JPS59205028A - 自在継手 - 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】 技術分野 本発明は、特許請求の範囲（１）の前文によるカルダン
ｌｉ＋ｉのだめの自在継手に関する。

従来技術 この種自在継手は、ドイツ公告明細書第２５５５６６７
号から公知である。カルダン軸により伝達可能なトルク
は、先づ第一に自在継手特に十字ジャーナル及び十字ジ
ャーナル軸受箱の剛性により決定される。該軸受箱の内
部構造は寿命を決定し、十字ジャーナルと継手フォーク
の形態は軸の剛性を決寞する。伝達可能なトルクを高め
るだめの処置は、十字ジャーナル軸ルもまた軸受箱及び
継手フォークにも施される。しかしながら、与えられた
構成容積あるいは与えられた継手構造の大きさの場合に
、すべての前述の構成要素の補強は、特に使用の際に要
求される屈曲角を考慮すると、狭い範囲に限定されてし
まう。ます捷す、自在継手に関して同じまたはより小さ
い外寸でより高い「運転剛性」及びより長い寿命が要求
されている。

ローラ型式のころがり軸受が、同じ大きさの針状ころ軸
受よシ高い動、定格荷重を有しているが、それに対して
より低い静定格荷重を有していることは公知である。そ
のためドイツ公開明細書出２６３６７５２号（米国特許
明細書第４１６７８５！」号）において、より大きく且
つより安定した十字ジャーナルを組み込み得るように十
字ジャーナル１１！ｌＩＩ受箱に針状ころ軸受を備え付
けることが提案されている。従来技術においては、自在
継手の他の静荷１重ヲ受ける部品即ち十字ジャーナル、
継手フォーク、スライダ等と同じ静荷重で十字ジャーナ
ル１ｌＱｌ受箱の大きさを選発す一右ことが目標であつ
／コ３．従って比較的小さい自在継手が得られるが、こ
れは例えば圧延工場の過激な衝撃運転における重いカル
ダン軸のように高い動荷重を受けると予悲ノｊ命を／ｌ
ｆ４ださない。より高い動荷重を受は得るころＩｆｈ・
ンの拡大は、一体の継手フォークと軸受孔の場合には取
付けが郭しくなることが既に認識さ７１でいる１、その
ためにドイツ公告明細書簡２１．６２５９６０号におい
ては、特別に離されたローラの列が提案されている。ド
イツ公告明細書簡２６５３９０８−’ｉ４にお・いて開
示された構造は、十分な大きさに選定されたころ軸受と
強い十字ジャーナルをホロけることを可能ならしめる分
割した軸受孔が備え付けられている。ところが、この場
合に、該軸受孔の横分割に関連した継手フォーク捷たは
軸受孔の定格疲れ限度の損失が欠点である。しかしなが
ら、軸受の寿命を考慮してころ軸受を負荷による弾性変
形から保護するために、形状的に変らない軸受孔が必要
である。

さらに米国特許明細書第４３３４４１５号、から、十字
ジャーナル軸受箱が一体に構成されているが軸受台のよ
うにフランジ状に形成されたボスの端面に螺着されてい
る自在継手構造が知られている。

この場合螺着は該自在継手の不利な弱い部分を形成する
。継手フォークは必要な剛性を有していない。

目　　　的 本発明は、できるだけ大きなジャーナル直径を有する十
字ジャーナルと最大定格荷重のころ軸受を有する十字ジ
ャーナル軸受箱が所定の構成容積内に取付けられ得、な
−、お且つ該十字ジャーナルが容易に取付は可能であり
而も継手フォークが軸受孔も含めて動荷重に対して最適
な剛性を有するように、冒頭に述べた種類のカルダン軸
特に高荷重を受ける産業用カルダン軸のための自在継手
を構成するという課ｊ値に基づいている。

概　果 この課題は、特許請求の範囲（１）の特徴部分の使用に
より解決される。継手フォークを全体として分割する即
ち二つのフォークアームの少なくとも一方を取りはずし
可能にすることが提案されている３、かくして以下の利
点が得られる。即ち、軸受孔はそれ自体一体構成で形状
的に安定しており且つ分割されない継手フォークの場合
と同様に該軸受孔への力の伝達が行なわれる隣接するフ
ォークアームの構成要素である。このようにして、継手
フォークの固有の最高荷重を受ける位置での力の流れの
遮断が生じない。それどころか分割位置が、力の伝達の
ためにより大きな断面積が利用され得る位置へ移される
。これは、継手フォークが隣接するボス部分に続いてお
り且つそこで再び実質的に概して通常の丸い形状を有し
ている領域である。

本発明渚は、力の流れがボスの外縁領域を通ってフォー
クアームへ実行されることを前提とすれば、継手フォー
クの対称面内で軸受孔の間でボスに比較的中立の領域が
在ることを認識している。この状況は、ボスからフォー
　ファームへの均等なノフの流れが妨げられることなく
低負荷を受ける領域においてフォークアームの分割を行
なうために利用される。

さらに本発明の思想は、自在継手の二つのフォークアー
ムを同一構造で且つ取りはずし可能に構成し該二つのフ
ォークアームが各々ボスに向いた面のはソ半周を覆うよ
うにしたことにある。かくして生じる幅の広いベースは
ボスとフォークアームとの間の負荷の伝達のために有利
である。

取りはずし可能なフォークアームの間の張架結合は、有
利には、ドイツ特許願Ｐ３１４９Ｌ５６．Ｌ−１２号か
ら公知である軸方向張架シェルを介して行なわれ得る。

該軸方向張架シェルの長さに基づきこれは引張シネジ、
の作用を受ける。後者は、ボスと取りはずし可能なフォ
ークアームとの間のトルク伝達及び心出しのために突合
せセレイションを使用する場合に力の流れの不利な中断
を引起こしてしまう。突合せセレイションの代りに、一
つまたはそれ以上の形状的に固定し得る要素もボスと取
りはずし可能なフォークアームとの間で使用され得、こ
のとき心出しは他の通常の方法で行なわれる。この場合
、軸方向張架シェルは有利には、フォークアームノ・−
ノの間の分割継ぎ目が覆われるようにボス及びフォーク
アーム上に取付けられる、２フオークアームと軸方向張
架シェルの分割継ぎ目は互いにずれている。

他の特ｕ’ｌ’　ｆ＋’＜求の範囲は、取りはずし可能
なフォークアームがその自在継手中央に背向した側で管
ハーフの形状に延長されていて、フォークアームのニ一
つの’（４）・−フが統合して実際のボスを形成してい
る、本発明の実施形態に関するものである。

二つの該／・−フの結合は、好ましくは、リング状の張
架３素例えば焼ばめによシ行なわれる。カルダン輔から
ボスへのトルク伝達は、従来の方法でキー、スズライン
軸等により行なわれる。本発明にとって重要なことは、
より高い静的及び動的１ｉｉｌＩＩ性の部品による取付
けの容易な継ぎ目技術の必然的な使用である。

実施例 本発明の好適実施例が図面に基づき以下に述べられる。

第１図に示された自在継手は、上半分が断面図でそして
下半分が平面図で表わされている。これは、各々対で継
手フォーク３，４捷たけ５．６［軸受されている四つの
ジャーナル２を有する十字ジャーナル１から成る。フォ
ーク３乃至６とシバ・−ナル２との間には十字ジャーナ
ル軸受箱７が配設されている。後者は公知の如くころが
り軸受即ちころ軸受または針状ころ軸受を有するブンユ
と、さらに必要であればスラスト軸受及び付属のジャー
ナル２と該ころがり軸受との間のシールとを含んでいる
。フォーク３及び４と５及び６はジャーナル２の軸上で
は十字ジャーナル軸受箱７をリング状に包囲する孔とし
、て形成されている。実際のカルダン軸に向いた側で継
手フォーク３，４はフランジ８のように形成されていて
且つ端面に設けられたセレイション９を備えている。軸
方向にフンンジ状に形成された継手フォーク３，４にボ
ス１０が接しており、該ボスは前記フォークと同・様に
突合せセレイション９を備えていて、これに継手フォー
ク３，４が係合している。該ボスｌＯは、これが例えば
管軸のように続いているならば、伝達すべきトルクを継
送する。ボスＩＯは、カルダンｉｌｌ＋の長さ調整のた
め−のスライダのためのスリーブとしても形成され得る
。

本発明による特徴は、継手フォーク３，４が一つの部分
から構成されるのではなく二つの部分から構成されてい
ることにある。二つの７・−７３゜４は共同で継手フォ
ークを形成し、その間に分割継ぎ目１１が生ずる。二つ
ので・−フは突合せセレイションを介して力学的にそし
て形状的に固定してボス１０と連結されている。該部品
を統合するだめの軸方向の力は、例えば焼ばめされたそ
れ自体公知の軸方向張架シェル１２，１３によりもたら
される。この固定方法の利点は、連結部分の外径が何れ
の位置でも自在継手の回転径より太きくないということ
である。

しかしながら、継手フォークの分割の主な利点は以下の
通りである。即ち、十字ジャーナルの組立は、先づ十字
ジャーナル軸受箱７が完全に組立てられてからフォーク
ハーフ３，４の軸受孔内に押込まれるという順序で行な
われる。かくして完成したフォークハーフはその後十字
ジャーナル１の二つの対向しているジャーナル２に押付
けられその後初めて端面がフランジ８のリング状のセレ
イション９ｆ：介してボスＩＯと連結される。軸方向張
架シェル１２の押圧力は把持された全周に亘って一様に
分散せしめられる。製造上の理由から、二つのフォーク
ハーフ３，４を実際上同一に製造し且つジャーナル２の
軸に対して垂直な中心面で分割して、フランジ８及びセ
レイション９が各々はソ半周に亘って延びているように
することが好ましい。軸方向張架シェル１２．１３も同
様に二つの部分から構成され・、ている場合には、これ
らは、その分割継ぎ目がフォークハーフ３，４のそれに
対して直角に位置するように、突合せセレイシゴン９の
両側でフランジ上に取付けられる。

さらに本発明の実施例にとって重要なことは、軸方向張
架ノニルが大きな軸方向の延長部を有していて、これに
より例えばネジによるよりも著しく大きい初応力が該セ
レイション上にもたらされ得ることにある。

フォークハーフ３．４への力の導入は、はソ半周に亘っ
て即ちボスと連結している全領域に亘って一様に行なわ
れる。軸受箱７及びジャーナル２への力の導入は、分割
しない継手フォークの場合と同様にムクの７ランジ８を
介してフォークハーフの軸受箱７を包囲する孔内へ行な
われる。この高荷重を受ける領域には他の分割継ぎ目及
びネジ結合はない。かくして、高荷重を受は得るころが
り１１１１１受を有する軸受箱７のより良好な据付けを
可能にし同時に組立の最適な単純化を達成する非常に安
定した且つ形状的に変形しない部品が提供される。。

第１図の右側部分において、継手フォークの固共同で継
手フォークを形成する二つのハーフが示されている。ハ
ーフ５，６の間の分割継ぎ目はこの場合紙面内に延びて
いる。フォークハーフ５゜６はフランジ１５を備えてい
てさらに例えばそれによシボス１７への連結が行なわれ
る心出し部材１６を備えている。フォークハーフ５，６
とボス１７との間のトルク伝達はこの場合僅かに円錐状
に構成され得るコツタ１８を介して行なわれる。

応力は既述したように軸方向張架シェル１９．２０によ
りもたらされる。ボス１７はフランジ、管軸等として、
或いはまた例えば圧延工場におけるローラに対するバツ
クア゛ツブロールとして形成され得る。

第２図において本発明の他の可能な実施例が示されてお
り、この図においても上半分が断面図で下半分が平面図
で示されている。この場合、継手フォークが二つの部分
から構成されているだけでなく、そのフォークハ、−７
２１，２２も軸方向に半円形状に続いているので、これ
らはそれ自体で形成する。この二つのハーフは続いてい
る軸２５と例えばセレイション２６を介して回転しない
ように連結されている。このセレイション２６は、１１
＋部分２５の外周にそしてフォークハーフ２３゜２４の
内周に設けられたスプライン軸または第３図において第
２図のＩｌｌ　−Ｉｌｌ線による断面図で示されている
溝及びキー結合２８であり得る。軸端部２５へのフォー
クハーフ２１．２２の固定は、ボス部２３　、２４の外
周を包囲し且つ軸２５との固着を生せしめる一つまたは
それ以上の焼ばめリング２７により行なわれ得る。軸端
部２５上でのボス部２３．２４の軸方向の固定は、従来
のように締付はリングを介してまたは接着等によシ行な
われイ１する。

本発明から派生し得るすべての実施形態は、一つの分割
可能な継手フォークの二つのハーフをボスとは別に構成
する必要がないという点で共通している。フォークハー
フ４を一′第１図の例に示されているように−ボス１０
と一体に且つフォークハーフ３のみを取りはずし可能に
構成することも可能である。製造の簡略化の理由からそ
してよシ高い精度及びより高い量産効果を得るために、
好ましくは分割可能な継手フォークの対称な構成が望ま
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は二つの実施例を含む一部破断乎面図、第２図は
一体成形されたボス部を備えだ二つの部分から成る継手
フォークの実施形態を示す図、第３図は第２図のＩ−１
を線断面図である。 ｌ・・・・十字ジャーナル、２・・・・ジャーナル、３
゜４、．５　、６・・・・継手フォーク、７・・・・十
字ジャーナル軸受箱、８・・・・７ランジ、９．２６・
・・・セレイション、１０・・・・ボス、１１・・・・
分割継ぎ目、１２、−１３・・・・軸方向張架シェル、
２１，２２゜２３．２４・・・・フォークハーフ、２５
−　　軸、２７・・・・焼ばめり／グ、２８・・・・溝
及びキー結合。 オ１図 才２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　一つの十字ジャーナルと、各々二つのフォー
   クアームを有する二つの継手フォークと、さらに伝動機
   構例えば軸に接続するだめの前記各フォークに関辻する
   各々一つのボスとを備えたカルダン軸のだめの自在継手
   において、 継手フォークの少なくとも一方で一つのフォークアーム
   （：３．４　）が取シはずし可能であり、二つのフォー
   クアーム（３，４）を結合するだめの手段か（Ｉｉｉｉ
   えられていることを特徴とする、自在締−ｒ＝　、。 （２）テつのフォークアーム（３，４）が取すハずし用
   油であることを特徴とする特許請求の範囲（１）に記・
   覗の自在継手。 （、“３）敗りはずし可能なフォークアーム（３，４）
   にＬその白で［継手中央に背向した端面（８）がフラン
   ジ状に形成されていて且つセレイション（９）によりボ
   ス（１０）と連結されていることを特徴とする特許請求
   の範囲（１）捷たけ（２）に記載の自在継手。− （４）取りはずし可能なフォークアーム（５，６）の端
   面（１５）が少なくとも各々一つの形状的に固定し得る
   例えばコックのような伝動要素（１８）によりボス（１
   ７）と連結されていることを特徴とする特許請求の範囲
   （１）または（２）に記載の自在継手。 （５）　自在継手中央に背向した端面がフォークアーム
   に対するトルク伝達のために実質的に一断面図で見て一
   半周に亘って延びていることを特徴とする特許請求の範
   囲（１）から（４）の何れかに記載の自在継手。 （６）取シはずし可能なフォークアーム（３，４）が、
   継手軸に対して平行な軸方向の押圧力を行使する要素（
   １２，１３）により、ボス（１０）と連結されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲（１）から（５）の何れ
   かに記載の自在継手。 （７）張架要素（１２，１３）がフォークアーム（３，
   ４）及びボス（１０）を、取シはずし可能なフォークア
   ーム（３，４）の間の分割継ぎ目が覆われるように、そ
   の周囲を包囲していることを特徴とする特許請求の範囲
   （１）から（６）の何れかに記載の自在継手。 （８）取りはずし可能なフォークアーム（２１゜２２）
   がその自在継手中央に背向した側で半円管状にボス（２
   ３，２４）として形成されていて、該管状形態が実質的
   に半周を包囲し且つ伝動機構例えば軸（２５）と直接的
   に連結可能であることを特徴とする特許請求の範囲（１
   ）捷たは（２）に記載の自在継手。 （９）取りはずし可能なフォークアーム（２１゜２２．
   ２３，２４）がリング状の張架要素によシ回動しないよ
   うに相互に連結されていることを特徴とする特許請求の
   範囲（８）に記載の自在継手。