[发明专利]等速万向接头及使用其的传动轴、驱动车轮用轴承单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如应用在汽车和各种产业机械的传动系统中，在驱动侧和从动侧的两轴之间只容许产生角位移的固定式等速万向接头和不仅容许角位移而且容许轴向位移的滑动式等速万向接头，以及使用该万向接头的传动轴、驱动车轮用轴承单元。

背景技术

在汽车及各种产业机械的传动系统中，例如在前轮驱动汽车或独立悬架式的后轮驱动汽车的驱动轴上，使用只容许角位移的固定式等速万向接头和容许角度位移与轴向位移二者的滑动式等速万向接头来作为从汽车发动机向车轮等速传递旋转力的机构。

上述驱动轴中具有将旋转驱动力从变速箱传递到差速器的螺旋桨轴(propeller shaft)和将旋转驱动力从差速器传递到车轮的传动轴。另外，固定式等速万向接头中常见的是球笼型等速万向接头(BJ)，而滑动式等速万向接头中常见的是双圈式等速万向接头(DOJ)。

例如，BJ型的固定式等速万向接头主要具备以下几个结构要素：外侧接头构件，其球面状内周面上形成有多个沿轴向延伸的轨道槽；内侧接头构件，其球面状外周面上形成有与该外侧接头构件的轨道槽成对并沿轴向延伸的轨道槽；多个滚珠，其夹设在外侧接头构件的轨道槽和内侧接头构件的轨道槽之间传递扭矩；保持架，其夹设在外侧接头构件的球面状内周面和内侧接头构件的球面状外周面之间保持滚珠。

另外，DOJ型的滑动式等速万向接头主要具备以下几个结构要素：外侧接头构件，其在圆柱形内周面上形成有多个沿轴向延伸的直线形轨道槽；内侧接头构件，其在球面状外周面上形成有与该外侧接头构件的轨道槽成对并沿轴向延伸的直线形轨道槽；多个滚珠，其夹设在外侧接头构件的轨道槽和内侧接头构件的轨道槽之间传递扭矩；保持架，其夹设在外侧接头构件的圆柱形内周面和内侧接头构件的球面状外周面之间保持滚珠。

在这些固定式等速万向接头或滑动式等速万向接头的外侧接头构件及内侧接头构件的轨道槽中，为了防止该轨道槽结束端两侧边缘与滚珠接触而引起应力集中，形成从该轨道槽开始向两侧连续延伸的R形倒棱(例如，参照专利文献3、4)。另外，在外侧接头构件的轨道槽开口端形成有倒角部，在获取工作角时，不会干涉与内侧接头构件连接的轴。

通常按照以下要点来制作上述固定式等速万向接头或滑动式等速万向接头的外侧接头构件及内侧接头构件。首先，将圆柱形钢坯经过热锻、温锻或冷锻形成外侧接头构件或内侧接头构件的大致形状，再车削处理固定式等速万向接头的外侧接头构件的内周面和轨道槽、轨道槽结束端两端边缘的倒棱、或内侧接头构件的外周面和轨道槽、轨道槽结束端两端边缘的倒棱及端面。然后，进行热处理，再用磨削或淬火钢切削等精加工内周面或外周面、轨道槽、R形倒棱、倒角部等。

对于如上所述加工制作的外侧接头构件及内侧接头构件而言，当将在内侧接头构件中包括滚珠及保持架的内部部件组装在外侧接头构件时，使PCD间隙等在规定值范围内进行选择组装。即，以使PCD间隙等收容在规定值范围内的方式考虑由这些外侧接头构件、内侧接头构件、滚珠及保持架等构成的结构要素的组装，从多个外侧接头构件、内侧接头构件、滚珠及保持架中选择外侧接头构件、内侧接头构件、滚珠及保持架进行组装(例如，参考日本专利文献1、2)。

【专利文献1】日本特公平1-55688号公报；

【专利文献2】日本特开昭63-34323号公报；

【专利文献3】日本实开平6-24237号公报；

【专利文献4】日本实公平7-25458号公报。

发明内容

上述现有的等速万向接头的结构要素即外侧接头构件或内侧接头构件是经过锻造、车削及热处理，最终再对轨道槽、内周面或外周面、R形倒棱(R状チャファ)和倒角部等进行磨削等精加工处理而制作的。如上所述，若在锻造、车削及热处理之后，对轨道槽、内周面或外周面、R形倒棱和倒角部进行精加工，则增加了用于对轨道槽、内周面或外周面、R形倒棱和倒角部进行精加工的设备、工具等的费用，而且存在精加工耗费工时和材料成品率低等不良情况。

另外，在现有技术中，在将由内侧接头构件、滚珠及保持架构成的内部部件组装在外侧接头构件时，从多个外侧接头构件、内侧接头构件、滚珠及保持架中选择由这些外侧接头构件、内侧接头构件、滚珠及保持架构成的结构要素来进行组装，使PCD间隙等收容在规定值范围内。通过这种选择组装，存在各个结构要素的安装工序繁琐，操作性差等问题。