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Kreuzgelenk
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kreuzgelenk, dessen Zapfen in den Gelenkgabeln mittels Wälzkör- pern drehbar gelagert sind, wobei die Wälzkörper auf je einem, auf jeden Zapfen aufgepressten Innenlauf- ring angeordnet sind.
Bei den bisher bekannten Ausführungen liefen die Wälzkörper unmittelbar zwischen den Zapfen und der als Laufbüchse ausgebildeten Lagerbüchse. Hiebei ergab sich zunächst einmal der Nachteil, dass die genannten Laufflächen besonders sorgfältig ausgebildet werden mussten. Ausserdem war es erforderlich, zum axialen Festlegen der Wälzkörper zusätzliche Lagerscheiben vorzusehen.
Es ist aber auch bereits eine Zapfenlagerung für Kreuzgelenke mit Kegelrollenlagern bekannt, deren kegelige Walzkörper gegen axiale Verschiebung in beiden Achsrichtungen mittels am Innenlaufring zu beiden Stirnseiten der Wälzkörper vorgesehenen Schultern gesichert sind. Bei einem Kegelrollenlager ist aber eine Käfigführung der kegeligen Wälzkörper unumgänglich. Das daraus resultierende Vorhandensein der Käfigstege bedingt aber eine Verminderung der Wälzkörperzahl. Femer ragt der Käfig in axialer Richtung über die Baumasse des Lagers hinaus. In den Masslisten der Wälzlager-Hersteller wird hierauf ausdrücklich hingewiesen und gefordert, die seitlichen Anschlussteile entsprechend auszusparen.
Schliesslich werden bei Höchstbelastungen im Betrieb erfahrungsgemäss durch die Wälzkörper feine Spänchen aus dem relativ weichen Werkstoff des Käfigs herausgefräst. Diese Metallteilchen vermischen sich dann mit dem im Lager befindlichen Schmiermittel und bewirken auf diese Weise einen vorzeitigen Verschleiss des Lagers.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zapfenlagerung für ein Kreuzgelenk zu schaffen, bei der auf kleinstem Raum ein Maximum an Tragfähigkeit erzielt wird, um eine möglichst hohl Lebensdauer des Gelenkes zu erreichen, und bei der die obigen Nachteile vermieden werden.
Das wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die Wälzkörper als Zylinderrollen ausgebildet und gegen axiale Verschiebung in beiden Achsrichtungen mittels an dem Innenlaufring angeordneter, auf beiden Stirnseiten der Zylinderrollen vorgesehener Schultern gesichert sind. Bei einer solchen, als vollrolliges, mehrreihiges Zylinderrollenlager ausgebildeten Kreuzgeleuklagerung entfällt die Notwendigkeit, die Wälzkörper durch Käfige zu fuhren. Die käfigfreie Führung der Zylinderrollen gestattet es, den zur Verfügung stehenden Raum durch Anordnung mehrerer Reihen von Wälzkörpern optimal auszunutzen und eine grössere Anzahl von Wälzkörpern pro Reihe unterzubringen. Damit erhöht sich die Tragfähigkeit des Lagers gegenüber der eines Kegelrollenlagers gleichen Raumbedarfs um ein Mehrfaches.
Bei der praktischen Ausführung ist in die Bohrung der Gelenkgabel ein Aussenlaufring mit in axialer Richtung glatter durchgehender Lauffläche für die Wälzkörper mit Spiel eingesetzt. Dadurch kann das Lager und damit das gesamte Gelenk mittels eines in radialer Richtung gegen den Aussenlaufring wirkenden und mit einem Stirnlager für den Zapfen versehenen, auf die Gelenkgabel aufschraubbaren Lagerdeckels gegenüber der Gelenkgabel radial eingestellt wenden. Dadurch ist eine besonders genaue Einstellung der Kreuzgelenke möglich. Ferner ergibt sich durch diese Massnahme der Vorteil einer besonders einfachen Herstellbarkeit des Zylinderrollenlagers.
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gerbüchse in an sich bekannter Weise als Aussenlaufring für die Wälzkörper auszubilden.
In diesem Fall muss allerdings auf die radiale Einstellbarkeit durch den oben beschriebenen Lagerdeckel verzichtet werden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Kreuzgelenkes gemäss der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 ein Gelenk mit aufgeschraubtem Lagerdeckel und Fig. 2 ein Gelenk mit einer in die Gelenkgabel eingesetzten Lagerbüchse.
Auf dem Zapfen 1 ist ein Wälzlager 2 angeordnet, das zur Lagerung des Zapfens gegenüber der Gelenkgabel 4 dient. Das Lager 2 besteht aus einem Innenlaufring 3, auf dem Rollen 6 laufen, die mittels am Laufring angeordneter Schultern 5 gegen axiale Verschiebung gesichert sind. Bei der Ausführung gemäss Fig. 1 ist ausserdem ein Aussenlaufring 7 vorgesehen, der in die Bohrung 8 in der Gelenkgabel 4 eingepasst ist. An seinem oberen Ende weist der Aussenlaufring eine Schulter 7a auf, die auf der Gelenkgabel 4 aufliegt. Bei der Ausführung gemäss Fig. 1 sind Zapfen 1 und Lager 2 mittels eines Lagerdeckels 9 abgedeckt, in dem ein bekanntes Stirnlager 10 für den Zapfen 1 angeordnet ist. Der Lagerdeckel 9 ist so ausgebildet, dass er in radialer Richtung gegen die Schulter 7a des Aussenlaufringes wirkt, wodurch eine radiale Verstellung des Zapfens 1 mit dem Lager 2 ermöglicht ist.
Befestigt ist der Lagerdeckel 9 an der Gelenkgabel 4 mittels Schrauben 11. Das Lager 2 ist zur Mitte des Kreuzgelenkes mittels einer beliebigen Dichtung 12 abgedichtet.
Bei der Ausführung gemäss Fig. 2 ist das Lager 2 in einer Lagerbüchse 13 angeordnet, die gleichzeitig als Aussenlaufring für die Rollen ausgebildet ist. Auch in dieser Lagerbüchse 13 ist ein Stirnlager 10 vorgesehen. Die Büchse 13 ist in der Gabel 4 mittels eines schulterförmigen Ansatzes 13a gegen axiale Verschiebung gesichert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kreuzgelenk, dessen Zapfen in den Gelenkgabeln mittels Wälzkörpern drehbar gelagert sind, die auf einem auf jeden Zapfen aufgepressten Innenlaufring angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper als Zylinderrollen (6) ausgebildet und gegen axiale Verschiebung in beiden Achsrichtungen mittels an dem Innenlaufring angeordneter, auf beiden Stirnseiten der Zylinderrollen vorgesehener Schultern (5) gesichert sind.
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Universal joint
The invention relates to a universal joint, the pins of which are rotatably mounted in the joint yokes by means of rolling elements, the rolling elements being arranged on an inner race that is pressed onto each pin.
In the previously known designs, the rolling elements ran directly between the journal and the bearing bush, which is designed as a liner. This initially had the disadvantage that the mentioned running surfaces had to be designed with particular care. In addition, it was necessary to provide additional bearing washers for axially fixing the rolling elements.
However, a journal bearing for universal joints with tapered roller bearings is already known, the tapered roller bodies of which are secured against axial displacement in both axial directions by means of shoulders provided on the inner race at both end faces of the roller bodies. In the case of a tapered roller bearing, however, a cage guide for the tapered rolling elements is essential. The resulting presence of the cage bars, however, causes a reduction in the number of rolling elements. Furthermore, the cage protrudes in the axial direction beyond the structural dimensions of the bearing. This is expressly pointed out in the dimension lists of the rolling bearing manufacturers and it is required that the side connecting parts be cut out accordingly.
Finally, at maximum loads in operation, experience has shown that fine chips are milled out of the relatively soft material of the cage by the rolling elements. These metal particles then mix with the lubricant in the bearing and in this way cause the bearing to wear out prematurely.
The object of the invention is to create a journal bearing for a universal joint in which a maximum of load-bearing capacity is achieved in the smallest of spaces in order to achieve a service life of the joint that is as hollow as possible, and in which the above disadvantages are avoided.
This is achieved according to the invention in that the rolling elements are designed as cylindrical rollers and are secured against axial displacement in both axial directions by means of shoulders arranged on the inner race and provided on both end faces of the cylindrical rollers. With such a cross-joint bearing designed as a full complement, multi-row cylindrical roller bearing, there is no need to guide the rolling elements through cages. The cage-free guidance of the cylindrical rollers makes it possible to use the available space optimally by arranging several rows of rolling elements and to accommodate a larger number of rolling elements per row. This increases the load-bearing capacity of the bearing several times over that of a tapered roller bearing with the same space requirement.
In the practical version, an outer race with a smooth, continuous running surface for the rolling elements with play is inserted into the bore of the joint fork. As a result, the bearing and thus the entire joint can be adjusted radially in relation to the joint yoke by means of a bearing cover which acts in the radial direction against the outer race and is provided with an end bearing for the pin and which can be screwed onto the joint yoke. This enables the universal joints to be adjusted particularly precisely. Furthermore, this measure has the advantage that the cylindrical roller bearing can be manufactured particularly easily.
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to form gerbüchse in a known manner as an outer race for the rolling elements.
In this case, however, the radial adjustability through the bearing cover described above must be dispensed with.
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In the drawing, embodiments of the universal joint according to the invention are shown, u. Between FIG. 1 shows a joint with a screwed-on bearing cover and FIG. 2 shows a joint with a bearing bush inserted into the joint fork.
A roller bearing 2 is arranged on the journal 1 and serves to support the journal relative to the joint fork 4. The bearing 2 consists of an inner race 3 on which rollers 6 run, which are secured against axial displacement by means of shoulders 5 arranged on the race. In the embodiment according to FIG. 1, an outer race 7 is also provided which is fitted into the bore 8 in the joint fork 4. At its upper end, the outer race has a shoulder 7 a which rests on the joint fork 4. In the embodiment according to FIG. 1, the journal 1 and bearing 2 are covered by means of a bearing cover 9 in which a known end bearing 10 for the journal 1 is arranged. The bearing cover 9 is designed so that it acts in the radial direction against the shoulder 7a of the outer race, whereby a radial adjustment of the journal 1 with the bearing 2 is made possible.
The bearing cover 9 is fastened to the joint fork 4 by means of screws 11. The bearing 2 is sealed off from the center of the universal joint by means of any seal 12.
In the embodiment according to FIG. 2, the bearing 2 is arranged in a bearing bush 13, which is also designed as an outer race for the rollers. A front bearing 10 is also provided in this bearing bush 13. The sleeve 13 is secured in the fork 4 against axial displacement by means of a shoulder-shaped projection 13a.
PATENT CLAIMS:
1. Universal joint, the pins of which are rotatably mounted in the joint yokes by means of rolling elements which are arranged on an inner race ring pressed onto each pin, characterized in that the rolling elements are designed as cylindrical rollers (6) and are arranged against axial displacement in both axial directions by means of the inner race , shoulders (5) provided on both end faces of the cylindrical rollers are secured.