-
Kreuzgelenkkupplung . Die Erfindung betrifft eine Kreuzgelenkkupplung,
bei der die gabelförmigen Glieder durch einen Kreuzkörper und in dessen Bohrungen
mit Reibpassung eingesetzten Zapfen miteinander verbunden sind, wobei die axiale
Bewegung jedes. Zapfens in seiner Bohrung durch Verformung von Material des Kreuzkörpers
an einem Ende der Bohrung in einen mit verringertem Durchmesser versehenen Abschnitt
des Zapfens verhindert wird.
-
. Bei bekannten Gelenken der erwähnten Art ist das Kupplungskreuz
ein Schmiedestück, das in einer Ebene zwei mit ihrer Längsachse senkrecht aufeinander
stehende Wellenzapfenpaare aufweist, die mit den Gabelarinen der gabelförmigen Glieder
verbunden sind. Kuppelkreuze dieser Art haben den Nachteil, daß sie kompliziert
'und kostspielig in der Herstellung sind, da die Wellenzapfen an dem Kreuzkörper
aus dessen Material angeschmiedet sind und je für sich bearbeitet werden
müssen. Beim Zusammenbau werden die Wellenzapfen in Nadellagern in fluchtenden Bohrungen
der Gabelarme gelagert und, um das Kupplungskreuz mit den Wellenzapfen zwischen
die Gabelarme in den ausgerichteten Bohrungen einzupassen, ist es notwendig, daß
die inneren Oberflächen jedes Gabelarmes in Richtung auf die Achse dieser Bohrungen
geneigt werden und räumlich voneinander getrennt einen beträchtlichen größeren Abstand
haben müssen -als der Abstand zwischen den inneren Enden von zwei einander gegenüberliegenden
Wellenzapfen eines Wellenzapfenpaares beträgt. Demzufolge ragen die Nadellager,
wenn sie in die Bohrungen eingepaßt werden, innen aus den Gabeln heraus'. Deshalb
ist es erforderlich, die Nadellager mit Käfigen oder Kappen zu versehen die stabil
genug sein müssen, um dort selbsttragend zu sein, wo sie aus den Gabeln herausragen.
-
Ein anderes -bekanntes Kupplungskreuz für ein Kreuzgelenk besteht
aus einem Körper, der mit zwei miteinander in Verbindung stehenden durchlaufenden
Bohrungen versehen ist, deren Achsen im rechten Winkel zueinander stehen. Dieser
Körper liegt zwischen den Armen der Gabeln, die eng an diesem anliegen, wonach die
getrennten Wellenzapfen durch die fluchtenden Bohrungen der Gabelarme gesteckt und
in die Bohrungen gepreßt werden, wobei wenigstens einige der Zapfen in ihren entsprechenden
Bohrangen aufgeweitet werden, um sie in ihrer Stellung zu sichern. Danach werden
die Nadellager in die Bohrungen der Gabelarme und auf die Enden der Zapfen geschoben,
wobei die Lager vollkommen von den Gabelarmen abgestützt werden und jeder seitliche
Stoß von den anliegenden Flächen des Körpers und der Gabeln oder von Druckscheiben
zwischen diesen Flächen aufgenommen wird. Dieses verbesserte Gelenk hat jedoch den
Nachteil, daß es nicht möglich ist, einen axialen Durchlaß durch den Kreuzkörper
zu schaffen, der bei einigen Gelenkarten mit konstanter Geschwindigkeit erfo
- rderlich ist, um! ein von einer der Gabeln getragenes Zentriererement hindurchragen
zu lassen oder zu gestat ten, daß Drähte durchgesteckt werden können. Das Vorsehen
eines derartigen axialen Durchlasses##.bedingt die Verkürzung der Bohrungen und
der in diesen Bohrungen liegenden Wellenzapfenteile. Um zu gewährleisten, daß solche
Zapfen sicher und dauernd in ihren Bohrangen bei veränderlichen Belastungen gehalten
werden, muß ein Preßsitz zwischen den Zapfen- und -den Bohrungen vorgesehen sein.
Es hat sich abergezeigt, daß für den Preßsitz beim Einsetzen der Wellenzapfen'in
die Bohrungen ein beträchtlicher Druck auf die Zapfen aufgewendet werden muß; der
in! den meisten Fällen zur Zerstörung des Zapfens führte.
-
Weiterhin ist eine Gerenkkupplung bekannt, deren Kreuzkörper in einer
Ebene senkrecht- aufeinander stehende durchlaufende Bohrungen und einen axialen
Durchlaß aufweist. In diesen Bohrungen sind Weflenzapfen gelagert, deren innere
Enden keilförmig alisgebildet und mit zwischen den keilflädlielf liegenden Einkerbungen
versehen sind, in diei Material der inneren Bohrungsenden des Kreuzkörpors 'verfärmt
ist. Dieser Kreuzk örper we . ist den-Naähteil. auf, #daß ein in bestimmter
Weise imid, genau äusgeb#ildb#er axialer'Durchlaß vorgeseheirsein muß, damit Mäterial
der inneren Bohrungsenden in die,Zapfelleink-erbungen zur Festlegung der Welfe,#ia#fen,-#v,erfärmt
werden
kann. Die durch die Verformung des Materials gebildeten kurzen Haltelippen sind
überdies nicht so belastungsfähig, daß eine sichere Festlegung der Wellenzapfen
im Kreuzkörper gewährleistet ist. Darüber hinaus verursacht die Herstellung dieses
bekannten Kupphingskreuzes durch die vielen Bearbeitungsflächen auf Grund der komplizierten
Form beträchtliche Fertigungskosten.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Kreuzgelenkkupplung,
die universell verwendbar und einfach herzustellen ist, wobei die Wellenzapfen in
den Bohrungen des Kreuzkörpers auf einfache Weise sicher und beständig gegen in
Längsrichtung der Zapfen wirkende Belastungen f estgelegt sind.
-
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß sich bei der eingangs erwähnten
Kreuzgelenkkupplung der mit verringertem Durchmesser versehene Abschnitt des Zapfens
um den ganzen Zapfen herum erstreckt und daß das Material des Kreuzkörpers jeweils
am äußeren Ende der Bohrung zum Verformen verwendet wird. Nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung ist ein Kanal am äußeren Ende der Bohrung mit Abstand zur Bohrung
angeordnet und umgibt diese, um die Verformung des Kreuzkörpermaterials in der Auskehlung
zu erleichtern. Durchdiese Lösung wird erreicht, daß die Wellenzapfen in den zugehörigen
Bohrungen gegen in Richtung der Zapfenlängsachse wirkende höhere Belastungen sicher
und beständig auf einfache Weise festgelegt sind. Ein weiterer Vorteil ist der,
daß der Kreuzkörper des Kupplungskreuzes nicht nur in Form eines Ringes ver-#vendbar
ist, sondern auch als starrer Block mit zwei in einer Ebene liegenden Kreuzbohrungen,
wodurch die Kreuzgelenkkupplung universell einsetzbar ist. Die einfache, kompakte
Form des Kupplungskreuzes ermöglicht ferner eine billige Herstellung.
-
Die Erfindung wird nachstehend beispielhaft in der Zeichnung dargestellt,
und zwar zeigt F i g. 1 einen Axialschnitt eines Universalgelenkes nach einer
Ausführungsform der Erfindung, wobei Teile hiervon nicht sichtbar sind, F i
g. 2 einen Schnitt eines Teiles des Gelenkes nach F i g. 1 während
des Zusammenbaues vor der Verformung des Körpers zur Sicherung des Zapfens in ihm,
F i g. 3 die Anordnung von F i g. 2 während der Verformung des Körpers
und F i g. 4 und 5 Ansichten einer Abwandlung der Erfindung ähnlich
denen der F i g. 2 und 3.
-
Nach F i g. 1 besteht die Kreuzgelenkkupplung aus den Gabeln
1, die mit Gabelarmen 2 versehen sind, welche jede ein Paar fluchtender Bohrungen
2a in ihren Gabelarmen aufweisen. Ein Kupplungskreuz liegt zwischen beiden Gabeln
1 und schließt einen hohlen Kreuzkörper 3 in Form eines Ringes ein,
der zwei Satz Bohrungen 3.a hat, deren Achsen rechtwinklig zueinander liegen und
sich schneiden, wobei die Ebene der Bohrungsachsen senkrecht zur Längsachse des
Hohlraumes des Kreuzkörpers liegt. Die Oberflächen 3 b des Körpers,
die die äußeren Enden der Bohrungen umgeben, können- -maschinell bearbeitet werden,
um Lagerflächen zu bilden.
-
In jede Bohrung 3 a wird ein Zapfen 4 mit Umfangsmit
oder -auskehlung 4a eingepaßt, die teilweise in der Bohrung 3 a liegt.
Der Zapfen ist axial durch einen in die Nut 4 a eingreifenden verfonnten ringförmigpn
Teil 3 c des. Körpers .3 festgelegt. Das freie..Ende jedes
-Zapfens 4 ragt in eine der Bohrunr gen 2 a der Gabelarme 2, und ein Nadellager
5 liegt auf dem freien Ende des Zapfens 4 in der Bohrung 2 a
des Gabelarmes
2. Eine Druckscheibe 6 ist um den Zapfen 4 zwischen dem Kreuzkörper
3 und den Gabelarm 2 angeordnet.
-
Die F i g. 2 und 3 zeigen den Einbau des Zapfens 4 in
die Bohrung 3 a. über den in die Bohrung 3 a leicht
eingepreßten Zapfen wird ein rohrförmiges Werkzeug 7 mit seinem abgerundeten
Ende 7a bis zur Anlage gegen den Körper 3 geschoben, wonach durch Drücken
oder Stoßen das Material 3c des Kreuzkörpers 3 in die torusförmige Auskehlung
4a des Zapfens 4 gelangt.
-
In der Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5
wird der Kreuzkörper
3 mit einem Ringkanal 8 um und angrenzend an das äußere Ende jeder
Bohrung des Körpers 3 vorgeformt. Ein Stahldrahtring 9 wird in das
offene Ende jedes Kanals 8 gelegt, der, nachdem der Zapfen in die Bohrung
3a bis zur richtigen Tiefe gepreßt ist, in den Kanal 8 mit einem Werkzeug
mit ebenen Endflächen gedrückt wird, um dadurch einen ringförmigen Teil
3 c des Körpers 3 in die Auskehlung 4 a zu drücken.
Der Ring 9 kann in dem Kanal 8 festgeklemmt liegen bleiben, wodurch
er zusätzlich einen Widerstand gegen den Metallteil 3c schafft.
-
Mit den Gelenken dieser beschriebenen Art können, da der Kreuzkörper
3 in eine Stellung zwischen die Arme der Gabeln 1 gebracht ist, bevor
die Zapfen 4 eingesetzt werden, die Innenflächen der Gabelarme Za senkrecht zu den
Achsen der darin befindlichen. Bohrungen 2 a liegen und räumlich enger zusammenliegen,
und die Bohrungen 2 a können das Nadellager 5 vollständig umgeben und tragen
und gestatten dadurch die Verwendung von Nadellagern mit weniger stabilen Käfigen
oder Kappen. Außerdem bilden die nach innen zeigenden Oberflächen der Gabeln Lagerflächen,
die einen seitlichen Stoß von den Flächen 3 b des Kreuzkörpers
3 über die Scheibe 6 aufnehmen. Durch die- axiale Sicherung und Festlegung
der Zapfen in dem Kreuzkörper kann der erforderliche Druck zum Einsetzen der Zapfen
in ihre entsprechenden Bohrungen unter den Wert herabgesetzt werden, durch den die
Zerstörung der Zapfen 4 und/oder des Kupplungskörpers hervorgerufen wird, da nunmehr
ein Preßsitz zwischen den Zapfen und ihren Bohrungen nicht allein das Mittel für
eine axiale Festlegung der Zapfen ist.
-
Es ist naturgemäß möglich, daß die beschriebene einfache Kreuzgelenkkupplung
auch auf komplizierte Gelenke angewendet werden kann, wie z. B. auf Gelenke mit
konstanter Geschwindigkeit. In diesem Fan wird eine der Gabeln ein Eingangs- oder
Ausgangsglied aufweisen, während die andere Gabel ein Zwischenstück aufweist, welches
seinerseits an das andere der Eingangs- oder Ausgangsglieder des Ge" lenkes gekuppelt
ist. Weiterhin kann die Auskehlung 4a in jedem Zapfen 4 durch einen Absatz ersetzt
werden, der durch Verkleinerung des Durchmessers des freien hervorstehenden Teiles
eines Zapfens 4 geschaffen wird. Das Material 3 c des Körpers
3 wird dann über die Absatzstufe geformt und bildet so die Sicherung des
Zapfens 4 in seiner Lage.