DE3213752A1

DE3213752A1 - Gleichlauf-universalgelenk

Info

Publication number: DE3213752A1
Application number: DE19823213752
Authority: DE
Inventors: Seiichi Saitama Hirai; Nobuyuki Kawagoe Saitama Otsuka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1981-04-24
Filing date: 1982-04-14
Publication date: 1982-11-11
Also published as: AU549871B2; GB2097513B; CA1185447A; DE3213752C2; NZ200391A; FR2504623B1; JPS57177424A; GB2097513A; US4494941A; FR2504623A1; IT8267516A0; JPS641688B2; AU8253182A; BE892907A; CH656439A5; ZA822755B; IT1155311B

Description

Gl eichiauf-Universalgelenk

Die Erfindung betrifft ein Gleichlauf-Universalgelenk, das hauptsächlich bei Fahrzeugen wie Pkw's oder dgl. angewandt wird.

Bisher ist ein Gelenk dieser Art bekannt, beispielsweise, wie in Figur 1 gezeigt, mit einem Außenglied a und einem Innenglied b, die über einai Käfig c zusammengebaut sind, welcher mehrere in entsprechenden Kugelfenstern d angebrachte Kugeln e enthält, wobei die Kugeln e mit jeweiligen Paaren axial verlaufender Laufrillen f,f in Eingriff stehen, die in den zueinander hinweisenden Flächen des Außengliedes a und des Innengliedes b angebracht sind. Bei dieser Art von Gelenk sind gewöhnlieh zwischen den jeweiligen Gliedern a, b, c Spielräume g vorhanden, die unvermeidlich von der Herstellung herrühren, und die in Figur 1 übertrieben gezeigt sind; folglich ist der Käfig c mehr oder weniger zu dem einen oder anderen Ende des Gelenks verschiebbar. Dies ist insofern nachteilig, als in Betrieb jede Kugel e dazu neigt, durch eine zwischen den Laufrillen f,f entstehende Druckkraft zusammen mit dem Käfig c von dem Gelenkmittelpunkt 0 zu einem Ende hin (in Figur 1 nach rechts) verschoben zu werden, wie in Figur 2 gezeigt, und dann durch Entlastung von der Druckkraft zurückverschoben zu werden; dadurch führt der Käfig c pendelartige Schwingungen von einer Seite zur anderen zwischen den beiden Gliedern a, b aus, was eine Vergrößerung des Geräusches und eine Verkürzung der Nutzungsdauer des Gelenks verursacht. Mehr im einzelnen sind die Laufrillen f,f so aufgebaut, daß ihre Bodenflächen zueinander exzentrische Kugelflächen werden können, welche eine Keilform definieren, die sich zu einem

Ende hin allmählich weiter öffnet, und daß auf jede Kugel e durch die Wirkung der keilförmigen Rillen f eine Druckkraft F in Richtung des in Figur 1 gezeigten Pfeiles wirkt, und diο Kugel sich unter dem Druck zu dem einen Ende hin ver-

schiebt, wie in Figur 2 gezeigt, bis sie wieder von der Druckkraft F entlastet wird; folglich wird der Käfig c durch die Kugel e veranlaßt, zu der einen oder der anderen Seite hin zu pendeln, was nicht erwünscht ist.

Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines Gelenks, das diesen Nachteil nicht aufweist; ein Gelenk mit einem Außenglied und einem Innenglied, die über einem Käfig zusammengebaut sind, welcher mehrere in entsprechenden Kugelfenstern angebrachte Kugeln enthält, wobei die Kugeln mit jeweiligen Paaren axial verlaufender Laufrillen in Eingriff stehen, die in den zueinander hinweisenden Flächen des Außengliedes und des Innengliedes angebracht sind, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander hinweisenden Kugelflächen des Außengliedes und des Käfigs ein wenig exzentrisch zueinander sind, so daß ein zwischen ihnen gebildeter Spielraum zu einem Ende des Gelenks allmählich abnimmt, und daß die zueinander hinweisenden Kugelflächen des rniHMifjliedus und do« Käfig:; oin wenig exzentrisch zueinander sind, so daß ein zwischen ihnen gebildeter Spielraum zu dem anderen Ende des Gelenks allmählich abnimmt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Kiguren 1 und 2 Skizzon zur Erläuterung eines bekannten

Gcj'l onk s ;
Fi l^uf 3 oiric! l'o.i I.cn nohni t.tnn tu cht einer Ausführungs-

form des Gelenks;

Figur 4 eine Seitenschnittansi cht einer anderen

Ausführungsform des Gelenks und

Figur 5 eine Seitenschnittansicht einer abgewandel

ten Ausführungsform des Gelenks.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 sind ein Außenglied 1 und ein Innenglied 2 über einen Käfig 3 miteinander verbunden. Mehr im einzelnen weist der Käfig 3 eine äußere Kugelfläche U und eine innere Kugelfläche 5 auf, welche zueinander konzentrisch sind und einen gemeinsamen Mittelpunkt aufweisen, der mit dem Gelenkmittelpunkt 0 zusammenfällt. Die äußere Kugelfläche 4 des Käfigs 3 weist zu einer inneren Kugelfläche 6 des Außengliedes 1 hin, und die innere Kugelfläche 5 des Käfigs 3 weist zu einer äußeren KugelfiK-ehe 7 des Innengliedes 2 hin. Ferner ist der Käfig 3 mit mehreren Kugeln 9 versehen, die je in einem Kugelfenster angebracht sind, und jede der Kugeln 9 steht in Eingriff mit einem jeweils einander gegenüberstehenden Paar axial verlaufender Laufrillen, 10,10, die in den zueinander hinweisenden Flächen des Außengliedes 1 und des Innengliedes angebracht sind, das heißt, in der inneren Kugelfläche 6 und der äußernn Kugelfläche 7. Die Laufrillen 10 sind so nur^obaut, daß :i hro RodenflHohon 11 jeweils Ku^eI f I iir.heu werden, welche zueinander exzentrisch sind und gegeneinander versetzte Mittelpunkt A, B besitzen. Auf diese Weise definieren die Bodenfläche 11,11 der Rillen zwischen sich eine Keilform, welche sich zu einem Ende hin allmählich weiter öffnet (in der gleichen Figur nach rechts), so daß sich jede Kugel 9 unter der Wirkung einer Druckkraft F zu einem Ende hin verschiebt, das heißt, in der gleichen Figur nach rechts.

In diesem Fall ist es unvermeidl \ r.h, daß als Krgebn i r· der Herstellung '/wischen den jeweiligem Gliedern 1, 2, i Spielräume 12, 13 gebildet werden, die mehr oder weniger übertrieben dargestellt sind, und auf diese Weise schwankt der Käfig 3 innerhalb des Bereichs der Spielräume 12, 13 zur einen oder anderen Seite hin und neigt dazu, daß er durch die über die Kugel 9 auf ihn wirkende Druckkraft zur einen oder anderen Seite hingedrückt wird,

Gegenstand der Erfindung ist die Beseitigung solch einer Verfichiebung unter Druck. Zu dieunm Zweck sind dio :-.ucn iifinder

hiriwe L mention Ku/ζϋ] flächen 4,6 des Außengli odes 1 und des Käfigs 3 etwas exzentrisch zueinander angeordnet, so daß der Spielraum 12 zwischen diesen Flächen zu einem Ende hin allmählich abnimmt, während die zueinander hinweisenden Kugelflächen 5,7 des Innengliedes 2 und des Käfigs 3 ein wenig exzentrisch zueinander angeordnet sind, so daß der Spielraum 13 zwischen den beiden Flächen zu dem anderen Ende hin allmählich abnimmt.

IHo:: wird mohr j. in ο in /,einem unhand äea dargestellten Beispiels erläutert. Und zwar ist der Mittelpunkt der Kugelfläche 6 von dem Mittelpunkt O der Kugelfläche 4- in Figur ein wenig nach links verschoben und kommt an einem Punkt 0-zu liegen, so daß der Spielraum 12 nach rechts allmählich verkleinert wird und schließlich an einem Punkt C nahe dem rechten Ende der Flächen schließlich' wxrd. Anders ausgedrückt werden die zwei Kugelflächen 6 und 4· an dem Punkt C in Druckkontakt miteinander gebracht. Andererseits wird der Mittelpunkt der Kugelfläche 7 von dem Mittelpunkt 0 der Kugelfläche 5 ebenfalls nach links verschoben und kommt an dem Punkt O^ zu liegen, so daß der Spielraum 13 nach links allmählich vermindert wird und an einem Punkt B nahe dem linken Ende der Flächen schließlich Null wird. Anders ausgedrückt sind die zwei Kugelflächen 7 und 5 so angeordnet, daß sie an dem Punkt D in Druckkontakt miteinander gebracht werden. Auf diese Weise wird der Käfig in einem Zustand gehalten, in welchem er an dem Punkt C mit dem Außenglied 1 und gleichzeitig an dem Punkt D mit dem Innenglied 2 in Kontakt steht; dadurch wird der Käfig ständig an seinen beiden Flächen durch diese Glieder gestützt und daran gehindert, von der einen zur anderen Seite zu schwanken. Die Größe der Verschiebung des Punktes 0.. , das heißt, der Abstand zwischen dem Punkt 0 und dem Punkt 0.. beträgt beispielsweise etwa 0,15 mm.

Figur 4- zeigt eine andere Ausführurigsf orm des Gelenks. Bei dieser Ausführungsform ist der Käfig 3 als Versetztyp

ausgebildet, wobei die äußere Kugelfläche U und die innere Kugelfläche 5 exzentrisch zueiander sind; die übrigen Teile des Gelenks unterscheiden sich nicht besonders von denen in der vorher geschilderten Ausführungsforra. In diesem Fall

sind der Mittelpunkt der äußeren Kugelfläche 4· und der Mittelpunkt der inneren Kugelfläche 5 an jeweiligen Punkten E bzw. F an beiden Außenseiten des Gelenkniittelpunkts O gelegen, und 'dür Mittelpunkt der Kugelfläche 6 an dem Außenglied 1 ist von dem Punkt E ein wenig nach links verschoben, so daß er an einem Punkt E^ zu liegen kommt, und der Mittelpunkt der Ku/'ol fläche 7 an dem Innonglied 2 ist von dem Punkt F ein wenig nach links vorschoben, so daß er ^V Punkt F- zu liegen kommt; folglich wird der Käfig 3 an beiden Außenseitern an dom Punkt 0 und an dom Punkt D )\w,t\\\.vA,. In diesem Fall beträgt die Größe der Verschiebung boispielsweise ebenfalls 0,15 mm.

Figur 5 zeigt eine Abwandlung. In diesem Fall ist jede der entsprechenden Bodenflächen 11,11 der Laufrillen 10 so ausgebildet, daß ihr vorderer Abschnitt zu einer im wesentlichen linearen Fläche 11a wird, und die übrigen Teile des Gelenks unterscheiden sich nicht von denen in dem vorherigen Beispiel.

Erfindungsgemäß nimmt also der Spielruum zwischen dom K.'ifi/j und dem Außenglied allmählich zu einem Ende hin ab, und der Spielraum zwischen dem Käfig und dem Innenglied nimmt allmählich zu dem anderen Ende hin ab, so daß der Käfig durch das Innenglied und das Außenglied an beiden Seiten gestützt wird, um in seiner Neutralstellung gehalten zu werden; damit wird der Nachteil des herkömmlichen Gelenks beseitigt, bei welchem der Käfig von einer Seite zur anderen verschiebbar ist.

Der Patentanwalt

Leerseite

Claims

Dipl.-Ing. H. MITSChHERLfCH** ^ "T '-.%:*. D-8000 MÖNCHEN 22

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdoristraße 10

Dr.rer.nat. W. KÖRBER ^⁰⁸⁹' ' ²⁹ " ⁸⁴

Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS
PATENTANWÄLTE

14. April 1982

HONDA GIKEW KOGYO KABUSHTKT KAISHA 27^8, 6 chome, Jingumae
Shibuya-ku, Tokio / Japan

Ansprüche:

( 1./ Gleicblauf-Univernalgelenk mit einem Außenglied und einom Irinen/^lied, die iibur oirion ΚΊΊΓΊβ Kunammcngebnui .ijrid, welcher mehrere in entsprechenden Kugelfenstern angebrachte Kugeln enthält, wobei die Kugeln mit jeweiligen Paaren axial verlaufender Laufrillen in Eingriff stehen, die in den zueinander hinweisenden Flächen des Außengliedes und des Innengliedes angebracht sind, dadurch gekennzeichnet , daß die zueinander hinweisenden Kugel- flächen (6,/_f) des Außengliedes (1) und des Käfigs (3) ein wenig exzentrisch zueinander sind, so daß ein zwisehen ihnen gebildeter Spielraum (12) zu einem Ende des Gelenks allmählich abnimmt, und die zueinander hinweisenden Kugelflächen (7, 5) des Innengliedes (2) und des Käfigs (3) ein wenig exzentrisch zueinander sind, so daß ein zwischen ihnen gebildeter Spielraum (13) zu dem anderen Ende des Gelenks allmählich abnimmt.

2. Universalgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kugelfläche (A) und die innere Kugelfläche (5) des Käfigs (3) konzentrisch zueinander sind.

3· Universalgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kugelfläche (H₁) und die innere Kugelfläche (5) des Käfigs (3) exzentrisch zueinander sind und gegoueinander versetzte Mittelpunkte (E, F) aufweisen.

¹ 4· Universalgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Verschiebung des Mittelpunktes (0.., E^) des Außeng] iedes (1) sowie des Mi ttnlpunktos (O-., IO der. Innerigliedes (2) jeweils etwa

B 0,15 mm bo Lragen.