JP2003028184A - 軸方向突入ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 材料を好都合に使用しかつ製造費用を低く保
持しながら上述した条件を達成する前記型のユニットを
提供することにある。 【解決手段】 周部に分布された、長手方向に延びる第
１ボール溝１２を有する輪郭が付けられたジャーナル１
１、周部に分布された、長手方向に延びる第２ボール溝
１４を有する輪郭が付けられたスリーブ１３、同一のグ
ループにおいて第１および第２ボール溝１２，１４対に
配置されるボール１５、およびトルク伝達を補償するよ
うに前記輪郭が付けられたスリーブ１３上で摺動される
支持および取着スリーブ２１からなっているトルク伝達
のための駆動ライン用軸方向突入ユニット。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、駆動軸に関し、と
くに、周部に分布された、長手方向に延びる第１ボール
溝を有する輪郭が付けられたジャーナル、周部に分布さ
れた、長手方向に延びる第２ボール溝を有する輪郭が付
けられたスリーブ、ならびに同一のグループにおいて第
１および第２ボール溝対に配置されるボールを含んでい
るトルク伝達のための駆動ライン用軸方向突入（プラン
ジング）ユニットに関する。 【０００２】 【従来の技術】この型のユニットは、それらの固有の軸
方向突入設備なしに固定継ぎ手のみが軸接続において使
用される場合において少なくとも自動車の駆動ラインの
推進軸または横軸に使用される。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】かかるユニットの主要
な条件は容易な突入可能性および考え得る最大の寿命で
ある。 【０００４】それゆえ、本発明の目的は、材料を好都合
に使用しかつ製造費用を低く保持しながら上述した条件
を達成する前記型のユニットを提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この目的は、トルク伝達
が補償するように輪郭が付けられたスリーブ上で摺動さ
れかつ第２ボール溝を半径方向に支持する支持および取
着スリーブを備えた前記型の軸方向突入ユニットを設け
ることによって達成される。前記支持および取着スリー
ブは管状輪郭の形において１部片で連続しかつそれぞれ
の推進軸または横軸それ自体を形成することができる
か、またはそれが短いならば、実際の軸がそれにボルト
止めまたは溶接され得るフランジまたはスリーブの形に
おいて取着手段を形成することができる。 【０００６】内方の輪郭が付けられたスリーブおよび外
方の支持および取着スリーブを含んでいる本発明の設計
は、内方の輪郭が付けられたスリーブがボールとの接触
点において力およびトルクを伝達するときそれぞれの条
件に合致すべきである、すなわち、とくに、それが必要
な表面硬さを持つべきであり、これに反して支持および
取着スリーブが強度および耐久性に関して条件に合致す
べきであるために分離されるような機能を許容し、その
結果、一方で容認できない引っ張り強度がその中に発生
しない範囲にその寸法的安定性を維持するように内方ス
リーブを維持しかつその結果、他方で支持および取着ス
リーブにおいてどのようなプラスチツク変形をも発生す
ることなしに隣接する軸にトルクを導くことができる。 【０００７】回転方向における内方の輪郭が付けられた
スリーブと外方の支持および取着スリーブとの間のトル
ク伝達は２つの部品間の形状嵌合係合によってまたは摩
擦錠止または材料錠止接続によって達成され得る。原則
として、同じことが長手方向における相対的な固定に適
用されるが、後者の場合に、ボールの助けによる輪郭が
付けられたジャーナルに対する輪郭が付けられたスリー
ブの突入作用により、伝達されるべき力は極めて低い。 【０００８】軸方向の固定に関するかぎり、絶対的な形
状嵌合接続が円環のごとき従来の軸方向固定手段によっ
てまたは輪郭が付けられたスリーブのそれぞれのジオメ
トリ（孔、溝等）へ支持および取着スリーブを繋ぐこと
によってまたは内方ストッパにまで支持および取着スリ
ーブに挿入される輪郭が付けられたスリーブの端部を繋
ぐことによって達成され得る。 【０００９】材料錠止接続は溶接または半田付けによっ
て達成されることができ、そして摩擦錠止接続は適宜な
圧力嵌めによって達成されることができ、輪郭が付けら
れたスリーブは、トルクの伝達が保証されるように支持
および取着スリーブに押し込まれる。 【００１０】本発明の好適な実施例によれば、ボール溝
の領域において、支持および取着スリーブが、支持角度
の範囲において、輪郭が付けられたスリーブと当接接触
しておりそして前記支持および取着スリーブが前記輪郭
を付けられたスリーブから或る距離において前記ボール
溝の領域と並んで延びていることが提案される。 【００１１】支持角度の各々２つの領域間の断面におい
て、輪郭が付けられたスリーブが支持および取着スリー
ブとの追加の中央支持接触を確立し得る。これは、好ま
しくは、断面において、前記輪郭が付けられたスリーブ
が各々２つのボール溝間にアーチ状の方法において延び
ていることによって達成される。 【００１２】代替的に、断面において、輪郭が付けられ
たスリーブが各々２つのボール溝間に直線において延び
ていることが提案される。この設計手段は高度の寸法的
安定性を備えた、軽量の、適宜補強された輪郭が付けら
れたスリーブを結果として生じる。 【００１３】好都合な実施例において、支持および取着
スリーブは輪郭が付けられたスリーブの領域において、
多角形断面を有することができ、そして多角形の内方縁
部が前記輪郭が付けられたスリーブの各ボール溝と連係
することできる。多角意輪郭の縁部の数は前記輪郭が付
けられたスリーブのボール溝の数に対応する。 【００１４】支持および取着スリーブは外方に屈曲され
た線を有する輪郭を形成することができ、前記輪郭が付
けられたスリーブのボール溝形成がその内側で各々ｎ番
目のアーチ状部分に係合し、ｎは２より大きい。異なる
幾何学的形状がボール力およびトルクの伝達の間中異な
るばねおよび減衰特性を結果として生じる。 【００１５】支持および取着スリーブと輪郭が付けられ
たスリーブとの間の面接触の範囲を意味する支持角度の
範囲は前記輪郭が付けられたスリーブの断面においてボ
ール溝内におけるボールの接触角度に断面においてほぼ
対応することが提案される。少なくとも、前記支持およ
び取着スリーブと前記輪郭が付けられたスリーブとの間
の面接触による範囲を意味する各ボール溝配列の前記支
持角度の範囲が少なくとも６０°になることが提案され
る。 【００１６】結果として、ボール溝の領域における支持
および取着スリーブと輪郭が付けられたスリーブとの間
の大きな包囲角度により、ボール溝の寸法的安定性が保
証される。相対的に同一に配置されながら、ボールのグ
ループは、ボール用の対応する窓を有するスリーブ形状
のケージ内に保持される。 【００１７】個々の構成要素として、輪郭が付けられた
スリーブがユニット全体の設計トルクに関連して低く寸
法付けられることができ、その結果、実質上、それぞれ
の硬化処理が実施された後必要な走行面硬さを単に含む
べきである。寸法的安定性の主要な、より大きな部分は
支持および取着スリーブによって支配される。特別な実
施例において、内部減衰特性を有する、弾性材料からな
る層があらゆる回転衝撃を減衰させるために輪郭が付け
られたスリーブと支持および取着スリーブとの間に設け
られ得る。 【００１８】スリーブの領域において本発明による機能
を分離することにより、２つのスリーブ要素の各々に関
してコストおよび負荷に関連して最適な材料を選択する
ことができる。輪郭が付けられたスリーブに関して材料
を選択するとき、ヘルツ圧力の性質が決め手となる、す
なわち、高度の硬化可能性を有する材料を選択すること
が必要である。支持および取着スリーブに関するかぎ
り、基準は強度、寸法的精度および考え得る最低の重量
である。このことは、自然に、硬い鋼、アルミニウムま
たは適宜な材料を構成する、繊維複合材料の選択に至
る。 【００１９】輪郭が付けられたスリーブと支持および取
着スリーブとの間のキャビティにゴムまたはグリースの
ごとき減衰材料を挿入することにより、弾力が減衰され
ることができる。 【００２０】本発明のユニットは、種々の型の軸が予め
定められた支持および取着スリーブに取着され得るため
高い標準化の潜在能力を含んでいる。 【００２１】非チップ形成変形によって輪郭が付けられ
たスリーブをコスト的に有効に製造し得ることにより、
同時に、より高度の精度を有するユニットを製造するこ
とが可能である。 【００２２】重量のために、輪郭が付けられたジャーナ
ルは、好ましくは、中空のジャーナルの形に設けられ
る。 【００２３】本発明の好適な実施例が図面に示されかつ
以下で説明される。 【００２４】 【発明の実施の形態】図１および図２は、以下で共に参
照しつつ説明される。以下の詳細からなっている本発明
の構体が示されている。輪郭が付けられたジャーナル１
１は中空のジャーナルの形において設けられかつ均一に
周部に分布された６個の第１ボール溝１２を含んでい
る。輪郭が付けられたジャーナル１１は実質上一定の壁
厚を有するプレート金属輪郭の形で設けられる輪郭が付
けられたスリーブ１３に挿入される。この輪郭が付けら
れたスリーブ１３は６個の内方のボール溝１４を含んで
いる。 【００２５】ボール溝１２，１４は、各々トルク伝達ボ
ール１５を収容する、対で互いに連係している。ボール
溝の個々の対は、各々、互いから同一の距離に配置され
る６個のボール１５からなる同一のグループを含んでい
る。前記ボールは、プラスチツクから作られかつ図２に
よれば、個々のケージ窓１７間に、内方および外方に突
出しているカム２８，２９を含んでいる薄い壁の多角形
部材の形において図２において見ることができるスリー
ブ計所のケージ１６内に保持されている。 【００２６】ケージ窓に向かって、カム２８，２９が、
ボールが失われることができないようにボールを保持す
るためにボールカップ形状に形作られている。輪郭が付
けられたスリーブ１３は支持および取着スリーブ２１に
挿入されかつこれに形状嵌合して回転方向において係合
しかつ長手方向において、形状嵌合方法においてその中
に固定される。支持および取着スリーブ２１は、その縁
部領域が輪郭が付けられたスリーブ１３のボール溝１４
の外方にアーチ形にされた形状によって係合される六角
形の多角形輪郭を有している。 【００２７】それらの内側で、ボール溝１４間の輪郭が
付けられたスリーブ１３の中間領域は支持および取着ス
リーブ２１上に支持されている。軸方向において、輪郭
が付けられたスリーブ１３は支持および取着スリーブ２
１の自由端において繋ぎ（ビィーディング）２２によっ
てかつ輪郭が付けられたスリーブの反対端において包み
込まれた部分２３によって支持および取着スリーブ２１
内に支持されている。包み込まれた部分２３に隣接する
領域において、支持スリーブは充填しているグリースが
流れ出るのを阻止する丸いカバー２５がその中に挿入さ
れる丸い管状の軸２４の形において連続している。 【００２８】輪郭が付けられたジャーナル１１および輪
郭が付けられたスリーブ１３のボール溝１２，１４の長
手方向長さはボール１５のグループの構体より明らかに
長く、その結果、ボール１５がボール溝１２，１４内で
転動運動を実施する一方、輪郭が付けられたジャーナル
１１は輪郭が付けられたスリーブ１３に対して長手方向
に移動可能である。 【００２９】図３は、図２の構体と同じ構体の断面図で
あるが、この図は、６個のボールグループの代わりに、
グループの対応する対を有するボール１５の５個のグル
ープのみが設けられることによって図２に示された構体
から逸脱している。残りの細部は図２に示された細部と
同一の参照番号を有しており；それゆえ、上の記載が参
照される。 【００３０】図４は、拡大された細部の形において、図
１ないし図３に示されたような構体の１対のボール溝を
示している。輪郭が付けられたジャーナル１１のボール
溝１２が丸い断面を有しかつしたがってボール１５と直
線接触しているのに、ボール溝１４は２×４５°の接触
角度において二重点接触のみであるように輪郭が付けら
れたスリーブ１３のプレート金属から形成され、これに
反してボール溝１４の基部にはエアギャップ２０が存在
している。 【００３１】支持および取着スリーブと輪郭が付けられ
たスリーブとの間に存在している接触による支持角度の
範囲はほぼ同一の大きさからなるが、少なくとも合計６
０°になる。ケージ１６および支持および取着スリーブ
２１は上記と同一の方法において示されている。 【００３２】以下で、図５および図６は、共に参照して
説明される。図１に示された実施例に関連する差異のみ
が参照され、これに反してすべての同一の特徴は同一の
参照番号が付与され、その結果その範囲で、図１および
図２の説明が参照される。図５において見ることができ
るように、ボール１５のグループは各溝対に配置された
４個のみのボールを含んでいる。各場合に、２対のボー
ルが互いから短い距離においてケージ１６の端部に保持
されており、これに反して２対の間にはより長い距離が
ケージ１６によって維持されている。 【００３３】図６において見ることができるように、支
持および取着スリーブ２１は、この場合に、多角形では
ないが、周部を横切って交互に並ぶ外部曲率を有する６
個のより大きなかつ６個のより小さなアーチからなって
いるアーチ形の輪郭を含んでいる。それぞれのより小さ
いアーチには、溝付き領域が前記より小さなアーチと表
面接触しているように形状嵌合方法において輪郭が付け
られたスリーブの溝付き領域に配置されている。 【００３４】以下で、図７および図８は、共に参照して
説明される。図１に示されたと同様な実施例に関連して
差異についてのみ言及するが、これに反してすべての同
一の特徴は同一の参照番号が付されており、その結果そ
の範囲で、図１および図２の説明に言及する。図７によ
る長手方向断面において、実施例は図５に示された実施
例と完全に同一である。 【００３５】図８において見ることができるように、支
持および取着スリーブ２１は１２個の同一のアーチを有
するアーチ付きラインの輪郭を有している。各第２のか
かるアーチは輪郭が付けられたスリーブ１３の溝付き領
域と連係し、その溝付き領域は形状嵌合でかつ前記外方
アーチ付き輪郭における表面接触により位置決めされて
いる。 【００３６】以下で、図９および図１０は共に参照して
説明される。図１に示されたと同様な実施例に関連して
差異のみが言及され、これに反してすべての同一の特徴
は同一の参照番号が付与され、その結果、その範囲で、
図１および図２の説明に言及される。図９による長手方
向断面において、実施例は図５に示された実施例とおお
むね統一であり、その結果同一の説明に言及される。 【００３７】図９による実施例は、支持および取着スリ
ーブ２１の自由端において繋ぎの代わりに、輪郭が付け
られたスリーブ１３の外方端において打ち抜かれた孔２
７に係合しかつしたがてって両方向に軸方向に有効であ
る１列の周部に分布された窪み２６が設けられることに
よって図５の実施例から逸脱している。 【００３８】包み込まれた部分の代わりに、支持および
取着スリーブ２１から管状輪郭２４へ簡単な段付き遷移
が設けられる。図１０による断面において見られ得るよ
うに、支持および取着スリーブ２１は、再び、アーチ形
の線輪郭を有している。支持および取着スリーブ２１に
挿入されたボール溝１４を備えた輪郭が付けられたスリ
ーブ１３は、回転方向において、アーチの各第２のアー
チに形状嵌合で固定される。 【００３９】図１１は、管２４がフランジ３０において
終端することのみで図９に示した構体から逸脱する構体
を示している。図１２は溶接３２によって接続管３１が
接続される図９による構体を示している。他の方法で
は、図９の説明に言及される。 【００４０】本発明の実施の態様を列挙すると概ね以下
のとおりである。 【００４１】１．トルク伝達のための駆動ライン軸方向
突入ユニットにおいて、周部に分布された、長手方向に
延びる第１ボール溝（１２）を有する輪郭が付けられた
ジャーナル（１１）、周部に分布された、長手方向に延
びる第２ボール溝（１４）を有する輪郭が付けられたス
リーブ（１３）、同一のグループにおいて第１および第
２ボール溝（１２，１４）対に配置されるボール（１
５）、およびトルク伝達が補償されるように前記輪郭が
付けられたスリーブ（１３）上で摺動される支持および
取着スリーブ（２１）からなっていることを特徴とする
軸方向突入ユニット。 【００４２】２．前記支持および取着スリーブ（２１）
が管状輪郭の形において１部片として連続することを特
徴とする項目１に記載の軸方向突入ユニット。 【００４３】３．前記支持および取着スリーブ（２１）
がフランジに１部片において連続することを特徴とする
項目１に記載の軸方向突入ユニット。 【００４４】４．前記ボール（１５）のグループが同一
の配置においてケージ（１６）によって保持されること
を特徴とする項目１ないし３のいずれか１項に記載の軸
方向突入ユニット。 【００４５】５．前記輪郭が付けられたスリーブ（１
３）と前記支持および取着スリーブ（２１）が回転方向
において形状嵌合で互いに係合することを特徴とする項
目１または４のいずれか１項に記載の軸方向突入ユニッ
ト。 【００４６】６．前記支持および取着スリーブ（２１）
が断面において支持角度の範囲にわたって前記ボール溝
（１４）の領域において前記輪郭が付けられたスリーブ
（１３）と当接接触しておりそして前記支持および取着
スリーブ（２１）が断面において前記輪郭が付けられた
スリーブ（１３）から或る距離において前記ボール溝
（１４）の領域と並んで延びていることを特徴とする項
目１ないし５のいずれか１項に記載の軸方向突入ユニッ
ト。 【００４７】７．支持角度の各々２つの領域間の断面に
おいて前記輪郭が付けられたスリーブ（１３）が前記支
持および取着スリーブ（１２）との追加の中央支持接触
を確立することを特徴とする請求項６に記載の軸方向突
入ユニット。 【００４８】８．断面において、前記輪郭が付けられた
スリーブ（１３）が各々２つのボール溝（１４）間にア
ーチ状の方法において延びていることを特徴とする項目
１ないし７のいずれか１項に記載の軸方向突入ユニッ
ト。 【００４９】９．断面において、前記輪郭が付けられた
スリーブ（１３）が各々２つのボール溝（１４）間に直
線において延びていることを特徴とする項目１ないし６
のいずれか１項に記載の軸方向突入ユニット。 【００５０】１０．長手方向において、前記輪郭が付け
られたスリーブ（１３）および前記支持および取着スリ
ーブ（２１）が摩擦錠止方法において互いに係合してい
ることを特徴とする項目１ないし９のいずれか１項に記
載の軸方向突入ユニット。 【００５１】１１．前記輪郭が付けられたスリーブ（１
３）および前記支持および取着スリーブ（２１）が材料
錠止方法において互いに接続されていることを特徴とす
る項目１ないし９のいずれか１項に記載の軸方向突入ユ
ニット。 【００５２】１２．前記輪郭が付けられたスリーブ（１
３）の領域において、前記支持および取着スリーブ（２
１）が多角形断面を有していることを特徴とする項目１
ないし１１のいずれか１項に記載の軸方向突入ユニッ
ト。 【００５３】１３．前記輪郭が付けられたスリーブ（１
３）の各ボール溝（１４）が前記支持および取着スリー
ブ（２１）の多角形の縁部と連係することを特徴とする
項目１２に記載の軸方向突入ユニット。 【００５４】１４．前記支持および取着スリーブ（２
１’）が違法に屈曲された線を有する輪郭を形成するこ
とを特徴とする項目１ないし１１のいずれか１項に記載
の軸方向突入ユニット。 【００５５】１５．前記輪郭が付けられたスリーブ（１
３）の各ボール溝（１４）が前記支持および取着スリー
ブ（２１’）の各ｎ番目の外方に屈曲された部分と連係
し、ｎが２より大きいことを特徴とする項目１４に記載
の軸方向突入ユニット。 【００５６】１６．前記支持および取着スリーブ（２
１）と前記輪郭が付けられたスリーブ（１３）との間の
面接触部を有する支持角度の範囲が前記輪郭を付けられ
たスリーブ（１３）の前記ボール溝（１４）内の前記ボ
ール（１５）の接触角度（２α）にほぼ対応することを
特徴とする項目１ないし１５のいずれか１項に記載の軸
方向突入ユニット。 【００５７】１７．前記支持および取着スリーブ（２
１）と前記輪郭が付けられたスリーブ（１３）との間の
面接触部を有する前記支持角度の範囲が少なくとも６０
°になることを特徴とする項目１ないし１５のいずれか
１項に記載の軸方向突入ユニット。 【００５８】１８．前記輪郭が付けられたスリーブ（１
３）が、個々の部品として、前記ユニットの設計トルク
に関連して低く寸法付けられることを特徴とする項目１
ないし１７のいずれか１項に記載の軸方向突入ユニッ
ト。 【００５９】１９．前記支持および取着スリーブ（２
１）が、個々の部品として、前記輪郭が付けられたスリ
ーブ（１３）より大きな寸法的安定性を含んでいること
を特徴とする項目１ないし１８のいずれか１項に記載の
軸方向突入ユニット。 【００６０】２０．前記輪郭が付けられたスリーブ（１
３）と前記支持および取着スリーブ（２１）との間に、
とくに内部減衰を有する、弾性材料からなっている層が
挿入されることを特徴とする項目１ないし１９のいずれ
か１項に記載の軸方向突入ユニット。 【００６１】 【発明の効果】叙上のごとく、本発明は、トルク伝達の
ための駆動ライン軸方向突入ユニットにおいて、周部に
分布された、長手方向に延びる第１ボール溝を有する輪
郭が付けられたジャーナル、周部に分布された、長手方
向に延びる第２ボール溝を有する輪郭が付けられたスリ
ーブ、同一のグループにおいて第１および第２ボール溝
対に配置されるボール、およびトルク伝達が補償される
ように前記輪郭が付けられたスリーブ上で摺動される支
持および取着スリーブからなっている構成としたので、
材料を好都合に使用しかつ製造費用を低く保持しながら
上述した条件を達成する前記型のユニットを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】６個のボールグループを備えた第１の実施例に
おいて本発明の構体を示す長手方向断面図である。 【図２】６対のボール溝を備えた図１による構体を示す
断面図である。 【図３】５対のボール溝を備えた、図１の構体と同じ構
体を示す断面図である。 【図４】拡大された細部の形において、図２および図３
によるボールを備えた１対のボール溝を示す図である。 【図５】４個のボールのグループを備えた第２の実施例
において本発明の構体を示す長手方向断面図である。 【図６】図５による構体の断面図である。 【図７】４個のボールのグループを備えた第３の実施例
における本発明の構体を示す長手方向断面図である。 【図８】図７による構体を示す断面図である。 【図９】４個のボールのグループを備えた第４の実施例
における本発明の構体を示す長手方向断面図である。 【図１０】図９による構体を示す断面図である。 【図１１】フランジ接続を備えた図９の構体と同様な構
体を示す図である。 【図１２】溶接された接続を備えた図９の構体と同様な
構体を示す図である。 【符号の説明】 １１ 輪郭が付けられたジャーナル １２ ボール溝 １３ 輪郭が付けられたスリーブ １４ ボール溝 １５ ボール １６ ケージ １７ ケージ窓 １８ 中間溝 １９ 中間アーチ ２０ エアギャップ ２１ 支持および取着スリーブ ２２ 繋ぎ（ビィーディング） ２３ 包み込まれた部分 ２４ 管状輪郭 ２５ カバー ２６ 窪み ２７ 孔 ２８ カム ２９ カム ３０ フランジ ３１ 接続パイプ ３２ 溶接

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エリック・シャンパー ドイツ連邦共和国 デー−60594 フラン クフルト／マイン、 オッペンハイマー・ シュトラーセ 55

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 トルク伝達のための駆動ライン軸方向突
   入ユニットにおいて、周部に分布された、長手方向に延
   びる第１ボール溝（１２）を有する輪郭が付けられたジ
   ャーナル（１１）、 周部に分布された、長手方向に延びる第２ボール溝（１
   ４）を有する輪郭が付けられたスリーブ（１３）、 グループにおいて第１および第２ボール溝（１２，１
   ４）対に配置されるボール（１５）、およびトルク伝達
   が補償されるように前記輪郭が付けられたスリーブ（１
   ３）上で摺動される支持および取着スリーブ（２１）か
   らなっていることを特徴とする軸方向突入ユニット。