DE2750854A1 - Kreuz- und universalgelenk - Google Patents
Kreuz- und universalgelenkInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
- F16D3/38—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another
- F16D3/382—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another constructional details of other than the intermediate member
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kreuzgelenk, bestehend aus zwei gabelförmigen
Gliedern, deren Schenkel gelenkig ineinandergreifen, zur Ermöglichung einer Schwenkbewegung der beiden Glieder um
eine Schwenkachse.
Bei herkömmlichen Kreuzgelenken, bei denen die gegenüberliegenden Lagerflachen zylindrisch und koaxial zur Schwenkachse angeordnet
sind, ist es ratsam, Pufferscheiben zwischen dem gabelförmigen
Glied und dem zweiten Glied anzuordnen, so daß die gegenseitige Verschiebung zwischen den beiden Gliedern längs der
Schwenkachse eine Zusammendrückung der Pufferscheiben ergibt, die der Verschiebung Widerstand leistet. Die Pufferscheiben müssen
daher während der Übertragung des Drehmomentes durch das Gelenk eine beträchtliche Energie aufnehmen, was sich auf die
Lagerflächen, die Laufruhe und die Lebensdauer nachteilig auswirkt.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Kreuz- bzw. Universalgelenkes, das so ausgebildet ist, daß ohne Pufferscheiben
die axialen Verschiebekräfte aufgenommen werden, co daß
die V/irksamkeit im Vergleich mit herkömmlichen Universalgelenken erhöht wird.
Dies wird bei einem Kreuzgelenk der eingangs angegebenen Art dadurch
erreicht, daß jeder der beiden Schenkel mit dem zweiten
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Glied durch jeweils eine Lagerbüchsen- und Zapfenanordnung
im Eingriff steht, die einen Satz von gegenüberliegenden inneren und äußeren Lagerflachen mit kreisförmigem Querschnitt
aufweist, die zur Schwenkachse koaxial und gegenüber dieser geneigt sind, wobei die Neigung der Lagerflächen in den beiden
Sätzen so getroffen ist, daß eine Verschiebungskraft an einem Glied in der einen oder der entgegengesetzten Richtung
längs der Schwenkachse gegenüber dem anderen Glied die gegenüberliegenden Lagerflächen eines Satzes axial auseinanderbewegt
und bewirkt, daß die gegenüberliegenden Lagerflächen des anderen Satzes axial zueinander bewegt werden, wodurch eine
erhöhte axiale Belastung zwischen den Lagerflachen des anderen Satzes ausgeübt wird, wobei die Reaktionskraft aus der axialen
Belastung der axialen Verschiebungskraft einen Widerstand entgegensetzt.
Wenn eine Verschiebungskraft ausgeübt wird, um zwischen dem gabelförmigen Glied und dem zweiten Glied längs der Schwenkachse
eine gegenseitige Bewegung zu erzeugen, wird bei der Erfindung einer solchen Bewegung durch die geneigten L.igerflächen
des einen oder anderen Satzes, der in engere Beziehung gedrückt wird, ein Widerstand geleistet, wodurch die zulässige gegenseitige
Bewegung zwischen den beiden Gliedern innerhalb gegebener annehmbarer Toleranzen gehalten werden kann.
Bei einer einfachen Konstruktionsform des Gelenks nach der Erfindung
können die gegenüberliegenden Lagerflächen eines Satzes in gleitender Berührung miteinander stehen, insbesondere
wenn sie geschmiert sind oder niedrige Reibungskoeffizienten haben. Jedoch wird vorzugsweise zwischen den gegenüberliegenden
Lagerflächen in einem Satz ein Wälzlager vorgesehen, durch das die Bewegung der beiden Glieder um die Schwenkachse ausgeführt
wird. Das Wälzlager wird zweckmäßig in seiner jeweiligen Lagerbuchsen-
und Zapfenanordnung so angeordnet, daß bei Ausübung einer axialen Verschiebungskraft auf ein Glied gegenüber Ίοια
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-mderen Glied, die erhöhte axiale Belastung und die sich ergebende
Reaktion zwischen den gegenüberliegenden und gegeneinander
gedrückten Lagerflächen in einem Satz durch das zu diesem Satz gehörende Walzlager übertragen werden, das der
ixialen Verschiebung Widerstand leistet. Das Wälzlager enthält
vorzugsweise eine in Umfangsrichtung verlaufende Anordnung von Nadeln oder Kugeln.
Die einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Lagerflächen sind zweckmäßig kegelstumpfförinig, wobei aber Beispiele anderer
in Betracht gezogener zweckmäßiger Flächen teilweise kugelförmige
oder in anderer V/eise gekrümmte Profile haben, vorausgesetzt, daß sie eine geneigte Lagerfläche gegenüber der
Schwenkachse haben. Die gegenüberliegenden inneren und äußeren Lagerflachen einer Lagerbüchsen- und Zapfenanordnung hat für
gewöhnlich ein ähnliches oder im wesentlichen komplementäres Profil (insbesondere bei solchen Konstruktionen, bei denen
zwischen den gegenüberliegenden Flächen kein Wälzlager vorgesehen ist). Falls erwünscht (insbesondere bei Konstruktionen,
bei denen zwischen den gegenüberliegenden Lagerflächen eines Satzes ein Wälzlager vorgesehen ist),können aber die Profile
('er gegenüberliegenden inneren und äußeren Lagerflächen voneinander
abweichen. Z.B. kann eine kegelstumpfformj>re l.agox*-
flache mit einer teilweise kugelförmigen Lagerfläche zusammenarbeiten.
Für gewöhnlich sind die beiden Lagerbüchsen- und Zapfenanordnungen
symmetrisch angeordnet und ähnlich ausgebildet, so daß ein Schenkel in identischer Weise wie der andere Schenkel am
zweiten Glied angelenkt ist. Das zweite Glied kann z.B. mit Lagerbüchsen oder Zapfen mit gegenläufig sich verjüngenden
kegelstumpfförmigen Lagerflächen versehen sein, die jeweils
mit zwei Lagerzapfen oder -büchsen zusammenarbeiten, die gegenläufig
sich verjüngende kegelstumpfförmige Lagerl'lächen auf
oder in jedem der beiden Schenkel aufweisen. Falls erwünscht,
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kann aber eine Lagerbüchsen- und Zapfenanordnung eine von der
nndcren /.nordnung abweichende Form und Konstruktion haben.
Z.B. kann in einer solchen Anordnung eine Lagerbüchse an
einem Schenkel des gabelförmigen Glieds vorgesehen sein, der mit einem Lngerzapfen am zweiten Glied zusammenarbeitet, während
bei der anderen Anordnung eine Lagerbüchse am anderen Schenkel des gabelförmigen Glieds vorgesehen sein kann, die mit
einem Lagerzapfen am zweiten Glied zusammenarbeitet. Bei diesem Beispiel kann die Neigung (3er Lagerflächen gegenüber der
Schwenkachse in einem Satz im gleichen oder entgegengesetzten Sinn wie die Neigung der Lagerflächen im anderen Satz verlaufen.
Gemäß der Erfindung ist ferner ein Universalgelenk mit zwei Gelenken vorgesehen, von denen jedes gemäß der Erfindung wie
oben beschrieben aufgebaut ist und in denen die zwei Glieder jedes Gelenks Teil einer gemeinsamen zentralen Einheit sind,
in der die Schwenkachse des einen Gelenks um etwa 90° gegenüber der Schwenkachse des anderen Gelenks angeordnet ist, so
daß ein gabelförmiges Glied eine Schwenkbewegung gegenüber der zentralen Einheit in einer ersten Ebene ausführen kann, während
das andere gabelförmige Glied eine Schwenkbewegung gegenüber der zentralen Einheit in einer zweiten Ebene ausführen
kann, die gegenüber der ersten Ebene senkrecht verläuft.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin
zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht einer Übertragungsantriebsanordnung mit zwei gemäß der Erfindung aufgebauten ähnlichen
Universalgelenken;
Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Anordnung;
Fig. 3 einen teilweisen Schnitt eines Universalgelenks entlang der Linie III-III von Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt des Universalgelenks entlang der Linie
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IV-IV von Fig. 3;
Fig. 5 eine zweite /Uisfiihrungsform einer, gemäß der Erfindung aufgebauten Universalgelenks in einem ähnlichen
Fig. 5 eine zweite /Uisfiihrungsform einer, gemäß der Erfindung aufgebauten Universalgelenks in einem ähnlichen
Schnitt wie in Fig. 3;
Fig. 6 eine dritte Ausführungsform eines gemäß der Erfindung aufgebauten Universalgelenks in einem ähnlichen Schnitt wie in Fig. 3;
Fig. 6 eine dritte Ausführungsform eines gemäß der Erfindung aufgebauten Universalgelenks in einem ähnlichen Schnitt wie in Fig. 3;
Fig. 7 einen teilweisen Schnitt durch eine abgeänderte Lagerform,
die in ein Universalgelenk oder Gelenk nnch der Erfindung eingebaut werden kann.
Eine in Fig. 1 und 2 gezeigte Antriebsanordnung enthält eine
Übertragungswelle 1, deren Jedes Ende zur Bildung zweier Schenkel 2,3 gegabelt ist. Ein Paar Schenkel 2,3 ist über ein
Universalgelenk 4 mit einem Paar Schenkel 5,6 verbunden, die durch das gegabelte Ende einer zweiten Übertragungswelle
7 gebildet werden. Das andere Paar Schenkel 2,3 ist in ähnlicher Weise über ein zweites Universalgelenk 4a an ein Paar
.Schenkel 8,9 angeschlossen, das durch das gegabelte Ende einer dritten Übertragungswelle 10 gebildet wird.
Die Konstruktion des Universalgelenks 4 und die Art, in der es die Übertragungswellen 1 und 7 miteinander verbindet,ist mit der
Konstruktion und Verbindung identisch, die durch das Gelenk 4a vorgesehen ist, weshalb nur das Gelenk 4 in Verbindung mit
Fig. 3 und 4 beschrieben wird. Das Gelenk 4 weist eine zentrale Einheit 11 auf, die durch ein Z-pfenglied 12 gebildet ist, das
in einem Gehäuse 13 angeordnet ist und sich durch dieses erstreckt. Das Zapfenglied 12 und das Gehäuse 13 sind durch einen
Bolzen 14 aneinander befestigt, wobei die Enden des Zapfenglieds 12, das sich aus gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses
13 erstreckt, als Lagerzapfen 15 spanabhebend bearbeitet sind, die äußere kegeistumpfförmige Lagerflächen 16 auf-
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'.ve LSi.'ti. I)Le Lagerflachen 16 sind koaxial zu einer1 Schwenkachse
17, Ulli die die Übertragungswe L 1 e I bezug L ich der "'.en tra Lon
Ivinheib 11 schwenken soll.. i-l L t~- dem Gehäuse I 3 sind einstückig
7.V) ei Lagerzapfen IH ausgebildet mit äußeren kegeis tumpf fürinli;en
Jvigerflächen 19, die koaxial zn einer Schwenkachse 20 sind,
utn die die Übertragungsweg Ie 7 bezügLlch der· zentralen Einheit
11 schwenken soll. Die Schwenkachsen 17 und 20 sind in einer
gemeinsamen Ebene angeordnet, wobei die /chsen zueinander· senkrecht
stellen, so daß die über tragungswe 1. Le Il in einer Ebeneschwenken
kann, die um 90" gegenüber der Kbene versetzt Ls t,
in der die Übertragungswelle 7 schwenkt.
Die Schenkel 2 und 3 sind jeweils an einem L,a/^erzapfen 15 anf',o
Lenkt, v/ährend die Schenkel 5 und (■>
,jeweiLs an einem L.a^erzapfen
18 arigelenkt sind. Die Art,, in der1 jeder Schenkel mit
seinem jeweiligen Lagerzapfen verbunden 1st, Lst identisch,
weshalb zweckmäßig nur die Verbindung zwischen dem Schenke L uufl dem Lagerzapfen 1 r>
beschrieben 1st. Der Lagerzapfen 1'; wird in einer Lagerbuchse 120 aufgenommen, die im Schenkel -j
befestigt ist und eine innere kegeis tuinp ffürm i r;e Lagorfläche
2\ aufweist, die zur LagerfLäche K) komp Lenien tär ist und mit
dieser einen Satz biLdet. Die Lagerbüchse U.o / ird in einer
Ufftuuig 23 im Schenkel 3 aufgenommen, ·"ιϊι dein sie bofosti.;-;t
ist. innerhalb der Lagerbuchse 120 ist zwischen dem Satz von gegenüberliegenden LVagerflachen Ib und 2.1 ein Wälzlager durch
eine Anordnung von Nadeln 22 ausgehL Ldet, tieren Achsen im wesentlichen
zu den gegenüberliegenden Lager f Lüchen para.LLel
sind, wobei die Nadeln 22 die innere Lager f Lüche 21 koaxial, zur Schwenkachse 17 festlegen.
Während fies Gebrauchs des in i*'ig. 3 gezeigten CiuLenks kiiniion
die jeweiligen Paare von Schenkeln an den Über tragun; ;swo 1.1 en
gegenüber der zentralen Kinheit. 11 durch die Lladel.lage 22 auf
den jeweiligen Lagerzapfen 1!3,1H schwenken. h'[\v den i/all, daß
eine Verschiebungskraft auf das Gelenk in einer Richtung aus-
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geübt wird, die ein Paar .Schenkel gegenüber der zentralen
Einheit 11 längs seiner jeweiligen Schwenkachse bewegt, obwohl eine solche Verschiebungskraft bestrebt ist, die gegenüberliegenden
kegelstumpf förinigen Lagerflächen eines Verbindungssatzes
voneinander weg zu bewegen, würde der andere Satz von gegenüberliegenden kegelstumpfförmigen Lagerflächen zueinander
gedruckt werden, wodurch eine erhöhte Belastung längs der Schwenkachse zwischen den gegenüberliegenden Lagerflächen des
■nderen Satzes über das Nadellager ausgeübt werden würde. Folglich leistet die Reaktion zwischen den kegelstumpfförmigen
Lagerflächen der genannten axialen Verschiebung einen Widerstand. Dieser Neigung zur axialen Verschiebung kann entgegengewirkt
werden während der Übertragung von hohen Drehbelastungen durch die Übertragungswellenanordnung gemäß Fig. 1 und. 2,
insbesondere unter Bedingungen, bei denen die Übertragungswelle 7 und 10 zueinander unter einem Winkel von 90° oder annähernd
90° angeordnet sind.
Zum Zusammenbau des Universalgelenks nach Fig. 3 und 4 werden
die Schenkel 2,3,5 und 6 so angeordnet, daß ihre Öffnungen 23 (in Abwesenheit der Lagerbüchsen 120) die jeweiligen Lagerzapfen
15 und 18 aufnnehmen. Danach werden die Nadellagen 22 jeweils auf eine äußere Lagerfläche der Drehzapfen 15 und 18
aufgebracht. Nach der Auftragung eines Klebstoffs auf die Innenflächen der Schenkel, die die Öffnungen 23 bilden, werden
die Lagerbüchsen 120 in ihre jeweiligen Öffnungen gedrückt, so daß die Nadellager in ihren jeweiligen inneren Lagerflächen
aufgenommen werden und mit diesen im Eingriff stehen. Jede Lagerbüchse 120 kann zusätzlich an ihrem Schenkel befestigt
werden durch Verformung des Materials des Schenkels, z.B. durch Hämmern, so daß sich das Material radial einwärts über das
äußere Ende der Lagerbüchse erstreckt, was in Fig. 4 bei 24 gezeigt ist.
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Wie am besten in Fig. 3 zu sehen, verjüngen sich die Paare
von außen kegelstumpfformigen Lagerflächen 16 und 191 die
koaxial zu einer gemeinsamen Schwenkachse 17 bzw. 20 verlaufen, gegenläufig in axialen Richtungen, wobei sich die Enden mit
dem größeren Durchmesser der Lagerflächen jedes derartigen Paars einander am nächsten liegen. Bei der zweiten Ausfiihrungsform
des in Fig. 5 gezeigten UniversaJ.gelenkn hat die
zentrale Einheit 11 vier zylindrische lagerzapfcnähnliche Fortsätze
15 und 18, die ähnlich den in Fig. 3 gezeigten angeordnet sind. Jedoch trägt bei dieser zweiten Ausführungsform jeder
lagerzapfenähnliche Fortsatz eine äußere kegelstumpfförmige
Lagerfläche 25, die sich, verglichen init den Lagerflächen
16 und 19 von Fig. 3, im entgegengesetztem Sinn längs ihrer jeweiligen Schwenkachse verjüngt. In Fig. 5 ist die Art der
Verbindung zwischen den Schenkeln 2,3»5 und 6 mit der zentralen
Einheit 11 dieselbe und enthält ein Hilfslagerglied in
Form eines Rings 26, der einen Teil der zentralen Einheit bildet und am Ende des jeweiligen lagerzapfenähnlichen Fortsatzes
15,18 aufgenommen ist, so daß die von einem solchen Ring getragene äußere kegelstumpfförniige Lagerfläche 25 koaxial zur jeweiligen
Schwenkachse 17 oder 20 verläuft. Wie oben angegeben, sind die Lagerflächen 25 so auf einer gemeinsamen Schwenkachse
angeordnet, daß ihre Enden mit kleinstein Durchmesser einander am nächsten liegen, wodurch diese Flächen sich entgegengesetzt
verjüngen. Der Ring 26 wird auf seinem lagerzapfenähnlichen Fortsatz 15,18 durch einen Sicherungsring 27 gehalten. Eine
Druckscheibe 28 und die Di stanz scheiben 29 können zwischen dem
Ring 26 und dem Sicherungsring 27 angeordnet werden zur Bildung eines Anschlags, der den Ring längs seiner Schwenkachse
17 oder 20 genau festlegt. Die äußere Lagerfläche 25 ist innerhalb
einer im Schenkel ihrer Verbindung vorgesehenen Lagerbüchse angeordnet und weist eine innere kegelstumpfförmige
Lagerfläche 30 auf, die zur Lagerfläche 25 komplenentär ist und dieser gegenüberliegt. Die die Lagerfläche 30 bildende
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Lagerbüchse Ist als Öffnung in ihrem Schenkel 2,3,5 oder 6
-lusgebildet, die durch eine Kappe 31 auf der Seite des jeweiligen
Schenkels geschlossen ist, die von der zenti'alen Einheit
11 abseits gelegen ist. Zwischen dem Satz von gegenüber Liegenden
kegelstumpfförmigen Lagerflächen 25 und 30 jeder Verbindung zwischen einem SchenkeL und der zentralen Einheit 11 ist ein
Nadellager 32 vorgesehen, durch das die jeweiligen Schenkel
gegenüber der zentralen Einheit um ihre Schwenkachsen schwenken. Bei Ausübung einer Verschiebungskraft, die ein Paar von
Schenkeln längs ihrer jeweiligen Schwenkachse und gegenüber der zentralen Einheit bewegt, stellt die Verjüngung der zusammenarbeitenden
Lagerflächen in den Lagern zusätzlich und in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsforin von Fig. 3 sicher,
daß das eine oder andere dieser Lager in der Weise reagiert, daß der genannten gegenseitigen Verschiebung einen Widerstand
entgegensetzt.
Das in Fig. 5 gezeigte Universalgelenk kann leicht dadurch
zusammengebaut werden, daß zuerst ,jedes Paar von / rinen so angeordnet
wird, daß die Ingerzapfenähnlichen Glieder 15 und 18
in den jeweiligen Öffnungen aufgenommen werden, die die Lagerflächen
30 bilden. Nun werden die nadellager 32 in die durch
die LagerfLachen 30 gebildeten Lagerbüchsen eingesetzt, wonach
die Ringe 26 auf ihre jeweiligen iigerbüchsenühnlichen Glieder
l'j .und 18 so gedrückt werden, daß sie an uen Iladellagern anstoßen
und ein unmittelbares Zusammenarbeiten zwischen den jeweiligen gegenüberliegenden Lagerflächon vorsehen. Die Hinge
2i) werden in ihrer Lage durch die Distanzscheiben 29 gehalten, die zum /usmitteln der jeweiligen Paare von Arme auf der zentralen
Einheit 11 (und/oder zum Vorspannen der nadellager) erforderlich sind. Danach werden die Unterlegscheiben 20 und
die Sicherungsringe 27 angebracht. Schließlich werden die Abder.kkippen
31 in ihren jeweiligen Sitzen befestigt.
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Aus 1''Ii;;. ';3 ist ersieht Lieh, daß ·ί L 1 ο I.■if1;·.·!'·:'. ipfenähnilchen
Fortsätze Vj und IB durch die Linden von IJI mgen gebildet worden,
die durch den Loizen 1 '.>
in KrauziOrNanorduung Lunerha. LL)
der. Gehäuses Ma miteinander be f.er- t Lg L werden. I'ur Erleichterung
der Festlegung der Schwenkachsen Γ/ und 20 in einer1 gemeinsamen
Ebene Ln t die mit den Lagerzapfen 10 versehoue ütmge
mit einer' dianie ti1;ι Leu bohrung versehen, durch (Lie π Loh di.e
Stange mit dein Lagerzapfen 1';>
er:; tr'ock t. Z\; LsDhen der zentralen
l'ILnheit 11 und ilen ,je./f i Ligen Schenke.! η r, inrl iiin, ,dich bungen
33 vorgesehen, die dar. K Lud r Ln; ίίι von i''r(;indni , bi.u1 i a I. Ln
den Bereich der Wälzlager v/d verhindern. V/ie bei ;J.V angegeben,
können bei der Ln L-1Ig. .5 geze i/',t en Λη;·;..ΐ.'ϋΙιι·ηη>;ΰΓοπι) ;ihnllche
Dichtungen vorgenelien werden.
Bei di)v Ln Lpig. (>
geze.i/·; b(;n ' in; L'iihrungG t'.ovia i.:;i" ,jeder oclienkeL
der liber tr igunc;sv/el Len mit einem L, agerz :p i'en vci'.sclieii, der
eine iiulJere kegeln tumpf L'örm Lge Lager t' Läcln.; auf'./e Ln t und in
einer Lagerbüchse auLgenonimen wird (die im wesentlichen eine
koinp Lf.Miien täre innere kege Ls bump C C'örm ige l.a/;er f.' Lache aufweist) ,
die in der zentralen i'iinhoib Il m vor/r,eselien i:,t., dali das Ut.1-lenk
in ahnLLclier vjeLse v.'Le bei. i\n\i oben besohl' iTibenen aiin führung;;
formen arbeitet. L''i.g. ό :·(>Ί:.-\~ z'wecki ί :ii.i ig :'.we i LOrinen von
[^^.(..r'biiclisen- und Zap fenanordnuiif ,..·ιι, obwolil l'ilr gewnhnLLch,
w;ii; aber1 niclrt we;;entLicli ist, alle rnoj'dnungen von ähnlicher
Konstruktion sind. Jetle Lagerbüchsen- und Zap i'en'inordnung auf
der .Schwenkachse 20 wird dadurch Le LcIi t gebaut, daß zuers t das
nadellager 32 in die kegel s tuinp fför'iu ige Lagerbüchse eingesetzt
wird, und daß danach eine Lagerbüchse /Vi i'iit der /',ec.· i ■ ,noten
kegeLstumpfformLgen äußeren Lagerfläche durch die Öffnung
25 in den Schenkel 5 oder b gedrückt wird, so daß die gegenüberliegenden
Lagerf Lachen mit den Hadeli ager ΎΑ zusaiiimenarho L-teu.
DLe Lagerbüchsen 5m sind, wie oben erwähnt, durch Klebstoff
und/oder durch eine liota.l 1 verformung mit ihren Jewei 1 igen
Schenke Ln verbunden.
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Jede Lagerbüchsen- und Zapfenanordnung auf der Schwenkachse 17 von Fig. 6 ist etwas komplizierter als die oben beschriebenen,
und zwar insoweit als es die Konstruktion erfordert, daß der Lagerzapfenteil des Lagerglieds vor dem Nadellager 32 in
den Lagerbüchsenteil eingesetzt werden muß. Eine solche Anordnung der Wälzlager kann dadurch leicht erzielt werden, daß
ein geeignetes Spiel vorgesehen wird, das eine Beweglichkeit zwischen den kegelstumpfförmigen Lagerzapfen 35, dein komplementären
Lagerzapfen in der zentralen Einheit 11 und dem Wälzlager
einer jeweiligen Anordnung ermöglicht. Nach Anordnung des Wälzlagers 32 wird der Lagerzapfen 35 auf seinem zugehörigen
Arm 2 oder 3 durch einen Sicherungsring 27 befestigt, der (bei Bedarf über Distanzscheiben) gegen eine Unterlegscheibe
28 am Arm drückt.
Als Alternative zu gegenüberliegenden kegeistumpfförmigen
Lagerflächen, wie sie durch die vorhergehenden Ausführungsformen gegeben sind, zeigt Fig. 7 eine teilweise kugelförmige
Lagerfläche, die einer kegelstumpfförmigen Lagerfläche gegenüberliegt,
wobei beide Lagerflächen koaxial zur Schwenkachse 20 sind. Die teilweise kugelförmige Lagerfläche 36 befindet
sich außen und ist auf einem in der Öffnung 23 des Schenkels 6 befestigten Lagerzapfen 37 angeordnet. Die kegelstumpfförmige
Lagerfläche 38 befindet sich innen und bildet an der zentralen
Einheit 11 eine Lagerbüchse, die den Lagerzapfen 37 aufnimmt. Zwischen den Lagerflächen 36 und 38 ist eine Kugelanordnung 39 angeordnet, die zweckmäßig in einer ringförmigen
Bahn 40 am Lagerzapfen festgelegt ist und dieser Bahn folgt. Die in Fig. 7 gezeigte Anordnung ist zweckmäßig in ähnlicher
Weise wie die Anordnungen auf der Schwenkachse 20 der Ausführungsform von Fig. 6 aufgebaut.
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ο r s e ι t
Claims (1)
- HEINZ H. PUSCH/ΜΑΛ'Λ1 · PATENTANWALTD 8000 AAQNCHEN 22 · T- It )M AS U IMM-IR- RING 14 TELEFON if.«/227887CAfI GEARS LIMITED ' München, 10.11. 1977A5 Wilbury Way Γ !317/77II itch in Pu/rei Hertfordshire, EnglandFatentanSprücheG. , Kreuzgelenk, bestehend aus zwei gabelförmigen Gliedern, deren Schenkel gelenkig ineinandergreifen, /air Ermöglichung einer Schwenkbewegung der beiden Glieder um eine Schwenkachse, dadurch gekennzeichnet , daß die Schenkel (2, 3) der Glieder (12) über .jeweils eine Lagerbuchsen- und Zapfenanordnung (15» 120; 18, 120) im Kingriff stehen, die einen Hatζ von gcgenüborliegenden inneren und äußeren Lagerflächen (16, 21, 10) mit kreisförmigem Querschnitt aufweisen, die zur Schwenkachse (17) koaxiaL und gegenüber dieser geneigt sind, wobei die Neigung der Lagerflächon (16, Pl; 1(), -) in den beiden Sätzen so getroffen ist, da'? eine Verschiebungskraft an einem Glied in der einen oder der entgegengesetzten Richtung Längs der Schwenkachse (17) gegenüber dem anderen Glied die gegenüberliegenden Lagerflächen eines Satzes axial auseinanderbewegt, so daß die gegenüberliegenden Lagerflächen des anderen Satzes axial z\i.e inanderbev/egt werden, wodurch eine erhöhte axiale Belastung zwischen den Lagerflächen des anderen Satzes ausgeübt wird, um der Reaktionskraft aus der axialen Relastung der axialen Verschiebungskraft einen Widerstand entgegenzusetzen.809820/09902. Gelenk nnch Anspruch 1 , d a d u r c h g to k e η η zeichnet, dal) die gegenüberliegendon Laßerflächen wenigstens eines Satzes miteinander in Gleitberührung stehen.3. Gelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den gegenüberliegenden Logerflächen (16,21) wenigstens eines Satzes ein Wälzlager (22) vorgesehen ist, durch das eine Schwenkbewegung der beiden Glieder (2,3-12) um die Schwenkachse bewirkt wird.h. Gelenk nach Anspruch 1 , d a d u r c Ii gekennzeichnet, daß das oder jedes Wälzlager (22) so j η seiner jeweiligen Lagerbüchsen- und Zapf onanordnimg (15,120;18,120) angeordnet ist, daß, wenn die gegenüberliegenden Lagerflächen (l6,21),zwischen denen das Wälzlager (22) angeordnet ist, axial gegeneinander gedrückt werden, die erhöhte axiale Belastung und die resultierende Reaktion in der· Lagerbüchsen- und Zapfenanordnung ( 1 [■>, 1 20; IH, 120) durch das Wälzlager (22) bewirkt wird, das einer axialen Verschiebung eines Glieds gegenüber dem anderen Widerstand leistet.5. Gelenk nach Anspruch 3 oder k, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (22) eine in Umfangsrichtung verlaufende Anordnung von iladeLn oder Kugeln enthält.6. Gelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß wenigstens eine Lagerfläche kegeistumpfförmig oder teilweise kugelförmig ist.809820/09907. Gelenk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lagerfläche (16) wenigstens eines Satzes kegelstumpfförmig ist, und daß die gegenüberliegenden kegelstumpfförmigen Lagerflächen (21) ein im wesentlichen komplementäres Profil haben.8. Gelenk nach Anspruch 7 in Abhängigkeit von Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den gegenüberliegenden kegelstumpfförmigen Lagerflächen (16,21) ein Nadellager (22) vorgesehen ist, und daß die Nadeln in der Anordnung um Achsen drehbar sind, die zu den gegenüberliegenden Lagerflächen (16,21) im wesentlichen parallel sind.9. Gelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schenkel (2) des gabelförmigen Glieds (2,3) eine Öffnung (23) aufweist, die im wesentlichen mit der Schwenkachse (17) fluchtet, und daß innerhalb der Öffnung (23) ein Lagerglied (120) angeordnet und befestigt ist, das eine Lagerbüchse (120) oder einen Lagerzapfen (35) trägt, der eine (16) der Lagerflächen (16,21) für den zum Schenkel (2) gehörenden Satz von Lagerflächen aufweist.10. -Gelenk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das oder ein Lagerglied (120) in seiner zugehörigen Öffnung (23) angeordnet und befestigt ist, wobei sich die Öffnung (23) im wesentlichen an einer Stelle befindet, in der das Lagerglied (120) unmittelbar eine Zusammenwirkung zwischen dem Satz von zugehörigen gegenüberliegenden Lagerflächen (16,21) bewirkt.11. Gelenk nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das oder ein Lagerglied (120) eine Lagerfläche (21) trägt, die gegenüber der809820/0990Schwenkachse (17) in dem Sinn geneigt ist, daß, wenn das Lagerglied (120) und das zweite Glied (12) längs der Schwenkachse (17) gegeneinander bewegt werden, die gegenüberliegenden Lagerflächen (16,21) des zum Lagerglied (120) gehörenden Satzes in engere Beziehung gebracht werden.12. Gelenk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das L->gerglied (1?ü) eine Lagerbüchse trägt, deren Lagerfläche (21) sich längs der Schwenkachse (17) in Richtung vom zweiten Glied (12) weg verjüngt.13· Gelenk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerglied einen Lagerzapfen (34) trägt, . dessen Lagerfläche sich längs der Schwenkachse (20) in Richtung vom zweiten Glied weg erweitert.14. Gelenk nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerglied (120) in der Öffnung (23) des Schenkels (2) durch Klebstoff oder durch Verformung (24) des Materials des Schenkels (2) über das Lagerglied (120) befestigt wird.15. Gelenk nach Anspruch 12 in Abhängigkeit von Anspruch.3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Lagerzapfen (15) des zweiten Glieds (12) ein Wälzlager (22) angeordnet ist, das mit der durch das Lagerglied (120) gebildeten Lagerbüchse zusammenarbeitet, wobei das Wälzlager (22) vor der Befestigung des Lagerglieds (120) in der Öffnung (23) angeordnet wird.16. Gelenk nach Anspruch 13 in Abhängigkeit von Anspruch3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lagerbüchse des zweiten Glieds ein Wälzlager (32) angeordnet ist, das mit dem durch das Lagerglied ge-809820/0990bildeten Drehzapfen (35) zusammenarbeitet, wobei das Wälzlager (32) vor der I3efestigung des Lagerglieds in seiner Lage angeordnet wird..„ Gelenk nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das oder ein Lagerglied eine Lagerfläche trägt, die gegenüber der Schwenkachse (17) in dem Sinn geneigt ist, daß, wenn das Lagerglied und das zweite Glied längs der Schwenkachse (17) voneinander weg bewegt werden, die gegenüberliegenden Lagerflächen des zürn Lagerglied gehörenden Satzes in engere Beziehung verschoben werden.10. Gelenk nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerglied einen Lagerzapfen (35) trägt, dessen Lagerfläche sich längs der Schwenkachse (17) in Richtung vom zweiten Glied weg verengt.19. Gelenk nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerglied in der Öffnung durch Mittel befestigt ist, durch die die gegenseitige Positionierung längs der Schwenkachse der dazugehörenden gegenüberliegenden Lagerflächen eingestellt werden kann zur Bestimmung der Vorbelastung an der Lagerbüchsen- und Zapfenanordnung, von der das Lagerglied einen Teil bildet.20. Gelenk nach Anspruch 18 in Abhängigkeit von Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lagerbüchse des zweiten Glieds ein Wälzlager (3?) angeordnet Lr;t, das mit dom durch das Lagerglied gebildeten Lagerzapfen (35) zusammenarbeitet, wobei das Wälzlager (32) in der Lagerbüchse angeordnet wird im Anschluß an die Positionierung des Lagerzapfens (3.5) in der Lagerbüchse und vor der Befestigung des Lagerglieds am Schenkel809820/0990(2) den gabelförmigen Glied:; (9,3).21. Gelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a -d ii r c h g e k e η η ζ c? i. c h η e t, daH won igs Lens ein Schenkel (5) des gabelförmigen Glieds (2,3) eine Öffnung aufweich, die im wesentlichen mit dor .Schwenkachse (17) fluchtet und eine innere Lager fläche (i;i) bildet, die sich in Richtung vom zweiten Glied (15) weg erweitert, wobei das zweite Glied (15) ein HiIfslagerglied (2υ) aufweist, auf dem die äui3ere Lagerfläche (25) angeordnet ist, die mit der durch die Öffnung gebildeten inneren Lagerfläche (30) einen Satz bildet, und wobei das Hilfslagerglied (2b), v/ährend es sich in der Öffnung befindet, als Teil des zweiten Glieds (15) und im wesentlichen in einer Stellung befestigt wird, in der das Hilfslagerglied (26) unmittelbar ein Zusammenarbeiten zwischen dem Satz der dazugehörenden gegenüberliegenden Lagerflachen (25,30) bewirkt.22. Gelenk nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k ο η η zeichnet, daß das liiJ i'slagerglled (26) am zweiten Glied (15) durch I-itttel befestigt ist, durch die die gegenseitige Positionierung längs der Schwenkachse dor dazugehörenden gegenübei^liegenden Lager flächen (25,30) eingestellt werden kann zur Bestimmung dei^ Vorbe Las tung an der Lagerbüchsen- und Zapfenanordnung, von der das HiLfslagerglied (26) einen Teil bildet.23. Gelenk nach Anspruch 2 1 oder 22, d ι d u r c Ii g e kennzeichne t, daß das II Hf slagergl i ed (.O) einen Ring' bilde L, der· an einer· zylindrischen Verlängerung des zweiten Glieds (15) befestigt Ist, die im weüenL-lichen koaxial mit der Schwenkachse (17) verläuft.809820/09902U. Gelenk nach einem der Ansprüche 21 bis 23 in /abhängigkeit von Anspruch 3 oder h, dadurch gekennzeichnet, da(3 in der durch die Öffnung im Schenkel (3) gebildete Lagerbüchse ein Wälzlager (32) vorgesehen ist, das vor der Befestigung des Hilfslagerglieds (26) in seiner Lage in der Lagerbüchse angeordnet wird.25. Gelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a durch gekennzeichnet, daß die beiden Lagerbüchsen- und Zapfenanordnungen symmetrisch angeordnet und ähnlich ausgebildet sind, wodurch ein Schenkel am zweiten Glied angelenkt ist, und zwar in einer Weise, die im wesentlichen derjenigen mit der identisch ist, in der der andere Schenkel am zweiten Glied angelenkt ist.26. Universalgelenk mit zwei Gelenkten, von denen jedes gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufgebaut ist und in denen die zweiten Glieder jedes Gelenks Teil einer gemeinsamen zentralen Einheit (11) sind, in der die Schwenkachse (17) des einen Gelenks um etwa 90° gegenüber der Schwenkachse (20) des anderen Gelenks versetzt angeordnet ist, so daß ein gabelförmiges Glied (2,3) eine Schwenkbewegung gegenüber der zentralen Einheit (11) in einer ereten Ebene ausführen kann, während das andere gabelförmi-. ge Glied (5»6) eine Schwenkbewegung gegenüber der zentralen Einheit (11) in einer zweiten Ebene ausführen kann, die gegenüber der ersten Ebene senkrecht verläuft.27. Universalgelenk nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schwenkachsen (17t20) in einer gemeinsamen Ebene liegen.28. Universalgelenk nach Anspruch 26 oder 27» dadurch gekennzeichnet, daß eines der zweiten809820/0990Glieder (12,13) ein Zapfensiled enthält, das an jedem Ende eine Laf,ei\f 1 äohe (1b) trä^t, v/ährend das andere zweite Glied ein Gehäuse^lied ('IjJ) mit einer öffnung enthält, in der das Zapfenglied (12) angeordnet und befestigt ist.809820/0990
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