DE3048341C2 - Winkelbewegliche Gelenkkupplung - Google Patents
Winkelbewegliche GelenkkupplungInfo
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- DE3048341C2 DE3048341C2 DE3048341A DE3048341A DE3048341C2 DE 3048341 C2 DE3048341 C2 DE 3048341C2 DE 3048341 A DE3048341 A DE 3048341A DE 3048341 A DE3048341 A DE 3048341A DE 3048341 C2 DE3048341 C2 DE 3048341C2
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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
- F16D3/20—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
- F16D3/22—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
- F16D3/221—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 located in sockets in one of the coupling parts
-
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S464/00—Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
- Y10S464/904—Homokinetic coupling
- Y10S464/906—Torque transmitted via radially spaced balls
Description
Die Erfindung betrifft eine winkelbewegliche Gelenkkupplung,
bei der zur Übertragung des Drehmomentes in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Wälzkörper
vorgesehen sind, die in Öffnungen des inneren Gelenkkörpers .adial verschiebbar gelagert sind und in
Nuten des äußeren Gek^kkörp= rs geführt sind, wobei
die Wälzkörper zumindest teilkugelig ausgebildet sind und der Durchmesser der Kugelf!,' 'he so groß ist, daß
diese sich auf der im Gelenkmittelpunkt zugewandten Seite gegenseitig abstützen (nach Patent 26 34 581).
Die Wälzkörper sind als abgeflachte Kugeln ausgebildet, um eine hohe Drehmomentkapazität übertragen zu
können. Bei Verwendung von Kugeln werden die seitlichen Stege in ihrem Querschnitt sehr dünn, so daß
diese die Schwachstelle des Gelenkes darstellen.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, dtn inneren Gelenkkörper so zu gestalten, daß eine hohe
Drehmomentkapazität erreicht werden kann, wobei als Wälzkörper serienmäßige Teile verwendet werden
können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß als Öffnungen für die Wälzkörper Bohrungen vorgesehen
sind, deren Mittellinie die Achse des inneren Gelenkkörpers schneidet, wobei im radialen Bereich innerhalb der so
Wälzkörper ein zumindest in Umfangsrichtung geschlossener Kernquerschnitt im inneren Gelenkkörper
verbleibt.
Vorteilhaft ist hierbei, daß die Öffnungen des inneren
Gelenkkörpers als Bohrungen ausgeführt werden, und zwar in der Form, daß zwei benachbarte Bohrungen
ineinander verlaufen und damit den Kontakt zweier benachbarter Kugeln gewährleisten. Darüber hinaus
bleibt im Kern der Welle ein ausreichender Querschnitt zur Drehmomentübertragung übrig. Für diesen Quer= &o
schnitt A gilt die Beziehung:
A,h> A
dk2 Γ, , /Ι80Λ Λ'-2\Ί
A,„ = -J- η |_2 cotan (—j - „(—-)J .
A,„ = -J- η |_2 cotan (—j - „(—-)J .
Des weiteren ist von Vorteil, daß die einfache Fertigung beibehalten wird, denn im äußeren Gelenkkörper
bleibt für je einen Wälzkörper eine Kugelbahn und der innere Gelenkkörper besteht aus Bohrungen,
die die Wälzkörper aufnehmen. Durch den kleinen Rollkreisdurchmesser ist das Gelenk mit seinen äußeren
Abmessungen klein, wobei eine hohe Drehmomentkapazität erreicht wird.
Gelenke dieser Art finden Anwendung als Antriebsgelenk. Lenkungsgelenke z. B. bei Maschinenantrieben,
■m Schiffsbau oder in der Kraftfahrzeugtechnik.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt
Fig. I ein Gelenk in Seitenansicht, teils geschnitten.
Fig.2 einen Querschnitt des in Fig. 1 dargestellten
Gelenkes,
Fig.3 und 4 einen Querschnitt des inneren Gelenkkörpers,
rechtwinkelig geschnitten.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Gelenk besteht
im wesentlichen aus dem äußeren Gelenkkörper 1, in dessen Hohlraum 2 der innere Gelenkkörper 3
aufgenommen ist. Der innere Gelenkkörper 3 besitzt eine Bohrung 4, in der die Welle 5 über eine
Längsverzahnung drehfest mit dem inneren Gelenkkörper 3 verbunden ist. Zur Drehmomentübertragung
dienen die Wälzkörper 6, welche bei diesem Ausführungsbeispiel aus Kugeln bestehen. Die Kugeln 6 sind
einerseits in Rillen 7 des äußeren Gelenkköi pers I und andererseits in Öffnungen 8 des inneren Gelenkkörpers
3 aufgenommen. Die Rillen 7 des äußeren Gelenkkörpers 1 verlaufen in Längsrichtung achsparallel. Die
Öffnungen 8 des inneren Gelenkkörpers 3 sind als Bohrung ausgeführt, wobei der Bohrungsdurchniesser
dem Durchmesser der Kugel 6 entspricht. Der kegelförmige Auslauf der Bohrung resultiert aus der
Herstellung und ist nicht von Bedeutung. Die Kugeln 6 sind in den Öffnungen 8 so gehalten, daß sie sich radial
verschieben können. Durch die Ausführung der Öffnung 8 als Bohrung entsteht ein Durchgang 3dadurch, daß die
beiden benachbarten Bohrungen ineinander verlaufen. Diese Durchgänge 9 zwischen jeweils zwei benachbarten
Öffnungen 8 ermöglichen es. daß die Kugeln 6 sich gegenseitig abstützen können. Diese Abstützung der
Kugeln 6 erfolgt in den Punkten 10. Da alle Kugeln 6
sich mit ihren benachbarten Kugeln 6 abstützen, sind jeweils zwei benachbarte Öffnungen 8 mit einem
Durchgang 9 versehen. Der rechtwinkelig zur Gclenkdrehachse 11 verbleibende Querschnitt 12 dient der
Verstärkung des inneren Gelenkkörpers 3. Diese Querschnittsfläche 12 ist größer als Null, jedoch kleiner
als die größtmögliche theoretische Querschnittsfläche, die zusätzlich noch die verbleibenden Hohlräume 13
mitzählen würde. Di. se Hohlräume 13 entstehen durch den spitzen Winkel bei der Herstellung der Öffnung 8.
Würde die Öffnung 8 ein«: kugelförmige Endstufe besitzen, deren Durchmesser dem der Kugeln entspricht,
so wäre dieser Hohlraum 13 nicht vorhanden und die Querschnittsfläche daher größen
In den F i g. 3 und 4 ist der innere Gelenkkörper 3 rechtwinkelig zur Gelenkdrehachse 11 geschnitten
dargestellt. Der Kern zeigt die theoretische Fläche A,i,.
Diese Fläche ist deshalb die theoretische Fläche, weil sie
die maximal größtmögliche Fläche darstellt; denn der Auslauf der Bohrung 4 ist kreisförmig und entspricht
genau dem Durchmesser der Kugeln 6 bei einem Beugewinkel von Null Grad. Hierbei entsteht ein
Durchgang 9, wobei dieser dann nur aus einem Punk besteht.
Diese Fläche A,h berechnet sich aus der Formel: wobei
η = Anzahl der Wälzkörper, dk = Durchmesser der Wälzkörper
bedeutet.
Claims (1)
- Patentanspruch:_ Winkelbewegliche Gelenkkupplung, bei der zur Übertragung des Drehmomentes in Umfangsrichlung gleichmäßig verteilte Wälzkörper vorgesehen sind, die in Öffnungen des inneren Gelenkkörpers radial verschiebbar gelagert sind und in Nuten des äußeren Gelenkkörpers geführt sind, wobei die Wälzkörper zumindest teilkugelig ausgebildet sind und der Durchmesser der Kugeldrehen so groß ist. daß diese sich auf der im Gelenkmittelpunkt zugewandten Seite gegenseitig abstützen (nach Patent 2634581). dadurch gekennzeichnet, daß als Öffnungen (8) für die Wälzkörper (6) Bohrungen vorgesehen sind, deren Mittellinie die Achse des inneren Gelenkkörpers (3) schneidet, wobei im radialen Bereich innerhalb der Wälzkörper (6) ein zumindest in Umfangsrichtung geschlossener KernquerEchnitt (12) im inneren Gelenkkörper (3) verbleibt.
Priority Applications (9)
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