DE2556608A1

DE2556608A1 - Homokinetisches gelenk

Info

Publication number: DE2556608A1
Application number: DE19752556608
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1974-12-19
Filing date: 1975-12-16
Publication date: 1976-07-01
Also published as: JPS6099329U; JPS5186652A; US3982840A; IT1051626B; DE2556608C2; JPS6312260Y2; GB1480039A; FR2295298B1; ES443154A1; FR2295298A1; AR207272A1

Description

PATENTANWÄLTE DIPL-INQ. A. WEDDE DIPI.-ΙΜΘ. K. EMPL

Banken! Deutsche Bank Nr. 68/22 6Ο1 Bayer. Hypothekenbank Nr.172/28OO2 Paateoheckkonto München Nr. 47 392

8 MÜNCHEN 8O Schumannstr. 2 —Tel.: (0811) 471ö 47 Telearammei Patentwedde-München

16. Dezember 1975

Akte: PGm 7887

SOOIETE ANONYME AUTOMOBILES CITROEN

75747 PARIS Oedcx 15/Frankreich

Homokinetisclies G-elenk

Die Erfindung betrifft homokinetische Gelenke mit einem äußeren Körper oder einer Schale und einem inneren Körper oder einer Nuß, zwischen welchen Kugeln in den Schlitzen eines kugelförmigen Führungskäfigs gehalten und in annähernd torische Hohlkehlen eingesetzt sind, welche paarweise in Meridianebenen der Schale und der Nuß ausgebildet sind.

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Die bekannten derartigen Gelenke weisen allgemein sechs Kugeln auf, welche in ein und derselben Anzahl von in der Schale und der Büß vorgesehenen Hohlkehlen eingesetzt sind.

Zur Vereinfachung der Herstellung ist versucht worden, Gelenke mit weniger als sechs Kugeln und Hohlkehlen auszuführen. Es sind auch Gelenke mit nur drei Kugeln realisiert worden, aber dieses Ergebnis ist bisher nur auf Kosten von zusätzlichen Arbeitsgängen erreicht worden, die bestimmte Elemente, insbesondere den Käfig, schwächen«

Die Erfindung betrifft ein Gelenk der genannten Art, welches diesen Nachteil vermeidet und drei in drei Hohlkehlenpaaren eingesetzte und durch drei Schlitze eines kugelförmigen Käfigs geführte Kugeln aufweist. Dieses Gelenk ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schale eine innenliegende Hut aufweist, welche mit einer der benachbarten Hohlkehlen eine Lagerfläche abgrenzt, deren Breite kleiner als die Breite eines Schlitzes des Käfigs ist, dergestalt, daß die lagerfläche genügend in den Schlitz eingeführt werden kann, so daß die Einführung des Käfigs in das Innere der Schale ermöglicht ist _o

Das erfindungsgemäße Gelenk weist den Vorteil einer geringeren Anzahl von Teilen, als sie die üblichen Gelenke besitzen, und einer viel einfacheren Bearbeitung auf, wobei die Fute der Schale ohnebesondere Genauigkeit ausgeführt sein kann.

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Die Belastung ist auf die drei Kugeln ständig gleichmäßig verteilt und der Käfig befindet sich in isostatischem Gleichgewicht; bei einem üblichen Gelenk mit sechs Kugeln dagegen können diese am G-rund der Hohlkehlen und an den Rändern der Schlitze des Käfigs nur bei Anwendung einer äußerst präzisen Bearbeitung alle gleichzeitig anliegen. Da andererseits die Muß nur drei Hohlkehlen aufweist, läßt sie sich in der üblichen V/eise in den Käfig einbauen, und die aus der Nuß und dem Käfig gebildete Einheit kann dank des Vorhandenseins der innenliegenden Nut und der relativ großen Tiefe der Hohlkehlen in die Schale eingeführt werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die Hohlkehlen jedes Körpers eine durch die Mittellinie dieses Körpers hindurchgehende Symmetrieebene auf, und die Schnitte durch den Grund der Hohlkehlen jedes Paares in der Symmetrieebene der Hohlkehle stellen im Falle des Zusammenfallens der Mittellinien der Schale und der Nuß Bögen dar, deren Krümmungsmittelpunkte um ein und denselben Abstand beiderseits der transversalen Ebene durch den Mittelpunkt des Gelenkes in an sich bekannter Weise entfernt sind, aber diese Krümmungsmittelpunkte sind außerdem radial um ein und denselben Abstand von der Mittellinie der Schale bzw. der Mittellinie der Nuß entfernt, so daß die Radien der Krümmungen der Bögen vergrößert werden«, Durch diese Anordnung kann die Tiefe der Hohlkehlen vergrößert werden, wobei eine völlig ausreichende Dicke an den Enden der Hohlkehlen der

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Muß erhalten bleibt.

Das erfindungsgemäße Gelenk kann insbesondere im Antrieb eines Automobiles verwendet werden, beispielsweise für einen Antrieb, der eine Welle eines lenk- und Antriebsrades mit der Abtriebswelle eines Differentials verbindet»

Ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben»

Es zeigen:

Figo 1 einen Axialschnitt durch das Gelenk;

Fig. 2 einen transversalen Schnitt nach der Linie II-II der Figo 1;

Figo 3 bis 6 Schnitte, welche die Montage des Gelenkes veranschaulichen.

Yfie aus der Zeichnung ersichtlich, weist das erfindungsgemäße Gelenk einen äußeren Körper oder eine Schale 1 , welche mit einer Welle 2 als ein Stück ausgebildet ist, sowie eine mit einer Welle 4 verbundene kugelförmige Nuß 3 auf.

Im Inneren der Schale 1 ist ein kugelförmiger Hohlraum mit dem Mittelpunkt 0 und dem Radius R ausgebildet. In der Wandung 5 dieses Hohlraumes sind drei torische Hohlkehlen 6 eingearbeitet, deren Symmetrieebene durch die Mittellinie

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der Schale hindurchgeht und welche unter 120° zueinander angeordnet sind. Der durch den G-rund dieser Hohlkehlen in ihrer Symmetrieebene verlaufende Schnitt ist ein Kreisbogen, dessen Mittelpunkt O₁ unterhalb der Mittellinie der Schale liegt und in bezug auf den Mittelpunkt 0 nach außen versetzt ist; der Radius R₁ des durch den ü-rund der Hohlkehle gebildeten Kreisbogens ist natürlich größer als Ro

Die Wandung 7 der kugelförmigen Nuß hat ihren Mittelpunkt bei Oo In diese Wandung sind drei torische Hohlkehlen 8 eingearbeitet, deren Symmetrieebene durch die Mittellinie der Nuß hindurchgeht und die unter 120 zueinander angeordnet sindo Der durch den U-rund dieser Hohlkehlen in ihrer Symmetrieebene verlaufende Schnitt ist ein Kreisbogen, dessen Mittelpunkt O₂ sich beim Fluchten der beiden Wellen 2 und 4 auf einer Geraden befindet,"welche zur Mittellinie der Nuß parallel und durch den Mittelpunkt 0. verläuft, wobei die beiden Mittelpunkte ein und denselben Abstand d zur ,gemeinsamen Mittellinie der Schale und der Nuß aufweisen und wobei die Mittelpunkte 0.. und Op zur transversalen Ebene durch den Mittelpunkt 0 symmetrisch angeordnet und von dieser Ebene weniger als die Hälfte der Dicke der Nuß entfernt sind; der Radius Rg des vom G-rund der Hohlkehle 8 gebildeten Kreisbogens ist natürlich kleiner als R. Der Radius r der erzeugenden Kreislinie der Hohlkehlen 8 ist gleich dem Radius der erzeugenden Kreislinie der Hohlkelen 6_O Die Versetzung d ermöglicht es, die Tiefe der Hohlkehlen 8 im vorspringenden

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Bereich. Z zu vergrößern, wobei den Abschnitten 3a der Nuß eine völlig ausreichende Dicke gegeben ist, und die Tiefe der Hohlkehlen 6 an ihrem Ende I zu vergrößern, wobei den Abschnitten 1a, der Schale eine völlig ausreichende Dicke gegeben ist»

Zwischen der Schale 1 und der Nuß 3 sind Kugeln 9 mit dem Radius r eingelegt, welche in den Schlitzen 10 eines kugelförmigen Führungskäfigs 11 gehalten sind und in den torischen Hohlkehlen 6 und 8 abrollen können,, Die Kugeln befinden sich in Kontakt mit den Wänden der Hohlkehlen 6 und 8, wenn die Wellen 2 und 4 koaxial sind, und ihr Mittelpunkt liegt in einer Ebene, welche senkrecht zur Mittellinie dieser Wellen steht und durch den Mittelpunkt 0 hindurchgeht_o Deshalb muß die Differenz zwischen den Radien R₁ und Rp annähernd gleich dem Durchmesser 2r der Kugeln 9 sein.

Die Schlitze 10 haben eine Breite, die mit etwas Spiel gleich dem Durchmesser 2r der Kugeln ist. Da jedoch der Zwischenraum zwischen den Kugeln vom Einschlagswinkel der Vorderräder abhängt, hat die länge der Schlitze den erforderlichen Wert zur Unterbringung der Kugeln in den Schlitzen, um den erforderlichen Einschlagswinkel zu ermöglichen; diese Länge ist auf alle Fälle größer als die Dicke der Nuß 3> um deren Einbau in das Innere des Käfigs zu ermöglichen, wie es im nachstehenden dargestellt ist.

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Die Schale 1 weist eine Einlaß- oder Hilfsnut 12 auf, welche in einer Meridiane"bene und relativ nahe bei einer der Hohlkehlen 6 angeordnet ist, dergestalt, daß die Breite der zwischen dieser Hohlkehle und der Einlaßnut vorhandenen Lagerfläche 13 wesentlich kleiner als die Breite der Schlitze 10 ist, d.h. kleiner als der Durchmesser der Kugeln 9·

Der Zusammenbau des Gelenkes erfolgt in der ϊ/eise, daß zuerst die Nuß 3 in den Käfig 11 eingesetzt wird. Dazu wird die Nuß senkrecht zum Käfig gestellt und in einen der Schlitze 10 eingesetzt, wobei einer der Ränder dieses Schlitzes seinerseits an einer der Hohlkehlen 8 zur Anlage kommt (Figo 3) ο Infolge dex* ausreichenden Tiefe der Hohlkehle 8 im Bereich Z kann dann die ÜTuß in den Käfig eingeführt werden und braucht nur noch geschwenkt zu werden, dergestalt, daß sie sich völlig im Inneren dieses Käfigs befindet.

Darauf kann die Einheit Nuß-Käfig in die Schale 1 eingesetzt werden«. Dazu wird diese Einheit senkrecht zur Schale angesetzt, wobei sich die Hohlkehlen 8 gegenüber den Schlitzen 10 befinden, und wird die Lagerflache 13 in einen der Schlitze und in die entsprechende Hohlkehle 8 eingefügt (]?ig. 4 und 5). Dank der ausreichenden Tiefe der Hohlkehle an ihrem Ende Y kann darauf der Käfig in die Schale eingeführt werden; dort wird er dann geschwenkt, dergestalt, daß er vollkommen in das Innere der Schale gelangte

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Es bleibt nur noch übrig, die Kugeln 9 an ihre Stelle zu bringen, was in üblicher Weise erfolgt, indem die Schlitze 10 vor die Hohlkehlen. 6 und die Hohlkehlen 8 vor die Schlitze 10 gestellt werden, wobei der Käfig 11 und die Nuß 3 um einen Winkel geneigt werden, der ausreicht, um einen Schlitz 10 freizugeben, und eine Kugel 9 in diesen Schlitz 10 eingelegt wird; dieser Vorgang wird nacheinander für die beiden anderen Kugeln wiederholt (Mg. 6).

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern umfaßt auch alle ihre Varianten.

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Claims

16. Dezember 1975 Akte: PQm 7887

Pat ent ansprüche

Ί.)) Homokinetisclies Gelenk mit einem äußeren Körper oder einer Schale und einem inneren Körper oder einer Nuß, zwischen welchen drei Kugeln in Schlitzen eines kugelförmigen Führungskäfigs gehalten und in annähernd torische Hohlkehlen eingesetzt sind, welche paarweise in der Schale und an der Nuß ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Schale eine innenliegende Nut aufweist, welche mit einer der benachbarten Hohlkehlen eine lagerfläche abgrenzt, deren Breite kleiner als die Breite eines Schlitzes des Käfigs ist, dergestalt, daß die lagerfläche genügend in den Schlitz eingeführt werden kann, so daß die Einführung des Käfigs in das Innere der Schale ermöglicht ist ο

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2o) Gelenk nach .Anspruch 1, "bei welchem die Hohlkehlen jedes

Körpers eine durch die Mittellinie dieses Körpers hindurchgehende Symmetrieebene aufweisen und bei welchem die Schnitte durch den Grund der Hohlkehlen jedes Paares in der Symmetrieebene der Hohlkehle im Falle des Zusammenfaliens der
Mittellinien der Schale und der Nuß Bögen darstellen, deren Krümmungsmittelpunkte um ein und denselben Abstand beiderseits der transversalen Ebene durch den Mittelpunkt des Gelenkes entfernt sind, dadurch gekennzeichnet , daß diese Krümmungsmittelpunkte außerdem von der Mittellinie der Schale bzw. derjenigen der Nuß um
ein und denselben Abstand radial entfernt sindo

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