DE1229343B - Gleichlaufschiebegelenkkupplung, insbesondere fuer den Achsantrieb von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

• Gleichlaufschiebegelenkkupp.lung, insbesondere für den Achsantrieb von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Gleichlaufschiebegelenkkupplung, insbesondere für den Achsantrieb von Kraftfahrzeugen, mit Kugeln für die Drehmomentübertragung, wobei ein Kupplungsteil mit mindestens drei von einem Nabenteil radial ausgehenden Stemarmen zwischen die Anne des anderen Kupplungsteils greift, die von einem flanschartigen Boden aus sich axial erstrecken.
• Es ist eine Gleichlaufgelenkkupplung -der obigen Art bekanntgeworden, bei der die Kugeln mit zentralen Bohrungen auf den Stemarmen selbst angeordnet sind und die Bahnen in den Armen des anderen Kupplungsteils achsparallel verlaufen. Diese bekannte Gelenkkupplung hat folgende schwerwiegende Nachteile: 1. Der Gleichlauf wird durch eine dauernde umlaufende Exzentrizität erkauft, so daß höhere Drehzahlen nicht erreicht werden können.
• 2. Die Kugeln müssen auf den Sternarmen mit empfindlichen NadeRagern gelagert sein.
• 3. Die Kugeln machen auf den Stemarmen neben der Dreh- auch eine Längsbewegung, die sogar dann am größten ist, wenn die Drehung gering ist.
• 4. Die Kugeln machen den vollen Winkelausschlag der Gelenkkupplung mit, so daß für gegebene Werte, wie z. B. Drehmoment und Beugungswinkel, ein großer Gesamtdurchmesser der Gelenkkupplung erforderlich ist.
• Die Erfindung hat sich eine Verbesserung in dieser Richtung zur Aufgabe gestellt. Sie löst diese Aufgabe bei Gelenken der eingangs genannten Art durch die Kombination folgender, an sich bekannter Merkmale: a) daß die Kugeln beiderseits der Arme in sich kreuzenden Bahnen angeordnet sind und b) daß die gemeinsamen Ebenen zweier sich kreuzender Kugelbahnen außerhalb der Kupplungsachse liegen.
• Es ist eine Schiebegelenkkupplung bekanntgeworden, deren Schiebestück - das vom Gelenk getrennt ist - das Merkmal a) enthält. Jedoch handelt es sich dort nur um das Schiebestück, welches zudem nicht nach dem Merkmal b) ausgeführt wurde. Die eigentliche Gelenkkupplung ist dort ein einfaches Kardangelenk mit völlig abweichendem Aufbau. Das Merkmal b) zeigt eine andere bekannte Gelenkkupplung, welche jedoch in ihrem sonstigen Aufbau vom Vorschlag der Erfindung abweicht. Diese Gelenkkupplung kann auch keine größeren Drehmomente übertragen, da die Kugeln von ihren Bahnen nicht seitlich, sondern innen und außen umfaßt werden.
• Die erfindungsgemäß ausgebildete Gelenkkupplung ergibt bei einfacher Bauweise einen einwandfreien Gleichlauf, so daß hohe Drehzahlen erreicht werden können. Schwingungen infolge mangelhaften Gleichlaufes können nicht mehr auftreten.
• Die vorstehend aufgeführten Vorteile werden durch das Zusammenwirken aller Merkmale erreicht bzw. gefördert. Außerdem sind die Gründe für die Versetzung bzw. die Zusammenhänge mit dem Gelenkdurchmesser erstmals erkannt und angegeben worden.
• Bei einer Ausführungsforin nach der Erfindung können die demselben Sternarin zugeordneten Kreuzungsebenen in an sich bekannter Weise parallel zueinander liegen. Dies ergibt eine besonders einfache Herstellung ohne große Anforderung an die Genauigkeit.
• Einzelheiten der Erfindung zeigt das Ausführungsbeispiel der Zeichnung, und zwar F i g. 1 die Gelenkkupplung im Schnitt, F i g. 2 und 3 den inneren und äußeren Kupplungsteil in Ansicht, F i g. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV der F i g. 1 (Abwicklung) und F i g. 5 und 6 schematische Darstellungen zur Erläuterung bezüglich der Versetzung der Kreuzungsebene.
• Nach den F i g. 1 bis 3 besteht die Gelenkkupplung aus einem äußeren Kupplungsteil 10, welcher drei sich im wesentlichen axial erstreckende Arme 11 aufweist, die von einem etwa flanschartig ausgebildeten Boden des Kupplungsteils 10 ausgehen. Zwischeu diese Arme greift der innere Kupplungsteil 13 ein, dessen Arme 14 sternartig von einem Nabenteil ausgehen.
• Zwischen den beiden Gelenkkupplungsteilen 10 und 13 sind zur Kraftübertragung Ku 'geln 15 in Laufbahnen 16 und 17 angeordnet, die die Kugeln im wesentlichen seitlich umfassen. Beide Laufbahnen 16 und 17 haben geradfinige und zur Kupplungsachse geneigt verlaufende Achsen. Damit die Kugeln sich bei der Gelenkbeugung auf 'die Halbierende des Beugungswinkels einstellen, kreuzen sich die Achsen der beiden Laufbahnen, und ihre Kreuzungsebene ist - wie aus den F i g. 2 und 3 hervorgeht - gegenüber der Kupplungsachse versetzt. Die Kugellaufbahnen können selbstverständlich auch eine Krümmi3n .Z innerhalb ihrer Kreuzungsebenen aufweisen, d. h. also z. B. kreisförmig verlaufen.
• Aus der F i g. 5 wird klar, daß' zum Erreichen eines bestimmten Beugungswinkels und eines bestimmten axialen Verschiebeweges für die Laufbahnen 16 und 17 - welche nur schematisch dargestellt sind - eine bestimmte Höhe H erforderlich ist. Ordnet man jetzt die Kreuzungsebene der Kugelbahnen radial an - so wie es in F i g. 6 mit voll ausgezogenen Linien dargestellt ist - so ergibt sich bei einem bestimmten Außendurchmesser D für die Gelenkkupplung ein bestimmter Innendurchmesser d, der gewissermaßen die Nabenstärke des Kupplungsteils 13 darstellt, und eine bestimmte Breite B für die Wurzel der sternartigen Arme 14.
• Ist jedoch die Kreuzungsebene der Kugellaufbahnen 16 und 17 gegenüber der Kupplungsachse 18 seitlich versetzt, indem man sie um die Mittelpunkte der Kugeln 15 z. B. bis in die in F i g. 6 gestrichelt dargestellte Lage parallel zueinander schwenkt, so bleibt der Kreuzungsebene 19 die erforderliche Höhe H erhalten, während der Außendurchmesser Di der Gelenkkupplung kleiner und der Innendurchmesser d, größer wird. Dies wird noch dadurch gefördert, daß in dieser Lage der Kreuzungsebene für die zur Beugung erforderliche Länge der Kugelrillen nur die Projektion auf den betreffenden Gelenkkupplungsdurchmesser berücksichtigt werden muß, wodurch die Rillen kürzer sein können. Außerdem wird die Breite Bi für die Wurzel der sternartigen Arme 14 größer. Somit ergeben sich für die Gelenkkapplung bei gleichem Beugungswinkel und Schiebeweg günstigere Abmessungen und eine bessere Momentaufnahme. In dem vorliegenden Fall verlaufen nach den F i g. 2 und 3 die demselben Sternarm 14 zugeordneten Kreuzungsebenen parallel zueinander. Die Gelenkkupplung kann sehr einfach hergestellt und montiert werden. So ist es z. B. möglich, jede Kugellaufbahn 16 bzw. 17 mit einem Formwerkzeug, bei der parallelen Lage der Kreuzungsebenen sogar beide Laufbahnen 16 im äußeren Kupplungsteil 10 mit demselben Werkzeug in demselben Arbeitsgang herzustellen, so wie es in F i g. 3 schematisch angedeutet ist.
• F i g. 4 läßt erkennen, daß die stemartigen Arme 14 des inneren Gelenkteils 13 an ihren Seitenflächen Abschrägungen 20 aufweisen. Dadurch kann ein größerer Beugungswinkel erzielt werden, wie die strichpunktiert eingezeichnete Stellung des inneren Kupplungsteils erkennen läßt.

Claims (2)

1. Patentanspräche: 1. Gleichlaufschiebegelenkkupplung, insbesondere für den Achsantrieb von Kraftfahrzeugen, mit Kugeln für die Drehmomentübertragung, wobei ein Kupplungsteil mit mindestens drei von einem Nabenteil radial ausgehenden Sternarmen zwischen die Arme des anderen Kupplungsteils greift, die von einem flanschartigen Boden aus sich axial erstrecken, gekennzeichnet durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale: a) daß die Kugeln (15) beiderseits der Arme (11, 14) in sich kreuzenden Bahnen (16, 17) angeordnet sind und b) daß die gemeinsamen Ebenen (19) zweier sich kreuzender Kugelbahnen außerhalb der Kupplungsachse (18) liegen.
2. 2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden demselben Sternarm. (14) zugeordneten Kreuzungsebenen (19) paraUel zueinander liegen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1019 187; schweizerische Patentschrift Nr. 273 179; französische Patentschriften Nr. 1272 530, 1316 885; britische Patentschriften Nr. 696 831, 863 378; USA.-Patentschrift Nr. 2 149 352.