DE2460840A1

DE2460840A1 - Universal coupling with torque-transmitting barrelled teeth - has ball joint to support coupling parts for angular motion

Info

Publication number: DE2460840A1
Application number: DE19742460840
Authority: DE
Inventors: Cyril Dipl Ing Pazderka; Hans-Juergen Seidensticker
Original assignee: G Schwartz GmbH and Co KG
Current assignee: G Schwartz GmbH and Co KG
Priority date: 1974-12-21
Filing date: 1974-12-21
Publication date: 1976-06-24

Abstract

Universal coupling between two parts comprises barrelled teeth (5) on the exterior of the one part (4) engaging corresponding recesses in the interior of the other part (3) thereby to transmit torque while allowing angular motion between the parts. The parts are supported one on the other for said angular motion by a ball joint (10) situated in the hollow interior of the one part, latter part having a part-spherical socket (12) engaged by a part-spherical head (11) secured to the other part. The ball joint may be arranged to locate the parts axially or to allow limited axial motion.

Description

Gelenkige Kupplung Die Erfindung betrifft eine gelenkige Kupplung mit zwischen den Kupplungsteilen angeordneten, ballig ausgebildeten Einlagezähnen aus elastischem Material und mit einer zwischen den Kupplungsteilen angeordneten Zentrierung. Articulated coupling The invention relates to an articulated coupling with spherical insert teeth arranged between the coupling parts made of elastic material and with one arranged between the coupling parts Centering.

Es ist eine gelenkige Kupplung mit Je zwei sich diametral gegenüberliegenden Klauen versehenen Kupplungsteilen und mit zwischen den Klauen herausstoßbar angeordneten, losen Puffern bekannt, bei der in dem einen Kupplungsteil eine Zentrierkugel und in dem anderen Kupplungsteil ein über die Zentrierkugel schiebbarer Zentrierring angeordnet sind. Diese bekannte Kupplung kann Längsverschiebungen und Winkelverlagerungen aufnehmen. Ein Nachteil dieser bekannten Kupplung besteht aber darin, daß der die Zentrierung bewirkende, aus Kunststoff bestehende Zentrierring während des Betriebes verschleißt, so daß zwischen der Zentrierkugel und dem Zentrierring ein allmählich immer größer werdendes Spiel entsteht und dadurch die Drehachsen der miteinander-gekuppelten Wellen nicht mehr in jedem Betriebszustand einen festen Schnittpunkt bilden. Durch das Spiel zwischen der Zentrierkugel und dem Zentrierring bekommt die Kupplung während des Betriebes eine geringe Unwucht, die zu einem unruhigen Lauf führt.It is an articulated coupling with two diametrically opposite each other Coupling parts provided with claws and with push-out arranged between the claws, known loose buffers, in which a centering ball and in one coupling part in the other coupling part a centering ring that can be pushed over the centering ball are arranged. This known coupling can displace longitudinally and angularly take up. A disadvantage of this known coupling is that the Centering effecting, made of plastic centering ring during operation wears out, so that a gradually between the centering ball and the centering ring ever increasing play arises and thereby the axes of rotation of the interconnected Waves no longer form a fixed point of intersection in every operating state. By the coupling gets the play between the centering ball and the centering ring during the operation has a slight imbalance, which leads to a restless run.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte gelenkige Kupplung so auszubilden, daß die Drehachsen der miteinander gekuppelten Wellen auch nach längerer Betriebsdauer noch genau auf einen festen Schnittpunkt zentriert werden. Im übrigen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.The invention is based on the object of the known articulated coupling to be trained so that the axes of rotation of the coupled together waves still centered on a fixed intersection even after a long period of operation will. In addition, the object of the invention is to address the disadvantages of the prior art the technology to eliminate.

Ausgehend von der bekannten gelenkigen Kupplung wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zentrierung aus einem an dem einen Kupplungsteil befestigten, an sich bekannten Kugel zapfen und einer an dem anderen Kupplungsteil befestigten, kalottenförmig ausgebildeten Lagerschale besteht.Starting from the known articulated coupling, that of the invention underlying object achieved in that the centering from one to the one Coupling part attached, tap known per se and one on the other Coupling part attached, dome-shaped bearing shell consists.

Damit der Kugelzapfen und die Lagerschale in einer zentralen Bohrung des einen Kupplungsteiles oder einer axial verschiebbaren Hülse montiert werden können, wird vorgeschlagen, entweder den Kugelzapfen einteilig und die Lagerschale zweiteilig oder umgekehrt den Kugelzapfen zweiteilig und die Lagerschale einteilig auszubilden. Sowohl der Kugelzapfen als auch die Lagerschale können aus Stahl hergestellt sein, um die erforderliche Lebensdauer und Wartungsfreiheit zu gewährleisten.So that the ball stud and the bearing shell in a central hole of a coupling part or an axially displaceable sleeve can be mounted it is proposed that either the ball stud and the bearing shell be in one piece in two parts or, conversely, the ball stud in two parts and the bearing shell in one piece to train. Both the ball stud and the bearing shell can be made of steel to ensure the required service life and freedom from maintenance.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Kupplung hat den besonderen Vorteil, daß die an der Zentrierung beteiligten Konstruktionsteile auch nach längerer Betriebsdauer noch voll funktionsfähig sind und die Drehachsen der beiden miteinander gekuppelten Wellen auf einen festen und in seiner Lage bestimmbaren Schnittpunkt zentrieren. Das ist für höchste Drehzahlen sehr wichtig. Außerdem ist die erfindungsgemäß ausgebildete Kupplung praktisch wartungsfrei und bedarf keiner laufenden Schmierung.The coupling designed according to the invention has the particular advantage that the structural parts involved in the centering even after a long period of operation are still fully functional and the axes of rotation of the two are coupled together Center shafts on a fixed intersection that can be determined in terms of its position. This is very important for the highest speeds. In addition, is designed according to the invention Coupling practically maintenance-free and does not require ongoing lubrication.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen zwei bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäß ausgebildeten, gelenkigen Kupplung dargestellt sind.Further details and advantages of the subject matter of the invention result from the following description of the accompanying drawings, in which two preferred embodiments of an articulated coupling designed according to the invention are shown.

In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine teleskopierbare Zwischenwelle mit zwei spiegelbildlich zueinander angeordneten Kupplungen ohne axialen Längenausgleich in Ansicht; Fig. 2 eine starre Zwischenwelle mit zwei spiegelbildlich zueinander angeordneten Kupplungen, von denen eine einen axialen Längenausgleich besitzt, in Ansicht; Fig. 3 eine Kupplung ohne axialen Längenausgleich entlang der Linie III-III in Figur 1 geschnitten; Fig. 4 eine Kupplung mit axialem Längenausgleich entlang der Linie IV-IV in Figur 2 geschnitten; Fig. 5 eine andere Ausführungsform einer Kupplung ohne axialen Längenausgleich mit einer zweiteiligen Lagerschale im axialen Längsschnitt; Fig. 6 eine andere Ausführungsform einer Kupplung mit axialem Längenausgleich und mit einer zweiteiligen Lagerschale im axialen Längsschnitt.In the drawings show: Fig. 1 a telescopic Intermediate shaft with two mirror-inverted couplings without axial ones Length compensation in view; Fig. 2 shows a rigid intermediate shaft with two mirror images Couplings arranged to one another, one of which has an axial length compensation owns, in view; Fig. 3 shows a coupling without axial length compensation along the Line III-III cut in Figure 1; 4 shows a coupling with axial length compensation sectioned along the line IV-IV in Figure 2; Fig. 5 shows another embodiment a coupling without axial length compensation with a two-part bearing shell in axial longitudinal section; Fig. 6 shows another embodiment of a coupling with an axial Length compensation and with a two-part bearing shell in an axial longitudinal section.

Bei dem in der Figur 1 dargestellten Anwendungsbeispiel einer teleskopierparen Zwischenwelle 1 können die spiegelbildlich zueinander angeordneten Kupplungen A identisch ausgebildet sein und müssen einen axialen Längenausgleich nicht besitzen. Bei dem in der Figur 2 dargestellten Anwendungsbeispiel an einer starren Zwischenwelle 2 muß wenigstens eine Kupplung B mit einem axialen Längenausgleich versehen sein. Nachstehend werden Je zwei verschiedene Ausführungsformen einer Kupplung A ohne axialen Längenausgleich und einer Kupplung B mit axialem Längenausgleich beschrieben.In the example of a telescoping paren shown in FIG Intermediate shaft 1 can have the clutches A, which are arranged in mirror image to one another be designed identically and do not have to have an axial length compensation. In the application example shown in FIG. 2 on a rigid intermediate shaft 2, at least one coupling B must be provided with an axial length compensation. Below are two different embodiments of a clutch A without axial length compensation and a clutch B described with axial length compensation.

Die in der Figur 3 dargestellte Kupplung A ohne axialen Längenausgleich besteht aus zwei Kupplungsteilen 3, 4, zwischen denen ballig ausgebildete Einlagezähne 5 aus einem elastischen Werkstoff angeordnet sind. Das Kupplungsteil 3 ist mit Bolzen 6 drehfest auf einer Welle 7 befestigt, während das Kupplungsteil 4 Bestandteil der teleskopierbaren Zwischenwelle 1 ist.The clutch A shown in Figure 3 without axial length compensation consists of two coupling parts 3, 4, between which crowned insert teeth 5 arranged from an elastic material are. The coupling part 3 is fastened non-rotatably with bolts 6 on a shaft 7, while the coupling part 4 is part of the telescopic intermediate shaft 1.

In dem kupplungsseitigen Ende der Zwischenwelle 1 ist eine Bohrung 8 vorgesehen, in die ein mit Schrauben 9 an dem Kupplungsteil 3 befestigter Kugelzapfen 10 hineinragt. Auf dem vorderen Ende des Kugelzapfens 10 ist ein kugelförmiger Lagerring 11 befestigt, der in einer in die Bohrung 8 eingepaßten Lagerschale 12 läuft. Der Lagerring 11 wird mit einer Platte 13 und Schrauben 14 auf dem Kugelzapfen 10 festgehalten, während die Lagerschale 12 mit einem Distanzring 15, einem Druckring 16 und Schrauben 17 in der Bohrung 8 der Zwischenwelle 1 festgehalten werden.In the coupling-side end of the intermediate shaft 1 is a bore 8 is provided, in which a ball stud fastened to the coupling part 3 with screws 9 10 protrudes. On the front end of the ball stud 10 is a spherical bearing ring 11, which runs in a bearing shell 12 fitted into the bore 8. Of the Bearing ring 11 is held with a plate 13 and screws 14 on the ball stud 10, while the bearing shell 12 with a spacer ring 15, a pressure ring 16 and screws 17 are held in the bore 8 of the intermediate shaft 1.

Bei dieser in der Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist der Schnittpunkt der beiden Drehachsen der Welle 7 und der Zwischenwelle 1 auch bei Winkelverlagerungen immer genau fixiert.' Bei der in der Figur 4 dargestellten Ausführungsform einer Kupplung B mit axialem Längenausgleich ist in einer Bohrung 18 einer starren Zwischenwelle 2 eine Hülse 19 gegen die Wirkung von Tellerfedern 20 axial verschiebbar angeordnet. Die Hülse 19 besitzt ihrerseits eine axiale Bohrung 21, in die der Kugelzapfen 10 hineinragt. Alle übrigen Konstruktionsteile dieser Kupplung B mit axialem Längenausgleich sind ähnlich ausgebildet wie die vergleichbaren Konstruktionsteile bei der Kupplung A ohne axialen Längenausgleich.In this embodiment shown in FIG. 3, the point of intersection is of the two axes of rotation of the shaft 7 and the intermediate shaft 1 even with angular displacements always precisely fixed. ' In the embodiment shown in Figure 4 a Coupling B with axial length compensation is in a bore 18 of a rigid intermediate shaft 2, a sleeve 19 is arranged to be axially displaceable against the action of disc springs 20. The sleeve 19 in turn has an axial bore 21 into which the ball stud 10 protrudes. All other structural parts of this clutch B with axial length compensation are designed similarly to the comparable structural parts in the coupling A without axial length compensation.

Bei den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen der beiden Kupplungen A und B ist der Kugelzapfen 10 Jeweils zweiteilig ausgebildet, während die Lagerschale 12 Jeweils einteilig ausgebildet ist. Bei den beiden in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen dagegen ist der Kugelzapfen 22 Jeweils einteilig ausgebildet, während die Lagerschalen 23 Jeweils aus zwei Lagerschalenhälften 23a und 23b besteht.In the embodiments of the illustrated in Figures 3 and 4 Both couplings A and B, the ball stud 10 is made in two parts, while the bearing shell 12 is each formed in one piece. With the two in In contrast, the embodiment shown in FIGS. 5 and 6 is the ball stud 22 Each formed in one piece, while the bearing shells 23 each consist of two bearing shell halves 23a and 23b.

Bei den beiden in den Figuren 4 und 6 dargestellten Ausführungsformen einer Kupplung B mit axialem Längenausgleich kann sich der Schnittpunkt zwischen den beiden Drehachsen der festen Zwischenwelle 2 und der Welle 7 bei einer Winkelverlagerung um den Hub der Hülse 19 verlagern.In the two embodiments shown in FIGS one Coupling B with axial length compensation can be the intersection between the two Axes of rotation of the fixed intermediate shaft 2 and the shaft 7 in the event of an angular displacement to shift the stroke of the sleeve 19.

Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den nachfolgenden Ansprüchen nicht ausdrUcklich beansprucht worden sind.All mentioned in the description and shown in the drawing New features are essential to the invention, also insofar as they are in the following claims have not been expressly claimed.

Claims

Expectations

1. Articulated coupling with arranged between the coupling parts, crowned inlay teeth made of elastic material and with an between the coupling parts arranged centering, characterized in that the centering from a known ball stud attached to one coupling part (3) (10, 22) and one in the other coupling part (4) attached, dome-shaped formed bearing shell (12, 23) consists.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the ball stud (22) in one piece and the bearing shell (23) are formed in two parts.

3. Coupling according to claim 1, characterized in that the ball stud (10) are in two parts and the bearing shell (12) is formed in one piece.

4. Coupling according to claims 1 to 3, characterized in that the bearing shell (12, 23) in a central bore (8) of one coupling part (4) is inserted and fixed in the axial direction.

5. Coupling according to claims 1 to 3, characterized in that the bearing shell (12, 23) inserted into a central bore (18) of a sleeve (19) and is fixed in the axial direction, which in turn is in a central bore (18) the one coupling half (4) is axially movably mounted.

6. Coupling according to Claims 1 to 3 and 5, characterized in that that the sleeve (19) can move axially against the action of springs (disc springs 20) is.

7. Coupling according to claims 1 to 6, characterized in that the ball stud (10, 22) made of steel and the bearing shell (12, 23) made of steel with a plastic coating or made of self-lubricating bronze.