DE2361875A1

DE2361875A1 - Homokinetisches kugelgelenk

Info

Publication number: DE2361875A1
Application number: DE19732361875
Authority: DE
Inventors: Andrea Dr Ing Bellomo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-12-13
Filing date: 1973-12-12
Publication date: 1974-06-20
Also published as: JPS4987940A; FR2211076A5; IT976020B

Description

Patentanwälte
Dipl. Ing. C Wallach

DIpI. Ing. G. Koch _12o Dezember 1973 Dr. T. Haibach

8 München 2 iit

Kauflngerstr.8,Tel.24O275 1

Dr₀ Ing«, Andrea Bellomo Turin / Italien

Homokinetisches Kugelgelenk

Die Erfindung bezieht sich auf homokinetische Kugelgelenke bzw» Kugel-Schiebegelenke für die Kraftübertragung zwischen Wellen, die eine Winkel Versetzung und/oder eine Winke 1 verse tzung und Axialverschiebung gegeneinander ausführen können

Das erfindungsgemäße Gelenk ist von der Art eines Gelenkes mit einem äußeren Element oder Hing, der entweder mit einer Welle verbunden ist oder einstückig mit dieser- ausgeführt istj, mit einem inneren Element oder einer Nabe, die mit der anderen Welle verbunden ist, und mit einer geraden Anzahl von Antriebskugeln, die Jeweils ohne die Hilfe eines Käfigs oder anderer Einrichtungen mit zwei entgegengesetzt überkreuzenden Nuten in Eingriff stehen und von diesen geführt werden, wobei eine der Nuten in der inneren Oberfläche des Ringes und die andere in der äußeren Oberfläche der Nabe ausgebildet ist« Die Nuten der Nabe überkreuzen symmetrisch die Nuten des Ringes auf der Mittelhalbierungsebene der Achsen der Wellen,, so daß die Mittel· punkte der Antriebskugeln konstant auf der Mittelhalbierungs>ebene liegen, so daß sichergestellt ist, daß die übertragung homokinetisch istο

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Bei Gelenken dieser Art überträgt eine Hälfte der Kugeln das ^! "-Drehmoment in einer Richtung und dia andere Hälfte der Kugeln in der entgegengesetzten Richtung,

Es wurden verschiedene Formen für die äußere Oberfläche der Nabe und für die innere Oberfläche des Ringes vorgeschlagen? Kugelförmig, um einen festen Gelenkmittelpunkt des Gelenkes zu schaffen, nämlich damit eine Winkelverschiebung eine Axialverschiebung verhindern kann; zylindrische Form mit oder ohne konische Abschnitte; oder prismatisch oder pyramidenförmig mit einem polygonalen Abschnitt um ein Schiebegelenk zu schaffen, das eine Winkelverschiebung und eine axiale Schiebebewegung ausführen kann, in diesem Fall ist ein Abstand zwischen der äußeren Oberfläche der Nabe und der inneren Oberfläche des Ringes erforderliche

Zwangsweise und exakte Maßnahmen zur Begrenzung der Axialbewegung der Nabe in dem Ring in diesen Gelenken sind unbekannt«,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde _s bei derartigen Gelenken die Axialbewsgung der Nabe in 6em Ring zu'begrenzenο

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebene Erfindung gelöst«

Durch" die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Elementes wird eine Möglichkeit geschaffen, die Axialbewegung der Nabe in dem Ring zu begrenzen, wobei diese Maßnahme auf Gelenke mit Nuten irgendeiner Geometrie und unabhängig davon, wie die geometrischen Achsen der Nuten angeordnet sind, angewandt werden kann, und die Nuten selbst können gerade oder gekrümmt sein und einen Querschnitt von irgendeiner Form aufweisen»

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführangsbeispielen noch näher erläutert.

409825/0380 ^β/β

In der Zeichnung zeigen;

Figo 1 eine Ansicht einer Ausführungsform des Gelenkes in Axialrichtung; .

Pig» 2 einen ..Schnitt des Gelenkes nach Figo 1 entlang der . Ebene 1;

Figo 3 eine Axialansicht einer abgeänderten Ausführungsform des inneren Elementes mit unterschiedlicher Form?

Figo 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 2 des inneren Elementes nach Figo J5;

Figo 5 einen Schnitt des inneren Elementes nach Figo 3 entlang der Ebene 3j

Figo 6 einen Schnitt des inneren Elementes nach Figo 3 entlang der Ebene 3 jedoch mit einer Abänderung gegenüber der Fig. 5J

Fig, 7 ein Ansicht in Richtung des Pfeiles 2 des Elementes nach Fig» 3 mit einer Abänderung gegenüber der Pig« 4.»

Als Beispiel sind in Fig, 1 die Nuten geradlinig mit einem kreisförmigen Querschnitt und die geometrischen Achsen zweier benachbarter Nuten 4 und 5 der Nabe 6 und der entsprechenden Nuten 7 und 8 des Ringes 21 liegen auf einer Ebene 9, die parallel zur Achse 10 der miteinander ausgerichteten Wellen verläuft.

Die Nuten 4 und 5 der Nabe konvergieren in einer Richtung und die entsprechenden Nuten 7 und 8 des Ringes konvergieren in der

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axial entgegengesetzten Richtung.

Die benachbarten Nuten 4 und 5 der in den Piggo 2 und 4 gezeigten Nabe konvergieren in gleicher Weise=

Andererseits sind in PIg₀ 7 die benachbarten Nuten 4³ und 5' der Nabe parallel und in diesem Fall müssen außerdem die entsprechenden Nuten des Ringes parallel mit gleicher jedoch entgegengesetzter Neigung sein» Alle Mittelpunkte der Kugeln, wie Z₀B. 11 und 12, die in den oben beschriebenen Nuten in Eingriff stehen, liegen In ihrer Hauptarbeitsstellung auf der Ebene 13 nach Figo 2 unter rechten Winkeln zur Achse 10 der miteinander ausgerichteten Wellen= Bisher wurde eine bekannte Geometrie der Nuten lediglich als Beispiel beschrieben»

Erfindungsgemäß ist die äußere Oberfläche der Nabe 6 durch zwei kugelförmige Ränder 14 und 15 begrenzt^ deren Kugelmittelpunkte jeweils bei 16 und 17 auf der Achse 10 der Nabe liegen, und zwar symmetrisch in bezug auf den γ Aroeitsmittelpunkt l8_s wobei beide Mittelpunkte einen Abstand in Richtung auf den entgegengesetzten kugelförmigen Raad aufweisen und die innere Oberfläche des Ringes 21 verengt sich an den Enden in Form von zwei kugelförmigen Rändern 19 und 20, deren Kugelmittelpunkte Jeweils bei 17 fcsw» 16 auf der Achse 10 des Ringes symmetrisch

mittleren
in bezug auf den γ Arbeitamittelpunkt Io liegen und jeweils in Richtung auf <ii<3 gleiche Sfjite des jeweiligen kugelförmigen Randes versetzt ßind_£ so daß der Mittelpunkt 17 des Randes 19* der das Ende des Ringes verengt., mit dem Mittelpunkt des Randes 15 zusammenfällt^ der das entgegengesetzte Ende der Nabe begrenzt, wenn die Achsen der Nabe und des Ringes in 10 zusammenfallen; das gleiche kann für die Mittelpunkte 16 der Ränder 20 und l4 ausgesagt werden₀

Die Axialverschiebung der Nabe ist an einem Ende durch die Berührung zwischen dem kugelförmigen Rand 14 und dem kugelförmigen Rand 19 in dem Ring begrenzt und in diesem Fall fällt der Punkt

409825/038Q _o/.

16 der Nabe mit dein Punkt 17 des Ringes zusammen und die Ebene der Kugeln bewegt sich in die Position 24* die durch den Punkt

17 verläuft.

In gleicher Weise wird am anderen Ende die Schiebebewegung durch die Berührung zwischen dem Hand 15 der Nabe und dem Hand 20 in dem Ring begrenzt und die Ebene der Kugeln bewegt sich in die Position 25 durch den neuen Kugelmittelpunkt 16. Beide Radien» wie Z₀B₀ 22 des kugelförmigen Randes* die in Berührung miteinander arbeiten* sind gleich und weil im allgemeinen der Radius 22 gleich dem Radius 23 isfcj sind die vier Radien allgemein gleicho

Die Ränder 19 und 20 in dem Ring können durch eine Ausnehmung 26 getrennt sein und die durch den Schnittpunkt 27 der Ränder l4 und 15 auf der Nabe gebildete Kante kann durch zylindrisches Abdrehen bei 28 beseitigt werden* wie es in den Plgg« β und 7 gezeigt ist.

Die Figg* 3 und 4 aeigen als Beispiel eine prismatische dreieckige Nabe* bei der die kugelförmigen Ränder 14 und 15 auf Streifen oder Zonen reduziert sind* die tm den Eckendes Prismas liegen* Diese Geometrie hat den Vorteil^ daö das Einsetzen der Nabe in den Ring erleichtert wird* um die Nuten gemeinsam auf beiden Elementen maschinell zu bearbeiten₀

Pig_B 5 zeigt, daä die Stirnflächen 29 des Prismas nach Fig» 3 eben oder mit einer Neigung ausgeführt sein können, die eine abgestumpfte Pyramide bilden^ während Figo 6 zwei Ebenen 30 und 31 zeigt* deien Neigung zwei Pyramlclönsfcümpfe bildet,,

Wie es jedoch weUer oben ausgeführt wurde* umfaßt die vorliegende Erfindung irgendeine Form der Elemente und irgendeine Geometrie der Nuten, gerade^ gebogen oder in irgendeiner Weise geformt„ " ' '

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Die Erfindung kann für Kugelgelenke mit einem im wesentlichen festen Schwenkpunlct verwendet werden, wobei mehr oder weniger die Axialverschiebung der Nabe in dem Hing durch Annäherung der Mittelpunkte 16 und 17 der kugelförmigen RÖnder begrenzt werden kann, die die Schiebebewegung selbst begrenzen„

Beispielsweise kann die Erfindung auf das Kugelgelenk nach dem deutschen Patent ., , ....*.*..<>* (deutsche Patentanmeldung P 21 01 970.5) de,^c5 Anmelders angewandt werden, um ein gewisses radiales Spiel zwischen der Nabe und dem Ring zu erzielen, wodurch das sich daraus ergebende Axialspiel zwischen der Nabe und dem Ring auf einen kleinen Wert begrenzt wird.»

Patentanspruch;

AO9825/038 0

Claims

Patentanspruch:

Homokinetlsches Flügel- und/oder Schiebegelenk mit einem inneren Element, einem äußeren Element und einer geraden Anzahl von Antriebskugeln, wobei jede Kugel ohne die Hilfe eines Käfigs oder anderer Mittel in zwei entgegengesetzten Nuten in Eingriff steht und von diesen geführt wird, und wobei die Nuten symmetrisch die Mittelhalbierungsebene der Achsen der Wellen kreuzen und sich eine Nut auf der Nabe und die andere Nut in dem Ring befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Element an seinem Erde durch zwei kugelförmige Ränder oder Abschnitte von kugelförmigen Rändern begrenzt ist, deren Mittelpunkte auf der Achse des inneren Elementes symmetrisch

mittleren
in bezug auf den \ Arbeitsmittelpunkt liegen, und jeweils einen Abstand in Richtung auf den entgegengesetzten kugelförmigen Rand aufweisen; und daß die innere Oberfläche des äußeren Elementes an den Enden durch zwei kugelförmige Ränder oder Teile von kugelförmigen Rändern verengt ist_f deren Mittelpunkte symmetrisch in bezug auf den γ Ärbeitsmittelpunkt liegen und jeweils einen Abstand in Richtung auf die gleiche Seite des jeweiligen kugelförmigen Randes aufweisen* und daß die Axialverschiebung zwischen den beiden Elementen durch die Berührung zwischen den Rändern oder Teilen vcn Rändern der beiden Elemente begrenzt 1st«

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