[發明專利]固定式等速萬向接頭及其外環的制造方法

有效

• 申請號: 200880018489.8
• 申請日: 2008-05-29
• 公開（公告）號: CN101680490A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 小林智茂
• 申請（專利權）人: NTN株式會社
• 主分類號: F16D3/20
• 分類號: F16D3/20;F16D3/223;F16D3/224
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及固定式等速萬向接頭及其外環的制造方法，能夠利用于機 動車和各種產業機械的動力傳遞裝置。

背景技術

利用于機動車和各種產業機械的動力傳遞裝置的等速萬向接頭大體 分為固定式和滑動式。滑動式等速萬向接頭不僅能夠進行角位移而且也能 夠進行軸向位移(突進)，與此相對，固定式等速萬向接頭僅能夠進行角 位移，能夠使用于例如機動車的驅動軸的車輪側(外板側)。

固定式等速萬向接頭的輕量、緊湊化能夠對機動車的耗油量或驅動系 統布局的自由度的提高作出貢獻。因此，固定式等速萬向接頭在滿足所需 性能的情況下，優選盡可能小。如圖2～圖4所示，固定式等速萬向接頭 的主要構成要素是外環10、內環20、球30、籠40，為了接頭整體 的輕量、緊湊化，提出有各構成要素的小型、輕量化的方案(例如參照專 利文獻1、專利文獻2)。相對于圖2的固定式等速萬向接頭，輕量、緊 湊化了的固定式等速萬向接頭如圖3所示。

專利文獻1：(日本)專利第3460107號公報

專利文獻2：(日本)特開平9-317784號公報

以往，從成本方面出發，固定式等速萬向接頭的外環通常利用冷鍛進 行制造。并且，作為外環的材料，從鍛造的容易性、切削性、熱處理、經 濟性、強度等方面出發，多采用機械構造用的中碳鋼。

另一方面，在機動車的驅動軸中使用的固定式等速萬向接頭的情況 下，由于車種類不同，外環的形狀也不相同，而且，如果根據其生產數量， 考慮冷鍛的成本(模具費或鍛造設備費)，則也有通過能夠共用幾種外環 形狀的熱鍛進行制造的情況，或對圓棒鋼等的桿材料進行車削而削出制造 的情況。

伴隨著固定式等速萬向接頭的輕量、緊湊化，外環也成為薄壁。因此， 隨著外環自身的機械強度不斷接近作為原料的中碳鋼的疲勞極限，難以實 現進一步的緊湊化、輕量化。

如果在如此緊湊化了的固定式等速萬向接頭的外環中使用熱鍛件或 車削件，進行固定式等速萬向接頭的強度評價，則與使用冷鍛件的情況相 比，強度有變弱少許的傾向。其理由考慮如下。即，在冷鍛件中，通過冷 加工的效果使組織細微化，利用加工硬化提高原料的硬度，進而金屬塑性 流動不會切斷。因此，外環原料的抗拉強度改善，與熱鍛件或來自棒鋼的 車削件相比，成為高強度。

另外，固定式等速萬向接頭在取得工作角的狀態下如果輸入轉矩，則 根據相位，加載于軌跡上的負載產生變化。在圖5中示出六個球時的相位 角與軌跡負載的關系。基本上即使球個數變化也確認有相同的傾向，如果 工作角變大，則軌跡的負載變大。因此，如果在瞬間輸入大轉矩，則在工 作角小時，在各軌跡中比較均勻地接受負載，但是如果工作角變大，則根 據軌跡的不同，負載變化大。

并且，在接受大負載的軌跡中，由于應力集中，因此如果原料的抗拉 強度改善，則強度提高。而且，在工作角大、長時間輸入轉矩而進行旋轉 時，各軌跡產生較大接受負載的相位與不接受負載的相位，由于其應力， 外環不斷地反復變形，成為疲勞破損的原因。

發明內容

本發明的目的在于，使利用熱鍛或車削制造的固定式等速萬向接頭的 外環不改變其形狀而具有與冷鍛件同等以上的強度。

本發明的固定式等速萬向接頭的特征在于，具有：外環，其在球面狀 的內周面沿圓周方向以等間隔形成有沿軸向延伸的溝槽；內環，其在球面 狀的外周面沿圓周方向以等間隔形成有沿軸向延伸的溝槽；球，其夾設在 成對的外環的溝槽與內環的溝槽之間；籠，其沿圓周方向以規定間隔形成 有用于收容球的凹部，所述外環是利用熱鍛制造的部件并被實施調質處 理。

另外，本發明的固定式等速萬向接頭的特征在于，具有：外環，其在 球面狀的內周面沿圓周方向以等間隔形成有沿軸向延伸的溝槽；內環，其 在球面狀的外周面沿圓周方向以等間隔形成有沿軸向延伸的溝槽；球，其 夾設在成對的外環的溝槽與內環的溝槽之間；籠，其沿圓周方向以規定間 隔形成有用于收容球的凹部，所述外環是通過對棒鋼進行車削而制造的部 件并被實施調質處理。