CN101918727B - 等速万向接头用保持架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够延长切削用工具的寿命并能够减少生产成本的等速万向接头用保持架。本发明的等速万向接头用保持架具备：由外侧接头部件引导的外径面；由内侧接头部件引导的内径面(15)；对配设在外侧接头部件与内侧接头部件之间的多个球进行收容的凹槽。内径面(15)的从轴向中央(17)到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部(A)侧的球面粗糙度比内径面(15)的从轴向中央(17)到与外侧接头部件的里侧相对应的端部(B)侧的球面粗糙度粗糙。

Description

等速万向接头用保持架
技术领域
本发明涉及等速万向接头用的保持架，涉及被使用在机动车或各种产业机械的动力传递***中且使用球作为滚动体的固定型的等速万向接头的保持架。
背景技术
等速万向接头通常具备：在内径侧形成有滚道槽的外侧接头部件；在外径侧形成有滚道槽的内侧接头部件；夹设在外侧接头部件的滚道槽与内侧接头部件的滚道槽之间而传递转矩的多个球；夹设在外侧接头部件的内径面与内侧接头部件的外径面之间而保持球的保持架。
在此种等速万向接头中，由于保持架的外径面及内径面与作为外侧接头部件的外圈及作为内侧接头部件的内圈相接触，因此在对保持架的外径面及内径面进行热硬化处理(淬火)后进行切削(淬火钢切削)，来确保尺寸精度及表面粗糙度(专利文献1)。如所述专利文献1所记载，在淬火后切削保持架时，将其外径面及内径面的表面粗糙度加工成从各自的一端侧到另一端侧的整个区域中相同。
专利文献1：日本特开2002-188653号公报
然而，通过淬火钢切削来加工保持架的外径面时，通常从与外圈的入口侧相对应的端部侧向与外圈的里侧相对应的端部侧切削，因此伴随着工具的磨损而表面粗糙度从保持架的外径面的中央到与外圈的里侧相对应的端部侧逐渐降低。另一方面，通过淬火钢切削来加工保持架的内径面时，相反地，由于从与外圈的里侧相对应的端部侧向与外圈的入口侧相对应的端部侧切削，因此伴随工具的磨损而表面粗糙度从保持架的内径面的中央到与外圈的入口侧相对应的端部侧逐渐降低。并且，在保持架的外径面及内径面的上述表面粗糙度降低的部位，在无法满足规定值时，工具在此时刻达到寿命。尤其是当工具为高价时，工具寿命对生产成本的影响大，因此需要延长工具寿命。
发明内容
本发明鉴于这种情况，提供一种能够延长切削用工具的寿命并能够减少生产成本的等速万向接头用保持架。
本发明的等速万向接头用保持架具备：由外侧接头部件引导的外径面；由内侧接头部件引导的内径面；对配设在所述外侧接头部件与所述内侧接头部件之间的多个球进行收容的凹槽，其中，所述内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度不同于所述内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度。
根据本发明的等速万向接头用保持架，通过使所述内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度不同于从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度，而能够粗糙地加工任一者。由此，在粗糙的范围内，能够粗糙地进行由切削用工具完成的加工。即，在该粗糙的范围内，能够缓和工具寿命判断基准。
优选，使所述内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度比所述内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度粗糙。这是因为外侧接头部件的滚道槽在入口侧(开口侧)开口，因此即使保持架的内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度粗糙，也比较少地影响等速万向接头的功能的缘故。
所述内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度为R1，所述内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度为R2时，能够使R2＜R1＜2×R2，或使所述内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度为Ra 0.8以下。
另外，本发明的等速万向接头用保持架具备：由外侧接头部件引导的外径面；由内侧接头部件引导的内径面；对配设在所述外侧接头部件与所述内侧接头部件之间的多个球进行收容的凹槽，其中，使所述外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度不同于所述外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度。
根据本发明的等速万向接头用保持架，通过使所述外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度不同于从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度，而能够粗糙地加工任一者。由此，在粗糙的范围中，能够粗糙地进行由切削用工具完成的加工。即，在该粗糙的范围中，能够缓和工具寿命判断基准。
优选，使所述外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度比所述外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度粗糙。这是因为外侧接头部件的滚道槽在入口侧(开口侧)开口，因此即使保持架的外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度粗糙，也比较少地影响等速万向接头的功能的缘故。
所述外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度为R3，所述外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度为R4时，能够使R4＜R3＜2×R4，或使所述外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度为Ra 0.8以下。
发明效果
在本发明的等速万向接头用保持架中，能够在粗糙的范围中粗糙地进行由切削用工具完成的加工。因此，在粗糙的范围中，能够缓和工具寿命判断基准，延长切削用工具的寿命，并能够减少生产成本。
另外，由于外侧接头部件的滚道槽在入口侧(开口侧)开口，因此即使保持架的内径面的从轴向中央到与入口侧(开口侧)相对应的端部侧的球面粗糙度粗糙，或者即使保持架的外径面的从轴向中央到与里侧相对应的端部侧的球面粗糙度粗糙，也比较少地影响等速万向接头的功能。因此，优选使保持架的内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度粗糙。而且，优选使保持架的外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度粗糙。
尤其是，保持架的内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度为R1，内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度为R2时，通过使R2＜R1＜2×R2，能够大大地延长工具寿命。同样地，保持架的外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度为R3，所述外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度为R4时，通过使R4＜R3＜2×R4，能够大大地延长工具寿命。
另外，通过使保持架的内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度或保持架的外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度为Ra 0.8以下，能够极力地减少对等速万向接头的功能上的影响。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的等速万向接头用保持架的剖面图。
图2是所述保持架的剖面图。
图3是使用了所述保持架的等速万向接头的剖面图。
图4是示出表面粗糙度与切削工具的寿命的关系的图。
符号说明：
3     外圈
6     内圈
7     球
8     保持架
14    外径面
15    内径面
16    凹槽
17    轴向中央
18    轴向中央
A    与外圈的开口侧相对应的端部
B    与外圈的里侧相对应的端部
C    与外圈的里侧相对应的端部
D    与外圈的开口侧相对应的端部
具体实施方式
基于图1～图3，说明本发明的等速万向接头用保持架的实施方式。
图3示出使用了本发明的等速万向接头用保持架的等速万向接头。该等速万向接头具备：外圈3，其作为在内径面1上形成有球滚道槽2(以下，简称为滚道槽2)的外侧接头部件；内圈6，其作为在外径面4上形成有球滚道槽5(以下，简称为滚道槽5)的内侧接头部件；多个球7，它们夹设在所述外圈3的滚道槽2与内圈6的滚道槽5之间而传递转矩；保持架8，其夹设在外圈3的内径面1与内圈6的外径面4之间而保持球7。此外，外圈3包括具有滚道槽2的碗型的口部3a和从该口部3a的底部突出设置的杆部3b。
在内圈6的中心孔(内径孔)12中***轴11而进行花键嵌合，通过该花键嵌合而能够在两者之间传递转矩。轴11通过挡圈13来相对于内圈6防脱。
将所述外圈3的滚道槽2的曲率中心O1设置成从接头中心O沿轴向向外圈3的开口侧偏移，将内圈6的滚道槽5的曲率中心O2设置成从接头中心O沿轴向向外圈3的与滚道槽2的曲率中心O1相反侧的里侧偏离等距离f。
所述保持架8具备：与外圈3的内径面1接触而被引导的外径面14；与内圈6的外径面4接触而被引导的内径面15；收容球7的凹槽16。
保持架8的外径面14及内径面15为淬火后的切削面。即，保持架8由中碳钢等钢材构成时，外径面14及内径面15在热硬化处理(例如，高频淬火)后，被切削。在此，高频淬火是将被硬化处理部件放入通有高频电流的线圈间，在该被硬化处理部件的表面上通过伴随涡电流的焦耳热，对该表面进行加热的淬火。
这种情况下，如图1所示，使保持架8的内径面15在从轴向中央17到与外圈3的开口侧相对应的端部A(以下，简称为与开口侧相对应的端部A)的范围H1和从轴向中央17到与外圈3的里侧相对应的端部B(以下，简称为与里侧相对应的端部B)的范围H2中，使球面粗糙度(表面粗糙度)不同。在该实施方式中，使范围H1的球面粗糙度比范围H2的球面粗糙度粗糙。详细来说，范围H1的表面粗糙度为R1，范围H2的表面粗糙度为R2时，R2＜R1＜2×R2。而且，范围H2的表面粗糙度R2为Ra 0.8以下。
另一方面，如图2所示，使保持架8的外径面14在从轴向中央18到与外圈3的里侧相对应的端部C(以下，简称为与里侧相对应的端部C)的范围H3和在从轴向中央18到与外圈3的开口侧相对应的端部D(以下，简称为与开口侧相对应的端部D)的范围H4中，使球面粗糙度(表面粗糙度)不同。在该实施方式中，使范围H3的球面粗糙度比范围H4的球面粗糙度粗糙。详细来说，范围H3的表面粗糙度为R3，范围H4的表面粗糙度为R4时，R4＜R3＜2×R4。而且，范围H4的表面粗糙度R4为Ra 0.8以下。
在此，上述表面粗糙度为中心线平均粗糙度，使粗糙度曲线从中心线折回，用微米(μm)表示通过该粗糙度曲线和中心线得到的面积除以测定长度的值。
然而，如图1所示，保持架8的内径面15的切削(研磨)加工是使工具19的刀刃如箭头所示从与内径面15的里侧相对应的端部B侧向与开口侧相对应的端部A侧移动。此时，从轴向中央17到端部A侧的范围H1的表面粗糙度可以比从轴向中央17到端部B侧的范围H2的表面粗糙度粗糙，因此能够粗糙地进行范围H1中的由切削用工具完成的加工。
另外，如图2所示，保持架8的外径面14的切削(研磨)加工是使工具20的刀刃如箭头所示从与外径面14的开口侧相对应的端部D侧向与里侧相对应的端部C侧移动。保持架8的外径面14的从轴向中央18到端部C侧的范围H3的表面粗糙度可以比从轴向中央18到端部D侧的范围H4的表面粗糙度粗糙，因此能够粗糙地进行范围H3中的由切削用工具完成的加工。
在本发明中，在保持架8的内径面15的从轴向中央17到与开口侧相对应的端部A侧的范围H1、及外径面14的从轴向中央18到与里侧相对应的端部C侧的范围H3中，能够粗糙地进行由切削用工具完成的加工，因此能够减少切削用工具的磨损。由此，能够延长切削用工具的寿命，从而减少生产成本。
此外，也可以与所述实施方式相反地，使内径面15的从轴向中央17到与里侧相对应的端部B侧的范围H2中的球面粗糙度比从轴向中央17到与开口侧相对应的端部A侧的范围H1中的球面粗糙度粗糙。然而，由于外圈3的滚道槽2在入口侧(开口侧)开口，因此使从轴向中央17到与开口侧相对应的端部A侧的范围H1的球面粗糙度比从轴向中央17到与里侧相对应的端部B侧的范围H2的球面粗糙度粗糙的情况对等速万向接头的功能上的影响少。因此，如图1中说明的实施方式所示，优选使从轴向中央17到端部A侧的范围H 1中的球面粗糙度(比范围H
2的球面粗糙度)粗糙。
另外，在保持架8的外径面14中，也可以使从轴向中央18到与开口侧相对应的端部D侧的范围H4中的球面粗糙度比从轴向中央18到与里侧相对应的端部C侧的范围H3中的球面粗糙度粗糙。然而，与上述相同地，从对等速万向接头的功能上的影响少的理由出发，优选使外径面14的从轴向中央18到与里侧相对应的端部C侧的范围H3的球面粗糙度比从轴向中央18到与开口侧相对应的端部D侧的范围H4的球面粗糙度粗糙。
尤其是内径面15的从轴向中央17到与开口侧相对应的端部A侧的球面粗糙度为R1，内径面15的从轴向中央17到与里侧相对应的端部B侧的球面粗糙度为R2时，通过使R2＜R1＜2×R2，能够大大地延长工具寿命。
同样地，保持架8的外径面14的从轴向中央18到与里侧相对应的端部C侧的球面粗糙度为R3，外径面14的从轴向中央17到与开口侧相对应的端部D侧的球面粗糙度为R4时，通过使R4＜R3＜2×R4，能够大大地延长工具寿命。
另外，通过使内径面15的从轴向中央17到与里侧相对应的端部B侧的球面粗糙度或外径面14的从轴向中央18到与开口侧相对应的端部D侧的球面粗糙度为Ra 0.8以下，能够极力减少对等速万向接头的功能上的影响。此外，内径面15的从轴向中央17到与里侧相对应的端部B侧的球面粗糙度或外径面14的从轴向中央18到与开口侧相对应的端部D侧的球面粗糙度超过Ra 0.8时，过于粗糙，使用该保持架8而构成等速万向接头时，有可能无法顺利地取得工作角。
以上，对于本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不局限于此而能够进行各种变形。例如，在图3中，作为等速万向接头示出了球笼型(BJ)，但是也可以使用免根切型(UJ)等其它固定型等速万向接头。而且，球7的数目也可以任意设定。尤其是，球7能够设定在3个～8个的范围内，但是并不局限于此。而且，作为硬化处理，也可以使用高频淬火之外的渗碳淬火、氮化等处理。
另外，也可以仅使保持架8的内径面15和外径面14中的一方以其轴向中央为边界而在与开口侧相对应的端部侧和与里侧相对应的端部侧分别使球面粗糙度不同。
图4示出通过一个切削用工具能够加工的保持架内径面的加工数目与其表面粗糙度的关系。在图4中，●表示内径面15的轴向中央17中的表面粗糙度，■表示内径面15的与里侧相对应的端部B侧的表面粗糙度，▲表示内径面15的与入口侧(开口侧)相对应的端部A侧的表面粗糙度。
在使保持架8的内径面15的整个区域为相同的表面粗糙度的情况下，加工数目超过约500时，内径面15的与开口侧相对应的端部A侧(参照图1)的表面粗糙度***糙。如此，在无法将与开口侧相对应的端部A侧的表面粗糙度确保为相同于与里侧相对应的端部B侧或轴向中央的表面粗糙度的时刻，达到工具寿命。然而，如本发明那样，与开口侧相对应的端部A侧的表面粗糙度可以比与里侧相对应的端部B侧的表面粗糙度粗糙的情况下，能够延长工具寿命，例如，能够将加工数目延长到约1000。而且，省略了保持架8的外径面14的加工数目与表面粗糙度的关系的图，但是通过适用本发明的结构，保持架8的外径面14也能够与上述内径面15相同地延长工具寿命。

Claims (6)

1.一种等速万向接头用保持架，具备：由外侧接头部件引导的外径面；由内侧接头部件引导的内径面；对配设在所述外侧接头部件与所述内侧接头部件之间的多个球进行收容的凹槽，所述等速万向接头用保持架的特征在于，
所述内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度比所述内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度粗糙。
2.根据权利要求1所述的等速万向接头用保持架，其中，
所述内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度为R1，所述内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度为R2时，R2＜R1＜2×R2。
3.根据权利要求2所述的等速万向接头用保持架，其中，
所述内径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度为Ra 0.8以下。
4.一种等速万向接头用保持架，具备：由外侧接头部件引导的外径面；由内侧接头部件引导的内径面；对配设在所述外侧接头部件与所述内侧接头部件之间的多个球进行收容的凹槽，所述等速万向接头用保持架的特征在于，
所述外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度比所述外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度粗糙。
5.根据权利要求4所述的等速万向接头用保持架，其中，
所述外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的里侧相对应的端部侧的球面粗糙度为R3，所述外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度为R4时，R4＜R3＜2×R4。
6.根据权利要求5所述的等速万向接头用保持架，其中，
所述外径面的从轴向中央到与外侧接头部件的开口侧相对应的端部侧的球面粗糙度为Ra 0.8以下。
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