DE3209612C2

DE3209612C2 - Drehgelenkkupplung

Info

Publication number: DE3209612C2
Application number: DE3209612A
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: Uni Cardan AG
Current assignee: GKN Automotive GmbH
Priority date: 1982-03-17
Filing date: 1982-03-17
Publication date: 1985-09-05
Also published as: DE3209612A1; IT8306922V0; GB2116673A; GB8307222D0; FR2523671A1; GB2116673B; IT1172004B; IT8305111A0

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gleichlaufdrehgelenk zu schaffen, welches große Beugewinkel und eine unbegrenzte Axialverschiebbarkeit ausführen kann und bei dem in der Kraftübertragung eine Schwingungsdämpfung erreicht wird, unabhängig, ob es sich um ein Fest- oder Verschiebegelenk handelt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Rillen (3) des inneren oder äußeren Gelenkkörpers (1a, 1b, 2) Segmente (4) angeordnet sind, die in umfangsverteilte Nuten (5) des jeweiligen anderen Gelenkkörpers (1a, 1b, 2) beweglich geführt sind, wobei in die zu beiden Seiten des Segmentes (4) verbleibenden Hohlräume (9) Kanäle (6) in der Weise münden, daß ausgehend von einem Hohlraum (9) eine entsprechende Anzahl von Kanälen (9) in die übrigen, in die jeweils auf der gleichen Seite des Segmentes (4) angeordneten Hohlräume (9) führen und daß in den Hohlräumen (9) und Kanälen (6) ein Medium vorgesehen ist.

Description

3

der zweite Teil des äußeren Gelenkkörpers ange- teil 4b in F i g. 4 ist zylindrisch ausgeführt, so daß die flanscht wird und damit gleichzeitig eine Abdichtung Rillen 3 des inneren Gelenkkörpers 2 einen entspreerzeugtwird. chenden rechteckigen Querschnitt aufweisen müssen.

Der Aggregatzustand des verwendeten Mediums Das Teil 4b kann im Prinzip eine zylindrische oder kugekann gasförmig, flüssig oder fest sein, wobei unter letz- 5 lige zu den Rillen passende Form besitzen. Bei allen terem eine plastische Konsistenz zu verstehen ist Formen von 4b muß immer eine Drehbarkeit vorhan-

Nach einem bevorzugten Merkmal ist vorgesehen, den sein und zwar zwischen dem Mitnehmerteil 4a und daß die Segmente ein Führungsteil besitzen, das dem dem Teil 4b.

Querschnitt dei Rillen im inneren Gelenkkörper ange- In F i g. 5 dagegen ist das Führungsieil 4b des Segpaßt ist und in diesem beweglich aufgenommen ist, und io mentes 4 als Kugel ausgebildet, so daß entsprechend die ein Mitnehmerteil besitzen, das dem Querschnitt der Rillen 3 bei einem derartigen Segment 4 kreisförmig umfangsverteilten Nuten der äußeren Gelenkkörper oder rechteckig im Querschnitt sein können, angepaßt ist und in diesen in Umfangsrichtung ver- In F i g. 6 ist die kinematische Umkehrung gezeigt, bei

schiebbar ist dem die Segmente 4 mit dem Führungsteil 46 in Rillen

Die Anzahl der Segmente kann beliebig vorgegeben 15 des äußeren Gelenkkörpers 1 und der Mitnehmerteil 4a werden, wobei jedoch mindestens zwei Segmente not- in den den umfangsverteilten Nuten 5 des inneren Gewendig sind und bevorzugt drei Segmente verwendet lenkkörpers 5 geführt ist

werden. Die Form der Segmente läßt sich zu jedem

beliebigen Profil variieren, wobei jedoch dafür zu sor- Hierzu 3 Blatt Zeichnur ¹^n

gen ist, daß bei der Abwinklung gleichgroße Fluidmen- 20

gen verdrängt werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt Es zeigt:

F i g. 1 ein Gleichlaufdrehfestgelenk im Schnitt,

F i g. 2 eine Ansicht auf die Kanäle des in F i g. 1 dargestellten Gleichlaufdrehfestgelenkes,

F i g. 3 einen Querschnitt des in F i g. 1 dargestellten Gelenkes,

F i g. 4 und F i g. 5 zwei Varianten eines Segmentes,

Fig. 6 ein Gleichlaufdrehfestgelenk mit Segmentumkehrung.

Das in F i g. 1 dargestellte Gleichlaufdrehfestgelenk besteht im wesentlichen aus den äußeren Gelenkkörpern la, 16, in dessen Hohlräumen der innere Gelenkkörper 2 angeordnet ist Auf der kugeligen Außenfläche des inneren Gelenkkörpers 2 ist eine Anzahl von Rillen

3 vorgesehen. In diese Rillen 3 sind die Segmente 4

beweglich geführt wobei die Segmente 4 des weiteren _>

in Nuten 5 des äußeren Gelenkkörpers 1 in Umfangsrichtung beweglich gehalten sind. Die Kanäle 6 dienen der hydraulischen Kraftübertragung, wobei das Drehmoment über die Wellen 7 und 8 ein- bzw. abgeleitet wird. Der innere Gelenkkörper 2 ist über die kugelige Außenfläche winkelbeweglich im äußeren Gelenkkörper 1 angeordnet

In Fig.2 ist der äußere Gelenkkörper la in Ansicht gezeigt zusammen mit der Welle 7. Die Kanäle 6 sind als separate Bauteile auf der Außenseite des äußeren Gelenkkörpers la vorgesehen und enden jeweils in die Hohlräume 9 der Nuten 5.

F i g. 3 zeigt einen Schnitt durch das in F i g. 1 dargestellte Gelenk, wobei im äußeren Gelenkkörper la in den Nuten 5 die Segmente 4 geführt sind. Die Segmente

4 sind mit ihrem Teil 4b in den Rillen 3 des inneren 55 t Gelenkkörpers 2 in Axialrichtung beweglich angeord- * net Die Kanäle 6 münden jeweils in den Hohlräumen 9, der entsprechenden Nuten 5, wobei jeweils ein Kanal aus einem Hohlraum 9 in die übrigen Hohlräume 9 der anderen Nuten mündet, und zwar jeweils auf die ent' sprechende Seite des Segmentes 4. Über diese Hohlräume 9 erfolgt die Kraftübertragung und Lastverteilung durch die Kanäle 6 in die übrigen Hohlräume 9 der anderen Nuten 5. Während dieser Kraftübertragung verschieben sich die Segmente 4 je nach Abwinkelung des Gelenkes in Umfangsrirhtung.

In der F i g. 4 ist ein Segment 4 als Einzelteil gezeigt, das aus den beiden Teilen 4a, 4b besteht. Das Führungs-

Claims

1 2 äußeren Gelenkkörpers drehbar und in Rillen des inne- Patentansprüche: ren Gelenkkörpers verschiebbar geführt sind. Hierbei soll jegliches Spiel zwischen innerem und äußerem Ge-

1. Drehgelenk mit einem äußeren hohlen Gelenk- lenkkörper in Umfangsrichtung vermieden werden und körper, in dessen Hohlraum der innere Gelenkkör- 5 eine Möglichkeit zur Darstellung beträchtlicher Beugeper geführt ist, wobei die Außenwand des inneren winkel verwirklicht sein.

oder die Innenwand des äußeren Gelenkkörpers in Aus der GB 10 37 433 sind drehelastische Kupplun-Meridianebenen verlaufende Rillen aufweist, in die gen bekannt, bei denen Teile des äußeren Kupplungsmindestens zwei gleichmäßig über den Umfang ver- elementes und Teile des inneren Kupplungselementes teilte Segmente eingreifen, die im jeweils den Rillen 10 verzahnungsähnlich ineinander greifen und dazwischengegenüberliegenden Gelenkkörper gehaltert sind, liegende veränderliche Hohlräume mit einem Fluid gedadurch gekennzeichnet, daß die Segmen- füllt sind und zu Dämpfungszwecken zu Gruppen unterte (4a, Ab) in umfangsverteilten, in einer Quer- einander verbunden sind. Diese Kupplungen sind jeschnittsebene liegenden, die Rillen (3) kreuzenden toch nicht zur Ausführung von Winkelbewegungen Nuten (5) des den Rillen (3) gegenüberliegenden Ge- 15 zwischen den Kupplungselementen geeignet
lenkkörpers (la, Xb) verschiebbar geführt sind, wo- Schließlich ist durch die DE-OS 25 28 774 eine Kuppbei zu beiden Seiten eines jeden Segmentes (4a, Ab) lung mit zumindest vier Kolben-Zylinder-Anordnungen Hohlräume (9) in den Nuten (5) verbleiben, in weiche aufgezeigt, deren Kammern wiederum zu Gruppen zuKanäle (6) in der Weise münden, daß jeweils alle in sammengefaßt sind und mit denen auch ein Fluchtungs-Drehrichtung betrachtet auf derselben Seite der 20 fehler zweier Wellenenden ausgeglichen werden kann. Segmente (4a, Ab) angeordneten Hohlräume (9) mit- Auch diese Kupplung kann keine Winkeibewegungen einander verbunden sind und daß in den Hohlräu- der zu verbindenden Wellen überbrücken,
men (9) und Kanälen (6) ein fluidartiges Medium Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zueingeschlossen ist gründe, ein Drehgelenk der eingangs genannten Art

2. Drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 25 derart weiterzubilden, daß große Beugungswinkel mögzeichnet, daß die Kanäle (6) al? Rohrleitungen au- lieh werden, und daß insbesondere bei Gelenkabwinkeßerhalb oder als Ausnehmungen innerhalb eines Ge- lung eine Dämpfung tier Schwingungen und eine Verlenkkörpers (la, 2) verlaufen. ringerung des Winkelschlages erzielt v/erden.

3. Drehgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, gekennzeichnet, daß der äußere Gelenkkörper (la, 30 daß Segmente in uaifangsverteilten, in einer Quer- \b) im Bereich der umfangsverteilten Nuten (5) in schnittsebene liegenden, die Rillen kreuzenden Nuten einer Querschnittsebene geteilt ^;"t des den Rillen gegenüberliegenden Gelenkkörpers ver-

4. Drehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, schiebbar geführt sind, wobei zu beiden Seiten eines dadurch gekennzeichnet, dsä dar fluidartige Medi- jeden Segments Hohlräume verbleiben, in welche Kaum von einem plastischen, flüssigen oder gasförmi- 35 näle in der Weise münden, daß jeweils alle, in Drehrichgen Stoff gebildet wird. rung betrachtet auf der selben Seite der Segmente ange-

5. Drehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ordneten Hohlräume miteinander verbunden sind und dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente ein er- daß in den Hohlräumen und Kanälen ein fluidartiges stes Führungsteil (Ab) besitzen, daß dem Querschnitt Medium eingeschlossen ist

der Rillen (3) angepaßt ist und ein zweites Mitneh- 40 Hierdurch wird bewirkt daß durch eine hydraulische

merteil (4a^ besitzen, das dem Querschnitt der um- oder pneumatische Kraftübertragung bei Abwinkelung

ύ fangsverteilten Nuten (5) angepaßt ist der Gelenkteile gegeneinander die Segmente durch die

j| Führung in den Rillen innerhalb der Nuten relativ zuein-

ander in Umfangsrichtung bewegt werden, wobei sich

45 das Medium in die durch Bohrungen bzw. Kanäle verbundene Hohlräume preßt und saugt und ggf. kompri-

Die Erfindung betrifft ein Drehgelenk mit einem au- miert und expandiert Die Kanäle sind mit den Hohlräu-

ßeren hohlen Gelenkkörper, in dessen Hohlraum der men derart verbunden, daß die Druckbereiche und die

innere Gelenkkörper geführt ist, wobei die Außenwand Saugbereiche vor und hinter den Segmenten, in Um-

des inneren oder die Innenwand des äußeren Gelenk- 50 fangsrichtung gesehen, jeweils miteinander in Verbin-

körpers in Meridianebenen verlaufende Rillen aufweist, dung stehen. Hiermit wird eine kompakte Baueinheit

in die mindestens drei gleichmäßig über den Umfang heiitellbar, die Radialschwingungen und Winkelschlag

verteilte Segmente eingreifen, die im jeweils den Rillen dämpft.

gegenüberliegenden Gelenkkörper gehaltert sind. Es ist vorgesehen, daß die Kanäle als Rohrleitungen Aus der DE-PS 8 16 330 ist ein Gelenk der obenge- 55 außerhalb oder als Ausnehmungen innerhalb des entnannten Art bekannt, welches vier umfangsverteilte d. h. sprechenden Gelenkkörpers verlaufen. Sie können entalso kreuzweise angeordnete Segmente aufweist. Wie weder außerhalb des Gelenkkörpers als zusätzliche Teidie zeichnerische Darstellung erkennen läßt, ist es auf- Ie angebracht werden oder durch eine entsprechende grund der Anzahl der Segmente erforderlich, diese in- Gestaltung direkt innerhalb des Gelenkkörpers ausgenerhalb der Rillen mit einem gewissen Spiel zu verse- 60 führt werden, wobei nach einer Materialausnahme hen, um einen geringen Gelenkwinkel zuzulassen. Bei durch Verschließen und Abdichten mittels eines Dekaxialer Ausrichtung des Gelenkes werden durch diese kels Kanäle ausgebildet werden können.
Spiele bei Lastwechsel ungedämpfte Schläge verur- Nach einem bevorzugten Merkmal kann der äußere sacht. Gelenkkörper im Bereich der umfangsverteilten Nuten Aus der US-14 18 380 ist ebenfalls ein Drehgelenk der 65 geteilt sein. Bei dieser Ausbildung ist es von Vorteil, daß obengenannten Art bekannt, bei dem die Verbindung bei der Teilung des äußeren Gelenkkörpers in der Ebezwischen Gelenkinnenteil und Gelenkaußenteil über ne der Nuten eine einfache Montage der Segmente gesechs Mitnehmer hergestellt wird, die in Bohrungen des währleistet ist, so daß nach Einbringen der Segmente