DE1675154A1 - Joint for connecting two shafts - Google Patents

Description

Gelenk zum Verbinden zweier Wellen Die Erfindung bezieht sich auf ein Gelenk, das zum Verbinden zweier Wellen dient und wie ein Kreuzgelenk zwei Bewegungen in senkrecht zueinander stehenden Bewegungsrichtungen zuläßt.Joint for connecting two shafts The invention relates to a joint that is used to connect two shafts and, like a universal joint, two movements in mutually perpendicular directions of movement.

Bekannt ist ein Gelenk gier beschriebenen Art, das in einer Querbohrung eines topfartigen Lagergehäuses drehbar gelagert, mit zylindrischen Gleitflächen versehene Gleitsteine aufweist, die einen mittleren Längsschlitz zur drehbeweglichen Lagerung eines löffelartigen Ansatzes der einen der miteinander zu verbindenden Wellen aufweisen, während die andere Welle mit dem Gehäuse verbunden ist. Die Gelenksteine bestehen dabei aus Metall und sind trotz regelmäßiger Schmierung starken Abnutzungen unterworfen, so daß bei den hohen Beanspruchungen, wie sie bei Gelenkwellen von Kraftfahrzeugen auftreten, schnell ein übergroßes Spiel eintritt, das insbesondere auch durch die auftretenden Stoßbeanspruchungen noch gefördert wird. Schon das im Neuzustand notwendige Spiel herzustellen ist aufwendig und teuer.Known is a joint yaw described type, which is in a transverse bore a pot-like bearing housing rotatably mounted, with cylindrical sliding surfaces has provided sliding blocks, which have a central longitudinal slot for rotatable Storage of a spoon-like approach of the one to be connected to one another Have shafts, while the other shaft is connected to the housing. The joint stones are made of metal and are subject to heavy wear despite regular lubrication subjected, so that with the high stresses, such as those with cardan shafts of Motor vehicles occur quickly an oversized game occurs, in particular is also promoted by the impact loads that occur. Already in the Producing the game in a new condition is time-consuming and expensive.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Gelenk zu schaffen, bei dem durch große Berührungsflächen der au:#ei.nander gleitenden Teile ein spielfreies Arbeiten über lange Zeit auch bei nur gelegentlichem Schmieren gewährleistet bleibt und das Gelenk trotz großer Übertragungskräfte kleine Abmessungen erhält, die es zum Einbau in Kraftfahrzeuge verwendbar machen.The invention has set itself the task of creating a joint, in which the large contact areas mean that one another sliding Share backlash-free work over a long period of time, even with only occasional lubrication remains guaranteed and the joint is small in size despite the large transmission forces obtained that make it usable for installation in motor vehicles.

Die Erfindung schafft hierzu ein Gelenk zum Verbinden zweier Wellen, bei dem eine Welle einen löffelartigen Ansatz aufweist, der mittels beweglich gelagerter Gleitsteine in einem Gehäuse gelagert ist, das die Verbindung zu der anderen 47e11~ herstellt, und das Neue besteht darin, daß die den Löffel tragende Welle in einer Nut des Löffels durch eine entsprechende Erhöhung am Gleitstein und dieser am Außendurchmesser axial im Gehäuse geführt wird. Dadurch wird erreicht, daß das Gelenk am Außendurchmesser beträchtlich kleiner als bei den bekannten Bauarten ausgeführt werden kann und außerdem eine Abstützung der Gleitsteine an ihrer Stirnseite nicht mehr notwendig ist, wodurch eine besondere Führungsbuchse gespart wird.To this end, the invention creates a joint for connecting two shafts, in which a shaft has a spoon-like approach, which is movably mounted by means of Sliding blocks are stored in a housing that connects to the other 47e11 ~ manufactures, and the novelty is that the shaft carrying the spoon in one Groove the spoon through a corresponding increase on the sliding block and this on the outer diameter is guided axially in the housing. This ensures that the joint on the outside diameter can be made considerably smaller than in the known types and also a support of the sliding blocks on their front side is no longer necessary, whereby a special guide bush is saved.

Ein wertvolles Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Gleitsteine löffelseitig von der ein Zentrierteil bildenden Erhöhung strahlenförmig verlaufende nuten aufweisen, die kürzer gehalten sind als die Löffelbreite ausmacht. Hierdurch wird an den Auflageflächen ein ständiger Schmierfilm aufrechterhalten, ohne daß infolge der Fliehkraft Fett nach außen austreten kann. Nach der Erfindung ist weiter vorgesehen, daß der Kern der Gleitsteine aus einem elastischen Baustoff, wie beispielsweise Polyurethan, Gummi oder Kunst-Kautschuk besteht. Durch die Elastizität der Gleitsteine kann die Winkelgeschwindigkeitsdifferenz mit in Verbindung mit einem Gleichlaufgelenk auftretenden Biegungswinkeln weitgehend ausgeglichen werden. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Gleitsteine im Einbauzustand vorgespannt sind. Hierdurch wird für eine lange Laufdauer die Spielfreiheit im Gelenk gewährleistet. Diese Spielfreiheit wird nach der Erfindung weiterhin noch dadurch günstig beeinflußt, wenn die mittlere Führungszone der Gleitsteine löffelseitig im Einbauzustand gegenüber den Randteilen unterschiedlich vorgespannt ist. Bei der Erfindung wird diese unterschiedliche Vorspannung durch das Aufteilen ihrer Außenschicht in drei Teile, nämlich ein zentrierteil und zwei Gleitstücke, erreicht. Auch wenn, wie nach der Erfindung weiterhin vorgesehen ist, die Gleitsteine einstückig aus elastischem Kunststoff ausgebildet sind, läßt sich diese unterschiedliche Vorspannung dadurch erzielen, daß der Gelenkstein eine membranartige Verminderung der Wandstär)ce um das Zentrierteil herum und einen Längskanal aufweist.A valuable feature of the invention is that the sliding blocks on the spoon side radiating from the elevation forming a centering part have grooves that are shorter than the width of the spoon. Through this a permanent lubricating film is maintained on the contact surfaces without As a result of the centrifugal force, fat can escape to the outside. According to the invention is further provided that the core of the Sliding blocks made of an elastic building material, such as polyurethane, rubber or synthetic rubber. Because of the elasticity the sliding blocks can determine the angular velocity difference with in connection with a Constant velocity joint occurring bending angles are largely compensated. One Another embodiment of the invention is that the sliding blocks in the installed state are biased. This means that there is no backlash in the joint for a long running time guaranteed. According to the invention, this freedom from play is still thereby achieved favorably influenced when the middle guide zone of the sliding blocks on the bucket side is biased differently in the installed state compared to the edge parts. In the Invention this different bias is achieved by dividing its outer layer achieved in three parts, namely a centering part and two sliders. Even if, as is further provided according to the invention, the sliding blocks in one piece elastic plastic are formed, this can be different bias achieve in that the joint stone a membrane-like reduction in wall thickness) ce has around the centering part and a longitudinal channel.

Die Erfindung schafft noch eine Reihe weiterer wertvoller Einzelheiten, die später näher beschrieben sind.The invention creates a number of other valuable details, which are described in more detail later.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel und zwar zeigen: Fig. 1 Seitenansicht eines Gelenks, teilweise ge- schnitten, Fig. 2 Oberansicht zu Fig. 1 in Schnittdarstellung, Fig. 3 Schnitt durch das Gelenkgehäuse nach Linie . III-III der Fig. 1, Fig. 4 Oberansicht eines zum Gleitstein gehörenden Zentrierbleches mit Gleitstück, Fig. 5 Oberansicht einer Gleitschale-des Gleitsteins, Fig. 6 Seitenansicht eines einstöckigen Gleitsteins im Schnitt, Fig. 7 Unteransicht des Gleitsteins nach den Fig. 6 - 8 und Fig. 8 Schnitt nach Linie VIII-VIII der Fig. 7. The drawing illustrates the invention using an exemplary embodiment, namely: FIG. 1 side view of a joint, partially in section , FIG. 2 top view of FIG. 1 in a sectional view, FIG. 3 a section through the joint housing along the line . III-III of Fig. 1, Fig. 4 top view of a centering plate belonging to the sliding block with slider, Fig. 5 top view of a sliding shell-the sliding block, Fig. 6 side view of a single-storey sliding block in section, Fig. 7 bottom view of the sliding block according to Figs. 6 -. 8 and FIG 8 section according to line VIII-VIII of Fig. 7.

Nach den Fig. 1 - 5 weist eine Welle 1 einen löffelartigen Ansatz 2 auf, der sich in ein Gehäuse 3 erstreckt, das mit einem Flansch 4 an der anderen nicht dargestellten Welle be- festigt ist. Das Gehäuse 3 ist mit zylinderschalenförmigen Führungsflächen 5 versehen, gegen die zwei Gleitsteine 6 und 7 anliegen, wobei diese Gleitsteine mehrschichtig aufgebaut sind. Der Kern der Gleitsteine besteht nach Fig. 3 aus einem Baustoff, der bei seiner Herstellung mehr oder weniger elastisch einge- stellt werden kann, wozu beispielsweise natürlicher und künstlicher Kautschuk sowie Kunststoffe, wie Polyurethan, Polytetrafluoräthylen oder ein Kunststoff, der durch Polymerisation von wasserfreiem CH20 erhalten wird, gehören. Die sich der Zylinderschalenform des Gehäuses anpassende Außenschicht des. Gelenksteins bildet eine Schale 8, die aus gleitfähigem . Material hergestellt ist und einen Querwulst'9 trägt, der mit einer entsprechenden Hohlrinne des Gehäuses eine zuverlässige Führung bildet. Dabei sind in die Gleitschale Nuten . 10 eingepreßt, die als Schmierkammern dienen. Die an der Oberfläche des Löffels 2 anliegende Außenschicht der Gelenksteine gliedert sich in ein Zentrierblech 11 und zwei Gleitstücke 12 auf, wobei das Zentrierblech 11 aus einem harten Werkstoff besteht mit einem kugelabschnittförmigen Zentrierteil 13, das in einer Längsrinne 14 den Löffel 2 führt. Beide Seiten des Löffels 2 sind mit derartigen Führungen versehen: drücke geeigneten Werkstoff hergestellt, um die Abmessungen des Gelenkes klein zu halten, da durch die Kantenpressung des Löffels diese Teile am höchsten beansprucht sind. Sie weisen vom Zentrierteil 13 aus nach außen sich verjüngende, vorzugs- in ihren äußeren Abmessungen im wesentlichen übereinstimmend mit den Gleitsteinen der Fig. 1 - 5 gehalten. Um das Zentrier- teil 13a herum ist eine membranartige dünne Wandung 18 ausge- bildet und der Länge nach durchläuft ein Kanal 19 den Gleitstein 6a, wobei sich seine Enden 20 gegenüber dem Mittelteil konisch erweitern. Außerdem verlaufen Entlastungsnuten 21 von der Wandung 18 aus in Längsrichtung, deren Tiefe nach den er- wünschten Spannungen wahlweise geändert werden kann. Eine Be- einflussung der Vorspannung wird auch dadurch erzielt, daß an der Löffelseite die Zonen 22 zu beiden Seiten des Zentrier- teils 13a der Waagerechten gegenüber winkelig-gestellt sind, so daß die Randteile stärker am Löffel 2 anliegen als der mittlere Teil. According to the Fig. 1 - 5 1 comprises a shaft having a spoon-like projection 2 which extends in a housing 3, which is fastened with a flange 4 at the other not shown shaft loading. The housing 3 is provided with cylindrical shell-shaped guide surfaces 5, against which two sliding blocks 6 and 7 rest, these sliding blocks being constructed in several layers . According to FIG. 3, the core of the sliding blocks consists of a building material that can be adjusted more or less elastic during its manufacture , including, for example, natural and artificial rubber and plastics such as polyurethane, polytetrafluoroethylene or a plastic that is produced by polymerizing anhydrous CH20 is received, belong. The outer layer of the joint block , which adapts to the cylindrical shell shape of the housing, forms a shell 8 made of slidable. Material is made and carries a transverse bead'9, which forms a reliable guide with a corresponding hollow groove in the housing. There are grooves in the sliding shell. 10 pressed in, which serve as lubrication chambers. The outer layer of the joint stones lying on the surface of the spoon 2 is divided into a centering plate 11 and two sliding pieces 12, the centering plate 11 being made of a hard material with a spherical segment-shaped centering part 13 which guides the spoon 2 in a longitudinal groove 14. Both sides of the bucket 2 are provided with such guides: press suitable material to keep the dimensions of the joint small, as these parts are subject to the highest stresses due to the pressure on the edges of the spoon. They point from the centering part 13 outwardly tapering, preferably consistent in their outer dimensions essentially with the sliding blocks of the Figure 1 - held. 5. A membrane-like thin wall 18 is formed around the centering part 13a and a channel 19 runs lengthways through the sliding block 6a, its ends 20 widening conically with respect to the central part. In addition, extending relief grooves 21, the depth of which can be changed according to the desired voltages ER optionally in the longitudinal direction of the wall 18 from. A loading influencing the bias voltage is also achieved that 13a of the horizontal are provided on the spoon side zones 22 on either side of the centering part provided angularly-opposite, so that the edge portions abut strongly on the bucket 2 than the middle part.

Als Baustoff für diese öleitstücke ist ein Kunststoff besonders geeignet, der durch iJdlymeiisatiori von rrasse=freiem CH 20 erhalten wird. As a construction material for this öleitstücke a plastic is the Wi by iJdlymeiisatiori of rrasse = CH 20 is obtained particularly suitable.

Claims (1)

Patentansprüche 1. Gelenk zum Verbinden zweier wellen, bei dem eine Welle einen löffelartigen Ansatz aufweist, der mittels beweglich gelagerter Gleitsteine in einem Gehäuse gelagert ist, das die Verbindung zu der anderen Welle herstellt, dadurch ge- kennzeichnet, daß die den Löffel (2) tragende Welle (1) in einer Nut (14) des Löffels (2) durch eine entsprechende Erhöhung (13) am Gleitstein (6 bzw. 7) und dieser am Außendurchmesser (5) im Gehäuse (3) geführt ist. 2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Außendurchmesser (5) des Gleitsteins (6 bzw. 7) vorgesehener Wulst (9) als Führung dient. 3. Gelenk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitsteine (6, 7) löffelseitig von der ein Zentrier- teil bildenden Erhöhung (13) strahlenförmig verlaufende Nuten (14) aufwdisen, die kürzer gehalten sind als die Löffelbreite ausmacht. 4. Gelenk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern der Gleitsteine aus einem elastischen Baustoff, wie beispielsweise Polyurethan, Gummi oder Kunst-Kautschuk besteht. 5. Gelenk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitstücke mel%rschichtig ausgebildet sind und vor- zugsweise aus einer Unterschicht aus Stahl, einer Mittel- schicht aus Aluminium und einer Oberschicht aus Polytetra-' fluoräthylen oder einem Baustoff, der durch Polymerisation von wasserfreiem CIi20 erhalten wird, bestehen. 6. Gelenk nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitsteine (5, 6) im Einbauzustand vorgespannt sind. 7. Gelenk nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Führungszone der Gleitsteine löffelseitig im Einbauzustand gegenüber den Randteilen unterschiedlich vorgespannt ist. B. Gelenk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daB die unterschiedliche Vorspannung der mittleren Führungszone der Gleitsteine durch Aufteilen ihrer Außenschicht in drei Teile, nämlich ein Zentrierteil (13) und zwei Gleitstücke (12) erreicht wird. -9. Gelenk nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche Vbrspannung der Gelenksteine bei ihrer einstöckigen Ausbildung aus elastischem Stoff durch membranartige Verminderung ihrer Wandstärke um das Zentrier- teil (13) herum und durch einen Längskanal erreicht wird. 10. Gelenk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Längskanal nach seinen Enden zu von der Mitte aus konisch verläuft. 11. Gelenk nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Gleitsteine löffelseitig mit zusätz- lichen Nuten versehen sind. Claims 1. Joint for connecting two shafts, in which one shaft has a spoon-like extension which is mounted in a housing by means of movably mounted sliding blocks, which connects to the other shaft, characterized in that the spoon (2) bearing shaft (1) is guided in a groove (14) of the spoon (2) through a corresponding elevation (13) on the sliding block (6 or 7) and this is guided on the outer diameter (5) in the housing (3). 2. Joint according to claim 1, characterized in that a bead (9) provided on the outer diameter (5) of the sliding block (6 or 7) serves as a guide. 3. Joint according to claims 1 and 2, characterized in that the sliding blocks (6, 7) on the spoon side of the elevation (13) forming a centering part have radial grooves (14) which are shorter than the width of the spoon. 4. Joint according to claims 1 to 3, characterized in that the core of the sliding blocks consists of an elastic building material such as polyurethane, rubber or synthetic rubber . 5. Joint according to claims 1 to 4, characterized in that the sliding pieces are designed mel% rschichtig and preferably made of a lower layer of steel, a middle layer of aluminum and an upper layer of polytetra- ' fluoroethylene or a building material that obtained by polymerization of anhydrous CIi20 exist. 6. A joint according to claims 4 and 5, characterized in that the sliding blocks (5, 6) are biased in the installed condition. 7. Joint according to claims 4 to 6, characterized in that the middle guide zone of the sliding blocks is biased differently on the spoon side in the installed state with respect to the edge parts. B. Joint according to claim 7, characterized in that the different pretensioning of the central guide zone of the sliding blocks is achieved by dividing their outer layer into three parts, namely a centering part (13) and two sliding pieces (12). - 9. Joint according to claims 6 and 7, characterized in that the different bracing of the joint stones in their one- piece construction from elastic material is achieved through a membrane-like reduction in their wall thickness around the centering part (13) and through a longitudinal channel . 10. Joint according to claim 9, characterized in that the longitudinal channel extends conically towards its ends from the center. 11. A joint according to claims 9 and 10, marked thereby characterized, that the sliding blocks are mutually spoon provided with additional grooves.