DE1266577B

DE1266577B - Universal joint coupling

Info

Publication number: DE1266577B
Application number: DEB90413A
Authority: DE
Inventors: Dean Edward Runkle
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1965-12-23
Filing date: 1966-12-22
Publication date: 1968-04-18

Description

Kardangelenkkupplung Die Erfindung betrifft eine Kardangelenkkupplung zwischen zwei Wellen mit durchbohrten gabelförmigen Enden und Kugeln in den Bohrungen zum Übertragen des Drehmomentes, die über einen geteilten Haltekörper mit sphärischen Lagerflächen unter Vorspannung in ihrer Lage gehalten werden.Universal joint coupling The invention relates to a universal joint coupling between two shafts with pierced fork-shaped ends and balls in the holes to transmit the torque, which is via a split holding body with spherical Bearing surfaces are held under tension in their position.

Derartige Kardangelenkkupplungen werden z. B: bei Lenksäulen von Kraftfahrzeugen verwendet und gestatten es, daß der Fahrer des Kraftfahrzeuges das Lenkrad bzw. die Lenksäule in jede für ihn bequeme Lage einstellen kann.Such universal joint couplings are z. B: for steering columns of motor vehicles used and allow the driver of the motor vehicle to use the steering wheel or can adjust the steering column to any position that is comfortable for him.

Es versteht sich von selbst, daß bei einem solchen Verwendungszweck höchste Anforderungen an die Sicherheit der Kupplung gestellt werden. Von gleich großer Bedeutung aber ist es, dafür zu sorgen, daß die miteinander kuppelbaren Teile nach erfolgtem Kuppeln möglichst kein Spiel aufweisen, da sich dies beim Lenken des Kraftfahrzeuges nachteilig auswirkt.It goes without saying that with such a purpose The highest demands are placed on the safety of the coupling. From the same But it is of great importance to ensure that the parts that can be coupled together If possible, have no play after coupling, as this will be the case when steering the motor vehicle has a detrimental effect.

Davon ausgehend, daß bekannt ist, eine Kardangelenkkupplung so herzurichten, daß deren Haltekörper unter Vorspannung in ihrer Lage gehalten werden, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der hier zur Rede stehenden Gattung derart zu verbessern, daß ein Steuerkabel durch die miteinander kuppelbaren Teile hindurchführbar ist. Die auf diese Weise erzielbaren Vorteile sind beachtlich, wie an späterer Stelle noch näher beschrieben wird. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Haltekörper, wie an sich bekannt, einen durch ihn hindurchführbaren Kanal mit nach außen konisch aufgeweiteten Abschnitten aufweist, um ein Steuerkabel aufzunehmen.Assuming that it is known to set up a cardan joint in such a way that that the holding body are held under tension in their position, is the The invention is based on the object of a coupling of the type under discussion here to improve in such a way that a control cable through the interconnectable parts can be passed through. The advantages that can be achieved in this way are considerable, such as will be described in more detail later. The underlying of the invention The object is achieved in that the holding body, as known per se, has a has a channel that can be passed through it with outwardly conically widened sections, to accommodate a control cable.

Es ist zwar nicht mehr neu, den Zentralkörper eines Kardangelenkes mit einem mittigen, in axialer Richtung vorgesehenen Kanal zu versehen, der nach außen geweitete Endabschnitte aufweist. Diesem Kanal kommt aber nicht die Aufgabe zu, etwa ein Steuerkabel od. dgl. aufzunehmen. Im übrigen kann dieser bekannte Kanal nicht ohne weiteres bei einer Kupplung vorgesehen werden, die der Erfindung zugrundeliegt, zumal es weiterer Überlegungen bedurfte, um zu erkennen, daß eine einfache Verschraubung ausreicht, um die Übertragungskugeln in ihrem Sitz zu halten.It is no longer new, the central body of a universal joint to be provided with a central channel provided in the axial direction, which after having widened end portions on the outside. But this channel does not have the task to, for example, a control cable or the like. In addition, this known channel not readily provided in a coupling on which the invention is based, especially since further consideration was required to recognize that a simple screw connection sufficient to hold the transmission balls in their seat.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist im übrigen noch vorgesehen, daß die konisch aufgeweiteten Endabschnitte elliptisch ausgebildet sind und die jeweils durch die Brennpunkte gelegten Ebenen senkrecht aufeinanderstehen.According to a further embodiment of the invention is also still provided that the flared end portions are elliptical and the planes laid by the focal points are perpendicular to one another.

Die Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1, F i g. 3 eine Draufsicht auf ein Detail, F i g. 4 einen Querschnitt auf eine andere Ausführungsform, F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in F i g. 4. Die in den F i g. 1 bis 3 gezeigte erste Ausführungsform zeigt eine erste gegabelte Welle 10 mit zwei Gabelarmen 12 und 14 und eine zweite, ähnlich gegabelte Welle 16 mit zwei Gabelarmen 18 und 20. In den Gabelarmen 12 und 14 sind jeweils diametral gegenüberliegende Bohrungen 22 und 24 vorgesehen, während in den Gabelarmen 18 und 20 diametral gegenüberliegende Bohrungen 26 und 28 angeordnet sind. Es ist ersichtlich, daß die Bohrungen 22 und 24 der ersten gegabelten Welle 10 in derselben Ebene zentriert sind wie die Bohrungen 26 und 28 der zweiten gegabelten Welle 16, jedoch im rechten Winkel zu ihnen liegen. In den Bohrungen 22, 24, 26 und 28 sind jeweils eine Kugel 30, 32, 34 und 36 im Paßsitz eingesetzt und darin verriegelt, wie es in einem älteren Vorschlag bereits beschrieben ist. In den gegabelten Wellen 10 und 16 befinden sich überdies jeweils ein axial mittig verlaufender Kanal 38 bzw. 40.The invention is shown in two exemplary embodiments in the drawing. It shows F i g. 1 is a side view, partly in section, FIG. 2 shows a section along line 2-2 in FIG. 1, Fig. 3 shows a plan view of a detail, FIG. 4 shows a cross section of another embodiment, FIG. 5 shows a section along line 5-5 in FIG. 4. The in the F i g. 1 to 3 shown first embodiment shows a first forked shaft 10 with two fork arms 12 and 14 and a second, similarly forked shaft 16 with two fork arms 18 and 20. In the fork arms 12 and 14, diametrically opposite bores 22 and 24 are provided, while in the fork arms 18 and 20 diametrically opposite bores 26 and 28 are arranged. It can be seen that the bores 22 and 24 of the first forked shaft 10 are centered in the same plane as the bores 26 and 28 of the second forked shaft 16, but are at right angles to them. In each of the bores 22, 24, 26 and 28 a ball 30, 32, 34 and 36 are inserted in a snug fit and locked therein, as has already been described in an older proposal. In the forked shafts 10 and 16 there is also a channel 38 and 40, respectively, running axially in the center.

Die eigentliche Kupplung 42 umfaßt einen viereckig ausgebildeten ersten mittleren Haltekörper 44 zur Übertragung des Drehmomentes. Der Haltekörper 44 ist mit Sitzen 46 für die Aufnahme der Kugeln 30 bis 36 versehen und umschließt einen zweiten Haltekörper 48, der auf seinem Außendurchmesser mit einem Gewinde versehen ist und einen mittigen Kanal 50 aufweist. Durch letzteren ist ein Steuerkabel 52 hindurchgeführt, das sich ebenfalls durch die Kanäle 38 und 40 der Wellen 10 und 16 hindurcherstreckt. Der Kanal 50 ist übrigens mit nach außen geweiteten Endabschnitten 54 und 56 versehen, so daß das Steuerkabel 52 sich nicht festsetzen kann, wenn die Wellen 10 und 16 einander winklig zugeordnet werden.The actual clutch 42 comprises a quadrangular first central holding body 44 for transmitting the torque. The holding body 44 is provided with seats 46 for receiving the balls 30 to 36 and encloses a second holding body 48 which is provided with a thread on its outer diameter and has a central channel 50. A control cable 52 , which likewise extends through the channels 38 and 40 of the shafts 10 and 16, is passed through the latter. The channel 50 is moreover provided with outwardly widened end portions 54 and 56, so that the control cable 52 cannot get stuck when the shafts 10 and 16 are angularly associated with one another.

Ein weiterer hohler, runder, mittlerer Haltekörper 58, der ein scheibenartiges Element darstellt, ist auf seinem Innendurchmesser finit einem Gewinde versehen und mit dem zweiten Haltekörper 48 verschraubt. Auf dem Haltekörper 58 ist eine ringförmige Oberfläche 60 gebildet, an der die Kugeln 30 bis 36 anliegen. Obwohl die ringförmige Oberfläche 60 konisch dargestellt ist, könnte sie auch sphärisch sein, vorausgesetzt, daß der Radius ausreichend größer ist als derjenige der Kugeln.Another hollow, round, central holding body 58, which represents a disk-like element, is provided with a finite thread on its inner diameter and is screwed to the second holding body 48. An annular surface 60 is formed on the holding body 58, against which the balls 30 to 36 rest. Although the annular surface 60 is shown tapered, it could also be spherical provided that the radius is sufficiently larger than that of the balls.

Bei der beschriebenen Kardangelenkkupplung ist es dank des Steuerkabels 52 möglich, durch einfache Verstellung jeden beliebigen Vorspannungswert zu erreichen und zu steuern, d. h. durch Drehen des als Mutter ausgebildeten scheibenartigen mittleren Haltekörpers 58 mittels eines Werkzeuges innerhalb eines gegebenen Drehmomentenbereiches. Beim Drehen oder Anziehen des Körpers 58 werden nämlich die Haltekörper 44 und 58 aufeinander zu bewegt. Eine derartige Bewegung dieser Körper verursacht eine Vorspannung der Gabelarme 12, 14, 18 und 20. Diese Anordnung schafft einen Ausgleich für das Spiel oder die Abnutzung; die bei ausgedehntem Betrieb auftritt. Die beiden mittleren Haltekörper 44, 58 können schließlich durch entsprechende Mittel miteinander verriegelt werden, z. B. durch Pflöcke oder Haken, oder - wenn keine weiteren Verstellungen erforderlich sind - durch Schweißen. In der in den F i g. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform, bei der gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind, ist die Festigkeit des ersten mittleren Haltekörpers 44 dadurch erhöht worden; daß dieser Haltekörper 44 mit einem Kanal 70 versehen ist, der den Haltekörper 44 weniger schwächt als der in F i g. 1 gezeigte konische Kanal 50. ," Da dieser Kanal 70 wiederum nach außen geweitete Endabschnitte 70 a bzw. 70 b aufweist, setzt ''sich auch hier das Kabel 52 bei Lage der Wellen 1'0'` und 16 im Winkel zueinander nicht fest. Es ist erkennbar, daß bei dieser Anordnung die konisch aufgeweiteten Endabschnitte 70a und 70b elliptisch ausgebildet sind und die jeweils durch die Brennpunkte gelegten Ebenen senkrecht aufeinanderstehen.In the case of the universal joint coupling described, it is thanks to the control cable 52 possible to achieve any preload value by simple adjustment and to control, d. H. by turning the disk-like, designed as a nut middle holding body 58 by means of a tool within a given torque range. Namely, when the body 58 is rotated or tightened, the holding bodies 44 and 58 moved towards each other. Such movement of these bodies creates a bias of fork arms 12, 14, 18 and 20. This arrangement compensates for the Play or the wear; which occurs during extended operation. The two middle ones Holding bodies 44, 58 can finally be locked to one another by appropriate means be e.g. B. by pegs or hooks, or - if no further adjustments are required - by welding. In the FIG. 4 and 5 shown embodiment, where like parts are denoted by like reference numerals, strength is the first middle holding body 44 has thereby been increased; that this holding body 44 is provided with a channel 70 which weakens the holding body 44 less than the in F i g. 1 shown conical channel 50., "Since this channel 70 again after has widened end sections 70 a and 70 b on the outside, the '' also applies here Cable 52 is not fixed when the shafts 1'0 '' and 16 are at an angle to one another. It is It can be seen that in this arrangement the flared end portions 70a and 70b are elliptical in shape and each passed through the focal points Layers perpendicular to each other.

Claims

Claims: 1. Cardan coupling between two shafts with pierced fork-shaped ends and balls in the holes for transferring the Torque, which is via a split holding body with spherical bearing surfaces are held in their position under pretension, characterized by the fact that the '1 = Ialtkörper (48, 58), as is known per se, a: through it leading channel (50) with ' has outwardly flared sections (54, 56; 70 a, 70 b) to a Control cable (52).

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the flared end portions (70 a, 70 b) are elliptical and the planes laid through the focal points are perpendicular to one another. References considered: U.S. Patent Nos. 677,869, 1358 221, 1693 594, 1705 731, 1897 945, 1913 045, 3107506.