DE1231969B

DE1231969B - Universal joint for the transmission of uniform rotary movements between two shafts that intersect with their axes at an angle

Info

Publication number: DE1231969B
Application number: DEH43888A
Authority: DE
Inventors: Alexander B Hulse
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-10-13
Filing date: 1961-10-13
Publication date: 1967-01-05

Description

Wellengelenk zur übertragung gleichförmiger Drehbewegungen zwischen zwei sich mit ihren Achsen unter einem Winkel schneidenden Wellen Die Erfindung betrifft ein Wellengelenk zur übertragung gleichförmiger Drehbewegungen zwischen zwei sich mit ihren Achsen unter einem Winkel schneidenden Wellen, an deren Wellenenden je eine Kurbelschwinge schwenkbar gelagert ist, deren freie Enden ein gemeinsames. Zwischeng#ied aufnehmen, wobei die Kurbelschwingen in der Längsachse der Wellenenden gelagert sind und an ihren freien Enden axiale Lagerzapfen tragen und das Zwischenglied mindestens zwei achsparallele Drehlager für diese Lagerzapfen aufweist.Shaft joint for transmitting uniform rotational movements between two with their axes at an angle intersecting shafts The invention relates to a universal joint for transmitting uniform rotational movements between two with their axes at an angle intersecting shafts, one each rocker arm is pivotally supported at their shaft ends, the free ends a common one. Take up the intermediate link, the crank arms being mounted in the longitudinal axis of the shaft ends and bearing axial bearing journals at their free ends, and the intermediate member having at least two axially parallel pivot bearings for these bearing journals.

Die bekannten Wellengelenke dieser Art zeigen mehrteilige Zwischenglieder, die gegenüber ihren Drehachsen stark unsymmetrisch liegen und daher erhebliche Unwuchtschwingungen erzeugen. Dies. ist darauf zurückzuführen, daß sich der Abstand der gemeinsamen Zwischenglieder zur Drehmitte ständig ändert.The known universal joints of this type show multi-part intermediate links, which are very asymmetrical with respect to their axes of rotation and therefore significant unbalance vibrations produce. This. is due to the fact that the distance between the common Links to the turning center are constantly changing.

Es ist weiter bekannt, einen gemeinsamen Lagerbock für die beiden in einem Winkel zueinander gelagerten Wellen vorzusehen.It is also known to have a common bearing block for the two to provide shafts supported at an angle to one another.

Ferner ist es bekannt, bei einem Kardanantrieb für Kraftfahrzeuge in dem als gabelartigen Bügel ausgebildeten Zwischenglied Kegelräder anzuordnen, die die Umlaufräder des Ausgleichsgetriebes bilden. Die Vielzahl der hierbei eingebauten Teile, die schwingungerzeugende Unwuchten bilden, bewirken einen vorzeitigen Verschleiß des Getriebes, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Entstehen von Unwachtschwingungen der sich drehenden Massen zu vermeiden oder wesentlich zu reduzieren.It is also known in a cardan drive for motor vehicles to arrange bevel gears in the intermediate link designed as a fork-like bracket, which form the planetary gears of the differential. The multitude of built-in Parts that form vibration-generating imbalances cause premature wear of the transmission, the invention is based on the object of preventing unwanted vibrations to avoid or significantly reduce the rotating masses.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Wellengelenk der eingangs genannten Art erfindungsgemäß, vorgesehen, daß das Zwischenglied aus einem einzi-Cren, starren Bauteil besteht. Dadurch sind Bewegungen wie bei den bekannten mehrteiligen Zwischengliedern gar nicht möglich, und es wird ein weitgehender Massenausgleich erzielt, da sich der Ab- stand des beiden Kurbelschwingen gemeinsamen Zwischengliedes zur Drehmitte nicht ändert. Die Laufruhe des erfindungsgemäßen Wellengelenkes ist somit sehr viel besser als die der bekannten, und auch der Verschleiß ist wesentlich herabgesetzt. Dabei können infolge des Fehlens des Mittengelenkes bei gleichen Dimensionen größere Drehmomente übertragen werden.To solve this problem, it is provided according to the invention in a universal joint of the type mentioned at the outset that the intermediate member consists of a single, rigid component. As a result, movements as in the case of the known multi-part intermediate links are not possible at all, and an extensive mass balance is achieved, since the distance between the intermediate link shared by the two crank arms and the center of rotation does not change. The smooth running of the universal joint according to the invention is thus much better than that of the known ones, and wear is also significantly reduced. Due to the lack of the central joint, larger torques can be transmitted with the same dimensions.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Zwischenglied in Z- oder H-Form einen geraden zentralen Teil mit zu diesem im rechten Winkel stehenden parallelen Endteilen zur Aufnahme der Drehlager aufweist. Durch diese symmetrische Ausbildung des Zwischengliedes kann die erstrebte Laufruhe, leicht erreicht werden.In a further embodiment of the invention it is provided that the intermediate member in a Z- or H-shape a straight central part with a right angle to it having parallel end parts for receiving the pivot bearing. Through this symmetrical Training of the intermediate link, the desired smoothness can easily be achieved.

Mehrere Ausführungsbeispiele werden unter Hinweis auf die Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Wellengelenkes, # i g. 2 Gelenk nach F i g. 1 in Seitenansicht, # i g. 3 eine Ansicht von vom in Richtung der Pfeile 3-3 der F i g. 2, F i g. 4 eine Draufsicht auf das Gelenk nach Fig. 1, F i g. 5 eine andere Ausführungsform des Zwischengliedes nach F i g. 1, F i g. 6 eine weitere Seitenansicht der Ausführungs, form nach F i g. 2, wobei die Wellen jedoch um 901 gedreht sind, Fig. 7 eine Draufsicht auf das Gelenk nach Fig. 6, F i g. 8 eine darüber hinausgehende Ausführungsform in Seitenansicht, F i g. 9 ein Gelenkkurbelglied, wie es, in den Ausführungsformen nach F i g. 1 bis 8 benutzt wird, in perspektivischer Ansicht und Fig. 10 ein anderes Gelenkkurbelglied für die Ausführungsform nach F i 1-. 9 gleichfalls in Perspektive.Several exemplary embodiments are described with reference to the drawing. In this FIG. 1 is a perspective view of the universal joint according to the invention, # i g. 2 joint according to FIG. 1 in side view, # i g. 3 is a view from from in the direction of arrows 3-3 of FIG . 2, Fig. 4 is a plan view of the joint according to FIG. 1, FIG. 5 shows another embodiment of the intermediate member according to FIG. 1, Fig. 6 shows a further side view of the embodiment according to FIG. 2, the shafts being rotated by 901 , FIG. 7 a plan view of the joint according to FIG. 6, FIG. 8 shows a further embodiment in side view, FIG. 9 shows a crank link as it is in the embodiments according to FIG. 1 to 8 is used in a perspective view and FIG. 10 shows another articulated crank link for the embodiment according to F i 1-. 9 also in perspective.

In F i g. 1 ist der Antriebsmotor mit 10, die Antriebswelle mit 12 und die Abtriebswelle mit 14 bezeichnet. Dazwischen liegt das Wellengelenk 16, das einen Lagerbock 18 zur Aufnahme der beiden La C ger 28 und 30 der Wellen aufweist. Diese Wellen sind mit Einstellmuttern 32 und 34 versehen und zeigen Ansätze 29 und 31 mit einem Schlitz 36 zur Aufnahme der Gelenkbolzen 38 und 40 zwecks schwenkbarer Halterung der Kurbelschwingen 42 und 44.In Fig. 1 , the drive motor is denoted by 10, the drive shaft by 12 and the output shaft by 14. In between is the universal joint 16, which has a bearing block 18 for receiving the two La C ger 28 and 30 of the shafts. These shafts are provided with adjusting nuts 32 and 34 and show projections 29 and 31 with a slot 36 for receiving the hinge pins 38 and 40 for the purpose of pivotably holding the crank arms 42 and 44.

Die Kurbelschwingen 42 und 44 sind in F i g. 9 als Einzelteile veranschaulicht. Jede Kurbelschwinge weist an ihrem Ende einen Lagerzapfen 45 und einen das Lager nach innen begrenzenden Bund 47 auf. In Verlängerung des Lagerzapfens 45 ist auf der gegenüberliegenden Seite am Bund 47 ein Arm 49 mit einer Öffnung 51 zur Aufnahme der Gelenkbolzen 38 und 40 angeordnet.The crank arms 42 and 44 are shown in FIG. 9 illustrated as individual parts. Each crank rocker has a bearing journal 45 and a collar 47 delimiting the bearing inwardly at its end. As an extension of the bearing pin 45, an arm 49 with an opening 51 for receiving the hinge pins 38 and 40 is arranged on the opposite side on the collar 47.

Die Kurbelschwingen 42 und 44 sind an einem aus einem einzigen starren Bauteil bestehenden Zwischenglied 46 gelagert, das aus einem geraden Steg 46a und zwei sich an dessen beiden Seiten anschließenden rechtwinklig abgebogenen Armen46b und 46c besteht.The crank arms 42 and 44 are rigid on one of a single one Component existing intermediate member 46 stored, which consists of a straight web 46a and two arms46b bent at right angles on both sides and 46c consists.

Nach einer viertel Umdrehung der Antriebswelle 12 nimmt das Wellengelenk die in den F i g. 6 und 7 veranschaulichte Lage ein.After a quarter turn of the drive shaft 12, the cardan joint takes the position shown in FIGS . 6 and 7 a position illustrated.

In F i g. 5 ist eine abgewandelte Ausführungsforrn 52 des Zwischengliedes und entspricht dem Zwischenglied 46 nach F i g# 1 mit dem Unterschied, daß der Steg 46 a der F i g. 1 nunmehr als Zahnrad 52a ausgebildet ist, durch das eine zweite Abtriebswelle im Bedarfsfall antreibbar ist.In Fig. 5 is a modified embodiment 52 of the intermediate link and corresponds to the intermediate link 46 according to FIG. 1 with the difference that the web 46 a of FIG. 1 is now designed as a gear 52a, through which a second output shaft can be driven if necessary.

F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsfonn mit dem Zwischenglied 58 und Kurbelschwingen 60 und 62. Das Zwischenglied 58 zeigt hier eine H-förmige Gestalt mit einem geraden Mittelteil 58 a und parallelen Endteilen 58 b und 58 c, an deren Enden die Lagerbohrungen zur Aufnahme der Kurbelschwingen angeordnet sind. Die Kurbelschwingen 60 und 62 sind in F i g. 10 als Einzelteile veranschaulicht, wobei die beiden Enden 64 und 66 in diesem Fall als Lagerstellen zur Aufnahme in den erwähnten Bohrungen der Teile 58 b und 58 c ausgebildet sind. Die Öffnung 51 dient wieder zur Aufnahme der Bolzen 38 und 40.F i g. 2 shows a further embodiment with the intermediate member 58 and crank arms 60 and 62. The intermediate member 58 here has an H-shaped shape with a straight middle part 58 a and parallel end parts 58 b and 58 c, at the ends of which the bearing bores for receiving the crank arms are arranged are. The crank arms 60 and 62 are shown in FIG. 10 illustrated as individual parts, the two ends 64 and 66 being designed in this case as bearings for receiving in the mentioned bores of the parts 58 b and 58 c. The opening 51 is again used to receive the bolts 38 and 40.

Die Mitten der Achsen der Gelenkbolzen 38 und 40 liegen immer in der gleichen Ebene, und die Gelenke sind so angeordnet, daß sie einen gleichförmigen Drehantrieb der Abtriebswelle 14 bewirken. Man kann den Winkeltrieb sogar dann benutzen, wenn die Wellen in einem Winkel von 901 zueinander stehen. Dabei sind die durch unwuchtige Massen auftretenden Schwingungen weitgehend reduziert.The centers of the axes of the hinge pins 38 and 40 always lie in the same plane, and the joints are arranged in such a way that they bring about a uniform rotary drive of the output shaft 14. The angle drive can even be used when the shafts are at an angle of 901 to each other. The vibrations caused by unbalanced masses are largely reduced.

Claims

Claims: 1. Universal joint for the transmission of uniform rotary movements between two shafts intersecting with their axes at an angle, on whose shaft ends a crank arm is pivotably mounted, the free ends of which accommodate a common intermediate member, the crank arms being mounted in the longitudinal axis of the shaft ends and at their free ends carry axial bearing journals and the intermediate member has at least two axially parallel pivot bearings for these bearing journals, characterized in that the intermediate member (46, 52, 58) consists of a single, rigid component.

2. Universal joint according to claim 1, characterized in that the intermediate member (46, 52, 58) in Z or H shape has a straight central part (46a, 52a, 58a) with parallel end parts (46b, 46b, 46c, 58b, 58c) for inclusion. the pivot bearing has. Considered publications: German Patent Nos. 149 247, 269 818, 379 788, 892 534; French Patent No. 884 129; British Patent Nos. 12,697, 296,241 ; Dr. phil. Rudolf Beyer, "Technische Kinematik", published by Johann Ambrosius, Barth, Leipzig 1931, p. 91, Fig. 182.