DE1233666B

DE1233666B - Universal joint

Info

Publication number: DE1233666B
Application number: DEB72745A
Authority: DE
Inventors: William Cull
Original assignee: Birfield Engineering Ltd
Current assignee: GKN Service UK Ltd
Priority date: 1962-07-19
Filing date: 1963-07-19
Publication date: 1967-02-02

Description

Universalgelenk Die Erfindung betrifft ein Universalgelenk mit einem Sternglied mit vier Drehzapfen und zwei Jochgliedem mit Armen, an denen die Zapfen drehbar geschlossen sind, wobei jeder Drehzapfen in einer elastischen Büchse auf einem der Arme montiert ist, der Durchmesser jeder Büchse zum äußeren Ende hin wenigstens auf der Außenoberfläche fortschreitend zunimmt und die Büchse am äußeren Ende eine größere radiale Dicke als am inneren Ende aufweist.Universal joint The invention relates to a universal joint with a Star link with four pivot pins and two yoke links with arms on which the pins are rotatably closed, each pivot pin in an elastic sleeve one of the arms is mounted, the diameter of each sleeve towards the outer end at least progressively increases on the outer surface and the sleeve at the outer end a has greater radial thickness than at the inner end.

Die bei bekannten Universalgelenken verwendeten Büchsen mit nach außen längs des Drehzapfens zunehmender radialer Dicke sollten gleiche Belastungen des Gummis, das die Büchse elastisch macht, über deren Länge bei Torsionsbeansprachung des Gelenkes ermöglichen. Das elastische Material der Büchse wurden außerdem radial vorkomprimiert, bevor das Gelenk belastet wurde.The bushings used in known universal joints with the outside along the pivot of increasing radial thickness should equal loads of the Rubber, which makes the bushing elastic, over its length in the event of torsion of the joint. The elastic material of the sleeve was also radial pre-compressed before the joint was loaded.

Dazu ist es weiter bekannt, für jede Büchse eine Außenhülse aus zwei Hälften, die beim Zusammenbau zur Erzeugung der Vorkompression des elastischen Materials zusammengeklemmt werden, zu verwenden. Dies hat den Nachteil, daß die konische Gestalt des elastischen Materials eine geringere anteilige Kompression am äußeren Ende ergibt, weil beide Hülsenhälften die gleiche Relativbewegung ausführen, aber am äußeren Ende über eine größere Dicke des elastischen Materials vorhanden ist. Dies hat in der Praxis zur Folge, daß am äußeren Ende der Büchse vorzeitig des Material zerstört wird.For this purpose, it is also known to use an outer sleeve made of two halves, which are clamped together during assembly to produce the pre-compression of the elastic material , for each bushing. This has the disadvantage that the conical shape of the elastic material results in less proportional compression at the outer end, because both sleeve halves perform the same relative movement, but the elastic material is present at the outer end over a greater thickness. In practice, this has the consequence that the material at the outer end of the sleeve is prematurely destroyed.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung solcher Nachteile und hat sich die Aufgabe gestellt, ein Universalgelenk zu schaffen, dessen elastisches Material sich so vorbelasten läßt, daß eine gleichmäßigere radiale Vorkompression längs jeder Büchse entsteht und die anteiligen Auslenkungen des Materials an den inneren und äußeren Kanten der Büchsen im Zuge einer verdrehenden Belastung des Universalgelenkes im allgemeinen gleich bleiben.The invention aims to eliminate such disadvantages and has been achieved set the task of creating a universal joint, its elastic material can be preloaded so that a more uniform radial precompression along each Bushing arises and the proportional deflections of the material on the inner and outer edges of the bushings in the course of a twisting load on the universal joint generally stay the same.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß grundsätzlich vorgesehen, daß die Bohrung der Büchse nur an ihrem in radialer Richtung inneren Ende zylindrisch ausgebildet ist, so daß sie in radialer Richtung am äußeren Ende über ein größeres Stück als am inneren Ende komprimiert ist.To solve this problem, the invention basically provides that the bore of the sleeve is cylindrical only at its inner end in the radial direction is designed so that it has a larger in the radial direction at the outer end Piece than is compressed at the inner end.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird so vorgegangen, daß die Büchse dadurch radial zusammengepreßt ist, daß ihr Innendurchmesser am äußeren Ende über ein größeres Stück als am inneren Ende gedehnt ist.In a preferred embodiment of the invention, the procedure is as follows: that the sleeve is compressed radially in that its inner diameter on the outer The end is stretched over a larger piece than the inner end.

Es entsteht dadurch ein zylindrischer Teil an einem Ende der Büchse, dessen Anpassung an den entsprechenden Zapfen des Gelenkes und die Herstellung des Zapfens hierdurch erleichtert wird.This creates a cylindrical part at one end of the sleeve, its adaptation to the corresponding pin of the joint and the production of the Pin is hereby facilitated.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht mit im Querschnitt ge- zeichneter oberen Hälfte eines Universalgelenkes und F i g. 2 eine Draufsicht auf das Gelenk nach F i g. 1. Nach den F i g. 1 und 2 enthält das Universalgelenk zwei Jochglieder 10, 11 mit Armen, an denen vier nach außen stehende Zapfen 13 eines Kreuzgliedes 12 drehbar angeschlossen sind. Jeder Zapfen ist auf einem der Arme des zugehörigen Jochgliedes in einer elastischen Büchse 14 montiert. Gemäß dem Ausführungsbeispiel weist jede Büchse innere und äußere Hülsen 15, 16 auf, die so ausgebildet sind, daß der Durchmesser jeder Büchse nach außen divergiert und die Büchse somit am äußeren Ende eine größere radiale Dicke als am inneren Ende besitzt.In the following, the invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. It shows F i g. 1 shows a side view with the upper half of a universal joint drawn in cross section, and FIG. FIG. 2 shows a plan view of the joint according to FIG. 1. According to the F i g. 1 and 2, the universal joint contains two yoke members 10, 11 with arms to which four outwardly projecting pins 13 of a cross member 12 are rotatably connected. Each pin is mounted in an elastic sleeve 14 on one of the arms of the associated yoke member. According to the embodiment, each sleeve has inner and outer sleeves 15, 16 which are designed so that the diameter of each sleeve diverges outward and the sleeve thus has a greater radial thickness at the outer end than at the inner end.

Im zusammengebauten Zustand weist die innere Hülse 15, d. h. die Bohrung der Büchse 14, an ihrem in radialer Richtung inneren Ende 17 Zylinderform auf, der auf das Wurzelende 18 des Zapfens paßt, welcher bei 9 zur Herstellung eines äußeren Endteiles 19 von verringertem Durchmesser gestuft ist. Längs ihres äußeren Endes ist die innere Hülse linear konisch ausgebildet, so daß die Hülse nach außen divergiert. Der Ringraum zwischen diesem divergierenden Teil 20 der inneren Hülse und dem reduzierten Durchmesserteil 19 des Zapfens ist mit einem ringförmigen konischen Metallstopfen 21 ausgefüllt. Die äußere Hülse 16 der Büchse berührt einen Sitz 22 im zugeordneten Jochglied. Die äußere Hülse ist über ihre Länge allgemein konisch und besitzt eine flache Umfangsrille, welche einen U-Bolzen 24 aufnimmt.In the assembled state, the inner sleeve 15, i. H. the bore of the bushing 14, at its radially inner end 17, has a cylindrical shape which fits onto the root end 18 of the pin which is stepped at 9 to produce an outer end part 19 of reduced diameter. The inner sleeve is linearly conical along its outer end, so that the sleeve diverges outward. The annular space between this diverging part 20 of the inner sleeve and the reduced diameter part 19 of the pin is filled with an annular, conical metal plug 21. The outer sleeve 16 of the sleeve contacts a seat 22 in the associated yoke member. The outer sleeve is generally conical along its length and has a shallow circumferential groove which receives a U-bolt 24.

Bei der Herstellung der Büchse werden zuerst die inneren und äußeren Hülsen 15 und 16 geformt. Der Zwischenraum wird mit Naturgummi beispielsweise durch Spritzgießen gefüllt, wobei sich der Gummi mit den beiden Hülsen verbindet.In the manufacture of the liner, the inner and outer sleeves 15 and 16 are first formed. The gap is filled with natural rubber, for example by injection molding, the rubber joining the two sleeves.

Ist der Gummi zwischen die beiden Hülsen eingespritzt, dann wird der zylindrische Teil der inneren Hülse durch Einsetzen eines Dehnwerkzeuges in die Bohrung gedehnt.When the rubber is injected between the two sleeves, the cylindrical part of the inner sleeve by inserting an expansion tool into the Bore stretched.

Dann wird der ringförmige konische Stopfen 21 eingesetzt. Dieser wird so weit nach innen gedrückt, bis er die Schulter 9 auf dem Zapfen berührt. Dieser Zapfen hat einen äußeren Konuswinkel von 20' und führt damit zu einer größeren radialen Kompression am äußeren konischen Ende der inneren Hülse und damit der Büchse -als- an deren innerem Ende. Dadurch ergibt sich eine im wesentlichen gleichmäßigere Vorkompression über die axiale Länge der Büchse und über ihren Umfan.-.Then the annular conical plug 21 is inserted. This is pressed inward until it touches the shoulder 9 on the pin. This pin has an outer cone angle of 20 'and thus leads to a greater radial compression at the outer conical end of the inner sleeve and thus the sleeve - than - at its inner end. This results in an essentially more uniform pre-compression over the axial length of the sleeve and over its circumference.

In den meisten Fällen soll die radiale Dicke des Gummis in jedem Querschnitt proportional zur Verschiebung des Zapfens in diesem Querschnitt sein, sobald das Universalgelenk unter Torsionsbelastung steht, d. h., die Radialdicke in jdedem Querschnitt soll proportional zum Abstand von der Mitte des Gelenkes sein. In der Praxis können die Abmessungen etwas von dieser wirklichen Proportionalität abweichen. In F i g. 1 schwankt das Verhältnis der radialen Dicke zum Abstand von der Drehgelenkmitte zwischen 0,25 und 0,19. Man erkennt, daß die beschriebenen Büchsen eine hohe axiale Steifigkeit aufweisen, da der Gummi zwischen zwei entgegengesetzt konischen Oberflächen radial zusammengedrückt ist. Infolgedessen arbeitel das Gelenk mit hoher Konzentrizität und radialei Stabilität.In most cases the radial thickness of the rubber in each cross-section should be proportional to the displacement of the pin in that cross-section when the universal joint is under torsional load, i.e. That is, the radial thickness in each cross-section should be proportional to the distance from the center of the joint. In practice, the dimensions can deviate somewhat from this real proportionality. In Fig. 1 , the ratio of the radial thickness to the distance from the center of the swivel joint varies between 0.25 and 0.19. It can be seen that the bushings described have a high axial rigidity, since the rubber is compressed radially between two oppositely conical surfaces. As a result, the joint works with high concentricity and radial stability.

Claims

Claims: 1. Universal joint with a star member with four pivot pins and two yoke members with arms to which the pins are rotatably connected, each pivot pin being mounted in an elastic sleeve on one of the arms, the diameter of each sleeve towards the outer end at least on the Outer surface progressively increases and the bushing has a greater radial thickness at the outer end than at the inner end, characterized in that the bore of the bushing (14) is cylindrical only at its inner end in the radial direction, so that it is cylindrical in the radial direction at the outer end The end is compressed about a larger piece than the inner end.

2. Universal joint according to claim 1, characterized in that the bushing is radially compressed in that its inner diameter is stretched at the outer end over a larger piece than arn inner end. Documents considered: French Patent Specifications Nos. 891 244, 1250 105; British Patent Nos. 842 242, 872 877.