[发明专利]三球销型等速万向联轴器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及三球销型等速万向联轴器及其制造方法。

背景技术

构成机动车、各种工程机械的动力传递系统的等速万向联轴器，以能够传递转矩的方式将驱动侧和从动侧的两轴连结，并且即使所述两轴具有工作角也能使其以等速传递旋转转矩。等速万向联轴器大致分为仅容许角度位移的固定式等速万向联轴器，以及容许角度位移及轴向位移双方的滑动式等速万向联轴器，例如，在从机动车的发动机向驱动车轮传递动力的驱动轴中，在差速侧(内侧)使用滑动式等速万向联轴器，在驱动车轮侧(外侧)使用固定式等速万向联轴器。

作为滑动式等速万向联轴器之一，有三球销型等速万向联轴器。该三球销型等速万向联轴器就作为转矩传递构件的辊而言，公知有单辊式以及双辊式。图12～图15例示了双辊式的三球销型等速万向联轴器(例如，参照专利文献1)。

图12是三球销型等速万向联轴器的局部纵剖视图，图13是在图12的K-K线向视的局部横剖视图。如图12及图13所示，该三球销型等速万向联轴器101主要包括：外侧联轴器构件102、作为内侧联轴器构件的三球销构件103、作为转矩传递构件的辊单元104。外侧联轴器构件102呈一端开口的杯状，在内周面沿周向等间隔地形成有沿轴向延伸的三个直线状滚道槽105，在各滚道槽105的两侧形成有在圆周方向上对置地配置、且分别沿轴向延伸的辊引导面106。在外侧联轴器构件102的内部收纳有三球销构件103和辊单元104。三球销构件103具有向半径方向突出的三个脚轴107。轴109花键嵌合于三球销构件103的中心孔108，被挡圈110在轴向上固定。辊单元104主要包括：作为辊的外圈111；配置在该外圈111的内侧并外套于脚轴107上的内圈112；介于外圈111与内圈112之间的滚针113，辊单元104收纳在外侧联轴器构件102的滚道槽105中。内圈112的内周面112a在包含内圈112的轴线的纵截面中呈圆弧状凸面。由内圈112、滚针113及外圈111构成的辊单元104成为借助垫片114、115而不分离的结构。

三球销构件103的各脚轴107的外周面在包含脚轴107的轴线的纵截面呈直线形状。此外，如作为在图12的L-L线向视的俯视图的图14所示，脚轴107的外周面在与脚轴107的轴线正交的横截面中呈大致椭圆形状，在与联轴器的轴线正交的方向、即长轴a的方向上与内圈112的内周面112a接触，在联轴器的轴线方向、即短轴b的方向上与内圈112的内周面112a之间形成有间隙m。在该等速万向联轴器101中，安装于三球销构件103的脚轴107的辊单元104的外圈111在外侧联轴器构件102的滚道槽105的辊引导面106上滚动。由于脚轴107的横截面为大致椭圆形状，因此如图15所示，在等速万向联轴器101具有工作角时，三球销构件103的轴线相对于外侧联轴器构件102的轴线倾斜，但辊单元104可相对于三球销构件103的脚轴107的轴线倾斜。因此，避免了成为辊单元104的外圈111与辊引导面106斜交的状态，而正确地滚动，因此能够谋求感应推力、滑动阻力的降低，能够实现联轴器的低振动化。

接着，说明三球销构件103的制造工序。如图18(a)、(b)所示，三球销构件103通过利用由上侧模120、下侧模121、上侧冲头122、下侧冲头123构成的模具进行封闭锻造而成形三球销构件103的锻造品103’。具体而言，将上侧模120和下侧模121合模而形成成形空间，在该空间中放入圆筒状的钢坯。然后，使上侧冲头122和下侧冲头123接近而对钢坯进行加压使其充满于模120、121内，从而得到具有三个脚轴107’的锻造品103’。其后，通过机械加工而精加工出花键孔、脚轴端部等，然后实施热处理。

热处理工序之后，如图16及图17所示，对与内圈112的内周面112a接触的脚轴107的外周面部分(参照图14)进行磨削精加工。图16表示热处理完成状态的脚轴107’。如图所示，用A表示脚轴107’的外周面中的、大致椭圆形状的包含长轴a的外周面部分107a’的磨削宽度的容许尺寸，用B表示脚轴107’的绕轴心O旋转中的低速的磨削送进的范围。虽然省略了图示，该磨削加工是将三球销构件103’卡设于磨削装置，以脚轴107’的轴心O为中心例如向逆时针方向旋转，用磨石对椭圆形状的包含长轴a的外周面部分107a’进行磨削。此时，由于外周面部分107a’是椭圆形状，因此与脚轴107’的绕轴心O的旋转同步地使磨石微量进退，从而磨削加工出椭圆形状。