G E L E N E r; U P P L U N GG E L E N E r; U P P L U N G
Die Erfindung betrifft eine Gelenkkupplung der im Oberbegriff desAnspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to an articulated coupling in the preamble ofClaim 1 specified type.
Es ist bekannt, daß nach diesem Prinzip alle Gelenkachsen sich ineinem Zentrum schneiden.It is known that, according to this principle, all joint axes are inintersect a center.
Es ist weiterhin bekannt, daß es Gelenkkupplungen gibt, die aus Differentialführungenmit Verzahnungen, Z-Form-Ketten ohne Verzahnungen oder von beiden Arten kombiniertversehen sind.It is also known that there are articulated couplings that consist of differential guideswith teeth, Z-shape chains without teeth or both types combinedare provided.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde jede Art von Differentialführungenanzuwenden, wenn sie lediglich die Voraussetzungerfüllen, daß eine Zentral- undzwei Endgelenkachsen haben ohne die Einschränkung, daß alle übrigen Achsen in einemPunkt, bzw. in zwei Punkte bei doppelkreuzgelenkartige Gelenke, sich schneiden zumüßen.The invention is based on the object of any type of differential guidesapply if they only meet the requirement that a central andhave two wrist axes without the restriction that all other axes in onePoint, or in two points in the case of double universal joint-like joints, intersecthave to.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung list, daß die Differentialführungenaus der klassische Differentiale mit Verzahnungen abzuleiten und für das Gelenkkupplunganzuwenden.Another object of the invention list that the differential guidesderive from the classic differentials with toothing and for the articulated couplingapply.
Diese Aufgaben werden bei gattungsgemäßen Einrichtungen durch diekennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gelöst.In generic facilities, these tasks are carried out by thecharacterizing features of claims 1 and 9 solved.
Die erzielten Vorteile sind:die Erweiterung der Konstruktionsmöglichkeitenund Bauwolumen-Verkleinerung, sowie die Erhöhung der Genauigkeit der übertragendenDrehung.The advantages achieved are: the expansion of the design possibilitiesand construction volume reduction, as well as increasing the accuracy of the transferringRotation.
Es ist weiterhin bekannt, daß die Axialdoppelkreuzgelenken der Verzahnungseingriffzwischen die Wellen sphärisch ist.It is also known that the double axial universal joints of the toothing engagementbetween the waves is spherical.
Dreidimensionale Verzahnungen vermindern jedoch die 3erührungsflächenunddamit die Belastbarkeit der Elemente. Auch die Genauigkeit der übertragenden Bewegungwird durch schnelle Beschädigung der Zähne vermindert.However, three-dimensional toothing reduces the contact surfaces andthus the resilience of the elements. Also the accuracy of the transmitted movementis diminished by rapid damage to teeth.
Mit der Erfindung ist jeder Verzahnungseingriff nur in einer Drehebenebeweglich. Damit ist die Breite der Zahnberührungen unbegrenzt.With the invention, each gear meshing is only in one plane of rotationmovable. This means that the width of the tooth contact is unlimited.
Einige Beispiele sind in den Zeichnungen dargestellt: Fig. 1, 2 zeigendie Erfindung mit parallelogrammartigen DifferentialfUhrungen, deren Verbindungmit dem t.ittelgeenk 17 jeweils hin und hergehende Bewegung ausführt.Some examples are shown in the drawings: Figs. 1, 2 showthe invention with parallelogram-like differential guides, their connectionwith the t.ittelgeenk 17 executes back and forth movement.
Fig. 4 ist Kombination von Doppelkreuzgelenk und einer V-Kette 26,26' mit parallelen Gelenkachsen n, n' wie in Fig. 1: p.Fig. 4 is a combination of a double universal joint and a V-chain 26,26 'with parallel joint axes n, n' as in Fig. 1: p.
Fig. 3 ist bekannte Differentialführung, bestehend aus Kombinationvon Doppelkreuzgelenk 28-15-28' und V-Kette 29 29 verbunden über Gabel 31. Neu ist,daß die Gelenkachsen der V-Kette und der Gabel n"' nicht durch das sphärische Zentrumgehen.Fig. 3 is known differential guide, consisting of a combinationfrom double universal joint 28-15-28 'and V-chain 29 29 connected via fork 31. New,that the hinge axes of the V-chain and the fork n "'do not pass through the spherical centerwalk.
Fig. 5 zeigt bekannte Differentialführung.Fig. 5 shows known differential guide.
Zeigt 6 zeigt die Differentialführung von Fig. 5 geteilt in der Mitteund verschoben parallel zur Zentralachse.Shows 6 shows the differential guide of Fig. 5 divided in the middleand shifted parallel to the central axis.
Fig. 7 und 8 zeigen die Lage von Fig. 6, wobei die beiden Hälftenfest über die Mittelwellen 100, 100' verbunden sind: 040 ist fest mit 040' überMittelwelle 100',400 ist fest mit 400' über Mittelwelle 100 verbunden. Mittelwelle100' ist drehbar in der hohlen Mittelwelle 100 gelagert.Figs. 7 and 8 show the position of Fig. 6, with the two halvesare firmly connected via the medium waves 100, 100 ': 040 is firmly connected to 040' viaMedium wave 100 ', 400 is firmly connected to 400' via medium wave 100. Medium wave100 ′ is rotatably mounted in the hollow central shaft 100.
Fig. 9 zeigt, daß die eine der beiden Differentialführungen z.B. 03>30> 040, 400 a.uf 180 Grad um das Zentrum verlagert ist z.B. wie in Fig. 8>und damit die beiden Differentialführungshälften um die beiden Zentren symmetrischum die hommokynetische Ebene und einseitig zur Symmetrieachse angeordnet sind.Fig. 9 shows that one of the two differential guides, e.g. 03>30> 040, 400 a. Is shifted to 180 degrees around the center, e.g. as in Fig. 8>and thus the two differential guide halves symmetrically about the two centersare arranged around the homo-cynetic level and on one side to the axis of symmetry.
Fig. 10 ist Detail einer der beiden Sphären von Fig. 9.FIG. 10 is a detail of one of the two spheres from FIG. 9.
Fig. 11 ist gleich wie Fig. 9 jedoch die Endglieder der Differentialführungensind diametral gegenüber um das entsprechende Zentrum als starren Körper 003, bzw.300 angebracht.FIG. 11 is the same as FIG. 9, but the end links of the differential guidesare diametrically opposite around the corresponding center as a rigid body 003, resp.300 attached.
Fig. 12 ist Detail einer der beiden Sphären von Fig. 11.FIG. 12 is a detail of one of the two spheres from FIG. 11.
Fig. 13 und 14 zeigen bekannte Konstruktionsvarianten, in denen jedeDifferentialführung in Fig. 13 nach dem Prinzip von Fig. 9 und 11 angeordnet ist.13 and 14 show known construction variants in which eachDifferential guide in FIG. 13 is arranged according to the principle of FIGS. 9 and 11.
Fig. 15 stellt Gelenkkupplung dar mit zwei Differentialführungen,deren Endglieder 003> 300; 300' verlagert und doppelt diametral um das Zentrumgelagert sind.Fig. 15 shows an articulated coupling with two differential guides,their end links 003> 300; Displaced 300 'and twice diametrically around the centerare stored.
Fig. 16 zeigt bekannte Gelenkkupplung mit Wellenlröpfungen.Fig. 16 shows known articulated coupling with shaft droplets.
Um die axiale Stabilität zu erhöhen, ist sie umhüllt mit einem Kreuzgelenk12-14-12". Gabel 12 ist fest mit der Welle 1 verbunden, Gabel 12'' ist drehbar umdie Welle 2 angebracht und bezüglich Welle 2 axial nicht beweglich.In order to increase the axial stability, it is encased with a universal joint12-14-12 ". Fork 12 is firmly connected to shaft 1, fork 12" can be rotated aroundattached to shaft 2 and axially immovable with respect to shaft 2.
Fig. 17 bis 20 ist eine Variante mit Teilzahnrädern. Sie zeigt dieKröpfungen 3, 3'; 4, 4' der Wellen 1, 2, die in Fig. 18 und 19 gezeichnet sind:Die Kröpfungen 4, 4' sind drehbar um die Wellen 1, 2.17 to 20 is a variant with partial gears. She shows thatOffsets 3, 3 '; 4, 4 'of shafts 1, 2 drawn in Figs. 18 and 19:The cranks 4, 4 'are rotatable about the shafts 1, 2.
Fig, 18 zeigt ein Gelenkkupplung bestehend aus Differentialführungen,die nicht um die Zentralachsetn zueinander drehbar sind. Aus diesem Grund ist nurein Kröpfungspaar 3, 3' mit den Wellen 1, 2 fest verbunden, welche das Drehmomentüberträgt. Das andere Kröpfungspaar 4, 4' ist um die Wellen 1, 2 drehbar gelagertwie es auch Fig. 17 zeigt.Fig. 18 shows an articulated coupling consisting of differential guides,which are not rotatable about the Zentralachsetn to each other. This is just the reasona crank pair 3, 3 'firmly connected to the shafts 1, 2, which the torquetransmits. The other pair of cranks 4, 4 'is rotatably mounted about the shafts 1, 2as also shown in FIG. 17.
Die Differentialführungen sind klassische Differentiale, ersichtlichaus den Fig. 18, 19 und 20.The differential guides are classic differentials, which can be seenfrom Figs. 18, 19 and 20.
Die Zahnräder sind Teilzahnräder. Die Differentiale 5, 5', 9 und 6,6', 10 sind raumsparend angeordnet und an das Raumkreuz 11 gelagert. Raumkreuz 11besteht aus folgenden Zapfen: 15 um die Mittelachse m, 17 um die Zentralachse n,16 um die Achse m' der zweiten Differentialführung.The gears are part gears. The differentials 5, 5 ', 9 and 6,6 ′, 10 are arranged in a space-saving manner and mounted on the spatial cross 11. Space cross 11consists of the following pins: 15 around the central axis m, 17 around the central axis n,16 about the axis m 'of the second differential guide.
Fig. 19 ist Explosionsdarstellung der Gelenkkupplung von Fig. 17 bis20.19 is an exploded view of the articulated coupling of FIGS. 17 to 1320th
Fig. 20 ist Perspektive der Differentiale der Gelenkkupplung.Fig. 20 is a perspective of the differentials of the articulated coupling.
Fig. 21 zeigt ebenso zwei Differentialfuhrungen, die fest miteinanderverbunden sind und daher nicht drehbar zueinander um die Zentralachse n bzw. umden Zapfen 17 liegen.Fig. 21 also shows two differential guides that are fixed to one anotherare connected and therefore not rotatable with respect to one another about the central axis n or aroundthe pin 17 lie.
Die Differentiale bestehen aus ganzen Zahnrädern und jedes Differentialist im Eingriff mit zwei Zentral-Zahnrädern 9, 9' und 10, 10' um den Zapfen 17.Die Genauigkeit und die Tragfähigkeit liegt damit höher als in dem Beispiel vonFig. 17 bis 20 in denen die Zentral-Zahnräder jeweils 1 Stück pro Differential sind.The differentials consist of whole gears and each differentialis in engagement with two central gears 9, 9 'and 10, 10' around the pin 17.The accuracy and the load capacity are thus higher than in the example of17 to 20 in which the central gears are 1 piece per differential.
Fig. 22 zeigt herausgenommenes Detail aus einem Radial-Doppelkreuzgelenkmit Raumkreuz und die Anordnung der Differentiale bestehend aus Zahnrädern 23, 23',9, 9' und 22, 22', 10, 10 dargestellt in Fig. 23 mit nicht zueinander drehbarenDifferentialen bzw. Differentialführungen um die Zentralachse n.22 shows a removed detail from a radial double universal jointwith space cross and the arrangement of the differentials consisting of gears 23, 23 ',9, 9 'and 22, 22', 10, 10 shown in Fig. 23 with non-rotatableDifferentials or differential guides around the central axis n.
Drehbar zueinander sind dagegen die Differentialführungen in Fig.24, 25 dargestellt.The differential guides in Fig.24, 25 shown.
Dafür ist das Raumkreuz geteilt auf zwei Teile für je ein Differential:Kreuz 17, 18 und Kreuz 15, 17. Kreuz 18, 17 ist in Ring 19 drehbar um die Zahnräder23, 23', 9, 9' gelagert an den Zapfen 17 und tragend das zweite Differential, bestehendaus den Rädern 22, 22', 10, 10'.For this, the space cross is divided into two parts for one differential each:Cross 17, 18 and cross 15, 17. Cross 18, 17 can be rotated in ring 19 around the gears23, 23 ', 9, 9' mounted on the journals 17 and supporting the second differential, consistingfrom the wheels 22, 22 ', 10, 10'.
Fig. 26 und 27 zeigen Details der Verbindung der Zahnräder 23 und23' mit den entsprechenden Endgelenlten 13 und 13' über die Kreuzgelenke 14, 14'.26 and 27 show details of the connection of the gears 23 and23 'with the corresponding end gels 13 and 13' via the universal joints 14, 14 '.
Fig. 28 zeigt im Prinzip weitere Details der Gelenkkupplung aus Fig.24 bis 27: Teile 21, 21' sind fest an die Zahnräder 22, 22' angebracht und sindgelenkig mit den Kröpfungen 24, 24' verbunden. Die Differentiale sind drehbar umdie Zentralachse n zueinander angeordnet, während in Fig. 29 sind sie nicht drehbarzueinander und deshalb ist das zweite Differential mit Kröpfungen 4, 4' verbunden,die um die Wellen 1, 2 gelagert sind.In principle, FIG. 28 shows further details of the articulated coupling from FIG.24 to 27: Parts 21, 21 'are firmly attached to the gears 22, 22' and arearticulated to the cranks 24, 24 '. The differentials are rotatable aroundthe central axis n are arranged to one another, while in Fig. 29 they are not rotatableto each other and therefore the second differential is connected with offsets 4, 4 ',which are mounted around the shafts 1, 2.
Fig. 30 stellt eine weitere Entwicklung der Erfindung dar, in derGelenke der einen Differentialführung nicht die Zentralachse n schneiden bzw. nichtalle G¢lenkachsen durch einen Punkt gehen. Die beiden Zahnräder 20, 20' sind nachwie vor mit den entsprechenden Endgelenken 13, 13' über die Kreuzgelenke 14, 14'fest verbunden, jedoch sie liegen an beliebiger Stelle entlang der Mittelachse mund steuern den Mittelzapfen 15 in der wellen-winkelhalbierenden Ebene zwischenden beiden Endgelenkachsen der Endgelenke 13, 13'.Fig. 30 illustrates a further development of the invention in whichJoints of one differential guide do not or do not intersect the central axis nall G ¢ steering axles go through one point. The two gears 20, 20 'are afteras before with the corresponding end joints 13, 13 'via the universal joints 14, 14'firmly connected, but they are anywhere along the central axis mand control the center pin 15 in the plane bisecting the shaft betweenthe two end joint axes of the end joints 13, 13 '.
Fig. 31 zeigt weitere Details der Gelenkkupplung-Konstruktion vonFig. 30. Die beiden Differentiale liegen nebeneinander an dem Zapfen 15 und sindnicht drehbar zueinander um die Zentralachse n.FIG. 31 shows further details of the articulated coupling construction of FIGFig. 30. The two differentials lie next to each other on the pin 15 and arenot rotatable to each other about the central axis n.
In Fig. 32 sind die Differentiale dagegen drehbar zueinander um dieZentralachse n. In beiden Beispielen ist der Vorteil dieser Anordung zu sehen: dieZentralräder 9, 9, 9', 9' sind vermehrt.In Fig. 32, however, the differentials are rotatable with respect to each other about theCentral axis n. The advantage of this arrangement can be seen in both examples: theCentral gears 9, 9, 9 ', 9' are increased.
Fig. 33, 34 zeigen Axial-Doppelkreuzgelenk mit zwei Differentialführungen.Die eine Differentialführung bestehend aus Gabeln 12, 12' und Kreuzgelenke 140,140' ist durch Teilzahnräder 51, 51' im Eingriff innerhalb der wellen-rJinkeShalbierendenEbene. Die zweite Differentialführung bestehend aus Gabeln 130, 130' und Kreuzgelenken150, 150' steuert die Mittelhülse 170' um die Zentralachse n. Mittelhülse 170' istdrehbar gelagert um Mittelhülse 170 der ersten Differentialführung. Die Kreuzgelenke150, 150' stehen miteinander im Eingriff innerhalb: der wellen-winkelhalbierendenEbene über die Teilzahnräder 52, 52' in einer anderen Drehebene als dieser der erstenDifferentialführung.33, 34 show an axial double universal joint with two differential guides.The one differential guide consisting of forks 12, 12 'and universal joints 140,140 'is meshed by partial gears 51, 51' within the shaft bisectorLevel. The second differential guide consists of forks 130, 130 'and universal joints150, 150 'controls the central sleeve 170' about the central axis n. Central sleeve 170 'isrotatably mounted around central sleeve 170 of the first differential guide. The universal joints150, 150 'are in engagement with each other within: the bisecting shaftLevel over the partial gears 52, 52 'in a different plane of rotation than that of the firstDifferential guide.
Fig. 33> 34 sind ein Beispiel für zueinander drehbare Differentialführungen.Fig. 33> 34 are an example of differential guides that can be rotated relative to one another.
Fig. 35, 36 ist dagegen ein Beispiel für nicht zueinander drehbareDifferentialführungen. Die Ubertragung des Drehmomentes erfolgt daher nur über dieGabeln 12, 12', während die Gabeln 40, 40' drehbar um die Wellen 1, 2 angebrachtsind.35, 36, on the other hand, are examples of non-rotatable onesDifferential guides. The torque is therefore only transmitted via theForks 12, 12 ', while the forks 40, 40' are rotatably mounted around the shafts 1, 2are.
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