EP1088174A1 - Articulated coupling - Google Patents

Articulated coupling

Info

Publication number
EP1088174A1
EP1088174A1 EP99939332A EP99939332A EP1088174A1 EP 1088174 A1 EP1088174 A1 EP 1088174A1 EP 99939332 A EP99939332 A EP 99939332A EP 99939332 A EP99939332 A EP 99939332A EP 1088174 A1 EP1088174 A1 EP 1088174A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
head
articulated
coupling according
articulated coupling
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99939332A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Werner Herrmann
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19920569A external-priority patent/DE19920569A1/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1088174A1 publication Critical patent/EP1088174A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members

Definitions

  • the invention relates to an articulated coupling for transmitting torques between aligned or crossing shafts, in particular for drive shafts of motor vehicles, with an articulated cup into which an articulated head is immersed in an axially displaceable and pivotable manner.
  • articulated couplings are known in which a roller bearing is used as the transmission element, which takes over the function of pivoting the shafts relative to one another and at the same time transmitting the torque.
  • a bearing ring is attached to the shaft, in which spherical receptacles for balls are incorporated. Almost half of the balls in the recordings protrude beyond the bearing ring and are held in through holes in a spherical ball cage. The balls protrude through the through holes and, with the protruding part, lie them in correspondingly adapted grooves of a joint head in order to enable torque transmission.
  • the outer spherical part of the ball cage slides in a corresponding recess in the joint head.
  • the articulated cup is drilled out to a large depth to accommodate a supply of lubricant.
  • the area between the articulated cup and the articulated head a bellows arranged.
  • the many interacting parts of the articulated coupling require a high degree of accuracy in the manufacture of the individual parts, since the manufacturing tolerances add up. On the one hand, this results in expensive production of the individual parts and, on the other hand, in an inexpensive assembly effort for the articulated coupling.
  • the invention is therefore based on the object of providing an articulated coupling of the type mentioned at the outset which is inexpensive to produce and simple to assemble.
  • the articulated cup is provided with a polygonal bore aligned coaxially to the pot shaft, and the articulated head has a rotary cross-section which is coaxial with the headed shaft and which is adapted to the polygonal bore in radial direction, the rotary cross-section tapering in the axial direction.
  • the polygonal bore of the joint pot and the rotary cross section of the joint head have the shape of an equilateral hexagon.
  • Such a hexagon is easy to manufacture both in the inner shape and in the outer shape. Large areas can be made available for the transmission of the torque.
  • the rotary cross section is in its Largest radial extent is slightly smaller than the polygonal bore in the articulated cup and has a circumferential swivel radius in this area, which is followed by a swivel ball tangential to the free end of the joint head and a taper in the direction of the head shaft up to at least the diameter of the head shaft.
  • a ball socket adapted to the swivel ball is expediently incorporated into the joint pot as the end of the polygonal bore.
  • the joint head is supported in the ball socket.
  • the surfaces of the polygonal bore have a shape that overlaps the sliding radii incorporated in the corners of the polygonal bore, the surfaces of the joint head being adapted to this shape.
  • this results in noise reduction when changing the direction of rotation and, on the other hand, generates a larger transmission surface or transmission line, as a result of which the surface pressure is reduced.
  • the surfaces of the polygonal bore have a shape which subjects the sliding radii incorporated in the corners of the polygonal bore, the surfaces of the joint head being adapted to this shape.
  • the head shaft and / or the joint head and / or the cup shaft are preferably hollow.
  • the joint head expediently has slots in the area of the corners between the surfaces or in the radii present there.
  • the joint head can thus be made slightly larger.
  • the surfaces are covered in elastic rich on the opposite sides, which means that there is practically no more play between the joint head and the joint pot.
  • a relatively large elastic range is obtained if, according to an advantageous embodiment, the slots in the joint head extend to the free end of the joint head.
  • the surface pressure is relatively low, which prevents selective overloading.
  • a spreader exposing the surfaces of the joint head in the direction of the surfaces of the polygonal bore is expediently used at least partially in the longitudinal axis of the joint head.
  • the surfaces of the joint head are pressed uniformly against the surfaces of the joint head via the spreader, the spreading of the joint head being required only in a small area.
  • the spreader is preferably a ball which rests on the inner spreading surfaces of the joint head under the action of a pressure tappet guided through the hollow head shaft.
  • the ball automatically finds the ideal geometrical location for even pressure.
  • the pressure tappet actuating the ball is inserted into the head shaft in a pressurized manner.
  • the compression spring loading creates a uniform surface pressure between the surfaces of the joint head and the Flats of the polygonal bore safely during the life of the articulated coupling.
  • the compression spring is pretensioned with one end on the associated end face of the pressure ram and the other end on a threaded pin screwed into the head shaft.
  • the spreader is a ball, which rests against the inner spreading surfaces of the joint head under the action of a pulling shock guided through the hollow pot shaft.
  • the tension rod is expediently designed as a screw, the head of which rests against a corresponding shoulder in a bore in the cup shaft and the thread of which is screwed into a corresponding internal thread of the ball.
  • these measures also fix the axial position of the joint cup to that of the joint head.
  • the spreader is a truncated cone, which has inner spreading surfaces of the joint head under the action of a pressure shock guided through the hollow head shaft.
  • the spreader is preferably a truncated cone which tapers to the head shaft and which lies against outer spreading surfaces of the joint head.
  • a threaded pin screwed into the hollow head shaft is formed in the center on the small end face of the truncated cone.
  • the spreader is thus formed in one piece with the adjusting member designed as a threaded pin and acts on the joint head under tensile load.
  • an axial internal thread for receiving a screw is formed in the center of the truncated cone, the head of which bears against a shoulder provided with a corresponding bore in a shaft bore of the head shaft.
  • the screw is a commercially available standard part with the appropriate tensile strength and can be obtained inexpensively as such.
  • the joint head at least in the region of the swivel ball, has through bores extending radially outwards for a plastic provided in the interior of the joint head.
  • the plastic hardens under pressure and is arranged in a réelletederbeauf- estimated cartridge within an axial bore of Gelenkkop ⁇ fes.
  • the compression spring conveniently supported under preload with one end with the interposition of a plate on the associated end face of the Pa ⁇ trone and down with the other end to a head shaft screwed into the threaded pin.
  • the plastic When the joint head is inserted into the articulated cup, the plastic is pressed out of the cartridge due to the prestress of the compression spring and emerges from the interior through the through holes of the joint head.
  • the plastic flows over the Oberflä ⁇ che of the condyle in production-related marks and gleit the existing tolerances between the joint head and the joint pot.
  • the plastic hardens under the pressure resulting from the transmitted torques and forms a sliding layer.
  • further plastic flows under the action of the compression spring into the space between the joint head and the joint pot, which covers the signs of wear. Since there is only a slight pressure in the through bores under which the plastic does not harden, the plastic continues to flow.
  • At least the sliding surfaces of the joint head and / or the joint cup are preferably coated with a lubricant, a lubricious plastic or another lubricious and abrasion-resistant Layer. This results in a sufficient sliding ability of the surfaces on one another, with the surfaces possibly also being refined.
  • the articulated coupling is expediently covered with a protective arrangement which does not impair freedom of movement.
  • the protective arrangement prevents dirt from entering the articulated coupling and can be manufactured relatively inexpensively.
  • 1 shows a section through an articulated coupling according to the invention with aligned shafts
  • 2 shows a section through an articulated coupling according to the invention with intersecting shafts
  • FIG. 3 is a view of the illustration of FIG. 1 with an alternative joint head
  • FIG. 6 is a view into an articulated pot in the direction of arrow VI according to FIG. 5,
  • FIG. 7 shows an alternative embodiment of the representation according to FIG. 6,
  • FIG. 8 shows a further alternative embodiment of the representation according to FIG. 6,
  • FIG. 10 is an enlarged view of the detail X of FIG. 1 in an alternative embodiment
  • FIG. 11 shows a first alternative embodiment of the representation according to FIG. 10,
  • FIG. 12 shows a second alternative embodiment of the representation according to FIG. 10,
  • FIG. 10 shows a third alternative embodiment of the representation according to FIG. 10
  • 13 shows a fourth alternative embodiment of the representation according to FIG. 10
  • FIG. 14 shows a fifth alternative embodiment of the representation according to FIG. 10,
  • FIGS. 10 and 11 show a sixth alternative embodiment of the representation according to FIGS. 10 and
  • FIG. 16 shows an enlarged illustration of the detail X according to FIG. 1 in a further alternative embodiment.
  • an articulated coupling 1 is shown, which is used as the inner joint of a drive shaft of a front-wheel drive motor vehicle.
  • a pot shaft 3 coaxially.
  • the outer shape of the articulated pot 2 has, in addition to various gradations 4, an indentation 5, in which a collar 6 of a carrier sleeve 7 is rolled.
  • an equilateral hexagonal polygonal bore 8 is let in, with a joint head 9 lying there, which is arranged on a head shaft 10.
  • a protective arrangement 11 designed as a bellows extends to the head shaft 10.
  • the protective arrangement 11 is sealed by means of a clamp 12 on the one hand on the support sleeve 7 and on the other on the head shaft 10 attached.
  • the protective arrangement is provided with folds 13 so that it can follow the movement between the joint head 9 and the joint pot 2.
  • the surfaces 14 of the polygonal bore 8 are arranged prismatically to one another approximately half of the joint pot 2, ie they are aligned parallel to the axis of the joint pot 2.
  • sliding radii 16 are incorporated, between which the surfaces 14 span tangentially (FIG. 6).
  • circular surfaces 17 From the prismatic inner end of the polygonal bore 8, circular surfaces 17 have a circular cross section up to a blind bore 18.
  • the sliding radii 16 also follow this cross section, as a result of which the cut edges of the circular surfaces 17 are present as straight lines in sections perpendicular to the axis of the articulated cup 2.
  • the blind bore 18 enables the polygonal bore 8 to be produced without the need for slugs.
  • the articulated head 9 lying in the polygonal bore 8 has a rotary cross-section 19 which is present in the case of aligned shafts 3, 10 perpendicular to their axes and always perpendicular to the axis of the head shaft 10.
  • the rotary cross section 19 has its greatest extent, on which swivel radii 20 are arranged.
  • the rotary cross section 19 is designed as a hexagon, six swivel radii 20 are present.
  • the joint head 9 can be pivoted about these swivel radii 20 in the polygonal bore 8 and thereby takes the position em shown in FIG. 2. In order to make this possible, the joint head 9 tapers from the swivel radii 20 in both axial orientations.
  • a constriction 25 is provided, up to which the taper 40 of the truncated pyramid 43 extends and from which a truncated cone 26 connects as a transition to the top shaft 10.
  • the sliding radii 16 move towards one another and the axes of the cup shaft 3 and the head shaft 10 intersect.
  • the swivel radii 20 on the rotary cross section 19 with the spherical segment faces 22 which are attached to them also pivot, with a positive connection for transmitting the torque always being present.
  • the pivoting can take place both in the end position of the immersion of the joint head 9 m in the articulated cup 2 and in any position within the prismatic polygonal bore 8.
  • the elastic protective arrangement 11 does not hinder the pivoting.
  • the axially displaced joint head 9 is located in the area of the prismatic polygonal bore 8. In this position, the transmission of the torque is also ensured.
  • the joint head 9 shown in FIG. 3 has no constriction and thus passes directly from its truncated pyramid 43 into the head shaft 10 by means of a transition radius 41. 4 and 5, both in the case of an articulated head 9 and also of an articulated pot 2, the area coated with a lubricating varnish 42 is identified by cross hatching.
  • the lubricating varnish 42 which replaces the usual lubricants, enables the material pairs to slide easily and prevents them from seizing.
  • the sliding lacquer 42 is applied from the free end to behind the tangential transition of the swivel radius 20 into the truncated pyramid 43.
  • the lubricating varnish 42 is present within the polygonal bore 8 in the prismatic area on the surfaces 14 and in the ball socket 27.
  • the joint head 9 and the ball socket 27 must be degreased with a solvent and then dried.
  • the surfaces to be coated are phosphated.
  • the lubricating varnish 42 is a thermosetting lubricating varnish with selected solid lubricants and binders.
  • the joint head 9 is coated by dipping to the desired depth.
  • the ball socket is coated by spraying on the lubricating varnish 42.
  • the coating is followed by baking of the lubricating varnish 42 below the tempering temperature of the articulated cup 2 or the joint head 9.
  • FIG. 6 shows alternative articulated pots 2, each with concentric blind bore 18 and polygonal bore 8.
  • the polygonal bore 8 of FIG. 6 has in its prismatic region between the sliding radii 16 the surfaces 14, which here are flat surfaces 28. 7, arching surfaces 29 are arranged between the sliding radii 16. In the 8 there are underlying surfaces 30 between the sliding radii 16.
  • the sliding radii 16 also run there in the region of the ball socket 27 and end at the blind bore 18.
  • FIG. 9 shows a section through an articulated coupling 1 with the articulated head 9 inserted in the hexagonal polygonal bore 8.
  • the carrier sleeve 7 is cut on the very outside, and in the inner area the head shaft 10 is cut at the upper end of the truncated pyramid 43 in the area of the constriction 25 .
  • the head shaft 10 shown in FIGS. 10 and 11 is provided with a shaft bore 31 which opens into the hollow joint head 9.
  • the hollow joint head 9 comprises in its interior a conical widening 32 and is provided in the region of the swivel radii 20 with slots 33 which extend as far as the head shaft 10 and two of which lie in the plane of the drawing.
  • In the free end of the joint head 9 there is a concentric seat bore 34 with expansion surfaces 36, against which a spreader 35, which is arranged in the expansion 32 and is designed as a ball 38, bears.
  • a pressure plunger 37 guided through the shaft bore 31 acts on the ball 38 and thus presses the surfaces and radii of the joint head 9 in the direction of the articulation cup 2.
  • the pressure plunger 37 is on the end face 44 assigned to the head shaft 10 by a prestressed compression spring 45, which consists of individual plate springs 46 is put together.
  • a prestressed compression spring 45 which consists of individual plate springs 46 is put together.
  • the ball 38 is always pressed and pressed into the seat bore 34 of the joint head 9 via the pressure tappet 37, which is why the spherical segment surfaces 22 of the joint head 9 rest in the polygonal bore 8 of the joint head 2 under a predetermined surface pressure.
  • the joint head 9 is widened in the elastic region by the spreader 35, as a result of which a correspondingly large negative tolerance can be granted during production.
  • For setting or regulation of the preload of the compression spring 45 is supported on a threaded pin 47 screwed into the shaft bore 31 of the head shaft 10.
  • the spreader 35 is also designed as a ball 38, which is provided with an internal thread 48 for receiving a tension plunger 50 designed as a screw 49 and bears against inner expansion surfaces 36 of the joint head 9.
  • the screw 49 is inserted into the hollow pot shaft 3 and is supported with its head 51 on a corresponding shoulder 51 within the pot shaft 3. By spreading the joint head 9, the joint head becomes at the same time
  • the spreader 35 according to FIG. 13 is a truncated cone 38 which is assigned to the pressure tappet 37 and which, when the pressure tappet 37 is displaced outward, bears against the expansion surfaces 36 and thus presses the surfaces and the radii of the joint head 9 in the direction of the joint pot 2.
  • the spreading surfaces 36 are adapted to the shape of the truncated cone 39.
  • the spreader 35 shown in FIGS. 14 and 15 is also a truncated cone 38 which extends in the direction of the head shaft
  • a threaded pin 53 is formed on the small end face 52 of the truncated cone 38 and is screwed into the hollow head shaft 10.
  • a further adjustment of the truncated cone 38 is realized by a centrally inner ⁇ is thread 48 formed for receiving a screw 54 in the truncated cone 38th
  • the head 55 of the screw 54 lies against one with a corresponding bore 56 provided shoulder 57 in the shaft bore 31 of the head shaft 10.
  • the articulated head 9 When assembling the articulated coupling 1, the articulated head 9 is inserted into the articulated cup 3 and the spreader 35 is adjusted until the desired play between the articulated head 9 and the articulated cup 3 is achieved. Subsequently, both the joint head 9 and the joint pot 3 are coated with the lubricating varnish 42 as already explained. After the sliding varnish 42 has been stoved in, the joint head 9 is reinserted into the joint pot 3 and the joint coupling 1 is ready for operation. If there is increased wear-related play during the life of the articulated coupling 1, which is noticeable when knocking noises when the load changes, the spreader 35 is adjusted until the desired play is reached and the articulated head 9 and the articulated cup 3 are again provided with lubricating varnish 42.
  • the joint head 9 according to FIG. 16 is provided in the area of its swivel ball with through bores 58 which extend radially outward from an axial bore 59 and are chamfered on the spherical segment surfaces 22.
  • a cartridge 60 is accommodated with a plastic 61 that can be hardened under pressure.
  • a compression spring 63 composed of a plurality of plate springs 62 is arranged under prestress on the end of the cartridge 60 assigned to the head shaft 10.
  • the compression spring 63 is supported on the one hand on a threaded pin 64 screwed into the head shaft 10 and on the other hand on a circumferentially sealed plate 66 assigned to the end face 65 of the cartridge 60. When the joint head 9 is fitted into the joint pot 3, these are inserted one into the other. By increasing the pretension of the compression spring 63 by means of the threaded pin 64, plastic 61 emerges from the cartridge 60 and passes through the through bores 58 into the tolerance-related free space between the swivel ball 21 of the joint head 9 and the ball socket 27 of the joint pot 3 Column and production lines as well as the tolerance-related free space filled.
  • the introduction of appropriate torques causes the plastic 61 to be pressurized in the area of the pivot ball 21 and the plastic hardens in this area, but remains fluid in the through bores. Due to the preload by the compression spring 63, during the life of the articulated coupling 1, if the play between the articulated head 9 and the articulated cup 3 increases, additional plastic 61 passes through the through holes to the outside, hardens and thus minimizes the play or keeps the play largely constant .
  • Articulated coupling 34 seat bore articulated pot 35 spreader pot shaft 36 spreading flat gradations 37 pressure plunger notch 38 ball collar 39 truncated cone support sleeve 40 tapering polygonal bore 41 transition radius rod end 42 sliding lacquer head shaft 43 truncated pyramid protection arrangement 44 front side clamps 45 compression spring pleating 46 disc spring flat 47 threaded pin corner 49 screw round screw 50 corner screw 48 screw Tappet blind bore 51 shoulder swivel cross section 52 end face swivel radius 53 threaded pivot swivel ball 54 screw spherical segment flat 55 head flattening 56 bore side walls of 23 57 shoulder constriction 58 through hole truncated cone 59 axial bore ball socket 60 cartridge flat flat 61 plastic bulging surface 62 diaphragm spring undergoing bore 64 threaded spring 64 threaded spring 64 threaded spring Face slot 66 plate

Abstract

The present invention relates to an articulated coupling for transmitting rotating torque between aligned or intersecting shafts, mainly in the drive shafts of automobile vehicles. The articulated coupling includes an articulation housing (2) for receiving an articulation head (9) therein which is capable of axial displacement and of pivoting. The articulation housing (2) is provided with a polygonal bore (8) which is coaxial to the housing shaft (3). The articulation head (9) has a rotation section (19) which is coaxial to the head shaft (10) and corresponds to the polygonal bore (8) in the radial direction, wherein said rotation section (19) narrows in the axial direction.

Description

Gelenkkupplung Articulated coupling
Beschreibungdescription
Die Erfindung bezieht sich auf Gelenkkupplung zur Übertragung von Drehmomenten zwischen fluchtenden oder sich kreuzenden Wellen, insbesondere für Antriebswellen von Kraftfahrzeugen, mit einem Gelenktopf, in den ein Gelenkkopf axialverschiebbar und schwenkbeweglich eintaucht.The invention relates to an articulated coupling for transmitting torques between aligned or crossing shafts, in particular for drive shafts of motor vehicles, with an articulated cup into which an articulated head is immersed in an axially displaceable and pivotable manner.
In der Praxis sind Gelenkkupplungen bekannt bei denen als Übertragungsglied ein Walzlager eingesetzt ist, das die Funktion des Schwenkens der Wellen zueinander und gleichzeitig das Übertragen des Drehmomentes übernimmt. Auf der Welle ist ein Lagerring befestigt, in dem ballige Aufnahmen für Kugeln eingearbeitet sind. Die in den Aufnahmen einliegenden Kugeln ragen fast zur Hälfte über den Lagerring hinaus, und sind m Durchgangslochern eines balligen Kugelkafigs gehalten. Die Kugeln durchragen die Durchgangslocher und liegen mit dem überragenden Teil diese in entsprechend angepaßte Nuten eines Gelenkkopfes ein, um hierüber eine Drehmomentubertragung zu ermöglichen. Der äußere ballige Teil des Kugelkafigs gleitet m einer entsprechenden Ausnehmung im Gelenkkopf. Um eine lange Lebensdauer der Gelenkkupplung zu erreichen, ist eine ausreichende Schmierung notwendig. Dazu ist der Gelenktopf m der Tiefe zur Aufnahme eines Vorrats an Schmierstoff großrau- mig ausgebohrt. Damit kein Schmutz in die Gelenkkupplung eintritt und der Schmierstoff nicht aus der Gelenkkupplung austritt, ist im Bereich zwischen dem Gelenktopf und dem Gelenk- köpf ein Faltenbalg angeordnet. Die vielen zusammenwirkenden Teile der Gelenkkupplung erfordern eine hohe Genauigkeit in der Herstellung der einzelnen Teile, da sich die Herstellungstoleranzen summieren. Dies ergibt zum einen eine teure Fertigung der Einzelteile und zum anderen einen kostengünstigen Montageaufwand der Gelenkkupplung.In practice, articulated couplings are known in which a roller bearing is used as the transmission element, which takes over the function of pivoting the shafts relative to one another and at the same time transmitting the torque. A bearing ring is attached to the shaft, in which spherical receptacles for balls are incorporated. Almost half of the balls in the recordings protrude beyond the bearing ring and are held in through holes in a spherical ball cage. The balls protrude through the through holes and, with the protruding part, lie them in correspondingly adapted grooves of a joint head in order to enable torque transmission. The outer spherical part of the ball cage slides in a corresponding recess in the joint head. Sufficient lubrication is necessary to achieve a long service life for the articulated coupling. For this purpose, the articulated cup is drilled out to a large depth to accommodate a supply of lubricant. To prevent dirt from entering the articulated coupling and the lubricant from escaping from the articulated coupling, the area between the articulated cup and the articulated head a bellows arranged. The many interacting parts of the articulated coupling require a high degree of accuracy in the manufacture of the individual parts, since the manufacturing tolerances add up. On the one hand, this results in expensive production of the individual parts and, on the other hand, in an inexpensive assembly effort for the articulated coupling.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Gelenkkupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die kostengünstig in der Herstellung und einfach in der Montage ist.The invention is therefore based on the object of providing an articulated coupling of the type mentioned at the outset which is inexpensive to produce and simple to assemble.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gelenktopf mit einer koaxial zur Topfwelle ausgerichteten Mehrkantbohrung versehen ist, und der Gelenkkopf einen zur Kopfwelle koaxialen, der Mehrkantbohrung in radialer Ausrichtung angepaßten Drehquerschnitt aufweist, wobei sich der Drehquerschnitt in axialer Ausrichtung verjüngt.This object is achieved in that the articulated cup is provided with a polygonal bore aligned coaxially to the pot shaft, and the articulated head has a rotary cross-section which is coaxial with the headed shaft and which is adapted to the polygonal bore in radial direction, the rotary cross-section tapering in the axial direction.
Durch diese Maßnahmen verringert sich die Anzahl der zu fertigenden und zu montierenden Teile der erfindungsgemäßen Gelenkkupplung wodurch sich insgesamt die Herstellungskosten wesentlich reduzieren.These measures reduce the number of parts to be manufactured and assembled in the articulated coupling according to the invention, which substantially reduces the overall manufacturing costs.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besitzen die Mehrkantbohrung des Gelenktopfes und der Drehquerschnitt des Gelenkkopfes die Form eines gleichseitigen Sechseckes. Ein solches Sechseck ist sowohl in der Innenform als auch in der Außenform einfach herstellbar. Für die Übertragung des Drehmomentes können hierbei große Flächen zur Verfügung gestellt werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the polygonal bore of the joint pot and the rotary cross section of the joint head have the shape of an equilateral hexagon. Such a hexagon is easy to manufacture both in the inner shape and in the outer shape. Large areas can be made available for the transmission of the torque.
Damit der Gelenkkopf leicht in den Gelenktopf einsetzbar ist und zur Winkelverstellung leicht darin gleitet, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung der Drehquerschnitt in seiner größten radialen Ausdehnung geringfügig kleiner als die Mehrkantbohrung im Gelenktopf und weist in diesem Bereich einen umlaufenden Schwenkradius auf, an dem sich tangential zum freien Ende des Gelenkkopfes eine Schwenkkugel und in Richtung zur Kopfwelle eine Verjüngung bis mindestens zum Durchmesser der Kopfwelle anschließt.So that the joint head can be easily inserted into the articulated cup and slides easily for angular adjustment, according to a further development of the invention, the rotary cross section is in its Largest radial extent is slightly smaller than the polygonal bore in the articulated cup and has a circumferential swivel radius in this area, which is followed by a swivel ball tangential to the free end of the joint head and a taper in the direction of the head shaft up to at least the diameter of the head shaft.
Zur Begrenzung des Verschiebeweges der Gelenkkupplung ist zweckmäßigerweise in den Gelenktopf als Abschluß der Mehrkantbohrung eine der Schwenkkugel angepaßte Kugelpfanne eingearbeitet. In der Kugelpfanne stützt sich der Gelenkkopf ab.To limit the displacement of the articulated coupling, a ball socket adapted to the swivel ball is expediently incorporated into the joint pot as the end of the polygonal bore. The joint head is supported in the ball socket.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzen die Flächen der Mehrkantbohrung eine die in die Ecken der Mehrkantbohrung eingearbeiteten Gleitradien überwölbende Form, wobei die Flächen des Gelenkkopfes dieser Form angepaßt sind. Hierdurch wird einerseits eine Geräuschdämpfung bei der Drehrichtungsänderung erzielt und andererseits eine größere Übertragungsfläche bzw. Übertragungslinie erzeugt, wodurch die Flächenpressung vermindert wird. Bei einer alternativen Ausführung, bei der die gleichen vorgenannten Vorteile erreicht werden, besitzen die Flächen der Mehrkantbohrung eine die in die Ecken der Mehrkantbohrung eingearbeiteten Gleitradien unterziehende Form, wobei die Flächen des Gelenkkopfes dieser Form angepaßt sind.According to a further embodiment of the invention, the surfaces of the polygonal bore have a shape that overlaps the sliding radii incorporated in the corners of the polygonal bore, the surfaces of the joint head being adapted to this shape. On the one hand, this results in noise reduction when changing the direction of rotation and, on the other hand, generates a larger transmission surface or transmission line, as a result of which the surface pressure is reduced. In an alternative embodiment, in which the same advantages mentioned above are achieved, the surfaces of the polygonal bore have a shape which subjects the sliding radii incorporated in the corners of the polygonal bore, the surfaces of the joint head being adapted to this shape.
Zwecks Erzielung eines geringen Werkstoffeinsatzes , und damit eines geringen Gewichts sind bevorzugt die Kopfwelle und/oder der Gelenkkopf und/oder die Topfwelle hohl ausgeführt.In order to achieve a low use of material, and thus a low weight, the head shaft and / or the joint head and / or the cup shaft are preferably hollow.
Zweckmäßigerweise weist der Gelenkkopf im Bereich der Ecken zwischen den Flächen bzw. in den dort vorhandenen Radien Schlitze auf. Somit kann der Gelenkkopf geringfügig größer gefertigt werden. Die Flächen legen sich im elastischen Be- reich an den Gegenseiten an, wodurch praktisch kein Spiel mehr zwischen dem Gelenkkopf und dem Gelenktopf vorhanden ist .The joint head expediently has slots in the area of the corners between the surfaces or in the radii present there. The joint head can thus be made slightly larger. The surfaces are covered in elastic rich on the opposite sides, which means that there is practically no more play between the joint head and the joint pot.
Ein relativ großer elastischer Bereich ergibt sich, wenn sich nach einer vorteilhaften Ausführungsform die Schlitze im Gelenkkopf bis zum freien Ende des Gelenkkopfes erstrecken. Hierbei ist die Flächenpressung relativ gering, wodurch eine punktuelle Überbelastung vermieden wird.A relatively large elastic range is obtained if, according to an advantageous embodiment, the slots in the joint head extend to the free end of the joint head. Here, the surface pressure is relatively low, which prevents selective overloading.
Um bei geringen Fertigungskosten aufgrund relativ großer Fertigungstoleranzen eine hohe Lebensdauer der Gelenkkupplung zu erhalten, ist zweckmäßigerweise in die Längsachse des Gelenkkopfes ein die Flächen des Gelenkkopfes in Richtung der Flächen der Mehrkantbohrung beaufschlagender Spreizer zumindest teilweise eingesetzt. Über den Spreizer werden die Flächen des Gelenkkopfes gleichmäßig an die Flächen des Gelenktopfes angepreßt, wobei das Aufspreizen des Gelenkkopfes nur in einem geringen Bereich erforderlich ist.In order to obtain a long service life of the joint coupling at low production costs due to relatively large manufacturing tolerances, a spreader exposing the surfaces of the joint head in the direction of the surfaces of the polygonal bore is expediently used at least partially in the longitudinal axis of the joint head. The surfaces of the joint head are pressed uniformly against the surfaces of the joint head via the spreader, the spreading of the joint head being required only in a small area.
Bevorzugt ist der Spreizer eine Kugel, die an inneren Spreizflächen des Gelenkkopfes unter Wirkung eines durch die hohle Kopfwelle geführten Druckstößels anliegt. Hierbei findet die Kugel selbsttätig den idealen geometrischen Ort für eine gleichmäßige Anpressung.The spreader is preferably a ball which rests on the inner spreading surfaces of the joint head under the action of a pressure tappet guided through the hollow head shaft. Here, the ball automatically finds the ideal geometrical location for even pressure.
Zum Ausgleich des betriebsbedingten Verschleißes, der Klopfgeräusche während des Umlaufes, insbesondere bei einem Lastwechsel, hervorruft, ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens der die Kugel betätigende Druckstößel drucktederbeaufschlagt in die Kopfwelle eingesetzt. Die Druckfederbeaufschlagung stellt eine gleichmäßige Flächenpressung zwischen den Flächen des Gelenkkopfes und den Flachen der Mehrkantbohrung wahrend der Lebensdauer der Gelenkkupplung sicher.In order to compensate for the operational wear that causes knocking noises during the rotation, in particular during a load change, according to an advantageous embodiment of the inventive concept, the pressure tappet actuating the ball is inserted into the head shaft in a pressurized manner. The compression spring loading creates a uniform surface pressure between the surfaces of the joint head and the Flats of the polygonal bore safely during the life of the articulated coupling.
Zweckmaßigerweise stutzt s ch die Druckfeder unter Vorspannung mit einem Ende an der zugeordneten Stirnseite des Druck- stoßels und mit dem anderen Ende an einem n die Kopfwelle eingeschraubten Gewindestift ab. Durch eine Lageveranderung des Gewmdestiftes im Bereich des m die Kopfwelle eingelassenen Gewindes, ist eine Regulierung der Vorspannung der Druckfeder und somit e ne Anpassung der Flachenpressung zwischen den Flachen des Gelenkkopfes und den Flachen der Mehrkantbohrung gegeben .Expediently, the compression spring is pretensioned with one end on the associated end face of the pressure ram and the other end on a threaded pin screwed into the head shaft. By changing the position of the threaded pin in the area of the thread embedded in the head shaft, there is a regulation of the prestress of the compression spring and thus an adjustment of the surface pressure between the surfaces of the joint head and the surfaces of the polygonal bore.
Nach einer vorteilhaften alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Spreizer eine Kugel, die an inneren Spreizflachen des Gelenkkopfes unter der Wirkung eines durch die hohle Topfwelle geführten Zugstoßeis anliegt. Zweckmaßigerweise ist der Zugstoßel als Schraube ausgebildet, deren Kopf an einer entsprechenden Schulter m einer Bohrung der Topfwelle anliegt und deren Gewinde in ein korrespondierendes Innengewinde der Kugel eingeschraubt ist. Neben einem toleranz- und verschleißbedingten Ausgleich erfolgt aufgrund dieser Maßnahmen eine Fixierung der axialen Lage des Gelenktopfes zu der des Gelenkkopfes.According to an advantageous alternative embodiment of the invention, the spreader is a ball, which rests against the inner spreading surfaces of the joint head under the action of a pulling shock guided through the hollow pot shaft. The tension rod is expediently designed as a screw, the head of which rests against a corresponding shoulder in a bore in the cup shaft and the thread of which is screwed into a corresponding internal thread of the ball. In addition to a tolerance and wear-related compensation, these measures also fix the axial position of the joint cup to that of the joint head.
Um ein feines Einstellen der Anpressung der Flachen des Gelenktopfes an die entsprechenden Flachen des Gelenkkopfes zu erreichen, bei dem ein relativ langer Verstellweg zu einer geringen Aufweitung des Gelenkkopfes fuhrt, ist nach einer weiteren alternativen Ausfuhrungsform der Erfindung der Spreizer ein Kegelstumpf, der an inneren Spreiztlachen des Gelenkkopfes unter der Wirkung eines durch die hohle Kopfwelle geführten Druckstoßeis anliegt. Bevorzugt ist nach einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Spreizer ein sich zur Kopfwelle verjüngender Kegelstumpf, der an äußeren Spreizflächen des Gelenkkopfes anliegt. Um das Verstellen des Spreizers mit relativ einfachen Mitteln sicherzustellen, ist mittig an der kleinen Stirnfläche des Kegelstumpfes ein in die hohle Kopfwelle eingeschraubter Gewindezapfen angeformt. Somit ist der Spreizer mit dem als Gewindezapfen ausgebildeten Verstellorgan einteilig ausgebildet und wirkt unter Zugbelastung auf den Gelenkkopf. Alternativ hierzu ist mittig in dem Kegelstumpf ein axiales Innengewinde zur Aufnahme einer Schraube ausgeformt, deren Kopf an einer mit einer entsprechenden Bohrung versehenen Schulter in einer Wellenbohrung der Kopfwelle anliegt. Die Schraube ist ein handelsübliches Normteil mit entsprechender Zugfestigkeit und als solches kostengünstig erhältlich.In order to achieve a fine adjustment of the pressure of the surfaces of the joint head to the corresponding surfaces of the joint head, in which a relatively long adjustment path leads to a slight expansion of the joint head, according to a further alternative embodiment of the invention, the spreader is a truncated cone, which has inner spreading surfaces of the joint head under the action of a pressure shock guided through the hollow head shaft. According to a further alternative embodiment, the spreader is preferably a truncated cone which tapers to the head shaft and which lies against outer spreading surfaces of the joint head. In order to ensure the adjustment of the spreader with relatively simple means, a threaded pin screwed into the hollow head shaft is formed in the center on the small end face of the truncated cone. The spreader is thus formed in one piece with the adjusting member designed as a threaded pin and acts on the joint head under tensile load. As an alternative to this, an axial internal thread for receiving a screw is formed in the center of the truncated cone, the head of which bears against a shoulder provided with a corresponding bore in a shaft bore of the head shaft. The screw is a commercially available standard part with the appropriate tensile strength and can be obtained inexpensively as such.
Eine bevorzugte alternative Möglichkeit des Ausgleiches von Fertigungstoleranzen und verschleißbedingten Änderungen ist dadurch gegeben, daß der Gelenkkopf zumindest im Bereich der Schwenkkugel sich radial nach außen erstreckende Durchgangsbohrungen für einen im Inneren des Gelenkkopfes vorgesehenen Kunststoff aufweist. Zweckmäßigerweise härtet der Kunststoff unter Druckbelastung aus und ist in einer drucktederbeauf- schlagten Patrone innerhalb einer Axialbohrung des Gelenkkop¬ fes angeordnet. Des weiteren stützt sich zweckmäßigerweise die Druckfeder unter Vorspannung mit einem Ende unter Zwischenlage einer Platte an der zugeordneten Stirnseite der Pa¬ trone und mit dem anderen Ende an einem in die Kopfwelle eingeschraubten Gewindestift ab. Wenn der Gelenkkopf in den Gelenktopf eingesetzt ist, wird der Kunststoff aufgrund der Vorspannung der Druckfeder aus der Patrone gepreßt und tritt durch die Durchgangsbohrungen des Gelenkkopfes aus dessen Inneren heraus. Hierbei fließt der Kunststoff über die Oberflä¬ che des Gelenkkopfes in fertigungsbedingte Riefen und gleit die vorhandenen Toleranzen zwischen dem Gelenkkopf und dem Gelenktopf aus. Unter dem durch die Übertragenen Drehmomente herrschenden Druck härtet der Kunststoff aus und bildet eine Gleitschicht. Bei einer verschleißbedingten Abnutzung des Kunststoffes fließt unter der Wirkung der Druckfeder weiterer Kunststoff in den Zwischenraum zwischen dem Gelenkkopf und dem Gelenktopf, der die Verschleißerscheinungen überdeckt. Da in den Durchgangsbohrungen lediglich ein geringer Druck auftritt unter dem der Kunststoff nicht aushärtet, ist das Nachfließen des Kunststoffes sichergestellt.A preferred alternative possibility of compensating for manufacturing tolerances and wear-related changes is given by the fact that the joint head, at least in the region of the swivel ball, has through bores extending radially outwards for a plastic provided in the interior of the joint head. Conveniently, the plastic hardens under pressure and is arranged in a drucktederbeauf- estimated cartridge within an axial bore of Gelenkkop ¬ fes. Further, the compression spring conveniently supported under preload with one end with the interposition of a plate on the associated end face of the Pa ¬ trone and down with the other end to a head shaft screwed into the threaded pin. When the joint head is inserted into the articulated cup, the plastic is pressed out of the cartridge due to the prestress of the compression spring and emerges from the interior through the through holes of the joint head. Here, the plastic flows over the Oberflä ¬ che of the condyle in production-related marks and gleit the existing tolerances between the joint head and the joint pot. The plastic hardens under the pressure resulting from the transmitted torques and forms a sliding layer. In the event of wear of the plastic due to wear, further plastic flows under the action of the compression spring into the space between the joint head and the joint pot, which covers the signs of wear. Since there is only a slight pressure in the through bores under which the plastic does not harden, the plastic continues to flow.
Um den Einsatz von üblichen Schmierstoffen, die unter der auftretenden Flächenpressung in der Regel unter Verlust der Schmierwirkung aus der Gelenkkupplung gepreßt werden, sind bevorzugt mindestens die Gleitflächen des Gelenkkopfes und/ oder des Gelenktopfes mit einem Gleitlack, einem gleitfähigen Kunststoff oder einer sonstigen gleitfähigen sowie abriebfesten Schicht versehen. Hierdurch ergibt sich eine ausreichende Gleitfähigkeit der Flächen aufeinander, wobei zudem gegebenenfalls eine Veredlung der Flächen erreicht wird.In order to use conventional lubricants, which are usually pressed out of the joint coupling under the surface pressure that occurs, with loss of the lubricating effect, at least the sliding surfaces of the joint head and / or the joint cup are preferably coated with a lubricant, a lubricious plastic or another lubricious and abrasion-resistant Layer. This results in a sufficient sliding ability of the surfaces on one another, with the surfaces possibly also being refined.
Ferner ist zweckmäßigerweise die Gelenkkupplung mit einer die Bewegungsfreiheit nicht beeinträchtigenden Schutzanordung umhüllt. Die Schutzanordung verhindert das Eindringen von Schmutz in die Gelenkkupplung und kann relativ preiswert hergestellt werden.Furthermore, the articulated coupling is expediently covered with a protective arrangement which does not impair freedom of movement. The protective arrangement prevents dirt from entering the articulated coupling and can be manufactured relatively inexpensively.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen :The idea on which the invention is based is explained in more detail in the following description using several exemplary embodiments which are illustrated in the drawing. Show it :
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Gelenkkupplung mit fluchtenden Wellen, Fig. 2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Gelenkkupplung mit sich kreuzenden Wellen,1 shows a section through an articulated coupling according to the invention with aligned shafts, 2 shows a section through an articulated coupling according to the invention with intersecting shafts,
Fig. 3 eine Ansicht der Darstellung nach Fig. 1 mit einem alternativen Gelenkkopf,3 is a view of the illustration of FIG. 1 with an alternative joint head,
Fig. 4 eine Seitenansicht auf einen Gelenkkopf,4 is a side view of a joint head,
Fig. 5 einen Schnitt durch einen Gelenktopf,5 shows a section through an articulated pot,
Fig. 6 eine Ansicht in einen Gelenktopf in Pfeilrichtung VI gemäß Fig. 5,6 is a view into an articulated pot in the direction of arrow VI according to FIG. 5,
Fig. 7 eine alternative Ausführung der Darstellung nach Fig. 6,7 shows an alternative embodiment of the representation according to FIG. 6,
Fig. 8 eine weitere alternative Ausführung der Darstellung nach Fig. 6,8 shows a further alternative embodiment of the representation according to FIG. 6,
Fig. 9 einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 1 entlang der Linie IX-IX,9 shows a section through the representation according to FIG. 1 along the line IX-IX,
Fig. 10 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X gemäß Fig. 1 in einer alternativen Ausführungsform,10 is an enlarged view of the detail X of FIG. 1 in an alternative embodiment,
Fig. 11 eine erste alternative Ausführung der Darstellung nach Fig. 10,11 shows a first alternative embodiment of the representation according to FIG. 10,
Fig. 12 eine zweite alternative Ausführung der Darstellung nach Fig. 10,12 shows a second alternative embodiment of the representation according to FIG. 10,
Fig. 13 eine dritte alternative Ausführung der Darstellung nach Fig. 10, Fig. 13 eine vierte alternative Ausfuhrung der Darstellung nach Fig. 10,13 shows a third alternative embodiment of the representation according to FIG. 10, 13 shows a fourth alternative embodiment of the representation according to FIG. 10,
Fig. 14 eine fünfte alternative Ausfuhrung der Darstellung nach Fig. 10,14 shows a fifth alternative embodiment of the representation according to FIG. 10,
Fig. 15 eine sechste alternative Ausfuhrung der Darstellung nach Fig. 10 und15 shows a sixth alternative embodiment of the representation according to FIGS. 10 and
Fig. 16 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X gemäß Fig. 1 in einer weiteren alternativen Ausfuhrungsform.16 shows an enlarged illustration of the detail X according to FIG. 1 in a further alternative embodiment.
In Fig. 1 ist eine Gelenkkupplung 1 dargestellt, die als Innengelenk einer Antriebswelle eines frontgetriebenen Kraftfahrzeuges verwendet wird. An der geschlossenen Seite eines Gelenktopfes 2 befindet sich koaxial eine Topfwelle 3. Die äußere Form des Gelenktopfes 2 weist neben verschiedenen Abstufungen 4 eine Einkerbung 5 auf, m die ein Bund 6 einer Tragerhulse 7 eingerollt ist. In den Gelenktopf 2 ist von der der Topfwelle 3 gegenüberliegenden Seite e ne gleichseitige sechseckige Mehrkantbohrung 8 eingelassen, m der ein Gelenkkopf 9 emliegt, der an einer Kopfwelle 10 angeordnet ist. Von dem freien Ende der von der Kopfwelle 10 durchragten Tragerhulse 7, erstreckt sich eine als Faltenbalg ausgebildete Schutzanordnung 11 bis zur Kopfwelle 10. Endseitig ist die Schutzanordnung 11 jeweils mittels einer Klemmschelle 12 zum einen an der Tragerhulse 7 und zum anderen an der Kopfwelle 10 abdichtend befestigt. Im Bereich zwischen den Klemmschellen 12 st die Schutzanordnung mit Falten 13 versehen, damit sie der Bewegung zwischen dem Gelenkkopf 9 und dem Gelenktopf 2 folgen kann. Die Flachen 14 der Mehrkantbohrung 8 sind b s annähernd zur Hälfte des Gelenktopfes 2 prismatisch zueinander angeordnet, d.h. sie sind parallel zur Achse des Gelenktopfes 2 ausgerichtet. In die Ecken 15 der Mehrkantbohrung 8 sind Gleitradien 16 eingearbeitet, zwischen denen sich tangential die Flachen 14 aufspannen (Fig. 6) . Vom prismatischen innenliegenden Ende der Mehrkantbohrung 8 verlaufen Rundflachen 17 im Querschnitt kreisförmig bis zu einer Sackbohrung 18. Auch die Gleitradien 16 folgen diesem Querschnit, wodurch in Schnitten senkrecht zur Achse des Gelenktopfes 2 die Schnittkanten der Rundflachen 17 als Geraden vorliegen. Die Sackbohrung 18 ermöglicht ein butzenfreies Herstellen der Mehrkantbohrung 8.In Fig. 1, an articulated coupling 1 is shown, which is used as the inner joint of a drive shaft of a front-wheel drive motor vehicle. On the closed side of an articulated pot 2 there is a pot shaft 3 coaxially. The outer shape of the articulated pot 2 has, in addition to various gradations 4, an indentation 5, in which a collar 6 of a carrier sleeve 7 is rolled. In the articulated pot 2, from the side opposite the pot shaft 3, an equilateral hexagonal polygonal bore 8 is let in, with a joint head 9 lying there, which is arranged on a head shaft 10. From the free end of the support sleeve 7 through which the head shaft 10 extends, a protective arrangement 11 designed as a bellows extends to the head shaft 10. At the end, the protective arrangement 11 is sealed by means of a clamp 12 on the one hand on the support sleeve 7 and on the other on the head shaft 10 attached. In the area between the clamps 12, the protective arrangement is provided with folds 13 so that it can follow the movement between the joint head 9 and the joint pot 2. The surfaces 14 of the polygonal bore 8 are arranged prismatically to one another approximately half of the joint pot 2, ie they are aligned parallel to the axis of the joint pot 2. In the corners 15 of the polygonal bore 8 sliding radii 16 are incorporated, between which the surfaces 14 span tangentially (FIG. 6). From the prismatic inner end of the polygonal bore 8, circular surfaces 17 have a circular cross section up to a blind bore 18. The sliding radii 16 also follow this cross section, as a result of which the cut edges of the circular surfaces 17 are present as straight lines in sections perpendicular to the axis of the articulated cup 2. The blind bore 18 enables the polygonal bore 8 to be produced without the need for slugs.
Der in der Mehrkantbohrung 8 einliegende Gelenkkopf 9 weist einen Drehquerschnitt 19 auf, der bei fluchtenden Wellen 3, 10 senkrecht zu deren Achsen und stets senkrecht zur Achse der Kopfwelle 10 vorliegt. An dieser Stelle hat der Drehquerschnitt 19 seine größte Ausdehnung, an der Schwenkradien 20 angeordnet sind. Bei einer Ausfuhrung des Drehquerschnitts 19 als Sechseck sind sechs Schwenkradien 20 vorhanden. Der Gelenkkopf 9 laßt sich um diese Schwenkradien 20 in der Mehrkantbohrung 8 verschwenken und nimmt dabei die m der Fig. 2 gezeigte Stellung em. Um dies zu ermöglichen, verjungt sich der Gelenkkopf 9 von den Schwenkradien 20 aus in beiden axialen Ausrichtungen. In Richtung des freien Endes des Gelenkkopfes 9 schließt sich tangential an die Schwenkradien 20 ei¬ ne Schwenkkugel 21 an, die derart gestaltet ist, daß die Gleitradien 16 weiter auf dem Radius der Schwenkkugel 21 ver¬ laufen und die benachbarten Gleitradien 16 mit einer m einer Richtung geraden und m der Gegenrichtung im Verlauf des Radius der Schwenkkugel 21 gebogenen Kugelsegmentflache 22 verbunden sind. Am freien Ende des Gelenkkopfes 9 ist eine Abflachung 23 vorhanden, in die die Gleitradien 16 tangential einmunden. In Richtung der Kopfwelle 10 verjungt sich der Ge- lenkkopf 9 vom Schwenkradius 20 aus in der Form eines sechseckigen Pyramidenstumpfes 43 dessen Seitenwande 24 tangential vom Schwenkradius 20 abgehen. Am schmalen Ende des Pyramidenstumpfes 43 ist eine Einschnürung 25 vorgesehen, bis zu der sich die Verjüngung 40 des Pyramidenstumpfes 43 erstreckt und von der sich ein Kegelstumpf 26 als Übergang zur Kopfwelle 10 anschließt .The articulated head 9 lying in the polygonal bore 8 has a rotary cross-section 19 which is present in the case of aligned shafts 3, 10 perpendicular to their axes and always perpendicular to the axis of the head shaft 10. At this point, the rotary cross section 19 has its greatest extent, on which swivel radii 20 are arranged. When the rotary cross section 19 is designed as a hexagon, six swivel radii 20 are present. The joint head 9 can be pivoted about these swivel radii 20 in the polygonal bore 8 and thereby takes the position em shown in FIG. 2. In order to make this possible, the joint head 9 tapers from the swivel radii 20 in both axial orientations. In the direction of the free end of the joint head 9 tangentially adjoins the swivel radii 20 ei ¬ ne swivel ball 21, which is designed such that the sliding radii 16 continue on the radius of the swivel ball 21 ver ¬ and the adjacent sliding radii 16 with a m Straight direction and m the opposite direction in the course of the radius of the pivot ball 21 curved segment 22 are connected. At the free end of the joint head 9 there is a flattened area 23, into which the sliding radii 16 tap tangentially. In the direction of the head shaft 10, the Steering head 9 from the swivel radius 20 in the form of a hexagonal truncated pyramid 43 whose side walls 24 extend tangentially from the swivel radius 20. At the narrow end of the truncated pyramid 43, a constriction 25 is provided, up to which the taper 40 of the truncated pyramid 43 extends and from which a truncated cone 26 connects as a transition to the top shaft 10.
In den Gelenktopf 2 ist eine der Schwenkkugel 21 entsprechende Kugelpfanne 27 mit entsprechenden Rundflachen 17 und Gleitradien 16 eingelassen.A ball socket 27 corresponding to the swivel ball 21 with corresponding round surfaces 17 and sliding radii 16 is embedded in the articulated cup 2.
Beim Verschwenken des Gelenkkopfes 9 im Gelenktopf 2 gemäß Fig. 2 bewegen sich die Gleitradien 16 aufeinander, und die Achsen der Topfwelle 3 und der Kopfwelle 10 kreuzen sich. Die Schwenkradien 20 am Drehquerschnitt 19 mit den daran anliegenden Kugelsegmentflachen 22 schwenken mit, wobei immer ein Formschluß zur Übertragung des Drehmomentes vorhanden ist. Das Verschwenken kann sowohl in der Endlage des Eintauchens des Gelenkkopfes 9 m dem Gelenktopf 2 als auch in jeder beliebigen Lage innerhalb der prismatischen Mehrkantbohrung 8 erfolgen. Die elastische Schutzanordnung 11 behindert das Verschwenken nicht.2, the sliding radii 16 move towards one another and the axes of the cup shaft 3 and the head shaft 10 intersect. The swivel radii 20 on the rotary cross section 19 with the spherical segment faces 22 which are attached to them also pivot, with a positive connection for transmitting the torque always being present. The pivoting can take place both in the end position of the immersion of the joint head 9 m in the articulated cup 2 and in any position within the prismatic polygonal bore 8. The elastic protective arrangement 11 does not hinder the pivoting.
In der Fig. 3 befindet sich der axial verschobene Gelenkkopf 9 im Bereich der prismatischen Mehrkantbohrung 8. In dieser Position ist die Übertragung des Drehmomentes ebenfalls gewährleistet. Bei einem Verschwenken des Gelenkkopfes 9 im Gelenktopf 2 ist sicherzustellen, daß em Teil des Drehquerschnittes 19 nicht aus der Mehrkantbohrung 8 herausragt. Der m Fig. 3 dargestellte Gelenkkopf 9 weist keine Einschnürung auf und geht somit von seinem Pyramidenstumpf 43 direkt in die Kopfwelle 10 mittels eines Ubergangsradius 41 über. In den Fig. 4 und 5 ist sowohl bei einem Gelenkkopf 9 als auch bei einem Gelenktopf 2 der mit einem Gleitlack 42 beschichtete Bereich mit einer Kreuz-Schraffür gekennzeichnet. Der Gleitlack 42, der die üblichen Schmierstoffe ersetzt, ermöglicht ein leichtes Gleiten der Werkstoffpaarungen und verhindert ein Fressen derselben. Bei dem Gelenkkopf 9 ist der Gleitlack 42 vom freien Ende bis hinter den tangentialen Übergang des Schwenkradius 20 in den Pyramidenstumpf 43 aufgetragen. Im Gelenktopf 2 ist der Gleitlack 42 innerhalb der Mehrkantbohrung 8 im prismatischen Bereich auf den Flächen 14 und in der Kugelpfanne 27 vorhanden. Vor dem Auftragen des Gleitlackes 42 müssen der Gelenkkopf 9 und die Kugelpfanne 27 mit einem Lösemittel entfettet und danach getrocknet werden. Zur Erhöhung der Haftfestigkeit des Gleitlackes 42 und der damit verbundenen Erhöhung der Lebensdauer der Gelenkkupplung 1, werden die zu beschichtenden Oberflächen phosphatiert . Der Gleitlack 42 ist ein wärmeaushärtender Gleitlack mit ausgewählten Festschmierstoffen und Bindern. Er bildet auf den Metalloberflächen einen festhaftenden, extrem verschleiß- und abriebfesten, lösemittel- und mineralölbeständigen Gleitlackfilm mit ausgezeichneten Schmiereigenschaften, Korrosionsschutz und weitem Temperatureinsatzbereich. Der Gelenkkopf 9 wird durch Tauchen bis zur gewünschten Tiefe beschichtet. Die Beschichtung der Kugelpfanne erfolgt durch das Aufspritzen des Gleitlacks 42. An das Beschichten schließt sich ein Einbrennen des Gleitlacks 42 unterhalb der Anlaßtemperatur des Gelenktopfes 2 bzw. des Gelenkkopfes 9 an.3, the axially displaced joint head 9 is located in the area of the prismatic polygonal bore 8. In this position, the transmission of the torque is also ensured. When the joint head 9 is pivoted in the joint pot 2, it must be ensured that part of the rotary cross section 19 does not protrude from the polygonal bore 8. The joint head 9 shown in FIG. 3 has no constriction and thus passes directly from its truncated pyramid 43 into the head shaft 10 by means of a transition radius 41. 4 and 5, both in the case of an articulated head 9 and also of an articulated pot 2, the area coated with a lubricating varnish 42 is identified by cross hatching. The lubricating varnish 42, which replaces the usual lubricants, enables the material pairs to slide easily and prevents them from seizing. In the case of the joint head 9, the sliding lacquer 42 is applied from the free end to behind the tangential transition of the swivel radius 20 into the truncated pyramid 43. In the joint pot 2, the lubricating varnish 42 is present within the polygonal bore 8 in the prismatic area on the surfaces 14 and in the ball socket 27. Before applying the lubricating varnish 42, the joint head 9 and the ball socket 27 must be degreased with a solvent and then dried. To increase the adhesive strength of the sliding varnish 42 and the associated increase in the service life of the articulated coupling 1, the surfaces to be coated are phosphated. The lubricating varnish 42 is a thermosetting lubricating varnish with selected solid lubricants and binders. It forms a firmly adhering, extremely wear and abrasion resistant, solvent and mineral oil resistant lubricating varnish film with excellent lubricating properties, corrosion protection and a wide range of temperatures on the metal surfaces. The joint head 9 is coated by dipping to the desired depth. The ball socket is coated by spraying on the lubricating varnish 42. The coating is followed by baking of the lubricating varnish 42 below the tempering temperature of the articulated cup 2 or the joint head 9.
Die Fig. 6 bis 8 zeigen alternative Gelenktöpfe 2 mit jeweils konzentrischer Sackbohrung 18 und Mehrkantbohrung 8. Die Mehrkantbohrung 8 der Fig. 6 weist in ihrem prismatischen Bereich zwischen den Gleitradien 16 die Flächen 14 auf, die hier ebene Flächen 28 sind. Bei der Fig. 7 sind überwölbende Flächen 29 zwischen den Gleitradien 16 angeordnet. Bei der Fig. 8 sind unterziehende Flächen 30 zwischen den Gleitradien 16 vorhanden. Die Gleitradien 16 verlaufen auch dort in den Bereich der Kugelpfanne 27 und enden an der Sackbohrung 18.6 to 8 show alternative articulated pots 2, each with concentric blind bore 18 and polygonal bore 8. The polygonal bore 8 of FIG. 6 has in its prismatic region between the sliding radii 16 the surfaces 14, which here are flat surfaces 28. 7, arching surfaces 29 are arranged between the sliding radii 16. In the 8 there are underlying surfaces 30 between the sliding radii 16. The sliding radii 16 also run there in the region of the ball socket 27 and end at the blind bore 18.
Die Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch eine Gelenkkupplung 1 mit dem eingesetzten Gelenkkopf 9 in der sechseckigen Mehrkantbohrung 8. Ganz außen ist die Trägerhülse 7 geschnitten, und im inneren Bereich ist die Kopfwelle 10 am oberen Ende des Pyramidenstumpfes 43 im Bereich der Einschnürung 25 geschnitten .FIG. 9 shows a section through an articulated coupling 1 with the articulated head 9 inserted in the hexagonal polygonal bore 8. The carrier sleeve 7 is cut on the very outside, and in the inner area the head shaft 10 is cut at the upper end of the truncated pyramid 43 in the area of the constriction 25 .
Die in den Fig. 10 und 11 dargestellte Kopfwelle 10 ist mit einer Wellenbohrung 31 versehen, die in den hohlen Gelenkkopf 9 mündet. Der hohle Gelenkkopf 9 umfaßt in seinem Inneren eine konische Aufweitung 32 und ist im Bereich der Schwenkradien 20 mit Schlitzen 33 versehen, die bis zur Kopfwelle 10 reichen und von denen zwei in der Zeichnungsebene liegen. In das freie Ende des Gelenkkopfes 9 ist konzentrisch eine Sitzbohrung 34 mit Spreizflächen 36 eingelassen, an denen ein in der Aufweitung 32 angeordneter, als Kugel 38 ausgebildeter Spreizer 35 anliegt. Ein durch die Wellenbohrung 31 geführter Druckstößel 37 beaufschlagt die Kugel 38 und drückt somit die Flächen und Radien des Gelenkkopfes 9 in Richtung des Gelenktopfes 2. Der Druckstößel 37 wird auf der der Kopfwelle 10 zugeordneten Stirnseite 44 von einer vorgespannten Druckfeder 45, die aus einzelnen Tellerfedern 46 zusammengesetzt ist beaufschlagt. Hierdurch wird die Kugel 38 über den Druckstößel 37 stets in die Sitzbohrung 34 des Gelenkkopfes 9 gepreßt und dieser gespreitzt, weshalb die Kugelsegmentflächen 22 des Gelenkkopfes 9 unter einer vorbestimmten Flächenpressung in der Mehrkantbohrung 8 des Gelenktopfes 2 anliegen. Durch den Spreitzer 35 wird der Gelenkkopf 9 im elastischen Bereich aufgeweitet, wodurch eine entsprechend große negative Toleranz bei der Fertigung gewährt werden kann. Zur Einstellung bzw. Regulierung der Vorspannung der Druckfeder 45 stützt diese sich auf einem in die Wellenbohrung 31 der Kopfwelle 10 eingeschraubten Gewindestift 47 ab.The head shaft 10 shown in FIGS. 10 and 11 is provided with a shaft bore 31 which opens into the hollow joint head 9. The hollow joint head 9 comprises in its interior a conical widening 32 and is provided in the region of the swivel radii 20 with slots 33 which extend as far as the head shaft 10 and two of which lie in the plane of the drawing. In the free end of the joint head 9 there is a concentric seat bore 34 with expansion surfaces 36, against which a spreader 35, which is arranged in the expansion 32 and is designed as a ball 38, bears. A pressure plunger 37 guided through the shaft bore 31 acts on the ball 38 and thus presses the surfaces and radii of the joint head 9 in the direction of the articulation cup 2. The pressure plunger 37 is on the end face 44 assigned to the head shaft 10 by a prestressed compression spring 45, which consists of individual plate springs 46 is put together. As a result, the ball 38 is always pressed and pressed into the seat bore 34 of the joint head 9 via the pressure tappet 37, which is why the spherical segment surfaces 22 of the joint head 9 rest in the polygonal bore 8 of the joint head 2 under a predetermined surface pressure. The joint head 9 is widened in the elastic region by the spreader 35, as a result of which a correspondingly large negative tolerance can be granted during production. For setting or regulation of the preload of the compression spring 45 is supported on a threaded pin 47 screwed into the shaft bore 31 of the head shaft 10.
Gemäß Fig. 12 ist der Spreizer 35 ebenfalls als Kugel 38 ausgebildet, die mit einem Innengewinde 48 zur Aufnahme eines als Schraube 49 ausgebildeten Zugstößels 50 versehen ist und an inneren Spreizflächen 36 des Gelenkkopfes 9 anliegt. Die Schraube 49 ist in die hohl ausgeführte Topfwelle 3 eingesetzt und stützt sich mit ihrem Kopf 51 an einer entsprechenden Schulter 51 innerhalb der Topfwelle 3 ab. Durch das Spreizen des Gelenkkopfes 9, wird gleichzeitig der GelenkkopfAccording to FIG. 12, the spreader 35 is also designed as a ball 38, which is provided with an internal thread 48 for receiving a tension plunger 50 designed as a screw 49 and bears against inner expansion surfaces 36 of the joint head 9. The screw 49 is inserted into the hollow pot shaft 3 and is supported with its head 51 on a corresponding shoulder 51 within the pot shaft 3. By spreading the joint head 9, the joint head becomes at the same time
9 in den Gelenktopf 3 gezogen, so daß sich die Schwenkkugel 21 und die Kugelpfanne 27 stets berühren.9 pulled into the articulated cup 3 so that the pivot ball 21 and the ball socket 27 always touch.
Der Spreizer 35 nach der Fig. 13 ist ein dem Druckstößel 37 zugeordneter Kegelstumpf 38, der sich bei einer Verschiebung des Druckstößels 37 nach außen an den Spreizflächen 36 anlegt und somit die Flächen und die Radien des Gelenkkopfes 9 in Richtung des Gelenktopfes 2 drückt. Hierbei sind die Spreizflächen 36 der Form des Kegelstumpfes 39 angepaßt.The spreader 35 according to FIG. 13 is a truncated cone 38 which is assigned to the pressure tappet 37 and which, when the pressure tappet 37 is displaced outward, bears against the expansion surfaces 36 and thus presses the surfaces and the radii of the joint head 9 in the direction of the joint pot 2. The spreading surfaces 36 are adapted to the shape of the truncated cone 39.
Der in den Fig. 14 und 15 dargestellte Spreizer 35 ist ebenfalls ein Kegelstumpf 38, der sich in Richtung der KopfwelleThe spreader 35 shown in FIGS. 14 and 15 is also a truncated cone 38 which extends in the direction of the head shaft
10 verjüngt und an zugeordneten Spreizflächen 36 des Gelenkkopfes 9 anliegt. Um den Spreizer 35 zu verstellen und damit den Gelenkkopf 9 auseinanderzudrücken, ist an der kleinen Stirnfläche 52 des Kegelstumpfes 38 ein Gewindezapfen 53 angeformt, der in die hohle Kopfwelle 10 eingeschraubt ist. Eine weitere Verstellmöglichkeit des Kegelstumpfes 38 ist dadurch realisiert, daß mittig in dem Kegelstumpf 38 ein Innen¬ gewinde 48 zur Aufnahme einer Schraube 54 ausgeformt ist. Der Kopf 55 der Schraube 54 liegt im vorgespannten Zustand des Spreizers 35 an einer mit einer entsprechenden Bohrung 56 versehenen Schulter 57 in der Wellenbohrung 31 der Kopfwelle 10 an .10 tapers and rests on assigned spreading surfaces 36 of the joint head 9. In order to adjust the spreader 35 and thus to push the joint head 9 apart, a threaded pin 53 is formed on the small end face 52 of the truncated cone 38 and is screwed into the hollow head shaft 10. A further adjustment of the truncated cone 38 is realized by a centrally inner ¬ is thread 48 formed for receiving a screw 54 in the truncated cone 38th In the pretensioned state of the spreader 35, the head 55 of the screw 54 lies against one with a corresponding bore 56 provided shoulder 57 in the shaft bore 31 of the head shaft 10.
Bei der Montage der Gelenkkupplung 1 wird der Gelenkkopf 9 in den Gelenktopf 3 eingesetzt und der Spreizer 35 bis zum erreichen des gewünschten Spiels zwischen dem Gelenkkopf 9 und dem Gelenktopf 3 verstellt. Anschließend wird sowohl der Gelenkkopf 9 als auch der Gelenktopf 3 wie bereits erläutert mit dem Gleitlack 42 beschichtet. Nach dem Einbrennen des Gleitlacks 42 wird der Gelenkkopf 9 wieder in den Gelenktopf 3 eingeführt und die Gelenkkupplung 1 ist betriebsbereit. Tritt während der Lebensdauer der Gelenkkupplung 1 ein erhöhtes verschleißbedingtes Spiel auf, das sich bei Lastwechsel durch Klopfgeräusche bemerkbar macht, wird der Spreizer 35 bis zum Erreichen des gewünschten Spiels verstellt und der Gelenkkopf 9 sowie der Gelenktopf 3 werden erneut mit Gleitlack 42 versehen.When assembling the articulated coupling 1, the articulated head 9 is inserted into the articulated cup 3 and the spreader 35 is adjusted until the desired play between the articulated head 9 and the articulated cup 3 is achieved. Subsequently, both the joint head 9 and the joint pot 3 are coated with the lubricating varnish 42 as already explained. After the sliding varnish 42 has been stoved in, the joint head 9 is reinserted into the joint pot 3 and the joint coupling 1 is ready for operation. If there is increased wear-related play during the life of the articulated coupling 1, which is noticeable when knocking noises when the load changes, the spreader 35 is adjusted until the desired play is reached and the articulated head 9 and the articulated cup 3 are again provided with lubricating varnish 42.
Der Gelenkkopf 9 nach Fig. 16 ist im Bereich seiner Schwenkkugel mit Durchgangsbohrungen 58 versehen, die sich radial von einer Axialbohrung 59 nach außen erstrecken und an den Kugelsegmentflächen 22 angefast sind. In der Axialbohrung 59 ist eine Patrone 60 mit einem unter Druckbelastung aushärtbaren Kunststoff 61 untergebracht. Um den Kunststoff 61 über die Durchgangsbohrungen 58 aus der Patrone 60 auszutragen, ist an dem der Kopfwelle 10 zugeordneten Ende der Patrone 60 eine aus mehreren Tellerfedern 62 zusammengesetzte Druckfeder 63 unter Vorspannung angeordnet. Die Druckfeder 63 stützt sich zum einen auf einem in die Kopfwelle 10 eingeschraubten Gewindestift 64 und zum anderen auf einer der Stirnseite 65 der Patrone 60 zugeordneten, umfangsseitig abgedichteten Platte 66 ab. Bei dem Einpassen des Gelenkkopfes 9 in den Gelenktopf 3 werden diese ineinandergesteckt . Durch das Erhöhen der Vorspannung der Druckfeder 63 mittels des Gewindestiftes 64, tritt Kunststoff 61 aus der Patrone 60 aus und gelangt durch die Durchgangsbohrungen 58 in den toleranzbedingten Freiraum zwischen der Schwenkkugel 21 des Gelenkkopfes 9 und der Kugelpfanne 27 des Gelenktopfes 3. Hierbei werden eventuell vorhandene Spalte sowie Fertigungsriefen ebenso wie der toleranzbedingte Freiraum ausgefüllt. Im Betrieb der Gelenkkupplung 1 erfolgt durch die Einleitung entsprechender Drehmomente eine Druckbeaufschlagung des Kunststoffs 61 im Bereich der Schwenkkugel 21 und der Kunststoff härtet in diesem Bereich aus, bleibt in den Durchgangsbohrungen jedoch flüssig. Aufgrund der Vorspannung durch die Druckfeder 63 tritt während der Lebensdauer der Gelenkkupplung 1 bei einer Vergrößerung des Spiels zwischen dem Gelenkkopf 9 und dem Gelenktopf 3 weiterer Kunststoff 61 durch die Durchgangsbohrungen nach außen, härtet aus und minimiert somit das Spiel bzw. hält das Spiel weitgehend konstant. The joint head 9 according to FIG. 16 is provided in the area of its swivel ball with through bores 58 which extend radially outward from an axial bore 59 and are chamfered on the spherical segment surfaces 22. In the axial bore 59, a cartridge 60 is accommodated with a plastic 61 that can be hardened under pressure. In order to discharge the plastic 61 from the cartridge 60 via the through bores 58, a compression spring 63 composed of a plurality of plate springs 62 is arranged under prestress on the end of the cartridge 60 assigned to the head shaft 10. The compression spring 63 is supported on the one hand on a threaded pin 64 screwed into the head shaft 10 and on the other hand on a circumferentially sealed plate 66 assigned to the end face 65 of the cartridge 60. When the joint head 9 is fitted into the joint pot 3, these are inserted one into the other. By increasing the pretension of the compression spring 63 by means of the threaded pin 64, plastic 61 emerges from the cartridge 60 and passes through the through bores 58 into the tolerance-related free space between the swivel ball 21 of the joint head 9 and the ball socket 27 of the joint pot 3 Column and production lines as well as the tolerance-related free space filled. During operation of the articulated coupling 1, the introduction of appropriate torques causes the plastic 61 to be pressurized in the area of the pivot ball 21 and the plastic hardens in this area, but remains fluid in the through bores. Due to the preload by the compression spring 63, during the life of the articulated coupling 1, if the play between the articulated head 9 and the articulated cup 3 increases, additional plastic 61 passes through the through holes to the outside, hardens and thus minimizes the play or keeps the play largely constant .
Bezugs zeichenlisteReference character list
Gelenkkupplung 34 Sitzbohrung Gelenktopf 35 Spreizer Topfwelle 36 Spreizflachen Abstufungen 37 Druckstoßel Einkerbung 38 Kugel Bund 39 Kegelstumpf Tragerhulse 40 Verjüngung Mehrkantbohrung 41 Ubergangsradius Gelenkkopf 42 Gleitlack Kopfwelle 43 Pyramidenstumpf Schutzanordnung 44 Stirnseite Klemmschellen 45 Druckfeder Falten 46 Tellerfeder Flachen 47 Gewindestift Ecke 48 Innengewinde Gleitradius 49 Schraube Rundflache 50 Zugstoßel Sackbohrung 51 Schulter Drehquerschnitt 52 Stirnflache Schwenkradius 53 Gewindezapfen Schwenkkugel 54 Schraube Kugelsegmentflache 55 Kopf Abflachung 56 Bohrung Seitenwande von 23 57 Schulter Einschnürung 58 Durchgangsbohrung Kegelstumpf 59 Axialbohrung Kugelpfanne 60 Patrone ebene Flache 61 Kunststoff überwölbende Flache 62 Tellerfeder unterziehende Flache 63 Druckfeder Wellenbohrung 64 Gewindestift Aufweitung 65 Stirnseite Schlitz 66 Platte Articulated coupling 34 seat bore articulated pot 35 spreader pot shaft 36 spreading flat gradations 37 pressure plunger notch 38 ball collar 39 truncated cone support sleeve 40 tapering polygonal bore 41 transition radius rod end 42 sliding lacquer head shaft 43 truncated pyramid protection arrangement 44 front side clamps 45 compression spring pleating 46 disc spring flat 47 threaded pin corner 49 screw round screw 50 corner screw 48 screw Tappet blind bore 51 shoulder swivel cross section 52 end face swivel radius 53 threaded pivot swivel ball 54 screw spherical segment flat 55 head flattening 56 bore side walls of 23 57 shoulder constriction 58 through hole truncated cone 59 axial bore ball socket 60 cartridge flat flat 61 plastic bulging surface 62 diaphragm spring undergoing bore 64 threaded spring 64 threaded spring 64 threaded spring 64 threaded spring Face slot 66 plate

Claims

Patentansprüche claims
1. Gelenkkupplung zur Übertragung von Drehmomenten zwischen fluchtenden oder sich kreuzenden Wellen, insbesondere für Antriebswellen von Kraftfahrzeugen, mit einem Gelenktopf (2), in den ein Gelenkkopf (9) axialverschiebbar und schwenkbeweglich eintaucht, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenktopf (2) mit einer koaxial zur Topfwelle (3) ausgerichteten Mehrkantbohrung (8) versehen ist, und der Gelenkkopf (9) einen zur Kopfwelle (10) koaxialen, der Mehrkantbohrung (8) in radialer Ausrichtung angepaßten Drehquerschnitt (19) aufweist, wobei sich der Drehquerschnitt (19) in axialer Ausrichtung verjüngt.1. Articulated coupling for the transmission of torques between aligned or crossing shafts, in particular for drive shafts of motor vehicles, with an articulated cup (2) into which an articulated head (9) plunges axially displaceably and pivotably, characterized in that the articulated cup (2) with a A polygonal bore (8) aligned coaxially to the pot shaft (3) is provided, and the joint head (9) has a rotary cross section (19) coaxial with the top shaft (10) and adapted to the polygonal bore (8) in radial alignment, the rotary cross section (19) tapered in axial alignment.
2. Gelenkkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrkantbohrung (8) des Gelenktopfes (2) und der Drehquerschnitt (19) des Gelenkkopfes (9) die Form eines gleichseitigen Sechseckes besitzen.2. Articulated coupling according to claim 1, characterized in that the polygonal bore (8) of the articulated cup (2) and the rotary cross section (19) of the articulated head (9) have the shape of an equilateral hexagon.
3. Gelenkkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehquerschnitt (19) in seiner größten radialen Ausdehnung geringfügig kleiner als die Mehrkantbohrung (8) im Gelenktopf (2) ist und in diesem Bereich einen umlaufenden Schwenkradius (20) aufweist, an dem sich tangential zum freien Ende des Gelenkkopfes (9) eine Schwenkkugel (21) und in Richtung zur Kopfwelle (10) eine Verjüngung (40) bis mindestens zum Durchmesser der Kopfwelle (10) anschließt.3. Articulated coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the rotary cross-section (19) in its greatest radial extent is slightly smaller than the polygonal bore (8) in the articulated cup (2) and in this area has a circumferential pivot radius (20) followed by a swivel ball (21) tangential to the free end of the joint head (9) and a taper (40) in the direction of the head shaft (10) up to at least the diameter of the head shaft (10).
4. Gelenkkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gelenktopf (2) als Abschluß der Mehrkantboh- rung (8) eine der Schwenkkugel (21) des Gelenkkopfes (9) angepaßte Kugelpfanne (27) eingearbeitet ist.4. Articulated coupling according to claim 3, characterized in that in the joint pot (2) as the end of the polygonal boring tion (8) of the swivel ball (21) of the joint head (9) adapted ball socket (27) is incorporated.
5. Gelenkkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (29) der Mehrkantbohrung (8) eine die in die Ecken (15) der Mehrkantbohrung (8) eingearbeiteten Gleitradien (16) überwölbende Form besitzen, wobei die Flächen des Gelenkkopfes (9) dieser Form angepaßt sind.5. Articulated coupling according to one of claims 1 to 4, characterized in that the surfaces (29) of the polygonal bore (8) have an overlapping shape in the corners (15) of the polygonal bore (8) incorporated sliding radii (16), the surfaces the joint head (9) are adapted to this shape.
6. Gelenkkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (30) der Mehrkantbohrung (8) eine die Gleitradien (16) unterziehende Form besitzen, wobei die Flächen des Gelenkkopfes (9) dieser Form angepaßt sind.6. Articulated coupling according to one of claims 1 to 4, characterized in that the surfaces (30) of the polygonal bore (8) have a shape which understands the sliding radii (16), the surfaces of the joint head (9) being adapted to this shape.
7. Gelenkkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfwelle (10) und/oder der Gelenkkopf (9) und/oder die Topfwelle (3) hohl ausgeführt sind.7. Articulated coupling according to one of claims 1 to 6, characterized in that the head shaft (10) and / or the joint head (9) and / or the pot shaft (3) are hollow.
8. Gelenkkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkkopf (9) im Bereich der Ecken (15) zwischen den Flächen (28, 29, 30) bzw. in den dort vorhandenen Radien Schlitze (33) aufweist.8. Articulated coupling according to one of claims 1 to 7, characterized in that the joint head (9) in the region of the corners (15) between the surfaces (28, 29, 30) or in the radii present there has slots (33).
9. Gelenkkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schlitze (33) im Gelenkkopf (9) bis zum freien Ende des Gelenkkopfes (9) erstrecken.9. Articulated coupling according to claim 8, characterized in that the slots (33) in the joint head (9) extend to the free end of the joint head (9).
10. Gelenkkupplung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in die Längsachse des Gelenkkopfes (9) ein die Flächen (28, 29, 30) des Gelenkkopfes (9) in Richtung der Flächen der Mehrkantbohrung (8) beaufschlagender Spreizer (35) zumindest teilweise eingesetzt ist.10. Articulated coupling according to claim 8 or 9, characterized in that in the longitudinal axis of the joint head (9) in the surfaces (28, 29, 30) of the joint head (9) in Spreader (35) acting on the faces of the polygonal bore (8) is at least partially inserted.
11. Gelenkkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizer (35) eine Kugel (38) ist, die an inneren Spreizflächen (36) des Gelenkkopfes (9) unter der Wirkung eines durch die hohle Kopfwelle (10) geführten Druckstößels (37) anliegt.11. Articulated coupling according to claim 10, characterized in that the spreader (35) is a ball (38) which on inner expansion surfaces (36) of the joint head (9) under the action of a pressure tappet (37) guided through the hollow head shaft (10) ) is present.
12. Gelenkkupplung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kugel (38) betätigende Druckstößel (37) drucktederbeaufschlagt in die Kopfwelle (10) eingesetzt ist.12. Articulated coupling according to claims 10 and 11, characterized in that the pressure plunger (37) actuating the ball (38) is inserted into the head shaft (10) in a pressurized manner.
13. Gelenkkupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Druckfeder (45) unter Vorspannung mit einem Ende an der zugeordneten Stirnseite (44) des Druckstößels (37) und mit dem anderen Ende an einem in die Kopfwelle (10) eingeschraubten Gewindestift (47) abstützt .13. Articulated coupling according to claim 12, characterized in that the compression spring (45) is pretensioned with one end on the associated end face (44) of the pressure tappet (37) and with the other end on a set screw screwed into the head shaft (10) ( 47) supports.
14. Gelenkkupplung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizer (35) eine Kugel14. Articulated coupling according to one of claims 8 to 10, characterized in that the spreader (35) is a ball
(38) ist, die an inneren Spreizflächen (36) des Gelenkkopfes (9) unter der Wirkung eines durch die hohle Topfwelle (3) geführten Zugstößels (50) anliegt.(38), which bears against inner expansion surfaces (36) of the joint head (9) under the action of a tension plunger (50) guided through the hollow cup shaft (3).
15. Gelenkkupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugstößel (50) als Schraube (49) ausgebildet ist, deren Kopf an einer entsprechenden Schulter15. Articulated coupling according to claim 14, characterized in that the tension plunger (50) is designed as a screw (49), the head of which on a corresponding shoulder
(51) in einer Bohrung der Topfwelle (3) anliegt und de- ren Gewinde in ein korrespondierendes Innengewinde (48) der Kugel (38) eingeschraubt ist.(51) lies in a hole in the cup shaft (3) and de- Ren thread is screwed into a corresponding internal thread (48) of the ball (38).
16. Gelenkkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizer (35) ein Kegelstumpf (39) ist, der an inneren Spreizflächen (36) des Gelenkkopfes (9) unter der Wirkung eines durch die hohle Kopfwelle (10) geführten Druckstößels (37) anliegt.16. Articulated coupling according to claim 10, characterized in that the spreader (35) is a truncated cone (39) which on inner expansion surfaces (36) of the joint head (9) under the action of a pressure tappet (37) guided through the hollow head shaft (10) ) is present.
17. Gelenkkupplung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizer (35) ein sich zur Kopfwelle (10) verjüngender Kegelstumpf (39) ist, der an zugeordneten Spreizflächen (36) des Gelenkkopfes (9) anliegt.17. Articulated coupling according to claim 8 or 9, characterized in that the spreader (35) is a truncated cone (39) which tapers to the head shaft (10) and which bears against associated spreading surfaces (36) of the articulated head (9).
18. Gelenkkupplung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß mittig an der kleinen Stirnfläche (52) des Kegelstumpfes (39) ein in die hohle Kopfwelle (10) eingeschraubter Gewindezapfen (53) angeformt ist.18. Articulated coupling according to claim 17, characterized in that a threaded pin (53) screwed into the hollow head shaft (10) is formed centrally on the small end face (52) of the truncated cone (39).
19. Gelenkkupplung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß mittig in dem Kegelstumpf (39) ein axiales Innengewinde (48) zur Aufnahme einer Schraube (54) ausgeformt ist, deren Kopf (55) an einer mit einer entsprechenden Bohrung (56) versehenen Schulter (57) in einer Wellenbohrung (31) der Kopfwelle (10) anliegt.19. Articulated coupling according to claim 17, characterized in that an axial internal thread (48) for receiving a screw (54) is formed centrally in the truncated cone (39), the head (55) of which is provided on a shoulder provided with a corresponding bore (56) (57) in a shaft bore (31) of the head shaft (10).
20. Gelenkkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkkopf (9) zumindest im Bereich der Schwenkkugel (21) sich radial nach außen erstreckende Durchgangsbohrungen (58) für einen im Inneren des Gelenkkopfes (9) vorgesehenen Kunststoff (61) aufweist . 20. Articulated coupling according to one of claims 1 to 7, characterized in that the articulated head (9) at least in the region of the pivot ball (21) radially outwardly extending through bores (58) for a plastic (61) provided in the interior of the articulated head (9) ) having .
21. Gelenkkupplung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff (61) unter Druckbelastung aushärtet und in einer drucktederbeaufschlagten Patrone21. Articulated coupling according to claim 20, characterized in that the plastic (61) hardens under pressure and in a pressurized cartridge
(60) innerhalb einer Axialbohrung (59) des Gelenkkopfes(60) within an axial bore (59) of the joint head
(9) angeordnet ist.(9) is arranged.
22. Gelenkkupplung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Druckfeder (63) unter Vorspannung mit einem Ende unter Zwischenlage einer Platte (66) an der zugeordneten Stirnseite (65) der Patrone (60) und mit dem anderen Ende an einem in die Kopfwelle (10) eingeschraubten Gewindestift (64) abstützt.22. Articulated coupling according to claim 21, characterized in that the compression spring (63) under tension with one end with the interposition of a plate (66) on the associated end face (65) of the cartridge (60) and with the other end at one in the Supported head shaft (10) screwed threaded pin (64).
23. Gelenkkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Gleitflächen des Gelenkkopfes (9) und/oder des Gelenktopfes (2) mit einem Gleitlack, einem gleitfähigen Kunststoff oder einer sonstigen gleitfähigen sowie abriebfesten Schicht versehen sind.23. Articulated coupling according to one of claims 1 to 22, characterized in that at least the sliding surfaces of the joint head (9) and / or the articulated cup (2) are provided with a lubricating varnish, a lubricious plastic or another lubricious and abrasion-resistant layer.
24. Gelenkkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkkupplung (1) mit einer, die Bewegungsfreiheit nicht beeinträchtigenden Schutzanordung (11) umhüllt ist. 24. Articulated coupling according to one of claims 1 to 23, characterized in that the articulated coupling (1) is covered with a protective arrangement (11) which does not impair freedom of movement.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7611512U1 (en) * Regenhardt, Heinz, 4000 Duesseldorf
US2780080A (en) * 1953-08-19 1957-02-05 Process Gear And Machine Compa Universal joint
GB1351449A (en) * 1970-09-08 1974-05-01 Itw Ltd Ball and socket joints
US4080079A (en) * 1977-01-06 1978-03-21 Visi-Trol Engineering Company Universal joint
DE8524285U1 (en) * 1985-08-24 1985-10-03 Taubert, Hubert, Dipl.-Ing., 5450 Neuwied Articulated connection between two shafts
US5527220A (en) * 1994-03-23 1996-06-18 Halliburton Company Articulatable joint with multi-faceted ball and socket

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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