JPH08254218A - 等速回転継手 - Google Patents

等速回転継手

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JPH08254218A
JPH08254218A JP8081811A JP8181196A JPH08254218A JP H08254218 A JPH08254218 A JP H08254218A JP 8081811 A JP8081811 A JP 8081811A JP 8181196 A JP8181196 A JP 8181196A JP H08254218 A JPH08254218 A JP H08254218A
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outer joint
recess
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ペーター・シュヴェルツラー
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ディーター・ブルガルト
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ノルベルト・ホフマン
Michael Ricks
ミカエル・リクス
Hans-Heinrich Welschof
ハンス・ハインリッヒ・ヴェルショフ
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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  • Structure Of Receivers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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
するトリポードジョイントを提供することである。 【解決手段】 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、
それぞれ凹部911 の底面1021と、アウタジョイントの軌
道931,941 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
曲率半径が走行面1101のそれより大きい構成とする。

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、該配置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、軸方向
でアウタジョイントの長手凹部内で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
に対し長手方向に摺動可能にジャーナル上で案内されて
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
れぞれ凹部の底面と、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、で
支えてあ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。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。
【０００４】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。
【０００５】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。
【０００６】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。
【０００７】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。
【０００８】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。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。
【０００９】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。
【００１０】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。
【００１１】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。
【００１２】
【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。
【００１３】
【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
いた環状肩面を有し、該肩面が専ら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にある。
【００１４】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。
【００１５】好ましい構成によれば環状肩面が球形に湾
曲しており、曲率半径が横断面で見て走行面のそれより
大きい。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ある。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。
【００１６】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。
【００１７】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。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。
【００１８】
【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。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。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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は曲率半径が球欠形走行面1101より大きい球形
面として構成されている。
【００２２】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。
【００２３】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。
【００２４】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は曲率半径が球欠形走行面150 より大
きい球形面として構成されている。
【００２５】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。
【００２６】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。
【００２７】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。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。
【００２８】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(931,9
41) 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(9
21) 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(911) 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(911) の底面(102 1)と、アウタジョイントの軌道
(931,941) 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
面で見て曲率半径が走行面(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。
【００２９】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
(106) により施蓋され、ローラ支持体に対しローラ体(1
06) 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。
【００３０】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,
205)用の軸方向止めとして働き、ローラ支持体(139, 19
9)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。
【００３１】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。
【００３２】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 ペーター・シュヴェルツラー ドイツ連邦共和国 グラットバッハ、エン ツリンガー・ベルク 43 (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

Claims (1)

    【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(9
    31,941) 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(911) 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(9
    91) 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、それぞれ凹部(911) の底
    面(1021)と、アウタジョイントの軌道(931,941) 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(9
    71,981) 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、横断面で見て曲率半径が走行面(1
    101)のそれより大きく、各ローラ構造体と案内肩面(9
    71,981) 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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