JPH0297718A - 同期回転継手 - Google Patents

同期回転継手

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JPH0297718A
JPH0297718A JP63298027A JP29802788A JPH0297718A JP H0297718 A JPH0297718 A JP H0297718A JP 63298027 A JP63298027 A JP 63298027A JP 29802788 A JP29802788 A JP 29802788A JP H0297718 A JPH0297718 A JP H0297718A
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hollow
synchronous rotary
spherical
cage
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Werner Jacob
ヴェルナー・ヤコブ
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Uni Cardan AG
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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】 本発明は、子午面内に延びる溝を内壁に設けた中空の外
継手部材と、外継手部材の溝と同数の、同じく子午面内
に延びる溝を外面に有し、外継手部材内に設けた内継手
部材とを有する同期回転継手であって、外継手部材およ
び内継手部材のすべての溝がアンプカントを含まず、外
継手部材および内継手部材の６溝が、何れも、回転トル
ク伝達のため、内継手部材と外継手部材との間に設けて
あって内側球面および外側球面を有するケージによって
保持されたボールを受容し、内側球面が、内継手部材の
相補の球面と共働し、上記内側球面の中心が、内継手部
材および外継手部材の軸線の間の角度を２等分する平面
内にあり、ケージの案内に役立つ外継手部材の中空スペ
ースが、アンプカントを含んで力い形式のものに関する
。
西独特許第２，５２２，６７０号に記載のこの種の同期
回転継手の場合、外継手部材の球状路およびケージの球
状外側面を受容する案内面は、開口側からアンプカント
危しに構成されている。ケージは、内継手部材の球状外
側面を囲み軸線方向へ固定する中空球状内側面を有する
。ケージは、外継手部材に配された独立の案内面に沿っ
て案内されている。固定継手に現れるまたは固定継手で
受容すべき軸線方向力は、双方の可能な力方向に関して
、内継手部材からケージに伝達され、次いで、ケージか
ら外継手部材に伝達される。この種の力支持を行う継手
を取付ける場合、内継手部材に接続される回転トルク伝
達部材は、例えば、独立の構造部材である軸でたければ
ならない。この種の構成の場合、取付のため分割が必要
であるので、継手は、例えば、中間軸の頚軸の差込ボア
を有していなければならず、上記ボアと球状路底面との
間に、回転トルク伝達のために十分な材料横断面を確保
しなければならないと云う欠点がある。更に、この種の
継手の場合、内継手部材をケージの中空スペース内に案
内するので、回転トルクの変化時およびケージの過負荷
時の騒音発生を避けるため、小さい作製公差を保証しな
ければならない。更に、ケージの半径方向厚さをより大
きく設計しなければならない。更に、案内面を修正切削
加工せずに内継手部材の外形およびケージの内形を作成
することは不可能である４、 従って、本発明の目的は同一の構造スペースにおいて公
知の解決法に比して大きい回転トルク伝達能を有し、特
に、作製公差が大きいにも拘らず、非切削の加工および
簡単な取付によって作製した状態において長い寿命を保
証し、固定継手として使用できる同期回転継手を創生ず
ることにある。
この目的は、本発明にもとづき、内継手部材を、最大開
口径を有する外継手部材の開放面へ向って、球面として
構成し、外継手部材に結合された接続部材の対応する球
欠面に上記球面で支持し、ケージの中空スペース内に、
外継手部材の最小開口径に隣接する外継手部材の側にあ
る内継手部材の球面の部分に案内された中空球部分面が
設けてあり、中空球部分面は、最大開口径の面へ向って
、中空球部分面の径に少くとも対応するまたは拡大する
開口横断面を有しアンダカットのない中空スペース自由
面に移行させ、内継手部材を接続頚軸または接続軸と一
体に構成することによって、達成される。
外継手部材に直接的または間接的に配した球欠面に内継
手部材を直接に支持することによって、構造公差を拡大
できる。構造公差は、糸の可撓性によって補償されるが
、接続部材を外継手部材に結合する際にワッシャによっ
て調節できる。更に、すべての構造部材にアンダカット
がないので、すべての構造部材を無切削で作製でき、更
に、すべての構造部材を軸線方向へ押入することによっ
て組立てが簡単となる。
更に、内継手部材が接続頚軸または直接に中間軸と一体
であることによって、半径方向構造スペースを減少でき
、あるいは、構造スペースを同一とすれば、先行技術に
比して回転トルク伝達能を本質的に増大できる。一体性
によって軸線方向の組立てが可能である。更に、寸法の
減少にもとづき、一体のホイル軸受の構成部材として継
手を適切に使用できる。
ケージの中空円筒面として構成された中空スペース自由
面への中空球部分面の移行範囲に自由凹みを設けること
によって、伸長位置から継手を済らかに屈曲させること
ができる。
上記自由凹みは、自己阻止範囲外で内継手部材の球状外
面に対する中空球部分面の当接を保証するよう設計する
。
特に弾性的に接続部材に支持された独立のカップ状支持
部材に補足の球欠面を配゛することによって、遊びが簡
単に補償される。
弾性支持にもとづき、内継手部材、ケージの中空球部分
面、ケージの外側面および外継手部材の中空球案内面は
、常に、相互に当接される。更に、ノ々ネカを選択する
ことによって継手の運動性を調節できる。自己阻止範囲
外で球面の所定の当接を達成するため、ケージの中空球
部分面およびまたは外継手部材の中空球案内面は、それ
ぞれ、最大開口径の側へ向って、その母線中心を含む横
断面の前で終わらせる。
大きい屈曲角においては−ルを良好に案内するため、ケ
ージのゼール用窓の範囲の外面または内面に突起ノーズ
を設ける。
ケージの外面を受ける外継手部材の内面が、最小開口径
に隣接し、中空球案内面と、最大開口径の方向へ続く中
空円筒面とを有し、中空円筒面が、中空球案内面に比し
少くとも等大の、特に、よシ大きい径を有することによ
って、自己阻止範囲外における所定の当接を達成できる
。
更に、中空円筒面と中空球案内面との間に円すい形逃げ
面を設ける。
球欠面を含む弾性金属板部材として接続部材を構成する
ことによって、遊びを調節することもできる。
自動車に使用する同期回転継手軸の場合、しばしば、空
間的与件が制限される。特に、屈曲以外に摺動運動を吸
収するために設けた公知の同期回転継手構造スペースは
、径が比較的大きい。
従って、本発明の別の本質的な構成にもとづき、回転ト
ルク伝達能が大きく、シかも、構造寸法が極めて小さい
同期回転継手軸を創生ずる。
これは、２つの同期回転継手と、これら双方の継手を結
合する中間シャフトとから成る継手軸に本発明に係る継
手を使用し、１つの同期回転継手の内継手部材を中間軸
またはこの中間軸に外れないよう接続された頚軸と一体
に構成し、別の同期回転継手の内継手部材に、周縁に分
布されたボアに沿って延びる案内路を含む２アを設け、
中間軸またはこの中間軸に結合された頚軸に、対応する
案内路を設け、６対の案内路に、何れも、多数の案内伝
動体（特に、案内ゼール）を受容することによって、達
成される。
内継手部材に縦方向摺動路を設けることによって、２つ
の固定継手から成る継手軸は、摺動運動の吸収にも適し
た継手軸となる。中間軸および回転トルク伝達用案内転
動体を内継手部材内で摺動自在とすることによって半径
方向構造スペースが大きく匁るが、従来の同期回転摺動
継手に比して縮少が達成される。
更に、別の実施例にもとづき、案内路を内継手部材の溝
に対して円周方向へずらして配置する。
この配置は、同じく、半径方向構造スペースの減少に役
立つ。
本発明の好ましい実施例を図面に模式的に示した。
同期回転継手３２は、中空の外継手部材を有する。外継
手部材１は、回転トルクを伝達できるよう接続部材１５
に結合されている。この接続部材は、例えば、摩擦溶接
または別の方法によって、外継手部材に結合できる。外
継手部材１の内壁６には、子午面に延びる溝４が設けで
ある。更に、外継手部材１の内壁３は、１つの側、即ち
、最大開口径Ｄ　ｍａｘを有する側１６から出発して、
アンダカットのない推移の溝４を有するよう構成されて
いる。更に、外継手部材１の内壁３には、最大開口径Ｄ
ｍａｘとは逆の側に、中空球案内面２１が設けである。
中空球案内面２１には、最大開口径Ｄ　ｍａｘを有する
側１６の方向へ、中空円筒面２２が続いている。中空球
案内面２１よりも大きい径を有する中空円筒面２２と上
記中空球案内面との間には、逃げ面としての円すい形移
行面２３が設けである。中空球案内面２１は、最大開口
径Ｄｍａｘを有する開放側１６の方向へ、中空球案内面
２１の母線中心０を含む横断面の前で終わっている。
外継手部材１の中空球案内面２１には、ぽ−ル７を窓９
内に案内するケージ８０球形外面１１が支持される。更
に、ケージ８の球形外面５は、内継手部材２の中空球部
分面１０内に案内される。内継手部材２の外面には、外
継手部材の溝４に対応する溝６が同じく周縁に分布させ
て設けである。
溝４は、同じく、子午面内に延び、本質的に、継手中心
を含むセンター〇に対してずらして配置された母線半径
を有する。外継手部材１の溝の曲線部分は、同じく、継
手屈曲センター〇の別の側にずれた母線センターを有す
る。溝４．６の６対は、回転トルク伝達のため、ケージ
８の対応する窓９に設けたゼール７を受容する。内継手
部材２は、最小径Ｄｍｉｎを有する外継手部材１の開放
側２４へ向って、回転トルク伝達軸の接続頚軸１９を有
する。頚軸１９は、継手軸の中間軸として構成すること
もできる。ケージ８の内部スペースには、最小開口径Ｄ
Ｋｍｉｎを有する側へ向って、内継手部材２の球形外面
５を案内するための中空球部分面１０が設けである。中
空球部分面１０は、同じく、外継手部材１の最大開口径
Ｄｍａｘを有する開放側１６の方向へ、屈曲センター〇
の前で終わっている。中空球部分面１０は、自由凹み１
６を含む上記範囲において、中空円筒面１２に移行する
。
ケー−）８が、最大開口径を有する開放側１３に向く側
から出発してアンダカットなく構成されるよう、中空円
筒面１２０代わシに、拡大する開口を設けることもでき
る。中空球案内面２１および中空球部分面１０が、それ
ぞれ、屈曲センター〇および母線センターの前で終わる
ことによって、伸張位置からの屈曲時、継手が引っかか
ることはない。即ち、自己阻止が避けられる。
外継手部材１の開放側１３には、内継手部材２の球形外
面５に支持される球欠面１４を含むカップ状支持部材１
７が設けである。球欠面１４は、軸線方向へ作用するノ
々ネ１８を介して接続部材１５に支持される独立のカッ
プ状支持部材１７の構成部分であってよく、あるいは、
第２，６図に示した如く、球欠面１４は、接続要素１５
自体の構成部分であってよい。第３図の実施例の場合、
接続部材１５は、金属板部材として構成され、弾性的に
撓むことができる。カップ状支持部材１７または球欠面
１４を含む接続部材１５によって遊びを調節できる。こ
の遊び調節によってまたは軸線方向弾性手段によって、
内継手部材２の球形外面５がケージ８の中空球部分面１
０に当接し、ケージ８の球形外面１１が外継手部材１の
中空球案内面２１に当接する。接続要素１５および外継
手部材１の分割構造と、外継手部材１および内継手部材
２のゼール用溝４，６、外継手部材１のケージ経路およ
びケージの案内または導入開口のアンダカットのない構
造との組合せによって、軸線方向の組立てが可能であシ
、更に、大きい作製公差が可能である。何故々らば、球
欠面１４が、バネ１８を含むカップ状支持部材１７また
は対応する構造の接続要素１５を介して遊びの保償を行
うからである。更に、かくして、コン７でクトな構造が
得られる。何故ならば、軸線方向の組立ての結果として
、内継手部材２を接続頚軸１９または接続軸と一体に構
成できるからである。即ち、ゼール７の転勤円は、対応
して小さく設計でき、あるいは、転勤円を同一とすれば
、対応してよシ大きいボール７を設置できる。回転トル
ク伝達能は、特に、ゼール径に依存する。
第２図の実施例の場合、外継手部材１は、例えば、車輪
の取付のための接続フランジ２５と一体に構成されてい
る。第２図の実施例の場合、更に、外継手部材の外周面
には、ころがり軸受の支持ゼール２７の溝２３が構成し
である。支持ゼール２７は、更に、軸受外レース２８の
ゼール案内路を転動する。上記外レースは、例えば、同
じく、フランジとして構成でき、車輪ホルダに結合でき
る。
第２図の実施例の場合、接続部材１５は、外継手部材１
の凹みに受容され、例えば、低温のいずみのない溶接法
によって、上記外継手部材に結合される。
第３図の実施例の場合、外継手部材１は、金属板成形部
材として構成され、即ち、薄肉に構成され、補強リブを
有する。外継手部材１の外面には、分割された車輪軸受
の内レース６０が固定してあり、ネジ３１によって外継
手部材１のフランジ部分に結合されている。ネジ６１に
よって、同時に、金属板として構成された接続要素１５
を接続、固定する。
双方の軸受内レース６０には、同じく、軸受外レース２
８の対応する支持経路に受容された支持Ｉ−ル２７のた
めの溝２３が設けである。軸受外レース２８は、自動車
の車輪ホルダに固定するための突起を備えている。
更に、第１，３図の実施例の場合、ケージ８の窓９の範
囲の外面には、大きい屈曲角においてもゼール７の支持
に役立つノーズ２０が設けである。
内面にも、半径方向内方へ突出するノーズを設けること
ができる。
第４図の継手軸の場合、１つの継手、即ち、同期回転継
手３２は、第１〜６図の実施例と同様に構成されている
。
同期回転継手３３は、第４，５図から明らかな如く、変
更されている。外継手部材１、ケージ８および内継手部
材２の構造および相互配置は、第１〜３図の実施例に対
応する。しかしながら、内継手部材２は、スリーブ状に
延長され、ボア３４を有する。ぎ７３４には、ぎアの壁
に沿って延びる案内路３５が設けである。図示の実施例
の場合、６つの案内路が周縁に分布させて設けである。
２ア３４には中間軸６９が挿入されている。上記中間軸
の外面には、内継手部材２の案内路３５に対応する案内
路３３が設けてあり、上記案内路は、内継手部材の対向
する案内路３５とともに、案内−−ル３７の形の案内転
動体を受容する案内路対を形成する。この構成によって
、僅かな摩擦抵抗で軸線方向へ摺動させることができる
。案内路３５．５６は、それぞれ、並置の案内ダール３
７よシも長く構成されているので、転動運動および転動
摩擦が生ずる。内継手部材２に対する中間軸１９の軸線
方向運動は、確保リングまたはストッパによって限定さ
れる。
中間軸１９は、別の同期回転継手３２と一体に構成され
ている。しかしながら、薄肉のパイプによって溶接など
で相互に結合された２つの頚軸から中間軸１９を構成す
ることもできる。この場合、１つの頚軸は、継手３２の
内継手部材２に直接に結合される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、伸張位置の同期回転継手の縦断面図、第２図
は、車輪フランジを担持し、車輪軸受の構成部材である
同期回転継手の縦断面図、第６図は、金属板製接続部材
を備えた別の実施例の縦断面図、第４図は、２つの同期
回転継手と１つの中間軸とから成る継手軸の縦断面図、
第５図は、第４図の線Ａ−Ａに沿う横断面図である。 １・・・外継手部材、２・・・内継手部材、３・・・外
継手部材の内壁、４・・・外継手部材の溝、５・・・内
継手部材の外面、６・・・内継手部材の溝、７・・・ぽ
−ル、８・・・ケージ、９・・・ケージの窓、１０・・
・ケージの中空球部分面、１１・・・ケージの球形外面
、１２・・・ケージの中空円筒面、１６・・・外継手部
材の最大開口径の開放側、１４・・・球欠面、１５・・
・接続部材、１６・・・ケージの自由凹み、１７・・・
カップ状支持部材、１８・・・・々ネ、１９・・・接続
頚軸７／中間軸、２０・・・ノーズ、２１・・・外継手
部材の中空球案内面、２２・・・中空円筒面、２３・・
・逃げ面、２４・・・外継手部材の最小開口径の開放側
、２５・・・接続フランジ、２３・・・支持溝、２７・
・・支持ゼール、２８・・・軸受外レース、２９・・・
外継手部材の外面、６０・・・軸受内レース、６１・・
・ネジ、３２；３３・・・同期回転継手、３４・・・内
継手部材のぎア、３５・・・内継手部材の案内路、３３
・・・中間軸の案内路、６７・・・案内ゼール、Ｄ　ｍ
ａｘ・・・外継手部材の最大開口径、Ｄｍｉｎ・・・外
継手部材の最小開口径、ＤＫｍａｘ・・・ケー・りの最
犬開口径 Ｆｉｇ、３

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）子午面内に延びる溝を内壁に設けた中空の外継手部
    材と、外継手部材の溝と同数の、同じく子午面内に延び
    る溝を外面に有し、外継手部材内に設けた内継手部材と
    を有する同期回転継手であつて、外継手部材および内継
    手部材のすべての溝がアンダカットを含まず、外継手部
    材および内継手部材の各溝が、何れも、回転トルク伝達
    のため、内継手部材と外継手部材との間に設けてあつて
    内側球面および外側球面を有するケージによつて保持さ
    れたボールを受容し、内側球面が、内継手部材の相補の
    球面と共働し、上記内側球面の中心が、内継手部材およ
    び外継手部材の軸線の間の角度を２等分する平面内にあ
    り、ケージの案内に役立つ外継手部材の中空スペースが
    、アンダカットを含んでいない形式のものにおいて、内
    継手部材（２）が、最大開口径（Ｄｍａｘ）を有する外
    継手部材（１）の開放面（１３）へ向つて球面（５）と
    して構成され、外継手部材（１）に結合された接続部材
    （１５）の対応する球欠面（１４）に上記球面で支持さ
    れており、ケージ（８）が、その中空スペース（２５）
    内に、外継手部材（１）の最小開口径（Ｄｍｉｎ）に隣
    接する内継手部材（２）の球面（５）の部分に案内され
    る中空球部分面（１０）を有し、中空球部分面（１０）
    が、最大開口径（Ｄｍａｘ）の面（１５）へ向つて、中
    空球部分面（１０）の径に少くとも対応するまたは拡大
    する開口横断面を有しアンダカットのない中空スペース
    自由面（１２）に移行することを特徴とする同期回転継
    手。 ２）内継手部材（２）が、接続頚軸（１９）または中間
    軸と一体に構成されていることを特徴とする請求項第１
    項記載の同期回転継手。 ３）中空円筒面（１２）として構成されたケージ（８）
    の中空スペース自由面への中空球部分面（１０）の移行
    範囲には、自由凹み（１６）が設けてあることを特徴と
    する請求項第１項記載の同期回転継手。 ４）接続部材（１５）に弾性的に支持された独立のカッ
    プ状支持部材（１７）に補足の球欠面（１４）が配して
    あることを特徴とする請求項第１項記載の同期回転継手
    。 ５）ケージ（８）の中空球部分面（１０）およびまたは
    外継手部材（２）の中空球案内面（２１）が、それぞれ
    、その最大開口径（Ｄｍａｘ、ＤＫｍａｘ）の側へ向つ
    て、その母線中心（０）を含む横断面の前で終わること
    を特徴とする請求項第１項記載の同期回転継手。 ６）ケージ（８）が、ボール（７）のための窓（９）の
    範囲の外面（２３）または内面に突出ノーズ（２０）を
    備えていることを特徴とする請求項第１項記載の同期回
    転継手。 ７）ケージ（８）の外面（１１）を受ける外継手部材（
    １）の内面（５）が、最小開口径（Ｄｍｉｎ）に隣接し
    、中空球案内面（２１）と、最大開口径（Ｄｍａｘ）の
    方向へ続く中空円筒面（２２）とを有し、中空円筒面（
    ２２）が、中空球案内面（２１）に比して少くとも等大
    の、特に、上り大きい径を有することを特徴とする請求
    項第１項または第５項記載の同期回転継手。 ８）中空円筒面（２２）と中空球案内面（２１）との間
    には、特に円すい形の逃げ凹み（２３）が設けてあるこ
    とを特徴とする請求項第５項記載の同期回転継手。 ９）接続部材（１５）が、球欠面（１４）を含む弾性金
    属板部材として構成されていることを特徴とする請求項
    第１項記載の同期回転継手。 １０）該同期回転継手が、２つの同期回転継手（３２、
    ３３）と、これら双方の継手を結合する中間シャフト（
    １９）とから成る継手軸に使用され、１つの同期回転継
    手（３２）の内継手部材（２）が、中間軸（１９）自体
    またはこの中間軸に外れないよう接続された頚軸と一体
    に構成されており、別の同期回転継手（３３）の内継手
    部材（２）が、周縁に分布されボア（３４）に沿つて延
    びる案内路（３５）を含むボア（３４）を有し、中間軸
    （１９）またはこの中間軸に結合された頚軸が、対応す
    る案内路（３６）を備えており、各対の案内路（３５、
    ３６）が、何れも、多数の案内転動体、特に、案内ボー
    ル（３７）を受容することを特徴とする請求項第１項記
    載の同期回転継手。 １１）請求項第１０項記載の同期回転継手であつて、内
    継手部材に案内路を設けた形式のものにおいて、案内路
    （３５）が、内継手部材（２）の溝（６）に対して円周
    方向へずらして配置されていることを特徴とする同期回
    転継手。
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