DE69302735T2

DE69302735T2 - Schiebegelenkverbindung

Info

Publication number: DE69302735T2
Application number: DE69302735T
Authority: DE
Inventors: Dest Jean-Claude Van
Original assignee: GKN Automotive GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1992-03-18
Filing date: 1993-03-03
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: FR2688848A1; US5505660A; JPH0610953A; DE69302735D1; EP0561665B1; FR2688848B1; EP0561665A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine schiebegelenkverbindung, insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, von der Art, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben wird.
Die FR-A-2.506.872 beschreibt (Fig. 8 und 9) eine homokinetische Gelenkverbindung von diesem Typ.
Ein solcher Aufbau eines teleskopischen Antriebsgelenkes ist insofern sehr vorteilhaft, als es erlaubt, einerseits die vom Motor erzeugten Vibrationen zu filtrieren und weil andererseits auf diese Weise das Gelenk praktisch frei von periodisch auftretenden inneren Reibungen bleibt.
Es wurden verschiedene Arten vorgeschlagen, um den prinzipiellen Aufbau eines solchen Antriebsgelenkes zu realisieren, wie dies zum Beispiel in der FR-A-2.583.476 offenbart und dargestellt ist.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß es schwierig ist, den Körper dieses Antriebsgelenkes kostengünstig herzustellen, weil es erforderlich ist, in dem Körper des Antriebsgelenkes paarweise flache und parallele Laufflächen für die Nadeln des Nadellagers, sowie Flächen oder Nute für die Führung und Halterung der Käfige der Nadellager auszubilden. Weiterhin ist es notwendig, kugelförmige Arme eines Dreibeinmastes anzufertigen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Antriebsgelenk vorzuschlagen, in dem der vorstehend erwähnte prinzipielle Aufbau verwirklicht werden kann und bei dem der Körper des Antriebsgelenkes in besonders einfacher Weise hergestellt werden kann.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Fertigung der Körper von homokinetischen Antriebsgelenken so zu normen, daß der gleiche Körper eines Antriebsgelenkes, welcher Auflagelächen in Form von axialen Nuten mit einem kreisförmigen Profil aufweist, mit einem Dreibeinmast eingesetzt werden kann, dessen Gelenkteile die Lagerkäfige von Nadellagern enthalten, wie dies bereits vorher erwähnt worden ist, oder aber mit einem Dreibeinmast, dessen Gelenkteile aus kugelförmigen Wälzlagern bestehen, welche drehbar an den Armen des Dreibeinmastes gelagert sind.
In diesem Sinne befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einer schiebeglenkverbindung der vorgenannten Art, welches durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 charakterisiert ist.
Weitere charakteristische Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 beschrieben.
Andere Merkmale und vorteilhafte Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, für deren Verständnis auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird, die folgendes darstellt:
Die Fig. 1 zeigt einen transversalen perspektivischen Querschnitt durch eine Ebene, welche die Achsen der Arme eines Dreibeinmastes eines homokinetischen Antriebsgelenkes einschließt, das nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Die Fig. 2 zeigt eine Teilansicht entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1.
Die Fig. 3 zeigt eine Teilansicht entlang der Linie 3-3 aus Fig. 2; und
Die Fig. 4 zeigt eine Ansicht in vergrößertem Maßstab einer in der Fig. 1 dargestellten Detailansicht
Das in der Fig. 1 dargestellte Antriebsgelenk 10 enthält einen Körper eines Antriebsgelenkes 12, welcher auch Zylinder genannt wird und der zum Beispiel an ein Antriebsorgan des Übersetzungsgetriebes eines Kraftfahrzeuges angeschlossen werden kann.
Das Antriebsgelenk 10 enthält weiterhin einen Dreibeinmast 14 mit drei radialen Armen 16, welche in einem gleichmäßigen Abstand von 120º um seine Rotationsachse X-X angeordnet sind.
Der Dreibeinmast 14 kann zum Beispiel mit einem Antriebsorgan des übersetzungsgetriebes des Kraftfahrzeuges verbunden sein.
Jeder der Arme 16 hat die Form eines zylindrischen Lagerzapfens, dessen Achse Y-Y kreuzend und senkrecht zur Rotationsachse X-X des Dreibeinmastes 14 verläuft.
An jedem der Lagerzapfen 16 ist drehbar ein Zwischengelenk 18 angeordnet.
In der in den Figuren dargestellten Ausführungsart ist das Zwischengelenk 18 ein Teilabschnitt eines Achsenzylinders Z-Z.
Dieser Teilabschnitt wird axial durch zwei entgegengesetzte flache Endflächen 20 eingegrenzt, welche senkrecht zur Achse Z-Z verlatifen.
In seinem Mittelteil ist der Zylinder 18 mit einer Bohrung 24 versehen, deren Achse die Achse Z-Z senkrecht kreuzt und deren Durchmesser weitgehend dem Außendurchmesser des zylindrischen Lagerzapfens 16 entspricht, damit das Zwischengeienk 18 drehbar um die Achse Y-Y des Lagerzapfens 16 gelagert werden kann.
Das Zwischengelenk 18 wird in axialer Richtung an dem Lagerzapfen 16 mit Hilfe eines elastischen Ringes 26 gehalten, welcher in eine radiale Nut 28 eingesetzt ist, die in der Nähe der freien Endfläche 30 des Lagerzapfens 16 ausgebildet ist.
Jede der beiden ebenen Flächen 20 wirkt mit einer Reihe von Nadeln 32 zusammen.
Jede der Nadelreihen des Nadellagers 32 ist in einem Lagerkäfig 34 angeordnet.
Jede der Nadeln einer Reihe von Nadeln des Nadellagers 32 wirkt ebenfalls mit einem Teil der ebenen Fläche 36 zusammen, welche auf einer Lauffläche 38 ausgebildet ist.
Jede der Laufflächen 38 hat die Form eines Gußteils oder eines Bügels und umfaßt ebenfalls einen konvexen Teilabschnitt einer zylindrischen Fläche 40, deren Achse parallel zur Flache des Teilabschnitts der ebenen Fläche 36 verläuft.
Jeder der Nadellagerkäfige 34 enthält zwei längliche parallele einander entgegengesetzte Flanken 43 und 44, welche jeweils mit den parallelen entgegengesetzten Flanken 46 und 48 der dem Lagerkäfig 34 zugeordneten Lauffläche 38 Zusammenwirken.
Die Flanken 46 und 48 verlaufen senkrecht zur Flache des Teilabschnitts der ebenen Fläche 36 und auf diese Weise werden die Nadellagerkäfige 34 in radialer Richtung gegenüber der Lauffläche 38 gehalten und in Längsrichtung in einer Richtung geführt, welche parallel zur Ebene der ebenen Fläche 36 und zur Achse des konvexen Teilabschnitts der zylindrischen Fläche 40 verläuft.
Der Teilabschnitt der konvexen zylindrischen Fläche 40 jeder der Laufflächen oder Bügel 38 wirkt mit einem Teilabschnitt einer komplementären konkaven zylindrischen Fläche 42 zusammen, welche in dem Körper des Antriebsgelenkes 12 ausgebildet ist.
Zu diesem Zweck enthält der Körper des Antriebsgelenkes 12 drei axiale Nuten 45, deren Profil im Querschnitt teilweise kreisförmig ausgebildet ist, um auf diese Weise für jede der Nuten 45 die beiden entgegengesetzt liegenden konkaven Teilabschnitte der zylindrischen Flächen 42 herzustellen.
Auf diese Weise hat der Körper des Antriebsgelenkes 12 eine bekannte Form, welche ebenfalls die Montage eines Dreibeinmastes einer (nicht dargestellten) homokinetischen Schiebegelenkverbindung ermöglicht, bei der jeder der Lagerzapfen mit einem Wälzkörper mit einem kreisförmigen Profil ausgestattet ist, dessen Außenfläche direkt mit den konkaven Teilabschnitten der zylindrischen Flächen 42 zusammenwirkt.
Der Aufbau des Körpers des Antriebsgelenkes 12 ist daher sehr einfach und kann zum Beispiel durch Schmieden und Kalibrieren in sehr wirtschaftlicher Weise serienmäßig hergestellt werden.
Entsprechend einem in den Figuren nicht dargestellten Merkmal werden die Laufflächen oder Bügel 38 axial gegenüber dem Körper des Antriebsgelenkes 12 festgelegt und können sich gegenüber dem letzteren nur in einer Kippbewegung um eine Achse bewegen, die weitgehend der Achse U-U entspricht, welche die konkaven Teilabschnitte der zylindrischen Flächen 42 gemeinsam haben.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die soeben beschriebene Ausführungsart beschränkt.
So ist es zum Beispiel möglich, die beiden Laufflächen oder Bügel 38 in Form einer einzigen Einheit herzustellen, indem man die beiden Bügel 38 mit Hilfe eines querverlaufenden Teils verbindet, um so ein U-förmiges Teil herzustellen.
Die Führung und Halterung der Nadellagerkäfige 34 kann mit jedem geeigneten Mittel erreicht werden, welches den Flanken 43 und 44 entspricht, und zwar mit Hilfe einer einzelnen Flanke, welche in einer Längsnut für die Führung und Halterung aufgenommen wird, welche in dem Teilabschnitt der ebenen Fläche 36 des dem Nadellagerkäfig zugeordneten Bügels 38 aufgenommen ist.
Die Form des Zwischengelenkes 18 ist nicht auf den Teilabschnitt eines Zylinders begrenzt.
Ebenso wie die Bügel 38 können auch die Nadellagerkäfige in Form einer einzigen Einheit hergestellt werden.
Es ist auch möglich, den Körper des Antriebsgelenkes aus einem synthetischen Verbundwerkstoff herzustellen, wie dies in der FR-A-2.663,599 offenbart ist.

Claims

1. Schiebegelenkverbindung (10) von der Art, welche einen Körper eines Antriebsgelenkes (12) und einen Dreibeinmast (14) mit drei radialen Armen (1.6) aufweist, welche in gleichmäßigem Abstand um die Rotationsachse (X-X) des Dreibeinmastes verteilt sind und von denen jeder Arm (16) zwischen zwei ebenen und parallel zum Gelenkkörper verlaufenden Teilabschnitten der Oberflächen (36) mit Hilfe eines Zwischengelenkes (18) gleiten kann, welches von dem Arm (16) des Dreibeinmastes getragen wird und zwei flache parallele und entgegengesetzte Flächen (20) aufweist, die jeweils mit den Teilabschnitten der ebenen Oberflächen (36) zusammenwirken, zwischen denen eine Reihe von Nadeln eines in einem Lagerkäfig (34) aufgenommenen Nadellagers (32) angeordnet ist, wobei jeder der Arme (16) des Dreibeinmastes einen Lagerzapfen aufweist, auf dem das Zwischengelenk (18) montiert ist und der Körper dieses Antriebsgelenkes (12) drei Auflageflächen aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß

jede der Auflageflächen zwei Laufflächen (38) aufweist, welche jeweils durch einen Teilabschnitt der ebenen Oberfläche (36) gebildet werden, welche mit den Nadeln (32) des Nagellagers einer der Reihen von Nadeln zusammenwirken und einen konvexen Teilabschnitt einer zylindrischen Oberfläche (40) aufweisen, dessen Achse parallel zu diesem Teilabschnitt der ebenen Oberfläche verläuft und mit einer komplementären zylindrischen konkaven Auflagefläche (42) zusammenwirkt, welche in dem Körper des Antriebsgelenkes (12) ausgebildet ist und gegenüber welchem sie gekippt werden kann, und dadurch, daß jeder einzelne Lagerzapfen (16) des Dreibeinmastes eine zylindrische Achse (Y-Y) aufweist, welche parallel zu diesen entgegengesetzten ebenen Flächen (20) sowie kreuzend und senkrecht zu der Rotationsachse (X-X) des Dreibeinmastes (14) verläuft, und daß das Zwischengelenk (18) auf dem Lagerzapfen drehbar um diese Achse (Y-Y) gelagert ist.

2. Schiebegelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß jedes der Zwischengelenke (18) axial gegenüber dem zugeordneten Lagerzapfen (16) festgelegt ist.

3. Schiebegelenkverbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß jede der Laufflächen (38) axial gegenüber dem Körper des Antriebsgelenkes (12) festgelegt ist.

4. Schiebegelenkverbindung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß jedes der Zwischengelenke (18) einen zylindrischen Teilabschnitt bildet, dessen Endflächen (20) senkrecht zur Achse (Z-Z) des Zylinders verlaufen, und dessen Mittelteil mit einer Bohrung (24) versehen ist, deren Achse kreuzend und senkrecht zur Achse (Z-Z) des Zylinders (18) angeordnet ist und den Lagerzapfen (16) aufnimmt.

5. Schiebegelenkverbindung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß jeder der Lagerkäfige (34) der Nadellager (32) mindestens eine längliche Flanke für die Führung und Halterung (43, 44) aufweist, welche sich senkrecht zu den Rotationsachsen des Nadellagers (32) erstreckt und mit mindestens einer der komplementären Führungsflächen (46, 48) der zugeordneten Laufflächen (38) zusammenwirkt.

6. Schiebegelenkverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß jeder der Lagerkäfige (32) zwei parallele Führungs- und Halterungsflanken (43, 44) aufweist, zwischen denen zwei parallele und entgegengesetzte Flanken (46, 48) der zugeordneten Lauffläche (38) aufgenommen sind.