DE10223848C1

DE10223848C1 - Kreuzgelenk mit einer Wuchtanordnung und Wuchtgewicht für diese

Info

Publication number: DE10223848C1
Application number: DE10223848A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Schultze
Original assignee: Spicer Gelenkwellenbau GmbH
Current assignee: Spicer Gelenkwellenbau GmbH
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2022-05-29
Also published as: US6918837B2; US20030224861A1; KR20030091813A; JP2004003662A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kreuzgelenk mit einer Wuchtanordnung und einem Wuchtgewicht für diese. Jeder Gabelarm 3 weist eine auf einer Bohrungsachse 10 zentrierte Lagerbohrung 5 mit einer Nut 11 auf. Eine Zapfenkreuzgarnitur umfasst vier Zapfen 7, die sich rechtwinklig kreuzen und Lagerbüchsen 8, die jeweils einen eine Außenfläche 16 aufweisenden Boden 15 besitzen. In diesen ist jeweils ein Zapfen 7 gelagert. Jede Lagerbüchse 8 ist in einer Lagerbohrung 5 aufgenommen und durch einen Sicherungsring 17, der in die Nut 11 eingreift, und durch ein zwischen dieser und der Außenfläche 16 des Bodens 15 gehaltenem Wuchtgewicht 8 gesichert. Dieses weist, radial bezogen auf die Bohrungsachse 10, außen einen ringförmigen Befestigungsabschnitt 21 und daran radial nach innen auf die Bohrungsachse 10 zu anschließend einen dickeren Wuchtmassenabschnitt 23 auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreuzgelenk mit einer Wuchtanord nung sowie ein Wuchtgewicht für diese Anordnung.

In der EP 0 385 176 A1 ist eine Wuchtanordnung für Kreuzge lenkwellen beschrieben, bei der ein separater Befestigungsring zusammen mit einem Verbindungsrohr an einem Kreuzgelenk fest gelegt ist. Der Befestigungsring umgibt das Verbindungsrohr in einem Teillängenabschnitt mit Abstand. Auf der Außenfläche des Befestigungsringes können individuell Wuchtgewichte unter schiedlicher Masse durch Punktschweißung befestigt werden. Diese Ausbildung lässt jedoch insbesondere bei der Reparatur einer Gelenkwelle und dem erneuten Auswuchten keine zerstö rungsfreie Demontage zu. Darüber hinaus ist für eine solche Ausbildung ein erheblicher Verfahrensaufwand zu treiben, da spezielle Einrichtungen benötigt werden, mit denen die Wucht gewichte angeschweißt werden können. Auch kann eine fehlerhaf te Anbringung nur durch eine Zerstörung der Verbindung mit dem Wuchtgewicht korrigiert werden. Darüber hinaus ist die Lage der Stelle des Befestigungsringes, die zur Anbringung der Wuchtgewichte dient, nicht optimal, da die größte Unwucht im Kreuzgelenk selbst liegt. Ferner besteht bei kurzen Kreuzge lenkkupplungen, bei denen praktisch kein Verbindungsrohr vor handen ist, bisher nur die Möglichkeit des Entfernens von Mas se durch Ausbohren, was jedoch den Nachteil hat, dass eine Schwächung erfolgt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kreuzge lenk mit einer Wuchtanordnung zu schaffen, welche einfach und reproduzierbar darzustellen ist und auch in einfacher Weise bei Reparaturen ein Wuchten zulässt. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wuchtgewicht für die Anordnung vorzuschlagen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Kreuzge lenk mit einer Wuchtanordnung umfassend

- zwei Gelenkgabeln,
die jeweils zwei Gabelarme aufweisen, in denen jeweils auf einer gemeinsamen Bohrungsachse zentriert eine Lager bohrung angeordnet ist, die eine Nut aufweist,
- eine Zapfenkreuzgarnitur
mit vier Zapfen, von denen jeweils zwei auf einer gemein samen Achse angeordnet sind und diese sich rechtwinklig kreuzen,
mit Lagerbüchsen, die jeweils einen eine Außenfläche auf weisenden Boden besitzen und in denen jeweils ein Zapfen gelagert ist,
wobei jeweils eine Lagerbüchse in einer Lagerbohrung aufgenommen ist,
- einen Sicherungsring je Lagerbohrung,
der zur Festlegung einer Lagerbüchse dient und dazu in die Nut der Lagerbohrung eingreift und
- ein Wuchtgewicht,
das als Scheibe gestaltet ist, die radial außen, bezogen auf die Bohrungsachse, einen Befestigungsabschnitt auf weist, der zwischen dem Boden und dem Sicherungsring an geordnet ist, und die zentral einen Wuchtmassenabschnitt aufweist, der eine zum Unwuchtausgleich dienende Masse darstellt.

Von Vorteil bei dieser Ausbildung ist, dass die Wuchtgewichte dort angebracht werden, wo sich die Unwuchten bei einer Kreuz gelenkwelle bzw. Kreuzgelenk konzentrieren. Darüber hinaus ist von Vorteil, dass im Reparaturfalle ein leichtes Wiederaus wuchten möglich ist, da die Wuchtgewichte lösbar angebracht sind. Desgleichen ist es leicht möglich, beim Auswuchten die Wuchtgenauigkeit durch das Austauschen von Wuchtgewichten un terschiedlicher Massen zu erhöhen. Ferner wird durch die Zu ordnung zum Kreuzgelenk, und zwar zu der Bohrung zur Aufnahme einer Lagerbüchse, die Unwucht dort ausgeglichen, wo sie im wesentlichen entsteht.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Wucht gewicht eine kreisförmige Scheibe mit einer Außenumfangsfläche darstellt, die eine insgesamt ebene Fläche zur Anlage am Boden der Lagerbüchse und, in der Draufsicht der Fläche abgewandt, eine zur Fläche parallele Ringfläche, die an die Außenumfangs fläche anschließt und, im Querschnitt gesehen, zentral eine über die Ringfläche vorstehende Erhebung aufweist, welche den Wuchtmassenabschnitt darstellt. Alternativ hierzu ist vorgese hen, dass das Wuchtgewicht als ringförmig Scheibe gestaltet ist, die am Innenumfang Segmente aufweist, die der Wuchtmas senabschnitt bilden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Wuchtmassenabschnitt durch eine von der Ringfläche radial auf die Bohrungsachse zu allmählich ansteigende Erhebung dargestellt ist.

Das Wuchtgewicht ist vorzugsweise aus einem Metall hoher Dich te hergestellt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch ein Wuchtgewicht für ein Kreuzgelenk gelöst, das als kreisför mige Scheibe mit einer Außenumfangsfläche, einer zumindest teilweise ebenen Fläche, einer der Fläche abgewandten und von der Außenumfangsfläche ausgehende Ringfläche und einer inner halb der Ringfläche gebildeten, von der ebenen Fläche wegge richteten Erhebung als Wuchtmassenabschnitt. Es wird ein Wuchtgewicht bereitgestellt, dass sich bei einem Kreuzgelenk sehr einfach montieren lässt.

Alternativ wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch ein Wuchtgewicht gelöst, dass als ringförmige Scheibe mit einer Außenumfangsfläche, einer zumindest teilweise ebenen Fläche, einer der Fläche abgewandten und von der Außenumfangs fläche ausgehenden Ringfläche und innerhalb der Ringflächen gebildeten umfangsverteilten Segmenten, die den Wuchtmassenab schnitt darstellen, gestaltet ist.

Eine Kreuzgelenkwelle, bei der ein Kreuzgelenk mit einer Wuchtanordnung entsprechend der Erfindung versehen ist, sowie zwei Wuchtgewichte unterschiedlicher Gestaltung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und anhand derselben näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Kreuzgelenkwelle, mit einer Wuchtanord nung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 das Detail X von Fig. 1 im vergrößertem Maß stab im Schnitt, und

Fig. 3 eine dem Detail X von Fig. 2 entsprechende Darstellung jedoch mit einer anderen Gestal tung des Wuchtmassenabschnitts.

Aus Fig. 1 ist eine Kreuzgelenkwelle mit einem ersten Kreuz gelenk 1 ersichtlich, welches eine erste Gelenkgabel 2 mit ei nem ersten Gabelarm 3 und einem dazu beabstandeten zweiten Ga belarm 4 aufweist. Durch beide verläuft jeweils eine Lagerboh rung 5. Beide Lagerbohrungen 5 sind auf der Bohrungsachse 10 zentriert. In den Lagerbohrungen 5 der beiden Gabelarme 3, 4 sind die Lagerbüchsen 8, die auf Zapfen 7 gelagert sind, auf genommen. Diese bilden zusammen mit einem Zapfenkreuz 6 die erste Hälfte einer Zapfenkreuzgarnitur. Das Zapfenkreuz 6 weist ferner zwei weitere Zapfen auf, die rechtwinklig zu den ersten Zapfen 7 und mit diesen in einer Ebene angeordnet sind.

In der Lagerbohrung 5 befindet sich eine Nut 11. In diese ist ein Sicherungsring 9 eingesetzt, der die Lagerbüchse 8 entlang der Bohrungsachse 10 abstützt. Die beiden weiteren Zapfen des Zapfenkreuzes, die ebenfalls Lagerbüchsen tragen, sind in den Gabelarmen einer zweiten Gelenkgabel 12 entsprechend der An ordnung, wie sie im Zusammenhang mit der ersten Gelenkgabel 2 beschrieben ist, gehalten. Die vorbeschriebenen Teile bilden zusammen das erste Kreuzgelenk 1. Ein dem Kreuzgelenk 1 ent sprechendes zweites Kreuzgelenk 13 ist an einem der ersten Ge lenkgabel 2 entfernten Ende einer Verbindungswelle 14, die te leskopartig eine Längenveränderung zulässt, angeordnet.

Nachfolgend wird die Wuchtanordnung anhand der Fig. 2 be schrieben. Aus Fig. 2 ist ein Abschnitt des ersten Gabelarms 3 der ersten Gelenkgabel 2 gemäß dem Detail X von Fig. 1 er kennbar, der die Lagerbohrung 5 aufweist. Diese besitzt die Bohrungsachse 10. In der Lagerbohrung 5 ist ein Zapfen 7 eines Zapfenkreuzes 6 unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern und einer Lagerbüchse 8 aufgenommen. Die Lagerbüchse 8 besitzt ei nen Boden 15 mit der Außenfläche 16. In der Lagerbohrung 5 ist im Bereich des Bodens 15 eine Nut 11 umlaufend um die Boh rungsachse 10 angebracht. Die Anordnung umfasst einen Siche rungsring 17, der in die Nut 11 eingreift. Sie umfasst ferner ein Wuchtgewicht 18, das als Scheibe dargestellt ist, die eine kreisförmige Außenumfangsfläche 19 aufweist.

Das Wuchtgewicht 18 ist rotationssymmetrisch bezüglich der Bohrungsachse 10 gemäß Fig. 2 gestaltet und weist eine ebene Fläche 20 auf, mit der es an der Außenfläche 16 des Bodens 15 der Lagerbüchse 8 anliegt. Ausgehend von der Außenumfangsflä che 19 besitzt das Wuchtgewicht 16 zunächst einen Befesti gungsabschnitt 21, der von der ebenen Fläche 20, der Außenum fangsfläche 19 und der zur ebenen Fläche 20 parallel mit dem Abstand S angeordneten Ringfläche 22 begrenzt wird. Die Ring fläche 22 stützt sich gegen den Sicherungsring 9 ab. Sie wird radial bezogen auf die Bohrungsachse 10 von diesem teilweise überdeckt. In Richtung auf die Bohrungsachse 10 zu schließt sich an die Ringfläche 22 der als Erhebung gestaltete Wucht massenabschnitt 23 an. Dabei erfolgt ein Anstieg allmählich ausgehend von der Ringfläche 22. Unterschiedliche Höhenabmes sungen der Erhebung erzeugen unterschiedliche Wuchtmassenab schnitte 23 bzw. 23' und somit Wuchtgewichte unterschiedlicher Masse. Durch die Auswahl von Wuchtgewichten 18 mit unter schiedlichen Wuchtmassenabschnitten 23, bzw. 23' kann die je weilig auftretende Unwucht im Bereich der Lagerbohrung 5 durch Aufnahme eines Wuchtgewichtes 18 im Bereich der Lagerbohrung 5 ausgeglichen werden. Beim Wuchten kann zur Bestimmung der Un wucht zunächst eine Scheibe eingesetzt werden, die die Stärke S aufweist und zwar über ihren gesamten Durchmesserbereich. Nach Feststellen des Unwuchtausgleichs wird diese Scheibe wie der entfernt und durch ein Wuchtgewicht wird sie durch ein Wuchtgewicht 5 mit einem ermittelten Wuchtmassenabschnitt er setzt. Durch den Sicherungsring 8 und das Wuchtgewicht 18 wird das Zapfenkreuz 6 in Richtung der Bohrungsachse 10 zwischen den beiden Gabelarmen 3, 4 der ersten Gelenkgabel zentriert gehalten.

In Fig. 3 ist eine alternative Gestaltung des Wuchtgewichts gezeigt. Dabei sind für dieses und dessen Teilbereiche Bezugs ziffern gewählt, die zu den bei der Ausführung gemäß Fig. 2 um den Zahlenwert Hundert erhöht sind. Hinsichtlich der Be schreibung wird auf die Fig. 1 bzw. 2 verwiesen. Nachfolgend sind nur die Unterscheide aufgeführt. An dem Befestigungsab schnitt 121 des als ringförmige Scheibe gestalteten Wuchtge wichtes 118 sind radial innen umfangsverteilt um die Bohrungs achse 10 Segmente angeschlossen, welche den Wuchtmassenab schnitt 123 bilden. Die Segmente können dabei so gestaltet sein, dass mehrere Ringabschnitte gebildet werden, die abnehm bar sind, um die erforderliche Wuchtmasse zu erzeugen.

Bezugszeichenliste

1

erstes Kreuzgelenk

2

erste Gelenkgabel

3

erster Gabelarm.

4

zweiter Gabelarm

5

Lagerbohrung

6

Zapfenkreuz

7

Zapfen

8

Lagerbüchse

9

Sicherungsring

10

Bohrungsachse

11

Nut

12

zweite Gelenkgabel

13

zweites Kreuzgelenk

14

Verbindungswelle

15

Boden

16

Außenfläche des Bodens

17

Sicherungsring

18

,

118

Wuchtgewicht

19

,

119

Außenumfangsfläche

20

,

120

Fläche

21

,

121

Befestigungsabschnitt

22

,

122

Ringfläche

23

,

23

',

123

Wuchtmassenabschnitt
S Abstand
X Detail

Claims

1. Kreuzgelenk mit einer Wuchtanordnung umfassend
zwei Gelenkgabeln (2, 12),
die jeweils zwei Gabelarme (3, 4) aufweisen, in denen jeweils auf einer gemeinsamen Bohrungsachse (10) zentriert eine Lagerbohrung (5) angeordnet ist, die eine Nut (11) aufweist,
eine Zapfenkreuzgarnitur (6)
mit vier Zapfen (7), von denen jeweils zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind und diese sich rechtwinklig kreuzen,
mit Lagerbüchsen (8), die jeweils einen eine Außen fläche (16) aufweisenden Boden (15) besitzen und in denen jeweils ein Zapfen (7) gelagert ist,
wobei jeweils eine Lagerbüchse (8) in einer Lagerboh rung (5) aufgenommen ist,
einen Sicherungsring (17) je Lagerbohrung (5),
der zur Festlegung einer Lagerbüchse (8) dient und dazu in die Nut (11) der Lagerbohrung (5) eingreift,
ein Wuchtgewicht (18),
das als Scheibe gestaltet ist, die radial außen bezo gen auf die Bohrungsachse (10), einen Befestigungsab schnitt (21) aufweist, der zwischen dem Boden (15) und dem Sicherungsring (9) angeordnet ist, und die einen Wuchtmassenabschnitt (23) aufweist, der eine zum Unwuchtausgleich dienende Masse darstellt.

2. Kreuzgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wuchtgewicht (18) eine kreisförmige Scheibe mit einer Außenumfangsfläche (19) darstellt, die eine insge samt ebene Fläche (20) zur Anlage am Boden (15) der Lager büchse (8) und, in der Draufsicht der Fläche (20) abge wandt, eine zur Fläche (20) parallele Ringfläche (22), die an die Außenumfangsfläche (19) anschließt und, im Quer schnitt gesehen, zentral eine über die Ringfläche (22) vorstehende Erhebung aufweist, welche den Wuchtmassenab schnitt (23) darstellt.

3. Kreuzgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wuchtmassenabschnitt (23) durch eine von der Ringfläche (22) radial auf die Bohrungsachse (10) zu all mählich ansteigende Erhebung dargestellt ist.

4. Kreuzgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wuchtgewicht (118) als ringförmige Scheibe gestal tet ist, die am Innenumfang Segmente aufweist, die der Wuchtmassenabschnitt (123) bilden.

5. Wuchtgewicht für ein Kreuzgelenk, dadurch gekennzeichnet, dass es als kreisförmige Scheibe mit einer Außenumfangs fläche (19), einer zumindest teilweise ebenen Fläche (20), einer der Fläche (20) abgewandten und von der Außenum fangsfläche (19) ausgehenden Ringfläche (22) und einer in nerhalb der Ringfläche (19) gebildeten, von der ebenen Fläche (20) weggerichteten Erhebung als Wuchtmassenab schnitt (23) gestaltet ist.

6. Wuchtgewicht für ein Kreuzgelenk, dadurch gekennzeichnet, dass es als ringförmige Scheibe mit einer Außenumfangsfläche (119), einer zumindest teilweise ebenen Fläche (120), ei ner der Fläche (120) abgewandten und von der Außenumfangs fläche (119) ausgehenden Ringfläche (122) und innerhalb der Ringflächen (122) gebildeten umfangsverteilten Segmen ten, die den Wuchtmassenabschnitt (123) darstellen, ges taltet ist.