等速接頭及其制造方法

專利名稱：等速接頭及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種等速接頭，例如用于在汽車傳動系統中將一傳動軸與另一傳動軸連接，還涉及一種用于制造該等速接頭的方法。
背景技術：
迄今為止，汽車傳動系統采用等速接頭用于將傳動軸與另一傳動軸連接并向車軸傳輸旋轉功率。
一種傳統的等速接頭(在日本特開平10-184717號公報中公開了其技術概念)具有輥子1，該輥子具有柱形內周壁表面2以及安裝在該柱形內周壁表面2的相應軸向端上用于防止滾動元件3(滾子、針等)移位的一對凸緣，如附圖的圖27所示。以如下的方式組裝等速接頭在柱形內周壁表面2上的凸緣之間排列多個滾動元件3，這些滾動元件的數量比將要最后安裝的所有滾動元件3少一個。柱形內周壁表面2和滾動元件3的尺寸選擇為，使得在排列端部的兩個滾動元件3之間的最小距離d2小于待最后添加在所述兩個滾動元件3之間的滾動元件3a的直徑d1(d2＜d1)。距離d2與直徑d1之差即為從幾微米至幾十微米范圍內的過盈。然后，將最后的滾動元件3朝向柱形內周壁表面2沿徑向壓入所述兩個滾動元件3之間，從而將滾動元件3安裝在柱形內周壁表面2上。
將沿著輥子1的柱形內周壁表面2排列滾動元件3的上述過程稱為塞縫過程(keystone process)。該塞縫過程允許將輥子1和滾動元件3一體組合為組裝到未示出腿軸上的不可分組件。
根據在日本特開平10-184717號公報中公開的組裝過程，為了獲得塞縫效應，需要為待壓入所述兩個滾動元件3之間的間隙中的最后的滾動元件3a提供所述過盈。為了提供所述過盈，輥子1的柱形內周壁表面2的內徑公差和滾動元件3、3a的外徑公差必須盡可能地小。
如果上述公差，即內徑公差和外徑公差相對較大，則可能抵消所述過盈，使得最后的滾動元件3a在所述兩個滾動元件3之間松散，或者將所述過盈會變得大到使得最后的滾動元件3a不能壓入所述兩個滾動元件3之間，或者即使最后的滾動元件3a可以壓入所述兩個滾動元件3之間，滾動元件3、3a也會不適當地變形。使所述公差較小的努力導致難以加工輥子1的柱形內周壁表面2和滾動元件3、3a以及制造成本增加。另外，因為需要將最后的滾動元件3a壓入所述兩個滾動元件3之間的間隙中，所以將輥子1和滾動元件3、3a組裝成輥子單元的處理難以執行并且成本較高。

發明內容
本發明待解決的問題本發明的大致目的是提供一種等速接頭和一種制造該等速接頭的方法，該等速接頭基于塞縫效應使多個滾動元件保持抵靠輥子的內周壁表面，并能夠容易且有效地將所述滾動元件組裝在所述輥子中，以減少制造成本而不受所述滾動元件的外徑公差和所述輥子的內徑公差的影響。
本發明的另一目的是提供一種等速接頭和一種制造該等速接頭的方法，該等速接頭能夠簡單且有效地將保持件組裝在輥子中以減少制造成本。
解決所述問題的手段根據本發明，在將保持件安裝在輥子中之前，沿著內周壁表面的軸向從其遠離單側凸緣的軸向端，將所有的滾動元件作為環形陣列一起插入輥子中并放置在所述內周壁表面上。
因此，將加載在輥子的內周壁表面上的所有滾動元件保持為塞縫狀態以產生塞縫效應，這樣抵靠內周壁表面將滾動元件鎖定在合適位置處。
將輥子組件(均包括多個保持在輥子的內周壁表面上的滾動元件)分別安裝在支架(spider)的耳軸(trunnion)上，然后插入外杯中以使得輥子接合在相應導槽中，從而構成等速接頭。
另外，根據本發明，在將保持件安裝在輥子中之前，將除了一個之外的所有滾動元件作為環形陣列布置在輥子的內周壁表面上，然后沿著內周壁表面的軸向從其遠離單側凸緣的軸向端，將所排除的滾動元件插入作為環形陣列布置的其中兩個滾動元件之間的間隙中。
因此，也將加載在輥子的內周壁表面上的所有滾動元件保持為塞縫狀態以產生塞縫效應，這樣抵靠內周壁表面將滾動元件鎖定在合適位置處。
根據本發明，在沿著輥子的內周壁表面加載所有的滾動元件之后，向所述內周壁表面供應潤滑劑，以通過潤滑劑的粘性固定沿著內周壁表面引入的保持件。


圖1是根據本發明實施例的三腳等速接頭(tripod constantvelocity joint)沿著與該三腳等速接頭的軸線垂直的平面剖取的放大局部垂直剖視圖；圖2是圖1所示的三腳等速接頭的輥子的垂直剖視圖；圖3是圖1所示的三腳等速接頭的第一修改例的放大局部垂直剖視圖；圖4是圖1所示的三腳等速接頭的第二修改例的放大局部垂直剖視圖；圖5是表示從下方將所有滾動元件一起插入輥子中的方式的立體圖；圖6是表示將所有滾動元件加載在夾具的環形臺階中的方式的立體圖；圖7是表示在將滾動元件插入輥子中之前使夾具保持抵靠輥子的方式的垂直剖視圖；圖8是表示提升夾具的柱形體以將所有滾動元件插入輥子中的方式的垂直剖視圖；圖9是表示在輥子的內周壁表面與滾動元件之間的徑向間隙的平面圖；
圖10是由于塞縫效應保持在輥子中的滾動元件的放大局部平面圖；圖11是在保持不與相鄰滾動元件接觸的同時，由于塞縫效應保持在輥子中的滾動元件的放大局部平面圖；圖12是表示從上方將所有滾動元件一起插入輥子中的方式的立體圖；圖13是表示在將滾動元件插入輥子中之前使具有遮擋板(shutterplate)的另一夾具保持抵靠輥子的方式的垂直剖視圖；圖14是表示將多個滾動元件(除了最后一個之外)加載在夾具的環形臺階中的方式的立體圖；圖15是一立體圖，其表示將多個滾動元件(除了最后一個之外)作為環形陣列布置在輥子的內周壁表面上、然后從下方將最后的滾動元件插入間隙中的方式；圖16是一放大局部平面圖，其表示在待最后插入的滾動元件與相鄰的兩個滾動元件之間沿周向的接觸點間間隙D1和接觸點間間隙D2，以及在輥子的內周壁表面與滾動元件之間的徑向間隙E；圖17是表示將多個滾動元件(除了最后一個之外)從下方相繼插入輥子中的方式的立體圖；圖18是一立體圖，其表示將多個滾動元件(除了最后一個之外)作為環形陣列布置在輥子的內周壁表面上、然后從上方將最后的滾動元件插入間隙中的方式；圖19是表示將多個滾動元件(除了最后一個之外)從上方相繼插入輥子中的方式的立體圖；圖20是根據本發明另一實施例的三腳等速接頭沿著與該三腳等速接頭的軸線垂直的平面剖取的放大局部垂直剖視圖；圖21是圖20所示的三腳等速接頭的輥子的垂直剖視圖；圖22是一垂直剖視圖，其表示在將所有滾動元件插入輥子中之后，在滾動元件上施加諸如蠟等的潤滑劑的方式；圖23是表示通過潤滑劑將插入輥子中的保持件暫時固定在合適位置的方式的垂直剖視圖；
圖24是表示將輥子的內周壁表面與滾動元件之間的徑向間隙填充潤滑劑的方式的平面圖；圖25是表示將相鄰滾動元件之間的周向間隙填充潤滑劑的方式的放大局部圖；圖26是輥子組件的放大局部垂直剖視圖，其中將具有弓形截面的弓形表面的另一保持件安裝在其內周壁表面上；以及圖27是傳統的等速接頭的橫向剖視圖，其顯示了將滾動元件壓到輥子的柱形內周壁表面上的過程。
具體實施例方式
圖1表示根據本發明實施例的三腳等速接頭10。三腳等速接頭10基本上包括管狀外杯(外部件)12，其一體接合到第一軸(未示出)的端部上并具有開口；和內部件16，其固定在第二軸14的端部上并容納在外杯12的開口中。
如圖1所示，外杯12在其內壁表面中限定有三個導槽18a至18c。在圖1的顯示中省略了導槽18b、18c。導槽18a至18c沿著外杯12的軸向延伸，并圍繞外杯12的軸線以120°的角間隔成角度地間隔開。導槽18a至18c中的每一個均包括具有弓形截面的頂部(ceiling)20；以及兩個滑動表面22a、22b，它們以彼此面對的關系布置在頂部20的相應的相對側并均具有弓形截面。
內部件16包括裝配在第二軸14上的環形支架24。支架24具有三個一體的耳軸26a至26c，它們從該支架的外周表面徑向伸出至相應導槽18a至18c中，并圍繞支架24的軸線以120°的角間隔成角度地間隔開。在圖1的顯示中省略了耳軸26b、26c。
將環形輥子30裝配在各個耳軸26a至26c上，并在它們之間插設多個滾動元件28。滾動元件28可以包括諸如針、滾子等的軋輥支撐元件。
如圖2所示，輥子30具有外周表面，該外周表面包括弓形表面32，其截面形狀與滑動表面22a、22b互補以與滑動表面22a、22b面對面地接觸；第一環形斜面36a，其從弓形表面32延伸至輥子30的第一端面34；以及第二環形斜面36b，其從弓形表面32延伸至輥子30的與第一端面34軸向相對的第二端面38。
輥子30具有內周壁表面40，該內周壁表面具有恒定的直徑并用作與滾動元件28保持滾動接合的滾動表面。輥子30還具有環形凸緣(單側凸緣)42，其從內周壁表面40的上部(端部)沿徑向一體伸出預定長度。將擋圈(保持件)46安裝在限定于內周壁表面40的遠離凸緣42的下部(相對端部)中的環形槽44內。將滾動元件28安裝在輥子30的內周壁表面40上并垂直地保持在擋圈46與凸緣42之間的合適位置。
如圖3所示，擋圈46可以替換為壓配在限定于輥子30的環形凹口48中的墊圈(保持件)50。
該保持件并不限于擋圈46或墊圈50，而可以包括夾子、壓配部件、彈簧鎖緊墊圈、彈簧墊圈、卡環、扣環、緊卡環、環等。
如圖4所示，擋圈46a、46b可以安裝在輥子30的內周壁表面40的相應軸向相對端中，以將滾動元件28保持在擋圈46a、46b之間。其中一個擋圈46a起到單側凸緣的作用，而另一擋圈起到保持件的作用。
對于三腳等速接頭，由于耳軸26a(26b、26c)和輥子30趨于沿著耳軸26a(26b、26c)的軸向相對于彼此滑動，所以需要將諸如擋圈、墊圈等的保持件安裝在輥子30的內周壁表面40的相對端上，用于防止滾動元件28沿耳軸26a(26b、26c)的軸向移位。
耳軸26a(26b、26c)和輥子30的相對滑動運動包括耳軸26a(26b、26c)沿其軸向相對于輥子30的滑動運動、以及輥子30沿其軸向相對于耳軸26a(26b、26c)的滑動運動。
如圖2所示，在輥子30的內周壁表面40與凸緣42之間的邊界處限定有環形槽52。在內周壁表面40涂覆有潤滑劑時，環形槽52起到用于保持諸如油脂、蠟等的潤滑劑(下面將描述)的潤滑劑儲槽的作用。
滾動元件28沿輥子30的周向彼此大致平行地布置在內周壁表面40上。滾動元件28通過從內周壁表面40的端部徑向伸出的凸緣42保持在合適位置處以抵靠內周壁表面40。滾動元件28具有大致相同的直徑和大致相同的形狀。耳軸26a(26b、26c)呈具有恒定外徑的柱形體的形式。
根據本實施例的等速接頭10基本如上所述構成。下面將描述等速接頭10的操作和優點。
下面將描述組裝等速接頭10的第一過程，即將滾動元件28安裝在輥子30中的過程。
如圖5所示，使用夾具60(參見圖6)沿內周壁表面40的軸向，即沿與凸緣42相反的方向將所有(預定數量)的滾動元件28一起插入輥子30中，即放置到內周壁表面40上。內周壁表面40預先涂覆有諸如油脂等的潤滑劑。
一起插入輥子30中的所有的滾動元件28可以通過潤滑劑保持在合適位置。可選地，一起插入輥子30中的所有的滾動元件28可以通過機械或物理保持裝置保持在合適位置。例如，一起插入輥子30中的所有的滾動元件28可以通過磁體的磁力保持在合適位置。
如圖6和圖7所示，夾具60包括柱形體62、和包圍柱形體62的軸向端的外周表面的環64。柱形體62在其中限定有位于環64的徑向內側的環形臺階68。環形臺階68提供了用于將所有的滾動元件28作為圓周陣列容納在其中的空間。將所有的滾動元件28放置在環形臺階68中，并將夾具60保持抵靠輥子30。當朝向輥子30提升柱形體62時，將所有的滾動元件28一起推入輥子30中。
加載到環形臺階68中的滾動元件28被限制在柱形體62的外周表面62a與環64的內周表面64a之間的空間中，并被環形臺階68的壁表面68a支撐(參見圖7)。
如圖6所示，滾動元件28以環形的方式排列，并且沿著夾具60的環形臺階68并加載在其中。當將所有的滾動元件28(它們可以是但不限于如圖6所示的15個滾動元件28)加載在環形臺階68中時，所有的滾動元件28可能沒有保持為能夠產生塞縫效應的塞縫狀態，而優選地應該保持為能夠產生塞縫效應的塞縫狀態，更優選地保持為其中產生塞縫效應的狀態。
“塞縫狀態”是這樣的狀態，其中由于塞縫效應而防止了滾動元件28從輥子30的內周壁表面40移位，即這樣的狀態，其中將滾動元件28放置在內周壁表面40上以能夠產生塞縫效應。
換言之，將滾動元件28的外徑和內周壁表面40的內徑預設為預定值，從而在將所有的滾動元件28一起插入輥子30中之后產生塞縫效應。即使在將所有的滾動元件28插入輥子30中之后各個滾動元件28并沒有與相鄰滾動元件28接觸，所有的滾動元件28也處于塞縫狀態。圖11示出了塞縫狀態，其中所有的滾動元件28保持不與相鄰的滾動元件28接觸并在它們之間存在間隙C，并且與內周壁表面40保持接觸。滾動元件28不必保持與內周壁表面40接觸。
然后，如圖7所示，使環64的上表面抵靠輥子30的遠離凸緣42的第一端面34，并且在將環64固定在合適位置的同時，沿軸向提升柱形體62以將所有的滾動元件28推動并插入輥子30中，從而將它們一起放置到內周壁表面40上。
當提升柱形體62時，如圖8所示，所有的滾動元件28沿內周壁表面40的軸向一起移位，并插入輥子30中。
此時，所有的滾動元件28并沒有受到擠壓力的擠壓，而僅僅沿著內周壁表面40移位并插入輥子30中。當滾動元件28的前端(leading end)抵靠凸緣42時，限制了插入輥子30中的滾動元件28的移位。
滾動元件28通過施加在內周壁表面40上的潤滑劑保持加載在內周壁表面40上。然后，將擋圈46放置到環形槽44中，以將滾動元件28保持在擋圈46與凸緣42之間。
將加載在內周壁表面40上的所有滾動元件28保持為塞縫狀態以產生塞縫效應，這樣抵靠內周壁表面40將滾動元件28鎖定在合適位置處。圖10表示通過塞縫效應保持在輥子30中合適位置的所有滾動元件28。圖10中的點劃線代表假想圓B，其將由于塞縫效應使相鄰的滾動元件28彼此接觸的多個接觸點互連。
如圖9所示，如果在內周壁表面40與滾動元件28之間設置有徑向間隙A，則可以通過夾具60更容易地插入滾動元件28。徑向間隙A可以設定為在從幾微米至幾十微米范圍內的值。
將輥子組件(均包括多個保持在輥子30的內周壁表面40上的滾動元件28)分別安裝在耳軸26a、26b、26c上，然后插入外杯12中以使得輥子30接合在相應導槽18a、18b、18c中，從而構成等速接頭10。
根據傳統的組裝滾動元件3的過程，朝向輥子1的內周壁表面2將最后的滾動元件3a徑向壓入間隙中，從而將滾動元件3以陣列的方式沿著內周壁表面2并安裝在其上。為了提供過盈以將最后的滾動元件3a壓入間隙中從而產生塞縫效應，必須使輥子1的柱形內周壁表面2的內徑公差和滾動元件3的外徑公差盡可能地小。
根據該第一組裝過程，由于將彼此平行地放置在夾具60中的所有滾動元件28一起沿軸向插入輥子30中，因此可以容易且有效地將滾動元件28組裝在輥子30中，以減少制造成本而不受滾動元件28的外徑公差和輥子30的內徑公差的影響。
換言之，根據傳統的組裝過程，由于朝向輥子1的內周壁表面2將最后的滾動元件3a徑向壓入間隙中以產生塞縫效應，因此必須使所述公差(柱形內周壁表面2的內徑公差和滾動元件3的外徑公差)盡可能地小。然而，根據該第一組裝過程，由于沿內周壁表面40的軸向將所有的滾動元件28一起插入輥子30中以獲得能夠產生塞縫效應的塞縫狀態，因此不必壓入最后的滾動元件28。
根據該第一組裝過程，可以不如傳統的組裝過程那樣嚴格地控制滾動元件28的外徑公差和輥子30的柱形內周壁表面40的內徑公差。因此，可以更容易地加工滾動元件28和輥子30，并且可以更容易地組裝滾動元件28，即插入輥子30中。
如圖12和圖13所示，通過使用具有遮擋板72(該遮擋板用于從下方支撐加載在環形空間70中的滾動元件28從而防止滾動元件28掉落)的另一夾具74，可以從輥子30的上方，即沿著與如圖5所示插入滾動元件28的方向相反的方向將所有的滾動元件28一起插入輥子30中。
下面將描述組裝等速接頭10的第二過程，即將滾動元件28安裝在輥子30中的過程。在第二組裝過程中使用的與第一組裝過程中相同的部件用相同的附圖標記表示，在下面不對其作詳細描述。
第二組裝過程與第一組裝過程的不同之處在于，在使用夾具60沿內周壁表面40的軸向，即沿著與凸緣42相反的方向將所有(預定數量)的滾動元件28(除了一個之外)加載在輥子30中之后，將所排除的滾動元件28a(參見圖15)插入到在內周壁表面40的軸向上的兩個滾動元件28之間的間隙69(參見圖14)中。
如圖14所示，將所有的滾動元件28(除了一個之外)作為環形陣列沿著夾具60中的環形臺階68并加載在其中，以產生供待最后插入所排除的滾動元件28a的間隙69。當將除了一個之外的所有的滾動元件28(它們可以是但并不限于如圖14所示的14個滾動元件28)加載在環形臺階68中時，這些滾動元件28沒有保持在能夠產生塞縫效應的塞縫狀態。
然后，如圖7所示，使環64的上表面抵靠輥子30的遠離凸緣42的第一端面34，并且在將環64固定在合適位置的同時，沿軸向提升柱形體62以將所有的滾動元件28推動并插入輥子30中，從而將它們一起放置在內周壁表面40上。
當如圖8所示提升柱形體62時，使所有的滾動元件28(除了一個之外)一起沿著內周壁表面40的軸向移位，并插入輥子30中。
然后，如圖15所示，沿內周壁表面40的軸向(垂直方向)將所排除的滾動元件28a最后插入到排列在內周壁表面40上的其中兩個滾動元件28之間的間隙69中。
此時，最后的滾動元件28a并沒有受到擠壓力的擠壓，而僅僅沿著內周壁表面40移位并插入間隙69中。當最后的滾動元件28a的前端抵靠凸緣42時，限制了插入間隙69中的最后的滾動元件28a的移位。
滾動元件28通過施加在內周壁表面40上的潤滑劑保持加載在內周壁表面40上。然后，將擋圈46放置在環形槽44中，以將滾動元件28保持在擋圈46與凸緣42之間。
將加載在內周壁表面40上的所有滾動元件28保持為塞縫狀態以產生塞縫效應，這樣將滾動元件28鎖定在合適位置處。
如圖16所示，為了插入最后的滾動元件28a，在滾動元件28a與相鄰的兩個滾動元件28之間沿周向設置接觸點間間隙D1和接觸點間間隙D2，并在輥子30的內周壁表面40與滾動元件28之間設置徑向間隙E。這些間隙D1、D2、E允許更容易地插入最后的滾動元件28a。將相鄰的滾動元件28之間的周向間隙C設定為在從幾微米至幾十微米范圍內的值，并等于接觸點間間隙D1和接觸點間間隙D2之和。
可以不一起加載所有的滾動元件28(除了一個之外)，而是如圖17所示，可以沿輥子30的內周壁表面40的軸向(垂直方向)相繼加載。
根據該第二組裝過程，沿內周壁表面40的軸向一起加載排列在夾具60中的所有滾動元件28(除了一個之外)，然后沿內周壁表面40的軸向(垂直方向)將所排除的滾動元件28a最后插入到排列在內周壁表面40上的其中兩個滾動元件28之間的間隙69中。因此，可以容易且有效地將滾動元件28組裝在輥子30中，以減少制造成本而不受滾動元件28的外徑公差和輥子30的內徑公差的影響。
換言之，根據傳統的組裝過程，由于朝向輥子1的內周壁表面2將最后的滾動元件3a徑向(橫向)壓入間隙中以產生塞縫效應，因此必須使所述公差(柱形內周壁表面2的內徑公差和滾動元件3的外徑公差)盡可能地小。然而，根據該第二組裝過程，由于沿內周壁表面40的軸向將最后的滾動元件28a插入間隙69中以獲得能夠產生塞縫效應的塞縫狀態，因此不必壓入最后的滾動元件28a。
根據該第二組裝過程，可以不如傳統的組裝過程那樣嚴格地控制滾動元件28的外徑公差和輥子30的柱形內周壁表面40的內徑公差。因此，可以更容易地加工滾動元件28和輥子30，并且可以更容易地組裝滾動元件28，即插入輥子30中。
通過使用具有遮擋板72(該遮擋板用于從下方支撐加載在環形空間70中的所有滾動元件28(除了一個之外)從而防止滾動元件28掉落)的夾具74(參見圖13)，在使遮擋板72水平移位之后，可以從輥子30的上方，即沿著與如圖15所示插入滾動元件28的方向相反的方向將所有的滾動元件28(除了一個之外)一起插入輥子30中(參見圖18)。
可選地，如圖19所示，可以將所有滾動元件28(除了一個之外)相繼地加載在輥子30中。無論如何，如與上述組裝過程一樣，將最后的滾動元件28a插入到排列在輥子30的柱形內周壁表面40上的其中兩個滾動元件28之間的間隙69中。
圖20表示根據本發明另一實施例的三腳等速接頭100。三腳等速接頭100的與圖1所示的等速接頭10相同的部件用相同的附圖標記表示，下面不再對其進行詳細描述。
將環形輥子130裝配在各個耳軸26a至26c上，并在它們之間插設多個滾動元件28。輥子130具有內周壁表面40，該內周壁表面具有恒定的直徑并用作與滾動元件28保持滾動接合的滾動表面。輥子130還具有環形凸緣(單側凸緣)42，其從內周壁表面40的上部(端部)沿徑向一體伸出預定長度。在內周壁表面40的遠離凸緣42的下部(相對端部)上既沒有設置徑向向內的突起，也沒有設置環形槽。內周壁表面40的所述下部所具有的柱形表面具有與內周壁表面40的直徑相同的內徑。
如圖21所示，環形凸緣42與輥子130的內周壁表面40一體形成。然而，環形凸緣42可以替換為用作例如擋圈、墊圈等的單側凸緣的物件，其安裝在限定于輥子130的內周壁表面40的環形槽中。
下面將描述組裝等速接頭100的第三過程，即將滾動元件28和保持件146安裝在輥子130中的過程。
如圖5所示，使用夾具60(參見圖6)沿內周壁表面40的軸向，即沿與凸緣42相反的方向將所有(預定數量)的滾動元件28一起插入輥子130中，即放置到內周壁表面40上。將內周壁表面40預先涂覆有諸如油脂、蠟等的潤滑劑。
如圖6所示，多個滾動元件28以環形的方式排列，并且沿著夾具60的環形臺階68并加載在其中。當將所有的滾動元件28(它們可以是但不必是如圖6所示的15個滾動元件28)加載在環形臺階68中時，所有的滾動元件28可能沒有保持為能夠產生塞縫效應的塞縫狀態，而優選地應該保持為能夠產生塞縫效應的塞縫狀態，更優選地保持為其中產生塞縫效應的狀態。
然后，如圖7所示，使環64的上表面抵靠輥子130的遠離凸緣42的第一端面34，并且在將環64固定在合適位置的同時，沿軸向提升柱形體62以將所有的滾動元件28推動并插入輥子130中，從而將它們一起放置在內周壁表面40上。
當提升柱形體62時，如圖8所示，所有的滾動元件28沿內周壁表面40的軸向一起移位，并插入輥子130中。
此時，所有的滾動元件28并沒有受到擠壓力的擠壓，而僅僅沿著內周壁表面40移位并插入輥子130中。當滾動元件28的前端抵靠凸緣42時，限制了插入輥子130中的滾動元件28的移位。
加載在內周壁表面40上的滾動元件28保持在塞縫狀態以產生塞縫效應，從而防止其從內周壁表面40移位。
在將所有滾動元件28加載在內周壁表面40上之后，如圖22所示，向其下端通過凸緣42保持在合適位置的滾動元件28供應(涂覆)例如油脂、蠟(PASTE WAX(膏狀蠟)或SOLID WAX(固態蠟))等的潤滑劑W。然后，將呈平環形式的保持件146沿軸向放置到輥子130的遠離凸緣42的內周壁表面40上。保持件146保持與潤滑劑W緊密接觸，因而通過潤滑劑W的粘性保持與輥子130接合，即暫時固定在輥子130中的合適位置。此時，所有的滾動元件28都保持在保持件146與凸緣42之間的合適位置。安裝在內周壁表面40上的保持件146具有外表面，該外表面與輥子130的第一端面34大致平齊或者可以不從其伸出。
施加在滾動元件28上的潤滑劑W可以大致均勻地沉積在滾動元件28的安裝有保持件146的端面上達預定厚度。如圖24和圖25所示，可以將潤滑劑W填充在相鄰滾動元件28之間的間隙C、以及滾動元件28與輥子130之間的徑向間隙C中。
保持件146的直徑小于內周壁表面40的直徑，以允許將潤滑劑W引入到保持件146的外邊緣與內周壁表面40之間的間隙中。可選地，保持件146的直徑可以稍大于內周壁表面40的直徑，并且可以將保持件146輕輕地壓配到內周壁表面40上。
保持件146并不限于具有方形截面形狀的平墊圈。例如，如圖26所示，保持件146可以與另一保持件146a組合，該保持件146a具有在其包圍耳軸26a(26b、26c)的內周側上的具有弓形截面的弓形表面148；以及第一環形表面150a和第二環形表面150b，它們分別與滾動元件28的端面和內周壁表面40大致平行。
將輥子組件(均包括多個保持在輥子130的內周壁表面40上的滾動元件28)分別安裝在耳軸26a、26b、26c上，然后插入外杯12中以使得輥子130接合在相應導槽18a、18b、18c中，從而構成等速接頭100。
根據該第三組裝過程，由于不必在輥子130的內周壁表面40中形成環形槽，因此無需形成這種環形槽的加工過程。可以通過供應到滾動元件28上的例如蠟等的潤滑劑W，將保持件146簡單地暫時固定在合適位置。因此，可以減少加工成本和組裝成本以減少整體制造成本。
根據該第三組裝過程，在沿內周壁表面40的軸向將排列在夾具60中的所有滾動元件28一起插入輥子130中之后，通過例如蠟等的潤滑劑W將保持件146固定在合適位置。因此，可以容易且有效地將滾動元件28組裝在輥子130中，以減少制造成本而不受滾動元件28的外徑公差和輥子130的內徑公差的影響。
換言之，根據傳統的組裝過程，由于朝向輥子1的內周壁表面2將最后的滾動元件3a徑向壓入間隙中以產生塞縫效應，因此必須使所述公差(柱形內周壁表面2的內徑公差和滾動元件3的外徑公差)盡可能地小。然而，根據該第三組裝過程，由于沿內周壁表面40的軸向將所有的滾動元件28一起插入輥子130中以獲得能夠產生塞縫效應的塞縫狀態，因此不必壓入最后的滾動元件28。
根據第三組裝過程，可以不如傳統的組裝過程那樣嚴格地控制滾動元件28的外徑公差和輥子130的柱形內周壁表面40的內徑公差。因此，可以更容易地加工滾動元件28和輥子130，并且可以更容易地組裝滾動元件28，即插入輥子130中。
通過使用具有用于從下方支撐加載在環形空間70中的滾動元件28從而防止滾動元件28掉落的遮擋板72的夾具74(參見圖13)，可以從輥子130的上方，即沿著與上述插入滾動元件28的方向相反的方向將所有的滾動元件28一起插入輥子130中。
下面將描述組裝等速接頭100的第四過程，即將滾動元件28和保持件146安裝在輥子130中的過程。
使用夾具60沿內周壁表面40的軸向，即沿與凸緣42相反的方向將所有(預定數量)的滾動元件28一起插入輥子130中，即放置在內周壁表面40上。
如圖14所示，將所有的滾動元件28(除了一個之外)作為環形陣列沿著夾具60中的環形臺階68并加載在其中，以產生供待最后插入所排除的滾動元件28a的間隙69。當將所有的滾動元件28(除了一個之外)加載在環形臺階68中時，這些滾動元件28沒有保持在能夠產生塞縫效應的塞縫狀態。
然后，如圖7所示，使環64的上表面抵靠輥子30的遠離凸緣42的第一端面34，并且在將環64固定在合適位置的同時，沿軸向提升柱形體62以將所有的滾動元件28(除了一個之外)推動并插入輥子130中，從而將它們一起放置到內周壁表面40上。
然后，如圖15所示，沿內周壁表面40的軸向(垂直方向)將所排除的滾動元件28a最后插入到排列在內周壁表面40上的其中兩個滾動元件28之間的間隙69中。
最后的滾動元件28a并沒有受到擠壓力的擠壓，而僅僅沿著內周壁表面40移位并插入間隙69中。當最后的滾動元件28a的前端抵靠凸緣42時，限制了插入間隙69中的最后的滾動元件28a的移位。
在將所有滾動元件28加載在內周壁表面40上之后，向以環形方式布置的滾動元件28供應(涂覆)例如蠟等的潤滑劑W。然后，將呈平環形式的保持件146放置到輥子130的遠離凸緣42的內周壁表面40上。保持件146此時通過潤滑劑W的粘性保持在合適位置。此時，所有的滾動元件28都保持在保持件146與凸緣42之間的合適位置。
將加載在輥子130的內周壁表面40上的所有滾動元件28保持在塞縫狀態以產生塞縫效應，這樣抵靠內周壁表面40將滾動元件28保持在合適位置。
可以不一起加載所有的滾動元件28(除了一個之外)，而是如圖17所示，可以沿輥子30的內周壁表面40的軸向(垂直方向)相繼加載。
權利要求
1.一種三腳等速接頭，包括管狀外部件，用于連接至傳動軸，所述管狀外部件在其內壁表面中限定有多個導槽，這些導槽彼此間隔開并沿該管狀外部件的軸向延伸；內部件，用于連接至另一傳動軸，所述內部件布置在限定于所述管狀外部件中的開口內；所述內部件具有多個分別伸入所述導槽(18a、18b、18c)中的耳軸(26a、26b、26c)；環形輥子(30)，其裝配在所述耳軸(26a、26b、26c)中的每一個上并保持與限定所述導槽(18a、18b、18c)的表面接觸；多個滾動元件(28)，它們滾動地插設在所述耳軸(26a、26b、26c)中的每一個與所述輥子(30)之間；所述輥子(30)具有內周壁表面(40)；單側凸緣，其從所述內周壁表面(40)的軸向端沿徑向伸出；以及保持件，其安裝在所述內周壁表面(40)的相對軸向端中并保持所述滾動元件；其中，在將所述保持件安裝在所述輥子(30)中之前，沿著所述內周壁表面(40)的軸向從其遠離所述單側凸緣的軸向端，將所有的滾動元件(28)作為環形陣列一起插入所述輥子(30)中并放置在所述內周壁表面(40)上，且保持在合適位置。
2.根據權利要求1所述的等速接頭，其特征在于，插入所述輥子(30)中的所述所有的滾動元件(28)以塞縫狀態保持在所述內周壁表面(40)上。
3.根據權利要求1所述的等速接頭，其特征在于，在所述輥子(30)的所述內周壁表面(40)與所述滾動元件(28)的外周表面之間限定有徑向間隙(A)。
4.根據權利要求3所述的等速接頭，其特征在于，所述徑向間隙(A)在從幾微米至幾十微米的范圍內。
5.根據權利要求1所述的等速接頭，其特征在于，所述保持件至少包括擋圈(46)或墊圈(50)。
6.根據權利要求1所述的等速接頭，其特征在于，所述單側凸緣包括與所述輥子(30)一體形成的凸緣(42)。
7.根據權利要求1所述的等速接頭，其特征在于，所述單側凸緣由至少包括擋圈(46)或墊圈(50)的保持件提供。
8.根據權利要求1所述的等速接頭，其特征在于，所述保持件(146)包括環形部件，其通過供應給所述內周壁表面(40)的潤滑劑(W)的粘性而固定在合適位置。
9.一種三腳等速接頭，包括管狀外部件，用于連接至傳動軸，所述管狀外部件在其內壁表面中限定有多個導槽，這些導槽彼此間隔開并沿該管狀外部件的軸向延伸；內部件，用于連接至另一傳動軸，所述內部件布置在限定于所述管狀外部件中的開口內；所述內部件具有多個分別伸入所述導槽(18a、18b、18c)中的耳軸(26a、26b、26c)；環形輥子(30)，其裝配在所述耳軸(26a、26b、26c)中的每一個上并保持與限定所述導槽的表面接觸；多個滾動元件(28)，它們滾動地插設在所述耳軸中的每一個與所述輥子之間；所述輥子(30)具有內周壁表面(40)；單側凸緣，其從所述內周壁表面(40)的軸向端沿徑向伸出；以及保持件，其安裝在所述內周壁表面(40)的相對軸向端中并保持所述滾動元件；其中，在將所述保持件安裝在所述輥子中之前，將除了一個之外的所有滾動元件(28)作為環形陣列布置在所述輥子的內周壁表面上，然后沿著所述內周壁表面(40)的軸向從其遠離所述單側凸緣的軸向端，將所排除的滾動元件(28a)插入作為環形陣列排列的滾動元件中的兩個之間的間隙(69)中，從而保持在合適位置。
10.根據權利要求9所述的等速接頭，其特征在于，將所述除了一個之外的所有滾動元件(28)一起加載到所述輥子的所述內周壁表面上。
11.根據權利要求9所述的等速接頭，其特征在于，將所述除了一個之外的所有滾動元件(28)相繼加載到所述輥子的所述內周壁表面上。
12.根據權利要求9所述的等速接頭，其特征在于，在將所述所有滾動元件加載到所述輥子的所述內周壁表面上之后，在相鄰的滾動元件之間形成預定周向間隙(C)。
13.根據權利要求12所述的等速接頭，其特征在于，所述預定周向間隙(C)中的每一個都在從幾微米至幾十微米的范圍內。
14.根據權利要求9所述的等速接頭，其特征在于，所述保持件至少包括擋圈或墊圈。
15.根據權利要求9所述的等速接頭，其特征在于，在將所述除了一個之外的所有滾動元件加載到所述內周壁表面上之后，在所述內周壁表面上的所有滾動元件保持為塞縫狀態。
16.根據權利要求9所述的等速接頭，其特征在于，所述單側凸緣包括與所述輥子一體形成的凸緣。
17.根據權利要求9所述的等速接頭，其特征在于，所述單側凸緣由至少包括擋圈或墊圈的保持件提供。
18.根據權利要求9所述的等速接頭，其特征在于，所述保持件(146)包括環形部件，其通過供應給所述內周壁表面(40)的潤滑劑(W)的粘性而固定在合適位置。
19.一種制造等速接頭的方法，該等速接頭包括管狀外部件，該管狀外部件在其內壁表面中限定有多個導槽，這些導槽彼此間隔開并沿該管狀外部件的軸向延伸；多個耳軸，它們布置在限定于所述管狀外部件中的開口內，并分別伸入所述導槽中；環形輥子，其裝配在所述耳軸中的每一個上并保持與限定所述導槽的表面接觸；多個滾動元件，它們滾動地插設在所述耳軸中的每一個與所述輥子之間；所述輥子具有內周壁表面；單側凸緣，其從所述內周壁表面的軸向端沿徑向伸出；以及保持件，其安裝在所述內周壁表面的相對軸向端中并保持所述滾動元件，所述方法包括下面步驟在將所述保持件安裝在所述輥子(30)中之前，布置所有的滾動元件(28)作為環形陣列，沿著所述內周壁表面(40)的軸向從其遠離所述單側凸緣的軸向端，將所有的滾動元件(28)一起插入所述輥子(30)中，并將所有的滾動元件(28)放置在所述內周壁表面(40)上，在所述內周壁表面(40)與所述滾動元件(28)的外周表面之間限定徑向間隙；和在將所述所有的滾動元件(28)一起插入所述輥子(30)中之后，將用于保持所述滾動元件的所述保持件安裝在所述輥子(30)的所述內周壁表面(40)的相對軸向端上。
20.一種制造等速接頭的方法，該等速接頭包括管狀外部件，該管狀外部件在其內壁表面中限定有多個導槽，這些導槽彼此間隔開并沿該管狀外部件的軸向延伸；多個耳軸，它們布置在限定于所述管狀外部件中的開口內，并分別伸入所述導槽中；環形輥子，其裝配在所述耳軸中的每一個上并保持與限定所述導槽的表面接觸；多個滾動元件，它們滾動地插設在所述耳軸中的每一個與所述輥子之間；所述輥子具有內周壁表面；單側凸緣，其從所述內周壁表面的軸向端沿徑向伸出；以及保持件，其安裝在所述內周壁表面的相對軸向端中并保持所述滾動元件，所述方法包括下面步驟在將所述保持件安裝在所述輥子(30)中之前，沿著所述輥子(30)的所述內周壁表面(40)，布置除了一個之外的所有的滾動元件(28)作為環形陣列，并沿著所述內周壁表面(40)的軸向從其遠離所述單側凸緣的軸向端，將所排除的滾動元件(28a)插入作為環形陣列布置的滾動元件(28)中的兩個之間的間隙(69)中，在所述插入的滾動元件(28a)與相鄰的滾動元件(28)之間限定周向間隙；和在將所述所有的滾動元件(28)一起插入所述輥子(30)中之后，將用于保持所述滾動元件的所述保持件安裝在所述輥子的所述內周壁表面的相對軸向端上。
21.一種制造等速接頭的方法，該等速接頭包括管狀外部件，該管狀外部件在其內壁表面中限定有多個導槽，這些導槽彼此間隔開并沿該管狀外部件的軸向延伸；多個耳軸，它們布置在限定于所述管狀外部件中的開口內，并分別伸入所述導槽中；環形輥子，其裝配在所述耳軸中的每一個上并保持與限定所述導槽的表面接觸；多個滾動元件，它們滾動地插設在所述耳軸中的每一個與所述輥子之間；所述輥子具有內周壁表面；單側凸緣，其布置在所述內周壁表面的軸向端上；以及保持件，其布置在所述內周壁表面的相對軸向端上并保持所述滾動元件，所述方法包括下面步驟沿著所述輥子(130)的所述內周壁表面(40)加載所有的滾動元件(28)；和向所述內周壁表面(40)供應潤滑劑(W)，以通過所述潤滑劑(W)的粘性固定沿著所述內周壁表面(40)引入的保持件(146)。
全文摘要
一種等速接頭，其中沿著輥子元件(30)的內徑部分(40)的軸線從輥子元件(30)的與凸緣部分(42)相對的一端，將通過工具(60)環狀地保持的所有的滾動元件(28)插入內徑部分(40)中，或者沿著內徑部分(40)的軸線從另一端將從所有的滾動元件(28)除去一個滾動元件之后剩余的滾動元件(28)裝載到內徑部分(40)中，并將除去的一個滾動元件(28a)插入滾動元件(28)之間的間隙(69)中。在將所有的滾動元件(28)都裝配到輥子元件(30)的內徑部分(40)中之后，在內徑部分(40)的在于凸緣部分(42)相反側的端部處形成的環形槽(44)中裝配卡環(46)，以將滾動元件(28)保持在凸緣部分(42)與卡環(46)之間。
文檔編號F16D3/205GK1882792SQ20048003374
公開日2006年12月20日 申請日期2004年7月28日 優先權日2003年11月18日
發明者中尾彰一, 川勝勉, 小杉雅紀 申請人:本田技研工業株式會社