DE2225605C3 - Axialbewegliche Wellenkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine axial bewegliche Wellenkupplung mit einem Nabenteil am einen und einem Hülsenteil am anderen Ende, die achsparallele, einander zugeordnete Nuten mit wesentlichem, halbkreisförmigem Querschnitt in gleichen Abständen voneinander aufweisen, zwischen denen zwei Sätze von Kugeln zur Drehmomentübertragung vorgesehen sind.

Eine solche Kupplung ist aus der US-PS 2 983 118 bekannt.

Bei der bekannten Kupplung sind je ein Nabenteil an den Enden der zu kuppelnden Wellen angeordnet, und über diese Nabenteile greift ein Hülsenteil. Diese Anordnung ist also im Prinzip eine Doppelausbildung der Kupplung; mit dieser Doppelausbildung soll eine gewisse Beugung der beiden zu kuppelnden Wellen zueinander ermöglicht werden. Damit ergibt sich auch die Notwendigkeit, für die Kugein jeweiSs Kugelkäfige vorzusehen, um ihre Lage in ein und derselben Radialebene zu sichern.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine nur axialbewegliche Wellenkupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Aufbau im wesentlichen vereinfacht ist und die mit weniger gleitender Reibung arbeitet. Diese Aufgabe stellt sich vor allem bei Massener- 5» Zeugnissen für den Fahrzeugbau, wo derartige Kupplungen für die Kraftübertragung auf die Antriebsräder L-nötigt werden; hier muß die Axialverschiebung oft unter erheblicher Drehmomentbelastung erfolgen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der eine Kupplungsteil eine durchgehende Nut und der andere Kupplungsteil zwei Nuten in axialem Abstand voneinander aufweisen und daß in diesem anderen Kupplungsteil die Nut so ausgebildet ist, daß die das Drehmoment '}. übertragenden Kugeln eine bestimmte Strecke ohne und eine weitere Strecke mit Gleitreibung abrollen können.

Es ist darauf hinzuweisen, daß aus der US-PS 3 143 867 eine spielfreie Gleitkupplung bekannt ist, bei der das Nabenteil axial hintereirianderliegende Nuten aufweist. Diese sind als langgestreckte, vollständig mit Kugeln gefüllte und in sich geschlossene Schleifen ausgebildet, während das Hülsenteil in & geteilt ist aod die beiden Teile relativ zueinander m einer bestimmten Winkelstellung festspannbar seh; soHeo, um die Spie%eöieit zu bewirken.

Eine alternative Lösung mit durchgehenden Nuten und PosJtionierfedern für mehrere Sätze von Kugeln zeigt schließlich die DT-PS 203 975.

Wie aus der nachfolgenden Erläuterung von Ausfiihrnngsbeispielen im einzelnen hervorgeht, erlaubt die erfindungsgemäße Lösung eine äußerst kostengünstige Fertigung der Kuppmngsteüe mit einem Minimum an Einzelteilen und Montageaufwand.

Fig. 1 zeigt ΰη Längsschnitt eine erste Ausführungsform einer axialverschieblichen Wellenkupplung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach Linie H-II der

Fig. 3 stellt einen Längsschnitt durch eine andere Ausfühningsform dar;

Fie. 4 ist ein Schnitt nach Linie IV-IV der Kupplung nach F i g. 3;

Fig. 5 zeigt im Längsschnitt eine dritte Ausführungsform;

Fig. 6 zeigt einen Schnitt nach Linie VI-VI der Kupplung nach Fig. 5; und

Fig. 7 ist ein Schnitt nach Linie VII-VH aus Fig. 5.

Die Fig. 1 und2 zeigen eine erste Ausführungsform, bei der das Nabenteil 1 verbunden ist mit einer der zu kuppelnden Wellen 2 und Nuten 3 mit halbkreisförmigem oder im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt aufweist, welche auf seinem Umfang verteilt angeordnet sind und sich parallel zur Achse des Kolbens 1 erstrecken, wobei die Nuten an ihren beiden Enden begrenzt sind durch sphärische oder im wesentlichen sphärische Flächen 4. Das Nabenteil 1 verschiebt sich in einem Hülsenteil 5 in rohrförmiger Ausbildung, das mit der anderen Welle 6 der Wellenkupplung verbunden ist. Das Hülsenteil 5 weist innen Nuten 7 mit halbkreisförmigem oder im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt auf, die sich längs des Hülsenteiis erstrecken und in Umfangsrichtung regelmäßig verteilt sind, entsprechend der Verteilung der Nuten 3 im Nabenteil 1.

Schließlich sind in die Nuten 3 bzw. 7 Kugeln 8 mit einem Durchmesser eingesetzt, der so gewählt ist, daß die Kugeln im wesentlichen spielfrei in den Kanälen rollen können, die von den Nuten 3 einerseits und den ihnen gegenüberliegenden Nuten 7 andererseits gebildet werden.

Ein Stopfen 9, der kraftschlüssig eingebracht ist, verhindert den Austritt eines Schmiermittels an einem Ende, während eine Dichtung 10, eingeschlossen in Flansche 11 und 12, der Hülse 5 die Abdichtung am anderen Ende bewirkt, jedoch die Welle 2 in ihrer Gleitbewegung nicht behindert.

Die Nuten 3 mit sphärischen Enden ermöglichen, daß die Kugeln 8 auf der gesamten Länge dieser Nuten 3 abrollen können, womit sich eine sehr reibungsarme Verschiebelänge gleich der doppelten Länge dieser Nuten ergibt. Wenn in einem Ausnähmefall eine darüber hinausgehende VefSchiebebewegung ausgeübt wird, beispielsweise beim Zusammenbau oder bei extremen Beanspruchungen, rollen die Kugeln 8 weiter ab» gleiten dabei jedoch an den Anschlägen, gebildet von den sphärischen Enden der $ Nuten 3, so daß die Hülse 5 ihre Axialverschiebung täf relativ zum Nabenteil 1 fortsetzen kann. Λ

f . 3

i Wenn die Kupplung ein Drehmoment übertragt, Auseinanderfallen der Wellenkupplung während der

:i nehmen die Kugeln 9 die Belastungen F (Fig. 2), Handhabung oder während des Aufbaus der Ma-

\ auf, welche von den Hanken der Nuten 3 auf sie und schine, in der die Kupplung angewandt wird.

S damit auf die Hanken der Nuten? übertragen wer- Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen eine dritte Ausfüh-

J. den. 5 rungsform. Hier weist das Nabenteü 25 d» Welle 28

1 One derartige Wellenkupplung besitzt eine große die Nuten 25' auf, welche identisch mit denen des

f Übertragungskapazität. Die Kugeln8 rollen nämlich Nabenteils 16 bei der Ausführungsform nach Fig. 3

:'-■ w praktisch kreisförmigen Bahnen ab und sind in und 4 sind.

zwei axial voneinander getrennten Sätzen auf dem Das Hülsenteil 32 besitzt ebenfalls Nuten 33,

Nabenteil 1 angeordnet, was einem maximalen Wir- io welche gegenüber den Nuten 25' des Nabenteils 25

kungsgrad entspricht und eine ausgezeichnete Füh- eingebracht sind. In dieser Ausfuhrungsform befin-

a rung des Nabenteih 1 und des Hülsenteils 5 relativ den sich die Räume zur Aufnahme der Sätze von Ku-

,Γ;- zueinander bewiifa. geln 8 in dem Hülsenteil 32 und sind an ihren Enden

I Die Nuten auf dem Nabenteil 1 sind durch Kalt- geschlossen mittels Anschlagteilen 22' und zugeord-

= verformung (P^gen) herstellbar, während die Nu- 15 neten Teilen 29, die vorzugsweise aus einem selbst-

'._ά. ten7 des Hülsenteils5 durch Ziehen und Kalibrieren schmierenden Material bestehen oder einem solchen,

I gefertigt werden können. dessen Reibungskoeffizient niedrig ist, wie Bronze,

\ Der Gesamtherstellungspreis der Wellenkupplung Nylon, Polyurethan usw.

.ς ist niedrig infolge der geringen Anzahl der sie bUden- Das Anschlagseil 22' weist ein Innenprofil auf, das

** den Teile, die im wesentlichen spanlos verformt wer- ao genau dem des Hülsenteils 32 angepaßt ist. Es weist

^ den. ferner Finger 23 in solcher Anzahl auf, wie das Hül-

~ In der Ausführungsform nach Fig. 3 und4 weist senteil 32 Nuten 33 besitzt. Jeder Finger 23 endet in

das Nabenteil 16 durchgehende Nuten 22 auf, wäh- einer sphärischen Hache 24, an der die Kugel 8 glei-

rend axial begrenzte Nuten 13 in das Hülsenteil 15 tend abrollt am Ende der Verschiebebewegung, wäh-

eingebracht sind. Diese Nuten 13 entsprechen genau as rend das Nabenteil 25 in Richtung des Pfeiles F sich

ε den Nuten3 in der Ausfuhrungsform nach Fig. 1, weiterbewegen kann. Das Anschlagteil 22' wird in

indem sie einen halbkreisförmigen Querschnitt auf- dem Hülsenteil durch einen Haltering 26 befestigt

weisen sowie sphärische Enden 14, und indem ihre und trägt eine Dichtung 27, in der sich die Welle 28

ί Verteilung in zwei axial voneinander getrennten Sät- mit dem Nabenteü 25 verschieben kann.

zen auf dem Hülsenteil 15 erfolgt. Die Nuten 13 sind 30 Der Anschlag für die Kugeln wird ferner ausgebilin dem Hülsenteü 15 beispielsweise durch hydrostati- det durch die Enden der Zylinder 29, deren Grund- ;; sehe Pressen von innen eingebracht mittels eines flächen 30 konkav sind und die die Aufgabe haben, Ii Kolbens, wobei das zu verformende Rohr in einer den Abstand zwischen den beiden Sätzen von Kug; aus mehreren Schalen aufgebauten Form gehalten gel.18 aufrechtzuerhalten. Diese Zylinder können wird, damit dar Herausnehmen nach der Verformung 35 freibeweglich sein oder axial bezüglich des Nabenmöglich ist. teils 25 oder des Hülsenteils 32 festgelegt werden,

Die Abdichtung kann mittels einer Dichtung 17 er- beispielswise mittels Umfangskiammern,

folgen, die auf der Welle 18 durch zwei Ringe 19 ge- Der Sphärische Endanschlag 31 wird vorteUhafter-

halten wird und in der Innenbohrung 20 des Hülsen- weise direkt in dem Hülsenteü 32 ausgebildet, kann

; teils 15 gleiten kann. 40 jedoch gleichermaßen gebildet werden mittels eines

Ein Haltering 21 verhindert das unerwünschte Anschlagstückes entsprechend dem Teil 22'.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Axial bewegliche Wellenkupplung nut einem üafeeateil am einen und einem Hülsenteil am anderen Wade, die achsparallele, einander zugeordnete Nuten mit im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt in gleichen Abständen voneinander aufweisen, zwischen denen zwei Sätze von Kugeln zur Drehmomentübertragung vorgesehen xo sind, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, der« eine Kupplungsteil (5; 16; 25) erne' durchgehende Nut (7; 22; 25) und der andere Kupplungsteil (2; 15; 32) zwei Nuten (3; 13; 33) in axialem Abstand voneinander auf- »5 weisen und daß in diesem anderen Kupplungsteil die Nuten so ausgebildet sind daß die das Drehmoment übertragenden Kugeln (8) eine bestimmte Strecke ohne und eine weitere Strecke mit Gleichtreibung abrollen können. *>