DE3213752C2

DE3213752C2 - Gleichlauf-Universalgelenk

Info

Publication number: DE3213752C2
Application number: DE3213752A
Authority: DE
Inventors: Seiichi Saitama Hirai; Nobuyuki Kawagoe Saitama Otsuka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1981-04-24
Filing date: 1982-04-14
Publication date: 1984-08-30
Also published as: AU8253182A; DE3213752A1; JPS641688B2; AU549871B2; IT8267516A0; CH656439A5; ZA822755B; BE892907A; IT1155311B; JPS57177424A; CA1185447A; US4494941A; NZ200391A; FR2504623B1; GB2097513A; FR2504623A1; GB2097513B

Abstract

Bei einem Gleichlauf-Universalgelenk, das ein Außenglied, ein Innenglied und einen dazwischenliegenden Kugelkäfig mit jeweiligen zueinander hinweisenden Kugelflächen umfaßt, sind die Fläche des Außengliedes und die Fläche des Innengliedes gegen die jeweilige gegenüberliegende Käfigfläche zur gleichen Seite des Gelenks hin ein wenig exzentrisch versetzt. Dadurch nimmt der Spielraum zwischen den Flächen nach beiden Seiten des Gelenks hin ab, und der Kugelkäfig wird an einer schwankenden Bewegung gehindert, das heißt, in seiner Mittelstellung gehalten.

Description

rechts), so daß sich jede Kugel 9 unter Wirkung einer resultierenden Druckkraft zu dem einen Ende hin verschiebt (in Figur nach rechts).

Als Ergebnis von Herstell- bzw. Fertigungstoleranzen sind unvermeidbar zwischen den Gelenkhälften 1,2 und dem Käfig 3 radiale Spielräume 12 und 13 gebildet, die in F i g. J übertrieben dargestellt sind, weshalb der Käfig 3 innerhalb des Bereiches der Spielräume 12,13 zu der einen oder der anderen Seite hin schwankt und leicht durch die über die Kugel 9 auf ihn wirkende resultieren- ic de Druckkraft zur einen oder zur anderen Seite hin gedrückt werden kann.

Diese Verschiebungen unter Druck werden durch die erfindungsgemäße Ausbildung vermieden. Die zueinander hinweisenden Kugelflächen 4, 6 der äußeren Gelenkhälfte 1 bzw. des Käfigs 3 sind etwas axial zueinander versetzt, so daß der Spielraum 12 zwischen diesen Kugelflächen 4, 6 zu dem einen Ende hin allmählich abnimmt, während die zueinander hinweisenden Kugelfächen 5, 7 des inneren Gelenkteils 2 urd des Käfigs 3 ein wenig axial gegeneinander versetzt sind, derart, daß der Spielraum 13 zwischen diesen beiden Kugelflächen 5,7 zu dem anderen Ende hin allmählich abnimmt.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 ist der Mittelpunkt Oi der Kugelfläche 6 gegenüber dem Mittelpunkt Oder Kugelumlaufebene sowie dem Mittelpunkt Oder Kugelfläche 4 des Käfigs 3 etwas nach links verschoben, so daß der radiale Spielraum 12 nach rechts hin allmählich abnimmt, und schließlich an einem Punkt C nahe dem rechten Ende der beiden Kugelflächen 4,6 schließlieh zu Null wird. Das heißt, die beiden Kugelflächen 6 und 4 sind an dem Punkt C in Druckkontakt miteinander. Andererseits ist der Mittelpunkt O\ der Kugelfläche 7 ebenfalls von dem Mittelpunkt O der Kugelumlaufebene sowie der Kugelfläche 5 nach links verschoben (wobei die letzteren beiden Mittelpunkte zusammenfallen), so daß der radiale Spielraum 13 nach links allmählich abnimmt und an einem Punkt D nahe dem linken Ende der beiden Kugelflächen 5, 7 schließlich zu Null wird.

Die beiden Kugelflächen 7 und 5 sind also so ausgebildet, daß sie an dem Punkt D in Druckkontakt miteinander kommen. Auf diese Weise ist der Käfig in einem Zustand gehalten, in den er an dem Punkt C mit der äußeren Gelenkhälfte 1 und gleichzeitig an dem Punkt D mit der inneren Gelenkhälfte 2 in Berührung steht. Dadurch wird der Käfig 3 ständig an seinen beiden Kugelflächen 4, 5 durch die beiden Gelenkhälften 1 und 2 gestützt, was \ erhindert, daß er zu der einen oder zu der anderen Seite pendeln kann. Die Größe des axialen Ab-Standes zwischen dem Mittelpunkt O und den Mittelpunkten Oi beträgt beispielsweise etwa 0,15 mm.

F i g. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Universalgelenks. Bei dieser Ausführungsform weisen die äußere Kugelfläche 4 und die innere Kugelfläche 5 des Käfigs 3 axial gegeneinander versetzte Mittelpunkte E bzw. F auf. Die übrigen Teile des Universalgelenks weisen gegenüber der Ausführungsform gemäß F i g. 1 keine wesentlichen Unterschiede auf. In diesem Fall sind der Mittelpunkt E der äußeren Kugelfläche 4 und der Mittelpunkt F der inneren Kugelfläche 5 des Käfigs 3 beiderseits de? Mittelpunkts O gelegen und ist der Mittelpunkt Ei de'' Kugelfläche 6 der äußeren Gelenkhälfte 1 gegenüber <^:m Mittelpunkt E etwas nach links versetzt und ist fe^rner der Mittelpunkt F\ der Kugelfläche 7 der inneren G^c]en^k-hälfte 2 gegenüber dem Mittelpunkt Febenfalls et^as Pach links versetzt weshalb der Käfig 3 sich an seitlich bilden Enden an dem Punkt C bzw. an dem Punkt D abstützt Auch in diesem Fall beträgt die Größe der Verschiebung beispielsweise ebenfalls etwa 0,15 mm.

F i g. 3 zeigt eine dritte Ausführungsforrn, bei der der Boden 11 der Laufrillen 10 so ausgebildet ist, daß er am vo.deren Abschnitt zu einer geradlinigen Fläche 11a wird Die übrigen Teile des Universalgelenks gemäß F i g. 3 unterscheiden sich nicht wesentlich von den zuvor erläuterten.

Gemäß der Erfindung nimmt also der Spielraum zwischen dem Käfig 3 und der äußeren Gelenkhälfte 1 allmählich zum einen Ende hin ab, und nimmt der Spielraum zwischen dem Käfig 3 und der inneren Gelenkhälfte 2 allmählich zum anderen Ende hin ab, so daß der Käfig 3 durch die innere Gelenkhälfte 2 und der äußeren Gelenkhälfte 1 an beiden Seiten bzw. Enden abgestützt wird und dadurch in einer neutralen Stellung gehalten wird, wodurch ein nachteiliges Pendeln des Käfigs von einer Seite zur anderen vermieden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 einen Ende hin und bei Entlastung zu dem anderen Ende Patentansprüche: hin verschoben wird. Der Käfig führt daher nachteilig pendelartige Schwingungen zwischen den beiden Ge-

1. Gleichlauf-Universalgelenk mit einer äußeren lenkhälften aus, was die Lärmentwicklung erhöht und und einer inneren Gelenkhälfte, zwischen denen ein 5 die Gebrauchsdauer des Universalgelenks verringert
Käfig angeordnet ist, der mit den Gelenkhälften Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Gleichlaufüber äußere und innere Kugelflächen schwenkbar Universalgelenk der eingangs genannten Art so auszuverbunden ist, und der mehrere in entsprechenden bilden, daß die Laufruhe und die Lebensdauer durch Kugelfenstern angebrachte Kugeln enthält, wobei Verhindern der Pendelbewegungen des Käfigs verbesdie Kugeln mit jeweiligen Paaren axial verlaufender 10 sert sind.

Laufrillen in Eingriff stehen, die in den zueinander Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkhinweisenden Kugelflächen der äußeren und der in- male des Anspruchs 1 gelöst

neren Gelenkhälfte angebracht sind, dadurch Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteran-

gekennzeichnet, Sprüche weitergebildet

daß die Mittelpunkte der zueinander hinweisenden 15 Zwar ist es bereits bekannt, daß infolge der divergie-Kugelflächen (6,4) der äußeren Gelenkhälfte (t) und renden Führungsnuten oder Laufrillen die Kugeln axiades Käfigs (3) von dem Mittelpunkt (O) der Kugel- Ie Reaktionskräfte auf den Käfig ausüben, die in Verbinumlaufebene einen unterschiedlichen axialen Ab- dung mit dem unvermeidlichen Fertigungsspiel der Fühstand aufweisen, so daß ein zwischen diesen Kugel- rungsflächen die Gleichlaufeigenschaften und die Leflächen (6,4) gebildeter radialer Spielraum (12) sich 20 bensdauer beeinträchtigen (vergl. z. B. DE-AS zu einem Ende des Gelenks hin keilförmig verengt, 23 23 822, Sp. 2, TL 39, bis Sp. 3, Z 20), wobei zur Beseiti- und gung dieses Mangels auch ungleiche axiale Versetzundaß die Mittelpunkte der zueinander hinweisenden gen der Mittelpunkte der Führungsflächen vorgesehen Kugelflächen (7,5) der inneren Gelenkhälfte (2) und sein können (a. a. O.), jedoch kann auch unter Berückdes Käfigs (3) von dem Mittelpunkt (O) der Kugel- 25 sichtigung dieses Standes der Technik die beanspruchte umlaufebene einen unterschiedlichen axialen Ab- besondere Anordnung der Mittelpunkte der Führungsstand aufweisen, so daß ein zwischen diesen Kugel- flächen zwischen Käfig und den beiden Gelenkhälften flächen (7,5) gebildeter radialer Spielraum (13) sich bei einem gattungsgemäßen Universalgelenk nicht nazu dem anderen Ende des Gelenks hin keilförmig hegelegi werden,
verengt. 30 Die erfindungsgemäße Ausbildung des Universalge-

2. Gleichlauf-Universalgelenk nach Anspruch 1, lenks ermöglicht eine ständige Stützung des Käfigs, wodadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kugelflä- durch dessen Pendelbewegungen verhindert werden,
ehe (4) und die innere Kugelfläche (5) des Käfigs (3) Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung darkonzentrisch zueinander sind. gestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es

3. Gleichlauf-Universalgelenk nach Anspruch 1, 35 zeigt

dadurch gekennzeichnet daß die äußere Kugelflä- F i g. 1 im Schnitt und in Seitenansicht eine erste Ausehe (4) und die innere Kugelfläche (5) des Käfigs (3) führungsform des erfindungsgemäßen Universalgeaxial gegeneinander versetzte Mittelpunkte (E, F) lenks,
aufweisen. Fig.2 im Schnitt und in Seitenansicht eine zweite

4. Gleichlauf-Universalgeienk nach einem der An- 40 Ausführui.gsform des erfindungsgemäßen Universalgesprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der lenkes,

Abstand des Mittelpunktes (O\, Ei) der Kugelfläche Fig. 3 im Schnitt und in Seitenansicht eine dritte

(6) der äußeren Gelenkhälfte (1) vom Mittelpunkt Ausführungsform des erfindungsgemäßen Universalge-

(O, E) der ihr zugewandten Kugelfläche (4) des Kä- lenks.

figs (3) sowie der Abstand des Mittelpunktes (Ou F₁) 45 Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 ist zwischen der inneren Gelenkhälfte (2) vom Mittelpunkt (O, F) einer äußeren Gelenkhälfte 1 und einer inneren Gelenkder ihr zugewandten Kugelfläche (5) des Käfigs (3) hälfte 2 ein Käfig 3 vorgesehen, der eine äußere Kugeljeweils etwa 0,15 mm beträgt fläche 4 und eine innere Kugelfläche 5 aufweist, die

zueinander konzentrisch sind und einen gemeinsamen

50 Mittelpunkt aufweisen, der mit dem Gelenkmittelpunkt,

das heißt dem Mittelpunkt O der Kugelumlaufebene zusammenfällt. Die äußere Kugelfläche 4 des Käfigs 3

Die Erfindung betrifft ein Gleichlauf-Universalgelenk weist zu der inneren Kugelfläche 6 der äußeren Gelenkgemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. hälfte 1 hin, während die innere Kugelfläche 5 des Kä-Derartige Gleichlauf-Universalgelenke werden ins- 55 figs 3 zu der äußeren Kugelfläche 7 der inneren Gelenkbesondere bei Fahrzeugen wie Personenkraftwagen hälfte 2 hinweist. Ferner weist der Käfig 3 mehrere Ku- oder dergleichen angewendet. geln 9 auf, die jeweils in einem Kugelfenster 8 angeord-Gleichlauf-Universalgelenke der oben genannten Art net sind, wobei jede der Kugeln 9 in Eingriff mit einem sind beispielsweise bekannt aus der DE-OS 28 31 043 Paar axial verlaufender und sich jeweils gegenüberste- und der DE-OS 30 00 119. Bei solchen Gleichlaut-Uni- 60 hender Laufrillen 10 steht, die in den zueinander hinweiversalgelenken sind zwischen den Gelenkhälften und senden Kugelflächen 6 und 7 der äußeren Gelenkhälfte dem Käfig jeweils radiale Spielräume aufgrund der Her- 1 bzw. der inneren Gelenkhälfte 2 vorgesehen sind. Die Stellbedingungen vorhanden. Daher kann sich der Käfig Laufrillen 10 sind so ausgebildet, daß deren Böden 11 mehr oder weniger zu dem einen oder dem anderen jeweils auf Kugelflächen liegen, die zueinander axial Ende des Universalgelenks hin verschieben, was nach- 65 versetzte Mittelpunkte A bzw. B besitzen. Auf diese teilig ist, da im Betrieb jede der Kugeln bereits durch die Weise definieren die Böden 11 der Laufrillen 10 zwizwischen den Laufrillen wirkende Druckkraft zusam- sehen sich eine keilförmige Verengung, die sich zum men mit dem Käfig aus der Kugelumlaufebene zu dem einen Ende hin allmählich erweitert (in F i g. 1 nach