DE2061223A1

DE2061223A1 - Kardanwellenbaugruppe

Info

Publication number: DE2061223A1
Application number: DE19702061223
Authority: DE
Inventors: Fisher Leslie George
Original assignee: GKN Transmissions Ltd
Current assignee: GKN Automotive Ltd
Priority date: 1969-12-11
Filing date: 1970-12-11
Publication date: 1971-06-24
Also published as: DE2061223B2; GB1339751A; ES386312A1

Description

betreffend Kardanwellenbaugruppe.

Die Erfindung bezieht sich auf Kardanwellenbaugruppen und betrifft insbesondere eine verbesserte Konstruktion einer Kardanwellenbaugruppe mit einem Rohr und zwei Universalge·-' lenken, von denen «je eines an jedem Ende des Rohrs befestigt ist.

Genauer gesagt sieht die Erfindung eine Kardanwellenbaugruppe vor, die ein erstes und ein zweites Gleichlaufdreh-, gelenK umfaßt, bei der diese Gelenke durch lehrmittel miteinander .verbunden sind, bei der jedes der Universal- bzw. Gleichlaufdrehgelenke ein inneres und ein äußeres Bauteil und zwischen diesen beiden Bauteilen angeordnete Drehmomentübertragungsmittel umfaßt, bei der aas äußere Bauteil des ersten Gelenks direkt an einem Ende der liohrmittel befestigt ist, während das äußere Bauteil des zweiten Gelenks direkt am anderen Ende der Rohrmittel befestigt ist, bei der das innere Bauteil jedes Gelenks mit Verbindungsmitteln versehen ist, um mit einem Antriebselement verbunden werden zu können, bei der mindestens eines der Gelenke so ausgebildet ist, daß es axiale l£elativbewegungen zwischen dem inneren und dem äußeren Bauteil des Gelenks zuläßt,: und bei der elastisch federnde Dichtungsmittel zwischen dem inneren und dem äußeren Bauteil de& bzw. Jedes Gelenks zur Wirkung kommen.

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Vorzugsweise sind beide Gelenke so ausgebildet, daß sie axiale Relativbewegungen zwischen ihren inneren und äußeren Bauteilen zulassen, und jedes innere Bauteil weist eine mit Keilbahnen versehene Bohrung zum Aufnehmen eines als Keilwolle ausgebildeten Abschnitts des zugehörigen Alitriebselements auf.

Jedes der Dichtungsmittel ist vorzugsweise in Form einer flexiblen Manschette ausgebildet, die einen am innex^en Bauteil des betreffenden Gelenks befestigbaren, allgemein zylindrischen inneren Abschnitt und einen am äußeren Bauteil des betreffenden Gelenks befestigbaren, allgemein zylindrischen äußeren Abschnitt umfaßt.

Gemäß einem weiteren Merkmal sieht die Erfindung eine Kardanwellenbaugruppe der genannten Art vor, die Rohrmittel und an jedem Ende der Rohrmittel ein axial bewegbares Gleichlaufdrehgelenk umfaßt.

Genauer gesagt sieht die Erfindung gemäß diesem Merkmal eine Kardanwellenbaugruppe vor, die Kohrmittel und ein erstes sowie ein zweites axiale Relativbewegungen zulassendes Gleichlaufdrehgelenk bzw. Gleichlaufverschiebegelenlc umfaßt, bei der jedes Gelenk entsprechend dem Anspruch 1 der Britischen Patentschrift 1 072 14-4 ausgebildet ist, wobei das äußere Bauteil des ersten Gelenks an einem Enue der Rohrmittel befestigt ist, wobei das äußere Bauteil des zweiten Gelenks am anderen Ende der Rohrmittel befestigt ist, v/obei Jedes innere Bauteil so ausgebildet ist, daß es mit einem Antriebselement verbindbar ist, und wobei zwischen dem inneren und dem äußeren Bauteil Jedes Gelenks Dichtungsmittel wirksam sind, um beide Enden der Rohrmittt.1 abzudichten.

Die Dichtungsmittel umfassen an Jedem .bride der Rohrmittol vorzugsweise ein elastisch federnaes Dichtimgsglied, das zwischen dem inneren und dem äußeren Bauteil des bewerfenden Gelenks zur Wirkung kommt und dazu dient, in Verbindung mit dem inneren und dem äußeren B uteil sowie mit einem stirnaed tigen Verschluß, der ein Ende der Bohrung des äußeren Bau-

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teils verschließt, welche das innere Bauteil aufnimmt, eine nach außjoii dicht abgeschlossene Umschließung zum Aufnehmen eines Schmiermittels abzugrenzen.

Die die schmiermitteldichte Umschließungen bildenden Anordnungen an den beiden Enden der itohrinittel sind vorzugsweise so ausgebildet, daß sie axiale Itelativbewegungen oder /i'uuchbewegungen zwischen den inneren und äußeren Bauteilen· der beiden Gelenke dämpfen und gleichzeitig als Vorspannmittel zur Wirkung kommen, die bestrebt sind, die inneren und äul.eren -''Ui· teile der beiden Gelenke zu zentrieren. Ä

Hierbei weist das 'innere Bauteil jedes Gelenks vorzugsweise eine mit Seilbahnen versehene Bohrung auf, die in einem rohruiigsabschnitt von größerem querschnitt als die mit Keilbahnen versehene Bohrung mündet; hierbei ist die Anordnung derart, daß dann, wenn ein als Keilwelle ausgebildeter Abschnitt eines Antriebselements, das einen Sprengring trägt, in die mit Leilbahnen versehene Bohrung eines inneren Bauteils eingeführt und so nach innen bewegt wird, daß der Sprengring in der; BoJu'ungsabsclmitt von größerem v4^ue:c8clinitt eintritt, sich.der Sprengring aufspreizen kann, um das innere Bauteil und das Antriebselement miteinander verbunden zu halten.

Weiterhin sieht die Erfindung eine Kardanwellenbaugruppe vor, die mit Schwingungsdämpfungsmitteln versehen ist.

Gemäß diesem herkmal sieht die Erfindung eine Kardanwellenbaügruppe vor, die Kohrmittel mit mehreren Hohren sowie ein erstes und ein zweites Gleichlaufdrehgelenk umfaßt, bei der jedes Gleichlaufdrehgelenk ein inneres und ein äuße-•ren Bauteil umfaßt, wobei diese Bauteile mit lullen versehen sind, die einander paarweise so zugeordnet sind,daß sie zum Übertragen eines Drehmoments dienende Kugeln aufnehmen, welche sich längs der Killen bewegen, wenn eine relative Winkelbewegung zwischen den inneren und den äußeren Bauteilen auftritt, und wobei jedes äußere Bauteil direkt an ed nein Ende der iiohrmitüul befestigt ist j hierbei sind die einzelnen liohre der

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,,. -..,.· V-.-A/, BADORiGfNAL

Rohrmittel durch Hinge aus einem Elastomermaterial miteinander verbunden, die so angeordnet sind, daß sie mit zylindrischen !''lachen der Rohre zusammenarbeiten und dazu dienen, das Drehmoment zwischen benachbarten Rohren zu übertragen und begrenzte relative Winkelbewegungen zwischen den Rohren zuzulassen.

Das äußere Bauteil Jedes Gelenks kann mit Hilfe eines Kaltverformungsvorgangs geformt und mit dem zugehörigen Rohr dadurch verbunden werden, daß es teilweise in das zugehörige Ende des Rohrs eingeführt und dann dadurch an dem Rohr befestigt wird, daß die beiden Bauteile der Wirkung elektromagnetischer Impulse ausgesetzt werden.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Tig. 1 zeigt in einer teilweise als Längsschnitt gezeichneten verkürzten Seitenansicht eine erfindungsgemäße Kardanwellenbaugruppe mit einem Kardanwellenrohr und zwei Universalgelenken.

Fig. 2 ähnelt Fig. 1, zeigt Jedoch eine erfindungsgemäße Kärdanwellenbaugruppe mit drei Rohren und zwei Universalgel enken.

In Fig. 1 ist nur eines der Universal- oder Kardangelenk im Längsschnitt dargestellt, doch ist das in einer Seitenansicht gezeigte andere Gelenk von gleicher Konstruktion.

Die beiden in Fig. 2 dargestellten Universalgelenke sind grundsätzlich in der gleichen Weise ausgebildet, wie das in Fig. 1 im Längsschnitt gezeigte Gelenk.

Jedes Universalgelenk umfaßt ein inneres Bauteil 10, das in dem zugehörigen hohlen, allgemein zylindrischen äußeren Bauteil 11 axial bewegbar und mit ihm durch einen Öatz von sechs in gleichmäßigen UmfanEsabständen verteilten

ORIGINAL INSPECT^

Drehmomentübertragungskugeln 12 gekuppelt ist. In den Figuren verläuft der axiale Schnitt durch jedes Gelenk auf beiden Seiten der Gelenkachse in verschiedenen radialen Ebenen, so daß jeweils auf der Oberseite der Gelenkachse eine Kugel 12 erscheint, während auf der Unterseite der Gelenkachse die Querschn.ittsform der Gelenkteile zwischen benachbarten Kugeln 12 zu erkennen ist. Das äußere Bauteil 11 jedes Gelenks hat eine zylindrische Bohrung 15» mit in der Längsrichtung verlaufenden Rillen 14, die sich parallel zu der mit der Gelenkachse zusammenfallenden Drehachse des äußeren Bauteils 11 erstrecken. Das innere Bauteil 10 weist eine einen Teil einer Kugelfläche bildende Außenfläche auf, die maschinell so bearbeitet ist, daß in gleichmäßigen Winkelabständen verteilte gerade Rillen 15 vorhanden sind, die parallel zur Drehachse des inneren Bauteils 10 verlaufen, welche mit der Gelenkachse zusammenfällt;, wenn die Teile des Gelenks gemäß der Zeichnung eine gleichachsige Lage einnehmen. Die Rillen 14 und 15 der beiden Gelenkteile 10 und 11 arbeiten paarweise zusammen, um Kugelführungen zu bilden, längs denen die Kugeln 12 Rollbewegungen ausführen, wenn sich zwischen den Gelehkteilen relative Schwenkbewegungen und axiale Bewegungen abspielen.

An ihrem inneren Ende ist die Bohrung IJ des äußeren Bauteils 11 durch eine Stirnwand 16 abgeschlossen, die bei der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsform einstückig mit dem zylindrischen Wandabschnitt des äußeren Bauteils 11 ausgebildet; da;. Bei einer abgeänderten Ausführungsform kann die Stirnwand 16 durch ein stirnseitiges Abschlußteil gebildet sein, das von dem äußeren Bauteil getrennt als Preßtciil aus Metall hergestellt ist.

Das innere Bauteil 10 ist mit einer Bohrung 17 versehen, die über einen Teil ihrer Länge innenlielende Keilbahnen aufweist, so daß eine Keilwellenverbindung zwischen dem inneren Bauteil und einer treibenden oder getriebenen Welle 18 hergestellt werden kann, die einen als Keilwelle ausgebildeten Abschnitt 19 umfaßt, welcher in Antriebseingriff mit dem Keilbahnen aufweisenden Teil der Bohrung 17 gebruchü werden kann.

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-BADORlGiNAt

Der Keilwellenabschnitt 19 der Welle 18 weist eir.e Hingnufc auf,' in die ein Sprengring 120 eingesprengt ist, der zusammengedrückt ist, während er durch den mit Keilb&hnen versehenen Abschnitt der Bohrung 17 hindurch bewegt wird, und der sich beim Erreichen des innex^en EndabSchnitts 21 der Bohrung 17 elastisch federnd aufspreizt, um die Welle 18 in Eingriff mit dem inneren Bauteil IO zu halten.

Gemäß der Zeichnung hat der innere Endabschnitt 21 der Boharung 17 jedes inneren Bauteils 10 einen vergrößerten querschnitt, um den Sprengring 120 aufnehmen zu können. Die Bohrung 17 des inneren Bauteils 10 ist durch eine stirnseitig angeordnete Platte 22 abgeschlossen, und auf die Platte 22 ist ein elastisch federnder Puffer 25 aufgesetzt, der einen allgemein zylindrischen Abschnitt umfaßt, welcher mit einer nach innen abgewinkelten Lippe versehen ist, die in eine iangnut auf der Außenseite des inneren Endabsehnitts des inneren Bauteils 10 eingreift.

Zwischen dem inneren Bauteil 10 und dem äußeren Bauteil 11 jedes Gelenks ist ein die Kugeln 12 mit enger Passung aufnehmender Kugelkäfig 24 angeordnet, der dazu dient, das innere Bauteil 10 gegenüber dem äußeren Bauteil 11 zu zentrieren. Der Kugelkäfig 24- weist eine einen Teil einer Kugelfläche bildende Innenfläche auf, die zu einer einen Teil" einer Kugelfläche bildende! Fläche des inneren Bauteils 10 paßt und miL ihr so zusammenarbeitet, daß der Käfig nichb nur das innere Bauteil zentriert", sondern durch dieses Bauteil festgehalten wird, so daß er sich gegenüber dem inneren Bauteil nicht axial bewegen kann. Ferner besitzt der Kugelkäfig 24 eine einen 'i'uil einer Kugelflüche bildende äußere i/lächo 2.¹J^ die mit der Wand der zylindrischen Bohrung Y'j des äuliet'en Bauteils 10 zusammenarbeitet.

Die Innenfläche des Kugelkäfig^ 24 haL einen Krümmungsmittelpunk ü, der dann, wenn das innere und das äußere Bauteil gleichacu&ig angeordnet sind, gegenüber dem iielenkmittelpunkt 0, I. h. dem Punkt, an dem die die hit telpunk te dex- Kugeln 12

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enthaltende.Ebene die Gelenkachse schneidet, in Kichtung auf das offene Ende der Bohrung 17 des inneren Bauteils 10 versetzt ißt. Die Außenfläche 25 des Ku-;;elkäfigs 24 hat einen Lrüiiimunrjsinittc'lpunkt, der ebenfalls auf der Gelenkachse liegt^ Jedoch ge^enübei¹ dem Gelenkniittelpunkt 0 um einen gleichgroßen Beti'ag in der entgegengesetzten Richtung versetzt ist.

Diese-Versetzung der Krümniungsmittelpunkte gewährleistet, daß sich beim Abwinkein des Gelenks das innere Lauteil praktisch um den Krümmungsmittelpunkt der· inneren Käfigfläche dreht, und daß sich das äußere Bauteil praktisch um den versetzten krunmiungsmitt elpunkt der äußeren Läfigf lache dreht. Wie in der britischen Patentschrift 1 072 14-4 beschrieben, stellt diese Anordnung sicher, daß die die Mittelpunkte der Kugeln 12 enthaltende Ebene stets genau die Hittelebene des Gelenivs bildet.

Bei einem größten Schwenkwinkel des Gelenks von etwa 20° braucht sich die einen Teil einer Kugelfläche bildende Außenfläche 25 des Kugelkäfigs 24 am Gelenkmittelpunkt 0 nur über einen Winkelbereich von 10° zu erstrecken. Die benachbarten äußeren Flächenteile 26 und 27 des Kugelkäfigs 24 können kegelstumpfförmig sein, und diese Konstruktion gestattet es, den Kugelkäfig erheblich kräftiger auszubilden und. ihm an seinen Enden eine größere Wandstärke zu geben, als es möglich wäre, wenn die gesamte Außenfläche des Kugelkäfigs einen Teil einer Kugelfläche bildete.

Die kegelstumpfförmige Fläche 27 ist so angeordnet, daß sie beim Erreichen des konstruktiv vorgesehenen gröifen Schwenkwinkels des Gelenks zur Anlage an der Wand der Bohrung 13 kommt, so daß ein zwangsläufig wirkender Anschlag vorhanden ist, der verhindert, daß die Teile des Gelenks gegeneinander über den konstruktiv vorgesehenen Schwenkwinkel hinaus geschwenkt v/erden.

Das den Außenflächenteil 26 aufweisende Ende des Kugelküfigs 24 ist gemäß der Zeichnung mit einer Bohrungserweite-

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BAD ORIGINAL

rung versehen, die einen solchen Durchmesser hat, daß 'es möglich ist, das innere Bauteil 10 beim Montieren des Gelenks hindurchzuführen; das Zusammenbauen des inneren Bauteils und des Kugelkäfigs ist in der genannten britischen Patentschrift beschrieben. '

An dem inneren Bauteil und dem äußeren Bauteil des Gelenks ist ein allgemein ringförmiges Dichtungsglied 28 befestigt, das einen allgemein zylindrischen inneren Abschnitt 29 mit einer radialen Lippe am freien Ende umfaßt, ferner einen allgemein zylindrischen äußeren Abschnitt 30» dem ein Abschnitt Jl mit einer radial verlaufenden Fläche benachbart ist, sowie einen den allgemein zylindrischen inneren Abschnitt 29 mit dem allgemein zylindrischen äußeren Abschnitt verbindenden gekrümmten Abschnitt J2.

Das innere Bauteil 10 des Gelenks umfaßt einen Abschnitt 33» auf dem der allgemein zylindrische innere Abschnitt 29 des Dichtungsgliedes angeordnet ist, der durch eine Befestigungsvorrichtung in seiner Lage gehalten ist, und an den Abschnitt 35 des inneren Bauteils schließt sich ein Abschnitt ;

■I 34 an, der im Vergleich zu dem Abschnitt 33 einen größeren \

Querschnitt hat und im Längsschnitt durch eine gekrümmte \

!'lache begrenzt ist. Das Dichtungsglied 28 ist ursprünglich (

so geformt, daß der zylindrische innere Abschnitt 29 und der /

ihm benachbarte Abschnitt des DichtuukSgliedes allgemein den f.

gleichen Radius haben, und daß der den größeren Durchmesser \. aufweisende Abschnitt 3^ des inneren Bauteils 10 somit dazu I dient, den damit zusammenarbeitenden Teil des Dichtungsgl'ie- / des 28 gep^enüber der ,Gelenkachse nach außen vorzuspannen· t Wenn sich das Gelenk in Gebrauch befindet und sich axiale Be- ί wegungen zwischen dem inneren Bauteil und dem äußeren Bauteil (· des Gelenks abspielen, ist daher bei dieser Anordnung das \. Dichtungsglied 28 nicht bestrebt, sich nach innen zu bewegen und zur Anlage an der Welle 18 zu kommen. Wenn die Welle 18 und das Gelenk mit einer hohen Drehzahl umlaufen, wird der dex¹ Welle 18 benachbarte Teil des DichUn^G^liedes 28 durch

li'ljohkräft;e gegenüber der Achue der Welle nach außen gedrängt

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ORIGINAi §;:^:

so daß das Dichtungsglied bei hohen Drehzahlen nicht in Berührung mit der Welle 18 kommt.

" - Der allgemein zylindrische äußere Teil 3° des Dichtungs ■ gliedes 28 ist mit dem äußeren Bauteil 11 des Gelenks durch eine Haltehülse 35 -fest verbunden, bei der es sich 'z. B. um ein Preßteil aus Metall handelt, das einen Lippenabschnitt J6 aufweist, welcher beim Montieren des Gelenks in Kichtung auf die benachbarte Stirnfläche des äußeren Bauteils 11 so nach innen gedrückt wird, daß die radiale Fläche des Abschnitts Jl des Dichtungsgliedes 28 zur Anlage an der radialen Btirnflache des äußeren Bauteils 11 gebracht wird. Das äußere Bauteil 11 des Gelenks kann nahe seiner Stirnfläche mit einer nicht dargestellten, in der Ümfangsrichtung verlaufenden Rippe versehen sein, die dazu beiträgt, das Dichtungsglied 28 so festzuhalten, daß es sich nicht gegenüber dem äußeren Bauteil 11 bewegen kann, und die ferner dazu beiträgt, die Abdichtungswirkun-rj des Dichtungsgliedes bzw. der Manschette zu verbessern.

die radiale !''lache aufweisende Teil 31 der Manschette 28 umfaßt einen nach innen vorspringenden Abschnitt 37> cL®¹" über die Basis teile der Kugelaufnahmerillen 14 hinausragt und einen elastisch federnden Endanschlag bildet, der das Ausmaß der axialen Bewegung der LuceIn 12 längs den ifillen 14 begrenzt und daher auch"das" Ausmaß der Tauchbewegung des inneren Bauteils 10 gegenüber dem äußeren Baubeil 11 in liichtung auf die Y/elle 18 einschränkt. Der Abschnitt 37 dör Manschette 28 hat eine solche Ivorrn, daß dann, wenn sich das innere Lauteil . 10 der KardanweJLIenbaugruppe gegenüber dem äußeren Bauteil 11 so weit" nach au^tn bewegt, daß die Kugeln 12 zur Anlage an den durch die nach innen ragenden Abschnitte 37'gebildeten elastischen; En-J anschlügen kormaen, jede zusätzliche Kraft, die bestrebt igt, das innere Bauteil gegenüber dom äußeren Bauteil weiter nach auLun zu bewegen, durch die mit den elastischen KudLuiüchlägen zujj;jiu>.ieriarLeL teuderi Kugeln 12 zu dem axiale Be- ' wepurif,eu zulassenden (icLenk am anderen L'nde der kurdanwellen-" übertragen wird, was dazu führt, daß sich das äußere

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Eautoil am anderen Ende der Kardanwellenbaugrup^c von dem zugehörigen inneren Bauteil entfernt.

Arn anderen Ende jeder Kille 14 kann die iiollbewegung der Kugeln 12 dadurch begrenzt sein, daß an der stirnwand Ib ein nach innen vorspringender Ansatz ausgebildet oder befestigt ist; gemäß der Zeichnung wird jedoch das Ausriß der Dewegun^ des inneren Bauteils 10 gegenüber dem äußeren Bauteil 11 vorzugsweise dadurch, begrenzt, daß der elastisch federnue PurΓer oder Endanschlag 23 zur Anlage am benachbarten Teil der Stirnwand 16 könnet.

Die die Kugeln 12 aufnehmenden I''ührun_osiillen 14 und 15 sind so geformt, daß sie von den Kugeln im wesentlichen vollständig ausgefüllt sind, w'enn eine axiale Bewt^un;.. des inneren Bauteils 10 gegenüber dem äußeren Bauteil 11 stattfindet, kann daher, wenn überhaupt, nur eine kleine Sonmiormittelmenge an den Kugeln vorbei von einer ßeite des Gelenks £ur anaeren strömen. Das Schmiermittel befindet sich in einer Umschließung, die uurch aas äußere Bauteil 11, seine Stirnwand IG, die Dichtungsmanschette 28 und das innere Bauteil mit dem Puffer 2.'j abgegrenzt ist.

Die Dichtungsmanschette 28 hat eine solche i-'orm, daß bei einer axialen Bewegung zwischen dem inneren laute!1 un ■> dem äußeren Bauteil der iiauminhalt des gemäß i'ig. 1 vor den Kugeln 12 liegenden Teils der Umschließung im wesentlichen konstant bleibt, iv'enn sich uas innere Bauteil 10 gegenüber dem äußeren Bauteil 11 nach außen bewegt, wird der Druck des Schmiermittels in dem vor den Kugeln 12 liegenden Teil der Umschließung hölier als aer ii.ruck des Schmiermittels in dem hinter den Kugeln liegenden Teil der Umschließung, da die Umschließung vollständig oder teilweise mit ueui Schmiermittel gefüllt ist. Daher ist das Schmiermittel bestrebt, das innere Bauteil 10 wieder in seine ursprüugliohe Luge iUU'ü^viaiL'ühren, d. h. das Schiii.i oL'iiii ttd bewirkt gleichzeitig eine Dämpfung vier Längsbewegung aus iimeivn Hauteis 10 gegenüber dem äußeren ■ auteiJ 11. -^

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V/enn sich das innere jJautoil 10 gegenüber dem äußeren Bauteil 11 nach innen bewegt, erhöht sich der kcuclc des üehmiermitteis- in dein hinter den Kugeln 12 liegenden Teil der Umschließung, und durch diesen erhöhten Brück dec Schmiermittels wird praktisch eine Hückstcllkraft aufgebracht, die bestrebt isb, das innere Bauteil 10 gegenüber-'dem äußeren I3auteil 11 wieder i-n seine ursprüngliche La^e zu bringen.

Gemäß Fig. 1 weist das äußere Bauteil 11 jedes Gelenks an seiner stirnwand IG einen axial nach innen ragenden zylindrischen Zapfenabschnitt 3G auf, auf den ein Endabschnitt eines fiohrs 39 aufgeschoben ist, der mit dem aylindrisehen Zapfenabschnitt des äußeren Bauteils verscLv/eißt ist. V/enn sich die Lardanwellenbaugruppe in Gebrauch befindet, kann sich daher das liolrr 39 in axialer Kichtun^ unbehindert gegenüber den beiden inneren "Bauteilen 10 bewegen, doch wird die Bewe^un'k des kolirs gedämpft, und auf das lioLr wird eine Hiekstellkraft aufgebracht, um es awisclien den Gelenken zu zentrieren.

Bei der in l^ig* Z gezeigten Äusführungcform einer Kardanv/ellenbaugruppe sind die an den beiden Enden vorgesehenen Universalgelenke von der gleichen grundsätzlichen konstruktion wie die üniversal^elenke an den beiden Enden der liardanwellenbaugruppe nabli Pig* Ij daher sind in Fig. 2 dargestell-.te Bauteile, die aß Hand von Fig« 1 beschriebenen Bauteilen entsprechen, jeweils ©it den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.

Das äußere Bauteil 40 jedes der in Pif· 2 gezeigten Gelenice unterscheidet sich bezüglich seiner iorm etwas von dem Bauteil 11 nach Fig. 1, und zwar insofern, als nahe der stirnwand 16 auf der Außenseite des äußeren Bauteils eine iiiiignut 41 vorgesehen ist, und dadurch, dyß die zwischen benachbarten Killen 14 liegenden Teile deo äukeren Bauteils 40 mit Vertiefuiif^en 42 vergehen sind, die auf der Außenfläche dec äußfcixn '. auieilc vortjoseheii sind uriu die iiirik,m.it 41 ijclmeiden. ,.*

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Ferner ist ein Kohr 43 vorgesehen, dessen äußerer Endabschnitt das äußere Bauteil 40 so umschließt, daß die btirnfläche dieses Kohrs bei dem zusammengebauten Gelenk an dem allgemein zylindrischen äußeren Abschnitt pO der Dichtungsmanschette anliegt.

JJer Endabschnitt des Kohrs 43 wird nach dem Aufschieben auf das äußere Bauteil 40 nach innen verformt, z. B. mit Hilfe eines elektromagnetischen Verfahrens sum Erzeugen von Impulsen, so daß dei" Endabschnitt des Kohrs am äußeren Bauteil 40 des Gelenks mechanisch verankert wird.

liacliuem das äußere Bauteil 11 des Gelenks nach Pig. 1 an dem zugehörigen Rohr 39 bzw. das äußere Bauteil 40 des Gelenks nach P'ig. 2 an dem zugehörigen Kohl· 43 befestigt worden ist, wird das innere Bauteil 10 mit dem Kugelkäfig 24 vereinigt, und die so entstandene Baugruppe wird dann in die Bohrung 13 des äußeren Bauteile 11 bzw. 40 eingeführt. Die Dichtungsmanschette 28 wird an dem inneren Bauteil 10 vor oder nach dem Einführen dieses Bauteils in die Bohrung 13 des äußeren Bauteils befestigt, und zwar mit Hilfe der in der Zeichnung dargestellten Befestigen gsvorrichtung,und hierauf wird der äußere Abschnitt ^)O der Dichtungsmanschette auf das freie Ende : des äußeren Bauteils aufgeschoben und dann mit Iiilfe der Laltehülse 35 festgelegt, die z. B. mit KiU'e eines Verfahrens zum j

Erzeugen elektromagnetischer Impulse so verformt wird, daß sie /

entweder mit dem äußeren Bauteil 11 des Gelenks nach !'ig. 1 I

oder mit dem Hohr 43 nach l'ig. 2 fest verbunden wird, so daß ?

der Lippenabschnitt 3ύ der Dichtungsmanschette nach innen ge- }

drückt wird, um die radiale i'läche des Abschnitts 37 der Dich- j

tungsmanschette fest gegen die benachbarte stirnfläche dei. \

äußeren Bauteils des Gelenks gedrückt wird, um an dieser .,tulle j zwangsläufig eine Abdichtung zu bewirken. i)au Gelenk wird geschmiert, bevor die Dichtungsmanschette L'o endgültig befestigt wird.

rit ist aiii Ende des kardanwe] J enrohrs ein abgedichtetes voiv;i:i3eheii, und die Verbindung :;wi:-c]ien dem Gelenk und

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I. der Antriebswelle 18 wird dort, wo sich die Antriebswelle be-

I findet, auf einfache Weise dadurch hergestellt, daß man den

*, Keilwellenabsclmitt 19 der Antriebswelle in die mit Keilbahnen

ι versehene Bohrung 17 des inneren Bauteils 10 des Gelhks ein-

'i . "führt, so daß der auf dem Keilwelleriabschnitt 19 der Antriebs-

\ welle angeordnete Sprengring 120 in Eingriff mit dem den grö-

f ßeren Durchmesser aufweisenden Teil 21 der' Bohrung des inne-

J ren Bauteils 10 gebracht wird.

Bei dem Rohr 39 eier Kardanwellenbaugruppe nach Fig. 1 handelt es sich um ein einziges Bohr, dessen Enden mit den be den äußeren Bauteilen 11 verbunden sind. Im Gegensatz hierzu umfaßt die Kardanwellenbaugruppe nach lig. 2 zwei Rohre 43, von denen je eines mit einem äußeren Bauteil 4-0 eines Gelenks

I verbunden ist, sowie ein weiteres Rohr 44, das die beiden

. / Rohre 43 so verbindet, daß es diese Rohre überlappt, und das

ι mit den Rohren 43 zum übertragen einer Antriebskraft mit Hilfe

j mehrerer Ringe 45 aus einem Elastomermaterial verbunden ist,

I die zwischen der Außenfläche jedes Rohrs 43 und der Innenflä-

^ ehe des Rohrs 44 so angeordnet sind, daß sie zwisehen den be-

I treffenden Rohren einer Druckvorspannung ausgesetzt sind. Die

I Ringe aus dem Elastomermaterial dienen dazu, das Drehmoment

I zwischen den Rohren 43 und dem zusätzlichen Rohr 44 zu über-

j,- tragen, und sie kommen so zur Wirkung, daß das Rohr 44 gegen—

I über jedem der Rohre 43 begrenzte Drehbewegungen ausführen

f kann, wobei die elastisch federnden Ringe 45 dazu dienen, alle

■'">. erzwungenen Schwingungen der Rohre 43 zu dämpfen.

Zwar ißt jedes innere Bauteil 10 vorzugsweise mit einer KeilbahiiQn aufweisenden Bohrung zum Aufnehmen eines Keilwellen-., · abschnitte der zugehörigen Antriebswelle versehen, doch wäre •i ' es auch möglich, das innere Bauteil #ines Gelenks jeder Kardan-' welleribaugruipe zuijarmnen mit der zugeJiöriteuAntriebswelle einstückig auszubilden; gemäß der Zeichnung kann die Antriebswelle an einem Ende mit einer Platte 4G in ii'orm eines i'lanschua versehen BQiR₁ der nicht dargestellte Öffnungen aufweist, die wchrnubfn aufnehmen köanerif mittels welcher die Welle mit einer einen ähnlichen i'lansch aufweisenden treibenden °der ge trie-

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beiien Welle verbunden werden kann.

Alternativ kann jede Welle 18 einen auf seiner Außenseite mit Keilbahnen versehenen iii'-abschnitt aufweisen, der von einer mit Keilbahnen versehenen Bohrung einer treibenden oder getriebenen Welle aufnehmbar ist. Bei einer weiteren Ausführungsform kann jede Welle 18 eine mit Keilbahnen versehene Bohrung aufweisen, die sich von ihrer Stirnfläche aus nach innen erstreckt, so daß eine Keilwellenverbindung mit dem benachbarten Endabschnitt einer treibenden oder getriebenen Welle herstellbar ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist an jeaeru Ende der Kardanwellenbaugruppe ein axiale Bewegungen zulassendes Gleichlaufgelenk vorgesehen, und jedes dieser Gelenke ist vorzugsweise entsprechend der britischen Patentschrift 1 072 144 ausgebildet. Alternativ hierzu kann jedoch das Gelenk am einen Ende der Kardanwellenbaugruppe ein Gelenk öiit festem Mittelpunkt sein, d. h. das Gelenk an einem Ende <äer Kardanwellenbaugruppe kann so ausgebildet aän, wie es in der britischen Patentschrift 81ü 289 beschrieben ist.

Um das Eindringen von Staub und Schmutz in den Kaum zwischen der Uichturigsmanschefcte 28 und der Welle 18 zu verhindern, kann man auf der Welle 18 einen nicht dargestellten it ing oder eine ocheibe anordnen.

Das äußere Bauteil jedes Gelenks kann entweder einstückig sein, wie es in der Zeichnung gezeigt ist, oder es kanu sich aus zwei '!'eilen zusammensetzen, die nach ihrer I'ersteilung mit Hilfe eines keibungaschweißverfahrens miteinander verschweißt werden. L'ine weitere Möglichkeit besteht darin, das äußere Bauteil aus zwei Teilen zusammenzusetzen, die d ui'c Ii Schrauben miteinander verbunden werden, v/ob ο i ein das innere Ende der Bohrung verschließendes Dichtungsglied zwischen einander zugewandten !''lachen der beiden Teile eingespannt wird, wenn die Teile durcai Schrauben miteinander veruunden werden.

^M^'¹⁰⁹⁰ BADORlGlNAt

Wenn das äußere Bauteil einstückig ausgebildet ist, kann es durch Extrudieren oder mit hilfe eines elektrochemischen üearbeitungsveri'ahrens ir; die erforderliche I<Orin gebracht werden. jJe.r elektrochemische i-earbeitungsvorganL kann mit hilfe einer elektrochemischen Bearbeitungsvorrichtune. bekannt er Art durchgeführt werden«

Die in I'ig. 1 gezeigte Kardanwellenbaugruppe bietet den wichtigen Vorteil, daß sie beim Linbau direkt zwischen der xvitKülwelle und AuSban^swelle u.es Getriebes- eines liraj'ti'ahr- ^tU₀S angc-ordiiet werden kann. j^

Lei einer V/eiterbildunr, dei' Anordnung nach i'iy. 1 ist derjenige re:il der Dichtungsmittel, der mit den kugeln zusammenarbeitet, um die Relativbewegung zwischen den Teilen des ueleiuis zn begrenzen, durch eine bcheibe aus 'üetall oder , kunststoff gebildet, die an der ringförmigen Dichtungsmanschette 28 so befestigt ist, daß sie aie Killen 14 überlappt.

Bei einer weiteren Abwandlung der konstruktion nach Fig. 1 ist das äußere Bauteil des Gelenks durch Stumpfschweißenmit dem zugehörigen Ende des Kohrs verbunden. Bei einer noch weiteren Abwandlung ist die Ilaltehülse zum festhalten der Dichtungsmanschette mit dem äußeren Bauteil durch Punkt- ^ Schweißstellen verbunden. w

Bei einer Abwandlung der Anordnung nach iig. 2 umfassen die kohrjidttcl zwei .Rohre, von denen das eine einen gröberen Durchmesser- hat als das andere, wobei mit jedem äußeren Bauteil eines Gelenks eines dieser _iohre verbunden ist, und wobei uic iiohro sum Zweck des Übertragene eines Drehmoments durch zwischen den Kohren an^eordn&to Aingc auc einem x,lastomermatei'ial verbunden sind.

iiimprücne.'

Claims

A K S P H Ü C H E

[1 J Kardanwellenbaugruppe mit einem ersten und einem zweiten Gleichlauf drehgelenk, die durch liohrmittel verbunden sind und jeweils ein inneres und ein äußeres Bauteil umfassen, sowie mit zwischen den inneren und äußeren Bauteilen angeordneten Drehmomentübertragungsmitteln, dadurch gekennzeichnet , daß das äußere Bauteil (ll;4u) des ersten Gelenks direkt mit einem Ende der Rohrmittel (39;#-i) ^un(i aas äußere Bauteil des aweiten Gelenks uirekt mit dem anderen Ende der Eohrmittel verbunden ist, daß das innere Bauteil (10) jedes Gelenks Verbindungsmittel aufweist, damit es mit einem Antriebselement (18) verbindbar ist, daß mindestens eines der Gelenke so ausgebildet ist, daß es axiale Relativbewegungen zwischen dem inneren Bauteil und dem äußeren Bauteil zuläßt, und daß elastisch federnde Dichtungsmittel (28) vorgesehen sind, die zwischen dem inneren und dem äußeren Bauteil des bzw. jedes Gelenks zur Wirkung kommen.

2. Kardanwellenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Gelenk so ausgebildet ist, daß es axiale Relativbewegungen zwischen dem inneren Bauteil (10) und dem äußeren Bauteil (11) zulaßt, und daß jedes innere Bauteil eine mit Keilbahnen versehene Bohrung (17) zum Aufnehmen eines Keilwellenabschnitts (19) des zugehörigen Antriebselements (18) aufweist.

J. Karuanwellenbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtungsmittel (28) jeweils die Form einer flexiblen Γ-ianschelte haben, die einen allgemein zylindrischen, am inneren Bauteil (lu) des betref-Gelenks befestigbaren inneren Abschnitt (29) und einen

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allgemein zylindrischen, an dem äußeren Bauteil (ll) des betreffenden Gelenks befestigbaren äußeren Abschnitt ($0) umfaßt.

4. Kardanwellenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3» · dadurch gekennzeichnet , daß jedes äußeres Bauteil (ll$4O) der beiden Gelenice mit Hil'fe eines Kaltverformung svor gangs hergestellt und mit dem zugehörigen Rohr (39;43) dadurch verbunden ist, daß es teilweise in das benachbarte Ende des Rohrs eingeführt und dann an dem Rohr unter der Einwirkung elektromagnetischer Impulse befestigt äk worden ist.

5. Kardanwellenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g ek enn ζ ei cn η et , daß die Dichtungsmittel (28) an jeaem Ende der Hohrmittel (39;^3) dazu dienen, zusammen mit dem inneren Bauteil (10), dem äußeren Bauteil (11) und einem stirnseitigen Verschluß (16), der ein Ende der das innere Bauteil aufnehmenden Bohrung des äußeren Bauteils verschließt, eine schmiermitteldichte Umschließung für die Drehmomentübertragungsmittel, z. B. Kugeln (12) abzugrenzen.

6. Kardanwellenbaugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der stirnseitige Verschluß Λ (IG) jedes Gelenks mit dem äußeren Bauteil (11) aus einem Stück besteht.

7. Kardanwellenbaugruppe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzei chn et, daß die die schmiermitteidichten UmachließuriBon an den beiden Enden der kohrmitbei (39;4-3) abgrenzenden Abgronzuntsniittel so ausgebildet sind, daß sie axiale Kelativbewegungon der inneren Laubeile (10) und der äußeren Bauteile (ll) der beiden Gelenke dämpfen und außerdem als Vorspannmittel zur Wirkung kommen, die bestrebt sind, die iriaferen und äußeren Bauteile der beiden Gelenke zu zentrieren.

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