DE102011119153B4

DE102011119153B4 - Kardangelenkanordnung und eine kardangelenk-schutzvorrichtung

Info

Publication number: DE102011119153B4
Application number: DE102011119153.8A
Authority: DE
Inventors: Sergio R. Molinar; Kevin Gerzseny
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2031-11-23
Also published as: US8328648B2; DE102011119153A1; US20120129615A1

Abstract

Kardangelenk-Schutzvorrichtung (42), mit: einer U-förmigen Halterung (200) mit einem bogenförmigen Abschnitt (230) und einem ersten und zweiten Endabschnitt (232, 234), die von gegenüberliegenden Enden des bogenförmigen Abschnitts (230) ausgehen, wobei der erste und zweite Endabschnitt (232, 234) einen dort hindurch verlaufenden ersten bzw. zweiten Durchlass (242, 244) aufweisen; einem ersten langgestreckten Plattenabschnitt (202), der von dem ersten Endabschnitt (232) der U-förmigen Halterung (200) ausgeht und sich ferner im Wesentlichen nach außen in Bezug auf eine Längsachse (280) erstreckt, wobei der erste langgestreckte Plattenabschnitt (202) so ausgebildet ist, dass er zumindest teilweise ein Nadellager (72) eines Kardangelenks (40) bedeckt; und einem Anbringungsabschnitt (210), der an einem oberen Rand des ersten langgestreckten Plattenabschnitts (202) und nächst dem ersten Endabschnitt (232) angebracht ist und sich in Richtung auf den zweiten Endabschnitt (234) erstreckt, wobei ein Distalende (262) des Anbringungsabschnitts (210) so ausgebildet ist, dass es in einer Rille (154) eines Getriebeklemmjochs (52) des Kardangelenks (40) angeordnet wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kardangelenkanordnung und eine Kardangelenk-Schutzvorrichtung.
HINTERGRUND
Kardangelenke werden in Lenksystemen von Fahrzeugen genutzt. Ein Problem bei Kardangelenken besteht darin, dass Fremdkörper von den Straßen das Kardangelenk treffen und zerstören können. Einige der Fremdkörper von den Straßen können auch an dem Kardangelenk eingelagert werden, was einen Drehaufwand eines Fahrzeuglenksystems erhöht.
FR 2 935 866 A1 offenbart eine Schutzvorrichtung eines Universalgelenks mit zwei miteinander zusammensteckbaren Abdeckungselementen. Aus der US 6,189,640 B1 ist eine Schutzvorrichtung mit zwei aufgeweiteten Schutzelementen und einem dazwischen geordneten verschiebbaren Schutzelement bekannt. EP 1 840 398 A1 beschreibt ein Universalgelenk mit einer Abdeckung, die zumindest einen Eingriffsteil einer Gewindemutter abdeckt. DE 198 29 304 A1 offenbart ein Universalgelenk mit einer aus einer Platte gefertigten Klammer, die eine Welle des Universalgelenks vorläufig an einer Gabel des Universalgelenks hält.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Kardangelenkanordnung mit einer Kardangelenk-Schutzvorrichtung zu schaffen, die Fremdkörper von den Straßen von der Kardangelenkanordnung ablenkt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine erfindungsgemäße Kardangelenk-Schutzvorrichtung weist eine U-förmige Halterung mit einem bogenförmigen Abschnitt und einem ersten und zweiten Endabschnitt auf, die von gegenüberliegenden Enden des bogenförmigen Abschnitts ausgehen. Der erste und zweite Endabschnitt weisen einen ersten bzw. zweiten Durchlass auf, die sich dort hindurch erstrecken. Die Kardangelenk-Schutzvorrichtung enthält ferner einen ersten langgestreckten Plattenabschnitt, der von dem ersten Endabschnitt der U-förmigen Halterung ausgeht und sich ferner im Wesentlichen nach außen in Bezug auf eine Längsachse erstreckt. Der erste langgestreckte Plattenabschnitt ist so eingerichtet, dass er zumindest teilweise ein Nadellager eines Kardangelenks bedeckt. Die Kardangelenk-Schutzvorrichtung enthält ferner einen Anbringungsabschnitt, der an einem oberen Rand des ersten langgestreckten Plattenabschnitts und nächst dem ersten Endabschnitt angebracht ist und sich in Richtung auf den zweiten Endabschnitt erstreckt. Ein Distalende des Anbringungsabschnitts ist dafür eingerichtet, in einer Rille eines Getriebeklemmjochs des Kardangelenks angeordnet zu werden.
Eine erfindungsgemäße Kardangelenkanordnung weist ein Kardangelenk und eine Kardangelenk-Schutzvorrichtung auf, dafür eingerichtet, mit dem Kardangelenk gekoppelt zu werden. Die Kardangelenk-Schutzvorrichtung weist eine U-förmige Halterung mit einem bogenförmigen Abschnitt und einem ersten und zweiten Endabschnitt auf, die von gegenüberliegenden Enden des bogenförmigen Abschnitts ausgehen. Der erste und zweite Endabschnitt weisen einen ersten bzw. zweiten Durchlass auf, die sich dort hindurch erstrecken. Die Kardangelenk-Schutzvorrichtung weist ferner einen ersten langgestreckten Plattenabschnitt auf, der von dem ersten Endabschnitt der U-förmigen Halterung ausgeht und sich ferner im Wesentlichen nach außen in Bezug auf eine Längsachse erstreckt. Der erste langgestreckte Plattenabschnitt ist dafür eingerichtet, zumindest teilweise ein Nadellager des Kardangelenks zu bedecken. Die Kardangelenk-Schutzvorrichtung weist ferner einen Anbringungsabschnitt auf, der an einem oberen Rand des ersten langgestreckten Plattenabschnitts und nächst dem ersten Endabschnitt angebracht ist und sich in Richtung auf den zweiten Endabschnitt erstreckt. Ein Distalende des Anbringungsabschnitts ist dafür eingerichtet, in einer Rille eines Getriebeklemmjochs des Kardangelenks angeordnet zu werden.
Die obigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung leicht ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und Einzelheiten erscheinen nur beispielhaft in der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen, wobei die detaillierte Beschreibung Bezug nimmt auf die Zeichnungen, in welchen:
1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeuglenksystems ist;
2 eine schematische Darstellung einer Kardangelenkanordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist, die in dem Fahrzeuglenksystem von 1 genutzt werden kann;
3 eine Seitenansicht der Kardangelenkanordnung von 2 ist;
4 eine auseinandergezogene Ansicht der Kardangelenkanordnung von 2 ist;
5 eine schematische Darstellung einer Kardangelenk-Schutzvorrichtung ist, die in der Kardangelenkanordnung von 2 genutzt wird;
6 eine Seitenansicht der Kardangelenk-Schutzvorrichtung von 5 ist;
7 eine Vorderansicht der Kardangelenk-Schutzvorrichtung von 5 ist; und
8 eine Rückansicht der Kardangelenk-Schutzvorrichtung von 5 ist.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bezug nehmend auf 1 wird ein beispielhaftes Fahrzeuglenksystem 10 veranschaulicht. Das Fahrzeuglenksystem 10 umfasst ein Lenkrad 20, eine Lenksäule 22, eine Zwischenwelle 30 und ein Kardangelenk 31. Wenn der Nutzer ein Drehmoment auf das Lenkrad 20 anwendet, wird das Drehmoment über die Lenksäule 22 und die Zwischenwelle 30 auf das Kardangelenk 31 übertragen.
Verweisend auf 2 und 3 kann die Kardangelenkanordnung 32 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform genutzt werden, um das Kardangelenk 31 im Fahrzeuglenksystem 10 zu ersetzen. Die Kardangelenkanordnung 32 umfasst ein Kardangelenk 40 und eine Kardangelenk-Schutzvorrichtung 42. Ein Vorteil der Kardangelenkanordnung 32 besteht darin, dass die Anordnung 32 Fremdkörper von den Straßen von im Kardangelenk 40 genutzten Lagern ablenken kann, um eine Zerstörung des Kardangelenks 40 durch die Fremdkörper von den Straßen zu verhindern.
Bezug nehmend auf 4 umfasst das Kardangelenk 40 ein Einsteckjoch 50, ein Getriebeklemmjoch 52, eine Zentralnabe 54, Flächendichtungen 58, 60, 62, 64, Nadellager 68, 70, 72, 74 und einen Bolzen 80. Das Getriebeklemmjoch 52 kann um eine erste, durch Armabschnitte 190, 194 der Zentralnabe 54 definierte Achse unter Ausnutzung der Lager 70 bzw. 74 drehen. Ferner kann das Getriebeklemmjoch 52 um eine zweite, durch die Armabschnitte 188, 192 der Zentralnabe 54 definierte Achse unter Ausnutzung der Lager 68 bzw. 72 drehen.
Das Einsteckjoch 50 umfasst einen Zentralkörper 90 und Armabschnitte 94, 96, die sich vom Zentralkörper 90 im Wesentlichen in einer ersten Richtung nach außen erstrecken. Der Zentralkörper 90 hat einen sich dort hindurch erstreckenden Durchlass 110, um darin einen Endabschnitt der Zwischenwelle 30 aufzunehmen. Der Armabschnitt 94 hat einen sich hindurch erstreckenden Durchlass 112, um darin das Nadellager 68 aufzunehmen, um mit der Flächendichtung 58 und dem Armabschnitt 188 der Zentralnabe 54 zu koppeln. Der Armabschnitt 96 hat einen sich hindurch erstreckenden Durchlass 114, um darin das Nadellager 72 aufzunehmen, um mit der Flächendichtung 62 und dem Armabschnitt 192 der Zentralnabe 54 zu koppeln.
Das Getriebeklemmjoch 52 umfasst einen Zentralkörper 130 und Armabschnitte 140, 142, die sich vom Zentralkörper 130 im Wesentlichen in einer zweiten Richtung nach außen erstrecken. Der Zentralkörper 130 weist einen sich dort hindurch erstreckenden Durchlass 152 auf, um darin einen Endabschnitt einer anderen Welle aufzunehmen. Der Zentralkörper 130 weist auch einen sich hindurch erstreckenden Durchlass 150 auf, um dort hindurch einen Bolzen 80 aufzunehmen, um die Kardangelenk-Schutzvorrichtung 42 mit dem Getriebeklemmjoch 52 zu koppeln. Der Zentralkörper 130 weist ferner eine Rille 154 auf, die sich ebenfalls in einen Abschnitt des Armabschnitts 142 erstreckt. Der Armabschnitt 140 hat einen sich dort hindurch erstreckenden Durchlass 170, um darin das Nadellager 74 aufzunehmen, um mit der Flächendichtung 64 und dem Armabschnitt 194 der Zentralnabe 54 zu koppeln. Der Armabschnitt 142 hat einen sich dort hindurch erstreckenden Durchlass 172, um darin das Nadellager 70 aufzunehmen, um mit der Flächendichtung 60 und dem Armabschnitt 190 der Zentralnabe 54 zu koppeln.
Die Zentralnabe 54, auf die auch als ein Kardangelenkkreuz oder -drehkreuz verwiesen wird, ist mit dem Einsteckjoch 60 und dem Getriebeklemmjoch 52 über die Nadellager 68, 70, 72, 74 gekoppelt. Die Zentralnabe 54 umfasst einen Rumpf- bzw. Körperabschnitt 180 mit Armabschnitten 188, 190, 192, 194, die sich vom Rumpfabschnitt 180 nach außen erstrecken. Die Armabschnitte 188, 192 sind um eine erste Achse zentriert, und die Armabschnitte 190 sind um eine zweite Achse zentriert.
Die Flächendichtung 58 ist zwischen das Nadellager 68 und den Armabschnitt 188 gekoppelt, und die Flächendichtung 60 ist zwischen das Nadellager 70 und den Armabschnitt 190 gekoppelt. Die Flächendichtung 62 ist zwischen das Nadellager 72 und den Armabschnitt 192 gekoppelt, und die Flächendichtung 64 ist zwischen das Nadellager 74 und den Armabschnitt 194 gekoppelt.
Die Nadellager 68, 72 sind in den Durchlässen 112 bzw. 114 des Einsteckjochs 50 angeordnet und ermöglichen der Zentralnabe 54, sich um die zweite Achse zu drehen. Die Nadellager 70, 74 sind in den Durchlässen 172 bzw. 170 des Getriebeklemmjochs 52 angeordnet und ermöglichen der Zentralnabe 54, sich um die erste Achse zu drehen. Der Bolzen 80 wird genutzt, um die Kardangelenk-Schutzplatte 42 mit dem Getriebeklemmjoch 52 zu koppeln.
Bezug nehmend auf 5–8 ist die Kardangelenk-Schutzvorrichtung 42 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dafür eingerichtet, Fremdkörper von den Straßen vom Kardangelenk 40 weg abzulenken. Die Kardangelenk-Schutzvorrichtung 42 ist aus Stahl gebaut und umfasst eine U-förmige Halterung 200, einen langgestreckten Plattenabschnitt 202, einen Anbringungsabschnitt 210 und einen langgestreckten Plattenabschnitt 212.
Die U-förmige Halterung 200 weist einen bogenförmigen Abschnitt 230 und erste und zweite Endabschnitte 232 und 234 auf, die von gegenüberliegenden Enden des bogenförmigen Abschnitts 230 ausgehen. Der erste und zweite Endabschnitt 232, 234 weisen erste und zweite Durchlässe 242 bzw. 244 auf, die sich dort hindurch erstrecken.
Bezug nehmend auf 3 und 5 geht der erste langgestreckte Plattenabschnitt 202 von dem ersten Endabschnitt 232 der U-förmigen Halterung 200 aus und erstreckt sich ferner im Wesentlichen nach außen in Bezug auf eine Längsachse 280 (in die Seite auf 7 verlaufend dargestellt). Der erste langgestreckte Plattenabschnitt 202 hat ein im Wesentlichen wellenförmiges Profil und ist so ausgebildet, dass er zumindest teilweise das Nadellager 72 des Kardangelenks 40 bedeckt.
Bezug nehmend auf 4 und 5 ist der Anbringungsabschnitt 210 an einem oberen Rand des ersten langgestreckten Plattenabschnitts 202 und nächst dem ersten Endabschnitt 232 angebracht und verläuft in Richtung auf den zweiten Endabschnitt 234. Ein Distalende 262 des Anbringungsabschnitts 210 ist so ausgebildet, dass es in einer Rille 154 des Getriebeklemmjochs 52 des Kardangelenks 40 angeordnet wird.
Der zweite langgestreckte Plattenabschnitt 212 geht vom zweiten Endabschnitt 234 der U-förmigen Halterung 200 aus und verläuft ferner in einer im Wesentlichen transversalen Richtung in Bezug auf die Längsachse 280.
Verweisend auf 4 ist die Kardangelenk-Schutzvorrichtung 42 mit dem Kardangelenk 40 unter Verwendung des Bolzens 80 gekoppelt, der sich durch den Durchlass 242 der Kardangelenk-Schutzvorrichtung 42, den Durchlass 150 des Getriebeklemmjochs 250 und den Durchlass 244 der Kardangelenk-Schutzvorrichtung 42 erstreckt. Eine (nicht dargestellte) Mutter kann auf das Ende des Bolzens 40 nächst dem zweiten Endabschnitt 234 aufgesetzt werden.
Die Kardangelenkanordnung 32 und die Kardangelenk-Schutzvorrichtung 42 liefern einen wesentlichen Vorteil gegenüber anderen Kardangelenken. Insbesondere liefert die Kardangelenk-Schutzvorrichtung 42 einen technischen Effekt insofern, als Fremdkörper von den Straßen von Lagern in der Kardangelenkanordnung weg abgelenkt werden.

Claims

Kardangelenk-Schutzvorrichtung (42), mit: einer U-förmigen Halterung (200) mit einem bogenförmigen Abschnitt (230) und einem ersten und zweiten Endabschnitt (232, 234), die von gegenüberliegenden Enden des bogenförmigen Abschnitts (230) ausgehen, wobei der erste und zweite Endabschnitt (232, 234) einen dort hindurch verlaufenden ersten bzw. zweiten Durchlass (242, 244) aufweisen; einem ersten langgestreckten Plattenabschnitt (202), der von dem ersten Endabschnitt (232) der U-förmigen Halterung (200) ausgeht und sich ferner im Wesentlichen nach außen in Bezug auf eine Längsachse (280) erstreckt, wobei der erste langgestreckte Plattenabschnitt (202) so ausgebildet ist, dass er zumindest teilweise ein Nadellager (72) eines Kardangelenks (40) bedeckt; und einem Anbringungsabschnitt (210), der an einem oberen Rand des ersten langgestreckten Plattenabschnitts (202) und nächst dem ersten Endabschnitt (232) angebracht ist und sich in Richtung auf den zweiten Endabschnitt (234) erstreckt, wobei ein Distalende (262) des Anbringungsabschnitts (210) so ausgebildet ist, dass es in einer Rille (154) eines Getriebeklemmjochs (52) des Kardangelenks (40) angeordnet wird.
Kardangelenk-Schutzvorrichtung (42) nach Anspruch 1, ferner mit einem zweiten langgestreckten Plattenabschnitt (212), der von dem zweiten Endabschnitt (234) der U-förmigen Halterung (200) ausgeht und sich ferner in einer im Wesentlichen quer verlaufenden Richtung in Bezug auf die Längsachse (280) erstreckt.
Kardangelenk-Schutzvorrichtung (42) nach Anspruch 1, wobei der erste langgestreckte Plattenabschnitt (202) ein im Wesentlichen wellenförmiges Profil aufweist.
Kardangelenkanordnung (32), mit: einem Kardangelenk (40); einer Kardangelenk-Schutzvorrichtung (42), die dafür ausgebildet ist, mit dem Kardangelenk (40) gekoppelt zu werden, aufweisend: eine U-förmige Halterung (200) mit einem bogenförmigen Abschnitt (230) und einem ersten und zweiten Endabschnitt (232, 234), die von gegenüberliegenden Enden des bogenförmigen Abschnitts (230) ausgehen, wobei der erste und zweite Endabschnitt (232, 234) einen dort hindurch verlaufenden ersten bzw. zweiten Durchlass (242, 244) aufweisen; einen ersten langgestreckten Plattenabschnitt (202), der von dem ersten Endabschnitt (232) der U-förmigen Halterung (200) ausgeht und sich ferner im Wesentlichen nach außen in Bezug auf eine Längsachse (280) erstreckt, wobei der erste langgestreckte Plattenabschnitt (202) so ausgebildet ist, dass er zumindest teilweise ein Nadellager (72) des Kardangelenks (40) bedeckt; und einen Anbringungsabschnitt (210), der an einem oberen Rand des ersten langgestreckten Plattenabschnitts (202) und nächst dem ersten Endabschnitt (232) angebracht ist und sich in Richtung auf den zweiten Endabschnitt (234) erstreckt, wobei ein Distalende (262) des Anbringungsabschnitts (210) so ausgebildet ist, dass es in einer Rille (154) eines Getriebeklemmjochs (52) des Kardangelenks (40) angeordnet wird.
Kardangelenkanordnung (32) nach Anspruch 4, wobei die Kardangelenk-Schutzvorrichtung (42) ferner einen zweiten langgestreckten Plattenabschnitt (212) aufweist, der vom zweiten Endabschnitt (234) der U-förmigen Halterung (200) ausgeht und sich ferner in einer im Wesentlichen quer verlaufenden Richtung in Bezug auf die Längsachse (280) erstreckt.
Kardangelenkanordnung (32) nach Anspruch 4, wobei der erste langgestreckte Plattenabschnitt (202) ein im Wesentlichen wellenförmiges Profil aufweist.