DE19645880B4 - Vorrichtung zur Verbindung eines Gleichlaufgelenkes mit einer Getriebewelle - Google Patents

Vorrichtung zur Verbindung eines Gleichlaufgelenkes mit einer Getriebewelle Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Verbindung eines Gleichlaufgelenkes mit einer Getriebewelle, bei der das Gleichlaufgelenk (1) ein Gelenkinnenteil (2) und ein Gelenkaußenteil (3) aufweist, zwischen denen in einem Kugelkäfig (4) geführte und Drehmoment übertragende Kugeln (5) angeordnet sind, und bei dem das Gelenkinnenteil (2) oder das Gelenkaußenteil (3) mit einer Achswelle (6) oder mit einer Getriebewelle (7) verbunden sind, wobei das Gelenkaußenteil (3) zur Getriebewelle (7) hin einen Abschnitt (16) mit einer planen Stirnfläche (11) aufweist, und die Stirnfläche (11) an einer Stirnfläche (9) eines Anschlussteils (10) eines Getriebewellenflansches anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkaußenteil (3) und das Anschlussteil (10) im Bereich ihrer Stirnflächen (9, 11) zur axialen Sicherung von einem Spannmittel (13, 41) umfasst werden, und dass zur Übertragung von Drehmomenten das Anschlussteil (10) und das Gelenkaußenteil (3) jeweils Steckverzahnungen (14, 15) oder Klauenverzahnungen (38, 39) aufweisen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung einer Getriebewelle mit einem Gleichlaufgelenk mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
  • Aus der US 3 557 572 A ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Verbindung eines Gleichlaufgelenkes mit einer Getriebewelle bekannt. Das Gelenkaußenteil dieses Gleichlaufgelenkes weist eine Stirnfläche auf, die an einer Stirnfläche eines Anschlussteils eines Getriebewellenflansches anliegt. Aus der DE 38 32 190 C1 ist ein axial verschiebliches Gleichlaufdrehgelenk bekannt, das mit in Bahnen im inneren und äußeren Gelenkkörper geführten drehmomentübertragenden Kugeln ausgeführt ist. Aus der US 2 697 570 A ist ein weiteres Gleichlaufgelenk bekannt, das einen Schnellverschluss aufweist, mit dem ein einfacher Zusammenbau bzw. eine einfache Demontage des Gleichlaufgelenkes ermöglicht ist. Aus der DE 43 10 008 A1 ist ein weiteres Gleichlaufgelenk für Antriebswellen oder mehrteilige Kardanwellen von Kraftfahrzeugen bekannt.
  • Ein derartiges Gleichlaufgelenk ist beispielsweise aus der DE 38 32 190 C1 bekannt. Bei diesem axial verschieblichen Gleichlaufgelenk ist das Gelenkaußenteil über den Arbeitsbereich der das Drehmoment übertragenden Kugeln hinaus zu einer Hülse verlängert, an die ein diese Hülse abschließender Boden und ein daran befestigtes Wellenende angeordnet ist. Über dieses Wellenende ist das Gleichlaufgelenk mit einer Getriebewelle verbindbar. In das topfförmige Gelenkaußenteil ragt das Ende einer Achswelle, auf deren Umfang das die Gelenkkugeln tragende Gelenkinnenteil mittels einer Steckverzahnung gelagert ist. Eine das Wellenende umfassende Feder drückt axial derart gegen das Gelenkinnenteil, dass dieses gegen einen Sicherungsring auf der Achswelle drückend axial unverschieblich auf dieser Welle angeordnet ist.
  • Außerdem ist aus der DE 31 32 365 A1 ein Gleichlaufdrehgelenk bekannt, bei dem das Gelenkaußenteil einen etwa hohlzylindrischen Abschnitt aufweist, in den ein im Durchmesser kleineres, aber ebenfalls zylindrisches teil einer Getriebeausgangswelle aufnehmbar und axial fixierbar ist. Zur axialen Verbindung zwischen diesen beiden Bauteilen dient ein Sicherungsring, der in Umfangsnuten des Gelenkaußenteils und des teils der Getriebeausgangswelle eingreift. Nachteilig an diesem Aufbau ist, dass sich ein vergleichsweise großes axiales Spiel einstellt.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe an die Erfindung darin, eine Vorrichtung zur lösbaren Verbindung eines Gleichlaufgelenkes mit einer Getriebewelle zu schaffen, die einerseits einen einfachen Aufbau des Gleichlaufgelenkes gestattet und andererseits eine schnelle und einfache Trennung der Verbindung zwischen Gleichlaufgelenk und Getriebewelle erlaubt. Zudem soll eine weitgehende axiale Spielfreiheit gewährleistet sein.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
  • Erfindungsgemäß wird also eine Vorrichtung zur Verbindung eines Gleichlaufgelenkes mit einer Getriebewelle vorgeschlagen, bei der das Gelenkaußenteil des Gleichlaufgelenkes zur Getriebewelle hin einen Abschnitt mit einer planen Stirnfläche aufweist, die an einer planen Stirnfläche eines teils aufliegt. Zur axialen Verbindung von Gelenkaußenteil und teil ist ein Spannmittel vorgesehen, welches im Bereich der Stirnflächen beide Bauteile umfasst.
  • Zur Übertragung von Drehmomenten von dem mit der Getriebewelle verbundenem teil zum Gelenkaußenteil verfügen diese über Steckverzahnungen. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass das teil und das Gelenkaußenteil jeweils eine Klauenverzahnung aufweisen.
  • Für eine besonders gute axiale Verbindung zwischen Gelenkaußenteil und dem teil der Getriebewelle kann vorgesehen sein, dass beide Bauteile konische oder vertikale Außenflächen oder Ringkragen aufweisen, auf die die Schenkel eines in diesen Fällen U-förmig geformten Spannbandes anliegen. Auf diese Weise wird eine lösbare Verbindung zwischen dem Gelenkkörper und der Getriebewelle mit geringen Abmessungen geschaffen, die nur geringe axiale Montagekräfte erfordert.
  • Die Erfindung lässt sich anhand von Ausführungsbeispielen erläutern, die in der der Beschreibung beiliegenden Zeichnung dargestellt sind. Im Einzelnen zeigen:
  • 1 einen schematischen Querschnitt durch ein Gleichlaufgelenk mit der Verbindungsvorrichtung zur Gelenkwelle,
  • 2 eine schematische Darstellung der Anordnung von Spannband und Dichtungsmittel,
  • 3 und 4 Darstellungen gemäß 2, jedoch mit unterschiedlicher Ausbildung der Verbindungsmittel, und
  • 5 eine Variante gemäß 4, jedoch mit Klauenverzahnung, Sicherungsring und Dichtband.
  • In 1 ist demnach mit 1 das gesamte Gleichlaufgelenk bezeichnet, das über ein auf der Achswelle 6 drehfest sitzendes Gelenkinnenteil 2 verfügt, auf dem die das Drehmoment übertragenden Kugeln 5 gelagert und mittels eines Kugelkäfigs 4 zueinander beabstandet werden. Zu dem Gleichlaufgelenk 1 gehört weiterhin ein Gelenkaußenteil 3, an dem eine das Gleichlaufgelenk radseitig abdichtende Gummimanschette befestigt ist. Getriebeseitig weist das Gelenkaußenteil 3 hier einen hohlzylindrischen Abschnitt 16 auf, der eine Innensteckverzahnung 14 trägt. Diese Innensteckverzahnung 14 greift in eine Außensteckverzahnung 15 eines hohlzylindrischen Anschlußteils 10, das mittels eines Befestigungselementes 17 mit der Getriebewelle 7 verbunden ist.
  • Wie 1 entnehmbar ist, weisen sowohl das Gelenkaußenteil 3 als auch Anschlußteil 10 aneinander liegende Stirnflächen 9, 11 auf, in deren Bereich das Gelenkaußenteil 3 und das Anschlußteil 10 umfassend ein in etwa U-förmiges Spannband 13 angeordnet ist. Dieses Spannband sichert die Bauteile 3, 10 gegen eine axiale Verschiebung und ermöglicht eine schnelle und leichte Montage oder Demontage.
  • Der Bereich der Vorrichtung zur axialen Verbindung des Gelenkaußenteils 3 mit dem Anschlußteil 10 ist in den 2 bis 5 in unterschiedlichen Ausführungsformen vergrößert dargestellt. Wie 2 entnehmbar ist, weisen das Gelenkaußenteil 3 und das Anschlußteil 10 im Bereich der Stirnflächen 9, 11 konische Außenflächen 18, 19 auf, auf die die U-Schenkel des im Querschnitt weitgehend U-förmigen Spannbandes 13 drücken. Auf diese Weise richten sich beim Anziehen des Spannbandes um beide Bauteile axiale Kräfte auf die konischen Außenflächen 18, 19 der Bauteile 3, 10, 50 daß ein axiales auseinanderdriften sicher verhindert wird.
  • Während die Übertragung des Drehmomentes zwischen der Getriebewelle 7 und dem Anschlußteil 10 auf das Gelenkaußenteil 3 über die Steckverzahnungen 14, 15 dieser Bauteile erfolgt, wird durch ein Dichtmittel 8, welches hier im wesentlichen auf der Innenseite des U-förmigen Spannbandes 13 angeordnet ist, eine Verschmutzung der Stirnseiten 9, 11 von Gelenkaußenteil 3 und Anschlußteil 10 sowie des Gleichlaufgelenkes 1 an sich verhindert.
  • In der Ausführungsvariante gemäß 3 ist ein Dichtmittel 29 in einer Ringnut 28 im Bereich der Stirnfläche 18 des Gelenkaußenteils 3 eingebracht. Die Unterbringung des Dichtmittels 29 in einer flanschseitigen Ringnut ist aber genauso möglich.
  • Demgegenüber sieht das Ausführungsbeispiel gemäß 4 vor, daß sowohl das Gelenkaußenteil 3 als auch das Anschlußteil 10 Ringkragen 22, 23 mit aufeinander zuweisenden konischen Innenflächen 24, 25 haben, zwischen denen ein Dichtungsmittel 12, vorzugsweise ein gummielastischer Dichtring, eingelegt ist. Das Spannband 13 umfaßt mit seinen U-Schenkeln 20, 21 die Ringkragen 22, 23 derart, daß die U-Schenkel 20, 21 an den schrägen Außenflächen 18, 19 zur Anlage kommen.
  • Schließlich ist in 5 eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der das Gelenkaußenteil 3 und das Anschlußteil 10 an ihren aufeinander zuweisenden Enden über eine Klauenverzahnung 38, 39 verfügen, über die das von der Getriebewelle 7 angebotene Drehmoment auf das Gelenkaußenteil 3 weiterleitbar ist. Zur axialen Sicherung verfügen in diesem Beispiel die Bauteile 3, 10 über Ringkragen 32, 33 auf den jeweiligen Klauenabschnitte, zwischen deren aufeinander zuweisenden schrägen Außenflächen 34, 35 ein Sicherungsring 41 derart eingesetzt ist, daß die einander axial hintergreifenden Klauen der Bauteile 3, 10 gegeneinander unter Vorspannung gehalten werden. Zur Abdichtung ist ein Dichtungsband 31 vorgesehen, welches die Ringkragen im Bereich ihrer hier vertikalen Außenflächen 36, 37 und den Sicherungsring 41 U-förmig umspannt.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zur Verbindung eines Gleichlaufgelenkes mit einer Getriebewelle, bei der das Gleichlaufgelenk (1) ein Gelenkinnenteil (2) und ein Gelenkaußenteil (3) aufweist, zwischen denen in einem Kugelkäfig (4) geführte und Drehmoment übertragende Kugeln (5) angeordnet sind, und bei dem das Gelenkinnenteil (2) oder das Gelenkaußenteil (3) mit einer Achswelle (6) oder mit einer Getriebewelle (7) verbunden sind, wobei das Gelenkaußenteil (3) zur Getriebewelle (7) hin einen Abschnitt (16) mit einer planen Stirnfläche (11) aufweist, und die Stirnfläche (11) an einer Stirnfläche (9) eines Anschlussteils (10) eines Getriebewellenflansches anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkaußenteil (3) und das Anschlussteil (10) im Bereich ihrer Stirnflächen (9, 11) zur axialen Sicherung von einem Spannmittel (13, 41) umfasst werden, und dass zur Übertragung von Drehmomenten das Anschlussteil (10) und das Gelenkaußenteil (3) jeweils Steckverzahnungen (14, 15) oder Klauenverzahnungen (38, 39) aufweisen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkaußenteil (3) und das Anschlussteil (10) voneinander wegzeigende konische Außenflächen (18, 19) aufweisen, auf die die U-Schenkel (20, 21) eines weitgehend U-förmigen Spannbandes (13) aufliegen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkaußenteil (3) und das Anschlussteil (10) jeweils einen Ringkragen (22, 23, 32, 33) mit aufeinander zuzeigenden konischen Außenflächen (24, 25, 34, 35) aufweisen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkragen (32, 33) voneinander wegzeigende vertikale Außenflächen (36, 37) aufweisen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtungsmittel (12) zwischen den aufeinander zuweisenden konischen Außenflächen (24, 25) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Ringnut (28) im Bereich der Stirnfläche vom Gelenkaußenteil (3) oder Anschlussteil (10) ein Dichtmittel (29) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zum Gelenkaußenteil (3) und zum Anschlussteil (10) weisenden Seite des Spannbandes (13) ein Dichtmittel (8) aufgebracht ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkaußenteil (3) eine Innensteckverzahnung (14) aufweist, die in eine Außensteckverzahnung (15) des Anschlussteils (10) greift.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkaußenteil (3) und das Anschlussteil (10) im Bereich ihrer aufeinander zuweisenden Enden über eine Klauenverzahnung (38, 39) miteinander verbunden sind, dass die Ringkragen (32, 33) auf den jeweiligen Klauenabschnitten sitzen und einander axial hintergreifen, dass ein Sicherungsring (41) in der durch die aufeinander zuweisenden konischen Außenflächen (34, 35) der Ringkragen (32, 33) gebildete Nut angeordnet ist, und dass ein Dichtungsband (31) die Ringkragen (32, 33) samt Sicherungsring (41) umspannt.
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