DE112017000665T5

DE112017000665T5 - Gleichlaufkreuzgelenk

Info

Publication number: DE112017000665T5
Application number: DE112017000665.1T
Authority: DE
Inventors: Shin Tomogami
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2016-02-04
Filing date: 2017-01-06
Publication date: 2018-10-25
Also published as: US11181150B2; US20210199160A1; CN108474419B; JP2017137944A; CN108474419A; WO2017134981A1; JP6211638B2

Abstract

Es wird ein Gleichlaufkreuzgelenk (11) bereitgestellt, das umfasst: ein äußeres Gelenkelement (12); und ein inneres Gelenkelement (13), das ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen dem inneren Gelenkelement (13) und dem äußeren Gelenkelement (12) durch Zwischenfügung von Kugeln (14) zu übertragen, während Winkelverschiebung erlaubt wird, wobei eine Kraftübertragungswelle (25) an das innere Gelenkelement (13) gekoppelt ist, um dazwischen eine Drehmomentübertragung zu erlauben, wobei ein Montage- und Demontagemechanismus (33), der ausgebildet ist, die Kraftübertragungswelle (25) an dem inneren Gelenkelement (13) zu montieren und davon abzumontieren, zwischen dem inneren Gelenkelement (13) und der Kraftübertragungswelle (25) vorgesehen ist, wobei der Montage- und Demontagemechanismus (33) umfasst: ein rohrförmiges Element (34), das außen auf der Kraftübertragungswelle (25) eingesetzt ist, so dass es sich zur Kraftübertragungswellenseite des inneren Gelenkelements (13) erstreckt; einen Sicherungsring (35), der innerhalb des rohrförmigen Elements (34) montiert ist und in der Lage ist, im Durchmesser reduziert zu werden; ein Schiebeelement (36), das an einer radial äußeren Seite des Sicherungsrings (35) angeordnet ist, so dass es in einer Radialrichtung beweglich ist; und ein ringförmiges Element (37), das an einer Außenrandfläche des rohrförmigen Elements (34) angeordnet ist, so dass es in einer Axialrichtung beweglich ist, und wobei das Schiebeelement (36), das mit der Bewegung des ringförmigen Elements (37) in der Axialrichtung von der Außenrandfläche des rohrförmigen Elements (34) freigelegt wird, in der Radialrichtung bewegt wird, so dass der Sicherungsring (35) an der Kraftübertragungswelle (25) montierbar und davon abmontierbar ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleichlaufkreuzgelenk, das in Kraftübertragungssystemen für Automobile und verschiedene Industriemaschinen verwendet werden soll, insbesondere an eine Antriebswelle für ein Automobil montiert werden soll.
Stand der Technik
Als ein Gleichlaufkreuzgelenk, das als eine Einheit verwendet wird, die ausgebildet ist, eine Drehkraft bei Gleichlauf von einem Motor an ein Rad eines Automobils zu übertragen, sind zwei Typen gegeben, spezifisch ein Gleichlaufkreuzgelenk vom festen Typ und ein Gleichlaufkreuzgelenk vom Verschiebetyp. Diese beiden Gleichlaufkreuzgelenke weisen jeweils eine Struktur auf, die in der Lage ist, zwei Wellen auf einer Antriebsseite und einer angetriebenen Seite aneinander zu koppeln und ein Drehmoment bei Gleichlauf zu übertragen, auch wenn jede der beiden Wellen einen Arbeitswinkel bildet.
Es ist erforderlich, dass eine Antriebswelle, die an einem Automobil, wie etwa einem Fahrzeug mit Vierradantrieb oder einem Fahrzeug mit Frontmotor und Hinterradantrieb, montiert werden soll, an eine Winkelverschiebung und eine Axialverschiebung angepasst werden kann, die durch eine Veränderung der relativen Positionsbeziehung zwischen einem Getriebe und einem Differential verursacht werden. Somit hat die Antriebswelle im Allgemeinen die folgende Struktur. Spezifisch ist das Gleichlaufkreuzgelenk vom festen Typ, das nur die Winkelverschiebung erlaubt, auf der Getriebeseite installiert, und das Gleichlaufkreuzgelenk vom Verschiebetyp, das sowohl die Axialverschiebung als auch die Winkelverschiebung erlaubt, ist auf der Differentialseite installiert. Beide Gleichlaufkreuzgelenke sind miteinander durch Zwischenfügung der aus Stahl gefertigten Antriebswelle gekoppelt.
Das Gleichlaufkreuzgelenk vom festen Typ umfasst ein äußeres Gelenkelement, ein inneres Gelenkelement, eine Mehrzahl von Kugeln und einen Käfig. Eine Kraftübertragungswelle, die eine Ausgangswelle ist, die sich von dem Getriebe erstreckt, ist an ein Wellenloch des inneren Gelenkelements durch Keilverzahnung gekoppelt, um dazwischen eine Drehmomentübertragung zu erlauben. Die Kraftübertragungswelle wird durch einen Sicherungsring gehalten, um das Ablösen von dem inneren Gelenkelement zu verhindern.
Bisher wurden verschiedenen Strukturen als eine Kopplungsstruktur für die Kraftübertragungswelle und das Gleichlaufkreuzgelenk in der Antriebswelle vorgeschlagen (siehe beispielsweise die Patentschriften 1 und 2).
Die in der Patentschrift 1 offenbarte Kopplungsstruktur weist die folgende Struktur auf. Spezifisch ist das innere Gelenkelement des Gleichlaufkreuzgelenks so vorgesehen, dass es sich zu der Kraftübertragungswellenseite in einer Axialrichtung erstreckt, und das innere Gelenkelement und die Kraftübertragungswelle sind aneinander durch den Sicherungsring an einem anderen Teil als dem Keilverzahnungsabschnitt zwischen dem inneren Gelenkelement und der Kraftübertragungswelle fixiert.
Ferner weist die in der Patentschrift 2 offenbarte Kopplungsstruktur die folgende Struktur auf. Spezifisch ist eine Antriebshülse durch Keilverzahnung an das innere Gelenkelement des Gleichlaufkreuzgelenks gekoppelt, um dazwischen eine Drehmomentübertragung zu erlauben. Eine Antriebsmutter ist an die Kraftübertragungswelle gekoppelt, und die Antriebsmutter ist an die Antriebshülse gefügt.
Liste der Literaturstellen

Patentschrift 1: JP 5174153 B2
Patentschrift 2: JP 5818390 B2

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Im Übrigen ist es bei der oben erwähnten Antriebswelle zur Durchführung des Austauschs von Komponenten oder einer Wartung und Inspektion für das Gleichlaufkreuzgelenk erforderlich, dass das Gleichlaufkreuzgelenk an die Kraftübertragungswelle des Getriebes montierbar und davon abmontierbar ist. Im Falle der Kopplungsstrukturen für die Kraftübertragungswelle und das Gleichlaufkreuzgelenk, wie sie in den Patentschriften 1 und 2 offenbart werden, treten die folgenden Probleme auf.
Im Falle der in der Patentschrift 1 offenbarten Kopplungsstruktur sollen, damit die Kraftübertragungswelle und das innere Gelenkelement des Gleichlaufkreuzgelenks trennbar sind, während die Beständigkeit der Kraftübertragungswelle gegen Ablösen sichergestellt ist, der Sicherungsring und eine Sicherungsringnut abgeschrägt oder abgerundet sein.
Um jedoch die Haltefähigkeit durch den Sicherungsring zu stabilisieren, ist es erforderlich, die Form und die Dimensionen der Abschrägung oder dergleichen für den Sicherungsring und die Sicherungsringnut zu gestalten und handzuhaben, was extrem schwierig ist, und es ist schwierig, die optimale Form und Dimensionen zu gestalten und handzuhaben.
Im Falle der in der Patentschrift 2 offenbarten Kopplungsstruktur ist die Antriebsmutter der Kraftübertragungswelle an die Antriebshülse gefügt, die sich von dem inneren Gelenkelement des Gleichlaufkreuzgelenks erstreckt. Auf diese Weise kann das Gleichlaufkreuzgelenk zuverlässig an der Kraftübertragungswelle fixiert werden, und das Gleichlaufkreuzgelenk kann leicht von der Kraftübertragungswelle getrennt werden.
Jedoch sind im Fall der Fügestruktur durch die Antriebshülse und die Antriebsmutter Komponenten der Antriebshülse und der Antriebsmutter erforderlich. Somit wird die Anzahl der Komponenten in der Antriebswelle erhöht, was zu einer Kostensteigerung für die Antriebswelle führen kann.
Daher wurde die vorliegende Erfindung angesichts der oben erwähnten Probleme vorgeschlagen und weist eine Aufgabe auf, ein Gleichlaufkreuzgelenk bereitzustellen, in dem ein inneres Gelenkelement und eine Kraftübertragungswelle mit einer einfachen Struktur zuverlässig aneinander fixiert werden können und leicht voneinander getrennt werden können.
Lösung des Problems
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Gleichlaufkreuzgelenk bereitgestellt, das umfasst: ein äußeres Gelenkelement; und ein inneres Gelenkelement, das ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen dem inneren Gelenkelement und dem äußeren Gelenkelement durch Zwischenfügung von Drehmomentübertragungselementen zu übertragen, während Winkelverschiebung erlaubt wird, wobei eine Kraftübertragungswelle an das innere Gelenkelement gekoppelt ist, um dazwischen eine Drehmomentübertragung zu erlauben, wobei ein Montage- und Demontagemechanismus, der ausgebildet ist, die Kraftübertragungswelle an dem inneren Gelenkelement zu montieren und davon abzumontieren, zwischen dem inneren Gelenkelement und der Kraftübertragungswelle vorgesehen ist.
Als technische Maßnahme zur Lösung der oben erwähnten Aufgabe umfasst nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Montage- und Demontagemechanismus: ein rohrförmiges Element, das außen auf der Kraftübertragungswelle eingesetzt ist, so dass es sich zur Kraftübertragungswellenseite des inneren Gelenkelements erstreckt; einen Sicherungsring, der innerhalb des rohrförmigen Elements montiert ist und in der Lage ist, im Durchmesser reduziert zu werden; ein Schiebeelement, das an einer radial äußeren Seite des Sicherungsrings angeordnet ist, so dass es in einer Radialrichtung beweglich ist; und ein ringförmiges Element, das an einer Außenrandfläche des rohrförmigen Elements angeordnet ist, so dass es in einer Axialrichtung beweglich ist, und wobei das Schiebeelement, das mit der Bewegung des ringförmigen Elements in der Axialrichtung von der Außenrandfläche des rohrförmigen Elements freigelegt wird, in der Radialrichtung bewegt wird, so dass der Sicherungsring an der Kraftübertragungswelle montierbar und davon abmontierbar ist.
Bei der vorliegenden Erfindung werden das Fixieren und Trennen der Kraftübertragungswelle und des inneren Gelenkelements durch den Montage- und Demontagemechanismus durchgeführt, der das rohrförmige Element, den Sicherungsring, das Schiebeelement und das ringförmige Element in der unten beschriebenen Weise umfasst.
Beim Fixieren der Kraftübertragungswelle und des inneren Gelenkelements wird das ringförmige Element in einer Richtung der Annäherung an das Schiebeelement bewegt. Damit wird das Schiebeelement, das von der Außenrandfläche des rohrförmigen Elements freigelegt ist, zur radial inneren Seite bewegt. Der Sicherungsring, dessen Durchmesser mit der Bewegung des Schiebeelements in der Radialrichtung reduziert wird, wird an der Kraftübertragungswelle verriegelt. Auf diese Weise wird die Fixierung erreicht.
Beim Trennen der Kraftübertragungswelle und des inneren Gelenkelements wird das ringförmige Element in der Richtung der Trennung von dem Schiebeelement bewegt, so dass das ringförmige Element von dem Schiebeelement getrennt wird. Damit wird der Durchmesser des Sicherungsrings durch eine Federkraft erhöht, und die Erhöhung des Durchmessers des Sicherungsrings hebt den Verriegelungszustand des Sicherungsrings bezüglich der Kraftübertragungswelle auf. Zu diesem Zeitpunkt wird das Schiebeelement, zur radial äußeren Seite bewegt, um von der Außenrandfläche des rohrförmigen Elements freigelegt zu werden.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird gewünscht, dass der Montage- und Demontagemechanismus eine Verriegelungsnut an einem Endabschnitt des inneren Gelenkelements und eine Verriegelungsklaue an einem Endabschnitt des rohrförmigen Elements aufweist, und dass die Verriegelungsklaue des rohrförmigen Elements in die Verriegelungsnut des inneren Gelenkelement eingefügt ist, so dass das innere Gelenkelement und das rohrförmige Element aneinander gekoppelt sind.
Durch den Einsatz einer solchen Struktur kann das rohrförmige Element als ein von dem inneren Gelenkelement separates Element vorgesehen werden, das eine Komponente des Gleichlaufkreuzgelenks ist. Somit kann das rohrförmige Element ohne weiteres hergestellt werden.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird gewünscht, dass in dem Montage- und Demontagemechanismus eine ringförmige Ausnehmungsnut in einer Außenrandfläche der Kraftübertragungswelle ausgebildet ist, dass eine ringförmige Ausnehmungsnut in einer Innenrandfläche des rohrförmigen Elements in Übereinstimmung mit der Ausnehmungsnut der Kraftübertragungswelle ausgebildet ist, und dass der Sicherungsring in die Ausnehmungsnut der Kraftübertragungswelle und die Ausnehmungsnut des rohrförmigen Elements eingefügt ist.
Durch den Einsatz einer solchen Struktur wird der Sicherungsring in einem Zustand, in dem sein Durchmesser erhöht ist, in die Ausnehmungsnut des rohrförmigen Elements eingefügt. Auf diese Weise wird der Sicherungsring ohne weiteres innerhalb des rohrförmigen Elements montiert. Ferner wird der Sicherungsring in einem Zustand, in dem sein Durchmesser verringert ist, in die Ausnehmungsnut der Kraftübertragungswelle eingefügt. Auf diese Weise wird der Sicherungsring ohne weiteres an der Kraftübertragungswelle verriegelt.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird erwünscht, dass in dem Montage- und Demontagemechanismus Durchgangslöcher, die zu Innen- und Außenrändern des rohrförmigen Elements geöffnet sind, an einer Mehrzahl von Positionen des rohrförmigen Elements in einer Umfangsrichtung ausgebildet sind, dass kugelförmige Schiebeelemente in den Durchgangslöchern angeordnet sind, dass radial innere Seiten der Schiebeelemente in Anlage gegen den Sicherungsring gebracht werden, und dass es radial äußeren Seiten der Schiebeelemente erlaubt wird, in Bezug auf Öffnungen an den Außenrandseiten der Durchgangslöcher frei vorzuragen und zurückzuweichen.
Durch den Einsatz einer solchen Struktur werden die kugelförmigen Schiebeelemente in den Durchgangslöchern des rohrförmigen Elements angeordnet. Auf diese Weise wird zum Zeitpunkt des Fixierens der Kraftübertragungswelle und des inneren Gelenkelements der Durchmesser des Sicherungsrings ohne weiteres durch die Bewegung des Schiebeelements zur radial inneren Seite reduziert. Ferner ragt zum Zeitpunkt des Trennens der Kraftübertragungswelle und des inneren Gelenkelements durch die Bewegung des Schiebeelements zur radial äußeren Seite das Schiebeelement ohne weiteres von dem rohrförmigen Element vor.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird erwünscht, dass in dem Montage- und Demontagemechanismus das ringförmige Element an einen Endabschnitt einer Manschette montiert ist, die ausgebildet ist, eine Öffnung des äußeren Gelenkelements zu verschließen.
Durch den Einsatz einer solchen Struktur weist das ringförmige Element eine Dichtungsfunktion, das Auslaufen von Schmiermittel, das innerhalb des Gelenks eingeschlossen ist, und das Eintreten von Fremdkörpern von außerhalb des Gelenks zu verhindern, die durch die Manschette ausgeübt wird, und eine Montage-/Demontagefunktion auf, die Kraftübertragungswelle und das innere Gelenkelement zu fixieren und zu trennen, die von dem Montage- und Demontagemechanismus ausgeübt wird.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Nach der vorliegenden Erfindung umfasst der Montage- und Demontagemechanismus, der ausgebildet ist, die Kraftübertragungswelle am inneren Gelenkelement zu montieren und davon abzumontieren, das rohrförmige Element, den Sicherungsring, das Schiebeelement und das ringförmige Element. Somit können das innere Gelenkelement und die Kraftübertragungswelle mit einer einfachen Struktur zuverlässig aneinander fixiert werden und leicht voneinander getrennt werden. Somit kann ein Konstruktionsfreiheitsgrad des Montage- und Demontagemechanismus erhöht werden, und die Kosten des Gleichlaufkreuzgelenks können reduziert werden, ohne die Anzahl der Komponenten zu erhöhen.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Gesamtaufbaus eines Gleichlaufkreuzgelenks nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils von 1.
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie P-P aus 2.
4 ist eine Schnittdarstellung zur Darstellung eines Zustands zu dem Zeitpunkt, zu dem ein inneres Gelenkelement des Gleichlaufkreuzgelenks mit einer Kraftübertragungswelle eines Getriebes zusammengebaut ist.
5 ist eine Schnittdarstellung zur Darstellung eines Zustands bevor das innere Gelenkelement an der Kraftübertragungswelle in einem Montage- und Demontagemechanismus aus 2 fixiert wird.
6 ist eine Schnittdarstellung zur Darstellung eines Zustands, während dem das innere Gelenkelement dabei ist, an der Kraftübertragungswelle in dem Montage- und Demontagemechanismus aus 2 fixiert zu werden.
7 ist eine Schnittdarstellung zur Darstellung eines Zustands nachdem das innere Gelenkelement an der Kraftübertragungswelle in dem Montage- und Demontagemechanismus aus 2 fixiert ist.
8 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Gesamtaufbaus eines Gleichlaufkreuzgelenks nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nun wird ein Gleichlaufkreuzgelenk nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.
In der unten beschriebenen Ausführungsform wird ein Rzeppa-Gleichlaufkreuzgelenk (BJ) beispielhaft dargestellt, das eines der Gleichlaufkreuzgelenke vom festen Typ ist, das an eine Antriebswelle für ein Automobil montiert werden soll. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auch auf ein unterschneidungsfreies Gleichlaufkreuzgelenk (UJ) anwendbar, das ein weiteres der Gleichlaufkreuzgelenke vom festen Typ ist. Ferner ist die vorliegende Erfindung auch auf ein Gleichlaufkreuzgelenk vom Verschiebetyp anwendbar, wie etwa ein Gleichlaufkreuzgelenk mit doppeltem Offset (DOJ), ein Querrillen-Gleichlaufkreuzgelenk (LJ) oder ein Dreibein-Gleichlaufkreuzgelenk (TJ).
Es ist erforderlich, dass eine Antriebswelle, die an einem Automobil, wie etwa einem Fahrzeug mit Vierradantrieb oder einem Fahrzeug mit Frontmotor und Hinterradantrieb, montiert werden soll, an eine Winkelverschiebung und eine Axialverschiebung angepasst werden kann, die durch eine Veränderung der relativen Positionsbeziehung zwischen einem Getriebe und einem Differential verursacht werden. Somit hat die Antriebswelle im Allgemeinen die folgende Struktur. Spezifisch ist das Gleichlaufkreuzgelenk vom festen Typ, das nur die Winkelverschiebung erlaubt, auf der Getriebeseite installiert, und das Gleichlaufkreuzgelenk vom Verschiebetyp, das sowohl die Axialverschiebung als auch die Winkelverschiebung erlaubt, ist auf der Differentialseite installiert. Beide Gleichlaufkreuzgelenke sind miteinander durch Zwischenfügung der aus Stahl gefertigten Antriebswelle gekoppelt.
Wie in 1 dargestellt, umfasst ein Gleichlaufkreuzgelenk 11 vom festen Typ nach dieser Ausführungsform (hiernach einfach als „Gleichlaufkreuzgelenk“ bezeichnet) hauptsächlich ein äußeres Gelenkelement 12, ein inneres Gelenkelement 13, eine Mehrzahl von Kugeln 14, die Drehmomentübertragungselemente sind, und einen Käfig 15.
Das äußere Gelenkelement 12 weist bogenförmige Führungsnuten 16 auf. Die bogenförmigen Führungsnuten 16 verlaufen in einer Axialrichtung und sind gleichwinklig an einer Mehrzahl von Positionen in einer kugelförmigen Innenrandfläche 17 ausgebildet. Eine rohrförmige Antriebswelle 19 ist koaxial mit einem Öffnungsendabschnitt 18 des äußeren Gelenkelements 12 durch Reibungsschweißen oder dergleichen gekoppelt, um dazwischen eine Drehmomentübertragung zu erlauben. Ferner ist eine Dichtungsplatte 20 durch Presspassung an dem Öffnungsendabschnitt 18 montiert, um Schmiermittel, wie etwa Schmierfett, innerhalb des äußeren Gelenkelements 12 einzuschließen.
Das innere Gelenkelement 13 weist bogenförmige Führungsnuten 21 auf. Die bogenförmigen Führungsnuten 21 verlaufen in einer Axialrichtung, so dass sie paarweise mit den Führungsnuten 16 des äußeren Gelenkelements 12 angeordnet sind, und sind gleichwinklig an einer Mehrzahl von Positionen in einer kugelförmigen Außenrandfläche 22 ausgebildet. Eine Kraftübertragungswelle 25, die eine Ausgangswelle ist, die sich von einem Getriebe 24 erstreckt, ist an ein Wellenloch 23 des inneren Gelenkelements 13 durch Keilverzahnung gekoppelt, um dazwischen eine Drehmomentübertragung zu erlauben. Die Kraftübertragungswelle 25 ist durch einen Montage- und Demontagemechanismus 33 an dem inneren Gelenkelement 13 montierbar und davon abmontierbar.
Die Kugeln 14 sind zwischen den Führungsnuten 16 des äußeren Gelenkelements 12 und den Führungsnuten 21 des inneren Gelenkelements 13 angeordnet. Die Kugeln 14 sind ausgebildet, ein Drehmoment zwischen dem äußeren Gelenkelement 12 und dem inneren Gelenkelement 13 zu übertragen. Die Anzahl der Kugeln 14 kann sechs, acht oder eine andere Anzahl sein, und kann geeignet festgelegt werden.
Der Käfig 15 ist zwischen der Innenrandfläche 17 des äußeren Gelenkelements 12 und der Außenrandfläche 22 des inneren Gelenkelements 13 angeordnet. Der Käfig 15 weist eine Mehrzahl von Taschen 26 auf. Die Taschen 26 sind ausgebildet, die Kugeln 14 zu halten, und sind gleichwinklig an einer Mehrzahl von Positionen im Käfig 15 ausgebildet.
Wenn bei dem Gleichlaufkreuzgelenk 11 mit dem oben erwähnten Aufbau ein Arbeitswinkel durch die Antriebswelle 19 zwischen dem äußeren Gelenkelement 12 und dem inneren Gelenkelement 13 gebildet wird, werden die Kugeln 14, die in dem Käfig 15 gehalten werden, bei jedem Arbeitswinkel stets innerhalb einer Ebene gehalten, die durch das Halbieren des Arbeitswinkels erhalten wird. Dementsprechend wird ein Gleichlauf zwischen dem äußeren Gelenkelement 12 und dem inneren Gelenkelement 13 sichergestellt. Ein Drehmoment wird zwischen dem äußeren Gelenkelement 12 und dem inneren Gelenkelement 13 durch Zwischenfügung der Kugeln 14 in dem Zustand übertragen, in dem zwischen ihnen Gleichlauf sichergestellt ist.
Das Gleichlaufkreuzgelenk 11 weist eine Struktur auf, bei der ein Dichtungsmechanismus 27 zwischen dem äußeren Gelenkelement 12 und der Kraftübertragungswelle 25 montiert ist, um ein Auslaufen des Schmiermittels, das innerhalb des äußeren Gelenkelements 12 eingeschlossen ist, und das Eintreten von Fremdkörpern von außen zu verhindern. Das Schmiermittel ist im Innenraum des äußeren Gelenkelements 12 eingeschlossen. Damit ist die Schmierfähigkeit an einem gleitenden Abschnitt innerhalb des Gelenks zu dem Zeitpunkt eines Betriebs sichergestellt, während dessen die Kraftübertragungswelle 25 gedreht wird, während sie einen Arbeitswinkel bezüglich des äußeren Gelenkelements 12 bildet.
Das Gleichlaufkreuzgelenk 11 für eine Antriebswelle weist eine hohe Drehgeschwindigkeit und einen kleinen Arbeitswinkel auf. Daher umfasst der vorgenannte Dichtungsmechanismus 27 eine Manschette 28, die aus Gummi gefertigt ist, einen Metallring 29 und ein ringförmiges Element 37 auf.
Die Manschette 28 umfasst einen Endabschnitt 30 mit kleinem Durchmesser und einen Endabschnitt 31 mit großem Durchmesser, und weist eine derartige Form auf, dass sie in der Mitte in eine U-Form zurückgefaltet ist. Ein Endabschnitt des Metallrings 29 ist an einer Außenrandfläche eines Öffnungsendabschnitts 32 des äußeren Gelenkelements 12 durch Presspassung fixiert, und ein anderer Endabschnitt davon ist an den Endabschnitt 31 mit großem Durchmesser der Manschette 28 durch Verstemmen fixiert. Der Endabschnitt 30 mit kleinem Durchmesser der Manschette 28 ist einstückig an dem ringförmigen Element 37 durch Vulkanisieren fixiert. Das ringförmige Element 37 bildet einen Teil des Dichtungsmechanismus 27 und bildet einen Teil des Montage- und Demontagemechanismus 33.
Um bei der Antriebswelle, bei der das Gleichlaufkreuzgelenk 11 an der Antriebswelle 19 montiert ist, einen Austausch von Komponenten oder eine Wartung und Inspektion für eine Antriebswelle durchzuführen, ist es erforderlich, den Montage- und Demontagemechanismus 33 vorzusehen, um das Gleichlaufkreuzgelenk 11 an die Antriebswelle 25 des Getriebes 24 zu montieren und davon abzumontieren. Das Gleichlaufkreuzgelenk 11 nach dieser Ausführungsform umfasst den Montage- und Demontagemechanismus 33 mit der wie unten beschriebenen Struktur auf.
Wie in den 1 und 2 dargestellt, ist der Montage- und Demontagemechanismus 33 zwischen dem inneren Gelenkelement 13 des Gleichlaufkreuzgelenks 11 und der Kraftübertragungswelle 25 des Getriebes 24 vorgesehen, und umfasst hauptsächlich ein rohrförmiges Element 34, einen Sicherungsring 35, Schiebeelemente 36 und das ringförmige Element 37.
Das rohrförmige Element 34 ist außen auf der Kraftübertragungswelle 25 eingesetzt, so dass es sich zur Seite der Kraftübertragungswellen 25 des inneren Gelenkelements 13 erstreckt. Eine ringförmige Verriegelungsnut 38 ist in einer Außenrandfläche eines vorragenden Endabschnitts des inneren Gelenkelements 13 ausgebildet, der sich auf der Seite des Getriebes 24 befindet, und eine ringförmige Verriegelungsklaue 39 ist an einer Innenrandfläche eines Endabschnitts des rohrförmigen Elements 34 ausgebildet, der sich auf der Seite der Antriebswelle 19 befindet.
Die Verriegelungsklaue 39 des rohrförmigen Elements 34 ist in die Verriegelungsnut 38 des inneren Gelenkelement 13 eingefügt. Auf diese Weise sind das innere Gelenkelement 13 und das rohrförmige Element 34 aneinander gekoppelt. In dem Zustand, in dem das rohrförmige Element 34 an das innere Gelenkelement 13 gekoppelt ist, wird die Position des rohrförmigen Elements 34 in der Axialrichtung durch eine gestufte Fläche 41 eines Abschnitts 40 mit großem Durchmesser der Kraftübertragungswelle 25 geregelt.
Bei dieser Ausführungsform wird das rohrförmige Element 34 beispielhaft dargestellt, das ein von dem inneren Gelenkelement 13 separates Element ist, das eine Komponente des Gleichlaufkreuzgelenks 11 ist. Jedoch kann das rohrförmige Element 34 einstückig mit dem inneren Gelenkelement 13 ausgebildet sein. Wenn das rohrförmige Element 34 als ein von dem inneren Gelenkelement 13 separates Element ausgebildet ist, lässt sich das rohrförmige Element 34, was die Einfachheit der Verarbeitung angeht, leicht herstellen.
Als Material des rohrförmigen Elements 34 wird beispielsweise Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, Messing, Aluminium oder Harz angegeben, und das Material des rohrförmigen Element 34 ist nicht beschränkt, so lange das Material eine erforderlich Beständigkeit gegen eine Kraft in der Axialrichtung aufweist (beispielsweise ungefähr 2000 N maximal) und keine Verformung und kein Zerbrechen der Verriegelungsklaue 39 verursacht.
Wie in 3 dargestellt, ist ferner ein Schlitz 42, der sich in der Axialrichtung erstreckt, an einer Position des rohrförmigen Elements 34 in der Umfangsrichtung ausgebildet. Wenn das rohrförmige Element 34 an das innere Gelenkelement 13 gekoppelt werden soll, wird die Verriegelungsklaue 39 des rohrförmigen Elements 34 ohne weiteres in die Verriegelungsnut 38 eingefügt, indem die Verriegelungsklaue 39 dazu gebracht wird, den vorragenden Endabschnitt des inneren Gelenkelements 13 zu überlaufen, während der Durchmesser des rohrförmigen Elements 34 unter Verwendung des Schlitzes 42 leicht erhöht wird.
In dem Zustand, in dem das rohrförmige Element 34 zusammengebaut wird, wird auch dann, wenn ein solcher Schlitz 42 ausgebildet ist, der Außenrand des rohrförmigen Elements 34 durch das ringförmige Element 37 zurückgehalten. Somit wird eine solche Situation, in der der Schlitz 42 erweitert wird, um den Durchmesser des rohrförmigen Elements 34 zu erhöhen, nicht verursacht.
Bei dieser Ausführungsform ist die Verriegelungsklaue 39 an der Innenrandfläche des rohrförmigen Elements 34 ausgebildet, und die Verriegelungsnut 38 ist in der Außenrandfläche des inneren Gelenkelements 13 ausgebildet. Damit sind das rohrförmige Element 34 und das innere Gelenkelement 13 aneinandergefügt, während der Durchmesser des rohrförmigen Elements 34 erhöht wird. Als ein anderes Verfahren kann jedoch eine Verriegelungsklaue an der Außenrandfläche des rohrförmigen Elements 34 ausgebildet sein, und eine Verriegelungsnut kann in der Innenrandfläche des inneren Gelenkelements 13 ausgebildet sein. Damit können das rohrförmige Element 34 und das innere Gelenkelement 13 aneinandergefügt sein, indem der Durchmesser des rohrförmigen Elements 34 unter Verwendung des Schlitzes 42 reduziert wird.
Der Sicherungsring 35 ist ein C-förmiges Element, dessen Durchmesser reduziert werden kann, und ist innerhalb des rohrförmigen Elements 34 montiert (siehe 3). Eine ringförmige Ausnehmungsnut 43 ist in der Innenrandfläche des rohrförmigen Elements 34 ausgebildet, und der Sicherungsring 35 ist in die Ausnehmungsnut 43 eingefügt. Auf diese Weise ist der Sicherungsring 35 innerhalb des rohrförmigen Elements 34 montiert.
Wie in den 1 und 2 dargestellt, sind die Abmessung des Sicherungsrings 35 und die Innendurchmesserabmessung der Ausnehmungsnut 43 des rohrförmigen Elements 34 so festgelegt, dass, wenn der Durchmesser des Sicherungsrings 35 erhöht wird, der gesamte Sicherungsring 35 in der Ausnehmungsnut 43 des rohrförmigen Elements 34 aufgenommen wird, und dass, wenn der Durchmesser des Sicherungsrings 35 reduziert wird, die Außenrandseite des Sicherungsrings 35 in der Ausnehmungsnut 43 des rohrförmigen Elements 34 aufgenommen wird. Wie oben beschrieben, wird der Sicherungsring 35 in dem Zustand, in dem sein Durchmesser erhöht ist, in die Ausnehmungsnut 43 des rohrförmigen Elements 34 eingefügt. Auf diese Weise wird der Sicherungsring 35 ohne weiteres innerhalb des rohrförmigen Elements 34 montiert.
Indes ist eine ringförmige Ausnehmungsnut 45 in der Außenrandfläche der Kraftübertragungswelle 25 ausgebildet, die sich zwischen einem Keilverzahnungsabschnitt 44 und dem Abschnitt 40 mit großem Durchmesser befindet, um auf die Ausnehmungsnut 43 des in Position befindlichen rohrförmigen Elements 34 in der Axialrichtung ausgerichtet zu sein, und der Sicherungsring 35 wird in die Ausnehmungsnut 45 eingefügt. Auf diese Weise wird der Sicherungsring 35 an der Kraftübertragungswelle 25 verriegelt.
Die Größe jedes der Schiebeelemente 36 ist so festgelegt, dass, wenn der Durchmesser des Sicherungsrings 35 erhöht wird, der Sicherungsring 35 nicht in der Ausnehmungsnut 45 der Kraftübertragungswelle 25 aufgenommen wird, und dass, wenn der Durchmesser des Sicherungsrings 35 reduziert wird, die Innenrandseite des Sicherungsrings 35 in der Ausnehmungsnut 45 der Kraftübertragungswelle 25 aufgenommen wird. Wie oben beschrieben, wird der Sicherungsring 35 in dem Zustand, in dem sein Durchmesser verringert ist, in die Ausnehmungsnut 45 der Kraftübertragungswelle 25 eingefügt. Auf diese Weise wird der Sicherungsring 35 ohne weiteres an der Kraftübertragungswelle 25 verriegelt.
Die Schiebeelemente 36 sind an der radial äußeren Seite des Sicherungsrings 35 angeordnet, so dass sie in der Radialrichtung beweglich sind. Bei dieser Ausführungsform sind, wie in 3 dargestellt, eine Mehrzahl von (drei) kugelförmigen Körpern (Stahlkugeln) beispielhaft dargestellt. Durchgangslöcher 46, die zu den Innen- und Außenrändern des rohrförmigen Elements 34 geöffnet sind, sind an einer Mehrzahl von Positionen (drei Positionen in einem Abstand von 120°) des rohrförmigen Elements 34 in der Umfangsrichtung ausgebildet, und die kugelförmigen Schiebeelemente 36 sind in den Durchgangslöchern 46 angeordnet.
Damit werden, wie in den 1 und 2 dargestellt, die radial inneren Seiten der Schiebeelemente 36 in Anlage gegen den Sicherungsring 35 gebracht, und es wird radial äußeren Seiten der Schiebeelemente 36 erlaubt, in Bezug auf Öffnungen 47 der Durchgangslöcher 46 an der Außenrandseite frei vorzuragen und zurückzuweichen. Es wird bevorzugt, dass die Anzahl der Schiebeelemente 36 drei oder mehr ist, um somit den Durchmesser des Sicherungsrings 35 gleichmäßig zu reduzieren.
Die kugelförmigen Schiebeelemente 36 werden in den Durchgangslöchern 46 des rohrförmigen Elements 34 wie oben beschrieben angeordnet. Somit wird zum Zeitpunkt des Fixierens der Kraftübertragungswelle 25 und des inneren Gelenkelements 13 der Durchmesser des Sicherungsrings 35 ohne weiteres durch die Bewegung der Schiebeelemente 36 zur radial inneren Seite reduziert. Ferner ragen zum Zeitpunkt des Trennens der Kraftübertragungswelle 25 und des inneren Gelenkelements 13 die Schiebeelemente 36 ohne weiteres von dem rohrförmigen Element 34 durch die Bewegung der Schiebeelement 36 zur radial äußeren Seite vor.
Jedes der Durchgangslöcher 46, die in dem rohrförmigen Element 34 gebildet sind, ist in seinem Durchmesser an jeder der Öffnungen 47 an der Außenrandseite des rohrförmigen Elements 34 reduziert und weist einen Innendurchmesser auf, der etwas kleiner als ein Außendurchmesser jedes der Schiebeelemente 36 ist.
In dem Zustand, in dem die Schiebeelemente 36 nicht durch das ringförmige Element 37 auf der radial äußeren Seite aufgrund von Bewegung des ringförmigen Elements 37 in der Axialrichtung gehalten werden (siehe 5), wird damit, wenn die Schiebeelemente 36 durch eine Federkraft des Sicherungsrings 35 zur radial äußeren Seite bewegt werden, um zur Außenrandfläche des ringförmigen Elements 34 freigelegt zu werden, verhindert, dass die Schiebeelemente 36 zur äußeren Seite des rohrförmigen Elements 34 abfallen.
Es ist erforderlich, dass die Durchgangslöcher 46, deren Durchmesser auf der Außenrandseite des rohrförmigen Elements 34 reduziert sind, wie oben beschrieben ausgebildet sind. Somit sind, wie in 3 gezeigt, Löselöcher 48, die denselben Innendurchmesser auf der Innen- und Außenrandseite des rohrförmigen Elements 34 aufweisen, so ausgebildet, dass sie an Positionen durchtreten, die denen der Durchgangslöcher 46 um 180° in der Umfangsrichtung gegenüberliegen.
Die Schiebeelemente 36 sind nicht in den Löselöchern 48 angeordnet. Es ist schwierig, die Durchgangslöcher 46, deren Durchmesser auf der Außenrandseite des rohrförmigen Elements 34 reduziert sind, von der Außenrandseite des rohrförmigen Elements 34 zu bearbeiten. Somit können durch Einführen eines Bohrers oder dergleichen durch die Löselöcher 48 die Durchgangslöcher 46 bearbeitet werden.
Ferner ist ein Zapfen 49, der zu der Ausnehmungsnut 43 des rohrförmigen Elements 34 vorragt, an einem der vorgenannten Löselöcher 48 montiert.
Das rohrförmige Element 34 ist aus einem Material mit hoher Elastizität gefertigt, wie etwa Harz. Wenn die den Durchmesser reduzierende Form der Öffnungen 47 (das Verhindern des Abfallens der Schiebeelemente 36) integral ausgebildet ist, ist es damit nicht erforderlich, dass die Löselöcher 48 gebildet werden. In diesem Fall ist es nur erforderlich, dass ein Loch zum Montieren des Zapfens 49 gebildet wird.
Damit wird eine Position in der Umfangsrichtung eines Aussparungsabschnitts 50 des C-förmigen Sicherungsrings 35, der in die Ausnehmungsnut 43 des rohrförmigen Elements 34 eingefügt ist, durch den Zapfen 49 reguliert. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich der Aussparungsabschnitt 50 des Sicherungsrings 35 an der radial inneren Seite der Schiebeelemente 36 befindet, so dass der Durchmesser des Sicherungsrings 35 gleichmäßig in der Umfangsrichtung durch die Schiebeelemente 36 reduziert wird.
Wie in 1 und 2 dargestellt, ist das ringförmige Element 37 so angeordnet, dass es in der Axialrichtung entlang der Außenrandfläche des Abschnitts 40 mit großem Durchmesser der Kraftübertragungswelle 25 und der Außenrandfläche des rohrförmigen Elements 34 beweglich ist. Das ringförmige Element 37 ist einstückig an dem Endabschnitt 30 mit kleinem Durchmesser der Manschette 28 durch Vulkanisieren montiert, die ein Teil der oben erwähnten Dichtungsmechanismus 27 bildet. Das ringförmige Element 37 weist eine rohrförmige Gestalt auf, die in der Axialrichtung länglich ist. Ein Endabschnitt 51 auf der Antriebswellenseite des ringförmigen Elements 37 ist in seinem Durchmesser vergrößert, so dass er kegelförmig ist, und ein Endabschnitt 52 auf der Getriebeseite des ringförmigen Elements 37 ist zur radial äußeren Seite gebogen.
Bei dieser Ausführungsform sind die Manschette 28 und das ringförmige Element 37 einstückig montiert. Jedoch kann eine Struktur eingesetzt werden, in der die Manschette und das ringförmige Element als separate Elemente ausgebildet sind, und der Endabschnitt mit kleinem Durchmesser der Manschette ist unter Verwendung einer Manschettenschelle an dem ringförmigen Element fixiert.
Indes ist eine ringförmige Ausnehmungsnut 53 auf der Getriebeseite auf der Außenrandfläche des Abschnitts 40 mit großem Durchmesser der Kraftübertragungswelle 25 ausgebildet, und ein Sicherungsring 54 ist in die Ausnehmungsnut 53 eingefügt.
Damit ist der Endabschnitt 51 auf der Antriebswellenseite des ringförmigen Elements 37 an einem gestuften Abschnitt 55 an der Außenrandfläche des rohrförmigen Elements 34 verriegelt, und der Endabschnitt 52 auf der Getriebeseite des ringförmigen Elements 37 ist an dem Sicherungsring 54 verriegelt. Auf diese Weise wird die Position des ringförmigen Elements 37 in der Axialrichtung bezüglich der Kraftübertragungswelle 25 und des rohrförmigen Elements 34 geregelt.
Ferner ist eine ringförmige Ausnehmungsnut 56 auf der Antriebswellenseite auf der Außenrandfläche des Abschnitts 40 mit großem Durchmesser der Kraftübertragungswelle 25 ausgebildet, und ein O-Ring 57 ist in die Ausnehmungsnut 56 eingefügt. Durch Zwischenfügung des O-Rings 57 ist das ringförmige Element 37 außen auf die Außenrandfläche des Abschnitts 40 mit großem Durchmesser der Kraftübertragungswelle 25 und die Außenrandfläche des rohrförmigen Elements 34 gefügt.
Damit weist das ringförmige Element 37 nicht nur eine Montage-/Demontagefunktion auf, die Kraftübertragungswelle 25 und das innere Gelenkelement 13 zu fixieren und zu trennen, die von dem Montage- und Demontagemechanismus 33 ausgeübt wird, sondern weist auch eine Dichtungsfunktion auf, das Auslaufen von Schmiermittel, das innerhalb des Gelenks eingeschlossen ist, und das Eintreten von Fremdkörpern von außerhalb des Gelenks zu verhindern, die durch die Manschette 28 des Dichtungsmechanismus 27 ausgeübt wird.
Bei dem Montage- und Demontagemechanismus 33 mit dem oben erwähnten Aufbau werden mit der Bewegung des ringförmigen Elements 37 in der Axialrichtung die Schiebeelemente 36, die von der Außenrandfläche des rohrförmigen Elements 34 freigelegt sind, in der Radialrichtung bewegt. Auf diese Weise ist der Sicherungsring 35 an der Kraftübertragungswelle 25 montierbar und davon abmontierbar.
Das heißt, bei dem Gleichlaufkreuzgelenk 11 nach dieser Ausführungsform werden durch den Montage- und Demontagemechanismus 33, der das rohrförmige Element 34, den Sicherungsring 35, die Schiebeelemente 36 und das ringförmige Element 37 umfasst, das Fixieren und Trennen der Kraftübertragungswelle 25 und des inneren Gelenkelements 13 in der Weise durchgeführt, die unten unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschrieben wird.
5 ist eine Darstellung eines Zustands bevor das innere Gelenkelement 13 an der Kraftübertragungswelle 25 fixiert wird. 6 ist eine Darstellung eines Zustands, während dem das innere Gelenkelement 13 dabei ist, an der Kraftübertragungswelle 25 fixiert wird. 7 ist eine Darstellung eines Zustands nachdem das innere Gelenkelement 13 an der Kraftübertragungswelle 25 fixiert ist (Siehe die 1 und 2).
Zunächst wird vor dem Fixieren des inneren Gelenkelements 13 an der Kraftübertragungswelle 25 das innere Gelenkelement 13 des Gleichlaufkreuzgelenks 11 an der Kraftübertragungswelle 25 des Getriebes 24 montiert. Wie in 4 dargestellt, wird die Kraftübertragungswelle 25 in das Wellenloch 23 des inneren Gelenkelements 13 eingeführt, und das innere Gelenkelement 13 und die Kraftübertragungswelle 25 werden durch Keilverzahnung so aneinander gekoppelt, dass dazwischen eine Drehmomentübertragung ermöglicht ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kraftübertragungswelle 25 eingeführt, bis die gestufte Fläche 41 des Abschnitts 40 mit großem Durchmesser der Kraftübertragungswelle 25 in Anlage gegen den Endabschnitt auf der Getriebeseite des rohrförmigen Elements 34 gebracht wird.
Zum Zeitpunkt des Einführens der Kraftübertragungswelle 25 wird eine Spannvorrichtung 58 verwendet, die an dem Metallring 29 des Dichtungsmechanismus 27 montiert ist. Die Spannvorrichtung 58 umfasst einen Verriegelungsabschnitt 59, der ausgebildet ist, die Bewegung des ringförmigen Elements 37 des Montage- und Demontagemechanismus 33 in der Axialrichtung zu regeln. Der Verriegelungsabschnitt 59 wird in Anlage gegen die Innenseite des Endabschnitts 52 auf der Getriebeseite des ringförmigen Elements 37 gehalten.
Durch die Verwendung der Spannvorrichtung 58, wie sie oben beschrieben wird, wird eine Bewegung des ringförmigen Elements 37 in der Axialrichtung (seine Bewegung in einer sich den Schiebeelementen 36 annähernden Richtung) zusammen mit der Einführung der Kraftübertragungswelle 25 gehemmt, und das ringförmige Element 37 kann fixiert werden. Auf diese Weise kann das innere Gelenkelement 13 ohne weiteres an der Kraftübertragungswelle 25 montiert werden.
Nach dem Abschluss des Einführens der Kraftübertragungswelle 25 wird die Spannvorrichtung 58 entfernt. Die vorgenannte Spannvorrichtung 58 ist nicht unbedingt erforderlich, solange der fixierte Zustand des ringförmigen Elements 37 beibehalten wird.
Als Nächstes ist zum Zeitpunkt des Fixierens des inneren Gelenkelements 13 an der Kraftübertragungswelle 25, wie in 5 dargestellt wird, der Sicherungsring 35 in einem Zustand, in dem durch eine Federkraft dessen Durchmesser erhöht wird (freier Zustand), und der Sicherungsring 35, der in der Ausnehmungsnut 43 des rohrförmigen Elements 34 aufgenommen ist, drückt die Schiebeelemente 36 durch die Federkraft zur radial äußeren Seite. In diesem Zustand ragen die Schiebeelemente 36 vor und sind von der Außenrandfläche des rohrförmigen Elements 34 freigelegt.
Das ringförmige Element 37 wird in die Richtung des Annäherns an die Schiebeelemente 36 geschoben (zur Seite der Antriebswelle 19) (siehe den umrandeten Pfeil in den 5 und 6). Wie in 6 gezeigt, wird der Endabschnitt 51 auf der Antriebswellenseite des ringförmigen Elements 37 in Anlage gegen die Schiebeelemente 36 gebracht, die von der Außenrandfläche des rohrförmigen Elements 34 vorragen.
Wenn das ringförmige Element 37 aus diesem Zustand weiter in der Axialrichtung verschoben wird, bewegt das ringförmige Element 37 die Schiebeelemente 36, indem es die Schiebeelemente 36 zur radial inneren Seite drückt. Durch die Bewegung der Schiebeelemente 36 zur radial inneren Seite wird der Durchmesser des Sicherungsrings 35 gegen die Federkraft reduziert. Zu diesem Zeitpunkt ist der Endabschnitt 51 auf der Antriebswellenseite des ringförmigen Elements 37 in seinem Durchmesser vergrößert, so dass er kegelförmig ist. Somit können die Schiebeelemente 36 gleichförmig verschoben werden.
Wie in 7 gezeigt, wird mit der Bewegung des ringförmigen Elements 37 in der Axialrichtung der Endabschnitt 51 auf der Antriebswellenseite des ringförmigen Elements 37 in Anlage gegen den gestuften Abschnitt 55 auf der Außenrandfläche des rohrförmigen Elements 34 gebracht. Indes wird die Innenrandseite des Sicherungsrings 35, der durch die Reduzierung des Durchmessers des Sicherungsrings 35 in die Ausnehmungsnut 43 des rohrförmigen Elements 34 eingefügt ist, in die Ausnehmungsnut 45 der Kraftübertragungswelle 25 eingefügt. Auf diese Weise wird der Sicherungsring 35 an der Ausnehmungsnut 43 des rohrförmigen Elements 34 und der Ausnehmungsnut 45 der Kraftübertragungswelle 25 verriegelt.
Die Kraftübertragungswelle 25 und das innere Gelenkelement 13 werden durch den Sicherungsring 35 durch Zwischenfügung des rohrförmigen Elements 34 aneinander fixiert. Dann wird der Sicherungsring 54 in die Ausnehmungsnut 53 der Kraftübertragungswelle 25 eingefügt (siehe 2). Auf diese Weise wird die Fixierung der Kraftübertragungswelle 25 und des inneren Gelenkelements 13 abgeschlossen.
Demgegenüber wird die Trennung der Kraftübertragungswelle 25 und des inneren Gelenkelements 13 durch einen zu dem oben beschriebenen Prozess umgekehrten Prozess durchgeführt. Das heißt, der Sicherungsring 54 wird von der Ausnehmungsnut 53 der Kraftübertragungswelle 25 entfernt. Dann wird das ringförmige Element 37 wird in eine Richtung des Trennens von den Schiebeelementen 36 geschoben (zur Seite des Getriebes 24) (siehe 7).
Wenn mit der Bewegung des ringförmigen Elements 37 in der Axialrichtung das ringförmige Element 37, das die Schiebeelemente 36 zur radial inneren Seite schiebt, von den Schiebeelementen 36 getrennt wird (siehe 6), wird der Durchmesser des Sicherungsrings 35 durch die Federkraft erhöht, und die Schiebeelemente 36 ragen vor und sind von der Außenrandfläche des rohrförmigen Elements 34 freigelegt (siehe 5).
Durch die Erhöhung des Durchmessers des Sicherungsrings 35 wird die Innenrandseite des Sicherungsrings 35 aus der Ausnehmungsnut 45 der Kraftübertragungswelle 25 gelöst, und der gesamte Sicherungsring 35 wird in der Ausnehmungsnut 43 des rohrförmigen Elements 34 aufgenommen. Auf diese Weise wird der Zustand, in dem der Sicherungsring 35 an der Kraftübertragungswelle 25 verriegelt ist, gelöst. Aus diesem Zustand heraus wird der Keilverzahnungsabschnitt 44 der Kraftübertragungswelle 25 aus dem Wellenloch 23 des inneren Gelenkelements 13 herausgezogen. Auf diese Weise wird die Trennung der Kraftübertragungswelle 25 und des inneren Gelenkelements 13 abgeschlossen (siehe 4).
Bei allen der Komponenten des Montage- und Demontagemechanismus 33, die beim Fixieren und Trennen der Kraftübertragungswelle 25 und des inneren Gelenkelements 13 verwendet werden, das heißt das rohrförmige Element 34, der Sicherungsring 35, die Schiebeelemente 36 und das ringförmige Element 37, wird kein Bruch oder signifikante Verformung bewirkt, und somit kann ein wiederholtes Fixieren und Trennen unter Verwendung derselben Komponenten durchgeführt werden.
Bei der vorgenannten Ausführungsform wird die folgende Struktur beispielhaft dargestellt. Als Dichtungsmechanismus 27 ist spezifisch die ringförmige Ausnehmungsnut 56 in der Außenrandfläche des Abschnitts 40 mit großem Durchmesser der Kraftübertragungswelle 25 ausgebildet, und der O-Ring 57 ist in die Ausnehmungsnut 56 eingefügt, so dass die Innenrandfläche des ringförmigen Elements 37 mit dem O-Ring 57 in engem Kontakt gehalten wird. Jedoch können andere Strukturen eingesetzt werden.
Wie in 8 dargestellt, ist beispielsweise eine ringförmige Ausnehmung 60 in der Außenrandfläche des Abschnitts 40 mit großem Durchmesser der Kraftübertragungswelle 25 ausgebildet, und wenn der Endabschnitt 30 mit kleinem Durchmesser der Manschette 28 durch Vulkanisieren mit dem ringförmigen Element 37 verbunden werden soll, wird auch ein Gummielement der Manschette 28 durch Vulkanisieren mit der Innenrandfläche des ringförmigen Elements 37 verbunden, um einen Dichtungsabschnitt 61 zu bilden.
Der Dichtungsabschnitt 61 ist so ausgebildet, dass er in Übereinstimmung mit der ausgenommenen Form der Ausnehmung 60 der Kraftübertragungswelle 25 eine vorragende Form aufweist. Damit kann die Dichtungseigenschaft sichergestellt werden, und die Position des ringförmigen Elements 37 in der Axialrichtung bezüglich der Kraftübertragungswelle 25 kann geregelt werden.
Wie oben beschrieben kann durch das Zusammenpassen des Vorsprungs und der Ausnehmung des Dichtungsabschnitts 61 des ringförmigen Elements 37 und der Ausnehmung 60 Kraftübertragungswelle 25 die Position des ringförmigen Elements 37 in der Axialrichtung geregelt werden. Jedoch kann wie bei der vorgenannten Ausführungsform der Sicherungsring 54 in die Ausnehmungsnut 53 der Kraftübertragungswelle 25 eingefügt sein, und es kann zusätzlich eine Struktur vorgesehen werden, bei der der Endabschnitt 52 auf der Getriebeseite des ringförmigen Elements 37 an dem Sicherungsring 54 verriegelt wird. Mit diesem Aufbau kann die Position des ringförmigen Elements 37 in der Axialrichtung zuverlässig geregelt werden. Die Manschette ist aus Gummi gefertigt, kann aber aus Harz gefertigt sein.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorgenannte Ausführungsform beschränkt. Selbstverständlich kann die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weisen ausgeführt werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch Ansprüche definiert und umfasst Äquivalente der Beschreibung in Ansprüchen und alle Änderungen innerhalb des Umfangs der Ansprüche.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5174153 B2 [0007]
JP 5818390 B2 [0007]

Claims

Gleichlaufkreuzgelenk, umfassend: ein äußeres Gelenkelement; und ein inneres Gelenkelement, das ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen dem inneren Gelenkelement und dem äußeren Gelenkelement durch Zwischenfügung von Drehmomentübertragungselementen zu übertragen, während Winkelverschiebung erlaubt wird, wobei eine Kraftübertragungswelle an das innere Gelenkelement gekoppelt ist, um dazwischen eine Drehmomentübertragung zu erlauben, wobei ein Montage- und Demontagemechanismus, der ausgebildet ist, die Kraftübertragungswelle an dem inneren Gelenkelement zu montieren und davon abzumontieren, zwischen dem inneren Gelenkelement und der Kraftübertragungswelle vorgesehen ist, wobei der Montage- und Demontagemechanismus umfasst: ein rohrförmiges Element, das außen auf der Kraftübertragungswelle eingesetzt ist, so dass es sich zur Kraftübertragungswellenseite des inneren Gelenkelements erstreckt; einen Sicherungsring, der innerhalb des rohrförmigen Elements montiert ist und in der Lage ist, im Durchmesser reduziert zu werden; ein Schiebeelement, das an einer radial äußeren Seite des Sicherungsrings angeordnet ist, so dass es in einer Radialrichtung beweglich ist; und ein ringförmiges Element, das an einer Außenrandfläche des rohrförmigen Elements angeordnet ist, so dass es in einer Axialrichtung beweglich ist, und wobei das Schiebeelement, das mit der Bewegung des ringförmigen Elements in der Axialrichtung von der Außenrandfläche des rohrförmigen Elements freigelegt wird, in der Radialrichtung bewegt wird, so dass der Sicherungsring an der Kraftübertragungswelle montierbar und davon abmontierbar ist.
Gleichlaufkreuzgelenk nach Anspruch 1, wobei der Montage- und Demontagemechanismus eine Verriegelungsnut an einem Endabschnitt des inneren Gelenkelements und eine Verriegelungsklaue an einem Endabschnitt des rohrförmigen Elements aufweist, und wobei die Verriegelungsklaue des rohrförmigen Elements in die Verriegelungsnut des inneren Gelenkelements eingefügt ist, so dass das innere Gelenkelement und das rohrförmige Element aneinander gekoppelt sind.
Gleichlaufkreuzgelenk nach Anspruch 1 oder 2, wobei in dem Montage- und Demontagemechanismus eine ringförmige Ausnehmungsnut in einer Außenrandfläche der Kraftübertragungswelle ausgebildet ist, und eine ringförmige Ausnehmungsnut in einer Innenrandfläche des rohrförmigen Elements in Übereinstimmung mit der Ausnehmungsnut der Kraftübertragungswelle ausgebildet ist, und wobei der Sicherungsring in die Ausnehmungsnut der Kraftübertragungswelle und die Ausnehmungsnut des rohrförmigen Elements eingefügt ist.
Gleichlaufkreuzgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in dem Montage- und Demontagemechanismus Durchgangslöcher, die zu Innen- und Außenrändern des rohrförmigen Elements geöffnet sind, an einer Mehrzahl von Positionen des rohrförmigen Elements in einer Umfangsrichtung ausgebildet sind, und kugelförmige Schiebeelemente in den Durchgangslöchern angeordnet sind, wobei radial innere Seiten der Schiebeelemente in Anlage gegen den Sicherungsring gebracht werden, und wobei es radial äußeren Seiten der Schiebeelemente erlaubt wird, in Bezug auf Öffnungen an den Außenrandseiten der Durchgangslöcher frei vorzuragen und zurückzuweichen.
Gleichlaufkreuzgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in dem Montage- und Demontagemechanismus das ringförmige Element an einen Endabschnitt einer Manschette montiert ist, die ausgebildet ist, eine Öffnung des äußeren Gelenkelements zu verschließen.