JP2000509799A - 定速度自在継ぎ手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 外方ボール軌道を備えた外方継ぎ手部材、内方ボール軌道を備えた内方継ぎ手部材、対応する子午線面に位置決めされた対の外方および内方ボール軌道によって案内されるトルク伝達ボール、および周部に分布された窓内に前記ボールを収容しかつ共通面内に前記ボールを保持しそして継ぎ手が連接されるとき角度二分平面上に前記ボールを案内するボールケージを有し、前記外方および内方ボール軌道の中心線が互いに隣接する少なくとも２つの異なって屈曲された部分から構成される定速度自在継ぎ手において、前記外方継ぎ手部材の前記ボール軌道の中心線が各々凸状に屈曲された内方部分および解放端に向かって、反対に屈曲された凹状端部分からなっている。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 定速度自在継ぎ手 技術分野 本発明は、外方ボール軌道を備えた外方継ぎ手部材、内方ボール軌道を備えた 内方継ぎ手部材、対応する子午線面に位置決めされた対の外方および内方ボール 軌道によって案内されるトルク伝達ボール、および周部に分布された窓内に前記 ボールを収容しかつ共通面内に前記ボールを保持しそして継ぎ手が連接されると き角度二分平面上に前記ボールを案内するボールケージを有し、前記外方および 内方ボール軌道の中心線が互いに隣接する少なくとも２つの異なって屈曲された 部分から構成される定速度自在継ぎ手に関する。 従来の技術 この型の継ぎ手はルツッペ固定継ぎ手（ＲＦ）または切り取りなしの固定継ぎ 手（ＵＦ）として知られている。後者はドイツ連邦共和国特許明細書第２２５２ ８２７号に記載されている。かかる継ぎ手の一定の大きさ、およびとくにかかる 継ぎ手の軸方向長さに関連して、最大連接角度と内方継ぎ手部材に接続されるよ うな軸の太さとの間に相互依存が存在する、一方で、連接角度はボールが軌道端 部を去るのを防止されねばならないために制限され、またはより精密であるよう に、軌道端部での縁部負荷に関するかぎり、軌道内のボールの接触点と軌道端縁 部との間に十分な安全距離が存在することが保証されるべきである。そのうえ、 連接角度は、内方継ぎ手部材の連接時、外方継ぎ手部材の内方円錐に対して当接 しかつしたがってさらに他の連接を阻止する。接続軸の当接がボールの接触点と 軌道端縁部との間の安全距離と一致するような方法において接続軸の太さおよび 内方円錐の形状および位置に互いに適合するように理解する。 自動車技術における発展は、前記定速度自在継ぎ手が常に増加する性能を持つ ように期待され、それは、予め定めた利用可能な空間および質量により、使用寿 命および機能的範囲が増加されねばならないか、またはその逆に、子めめ定めた 使用および機能的範囲、空間および質量が減少されねばならないことを意味して いる。 従来技術の継ぎ手の設計によれば、例えば、連接角度に関連して、一方の側で の改良は使用寿命を短縮しかつ制動強さを減少することによってのみ達成され得 る。 発明の概要 本発明の目的は、その性能が空間および質量が残りのパラメータに逆に影響を 及ぼすことなく最初に述べた型の継ぎ手を提供することにある。 本発明によれば、この目的は、外方継ぎ手部材のボール軌道の中心線Ｓが各々 凸状に屈曲された内方部分Ｓ₁および開放端に向かって、反対に屈曲された凹状 端部分Ｓ₂からなることによって達成される。これは、内方部分Ｓ₁が継ぎ手中心 Ｃのまわりに屈曲された方法において少なくとも部分的に延び、そして開放端に 向かって位置決めされた端部分Ｓ₂が反対方向に、すなわち外方に屈曲されるこ とを意味している。一般に、その結果は端部分Ｓ₂において軸線Ａ_Aから外方継ぎ 手部材のボール軌道の中心線の距離が外方継ぎ手部材の開放端に向かって増加す るということである。 それゆえ、外方継ぎ手部材の形状はボール軌道の端部が広がりかつ外方継ぎ手 部材の開放端に向かって互いに離れて半径方向に動くことによって特徴付けられ る。 特別な実施例によれば、内方部分Ｓ₁が外方継ぎ手部材の内部で中心Ｚ₁のまわ りに屈曲された方法において各々延びることが提案され、そしてまた、端部分Ｓ₂ が前記外方継ぎ手部材の外部で中心Ｚ₂のまわりに屈曲された方法において各々 延びることが提案される。本発明の好適な実施例は特別な参照がこれによりなさ れるさらに他の従属の請求の範囲に記載されている。 対称の一般的な条件により、内方継ぎ手部材のボール軌道が広がりかつ軸方向 反対端において、すなわち外方継ぎ手部材の基部に向かって端部分において互い に離れて動き、再びボール軌道の中心線に関連してその外方継ぎ手部材の軸線Ａ₁ からの距離がしたがって前記端部において最大になる。 幾つかの曲率線によれば、前記端部分Ｓ₂、例えば、円弧であるが、軌道の端 部分はまた長手方向軸線Ａ_Aに対して或る角度で直線において延びている。 本発明による軌道形状によって達成される効果は、−軌道のボールの接触点が ボールのそれぞれの中心を通って延びているほぼ半径方向面に位置決めされる従 来技術の継ぎ手に対して−継ぎ手中心を通って半径方向面に関連して軌道のボー ルの接触点間の軸方向距離が達成され、接触点が中央継ぎ手面に向かってずれて いることにある。この方法において、継ぎ手長さ／継ぎ手質量、最大連接角度お よび接続軸の太さからなるパラメータの関係に関する改善を達成することができ る。本発明の手段および効果のさらに他の説明に関しては、以下の図面が参照さ れねばならない。図示実施例において、本発明の継ぎ手はＵＦ継ぎ手として示さ れる。しかしながら、本発明による技術的教示を有効にするために、ボール軌道 が切り取りなしであることは必要ない。 図面の簡単な説明 第１図は従来技術による切り取りなしの定速度自在継ぎ手を示す長手方向断面 図である。 第２図は第１図による継ぎ手の外方継ぎ手部材の軌道延長を示す図である。 第３図は連接された接続軸を備えた第１図による継ぎ手の外方継ぎ手部材を示 す図である。 第４図は切り取りなしの軌道を備えた本発明の定速度自在継ぎ手（ＵＦ継ぎ手 ）を示す長手方向断面図である。 第５図は第４図による継ぎ手の外方継ぎ手部材の軌道延長を示す図である。 第６図は連接された接続軸を備えた第４図による継ぎ手の外方継ぎ手部材を示 す図である。 発明を実施するための最良の形態 第１図は、外方継ぎ手部材１１、内方継ぎ手部材１２、トルク伝達ボール１３ 、およびボールケージ１４からなっている従来技術の定速度自在継ぎ手を示して いる。一端において、外方継ぎ手部材１１は継ぎ手ジャーナル１６によって追随 される基部１５により閉止されている。外方継ぎ手部材１１の開口１７は基部１ ５と軸方向反対に設けられる。外方継ぎ手部材１１内には、開放端１７から見ら れるならば、切り取りがない複数の周部に分布された外方ボール軌道１８の１つ が示されている。内方継ぎ手部材１２は、固定リング２１によって軸方向に固定 される接続軸２０が挿入される中央開口１９を備えている。内方継ぎ手部材１２ 内には、開放端１７から見られる場合に同様に切り取りがない複数の周部に分布 された内方ボール軌道２２の１つが示されている。外方ボール軌道１８および内 方ボール軌道２２は対で互いに連係しかつ共同して対でトルク伝達ボール１３を 収納している。ボール１３は、これらのボールが中央継ぎ手平面Ｅと一致する中 央ケージ平面のケージ窓２３に挿入されることによりボールケージ１４によって １平面内に共同して保持されている。 中央継ぎ手平面Ｅは、また、継ぎ手が連接されるとき外方継ぎ手部材および内 方継ぎ手部材の軸線Ａ_A，Ａ_Iの交点によって画成される継ぎ手中心Ｃを含んでい る。外方継ぎ手部材１１の開放端１７には、継ぎ手が連接されるとき内方継ぎ手 部材１２の接続軸２０用のストッパを形成しかつしたがって、以下で説明される ように、継ぎ手の連接角βを制限する内方円錐２４が設けられる。 第２図は破断された方法において外方ボール軌道１８を備えた外方継ぎ手部材 １１を示している。開放端１７において外方ボール軌道１８を切端する前記内方 円錐２４はまだ目視し得る。そのうえ、内方継ぎ手部材が外方継ぎ手部材に対し てその最大量によつて連接されるときボール１３によって取られる位置において ボール軌道１８内のボール１３が示されている。この場合に、再び以下で参照さ れる、軸線間の最大連接角度βは図面に示されるβ／２の外方継ぎ手部材に対す るケージの連接角に至る。中央継ぎ手平面Ｅに対してケージの中央平面を対応し て連接することにより、ボール１３は、また、角度β／２だけ中央継ぎ手平面Ｅ から動かされる。ボールの中心Ｍは外方ボール軌道１８の鎖線中心線に追随し、 この中心線は、軸線Ａ_Aのその中心Ｚが中央継ぎ手平面Ｅに対してずれＯ₁により 、かつ同一に正接しかつ軸線Ａ_Aに対して平行に延びる直線Ｇによりずれている 半径Ｒ₁を有する円弧Ｓによって画成されている。図示されたボール位置におい て、外方ボール軌道１８中のボールの接触点Ｂはボール中心Ｍを通る半径方向平 面に位置決めされている。内方円錐２４によって画成された軌道端縁部に対して 、接触点Ｂは、軌道端での考え得る縁部破壊のために、減少されるべきでない、 最大軸方向距離Ｌにある。接触点Ｂと中央継ぎ手平面Ｅとの間の距離は参照符号 Ｎで示されている。 第３図は継ぎ手中心Ｃにおける外方継ぎ手部材１１の軸線Ａ_Aと内方継ぎ手部 材１１の軸線Ａ_Iとの間の上述した継ぎ手連接角度βを示している。この場合に 、接続軸２０は内方継ぎ手部材を置き換え；この位置において、内方円錐２４に 対して載置するようになる。かくして角度βに対する連接度を制限することによ り、接触点Ｂとボール軌道１８の軌道端縁部との間の最小距離Ｌが保証されてい る。 第４図は、外方継ぎ手部材３１、内方継ぎ手部材３２、トルク伝達ボール３３ 、およびボールケージ３４からなっている本発明の定速度自在継ぎ手を示してい る。一端において、外方継ぎ手部材３１は継ぎ手ジャーナル３６によって追随さ れる基部３５により閉止されている。外方継ぎ手部材３１の開口３７は基部３５ と軸方向反対に設けられる。外方継ぎ手部材３１内には、開放端３７から見られ るならば、切り取りがない−これは絶対に必須であることなしに−複数の周部に 分布された外方ボール軌道３８の１つが示されている。内方継ぎ手部材３２は、 固定リング４1によって軸方向に固定される接続軸４０が挿入される中央開口３ ９を備えている。内方継ぎ手部材３２内には、中央継ぎ手平面Ｅに関連して、外 方継ぎ手部材に対して対称的に延びそして−開放端３７から見られる場合に−切 り取りがない、複数の周部に分布された内方ボール軌道４２の１つが示されてい る。外方ボール軌道３８および内方ボール軌道４２は対で互いに連係しかつ共同 して対でトルク伝達ボール３３を収納している。ボール３３は、これらのボール が中央継ぎ手平面Ｅと一致する、ボールケージ３４の中央ケージ平面のケージ窓 ４３に挿入されかつボールケージ３４によって１平面内に共同して保持されてい る。中央継ぎ手平面Ｅは、また、継ぎ手が連接されるとき外方継ぎ手部材および 内方継ぎ手部材の軸線Ａ_A，Ａ_Iの交点によって画成される継ぎ手中心Ｃを含んで いる。外方継ぎ手部材において、開放端３７のその側に、継ぎ手が連接されると き接続軸４０用のストッパを形成し得る内方円錐４４が設けられる。それぞれの 軌道基部に対して平行に延びかつボール３３（図示せず）の中心において互いに 交差するボール軌道３８，４２の中心線は転回点を含んでいる。外方ボール軌道 ３８が、開放端３７に向かって、外方ボール軌道の中心線の端部分の曲率の中心 がそれぞれ、外方継ぎ手部分および前記中心線の外側に位置決めされることによ り、例えば、長手方向軸線Ａ_Aから離れて動く。したがって、内方ボール軌道４ ２は、基部端３５に向かって、内方ボール軌道の中心線の端部分の曲率中心が それぞれ、内方継ぎ手部分および前記中心線の外側に位置決めされることにより 、長手方向軸線Ａ_Iから離れて動く。 第５図は破断された方法において外方ボール軌道３８を備えた外方継ぎ手部材 ３１を示している。開放端３８において外方軌道ベース３８を切断する前記内方 円錐４４を見ることができる。そのうえ、ボール軌道３８内のボール３３は、内 方継ぎ手部材が不変の連接角度γによって外方継ぎ手部材に対して連接されると き取る位置において示されている。以下で参照される、軸線間の最大連接角度β は図面に示されるβ／２の外方継ぎ手部材に対するケージの連接角に至る。した がって中央継ぎ手平面Ｅに対して連接されているケージの中央平面により、ボー ル１３は、また、角度β／２だけ中央継ぎ手平面Ｅから動かされる。ボールの中 心Ｍは外方ボール軌道３８の鎖線中心線に追随し、この中心線は、軸線Ａ_A上の その中心Ｚが中央継ぎ手平面Ｅに対してずれＯ_Z1により、かつ長手方向軸線Ａ_A から距離Ｏ_Y2において継ぎ手の外側に延びている直線上のその中心Ｚ₂が中央継 ぎ手平面Ｅに対してずれＯ_Z2だけずれる半径Ｒ₂を有する隣接する第２の円弧Ｓ₂ により画成される。 不変であると見なされる連接角度βにより、ボール中心Ｍは中央継ぎ手面Ｅに 向かって僅かに移動される。他方で、外方ボール軌道でのボール３３の接触点Ｂ はボール中心Ｍの後ろで中央継ぎ手面Ｅに対して戻ってかつまた半径方向外方に 動いた。結果として、中央継ぎ手面からの接触点Ｂの距離Ｎ＊は以前の距離Ｎに 比して小さくなる。これは軌道端縁部から接触点の最小軸方向距離Ｌを維持する ことにより、内方円錐４４の位置が基部１５に向かって移動され得る、すなわち 、外方継ぎ手部材が短くされた。 第６図は外方継ぎ手部材３１の軸線Ａ_Aと内方継ぎ手部材３２の軸線Ａ_Iとの間 の上述した継ぎ手連接角度βを示している。第６図において、内方継ぎ手部材は 、この位置において、既述のごとく、内方円錐の移動の結果として内方円錐４４ から或る距離に位置決めされる、接続軸４０によって置き換えられている。結果 として、連接角度βを変化することなく、トルク伝達能力を増大するために接続 軸４０の太さを増すことが可能となる。図示からのずれにおいて内方円錐の位置 が接続軸の太さを保持しながらかつボール軌道の端部からの接触点Ｂの適切な 安全距離Ｌを維持しながら僅かに変化されるならば、連接角度βは増大されるこ とができる。 参照符号のリスト １１，３１ 外方継ぎ手部材 １２，３２ 内方継ぎ手部材 １３，３３ ボール １４，３４ ボールケージ １５，３５ 基部 １６，３６ 継ぎ手ジャーナル １７，３７ 継ぎ手開口 １８，３８ 外方ボール軌道 １９，３９ 内方開口 ２０，４０ 接続軸 ２１，４１ 固定リング ２３，４３ ケージ窓 ２４，４４ 内方円錐

【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項 【提出日】平成１０年８月１９日（１９９８．８．１９） 【補正内容】 補正された請求の範囲 １．外方ボール軌道（３８）を備えた外方継ぎ手部材（３１）、内方ボール軌 道（４２）を備えた内方継ぎ手部材（３２）、対応する子午線面に位置決めされ た対の外方および内方ボール軌道（３８，４２）によって案内されるトルク伝達 ボール（３３）、および周部に分布された窓（４３）内に前記ボール（３３）を 収容しかつ共通面内に前記ボールを保持しそして継ぎ手が連接されるとき角度二 分平面上に前記ボールを案内するボールケージ（３４）を有し、前記外方および 内方ボール軌道（３８，４２）の中心線が互いに隣接する少なくとも２つの異な って屈曲された部分から構成され、前記外方および内方のボール軌道（３８，４ ２）の中心線各ボールの中心において交差しかつ中央継ぎ手平面Ｅに関連して相 対的に対称になっている定速度自在継ぎ手において、 前記外方継ぎ手部材（３１）の前記ボール軌道（３８）の中心線Ｓが各々凸状 に屈曲された内方部分Ｓ₁および解放端（３７）に向かって、反対に屈曲された 凹状端部分Ｓ₂からなりそして 前記内方継ぎ手部材（３２）の前記ボール軌道（４２）の中心線が各々凸状に 屈曲された外方部分および前記外方継ぎ手部材（３１）の基部端（３５）に向か って、反対に屈曲された、凹状端部分からなることを特徴とする定速度自在継ぎ 手。 ２．前記内方部分Ｓ₁が前記外方継ぎ手部材（３１）の内部で中心Ｚ₁のまわり に屈曲された方法において各々延びることを特徴とする請求項１に記載の定速度 自在継ぎ手。 ３．前記端部分Ｓ₂が前記外方継ぎ手部材（３１）の外部で中心Ｚ₂のまわりに 屈曲された方法において各々延びることを特徴とする請求項１または２に記載の 定速度自在継ぎ手。 ４．前記中心線の前記端部分Ｓ₂が中心線Ｓの内方部分Ｓ₁に連続して隣接する ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の定速度自在継ぎ手。 ５．前記中心線の前記端部分Ｓ₂が転回点において前記中心線の前記内方部分 Ｓ₁に隣接することを特徴とする前記請求の範囲のいずれか１項に記載の定速度 自在継ぎ手。 ６．それぞれの転回点において中心線Ｓ上の接線が軸線平行であることを特徴 とする前記請求の範囲のいずれか１項に記載の定速度固定継ぎ手。 ７．前記中心線の端部分Ｓ₂および内方部分Ｓ₁が円弧であることを特徴とする 前記請求の範囲のいずれか１項に記載の定速度自在継ぎ手。 ８．前記端部分Ｓ₂の曲率半径Ｒ₂が前記中心線の前記内方部分Ｓ₁の曲率半径 Ｒ₁より小さいことを特徴とする前記請求の範囲のいずれか１項に記載の定速度 自在継ぎ手。 ９．前記外方継ぎ手部材（３１）の前記ボール軌道（３８）の前記内方部分Ｓ₁ が前記外方継ぎ手部材（３１）の前記開放端（３７）に向かって中央継ぎ手面 Ｅを超えて１０°だけ延びることを特徴とする前記請求の範囲のいずれか１項に 記載の定速度自在継ぎ手。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．外方ボール軌道（３８）を備えた外方継ぎ手部材（３１）、内方ボール軌 道（４２）を備えた内方継ぎ手部材（３２）、対応する子午線面に位置決めされ た対の外方および内方ボール軌道（３８，４２）によって案内されるトルク伝達 ボール（３３）、および周部に分布された窓（４３）内に前記ボール（３３）を 収容しかつ共通面内に前記ボールを保持しそして継ぎ手が連接されるとき角度二 分平面上に前記ボールを案内するボールケージ（３４）を有し、前記外方および 内方ボール軌道（３８，４２）の中心線が互いに隣接する少なくとも２つの異な って屈曲された部分から構成される定速度自在継ぎ手において、 前記外方継ぎ手部材（３１）の前記ボール軌道（３８）の中心線Ｓが各々凸状 に屈曲された内方部分Ｓ₁および開放端（３７）に向かって、反対に屈曲された 凹状端部分Ｓ₂からなることを特徴とする定速度自在継ぎ手。 ２．前記内方部分Ｓ₁が前記外方継ぎ手部材（３１）の内部で中心Ｚ₁のまわり に屈曲された方法において各々延びることを特徴とする請求項１に記載の定速度 自在継ぎ手。 ３．前記端部分Ｓ₂が前記外方継ぎ手部材（３１）の外部で中心Ｚ₂のまわりに 屈曲された方法において各々延びることを特徴とする請求項１または２に記載の 定速度自在継ぎ手。 ４．前記中心線の前記端部分Ｓ₂が中心線Ｓの内方部分Ｓ₁に連続して隣接する ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の定速度自在継ぎ手。 ５．前記中心線の前記端部分Ｓ₂が転回点において前記中心線の前記内方部分 Ｓ₁に隣接することを特徴とする前記請求の範囲のいずれか１項に記載の定速度 自在継ぎ手。 ６．それぞれの転回点において中心線Ｓ上の接線が軸線平行であることを特徴 とする前記請求の範囲のいずれか１項に記載の定速度固定継ぎ手。 ７．前記中心線の端部分Ｓ₂および内方部分Ｓ₁が円弧であることを特徴とする 前記請求の範囲のいずれか１項に記載の定速度自在継ぎ手。 ８．前記端部分Ｓ₂の曲率半径Ｒ₂が前記中心線の前記内方部分Ｓ₁の曲率半 径Ｒ₁より小さいことを特徴とする前記請求の範囲のいずれか１項に記載の定速 度自在継ぎ手。 ９．前記外方継ぎ手部材（３１）の前記ボール軌道（３８）の前記内方部分Ｓ₁ が前記外方継ぎ手部材（３１）の前記開放端（３７）に向かって中心継ぎ手面 Ｅを超えて１０°だけ延びることを特徴とする前記請求の範囲のいずれか１項に 記載の定速度自在継ぎ手。