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JP3041764B2 - 等速回転継手 - Google Patents
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JP3041764B2 - 等速回転継手 - Google Patents

等速回転継手

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JP3041764B2
JP3041764B2 JP8081811A JP8181196A JP3041764B2 JP 3041764 B2 JP3041764 B2 JP 3041764B2 JP 8081811 A JP8081811 A JP 8081811A JP 8181196 A JP8181196 A JP 8181196A JP 3041764 B2 JP3041764 B2 JP 3041764B2
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レール・ウント・ブロンカンプ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S464/904—Homokinetic coupling
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  • Structure Of Receivers (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アウタジョイントを有
し、これに３個の軸方向に延びた長手凹部が周方向に配
設されており、該凹部が、それぞれ周方向で相対向した
軌道を備えており、該軌道が、それぞれ円筒部分形に穿
溝した表面を有し、インナジョイントに３個の径向きジ
ャーナルが周方向で配設してあり、該ジャーナルがそれ
ぞれ前記長手凹部の１個内に係合し且つローラ構造体を
担持しており、前記構造体が、ローラ支持体とローラ要
素とを備えており、ローラ要素が、それぞれ球欠形走行
面を有し且つ軸方向でアウタジョイントの長手凹部内で
軌道上を転動しつつ案内されており、ローラ支持体が、
揺動可能且つ各ジャーナル軸線に対し長手方向摺動可能
にジャーナル上で案内保持されており、ローラ要素が、
それぞれ回転可能に同軸でローラ支持体上で支承されて
おり、ローラ支持体とローラ要素とからなるローラ構造
体が、アウタジョイントに対し、それぞれ左右の長手凹
部連結する底面とアウタジョイントの軌道に対し半径方
向内側で隣接して長手方向に延びた案内肩面とに担持さ
れているトリポード構造の等速回転継手に関するもので
ある。
【０００２】この場合、各凹部内で軌道の円筒部分形表
面の軸線は実質的にローラ要素の球欠形表面の中心点と
一致しているか、もしくは場合によって軌道半径はロー
ラ表面の半径より僅かに大きい程度である。従って前記
表面の協動がすべての軸線を中心とした脱落運動に対し
抵抗しないので、このような脱落運動に備えてローラ構
造体を案内し支持する付加的手段が必要となる。
【０００３】
【従来の技術】この種のジョイントは欧州公開特許公報
第 426 186号により知られている。そこではローラ支持
体が軸受けの半径方向内側末端にカラーを備えており、
このカラーはアウタジョイントに対しローラ構造体を支
持するのに役立つ。
【０００４】この種のジョイントは更に欧州公告特許公
報第 298 249号により知られている。それによればロー
ラ支持体は半径方向外側にある末端にもカラーを備えて
おくことができ、このカラーがアウタジョイントに対し
ローラ構造体を支持するのに役立つ。この支持は、ロー
ラ要素の軸線がそれ自身に対し常に平行であるアウタジ
ョイントの軌道に対しローラ要素の実質的な転動運動を
確保する。
【０００５】しかしこの場合、トルクが負荷され、ロー
ラ要素による軌道表面の均一な負荷を保証するために
は、アウタジョイントの軸線に垂直な断面で見てローラ
軸線がジョイント軸線に対し僅かに曲折することが可能
でなければならない。他方、ジョイントの縦断面で見て
ローラ軸線がアウタジョイントの軸線に対し、つまり軌
道に対し、脱落するということを、曲折しつつ延設した
ジョイントの場合の転動運動を常に維持するために前記
肩部により防止しなければならない。
【０００６】前記種類のジョイントに特徴的なことはロ
ーラ支持体を非回転式にトリポードジャーナル上で保持
しなければならないとの事情である。というのもローラ
要素とジャーナルとの間の相対運動はこのためローラ要
素とローラ支持体との間に設けてある支承部内で起きる
からである。しかしローラ支持体の肩部と支持を行う軌
道の相手肩部との接触によりローラ支持体が回転運動を
強いられ、この運動は支持する環状肩部の範囲でジャー
ナルとローラ支持体の穴との間又はローラ支持体とアウ
タジョイントとの間のいずれかで滑動摩擦を引き起こ
す。
【０００７】ドイツ公開特許公報第 28 31 044号によ
り、ローラ要素が専ら軌道と接触する上記種類のジョイ
ントが知られている。そこでは軌道に対しローラ要素の
脱落運動がローラ要素の走行面のみによって防止しなけ
ればならず、球形とは異なる走行面はボール状か屋根形
のいずれかである。ローラ要素に適宜な非球形表面を設
け又軌道に適宜な転動面を設けることは特に前記屋根形
状の場合問題が多い。
【０００８】同時に、ローラ要素と軌道との間の接触線
に沿って均一に負荷することは達成困難である。アウタ
ジョイントに対しインナジョイントが曲折している場合
アウタジョイントに対しローラ要素の脱落に対抗して働
くのは横断面においてローラ要素と軌道との形状嵌合の
みであり、この嵌合は傾向として軌道内で全ローラ要素
の傾きを生じ、同時にローラ要素の上側及び下側環状縁
での締付作用と負荷増加を生じる。
【０００９】ドイツ特許公報第 37 16 962号により類似
種類のトリポードジョイントが知られているが、そこで
は別の配置の支承部が設けてあり、非回転式軸受台に代
えジャーナルに対し回転する内ローラが設けてある。そ
こではローラ要素の形状が前記刊行物のものと同じであ
り、ローラの案内に関し同じ問題が発生する。
【００１０】ここでも軌道内でのローラ要素の案内は横
断面において完全な形状整合により行われる。従ってア
ウタジョイントに対しインナジョイントが曲折している
と縁の負荷が高まってローラ要素が締付けられる可能性
がやはりある。
【００１１】ドイツ公開特許公報第 31 03 172号により
公知の類似種類のジョイントではアウタジョイントに対
しローラ構造体の支持が冒頭挙げた刊行物の場合と同様
にローラ支持体に設けた半径方向内側の拡大カラーによ
り、又はローラ要素とローラ支持体との間の中間輪を介
し行われる。最初に指摘した構成の場合上記と同じ欠点
が生じる。第二に指摘した実施では前記中間輪の箇所で
ローラ支持体に対し又は肩面及びローラ要素に対し滑動
摩擦が生じる。
【００１２】上記した各種のトリポードジョイントの代
表的な構成として、図１にはアウタジョイントに均一に
周方向に配設した３個の凹部１の１個が示してある。そ
のなかで保持してある多部材からなるローラ構造体２は
図示省略したインナジョイントの均一に周方向に配設し
た３個のジャーナルの１個で保持される。一点鎖線でロ
ーラ構造体の軸線Ａとその中心面Ｅが示してある。ジョ
イントの長手中心軸は図示細部の下方で軸線Ａと直角に
交差する。凹部１内に相対向した軌道３、４が形成して
ある。軌道に隣接して半径方向内側にくびれ５、６があ
り、これが肩面７、８を形成する。ローラ構造体は円筒
形内面10を有するローラ支持体９を含み、例えばインナ
ジョイントのジャーナル末端に固着した球形頭部が長手
摺動可能且つ角運動可能に前記内面内に係合することが
できる。
【００１３】半径方向外側でローラ支持体９に正面11が
形成してあり、これが凹部１の平らな底面12と協動す
る。半径方向内側にローラ支持体が外向きカラー13を有
し、これに円錐形環状肩部14が形成してあり、これが肩
面７、８と協動する。ローラ支持体９上でニードル軸受
15を介しローラ要素16が回転可能に支承してあり、該要
素は半径方向でカラー13の環状面17と止め輪18、19との
間でローラ支持体９上で保持してある。ローラ要素16の
走行面20はローラ構造体の中心点Ｍを中心に球欠面とし
て形成してある。ローラ支持体９の内面10に、各ジャー
ナルの球形頭部又は頚部と突接することのできる特別の
環状面21、22が断面線で示してあり、この断面線がこの
範囲での材料硬化を示す。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】これらのことを前提に
本発明の課題は、ローラ要素の走行面が球形に又当該軌
道が円筒形に穿溝して構成してあり、アウタジョイント
を基準にローラ構造体の脱落に備えた好適な改良支持手
段を有する冒頭指摘した種類のトリポードジョイントを
提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】このための解決策は、ロ
ーラ要素が、それぞれ半径方向内側に球欠形走行面に続
いて球形に湾曲した環状肩面を有し、横断面で見た環状
肩面の曲率が、走行面の曲率より大きく、各ローラ構造
体と案内肩面との相互支持接触を実現することを特徴と
する等速回転継手を提供することに依って達成される。
【００１６】ここで提案された配置によって、一方でロ
ーラ要素表面及び軌道表面の希望する案内実施が維持さ
れ、他方でアウタジョイントの案内肩面上を転動する部
品の軌道内、つまりローラ要素の半径方向内側にある環
状肩面の軌道内でローラ要素が脱落しないよう支持する
ことができる。この場合曲率中心はほぼ横断面で見て各
案内肩面の中心に達する垂線上に配置できる。これによ
り、ローラが僅かに脱落しても当接事情の変化、特に縁
負荷の増加を危惧する必要がない。球形肩面の中心点
は、ローラが僅かに脱落してはじめて環状肩面の中央範
囲が案内肩面に載置されて転動するよう配置しておくこ
ともできる。
【００１７】ここで述べたことはローラ要素のトルク負
荷側及び当該軌道にもあてはまる。アウタジョイントの
各凹部内でローラ要素とそれに対向した軌道との周方向
で相対向した側での非転動式相対運動は、適宜な遊隙に
基づきここでは殆どローラが軌道から持ち上がるので軽
微である。
【００１８】先行技術でそれ自体知られているようにロ
ーラ支持体のカラーは半径方向内側で凹部内に又は半径
方向外側で凹部内に設けておくことができる。このカラ
ーはそれぞれローラ支持体上でローラ要素及び場合によ
っては転動体を軸方向で固定するのに役立つ。相対向し
た各末端でローラ支持体に対しローラ要素及び場合によ
っては転動体の固定は通常の止め輪により行われる。い
ずれにしても、半径方向内側で凹部内にある軸方向固定
要素、即ちその外周面に設けたカラー又は止め輪は環状
肩面が形成してあるローラ部分により施蓋することがで
きる。
【００１９】別の構成ではローラ要素及び場合によって
は転動体も、凹部内の軸方向内側及び外側で各ローラ支
持体に対し各２個の止め輪により固定することができ、
該止め輪はその外周面が各ローラ要素により施蓋され
る。
【００２０】別の好ましい構成ではローラ体が環状肩面
を備えローラ中心面を基準に対称に構成してあり、こう
して組立誤差を排除することができる。この考え方を押
し進めて、ローラ構造体全体をローラ中心面を基準に対
称に構成することも可能である。
【００２１】
【実施例】以下の図面を用いて、本発明のローラ構造体
を説明する。
【００２２】図２には本発明の実施例に供用されたアウ
タジョイントに均一に周方向に配設した３個の凹部911
の１個が示してある。そのなかで保持してある多部材か
らなるローラ構造体921 は図示省略したインナジョイン
トの均一に周方向に配設した３個のジャーナルの１個で
保持される。一点鎖線でローラ構造体の軸線Ａとその中
心面Ｅが示してある。ジョイントの長手中心軸は図示細
部の下方で軸線Ａと直角に交差する。
【００２３】凹部911 内に相対向した軌道931,941 が形
成してある。軌道に隣接して半径方向内側にくびれ951,
961 があり、これが肩面971,981 を形成する。ローラ構
造体は内穴1001を有するローラ支持体991 を含む。ロー
ラ支持体991 の内穴1001の一部は内部球形面961 として
構成してあり、この球形面が内輪1181の外部球形面1171
と協動する。内輪1181が円筒穴1191を有し、そのなかを
円筒形トリポードジャーナルが軸方向に摺動可能に滑動
することができ、他方角運動は内輪1181がローラ支持体
991 内で回転することにより可能となる。
【００２４】半径方向外側でローラ支持体991 に正面10
11が形成してあり、これが凹部911の平らな底面1021と
協動する。半径方向内側でローラ支持体が外向きカラー
1031を有し、このカラー1031はかなり小さな直径で形成
してあり、ローラ要素1061の内径から僅かに張り出して
いるだけであり、ローラ支持体991 に対しローラ要素10
61の半径方向固定は環状面1071と止め輪1081,1091 との
間で保証してある。ローラ支持体991 上でニードル軸受
1051を介しローラ要素1061が回転可能に支承してあり、
該要素は半径方向でカラー1031の環状面1071と止め輪10
81,1091 との間でローラ支持体991 上で保持してある。
ローラ要素1061の走行面1101はローラ構造体の中心点Ｍ
を中心に球欠面として構成してある。
【００２５】ローラ要素1061が半径方向内向き延長部11
31を備えており、球欠形走行面1101と環状肩部1141との
間の移行部は縁折れ範囲1151により形成され、環状肩部
1141はくびれ951,961 の肩面971,981 と協動する。環状
肩面1141は曲率が球欠形走行面1101より大きい球形面と
して構成されている。
【００２６】内ローラ1181の一点鎖線で示した第二中心
面E'により第二中心点M'が定義してあり、この中心点が
内ローラ1181の球形面1171の中心点となる。平面のこの
ずれは、ジョイントにトルクが加わったときローラ構造
体で限定的脱落モーメントを生成して肩面での支持をも
たらすうえで好都合である。
【００２７】図３では従来の継手を示した図１のタイプ
の継手に本発明の構成を適用しているものである。よっ
て、図１のものと同じ細部に同じ符合が130 加えて付し
てある。図１と異なる点としてカラー143 は半径方向外
側でローラ支持体139 の凹部内に配置してあり、そこで
図１の止め輪の機能を果たすのに対し、止め輪148, 149
は半径方向内側でローラ支持体の凹部内で位置決めして
あり、そこで図１の実施におけるカラーの機能を果た
す。
【００２８】そして、ローラ要素146 が半径方向内向き
延長部153 を備えており、球欠形走行面150 と環状肩部
154 との間の移行部は縁折れ範囲155 により形成され、
環状肩部154 はくびれ135,136 の肩面137,138 と協動す
る。環状肩面1541は曲率が球欠形走行面150 より大きい
球形面として構成されている。
【００２９】図４には図２のものと同じ細部に指数１を
省いて同じ符合が100 加えて付けてある。図２と異なる
点としてカラー203 は半径方向外側でローラ支持体199
の凹部内に配置してあり、そこで図４の止め輪の機能を
果たすのに対し、止め輪208,209 は半径方向内側でロー
ラ支持体の凹部内で位置決めしてあり、そこで図２の実
施例におけるカラーの機能を果たす。
【００３０】図５では図２のものと同じ細部に同じ符号
が、但し指数２を加えて付けてある。ローラ体1062' が
そのローラ中心面Ｅを基準に対称であり、且つ外側延長
部1132' に外側環状肩面1142' と適宜な縁折れ範囲11
52' とを有する点を除き細部は完全に一致する。
【００３１】図６では図５のものと同じ細部に同じ符号
が、但し指数３を加えて付けてある。ローラ構造体全体
がローラ中心面Ｅを基準に対称であり、且つ内側にある
環状肩部に代え内側にある止め輪1083', 1093'を有する
点を除き細部は完全に一致する。
【００３２】図５，図６においてローラ支持体は内側に
図１、図３の円筒面を備えて形成することもできる。こ
のことは特に、ローラ構造体全体が対称となる図６の場
合好ましい。
【００３３】以下、本発明の好適な実施態様を例示す
る。 １．アウタジョイントを有し、これに３個の軸方向に延
びた長手凹部(911) が周方向に配設して形成してあり、
該凹部がそれぞれ周方向で相対向した軌道(931,941) を
備えており、該軌道がそれぞれ円筒部分形に穿溝した表
面を有し、インナジョイントに３個の径向きジャーナル
が周方向で配設してあり、該ジャーナルがそれぞれ前記
長手凹部の１個内に係合し且つローラ構造体(921) を担
持しており、該配置がローラ支持体(991) とローラ要素
(1061)とを備えており、ローラ要素がそれぞれ球欠形走
行面を有し且つ軸方向でアウタジョイントの長手凹部(9
11) 内で軌道上を転動しつつ案内されており、ローラ支
持体(991) が揺動可能且つ各ジャーナル軸線に対し長手
摺動可能にジャーナル上で案内されており、ローラ要素
(1061)がそれぞれ回転可能に同軸でローラ支持体(991)
上で支承されており、ローラ支持体(991) とローラ要素
(1061)とからなるローラ構造体(921) が、アウタジョイ
ントに対し相対的に脱落しないように、それぞれ凹部(9
11) の底面(1021)と、アウタジョイントの軌道(931,9
41) に対し半径方向内側で隣接して長手方向に延びた案
内肩面(971,981) と、で支えてあるトリポード構造の等
速回転継手において、ローラ要素(1061)がそれぞれ半径
方向内側に球欠形走行面(1101)に続いた環状肩面(1141)
を有し、該環状肩面が球形に湾曲しており、横断面で見
て曲率が走行面(1101)のそれより大きく、各ローラ構造
体と案内肩面(971,981) との相互支持接触を実現するこ
とを特徴とする等速回転継手。
【００３４】２．ローラ支持体(99)が半径方向内側で凹
部(91)内にローラ構造体の軸線Ａを基準に外方に成形し
たカラー(103) を有し、該カラーはローラ体(106) 用及
び場合によっては転動体(105) 用の軸方向止めとして働
き、且つその外周面が少なくとも部分的に各ローラ体(1
06) により施蓋され、ローラ支持体に対しローラ体(10
6) 及び場合によっては転動体(45,105)の軸方向固定が
凹部内の半径方向外側で止め輪により行われることを特
徴とする前項１に記載の等速回転継手。
【００３５】３．ローラ支持体(139, 199)が半径方向外
側で凹部(131, 191)内にローラ構造体の軸線Ａを基準に
外方に突出したカラー(143, 203)を有し、該カラーはロ
ーラ体(146, 206)用及び場合によっては転動体(145, 20
5)用の軸方向止めとして働き、ローラ支持体(139, 199)
に対しローラ要素(146, 206)及び場合によっては転動体
(145, 205)の軸方向固定が凹部内の半径方向内側で止め
輪(148,149; 208,209)により行われ、該止め輪の外周面
が少なくとも部分的に各ローラ体(146, 206)により施蓋
されることを特徴とする前項１，２のいずれか１項記載
の等速回転継手。
【００３６】４．ローラ体(1193)及び場合によっては転
動体(1453)がローラ支持体(993) に対し軸方向両側で止
め輪(1083,1093; 1083',1093')により固定され、該止め
輪の外周面が少なくとも部分的に各ローラ体(1193)によ
り施蓋されることを特徴とする前項１，２のいずれか１
項記載の等速回転継手。
【００３７】５． ローラ構造体(993,1053,1063) がロ
ーラ中心面Ｅを基準に対称に構成してあることを特徴と
する前項１〜４のいずれか１項記載の等速回転継手。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行技術によるジョイントの凹部内に設けたロ
ーラ構造体をジョイント横断面の細部として示す図であ
る。
【図２】本発明のジョイントの凹部内に設けたローラ構
造体をジョイント横断面の細部として示す図である。
【図３】図１と同じ構造タイプのジョイントに本発明に
よるローラ構造体を凹部内に設けたジョイント横断面の
細部として示す図である。
【図４】図２と同じ構造のジョイントに設けた本発明に
よるローラ構造体を示す図であり、但しローラ支持体が
異なる。
【図５】本発明によるローラ構造体を図２と同様に示す
図であり、但しローラ体はローラ中心面を基準に対称で
ある。
【図６】本発明によるローラ構造体を図５と同様に示す
図であり、但しローラ構造体が対称に実施してあり又二
重の止め輪を備えている。
【符号の説明】
３，４，63，64 軌道 ５，６，35，36，65，66，95，96 くびれ ７，８，37，38，67，68 肩面 10 円筒形内面 ９，69，99，199 ローラ支持体 14，54，74，114 円錐形環状肩部 15 ニードル軸受 16，36，46, 106, 146，206 ローラ要素 17，21，22，47，77，107 環状面 18，19，78，79，108, 109，208, 209 止め輪 20 走行面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フォルカー・ベルクマン ドイツ連邦共和国 ストクスタット、ハ ンス−ベークラー−リング ６ (72)発明者 ディーター・ブルガルト ドイツ連邦共和国 ヴィースバデン・ビ ーブリッヒ、ディルテイシュトラーセ ６ (72)発明者 ノルベルト・ホフマン ドイツ連邦共和国 ロトガオ、シュレズ ィーンシュトラーセ ３ (72)発明者 ミカエル・リクス ドイツ連邦共和国 バート・フィルベ ル、フリードリッヒ・エベルト・シュト ラーセ 10 (72)発明者 ハンス・ハインリッヒ・ヴェルショフ ドイツ連邦共和国 ロデンバッハ、イ ム・ロホザイフ 68 アー (56)参考文献 特開 昭62−233522（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−25825（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−135718（ＪＰ，Ｕ) 特表 平４−503554（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16D 3/205

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アウタジョイントを有し、これに３個の
    軸方向に延びた長手凹部（９１1 ）が周方向に配設され
    ており、前記長手凹部（９１1 ）が、それぞれ周方向で
    相対向した軌道（９３1 ，９４1 ）を備えており、前記
    軌道が、それぞれ円筒部分形に穿溝した表面を有し、イ
    ンナジョイントに３個の径向きジャーナルが周方向で配
    設してあり、前記ジャーナルがそれぞれ前記長手凹部の
    １個内に係合し且つローラ構造体（９２1 ）を担持して
    おり、前記ローラ構造体（９２1 ）が、ローラ支持体
    （９９1 ）とローラ要素（１０６1 ）とを備えており、
    ローラ要素（１０６1 ）が、それぞれ球欠形走行面を有
    し且つ軸方向でアウタジョイントの前記長手凹部（９１
    1 ）内で軌道（９３1 ，９４1 ）上を転動しつつ案内さ
    れており、ローラ支持体（９９1 ）が、揺動可能且つ各
    ジャーナル軸線（Ａ）に対し長手方向摺動可能にジャー
    ナル上で案内保持されており、ローラ要素（１０６1 ）
    がそれぞれ回転可能に同軸でローラ支持体（９９1 ）上
    で支承されており、 ローラ支持体（９９1 ）とローラ要素（１０６1 ）とか
    らなるローラ構造体（９２1 ）が、アウタジョイントに
    対し、前記長手凹部（９１ 1 ）の底面（１０２ 1 ）と、
    左右のアウタジョイントの軌道（９３ 1 ，９４ 1 ）それ
    ぞれに対し半径方向内側で隣接して長手方向に延びた案
    内肩面（９７ 1 ，９８ 1 ）とに担持されているトリポー
    ド構造の等速回転継手において、 ローラ要素（１０６1 ）が、それぞれ半径方向内側に球
    欠形走行面（１１０1）に続いて球形に湾曲した環状肩
    面（１１４1 ）を有し、横断面で見た環状肩面の曲率
    が、球欠形走行面（１１０1 ）の曲率より大きく、各ロ
    ーラ構造体（９２ 1 ）と案内肩面（９７1 ，９８1 ）と
    の相互支持接触を実現することを特徴とする等速回転継
    手。
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