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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Universal- oder Antriebsgelenk,
das beispielsweise in einer Gelenkwelle und einer Antriebswelle
eines Fahrzeuges verwendet wird und das mit einer Muffe oder Manschette
zwischen einem Innen- und einem Außenelement des Universalgelenks
versehen ist, die Schmiermittel wie Fett oder dergleichen darin
abdichtet und hält
und verhindert, daß Staub,
Wasser oder dergleichen von außen
eintreten.
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Eine
Konstruktion eines herkömmlichen,
mit einer Manschette versehenen Universal- gelenks ist beispielsweise
in der japanischen offengelegten Pa- tentanmeldung (JP-A) Nr. 9-14284
beschrieben. Dieses Universalgelenk a ist ein Universalgelenk vom Dreibeintyp,
das in einer Antriebswelle eines Fahrzeuges verwendet wird und mit
einem zylindrischen Außenteil
b und einem in das Außenteil
b eingebauten Innenteil c versehen ist, wie in 12 gezeigt ist.
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Das
Innenteil c ist mit einer Antriebswelle d, einem an einem Endabschnitt
der Antriebswelle d angebrachten ringartigen Element und drei Rollen
e versehen, die drehbar an drei Stützwellen gehaltert sind, die
sich von dem ringartigen Element in Durchmesser- bzw. diametraler
Richtung aus erstrecken und in Umfangsrichtung jeweils mit gleichmäßigem Abstand
angeordnet befinden. Weiter sind drei Führungsrillen bzw. -nuten im
Innenumfang des Außenteils
b vorgesehen, die so ausgebildet sind, daß sie jeweils drei Rollen e
des Innenteils c entlang der axialen Richtung aufnehmen. Dann wird über die
drei sich in Eingriff mit den Führungsrillen
befindenden Rollen e ein Drehmoment zwischen dem Innenteil c und
dem Außenteil
d übertragen.
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Hingegen
ist eine zwischen dem Innenteil c und dem Außenteil b des Universalgelenks
a angebrachte Manschette f aus einem zylindrischen Manschettenmetallanschlußstück g und
einem flexiblen elastischen Körper
h aufgebaut, der an einem Endabschnitt des Manschettenmetallanschlußstücks g befestigt
ist. Das Manschettenmetallanschlußstück g ist am Außenumfang
des Außenteils
b angebracht und der elastische Körper h ist am Außenumfang
der Antriebswelle d angebracht. Ein O-Ring i ist an einer im Anschlußstückabschnitt
des Außenteils
b gebildeten Rille bzw. Nut befestigt. Auf die oben beschriebene
Weise ist die Innenseite des Gelenks mittels der Manschette f luftdicht
gehalten, um zu verhindern, daß ein
dort eingefülltes
Schmiermittel herausleckt und Staub, Wasser oder dergleichen eintreten.
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Wenn
bei dem oben erwähnten
Universalgelenk das Innenteil c, an dem die Manschette f befestigt
ist, in den Innenraum des Außenteils
b eingesetzt wird, um das Innenteil c und das Außenteil b zu montieren, wird
in diesem Fall das Manschettenmetallanschlußstück g am Außenumfang des Außenteils
b befestigt. Da die Luft im Inneren der Manschette f nicht ausgelassen
wird, während
der Innenumfang des Manschettenmetallanschlußstücks g in Kontakt mit dem O-Ring
i gebracht wird, wird zugleich der Abschnitt zwischen dem Manschettenmetallanschlußstück g und
dem Außenteil
b mittels des O-Rings i zugleich abgedichtet bzw. versiegelt, und
wenn das Manschettenmetallanschlußstück g weiter eingesetzt wird,
um die Befestigungsendposition zu erreichen, wird die Luft komprimiert
und deren Druck erhöht. Demzufolge
wird der elastische Körper
h aufgrund des erhöhten
Luftdrucks auf eine Weise aufgeweitet, wie in 12 durch die doppelte Strich-Punkt-Linie gezeigt
ist.
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In
dem Fall, in dem der elastische Körper h in diesem Zustand verwendet
wird, können
der elastische Körper
h und die Antriebswelle d aneinander reiben, wenn sich das Innenteil
c und das Außenteil b
in der axialen Richtung in bezug aufeinander bewegen, und ein durch
die Achse des Außenteils
b und die Achse des Innenteils c gebildeter Winkel ändert sich,
so daß die
Haltbarkeit der Manschette f verschlechtert ist. Da weiter der elastische
Körper
h aufgeweitet wird, wenn die abgedichtete Luft aufgrund der Zentrifugalkraft
des Fetts während
der Drehung des Universalgelenks a und eines Temperaturanstiegs
expandiert wird, reiben der elastische Körper h und das Innenteil c
unter einer stärkeren
Kraft gegeneinander.
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Um
die oben erwähnte
Sache zu vermeiden, kann dann ein Luftdruckeinstellvorgang ausgeführt werden,
um die in der Manschette f abgedichtete und unter Druck gesetzte
Luft abzuführen,
nachdem der Befestigungsvorgang zwischen dem Manschettenmetallanschlußstück g und
dem Außenteil
b und die Montage zwischen dem Innenteil c und dem Außenteil
b beendet worden sind. Dieser Luftdruckeinstellvorgang wird beispielsweise
ausgeführt,
indem ein Werkzeug in den Befestigungsabschnitt zwischen dem elastischen
Körper
h und der Antriebswelle b eingesetzt wird, wodurch zwischen beiden
ein Zwischenraum für
eine Verbindung zwischen der Innenseite der Manschette f mit der
freien Luft gebildet wird, um die Luft im Inneren der Manschette
zur freien Außenluft
abzulassen.
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Da
jedoch der Einstellvorgang nicht nur, den Arbeitsablauf und die
Mühe der
Montage des Universalgelenks vergrößert, sondern auch während des Einstellvorgangs
die Manschette f beschädigen
kann muß der
Einstellvorgang sehr sorgfältig
ausgeführt werden.
Aufgrund der erforderlichen Sorgfalt wird der Montagearbeitsgang
des Universalgelenks a im Wirkungsgrad verringert.
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Aus
der
DE 690 09 014
T2 ist ein Drehgelenk mit einem Innen- und Außenteil bekannt, die aneinander
montiert sind und an denen jeweils ein Ende einer Manschette angebracht
ist, um eine Dichtung zwischen Innen- und Außenteil vorzusehen. Erst im End zustand
des Befestigungsvorgangs verschließt ein Befestigungsabschnitt
einen Verbindungsdurchlaß mit
der Außenluft
zusammen mit einer Dichtung vollständig.
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Auch
bei Drehgelenken gemäß der JP 08-128456
A und
DE 43 24 682
A1 ist der abzudichtende Raum bis zur Endposition des Befestigungsvorgangs
mit der Außenluft
verbunden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach herstellbares
Universalgelenk zu schaffen, bei dem der während des Befestigungsvorgangs
offene Verbindungsdurchlaß bei
Abschluß des
Befestigungsvorgangs einfach und sicher abgedichtet ist.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem
Universalgelenk mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Universalgelenks sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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Ein
erfindungsgemäßes Universalgelenk umfaßt somit
ein Innenelement (Innenteil) und ein Außenelement (Außenteil),
die aneinander montiert werden, und eine Manschette, deren eines
Ende am Innenelement befestigt ist und deren anderes Ende am Außenelement
befestigt ist, um eine Abdichtung zwischen dem Innenelement und
dem Außenelement
vorzusehen. Dabei ist ein Verbindungsdurchlaß vorgesehen, der den Innenraum
der Manschette und die freie Außenumgebung
miteinander in Verbindung bringt, bis das Außenelement, ausgehend von einer Startposition
beim Befestigungsvorgang an einer Stelle (Position) nahe einer Endposition
des Befestigungsvorgangs positioniert ist und der Verbindungsdurchlaß geschlossen
ist. Der Verbindungsdurchlaß ist
abgedichtet, wenn das Außenteil
an der Endposition für
den Befestigungsvorgang positioniert ist, die in einem Befestigungsabschnitt
zwischen dem Außenelement
und der Manschette vorgesehen ist. Die Manschette ist mit einem
flexiblen Manschettenhauptkörper
versehen, der am Innenteil befestigt und aus einem elastischen Material
hergestellt ist. Es ist ein Ansatzstück vorgesehen, das am Außenteil
befestigt ist, und der Verbindungsdurchlaß ist durch eine Verbindungsrille
gebildet, die im Ansatzstück gebildet
ist.
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Mehr
im einzelnen, bei der vorliegenden Beschreibung bedeutet die Position
nahe der Endposition des Befestigungsvorgangs des Außenelements eine
Position, bei der der Verbindungsdurchlaß geschlossen ist und die Manschette
nicht aufgeweitet ist oder lediglich entsprechend dem Druckanstieg
der Luft im Inneren der Manschette geringfügig aufgeweitet wird, der durch
die relative Bewegung herbeigeführt
wurde. Dies ist sogar dann der Fall, wenn sich das Außenelement
in bezug auf die Manschette zur Endposition des Befestigungsvorgangs
hin bewegt. Es wird kein Nachteil dahingehend erzeugt, daß die Manschette
und das Innenelement gegeneinander reiben, und es wird lediglich
eine geringfügige
Aufweitung erzeugt. Weiter umschließen bei dieser Anmeldung Kreise
nicht nur einen Zylinder, einen Ring, einen Umfang, einen Kreisbogen
und dergleichen mit streng kreisförmiger Gestalt, sondern auch
eine im wesentlichen kreis förmige
Gestalt entsprechend einer Gestalt, die sich einem Kreis annähert.
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Die
vorliegende Erfindung wird weiter anhand der untenstehend gegebenen
ausführlichen Beschreibung
und aus der begleitenden Zeichnung verstanden, die nicht als Einschränkung der
Erfindung herbeigezogen werden sollten, sondern lediglich zur Erläuterung
und zu deren Verständnis
dienen. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Seitenansicht, die ein Universalgelenk gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung und einen Teil des Universalgelenks in einem Endzustand
des Befestigungsvorgangs im Querschnitt zeigt;
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2 eine
Seitenansicht, die einen Teil des Universalgelenks in einem Zustand
vor der Montage im Querschnitt zeigt;
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3 eine
Stirnansicht einer Manschette;
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4 eine
Schnittansicht, ausgeführt
längs Linie
IV-IV in 3;
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5 eine
vergrößerte Ansicht,
die einen Hauptabschnitt des in 1 gezeigten
Universalgelenks während
des Befestigungsvorgangs zeigt;
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6 eine
vergrößerte Ansicht,
die einen Hauptabschnitt des in 1 gezeigten
Universalgelenks im Zustand der abgeschlossenen Montage zeigt;
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7 eine
Vorderansicht einer Abdichtungsvorrichtung, die bei einem Universalgelenk
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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8 eine
Schnittansicht, ausgeführt
längs Linie
VIII-VIII in 7;
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9 eine
vergrößerte Ansicht,
die einen Hauptabschnitt der Abdichtungsvorrichtung von 7 zeigt;
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10 eine
vergrößerte Ansicht,
die einen Hauptabschnitt des Universalgelenks gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung während
des Befestigungsvorgangs zeigt;
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11 eine
vergrößerte Ansicht,
die einen Hauptabschnitt des in 10 gezeigten
Universalgelenks bei abgeschlossener Montage zeigt; und
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12 eine
Ansicht, die ein Universalgelenk gemäß Stand der Technik, teilweise
im Schnitt, zeigt.
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Untenstehend
werden Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 11 beschrieben.
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1 ist
eine Seitenansicht, die ein Universalgelenk gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung und einen Teil des Universalgelenks im Zustand
nach Beendigung des Befestigungsvorgangs im Schnitt zeigt. 2 ist
eine Seitenansicht, die einen Teil des Universalgelenks in einem
Zustand vor der Montage im Schnitt zeigt, 3 ist eine
Stirnansicht einer Manschette. 4 ist eine
Schnittansicht, ausgeführt
längs Linie
IV-IV in 3. 5 ist eine
vergrößerte Ansicht,
die einen Hauptabschnitt des in 1 gezeigten
Universalgelenks während
des Befestigungsvorgangs zeigt, und 6 ist eine
vergrößerte Ansicht,
die einen Hauptabschnitt des in 1 gezeigten
Universalgelenks nach abgeschlossener Montage zeigt.
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Das
Universalgelenk 1 ist ein Universalgelenk vom Dreibeintyp,
der in einer Gelenkwelle eines Fahrzeuges verwendet wird. Wie in 1 und 2 gezeigt
ist, weist ein Innenteil 2 einen Wellenabschnitt 4 entsprechend
einer Antriebswelle, ein ringförmiges
Gelenkkreuz 5, das im Keilsitz an einem Wellenendabschnitt
des Wellenabschnitts 4 angebracht ist und sich ein stückig mit
dem Wellenabschnitt 4 dreht, und drei Rollen 6 auf,
die drehbar an drei Halterungswellen abgestützt sind, die in Umfangsrichtung
des Gelenkkreuzes 5 mit gleichmäßigem Abstand angeordnet sind
und sich jeweils über einen
Halter in diametraler Richtung nach außen erstrecken.
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Ein
Außenteil 3 entsprechend
einem Gelenk hat einen Wellenabschnitt 7 und einen Zylinderabschnitt 8.
Die am Gelenkkreuz 5 des Innenteils 2 gehalterte
Rolle 6 ist in der Innenseite des Zylinderabschnittes 8 aufgenommen.
Demgemäß sind im
Innenumfang des Zylinderabschnitts 8 mit gleichmäßigem Abstand
in Umfangsrichtung drei Führungsnuten
bzw. -rillen vorgesehen, und drei Rollen 6 befinden sich
jeweils in Eingriff in einer Drehrichtung im Inneren der Führungsrillen
und bewegen sich frei in der axialen Richtung. Weiter wird zwischen
dem Außenteil 3 und
dem Innenteil 2 über
die in Eingriff in der Führungsrille
befindliche Rolle 6 ein Drehmoment übertragen.
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Am
Außenumfang
des Außenteils 3 sind
in dieser Reihenfolge eine sich öffnende
Stirn- bzw. Endfläche 8a,
eine Umfangsfläche 8b mit
kleinem Durchmesser, eine zwischen der Umfangsfläche 8b mit kleinem
Durchmesser und einer unten erwähnten Montage-
bzw. Befestigungsumfangsfläche 8d gebildete
Stufenendfläche 8c,
die Befestigungsumfangsfläche 8d und
eine Ringnut 8e gebildet. Die Umfangsfläche 8d mit kleinem
Durchmesser hat einen Außendurchmesser,
der kleiner als derjenige der Befestigungsumfangsfläche 8d ist,
und hat eine Dichtungsfläche,
die auf luftdichte Weise in Kontakt mit einem unten erwähnten O-Ring 20 gebracht
wird. Weiter wird die Befestigungsumfangsfläche 8d an einem Innenumfang
des Abschnittes 12c mit großem Durchmesser eines unten
erwähnten
Ansatzstücks 12 angebracht
und ist zwischen dem Außenteil 3 und
dem Ansatzstück 12 zentriert
und so aufgebaut, daß zwischen
ihnen kein Spiel erzeugt wird.
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Wie
in 3 und 4 veranschaulicht ist, ist eine
Manschette 10 vorgesehen, um eine Abdichtung zwischen dem
Innenteil 2 und dem Außenteil 3 vorzusehen,
die verhindert, daß Schmiermittel
wie Fett, das in dem Außenteil 3 und
dem Inneren der Manschette 10 eingefüllt worden ist, herausleckt,
und verhindert, daß Staub,
Wasser und dergleichen in die Manschette 10 eintreten.
Die Manschette 10 ist durch einen Manschettenhauptkörper 11 und
das erwähnte Ansatzstück 12 gebildet.
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Der
flexible Manschettenhauptkörper 11,
der aus elastischem Material wie Kautschuk oder dergleichen gebildet
worden ist, weist einen kleinen Zylinderendabschnitt 11a,
einen großen
Zylinderendabschnitt 11c, der nach außen in diametraler Richtung
des kleinen Zylinderendabschnitts 11a positioniert ist,
und einen gebogenen Abschnitt 11b auf, der durch Zusammenlegen
zwischen den beiden Zylinderendabschnitten 11a und 11c gebildet
ist. Der kleine Zylinderendabschnitt 11a ist so aufgebaut,
daß der
Wellenabschnitt 4 des Innenteils 2 an seiner Innenseite
befestigt ist, und der kleine Zylinderendabschnitt ist mittels eines
Bandes bzw. Rings 13 befestigt und fixiert, wodurch der
Manschettenhauptkörper 11 und
der Wellenabschnitt 4 abgedichtet sind. Weiter wird der
große
Zylinderendabschnitt 11c des Manschettenhauptkörpers 11 mittels
eines zusammengelegten Endabschnitts eines unten erwähnten kleinen
Zylinderabschnittes 12a des Ansatzstücks 12 von der Außenumfangsseite
und der Innenumfangsseite aus gegriffen und am Ansatzstück 12 befestigt.
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Das
zylinderförmige
Ansatzstück 12 mit
einer durch ein Metallmaterial wie eine Platte aus rostfreiem Stahl
oder dergleichen gebildeten Abstufung hat den kleinen Zylinderabschnitt 12a mit
vorbestimmtem Innendurchmesser, einen großen Zylinderabschnitt 12c mit
einem Innendurchmesser, der größer als
der Innendurchmesser des kleinen Zylinderabschnitts 12a ist,
einen ringförmigen
Stufenabschnitt 12b, der zwischen den beiden Zylinderabschnitten 12a und 12c gebildet
ist, und einen sich verjüngenden
Abschnitt 12d, der sich von dem großen Zylinderabschnitt 12c aus
zu der sich öffnenden End-
bzw. Stirnseite hin erstreckt.
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Da
der Innendurchmesser des großen
Zylinderabschnitts 12c des Ansatzstücks 12 so festgelegt ist,
daß er
einen zweckmäßigen Druckeinsetzraum
in bezug auf die Befestigungsumfangsfläche 8d des angebrachten
Außenteils 3 aufweist,
ist er so festgelegt, daß er
kleiner als der Außendurchmesser
der Befestigungsumfangsfläche 8d in
einem Ausmaß entsprechend
dem Druckeinsatzraum ist. Der Innenumfang des großen Zylinderabschnitts 12c hat
weiter eine Dichtfläche,
die auf luftdichte Weise mit dem O-Ring 20 in Kontakt gebracht
wird.
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Der
sich verjüngende
Abschnitt 12d des Ansatzstücks 12 ist mit einer
Form gebildet derart, daß sein
Innendurchmesser ausgehend vom großen Zylinderabschnitt 12c zu
der sich öffnenden
End- bzw. Stirnfläche allmählich zunimmt.
In dem sich verjüngenden
Abschnitt 12d sind ausgehend von der sich öffnenden
Endfläche
in einem im wesentlichen in der Mitte befindlichen Abschnitt zwischen
zwei unten erwähnten
Verbindungsrillen bzw. -nuten 12f sechs Schlitze 12e in
Umfangsrichtung mit gleichmäßigem Abstand
gebildet, wodurch es einfach ist, den Durchmessers des sich verjüngenden
Abschnitts 12d durch Verstemmen des sich verjüngenden
Abschnitts 12d in bezug auf die Rille 8e zu verringern.
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Die
sechs Verbindungsnuten bzw. -rillen 12f sind im Ansatzstück 12 ausgehend
vom großen
Zylinderabschnitt 12c zum sich verjüngenden Abschnitt 12d in
Umfangsrichtung mit gleichmäßigem Abstand gebildet.
Die Verbindungsrille 12f ist dadurch gebildet, daß das Ansatzstück 12 in
Durchmesserrichtung zur Außenseite
ausgewölbt
bzw. ausgebaucht wird, um einen Kreisbogen zu bilden. Die Verbindungsrille 12f erstreckt
sich von dem sich verjüngenden
Abschnitt 12d bis zu einer vorbestimmten Position in der axialen
Richtung des großen
Zylinderabschnitts 12c entlang der axialen Richtung, und
ein Verbindungsdurchlaß ist
zwischen der Verbindungsrille 12f und der Befestigungsumfangsfläche 8d des
Außenteils 3 gebildet,
um eine Verbindung der Innenseite der Manschette 10 mit
der freien Luft zu bilden. Die oben erwähnte vorbestimmte Position
entspricht einer Position, bei der eine Verbindung zwischen der
Innenseite der Manschette 10 und der Verbindungsrille 12f geschlossen
ist, wenn das Außenteil 3 an
einer Position nahe der Endposition des Befestigungsvorgangs positioniert
ist und das Außenteil 3 in
Kontakt mit dem O-Ring 20 gebracht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist es nahe dem Abschnitt dicht bei der sich öffnenden Endfläche des
Kontaktabschnitts mit dem O-Ring 20 am Innenumfang des
großen
Zylinderabschnitts 12c positioniert.
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Der
der Abdichtvorrichtung entsprechende O-Ring 20 ist an der
Innenfläche
des Stufenabschnitts 12b des Ansatzstücks 12 angebracht.
Der O-Ring 20 wird diametral zwischen der kleinen Durchmesserumfangsfläche 8b des
Außenteils 3 und der
Innenumfangsfläche
des großen
Zylinderabschnitts 12c des Ansatzstücks 12 druckbeaufschlagt derart,
daß das
Außenteil 3 die
Endposition des Befestigungsvorgangs erreicht, wodurch eine Abdichtung
zwischen dem Außenteil 3 und
dem Ansatzstück 12 vorgesehen
wird.
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Wie
oben erwähnt
werden ein Lecken des Schmiermittels wie Fett, das in das Außenteil 3 und das
Innere der Manschette 10 eingefüllt worden ist, und das Eintreten
von Staub, Wasser und dergleichen in die Manschette 10 und
in das Außenteil 3 durch
die Abdichtung zwischen dem Innenteil 2 und dem Manschettenhauptkörper 11 und
die Abdichtung zwischen dem Außenteil 3 und
dem Ansatzstück 12 verhindert.
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Nun
wird der Schritt der Montage des Innenteils 2 und des Außenteils 3 mit
Bezugnahme auf 2, 5 und 6 beschrieben.
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Die
Manschette 10, in der der O-Ring 20 zuvor an der
Innenfläche
des Stufenabschnitts 12b des Ansatzstücks 12 unter Ausnützung von
dessen Elastizität
angebracht worden ist, wird in den Wellenabschnitt 4 eingesetzt
und der kleine Zylinderendabschnitt 11a des Manschettenhauptkörpers 11 wird
mittels des Bandes 13 befestigt, wodurch er am Wellenabschnitt 4 fixiert
ist. Als nächstes
wird das Gelenkkreuz 5 am Wellenabschnitt 4 angebracht, das
Schmiermittel wie Fett oder dergleichen wird in die Manschette 10 und
in das Außenteil 3 eingefüllt, und
die Rolle 6 wird über
den Halter am Gelenkreuz 5 angebracht.
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Dann
werden das Innenteil 2 und das Außenteil 3, die so
vorbereitet worden sind, koaxial in horizontaler Richtung angeordnet,
wie in 2 gezeigt ist, und ihre Positionen werden in der
Umfangsrichtung so ausgerichtet, daß drei Rollen 6 des
Innenteils 2 jeweils drei Führungsnuten des Außenteils 3 gegenüberliegen.
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Als
nächstes
wird das Innenteil 2 in das Außenteil 3 eingesetzt
und der Befestigungsvorgang zwischen dem Ansatzstück 12 und
dem Außenteil 3 wird
zusammen mit dem Einsetzen unter Druck begonnen. In 5 ist
ein mittleres Stadium des Befestigungsvorgangs gezeigt. Da die Innenseite
der Manschette 10 über
die Verbindungsrille 12f mit der freien Luft in Verbindung
steht, strömt
in diesem Zustand die Luft im Inneren der Manschette durch die Verbindungsrille 12 nach
außen
aus, wenn der Befestigungsvorgang weiter ausgeführt wird. Da der Druck der
Luft im Inneren der Manschette 10 auf demselben Druck wie
der der freien Umgebungsluft gehalten wird, wird demgemäß der Manschettenhauptkörper 11 aufgrund
des Drucks der Luft im Inneren der Manschette 10 nicht
aufgeweitet. Der Zustand, bei dem der Innenraum der Manschette 10 mit
der freien Luft in Verbindung steht, wird beibehalten, bis das Außenteil 3 an
der Position nahe der Endposition des Montagevorgangs positioniert
ist. Wenn das Außenteil 3 an
der Position nahe der Endposition des Montagevorgangs positioniert
ist, wird die Verbindung zwischen der Innenseite der Manschette 10 und
der Verbindungsrille 12f infolge des Kontakts zwischen
dem Außenteil 3 und
dem O-Ring 20 geschlossen und der Innenraum der Manschette 10 ist
gegen die freie Luft geschlossen.
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Wenn
das Außenteil 3 die
Endposition des Befestigungsvorgangs erreicht und der Befestigungsvorgang
abgeschlossen ist, werden zu dieser Zeit der Innenumfang des großen Zylinderabschnitts 12c und
die Umfangsfläche 8b mit
kleinem Durchmesser miteinander in Kontakt gebracht, wie in 6 gezeigt
ist, so daß der
O-Ring 20 nach unten gedrückt wird und die Abdichtung
zwischen dem Außenteil 3 und
dem Ansatzstück 12 ausgeführt wird. Eine
geeignete Kompressionskraft auf den O-Ring 20, die durch
das Ansatzstück 12 und
das Außenteil 3 ausgeübt werden,
wird durch zweckmäßiges Festsetzen
eines Abstandes in der axialen Richtung festgesetzt, der zwischen
der Innenfläche
des Stufenabschnitts 12b des Ansatzstücks 12 und der Stufenabschnittsendfläche 8c des
Außenteils 3 aufgrund
des Kontaktes zwischen dem Stufenabschnitt 12b des Ansatzstücks 12 und
dem Außenteil 3 gebildet
wird. Auf diese Weise wird eine übermäßige Druckbeaufschlagung
des O-Rings 20 vermieden.
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Der
sich verjüngende
Abschnitt 12d des Ansatzstücks 12 wird dann in
einem Zustand, der in 6 durch eine doppelte strichpunktierte
Linie gezeigt ist, zu der Zeit in der Nut 8e verstemmt,
wie durch die ausgezogene Linie in 6 gezeigt
ist, wenn der Befestigungsvorgang zwischen dem Außenteil 3 und
dem Ansatzstück 12 beendet
ist, wodurch verhindert wird, daß die Manschette 10 von dem
Außenteil 3 fort
herausgenommen wird, wodurch die Montage des Universalgelenks 1 beendet ist.
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Da
das Universalgelenk gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
auf die oben erwähnte
Weise aufgebaut ist, können
die folgenden Wirkungen erzielt werden.
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Da
die Luft im Inneren der Manschette 10 während des Befestigungsvorgangs
zwischen dem Außenteil 3 und
dem Ansatzstück 12 durch
den durch die Verbindungsrille 12f des Ansatzstücks 12 gebildeten
Verbindungsdurchlaß zur
freien Luft herausströmt,
bis das Außenteil 3 und
das Ansatzstück 12 der
Manschette 10 die Position nahe der Endposition des Befestigungsvorgangs
von der Befestigungsvorgangsstartposition aus erreichen, die der
Position entspricht, zu der das Außenteil 3 und das
Ansatzstück 12 der
Manschette 10 den Befestigungsvorgang beginnen, wird zur
Zeit der Montage des Innenteils 2 und des Außenteils 3 des
Universalgelenks 1 der Druck der Luft im Inneren der Manschette 10 auf demselben
Druck wie die freie Umgebungsluft gehalten. Der Druck der Luft im
Inneren der Manschette 10 wird gleichzeitig eingestellt,
wenn das Innenteil 2 und das Außenteil 3 montiert
werden, so daß es
nicht notwendig ist, den Druck der Luft im Inneren der Manschette 10 einzustellen,
nachdem der Befesti gungsvorgang zwischen dem Außenteil 3 und dem
Ansatzstück 12 beendet
ist, was gelegentlich beim Stand der Technik ausgeführt wird,
so daß es
möglich
ist, den Wirkungsgrad des Montagevorgangs des Universalgelenks 1 zu
verbessern. Da es nicht erforderlich ist, den Luftdruck unter Verwendung
eines Werkstücks
zu verstellen, wird weiter keine Beschädigung an der Manschette 10 bewirkt.
Die Verbindungsrille 12f kann leicht gebildet werden, indem
lediglich ein Arbeitsgang zur Bildung der Rille an dem vorhandenen
Ansatzstück 12 ausgeführt wird.
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Es
ist möglich,
die Verbindung zwischen der Verbindungsrille 12f und dem
Innenraum der Manschette 10 durch den O-Ring 20 einfach
und sicher zu verschließen,
der an der Innenfläche
des Stufenabschnitts 12b des Ansatzstücks 12 befestigt ist.
Da der O-Ring 20 zur Abdichtung des Außenteils 3 und der
Manschette 10 verwendet wird, um die Verbindung zwischen
der Verbindungsrille 12f und dem Inneren der Manschette 10 zu
verschließen,
ist es weiter nicht erforderlich, unabhängig ein Element zum Schließen der
Verbindungsrille 12f vorzusehen und zu bilden.
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Da
das Außenteil 3 am
Innenumfang des Ansatzstücks 12 in
einem Preßeinsetzzustand
eingebaut wird, kann die Zentrierung zwischen dem Außenteil 3 und
dem Ansatzstück 12 einfach
ausgeführt werden
und es wird kein Spiel zwischen ihnen erzeugt.
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Als
nächstes
wird ein zweites Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Universalgelenks unter
Bezugnahme auf 7 bis 11 beschrieben.
In diesem Fall werden dieselben Bezugszeichen für dieselben oder entsprechende
Elemente wie diejenigen des oben erwähnten ersten Ausführungsbeispiels
verwendet. Deren Beschreibung wird fortgelassen und es wird hauptsächlich der
abweichende Teil beschrieben.
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7 ist
eine Vorderansicht einer Abdichtungsvorrichtung. 8 ist
eine Schnittansicht, ausgeführt
längs Linie
VIII-VIII in 7. 9 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die einen Hauptabschnitt der Abdichtungsvorrichtung zeigt. 10 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die einen Hauptabschnitt des Univer salgelenks während eines Befestigungsvorgangs zeigt,
und 11 ist eine vergrößerte Ansicht, die den Hauptabschnitt
des Universalgelenks bei abgeschlossener Montage zeigt.
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Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich der Aufbau der Abdichtungsvorrichtung von demjenigem
des ersten Ausführungsbeispiels.
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Es
wird eine Abdichtungsvorrichtung 30 unter Bezugnahme auf 7 bis 9 beschrieben. Die
Abdichtungsvorrichtung 30 ist so aufgebaut, daß ein aus
beispielsweise Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) entsprechend elastischem
Material hergestellter Kautschuk an einem Metallanschlußstück 32,
das beispielsweise einstückig
aus einer Stahlplatte gebildet ist, durch Zusammensintern bzw. -kleben befestigt
ist. Weiter besteht das Metallanschlußstück 32 mit L-förmigem Querschnitt
aus einem Zylinderabschnitt 34 und einem ringförmigen Außenflansch 33, der
senkrecht die Achse des Zylinderabschnitts 34 kreuzt.
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Das
Kautschukelement wird einstückig
ganz über
einen Abschnitt nahe der Innenseite in diametraler Richtung einer
Seitenfläche
des Flansches 33 in einer Seite des Zylinderabschnitts 34 (auf
die im folgenden als "Zylinderabschnitt-Seitenflanschseitenfläche" Bezug genommen wird),
die gesamte Fläche der
Umfangsrandfläche
des Flansches 33, einen Abschnitt nahe der Außenseite
im Durchmesserrichtung einer Seitenfläche des Flansches 33 gegenüberliegend
der Seitenfläche,
an der der Zylinderabschnitt 34 vorgesehen ist (auf die
im folgenden als "gegenüberliegende
Zylinderabschnitts-Seitenflanschseitenfläche" Bezug genommen wird) und die gesamte
Fläche
des Außenumfangs
des Zylinderabschnitts 34 gebacken bzw. geklebt. Das auf
die Zylinderabschnitt-Seitenflanschseitenfläche aufgesinterte Kautschukelement
wird als sich verjüngende
Fläche
gebildet, in der sich die Dicke des Kautschukelements zur Außenseite
in Durchmesserrichtung verringert.
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Es
ist eine Anzahl von Kerbenabschnitten 33a, die jeweils
eine in Kreisbogenform gebildete Außengestalt aufweisen, im Flansch 33 in
Umfangsrichtung mit gleichmäßigem Abstand
gebildet. Da das im L-förmigen
Metallanschlußstück 32 eingebackene bzw.
geklebte Kautschukelement über
den Kerbenabschnitt 33a einstückig gebildet ist, ist es einfach, das
Kautschukmaterial im Metallanschlußstück 32 einzubacken.
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Die
Fläche,
in der das Kautschukelement nahe der Außenseite in Durchmesserrichtung
der Flanschseitenfläche
in der Seite des Zylinderabschnittes gebacken wird, wird weiter
in Kontakt mit der Innenfläche
des Stufenabschnitts 12b des Ansatzstücks 12 gebracht, um
eine Anschlagfläche
zu bilden, die verhindert, daß sich
die Abdichtungsvorrichtung 30 in der axialen Richtung bewegt.
Die Fläche,
in der das Kautschukelement nahe der Innenseite in der diametralen
Richtung der Flanschseitenfläche
in der Seite des gegenüberliegenden
Zylinderabschnitts nicht gebacken wird, bildet eine Fläche, die mit
der sich öffnenden
Endfläche 8a des
Außenteils 3 in
Kontakt gebracht wird.
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Das
im Flansch 33 gebackene Kautschukelement bildet das elastische
Element 31 mit einem Dichtabschnitt, der mit der Dichtfläche auf
luftdichte Weise in Kontakt gebracht wird. Wie in 9 gezeigt ist,
weist der Abschnitt des elastischen Elements 31, der in
der Umfangskanten- bzw. Stirnseite des Flansches 33 gebacken
wird, eine Winkelquerschnittsfläche
auf und hat einen Umfangskanten- bzw. Randabschnitt 31a mit
einem Außendurchmesser, der
größer als
der Innendurchmesser des großen
Zylinderabschnitts 12c ist. Der Winkeleckabschnitt des Umfangskantenabschnitts 31a wird
mit dem Innenumfang des großen
Zylinderabschnitts 12c des Ansatzstücks 12 in Kontakt
gebracht und unter Druck eingesetzt, so daß er sich elastisch deformiert,
wenn die Abdichtungsvorrichtung 30 am Ansatzstück 12 befestigt
wird, wodurch eine die Abdichtungsvorrichtung 30 haltende
Kraft erhalten werden kann. Weiter wird der oben erwähnte Eckabschnitt
damit in Kontakt gebracht und das durch das in die Endposition des
Befestigungsvorgangs eingesetzte Außenteil 3 druckbeaufschlagte
elastische Element 31 baucht sich in Durchmesserrichtung
auf, wodurch der Umfangskantenabschnitt 31a einen ersten
Dichtabschnitt bildet, der mit der Innenumfangsfläche des großen Zylinderabschnitts 12c entsprechend
der Dichtfläche
auf luftdichte Weise in Kontakt gebracht wird.
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Weiter
wird der Abschnitt des elastischen Elements 31, der auf
der Flanschseitenfläche
in der Seite des Zylinderabschnitts gebacken wird, auf die Innenfläche des
ringförmigen
Stufenabschnitts 12b des gegenüberliegenden Ansatzstücks 12 durch
das zur Endposition des Befestigungsvorgangs eingesetzte Außenteil 3 druckbeaufschlagt
und hat einen zweiten Dichtabschnitt, der mit der Innenfläche des Stufenabschnitts 12b des
Innenumfangs des Ansatzstücks 12 entsprechend
der Dichtfläche
auf luftdichte Weise in Kontakt gebracht wird.
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Der
Abschnitt des elastischen Elements 31, der auf der Flanschseitenfläche in der
Seite gegenüberliegend
dem Zylinderabschnitt gebacken wird, wird zur Stufenabschnittsendfläche 8c des
Außenteils 3 druckbeaufschlagt,
das zur Endposition des Befestigungsvorgangs hin eingesetzt wird,
und weist einen dritten Dichtabschnitt auf, der in Kontakt mit der Stufenabschnittsendfläche 8c entsprechend
der Außenfläche des
Außenteils 3 gebracht
wird, der die Dichtfläche
auf luftdichte Weise bildet.
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Wie
oben erwähnt
ist das den ersten, zweiten und dritten Dichtabschnitt aufweisende
ringförmige
elastische Element 31 so aufgebaut, daß ihm durch den Flansch 33 Steifigkeit
verliehen wird, in dem das elastische Element 31 zum Beibehalten
der Ringform gebacken wird. Demgemäß bildet der Flansch 33 für das elastische
Element 31 ein Verstärkungselement.
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Der
elastische Außenzylinderabschnitt 35 wird
durch das am Zylinderabschnitt 34 gebackene Kautschukelement
gebildet und der elastische Außenzylinderabschnitt 35 wird
zum Innenumfang des kleinen Zylinderabschnitts 12a des
Ansatzstücks 12 unter
Druck eingesetzt, wodurch der Flansch 33, in dem das elastische
Element 31 gebacken wird, d.h. die Abdichtungsvorrichtung 30,
sicher im Stufenabschnitt 12b des Ansatzstücks 12 gehalten wird,
so daß der
Zylinderabschnitt 34 und der elastische Außenzylinderabschnitt 35 einen
Halteabschnitt der Abdichtungsvorrichtung 30 bilden.
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In
dem elastischen Außenzylinderabschnitt 35 sind
weiter eine Anzahl von vorstehenden Abschnitten 35a, die
in Durchmesserrichtung nach außen
vorstehen und einen kreisbogenförmigen
Außenquerschnitt
aufweisen, am Außenumfang
des dem Innenumfang des kleinen Zylinderabschnitts 12a des
Ansatzstücks 12 gegenüberliegenden
Abschnitts gebildet, so daß sie
in Umfangsrichtung mit gleichmäßigem Abstand
angeordnet sind und sich entlang der axialen Richtung erstrecken.
Diese vorstehenden Abschnitte 35a sind so gebildet, daß sie die
Druckeinsetzbelastung verringern. Es ist möglich, die Druckeinsetzbelastung
dadurch zu verstellen, daß die
Zahl der vorstehenden Abschnitte 35a und die vorstehende
Höhe eingestellt
werden.
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Wie
oben erwähnt
können
die Abdichtung zwischen dem Innenteil 2 und dem Manschettenhauptkörper und
die Abdichtung zwischen dem Außenteil 3 und
dem Ansatzstück 12 durch
die Manschette 10 verhindern, daß das Schmiermittel wie Fett,
das in den Außenteil 3 und
ins Innere der Manschette 10 eingefüllt worden ist, herausleckt,
und können
weiter verhindern, daß Staub,
Wasser und dergleichen in die Manschette 10 und das Außenteil 3 eintreten.
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Es
wird nun ein Verfahren zur Montage des Innenteils 2 und
des Außenteils 3 unter
Bezugnahme auf 10 und 11 beschrieben.
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Der
elastische Außenzylinderabschnitt 35 der
Abdichtungsvorrichtung 30 wird unter Druck in den Innenumfang
des kleinen Zylinderabschnitts 12a des Ansatzstücks 12 der
Manschette 10 eingesetzt, wodurch die Abdichtungsvorrichtung 30 am
Stufenabschnitt 12b des Ansatzstücks 12 befestigt ist.
Zu dieser Zeit befindet sich die Abdichtungsvorrichtung 30 sicher
am Ansatzstück 12 durch
den unter Druck eingesetzten elastischen Außenzylinderabschnitt 35 gehalten.
Der Winkelumfangskantenabschnitt 31a des elastischen Elements 31 unterstützt ebenfalls das
Halten der Abdichtungsvorrichtung 30 aufgrund der elastischen Kraft,
die durch die elastische Deformation bewirkt wird. Da das elastische
Element 31 weiter so aufgebaut ist, daß ihm durch den Flansch 33 Steifigkeit
verliehen wird, wird seine Form gehalten und nicht gleich deformiert,
so daß das
elastische Element 31 fest an der normalen Position des
Stufenabschnitts 12b befestigt ist.
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Dann
wird die Manschette 10, an der die Abdichtungsvorrichtung 30 befestigt
ist, an dem Wellenabschnitt 4 des Innenteils 2 eingesetzt
und der kleine Zylinderendabschnitt 11a des Manschettenhauptkörpers 11 wird
mittels des Bandes 13 befestigt, wodurch die Manschette 10 am
Wellenabschnitt 4 angebracht ist. Nachdem das Gelenkkreuz 5 am
Wellenabschnitt 4 angebracht worden ist, wird Schmiermittel
wie Fett oder dergleichen in das Innere der Manschette 10 und
in das Innere des Außenteils 3 eingefüllt. Dann
wird die Rolle 6 an der Halterungswelle des Gelenkkreuzes 5 mittels
des Halters angebracht.
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Das
Innenteil 2 und das Außenteil 3,
die auf diese Weise vorbereitet worden sind, werden auf dieselbe
Weise wie bei dem in 2 veranschaulichten ersten Ausführungsbeispiel
koaxial in horizontaler Richtung und in derselben Umfangsrichtung
angeordnet, so daß die
drei Rollen 6 des Innenteils 2 jeweils drei Führungsnuten
des Außenteils 3 gegenüberliegen.
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Als
nächstes
wird das Innenteil 2 in das Außenteil 3 eingesetzt
und der Befestigungs- bzw. Montagevorgang zwischen dem Ansatzstück 12 und
dem Außenteil 3 wird
zusammen mit dem Einsatz unter Druck begonnen. Der Zustand während des
Befestigungsvorgangs ist in 10 veranschaulicht.
Da die Innenseite der Manschette 10 über die Verbindungsrille 12f mit
der freien Luft in Verbindung steht, wird in diesem Zustand in gleicher
Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel
der Manschettenhauptkörper 11 aufgrund
des Drucks der Luft im Inneren der Manschette 10 nicht
aufgeweitet und der Verbindungszustand zwischen der Innenseite der
Manschette 10 und der freien Luft wird beibehalten, bis
das Außenteil 3 an
der Position nahe der Endposition für den Befestigungsvorgang positioniert
ist. Wenn das Außen teil 3 an
der Position nahe der Endposition des Befestigungsvorgangs positioniert
ist, wird die Verbindung zwischen der Innenseite der Manschette 10 und
der Verbindungsrille 12f aufgrund des Kontaktes zwischen
dem Außenteil 3 und
dem elastischen Element 31 geschlossen und die Innenseite
bzw. der Innenraum der Manschette 10 ist gegen die freie
bzw. Außenluft
abgeschlossen.
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Wenn
der Befestigungs- bzw. Montagevorgang weiter fortgesetzt wird, wird
die Kontaktfläche des
Flansches 33 in dem Zustand, in dem die Anschlagfläche in Kontakt
mit der Innenfläche
des Stufenabschnitts 12b des Ansatzstücks 12 gebracht wird,
mit der sich öffnenden
Endfläche 8a des
Außenteils 3 in
Kontakt gebracht, die axiale Bewegung des Außenteils 3 gegen das
Ansatzstück 12 wird
verhindert, der Anbringungsvorgang der beiden Elemente ist beendet
und das Außenteil 3 nimmt
die Endposition des Montagevorgangs ein. Wenn der Befestigungsvorgang
abgeschlossen ist, wie in 11 gezeigt
ist, werden zu dieser Zeit der erste, zweite und dritte Dichtabschnitt
des elastischen Elements 31 jeweils in Kontakt mit der
Innenumfangsfläche
des großen
Zylinderabschnitts 12c des Ansatzstücks 12 entsprechend
der Dichtfläche,
der Innenfläche
des Stufenabschnitts 12b des Ansatzstücks 12 und der Stufenabschnittendfläche 8c des
Außenteils 3 gebracht, wodurch
zwischen dem Ansatzstück 12 und
dem Außenteil 3 jeweils
eine Abdichtung erfolgt. Dann wird eine geeignete Druck- bzw. Kompressionskraft
des Außenteils 3 und
des Ansatzstücks 12 gegen
das elastische Element 31 durch geeignetes Einstellen des
Abstandes in axialer Richtung festgesetzt, der zwischen der Innenfläche des
Stufenabschnitts 12b des Ansatzstücks 12 und der Stufenabschnittsendfläche 8c des
Außenteils 3 aufgrund
des Kontaktes zwischen dem Flansch 33 und dem Außenteil 3 gebildet ist,
und weiter wird verhindert, daß das
elastische Element 31 übermäßig zusammengedrückt bzw. druckbeaufschlagt
wird.
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Schließlich wird
der sich verjüngende
Abschnitt 12d des Ansatzstücks 12, der sich in
dem in 11 durch eine doppelte strichpunktierte
Linie gezeigten Zustand befindet, zu der Zeit, wenn der Befestigungsvorgang
zwischen dem Außenteil 3 und dem
Ansatzstück 12 beendet
ist, in die Nut 8e auf die in 11 durch
die ausgezogene Linie veranschaulichte Weise verstemmt, wodurch
verhindert wird, daß die
Manschette 10 aus dem Außenteil 3 herausgenommen
wird, und die Montage des Universalgelenks 1 ist beendet.
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Da
das zweite Ausführungsbeispiel
auf die oben erwähnte
Weise aufgebaut ist, können
zusätzlich
zu Wirkungen (ausgenommen die den O-Ring 20 betreffende
Wirkung), die dieselben wie die Wirkungen sind, die durch das erste
Ausführungsbeispiel
erhalten werden, die folgenden Wirkungen erzielt werden.
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Der
Flansch 33, an dem das ringförmige elastische Element 31 befestigt
ist, d.h. die Abdichtungsvorrichtung 30, wird fest im Innenumfang
des Ansatzstücks 12 durch
den elastischen Außenzylinderabschnitt 35 gehalten,
der auf dem Außenumfang des
Zylinderabschnitts 34 angeordnet ist, der unter Druck zum
kleinen Zylinderabschnitt 12a des Ansatzstücks 12 der
Manschette 10 eingesetzt wird, so daß die Abdichtungsvorrichtung 30 nicht
herausgenommen wird. Da weiter das elastische Element 31 so aufgebaut
ist, daß durch
den Flansch 33 Steifigkeit auf ihn aufgebracht wird, wird
seine Form gehalten, so daß das
elastische Element 31 nicht gleich deformiert wird, es
leicht zur Zeit der Montage behandelt bzw. bearbeitet wird und sicher
an der normalen Position des Stufenabschnitts 12b auf normale
Weise befestigt wird. Demgemäß ist die
Wirksamkeit des Montagevorgangs zwischen dem Innenteil 2 und dem
Außenteil 3 verbessert,
an dem die Manschette 10 mit der Abdichtungsvorrichtung 30 angebracht
ist.
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Da
der Zylinderabschnitt 34 und der elastische Außenzylinderabschnitt 35 am
kleinen Zylinderabschnitt 12a des Ansatzstücks 12 positioniert
sind und die Dichtfläche,
die mit dem Dichtabschnitt des elastischen Elements 31 in
Kontakt gebracht wird, am Stufenabschnitt 12b und dem großen Zylinderabschnitt 12c des
Ansatzstücks 12 positioniert
ist, ist es möglich,
die Abdichtungsvorrichtung 30 in einen aus einem Halteabschnitt
bestehen den Haltefunktionsabschnitt und einen aus dem elastischen
Element 31 und dem Flansch 33 bestehenden Dichtfunktionsabschnitt
in bezug auf den Stufenabschnitt 12b entsprechend einer
Grenze abzutrennen, so daß eine
Konstruktion erzielt wird, die für
die Funktionen jeweils der Funktionsabschnitte optimal ist.
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Da
der den Halteabschnitt bildende Zylinderabschnitt 34 einen
Teil des Metallanschlußstücks 32 bildet,
das allgemein mit dem Flansch 33 zusammenhängend bzw.
einstückig
ausgebildet ist, kann die Zahl der Teile herabgesetzt werden und
die Steifigkeit der Abdichtungsvorrichtung 30 wird durch
den Zylinderabschnitt 34 und den Flansch 33 größer, so daß es schwierig
ist, eine Deformation zu erzielen. Da weiter das Einsetzen unter
Druck durch Ausnutzen der elastischen Kraft des elastischen Außenzylinderabschnitts 35 ausgeführt wird,
ist es einfach, das Ansatzstück 12 des
Halteabschnitts zum Innenumfang des kleinen Zylinderabschnitts 12a unter Druck
einzusetzen. Weiter ist es einfacher, die Abdichtungsvorrichtung 30 aufgrund
einer durch den Zylinderabschnitt 34 herbeigeführten Steifigkeitsvergrößerung und
eines durch den elastischen Außenzylinderabschnitt 35 erzeugten
einfachen Druckeinsetzens anzubringen.
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Da
es möglich
ist, die Druckeinsetzbelastung mittels des vorstehenden Abschnitts 35a herabzusetzen,
der am Außenumfang
des elastischen Außenzylinderabschnitts 35 gebildet
ist, ist es leichter, den Halteabschnitt unter Druck einzusetzen.
Weiter ist es möglich,
die Druckeinsetzbelastung durch Verstellung der Zahl, der Höhe und dergleichen
des vorstehenden Abschnitts 35a zu verstellen.
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Es
ist möglich,
die Verbindung zwischen der Verbindungsrille 12f und dem
Innenraum der Manschette 10 mittels der Abdichtungsvorrichtung 30 leicht
und zuverlässig
zu verschließen,
die am Ansatzstück 12 der
Manschette 10 befestigt ist. Da weiter die Abdichtungsvorrichtung 30 zum
Vorsehen einer Dichtung zwischen dem Außenteil 3 und der Manschette 10 dazu
verwendet wird, die Verbindung zwischen der Verbindungsrille 12f und
dem Innenraum der Manschette 10 zu verschließen, ist
es nicht er forderlich, unabhängig
das Element zum Schließen der
Verbindungsrille 12f vorzusehen und auszubilden.
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Der
Flansch 33 wird mit dem Außenteil 3 und dem
Stufenabschnitt 12b des Ansatzstücks 12 in Kontakt
gebracht, wodurch es möglich
ist, die zweckmäßige Kompressionskraft
festzulegen, die auf das elastische Element 31 durch das
Außenteil 3 und
das Ansatzstück 12 aufgebracht
wird, indem der axiale Abstand zweckmäßig eingestellt wird, der zwischen der
Innenfläche
des Stufenabschnitts 12b des Ansatzstücks 12 und der Stufenabschnittsendfläche 8c des
Außenteils 3 gebildet
ist. Es ist auch möglich
zu verhindern, daß das
elastische Element 31 übermäßig zusammengedrückt wird.
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Bei
den oben erwähnten
ersten und zweiten Ausführungsbeispielen
sind die Verbindungsrillen 12f an sechs Abschnitten gebildet,
jedoch ist die Zahl der Verbindungsrillen 12f nicht auf
sechs beschränkt
und es ist möglich,
nach Bedarf die Zahl zu vergrößern oder
zu verringern. Wenn beispielsweise die Luft im Inneren der Manschette 10 zur
Zeit der Anbringung zwischen dem Ansatzstück 12 und dem Außenteil 3 sanft
bzw. glatt herausgenommen wird, braucht lediglich eine Verbindungsrille 12f verwendet
zu werden. Die Verbindungsrille 12f kann eine Ringnut sein, die über den
gesamten Umfang des Ansatzstücks 12 gebildet
ist. In dem Fall, daß eine
Anzahl von Verbindungsrillen 12f gebildet ist, ist es weiter
nicht erforderlich, die Bildungspositionen auf einen gleichmäßigen Abstand
in Umfangsrichtung festzusetzen, und es ist möglich, sie nach Bedarf zweckmäßig anzuordnen.
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Bei
den oben erwähnten
ersten und zweiten Ausführungsbeispielen
ist der Verbindungsdurchlaß die
Verbindungsrille 12f, die in der Seite des Ansatzstücks 12 im
Befestigungsabschnitt zwischen dem Ansatzstück 12 und dem Außenteil 3 gebildet
ist, jedoch kann die Verbindungsrille 12f auch in der Seite des
Außenteils 3 des
Befestigungsabschnitts und nicht in der Seite des Ansatzstücks 12 gebildet
sein. Bei den oben erwähnten
ersten und zweiten Ausführungsbeispielen
wird das Universalgelenk 1 für eine Gelenkwelle verwendet,
es ist jedoch möglich,
sie für eine
Antriebswelle eines Fahrzeuges zu verwenden.
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Bei
dem oben erwähnten
zweiten Ausführungsbeispiel
ist die Dichtfläche
zwischen dem elastischen Element 31 und dem Ansatzstück 12 die
Innenfläche
des Stufenabschnitts 12b und die Innenumfangsfläche des
großen
Zylinderabschnitts 12c, sie kann jedoch eine beliebige
von ihnen sein.
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Bei
dem oben erwähnten
zweiten Ausführungsbeispiel
besteht der Halteabschnitt aus dem Zylinderabschnitt 34 und
dem elastischen Außenzylinderabschnitt 35 mit
dem vorstehenden Abschnitt 35a, jedoch braucht der vorstehende
Abschnitt 35a nicht im elastischen Außenzylinderabschnitt 35 gebildet
zu sein. Der elastische Außenzylinderabschnitt 35 und das
elastische Element 31 sind zusammenhängend bzw. einstückig gebildet,
aber sie können
auch als getrennte Elemente gebildet sein. Weiter ist es möglich, den
Halteabschnitt lediglich durch den Zylinderabschnitt 34 ohne
Vorsehen des elastischen Außenzylinderabschnittes 35 zu
bilden. Wenn in diesem Fall dann eine Anzahl von Schlitzen, die
sich in axialer Richtung erstrecken, im Zylinderabschnitt 34 in
einem gleichmäßigen Abstand
in Umfangsrichtung gebildet werden, ist es möglich, die Druckeinsetzbelastung
herabzusetzen.
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Wie
zuvor erläutert
wurde, sind Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die
Zeichnung beschrieben worden. Jedoch sind die speziellen Ausgestaltungen
der vorliegenden Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern
es sind bei der Erfindung auch diejenigen miteingeschlossen, die
eine konstruktive Abwandlung im Bereich des Beanspruchten enthalten.
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Gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist ein Universalgelenk geschaffen worden,
umfassend: Ein Innenteil und ein Außenteil, die aneinander montiert
werden, und eine Manschette, deren eines Ende am Innenteil und deren anderes
Ende am Außenteil
angebracht sind, so daß eine
Abdichtung zwischen dem Innenteil und dem Außenteil vorgesehen wird, wobei
ein Verbindungsdurchlaß,
der bewirkt, daß der
Innenraum der Manschette und die freie Luft miteinander in Verbindung
stehen, bis sich das Außenteil
ausgehend von einer Startposition des Befestigungsvorgangs bei einer
Position nahe der Endposition des Befestigungsvorgangs positioniert
befindet und die Verbindung zwischen dem Innenraum der Manschette
und der freien Luft verschließt,
wenn das Außenteil
an der Endposition des Befestigungsvorgangs ausgehend von der Position
nahe der Endposition des Befestigungsvorgangs positioniert befindet,
in einem Befestigungsabschnitt zwischen dem Außenelement und der Manschette
gebildet ist. Die Manschette ist mit einem flexiblen Manschettenhauptkörper versehen, der
am Innenteil befestigt ist, und aus einem elastischen Material hergestellt.
Ein Ansatzstück
ist am Außenteil
befestigt, und es ist ein Verbindungsdurchlaß durch eine Verbindungsrille
gebildet, die im Ansatzstück
gebildet ist.
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Da
der Vorgang der Befestigung des Außenteils und der Manschette
aneinander beginnt, wenn das Innen- und Außenteil des Universalgelenks
montiert werden, und die Luft im Inneren der Manschette durch den
Verbindungsdurchlaß während des
Befestigungsvorgangs zwischen dem Außenteil und der Manschette
nach außen
in die freie Luft strömt,
bis das Außenteil
von der Startposition des Befestigungsvorgangs aus die Position
nahe der Endposition des Befestigungsvorgangs erreicht, kann gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung der Druck der Luft im Inneren der Manschette auf demselben
Druck wie demjenigen der freien Luft gehalten werden. Demgemäß wird der
Druck der Luft im Inneren der Manschette zur Zeit der Montage des
Innenteils und des Außenteils
eingestellt und es ist nicht erforderlich, den Druck der Luft im
Inneren der Manschette einzustellen, nachdem der Befestigungsvorgang
zwischen dem Außenteil
und der Manschette beendet ist. Da es weiter nicht erforderlich
ist, den Luftdruck unter Verwendung eines Werkzeuges einzustellen,
erfolgt keine Beschädigung
an der Manschette.
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Da
die Rille im vorhandenen Ansatzstück gebildet ist, ist es demgemäß leicht,
den Verbindungsdurchlaß auf
einfache Weise auszubilden.
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Gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird ein Universalgelenk wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
genannt vorgesehen, bei dem eine Abdichtungsvorrichtung, die eine
Dichtung zwischen der Manschette und dem Außenteil vorsieht, am Innenumfang
des Ansatzstücks
befestigt wird und eine Verbindung zwischen der Luft im Inneren
der Manschette und der freien Luft durch den Verbindungsdurchlaß gemäß dem Kontakt
zwischen der Abdichtungsvorrichtung und dem Außenteil verschlossen wird.
Demgemäß ist es
möglich,
die Verbindung zwischen der Verbindungsrille und dem Innenraum der
Manschette durch die am Innenumfang des Ansatzstücks befestigte Abdichtungsvorrichtung einfach
und sicher zu verschließen.
Da die Abdichtungsvorrichtung zum Vorsehen einer Dichtung zwischen
dem Außenteil
und der Manschette verwendet wird, ist es weiter unnötig, ein
Element zum Verschließen
der Verbindungsrille unabhängig
vorzusehen oder auszubilden.
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Gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist ein Universalgelenk gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
vorgesehen, bei dem die Abdichtungsvorrichtung mit einem elastischen Element
versehen ist, das an einem Verstärkungselement
befestigt ist und mit der Innenfläche des Ansatzstücks und
dem Außenteil
luftdicht in Kontakt gebracht wird, und ein Halteabschnitt vorgesehen
ist, der unter Druck in die Innenfläche des Ansatzstücks eingesetzt
wird, wobei die Verbindung zwischen der innenseitigen Luft der Manschette
und der freien Luft durch den Verbindungsdurchlaß gemäß dem Kontakt zwischen dem
elastischen Element und dem Außenelement
angeschlossen wird. Demgemäß wird die Abdichtungsvorrichtung
sicher an der Innenfläche des
Ansatzstücks
durch den Halteabschnitt gehalten und die Abdichtungsvorrichtung
wird nicht herausgenommen. Da weiter das elastische Element, das
eine Dichtung zwischen dem Außenelement
und der Manschette liefert, in Kontakt mit dem Außenelement
und dem Ansatzstück
auf luftdichte Weise gebracht wird, erhält das elastische Element durch
das Versteifungselement eine Steifigkeit, so daß seine Form gehalten wird
und das elastische Element nicht leicht deformiert wird. Daher kann
das elastische Element leicht zur Zeit der Montage behandelt werden
und kann sicher an einer normalen Position des Stufenabschnitts
auf normale Weise angebracht werden. Demgemäß ist der Wirkungsgrad der
Montage des Universalgelenks ebenfalls verbessert.
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Obwohl
die Erfindung in bezug auf. mehrere exemplarische Ausführungsbeispiele
veranschaulicht und beschrieben worden ist, ist es für die Fachleute
selbstverständlich,
daß das
Vorstehende und zahlreiche weitere Änderungen, Fortlassungen und Zusätze an der
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Universalgelenks
ausgeführt
werden können, ohne
den Bereich der Erfindung zu verlassen. Die vorliegende Erfindung
sollte daher nicht auf die oben dargelegten speziellen Ausführungsbeispiele
beschränkt
angesehen werden, sondern sollte so verstanden werden, daß sie sämtliche
möglichen
Ausführungsbeispiele
und deren Äquivalente
umschließt, die
in dem Schutzumfang in bezug auf die in den beigefügten Ansprüchen angegebenen
Merkmale enthalten sind.