DE3000119C2

DE3000119C2 - Gleichlauf-Gelenkkupplung

Info

Publication number: DE3000119C2
Application number: DE3000119A
Authority: DE
Inventors: Seiichi Sayama Saitama Hirai; Nobuyuki Kawagoe Saitama Otsuka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1979-01-31
Filing date: 1980-01-03
Publication date: 1983-11-10
Also published as: DE3000119A1; JPS55110835U; BE881372A; FI67925B; DD148662A5; FI800088A; NZ192742A; AT384865B; AU5369279A; NL178808B; ATA790179A; FR2448070B1; DK151592B; GB2041160B; NO794065L; ES248267Y; NL178808C; CA1124534A; FR2448070A1; GB2041160A

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.

Wenn die Mittelpunkte der Bodenfläche einer

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

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).