JPH0742751A

JPH0742751A - 転動継手

Info

Publication number: JPH0742751A
Application number: JP2864993A
Authority: JP
Inventors: Hans Lindenthal; リンデンタ−ルハンス
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1992-01-24
Filing date: 1993-01-25
Publication date: 1995-02-10
Also published as: EP0552801B1; EP0552801A1; DE4229251A1; DE59300224D1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】大きいトルクを伝達でき、大きい屈曲角を吸
収でき、大きい長さ補償を行うことができるとともに、
生産量が僅かでも製造費が低廉であるようなトルク伝達
用転動継手を提供する。【構成】２つの主部材、即ち、運転中に軸線方向へ相
対的に摺動可能であり、縦軸線の角度を変更できる摺動
シャフト１および従動シャフト２をそれぞれ有する駆動
部材および従動部材とを含み、転動体が１つの主部材の
周面に分布させて設けてあり、上記転動体の回転軸線に
上記主部材の軸線方向に対して垂直に延び、上記転動体
の周面はそれぞれ転動面として役立ち、別の主部材が上
記主部材の軸線方向へ延びて転動体の案内に役立つ案内
路を有している。転動体の転動面は−軸線に垂直な断面
で見て−凹に構成され、案内路が円筒体から成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドイツ実用新案８８１
６５１６に記載の種類のトルク伝達用三脚シャフトに関
する。

【０００２】

【従来の技術】転動継手は、概ね、車両（例えば、自動
車）に、しばしば三脚シャフトの形で使用される。この
場合、三脚シャフトは、比較的大きい距離（例えば、ト
ランスミッションと駆動軸との間の距離）をつながなけ
ればならない。変化する有効荷重およびバネストローク
にもとづく高さ差および位置変化も補償しなければなら
ない。従って、この種の三脚シャフトの端部には、概
ね、継手（一般に、自在継手）を設置する。トルクが大
きい場合には特に、問題点が生ずる。何故ならば、この
場合、対応して継手径も大きくなるからである。

【０００３】特殊な事例（例えば、軌道車の駆動の場
合）では、僅かな組込み長さが得られすぎない。典型的
用例は、横形走行エンジンによる車輪対の駆動である。
この場合、多くの技術的要求を満足しなければならな
い。特に、大きいトルクを伝達しなければならない。負
荷状態において軸線方向長さを補償しなければならな
い。更に、シャフトが継手軸によって屈曲される。

【０００４】唯一つの三脚シャフトによって、即ち、両
端に継手を設けずに、上記のすべての機能を実施できれ
ば望ましい。

【０００５】比較的大きい屈曲を実現できる転動継手は
あるが、この場合、案内路は、中空円筒体殻の形状を有
する。従って、転動体は球形である。しかしながら、こ
の公知の転動継手の場合、製造が難しく、従って、経費
がかかると云う欠点がある。案内路を含む案内ボスを製
造する場合、硬化操作を行う。この場合、比較的高い頻
度で、応力クラックが生じ、従って、案内ボス全体を廃
棄しなければならない。従って、製造費が高くなる。

【０００６】ドイツ特許８４０６３７には、同じく、２
つの主部材、即ち、シャフトとして構成された１つの主
部材と、スリ−ブとして構成された別の主部材とを有す
る自在継手が記載されている。双方の主部材は、同じ
く、軸線方向へ相互に摺動できる。この場合、摺動運動
を容易化するため、１つの主部材には、主部材の軸線方
向へ設けた円筒形ピンを配し、別の主部材には、平坦な
摺動面を有する固定されたすべり部材を配する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、大き
いトルクを伝達でき、大きい屈曲角を吸収でき、大きい
長さ補償を行うことができ、生産量が僅かでも製造費が
低廉であるよう、請求項１のプレアンブルに記載の転動
継手を構成することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は、請求項１の
特徴記載部分に開示の特徴によって解決される。

【０００９】

【作用】かくして、下記各項が達成される。相互に転動
する面−即ち、転動体の転動面および案内路−が、運転
時、相互に密着する。従って、大きいトルクを伝達でき
る。特殊構造にもとづき、転動継手を大きい角度で屈曲
できる。案内路を挿入部材として案内ボスに挿入する場
合に特に、旋削によって凸の案内路を簡単に作製でき
る。

【００１０】上記ドイツ特許８４０６３７とは異なり、
転動体の走行面および円筒体の案内路は、全面で相互に
密着する。即ち、十分な案内が行われるので、多くの利
点が得られる。更に、本発明に係る転動体は、その固有
の軸線のまわりに回転自在に軸支されている。従って、
実際に、各転動体はその軸線のまわりに常に振動回転さ
れるので、局部的な大きい摩耗は現れず、各転動体の走
行面の各面要素は漸次的に支持を行う。即ち、引用例の
自在継手は、本発明と比較できない。

【００１１】案内ボスの案内路を円筒形ロッドから形成
する場合、最初の組込時に、特定位置に上記ロッドを組
込み、ある程度の運転時間後、ロッド縦軸線のまわりに
回転し、かくして、円筒形ロッドの周面の摩耗されてな
い部分で案内路を形成できる。更に、この種のロッド
は、もちろん、ある時間後、新しいロッドと交換するこ
ともできる。更に、相互に共働する面、即ち、案内路お
よび転動面を同一装置で加工できる。

【００１２】更に、円筒形状にもとづき、均一な荷重分
布が達成される。

【００１３】もちろん、転動継手の大きい屈曲角によっ
て、多くの用例において、継手が完全に不要であると云
うことが重要である。かくして、基本的にコストが節減
される。

【００１４】特に有利な実施例にもとづき、各円筒体を
隣接の２つの転動体の間に固定、案内する。かくして、
下記利点が得られる。即ち、全負荷から無負荷までのす
べての運転状態において、遊びはない。更に、ユニット
は、更に、自己調整的である。トルクを加えた時、各円
筒体は本質的に対向する２つの側から負荷されるので、
力が平衝される。この転動継手の使用時、各転動体の走
行面全体および各円筒体の周面全体が摩耗される。転動
体は、既述の如く、運転中、その固有軸線のまわりにゆ
っくり振動回転され、円筒体は、若干遅れて、同じく回
転されるので、円筒体の新しい走行面要素が支持を行う
ことになる。更に、円筒体が、運転中に、転動体と同様
その固有縦軸線のまわりに振動回転するよう、円筒体を
その固有軸線のまわりに回転自在に軸支することも考え
られる。

【００１５】特に有利な考え方にもとづき、各転動体の
走行面の曲率半径を各円筒体の周面の曲率半径よりも大
きく選択する。同時に、各転動体は、転動体を支持する
主部材に関して半径方向へある程度可動に構成する。か
くして、転動継手の双方の主部材は、公知の実施例の場
合よりも大きく交差される。しかしながら、かくして、
転動体の球面支持が不要となるので、製造費が安くなる
と言うことが重要である。

【００１６】円筒体は、中実であってよいが、スリーブ
として構成でき、かくして転動継手の重量を減少でき
る。

【００１７】図面を参照して本発明を詳細に説明する。

【００１８】

【実施例】図１に示した三脚シャフトは、相互に抜着自
在の２つの主シャフト部分、即ち、案内ボス１および案
内シャフト２を有する。案内シャフト２は、３つの転動
体４，５，６を有する。案内ボス１および案内シャフト
２を組立てた後、上記転動体は、下記の如く、転動ロッ
ド７，８，９と共働する。図１から明らかな如く、転動
体４，５，６の周面は凹に構成されている。転動ロッド
７，８，９は、円筒形に、即ち、凸に構成されているの
で、転動体４，５，６の凹面は、転動ロッド７，８，９
の凸面に密着する。転動体４，５，６および転動ロッド
７，８，９は、固有の軸線のまわりに回転できる。

【００１９】図２に示した如く、スリーブ１０およびカ
バー１１は、案内ボス１の円板状フランジ１２と統合し
た際、三脚シャフトの重要部分、即ち、転動体４，５，
６および転動ロッド７，８，９が封入されるケージを形
成する。

【００２０】図１の実施例の場合、転動ロッドと同数の
転動体、即ち、３つの上記要素が設けてある。

【００２１】図２に、別の実施例を示した。この場合、
同じく、３つの転動体（図面には転動体４，５のみが示
してある）が設けてある。しかしながら、上記の各転動
体には、１対の転動ロッドが配してある。図面には、転
動体４に配した転動ロッド７．１，７．２が示してあ
る。即ち、各転動体の凹面は、２つの転動ロッドの円筒
面によって案内される。

【００２２】更に、同図には、図１の実施例の場合と同
様の要素、即ち、シャフト１、ボス２、スリーブ１０、
カバー１１および円板１２が示してある。

【００２３】図３の実施例は、双方の主部材の軸線に垂
直な横断面図として示してある。この場合、１つの主部
材は、転動体列、即ち、合計５つの転動体２０−２５を
有する。同図には、別の主部材のうちスリーブ１０−図
１、２のスリーブ１０と同一−および３つの円筒形ロッ
ド７、８、９のみが示してある。転動体２０−２５は、
それぞれ、ニードル軸受４０−４５を介して半径方向ピ
ン３０−３５によって支持されている。円筒体の周面が
転動体の凹の走行面に密着するよう、各円筒体を隣接の
２つの転動体の間に固定することが重要である。例え
ば、両側で転動体２１、２２によって限定された円筒体
７について考察する。上記双方の転動体は、転動体の走
行面が円筒体の周面を案内するよう、円筒体を固定す
る。

【００２４】図４に、図３の実施例の部分の拡大図を示
した。同図には、転動体７および転動体２２が示してあ
る。隣接の双方の転動体の別の１つ、即ち、転動体２１
は、図面の簡単化のため除いてある。この場合、転動面
２２の凹の走行面が、円筒体７の横断面の半径よりも大
きい曲率半径を有することが重要である。即ち、常に、
面接触が起きるが、面接触の程度は僅かであるので、転
動継手の双方の主部材がより大きく交差される。この場
合、転動体をその回転軸線の方向へ、即ち、従動シャフ
ト２に関して半径方向へ可動に構成するのが目的に合
う。このため、支持頸軸３２をある程度可動なよう従動
シャフト２に軸支するのが最適である。しかしながら、
この状態は図示してない。

【００２５】転動ロッドは、中実にまたは中空に構成で
きる。スリーブ１０、カバー１１および円板１２から成
る上記ケージは、グリス、別の潤滑剤、冷却剤または減
衰剤のハウジングとして利用できる。

【００２６】もちろん、上記の各主部材は、転動継手の
入力または出力を形成できる。従って、１つの主部材に
配したシャフトは、駆動シャフトまたは従動シャフトで
ある。

【００２７】

【図面の簡単な説明】

【図１】三脚シャフトの展開斜視図である。

【図２】三脚シャフトの本質的部分の斜視図である。

【図３】２つのローラの間に案内部材を固定した、有利
な実施例の図面である。

【図４】三脚シャフトの重要部分、即ち、円筒形案内部
材と係合する支持頸軸に軸支した凹の転動体の図面であ
る。

【符号の説明】

１案内ボス２案内シャフト４，５，６，２０〜２５転動体７，８，９円筒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トルクを伝達する転動継手であって、
（１、１）２つの主部材、即ち、運転中に軸戦方向へ相
対的に摺動させることができ、縦軸線の角度を変更でき
る駆動シャフト（１）および従動シャフト（２）をそれ
ぞれ有する駆動部材および従動部材とを含み、（１、
２）転動体（４、５、６；２０−２５）が、１つの主部
材の図面に分布させて設けてあり、上記転動体の回転軸
線に上記主部材の軸線方向に対して本質的に垂直に延
び、上記転動体の周面に、それぞれ、転動面として役立
ち、（１、３）別の主部材が、本質的に上記主部材の軸
線方向へ延びて転動体（４、５、６；２０−２５）の案
内に役立つ案内路を有する形式のものにおいて、（１、
４）転動体（４、５、６；２０−２５）の転動面が、軸
線に垂直な断面で見て凹に構成され、（１、５）案内路
が、円筒体（７、８、９）から成ることを特徴とする転
動継手。
【請求項２】円筒体（７、８、９）が円柱形であること
を特徴とする請求項１の転動継手。
【請求項３】円筒体（７、８、９）が交換自在であるこ
とを特徴とする請求項１または２の転動継手。
【請求項４】円筒体（７、８、９）が、その固有の縦軸
線のまわりに回転自在であることを特徴とする請求項１
−３の１つに記載の転動継手。
【請求項５】円筒体（７、８、９）が、それぞれ隣接の
２つの転動体（２１、２２；２３、２４；２５、２０）
の間に固定、案内されることを特徴とする請求項１−５
の１つに記載の転動継手。
【請求項６】（６、１）転動体（４、５、６；２０−２
５）の走行面の曲率半径が、円筒体（７、８、９）の曲
率半径よりも大きく、（６、２）転動体（４、５、６；
２０−２５）が、転動体を担持する主部材に関して半径
方向へ摺動自在であることを特徴とする請求項１−５の
１つに記載の転動継手。