JPS5965619A - 等速継手 - 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９等速継手に関するものである。

かかる等速継手に１等運動面が外側および内側部分の交
差している軌道によって制御すれる軌道−操向ポール継
手形式に属している。米国特許第２．０４６．５８４号
明細書の第６図またげ第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、この発明は、内側部分、外側
部分およびケージの球形心出し表向がボール面内に位置
する共通中心点と同心的に配置されると規定している。

心出し表面は、対称面またにボール面の両側に延長して
いる。さらにまた、外側部分の心出し表面の中心点と外
側部分の軌道の中心点との間の軸線方向距離（いわゆる
外側部分のずれ）ハ、内側部分の心出し表面の中心点と
内側部分の軌道の中心点との間の軸方向距離（いわゆる
内側部分のずれ）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回転軸線上に位置しない場合（例え
ば。

第５図参照）、ずれはこの部分の心出し表面の中心点と
軌道に対して垂直に延長しかつボール中心点を含む而と
回転軸線との交点との間の距離に対応する（第５図の点
Ｃｂよび点すのそれぞれを参照）。したがって、外側部
分の軌道は。

ボール面から見て、内側部分の軌道の鏡像となる。

しかし、対の交接表面間にクリアランスフィツト（Ｃ１
ｅａｒａｎｃｅ　ｆｉｔ　）が存在する限り、４＠の球
形心出し表面に基本的に同心的に保持されず。

したがって等速の条件はクリアランスフリー（Ｃ１ｅａ
ｒａｎｃｅ　ｆｒｅθ）の交接表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、明確には、外側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。心出し表面があるクリアランスで組立てられる場合
には、実際には絶対に避けることができないように０両
部分に対応して変位され、したがって、ボール面と外側
部分の軌道の中心点との間の距離（いわゆる外側部分の
レバーアーム）はより短かくなり、また、ボール面と内
側部分の軌道の中心点との間の距離（いわゆる内側部分
レバーアーム）はそれぞれのずれ量よりもより長くなる
。

この結果として、外側部分の軌道は、ボール面から見て
、もはや内側部分の軌道の鏡像でなくなり、あるいはま
た、実際上、正確な等速制呻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。特定の軸線方向変位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
にボール面から測った心出し表面の幅によって左右され
、この幅が小さくなれば、軸線方向変位は犬きくなる。

継手部分が組立てられ得るためには０両部分の幅を、従
来既知のように、制限範囲内に保持する必要があり、し
たがって、原則として、特定の軸線方向変位は半径方向
クリアランスの倍数となる。

変位した鏡像または等しくないレバーアームおよび軸線
方向に変位した心出し表面のために。

角度交差面におけるボール面の制御ｆｌｌＵ乱され。

この結果、継手が角度をもつ場合に、正確に制御すれた
継手に比較して、他の因子の中でも特に、ボールが極め
て不均一に、または、−刃側に負荷され、したがって、
継手のトルク性能が著しく低下する。さらにまた、継手
がかちかちという騒音を生ずる傾向がある。

実際上、これらの欠点は、心出し表面をごく僅かなりリ
アランスで対にして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。しかしながら、心出し表面を小
りリアランスフィットサせる結果として熱膨張による影
響が生じ。

また１両部分、特に、外側部分を大きくしてその弾性変
形を予定の狭小なりリアランス内に維持するようにする
ことが必要となる。ざらにまた、心出し表面の狭小なり
リアランスフィツトを得るためには継手部品の製造精度
が一層極めてきびしくなる。先づ、軌道と外側および内
側の両部分の心出し表面との間の同心度が小さな許容範
囲内に維持する必要がある。実際上、主として軌道とボ
ールとの幾何学的関係によって。

内側部分は外側部分に対して、ボール面の主方向に、半
径方向に心出しされ、他方、トルクの影響下においてに
、この心出しはボールに作用する伝達力によって主とし
て決定される。ボール而に沿って、軌道と外側部分およ
び／捷たは内側部分の心出し表面との間の偏心度が心出
し表面の半径方向クリアランスより犬である場合には、
ケージは外側および内側部分間の一方側において半径方
向にはさまれる。心出しが余りにもきびしく行なわれ、
また９ボールは継手の直線位置においてもすでに不均等
に負荷される。

同様に、同じ理由からケージの心出し表面に厳密な同心
度が必要とされる。

したがって、狭小なりリアランスフィツトの結果として
、従来の継手は、製造費が高く、潤滑フィルムが高温に
加熱され、ケージと外側または内側部分との間が動かな
くなって固定される危険があり、これにより９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。

この種形式の継手の他の特徴は、ボールと窓支持表面と
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、窓支持表面に大きな塑性変形による
へこみを生じせしめ、この結果と１２で、ボール而は主
負荷方向に及び軸線方向にさらに変位され、ケージ６出
し表面に対してもはや対称でなくなり、以後に。

外側部分のレバーアームがざらに短かくなり。

また、内側部分のレバーアームがさらに長くなり、ある
いけまた、軌道の鏡像がさらにはげしく乱され、この結
果、個々のボール、軌道および窓表面がざらに極端に大
きい負荷を受ける。

窓支持表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９例えば、ドイツ特許第２．４　’３
０，１０９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
既知である。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、またに
１円筒形部分によって乱されており、これによりボール
は外側および内側部分の軌道内に自由に転動することが
できず、この結果、摺動摩擦が増大し、これかため、温
度が上昇し、また、寿命が短縮される。ドイツ特許第２
．４５０，０２５号明細書により９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。

本発明の目的は、上述した欠点をなくシ９％に、精度の
高い制御状態を得ようとするものである。

かかる目的を達成するため１本発明によれば。

特許請求の範囲で記載したような構成の等速継手とする
。

これがため、誤りが発生する原因をそれぞれの程度に関
係なく除去することによって軌道制御を正確に行なうこ
とができる。例えば、心出し表面間のクリアランスはそ
れぞれの可能なかぎり最良の値にさらに自由に決定する
ことができ、最小にする必要はない。ボールによる窓支
持表面の塑性変形によるへこみの発生等のような問題は
実際上もにや欠点でなくなり、これは窓支持表面の製造
上の成る程度の不正確さ、また汀９機能的表面の成る程
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
することができるからである。

制御を高精度で行ない得ることによる全体としての利点
は、レバーアームの寸法を簡単に減小させることができ
、この結果、外側および内側の画部分における最小軌道
深さを増大させることができ、さらにまた、軸線方向力
のベクトルが減少され、この結果として、継手の全体と
してこの性能がざらに向上されるという事実にある。

本発明の基本となった主なる着想に、窓支持表面上に作
用する全ての力の合計の方向を継手の直線位置および角
度位置の双方において不変に維持し、また、ボール面に
沿っての心出し表面の狭小なりリアランスフィツトによ
る心出しに不必要なことであるという点にある。

本発明によれば、外側部分の内側表面および内側部分の
外側表面ばかりでなく、ケージの外側および内側表面が
それぞれほぼ球形であってケージの外側および内側表面
が同心的ＶＣなっている形式の等速継手を改良するため
、具体的に実施するに当−リ９発明の詳細な説明の末尾
で特定した具体例〔以下単に「具体例」と称す〕第２項
の特徴節に記載の特徴を具ｆｆＭさせることを提案する
。

これらの特徴は１例えば、米国特許第２．０４６、５８
４号明細書（第５図まｆＣは第５図参照ン。

ドイツ国特許第２．２５２．８２７号明細書、ドイツ国
特許第２．６５６．０８５号明細書およびドイツ国特許
第２．８１６．１５５号明細書による継手の構造に関す
るものである。

継手の心出しまたは固定精度全相対的に大きい角度範囲
にわたって維持するため、具体例第５項に記載の特徴が
設けられる。

かかる特徴を備える結果として、相対的に狭小なカウン
ターピース（ｃｏｕｎｔｅｒｐｉｅｃｅ　）または相対
的に狭小な継手部分は球面により回動可能になるよう案
内表面によって正確に案内される。

案内表面は一対の表面の外側表面（凸）または内側表面
（凹）の双方とすることができる。このような構成にす
ることによって、心出し表面間の軸線方向クリアランス
を主負荷方向に構成手段によって補償できる。

心出し表面に作用する垂直方向力の量もまた同様に支承
表面とボール面との間の距離によって左右され、あるい
はまた、支承点、案内表面の中心点およびボール面間の
角度の正弦に逆比例する。この角度が小さくなるにした
がって。

軸線方向力に対して垂直方向の力は大きくなり。

また１部分の弾性変形、摩耗および、特に、摩擦損失は
大きくなる。

かかる理由のため、対の心出し表面の一方を回転軸線の
区域に位置させる。

したがって、接触点はボール面に対して９０゜の接触角
度にほぼ対応し、これにより、上述の垂直方向の力は軸
線方向力に対応する。特定の継手部分の軌道に対する心
出し表面の偏心にボール面の位置に対し、したがって、
継手のトルク容量に対して僅かな影響しか与えない。心
出し表面の支承表面はボール軌道によって、この点で、
中断されない。

具体例第５項に記載の構成によれば、支承表面は案内表
面とその球面全体にわたって絶えず接触して、制御精度
および軸線方向に作用する力に対する支持が継手の全角
度範囲にわたってできる限り最良の状態に保証される。

具体例第６項に記載の構成とすることによって、心出し
表面間の自己鎖錠作用の結果として動かなくなる危険は
完全に除去される。

支承表面とボール面との間の距離が乾燥状態における摩
擦角度より大きい場合には、上述の動かなくなる危険は
無潤滑での緊急運転時においても除去される。

本発明に、ざらＶｃまた。支承表面を円形として案内表
面と線接触が行なわれるようにすることを提案する。

本発明による等速継手の極めて重要な構成として、支承
表面に隣接する回転表面を支承表面と一緒に１つのチャ
ック操作によって仕上げて形成するのが好ましい。

隣接表面を研摩のような１つの作業で形成することによ
って支承表面の精度が高められる。

チャンファ−または平面全接合表面とすることがでぺる
。かかる特徴の結果として１本発明による軌道の鏡像精
度とに関係なしに、操向状態を向上させることができ、
これに対（〜で独立した保護を請求することができる。

この種の線接触が、成る運転時間中に広く得られる場合
には、レバーアームの決定に際して対応する軸線方向変
位を計算に入れる必要がある。

本発明の他の特徴によれば、支承表面を案内表面と同じ
半径の球面に形成することができる。

このように構成することによって９面接触が生じ、これ
によって心出し表面における面圧が減少され、さらにま
た、案内表面の円弧長さを相当に短かくすることができ
る。

例えば、高速で回転する用途においてに。潤滑剤の喫効
果によって心出し表面間に潤滑剤フィルムを生じせしめ
る利点がある。したがって長さ方向断面、横方向断面、
長さ方向及び横方向断面のいずれかにおける支承表面が
案内表面に一致するように構成するのが良い。このよう
に構成することによって９本発明による鏡像構造とは無
関係に、制御状態を向上させることができ、これを独立
して保護するよう請求することができる。

従来既知のように、支承表面と案内表面とを一致させる
ことによって製造精度が低下する。

本発明による継手を理想的なものとする他の方法として
、支承表面、案内表面、支承及び案内表面のいずれかを
別個の素子に形成することができ、これにより、これら
の素子を関連の継手部材とともに軸線方向に調整可能と
することができる。

上述の別個の素子および関連する継手部材は。

その材料、熱処理または表面コーティングの選択をそれ
ぞれ別個に独立して理想的に行なうことができる。この
構成ニ、比較的大きな寸法の継手に特に好適である。ざ
らにまた、ボール面に関連する軌道の対称性を製造誤差
に無関係に調整またげ再調整することが、別個の素子の
調整可能性の結果として可能である。したがって。

例えば、レバーアームの長さによる部品の等紐付けは不
必要なものとなる。

内側また汀外側部分に関連する駆動軸ばある一定の状態
に於いて別個の素子の機能と考えることもできる。した
がって、駆動軸の端部片が別個の素子を構成することが
できる。このように構成することによって別個の部品が
必要でなくなる。

本発明によれば、継手の案内また汀支承表面以外につい
て特別な要求をしないので、具体例第１４項に記載の特
徴を設けることができる。

固定またに心出し機能に含まれない表面の構造に、特定
の実施例によって、構造上９部品の製造を極めて容易に
する点から、また９組立を簡単にする上から自由に構成
することができ。

潜在的改良および継手の価格の低減に役立たせることが
できる。原則として、軌道の深さに対する要求だけを考
慮する必要がある。

具体例第１５項に記載の特徴は、運転期間が。

完全に捷たけ部分的に、無視することができない形式ま
たはボール面の変位が外側および内側部分間の回転上の
クリアランスを制限する理由から望ま（−〈ない形式の
継手に対して提案される。

ボールによる支承表面の塑性変形によるへこみの形状ｉ
１ｔ、継手の運動または実際上の経験から決定され得る
。

以下１本発明の詳細を９種々の実施例を示す図面を参照
して説明する。図面において。

第１図は、外側部分１２０とケージ３４０との問および
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従来既知の構造の継手を示してい
る。外側部分１２０．ケージ３４０および内側部分５６
０上の４個の心出しの表面２′（外側部分１２０３．３
’、４’　（ケージ３４０）および５′（内側部分５６
０上）に球面形状を有し、すなわち、継手の直線位置に
おいて０球形表面が対称面３“、４“またはボール面７
”の両側にそれぞれ位置されている。内側部分５６０お
よび外側部分１２０の軌道６′および１′ハ横断面内に
位置され、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１１ｔ１０と６０とで示されている
。ボール７０ｉｊケージ窓表面７２とケージ窓支持表面
７１との間に軸線方向に保持されている。ケージ窓にケ
ージ３４０の同心の心出し表面３′および４′に対して
対称的に形成されていてボール面７“μ心出し表面３′
および４′の対称面３“および４“と元来一致している
。点７０１および７０６ニポール７０と外側部分１２０
および内側部分５６０の軌道の表面１００．６００のそ
れぞれとの接触する点であって０面１“および６“上に
位置されており。

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および６のそれぞれ全通り。あるいｉｔ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９画点がボール面の一方側に位ｆｆ　ｔ、　
、この結果、軸線方向力ベクトルな各ボール７０によっ
て発生される。継手角度が増大することによって、各ボ
ールの軸方向力ベクトルは１回転中に変化する。特定の
継手角度から始まって、継手の枢軸線の区域における外
周の一方側に位置する個々のボール７０の接触点はボー
ル面の他方側に位置し、したがって、この時点において
、窓表面７２に負荷されるが、この負荷はボール７０と
窓支持表面７１との間に負荷が生ずる場合に比べて低い
強さおよび頻度で生ずる。

この角度は１面１“および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
線面内にない場合にに千年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、ケージ窓表
面γ２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。これに反し、ケージ
窓支持表面１７１上のへこみＴ′に重大な影響を及ぼし
、無視できないものであって０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１　ｍｍ
程度のへこみに達する。しかしながら。

窓支持表面７１上に作用する全ての力の合計はケージ窓
表面７２上に作用する全ての力の合計に比べて常に大〜
く維持されるので、心出しの表面間の接触は常に一方側
に位置すム図面に、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
５６０ｉ１ｔケージ３４０に対して２方向の軸線方向に
明らかに変位している。この軸線方向変位の結果として
、心出し表面２′の中心点２および心出し表面５′の中
心点はクリアランスの状態にしたがって同様に変位され
る。

ボール７０により窓支持表面７１上に作用する高い集中
負荷によって運転中に塑性変形によるへこみを生ずる。

ボール１０汀へこみの方向に移動し、したがって、ボー
ル面７“はもはやケージ６出し表面の対称面３“および
４“のそれぞれと一致しなくなり１点７における主軸線
に交差する。図示の変位の結果として、ボール面と外側
部分７−１の軌道の中心点との間の距離に外側部分の軸
線方向のずれＡよシ量２−７だ、け小さくなる。内側部
、分のレバーアーム６−７は内側部分の軸線方向ずれＴ
より量５−７だけ大きくなる。レバーアーム間の大きな
差によって操向作用が極めて不正確になる。心出しの表
面はボール面に対してもはや対称でなくなり、この結果
、偏向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９３４０の心出しの表面
３′と心出しの表面２′との間の接触は外側部分１２０
の円筒形オリフィス２１において生ずる。全周にわたっ
ての接触を、特に、相対的に大きなりリアランスフィツ
トの場合に。

保証するためＶＣに２本発明によれば表面２１を好まし
くは１回のチャック操作によって、心出しの表面２′と
同心的に生じさせることが必要である。同じことがチャ
ンファ−５１および内側部分５６０の心出しの表面５′
に対しても適応する。継手角度が相対的に大きい場合に
は、全周にわたっての接触にもはや不可能でおり、した
がって、心出しの表面間に、ある程度の同心的位置から
外れた誤差が生ずるのを、特に、大きなりリアランスフ
ィツトの場合において、避けることはできない。心出し
表面３′および４′をつなぐ表面３１および４１も同様
に隣接する心出しの表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と軌道の表面１００および６０
０との間にほぼ楕円形の接触表面が生ずる場合があり、
この場合、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。

接触する点７０１および７０６Ｖ′ｉ楕円の中心点とな
る。

第２ａ図は、第１図に示す継手を線図的に示し、外側部
分１２０の軌道の底１０．ボールの軌道１′および軌道
の中心点１と、内側部分５６０の軌道の底６０゜ボーｌ
しの軌道６１および軌道の中心点６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９回転による遊びを主として生ずる。しか
し、ボール７０に作用する負荷（１一様に維持される。

回転の遊びによる結果として子午線面はわずかＶｔ−変
化される。

第２ｂ図において、外側部分１２０の回転軸線ＡＡは角
度β／２　の量だけ枢支軸線の周りに一方向に回動され
、内側部分５６０の回転軸線■工は回し量だけ他方向に
回動される。継手の偏向角度はβとなり、枢軸線にボー
ル面７“内に位置する。ＫＫにケージ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の心出し表面の中心点２ならびに軌道の中心点６
および内側部分５６０の心出し表面の中心点５．さらＶ
ｃまた。ケージ３４０の共通中心点３．４を拡大して示
す。それぞれの中心点の軸線方向の変位により生じた案
内表面の偏心の状態全開らかに示している。内側部分５
６０の心出しの表面の中心点５にケージ３４００回転軸
線より上方またはケージ３４０の心出しの中心点３．４
より上方に位置され。

これに反し、外側部分１２０の心出しの表面の中心点２
に下方に位置され、これにより、ケージ３４００回転軸
線より上方でにボール７０および心出しの表面の半径方
向の遊びｉｒ少すく。

ケージ３４００回転軸線より下方では半径方向の遊びが
より大きい。この強制的偏心はボール７０および心出し
の表面に作用する負荷の均一度を極めて悪くする。直径
１５ｍｍのボールを備える継手の接触表面への数百分の
＋　ｍｍ近づく誤差によって継手の性能が著しく低下す
ることがすでに知られている。

まず第３図は１本発明による継手を、トルク下の状態で
示し、運転後、制御精度を最大継手角度まで確めた。ケ
ージ３４０の外側表面３′および内側部分５６０の外側
表面５′ニ制御表面として作用し、これらの表面の中心
点３および５はボール面７“上に位置している。７”ば
運転中にボールによってへこみを生じた後のボール面の
端位置である。外側部分１２０の中空球形の表面２′お
よびケージ３４０の心出し表面４′ハ支承の表面として
作用している。中心点３からの中心点２のずれに表面２
′および３′間の半径方向クリアランスフィツトと部分
の熱膨張および弾性変形とを考慮してボール面から表面
２′および３′間の接触点までの距離の積によって生ず
る。同じことが中心点４Ｖｃも適応される。

表面４′との接触点の両側における案内の表面５′の円
弧長さを、それぞれの場合における継手の最大偏向角度
のほぼ半分に対応させることによって支承の表面による
案内を全周にわたり常に保証されるようＶＣ構成してい
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の残シの外側表面５２げ、所要に応
じ、制御の見地から適当な形状に形成することができ０
図示の例では１球形とし、その中心点６を内側部分５６
０の軌道の中心点を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１
球形案内の表面５′はボール面にまで延長していない。

案内の表面３′の円弧長さも同様に継手の最大偏向角度
を許容するよう構成している。外側部分１２０の軌道の
中心点１はボール面から内側部分５６０の中心点６と同
じ距離にあって、継手の直線位置および任童の角度位置
の双方において軌道の鏡像が確保されるように構成して
いる。

外側部分１２０のずれ１−２は内側部分５６０のずれ５
−６より大であるが、しかし２個の１７パーアーム１−
７“および６−７“は等しく、これは等速時性を確保す
るために必要である。ケージ３４０の外側および内側心
当し表面３′および４′は同心的に移動しないというこ
とを留意すべきである。本発明によれば、案内の表面３
′および５′の中心点３および５はボール面７“に位ｔ
ｇれる。所望のクリアランスのため、支承の表面２′お
よび４′の半径はそれぞれ関連の案内の表面の半径より
大であり、この結果、中心点３および５に関連して中心
の点２および４のずれが生じる。

案内の表面３′および５′ハ支承の表面２′および４′
にそれぞれ幅方向の端において接触し１回転つながりの
表面２１および４１μ、好ましくハ。

例えば、研削による１回のチャック操作によって隣接支
承表面と同軸的に形成されるのが良い。

また、案内表面と直接に接触する支承表面の部分だけを
１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、研削でなしに１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図の継手ニ、トルク下での、窓支持表面７１の所要
の運転後の状態を同時に示す。第１〜３図に示す従来構
造のものとに異なり、外側部分１２０およびケージ３４
０の中空球形表面２′および４′のそれぞれを案内の表
面として構成しており、これらの表面の中心点２および
４１′ｔボール而γ”上に位置されている。それぞれの
支承の表面３′および５′ハ、長さ方向断面においてそ
れぞれの案内の表面に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が案内
表面の中心点に接触点を結ぶ半径上に位置されている。

他の方法として、何等の制御機能をももたない残りの表
面３２および５２に中心点２および４の周！１ｌＶＣ適
当に同心的に形成することができる。

他の興味深い構成を第５図に示１−ており、この第５図
に示す例では、支承の表面３′および４′がケージ３４
０の外側および内側表面上の端縁で基本的に直線状に形
成され、ボール面からできるだけ遠くに設けられている
。案内の表面２′および５′が球形であることは勿論で
あり、それぞれの中心点にボール面７“上にある。本例
でもまた。窓支持表面に塑性変形によりへこみが形成さ
れること全計算に入れている。支承表向のいかなる扁平
化または適合を機能的寸法の計算に対して許容する必要
がある。本例の構成の利点に、支承表面を迅速かつ正確
に設は得ることである。本例の構成によれば、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
トレスの程度にへこみ７′の予期された深さにほぼ対応
し、したがって、主として窓支持表面７１上に生ずる走
行後においてさえも、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善するため、外側
部分１２０のポール軌道１′ハ円形で、その中心点１に
主軸線上にあり、したがって９部分１１および１２を有
する軌道の底、１０の通路からも自明の接線よりなって
いる。ボールの軌道１′および６′の鏡像のため、外側
部分１２０の区域１２における軌道深さの改良に、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
なくなる場所においてである。支承の表面３′に隣接−
ｒる円錐形表面３１１および平面な表面３１２は、好ま
しくは１回のチャック固定操作で形成され、同じことが
、ケージ３４０の内側の円錐形状の表面４１１および円
筒形の表面４１２に対して適応される。

ケージ上に支承表面を設けることによって。

この支承表面に継手の偏向角度に無関係にボール面に対
して常に平行に延長しているから、窓支持表面の方向に
おいて軸線方向に作用する合成力に、支承表面に対して
垂直に維持されるということを保証している。

第６図に示す例においては、外側部分１２０の案内の表
面２′とケージ３４０−ヒの支承の表面３′とが主回転
軸線の区域に位置されている。この結果として１表面２
′および３′間の支持力に最小であって、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１例えば、外側部分１２０の軌道に対する案内の
表面２′の半径方向の偏心度にボール面７“の位置にご
く僅かに影響し。さもなければ、ボール面ば案内の表面
ま；ｅａ支承の表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３４０の外側形状３２に大きな遊びを有するよ
う適切に形成され、継手の回転中心に対して偏心されて
おり、この理由は９本発明によれば、ボール面に沿って
案内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３：ｌ；ｔ、Ｄｔ来既知のよう［９０°
回動した位置に外側部分１２０内にケージ３４０′ｔｌ
−導入し得るよう形成される。

ここにいう継手と汀６個のボールを有する継手である。

心出し、取付けまたは位置決め用の表面２′および３′
の中心点２および３けボール面７“上に位置される。同
じことが、中心点４および５をそれぞれ有する支承の表
面４′および案内の表面５′に対しても適応する。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の支承表面４’ＨＡの円弧長さを有し、ボール
面から最小距離０で離れている。距離Ｕ［表面４′およ
び５′間の最大摩擦角度の円弧長さに対応し、好ましく
は、自己鎖錠作用に対する寸法である最大摩擦角度より
大きくすることが必要である。区域Ａの外側に位置する
案内の表面５′の円弧長にそれぞれの場合においてＦと
して計算される。また、支承の表面と案内の表面との間
に最小の接触を最大継手角度まで常に維持する必要があ
り、偏向角度の半分が円弧長ｇｐ＋ＡＶｃ相当する。こ
の場合、窓支持表面７１および窓表面７２上のへこみ７
′および７ａ［ケージ３４０に生ずる。へこみ７′およ
び１ａの形状に。

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な有する球形のカッ
プにほぼ対応する。

特に、継手の運動角度が小さい場合には、ケージ３４０
に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、フライス盤加工
ｆた汀研削加工等によってへこみを形成させ、これによ
って、へこみをボール７０の半径より大きな半径にほぼ
対応する断面を有する条溝の形で円周方向に延長して設
けるのがよい。ケージ３４０の内側の表面４２は前述し
たと同様に球形面とする。

第７図に示す例の継手の特徴は、内側部分５６００案内
表面５′が別個の素子５６２上に設けられている点であ
り、この別個の素子５６２に、内側部材がケージ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の支承表面４′ニその中心点４を主軸線上
に有し、中心をボール面上に位置する球形表面５′より
大きい半径を有し、これにより両表面間に（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
外側表面３′ニ案内表面として作用し、その中心点５′
ニ同様にボール面７“上に位置されている。外側部分１
２０上の支承表面２′ハ、長さ方向断面内におけるこの
表面の半径が案内表面の半径より大きく１点２に位置さ
れるように相似形で形成されている。しかしながら、支
承の表面２′もまた球形に形成することができ、同様に
、中心点を有して、全ての方向において相似関係が得ら
れるよう構成し。

また、心出し表面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の残りの内側表面２２に前述したと同時
に形成され、熱膨張０弾性変形、摩耗等の作用を受けて
も案内表面に接触しないよう構成されている。支承表面
２とボール面との間の距離口はまた９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、は
さまったり自己鎖錠作用を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、この理由は。

距離σに乾燥状態での対の表面２′および３′の摩擦角
度に少なくとも等しいからである。内側部分５６１の外
側形状５２に軌道の底６０に対して平行に延長して１両
者が１個の共通の中心点６を有するようにし、これによ
り、内側部分５６０の軌道の深さが全偏向角度範囲にわ
たり一定であるようにする。

第７ａ図に第７図の内側部分５６０の他の変形例を示す
。案内の表面５′は内側部分５６１にスプライン結合さ
れる駆動１１ｔｌ１７８０の端に位置される。ばねリン
グツ８１ｒｔ内側部分５６１が軸７８０に固定されると
ともに案内表面５′がその中心点５で正確に位置決めさ
れるのを保証する。案内表面５′の位置汀ばねリングの
幅によって影響され、この理由は案内の表面５′が軸線
方向分力によって常に負荷されているからである。

円周方向条溝７８２ｉ、中間の軸７８０が導入または組
立てられる際に、内側部分を保持するよう作用する。

第８図に示す例では１両支承の表面２′および４′を別
ａＭ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の外側の表面３′およ
び５′μボール而７“内に共通の中心点７を有する案内
の表面を形成している。

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。支承の表面４′は球面でアリ、案
内の表面５′に適合される。止めねじ１２２の中空の球
形支承の表面２′ハ案内の表面３′に接触し、この平滑
表面の半径が案内の表向３′の半径に比べて大きく、か
つ、中心点２が止めねじ１２２の長さ方向軸線上に位置
されている限りＶこおいて全体として相似関係にある。

他の別個の部分３４２μ、内側部分５６０が側１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の内側形状を球形の
表面２３と円筒形の表面２２とで形成し、また、中心点
１會有する円形軌道部分１１と軸線に対１〜で平行な軌
道部分１２とを有する軌道の底１０から明らかなように
、軌道通路もまた対応する方法で構成される。内側部分
の軌道は鏡像で形成され、同様にアンダーカットがない
ことが必要である。

２個の別個の部分１２２および３４２Ｈ，レバーアーム
１−７および６−７のそれぞれを軸線方向に調整または
再調整することを可能にする。

第９図に示す継手の外側部分１２０の軌道１′に子午線
面内に位置され、半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′が互いに平行に延長するよう構成されている
。内側部分５６０の対応する軌道６′は軌道１′に対し
て鏡像関係で延長し、したがって同様に対で設けられて
いる。この結果として、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、すなわ
ち。

ケージ３４０は半分の距離変位されている。したがって
、ケージ支持表面７１はボール７０の半分に対するボー
ル面１“の一方何に位置され。

ボール７０の残りの半分に対するボール面７“の他側に
位置される。特定のボールの接触点の位置ハ、トルクの
方向に関係なく、ケージ窓表面７２の側に位置される。

全ての軌道の傾斜角度は本質的に等しく、シたがって、
ケージ支持表面γ１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つて１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。外側部分の内側表面２５は本質的に円
筒形状であり、ケージの外側表面に本質的に球形であり
、したがって、ケージ３４０ｔ−を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
、運転中にケージ支持表面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′
ニボール而に対して互に鏡像関係とする。かかる目的を
達成するため、窓支持表面を、、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表面７１および７２を上述のへ
こみの量だけ傾斜させて形成して互いに対向して位置す
る窓表面が簡単なプローチ加工Ｒによって形成され得る
ようにしている。

基本的に第９図に示すような構造の軌道制御摺動継手に
従来既知であるが、従来既知の継手においては、軌道は
子午線面内に位置されておらず。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、
従来既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。これらの既知の継
手では、ボールの接触点がボール面の一方側に位置され
、ｔりるいにまた９回転方向によって決定されて他方側
に位置され、したがって、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、自動車の駆動継手に主と１７
で一方向（前進方向）に回転する。

かかる継手が９例えば９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（ＰｒｏθｔｒＯｓｒ
＋　）　ｆ増大させることによっておよび／またにへこ
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。

同１以上説明［２てきた作用、効果を列記すれば０次の
通りである。

１　内側の表面に軌道が設けられた中空の外側部分と、
この外側部分の内側に設けられ外側の表面に対応する軌
道が設けられた内側部分と、それぞれ外側および内側部
分の軌道内に支承されてトルクの伝達を行なうボールと
。

外側および内側部分間の空間に設けられて窓によってボ
ールを等連理動またにボール面内に維持するケージとを
備え、このケージが内側部分、外側部分、内側及び外側
部分のいずれかに対してそれぞれ心出しされて所定のク
リアランスフィツトで回動可能に取付けられ。

外側および内側部分の軌道が少なくとも低継手角度範囲
において主軸線に対して平行に延長しないで継手が直線
位置でトルクを受ける際に外側および内側部分の両方の
軌道に対するボールの接触点またに伝達点が等速達動面
の一方側に位置されるよう形成され、また。

ボールが窓支持表面またに窓表面によって等連理動面の
他方側の軸線方向に保持され、一方向Ｚ’ＩＣおけるケ
ージ３４０に関連する外側部分１２０および内側部分５
６０の、また。

反対方向におけるボール７０のトルクによって生ずるそ
れぞれの軸線方向変位が、主として、対の心出しの表面
２’／３’、　４’１５’のそれぞれの軸線方向クリア
ランスの量、転勤中にボール７０によってケージ窓支持
表面７１に塑性変形されて生じるへこみ７′、上記敞及
びへこみ７′のいずれかによって生ずるばかりでなく、
さらにまた前記部分の弾性変形、転勤による摩耗および
熱膨張によって生じ、外側部分１２０の軌道１′がボー
ル面７″に関して内側部分５６０の対応する軌道６′と
鏡像関係で延長していることｆ：％徴とする等速継手。

２　外側部分１２０の内側の表面２０または内側部分５
６０の外側の表面５０と、ケージ３４０の外側の表面３
０および内側の表面４０とが主として球形全なし、ケー
ジ３４０の外側および内側の表面（３１よび４０）が同
心的に形成され、外側部分のずれ１−２がレバーアーム
の構造上の公称寸法１−７゜６−７より、外側部分１２
０とケージ３４０との間の、主に、遊びの結果としてば
かりでなく弾性変形、走行摩耗および熱膨張の結果とし
ても生ずる全ての軸線方向の変位の合計に対応してこれ
を補償する量だけ大であり。

および／またに、内側部分のずれ５−６がレバーアーム
の構造上の公称寸法６−７．１−７より、内側部分５６
０およびケージ３４０間の、主に、遊びの結果としてば
かりでなく弾性変形、転勤摩耗および熱膨張の結果と（
〜でも生ずる全ての軸線方向の変位の合計に対応してこ
れ全補償する量だけ小であり、および／またに、ボール
面７“がケージ３４０の心出しの表面３’、４’の対称
面３”、　４“に対して。

主として、ボールにより塑性変形されて生じるへこみ７
′の結果としてばかりでなくケージ支持表面７１の弾性
変形の結果としても生ずるケージ３４０に対するボール
面７〃の軸線方向の変位に対応してこれ全補償する計だ
け非対称的に位置している上記第１項に記載の等連継す
。

６．　外側部分１２０とケージ３４０との間の心出しの
表面２′またハ３′の一方が、窓支持表面７１の側に、
または、ケージ３４０と内側部分５６０との間の心出し
の表面４′またハ５′の一方が、伝達の点７０１．７０
６の側に、それぞれの対向する表面またに支承の面３′
また汀２’　；　５’また汀４′より大きな円弧長を有
して案内の表面として作用し、これらの案内の表面がそ
れぞれの中心点をボール面７“内に有する厳密な球形面
で形成されている上記第１項に記載の等速継手。

４、　対の心出しの表面２’　／　３’またに４’　／
　５’の一方が回転軸線Ｇ−Ｇの範囲内に位置されてい
る上記第１項に記載の等速継手。

５、　支承の表面の両側における案内の表面の円弧長さ
が最大作動継手角度βの約半分の量に少なくともほぼ相
当している上記第３項またに第４項に記載の等速継手。

６、　支承の表面２′またに３′、４′またに５′がボ
ール面７“から距離σにめ力、この距離は、変形。

摩耗および熱膨張が生じても、常に、対の表面の摩擦角
度より大きく維持され、好ましくは、ボール面７“から
できるだけ大きく離れている上記第５項に記載の等速継
手。

Ｚ　支承の表面が円形であって案内の表面３′捷たは２
’、５’またハ４′と線接触が得られるようにした上記
第３項に記載の等速継手。

８、　回転する表面２１．３１．４１．５１また汀。

支承の表面２′またに３’、４’または５′に隣接する
表面３１１，３１２，４１１．４１２が機械力ロエによ
って、支承の表面と一緒に、好ましくは１回のチャック
取付操作によって形成されている上記第２項またに第７
項に記載の等速継手。

９　支承の表面２′または３’、４’またに５′が案内
の表面３′または２’、５’または４′と同じ半径を有
する球形面で形成されている上記第３項に記載の等速継
手。

１０　　支承表面の長さ方向断面、横断面、上記長さ方
向断面及び横断面のいずれかが案内表面と予定の相似関
係を有する上記第５項および第４項に記載の等速継手。

１１　　支承表面、案内の表面２’、　３’、　４’、
５’、支承及び案内表面のいずれかが別個の素子５６２
゜３４２またに素子１２２上に形成されている上記第３
項および第４項に記載の等速継手。

１２　　別個の素子５６２，３４２またに素子１２２が
関連する継手部材５６１．３４１または１２１に対して
相対的に軸線方向に調整可能である上記第１０項または
第１１項に記載の等速継手。

１′５　　別個の素子が駆動の軸７８０の軸端片１８１
である上記第１０項に記載の等速継手。

１４　　継手部分の回動運動の範囲内にあって外側の表
面３０．５０または内側の表面２０．４０上の案内の表
面としても支承の表面としても作用しない隣接の残りの
表面５２．３２．２２゜４２が案内の表面７の中心点か
ら離れている距離を、凸表面の場合ニニ、案内の表面の
半径より小とし、凹表面の場合Ｖｃｉｊ、案内の表面の
半径より大とする上記第５項および第４項に記載の等速
継手。

１５、　　ケージ支持表面７１のへこみ７′またはケー
ジ窓表面Ｔ２のへこみ１ａがケージ３４０の製造に際し
て完全にまたに部分的に形成されて設けられている上記
第１項また汀第２項に記載の等速継手。

１６、　　回転する表面が研摩されている上記第８項に
記載の等速継手。

１Ｚ　　外側部分１２０およびケージ３４０上の案内の
表面２’、４’のそれぞれが、長さ方向断面において、
関連する支承の表面３／、Ｓ／より人外な半径を有する
上記第１０項に記載の等速継手。

１８　　外形の中心点３．５が接触点を案内中心点に結
ぶ半径上に位置されている上記第１７項に記載の等速継
手。

１９　　外側部分１２０上の支承の表面２′が、長さ方
向断面において、ケージ３４０上の案内の表面３′より
大きい半径を有する上記第１０項に記載の等速継手。

２０　　支承の表面２′が球形である上記第１９項に記
載の等速継手。

【図面の簡単な説明】

第１図に従来既知の継手の半分全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１所而図。 第２ａ図に第１図に示す継手の線図的縦断面図。 第２ｂ図は第１図に示す継手の回転軸線の角度位置での
運動状態を示す線図。 第５図ａ本発明による継手の半分を断面として内側部分
およびケージの外側表面が制御表面と【７て作用してい
る状態を示す縦断面図。 第４図は本発明による継手の半分を断面として外側部分
およびケージの内側表面が制御表面として作用している
状態を示す縦断面図。 第５図に本発明による継手の半分の縦断面図で、外側部
分の内側表面と内側部分の外側表面とが制御表面として
構成されている例を示し。 第６図に本発明による継手の半分の縦断面図で、外側部
分に関連するケージの取付および心出しが主回転軸線の
範囲内に位置されている例を示し。 第７図に本発明による継手の半分の縦断面図で、外側部
分に関連する内側部分の取付および心出しが別個の素子
によって主回転軸線の範囲内に位置されている例を示し
。 第７ａ図に第７図と同様の内側部分の半分の縦断面図で
、駆動軸の端が案内表面として作用している例を示し。 第８図に本発明による継手の半分の縦断面図で、支承表
面が外側部分および別個の素子上のケージ上に形成され
ている例を示し。 第９図に本発明による継手の縦断面図で、ボール軌道が
交互の方向に傾斜されている例を示すものである。 ２’、　３’、　４’、　５’・・・・・・表面７′　
　　　　・・・・・・へこみ ７“　　　　　・・・・・・　ボール面７０　　　　・
・・・・・　ボール ７１　　　　・・曲　ケージ窓支持表面１２０　　　　
　曲・　外側部分 ３４０　　　　・・・・・・　ケージ ５６０　　　　　曲・・　内側部分 第１図 □Ｚ 〜　　ｂ　　（ に　゛つ　ゝＮ　　　　　ＩＮ　　　　　％’）噂 第８図 第９区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内側の表面に軌道が設けられた中空の外側部分と、この
   外側部分の内側に設けられ外側の表面に対応する軌道が
   設けられた内側部分と、それぞれ外側および内側部分の
   軌道内に支承されてトルクの伝達を行なうボールと、外
   側および内側部分間の空間に設けられて窓によってボー
   ルを等速運動またにボール面内に維持するケージとを備
   え、このケージが内側部分、外側部分。 内側及び外側部分のいずれかに対してそれぞれ６出しさ
   れて所定のクリアランスフィツトで回動可能に取付けら
   れ、外側および内側部分の軌道が少なくとも低継手角度
   範囲において主軸線に対して平行に延長しないで継手が
   直線位置でトルクを受ける際に外側および内側部分の両
   方の軌道に対するボールの接触点またに伝達点が等速達
   動面の一方側に位置されるよう形成され。 また、ボールが窓支持表面または窓表面によって等速達
   動面の他方側の軸線方向に保持され。 一方向２におけるケージ３４０Ｖｃ関連する外側部分１
   ２０および内側部分５６０の、また９反対方向における
   ボール７０のトルクによって生ずるそれぞれの軸線方向
   変位が、主として、対の６出１−の表面２’／３’、　
   ４’１５’のそれぞれの軸線方向クリアランスの量、転
   勤中にボール７゜によってケージ窓支持表面７１１Ｃ塑
   性変形されて生じるへこみ７′、上記量及びへこみ７′
   のいずれかによって生ずるばかりでなく、すらにまた前
   記部分の弾性変形、転勤による摩耗および熱膨張によっ
   て生じ、外側部分１２０の軌道１′がボール面１“に関
   して内側部分５６０の対応する軌道６′と鐘像関係で延
   長していることを特徴とする等速継手。