DE3836022C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3836022C2 DE3836022C2 DE3836022A DE3836022A DE3836022C2 DE 3836022 C2 DE3836022 C2 DE 3836022C2 DE 3836022 A DE3836022 A DE 3836022A DE 3836022 A DE3836022 A DE 3836022A DE 3836022 C2 DE3836022 C2 DE 3836022C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- joint according
- segments
- stop
- roller
- roller segments
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/202—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
- F16D3/205—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part
- F16D3/2055—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S464/00—Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
- Y10S464/904—Homokinetic coupling
- Y10S464/905—Torque transmitted via radially extending pin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Automatic Assembly (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verschiebeantriebsgelenk ins
besondere für ein Kraftfahrzeug und insbesondere ein
Gleichlaufgelenk mit einem ersten Organ mit drei Armen,
die im wesentlichen radial zur Achse angeordnet und
teilweise jeweils von zwei Rollensegmenten umfaßt sind,
deren radiale Außenflächen von gekrümmtem Querschnitt in
den Längsbahnen eines zweiten Organs bewegbar sind.
Gewöhnlich sind die Längsbahnen in den Innenflächen eines
Hohlelements von allgemein zylindrischer Form ausgebildet,
welches als "Schale" oder "Gehäuse" bezeichnet wird und
das als Tripode ausgestaltete erste Organ umgibt.
Solche Gelenke besitzen gleichzeitig hervorragenden Komfort
und Festigkeitseigenschaften. Sie sind einfach und kosten
günstig herzustellen, also sehr konkurrenzfähig.
Im Betrieb werden die Bewegungen jedes Tripodearms, wie
sie sich aus der Verschiebebewegung des Gelenks oder aus
der Winkelfunktion ergeben, grundsätzlich in eine rei
bungslose Abrollbewegung der Rollensegmente in der be
treffenden Laufbahn umgewandelt. Diese Bewegung ist so
beschaffen, daß, wenn sich ein Tripodenarm dem einen oder
anderen Ende Axialhubes im Gehäuse nähert, sich die ent
sprechenden Rollensegmente im Verhältnis zur betreffenden
axialen Bewegungsrichtung zur hinteren Seite des Arms
zurückziehen. Dadurch kann das Gelenk im Prinzip für einen
bestimmten Ausschlagweg ein verringertes Längsmaß erhalten.
Dieser Ausschlagweg, der von der Größe des Diagramms Ab
winklung/Gleitbewegung bestimmt wird, hängt jedoch von der
Zuverlässigkeit ab, mit der die Rollensegmente ihre festge
legte Position entsprechend der Mindestabmessung in Längs
richtung einnehmen, wenn das Gelenk sich am Ende des Kom
pressions- oder Ausdehnungsweges befindet.
Um diese Zuverlässigkeit sicherzustellen, ist bereits
vorgeschlagen worden, die Rollensegmente in Zahnstangen
eingreifen zu lassen, die im Gehäuse entlang der Lauf
bahnen vorgesehen sind. Die Zahnstangen lassen die Ver
schiebebewegungen jedoch nur durch das Rollen der Rollen
segmente zu, wodurch der Verschiebeweg im wesentlichen auf
die Umfangslänge der torischen Außenwand der Rollenseg
mente beschränkt wird. Dies läuft dem angestrebten Ziel
zuwider, welches darin besteht, für eine vorgegebene Ab
winklung und einen vorgegebenen Gelenkdurchmesser eine
möglichst große Verschiebebewegung zu ermöglichen.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung vorzu
schlagen, bei der der maximale Gelenkbeugewinkel ver
größert ist, ohne die Abmessungen oder die Fertigungs- bzw.
Montagekosten negativ zu beeinflussen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Rollensegmente einerseits und das zweite Organ anderer
seits Anschlagmittel enthalten, die, wenn sich die Arme im
wesentlichen am Ende des Verschiebeweges befinden, die
Rollensegmente wenigstens indirekt durch gegenseitige
Abstützung in einer Freigabeposition halten, in der sie
einen vorderen Bereich der Arme im Verhältnis zur Bewegung
in Richtung auf das erwähnte Ende Verschiebeweges frei
geben, daß Winkelhubbegrenzungsvorrichtungen vorgesehen
sind, um den Winkelhub der Rollensegmente um die ent
sprechenden Arme zu begrenzen, und daß die Anschlagmittel,
wenn sich die Arme in einem mittleren Bereich ihres Ver
schiebeweges befinden, eine freie Winkelpositionierung
der Rollensegmente um die Arme innerhalb der Grenze er
möglichen, die durch die Winkelhubbegrenzungs
vorrichtungen festgelegt sind.
Die Anschlagvorrichtungen gemäß der Erfindung bewirken die
Rückstellung der Rollensegmente vor den Armen, wenn diese
am Ende des Verschiebeweges ankommen.
Auf der anderen Seite werden die Rollensegmente gemäß der
Erfindung im Gegensatz zu den bekannten Zahnstangenseg
menten, frei um die Arme herum positioniert, wenn sich die
Arme im mittleren Bereich des Verschiebeweges befinden.
Dieser mittlere Bereich kann also so lang sein, wie er
gewünscht wird, so daß der Gesamtverschiebeweg größer ist
als die Umfangslänge der Außenfläche der Rollensegmente.
Wenn ein Rollensegment in der Winkelgrenzposition um den
betreffenden Arm ankommt, verwandelt sich der weitere
Verschiebeweg in eine Gleitbewegung des Rollensegments in
der entsprechenden Laufbahn. Bewegt sich ein Arm in Rich
tung auf das Ende des Weges, findet die gegenseitige Ab
stützung der Anschlagmittel um so früher statt, je un
günstiger die Winkelposition des betreffenden Segments im
Hinblick auf das Eintreffen am Wegende ist. Diese gegen
seitige Abstützung zwingt das Segment, seine Freigabe
position einzunehmen, während der Arm seine Bewegung fort
setzt.
Die vorgesehenen Anschlagvorrichtungen gemäß der Erfindung
können an einem oder dem anderen Enden des Verschiebeweges
jedes Arms oder an beiden Enden wirksam werden.
Befinden sich die Anschlagvorrichtungen in gegenseitiger
Abstützung, während die Arme sich an einem Ende des Ver
schiebeweges befinden, der der maximalen Gelenkauszugs
stellung entspricht, so ist es vorteilhaft, wenn die Win
kelhubbegrenzungsvorrichtungen für die Rollensegmente in
Nähe von deren Freigabewinkelposition eine Grenzwinkel
position definieren, in der die Innenflächen der beiden zu
jedem Arm gehörenden Segmente Bereiche aufweisen, die in
der dem zweiten Organ entgegengesetzten Richtung zusammen
laufen, so daß die Arme dazwischen festgehalten werden und
somit das erwähnte Ende des Verschiebeweges begrenzt wird.
Damit erreicht man ohne zusätzliche Teile eine Ver
riegelung des zusammengebauten Segments, wobei diese Ver
riegelung jedes unerwünschte Herausrutschen während der
Lagerung oder Montage am Fließband unmöglich macht. Damit
entfallen Fixierkappen der herkömmlichen Art, die kost
spielig sind, viel Platz beanspruchen, Schmiermittelver
luste bewirken können und die in jedem Falle bei einer
Reparatur stören.
Die Anschlagmittel für die Rollensegmente können Wulste
sein, die seitlich an den Segmenten angebracht sind. Jedes
Rollensegment kann mit einem oder mehreren dieser Wulste
versehen sein, vorzugsweise jedoch mit einem einzigen
Wulst mit zwei Anschlagbereichen, die jeweils dazu be
stimmt sind, wenigstens indirekt an den Anschlagmitteln
des zweiten Organs an einem Ende des Verschiebeweges anzu
liegen.
In der Praxis kann dieser Wulst gleitend oder nichtglei
tend an ergänzenden Anschlagflächen anliegen, die im Ge
häuse oder an einem dazwischenliegenden Organ aus Stahl
angebracht sind, welches wiederum mit den Anschlagmitteln
des zweiten Organs oder des Gehäuses in einer Weise zusam
menwirkt, daß das Rollensegment in eine Position gebracht
wird, in der der Weg des betreffenden Arms in Richtung auf
das Ende des Verschiebeweges freigegeben ist.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
Die beigefügten Zeichnungen, die lediglich als nichtein
schränkende Beispiele zu verstehen sind, zeigen folgendes:
Fig. 1 einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform des
Gelenkes gemäß der Erfindung im Schnitt entlang
den Ebenen I-I und, für ein Detail der Schale,
entlang Ia-Ia aus Fig. 2, wobei nur eines der
Rollensegmente dargestellt ist,
Fig. 2 eine Seitenansicht geschnittener Schale entlang
der Ebene IIa-IIa nach Fig. 1,
Fig. 2a eine Teilschnittansicht entlang der Ebene II-II
von Fig. 1
Fig. 3 eine Ansicht, teilweise im Längsschnitt, des Ge
lenks unter Beugewinkel,
Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt und eine perspektivische
Ansicht eines Rollensegmentes,
Fig. 5 eine Teilansicht eines Rollensegments, dessen
Anschlagwulst mit dem Anschlag der Schale in Be
rührung ist, während sich das Rollensegment in
mittlerer Winkelposition um den dazugehörigen
Tripodenarm befindet,
Fig. 6 eine Ansicht entsprechend Fig. 2, jedoch nur als
Teilansicht, die das Gelenk in maximaler Auszugs
position zeigt,
Fig. 7 eine Halbansicht einer zweiten Ausführungsart des
Gelenks, im Schnitt entlang der Linie VII-VII von
Fig. 8, wobei nur zwei Rollensegmente dargestellt
sind und die Tripode nicht geschnitten ist,
Fig. 8 eine Seitensicht geschnittener Schale entlang der
Linie VIII-VIII von Fig. 7, wobei die Rollenseg
mente in Positionen dargestellt sind, die zwei
verschiedenen Positionen des Tripodearms in der
Schale entsprechen,
Fig. 9 eine Ansicht entsprechend Fig. 8, die jedoch die
beiden Rollensegmente in zwei Positionen zeigt,
welche zwei anderen Positionen des Tripodenarms in
der Schale entsprechen,
Fig. 10 eine Vorderansicht des Schuhs mit den Zwischen
organen und eines mit dem Schuh zusammenwirkenden
Rollensegments,
Fig. 11 eine Halbansicht einer dritten Ausführungsart des
Gelenkes, teilweise im Querschnitt entlang der
Linie XI-XI von Fig. 12,
Fig. 12 eine Halbansicht im Schnitt entlang der Linie
XII-XII von Fig. 11,
Fig. 13 eine Halbansicht im Schnitt entlang der Linie
XII-XII von Fig. 11, die in der gleichen Ansicht
die Situation an beiden beiden Enden des Ver
schiebeweges eines Tripodenarms darstellt,
Fig. 14 eine Ansicht der Außenfläche des Rollensegments
nach den Fig. 11 bis 13,
Fig. 15 eine Vorderansicht des Rollensegments nach Fig. 14,
Fig. 16 eine Schnittansicht entlang der Linie XVI-XVI von
Fig. 15
Fig. 17 eine Ansicht am Ende des Gelenkschuhs gemäß den
Fig. 11 bis 16 mit Teilschnitten entlang den
Ebenen XVIIa-XVIIa und XVIIb-XVIIb von Fig. 18,
Fig. 18 eine Vorderansicht des Schuhs aus Fig. 17 mit
Halbschnitt entlang der Ebene XVIII-XVIII,
Fig. 19 eine Teilvorderansicht einer vierten Ausführungs
form des Gelenkes mit Teilschnitt entlang der
Ebene XIX-XIX von Fig. 20,
Fig. 20 eine Draufsicht des Schuhs von Fig. 19 mit Teil
schnitt entlang den Ebenen XXa-XXa und XXb-XXb,
Fig. 21 eine Ansicht entsprechend einem anderen Teil aus
Fig. 19 beim Ein- bzw. Ausbau des Gelenks,
Fig. 22 eine perspektivische Teilansicht und ein
Querschnitt der Schale des Gelenks nach den Fig.
19 bis 21,
Fig. 23 eine Endansicht des Gelenks nach den Fig. 19
bis 22 beim Ein- oder Ausbau im oberen Teil sowie im
eingebauten Zustand im unteren Teil, wobei die
Anschlagwulste der Segmente der Deutlichkeit wegen
weggelassen sind,
Fig. 24 eine Schnittansicht einer Preßvorrichtung bei der
Fertigung des für das Gelenk aus den Fig. 19
bis 23 bestimmten Schuhs, und
Fig. 25 eine schematische Ansicht entlang der Achse eines
Tripodenarms, welche eine auf die vorangegangenen
Ausführungarten anwendbare Verbesserung darstellt.
In dem in den Fig. 1 dargestellten Beispiel umfaßt das
Gleichlaufgelenk ein erstes Organ oder eine Tripode - das
einen Ring 1 um die Achse XX umfaßt, von dem aus sich drei
radiale Arme 2 radial nach außen erstrecken, die ebenfalls
winklig mit Abstand rund um die Achse XX verteilt ange
ordnet sind. Die Seitenfläche jedes Arms 2 besteht aus
einer konvex sphärischen Zone 3, deren Zentrum T einen
Abstand zur Achse X-X aufweist. Diese Tripode ist auf der
Antriebswelle 4, ebenfalls mit der Achse XX, aufge
schrumpft und befestigt.
Jeder Arm 2 der Tripode ist teilweise von zwei Lauf
elementen - oder Rollensegmenten - 6 umgeben, deren eine
konkave (im Verhältnis zur Armachse) radial innenliegende
sphärische Fläche in Kontakt nach Art eines Kugelgelenkes
mit der sphärischen Zone 3 des Arms ist. Die Krümmungs
halbmesser der sphärischen Zonen des Arms und sphärischen
Oberflächen der Rollensegmente sind gleich.
Die Rollensegmente 6 weisen weiterhin eine torische (im
Verhältnis zur Armachse), radial außenliegende Fläche 8
auf, über die sie jeweils mit einer von sechs Laufbahnen 9
in Laufkontakt stehen, welche im Innern eines zweiten
Organs - oder eine Schale - 10 vorgesehen sind, dessen
Befestigung an der zweiten Welle 10 a des Gelenkes in Fig.
3 in Form strickpunktierter Linien dargestellt ist.
Die Laufbahnen 9 verlaufen parallel zur Achse Y-Y der
Schale 10 und der zweiten Welle 10 a des Gelenks, und diese
Achse ist mit der Achse X-X identisch, wenn sich das Ge
lenk in Koaxialposition befindet. Die torischen Flächen 8
der Segmente besitzen ein kreisförmiges Querprofil und die
Laufbahnen 9 haben ein kreisförmiges Profil mit gleichem
Halbmesser. Die Achse der torischen Außenfläche jedes
Rollensegments verläuft durch das Zentrum T seiner sphä
rischen Oberfläche, welches sich wiederum mit dem Zentrum
T der sphärischen Zone des dazugehörigen Tripodenarms
deckt.
Wenn das Gelenk zusammengeschoben/auseinandergezogen wird,
also sogenannte Verschiebebewegungen ausführt, verschiebt
sich jeder Arm 2 parallel zur Achse X-X in der Schale 10.
Wenn das Gelenk unter Winkel arbeitet, d.h. wenn zwischen
der Achse X-X der Tripode 1 und der Achse Y-Y des Gehäuses
10 (Fig. 3) ein Winkel A vorhanden ist, neigt sich die
Ebene der Tripode 1, d.h. die Ebene der Achsen der Arme 2
im Verhältnis zur Achse Y-Y in der Weise, daß jeder Arm 2
bei jeder Drehung der Wellen 4 und 10 a in der Schale 10
parallel zur Achse Y-Y eine Hin- und Herbewegung ausführt.
Die Amplitude dieser Bewegung, die vom Winkel A zwischen
den Achsen X-X und Y-Y abhängt, ist in Fig. 3 dargestellt,
worin als durchgehende Linie und als strichpunktierte
Linie der gleiche Arm 2 a an den beiden Punkten seines Weges
gezeigt wird, die den beiden Enden der Verschiebe
komponente dieses Weges beim Winkel A entsprechen.
Als Verschiebebewegung eines Arms 2 bezeichnet man die
Bewegung oder die Bewegungskomponente des erwähnten Arms
parallel zur Achse YY. Als Verschiebeweg bezeichnet man
die Amplitude der Verschiebebewegung.
Es ist wünschenswert, daß die Rollensegmente während der
Verschiebebewegungen mit normaler Amplitude ohne zu glei
ten in ihrer zugehörigen Laufbahn 9 abrollen und mit ihrer
sphärischen Innenfläche entlang der sphärischen Zone 3 des
Arms 2 gleiten. Der Verschiebeweg der durch einfaches
Abrollen der Rollensegmente 6 in ihrer jeweiligen Bahn 9
möglich ist, ist jedoch relativ begrenzt. Tatsächlich ist
er höchstens gleich der Umfangslänge der torischen Ober
fläche 8. Fig. 2 zeigt die Hälfte dieses Weges. In der als
durchgehender Strich dargestellten Situation (Position
T 1 des Zentrums T) befinden sich die Rollensegmente in
mittlerer Winkelposition zur Achse Z-Z des Arms 2. In der
mittels strichpunktierter Linien dargestellten Position 6 a
nimmt das Rollensegment 6 eine seiner Grenzwinkelposi
tionen am Arm 2 ein, der nur mit der Position T 5 des
Zentrums T der sphärischen Zone 3 dargestellt ist. Aus
gehend von Position T 0 bis zu einer Position des Arms 2,
die durch Position T 4 des Zentrums der sphärischen Zone
dargestellt ist, ist ein weiterer halber Weg gleicher
Länge möglich. In dieser Position nimmt das Segment 6 an
der Achse Z-Z seine andere Grenzwinkelposition ein.
Es sind Mittel vorgesehen, um sicherzustellen, daß die
Winkelbewegung der Segmente 6 um die Achse Z-Z die oben
bezeichneten Grenzpositionen nicht überschreitet. Im dar
gestellten Beispiel für diese Mittel besitzen die radialen
Außenflächen der Rollensegmente 6 an jedem Ende des Torus
abschnitts 8 einen zylindrischen Gleitbereich 15, der
durchgehend mit dem Torusabschnitt 8 verbunden ist und ein
Profil mit dem gleichen Halbmesser wie das Profil der
Laufbahnen 9 aufweist. Wie aus Fig. 6 deutlich er
sichtlich, weichen der zylindrische Bereich 15 und die
sphärische Innenfläche an jedem Ende jedes Segments 6
voneinander ab, wie es durch die Richtungen L 1 und L 2 in
Fig. 6 gezeigt ist, d.h. am Umfang zur Segmentaußenseite
hin, so daß sich der Arm 2 durch Verschiebebewegung eines
Segments 6 in Grenzwinkelposition um die Achse ZZ nicht
lösen kann.
Bei dem Gelenk gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß
jeder Arm 2, ausgehend von der einen oder der anderen der
Positionen T 4 und T 5 aus Fig. 2, einen zusätzlichen Weg
zurücklegen kann, bis sein Zentrum T die maximale zusam
mengeschobene Position T 2 oder die maximale Ausdehnungs
position T 3 erreicht. Dieser zusätzliche Weg wird durch
Gleitbewegung der zylindrischen Gleitbereiche 15 in den
Laufbahnen 9 gewährleistet. Diese Gleitbewegung ist leicht
erzielbar durch den Schmiermittelfilm zwischen den beiden
zylindrischen Oberflächen 15 und 9. In maximal zusammen
geschobener Position T 2 stellt die Grenzwinkelposition,
die die Segmente 6 rund um die Achse ZZ einnehmen, eine
Freigabeposition für eine Fläche 101 a des Arms 2 dar, bei
der es sich um die Vorderseite im Verhältnis zur Bewe
gungsrichtung zu diesem Ende des Verschiebeweges hin han
delt (siehe Position 6 b aus Fig. 3). Die Fläche 101 a ver
läuft eben und parallel zur Achse Z-Z ebenso wie eine
gegenüberliegende Fläche 101 b des Arms 2 um so die Längs
abmessung des Gelenks für einen bestimmten maximalen Ver
schiebeweg zu begrenzen. Dank dieser Freigabestellung der
Rollensegmente 6 kann sich die Fläche 101 a stark an eine
Innenfläche 20 eines Bodens des Gehäuses 10 annähern.
Ebenso entspricht die Grenzwinkelposition, die die Rollen
segmente 6 einnehmen, wenn der Arm 2 sich aus seiner Posi
tion T 5 in seine Grenzposition T 3 bewegt, einer Frei
gabeposition für die vordere Fläche 101 b des Arms 2, wie
in Fig. 6 dargestellt.
Auf diese Weise entspricht die Gesamtlängsabmessung bei
einem bestimmten maximalen Verschiebeweg, die für die
Tripode und die Rollensegmente vorzusehen ist, der Länge
dieses Weges zuzüglich des Abstandes zwischen den Flächen
101 a und 101 b. Für die Rollensegmente ist kein zusätz
licher Platz vorzusehen. Die Längsabmessung des Gelenks
ist somit stark reduziert.
Wenn weiter nichts vorgesehen ist, ist es jedoch un
möglich, sicher zu sein, daß die Rollensegmente 6 während
des Betriebes ihren gesamten Winkelhub um die Achse ZZ
einwandfrei zurücklegen, wenn die Arme 2 ihren Verschiebe
weg durchlaufen. Ganz im Gegenteil ist zu befürchten, daß
störende Rutschbewegungen zwischen den Segmenten 6 und den
Bahnen 9, insbesondere wenn die Rollensegmente entlastet
sind, die Rollensegmente winklig um die Arme 2 herum
verschieben.
Aufgrund solcher Verschiebungen können die Rollensegmente
6 leicht zwischen den Arm 2 und den Boden 20 der Schale 10
geraten und somit den Arm 2 daran hindern, seine maximal
zusammengeschobene Position des Gelenkes zu erreichen.
Weiterhin besteht die Gefahr, daß sie über Fläche 101 b
hinausragen, wenn sich der Arm 2 in maximaler Ausdehnungs
position des Gelenkes befindet, und daher besteht auch die
Gefahr einer Beschädigung des Gummibalgs der üblicherweise
vorgesehen ist, um das freie Ende der Schale 10 mit dem
Umfang der Welle 4 zu verbinden.
Gemäß der Erfindung besitzen die Rollensegmente 6 einer
seits und die Schale 10 andererseits Anschläge 102, 103,
104, die, wenn sich die Arme 2 im wesentlichen am einen
oder anderen Ende ihres Verschiebeweges befinden, die
Rollensegmente durch gegenseitige Abstützung in ihrer
Freigabeposition halten.
In dem dargestellten Beispiel enthalten die Anschläge für
jedes Rollensegment 6 einen Wulst 102, der von der Außen
fläche des Segments 6 ausgeht, d.h. von der Achse X-X am
weitestens entfernten Fläche. Der Wulst 102, der in der
mittleren Umfangserstreckung des Segments 6 angeordnet
ist, besitzt eine Symmetrieebene an der Quersymmetrieebene
zwei symmetrische Anschlagflächen, die jeweils aus zwei
Flächen 107 und 117 bestehen, die zueinander einen Winkel
E (Fig. 2) von ca. 60° aufweisen, der dem Winkelhub des
Segments 6 um die Achse ZZ entspricht. Die beiden Flächen
107 und 117 sind durch eine zylindrische Fläche 108 mit
einander verbunden, deren Achse im wesentlichen parallel
zur Achse Z-Z verläuft, wenn die Achsen X-X und Y-Y in
Übereinstimmung sind.
Die Anschlagmittel für die Schale 10 enthalten für jedes
Rollensegment 6 zwei Anschlagflächen 103 und 104, die
einander zugewandt sind und lotrecht zur Achse Y-Y ver
laufen. Jede Fläche 103 oder 104 ruht auf einer Innenaus
stülpung 109, die vorzugsweise durch lokales Tiefziehen
der Schalenaußenwand hergestellt wird. Die Flächen 103 und
104 liegen im gleichen Abstand zu der Ebene, die lotrecht
zur Achse Y-Y verläuft und sich durch die Position T 1
des Zentrums T erstreckt. In den Fig. 2 und 3 deckt
sich diese Ebene mit der Quersymmetrieebene 106 der Seg
mente 6.
Wenn also ein Rollensegment 6 am Arm 2 eine Winkelposition
einnimmt, die von der Freigabeposition entfernt ist, wäh
rend sich der Arm 2 einem Ende seines Verschiebeweges
nähert (Fig. 5), so kommt der Wulst 102 mit der ent
sprechenden Anschlagfläche 103 oder 104 der Schale 10 in
Berührung und dadurch kann der Wulst 102 sich nicht weiter
in Richtung des Endes des Armweges bewegen. Dadurch ist
das Rollensegment 6 gezwungen, um den Arm 2 herum mittels
Laufbewegung und Gleitbewegung der torischen Fläche 8 in
der Bahn in Freigabeposition zu schwenken, und von der
einen der zylindrischen Flächen 108 des Wulsts 102 gegen
die Anschlagflächen 103 oder 104, worauf sie sich ab
stützt. Am Ende der Bewegung, wenn die Freigabeposition
erreicht ist, kommt die an die vorgenannte zylindrische
Fläche 108 angrenzende Ebene 107 zur Anlage an der An
schlagfläche 103 und 104 die Position der Flächen 103 und
104 und der Winkel zwischen jeder Ebene 107 und der Symme
trieebene 106 werden so gewählt, daß bei Anlage der Ober
fläche 107 auf der dazugehörigen Anschlagfläche 103 oder
104 einerseits eine der zylindrischen Flächen 15 mit der
zugehörigen Laufbahn 9 in Kontakt kommt und andererseits
das Zentrum T des zugehörigen Arms 2 sich in der Position
T 2 oder T 3 befindet. Somit entspricht die Freigabe
position der Rollensegmente 6 an jedem Ende des Ver
schiebeweges jeweils einer der Grenzwinkelpositionen am
Arm 2.
Wenn sich also der Arm 2 in Richtung auf den Boden 20 der
Schale 10 bewegt, kann der Arm 2 aufgrund des Zusammen
wirkens der Wülste 102 und der Anschlagflächen 103, die
dem Boden 20 am nächsten gelegen sind, seine Position T 2
erreichen, die dem Anschlag des Endes 111 der Welle 4 an
der Wand 20 entspricht. Die Segmente 6 können nicht
zwischen den Arm 2 und den Boden 20 geraten, wodurch ein
vollständiges Zusammenschieben des Gelenks verhindert
würde.
Bei einem extremen Auszug des Gelenks (Fig. 6) zwingen die
Anschlagflächen 104, die mit den gegenüberliegenden
Flächen 117, 108 und 107 der Wülste 102 zusammenwirken,
die Segmente 6 zur Einnahme ihrer Freigabeposition, in der
sie nur ganz wenig aus der Schale 10 heraustreten und
somit für das Vorhandensein und die Bewegung der gewellten
Wand des elastischen Dichtungsbalges keine Störung dar
stellen.
Wie man aufgrund der Fig. 6 leicht erkennt, ist im übrigen
jedes zusätzliche Auseinanderbewegen des Gelenks aus fol
genden Gründen unmöglich.
Wegen der gegenseitigen Abstützung der Wülste 102 und der
Anschlagflächen 104 können die Segmente 6 nicht weiter in
Ausdehnungsrichtung des Gelenks gleiten.
Wegen der Winkelhubbegrenzungsvorrichtungen zylindrische
Oberflächen (15) und auch wegen der gegenseitigen Ab
stützung der beiden Segmente 6 an ihren angrenzenden Enden
gegenüber der Fläche 101 a des Arms 2 können die Segmente 6
nicht über die Freigabeposition hinaus um die Arme 2 ge
schwenkt werden und wegen der Abweichung der Richtungen L 1
und L 2 kann sich der Arm 2 zwischen den zugehörigen Seg
menten 6 nicht lösen.
In einem mittleren Bereich des Verschiebeweges sind die
Anschläge 102, 103, 104 in keiner Weise wirksam und er
möglichen es damit den Rollensegmenten, sich frei um den
zugehörigen Arm 2 herum zu bewegen, und zwar innerhalb der
Winkelgrenzen, wie sie durch die Begrenzungsmittel also
die zylindrischen Oberflächen 15, definiert werden. Der
Begriff mittlerer Bereich bezeichnet den Verschiebeweg,
den ein Arm 2 zurücklegen muß, damit der Wulst 102 eines
Segments 6 von der Anlage an einer der Flächen 103 oder
104 übergeht. Dieser mittlere Bereich ist entsprechend der
Winkelposition des Segments 6 am Arm 2 veränderlich, wenn
der Wulst 102 die Anlage an einer der Flächen 103 oder 104
verläßt und wenn der Wulst 102 an der anderen Oberfläche
103 oder 104 zur Anlage kommt.
Bei normaler Funktionsweise befindet sich der Arm 2 im
mittleren Bereich seines Verschiebeweges, die Rollenseg
mente 6 befinden sich ebenfalls in einer mittleren Winkel
position zwischen den Grenzwinkelpositionen und die Ver
schiebewegungen geringer Amplitude finden durch gleit
freies Abrollen der Rollensegmente 6 in den Bahnen 9 statt.
Bei der in den Fig. 4 bis 7 dargestellten Ausführungs
form enthält die Außenwand der Rollensegmente 6 nur den
torischen Bereich 8. Der Wulst 102, der sich auf jedem
Segment 6 befindet, besitzt eine aktive Oberfläche, be
stehend aus zwei Ebenen 26 a und 26 b, die im Verhältnis zur
Ebene 106 symmetrisch sind und zwischen denen ein Winkel
von ca. 120° liegt, sowie im wesentlichen parallel zur
Achse ZZ, wenn die Achsen XX und YY in Übereinstimmung
sind.
Das Gelenk enthält weiterhin drei Zwischenorgane, die im
dargestellten Beispiel die drei Schenkel 112 eines Schuhs
sind, die durch eine Fußfläche 113 des Schuhs miteinander
verbunden sind, welche gegenüber dem freien Ende 111 des
ersten Organs (wozu die Tripode gehört) liegt. Der Schuh
besteht aus ausgestanztem, gefalztem und gehärtetem Stahl
blech. Jeder Schenkel 112 erstreckt sich zwischen zwei
Laufbahnen 9, in denen Rollensegmente anliegen, die mit
dem gleichen Arm 2 der Tripode verbunden sind. Somit gibt
es in jedem Umfangsintervall zwischen zwei aufeinander
folgenden Zwischenorganen 112 ein Paar Laufbahnen 9. Bei
dieser Ausführungsart wirken die Anschlagmittel 102 der
Rollensegmente 6 nur indirekt mit den Anschlägen der Scha
le 10 zusammen, d.h. sie wirken mit Anschlagflächen 203
und 204 zusammen, die sich an den Zwischenorganen 112
befinden, welche ihrerseits mit den Anschlägen der Schale
10 zusammenwirken.
Bei diesem Beispiel sind die Zwischenorgane 112 fest in
der Schale 10 angebracht. Dazu liegt die Fußfläche 113 auf
der Innenwand 20 des Bodens der Schale 10 auf, welche
damit eine der Anschlagflächen der Schale 10 bildet, wäh
rend die der Fußfläche 113 gegenüberliegenden Enden einer
freien Kante 114 jedes Zwischenorgans - oder Schenkels -
112 hinter den Schultern 116 einrasten, die dem Boden 20
zugewandt und in der Innenwand der Schale 10 vorgesehen
sind, und somit entstehen weitere Anschläge an denen die
Wulste 102 indirekt über die Schenkel 112 zur Anlage kom
men, wenn die zugehörigen Arme 2 die maximale Ausdehnungs
position T 3 erreichen.
Jeder Schenkel 112 besitzt an jedem angrenzenden Rollen
segment 6 zwei Anschlagflächen 203 und 204, die im Ver
hältnis zu einer lotrecht zur Achse YY verlaufenden Ebene
(rechte Ebene 106 aus Fig. 8) eine Neigung von 30° auf
weisen, so daß sich an jeder dieser Flächen jeweils eine
der Ebenen 118 a oder 118 b flächig abstützt, wenn sich das
Rollensegment in der entsprechenden Freigabeposition be
findet (s. linker Teil aus Fig. 8 und rechter Teil aus
Fig. 9).
Im Hinblick auf die Winkelhubbegrenzungsvorrichtungen
weist jeder Schenkel 112 für jedes zugehörige Rollen
segment 6 eine Anschlagkante 119 auf, die sich parallel
zur Achse Y-Y zwischen den zum gleichen Segment 6 ge
hörenden Flächen 203 und 204 erstreckt. Wie aus dem linken
Teil der Fig. 9 ersichtlich, nehmen die Anschlagkanten 119
gleitend eine oder die andere der Ebenen 118 a und 118 b der
Wulste 102 auf, wenn sich die Rollensegmente 6 in der
einen bzw. der anderen Grenzwinkelposition am Arm 2 be
finden. Aufgrund des Winkels von 120° zwischen den Ebenen
118 a und 118 b beträgt der zulässige Winkelhub für die
Segmente, bei dem es sich um die Rotation handelt, die
erforderlich ist, damit ein Wulst 102 von der Anlage an
der Kante 119 von der Ebene 118 a zur Ebene 118 b über
wechselt, 60°. Der von der Kante 119 mit jeder Anschlag
fläche 203 und 204 gebildete konkave Winkel entspricht dem
konvexen Winkel zwischen den beiden Ebenen 118 a, 118 b
jedes Wulsts 102, so daß die Ebenen 118 a, 118 b jedes Seg
ments 6 an jedem Ende des Verschiebeweges eines Arms an
der entsprechenden Anschlagfläche 203 oder 204 bzw. die
andere Ebene an der Anschlagfläche 119 anliegen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 9, linker Teil, wenn das Zentrum
des Arms 2 die Position T 4 einnimmt, wenn es der Grenz
position T 2 zugewandt ist und wenn das Rollensegment 6
bereits die der Freigabeposition für das Wegende T 2
entsprechende Grenzwinkelposition einnimmt, gleitet die
Ebene 118 b des Wulsts 102 entlang der Längsanschlagfläche
119 des Schuhs, bis die andere Ebene 118 a des gleichen
Wulsts an der Anschlagfläche 203 des Schuhs anschlägt,
wenn das Zentrum des Arms die Position T 2 erreicht
(rechter Teil aus Fig. 9).
Die Fig. 11 gilt für beide Ausführungsformen, wie sie im
einzelnen in den Fig. 12 bis 24 dargestellt sind. Bei
diesen Ausführungsarten kommen nochmals Zwischenorgane 212
zur Anwendung, die die Schenkel eines Schuhs bilden, wel
che durch eine Fußfläche 113 (Fig. 13) zwischen der Tri
pode und dem Boden 20 der Schale 10 verbunden sind. Die
Schenkel 212 erstrecken sich jedoch jetzt in den Abschnitt
S (in Fig. 11 schattiert dargestellt), der zwischen den
angrenzenden Laufbahnen 9 liegt, in denen sich die zu den
zwei verschiedenen Triopodenarmen 2 gehörenden Rollenseg
mente 6 bewegen. In anderen Worten: Die Schenkel 2 liegen
zwischen dem Ring 1 und der Bohrung 121 des Absatzes, der
zwei Bahnen 9 voneinander trennt und mit verschiedenen
Armen 2 zusammenwirkt. Die Schenkel 212 befinden sich
somit in einem Abstand von der Achse Y-Y, der um ca. 20 mm
reduziert ist.
Unter diesen Bedingungen ist es im Hinblick auf einen
freien Winkelausschlag der Welle 4 bei vollständig zusam
mengeschobenem Gelenk (Position T 2 aus Fig. 13) er
forderlich, daß die Anschlagflächen 204, an denen die
Wulste 102 in der anderen Endposition (Position T 3, Fig.
13) anliegen, eingezogen sind, um zu vermeiden, daß sie
die Welle 4 stören, die während der Rotation des Gelenks
mit dem beschriebenen Winkel zur Schale 10 eine bei T2
zentrierte konische Fläche bildet und deren Halbwinkel im
Zentrum gleich der Abwinklung des Gelenks ist, d.h. gleich
dem Winkel zwischen den Achsen X-X und Y-Y (wie z.B. Win
kel A aus Fig. 3).
Bei den beiden Ausführungsarten, die in den Fig. 11 bis
24 dargestellt sind, sind die Segmente 6 von der in den
Fig. 14 bis 16 dargestellten Art. Sie sind identisch
mit den Segmenten aus Fig. 1 bis 3, mit der Einschränkung,
daß der Wulst 102 zwei gegenüberliegende parallel plane
Flächen 123 enthält, die parallel zur Ebene 106 verlaufen
und miteinander durch eine halbzylindrische Fläche ver
bunden sind, welche der Achse Z-Z entgegengesetzt ist und
im wesentlichen parallel zu letztere verläuft, wenn die
Achsen X-X der Tripode und Y-Y der Schale 10 in über
einstimmender Lage sind.
Die torische Laufzone erstreckt sich über einen Winkel B
von ca. 60°. Die sphärische Innenbereichszone 124 er
streckt sich über einen Winkel C von 120°.
Der mit drei Schenkeln versehene Schuh 212 (Fig. 14 und
15) wird durch Ausstanzen, Tiefziehen und Härten von
Stahlbändern hergestellt. Die drei Schenkel weisen ein zur
Achse Y-Y offenes U-Profil auf, und die Fußfläche 113 ist
im wesentlichen dreieckig.
Die Flügel des U-Profils sind lokal ausgeschnitten und
bilden damit Gleit- und Anschlagflächen 203, 204, die im
Verhältnis zur Achse Y-Y um ca. 60° geneigt sind. Wenn
sich also die Segmente 6 in Grenzwinkelposition befinden
und die Wulste 102 mit einem Anschlag 203 oder 204 in
Berührung sind, liegt eine der Ebenen 123 plan an den
erwähnten Anschlag an.
Der Schuh kann sich im Innern der Schale 10 in Längs
richtung bewegen. Dazu kann die Rückseite des U-Profils
jedes der drei Schenkel in Längsrichtung entlang der
Flächen gleiten, die durch Bohrung 121 zwischen den mit
verschiedenen Armen 2 verbundenen Bahnen 9 gebildet werden.
Jeder Schenkel 212 besitzt auf der Rückseite in Nähe des
freien Endes eine Nase 126, die während der Ausbildung des
Schuhs im Tiefziehverfahren hergestellt wurde. Diese Nase
begrenzt einen Absatz 127, der lotrecht zur Achse Y-Y
verläuft und der Fußfläche 113 gegenüberliegt. Eine End
ausdehnungsposition des Schuhs im Verhältnis zur Schale 10
wird durch Einrasten des Absatzes 127 in einer Aussparung
128 mit im wesentlichen ergänzendem Profil begrenzt, die
in die Bohrung 121 der Schale in Nähe von deren Öffnung
eingebohrt ist. Insbesondere besitzt die Aussparung 128
eine dem Boden 20 der Schale zugewandte Fläche 116, die
eine der mit der Schale verbundenen Anschlagflächen bildet.
Erreicht also der Arm 2 seine Endposition T 3 (Fig. 13),
so kommt der Wulst 102 an der Fläche 204 zu Anlage, und
dadurch wird das Segment 6 gezwungen, seine Freigabe
position einzunehmen, während die Verschiebung des Schuhs
in Richtung auf die Öffnung der Schale 10 dadurch begrenzt
ist, daß der Absatz 127 der Schenkel 112 an der Fläche 116
der Aussparungen 128 anliegt. In dieser Position schlagen
zwei Enden 129 der beiden mit jedem Arm verbundenen Seg
mente aneinander an.
In der anderen Endposition des Arms ruht der Wulst 102
jedes Segments 6 auf der anderen Anschlagfläche 203 der
Schenkel 112. Die Segmente 6 befinden sich in Freigabe
position und schlagen mit ihren anderen Enden aneinander
an. Die Verschiebung des Schuhs in das Innere der Schale
10 wird durch die Auflage der Fußfläche 113 an der Innen
wand des Bodens 20 der Schale begrenzt, welche die andere
mit der Schale 10 verbundene Anschlagvorrichtung bildet
(s. Position T 2 auf Fig. 13).
Die Nasen 126 und die Aussparungen 128 weisen auf der
anderen Seite des Absatzes 127 bzw. der Schulter 116
Flächen 131 bzw. 132 auf, deren ergänzende Schrägen es den
Nasen 126 gestatten, die Aussparungen 128 zu verlassen und
sich durch Biegung jedes Schenkels im Verhältnis zur Fuß
fläche 113 in Richtung auf den Boden der Schale zu be
wegen. Dann befindet sich die Führung des Schuhs in der
Bohrung 121, bis zur maximalen Kompressionsposition T 2,
in Höhe der Rückseite 133 der Nase 126 und in Höhe des
Anfangs 134 der Krümmung zur Verbindung der Schenkel 212
mit der Fußfläche 113.
Während der Funktion des Gelenks kann die Verschiebebe
wegung zwischen den Positionen T 4 und T 5 durch die
Bewegung des Segments 6 entlang der Laufbahn 9 der Schale
ohne Verschiebung des Gleitschuhs vonstatten gehen. Der
Wulst 102 besitzt zwischen den Flächen 203 und 204 ein zu
diesem Zweck ausreichendes Spiel. Ein solcher Weg ent
spricht dem üblichen Bedarf bei normaler Gebrauchsweise.
Im Ausnahmefalle gleitet das Segment 6, wenn eine zusätz
liche Verschiebung erforderlich ist, entlang der Laufbahn
9 durch eine der zylindrischen Zonen 15 und nimmt in
Längsrichtung den Gleitschuh bis in Position T 2 mit,
wenn es sich um einen Kompressionsvorgang handelt, bzw.
bis in Position T 3, wenn es sich um einen Ausdehnungs
vorgang handelt.
Der Gesamtverschiebeweg ist damit gleich dem Abstand
T 2-T 3.
Der Zusammenbau erfolgt ohne spezielle Anordnung, indem
man in das Gehäuse die Welle 4 hineindrückt, an der die
mit den sechs Segmenten 6 ausgerüstete und vom Gleitschuh
212, 113 (wie in Fig. 12 und 13 für die Positionen
T 1, T 2, T 3, T 5 dargestellt) überdeckte Tripode
befestigt ist, wobei die Enden der Schenkel 212 des Schuhs
um die elastische Biegungsachsen 136 der flachen Bereiche
der Fußfläche (Fig. 17) leicht durchgebogen werden.
Für die Demontage reicht es aus, wenn man das Ende eines
Schraubenziehers ab Position T 3 zwischen dem Ende 137
der Schenkel 212 und der Fase 138 der Schale 10 hindurch
zieht, um den Schuh (Fig. 13) zum Ausrasten zu bringen und
die mit der Tripode ausgerüstete Welle 4 der Segmente 6
und des Schuhs freizugeben.
Die Ausführungsart gemäß Fig. 20 bis 24 wird nur im Hin
blick auf die jeweiligen Unterschiede zu den vorangegan
genen Ausführungsarten beschrieben. Die Nase 126 zur Be
festigung des Schuhs in Längsrichtung ist in Nähe der
Wurzeln der Schuhe 212 an der Fußfläche 113 eingepreßt.
Somit kann sich die Nase 126 radial nicht zurückziehen,
weil sie praktisch in der Ebene der Fußfläche 113 des
Schuhs liegt. Die Anschlagstirn 139 ist vorteilhafterweise
um 45° geneigt, um eine Kaltverformung zu erleichtern.
Die Rückenfläche 141 jedes Schenkels kann im Innern der
Bohrung 121 der Schale gleiten. Der Scheitel 142 der ein
geprägten Nase 126 wird im Innern einer Überbohrung 143
geführt, die sich etwa über die Hälfte der Länge der Lauf
bahnen zwischen dem Boden 20 der Schale 10 und einem um
45° geneigten und dem Boden 20 zugewandten Absatz 144
erstreckt.
Fig. 19 zeigt den Schuh in äußerster Ausfahrposition im
Verhältnis zur Schale 10. Der Arm in Position T 3 und das
Segment 6 sind durch strichpunktierte Linien dargestellt.
Der Schuh allein ist in äußerster Rückzugsposition am
linken Scheitel der gleichen Figur punktiert dargestellt.
Die Funktionsweise für die verschiedenen Fälle in den
Figuren, Position T 0 bis T 5, ist im wesentlichen die
gleiche wie bei der vorangegangenen Ausführungsart.
Während sich der Schuh im Verhältnis zur Schale in voll
ausgefahrener Position befindet, schlägt die Anschlagstirn
139 der Nase 126 am Absatz 144 an, der eine der Anschlag
vorrichtungen der Schale 10 bildet.
Der Anschlag in vollzurückgezogener Position des Schuhs
ist durch einfache Anlage der Fußfläche 113 am Boden 20
ausgeführt, wo somit das andere Anschlagelement der Schale
vorhanden ist.
Die Fig. 21 bis 23 zeigen das Montageprinzip der Vari
ante mit Gleitschuh.
Der Durchmesser des umgeschriebenen Umfanges an den Schei
teln 142 der Nasen 126 ist um einige Millimeter größer als
der Durchmesser der Bohrung 121 und dadurch rastet der
Schuh in der Schale nach einer Verdrehung von 5 bis 10° im
Verhältnis zur Schale um die Achse Y-Y ein. Wie im oberen
Teil der Fig. 23 dargestellt, sitzen die Nasen 126 radial
an den abgefaßten Kanten der Laufbahnen 9 und sowohl der
Schuh wie auch die gesamte Einheit bestehend aus Welle 4,
Tripode und Segmenten 6 rasten bis in die in Fig. 21 dar
gestellte Position ein. In dieser Position tangieren die
Rollensegmente 6 die Außenwand 146 des U-Profils am Ende
der Schenkel 112 des Schuhs. Diese Wand 146 verdeckt teil
weise den Eintritt der Laufbahn 9 wegen der vorgenannten
Verdrehung um 5 bis 10°. Die Einheit wird dann axial zu
sammengedrückt. Indem man die Toruselemente 8 der Segmente
6 in die betreffenden Laufbahnen 9 eindrückt dies
die Ausübung eines Biegungsmomentes auf die Schenkel 212
des Schuhs. Dank der relativen Torsionsflexibilität des
schattierten Abschnitts 147 der Fußfläche 113 biegen sich
dies Schuhe elastisch um die Achsen OP, OQ und OQ und OR
(Fig. 20) und neigt sich entsprechend den sehr weit
gängigen Schraubenlinien an der Hauptachse Y-Y, wie sche
matisch in Fig. 23 dargestellt. Die Einheit gleitet sodann
in das Innere der Schale 10 und der Schuh entspannt sich
und nimmt wieder seine normale Konfiguration an, sobald
die Nasen 126 die Bohrungsstufe 143 erreichen.
Die Verschiebeeinheit wird somit zwangsläufig im Innern
der Schale 10 verriegelt, wie es der untere Teil von Fig.
23 sowie auch Fig. 19 zeigen.
Der Ausbau des Gelenks erfolgt durch Lösen des Schuhs. Die
Tripode wird in Position T 3 eingesetzt (Fig. 19). Man
setzt einen Schraubenzieher 148 (Fig. 23) im Innern des
U-Profils der Schenkel des Schuhs ein. Da die Schale 10
fest angeordnet ist, wendet man mit Hilfe des Schrauben
ziehers an jedem Schenkel rund um die Achse 149 ein Biege
moment an und übt gleichzeitig einen Zug auf die Welle 4
der Tripode aus. Die Fußfläche 113 des Schuhs und die drei
Nasen 126 drehen sich gemäß der Darstellung im oberen Teil
aus Fig. 23 und die aus Welle - Tripode - Segmenten be
stehenden Einheit wie auch der Schuh können ohne
Schwierigkeiten aus der Schale herausgezogen werden.
Das Tiefziehen der Gleitschuhe mit den entsprechenden
Nasen wird auf einfache Weise aus einer aus Stahlblech
herausgeschnittenen Platine mit Hilfe eines herkömmlichen
einfachen Tiefziehwerkzeuges bewerkstelligt, wie es sche
matisch in Fig. 24 dargestellt ist.
Dazu erfolgt der Ziehvorgang, während die Schenkel in
einem Winkel D von 45° bis 60° geöffnet sind, durch Fal
zung 151 der Fußfläche um die Achsen 136 (Fig. 17) oder um
die Achsen der Bereiche 147 (Fig. 20), was die leichte
Ausführung der Nasen 126 und der Stirnflächen 139 er
möglicht, die eine Hinterschneidung am fertiggestellten
Stück darstellen.
Nach dem Ziehen werden die Falzungen 151 gerichtet und der
Schuh ist fertig und bereit zum Härten.
Bei jeder der soeben beschriebenen Ausführungsarten holt
die Zentrifugalkraft, die aus der Drehung des Gelenks um
die eventuell in Übereinstimmung befindlichen Achsen X-X
und Y-Y herrührt, die Rollensegmente 6 in eine sogenannte
"neutrale" Winkelposition zurück, die auf halbem Winkelweg
zwischen den beiden Winkelgrenzpositionen liegt.
Diese Rückholbewegung ist besonders wirksam bei den Seg
menten 6 die entsprechend der Richtung des Moments nicht
belastet sind.
Zur Verstärkung der Rückholbewegung für Segmente 6, die
belastet sind, ist es, wie Fig. 25 zeigt, von Vorteil,
wenn das Zentrum U der sphärischen Innenbereiche im Ver
hältnis zur Achse TT der torischen Fläche 8 eine leichte
Außermittigkeit von einigen Zehntel Millimeter in Rich
tung auf das betreffende Segment 6 aufweist, und zwar
entsprechend der Richtung B 0, die am Schnittpunkt zwischen
der Ebene 106 und einer mittleren Längsebene des Segments
6 liegt.
Somit ist die Dicke - oder radiale Abmessung - des Seg
ments 6 am Mittelpunkt des Umfangs ein wenig kleiner als
an den beiden Enden B 1 und B 2 des Winkels B der torischen
Zone 8 und nimmt beiderseits der Ebene 106 zu den Enden B 1
und B 2 hin allmählich zu.
Eine derartige Außermittigkeit bewirkt eine zentrierte
Rückholung bei belastetem Segment, ohne daß die sehr ge
ringe Überdicke an den Enden B 1 und B 2 irgendwelche Pro
bleme bereitet.
Die Fig. 25 zeigt diese Außermittigkeit in stark über
triebener Weise. So bewirkt beispielsweise eine Außer
mittigkeit "e" von 0,3 mm, während der sphärische Bereich
einen Halbmesser von 16 mm aufweist, an den Enden des
Winkels B eine radiale Überdicke "h" von ca. 0,04 mm.
Die Rückholschräge an den Enden des Winkels B beträgt ca.
1% und bewirkt eine Rückholkraft F von 5 kg für eine Be
lastung von 500 kg am Segment.
Demzufolge neigen die Segmente während des Gebrauchs des
Gelenks stets dazu, wieder eine Nullage einzunehmen, was
den Vorteil hat, daß der gesamte Laufweg erhalten bleibt.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß die dieser
Anmeldung zugrundeliegenden Vorrichtungen folgende Vor
teile bieten:
Das Funktionsdiagramm für Abwinklung/Verschiebung ist für
bestimmte axiale und diametrale Abmessung des Gehäuses
besonders günstig.
Ersatz des herkömmlichen Kappen-Fixiersystems führt zu
Reduzierung der Gelenkabmessungen und Wegfall der Risiken
durch Abgang und Beschädigung dieser Kappe.
Absolute Betriebssicherheit der Vorrichtung.
Einfache Montage und Demontage des Gelenks.
Geringe Produktions- und Montagekosten der Vorrichtung.
Claims (21)
1. Verschiebe-Antriebsgelenk, insbesondere für ein Kraft
fahrzeug, mit einem ersten Organ (1, 2, 4) mit drei
Armen (2), die im wesentlichen radial zur Achse (XX)
angeordnet und teilweise jeweils von zwei Rollenseg
menten (6) umfaßt sind, deren radiale Außenfläche (3)
von gekrümmtem Querschnitt in den Längsbahnen (9)
eines zweiten Organs (10) bewegbar sind, dem gegenüber
jeder Arm (2) des ersten Organs entlang einem festge
legten Verschiebeweg bewegt werden kann,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollensegmente (6) einerseits und das zweite
Organ (10) andererseits Anschlagmittel (102, 109, 116,
20, 144) enthalten, die, wenn sich die Arme (2) im
wesentlichen am Ende des Verschiebeweges (T 2, T 3)
befinden, die Rollensegmente (6) wenigstens indirekt
durch gegenseitige Abstützung in einer Freigabe
position halten, in der sie einen vorderen Bereich
(101 a, 101 b) der Arme (2) im Verhältnis zur Bewegung
in Richtung auf das erwähnte Ende des Verschiebeweges
freigeben, daß Winkelhubbegrenzungsvorrichtungen (15,
119) vorgesehen sind, um den Winkelhub der Rollen
segmente (6) um die entsprechenden Arme (2) zu be
grenzen, und daß die Anschlagmittel (102, 109, 116,
20, 144), wenn sich die Arme in einem mittleren Be
reich ihres Verschiebeweges befinden, eine freie Win
kelpositionierung der Rollensegmente (6) um die Arme
(2) innerhalb der Grenzen ermöglichen, die durch die
Winkelhubbegrenzungsvorrichtung (15; 126) festgelegt
sind.
2. Gelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Anschlagmittel aneinander abstützen, wenn
sich die Arme an einem Ende des Verschiebeweges (T 3)
befinden, der der maximalen Auszugsstellung des Ge
lenkes entspricht, und daß die Winkelhubbegrenzungs
vorrichtungen (15; 119) für die Rollensegmente (6) in
Nähe ihrer Winkelfreigabeposition eine Winkelgrenz
position definieren, in der die Innenflächen von zwei
mit jeden Arm verbundenen Rollensegmenten über Zonen
verfügen, die in der dem zweiten Organ (10) entgegen
gesetzten Richtung (L 1) so zusammenlaufen, daß die
Arme (2) dazwischen festgehalten werden, und die somit
das erwähnte Ende des Verschiebeweges (T 3) begrenzen.
3. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die an den Rollensegmenten (6) angebrachten An
schlagmittel (102) Anschlagflächen (107, 108, 117,
118 a, 118 b; 122, 123) aufweisen, die aufgrund ihrer
Ausführung an Gegenanschlagflächen (103, 104,
203, 204) zur Anlage kommen, wenn der zugehörige Arm
(2) sich in Nähe des Endes (T 2, T 3) des Ver
schiebeweges befindet, und daß wenigestens bestimmte
der erwähnten Anschlagflächen über einen gewölbten
Bereich (108, 122) verfügen, wodurch eine gleitende
Bewegung entlang der zugehörigen Gegenanschlagfläche (103,
104, 203, 204) ermöglicht wird, wenn die vorgenannte
Auflage bewirkt, daß ein Rollensegment (6) um den
zugehörigen Arm (2) in Freigabeposition gedreht wird,
wobei eine Verschiebung zum Ende des Verschiebeweges
hin (T 2, T 3) vonstatten geht.
4. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die radialen Außenflächen der Rollensegmente im
Hinblick auf die Winkelhubbegrenzungsvorrichtungen
einen Torusabschnitt (8) enthalten, dessen Enden je
weils durchgehend in einen zylindrischen Gleitbereich
(15) übergehen.
5. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlagelemente der Rollensegmente (6) Wülste
(102) sind, die seitlich auf den Segmenten angebracht
sind.
6. Gelenk nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Rollensegment (6) einen der vorgenannten
Wülste mit zwei Anschlagbereichen (107, 108, 117,
118 a, 118 b, 122, 123) enthält, die jeweils wenigstens
indirekt an den Anschlagvorrichtungen (103, 104, 20,
116, 144) des zweiten Organs (10) an einem der Enden
(T 2, T 3) des Verschiebeweges in Anlage sind.
7. Gelenk nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Wulst (102) auf halber Umfangserstreckung
des zugehörigen Rollensegments (6) angeordnet ist.
8. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlagmittel (102), die an den Rollenseg
menten (6) angebracht sind, direkt mit Anschlagmitteln
(103, 104) zusammenwirken, die vom zweiten Organ (10)
getragen werden.
9. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die an den Rollensegmenten (6) angebrachten An
schlagmittel (102) mit Anschlagmitteln (116, 20, 144)
zusammenwirken, die dem zweiten Organ zugeordnet
sind und zwar über Zwischenorgane (112, 212), die im
zweiten Organ (10) zwischen den Laufbahnen (9) des
zweiten Organs (10) angeordnet sind.
10. Gelenk nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß in jedem Umfangsintervall zwischen zwei auf
einanderfolgenden Zwischenorganen (112, 212) ein Paar
Laufbahnen (9) angeordnet sind, und daß jedes
Zwischenorgan Anschlagmittel (203, 204) besitzt, die
dazu ausgelegt sind, mit den Rollensegmenten (6) zu
sammenzuwirken, die mit den beiden Laufbahnen (9)
verbunden sind, welche sich beiderseits dieses
Zwischenorgans (112, 212) befinden.
11. Gelenk nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich jedes Zwischenorgan (212) zwischen den Lauf
bahnen (9) erstreckt, in denen sich die Rollensegmente
(6) bewegen, die mit verschiedenen Armen (2) des er
sten Organs (1, 2, 4) verbunden sind.
12. Gelenk nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich jedes Zwischenorgan (112) zwischen Laufbahnen
(9) erstreckt, in denen sich mit gleichen Arm (2)
verbundene Rollensegmente (6) bewegen.
13. Gelenk nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenorgane (112, 212) miteinander durch
eine Fußfläche (113) verbunden sind, die einem freiem
Ende (111) des ersten Organs (1, 2, 4) gegenüberliegt.
14. Gelenk nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlagelemente (144, 20) des zweiten Organs
(1) einen Absatz (144) enthalten, der dem freien Ende
(138) des zweiten Organs (10) entgegengesetzt ange
ordnet ist, daß wenigstens bestimmte der Zwischen
organe in Nähe der Fußfläche (113) einen Wulst (126)
aufweisen, der während des Betriebes in einer Aus
sparung (143) eingeschlossen ist, die hinter diesem
Absatz (144) in Nähe einer der Laufbahnen (9) ange
ordnet ist, und daß die Zwischenorgane (212) im Ver
hältnis zueinander eine Flexibilität besitzen, durch
die der Wulst (126) in die Laufbahn (9) in Nähe der
Aussparung eingreifen kann, während ein freies Ende
des Zwischenorgans (212), welches den Wulst (144)
trägt, außerhalb der Laufbahn (9) angeordnet ist und
beim Ein- bzw. Ausbau das Ein- und Ausrasten des mit
dieser Laufbahn (9) verbundenen Rollensegments (6)
ermöglicht.
15. Gelenk nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Zwischenorgane (112) dauernd an den An
schlagvorrichtungen (20, 116) des zweiten Organs (10)
abstützen.
16. Gelenk nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenorgane (112) in Aussparungen (128) des
zweiten Organs (10) in einer Position einrasten, bei
der sich die erwähnten Zwischenorgane am Boden (20)
des zweiten Organs (10) abstützen.
17. Gelenk nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenorgane (212) im zweiten Organ (10)
eingebaut sind und parallel zur Achse (YY) des zweiten
Organs (10) entlang einem Weg verschoben werden kön
nen, der durch die Anschlagvorrichtungen (20, 144) des
zweiten Organs (10) begrenzt wird.
18. Gelenk nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenorgane (212) mit den Anschlagmitteln
(102) der Rollensegmente (6) mit einem festen Spiel in
einer Richtung parallel zur Achse (YY) des zweiten
Organs (10) gekoppelt sind.
19. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Winkelhubbegrenzungsvorrichtungen Anschlag
vorrichtungen (119) enthalten, die sich in einer axia
len Richtung (YY) des zweiten Organs (10) erstrecken
und gleitend die Anschlagvorrichtungen (102) der Rol
lensegmente (6) aufnehmen, wenn sich die Segmente in
Grenzwinkelpositionen am Arm (2) des ersten Organs
(1, 2, 4) befinden.
20. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß Rückholvorrichtungen vorgesehen sind, die die Rollensegmente
(6) in eine mittlere Winkelposition zwischen den Gren
zen zurückholen, welche durch die Winkelhubbe
grenzungsvorrichtungen definiert werden.
21. Gelenk nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die radiale Abmessung der Rollensegmente (6) im
Hinblick auf die Rückholvorrichtungen beiderseits
einer mittleren Querebene (106) der Rollensegmente (6)
zunimmt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8714917A FR2622653B1 (fr) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | Joint de transmission articule, a grande course telescopique, notamment pour l'automobile |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3836022A1 DE3836022A1 (de) | 1989-05-11 |
DE3836022C2 true DE3836022C2 (de) | 1989-10-19 |
Family
ID=9356254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3836022A Granted DE3836022A1 (de) | 1987-10-28 | 1988-10-22 | Antriebswelle mit grossem verschiebeweg, insbesondere fuer ein automobil |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5030168A (de) |
JP (1) | JPH01158221A (de) |
DE (1) | DE3836022A1 (de) |
ES (1) | ES2010836A6 (de) |
FR (1) | FR2622653B1 (de) |
GB (1) | GB2211582B (de) |
IT (1) | IT1223873B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4302432A1 (en) * | 1992-04-07 | 1993-08-19 | Gkn Automotive Ag | Clockwise rotary joint with deep drawn sheet steel outer part - has radially outwardly pointing collar like flange on open side of cavity of outer part and is enclosed by thin walled ring |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2654782A1 (fr) * | 1989-11-17 | 1991-05-24 | Glaenzer Spicer Sa | Joint de transmission articule telescopique, notamment pour l'automobile. |
FR2729194B1 (fr) * | 1995-01-11 | 1997-04-04 | Gkn Glaenzer Spicer | Joint de transmission coulissant, notamment pour vehicule automobile |
FR2729193B1 (fr) * | 1995-01-11 | 1997-04-04 | Gkn Glaenzer Spicer | Joint de transmisson coulissant perfectionne |
FR2730285B1 (fr) * | 1995-02-02 | 1997-04-30 | Guimbretiere Pierre | Joint de transmission coulissant perfectionne |
FR2730773B1 (fr) * | 1995-02-17 | 1997-04-30 | Guimbretiere Pierre | Joint de transmission coulissant, notamment a tripode |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2525306A1 (fr) * | 1982-04-20 | 1983-10-21 | Glaenzer Spicer Sa | Joint de transmission, notamment joint homocinetique articule pour vehicule automobile |
FR2554528B1 (fr) * | 1983-11-04 | 1987-04-10 | Glaenzer Spicer Sa | Agencement de deux organes animes de mouvements alternatifs relatifs et son application a des joints homocinetiques coulissants |
FR2580750B1 (fr) * | 1985-04-18 | 1989-11-24 | Glaenzer Spicer Sa | Joint de transmission homocinetique pour vehicule automobile |
DE3760165D1 (en) * | 1986-02-20 | 1989-06-22 | Glaenzer Spicer Sa | Homokinetic joint for motor vehicles |
FR2607883B1 (fr) * | 1986-12-05 | 1991-05-17 | Orain Michel | Joint de transmission telescopique, notamment pour vehicule |
-
1987
- 1987-10-28 FR FR8714917A patent/FR2622653B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-10-18 ES ES8803155A patent/ES2010836A6/es not_active Expired
- 1988-10-22 DE DE3836022A patent/DE3836022A1/de active Granted
- 1988-10-24 US US07/263,411 patent/US5030168A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-25 GB GB8824948A patent/GB2211582B/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-27 IT IT67972/88A patent/IT1223873B/it active
- 1988-10-28 JP JP63272844A patent/JPH01158221A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4302432A1 (en) * | 1992-04-07 | 1993-08-19 | Gkn Automotive Ag | Clockwise rotary joint with deep drawn sheet steel outer part - has radially outwardly pointing collar like flange on open side of cavity of outer part and is enclosed by thin walled ring |
US5618235A (en) * | 1992-04-07 | 1997-04-08 | Gkn Automotive Ag | Constant velocity universal joint |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT8867972A0 (it) | 1988-10-27 |
GB8824948D0 (en) | 1988-11-30 |
ES2010836A6 (es) | 1989-12-01 |
US5030168A (en) | 1991-07-09 |
GB2211582B (en) | 1991-09-25 |
FR2622653A1 (fr) | 1989-05-05 |
GB2211582A (en) | 1989-07-05 |
JPH01158221A (ja) | 1989-06-21 |
FR2622653B1 (fr) | 1990-03-09 |
IT1223873B (it) | 1990-09-29 |
DE3836022A1 (de) | 1989-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60027225T2 (de) | Teleskopische Kugelkupplung für zwei Wellen | |
DE3741049C2 (de) | ||
DE2225499C3 (de) | Gleichlaufdrehgelenk | |
DE7005413U (de) | Universal-gelenkkupplung. | |
DE2833221A1 (de) | Homokinetisches gelenk | |
DE3806397C2 (de) | ||
DE2717936C3 (de) | Gelenkwelle | |
DE4208786C1 (en) | Synchronised fixed joint assembly - has guide surfaces on inner joint section and guide element, with centres on joint movement centre | |
DE3836022C2 (de) | ||
DE3015430C2 (de) | Lineare Kugellagereinheit und Verfahren zum Herstellen derselben | |
DE19713597C2 (de) | Gelenkaußenteil eines Gleichlaufdrehgelenks | |
DE4119451C2 (de) | ||
DE2630656C3 (de) | Selbstzentrierendes Ausrücklager für Kupplungen, insbesondere Kraftfahrzeugkupplungen | |
DE1920664A1 (de) | Homokinetisches Universalgelenk | |
DE1450042B2 (de) | Telesftopwelle | |
DE2120905A1 (de) | Längsführungslager | |
DE60302087T2 (de) | Gleichlaufgelenk | |
DE2838235A1 (de) | Verfahren zum axialen vorspannen eines homokinetischen gelenks und homokinetisches gelenk | |
WO2003046397A1 (de) | Kugelkäfig für axial zu verbauende kugelgleichlaufdrehgelenke | |
DE3830097A1 (de) | Tripodegleichlauffestgelenk | |
DE4337948A1 (de) | Wälzlagerkäfig aus elastischem Kunststoff | |
DE2606752C2 (de) | Gleichlaufgelenkkupplung | |
DE2909658C2 (de) | Dreipunkt-Kugellager | |
DE19611176C1 (de) | Bipode-Gelenk | |
DE3128389C2 (de) | Homokinetisches Gelenk in Tripod-Bauart |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |