DE2601479C3

DE2601479C3 - Homokinetic joint

Info

Publication number: DE2601479C3
Application number: DE19762601479
Authority: DE
Inventors: Michel A Conflans Ste. Honorine Orain (Frankreich)
Original assignee: Glaenzer Spicer S.A., Poissy, Yvelines (Frankreich)
Priority date: 1975-01-17
Filing date: 1976-01-16
Publication date: 1977-11-10

Description

26 Ol26 Ol

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß eine definierte Vorspannung zwischen den Anschlagflächen vorliegt, wodurch ein unerwünschtes Klappern im Betrieb weitgehend ausgeschaltet wird. Darüuer hinaus werden auch die durch Federn gegebenen Unzulänglichkeiten abgestellt, da das Vorspannverhältnis, das einmal rechnerisch und empirisch ermittelt und in einen entsprechenden zu wählenden Winkel umgest czt wurde, auch in der Serienfabrikation sicher und fehlerfrei eingehalten werden kann und sich auch im Laufe des Betriebs des Gelenks nicht verändert. Somit ergeben sich eindeutig Vorteile gegenüber Vorspannvorrichtungen mit Fedei, deren gleichbleibende Spannung für eine Serienfabrikation zu niedrigem Preis stets problematischwar. This has the advantage that there is a defined preload between the stop surfaces, which largely eliminates unwanted rattling during operation. Be beyond also eliminated the inadequacies given by springs, since the preload ratio that once calculated and empirically determined and converted into an appropriate angle to be selected, can also be adhered to safely and without errors in series production and also in the course of the Operation of the joint does not change. This clearly results in advantages over pretensioning devices with Fedei, whose constant voltage was always problematic for series production at a low price.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann die Ausrichtung der Achsen der zusammenwirkenden Wälzbahnen derart vorgesehen sei.j, daß durch die Vorspannung bei Normaibetrieb die Anschlagflächen mit der größeren mechanischen Festigkeit belastet werden. Hierdurch ergibt sich vorteilhafterweise eine weitere Vergrößerung der Lebensdauer.According to another feature of the invention, the alignment of the axes of the cooperating Rolling tracks are provided in such a way that the preload in normal operation means that the stop surfaces are loaded with the greater mechanical strength. This advantageously results in a further increase in service life.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann bei einem homokinetischen Gelenk, dessen mit der einen Welle verbundenen zwei Anschlagstücke gleitend in einer Spannhülse gelagert sind, zwischen den Anschlagstücken und der Hülse ein spielverringernder Ring vorgesehen sein.In a further embodiment of the invention, with a constant velocity joint, the one with the one Two stop pieces connected to the shaft are slidably mounted in a clamping sleeve, between the stop pieces and a backlash-reducing ring can be provided on the sleeve.

Die Frfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. In der Zeichnung zeigtThe invention is explained in more detail below with the aid of the exemplary embodiment shown in the drawing described. In the drawing shows

Fig. 1 eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, eines homokinetischen Gelenks,Fig. 1 is a side view, partly in section, of one constant velocity joint,

Fig.2 eine entsprechende Ansicht des Gelenks, in einer anderen Richtung betrachtet.2 shows a corresponding view of the joint, viewed in a different direction.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte homokinetische Gelenk dient z. B. zur Kraftübertragung zwischen einer Hauptwelle und dem gleichzeitig als Leit- und Antriebsrad dienenden Vorderrad eines Fahrzeuges mit Vorderradantrieb. Die in der Zeichnung auf der linken Seite dargestellte Welle ist die Antriebswelle, welche über ein nicht näher dargestelltes Gleitgelenk mit dem Differentialausgang des Fahrzeugs verbunden ist. Die auf der rechten Seite der Zeichnung dargestellte Welle 2 ist mit dem Achsschenkel des rechten Vorderrades des Fahrzeuges verbunden.The constant velocity joint shown in Figs. 1 and 2 is used, for. B. for power transmission between a Main shaft and the front wheel of a vehicle, which simultaneously serves as a guide and drive wheel Front wheel drive. The shaft shown in the drawing on the left is the drive shaft, which is connected to the differential output of the vehicle via a sliding joint, not shown in detail. the Shaft 2 shown on the right side of the drawing is connected to the steering knuckle of the right front wheel of the Connected to the vehicle.

Ein Hülsenelement 3 ist fest auf der Welle 1 angeordnet, in welchem drei paarweise zusammenwirkende Wälzbahnen 4 ausgebildet sind, die im gezeigten Ausführungsbeispiel ebenflächig vorgesehen sind. Der Boden des Hülsenelements bildet eine nahezu ebene Anlagefläche 5. Mit dem Hülsenelement fest verbunden ist ein Element 6 mit drei sternförmig angeordneten Armen 7, welche eine dem Hülsenbeden 5 gegenüberliegende Anlagefläche 8 aufweist. Auf der Abtriebswelle 2 ist eine Buchse 9 mit drei sich nach innen erstreckenden Zapfen 10 vorgesehen, die an ihrem achsnächsten Abschnitt über eine zylindrische Hülse 11 miteinander verbunden sind. Auf jedem dieser Zapfen sitzt drehbar gleitend ein sphärischer Rollkörper 12. Diese Rollkörper sind entweder über Nadellager oder im Gleitsitz gelagert.A sleeve element 3 is fixedly arranged on the shaft 1, in which three cooperating in pairs Rolling tracks 4 are formed, which are provided flat in the embodiment shown. the The bottom of the sleeve element forms an almost flat contact surface 5. Firmly connected to the sleeve element is an element 6 with three star-shaped arranged arms 7, which one of the Hülsenbeden 5 opposite Has contact surface 8. On the output shaft 2 is a socket 9 with three inwardly extending Pin 10 is provided, which at its section closest to the axis via a cylindrical sleeve 11 with one another are connected. A spherical roller body 12 is rotatably and slidably seated on each of these journals. These roller bodies are mounted either via needle bearings or in a sliding fit.

An den beiden Enden der zylindrischen Hülse 11 sitzen pilzförmige Anschlagstücke 13 und 14, weiche jeweils einerseits sich mit einer zylindrischen Führungsfläche 13a, 14a in die zylindrische Hülse erstrecken und andererseits eine äußere Anschlagfläche 13b, 14£> in Form balliger Kalotten bilden, die den Boden 5 des Hülsenelementes einerseits und die Anlagefläche 8 andererseits beaufschlagen. Zwischen den zwei Radialflächen zwischen der zylindrischen Hülse und jeder Kalotte sitzen zwei Ringe 15 aus Kunststoff oder aus Stahl, die die Fabrikationsungenauigkeiten ausgleichen. Die Anschlagstücke 13 und 14 können auch von einer verhältnismäßig schwachen, zwischen ihnen vorgesehenen Feder nach außen belastet werden. Diese Feder ist jedoch nicht unbedingt erforderlich und daher in der Zeichnung nicht dargestellt. Ein Schutzbalg 16 aus Elastomer umgibt das Gelenk.At the two ends of the cylindrical sleeve 11 are mushroom-shaped stop pieces 13 and 14, soft each on the one hand with a cylindrical guide surface 13a, 14a extend into the cylindrical sleeve and on the other hand, an outer stop surface 13b, 14 £> in the form of spherical domes that form the bottom 5 of the sleeve element on the one hand and the contact surface 8 act on the other hand. Between the two radial surfaces between the cylindrical sleeve and each Two rings 15 made of plastic or steel, which compensate for the manufacturing inaccuracies, are seated in the calotte. The stop pieces 13 and 14 can also be of a relatively weak one, provided between them Spring loaded outwards. However, this spring is not absolutely necessary and therefore in the Drawing not shown. A protective bellows 16 made of elastomer surrounds the joint.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Achsen X-X zweier zusammenwirkender Wälzbahnen gegenüber der Achsrichtung Y- Y der Welle 1 geneigt, wobei der Neigungswinkel α zwischen 1 und 3° betragen kann.As can be seen from Fig. 2, the axes XX of two cooperating roller tracks are inclined with respect to the axis direction Y-Y of the shaft 1, wherein the angle of inclination α can be between 1 and 3 °.

Wenn, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, die Wälzbahnen ebenflächig ausgebildet sind, so genügt es, sie lediglich versetzt auszubilden, um die gewünschte Neigung zu erhalten, was keinerlei Herstellungsschwierigkeiten bietet.If, as in the illustrated embodiment, the rolling paths are flat, it is sufficient it is only to make them staggered to obtain the desired inclination, which does not involve any manufacturing difficulties offers.

Die axiale Vorspannung ist auch dann möglich, wenn die Achse jedes Wälzbahnenpaares schraubenförmig verläuft. In diesem Fall bildet die Tangente an jeden Punkt der Schraube mit der Achsrichtung Y- Y einen in der vorgenannten Größenordnung liegenden Winkel.The axial preload is also possible when the axis of each pair of rolling paths runs helically. In this case, the tangent at each point of the screw with the axis direction Y-Y forms an angle of the aforementioned order of magnitude.

Hierbei wird bei Drehung des Gelenks in der durch den Pfeil Fangegebenen Richtung — die der häufigsten Beanspruchung im Vorwärtsgang entspricht — aufgrund der Neigung der Wälzbahnen gegenüber der Wellenachse eine axiale Vorspannkraft erzeugt, die sich auf die Rollkörper überträgt und die ballige Kalotte 136 gegen den Boden 5 des Hülsenelements belastet. Da diese beiden Teile für gewöhnlich aus sehr hartem Zementstahl bestehen und die axiale Abstützkraft stets dem Wert des übertragenden Drehmoments angepaßt ist, ergibt sich hierbei ein minimaler Verschleiß, da die am häufigsten verwendeten Drehmomente, insbesondere bei höchstem Übersetzungsverhältnis, nur einen Bruchteil des maximal möglichen Drehmoments ausmachen. Außerdem werden durch diese Anpassung der axialen Kraft an den Wert des übertragenen Drehmoments sämtliche Stoß- und Schlagwirkungen zwischen den einzelnen Bauteilen der Abstützung ausgeschlossen, so daß diese Nebenerscheinung bekannter Vorrichtungen nicht mehr gegebefrist. Bei Richtungsumkehr des Drehmoments wird auch die Vorspannung in entgegengesetzter Richtung ausgeübt.When turning the joint in the direction indicated by the arrow Snap - the most frequent Load in the forward gear - due to the inclination of the rolling tracks compared to the The shaft axis generates an axial pretensioning force which is transmitted to the rolling elements and the spherical spherical cap 136 loaded against the bottom 5 of the sleeve element. Since these two parts are usually made of very hard Cement steel are made and the axial support force is always adapted to the value of the transmitted torque is, this results in minimal wear, since the most frequently used torques, in particular at the highest gear ratio, only make up a fraction of the maximum possible torque. In addition, this adaptation of the axial force to the value of the transmitted torque all shock and impact effects between the individual components of the support are excluded, so that this by-product of known devices is no longer limited in time. If the direction of the Torque, the preload is also exerted in the opposite direction.

Dank der zwischen der zylindrischen Hülse 11 und den Anschlagstücken 13, 14 vorgesehenen Ringe 15 wird bei einer abrupten Umkehrung des Drehmoments, was zwar selten, aber immerhin möglich ist, vor allem, wenn plötzlich der Fuß vom Gaspedal genommen wird, ein Schlaggeräusch, wie es sich bei einem Spiel der Abstützung ergeben würde, völlig vermieden.Thanks to the rings 15 provided between the cylindrical sleeve 11 and the stop pieces 13, 14 If there is an abrupt reversal of the torque, which is rare but possible, especially, if the foot is suddenly taken off the accelerator pedal, a slapping sound, as is the case in a game of Support would be avoided entirely.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

26 Ol patent claims:

1. Homokinetic joint between a drive and an output member, wovi .is a member firmly connected to a sleeve element limiting three pairs of λ acting rolling paths together and at least three pins are arranged on the other member, which carry rollers that can be accommodated between the roller paths an axial support of the joint, consisting of stop surfaces fixedly provided on one and the other shaft and a device which loads the stop surfaces against one another, characterized in that the axis of each pair of rolling paths (4) is at an angle of Γ to 3 ° to the axis direction (YY ) of the associated shaft runs between the respectively assigned stop surfaces in order to generate an axial preload proportional to the value of the torque.

2. Homokinetic joint according to claim 1, characterized in that the orientation of the Axes of the cooperating roller tracks is provided in such a way that by the bias at Normal operation, the stop surfaces are loaded with a greater mechanical strength.

3. Homokinetic joint according to claim 1 and 2, the two angular transmission of torque connected to the one shaft Ähende joint are the projected on the axis of a shaft frictional forces of the three not evenly distributed, so that by the force alternating axial loads * de can ^b r ^U support occur which then by the impacts between the contact surfaces and the spherical dome forming components ^he noise occur SNE shocks when the bias exerted by the spring is not high enough. This is particularly the case when the highest torque is transmitted and when a higher torque to be transmitted is applied again without a “corresponding increase in the pretensioning force. This further disadvantageously results in a resonance oscillation if the frequency of the axial disturbance loads approaches the natural frequency of the axial support.

On the other hand, however, by the spring the exerted axial pretensioning force does not increase significantly as both the spherical and the flat planes The contact surfaces of the support have only limited resistance to contact pressure and thus only are wear-resistant to a limited extent.

In addition, the more rigid the spring causing the preload, the faster it is compressed and the weaker is their performance. The manufacturing tolerances must therefore accordingly

i, whose with egg emeu v » _c .. _t « - —- ■ - ■■ - ■ _pn2e r, which complicates the production

Stop pieces slidingly loaded in a clamping sleeve 30 narrower & ™ ^ie

gen, characterized in that between the ^u ™ ™ ^ _a constant pretensioning force through

_, ._ ,, .. "« ,, " _{the various} factors are limited, leads

the occurrence of such shocks can damage the Stop surfaces of the axial support and thus to the wear of the joint. · ~,,.

A joint is still available as state of the art two halves known (1st addendum No. 65 127 to FR-PS 10 78 962) The two joint links point here

Stop pieces (13, 14) and the sleeve (11) play-reducing ring (15) is provided.

one

The invention relates to a homok.netic

Joint between a drive and output link. ^^ joint links at

One link of which is fixed with a wave that is associated with three pairs lü / w ,,

of cooperating roller paths delimiting the circumference at an angle to the ^^ _{arrangement so} " _{a positive}

senelement is connected and on the other link oieiu-d Afb bi ätlih

Spigots are arranged which b

at least three _ ", _._" __ ..

Rollköiper mountable between the roller tracks wear, with an axial support of the joint, consisting of each fixed on one and the other Shaft provided stop surfaces and from a device that loads the stop surfaces against one another.

Such joints allow a large working angle and are used in particular to drive the Drive wheels of vehicles with front wheel drive. A constant velocity joint is already known for power transmission between the drive and output shafts (FR-PS 21 99 825). This joint allows large working angles, on the order of 45 ° if their axial sliding capacity is limited by an axial support that z. B. articulated can.

Such a support generally consists of two stop pieces firmly connected to one shaft with stop surfaces in the form of spherical domes, which in sliding systems between two almost flat and parallel stop surfaces are held, which are provided on the other shaft. One between the The spring provided for both stop pieces exerts a pretensioning force in order to ensure that the spherical domes rest against the surface to ensure on the two flat surfaces.

However, this arrangement presents the following difficulty:

Corresponding wave running schg ^^ _{arrangement so} " _{a positive}

oieiu-d _two “ _part n structures in all

? J ^e ^ ₁ , ^B _{ewahrerschutz} n. The inclination of the

We employ ^ ^ _{g nction from and}

^ ^"U _{for improving the} axial support in." ^Ic _s ^ht "J ^ _technique | _ä still keeps a between ₁ ^ JJ ^de _dngeS pa" te "slider, wherein between this device and the surfaces of a spielverringernder ring is arranged (FR- PS 21 73 393) However, this device is not a constant velocity joint between a drive and an output link and does not have a three-pin element.

The object of the present invention, on the other hand, is to provide a constant velocity joint of the type mentioned at the beginning to train the named type in such a way that a rattling during operation is flawless with all torques occurring is avoided. This homokinetic joint should be easy to manufacture, with the axial support force depending on the transmitted torque and should take effect completely smoothly, so that a less wear and thus a better keeping of the characteristic curve.

According to the invention, this object is achieved by

, _o ■· « „ι : i_,. ...oUkoron Paaret UH'PT Pinfim, _o ■ · «" ι: i_ ,. ... oUkoron pairs UH'PT Pinfim

aaß tue / \ Ciisc jcuCo vra.i- ^ cei. —Ic- ui-i. »1-1» Angle of Γ to 3 ° to the axial direction of the associated shaft runs between the respectively assigned stop surfaces to generate an axial preload proportional to the value of the torque.