DE102007015412A1 - Gelenk - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/202—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
- F16D3/205—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part
- F16D3/2055—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints
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- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Gelenk, speziell eine Tripode, und insbesondere die axiale Fesselung einer in einem Tripodengehäuse endseitig gefangenen Welle.
- Aus der
US 2,010,899 ist ein Universalgelenk bekannt, bei dem eine Welle endseitig ein Gehäuse ausbildet mit einem hohlkugelartigen Innenraum. In diesem hohlkugelartigen Innenraum ist das Ende einer zweiten Welle gefangen, die hierzu einen dem hohlkugelartigen Innenraum angepassten Kopf aufweist. Die zweite Welle weist axial in dem Kopf eine U-förmige Ausnehmung auf, in die ein ebenfalls kugelförmig ausgebildetes Ende eines Stabes eingreift. Andernends weist der Stab gleichfalls eine Kugel auf, die in einer axialen Bohrung der ersten Welle gegen die Kraft einer Feder abgestützt ist. - Eine Weiterentwicklung der voranstehend erläuterten Fesselung bei den in Rede stehenden Gelenken offenbart die
EP 0 968 867 . Dort stützen sich die beiden kugelartig ausgebildeten Enden eines Stabes auf hohlkugeligen Führungsflächen ab. - Die Einsatzmöglichkeiten der in Rede stehenden Gelenke sind vielfältig. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen haben Tripoden bei homokinetischen Antriebssträngen Verwendung gefunden, so hohe Leistungen zu übertragen sind, beispielsweise im Rennsport. Dabei hat es sich gezeigt, dass die bekannte, lediglich auf Druck belastbare Fesselung der Welle innerhalb des Tripodengehäuses Schwächen aufweist.
- Vor diesem technischen Hintergrund schlägt die Erfindung bei einer Tripode mit einer in einem Tripodengehäuse endseitig gefangenen Welle vor, dass das Ende der Welle über wenigstens ein axial angeschlossenes Kardangelenk im Inneren des Tripodengehäuses festgelegt ist.
- Das Kardangelenk lässt eine Schwenkbewegung der in dem Tripodengehäuse endseitig gefangenen Welle problemlos zu, wobei von dem Kardangelenk Druck- und Zugkräfte übertragen werden können.
- In einer bevorzugten Ausführung der Tripode nach der Erfindung sind zwei Kardangelenke vorgesehen, eines endseitig der Welle positioniert und das andere zentral, bodenseitig im Inneren des Tripodengehäuses angeordnet.
- Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn in eine axiale Ausnehmung am Ende der Welle ein Korb eingebracht ist und in dem Korb ein Kardangelenk angeordnet ist. Dabei ist insbesondere daran gedacht, dass der Korb vollständig in die Ausnehmung eingebracht ist oder die Stirnseite der Welle überdeckend die Welle abschließt, so dass das Kardangelenk selbst vollständig innerhalb des Korbes und damit innerhalb der Welle liegend angeordnet ist. Über ein Verbindungsstück kann dann das Kardangelenk dann im Tripodengehäuse festgelegt werden.
- Je nach Länge dieses Verbindungsstücks bzw. der Einbautiefe des Kardangelenks innerhalb der Welle kann es zweckmäßig sein, wenn der Korb sich hin zu seinem freien Ende trichterartig aufweitet. Diese Maßnahme erlaubt vergleichsweise große Schwenkwinkel der Welle gegenüber einer zentralen Achse des Tripodengehäuses, ohne das es zu einem Anschlagen des Verbindungsstücks kommt.
- Alternativ oder zusätzlich kann daran gedacht sein, dass in einen Boden des Tripodengehäuses axial eine Ausnehmung eingebracht ist für die Aufnahme einer Fassung für ein Kardangelenk. Bei einer gemeinsamen, axialen Ausrichtung der Welle und des Tripodengehäuses werden dann das bzw. die Kardangelenke nicht belastet. Allerdings ist auch in vorteilhafter Weise eine Belastung bei üblichen Schwenkbewegungen der Welle gegenüber der Achse des Tripodengehäuses kaum feststellbar.
- In konstruktiver Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass in die Fassung ein gesondert ausgebildeter Korb für eine Aufnahme eines Kardangelenks eingebracht ist. Dabei wird weiter bevorzugt, dass in dem Korb wenigstens eine Achse des Kardangelenks angeordnet ist, eine weitere, sofern vorgesehen, kann auch vor dem Korb oder zumindest teilweise innerhalb desselben positioniert sein.
- Auch wenn die Belastung des bzw. der Kardangelenke regelmäßig gering nur ist, sollten diese passgenau ausgebildet sein, um beispielsweise ein Schlagen oder dergleichen zu vermeiden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist deshalb vorgesehen, dass ein Kardangelenk eine Gabel aufweist, dass die Gabel ein Formstück einfasst, dass zwei Zinken der Gabel mit dem Formstück durch einen eine Achse ausbildenden Stift verbunden sind, dass das Formstück von einem eine zweite Achse ausbildenden zweiten Stift durchsetzt ist, die gegenüber der ersten Achse im Raum um 90° gedreht angeordnet ist, und dass die freien Enden des zweiten Stifts in einem Korb gelagert sind. Eine solche Ausbildung des Kardangelenks, die spielfrei ausgeführt ist, erhöht die Standfestigkeit des Kardangelenks und damit die der erfindungsgemäßen Tripode erheblich.
- Weiter bevorzugt wird, dass zwei Gabeln endseitig eines Verbindungsstücks vorgesehen sind und dass die Gabel in einer Ebene liegend angeordnet sind. Aufwendig geschmiedete Verbindungsstücke mit endseitigen gegeneinander verdrehten Gabeln sind so vermieden.
- Zweckmäßig ist gleichfalls, wenn die zwei Kardangelenke gleichartig ausgebildet sind, sowohl hinsichtlich ihrer Funktion als auch beispielsweise hinsichtlich ihrer Abmessungen. Identische Formstücke und Stifte bei den zwei dann auch gleichartig ausgebildeten Gabeln senken die Herstellungskosten deutlich.
- Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der lediglich ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:
-
1 : einen Schnitt durch ein Tripodengehäuse, -
2 : die Fesselung der Welle an dem Tripodengehäuse, -
3 : einen Schnitt gemäß der Linie III, III in2 , -
4 : einen Schnitt gemäß der Linie IV, IV in3 und -
5 : in einer isometrischen Darstellung die Fesselung zentral geschnitten. -
1 zeigt ein Tripodengehäuse1 , in dem eine Welle2 endseitig gefangen ist. Die spezielle Ausbildung der Tripod-Lagerung3 erlaubt ein Auslenken der Welle2 aus der Symmetrieachse4 des Tripodengehäuses1 bzw. einer von dort abgehenden Welle. - Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Welle
2 als Hohlwelle ausgebildet, wodurch endseitig in einfacher Weise eine axiale Ausnehmung5 ausgebildet werden kann, in der ein Korb6 mit einem Kardangelenk7 aufgenommen ist. Dieses Kardangelenk7 ist über ein Verbindungsstück8 an das Innere des Tripodengehäuses1 angeschlossen. - Um, wie in
1 dargestellt, auch vergleichsweise große Verschwenkwinkel der Welle2 gegenüber der Symmetrieachse4 zu ermöglichen, ist der Korb6 hin zu seinem freien Ende9 sich trichterartig erweiternd ausgebildet. Dieser trichterartigen Erweiterung ist der Mund10 der Ausnehmung5 angepasst. - Das Verbindungsstück
8 ist über ein zweites Kardangelenk11 im Inneren des Tripodengehäuses1 festgelegt. Hierzu ist in einem Boden12 des Tripodengehäuses1 axial eine Ausnehmung13 für eine Fassung14 für das Kardangelenks11 vorgesehen, in die axial ein gesondert ausgebildeter Korb15 für die Aufnahme des Kardangelenks11 eingebracht ist. Festgelegt ist der Korb15 durch einen Sicherungsring16 , der durch eine nicht dargestellte, tangentiale Bohrung im Mantel17 der Fassung14 eingebracht werden kann. -
2 zeigt eine Ansicht der Fesselung18 der Welle2 und des Tripodengehäuses1 in einer nicht ausgelenkten Stellung der Welle2 . Der in die Ausnehmung5 der Welle2 einzubringende Korb6 ist mit einem Gewindering19 versehen, dessen Außengewinde mit einem entsprechenden Innengewinde der Ausnehmung5 in der Welle2 für ein Festlegen des Korbs6 korrespondiert. Der Korb6 wird dabei soweit eingeschraubt, bis ein Anschlag20 auf die Stirnseite der Welle2 auftritt. - Des weiteren zeigt
2 , dass das erste Kardangelenk7 vollständig innerhalb des Korbs6 und damit auch innerhalb der Welle2 angeordnet ist. - Auch die tripodengehäusefeste Fassung
14 weist einen Gewindering21 auf für ein Einschrauben in die mit einem entsprechend ausgebildeten Innengewinde versehene, axiale Ausnehmung13 im Boden12 . Der Anschlag22 des Mantels17 stellt die exakte Positionierung des Korbs14 bei einem Einschrauben sicher. - Anhand der
3 bis5 wird der Aufbau der Kardangelenke7 ,11 weiter erläutert. Das Verbindungsstück8 zwischen den Kardangelenken7 ,11 läuft endseitig in zwei Gabeln23 ,24 aus, die jeweils ein Formstück25 ,26 einfassen. Die Gabeln23 ,24 sind bei dem Ausführungsbeispiel in einer Ebene liegend angeordnet. Die Verbindung zwischen den Gabeln23 ,24 und den entsprechenden Formstücken25 ,26 erfolgt jeweils mittels eines Stifts27 ,28 , die jeweils entsprechende Bohrungen in den Zinken29 ,30 der Gabel23 bzw. Zinken31 ,32 der Gabel24 und in den Formstücken25 bzw.26 durchsetzen. - Die Formstücke
25 ,26 werden wiederum von jeweils einem Stift33 ,34 durchsetzt. Die freien Enden der Stifte32 ,33 die den Formstücken25 ,26 vorstehen, sind in radialen Bohrungen der Körbe6 bzw.14 gefangen, vergleiche3 . - Die
3 bis5 zeigen ferner auf, dass die beiden Kardangelenke7 ,11 gleichartig hinsichtlich ihrer Abmessungen wie auch hinsichtlich ihrer Funktionsweise ausgebildet sind. -
- 1
- Tripodengehäuse
- 2
- Welle
- 3
- Tripod-Lagerung
- 4
- Symmetrieachse
- 5
- Ausnehmung
- 6
- Korb
- 7
- Kardangelenk
- 8
- Verbindungsstück
- 9
- Ende
- 10
- Mund
- 11
- Kardangelenk
- 12
- Boden
- 13
- Ausnehmung
- 14
- Fassung
- 15
- Korb
- 16
- Sicherungsring
- 17
- Mantel
- 18
- Fesselung
- 19
- Gewindering
- 20
- Anschlag
- 21
- Gewindering
- 22
- Anschlag
- 23
- Gabel
- 24
- Gabel
- 25
- Formstück
- 26
- Formstück
- 27
- Stift
- 28
- Stift
- 29
- Zinken
- 30
- Zinken
- 31
- Zinken
- 32
- Zinken
- 33
- Stift
- 34
- Stift
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - US 2010899 [0002]
- - EP 0968867 [0003]
Claims (10)
- Tripode, mit einer in einem Tripodengehäuse endseitig gefangenen Welle, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende der Welle (
2 ) über wenigstens ein axial angeschlossenes Kardangelenk (7 ;11 ) im Inneren des Tripodengehäuses (1 ) festgelegt ist. - Tripode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kardangelenke (
7 ,11 ) vorgesehen sind. - Tripode nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in eine axiale Ausnehmung (
5 ) am Ende der Welle (2 ) ein Korb (6 ) eingebracht ist und dass in dem Korb (6 ) ein Kardangelenk (7 ) angeordnet ist. - Tripode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Korb (
6 ) sich hin zu seinem freien Ende (9 ) trichterartig aufweitet. - Tripode nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Boden (
12 ) des Tripodengehäuses (1 ) axial eine Ausnehmung (13 ) eingebracht ist für die Aufnahme einer Fassung (14 ) für ein Kardangelenk (11 ). - Tripode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Fassung (
14 ) ein gesondert ausgebildeter Korb (15 ) für eine Aufnahme eines Kardangelenks (11 ) eingebracht ist. - Tripode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Korb (
15 ) eine Achse (34 ) des Kardangelenks (11 ) angeordnet ist. - Tripode nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kardangelenk (
7 ;11 ) eine Gabel (23 ;24 ) aufweist, dass die Gabel (23 ;24 ) ein Formstück (25 ;26 ) einfasst, dass zwei Zinken (29 ,30 ;31 ,32 ) der Gabel (23 ;24 ) mit dem Formstück (25 ;26 ) durch einen eine Achse ausbildenden Stift (27 ;28 ) verbunden sind, dass das Formstück (25 ;26 ) von einem eine zweite Achse ausbildenden zweiten Stift (33 ;34 ) durchsetzt ist, die gegenüber der ersten Achse im Raum um 90° gedreht angeordnet ist, und dass die freien Enden des zweiten Stifts (33 ;34 ) in einem Korb (6 ;15 ) gelagert sind. - Tripode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gabeln (
23 ,24 ) endseitig eines Verbindungsstücks (8 ) vorgesehen sind und dass die Gabeln (23 ,24 ) in einer Ebene liegend angeordnet sind. - Tripode nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Kardangelenke (
7 ,11 ) gleichartig ausgebildet sind.
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- 2007-03-28 DE DE102007015412.9A patent/DE102007015412B4/de not_active Expired - Fee Related
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