JPS6225885B2 - - Google Patents

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JPS6225885B2
JPS6225885B2 JP54084484A JP8448479A JPS6225885B2 JP S6225885 B2 JPS6225885 B2 JP S6225885B2 JP 54084484 A JP54084484 A JP 54084484A JP 8448479 A JP8448479 A JP 8448479A JP S6225885 B2 JPS6225885 B2 JP S6225885B2
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JP
Japan
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joint
cage
ball
center
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Application number
JP54084484A
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English (en)
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JPS5530581A (en
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Rabipu Girugisu Zopuhii
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GKN Automotive GmbH
Original Assignee
Uni Cardan AG
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Publication date
Application filed by Uni Cardan AG filed Critical Uni Cardan AG
Publication of JPS5530581A publication Critical patent/JPS5530581A/ja
Publication of JPS6225885B2 publication Critical patent/JPS6225885B2/ja
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    • F16D2003/22303—Details of ball cages
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    • F16D2003/22309—Details of grooves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S464/00—Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
    • Y10S464/904—Homokinetic coupling
    • Y10S464/906—Torque transmitted via radially spaced balls

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内壁にみぞを備えた外継手部材と、
この外継手部材内に配置されていて且つ外壁に外
継手部材のみぞの数と同数のみぞを備えた内継手
部材とを有し、内外継手部材の１個づつの各みぞ
がトルク伝達のために共働で１つの球を保持して
おり、その球が内外継手部材間に配置されたケー
ジの窓に案内されており、球の中心が内外継手部
材の軸線間の角を２等分する平面にあり、球の中
心点を含有する平面に互いに隔つて且つその平面
に平行な各窓の２つの境界面の少なくとも１方が
トルク負荷のかかる際に球と接触する軸受接触面
として役立ち且つ継手の屈曲の際に球がこの接触
面に沿て半径方向外方に移動する同期回転継手に
関する。
実質的に継手の機能に影響を与えない、外継手
部材に向いた外面に窓の縁部を面とりした面とり
面備えるケージを使用する継手はすでに公知であ
る（例えば、米国特許第1975758号明細書）。この
種のケージ窓縁部の面とり面は、駆動中に球によ
つてケージの縁部が外方に反りかえることを阻止
することにしか役立ない。
更に、この種の継手の中で継手が屈曲された際
にトルクを伝達する球がケージの窓の軸方向の境
界面に沿つて半径方向外方に移動するものにおい
ては、継手が最大に屈曲される際に球が半径方向
外方に移動し、そしてケージ窓の縁部と外継手部
材との間で押しつぶし作用を受け、またケージ外
面と外継手部材との間に嵌り込み球のくさび作用
を惹起する。この場合にはそれ以上継手を屈曲す
ることはできなくなり、更にはケージが内外継手
部材間で球を介して締付けられるのでケージが破
損し易い。破損を防止するためにケージの肉厚を
厚く形成するならば、継手は大きな屈曲角に曲げ
ることができなくなり、またトルク伝達容量が低
化する。
従つて、本発明の課題は、同期回転継手におけ
るケージの壁の肉厚を最小限に抑えることであ
り、しかしこの場合に、球とケージの窓の接触面
との間の接触は、継手の最大屈曲角においても保
たれたままであり、その際にケージの窓の縁部と
外継手部材間における。球の押しつぶしおよびく
さび作用を生じない同期回転継手を提供すること
である。
本発明によればこの課題は、冒頭に記載した同
期回転継手において、接触面が傾斜面を備え、こ
の傾斜面はケージの外面から始まり、球の中心を
含有する平面に向つて延びて接触面に合流してお
り、更に傾斜面が球の中心を含有する平面まで延
びて成す角（α）は、継手の最大屈曲位置におい
て球が半径方向に最大に偏向した時に球の中心点
から接触面と傾斜面の交点に引いた線と、継手が
屈曲する場合の球の半径方向移動に際して球が最
後に接触 接触する時の球の中心点から接触面と
傾斜面の交点に引いた線とによつて形成される角
（β）に一致する、と云う構成によつて解決され
た。
この構成の場合には、ケージの壁の肉厚は、球
の押しつぶしおよびくさび作用を回避できるよう
にしなければならない接触面の半径方向の寸法を
考慮せずに選定され得るという利点がある。従つ
て、ケージは負荷必要要件を満足するようにのみ
その肉厚の寸法を定めれば良い。また、ケージの
肉厚を薄くすることができるので、トルク伝達容
量が増大される。
さらに、球によるケージの縁負荷がなくなるの
で、ケージの縁部の有害な反りが生じなくなり、
それにより外継手部材にケージを締めつける危険
を減少させることに役立つという利点がある。球
が半径方向最外へと偏向された場合にも、球がこ
の傾斜面に係合することにより難なく再びその正
常位置に戻されるので、この場合にも同期回転継
手において要求される運動力学的条件から逸脱す
ることを回避するにちがいない。
その上、継手トルク負荷のもと並びに継手の最
大屈曲における、球の半径方向移動は、この傾斜
面の寸法合わせにおいて考慮され、この傾斜面の
角度は球が継手屈曲の各位置でケージの傾斜面を
含む接触面と永続的接触をもつように選択される
ことができるという利点を有する。
継手部材のみぞが軸線方向においてこの軸線と
平行に延びている継手の場合には、内外継手部材
の角二等分する平面に球を調整するために、この
調整を行うケージが必要である、と言うのは球み
ぞ自体が角２等分平面に位置しないからである。
従つて、他の特徴は、外継手部材中に案内されて
いる外部球面と、内継手部材上に案内されている
内部中空球面とを備えるケージを有する継手の場
合には、ケージの内外球面の中心点は球の中心を
含有する平面の両側に等距離隔置して配置されて
おり、傾斜面がケージの壁の肉厚が最も薄いほう
の窓端部の接触面に配置されているという構成を
備えることである。
付加的に、継手部材の軸線と平行な球みぞを備
える継手の場合には、対向する接触面には同様に
ケージの内側から出発して、球の中心を含有する
平面と継手中心点から離れる方向で交差する傾斜
面を備えるという構成をとることができる。
さらに角２等分平面に球を案内するために、内
外継手部材のみぞが継手中心から等距離離れた点
をそれぞれ中心とする子午線上に延びていて、内
外継手部材の一個づつのみぞが継手側面に拡大す
る口状開口を形成するように互いに交差するよう
に設けられている継手の場合には、傾斜面がみぞ
の口状開口の拡大部方向に向いたケージの開口の
接触面に付け足されていることが備えられる。
さらに、他の実施態様では、内継手部材の連続
するみぞの２個づつの隣接したみぞが継手中心軸
線に対して互いにＶ字状に延びている継手の場合
に、傾斜面は、各隣接するケージの接触面に互い
に交互に付け足されていることが備えられる。
発明による好ましい実施例が、図面に概略的に
図示されている。
第１図に図示された固定継手は、実質的に空間
２を有する外継手部材１から成る。３個のみぞ４
が回転軸線に平行に空間２の内壁に周方向に隔置
して備えられている。空間２内に内継手部材５が
配置されていて、その内継手部材の外面に回転軸
線に平行なみぞ７を有する。内継手部材５と駆動
軸８とが一体的に形成されている。別の構成部品
として内継手部材５に設けられた調整部材９の一
部球状面６が、ケージ１０の内部空間内面に備え
られた中空球面を介してケージ１０に案内されて
いる。ケージ１０の中空球面と外球面の中心点１
１と１２がトルク伝達要素、すなわち球１３を含
有する平面１４の両側に配置されている。
ケージ１０がさらにその周方向に隔置して設け
られた窓１５を有し、外継手部材１と内継手部材
５の対向する１対のみぞ４と７中に受けられた球
１３がその窓１５に保持されている。継手内部空
間２を密封するのにベロー１６を用いている。
ケージ１０の窓１５は４つの側方境界面を有
し、その内の軸方向に延びる２つの面が球１３の
周方向境界面であり、球の制限面として役立つ。
軸方向に離れて配置される残りの２つの境界面は
ケージの半径方向に延びており、駆動条件のもと
で球１３が当接する接触面を形成する。この接触
面の１つが符号１７で示されている。接触面１７
にひき続いて傾斜面１９が隣接してケージ１０の
外面へ向いて備えられている。この傾斜面１９は
ケージ１０の外面１８から始まり、球１３の中心
を含む平面１４に向いて内側に延びている。この
傾斜面１９がケージ１０の接触面１７と外面１８
の縁を斜めに切取ることによつて形成できる。こ
れらの接触面１７と傾斜面１９はケージの断面の
肉厚が薄いほうの窓１５の端部に配置されてい
る。
第２図には、同様に、外継手部材１から成立
ち、且つその内部に球状空間２を有する固定継手
が示されている。回転軸線３に平行に延びている
みぞ４が空間２の内壁周方向に隔置して備えられ
ている。その空間２内には内継手部材５が配置さ
れていて、その内継手部材の外面に球面２０形成
がされ、そしてその球面に縦みぞ７を有する。こ
の球面２０は、ケージ１０がそのケージの中空内
部に備えた球面により案内、収容されている。そ
のケージ１０は、外面が同様に球状に形成されて
いる。さらに、ケージ１０の外球面１８と内部中
空球面の中心点１１と１２が球１３を含有する平
面から等距離隔ててその両側に配置されている。
ケージ１０はさらにそのケージの周方向に隔置し
て配置された窓１５を有し、その窓にトルク伝達
に役立つ球が案内されており、その球がさらに外
継手部材１と内継手部材５の向いあつているみぞ
４と７中に保持されている。
この実施例は、ケージの壁の厚さが薄いほうの
端部に、傾斜面１９に移行する接触面１７を有す
る。さらに、この実施例においては、接触面１７
に向かい合つている他の接触面２１にはケージの
内面から平面１４に向つて外方に延びる傾斜面２
２を有する。
第３図には、第１図の細部が拡大寸法の断面で
示されている。この場合には、ケージの窓１５に
球１３を受けているケージ１０の構造が重要であ
る。ケージ１０の肉厚が薄いほうの端部におい
て、ケージ１０がその外面１８へ向けて延びる傾
斜面１９を有する接触面１７を備えている。この
傾斜面１９がほぼ角βに一致する角αで接触面１
７に対して延びている。角βは、継手の屈曲中に
おける球１３の中心点２３が継手の最大半径方向
偏向の時に点２４に到り、この場合に接触面１７
と傾斜面１９の交点から点２４に引いた線と、こ
の接触面１７と傾斜面との交点から、継手の屈曲
中に球が半径方向外方に移動する際に球１３が最
後に接触面１７に接触する時の球１３の中心点２
５に引いた線とによつて形成される角度である。
それに対して、第４図では、原理的には同じ図
が示され、第２図と同様に等しい角αとβで図示
されているけれども、他の接触面２１が接触面１
７と向き合つて反対側にあり、その接触面２１が
ケージ１０の内面から球１３を含む平面１４に対
して、角γで延びている他の傾斜面２２を有す
る。
第５図には、外継手部材の中空内部２にみぞ４
を備えている外継手部材１と、内継手部材の外壁
に同様にみぞ７を有している内継手部材５と、そ
れぞれ２個の互いに向い合つているみぞ４，７に
受けられている球１３と、球１３を窓１５によつ
て案内するケージ１０とから成立つ他の固定継手
が示されている。みぞ４，７は内外継手部材のそ
れぞれの軸線に関して方位角平面に延びており、
外継手部材１又は内継手部材５のみぞ４とみぞ７
各々１つが球中心点を含有する平面１４に球１３
を調整ために継手の右端側に向つて除々に拡大す
る口状開口を形成する。球１３の保持に役立つ内
外面が同様な部分球状のケージ１０は、図面に示
されるような固定継手の場合には、そのケージの
内部球面が内継手部材５の外面２０に、そしてケ
ージの外面１８が外継手部材１の球状空間２にの
内面案内されている。
この実施例の場合にも、球１３が、球状外面１
８に移向する傾斜面１９に続く接触面１７に支持
されている。この接触面１７と傾斜面１９は２個
のみぞ４，７の口状開口の拡大方向に向いている
ケージの端部に配置されている。
第６図に図示された同期回転継手は突込み継手
であり、外継手部材１と内継手部材５との間に相
対的軸方向移動可能である。外継手部材１は内継
手部材５が配置される円筒状孔２７を有する。内
外継手部材１，５のみぞ４，７には球１３が受け
られている。内外継手部材間に配置されたケージ
１０は球１３を受けるために窓１５を有する。
内外継手部材１と５のみぞ４と７は、それぞれ
の継手部材の軸線に関して斜めに延びており、継
手が曲げのない直真ぐなときに半径方向に向いて
見られるように内外継手部材１と５の２個の向か
い合つているみぞ４と７が互いに交差する。ケー
ジ１０はその外面１８が球状に形成されて外継手
部材１の孔２７に案内されてあり、更に、その内
面が同様に球状に形成されているけれども、外継
手部材１に対して内部継手部材５が軸方向に移動
できるように、内部継手部材５の外面２０に対し
て間隙を有する。互いに交差するみぞ４と７及び
ケージ１０は、継手が屈曲した際に内外継手部材
１と５の軸線間の角を二等分する平面１４（同一
運動平面）に球１３を案内することを配慮して配
置されている。
ケージ窓１５は前記した実施例と同様に、それ
ぞれ一個の接触面１７と一個の傾斜面１９を有す
る。
第７図には、第５図の細部が拡大寸法で示され
ている。外継手部材１のみぞ４と内継手部材５の
みぞ７が簡略化して一点鎖線で示されている。球
１３はケージ１０の窓１５に保持されていて、傾
斜面１９を備える接触面１７は、みぞ４，７が口
状開口が拡大する方向のケージの窓の端部に配置
されている。傾斜面１９は、第３と４図にすでに
原理的に説明した角βに一致する角αで接触面１
７と平面１４に対して延びている。
第８図では、第６図の細部が拡大寸法で示され
ており、球１３がケージ１０の窓１５に受けられ
ていて、さらに外継手部材１のみぞ４と内継手部
材５のみぞ７が簡略化して一点鎖線で示されてい
る。この実施例でも、ケージ１０の窓１５は、傾
斜角αで傾斜面１９に移行する接触面１７を有す
る。原理的にはこの図は第７図と異なつていな
い。
第９図は、球１３が受けられる全部で６個のケ
ージ窓１５を有するケージ１０を展開図で示す。
内継手部材５のみぞ７は点線を引いて図示され、
連続するみぞの２個づつの隣接したみぞが継手の
中心軸線に対して斜めに延びており、しかもそれ
ぞれ同じ傾斜角で交互に斜めに延びている。傾斜
面１９が同様に各隣接する接触面にケージ１０の
窓１５の両側の端部に交互に配置されている。こ
の実施例は特に、駆動中の回転方向が主として一
方向に行われるところで使用されるものに適して
いる。傾斜面は、トルク負荷の際に球が押し付け
られる方向のケージ窓の端部に少なくとも設けら
れる。
回転方向がしばしば変わるこの種の継手の場合
には、球１３がトルク負荷のもとでいつもその接
触面を変えるから、傾斜面１９が軸方向において
両側に配置され得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ケージが特別の調整部材上に案内さ
れている継手の断面を示す。第２図は、原理的に
は第１図と同じで、内継手部材に直接に案内され
ているケージをもつ継手の断面を示す。第３図
は、第１図に示された継手の細部を示す。第４図
は、第２図に示された継手に一致する細部を示
す。第５図は、口状に拡大する球みぞをもつ継手
の断面を示す。第６図は、移動可能性と互いに交
差する球みぞとを持つ継手の断面を示す。第７図
は、第５図に示された継手に一致する細部を示
す。第８図は、第６図に示された継手に一致する
細部を示す。第９図は、第６図に示された継手に
一致するケージの展開図である。 図中の符号、１……外継手部材、２……空間、
３……回転軸線、４……みぞ、５……内継手部
材、６……調整部材の球面、７……みぞ、８……
駆動軸、９……調整部材、１０……ケージ、１１
……ケージの中空球面の中心点、１２……ケージ
の外球面の中心点、１３……球、１４……平面、
１５……窓、１６……ベロー、１７……接触面、
１８……外面、１９……傾斜面、２０……部継手
部材の球面、２１……接触面、２２……傾斜面、
２３……球の中心、２４……半径方向に最大偏向
した際の球中心点、２５……球中心点、２７……
円筒状孔。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 内壁にみぞを備えた外継手部材と、この外継
    手部材内に配置されていて且つ外壁に外継手部材
    のみぞの数と同数のみぞを備えた内継手部材とを
    有し、内外継手部材の１個づつの各みぞがトルク
    伝達のために共働で１つの球を保持しており、そ
    の球が内外継手部材間に配置されたケージの窓に
    案内されており、球の中心が内外継手部材の軸線
    によつて形成される角を２等分する継手の屈曲中
    心点を含む１つの平面にあり、球の中心点を含有
    するその平面に互いに隔つて且つその平面に平行
    なケージの各窓の２つの境界面の少なくとも１方
    がトルク負荷のかかる際に球と接触する軸受接触
    面として役立ち且つ継手の屈曲の際に球がこの接
    触面に沿つて半径方向外方に移動する同期回転継
    手において、 接触面１７，２１が傾斜面１９，２２を備え、
    この傾斜面はケージ１０の外面１８から始まり、
    球１３の中心２３を含有する平面１４に向つて接
    触面１７，２１に合流しており、更に傾斜面１
    ９，２２が球１３の中心２３を含有する平面１４
    まで延びて成す角（α）は、継手の最大屈曲位置
    において球が半径方向に最大に偏向した時に球１
    ３の中心点２４から接触面１７と傾斜面１９の交
    点に引いた線と、継手が屈曲する場合の球１３の
    半径方向移動に際して球１３が最後に接触面１７
    接触する時の球１３の中心点２５から接触面１７
    と傾斜面１９の交点に引いた線とによつて形成さ
    れる角（β）に一致することを特徴とする同期回
    転継手。 ２ ケージ１０が外継手部材７の内球面に案内さ
    れる外球面と内継手部材５の外球面に案内される
    内部球面とを備え、ケージ１０の内外球面の中心
    １１，１２が継手中心を通る球１３の中心を含有
    する平面１４の両側に等距離隔置しい配置されて
    いる継手の場合には、傾斜面１９，２２がケージ
    １０の壁の肉厚が最も薄いほうの窓１５の端部の
    接触面１７に配置され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。 ３ 傾斜面１９を備えた接触面１７に対向する接
    触面２１が同様に傾斜面２２を有し、この傾斜面
    ２２はケージ１０の内表面から始まり、球１３の
    中心２３を含有する平面１４に向つて継手中心点
    から離れる方向に延びていることを特徴とする特
    許請求の範囲第２項記載の同期回転継手。 ４ 内外継手部材のみぞ４，７が継手中心から等
    距離離れた点をそれぞれ中心とする子午線上に延
    びていて、内外継手部材の１つづつのみぞ４，７
    が継手端面側において拡大する口状開口を形成す
    るように設けられている継手の場合には、傾斜面
    １９がみぞ４，７の口状開口の拡大部方向に向い
    たケージ１０の窓１５の接触面１７に隣接して設
    けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載の同期継手。 ５ 内継手部材５の連続するみぞの隣接する２つ
    が互いにＶ字状に延びている継手の場合には、傾
    斜面１９が各隣接するケージ１０窓１５の接触面
    １７に互いに交互に設けられ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。
JP8448479A 1978-08-26 1979-07-05 Synchronous rotary coupling Granted JPS5530581A (en)

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DE2837301A DE2837301C3 (de) 1978-08-26 1978-08-26 Gleichlaufdrehgelenk

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Publication Number Publication Date
JPS5530581A JPS5530581A (en) 1980-03-04
JPS6225885B2 true JPS6225885B2 (ja) 1987-06-05

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ID=6047963

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JP8448479A Granted JPS5530581A (en) 1978-08-26 1979-07-05 Synchronous rotary coupling

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US (1) US4325232A (ja)
JP (1) JPS5530581A (ja)
BR (1) BR7905015A (ja)
CA (1) CA1109282A (ja)
DE (1) DE2837301C3 (ja)
ES (1) ES482388A1 (ja)
FR (1) FR2434303B1 (ja)
GB (1) GB2034001B (ja)
IT (2) IT7907027V0 (ja)

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