DE2847515A1 - Constant velocity universal joint - has coupling pins working in slots in bodies and groove in internal ball - Google Patents

Constant velocity universal joint - has coupling pins working in slots in bodies and groove in internal ball

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DE2847515A1 DE19782847515 DE2847515A DE2847515A1 DE 2847515 A1 DE2847515 A1 DE 2847515A1 DE 19782847515 DE19782847515 DE 19782847515 DE 2847515 A DE2847515 A DE 2847515A DE 2847515 A1 DE2847515 A1 DE 2847515A1
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Abstract

The constant-velocity universal joint has coupling members permanently maintained by a guide member in the homo-kinetic plane between two joint components. Both the spherical components (K1, K2) bear and pivot against the surface of a ball (O), and the coupling members comprise pins (St) fitting loose in slots (J1, J2) in the components. The guide member is formed by an annular groove (N) in the ball, in which the inner ends of the pins slide loose.

Description

Homokinetische Gelenkkupplung Homokinetic joint coupling

Die Erfindung betrifft eine homokinetische Gelenkkupplung.The invention relates to a constant velocity joint coupling.

Derartige Kupplungen sind in verschiedenen Gattungen bekannt. Such clutches are known in various genera.

Bei einer unter der Bezeichnung "RZEPPA-Kupplung" bekannten Gattung erfolgt die Drehmomenttibertragung durch 6 Kugeln. In a type known under the name "RZEPPA coupling" the torque is transmitted through 6 balls.

Diese Kugeln sind in Kugelrinnen eines inneren und eines äusseren Gelenkkörpers geführt und werden in einer gemeinsamen Ebene in Fenstern eines Ringkäfigs gehalten. Die Gelenkkörper und der Ringkäfig haben sphärische Kontaktflächen und gleiten ineinander. Die ebenfalls gleitenden Kugeln dienen als Kopplungselemente. These balls are in ball grooves of an inner and an outer one Joint body out and are in a common plane in windows of an annular cage held. The joint body and the ring cage have spherical contact surfaces and slide into each other. The balls, which also slide, serve as coupling elements.

Die Herstellung dieser bekannten Gelenkkupplungen ist wegen der erforderlichen Präzisionsarbeit sehr aufwendig. Ausserdem besteht ein Nachteil darin, dass eine besondere Manschette aus elastischem Werkstoff, z.B. Gummi, erforderlich ist, um die Gelenkkupplung öldicht nach aussen abzuschliessen. The manufacture of these known articulated couplings is required because of the Precision work very complex. There is also a disadvantage that a special sleeve made of elastic material, e.g. rubber, is required to the Lock the articulated coupling oil-tight to the outside.

Insbesondere bedarf es für die Schleifbearbeitung der Kugelnabe des homokinetischen Gelenks zusätzlicher Einrichtungen bei der Schleifmaschine (DT-PS 23 34 932).In particular, it is necessary for the grinding of the ball hub constant velocity joint of additional equipment on the grinding machine (DT-PS 23 34 932).

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Nachteile und die Schaffung einer homokinetischen Gelenkkupplung der erwähnten Gattung, welche nur aus wenigen und einfach zu verarbeitenden und leicht zu montierenden Teilen besteht, und welche keine Dichtungsmanschette aus elastischem Werkstoff benötigt.The invention aims to obviate and create these disadvantages a constant velocity joint coupling of the type mentioned, which only consists of a few and parts that are easy to process and easy to assemble, and which ones no sealing sleeve made of elastic material is required.

Bei einer homokinetischen Gelenkkupplung mit durch ein Frhrungselement ständig in der homokinetischen Ebene gehaltenen Kopplungselementen zwischen zwei Gelenkkörpern wird der Eriindungzweck dadurch erreicht, dass beide kalottenförmig ausgebildete Gelenkkörper sich schwenkbar gegen die Oberfläche einer Kugel legen, dass die Kopplungselemente aus zylindrischen Stiften bestehen, die lose in Schlitze der beiden Gelenkkörper eingreifen und dass das Führungselement für die Stifte von einer Ringnut auf einem Grosskreis der Kugel gebildet wird, in welche die inneren Enden der Stifte auf dem Kugelumfang lose verschiebbar eingreifen.With a constant velocity joint coupling with through a guide element coupling elements kept constantly in the homokinetic plane between two Joint bodies, the purpose of the invention is achieved in that both are dome-shaped trained joint bodies lie pivotably against the surface of a ball, that the coupling elements consist of cylindrical pins that are loosely inserted into slots of the two joint bodies engage and that the guide element for the pins of an annular groove is formed on a great circle of the ball, in which the inner Ends of the pins can be moved loosely on the circumference of the ball intervention.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass zusätzlich zu der Anlage gegen die Oberfläche der Kugel der ein Gelenkkörper mit dem anderen Gelenkkörper in Kugelgelenkeingriff steht.Another feature of the invention is that in addition to the plant against the surface of the ball of one joint body with the other Joint body is in ball joint engagement.

Nach einet weiteren Merkmal der Erfindung sind auf der Aussenseite des einen Gelenkkörpers ein mehrteiliges, den anderen Gelenkkörper umgreifendes Gehäuse und auf der Außenseite des anderen Gelenkkörpers eine sich dicht gegen die Innenfläche des Gehäuses anlegende Abdeckung angeordnet.According to another feature of the invention are on the outside of the one joint body is a multi-part joint body that encompasses the other joint body Housing and on the outside of the other joint body one tightly against the Inner surface of the housing abutting cover is arranged.

Bei der Gelenkkupplung gemäss der Erfindung entsprechen die Stifte den Kugeln der bekannten Gelenkkupplung. Ebenso entsprechen die Schlitze den Kugelrinnen. Dem Ringkäfig bei der bekannten Kupplung entspricht beim Erfindungsgegenstand die Ringnut auf einem Grosskreis der Kugel.In the articulated coupling according to the invention, the pins correspond the balls of the well-known articulated coupling. The slots also correspond to the ball channels. The ring cage in the known coupling corresponds to the subject matter of the invention Ring groove on a great circle of the sphere.

Ebenso wie bei der bekannten Gelenkkupplung sind auch beim Erfindungsgegenstand die geometrischen Bedingungen erfttllt, dass die Kupplung homokinetisch läuft, nämlich, dass die Ebene der Kopplungselemente mit der Symmetrieebene zwischen Antriebs- und Austriebsachse zusammenfällt, und dass der Winkelabstand zwischen den KQpplungselenenten sich nach Bedarf ändert.As with the known articulated coupling, the subject matter of the invention the geometrical conditions that the clutch runs homokinetically, namely, that the plane of the coupling elements with the plane of symmetry between the drive and Shoot axis coincides, and that the angular distance between the KQpplungselenenten changes as required.

Vorteilhaft beis Erfindungsgegenstand gegenüber der bekannten Gelenkkupplung ist insbesondere, dass die Kugel zwei Funktionen hat, nämlich die unmittelbare Abstützung der beiden Gelenkkörper gegeneinander sowie die FUhrung der Stifte. Die neue Anordnung ist übersichtlicher, die Fertigung nicht so aufwendig und die neue Kupplung ist im Betrieb sicherer. Advantageous in the subject of the invention compared to the known articulated coupling is in particular that the ball has two functions, namely the direct support of the two joint bodies against each other as well as the guide of the pins. The new arrangement is clearer, the production is not so complex and the new coupling is safer in operation.

Gegen Ölverlust schützt bei der neuen Gelenkkupplung das Gehäuse auf dem einen und die Abdeckung auf dem anderen Gelenkkörper, während bei der bekannten Kupplung die Gummimanschette eine nicht befriedigende Lösung ist. The housing of the new articulated coupling protects against oil loss on one and the cover on the other joint body, while with the known Coupling the rubber sleeve is an unsatisfactory solution.

In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise und rein schematisch dargestellt, und zwar zeigen: Figur 1 - 3 schematisch eine bekannte homokinetische Gelenkkupplung in senkrechten Schnitt (Fig. 1) Teilansicht in Richtung des Pfeiles II von von Fig.1 (Fig 2) und Teildraufsicht auf den Ringkäfig (Fig. 3) Figur 4 - 6 die Gelenkkupplung gemäss der Erfindung, und zwar in senkrechtem Längsschnitt (Fig. 4 und 5); sowie einen Ausschnitt eines Querschnitts rechtwinklig zur Fig. 4 (Fig. 6) und Figur 7 und 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. In the drawings, the subject matter of the invention is, for example, and shown purely schematically, namely show: Figure 1-3 schematically a known constant velocity joint coupling in vertical section (Fig. 1) partial view in the direction of the arrow II of Fig. 1 (Fig. 2) and partial plan view of the ring cage (Fig. 3) Figure 4-6 the articulated coupling according to the invention, namely in vertical longitudinal section (FIGS. 4 and 5); as well as a section of a cross-section at right angles to FIG. 4 (FIG. 6) and FIGS. 7 and 8, a further exemplary embodiment the invention.

Gemäss Figur 1 - 3 ist das eine Ende der Antriebswelle 1 als Gelenkkörper K1 und das eine Ende der Abtriebswelle 2 als Gelenkkörper K2 ausgebildet.According to FIGS. 1-3, one end of the drive shaft 1 is a joint body K1 and one end of the output shaft 2 designed as a joint body K2.

Zwischen den Gelenkkörpern K1 und K2 sind sechs Kugeln 3 in einem Ringkäfig 4 gelagert. Die Gelenkkörper K1, K 2 und der Ringkäfig 4 haben spärische Kontaktflächen und gleiten ineinander. Auch die Kugeln 3 gleiten und dienen als Kopplungsmittel. Durch das Spiel, mit welchem Jede Kugel 3 in Ringkäfig 4 gehalten wird (Fig. 3), kann der Winkelabstand der Kugeln 3 sich nach Bedarf ändern.Between the joint bodies K1 and K2 there are six balls 3 in one Ring cage 4 supported. The joint bodies K1, K 2 and the ring cage 4 are spherical Contact surfaces and slide into each other. The balls 3 slide and serve as Coupling agent. Through the game with which each ball 3 is held in ring cage 4 (Fig. 3), the angular spacing of the balls 3 can change as required.

Gemäss Figur 4 - 6 besteht die Gelenkkupplung gemäss der Erfindung aus den Wellenabßchnitten W1 und W2, die aus einer ausgerichteten Lage (Fig. 4) in eine verschwenkte Lage (Fig. 5) gebracht werden können.According to FIGS. 4-6, there is the articulated coupling according to the invention from the shaft sections W1 and W2, which from an aligned position (Fig. 4) can be brought into a pivoted position (Fig. 5).

Zur Verbindung der Wellenabschnitte ist das Ende Jedes Wellenabschnittes W1, W2 als kalottenförmig ausgebildeter Gelenkkörper K1 bzw. K2 gestaltet. Beide Gelenkkörper K1, K2 liegen mittels Fhhrungskörpern B1 und B2 bei F flächig zur Führung schwenkbar gegen die Oberfläche einer zentralen Kugel O an.To connect the shaft sections, the end is each Shaft section W1, W2 designed as a dome-shaped joint body K1 or K2. Both Joint bodies K1, K2 lie flat for guidance by means of guide bodies B1 and B2 at F pivotable against the surface of a central ball O.

nie Kopplungselemente bestehen aus sechs Stiften St die in Schlitze J1, J2 der beiden Gelenkkörper K1, K2 eingreifen.Never coupling elements consist of six pins St which are in slots Engage J1, J2 of the two joint bodies K1, K2.

Die inneren Enden der Stifte Streifen mit Spiel in eine Ringnut N in der Oberfläche der Kugel O ein. Diese Ringnut liegt symmetrisch auf einem Grosskreis der Kugel.The inner ends of the pins strip with play in an annular groove N. in the surface of the sphere O. This ring groove lies symmetrically on a large circle the ball.

Ferner stehen zusätzlich zu ihrer Anlage gegen die Oberfläche der Kugel O die beiden Gelenkkörper K 1 K2 miteinander in Kugelgelenkeingriff, wobei die Schlitze (z.B. J1) des einen Gelenkkörpers (z.B. K1) innen und die Schlitze (z.B. J2) des anderen Gelenkkörpers (z.B. K2) aussen liegen.Furthermore, in addition to their investment against the surface of the Ball O the two joint bodies K 1 K2 with each other in ball-and-socket joint engagement, with the slots (e.g. J1) of one joint body (e.g. K1) inside and the slots (e.g. J2) of the other joint body (e.g. K2) are on the outside.

Zur Erweiterung der Führungsfläche und zum Zusammenhalten der Teile der Gelenkkupplung ist auf der Aussenseite des einen Gelenkkörpers (z.B. K1) ein Ansatzteil G1 angeordnet, welches den anderen Gelenkkörper (z.B. K2) umgreift. Das Ansatzteil G1 wird in beliebiger Weise mit dem Gelenkkörper K1 bzw. der Welle W1 verbunden.To expand the guide surface and to hold the parts together the joint coupling is on the outside of one joint body (e.g. K1) Attachment part G1 is arranged, which engages around the other joint body (e.g. K2). That Attachment part G1 is in any way with the joint body K1 or the shaft W1 tied together.

Aus Nontagegründen ist das Ansatzteil G1 mehrteilig ausgebildet, z.B. mit einem zweiten Ansatzteil G2 lösbar verbunden.For reasons of dismantling, the attachment part G1 is designed in several parts, e.g. releasably connected to a second attachment part G2.

Auf der Aussenseite des anderen Gelenkkörpers (z.B. K ist eine dicht gogenM nnenflEche des Ansatzteiles G2 anliegende und gleitende Abdeckung M angeordnet, die zur Abdichtung des Inneren gegen Schmiermittelverluste dient.On the outside of the other joint body (e.g. K there is one tight GogenM inner surface of the attachment part G2, the sliding cover M is arranged, which serves to seal the interior against loss of lubricant.

Die Schwenkung der Wellen W1, W2 gegeneinander wird durch die Stirnkante L des Ansatzteiles G begrenzt.The pivoting of the shafts W1, W2 against each other is caused by the front edge L of the attachment part G limited.

2 Figur 7 und 8 zeigen ein angewandeltes Ausführungsbeispiel mit Gelenkkörpern K3 und K4 in zwei unterschiedlichen Winkelstellungen Das Grundprinzip ist hier das gleiche wie in dem vorstehend beschriebenen Beispiel. Lediglich der Führungskörper B2 des äusseren Gelenkkörpers ist durch einen Gleitstein B3 ersetzt. 2 Figures 7 and 8 show a modified embodiment with Joint bodies K3 and K4 in two different angular positions The basic principle here is the same as in the example described above. Only the Guide body B2 of the outer joint body is replaced by a sliding block B3.

Dieser kugelschalenförmige Gleitstein ermöglicht es infolge seiner relativen Beweglichkeit, den Schwenkwinkel zwischen beiden Achsen auf über 450 zu bringen, in dem dargestellten Beispiel auf 500.This spherical shell-shaped sliding block enables it as a result of its relative mobility, the swivel angle between the two axes to over 450 bring it to 500 in the example shown.

Die auf der Innenseite zylindrisch auslaufenden Enden der Gelenkkörper K3 und K können, wie in der Zeichnung bei El und 3 4 E2 angedeutet, über das Maß nach den Figuren 4 - 6 verlängert sein. Damit wird der Eingriff bei extremer Winkelstellung (bis 600) verbessert und gleichzeitig die Abdichtungsfläche nach aussen vergrössert.The ends of the joint bodies that taper off cylindrically on the inside K3 and K can, as indicated in the drawing at El and 3 4 E2, over the measure be extended according to Figures 4-6. This makes the intervention at extreme angular positions (up to 600) improved and at the same time enlarged the sealing surface towards the outside.

Die zentrale Kugel R ist in der Darstellung nach Figur 7 und 8 aus zwei Teilen hergestellt und enthält einen inneren Hohlraum. Dieser kommuniziert in bestimmten Winkelstellungen mit Bohrungen S1, S2, S3 in den Gelenkkörpern und dem Gleitstein B3. Der Hohlraum der Kugel R wird vor der Montage mit einem Schmiermittel zur Vorratsschmierung der Gelenkkupplung gefüllt.The central ball R is in the representation according to Figure 7 and 8 from made in two parts and contains an internal cavity. This communicates in certain angular positions with holes S1, S2, S3 in the joint bodies and the sliding block B3. The cavity of the ball R is lubricated before assembly Filled for reserve lubrication of the articulated coupling.

Um ein ungewolltes Kippen der zentralen Kugel mit den Stiften im Stillstand zu verhindern, darf die Anzahl der Stifte nicht zwei oder vier betragen. Bei drei, fünf, sechs oder mehr Stiften ist ein solches Kippen aus geometrischen Gründen selbsttätig verhindert und die homokinetische Iraftübertragung sichergestellt.To prevent accidental tilting of the central ball with the pins at a standstill To prevent this, the number of pins must not be two or four. At three five, six or more pins such tilting is automatic for geometric reasons prevented and the homokinetic power transmission ensured.

Die erfindungigemässe Gelenkkupplung ist, wie ersichtlich, gegen geringe Toleranzen in der Teilung der Mitnehmerflächen der Gelenkkörper unempfindlich und wirkt im Lauf ausgleichend gegen Jegliches Spiel der Kopplungselemente. Die Kugelflächen können aufeinander eingeschliffen werden. Ii Ubrigen ergibt sich aus den geometrischen Bedingungen, da eine erfindungsgemässe Gelonkkupplung bei gleicher Belastung keiner, d h.The articulated coupling according to the invention is, as can be seen, against small Tolerances in the division of the driver surfaces of the joint body insensitive and counteracts any play of the coupling elements during the run. The spherical surfaces can be ground on each other. The rest results from the geometric Conditions, since a gelon coupling according to the invention with the same load does not i.e.

leichter dimensioniert werden kann als eine Gelenkkupplung der eingangs genannten Art, L e e r s e i t ecan be dimensioned more easily than an articulated coupling of the initially named type, L e r s e i t e

Claims (7)

A n s p r ü c h e: 1. Homokinetische Gelenkkupplung mit durch ein FUhrungselement ständig in der homokinetischen Ebene gehaltenen Kopplunggelementen zwischen zwei Gelenkkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass beide kalottenförmig ausgebildete Gelenkkörper (K1 und E2) sich schwenkbar gegen die Oberfläche einer Kugel (O) legen, dass die Kopplungselemente aus zylindrischen Stiften (St)bestehen, die lose in Schlitze (j1, J2) der beiden Gelenkkörper (K1, K2) ingreifen und dass das Führungselement von einer Ringnut (N) auf einem Grosskreis der Kugel (0) gebildet wird, in welche die inneren Enden der Stifte (St)auf dem Kugelumfang lose verschiebbar eingreifen. A n p r ü c h e: 1. Homokinetic articulated coupling with through one Coupling elements constantly held in the homokinetic plane between two joint bodies, characterized in that both are dome-shaped Joint bodies (K1 and E2) lie pivotably against the surface of a ball (O), that the coupling elements consist of cylindrical pins (St) that are loosely inserted into slots (j1, J2) of the two joint bodies (K1, K2) engage and that the guide element is formed by an annular groove (N) on a great circle of the ball (0), in which the inner ends of the pins (St) engage loosely displaceably on the circumference of the ball. 2. Homokinetische Gelenkkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Gelenkkörper {z B. K1) mit dem anderen Gelenkkörper (z.B. K2) in Kugelgelenkeingriff steht.2. Homokinetic joint coupling according to claim 1, characterized in that that one joint body (e.g. K1) is in ball-and-socket engagement with the other joint body (e.g. K2) stands. 3. Homokinetische Gelenkkupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Aussenseite des einen Gelenkkdrpers (z.3. K1) ein mehrteiliges, den anderen Gelenkkdrper (z.B. K2) umgreifenden Ansatzteil (Gl, G2) und auf der Aussenseite des anderen Gelenkkörpers (z.B. E2) eine sich dicht gegen die Innenfläche des Ansatzteiles (G2) anlegende Abdeckung (M) angeordnet sind.3. Homokinetic joint coupling according to claim 1 and 2, characterized in that that on the outside of a joint body (z.3. K1) a multi-part, the other joint body (e.g. K2) encompassing attachment part (Gl, G2) and on the outside of the other joint body (e.g. E2) tightly against the inner surface of the attachment part (G2) contacting cover (M) are arranged. 4. Homokinetische Gelenkkupplung nach einen der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Gelenkkörper (K3) unmittelbar und der andere Gelenkkörper (K4) mittels eines beweglichen Gleitsteins (B3) an der Kugel (o) abgestützt gelagert sind.4. Homokinetic joint coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the one joint body (K3) directly and the other Joint body (K4) supported on the ball (o) by means of a movable sliding block (B3) are stored. 5. Homokinetische Gelenkkupplung nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Stifte (St) ungleich zwei oder vier ist.5. Homokinetic joint coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the number of pins (St) is not equal to two or four is. 6. Homokinetische Gelenkkupplung nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Kugel (O) mit einem Hohlraum (R) zur Aufnahme eines Schmiermittels versehen ist.6. Homokinetic joint coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the central ball (O) with a cavity (R) for receiving one Lubricant is provided. 7.Hoiokinetische Gelenkkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkkörper (K3,K4) mit Bohrungen (S1,S2, S) versehen sind, die in mindestens Je einer Winkelstellung mit dem Hohlraum der Kugel fluchten.7.Hoiokinetic joint coupling according to claim 6, characterized in that that the joint bodies (K3, K4) are provided with bores (S1, S2, S), which in at least Align one angular position with the cavity of the ball.
DE19782847515 1978-11-02 1978-11-02 Constant velocity universal joint - has coupling pins working in slots in bodies and groove in internal ball Withdrawn DE2847515A1 (en)

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