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Die
Erfindung betrifft ein Verschiebegelenk bestehend aus einem Gelenkaußenteil
mit einer Längsachse
und ersten Kugelbahnen, die mit der Längsachse gleich große erste
Kreuzungswinkel bilden, einem Gelenkinnenteil mit einer Längsachse und
zweiten Kugelbahnen, die mit der Längsachse gleich große zweite
Kreuzungswinkel bilden, wobei jeweils Bahnpaare von ersten und zweiten
Kugelbahnen, die jeweils eine drehmomentübertragende Kugel aufnehmen,
bei übereinstimmenden
Längsachsen
gleich große,
jedoch zueinander entgegengesetzte Kreuzungswinkel mit den Längsachsen
bilden, und mit einem ringförmigen
Kugelkäfig
mit einer Längsachse,
der die drehmomentübertragenden
Kugeln in umfangsverteilten Käfigfenstern
aufnimmt und in einer gemeinsamen Ebene hält, wobei der Kugelkäfig gegenüber der
Außenfläche des
Gelenkinnenteils mit seiner Innenfläche Axialanschläge bildet,
die bei einer relativen Verschiebung von Gelenkaußenteil
und Gelenkinnenteil innerhalb eines Betriebsbeugebereichs des Gelenks
zur Wirkung kommen. Die ersten Kreuzungswinkel sind hierbei insbesondere über dem
Umfang abwechselnd zur Längsachse
des Gelenkaußenteils
angetragen und die zweiten Kreuzungswinkel über dem Umfang abwechselnd
zur Längsachse
des Gelenkinnenteils. Verschiebegelenke der genannten Art werden überwiegend
in Antriebswellen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, wobei in einer
Antriebswelle jeweils zwei Gelenke mit einer Zwischenwelle zu einer
vollständigen Gelenkwelle
ergänzt
werden. Hierbei wird insbesondere zum Einsatz als Seitenwellen für die ungelenkte Antriebsachse
von hinterachsgetriebenen Fahrzeugen häufig die Kombination von zwei
im wesentlichen baugleichen Verschiebegelenken und einer Zwischenwelle
zur vollständigen
Gelenkwelle gewählt. Unter
die genannte Definition von Verschiebegelenken fallen VL-Gelenke,
deren Bahnmit tellinien im Verhältnis
zu den Längsachsen
als windschief mit Abstand kreuzende Geraden oder als Schraubenlinien
verlaufen, ebenso wie Gegenbahngelenke, deren Bahnmittellinien im
Verhältnis
zu den Längsachsen
in Radialebenen durch die Längsachsen
liegen und letztere schneiden. Die nach ihrem Bauprinzip axial verschiebbaren
Gleichlaufgelenke bilden hierbei Axialanschläge durch den Anschlag der balligen
Außenumfangsfläche des
Gelenkinnenteils an der inneren ringförmigen Hohlfläche des
Kugelkäfigs.
Diese Art der Axialanschlagmittel hat sich bewährt und hat den Vorteil der
weitgehenden Geräuschfreiheit.
Die Art der Montage von Gleichlaufgelenken bekannter Art erfordert
große
Montagewinkel, die über
den maximalen Betriebsbeugewinkeln liegen. Bei diesem zur Montage
erforderlichen sogenannten Überbeugen des
Gelenks ist es nicht möglich,
daß das
Gelenkinnenteil bereits mit der Zwischenwelle verbunden ist, da
diese das Überbeugen
des Gelenks durch Anschlagen am Kugelkäfig verhindern würde. Die
vorstehend genannte Tatsache erfordert somit eine lösbare Verbindung
zwischen dem Gelenkinnenteil und der Zwischenwelle. Hierzu werden
sich ergänzende Wellenverzahnungen
an beiden Bauteilen vorgesehen, mit denen diese nach der Gelenkmontage
zusammengefügt
werden können.
Solche Wellenverzahnungen verursachen Kosten und führen zu
Drehspielen innerhalb der Verzahnung.
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Aus
der
DE 196 26 873
C1 ist ein VL-Verschiebegelenk bekannt, bei welchem Axialanschläge zwischen
dem Kugelkäfig
und dem Gelenkinnenteil nicht vorgesehen sind. Kugelkäfig und
Gelenkinnenteil sind hierdurch problemlos in zueinander koaxialer Stellung
montierbar. Der Schiebeweg ist alleine durch die Umfangslänge der
Käfigfenster,
an denen die Kugeln in Endstellung anschlagen, begrenzt.
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Aus
der
US 6 497 622 B1 ist
ein Gleichlaufdrehgelenk bekannt, dessen Kugelbahnen im Gelenkaußenteil
und im Gelenkinnenteil sich wie bei einem VL-Verschiebegelenk kreuzen,
das jedoch axial fest verbaut ist durch einen doppelten Führungskontakt des
Kugelkäfigs
mit der Innenfläche
des Gelenkaußenteils
oder mit der Außenfläche des
Gelenkinnenteils.
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Aus
der
US 4 878 882 ist
ein VL-Verschiebegelenk bekannt, bei dem die Höhe sämtlicher Führungsstege zwischen den Kugelbahnen
am Gelenkinnenteil reduziert ist und eine der Endöffnungen des
Kugelkäfigs
erweitert ist, so daß sich
Gelenkinnenteil und Kugelkäfig
in einer Richtung in zueinander koaxialer Stellung montieren lassen
und das Gelenk einen großen
axialen Schiebeweg aufweist.
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Mit
der
DE 196 48 537
C1 ist erstmals eine Gelenkwelle mit zwei VL-Gelenken vorgeschlagen worden,
die so ausgeführt
sind, daß eine
Gelenkmontage auch dann noch möglich
ist, wenn die Gelenkinnenteile bereits mit der Zwischenwelle unlösbar verbunden,
insbesondere mit dieser verschweißt sind. Hierfür sind in
den Kugelkäfigen
an zumindest jeweils einer Endöffnung
Innenausnehmungen vorgesehen, die im Zusammenwirken mit den Führungsstegen
der Gelenkinnenteile ein bajonettartiges Ineinanderfügen mit
anschließendem
Verdrehen in zueinander koaxialer Stellung erlauben. Nachteilig
ist hierbei die Schwächung
der Kugelkäfige
durch die den Durchmesser der Endöffnungen erweiternden Innenausnehmungen.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Gleichlaufverschiebegelenk der VL-Bauart oder Gegenbahn-Bauart
bereitzustellen, dessen Montierbarkeit auch dann noch gegeben ist,
wenn sein Gelenkinnenteil bereits mit einer Zwischenwelle verbunden
ist. Die Lösung hierfür besteht
in einem Gleichlaufverschiebegelenk bestehend aus einem Gelenkaußenteil
mit einer Längsachse
und ersten Kugelbahnen, die mit der Längsachse des Gelenkaußenteils
gleich große
erste Kreuzungswinkel bilden, einem Gelenkinnenteil mit einer Längsachse
und zweiten Kugelbahnen, die mit der Längsachse des Gelenkinnenteils
gleich große
zweite Kreuzungswinkel bilden, wobei jeweils Bahnpaare von ersten
und zweiten Kugelbahnen, die jeweils eine drehmomentübertragende
Kugel aufnehmen, bei übereinstimmenden
Längsachsen
gleich große,
jedoch zueinander entgegengesetzte Kreuzungswinkel mit den Längsachsen
bilden, und mit einem ringförmigen
Kugelkäfig
mit einer Längsachse, der
die drehmomentübertragenden
Kugeln in umfangsverteilten Käfigfenstern
aufnimmt und in einer gemeinsamen Ebene hält, wobei der Kugelkäfig mit seiner
Innenfläche
gegenüber
der Außenfläche des Gelenkinnenteils
Axialanschläge
bildet, die bei einer relativen Verschiebung von Gelenkaußenteil
und Gelenkinnenteil innerhalb eines Betriebsbeugebereichs des Gelenks
zur Wirkung kommen, wobei die Außenfläche des Gelenkinnenteils unsymmetrisch
zur Längsachse
ausgeführte
Reduzierungsflächen
mit reduziertem Abstand bezüglich
der Längsachse
aufweist, wobei in Richtung einer Projektionsachse P unter einem
Projektions- und Montagewinkel am zur Längsachse AN betrachtet,
welcher größer ist
als der maximale Betriebsbeugewinkel, die Projektionsfläche des
Gelenkinnenteils innerhalb einer Kreisfläche liegt, die den Durchmesser
Do einer der Endöffnungen des Kugelkäfigs aufweist.
Die Lösung
besteht ebenso in einer Gelenkwelle, bestehend aus zwei mittels
einer Zwischenwelle verbundenen Drehgelenken, von denen zumindest
eines ein Verschiebegelenk der vorstehend genannten Art ist.
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Gemäß der hiermit
vorgeschlagenen Lösung weist
das Gelenk weiterhin einen Kugelkäfig auf, der insoweit festigkeitsoptimiert
ist, als seine Endöffnungen
einen Durchmesser Do aufweisen, der deutlich kleiner
ist als der maximale Außendurchmesser
Dmax des Gelenkinnenteils in axialer Ansicht.
Damit ist gleichzeitig die Aufrechterhaltung der axialen Anschlagfunktion
des Gelenks durch Zusammenwirken der Außenflächen des Gelenkinnenteils mit
der Innenfläche
des Kugelkäfigs
weiter gegeben, da sich diese Art der Axialanschläge, wie
bereits genannt, bewährt
hat. Die Montierbarkeit des Gelenks ist nun dadurch gegeben, daß am Gelenkinnenteil,
das im Hinblick auf die Bauteilfestigkeit weniger kritisch ist, im
Bereich der Führungsstege
zwischen den Kugelbahnen Flächenreduzierungen
angebracht werden, die den effektiven Durchmesser in Richtung einer Beugeachse
so reduzieren, daß bei
einer Projektion des Gelenkinnenteils senkrecht zur Beugeachse und unter
einem Projektionswinkel zur Längsachse
die Projektionsfläche
des Gelenkinnenteils vollkommen innerhalb der kreisförmigen Öffnungsfläche der
Endöffnungen
des Kugelkäfigs,
in axialer Ansicht betrachtet, zu liegen kommen kann. Dementsprechend ist
dann bei abgebeugter Stellung von Kugelkäfig und Gelenkinnenteil unter
diesem Projektions- bzw.
Montagewinkel ein Einschieben des Gelenkinnenteils in den Kugelkäfig durch
eine der Endöffnungen,
gegebenenfalls durch die größere zweier
unterschiedlich großer
Endöffnungen,
möglich.
Die Flächenreduzierungen
können
in fertigungstechnisch günstiger
und für
die angestrebte Wirkung auch optimaler Weise durch Anschmieden parallel
zur Längsachse
oder durch ein Überdrehen
um die genannte Projektionsachse erfolgen. Die genannte Projektionsachse
soll die Längsachse
im wesentlichen in der Mittelebene des Gelenkinnenteils schneiden.
Wird der genannte Projektions- und Montagewinkel groß gewählt, so
ist es möglich,
daß Flächenreduzierungen
nur an zwei sich radial gegenüberliegenden
Führungsstegen
des Ge lenkinnenteils entstehen, z. B. bei einer Neigung des Projektionswinkels
zur Längsachse
in der Größenordnung
von 35°.
Werden kleinere Projektions- und Montagewinkel von beispielsweise
15° bis
25° gewählt, so
werden die Reduzierungsflächen
an mehr als zwei Führungsstegen
erforderlich. Die Wirkung ist in beiden Fällen die gleiche. Nur unter
einem Montagewinkel, der größer ist,
als der maximale Betriebsbeugewinkel kann das Gelenkinnenteil in
den Kugelkäfig
eingeführt
werden. Sobald der Beugewinkel zwischen Gelenkinnenteil und Kugelkäfig auf
den maximalen Betriebsbeugewinkel reduziert wird, werden bei relativer
Axialverschiebung von Gelenkinnenteil und Gelenkaußenteil
des Gesamtgelenks die Axialanschlagflächen zwischen Gelenkinnenteil und
Kugelkäfiginnenfläche wirksam,
so daß ein
Demontieren verhindert wird.
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Bevorzugte
Größenverhältnisse,
die bei der Herstellung des Gelenks, im einzelnen des Gelenkaußenteils,
des Gelenkinnenteils, des Kugelkäfigs, der
Zwischenwelle und der Anschlußkappe
für den Faltenbalg
eingehalten werden sollen, sind hier nachstehend formelhaft aufgeführt, wobei
die Bedeutung der verwendeten Größen in der
Zeichnungsbeschreibung und in der Bezugszeichenliste, die Teil der
Anmeldung ist, erklärt
werden.
- 2,6 < PCD/DK < 3,2
- 0,5 < PCD/G1 < 0,7
- 2,1 < PCD/G2 < 2,6
- 11° < αv < 18°
- 1,0 < PCD/Br < 1,2
- 0,9 < PCD/Dmax < 1,2
- 1,7 < PCD/N1 < 2,1
- 2,0 < PCD/N2 < 2,4
- 1,5 < PCD/N3 < 1,9
- 2,0 < PCD/N4 < 2,5
- 0,9 < PCD/D12 < 1,1
- 0,9 < PCD/D13 < 1,1
- 10,0 < PCD/X12 < 12,2
- 10,0 < PCD/X13 < 12,2
- 3,9 < PCD/N8 < 4,8
- 1,8 < PCD/N9 < 2,2
- 3,9 < PCD/N19 < 4,8
- 18° < αD1 < 26°
- 18° < αD2 < 26°
- 1,0 < PCD/Do < 1,2
- 1,4 < PCD/K1 < 1,8
- 2,9 < PCD/K2 < 3,5
- 0,8 < PCD/K3 < 1,0
- 0,9 < PCD/K4 < 1,1
- 2,1 < PCD/K5 < 2,6
- 2,6 < PCD/K6 < 3,2
- 0,9 < PCD/FK1 < 1,1
- 2,4 < PCD/FK1 < 2,9
- 1,6 < PCD/W1 < 2,0
- 2,0 < PCD/W2 < 2,5
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Bevorzugte
Ausführungsformen
finden sich in den Unteransprüchen,
auf die Bezug genommen wird, soweit ihr Inhalt nicht bereits vorstehend
erwähnt
wurde. Ein besonders günstiges
Fertigungsverfahren besteht darin, daß vor der Gelenkmontage das
Gelenkinnenteil mit einer Zwischenwelle verbunden wird und die beiden
Teile gemeinsam wärmebehandelt
werden. Mit erfindungsgemäßen Gelenken hergestellte
Gelenkwellen, insbesondere bei Verwendung von zwei Verschiebegelenken,
vermeiden die Nachteile der teuren und spielbehafteten Steckverbindungen
mittels Wellenverzahnungen, so daß im Gewicht reduzierte und
gleichzeitig in den betrieblichen Eigenschaften verbesserte Gelenkwellen
bereitgestellt werden können.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend
beschrieben.
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1 zeigt
ein Gelenkinnenteil eines erfindungsgemäßen VL-Gleichlaufgelenks
- a) in einer ersten Seitenansicht
- b) in Stirnansicht auf das Gelenkinnenteil
- c) in einer zweiten Seitenansicht;
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2 zeigt
ein Gelenkinnenteil eines erfindungsgemäßen VL-Gleichlaufgelenks mit
angeschlossener Zwischenwelle während
der Montage mit einem Kugelkäfig
- a) in Seitenansicht
- b) in Stirnansicht auf den Kugelkäfig;
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3 zeigt
eine erfindungsgemäße Gelenkwelle
(teilweise) in einem ersten Längsschnitt
- a) in einer ersten Axialanschlagposition
- b) in einer zweiten Axialanschlagposition;
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4 zeigt
eine erfindungsgemäße Gelenkwelle
(teilweise) in einem zweiten Längsschnitt
- a) in einer ersten Axialanschlagposition
- b) in einer zweiten Axialanschlagposition;
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5 zeigt
eine erfindungsgemäße Gelenkwelle
(Gesamtdarstellung) in einem Längsschnitt;
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6 zeigt
ein Gelenkinnenteil eines erfindungsgemäßen VL-Gleichlaufgelenks
- a) im Längsschnitt
BB nach Darstellung b).
- b) in Stirnansicht
- c) in radialer Draufsicht
- d) im Längsschnitt
DD nach Darstellung b);
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7 zeigt
einen Kugelkäfig
eines erfindungsgemäßen VL-Gleichlaufgelenks
- a) im Längsschnitt
- b) im Längshalbschnitt;
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8 zeigt
eine erfindungsgemäße Gelenkwelle
(teilweise) im Längsschnitt.
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Die
Darstellungen der 1 werden nachstehend gemeinsam
beschrieben. Es ist jeweils ein Gelenkinnenteil 11 eines
erfindungsgemäßen VL-Gleichlaufgelenks
dargestellt, dessen Längsachse
AN ebenso wie eine Mittelebene E eingezeichnet ist,
deren Schnittpunkt als Mittelpunkt M des Gelenkinnenteils bezeichnet
ist. Das Gelenkinnenteil 11 hat eine grundsätzlich ballige
Außenfläche, die
weitgehend als zur Längsachse
AN symmetrische Rotationsfläche ausgebildet
ist. Hierbei ist die Außenfläche im einzelnen
von zwei Kugelabschnittsflächen 12, 13 gebildet,
deren Mittelpunkte M12, M13 auf der Längsachse AN liegen
und dabei gegenüber
dem Mittelpunkt M um die entgegengesetzten gleich großen Achsabstände X12,
X13 versetzt sind. In der Außenfläche sind über dem
Umfang verteilt sechs Kugelbahnen eingeformt, wobei über dem
Umfang abwechselnd die Kugelbahnen mit 15, 16 bezeichnet sind.
Jeweils zwischen zwei Kugelbahnen verbleiben Führungsstege als Teile der Außenfläche, von
denen über
dem Umfang abwechselnd erste und zweite Führungsstege 19, 20 bezeichnet
sind. Jede der Kugelbahnen bildet mit der Längsachse AN einen
ersten bzw. zweiten Kreuzungswinkel, bezogen auf die jeweilige Bahnmittellinie.
Diese Kreuzungswinkel sind untereinander gleich groß und wechseln
auf dem Umfang von Bahn zu Bahn in ihrer Orientierung gegenüber der
Längsachse
AN. Die Bahnmittellinien ebenso wie die
Kreuzungswinkel sind jedoch hier nicht eingezeichnet. In axialer
Ansicht auf die Längsachse
AN hat das Gelenkinnenteil 11 im
Bereich zweier Führungsstege
einen größten Außendurchmesser Dmax, der eingezeichnet ist. An zwei radial
gegenüberliegenden
Führungsstegen 19, 20 sind
Reduzierungsflächen 17, 18 erkennbar,
mit denen die Drehsymmetrie der Außenfläche verlassen wird und die Außenfläche einen
bezüglich
der Längsachse
AN reduzierten Abstand Br aufweist. Diese
Flächenreduzierungen 17, 18 sind
in der Darstellung c) nur in einer Ansicht erkennbar, die durch
eine Ebene definiert ist, die von der Längsachse AN und
einer Projektionsachse P aufgespannt ist, die die Längsachse
AN im Mittelpunkt M unter einem Montagewinkel αm schneidet.
Der größte Durchmesser
des Gelenkinnenteils 11 unter Bezug auf die Projektionsachse
P ist als reduzierter Durchmesser Dr eingezeichnet,
der durch den senkrechten Abstand Br der
Reduzierungsflächen 17, 18 voneinander
definiert ist. Erfindungsgemäß liegt
eine Projektionsfläche
des Gelenkinnenteils 11 in Richtung der Projektionsachse
P vollkommen innerhalb einer Kreisfläche mit dem Durchmesser Dr. Die Reduzierungsflächen 17, 18,
die hier als ebene Flächen
dargestellt sind, könnten auch
Zylinderabschnittsflächen
um die Projektionsachse P mit dem Durchmesser Dr sein.
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In
der hier dargestellten Ausführungsform mit
einem großen
Montagewinkel am weisen nur zwei sich radial gegenüberliegende
Führungsstege 19, 20 Reduzierungsflächen 17, 18 auf.
Wird der Montagewinkel αm, der die Lage der Projektionsachse P zur
Längsachse
AN definiert, reduziert, so sind weitere
Reduzierungsflächen
an weiteren Führungsstegen
erforderlich. Der reduzierte Durchmesser Dr ist
durch die Größe der Endöffnungen
des Kugelkäfigs
begrenzt und muß kleiner
sein, als die größere der
Endöffnungen
des Kugelkäfigs,
wie nachstehend gezeigt wird.
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Die
beiden Darstellungen der 2 werden nachstehend gemeinsam
beschrieben. Gleiche Einzelheiten wie in 1 sind mit
gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Auf die vorausgehende Beschreibung
wird insoweit Bezug genommen. Das Gelenkinnenteil 11 ist
in dieser Darstellung mit einem Wellenstück 24 unlösbar verbunden,
insbesondere verschweißt,
wobei nunmehr Gelenkinnenteil 11 und Wellenstück 24 einen
Teil einer Zwischenwelle bilden. Es ist erkennbar, daß über dem
Umfang sechs Kugelbahnen 15, 16 gleichmäßig verteilt
angeordnet sind, deren Kreuzungswinkel relativ zur Längsachse AN des Gelenkinnenteils 11 über dem
Umfang wechselnden Kreuzungssinn hat. Durch die in die Außenfläche des
Gelenkinnenteils 11 eingeformten Kugelbahnen sind sechs
Führungsstege 19, 20 ausgebildet.
An zwei einander radial gegenüberliegenden Führungsstegen 19, 20 sind
die Reduzierungsflächen 17, 18 erkennbar.
Wie sich aus der Ansicht ergibt, ist der maximale Durchmesser über die
Führungsstege
ohne Reduzierungsflächen
größer als der
reduzierte Abstand Br über die Führungsstege mit Reduzierungsflächen 17, 18.
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Das
Gelenkinnenteil 11 ist in seiner Montageposition relativ
zum hier erstmals gezeigten Kugelkäfig 31 dargestellt.
An diesem sind sechs umfangsverteilte Käfigfenster 32 vorgesehen,
zwischen denen jeweils Stege 33 gebildet werden. Der Kugelkäfig 31 hat
eine ballige umfängliche
Außenfläche 34,
die kugelig sein kann oder ähnlich
wie die Außenfläche des
Gelenkinnenteils aus zwei Kugelabschnittsflächen zusammengesetzt sein kann.
Der Kugelkäfig 31 hat
weiterhin eine Innenumfangsfläche 35,
die insbesondere innenkugelig sein kann, jedoch aufgrund der gewählten Schnitt lage
hier nicht im einzelnen deutlich erkennbar ist. Der ringförmige Kugelkäfig 31 weist
weiterhin zwei innenzylindrische Endöffnungen 36, 37 auf,
die im dargestellten Beispiel gleich groß sind und jeweils den Innendurchmesser
Do haben.
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Das
Gelenkinnenteil 11 ist gegenüber der Längsachse AK des
Kugelkäfigs 31 um
den Montagewinkel αm in der Zeichnungsebene geschwenkt, so daß die Projektionsachse
P mit der Längsachse
AK des Käfigs
zusammenfällt. Über die
Reduzierungsflächen 17, 18 ist
der Abstand Br eingezeichnet, innerhalb
dessen Kreisfläche
sämtliche
Führungsstege des
Gelenkinnenteils 11 in Projektionsrichtung P betrachtet
liegen. Der Reduzierungsdurchmesser Dr nach 1 ist
hierbei kleiner als der Innendurchmesser Do jeder
der Endöffnungen 36, 37,
so daß der
Kugelkäfig 31 mit
angesetzter Welle 24 in der hier dargestellten Weise in
den Kugelkäfig 31 eingeführt werden
kann.
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In 3 sind
gleiche Einzelheiten mit gleichen Bezugsziffern belegt wie in den
vorangegangenen Figuren. Die beiden Darstellungen der 3 werden
nachstehend gemeinsam beschrieben. Es ist im Längsschnitt die Einheit aus
vollständigem VL-Gelenk und Dichtungsanordnung
gezeigt, wobei hier erstmals ein Gelenkaußenteil 51, eine der
drehmomentübertragenden
Kugeln 52 sowie eine Abdichtkappe 46 gezeigt sind.
Das Gelenkinnenteil 11 weist einen Zwischenboden 23 auf
und ist an einem Anschlußbund 22 mit
dem Wellenstück 24,
insbesondere mittels Schweißen,
verbunden. Eine Anschlußkappe 42 und
eine Abdichtkappe 46 sind auf das Gelenkaußenteil 51 aufgezogen.
Ein Faltenbalg 41 ist mit einem Bundbereich 44 auf
einem Sitzbereich 45 der Anschlußkappe 42 aufgezogen
und mittels eines Spannbandes 43 befestigt. Der Faltenbalg 41 sitzt mit
einem zweiten kleineren Bund 48 unmittelbar auf dem Wellenstück 24 und
ist auf diesem mit einem zweiten Spannband 47 festgelegt.
Auf eine fertige Zwischenwelle bestehend aus dem Wellenstück 24 und
zwei angeschweißten
Gelenkinnenteilen 11 kann ein Faltenbalg 41, an
den eine Anschlußkappe 42 bereits
fest angeschlossen ist, aufgezogen werden. Hierbei wird der kleinere
Bund 48 über
ein Gelenkinnenteil 11 gezogen und auf dem Wellenstück 24 festgelegt.
Nach der Gelenkmontage wird die Anschlußkappe 42 mit dem
Gelenkaußenteil 51 verbunden.
In Darstellung a) ist das Gelenkinnenteil 11 gegenüber dem
Gelenkaußenteil 51 nach
rechts verschoben, wobei die kugelige Teilfläche 12 der Außenfläche des
Gelenkinnenteils 11 an der Innenfläche 35 des Kugelkäfigs 31 anstößt. In Darstellung
b) ist das Gelenkinnenteil 11 gegenüber dem Gelenkaußenteil 51 nach
links verschoben, bis die kugelige Teilfläche 13 des Gelenkinnenteils 11 an
der kugeligen Innenfläche 35 des
Kugelkäfigs 31 anschlägt. Mit
der balligen Außenfläche ist
der Kugelkäfig 31 innerhalb
der zylindrischen Führungsfläche 53 des
Gelenkaußenteils 51 unbeschränkt axial
verschiebbar.
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In 4 sind
gleiche Einzelheiten mit gleichen Bezugsziffern belegt wie in den
vorangegangenen Figuren. Die beiden Darstellungen entsprechen im
wesentlichen den in 3 gezeigten, wobei das Gelenkinnenteil 11 jedoch
in einem Führungssteg 19 mit
einer Reduzierungsfläche 17 geschnitten
ist. In Darstellung a) ist das Gelenkinnenteil 11 gegenüber dem
Gelenkaußenteil 51 nach
rechts verschoben, in Darstellung b) ist das Gelenkinnenteil 11 gegenüber dem
Gelenkaußenteil 51 nach
links verschoben. Die Reduzierungsfläche 17 erhält in beiden
Fällen
keinen Kontakt mit der Innenfläche 35 des
Kugelkäfigs 31.
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In 5 sind
gleiche Einzelheiten wie in 3 mit gleichen
Bezugsziffern belegt. Weitergehend spiegelbildlich zum ersten VL-Verschiebegelenk 61 ist
am zweiten Ende des Wellenstücks 24 ein zweites
mit seinen Einzelheiten nicht bezeichnetes VL-Verschiebegelenk 61' gezeigt. Dieses
weist anstelle der Abdeckkappe 46 des ersten VL-Verschiebegelenks
einen am Gelenkaußenteil
angeformten Gelenkboden 55 mit angeformtem Wellenzapfen 56 auf.
Hiervon abgesehen ist eine vollständig symmetrische Gelenkwelle
mit zwei VL-Verschiebegelenken erkennbar, wie sie insbesondere in
Hinterachsen von hinterachsgetriebenen Kraftfahrzeugen als Seitenwelle
zum Einsatz kommt.
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In 6 ist
ein Gelenkinnenteil 11 gezeigt, bei dem nur wenige Einzelheiten
durch Bezugsziffern bezeichnet sind, die bereits in 1 angesprochen sind.
Auf die Beschreibung der 1 wird insoweit Bezug genommen.
Zusätzlich
sind in die Figur Kugeln 52 in gestrichelten Linien eingezeichnet.
Die Kugeln dienen der Bezeichnung des Teilkreisdurchmessers PCD
der Gesamtheit der Kugeln sowie des Kugeldurchmessers DK. Es ist
weiterhin die Breite Br über die Reduzierungsflächen 17, 18 eingezeichnet, sowie
ein Anschlußradius
N9 an diese Reduzierungsflächen.
Der Mittel punkt des Anschlußradius N9
hat den Abstand N10 von der wellenabgewandten Seite des Gelenkinnenteils 11.
Der Schrägungswinkel
der Kugelbahnen 15, 16 ist mit αv bezeichnet,
die Durchmesser der Kugelflächen 12, 13 mit
D12, D13. Zu diesen Radien D12, D13 gehören entsprechende axiale Offsets
X12, X13 in Bezug auf die Radienkreuzungsebene, die einen Abstand
N8 von der wellenabgewandten Stirnseite des Gelenkinnenteils hat.
Der Bund 22 des Gelenkinnenteils 11 für den Anschluß des Wellenstücks hat
einen Innendurchmesser N4 und einen Außendurchmesser N3. Die Gesamtlänge des
Gelenkinnenteils ist mit N1 bezeichnet, die Funktionslänge mit
N2. Der größte Außendurchmesser des
Gelenkinnenteils 11 ist wieder mit Dmax bezeichnet.
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In 7 sind
Einzelheiten eines Kugelkäfigs 31 mit
den gleichen Bezugsziffern wie in 2 bezeichnet.
Auf die Beschreibung wird insoweit Bezug genommen. An der Außenfläche 34 des
Kugelkäfigs 31 sind
die sogenannten Dachwinkel αD1 und αD2 bezeichnet, die die Abwinkelung des Kugelkäfigs gegenüber dem
Gelenkaußenteil
beschränken,
weiterhin der Durchmesser Do der Endöffnungen 36, 37,
die Umfangslänge
K5 der Käfigfenster 32,
die Breite K6 der Käfigfenster 32,
der Innendurchmesser K4 der innenkugeligen Fläche 35 sowie der Außendurchmesser
K3 der äußeren Kugelfläche 34.
Daneben sind die Käfiglänge K1 und
der Abstand der Käfigfenstermitten
von einer der Stirnflächen
K2 eingezeichnet.
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In 8 ist
eine Gelenkwelle in einem Längsschnitt
nach 3 in einer axialen Mittelstellung des Gelenkinnenteils 11 gegenüber dem
Kugelkäfig 31 gezeigt.
Hierbei sind am Gelenkaußenteil 51 der
Außendurchmesser
G1 und die Länge
G2 bezeichnet, weiterhin am Gelenk als solches der Teilkreisdurchmesser
PCD der Kugeln, ebenso wie der Kugeldurchmesser DK einer Kugel.
Die Anschlußkappe 42 für den Faltenbalg 41 ist
mit dem kleinsten Innendurchmesser FK1 und der Anbaulänge FK2
bezeichnet. Schließlich
ist das Wellenstück 24 durch den
Außendurchmesser
W1 und den Innendurchmesser W2 näher
definiert.
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- 11
- Gelenkinnenteil
- 12
- Kugelabschnittsfläche
- 13
- Kugelabschnittsfläche
- 15
- Kugelbahn
- 16
- Kugelbahn
- 17
- Reduzierungsfläche
- 18
- Reduzierungsfläche
- 19
- Führungssteg
- 20
- Führungssteg
- 22
- Anschlußbund
- 23
- Zwischenboden
- 24
- Wellenstück
- 31
- Kugelkäfig
- 32
- Käfigfenster
- 33
- Käfigsteg
- 34
- Außenfläche
- 35
- Innenfläche
- 36
- Endöffnung
- 37
- Endöffnung
- 41
- Faltenbalg
- 42
- Anschlußkappe
- 43
- Spannband
- 44
- Bundabschnitt
- 45
- Sitzbereich
- 46
- Abdichtkappe
- 47
- Spannband
- 48
- Bundabschnitt
- 51,
51'
- Gelenkaußenteil
- 52
- Kugel
- 53
- Innenfläche (zylindrisch)
- 55
- Gelenkboden
- 56
- Gelenkzapfen
- 61,
61'
- VL-Verschiebegelenk
- Ak
- Längsachse
Kugelkäfig
- AG
- Längsachse
Gelenkaußenteil
- AN
- Längsachse
Gelenkinnenteil
- P
- Projektionsachse
- E
- Mittelebene
Gelenkinnenteil
- αm
- Montagewinkel
- Do
- Durchmesser
Endöffnung
- X12
- Offset
Mittelpunkt Kugeldurchmesser
- X13
- Offset
Mittelpunkt Kugeldurchmesser
- M
- Mittelpunkt
Gelenkinnenteil
- M12
- Mittelpunkt
Kugelabschnittsfläche
- M13
- Mittelpunkt
Kugelabschnittsfläche
- Dr
- reduzierter
Außendurchmesser
Gelenkinnenteil
- Dmax
- größter Außendurchmesser
Gelenkinnenteil
- Br
- reduzierte
Breite Gelenkinnenteil
- PCD
- Teilkreisdurchmesser
Kugeln
- DK
- Kugeldurchmesser
- G1
- Außendurchmesser
Gelenkaußenteil
- G2
- Länge Gelenkaußenteil
- αv
- Bahnschrägungswinkel
- N1
- Gesamtlänge Gelenkinnenteil
- N2
- Funktionslänge Gelenkinnenteil
- N3
- Außendurchmesser
Bund Gelenkinnenteil
- N4
- Innendurchmesser
Bund Gelenkinnenteil
- D12
- Kugelflächendurchmesser
Gelenkinnenteil
- D13
- Kugelflächendurchmesser
Gelenkinnenteil
- N8
- Abstand
Mittelebene-Stirnfläche
Gelenkinnenteil
- N9
- Anschlußradius
an Reduzierungsflächen
- N10
- Abstand
Mittelpunkt Anschlußradius-Stirnfläche Gelenkinnenteil
- αD1
- Dachwinkel
1 Kugelkäfig
- αD2
- Dachwinkel
2 Kugelkäfig
- K1
- Länge Kugelkäfig
- K2
- Abstand
Mittelebene-Stirnfläche
Kugelkäfig
- K3
- Durchmesser
Außenfläche Kugelkäfig
- K4
- Durchmesser
Innenfläche
Kugelkäfig
- K5
- Umfangslänge Käfigfenster
- K6
- Breite
Käfigfenster
- FK1
- Durchgangsdurchmesser
Anschlußkappe
- FK2
- Anbaulänge Anschlußkappe
- W1
- Außendurchmesser
Zwischenwelle
- W2
- Innendurchmesser
Zwischenwelle