NL7909198A

NL7909198A - Homokinetische koppeling.

Info

Publication number: NL7909198A
Application number: NL7909198A
Authority: NL
Original assignee: Skf Ind Trading & Dev
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1981-07-16
Also published as: JPH0260893B2; EP0031188B1; AU6547580A; EP0031188A1; DE3065732D1; JPS5690121A; BR8008320A; US4357810A; AU540877B2; CA1155671A

Description

- *

Homokinetische koppeling.

De uitvinding heeft betrekking op een homokinetische koppeling, voorzien van een buitenring met een holte, een in de holte opgenomen binnenring en een stel afgeplatte kogels, die met hun ronde oppervlak in groefvormige kogelloopbanen van de ringen beweegbaar zijn en tevens 5 tijdens rotatie krachten van de ene ring op de andere overbrengen en waarbij het platte vlak van een kogel samenwerkt met het gekromde vlak van de betreffende ring.

Een dergelijke homokinetische koppeling is beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage no. 79*02092.

10 De beschreven koppeling is zo uitgevoerd, dat aan het bui tenvlak van de binnenring een kogelopsluitring is gemonteerd, die veer-elementen draagt, die uitsteken in de kogelloopbanen van de binnenring, en op het buiteneind van de buitenring over de opening van de holte van de buitenring een meegevende afdicntingsring is aangebracht, die uitsteekt 15 naar de binnenring respectievelijk de opsluitring.

De uitvinding beoogt een eenvoudige koppelingsuitvoering te verschaffen, wat betreft de middelen voor het opsluiten van de kogels. Hiertoe is de homokinetische koppeling volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de kogels over het gedeelte van hun bolvormig oppervlak, dat in 20 de ruimte tussen de groefvormige kogelloopbanen gelegen is, door een flexibel ringvormig element, een zogenaamde kogelkooi, omvat worden.

Hierbij is de kogelkooi vervaardigd uit veerkrachtig materiaal, waardoor de kogels, die zelfinstellend zijn, d.w.z. de meest effectieve positie innemen tijdens belasting de kooi navenant lichtelijk kunnen 25 vervormen. De stand van de kooi wordt aldus uitsluitend door de zelfinstel-lende kogels bepaald. In feite zorgt de kooi ervoor, dat de kogels niet uit de koppeling vallen en tevens dat de zelfinstelbaarheid van de kogels niet verhinderd of enigszins beïnvloed wordt.'

Omdat de kooi uit veerkrachtig materiaal is vervaardigd is 50 deze zo flexibel, dat de kooi en de gehele koppeling zeer eenvoudig samen te stellen zijn.

Gunstig is het indien de kooi vervaardigd is uit een vast smeermiddel, een zogenaamd "solid lubricant", in het bijzonder van het merk "Plasto-lub", dat door aanvraagster is ontwikkeld en waardoor tevens 35 een optimale smering van de koppeling wordt verzorgd.

In het bijzonder kan de koppeling volgens de uitvinding zo zijn uitgevoerd, dat de kooi de vorm van een ringvormige bolschil heeft, waarvan het bolvormige buitenopoervlak past op het bolvormige oppervlak 7909198 i ✓'a van de holte van de buitenring, terwijl het bolvormige binnenoppervlak van de kooi concentrisch is met het bolvormige buitenoppervlak van de kooi en past op het bolvormige buitenoppervlak van de binnenring.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van 5 de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de homokinetische koppeling volgens de uitvinding is afgebeeld.

Pig. 1 toont een axiale doorsnede van de homokinetische koppeling volgens de uitvinding in de stand, waarbij de te koppelen assen in eikaars verlengde liggen.

10 PiS· 2 toont in perspectief een gedeelte van de kogelkooi volgens de uitvinding.

Pig. 3 toont de toepassing van de homokinetische koppeling in de lagering van de voorwielaandrijving van een auto.

Zoals in fig. 1 is afgebeeld, omvat de koppeling een buiten-15 ring 1, een binnenring 2, een stel, gewoonlijk zes, afgeplatte kogels 3 om de rotatie van de ene ring op de andere ring over te brengen, zoals beschreven is in de Nederlandse octrooiaanvrage 79.02092. De rotatie-as van de buitenring is in fig. 1 aangegeven met A-M. De buitenring 1 bezit een holte 4 met een bolvormig oppervlak 5 met middelpunt M; in dit oppervlak 5 20 zijn, gelijkmatig rondom de rotatie-as A-M verdeeld, zoveel groefvormige kogelloopbanen 6 gevormd als er kogels 3 zijn. De kogelloopbanen 6 zijn in het algemeen georiënteerd volgens vlakken, die door de rotatie-as A-M gaan. In fig. 1 zijn de groefbodems van de kogelloopbanen 6 aangegeven door de cirkelbogen 7, waaruit blijkt, dat de kogelloopbanen 6 naar de opening 8 25 van de holte 4 aan het buiteneind van de buitenring 1 toe dieper worden en eindigen in ondersnijdingen 8’, waardoor axiaal ontkoppelen van de ringen 1,2 niet zonder meer mogelijk is.

In de holte 4 van de buitenring 1 is de binnenring 2 opgenomen, waarvan de· rotatie-as in fig. 1 is aangegeven met B-M. In fig. 1 lig-30 gen de rotatie-assen A-M en B-M van de buitenring 1 en de binnenring 2 in eikaars verlengde, maar ze kunnen met elkaar een maximale uitslaghoek maken, die ongeveer 40° bedraagt. De binnenring 2 bezit een sferisch buitenoppervlak 9» waarvan het middelpunt in M, dus op de lijn A-B ligt. In het sferische buitenoppervlak 9 van de binnenring 2 zijn, gelijkmatig om de 35 rotatie-as verdeeld, weer zoveel groefvormige kogelloopbanen 10 gevormd als er kogels 3 zijn, De kogelloopbanen 10 zijn in het algemeen georiënteerd volgens vlakken, die door de rotatie-as B-M van de binnenring 2 gaan. In fig. 1 zijn de groeibodems van de kogelloopbanen 10 aangegeven door de cirkelbogen 11, waaruit blijkt, dat de kogelloopbanen 10 vanaf het binnen-40 eind 12 van de binnenring 2 naar buiten dieper worden. Elke kogel 3 is ge- 7909198 deeltelijk in een kogelloopbaan 6 van de buitenring 1 en gedeeltelijk in een kogelloopbaan 10 van de binnenring 2 opgenomen. De kogels 3 worden over het gedeelte van hun bolvormige oppervlak, dat in de ruimte 6’ tussen de groefvormige kogelloopbanen 6,10 gelegen is, volgens de uitvinding 5 door een flexibel ringvormig element, een zogenaamde kogelkooi 20, omvat. De kooi 20 heeft een in hoofdzaak bolvormig buitenvlak 21, dat past op het bolvormige oppervlak 5 van de holte 4 van de buitenring 1, en de kooi 20 heeft een bolvormig binnenvlak 22, dat past op het sferisehe buitenvlak 9 van de binnenring 2. De kooi 20 heeft in deze uitvoering de vorm van een 10 ringvormige bolschil, waarin voor elke kogel 3 een cirkelvormige opsluit-opening 24 is gevormd, die in de in fig. 1 afgebeelde gemonteerde toestand de betreffende kogel 3 met enige speling omringt en zorgt, dat in de be-drijfstoestand de kogels 3 niet uit de koppeling kunnen vallen, terwijl de kogels de vrijheid blijven behouden in het vinden van de juiste positie 15 voor de optimale overbrenging van krachten tijdens de rotatiej m.a.w. ook de zelfinstelbaarheid van de kogels onder belasting zal met de kooi volgens de uitvinding niet worden verhinderd. Uit fig. 1 blijkt, dat de kooi 20 in de axiale richting A-B ongeveer even breed is als de binnenring 2.

De kooi 20 is vervaardigd uit veerkrachtig materiaal en aldus flexibel, 20 zodat, zoals hiervoor reeds werd gesteld de zelfinstelbaarheid van de kogels 3 in de loopbanen 6 en 10 niet wordt beïnvloed, anderzijds het monteren van de kooi 20 en daardoor het samenstellen van de gehele koppeling zeer vereenvoudigd is. In het bijzonder kan de kooi 20 zijn vervaardigd uit teflon; echter voorkeur verdient de uitvoeringsvorm van de kooi, waar-25 bij deze bestaat uit een vast smeermiddel ("solid lubricant") in het bijzonder van het merk "Plasto-lub", dat door aanvraagster is ontwikkeld en dat o.a. de bijzondere eigenschap heeft om onder relatief hoge temperatuur en druk toch gelijkmatig olie af te scheiden zonder noemenswaardig van (kooi)-vorm te veranderen. De kogels 3* die in de koppeling volgens de 50 uitvinding worden toegepast, zijn van het type met een plat vlak 13» zoals beschreven is in de Nederlandse octrooiaanvrage 79*02092.

In fig. 1 is nog schematisch de gebruikelijke aandrijfas 23 afgebeeld, die in een boring 25 van de binnenring 2 met niet-afgebeelde spievertandingen draaivast wordt verbonden met de binnenring 2.

55 Volgens fig. 2 zijn de openingen 24 in de kooi 20 allemaal ongeveer even groot en deze openingen 24 hebben enige speling zen opzichte van de kogels 3* Cpgemerkt wordt dat de kooi of het ringvormig element 20 uit meerdere (ringvormige) delen kan zijn opgebouwd, waardoor het aanbrengen van de kooi tussen de buiten- en binnenringen 1 resp. 2, sterk vereen-40 voudigd wordt.

7909198

In fig. 3 is de toepassing van de homokinetische koppeling volgens de uitvinding weergegeven in de voorwielaandrijving van een auto. Hierbij is de koppeling bevestigd aan een wiellagereenheid 27, waarvan de binnenloopring 26 en de buitenloopring 28 één geheel vormen met de bevestigingsflenzen 35 5 respectievelijk 30» waaraan het wiel respectievelijk de stuur- en afveer-inrichting 29 bevestigbaar zijn. Deze combinatie toont aldus een compacte opbouw van een lagering en een aandrijfdeel in het centrum in een wiel, waardoor stabiliteit, besturing en overbrenging van de auto verbeterd worden.

7909198

Claims

1. Homokinetische koppeling, voorzien van een buitenring met een holte, een in de holte opgenomen binnenring en een stel afgeplatte kogels, die met hun ronde oppervlak in groefvormige kogelloopbanen van de ringen beweegbaar zijn, en tevens tijdens rotatie krachten van de ene ring 5 op de andere overbrengen en waarbij het platte vlak van een kogel samenwerkt met het gekromde vlak van de betreffende ring, met het kenmerk, dat de kogels (3) over het gedeelte van hun bolvormig oppervlak, dat in de ruimte (6’) tussen de groefvormige kogelloopbanen (6,10) gelegen is, door een flexibel ringvormig element, een zogenaamde kogelkooi (20) 10 omvat worden.

2. Koppeling volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat de kogelkooi (20) de vorm van een ringvormige bolschil heeft, waarvan het bolvormige buitenoppervlak (21) past op het bolvormige oppervlak (5) van de holte (4) van de buitenring (1), terwijl het bolvormige binnenop- 15 pervlak (22) van de kogelkooi (20) concentrisch is met het bolvormige buitenoppervlak (21) van de kogelkooi (20) en past op het bolvormige buitenoppervlak (9) van de binnenring (2).

3· Koppeling volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de stand van de kogelkooi (20) uitsluitend door de zelfin-20 stellende kogels (3) instelbaar is.

4. Koppeling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het ringvormige element (20) uit veerkrachtig materiaal is vervaardigd.

5· Koppeling volgens conclusie 4, met het ken-25 m e r k, dat het ringvormige element (20) uit veerkrachtige kunststof is vervaardigd.

6. Koppeling volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het ringvormige element is vervaardigd uit een vast smeermiddel, zogenaamd "solid lubricant”, waardoor tevens de smering van de koppe-30 ling verzorgd wordt.

7* Koppeling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het ringvormige element (20) althans de tussenruimte (6*), welke mede begrensd wordt door de ruggen van de groefvormige loopbanen (6) en (10), nagenoeg geheel opvult.

8. Koppeling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze is gecombineerd met een wiellagereenheid (27) in de voorwielaandrijving van een auto.

9· Koppeling zoals in de figuren is getoond en in de be- 7909198 schrijving is toegelicht. 7909198