DE102015010802A1

DE102015010802A1 - Universal joint, method for assembling a universal joint and method for connecting two shafts with a universal joint

Info

Publication number: DE102015010802A1
Application number: DE102015010802.6A
Authority: DE
Inventors: Karl-Thomas Klingebiel
Original assignee: IFA Technologies GmbH
Current assignee: IFA Technologies GmbH
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2017-02-23
Also published as: WO2017032354A8; WO2017032354A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Kreuzgelenk zur Verbindung zweier Wellen einer kardanischen Drehmomentübertragung. Es besteht aus zwei Gelenkgabeln (1) mit jeweils zwei Gabelschenkeln (2), die an ihrem gegenüberliegenden Ende drehfest mit einer Welle (3) verbunden sind, und einem Kreuzgelenkstern (4) mit vier Lagerzapfen (5), die mittels einer Lagerbüchse (7, 11) drehbar in der Gelenkgabel (1) gelagert sind. Erfindungsgemäß ist mindestens ein Gabelschenkel (2) des Kreuzgelenks als eine in axialer Richtung der Wellen (3) zugängliche schalenförmige Aufnahme (9) für die Lagerbüchse (7, 11) ausgebildet, die einen Anschlag für die freie Stirnseite der Lagerbüchse (7, 11) aufweist und einen schmalen Bereich der Mantelfläche der Lagerbüchse (7, 11) umschließt. Die von dem mindestens einen Gabelschenkel (2) aufzunehmende Lagerbüchse (7, 11) besitzt eine der Innenkontur der schalenförmigen Aufnahme (9) entsprechende Außenkontur und ist in axialer Richtung der Wellen (3) in die schalenförmige Aufnahme (9) einsetzbar. An dem Gabelschenkel (2) und/oder der Lagerbüchse (7, 11) sind Mittel zur Sicherung der Lage der Lagerbüchse (7, 11) in der Gelenkgabel (1) in axialer Richtung der Welle (3) vorgesehen.The invention is based on a universal joint for connecting two shafts of a gimbal torque transmission. It consists of two joint forks (1) each with two fork legs (2) which are connected at its opposite end in a rotationally fixed manner to a shaft (3), and a cross-joint star (4) with four bearing journals (5) which are secured by means of a bearing bush (7 , 11) are rotatably mounted in the yoke (1). According to the invention, at least one fork leg (2) of the universal joint is designed as a cup-shaped receptacle (9) for the bearing bush (7, 11) which is accessible in the axial direction of the shafts (3) and forms a stop for the free end face of the bearing bush (7, 11). has and a narrow region of the lateral surface of the bearing bush (7, 11) encloses. The bearing bush (7, 11) to be received by the at least one fork leg (2) has an outer contour corresponding to the inner contour of the cup-shaped receptacle (9) and can be inserted into the cup-shaped receptacle (9) in the axial direction of the shafts (3). On the fork leg (2) and / or the bearing bush (7, 11) means for securing the position of the bearing bush (7, 11) in the yoke (1) in the axial direction of the shaft (3) are provided.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Kreuzgelenk, wie es beispielsweise zur Verbindung zweier Wellen einer kardanischen Drehmomentübertragung verwendet wird, nach der Gattung des Oberbegriffs des Anspruchs 1, einem Verfahren zur Montage eines Kreuzgelenks nach der Gattung des Oberbegriffs des Anspruchs 14 und einem Verfahren zur Verbindung von zwei Wellen mit einem Kreuzgelenk nach der Gattung des Oberbegriffs des Anspruchs 18.The invention is based on a universal joint, as used for example for connecting two shafts of a gimbal torque transmission, according to the preamble of claim 1, a method for assembling a universal joint according to the preamble of claim 14 and a method for connecting two shafts with a universal joint according to the preamble of the preamble of claim 18.

Es ist seit langem bekannt, Wellen mit nichtfluchtenden Achsen winkelbeweglich mittels eines Kreuzgelenks miteinander zu verbinden. Ein solches Kreuzgelenk besteht aus einem Zapfenkreuz, auch Gelenkstern genannt, und zwei Gelenkgabeln. Jede Gelenkgabel weist an ihrem dem Gelenkstern zugewandten Ende zwei Gabelschenkel auf und ist mit ihrem gegenüberliegenden Ende drehfest mit einer der beiden Wellen verbunden ist. Jeder Gelenkgabelschenkel ist mit einer Aufnahme für eine Lagebuchse versehen, in der jeweils ein Zapfen des Zapfenkreuzes drehbar gelagert ist. In der Regel werden die Zapfen des Gelenksterns in die jeweils zugehörige Aufnahme eingesetzt und anschließend die Lagerbuchsen in die Aufnahmen der Gelenkgabelschenkel eingepresst, wodurch die axiale Lage des Zapfenkreuzes in den Gelenkgabeln gesichert ist. Je nach Gestaltung der Aufnahme sind auch die Verfahren zur Montage eines Gelenkkreuzes verschieden.It has long been known to angularly connect shafts with non-aligned axes by means of a universal joint. Such a universal joint consists of a spider, also called a joint star, and two joint forks. Each yoke has at its end facing the hinge star two fork legs and is rotatably connected with its opposite end with one of the two shafts. Each yoke leg is provided with a receptacle for a location socket, in each of which a pin of the spider is rotatably mounted. In general, the pins of the hinge star are inserted into the associated receptacle and then the bearing bushes are pressed into the receptacles of the yoke legs, whereby the axial position of the spider is secured in the joint forks. Depending on the design of the recording and the method for mounting a spider are different.

In der Regel sind die Aufnahmen der Gelenkgabelschenkel, die auch als Lager- oder Gabelaugen bezeichnet werden, als Bohrungen ausgebildet und mit einem Passsitz für die Lagerbuchsen versehen ( DE 35 37 234 C2 ); GB 2 184 200 A ).In general, the images of the joint yoke legs, which are also referred to as bearing or fork eyes, designed as bores and provided with a snug fit for the bearing bushes ( DE 35 37 234 C2 ); GB 2 184 200 A ).

Ferner ist ein Kreuzgelenk bekannt, bei dem die Gabelaugen der Gabelschenkel einen Passsitzbereich für Nadelbüchsen und an der Außenseite der Gabelschenkel einen gegenüber dem Passsitzbereich im Durchmesser erweiterten Freistich sowie eine Ringnut aufweisen, die der Aufnahme einer Axialsicherung für die Nadelbüchsen dient. Der Freistich ist nach innen über die Ringnut der Axialsicherung erstreckend ausgebildet. Der Passsitzbereich des Gabelauges umfasst die Nadelbüchsen im Bereich der Nadeln. Das Zapfenkreuz ist derart ausgebildet, dass es ausgehend von seiner Einbaulänge um die Länge in das Gabelauge einschiebbar ist, die gleich oder größer als der Passsitzbereich der Nadelbüchsen ist ( DE 31 28152 A1 ).Further, a universal joint is known, in which the fork legs of the fork legs have a snug fit area for needle bushings and on the outside of the fork legs with respect to the fit area enlarged diameter undercut and an annular groove which serves to receive an axial securing for the needle bushings. The undercut is formed extending inwardly over the annular groove of the axial securing. The snug fit area of the fork eye includes the needle boxes in the area of the needles. The spider is designed such that, starting from its installation length, it can be inserted by the length into the fork eye which is equal to or greater than the snug fit area of the needle bushes ( DE 31 28152 A1 ).

Häufig werden an den Kreuzgelenken auch Vorrichtungen zur Sicherung der Lagerbüchsen gegen Verdrehung vorgesehen. Bei einem diesbezüglichen Kreuzgelenk besteht eine solche Sicherungsvorrichtung aus mindestens einer Ausnehmung im Umfang des Lagerbüchsenmantels, in die eine an der Gelenkgabel ausbildbare Prägenase eingreift. Das Montageverfahren sieht vor, dass zumindest eine Prägenase dadurch gebildet wird, dass ein Stempel auf die Gelenkgabel im Bereich der Bohrung der Gelenkgabel gedrückt und dabei Material der Kreuzgelenkgabel in die Ausnehmung im Umfang des Lagerbüchsenmantels gepresst wird ( DE 10 2004 028 013 A1 ).Frequently devices for securing the bearing bushes against rotation are provided at the universal joints. In a related universal joint, such a securing device consists of at least one recess in the circumference of the bearing bush jacket, in which engages an embossing nose formed on the yoke. The assembly method provides that at least one embossing nose is formed by pressing a punch on the yoke in the region of the bore of the yoke and thereby pressing material of the universal yoke fork into the recess in the circumference of the bearing bush jacket ( DE 10 2004 028 013 A1 ).

Der Nachteil dieser Kreuzgelenke besteht darin, dass ihre Montage verhältnismäßig aufwändig ist, da zunächst der Gelenkstern mit seinen Zapfen koaxial in den Gelenkgabelaugen positioniert werden muss. Danach erfolgen das Einpressen der Lagerbüchsen und ihre radiale Sicherung in den Gabelaugen.The disadvantage of these universal joints is that their installation is relatively complex, since first the joint star must be positioned with its pin coaxial in the joint fork eyes. Thereafter, the press-fitting of the bearing bushes and their radial securing done in the fork eyes.

Eine andere Art der Montage eines Kreuzgelenks ist möglich, wenn die Ausnehmungen für die Zapfen des Gelenksterns in den Gelenkgabeln als Halbschalen ausgebildet sind, die durch lösbar an den Gelenkgabeln befestigte Aufsatzdeckel geschlossen werden, und der Boden jeder Lagerbüchse durch eine mit dem Aufsatzdeckel einstückig verbundene Lasche axial abgestützt wird, die auf einer äußeren Stirnfläche des betreffenden Gelenkgabelarmes mittels Schrauben oder dgl. befestigt wird.Another way of assembling a universal joint is possible when the recesses for the pivots of the journal in the yokes are formed as half-shells which are closed by attachment lids releasably secured to the yokes, and the bottom of each bearing is secured by a tab integrally connected to the cap is axially supported, which is fastened on an outer end face of the respective Gelenkgabelarmes by means of screws or the like.

Bei der Montage werden zunächst die Lagerbüchsen auf die Zapfen des Gelenksterns aufgeschoben. Dann werden die beiden Lagerbüchsen zweier gegenüberliegender Zapfen in jeweils eine offene Halbschale einer Gelenkgabel eingelegt. Anschließend wird ein Aufsatzdeckel auf jede der beiden Lagerbüchsen aufgesetzt und die beiden Endabschnitte jedes Aufsatzdeckels mit Hilfe der Schrauben auf der Stirnfläche des Gabelarmes befestigt. Von außen wird gegen den Befestigungsabschnitt derart gedrückt, dass sich die Lasche durchbiegt und den Bodenabschnitt der Lagerbüchse unter Vorspannung berührt. Während dieser Berührung werden zwei weitere Schrauben in je ein Gewindeloch des Gelenkarmes eingeschraubt, bis der betreffende Flanschabschnitt auf der Stützfläche des Gabelarmes zur festen Anlage kommt. Schließlich wird die Andrückkraft weggenommen, so dass die Lasche infolge eigener Biegefederung dauernd gegen den Bodenabschnitt der Lagerbüchse drückt. Analog dazu erfolgt der Einbau der Lagerbüchsen in die zweite Gelenkgabel des Kreuzgelenks.During assembly, the bearing bushes are first pushed onto the pins of the joint star. Then, the two bearing bushes of two opposing pins are inserted in each case an open half shell of a yoke. Subsequently, a top cover is placed on each of the two bearing bushes and attached the two end portions of each cap top by means of screws on the face of the fork arm. From the outside is pressed against the mounting portion such that the tab bends and touches the bottom portion of the bearing bush under pretension. During this contact, two more screws are screwed into each threaded hole of the articulated arm until the respective flange portion comes to rest firmly on the support surface of the fork arm. Finally, the pressing force is removed, so that the tab constantly presses against the bottom portion of the bearing bush due to its own bending spring. Analogously, the installation of the bearing bushes in the second yoke of the universal joint.

Der Nachteil dieser Verbindungsanordnungen besteht in dem immer noch verhältnismäßig hohen Montageaufwand, der durch das Verschrauben der Aufsatzdeckel und der Laschen mit den Gelenkgabeln verbunden ist. Zudem können bereits durch kleine radiale Verschiebungen der Laschen bzw. Aufsatzdeckel Unwuchten entstehen, die bei hohen Drehzahlen zu Laufgeräuschen führen.The disadvantage of this connection arrangements consists in the still relatively high assembly costs, which is connected by the screwing of the top cover and the tabs with the joint forks. In addition, already by small radial displacements of the tabs or Attachment lid Imbalances arise which lead to running noise at high speeds.

Die Erfindung und ihre VorteileThe invention and its advantages

Das erfindungsgemäße Kreuzgelenk mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat gegenüber dem oben genannten Stand der Technik den wesentlichen Vorteil, dass es sich einfacher montieren lässt. Obwohl die Gelenkgabeln einteilig ausgebildet sind, kann der bereits mit der Lagerbüchse komplettierte Lagerzapfen des Gelenksterns ohne das bisher bei der Montage erforderliche Verkanten bzw. Einfädeln in die Gelenkgabel eingesetzt werden. Mit dem Einsetzen des bereits mit der Lagerbüchse komplettierten Gelenksterns in die Gelenkgabeln ist bereits sowohl die axiale Sicherung des Lagerzapfens in Richtung der durch das Kreuzgelenk gelenkig miteinander zu verbindenden Wellen, als auch seine spielfreie Lage innerhalb der Gelenkgabeln in Richtung seiner eigenen Achse gewährleistet. Gleichzeitig ist die Lagerbüchse mit dem Einsetzen in die Gelenkgabel auch gegen radiales Verdrehen gesichert. Ein nachträgliches Verstemmen, Verstiften, Verkeilen oder Verschrauben der Lagerbüchsen mit der Gelenkgabel ist nicht erforderlich, kann aber, sofern gewünscht, trotzdem immer noch in bekannter Weise vorgenommen werden.The universal joint according to the invention with the characterizing features of claim 1 has over the above-mentioned prior art has the significant advantage that it can be installed easily. Although the joint forks are formed in one piece, the already completed with the bearing bush bearing journal of the joint star can be used without the previously required during assembly tilting or threading into the yoke. With the onset of the already completed with the bearing sleeve articulated star in the joint forks, both the axial securing of the journal in the direction of the articulated by the universal joint to be joined together waves, and its play-free position within the joint forks in the direction of its own axis is already guaranteed. At the same time the bearing bush is secured with the insertion into the yoke against radial rotation. Subsequent caulking, pinning, wedging or screwing the bearing bushes with the yoke is not required, but can, if desired, still be made in a known manner.

Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass zur Fertigung mehrteiliger Kreuzgelenkwellen ein Baukasten aus verschiedenen Teilen des Kreuzgelenks erstellt werden kann, bei dem die Teile und/oder Wellenabschnitte mit Adapterstücken versehen sind und am Ende der Fertigung komplettiert und zusammengesetzt werden. Die Komplettierung und der Zusammenbau sind dann auch beim Endkunden möglich.An additional advantage of the invention is that for the production of multi-part universal joint shafts, a kit can be made of different parts of the universal joint, in which the parts and / or shaft sections are provided with adapter pieces and are completed and assembled at the end of production. Completion and assembly are then also possible for the end customer.

Diese Vorteile werden dadurch erreicht, dass mindestens ein Gabelschenkel der Gelenkgabeln als eine schalenförmige Aufnahme für die Lagerbüchse ausgebildet ist und diese Aufnahmeschale zum Einsetzen der Lagerbüchse in axialer Richtung der Wellen zugänglich ist. Die Lagerbüchse braucht also nicht mehr wie bisher nach dem Positionieren des Kreuzgelenksterns in den Augen der Gelenkgabeln senkrecht zur Achse der Wellen in die Augen der Gelenkgabeln eingepresst zu werden, sondern wird zusammen mit dem Lagerzapfen in Richtung der Achse der mit der Gelenkgabel verbundenen Welle in die Aufnahmeschale eingesetzt und dort in Richtung der zu der jeweiligen Gelenkgabel gehörenden Welle in ihrer Position gesichert.These advantages are achieved in that at least one fork leg of the joint forks is formed as a cup-shaped receptacle for the bearing bush and this receptacle is accessible for insertion of the bearing bush in the axial direction of the waves. The bearing bush therefore no longer needs to be pressed into the eyes of the joint forks perpendicular to the axis of the shafts after positioning the cross-joint star in the eyes of the joint forks, but is together with the bearing pin in the direction of the axis of the shaft connected to the yoke in the Inserted receiving cup and secured there in the direction of belonging to the respective yoke shaft in position.

Die Vorteile der Erfindung kommen selbstverständlich vor allem dann zur Geltung, wenn alle vier, zumindest aber die zu einer der beiden Gelenkgabeln gehörenden Gabelschenkel mit der schalenförmigen Aufnahme versehen sind, so dass alle vier, zumindest aber die zu einer der beiden Gelenkgabeln gehörenden komplettierten Lagerzapfen in die Öffnungen der Gabelschenkel eingesetzt werden.The advantages of the invention are, of course, especially evident when all four, or at least the fork legs belonging to one of the two joint forks are provided with the dish-shaped receptacle, so that all four, but at least the complete bearing trunnions belonging to one of the two joint forks the openings of the fork legs are used.

Unter einer schalenförmigen Aufnahme ist hier zu verstehen, dass die Innenwandung der Aufnahmeschalen zumindest teilweise an die Außenkontur der Lagerbüchsen angepasst ist oder umgekehrt die Außenwandung der Lagerbüchsen so gestaltet ist, dass sie spielfrei und lagesicher in der Gelenkgabel positioniert ist. Die Sicherung ihrer Lage in der Aufnahmeschale erfolgt in zwei axialen Richtungen und in einer Drehrichtung. Die eine axiale Lagesicherung betrifft ihre Position in Richtung der Drehachse der Lagerzapfen des Kreuzgelenksterns, die durch einen Anschlag für die freie Stirnseite der Lagerbüchse an der Innenseite der schalenförmigen Aufnahme bestimmt ist. Im einfachsten Fall liegt die Lagerbüchse mit ihrer freien Stirnseite direkt an der Innenseite der schalenförmigen Aufnahme an. Die zweite axiale Lagesicherung betrifft die Position ihrer Drehachse in Richtung der Achse der zu der Gelenkgabel gehörenden Welle. Die dritte zu sichernde Position betrifft die Sicherung der Lagerbüchse gegen Verdrehen in der Gelenkgabel. Alle drei Sicherungen können mit an sich bekannten Mitteln erfolgen, nämlich durch Form- oder Kraftschluss. Selbst ein Einkleben der Lagerbüchsen in den Aufnahmeschalen ist möglich.Under a cup-shaped receptacle is to be understood here that the inner wall of the receiving shells is at least partially adapted to the outer contour of the bearing bushes or vice versa, the outer wall of the bearing bushes is designed so that it is positioned without play and secure in position in the yoke. The securing of their position in the receiving tray takes place in two axial directions and in one direction of rotation. The one axial position assurance relates to their position in the direction of the axis of rotation of the bearing pin of the cross-joint star, which is determined by a stop for the free end side of the bearing bush on the inside of the cup-shaped receptacle. In the simplest case, the bearing bush is located with its free end face directly on the inside of the cup-shaped receptacle. The second axial position assurance relates to the position of its axis of rotation in the direction of the axis of the shaft belonging to the yoke. The third position to be secured concerns the securing of the bearing bush against rotation in the yoke. All three fuses can be done with known means, namely by form or adhesion. Even gluing the bearing bushes in the receptacles is possible.

In der nachfolgenden Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird jedoch lediglich die Sicherung der Lagerbüchsen durch Formschluss beim Einsetzen in die Aufnahme der Gabelschenkel näher betrachtet, da eine solche Verbindung den Vorteil besitzt, in der Regel lösbar zu sein.In the following description of advantageous embodiments of the invention, however, only the backup of the bearing bushes by positive engagement when inserting into the receptacle of the fork legs closer considered, since such a compound has the advantage of being solvable in the rule.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Sicherung der axialen Lage der Lagerbüchsen in der Gelenkgabel in Bezug auf den Abstand zur Welle mittels einer in axialer Richtung der Welle wirkenden Rastverbindung. Zwischen den Gelenkgabeln und der bzw. den von ihnen aufgenommenen Lagerbüchsen wird also ein gegenseitiger nicht selbständig lösbarer Formschluss geschaffen. Dabei ist es unerheblich, welcher der beiden miteinander zu verrastenden Teile konstruktiv mit den Rastmitteln versehen wird.According to an advantageous embodiment of the invention, the securing of the axial position of the bearing bushes takes place in the yoke with respect to the distance to the shaft by means of a locking connection acting in the axial direction of the shaft. Between the joint forks and the or of them recorded bearing bushes so a mutual not independently releasable positive connection is created. It is irrelevant which of the two parts to be locked together is structurally provided with the locking means.

Nach einer diesbezüglich vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Rastverbindung durch die Innenkontur der schalenförmig ausgebildeten Aufnahme der Gabelschenkel und die Außenkontur der Lagerbüchsen () gebildet. Im einfachsten Fall hintergreifen Teile der Kontur der Gabelschenkel der Gelenkgabel Mantelbereiche der Lagerbüchse, d. h. an der Lagerbüchse selbst brauchen keine zusätzlichen Mittel vorgesehen zu werden. Eine besonders vorteilhafte technische Lösung besteht darin, die Breite der Öffnung der schalenförmig ausgebildeten Aufnahme () der Gabelschenkel () etwas kleiner auszubilden als die größte Breite der einrastenden Lagerbüchse. Hierbei kann die Außenkontur der Lagerbüchse wie üblich zylindrisch gestaltet sein. Beim Einsetzen in die Gelenkgabel wird ein etwas höherer Druck aufgewendet, um den gegenüber ihrem Durchmesser etwas kleineren Eintrittsbereich überwinden zu können. Dabei rastet die Lagerbüchse in die schalenförmige Aufnahme ein, deren Bodenbereich der zylindrischen Form des Außenmantels der Lagerbüchse angepasst, beispielsweise hohlzylindrisch ausgebildet ist.After an advantageous embodiment of this invention, the locking connection is formed by the inner contour of the cup-shaped receptacle of the fork legs and the outer contour of the bearing bushes (). In the simplest case, engage behind the parts of the contour of the fork legs of the yoke shell portions of the bearing bush, ie on the bearing bush itself need no additional funds to be provided. A particularly advantageous technical solution is the width of the opening of the cup-shaped formed receptacle () of the fork legs () form slightly smaller than the largest width of the latching bearing bush. Here, the outer contour of the bearing bush can be designed as usual cylindrical. When inserted into the yoke, a slightly higher pressure is used to overcome the slightly smaller inlet area than its diameter. In this case, the bearing bush engages in the cup-shaped receptacle whose bottom portion of the cylindrical shape of the outer shell of the bearing bush adapted, for example, is formed as a hollow cylinder.

Nach einer anderweitigen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Rastverbindung durch eine jeweils an der Stirnseite der Lagerbüchse angeordnete Rastnase gebildet, die in eine in Verlängerung der Zapfen des Kreuzgelenksterns in die Gabelschenkel eingearbeitete Ausnehmung einrasten. Bei dieser Ausführung sind die Rastmittel in Form einer elastisch beweglichen Rastnase an der Stirnseite der Lagerbüchse angeordnet, die beim Einschieben in die schalenförmige Aufnahme der Gabelschenkel in den Innenraum der Lagerbüchsen hineingedrückt werden und bei Erreichen ihrer Endstellung in eine Ausnehmung des Gabelschenkels einrasten. Vorteilhafterweise ist die Ausnehmung als eine von außen zugängliche Bohrung ausgeführt, so dass die Verrastung durch Zurückdrücken der Rastnase mit einem geeigneten Werkzeug aufgehoben und die Lagerbüchse mit dem Kreuzgelenkstern ohne größeren Kraftaufwand wieder aus der Gabel herausgenommen und das Kreuzgelenk so auf einfache Weise wieder demontiert werden kann. Dies ermöglicht auch für den Servicefall, z. B. verschlissene Lagerbüchsen zu ersetzen.According to another advantageous embodiment of the invention, the latching connection is formed by a respectively arranged on the end face of the bearing bush locking lug, which engage in a recess incorporated in the extension of the pin of the cross-joint star in the fork legs recess. In this embodiment, the locking means are arranged in the form of an elastically movable locking lug on the end face of the bearing bush, which are pushed into the interior of the bearing bushes when inserted into the cup-shaped receptacle of the fork legs and engage in reaching their end position in a recess of the fork leg. Advantageously, the recess is designed as a hole accessible from the outside, so that the latch lifted by pushing back the latch with a suitable tool and the bearing bush with the cross star removed without much effort again from the fork and the universal joint can be dismantled so easily , This also allows for the service case, z. B. worn bearing bushes to replace.

Anstelle von Rastverbindungen kann es insbesondere bei Kreuzgelenken, die als Komplettbaugruppe angeboten werden, von Vorteil sein, die Lagerbüchsen in die schalenförmigen Aufnahmen einzukleben, wobei selbstverständlich von vorn herein auch ein Formschluss zwischen schalenförmiger Aufnahme und Lagerbüchse vorgesehen sein kann.Instead of snap-in connections, it may be particularly advantageous in universal joints, which are offered as a complete assembly to glue the bearing bushes in the cup-shaped receptacles, which of course from the outset, a positive connection between cup-shaped receptacle and bearing bush can be provided.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der senkrecht zur Längsachse der zugehörigen Lagerzapfen verlaufende Querschnitt der schalenförmigen Aufnahme und der zu diesem Querschnitt kongruent ausgebildete Stirnbereich der Lagerbüchsen polygonförmig gestaltet. Durch diese beliebigen nicht kreisrunden Querschnittsformen werden die Lagerbüchsen bereits verdrehsicher in der schalenförmigen Aufnahme angeordnet und brauchen lediglich noch in ihrer Position in axialer Richtung der Welle gesichert zu werden. Die einfachste polygone Querschnittsform ist die eines Rechtecks, d. h. dass die in axialer Richtung der Wellen verlaufende Tiefe der schalenförmigen Aufnahme der Lagerbüchsen größer ist als ihre Breite. Demzufolge weist der von den Gabelschenkeln aufgenommene Bereich der Lagerbüchsen einen dementsprechend rechteckigen äußeren Querschnitt auf.According to an additional advantageous embodiment of the invention, the perpendicular to the longitudinal axis of the associated bearing journal extending cross-section of the cup-shaped receptacle and the congruent to this cross-section formed end portion of the bearing bushes is designed polygonal. Through these arbitrary non-circular cross-sectional shapes, the bearing bushes are already arranged against rotation in the cup-shaped receptacle and only need to be secured in their position in the axial direction of the shaft. The simplest polygonal cross-sectional shape is that of a rectangle, i. H. in that the depth of the cup-shaped receptacle of the bearing bushes extending in the axial direction of the shafts is greater than its width. Consequently, the area of the bearing bushes received by the fork legs has a correspondingly rectangular outer cross-section.

Nach einer anderweitigen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der axiale Anschlag für die freie Stirnseite der Lagerbüchse in Richtung der Drehachse der Lagerzapfen jeweils durch die gegenüberliegende Innenfläche der schalenförmig ausgebildeten Aufnahme gebildet, d. h. dass die freie Stirnseite der Lagerbüchse an der Innenfläche der schalenförmigen Aufnahme der Gabelschenkel anliegt. Dadurch werden keine zusätzlichen Anschlag- oder Sicherungsmittel für die axiale Arretierung der Lagerbüchsen benötigt.According to another advantageous embodiment of the invention, the axial stop for the free end face of the bearing bush in the direction of the axis of rotation of the bearing pin is formed respectively by the opposite inner surface of the cup-shaped receptacle, d. H. that the free end face of the bearing bush rests against the inner surface of the cup-shaped receptacle of the fork legs. As a result, no additional stop or securing means for the axial locking of the bearing bushes are required.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Lagerbüchsen als Gleitlagerbüchsen ausgebildet. Gleitlager lassen sich ökonomisch günstig auch aus selbstschmierendem Kunststoff herstellen, so dass kein Schmierfett erforderlich ist und solche Kreuzgelenke dann auch in der Lebensmittelindustrie angewendet werden können.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the bearing bushes are designed as plain bearing bushes. Sliding bearings can be economically produced from self-lubricating plastic, so that no grease is required and such universal joints can then be applied in the food industry.

Nach einer diesbezüglich vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Außenfläche der Lagerzapfen des Kreuzgelenksterns längs ihrer Achse leicht ballig und die Innenfläche der Gleitlagerbüchsen kongruent zu dieser Balligkeit entsprechend sphärisch ausgebildet. Somit ist der Öffnungsdurchmesser der Gleitlagerbüchse etwas kleiner als der größte Durchmesser des freien Endes des Lagerzapfens. Die Länge der Gleitlagerbüchse ist etwas größer ausgelegt als die Länge des von seinem größten Durchmesser ausgehenden freien Endes des Lagerzapfens. Dadurch hintergreift die Gleitlagerbüchse den Lagerzapfen auch noch über ein kurzes Stück hinter seinem größten Durchmesser, wodurch sie vor dem Einsetzen in die Gelenkgabeln verliersicher mit dem Kreuzgelenkstern verbunden sind. Ein zusätzlicher Vorteil der balligen Ausführung des Außenmantels der Lagerzapfen besteht darin, dass die Lagerlasten, die durch das Verbiegen bzw. Verkanten der Lagerzapfen unter Last entstehen, minimiert werden können.According to an advantageous embodiment of the invention, the outer surface of the bearing journals of the cruciform star are slightly convex along its axis and the inner surface of the plain bearing bushing congruent to this crowning formed correspondingly spherical. Thus, the opening diameter of the plain bearing bush is slightly smaller than the largest diameter of the free end of the journal. The length of the plain bearing bush is designed to be somewhat larger than the length of the free end of the bearing journal extending from its largest diameter. As a result, the plain bearing bush also engages behind the bearing journal over a short distance behind its largest diameter, whereby they are connected captive with the Kreuzgelenkstern before insertion into the joint forks. An additional advantage of the crowned design of the outer shell of the trunnions is that the bearing loads created by the bending or tilting of the trunnions under load can be minimized.

Nach einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung besteht die Schaftgabel des Kreuzgelenks aus einem Rohr, in das die beiden schalenförmigen Aufnahmen eingepresst sind. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Wellen rohrförmig ausgebildet sind. In dem Fall ist keine separate Gelenkgabel erforderlich, sondern es werden lediglich die beiden Gabelschenkel in der gewünschten Form als schalenförmige Aufnahme für die Lagerbüchsen gefertigt und direkt in das Wellenrohr eingepresst.According to an additional embodiment of the invention, the shaft fork of the universal joint consists of a tube into which the two cup-shaped receptacles are pressed. This is particularly advantageous if the waves are tubular. In the case, no separate yoke is required, but it will be made only in the desired shape as a cup-shaped receptacle for the bearing bushes and pressed directly into the shaft tube, the two fork legs.

Das Verfahren zur Montage eines Kreuzgelenks mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 14 hat gegenüber jenen Verfahren, bei denen der Kreuzgelenkstern zuerst in den Öffnungen der Gabelschenkel positioniert und erst nach dem Einpressen der Lagerbüchsen in die Gabelschenkel in seiner Lage gesichert wird, den Vorteil, dass die Vorpositionierung des Kreuzgelenksterns entfallen kann. Außerdem ist eine abschließende Sicherung der Lagerbüchsen in den Gabelschenkeln gegen Verdrehen nicht mehr erforderlich, kann aber auch, wenn gewünscht, nach wie vor in bekannter Weise, beispielsweise durch Verstemmen, Verstiften, Verkeilen oder Verschrauben senkrecht zu ihrer Achse erfolgen.The method for assembling a universal joint with the characterizing features of claim 14 has over those methods at which the cross-joint star is first positioned in the openings of the fork legs and secured only after the press-fitting of the bearing bushes in the fork legs in its position, the advantage that the pre-positioning of the universal joint star can be omitted. In addition, a final backup of the bearing bushes in the fork legs against rotation is no longer required, but can also, if desired, still done in a known manner, for example by caulking, pinning, wedging or screwing perpendicular to its axis.

Gegenüber jenen Verfahren, bei denen der bereits mit den Lagerbüchsen komplettierte Kreuzgelenkstern in Halbschalen der Gabelschenkel eingelegt und dann durch Aufsetzen einer zweiten Halbschale auf die erst und Verschrauben mit der ersten Halbschale in seiner Lage gesichert wird, hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass es mit weniger Einzelteilen auskommt und damit zur Herstellung des Kreuzgelenks auch weniger Montageschritte erforderlich sind, wodurch sich der Montageaufwand für eine Kreuzgelenkverbindung insgesamt verringert.Compared with those methods in which the already completed with the bearing bushes cross hinge star is inserted in half shells of the fork legs and then secured by placing a second half-shell on the first and screwing with the first half-shell in its position, the inventive method has the advantage that it with less parts and thus requires less assembly steps are required for the production of the universal joint, whereby the assembly cost for a universal joint compound reduced overall.

Das Verfahren zur Verbindung von zwei Wellen mit einem Kreuzgelenk mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 18 hat die bereits bei der Beschreibung des Verfahrens zur Montage eines Kreuzgelenks mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 14 genannten Vorteile.The method for connecting two shafts with a universal joint having the characterizing features of claim 18 has the advantages already mentioned in the description of the method for assembling a universal joint with the characterizing features of claim 14.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiment of the invention are the following description, the claims and the drawings removed.

Zeichnungdrawing

Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gegenstands sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigenPreferred embodiments of the subject invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail below. Show it

1 eine erfindungsgemäße Kreuzgelenkverbindung in Einzelteildarstellung, 1 an inventive universal joint in detail,

2 die Kreuzgelenkverbindung mit Welle im Halbschnitt, 2 the universal joint with shaft in half section,

3 ein erfindungsgemäßes Kreuzgelenk mit Gleitlagerung des Kreuzgelenksterns in Einzelteildarstellung, 3 an inventive universal joint with plain bearing of the universal joint star in single part representation,

4 das Kreuzgelenk aus 3 im montierten Zustand, 4 the universal joint 3 in the assembled state,

5 das Kreuzgelenk aus 3 im Halbschnitt und 5 the universal joint 3 in half cut and

6 eine Gelenkwellenanordnung mit Kreuzgelenk. 6 a cardan shaft assembly with universal joint.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Wie aus den 1 und 2 erkennbar, besteht auch das erfindungsgemäße Kreuzgelenk in bekannter Weise aus zwei Gelenkgabeln 1, die an einem Ende jeweils zwei gegenüberliegende Gabelschenkel 2 aufweisen und an ihrem gegenüberliegenden Ende mit einer Welle 3 verbunden sind, sowie einem Kreuzgelenkstern 4, von dem vier in einer Ebene rechtwinklig zueinander angeordnete Lagerzapfen 5 abgehen, auf die jeweils eine ein Nadellager 6 aufweisende Lagerbüchse 7 aufgeschoben ist. 2 zeigt das erfindungsgemäße Kreuzgelenk, bei dem der Kreuzgelenkstern 4 mit seinen Lagerbüchsen 7 bereits in die erste Gelenkgabel 1 eingesetzt ist.Like from the 1 and 2 recognizable, there is also the universal joint according to the invention in a known manner of two joint forks 1 , which at one end in each case two opposite fork legs 2 and at its opposite end with a shaft 3 are connected, as well as a Kreuzgelenkstern 4 of which four bearing journals arranged in a plane at right angles to each other 5 go out, on each one a needle bearing 6 bearing bush 7 is deferred. 2 shows the universal joint according to the invention, in which the Kreuzgelenksternstern 4 with his bearing bushes 7 already in the first joint fork 1 is used.

Im vorliegenden Beispiel ist jede Lagerbüchse 7 in ihrem äußeren Querschnitt nicht kreisförmig, sondern in Richtung der Achse der Welle 3 länger ausgebildet als senkrecht zu dieser Richtung. Dadurch weisen sie in Richtung der Welle 3 zwei parallele Seitenflächen auf, deren in Richtung der Welle 3 weisende Kanten durch eine zylindrische Mantelfläche miteinander verbunden sind. Die gegenüberliegenden, in der Darstellung der 1 also nach oben weisenden Kanten der Seitenflächen sind ebenfalls durch eine runde, jedoch wesentlich flacher gehaltene Mantelfläche miteinander verbunden, so dass längs der Lagerbüchse 7 eine kurze Längskante 8 entsteht. Für den äußeren Querschnitt der Lagerbüchsen 7 ist aber auch jede andere polygone Form, z. B. eine Ellipse, ein Quadrat oder ein Vieleck möglich.In the present example, each bearing bush 7 not circular in its outer cross-section, but in the direction of the axis of the shaft 3 longer than perpendicular to this direction. This will point you in the direction of the shaft 3 two parallel side surfaces on which in the direction of the shaft 3 facing edges are connected by a cylindrical outer surface. The opposite, in the presentation of the 1 So upwardly facing edges of the side surfaces are also connected to each other by a round, but much flatter shell surface, so that along the bearing bush 7 a short longitudinal edge 8th arises. For the outer cross-section of the bearing bushes 7 but is also any other polygonal shape, z. As an ellipse, a square or a polygon possible.

Jeder Gabelschenkel 2 weist an seiner Innenseite eine in Richtung der Welle 3 zugängliche schalenförmige Aufnahme 9 auf, die der Außenkontur der Lagerbüchsen 7 zumindest bereichsweise angepasst ist, so dass die Lagerbüchse 7 in dieser Richtung, und zwar lediglich durch eine Linearbewegung in Richtung der Welle, in den Gabelschenkel 2 einsetzbar ist. Die schalenförmige Aufnahme 9 bietet der Lagerbüchse 7 mit ihrer Innenseite einen axialen Anschlag in Richtung der Drehachse der Gelenkgabel 1. Außerdem erstreckt sich die schalenförmige Aufnahme 9 über einen kurzen Mantelbereich 10 in Richtung der Mantelfläche der Lagerbüchse 7, so dass Letztere mit ihrem sich an ihre freie Stirnseite anschließenden Umfang von diesem Mantelbereich 10 formschlüssig umfasst wird (1, 3 u. 4). Formschlüssig bedeutet hier aber nicht, dass über den gesamten Mantelbereich 10 eine Berührung zwischen Lagerbüchse 7 und Aufnahme 9 bestehen muss. Die Berührung kann auch punktuell oder linienförmig sein. Sie muss aber auf jeden Fall eine gegen Verdrehen der Lagerbüchse 7 sichere Fixierung in dem Gabelschenkel 2 gewährleisten.Every fork leg 2 has on its inside one in the direction of the shaft 3 accessible cup-shaped receptacle 9 on, the outer contour of the bearing bushes 7 is at least partially adapted, so that the bearing bush 7 in this direction, and only by a linear movement in the direction of the shaft, in the fork leg 2 can be used. The cup-shaped receptacle 9 offers the bearing bush 7 with its inside an axial stop in the direction of the axis of rotation of the yoke 1 , In addition, the cup-shaped receptacle extends 9 over a short coat area 10 in the direction of the lateral surface of the bearing bush 7 , so that the latter with their adjoining their free end side circumference of this jacket area 10 includes positively ( 1 . 3 u. 4 ). However, positive locking here does not mean that over the entire jacket area 10 a contact between bearing bush 7 and recording 9 must exist. The touch can also be punctiform or linear. But you have to definitely against twisting the bearing bush 7 secure fixation in the fork leg 2 guarantee.

Zudem sind die Lagerbüchsen 7 und damit auch der Kreuzgelenkstern 4 sowohl im Ruhezustand als auch im Betriebszustand bei hohen Drehzahlen verliersicher in dem Gabelschenkel 2 angeordnet. Deshalb ist die Verbindung zwischen Lagerbüchse 7 und Aufnahme 9 im vorliegenden Beispiel als eine Rastverbindung ausgebildet. Eine solche Rastverbindung kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die lichte Weite des Eingangsbereichs der schalenförmigen Aufnahme 9 um wenige Zehntel mm schmaler ausgebildet wird als die größte Breite der Lagerbüchse 7. Beim Einsetzen der Lagerbüchse 7 in die schalenförmige Aufnahme 9 weitet diese sich in ihrem oberen Mantelbereich 10 kurzzeitig auf bis die Längskante 8 der Lagerbüchse 7 unterhalb des schmaler ausgebildeten Eingangsbereichs der schalenförmigen Aufnahme 9 zu liegen kommt. Ein Lösen dieser Verbindung ist entweder mittels eines geeigneten Werkzeugs, mit dem die Aufnahme 9 im oberen Mantelbereich 10 aufweitet werden kann oder durch Aufbringen einer axialen Zugkraft auf die Gelenkgabel 1, die diese Rastverbindung überwindet, möglich. In addition, the bearing bushes 7 and thus also the cruciform star 4 both at rest and during operation at high speeds captive in the fork leg 2 arranged. That is why the connection between bearing bush 7 and recording 9 formed in the present example as a latching connection. Such a latching connection can be realized, for example, in that the clear width of the input area of the cup-shaped receptacle 9 is formed narrower by a few tenths of mm than the largest width of the bearing bush 7 , When inserting the bearing bush 7 in the cup-shaped receptacle 9 this widens in her upper coat area 10 briefly up to the longitudinal edge 8th the bearing bush 7 below the narrower entrance area of the bowl-shaped receptacle 9 to come to rest. A release of this connection is either by means of a suitable tool with which the recording 9 in the upper jacket area 10 can be widened or by applying an axial tensile force on the yoke 1 that overcomes this snap connection possible.

Auch das in den 3 bis 5 dargestellte erfindungsgemäße Kreuzgelenk weist vom Grundaufbau her die gleichen Teile wie jenes aus 1 und 2 auf. Anstelle von Wälzlagerbüchsen 7 sind hier jedoch Gleitlagerbüchsen 11 verwendet.Also in the 3 to 5 illustrated universal joint according to the invention has the same basic parts as that of the basic structure 1 and 2 on. Instead of rolling bearing bushes 7 here are plain bearing bushes 11 used.

Eine weitere Besonderheit dieses Kreuzgelenks besteht in der Verbindung der Gleitlagerbüchsen 11 mit den Lagerzapfen 5 des Kreuzgelenksterns 4. Hierzu ist insbesondere aus der Schnittdarstellung in 5 erkennbar, dass die Mantelfläche jedes Lagerzapfens 5 leicht ballig und die auf dieser sitzende Innenfläche der Gleitlagerbüchse 11 dementsprechend konkav ausgebildet ist (Darstellung in 5 ist zur Verdeutlichung stark übertrieben). Wie bereits in der Beschreibung der Vorteile der Erfindung näher erläutert, wird durch diese Balligkeit nicht nur eine Minimierung der beim Verkanten entstehenden Lagerlasten, sondern auch durch den leichten Hinterschnitt des Innenmantels der Gleitlagerbüchsen 11 die Verbindung mit dem Kreuzgelenkstern 4 verliersicher gestaltet, was deshalb wichtig ist, weil die Gleitlagerbüchsen 11 vor dem Einsetzen des Kreuzgelenksterns 4 in die Gelenkgabeln 1 auf die Lagerzapfen 5 aufgesteckt werden.Another special feature of this universal joint is the connection of the plain bearing bushes 11 with the journals 5 of the cruciform star 4 , For this purpose, in particular from the sectional view in 5 recognizable that the lateral surface of each journal 5 slightly convex and sitting on this inner surface of the plain bearing bush 11 is correspondingly concave (shown in FIG 5 is greatly exaggerated for clarity). As already explained in more detail in the description of the advantages of the invention, this crowning not only minimizes the resulting bearing loads during tilting, but also by the slight undercut of the inner shell of the plain bearing bushes 11 the connection with the cruciform star 4 designed captive, which is important because the plain bearing bushes 11 before inserting the cross-link star 4 in the joint forks 1 on the journals 5 be plugged.

Der wesentliche Unterschied der in den 3 bis 5 dargestellten Ausführung eines erfindungsgemäßen Kreuzgelenks gegenüber jenem aus den 1 und 2 besteht in einer anderen Art der Rastverbindung zwischen dem Gabelschenkel 2 und den Gleitlagerbüchsen 11. In dieser Ausführung sind die Gabelschenkel 2 mit einer Bohrung 12 und die äußere Stirnfläche der Gleitlagerbüchsen 11 mit einer Rastnase 13 versehen, die bei in die Aufnahme 9 eingesetzter Gleitlagerbüchse 11 die obere Innenwandung der Bohrung 12 hintergreift (5).The main difference in the 3 to 5 illustrated embodiment of a universal joint according to the invention over that of the 1 and 2 exists in a different type of locking connection between the fork leg 2 and the plain bearing bushes 11 , In this version, the fork legs 2 with a hole 12 and the outer end surface of the plain bearing bushes 11 with a catch 13 provided in the recording 9 inserted plain bearing bush 11 the upper inner wall of the hole 12 engages behind 5 ).

6 zeigt die direkte Verbindung der Gabelschenkel 2 mit den schalenförmigen Aufnahmen 9 mit einem Rohr 14, das als Welle fungiert. Dadurch braucht keine separate Gelenkgabel angefertigt zu werden. Die Gabelschenkel 2 können beispielsweise in das Rohr 14 eingepresst werden. 6 shows the direct connection of the fork legs 2 with the cup-shaped shots 9 with a pipe 14 that acts as a wave. As a result, no separate yoke needs to be made. The fork legs 2 For example, in the pipe 14 be pressed.

Wie oben bereits beschrieben, besteht der wesentliche Vorteil der Erfindung in der einfacheren Montage des Kreuzgelenks, die nachfolgend anhand der 1 bis 5 beschrieben wird. Zunächst werden die Lagerbüchsen 7 bzw. Gleitlagerbüchsen 11 auf die Lagerzapfen 5 des Kreuzgelenksterns 4 aufgesteckt. Aus den 1 und 3 ist erkennbar, dass drei der Lagerzapfen 5 des Kreuzgelenksterns 4 bereits mit jeweils einer Lagerbüchse 7 bzw. bzw. Gleitlagerbüchse 11 versehen sind. Danach wird der so komplettierte Kreuzgelenkstern 4 in die Aufnahmen 9 der Gabelschenkel 2 der einen Gelenkgabel 1 eingesetzt bis die Lagerbüchsen 7 in die schalenförmigen Aufnahmen 9 der Gabelschenkel 2 einrasten. Bei der zweiten Ausführung der Erfindung rastet jeweils die von der freien Stirnseite jeder Gleitlagerbüchse 11 abstehende Rastnase 13 in die Bohrung 12 des Gabelschenkels 2 ein. Danach wird die zweite Gelenkgabel 1 auf die noch freien Lagerzapfen 5 des Kreuzgelenksterns 4 aufgeschoben bis ebenfalls die Lagerbüchsen 7 in die schalenförmigen Aufnahmen 9 der Gabelschenkel 2 bzw. die Rastnasen 13 dieser Gleitlagerbüchsen 11 in die Bohrung 12 der Gabelschenkel 2 einrasten. Bei der zweiten Ausführung kann die Demontage des Kreuzgelenks wesentlich einfacher als bei der erstbeschriebenen Rastverbindung dadurch erfolgen, dass die Rastnasen 13 von außen durch die Bohrungen 12 zurückgedrückt werden, die eine Gelenkgabel 1 vom Kreuzgelenkstern 4 abgezogen und danach der Kreuzgelenkstern 4 aus der anderen Gelenkgabel 1 herausgenommen wird.As already described above, the essential advantage of the invention in the simpler assembly of the universal joint, the below with reference to 1 to 5 is described. First, the bearing bushes 7 or plain bearing bushes 11 on the journals 5 of the cruciform star 4 attached. From the 1 and 3 it can be seen that three of the journals 5 of the cruciform star 4 already with one bearing bush each 7 or sliding bushing 11 are provided. After that, the so completed cross-joint star 4 in the recordings 9 the fork leg 2 the one joint fork 1 used until the bearing bushes 7 in the cup-shaped shots 9 the fork leg 2 engage. In the second embodiment of the invention, in each case the detent from the free end of each slide bearing bush 11 protruding latch 13 into the hole 12 of the fork leg 2 one. Then the second yoke becomes 1 on the still free journals 5 of the cruciform star 4 deferred until also the bearing bushes 7 in the cup-shaped shots 9 the fork leg 2 or the locking lugs 13 this plain bearing bushes 11 into the hole 12 the fork leg 2 engage. In the second embodiment, the disassembly of the universal joint can be done much easier than in the first-described locking connection in that the locking lugs 13 from the outside through the holes 12 be pushed back, which is a yoke 1 from the cruciform star 4 deducted and then the Kreuzgelenkstern 4 from the other yoke 1 is taken out.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Gelenkgabelyoke
22: Gabelschenkelfork legs
33: Wellewave
44: KreuzgelenksternUniversal joint Stern
55: Lagerzapfenpivot
66: Nadellagerneedle roller bearings
77: Lagerbüchsebearing bush
88th: Längskantelongitudinal edge
99: Schalenförmige AufnahmeCup-shaped receptacle
1010: Mantelbereichcladding region
1111: Gleitlagerbüchseslide bearing bush
1212: Bohrungdrilling
1313: Rastnaselocking lug
1414: Rohrpipe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3537234 C2 [0003] DE 3537234 C2 [0003]
GB 2184200 A [0003] GB 2184200 A [0003]
DE 3128152 A1 [0004] DE 3128152 A1 [0004]
DE 102004028013 A1 [0005] DE 102004028013 A1 [0005]

Claims

Kreuzgelenk, bestehend aus zwei Gelenkgabeln (1) mit jeweils zwei Gabelschenkeln (2), die an ihrem den Gabelschenkeln (2) gegenüberliegenden Ende drehfest mit einer Welle (3) verbunden sind, und einem Kreuzgelenkstern (4) mit vier Lagerzapfen (5), von denen jeweils zwei gegenüberliegende Lagerzapfen (5) mittels einer Lagerbüchse (7, 11) drehbar in einer der Gelenkgabeln (1) gelagert sind, wobei die Gabelschenkel (2) jeweils eine Öffnung zur Aufnahme einer Lagerbüchse (7, 11) und jeder Gabelschenkel (2) und/oder jede Lagerbüchse (7, 11) Mittel zur Sicherung gegen Verdrehen und axiale Verschiebung der Lagerbüchsen (7, 11) innerhalb der Gelenkgabel (1) in Richtung der Achse der Lagerzapfen (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, – dass mindestens ein Gabelschenkel (2) des Kreuzgelenks als eine in axialer Richtung der Wellen (3) zugängliche schalenförmige Aufnahme (9) für die Lagerbüchse (7, 11) ausgebildet ist, die einen Anschlag für die freie Stirnseite der Lagerbüchse (7, 11) aufweist und die sich zumindest teilweise in Richtung der Drehachse der Lagerzapfen (5) erstreckt, so dass sie auch einen schmalen Bereich der Mantelfläche der Lagerbüchse (7, 11) umschließt, – dass die von dem mindestens einen Gabelschenkel (2) aufzunehmende Lagerbüchse (7, 11) eine der Innenkontur der schalenförmigen Aufnahme (9) der Gabelschenkel (2) entsprechende Außenkontur besitzt, so dass die Lagerbüchse (7, 11) in die schalenförmige Aufnahme (9) ihres zugehörigen Gabelschenkels (2) in axialer Richtung der Wellen (3) einsetzbar ist und – dass an dem mindestens einen Gabelschenkel (2) und/oder der von diesem aufzunehmenden Lagerbüchse (7, 11) Mittel zur Sicherung der Lage der Lagerbüchse (7, 11) in der Gelenkgabel (1) in axialer Richtung der der Gelenkgabel (1) zugehörigen Welle (3) vorgesehen sind.Universal joint, consisting of two joint forks ( 1 ) with two fork legs ( 2 ), which at their fork legs ( 2 ) opposite end against rotation with a shaft ( 3 ) and a cross-linked star ( 4 ) with four bearing journals ( 5 ), of which two opposing bearing journals ( 5 ) by means of a bearing bush ( 7 . 11 ) rotatable in one of the joint forks ( 1 ), wherein the fork legs ( 2 ) each have an opening for receiving a bearing bush ( 7 . 11 ) and each fork leg ( 2 ) and / or each bearing bush ( 7 . 11 ) Means for securing against rotation and axial displacement of the bearing bushes ( 7 . 11 ) within the yoke ( 1 ) in the direction of the axis of the bearing journal ( 5 ), characterized in that - at least one fork leg ( 2 ) of the universal joint as one in the axial direction of the shafts ( 3 ) accessible cup-shaped receptacle ( 9 ) for the bearing bush ( 7 . 11 ) is formed, which is a stop for the free end face of the bearing bush ( 7 . 11 ) and at least partially in the direction of the axis of rotation of the bearing pin ( 5 ) so that it also a narrow portion of the lateral surface of the bearing bush ( 7 . 11 ) encloses, - that of the at least one fork leg ( 2 ) bearing bush ( 7 . 11 ) one of the inner contour of the cup-shaped receptacle ( 9 ) of the fork legs ( 2 ) has corresponding outer contour, so that the bearing bush ( 7 . 11 ) in the cup-shaped receptacle ( 9 ) of its associated fork leg ( 2 ) in the axial direction of the shafts ( 3 ) can be used and - that at the at least one fork leg ( 2 ) and / or of this bearing bush ( 7 . 11 ) Means for securing the position of the bearing bush ( 7 . 11 ) in the yoke ( 1 ) in the axial direction of the yoke ( 1 ) associated wave ( 3 ) are provided.

Kreuzgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Sicherung der Lage der Lagerbüchsen (7, 11) in der Gelenkgabel (1) in axialer Richtung der Welle (3) eine gegenseitige Rastverbindung zwischen Lagerbüchse (7, 11) und Gabelschenkel (2) vorgesehen ist.A universal joint according to claim 1, characterized in that as means for securing the position of the bearing bushes ( 7 . 11 ) in the yoke ( 1 ) in the axial direction of the shaft ( 3 ) a mutual latching connection between bearing bush ( 7 . 11 ) and fork legs ( 2 ) is provided.

Kreuzgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindung durch die Innenkontur der schalenförmigen Aufnahme (9) der Gabelschenkel (2) und die Außenkontur der Lagerbüchsen (7, 11) gebildet ist.A universal joint according to claim 2, characterized in that the latching connection by the inner contour of the cup-shaped receptacle ( 9 ) of the fork legs ( 2 ) and the outer contour of the bearing bushes ( 7 . 11 ) is formed.

Kreuzgelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite der Öffnung der schalenförmigen Aufnahme (9) der Gabelschenkel (2) etwas kleiner ist als die größte Breite der einrastenden Lagerbüchse (7, 11).A universal joint according to claim 3, characterized in that the clear width of the opening of the cup-shaped receptacle ( 9 ) of the fork legs ( 2 ) is slightly smaller than the largest width of the latching bearing bush ( 7 . 11 ).

Kreuzgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindung durch eine jeweils an der freien Stirnseite der Lagerbüchsen (7, 11) angeordnete Rastnase (13) gebildet ist, die in eine in Verlängerung der Lagerzapfen (5) des Kreuzgelenksterns (4) in die Gabelschenkel (2) eingearbeitete Ausnehmung (12) einrastet.A universal joint according to claim 2, characterized in that the latching connection by a respective at the free end face of the bearing bushes ( 7 . 11 ) arranged latch ( 13 ) formed in an extension of the bearing journal ( 5 ) of the cruciform star ( 4 ) in the fork legs ( 2 ) incorporated recess ( 12 ) engages.

Kreuzgelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastnase (13) von außen durch die Ausnehmung (12) der Gabelschenkel (2) hindurch in die Lagerbüchse (7, 11) eindrückbar ist.A universal joint according to claim 5, characterized in that the latching lug ( 13 ) from the outside through the recess ( 12 ) of the fork legs ( 2 ) into the bearing bush ( 7 . 11 ) is depressible.

Kreuzgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbüchsen (7, 11) in die schalenförmige Aufnahme (9) der Gabelschenkel (2) eingeklebt sind.A universal joint according to claim 1, characterized in that the bearing bushes ( 7 . 11 ) in the cup-shaped receptacle ( 9 ) of the fork legs ( 2 ) are glued.

Kreuzgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der senkrecht zur Längsachse der zugehörigen Lagerzapfen (5) verlaufende Querschnitt der schalenförmigen Aufnahme (9) und der zu diesem Querschnitt kongruent ausgebildete Stirnbereich der Lagerbüchsen (7, 11) polygonförmig gestaltet ist.A universal joint according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the perpendicular to the longitudinal axis of the associated bearing pin ( 5 ) extending cross-section of the cup-shaped receptacle ( 9 ) and of this cross-section congruently formed end region of the bearing bushes ( 7 . 11 ) is designed polygonal.

Kreuzgelenk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in axialer Richtung der Wellen (3) verlaufende Tiefe der schalenförmigen Aufnahme (9) der Gabelschenkel (2) größer ist als ihre Breite und der von den Gabelschenkeln (2) aufgenommene Bereich der Lagerbüchsen (7, 11) einen dementsprechend rechteckigen äußeren Querschnitt aufweist.A universal joint according to claim 8, characterized in that in the axial direction of the shafts ( 3 ) running depth of the cup-shaped receptacle ( 9 ) of the fork legs ( 2 ) is greater than its width and that of the fork legs ( 2 ) received area of the bearing bushes ( 7 . 11 ) has a correspondingly rectangular outer cross-section.

Kreuzgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Anschlag für die freie Stirnseite der Lagerbüchse (7, 11) in Richtung der Drehachse der Lagerzapfen (5) jeweils durch die gegenüberliegende Innenfläche der schalenförmigen Aufnahme (9) gebildet wird.A universal joint according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the axial stop for the free end face of the bearing bush ( 7 . 11 ) in the direction of the axis of rotation of the bearing journal ( 5 ) each through the opposite inner surface of the cup-shaped receptacle ( 9 ) is formed.

Kreuzgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbüchsen als Gleitlagerbüchsen (11) ausgebildet sind.A universal joint according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the bearing bushes as plain bearing bushes ( 11 ) are formed.

Kreuzgelenk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche der Lagerzapfen (5) des Kreuzgelenksterns (4) längs ihrer Achse leicht ballig und die Innenfläche der Gleitlagerbüchsen (11) kongruent zu dieser Balligkeit entsprechend sphärisch ausgebildet sind, wobei die Länge der Gleitlagerbüchsen (11) etwas größer ist als die Länge des von seinem größten Durchmesser ausgehenden freien Endes des Lagerzapfens (5), so dass die Gleitlagerbüchse (11) den Lagerzapfen (5) in seinem größten Durchmesser hintergreift.A universal joint according to claim 11, characterized in that the outer surface of the bearing pins ( 5 ) of the cruciform star ( 4 ) slightly convex along its axis and the inner surface of the plain bearing bushes ( 11 ) are congruent to this crown correspondingly spherical, wherein the length of the plain bearing bushes ( 11 ) is slightly larger than the length of the emanating from its largest diameter free end of the journal ( 5 ), so that the plain bearing bush ( 11 ) the bearing journal ( 5 ) engages behind in its largest diameter.

Kreuzgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkgabel (1) des Kreuzgelenks aus einem Rohr (14) besteht, in das die beiden schalenförmigen Aufnahmen (9) eingepresst sind.A universal joint according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the yoke ( 1 ) of the universal joint from a tube ( 14 ) into which the two cup-shaped recordings ( 9 ) are pressed.

Verfahren zur Montage eines Kreuzgelenks, bestehend aus zwei Gelenkgabeln (1) mit jeweils zwei Gabelschenkeln (2), die an ihrem den Gabelschenkeln (2) gegenüberliegenden Ende drehfest mit einer Welle (3) verbunden sind, und einem Kreuzgelenkstern (4) mit vier Lagerzapfen (5), von denen jeweils zwei gegenüberliegende Lagerzapfen (5) mittels einer Lagerbüchse (7, 11) drehbar in einer der Gelenkgabeln (1) gelagert sind, wobei auf die Lagerzapfen (5) des Kreuzgelenksterns (4) jeweils eine Lagerbüchse (7, 11) aufgesetzt wird, der so komplettierte Kreuzgelenkstern (4) in die Aufnahmeöffnungen der Gabelschenkel (2) der Gelenkgabeln (1) eingesetzt wird und die Lagerbüchsen (7, 11) gegenüber der Gelenkgabel (1) gegen Verdrehen gesichert werden, dadurch gekennzeichnet, dass der mit seinen Lagerbüchsen (7, 11) komplettierte Kreuzgelenkstern (4) zuerst in eine in axialer Richtung offene schalenförmige Aufnahmen (9) der Gabelschenkel (2) der einen Gelenkgabel (1) eingesetzt und in den Gabelschenkeln (2) in axialer Position sowohl bezüglich der Welle (3) als auch in der Drehachse seiner Lagerzapfen (5) arretiert wird und anschließend die zweite Gelenkgabel (1) mit ihren in axialer Richtung offenen schalenförmigen Aufnahmen (9) der Gabelschenkel (2) auf die Lagerbüchsen (7, 11) der beiden anderen Lagerzapfen (5) aufgesteckt und auf ihnen arretiert wird.Method for assembling a universal joint, consisting of two joint forks ( 1 ) with two fork legs ( 2 ), which at their fork legs ( 2 ) opposite end against rotation with a shaft ( 3 ) and a cross-linked star ( 4 ) with four bearing journals ( 5 ), of which two opposing bearing journals ( 5 ) by means of a bearing bush ( 7 . 11 ) rotatable in one of the joint forks ( 1 ) are mounted, with the bearing journal ( 5 ) of the cruciform star ( 4 ) in each case a bearing bush ( 7 . 11 ), the thus completed cross-linked star ( 4 ) in the receiving openings of the fork legs ( 2 ) of the joint forks ( 1 ) is used and the bearing bushes ( 7 . 11 ) opposite the yoke ( 1 ) against rotation, characterized in that the with its bearing bushes ( 7 . 11 ) completed universal joint star ( 4 ) first into an open in the axial direction cup-shaped receptacles ( 9 ) of the fork legs ( 2 ) of a yoke ( 1 ) and in the fork legs ( 2 ) in the axial position both with respect to the shaft ( 3 ) as well as in the axis of rotation of its bearing journal ( 5 ) is locked and then the second yoke ( 1 ) with their cup-shaped receptacles open in the axial direction ( 9 ) of the fork legs ( 2 ) on the bearing bushes ( 7 . 11 ) of the two other bearing journals ( 5 ) is plugged and locked on them.

Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Lagerzapfen (5) des Kreuzgelenksterns (4) aufgesteckten Lagerbüchsen (7, 11) in ihrer axialen Position bezüglich der Welle (3) durch Verrasten mit dem jeweiligen Gabelschenkel (2) arretiert werden.A method according to claim 14, characterized in that on the bearing journal ( 5 ) of the cruciform star ( 4 ) mounted bushings ( 7 . 11 ) in its axial position with respect to the shaft ( 3 ) by latching with the respective fork leg ( 2 ) are locked.

Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherung Lagerbüchsen (7, 11) gegen Verdrehen in den schalenförmigen Aufnahmen (9) durch Verstemmen, Verstiften, Verkeilen oder Verschrauben senkrecht zu ihrer Achse erfolgt.A method according to claim 14 or 15, characterized in that the fuse bearing bushes ( 7 . 11 ) against twisting in the cup-shaped receptacles ( 9 ) by caulking, pinning, wedging or screwing perpendicular to its axis.

Verfahren nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Lagerbüchsen als Gleitlagerbüchse (11) ausgebildet ist und mit dem Lagerzapfen (5) des Kreuzgelenksterns (4) rastend verbunden wird.A method according to claim 14, 15 or 16, characterized in that at least one of the bearing bushes as plain bearing bush ( 11 ) is formed and with the bearing journal ( 5 ) of the cruciform star ( 4 ) is connected in a locking manner.

Verfahren zur Verbindung von zwei Wellen mit einem Kreuzgelenk, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung der beiden Wellen (3) ein Kreuzgelenk verwendet wird, das die Merkmale des Anspruchs 1 oder Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit mindestens einem Merkmal der Ansprüche 2 bis 13 aufweist.Method for connecting two shafts with a universal joint, characterized in that for connecting the two shafts ( 3 A universal joint is used which has the features of claim 1 or features of claim 1 in conjunction with at least one feature of claims 2 to 13.