DE2820952C3 - Constant velocity swivel coupling - Google Patents
Constant velocity swivel couplingInfo
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- DE2820952C3 DE2820952C3 DE19782820952 DE2820952A DE2820952C3 DE 2820952 C3 DE2820952 C3 DE 2820952C3 DE 19782820952 DE19782820952 DE 19782820952 DE 2820952 A DE2820952 A DE 2820952A DE 2820952 C3 DE2820952 C3 DE 2820952C3
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
Landscapes
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleichlaufdrehgelenkkupplung mit zwei Kupplungshälften, die über ein zumindest annähernd in Gelenkmitte angeordnetes Kugelgelenk miteinander verbunden sind und jeweils ein U-förmiges Mitnahmeelement aufweisen, das über eine quer zur Drehachse der Kupplungshälfte verlaufende Schwenkachse mit der jeweiligen Kupplungshälfte verbunden ist, wobei beide Mitnahmeelemente in radialem Abstand vom mittleren Kugelgelenk miteinander winkelbeweglich verbunden sind.The invention relates to a constant velocity universal joint coupling with two coupling halves that have a at least approximately in the center of the joint are connected to each other and each have a U-shaped driver element which is connected to the respective coupling half via a pivot axis running transversely to the axis of rotation of the coupling half is connected, the two driver elements being connected to one another in an angularly movable manner at a radial distance from the central ball joint.
Bei einer bekannten derartigen Gleichlaufdrehgelenkkupplung (FR-PS 7 06 797) sind als Mitnahmeelemente Gelenkgabeln vorgesehen, deren einander zugekehrte Gabelenden von einer zentralen, in der Mitte geteilten Schwenkachse durchdrungen sind. Die geteilte Schwenkachse bildet an ihrer Verbindungsstelle zugleich die Gelenkkapsel für das etwa in Gelenkmitte angeordnete Kugelgelenk. Die Schwenkachse muß in den Gabelenden verschiebbar gelagert sein, Auch die Gabeln ihrerseits müssen gegenüber den Kupplungshälften in einer Ebene verschwenkbar und drehbar verbunden sein, damit ein Abbeugen der Schwenkachsen überhaupt möglich ist. Die Vielzahl der einander zugeordneten, ungeschützten Gleitflächen, über die das Drehmoment übertragen werden muß, bedingen wegen der erforderlichen Fertigungsgenauigkeit einen hohenIn a known constant velocity universal joint coupling of this type (FR-PS 7 06 797), joint forks are provided as entrainment elements facing fork ends are penetrated by a central pivot axis divided in the middle. the At its junction, the split pivot axis also forms the joint capsule for the approximately in the middle of the joint arranged ball joint. The pivot axis must be slidably mounted in the fork ends, including the Forks for their part must be pivotable and rotatable in one plane with respect to the coupling halves be connected so that a bending of the pivot axes is possible at all. The multitude of each other associated, unprotected sliding surfaces, through which the torque must be transmitted, due to the required manufacturing accuracy a high Herstellungsaufwand und begünstigen aber trotzdem einen frühzeitigen Verschleiß der Gleichlaufdrehgelenkkupplung.Manufacturing effort and favor anyway premature wear of the constant velocity swivel coupling.
Gelenkkupplungen etwas anderer Bauart, jedoch ebenfalls mit einem zentralen Kugelgelenk (DE-OS 21 57 087) weisen als Mitnahmeelsmente entweder einen nach Art eines Wellrohrs gestalteten Faltenbalg auf oder si«; sind insgesamt als sog. Doppelkardangelenk ausgebildet Im ersten Fail erscheint die Lebensdauer,Articulated couplings of a slightly different design, but also with a central ball joint (DE-OS 21 57 087) either have a bellows designed in the manner of a corrugated pipe as the entrainment duck auf oder si «; are in total as a so-called double cardan joint trained In the first fail, the service life appears,
ίο insbesondere bei höheren zu übertragenden Drehmomenten, nicht sicher gewährleistet, während im zweiten Fall ein hoher Bauaufwand, beispielsweise allein schon durch die Verwendung von acht Nadellagern, getrieben werden muß. Doppelkardangelenke haben darüberίο in particular with higher torques to be transmitted, not reliably guaranteed, while in the second In the case of high construction costs, for example, driven by the use of eight needle bearings alone must become. Double cardan joints have about it hinaus bei großen Beugungswinkeln keinen exakten Gleichlauf mehr.in addition, there is no exact one at large angles of diffraction Synchronism more.
Die weiteren bekannten Gleichlaufgelenke mit vier bis sechs in Mitnehmernuten geführten Kugeln als Mitnahmeelemente erfordern eine äußerst genaueThe other known constant velocity joints with four to six balls guided in driving grooves as Driving elements require extremely precise Fertigung mit Spezialmaschinen, um das Drehmoment zumindest annähernd über alle Kugeln gleichmäßig verteilt übertragen zu können. Außer dem hohen Preis haben diese Gelenkkupplungen noch den weiteren Nachteil einer erhöhten Stoßempfindlichkeit, die vonManufacturing with special machines to the torque to be able to transmit at least approximately evenly distributed over all balls. Except for the high price these articulated couplings have the further disadvantage of increased shock sensitivity, which is caused by der verhältnismäßig geringen Zahl von nur punktartigen Berührungsstellen zur Kraftübertragung bedingt ist Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gelenkkupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die verhältnismäßig einfach und mit geringererthe relatively small number of only point-like contact points for power transmission is due The invention is based on the object of providing an articulated coupling of the type mentioned at the beginning create that relatively easy and with less Fertigungsgenauigkeit herstellbar ist und trotzdem einen guten Gleichrauf gewährleistetManufacturing accuracy can be produced and still a good match guaranteed
Diese Aufgabe wird mit einer Gleichlaufdrehgelenkkupplung der eingangs genannten Bauart gelöst, bei der die Mitnahmeelemente als einseitig ausladende ArmeThis object is achieved with a constant velocity universal joint coupling of the type mentioned at the outset, in which the driving elements as unilaterally protruding arms ausgebildet sind, deren freie Enden über ein äußeres, weiteres Kugelgelenk miteinander verbunden sind. Dank dieser Maßnahmen können als Elemente, die bei gebeugten Drehachsen im Lauf einer Umdrehung der Gleichlaufdrehgelenkkupplung Relativbewegungenare formed, the free ends of which have an outer, another ball joint are connected to each other. Thanks to these measures, as elements that at bent axes of rotation in the course of one revolution of the constant velocity swivel coupling relative movements zueinander ausführen, bewährte Maschinenelemente verwendet werden. Die zwei Kugelgelenke können herkömmlicher Bauart sein. Sie sind preisgünstig erhältlich und haben eine hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer. Die reine Schwenklagerung jedes Mitnehrun to each other, proven machine elements are used. The two ball joints can be of conventional design. They are available inexpensively and have high reliability and Lifespan. The pure swivel bearing of every take-away merarms an einer Kupplungshälfte — ohne zusätzliche Verschiebemöglichkeit wie beim Stand der Technik — ist ebenfalls mit geringem Fertigungsaufwand und beispielsweise unter Verwendung von abgedichteten Nadellagern mit sehr geringer Verschleißanfälligkeitpoorly on one coupling half - without additional ones Can be moved as in the prior art - is also with little manufacturing effort and for example, using sealed needle roller bearings with very little susceptibility to wear durchführbar. Da die Drehmomentübertragung praktisch allein über die zwei Kugelgelenke erfolgt, liegt eine definierte Belastung dieser Gelenke vor, so daß sie ohne Sicherheitszuschläge — etwa wegen der Möglichkeit des ungleichförmigen Tragens bei mehr als zwei an derfeasible. Since the torque is transmitted practically solely via the two ball joints, there is one defined loading of these joints before, so that they can be without safety margins - for example because of the possibility of uneven wear if more than two at the Drehmomentübertragung beteiligten Kugeln — für die vorgesehene Belastung dimensioniert werden können.Torque transmission involved balls - for that intended load can be dimensioned.
Die Erfindung, sowie weitere vorteilhafte Einzelheiten, die Gegenstand von Unteransprüchen sind, sind im folgenden anhand mehrerer in der Zeichnung clargeThe invention, as well as further advantageous details, which are the subject of subclaims, are in following based on several clarge in the drawing stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtpresented exemplary embodiments explained in more detail. It shows
F i %. 1 die Seitenansicht auf ein Ausführungsbeispiel der neuen Gelenkkupplung, teilweise im Schnitt;F i %. 1 shows the side view of an exemplary embodiment of the new articulated coupling, partly in section;
Fig.4 und 5 der Fig.3 entsprechende Skizzen, jedoch mit unterschiedlichen Beugewinkeln der beiden Kupplungshälften in der Zeichenebene;Fig. 4 and 5 of the Fig. 3 corresponding sketches, but with different angles of articulation of the two coupling halves in the plane of the drawing;
Fig.6 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles Vl in Fig,3;6 shows a view in the direction of arrow VI in Fig. 3;
F i g, 7 eine perspektivische Ansicht etwa in Richtung des Pfeiles VH in F i g, 6 undF i g, 7 a perspective view approximately in the direction of the arrow VH in F i g, 6 and
Fig.8 eine der Fig.3 entsprechende Skizze einer etwas abgewandelten Ausführungsform.FIG. 8 a sketch corresponding to FIG. 3 of a slightly modified embodiment.
Die in der Zeichnung dargestellte Gelenkkupplung weist zwei Kupplungshälfteii I und 2 auf, die über ein in Gelenkmitte angeordnetes Kugelgelenk 3 miteinander verbunden sind. Unter Kupplungshälften werden auch die in der Zeichnung dargestellten Endabschnitte von Wellen verstanden. Abweichend von den dargestellten Ausführungsbeispielen könnten die Kupplungshälften auch entsprechend ausgebildete Flansche haben, mit denen sie an einer treibenden bzw. getriebenen Welle befestigt werden könnten.The articulated coupling shown in the drawing has two coupling halves I and 2, which have an in Joint center arranged ball joint 3 are connected to one another. Under coupling halves are also understood the end portions of shafts shown in the drawing. Different from those shown Embodiments could also have correspondingly designed flanges, with the coupling halves which they could be attached to a driving or driven shaft.
Zum Übertragen der Drehbewegung von der einen Kupplungshälfte 1 auf die andere Kupplungshälfte 2 (bzw. umgekehrt) sind als Mitnahmeelemente zwei Mitnehmerarme 4 vorgesehen, die jeweils an einer Kupplungshälfte 1 bzw. 2 um eine quer zur Drehachse 5 der Kupplungshälfte verlaufende Schwenkochse 6 schwenkbar sind und ferner in radialem Abstand vom mittleren Kugelgelenk 3 über ein äußeres, weiteres Kugelgelenk 7 miteinander verbunden sind.To transfer the rotary movement from one coupling half 1 to the other coupling half 2 (or vice versa) two driver arms 4 are provided as driver elements, each on one Coupling half 1 or 2 about a pivoting shaft 6 running transversely to the axis of rotation 5 of the coupling half are pivotable and also at a radial distance from the central ball joint 3 via an outer, further Ball joint 7 are connected to one another.
Die Schwenkachsen 6 der Mitnehmerarme 4 haben jeweils gleichen Abstand a vom mittleren Kugelgelenk 3. Wie man in der Zeichnung erkennt, können ferner die Schwenkachsen 6 die Drehachsen 5 der Kupplungshälften schneiden. Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Mitnehmerarme 4 gleich lang und weisen an ihren dem äußeren Kugelgelenk 7 entgegengesetzten Enden Gegengewichte 8 auf.The pivot axes 6 of the driver arms 4 each have the same distance a from the central ball joint 3. As can be seen in the drawing, the pivot axes 6 can also be the axes of rotation 5 of the coupling halves cut. In the illustrated preferred embodiment, the driver arms 4 are the same long and have counterweights 8 at their ends opposite the outer ball joint 7.
Die Mitnehmerarme 4 sind etwa U-förmig gestaltet Dabei sind die Gegengewichte 8 an den Enden der Schenkel 9 und das äußere Kugelgelenk 7 etwa am Steg 10 angeordnet Die Kupplungshälften 1 und 2 verlaufen hierbei zwischen den Schenkeln 9, während die Schwenkachsen 6 in den Schenkeln gelagert sind. Zur Lagerung sind an den Kupplungshälften 1 und 2 zu den Schwenkachsen 6 koaxiale Lagerbolzen 11 ausgebildet. Die Lagerbolzen 11 sind in Nadellagerbüchsen 12' gelagert, die ihrerseits in Querbohrungen der Schenkel 9 aufgenommen sind.The driver arms 4 are approximately U-shaped. The counterweights 8 are at the ends of the Leg 9 and the outer ball joint 7 arranged approximately on the web 10. The coupling halves 1 and 2 run here between the legs 9, while the pivot axes 6 are mounted in the legs. To the Bearings are formed on the coupling halves 1 and 2 to the pivot axes 6 bearing bolts 11 coaxial. The bearing bolts 11 are mounted in needle bearing bushes 12 ', which in turn are in transverse bores in the legs 9 are included.
Wie man insbesondere in F i g. 1 erkennt, sind das mittlere Kugelgelenk 3 und das äuße-e Kugelgelenk 7 von gleicher Bauart; desgleichen die beiden Mitnehmerarme 4 der Kupplungshälften 1 und 2, was die Herstellungskosten vermindert.As can be seen in particular in FIG. 1 recognizes the middle ball joint 3 and the outer ball joint 7 of the same design; likewise the two driver arms 4 of the coupling halves 1 and 2, what the Manufacturing costs reduced.
Unter Bezugnahme auf die Prinzipskizzen nach den F i g. 3 bis 7 wird im folgenden kurz die Funktionsweise des neuen Gleichlaufgelenks angegeben.With reference to the schematic diagrams according to FIGS. 3 to 7 the following is a brief description of how it works of the new constant velocity joint.
Beim Beugen der beiden Kupplungshälften 1 und 2 in der Zeichenebene gemäß Fig.4 wandert das äußern Kugelgelenk 7 etwas in Richtung zum mittleren Kugelgelenk 3, während es sich beim entgegengesetztenWhen the two coupling halves 1 and 2 are bent in the plane of the drawing according to FIG Ball joint 7 somewhat in the direction of the middle ball joint 3, while the opposite
ί Beugen gemäß Fig.5 etwas entfernt Bei einer zusätzlichen Beugung um die Verbindungslinie 12 der beiden Kugelgelenke 3 und 7 führt das äußere Kugelgelenk 7 eine Kreisbahn um die weitere Verbindungslinie 13 durch, die gemäß Fig.6 dieί Bend slightly away as shown in Fig. 5 additional flexion around the connecting line 12 of the two ball joints 3 and 7 leads the outer Ball joint 7 through a circular path around the further connecting line 13, which according to FIG
in Schnittpunkte 14 der Drehachsen 5 mit den Schwenkachsen 6 jeweils verbindet Die Kreisbahn ist in F i g. 7 strichpunktiert dargestellt Die Mitnehmerarme 4 führen in bezug auf die Kupplungshälfte 1 bzw. 2 bei jeder Umdrehung Taumelbewegungen durch. Daat intersections 14 of the axes of rotation 5 with the pivot axes 6 each connects The circular path is shown in FIG. 7 shown in phantom The driver arms 4 perform tumbling movements with respect to the coupling half 1 or 2 with each revolution. There
ii jedoch in jeder Lage auf beiden Kupplungsseiten jeweils der Abstand b der Schnittpunkte 14 von der Symmetrieebene S vom äußeren Kugelgelenk 7 und ferner der Abstand c der Schnittpunkte 14 von dem äußeren Kugelgelenk 7 gleich sind, ist eine homokinetisehe Winkeiubertragung von der einen Kupplungshälfte zur anderen Kupplungshälfte gegeben. ii however, the distance b between the intersection points 14 and the plane of symmetry S from the outer ball joint 7 and the distance c between the intersection points 14 from the outer ball joint 7 are the same in each position on both coupling sides, is a constant transmission of angles from one coupling half to the other coupling half given.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 ist das mittlere Kugeigelenk 3' zu den Drehachsen 5 der Kupplungshälften Γ bzw. 2' um den Betrag e versetzt Hierdurch kann das die beiden Mitnehmerarme verbindende äußere Kugelgelenk 7 zur Verringerung des Raumbedarfs etwas weiter nach innen gerückt werden. Dabei können geringe taumelnde Bewegungen und periodische Axialverschiebungen wenigstens einer der beiden Kupplungshälften 1' oder 2' auftreten, wodurch auch der Gleichlauf etwas beeinträchtigt ist weshalb diese Ausführungsform nur bei relativ kleinen Beugewinkeln oder niederen Drehzahlen zweckmäßig istIn the embodiment according to FIG. 8, the middle ball joint 3 'is offset by the amount e to the axes of rotation 5 of the coupling halves Γ and 2'. Small wobbling movements and periodic axial displacements of at least one of the two coupling halves 1 'or 2' can occur, which also affects the synchronization somewhat, which is why this embodiment is only useful for relatively small flexion angles or low speeds
Abweichend von dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Gelenkzapfen 15 des äußeren Kugelgelenks 7 auch in Richtung der Verbindungslinie 12 verlaufen. Hierdurch wird insgesamt das äußere Kugelgelenk 7 günstiger c-elastcf, da die auftretenden Beugewinkel im äußeren Gelenk in der Zeichenebene der Fig.3 bis 5 relativ klein sind, während die Beugewinkel im äußeren Gelenk 7 in der Zeichenebene der Fig.6 praktisch dem Beugewinkel der beiden Kupplungsliälften entspricht Bei otr zuletzt beschriebenen Abwandlung könnten allerdings die beiden Mitnehmerarme nicht mehr die gleiche Form haben. Das erfindungsgemäße Gleichlaufgelenk kann bevorzugt bei abgeknickten Lenkwellen Anwendung finden, wo große Beugewinkel vorkommen können, andererseits aber auch ein guter Gleichlauf erwünscht ist.Notwithstanding that in FIG. 1, the pivot pin 15 of the outer ball joint 7 can also run in the direction of the connecting line 12. As a result, overall the outer ball joint 7 is more favorable c-elastcf, since the flexion angles occurring in the outer joint in the plane of the drawing of FIGS corresponds to both coupling halves. In the case of the modification described last, however, the two driver arms could no longer have the same shape. The constant velocity joint according to the invention can preferably be used with bent steering shafts, where large flexion angles can occur, but on the other hand good synchronization is also desired.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19782820952 DE2820952C3 (en) | 1978-05-12 | 1978-05-12 | Constant velocity swivel coupling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19782820952 DE2820952C3 (en) | 1978-05-12 | 1978-05-12 | Constant velocity swivel coupling |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2820952A1 DE2820952A1 (en) | 1979-11-22 |
| DE2820952B2 DE2820952B2 (en) | 1981-01-15 |
| DE2820952C3 true DE2820952C3 (en) | 1981-10-08 |
Family
ID=6039283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19782820952 Expired DE2820952C3 (en) | 1978-05-12 | 1978-05-12 | Constant velocity swivel coupling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2820952C3 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR706797A (en) * | 1930-12-01 | 1931-06-29 | Advanced universal joint |
-
1978
- 1978-05-12 DE DE19782820952 patent/DE2820952C3/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2820952A1 (en) | 1979-11-22 |
| DE2820952B2 (en) | 1981-01-15 |
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Legal Events
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