DE19601290A1 - Kreuzgelenkanordnung für eine Gelenkwelle - Google Patents
Kreuzgelenkanordnung für eine GelenkwelleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kreuzgelenkanordnung für eine Gelenkwelle, im
einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Zapfenkreuzlageranordnungen sind in verschiedenen Ausführungen aus den
nachfolgend genannten Druckschriften bekannt.
- 1. DE 35 44 253 C1
- 2. DE 34 46 495 C2
- 3. SU 15 07 480 A1.
Die DE 35 44 253 C1 offenbart eine Zapfenkreuzlagerung, umfassend ein
Radial- und ein Axiallager, wobei der Radiallager-Innenring sich außen über
einen Bund an der Zapfenstirnseite abstützt und innen einen weiteren Bund
aufweist, der die innere Laufbahn des Axiallagers bildet. Die Einleitung der
Axialkraft erfolgt nicht über Bunde an der Zapfenwurzel, sondern über die
Zapfenstirnseite. Der Radial äußere Bund zur Abstützung an der
Zapfenstirnseite wird als lösbares Bauteil ausgebildet. Dies erleichtert sowohl
die Herstellung der Lagerhülse selbst als auch die Montage und
Axialspieleinstellung. Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die
Bundscheibe nach der Montage wieder abgenommen werden kann.
Die DE 34 46 495 C2 offenbart eine Kreuzgelenkausführung mit einem
Zapfenkreuz, dessen Zapfen mit den Gabelarmen zweier Gelenkgabeln über
je eine Wälzlagerung verbunden sind. Die Wälzlagerung umfaßt ein
Radiallager mit einem Innenring und einen in der Bohrung der Gelenkgabel
gegen axiale Verschiebung gesicherten Außenring sowie ein Radial innerhalb
des Radiallagers auf dem Zapfen angeordnetes Axiallager. Der Außenring des
Radiallagers weist eine Lauffläche für die Rollen des Axiallagers auf. Der
Innenring des Radiallagers weist einen Radial innenliegenden Bund auf,
welcher sich von der Zapfenachse weg erstreckt und als Radial innere
Laufbahn für die Rollen des Axiallagers ausgebildet ist. Der Innenring des
Radiallagers ist so ausgebildet, daß er bis zu einem als Bund ausgeführten
äußeren Anschlag auf den Zapfen des Zapfenkreuzes aufgesetzt wird.
Beiden Ausführungen ist gemeinsam, daß die auftretenden Querkräfte als
Zugkräfte in Richtung der Zapfenachse von der Gelenkachse weg in die
Gelenkgabel eingeleitet werden. Dies erfordert jedoch eine Sicherung der
Lagerringe in dieser Richtung und zusätzliche Kraftübertragungselemente zur
Übertragung der von der Gelenkachse weg gerichteten Axialkräfte auf dem
kürzesten Weg auf die Gelenkgabel, was sich in einer erhöhten Bauteilanzahl,
einem erhöhten Montage- und damit Kostenaufwand niederschlägt.
Eine Umkehrung der Krafteinleitung in die Gelenkgabel ist mit einer
Ausführung entsprechend der SU 1507480 A1 realisierbar. Bei dieser ist das
Axiallager ebenfalls im Bereich der Zapfenwurzel angeordnet. Die äußere
Lauffläche des Axiallagers in axialer Richtung betrachtet wird dabei vom
Innenring oder der Hülse des Radiallagers gebildet. Die innere Lauffläche von
einem separaten ringförmigen Element, welches einen Bund aufweist, der sich
an der Gelenkgabel abstützt und dessen Stirnfläche als Auflagefläche der zur
Gelenkachse weisenden Stirnfläche des Außenringes des Radiallagers dient.
Diese Ausführung erfordert jedoch eine hohe Fertigungsgenauigkeit, um ein
optimales Tragverhalten des Axiallagers zu gewährleisten. Sie führt jedoch
unter Belastung, insbesondere unter dem Einfluß der Querbeschleunigung zu
einer unbefriedigenden Übertragung und Leitung der Querkräfte in die
Gelenkgabel, da in diesen Zuständen die die Laufflächen des Axiallagers
abstützenden Bauteile (Innenring des Radiallagers und ringförmiges Element
aufgrund dessen relativ kurzen Abstützung in der Lagerbohrung und der
steifen Anbindung des Axiallagers) erhebliche Lageabweichungen gegenüber
der Einbaulage zueinander aufweisen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Kreuzzapfengelenk
gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu gestalten, daß neben einer
Verringerung der Bauteilanzahl und des Montageaufwandes, einer Erhöhung
der Lagerlebensdauer bei gleichzeitiger Erhöhung der durch die
Gelenkwellenanordnung zu übertragenden Momente durch Erhöhung der
Tragfähigkeit - vor allem der dynamischen Tragfähigkeit - ein optimales
Tragverhalten des Axiallagers im belasteten Zustand erzielt wird. Gleichzeitig
soll die konstruktive Gestaltung so ausgeführt sein, daß die Axialkräfte immer
mit Wirkungsrichtung zur Gelenkachse hin an den Gelenkgabelhälften
abgestützt werden, d. h., daß zusätzliche axiale Sicherungselemente für die
einzelnen Lagerringe und den Deckel entfallen können und keine
Kraftübertragungselemente zur Übertragung der von der Gelenkachse weg
gerichteten Axialkräfte auf dem direktem Weg auf die Gelenkgabel notwendig
sind. Das bedeutet, daß die Axialkraft immer als Druckkraft in die Gelenkgabel
geleitet wird. Des weiteren wird auf die Bereitstellung von Bauraum im
Axiallagerbereich für große Zapfenwurzelquerschnitte, gute Übergänge für
eine hohe Drehmomentenkapazität abgezielt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Erfindungsgemäß ist dem Innenring in Einbaulage in axialer Richtung
innenliegend ein Bund zugeordnet, der sich Radial von der Zapfenachse des
in der Gelenkgabel gelagerten Zapfens wegerstreckt. Unter axialer Richtung
wird die Richtung im wesentlichen parallel zur Zapfenachse des in der
Gelenkgabel gelagerten Zapfens verstanden, wobei die Betrachtungsweise
ausgehend von der Gelenkachse erfolgt. Unter Gelenkachse wird dabei die
verlängerte Achse des mit der Gelenkgabel verbundenen Bauteiles
verstanden, die sich durch den direkten oder in eine Ebene projizierten
Schnittpunkt der Zapfenachsen erstreckt. Die Zapfenachsen der zueinander
um jeweils 90° versetzten Zapfen können dabei in einer gemeinsamen Ebene
liegen oder aber zueinander versetzt in einander parallelen Ebenen. Der Bund
des Innenringes des Radiallagers bildet wenigstens mittelbar die in axialer
Richtung äußere Lauffläche des Axiallagers. Dies bedeutet, daß der Bund zum
einen direkt die Lauffläche für die Rollen oder die andersartig ausgeführten
Wälzelemente des Axiallagers bilden kann. Andererseits besteht auch die
Möglichkeit, daß lediglich die Lauffläche des Axiallagers, d. h. der Außenring
des Axiallagers - in Einbaulage bezogen auf den Zapfen betrachtet - sich an
diesem abstützt. Der Außenring des Radiallagers weist in Einbaulage in axialer
Richtung einen inneren Bund auf, der sich Radial in Richtung der
Zapfenachse des in der Gelenkgabel gelagerten Zapfens erstreckt. Der Bund
des Außenringes des Radiallagers bildet wenigstens mittelbar die in axialer
Richtung innere Lauffläche des Axiallagers. Auch hier können sich sowohl die
Wälzelemente direkt als auch der Innenring des Axiallagers an dieser Fläche
abstützen. Der Außenring weist des weiteren einen in Einbaulage in axialer
Richtung außenliegenden sogenannten äußeren Bund auf, dem ein Anschlag
im Gabelauge zugeordnet ist. Dem Innenring ist des weiteren ein in
Einbaulage in axialer Richtung äußerer Bund zugeordnet, der zur Zapfenachse
des in der Gelenkgabel gelagerten Zapfens hin gerichtet ist und einen axialen
Anschlag für den Sitz des Innenringes im stirnseitigen Bereich des Zapfens
bildet. Dieser äußere Bund ist kraft- und/oder formschlüssig mit dem in der
Gelenkgabel gelagerten Zapfen verbindbar. Dieser Bund kann derart
ausgeführt sein, daß dieser mit dem Innenring eine bauliche Einheit bildet,
d. h. Innenring und Bund ein Bauteil bilden. In diesem Fall erstreckt sich der
Bund in Richtung der Zapfenachse wenigstens über einen Teil des Radius
des Zapfens. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der Bund von einem
separaten Bauteil gebildet wird. Dieses separate Bauteil kann beispielsweise
deckelförmig gestaltet sein. Der Deckel ist vorzugsweise derart gestaltet, daß
dieser mit wenigstens einem ersten Teil seiner Deckelinnenfläche, unter der
die in Einbaulage zur Gelenkachse gerichtete Deckelfläche verstanden wird,
auf der Stirnseite des Zapfens des in der Gelenkgabel gelagerten Zapfens
aufliegt und mit einem zweiten Teil seiner Deckelinnenfläche in Einbaulage
einen Anschlag für den Innenring des Radiallagers bildet.
Die Verbindung zwischen dem, dem Innenring des Radiallagers zugeordneten
äußeren Bund und dem in der Gelenkgabel gelagerten Zapfen erfolgt
vorzugsweise mittels wenigstens einer Schraubverbindung.
Mit dieser Ausführung wird entgegen der ansonsten angestrebten steifen
Lagerkonstruktion eine elastische Anbindung des Axiallagers erreicht. Der
Fachmann hat erkannt, daß mit dieser elastischen Anbindung ein besseres
Tragbild und eine höhere Lebensdauer der Lager und damit auch der
Kreuzzapfengelenkanordnung erzielt werden.
Die erfindungsgemäße konstruktive Gestaltung der gesamten Lageranordnung
bewirkt, daß die in Richtung der Zapfenachse von der Gelenkachse weg
gerichteten Axialkräfte an der Gelenkgabelhälfte, die der in Kraftrichtung
liegenden Gelenkgabelhälfte gegenüberliegt, abgestützt werden. Das in
Wirkungsrichtung der Axialkraft liegende Axiallager ist somit entlastet. Die
Axialkräfte werden als Druckkräfte in die Gelenkgabel eingeleitet. Des weiteren
können die Rohlinge für die Lagerringe des Radiallagers dünnwandiger
gestaltet werden, was sich in einer Verringerung des Gewichtes niederschlägt.
Im Außenring sind keine Gewindebohrungen erforderlich. Dies führt zu einer
höheren Festigkeit und ist kostengünstiger.
Vorzugsweise weisen der Radial nach außen gerichtete Bund des Innenringes
des Radiallagers und der Radial nach innen gerichtete Bund des Außenringes
des Axiallagers bezogen auf die mögliche Lageveränderung der einzelnen
Elemente des Radiallagers im belasteten Zustand im wesentlichen gleiche
Hebelverhältnisse auf, d. h. das Axiallager bzw. die Wälzelemente des
Axiallagers sind derart angeordnet, daß deren in axialer Richtung verlaufende
Symmetrielinie im Bereich der Symmetrielinie der Wälzelemente des
Radiallagers verläuft, vorzugsweise deren Verlängerungen zusammenfallen.
Dies ermöglicht im belasteten Zustand bei relativer Lageveränderung der
einzelnen Elemente des Radiallagers zueinander (Nichtparallelität der
Laufflächen des Radiallagers) unter dem Einfluß der Umfangskraft immer eine
nahezu parallele Lage der Laufflächen des Axiallagers und damit ein
optimales Tragverhalten sowie eine gleichmäßige Abnutzung der Wälzkörper.
Der Lagerdeckel und dessen Verbindung mit dem äußeren Bund des
Radiallageraußenringes ist derart gestaltet, daß unter
Drehmomentenbelastung bei elastischer Verformung der Lagerbohrung der
Lagerdeckel sich Radial in den Außenring verschieben kann. Dies kann mit
verschiedenen Ausführungen realisiert werden. Beispielsweise ist zur
Realisierung der Schmierung des Axiallagers und der Abdichtung gegenüber
Schmutz eine Dichteinrichtung vorgesehen. Diese verschließt den Raum bzw.
Zugang zum Axiallager zwischen dem Bund des Innen- und des Außenringes
gegenüber der Umgebung. Diese Dichtung ist derart ausgeführt, daß eine
Schmiermittelzufuhr von außen bei Bedarf möglich ist, andererseits aber das
Axiallager im Betriebszustand gegenüber der Umgebung abgeschirmt ist.
Vorzugsweise liegt diese Dichteinrichtung am Zapfen, insbesondere der
Zapfenwurzel an.
Jedem Gabelauge ist ein Lagerdeckel zugeordnet. Der Lagerdeckel ist axial
formschlüssig mit dem Außenring des Radiallagers verbunden. Der
Lagerdeckel selbst kann aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung
Verformungen des Außenringes durch Verschiebungen in radialer Richtung
aufnehmen. Der Verschleiß an den Stirnflächen der Lagerdeckel und im
Radiallager wird im Vergleich zu bekannten Kreuzzapfengelenklagerungen
wesentlich reduziert.
Zur Abschirmung des Radiallagers ist zwischen Lagerdeckel und dem
äußeren Bund des Außenringes beispielsweise ein Dichtungsträger in Form
eines Ringes oder einer Scheibe vorgesehen, der in axialer Richtung mittels
Sicherungselementen, beispielsweise Sicherungsringen fixiert ist und/oder
formschlüssig mit dem Lagerdeckel verbunden ist. Um während der
elastischen Verformung der Lagerbohrung der Gelenkgabel unter
Drehmomentenbelastung eine Beanspruchung des Lagerdeckels in radialer
Richtung zu minimieren und eine formschlüssige Verbindung dessen mit dem
Außenring des Radiallagers zu realisieren, weist der Lagerdeckel im Bereich
seines äußeren Umfanges AU einen Deckelrand auf, der in Einbaulage in
radialer Richtung sich über einen Teil der Breite des Radiallagers erstreckt,
vorzugsweise so daß dieser Teil des äußeren Umfanges des Lagerdeckels
insbesondere die Wälzelemente in axialer Richtung abschirmt. In Einbaulage
liegt der Deckelrand mit einem Teil seiner der Gelenkachse zugewandten
Innenfläche auf einer Teilfläche einer dafür vorgesehenen Aussparung am
äußeren Bund des Außenringes des Radiallagers auf. Der Deckelrand ist in
Einbaulage in radialer Richtung elastisch verformbar gestaltet. Dazu weist
dieser einen geringen Querschnitt auf. Der Sicherungsring ist dann zwischen
dem Deckelrand des Lagerdeckels und dem Bund und dem Dichtungsträger
angeordnet. Zur Anpassung des Lagerdeckels an die Verformungen der
Lagerbohrungen ist dieser derart formschlüssig mit dem äußeren Bund des
Außenringes des Radiallagers gekoppelt, daß Ausweichmöglichkeiten bei
Vorliegen elastischer Verformungen des Deckelrandes möglich sind.
Zur Realisierung der Dichtfunktion sind dem Dichtungsträger zwei
Dichtelemente zugeordnet.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Lagerdeckel zur Realisierung
einer axialen Sicherung mittels kraft- und/oder formschlüssiger
Verbindungselemente mittelbar über ein Zwischenelement mit dem äußeren
Bund des Außenringes des Axiallagers über eine Lageranordnung zu
koppeln. Der Lagerdeckel weist dann beispielsweise einen U-förmig
gestalteten Deckelrand auf. Der Deckelrand stützt sich mit einem Teil seiner
der Gelenkachse in Einbaulage zugewandten Stirnfläche direkt auf einem Teil
der von der Gelenkachse weggerichteten Stirnfläche der Aussparung des
Außenringes des Radiallagers ab. Der Lagerdeckel und der Außenring
insbesondere der Bund des Radiallagers sind derart ausgeführt, daß diese
in radialer Richtung ebenfalls aneinander anliegen. Der Bund bildet mit seiner
zur Zapfenachse gewandten Fläche einen Anschlag in radialer Richtung für
die von der Zapfenachse abgewandten Fläche des Deckelrandes. Zur
Abdichtung des Radiallagers gegenüber der Umgebung in Einbaulage im
axial äußeren Bereich ist zwischen Lagerdeckel und äußerem Bund des
Außenringes des Radiallagers ein Dichtelement, beispielsweise in Form eines
Dichtringes vorgesehen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht in der
Verringerung des Fertigungs- und Montageaufwandes aufgrund der geringen
Anzahl und der einfachen Gestaltung der Bauteile. Insbesondere können
standardisierte Wälzlager als Axiallager oder lediglich standardisierte
Wälzelemente Verwendung finden.
Eine andere Möglichkeit besteht bei entsprechender Materialwahl und
Fertigungsgenauigkeit darin, den Außenring des Radiallagers ohne Bund zu
gestalten und statt dessen das Gabelauge derart zu gestalten, daß dieses die
Funktion des innenliegenden Bundes des Außenringes des Radiallagers
übernimmt.
Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend anhand von Figuren erläutert
werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführung einer Kreuzgelenkanordnung in
einer Schnittdarstellung durch ein Kreuzgelenk in einer
durch die Zapfenachse gelegten und senkrecht zur Gelenkachse
stehenden Ebene eine Ansicht auf einen in einer Gelenkgabel Zapfen;
Fig. 2 eine Weiterentwicklung einer Ausführung entsprechend Fig. 1 in einer
Ansicht von rechts;
Fig. 3 eine weitere konstruktive Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen
Ausführung einer Kreuzgelenkanordnung in
einer Schnittdarstellung durch ein Kreuzgelenk in einer
durch die Zapfenachse gelegten und senkrecht zur Gelenkachse
stehenden Ebene eine Ansicht auf einen in einer Gelenkgabel Zapfen;
Fig. 4 eine Weiterentwicklung entsprechend Fig. 3;
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Lagen der Laufflächen des
Axiallagers im belasteten Zustand.
Die Fig. 1 verdeutlicht schematisch eine erfindungsgemäße Ausführung einer
Kreuzgelenkanordnung in Einbaulage in einer Schnittdarstellung durch ein
Kreuzgelenk in einer durch die Zapfenachse gelegten und senkrecht zur
Gelenkachse stehenden Ebene in einer Ansicht auf die in einer Gelenkgabel
gelagerten Zapfen eines Zapfenkreuzes. In dieser Figur sind zur
Veranschaulichung die vier Zapfen dargestellt, wobei jedoch aus
Vereinfachungsgründen lediglich die Lagerung für zwei Zapfen in einer
Gelenkgabel verdeutlicht sind. In den Fig. 3 und 4, welche weitere
Ausführungsmöglichkeiten darstellen, sind aus Vereinfachungsgründen nur
jeweils nur ein Ausschnitt einer Gelenkgabel dargestellt. Für gleiche Elemente
in den Fig. 3 und 4 werden die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Ein Zapfenkreuz 10 ist mit seinen Zapfen 1 und 2 in einer Gelenkgabel 5,
bestehend aus zwei Gelenkgabelhälften - einer ersten Gelenkgabelhälfte 5.1
und einer zweiten Gelenkgabelhälfte 5.2, im Bereich deren Lagerbohrungen 6,
hier 6.1 bzw. 6.2 mittels jeweils einer Lageranordnung 9, hier 9.1 und 9.2
gelagert. Die zu den in der Gelenkgabel 5 gelagerten Zapfen 1 und 2 um 90°
versetzt angeordneten Zapfen 3 und 4 des Zapfenkreuzes 10 sind in einer
weiteren zweiten, hier im einzelnen nicht dargestellten Gelenkgabel,
umfassend ebenfalls zwei Gelenkgabelhälften, im Bereich deren
Lagerbohrungen mittels jeweils einer Lageranordnung gelagert. Die
Gelenkgabel 5 ist dabei beispielsweise mit einem, hier nicht dargestellten
Maschinenteil der Antriebsseite und die hier nicht dargestellte Gelenkgabel für
die Zapfen 3 und 4 mit einem Maschinenteil der Abtriebsseite gekoppelt.
Die Zapfenachsen Z1 und Z2 des Zapfenkreuzes 1, unter denen die Achse
durch die Zapfen 1 und 2 bzw. 3 und 4 verstanden werden, können dabei wie
dargestellt in einer Ebene oder in zwei zueinander parallel versetzten Ebenen
angeordnet werden. Die Lageranordnung 9.1, 9.2 der Zapfen 1 und 2 umfaßt
ein Radiallager 13, welches jeweils mit 13.1 bzw. 13.2 bezeichnet ist, mit
jeweils einem Außenring 14.1 bzw. 14.2, den Wälzelementen 15.1 bzw. 15.2
und einem als Lagerbuchse ausgeführten Innenring 16.1 bzw. 16.2 sowie ein
Axiallager 17.1 bzw. 17.2, das im Bereich der Zapfenwurzeln 18.1 bzw. 18.2
angeordnet ist.
Das Axiallager 17.1 bzw. 17.2 umfaßt wenigstens Wälzelemente 19.1 bzw.
19.2. Die Wälzelemente 19.1 bzw. 19.2 stützen sich an einer zur Gelenkachse
G, unter welcher die Achse durch den in eine Ebene gelegten Schnittpunkt
der Zapfenachsen Z1 und Z2 zu verstehen ist, gerichteten Stirnfläche 21.1
bzw. 21.2 des Innenringes 16.1 bzw. 16.2 des Radiallagers 13.1 bzw. 13.2
und an einer von der Gelenkachse G weggerichteten Stirnfläche 22.1 bzw.
22.2 eines mit dem Außenring 14.1 bzw. 14.2 des Radiallagers 13.1 bzw. 13.2
eine bauliche Einheit bildenden Bundes 24.1 bzw. 24.2 ab. Diese Stirnflächen
21 und 22 werden von den Laufringen des Radiallagers zugeordneten
Bunden gebildet und übernehmen hier die Funktion der Außen- und
Innenringe des Axiallagers. Der Außenring 14.1 bzw. 14.2 des Radiallagers
13.1 bzw. 13.2 weist dazu einen gegen die Zapfenachse Z1 gerichteten ersten
inneren Bund 24.1 bzw. 24.2 auf. Der Innenring 16.1 bzw. 16.2 des
Radiallagers bildet mit einem Bund 25.1 bzw. 25.2, der als innerer Bund
bezeichnet wird, eine bauliche Einheit. Es besteht jedoch auch die hier nicht
dargestellte Möglichkeit, das Axiallager mit zusätzlichen Laufringen (Außen-
und Innenring) zu versehen, die sich dann an den Stirnflächen 21 und 22 der
Bunde 24 und 25 abstützen.
Die Bunde 24.1 bzw. 24.2 und 25.1 bzw. 25.2 sind in Einbaulage betrachtet
in axialer Richtung ausgehend von der Gelenkachse innenliegend angeordnet,
vorzugsweise im Bereich der Zapfenwurzel 18.1 bzw. 18.2. Beide Laufringe
des Radiallagers 13.1 bzw. 13.2 weisen jedoch auch im Bereich deren
äußerer Enden in Einbaulage in axialer Richtung ausgehend von der
Gelenkgabelachse betrachtet jeweils einen weiteren zweiten Bund auf. Dem
Innenring 16.1 bzw. 16.2 ist ein äußerer Bund 26.1 bzw. 26.2, hier in Form
eines separaten Bauteiles, beispielsweise wie dargestellt in Form einer
deckelförmig ausgestalteten Scheibe, zugeordnet. Die axiale Sicherung des
Innenringes 16.1 bzw. 16.2 erfolgt beispielsweise mittels eines
Sicherungsringes 30.1 bzw. 30.2. Die deckelförmig ausgestaltete Scheibe 26.1
bzw. 26.2 ist mittels Schraubverbindungen 27.11, 27.12, 27.21, 27.22 mit den
Zapfen 1 bzw. 2 verbunden. Eine derartige Ausführung ermöglicht die
Realisierung eines Anschlages für den Innenring 16.1 bzw. 16.2 in axialer
Richtung. Der Innenring 16.1 bzw. 16.2 der als Lagerbüchse ausgeführt sein
kann, ist jeweils auf den Zapfen 1 bzw. 2 aufgepreßt.
Der Außenring 14.1 bzw. 14.2 des Radiallagers 13.1 bzw. 13.2 ist mittels
einer formschlüssigen Verbindung 31.1 bzw. 31.2 mit einem, jeder
Lagerbohrung zugeordneten Lagerdeckel 32.1 bzw. 32.2 gekoppelt. Der
Lagerdeckel 32.1 bzw. 32.2 nimmt nicht an der Kraftübertragung teil. Die
formschlüssige Verbindung wird im Bereich eines zweiten Bundes 28.1 bzw.
28.2 des Außenringes 14.1 bzw. 14.2 realisiert. Der Bund 28.1 bzw. 28.2
erstreckt sich dabei in radialer Richtung von der Zapfenachse Z1 weg und ist
in axialer Richtung nach außen d. h. in Richtung parallel zur Zapfenachse
verlängert ausgeführt. Die formschlüssige Verbindung zwischen Außenring
14.1 bzw. 14.2 und dem Lagerdeckel 32.1 bzw. 32.2 kann verschiedenartig
ausgeführt werden.
Der Außenring 14.1 bzw. 14.2 des Radiallagers 13.1 bzw. 13.2 ist entlang der
Zapfenachse Z1 in Richtung der Gelenkachse G bis zu einem Anschlag 29.1
bzw. 29.2 welcher in der Gelenkgabel, insbesondere im Gabelauge
eingearbeitet ist, einschiebbar. Diese Anschlagsfunktion wird wie in der Fig. 1
dargestellt vorzugsweise mittels dem Bund 28.1 bzw. 28.2 am Außenring 14.1
bzw. 14.2 realisiert, der dadurch an der Gelenkgabel 5.1, 5.2 zum Anliegen
kommt.
Die durch die Querbeschleunigung entstehenden Axialkräfte, die in Richtung
der Zapfenachse Z1 von der Gelenkachse G weg, hier beispielsweise in
Richtung der Gelenkgabelhälfte 5.2, wirken, führen zu einer Entlastung des in
dieser Richtung liegenden Axiallagers 17.2 und zu einer Belastung des in
Zapfenachsrichtung entgegen der Wirkungsrichtung der Axialkräfte auf der
Seite der Gelenkgabelhälfte 5.1 liegenden Axiallagers 17.1. Das entlastete
Lager kann in diesem Betriebszustand als passives Lager und das belastete
als aktives Lager bezeichnet werden. In dieser Ausführung bewirkt eine in
Richtung der Zapfenachse Z1 von der Gelenkachse G weg wirkende Axialkraft
ein Aufheben der an den Schraubverbindungen 27.21, 27.22 in dieser
Richtung wirkenden Zugkräfte und damit eine axiale Verschiebung des
Bundes 26.2 des Radiallagers 13.2, wodurch das Axiallager 17.2 entlastet
wird. Es erfolgt keine Kraftübertragung über dieses Axiallager. Gleichzeitig
werden die Schrauben der Schraubverbindung 27.11 und 27.12 an der
gegenüberliegenden Gelenkgabelhälfte 5.1 mehr auf Zug beansprucht. Es
erfolgt eine Addition der in der Schraubverbindung 27.11, 27.12
vorherrschenden Zugkraft und der am Zapfen 1 wirkenden Zugkraft, die zu
einer Druckbeanspruchung des Bundes 26.1 und damit des Innenringes 16.1
führt. Die Axialkraft stützt sich über den auf Druck beanspruchten äußeren
Bund 26.1, den Sicherungsring 30.1, den Innenring 16.1, das Axiallager 17.1,
den inneren Bund 24.1 über den Außenring 14.1 und dem äußeren Bund 28.1
auf die Gelenkgabelhälfte 5.1 ab.
Die Verformung der drehmomentübertragenden Bauteile eines
Kreuzzapfengelenkes ist in Umfangsrichtung der Kraft so extrem, daß es in
der Lagerung zu einer ungleichmäßigen Lastverteilung kommen kann und nur
ein Bruchteil der möglichen Tragzahl genutzt werden kann. Die fehlende
Planparallelität der Axiallagerlaufbahnen bewirkt eine vorzeitige Ermüdung der
Laufbahnen und Wälzkörper und/oder plastische Verformungen mit ihren
Folgen (Pittings ü.ä.). Andererseits werden die zugesicherten dynamischen
und statischen Tragzahlen der Lager durch die Lagerhersteller nur einer
steifen Lageranschlußkonstruktion garantiert. Um eine Planparallelität der
Laufbahnen des Axiallagers bei zusätzlich wirkender Umfangskraft zu
gewährleisten sind in der Lösung die Axiallager 17.1, 17.2 bzw. 17.3, 17.4 so
angeordnet, daß die Verformung an beiden Bundelementen 24 und 25 in
gleicher Weise erfolgt. Dies wird dadurch erreicht, in dem die möglichen
Hebelarme, welchen das Axiallager 17 bzw. dessen Laufflächen ausgesetzt
ist, möglichst gering gehalten werden. Vorzugsweise sind die Bunde 24 und
25 derart angeordnet und ausgelegt, daß beide im wesentlichen gleiche
Hebelarme aufweisen. In diesem Fall wird die Parallelität der Laufflächen, d. h.
der Stirnflächen 21.1 und 22.1, 21.2 und 22.2, 21.3 und 22.3 bzw. 21.4 und
22.4 erhalten bei Belastung. Dies ist in der Fig. 5 schematisch verdeutlicht.
Diese zeigt dazu in vereinfachter Darstellung allgemein die Verformung an
den Innen- und Außenringen 16.1 und 14.1 im belasteten Zustand. Es wird
ersichtlich, daß die Laufflächen für das Axiallager 17.1, die von den
Stirnflächen 21.1 und 22.1 der Bunde 24.1 bzw. 25.1 am Innen- und
Außenring 16.1 bzw. 14.1 gebildet werden, eine nahezu parallele Lage
zueinander einnehmen. Das Axiallager 17.1 bzw. 17.2 ist dabei derart
anzuordnen, daß bezogen auf den unbelasteten Zustand dessen in axialer
Richtung verlaufende Symmetrielinie SAXIAL bezogen auf die Wälzkörper 23.1
im wesentlichen im Bereich der in axialer Richtung verlaufenden
Symmetrielinie SRADIAL der Wälzelemente 15.1 des Radiallagers verläuft,
vorzugsweise mit dieser zusammenfällt, wie in den Fig. 1 und 2
dargestellt.
Die einzelnen Bunde an den Laufringen (Innen- und Außenring) des
Radiallagers können mit diesen als eine Baueinheit, d. h. jeweils als ein Bauteil
oder aber als separate Bauteile ausgeführt sein. Die Entscheidung erfolgt
entsprechend den Erfordernissen des Einsatzfalles.
Das Axiallager 17.1 bzw. 17.2 ist gegenüber der Umgebung während des
Betriebes mittels einer Dichtungsanordnung 36.1 bzw. 36.2 abgedichtet. Die
Dichtungsanordnung ist vorzugsweise derart ausgeführt, daß diese einseitig
eine Schmiermittelzufuhr zum Axiallager 17.1 bzw. 17.2 ermöglicht. Die
Dichtungsanordnung 36.1 bzw. 36.2 ist vorzugsweise im Bereich der
Zapfenwurzel 18.1 bzw. 18.2 angeordnet.
Zur Abschirmung des Radiallagers 13.1 ist zwischen Lagerdeckel 32.1 bzw.
32.2 und dem äußeren Bund 28.1 bzw. 28.2 des Außenringes 14.1 bzw. 14.2
ein Dichtungsträger 50.1 bzw. 50.2 in Form eines Ringes oder einer Scheibe
vorgesehen ist, der in axialer Richtung mittels Sicherungselementen,
beispielsweise Sicherungsringen 48.1 und 48.2 fixiert ist und formschlüssig
mit dem Lagerdeckel 32.1 bzw. 32.2 verbunden ist. Um während der
elastischen Verformung der Lagerbohrung der Gelenkgabel 5.1 bzw. 5.2
unter Drehmomentenbelastung eine Beanspruchung des Lagerdeckels in
radialer Richtung zu minimieren und eine formschlüssige Verbindung 31.1
bzw. 31.2 mit dem Außenring 14.1 bzw. 14.2 des Radiallagers 13.1 bzw. 13.3
zu realisieren, weist der Lagerdeckel 32.1 bzw. 32.2 im Bereich seines
äußeren Umfanges AU einen Deckelrand 11.1 bzw. 11.2 auf, der in
Einbaulage in radialer Richtung sich über einen Teil der Breite des
Radiallagers erstreckt, vorzugsweise so daß dieser Teil des äußeren
Umfanges des Lagerdeckels 32.1 das Radiallager 13.1, insbesondere die
Wälzelemente 15.1 in axialer Richtung abschirmt. In Einbaulage liegt der
Deckelrand mit einem Teil seiner der Gelenkachse zugewandten Innenfläche
7.1 bzw. 7.2 auf einer Teilfläche 8.1 bzw. 8.2 einer dafür vorgesehenen
Aussparung 12.1 bzw. 12.2 am äußeren Bund 28.1 bzw. 28.2 des
Außenringes 14.1 bzw. 14.2 des Radiallagers 13.1 bzw. 13.2 auf. Der
Deckelrand 11.1 bzw. 11.2 ist in Einbaulage in radialer Richtung elastisch
verformbar gestaltet. Dazu weist dieser einen geringen Querschnitt auf.
Der Sicherungsring 48.1 bzw. 48.2 ist dann zwischen dem Deckelrand 11.1
bzw. 11.2 des Lagerdeckels 32.1 bzw. 32.2 und dem Bund 28.1 bzw. 28.2
und dem Dichtungsträger 50.1 bzw. 50.2 angeordnet. Zur Anpassung des
Lagerdeckels an die Verformungen der Lagerbohrungen ist dieser derart
formschlüssig mit dem äußeren Bund des Außenringes des Radiallagers
gekoppelt, daß Ausweichmöglichkeiten bei Vorliegen elastischer
Verformungen des Deckelrandes möglich sind.
Zur Realisierung der Dichtfunktion sind dem Dichtungsträger 50.1 bzw. 50.2
zwei Dichtelemente 51.1 bzw. 51.2 und 52.1 bzw. 52.2 zugeordnet.
Die Fig. 2 zeigt eine Weiterentwicklung der Ausführung entsprechend Fig. 1
in einer Ansicht von rechts sowie eine Einzelheit I. Bei dem in der
Gelenkgabel gelagerten Zapfenkreuz handelt es sich hier beispielsweise um
eine Ausführung mit in zwei zueinander versetzt angeordneten parallelen
Ebenen angeordneten Zapfen. Bei dieser Ausführung ist der in axialer
Richtung dem Innenring 16.1 zugeordnete äußerer Bund 26.1 als separates
Bauteil ausgeführt, das in Einbaulage mit einem ersten Teil 37.1 seiner der
Gelenkachse G zugewandten Stirnfläche auf der Stirnfläche 38.1 des in der
Gelenkgabelhälfte 5.1 gelagerten Zapfens 1 und mit einem zweiten Teil 39.1
seiner der Gelenkgabelachse G zugewandten Stirnfläche auf der von der
Gelenkgabelachse wegweisenden Stirnfläche 40.1 des Innenringes 16.1 des
Radiallagers 13.1 aufliegt, bzw. das einen axialen Anschlag für den Innenring
16.1 des Radiallagers 13.1 bildet. Die Kraftübertragung erfolgt dabei direkt
über das Bauteil 26.1 auf den Innenring 16.1 des Radiallagers 13.1 ohne
zwischengeschaltete Übertragungselemente. Des weiteren ist im Bereich des
Deckelrandes in Einbaulage ein weiterer zweiter Sicherungsring 49.1 zur
Sicherung des Dichtungsträgers 50.1 bzw. 50.2 in axialer Richtung oberhalb
dieses angeordnet. Auch hier trägt der Dichtungsträger 50.1 bzw. 50.2 die
Dichtelemente 51.1 bzw. 51.2 und 52.1 bzw. 52.2. Die Dichtelemente sind
beispielsweise in Form von Dichtringen ausgeführt. Diese sind kaum
Verschleiß durch Relativbewegungen unterworfen, da der Lagerdeckel im
wesentlichen keinen axialen Verschiebungen ausgesetzt ist.
Der Lagerdeckel 32.1 bzw. 32.2 bildet in Einbaulage mit der deckelförmig
gestalteten Scheibe 26.1 bzw. 26.2 einen Zwischenraum 53.1 bzw. 53.2.
Radiallager, deckelförmige Scheibe und Lagerdeckel sind derart ausgeführt
und angeordnet, daß diese eine Zufuhrmöglichkeit in Form eines Ringraumes
54.1 bzw. 54.2 oder von Kanälen bilden, welche eine Schmiermittelzufuhr
über den Lagerdeckel 32.1 bzw. 32.2 zum Radiallager ermöglichen.
Die Fig. 3 zeigt anhand eines Ausschnittes einer Kreuzgelenkanordnung eine
weitere Ausführung, bei welcher wie in Fig. 2 der in axialer Richtung dem
Innenring 16.1 zugeordnete äußerer Bund 26.1 als separates Bauteil
ausgeführt ist, das in Einbaulage mit einem ersten Teil 37.1 seiner der
Gelenkachse G zugewandten Stirnfläche auf der Stirnfläche 38.1 des in der
Gelenkgabelhälfte 5.1 gelagerten Zapfens 1 und mit einem zweiten Teil 39.1
seiner der Gelenkgabelachse G zugewandten Stirnfläche 39.1 auf der von der
Gelenkgabelachse wegweisenden Stirnfläche 40.1 des Innenringes 16.1 des
Radiallagers 13.1 aufliegt, bzw. das einen axialen Anschlag für den Innenring
16.1 des Radiallagers 13.1 bildet. Die Kraftübertragung erfolgt dabei direkt
über das Bauteil 26.1 auf den Innenring 16.1 des Radiallagers 13.1 ohne
zwischengeschaltete Übertragungselemente.
Der Lagerdeckel 32.1 ist zur Realisierung einer axialen Sicherung mittels kraft
und/oder formschlüssiger Verbindungselemente 41.1 mittelbar über ein
Zwischenelement 56.1 mit dem Bund 26.1 über eine Lageranordnung 55.1
koppelbar. Der Deckel weist einen U-förmig gestalteten Deckelrand 11.1 auf.
Der Deckelrand 11.1 stützt sich mit einem Teil seiner der Gelenkachse G in
Einbaulage zugewandten Stirnfläche direkt auf einem Teil der von der
Gelenkachse G weggerichteten Stirnfläche 8.1 der Aussparung 12.1 des
Außenringes 14.1 des Radiallagers 13.1 ab. Der Lagerdeckel 32.1 und der
Außenring 14.1, insbesondere der Bund 28.1 des Radiallagers 13.1 sind
derart ausgeführt, daß diese in radialer Richtung ebenfalls aneinander
anliegen. Der Bund 28.1 bildet mit seiner zur Zapfenachse Z1 gewandten
Fläche 44.1 einen Anschlag in radialer Richtung für die von der Zapfenachse
Z1 abgewandten Fläche 45.1 des Deckelrandes 11.1. Zur Abdichtung des
Radiallagers gegenüber der Umgebung in Einbaulage im axial äußeren
Bereich ist zwischen Lagerdeckel 32.1 und äußerem Bund 28.1 des
Außenringes 14.1 des Radiallagers 13.1 ein Dichtelement 46.1, beispielsweise
in Form eines Dichtringes vorgesehen.
In der Fig. 4, welche anhand eines Ausschnittes einer
Kreuzgelenkanordnung eine Weiterentwicklung einer Ausführung
entsprechend der Fig. 3 zeigt, bildet die Fläche 44.1 des Außenringes 14.1
keinen Anschlag für die Fläche 45.1 des Deckelrandes 11.1 des Lagerdeckels
32.1. Lagerdeckel 32.1 und Bund 28.1 des Außenringes 14.1 des Radiallagers
13.1 sind mittels eines Verbindungselementes 47.1 in radialer Richtung
verdrehsicher gekoppelt.
Bei allen Ausführungen sind zwischen Lagerdeckel oder Zwischenelement
und Bund 28.1 zusätzliche Dichtelemente, beispielsweise in Form von
Dichtringen vorgesehen. Diese sind kaum Verschleiß durch
Relativbewegungen unterworfen, da der Lagerdeckel im wesentlichen keinen
axialen Verschiebungen ausgesetzt ist.
Eine weitere, hier im einzelnen nicht dargestellte Ausführungsmöglichkeit
besteht darin, den Außenring des Axiallagers frei von dem in axialer Richtung
innen liegenden Bund zu gestalten und dafür die Funktion dieses Bundes von
der Gelenkgabel zu übernehmen. Die Gelenkgabel, insbesondere das
Gabelauge in der Gelenkgabel, ist zu diesem Zweck im axial innen liegenden
Bereich derart verkleinert gegenüber dem axial äußeren Bereich auszuführen
daß die innere Lauffläche des Axiallagers von der Gelenkgabel gebildet
werden kann. Die Schmiermittelversorgung für das Axiallager kann in diesem
Fall durch für diesen Zweck ausgebildete Kanäle durch die Gelenkgabel
realisiert werden.
Die erfindungsgemäße Lageranordnung ist für
Kreuzzapfengelenkanordnungen für den Einsatz in Gelenkwellen, aber auch
generell für den Einsatz von Kreuzzapfengelenken in anderen
Anwendungsbereichen, beispielsweise der Verbindung von rotierenden
Bauteilen anwendbar, wobei die Zapfen in gelenkgabelförmigen Flanschen,
die mit den benachbarten Bauteilen verbindbar sind, gelagert sind.
Claims (16)
1. Kreuzzapfengelenkanordnung einer zur Übertragung hoher
Drehmomente geeigneten Gelenkwelle,
- 1.1. mit einem Zapfenkreuz (10);
- 1.2 mit zwei Gelenkgabeln (5) zum Lagern der Zapfen (1, 2, 3, 4) des Zapfenkreuzes (10);
- 1.3 jeder Zapfen (1, 2, 3, 4) des Zapfenkreuzes (10) ist mittels einer Lageranordnung (9.1, 9.2), umfassend ein Radiallager (13.1, 13.2) mit einem Außenring (14.1, 14.2) und einem Innenring (16.1, 16.2) und ein Axiallager (17.1, 17.2), in einem, diesen zugeordneten Gabelauge (6.1, 6.2) der Gelenkgabel (5) gelagert;
- 1.4 der Innenring (16.1, 16.2) des Radiallagers (13.1, 13.2) bildet wenigstens mittelbar eine Lauffläche (22.1, 22.2) des Axiallagers (17.1, 17.2);
- 1.5 dem Innenring (16.1, 16.2) ist ein erster, in Einbaulage in axialer Richtung äußerer Bund (26.1, 26.2) zugeordnet, der zur Zapfenachse (Z1) des in der Gelenkgabel (5) gelagerten Zapfens (1, 2) hin gerichtet ist und wenigstens mittelbar einen axialen Anschlag für den Sitz des Innenringes (16.1, 16.2) im stirnseitigen Bereich des Zapfens bildet;
- 1.6 der dem Innenring (16.1, 16.2) des Radiallagers (13.1, 13.2) zugeordnete erste äußere Bund (26.1, 26.2) ist kraft- und/oder formschlüssig mit dem in der Gelenkgabel gelagerten Zapfen (1, 2) verbindbar und/oder stützt sich auf dem in der Gelenkgabel gelagerten Zapfen zum Teil ab;
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- 1.7 dem Innenring (16.1, 16.2) ist in Einbaulage in axialer Richtung ein zweiter innerer Bund (25.1, 25.2) zugeordnet, der sich Radial von der Zapfenachse (Z1) des in der Gelenkgabel gelagerten Zapfens (1, 2) weg erstreckt;
- 1.8 der innere Bund (25.1, 25.2) des Innenringes (16.1, 16.2) bildet wenigstens mittelbar die in axialer Richtung äußere Lauffläche (21. 1, 21.2) des Axiallagers;
- 1.9 der Außenring (14.1, 14.2) des Radiallagers (13.1, 13.2) weist in Einbaulage in axialer Richtung einen ersten inneren Bund (24. 1, 24.2) auf, der sich radial in Richtung der Zapfenachse (Z1) des in der Gelenkgabel gelagerten Zapfens (1, 2) erstreckt;
- 1.10 der innere Bund (24.1, 24.2) des Außenringes (14.1, 14.2) des Radiallagers (13.1, 13.2) bildet wenigstens mittelbar die in axialer Richtung innere Lauffläche (22.1, 22.2) des Axiallagers;
- 1.11 der Außenring (14.1, 14.2) weist in Einbaulage in axialer Richtung einen weiteren zweiten, äußerer Bund (28.1, 28.2) auf, dem ein Anschlag im Gabelauge (6.1, 6.2) zugeordnet ist.
2. Kreuzzapfengelenkanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
folgende Merkmale:
- 2.1 der dem Innenring (16.1, 16.2) des Radiallagers zugeordnete äußere Bund (26. 1, 26.2) ist von einem separaten Bauteil gebildet;
- 2.2 das separate Bauteil (26.1, 26.2) ist deckelförmig gestaltet;
- 2.3 das separate Bauteil (26.1, 26.2) ist mittels wenigstens einer Schraubverbindung (27, 11, 27.12, 27.21, 27.22) mit dem in der Gelenkgabel (5, 5.1, 5.2)) gelagerten Zapfen (1, 2) verbindbar;
- 2.4 das separate Bauteil (26.1, 26.2) bildet mit einem Teil seiner in Einbaulage der Gelenkachse (G) zugewandten Stirnfläche wenigstens mittelbar einen Anschlag für wenigstens eine in axialer Richtung äußere Stirnfläche (40.1) des Innenringes (16.1) des Radiallagers.
3. Kreuzzapfengelenkanordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem separaten Bauteil (26.1) und der in
axialer Richtung äußere Stirnfläche (40.1) des Innenringes (16.1) des
Radiallagers (13.1, 13.2) ein Kraftübertragungselement (30.1)
angeordnet ist.
4. Kreuzzapfengelenkanordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungselement (30.1) als
Sicherungsring ausgeführt ist.
5. Kreuzzapfengelenkanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallager (17.1, 17.2) gegenüber
dem radial nach außen gerichteten Bund (25.1, 25.2) des Innenringes
des Radiallagers und dem radial nach innen gerichteten Bund (24.1,
24.2) des Außenringes (14.1, 14.2) des Radiallagers (13.1, 13.2) derart
ausgeführt sind, daß die Bunde hinsichtlich der Lage der Wälzelemente
des Axiallagers gleiche Hebelverhältnisse aufweisen.
6. Kreuzzapfengelenkanordnung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Symmetrielinie SAXIAL der Wälzelemente des
Axiallagers (17.1, 17.2) in Einbaulage in axialer Richtung im Bereich der
in axialer Richtung verlaufenden Symmetrielinie SRADIAL der
Wälzelemente (15.1, 15.2) des Radiallagers (13.1, 13.2) angeordnet ist.
7. Kreuzzapfengelenkanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- 7.1 jeder Gelenkgabelhälfte (5.1, 5.2) ist ein Lagerdeckel (32.1, 32.2) zugeordnet;
- 7.2 der Lagerdeckel (32.1, 32.2) ist in radialer Richtung elastisch verformbar ausgeführt;
- 7.3 der Lagerdeckel (32.1, 32.2) ist axial formschlüssig mit dem äußeren Bund (28.2, 28.2) des Außenringes des Radiallagers verbindbar.
8. Kreuzzapfengelenkanordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch
folgende Merkmale:
- 8.1 der Lagerdeckel (32.1, 32.2) weist einen mit geringem Querschnitt ausgebildeten Randbereich (11.1) auf;
- 8.2 der Randbereich (11.1) überdeckt in Einbaulage in radialer Richtung einen Teil des Radiallagers (13.1, 13.2) und liegt mit wenigstens einem Teil wenigstens mittelbar in einer entsprechende Aussparung (12.1) am äußeren Bund (28.1) des Außenringes auf;
- 8.3 der Randbereich (11.1) ist in radialer Richtung unter Belastung über wenigstens einen geringen Teil in die Aussparung (12.1) am Außenring einschiebbar.
9. Kreuzzapfengelenkanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich (11.1) zwischen einem
Dichtungsträger (50.1, 50.2) und dem äußeren Bund (28.1, 28.2) des
Außenringes (14.1, 14.2) des Radiallagers (13.1, 13.2) formschlüssig
festgehalten wird.
10. Kreuzzapfengelenkanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- 10.1 jeder Gelenkgabelhälfte (5.1, 5.2) ist ein Lagerdeckel (32.1, 32.2) zugeordnet;
- 10.2 der Lagerdeckel (32.1, 32.2) ist in radialer Richtung elastisch verformbar ausgeführt;
- 10.3 der Lagerdeckel (32.1, 32.2) ist axial formschlüssig über ein Zwischenelement (56.1) und eine Lageranordnung (55.1) mit dem äußeren Bund (26.1) des Innenringes (16.1) des Radiallagers (13.1) verbunden.
11. Kreuzzapfengelenkanordnung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen Lagerdeckel (32.1, 32.2) und Außenring
(14.1, 14.2) des Radiallagers (13.1, 13.2) eine Verdrehsicherung
vorgesehen ist.
12. Kreuzzapfengelenkanordnung nach einem der Ansprüche 10 oder 11
dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerdeckel einen im wesentlichen
U-förmigen Randbereich mit geringem Querschnitt aufweist und dieser
Randbereich (11.1) in einer entsprechenden Aussparung (12.1) am
äußeren Bund (28.1) des Außenringes (14.1) des Radiallagers (13.1)
zum Teil aufliegt.
13. Kreuzzapfengelenkanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Randbereich (11) und
dem äußerem Bund (28.1) des Außenringes (14.1) des Radiallagers
(13.1) wenigstens ein Dichtelement (46.1, 51.1, 52.1) vorgesehen ist.
14. Kreuzzapfengelenkanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichteinrichtung (36.1, 36.2)
vorgesehen ist, welche das Axiallager (17.1, 17.2) zwischen dem Bund
(25.1, 25.2) des Innenringes (16.1, 16.2) und dem Bund (24.1, 24.2)
des Außenringes (14.1, 14.2) gegenüber der Umgebung abdichtet.
15. Kreuzzapfengelenkanordnung nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtung (36.1, 36.2) eine lösbare
Dichtung ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19601290A DE19601290C2 (de) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | Kreuzgelenkanordnung für eine Gelenkwelle |
EP96119154A EP0785370B1 (de) | 1996-01-16 | 1996-11-29 | Kreuzgelenkanordnung für eine Gelenkwelle |
DE59609298T DE59609298D1 (de) | 1996-01-16 | 1996-11-29 | Kreuzgelenkanordnung für eine Gelenkwelle |
US08/784,081 US5989125A (en) | 1996-01-16 | 1997-01-15 | Universal joint apparatus for a cardan shaft |
JP00585297A JP3693444B2 (ja) | 1996-01-16 | 1997-01-16 | カルダン軸に対する自在継手装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19601290A DE19601290C2 (de) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | Kreuzgelenkanordnung für eine Gelenkwelle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19601290A1 true DE19601290A1 (de) | 1997-07-17 |
DE19601290C2 DE19601290C2 (de) | 2003-01-16 |
Family
ID=7782836
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19601290A Expired - Fee Related DE19601290C2 (de) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | Kreuzgelenkanordnung für eine Gelenkwelle |
DE59609298T Expired - Lifetime DE59609298D1 (de) | 1996-01-16 | 1996-11-29 | Kreuzgelenkanordnung für eine Gelenkwelle |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE59609298T Expired - Lifetime DE59609298D1 (de) | 1996-01-16 | 1996-11-29 | Kreuzgelenkanordnung für eine Gelenkwelle |
Country Status (4)
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---|---|
US (1) | US5989125A (de) |
EP (1) | EP0785370B1 (de) |
JP (1) | JP3693444B2 (de) |
DE (2) | DE19601290C2 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000006919A1 (de) | 1998-07-30 | 2000-02-10 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Gelenkanordnung zur übertragung von drehmomentgeeigneten gelenkwellen |
DE19850703C2 (de) * | 1998-07-30 | 2001-11-22 | Voith Turbo Kg | Gelenkanordnung für zur Übertragung von Drehmoment geeigneten Gelenkwellen |
US7338381B2 (en) | 2003-01-31 | 2008-03-04 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Spider and universal joint arrangement |
DE102010003722A1 (de) * | 2010-04-08 | 2011-10-13 | Zf Friedrichshafen Ag | Einrichtung zur axialen Sicherung einer Doppelgelenkwelle einer lenkbaren Antriebsachse |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19851530C2 (de) | 1998-11-10 | 2001-10-31 | Voith Turbo Kg | Kreuzgelenkanordnung für den Einsatz in Gelenkwellen |
DE10036203C2 (de) * | 1999-09-13 | 2001-11-29 | Spicer Gelenkwellenbau Gmbh | Zapfenkreuzgarnitur mit Zentrierelement |
IT1318808B1 (it) | 1999-09-13 | 2003-09-10 | Spicer Gelenkwellenbau Gmbh | Accessorio di crociera con elemento di centraggio |
DE10030534A1 (de) * | 2000-06-28 | 2002-01-10 | Voith Turbo Kg | Druckring und Verfahren zur Herstellung eines Druckringes, Lagersystem für Zapfen von Zapfenkreuzen und Kreuzgelenkanordnung |
JP2002349593A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-04 | Ntn Corp | 等速自在継手 |
DE10223849C1 (de) * | 2002-05-28 | 2003-08-14 | Spicer Gelenkwellenbau Gmbh | Kreuzgelenk mit einer Wuchtanordnung |
US7338378B1 (en) * | 2004-08-03 | 2008-03-04 | Torque-Traction Technologies Llc | Retainer for universal joint bearing cups |
US20060293107A1 (en) * | 2005-06-24 | 2006-12-28 | Freudenberg-Nok General Partnership | U-joint seal spring system |
US20060293106A1 (en) * | 2005-06-24 | 2006-12-28 | Freudenberg-Nok General Partnership | Double inserted U-joint seal |
KR20080015685A (ko) * | 2006-08-16 | 2008-02-20 | 한국델파이주식회사 | 자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리 |
DE102008049348A1 (de) | 2008-09-29 | 2010-04-01 | Voith Patent Gmbh | Kreuzgelenkanordnung für eine Gelenkwelle |
CN103174762A (zh) * | 2011-12-22 | 2013-06-26 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 万向节 |
DE102013203264A1 (de) * | 2013-02-27 | 2014-08-28 | Aktiebolaget Skf | Zapfenkreuz eines Kreuzgelenks |
US10125823B2 (en) | 2014-08-27 | 2018-11-13 | Primetals Technologies USA LLC | Cover assembly for the circular bearing port of a universal joint |
DE102015215773A1 (de) | 2015-08-19 | 2017-02-23 | Voith Patent Gmbh | Gelenkgabel für eine Kreuzgelenkanordnung mit Lagerdeckel |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3204428A (en) * | 1963-08-14 | 1965-09-07 | Borg Warner | Universal joint |
DE3544253C1 (en) * | 1984-12-20 | 1987-06-25 | Voith Gmbh J M | Universal joint for a universal-joint shaft |
DE3446495C2 (de) * | 1984-12-20 | 1986-12-04 | J.M. Voith Gmbh, 7920 Heidenheim | Kreuzgelenk für eine Gelenkwelle |
DE8634527U1 (de) * | 1986-12-23 | 1990-09-06 | J.M. Voith Gmbh, 7920 Heidenheim | Kreuzgelenk für eine hochbelastbare Gelenkwelle |
DE3644204A1 (de) * | 1986-12-23 | 1988-07-14 | Voith Gmbh J M | Kreuzgelenk fuer eine hochbelastbare gelenkwelle |
SU1507480A1 (ru) * | 1988-03-03 | 1989-09-15 | Предприятие П/Я В-2869 | Универсальный шарнир |
DE8906246U1 (de) * | 1989-05-20 | 1990-02-15 | INA Wälzlager Schaeffler KG, 8522 Herzogenaurach | Axial-Radialwälzlager |
DE4301178C2 (de) * | 1993-01-19 | 1995-05-11 | Voith Gmbh J M | Kreuzzapfengelenk einer zur Übertragung hoher Drehmomente geeigneten Gelenkwelle |
-
1996
- 1996-01-16 DE DE19601290A patent/DE19601290C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-29 DE DE59609298T patent/DE59609298D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-29 EP EP96119154A patent/EP0785370B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-01-15 US US08/784,081 patent/US5989125A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-16 JP JP00585297A patent/JP3693444B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000006919A1 (de) | 1998-07-30 | 2000-02-10 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Gelenkanordnung zur übertragung von drehmomentgeeigneten gelenkwellen |
US6319131B1 (en) | 1998-07-30 | 2001-11-20 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Articulated arrangement for articulated shafts suitable for transmitting torque |
DE19850703C2 (de) * | 1998-07-30 | 2001-11-22 | Voith Turbo Kg | Gelenkanordnung für zur Übertragung von Drehmoment geeigneten Gelenkwellen |
US7338381B2 (en) | 2003-01-31 | 2008-03-04 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Spider and universal joint arrangement |
DE102010003722A1 (de) * | 2010-04-08 | 2011-10-13 | Zf Friedrichshafen Ag | Einrichtung zur axialen Sicherung einer Doppelgelenkwelle einer lenkbaren Antriebsachse |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0785370A1 (de) | 1997-07-23 |
JP3693444B2 (ja) | 2005-09-07 |
DE19601290C2 (de) | 2003-01-16 |
JPH09196083A (ja) | 1997-07-29 |
EP0785370B1 (de) | 2002-06-05 |
US5989125A (en) | 1999-11-23 |
DE59609298D1 (de) | 2002-07-11 |
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