DE652330C - Universalgelenk - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Universalgelenk für die Übertragung einer Drehbewegung von einer treibenden Welle auf eine mit dieser einen veränderlichen Winkel bildenden getriebenen Welle, wobei die elementaren Winkelbewegungen der getriebenen Welle denen der treibenden Welle ständig gleich sind.

Es sind bereits Universalgelenke bekannt, die eine synchrone Drehbewegung zwischen einer treibenden und einer mit ihr einen veränderlichen Winkel aufweisenden getriebenen Welle zeigen.
Die Erfindung gehört zu der bekannten Bauart, bei der die beiden Wellen in Kugelkalotten von gleichem Radius mit gleichem Mittelpunkt enden, die miteinander durch eine innere Kugel vermittels einer gleichen Anzahl von gleichmäßig voneinander entfernt und zu beiden Seiten des Mittelpunktes der Kugelkalotten der beiden Wellen im gleichen Abstand von diesem angeordneten, in Nuten eingreifenden Mitnehmern verbunden sind.
Hierbei sind jedoch sowohl zur Kupplung von treibender und getriebener Welle als auch zum Synchronisieren der beiden gekuppelten Wellen besondere Teile vorgesehen.

Die vorliegende Erfindung betrifft demgegenüber ein Universalgelenk, bei dem ein und dieselben Teile gleichzeitig zur Kupplung der beiden Wellen als auch dazu dienen, ihren Synchronismus herbeizuführen.

Das Universalgelenk ist dadurch gekennzeichnet, daß die innere Kugel in eine An'zahl gleicher, um ihre gemeinsame, bei gleichacihisiger Lage der Wellen in Wellenachsrichtung verlaufende Achse schwingender und Spiel miteinander habender Kugelsegmente, mindestens drei an der Zahl, aufgeteilt ist, von denen jedes mit den Kugelkalotten beider Wellen verbunden ist.

Auf diese Weise bilden die inneren Kugelsegmente zwischen den beiden Wellen nicht allein ein Kupplungselement, sondern ihr gegenseitiger Abstand wie der Umstand, daß sie um ihren gemeinsamen Durchmesser schwingen können, haben zur Folge, daß sie in bezug auf die beiden gekuppelten Wellen eine symmetrische Stellung einnehmen, was die notwendige Voraussetzung zur Verwirklichung des Synchronismus der Drehbewegung beider gekuppelten Wellen ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung sind besondere Zusammensetzungsarten der Kugel-

Segmente, welche die Beschaffenheit des Universalgelenkes widerstandsfähig und einfach gestalten.

In der beiliegenden Zeichnung ist das erfindungsgemäße Gelenk beispielsweise dargestellt worden.

Fig. ι ist ein axialer Schnitt durch das nicht abgewinkelte Gelenk.

Fig. 2 ist ein zu der Gelenkachse senkrechter Schnitt durch die Mittelebene 1I-II der Fig. i. .

Fig. 3 stellt das abgewinkelte Gelenk in axialem Schnitt dar.

Fig. 4 ist ein zu dem der Fig. 3 senkrechter Schnitt durch die Ebene IV-IV dieser Figur. Fig. 5 zeigt im Diametralschnitt durch die gemeinsame Mittelebene zweier entgegengesetzten sphärischen Kugelteile eine Auslührungsform der Lenkvorrichtung dieser Kugelteile.

Fig. 6 bis 9 zeigen eine zweite Ausführungsform dieser Vorrichtung, und zwar stellen die Fig. 6 und 7 den Kugelteil im Diametralschnitt und in Aufsicht dar und die Fig. 8 ₂g und 9 Ansichten von unten und im Schnitt durch die Ebene IX-IX der Fig. 8 von einem sphärischen Kugelteil.

Die Antriebswelle 1 und die getriebene Welle 2 sind mit Kappen 3 versehen, die mit den Wellen einstückig oder festgekeilt sind. Jede Kappe 3 ist mit einer Anzahl (vier in dem dargestellten Ausführungsbeispiel) Zapfen 4 versehen, auf welchen Lagerfutter 5 frei drehbar angeordnet sind. Die Zapfen 4 sind immer in gleicher Anzahl, mindestens drei, auf jeder Welle vorhanden.

Diese Zapfen sind auf jeder Kappe in gleichmäßigen Abständen auf einer zur Wellenachse senkrechter Kreislinie angebracht, und die Durchmesser der Kreislinie auf "beiden Kappen sind von gleicher Größe, so daß alle Zapfen in einem'gleichen Abstand von der Symmetrieachse liegen.

Die Lagerfütter 5 gleiten in kreisförmigen Nuten 6'j die an den Außenteilen der Kugelsegmente 6 vorgesehen sind, wobei diese Segmente ohne Berührung miteinander frei um eine gemeinsame Achse angebracht sind und zusammen eine aus mehreren Teilen bestehende Kugel bilden, bei der aber nach Art von Aptelsinenschnitten von Stelle zu Stelle ein Teil herausgenommen ist.

Es können auch die Zapfen auf den Segmenten und die Nuten auf den Kappen vorgesehen sein. ■

Die sich nicht berührenden Segmente 6 sind

auf einer Scheibe/ lose reiterartig angebracht.

Ein zylindrisches Gehäuse 8, in das Ringe 8'

eingeschraubt sind, die auf den kugeligen Kappen 3 gleiten, ist mit einem der Segmente mittels Schrauben 8" verbunden.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende:

In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Stellung des Gelenkes, bei welcher die WeI- g₅ len ι und 2 zueinander in Verlängerung liegen, werden, wenn eine der Kappen 3 in eine Drehbewegung gesetzt wird, die Segmente 6 in dieselbe Bewegung gesetzt, und die zweite Kappe 3 erhält- zwangsläufig ebenfalls dieselbe Bewegung. Die Scheibe 7 verhindert eine Verdrehung der Segmente 6 um sich selbst. - - -

In der geradlinigen Stellung des Gelenkes ist die gleichmäßige Übertragung der Drehbewegung von der einen Welle auf die andere in derselben Weise gesichert, als wenn die Segmente 6 durch eine massive Kugel ersetzt wären.

Fig. 3 und 4 zeigen die Wirkung, wenn die Wellen abgewinkelt sind.

Die von den Wellen getriebenen und zueinander in einem Winkel stehenden Kappen 3 zwingen durch die Zapfen 4 einige Segmente 6, sich kreisförmig um die Scheibe 7 zu verstellen, wobei die Zapfen 4 sich in den Nuten 6', die in den Segmenten 6 vorgesehen sind, bewegen.

Die Scheibe 7 wird dabei durch die Zapfen 4, die in beiden Kappen gleich vom Mittelpunkt abstehen, zwangsläufig in die Halbierungsebene des von den Wellen gebildeten Winkels gerichtet.

Bei der Drehung der Wellen werden alle Teile des Gelenkes in Drehbewegung gesetzt, _g5 denn die von den Kappenzapf en 4 getriebenen Segmente 6 nehmen durch Reibung die Seheibe 7 und die Kappen 3 durch Reibung das Gehäuse 8 mit.

Wird eine der Wellen in der Praxis der Radschenkel im Falle von Motorfahrzeugen von zwei Lagern oder zwei Kugellagern gestützt, so ist der Mittelteil des Gelenkes durch den Zusammenhang der sphärischen Kappen 3 und des Gehäuses 8 genug fest- _log gehalten, so daß eine Stütze für die Übertragungswelle des Fahrzeuges und für das Gelenk selbst nicht unbedingt benötigt wird.

Um die Abnutzung des die Kugelsegmente lenkenden Teils zu vermeiden und um die Stellung dieser Segmente für ein einwandfreies Arbeiten zu sichern, wird die Lenkvorrichtung zweckmäßig mit besonderen Tragflächen versehen.

Gemäß der Fig. 5 wird das Lenken der _U5 Kugelsegmehte 6 außer durch die ringförmige Scheibe 7 von zwei kegelstumpfartigen, in diese Segmente eingelassene Ringe 11, 12 gesichert, die auf einem mit einem eingelassenen Kopf 13' versehenen Bolzen 13 sitzen, dessen Ende 13" mit einem Gewinde versehen ist, worauf ein Ring 13'" aufgeschraubt ist.

Gemäß den Fig. 6 bis 9 ist jedes Kugelsegment 14 mit zwei Augen 14', 14" versehen, die zu der gemeinsamen Achse der Segmente konzentrisch liegen; das Segment 15 ist ebenfalls mit Augen 15' und 15" versehen. Die Augen 14', i4"-i5', 15"- usw. sind in solcher Weise zueinander versetzt, daß, wenn die Segmente in Stellung sind, ihre Augen ineinander eingelassen werden wie die Augen eines zweiteiligen Scharniers. Durch alle diese Augen wird, eine Achse 16 geführt, die durch die breiten Köpfe der Schrauben 16', 16", die in'den Wellenenden eingeschraubt und in den Segmenten eingelassen sind, in Stellung gehalten wird.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Universalgelenk für die Übertragung einer Drehbewegung von einer treibenden Welle auf eine mit dieser einen veränderlichen Winkel bildenden getriebenen Welle, wobei die elementaren Winkelbewegungen der getriebenen Welle denen der treiben- *5 den Welle ständig gleich sind und die beiden Wellen in Kugelkalotten von gleichem Radius mit gleichem Mittelpunkt enden, die miteinander durch eine innere Kugel vermittels einer gleichen Anzahl |o von gleichmäßig voneinander entfernt und zu beiden Seiten des Mittelpunktes der Kugelkalotten der beiden Wellen im gleichen Abstand von diesem angeordneten, in Nuten eingreifenden Mitnehmern verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Kugel in eine Anzahl gleicher, um ihre gemeinsame, bei gleichachsiger · Lage der Wellen in Wellenachsrichtung -Verlaufende Achse schwingender und Spiel miteinander habender Kugelsegmente (6), mindestens drei an der Zahl, aufgeteilt ist, von denen jedes mit den Kugelkalotten (3) beider Wellen (1, 2) verbunden ist.
2. 2. Universalgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung der schwingenden Kugelsegmente (6) entweder durch eine oder mehrere Scheiben (7, 11-12) geschieht, die in entsprechenden Aussparungen der Segmente eingebettet und zu der gemeinen Achse der Segmente lotrecht stehen, oder durch eine Längsachse (16), die durch wenigstens zwei Augen (I4'-I4"> I5'-IS") S^ent> die mit dem entsprechenden Segment starr verbunden sind, wobei die Augen der verschiedenen Segmente (14, 15) in der Längsrichtung der Achse (16) gegeneinander abgestuft sind.
3. 3. Universalgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die beiden symmetrischen Kugelkalotten (3) vereinigende Gehäuse (8) an dem einen der schwingenden Kugelsegmente (6) starr befestigt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen