DE3000119C2 - Gleichlauf-Gelenkkupplung - Google Patents
Gleichlauf-GelenkkupplungInfo
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- F16D3/2245—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere where the groove centres are offset from the joint centre
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gleichlauf-Gelenkkupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I.
In Fig. 2 der US-PS 2046 584 i-i eine derartige
Gleichlauf-Gelenkkupplung dargestellt Nachteilig bei einer derartigen Gleichlauf-Gelenkkupplung ist daß
insbesondere die Laufrillen in der äußeren Kupplungshälfte zur einen Seite ihres Basisendes hin allmählich
flacher werden, so daß bei Verschwenkung der beiden Kupplungshälften gegeneinander eine Kugel in der
Laufrille nach rechts zur flacheren Seite hin bewegt wird und sich leicht aus der Laufrille lösen kann.
Entsprechend dem Verschwenken der beiden Kupplungshälften werden die Außen- und Innenflächen des
Kugelkäfigs sowie die Bodenflächen der entsprechenden Laufrillen allmählich in ihrer räumlichen Lage
zueinander derart verändert, daß jede Kugel in dem zugeordneten Kugelfenster nach einwärts oder nach
auswärts bewegt wird, wodurch die umfangsseitigen Kantenflächen der Kugelfenster sehr leicht verschleißen und ferner Geräusch verursachen.
Da der Mittelpunkt der Innenfläche der äußeren Kupplungshälfte bei dem Gelenkmittelpunkt liegt, wird
auch der Durchmesser der Mündung der äußeren Kupplungshälfte relativ klein, weshalb bei einer
Verschwenkung der inneren Kupplungshälfte gegenüber der äußeren Kupplungshälfte die an der inneren
Kupplungshälfte angebrachte innenliegende Welle gegen die Kante der Mündung stößt, wodurch der
maximale Schwenkwinkel ziemlich klein ist Bei Anwendung bei der Lenkung eines Kraftfahrzeuges
wird die Handhabung der Lenkung ungünstig und der Wendekreis des Kraftfahrzeuges groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleichlauf-Gelenkkupplung der bekannten Art so
auszubilden, daß die Tiefe der Laufrillen über den gesamten Schwenkbereich des Gelenkes konstant ist,
und zugleich ein vergrößerter maximaler Schwenkwinkel der Gelenkkupplung möglich ist
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst
Zwar zeigt die Fig. 3 der US-PS 2046 584 eine alternative Ausbildung einer Gleichlauf-Gelenkkupplung, bei der die kugelförmige Außenfläche und die
kugelförmige Innenfläche des Kugelkäfigs zueinander exzentrisch sind, wobei jedoch die Bodenflächen der
Laufrillen zueinander konzentrisch verlaufen.
Derartige alternative Ausführungsformen sind beispielsweise auch in der US-PS 19 75758 bzw. der
DE-AS 22 52827 dargestellt Eine Anregung diese beiden als Alternativen dargestellten Maßnahmen zur
'5 Steuerung der Kugeln gleichzeitig anzuwenden, ist
j-idoch nicht nahegelegt Zwar zeigt Fig. 6 der US-PS 2046584 eine Anordnung, bei der sowohl die
Bodenflächen der Laufrillen als auch die Fühningsflächen des Käfigs im Prinzip exzentrisch zueinander
verlaufen, jedoch ist hierbei der Käfig außerhalb des radialen Bereiches zwischen den Führungsnuten angeordnet, weshalb weder der Beuge- oder Schwenkwinkel erhöht wird, noch eine konstante Rillentiefe möglich
wird. Vielmehr sollen die Kugeln teils durch den Käfig
und teils durch die Laufrillen geführt werden, wobei die
exzentrische Rillenanordnung als notwendig angesehen wird, um die Kugeln nur einseitig mitteis Vorsprüngen
des Käfigs zu führen.
Laufrille und der Mittelpunkt der kugelförmigen bzw. der sphärischen Flächen, in denen die jeweilige Laufrille
vorgesehen ist, in im wesentlichen jeweils gleichem axialen Abstand vom Gelenkmittelpunkt O liegen,
wobei sie lediglich nahe beieinanderliegen sollen,
weisen die Laufrillen über ihre gesamte Länge eine nicht
unbedingt exakt konstante, jedoch zumindest nahezu konstante Tiefe auf. Daher besteht bei keiner Schwenkstellung der Gelenkkupplung die Gefahr, daß sich eine
der Gelenkkugeln aus der ihr zugeordneten Laufrille
löst Ferner behält jede Kugel ihre va£e im Kugelkäfig
bei, was geringen Verschleiß und geräuscharmen Betrieb zur Folge hat. Bei im übrigen vergleichbaren
Bedingungen ist ferner der maximale Schwenk- oder Beugewinkel der erfindungsgemäß ausgebildeten Ge
lenkkupplung größer als der der bekannten Gelenk
kupplung.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 im Längsschnitt eine erfindungsgemäß ausgebildete Gelenkkupplung,
Fig.2 im Längsschnitt die Gelenkkupplung gemäß F i g. 1 in verschwenktem Zustand.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Gleichlauf-Gelenkkupplung, bei
der eine äußere Kupplungshälfte 1 und eine innere Kupplungshälfte 2 miteinander über einem Kugelkäfig 7
mit einer sphärischen bzw. kugelförmigen Außenfläche 5 und einer sphärischen bzw. kugelförmigen Innenfläche
6 verbunden sind, die mit einer sphärischen Innenfläche 3 der äußeren Kupplungshälfte 1 bzw. einer sphärischen
Außenfläche 4 der inneren Kupplungshälfte 2 in Flächenkontakt stehen. Der Kugelkäfig 7 weist mehrere
Kugeln 9 auf, die in entsprechenden Kugelfenstern 8
angeordnet sind und die mit entsprechenden Paaren
axial verlaufender Laufrillen 10,11 in der Innenfläche 3
der äußeren Kupplungshälfte 1 bzw. der Außenfläche 4 der inneren Kupplungshälfte 2 in Eingriff stehen. Die
jeweiligen Lauf rillen 10, 11 sind derart gegeneinander
versetzt ausgebildet, daß ihre entsprechenden Bodenflächen im wesentlichen längs entsprechender Kugelflächen
12, 13 verlaufen, die so exzentrisch zueinander liegen, daß ihre jeweiligen Mittelpunkte A und B iri 5
gleichem Abstand beiderseits des Gelenkmittelpunkts O liegen. Ferner sind die Außenfläche 5 und die
Innenfläche 6 des Kugelkäfigs 7 ebenfalls exzentrisch zueinander ausgebildet, wobei deren jeweilige Mittelpunkte
bei oder nahe den Mittelpunkten A und B liegen.
Die Innenfläche 3 und die Außenfläche 4, die in Flächenkontakt mit der Innenfläche 5 bzw. der
Außenfläche 6 stehen, sind als entsprechend sphärische Rächen ausgebildet, die in der erläuterten Weise
zueinander exzentrisch sind. '5
In den F i g. 1 und 2 erstrecken sich Wellen 14 und 15 von den entsprechenden Mittelpunkten der äußeren
bzw. der inneren Kupplungshälften 2, 1 nach außen. Es kann eine Kraftübertragung mit konstanter Geschwindigkeit
zwischen den beiden Wellen 14 und 15 erzielt werden, wie dies weiter unten anhand der Wirkungsweise
der Gelenkkupplung erläutert wird.
Wenn eine der beiden Kupplungshäiften Ϊ, 2 gedreht
wird, wird die andere mitgedreht. Es erfolgt eine Kraftübertragung zwischen den beiden Kupplungshälften
1 und 2. In diesem Fall wird eine Kraftübertragung
mit konstanter Geschwindigkeit oder mit Gleichlauf erzielt, da die Bodenflächen jedes Paares von Laufrillen
10, 11 im wesentlichen längs entsprechender Kugelflächen 12, 13 verlaufen, die zueinander exzentrisch sind.
Außerdem wird die Kraftübertragung mit Gleichlaufeigenschaft in diesem Fall aufgrund der gegeneinander
exzentrisch versetzten kugelförmigen Flächen 5 und 6 des Kugelkäfigs 7 erzielt.
Auf diese Weise wird insgesamt eine gute Gleichlauf- 3d
Kraftübertragung zwischen den beiden Kupplungshäiften 1 und 2 erhalten. Außerdem werden, weil die
Kugelflächen, die die Bodenflächen 12, 13 der •entsprechenden Laufrillen 10, 11 bilden, zu der
Innenfläche 3 bzw. der Außenfläche 4 der beiden Kupplungshälften 1, 2 im wesentlichen konzentrisch
sind, die entsprechenden Laufrillen 10,11 im wesentlichen
in ihrer Tiefe über ihre ganze Länge gleich, wodurch der erwähnte Nachteil der bekannten Kupplung
überwunden wird, bei der nämlich jede Laufrille allmählich flacher wird.
Außerdem wird bei einer Verschwenkung der beiden Kupplungshälften 1, 2 gegeneinander verhindert, daß
jede Kugel 9 sich in ihrem Kugelfenster 8 einwärts oder auswärts bewegt.
Außerdem kann das offene Ende der äußeren Kupplungshälfte 1 relativ großen Durchmesser besitzen,
da der Mittelpunkt ihrer sphärischen Innenfläche 3 bei oder nahe dem Mittelpunkt A liegt, der exzentrisch
auf einer Seite von dem Gelenkmittelpunkt O beabstandet ist. Dadurch wird ein relativ großer
Schwenkwinkel β zwischen den beir^-ii Wellen 14, 15
möglich.
Bei der erfindungsgemäßen Gelenkkupplung sind also nicht nur wie bisher die Laufrillen 10, 11 versetzt
angeordnet, so daß ihre Bodenflächen 12, 13 längs entsprechender Kugelflächen verlaufen, die exzentrisch
zueinander sind, sondern es ist auch der Kugelkäfig derart aufgebaut, daß seine sphärische Außenfläche 5
und seine sphärische Innenfläche 6 zueinander exzentrisch sind. Durch diese beiden Versetzungen wird
insgesamt eine Gelenkkupplung mit ausgezeichneter Gleichlauf-Eigenschaft erhalten, wobei ferner verschiedene
Nachteile einer Gelenkkupplung überwunden sind, bei der nur die Laufrillen gegeneinander versetzt sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Gleichlauf-Gelenkkupplung, mit einer äußeren Kupplungshälfte and einer inneren Kupplungshälfte und einem im radialen Bereich zwischen den Kupplungshälften angeordneten Kugelkäfig mit einer sphärischen Außenfläche und einer sphärischen Innenfläche, die in Flächenkontakt mit einer sphärischen Innenfläche der äußeren Kupplungshälfte bzw. einer sphärischen Außenfläche der inneren Kupplungshälfte stehen, wobei der Kugelkäfig mit mehreren, in entsprechenden Kugelfenstern angeordneten Kugeln versehen ist, die in Eingriff stehen mit entsprechenden Paaren axial verlaufender Laufrillen in der Innenfläche der äußeren Kupplungshälfte bzw. der Außenfläche der inneren Kupplungshälfte, wobei die Bodenflächen der Laufrillen im wesentlichen längs zueinander exzentrischer Kugelflächen verlaufen, deren Mittelpunkte A und B in gleichem Abstand beiderseits des Gelenkmitielpunktes O liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelförmige Außenfläche (S) und die kugelförmige Innenfläche (6) des Kugelkäfigs (7) zueinander exzentrisch sind und deren Mittelpunkte in im wesentlichen gleichem axialem Abstand vom Gelenkmittelpunkt O liegen wie die Mittelpunkte A und Ader Bodenflächen (12, 13) der Laufrillen (10,11).
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DE1202588B (de) | Kugelkaefig eines Gleichlaufdrehgelenkes |
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Ipc: F16D 3/24 |
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