JPS58163825A - 同期回転継手 - 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】 本発明は、内壁に溝を設けた中空の外継手部材と、外継
手部材内に設けてあって、外継手部材の溝と同数の、中
心線が湾曲した溝を外壁に設けた内継手部材とを有し、
内外の継手部材の溝が、共働して回転トルク伝達用ボー
ルを受容し、角度２等分面内にボールを保持するため、
口状開口を形成する形式の同期回転継手に関する。

２つの溝のクサビ状共働作用によってボールを制御し、
溝の口状開口は、継手が屈曲していない伸張状態では継
手内部−ズ栄−スに向くが、５００以下の小さい屈曲状
態でも、継手内部スペースとは逆方向へ向いて開くこと
になる継手は公知である（例えば、米国特許第１，９７
５，７５８号）。この場合、トルク伝達ボールは、締め
付けられるか落下し、継手が使用不能となる。この種の
継手では、ケージを有しボールの落下を防止する支持シ
ステムが必要である。何故ならば、継手中心に対する内
外の継手部材の溝の中心のズレが、不適切に小さく１ボ
ール／１ｌＩＨの接触に適合しないので、達成可能な屈
曲角が極く小さくなるからである。この関係は、Ｎ論的
に証明できる。

更に、内外の継手部材のボール受容用溝にケージが必要
であるのみならず、継手の屈曲時にケージを支持する支
持要素も必要であるような継手も号）。

本発明の目的は、好適な作製が可能なよう継手を簡単化
し、併せて、屈曲角を増大することにある。更に目的と
するところは、軸線方向遊びがなく継手を簡単に取付け
、取付後、構成部材を分離しないよう結合することにあ
る。

上記目的は、本発明にもとづき、口状開口に設けた支持
要素によってｌ−ルを継手内部スペース内に支持し、曲
率半径中心とボール中心とを結ぶ線が当該の継手部材の
回転軸線に対して角度Ｗをなし、角度Ｗは、伸張状態の
継手に垂直な面に投彰した曲率半径中心とボール中心と
の間の長さを曲率半径の長さで除した数値のアークサイ
ンで表わされ、８５°以上であるよう、内継手部材の湾
曲した溝および外継手部材の溝を構成することによって
、達成される。

オ゛−ル／溝間の有効な接触点を考慮した上記構成によ
って、口状開口の反転が防止される。　　　　　　　　
　１上記構成には、例えば、外継手部材を２つの部分か
ら構成した場合、溝を含み部分を標準部材として作製し
、接続部分を任意の寸法に構成できると言う利点がある
。かくして、材料費および軸受保持経費が節減される。

更に、冷間加工によって作製を行うことができる。

更に、慣用のケージの機能を果す形状簡単な支持要素を
使用できると言う利点が得られる。溝の−形状にもとづ
き、すべての屈曲角において、ボールは支持要素に押圧
される。従って、この種の継手には制約がなし・。

別の構成にもとづき、ボール（４）は、回転トルク伝達
中も、溝（３，６）の基底範囲（４０゜４１）に支持さ
れる。

別の本質的特徴にもとづき、溝とボールとの接触角８が
、溝底から測定して５００以下の場合、角度Ｗは８０°
以下である。

この構成には、公差を大きくできるので、作製費が安く
なり、４５°以上の屈曲角を８易に達成できると言う利
点がある。

更に、外継手部材の溝は、曲率の異なる溝部分から構成
できる。この場合、湾曲の大きい溝は、外継手部材の支
持要素から遠い方の側に設ける。

更に、溝の７ランクは、溝とボールとの接触線または接
触点から出発して、接線方向へまたは溝底よりも大きい
半径で延ばす。

Ｉ転トルクが印加された際の接触点の変化は、７ランク
についてはゼロであり、溝底よりも大きい半径について
は、公知の溝構造の場合とは興なり、半径の大きさに応
じて極めて制限される。

別の構成では、溝のエツジ角度ＳＫは９（Ｆよりも大さ
く、フランク後縁にはアンダーカットがなく、溝のフラ
ンク後縁は、相互に平行に延びるか、溝底から離れると
ともに開く。

更に、曲率半径中心は、直線上の、継手中心とボール中
心との間の範囲または継手中心を越える範囲に置く。

更に、溝は、アンダーカットなしに構成する。

アンダーカットのない溝構造の場合も、継手自体の最適
化はさて措き、当該の作製法（例えば、冷間プレス）に
溝形状を適合させることができる。

別の特徴にもとづき、外線手部材は、２分割し、溝を有
する部分と接続部分とから構成し、双方の部分の間に支
持ディスクを設ける。

この場合、継手の取付後に結合操作を行えばよいと言う
利点が得られる。

この実施例には一５蟇華部材を使用できるので、材料費
、軸受保持経費および製作費を節減できると言う利点が
ある。更に、内外の継手部材のディスク状部材は、経済
的方法（例えば、クネット法、冷間プレス、熱間プレス
、精密鍛造、・ｔｏ、）によって作製できると言う利点
が得られる。

別の特徴にもとづき、外線手部材と接続部分とは、溶接
によって、または、双方の部分を囲むスリーブを介する
形状結合によって相互に結合する。

支持ディスクを使用すれば、接続部分を焼入れ処理する
必要はない。

接続部分またはスリーブまたは支持ディスクと外線手部
材の継手内部へ向く端面との間には、継手の取付時に接
続部材を挿入でき、継手の軸線方向遊びを補償できる中
空スペースまたは間隙を股更に、外線手部材の１つの部
分または支持ディスクと別の部分との間に、継手の軸線
方向遊びを補償するための自由空間として円筒形中空ス
ペースまたは間隙を設ける。

更に、内継手部材の案内面として役立つ外線手部材の内
径はアンダーカットなく構成するのが有利である。

溝の変形を生ずることなく取付を行い得るよう、別の本
質的特徴にもとづき、外線手部材には、取付工具を受容
する凹みを旋削加工する。

支持要素の死点を研削加工する必要のないよう、支持要
素の対称軸線の範囲には、軸の外径よりも小さいボアを
設ける。このボアによって、共働する案内面への潤滑剤
の供給が改善される。

更に、支持要素のボールに向く面は、全範囲にわたって
、凹みのない環状に構成する。

′１・杉Ｉ″″″トロ２１・賭■０１は・　　　　　　
、１外線手部材の凹みよりも大きくする。

大きな屈曲角を得るには、継手部材が常に相互に係合し
なければならない。このため、外線手部材と共働する内
継手部材の命中は、内継手部材を案内する外線手部材の
案内面の巾よりも少くとも２０幅広くする。

更に、外線手部材の２つの隣接する溝の間にあるウェブ
を支持要素に向く方向へ細く構成すれば、屈曲角を増大
できる。

別の本質、的特徴にもとづき、接続部分または支持ディ
スクには、支持要素と共働し且つ周縁方向へ線接触をな
す案内面を設け、半径ＲＢは、半径Ｒ１よりも大きくす
る。半径只、は無限大とすることもでき、この場合は、
円すい形の案内面が得られる。

更に、案内面を支持ディスクによって構成する。

上述の構造の同期回転継手を取付ける本発明に係る方法
は、まず、軸線方向へ順次に、接続部分、支持要素、ボ
ール、内継手部材および外線手部材の溝を有する部分を
当接、絃合し、次いで、接続部分と外線手部材とを相互
に固定するか、まず、外線手部材と接続部分とを絃合す
ることを特徴とする。

この場合、外線手部材まで軸線方向へ取付けることがで
きるので、部材を外線手部材に取付け、次いで、外線手
部材の頚軸を挿入し、対応してブレスして鼾手の遊びを
補償できると言う利点が得られる。上記頚軸を取付けた
後、双方の部分を形状結合させるか、溶接すれば、取付
作業は完了する。

本発明の好ましい実施例を図面に示した。

姑１図に示した同期回転継手は、本質的に、２つの部分
から構成した外線手部材１から成る。部分ｉａ、１ｂは
、スリーブ２によって形状結合状舷で囲まれており、ス
リーブ２を部分１ａに溶接すれＧ」、１つのユニットが
得られる。外線手部材１の部分１ａには、ボール４を受
容する溝３が設けである。外絹手部材１の中空スペース
内には、ボール４を案内する溝６を有する内継手部材５
が受容しである。溝６．６は、アンダーカットなく且つ
継手ｒｊ″ｉ部スペースへ向く口状開口が生ずるよう、
構成しである。溝６．６の断面は外紺１手部材ノ端面の
方向へ細くなっているので、ボール４は、常に、溝の口
状に開放した側に押圧される。ボールは、支持部材７に
よって、継手内部スペース内への落下が防止される。

外締手部拐の部分１ｂは、各種の寸法に適合させ得る接
続頚軸８を有する。反対側には、駆動軸（図示してない
）を受容するための、内継手部材５のボア９が設けであ
る。

ボール４の中心１０が継手中心１２を通る面１１を構成
するので、ボール４は、すべての屈曲角において、常に
支持要素７に押圧される。曲率半径１４は、その中心１
３において、当該の継手部材１．５の回転軸線と角度Ｗ
をなして交差する。角度Ｗは８５°以上である。

第２図に、屈曲状態の継手を示した。第２図から明らか
な如く、ボール４の中心を通る面１１は、継手が屈曲し
た場合も、継手中心１２を□通る。この場合、曲率中心
１３は、対応する１手部材１゜５の回転軸線１５に対し
て８５’以下の角度Ｗをなす。

原理図を示した。メール４は、溝６．乙に受容されてい
る。支持要素７は模式的に示しである。内外の継手部材
５，１の溝６，６は、曲率半径中心１６が、継手の回転
軸線１５に対して角度Ｗをなす線２２．１４上にあるよ
う、構成しである。角度Ｗは、常に、８５ｏよりも小さ
い。第６図から明らかな如く、上記条件では、曲率半径
中心１３が、継手中心１２に関して溝６，６に近い側に
あるか、遠い側にあるかは、重要ではない。

第４図に、内継手部肩５の溝６を拡大して示した。ボー
ル４は溝６の基底４１に支持しである。

この場合、支持面４１とボール４との接触角δは、５０
’よりも小さい。この場合、７ランク４２は、接線方向
へ、または、基底４１よりも大きい半径で延びていてよ
い。

第５．第６図に、ボールを含む外線手部材１の満６を示
した。満６は、アンダーカットなく構成しであるので、
切削加工を行わずに作製できる。

エツジ角度が９００よりも大きい場合も、フランク　　
　゛後縁４４は、平行に延びるか、溝底４０から離れる
とともに開く。この場合、外線手部材１の対応する作製
法を確保するため、アンダーカットは設けてはならない
。

第７図に、支持要素７を支持ディスクで支持した実施例
を示にた。支持要素７の境界面と共働する案内面３０は
、支持要素７と同一の半径を有し、上記境界面と線接触
３１奢行うことができる。取付時、円筒形中空スペース
２３は、対応する遊びを有するようまたは遊びがないよ
う継手を取付けるのに役立つ。支持要素７の死点を加工
しないでよいよう、ボア３２を設ける。ボア６２は、更
に、潤滑剤供給カナルとして役立つ。凹み６６は、支持
要素７を操作するのに役立つ。四み６６の径は、支持要
素の径よりも小さい。フィンガとして構成した中間要素
は、外線手部材１の溝３に挿入する。

第１０図に、凹み１６および長いミゾ１７を介して部分
１＆（第８図）と形状結合させるスリーブ２を含む外絆
手部材１ｂを示した。第８図から明らかな如く、まず、
内継手部材５、ボール４および外線手部材１＆を統合し
、支持要素（第９図）を取付け、次いで、スリーブ２お
よび外線手部材１の部分１ｂを部分１ａに差込み、凹み
１６およびミゾ１７によって形状結合させる。

第１１〜１３図に、屈曲角を増大できるよう構成した内
継手部材（第１６図）および外線手部材を示した。構成
部材の寸法は、内蛯手部材５の金山２７が、外線手部材
１の長さ２８よりも大きくなるよう、選択しである。し
かしながら、屈曲時も、継手部材１，５が相互に係合し
なければならない。更に、屈曲角を増大するため、溝６
の間にあるウェブ２９は、支持要素へ向く方向へ細くす
る必要がある。かくして、内継手部材の屈曲時に必要な
スペースが作られる。

第１４図に、第１図の実施例と原理的に同一であるが、
支持要素７を球殻部材として構成した点が異なる実施例
を示した。この場合、支持面２５は、全範顕にわたって
延びている。この場合も、遊びのない船室を行うの−に
役立つ円筒形中空スペース２６が設けである。

第１５図に、第１４図の実施例と原理的に同一であるが
、外線手部材１が単一体として構成しである点が異なる
実施例を示した。この実施例では、継手の取付のため、
軸６６および内継手部材５は、２つの独立の部材とする
必要がある。

第１６図に、取付方向へ並べた継手各部材、即ち、外線
手部材の部分１ａ１内継手部材５、ｌ−ル４および支持
要素７を示した。外線手部材１の部分１ｂは、自動車の
対応する接続に嵌合させ得る頚軸１８を備えている。

第１７図に、構造の異なる頚軸１８を備えた部分１ｂを
示した。

第１８図に、取付けた状態の継手を示した。この場合、
外線手部材１は、ホルダ１９に受容してあり、頚軸１８
および外槁手部材の第２部分１ｂは、部分１＆ｔ１ｂを
溶接するため、工具２０によって押圧されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、支持要素を有し、アンダーカットのない構造
の同期回転継手の縦断面図、 多″゛２図は、屈曲状態の第１図の継手の縦断面図、第
３図は、内外の継手部材の原理図、 第４図は、内継手部材の部分図、 第５図および第６図は、外線手部材の溝の実施例を示す
図面、 第７図は、原論ディスクを使用した実施例の断面図、 第８図は、外線手部材の内部部分、ボールおよび内継手
部材の断面図、 第９図は、支持要素の図面、 第１０図は、外線手部材の部分図、 笥１１図および第１２図は、それぞれ、特殊なウェブを
含む夕ｉ継手部材の断面図および平面図、第１３図番：
１、第１１．１２図に関連する内継手部材の断面図、 第１４図は、支持要素を球殻部材として構成した実施例
の断面図、 １１５ｆｉ４！；ｆ、。、□よ□□、□よ７，７やッ　
　　１□を行う実施例の断面図、 第１６図は、第１図の継手の各部材の図面、第１７図は
、接続部分の図面、 １１！１８図は、ホルダ工具に取付けた状態の継手の図
面である。 １−外線手部材　　　２−スリーブ ６蕃６−溝　　　　　４−ボール ５−内継手部材　　　７−支持要素 ８−接続頚軸　　　　９８６２−ボ　ア１０・・ボール
中心　　１１−面 １２−継手中心　　　１′５・・曲率半径中心１４−曲
率半径　　　１５・・回転軸線１６−凹　み　　　　１
７・・長い溝 １８−頚　軸　　　　１９−ホルダ ２０−工具　　２１Ｍ３６・・凹み Ｗ−角　度　　　　２２−結合線 ２３−円筒形中空スペース ２４−支持ディスク　２５・・支持面 ２６−凹　み　　　　２７・・内継手部材の巾２８−溝
を有する部分の巾 ２９−ウェブ　　　　３０８４６ｔ４Ｂ＝案内面３１−
接触ＩＩ　　　　　３３−・軸 ３４・・溝の基底４Ｉ　　３５・・径Ｄ８３７・・凹み
＋Ｄ　　　　３８−・球牛径ＲＫ３９・・半　径　　　
４０ｓ４１−基　底４２＋４３・・７ランク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）内壁に溝を設けた中空の外継手部材と、外継手部材
   内に設けてあって、外継手部材の溝と同数の、中心線が
   湾曲した溝を外壁に設けた内継手部材とを有し、内外の
   継手部材の溝が、共働して回転トルク伝達用ボールを受
   容し、角度２等分画内にボールを保持するため、口状開
   口を形成する形式の同期回転継手において、ボール（４
   ）が、継手の中空スペース内に、口状開口に設けた支持
   要素（７）によって支持してあり、内継手部材（５）の
   湾曲した溝（６）および外継手部材（１）の溝が、曲率
   半径の中心（１３）とボールの中心（１０）とを結ぶ線
   が当該の継手部材（１，５）の回転軸線（１５）に対し
   て角度！をなし、角度賃は、伸張状態の継手の回転軸！
   １　（１５）に垂直な面に投彰した曲率半径中心（１３
   ）とボール中心（１０）との間の長さを曲率半径の長さ
   く１４）で除した数（ｊｔのアーク賃インで表わされ、
   ８５°以上で構成しであることを特徴とする同期回転継
   手。 ２）ボール（４）が、回転トルク伝達中も、溝Ｃ５，＋
   ５）の基底範囲（４ｏ、４ｏに当接することを特徴とす
   る特ｆＦ請求の範囲第１項記載の同期回転継手。 ３）溝（３，６＞とボール（４）との接触角８が、溝底
   から測定して、５０）以下である場合、角度Ｗが８［Ｐ
   ｌジ下であることを特徴とする特許請求の範囲嬉１項記
   載の開明回転継手。 ４）外継手部材（１）の溝（６）が、曲率の異なる溝部
   分から成り、強く湾曲した溝部分は、外継手部材の支持
   要素（７）から遠い方の仰１に設けであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の四Ｍ−転紅手。 ５）溝（３，６）の７ランク（４２，４３）が、ｔｊ（
   ５，６）とボール（４）との接触線または接触点から出
   発して、接線力向へまたは溝底よりも大きい半径でぜひ
   ていることを特徴とする特許Ｊ〃求の範囲第１項および
   第２項記載の同期回転継手。 ６）溝（３，６）のエツジ角度５ｃ（４５）が９ＣＰよ
   りも大きく、フランク後縁（４４）にはアンダーカット
   がなく、溝（３，６）の７ランク後縁（４４）が、相互
   に平行に延びるか、ｆＮ底（４０゜４１）から離れると
   ともに開くことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の同期回転継手。 ７）曲率半径中心（１３）が、直Ｍ（１４，２２）上の
   、継手中心（１２）とボール中心（１０）との間の範囲
   または継手中心（１２）を越える範囲にあることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の同期回転継手。 ａ）　溝（３，６）が、アンダーカットなく構成しであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の同期回
   転継手。 ９）外継手部材（１）が、２分割してあり、溝（３）有
   する部分（１ａ）と外側部分（１ｂ）とから成り、部分
   （１ａ、ｉ　ｂ）との間には、支持ディスク（２４）が
   設けであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の同期回転継手ＯＷ）接続部分（１ｂ）と外紅手部材（
   １ａ）とが、溶接によって、または、双方の部分を囲む
   スリープ（２）を介する形状結合によって相互に結合し
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の同
   期回転継手。 Ｕ）外継手部材（１）が、部分（１ｂ）または支持ディ
   スク（２４）と部分（１ｂ）の間に、継手の軸線方向遊
   びを補償するための自由空間として円筒形中空スペース
   または間６１（２３）を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の同期回転継手。 １２）内継手部材（５）の案内面（４６）として役立つ
   外継手部材（１）のボアが、アンダーカットなく構成し
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の同
   期回転継手。 １３）外継手部材（１）には、取付工具を受容する凹み
   （２１）が切削加工しであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の同期回転継手。 ・）支持要素（７）の対称軸線の範囲には、軸　　　　
   　　（。 （６６）の外径よりも小さいボア（３２）が設けである
   ことを特徴とする特ＰＦＭ求の範囲第１項記載の同期回
   転継手。 １５）支持要素（７）のボール（４）に向く面が、全範
   囲にわたって、凹み（２６）のない環吠に構成しである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の同期回転
   継手。 １６）支持部材（７）の外径が、外継手部材の凹み（３
   ６）よりも大きいことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の同期回転継手。 １７）溝（６）を有し外継手部材と共働する内継手部材
   （５）の案内面（４７）の全中（２７）が、内継手部材
   （５）を案内する外継手部材（１）の案内面（４６）の
   巾よりも少くとも２０襲広いことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の同期回転継手。 １６）外継手部材（１）の２つのｌ＠接する溝（３）の
   間にあるウェブ（２９）が、支持要素（７）へ向く方向
   へ細くなっていることを特徴とする特許請求の′範囲第
   １項記載の同期回転継手。 １９）接続部分（１ｂ）または支持ディスク（２４）が
   、支持要素（７）と共働し且つ周縁方向へ線接触（６１
   ）をなす案内面（６０）を有し、半径ＲＢ（３９）が半
   径Ｐ１に　（６８）よりも大きいことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の同期回転継手。 ２０）案内面（６０）が、支持ディスク（２４）によっ
   てａｔされていることを特徴とする特許請求の範囲１１
   Ｎ１項記載の同期回転継手。 ２、特許請求の範囲第１項記載の同期回転継手の取付法
   において、まず、軸線方向へ順次に、接続部分（１ｂ）
   、支持要素（７）、ボール（４）、内継手部材（５）お
   よび外継手部材（１）の溝（３）を有する部分（１＆）
   を当！ｉ！、統合し、次いで、接続部分（１ｂ）と外継
   手部材（１＆）とを相互に固定するか、まず、外継手部
   材（１ａ）と接続部分（１ｂ）とを統合することを特徴
   とする方法。