JPH0742986B2 - 等速継手 - Google Patents

等速継手

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JPH0742986B2
JPH0742986B2 JP58165895A JP16589583A JPH0742986B2 JP H0742986 B2 JPH0742986 B2 JP H0742986B2 JP 58165895 A JP58165895 A JP 58165895A JP 16589583 A JP16589583 A JP 16589583A JP H0742986 B2 JPH0742986 B2 JP H0742986B2
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ゾビー・ラビブ・ギルギス
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、等速継手に関するものである。
（従来の技術） この種の等速継手は，等運動面が外側部分および内側部
分の交差している軌道によって制御される軌道‐制御ボ
ール継手形式に属している。米国特許第2,046,584号明
細書の第３図または第９図には，子午線面内に延びる軌
道を有する固定継手のような形式の継手の構造が示され
ており、その際その制御原理が第１図に示されている。
等速条件を満足するために，この明細書は，内側部分，
外側部分およびケージの球形心出し面がボール平面内に
位置する共通の中心点と同心的に配置される構成を示し
ている。心出し面は，対称面またはボール平面の両側に
延びている。さらにまた，外側部分の心出し面の中心点
と外側部分の軌道の中心点との間の軸線方向距離（これ
を外側機素の「ずれ量」という、以下同様）は，内側部
分の心出し面の中心点と内側部分の軌道の中心点との間
の軸線方向距離（これを内側機素の「ずれ量」という、
以下同様）に等しくなければならない。一方の部分の軌
道の中心点がこの部分の回転軸線上に位置しない場合、
前記ずれ量は、前記部分の心立て面の中心点と軌道に対
して垂直でかつボール中心点に含まれる平面と前記部分
の回転軸線との交点との間の距離に相当する（第５図中
の点ｃ又はｂ）。従って，外側部分の軌道は，ボール平
面から見て，内側部分の軌道の鏡像となる。しかし，対
の交接面間にクリアランスフイット（Clearance fit）
が存在する限り,4個の球形心出し面は基本的に同心的に
保持されず，等速条件はクリアランスのない交接面での
み保証される。実際上，トルク伝達の結果として両部分
は軸線方向に負荷され，具体的には，外側部分および内
側部分は伝達点の方向に負荷され，ボールおよびケージ
は反対方向に負荷される。あるクリアランスをもって心
出し面が組立てられる場合には，これは実際には絶対に
避けることができないことではあるが、両部分は相応し
て変位させられ，従って，ボール平面と外側部分の軌道
の中心点との間の距離（これを外側機素の「レバーアー
ム」という、以下同様）はより短かくなり，また，ボー
ル平面と内側部分の軌道の中心点との間の距離（これを
内側機素の「レバーアーム」という、以下同様）は前記
各「ずれ量」よりも長くなる。この結果として，外側部
分の軌道は，ボール平面から見て，もはや内側部分の軌
道の鏡像でなくなり，或いはまた，実際上，正確な等速
制御にとって決定的なものであるレバーアームの均等性
はすでに２回にわたり乱されている。特定のずれ量は一
次的には半径方向クリアランスによって左右され，ま
た，それぞれの接点の方向にボール平面から測った心出
し面の幅によって左右され，この幅が小さくなれば，ず
れ量は大きくなる。継手部分が組立てられ得るために
は，両部分の幅を，従来公知のように，制限範囲内に保
持する必要があり，従って原則として，特定のずれ量は
半径方向クリアランスの数倍となる。
変位した鏡像または等しくないレバーアームおよびずれ
量を有する心出し面のために，角度の二等分平面におけ
るボール平面の制御は乱され，その結果，ジョイントが
屈曲した状態で，正確に制御された継手に比して，他の
要因の中でも特に，ボールが極めて不均一に，または，
一方側に負荷され，従って，継手の伝達効率が著しく低
下する。また継手がかちかちという騒音を発する傾向に
ある。
実際上，これらの欠点は，心出し面対を極く僅かなクリ
アランスで組立てることによってのみ限度内に維持する
ことができる。しかし，心出し面を狭小クリアランスフ
イットさせる結果として熱膨張による影響が生じ，ま
た，両部分，特に外側部分を大きくしてその弾性変形を
予定の狭小なクリアランス内に維持するようにすること
が必要となる。また，心出し面の狭小なクリアランスフ
イットを得るためには継手部品の製造公差が一層厳しく
なる。先ず，軌道と外側部分および内側部分の心出し面
との間の同心度を小さな許容範囲内に維持する必要があ
る。実際上，主として軌道とボールとによって形状一体
的に、内側部分は外側部分中で，ボール平面の主方向に
おいて，トルクの作用下で、半径方向に摩擦的に心立て
される。ボール平面に沿って，軌道と外側部分および内
側部分の心出し面との間の偏心度が心出し面の半径方向
クリアランスより大である場合には，ケージは外側部分
および内側部分間の一方側において半径方向ではさまれ
る。それによって心出しが余りにも厳しく行われ，ま
た，ボールは継手の直線位置においても不均等に負荷さ
れる。同様に，同じ理由からケージの心出し面に厳密な
同心度が必要とされる。
従って，狭小クリアランスフイットの結果として，従来
の継手は，製造費が高く，潤滑フイルムが高温に加熱さ
れ，ケージと外側部分または内側部分との間で動きがな
くなるように固定される危険があり，これにより，例え
ば，前輪駆動の自動車に致命的結果を生ずるという問題
がある。
この種の形式の継手の他の特徴は，ボールとケージ窓支
持面との間に高い集中荷重を生じ，これによって，相対
的に短かい運転期間中に，ケージ窓支持面に大きな塑性
変形によるへこみを生ぜしめることにある。それによっ
てボール平面は主負荷方向及び軸線方向にさらに移動
し，その結果ケージ心出し面に対して最早対称でなくな
り，以後は，外側部分のレバーアームはさらに短かくな
り，内側部分のレバーアームはさらに長くなり，あるい
は，軌道の鏡像性がさらに激しく乱され，その結果，個
々のボール，軌道およびケージ窓面がさらに極端に大き
い負荷を受ける。
ケージ窓支持面の集中荷重の問題を解決するための種々
の方法が知られており，例えば，ドイツ特許第2,430,10
9号，第2,430,026号および2,430,025号明細書に記載さ
れているような方法が公知である。最初の二つの解決方
法においては，ボールの本来の形状がケージ窓の平坦な
部分によって，または，ケージ窓の円筒形部分によって
乱されており，これによりボールは外側部分および内側
部分の軌道内で自由に転動することができず，その結
果，摺動摩擦が増大し，これがため，温度が上昇し，ま
た，寿命が短縮される。ドイツ特許第2,430,025号明細
書により，部品を附加することが提案されているが，こ
の結果として価格が高くなり，精度が低下し，さらに余
分の空間を必要とするという問題が生じる。
従来技術による継手の軌道の鏡像性または制御レバーア
ームの均等性の精度の一層の低下が，部品の弾性変形，
使用による摩耗または，一時的または一定温度での熱膨
張の結果として生ずる。
後で説明する本発明との対比を明確にするために，以下
に公知の等速継手を具体的に説明する。第１図に示され
た公知の等速継手は，外側部分120とケージ340との間お
よびケージ340と内側部分560との間に相対的に大きいク
リアランスを有する。外側部分120,ケージ340および内
側部分560上の合計４つの心出し面２′（外側部分120
上）,3′,4′（ケージ340上）および５′（内側部分560
上）は球形面を有し，即ち，継手の直線位置において，
球形面が心出し面３′,4′の対称面３″,4″またはボー
ル平面７″の両側にある。内側部分560および外側部分1
20の軌道６′および１′は縦断面内に位置し，主回転軸
線上にそれぞれの中心点１および６を有する。軌道の底
は10と60とで示されている。ボール70はケージ窓面72と
ケージ窓支持面71との間で軸線方向に保持されている。
ケージ窓はケージ340の同心の心出し面３′および４′
に対して対称的に形成されていてボール平面７″は心出
し面３′および４′の対称面３″および４″と本来一致
している。点701および706はボール70と外側部分120お
よび内側部分560の軌道の面100,600との接触する点であ
って，面１″又は６″上に位置しており、これらの面は
ボール70の中心点０および軌道の中心点１又は６のそれ
ぞれを通り，また，ボール70の軌道に対して垂直であ
る。継手の直線位置においては，両点がボール平面の一
方側に位置し，その結果，軸線方向ベクトルが各ボール
70により発生する。継手屈曲角度が増大することに伴っ
て，各ボールの軸線方向力ベクトルは１回転中で変化す
る。特定の継手屈曲角度から始まって，これらの点が，
個々のボールで継手の旋回軸線７の範囲において一方側
にある場合，即ちボール平面の他方の側にあり、その結
果この時点において，ケージ窓面72は負荷されるが，こ
の負荷はボール70とケージ窓支持面71との間に負荷が生
ずる場合に比べて小さくかつその生じる頻度も小さい。
この角度は，軌道が子午線面にない場合、面１″又は
６″のそれぞれの傾斜によって左右されるとともに接触
点の位置ならびに軌道が子午線面に対する軌道の傾斜角
度によっても左右される。前輪駆動の自動車の代表的応
用例において，ケージ窓面72上の負荷およびこれによっ
て生ずるへこみ上の負荷は無視し得る程度のものであ
る。これに対して，ケージ窓支持面71上のへこみ７′は
重大な影響を及ぼし，無視できないものであって，例え
ば，直径が15mmのボールの場合には，負荷に対応して数
十分の1mm程度のへこみに達する。しかしながらケージ
窓支持面71上に作用する全ての力の合力はケージ窓面72
上に作用する全ての力の合力に比べて常に大きく維持さ
れるので心出しの面間の接触は常に一方側に位置する。
第１図は，継手がトルクの作用を受けている状態を示
し，したがって，外側部分120および内側部分560はケー
ジ340に対して軸線方向Ｚに明らかに変位している。こ
の軸線方向変位の結果として，心出し面２′の中心点２
および心出し面５′の中心点５はクリアランスの状態に
従ってずらされる。
ボール70によりケージ窓支持面71上に作用する高い集中
負荷によって塑性変形によりへこみを生ずる。ボール70
はへこみの方向に移動し，したがって，ボール平面７″
はもはやケージ心出し面の対称面３″および４″のそれ
ぞれと一致しなくなり，継手の中心点７で主軸線に交差
する。図示の変位の結果として，外側部分のレバーアー
ム７−１は外側部分のずれ量Ａより長さ２−７だけ小さ
くなる。内側部分のレバーアーム６−７は内側部分のず
れ量Ｉより長さ５−７だけ大きくなる。両レバーアーム
間の大きな差によって制御作用が極めて不正確になる。
心出しの面はボール平面に対してもはや対称でなくな
り，その結果，継手の屈曲角度が増大するにしたがって
走行が制限される。
軸線方向の負荷のために，ケージ340の心出しの面３′
と外側部分120の心出し面２′との間の接触は外側部分1
20の円筒形開口21において生ずる。全周にわたっての接
触を，特に，相対的に大きなクリアランスフイットの場
合に,,保証するためには，本発明によれば円筒形開口21
を好ましくは１回のチャック作業によって，心出しの面
２′と同心的にさせることが必要である。同じことが面
取り51および内側部分560の心出し面５′についても通
用する。継手の屈曲角度が相対的に大きい場合には、全
周にわたっての接触はもはや不可能であり従って両心出
し面間に，同心的位置から外れたある程度の誤差が生ず
るのを，特に大きなクリアランスフイットの場合におい
て避けることはできない。ケージ340の心出し面３′お
よび４′に続く面31および41も同様に隣接する心出しの
面と好ましくは同心的に位置させることが必要である。
負荷の下でボール70と軌道の面100および600との間に略
楕円形の接触面が生ずる場合があり，この際主軸線は軌
道に対して垂直に延びる面１″および６″上に位置す
る。接触点701および706は楕円の中心点となる。
第2a図は，第１図に示す等速継手を線図的に示し，外側
部分120の軌道10の底，ボール軌道１′および外側部分1
20の軌道の中心点１と，内側部分560の軌道60の底，ボ
ール軌道６′および内側部分560の軌道６の軌道の中心
点と，ボール70とを示している。外側部分のレバーアー
ム１−７は内側部分のレバーアーム６−７より小さい。
破線で示す内側部分560の外形60は中心点６を有する等
しい長さのレバーアームに対応する。ボール70と軌道と
の間のクリアランスは，実際上，回転による遊びを生ず
る。しかし，ボール70に作用する負荷は一様に維持され
る。回転の遊びによる結果として子午線面はわずかに変
形される。
第2b図において，外側部分120の回転軸線Ａ−Ａは角度
β/2だけ回転軸線７の周りに一方向に回動され，内側部
分560の回転軸線Ｉ−Ｉは同じ角度β/2だけ他方向に回
動される。継手屈曲角度はβとなり，継手の中心点７は
ボール平面７″内に位置する。Ｋ−Ｋはケージ340の軸
線であり，この軸線は不変である。軌道の中心点１およ
び外側部分120の心出し面２′の中心点２ならびに軌道
の中心点６および内側部分560の心出し面５′の中心点
5,また，ケージ340の共通の中心点3,4を拡大して示す。
それぞれの中心点のずれ量により生じた心出し面の偏心
の状態を示している。内側部分560の心出しの面５′の
中心点５はケージ340の回転軸線より上方またはケージ3
40の心出し面３′及び４′の中心点3,4より上方に位置
し，これに反し，外側部分120の心出しの面２′の中心
点２は下方に位置し，これにより，ケージ340の回転軸
線より上方ではボール70および心出しの面の半径方向の
遊びは少なく，ケージ340の回転軸線より下方では半径
方向の遊びがより大きい。これによりボール70および心
出し面に作用する負荷の均一度が極めて悪くされる。直
径15mmのボールを備える継手の接触面近くでの数百分の
1mmの誤差でも継手の性能が著しく低下することが既に
知られている。
（発明の課題） 本発明の目的は，上述した欠点をなくし，等速継手にお
いて特に，精度の高い制御状態が得られる構成を案出す
ることにある。
（課題の解決のための手段） 本発明の課題は各特許請求の範囲に記載された構成によ
って解決される。
本発明の基本となった構成は、ケージ窓支持面上に作用
する全ての力の合力を継手の直線位置においても屈曲位
置においても不変に維持し，また，ボール平面に沿って
の心出し面の狭小なクリアランスフイットによる心出し
を不要とする点にある。
（実施例） 次に本発明の実施例を説明する。
第３図は，本発明による継手を，運転中トルク作用下の
状態で示し，制御精度は継手の最大屈曲角度まで確保さ
れる。ケージ340の心出し面３′および内側部分560の心
出し面５′が制御面として作用し，これらの面の中心点
３および５はボール平面７″上に位置している。７″は
運転中のボールによってケージ340の支持面がへこみを
生じた後における、即ち運転中その位置を変えるボール
平面の位置の中の端位置にある状態を示す。外側部分12
0の球状の心出し面２′およびケージ340の心出し面４′
は当接面として作用する。中心点３からの中心点２のず
れは心出し面２′および３′間の半径方向クリアランス
フイットと心立て面２′、３′とボール平面との間の接
触点の距離から、部分の熱膨張および弾性変形とを考慮
して、得られる。同じことが中心点４についても通用す
る。
心出し面４′との接触点の両側における心出し面５′の
円弧長さを，それぞれの場合における継手の最大屈曲角
度の略半分に対応させることによって常に全周にわたり
心出し面による案内が保証されるような長さにしてあ
る。ボール軌道によって接触が中断されるのは勿論であ
る。内側部分560の残りの外側面52は，必要に応じ，制
御の見地から適当な形状に形成することができ，図示の
例では，球状とし，その中心点６を内側部分560の軌道
の中心点と一致させてこの部分における軌道の深さを一
定に維持するように構成している。この場合，球形心出
し面５′はボール平面にまで達していない。心出し面
３′の円弧長さも同様に継手の最大屈曲角度を許容する
よう構成する。外側部分120の軌道の中心点１はボール
平面から内側部分560の中心点６と同じ距離にあって継
手の直線位置においても任意の屈曲位置において軌道の
鏡像性が確保されるように構成している。
外側部分120のずれ量１−２は内側部分560のずれ量５−
６より大きいが、２つのレバーアーム１−７″および６
−７″は等しく、これは等速特性を確保するために必要
である。ケージ340の外側の心出し面３′及び内側の心
立し面４′は同心的である。心出し面３′および５′の
中心点３および５はボール平面７″上に位置する。所望
のクリアランスによって心出し面２′および４′の球半
径はそれぞれ対向する心出し面３′および５′の半径よ
り大であり、その結果中心点３及び５に対する中心点２
及び４の距離が生じる。
心出し面３′および５′は心出し面２′および４′にそ
れぞれ幅方向の端において接触し，接続される円筒面21
および41は，好ましくは，例えば,1回のチャック作業に
よって隣接する心出し面と同軸的に研削により形成され
るのが良い。また，心出し面と直接に接触する対向する
心出し面の部分だけを，例えば，研削により所要の精度
で形成し得ること勿論であり，研削ではなく，例えば，
旋削による低い精度で形成しても充分である。
第４図の継手は，運転中トルク作用下での，ケージ窓支
持面71の運転状態を示す。第３図に示すものとは異な
り，外側部分120およびケージ340の心出し面２′および
４′のそれぞれが案内面として構成されており，これら
の面の中心点２および４はボール平面７″上に位置して
いる。それぞれの心出し面３′および５′は，縦断面に
おいて対向する心出し面２′および４′と一致するよう
構成され，これにより，それぞれの外形の中心点３およ
び５が心出し面の中心点と接触点を結ぶ半径上に位置し
ている。他の方法として，何等の制御機能を充足しない
残りの面32および52は中心点２および４の周りに適当に
同心的に形成されることができる。
他の好適な構成を第５図に示しており，この第５図に示
す例では，心出し面３′および４′がケージ340の外側
および内側面上の端縁によって基本的に線状に形成さ
れ，ボール平面からできるだけ設けられている。心出し
面２′および５′が球形であることは勿論であり，それ
ぞれの中心点はボール平面７″上にある。本実施例でも
また，ケージ窓支持面に塑性変形によりへこみが形成さ
れる。心出し面の適合を機能的寸法の計算に対して許容
する必要がある。本実施例の利点は，心出し面を迅速か
つ正確に形成することにある。本実施例によれば，ボー
ルはプレストレス状態でケージ窓内に導入され，このプ
レストレスの程度はへこみ７′の予期される深さにほぼ
対応し，したがって，主としてケージ窓支持面71上に生
じ，運転後においても，ボールは依然として遊びがな
い。外側部分120上の最小軌道深さを改良するため，外
側部分120のボール軌道１′は円形で，その中心点１は
主軸線上にあり，従って，底部分11および12を有する軌
道の底10の通路から接線状になっている。ボールの軌道
１′および６′の鏡像性のため，外側部分120の底部分1
2における軌道深さの改良は，内側部分560の対応する軌
道部分62の損傷を当然のこととして含むが，しかし内側
部分560上に軌道深さが充分である個所においてであ
る。心出し面３′に隣接する円錐形面311および平面な
面312は，好ましは１回のチャック作業で形成され，同
じことが，ケージ340の内側の円錐形面411および円筒形
面412に対して通用する。
ケージ上に心出し面を設けることにより，この心出し面
は継手の屈曲角度に無関係にボール平面に対して常に平
行であるからケージ窓支持面の方向において軸線方向に
作用する合力を心出し面に対して垂直に維持することを
保証する。
第６図に示す実施例においては，外側部分120の心出し
面２′とケージ340上の心出し面３′とが主回転軸線の
領域に位置している。この結果として，心出し面２′お
よび３′間の支持力は最小であって，軌道の傾斜の結果
として生ずる軸線方向力ベクトルに対応する。さらにま
た，例えば，外側部分120の軌道に対する心出し面２′
の半径方向の偏心度はボール平面７″の位置にごく僅か
に影響し，さもなければ，ボール平面は心出し面又は対
応する心出し面の偏心の結果として所望の位置から回動
される。また，外側部分120の内側形状22およびケージ3
40の外側形状32は大きな遊びを有するように形成され，
継手の回転中心に対して同心的に配設されている，その
わけは，本発明によれば，ボール平面に沿って心出しす
る必要がないからである。ケージ340の残りの部分の外
側形状33は，従来公知のように90゜回転した位置に外側
部分120内にケージ340を導入し得るよう形成される。こ
こでは６個のボールを有する継手が対象となる。心出
し，取付けまたは位置決め用の心出し面２′および３′
はボール平面７″上に位置する。同じことが，中心点４
および５をそれぞれ有する心出し面４′および５′につ
いても通用する。両方の場合において,2次元または面接
触が存在する。ケージ340の心出し面４′はＡの円弧長
さを有し，ボール平面から最小円弧長さＵだけ離れてい
る。円弧長さＵは心出し面４′および５′間の最大摩擦
角の円弧長さに対応し，好ましくは，セルフロッキング
のための寸法である最大摩擦角より大きくすることが必
要である。領域Ａの外側に位置する心出し面５′の円弧
長はＦである。また，心出し面に対向する心出し面との
間に最大継手屈曲角度まで常に最小の接触を維持する必
要があり，屈曲角度の半分が円弧長さＦ＋Ａに相当す
る。この場合，ケージ窓支持面71およびケージ窓面72上
のへこみ７′および7aはケージ340に生ずる。へこみ
７′および7aの形状は，ケージ340に関連するボール70
の運動に基づいて特定の継手の運動によって導かれるも
のであるが，しかし，ボール70の半径より大きい半径を
有する球形カップに略対応する。特に，継手の屈曲角度
が小さい場合には，ケージ340はケージ窓の長さの範囲
内で主軸線の周りに回転し得るという事実のため，冷間
押し出し加工，フライス加工または研削加工等によって
へこみを形成させ，これにより相応する断面を有する溝
の形で円周方向に延長して設けるのがよい。ケージ340
の内側面42は前述したと同様に球状面とする。
第７図に示す例の等速継手の特徴は，内側部分560の心
出し面５′が別個の部分562上に設けられている点であ
り，この別個の部分562は，内側部分がケージ340内に挿
入された後に，内側部材561内に嵌着される。ケージ340
の心出し面４′はその中心点４を主軸線上に有し，中心
をボール平面上に位置する心出し面５′より大きい半径
を有し，これにより両面間に理論的に点接触が得られる
よう構成されている。ケージ340の心出し面３′は案内
面として作用し，その中心点５は同様にボール平面７″
上に位置している。外側部分120上の心出し面２′は，
長さ方向断面におけるこの面の半径が対応する心出し面
の半径より大きく，点２に位置するように形成されてい
る。しかし，心出し面２′もまた球形に形成することが
でき，同様に，中心点２を有して，全ての方向において
可撓性が得られるよう構成し，また，この可撓性を心出
し面２′および３′の相対的運動に有利な効果が得られ
るよう構成することができる。外側部分120の残りの内
側面22は前述したと同時に形成され，熱膨張，弾性変
形，摩耗等の作用を受けても心出し面に接触しないよう
構成されている。心出し面２′とボール平面との間の円
弧長さＵはまた，例えば，潤滑剤が欠乏した場合におけ
る緊急状態での運転に際しても，挟まったり，セルフロ
ッキングがこの点において生ずることがないことを保証
するものである。そのわけはこの円弧長さＵは乾燥状態
での対の心出し面２′および３′の摩耗角に少なくとも
等しく、従って最大摩擦角であり、継手の屈曲運動の際
にこの円弧長さＵの範囲で接触が生じなければ、摩擦に
より等速継手の外側部分および内側部分が動かなくなる
ことはないからである。内側部分561の外側形状52は軌
道の底60に対して平行に延長して両者が１つの共通の中
心点６を有するようにされ，これにより内側部分560の
軌道の深さが全屈曲角度範囲にわたり一定であるように
される。
第7a図は第７図の内側部分560の他の変形例を示す。心
出し面５′は内側部分561にスプライン結合される駆動
軸780の端に位置される。ばねリング781は内側部分561
が軸780に固定されるとともに心出し面５′がその中心
点５に正確に位置決めされるのを保証する。心出し面
５′の位置はばねリングの幅によって影響され，この理
由は心出し面５′が軸線方向力によって常に負荷されて
いるからである。円周方向溝782は中間の軸780が組立て
られる際に内側部分を保持する。
第８図に示す例では，両心出し面２′および４′を別個
の部分122および342上に形成している。ケージ片341お
よび内側部分560の心出し面３′および５′はボール平
面７″内に共通の中心点７を有する心出し面を形成して
いる。別個の部分342はケージ片341のねじ孔43にねじ込
んで取付けられる。心出し面４′は球形面であり，対向
する心出し面５′に適合される。始めねじ122の心出し
面２′は対向する心出し面３′に接触し，この平滑面の
半径が心出し面３′の半径に比べて大きく，かつ，中心
点２がねじ止めねじ122の長さ方向軸線上に位置してい
る限り全体として可撓状態にある。他の別個の部分342
は，内側部分560が軸線方向に嵌着して取付けられた後
に，ケージ片341にねじ込まれる。上述したと同じこと
が止めねじ122に適応し，この止めねじ122は，ボールを
含むケージ340と一緒に内側部分を外側部分121内に軸線
方向に嵌着した後に，外側部分にねじ込まれる。この軸
線方向の嵌着を可能にするため，外側部分121の内側形
状を球状面23と円筒状面22とで形成し，また，中心点１
を有する円形軌道部分11と軸線に対して平行な軌道部分
12とを有する軌道の底10から明らかなように，軌道溝も
また対応する方法で構成される。内側部分の軌道は鏡像
的に形成され，その上アンダーカットがないことが必要
である。
２つの別個の部分122および342はレバーアーム１−７お
よび６−７のそれぞれを軸線方向において調整すること
を可能にする。
第９図に示す等速継手の外側部分120の軌道１′は子午
線面内に位置し，主軸線に対して交互に及び反対方向に
傾斜して直線状に延長して，多数の軌道１′が対で設け
られ，互いに対向して位置する軌道１′が互いに平行に
なるように構成されている。内側部分560の対応する軌
道６′は軌道１′に対して鏡像関係をもって位置し、従
って同様に対に設けられている。この結果，内側部分は
直線位置および傾斜位置の両位置にある外側部分に対し
て変位され，即ち，ケージ340は半分の距離変位されて
いる。従って，ケージ窓支持面71はボール70の半数に対
してはボール平面７″の一方の側に位置し，ボール70の
残りの半数に対してはボール平面７″の他方の側に位置
する。特定のボールの接触点の位置は，トルクの方向に
関係なく，ケージ窓面72の側に位置する。
全ての軌道の傾斜角度は本質的に等しく，したがって，
ケージ窓支持面71と外側および内側部分に作用する軸線
方向分力は互に打消し合って，弾性変形の範囲内を除け
ば，これらの部分はトルクにより互いに相対的に変位す
ることがない。外側部分の内側面25は本質的に円筒状で
あり，ケージの外側面は本質的に球形であり，したがっ
て，ケージ340は外側部分内に半径方向に心出しされる
よう構成されている。本発明によれば，運転中にケージ
窓支持面71にボールによる塑性変形によってへこみが形
成された後も，軌道１′および６′はボール平面に対し
て互いに鏡像関係にある。かかる目的を達成するため，
ケージ窓支持面を，その製造中に，へこみの量だけずら
せる。図示の構成では，互いに対向して位置するボール
のケージ窓支持面71およびゲージ窓面72を上述のへこみ
の量だけ削ることができ，この切削加工はプローチ加工
Ｒによって得られることができる。
基本的に第９図に示すような構造の軌道制御摺動継手は
従来公知であるが，従来公知の等速継手においては，軌
道は子午線面内に位置せず，主軸線に対して平行に延び
る面内またはねじの方法で設けられており，また，従来
公知の継手においても，一方の部分の軌道が交互に反対
方向に傾斜して配置されている。これらの公知の継手で
は，ボールの接触点がボール平面の一方側に位置し，あ
るいはまた，回転方向によって決定されて他方側に位置
し，従って主として一方の回転方向において主として負
荷される継手に上述した構成を単に適応したにすぎな
い。例えば，自動車の駆動継手は主として一方向（前進
方向）に回転する。
かかる継手が，例えば，両方向に回転する機械装置に用
いられる場合，へこみの影響を相殺するようにボール窓
とケージ窓との間のプレストレス（Prestrese）を増大
させることによっておよび／またはへこみを加えること
によってのみケージ窓のへこみの補正を補償することが
できる。
（発明の効果） 本発明によれば精度の高い制御状態が得られる。これに
より，誤差が発生する原因を除去して軌道制御を正確に
行うことができる。レバーアームの寸法を簡単に減少さ
せることができ，その結果，外側部分および内側部分に
おける最小軌道深さを増大させることができ，また，軸
線方向力のベクトルが減少されて等速継手全体としての
性能がさらに向上される。例えば，心出し面間のクリア
ランスは可能なかぎり最良の値に決定することができ、
これをゼロにする必要はない。ボールによる窓支持面の
塑性変形によるへこみの発生等のような問題は実際上も
はや欠点でなくなる。窓支持面の製造上の或る程度の不
正確さ，または，機能面のある程度の偏心は塑性変形の
結果として有利に修正または補償される。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来公知の等速継手の半分を断面として直線位
置でのクリアランスおよび制御状態を示す縦断面図，第
2a図は第１図に示す等速継手の図式的縦断面図，第2b図
は第１図に示す等速継手の回転軸線の屈曲位置での運動
状態を示す線図，第３図は本発明による等速継手の半分
を断面として内側部分およびケージの外側面が制御面と
して作用している状態を示す縦断面図，第４図は本発明
による等速継手の半分を断面として外側部分およびケー
ジの内側面が制御面として作用している状態を示す縦断
面図，第５図は本発明による等速継手の半分の縦断面図
で，外側部分の内側面と内側部分の外側面とが制御面と
して構成されている例を示し，第６図は本発明による等
速継手の半分の縦断面図で，外側部分に対するケージの
心出し面の中心点が主回転軸線の範囲内に位置している
例を示し，第７図は本発明による等速継手の半分の縦断
面図で，外側部分に対する内側部分の心出し面の中心点
が主回転軸線の範囲内に位置している例を示し，第7a図
は第７図と同様の内側部分の半分の縦断面図で，駆動軸
の端が案内面として作用している例を示し，第８図は本
発明による等速継手の半分の縦断面図で，心出し面が外
側部分および別個の部分上のケージ上に形成されている
例を示し，そして第９図は本発明による等速継手の縦断
面図でボール軌道が交互に逆方向に傾斜されている例を
示す図である。 図中符号 ０……ボール中心点 ２′,3′,4′,5′……心出し面 ７……継手の中心点 ７′……へこみ ７″……ボール平面 70……ボール 71……ケージ窓支持面 120……外側部分 340……ケージ 560……内側部分 701……伝達点 706……伝達点 Ａ……接触個所 Ｕ……円弧長さ Ｚ……継手の軸線方向

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】その内面に軌道が設けられている中空の外
    側部分と外側部分中にあってその外面には相応した軌道
    が設けられている内側部分と、回転トルクの伝達のため
    にそれぞれ外側部分及び内側部分の軌道に収容されてい
    るボールと、伝達部分の間の空間にあって窓によってボ
    ールの中心点をボール平面に保持するケージとから成
    り、その際外側部分及び内側部分は継手の中心点の回り
    に旋回可能に案内されておりそしてその際少なくとも継
    手の直線位置において伝達部分の軌道へのボールの伝達
    点はボール平面の一方の側に位置しそしてケージ窓支持
    面上のボールの支持点はボール平面の他方の側に位置す
    る関係にある、２つの伝達部分を備えた等速継手におい
    て、 組み立て後の状態において、ボール平面（７″）は継手
    の中心軸線（７）から一方の軸線方向（Ｚ）にケージ
    （340）に対するボール（70）の軸線方向移動量と殆ど
    同一の量に相応する量だけずらされており、運転位相の
    間軸線方向の移動はケージ窓支持面（71）のへこみ
    （７′）により及びケージ窓支持面（71）の弾性撓みに
    よって惹起され、その際弾性撓みは運転回転トルクの作
    用下で生じることを特徴とする前記等速継手。
  2. 【請求項２】それぞれ１つのくぼみがケージ窓支持面
    （71）に設けられており、そのくぼみは運転位相開始後
    のへこみ（７′）に完全に又は部分的に相当しており、
    かつボール半径よりも大きい半径を有しかつ特に周方向
    に溝状に形成されている、特許請求の範囲第１項記載の
    等速継手。
  3. 【請求項３】その内面に軌道が設けられている中空の外
    側部分と外側部分中にあって、その外面に相応した軌道
    が設けられている内側部分と、回転トルクの伝達のため
    にそれぞれ外側部分及び内側部分の軌道に収容されてい
    るボールと、伝達部分の間の空間にあって窓によってボ
    ールの中心点をボール平面に保持しているケージとから
    成りその際外側部分及び内側部分は継手の中心点の回り
    に旋回可能に案内されておりその際少なくとも継手の直
    線位置において伝達部分の軌道へのボールの伝達点はボ
    ール平面の一方の側に又は他方の側に交互に位置してお
    りそしてケージ窓支持面上のボールの支持点の位置はボ
    ール平面の他方の側に又は一方の側に交互に位置してい
    る、２つの伝達部分を備えた等速継手において、 組み立て後の状態では、ボール中心点（０）はそれぞれ
    ボール平面の一方の側に又は他方の側に交互に位置して
    おり、ケージ（340）に対するボール（70）の軸線方向
    移動量と殆ど同じ量に相当する量だけずらされており、
    運転位相の間は、前記軸線方向移動量はケージ窓支持面
    （71）のへこみ（７′）によって及びケージ窓支持面
    （71）の弾性的可撓性によって惹起され、その際弾性撓
    みは運転回転トルクの作用下で生じることを特徴とする
    前記等速継手。
  4. 【請求項４】それぞれ１つのくぼみがケージ窓支持面
    （71）に設けられており、そのくぼみは運転位相開始後
    のへこみ（７′）に完全に又は部分的に相当しており、
    かつボール半径よりも大きい半径を有しかつ特に周方向
    に溝状に形成されている、特許請求の範囲第３項記載の
    等速継手。
  5. 【請求項５】その内面に軌道が設けられている中空の外
    側部分と外側部分中にあって、その外面に相応した軌道
    が設けられている内側部分と、回転トルクの伝達のため
    にそれぞれ外側部分及び内側部分の軌道に収容されてい
    るボールと、伝達部分の間の空間にあって窓によってボ
    ールの中心点をボール平面に保持しているケージとから
    成り、その際外側部分及び内側部分は継手の中心点の回
    りに旋回可能にそしてケージは外側部分に対して２つの
    球形心出し面を介して案内されており、その際少なくと
    も継手の直線位置において伝達部分の軌道へのボールの
    伝達点はボール平面の一方の側にそしてケージ窓支持面
    上のボールの支持点はボール平面の他方の側に位置す
    る、２つの伝達部分を備えた等速継手において、 心出し面（２′又は３′）の一方はボール平面（７″）
    からボールの支持点の方向において対向する他方の心出
    し面（３′又は２′）よりも継手の最大屈曲角度の少な
    くとも略半分に相当する円弧長さだけ長く形成されてい
    ることを特徴とする前記等速継手。
  6. 【請求項６】心出し面対（２′/3′又は４′/5′）が回
    転軸線（G-G）の範囲に配設されている、特許請求の範
    囲第５項記載の等速継手。
  7. 【請求項７】心出し面又はこれと対向する心出し面がそ
    の別体部分（562、341又は122）に形成されている、特
    許請求の範囲第５項記載の等速継手。
  8. 【請求項８】別体部分（562、342又は122）がこれに属
    する継手部材（561、341又は121）に対して軸線方向に
    調整可能である、特許請求の範囲第７項記載の等速継
    手。
  9. 【請求項９】別体部分が駆動軸（780）の一部分（781）
    である、特許請求の範囲第７項記載の等速継手。
  10. 【請求項１０】その内面に軌道が設けられている中空の
    外側部分と外側部分中にあって、その外面に相応した軌
    道が設けられている内側部分と、回転トルクの伝達のた
    めにそれぞれ外側部分及び内側部分の軌道に収容されて
    いるボールと、伝達部分の間の空間にあって窓によって
    ボールの中心点をボール平面に保持しているケージとか
    ら成りその際外側部分及び内側部分は継手の中心点の回
    りにそしてケージは内側部分に対して対向する２つの球
    形心出し面を介して旋回可能に案内されておりその際少
    なくとも継手の直線位置において伝達部分の軌道へのボ
    ールの伝達点はボール平面の一方の側にそしてケージ窓
    支持面上のボールの支持点はボール平面の他の側に位置
    する、２つの伝達部材を備えた等速継手において、 心出し面（４′又は５′）の一方はボール平面（７″）
    から伝達点（701、706）の方向に、対向する他方の心出
    し面（５′又は４′）よりも継手の最大屈曲角度の少な
    くとも殆ど半分に相当する円弧長さだけ長いことを特徴
    とする前記等速継手。
  11. 【請求項１１】その内面に軌道が設けられている中空の
    外側部分と外側部分中にあって、その外面に対応した軌
    道が設けられている内側部分と、回転トルクの伝達のた
    めにそれぞれ外側部分及び内側部分の軌道に収容されて
    いるボールと、伝達部分の間の空間にあって窓によって
    ボールの中心点をボール平面に保持しているケージとか
    ら成りその際外側部分及び内側部分は継手の中心点の回
    りにそしてケージは内側部分に対して対向する２つの球
    形心出し面を介して旋回可能に案内されておりその際少
    なくとも継手の直線位置において伝達部分の軌道へのボ
    ールの伝達点はボール平面の一方の側にそしてケージ窓
    支持面上のボールの支持点はボール平面の他の側に位置
    する２つの伝達部分を備えた等速継手において、 対向する２つの心出し面（２′/3′）は球形案内面
    （２′又は３′）と非球形当接面（３′又は２′）から
    成り、その接触個所はボール平面（７″）の伝達点（70
    1、706）とは反対側に位置し、その際心出し面の湾曲の
    中心点は縦断面において対応する心出し面の中心点との
    接触個所を含む線上にありそして心出し面（２′又は
    ３′）は接触個所の両側に延びていることを特徴とする
    前記等速継手。
  12. 【請求項１２】心出し面の円弧長さが対応する心出し面
    の両側で少なくとも継手の最大運転屈曲角度（β）の殆
    ど半分に相当する特許請求の範囲第11項記載の等速継
    手。
  13. 【請求項１３】心出し面が２つの円筒面又は円錐面（31
    1/312又は411/412）の１つの縁から成り、その位置は、
    運転位相の終了後の継手の中心点（７）と外側部分（12
    0）の軌道（100）の中心点（１）との間のレバーアーム
    （7-1）が継手の中心点（７）と内側部分（560）の軌道
    （600）の中心点（６）との間のレバーアーム（7-6）に
    相応している、特許請求の範囲第11項記載の等速継手。
  14. 【請求項１４】心出し面が横方向において凸状心出し面
    では対向する心出し面の曲率半径よりも小さく、凹状心
    出し面では対向する心出し面の曲率半径よりも大きい曲
    率半径を有する特許請求の範囲第11項記載の等速継手。
  15. 【請求項１５】ケージ（340）の外面が心出し面
    （３′）として形成されており、そして外側部分（12
    0）の対応する心出し面（２′）が前記心出し面
    （３′）の曲率半径よりも大きい曲率半径をもって形成
    されている、特許請求の範囲第12項記載の等速継手。
  16. 【請求項１６】ケージ（340）の内面が心出し面
    （４′）として形成されておりそして内側部分（560）
    の対応する心出し面（５′）が前記心出し面（４′）の
    曲率半径よりも小さい曲率半径をもって形成されている
    特許請求の範囲第12項記載の等速継手。
  17. 【請求項１７】運転位相の終了後外側部分（120）の軌
    道（１′）が、内側部分（560）の相応する軌道
    （６′）とボール平面（７″）に対して鏡像である、特
    許請求の範囲第12項、第13項又は第15項のうちのいずれ
    か一つに記載の等速継手。
  18. 【請求項１８】心出し面が外側部分又は内側部分の軌道
    （100、600）の間に形成された複数の球形面から形成さ
    れている特許請求の範囲第14項記載の等速継手。
  19. 【請求項１９】その内面に軌道が設けられている中空の
    外側部分と外側部分中にあって、その外面に相応した軌
    道が設けられている内側部分と、回転トルクの伝達のた
    めにそれぞれ外側部分及び内側部分の軌道に収容されて
    いるボールと、伝達部分の間の空間にあって窓によって
    ボールの中心点をボール平面に保持しているケージとか
    ら成り、その際外側部分及び内側部分は継手の中心点の
    回りにそしてケージは内側部分に対して２つの心出し面
    を介して旋回可能に案内されており、その際少なくとも
    継手の直線位置において伝達部分の軌道へのボールの伝
    達点はボール平面の一方の側にそしてケージ窓支持面上
    のボールの支持はボール平面の他の側に位置する、２つ
    の伝達部分を備えた等速継手において、 ２つの心出し面（４′/5′）は球形案内面（４′又は
    ５′）と非球形当接面（５′又は４′）とから成り、そ
    の接触個所はボール平面（７″）の伝達点（701、706）
    に面した側に位置し、その際心出し面の湾曲部の中心点
    は縦断面において、対応する心出し面の中心点との接触
    個所を含む線上にありそして心出し面（２′又は３′）
    は接触個所の両側に延びていることを特徴とする前記等
    速継手。
  20. 【請求項２０】その内面に軌道が設けられている中空の
    外側部分と外側部分中にあって、その外面に対応した軌
    道が設けられている内側部分と、回転トルクの伝達のた
    めにそれぞれ外側部分及び内側部分の軌道に収容されて
    いるボールと、伝達部分の間の空間にあって窓によって
    ボールの中心点をボール平面に保持しているケージとか
    ら成り、その際外側部分及び内側部分は継手の中心点の
    回りにそしてケージは内側部分に対して２つの球形心出
    し面を介して旋回可能に案内されており、そしてその際
    少なくとも継手の直線位置において伝達部分の軌道への
    ボールの伝達点はボール平面の一方の側にそしてケージ
    窓支持面上のボールの支持点はボール平面の他の側に位
    置する２つの伝達部分を備えた等速継手において、 ２つの心出し面（２′/3′）は案内面（２′又は３′）
    と同一半径の当接面（３′又は２′）とから成り、その
    接触個所（Ａ）はボール平面（７″）の伝達点（701、7
    06）と反対側に位置し、その際接触個所（Ａ）は心立て
    面の中心点から測って変形、摩耗及び熱膨脹を考慮して
    常にこの心立て面（２′/3′）の摩擦角よりも大きい円
    弧長さ（Ｕ）だけボール平面（７″）から離れているこ
    とを特徴とする前記等速継手。
  21. 【請求項２１】その内面に軌道が設けられている中空の
    外側部分と外側部分中にあって、その外面に対応した軌
    道が設けられている内側部分と、回転トルクの伝達のた
    めにそれぞれ外側部分及び内側部分の軌道に収容されて
    いるボールと、伝達部分の間の空間にあって窓によって
    ボールの中心点をボール平面に保持しているケージとか
    ら成り、その際外側部分及び内側部分は継手の中心点の
    回りにそしてケージは内側部分に対して２つの球形心立
    て面を介して旋回可能に案内されており、そしてその際
    少なくとも継手の直線位置において伝達部分の軌道への
    ボールの伝達点はボール平面の一方の側にそしてケージ
    窓支持面上のボールの支持点はボール平面の他の側に位
    置する２つの伝達部分を備えた等速継手において、 ２つの心出し面（４′/5′）は案内面（４′又は５′）
    と同一半径の当接面（５′又は４′）とから成り、その
    接触個所はボール平面（７″）の伝達点（701、706）に
    面した側に位置し、その際接触個所（Ａ）は心立て面の
    中心点から測って、変形、摩耗及び熱膨脹を考慮して常
    にこの心出し面（４′/5′）の摩擦角よりも大きい円弧
    長さ（Ｕ）だけボール平面（７″）から離れていること
    を特徴とする前記等速継手。
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