DE3416002A1 - CLAW CLUTCH - Google Patents

CLAW CLUTCH

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DE3416002A1
DE3416002A1 DE19843416002 DE3416002A DE3416002A1 DE 3416002 A1 DE3416002 A1 DE 3416002A1 DE 19843416002 DE19843416002 DE 19843416002 DE 3416002 A DE3416002 A DE 3416002A DE 3416002 A1 DE3416002 A1 DE 3416002A1
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DE19843416002
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Michael 8000 München Baier
Klaus Prof. Dr.-Ing. Ehrlenspiel
Thomas Dipl.-Ing. John
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GKN Automotive GmbH
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Uni Cardan AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/24—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts comprising balls, rollers, or the like between overlapping driving faces, e.g. cogs, on both coupling parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D3/64—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic elements arranged between substantially-radial walls of both coupling parts

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Description

Die Erfindung betrifft eine Klauenkupplung für den Ausgleich von radialem, winkligem und/oder axialem Wellenversatz, mit einem Antriebsteil am Ende der Antriebswelle, einem Abtriebsteil am Ende der Abtriebswelle, wenigstens drei Klauen auf dem Antriebsteil, einer gleichen Anzahl von Klauen auf dem Abtriebsteil und beweglichen übertragungskörpern zwischen den antriebseitigen und den abtriebseitigen Klauen.The invention relates to a claw coupling for the compensation of radial, angular and / or axial shaft misalignment, with a drive part at the end of the drive shaft, a driven part at the end of the driven shaft, at least three claws on the Drive part, an equal number of claws on the output part and movable transmission bodies between the drive-side and the claws on the output side.

Klauenkupplungen mit zwischen den Klauen beweglichen Obertragungskörpern sind bekannt. Dabei können die übertragungskörper z.B. tonnenförmige starre oder aber druckelastische Körper sein. Darüber hinaus sind Klauenkupplungen mit Gleitkeilen und elastischem Ring (Keilflex-Kupplungen) bekannt. Nachteilig bei allen diesen Klauenkupplungen ist der sehr begrenzte Versatzausgleich oder eine zu aufwendige Bauweise. Darüber hinaus führt die auftretende Gleitreibung zwischen den Obertragungskörpern und Klauen zu Reibungsverlusten und Verschleiß.Claw couplings with movable between the claws Transmission bodies are known. The transmission body e.g. barrel-shaped rigid or pressure-elastic bodies. In addition, there are claw couplings with sliding wedges and elastic ring (Keilflex couplings) known. The disadvantage of all these claw clutches is the very limited offset compensation or a construction that is too complex. In addition, the sliding friction that occurs between the transmission bodies and Claws to friction losses and wear.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klauenkupplung zu schaffen, die einen größeren Radial-, Winkel- und/oder Axialversatz zwischen den Wellen als die bekannten Klauenkupplungen mit beweglichen übertragungskörpern ausgleichen können. Ferner soll die Klauenkupplung eine gewisse Drehelastizität besitzen, so daß Drehschwingungen und Drehmomentstöße durch sie gedämpft werden können.The invention is based on the object of creating a claw coupling that has a larger radial, angular and / or Axial misalignment between the shafts than the well-known dog clutches can compensate with movable transmission bodies. Furthermore should the dog clutch have a certain torsional elasticity, so that torsional vibrations and torque shocks are dampened by them can.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei der eingangs genannten Klauenkupplung dadurch gelöst, daß die Räume zwischen den an- und abtriebseitigen Klauen radial nach innen oder nach außen verengt sind und die Übertragungskörper elastisch abgestützt sind. Die zwischen den antriebseitigen und abtriebseitigen Klauen befindlichen, elastisch abgestützten Übertragungskörper übertragen die Umfangskräfte von den Klauen des Antriebsteils auf die Klauen des Abtriebsteils. Dabei sind das Antriebsteil und das Abtriebsteil im allgemeinen scheibenförmig ausgebildet, und die Klauen sind am Umfang von An- und Abtriebsteil gleichmäßig verteilt angeordnet,According to the invention, this object is achieved in the aforementioned dog clutch in that the spaces between the claws on the input and output sides are narrowed radially inwards or outwards and the transmission body is elastically supported are. The elastically supported transmission bodies located between the drive-side and driven-side claws are transmitted the circumferential forces from the claws of the drive part to the claws of the driven part. The drive part and the driven part are here generally disc-shaped, and the claws are evenly distributed around the periphery of the drive and driven parts,

so daß sie ineinander greifend Zwischenräume für die Übertragungskörper freilassen. Die Obertragungskörper sind vorzugsweise durch nach innen bzw. außen wirkende Kräfte in Anlage an den Klauen gehalten. Bei der übertragung von Umfangskräften werden die in Richtung des Drehmoments vor den antriebseitigen Klauen befindlichen übertragungskörper einer Pressung ausgesetzt, die zur Folge hat, daß die Körper gegen die elastischen Kräfte aus dem verengten Spalt radial nach außen bzw. innen ausweichen. Die in der Drehmomentrichtung hinter den antriebseitigen Klauen befindlichen Obertragungskörper unterliegen dieser Pressung nicht. Sie können sich daher unter Wirkung der elastischen Kräfte in den verengten Raum hineinbewegen. Die ohne Drehmomentübertragung auf einer Kreisbahn angeordneten Obertragungskörper verschieben sich unter Drehmomenteinwirkung radial abwechselnd nach innen und außen. Die Auslegung muß so sein, daß die aus der Verengung herausgerichtete Radial kraft nicht größer als die elastische Haltekraft werden kann. Die erfindungsgemäße Kupplung gestattet den Ausgleich von Winkel-, Radial- und Axialversatz der Wellen. Sie zeigt trotz starrer Obertragungskörper eine beträchtliche Drehelastizität, da die Körper gegen elastische Kräfte radial verschieblich sind und die gegenläufige Verschiebung benachbarter Körper mit einer Relativdrehung von Antriebs- und Abtriebsteil verbunden ist. Demgemäß werden durch die Kupplung auch Drehschwingungen gedämpft.so that they leave interlocking spaces for the transmission body. The transmission bodies are preferably through forces acting inwards or outwards are held in contact with the claws. When transferring peripheral forces, they are directed towards of the torque in front of the drive-side claws is subjected to a pressure that has the result, that the body evade against the elastic forces from the narrowed gap radially outward or inward. The ones in the torque direction The transmission bodies located behind the drive-side claws are not subject to this pressure. you can therefore move into the narrowed space under the action of the elastic forces. The one without torque transmission on a circular path arranged transmission body move radially alternately inwards and outwards under the action of torque. The interpretation must be such that the radial force directed out of the constriction cannot be greater than the elastic holding force. The inventive Coupling allows the compensation of angular, radial and axial misalignments of the shafts. It shows despite the rigid transmission body a considerable torsional elasticity, since the bodies are radially displaceable against elastic forces and the opposite ones Displacement of neighboring bodies is associated with a relative rotation of the drive and output parts. Accordingly, the Coupling also damped torsional vibrations.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Zwischenräume der Klauen von keilförmig zulaufenden Klauenflächen begrenzt. Dabei sind die Klauenflächen im allgemeinen ebene, zur Kupplungsachse parallele Flächen, die sich nach innen bzw. nach außen nähern und zwischen sich die Obertragungskörper aufnehmen. Die Übertragungskörper sind vorzugsweise kugel-, tonnen- oder zylinderförmige Körper. Sind die Obertragungskörper in axialer Richtung konvex oder ballig ausgebildet, also beispielsweise Kugeln oder Tonnenkörper, werden bei auftretendem Winkelversatz Kantenpressungen der Körper und damit eine wesentliche Verschleißursache vermieden.According to the preferred embodiment of the invention, the spaces between the claws are tapered in the shape of a wedge Claw surfaces limited. The claw surfaces are generally flat surfaces parallel to the coupling axis, which approach inwards or outwards and between them the transmission bodies take up. The transmission bodies are preferably spherical, barrel-shaped or cylindrical bodies. Are the bodies of transmission Convex or spherical in the axial direction, for example balls or barrel bodies, are formed when an angular misalignment occurs Edge pressures of the body and thus a major cause of wear avoided.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die öbertragungskörper durch einen elastischen Ring abgestützt, der ihnen außen bzw. innen anliegt. In diesem Falle ist zur Abstützung aller Öbertragungskörper nur ein elastisches Element erforderlich. Die von ihm auf die Öbertragungskörper ausgeübte Radial kraft hängt von der Radialverschiebungslage der Körper ab. Da die bei Drehmomentübertragung belasteten Öbertragungskörper etwa die gleiche Radialverschiebung erfahren, sind auch die von dem elastischen Ring auf sie ausgeübten Radialkräfte im wesentlichen gleich. Dies gilt auch für die bei Drehmomentübertragung entlasteten Übertragungskörper. Bei dieser Ausführungsform kann der den Obertragungskörpern außen anliegende elastische Ring von einem starren Begrenzungsring umgeben sein. Der Begrenzungsring beschränkt die Verformung des elastischen Rings, so daß dieser durch die nach außen verschobenen Öbertragungskörper nicht überlastet werden kann. Analog kann in einem den Obertragungskörpern innen anliegenden elastischen Ring ein starrer Begrenzungskörper, z.B. ein Begrenzungsring, angeordnet sein. Dieser hat ebenfalls die Aufgabe, die überlastung des elastischen Rings durch die bei Drehmomentübertragung nach innen verschobenen öbertragungskörper zu vermeiden. Der elastische Ring kann durch gummielastische Stoffe unterstützt sein, wodurch die Dämpfung bei Drehschwingungen und Drehmomentstößen verstärkt wird.According to the preferred embodiment of the invention, the transmission bodies are supported by an elastic ring, which lies against them outside or inside. In this case, only one elastic element is required to support all transmission bodies. The radial force exerted by it on the transmission body depends on the radial displacement position of the body. Since the transmission bodies loaded during torque transmission are approximately the same Experienced radial displacement, the radial forces exerted on them by the elastic ring are also substantially the same. this applies also for the transmission body relieved during torque transmission. In this embodiment, the transmission bodies can be outside adjacent elastic ring must be surrounded by a rigid limiting ring. The limiting ring limits the deformation of the elastic Rings, so that this through the outwardly displaced transmission body cannot be overloaded. Analogously, an elastic ring lying on the inside of the transmission bodies can have a rigid limiting body, e.g. a limiting ring, can be arranged. This also has the task of overloading the elastic Ring due to the inward shifting of the transmission body when the torque is transmitted. The elastic ring can be supported by rubber-elastic materials, which increases the damping in the event of torsional vibrations and torque shocks.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dienen Kugeln als Übertragungskörper und sind die den Kugeln anliegenden Klauenflächen von Klaue zu Klaue abwechselnd in entgegengesetzten axialen Richtungen geneigt. Durch die axiale Anschrägung der Klauen zusätzlich zu ihrer radialen Schrägung läßt sich ein relativ großer Beugewinkel der Kupplung erzielen. Ähnlich wie bei Kugel-Gleichiaufgelenken mit gekreuzten Kugel!aufbahnen kann bei gerader Anzahl von Übertragungskörpern ein gegenseitiger Ausgleich der bei Momentbeaufschlagung von den Kugeln ausgeübten Axialkräfte erreicht werden, so daß sich bei Beugung die Übertragungskörper in der Halbierungsebene der Kupplung einstellen. Die Kugeln sind hierbei insbesondere durch einen starren Profi!ring axial geführt, der praktisch die Funktion des Käfigs der Kugel-Gleichlaufgelenke hat.According to a preferred embodiment of the invention, balls are used as the transmission body and are those which are in contact with the balls Claw surfaces inclined alternately in opposite axial directions from claw to claw. Due to the axial bevel of the claws in addition to their radial inclination, a relatively large flexion angle of the coupling can be achieved. Similar to Ball equi-articulation with crossed ball tracks can be used with even number of transmission bodies a mutual compensation of the axial forces exerted by the balls when a moment is applied can be achieved so that the transmission body in the bisection plane of the coupling. The balls are axially guided in particular by a rigid profile ring which practically has the function of the cage of the ball constant velocity joints.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung besteht jeder Obertragungskörper aus einem zylindrischen Mittelteil mit einem axialen Zapfen auf jeder Stirnseite und auf den Zapfen drehbar gelagerten Rollen und sind die beiden dem 'Übertragungskörper anliegenden Flächen der benachbarten Klauen derart profiliert, daß das Mittelteil nur auf der einen Fläche und die Rollen nur auf der anderen Fläche abrollbar sind. Diese Ausbildung der öbertragungskörper als Doppelrollen und die entsprechende Profilierung der Klauenflächen gewährleisten, daß der Öbertragungskörper auf beiden Flächen gleichzeitig eine Rollbewegung ausführen kann und somit Reibung und Verschleiß im Vergleich zu beispielsweise einem einfachen -zylindrischen Öbertragungskörper wesentlich herabgesetzt sind. 'In a particular embodiment of the invention each transmission body consists of a cylindrical central part with an axial pin on each face and on the Spigot rotatably mounted rollers and are the two surfaces of the adjacent claws resting against the 'transmission body profiled that the middle part can only be rolled on one surface and the rollers only on the other surface. This training the Transmission body as double roles and the corresponding profiling of the claw surfaces ensure that the transmission body can perform a rolling movement on both surfaces at the same time and thus friction and wear compared to, for example, one simple cylindrical transmission body significantly reduced are. '

Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Öbertragungskörper zwischen zwei elastisch verformbaren Ringen drehbar gelagert. Dabei können die Ringe zwischen den Obertragungskörpern axial einander genähert und diese genäherten Ringbereiche mit Anschlägen versehen sein. Ähnlich wie bei den oben erwähnten Begrenzungsmitteln für den innen bzw. außen anliegenden elastischen Ring wird durch diese Ausbildung der Ringe ihre Radiale Verformung eingeschränkt, so daß sie nicht überlastet werden können.According to a further embodiment, the transmission bodies are rotatably mounted between two elastically deformable rings. The rings can be placed between the transmission bodies axially approximated to one another and these approximated ring areas provided with stops. Similar to the limitation means mentioned above for the elastic ring lying on the inside or outside, this design of the rings restricts their radial deformation, so that they cannot be overloaded.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Öbertragungskörper auf einem starren Ring einzeln elastisch abgestützt. Während bei Abstützung durch einen gemeinsamen elastischen Ring die Drehelastizität der Kupplung in beiden Drehrichtungen zwangsläufig gleich ist, kann bei Einzel abstützung mit abwechselnd unterschiedlichen Federsteifigkeiten die DreheTastizität in beiden Drehrichtungen unterschiedlich gewählt werden. Zur Abstützung der Übertragungskörper können Schrauben- oder Blattfedern dienen.According to a further embodiment of the invention, the transmission bodies are individually elastic on a rigid ring supported. When supported by a common elastic ring, the torsional elasticity of the coupling in both directions of rotation is inevitably the same, the torsional elasticity in both can be achieved with individual support with alternating spring stiffnesses Different directions of rotation can be selected. Helical or leaf springs can be used to support the transmission body.

Bei allen Ausführungen ist die Ausbildung der Kupplung zur Verbindung von Welle und Hohlwelle möglich, wie dies bei Schienenfahrzeugantrieben häufig erforderlich ist. Bei einer geraden Anzahl von obertragungskörpern von mehr als vier treten bei derIn all versions, the design of the coupling to connect the shaft and hollow shaft is possible, as is the case with Rail vehicle drives is often required. If there is an even number of transmission bodies greater than four, the

Kupplung keine durch die Übertragungskörper bedingten Unwuchten auf.Coupling does not have any imbalances caused by the transmission body.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigenThe invention is described in more detail below with reference to the drawing. Show it

Figur 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klauenkupplung in der Seitenansicht;FIG. 1 shows a first embodiment of the claw coupling according to the invention in a side view;

Figur 2 einen Querschnitt der Kupplung nach Figur 1 in vergrößertem Maßstab;FIG. 2 shows a cross section of the coupling according to FIG. 1 on an enlarged scale;

Figur 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Figur 2;FIG. 3 shows a section along the line III-III of FIG. 2;

Figur 4 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klauenkupplung in der Seitenansicht;FIG. 4 shows a second embodiment of the claw coupling according to the invention in a side view;

Figur 5 einen Querschnitt der Kupplung nach Figur 4 in vergrößertem Maßstab;FIG. 5 shows a cross section of the coupling according to FIG. 4 on an enlarged scale;

Figur 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Figur 5;FIG. 6 shows a section along the line VI-VI of FIG. 5;

Figur 7 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klauenkupplung im Querschnitt;FIG. 7 shows a third embodiment of the claw coupling according to the invention in cross section;

Figur 8 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klauenkupplung im Querschnitt;FIG. 8 shows a fourth embodiment of the claw coupling according to the invention in cross section;

Figur 9 eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klauenkupplung in der Seitenansicht;FIG. 9 shows a fifth embodiment of the claw coupling according to the invention in a side view;

Figur 10 einen Querschnitt der Kupplung nach Figur 9 in vergrößertem Maßstab;FIG. 10 shows a cross section of the coupling according to FIG. 9 on an enlarged scale;

Figur 11 einen Schnitt nach der Linie XI-XI der Figur 10;FIG. 11 shows a section along the line XI-XI of FIG. 10;

Figur 12 eine Teildarstellung der Kupplung nach Figur in der Seitenansicht;FIG. 12 shows a partial representation of the coupling according to FIG in side view;

Figur 13 eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klauenkupplung in der Seitenansicht;FIG. 13 shows a sixth embodiment of the claw coupling according to the invention in a side view;

Figur 14 einen Querschnitt der Kupplung nach Figur 13 in vergrößertem Maßstab;FIG. 14 shows a cross section of the coupling according to FIG. 13 on an enlarged scale;

Figur 15 einen Schnitt nach der Linie XV-XV der Figur 14;FIG. 15 shows a section along the line XV-XV of FIG. 14; L Figur 16 eine Teildarstellung der Kupplung nach FigurL FIG. 16 shows a partial representation of the coupling according to FIG

in der Seitenansicht;in side view;

Figur 17 eine Aüsführungsform des Obertragungskörpers im Axialschnitt;FIG. 17 shows an embodiment of the transmission body in axial section;

Figur 18 eine schematische Darstellung einer siebenten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klauenkupplung;FIG. 18 a schematic representation of a seventh embodiment of the dog clutch according to the invention;

Figur 19 eine Teildarstellung einer gegenüber Figur 18 geänderten Ausführungsform der Kupplung im Schnitt;FIG. 19 shows a partial representation of one compared to FIG. 18 modified embodiment of the coupling in section;

Figur 20 eine Teildarstellung des Trägerrings einerFigure 20 is a partial representation of the carrier ring of a

achten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplung mit Einzel-eighth embodiment of the coupling according to the invention with single

abstützung der Obertragungskörper in der Draufsicht;support of the transmission body in plan view;

Figur 21 einen Schnitt nach der Linie XXI-XXI der Figur 20; undFIG. 21 shows a section along the line XXI-XXI of FIG. 20; and

Figur 22 eine teilweise weggebrochene Darstellung der Trägerringe einer neunten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplung in der Draufsicht.FIG. 22 shows a partially broken away illustration of the carrier rings of a ninth embodiment of the invention Coupling in top view.

Nach den Figuren 1 bis 3 ist an die Antriebswelle 1 ein scheibenförmiges Antriebsteil 3 und an die Abtriebswelle 2 ein scheibenförmiges Abtriebsteil 4 angeformt. Auf dem Antriebsteil 3According to FIGS. 1 to 3, a disk-shaped drive part 3 is attached to the drive shaft 1 and a drive part 3 is attached to the output shaft 2 disc-shaped stripping part 4 is integrally formed. On the drive part 3

sind fünf keilförmige Klauen 5 gleichmäßig, d.h. unter einem Zentriwinkel von 72° über den Umfang verteilt, angeordnet. In gleicher Anordnung sind auf dem scheibenförmigen Abtriebsteil 4 fünf keilförmige Klauen 6 angeordnet. Zwischen den keilförmig zulaufenden Klauenflächen 5a und 6a der antriebseiti gen und abtriebseitigen Klauen 5 bzw. 6 sind zehn Zylinderrollen 7 angeordnet, denen außenseitig ein elastischer Ring 8 anliegt. Der Ring 8 hält die Rollen 7 durch Radialkräfte in elastischer Anlage an den Klauenflächen 5a und 6a. Bei der Drehmomentübertragung von den Klauen auf die Klauen 6 werden die dabei druckbelasteten Rollen 7 gegen die elastische. Kraft des Ringes 8 nach außen gedrückt, während die druckentlasteten Rollen 7 durch die elastische Kraft des Ringes 8 weiter nach innen zwischen die Klauen 5,6 gedrückt werden.five wedge-shaped claws 5 are arranged uniformly, ie distributed over the circumference at a central angle of 72 °. In the same arrangement, five wedge-shaped claws 6 are arranged on the disk-shaped driven part 4. Between the wedge-shaped claw surfaces 5 a and 6 a of the antriebseiti gene and output-side claws 5 and 6, ten cylindrical rollers 7 are arranged, which an elastic ring 8 rests on the outside. The ring 8 holds the rollers 7 by radial forces in elastic contact with the claw surfaces 5 a and 6 a . When the torque is transmitted from the claws to the claws 6, the rollers 7, which are under pressure, move against the elastic ones. Force of the ring 8 pressed outwards, while the pressure-relieved rollers 7 are pressed further inwards between the claws 5, 6 by the elastic force of the ring 8.

Die Ausführungsform nach den Figuren 4 bis 6 unterscheidet sich abgesehen von der geringeren Klauenanzahl dadurch von der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3, daß sich der Raum zwischen den antriebsei tigen Klauen 5 und den abtriebsei tigen Klauen nach außen verengt und dementsprechend der elastische Ring 8 den Rollen 7 innen anliegt. In diesem Falle werden bei Drehmomentübertragung die druckbelasteten Rollen 7 gegen die Radialkräfte des Ringes 8 nach innen gedrückt, während die druckentlasteten Rollen unter den Radialkräften des Ringes 8 nach außen ausweichen können.Apart from the smaller number of claws, the embodiment according to FIGS. 4 to 6 differs from that Embodiment according to Figures 1 to 3 that the space between the antriebsei term claws 5 and the abtriebsei term claws narrowed to the outside and accordingly the elastic ring 8 rests against the rollers 7 on the inside. In this case, when transmitting torque the pressure-loaded rollers 7 against the radial forces of the Ring 8 pressed inwards, while the pressure-relieved rollers can give way to the outside under the radial forces of the ring 8.

Bei der Ausführungsform nach Figur 7 haben die an- und abtriebseitigen Klauen 5 bzw. 6 nicht wie bei der Ausführungsform nach Figur 2 keilförmig zulaufende, sondern parallele Klauenflächen 5a bzw. 6a. Der Raum zwischen einer antriebseitigen Klaue 5 und der abtriebseitigen Klaue 6 ist gleichwohl von keilförmig nach innen zulaufenden Flächen 5a bzw. 6a begrenzt., so daß im wesentlichen die gleichen Verhältnisse wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3 vorliegen. Der elastische Ring 8 ist von einem starren Außenring 9 umgeben, der die Verformung des Ringes 8 begrenzt und seine überlastung ausschließt.In the embodiment according to FIG. 7, the claws 5 and 6 on the input and output sides do not have a wedge-shaped tapering, as in the embodiment according to FIG. 2, but rather parallel claw surfaces 5 a and 6 a . , The space between a driving-side claw 5 and the driven-side claw 6 is nevertheless of a wedge shape tapered inward surfaces 5 a and 6 a is limited. So that substantially the same conditions as in the embodiment of Figures 1 exist to 3. The elastic ring 8 is surrounded by a rigid outer ring 9 which limits the deformation of the ring 8 and prevents it from being overloaded.

Die Ausführungsform nach Figur 8 entspricht abgesehenThe embodiment according to FIG. 8 corresponds apart

von der geringeren Klauenanzahl im wesentlichen der Ausführungsform nach Figur 5. In dem Federring 8 ist jedoch mit Abstand zu diesem ein zylindrischer Begrenzungskörper 9a angeordnet, der verhindert, daß der Federring 8 zu stark nach innen verformt wird.of the lower number of claws essentially the embodiment according to Figure 5. In the spring ring 8, however, a cylindrical limiting body 9 a is arranged at a distance from this, which prevents the spring ring 8 is deformed too much inward.

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 9 bis 12 haben An- und Abtriebsteil je vier Klauen, deren Seitenflächen 5a bzw. 6a nicht nur radial angeschrägt sind, sondern auch axial. Wie insbesondere aus den Figuren 10 und 12 ersichtlich ist, sind die beiden Seitenflächen 5a bzw. 6a einer Klaue 5 bzw. 6 axial in entgegengesetzten Richtungen geneigt, wobei der Neigungswinkel bei der dargestellten Ausführungsform 10° beträgt. Die axiale Anschrägung hat zur Folge, daß bei einer Drehmomentbeaufschlagung der Kupplung Axialkräfte auf die Übertragungskugeln 7 wirken, die aufIn the embodiment of Figures 9 to 12 input and output part each have four claws, the side surfaces 5 a 6 a are not only tapered and radial but also axial. As can be seen in particular from FIGS. 10 and 12, the two side surfaces 5 a and 6 a of a claw 5 and 6 are inclined axially in opposite directions, the angle of inclination in the illustrated embodiment being 10 °. The axial bevel has the consequence that when torque is applied to the clutch, axial forces act on the transmission balls 7, which on

Grund der abwechselnd^entgegengesetzten Neigungen der Flächen 5 ,6 jeweils entgegengesetzt gleich sind. Da die Axialkräfte sich wegen der geraden Anzahl der Kugeln 7 gegenseitig aufheben, kann sich der die Kugeln 7 axial führende Profi!ring 11 bei einer Beugung der Kupplung in der Halbierungsebene einstellen. Zur Axial führung der Kugeln 7 hat der starre Ring 11 ein U-Profil, wobei die Mittelpunkte der Kugeln 7 innerhalb des U-Profils liegen. Bei dieser Ausführungsform ist zwischen dem elastischen Ring 9 und dem Profilring 11 ein Weichgummiring 10 eingesetzt. Auf diese Weise wird die Dämpfung von Drehschwingungen und Drehmomentstößen in der Kupplung verstärkt.The reason for the alternately opposite inclinations of the surfaces 5, 6 are each oppositely equal. Since the axial forces are due to the even number of balls 7 cancel each other out, the professional ring 11 axially guiding the balls 7 can become mutually exclusive when bent of the coupling in the bisection plane. For axial guidance of the balls 7, the rigid ring 11 has a U-profile, with the center points the balls 7 lie within the U-profile. In this embodiment a soft rubber ring 10 is inserted between the elastic ring 9 and the profile ring 11. In this way, the Increased damping of torsional vibrations and torque surges in the coupling.

Die Ausführungsform nach den Figuren 13 bis 16 unterscheidet sich im wesentlichen nur dadurch von der Ausführungsform nach den Figuren 10 bis 12, daß die Zwischenräume zwischen den Klauen 5 und 6 in Richtung radial nach außen verengt sind und der elastische Ring 8 den Übertragungskugeln 7 innen anliegt. Analog zu der Ausführungsform nach den Figuren 9 bis 12 sind die Klauenflächen 5a wie auch die Klauenflächen 6a axial in entgegengesetzten Richtungen angeschrägt und die Kugeln 7 in einem starren Innenring mit U-Profil geführt. Zur Verstärkung der Dämpfung ist ebenfalls in dem Profilring 11 ein Weichgummiring 10 vorgesehen. Die Funk-The embodiment according to FIGS. 13 to 16 essentially only differs from the embodiment according to FIGS. 10 to 12 in that the spaces between the claws 5 and 6 are narrowed in the radially outward direction and the elastic ring 8 rests against the transmission balls 7 on the inside . Analogously to the embodiment according to FIGS. 9 to 12, the claw surfaces 5 a as well as the claw surfaces 6 a are beveled axially in opposite directions and the balls 7 are guided in a rigid inner ring with a U-profile. A soft rubber ring 10 is also provided in the profile ring 11 to increase the damping. The radio

tionsweise dieser Kupplung ist im wesentlichen die gleiche wie die der Figuren 9 bis 12.The manner of operation of this coupling is essentially the same as that of FIGS. 9 to 12.

Figur 17 zeigt eine als Obertragungskörper 7 dienende Doppelrolle. Diese besteht aus einem zylindrischen Mittelteil 7a mit stirnseitigen axialen Zapfen 7 . Auf den Zapfen 7 sind mittels c dFIG. 17 shows a double role serving as a transmission body 7. This consists of a cylindrical central part 7 a with axial pins 7 on the end face. On the pin 7 are by means of cd

Nadellager 7 Rollen 7 drehbar gelagert. Das zylindrische Mittelteil 7a und die zylinderringförmigen Rollen 7 haben den gleichen Durchmesser. Die Fläche 5a der Antriebsklaue 5 hat einen vorspringenden mittleren Bereich, während auf der Fläche 6a der Abtriebsklaue 6 der mittlere Bereich zurückspringt. In den den Rollen 7 entsprechenden Randbereichen der Flächen 5a und 6a ist es umgekehrt: Die Klauenfläche 5a springt in den beiden Randbereichen zurück, und bei der Fläche 6a springen die Randbereiche vor. Das Mittelteil 7a des öbertragungskörpers kann daher im mittleren Bereich der Klauenfläche 5a abrollen, während die Rollen 7 gleichzeitig auf den Randbereichen der Abtriebsklauenfläche 6a abrollen können. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Übertragungskörper auf beidsn Flächen reine RoI!bewegungen ausführt und die bei Gleitbewegungen auftretende erhöhte Reibung und Verschleiß vermieden werden.Needle bearing 7 rollers 7 rotatably mounted. The cylindrical central part 7 a and the cylindrical ring-shaped rollers 7 have the same diameter. The surface 5 a of the drive claw 5 has a protruding central region, while the central region jumps back on the surface 6 a of the driven claw 6. In the edge regions of the surfaces 5 a and 6 a corresponding to the rollers 7, the opposite is true: the claw surface 5 a jumps back in the two edge regions, and the edge regions protrude in the case of the surface 6 a. The middle part 7 a of the transmission body can therefore roll in the middle region of the claw surface 5 a , while the rollers 7 can roll over the edge regions of the driven claw surface 6 a at the same time. In this way it is achieved that the transmission body executes pure rolling movements on both surfaces and the increased friction and wear that occur during sliding movements are avoided.

Die in der Figur 18 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Figur 5 - abgesehen von der geringeren Klauenanzahl - durch die Art der elastischen Abstützung der Rollen 7. Anstelle eines den Rollen 7 innen anliegenden elastischen Ringes 8 ist nunmehr auf jeder Seite der Rollen 7 ein elastischer Ring 8a vorgesehen. Die Rollen 7 sind zwischen den Ringen 8a auf Achsen 12idrehbar gelagert, wie aus Figur 19 im einzelnen ersichtlich ist. Bei der in Figur 19 dargestellten Ausführungsform weisen die beiden elastischen Ringe 8a zwischen den Rollen 7 einander genäherte Bereiche 8 . An den Ringbereichen 8 sind Anschläge 13 angebracht, die die radiale Verformung der Ringe 8a gegenüber den Klauen begrenzen sollen.The embodiment shown in FIG. 18 differs from the embodiment according to FIG. 5 - apart from the lower number of claws - in the type of elastic support of the rollers 7. Instead of an elastic ring 8 lying on the inside of the rollers 7, there is now on each side of the rollers 7 an elastic ring 8 a is provided. The rollers 7 are mounted between the rings 8a on axles 12idrehbar, as can be seen in detail from FIG 19th In the embodiment shown in FIG. 19, the two elastic rings 8 a have regions 8 that are closer to one another between the rollers 7. On the ring areas 8 stops 13 are attached, which are intended to limit the radial deformation of the rings 8 a with respect to the claws.

Die Figuren 20 und 2t zeigen eine weitere Ausführungsform der elastischen Abstützung der Obertragungskörper 7, die hier Figures 20 and 2t show a further embodiment of the elastic support of the transmission body 7, which here

als Kugeln ausgebildet sind. Zwischen zwei parallelen starren Trägerringen 14, die durch Schraubenbolzen 16 mit Distanzhülsen verbunden sind, sind auf Grundplatten 15 radial wirkende Schraubenfedern 17 abgestützt, denen innen die Kugeln 7 anliegen. Diese Einzelabstützung der übertragungskörper eröffnet die Möglichkeit, abwechselnd unterschiedliche Federstärken zu wählen, wodurch eine Kupplung mit unterschiedlichen Drehelastizitäten in den beiden Drehrichtungen geschaffen wird. Die Ausführungsform nach Figur 22 unterscheidet sich von der nach den Figuren 20 und 21 im wesentlichen dadurch, daß die Schraubenfedern 17 durch Blattfedern 18 ersetzt sind. Auch diese Einzel abstützung bietet die Möglichkeit, die auf die Obertragungskörper 7 wirkenden elastischen Kräfte unterschiedlich einzustellen. Hierzu sind die auf zwei benachbarte Obertragungskörper 7 wirkenden Blattfedern 18 zusammengefaßt auf einem axialen Zapfen 19 schwenkbar gelagert. Durch Schwenkung der Blattfeder 18 auf dem Zapfen 19 können die Druckkräfte auf die Übertragungskörper 7 voneinander abhängig variiert werden. Im übrigen können die Stege 14a der Trägerringe 14 so ausgebildet sein, daß die übertragungskörper 7 zwischen ihnen radial verschieblich geführt sind.are designed as balls. Between two parallel rigid carrier rings 14, which are connected by screw bolts 16 with spacer sleeves, radially acting helical springs 17 are supported on base plates 15, against which the balls 7 rest on the inside. This individual support of the transmission body opens up the possibility of alternately choosing different spring strengths, whereby a coupling with different torsional elasticities is created in the two directions of rotation. The embodiment according to FIG. 22 differs from that according to FIGS. 20 and 21 essentially in that the helical springs 17 are replaced by leaf springs 18. This individual support also offers the possibility of adjusting the elastic forces acting on the transmission body 7 differently. For this purpose, the leaf springs 18 acting on two adjacent transmission bodies 7 are collectively mounted on an axial journal 19 so as to be pivotable. By pivoting the leaf spring 18 on the pin 19, the compressive forces on the transmission body 7 can be varied as a function of one another. In addition, the webs 14 a of the carrier rings 14 can be designed so that the transmission body 7 are guided radially displaceably between them.

ftft

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1 Antriebswelle1 drive shaft

2 Abtriebswelle2 output shaft

3 Antriebsteil3 drive part

4 Abtriebsteil4 stripping section

5 antriebseitige Klauen 5a Klauenseitenflächen5 drive-side claws 5 a claw side surfaces

6 abtriebseitige Klauen 6a Klauenseitenflächen6 output-side claws 6 a claw side surfaces

7 Übertragungskörper a7 transmission body a

7a Mittelteil7 a middle section

Zapfen 7C Nadellager 7d RollenTrunnion 7 C needle roller bearings 7 d rollers

8 elastischer Ring 8a seitl. elastischer Ring8 elastic ring 8 a side. elastic ring

8 genäherte Ringbereiche8 approximated ring areas

9 starrer Außenring9 rigid outer ring

9a starrer Begrenzungskörper9 a rigid delimitation body

10 Weichgummiring10 soft rubber ring

11 Profil ring11 profile ring

12 Achsen12 axes

13 Anschläge13 stops

14 Trägerring14 carrier ring

14a Steg des Trägerrings14 a web of the carrier ring

15 Grundplatte15 base plate

16 Schraubenbolzen16 screw bolts

17 Schraubenfeder17 coil spring

18 Blattfeder18 leaf spring

19 axialer Zapfen19 axial spigot

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Claims (14)

. UOlOL. QOO / s ■? UNI-CARDAN AKTIENGESELLSCHAFT Klauenkupplung Patentansprüche. UOLOL. QOO / s ■? UNI-CARDAN AKTIENGESELLSCHAFT Claw coupling patent claims 1. Klauenkupplung für den Ausgleich von radialem, winkligem und/oder axialem Wellenversatz, mit einem Antriebsteil am Ende der Antriebswelle, einem Abtriebsteil am Ende der Abtriebswelle, wenigstens drei Klauen auf dem Antriebsteil, einer gleichen Anzahl von Klauen auf dem Abtriebsteil und beweglichen Obertragungskörpern zwischen den antriebseitigen und den abtriebseitigen Klauen, dadurch gekennzeichnet, daß die Räume zwischen den an- und den abtriebseitigen Klauen (5,6) radial nach innen oder nach außen verengt sind und die Obertragungskörper (7) elastisch abgestützt sind.1. Claw coupling for the compensation of radial, angular and / or axial shaft misalignment, with a drive part at the end of the drive shaft, an output part at the end of the output shaft, at least three claws on the drive part, an equal number of claws on the driven part and movable transmission bodies between the drive-side and the output-side claws, characterized in that the spaces between the and the output-side claws (5,6) are narrowed radially inwards or outwards and the transmission body (7) is elastically supported are. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Obertragungskörper [7) durch in die Verengungen gerichtete Kräfte in Anlage an den Klauen (5,6) gehalten sind.2. Coupling according to claim 1, characterized in that the transmission body [7) are held in contact with the claws (5, 6) by forces directed into the constrictions. 3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume von keilförmig zulaufenden Klauenflächen (5a,6a) begrenzt sind.3. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the spaces are limited by wedge-shaped claw surfaces (5 a , 6 a). 4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obertragungskörper (7.) kugel-, tonnen- oder zylinderförmige Körper sind.4. Coupling according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the transmission body (7.) spherical, barrel or cylindrical bodies. 5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obertragungskörper (7) aus einem zylindri-5. Coupling according to one of claims 1 to 4, characterized in that the transmission body (7) consists of a cylindrical sehen Mittelteil (7a) mit einem axialen Zapfen (7 ) auf jeder Stirnseite und auf den Zapfen (7 ) drehbar gelagerten Rollen (7 ) besteht und die dem Übertragungskörper (7) anliegende Seitenfläche (5a) der einen Klaue (5) im Mittelbereich und die der anderen Klaue (6) in den beiden Randbereichen erhöht ist.see middle part (7 a ) with an axial pin (7) on each end face and rollers (7) rotatably mounted on the pin (7) and the side surface (5 a ) of one claw (5) in contact with the transmission body (7) Central area and that of the other claw (6) is increased in the two edge areas. 6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Übertragungskörper (7) Kugeln dienen und die den Kugeln anliegenden Klauenflächen (5a,6a) von Klaue zu Klaue abwechselnd in entgegengesetzten axialen Richtungen geneigt sind.6. Coupling according to one of claims 1 to 4, characterized in that balls serve as the transmission body (7) and the claw surfaces (5 a , 6 a ) resting against the balls are inclined alternately in opposite axial directions from claw to claw. 7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln durch einen starren Profilring (11) axial geführt sind.7. Coupling according to claim 6, characterized in that the balls are axially guided by a rigid profile ring (11) are. 8. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7S dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungskörper (7) durch einen elastischen Ring (8) abgestützt sind, der ihnen außen bzw. innen anliegt.8. Coupling according to one of claims 1 to 7 S, characterized in that the transmission body (7) are supported by an elastic ring (8) which rests against them on the outside or inside. 9. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der außen anliegende Ring (8) von einem starren Begrenzungsring (9) umgeben ist. 9. Coupling according to claim 8, characterized in that the outer ring (8) is surrounded by a rigid limiting ring (9). 10. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem innen anliegenden Ring (8) ein starrer Begrenzungskörper (9a) angeordnet ist. 10. Coupling according to claim 8, characterized in that a rigid limiting body (9 a ) is arranged in the inner ring (8). 11. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungskörper (7) zwischen zwei elastisch verformbaren Ringen (8a) drehbar gelagert sind.11. Coupling according to one of claims 1 to 7, characterized in that the transmission body (7) are rotatably mounted between two elastically deformable rings (8 a). 12. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (8a) zwischen den Übertragungskörpern (7) axial einander genähert und die genäherten Ringbereiche (8 ) mit Anschlägen (13) versehen sind.12. Coupling according to claim 11, characterized in that the rings (8 a ) between the transmission bodies (7) axially approached each other and the approximated ring areas (8) are provided with stops (13). - r-- r- 13. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Obertragungskörper (7) auf einem starren Ring (14) einzeln elastisch abgestützt sind.13. Coupling according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the transmission body (7) are individually elastically supported on a rigid ring (14). 14. Kupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Obertragungskörper (7) durch Schrauben- oder Blattfedern (17 bzw. 18) abgestützt sind.14. Coupling according to claim 13, characterized in that the transmission body (7) by helical or leaf springs (17 or 18) are supported.
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