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JP4518424B2 - 大きな屈曲角度のためのカウンタトラックジョイント - Google Patents

大きな屈曲角度のためのカウンタトラックジョイント Download PDF

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Description

本発明は、以下の特徴を有するカウンタトラックジョイントの形の等速ジョイントに関する:
長手方向軸線L12と、軸方向で互いに逆向きに位置する接続側および開口側とを有するジョイント外側部分が設けられており、該ジョイント外側部分が外側のボールトラックを有しており、
長手方向軸線L13と、ジョイント外側部分の開口側に向けられたシャフトのための接続手段とを有するジョイント内側部分が設けられており、該ジョイント内側部分が内側のボールトラックを有しており、
外側のボールトラックと内側のボールトラックとが、互いに一緒になってトラックペアを形成しており、
該トラックペアがそれぞれ1つのトルク伝達ボールを収容しており、
ジョイント外側部分とジョイント内側部分との間に環状のボールケージが嵌め込まれており、該ボールケージが、周方向で分配された複数のケージ窓を有しており、該ケージ窓がそれぞれ少なくとも1つのトルク伝達ボールを収容しており、
ボールの中心点がボールケージによってジョイント中心平面EMに保持されていて、ジョイント屈曲時に両長手方向軸線L12,L13の間の角度の二等分線の平面へ案内されるようになっており、
トラックペアの第1の部分に関しては、両長手方向軸線L12,L13が互いに合致する当該ジョイントの真っ直ぐに伸長された状態でジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線M22,M23に対する接線T22,T23に対して平行に延びるトラック基本線に対する接線T22´,T23´の間の開放角αが接続側から開口側に向かって開いており、トラックペアの第2の部分に関しては、両長手方向軸線L12,L13が互いに合致する当該ジョイントの真っ直ぐに伸長された状態でジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線に対する接線T22,T23に対して平行に延びるトラック基本線に対する接線T22´,T23´の間の開放角αが開口側から接続側に向かって開いている。トラックペアの中心線はジョイント中心平面EMに関してほぼ互いに鏡像対称的である。
公知の構成のカウンタトラックジョイントは、整数のトラックペアを有している。これらのトラックペアの第1の半部はジョイント外側部分の開口側に向かって開いている。トラックペアの第2の半部はジョイント外側部分の接続側に向かって開いている。第1の形式のトラックペアと第2の形式のトラックペアとは、周方向で見て交互に配置されている。トラックは、周方向に均一なピッチ角度360゜/nを有する子午平面Rに配置されている。この場合、nはたとえば6、8、10のトラックペアの数を表している。
交互に配置されたトラックペアは、これらのトラックペアがジョイント中心平面EMにおいてトラック基本線に対して接線角度α,αを有するように湾曲させられており、この接線角度α,αは角度量的には互いに等しいが、しかし互いに異なる向きを有している。交互に配置されたトラックペアのトラック延在形状はジョイント中心平面に関して鏡像対称的である。
公知のカウンタトラックジョイントは最大35゜までの比較的小さな屈曲角度しか可能にしない。このことの原因は、ジョイント外側部分の接続側に向かって開いた、つまり開口側に向かって閉じたトラックペアにある。ジョイント外側部分の接続側に向かって開いたトラックペアはジョイント外側部分へのケージの所要の組込み可能性のために開口側へ向かう方向では比較的短くしか形成され得ない。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第10060220号明細書に基づき公知のカウンタトラックジョイントでは、第2のトラックペアのために種々のトラック形状が記載されている。これらのトラック形状はジョイント外側部分とジョイント内側部分とにおける反転点を有するほぼS字形の経過を有するトラック中心線をも包含している。トラック中心線としては、ボールトラック内のボールの中心点の軌道が規定されている。
本発明の根底を成す課題は、冒頭で述べた形式の固定式ジョイントを改良して、高められた屈曲角度を有する固定ジョイント式を提供することである。
この課題を解決するための本発明の第1の解決手段は、以下の特徴を有するカウンタトラックジョイントの形の等速ジョイントにある:
長手方向軸線L12と、軸方向で互いに逆向きに位置する接続側および開口側とを有するジョイント外側部分が設けられており、該ジョイント外側部分が外側のボールトラックを有しており、
長手方向軸線L13と、ジョイント外側部分の開口側に向けられたシャフトのための接続手段とを有するジョイント内側部分が設けられており、該ジョイント内側部分が内側のボールトラックを有しており、
外側のボールトラックと内側のボールトラックとが、互いに一緒になってトラックペアを形成しており、
該トラックペアがそれぞれ1つのトルク伝達ボールを収容しており、
ジョイント外側部分とジョイント内側部分との間に環状のボールケージが嵌め込まれており、該ボールケージが、周方向で分配された複数のケージ窓を有しており、該ケージ窓がそれぞれ少なくとも1つのトルク伝達ボールを収容しており、
ボールの中心点がボールケージによってジョイント中心平面に保持されていて、ジョイント屈曲時に両長手方向軸線の間の角度の二等分線の平面へ案内されるようになっており、
トラックペアのボールトラックの中心線M22,M23が、当該ジョイントを通る半径方向平面Rに位置しており、
トラックペアの第1の部分に関しては、両長手方向軸線L12,L13が互いに合致する当該ジョイントの真っ直ぐに伸長された状態でジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線M22,M23に対する接線T22,T23に対して平行に延びるトラック基本線に対する接線T22´,T23´の間の開放角αが接続側から開口側に向かって開いており、
トラックペアの第2の部分に関しては、両長手方向軸線L12,L13が互いに合致する当該ジョイントの真っ直ぐに伸長された状態でジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線M22,M23に対する接線T22,T23に対して平行に延びるトラック基本線に対する接線T22´,T23´の間の開放角αが開口側から接続側に向かって開いており、
第2のトラックペアの中心線に関して:
ジョイント外側部分でボールトラックの中心線M22が、ジョイント中心平面EMから接続側までの範囲でそれぞれ、ジョイント中心平面EM内のボールトラックの中心線M22に対する接線T22に対する垂直線と長手方向軸線L12との交点に位置する半径中心点MBを有する基準半径RBから半径方向内側へ向かって離れており、
ジョイント内側部分でボールトラックの中心線M23が、ジョイント中心平面EMから開口側までの範囲でそれぞれ、ジョイント中心平面EM内のボールトラックの中心線M23に対する接線T23に対する垂直線と長手方向軸線L13との交点に位置する半径中心点MB´を有する基準半径RB´から半径方向内側へ向かって離れており、
ジョイント外側部分でボールトラックの中心線M22が、ジョイント中心平面EMから開口側までの範囲で前記基準半径RBを半径方向外側へ向かって越えて移動しており、
ジョイント内側部分でボールトラックの中心線M23が、ジョイント中心平面EMから接続側までの範囲で前記基準半径RB´を半径方向外側へ向かって越えて移動している。
これによって提供されたトラック形状を用いると、公知のトラック形状と比較して最大屈曲角度の拡大が可能となる。最初に挙げた特徴、つまり中心線が基準半径から内方へ向かって離れるという特徴は、直接にジョイント中心平面のところで開始するか、またはあとから開始してもよく、この場合、特にプログレッシブに増大する特性を得ることができる。2番目に挙げた特徴、つまり中心線が基準半径を越えて外方へ向かって移動するという特徴は、基準半径から外方へ向かって直接に離反することや、あとからはじめて基準半径と交差し、その後に外方へ向かって離反することを包含している。
本発明の有利な改良形では、当該等速ジョイントが第2のトラックペアの別の特徴を具備している:
ジョイント外側部分でジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線M22の局所的な曲率半径R1が、前記基準半径RBよりも小さく形成されており、
ジョイント内側部分でジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線M23の局所的な曲率半径R1´が、前記基準半径RB´よりも小さく形成されている。
本発明の別の有利な改良形では、当該等速ジョイントが第2のトラックペアの別の特徴を具備している:
ジョイント外側部分でボールトラックの中心線M22が、ジョイント中心平面EMから接続側へ向かってそれぞれ、ジョイント中心点Mに位置する半径中心点を有する基準半径RZの半径方向外側に延びており、
ジョイント内側部分でボールトラックの中心線M23が、ジョイント中心平面EMから開口側へ向かってそれぞれ、ジョイント中心点Mに位置する半径中心点を有する基準半径RZ´の半径方向外側に延びている。
本発明のさらに別の有利な構成は第2のトラックペアの以下に挙げる別の特徴にある:
ジョイント外側部分でボールトラックの中心線M22が、ジョイント中心平面EMから開口側へ向かってそれぞれ前記基準半径RBの半径方向外側に延びており、
ジョイント内側部分でボールトラックの中心線M23が、ジョイント中心平面EMから接続側へ向かってそれぞれ前記基準半径RB´の半径方向外側に延びている。
本発明のさらに別の有利な構成では、以下に挙げる別の特徴が提案される:
ジョイント外側部分でボールトラックの中心線M22が、ジョイント中心平面EMから開口側へ向かってそれぞれジョイント中心点Mを中心とした基準半径RZの半径方向内側に延びており、
ジョイント内側部分でボールトラックの中心線M23が、ジョイント中心平面EMから接続側へ向かってそれぞれジョイント中心点Mを中心とした基準半径RZ´の半径方向内側に延びている。
本発明のさらに別の有利な構成では、第2のトラックベアの以下に挙げる別の特徴が提案される:
外側のボールトラックおよび内側のボールトラックの中心線M22,M23が、それぞれ互いに逆向きに湾曲させられた少なくとも2つの円弧区分を有しており、該円弧区分が所定の反転点で互いに続いており、
外側のボールトラックの反転点W22が、中心平面EMから開口側へ向かって間隔を置いて位置しており、
内側のボールトラックの反転点W23が、中心平面EMから接続側へ向かって間隔を置いて位置しており、
両反転点W22,W23が、それぞれ前記中心線M22,M23と長手方向軸線L12,L13との間隔の最大値の下方に位置している。
1つの具体的な実施態様は第2のトラックベアの以下の特徴を有している:
外側のボールトラックのトラック中心線M22が、第1の円弧と、該第1の円弧に続いて接続側へ向かって第2の円弧とを有しており、第1の円弧が、当該ジョイントの中心平面EMから接続側へ向かって第1の軸方向のオフセットO1aだけずらされて位置しかつ長手方向軸線L12から外方へボールトラックへ向かって第1の半径方向のオフセットO1rだけずらされて位置する中心点M1を有する第1の半径R1を有しており、第2の円弧が、当該ジョイントの中心平面EMから開口側へ向かって第2の軸方向のオフセットO2aだけずらされて位置しかつ長手方向軸線L12から外方へ向かって、第1の半径R1と第1の半径方向のオフセットO1rとからの総和よりも大きな第2の半径方向のオフセットO2rだけずらされて位置する中心点M2を有する第2の半径R2を有しており、
内側のボールトラックのトラック中心線M23が、第1の円弧と、該第1の円弧に続いて開口側へ向かって第2の円弧とを有しており、第1の円弧が、当該ジョイントの中心平面EMから開口側へ向かって第1の軸方向のオフセットO1a´だけずらされて位置しかつ長手方向軸線L13から外方へボールトラックへ向かって第1の半径方向のオフセットO1r´だけずらされて位置する中心点M1´を有する第1の半径R1´を有しており、第2の円弧が、当該ジョイントの中心平面EMから接続側へ向かって第2の軸方向のオフセットO2a´だけずらされて位置しかつ長手方向軸線L13から外方へ向かって、第1の半径R1´と第1の半径方向のオフセットO1r´とからの総和よりも大きな第2の半径方向のオフセットO2r´だけずらされて位置する中心点M2´を有する第2の半径R2´を有している。
この場合、特に第2のトラックベアの以下の別の特徴が規定される:
外側のボールトラックの中心線M22の曲率半径が、中心平面EMから接続側へ向かう経過中に、つまり中心平面EMから接続側へ向かうにつれて減少しており、内側のボールトラックの中心平面M23の曲率半径が、中心平面EMから開口側へ向かう経過中に、つまり中心平面EMから開口側へ向かうにつれて減少している。
この場合、特に第2のトラックベアの以下の別の特徴が規定される:
外側のボールトラックのトラック中心線M22が、第3の半径R3を有する第3の円弧を有しており、該第3の円弧の第3の半径R3が、第1の半径R1を有する第1の円弧に接線方向で同じ湾曲方向で続いており、第3の半径R3が第1の半径R1よりも小さく形成されており、
内側のボールトラックのトラック中心線M23が、第3の半径R3´を有する第3の円弧を有しており、該第3の円弧の第3の半径R3´が、第1の半径R1´を有する第1の円弧に接線方向で同じ湾曲方向で続いており、第3の半径R3´が第1の半径R1´よりも小さく形成されている。
さらに別の構成では、第2のトラックペアで外側のボールトラックの中心線M22の経過に関して第2の円弧に開口側へ向かって軸平行な直線G3が続いており、内側のボールトラックの中心線M23の経過に関して第2の円弧に接続側へ向かって軸平行な直線G3´が続いている。
上記構成に対して択一的な別の構成では、第2のトラックペアで外側のボールトラックの中心線M22の経過に関して第2の円弧に開口側へ向かって、長手方向軸線L12に近づく直線が続いており、内側のボールトラックの中心線M23の経過に関して第2の円弧に接続側へ向かって、長手方向軸線L13に近づく直線が続いている。
さらに別の有利な構成では、第2のトラックペアでボールトラックの中心線M22,M23がジョイント中心平面EMで4〜32゜の角度を成して交差しており、当該ジョイントが真っ直ぐに伸長された状態で全てのトラックペアのボールトラックの中心線M22,M23に対する接線T22,T23が、同じ大きさの開放角度αを形成している。
この場合、第1のトラックペアと第2のトラックペアとが、全周にわたって交互に配置されていると有利である。第1のトラックペアの半径方向平面Rと、第2のトラックペアの半径方向平面Rとはこの場合、周方向で特に同じピッチ角度を有していてよい。特別な構成では、第1のトラックペアの経過と、第2のトラックペアの経過とが、ジョイント中心平面EMに関して互いに非対称的である。特に第1のトラックペアはUF(アンダカットフリー)型のジョイントのトラックペアと同様にジョイント開口側から見てアンダカットフリーに形成されていてよい。
さらに別の有利な構成では、第1のトラックペアのボールの転がり円半径PCR1が、第2のトラックペアのボールの転がり円半径PCR2よりも小さく形成されている。さらに別の有利な構成では、第1のトラックペアのボールの転がり円半径PCR1と、第2のトラックペアのボールの転がり円半径PCR2とが、互いに異なる大きさに形成されており、両転がり円半径の大きさ比が0.8〜1.0の範囲にある。
上記課題を解決するための本発明の第2の解決手段は、以下の特徴を有する固定型ジョイントの形の等速ジョイントにある:
長手方向軸線L12と、軸方向で互いに逆向きに位置する接続側および開口側とを有するジョイント外側部分が設けられており、該ジョイント外側部分が外側のボールトラックを有しており、
長手方向軸線L13と、ジョイント外側部分の開口側に向けられたシャフトのための接続手段とを有するジョイント内側部分が設けられており、該ジョイント内側部分が内側のボールトラックを有しており、
外側のボールトラックと内側のボールトラックとが、互いに一緒にトラックペアを形成しており、
該トラックペアがそれぞれ1つのトルク伝達ボールを収容しており、
ジョイント外側部分とジョイント内側部分との間に環状のボールケージが嵌め込まれており、該ボールケージが、周方向で分配された複数のケージ窓を有しており、該ケージ窓がそれぞれ少なくとも1つのトルク伝達ボールを収容しており、
ボールの中心点がボールケージによってジョイント中心平面EMに保持されていて、ジョイント屈曲時に両長手方向軸線L12,L13の間の角度の二等分線の平面へ案内されるようになっており、
トラックペアのボールトラックの中心線M22,M23が、互いにほぼ平行でかつ長手方向軸線L12,L13を通る半径方向平面R1,R2に対して対称的に延びるトラック平面BE,BE*のペアに位置しており、
トラックペアの第1の部分に関しては、両長手方向軸線L12,L13が互いに合致する当該ジョイントの真っ直ぐに伸長された状態でジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線M221,M231に対する接線T221,T231に対して平行に延びるトラック基本線に対する接線T22´1,T23´1の間の開放角α1が接続側から開口側に向かって開いており、
トラックペアの第2の部分に関しては、両長手方向軸線L12,L13が互いに合致する当該ジョイントの真っ直ぐに伸長された状態でジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線M222,M232に対する接線T222,T232に対して平行に延びるトラック基本線に対する接線T22´2,T23´2の間の開放角α2が開口側から接続側に向かって開いており、
第2のトラックペアの中心線に関して:
ジョイント外側部分でボールトラックの中心線M222が、ジョイント中心平面EMから接続側までの範囲でそれぞれ、ジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線M222に対する接線T222に対する垂直線と、トラック平面BE,BE*を通る長手方向軸線L12に対する平行軸線PE,PE*との交点に位置する半径中心点MBEを有する基準半径RBから半径方向内側へ向かって離れており、
ジョイント内側部分でボールトラックの中心線M232が、ジョイント中心平面EMから開口側までの範囲でそれぞれ、ジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線M232に対する接線T232に対する垂直線と、トラック平面BE,BE*を通る長手方向軸線L13に対する平行軸線PE,PE*との交点に位置する半径中心点MBE´を有する基準半径RB´から半径方向内側へ向かって離れており、
ジョイント外側部分でボールトラックの中心線M222が、ジョイント中心平面EMから開口側までの範囲で前記基準半径RBを半径方向外側へ向かって越えて移動しており、
ジョイント内側部分でボールトラックの中心線M232が、ジョイント中心平面EMから接続側までの範囲で前記基準半径RB´を半径方向外側へ向かって越えて移動している。
これによって提案された第2の解決手段は、第1の解決手段、つまりトラックペアの中心線が当該ジョイントの中心軸線を通る半径方向平面に位置しているという解決手段とは以下の点で異なっている。すなわち、第2の解決手段では、それぞれ2つの互いに隣接し合うボールのトラックペアの中心線が、互いに平行でかつ半径方向平面Rに対して対称的にかつ平行に配置されたトラック平面BE,BEに延びている。半径方向平面Rは第1の解決手段の場合と同様に、当該ジョイントが真っ直ぐに伸長された状態で長手方向軸線L12,L13によって規定されている。第2の解決手段は第1の解決手段の場合と基本的に同じトラック形状を有しているが、しかし第2の解決手段におけるトラック形状は、長手方向軸線L12,L13を通る、半径方向平面Rに対して垂直に位置する基準平面EXに位置する平行軸線PE,PEならびに前記平行軸線PE,PE上でこの平行軸線とジョイント中心平面EMとの交点に位置する基準中心点MEに関連している。
上記課題を解決するための本発明の第3の解決手段は、以下の特徴を有する固定型ジョイントの形の等速ジョイントにある:
固定型ジョイントの形の等速ジョイントにおいて、
長手方向軸線L12と、軸方向で互いに逆向きに位置する接続側および開口側とを有ジョイント外側部分が設けられており、該ジョイント外側部分が外側のボールトラックを有しており、
長手方向軸線L13と、ジョイント外側部分の開口側に向けられたシャフトのための接続手段とを有するジョイント内側部分が設けられており、該ジョイント内側部分が内側のボールトラックを有しており、
外側のボールトラックと内側のボールトラックとが、互いに一緒にトラックペアを形成しており、
該トラックペアがそれぞれ1つのトルク伝達ボールを収容しており、
ジョイント外側部分とジョイント内側部分との間に環状のボールケージが嵌め込まれており、該ボールケージが、周方向で分配された複数のケージ窓を有しており、該ケージ窓がそれぞれ少なくとも1つのトルク伝達ボールを収容しており、
ボールの中心点がボールケージによってジョイント中心平面EMに保持されていて、ジョイント屈曲時に両長手方向軸線L12,L13の間の角度の二等分線の平面へ案内されるようになっており、
ジョイント外側部分における互いに隣接したボールトラックの中心線M22,M22が、互いにほぼ平行でかつジョイント中心点Mを通る半径方向射線RS1,RS2に対して対称的に延びる第1のトラック平面BE,BEのペアに位置しており、
ジョイント内側部分における互いに隣接したボールトラックの中心線M23,M23が、互いに平行でかつジョイント中心点Mを通る半径方向射線RS1,RS2に対して対称的に延びる第2のトラック平面BE´,BE´のペアに位置しており、
第1のトラック平面BE,BEと第2のトラック平面BE´,BE´とが、長手方向軸線L12,L13を通る半径方向平面R1,R2と共に等しい大きさの、ただし互いに逆向きに形成された角度γ,γ´を形成しており、
トラックペアの第1の部分に関しては、両長手方向軸線L12,L13が互いに合致する当該ジョイントの真っ直ぐに伸長された状態でジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線M22,M23に対する接線T22,T23に対して平行に延びるトラック基本線に対する接線T22´,T23´の間の開放角αが接続側から開口側に向かって開いており、
トラックペアの第2の部分に関しては、両長手方向軸線L12,L13が互いに合致する当該ジョイントの真っ直ぐに伸長された状態でジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線M22,M23に対する接線T22,T23に対して平行に延びるトラック基本線に対する接線T22´,T23´の間の開放角αが開口側から接続側に向かって開いており、
第2のトラックペアの中心線に関して:
ジョイント外側部分でボールトラックの中心線M22が、ジョイント中心平面EMから接続側までの範囲でそれぞれ、ジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線M22に対する接線T22に対する垂直線と、トラック平面BE,BEを通る基準軸線PE,PEとの交点に位置する半径中心点MBEを有する基準半径RBから半径方向内側へ向かって離れており、
ジョイント内側部分でボールトラックの中心線M23が、ジョイント中心平面EMから開口側までの範囲でそれぞれ、ジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線M23に対する接線T23に対する垂直線と、トラック平面BE´,BE´を通る基準軸線PE´,PE´との交点に位置する半径中心点MBE´を有する基準半径RB´から半径方向内側へ向かって離れており、
ジョイント外側部分でボールトラックの中心線M22が、ジョイント中心平面EMから開口側までの範囲で前記基準半径RBを半径方向外側へ向かって越えて移動しており、
ジョイント内側部分でボールトラックの中心線M23が、ジョイント中心平面EMから接続側までの範囲で前記基準半径RB´を半径方向外側へ向かって越えて移動している。
これによって提案された第3の解決手段では、外側部分では、それぞれ2つの互いに隣接し合うボールのトラックペアの中心線が、互いに平行な2つの平面BE,BEに延びており、これらの平面BE,BEはジョイント中心点を通る基準平面EBに対して対称的でかつ平行に延びており、この基準平面EBは半径方向平面Rと共に、この半径方向平面に垂直に位置する第2の基準平面EXに位置する角度γを形成しており、内側部分では、それぞれ2つの互いに隣接し合うボールのトラックペアの中心線が、互いに平行な2つの平面BE´,BE´に延びており、これらの平面BE´,BE´はジョイント中心点を通る基準平面EB´に対して対称的でかつ平行に延びており、この基準平面EB´は半径方向平面Rと共に、この半径方向平面に垂直に位置する第2の基準平面EX´に位置する角度γ´を形成している。上記半径方向平面Rは第2の解決手段の場合と同様に、当該ジョイントが真っ直ぐに伸長された状態で長手方向軸線L12,L13により規定される。第3の解決手段は第2の解決手段の場合と基本的に同じトラック形状を有しているが、しかし第3の解決手段の場合にトラック形状は、ペア毎に互いに交差していてかつ長手方向軸線L12,L13を通る、半径方向平面Rに垂直に位置する第2の基準平面EXに位置する、ジョイント内側部分およびジョイント外側部分におけるペアになって互いに平行な軸線と、これらの平行な軸線上でこれらの平行な軸線とジョイント中心平面EMとの交点に位置する基準中心点とに関連している。
上で説明した第2の解決手段および第3の解決手段によるジョイントは、それぞれ1つのトラックが各トラック平面BE,BE,BE´,BE´に位置している場合には、2で割り切れる数のトラックペアを有している。各トラック平面BE,BE,BE´,BE´に、互いに対称的な形状の、ほぼ互いに向かい合って位置する2つのトラックペアが位置している場合には、これらのジョイントは4で割り切れる数のトラックペアを有している。
前で説明したように、第2の解決手段および第3の解決手段によるジョイントのそれぞれ別の実施態様は、相応する基準箇所の変更下に第1の解決手段によるジョイントの実施態様にほぼ相当している。このことから以下に挙げる実施態様が得られる。
第1の有利な実施態様は、第2のトラックベアの以下に挙げる別の特徴を有している:
ジョイント外側部分でジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線M22の局所的な半径R1が、前記基準半径RBよりも小さく形成されており、
ジョイント内側部分でジョイント中心平面EMにおけるボールトラックの中心線M23の局所的な半径R1´が、前記基準半径RB´よりも小さく形成されている。
第1の有利な実施態様は、第2のトラックベアの以下に挙げる別の特徴を有している:
ジョイント外側部分でボールトラックの中心線M22が、ジョイント中心平面EMから接続側へ向かってそれぞれ、ジョイント中心平面EMで基準軸線PE,PEのうちの1つに位置する半径中心点を有する基準半径RZの半径方向外側に延びており、
ジョイント内側部分でボールトラックの中心線M23が、ジョイント中心平面EMから開口側へ向かってそれぞれ、ジョイント中心平面EMで基準軸線PE´,PE´のうちの1つに位置する半径中心点を有する基準半径RZ´の半径方向外側に延びている。
別の好都合な実施態様は、以下に挙げる別の特徴によりすぐれている:
ジョイント外側部分でボールトラックの中心線M22が、ジョイント中心平面EMから開口側へ向かってそれぞれ前記基準半径RBの半径方向外側に延びており、
ジョイント内側部分でボールトラックの中心線M23が、ジョイント中心平面EMから接続側へ向かってそれぞれ前記基準半径RB´の半径方向外側に延びている。
さらに、第2のトラックベアの以下に挙げる別の特徴が提案される:
ジョイント外側部分でボールトラックの中心線M22が、ジョイント中心平面EMから開口側へ向かってそれぞれ、ジョイント中心平面EMで平行軸線PE,PEのうちの1つに位置する半径中心点を有する基準半径RZの半径方向内側に延びており、
ジョイント内側部分でボールトラックの中心線M23が、ジョイント中心平面EMから接続側へ向かってそれぞれ、ジョイント中心平面EMで平行軸線PE´,PE´のうちの1つに位置する半径中心点を有する基準半径RZ´の半径方向内側に延びている。
さらに、第2のトラックベアの以下に挙げる特徴が提案される:
外側のボールトラックおよび内側のボールトラックの中心線M22,M23が、それぞれ互いに逆向きに湾曲させられた少なくとも2つの円弧区分を有しており、該円弧区分がそれぞれ所定の反転点で互いに続いており、
外側のボールトラックの反転点W22が、トラック平面BE,BEで中心平面EMから開口側へ向かって間隔を置いて位置しており、
内側のボールトラックの反転点W23が、トラック平面BE´,BE´で中心平面EMから接続側へ向かって間隔を置いて位置しており、
両反転点W22,W23が、それぞれ前記中心線M22,M23と前記平行軸線PE,PE,PE´,PE´との間隔の最大値を有する地点の下方に位置している。
さらに別の具体的な実施態様は第2のトラックベアの以下に挙げる特徴を有している:
外側のボールトラックのトラック中心線M22が、第1の円弧と、該第1の円弧に続いて接続側へ向かって第2の円弧とを有しており、第1の円弧が、トラック平面BE,BEで当該ジョイントの中心平面EMから接続側へ向かって第1の軸方向のオフセットO1aだけずらされて位置しかつ平行軸線PE,PEから外方へ向かって第1の半径方向のオフセットO1rだけずらされて位置する中心点M1を有する第1の半径R1を有しており、第2の円弧が、トラック平面BE,BEで当該ジョイントの中心平面EMから開口側へ向かって第2の軸方向のオフセットO2aだけずらされて位置しかつ平行軸線PE,PEから外方へ向かって、第1の半径R1と第1の半径方向のオフセットO1rとからの総和よりも大きな第2の半径方向のオフセットO2rだけずらされて位置する中心点M2を有する第2の半径R2を有しており、
内側のボールトラックのトラック中心線M23が、第1の円弧と、該第1の円弧に続いて開口側へ向かって第2の円弧とを有しており、第1の円弧が、トラック平面BE,BE,BE´,BE´で当該ジョイントの中心平面EMから開口側へ向かって第1の軸方向のオフセットO1a´だけずらされて位置しかつ平行軸線PE,PE,PE´,PE´から外方へ向かって第1の半径方向のオフセットO1r´だけずらされて位置する中心点M1´を有する第1の半径R1´を有しており、第2の円弧が、トラック平面BE,BE,BE´,BE´で当該ジョイントの中心平面EMから接続側へ向かって第2の軸方向のオフセットO2a´だけずらされて位置しかつ平行軸線PE,PE,PE´,PE´から外方へ向かって、第1の半径R1´と第1の半径方向のオフセットO1r´とからの総和よりも大きな第2の半径方向のオフセットO2r´だけずらされて位置する中心点M2´を有する第2の半径R2´を有している。
さらに、第2のトラックベアの以下に挙げる特徴が提案される:
外側のボールトラックの中心線M22の曲率半径が、中心平面EMから接続側へ向かう経過中に、つまり中心平面EMから接続側へ向かうにつれて減少しており、内側のボールトラックの中心線M23の曲率半径が、中心平面EMから開口側へ向かうにつれて減少している。
さらに別の提案は第2のトラックベアの以下に挙げる特徴を包含している:
外側のボールトラックのトラック中心線M22が、第3の半径R3を有する第3の円弧を有しており、該第3の円弧の半径R3が、第1の半径R1を有する第1の円弧に接線方向で同じ湾曲方向で続いており、第3の半径R3が第1の半径R1よりも小さく形成されており、
内側のボールトラックのトラック中心線M23が、第3の半径R3´を有する第3の円弧を有しており、該第3の円弧の第3の半径R3´が、第1の半径R1´を有する第1の円弧に接線方向で同じ湾曲方向で続いており、第3の半径R3´が第1の半径R1´よりも小さく形成されている。
さらに、第2のトラックペアで外側のボールトラックの中心線M22の経過に関して第2の円弧に開口側へ向かって、軸平行な直線G3が続いており、内側のボールトラックの中心線M23の経過に関して第2の円弧R2´に接続側へ向かって、軸平行な直線G3´が続いていることが提案される。
上記構成に対して択一的な別の構成では、第2のトラックペアで外側のボールトラックの中心線M22の経過に関して第2の円弧に開口側へ向かって、平行軸線PE,PE´に近づく直線が続いており、内側のボールトラックの中心線M23の経過に関して第2の円弧に接続側へ向かって、平行軸線PE,PE,PE´,PE´に近づく直線が続いている。
この場合にも、第2のトラックペアでボールトラックの中心線M22,M23がジョイント中心平面EMで4〜32゜の角度を成して交差しており、当該ジョイントが真っ直ぐに伸長された状態で全てのトラックペアのボールトラックの中心線M22,M23に対する接線T22,T23が、同じ大きさの開放角度αを形成していてよい。
第2の解決手段は、別の特徴:
長手方向軸線L12,L13を通って設置された半径方向平面R1,R2を通るトラック中心線M22 1 ,M23 1 ;M22 2 ,M23 2 に対する接線T22 1 ,T23 1 ;T22 2 ,T23 2 の貫徹点D 1 ,D 2 と、長手方向軸線L12,L13との間の半径方向の間隔が、当該ジョイント内のボールの転がり円半径PCRよりも小さく形成されている、
を有していてよい。
この場合、第2の解決手段は、
別の特徴:
長手方向軸線L12,L13を通って設置された半径方向平面R1,R2を通るトラック中心線M22 1 ,M23 1 ;M22 2 ,M23 2 に対する接線T22 1 ,T23 1 ;T22 2 ,T23 2 の貫徹点D 1 ,D 2 と、長手方向軸線L12,L13との間の半径方向の間隔がゼロである、
を有していてよい。
これによって提供された形状のジョイントは有利には4で割り切れる数のトラックペアを有している。この場合、特に平行なトラック平面BE,BE´に位置する2つの隣接したトラックペアのボールが、それぞれボールケージに設けられた唯一つのケージ窓によって収容されるようになっている。
既に上で説明したように、第2の解決手段では、トラック平面BE,BEが長手方向軸線L12,L13に対して平行に延びていてよく、第3の解決手段では、トラック平面BE,BE,BE´,BE´が、長手方向軸線L12,L13に対して傾斜角度γ,γ´を成して延びていてよい。
有利な構成では、ボールが1つの共通のケージ窓内に収容されているトラックペアの間のピッチ角度2φは、ボールが互いに異なるケージ窓内に収容されている互いに隣接したトラックペアの間のピッチ角度よりも小さく形成されている。
この場合、傾斜角度γとピッチ角度2φとの間には、γ=α/2・tanφの関係が成立し得る。この場合、α/2はトラック傾き角度もしくは開放角度の1/2である。
さらに、直接に互いに隣接して位置する2つのトラックペアのうち、一方のトラックペアは第1のトラックペアとして形成されており、他方のトラックペアは第2のトラックペアとして形成されていることが提案される。これに対して補足的な構成では、1つのトラック平面に位置する2つのトラックペアのうち、一方のトラックペアは第1のトラックペアとして形成されており、他方のトラックペアは第2のトラックペアとして形成されている、すなわちほぼ半径方向で互いに向かい合って位置する2つのトラックが第1には開口側へ向かって、第2には接続側へ向かって開いている。
以下に、公知先行技術によるジョイントと比較して本発明によるジョイントの有利な実施例を図面につき詳しく説明する。
図1は、本発明の第1の解決手段による等速ジョイントを
a)横断面図
b)図1aのA−A断面線に沿った縦断面図
c)図1aのB−B断面線に沿った縦断面図
で示しており、
図2は、本発明の第2の解決手段による等速ジョイントを
a)横断面図
b)図2aのA−A断面線に沿った縦断面図
c)図2aのB−B断面線に沿った縦断面図
で示しており、
図3は、本発明の第3の解決手段による等速ジョイントを
a)横断面図
b)図3aのA−A断面線に沿った縦断面図
で示しており、
図4は、図3に示した等速ジョイントのボールペアにおけるジオメトリ関係を
a)横断面図
b)トラック平面の縦断面図
c)ボールペアの縦断面図で
示しており、
図5は、第1の構成における本発明による等速ジョイントの第2のトラックの長手方向軸線およびトラック中心線を
a)ジョイント外側部分に関して
b)ジョイント内側部分に関して
示す概略図であり、
図6は、第2の構成における本発明による等速ジョイントの第2のトラックの長手方向軸線およびトラック中心線を
a)ジョイント外側部分に関して
b)ジョイント内側部分に関して
示す概略図である。
以下に、図1a、図1bおよび図1cを一緒に説明する。ジョイント11はジョイント外側部分12と、ジョイント内側部分13と、6個のトルク伝達ボール14と、ボールケージ15とを有している。ボールケージ15は、ジョイント外側部分12内に案内されている球面状のケージ外面16と、ジョイント内側部分13内に案内されている球面状のケージ内面17とを有している。この場合、この第2のコンタクトは必ずしも必要ではない。ボール14はボールケージ15に設けられた、周方向に分配された複数のケージ窓18内でジョイント中心平面EMに保持されている。ジョイント外側部分12には、長手方向軸線L12が規定されており、ジョイント内側部分13には、長手方向軸線L13が規定されている。長手方向軸線L12,L13とジョイント中心平面EMとの交点はジョイント中心点Mを形成している。ジョイント外側部分12は底部19と開口20とを有しており、底部19は、たとえば接続ジャーナルへ移行していてよく、開口20内には、ジョイント内側部分13に結合可能なジャーナルが差込み可能である。このためには、ジョイント内側部分13が差込み開口21を有している。さらに、底部19の位置は「接続側」へ向かう軸方向を規定し、開口20の位置は「開口側」へ向かう軸方向を規定している。このような規定はジョイント内側部分13に関しても使用されるが、ただしこの場合、ジョイント内側部分13へのシャフトの実際の接続は考えられていない。
中心平面EMを起点として、ジョイント外側部分12に対するジョイント内側部分13の最大屈曲角度βmaxに関しては、両方向にボール接触角度βmax/2が書き込まれている。全周にわたって、第1のボール14を備えた第1のトラックペア22,23と、第2のボール14を備えた第2のトラックペア22,23とが交互に設けられている。第1のトラックペア22,23の形状はA−A線に沿った断面図から明らかとなり、第2のトラックペア22,23の形状はB−B線に沿った断面図から明らかとなる。第1のボール14はジョイント外側部分12では第1の外側のボールトラック22と接触していて、かつジョイント内側部分13では第1の内側のボールトラック23と接触している。これらのトラックの中心線M22,M23はUFトラックの型式に形成されていて、それぞれ円弧と、接線方向に続いた直線とから構成されている。図示の真っ直ぐに伸長された位置では、第1の外側のボールトラック22および第1の内側のボールトラック23との接触点における第1のボール14に対する接線T22´,T23´が、開放側へ向かって開いた開放角度αを形成している。第2のボール14はジョイント外側部分12に設けられた外側のボールトラック22と、ジョイント内側部分13に設けられた内側のボールトラック23とに案内されている。第2のボール14はボールトラックのトラックベースに接触した状態で図示されているが、しかしこのような接触は必ずしも与えられている必要はない。図示の真っ直ぐに伸長された位置では、ボールトラック22,23との接触点における第2のボール14に対する接線T22´,T23´が、接続側へ向かって開いた開放角度αを形成している。ボールトラック22,23を説明するためには、さらにボールトラックの中心線22,M23が参照される。中心平面EMには、中心線22,M23に対する接線T22,T23が書き込まれており、これらの接線T22,T23は前で挙げた接線T22´,T23´に対して平行に位置している。これらの接線T22,T23の間の角度αは4〜32゜である。
図面から判るように、各トラックペアの中心線M22,M23は当該ジョイントを通る半径方向平面R,Rに位置しており、これらの半径方向平面Rは互いに等しい角度間隔を有しており、それぞれ1つのボール14がボールケージ15に設けられたそれぞれ1つのケージ窓18によって収容される。
以下に、図2a、図2bおよび図2cを一緒に説明する。この場合、図1に示した構成に対して変えられた構成のジョイント11が示されている。ただし、同一の構成部分は図1a〜図1cの実施例の場合と同じ符号で示されている。本発明のこの第2の構成のジョイント11は、当該ジョイントを通る半径方向平面Rに対してペアになって対称的に配置されたトラック平面BE,BEに位置する外側および内側のボールトラック22,23を有している。図2bには、A−A線に沿って折り曲げられて断面された断面図が示されている。この断面は第1にトラック平面BEと、第1のボール14を有する第1のトラックペア22,23とを貫いて延びており、第2に2つのトラックペアの間の1つの半径方向平面を貫いて延びている。図2cには、B−B線に沿って折り曲げられて断面された断面図が示されている。この断面は第1にトラック平面BEと、第2のボールトラック22,23を有する第2のトラックペアとを貫いて延びており、第2に2つのトラックペアの間の1つの半径方向平面を貫いて延びている。全周にわたって、それぞれ1つの第1のトラックペア22,23と第2のトラックペア22,23とを有しかつ1つの共通のケージ窓18内に保持されているトラックペアのペアが認められる。トラックペアのこれらのペアのピッチ角度は、トラックペアの同一のペアに所属していない2つの隣接したトラックペアの間よりも小さく形成されている。第1のトラックペアと第2のトラックペアとは、図示の構成では全周にわたって交互に配置されている。
図2bから判るように、第1のボール14は外側のトラック22と内側のトラック23とから成る第1のトラックペア内に案内されている。これらのトラックはUFジョイント(アンダカットフリージョイント)のトラック型式で形成されている。すなわち、これらのトラックペアの中心線M22,M23は曲率半径を有する円弧と、これに続いた接線方向の直線とから構成されている。トラック内のボールに対する接線T22´,T23´は、ジョイント外側部分12の開口側に向かって開いた第1の開放角度αを形成している。
図2cには、第2のボール14が図示されている。この第2のボール14は第2の外側のボールトラック22と第2の内側のボールトラック23とに保持されている。第2のボール14に対する接線T22´,T23´は互いに、ジョイント外側部分12の接続側に向かって開いた開放角度αを形成している。さらにトラック経過に関しては、中心線M22,M23が参照される。ジョイント中心平面EMでは、中心線M22,M23に対する接線T22,T23が、既に挙げた角度αで互いに交差している。
トラック平面BE,BEは長手方向軸線に対して極めて小さな間隔を置いて平行軸線PE,PEを含んでおり、これによってこれらの平行軸線PE,PEはトラック平面BEと、相応する半径方向平面R1,R2に対して直角に位置する基準平面EX1,EX2との間の交線を形成する。平行軸線PE,PEには、トラック中心点ME,MEがジョイント中心点Mに対して極めて短い間隔を置いて位置している。それぞれ4つのトラックペアが3つまたは4つの半径方向平面Rに対して対称的に、互いに等しいピッチ角度で配置されると、12個または16個のトラックペア22,23と、相応して12個または16個のボール14とを備えたジョイントが得られる。図2aに示したように、図2bおよび図2cに図示された中心点ME1,ME1はジョイント中心点ではなく、それぞれトラック平面BE1,BE1におけるトラック曲線中心点である。
以下に、図3aおよび図3bを一緒に説明する。図3aは原理的には図2aに相当しているが、しかし断面線A−Aはこの場合、基準平面EX1に対して平行にトラックペアの1つのペアのボールを貫いて延びるように設置されている。図3bには、外側のボールトラックのための第1の基準平面EBが示されている。この第1の基準平面EBは上記基準平面EX1に直角に位置していて、ジョイント中心点Mを通る半径方向斜線(Radialstrahl)RSを含んでいる。この基準平面EBは長手方向軸線L12,L13を通る半径方向平面Rと共に傾斜角度γを形成している。基準平面EBに対して平行にトラック平面BEおよびBEが位置しており、これらのトラック平面BEおよびBEには、1つのトラックペアの外側のボールトラックの中心線が延びている。さらに図3bには、内側のボールトラックのための第1の基準平面EB´が示されている。この第1の基準平面EB´はやはり上記基準平面EX1に直角に位置していて、ジョイント中心点Mを通る半径方向射線RSを含んでいる。この基準平面EB´は長手方向軸線L12,L13を通る半径方向平面Rと共に傾斜角度γ´を形成しており、この傾斜角度γ´は前記傾斜角度γと等しい大きさでかつ前記傾斜角度γとは逆向きに形成されている。基準平面EB´に対して平行にトラック平面BE´,BE´が位置しており、これらのトラック平面BE´,BE´には1つのトラックペアの内側のボールトラックの中心線が延びている。各トラックペアの中心線はジョイント中心平面EMで互いに交差している。
以下に、図4a、図4bおよび図4cを一緒に説明する。図4aには、図3に類似した、ジョイント中心平面に位置する、4つのボールペア14,14から成るボール配置の横断面図が示されている。1つのボールペアのボール14,14と、その間に位置する半径方向平面R1との間のピッチ角度はφもしくはφ0´である。ボールトラックは基準平面EX1から、転がり円半径PCRをφのコサインで乗算した値に相当する間隔を有している。上記半径方向平面R1からの1つのボールペアのボールの直角の間隔は、それぞれ「a」で示されている。書き込まれたトラック平面BE,BE はジョイント中心平面を通る、外側のボールトラックのトラック平面BE,BEの通過部および内側のボールトラックのトラック平面BE´,BE´の通過部を表している。
図4bには、トラック平面BE,BE のいずれか一方のトラック平面の断面図で、第2のトラックペアのトラック中心線に対する接線T22,T23の間のトラック開放角度が「α」で示されている。この場合、書き込まれた角度脚線はトラックのトラック基本線に対する接線T22´,T23´を成している。したがって、α/2は開放角度の1/2もしくはトラック傾斜角度に相当している。
図4cには、外側のトラック平面EB,EBと内側のトラック平面EB´,EB´とを備えたボールペア14,14が示されている。図4bに示した、トラック接線の貫徹点D1,D2が同じく書き込まれている。
以下の導関数は、上記トラック接線T22,T23が長手方向軸線L12,L13で半径方向平面Rを貫徹する、つまり貫徹D1,D2が長手方向軸線L12,L13上に位置する理想的事例に該当する。
以下の関係が成り立つ:
(1) =PCR・sinφ´
(2)
Figure 0004518424
このことから
Figure 0004518424
(3)
Figure 0004518424
すなわち、
Figure 0004518424
小さな角度α2/2およびγに関しては、近似が成立する;
Figure 0004518424
図5aには、図1〜図3のうちの1つに示した外側のボールトラック22の、トラック基本線に対して平行に延びるトラック中心線M22が図示されている。外側部分における1つのトラックの中心線M22は、第1の軸方向のオフセットO1aと半径方向のオフセットO1rとを有する中心点M1を中心とした第1の半径R1と、第2の軸方向のオフセットO2aと第2の半径方向のオフセットO2rとを有する第2の半径R2とから構成されている。移行部は反転点W22により規定されている。第2の半径R2には、長手方向軸線L12もしくは平行軸線PE,PEに対して平行な直線G3が接線方向に続いている。中心平面EMには、中心線M22に対する接線T22が書き込まれており、この接線T22は長手方向軸線L12もしくは平行軸線PE,PEに角度α/2で交差している。長手方向軸線L12もしくは平行軸線PE,PEには、基準半径RBの基準中心点MB,MBEで接線T22に対する垂直線が交差している。トラック中心点M,MEを中心にして別の基準半径RZが描かれている。図面で見て中心平面EMから左側に接続側19へ向かって、中心線M22は基準半径RBの内側でかつ基準半径RZの外側に延びている。中心平面EMから右側に開口側20へ向かって、中心線M22は大体において基準半径RBの外側に延びている。トラック中心点M,MEに関するボールトラックに沿ったボール軌道上での1つのボールの半径方向のボール運動は「e」で示されている。このことはケージ窓の範囲におけるボールケージの最小厚さに相当している。ただし、片当たり(Kantentraeger)を回避するための安全マージン(Sicherheitszuschlag)が必要となる。
図5bには、図1〜図3のうちの1つに示した、所属の内側のボールトラック23の、トラック基本線に対して平行に延びるトラック中心線M23が示されている。内側部分13内のボールトラック23の中心線M23は中心点M1´を中心とした第1の半径R1´と、中心点M2´を中心とした第2の半径R2´とから構成されている。移行部は反転点W23により規定されている。第2の半径R2´には、軸線L13,PE,PE,PE´,PE´に対して平行な直線G3´が続いている。この場合、中心点M1´は軸方向のオフセットO1a´と、半径方向のオフセットO1r´とを有しており、中心点M2´は軸方向のオフセットO2a´と、半径方向のオフセットO2r´とを有している。中心平面EMには、中心線M23に対する接線T23が書き込まれており、この接線T23は長手方向軸線L13,PE,PE,PE´,PE´に角度α/2で交差している。長手方向軸線L13,PE,PE,PE´,PE´には、基準半径RB´の基準中心点MB´,MBE´において接線T23に対する垂直線が交差している。トラック中心点M,MEを中心にして別の基準半径RZ´が描かれている。図面で見て中心平面EMから右側に開口側20へ向かって中心線M23は基準半径RB´の内側でかつ基準半径RZ´の外側に延びている。中心平面EMから左側に接続側19へ向かって、中心線M23は少なくとも大体において基準半径RB´の外側に延びている。トラック中心点M,MEに関するボールトラックに沿ったボール軌道における1つのボールの半径方向のボール運動は、「e」で示されている。図5a,図5bに示した両中心線M22,M23はジョイント中心平面EMで角度αを成して互いに交差していて、このジョイント中心平面EMに対して鏡像対称的に延びている。
図6aには、外側のボールトラック22の、トラック基本線に対して平行に延びるトラック中心線M22の変化実施例が示されている。外側部分における1つのボールトラックの中心線M22は第1の軸方向のオフセットO1aと半径方向のオフセットO1rとを有する中心点M1を中心とした第1の半径R1と、第2の軸方向のオフセットO2aと第2の半径方向のオフセットO2rとを有する第2の半径R2と、第3の半径R3とから構成されている。この第3の半径R3は第2の半径R2とは逆向きで第1の半径R1に続いている。第3の半径R3は第1の半径R1よりも小さく形成されていて、同じ方向に湾曲させられており、この場合、この第3の半径R3の中心点M3の位置は詳細には設定されていない。第1の半径R1と第2の半径R2との間の移行部は反転点W22により示されている。第2の半径R2には、軸線L12,PE,PEに対して平行な直線G3が接線方向で続いている。中心平面EMには、中心線M22に対する接線T22が書き込まれており、この接線T22は長手方向軸線L12,PE,PEに角度α/2で交差している。長手方向軸線L12,PE,PEには、基準半径RBの基準中心点MB,MBEにおいて接線T22に対する垂直線が交差している。トラック中心点M,MEを中心にして、別の基準半径RZが描かれている。図面で見て中心平面EMから左側に接続側19へ向かって中心線M22は基準半径RBの内側でかつ基準半径RZの外側に延びている。中心平面EMから右側に開口側20へ向かって、中心線M22は大体において基準半径RBの外側に延びている。トラック中心点M,MEに関するボールトラックに沿ったボール軌道における1つのボールの半径方向のボール運動は、「e」で示されている。このことは、ケージ窓の範囲におけるボールケージの最小厚さに相当している。ただし、片当たりを回避するために安全マージンが必要となる。
図6bには、所属の内側のボールトラック23の、トラック基本線に対して平行に延びるトラック中心線M23の変化実施例が図示されている。ジョイント内側部分13内の1つのボールトラック23の中心線M23は、中心点M1´を中心とした第1の半径R1´と、中心点M2´を中心とした第2の半径R2´と、第2の半径R2´とは逆向きで第1の半径R1´に続いた第3の半径R3´とから構成されている。第3の半径R3´は第1の半径R1´よりも小さく形成されていて、かつ同じ方向に湾曲させられている。第2の半径R2´には、長手方向軸線L13,PE,PE,PE´,PE´に対して平行な直線G3´が続いている。この場合、中心点M1´は軸方向のオフセットO1a´と半径方向のオフセットO1r´とを有しており、中心点M2´は軸方向のオフセットO2a´と半径方向のオフセットO2r´とを有している。中心点M3´の位置は詳細には設定されていない。中心平面EMには、中心線M23に対する接線T23が書き込まれており、この接線T23は長手方向軸線L13,PE,PE,PE´,PE´に角度α/2を成して交差している。長手方向軸線L13,PE,PE,PE´,PE´には、基準半径RB´の基準中心点MB´,MBE´において接線T23に対する垂直線が交差している。トラック中心点M,MEを中心にして別の基準半径RZ´が描かれている。図面で見て中心平面EMから右側に開口側20へ向かって、中心線M23は基準半径RB´の内側でかつ基準半径RZ´の外側に延びている。中心平面EMから左側に接続側19へ向かって、中心線M23は大体において基準半径RB´の外側に延びている。トラック中心点M,MEに関するボールトラックに沿ったボール軌道におけるボールの半径方向のボール運動は「e」で示されている。図6aおよび図6bに示した両中心線M23,M23はジョイント中心平面EMで角度αを成して互いに交差していて、この中心平面に対して鏡像対称的に延びている。
本発明の第1の解決手段による等速ジョイントを示す横断面図である。 図1aのA−A断面線に沿った縦断面図である。 図1aのB−B断面線に沿った縦断面図である。 本発明の第2の解決手段による等速ジョイントを示す横断面図である。 図2aのA−A断面線に沿った縦断面図である。 図2aのB−B断面線に沿った縦断面図である。 本発明の第3の解決手段による等速ジョイントを示す横断面図である。 図3aのA−A断面線に沿った縦断面図である。 図3aに示した等速ジョイントのボールペアにおけるジオメトリ関係を示す横断面図である。 トラック平面の縦断面図である。 ボールペアの縦断面図である。 第1の構成における本発明による等速ジョイントの第2のトラックの長手方向軸線およびトラック中心線をジョイント外側部分に関して示す概略図である。 第1の構成における本発明による等速ジョイントの第2のトラックの長手方向軸線およびトラック中心線をジョイント内側部分に関して示す概略図である。 第2の構成における本発明による等速ジョイントの第2のトラックの長手方向軸線およびトラック中心線をジョイント外側部分に関して示す概略図である。 第2の構成における本発明による等速ジョイントの第2のトラックの長手方向軸線およびトラック中心線をジョイント内側部分に関して示す概略図である。
符号の説明
11 ジョイント
12 ジョイント外側部分
13 ジョイント内側部分
14 ボール
15 ケージ
16 ケージ外面
17 ケージ内面
18 ケージ窓
19 底部
20 開口
21 差込み開口
22 外側のボールトラック
23 内側のボールトラック
24 トラック底部(外側のボールトラック)
25 トラック底部(内側のボールトラック)
26 トラック側縁
27 トラック側縁
EM ジョイント中心平面
L12 外側部分の長手方向軸線
L13 内側部分の長手方向軸線
M22 ボールトラック22の中心線
M23 ボールトラック23の中心線

Claims (3)

  1. カウンタトラックジョイントの形の等速ジョイントにおいて、以下の特徴:
    長手方向軸線(L12)と、軸方向で互いに逆向きに位置する接続側および開口側とを有するジョイント外側部分(12)が設けられており、該ジョイント外側部分(12)が外側のボールトラック(22)を有しており、
    長手方向軸線(L13)と、ジョイント外側部分(12)の開口側に向けられたシャフトのための接続手段とを有するジョイント内側部分(13)が設けられており、該ジョイント内側部分(13)が内側のボールトラック(23)を有しており、
    外側のボールトラック(22)と内側のボールトラック(23)とが、互いに一緒になってトラックペア(22,23)を形成しており、
    該トラックペアがそれぞれ1つのトルク伝達ボール(14)を収容しており、
    ジョイント外側部分(12)とジョイント内側部分(13)との間に環状のボールケージ(15)が嵌め込まれており、該ボールケージ(15)が、周方向で分配された複数のケージ窓(18)を有しており、該ケージ窓(18)がそれぞれ少なくとも1つのトルク伝達ボール(14)を収容しており、
    ボール(14)の中心点がボールケージ(15)によってジョイント中心平面(EM)に保持されていて、ジョイント屈曲時に両長手方向軸線(L12,L13)の間の角度の二等分線の平面へ案内されるようになっており、
    トラックペアのボールトラック(22,23)の中心線(M22,M23)が、当該ジョイントを通る半径方向平面(R)に位置しており、
    トラックペアの第1の部分に関しては、両長手方向軸線(L12,L13)が互いに合致する当該ジョイントの真っ直ぐに伸長された状態でジョイント中心平面(EM)におけるボールトラック(221,231)の中心線(M221,M231)に対する接線(T221,T231)に対して平行に延びるトラック基本線に対する接線(T22´1,T23´1)の間の開放角(α1)が接続側から開口側に向かって開いており、
    トラックペアの第2の部分に関しては、両長手方向軸線(L12,L13)が互いに合致する当該ジョイントの真っ直ぐに伸長された状態でジョイント中心平面(EM)におけるボールトラック(222,232)の中心線(M222,M232)に対する接線(T222,T232)に対して平行に延びるトラック基本線に対する接線(T22´2,T23´2)の間の開放角(α2)が開口側から接続側に向かって開いており、
    第2のトラックペアの中心線に関して:
    ジョイント外側部分(12)でボールトラック(222)の中心線(M222)が、ジョイント中心平面(EM)から接続側までの範囲でそれぞれ、ジョイント中心平面(EM)内のボールトラック(222)の中心線(M222)に対する接線(T222)に対する垂直線と長手方向軸線(L12)との交点に位置する半径中心点(MB)を有する基準半径(RB)から半径方向内側へ向かって離れており、
    ジョイント内側部分(13)でボールトラック(232)の中心線(M232)が、ジョイント中心平面(EM)から開口側までの範囲でそれぞれ、ジョイント中心平面(EM)内のボールトラック(232)の中心線(M232)に対する接線(T232)に対する垂直線と長手方向軸線(L13)との交点に位置する半径中心点(MB´)を有する基準半径(RB´)から半径方向内側へ向かって離れており、
    ジョイント外側部分(12)でボールトラック(222)の中心線(M222)が、ジョイント中心平面(EM)から開口側までの範囲で前記基準半径(RB)を半径方向外側へ向かって越えて移動しており、
    ジョイント内側部分(13)でボールトラック(232)の中心線(M232)が、ジョイント中心平面(EM)から接続側までの範囲で前記基準半径(RB´)を半径方向外側へ向かって越えて移動している、
    を有していることを特徴とする、カウンタトラックジョイントの形の等速ジョイント。
  2. 固定型ジョイントの形の等速ジョイントにおいて、以下の特徴:
    長手方向軸線(L12)と、軸方向で互いに逆向きに位置する接続側および開口側とを有するジョイント外側部分(12)が設けられており、該ジョイント外側部分(12)が外側のボールトラック(221,222)を有しており、
    長手方向軸線(L13)と、ジョイント外側部分(12)の開口側(20)に向けられたシャフトのための接続手段とを有するジョイント内側部分(13)が設けられており、該ジョイント内側部分(13)が内側のボールトラック(231,232)を有しており、
    外側のボールトラック(221,222)と内側のボールトラック(231,232)とが、互いに一緒にトラックペア(221,231;222,232)を形成しており、
    該トラックペアがそれぞれ1つのトルク伝達ボール(14)を収容しており、
    ジョイント外側部分(12)とジョイント内側部分(13)との間に環状のボールケージ(15)が嵌め込まれており、該ボールケージ(15)が、周方向で分配された複数のケージ窓(18)を有しており、該ケージ窓(18)がそれぞれ少なくとも1つのトルク伝達ボール(14)を収容しており、
    ボール(14)の中心点がボールケージ(15)によってジョイント中心平面(EM)に保持されていて、ジョイント屈曲時に両長手方向軸線(L12,L13)の間の角度の二等分線の平面へ案内されるようになっており、
    トラックペアのボールトラック(221,231;222,232)の中心線(M22,M23)が、互いにほぼ平行でかつ長手方向軸線(L12,L13)を通る半径方向平面(R1,R2)に対して対称的に延びるトラック平面(BE,BE*)のペアに位置しており、
    トラックペアの第1の部分に関しては、両長手方向軸線(L12,L13)が互いに合致する当該ジョイントの真っ直ぐに伸長された状態でジョイント中心平面(EM)におけるボールトラック(221,231)の中心線(M221,M231)に対する接線(T221,T231)に対して平行に延びるトラック基本線に対する接線(T22´1,T23´1)の間の開放角(α1)が接続側から開口側に向かって開いており、
    トラックペアの第2の部分に関しては、両長手方向軸線(L12,L13)が互いに合致する当該ジョイントの真っ直ぐに伸長された状態でジョイント中心平面(EM)におけるボールトラック(222,232)の中心線(M222,M232)に対する接線(T222,T232)に対して平行に延びるトラック基本線に対する接線(T22´2,T23´2)の間の開放角(α2)が開口側から接続側に向かって開いており、
    第2のトラックペア(222,232)の中心線に関して:
    ジョイント外側部分(12)でボールトラック(222)の中心線(M222)が、ジョイント中心平面(EM)から接続側までの範囲でそれぞれ、ジョイント中心平面(EM)内のボールトラック(222)の中心線(M222)に対する接線(T222)に対する垂直線と、トラック平面(BE,BE*)を通る長手方向軸線(L12)に対する平行軸線(PE,PE*)との交点に位置する半径中心点(MBE)を有する基準半径(RB)から半径方向内側へ向かって離れており、
    ジョイント内側部分(13)でボールトラック(232)の中心線(M232)が、ジョイント中心平面(EM)から開口側までの範囲でそれぞれ、ジョイント中心平面(EM)内のボールトラック(232)の中心線(M232)に対する接線(T232)に対する垂直線と、トラック平面(BE,BE*)を通る長手方向軸線(L13)に対する平行軸線(PE,PE*)との交点に位置する半径中心点(MBE´)を有する基準半径(RB´)から半径方向内側へ向かって離れており、
    ジョイント外側部分(12)でボールトラック(222)の中心線(M222)が、ジョイント中心平面(EM)から開口側までの範囲で前記基準半径(RB)を半径方向外側へ向かって越えて移動しており、
    ジョイント内側部分(13)でボールトラック(232)の中心線(M232)が、ジョイント中心平面(EM)から接続側までの範囲で前記基準半径(RB´)を半径方向外側へ向かって越えて移動している、
    を有していることを特徴とする、固定型ジョイントの形の等速ジョイント。
  3. 固定型ジョイントの形の等速ジョイントにおいて、
    長手方向軸線(L12)と、軸方向で互いに逆向きに位置する接続側および開口側とを有ジョイント外側部分(12)が設けられており、該ジョイント外側部分(12)が外側のボールトラック(221,222)を有しており、
    長手方向軸線(L13)と、ジョイント外側部分(12)の開口側(20)に向けられたシャフトのための接続手段とを有するジョイント内側部分(13)が設けられており、該ジョイント内側部分(13)が内側のボールトラック(231,232)を有しており、
    外側のボールトラック(221,222)と内側のボールトラック(231,232)とが、互いに一緒にトラックペア(221,231;222,232)を形成しており、
    該トラックペアがそれぞれ1つのトルク伝達ボール(14)を収容しており、
    ジョイント外側部分(12)とジョイント内側部分(13)との間に環状のボールケージ(15)が嵌め込まれており、該ボールケージ(15)が、周方向で分配された複数のケージ窓(18)を有しており、該ケージ窓(18)がそれぞれ少なくとも1つのトルク伝達ボール(14)を収容しており、
    ボール(14)の中心点がボールケージ(15)によってジョイント中心平面(EM)に保持されていて、ジョイント屈曲時に両長手方向軸線(L12,L13)の間の角度の二等分線の平面へ案内されるようになっており、
    ジョイント外側部分(12)における互いに隣接したボールトラック(221,222)の中心線(M221,M222)が、互いにほぼ平行でかつジョイント中心点(M)を通る半径方向射線(RS1,RS2)に対して対称的に延びる第1のトラック平面(BE,BE*)のペアに位置しており、
    ジョイント内側部分(13)における互いに隣接したボールトラック(231,232)の中心線(M231,M232)が、互いに平行でかつジョイント中心点(M)を通る半径方向射線(RS1,RS2)に対して対称的に延びる第2のトラック平面(BE´,BE*´)のペアに位置しており、
    第1のトラック平面(BE,BE*)と第2のトラック平面(BE´,BE*´)とが、長手方向軸線(L12,L13)を通る半径方向平面(R1,R2)と共に等しい大きさの、ただし互いに逆向きに形成された角度(γ,γ´)を形成しており、
    トラックペアの第1の部分に関しては、両長手方向軸線(L12,L13)が互いに合致する当該ジョイントの真っ直ぐに伸長された状態でジョイント中心平面(EM)におけるボールトラック(221,231)の中心線(M221,M231)に対する接線(T221,T231)に対して平行に延びるトラック基本線に対する接線(T22´1,T23´1)の間の開放角(α1)が接続側から開口側に向かって開いており、
    トラックペアの第2の部分に関しては、両長手方向軸線(L12,L13)が互いに合致する当該ジョイントの真っ直ぐに伸長された状態でジョイント中心平面(EM)におけるボールトラック(222,232)の中心線(M222,M232)に対する接線(T222,T232)に対して平行に延びるトラック基本線に対する接線(T22´2,T23´2)の間の開放角(α2)が開口側から接続側に向かって開いており、
    第2のトラックペア(222,232)の中心線に関して:
    ジョイント外側部分(12)でボールトラック(222)の中心線(M222)が、ジョイント中心平面(EM)から接続側までの範囲でそれぞれ、ジョイント中心平面(EM)内のボールトラック(222)の中心線(M222)に対する接線(T222)に対する垂直線と、トラック平面(BE,BE*)を通る基準軸線(PE,PE*)との交点に位置する半径中心点(MBE)を有する基準半径(RB)から半径方向内側へ向かって離れており、
    ジョイント内側部分(13)でボールトラック(232)の中心線(M232)が、ジョイント中心平面(EM)から開口側までの範囲でそれぞれ、ジョイント中心平面(EM)内のボールトラック(232)の中心線(M232)に対する接線(T232)に対する垂直線と、トラック平面(BE´,BE*´)を通る基準軸線(PE´,PE*´)との交点に位置する半径中心点(MBE´)を有する基準半径(RB´)から半径方向内側へ向かって離れており、
    ジョイント外側部分(12)でボールトラック(222)の中心線(M222)が、ジョイント中心平面(EM)から開口側までの範囲で前記基準半径(RB)を半径方向外側へ向かって越えて移動しており、
    ジョイント内側部分(13)でボールトラック(232)の中心線(M232)が、ジョイント中心平面(EM)から接続側までの範囲で前記基準半径(RB´)を半径方向外側へ向かって越えて移動している、
    を有していることを特徴とする、固定型ジョイントの形の等速ジョイント。
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