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DE3004570A1 - Gleichgang-wellengelenk in dreizapfensternbauart - Google Patents

Gleichgang-wellengelenk in dreizapfensternbauart

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Publication number
DE3004570A1
DE3004570A1 DE19803004570 DE3004570A DE3004570A1 DE 3004570 A1 DE3004570 A1 DE 3004570A1 DE 19803004570 DE19803004570 DE 19803004570 DE 3004570 A DE3004570 A DE 3004570A DE 3004570 A1 DE3004570 A1 DE 3004570A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
star
outside
universal joint
mushroom
point
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.)
Granted
Application number
DE19803004570
Other languages
English (en)
Other versions
DE3004570C2 (de
Inventor
Yasunori Hatanaka
Hitoshi Mizutani
Akiyoshi Ogawa
Yoshifumi Tsukiyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of DE3004570A1 publication Critical patent/DE3004570A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3004570C2 publication Critical patent/DE3004570C2/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal 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
    • F16D3/202Universal 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
    • F16D3/207Universal 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 inwardly from the coupling part
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S464/00Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
    • Y10S464/904Homokinetic coupling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Description

_._„_ _ Fl/v,,, likI/^ „ KiMnr- Patentanwälte
IEDTKE - PÜI1LIMG " IVINNE (DPA und EPA)
O Dipl.-lnq. H. Ficdtkc
^RUPE - PeLLMANN . üipl.Chon, Cl Oühling
Dipl.-Inq. R. Kinnr - 4 - 300 4 570 Dipl.lng.RGrupu
Dipl.-Ing. B. Pellmann
Bavariaring 4, Postfach 20 24C 8000 München 2
Tel.:0 89-53 96 53
Telex: 5-24 845 tipat
cable: Germaniapatent Münche
7. Februar 1980 nr;; n222/cano FP-4 7O2-DE '
'i'oyol.n i'Jidofi'ia Kocvo FaI iushiki Kai.sha 'Uoyr·!;η - r;'ι .i /J ί γ-λη
Gleichgang-Wellongelenk in Dreizapfensternbauart '
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gleichgang-Wellengelenk in Dreizapfensternbauart zum Verbinden von zwei Wellen. Ein solches Gleichgang-Wellengelenk dient zur Übertragung eines Drehmomentes von einer Welle zur anderen bei Fahrzeugen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen.
PJin erfindungsgemäßes Gleichgang-Wellengelenk in Dreizapfenstornbauart ist in den. Figuren 1 und 2 dargestellt, auf die bereits hier z\ar Erläuterung der Ausbildung eines herkömmlichen Gleichgang-Wellengelenkes in Dreizapfensternbauart Bezug genommen wird. Das Gleichgang-Wellengelenk in Dreizapfensternbauart umfaßt ein glockenförmiges Gehäuse 2, das an einem Ende einer ersten Welle 1 befestigt ist. An der inneren Oberfläche des Gehäuses 2 sind zur übertragung des Drehmomentes drei radial von der Längsmittellinie der ersten Welle 1 ausgehende 5 Sternzapfen 3 angeordnet. Auf jedem Sternzapfen 3 ist drehbar
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und in Axialrichtung des Sternzapfens 3 verschiebbar eine Rolle 4 gelagert.
Parallel zur Längsmittellinie einer zweiten Welle 5 sind in deren tulpenförmigem Ende 5a drei Laufbahnen 6 in Form von Nuten ausgebildet. Die Laufbahnen 6 stehen in Kingriff mit den Rollen 4, so daß über die Rollen 4 ein Drehmoment zwischen der ersten Welle 1 und der zweiten Welle 5 übertragen werden kann.
In der Mitte der Sternnabe 3a des Dreizapfensterns, zu dem die Sternzapfen 3 gehören, ist ein Sackloch 7 ausgebildet, in dem eine Druckfeder 8 und ein pilzförmiges Element 9 angeordnet sind, das mit seinem Kopf 9a von der Federkraft der Druckfeder 8 gegen eine Wandfläche, die ein im wesentlichen kugelförmiges Profil hat, einer glockenförmigen Ausnehmung 5b gedrückt wird, die im Ende 5a der zweiten Welle 5 ausgebildet ist.
Am Ende 5a der zweiten Welle 5 ist eine Sternfeder 10 angebracht, deren Mittelabschnitt in Berührung mit einem kugelförmigen Abschnitt 3b steht und gegen diesen drückt, der an der Sternnabe 3a des Dreizapfensternes ausgebildet ist, so daß die Sternzapfen 3 und die zweite Welle 5 ohne Spiel in Axialrichtung der zweiten Welle 5 in Verbindung miteinander stehen.
Eine Schutzkappe 11 umschließt außen den Verbindungsabschnitt zwischen den beiden Wellen und 5 in einem Bereich von der Mündung des Gehäuses 2 an der ersten Welle 1 bis zu einem mittleren Abschnitt der zweiten Welle 5. Die Schutzkappe 11 ist an ihren beiden Enden mit Hilfe von Bändern 12 und 13 befestigt. Wenn Fett oder öl in zumindest einen Teil des Raumes um den Verbindungsabschnitt gefüllt ist, sorgt die Schutzkappe 11 dafür, daß der Verbindungsabschnitt gut geschmiert
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bleibt und daß kein Staub oder dergleichen von außen in den Verbindungsabschnitt eindringen kann.
Mittels des vorstehend beschriebenen Gleichgang-Wellengelenkos in Dreizapf ensternbauai~t wird ein Drehmoment zwischen der ersten Welle 1 und der zweiten Welle 5, die gegebenenfalls einen Beugungswinkel einschließen, auf folgende Weise übertragen. Während die Verbindung zwischen der ersten Welle 1, den Sternzapfen 3 und der zweiten Welle 5 aufrechtgehalten wird, werden die Rollen 4 um die Achsen der Sternzapfen 3 gedreht, in Axialrichtung der Sternzapfen 3 bewegt und in Längsrichtung der Laufbahnen 6 der zweiten Welle 5 bewegt, während das Drehmoment zwischen den Wellen 1 und 5 übertragen wird, wobei die momentanen Drehmittelpunkte der ersten Welle 1 und der zweiten Welle 5 fortschreitend verlagert werden, so daß die Winkelgeschwindigkeiten der Welle 1 und 5 gleich gemacht worden können.
Während der Drehmomentübertragung bei relativ zueinander geneigten Wellen gleitet der Mittelabschnitt der■Sternfeder 10 auf dem kugelförmigen Abschnitt 3b der Sternnabe 3a der Sternzapfen 3. Wenn der Beugungswinkel des Gleichgang-Wellengelenkes in Dreizapfensternbauart vergrößert wird, wie dies beispielsweise in Figur 2 dargestellt ist, nimmt die Verschiebung
2r3 dor zweiten Welle 5 in Axialrichtung, d.h. in Pfeilrichtung in Kigur 2, aufgrund von Reibungskräften zu, die durch die Gleitbewegung zwischen den Rollen 4 und den Sternzapfen 3 entstehen, so daß die aufgrund der Verschiebung der zweiten Wolle 5 in Axialrichtung auf die Druckfeder 8 wirkende Druckkraft zunimmt. Wenn der Betrag dieser Druckkraft größer als die eingestellte Vorspannkraft der Druckfeder .8 wird, werden die Sternfeder 10 und der kugelförmige Abschnitt 3b der Sternnabe 3a kurzzeitig voneinander getrennt, so daß Schwingungen und Geräusche auftreten, wenn die Sternfeder 10 und der kugelförmige Abschnitt 3b wieder aneinanderstoßen..
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Damit die Sternfeder 10 und der kugelförmige Abschnitt 3b der Sternnabe 3a nicht zu leicht voneinander getrennt werden können, kann die Vorspannkraft der Druckfeder 8 erhöht werden (siehe Figur 5). Zu diesem Zweck kann die Federkonstante der Druckfeder 8 vergrößert werden. Wenn dies geschieht, gleiten die Sternfeder 10 und der kugelförmige Abschnitt 3b ständig aufeinander, wobei jedoch diese beiden Teile ständig von einer starken Kraft aneinandergedrückt werden, was zu erhöhtem Verschleiß der Sternfeder 10 führt.
Es ist daher bisher nicht gelungen, bei dem herkömmlichen Gleichgang-Wellengelenk in Dreizapfensternbauart bei großem Beugungswinkel die Schwingungen und Geräusche zu vermeiden, die zwischen der Sternfeder 10 und dem kugelförmigen Abschnitt 3b der Sternnabe 3a entstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleichgang-Wellengelenk in Dreizapfensternbauart zu schaffen, bei dem selbst dann, wenn der Beugungswinkel groß ist, weder Schwingungen noch Geräusche aufgrund von aufeinanderschlagenden Teilen auftreten und bei dem insbesondere die Sternfeder vor Verschleiß geschützt ist.
Diese Aufgabe wiird erfinduncfsgemäß durch die .in den Patentansprüchen gekennzeichneten Gleichgang-Wollengolonko in Drei zapfensternbauart gelöst.
Gemäß einer Ausbildung der Erfindung zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Gleichgang-Wellengelenk in Dreizapfensternbauart im wesentlichen dadurch aus, daß die äußere Formcj-ebung des pilzförmigen Elementes, das im Sackloch der Sternnabe der drei Sternzapfen angeordnet ist, derart ist, daß die Oberseite von der Mitte zum äußeren Rand fortschreitend zunehmend grösseren Abstand vom Mittelpunkt des Wellengelenkes hat.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung nimmt die Federkraft im Verbindungsabschnitt des Wellengelenkes nur dann zu, wenn der Beugunrfswinkel zunimmt, so daß die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht auftreten.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:
Figur 1
eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Gleichgang-Wellengelenkes in Dreizanfensternbauart;
Figur 2
eine Figur 1 entsprechende Schnittdarstellung, wobei jedoch der Beugungswinkel des Wellengelenkes groß ist;
Figur 3
eine vergrößerte Ansicht eines Ausführungsbeispieles eines pilzförmigen Elementes des erfindungsgemäßen Wellengelenkes, wobei zum Vergleich ferner die herkömmliche Ausbildung dieses Elementes dargestellt ist;
Figur 4
eine ausschnittsweise Schnittdar,steilung, die die Lacre des pilzförmigen Elementes bei großem Beugungswinkel zeigt;
Figur 5
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Betrag der Verschiebung einer Welle und der Druckkraft wiedergibt;
Figur 6
eine vergrößerte Ansicht, die ein weiteres Ausführungsbeispiel des pilzförmigen Elementes für das erfindungsgemäße Wellengelenk wiedergibt; und
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• Αϊ·'.»
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Figur 7 eine vergrößerte Ansicht eines Ausführungsbei-Spieles eines erfindungsgemäß ausgebildeten Dreizapfensterns.
Im folgenden wird ausführlicher auf Figur 3 eingegangen, die ein Ausführungsbeispiel des pilzförmigen Elementes zeigt, das für das erfindungsgemäße Gleichgang-Wellengelenk in Dreizapfensternbauart geeignet ist. Die gestrichelte Linie in Figur 3 zeigt das Profil des Kopfes eines herkömmlichen Oilzförmigcn Elementes, während die ausgezogenen Linien für das erfindungsgemäß ausgebildete pilzförmige Element gelten.
Wie Figur 3 zeigt, ist die Ober- bzw. Außenseite des vorderen Endes des Kopfes 9a des herkömmlichen pilzförmigen Elementes 9 so ausgebildet, daß sie eine kugelförmige Oberfläche mit einem Radius I1 von einem Punkt O1 aus darstellt, der dem Mittelpunkt des Wellengelenkes entspricht und auf der Langsmixtellinie des pilzförmigen Elementes 9 liegt. Im Gegensatz dazu ist die Ober- bzw. Außenseite des vorderen Endes des Kopfes 9a des pilzförmigen Elementes 9 gemäß der Eirfindung so ausgebildet, daß die Oberseite einen größeren Abstand vom dem Mittelpunkt des Wellengelenkes entsprechenden Punkt O1 in den Oberseitenabschnitten hat,die weiter außen liegen.
Dies heißt genauer, daß der Abstand vom dem Mittelpunkt dos Wellengelenkes entsprechenden Punkt O1 zur Mitte des Kopfes 9a des pilzförmigen Elementes 9 wie beim gestrichelt dargestellten herkömmlichen Element gleich I1 ist. Dieser Abstand nimmt jedoch zu, je weiter die Oberseitenabschnitte von der Mitte der Oberseite entfernt sind. Die Ober- bzw. Außenseite des Kopfes 9a ist, wie Figur 3 zeigt, so ausgebildet, daß sie eine kugelförmige Oberfläche mit einem Radius I^ (1- > I1) von einem Punkt 0- aus ist, der bezüglich des dem Mittelpunkt des Wellengelenkes entsprechenden Punktes O1 auf der Längsmittellinie des pilzförmigen Elementes 9 mich unten .versetzt ist.
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Daher wird der Krümmungsradius der Oberseite des Kopfes 9a von einer Stelle auf der Längsmittellinie des pilzförmigen Elementes 9 aus zum äußersten Oberseitenabschnitt bzw. Rand hin größer.
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Es ist festgestellt worden, daß es zweckmäßig ist, den Krümmungsradius im Verhältnis zum Krümmungsradius in der Mitte der Oberseite um ungefähr 10 % zu vergrößern.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ausbildung des vorderen lindes des Kopfes 9a des pilzförmigen Elementes 9 liegt das pilzförmige Element 9 bei großem Beugungswinkel mit demjenigen äußeren Abschnitt auf der Oberseite des vorderen Endes des Kopfes 9a an der kugelförmig gekrümmten Wandfläche der Ausnehmung 5b im tulpenförmigen Ende 5a an, der größten Abstand vom Mittelpunkt des Wellengelenkes hat, wie dies mit ausgezogenen Linien in Figur 4 dargestellt ist.
Im Vergleich zu einem herkömmlichen pilzförmigen Element, bei dem der mittlere:· Abschnitt des vorderen Endes des Kopfes 9a an der Wandfläche der Ausnehmung 5b anliegt, wie dies vorstehend beschrieben wurde und in Figur 4 gestrichelt dargestellt ist, wird daher in diesem Fall das pilzförmige Element 9 tiefer als bei herkömmlicher Ausbildung in das Sackloch 7 gedrückt, wie dies mit ausgezogenen Linien in Figur 4 dargestellt ist. Anders als bei herkömmlicher Ausbildung, bei der die Federkraft der Druckfeder 8 unabhängig vom Beugungswinkel konstant ist, ist aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung die vom pilzförmigen Element 9 an der Druckfeder 8 hervorgerufene Federkraft größer als die Druck- bzw. Schubkraft von der zweiten Welle 5, wobei ferner die Federkraft mit zunehmendem Beugungswinkel größer wird. Wenn der Betrag der Versetzung des Punktes O2 bezüglich des Punktes O-, die Federkonstante der Druckfeder 8 und dergleichen so vorbestimmt werden, daß die Federkraft größer als die von der zweiten Welle 5 aus-
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geübte Druckkraft wird, werden daher die Sternfeder 10 und der kugelförmige Abschnitt 3b der Sternnabe 3a nicht voneinander getrennt, so daß keine Schwingungen und Schlaggeräusche auftreten.
Bei kleinem Beugungswinkel ist die Federkraft der Druckfeder 8 kleiner; sie bleibt jedoch größer als die Druckkraft der zweiten Welle 5, die bei kleinem Beugungswinkel klein ist, so daß zuverlässig verhindert werden kann, daß sich die Sternfeder 10 und die Sternnabe 3a voneinander trennen. Da die Federkraft aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung nur dann groß ist, wenn der Beugungswinkel groß ist, tritt kein erhöhter Verschleiß der Sternfeder 10 auf.
Es werden somit nicht nur dann, wenn der Beugungswinkel klein ist, sondern auch insbesondere dann, wenn der Beugungswinkel groß ist, sehr vorteilhafte Wirkungen erzielt.
Figur 5 zeigt für einen großen Beugungswinkel die Beziehung zwischen dem Betrag der Verschiebung der Welle aufgrund von deren Gleiten in Axialrichtung und der Druckkraft, wobei ein Vergleich zwischen dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel und einem Beispiel herkömmlicher Ausbildung dargestellt ist und die ausgezogenen Linien für das·erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel sowie die gestrichelten Linien für die herkömmliche Ausbildung gelten. Wie aus Figur 5 erkennbar ist, liegt bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Vorspannkraftpunkt, d.h. der Punkt, an dem die Sternfeder 10 und der kugelförmige Abschnitt 3b der Sternnabe 3a voneinander getrennt werden, höher als bei herkömmlicher Ausbildung, so daß Schwingungen und Geräusche in angestrebter Weise vermieden sind.
Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines für die Erfindung geeigneten pilzförmigen Elementes. Bei diesem Aus-
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führungsbeispiel ist die Ober- bzw. Außenseite des vorderen Endes des Kopfes 9a des pilzförmigen Elementes 9 derart geformt, daß die Oberseite im Bereich um die Längsmittellinie des pilzförmigen Elementes 9 eine kugelförmige Oberfläche mit einem Radius 1-, ist, der von einem dem Mittelpunkt des Wellengelenkes entsprechenden Punkt O3 ausgeht, und daß das Profil der Oberseite im außerhalb des erstgenannten Bereiches liegenden Bereich eine gerade Linie ist, die eine Tangente an die kugelförmige Fläche bildet, so daß im letztgenannten Bereich die Oberseite von einer Kegelfläche gebildet wird, zu der der Abstand I4 vom Punkt O3 größer als I3 ist, wobei I4 in Richtung zum äußeren Oberseitenabschnitt bzw. Rand des pilzförmigen Elementes 9 größer wird'. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird wie beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Wirkung erzielt, daß Schwingungen und Geräusche unterdrückt sind.
Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Dreizapfensterns, wobei die gestrichelte Linie für einen herkömmlichen Dreizapfenstern gilt und die ausgezogenen Linien für den erfindungsgemäßen Dreizapfenstern gelten. Beim herkömmlichen Dreizapfenstern ist die Oberseite des kugelförmigen Abschnittes 3b an der Sternnabe 3a der Sternzapfen 3 so ausgebildet, daß sie eine kugelförmige Oberfläche mit einem Radius I1 von einem Punkt O. aus ist, der dem Mittelpunkt des Wellengelenkes entspricht und auf der Längsmittellinie der Sternnabe 3a liegt, die mit der Längsmittellinie des pilzförmigen Elementes 9 zusammenfällt. Im Gegensatz dazu ist die Oberseite des kugelförmigen Abschnittes 3b an der Sternnabe 3a der Sternzapfen 3 erfindungsgemäß so ausgebildet, daß sie vom dem Mittelpunkt des Wellengelenkes, entsprechenden Punkt O- einen zunehmend größeren Abstand hat, je weiter die Oberseitenabschnitte von der Mitte der Oberseite entfernt sind.
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Dies heißt genauer, daß der Abstand vom dem Mittelpunkt des Wellengelenkes entsprechenden Punkt O. zur Mitte des kugelförmigen Abschnittes 3b der Sternnabe 3a wie bei gestrichelt dargestellter herkömmlicher Ausbildung gleich 1.. ist, daß jedoch der Abstand vom Punkt O- zu weiter außen liegenden Oberseitenabschnitten zunimmt und daß die Oberseite des kugelförmigen Abschnittes 3b so geformt ist (siehe Figur 7), daß sie eine kugelförmige Oberfläche mit einem Radius I2 (Ip > I1) von einem Punkt Op aus ist, der bezüglich des dem Mittelpunkt des Wellengelenkes entsprechenden Punkt 0. auf der Längsmittellinie der Sternnabe 3b nach unten (in Figur 7) versetzt ist. Der Krümmungsradius der Ober- bzw. Außenseite des kugelförmigen Abschnittes 3b nimmt somit vom Punkt auf der Längsmittellxnxe der Sternnabe 3a aus in Richtung zu den äußeren Oberseitenabschnitten, d.h. zum Rand der Oberseite hin zu.
Es hat sich gezeigt, daß es zweckmäßig ist, den Krümmungsradius im Vergleich zur Mitte der Oberseite um ungefähr 10 % zu vergrößern.
Die Auslenkung bzw. Federkraft der Sternfeder 10 ist durch die vom kugelförmigen Abschnitt 3b der Sternnabe 3a ausgeübte Kraft bestimmt. Die Sternfeder 10 und der kugelförmige Abschnitt 3b werden nicht voneinander getrennt, 'so daß keine Schwingungen und Schlaggeräusche auftreten, wobei gleichzeitig starker Verschleiß der Sternfeder 10 verhindert ist.
Der in Figur 7 dargestellte Dreizapfenstern kann in ähnlicher Weise wie das pilzförmige Element gemäß Figur 6 so ausgebildet sein, daß die Ober- bzw. Außenseite des kugelförmigen Abschnittes 3b der Sternnabe 3a derart geformt ist, daß im Bereich um die Längsmittellxnxe der Sternnabe 3a die Oberseite als kugelförmige Oberfläche mit einem Radius ausgebildet ist, der von einem dem Mittelpunkt des Wellengelenkes entsprechendem Punkt ausgeht, und daß der außerhalb dieses Bereiches lie-
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qcnde Bereich ein Profil in Form einer Geraden hat, die eine Tangente an die kugelförmige Oberfläche bildet und eine kegelförmige Oberfläche erzeugt, so daß der Abstand vom genannten Punkt zur kegelförmigen Oberfläche größer als der Radius ist, und daß der Abstand zunehmend größer wird, je weiter außen die Oberseitenabschnitte des kugelförmigen Abschnittes 3b liegen, d.h. je größeren Abstand diese Oberseitenabschnitte von der Längsmittellinie haben. Auch bei dieser Ausbildung werden Schwingungen und Geräusche wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen zuverlässig verhindert.
Bei allen Ausführungsbeispielen wird die Federkraft der Druckfeder lediglich dann erhöht, wenn der Beugungswinkel des Gleichgang-Wellengelenkes in Dreizapfensternbauart groß ist, so daß dann verhindert wird, daß sich die Sternfeder und die kugelförmige Oberfläche der Sternnabe der Sternzapfen voneinander trennen. Demzufolge wird das Auftreten von Schwingungen und Geräuschen verhindert, wobei jedoch die Federkonstante der Druckfeder gleich sein kann wie bei herkömmlicher Ausbildung, so daß der Verschleiß der Sternfeder niedrig gehalten wird.
Durch die Erfindung wird somit ein Gleichgang-Wellengelenk in Dreizapfensternbauart verbessert, das zum Verbinden von zwei Wellen zur Übertragung eines Drehmomentes in einem Fahrzeug, beispielsweise einem Kraftfahrzeug, dient. In diesem Gleichgang-Wellengelenk wird die Sternnabe der Sternzapfen von einer Sternfeder gegen ein tulpenförmiges Ende einer zweiten Welle gedrückt, das die Sternnabe trägt. Ein kugelförmiger Kopf eines pilzförmigen Elementes, das in einem Sackloch in der Sternnabe angeordnet ist, wird von der Federkraft einer Druckfeder in Berührung mit einer Ausnehmung im tulpenförmigen Ende gehalten. Das pilzförmige Element oder der Nabenabschnitt der Sternzapfen weisen eine kugelförmig gekrümmte Aussenseite oder eine Außenseite mit einer kegelförmigen Ober-
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fläche aufr deren Profil eine gerade Linie ist, wobei der Abstand vom Mittelpunkt des Wellengelenkes zu der Außenseite zunimmt, je weiter der betrachtete Punkt auf der Außenseite von deren Mitte zu deren Rand wandert.
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Ά.
Leerseite

Claims (1)

  1. "FirnτWC - Rftiii ι>·ιη "» Kimme Patentanwälte
    IEUIKE EJUHLI.!G n\fNME (dpa min EPA)
    Dipl - Iiif). 11 lic(ll!.(.' Oiul -ChoiM G Biihliiiq Üipl -Iih] R Κιπιν ■
    on η / CTn Dipl "lliq· IM'll|iJ··
    Ρ U 0 k 0 /U Dipl-Ing B. Pcllm.inn
    Bavariaring 4, Postfach 20 2403
    8000 München 2
    Tel.: 0 89-5C3 9G53
    TflRx: 5-24 845 lipat
    cable: Gernianianii'nnl München
    7 . robruoj· 1 0("o nj] 0221'. / cnr.o 1'!'-47O?-:)!:'
    P a t e η t a η s ρ r ü c h e
    11.' Gleichgang-Wellengelenk in Dreizapfensternbauart mit einer Sternnabe, von der die an einer ersten Welle befestigten Sternzapfen ausgehen, einem tulpenförmigen Ende einer zweiten Welle, das die Sternnabe trägt und gegen das die Sternnabe von einer Sternfeder gedrückt wird, einem pilzförmigen Element, das in ein Loch der Sternnabe eingesetzt ist und einen im wesentlichen kugelförmigen Kopf aufweist, und einer Druckfeder, die den Kopf des pilzförmigen Elementes in Berührung mit einer Ausnehmung im tulpenförmigen Ende drückt, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Kopfes (9a) des pilzförmigen Elementes (9) derart geformt ist, daß der Abstand eines Punktos auf der Außenseite vom Mittelpunkt des Wellengelenkes zunimmt, je weiter der Punkt von der Mitte der Außenseite in Richtung zu deren äußerem Rand entfernt ist.
    2. Gleichgang-Wellengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenseite des Konfes (9a) des pilzförmigen Elementes (9) eine kugelförmig gekrümmte Oberfläche aufweist, wobei der Krümmungsradius in einem Punkt auf der Außenseite
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    r....,|.:. li,· 11,-illk (Mlltli-hiüli KlH 'iirtiifVil IV,- ,·,·,.! .:,! (M.,,,. |,. ., ,.. |,, , , ;Q ^(-^ Qp^JQ-J^yy^ii.,, lum Mo IVfJ ΊΊ Π M
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    zunimmt, je weiter der Punkt von der Längsmittellinie des pilzförmigen Elementes in Richtung zum äußeren Rand entfernt ist.
    3. Glcichgang-Wellengelenk nach Änsoruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Krümmungsradius der Außenseite des Kopfes (9a) des pilzförmigen Elementes (9) um ungefähr 10 % im Bereich von der Längsmittellinie des pilzförmigen Elementes zum äußersten Rand zunimmt.
    4. Gleichgang-Wellengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,
    daß die Außenseite des Kopfes (9a) des pilzförmigen Elementes (9) in einem Bereich um die Längsmittellxnie des pilzförmigen Elementes eine kugelförmige Oberfläche mit bestimmtem Krümmungsradius, deren Mittelpunkt dem Mittelpunkt des Wellengelenkes entspricht, sowie im Bereich außerhalb der kugelförmigen Oberfläche eine kegelförmige Oberfläche aufweist, deren Erzeugende eine gerade Tangente'an die kugelförmige Oberfläche ist, wobei der Abstand eines Punktes der kegelförmigen Oberfläche vom Mittelpunkt des Wellengelenkes zunimmt, je weiter der Punkt von der Mitte der Außenseite in Richtung zu deren äußerem Rand entfernt i'st. 25
    5. Gleichgang-Wellengelenk in Drexzapfensternbauart mit einer Sternnabe, von der die an einer ersten Welle befestigten Sbernzapfen ausgehen, einem tulpenförmigen Ende einer zweiten Welle, das die Sternnabe trägt und gegen das die Stern-
    .30 nabe von einer Sternfeder gedrückt wird, einem pilzförmigen Element, das in ein Loch der Sternnabe eingesetzt ist und einen kugelförmigen Kopf aufweist, und einer Druckfeder, die den Kopf des pilzförmigen Elementes in Berührung mit einer Ausnehmung im tulpenförmigen Ende drückt, 5 dadurch gekennzeichnet,
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    Ο 5
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    daß die Außenseite eines im wesentlichen kuqelförmigcn Abschnittes (3b) der Sternnabe (3a) derart geformt ist, daß der Abstand eines Punktes auf der Außenseite vom Mittelpunkt des Wellengelenkes zunimmt, je weiter der Punkt von der Mitte der Außenseite in Richtung zu deren äußerem Rand entfernt ist.
    6. Gleichgang-Wellengelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenseite des kugelförmigen Abschnittes (3b) den" Sternnabe (3a) eine kugelförmig gekrümmte Oberfläche aufweist, wobei der Krümmungsradius in einem Punkt auf der Außenseite zunimmt, je weiter der Punkt von der Längsmittellinie der Sternnabe in Richtung zum äußeren Rand entfernt ist.
    7. Gleichgang-Wellengelenk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Krümmungsradius der Außenseite des kugelförmigen Abschnittes (3b) der Sternnabe (3a) um ungefähr 10 5 im Bereich von der Längsmittellinie der Sternnabe zum äußersten Rand zunimmt.
    8. Gleichgang-Wellengelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des kugelförmigen Abschnittes (3b) der Sternnabe (3a) in einem Bereich um die Längsmittellinie der Sternnabe eine kugelförmige Oberfläche mit bestimmtem Krümmungsradius, deren Mittelpunkt dem Mittelpunkt des Wellengelenkes entspricht, sowie im Bereich außerhalb der kugelförmigen Oberfläche eine kegelförmige Oberfläche aufweist, deren Erzeugende eine gerade Tangente an die kugelförmige Oberfläche ist, wobei der Abstand eines Punktes der kegelförmigen Oberfläche vom Mittelpunkt des We. 1.1 engelenkrs zunimmt, je weiter der Punkt von der Mitte der. Außenseite in Richtung zu deren äußerem Rand entfernt ist.
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