DE3203139A1

DE3203139A1 - Winkelbewegliches gleichlaufgelenk

Info

Publication number: DE3203139A1
Application number: DE19823203139
Authority: DE
Inventors: Jochen Dr.-Ing. 5206 Neunkirchen-Seelscheid Balken; Klaus Prof. Dr.-Ing. 8000 München Ehrlenspiel; Thomas Dipl.-Ing. 8900 Augsburg John
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1982-01-30
Filing date: 1982-01-30
Publication date: 1983-08-11
Also published as: GB2114267A; GB2114267B; JPS58134229A; FR2520822A1; DE3203139C2; IT8306921V0; GB8302239D0

Description

SKF KUGELLAGERFABRIKEN GMBH if Schweinfurt, 27.01.1982

DE 82 003 DE TPA/Gl/tr

Winkelbewegliches Gleichlaufgelenk

Die vorliegende Erfindung betrifft ein winkelbewegliches Gleichlaufgelenk nach dem Obergriff des Anspruches

Es sind Gleichlaufgelenke für die übertragung von Dremomenten zwischen zwei unter einem Winkel zueinander geordneten Wellen bekannt, bei denen an den beiden Wellenenden Gabeln angeordnet sind, die über ein Koppelglied miteinander verbunden werden. Dieses Koppelglied ist bei den bekannten Kardangelenken ein mit vier unter einem Winkel von jeweils 90° angeordneten Zapfen versehenes Gelenkkreuz. Zur Vermeidung von Gleitreibung ist in die Gabelaugen je ein Walzlager eingesetzt, dessen Wälzkörper sich auf den geschliffenen Zapfen des Gelenkkreuzes abwälzen. Ein solches Gelenk ist relativ aufwendig.

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Es ist weiterhin bekannt, zur Übertragung von Drehmomenten zwischen zwei fluchtenden Wellen an dem Ende der einen Welle einen rechteckigen Kulissenstein vorzusehen, der in einem kastenförmigen Aufnehmer am anderen Wellenende eingreift. Diese bekannte Ausführung ist nicht für eine Verbindung von Wellen mit nichtfluchtenden Achsen geeignet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein winkelbewegliches Gleichlaufgelenk zu schaffen, das nur einen geringen Fertigungsaufwand erfordert und größere Beugewinkel ermöglicht.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ist in der an einem Ende der einen Welle befestigten Gelenkgabel eine um eine Achse schwenkbare Koppel angeordnet, in die ein am gegenüberliegenden Ende der anderen Welle quer zur Wellenachse befestigter zylindrischer Bolzen formschlüssig eingreift. Aufgrund der schwenkbaren Anordnung der Koppel und der zylindrischen Ausbildung des am anderen Wellenende befestigten Bolzens können sich diese Teile beim Umlauf der Wellen entsprechend einstellen, so daß ein Gleichgang entsteht. Dabei lassen sich relativ große Beugewinkel erzielen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachstehend anhand der Zeichnungen n-*5her erläutert werden.

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Vs zeigen:

Fig. 1 perspektivische Ansichten der beiden Teile eines Gleichlaufgelenkes,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Gleichlaufgelenk nach Fiq. 1 und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Gleichlaufqelenk nach Fig. 1 in einer um 90° gegenüber dem Schnitt nach Fig. 2 versetzten Ebene.

An dem Ende der Welle 1 ist drehfest mit dieser eine Gelenkgabel 2 verbunden, die in den Wangen 3 und 4 miteinander fluchtende Bohrungen 5 und 6 aufweist. Diese Bohrungen 5 und 6 dienen zur Aufnahme von Drehbolzen 7 und 8 einer um die Achse 9 schwenkbar in der Gelenkgabel 2 angeordneten Koppel 10. Die Drehbolzen 7 und 8 können entweder fest mit der Koppel 10 verbunden und mit Spiel in den Bohrungen 5 und 6 der Wangen 3 und 4 schwenkbar angeordnet sein oder fest mit den Wangen 3 und 4 verbunden sein und mit Spiel in Bohrungen der Koppel 10 eingreifen. Zur Verringerung der Reibung können dabei auch jeweils Wälzlager auf den Drehbolzen 7 und 8 aufgesetzt sein.

Die aus Blech oder dgl. gefertigte und rahmenartig ausgebildete Koppel 10 besitzt eine Ausnehmung 11, in die der mit dem Ende der zweiten Welle 12 fest verbundene Bolzen 13 eingreift. Dieser quer zur Achse der Welle angeordnete Bolzen 13 weist eine zylindrische Mantelfläche 14 mit einer Mittelachse 15 auf und paßt spielfrei zwischen die parallel zur Achse 9 verlaufenden Funktionsflächen der Ausnehmung 11 der Koppel 10.

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Zur Zentrierung der beiden Wellen 1 und 12 ist am Ende der Welle 1 eine Zentrierkugel 16 und am Ende der Welle

12 eine entsprechende Aufnahme 17 für die Zentrierkugel 16 vorgesehen. Reim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Aufnahme 17 unmittelbar in den Bolzen 13, und zwar als Hohlkugel fläche oder Kugelkalotte, eingearbeitet .

Die Schwenkachse 9 der Koppel 10 ist gegenüber dem Krümmungsmittelpunkt 18 der Zentrierkugel 16 um den Betrag "a" axial versetzt. In gleicher Weise ist die Mittelachse 15 der zylindrischen Mantelflache 14 des Bolzens

13 um den Betrag "a" gegenüber dem Krümmungsmittelpunkt 18, der gleichzeitig die Drehache 19 für das Gleichlaufgelenk definiert, axial versetzt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Achsen 9 und 15 einen betragsmäßig gleichen aber entgegengesetzten Achsversatz zum Krümmungsmittelpunkt 18 bzw. der durch diesen definierten Drehachse 19 aufweisen. Es kann dabei im Gegensatz zum dargestellten Ausführungsbeispiel eine Vertauschung der Versatzrichtung der Achsen 9 und 15 vorgenommen werden.

Um einen größeren Beugewinkel der beiden Wellen zu erreichen, sind Teile des Bolzens 13 und der Koppel 10 abgerundet und ausgespart. Diese Ausparungen können als Hohlkugel- und Hohlkegelf1 Sehen ausgebildet werden.

Ganz generell ist festzuhalten, daß gegenüber dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel konstruktive Änderungen möglich sind. So kann die Zentrierkugel 16 an der Welle 12 und die Aufnahme 17 an der

Welle 1 vorgesehen werden. Im stationären Anwendungsfall kann die Zentrierung entfallen, weil der gleiche Effekt durch die fest zueinander eingestellten Wellen erreicht wird.

Weiterhin ist es möglich, auf den Bolzen 13 Wälzlager aufzusetzen, deren Mantelflächen an den parallel zur Achse verlaufenden Funktionsflachen der Ausnehmung 11 der Koppel zur Anlage kommen.

Um eine einbaufertige zentrierende Einheit zu schaffen, können Halteelemente vorgesehen werden, die den Bolzen 13 in der Koppel 10 fixieren.

Statt der Zentrierung durch die Zentrierkugel 16 und die entsprechende Aufnahme 17 kann an einer der Wellen 1 bzw. 12 eine die Koppel 10, den Bolzen 13 sowie eine weitere an der anderen Welle angeordnete Kugelfläche .übergreifende und mit dieser zusammenwirkende Kugelfläche vorgesehen werden.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Winkelbewegliches Gleichlaufgelenk für die Verbindung zweier unter einem Winkel zueinander angeordneter Wellen mit an einem Ende einer Welle befestiter Gelenkgabel und zwischen dieser Gelenkgabel und dem Ende der anderen Welle angeordneten Koppelgliedern, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gelenkgabel (2) eine um eine Achse (9) schwenkbare Koppel (10) mit einer Ausnehmung (11) mit zwei parallel zur Achse (9) verlaufenden Funktionsflächen angeordnet und am Ende der anderen Welle (12) quer zur Wellenachse ein mit zylindrischer Mantelfläche (14) ausgebildeter Bolzen (13) vorgesehen ist, der in die Ausnehmung (11) der Koppel (10) eingreift.
2. Winkelbewegliches Gleichlaufgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppel (10) über Drehbolzen (7,8) schwenkbar mit den Wangen (3,4) der Gelenkgabel (2) verbunden ist.
3. Winkelbewegliches Gleichlaufqelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbolzen (7/8) fest mit der Koppel (10) verbunden sind und drehbar in Bohrungen (5,6) in den Wangen (3,4) eingreifen.
4. Winkelbewegliches Gleichlaufgelenk nach Anspruch

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbolzen (7,8) fest mit den Wangen (3,4) verbunden sind und drehbar in Bohrungen in der Koppel (10) eingreifen.
5. Winkelbewegliches Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Drehbolzen (7,8) Wälzlager aufgesetzt sind.
6. Winke!bewegliches Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Bolzen (13) Wälzlager aufgesetzt sind, deren Mantelflächen die zylindrische Mantelfläche (14) bilden.
7. Winkelbewegliches Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zentrierung der Wellen (1, 12) am Ende der einen Welle (1) eine Zentrierkugel (16) und am gegenüberliegenden Ende der anderen Welle (12) eine Aufnahme (17) für die Zentrierkugel (16) vorgesehen ist.
8. Winkelbewegliches Gleichlaufgelenk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (17) in dem Bolzen (13) eingearbeitet ist.

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9. Winkelbewegliches Gleichlaufgelenk nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme

(17) hohlkugelig ausgebildet ist.
10. Winkelbewegliches Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (9) der Koppel (10) gegenüber dem Krümmungsmittelpunkt (18) der Zentrierkugel (16) axial versetzt ist.
11. Winkelbewegliches Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse (15) der zylindrischen Mantelfläche (14) des Bolzens (13) gegenüber dem Krümmungsmittelpunkt

(18) der Zentrierkugel (16) axial versetzt ist.
12. Winkelbewegliches Gleichlaufgelenk nach Anspruch oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (9) und die Mittelachse (15) gegenüber dem Krümmungsmittelpunkt (18) der Zentrierkugel (16) um den gleichen Betrag (a), jedoch in entgegengesetzter Richtungen axial versetzt sind.
13. Winkelbewegliches Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (13) in Richtung der Welle (12) in der Koppel (10) festgelegt ist.
14. Winkelbewegliches Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß an einer der Wellen (1 bzw. 12) eine die Koppel (10), den Bolzen (13) sowie eine an der anderen Welle (12 bzw. 1) angeordnete Kugelfläche übergreifende und mit der letztgenannten Kugelfl-ί-ehe zusammenwirkende Kugelfläche vorgesehen ist.