DE844235C - Universalgelenk mit einem treibenden und einem getriebenen Gelenkteil - Google Patents

Description

• Universalgelenk mit einem treibenden und einem'getriebenen Gelenkteil Die Erfindung betrifft ein Universalgelenk mit einem treibenden und einem getriebenen Gelenkteil, die Klauen mit Wälzflächen aufweisen, zwischen denen sich Wälzkörper zur Bewegungsühertragung befinden.
• Die Erfindung bat u. a. zur Aufgabe, ein derartiges Gelenk so auszubilden, daß auf das Gelenk wirkende Zug- und Druckkräfte in günstiger Weise aufgenommen werden. Die Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Gelenkteile eine äußere konvexe und eine innere konvexe oder konkave Kugelfläche mit einem gemeinsamen auf der Gelenkachse liegenden Mittelpunkt aufweist, der nicht mit dem entsprechenden Mittelpunkt des anderen Gelenkteils zusammenfällt, und daß die Wälzkörper sowohl in einem zwischen den Gelenkteilen angeordneten Stützkörper als auch in dem die Gelenkteile verstellbar in sich aufnehmenden Gehäuselager gelagert sind, so daß bei Verstellung der Gelenkteile das Gehäuselager und der mit ihm über die Wälzkörper verbundene Stützkörper sich unter Gleiten gegen die entsprechenden Kugelflächen und unter Einwirkung der Wälzflächen der Klauen auf die Wälzkörper selbsttätig so einstellen, daß ihre gemeinsame Mittelebene die Halbierungsebene des von den Achsen der Gelenkteile gebildeten Winkels darstellt.
• Die Zeichnungen veranschaulichen drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes: Es zeigen Fig. i- und 2 die erste, Fig. 3 und 4 die zweite und Fig. 5 und 6 die dritte Ausführungsform.
• Fig. 1, 3 'und 5 zeigen Längsschnitte und Fig. 2, 4 und 6 Querschnitte. Teile mit derselben Wirkungsweise sind in den verschiedenen Ausführungsformen mit 1, ja, 1b usw. bezeichnet.
• In den Fig. i und 2 bezeichnet i den treibenden und 2 den getriebenen Gelenkteil, jeder, mit vier Klauen 3. Jede Klaue hat Wälzflächen4, zwischen denen rollenförmige Wälzkörper 5 angeordnet sind.
• Der Gelenkteil i hat eine äußere konvexe Oberfläche 6 und eine innere konvexe Oberfläche 7 mit gemeinsamen Mittelpunkt 8 auf der Achse des Gelenkteils i. In der gleichen Weise hat der Gelenkteil 2 eine äußere konvexe Oberfläche 9 und eine innere konvexe Oberfläche io mit gemeinsamen Mittelpunkt i t auf der Achse des Gelenkteils z. Die beiden Mittelpunkte 8 und i i sind voneinander getrennt. Bei der Ausführungsform nach Fig. i befindet sich jeder Punkt 8 bzw. i i auf derselben Seite der Quermittelebene (II-II in Fig..i) wie die zugehörigen sphärischen Flächen 6, 7 bzw. 9, i o. Die beiden inneren konvexen Oberflächen 7, io sind bei dieser Ausführungsform als Halbkugelschalen 12, 13 ausgebildet, die in Ausnehmungen 14, 15 der Gelenkteile 1, 2 eingepreßt sind. -Die Gelenkteile sind von einem Gehäuselager umgeben, das aus einem zylindrischen Teil 17 und zwei Stirnwänden 18, i9 besteht, welche mittels Flanschmuttern 20, 21 mit dem zylindrischen Teil 17 fest verschraubt sind. Der zylindrische Teil 17 hat auf der Innenseite zylindrische Oberflächen 22, 23, mit denen er gegen konvexe Oberflächen 24, 2 5 anliegt, die auf den Gelenkteilen vorgesehen sind und deren Mittelpunkt mit den Mittelpunkten 8, 11 zusammenfällt. Die Stirnwände 18, i9 sind mit konkaven Bohrungen 26, .2:7 versehen, mit denen sie gegen die konvexen Oberflächen 6, 9 der Gelenkteile anliegen. Die rollenförmigen Wälzkörper lagern mit einem Ende in einer Nut 28 im zylindrischen Teil 17.
• Das Gehäuselager 16 hält die Gelenkteile gegen Zug in axialer Richtung zusammen.
• Zwischen den Gelenkteilen ist ein Stützkörper 29 angebracht. Dieser hat im wesentlichen die Form einer doppelkonkaven Linse mit den sphärischen Oberflächen 30, 31, mit denen der Stützkörper gegen die konvexen Oberflächen 7, i o der Gelenkteile anliegt. Die anderen Enden der Wälzkörper 5 lagern in einer Nut 32 im inneren Einsatzteil.
• Der Stützkörper 29 nimmt die auf das Gelenk in axialer Richtung wirkenden Druckkräfte auf, Die Wälzkörper 5 lagern sowohl in dem Gehäuselager 16 als auch in dem inneren Stützkörper 29. Diese beiden Teile und die Wälzkörper 5 bilden eine Einheit, die bei Drehung in der Ebene der Zeichnung (Fig. i) sich wie ein starrer Körper verhält. Liegen dabei die Mittelpunkte 8, 1 1 symmetrisch zu der Quermittelebene des Gelenks (11-11 in Fig. i), dann wird diese Einheit beim Schwenken der Gelenkwellen in der .Weise gesteuert, daß die gemeinsame Mittelebene der Wälzkörper sich immer in der Halbierungsebene des Winkels der Gelenkteile einstellt. Beim Schwenken der Gelenkteile stellen sich das Lagergehäuse 16 und der Stützkörper 29 derart ein; daß die Mittelpunkte derselben nicht mehr mit dem Schnittpunkt der Gülenkachse zusammenfallen. Da sich die beiden Lagerteile 16 und 29 um sphärische Flächen mit gemeinsamen Mittelpunkten 8 und i i bewegen, führen sie dieselben Bewegungen aus, so daß beim Schwenken der Gelenkwellen die genannte radiale Verschiebung für die beiden Lagerteile 16 und 29 gleich groß und gleichgerichtet ist. Die Wälzkörper 5 machen diese radiale Verschiebungsbewegung mit, wobei sie gleichzeitig auf den Wälzflächen abrollen und sich diesen entlang in radialer Richtung verschieben.
• Bei der in den Fig.3 und 4 gezeigten Ausführungsform hat der Stützkörperteil 2911 im wesentlichen die Form einer doppelkonvexen Linse, und die inneren sphärischen Oberflächen 7a, ioa auf den Gelenkteilen ja und 2, sind konkav. Für jeden Gelenkteil ja oder 2" liegt der Mittelpunkt 8a bzw. i ja auf der entgegengesetzten Seite der Quermittelebene (IV-IV in Fig.3) wie die zugehörigen sphärischen Flächen 6" 7- bzw. 9,1, 1 oa.
• Das Gehäuselager i 6a ist etwas anders ausgeführt als das in den Fig. i und 2 gezeigte, wirkt aber prinzipiell in derselben Weise.
• Die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Ausführungsform ähnelt im wesentlichen der in den Fig. 3 und 4 gezeigten. Es sind aber Vorrichtungen vorgesehen, um eine Verschiebung der Wälzkörper den Wälzflächen entlang in radialer Richtung zu verhindern. In dem Gehäuselager i 6b ist ein Ring 33 angebracht, der in radialer Richtung verschiebhar ist und in dem die Wälzkörper 5b in einer Nut 34 lagern. In der Nut 32b des Stützkörpers 29b ist ein anderer, auch in radialer Richtung verschiebbarer Ring 35 angebracht, gegen welchen sich die Wälzkörper mit ihren inneren Enden abstützen. Beim Schwenken der Gelenkwellen verschieben sich die Teile 16b und gib in radialer Richtung gegenüber den Ringen 33, 35, so daß die Wälzkörper zwischen den Wälzflächen rollen, ohne sich in radialer Richtung zu verschieben. Um die Einführung des Ringes 35 zu ermöglichen, ist in diesem Fall auch der Stützkörper 29b in zwei Teilen ausgeführt.
• Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es ist z. B. nicht notwendig, daß die sphärischen Oberflächen an dem Gelenkteil i dieselben Radien wie die Oberflächen an dem Gelenkteil e haben; wesentlich ist aber, daß die Mittelpunkte 8, 11 der sphärischen Oberflächen zu der Quermittelebene symmetrisch liegen. Es ist jedoch zweckmäßig, daß die Radien der beiden Gelenkteile gleich sind; die Lagerungsteile sind dann symmetrisch in bezug auf die sphärischen Oberflächen und können bei dem Zusammenbau des Gelenks beliebig eingesetzt werden. Anstatt der sphärischen Oberflächen, z. B. 26, 27 in den Fig. 1 und 2, können z. B. auch konische Oberflächen oder andere Flächen mit Linienberührung allein in Frage kommen.

Claims (1)

1. PATFNTANSPRÜCHE: 1. Universalgelenk mit einem treibenden und einem getriebenen Gelenkteil, die , Klauen mit Wälzflächen aufweisen, zwischen denen sich Wälzkörper zur Bewegungsübertragung befinden, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Gelenkteile (1, 2) eine äufiere konvexe (6, 7) und eine innere konvexe (7, 1o) oder konkave (7a, 7n, i o#" i ob) Kugelfläche mit einem gemeinsamen auf der Gelenkachse liegenden Mittelpunkt (8 bzw. 1 1 ) aufweist, der nicht mit dem entsprechenden Mittelpunkt des anderen Gelenkteils zusammenfällt, und daß die Wälzkörper (5) sowohl in einem zwischen den Gelenkteilen ( 1, 2) angeordneten Stützkürper (29) als auch in dem die Gelenkteile ( 1, 2) verstellbar -in sich aufnehmenden Gehäuselager ( 16) gelagert sind, so daß hei Verstellung der Gelenkteile (1, 2) das Gehäuselager (16) und der mit ihm über die Wälzkörper (5) verbundene Stützkörper (29) sich unter (leiten gegen die entsprechenden Kugelflächen und unter Einwirkung der Wälzflächen (4) der Klauen (3) auf die Wälzkörper (5) selbsttätig so einstellen, daß ihre gemeinsame Mittelebene die Halbierungsebene des von den Achsen der Gclenkteife ( 1, 2) gebildeten Winkels darstellt. 2. 1.'niversalgclenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal5 der Stützkörper (29) im wesentlichen die Form einer doppelkonkaven Linse (30, 31) hat. 3. Universalgelenk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (29a, 29a) im wesentlichen die Form einer doppelkonvexen Linse (7 a, 1oa) .hat. 4. Universalgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittelpunkte (8, 8a, Sb, 11, 1 J a, 1 i b) beiderseits symmetrisch zu der Quermittelebene des Gelenks angeordnet sind. 5. Universalgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren konvexen Oberflächen (6, 6a, 6b, 9, 9b) der Gelenkteile gleichen Radius haben und daß die inneren sphärischen Oberflächen (7, 7a, 7b, 10, 1 oa, lob) der Gelenkteile (1, 2) ebenfalls gleichen Radius aufweisen. 6. Universalgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die rollenförmig ausgebildeten Wälzkörper (5) unmittelbar in Nuten (28, 28a, 32, 32a) in dem Gehäuse und im Stützkörper gelagert sind. 7. tlniversalgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die rollenförmigen Wälzkörper (5) mit ihren Enden gegen Teile abstützen, die in dem Gehäuse (16) und dem Stützkörper (29) in radialer Richtung beweglich sind. B. Universalgelenk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (5) mit ihren äußeren Enden in einer Ndt (34) in einem im Gehäuse (16b) beweglichen Ring (33) gelagert sind, und daß sie mit ihren inneren Enden in einer Nut gelagert sind, die von dem Stützkörper (29b) und einem in diesem beweglichen Ring (35) gebildet ist.