JPH06341448A

JPH06341448A - 自在継手

Info

Publication number: JPH06341448A
Application number: JP3303850A
Authority: JP
Inventors: Hans Lindenthal; リンデンタールハンス
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1990-10-24
Filing date: 1991-10-24
Publication date: 1994-12-13
Also published as: GB2249156A; FR2668562A1; DE4033753C1; GB9121441D0

Abstract

(57)【要約】【目的】自在継手のクロスリンク１とヨーク間に用い
られる軸受装置の動的並びに静的負荷能力を高める。【構成】並列的な支持をなす異なる直径の２つの円筒
ころ軸受３，７が、互いに軸線方向で部分的に嵌合した
状態でクロスリンク１に配置されている。これによっ
て、周方向の力を伝達するためのより多くの円筒ころ列
４，８を、継手の外径によって決まる継手の領域内に取
り付けることができる。また、ヨーク２内の所与のスペ
ースを最適に利用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自在継手に関するもの
であって、詳しくは請求項１の上位概念、すなわち、カ
ルダン軸の継手における２つの互いに可動な部材のため
の軸受装置、例えばクロスリンクとヨーク間の軸受装置
であって、半径方向内側から外側に向かって本質的に円
錐形に形成されている構成要素が、半径方向外側に向か
って段階的に縮径されており、かつトルクを伝達するた
めに、異なる軌道直径に沿って少なくとも２列の円筒こ
ろを備えた転がり軸受を有しているものにおいて、互い
に可動の２つの部材の間、例えばクロスリンクとヨーク
の間の軸受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記した型式の自在継手は、西ドイツ国
特許第２６２５９６０号明細書に開示されている。

【０００３】カルダン軸を利用した駆動装置を設計する
場合、所定トルクを伝達するためには、継手の直径が、
使用可能な空間内に収容し得ないような寸法となるよう
な事態がしばしば発生する。特に圧延機の駆動装置にお
いて、滑り軸受を有する継手を、転がり軸受を備える自
在継手と交換する場合、その外径のために、組み込みが
困難になる。滑り軸受を備える継手の利点は小寸法にあ
るが、その耐久性及び運転中に発生する滑り軸受の遊び
に難点がある。更に、滑り軸受を備える継手の欠点とし
て、大量の潤滑材を必要とし、それが運転中に飛散し
て、周囲を汚すということがある。

【０００４】公知の自在継手において、比較的高い動的
並びに静的負荷能力を有する転がり軸受を、所定の外径
内に収めようとする試みがなされている。そのためクロ
スリンクには、外側に向かって次第に先細になるよう
に、リンク軸線に沿って、２つの異なる直径とされてい
る。この構成によって、一体的に構成されたヨークの孔
内にクロスリンクを挿通することができ、また、リンク
の比較的細い部分は、半径方向外側に配置された付加的
な転がり軸受の装着に利用される。これは、負荷能力の
向上に役立っている。しかし、特に耐久性に関しては、
相変わらず完全に満足できるものではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、公知
の継手を更に改良して、その静的並びに動的負荷能力
を、外径を変えずに更に向上させることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１の
特徴事項、すなわち、半径方向外側の比較的小径の軸受
（７）の少なくとも一部が、リンク軸線（１６）に沿っ
て、半径方向内側の比較的大径の軸受（３）の幅（Ｂ）
の中に配置されていることによって解決される。

【０００７】１つの継手内に、直径の異なる２つの転が
り軸受が取り付けられている。比較的大きな直径の転が
り軸受は、比較的小さな直径の転がり軸受よりも、回転
軸線の近くに位置している。しかし、後者の転がり軸受
は、比較的大きな転がり軸受の内側に軸線方向に沿って
部分的に進入している。これによって、両転がり軸受を
回転軸線から半径方向外側に可能なかぎり離して配置
し、しかも、その直径を可能なかぎり大きく設定するこ
とができるのである。この場合、両軸受の半径方向最外
側の各縁部は継手の外径付近に達している。この方策に
よって、所定の円形横断面が有効に利用され、軸受の負
荷能力が４０％も向上する。

【０００８】請求項２以下には、本発明の有利な改良が
記載されている。

【０００９】請求項２及び３によれば、比較的小さな軸
受の進入深さは、比較的大きな軸受のころ幅の少なくと
も４分の１に相当している。この場合、比較的小さな軸
受の内径は比較的大きな軸受の内径の少なくとも３分の
２になっている。

【００１０】請求項４〜６によれば、両軸受の少なくと
も一方の軸受が、即ち、好ましくは比較的大きな軸受
が、別個の外レースを有しており、比較的小さな軸受の
ころのための外側の軌道は、ヨーク自体に硬質の軌道と
して形成され得る。

【００１１】請求項７〜１０によれば、ヨークの両孔に
は、それぞれ１つの軸受カバーが設けられている。この
場合、互いに整合する２つの軸受カバーは、クロスリン
クの孔内を延びるクロスリンクロッドによって連結され
得る。この軸受カバーは、ヨーク内でセンタリングされ
るとともに、ねじれないように固定されている。選択的
に、比較的小さな軸受のころのための外側の軌道を、軸
受カバーに設けることもできる。両軸受カバーの間でク
ロスリンクを軸線方向で案内するために、クロスリンク
の端面との間に当接板が備えられる。この場合、当接板
は、同時に比較的小さい軸受の内レースのための軸方向
の保持部をも形成し得る。

【００１２】請求項１１及び１２によれば、当接板は金
属、好ましくは黄銅又は青銅、もしくは合成樹脂、好ま
しくはガラス繊維で強化された合成樹脂からなってい
る。

【００１３】

【実施例】本発明を、２つの実施例を示す図面に基づい
て、より詳細に説明する。

【００１４】図１は、回転軸線（１５）の方向に沿って
見た場合のクロスリンク（１）とヨーク（２）間の軸受
装置の断面図を示している。クロスリンク（１）は、直
径（Ｄ）の第１の軸受座（１０）の他に、回転軸線（１
５）から更に半径方向に離れた位置に比較的小さい直径
（ｄ）の第２の軸受座（１１）を有している。軸受座
（１０）上には、内レース（５）と外レース（６）の間
に複数列の円筒ころ（４）を有する円筒ころ軸受（３）
が配置されている。軸受座（１１）は、円筒ころ（８）
と内レース（９）を有する円筒ころ軸受（７）を支持し
ており、その直径及び幅は比較的小さい。この比較的小
さい軸受（７）は、比較的大きい軸受（３）の内側に軸
線方向に沿って部分的に位置するように配置されてい
る。

【００１５】この場合、比較的小さい軸受（７）は、そ
の幅（ｂ）をもって比較的大きい軸受（３）の幅（Ｂ）
内に進入深さ（ｔ）だけ進入している。進入深さ（ｔ）
は、好ましくは幅（Ｂ）の約４分の１に相当する。

【００１６】比較的小さい軸受（７）の軸受座（１１）
の直径（ｄ）と比較的大きい軸受（３）の軸受座（１
０）の直径（Ｄ）の比は、好ましくは２：３である。こ
の相互の配置関係に基づいて、半径（Ｒ）の継手の外周
縁内で両軸受を最適に配置することができる。これによ
って、軸受全体の負荷能力を高めるために、所定の空間
内で可能なかぎり多数の円筒ころ列を可能なかぎり大き
な直径に沿って設けることができるようになる。

【００１７】大きな軸受（３）は、外レース（６）を有
している。というのは、その領域では空間的に余裕があ
るからである。

【００１８】これに対して、小さい軸受（７）には、外
レースはなく、ヨーク（２）の円孔部自体が、円筒ころ
（８）のための外側軌道（２１）を有している。これに
よって、軸受座（１１）の直径（ｄ）を十分大きくする
ことができる。

【００１９】この配置のその他の利点は、比較的小さい
軸受（７）のための外側軌道（２１）も、比較的大きい
軸受（３）の外レース（６）のための孔も同一の構成部
材に、即ちヨーク（２）に設けられており、したがっ
て、それらを高精度に形成することができることにあ
る。この場合、両ヨークが互いに別々に取り付けられる
ような構造形式の継手が対象となる。

【００２０】継手は、軸受カバー（１２）を有してお
り、この軸受カバーは、対向するヨーク（図示せず）の
軸受カバーとクロスリンクロッド（１３）を介して結合
している。このクロスリンクロッド（１３）は、クロス
リンク（１）の孔（１４）内で延びている。軸受カバー
（１２）は、当接板（１９）を組み込むための内側受容
面を有している。この当接板（１９）にクロスリンク
（１）が、端部側の支持面（２０）を介して当接してい
る。軸受（７）の内レース（９）の軸方向の端面は、当
接板（１９）に対して同様の支持面を形成しており、し
たがってこの当接板は、内レース（９）の軸方向の力を
も受け止めて、同時に内レースの軸方向の保持手段とし
て作用する。

【００２１】図２には、図１の実施例に類似の２つの円
筒ころ軸受（３）（７）を備えるクロスリンク（１）と
ヨーク３間の軸受装置の代替的構成が示されている。し
かし、この場合には、軸受カバー（１２ａ）は比較的大
きい軸受（３）の外レース（６）と同一の外径を有して
いる。この場合、一体構造の継手を対象としているため
に、取り付けは半径方向外側から行われる。軸受カバー
（１２ａ）は、比較的小さい軸受（７）の円筒ころ
（８）のための外側軌道（２１ａ）を有しており、軸受
カバー（１２ａ）は、ヨーク（３）の孔内に正確にセン
タリングしなければならない。軸受カバー（１２ａ）の
中心合わせ部分は、回転軸線（１５）に関して半径方向
に円筒ころ（８）の領域内にまで突入し、したがって、
比較的大きい軸受（３）の外レース（６）の領域内にも
部分的に突入している。軸受装置のその他の構成は、図
１の構成と同じである。

【００２２】図３は、図２の継手の切断線ＩＩＩに沿っ
た縦断面図である。軸受カバー（１２ａ）のねじれ防止
手段、即ちピン（１７）が軸受カバー（１２ａ）の半径
方向の外側領域に設けられており、ヨーク（２）の溝
（１８）に係合している。

【００２３】図４は、軸受カバー（１２ａ）におけるク
ロスリンク（１）のための軸方向支持部の代替的実施形
態を示している。比較的小さい軸受（７）のための内レ
ース（９）は、幅広く構成されており、端面側の支持面
（２０ａ）を生ぜしめている。この支持面（２０ａ）
は、当接板（１９）の支持面の大きさにほぼ相当してい
る。この場合、クロスリンク（１）は内レース（９）に
おいて半径方向内側から支えられている。この実施形態
の利点は、当接板（１９）に対する支持面が分割されて
おらず、その結果、起り得る磨耗が減少することにあ
る。当接板自体は、金属、好ましくは黄銅又は青銅、あ
るいは合成樹脂、好ましくはガラス繊維で強化された合
成樹脂からなっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】自在継手の軸受装置付近の縦断面図である。

【図２】図１に類似の軸受の選択的な構成を示す縦断面
図である。

【図３】図２の切断線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った軸受装置
の縦断面図である。

【図４】軸線方向の支持構造の変形例である。

【符号の説明】

（１）クロスリンク（２）ヨーク（３）比較的大きい軸受（４）（８）円筒
ころ（５）（９）内レース（６）外レース（７）比較的小さい軸受（１０）（１１）
軸受座（１２）（１２ａ）軸受カバー（１３）クロスリ
ンクロッド（１４）孔（１６）リンク軸
線（１９）当接板（２０）支持面（２１）（２１ａ）軌道

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カルダン軸の継手における２つの互いに
可動な部材のための軸受装置、例えばクロスリンクとヨ
ーク間の軸受装置であって、半径方向内側から外側に向
かって本質的に円錐形に形成されている構成要素が、半
径方向外側に向かって段階的に縮径されており、かつト
ルクを伝達するために、異なる軌道直径に沿って少なく
とも２列の円筒ころを備えた転がり軸受を有しているも
のにおいて、半径方向外側の比較的小径の軸受（７）の
少なくとも一部が、リンク軸線（１６）に沿って、半径
方向内側の比較的大径の軸受（３）の幅（Ｂ）の中に配
置されていることを特徴とする軸受装置。
【請求項２】比較的大きい軸受（３）内への比較的小
さい軸受（７）の進入深さ（ｔ）が、比較的大きい軸受
（３）の円筒ころ（４）の幅（Ｂ）の少なくとも４分の
１である請求項１記載の軸受装置。
【請求項３】外側の軸受（３）に対する内側の軸受
（７）の軸受座（１１）（１０）の直径比が、２：３以
上である請求項１又は２記載の軸受装置。
【請求項４】両軸受（３）（７）の少なくとも一方
が、外レース（６）を有している請求項１から３のいず
れかに記載の軸受装置。
【請求項５】比較的大きい軸受（３）が外レース
（６）を有しており、この外レース（６）は、２つの可
動部材の一方（ヨーク２）において支持されている請求
項４記載の軸受装置。
【請求項６】継手の一方の可動部材（２）は、比較的
小さい軸受（７）の円筒ころ（８）のための硬質の外側
軌道（２１）を有している請求項１から５のいずれかに
記載の軸受装置。
【請求項７】自在継手の２つのヨーク（２）の孔は軸
受カバー（１２）（１２ａ）を有しており、これらの軸
受カバーは、クロスリンク（１）の孔（１４）を通過し
て延びるクロスリンクロッド（１３）によって相互に結
合されるとともに、ヨーク（２）の孔内でセンタリング
され、かつねじれないように固定されている請求項１か
ら６までのいずれかに記載の軸受装置。
【請求項８】軸受カバー（１２ａ）は、比較的小さい
軸受（７）の円筒ころ（８）のための外側の軌道（２１
ａ）を有している請求項１から７のいずれか１項記載の
軸受装置。
【請求項９】軸受カバー（１２）（１２ａ）間のリン
ク軸線（１６）に沿うクロスリンク（１）の軸線方向の
案内部は、軸線方向の当接板（１９）によって構成され
ている請求項１から８のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項１０】比較的小さい軸受（７）の内レース
（９）は、クロスリンク（１）の軸線方向の端面と共に
当接板（１９）に対して共通の支持面（２０）を構成し
ており、その結果、当接板（１９）は、比較的小さい軸
受（７）の内レース（９）のための軸線方向のストッパ
ーをなしている請求項９記載の軸受装置。
【請求項１１】当接板（１９）は、金属、好ましくは
黄銅又は青銅からなっている請求項１から１０のいずれ
かに記載の軸受装置。
【請求項１２】当接板（１９）は合成樹脂、好ましく
はガラス繊維で強化された材料から成る請求項１から１
０までのいずれか１項記載の軸受装置。