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Die Erfindung betrifft ein Universalgelenk mit einem Aussenglied, das eine Bohrung aufweist, welche ein Innenglied aufnimmt und innerhalb welcher Kugeln in Nuten des Innen- und des Aussengliedes angeordnet sind, die eine Übertragung von Drehmomenten bei gleichzeitiger Relativbewegung in axialer Richtung zwischen diesen Gliedern ermöglichen, wobei das innere Ende der Bohrung im Aussenglied verschlossen ist und das Aussenende der Bohrung mittels einer Dichtungseinrichtung unter Bildung einer schmiermitteldichten Hülle verschlossen ist, innerhalb welcher Hülle die das Drehmoment übertragenden Kugeln angeordnet sind und wobei das Innenglied eine mit Nuten versehene Bohrung aufweist, welche ein mit Nuten versehenes Ende einer zugehörigen Welle aufnimmt. Ein solches Universalgelenk wird im folgenden "Universalgelenk der beschriebenen Art" genannt.
Ein Beispiel eines solchen Universalgelenkes ist beschrieben in der brit. Patentschrift Nr. 1, 072, 144.
Bei bekannten Gelenken dieser Art sind die Dichtungseinrichtungen des Gelenkes einerseits an der Gelenkhülse anderseits an der im Gelenk eingesetzten Welle befestigt. Dies hat zur Folge, dass man das Gelenk erst dann mit Schmiermittel füllen kann, wenn die Welle in das Gelenk eingebaut worden ist. Dadurch werden beim Einbau des Gelenkes umständliche und oftmals in sehr unbequemer Lage auszuführende Montagearbeiten notwendig. Die Begrenzung des Schwenkwinkels des Gelenkes wird in der Regel durch Anschläge für die in den Nuten laufenden Kugeln vorgenommen. Die Anschläge erfordern zusätzliche Konstruktionsteile. Führt man diese aus Metall oder einem ähnlichen unelastischen Werkstoff aus, erzeugt das Gelenk bei seinem Arbeiten unangenehme Geräusche.
Diese machen sich insbesondere dann bemerkbar, wenn bei Gelenken für grössere Schwenkwinkel der Bewegungsweg der Kugeln in den Nuten ziemlich gross gewählt werden muss.
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Form eines Universalgelenkes der beschriebenen Art zu schaffen. Insbesondere besteht ein Ziel der Erfindung darin, eine verbesserte Form eines Universalgelenkes der beschriebenen Art zu schaffen, bei welchem das Aussenglied des Gelenkes an einem Antriebswellenrohr befestigt ist und das Innenglied des Gelenkes mit einem treibenden oder einem getriebenen Glied in Eingriff steht, indem eine genutete Verbindung zwischen dem Innenglied des Gelenkes und dem treibenden oder dem getriebenen Glied vorgesehen ist.
Ein erfindungsgemässes Universalgelenk der beschriebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung einen Aussenabschnitt aufweist, der am Aussenglied des Gelenkes befestigt ist, und einen Innenabschnitt, der am Innenglied des Gelenkes an einer der zugehörigen Welle gegenüberliegenden Stelle befestigt ist und dass die Dichtungseinrichtung an ihrem Aussenabschnitt einen elastischen Vorsprung als elastischen Anschlag für die Kugeln trägt, welcher deren Bewegungsweg in den Nuten des Aussengliedes begrenzt.
Indem man das Dichtungsglied so anordnet, dass es zwischen dem Aussen- und dem Innenglied des Gelenkes wirksam ist, statt zwischen dem Aussenglied und dem treibenden oder dem getriebenen Glied (welch letztere im Betrieb mit dem Innenglied gekuppelt sind), kann man eine abgedichtete Gelenkeinheit schaffen, die mit der notwendigen Schmiermittelmenge schon vor dem Verlassen der Fabrik gefüllt wird. Man kann dabei eine Steckverbindung zwischen dem Innenglied und dem treibenden oder dem getriebenen Glied vorsehen und auf diese Weise den Einbau des Gelenkes, z. B. in das Kraftübertragungssystem eines Motorfahrzeuges erleichtern.
Wenn der Aussenabschnitt der Dichtungseinrichtung einen einwärts gerichteten Vorsprung mit radial liegender Begrenzungsfläche aufweist, welche Begrenzungsfläche unter Druck an der radial verlaufenden Endfläche des Aussengliedes anliegt und die Enden von dessen Nuten überdeckt, so dass ein elastischer Anschlag gebildet ist, kann das Ausmass der Relativbewegung zwischen dem Innen- und dem Aussenglied in einfacher und wirksamer Weise beschränkt werden. Zusätzliche Teile zur Bewegungsbegrenzung werden dann nicht mehr benötigt.
Die Dichtungseinrichtung weist vorzugsweise einen annähernd C-förmigen Querschnitt auf, und der zylindrische Innenabschnitt der Dichtungseinrichtung liegt dabei an einem Teil des Innengliedes an, welcher ihn unter Vorspannung von der Rotationsachse des Innengliedes weghält.
Vorzugsweise kann das Aussenglied des Gelenkes an dem einen Ende einer Rohranordnung befestigt sein, welche an ihrem andern Ende vorzugsweise ein weiteres Universalgelenk trägt. Dieses weitere Universalgelenk kann vorzugsweise ein oben charakterisiertes Universalgelenk mit gleichbleibender Geschwindigkeit aber auch ein Hooke-Gelenk sein.
In dieser Weise wird eine Antriebswellenanordnung geschaffen, welche eine Rohranordnung sowie erste und zweite Universalgelenke der soeben charakterisierten Ar aufweist. Bei einer solchen ist vorzugsweise jedes Gelenk in oder an einem Endteil des zugehörigen Rohres befestigt und ist der äussere Abschnitt eines jeden zugehörigen Dichtungsgliedes vorzugsweise am Aussenglied seines Gelenkes mittels einer Haltemanschette befestigt, welche über das Dichtungsglied gezogen und hernach so verformt ist, dass sie entweder mit dem Aussenglied des Gelenkes oder mit dem Endteil des Rohres formschlüssig in Eingriff steht.
Jedes Aussenglied eines Gelenkes kann ein einziger zusammenhängender Bauteil sein, d. h. der Verschlussteil, welcher das Ende der Bohrung verschliesst, kann mit jenem Teil des Aussengliedes, welcher auf seiner Innenseite die Nuten für die Kugeln trägt, aus einem Stück bestehen. Dieses einstückige Aussenglied kann z. B. durch Extrudieren, oder Kaltpressen, oder durch elektrochemische Bearbeitungsmethoden hergestellt sein.
Alternativ kann jedes Gelenkaussenglied auch aus zwei Teilen bestehen, welche miteinander entweder durch Reibungsschweissung oder mittels Bolzen verbunden werden.
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Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine Längsansicht einer Antriebswellenanordnung, teilweise im Schnitt, mit einem Antriebswellenrohr und zwei Universalgelenken für konstante Geschwindigkeit, Fig. 2 eine Längsansicht einer andern Form einer Antriebswellenanordnung, teilweise im Schnitt, bei welcher an jedem der beiden Universalgelenke ein Rohr befestigt ist, ein weiteres Rohr die beiden Rohre verbindet und elastomere Ringe eine Antriebsverbindung zwischen diesem weiteren Rohr und den beiden erstgenannten Rohren herstellen, Fig. 3 eine Längsansicht einer weiteren Ausführungsform, teilweise im Schnitt, Fig. 4 und 5 Längsansichten der äusseren Glieder alternativer Ausführungsformen des Universalgelenkes, teilweise im Schnitt, Fig.
6 einen Schnitt des Aussengliedes eines Universalgelenkes, das durch Extrudieren geformt ist, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 6 (Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 7) und Fig. 8 eine Modifikation der Antriebswelle gemäss Fig. 3.
In der Fig. 1 ist nur das eine Universalgelenk der Antriebswellenanordnung geschnitten dargestellt. Das andere ungeschnitten dargestellte besitzt den gleichen Aufbau.
Die in Fig. 2 gezeigten Universalgelenke haben im Grundprinzip den gleichen Aufbau, wie die Gelenke gemäss Fig. 1.
Jedes Universalgelenk besitzt ein Innenglied--10--, das in einem hohlzylindrischen Aussenglied - axial verschiebbar ist. Dieses ist mit dem Aussenglied mittels sechs ein Drehmoment übertragender Kugeln --12-- gekuppelt. Die Kugeln besitzen gleiche Winkelabstände. Der Schnitt durch das Universalgelenk ist beiderseits der Achse in verschiedenen Radialebenen geführt, auf er einen Seite durch eine Kugel verlaufend, auf der andern Seite durch einen Gelenkteil zwischen den Kugeln. Das Aussenglied --11-- eines jeden Gelenkes besitzt eine zylindrische Bohrung--13--mit in Längsrichtung verlaufenden, zur Drehachse parallelen Nuten--14--. Die Längsachse des Aussengliedes--11--fällt mit der Drehachse zusammen.
Die Oberfläche des Innengliedes --10-- ist als Teil einer Kugelfläche ausgebildet. In ihr sind gleichabständig geradlinige Nuten --15-- angebracht, die parallel zur Drehachse des Innengliedes verlaufen. Die Drehachse fällt mit der Gelenkachse zusammen, wenn die beiden Gelenkglieder koaxial ausgerichtet sind, wie es die Zeichnungen zeigen. Die Nuten-14 und 15-bilden paarweise Kugelführungen für die Kugeln-12--, welche in ihnen bei Relativbewegungen in axialer Richtung und bei Drehbewegungen zwischen den Gliedern-10 und 11-abrollen können.
Die Bohrung --13-- des Aussengliedes --11-- ist an ihrem inneren Ende durch eine Endwand - abgeschlossen, welche vorzugsweise aus einem Stück mit den zylindrischen Wandteilen besteht.
Alternativ kann die Endwand auch von einem metallischen Deckel gebildet sein, der in das Aussenglied eingedrückt ist.
Das Innenglied--10--besitzt eine Bohrung--17--mit Nuten, in welche Ansätze --19-- einer An-
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--18-- eingreifen.Kissen --23-- sitzt. Dieses nachgiebige Kissen --23-- besitzt einen zylindrischen Teil, der mit einer einwärts gewendeten Lippe in eine Nut des Innengliedes --10-- eingreift.
Zwischen dem Aussen- und dem Innenglied eines jeden Gelenkes liegt ein Kugelkäfig--24--, der mit Öffnungen die Kugeln --12-- eng umschliesst. Dieser Käfig bewirkt die Zentrierung des Innengliedes-10-im Aussenglied --11--. Ein sphärischer Teil der Innenfläche dieses Käfigs liegt an dem sphärischen Teil des Innengliedes --10-- an. Dadurch wird eine axiale Verschiebung des Käfigs--24--am Innenglied verhindert.
Der Käfig-24-besitzt weiters eine sphärische Aussenfläche --25--, welche an der zylindrischen Bohrung --13-- des Aussengliedes anliegt.
Der Krümmungsmittelpunkt der Käfiginnenfläche liegt bei koaxialer Lage von Innen-und Aussenglied vom Gelenkzentrum --0-- gegen das äussere Ende der Bohrung --17-- hin verschoben. Das Gelenkzentrum --0-- ist jener Punkt, in welchem eine Ebene durch die Kugelmittelpunkte die Gelenkachse schneidet. Der
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Infolge dieser verschobenen Anordnung der Krümmungsmittelpunkte schwenkt das innere Glied-10bei einer Biegung des Gelenkes um den Krümmungsmittelpunkt der Käfiginnenfläche, das Aussenglied um den verschobenen Krümmungsmittelpunkt der Käfigaussenfläche. Durch die Anordnung wird erreicht, dass die Ebene durch die Kugelmittelpunkte stets Mittelebene des Gelenkes ist ; vgl. die Beschreibung in der brit. Patentschrift Nr. 1, 072, 144.
Der sphärische Flächenteil--25--muss sich, vom Krümmungsmittelpunkt gesehen, nur über einen Winkel von 100 erstrecken, falls eine Gelenkbiegung von 200 verlangt wird. Die anschliessenden Flächenteile des Käfigs --24--, die Teile-26 und 27--, können kegelstumpfförmig sein. Dadurch kann der Käfig kräftiger und an seinen Enden dicker ausgeführt werden, als ein Käfig mit durchlaufend sphärischer Oberfläche.
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Die kegelstumpfförmige Fläche wird so ausgelegt, dass sie an die Wand der Bohrung-13-anstösst, wenn der maximale Biegewinkel des Gelenkes erreicht ist. Sie bildet dadurch einen Anschlag, der eine Verschwenkung der Gelenkteile über den maximalen Schwenkwinkel hinaus verhindert.
Das Ende --26-- des Käfigs --24-- ist so weit aufgebohrt, dass das Innenglied beim Zusammenstecken des Gelenkes hindurchgeführt werden kann. Das Zusammenfügen von Innenglied und Käfig wird so ausgeführt, wie in der brit. Patentschrift Nr. 1, 072, 144 beschrieben ist.
Am Innen- und am Aussenglied ist eine ringförmige Dichtung --28-- befestigt. Diese besitzt einen inneren Teil--29--von zylindrischer Form mit einer radialen Endlippe und einen äusseren zylindrischen Teil
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Berührung zu kommen. Bei hoher Drehzahl von Welle und Gelenk wird der der Welle --18-- benachbarte Teil der Dichtung durch die Zentrifugalkraft nach aussen gedrückt und kann sich an die Welle --18-- nicht anlegen.
Der zylindrische Aussenteil --30-- der Dichtung ist am Aussenglied-11-des Gelenkes mittels einer Haltemanschette--35--befestigt. Diese ist z. B. als metallischer Pressteil ausgebildet und besitzt eine Lippe --36--, welche beim Zusammenbau des Gelenkes nach einwärts gegen die Stirnfläche des Aussengliedes - hin gedrückt wird. Dadurch wird der radiale Teil-31-der Dichtung an die Stirnfläche des Aussengliedes --11-- angedrückt. Das Aussenglied-11-kann in der Nähe seiner Stirnfläche eine Rippe (nicht dargestellt) besitzen, welche sich entlang seines Umfanges erstreckt, um Bewegungen der Dichtung relativ zum Aussenglied-11-zu verhindern und den Wirkungsgrad der Dichtung zu verbessern.
Der Teil --31-- der Dichtung --28-- springt mit einem Vorsprung --37-- über den Grund der Kugelnuten-14-vor. Dieser Vorsprung --37-- bildet einen Anschlag, der die axiale Bewegung der Kugeln begrenzt. Dadurch wird auch die Verschiebung des Innengliedes --10-- im Aussenglied --11-- in Richtung auf die Welle --18-- hin begrenzt. Der Vorsprung --37-- hat folgende Wirkung : Wird das Innenglied
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das Aussenglied am andern Ende der Antriebswellenanordnung vom zugehörigen Innenglied weg bewegt wird.
Am inneren Ende der Nuten --14-- kann man die Rollbewegung der Kugeln --12-- durch einen Anschlag begrenzen, der in die Nuten hinein vorspringt und an der Endwand --16-- angebracht ist.
Vorzugsweise wird aber die Bewegung durch das Anstossen des Kissens --23-- an die Endwand-16begrenzt.
Die von den Nuten-14, 15-gebildeten Kugelbahnen sind so dimensioniert, dass die Kugeln-12diese Bahnen im wesentlichen ganz ausfüllen. Bei einer Relativbewegung zwischen Innen- und Aussenglied kann deshalb nur wenig oder überhaupt kein Schmiermittel von einer Seite des Gelenkes zur andern fliessen. Das Schmiermittel ist in jenem Raum eingeschlossen, der vom Aussenglied --11--, dessen Endwand-16-, der Dichtung-28-, dem Innenglied --10-- und dessen Endteil --23-- gebildet ist.
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Wenn sich das Innenglied einwärts bewegt, nimmt der Schmiermitteldruck im Raum oberhalb der Kugeln zu und ruft eine Rückstellkraft hervor, die das Innenglied --10-- in seine anfängliche Relativlage zum Aussenglied zurückbringt.
Das Aussenglied --11-- eines jeden in Fig. 1 dargestellten Gelenkes trägt an seiner Endwand-16-
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Die Universalgelenke an den beiden Enden der Antriebswellenanordnung gemäss Fig. 2 haben grundsätzlich den gleichen Aufbau, wie die Gelenke nach Fig. 1. Gleiche Bezugszeichen weisen auf gleichartige Teile hin, wie in
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Fig. 1.
Das Aussenlied --40-- eines jeden Gelenkes unterscheidet sich ein wenig vom Aussenglied --11-- gemäss Fig. 1. Es trägt in der Nähe seiner Endwand--16--eine Umfangnut-41-und in den Teilen des Aussengliedes, die zwischen benachbarten Nuten --14-- liegen, sind Vertiefungen --42-- an der
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mtFig. 2, am Rohr-39--, bzw.--43--befestigt worden ist, werden das Innenglied--10--und der Käfig - -24-- zusammengesetzt und gemeinsam in die Bohrung --13-- des Aussengliedes eingeführt. Die Dichtung --28-- wird am Innenglied--10--entweder vor oder nach dem Einbau des Innengliedes in die Bohrung - des Aussengliedes befestigt.
Zur Sicherung dient dabei der inden Zeichnungen dargestellte
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elektromagnetischer Impulse derart verformt, dass sie sich mit dem Aussenglied--11--des Gelenkes nach Fig. 1 oder mit dem Rohr --43-- nach Fig. 2 verbindet und dass ihre Lippe --36-- nach innen gedrückt wird, um die Radialfläche Dichtung --28-- formschlüssig an die Stirnfläche des Aussengliedes anzudrücken. Die Schmierung des Gelenkes erfolgt vor dem endgültigen Befestigen der Dichtung-28-.
Auf die eben beschriebene Weise wird am Ende des Antriebswellenrohres ein abgedichtetes Gelenk hergestellt. Die Verbindung des Gelenkes mit der Antriebswelle erfolgt in einer solchen Stellung, in welcher die Antriebswelle --8-- bloss mit ihrem geriffelten Endteil--19--in die mit Nuten versehene Bohrung - 17-- des Gelenkinnengliedes --10-- eingeführt werden muss, wobei die am Teil-19-der Antriebswelle --18-- sitzende Federklammer --120-- in den erweiterten Teil--21--der Bohrung des Innengliedes--10--einfällt.
Bei der Antriebswellenanordnung gemäss Fig. 1 ist ein einziges Rohr-39-mit seinen Enden mit den beiden Aussengliedern--11--der Gelenke verbunden. Bei der Anordnung gemäss Fig. 2 sind zwei Rohre vorgesehen, je eines davon an einem Aussenglied --40-- eines Gelenkes befestigt. Diese beiden Rohre--43-- sind mittels eines Rohres--44--verbunden, welches die Rohre--43--überlappt und an diesen mittels elastomerer Ringe--45--so gehalten ist, dass Drehmomente übertragen werden können.
Die Ringe--45-liegen unter Kompression zwischen den Aussenflächen der Rohre--43--und der Innenfläche des Rohres --44--. Sie dienen zur Drehmomentübertragung zwischen den Rohren--43 und 44--, lassen aber eine begrenzte Relativdrehung zwischen diesen Rohren zu, so dass am Rohr --43-- auftretende Vibrationen bei der Übertragung gedämpft werden.
Vorzugsweise sind die Innenglieder eines jeden Gelenkes mittels Nuten und Federn mit den zugehörigen
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versehen sein, in welcher (nicht dargestellte) Öffnungen für Verbindungsbolzen vorgesehen sind. Mittels dieser Bolzen kann eine Verbindung mit einer mit einem Flansch versehenen An- oder Abtriebswelle hergestellt werden.
Alternativ kann auch jede Welle --18-- einen Endteil mit Aussennuten aufweisen, auf den eine Bohrung mit Innennuten in einer An- oder Abtriebswelle aufgeschoben werden kann. Es kann aber auch die Welle - eine Bohrung mit Innennuten aufweisen, in welche ein mit Aussennuten versehener Endteil eine Anoder Abtriebswelle eingeschoben werden kann.
Bei dem bevorzugt beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Tauchkolbengelenk für gleichbleibende Geschwindigkeit an beiden Enden der Antriebswellenanordnung vorgesehen. Jedes der beiden Gelenke besitzt die
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Patentschrift Nr. 1, 072, 144--18-- aufgezogen werden.
Das Aussenglied des Gelenkes kann entweder aus einem Stück bestehen oder zweistückig ausgebildet sein, wobei die beiden Teile mittels Reibungsschweissung verbunden werden. Das Aussenglied kann aber auch aus zwei durch Bolzen verbundenen Teilen aufgebaut sein, wobei zum Verschliessen des inneren Endes der Bohrung ein Dichtungsglied zwischen die mittels der Bolzen zusammengepressten Flächen eingeführt wird.
Wenn das Aussenglied einstückig ausgebildet ist, kann es entweder durch Extrudieren oder durch elektrochemische Bearbeitungsmethoden erzeugt werden.
Die Antriebswellenanordnung nach Fig. 3 weist eine Welle --50-- auf, welche ein Gelenk mit
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Tauchkolben und gleichbleibender Geschwindigkeit mit einem Gelenk mit festem Drehpunkt und gleichbleibender Geschwindigkeit --52-- verbindet. Das Gelenk --52-- ist so ausgebildet, wie es in der brit. Patentschrift Nr. 810, 289 beschrieben ist. Es besitzt ein Aussenglied --53--, das mit einem Achsstummel --54-- aus einem Stück besteht. Dieser hat einen genuteten Teile --55--, der zur Verbindung mit einem mit Innennuten versehenen Antriebselement dient.
Das Innenglied --56-- des Gelenkes --52-- hat eine Nutverbindung mit einem Endteil --57-- der Welle --50-- und eine flexible Dichtung --58-- ist mit dem
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--59-- verbunden,--62-- gehalten sind und in Innen- bzw. Aussennuten des Aussen- --53-- bzw. des Innengliedes--56eingreifen.
Das Gelenk --51-- besitzt ein Aussenglied--63--, welches aus zwei Teilen besteht, die bei-64- durch Reibungswärme verschweisst sind. Es besitzt am Aussenglied einen Teil mit Innennuten --65-- zur Verbindung mit einem aussen genuteten Antriebselement.
Das Innenglied--66--des Gelenkes--51--besitzt eine Nutverbindung mit einem Endteil--67-der Welle-50-. Zwischen dem Innen- und dem Aussenglied --66--, bzw. --63-- des Gelenkes --51--
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herausbewegen. Die Kugeln --71-- liegen in Öffnungen eines Käfigs-72-. Eine Bewegungsübertragung mit gleichbleibender Geschwindigkeit und axiale Bewegungsmöglichkeit des Innengliedes --66-- relativ zum Aussenglied --63-- wird durch Ausbildungen erreicht, welche in der brit. Patentschrift Nr. 1, 072, 144 beschrieben sind.
Die Bohrung im Aussenglied ist mit einer Verschlussplatte --73-- an ihrem inneren Ende verschlossen.
Diese ist am Aussenglied --63-- befestigt und arbeitet mit einem nachgiebigen Endanschlag-74-zusammen, der am Innenglied --66-- angebracht ist, um die axiale Bewegungsmöglichkeit des Innengliedes in das Aussenglied hinein zu begrenzen.
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--76-- befestigt.Hülle, welche die Kugeln --71-- und den Käfig-72-umschliesst, wird vom Dichtungsglied-68--, dem Innenglied --66-- dem nachgiebigen Anschlagteil-74--, der Verschlussplatte --73-- und dem Aussenglied-63-gebildet.
Beim Betrieb der in Fig. 3 dargestellten Antriebswelle kann sich das Aussenglied --65-- sowohl
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Innenglied in einer Mittellage gehalten.
Die Fig. 4 zeigt das Aussenglied eines Universalgelenkes, welches zusammen mit einem Innenglied und einem Dichtungsglied nach den Fig. 1 und 2 verwendet werden kann. Das Aussenglied nach der Fig. 4 besitzt einen zylindrischen Teil-80--, der an seiner Innenseite mit Nuten --81-- versehen ist, welche Kugeln aufnehmen. Ein in Umfangsrichtung verlaufender Flansch --82-- ist an einem Ende des Teiles-80-
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äusseren zylindrischen Teil des Dichtungsgliedes aufnimmt. Dieser ist am Aussenglied mittels einer Haltemanschette (in Fig. 4 nicht dargestellt) befestigt, wie an Hand der Fig. 1 erläutert worden ist.
Jener Flächenteil des Teiles --80-- des Aussengliedes, welcher gegen den Teil --83-- hin gerichtet ist, enthält mehrere Blindbohrungen --87-- und der scheibenförmige Teil --83-- mehrere mit diesen übereinstimmende Bohrungen--88--, damit die beiden Teile --80 und 83--mit Hilfe von Bolzen zusammengehalten werden können, deren Schäfte in die Bohrungen --87-- hineinreichen.
Eine Dichtungsscheibe--90--liegt zwischen den Teilen --80 und 83--. Sie besitzt einen äusseren Flanschteil --91--, der zwischen gegenüberliegenden Flächen der Teile-80 und 83-mittels Bolzen - -89-- eingeklemmt ist. Die Dichtungsscheibe --90-- ist anfangs am Teile --80-- befestigt. Sie besitzt einen Mittelteil mit einer Ausbauchung--92-, welche von der ebenen Fläche-93-des Teiles-83- gegen das Innenglied hin vorspringt und mit nachgiebigem Endanschlag am Innenglied zusammenarbeitet, um dessen Bewegung in das Aussenglied hinein zu begrenzen. Der Teile --83-- des Aussengliedes wird mit den übrigen Teilen des Gelenkes beim Einbau des Gelenkes verbunden.
Das in der Fig. 5 dargestellte Aussenglied des Gelenkes wird zusammen mit einem Innenglied und einer flexiblen Dichtung nach den Fig. 1 und 2 verwendet. Es kann in manchen Fällen statt des Aussengliedes nach Fig. 4 verwendet werden.
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Das Aussenglied nach Fig. 5 besteht aus zwei durch Reibungswärme verschweissten Teilen, deren Schweissung bei--93--angedeutet ist. Die beiden Teile sind ein erster Teil--94--, der die Nuten für die Kugeln aufweist, und ein zweiter Teil--95--, der dem Teil--83--der Fig. 4 gleicht.
Wenn die beiden Teile mittels Reibung verschweisst worden sind, ist die Bohrung des Teiles-94-verschlossen, u. zw. durch die Wand --96-- des Teiles --95--. Der Teil --95-- besitzt einen Abschnitt - mit Aussennuten zur Herstellung einer Verbindung mit einem mit Innennuten ausgestatteten Antriebsteil. Der Teil--94--bildet eine ringförmige Vertiefung--98--, welche den äusseren zylindrischen Teil der Dichtung, die zwischen dem Aussenglied und dem Innenglied angeordnet ist, aufnimmt.
Das in den Fig. 6 und 7 dargestellte Aussenglied soll in das Ende eines zylindrischen Rohres eingesetzt werden und entspricht etwa dem Aussenglied des Gelenkes nach Fig. 2.
In Fig. 7 erkennt man, dass das Aussenglied --100-- sechs Kugelnuten aufweist. Es trägt an seiner Aussenseite eine ringförmige Nut-102--, die von zwölf Schlitzen --103-- geschnitten wird, die in axialer Richtung von der Endfläche --104-- weg über etwa vier Zehntel der Länge des Aussengliedes verlaufen. Der Schnitt der Fig. 7 verläuft nach der Linie 7-7 der Fig. 6, um deutlich zu zeigen, dass je ein Paar der Schlitze
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Das äussere Gelenkglied--100-ist an dem der Endfläche--104--gegenüberliegenden Ende mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Rippe --105-- versehen. Es wird in dem Ende eines Rohres so befestigt, dass die Flanke--106--der Rippe--105--an der Endfläche des Rohres anliegt. Das Rohr wird hernach mittels Bearbeitung durch elektromagnetische Impulse derart verformt, dass sein Material in die Schlitze --103-- und in die Ringnut --102-- eindringt, wodurch das Aussenglied im Rohr gegen Verschiebung fixiert wird. Das Dichtungsglied des Gelenkes wird über die Rippe--105--gezogen und mittels einer Haltemanschette, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, befestigt.
Das Aussenglied nach den Fig. 6 und 7 wird vorzugsweise durch Extrudieren hergestellt, wobei der Extrusionsvorgang so gesteuert wird, dass die gewünschte Innen- und Aussenform des Aussengliedes erhalten wird.
Statt durch Extrusion kann das in den Fig. 6 und 7 dargestellte Aussenglied auch durch elektrochemische Bearbeitungsvorgänge erzeugt werden. Diese können mit Hilfe handelsüblicher elektrochemischer Bearbeitungsmaschinen ausgeführt werden.
Die Antriebswellenanordnung nach Fig. 1 hat den wichtigen Vorteil, dass sie beim Einbau direkt zwischen die Ritzelwelle und die Getriebe-Abtriebwelle eines Motorfahrzeuges eingesetzt werden kann.
Bei einer Modifikation der in Fig. 1 dargestellten Anordnung kann jener Teil der Dichtung, an welchem die Kugeln zur Begrenzung der Relativverschiebung zwischen den Gelenkteilen anschlagen, durch eine Beilagscheibe aus Metall oder Kunststoff ersetzt werden, welche am ringförmigen Dichtungsglied--28--fixiert ist und die Nuten abdeckt.
Bei einer weiteren Modifikation der Anordnung nach Fig. 1 ist das Aussenglied durch Stossschweissung am Rohrende befestigt. Bei einer andern Modifikation ist die Manschette, welche das Dichtungsglied am Aussenglied fixiert, an diesem durch Punktschweissung befestigt.
Bei einer Modifikation der Anordnung nach Fig. 2 besteht die Rohrverbindung aus zwei Rohren unterschiedlichen Durchmessers, von denen je eines an einem der Aussenglieder der beiden Gelenke befestigt ist.
Zur Drehmomentenübertragung sind zwischen diese beiden Rohre elastomere Ringe eingesetzt.
Die Fig. 8 zeigt eine Modifikation der Anordnung nach Fig. 3, bei welcher zwei Gelenke mit Tauchkolbenwirkung und gleichbleibender Geschwindigkeit vorgesehen sind. In die Innenglieder dieser Gelenke ist eine starre Welle eingesteckt, welche diese Innenglieder verbindet. Korrespondierende Teile sind in den Fig. 3 und 8 mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Die Anordnung nach Fig. 3 kann normalerweise bei einem Vorderradantrieb von Kraftfahrzeugen verwendet werden. Die Anordnung nach Fig. 8 kann hingegen bei einem Hinterradantrieb verwendet werden, bei welchem die Hinterräder unabhängig voneinander aufgehängt sind. Die Bewegung der Welle zwischen den beiden Gelenken wird in diesem Fall durch Anschlagen der Kugeln an die Anschläge begrenzt und gesteuert, wie mit Bezug auf die Fig. 3 beschrieben worden ist.
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