[发明专利]三通型等速万向联轴节

说明书

该发明涉及一种适用于前轮驱动式汽车等的三通型等速万向联轴节。

作为将前轮驱动汽车的驱动轴的回转动力等速地传达到前轮上的等速万向联轴节有如图8A及图8B所示的三通型的联轴节。这种三通型等速万向联轴节是将滚轮13插入到滚轮槽2上而构成的，其中，在其外轮1的内周面的外轮轴方向上形成3个圆筒形的滚轮槽2，在插入外轮1内的三通部件4的沿半径方向上凸设着的3个脚轴11的圆筒状的外周面上，滚轮13介由转动体12自外部可回转地嵌套着。各滚轮13与滚轮导向面3相粭且可以一边以脚轴为中心回转一边沿滚轮槽移动，其中滚轮导向面3在各滚轮13的相对应的滚轮槽2的外轮圆周方向上，互相相对。

如图9所示，当外轮1和三通部件4在处于工作角θ的状态下传达回转力时，各滚轮13和滚轮导向面3如图10所示成相互斜交的关系。此时，滚轮13有沿图9中箭头a所示方向滚动移动的趋势。但与此相对，由于滚轮槽2为与外轮轴方向平行的圆筒形，所以滚轮13会在受到滚轮槽2的限制下进行移动。其结果，滚轮导向面3和滚轮13相互之间就会由于产生滑动而发热，进而该滑动还会在轴向上产生感应轴向力。由于这样的轴向感应力会成为车体振动和发生噪音的原因，所以最好是尽可能地使其降低。

作为使上述感应轴向力降低的三通型等速万向联轴节，我们知道有把滚轮由内环和外环的组合而成的双层结构的联轴节(美国特许第4,786,270号说明书)。该联轴节，例如如图11及图12所示，将内环18介由转动体12自外部可回转地嵌套在三通部件4的脚轴11的圆筒外周面上，将外环19自外部可回转地嵌套在内环18的外周上，从而构成双层构造。内环18具有其中心在脚轴11的轴线上的正球形的外周面18a上，在该正球外周面18a上可以回转地外嵌着外环19的圆筒内周面19a。外环19被装在外轮1的滚轮槽2内，可一边在该滚轮槽2的滚轮导向面3上滚动一边沿外轮轴轴向移动。如图12所示，当在外轮1和三通部件4在处于工作角的状态下传达回转力时，内环18相对于外环19就会倾斜，此时，内环18会在外环19的圆筒形内周面19a上向图12的下方做相对移动。由于该内、外两环18、19发生相对移动，所以外环19为了保持与外轮1的轴线相平行的状态，就会被外轮1的滚轮导向面3所导向，在滚轮导向面3上进行正确的滚动。因此，滑动阻力被降低，感应轴向力的发生就被抑制。

另外，作为降低上述感应轴向力的另一种三通型等速万向联轴节，我们知道还有把滚轮支承在三通部件的脚轴的外周面上，并使之可以摇摆的联轴节(美国专利第4,379,706号说明书)。该联轴节，例如如图13及图14所示，其特征为将三通部件4的脚轴21的外周面22做成曲率和缓的曲面。在这种情况下，1个滚轮24的圆筒形内周面自外部介由转动体23嵌套在脚轴21的曲率和缓的外周面22上，并可以摇摆。滚轮24被装在外轮1的滚轮槽2内，并可以沿滚轮槽2移动。即使对于图13的联轴节，也如图14所示，当在外轮1和三通部件4处于工作角θ的状态下传达回转力时，滚轮24的圆筒形内周面相对于脚轴21的外周面22会倾斜；相对于脚轴21滚轮24多少总要摆头、摇动，利用该摇动，滚轮24被外轮1的滚轮槽2的两侧的滚轮导向面3所导向，而使其在一定程度上与外轮1的轴线相平行。这样，滚轮24在滚轮导向面3上沿外轮轴万向滚动，从而实现降低滚轮24的滑动阻力，降低感应轴向力的意图。

对于图11的双层滚轮构造的联轴节，已知道它降低工作角状态下运转时发生的感应轴向力的效果是可以稳定地实现的。但它有如下缺点，由于是由内环和外环的组合构成滚轮，因此滚轮部分的部件的个数，组装工时就增多了，产品成本也就提高了。另外，图13的联轴节，由于其滚轮是和基本的图8A、8B同样的简单(一层)结构，所以有产品成本较低的优点。但是，在该联轴节的情况下，如图14所示，即使外环1和三通部件4取工作角θ，通常为了使滚轮24能与滚轮槽2平时保持平行的姿态，需要预先在脚轴21的外周面22和转动体23之间设定好所希望的径向间隙g(图中无显示)。也就是说，如图15A所示，设定在脚轴21的曲率和缓的外周面22的中央部分上的曲率半径(近似值)为R，外径为2r。当该脚轴21，如图15B所示，以工作角θ倾斜时，外周面22在和点画线b、点画线c相交的部位c、c上与转动体23相接触。由于该2个点c、c位于此中央部分的半径r要大的半径为(R-(R-r)cosθ)的扩径了的位置上，所以，为了使脚轴21相对于滚轮24顺畅地摇动，就需要把作为两者间的摇动角度吸收量的径向间隙g设为所定值，即：

g＝2((R-(R-r)cosθ)-r)