NL7902092A

NL7902092A - Homokinetische koppeling.

Info

Publication number: NL7902092A
Application number: NL7902092A
Authority: NL
Original assignee: Skf Ind Trading & Dev
Priority date: 1979-03-16
Filing date: 1979-03-16
Publication date: 1980-09-18
Also published as: BR8001470A; DE3068337D1; US4358283A; JPS6049333U; JPS55126125A; ES489588A1; EP0016489A1; MX149144A; EP0016489B1

Description

N/28.996-tM/f.

% β£ο SKF Industrial Trading and Development Company,/Nieuwegein. Homokinetische koppeling.

De uitvinding heeft betrekking op een homokinetische koppeling, voorzien van een buitenring met een holte, een in de holte opgenomen binnenring, en een stel afgeplatte kogels, die zijn opgenomen in, in het op-5 pervlak van de holte respectievelijk het oppervlak van de binnenring gevormde, groefvormige kogelloopbanen voor het overbrengen van de rotatie van de ene ring op de andere ring.

Een dergelijke homokinetische koppelt) ling is bekend uit het Britse octrooischrift 1.500.768.

De bekende homokinetische koppeling is voorts nog voorzien van een tussen de buitenring en de binnenring geplaatste kooi met vensters, waarin de kogels zijn opgenomen? deze kooi stelt de kogels in het bisectri-15 ce vlak in.

De kogels liggen hierbij met hun platte zijvlakken tegen platte zijkanten van de vensters en met hun bolvormige gedeelten tegen rechte kogelloopbanen van zowel de buitenring als de binnenring.

20 De uitvinding beoogt een homokinetische koppeling met een vereenvoudigde uitvoering en montage te verschaffen.

Hiertoe is de homokinetische koppeling volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat een kogel met een 25 plat vlak samenwerkt met het gekromde oppervlak van een kogelloopbaan.

Door deze maatregel ontbreekt thans bij de koppeling volgens de uitvinding een kooi voor de kogels en is op verrassende wijze gebleken, dat door de 30 specifieke plaatsing van het platte deel van de kogels juist op de loopbanen een als het ware zichzelf instellende werking tussen kogels en loopbanen tijdens rotatie wordt 7902092 '* - 2 f9 geïntroduceerd, welke naar gebleken is de werking van de koppeling gunstig beïnvloedt, zoals bijvoorbeeld het nagenoeg geluidloos roteren onder belasting en soepel aanpassen van belastingsvariaties onder verschillende hoeken.

5 In het bijzonder kan de koppeling vol gens de uitvinding zo zijn uitgevoerd, dat het platte vlak van de kogel draaibaar en/of verschuifbaar samenwerkt met het gekromde oppervlak van de kogelloopbaan van de binnenring.

10 Daarbij kan de koppeling volgens de uitvinding zo zijn uitgevoerd, dat de met de platte vlakken van de kogels samenwerkende gekromde oppervlakken van de kogelloopbanen van de binnenring in axiale doorsnede met de convexe zijde naar buiten gekeerd zijn, 15 Voorts;' kan de koppeling volgens de uitvinding daarbij zo zijn uitgevoerd, dat het met het platte vlak van de kogel samenwerkende gekromde oppervlak van elke kogelloopbaan van de binnenring in doorsneden volgens loodrecht op de rotatieas van de binnenring staan-20 de vlakken rechte lijnen' zijn, die loodrecht op het axiale middenvlak van deze kogelloopbaan staan.

Verder kan de koppeling volgens de uitvinding zo zijn uitgevoerd, dat aan het buitenvlak van de binnenring een kogelopsluitring is gemonteerd, die veer-25 elementen draagt, die uitsteken in de kogelloopbanen van de binnenring. De koppeling volgens de uitvinding heeft nog het voordeel, dat de montage door het ontbreken van een kooi voor de kogels gemakkelijker, namelijk op axiale wijze, uitvoerbaar is.

30 Ook kan de koppeling volgens de uitvin ding zo zijn uitgevoerd, dat op het buiteneind van de buitenring over de opening van de holte van de buitenring een meegevende afdichtingsring is aangebracht, die uitsteekt naar de binnenring respectievelijk de opsluitring.

35 De uitvinding zal hierna worden toege licht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoerings- 7902092 v 3 voorbeeld van de homokinetische koppeling volgens de uitvinding is afgebeeld.

Fig. 1 is een axiale doorsnede van de homokinetische koppeling volgens de uitvinding in de stand/ 5 waarbij de te koppelen assen in eikaars verlengde liggen.

Fig. 2 is een axiale doorsnede van de koppeling van fig. 1 bij de maximale uitslag van de assen.

Fig. 3 is een afbeelding van het afgeplatte kogeltype, dat in de koppeling volgens de uitvinding 10 wordt toegepast.

Fig. 4 is een vooraanzicht van de losgenomen binnenring van de koppeling, gezien volgens de pijlen IV-IV in fig. 1.

Fig. 5 is een axiale doorsnede van de 15 binnenring, gezien volgens de pijlen V-V in fig. 4.

Fig. 6 is een zijaanzicht van een losgenomen opsluitring, die op de binnenring wordt geschroefd om de kogels op te sluiten.

Fig. 7 is een achteraanzicht van de 20 opsluitring, gezien volgens de pijlen VII-VII in fig. 6.

Zoals in fig. 1 en 2 is afgebeeld, bestaat de koppeling volgens de uitvinding in wezen uit een schematisch aangegeven buitenring 1, een binnenring 2 en een stel, gewoonlijk zes, afgeplatte kogels 3 om de 25 rotatie van de êne ring op de andere ring over te brengen.

De bij dergelijke homokinetische koppelingen gebruikelijke kooi voor het instellen van de kogels ontbreekt bij de koppeling volgens de uitvinding. De buitenring 1 is in hoofdzaak uitgevoerd zoals gebruikelijk is bij homokine-30 tische koppelingen met volkomen bolvormige kogels en met een kogelkooi. De rotatieas van de buitenring is in fig. 1 en. 2 aangegeven met A-M. De buitenring 1 bezit een holte 4 met een bolvormig oppervlak 5 met middelpunt M; in dit oppervlak 5 zijn, gelijkmatig rondom de rotatieas A-M ver-35 deeld, zoveel groefvormige kogelloopbanen 6 gevormd als er kogels 3 zijn. De kogelloopbanen 6 zijn in het algemeen 790 20 92 — ' 4 * georiënteerd volgens vlakken/ die door de rotatieas A-M gaan·. In fig. 1 en 2 zijn de groeibodems van de kogelloop-banen 6 aangegeven door de cirkelbogen 7, waaruit blijkt, dat de kogelloopbanen 6 naar de opening 8 van de holte 4 5 aan het buiteneind van de buitenring 1 toe dieper worden.

In de holte 4 van de buitenring 1 is de binnenring 2 opgenomen, waarvan de rotatieas in fig. 1 en 2 is aangegeven met B-M. In fig. 1 liggen de rotatieas sen A-M en B-M van de buitenring 1 en de binnenring 2 10 in eikaars verlengde en in fig. 2 maken ze met elkaar de maximale uitslaghoek, die ongeveer 40° bedraagt. De binnenring 2 bezit een bolvormig buitenoppervlak 9 met middelpunt M, en steunt met dit buitenoppervlak 9 direkt op het bolvormige oppervlak 5 van de holte 4 van de 15 buitenring 1. In het bolvormige buitenoppervlak 9 van de binnenring 2 zijn, gelijkmatig om de rotatieas B-M verdeeld, weer zoveel groefvormige kogelloopbanen 10 gevormd als er kogels 3 zijn. De kogelloopbanen 10 zijn in het algemeen georiënteerd volgens vlakken, die door de 20 rotatieas B-M van de binnenring 2 gaan. In fig. 1, 2 en 5 zijn de groefbodems van de kogelloopbanen 10 aangegeven door de cirkelbogen 11, waaruit blijkt, dat de .kogelloopbanen 10 vanaf het binneneind 12 van de binnenring 2 naar buiten toe dieper worden. Elke kogel 3 is gedeeltelijk in 25 een kogelloopbaan 6 van de buitenring 1 en gedeeltelijk in een kogelloopbaan 10 van de binnenring 2 opgenomen. De kogels 3, die in de koppeling volgens de uitvinding worden toegepast, zijn van het in fig. 3 afgeheelde afgeplatte type met een plat vlak 13. Volgens de uitvinding is 30 de afplatting van de kogels 3 zodanig, dat de pijlhoogte p van de tengevolge van de afplatting aan de kogel 3 ontbrekende bolkap, ten minste 1/5 van de boldiameter d van de kogel 3 bedraagt (zie fig. 3).

Volgens de uitvinding werken de platte 35 vlakken 13 van de kogels 3 draaibaar en/of verschuifbaar samen met de bodems 11 van de kogelloopbanen 10 van de 79 0 20 9 2 5 binnenring 2; zoals in het bijzonder in fig. 4 is afgeheeld, bezitten de groefbodems 11 daartoe een speciale vorm, doordat ze in doorsneden volgens loodrecht op de rotatieas B-M van de binnenring 1 staande vlakken recht-5 lijnig zijn, zodat steeds een lijncontact van de groeibo dem 11 met het platte vlak 13 van de kogel 3 wordt verkregen volgens een lijn, die de rotatieas B-M van de binnenring 2 loodrecht kruist. De breedte van de groeibodem 11 is gelijk aan de diameter van het platte vlak 13 van 10 de kogel 3.

Overigens worden de kogelloopbanen 10 van de binnenring 2 begrensd door tegenoverliggende opstaande zijwanden 14, 15, die in het bijzonder in fig. 4 zijn afgebeeld, waaruit blijkt, dat deze zijwanden 14, 15 15 in vorm zijn aangepast aan het bolvormige gedeelte van de kogels 3, waarmede ze in aanraking komen om de kogel 3 tussen zich op te sluiten in de omtreksrichting van de binnenring 2. Daarbij liggen de opstaande wanden 14, 15 symmetrisch op gelijke afstanden van het axiale midden-20 vlak van een kogelloopbaan 10, zodat de aanrakingslijn van het platte vlak 13 van de kogel 3 met de groeibodem 11 loodrecht op dit axiale middenvlak (het vlak van tekening in fig. 5) staat.

Op verrassende wijze is gebleken, dat 25 bij de koppeling volgens de uitvinding, waarbij een kogel- kooi ontbreekt, de kogels 3 zichzelf instellen. De binnenring 2 heeft een plat buitenvlak 16, dat in fig. 4 en 5 is afgebeeld en waarop een opsluitring 17 wordtrpmonteerd, die los in fig. 6 en 7 is afgebeeld. Dit kan bijvoorbeeld 30 geschieden met niet-afgebeelde schroefbouten,die^worden gestoken door boutgaten 18 in de opsluitring 17 en worden geschroefd in corresponderende schroefdraadgaten 19 in de binnenring 2. In de gemonteerde toestand, die in fig. 1 en* 2 is afgebeeld, sluit de opsluitring 17 de 35 rechtereinden van de kogelloopbanen 10 van de binnenring 2 af om de kogels 3 daarin te houden. Zoals in het bijzon- 790 20 92 f 6 .....

der in fig. 1 en 2 is afgeheeld, draagt de opsluitring 17 verder veerelémenten 20, die uitsteken in de kogelloop-banen 10 van de binnenring 2 en die dienen voor het opnemen van stoten van de kogels 3. Voor dit doel blijken de afge-5 beelde spiraalbladveren te voldoen, die zijn opgenomen in holle ronde ligplaatsen 26 van de opsluitring 17. Verder is op het buiteneind van de buitenring 1 over de opening 8 van de holte 4 een rubber afdichtingsring 21 aangebracht, die uitsteekt naar de opsluitring 17 of de binnenring 2.

10 De afdichtingsring 21 is tegen het buiteneind van de buitenring 1 vastgezet met een metalen ring 22; de rubber afdichtingsring 21 steekt over de opening 8 voorbij de metalen ring 22 uit, zodat de rubber afdichtingsring 21 kan meegeven, als deze wordt getroffen door een kogel 3, zoals 15 bij grote uitslag van de assen Ά-Μ en B-M in fig. 2 is af-gebeeld. Daarbij zorgt de afdichtingsring 21, dat de kogels 3 niet uit de koppeling vallen.

In fig. 1 en 2 is nog schematisch de gebruikelijke aandrijfas 23 afgebeeld, die door een boring 24 20 in de opsluitring 17 heen wordt gestoken en in een boring 25 van de binnenring 2 met niet-afgebeelde spievertandingen draaivast wordt verbonden met de binnenring 2.

De montage van de koppeling volgens de uitvinding is door het ontbreken van een kooi vereenvoudigd 25 en geschiedt op axiale wijze, waarbij eerst de binnenring 2 in de holte 4 van de buitenring 1 wordt geplaatst, vervolgens de kogels in de kogelloopbanen 6,10 worden aangebracht en daarna de opsluitring 17 op de binnenring 2 wordt gemonteerd.

30 De uitvinding is niet beperkt tot de hier boven beschreven uitvoeringsvorm; zo is het binnen het kader van de uitvinding mogelijk, dat het platte vlak van een kogel samenwerkt met een kogelloopbaan van de buitenring inplaats van de binnenring of dat een kogel met twee platte 35 vlakken samenwerkt met kogelloopbanen van de binnenring en de buitenring.

7902092 * \ 7

Kenmerkend is steedsr dat volgens de uitvinding een plat vlak van een kogel draaibaar en/of verschuifbaar is over het gekromde oppervlak van een kogel-loopbaan.

» 790 20 92

Claims

1. Homokinetische koppeling, voorzien van een buitenring met een holte, een in de holte opgenomen binnenring, en een stel afgeplatte.kogels, die zijn op-genomen in, in het oppervlak van de holte respectieve- 5 lijk het oppervlak van de binnenring gevormde, groefvor- mige kogelloopbanen voor het overbrengen van de rotatie van de éne ring op de andere ring, met het kenmerk, dat een kogel (3) met een plat vlak (13) s amen- werkt met het gekromde oppervlak (11) van een kogelloop- 10 baan (10).

2. Koppeling volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het platte vlak (13) van de kogel (3) draaibaar en/of verschuifbaar samenwerkt met het gekromde oppervlak (11) van de kogelloopbaan (10) van 15 de binnenring (2).

3. Koppeling volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk, dat de afplatting van de kogels (3) zodanig is, dat de pijlhoogte (p) van de tengevolge van de afplatting aan de kogel (3) ontbrekende bolkap ten 20 minste 1/5 van de boldiameter van de kogel (3) bedraagt.

4. Koppeling volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de met de platte vlakken (13) van de kogels (3) samenwerkende gekromde oppervlakken (11) van de kogelloopbanen (10) van de binnenring (2) 25 in axiale doorsnede met de convexe zijde naar buiten ge keerd zijn.

5. Koppeling volgens conclusie 4, m e t het kenmerk, dat d^inet de platte vlakken (13) van de kogels (3) samenwerkende gekromde oppervlakken (11) 30 in axiale doorsnede cirkelvormig zijn.

6. Koppeling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de kogelloop-banen (6) van de buitenring (1) in axiale doorsnede met de concave zijde naar binnen gekromd zijn, terwijl de 79 0 20 9 2 9 \ * kogelloopbanen (6/ 10) van de buiten- en binnenring (1/2) naar de buitenzijde van de holte (4) van de buitenring (1) dieper worden.

7. Koppeling volgens één der conclusies 5 2-6/ met het kenmerk, dat het met het platte vlak (13) van de kogel (3) samenwerkende gekromde oppervlak (11) van elke kogelloopbaan (10) van de binnenring (2) in doorsneden volgens loodrecht op de rotatieas (B-M) van de binnenring (2) staande vlakken rechte lijnen zijn, 10 die loodrecht op het axiale middenvlak van deze kogelloopbaan (10) staan.

8. Koppeling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan het buitenvlak (16) van de binnenring (2) een kogelopsluitring 15 (17) is gemonteerd, die veerelementen (20) draagt, die uitsteken in de kogelloopbanen (10) van de binnenring (2).

9. Koppeling volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de veerelementen (20) bestaan uit spiraalbladveren, die zijn opgenomen in holle 20 ligplaatsen (26) van de opsluitring (17).

10. Koppeling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat op het bui-teneind van de buitenring (1) over de opening (8) van de holte (4) van de buitenring (1) een meegevende afdich- 25 tingsring (21) is aangebracht, die uitsteekt naar de binnenring (2) respectievelijk de opsluitring (17).

11. Koppeling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de binnenring (2) met zijn bolvormig buitenoppervlak (9) direkt tegen 30 het bolvormige oppervlak (5) van de holte (4) van de buitenring (1) steunt. 7902092