DE2032778A1

DE2032778A1 - Kardangelenk

Info

Publication number: DE2032778A1
Application number: DE19702032778
Authority: DE
Inventors: Coventry Warwickshire Williams Ralph Hyam (Großbritannien)
Original assignee: Torrington Co Ltd
Current assignee: Torrington Co Ltd
Priority date: 1969-07-04
Filing date: 1970-07-02
Publication date: 1971-01-14
Also published as: DE2032778B2; GB1238807A; JPS4831166B1; FR2054122A5; US3662569A

Description

Dr. A. Msnfzel
Dipl-ing W.Dahlke- 30. Juni 1970.

Ρβ-ien.3T-WdHe₁ W/ho ·

Refrath bei Köln
Frankenforst 137

THE TOREINGTOK COMPANY LIMITED Coventry, Warwickshire (Großbritannien)

"Kardangelenk"

Die Erfindung betrifft Kardangelenke.

Eine übliche Konstruktion eines Kardangelenks umfaßt zwei im rechten Winkel zueinander θ behende Zapfen bzw. Bolzen, die sich von einem mittleren Träger wegerstreeken, häufig in der Form eines Würfels, wobei eine Gabel oder ein sonstiger gegabelter

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Teil an den Enden, des jeweiligen Bolzens befestigt ist. Die Gabeln gestatten eine flexible Verbindung von zwei Wellen miteinander, über die Kraft übertragen werden soll, selbst wenn zwischen den. Wellen gewisse Fluchtungsfehler auftreten, normalerweise sitzt ein. Wälzlager zwischen dem. jeweiligen. Arm der Gabel und dem Bereich des Bolzens, mit dem er verbunden, ist,

Die Montage eines Kardangelenks, das aus mehreren Bauteilen besteht, wie das zuvor beschrieben worden, ist, ist recht kompli- , ziert und zeitraubend, und deshalb betrifft die Erfindung die Schaffung eines Kardangelenks, das diesen, machteil beseitigt oder zumindest vermindert.

Die Erfindung besteht in einem Kardangelenk mit einem mittleren Träger, zwei im rechten Winkel zueinander stehenden Stabenden, die sich von ihm weg-erstrecken, und einer Gabel oder einem sonstigen, gegabelten. Teil, die bzw. der mit jedem Paar der Stabenden, verbunden, ist, wobei der in. der Mitte sitzende Träger aus einem Kunststoff geformt ist und die Stabenden sich von ihm wegerstrecken und wobei die Gabeln, ebenfalls aus einem Kunststoff geformt sind, der anschließend um die Baueinheit herumgeformt · ist, die aus dem Träger und den Stabenden, besteht.

Durch die Erfindung entfällt damit das Montieren, getrennter Stäbe in einem MittelstUck und das Vorβ©hen einzelner Lager zwischen, den Stäben und den. zusammenwirkenden Gabelarmen, und es

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θώsteht ein Kardangelenk vereinfachter Konstruktion, das sich preiswert herstellen läßt. Bei dem zur Formgebung verwendeten Kunststoff kann es sich beispielsweise um Nylon oder Polytetrafluorethylen handeln, das eventuell mit Glasfasern oder Kohlenfasern ve er stärkt sein kann. Die Gabeln "brauchen natürlich nicht aus dem gleichen Werkstoff geformt zu sein, wie die einstückige Baueinheit, die das Mittelstück und die Stäbe bildet.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann, anstatt die Stabteile einstückig mit einem Mittelstück zu formen, ein Mittelstück um eine zuvor zusammengesetzte, im rechten Winkel stehende Stabanordnung herumgeformt werden, und im solchen Fall können die Stäbe natürlich aus einem Metall bestehen, beispielsweise aus Stahl, anstatt aus Kunststoff. Zweckmäßigerweise sind die Stabteile, die zum Bilden der im rechten Winkel stehenden Stabanordnung zusammengefügt werden, in der Mitte ausgespart oder ausgenommen, wobei die Ausnehmungen bzw. Aussparungen so dimensioniert sind, daß zwei Stabteile zusammengesteckt und gegebenenfalls danach unter Durchführen eines geeigneten Stiftes verbunden werden können.

Wenn Lager zwischen den Stäben und den damit verbundenen Gabelarmen sitzen sollen, kann eine solche Montagetechnik angewandt werden, daß die Gabeln direkt um die Lager herumgeformt werden, die selbst zuvor schon auf die Stabenden aufgezogen worden sind.

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Die Erfindung ist im nachfolgenden, anhand von. Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In. der Zeichnung sind:

Pig." 1 ein Schaubild eines Mittelstücks zur Verwendung in einem Kardangelenk,

Mg. 2 ein. Schnitt durch einen. Teil eines bekannten. Kardangelenks,

Mg. 3 ein. entsprechender Schnitt durch einen. Teil eines Kardangelenks, das erfindungsgemäß ausgebildet ist,

Pig. 4 ein. Schaubild eines Stabteils zur Verwendung in. einem Kardangelenk gemäß der Erfindung,

Pig. 5 der in Pig. 4 gezeigte Stabteil in der zusammengesetzten lage mit einem entsprechenden Stabteil und

Pig. 6 ein Schaubild, das eine Gabel mit einem Stahlkern zeigt.

In Pig. 1 ist ein Mittelstück für ein Kardangelenk gezeigt, das einen Würfel 10 bildet, der zwei Paare gegenüberliegender Stab-

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enden 12 hat, die sich von gegenüberliegenden Seiten des Würfels wegerstrecken. Auf den Stabenden 12 sitzt jeweils ein Nadellager H.

Bei einem bekannten Kardangelenk wird der Würfel 10 häufig aus Stahl gefertigt und aufgebohrt, um entweder vier Stabenden oder alternativ einen einstückigen Stab aufzunehmen, der in. einem Durchgangsloch im Wurfel sitzt, wobei zwei gegenüberliegende Stabenden in rechtwinklig dazu liegenden Seiten des Würfels angeordnet sind. Wenn, eine solche Baugruppe fertig ist, müssen, dann bei einem bekannten. Kardangelenk die Nadellager auf die vorstehenden Stabenden, aufgezogen, werden. Danach ist es gemäß der Erfindung bzw. Darstellung in Pig. 2 erforderlich, die druckübertragenden Gabeln, mit den zugehörigen Stabenden zu verbinden. Ein Teil einer solchen Gabel 16 ist in Mg. 2 gezeigt. Sie endet in einem Arm 18, dessen. Endpartie bei 20 ausgespart ist, um den Außenring 22 eines Nadellagers 24 aufzunehmen. Zum Sichern, des Lagers 24 gegen eine Verlagerung nach außen in den Durchbruch ist eine Klammer 26 vorgesehen. Als Folge dieser Anordnung ist eine Tiefe D in der Ausnehmung 20 vorhanden, die sich im wesentlichen, zwischen der Klammer 26 und der freien. Außenseite des Arms 18 erstreckt und die keinen nützlichen. Beitrag zur Lagerung des Außenrings 22 des Lagers leistet.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist gemäß der Darstellung in Pig. 3 eine Gabel 28 um ein Mittelstück 10 herumgeformt, dessen

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Stabenden. 12 zuvor mit Lagern. 30 bestückt worden, sind. In. dem in. Pig. 2 gezeigten, bekannten. Lager bleibt das Maß D stehen, da es für die Handhabung während der Montage benötigt wird, wenn, das Lager 24 durch den Durchbruch 20 geschoben wird, das zuvor in. einer Vorrichtung auf das Stabende 12 gesetzt worden, ist. Bei dem erfindungsgemäß vorgesehenen Gelenk, das in, Fig. gezeigt ist, werden, die Arme 32 der Gabel 28, weil die Gabeln. um das zuvor zusammengesetzte Mittelstück und die Lageranordnung herumgeformt werden, in. einer Form um den Außenring 34 des Lagers herumgeformt, so daß keine Notwendigkeit besteht, Material zu belassen, um das Lager aufzunehmen. Das Lager wird dabei in. dem Gabelarm 32 durch eine einstückig angeformte Abdeckung 36 des Arms gehalten, so daß das Lager 30 über eine wesentlich \ größere Tiefe abgestützt ist, wobei lediglich die Wandstärke d \ der Abdeckung 36 für diesen Zweck verlorengeht. Die Baugruppe, zu der das Mittelstück 10 und die Stabenden 12 gemäß der Darstellung in. Fig. 1 gehören, kann, aus einem Kunststoff einstückig geformt werden. In. diesem Fall werden sowohl die Stabenden. 12 als auch beispielsweise die Gabelarme 32 gemäß der Darstellung■ in. Fig. 3 aus einem geeigneten, thermoplastisc ken. Kunststoff gefertigt. Für bestimmte Anwendungsbereiche ist es dabei nicht erforderlich, überhaupt mit Wälzlagern zu arbeiten. In diesem Fall können, die Gabeln 28 selbst direkt um das zuvor geformte Mittelstüok und die Stabenden, herumgeformt werden.

Wenn. Mittelstücke eingesetzt werden sollen, bei denen, getrennte

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Stäbe vorgesehen sind, kann man eine Stabform verwenden, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist. Dabei hat der Stab 38 eine in der Mitte liegende Ausnehmung 40, deren Tiefe etwa gleich dem Radius des Stabs 38 ist. Die Breite der Ausnehmung 40 entspricht dem Durchmesser des Stabs 38. In. Fig. 5 ist gezeigt, wie zwei solche Stäbe 38 dann einander ergänzen können, und im rechten. Winkel zueinander zusammengeklammert werden, können. In dieser Lage können, sie gegebenenfalls' miteinander dadurch verbunden werden., daß in der Mitte durch sie hindurch ein Stift geführt wird. Die im rechten Winkel liegende Stabanordnung gemäß der Darstellung in Fig. 5 kann danach in eine Form gesetzt werden, um einen in der Mitte liegenden Würfel 10 herumzuformen.. Anschließ end kanu das so gebildete Mittelstück in einem der Ausführungsbeispiele der Erfindung Anwendung ftaden. Um die Minderung eines Druckaufbaus innerhalb der Lager zu ermöglichen, wenn das Material um sie herumgeformt wird, hat der jeweilige Stab 38 ein Axialloch 42, das sich durch die volle Länge erstreckt. Die Löcher 42 stehen dabei mit Querlöchern 44 in Verbindung. Die gleichen axialen Löcher und Querlöcher dienen zum Schmieren oder zum Nachschmieren der Lager nach der Fertigstellung des fertigen Gelenks.

Als Alternative zur Formgebung der Gabeln ausschließlich aus Kunststoff ist in Fig. 6 eine verstärkte Gabel gezeigt, die ein Stahlpreßteil 50 umfaßt, der in Kunststoff 52 eingebettet ist. Die Gabel gemäß der Darstellung' in Fig. 6 wird dadurch hergestellt, daß der Stabpreßteil (der nicht mit besonderer Präzision.'

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hergestellt zu sein braucht) in. eine Form vor der eigentlichen. Formgebung fallengelassen wird, so daß während der Formgebung Kunststoff um den. Preßteil herumfließt. Die Erfindung sieht damit also eine Gabel für ein. Kardangelenk vor, die hauptsächlich aus Kunststoff besteht, die jedoch immer noch einen federnden Stahlkern hat, falls als Folge einer Überlastung oder eines sonstigen, abnormalen. Einsatzes der Kunststoff bricht.

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Claims

Patentansprüche

1.)Kardangelenk, bestehend aus einem mittleren. Träger, zwei im rechten Winkel zueinander liegenden. Paaren, von. sich davon, wegerstreckenden Stabenden, und einer Gabel oder einem sonstigen gegabelten Teil, die bzw. der mit dem jeweiligen. Paar

Stabenden, verbunden, ist, dadurch g e k e η n. ζ e i c h η e t, daß der mittlere Träger (10) aus Kunststoff geformt ist, wobei sich die Stabenden. (12) von. ihm wegerstrecken, und daß die Gabeln (16) ebenfalls aus einem Kunststoff geformt sind, der anschließend um die Baueinheit herumgeformt ist, die aus dem Träger (10) und den. Stabenden (12) besteht.

2. Kardangelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10) und die Stabenden (12) ^s* als einstückiger Bauteil geformt sind.

3. Kardangelenk nach Ansparuch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10) um eine zuvor zusammengesetzte, im rechten. Winkel liegende Stabanordnung herumgeformt 1st (Fig. 5).

ι 4· Kardangelenk nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η -

zeich η β t, daß die Stabanordnung (38) Stabteile aus

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- ίο -

Metall aufweist.

5· Kardangelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Stabteil (38) in der Mitte derart ausgespart ist ("bei 40), daß zwei gleiche Bauteile im rechten. Winkel zueinander zusammengefügt werden, können. (Pig. 5) ·

5_# Kardangelenk nach einem der Ansprüche 1 Ms 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabeln (16) aus einem anderen Kunststoff als der mittlere Träger (10) gebildet sind.

7· Kardangelenk nach einem der Ansprüche 1 Ms 6, dadurch gekenn ze ich η et, daß ein. Wälzlager (14) zwischen dem jeweiligen Stabende (12) und dem zugehörigen Arm (18) der Gabel (16) sitzt und daß die Gabel (16) direkt um die Lager (14) herumgeformt ist, die zuvor auf die Stabenden (12) aufgesetzt worden sind.

8. Kardangelenk nach Anspruch 7» dadurch g e k e η. η -. zeichnet, daß das jeweilige Lager (14) in seinem Gabelarm (18) durch eine einstückig angeformte Abdeckung (32) dieses. Arms gehalten, ist (Fig. 3).

9· Kardangelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch

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g e k e η η ζ e i c h η et, daß die jeweilige Gabel (16) um einen Metallkern. (50) herumgeformt ist.

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