JP2003184904A - 長手方向の突入ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量の設計と高度の強度を組み合わせる前記
型の長手方向突入ユニットを提供する。 【解決手段】 第１取着部品に接続されるように周部に
分布した、内方の、長手方向に延びる第１ボール溝２２
を有している輪郭が付けられた外方スリーブ２１、外方
スリーブの内部に位置決めされかつ第２取着部品に接続
されるように周部に分布した第２ボール溝３２を有する
ジャーナル３１、第１および第２溝から成る溝対に配置
される複数群のボール４１、外方スリーブとジャーナル
との間の環状空間に位置決めされかつ前記複数群のボー
ルを相対的な位置に各々固定するスリーブ形状のボール
ケージ４２から成る。外方スリーブが±１５％の壁厚さ
の最大偏差の実質上均一な壁厚さを有する材料からなり
かつ第１取着部品に向かって、第１ボール溝に隣接する
領域において、第１筒状突起２３に一体的に変化しかつ
第２取着部品に向かって、第１ボール溝２２に隣接する
領域において、第２筒状突起２５に一体的に変化する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、第１取着部品に接
続されるように周部に分布した、内方の、長手方向に延
びる第１ボール溝を有している輪郭が付けられた外方ス
リーブ、前記輪郭が付けられた外方スリーブの内部に位
置決めされかつ第２取着部品に接続されるように周部に
分布した、外方の、長手方向に延びる第２ボール溝を有
している輪郭が付けられたジャーナル、第１および第２
溝からなっている対に配置される複数群のボール、およ
び前記輪郭が付けられた外方スリーブと前記輪郭が付け
られたジャーナルとの間の環状空間に位置決めされかつ
前記複数群のボールをそれらのそれぞれの位置に相対的
に固定するスリーブ形状のボールケージからなってい
る、軸構体におけるトルク伝達用長手方向の突入ユニッ
トに関する。 【０００２】 【従来の技術】かかる軸方向突入ユニットは、運転中、
長さの変化を受け、例えばとくに自動車においてその長
さの変化が社着部品の１つの圧縮および跳ね返り運動に
よって発生される、軸構体におけるトルクの伝達に役立
つ。軸構体に参照されるかぎり、また、軸構体は、その
場合に溶接されたフランジおよび被覆（スリップオン）
ハブのごとき取着部片に直接接続される長手方向突入ユ
ニットそれ自体によって主として形成されることができ
る。 【０００３】トルクにより輪郭が付けられたスリーブが
輪郭が付けられたジャーナルに対して移動されるとき、
内方および外方ボール溝内のボールの転動運動はあらゆ
る摺動摩擦から実質上自由で、その結果ボールかつした
がってすべてのボールを有するボールケージは２つの部
品間の相対的な突入距離の半分をカバーし、したがって
低摩擦性質からなるような長手方向突入ユニットの長さ
の変化を許容する。突入通路の端部分において、ボール
ケージ用のまたはボール用の軸方向のストッパが輪郭が
付けられたスリーブ内にまたは輪郭が付けられたジャー
ナル上に設けられねばならない。通常の運転状態によ
り、ボールケージは好ましくは軸方向のストッパに達す
るべきでないが、設計によって特定された突入通路上で
自由に移動可能にすべきであり、かくして溝内のボール
のあらゆる摺動摩擦を回避する。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】この型の構体は、−組
み立て中の取着部品間の距離の許容誤差および／または
とくに継ぎ手の、取着部品間の距離の変化を補償するた
めに−運転中に低摩擦突入条件を必要とする、トルク伝
達軸、とくに駆動軸において使用される。運転中および
トルクの伝達中、かかる駆動軸は、輪郭が付けられたス
リーブのおよび輪郭が付けられたジャーナルの相互に係
合する部分が、必要によって、ボール溝の領域において
捻れを受けるために問題をこうむる。 【０００５】トルクの伝達中の輪郭が付けられたスリー
ブのおよび輪郭が付けられたジャーナルの捻れ運動の結
果として、異なる断面平面のボールにおいて均一な負荷
状態が発生器し得る。これは、滑らかでかつ容易な可動
性に逆の影響を及ぼしかつ早期の機能不全に至るかもし
れない。これを回避するために、両方の部品が高度の剛
性を特徴付けることが望ましい。 【０００６】本発明の目的は、軽量の設計と高度の強度
を組み合わせる前記型の長手方向突入ユニットを提供す
ることにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の目的は、輪郭が
付けられた外方スリーブが±１５％の壁厚さの最大偏差
の実質上均一な壁厚さを有する材料からなりかつ第１取
着部品に向かって、前記第１ボール溝に隣接する領域に
おいて、第１筒状突起に一体的に変化し、かつ第２取着
部品に向かって、前記第１ボール溝に隣接する領域にお
いて、第２筒状突起に一体的に変化することによって達
成される。 【０００８】記載された２つの筒状突起は輪郭が付けら
れた外方スリーブの寸法的剛性を改善する。輪郭が付け
られた外方スリーブの製造中、２つの筒状突起は筒状部
材から形成されていることによってとくに容易に製造さ
れることができる。取着端での第１の筒状突起は、当接
接続を介してまたは隣接する軸管に挿入またはその上で
摺動されることによって、容易な方法において接続され
ることができる。 【０００９】輪郭が付けられたジャーナルの取着部品に
向いている、挿入端での第２の筒状突起は、ボールケー
ジ内に保持されるボール用の密封体およびストッパとし
て設計されることができる。第２の筒状突起がボール溝
の断面より大きな内径を有するならば、圧力嵌めによっ
て密封およびストッパ手段を収容することができる。 【００１０】好適な実施の形態によれば、第１筒状突起
の内径がボールケージ内に作用的に正確な方法において
保持されるボールのまわりの包囲円より大きい。これは
取着端から挿入されるようなボールを備えたボールケー
ジを許容する。ボールケージようのストッパ手段はその
場合において任意に第１筒状突起に挿入されることがで
き、それに対してボールケージは輪郭が付けられたスリ
ーブ内で輪郭が付けられたジャーナルから接続解除され
ることはできない。 【００１１】輪郭が付けられたジャーナルは、好ましく
は、とくに±１５％の壁厚さの最大偏差の実質上均一な
壁厚さを有する材料から、中空のジャーナルの形で設け
られる。この手段は輪郭が付けられたジャーナルでの重
量および材料に関しての最大の節約を許容し、その節約
はこれまでは可能でなかった。好適な実施の形態におい
て、第２取着部品に向かって、第１ボール溝に隣接する
領域において、前記輪郭が付けられたジャーナルは筒状
部分に一体に変化するように製造され、その外径は第２
の輪郭が付けられた溝のまわりの包囲円に実質上対応し
ている。 【００１２】第１ボール溝に隣接する領域において、前
記輪郭が付けられたスリーブは、好ましくは、高い磨耗
強度を含みかつそれ自体に、均一の壁厚さを含んでいる
金属外装を備えている。 【００１３】輪郭が付けられたジャーナルおよび輪郭が
付けられた外方スリーブの両方は変形によって管から製
造されることができ、かつ外装を備えた輪郭が付けられ
た外方スリーブは圧力嵌めで挿入された外装スリーブを
備えた管から製造されることができる。輪郭が付けられ
た外方スリーブと輪郭が付けられたジャーナルとの間の
半径方向の材料の予備緊張は強度増加作用を有してい
る。類似して、輪郭が付けられたジャーナルはボール溝
の領域に外装を備えることができ、その外装は管上に摺
動されかつ管とともに、輪郭が付けられたジャーナルに
変形される外装スリーブからなることができる。 【００１４】 【発明の実施の形態】図１および図２は以下で共同して
説明される。それらの図は各々輪郭が付けられた外方ス
リーブ２１、輪郭が付けられたジャーナル３１、複数群
のボール４１およびスリーブ形状のボールケージ４２を
含んでいる本発明の軸方向の突入ユニット１１の長手方
向断面図を示している。右側で、輪郭が付けられた外方
スリーブ２１は第１取着部品、とくに管状軸に接続され
得る。 【００１５】左側で、輪郭が付けられたジャーナル３１
は第２の取着部品、とくに被覆された継ぎ手構成要素に
接続されることができる。その内部で、実質上均一の壁
厚さを有する材料からなっている輪郭が付けられた外方
スリーブは長手方向に延びるボール溝２２を含んでい
る。第１取着部品の端部で、輪郭が付けられた外方スリ
ーブは、その内径がボールケージ４２によって保持され
るようにその設計に関連する作用的に正確な位置におい
てボール４１のまわりの包囲円より大きい、第１の筒状
突起２３に向かって膨張させられる。 【００１６】ボールケージはしたがって第１の筒状突起
２３を通って右から第１ボール溝２２に挿入され得る。
筒状突起２３は隣接する管状軸を接続ししかも溶接しま
たは任意にボール溝の突き出ている部分２４で停止し得
る軸を挿入するのに適する。第２の取着部片に向かっ
て、輪郭が付けられた外方スリーブは、その内径がボー
ル溝２２の領域に対して減少される第２の筒状突起２５
を含んでいる。前記筒状突起２５はその自由端で輪郭が
付けられた管２１の寸法的な剛性を増加する。 【００１７】この点において留意されるべきことは、第
１の筒状突起２３と同様に、第２の筒状突起２５は溝部
分に対して大きさが増加され得る。これは輪郭が付けら
れたジャーナル３１に対して密封作用を有する密封手段
の受容を容易にさせる。輪郭が付けられたジャーナル３
１、また、実質上均一な壁厚さを有する材料からなりか
つその外側上で第２のボール溝３２を形成する。 【００１８】ボール溝領域の端部で、輪郭が付けられた
ジャーナル３１は、その外径が第２のボール溝３２のま
わりの包囲円に対応する筒状部分３３に変化する。前記
筒状部分３３にはその外径が筒状部分３３の外径を超え
ないより大きい壁厚さをおよびスプライン３５をそして
固定溝３６を有する部分３４が続いている。この方法に
おいて、輪郭が付けられたジャーナル３１は輪郭が付け
られたスリーブ２１に両方向から挿入され得る。 【００１９】ボール溝の領域の自由端部で、輪郭が付け
られたジャーナル３１の断面は均一である。輪郭が付け
られたスリーブおよび輪郭が付けられたジャーナルが実
質上均一の壁厚さを有する材料からなる仕様は主として
第１のボール溝２２のおよび第２のボール溝３２の長手
方向部分に関する。しかしながら、ほぼ、これは、ま
た、輪郭が付けられたジャーナルでの部分３４に対して
ではなく、筒状突起２３，２５および筒状部分３３に適
用される。 【００２０】図１と図２による２つの実施の形態間の僅
かな差異は、図１による第１の実施の形態における第２
の筒状突起２５の異なる直径のため、ボールケージ４２
が第２の筒状突起２５への遷移で停止することに存し、
これに反して図２による第２の実施の形態において、第
１のボール４１は第２の筒状突起２５への遷移でボール
溝の突き出ている部分２６に対して停止する。 【００２１】図３は、詳細な形において、図１による輪
郭が付けられたスリーブ２１を示している。同一の詳細
は同一の参照符号が付されている。その範囲で、参照は
同一の説明に完全になされる。 【００２２】図４は、図３による輪郭が付けられたスリ
ーブを断面図で示している。成形されたボール溝２２を
有する実質上円形の基本形状を見ることができる。とく
に、この断面形状は、均一な壁厚さを有する最初に丸い
管から形成されることによって得られることができ、そ
して成形作業はマンドレル上で長手方向に管を引き出す
ことによってまたはコア上の連続ハンマリングによって
行われることができる。断面（内側または外側上の）に
おける各表面点において接線に対して垂直に測定される
最終の壁厚さは平均値に対して±１５％の範囲内で変動
するように許容される。 【００２３】図５は図３に示した実施の形態と大体同一
である僅かに変更された実施の形態の輪郭が付けられた
スリーブ２１'を示している。同一の詳細は同一の参照
符号が付与された。その範囲で、図１の説明が再び参照
される。第１のボール溝２２の領域において、耐磨耗性
の走行溝を形成するのに役立つ外装２７を見ることがで
きる。外装は、好ましくは、成形作業前に、円形の管内
に摺動され、圧力嵌めによって保持されそして円形の管
とともに、上述した成形過程にしたがったスリーブから
製造される。 【００２４】図６は輪郭が付けられたスリーブ２１'を
断面図で示し、そして外装２７はまた実質上均一の厚さ
を有することが見られ得る。断面（内側または外側上
の）における各表面点において接線に対して垂直に測定
される、合計の厚さは、再び平均値に対して±１５％の
範囲内で変化するように許容される。 【００２５】図７は詳細の形において図１および図２に
よるユニットの輪郭が付けられたジャーナル３１を示し
ている。同一の詳細は同一の参照符号が付与された。そ
の範囲で、図１および図２の説明が参照される。 【００２６】図８は、図７による輪郭が付けられたジャ
ーナルを断面図で示している。再び、個々のボール溝３
２が形成された円形の管の型の基本形状が示される。再
び、好適な製造方法は引き出しまたは丸いハンマリング
によって円形の管を変形することに存している。この場
合に、また、輪郭が付けられたスリーブに関連して説明
された均一の壁厚さは、上述されたように、壁断面に対
して垂直に測定される各場合において、平均値に対して
±１５％の範囲内で変化するように許容される。 【００２７】図９は図７に示した実施の形態に大体対応
する僅かに変更された実施の形態の輪郭が付けられたジ
ャーナル３１'を示している。同一の詳細は同一の参照
符号が付与された。その範囲で、図７、図１および図２
の説明が参照される。第２のボール溝３２の領域におい
て、耐磨耗性の走行溝を形成するのに役立つ外装２７を
識別することができる。外装は、好ましくは、成形作業
前に、円形の管内に摺動され、圧力嵌めによって保持さ
れそして円形の管とともに、変形過程にしたがったスリ
ーブから製造される。 【００２８】図１０は輪郭が付けられたジャーナル３
１'を断面図で示し；また、実質上均一の壁厚さを有す
る外装３７を示している。合計の厚さは、断面（内側ま
たは外側上の）における各表面点において接線に対して
垂直に再び測定され、かつこの場合に、また平均値に関
連して±１５％の範囲内で変化するように許容される。 【００２９】本発明による長手方向の突入ユニットの構
成を列挙すると以下の通りである。 【００３０】１．第１取着部品に接続されるように周部
に分布した、内方の、長手方向に延びる第１ボール溝
（２２）を有している輪郭が付けられた外方スリーブ
（２１）、前記輪郭が付けられた外方スリーブ（２１）
の内部に位置決めされかつ第２取着部品に接続されるよ
うに周部に分布した、外方の、長手方向に延びる第２ボ
ール溝（３２）を有している輪郭が付けられたジャーナ
ル（３１）、第１および第２ボール溝（２２，３２）か
らなっている対に配置される複数群のボール（４１）、
および前記輪郭が付けられた外方スリーブ（２１）と前
記輪郭が付けられたジャーナル（３１）との間の環状空
間に位置決めされかつ前記複数群のボール（４１）をそ
れらのそれぞれの位置に相対的に固定するスリーブ形状
のボールケージ（４２）からなっている、軸構体におけ
るトルク伝達用長手方向の突入ユニット（１１）におい
て、前記輪郭が付けられた外方スリーブ（２１）が±１
５％の壁厚さの最大偏差の実質上均一な壁厚さを有する
材料からなりかつ前記第１取着部品に向かって、前記第
１ボール溝（２２）に隣接する領域において、第１筒状
突起（２３）に一体的に変化し、かつ前記第２取着部品
に向かって、前記第１ボール溝（２２）に隣接する領域
において、第２筒状突起（２５）に一体的に変化するこ
とを特徴とする長手方向の突入ユニット。 【００３１】２．前記第１筒状突起（２３）の内径が前
記ボールケージ（４２）内に作用的に正確な方法におい
て保持される前記ボール（４１）のまわりの包囲円より
大きいことを特徴とする前記第１項に記載の長手方向の
突入ユニット。 【００３２】３．前記第２筒状突起（２５）の内径が前
記ボールケージ（４２）内に作用的に正確な方法におい
て保持される前記ボール（４１）のまわりの包囲円より
小さいことを特徴とする前記第１または２項に記載の長
手方向の突入ユニット。 【００３３】４．前記第２筒状突起（２５）の内径が前
記輪郭が付けられたジャーナルの断面のまわりの包囲円
より僅かだけ大きいことを特徴とする前記第１〜３項の
内の何れか１項に記載の長手方向の突入ユニット。 【００３４】５．前記輪郭が付けられたジャーナル（３
１）は、とくに±１５％の壁厚さの最大偏差の実質上均
一な壁厚さを有する材料からなっている、中空のジャー
ナルの形で設けられることを特徴とする前記第１〜４項
の内の何れか１項に記載の長手方向の突入ユニット。 【００３５】６．前記第２取着部品に向かって、前記第
１ボール溝（３２）に隣接する領域において、前記輪郭
が付けられたジャーナル（３１）が筒状部分（３３）に
一体に変化することを特徴とする前記第５項に記載の長
手方向の突入ユニット。 【００３６】７．前記筒状部品（３３）の外径が前記輪
郭が付けられたジャーナルの断面のまわりの包囲円とほ
ぼ同一の大きさであることを特徴とする前記第６項に記
載の長手方向の突入ユニット。 【００３７】８．少なくとも前記輪郭が付けられた外方
スリーブ（２１）、任意にまた、前記輪郭が付けられた
ジャーナル（３１）が前記ボール溝（２２，３２）用の
高い磨耗強度を有する外装（２７）を含んでいる２層材
料からなっていることを特徴とする前記第１〜７項の内
の何れか１項に記載の長手方向の突入ユニット。 【００３８】 【発明の効果】叙上のごとく、本発明は、第１取着部品
に接続されるように周部に分布した、内方の、長手方向
に延びる第１ボール溝を有している輪郭が付けられた外
方スリーブ、前記輪郭が付けられた外方スリーブの内部
に位置決めされかつ第２取着部品に接続されるように周
部に分布した、外方の、長手方向に延びる第２ボール溝
を有している輪郭が付けられたジャーナル、第１および
第２溝からなっている対に配置される複数群のボール、
および前記輪郭が付けられた外方スリーブと前記輪郭が
付けられたジャーナルとの間の環状空間に位置決めされ
かつ前記複数群のボールをそれらのそれぞれの位置に相
対的に固定するスリーブ形状のボールケージから成って
いる、軸構体におけるトルク伝達用長手方向の突入ユニ
ットにおいて、前記輪郭が付けられた外方スリーブが±
１５％の壁厚さの最大偏差の実質上均一な壁厚さを有す
る材料からなりかつ前記第１取着部品に向かって、前記
第１ボール溝に隣接する領域において、第１筒状突起に
一体的に変化し、かつ前記第２取着部品に向かって、前
記第１ボール溝に隣接する領域において、第２筒状突起
に一体的に変化する構成としたので、軽量の設計と高度
の強度を組み合わせる前記型の長手方向突入ユニットを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】第１の実施の形態における、本発明による軸方
向突入ユニットを示す長手方向断面図である。 【図２】詳細の形において図１によるユニットの輪郭が
付けられた外方のスリーブを示す長手方向断面図であ
る。 【図３】図２による輪郭が付けられた外方のスリーブの
断面図である。 【図４】図３による輪郭が付けられた外方のスリーブの
長手方向断面図である。 【図５】詳細の形において変更された実施の形態の図３
と同様な輪郭が付けられた外方のスリーブを示す長手方
向断面図である。 【図６】図５による輪郭が付けられた外方のスリーブの
断面図である。 【図７】詳細の形において図１および図２によるユニッ
トの輪郭が付けられたジャーナルを示す長手方向断面図
である。 【図８】図７による輪郭が付けられたジャーナルの断面
図である。 【図９】詳細の形において変更された実施の形態の図７
の輪郭が付けられたジャーナルと同様な輪郭が付けられ
たジャーナルを示す長手方向断面図である。 【図１０】図９による輪郭が付けられたジャーナルの断
面図である。 【符号の説明】 １１ 長手方向突入ユニット ２１ 輪郭が付けられた外方のスリーブ ２２ 第１のボール溝 ２３ 第１筒状突起 ２５ 第２筒状突起 ２７ 外装 ３１ 輪郭が付けられたジャーナル ３２ 第２のボール溝 ３３ 筒状部分 ４１ ボール ４２ ボールケージ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルベルト・ツェルマーク ドイツ連邦共和国 デー−63856 ベッセ ンバッハ、バッハシュトラーセ 49 (72)発明者 アーネ・ベルガー ドイツ連邦共和国 デー−53804 ムッフ、 ニーダーハイムバッハ 18

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 第１取着部品に接続されるように周部に
   分布した、内方の、長手方向に延びる第１ボール溝（２
   ２）を有している輪郭が付けられた外方スリーブ（２
   １）、 前記輪郭が付けられた外方スリーブ（２１）の内部に位
   置決めされかつ第２取着部品に接続されるように周部に
   分布した、外方の、長手方向に延びる第２ボール溝（３
   ２）を有している輪郭が付けられたジャーナル（３
   １）、 第１および第２ボール溝（２２，３２）からなっている
   対に配置される複数群のボール（４１）、および前記輪
   郭が付けられた外方スリーブ（２１）と前記輪郭が付け
   られたジャーナル（３１）との間の環状空間に位置決め
   されかつ前記複数群のボール（４１）をそれらのそれぞ
   れの位置に相対的に固定するスリーブ形状のボールケー
   ジ（４２）からなっている、軸構体におけるトルク伝達
   用長手方向の突入ユニット（１１）において、 前記輪郭が付けられた外方スリーブ（２１）が±１５％
   の壁厚さの最大偏差の実質上均一な壁厚さを有する材料
   からなりかつ前記第１取着部品に向かって、前記第１ボ
   ール溝（２２）に隣接する領域において、第１筒状突起
   （２３）に一体的に変化し、かつ前記第２取着部品に向
   かって、前記第１ボール溝（２２）に隣接する領域にお
   いて、第２筒状突起（２５）に一体的に変化することを
   特徴とする長手方向の突入ユニット。