CH656439A5

CH656439A5 - Doppelgelenk.

Info

Publication number: CH656439A5
Application number: CH2117/82A
Authority: CH
Inventors: Seiichi Hirai; Nobuyuki Otsuka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1981-04-24
Filing date: 1982-04-06
Publication date: 1986-06-30
Also published as: IT8267516A1; FR2504623A1; JPS641688B2; ZA822755B; GB2097513A; CA1185447A; DE3213752C2; NZ200391A; BE892907A; IT1155311B; AU549871B2; AU8253182A; JPS57177424A; IT8267516A0; GB2097513B; FR2504623B1; DE3213752A1; US4494941A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Doppelgelenk, bei dem ein äusseres Glied 1 mit einem inneren Glied 2 über ein Käfigelement 3 verbunden ist, das mit mehreren Kugeln versehen ist, die in Öffnungen 8 des Käfigelements 3 angeordnet sind und in axial sich erstreckende Führungsnuten 10 in den gegenüberliegenden Oberflächen des inneren und äusseren Gliedes eingreifen, und ist insbesondere für Motorfahrzeuge gedacht.

Ein solches Doppelgelenk ist vorbekannt, und weist, wie weiter unten anhand der Zeichnung näher erläutert werden wird, einige Nachteile auf, insbesondere dass unangenehme Geräusche erzeugt werden und derartige Gelenke einer starken Abnutzung unterworfen sind.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, ein Doppelgelenk anzugeben, das die oben angegebenen Nachteile vermeidet. Ein solches Gelenk ist im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 beschrieben.

Die Erfindung wird nun anhand einer Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Die Figuren 1 und 2 zeigen zwei Schnitte eines vorbekannten Doppelgelenks,

Figur 3 zeigt einen Schnitt eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Figur 4 zeigt einen Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels und

Figur 5 zeigt einen Schnitt einer Ausführungsvariante von Figur 4.

In den Figuren 1 und 2 ist ein vorbekanntes Doppelgelenk dargestellt, worin das äussere Glied a und das innere Glied b über ein Käfigelement c ineinander angeordnet sind, wobei das Käfigelement c mehrere Kugeln e aufweist, die in entsprechende Öffnungen d angeordnet sind und die Kugeln mit entsprechenden Paaren von axial sich erstreckenden Führungsnuten f im Eingriff stehen. Die Führungsnuten f sind in den sich gegenüberliegenden Oberflächen des äusseren Gliedes a und des inneren Gliedes b angebracht. Es ist bei den vorbekannten Doppelgelenken nicht vermeidbar, dass zwischen den entsprechenden Gliedern a, b und c Spalten g entstehen, die fabrikationsbedingt sind und in den Figuren 1 und 2 übertrieben gross dargestellt sind. Dadurch ist das Käfigelement mehr oder weniger gegen das eine oder gegen das andere Ende des Doppelgelenks hin bewegbar. Dieses ist jedoch nachteilig, da es im Betrieb jeder Kugel e möglich ist, vom Gelenkmittelpunkt 0 sich gegen ein Ende des Gelenkes hin (nach rechts in der Figur) zusammen mit dem Käfigelement c unter der Einwirkung der zwischen den beiden Führungsnuten f erzeugten Kraft zu bewegen und dann, infolge Wegfall der Kräfte sich zurückzubewegen, wodurch das Käfigelement c zwischen den beiden Gliedern a und b hin und her schwingt und Geräusche erzeugt werden und die Lebensdauer des Gelenkes verkürzt wird. Man erkennt, dass die Führungsnuten f derart ausgeführt sind, dass deren Grundflächen gegenseitig sphärisch exzentrisch werden und eine Keilform definieren, die stetig gegen ein Ende hin weiter wird und auf jede Kugel e eine Kraft F in Richtung des Pfeiles gemäss Figur 1 durch die Keilform der Grundflächen der Führungsnuten wirkt und sobald die Kraft wegfällt, die Kugeln sich zum anderen Ende hin bewegen, wie in Figur 2 dargestellt. Dadurch wird auch das Käfigelement hin und her bewegt, was nicht erwünscht ist.

Im ersten erfindungsgemässen Ausführungsbeispiel nach Figur 3 erkennt man das äussere Glied 1 und das innere Glied 2, wobei beide Glieder über ein Käfigelement 3 zusammengebaut sind. Das Käfigelement weist eine äussere sphärische Oberfläche 4 und eine innere sphärische Oberfläche 5 auf, die zueinander konzentrisch sind und deren Krümmungsmittelpunkte mit dem Mittelpunkt 0 des Gelenkes zusammenfallen. Die äussere Oberfläche 4 des Käfigelementes liegt der inneren sphärischen Oberfläche 6 des äusseren Gliedes 1 gegenüber, und die innere sphärische Oberfläche 5 des Käfigelementes liegt gegenüber der äusseren sphärischen Oberfläche 7 des inneren Gliedes 2. In den Öffnungen 8 des Käfigelementes sind Kugeln 9 angebracht, die in den axial sich erstreckenden Führungsnuten 10 im äusseren und inneren Glied, d.h. auf den Oberflächen 6 und 7 abrollen. Die Führungsnuten 10 sind derart gestaltet, dass deren Grundflächen 11 zu sphärischen Oberflächen werden, die zueinander exzentrisch versetzte Krümmungsmittelpunkte A, B aufweisen und zwischen sich eine Keilform definieren, die sich gegen ein Ende hin (rechts in Figur 3) öffnet, so dass auf jede Kugel 9 eine Kraft F wirkt, um sie gegen dieses Ende zu stossen. Auch in diesem Falle werden zwischen den Gliedern 1, 2 und 3 Spalte 12 und 13 gebildet, die durch die Herstellungsart bedingt sind und sie auch in dieser Figur übertrieben dargestellt sind. Durch die Ausgestaltung der Grundflächen 11 wird das Käfigelement im Bereich der Spalte 12 und 13 durch die Kugeln gegen das eine Ende getrieben.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diese vorgegebene Bewegung zu beseitigen. Zu diesem Zweck sind die sich gegenüberliegenden Oberflächen 4 und 6 des äusseren Gliedes 1 und des Käfigelementes 3 leicht exzentrisch zueinander angeordnet, so dass der Spalt 12 zwischen diesen Oberflächen gegen ein Ende hin stetig abnimmt, während die sich gegenüberliegenden Oberflächen 5 und 7 des inneren Gliedes 2 und des Käfigelementes derart leicht exzentrisch angeordnet sind, dass der Spalt 13 zwischen diesen Flächen gegen das andere Ende hin stetig abnimmt.

Dies wird im Folgenden näher erläutert. Der Krümmungsmittelpunkt der Oberfläche 6 ist leicht gegen die linke Seite von Figur 3 vom Mittelpunkt 0 der sphärischen Oberfläche 4 versetzt und befindet sich beim Punkt 0i, so dass der Spalt 12 stetig gegen rechts hin abnimmt und beim Punkt C in der Nähe des rechten Endes null wird. Das heisst mit anderen Worten, dass die beiden sphärischen Oberflächen 4 und 6

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beim Punkt C im Druckkontakt miteinander stehen. Andererseits ist der Krümmungsmittelpunkt der sphärischen Oberfläche 7 ebenfalls gegen links vom Zentrum 0 der sphärischen Oberfläche 5 versetzt und befindet sich beim Punkt Oi, so dass der Spalt 13 stetig gegen links hin abnimmt und beim Punkt D nahe dem linken Ende null wird. Das heisst, dass die beiden sphärischen Oberflächen 7 und 5 beim Punkt D miteinander in Druckkontakt stehen. Das bedeutet, dass das Käfigelement 3 beim Punkt C mit dem äusseren Glied 1 und gleichzeitig beim Punkt D mit dem inneren Glied 2 in Berührung steht und daher stets durch beide Glieder gehalten wird, wodurch seine Verschiebung verhindert wird. Der Abstand zwischen den Punkten 0 und Oi beträgt ungefähr 0,15 mm. zum Beispiel.

Figur 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, wobei die äussere sphärische Oberfläche 4 und die innere sphärische Oberfläche 5 des Käfigelementes 3, exzentrisch zueinander angeordnet sind und die übrigen Teile de^. Gelenkes nicht wesentlich vom vorhergehenden Beispiel verschieden sind Der Mittelpunkt der äusseren sphärischen Oberfläche 4 und der Mittelpunkt der inneren sphärischen Oberfläche 5 befin-? den sich bei Punkt E, bzw. F beidseitig des Gelenkmittelpunkts 0 und die Mitte der sphärischen Oberfläche 6 gegenüber dem äusseren Glied 1 befindet sich bei Punkt Ei, d.h. leicht links von Punkt E, und die Mitte der sphärischen Oberfläche 7 gegenüber dem inneren Glied 2 befindet sich bei '•<> Punkt Fi leicht links vom Punkt F. Auch hier wird das Käfigelement stets von den Punkten C und D gehalten. Auch hier beträgt die Exzentrizität beispielsweise etwa 0,15 mm.

Figur 5 zeigt eine Ausführungsvariante zu Figur 4. Die Grundflächen 11 der Führungsnuten 10 sind derart ausgebil-15 det, dass sie an den vorderen Enden eine gerade Fläche 1 la aufweisen, während die übrigen Teile des Gelenkes gleich sind wie im vorhergehenden Beispiel.

Ci

3 Blatt Zeichnungen

Claims

656 439 ~> PATENTANSPRÜCHE

1. Doppelgelenk, bei dem ein äusseres Glied (1) mit einem inneren Glied (2) über ein Käfigelement (3) verbunden ist, das mit mehreren Kugeln versehen ist, die in Öffnungen (8) des Käfigelements (3) angeordnet sind und in axial sich erstreckenden Führungsnuten (10) in den gegenüberliegenden Oberflächen des inneren und äusseren Gliedes eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die sich gegenüberliegenden Oberflächen (6,4) des äusseren Gliedes (1) und des Käfigelements (3) sphärisch sind und derart exzentrisch zueinander angeordnet sind, dass ein zwischen diesen beiden Oberflächen gebildeter Spalt (12) gegen ein Ende des Gelenks hin abnimmt, während die sich gegenüberliegenden Oberflächen (7, 5) des inneren Gliedes (2) und des Käfigelements sphärisch sind und derart exzentrisch zueinander angeordnet sind, dass ein zwischen diesen beiden Oberflächen gebildeter Spalt (13) gegen das andere Ende des Gelenks hin abnimmt.

2. Doppelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sphärische äussere (4) und innere (5) Oberfläche des Käfigelements (3) einen gemeinsamen Mittelpunkt (0) aufweisen (Fig. 3).

3. Doppelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sphärische äussere (4) und innere (5) Oberfläche des Käfigelements (3) zwei zueinander versetzte Mittelpunkte (E, F) aufweisen (Fig. 4,5).

4. Doppelgelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentrizität der Mittelpunkte (E, F) etwa 0,15 mm beträgt.