(57)【要約】  本発明は、ジョイント２に対する軸３のための接続システムならびに相応の方法であって、軸３の、ジョイント２に接続したい端部に形成された軸ピン１７が、ジョイント接続部材４の切欠き１５内に差込み可能である形式のものに関する。軸３と切欠き１５との簡単な前組付けおよび軸方向の方向付けを達成するためには、軸ピン１７と切欠き１５とが互いに適合されており、これによって、差込み量Ｅの第１の部分Ｔ１で、切欠き１５内での軸ピン１７のほぼ力なしの移動が可能であり、差込み量Ｅの第２の部分Ｔ２で、高い力消費量が、切欠き１５内での軸ピン１７の移動のために使用されるようになっていることが提案されている。
2007505272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジョイント（２）に対する軸（３）のための接続システムであって、軸（３）の、ジョイント（２）に接続したい端部に形成された軸ピン（１７，１７′）が、ジョイント接続部材（４，４′）の切欠き（１５，１５′）内に差込み可能である形式のものにおいて、軸ピン（１７，１７′）と切欠き（１５，１５′）とが互いに適合されており、これによって、差込み量（Ｅ）の第１の部分（Ｔ１）で、切欠き（１５，１５′）内での軸ピン（１７，１７′）のほぼ力なしの移動が可能であり、差込み量（Ｅ）の第２の部分（Ｔ２）で、高い力消費量が、切欠き（１５，１５′）内での軸ピン（１７，１７′）の移動のために使用されるようになっていることを特徴とする、ジョイントに対する軸のための接続システム。
【請求項２】
差込み量（Ｅ）の第１の部分（Ｔ１）が、全差込み量（Ｅ）の少なくとも約５０％、有利には６０％〜７０％である、請求項１記載の接続システム。
【請求項３】
差込み量（Ｅ）の第１の部分（Ｔ１）で、半径方向の遊びが、軸ピン（１７，１７′）の前方区分と切欠き（１５，１５′）の入口区分との間に存在するようになっており、差込み量（Ｅ）の第２の部分（Ｔ２）で、軸ピン（１７，１７′）と切欠き（１５，１５′）とが、互いに正確に嵌合するように形成されている、請求項１または２記載の接続システム。
【請求項４】
軸ピン（１７，１７′）と切欠き（１５，１５′）との間の半径方向の遊びが、差込み量（Ｅ）の第２の部分（Ｔ２）の経過においてなだらかに減少している、請求項１から３までのいずれか１項記載の接続システム。
【請求項５】
軸ピン（１７，１７′）の外面と切欠き（１５，１５′）の内面とに、トルク伝達のための異形成形部（１６，１８）が設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の接続システム。
【請求項６】
軸ピン（１７，１７′）および／または切欠き（１５，１５′）が、終端ストッパ（１９）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の接続システム。
【請求項７】
軸（３）が、軸ピン（１７，１７′）への移行部にフランジ（１９）を有しており、該フランジ（１９）が、切欠き（１５，１５′）内への軸ピン（１７，１７′）の差込み後、ジョイント接続部材（４，４′）の端面に接触するようになっている、請求項６記載の接続システム。
【請求項８】
軸ピン（１７，１７′）が、軸方向の移動に対して切欠き（１５，１５′）内に位置固定可能である、請求項１から７までのいずれか１項記載の接続システム。
【請求項９】
軸ピン（１７，１７′）が、切欠き（１５，１５′）内にスナップリングによって位置固定可能である、請求項８記載の接続システム。
【請求項１０】
軸（３）にかつ／またはジョイント接続部材（４，４′）に工具のための作用点が設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載の接続システム。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか１項記載の接続システム（１，１′）によってジョイン（２）に軸（３）を接続するための方法において、軸（３）の軸ピン（１７，１７′）を、前組付けのために差込み量（Ｅ）の第１の部分（Ｔ１）で手によって切欠き（１５，１５′）内に差し込み、差込み量（Ｅ）の第２の部分（Ｔ２）で工具を使用して切欠き（１５，１５′）内に差し込むことを特徴とする、接続システムによってジョインに軸を接続するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジョイントに対する軸のための接続システムであって、軸の、ジョイントに接続したい端部に形成された軸ピンが、ジョイント接続部材の切欠き内に差込み可能である形式のものならびに相応の方法に関する。
【０００２】
本発明による接続システムは、たとえば中央の切欠きを備えた等速ジョイントで使用可能である。この等速ジョイントでは、ジョイント接続部材がジョイントのインナボスによって形成されている。このような形式のジョイントは、ドイツ連邦共和国特許第３２２７９６９号明細書に基づき公知である。この公知のジョイントでは、駆動軸が内側のジョイントボディの孔内に収容されていて、トルクを長手方向歯列によって伝達する。さらに、ドイツ連邦共和国特許第４０３３２７５号明細書には、等速回転ジョイントが記載されている。この等速回転ジョイントはジョイント外側部材とジョイント内側部材とを有している。この場合、このジョイント内側部材はスプラインを介して、回転可能な軸に接続されている。軸とジョイントとの間のほぼ遊びなしの接続を達成するためには、軸ピンとジョイント接続部材の切欠きもしくは設けられた歯列とが、互いに正確に嵌合するように適合されなければならず、これによって、切欠き内への軸ピンの差込み時に高い摩擦力が乗り越えられなければならない。このことは、組付け時に、軸を正確に軸方向でジョイント接続部材の切欠き内に押し込むために、手間のかかる工具の使用を要求する。
【０００３】
このような形式の等速ジョイントは、たとえば大量生産で組立てラインにおいて製作される自動車に使用されるので、このように手間のかかる組付けは著しい欠点およびコストに結び付けられている。なぜならば、特に軸が正確に十分に軸方向でジョイントに接続されない危険が常にあるからである。
【０００４】
したがって、本発明の課題は、組付けが簡単になり、ジョイントの運転が、さほどの半径方向の遊びなしに可能になる、ジョイントへの軸の接続を可能にすることである。
【０００５】
この課題は、冒頭で述べた形式の接続システムにおいて、本発明によれば、主として、軸ピンと切欠きとが互いに適合されており、これによって、差込み量の第１の部分で、切欠き内での軸ピンのほぼ力なしの移動が可能であり、差込み量の第２の部分で、高い力消費量が、切欠き内での軸ピンの移動のために使用されるようになっていることによって解決される。この場合、ほぼ力なしの移動とは、この移動を手によって付加的な工具なしに行うことができることを意味している。このことは、手による前組付けを可能にし、したがって、ジョイントへの軸の接続の著しい簡略化に寄与している。特にこの手による前組付けによって、すでに軸ピンと、有利には中央の切欠きとの良好な前方向付けが達成される。その後、差込み量の第２の部分で初めて、工具を用いて、より高い力消費量が使用され得る。この力消費量は、切欠き内での軸ピンのより強い摩擦によって生ぜしめられる。しかし、手による十分な前組付けに基づき、組付けを差込み量の第２の部分で比較的単純な工具によって行うことができる。さらに、軸は、ジョイントの切欠き内での前組付けによって、すでに正確に軸方向に方向付けられており、これによって、さらなる差込み時に、切欠き内での軸の引っ掛かりは生ぜしめられない。
【０００６】
さらに、本発明の有利な構成によれば、差込み量の第１の部分が、全差込み量の少なくとも約５０％であることが提案されている。差込み量の第１の部分が、全差込み量の６０〜７０％でさえあると特に有利である。差込み量の第２の部分は、全差込み量に対する差を成している。しかし、本発明によれば、軸ピンの外面と、たとえば歯列が設けられていてよい切欠きの内面との構成に応じて、差込み量の第１の部分と第２の部分との間の最適なパーセント分配が、前述した範囲外にあってもよい。
【０００７】
本発明の有利な構成によれば、ほぼ力なしの移動は、差込み量の第１の部分で、半径方向の遊びが、軸ピンの前方区分と中央の切欠きの入口区分との間に存在するようになっていることによって達成される。これによって、差込み量の第１の部分で軸ピンと切欠きとの間にほぼ摩擦が生ぜしめられず、これによって、切欠き内での軸ピンの力なしの移動が可能となる。この場合、本発明によれば、差込み量の第２の区分で、軸ピンと切欠きとが、互いに正確に嵌合するように形成されており、これによって、この領域で高い摩擦力が作用する。この摩擦力は、切欠き内への軸ピンの差込みのために高い力消費量を要求し、軸とジョイントとの間の遊びなしの接続を生ぜしめる。このためには、軸ピンの外面および／または中央の切欠きの内面が、互いに調和される形式で段状に形成されていてよい。
【０００８】
接続システムの改良形では、軸ピンと切欠きとの間の半径方向の遊びが、差込み量の第２の部分の経過においてなだらかに減少していてよい。これによって、差込み量の第２の部分での使用され得る力消費量が差込み深さと共に増加する。このためには、軸ピンの外面および／または中央の切欠きの内面が、特に差込み量の第２の部分で円錐形に形成されていてよい。この場合、軸ピンのテーパと切欠きのテーパとは異なっていてよい。したがって、力消費量を正確に要求に適合させることができ、ジョイントの、有利には中央の切欠き内での軸の特に良好なセンタリングを達成することができる。
【０００９】
たとえば等速回転ジョイントにおいて、軸からジョイントへの確実な力伝達を確保するためには、軸ピンの外面と切欠きの内面とに、トルク伝達のための異形成形部が設けられていてよい。この異形成形部は、たとえば歯列として形成されている。
【００１０】
有利には、軸ピンおよび／または切欠きが、終端ストッパを有していてもよい。この終端ストッパは差込み量の終端を表示し、この差込み量を確実に制限する。このためには、軸が、軸ピンへの移行部にフランジを有していてよく、該フランジが、中央の切欠き内への軸ピンの差込み後、ジョイント接続部材の端面に接触するようになっている。
【００１１】
たとえばジョイント接続部材に対する打撃またはその他の振動によって生ぜしめられ得る、切欠きからの軸ピンの滑出しを阻止するために、本発明によれば、軸ピンが、軸方向の移動に対して切欠き内に位置固定可能であってよい。このことは、たとえばコッタ、軸に固定された、ジョイント接続部材の雄ねじ山にねじ被せ可能であるユニオンナット、軸に設けられたフランジに差通し可能なかつジョイント接続部材の端面に位置固定可能なねじまたはこれに類するものによって行われてよい。
【００１２】
本発明の別の構成によれば、軸ピンが、切欠き内にスナップリングによって位置固定可能である。このスナップリングは、たとえばジョイント接続部材の外側の溝内に案内されていて、ジョイント接続部材に設けられた開口を通して、軸ピンに形成された溝内に係合する。
【００１３】
さらに、本発明によれば、ボールボスおよび／または軸に工具のための作用点が設けられていることが提案されていてよい。これは、フランジ、溝、ユニオンナットまたはこれに類するものであってよい。
【００１４】
さらに、本発明は、前述した接続システムによってジョイントに軸を接続するための方法に関する。本発明による方法は、特に軸の軸ピンを、差込み量の第１の部分で手によって前組付けのために切欠き内に差し込み、差込み量の第２の部分で工具を使用して切欠き内に差し込むことによって特徴付けられている。この工具によって、必要となる力消費量を加えることができる。このためには、たとえばオープンエンドレンチが軸のフランジまたはボールボスの溝に作用することができ、軸をロボット制御によりジョイント接続部材内に押し込むことができるかまたはボールボスを軸ピンに被せ嵌めることができる。択一的には、ユニオンナットがオープンエンドレンチによって締め付けられてもよい。
【００１５】
本発明のさらなる特徴、利点および使用可能性は、図面に基づく以下の実施例の説明から明らかである。この場合、説明および／または図示した全ての特徴は自体本発明の対象に所属している。
【００１６】
図１に示した接続システム１は、回転ジョイントとして形成された固定式等速ジョイント２と、このジョイント２に接続するための軸３とから成っている。ジョイント２はインナボス４とアウタボス５とを有している。このインナボス４とアウタボス５とには、互いにそれぞれ対を成して対応配置されたトラック６；７が設けられている。このトラック６；７内にはボール８が収容されている。このボール８はケージ９内に案内されている。このためには、このケージ９が、ボール８の数に相応して、ケージ９の周面に分配された開口を有している。
【００１７】
アウタボス５は、図示の構成では、連行ハウジング１０によって摩擦接続的にまたは形状接続的に取り囲まれている。ジョイント２をシールするためには、連行ハウジング１０内に閉鎖カバー１１が挿入されている。この閉鎖カバー１１は、付加的なシールエレメントを設けることなしに、ジョイント２内への汚物粒子の侵入もしくは潤滑媒体の損失を阻止している。ボール８の、閉鎖カバー１１と反対の側では、ジョイント２がベローズ１２によってシールされている。このベローズ１２はその半径方向内側の縁部でバインダによってインナボス４に位置固定されている。ベローズ１２の半径方向外側の縁部は、連行ハウジング１０とアウタボス５とを取り囲むキャップ１４に縁曲げによる掛込みによって固定されている。
【００１８】
駆動されるかまたは駆動したい軸３に接続するためには、ジョイント接続部材として働くインナボス４が中央の切欠き１５を有している。この切欠き１５は、トルク伝達のための異形成形部１６を備えている。こうして、インナボス４を、ジョイント２の組付けのために、軸３の軸ピン１７に差し被せることができる。このためには、この軸ピン１７に、切欠き１５の異形成形部１６に相応する異形成形部１８が形成されている。この異形成形部１８は異形成形部１６に係合し、トルク伝達を可能にする。この場合、異形成形部１６，１８は、たとえば歯列の形で形成されていてよい。この配置形式の特別な利点は、ジョイント２が軸３に接続される前に、ジョイント２を完全に完成した状態に組み付けることができることにある。
【００１９】
このためには、軸ピン１７と軸３との間の移行部に形成されたフランジ１９が終端ストッパとしてインナボス４の外側の端面に突き当たるまで、軸ピン１７が中央の切欠き１５内に差し込まれる。この位置では、軸３がスナップリング（図示せず）またはこれに類するものによって軸方向でインナボス４内に位置固定される。このためには、スナップリングが、インナボス４の外面に設けられた溝２０内に差し被せられる。インナボス４は溝２０の領域で部分的に破断されており、これによって、スナップリング（図示せず）が破断部を通して、軸ピン１７に相応に形成された溝２１内に係合し、軸３を軸方向のずれ滑りに対して防護している。この位置固定の代わりに、本発明によれば、軸３は別の形式でジョイント２に位置固定されてもよい。たとえば、フランジ１９にわたってユニオンナットが差し被せられていてよい。このユニオンナットのねじ山は、インナボス４の外面に形成されたねじ山に係合する。これに対して択一的には、フランジ１９に軸方向で設けられた貫通孔が設けられてよい。この貫通孔は、インナボス４の端面に設けられたねじ山付き開口に相応しており、これによって、軸３をジョイント２のインナボス４にねじ締結することができる。
【００２０】
この場合、軸ピン１７は、差込み量Ｅの第１の部分Ｔ１で、切欠き１５内での軸ピン１７のほぼ力なしの移動が可能となり、差込み量Ｅの第２の部分Ｔ２で、高い力消費量が、切欠き１５内での軸ピン１７の移動のために使用され得るように中央の切欠き１５に適合されている。
【００２１】
このことは、円筒状の軸ピン１７の、第１の部分Ｔ１に相当する前方区分が、切欠き１５の内径に比べて小さな外径を有していることによって達成される。これによって、差込み量Ｅの第１の部分Ｔ１において、軸３の差込み時に、半径方向の遊びが軸ピン１７と切欠き１５との間に存在し、これによって、軸ピン１７をこの部分でさほどの摩擦力なしに切欠き１５内に差し込むことができる。
【００２２】
差込み量Ｅの第２の部分Ｔ２への移行部では、軸ピン１７に段部２２が設けられている。この段部２２で軸ピン１７は、より大きな外径に移行している。第２の部分Ｔ２における外径は、正確に嵌合するように中央の切欠き１５の内径に相当している。したがって、差込み量Ｅの第２の部分Ｔ２では、軸ピン１７をもはや高い力消費量でしか中央の切欠き１５内に押し込むことができない。なぜならば、高い摩擦力が乗り越えられなければならないからである。このためには、たとえばオープンエンドレンチ（図示せず）を使用することができる。このオープンエンドレンチは軸３の側からフランジ１９に作用し、軸３を切欠き１５内に押し込む。ユニオンナットの事例では、差込み量Ｅの第２の部分Ｔ２での切欠き１５内への軸ピン１７の差込みを、インナボス４へのユニオンナットのねじ被せによって行うことができる。最後に記載した事例では、ユニオンナットがねじ山に作用するまで、軸ピン１７が力なしに切欠き１５内に押し込まれ得る。
【００２３】
軸ピン１７と切欠き１５との適合によって、手によるほぼ力なしの前組付けが可能になることが達成される。この前組付け後、軸ピン１７はすでに確実に切欠き１５内に案内されている。これによって、軸３とジョイント２との間の遊びなしの接続部を形成するさらなる差込みのための力使用時に、軸３とインナボス４との引っ掛かりが生ぜしめられることが回避される。
【００２４】
図２には、本発明による接続システム１′の別の構成が示してある。この場合、ジョイント２のうち、便宜上、異形成形部なしのインナボス４′しか図示していない。この構成は、前述した接続システム１と、切欠き１５′の内面も軸ピン１７′の構造に適合されており、この軸ピン１７′に設けられた段部２２′が円錐形の移行部として形成されている点で異なっている。その他の点では、接続システム１に関連して説明した特徴を接続システム１′でも形成することができる。
【００２５】
この接続システム１′でも、差込み量Ｅの第１の部分Ｔ１で、切欠き１５′内での軸ピン１７′のほぼ力なしの移動が可能となる。差込み量の、軸ピン１７′が正確に嵌合するように切欠き１５′に適合されている第２の部分Ｔ２で初めて、高められた力消費量が必要となる。この構成では、軸ピン１７′が、前方の領域だけでなく、後方の領域でも遊びなしに切欠き１５′内に支承される。これによって、ジョイント２への軸３の特に安定した接続が得られる。円錐形に先細りになる段部２２′の領域では、切欠き１５′が、軸ピン１７′よりも僅かに強く円錐形に先細りにされていることが提案されていてよい。これによって、差込み量Ｅの第２の部分Ｔ２の領域で、なだらかに増加する力消費量が必要になり、軸３の引っ掛かりなしの特に良好なセンタリングが達成される。
【００２６】
しかし、本発明は、実施例に示した軸ピンと切欠きとの構成に限定されていない。本発明は、当業者によって自由にあらゆる要求に適合されてよい。したがって、たとえば、軸ピンおよび／または切欠きがその前方の各端部から後方の各端部にまで円錐形に形成されていてよい。この構成は、特に簡単に製作することができる。また、フランジ１９として形成された終端ストッパの代わりに、たとえば相応の突起が切欠き内に設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】概略的に横断面図で示した第１の構成による等速回転ジョイントに接続するための軸を示す図である。
【図２】概略的に横断面図で示した第２の構成によるジョイント接続部材に接続するための軸を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１，１′  接続システム、  ２  ジョイント、  ３  軸、  ４，４′  インナボス、  ５  アウタボス、  ６  トラック、  ７  トラック、  ８  ボール、  ９  ケージ、  １０  連行ハウジング、  １１  閉鎖カバー、  １２  ベローズ、  １４  キャップ、  １５，１５′  切欠き、  １６  異形成形部、  １７，１７′  軸ピン、  １８  異形成形部、  １９  フランジ、  ２０  溝、  ２１  溝、  ２２，２２′  段部、  Ｅ  差込み量、  Ｔ１，Ｔ２  部分
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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2007505272.tif 000008
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