DE1226369B - Constant velocity swivel coupling with the possibility of shifting - Google Patents
Constant velocity swivel coupling with the possibility of shiftingInfo
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Description
Gleichlaufdrehgelenkkupplung mit Verschiebemöglichkeit Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleichlaufdrehgelenkkupplung mit Verschiebemöglichkeit eines äußeren und eines inneren Kupplungskörpers relativ zueinander, deren Drehmomentübertragung durch Kugeln erfolgt, die in Längsrillen beider Kupplungskörper mit sich jeweils paarweise kreuzenden Längsmittellinien geführt und in COffnungen eines in einer Zylinderfläche des äußeren Kupplungskörpers axial verschiebaren Käfigs in einer Ebene gehalten sind.Constant velocity swivel coupling with displacement option. The invention refers to a constant velocity swivel coupling with the possibility of shifting a outer and an inner coupling body relative to each other, their torque transmission takes place by balls, which in the longitudinal grooves of both coupling bodies with each other longitudinal center lines crossing in pairs and in openings one in one Cylinder surface of the outer coupling body axially displaceable cage in a Level are kept.
Bei derartigen Gleichlaufdrehgelenkkupplungen mit in demselben Gelenkkörper abwechselnd ansteigenden Führungsrillen für die Kugeln, wie es bekanntlich oft zum Vermeiden eines axialen Schubs auf den Käfig vorgesehen wird, war eine innere Axialverschiebbarkeit bisher nicht bekannt. Bei Gleichlaufdrehgelenkkupplungen mit gleichsinnigem Anstieg der Führungsrillen in demselben Gelenkkörper bestand ein Nachteil bisher .darin, daß die Relativverschiebung mit einer gleitenden Bewegung begonnen wurde. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine innere Verschiebarkeit bei der erstgenannten Gelenkkupplungsgattung geschaffen und die Gelenkeigenschaften bei der zweitgenannten Gelenkgattung verbessert werden können, indem gemäß der Erfindung der Käfig mit einem eine Relativverschiebung gegenüber .dem inneren Kupplungskörper zulassenden Abstand zu diesem angeordnet wird. Selbstverständlich ist es dabei nicht erforderlich, daß der Käfig vollständig mit Abstand zum inneren Kupplungskörper angeordnet wird, sondern es muß lediglich ein solcher Abstand vorgesehen werden, der eine Axialverschiebemöglichkeit beider Teile zuläßt. Die Erfindung bietet den Vorteil, daß im Rahmen der Verschiebestrecke des Käfigs relativ zum inneren Kupplungskörper eine im wesentlichen rollende Verschiebung stattfindet, welche bei der erstgenannten bekannten Gelenkkupplungsgattung über die ganze Verschiebestrecke und bei der zweitgenannten Gelenkkupplungsgattung während .des Anrollens stattfindet.In such constant velocity swivel couplings with in the same joint body alternately increasing guide grooves for the balls, as is known often for Avoidance of an axial thrust on the cage is provided, an internal axial displacement was provided not known so far. With constant velocity swivel couplings with a rise in the same direction the guide grooves in the same joint body was a disadvantage so far. that the relative displacement was started with a sliding movement. The invention is based on the knowledge that an internal displaceability in the former Articulated coupling genus created and the joint properties in the latter Joint type can be improved by using the cage according to the invention a relative displacement with respect to .dem inner coupling body permitting Distance to this is arranged. Of course, it is not necessary to that the cage is completely spaced from the inner coupling body, rather, it is only necessary to provide a distance that allows axial displacement of both parts. The invention offers the advantage that within the scope of the displacement distance of the cage relative to the inner coupling body a substantially rolling displacement takes place, which in the first-mentioned known articulated coupling type over the entire displacement distance and during the second-mentioned articulated coupling type .the rolling takes place.
Eine Verschiebemöglichkeit eines Käfigs gegenüber einem inneren Kupplungskörper war bisher nur bei einer Gelenkkupplung mit Führungsrillen gleicher Steigungsrichtung jeweils. in demselben Gelenkkörper bekannt, wobei der Kugelkäfig anders als bei der Gattung der Erfindung von Pratzen gebildet ist; die an der Außenfläche der Kugeln mit Kugelpfannen anliegen. Die Bedeutung einer solchen Verschiebemöglichkeit im weiter oben dargelegten Erfindungssinn wurde jedoch nicht erkannt.A possibility of shifting a cage in relation to an inner coupling body was previously only available for a joint coupling with guide grooves in the same direction of incline respectively. known in the same joint body, the ball cage being different from the genus of the invention is formed by claws; those on the outer surface of the balls with ball sockets. The importance of such an option in the However, the sense of the invention set out above was not recognized.
Eine besonders einfache Herstellbarkeit einer Gelenkkupplung gemäß der Erfindung kann man erreichen, indem die sich gegenüberliegenden Flächenpaare einerseits zwischen dem äußeren Kupplungskörper und dem Käfig und andererseits zwischen dem Käfig und dem inneren Kupplungskörper jeweils aus einer Zylinderfläche und einer im wesentlichen doppelkegligen Fläche bestehen. Vorteilhaft, aber nicht erforderlich ist es dabei, wenn mindestens die eine doppelkeglige Fläche eine kugelförmig gekrümmte übergangsflache aufweist.A particularly simple producibility of an articulated coupling according to FIG the invention can be achieved by the opposing pairs of surfaces on the one hand between the outer coupling body and the cage and on the other hand between the cage and the inner coupling body each consist of a cylinder surface and a consist essentially of a double-conical surface. Advantageous, but not required it is when at least one double-conical surface has a spherically curved surface having transition surface.
Die innere Fläche des Käfigs. kann gemäß der Erfindung zylindrisch sein. Um unter derartigen Verhältnissen mit Sicherheit ein Herausfallen der Kugeln zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn der Käfig in den Stirnflächen Aussparungen aufweist und der Abstand der zwischen den Aussparungen verbleibenden Spitzen vom Mittelpunkt kleiner ist als der Abstand der Kugelmitten.The inner surface of the cage. can be cylindrical according to the invention be. To ensure that the balls will fall out under such conditions To avoid this, it is advantageous if the cage has recesses in the end faces and the distance between the tips remaining between the recesses from Center is smaller than the distance between the centers of the spheres.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Gleichlaufdrehgelenkkupplung, deren Teile gegeneinandergeneigt sind, F i g. 2 eine schematische Darstellung der Drehgelenkkupplung bei gleichachsiger Stellung der beiden Kupplungskörper, F i g. 3 eine Stirnansicht der Drehgelenkkupplung, F i g. 4 eine Seitenansicht zu F i g. 3 im Schnitt, F i g. 5 einen Schnitt wie- in F i g. 4, jedoch bei weitgehend aus dem äußeren Kupplungskörper herausgezogenen innerem Kupplungskörper, F i g. 6 einen Schnitt wie in F i g. 4, jedoch bei winklig verstelltem innerem Kupplungskörper, F i g. 7 eine Stirnansicht des Kugelkäfigs, F i g. 8 eine Seitenansicht zu F i g. 7, F i g. 9 eine Stirnansicht des äußeren Kupplungskörpers.The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using an exemplary embodiment. It shows F i g. 1 a schematic Representation of a constant velocity joint coupling, the parts of which are inclined towards one another are, F i g. 2 a schematic representation of the swivel joint coupling with coaxial Position of the two coupling bodies, FIG. 3 an end view of the swivel joint coupling, F i g. 4 is a side view of FIG. 3 in section, F i g. 5 a cut like in Fig. 4, but when largely pulled out of the outer coupling body inner coupling body, F i g. 6 shows a section as in FIG. 4, but with the inner coupling body at an angle, FIG. 7 is an end view of the ball cage, FIG. 8 is a side view of FIG. 7, fig. 9 is an end view of the outer coupling body.
Die Kupplungskörper T 1 und T 2 mit ihren Wellen A 1 und A 2 sind am Umfang mit Rillen R 1, R 2 bzw. R I', R2' versehen, die sich in jeder Stellung der Kupplungskörper zueinander schneiden, wobei in den Schnittpunkten der Rillen die Kugeln B 1, B 2 angeordnet sind, die in dem Kugelkäfig seitliche Führung haben. Die Ebene C des Kugelkäfigs liegt in F i g. 2 senkrecht zu der gemeinsamen Achse der Kupplungskörper und in F i g. 1 in der Mittelebene des Winkels, den die beiden Kupplungskörper miteinander bilden.The coupling bodies T 1 and T 2 with their shafts A 1 and A 2 are provided on the circumference with grooves R 1, R 2 and R I ', R2' which intersect each other in every position of the coupling body, with the Grooves the balls B 1, B 2 are arranged, which have lateral guidance in the ball cage. The plane C of the ball cage is in FIG. 2 perpendicular to the common axis of the coupling body and in F i g. 1 in the center plane of the angle that the two coupling bodies form with one another.
Die Führungsrillen R 1 und R 2 des Kupplungskörpers T1 sind im gleichen Winkel, aber im Gegensinn geneigt. Das gleiche gilt für die Führungsrillen R 1', R 2' des Kupplungskörpers T 2 Die Kugeln B 1, B 2 haben in den Rillen R 1, R 2 und R 1' und. R 2' immer eine solche Lage, daß sie in der Ebene C liegen, weil sie im Käfig so geführt sind, daß sie nur in Umfangsrichtung Spiel haben.The guide grooves R 1 and R 2 of the coupling body T1 are inclined at the same angle, but in the opposite direction. The same applies to the guide grooves R 1 ', R 2' of the coupling body T 2. The balls B 1, B 2 have in the grooves R 1, R 2 and R 1 'and. R 2 'always in such a position that they lie in plane C because they are guided in the cage in such a way that they only have play in the circumferential direction.
Bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 3 bis 9 haben die beiden Kupplungskörper 1 und 2 gegeneinander in axialer Richtung Spiel. Der äußere Kupplungskörper 1 ist zylindrisch und hat am Umfang vier nach innen offene Rillen 1 a,1 b,1 c und 1 d, die geradlinig verlaufen und teilkreisförmigen Querschnitt haben. Die Rillen haben gleichen Abstand von .der Mittelachse L des Kupplungskörpers, sie sind aber um gleiche Winkel abwechselnd im Gegensinn zu den zur Achse L parallelen Mantellinien geneigt. Der innere Kupplungskörper 2 des Gelenkes hat ebenfalls vier Rillen 2a, 2.b, 2 c und 2d. Sie wirken mit den Rillen 1 a bis 1 d des äußeren Kupplungskörpers derart zusammen, daß die durch die Kugeln 3 a, 3 b, 3 c und 3 d miteinander gekuppelten Rillen sich schneiden. Die Schnittpunkte liegen stets in einer Ebene im geometrischen Zentrum des Gelenkes, und zwar unabhängig von der Längsverschiebung der Kupplungskörper zueinander. Die Kugeln 3 a bis 3 d greifen an den Schnittpunkten der Rillen in diese ein und haben außerdem Führung in dem Käfig 4, der aus diesem Grunde mit Fenstern versehen ist. Die Fenster erlauben ein Spiel der Kugeln in der Umfangsrichtung, jedoch nicht in Richtung der Gelenkachse.In the embodiment according to FIGS. 3 to 9, the two coupling bodies 1 and 2 have play against one another in the axial direction. The outer coupling body 1 is cylindrical and has four inwardly open grooves 1 a, 1 b, 1 c and 1 d on the circumference, which run in a straight line and have a part-circular cross-section. The grooves have the same distance from the center axis L of the coupling body, but they are inclined at the same angle alternately in the opposite direction to the surface lines parallel to the axis L. The inner coupling body 2 of the joint also has four grooves 2a, 2.b, 2c and 2d. They cooperate with the grooves 1 a to 1 d of the outer coupling body in such a way that the grooves coupled to one another by the balls 3 a, 3 b, 3 c and 3 d intersect. The points of intersection always lie in a plane in the geometric center of the joint, regardless of the longitudinal displacement of the coupling bodies relative to one another. The balls 3 a to 3 d engage at the intersection of the grooves in this and also have a guide in the cage 4, which is provided with windows for this reason. The windows allow the balls to play in the circumferential direction, but not in the direction of the joint axis.
Bei winkliger Stellung des Gelenkes werden die Kugeln 3 a der einen Hälfte des Gelenkes in F i g. 4 nach rechts und diejenigen 3 b der anderen Hälfte nach links gedrückt. Die Kugeln verbleiben aber in der Mittelebene D-D des Käfigs 4, die die Mittelebene des von den Kupplungskörpern gebildeten Winkels bildet (s. F i g. 6), da sich die Führungsrillen der Kupplungskörper stets in dieser Ebene schneiden. Dabei ist es gleichgültig, wie groß E in F i g. 4 ist, d. h., in welchem Maße die Kupplungskörper im Abstand voneinander verschoben sind.When the joint is at an angle, the balls 3 a are the one Half of the joint in FIG. 4 to the right and those 3 b the other half pushed to the left. The balls remain in the center plane D-D of the cage 4, which forms the center plane of the angle formed by the coupling bodies (see Fig. F i g. 6), since the guide grooves of the coupling body are always in this plane cut. It does not matter how large E in FIG. 4 is, i.e. i.e. in which Dimensions the coupling bodies are shifted at a distance from each other.
Werden die Kupplungskörper gegeneinander verschwenkt oder gegeneinander in Längsrichtung verschoben, so wird der Käfig 4 durch die zylindrische Innenfläche des äußeren Kupplungskörpers 1 geführt. Aus diesem Grunde ist der Käfig in dem mittleren Teil kugelförmig ausgebildet (s. F i g. 6 und 8). Anschließend an die Kugelfläche sind sich verjüngende konische Abschnitte vorgesehen, deren Verjüngung sich nach dem Grad der Gelenkigkeit der Kupplung richtet. Der Käfig 4 hat nur Anlage am äußeren Kupplungskörper 1, aber. nicht am inneren Kupplungskörper 2, um den er frei beweglich ist.Are the coupling bodies pivoted against each other or against each other Shifted in the longitudinal direction, the cage 4 is through the cylindrical inner surface of the outer coupling body 1 out. Because of this, the cage is in the middle Partly spherical (see Figs. 6 and 8). Then to the spherical surface tapering conical sections are provided, the tapering of which follows the degree of articulation of the coupling. The cage 4 only has contact with the outside Coupling body 1, but. not on the inner coupling body 2, around which it can move freely is.
Der innere Kupplungskörper 2 der Gelenkkupplung wird von den Kugeln zentriert. Um die Anlageflächen seiner Rillen an den Kugeln zu vergrößern, sind an den Stirnflächen des Käfigs 4 vier Aussparungen 4 a vorgesehen (s. F i g. 7). Die zwischen den Aussparungen verbleibenden, nach innen ragenden Spitzen 4 b fassen über die Mitten der Kugeln, um ihre Führung zu sichern.The inner coupling body 2 of the joint coupling is held by the balls centered. To enlarge the contact surfaces of its grooves on the balls are Four recesses 4 a are provided on the end faces of the cage 4 (see FIG. 7). Grasp the inwardly protruding tips 4 b remaining between the recesses over the centers of the balls to secure their leadership.
Die Aussparungen 4 a ermöglichen es, den Durchmesser des inneren Gelenkkörpers 2 und demzufolge die Anlageflächen der Kugeln 3 zu vergrößern.The recesses 4 a make it possible to enlarge the diameter of the inner joint body 2 and consequently the contact surfaces of the balls 3.
Ein unter dem Druck einer Feder 6 stehender und radial im inneren Kupplungskörper 2 geführter Bolzen 7 .drückt gegen den Rand einer Aussparung 4 a des Käfigs und sichert dessen Stellung in Umfangsrichtung gegenüber dem inneren Gelenkkörper 2, um zu vermeiden, daß die Kugeln gegen das Ende der länglichen Fenster des Käfigs zur Anlage kommen.One under the pressure of a spring 6 and radially inside Coupling body 2 guided bolt 7 .presses against the edge of a recess 4 a of the cage and secures its position in the circumferential direction relative to the inner Joint body 2 to avoid the balls against the end of the elongated window of the cage come to rest.
Es können auch mehrere solcher Bolzen 7 vorgesehen sein.A plurality of such bolts 7 can also be provided.
Nach dem Zusammenfügen der Einzelteile der Gelenkkupplung werden vier Niete 5 im Rande des äußeren Kupplungskörpers 1 an dessen offenem Ende so befestigt, daß ihre konischen Köpfe den Käfig 4 im äußeren Kupplungskörper 1 verriegeln (s F i g. 5).After assembling the individual parts of the joint coupling there are four Rivet 5 attached to the edge of the outer coupling body 1 at its open end in such a way that that their conical heads lock the cage 4 in the outer coupling body 1 (see Fig F i g. 5).
Die beschriebene Wirkungsweise der Gelenkkupplung zeigt, daß die Kugeln gleichmäßig beansprucht und demzufolge in gleicher Weise abgenutzt werden.The described mode of operation of the joint coupling shows that the balls equally stressed and consequently worn in the same way.
Da die Zahl der Einzelteile der Gelenkkupplung gering ist, ist die Herstellung der Gelenkkupplung sehr wirtschaftlich.Since the number of individual parts of the articulated coupling is small, the Manufacture of the articulated coupling very economical.
Die Befestigung der Welle des inneren Kupplungskörpers an demselben kann beliebig sein. Der Querschnitt der Rillen ist halbkreisförmig.The attachment of the shaft of the inner coupling body to the same can be anything. The cross-section of the grooves is semicircular.
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Cited By (1)
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