DE1675809B1

DE1675809B1 - Multi-part cross piece for cardan joint

Info

Publication number: DE1675809B1
Application number: DE19641675809
Authority: DE
Inventors: Hellmut Schrader
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-08-26
Filing date: 1964-08-26
Publication date: 1969-10-16

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrteiliges Kreuzstück für ein zur Übertragung von Kräften wechselnder Größe dienendes Kardangelenk.The invention relates to a multi-part cross piece for a transmission Universal joint serving for forces of varying sizes.

Es sind Kardangelenke bekannt, bei denen treibende und getriebene Wellen durch ein sogenanntes Kreuzstück mit vier nach außen weisenden Zapfen gelenkig miteinander gekuppelt sind. Dabei bilden gegenüberliegende Bohrungen U-föriniger Abschlußteile der gekuppelten Wellen mit jeweils zwei diametral gegenüberliegenden Zapfen des Kreuzstückes Drehlager. Die Kreuzstücke für solche Kardangelenke sind in den meisten Fällen, so in der Autoindustrie, genormt. Stöße, sogenannte Kraftspitzen, die bei solchen Gelenkwellen auftreten, beschädigen häufig die starren Kreuzstücke und die Gelenkteile. Außerdem verursachen solche Kraftspitzen Geräusche, die durch das starre Kreuzstück übertragen werden.Cardan joints are known in which driving and driven Shafts are articulated by a so-called cross piece with four outwardly pointing pegs are coupled to each other. Opposite holes form U-shaped holes End parts of the coupled shafts with two diametrically opposite each other Journal of the cross piece pivot bearing. The cross pieces for such universal joints are in most cases, as in the auto industry, standardized. Shocks, so-called force peaks, which occur with such cardan shafts, often damage the rigid cross pieces and the joint parts. In addition, such force peaks cause noises through the rigid cross piece can be transferred.

Es ist zur Vermeidung der Beschädigungen und der Geräusche bekannt, die vier Zapfen des Kreuzstückes nachgiebig zu lagern. Zu diesem Zweck sind in vier von einem zylindrischen Teil getragenen Kammern Gummisektoren angeordnet, in denen - allseitig vom Gummi umgeben - Zapfenlager schwimmen. Die Zapfen selbst sind an den U-förmigen Abschlußteilen der gekuppelten Wellen befestigt und ragen von außen in die Zapfenlager hinein. Dieses bekannte Kreuzstück ist relativ labil, da alle Zapfenlager in dem Gummi schwimmen und praktisch nur durch die Zapfen gehalten werden. Für hohe Drehzahlen und große Kräfte ist die bekannte Anordnung nur schlecht geeignet.In order to avoid the damage and the noise, it is known to mount the four pins of the cross piece in a flexible manner. For this purpose, rubber sectors are arranged in four chambers supported by a cylindrical part, in which - surrounded on all sides by rubber - journal bearings float. The journals themselves are attached to the U-shaped end parts of the coupled shafts and protrude from the outside into the journal bearings. This known cross piece is relatively unstable, since all the journal bearings float in the rubber and are practically only held by the journals. The known arrangement is poorly suited for high speeds and large forces.

Eine nachgiebige Abstützung ist auch bei einem Gelenk bekannt, bei dem je ein Zapfenpaar mit der zugehörigen Welle starr verbunden ist und die Kräfte von einem Zapfenpaar direkt auf das andere Zapfenpaar übertragen werden. Dort ist zwischen zwei einzelnen Zapfen eine Feder angeordnet, die mit den anderen Federn ein Ringfedersystem bildet.A compliant support is also known for a joint in which a respective pair of pins is rigidly connected to the associated shaft and the forces are transferred from one pair of pins on the other pair of pins. There a spring is arranged between two individual pins, which forms an annular spring system with the other springs.

Es ist ferner ein Kreuzstück mit zwei entgegengesetzt gerichteten Zapfen bekannt, die fest an einem Rahmen befestigt sind. Bei dieser bekannten Anordnung sind die beiden rechtwinklig dazu liegenden Zapfen voneinander unabhängig. Sie sind mit dem Rahmen nicht verbunden, sondern wirken über beidseitig ihrer Achse befindliche Flächen auf je zwei Kreuzstückteile ein, die in Aussparungen des Rahmens gelagert sind und über je eine Feder mit entsprechenden Kreuzstücktellen des gegenüberliegenden Zapfens gekuppelt sind. Die bekannte Anordnung weist einen relativ großen Aufwand an beweglichen Einzelteilen und damit großen Verschleiß auf. Außerdem können die voneinander unabhängigen, gegenüberliegenden Zapfen zu Unwuchtfehlern führen.It is also known a cross piece with two oppositely directed pins which are fixedly attached to a frame. In this known arrangement, the two pins lying at right angles thereto are independent of one another. They are not connected to the frame, but act via surfaces located on both sides of their axis on two cross-piece parts each , which are mounted in recesses in the frame and are each coupled to corresponding cross-piece parts of the opposite pin via a spring. The known arrangement has a relatively large amount of moving parts and thus great wear. In addition, the mutually independent, opposing journals can lead to imbalance errors.

Die bekannten Kardangelenke mit nachgiebiger Abstützung sind nicht geeignet, in genormte Gelenkwellen eingebaut zu werden.The known universal joints with flexible support are not suitable to be installed in standardized cardan shafts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kreuzstück für Kardangelenke zu schaffen, welches eine Dämpfung der Kraftspitzen und der Geräusche bewirkt, aber in seinen äußeren Abmessungen den Normen starrer Kreuzstücke genügen kann und wie bei starren Kreuzstücken die Übertragung großer Kräfte selbst bei hohen Drehzahlen gestattet.The invention is based on the object of a cross piece for cardan joints to create, which causes a damping of the force peaks and the noise, but can meet the standards of rigid cross pieces in its external dimensions and how with rigid cross pieces the transmission of large forces even at high speeds allowed.

Die Erfindung geht aus von einem mehrteiligen Kreuzstück für ein zur Übertragung von Kräften wechselnder Größe dienendes vierzapfiges Kardangelenk, bei dem die Kraftübertragung von zwei diametral gegenüberliegenden Zapfen auf zwei weitere, rechtwinklig dazu liegende diametrale Zapfen über benachbarte Flächen getrennter, durch eine Zentralhalterung verbundener Kreuzstückteile erfolgt, zwischen denen dämpfendes Material zum Auffangen von Stoßkräften angeordnet ist, wobei an den einander zugewandten Seiten der Zapfen je zwei gegen die Achsrichtung geneigte Flächen vorgesehen sind, die zu beiden Seiten der Achse angeordnet sind und mit je einer Fläche des jeweils anderen Kreuzstückteiles die benachbarten Flächen zur Kraftübertragung bilden.The invention is based on a multi-part cross piece for a four-pin universal joint serving for the transmission of forces of varying sizes, in which the force is transmitted from two diametrically opposite pins to two further diametrical pins located at right angles to them via adjacent surfaces separated cross-piece parts connected by a central bracket, between which damping material is arranged for collecting impact forces, being provided on the facing sides of the cones two against the axially inclined surfaces which are arranged on both sides of the axis and each having a surface of the other cross-piece part of the adjacent surfaces for Form power transmission.

Die Erfindung besteht darin, daß das Kreuzstück aus zwei Kreuzstückteilen besteht, die, wie an sich bekannt, je zwei in entgegengesetzte Richtung weisende, koaxiale Zapfen und einen die Zapfen verbindenden, aus dem Achsbereich gekröpften Bügel haben, die durch einen zentralen Bolzen miteinander verbunden sind, und daß, wie an sich ebenfalls bekannt, das dämpfende Material zwischen den benachbarten Flächen der beiden Kreuzstückteile angeordnet ist.The invention consists in that the cross piece consists of two cross piece parts which, as is known per se, each have two coaxial pins pointing in opposite directions and a bracket connecting the pins and cranked from the axis area, which are connected to one another by a central bolt , and that, as is also known per se, the damping material is arranged between the adjacent surfaces of the two cross piece parts.

Zusätzlich wird bei Verwendung eines solchen Kreuzstückes erreicht, daß Gelenkstellen durch Lösung einer einzigen Schraube getrennt werden können, nämlich des zentralen Bolzens. Bisher mußten hierzu mehrere Flanschschrauben am Abschlußteil der Welle gelöst werden.In addition, when using such a cross piece, that hinge points can be separated by loosening a single screw, namely of the central bolt. Previously, several flange screws had to be attached to the end part the shaft can be loosened.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind die Flächen in sich geschränkt. Beim Zusammenbau, d. h. beira Anziehen des Zentralbolzens, werden dadurch die nachgiebigen Elemente mehr oder weniger zusammengedrückt, d. h. vorgespannt, so daß im normalen Betrieb eine starre Kraftübertragung erfolgt und ein eventuelles zsuätzliches Schwingen der beweglichen Kreuzstückteile vermieden wird.In a further development of the invention, the surfaces are intrinsically set. When assembling, i. H. When the central bolt is tightened, the flexible elements are more or less compressed, i.e. H. preloaded so that a rigid transmission of force takes place during normal operation and any additional oscillation of the movable cross-piece parts is avoided.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in F i g. 1 bis 3 perspektivische Darstellungen des erfindungsgemäßen Kreuzstückes, F i g. 4 und 5 Ansichten der beiden Teile des Kreuzstückes, F i g. 6 und 7 Draufsichten der beiden Teile des Kreuzstückes.To explain the invention in more detail, an exemplary embodiment is described below with reference to the drawings. These show in FIG. 1 to 3 perspective representations of the cross piece according to the invention, FIG . 4 and 5 views of the two parts of the cross piece, F i g. 6 and 7 plan views of the two parts of the cross piece.

Das in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Kreuzstück ist aus zwei Kreuzstückteilen 1 und 2 zusammengesetzt. Jedes Kreuzstückteil 1, 2 ist mit Zapfen 11, 12 bzw. 13, 14 versehen, die in entgegengesetzte Richtungen weisen und koaxial zueinander liegen. Die Zapfen 11, 12 bzw. 13, 14 sind in jeweils einem - nicht dargestellten - Lager einer antreibenden oder angetriebenen Welle drehbar gelagert. Die Zapfen 11, 12 bzw. 13, 14 jedes Kreuzstückteils sind durch einen Bügel 15, 16 miteinander starr verbunden, der aus dem Achsbereich heraus gekröpft ist. Die Kreuzstückteile 1, 2 sind so zusammengesetzt, daß die Bügel 15, 16 sich zu beiden Seiten des Achsbereiches gegenüberliegen. Zwischen den einander benachbarten Flächen der Kreuzstückteile 1, 2 sind dämpfende Elemente, z. B. Gummipuffer 7, 8 eingefügt. Beide Kreuzstückteile 1, 2 werden durch einen zentralen Bolzen 9 so zusammengehalten, daß sich beide Teile gegeneinander verdrehen können. Eine Gegenmutter 10 verhindert, daß sich der zentrale Bolzen lösen kann.The in the F i g. 1 to 3 shown cross piece is composed of two cross piece parts 1 and 2. Each cross piece part 1, 2 is provided with pins 11, 12 and 13, 14, respectively, which point in opposite directions and are coaxial with one another. The pins 11, 12 and 13, 14 are each rotatably mounted in a - not shown - bearing of a driving or driven shaft. The pins 11, 12 and 13, 14 of each cross piece part are rigidly connected to one another by a bracket 15, 16 which is cranked out of the axis area. The cross piece parts 1, 2 are assembled in such a way that the brackets 15, 16 are opposite one another on both sides of the axle area. Between the adjacent surfaces of the cross piece parts 1, 2 are damping elements, for. B. rubber buffers 7, 8 inserted. Both cross piece parts 1, 2 are held together by a central bolt 9 so that both parts can rotate against each other. A lock nut 10 prevents the central bolt from loosening.

In den F i g. 4 bis 7 ist die Ausbildung der Kreuzstückteile 1, 2 in Ansicht und Draufsicht dargestellt. Jedes Kreuzstückteil 1, 2 weist Flächen 3, 4 bzw. 5, 6 auf, die mit den entsprechenden Flächen 5, 6 bzw. 3, 4 des jeweils anderen Kreuzstückteils 1, 2 zur Kraftübertragung zusammenwirken. Die zwischen den Flächen wirksamen Dämpfungselemente 7, 8 sind auf die Flächen 3 bzw. 6 direkt aufgebracht.In the F i g. 4 to 7 the formation of the cross piece parts 1, 2 is shown in view and plan view. Each cross piece part 1, 2 has surfaces 3, 4 or 5, 6 , which interact with the corresponding surfaces 5, 6 or 3, 4 of the other cross piece part 1, 2 for power transmission. The damping elements 7, 8 effective between the surfaces are applied directly to the surfaces 3 and 6, respectively.

Die Flächen 3, 4, 5, 6 sind geneigt angeordnet. Beim Zusammensetzen der Kreuzstückteile 1, 2 nähern sich die Flächen mehr und mehr, so daß die Dämpfungselemente 7, 8 zusammengedrückt, »vorgespannt«, werden. Das Ausmaß der Vorspannung kann durch Wahl der Neigung der Flächen vorbestimmt werden.The surfaces 3, 4, 5, 6 are arranged inclined. When the cross-piece parts 1, 2 are put together, the surfaces approach each other more and more, so that the damping elements 7, 8 are compressed, "pretensioned". The extent of the prestress can be predetermined by choosing the inclination of the surfaces.

Claims

Claims: 1. Multi-part cross piece for a four-pin universal joint serving for the transmission of forces of changing size, in which the force is transmitted from two diametrically opposite pins to two further diametrical pins located at right angles to them via adjacent surfaces separated by a central bracket and connected by a central bracket cross-piece parts, between which absorbing material is arranged for collecting impact forces, being provided on the facing sides of the cones two against the axially inclined surfaces which are arranged on both sides of the axis and form with one surface of the other cross-piece part of the adjacent surfaces for transmitting force , d a d urc h g e - indicates that the cross piece consists of two cross piece parts (1, 2) which, as known per se, each have two coaxial pins (11, 12; 13, 14) pointing in opposite directions and one the pins (11, 12 or 13, 14) connecting, from the Achsbe richly cranked brackets (15, 16) which are connected to one another by a central bolt (9, 10) , and that, as is also known per se, the damping material between the adjacent surfaces (3, 4; 5, 6) of the two cross piece parts (1, 2) is arranged.

2. Multi-part cross piece according to claim 1, characterized in that the opposite surfaces (3, 4; 5, 6) of a cross piece part (1, 2) are set in themselves.