DE1189804B

DE1189804B - Backlash-free clutch

Info

Publication number: DE1189804B
Application number: DEL40144A
Authority: DE
Inventors: Alfred Gronert
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-10-02
Filing date: 1961-10-02
Publication date: 1965-03-25

Description

Spielfreie Kupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine spielfreie, den Parallelversatz der Wellen ausgleichende Kupplung zur Übertragung von Drehbewegungen mit minimalen Radialkräften auf die abtriebsseitige Kupplungswelle.Backlash-free coupling The invention relates to a backlash-free, Coupling compensating the parallel misalignment of the shafts for the transmission of rotary movements with minimal radial forces on the coupling shaft on the output side.

Derartige Kupplungen werden beispielsweise zur Übertragung der Drehbewegungen eines Getriebes auf die Welle empfindlicher Meßwertgeber benötigt, weil einerseits die Meßwertgeberwelle eine radiale Dauerbelastung von nur wenigen Pond ohne Störungen aufzunehmen vermag und andererseits bei den geringen Drehfehlern des Meßwertgebers von nur einigen Winkelminuten eine spielfreie oder nahezu spielfreie Kupplung erforderlich ist, um die Meßgenauigkeit der Meßwertgeber voll ausnutzen zu können.Such couplings are used, for example, to transmit the rotary movements of a gearbox on the shaft more sensitive transducers are required because on the one hand the transducer shaft a radial permanent load of only a few Pond without disturbances able to absorb and on the other hand with the small rotation errors of the transducer A backlash-free or almost backlash-free coupling of just a few angular minutes is required is in order to be able to fully utilize the measuring accuracy of the transducers.

Bei den bekannten Kreuzscheibenkupplungen können Radialkräfte auf die Abtriebswelle mit Sicherheit nur dann genügend klein gehalten werden, wenn die Kupplungslosen so groß gewählt werden, daß Toleranzfehler, Exzentrizitäten und Montagefehler der an-und abtriebsseitigen Getriebeteile, die die gewählten Losen entsprechend verringern, keine Verspannungen der Kupplungsglieder, d. h. keine oder nur geringe Radialkräfte auf die Abtriebswelle bewirken.With the known cross-disk clutches, radial forces can occur the output shaft can only be kept sufficiently small if the Couplings are chosen so large that tolerance errors, eccentricities and assembly errors of the input and output-side gear parts, which correspond to the selected lots reduce, no tension in the coupling links, d. H. little or no Effect radial forces on the output shaft.

Werden andererseits die Kupplungslosen bei sorgfältigsten Passungen der ineinandergreifenden Kupplungsglieder weitgehend gering gehalten, so werden die noch zulässigen minimalen Radialkräfte auf die Abtriebswelle auf Grund der maschinentechnisch nicht zu umgehenden Toleranz- und Montagefehler überschritten.On the other hand, the coupling less with the most careful fits the interlocking coupling members are largely kept low, so the still permissible minimum radial forces on the output shaft due to the mechanical engineering Tolerance and assembly errors not immediately exceeded.

Es. ist nun bereits eine Kupplung bekannt, deren Abtriebsseite zur Aufnahme eines Werkzeuges für die Metallbearbeitung dient und bei der zur Herabsetzung der bei Wellenversatz auftretenden Reibung Kugeln enthaltende Käfige vorgesehen sind, die in radial verlaufende klauenförmige Aussparungen der Kupplungsglieder lose eingesetzt sind. Diese Kupplung arbeitet jedoch nicht spielfrei und ist daher für Regelzwecke ungeeignet, zumal auch hier noch erhebliche Gleitreibungsverluste auftreten.It. a clutch is now already known whose output side to It is used to hold a tool for metalworking and to reduce it cages containing balls are provided for the friction occurring when the shaft is misaligned are, which are in radially extending claw-shaped recesses of the coupling members are inserted loosely. However, this clutch does not work without backlash and is therefore unsuitable for control purposes, especially since there are still considerable losses of sliding friction here appear.

Weiterhin ist es bei Parallelversatz der Wellen ausgleichenden Kupplungen bekannt, zur Verringerung des Spieles die in kreuzförmig angeordneten Schlitzen gleitenden, an einer Scheibe befestigten Bolzen durch Blattfedern abzustützen. Die durch Federkraft erreichte Verringerung des Spieles führt zwangläufig zu einer Erhöhung der ohnehin schon vorhandenen gleitenden Reibungskräfte, so daß auch bei dieser Kupplung größere radiale Dauerkräfte auf die Antriebswelle wirken.It is also the case with parallel misalignment of the shafts to compensate for couplings known to reduce the game in the cross-shaped slots sliding bolts attached to a disk are supported by leaf springs. the Reduction of the play achieved by spring force inevitably leads to an increase the already existing sliding friction forces, so that also with this one Coupling greater radial continuous forces act on the drive shaft.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter teilweiser Benutzung der bei Kupplungen anderer Bauart an sich bekannten Maßnahmen eine besonders einfache und wenig aufwendige konstruktive Ausgestaltung einer Kupplung zu erzielen, deren ineinandergreifende Kupplungsglieder auch bei Reversiervorgängen und Getriebevibrationen stets spielfrei im Eingriff bleiben und trotzdem nur geringmögliche Radialkräfte auf die Abtriebswelle übertragen und somit die Nachteile der bekannten Anordnungen vermeiden.The object of the invention is, with partial use of the couplings other design measures known per se, a particularly simple and inexpensive one to achieve structural design of a clutch, their interlocking Clutch links are always backlash-free, even during reversing processes and gear vibrations remain in engagement and still only have low possible radial forces on the output shaft transferred and thus avoid the disadvantages of the known arrangements.

Die Erfindung bezieht sich demgemäß auf eine spielfreie, den Parallelversatz der Wellen ausgleichende Kupplung zur Übertragung von Drehbewegungen mit minimalen Radialkräften auf die abtriebsseitige Kupplungswelle und ist dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, in der klauenförmigen Aussparung eines Kupplungsgliedes Käfige vorgesehen sind, die als Wälzkörper Kugeln enthalten, und daß die eine Kugel von einer kreisrunden Platte, die andere von einer ebenen Blattfeder abgestützt ist.The invention accordingly relates to a backlash-free, the parallel offset the shaft compensating coupling for the transmission of rotary movements with minimal Radial forces on the coupling shaft on the output side and is characterized by that, as known per se, in the claw-shaped recess of a coupling member Cages are provided which contain balls as rolling elements, and that one ball supported by a circular plate, the other supported by a flat leaf spring is.

Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Kupplung bestehen darin, daß die üblichen maschinentechnischen Toleranzen für die Herstellung und Montage von ineinandergreifendenKupplungsgliedern ausreichen, um einen stets spielfreien Eingriff zwischen den an- und abtriebsseitigen Kupplungsgliedern zu erhalten, und daß die überwiegende rollende Reibung zwischen den ineinandergreifenden Kupplungsgliedern weit geringere Radialkräfte auf die Abtriebswelle wirksam werden läßt, als die gleitende Reibung der Kupplungsglieder bekannter Kupplungsverbindungen.The main advantages of the coupling according to the invention exist in that the usual machine-technical tolerances for the production and Assembly of interlocking coupling links is sufficient to ensure that there is always no play To obtain engagement between the input and output-side coupling members, and that the predominant rolling friction between the interlocking coupling members Far lower radial forces can be effective on the output shaft than the sliding one Friction of the coupling members of known coupling connections.

Die Kupplung gemäß der Erfindung wird an Hand von Zeichnungen in einer beispielsweisen Ausführung näher beschrieben und erläutert.The coupling according to the invention is based on drawings in a exemplary embodiment described and explained in more detail.

F i g. 1 zeigt einen axialen Längsschnitt durch die beiden Kupplungsglieder; F i g. 2 zeigt die Aufsicht auf das antriebsseitige Kupplungsglied mit dem Schnitt A -B von F i g. 1.F i g. 1 shows an axial longitudinal section through the two coupling members; F i g. 2 shows the plan view of the coupling member on the drive side with the section A -B from FIG. 1.

In F i g. 1 ist vorzugsweise das abtriebsseitige Kupplungsglied l mit einem Kupplungsarm 2 versehen, das zur Herstellung der Kupplungsverbindung in eine klauenförmige Aussparung 4 des antriebsseitigen Kupplungsgliedes 3 gesteckt wird.In Fig. 1, the output-side coupling member 1 is preferably provided with a coupling arm 2, which is inserted into a claw-shaped recess 4 of the drive-side coupling member 3 to produce the coupling connection.

In F i g. 2 sind an den Innenflanken 5 und 6 der klauenförmigen Aussparung 4 mindestens je ein Lagerkäfig 7 und 8 mit einem Lagerkörper 9 und 10, beispielsweise Kugeln, angeordnet, von denen der Lagerkörper 10 der einen Innenflanke 6 gegen eine feste Rücklage 14 anliegt, während der Lagerkörper 9 der anderen Innenflanke 5 eine federbelastete Rücklage 11 hat.In Fig. 2, at least one bearing cage 7 and 8 each with a bearing body 9 and 10, for example balls, are arranged on the inner flanks 5 and 6 of the claw-shaped recess 4 , of which the bearing body 10 of the one inner flank 6 rests against a fixed backing 14 , while the bearing body 9 of the other inner flank 5 has a spring-loaded back layer 11 .

Wird der Kupplungsarm 2 in die klauenförmige Öffnung 4 gesteckt, so drückt der federbelastete Lagerkörper 9 derart gegen die eine äußere Flanke des Kupplungsarmes 2, daß die Gegenflanke spielfrei an dem Lagerkörper 10 mit der festen Rücklage 14 anliegt.If the coupling arm 2 is inserted into the claw-shaped opening 4 , the spring-loaded bearing body 9 presses against the one outer flank of the coupling arm 2 in such a way that the opposite flank rests against the bearing body 10 with the fixed backing 14 without play.

Die federnde Rücklage 11 wird durch eine Blatt-oder Spiralfeder oder andere federnde Körper bewirkt. Die Stärke der federnden Rücklage 11 ist dabei derart bemessen, daß sie entgegen den an- und abtriebsseitigen Kräften mit ausreichender Sicherheit eine spielfreie Anlage der Lagerkörper 9 und 10 an den äußeren Flanken des Kupplungsarmes 2 bewirkt.The resilient backrest 11 is brought about by a leaf or spiral spring or other resilient body. The strength of the resilient backing 11 is dimensioned in such a way that, against the forces on the input and output sides, it causes the bearing bodies 9 and 10 to rest against the outer flanks of the coupling arm 2 with sufficient safety and without play.

Die Durchmesser der als zylindrische Bohrungen in den Kupplungsklauen ausgebildeten Lagerkäfige 7 und 8 sind um so viel größer als die Durchmesser der Lagerkörper 9 und 10 selbst gehalten, daß bei radialen Ausgleichsbewegungen der Kupplungsglieder eine überwiegend rollende Reibung durch die Lagerkörper zwischen den Flanken des Kupplungsarmes 2 und der klauenförmigen Aussparung 4 ermöglicht ist. Je nach der Belastung und der aufzunehmenden Kräfte der Kupplungsverbindung bestehen die Lagerkörper und gegebenenfalls auch ihre Anlagenflächen aus gehärtetem und geschliffenem Material.The diameter of the bearing cages 7 and 8 , designed as cylindrical bores in the coupling claws, are so much larger than the diameter of the bearing bodies 9 and 10 themselves that during radial compensatory movements of the coupling members, a predominantly rolling friction through the bearing bodies between the flanks of the coupling arm 2 and the claw-shaped recess 4 is made possible. Depending on the load and the forces to be absorbed by the coupling connection, the bearing bodies and possibly also their contact surfaces are made of hardened and ground material.

Claims

Claims: 1. Backlash-free coupling compensating for the parallel offset of the shafts for the transmission of rotary movements with minimal radial forces to the coupling shaft on the output side, characterized in that, as is known per se, cages (7, 8) in the claw-shaped recess (4) of a coupling member ) are provided which contain balls (9, 10) as rolling elements, and that one ball (10) is supported by a circular plate (14), the other (9) by a flat leaf spring (11) .

2. Backlash-free coupling according to claim 1, characterized in that the claw-shaped recess (4) is preferably provided in the drive-side coupling member (3).

3. Backlash-free coupling according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the cages (7, 8) have cylindrical bores in the coupling claws are. Documents considered: German Patent No. 835 675; french U.S. Patent No. 932,871; British Patent Nos. 100,005, 659,302; U.S. Patent No. 2,813,409.