DE602004002128T2

DE602004002128T2 - Kardangelenk mit Reibungs- und Befestigungslagerbüchse

Info

Publication number: DE602004002128T2
Application number: DE602004002128T
Authority: DE
Inventors: Marc M. Menosky; Salvatore N. Grupido
Original assignee: American Axle and Manufacturing Inc
Current assignee: American Axle and Manufacturing Inc
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2004-01-24
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2024-01-25
Also published as: JP4117564B2; EP1457696B1; US7044859B2; DE602004002128D1; US20040180723A1; JP2004278790A; US20060205520A1; US6827649B2; US7189162B2; US20050079917A1; EP1457696A1; KR101035088B1; KR20040080352A; ES2271708T3; BRPI0400203A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Kardangelenk zum Einsatz in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung ein Kardangelenk, das mit einem Mechanismus zum Sichern eines Lagerbuchsensatzes auf einer kreuzförmigen Tragzapfenkippachse ausgestattet ist.
Wie allgemein bekannt ist, werden Kardangelenke für Anwendungen von Antriebssträngen in Kraftfahrzeugen verwendet, um zwei Drehwellen miteinander zu verbinden, und um dazwischen Änderungen in den Winkellagen zuzulassen. Viele herkömmliche Kardangelenke umfassen zweizackige Gelenkgabelpaare, die an den Drehwellen befestigt sind. Die zweizackigen Gabelgelenke sind über ein Kreuzgelenk bzw. ein Zapfenkreuz zum Drehen um unabhängige Achsen miteinander verbunden. Das Zapfenkreuz weist vier orthogonale Tragzapfen auf, wobei jedes sich gegenüberliegende, axial ausgerichtete Zapfenpaar zu einem Paar fluchtend ausgerichteter Bohrungen befestigt wird, die wiederum in den zweizackigen Gabelgelenken ausgebildet sind. In der Regel wird eine Lagerbuchse in jeder Bohrung befestigt, wobei ein Lagermontagesatz in der Lagerbuchse so aufgenommen wird, dass jede Gabel bezüglich einer achsgelenkigen Bewegung in Relation auf eines der Tragzapfenpaare unterstützt wird. Es ist außerdem bekannt, dass man eine Aufnahme-Druckscheibe zwischen dem Tragzapfen und der Lagerbuchse einsetzt, um die radial ausgerichteten Druckkräfte zu absorbieren, die dazwischen auftreten können.
In den Patentanmeldungen US 4,650,440 und FR 1.278.541 ist ein Kardangelenk vorgestellt worden, bei dem eine Druckscheibe mit einer Anschlusskralle verwendet wird, wobei diese Kralle im Wesentlichen ein hohler Zylinder ist. Dieser Typ Kralle ist nicht sehr flexibel, soweit dies die radiale Verformungsmöglichkeit betrifft.
Aus der japanischen Patentanmeldung JP 11 125263 A ist ein Kardangelenk bekannt, bei dem eine Druckscheibe mit einer Anschlusskralle verwendet wird, wobei diese Kralle ebenfalls ein im Wesentlichen hohler Zylinder ist. Da zwischen diesem Hohlzylinder und einem Schmiermittelkanal ein Zwischenraum vorhanden sein muss, kann die Druckscheibe nicht an dem Schmiermittelkanal fixiert werden. Das führt dazu, dass dieser Montagesatz ziemlich schwierig auszuführen ist.
Während der Montage des Kardangelenks können Probleme bei dem Versuch entstehen, die Lagermontagesätze mit den zweizackigen Gabelgelenken zu koppeln. In der Regel werden jeweils Lagermontagesatz, Druckscheibe und Lagerbuchse auf einem Tragzapfen positioniert, können aber auf solch einem nicht definitiv gehalten werden. Während des Montagevorgangs können die Lagerbuchse und der Lagermontagesatz von dem Tragzapfen versehentlich weggerissen und getrennt werden. Auch Gravitationskräfte können ein Abtrennen der Komponenten während des Zusammenbaus bewirken. Das führt möglicherweise zu einer Lagerverschmutzung und zu einem Produktivitätsverlust. In manchen Fällen werden Außenbänder, Außennetze oder sonstiges Verpackungsmaterial benutzt, um die Lagerbuchsenmontagesätze während des Versands und dessen Abwicklung in Position zu halten. Diese Verpackungsbänder müssen vom Endverbraucher wieder entfernt und entsorgt werden, was einen Aufwand an Zeit und Kosten erfordert. Daher wäre es von Vorteil, ein Kardangelenk mit Lagerbuchsenmontagesätzen zur Verfügung zu stellen, die auf den Tragzapfen festgehalten werden können, ohne dass der Einsatz von äußerlichen, wieder zu entsorgenden Hilfsmitteln notwendig ist.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Kardangelenk ausgerichtet, um zwei Drehwellen miteinander zu verbinden. Das Kardangelenk umfasst ein Paar aus zweizackigen Gabelgelenken, die über ein Zapfenkreuz miteinander verbunden sind. Das Zapfenkreuz besitzt vier orthogonale Tragzapfen, wobei jeder einen Schmiermittelkanal aufweist. Eine Druckschreibe greift in eine Innenfläche des Schmiermittelkanals ein, damit ein Lagermontagesatz auf jedem Tragzapfen gehalten werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die vorliegende Erfindung kann aus der Beschreibung in den Einzelheiten und der zugehörigen Zeichnung noch besser verstanden werden, in welcher:
1 eine perspektivische Ansicht eines Kardangelenks gemäß den Grundsatzlehren der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine perspektivische Ansicht in aufgelösten Einzelteilen des in 1 gezeigten Kardangelenks ist;
3 eine perspektivische Teilansicht der aufgelösten Einzelteile eines Tragzapfens und eines Lagerbuchsenmontagesatzes gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine perspektivische Ansicht von einer ersten Ausführungsform einer Aufnahme-Druckscheibe ist, die gemäß den Grundsatzlehren der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
5 eine Draufsicht auf die Druckscheibe der 4 ist;
6 eine Querseitenansicht von der Druckscheibe der 4 ist;
7 eine teilweise Querseitenansicht des Kardangelenks ist, das die Druckscheibe der 4 enthält;
8 eine perspektivische Ansicht von einer alternativen Ausführungsform einer Druckscheibe ist, die gemäß den Grundsatzlehren der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
9 eine Draufsicht auf die Druckscheibe der 8 ist;
10 eine Querseitenansicht der Druckscheibe der 8 ist;
11 eine teilweise Querseitenansicht eines Kardangelenks ist, das die Druckscheibe der 8 enthält;
12 eine perspektivische Ansicht von einer weiteren, alternativen Ausführungsform der Druckscheibe ist;
13 eine teilweise Querseitenansicht eines Kardangelenks ist, das die Druckscheibe der 12 enthält;
14 eine perspektivische Ansicht von einer weiteren, alternativen Ausführungsform der Druckscheibe ist; und
15 eine teilweise Querseitenansicht eines Kardangelenks ist, das die Druckscheibe der 14 enthält.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die vorliegende Erfindung ist ganz allgemein auf ein Kardangelenk des Typs ausgerichtet, der für Anwendungen von Antriebssträngen in Kraftfahrzeugen eingesetzt wird, um Drehwellen in einer Weise miteinander zu verbinden, die zwischen diesen Änderungen in den Winkellagen erlaubt.
In Bezug auf die 1 und 2 ist ein Kardangelenk 10 dargestellt, das eine erste Welle 12 mit einer zweiten Welle 14 verbindet. Das Kardangelenk 10 umfasst im Allgemeinen ein erstes Gabelgelenk 16, das auf einer Seite an der ersten Welle 12 befestigt ist, ein zweites Gabelgelenk 18, das auf einer Seite an der zweiten Welle 14 angebracht ist, sowie ein Zapfenkreuz 20, welches das erste Gabelgelenk 16 mit dem zweiten Gabelgelenk 18 verbindet. Das erste Gabelgelenk 16 teilt sich zweizackig und umfasst ein an den Seiten beabstandetes Schenkelträgerpaar 22, das im Hinblick auf die Drehachse der ersten Welle 12 vorzugsweise symmetrisch angeordnet ist – gekennzeichnet mit Konstruktionslinie „A". Die Schenkel 22 weisen eine getriebeseitige Innenfläche 24 und eine radseitige Außenfläche 25 mit einer Zapfenkreuzmündung 27 auf, die sich zwischen diesen Schenkeln erstreckt. Profilöffnungen 28 werden durch ein Verbinden von zwei Abschlusskappen 30 mit den Schenkeln 22 mithilfe von Befestigungsschrauben 31 ausgestaltet. Die Abschlusskappen 30 kooperieren mit den Zapfenkreuzmündungen 27, um die Profilöffnungen 28 zu komplettieren. Die Profilöffnungen 28 sind mit einer ersten Tragzapfen-Kippachse fluchtend ausgerichtet, gekennzeichnet mit der Konstruktionslinie „Y", welche durch die Drehachse „A" der ersten Welle 12 hindurchführt und zu dieser orthogonal verläuft.
Das zweite Gabelgelenk 18 teilt sich zweizackig und umfasst ein an den Seiten beabstandetes Schenkelträgerpaar 32, das im Hinblick auf die Drehachse der zweiten Welle 14 vorzugsweise symmetrisch angeordnet ist – gekennzeichnet mit Konstruktionslinie „B". Die Schenkel 32 weisen eine getriebeseitige Innenfläche 34 und eine radseitige Außenfläche 36 mit einem Ausschnittsprofil 38 auf, das sich zwischen diesen Schenkeln erstreckt. Die Ausschnittsprofile 38 sind mit einer zweiten Tragzapfen-Kippachse fluchtend ausgerichtet, gekennzeichnet mit der Konstruktionslinie „Z", welche durch die Drehachse „B" der zweiten Welle 14 hindurchführt und zu dieser orthogonal verläuft. Die Ausschnittsprofile 38 sind durchgehende Bohrungen, die eine ringförmige Auskehlung 40 aufweisen, die zwischen der getriebeseitigen Innenfläche 34 und der radseitigen Außenfläche 36 ausgebildet ist. Es sei angemerkt, dass die Formgebungen und die Abmessungen der Öffnungen 28 und 38 entweder identisch oder aber unterschiedlich sein können, was von den einzelnen Dimensionen des Zapfenkreuzes 20 abhängig ist, die mit den Öffnungen zum Einsatz kommen. Zudem ist zur Kenntnis zu nehmen, dass die ringförmigen Auskehlungen 40 durch spanabhebende Maschinenbearbeitung, Gießverfahren oder durch ein ähnlich technisches Verfahren ausgestaltet werden können.
Wie man am besten in 2 erkennen kann, weist das Zapfenkreuz 20 einen zentralen Verbindungshub 42 auf, von dem sich ein Paar erste Tragzapfen 44 und ein Paar zweiter Tragzapfen 46 erstrecken. Das erste Tragzapfenpaar 44 ist in Bezug auf das zweite Tragzapfenpaar 46 orthogonal ausgerichtet. Die ersten Tragzapfen 44 sind zum Einführen in die Profilöffnungen 28 der Schenkel 28 des ersten Gabelgelenks 16 ausgelegt, um so in der ersten Kippachse „Y" parallel und axial ausgerichtet zu sein. Ebenso sind die zweiten Tragzapfen 46 zum Einführen in die Ausschnittsprofile 38 der Schenkel 32 des zweiten Gabelgelenks 18 ausgelegt, um so in der zweiten Kippachse „Z" parallel und axial ausgerichtet zu sein. Mit den ersten Tragzapfen 44 und den zweiten Tragzapfen 46, die jeweils in dem ersten und dem zweiten Gabelgelenk 16 und 18 eingesetzt sind, passieren die Kippachsen „Y" und „Z" eine gemeinsame Ebene „C", welche die Drehachse des Zapfenkreuzes 20 orthogonal durchkreuzt, wie in 1 dargestellt ist.
Das Kardangelenk 10 umfasst außerdem ein erstes Paar Lagerbuchsenmontagesätze 48, das zum Befestigen in den Profilöffnungen 28 ausgelegt ist, sowie ein zweites Lagerbuchsenmontagesatzpaar 50, das zum Befestigen in den Ausschnittsprofilen 38 angeordnet ist. Der erste Lagerbuchsenmontagesatz 48 ist zur Aufnahme und drehbaren Unterstützung der ersten Tragzapfen 44 in den Profilöffnungen 28 vorgesehen. In gleicher Weise wird der zweite Lagerbuchsenmontagesatz 50 zur Aufnahme und drehbaren Unterstützung der zweiten Tragzapfen 46 in den Ausschnittsprofilen 38 bereitgestellt. Um die nachfolgende Beschreibung abzukürzen, wird diese auf die Komponenten des ersten Lagerbuchsenmontagesatzes 48 beschränkt, mit dem Einvernehmen, dass die übereinstimmenden Komponenten des zweiten Lagerbuchsenmontagesatzes 50 im Wesentlichen identisch sind.
Die 2, 3 und 7 stellen jeweils einen Lagerbuchsenmontagesatz 48 dar, wie er eine Lagerbuchse 52, eine Druckscheibe 54, Rollenlager 56, einen Dichtungsring 58 und einen aus einem elastomeren Werkstoff hergestellten Dichtungskranz 60 umfasst. Die Lagerbuchse 52 ist im Wesentlichen hohl und weist eine zylindrische Form auf. Die Lagerbuchse 52 umfasst ein allgemein zylinderförmiges Hülsensegment 62, das an einem Ende von einem Endsegment 64 abgeschlossen ist. Das Hülsensegment 62 besitzt eine Außenwandfläche 66 und eine Innenwandfläche 68. Das Endsegment 64 weist eine Außenfläche 70 und eine Innenfläche 72 auf. Die Rollenlager 56 werden zwischen einer Innenwandfläche 68 und einer Außenwandfläche 74 des Tragzapfens 44 positioniert, um eine relative Drehbewegung zwischen der Lagerbuchse 52 und dem Tragzapfen 44 zu ermöglichen. Die Rollenlager 56 sind zum Drehen um eine Achse ausgerichtet, die zur Achse „Y" der Tragzapfen 44 parallel verläuft, wobei sie um diese Achse in einer Umfangsgruppierung angeordnet sind. Ein Ende eines jeden Rollenlagers 56 wird zum Rollenwälzen gegen eine Lauffläche 76 unterstützt, die an einem Umfangsflanschsegment 78 der Druckscheibe 54 ausgebildet ist. Die gegenüberliegenden Enden der Rollenlager 56 werden von einem Dichtungsring 58 eingefasst, der wiederum von einem Dichtungskranz 60 gehalten wird. Der Dichtungskranz 60 erstreckt sich zwischen der Außenwandfläche 66 der Lagerbuchse 52 und der Außenwand 74 des Tragzapfens 44, um die Rollenlager 56 vor Verschmutzung zu schützen, und um das Schmiermittel in dem Lagerbuchsenmontagesatz 48 aufzunehmen.
Wie am besten aus den 4 bis 7 zu ersehen ist, weist die Druckscheibe 54 ein Scheibensegment 82 auf, an dem sich ein kreisumfangsseitiger Flansch 78 erstreckt. Eine Mehrzahl von Fingergreiferabschnitten 84 erstreckt sich aus dem Scheibensegment 82, wobei diese um eine mittige Arbeitsöffnung 86 kreisumfangsförmig positioniert sind. Jeder der Greiferabschnitte 84 umfasst eine Außenfläche 88, die in eine Innenfläche 90 von einem Schmiermittelkanal 92 eingreifen kann, welcher in jedem Tragzapfen zu finden ist. Eine Vorwölbung 94 ist auf der Außenfläche 88 angebracht, um sicherzustellen, dass jeder Greiferabschnitt 84 in die Innenfläche 90 des Schmiermittelkanals 92 vorgespannt eingreifen kann. Ein Zubehörteil (nicht dargestellt), das an dem zentralen Verbindungshub 42 des Zapfenkreuzes 20 montiert ist, steht mit dem Schmiermittelkanal 92 in kommunikativer Verbindung. Das Zubehörteil wird eingesetzt, um Schmiermittel an den Schmiermittelkanal 92 zum Schmieren der Rollenlager 56 zuzuführen, sowie um einen Schmiermittelfilm zwischen den in Relation beweglichen Bezugsflächen bereitzustellen.
Das Scheibensegment 82 weist eine Außenoberfläche 96 auf, welche der Innenfläche 72 der Lagerbuchse 52 gegenüberliegt und diese kontaktiert. Das Scheibensegment 82 weist außerdem eine Innenoberfläche 98 auf, welche der Endseitenfläche 100 des Tragzapfens 44 gegenüberliegt und diesen kontaktiert. Die Innenoberfläche 98 und die Außenoberfläche 96 verlaufen im Wesentlichen parallel, so dass das Scheibensegment 82 eine konstante Dickenabmessung aufweist. Ferner weist die Druckscheibe 54 eine umlaufende Innenwandfläche 102 und eine umlaufende Außenwandfläche 103 auf, welche durch ein Flanschsegment 78 ausgestaltet werden. Die kreisumfangsseitige Innenwandfläche 102 ist so ausgelegt, dass sie der Außenwandfläche 74 des Tragzapfens 44 gegenüberliegend angeordnet ist und die Außenwandfläche 74 des Tragzapfens 44 kontaktieren kann. Die kreisumfangsseitige Außenwandfläche 103 kontaktiert die Innenwandfläche 68 der Lagerbuchse 52. Ein Schrägrand 104 verbindet die Außenfläche 96 und die kreisumfangsseitige Außenwandfläche 103. Dergestalt funktioniert die Druckscheibe 54 zum fluchtgerechten Ausrichten der Lagerbuchse 52 und des Tragzapfens 44.
Die Druckscheibe 54 umfasst eine Reihe von Schmiermittelrillen 105, die sich von der mittigen Arbeitsöffnung 86 hin zur kreisumfangsseitigen Innenwandfläche 102 des Flanschsegments 78 radial erstrecken. Die Rillen 105 sind im Profil gebogen, um eine zylinderförmige Wandfläche auszugestalten. Es ist von Vorteil, wenn eine ungerade Anzahl von Rillen vorgesehen ist, und wenn sie gleichmäßig beabstandet sind, um so eine gleichnamige Anzahl von tortenstückförmigen Abschnitten des Scheibensegments 82 zu definieren. Zusätzlich wird eine Vielzahl von Ausprägungen oder Einkerbungen 106 in den tortenstückförmigen Abschnitten des Scheibensegments 82 ausgebildet. Die Einkerbungen 106 können zufallsverteilt ausgerichtet, jedoch bevorzugt so angeordnet sein, so dass sie zwei kreisumfangsseitige Reihen bilden. Die Einkerbungen 106 sind zum Einbehalten von Schmiermittel ausgelegt, um damit kontinuierlich Schmiermittel über einen großen Flächenbereich auf der Endseitenfläche des Tragzapfens 100 bereitzustellen. Außerdem ermöglichen diese Einkerbungen 106, dass Verschmutzungen von den in Betrieb befindlichen Flächen entfernt und darin aufgefangen werden. Ein Fach 107 ist in der Lagerbuchse 52 ausgebildet, um darin Schmiermittel in einem Reservoir für die Anwendung während des Betriebs des Kardangelenks aufzunehmen.
Beim Zusammensetzen des Kardangelenks 10 werden der erste Lagerbuchsenmontagesatz 48 sowie der zweite Lagerbuchsenmontagesatz 50 auf einem jeweiligen Tragzapfen installiert. Während des Installationsprozesses werden die Greiferabschnitte 84 in dem Schmiermittelkanal 92 axial disponiert. Die Vorwölbungen 94 greifen in die Innenfläche 90 des Schmiermittelkanals 92 ein und erzeugen einen Friktionspasssitz zwischen den Greiferabschnitten 84 und dem Tragzapfen 44. Auf diese Weise werden die Druckscheibe 54 und die Rollenlager 56 auf dem Tragzapfen 44 aufgenommen und gehalten. Insbesondere wird einer Ablöse- bzw. Trennkraft, die auf die Lagerbuchse 52 beaufschlagt wird, mithilfe des Dichtungskranzes 60 entgegengewirkt, wobei die axiale Last über den Dichtungsring 58, die Rollenlager 56 und die Druckscheibe 54 transferiert wird.
Die 8 bis 11 stellen eine alternative Ausführungsform der Druckscheibe dar, die mit dem Bezugszeichen 200 gekennzeichnet ist. Die Druckscheibe 200 ähnelt im Wesentlichen der Druckscheibe 54, die bereits vorstehend beschrieben worden ist. Jedoch umfasst die Druckscheibe 200 eine allgemein buchsenförmige Kralle 202, die sich anstelle von den Fingergreiferabschnitten 84 aus dem Scheibensegment 82 erstreckt. Die Kralle 202 weist eine allgemein zylindrische Form auf, die eine seitliche Wand 204 und eine abschließende Wand 206 besitzt. Die seitliche Wand 204 wird von einer Mehrzahl von Schlitzen unterbrochen, die sich von der abschließenden Wand 206 hin zum Scheibensegment 82 erstrecken. Eine Arbeitsöffnung 210 erstreckt sich in der abschließenden Wand 206, um zuzulassen, dass ein Schmiermittel hindurchfließen kann. Jeder verbleibende Abschnitt der seitlichen Wand 204 umfasst eine Vorwölbung 212, die sich von einer äußeren Fläche 214 der seitlichen Wand 204 nach außen hin radial erstreckt. Die Vorwölbungen 212 stellen sicher, dass mindestens ein Abschnitt der Anschlusskralle 202 auf der Druckscheibe 54 in die Innenfläche 90 des Schmiermittelkanals 92 eingreifen kann. Demzufolge kann der erste Lagerbuchsensatz 48 auf dem Tragzapfen 44 axial gehalten werden.
Die 12 und 13 stellen eine weitere alternative Ausführungsform der Druckscheibe 300 dar. Die Druckscheibe 300 ähnelt im Wesentlichen den Druckscheiben 200 und 54. Daher werden nur die wesentlichen Unterschiede nachstehend beschrieben. Die Druckscheibe 300 weist eine Mehrzahl von Greifern 302 auf, die sich aus dem Scheibensegment 82 erstrecken. Zusammengefasst bilden die in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Greifer 302 die Form eines Kegels. Jeder der Greifer 302 weist eine Mehrzahl radial nach außen gerichteter Blattspitzen 304 auf. Die Blattspitzen 304 sind winkelförmig positioniert, so dass eine relativ geringe Kraft erforderlich ist, um die Greifer in den Schmiermittelkanal 92 einzuführen, aber eine relativ große Kraft benötigt wird, um die Greifer 302 aus dem Schmiermittelkanal 92 wieder zu entfernen. Die Blattspitzen 304 dienen dazu, den erhöhten Widerstand zum Entfernen der Greifer aus dem Schmiermittelkanal 92 bereitzustellen, sobald eine Entfernungskraft beaufschlagt wird. Des Weiteren bietet die Kegelform der Greifer 302 ein Ausrichtungsmerkmal, das eine leichte Montage bezüglich des Lagerbuchsensatzes gewährleistet. Der kleinste Abschnitt des Kegels ist so bemessen, um die Innenfläche 90 freizugeben. Der größte Abschnitt des Kegels ist so bemessen, um in die Innenfläche 90 einzugreifen, wodurch der Lagerbuchsenmontagesatz auf dem Tragzapfen aufgenommen und gehalten werden kann.
Die Druckscheibe 300 umfasst außerdem einen sich radial erstreckenden Flansch 308, der in einer Ausnehmung 310 positioniert wird, welche an der unteren Seite der Lagerbuchse 52 ausgestaltet ist. Der Flansch 308 wird in die Lagerbuchse 52 als Einrastverbindung dort eingesetzt, wo die Druckscheibe 300 während der anfänglichen Einführung in die Lagerbuchse 52 verformt wird, und sie springt in einen unverformten Betriebszustand zurück, sobald der Flansch 308 in die Ausnehmung 310 eingetreten ist.
Die 14 bis 15 zeigen eine weitere alternative Ausführungsform der Druckscheibe, die mit dem Bezugszeichen 400 gekennzeichnet ist. Die Druckscheibe 400 besitzt eine Anschlusskralle 402 auf, die sich aus dem Scheibensegment 82 erstreckt. Die Kralle 402 umfasst ein zweigabeliges Endstück 404, wobei ein Greiferpaar 406 ausgebildet wird. Jeder Greifer 406 weist eine radial nach außen gerichtete Blattspitze 408 auf. Jede Blattspitze 408 besitzt eine konische Führungsfläche 410, eine zylindrische Außenumfangsfläche 412 und eine Rückseitenfläche 414. Die Rückseitenfläche 414 greift in einen Auskehlungsabschnitt 416 ein, der in dem Schmiermittelkanal 92 ausgebildet ist.
Während des Einsetzens der Druckscheibe 400 in den Schmiermittelkanal 92, werden die Greifer 406 zueinander hin zusammengepresst, da die konischen Führungsflächen 410 in die Innenfläche 90 des Schmiermittelkanals 92 eingreifen. Da die Druckscheibe 400 aus einem elastischen Material hergestellt ist, wie zum Beispiel aus spritzgegossenem Kunststoff, expandieren die Greifer 406 elastisch in deren unverformte Stellung zurück, wenn die Blattspitzen 408 in die Auskehlung 416 eintreten. Eine Einrastverbindung ist ausgeführt, sobald die Rückseite 414 in die Auskehlung 416 eingetreten ist.
Sobald die Lagerbuchsenmontagesätze 48 und 50 auf den Tragzapfen 44 und 46 eingesetzt sind, werden die Lagerbuchsenmontagesätze in die Schenkelprofilöffnungen 28 und 38 eingeführt. Danach wird das Zapfenkreuz 20 zentriert, dynamisch abgeglichen und mit den Schenkeln 22 und 32 verkoppelt. Es stehen vielerlei Verfahrensweisen zum Anbringen der Gabelgelenke 16 und 18 an dem Zapfenkreuz 20 zur Verfügung. Ein Verfahren umfasst das Montieren eines Einrast-Sicherungsrings 122 in eine Umfangsnut 124, die in der Außenwandfläche 70 der Lagerbuchse 52 ausgestaltet ist. Der Sicherungsring 122 greift mit der getriebeseitigen Innenfläche 24 ineinander, damit der Lagerbuchsenmontagesatz aufgenommen und gehalten wird. Alternativ dazu können Abschnitte von den die Außenfläche 26 umgebenden Profilöffnungen 28 unter Anwendung von Betriebsprozessen, wie Verkerben und Kalthämmern, so verformt werden, um Lokalbereiche zu schaffen, die sich mit der Außenseitenfläche 70 der Lagerbuchse 52 verzahnen. Ein anderes Verfahren umfasst das Einspritzen von geschmolzenem Kunststoff in einen Verbindungsweg, der sich zwischen dem Schenkel und der Lagerbuchse erstreckt. Der geschmolzene Kunststoff verfestigt sich, so dass die Lagerbuchse in der Profilöffnung des Schenkels gehalten wird. Ein noch weitergehendes Arretierverfahren beinhaltet die Anwendung von Vorstülpungen (nicht dargestellt), die sich von den Schenkeln 22 erstrecken, und die so verformt werden können, dass der Sicherungsring 122 mit der Außenseitenfläche 70 der Lagerbuchse 52 ineinandergreift.
Des Weiteren sei angemerkt, dass die vorstehende Beschreibung nur als Beispiel gewählte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung offenbart und kommentiert.

Claims

Kardangelenk (10) mit: einer Gelenkgabel (16, 18), die einen Schenkel (22) umfasst, der eine Öffnung (28) besitzt, die sich durchgehend erstreckt; einem Zapfenkreuz (20), das einen Tragzapfen (44, 46) umfasst, wobei dieser Tragzapfen (44, 46) einen im Wesentlichen zylinderförmigen Abschnitt mit einer Endseitenfläche (100) und einen Schmiermittelkanal (92) aufweist, der sich zumindest teilweise in den Tragzapfen (44, 46) erstreckt und in kommunikativer Verbindung mit der Endseitenfläche (100) steht; einem Lager (56), das auf diesem zylindrischen Abschnitt drehbar positioniert wird; und einer Druckscheibe (54), die ein im Wesentlichen planes Scheibensegment (82) und eine Kralle (202, 402) aufweist, die aus dem Scheibensegment herausragt, wobei dieses Scheibensegment (82) in die Endseitenfläche (100) des Tragzapfens (44, 46) eingreift, wobei die Kralle (202, 402) in eine Innenfläche (90) des Schmiermittelkanals (92) in Eingriff gelangt, um das erwähnte Lager (56) auf dem Tragzapfen (44, 46) zu halten; dadurch gekennzeichnet, dass die Kralle (202, 402) eine Mehrzahl von auseinander beabstandeten Greiferabschnitten (84) aufweist, wobei jeder Greiferabschnitt (84) individuell verformt werden kann.
Kardangelenk (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Kralle (202, 402) in die Innenfläche (90) vorgespannt eingreift.
Kardangelenk gemäß Anspruch 1, wobei die Kralle (202, 402) während des Positionierens des Lagers (56) auf dem allgemein zylindrischen Abschnitt des Tragzapfens (44, 46) zumindest teilweise verformt wird.
Kardangelenk gemäß einen der vorstehend genannten Ansprüche, wobei mindestens einer der Greiferabschnitte (84) eine sich radial erstreckende Spitze (304, 408) aufweist, die in die Innenseite (90) des Schmiermittelkanals (92) eingreift.
Kardangelenk gemäß Anspruch 4, wobei der Schmiermittelkanal (92) eine Auskehlung (416) aufweist, die an der Innenfläche (90) positioniert ist und zu der Endseitenfläche (100) des Tragzapfens (44, 46) gegeneinander versetzt angeordnet ist, wobei die Kralle (304, 408) in dieser Auskehlung (416) positioniert wird, um einen Abzug des Lagers (56) aus dem Tragzapfen (44, 46) zu verhindern.
Kardangelenk gemäß einen der vorstehend beschriebenen Ansprüche, wobei die mehreren, voneinander beabstandeten Greifer (84) um eine Öffnung (86) herum, welche sich durch das Scheibensegment (82) durchgehend erstreckt, kreisumfangsförmig positioniert sind.
Kardangelenk gemäß einen der vorstehend beschriebenen Ansprüche, wobei die kreisumfangsförmig positionierten Greifer (84) eine Kralle (202, 402) ausbilden, die im Wesentlichen wie ein Kegel geformt ist.
Kardangelenk gemäß einen der vorstehend beschriebenen Ansprüche, wobei zumindest einer von den voneinander beabstandeten Greifern (84) mehrere radial erstreckende und voneinander beabstandete Spitzen (304, 408) aufweist und die Spitzen (304, 408) mit einem Winkel so ausgerichtet sind, dass eine Kraft zum Einführen der Greifer (84) in den Schmiermittelkanal (92) wesentlich geringer sein kann als eine Kraft zum Abzug der Greifer (84) aus dem Schmiermittelkanal (92).
Kardangelenk (10) gemäß einen der vorstehend beschriebenen Ansprüche mit: einer Druckscheibe (54), die ein im Wesentlichen planes Scheibensegment (82) und eine Kralle (202, 402) aufweist, die aus dem Scheibensegment herausragt, wobei dieses Scheibensegment (82) in die Endseitenfläche (100) des Tragzapfens (44, 46) eingreift und die Kralle (202, 402) in eine Innenfläche (90) des Schmiermittelkanals (92) in Eingriff kommt, um das erwähnte Lager (56) auf dem Tragzapfen (44, 46) aufzunehmen und zu halten, und des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass diese Kralle (202, 402) im Wesentlichen ein hohler Zylinder ist, der eine seitliche Wand (204) und eine abschließende Wand (206) aufweist, wobei dieser allgemein hohle Zylinder eine Mehrzahl von Schlitzen (208) besitzt, die sich durch die seitliche Wand (204) hindurch erstrecken.
Kardangelenk gemäß Anspruch 9, wobei die seitliche Wand (204) eine Außenwand (214) umfasst und mindestens ein Abschnitt der seitlichen Wand (204) eine Vorwölbung (212) besitzt, die sich von der Außenwand (214) radial nach außen hin erstreckt, wobei diese Vorwölbung (212) in die Innenfläche (90) des Schmiermittelkanals (92) eingreift.
Verfahren für die Montierbarkeit eines Kardangelenks, welches die folgenden Schritte aufweist: Positionieren eines Lagers (56) auf einem Tragzapfen (44, 46) von einem Zapfenkreuz (20), wobei dieser Tragzapfen (44, 46) einen im Wesentlichen zylinderförmigen Abschnitt mit einer Endseitenfläche (100) und einen Schmiermittelkanal (92) aufweist, der sich durch die Endseitenfläche (100) erstreckt; Koppeln einer Druckscheibe (54) mit dem Tragzapfen (44, 46), wobei die Druckscheibe (54) ein im Wesentlichen planes Scheibensegment (82) und eine Kralle (202, 402) aufweist, die sich aus diesem erstreckt; Einführen von dieser Kralle (202, 402) in den Schmiermittelkanal (92); Vorspannungseingriff von dieser Kralle (202, 402) in eine Innenfläche (90) des Schmiermittelkanals (92); und Positionieren einer Lagerbuchse (52) über die Druckscheibe (54) und dem Lager (56), dadurch gekennzeichnet, dass die Kralle (202, 402) eine Mehrzahl von voneinander beabstandeten Greiferabschnitten (84) aufweist, die aus dem Scheibensegment (82) wie ein Ausleger vorkragen; wobei sich mindestens ein Greiferabschnitt (84) während des Einführens in den Schmiermittelkanal (92) durchbiegt.
Verfahren gemäß Anspruch 11, das ferner das Verkoppeln eines Dichtungsmittels (60) mit der Lagerbuchse (52) und das Positionieren von mindestens einem Abschnitt dieses Dichtungsmittels (60) unmittelbar anschließend an das Lager (56) umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 11 und 12, wobei der Schritt des Positionierens der Lagerbuchse (52) über die Druckscheibe (54) und dem Lager (56) vor dem Schritt des Einführens der Kralle erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 11 bis 13, das ferner den Eingriff der Endseitenfläche (100) von dem Tragzapfen (44, 46) in eine Fläche (98) des Scheibensegments (82) umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 14, das ferner das Verzahnen von einer Innenfläche (102) eines umlaufenden Flansches (78) in der Druckscheibe (54) mit einer Außenfläche (74) des im Wesentlichen zylinderförmigen Abschnittes des Tragzapfens (44, 46) umfasst.
Verfahren gemäß einen der Ansprüche 11 bis 15, wobei mindestens einer der Greiferabschnitte (84) eine sich radial erstreckende Spitze (304, 408) umfasst, die in die Innenseite (90) des Schmiermittelkanals (92) eingreift.
Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei der Schmiermittelkanal (92) eine Auskehlung (416) aufweist, die an der Innenfläche (90) positioniert ist und zu der Endseitenfläche (100) des Tragzapfens (44, 46) gegeneinander versetzt angeordnet ist, wobei die Kralle (304, 408) in dieser Auskehlung (416) positioniert wird, um einem Abzug des Lagers (56) aus dem Tragzapfen (44, 46) entgegenzuwirken.
Verfahren gemäß einen der Ansprüche 11 bis 17, wobei die mehrfach voneinander beabstandeten Greifer (84) um eine Öffnung (86), welche sich durch das Scheibensegment (82) durchgehend erstreckt, kreisumfangsförmig positioniert sind.
Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei die kreisumfangsförmig positionierten Greifer (84) eine Kralle (202, 402) ausbilden, die im Wesentlichen konisch geformt ist.
Verfahren gemäß einen der Ansprüche 11 bis 19, wobei die Kralle (202, 402) eine Außenfläche (214) mit mehreren Spitzen (304, 408) aufweist, die sich von der Kralle weg radial erstrecken, wobei die Spitzen (304, 408) abgewinkelt so positioniert sind, um für die sich weg bewegenden Spitzen (304, 408) aus dem Schmiermittelkanal (92) einen Widerstand bereitzustellen.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei diese Kralle (202, 402) im Wesentlichen ein hohler Zylinder ist, der eine seitliche Wand (204) und eine abschließende Wand (206) aufweist, und wobei dieser allgemein hohle Zylinder eine Mehrzahl von Schlitzen (208) besitzt, die sich durch die seitliche Wand (204) hindurch erstrecken.