CN102667203B - 双万向节的联接轭 - Google Patents
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Abstract
提供能够确保所需的扭转刚性，并且能够实现有效的轻型化的双万向节的联接轭。双万向节(1)的联接轭(2)从基体部(11)的轴线方向两端部分别沿轴线方向突出设置有一对凸缘部(12)、(13)，这一对凸缘部(12)、(13)相互对置、且具有供十字轴(3)、(4)的两个轴部中的一方的轴部(3a)、(4a)安装为转动自如的轴承孔(14)、(15)。上述基体部(11)由将位于对角线上的上述凸缘部(12)、(13)的轴承孔(14)、(15)彼此连结起来且从上述十字轴(3)、(4)的另一方的轴部(3b)、(4b)的轴心方向观察时呈X字形状的厚壁部(18)、和处于呈该X字形状的厚壁部(18)的邻接的厚壁部分(18a)之间的除壁厚部(19)构成。
Description
技术领域
本发明涉及双万向节的联接轭。更详细地说，涉及在轴线方向两端部连结驱动侧轭以及从动侧轭，将来自该驱动侧轭的驱动力传递至从动侧轭的双万向节的联接轭。
背景技术
作为这种联接轭，众所周知有所谓分割型联接轭，该分割型联接轭具备：在轴线方向两端部具有用于将十字轴的两个轴部中的一方的轴部支承为转动自如的轴承孔、且相互对置的一对桥接部件；包围两个桥接部件的轴线方向中央部的包围机构、以及对各个桥接部件和包围机构进行连结的连结机构（例如，参照专利文献1）。
并且，作为其他联接轭，存在具有将十字轴的一方的轴部安装为转动自如的轴承孔且相互对置的一对凸缘部，从基体部的轴线方向两端部分别沿轴线方向突出设置的一体型的联接轭。该一体型的联接轭利用铸造、锻造制成，由于像专利文献1所记载的分割型联接轭那样，不需要在组装桥接部件和包围机构之后利用连结机构连结上述部件之类的组装操作，因此，在作业工时的方面有利。并且，由于是一体型，因此在刚性这一点也优秀。
虽然现有的一体型的联接轭利用块状的厚壁部构成供凸缘部突出设置的基体部，但在利用联接轭连结的驱动侧轭和从动侧轭略微分离的情况下，为了确保扭转刚性，如果沿着轴线方向延长基体部的长度，则与此相应，联接轭整体的重量增加。如果重量增加，则联接轭的惯性力矩增大，从驱动侧轭向从动侧轭传递驱动力时的能耗增大。
因此，为了抑制基体部的重量增加，如图20所示，考虑在基体部111的轴线方向中央附近形成凹陷或者凹处112，如图21所示，考虑同样在基体部111的轴线方向中央附近形成开口113等。
专利文献1：日本特开平8－121493号公报
然而，在基体部形成凹陷、开口的方法中，如果将凹陷、开口形成地大一点，则扭转刚性降低，存在无法兼顾有效的轻型化和确保刚性这一问题。
发明内容
本发明是鉴于此类情况而完成的，其目的之一在于提供能够确保所需的扭转刚性并且能够实现有效的轻型化的双万向节的联接轭。
根据本发明的一个实施方式所涉及的双万向节的联接轭（以下也简称作“联接轭”），双万向节的联接轭从基体部的轴线方向两端部分别沿轴线方向突出设置有一对凸缘部，这一对凸缘部相互对置、且具有用于供十字轴的正交的两个轴部中的一方的轴部安装为转动自如的轴承孔，上述基体部由将位于对角线上的上述凸缘部的轴承孔彼此连结起来且从上述十字轴的另一方的轴部的轴心方向观察时呈X字形状的厚壁部、和处于呈该X字形状的厚壁部的邻接的厚壁部分之间的除壁厚部构成。
根据上述双万向节的联接轭，能够确保所需的扭转刚性，并且能够实现有效的轻型化。
附图说明
图1是使用了本发明的一个实施方式所涉及的联接轭的双万向节的立体说明图。
图2是图1所示的联接轭的立体说明图。
图3是图2所示的联接轭的主视图。
图4是图2所示的联接轭的主视说明图。
图5是图2所示的联接轭的俯视图。
图6是图2所示的联接轭的俯视说明图。
图7是图2所示的联接轭的右视图。
图8是图2所示的联接轭的右视说明图。
图9是沿着图4的A－A线剖开后的剖视图。
图10是沿着图6的B－B线剖开后的剖视图。
图11是本发明的联接轭的其他实施方式的立体说明图。
图12是图11所示的联接轭的主视图。
图13是图11所示的联接轭的主视说明图。
图14是图11所示的联接轭的俯视图。
图15是图11所示的联接轭的俯视说明图。
图16是图11所示的联接轭的右视图。
图17是图11所示的联接轭的右视说明图。
图18是沿着图13的C－C线剖开后的剖视图。
图19是沿着图15的D－D线剖开后的剖视图。
图20是现有例所涉及的联接轭的立体说明图。
图21是其他现有例所涉及的联接轭的立体说明图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的联接轭的实施方式详细地进行说明。
图1是使用了本发明的一个实施方式所涉及的联接轭2的双万向节1的立体说明图，图2是图1所示的联接轭2的立体说明图，图3是图2所示的联接轭2的主视图，图4是图2所示的联接轭2的主视说明图，图5是该联接轭2的俯视图，图6是该联接轭2的俯视说明图，图7是该联接轭2的右视图，图8是该联接轭2的右视说明图。并且，图9是沿着图4的A－A线剖开后的剖视图，图10是沿着图6的B－B线剖开后的剖视图。此外，在图1、2、4、6、8、后面出现的图11、13、15、17、以及作为现有例的上述图20～21中，为了容易理解联接轭的形状，在曲面部分施加辅助线。
双万向节1经由联接轭2、驱动侧十字轴3以及从动侧十字轴4以弯曲自如的方式连结未图示的驱动侧轭和从动侧轭。
亦如图2～6所示，联接轭2具备中央的基体部11、分别设置于该基体部11的轴线方向两端部（图4中左右两端部）的一对凸缘部12、13。
驱动侧的凸缘部12具有用于供驱动侧十字轴3的正交的两个轴部中一方的轴部3a安装为转动自如的轴承孔14，以相互对置的方式从上述基体部11的轴线方向一端部沿轴线方向突出设置。轴部3a经由圆筒形状的轴承16安装于轴承孔14。在驱动侧十字轴3的另一方的轴部3b，经由圆筒形状的轴承7而以转动自如的方式安装有用于安装驱动侧轭的驱动侧轭安装部件6。
同样地，从动侧的凸缘部13也具有供从动侧十字轴4的正交的两个轴部中的一方的轴部4a安装为旋转自如的轴承孔15，以相互对置的方式从上述基体部11的轴线方向另一端部沿轴线方向突出设置。轴部4a经由圆筒形状的轴承17安装于轴承孔15。在从动侧十字轴4的另一方的轴部4b，经由圆筒形状的轴承9以转动自如的方式安装有用于安装从动侧轭的从动侧轭安装部件8。
如图4所示，基体部11从正面（从十字轴3、4的另一方轴部3b、4b的轴心方向观察时的正面）观察呈大致矩形状，利用从十字轴3、4的另一方的轴部3b、4b的轴心方向观察呈X字形状的厚壁部18、和呈现该X字形状的厚壁部18的邻接的厚壁部分18a之间的除壁厚部19构成。上述厚壁部18连结位于对角线上的凸缘部12、13的轴承孔14、15彼此。
本实施方式中的厚壁部18作为整体呈X字形状，更详细地说，由中央的矩形状部分18b、和从该矩形状部分18b的四角分别向上述凸缘部12、13的根部延伸的四个厚壁部分18a构成。进而，邻接的厚壁部分18a之间设置为除壁厚部19。
在四个位置的除壁厚部19中位于沿着基体部11的轴线方向邻接的凸缘部12、13之间的除壁厚部19a，实质上是沿着上述十字轴3、4的另一方的轴部3b、4b的轴心方向除去壁厚的平坦的薄壁部。另一方面，剩余的两个位置的除壁厚部19b随着从中央的矩形状部分18b朝向轴线方向外侧而急剧地去除壁厚，最终成为壁厚为零的形状。
厚壁部18的厚度（图4中与纸面垂直的方向的尺寸）、厚壁部分18a的宽度W能够根据作用于联接轭2的设计转矩、两个十字轴3、4之间的轴线方向的分离距离等适当地选择。
如本实施方式所述，通过利用上述呈X字形状的厚壁部18和除壁厚部19构成基体部11，由此，能够确保联接轭2的刚性。即，施加于传递旋转力的联接轭2的载荷，从支承十字轴3、4的轴部的轴承孔14、15作用于该联接轭2，更详细地说，关于联接轭2的四个凸缘部12、13的轴承孔14、15，上述载荷大致沿着连接位于对角线上的凸缘部12、13的轴承孔14、15彼此的线作用。如此，针对呈X字状地作用的载荷，通过设置沿着该载荷作用方向的X字状的厚壁部18，由此能够提高对载荷的耐力。换而言之，能够确保扭转刚性。
另一方面，通过去除载荷几乎不作用的其它部分的壁厚，能够实现联接轭2的轻型化。并且，在本实施方式中，由于将位于沿着基体部11的轴线方向邻接的凸缘部12、13之间的除壁厚部19a，设为沿着上述十字轴3、4的另一方轴部3b、4b的轴心方向去除壁厚的实际上平坦的薄壁部，因此，通过利用夹具固定该平坦的薄壁部，能够容易地形成凸缘部12、13的轴承孔14、15。
图11是本发明的其他实施方式所涉及的联接轭22的立体说明图，图12是图11所示的联接轭22的主视图，图13是该联接轭22的主视说明图，图14是该联接轭22的俯视图，图15是该联接轭22的俯视说明图，图16是该联接轭22的右视图，图17是该联接轭22的右视说明图。并且，图18是沿着图13的C－C线剖开后的剖视图，图19是沿着图15的D－D线剖开后的剖视图。
联接轭22与图2～10所示的联接轭2的不同之处在于，位于沿着基体部31的轴线方向邻接的凸缘部12、13之间的除壁厚部39实际上全部被去除壁厚。因此，对共通的要素或者结构标注相同的附图标记，省略这些部分的说明。
在图11～19所示的实施方式中，由于位于沿着基体部31的轴线方向邻接的凸缘部12、13之间的除壁厚部39实际上全部被去除壁厚，因此，能够确保所需的扭转刚性，并且能够进一步实现联接轭22的轻型化。
如上所述，根据本发明的实施方式所涉及的双万向节的联接轭，该双万向节的联接轭从基体部的轴线方向两端部分别沿轴线方向突出设置有一对凸缘部，这一对凸缘部相互对置、且具有用于将十字轴的正交的两个轴部中的一方的轴部安装为转动自如的轴承孔，上述基体部连结位于对角线上的上述凸缘部的轴承孔彼此，由从上述十字轴的另一方的轴部的轴心方向观察时呈X字形状的厚壁部、和呈该X字形状的厚壁部的邻接的厚壁部分之间的除壁厚部构成。
在本发明的实施方式所涉及的联接轭中，由从十字轴的另一方的轴部的轴心方向观察时呈X字形状的厚壁部、和呈该X字形状的厚壁部的邻接的厚壁部分之间的除壁厚部构成基体部，上述厚壁部连结位于对角线上的凸缘部的轴承孔彼此。
施加于联接轭的载荷从支承十字轴的轴部的轴承孔作用于该联接轭，关于联接轭的四个凸缘部的轴承孔，上述载荷大致沿着连接位于对角线上的凸缘部的轴承孔彼此的线作用。该情况也可以利用数值解析方法之一的有限元法（FiniteElementMethod：FEM）确认。
即，由于施加于联接轭的载荷呈X字状地作用，因此，通过沿着该载荷作用方向设置厚壁部，由此，能够确保联接轭的扭转刚性，并且通过去除其它部分的壁厚，能够实现联接轭的轻型化。
此外，在本说明书中，所谓“轴线方向”是指沿着传递旋转力的联接轭的旋转轴的方向。
优选上述除壁厚部包含沿着上述十字轴的另一方的轴部的轴心方向被去除壁厚的实际上平坦的薄壁部。在该情况下，通过利用夹具固定平坦的薄壁部，由此，能够容易地形成凸缘部的轴承孔。
上述除壁厚部中的位于沿着基体部的轴线方向邻接的凸缘部之间的除壁厚部的壁厚实际上可以被完全去除。在该情况下，能够确保所需的扭转刚性，并且能够进一步实现轻型化。
根据本发明的实施方式所涉及的双万向节的联接轭，能够确保所需的扭转刚性，并且能够实现有效的轻型化。
附图标记说明：
1：双万向节；2：联接轭；3：驱动侧十字轴；4：从动侧十字轴；6：驱动侧轭安装部件；7：轴承；8：从动侧轭安装部件；9：轴承；11：基体部；12：凸缘部（驱动侧）；13：凸缘部（从动侧）；14：轴承孔（驱动侧）；15：轴承孔（从动侧）；16：轴承（驱动侧）；17：轴承（从动侧）；18：厚壁部；18a：厚壁部分；19：除壁厚部；22：联接轭；31：基体部；39：除壁厚部。
Claims (1)
1.一种双万向节的联接轭，
该双万向节的联接轭从由厚壁部和除壁厚部构成的基体部的轴线方向两端部分别沿轴线方向突出设置有一对凸缘部，这一对凸缘部相互对置、且具有供十字轴的正交的两个轴部中的一方的轴部安装为转动自如的轴承孔，其特征在于，
所述厚壁部将位于对角线上的所述凸缘部的轴承孔彼此连结起来，且从所述十字轴的另一方的轴部的轴心方向观察时呈沿着从所述十字轴施加于所述联接轭的载荷的作用方向的X字形状，所述除壁厚部处于呈该X字形状的厚壁部的邻接的厚壁部分之间，
所述除壁厚部包含沿着所述十字轴的另一方的轴部的轴心方向被去除壁厚之后的实际上呈平坦的薄壁部。
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