(57)【要約】  本発明は等速ボールジョイント（１）であって、カウンタパスジョイントとして構成され、内ボス（４）を有し、該内ボス（４）の外面に第１の内走行溝（１６）と第２の内走行溝（１７）とが内ボス軸線（９）を中心として交互に分配されており、内ボス（４）の上に案内されたリング状のケージ（５）を有しており、該ケージ（５）が内ボスと外ボスとの間に配置されており、さらに出力側の端部から発して入力側の端部に向かってアンダカットなしで延びる導入面（２４，２５）が設けられている等速ボールジョイントに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
等速ボールジョイントであって、カウンタパスジョイントとして構成されかつ入力端部と出力端部とを有し、
―  内ボスを有し、該内ボスの外面に第１の内走行溝と第２の内走行溝とが内ボス軸を中心として交互に分配されて配置され、内ボスが少なくとも２つの、組立状態で爪状に互いに係合するエレメントを有し、該エレメントが内ボス軸線上でほぼ相前後して位置し、該エレメントの第１のエレメントが第１の内走行溝を有しかつ第２のエレメントが第２の内走行溝を有しており、
―  外ボスを有し、該外ボスの内面に第１の外走行溝と第２の外走行溝とが外ボス軸線を中心として交互に分配されて配置されており、それぞれ第１の内走行溝に第１の外走行溝が向き合い、第２の内走行溝に第２の外走行溝が向き合い、それぞれ１つの対偶を形成しており、
―  リング状のケージを有し、該ケージが内ボスと外ボスとの間に配置されかつ窓を有し、該窓内で走行溝に係合する球がトルク伝達のために案内されている形式のものにおいて、ケージがその内面に、第１の、出力端部から発する、入力側の端部の方向にアンダカットなしで延びる導入面と第２の、入力端部から発する、出力側の端部の方向にアンダカットなしで延びる導入面とを有し、両導入面が、内ボスの爪状に係合するエレメントが向き合った端部からケージに導入可能でかつケージ内に結合可能であるように構成されていることを特徴とする、等速ボールジョイント。
【請求項２】
内ボスのエレメントが第１と第２の内走行溝に境を接して第１と第２のケージセンタリング面を、ケージの内面に導入面に境を接して設けられた第１と第２の案内面を案内するために有している、請求項１記載の等速ボールジョイント。
【請求項３】
内ボスのエレメントがそれぞれ１つの円筒形の区分を有し、この円筒形の区分からシエル状の突起が突出し、該突起がそれぞれ１つの内走行溝とケージセンタリング面を形成している、請求項１又は２記載の等速ボールジョイント。
【請求項４】
ケージが領域的に球面状の外面を有し、該外面が少なくとも窓の領域にて、ケージの外径が外ボスの内直径よりも小さいか又はこれと等しくなるように面取りされている、請求項１から３までのいずれか１項記載の等速ボールジョイント。
【請求項５】
両方のエレメントがねじ結合によって解離可能に互いに結合されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の等速ボールジョイント。
【請求項６】
内ボスの両方のエレメント及び／又は外ボスがほぼ切屑なしで加工された中実変形部分である、請求項１から５までのいずれか１項記載の等速ボールジョイント。
【請求項７】
一方のエレメントを軸又は軸ジャーナルの端部が形成している、請求項１から６までのいずれか１項記載の等速ボールジョイント。
【請求項８】
走行溝対偶の数が６である、請求項１から７までのいずれか１項記載の等速ボールジョイント。
【請求項９】
外ボスが外ボスを対応する受容部と回転不能に結合するための成形部を有するアンダカットのない外面を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の等速ボールジョイント。
【請求項１０】
外ボスの外周面の各外走行溝に１つの突起が対応配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の等速ボールジョイント。
【請求項１１】
内ボスと外ボスとの間の最大屈曲角度がほぼ±４０°である、請求項１から１０までのいずれか１項記載の等速ボールジョイント。
【請求項１２】
ケージが内ボス及び／又は外ボスの上で案内されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の等速ボールジョイント。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか１項記載の特にコンパクトな組込みユニットとしての等速ボールジョイントを有するジョイント軸、特に自動車の駆動軸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は等速ボールジョイント、例えば自動軸の長手方向又は横方向軸に接続するためにカウンタパスジョイントとして使用される等速ボールジョイントに関する。
【０００２】
ＤＥ１０２４８３７２Ａ１号明細書からは前述の如きカウンタパスジョイントが公知であり、このカウンタパスジョイントは内ボスと外ボスとを有し、この内ボスと外ボスとの間にはほぼリング状のケージが案内されている。内ボスにも外ボスにもそれぞれ互いに対を成して対応配置された走行溝が設けられている。これらの溝にはケージに受容された球が移動可能に保持されている。この場合、内ボスと外ボスとの、互いに対応配置された走行溝対のパス底はカウンタパスジョイントの第１の端部から発して第２の端部にかつ第２の端部から発して第１の端部に向かって交互に互いに接近する。内ボスは組立状態で爪状に互いに係合する２つのエレメントを有し、これらのエレメントの第１のエレメントは第１の内走行溝を有し、第２のエレメントは第２の内走行溝を有している。
【０００３】
前記公知のジョイントの場合にはケージは外ボスに案内されている。このためには外走行溝の間に配置されたウエブはケージ案内面として構成されている必要がある。ケージ案内面と外ボスの内面における高精度の外走行溝との構成は、若干の使用分野では製造費用の増大をもたらす。
【０００４】
さらに例えばＤＥ１００６０１１８Ｃ１号明細書によればカウンタパスジョイントであって、ケージが球状の外面を有し、該球状の外面がジョイント外部分のアンダカットのないストッパ兼案内面に一方向で案内されている形式のものが公知である。さらにこの公知のジョイントのケージは別の軸線方向にアンダカットのないストッパ兼案内面を有し、該ストッパ兼案内面はジョイント内部分の球面状の外面と共にケージを案内するために用いられている。この公知の等速固定ジョイントの場合にはジョイント内部分が球ケージ内へ押込まれ、球ケージがジョイント内部分と一緒にジョイント外部分内へ挿入されることができるが、しかし球は個別に手でケージと走行溝対偶内へ挿入されなければならない。これは著しい時間消費をもたらし、ジョイントの製造の経済性にネガティブに作用する。
【０００５】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式のジョイントを改良して機械的な製造が容易になり、簡易化された組立が可能になるようにすることである。
【０００６】
前記課題は本発明によれば、有利には内ボスの上に案内されたケージがその内面に、入力側端部から発して出力側端部へアンダカットなしで延びる第１の導入面と、出力側端部から発して入力側端部に向かってアンダカットなしで延びる第２の導入面とを有し、内ボスの、爪状に互いに係合するエレメントが、向き合った端部からケージ内へ導入可能でかつケージ内で結合可能であるように、前記第１と第２の導入面が構成されていることにより解決された。本発明による等速ボールジョイントの前記構成によって外ボスの製作は簡易化される。何故ならばこの場合には付加的に外ボスに高精度でケージセンタリング面を設ける必要なく、高精度の外走行溝を設ける必要しかないからである。さらに本発明によるジョイントの組立も簡易化される。何故ならばケージは外ボス内に差込まれるか又は旋回させられることができるからである。この位置ですべての球をケージの窓と外走行溝に挿入しかつそこに例えば潤滑グリースで保持することができる。次いで内ボスの両方のエレメントはジョイントの向き合った端部から外ボスとケージ内に導入し、互いに結合することができる。したがって球を個々に、ジョイントの過剰屈曲によってケージの窓に挿入することはもはや必要ではなくなる。ジョイントの組立はしたがって著しく簡易化されかつ迅速に行なわれる。
【０００７】
等速ボールジョイントの不作用状態でケージと球とのセンタリングを達成するためには、内ボスのエレメントは、有利には第１と第２の内走行溝に境を接して第１と第２のケージセンタリング面を、ケージの内面の上に導入面に境を接して設けられた第１と第２の案内面を案内するために有している。
【０００８】
内ボスの、組立状態で爪状に互いに係合するエレメントは、本発明の有利な実施形態によれば、それぞれ１つの円筒区分によって形成されている。この円筒区分からはそれぞれ１つの内走行溝とケージセンタリング面とを形成するシエル状の突起が突出している。内ボスの両方のエレメントの円筒形の区分は、この場合には有利には内ボス軸線上でほぼ相前後して位置している。両方のエレメントの爪状の相互係合を可能にするためには一方のエレメントにおけるシエル状の突起の大きさと輪郭に相応して形成された切欠きが他方のエレメントに設けられている。したがって内ボスを形成する両方のエレメントは接線方向で形状接続的に互いに係合する。
【０００９】
ケージが領域的に球面状の外面を有し、該外面が窓の領域で、ケージの外径が外ボスの内径よりも小さいか又は等しくなるように面取りされていると、ケージはこれを旋回させることなく外ボスに対し同軸的に外ボス内へ挿入することができる。これは本発明による等速ボールジョイントの組立を著しく簡易化する。
【００１０】
内ボスを形成する両方のエレメントの良好な結合を軸方向でも保証するためには、該エレメントは互いにねじ締結されていることができる。このためには例えば、内ボスを形成するエレメントの一方が中央の貫通孔を備えるのに対し、他方のエレメントが前記貫通孔と同軸的なねじ孔を備えていることができる。この結果、両方のエレメントはねじピンによって互いに結合されることができる。
【００１１】
両方のエレメントがほぼ切屑なしで加工された中実の成形部分であると内ボスを形成する両方のエレメントの製作は特に良好な精度で可能である。両方のエレメントの走行溝と、互いに接触する突起及び切欠きとは、例えばエンボス工程によって高精度と変らない品質とで形成することができる。しかし、個々の加工ステップ、例えばエレメントを互いに結合する貫通孔とねじ孔を設けることを切削加工で実施することもできる。又、少量生産にとっては両方のエレメントを変形又は切削製作方法で製作することも合目的的である。
【００１２】
本発明の有利な１実施例によれば内ボスに接合される両エレメントの一方は軸もしくは軸ジャーナルの端部である。この形式で、本発明のカウンタパスジョイントを軸又はそれに類似したものに接続することは簡易化される。これに対し選択的に一方のエレメントを、軸端又は軸ジャーナルと結合するための内成形部を有するスリーブと一体に構成することもできる。
【００１３】
特にコンパクトなジョイントを得るためには、外ボスと内ボスとにおける走行溝の数が６であると有利である。しかし、本発明のジョイントを４つ、８つ又は９以上の走行溝対偶で構成することも可能である。
【００１４】
外ボスを対応する受容部と回動不能に結合するためには外ボスは、本発明の有利な実施例では成形部を備えた、アンダカットのない外面を有している。この結果、本発明による等速ボールジョイントはコンパクト組込みユニットとして完全に組立てられて、対応して形成された受容部に挿入されることができる。
【００１５】
外ボスの外面における各外走行溝に突起が対応配置されていると、この突起は外ボスを対応する受容部と回動不能に結合する成形部として用いることができる。この構成では外ボスは少なくともほぼコンスタントな壁厚さの分配を得る。これは硬度にとって有利であるだけではなく、均等な力及びトルク吸収に関しても有利である。
【００１６】
本発明の等速ボールジョイントは小角度ジョイントとして内ボスと外ボスとの間に約±２４°の最大屈曲角度を有することができる。しかし、ジョイントの本発明による構成によっては内ボスと外ボスとの間に約±４０°の最大屈曲角も可能である。
【００１７】
さらに本発明は上記等速ボールジョイントを有するジョイント軸、例えば自動車のための駆動軸としての長手方向又は横方向軸にも関する。この場合には等速ボールジョイントをあらかじめ組立て、コンパクト挿入ユニットとして設けることが有利である。
【００１８】
本発明の更なる構成、利点及び利用可能性は本発明の実施例についての以下の記述及び図面とに示されている。
【００１９】
図面に示された等速ボールジョイント１においては第１の入力側の端部２と第２の出力側の端部３とが示されている。この場合、入力側と出力側という表現は両方の端部の相違を判りやすくするために例として用いたものである。もちろん両方の端部は同じ形式で入力側の構成部分又は出力側の構成部分に取付けるのに適している。
【００２０】
等速ボールジョイント１は自体公知の形式で内ボス４と球６を備えたケージ５と外ボス７とを有している。この場合、球６はケージ５の窓８に受容されている。
【００２１】
特に図２と図４から７までに示されているように、内ボス４は２部分から構成されている。中央の内ボス軸線９の上には第１のエレメント１０と第２のエレメント１１とがほぼ相前後して配置されている。内ボス４を形成する両方のエレメント１０と１１は交互に突起１２もしくは１３と切欠き１４もしくは１５とを備えており、該突起１２もしくは１３と切欠き１４もしくは１５とは図２に示すように互いに爪状に係合する。この場合、両方のエレメントの突起１２と１３は接線方向で形状接続的に互いに接触する。図示の実施形態では突起１２，１３も切欠き１４，１５も部分円形に構成されている。
【００２２】
第１のエレメント１０の突起１２にはそれぞれ第１の内走行溝１６が構成されているのに対し、第２のエレメントの突起１３には第２の内走行溝１７が設けられている。第１の内走行溝１６はアンダカットなしで入力側の端部２から出力側の端部３に向かって延在している。第１の内走行溝１６の軌道底は内ボス軸線９に近づけられている。これに対しエレメント１１の第２の走行溝１７はアンダカットなしで出力側の端部３から発して入力側の端部２に向かって延在している。この場合には第２の走行溝１７の軌道底は内ボス軸９に近づけられている。
【００２３】
内走行溝１６もしくは１７に境界を接して突起１２もしくは１３には、第１もしくは第２のケージセンタリング面１８が構成されている。ケージセンタリング面は一緒になって領域的に円形面を形成し、この円形面によってケージ５は内ボス４の上で案内されている。
【００２４】
図１に示されているように内ボス４を形成する両方のエレメント１０と１１とは軸方向でねじピン１９によるねじ締結によって互いに結合されている。
【００２５】
外ボス７は一体のリング状の構成部材であって、その軸線は等速ボールジョイント１が伸ばされた位置で内ボス４の内ボス軸線９と合致する。外ボス７の内面には第１と第２の外走行溝２０もしくは２１が形成されている。これらの外走行溝２０もしくは２１は外ボス軸線を中心として規則正しくかつ交互に分配されて配置されている。等速ボールジョイント１が組立てられた状態で内ボス４の第１の内走行溝１６は外ボス７の第１の外走行溝２０に向き合い、第２の内走行溝１７は第２の外走行溝２１に向き合い、それぞれ１つの走行溝対偶を形成する。この走行溝対偶にはケージ５に保持された球６が案内されている。
【００２６】
外ボス７の第１の外走行溝２０はアンダカットなしで入力側の端部２から発して出力側の端部３に向かって延びている。この場合、溝底は外ボス軸線から遠ざかっている。
【００２７】
等速ボールジョイント１を結合するためには内ボス４の第２のエレメント１１は軸２２と一体に構成されている。これに対し選択的に内ボスのエレメント１１は例えば内プロフィールを有するスリーブとして構成されていることもできる。外ボス７の外面には外ボスを、図面には図示されていない対応する受容部と回転不能に結合するための成形部が設けられていることができる。このためには外ボス７の外面上の外走行溝２０もしくは２１には突起２３が対応配置されている。
【００２８】
ケージ５は図８と９とに示された実施例形態では閉じられた一体のリングによって形成されている。このリングにはケージ窓８が設けられている。ケージ５の内面には出力側の端部３から発して入力側の端部２に向かってアンダカットなしで延びる第１の導入面２４と入力側の端部２から発して出力側の端部３にアンダカットなしで延びる導入面２５を備えている。導入面２４，２５は図示の実施例では少なくともほぼ軸平行に延びる面として構成されているので、内ボス４を形成するエレメント１０と１１は向き合った端部からケージ５に、球面状に形成されたケージセンタリング面１８によって妨げられることなく導入可能である。
【００２９】
軸方向で見て第１の導入面２４の後ろには、導入面２４に境を接して第１の案内面２６が設けられている。この案内面２６は領域的に球面状に形成されている。これに相応してケージ５の出力側の端部３には第２の導入面２５に境界を接して第２の案内面２７が構成されている。該案内面２７は同様に領域的に球面状に形成されている。図２から判るように第１のエレメント１０の球面状のケージセンタリング面１８は、ケージ５の第２の案内面２７に接触しているのに対し、第２のエレメント１１の第２のケージセンタリング面１８はケージ５の第１の案内面２６に接触している。これによってケージ５は等速ボールジョイント１の不作用状態で等速ボールジョイント１内でセンタリングされる。
【００３０】
以下、等速ボールジョイント１の組立を説明する。このためにはまずケージ５が外ボス７内に導入される。この場合、ケージ５の外面は少なくともケージ窓８の領域で面取りされ、ケージ５の外径が外ボス７の内径よりも小さいか又は等しくされている。したがってケージ５は入力側の端部２からも出力側の端部３からも、外ボス７とケージ５との軸線が合致する位置で外ボス７へ導入されることができる。
【００３１】
次いですべての球６が内部からケージ５の窓８と外ボス７の外走行溝２０もしくは２１に挿入される。このためには球６は場合によっては潤滑グリース又はそれに類似したものでケージ５と外ボス７内に保持されることができる。
【００３２】
すべての球６がケージ５と外ボス７に受容されたあとで、内ボス４が等速ボールジョイント１に挿入されることができる。この場合には第１のエレメント１０が入力側の端部２からケージ５に導入され、第２のエレメント１１が出力側の端部３からケージ５に導入され、第１のエレメント１０と爪状に結合される。両方のエレメント１０，１１の突起１２もしくは１３はそれぞれ他方のエレメントの切欠き１４もしくは１５に係合する。両方のエレメントを軸方向で固定するためにはねじピン１９が第１のエレメント１０に設けられた貫通孔に通されかつ第２のエレメント１１に設けられたねじ孔にねじ込まれる。
【００３３】
両方のエレメント１０もしくは１１をケージ５内に挿入することは、両方のエレメントの突起２４もしくは２５がケージ５の内面にて配向されている位置でしか可能ではない。この場合、両方のエレメントは両方のエレメントのケージセンタリング面１８がケージ５の案内面２６，２７に衝突するまでケージ５内へ挿入されかつ内外に係合して結合されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の等速ボールジョイントの断面図。
【図２】図１の等速ボールジョイントを断面して内ボスを組込む間の状態を示した図。
【図３】図２の等速ボールジョイントをＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って断面した図。
【図４】内ボスのエレメントの正面図。
【図５】図４のエレメントの断面図。
【図６】内ボスの他のエレメントの背面図。
【図７】図６のエレメントの断面図。
【図８】本発明の等速ボールジョイントのケージの断面図。
【図９】図８のケージのＩＸ−ＩＸに沿った断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１  等速ボールジョイント、  ２  端部、  ３  端部、  ４  内ボス、  ５  ケージ、  ６  球、  ７  外ボス、  ８  窓、  ９  内ボス軸線、  １０  エレメント、  １１  エレメント、  １２  突起部、  １３  突起部、  １４  切欠き、  １５  切欠き、  １６  内走行溝、  １７  内走行溝、  １８  ケージセンタリング面、  １９  ねじピン、  ２０  外走行溝、  ２１  外走行溝、  ２２  軸、  ２３  突出部、  ２４  導入面、  ２５  導入面、  ２６  案内面、  ２７  案内面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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2009510374.tif 000013
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