JPH01141234A - 荷重伝達装置、該装置の製造方法および該装置を具えた伝動継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はトラニオン上に平軸受によって設けられ、軌
道に沿って転動する転動要素を介しての荷重伝達装置に
関する。

この発明はまた、前記装置特にその転動要素およびトラ
ニオンの製造方法に関する。

この発明はさらに、前記装置を具えた関節伝動継手に関
する。

〔従来の技術〕

平軸受をもつローラまたはローラセグメント等の転動要
素は多くの機構に用いられている。

これらの転動要素は１円筒形、双円錐形、円環形、球形
等の転動外表面を有している。転動要素は中実軸または
トラニオンに回転可能に設けられて、その外表面と補填
し合う断面をもつ転動レースまたは軌道に沿って転動し
、軌道とトラニオンとの間で効果的な荷重を伝達する。

適用に際し、ニードル、ボールあるいはローラのような
転動体は転動要素の内周壁とトラニオンの外周壁との間
に配置される。

しかしながら低回転速度での動作あるいは往復運動に対
する適用、また小さな全寸法での高容量が要求されると
きは、トラニオンとローラのような転動要素との間に配
置される転動体をもつ装置は、比較的低い性能をもつと
思われる。

このような条件は特に、自動車の駆動車軸に使用される
例えばトリポード型の等速回転継手において遭遇する。

これらの継手において、その軸の一方に剛的に結合され
る三脚要素の各アームは、継手の軸線に平行に他方の軸
に結合された２つの軌道間に関節形式で係合される。ロ
ーラあるいは２つのローラセグメントは三脚要素の各ア
ームを包囲し、また三脚要素と２つの軌道間に配置され
る。等速回転継手の作動中、関連したトラニオン上の各
転動要素の回転は、軸方向の往復並進運動によって達成
される。

この組合わせ運動の幅は、車輌に広く種々使用される等
速回転継手の作動屈曲角度に依存する。同様に伝達荷重
の大きさは、駆動トルクにしたがって広く変化する。

これらの回転および並進の組合わせ運動と種々の荷重と
の条件は、特殊状態のもとての超研磨による回転表面へ
の速やかでかつ完全な適合に対しては従来非常に好都合
であり、そのためローラの内周壁とトラニオンの周壁と
は伝達される荷重によって不都合に変化しない。

現在、これらの性能を得るための特殊な幾何学的本質は
まだ解明されていない。したがって特に滑動型三脚継手
においては、平軸受では大摩擦が生じるため、実際には
ニードル軸受が適用されている。

軸受表面間の適合を改善する試みがなされたが、実際に
は問題は解決されなかった。

特にフランス特許出願Ｆ　Ｒ−Ａ−１，３８０，５５７
においては、トラニオンをローラの曲げ形状と補填し合
うように研削することが提案されている。この適合性の
改善はニードル軸受装置の場合、耐久性の増大をもたら
したが、平軸受によるローラとトラニオンとの間の摩擦
を減少することが必要とされる完全潤滑を保証するのに
は十分ではない。

さらにローラセグメントの孔をトラニオンよりも小さい
曲率半径に研削し、セグメントに・長円形のたわみ性を
与えることも提案された。これらの構造は軸受表面の回
転性をいくぶんか改善するが、高性能と高能率が要求さ
れる完全潤滑を得るための荷重下におけるみかけ上の完
全な適合性を発現するまでには到らない。

したがってこの発明は、平軸受によって設けられる転動
要素による荷重伝達装置において、転動体に設けられる
ローラをもつ装置よりも、全寸法にわたって高容量およ
び高能率を達成することを目的とする。

〔課題を解決するための手段および作用〕上記目的を達
成するためのこの発明は、トラニオンの周壁に回転可能
に接触する内周壁と。

軌道およびトラニオン間で荷重を伝達するように軌道上
を転動するための外周壁とを有するローラまたはローラ
セグメント等の転動要素を具え、無荷重状態での前記両
周壁に沿った曲率半径分布と、トラニオンの周壁の曲率
半径の変化に関する該トラニオンの剛性とを有する幾何
学的形態が、荷重下での曲げによる転動要素の変形にも
かかわらず、トラニオンと転動要素との適合領域が、軌
道と転動要素との間の接触線を通る軸線方向平面の各側
で拡大するようになっている荷重伝達装置において、前
記幾何学的形態は、少くとも前記軸方向平面の各側の領
域において、トラニオンの周壁が、荷重下でこの領域の
転動要素の各点を越える部分に作用する。

該荷重による曲げモーメントとせん断力との２つの累積
された応力によって変形する転動要素と実質的に補填し
合うようになっていて、前記荷重は軌道と当接する転動
要素の内周壁に前記領域において分布して伝達されるよ
うになっていることを特徴とするものである。

ローラセグメントあるいはローラの荷重領域は、前記軸
方向平面の各側で、トラニオンと軌道との間の該平面に
挿入され、またトラニオンの部分に分布荷重を与える梁
のごとく作用する。

従来、改善を試み、その結果ローラとトラニオンとの相
互の適合の問題が解決されなかったのは、その試みが前
記荷重のもとてのローラの曲げにのみしたがっていたか
らである。その結果荷重下での補償が放物線形をもち、
その形状は軸方向挿入平面に関する距離の機能としての
ローラの推測上のたわみ曲線が、原点すなわち挿入平面
上の点での傾斜がゼロであるということに基づいている
。このことばローラの曲げを補償することを明確に目的
としているフランス特許出願Ｆ　Ｒ−Ａ−１，３８０，
５５７に開示されている装置の場合や、曲げに対する補
填断面に研削すること、あるいはトラニオンに大きなた
わみ性を与えることを提案する他の補償形式にも適用さ
れている。

ところでこの発明によれば、ローラあるいはローラセグ
メントが一般的にその半長Ｑに対する厚さＨの比が非常
に大きくなっていることがわかった。しかも転動レース
または軌道の部分に集中荷重が作用する。その結果どの
地点でもせん断力Ｔと、ローラまたはローラセグメント
の相手に対する連続断面での半径方向滑動を引き起こす
横方向のせん断路力（いわゆる接線方向であって実際に
は半径方向ではない）とを生じる。

セグメントの各点において、せん断力は挿入平面に関し
てのこの点を越えるトラニオンを介して与えられる分布
荷重によって決定される。

それゆえ、せん断応力は挿入平面に近接したところで最
大であり、その結果軸方向平面からの距離の機能として
のせん断力によるたわみ曲線は、原点で傾斜角が最大と
なる。したがって累積された曲げおよびせん断応力のも
とての全たわみ曲線は、特にその原点に近接したところ
で曲げのみを考慮した曲線とは非常に異なった形状をも
つ。

中立素分上で測定される半径方向たわみ成分は、ローラ
とトラニオンとの間の支持領域の中央部分、角度として
約＋２０”から−２０°の範囲で全体を占めることが特
に立証された。

それゆえ、転動要素とトラニオンとの支持周壁に沿った
曲率半径分布をもち、トラニオンがその周壁の曲率半径
の変化に関して剛性をもっている幾何学的形態を決定す
るに際し、該形態を曲げおよびせん断応力の累積された
影響のもとて転動要素の変形を考慮して決定することに
より、荷重下での転動要素とトラニオンとの外見上の完
全な適合が、特にローラセグメントの場合には全角度範
囲にわたって達成される。

このような状態のもとでは、急速な始動によっても研削
後に残る騒音が最終的には除去されることを保証し、ま
た４０ＭＰａ以上の圧力に耐え得る１μｍあるいは１／
１０μ論のオーダでの持続した潤滑膜の形態を許す。非
常に低い温度での作動は、ニードルと粘性による完全潤
滑との形態を有する軸受に近い、卓越した性能をもたら
す、この発明による平軸受を用いる荷重伝達装置は、驚
くべきほど高い機械的性能を具えた高い能力を実現する
。

この発明の第２は、２つの機構を有し、その一方に実質
的に軸線方向に延びる軌道対が設けられ、他方の機構に
実質的に半径方向に延びる複数のトラニオンが設けられ
、各トラニオンが関連した２つの軌道間に係合され、転
動要素が軌道と関連するトラニオンとの間に、軌道上を
転動しかつトラニオンと平軸受の形態で回転可能に接触
するように配置されている伝動継手であって、各トラッ
クは互いに関連ずけられた転動要素およびトラニオンと
ともに、上記第１発明による荷重伝達装置を形成してい
ることを特徴とするものである。

さらにこの発明の第３は、転動要素のブランクの外周壁
に、実質的に対応する大きさであって、伝達が予想され
る典型的な位置に半径方向の集中荷重を与えること、こ
の集中荷重をそれから離れた各側に与えられる２つの対
称的な実質的に接線方向の力によって平衡させること、
ブランクの内周壁を与えられる転動要素の回転軸線のま
わりの回転形状に研削することを具えた方法にある。

この発明方法は、転動要素に供給が予想される類似の荷
重様式を与えながら、転動要素の支持周壁を回転形状に
加工するという技術思想に基づいている。ここで「荷重
様式」とは支持周壁に沿った分布圧力を意味する。その
ため無荷重下では転動要素とトラニオンとの間にはいか
なる適合もない。他方、荷重の供給下では、望ましい荷
重が得られ、また転動要素がトラニオンの形状に外見上
完全に適合するような平衡状態にされる。その結果実際
の供給状態のために要求される荷重様式が実現される。

転動要素に供給が予想される分布荷重を与えながら、そ
の内周壁を加工することが不可能な場合、この発明にし
たがって、実質的に分布荷重と同様な変形を生じさせる
集中荷重によって置き換えてもよい、これらの集中荷重
は適合領域の周方向両端部に与えられる２つの接線方向
の力である。実際これらの各力は中立製分のいかなる点
に関してもモーメントをもっており。

このモーメントは中立製分が曲線であることを考えると
、接線力の作用点と中立製分の上の考慮している対象点
との間の距離が大きくなるにつれて、実質的に増大する
。それゆえ接線方向の集中荷重による曲げモーメントは
、各点において接線力の作用点と対象点との距離に比例
している。さらに接線方向の集中荷重は半径方向成分を
もっており、この成分は作用点においてゼロであり、ま
た半径方向の集中荷重が作用する軸方向平面においては
増大する。すべての場合、曲げモーメントと実際に供給
が予想される荷重に類似する力とをブランクに分布させ
ることができる。

この発明の第４は、第１の発明による装置におけるトラ
ニオンを製造する方法にあって、トラニオンのブランク
の孔内に拡張具を配置すること、この拡張具により孔の
周壁の角度間隔を置いて分配された少くとも２つの局所
化された地点に、半径方向外方を向く集中荷重を与え、
前記地点付近のブランクの曲率半径を減少させること、
さらにブランクの外周壁をその軸線のまわりの回転形状
にしたがって研削することを含むことを特徴とするもの
である。

この場合転動要素は、無荷重下で回転形状の内周壁を有
していてもよい。トラニオンは、転動要素の内周壁が荷
重下で示す形状と補填し合う形状を、荷重下でもってい
る。

実際、加工中トラニオンの内部に導入される拡張具は、
転動要素の後々の軸方向挿入平面においてトラニオンに
局所化された荷重を発生させ、またこの集中荷重の作用
点間にあるトラニオンの管状壁に反作用として接線方向
の張力を発生させる。この接線方向の力は集中荷重が半
径方向外方に生じている間、引張力向に作用する。この
第３の発明の説明から、この荷重様式はトラニオンの外
周壁上の分布荷重と均合う集中荷重によるものと類似す
ることが理解されるであろう。それゆえ、加工中におけ
るトラニオン中立製分の変形は、前述の転動要素の変形
の場合と同様の形状を与える。さらに加工後、応力が増
大すると、トラニオンの外周壁はその曲率半径の増大変
化によって適合領域になる。トラニオンが予想される荷
重によって実質的に変形しないことが想定されるならば
、トラニオンの周方向断面が荷重下でのローラの内周壁
の変形形状と一致するように、加工により矯正が加えら
れる。管状トラニオンが荷重下である変形をもつ多くの
場合、加工によって与えられる矯正は比較的小さく、ま
たローラとトラニオンとの間の変形の相違に対する補償
効果をもつだけである。

〔実　施　例〕

この発明の他の特徴と利点は、図面を参照しての全く限
定されることがない実施例に関する以下の説明から明ら
かであろう。

第１．２図は等速回転継手の三脚要素のアームであるト
ラニオン１０１を有する荷重伝達装置を概略的に示し、
トラニオン１０１の外周壁１０２は実質的に軸線１０３
のまわりの回転形状（図示の例では円筒形）をもってい
る。一般に円環状の外表面４が転動軌道１０８内を転動
するローラセグメント１０６の内周壁１０４は、平軸受
によって周壁１０２を支持し、転動軌道１０８は等速回
転継手の椀形要素によって構成される要素１０９に形成
され、外表面と補填し合う断面をもっている。等速回転
継手の作動中ローラセグメント１０６は第１図において
該セグメント上に双方向矢印によって示されたように周
方向に回転し、同時に第２図において双方向矢印によっ
て示されたようにトラニオン１０１上を軸線方向に往復
運動する。

ローラセグメント１０６はトラニオン１０１と転動軌道
１０８との間で荷重Ｑを伝達しなければならない。荷重
Ｑは平均有効圧力Ｐの形態でセグメント１０６の内周壁
１０４を介して均一に分布されることが望ましい。この
望ましい均一性はセグメント１０６に１つ以上の横切る
潤滑溝１１１を形成することを妨げない。この溝に代え
て、１〜ラニオン１０１の周！ｉＪ　１０２に同じ方向
の１つ以上の溝を設けてもよい。

このような圧力分布は、１〜ラニオン１旧上にセグメン
トを支持する平軸受が粘性完全潤滑の形態にあることを
必要とし、また周壁１０２．１０４の荷重下での完全な
一致あるいは補填状態を必要とし、これはセグメント１
０６およびトラニオン１０１の少くとも一方が特殊な幾
何学的配列に適合している場合にのみ得られる。

実際、荷重下において、中立製分９とセグメント１０６
の内周壁１０４との曲率半径の増加がみられる。仮りに
トラニオン１０１がその周壁１０２の曲率半径の変化に
関して実質的に剛的であり、また無荷重状態において周
壁１０２，１０４が正確に補填し合うならば、軸方向の
挿入平面１１３からセグメント１０６の各周方向端部に
かけてのトラニオン１０２およびセグメント１０６間の
圧力分布は大きく減少することになるだろう。平面１１
３の各側において、セグメント１０６は分布荷重を受け
る挿入梁のごとく作用するので、平面１１３は挿入平面
と称される。

セグメント１０６の内周壁１０４に作用する圧力分布を
改善しようとして、従来曲げ応力の影響下でのセグメン
ト１０６の変形を補償するという試みがなされた。第３
図はセグメント１０６とトラニオン１０１との接触のた
めには望ましい分布荷重による曲げ応力の影響のもとで
、セグメント１０６の内周壁１０４が受けるマイクロメ
ータでの測定による半径方向のたわみの例を示している
。

たわみ５は対象としている点と挿入平面との間の角度Ａ
が大きくなるにつれて、実質的に増大することが分かる
。

それゆえ荷重のもとてのセグメント１０６の有害な変形
を補償するために、従来の荷重伝達装置においてセグメ
ントの内周壁をトラニオンの外周壁よりも曲率半径が小
さくなるように研削し、それにより荷重下での曲げ応力
の影響による内周ｕ１０４の曲率半径の増大が、トラニ
オンの形状に補填し合うような回転形状をセグメントに
与えるようにした。このような方法は荷重下において該
荷重に近接した領域の圧力分布を改善するにすぎないこ
とが判明した。

この発明はローラあるいはローラセグメントがその半長
Ｑに対する厚さＨの比が極めて大きいという知見に基づ
いている。したがって曲げモーメントによる変形はそれ
ほど重要ではないので、他のあらゆる変形形態を無視す
ることができる。特にローラはせん断力の中央に位置し
、このせん断力は挿入平面１１３とともに形成する角度
Ａをもつ各平面において、平面１１３と各平面を終結す
るセグメント１０６の周方向端部との間の周壁１０４に
作用する全荷重に等しい。

第４図の曲線ａは角度Ａの作用として、せん断力Ｔによ
る中立製分上で測定される半径方向たわみを示している
。角度Ａがいかなる場合であっても、曲線の傾斜角のタ
ンジェント（正接）は先に角度Ａの作用として定義した
ように式Ｑ／ＳＧによって算出されるせん断力に等しい
。ここで、 Ｓ：セグメントの断面積 Ｇ：金属材料のせん断弾性係数 である。

特に平面１１３において、傾斜角度Ｂは、ｔ　ａ　ｎ　
Ｂ　＝Ｑ／　２３Ｇ で示される。

全荷重Ｑはセグメントによって支持される。

それゆえ、この発明によれば、粘性完全潤滑に必要なロ
ーラあるいはローラセグメントのための外見上の完全な
一致は、第３図の曲線に基づく補償に第４図の曲線ａで
示される補償を付加することによって得、られる。曲線
すは望ましい完全潤滑を達成するために、中立製分上で
測定される補償されるべき半径方向の全たわみを規定す
る。

第５図はこの発明が提案する補償すべきたわみを、変形
しない中立素置９と変形した中立素置９ａとの相違によ
って、非常に誇張して示している。第４図の角度Ｂがゼ
ロでないとすると、補償されるべきたわみは、曲げだけ
を考慮したものに比較して、平面１１３の各側において
急激に増大する。矢印は平面１１３上での中立素置９゜
９ａの異なった接線を示している。

第６，７図に示すこの発明の第１実施例によれば、トラ
ニオン１０１は与えられる荷重Ｑの影響のもとで、その
曲率半径の変化に関して、セグメント１０６の内周壁１
０４の曲率半径の変化に関する剛性に比較して高い剛性
をもっている。トラニオン１０１の周ｑ１０２は回転形
状をもっている。

ローラセグメント１０６の内周壁１０４は実質的に、周
壁１０２の補填表面１１４に第４図の曲線すに基づく各
点におけるたわみと等しい半径方向厚味を各点に加える
ことによって得られる形状をもっている。そのため、周
壁１０４は軸線１０３と直角な平面（第６，７図の平面
）において、対応するトラニオン１０１の周壁１０２よ
りも小さい曲率半径をもっている。中立製分９は環状で
ある。

これらの条件により、第７図に示す荷重下において、中
立製分９が第４図の曲線すにしたがって変形する一方、
対応した変形を受ける周壁１０４は変形しない周ＩＭ、
１０２と実質的に補填し合う回転形状を呈するようにな
る。

第６，７図のローラセグメント１０６の内周壁１０４を
研削する第１の方法を、第８，９図を参照して以下に説
明する。

この方法によれば５内周壁に互いに１２０＠の角度間隔
を置いた３つの凹部２をもち、また円筒形の外周壁４に
凹部２と対応して、■字形四部を形成する三対の平担表
面３をもつ環状の複数のブランク１が製造される。この
ような複数のブランク１はローラセグメントを構成する
３つのブランクを有している。第８，９図に示される段
階で、環状の複数のブランクはすでに焼入れされている
。

この方法によれば、環状の複数のブランク１はチャック
６内において、ブランクおよびチャックの共通軸線の回
りに１２０°の角度間隔で設けられた３つのジョー５間
に配置されている。

各ジ３１−５は個々のブランクの外表面に、その周方向
両端から等距離のところで当接している。

チャック６およびジ：Ｉ−５は、砥石車７の外径が複数
のブランク１の内径よりも小さくなっている内部研削装
置の一部を構成している。

この研削中において、ジ：ｌ−５はブランクすなわちセ
グメントの軸線方向の中央平面に力を及ぼし、この平面
とは等速回転継手のセグメントの各々に加えられる典型
的な半径方向荷重Ｑが作用する挿入平面１１３である。

３つの力Ｑの付与により、各セグメントの周方向端部の
各々に、すなわち隣接するセグメントを結合する部分８
に、セグメントを圧縮する接線方向の力Ｆが作用する。

第１０図から理解されるように、各力Ｆはブランクの中
立製分９の各点（例えばｐ、、ｐ、、ｐ、）において曲
げモーメントを発生させ、この曲げモーメントは力Ｆに
考慮している点から力Ｆの作用線までの距離（例えばｈ
工、　ｈ、、　ｈ、）を乗じたものに等しい。中立製分
９が曲線であることを考えると、各点での曲げモーメン
トの値は、この点と周方向端部との間の角度（例えばａ
□１ａ２１ａ３）の大きさに実質的に比例している。

さらに、せん断応力を発生する力Ｆの半径方向成分はセ
グメントの周方向端部でゼロであり、角度Ａの機能に伴
って急激に増大する。このようにしてブランクに１曲げ
モーメントおよび内周壁全体の分布荷重とみなされるせ
ん断力を分布させることができる。それゆえ加工中の中
立製分９の変形は、荷重下での変形に類似している。

実際の荷重に類似するこの荷重のもとで、砥石車７は環
状の複数のブランク１の内周壁に、凹部２および潤滑溝
１１１によって欠落はされるけれども、ブランクの軸線
のまわりの回転形状を与える。

第９図に示すように、各ジ！−５は切欠き１１２を有し
、その円筒形断面は軸線方向の挿入平面においてローラ
セグメントの外表面４と一致している。軸線に直角な平
面（第８図）に示されるように、ジョー５はローラセグ
メントの表面にその接線方向に当接している。

第９図に概略的に示されるように、ジョー５は楔からな
り、その傾斜側面１１６は半径方向外方に配置され、ま
たチャック６の内側に設けられた軸線方向溝１１８の同
じ傾斜をもつ側面１１７に当接している。

それゆえ、個々のブランクに与えられる力Ｑは、溝１１
８の３つの側面１１７が収れんする方向に、３つの楔す
なわちジョー５の軸線方向に加えられる力によって発生
する０図示しない部材が３つのジ：！−５を常時調和す
る軸線方向の位置に維持し、そのためブランクの軸線は
従来のチャックと同様に砥石車７の軸線に常時平行であ
る。

研削後ジョー５は解除され、３つの個々のブランクは部
分８の領域で切断または破壊によって分離される。それ
により形成される各セグメントの中立製分は環状を呈し
、また内周壁は回転形状から第６図に示されるような形
状に変化する。得られる補償の幅は、荷重Ｑに比例し、
また曲げおよびせん断変形の累積に依存する。

個々のブランクの断面における中立製分に対する部分８
の軸線の半径方向距離は、曲げおよびせん断補償の相対
的な大きさを決定する。部分８の軸線と複数のブランク
１の軸線との間の距離ｊ　（第８図）が、中立製分９の
半径ｒを越えると、曲げ補償の割合が増大する。

第１１．１２図を参照して、第６図に示したセグメント
を製造する別の方法を説明する。

この方法では球形の内周壁と円筒形の外周壁とを有する
３つのブランク１０を焼入れした後、このブランク１０
は第１２図示のチャック１２の対応した断面の円環状の
孔１３内に配置される。孔１３は周方向支持表面１５に
比較して３つの狭い支持表面のみを残すように、半径方
向外方にえぐられている。

軸線に直角な平面において、チャック１２の円環状孔１
３の直径は対応するブランク１０の外径よりも約０．０
４〜０．０８ｍ＋ｍ程度わずかに大きくなっている。

第１２図に示されるように、チャック１２は半径方向に
延びる導孔１１９を有し、その内部にジョー１１が滑動
可能に設けられて、半径方向内方に偏位する。ジョー１
１は孔１３内に端部をもち、この端部は第１１図の軸線
に沿って示されるように、軸線方向に狭くなっている。

これらの端部は隣接するブランク１０の対応して傾斜し
た端面間に挿入され、それによる楔作用のもとで、ブラ
ンク１０をその曲率半径が増大する方向に変形させる接
線力Ｆが生じ、その結果各ブランク１０がそれぞれの３
つの支持表面１４．１５に押付けられ、それにより支持
表面１４は反作用によって、ブランク１０の外表面上に
半径方向内方を向く局所化した力を発生する。

このように各ブランクは、第１０図に関連して説明した
と同様な形の力を受ける。

さらに内部研削ヘッドの円筒形の砥石車１６が半径方向
に突入されることによって、最終工程に達する。これが
終了すると、ジョー１１が解除され、３つのセグメント
１０は第６図に示した形状を呈する。

第１３．１４図を参照して、第６，７図に示された形式
のセグメントを得るための第３実施例について説明する
。

焼入れ後、ブランク１０はセグメントと同じ断面形状を
もつ円環状の凹部の１８を有するラック１７内に配置さ
れる。凹部１８は並んで配設され、セグメントの外径よ
りも０．０２〜０．１０ｍｍ程度大きい外径となるよう
に円環状に研削されている。

ラック１７の底部に長さ方向に延びる２つの溝１９が加
工されており、それによりセグメントの周方向端部を維
持する２つの支持表面２０と周方向中央に狭い支持表面
２１とが形成されている。さらに支持表面２１はブラン
クの軸線１０３に直角な軸線をもつ円筒形に形成されて
いる。全てのセグメント１０の一方の周方向端部を支持
するための固定ストッパ２２が設けられている。共通の
軸２４に各セグメント１０のための可動ストッパ２３が
設けられている。可動ストッパ２３は第１０図に関連し
て説明したように、セグメント１０をそれらの曲率半径
が増大するように変形させる接線力Ｆをセグメント１０
の他方の周方向端部に与え、またセグメントの中実軸線
方向平面内で軸線１０３に向かう方向に円筒形支持表面
２１によって与えられる半径方向反力によって、セグメ
ントｌＯの周方向両端部が支持表面２０に接触するよう
に作用する。

大径の砥石車２５はその軸１４１が軸線１０３に直角で
あって、ブランク１０の配列方向を向き、支持表面２１
の軸線と平行になっている。また砥石車２５の周面ば高
精度の半径をもつ環状断面となっており、ラック１７か
設けられる研削テーブルの移送中に該ラックに保持され
るブランク１０に対する全面に行き渡った研削を可能と
する。

可動ストッパ２３の解除後、セグメントの内周壁は円筒
形の輪郭から第６図に概略的に示された要求される輪郭
に変化する。

第１５．１６図を参照して、第６図に示された形のセグ
メントを得るための第４実施例について説明する。特に
セグメント１０６はその内周壁１０４が疑似球面（補償
は別とした球面）となっており、またその外表面は円環
状となっている。この方法では原動機によって作動する
ドーム形の砥石車２７を使用する。このため、チャック
１２２の回転軸線１２１が球面研削中心０を通り、周壁
１０４上にもたらされるように、ブランク２６が回転チ
ャック１２２内に配置される。セグメント２６の周方向
両端部の一方がチャック１２２の切欠き３２に周方向に
キー止めされ、この切欠き３２は周方向に関して狭まっ
て、ブランク２６の外表面に対する端部支持表面を形成
している。チャック１２２は切欠き３２を越えて固定爪
３０を形成し、この爪にブランク２６の対応する周方向
端部が当接可能となっている。ブランク２６の他方の周
方向端部においてチャック１２２は流体制御される爪２
８を有し、この爪２８はセグメントの周方向の一方の端
部に接線方向の制御力Ｆを発生し１周方向の他方の端部
上にある固定爪３ｏの部分に同じ大きさの反作用力を生
じさせる。これらの力Ｆはセグメント２６を中央の円筒
形支持表面３１にさし向け。

同時にブランク２６を望ましい矯正を得るための設定力
Ｆに達するまで弾性的に開口させる。

このことは第１１．１３図に示された方法以上の利点を
もつ矯正の測定を意味し、また生じた矯正がセグメント
の環状外表面の加工公差に依存しないことを保証するこ
とを意味する。

チャック１２２の幾何学的回転軸線１２１は、後に挿入
平面となるセグメン）−２６の中実軸線方向平面内を延
びている。砥石車２７の回転軸線１２４は中心Ｏにおい
て軸線１２１を横切っている。研削時、砥石車２７の軸
３３は、セグメント２６の内周壁の中心０からずれるこ
となく、軸線方向に前進する。制御爪２８が解除される
と、完全に周面研削された周壁１０４は弾性復元によっ
て変形し、第６図に概略的に示された望ましい断面を呈
する。

第１７．１８図に示すこの発明の装置の第２実施例によ
れば、セグメント１０６の周壁１０４は装置に荷重が加
わらないとき、軸受の軸線のまわりの回転形状をもって
いる。他方トラニオン１０１の外周壁１０２は、望まし
い荷重すなわち周壁１ｏ２゜１０４間に実質的に等分布
の圧力が加えられたときに変形する、周壁１０４の変形
断面と補填し合う断面をもっている。加えてトラニオン
１０１は前述の荷重のもとで、その周壁１０２の曲率半
径の変化に関して実質的に変形しない。

それゆえ、第１８図に非常に誇張されて示されているよ
うに、荷重下では周壁１０２，１０４は密接して完全に
補填し合う。

第１９．２０図を参照して、三脚要素３５を得る方法を
以下に説明する。この三脚要素３５はその各１−ラニオ
ン１０１が第１７．　ｔｇ図に概略的に示されている断
面と一致している。

この方法によればトラニオン１０１は拡張具３６によっ
て研削装置のスピンドルに保持される。

拡張具３６は互いに直径方向反対側にある２つの長さ方
向稜部３７を有し、これらの稜部３７はトラニオン１０
１の１つの軸線方向孔３９内で力Ｑを発生し、この力は
２つのローラセグメントがトラニオンと協働するローラ
の挿入平面内にある孔３９の２つの母線に沿って、半径
方向外方を向いている。この平面はさらに、三脚要素の
３つの軸線を通る三脚要素の中央平面である。孔３９内
での稜部３７の正確な位置を保証するために、三脚要素
３５の内方を向く拡張具３６の閉鎖端は、三脚要素の他
の２つのトラニオンの孔４２の交差部に係合するＶ字形
の切欠き４１を有している。拡張具３６は前記閉鎖端か
ら２つの分岐部１２６が分離し、これらの分岐部は各稜
部３７を形成するとともに、三脚要素の内方に向かって
収れんする２つの対向する傾斜表面１２７を提供してい
る。

これらの表面１２７間に挿入された楔１２８は、対応す
る２つの傾斜表面１２９によって表面１２７に当接して
いる。力Ｑを作り出すために、楔１２８は第１９図の矢
印方向で示す軸方向内方に偏位される。

楔１２８の傾斜表面１２９は２つの円筒表面４０によっ
て互いに結合され、この円筒表面４０は力Ｑのもとてト
ラニオンが容易に変形可能なようなわずかな半径方向の
間隙をもつが、孔３９にほぼ等しい直径をもっている。

表面４０は楔１２８を孔３９内で心出しする一方、図示
しない部材が楔１２ｇに対して拡張具３６の位置決めを
し、孔１９内での拡張具３６の心出しを保証する。

半径方向に局所化された２つの力Ｑは、その平面の各側
に作用点から９０°の角度間隔を置いたところに、２つ
の接線方向の引張力Ｔを発生し、この力は稜部３７付近
でのトラニオンの曲率半径を減少させることによって該
トラニオンを長円形にする荷重を構成する。第１０図に
関連して説明したと同様に、トラニオンは稜部３７の各
側に実質的に第４図の曲線すにとどまる半径方向のたわ
みを生じる。この力Ｑは正確に調整されるので、各点で
のたわみはローラセグメントに荷重下で生じるたわみに
実質的に対応する。

トラニオンは荷重下での曲率半径の変化に関して実質的
に変形しないので、加工中に適用される荷重Ｑは予見さ
れる荷重よりも大きい。

このような組立の結果、拡張具３６と三脚要素３５は組
立体の軸線１０３のまわりを回転させられる。同時に軸
線１０３に平行な軸線１３０のまわりを、トラニオンの
外周壁に適合して接する周面をもつ砥石車１３１が回転
させられる。このようにして、例えば円筒形周壁を作り
出すような直線にしたがう軸線１０３のまわりの回転形
状をもった周壁が与えられる。しかしながら、周壁は環
状断面をもつ砥石車を使用することによって容易に作ら
れる。

研削が終わると、楔１２８が解除され、周壁１０２は軸
線１０３に沿った三脚要素の中央平面と直交する第２０
図の平面１３２の各側が対称的となっている形状を呈す
る。

第２１図に示される装置の第３実施例によれば、荷重が
加わらない状態で１周壁１０２．１０４は双方とも軸線
１０３のまわりの回転形状をもっており、互いに補填し
合う。他方トラニオン１０１は幾何学的特殊性をもって
おり、これは荷重下での周壁１０２の曲率半径の変化に
関して、セグメントｌＯ６の周壁１０４の変形形状と一
致することを可能にする適切な変形をトラニオンに与え
る。

三脚要素４３の場合の実施例が第２３図に詳細に示され
ている。この三脚要素４３の各トラニオン１０１は、冷
間打抜きによって得られる長円形の孔４４をもっている
。

平面１１３に含まれる長軸をもつ孔４４は、三脚要素の
中央平面内の２つの直径方向に対向する領域４６、すな
わちセグメント１０６（一方のみが示されている）に供
給される集中荷重Ｑの領域における曲げ剛性の大きな減
少をトラニオンにもたらす。この領域の各側では、領域
から離れる方向にたわみ性が徐々に減少する。

このようにして、第２２図の荷重下ではトラニオンの弾
性変形により、軸受の完全潤滑を達成するために要求さ
れる法則（第４図の曲線ｂ）に非常に接近した形状をも
つこととなる。

第２４．２５図に部分的に示されている等速回転継手４
７は三脚要素１３３を有し、そのトラニオン１０１は外
表面１３４が球形で、また内周壁１０４が円筒形となっ
ているローラ４８によって３６０°の範囲にわたって包
囲されている。各ローラ４８は共通軸線が空隙内におけ
る球形表面１３４の中心を通る、２つの円筒形軌道１３
６間に配置されている。

このようにして、ローラ４８は軌道１３６間を旋回する
ように一方の軌道に沿って転動し、トラニオン１０１上
を滑動および回転する。荷重の方向にしたがってローラ
は軌道１３６の一方に当接し、他方の軌道に対して第２
４．２５図に誇張して示すように間隙を形成する。さら
に、トラニオンはローラが間隙なしで当接する軌道１３
６に接近するように、ローラの内周壁１０４に当接する
。

ローラとトラニオンとの間の接触領域が完全潤滑を保証
するための完全な周方内法がりをもつように、トラニオ
ンは第１７．１８図に関連して説明したような形状が与
えられ、その一方トラニオンはその内周壁の曲率半径の
変化に関して、与えられがちな荷重Ｑのもとて実質的に
変形しない。ローラの内周壁は回転形状である。

トラニオンに第１７．１８図の外形形状を与えるために
、トラニオンは望ましい曲線を満足する断面にしたがっ
て研削することが可能な特殊な機械で加工される。その
ような機械は例えばフランス特許出願ＦＲ−Ａ−１，４
０１，９８３から知られる。

第２６．２７図は等速回転継手を示し、その三脚要素１
３３には、対応する断面をもつ円筒形の転動軌道１０８
内に環状外表面４が支持される２つのセグメント１０４
の外周壁１０４と同様に、外周壁１０２が球形となって
いる３つのトラニオン１０１が設けられている。

この実施例において、フランス特許出願ＦＲ−Ａ−１，
４０１，９８３に開示された形式の特殊な研削機で最終
研削されることによって得られたトラニオン１０１が、
第１７．１８図に示された特殊な形状をもっているなら
ば、セグメント１０６の内周壁１０４が第６，７図に示
された特殊な形状をもつようにすることが可能である。

第２４〜２７図を参照して説明される継手のトラニオン
１０１は、好ましくはその軸線を通る平面内に配置され
る１つ以上の潤滑溝５５，５５ａを有するのがよい。溝
５５はそれらの端部がセグメントの各側に開口している
。他の実施例を構成する溝５５ａはそれらの端部が閉鎖
され、半径方向の孔５５ｂを介して潤滑剤が供給される
。

この発明は図示の実施例に限定されることがないことが
理解されなければならない。

例えば、第８，９図の方法は第１２図に示されるような
砥石車１６を使用することによって、球形の内周壁をも
つセグメントを製作するのに適用可能であり、逆に第１
１．１２図の方法は第８゜９図に示されるような砥石車
７を使用することによって、円筒形の内周壁をもつセグ
メントを製作するのに適用可能である。

トラニオンとセグメントあるいはセグメントローラの内
周壁との双方の支持面を前記方法によって、矯正するこ
とは利点をもつ。

種々の図面において、支持表面のいくつかは回転断面に
関して非常に誇張されて表現されている。さらに第４図
の曲線すは、ローラの挿入が単一の平面に限られる理論
的な場合に関している。ローラの半径方向たわみが非常
に小さいことを考慮すると、この近似はすでに卓越して
いる。しかしながら事実ローラが転動軌道に接線方向に
当接し、これによりその領域に近接した曲線形状の上で
は効果をもち、また曲線の各点での理論的たわみよりも
小さいたわみが与えられる。しかしながら第８．９．１
１．１２．１３〜１６図はこの現象を考慮しており、な
ぜなら荷重下で加工されるとき、ローラの外表面もまた
接線方向の支持関係にあるからである。他の方法もまた
この点を考慮してよい０例えば第１９．２０図の方法に
おいて、頂部が尖った稜部３７に代えて頂部が丸まった
リブを設けることが可能である。特殊な研削機械を使用
する方法では、結果的に製作される曲線を変えることも
もちろん可能である。

補償された周壁が第６，７図の実施例のように転動要素
のそれであるとき、転動要素が中央位置にある場合にの
み、すなわち実際の挿入平面が補償形状を達成する挿入
平面に対応する場合のみ、補償は理想的である。しかし
ながら等速回転継手において、ローラにその中央位置に
関しての大変位をもたらすこととなる大屈曲角度での作
動は、全作動時間のほんの数パーセントを示すにすぎず
、またほとんど低トルクのもとでしか生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は平軸受を有するローラによる荷重伝達装置の概
略図、第２図はトラニオンが断面で示されない、第１図
の線■−Ｈによる断面図、第３図は曲げ応力のみを考慮
した場合の荷重下でのローラセグメントのたわみを示す
グラフ、第４図は荷重下でのローラセグメントのたわみ
を示すグラフであって、曲線ａはせん断のみに基づき、
曲線すはせん断および曲げを累積したもの、第５図は荷
重下でのローラセグメントの中立素置の変形を誇張して
示す図、第６，７図はそれぞれ無荷重下および荷重下で
の回転形状の相違が誇張されたこの発明の第１実施例を
示す概略図、第８図は第６，７図における３つのローラ
セグメントのブランク群の内周壁を研削する装置の正面
図、第９図は第８図の装置の軸方向断面図、第１０図は
第８，９図の装置によって得られるセグメントの拡大さ
れた説明図、第１１図は第６，７図におけるローラセグ
メントの３つのブランクの内周壁を研削する装置の正面
図、第１２図は第１１図の装置の軸方向断面図、第１３
図は第６，７図の荷重伝達装置のためのロー断面図、第
１５．１６図は第６，７図の装置のための球形支持表面
をもつローラセグメントを研削する装置の第４実施例で
あって、互いに９０°の角度間隔を置く２つの平面に沿
った軸方向断面図、第１７．１８図はこの発明による装
置の第２実施例を示す第６，７図と同様な図面、第１９
図は第１７．１８図の装置のためのトラニオンの外周壁
を研削する装置の軸方向断面図、第２０図は第１９図の
線ｘｘ−ｘｘに沿った断面図、第２１．２２図はこの発
明による荷重伝達装置の第３実施例を示す第６，７図と
同様な図面、第２３図は第２１゜２２図による荷重伝達
装置を具えた三脚型等速回転継手を示し、トラニオンお
よびローラの軸線方向に沿った図、第２４図は外表面が
球形のローラをもつ等速回転継手のトラニオンの軸線方
向平面に沿った概略的な部分断面図、第２５図は第２４
図の線ｘｘｖ−ｘｘｖに沿った断面図、第２６図は内部
が球形で外部が円環状となっているローラセグメントを
有する等速回転継手を示す第２４図な同様に図面、第２
７図は第２６図の線ＸＸ■−ＸＸ■に沿った断面図。 １・・・ブランク　　　　　　　　５・・・ジョー６・
・・チャック　　　　　７・・・砥石車９・・・中立製
分　　　　１ｏ１川トラニオン１０２・・・周壁　　　
　　１０４・・・内周壁１０６・・・ローラセグメント

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トラニオンの周壁に回転可能に接触する内周壁と、
   軌道およびトラニオン間で荷重を伝達するように軌道上
   を転動するための外周壁とを有するローラまたはローラ
   セグメント等の転動要素を具え、無荷重状態での前記両
   周壁に沿った曲率半径分布と、トラニオンの周壁の曲率
   半径の変化に関する該トラニオンの剛性とを有する幾何
   学的形態が、荷重下での曲げによる転動要素の変形にも
   かかわらず、トラニオンと転動要素との適合領域が、軌
   道と転動要素との間の接触線を通る軸線方向平面の各側
   で拡大するようになっている荷重伝達装置において、前
   記幾何学的形態は、少くとも前記軸方向平面の各側の領
   域において、トラニオンの周壁が、荷重下でこの領域の
   転動要素の各点を越える部分に作用する、該荷重による
   曲げモーメントとせん断力との２つの累積された応力に
   よって変形する転動要素と実質的に補填し合うようにな
   っていて、前記荷重は軌道と当接する転動要素の内周壁
   に前記領域において分布して伝達されるようになってい
   ることを特徴とする荷重伝達装置。 ２、トラニオンの周壁が回転軸線のまわりの回転形状を
   もっており、トラニオンのその周壁の曲率半径の変化に
   関する剛性が、転動要素のその内周壁の曲率半径に関す
   る剛性よりも大きくなっている請求項１記載の装置。 ３、無荷重状態において、転動要素の内周壁が回転軸線
   のまわりの回転形状をもっており、トラニオンのその周
   壁の曲率半径の変化に関する剛性が転動要素のその内周
   壁の曲率半径の変化に関する剛性よりも大きくなってい
   る請求項１記載の装置。 ４、トラニオンおよび転動要素の両周壁が無荷重状態下
   で回転軸線のまわりの回転形状をもており、前記領域に
   おいてトラニオンは回転軸線に直角な平面内でのその周
   壁の曲率半径の変化に関してたわみ性をもっており、こ
   のたわみ性は前記軸線方向平面の近接部が最大であり、
   該平面の各側で徐々に減少する請求項１記載の装置。 ５、トラニオンは主軸線が前記軸線方向平面に含まれる
   長円形の中空断面をもっている請求項４記載の装置。 ６、２つの機構を有し、その一方に実質的に軸線方向に
   延びる軌道対が設けられ、他方の機構に実質的に半径方
   向に延びる複数のトラニオンが設けられ、各トラニオン
   が関連した２つの軌道間に係合され、転動要素が軌道と
   関連するトラニオンとの間に、軌道上を転動しかつトラ
   ニオンと平軸受の形態で回転可能に接触するように配置
   されている伝動継手であって、各トラックは互いに関連
   ずけられた転動要素およびトラニオンとともに、請求項
   １ないし５のいずれかに記載の装置を形成していること
   を特徴とする伝動継手。 ７、転動要素のブランクの外周壁に、実質的に対応する
   大きさであって、伝達が予想される典型的な位置に半径
   方向の集中荷重を与えること、この集中荷重をそれから
   離れた各側に与えられる２つの対称的な実質的に接線方
   向の力によって平衡させること、ブランクの内周壁を与
   えられる転動要素の回転軸線のまわりの回転形状に研削
   することを具えた請求項２記載の転動要素を製造する方
   法。 ８、転動要素がローラセグメントであり、前記２つの接
   線力がローラセグメントのブランクの２つの周方向端部
   に適用される請求項７記載の方法。 ９、角度間隔を置いて配置され、半径方向内方に作用す
   るジョー間に環状ブランクを配置し、その引張反力によ
   って接線力が生ずるようにブランクを握持すること、さ
   らにブランクの内周壁をその軸線のまわりの回転形状表
   面にしたがって研削することを含む請求項７記載の方法
   。 １０、互いに隣接する周方向端部で厚さが減少する部分
   によって結合された、少くとも２つのローラセグメント
   のブランクを有する複数のブランクを製造すること、各
   セグメントの周方向ほぼ中央部において半径方向内方に
   向けて当接するジョー間に、ジョーの支持部に集中荷重
   と個々のセグメントの反力とを生じさせるとともに、各
   ブランクに接線方向の力を生じさせるように、複数のブ
   ランクを握持すること、さらに複数のブランクをその軸
   線のまわりの回転形状表面に研削することを含む請求項
   ８記載の方法。 １１、ブランクに半径方向の集中荷重を与えるために、
   小寸法の中央支持表面に当接する周方向に関しての中央
   領域を外周壁に形成すること、ブランクの周方向端部に
   当接する２つのジョー間にブランクを締付けることを含
   む請求項８記載の方法。 １２、ブランクの外周壁が少くともその周方向端部の近
   接部において、中央支持表面に関して固定された横方向
   支持表面に支持されるように、ジョーによってブランク
   の周方向端部に力を与えることを含む請求項１１記載の
   方法。 １３、複数のローラセグメントを同時に研削するために
   、各ブランクのための前記支持表面を２つ形成するチャ
   ック内にローラセグメントの複数のブランクを配置する
   こと、製造されるセグメントのトラニオンに関する運動
   の軸線に実質的に対応した軸線のまわりに、ブランクを
   角度間隔を置いて配置すること、さらに隣接するブラン
   クの周方向端部間に、各ブランクの外表面が関連した支
   持表面に当接するようになるまで楔を押し込むこと、ブ
   ランクの内周壁を前記軸線の回転形状にしたがって研削
   することを含む請求項１２記載の方法。 １４、複数のローラセグメントを同時に製造するために
   、各ブランクのための３つの支持表面を形成するラック
   内にローラセグメントを並列して配置すること、互いに
   関連したブランクの配列方向に平行であって、かつ製造
   されるべきローラセグメントの回転軸線に対応する軸線
   のまわりの回転形状にしたがって、ブランクの内周壁を
   研削することを含む請求項１２記載の方法。 １５、前記研削のために使用する砥石車が前記回転軸線
   に直角な軸線をもち、かつ前記回転形状表面の周方向断
   面に対応した研削断面をもつている請求項１４記載の方
   法。 １６、荷重下で内周壁が球形を呈するローラセグメント
   を製造するために、回転軸線が前記球形の中心を通るよ
   うに回転チャック内にブランクを配置すること、チャッ
   クの回転軸線と前記中心で交差する軸線をもち、その軸
   線に沿って運動可能なドーム形の砥石車をブランクの内
   周壁に当接させること、さらにチャックと砥石車とをそ
   れらの回転軸線のまわりに同時に回転させ、砥石車をそ
   の軸線に沿って前進させることによって、ブランクの内
   周壁を研削することを含む請求項１１または１２記載の
   方法。 １７、トラニオンのブランクの孔内に拡張具を配置する
   こと、この拡張具により孔の周壁の角度間隔を置いて分
   配された少くとも２つの局所化された地点に、半径方向
   外方を向く集中荷重を与え、前記地点付近のブランクの
   曲率半径を減少させること、さらにブランクの外周壁を
   その軸線のまわりの回転形状にしたがって研削すること
   を含む請求項３記載の装置のトラニオンを製造する方法
   。 １８、支持表面に接線方向に当接することによって半径
   方向の集中荷重を与えることを含む請求項７ないし１７
   のいずれかに記載の方法。