DE19809777C1 - Homo-kinetic double joint with two ball rotary joints - Google Patents
Homo-kinetic double joint with two ball rotary jointsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein homokinetisches Doppelgelenk, umfas send zwei Kugeldrehgelenke, die jeweils ein Gelenkaußenteil mit ersten Kugelrillen, ein Gelenkinnenteil mit zweiten Kugelrillen, drehmomentübertragende Kugeln, die in korrespondierenden ersten Kugelrillen und zweiten Kugelrillen gehalten sind, und ein Steuerungselement, das die Kugeln jeweils auf eine winkelhalbie rende Ebene zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil führt, wobei die Gelenkaußenteile in einer Verbindungsebene koaxial und drehmomentenfest miteinander verbunden sind und die beiden Gelenkinnenteile zum Anschluß für drehmomentübertragende Wellen ausgestaltet sind, und wobei Mittel zur Synchronisierung der beiden Kugeldrehgelenke vorgesehen sind, die die Längsachsen der Gelenkinnenteile in einer gemeinsamen Ebene und unter je weils gleich großen zueinander entgegengesetzten Winkeln gegen über den übereinstimmenden Längsachsen der Gelenkaußenteile halten.The invention relates to a homokinetic double joint, comprising send two ball swivel joints, each with an outer joint part first ball grooves, an inner joint part with second ball grooves, torque-transmitting balls in corresponding first Ball grooves and second ball grooves are held, and a Control element, which the balls each on an angular half rende level between the outer joint part and the inner joint part leads, the outer joint parts in a connecting plane are connected coaxially and torque-proof and the two inner joint parts for connection for torque transmitting Shafts are designed, and wherein means for synchronization of the two ball swivel joints are provided, which are the longitudinal axes the inner joint parts in a common plane and under each because opposite angles of equal size to each other over the corresponding longitudinal axes of the outer joint parts hold.
Doppelgelenke dieser Art sind aus der DE-PS 22 05 802, Fig. 7, 8, 8a, bekannt. Hierbei sind die Kugelrillen von gleichblei bender Rillentiefe über der axialen Länge. Die axialen Abstütz kräfte zwischen Gelenkaußenteil und Käfig sowie zwischen Käfig und Gelenkinnenteil werden an den beiden Kugeldrehgelenken je weils über unmittelbar miteinander in Kontakt befindliche sphä rische Flächen aufgefangen. Die Steuerungselemente weisen zum einen ein sphärische Außenfläche und zum anderen eine zylin drische Innenfläche auf und das eine Steuerungselement greift mit seiner sphärischen Außenfläche in das andere Steuerungs element in dessen Innenfläche winkelbeweglich spielfrei ein. Double joints of this type are known from DE-PS 22 05 802, Fig. 7, 8, 8a. Here, the ball grooves are the same groove depth over the axial length. The axial support forces between the outer joint part and the cage and between the cage and inner joint part are each on the two ball joints because of directly contacting spheres fields. The control elements point to one a spherical outer surface and the other a cylin inner surface and one control element engages with its spherical outer surface in the other control element in its inner surface without play.
Gelenke dieser Bauart sind mit hohen Reibungskräften behaftet. Erhebliche Flächenteile sind einer mechanischen Bearbeitung zu unterziehen. Die Frage der Montage ist nicht erörtert. In der dargestellten Bauform erscheint das Gelenk nicht montierbar.Joints of this type are subject to high frictional forces. Considerable parts of the surface are subject to mechanical processing undergo. The question of assembly is not discussed. In the shown design, the joint does not appear to be mountable.
Gelenke der genannten Art sind weiterhin aus der DE 25 42 736 C2, Fig. 2 und 4, bekannt. Hierbei öffnen sich die Kugelril len der beiden Kugeldrehgelenke jeweils zu den äußeren Enden des Doppelgelenks. Anders als bei dem zuvorgenannten Gelenk sind hier die Gelenkinnenteile koaxial und drehmomentfest miteinander verbunden. Das Doppelgelenk ist vielteilig und kompliziert im Aufbau.Joints of the type mentioned are also known from DE 25 42 736 C2, FIGS. 2 and 4. Here, the Kugelril len of the two ball joints open to the outer ends of the double joint. In contrast to the aforementioned joint, the inner joint parts are connected to one another coaxially and in a torque-proof manner. The double joint is multi-part and complicated in structure.
Ein weiteres Gelenk der genannten Art ist aus der JP 4-191523 A bekannt. Die Kugelrillen im Gelenkaußenteil und Gelenkinnenteil öffnen sich jeweils zu den äußeren Enden des Doppelgelenks. Ein Führungselement ist zwischen den beiden Gelenkaußenteilen axial festgelegt und radial verschieblich. Hierbei sind die Verlänge rungen der in die. Gelenkinnenteile einzusteckenden Wellen über die genannte Zwischenhülse in ihrer Beugebewegung miteinander gekoppelt. Auch dieses Gelenk ist kompliziert und vielteilig.Another joint of the type mentioned is from JP 4-191523 A known. The ball grooves in the outer joint part and inner joint part open to the outer ends of the double joint. A The guide element is axial between the two outer joint parts fixed and radially displaceable. Here are the extensions stances in the. Inner shaft parts to be inserted over the mentioned intermediate sleeve in their flexion movement with each other coupled. This joint is also complicated and multi-part.
Die vorgenannten Gelenke haben jeweils einen erheblichen axialen Raumbedarf, sind in der Montage kompliziert und in der Fertigung aufwendig. Doppelgelenke werden in Kraftfahrzeugantrieben sowohl bei Seitenwellen als auch bei Längswellen dann erforderlich, wenn Einzelgelenke den erforderten Beugewinkel nicht in allen Belastungszuständen dauerhaft bewältigen können. Je größer der maximale Beugewinkel an einem Gelenk ist, desto schwieriger wird es, hohe Bruchfestigkeit zu garantieren.The aforementioned joints each have a considerable axial Space requirements are complicated to assemble and to manufacture complex. Double joints are used in both automotive drives then necessary for side waves as well as for longitudinal waves, if individual joints do not have the required flexion angle in all Can cope with stress conditions permanently. The bigger the maximum flexion angle at a joint is the more difficult it becomes guarantee high breaking strength.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Doppelgelenke bereitzustellen, die große Beugewinkel bei hoher Bruchfestigkeit sicherstellen und gegenüber den obengenannten Konstruktionen einfacher in der Herstellung, einfacher in der Montage und reibungsärmer im Betrieb sind. Die Lösung hierfür besteht darin, daß die Kugelrillen der Gelenkaußenteile und die Kugelrillen der Gelenkinnenteile sich jeweils zur Verbindungs ebene zwischen den Gelenkaußenteilen hin erweitern, daß eine Steuerungshülse vorgesehen ist, die in den Gelenkaußenteilen koaxial und axial verschieblich zwischen den Gelenkinnenteilen gehalten ist und an der sich die Steuerungselemente jeweils axial abstützen, und daß die Steuerungshülse zwei innere Ring kontaktflächen aufweist und die Steuerungselemente jeweils sphä rische Außenflächen haben, die mit jeweils einer der Ringkon taktflächen der Steuerungshülse in abstützenden Kontakt in Rich tung zur Verbindungsebene sind.Proceeding from this, the object of the invention is Double joints provide great flexion angles at high Ensure breaking strength and against the above Constructions easier to manufacture, easier to manufacture Assembly and less friction in operation. The solution for this is that the ball grooves of the outer joint parts and the Ball grooves of the inner joint parts each for connection Extend level between the outer joint parts that a Control sleeve is provided in the outer joint parts coaxially and axially displaceable between the inner joint parts is held and the control elements each axially support, and that the control sleeve two inner ring Has contact surfaces and the control elements each later have outer surfaces that each with one of the ring con tact areas of the control sleeve in supporting contact in Rich direction to the connection level.
Gelenke dieser Bauweise bestehen aus Teilen, die problemlos durch Kaltumformung hergestellt werden können, wobei ausschließ lich die Kugelrillen einer mechanischen Bearbeitung bedürfen. Es sind sehr schmale Gelenkinnenteile darstellbar, die somit für die Kaltumformung besonders geeignet sind. Die Steuerungselemen te können in einer bevorzugten Ausführung fensterlos als ge schlossene Ringkörper ausgebildet sein, die zur axialen Abstüt zung der Kugeln mit einer Ringkarte mit den Kugeln in Anlage sind. Diese Bauform der Steuerungselemente eignet sich ebenfalls besonders für die Kaltumformung. Durch den Verzicht auf Kugel fenster wird die Bruchgefahr an den Steuerungselementen weit gehend ausgeschlossen. Die Steuerungsflächen zwischen Steue rungshülse und Steuerungselementen der beiden Gelenke sowie zwischen Gelenkaußenteil und Gelenkinnenteil sind auf relativ kurze Ringflächen reduziert, so daß das Gelenk außerordentlich reibungsarm läuft.Joints of this design consist of parts that are easy can be produced by cold forming, with exclusion The ball grooves require mechanical processing. It are very narrow joint parts can be represented, which are therefore for cold forming are particularly suitable. The control elements In a preferred embodiment, te can be windowless as ge closed ring body to be designed for axial support the balls with a ring card with the balls in plant are. This design of the control elements is also suitable especially for cold forming. By not using a ball window, the risk of breakage on the control elements is wide excluded. The control areas between taxes tion sleeve and control elements of the two joints as well between the outer joint part and the inner joint part are relative short ring surfaces reduced so that the joint is extraordinary runs smoothly.
Es ist eine rein axiale Montage des Gelenkes möglich, wobei alle Fertigungstoleranzen der Bauteile bei der Montage ausgeglichen werden und das Gelenk axial spielfrei eingestellt werden kann, bevor die beiden Gelenkaußenteile in der Verbindungsebene mit einander verschweißt werden. Vorteilhafterweise wird jedoch ein von den Fertigungstoleranzen unabhängiges Axialspiel einge stellt, indem nach Erreichen der axialen Spielfreiheit die Ge lenkaußenteile um das bestimmungsgemäße Axialspiel wieder von einander entfernt werden, bevor die beiden Gelenkaußenteile in der Verbindungsebene miteinander verschweißt werden. Die Art der Montage läßt eine Entfeinerung in der Fertigung zu, das heißt, Komponenten mit relativ großer Fertigungsstreuung können ohne Klassierung der Komponenten miteinander verbaut werden.A purely axial assembly of the joint is possible, all Manufacturing tolerances of the components balanced during assembly and the joint can be adjusted axially without play, before using the two outer joint parts in the connection plane are welded to each other. Advantageously, however, a axial play independent of the manufacturing tolerances provides by the Ge after reaching the axial clearance steering outer parts around the intended axial play again be removed from each other before the two outer joint parts in the connection level are welded together. The kind of Assembly allows for a refinement in manufacturing, that is, Components with a relatively large manufacturing spread can be used without Classification of the components can be installed together.
Bevorzugte Ausführungen gehen dahin, daß die Mittel zur Syn chronisierung unmittelbar zwischen den Gelenkinnenteilen wirken oder daß die Mittel zur Synchronisierung unmittelbar zwischen den Steuerungselementen wirken. In letztgenanntem Fall kann insbesondere vorgesehen werden, daß die Steuerungselemente zum einen eine sphärische Außenfläche und zum anderen eine zylin drische Innenfläche aufweisen und das eine Steuerungselement mit seiner sphärischen Außenfläche in das andere Steuerungselement in dessen zylindrische Innenfläche winkelbeweglich spielfrei eingreift.Preferred statements are that the means for syn Chronization act directly between the inner parts of the joint or that the means for synchronization immediately between the control elements act. In the latter case in particular be provided that the control elements for a spherical outer surface and a cylindrical one have the inner surface and the one control element its spherical outer surface in the other control element in its cylindrical inner surface free of angular movement intervenes.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel besteht darin, daß die Steuerungselemente nur mit der Steuerungshülse, mit den Kugeln des jeweiligen Kugeldrehgelenks und gegenseitig miteinander in Kontakt stehen und gegenüber den Gelenkaußenteilen keinen un mittelbaren Kontakt haben. Hiermit kann die Reibung im Doppelge lenk weiter reduziert werden.A preferred embodiment is that the Control elements only with the control sleeve, with the balls of the respective ball swivel and each other in Be in contact and not un against the outer joint parts have indirect contact. With this, the friction in double steering can be further reduced.
Es kann vorgesehen werden, daß die Steuerungshülse eine zylin drische Außenfläche hat und die beiden miteinander verbundenen Gelenkaußenteile eine zylindrische Innenfläche bilden, in der die Steuerungshülse axial geführt ist.It can be provided that the control sleeve is a cylin outer surface and the two connected Joint outer parts form a cylindrical inner surface in which the control sleeve is guided axially.
Weiter kann vorgesehen werden, daß die Steuerungshülse radiales Spiel gegenüber den Gelenkaußenteilen hat. Hiermit ist ein wei terer Freiheitsgrad zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen gege ben. It can also be provided that the control sleeve is radial Has play against the outer joint parts. This is a white higher degree of freedom to compensate for manufacturing tolerances ben.
Weiterhin wird nach einer ersten alternativen Ausführung vor geschlagen, daß an den Gelenkaußenteilen jeweils außen ringför mige Abdeckkappen mit inneren Ringkontaktflächen angeordnet sind und die Gelenkinnenteile sphärische Außenflächen haben, mittels derer sie sich ausschließlich an den Ringkontaktflächen der Abdeckkappen abstützen. Dies vereinfacht die Form und damit die Herstellbarkeit der Gelenkaußenteile.Furthermore, after a first alternative execution before struck that ringför each on the outer joint parts outside Cover caps with inner ring contact surfaces are arranged and the inner joint parts have spherical outer surfaces, by means of of which they can only be found on the ring contact surfaces of the Support cover caps. This simplifies the shape and thus the Feasibility of the outer joint parts.
Hierbei kann vorgesehen sein, daß die Ringkontaktflächen von Ausprägungen für Kugelrillenausläufe unterbrochen sind, damit die Gelenkaußenteile besonders kurz gehalten werden können.It can be provided that the ring contact surfaces of Characteristics for ball groove outlets are interrupted so the outer joint parts can be kept particularly short.
Nach einer weiteren alternativen Ausführung wird vorgeschlagen, daß die Gelenkaußenteile jeweils innere Ringkontaktflächen auf weisen und die Gelenkinnenteile sphärische Außenflächen haben, die sich ausschließlich an den Ringkontaktflächen der Gelenk außenteile abstützen. Bei etwas stabilerer Bauweise reduziert dies die Zahl der Bauteile.According to a further alternative embodiment, it is proposed that that the outer joint parts each have inner ring contact surfaces point and the inner joint parts have spherical outer surfaces, which are only on the ring contact surfaces of the joint Support external parts. Reduced with a somewhat more stable construction this is the number of components.
Es ist vorgesehen, daß die Gelenkaußenteile in der Verbindungs ebene miteinander verschweißt sind. Dies ermöglicht die stufen lose Spieleinstellung ohne Abstandhalter.It is envisaged that the outer joint parts in the connection plane are welded together. This enables the stages loose play setting without spacers.
Schließlich ist vorgesehen, daß ein Faltenbalg beide Gelenk außenteile überspannt, der mit Bundbereichen auf den mit den Gelenkinnenteilen zu verbindenden drehmomentübertragenden Wellen festlegbar ist. Dies vermeidet die problematische Abdichtung auf großem Durchmesser und reduziert die Teilezahl.Finally, it is intended that a bellows joint both spanned external parts, the one with the collar areas on the with the Joint-internal parts to be connected to torque-transmitting shafts is definable. This avoids the problematic seal large diameter and reduces the number of parts.
Verschiedene Ausführungsformungen des erfindungsgemäßen Doppel gelenkes sind in den Figuren schematisch dargestellt.Different embodiments of the double according to the invention joints are shown schematically in the figures.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Doppelgelenk mit Kontakt freiheit zwischen Gelenkinnenteilen und Gelenkaußenteilen mit Abdeckkappen in einer ersten Ausführung. Fig. 1 shows an inventive double joint with freedom of contact between inner joint parts and outer joint parts with cover caps in a first embodiment.
Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Doppelgelenk mit Kontakt freiheit zwischen Gelenkinnenteilen und Gelenkaußenteilen mit Abdeckkappen in einer zweiten Ausführung. Fig. 2 shows an inventive double joint with freedom of contact between inner joint parts and outer joint parts with cover caps in a second embodiment.
Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Doppelgelenk mit Kontakt freiheit zwischen Gelenkinnenteilen und Gelenkaußenteilen mit Abdeckkappen in einer dritten Ausführung. Fig. 3 shows a double joint according to the invention with freedom of contact between inner joint parts and outer joint parts with cover caps in a third embodiment.
Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Doppelgelenk mit unmittelba rem Führungskontakt zwischen Gelenkaußenteilen und Gelenkinnen teilen in einer ersten Ausführung. Fig. 4 shows a double joint according to the invention with direct guide contact between outer joint parts and joint inner parts in a first embodiment.
Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Doppelgelenk mit unmittelba rem Führungskontakt zwischen Gelenkaußenteilen und Gelenkinnen teilen in einer zweiten Ausführung. Fig. 5 shows an inventive double joint with direct guide contact between outer joint parts and inner joint parts in a second embodiment.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen untereinander typgleiche Gelenke, die sich nur in der Dimensionierung einzelner Bauteile voneinander unterscheiden. Die Doppelgelenke sind jeweils unter einem Beuge winkel von 30° an jedem der beiden einzelnen Kugelgleichlauf drehgelenke gezeigt. Die Figuren werden nachstehend gemeinsam beschrieben, wobei die Bezugsziffern jeweils nur mit ihren letz ten beiden Stellen genannt werden, die für das Gelenk 111 nach Fig. 1 um 100, für das Gelenk 211 nach Fig. 2 um 200 und für das Gelenk 311 nach Fig. 3 um 300 zu ergänzen sind. In den Figuren sind die entsprechenden dreistelligen Ziffern eingetra gen. Ein erfindungsgemäßes Doppelgelenk 11 weist zwei mitein ander koaxial verschweißte Gelenkaußenteile 12, 13, zwei gegen über diesen abgebeugt dargestellte Gelenkinnenteile 14, 15, drehmomentübertragende Kugeln 16, 17, Steuerungselemente 18, 19 sowie eine gemeinsame Steuerungshülse 20 auf. Die Kugeln sind jeweils in kurzen Kugelrillen 22, 23 in den Gelenkaußenteilen 12, 13 und in längeren Kugelrillen 24, 25 in den Gelenkinnent eilen 14, 15 geführt. Die Kugelrillen öffnen sich jeweils zur Verbindungsebene 21 zwischen den Gelenkaußenteilen 12, 13. Die Gelenkaußenteile 12, 13 sind jeweils an ihren Außenseiten mit ringförmigen Abdeckkappen 26, 27 versehen. Diese Abdeckkappen haben innere Ringkontaktflächen 28, 29, die insgesamt sphärisch ausgebildet sind. Die Gelenkinnenteile 14, 15 haben sphärische Außenflächen 30, 31, die in gleitendem Kontakt mit den Ring kontaktflächen 28, 29 sind. Die Gelenkaußenteile 12, 13 dagegen haben etwa zylindrische Innenflächen 32, 33, die gegenüber den Außenflächen 30, 31 der Gelenkinnenteile 14, 15 einen deutlichen Abstand haben. In den Abdeckkappen 26, 27 sind Ausformungen 34, 35, in die die Kugeln 16, 17 beim dargestellten maximalen Beuge winkel des Gelenks eintreten. Die Kugeln 16, 17 werden jeweils durch eine Ringkante 36, 37 der Steuerelemente 18, 19 in die Rillen 22, 23 der Gelenkaußenteile 12, 13 und die Rillen 24, 25 der Gelenkinnenteile 14, 15 gedrückt. Die Steuerungselemente 18, 19 stützen sich ihrerseits über sphärische Außenflächen 38, 39 an Ringkontaktflächen 40, 41 der Führungshülse 20 ab. Die Ring kontaktflächen 40, 41 sind ebenfalls als sphärische Flächen ausgeführt. Die Steuerungselemente 18, 19 haben weiterhin zur Teilungsebene 21 weisende Steuerungsansätze 42, 43. Der Steue rungsansatz 42 hat eine innenzylindrische Steuerungsfläche 44. Der Steuerungsansatz 43 hat eine außensphärische Steuerungs fläche 45. Die beiden Steuerungsflächen 44, 45 sind in Umfangs linien in Kontakt miteinander. Durch die axial gegeneinander versetzten Kontakte der Flächenpaare 38, 40; 39, 41 einerseits und der Flächenpaare 44, 45 andererseits sind die Steuerungs elemente 18, 19 so miteinander gekoppelt, daß sie jeweils nur symmetrische Winkelbewegungen gegenüber der Steuerungshülse 21 ausführen können. Entsprechendes gilt damit für die doppelt so großen Winkelbewegungen der Gelenkinnenteile 14, 15 gegenüber der Gelenkaußenteilen 12, 13. Die Bauteile können axial für jedes der beiden Gelenke von außen nach innen in Richtung auf die Verbindungsebene 21 montiert werden, wobei dann die beiden Steuerungselemente 18, 19 in die Steuerungshülse 20 eingeschoben werden. Dabei werden die Gelenkaußenteile 12, 13 von außen über die Steuerungshülse 20 geschoben. Die Teile werden mit axialer Spielfreiheit eingestellt, wobei in der Teilungsebene 21 noch ein Spaltmaß bestehen muß, das erst durch die Verschweißung der beiden Teile überbrückt wird. Sofern ein bestimmtes Axialspiel im Doppelgelenk eingestellt werden soll, muß nach Erreichen der axialen Spielfreiheit im Gelenk zunächst ein axiales Entfernen der beiden Gelenkaußenteile voneinander um das vorgesehene Axialspiel erfolgen, bevor das Spaltmaß durch das Herstellen der Schweißverbindung überbrückt wird. Figs. 1 to 3 with each other show the same type joints, which differ only in the dimensions of individual components. The double joints are each shown at a flexion angle of 30 ° on each of the two individual ball constant velocity joints. The figures are described below together, the reference numerals being given only with their last two digits, which are 100 for joint 111 according to FIG. 1, 200 for joint 211 according to FIG. 2 and 311 for FIG . 3 should be supplemented by 300. The corresponding three-digit numbers are entered in the figures. A double joint 11 according to the invention has two jointly welded outer joint parts 12 , 13 , two joint inner parts 14 , 15 shown against this, torque-transmitting balls 16 , 17 , control elements 18 , 19 and a common one Control sleeve 20 on. The balls are each in short ball grooves 22 , 23 in the outer joint parts 12 , 13 and in longer ball grooves 24 , 25 in the inner joint parts 14 , 15 . The ball grooves each open to the connecting plane 21 between the outer joint parts 12 , 13 . The outer joint parts 12 , 13 are each provided on their outer sides with annular cover caps 26 , 27 . These caps have inner ring contact surfaces 28 , 29 , which are spherical overall. The inner joint parts 14 , 15 have spherical outer surfaces 30 , 31 which are in sliding contact with the ring contact surfaces 28 , 29 . The outer joint parts 12 , 13, on the other hand, have approximately cylindrical inner surfaces 32 , 33 , which are at a clear distance from the outer surfaces 30 , 31 of the inner joint parts 14 , 15 . In the cover caps 26 , 27 are formed 34 , 35 , in which the balls 16 , 17 occur at the maximum bending angle of the joint shown. The balls 16 , 17 are each pressed by an annular edge 36 , 37 of the control elements 18 , 19 into the grooves 22 , 23 of the outer joint parts 12 , 13 and the grooves 24 , 25 of the inner joint parts 14 , 15 . The control elements 18 , 19 are in turn supported on spherical outer surfaces 38 , 39 on ring contact surfaces 40 , 41 of the guide sleeve 20 . The ring contact surfaces 40 , 41 are also designed as spherical surfaces. The control elements 18 , 19 also have control lugs 42 , 43 pointing to the division level 21 . The control approach 42 has an inner cylindrical control surface 44th The control approach 43 has an outer spherical control surface 45 . The two control surfaces 44 , 45 are in contact with each other in circumferential lines. Due to the axially offset contacts of the surface pairs 38 , 40 ; 39 , 41 on the one hand and the surface pairs 44 , 45 on the other hand, the control elements 18 , 19 are coupled to one another such that they can only perform symmetrical angular movements relative to the control sleeve 21 . The same applies accordingly to the twice the angular movements of the inner joint parts 14 , 15 relative to the outer joint parts 12 , 13 . The components can be mounted axially for each of the two joints from the outside inwards in the direction of the connecting plane 21 , the two control elements 18 , 19 then being pushed into the control sleeve 20 . The outer joint parts 12 , 13 are pushed from the outside over the control sleeve 20 . The parts are set with axial freedom from play, a gap dimension still having to exist in the division plane 21 , which gap is only bridged by the welding of the two parts. If a certain axial play in the double joint is to be set, after the axial play in the joint has been reached, the two outer joint parts must first be axially removed from one another by the intended axial play before the gap dimension is bridged by the production of the welded connection.
In den Fig. 4 und 5 sind zwei erfindungsgemäße Doppelgelenke 411, 511 dargestellt, die untereinander im wesentlichen typ gleich sind, wobei das in Fig. 4 dargestellte Doppelgelenk 411 unter einem Beugewinkel von jeweils 30° an den beiden Kugel drehgelenken und das Doppelgelenk 511 unter einem Beugewinkel von jeweils 15° an den beiden Kugeldrehgelenken dargestellt ist, die jeweils die Maximalbeugung bedeuten. Nachfolgend werden die beiden Figuren gemeinsam beschrieben, wobei die Bezugsziffern jeweils nur mit ihren letzten beiden Stellen genannt werden, die für das Gelenk 411 nach Fig. 4 um 400 und für das Gelenk nach Fig. 5 um 500 zu ergänzen sind. In den Figuren sind die ent sprechenden dreistelligen Ziffern eingetragen. Ein erfindungs gemäßes Doppelgelenk 11, weist zwei miteinander koaxial ver schweißte Gelenkaußenteile 12, 13, zwei gegenüber diesen abge beugt dargestellte Gelenkinnenteile 14, 15, drehmomentübertra gende Kugeln 16, 17, Steuerungselemente 18, 19 sowie eine ge meinsame Steuerungshülse 20 auf. Die Kugeln sind jeweils in Kugelrillen 22, 23 in den Gelenkaußenteilen 12, 13 und in Ku gelrillen 24, 25 in den Gelenkinnenteilen 14, 15 geführt. Die Kugelrillen öffnen sich jeweils zur Verbindungsebene 21 zwischen den Gelenkaußenteilen 12, 13. Die Gelenkaußenteile 12, 13 haben innere Ringkontaktflächen 28, 29, die insgesamt sphärisch ausge bildet sind. Die Gelenkinnenteile 12, 13 haben sphärische Außen flächen 30, 31, die in gleitendem Kontakt mit den Ringkontakt flächen 28, 29 sind. Die Kugeln 16, 17 werden jeweils durch eine Ringkante 36, 37 der Steuerelemente 18, 19 in die Rillen 22, 23 der Gelenkaußenteile 12, 13 und den Rillen 24, 25 der Gelenkin nenteile 14, 15 gedrückt. Die Steuerungselemente 18, 19 stützen sich ihrerseits über sphärische Außenflächen 38, 39 an Ring kontaktflächen 40, 41 der Führungshülse 20 ab. Die Ringkontakt flächen 40, 41 sind ebenfalls als sphärische Flächen ausgeführt. Die Steuerungselemente 18, 19 haben weiterhin zur Teilungsebene 21 weisende Steuerungsansätze 42, 43. Der Steuerungsansatz 42 hat eine innenzylindrische Steuerungsfläche 44. Der Steuerungs ansatz 43 hat eine außensphärische Steuerungsfläche 45. Die beiden Steuerungsflächen 44, 45 sind in Umfangslinien in Kontakt miteinander. Der Steuerungsansatz in Fig. 4 ist massiv, während der Steuerungsansatz in Fig. 5 ringförmig ist. Durch die axial gegeneinander versetzten Kontakte der Flächenpaare 38, 40; 39, 41 einerseits und der Flächenpaare 44, 45 andererseits sind die Steuerungselemente 18, 19 so miteinander gekoppelt, daß sie jeweils nur symmetrische Winkelbewegungen gegenüber der Steue rungshülse 21 ausführen können. Entsprechendes gilt damit für die doppelt so großen Winkelbewegungen der Gelenkinnenteile 14, 15 gegenüber der Gelenkaußenteilen 12, 13. Die Bauteile können axial für jedes der beiden Gelenke von außen nach innen in Rich tung auf die Verbindungsebene 21 montiert werden, wobei dann die beiden Steuerungselemente 18, 19 in die Steuerungshülse 20 ein geschoben werden. Dabei werden die Gelenkaußenteile 12, 13 von außen über die Steuerungshülse 20 geschoben. Die Teile werden mit axialer Spielfreiheit eingestellt, wobei in der Teilungs ebene 21 noch ein Spaltmaß bestehen muß, das erst durch die Verschweißung der beiden Teile überbrückt wird. Sofern ein be stimmtes Axialspiel im Doppelgelenk eingestellt werden soll, muß nach Erreichen der axialen Spielfreiheit im Gelenk zunächst ein axiales Entfernen der beiden Gelenkaußenteile voneinander um das vorgesehene Axialspiel erfolgen, bevor das Spaltmaß durch das Herstellen der Schweißverbindung überbrückt wird.In Figs. 4 and 5 are two constant velocity joints according to the invention 411, shown 511 with each type are substantially the same, wherein the double joint shown in Fig. 4 411 pivots at the two ball at a bending angle of 30 ° and the double joint 511 under A flexion angle of 15 ° is shown on the two ball swivel joints, which each mean the maximum deflection. In the following, the two figures are described together, the reference numbers being given only with their last two digits, which are to be supplemented by 400 for the joint 411 according to FIG. 4 and by 500 for the joint according to FIG. 5. The corresponding three-digit numbers are entered in the figures. An inventive double joint 11 , has two mutually coaxially welded ver joint outer parts 12 , 13 , two compared to these bent joint inner parts 14 , 15 , torque-transmitting balls 16 , 17 , control elements 18 , 19 and a common control sleeve 20 . The balls are each in ball grooves 22 , 23 in the outer joint parts 12 , 13 and in Ku gelrillen 24 , 25 out in the inner joint parts 14 , 15 . The ball grooves each open to the connecting plane 21 between the outer joint parts 12 , 13 . The outer joint parts 12 , 13 have inner ring contact surfaces 28 , 29 which are spherically formed overall. The inner joint parts 12 , 13 have spherical outer surfaces 30 , 31 which are in sliding contact with the ring contact surfaces 28 , 29 . The balls 16 , 17 are pressed by an annular edge 36 , 37 of the control elements 18 , 19 into the grooves 22 , 23 of the outer joint parts 12 , 13 and the grooves 24 , 25 of the inner joint parts 14 , 15 . The control elements 18 , 19 are in turn supported by spherical outer surfaces 38 , 39 on ring contact surfaces 40 , 41 of the guide sleeve 20 . The ring contact surfaces 40 , 41 are also designed as spherical surfaces. The control elements 18 , 19 also have control lugs 42 , 43 pointing to the division level 21 . The control lug 42 has an inner cylindrical control surface 44 . The control approach 43 has an outer spherical control surface 45 . The two control surfaces 44 , 45 are in contact with one another in circumferential lines. The control approach in FIG. 4 is massive, while the control approach in FIG. 5 is ring-shaped. Due to the axially offset contacts of the surface pairs 38 , 40 ; 39 , 41 on the one hand and the surface pairs 44 , 45 on the other hand, the control elements 18 , 19 are coupled to one another in such a way that they can only execute symmetrical angular movements relative to the control sleeve 21 . The same applies accordingly to the twice the angular movements of the inner joint parts 14 , 15 relative to the outer joint parts 12 , 13 . The components can be mounted axially for each of the two joints from the outside inward direction on the connecting plane 21 , in which case the two control elements 18 , 19 are pushed into the control sleeve 20 . The outer joint parts 12 , 13 are pushed from the outside over the control sleeve 20 . The parts are set with axial clearance, whereby in the division level 21 there must still be a gap which is only bridged by the welding of the two parts. If a certain axial play in the double joint is to be set, an axial removal of the two outer joint parts from one another by the intended axial play must first take place after the axial play in the joint has been reached, before the gap dimension is bridged by the production of the welded connection.
111111
, ,
211211
, ,
311311
, ,
411411
, ,
511511
Doppelgelenk
Double joint
112112
, ,
212212
, ,
312312
, ,
412412
, ,
512512
Gelenkaußenteil
Outer joint part
113113
, ,
213213
, ,
313313
, ,
413413
, ,
513513
Gelenkaußenteil
Outer joint part
114114
, ,
214214
, ,
314314
, ,
414414
, ,
314314
Gelenkinnenteil
Inner joint part
115115
, ,
215215
, ,
315315
, ,
415415
, ,
515515
Gelenkinnenteil
Inner joint part
116116
, ,
216216
, ,
316316
, ,
416416
, ,
516516
Kugeln
Bullets
117117
, ,
217217
, ,
317317
, ,
417417
, ,
517517
Kugeln
Bullets
118118
, ,
218218
, ,
318318
, ,
418418
, ,
518518
Steuerungselement
Control element
119119
, ,
219219
, ,
319319
, ,
419419
, ,
519519
Steuerungselement
Control element
120120
, ,
220220
, ,
320320
, ,
420420
, ,
520520
Steuerungshülse
Control sleeve
121121
, ,
212212
, ,
321321
, ,
421421
, ,
521521
Verbindungsebene
Connection level
122122
, ,
222222
, ,
322322
, ,
422422
, ,
522522
Kugelrille
Ball groove
123123
, ,
223223
, ,
323323
, ,
423423
, ,
523523
Kugelrille
Ball groove
124124
, ,
224224
, ,
324324
, ,
424424
, ,
524524
Kugelrille
Ball groove
125125
, ,
225225
, ,
325325
, ,
425425
, ,
525525
Kugelrille
Ball groove
126126
, ,
226226
, ,
326326
Abdeckkappe
Cover cap
127127
, ,
227227
, ,
327327
Abdeckkappe
Cover cap
128128
, ,
228228
, ,
328328
, ,
428428
, ,
528528
Ringkontaktfläche
Ring contact surface
129129
, ,
229229
, ,
329329
, ,
429429
, ,
529529
Ringkontaktfläche
Ring contact surface
130130
, ,
230230
, ,
330330
, ,
430430
, ,
530530
Außenfläche (Innenteil)
Outer surface (inner part)
131131
, ,
231231
, ,
331331
, ,
431431
, ,
531531
Außenfläche (Innenteil)
Outer surface (inner part)
132132
, ,
232232
, ,
332332
Innenfläche (Außenteil)
Inner surface (outer part)
133133
, ,
233233
, ,
332332
Innenfläche (Außenteil)
Inner surface (outer part)
134134
, ,
234234
, ,
334334
Ausformung
Molding
135135
, ,
235235
, ,
335335
Ausformung
Molding
136136
, ,
236236
, ,
336336
, ,
436436
, ,
536536
Ringkante
Ring edge
137137
, ,
237237
, ,
337337
, ,
437437
, ,
537537
Ringkante
Ring edge
138138
, ,
238238
, ,
338338
, ,
438438
, ,
538538
Außenfläche (Steuerungselement)
Outer surface (control element)
139139
, ,
239239
, ,
339339
, ,
439439
, ,
539539
Außenfläche (Steuerungselement)
Outer surface (control element)
140140
, ,
240240
, ,
340340
, ,
440440
, ,
540540
Ringkontaktfläche
Ring contact surface
141141
, ,
241241
, ,
341341
, ,
441441
, ,
541541
Ringkontaktfläche
Ring contact surface
142142
, ,
242242
, ,
342342
, ,
442442
, ,
542542
Steuerungsansatz
Control approach
143143
, ,
243243
, ,
343343
, ,
443443
, ,
543543
Steuerungsansatz
Control approach
144144
, ,
244244
, ,
344344
, ,
444444
, ,
544544
Innenzylinderfläche
Inner cylinder surface
145145
, ,
245245
, ,
345345
, ,
445445
, ,
545545
Außenkugelfläche
Outer spherical surface
146146
, ,
246246
, ,
346346
, ,
446446
, ,
546546
Außenfläche (Steuerungshülse)
Outer surface (control sleeve)
147147
, ,
247247
, ,
347347
, ,
447447
, ,
547547
Innenfläche (Gelenkaußenteile)
Inner surface (outer joint parts)
Claims (13)
ein Gelenkaußenteil (112, 113; ...) mit ersten Kugelrillen (122, 123; ...),
ein Gelenkinnenteil (114, 115; ...) mit zweiten Kugelrillen (124, 125; ...),
drehmomentübertragende Kugeln (116, 117; ...), die in kor respondierenden ersten Kugelrillen und zweiten Kugelrillen gehalten sind, und
ein Steuerungselement (118, 119; ...), das die Kugeln (116, 117; ...) jeweils auf eine winkelhalbierende Ebene zwischen dem Gelenkaußenteil (112, 113; ...) und dem Gelenkinnenteil (114, 115; ...) führt, wobei die Gelenkaußenteile (112, 113; ...) in einer Verbindungsebene (121; ...) koaxial und drehmomentenfest miteinander verbunden sind und die beiden Gelenkinnenteile (114, 115; ...) zum Anschluß für drehmo mentübertragende Wellen ausgestaltet sind, und wobei Mittel zur Synchronisierung der beiden Kugeldrehgelenke vorgesehen sind, die die Längsachsen der Gelenkinnenteile (114, 115; ...) in einer gemeinsamen Ebene und unter jeweils gleich großen zueinander entgegengesetzten Winkeln gegenüber den übereinstimmenden Längsachsen der Gelenkaußenteile (112, 113; ...) halten,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugelrillen (122, 123; ...) der Gelenkaußenteile (112, 113; ...) und die Kugelrillen (124, 125; ...) der Gelenkinnenteile (114, 115; ...) sich jeweils zur Verbin dungsebene (121; ...) zwischen den Gelenkaußenteilen (112, 113; ...) hin erweitern, daß eine Steuerungshülse (120; ...) vorgesehen ist, die in den Gelenkaußenteilen (112, 113; ...) koaxial und axial verschieblich zwischen den Gelenkinnenteilen (114, 115; ...) gehalten ist und an der sich die Steuerungselemente (118, 119; ...) jeweils axial abstützen, und daß die Steuerungshülse (120; ...) zwei innere Ringkontaktflächen (140, 141; ...) aufweist und die Steuerungselemente (118, 119; ...) jeweils sphärische Au ßenflächen (138, 139; ...) haben, die mit jeweils einer der Ringkontaktflächen (138, 139; ...) der Steuerungshülse (120; ...) in abstützenden Kontakt in Richtung zur Verbin dungsebene (121; ...) sind.1. Homokinetic double joint ( 111 , 211 , 311 , 411 , 511 ), comprising two Rugel swivel joints, each
an outer joint part ( 112 , 113 ; ...) with first ball grooves ( 122 , 123 ; ...),
an inner joint part ( 114 , 115 ; ...) with second ball grooves ( 124 , 125 ; ...),
torque-transmitting balls ( 116 , 117 ; ...), which are held in cor responding first ball grooves and second ball grooves, and
a control element ( 118 , 119 ; ...) which the balls ( 116 , 117 ; ...) each on a bisecting plane between the outer joint part ( 112 , 113 ; ...) and the inner joint part ( 114 , 115 ;. ..) leads, the outer joint parts ( 112 , 113 ; ...) in a connecting plane ( 121 ; ...) are connected coaxially and torque-proof and the two inner joint parts ( 114 , 115 ; ...) for connection for torque ment-transmitting shafts are designed, and means for synchronizing the two ball-and-socket joints are provided, which align the longitudinal axes of the inner joint parts ( 114 , 115 ; ...) in a common plane and at mutually equal opposite angles to the corresponding longitudinal axes of the outer joint parts ( 112 , 113 ; ...) hold,
characterized by
that the ball grooves ( 122 , 123 ; ...) of the outer joint parts ( 112 , 113 ; ...) and the ball grooves ( 124 , 125 ; ...) of the inner joint parts ( 114 , 115 ; ...) each connect Extension plane ( 121 ; ...) between the outer joint parts ( 112 , 113 ; ...) that a control sleeve ( 120 ; ...) is provided, which is coaxial in the outer joint parts ( 112 , 113 ; ...) and is held axially displaceably between the inner joint parts ( 114 , 115 ; ...) and on which the control elements ( 118 , 119 ; ...) are each axially supported, and that the control sleeve ( 120 ; ...) has two inner ring contact surfaces ( 140 , 141 ; ...) and the control elements ( 118 , 119 ; ...) each have spherical outer surfaces ( 138 , 139 ; ...), each with one of the ring contact surfaces ( 138 , 139 ; .. .) the control sleeve ( 120 ; ...) in supporting contact in the direction of the connec tion level ( 121 ; ...).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998109777 DE19809777C1 (en) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | Homo-kinetic double joint with two ball rotary joints |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998109777 DE19809777C1 (en) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | Homo-kinetic double joint with two ball rotary joints |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19809777C1 true DE19809777C1 (en) | 1999-08-26 |
Family
ID=7860038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1998109777 Expired - Fee Related DE19809777C1 (en) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | Homo-kinetic double joint with two ball rotary joints |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19809777C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1589243A1 (en) * | 2004-04-23 | 2005-10-26 | American Axle & Manufacturing, Inc. | High speed high angle universal joint |
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| DE3890642C1 (en) * | 1987-08-20 | 1994-03-03 | Spicer Hardy Ltd | Constant velocity joint |
-
1998
- 1998-03-06 DE DE1998109777 patent/DE19809777C1/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|
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| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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