DE1216032B

DE1216032B - Homokinetic axially and angularly movable coupling

Info

Publication number: DE1216032B
Application number: DED39405A
Authority: DE
Inventors: Karl Breuer
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1962-07-18
Filing date: 1962-07-18
Publication date: 1966-05-05

Description

Homokinetische axial- und winkelbewegliche Kupplung Die Erfindung betrifft eine homokinetische axial-und winkelbewegliche Kupplung mit das Drehmoment übertragenden Kugeln, die in achsparallelen halbzylindrischen Nuten der beiden Kupplungshälften angeordnet 0 sind, und mit einem fliegend angeordneten Käfig für die übertragungskugeln. Der Käfig wird dabei durch einen in der Ebene der übertragungskugeln angeordneten Hebel mit kugelförmig ausgebildeten Enden und einem Kug#lkopf im mittleren Bereich gesteuert.Homokinetic axially and angularly movable coupling The invention relates to a homokinetic axially and angularly movable coupling with the torque transmitting balls that are disposed in axially parallel semi-cylindrical grooves of the two coupling halves 0, and a cantilevered cage for the transmission balls. The cage is controlled by a lever arranged in the plane of the transmission balls with spherical ends and a ball head in the middle area.

Mit Kupplungen der genannten Art lassen sich z. B. zwei Wellen praktisch ohne Drehspiel miteinander verbinden. Die Drehmomentübertragung erfolgt dabei durch Kugeln von einer Welle auf die andere. Zu diesem Zweck sind die Kugeln radial umfangsverteilt in einem Käfig angeordnet. Auf die Ausbildung der Käfige muß besonderes Augenmerk gerichtet werden, weil unter anderem die exakte Führung der Kugeln für die Funktion der Kupplung in den verschiedenen Winkellagen von wesentlicher Bedeutung ist. In der Regel bestehen derartige Käfige aus zwei ringförmigen Haltern zur seitlichen Führung der Kugeln. Die Halter umfassen die Kugeln mit mehr oder weniger großem Spiel. Die beiden Halteringe sind durch Bolzen oder Stege in definiertem Abstand fest miteinander verbunden. üblicherweise dienen zur Verbindung und zur Herstellung eines starren Ab- standes dieser Halter mehrere, beispielsweise drei, zueinander versetzte Bolzen oder Stege.With couplings of the type mentioned, z. B. connect two shafts with each other with practically no backlash. The torque is transmitted from one shaft to the other by balls. For this purpose, the balls are arranged in a cage, distributed radially around the circumference. Particular attention must be paid to the design of the cages because, among other things, the exact guidance of the balls is essential for the function of the coupling in the various angular positions. As a rule, such cages consist of two ring-shaped holders for laterally guiding the balls. The holders hold the balls with more or less large play. The two retaining rings are firmly connected to one another at a defined distance by bolts or webs. commonly used to connect and for producing a rigid holder of this waste prior several, for example three, mutually offset pins or webs.

Für axial- und winkelbewegliche Kupplungen wurde bereits ein fliegend angeordneter Käfig vorgeschlagen, der aus zwei in starrem Abstand voneinander gehaltenen Seitenführungshaltem besteht und der den Kugelkranz in der Winkelhalbierenden führt. Die Seitenführungsschalter erweisen dem Vorschlag zufolge im Bereich jeder Kugellaufbahn nach innen gerichtete, die Kugeln zwischen sich führende Vorsprünge oder Nasen auf, die die Kugeln spielfrei führen sollen. Zur Steuerung des Kugelkäfigs sind dabei Hebel mit kugelförmig ausgebildeten Enden und mit einem Kugelkopf in dessen Mittelbereich vorgesehen.For axially and angularly movable couplings, an over-the-air arranged cage proposed, the two held at a rigid distance from each other There is a lateral guide holder and which leads the ball ring in the bisector. The side guide switches turn out according to the proposal in the area of each ball track inwardly directed projections or noses leading the balls between them, which should lead the balls free of play. To control the ball cage are included Lever with spherical ends and with a spherical head in its central area intended.

Vorgeschlagen wurden weiterhin Käfige zur Führung des Kugelkranzes in verschiedener Ausbildung: So ist eine Lösung vorgeschlagen worden, bei der sich Stege des Käfigs in Radialrichtung der Kugelform anschmiegün. In gleicher Richtung sind zapfenartige Bügel angeordnet, die die Winkelbeweglichkeit des Kupplungsinnenteils samt Kugelkranz und Käfig in Schlitzen begrenzen, die sich in Achsrichtung am Außenteil der Kupplung befinden. Bei einer anderen Lösung umgreift der Käfig die Kugeln des Kranzes beispielsweise U-fÖrinig, die Schenkel des Käfigs treten dabei durch im Kupplungsaußenteil angeordnete Radialschlitze hindurch und liegen in Achsrichtung an den Kugeln an.Cages for guiding the ball ring were also proposed in various training: So a solution has been proposed in which Bars of the cage conform to the spherical shape in the radial direction. In the same direction peg-like brackets are arranged, which the angular mobility of the coupling inner part together with the ball ring and cage in slots that extend in the axial direction on the outer part the coupling. In another solution, the cage encompasses the balls of the Kranzes, for example, U-shaped, the legs of the cage step through the Coupling outer part arranged radial slots through and lie in the axial direction at the balls.

Schließlich wurde auch schon eine Kugelkupplung vorgeschlagen, bei der der Käfig nur zu einer gewissen groben Abstandsfixierung der einzelnen Kugeln innerhalb des Kranzes dient, währenddessen an der Innenwandung des Kupplungsaußenteils und an der Oberfläche des kugelig ausgebildeten Kupplungsinnenteils axial verlaufende Nuten vorgesehen sind, die den Kugeln bei der Beugung des inneren Kupplungsteiles Führung geben.Finally, a ball coupling has also been proposed at that of the cage only to a certain coarse fixing of the distance between the individual balls serves inside the ring, meanwhile on the inner wall of the clutch outer part and axially extending on the surface of the spherical coupling inner part Grooves are provided that the balls when the inner coupling part is bent Give guidance.

Die solcherart bekannten Käfige können den an sie gestellten Anforderungen nicht oder nur unvoll-kommen gerecht werden: Entweder müssen die Käfigringe und insbesondere ihre Verbindungsstege so präzise gefertigt werden, daß die Kugeln in ihnen praktisch spielfrei gehalten werden können, was aber umständlich und teuer ist, oder aber die Käfigringe sind unter Inkaufnahme eines relativ großen Axialspiels der Kugeln nur als einfache Stanz- und/oder Biegeteile ausgebildet. Die Erfindung hat sich unter Vermeidung dieser oder ähnlicher Mängel die Aufgabe gestellt, die bekannten Kugelkäfige derart zu verbessern, daß diese nur einer minderen Präzision bedürfen und daher relativ billig zu fertigen und dennoch in Achsrichtung praktisch spielfrei sind. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Spielfreiheit der übertragungskugeln durch eine an einer Leiste angeschraubte Klemme einstellbar ist.The cages known in this way cannot, or only partially , meet the requirements placed on them: Either the cage rings and in particular their connecting webs must be manufactured so precisely that the balls can be kept practically free of play in them, but this is cumbersome and expensive, or the cage rings are designed only as simple stamped and / or bent parts, with the acceptance of a relatively large axial play of the balls. The invention, while avoiding these or similar deficiencies, has set itself the task of improving the known ball cages in such a way that they require only a lesser precision and are therefore relatively cheap to manufacture and yet are practically free of play in the axial direction. The solution to this problem is that the freedom of play of the transmission balls can be adjusted by a clamp screwed to a bar.

Die Vorteile der Erfindung sind beträchtlich und ohne weiteres auch einleuchtend: Durch die Anordnung einer Klemme, mittels welcher die Spielfreiheit der übertragungskugeln eingestellt werden kann, können Herstellungsungenauigkeiten in der Führung der übertragungskugeln nicht nur in Kauf genommen werden, sondern nachträglich auch leicht ausgeglichen . "e-- -owurden. Aus der Erfindung resultieren mittelbar noch weitere Vorteile- Die zum Befestigen der Klemm dienende Leiste kann bei der Fertigung der Kugelbahnen zunächst als Fixierglied benutzt werden. Sie wird sodann bei der nachfolgenden Herstellung der Bohrungen für das Einstellglied gleichzeitig durchbohrt.The advantages of the invention are considerable and also obvious: By arranging a clamp, by means of which the freedom of play of the transmission balls can be adjusted, manufacturing inaccuracies in the guidance of the transmission balls can not only be accepted, but also easily compensated for afterwards . The invention also indirectly results in further advantages- The bar used to fasten the clamp can initially be used as a fixing element in the manufacture of the ball tracks. It is then drilled through at the same time during the subsequent manufacture of the bores for the adjustment element.

In- der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei zeigt F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch die Kupplung, F i g. 2 einen Schnitt durch die Kupplung entlang der Linie I-I in F i g. 1 sowie schließlich F i g. 3 den Kugelkäfig.In the drawing, the invention is shown using an exemplary embodiment. F i g. 1 shows a vertical section through the coupling, FIG. 2 shows a section through the coupling along line II in FIG. 1 and finally F i g. 3 the ball cage.

In F i g. 1 ist eine Kupplungswelle mit 20 bezeichnet. Sie durchsetzt das Innenteil 22, das die eine Kupplungshälfte bildet, mit einer Vielnutverbindung 21. Das Innenteil 22 ist kugelzonenförmig ausgebildet und in den Lagern 28 des Außenteiles 26 bzw. des Deckels 27 gehalten.In Fig. 1 , a coupling shaft is denoted by 20. It penetrates the inner part 22, which forms one coupling half, with a multi-groove connection 21. The inner part 22 is designed in the shape of a spherical zone and is held in the bearings 28 of the outer part 26 or of the cover 27 .

. Zur völligen Abdichtung ist in den Kupplungshälften 26 bzw. 27 unmittelbar neben jedem Lagerring 28 je ein Dichtungsring 30 angeordnet. . For complete sealing, a sealing ring 30 is arranged in the coupling halves 26 and 27 directly next to each bearing ring 28.

Der mittige Teil der Kupplungshälfte 22 ist stegartig ausgebildet und mit inneren Wälzbahnen 6' für die kugeligen übertragungsglieder 3 versehen. Diese wiederum werden von der Kupplungshälfte 26 umfaßt, wobei zwischen den Kugeln 3 die Einstellhebel 25 vorgesehen sind (F i g. 2).The central part of the coupling half 22 is web-like and is provided with inner roller tracks 6 ' for the spherical transmission members 3 . These in turn are encompassed by the coupling half 26 , the setting levers 25 being provided between the balls 3 (FIG. 2).

Die kugelförmigen Köpfe der Einstellhebel 25 sind sowohl im Innen- als auch im Außenteil der Kupplung gehalten und bewirken, daß der Kugelkäfig 23, der ebenfalls von den Einstellhebeln 25 durch Leisten 29 gehalten wird, so zu verschieben ist, daß bei abgewinkelten Kupplungswellen eine gleichmäßige Drehgeschwindigkeit zu erzielen ist. Zur übertragung C des Drehmomentes werden die Verstellglieder 25 nicht herangezogen, da die Anzahl der Kugeln 3 für diesen Zweck ausreichend ist.The spherical heads of the adjusting levers 25 are held in both the inner and outer parts of the coupling and have the effect that the ball cage 23, which is also held by the adjusting levers 25 by bars 29 , can be displaced so that an even rotational speed is achieved when the coupling shafts are angled can be achieved. The adjusting members 25 are not used for the transmission C of the torque, since the number of balls 3 is sufficient for this purpose.

Der Kugelkäfig 23 ist in zwei ringförmige Stege geteilt, die gegeneinander über Leisten 29 durch eine angeschraubte Klemme 30, 31 einzustellen sind, so daß die Spielfreiheit der Kugeln 3 gewährleistet ist (F i g. 3). The ball cage 23 is divided into two ring-shaped webs which can be adjusted against one another via strips 29 by a screwed-on clamp 30, 31 , so that the balls 3 are free from play ( FIG. 3).

Fingerartige Aufbördelungen 23' des geteilten Käfigs 23 sind derart zu den Kugeln 3 hingebogen, daß diese auch in demontiertem Zustand der Kupplung im Kupplungsinnenteil 22 gehalten und am Herausfallen gehindert werden. Hierfür liegt der Käfigsteg an einem größeren Durchmesser als dem Kugelteilkreisdurchmesser an.Finger-like flanges 23 'of the divided cage 23 are bent towards the balls 3 in such a way that they are held in the coupling inner part 22 even when the coupling is dismantled and are prevented from falling out. For this purpose, the cage web rests against a larger diameter than the ball pitch circle diameter.

Claims

Claim: Homokinetic axially and angularly movable coupling with the torque-transmitting balls, which are arranged in axially parallel semicylindrical grooves of the two coupling halves, and with an overhung cage for the transmission balls, which is supported by a lever with spherical ends arranged in the plane of the transmission balls and a ball head in the central area, characterized in that the freedom of play of the transmission balls (3) can be adjusted by means of a clamp (30, 31) screwed onto a bar (29). References considered: British Patent Nos. 835,936, 873,162; USA. Patent Nos. 2,006,026, 2,313,279, 2,772,547, 2,875,599.