DE3803340A1

DE3803340A1 - Kreuzgelenk-gleitkupplung

Info

Publication number: DE3803340A1
Application number: DE3803340A
Authority: DE
Inventors: Akira Sasaki; Seiji Esaki; Shigeo Kurita; Masahiro Shimizu
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-02-05
Filing date: 1988-02-04
Publication date: 1988-08-18
Anticipated expiration: 2008-02-05
Also published as: JPH07113379B2; GB8802395D0; JPS63195421A; GB2202610A; FR2610681B1; DE3803340C2; FR2610681A1; US4891035A; GB2202610B

Description

Die Erfindung betrifft Kreuzgelenk-Gleitkupplungen, wie sie beispielsweise in der Kraftleitung für den Radantrieb in Kraftfahrzeugen angeordnet sind. Sie bezieht sich speziell auf eine Kupplung mit einem hohlzylindrischen Gelenkaußenteil, das mit einem Abschnitt einer Antriebs welle verbunden ist und an dessen innerer Umfangsfläche mehrere axial verlaufende, im Winkelabstand voneinander angeordnete Übertragungsnuten ausgebildet sind, ferner mit einem Abschnitt der zweiten Antriebswelle verbundenen Gelenkinnenteil mit mehreren Zapfen, die radial in kor respondierende Übertragungsnuten hineinragen, mit inneren Wälzkörpern, die gleitbar auf dem Außenumfang der einzel nen Zapfen angeordnet sind, mit Haltern, die derart auf dem Außenumfang der inneren Wälzkörper allseitig bewegbar angeordnet sind, sowie mit äußeren Wälzkörpern, die dreh bar auf dem Außenumfang der Halter angeordnet sind und mit jeweils einer der Übertragungsnuten im Eingriff stehen.

Eine Kreuzgelenk-Gleitkupplung mit diesen Merkmalen ist in der Japanischen Patentpublikation Nr. 13 211/82 offen bart.

Falls die beiden Übertragungswellen in dieser herkömm lichen Kreuzgelenk-Gleitkupplung bei der Kraftübertragung gegeneinander geneigt sind, rollt der äußere Wälzkörper in der Übertragungsnut ab, wobei der ihm zugeordnete Zapfen eine Kippbewegung ausführen kann. Wenn der Zapfen gekippt wird, wird allerdings auch der äußere Wälzkörper gegenüber der Übertragungsnut etwas gekippt. Dadurch vergrößert sich der Abrollwiderstand des äußeren Wälzkör pers in der Übertragungsnut, und es können Vibrationen erzeugt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreuz gelenk-Gleitkupplung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der der äußere Wälzkörper sich trotz Kippens des Zapfens unter Beibehaltung seiner Relativ stellung in der ihm zugeordneten Nut in axialer Richtung abwälzen kann, ohne daß er zum Neigen tendiert.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Halter Justiermittel vorge sehen sind, die ein Neigen des Halters relativ zu dem Gelenkaußenteil verhindern.

Diese Konstruktion verhindern die Justiermittel, daß der Halter sich trotz Kippens des Zapfens neigt, so daß der äußere Wälzkörper stets in der für ein weiches Abrollen in der Übertragungsnut geeigneten Stellung gehalten wird. Dadurch werden Leistungsverluste und Vibrationen durch das Kippen der Zapfen verhindert.

Im folgenden seien anhand der Zeichnungen einige Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung näher erläutert:

Fig. 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kreuzgelenk-Gleitkupplung gemäß der Erfindung; dabei ist

Fig. 1 ein Längsschnitt der Kreuzgelenk-Gleitkupplung,

Fig. 2 ein Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1 und

Fig. 3 ein Schnitt längs der Linie III-III von Fig. 2.

Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Fig. 2 entsprechenden Schnitt ansicht,

Fig. 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie V-V von Fig. 4,

Fig. 6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Fig. 4 entsprechenden Schnitt ansicht,

Fig. 7 zeigt einen Schnitt längs der Linie VII-VII von Fig. 4.

Das in Fig. 1 bis 3 gezeigte erste Ausführungsbeispiel umfaßt zwei Übertragungswellen 1 und 2, die über eine Kreuzgelenk-Gleitkupplung J gemäß der Erfindung mitein ander verbunden sind. Die Primärelemente der Kupplung J sind ein hohles, zylindrisches Gelenkaußenteil 3, das einstückig an einem Endbereich der Übertragungswelle 1 angeformt ist und dessen vorderer Endbereich offen ist, sowie ein Gelenkinnenteil 4, das mit einem Endbereich der anderen Übertragungswelle 2 verbunden und in dem Gelenk außenteil 3 aufgenommen ist. In der inneren Umfangsfläche des Gelenkaußenteils 3 sind mehrere (im Ausführungsbei spiel drei) Übertragungsnuten 5 in gleichmäßigen Abstän den ausgebildet. Diese Nuten 5 verlaufen in axialer Rich tung der Übertragungswelle 1. An den offenen Kanten der entgegengesetzten Seiten jeder der Übertragungsnuten 5 sind zwei Stufen 6 ausgebildet, die einander zugewandt sind und in Innere der Nut weisen. Von der äußeren Umfangsfläche einer Nabe 7 des an der Übertragungswelle 2 befestigten Gelenkinnenteils 4 ragen drei einstückig angeformte Zapfen 8 in jeweils eine der drei Übertra gungsnuten 5. Auf der äußeren Umfangsfläche jedes dieser Zapfen 8 ist ein innerer Wälzkörper 9 gleitbar angeord net, dessen Außenfläche teilweise sphärische Form hat, deren Zentrum sich auf der Achse des Zapfens 8 befindet. Auf dem Außenumfang des inneren Wälzkörpers 9 befindet sich ein Halter 10, der auf der sphärischen Außenfläche eine allseitige Hin- und Herbewegung ausführen kann. Ein zylindrischer äußerer Wälzkörper 12 ist über ein Nadel lager 11 auf dem Außenumfang des Halters 10 drehbar gelagert und steht mit der Übertragungsnut 5 in Eingriff, in der er abrollen kann.

Um ein Neigen des Halters in der Übertragungsnut zu verhindern, ist sein äußeres Ende so ausgebildet und angeordnet, daß es an der Bodenfläche der Übertragungsnut 5 gleitend anliegt. An dem inneren Endbereich des Halters 10 ist ein Justier- oder Ausrichtflansch 13 einstückig angeformt, der an den Stufen 6 anliegt und über ebene Flächen dieser Stufen gleiten kann. Somit bilden die Stufen 6 und der Justierflansch 13 eine Justier- oder Ausrichteinrichtung, die ein Neigen des Halters 10 in der Übertragungsnut in der Längsebene der Nut verhindert.

Der Justierflansch 13 hat eine rechtwinklige Kontur (Fig. 3), wobei die in Breitenrichtung der Übertra gungsnut 5 verlaufende Seite geringfügig kleiner ist als die in axialer Richtung der Nut 5 verlaufende Seite und als der Außendurchmesser des äußeren Wälzkörpers 12, so daß beim Zusammenbau der Kupplung J ein falsches Einset zen verhindert und die Wälzbewegung des äußeren Wälzkör pers 12 nicht beeinträchtigt wird.

Die Stufe 6 und der Justierflansch 13 liegen außerdem einander an, so daß verhindert ist, daß der Halter 10 sich in derselben Richtung neigt wie der Zapfen 8, wenn bei einem gegenseitigen Verschwenken der Übertragungs wellen der Zapfen 8 1 und 2 in der Übertragungsnut 5 in axialer Richtung geneigt wird.

An dem Halter 10 ist außerdem mittels eines Sprengrings 15 eine Anschlagplatte 14 befestigt, die mit dem Flansch 13 zusammenwirkt und eine axiale Verschiebung des äußeren Wälzkörpers 12 in dem Halter 10 verhindert.

Mit 16 ist in Fig. 1 eine flexible Manschette bezeichnet, die zwischen dem Gelenkaußenteil 5 und der Übertragungs welle 2 angeordnet ist und das offene Ende des Gelenk außenteils 3 verschließt.

Im folgenden sei die Funktion des Ausführungsbeispiels von Fig. 1 bis 3 erläutert.

Wenn beispielsweise an der Übertragungswelle 1 ein Dreh moment angreift, wird dieses von dem Gelenkaußenteil 5 auf das Gelenkinnenteil 4 übertragen. Und zwar erfolgt diese Übertragung von einer Seitenfläche der Übertra gungsnut 5 über den äußeren Wälzkörper 12, den Halter 10 und den inneren Wälzkörper 9 zu dem Zapfen 8 und der Nabe 7 und sodann zu der Übertragungswelle 2.

Wenn hierbei die Übertragungswellen 1 und 2 relativ zueinander geneigt sind, so daß ihre Achsen sich unter einem schiefen Winkel schneiden, gleitet der innere Wälzkörper axial auf dem Zapfen 8, wobei er eine Kipp bewegung des Zapfens 8 ermöglicht. Der äußere Wälzkörper 12 rollt auf einer Seitenfläche der Übertragungsnut 5 ab. Wegen des gegenseitigen Anschlags der Stufen 6 und des Justierflansches 13 ist ein Neigen des Halters 10 inner halb der Übertragungsnut 5 verhindert, so daß der auf dem Halter 10 gelagerte äußere Wälzkörper 12 sich ebenfalls nicht neigt und deshalb in der Übertragungsnut 5 in axialer Richtung weich abrollen kann.

Selbst wenn beide Übertragungswellen 1 und 2 gegeneinan der winkelverschoben sind, rollt der äußere Wälzkörper 12 in der Übertragungsnut 5 ohne Neigung weich ab.

Fig. 4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, dessen Konstruktion derjenigen des vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiels gleicht mit der Aus nahme, daß an dem äußeren Ende des Halters 10 ein Flansch 24 ausgebildet ist, der mit einer Stirnseite des äußeren Wälzkörpers 12 in Eingriff kommt, während eine Justier platte 23, die im wesentlichen dieselbe Größe und Form hat wie der Justierflansch 13 des vorangehenden Ausfüh rungsbeispiels, mit der anderen Stirnseite des äußeren Wälzkörpers 12 in Eingriff steht, wobei die Platte 23 mittels eines Sprengrings 25 an dem inneren Endbereich des Halters 10 befestigt ist und an den Stufen 6 zur Anlage kommt. In Fig 4 und 5 sind diejenigen Teile, die Teilen des vorangehenden Ausführungsbeispiels entspre chen, mit denselben Bezugszeichen versehen wie dort. In dem zweiten Ausführungsbeispiel bilden die Stufen 6 und die Justierplatte 23 die Justiereinrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 6 und 7 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, dessen Konstruktion wieder derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels gleicht mit der Ausnahme, daß der äußere Endbereich des Halters 10 nicht an der Boden fläche der Übertragungsnut 5 zum Anschlag kommen kann, sondern stattdessen die Anschlagplatte 14 der vorange henden Ausführungsbeispiele durch eine vergrößerte Platte 14′ ersetzt ist, die im wesentlichen die gleiche Größe und Form hat wie der Justierflansch 13 und so angeordnet ist, daß sie an einem zweiten Paar von Stufen 26 zum Anschlag kommen kann, die von dem Boden der Übertragungs nut 5 einen Abstand haben.

In Fig. 6 und 7 sind diejenigen Teile, die Teilen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, wieder mit denselben Bezugszeichen versehen wie dort.

Claims

1. Kreuzgelenk-Gleitkupplung zum Verbinden einer ersten und einer zweiten Übertragungswelle (1, 2)
mit einem hohlen, zylindrischen Gelenkaußenteil (3), das mit einer der Übertragungswellen (1, 2) verbunden ist und in seiner inneren Umfangsfläche mehrere im Winkelab stand angeordnete axiale Übertragungsnuten (5) aufweist,
mit einem mit der anderen Übertragungswelle (2) verbundenen Gelenkinnenteil (4), das in das hohle Gelenk außenteil (3) hineinragt,
mit mehreren Zapfen (8), die von dem Gelenkinnen teil (4) radial in korrespondierende Übertragungsnuten (5) ragen,
mit jeweils einem inneren Wälzkörper (9) für jeden der Zapfen (8), der auf diesem gleitbar angeordnet ist,
mit einem auf dem inneren Wälzkörper (9) angebrach ten Halter (10), der auf dem inneren Wälzkörper (9) eine allseitige Bewegung ausführen kann,
sowie mit jeweils einem äußeren Wälzkörper (12) für jeden der Zapfen (8), der (12) drehbar auf dem Halter (10) angeordnet ist und mit der zugeordneten Übertra gungsnut (5) im Wälzeingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gelenkaußenteil (3) und dem Halter (10) Justiermittel vorgesehen sind, die ein Neigen des Halters (10) relativ zu dem Gelenkaußenteil (3) verhin dern.

2. Kreuzgelenk-Gleitkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiermittel zwei Stufen (6) besitzen, die von entgegengesetzten Seitenkanten der Übertragungsnuten (5) einander zugekehrt sind, sowie einen Justierflansch (13), der zusammen mit dem Halter (10) bewegbar ist und gleitend an den beiden Stufen (6) anliegt.

3. Kreuzgelenk-Gleitkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Justierflansch (13) eine recht winklige Kontur hat und daß seine in Breitenrichtung der Übertragungsnut (5) verlaufende Seite kürzer ist als die in axialer Richtung der Übertragungsnut (5) verlaufende Seite.

4. Kreuzgelenk-Gleitkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Justierflansches (13) in Breitenrichtung der Übertragungsnut (5) kleiner ist als die Breite der Übertragungsnut (5).

5. Kreuzgelenk-Gleitkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Justierflansch (13) einstückig mit dem Halter (10) ausgebildet ist.

6. Kreuzgelenk-Gleitkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (25) zur Befestigung des Justierflansches (23) an dem Halter (10) vorgesehen sind.

7. Kreuzgelenk-Gleitkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in radialer Richtung außen liegende Endbereich des Halters sich in der Übertragungs nut (5) in der Nähe des Gelenkaußenteils (3) befindet.

8. Kreuzgelenk-Gleitkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ferner einer an dem Halter (10) befestigte Anschlagplatte (14′) vorgesehen ist, die im Abstand von den Stufen (6) an dem Gelenkaußenteil (3) zum Anschlag kommt und dadurch die radiale Bewegung des Halters (10) in der Übertragungsnut (5) begrenzt.

9. Kreuzgelenk-Gleitkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkaußenteil (3) in jeder der Übertragungsnuten ein zweites Paar von Stufen (26) auf weist, an denen eine korrespondierende Anschlagplatte (14′) anliegt.

10. Kreuzgelenk-Gleitkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Übertragungsnuten (5) eine Bodenfläche besitzt und daß das zweite Paar von Stufen im Abstand von dieser Bodenfläche angeordnet ist, um eine Berührung des Halters (10) mit der Bodenfläche zu verhin dern.

11. Kreuzgelenk-Gleitkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagplatte (14′) und die Justierplatte (23) im wesentlichen gleiche Größe haben.

12. Kreuzgelenk-Gleitkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen (6) ebene Flächen bilden und daß der Justierflansch (13) eine ebene Fläche besitzt, die auf den ebenen Flächen der Stufen (6) glei tend anliegt.

13. Kreuzgelenk-Gleitkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen (6) in axialer Richtung der zugeordneten Übertragungsnut (5) verlaufen, derart daß ein Neigen des Halters (10) in einer Längsebene über die ganze Länge der Nut verhindert ist.