DE1185868B - Angularly movable shaft coupling, especially for motor vehicles - Google Patents
Angularly movable shaft coupling, especially for motor vehiclesInfo
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Description
Winkelbewegliche Wellenkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine winkelbewegliche Wellenkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei für die Übertragung von Umfangs- und Axialkräften dieselben Kugeln vorgesehen sind, die in radialen Bohrungen eines inneren Wellenteils angeordnet sind und die unmittelbar in Nuten des äußeren Wellenteils eingreifen, welche im Längsschnitt kreisförmig um den Gelenkmittelpunkt verlaufen.Angularly movable shaft coupling, in particular for motor vehicles The invention relates to an angularly movable shaft coupling, in particular for motor vehicles, the same balls being provided for the transmission of circumferential and axial forces are, which are arranged in radial bores of an inner shaft part and the engage directly in grooves of the outer shaft part, which in longitudinal section run in a circle around the center of the joint.
Es ist eine Wellenkupplung bekannt, bei der zwei Kugeln in im Längsschnitt kreisförmigen Nuten eines inneren Wellenteils angeordnet sind. Die Nuten erweitern sich nach einer Öffnung hin, so daß bei einer Beugung der Kupplung stets nur eine Kugel trägt. Beide Kugeln greifen in radiale Bohrungen in einem äußeren Wellenteil ein, welches aus zwei Teilen zusammengesetzt ist, damit der innere Wellenteil eingeführt werden kann.A shaft coupling is known in which two balls are shown in longitudinal section circular grooves of an inner shaft part are arranged. Expand the grooves towards an opening, so that when the coupling is bent, only one Ball carries. Both balls engage in radial bores in an outer shaft part one, which is composed of two parts, so that the inner shaft part is inserted can be.
Die Drehmomentaufnahme einer solchen Kupplung ist gering. Ihr Raumbedarf dagegen wegen der außenliegenden Bohrungen mit Abschlüssen viel zu groß. Eine Nachstellung ist zwar vorgesehen, jedoch praktisch nicht zu gebrauchen, weil damit keine Zentrierung zu erreichen ist. Axialkräfte werden nicht durch die Kugeln, sondern durch die Wellenteile selbst übertragen. Die Montage kann nur dann erfolgen, wenn der äußere Wellenteil zweiteilig ausgeführt ist.The torque absorption of such a coupling is low. Your space requirements on the other hand much too big because of the external holes with terminations. A reenactment is intended, but practically not to be used because it does not center can be achieved. Axial forces are not generated by the balls, but by the shaft parts transmit yourself. The assembly can only take place if the outer shaft part is designed in two parts.
Weiterhin ist noch eine Wellenkupplung bekannt, bei der die Kugeln in pfannenartigen Vertiefungen des inneren Wellenteils liegen und in kreisförmige Nuten eines im äußeren Wellenteil verschieblich gehaltenen Bügels eingreifen. Entnimmt man dieser im übrigen nicht nachstellbaren und zur Übertragung von Axialkräften ungeeigneten Anordnung die Lehre zur Umkehrung der kreisförmigen Nuten und wendet man diese Lehre auf die zuerst genannte Anordnung an, so kommt man zu der eingangs angegebenen w in i kelbeweglichen Wellenkupplung. Diese weist zwar einen geringeren Raumbedarf als die angegebenen Anordnungen auf, und sie läßt auch eine Axialkraftübertragung durch die Kugeln zu, gibt jedoch hinsichtlich der fehlenden Nachstellbarkeit und hinsichtlich der Montage sowie Herstellung noch zu Beanstandungen Anlaß.Furthermore, a shaft coupling is known in which the balls lie in pan-like depressions of the inner shaft part and in circular ones Engage grooves of a bracket held displaceably in the outer shaft part. Takes one of these, in addition, cannot be adjusted and for the transmission of axial forces unsuitable arrangement the teaching for reversing the circular grooves and turns if one applies this teaching to the first-mentioned arrangement, one arrives at the one at the beginning specified w in ile movable shaft coupling. This has a lower one Required space than the specified arrangements, and it also allows axial force transmission through the balls, but gives in terms of the lack of adjustability and There are still grounds for complaints regarding assembly and manufacture.
Durch die Erfindung soll eine winkelbewegliche Wellenkupplung mit der Möglichkeit zur Nachstellung geschaffen werden. Ferner soll die Kupplung einen einfachen Aufbau aufweisen und leicht montierbar sein.The invention is intended to have an angularly movable shaft coupling the possibility of re-enactment. Furthermore, the clutch should be a have a simple structure and be easy to assemble.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei den eingangs genannten Kupplungen dadurch gelöst, daß zur Nachstellbarkeit im inneren Wellenteil für die Kugeln ein an sich bekanntes zentrales Riegelglied angeordnet ist, welches die Kugeln in ihrer äußeren Stellung festlegt, und daß in an sich bekannter Weise alle Nuten im Querschnitt zusammen einen sinusförmigen Verlauf aufweisen.According to the invention, this object is achieved in the case of the clutches mentioned at the outset solved in that for readjustability in the inner shaft part for the balls known central locking member is arranged, which the balls in their outer position defines, and that in a known manner all grooves in cross section together have a sinusoidal curve.
Die Nachstellung durch eine allen Kugeln gemeinsame Schraubhülse ist bereits bekanntgeworden. Diese wird axial in den äußeren Wellenteil eingesetzt. Sie läßt aber keine Übertragung von Axialkräften zu. Wollte man sie hierfür geeignet ausbilden, so müßten diese Axialkräfte in Zugrichtung von der Verschraubung der Nachstellhülse aufgenommen werden. Weiterhin ist ein zentral angeordnetes Glied zur Zentrierung einer Scheibe od, dgl. auf einer Welle bekannt. Doch handelt es sich hierbei nicht um eine winkelbewegliche Wellenkupplung, und außerdem übernehmen die dort vorgesehenen Kugeln kein Drehmoment. Schließlich ist ein zentrales Riegelglied für die Kugeln eines Kreuzgelenkes mit vier das Drehmoment übertragenden Kugeln bekannt, bei dem eine Nachstellung nicht vorgesehen ist.The adjustment is made by a screw sleeve common to all balls already become known. This is inserted axially into the outer part of the shaft. But it does not allow any transmission of axial forces. If you wanted them to be suitable for this form, these axial forces would have to be in the pulling direction from the screw connection of the Adjustment sleeve can be added. There is also a centrally located link for centering a disk od, the like. Known on a shaft. But it does This is not about an angularly movable shaft coupling, and also take over the balls provided there no torque. Finally, there is a central locking link for the balls of a universal joint with four balls that transmit the torque known, in which an adjustment is not provided.
Die erfindungsgemäße Wellenkupplung hat gegenüber allen bekannten Lösungen den Vorteil eines einfachen und leichten Aufbaus aus einer geringen Anzahl von Teilen. Die Montage geht sehr schnell, da nach Entfernen des Riegelgliedes der innere Wellenteil aus dem äußeren herausgezogen werden kann. Die Nachstellung ist einfach und betriebssicher. Hierfür ist besonders die vorgeschlagene Nutenform maßgebend. Wollte man die üblichen im Querschnitt kreisrunden Nuten verwenden, so könnte man ein Tangentialspiel durch die radiale Nachstellung nicht ausgleichen. Bei der erfindungsgemäßen Nut liegt aber die Kugel weder in der Tangentialebene noch radial, sondern vielmehr seitlich an, was eine einwandfreie Nachstellung bei vorteilhaften Keilwinkeln ergibt.The shaft coupling according to the invention has over all known Solutions have the advantage of a simple and easy construction from a small number of parts. The assembly is very quick because after removing the locking member of the inner shaft part can be pulled out of the outer. The reenactment is simple and reliable. The proposed groove shape is particularly decisive for this. If you wanted to use the usual grooves with a circular cross-section, you could the radial readjustment does not compensate for tangential play. In the inventive Groove, however, the ball is neither in the tangential plane nor radially, but rather laterally at what a perfect readjustment with advantageous Wedge angles results.
Nuten mit dieser seitlichen Anlage sind bei Gelenken mit einem andersartigen Aufbau an sich bekannt. Jedoch sind diese Nuten mit ellipsenförmigem Querschnitt ausgeführt. Zwar sind auch andere Querschnitte pauschal erwähnt, jedoch findet sich kein Hinweis auf eine sinusförmige Ausbildung. Vor allem aber wird nicht auf eine Ausbildung aller Nuten in Form einer in sich geschlossenen Sinuskurvenbahn hingewiesen, so wie es die Erfindung vorschlägt.Grooves with this lateral contact are different in joints Structure known per se. However, these grooves are elliptical in cross section executed. Other cross-sections are also mentioned in general, but can be found no indication of a sinusoidal formation. Most importantly, it won't be on one Formation of all grooves in the form of a self-contained sinusoidal curve is indicated, as the invention suggests.
Die zwischen den Nuten nach innen ragenden Teile der Sinuskurvenbahn am äußeren Wellenteil sind vorzugsweise zylindrisch abgedreht. Der innere Wellenteil kann auf diese Weise bei gleichem äußerem Wellenteil stärker ausgebildet werden, oder aber es wird bei gleichbleibendem Innenteil der äußere Teil und damit die ganze Kupplung kleiner. Weiterhin ist es vorteilhaft, den Riegelbolzen im äußeren Wellenteil zu sichern.The parts of the sine curve that protrude inward between the grooves on the outer shaft part are preferably turned off cylindrically. The inner shaft part can be made stronger in this way with the same outer shaft part, or if the inner part remains the same, it becomes the outer part and thus the whole Clutch smaller. It is also advantageous to place the locking bolt in the outer shaft part to secure.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann der Riegelbolzen eine federnde Vorspannung auf die Kugeln ausüben derart, daß diese stets radial nach außen in ihre Nuten gedrückt werden. Auf diese Weise kann eine Abnutzung im Betrieb selbsttätig ausgeglichen werden. Ferner ist die Herstellung mit größeren Toleranzen möglich. Zu diesem Zweck kann der Riegelbolzen in an sich bekannter Weise zumindest an seinem zwischen die Kugeln eingreifenden Teil kegelig ausgebildet sein, wobei die Kegelneigung unterhalb der Selbsthemmung liegt. Dabei ist dann eine Feder vorgesehen, welche den Riegelbolzen zwischen die Kugeln drückt.According to an advantageous development of the inventive concept, the locking bolt exert a resilient bias on the balls in such a way that these are always pressed radially outwards into their grooves. That way, a Wear in operation can be compensated for automatically. Furthermore, the production possible with larger tolerances. For this purpose, the locking bolt can in itself As is known, at least at its part engaging between the balls is conical be designed, wherein the cone inclination is below the self-locking. Included a spring is then provided which presses the locking bolt between the balls.
Die kegelige Ausbildung ist zwar bei der vorstehend bereits einmal erwähnten Zentnervorrichtung bereits bekanntgeworden. Abgesehen von der völlig anderen Gesamtanordnung, ist dort keine selbsttätige Nachstellung in der hier vorgeschlagenen Weise möglich.The tapered training is already in the above mentioned centering device already become known. Apart from the completely different one Overall arrangement, there is no automatic adjustment in the one proposed here Way possible.
Die Erfindung kann außerhalb des Kraftfahrzeugbaus z. B. auch bei Winkelschlüsseln oder bei Werkzeugmaschinen angewendet werden.The invention can be used outside of the automotive industry, for. B. also at L-key or machine tools are used.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele einer Wellenkupplung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen F i g. 1 und 2 die Ausführungsform einer Wellenkupplung im Längs- und Querschnitt und F i g. 3 und 4 andere Ausführungsformen im Längsschnitt.In the drawings are exemplary embodiments of a shaft coupling shown according to the invention. It shows F i g. 1 and 2 the embodiment of a Shaft coupling in longitudinal and cross-section and FIG. 3 and 4 other embodiments in longitudinal section.
Nach F i g. 1 und 2 wird die Kupplung 10 von einem inneren Wellenteil 11 und einem äußeren Wellenteil 12 gebildet. Ersteres ist an seinem Ende zu einer Faust 13 verstärkt, in der vier Bohrungen 14 angeordnet sind, die gegeneinander um 90° versetzt sind. In diesen Bohrungen 14 befinden sich Kugeln 15 für die Kraftübertragung.According to FIG. 1 and 2, the coupling 10 is formed by an inner shaft part 11 and an outer shaft part 12. The former is reinforced at its end to form a fist 13 in which four bores 14 are arranged, which are offset from one another by 90 °. In these bores 14 there are balls 15 for the power transmission.
Der äußere Wellenteil 12 ist zumindest an seinem Ende als Hohlwelle ausgebildet. Er hat vier Nuten 16, in welche die Kugeln 15 eingreifen. Die Nuten 16 sind nach F i g. 1 ballig, wobei der Kupplungsmittelpunkt 17 auch den Mittelpunkt dieser Nuten bildet. Die Nuten 16 werden nach F i g. 2 alle zusammett durch eine sinusförmig verlaufende, in sich geschlossene Kurvenbahn 1.8 im äußeren Wellenteil 12 gebildet.The outer shaft part 12 is designed as a hollow shaft at least at its end. It has four grooves 16 in which the balls 15 engage. The grooves 16 are shown in FIG. 1 spherical, the coupling center 17 also forming the center of these grooves. The grooves 16 are shown in FIG. 2 all formed together by a sinusoidally extending, self-contained curved path 1.8 in the outer shaft part 12.
Im faustartigen Ende 13 des inneren Wellenteils 11 ist eine zentrale Bohrung 19 angeordnet. In diese ist ein zylindrischer Riegelbolzen 20 eingesetzt, auf dem sich die Kugeln 15 innen abstützen. Damit der Riegelbolzen 20 sich nicht löst, ist im äußeren Wellenteil 12 als Sicherung ein Stift 21 angeordnet, der - wie es strichpunktiert angedeutet - selbstverständlich den Wellenteil 12 auch ganz durchsetzen kann.A central bore 19 is arranged in the fist-like end 13 of the inner shaft part 11. A cylindrical locking bolt 20 is inserted into this, on which the balls 15 are supported on the inside. So that the locking bolt 20 does not come loose, a pin 21 is arranged in the outer shaft part 12 as a safety device, which - as indicated by dash-dotted lines - can of course also fully penetrate the shaft part 12.
Die Herstellung der Nuten 16 kann in einem Drehvorgang erfolgen, wobei der den Drehstahl tragende Support einschließlich des Mechanismus zur Erzeugung der Sinusbewegung um den Gelenkmittelpunkt geschwenkt wird, um die Balligkeit der Nuten zu erzielen. Versuche haben ergeben, daß Sinuskurven bis etwa 40° Neigung ohne weiteres auf diese Weise gedreht werden können. Der Drehvorgang hat eine genau zentrische Ausbildung zur Folge, so daß beim Zusammenbau eine besondere Zentrierung entfallen kann. Zur Montage der Kupplung werden die Kugeln ohne den Riegelbolzen 20 in die Bohrungen 14 des faustartigen Endes 13 eingelegt. Dann wird der Riegelbolzen 20 so weit in die Bohrung 19 eingeführt, daß er die Kugeln noch nicht nach außen drückt. Der so vorbereitete innere Wellenteil wird in lotrechter Haltung in den äußeren Wellenteil 12 eingeführt. Danach wird die Kupplung entweder so lange gedreht, bis die Kugeln durch die Fliehkraft nach außen rutschen und der Riegelbolzen 20 sich mit Hilfe des Stiftes 21 zentral zwischen sie schieben läßt, oder die Kupplungsachse wird um 180° gedreht, so daß der Riegelbolzen 20 durch sein Gewicht zwischen die Kugeln 15 fällt. In dieser Lage wird er dann durch Einsetzen des Querstiftes 21 gesichert. Die Kugeln 15 sind nun nach innen auf dem Riegelbolzen 20 abgestützt. Tritt im Betrieb ein Verschleiß auf, so kann dieser durch Einsetzen eines anderen Riegelbolzens wieder ausgeglichen werden.The grooves 16 can be produced in a turning process, the support carrying the turning tool, including the mechanism for generating the sinusoidal movement, being pivoted about the center of the joint in order to achieve the crowning of the grooves. Tests have shown that sine curves up to an inclination of about 40 ° can easily be rotated in this way. The turning process results in an exactly centric design, so that special centering can be omitted during assembly. To assemble the coupling, the balls are inserted into the bores 14 of the fist-like end 13 without the locking bolt 20. Then the locking bolt 20 is inserted so far into the bore 19 that it does not yet push the balls outward. The inner shaft part prepared in this way is inserted into the outer shaft part 12 in a vertical position. Then the coupling is either rotated until the balls slip outward due to centrifugal force and the locking bolt 20 can be pushed centrally between them with the help of the pin 21 , or the coupling axis is rotated 180 ° so that the locking bolt 20 is through Weight falls between the balls 15. In this position it is then secured by inserting the cross pin 21. The balls 15 are now supported inwardly on the locking bolt 20. If wear occurs during operation, this can be compensated for by inserting another locking bolt.
Nach F i g. 3 ist zwischen die Kugeln 15 ein kegeliger Riegelbolzen 22 eingeschoben. Dieser ist an seinem auswärtigen Ende mit einer kugelkalottenförmigen Außenfläche 23 versehen. An dieser Außenfläche 23 liegt eine Scheibe 24 an, welche im äußeren Wellenteil 12 geführt ist. Auf diese Scheibe wirkt eine Feder, z. B. eine Tellerfeder 25, die in eine Nut 26 des äußeren Wellenteils eingedrückt ist. Die Kegelneigung des Riegelbolzens 22 liegt unterhalb der Selbsthemmung, und die Bohrung 19 im inneren Wellenteil Il weist ihm gegenüber ein entsprechendes Spiel auf.According to FIG. 3, a conical locking bolt 22 is inserted between the balls 15. This is provided with a spherical cap-shaped outer surface 23 at its outward end. A disk 24 , which is guided in the outer shaft part 12, rests on this outer surface 23. A spring acts on this disk, e.g. B. a plate spring 25 which is pressed into a groove 26 of the outer shaft part. The conical inclination of the locking bolt 22 is below the self-locking, and the bore 19 in the inner shaft part II has a corresponding play in relation to it.
Die Feder 25 drückt durch den Riegelbolzen 22 die Kugeln 15 stets fest mit Vorspannung gegen die Nuten 16. Infolge der selbsthemmenden Neigung am Riegelbolzen 22 kann dieser weder durch Axialkraftaufnahme noch durch das zu übertragende Drehmoment von den Kugeln 15 entgegen der Federwirkung herausgeschoben werden.The spring 25 presses through the locking bolt 22, the balls 15 always fixed with prestress against the grooves 16. As a result of the self-locking inclination of the locking bolt 22, it can be pushed out either by axial forces nor by the torque to be transmitted by the balls 15 against the spring action.
Um das Spiel des kegeligen Riegelbolzens in seiner Bohrung im inneren Wellenteil 11 zu vermeiden, kann nach F i g. 4 der Riegelbolzen 22' einen Zylinderabschnitt 27 aufweisen, welcher genau in die Bohrung 19 paßt.In order to avoid the play of the conical locking bolt in its bore in the inner shaft part 11, according to FIG. 4 of the locking bolts 22 ′ have a cylinder section 27 which fits exactly into the bore 19.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Feder im inneren Wellenteil anzuordnen.Of course, it is also possible to have the spring in the inner shaft part to arrange.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DED35486A DE1185868B (en) | 1961-02-24 | 1961-02-24 | Angularly movable shaft coupling, especially for motor vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
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| DED35486A DE1185868B (en) | 1961-02-24 | 1961-02-24 | Angularly movable shaft coupling, especially for motor vehicles |
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|---|---|
| DE1185868B true DE1185868B (en) | 1965-01-21 |
Family
ID=7042662
Family Applications (1)
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| DED35486A Pending DE1185868B (en) | 1961-02-24 | 1961-02-24 | Angularly movable shaft coupling, especially for motor vehicles |
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