DE2243101A1

DE2243101A1 - Tripode-wellengelenk

Info

Publication number: DE2243101A1
Application number: DE2243101A
Authority: DE
Inventors: Karl Spiess
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1972-09-01
Filing date: 1972-09-01
Publication date: 1974-03-14
Also published as: DE2243101B2; DE2243101C3; FR2198576A5

Description

INDUSTRIEWERK SCHAEFFLER OHG 2243101

HERZOGENAURACH bei NÜRNBERG .

PG 1528 ·' Pt-K/Gf

Tripode-Wellengelerik

Die Erfindung betrifft ein Tripode-Wellengelenk, bei dem am Ende einer Welle drei Zapfen sternförmig radial nach außen gerichtet angeordnet sind, auf denen unter Zwischenschaltung eines Kranzes von zylindrischen Wälzkörpern je ein Laufring mit kugeliger Außenkontur frei rotierbar gelagert ist, und bei dem diese Laufringe in entsprechenden axial verlaufenden Laufbahnen eines mit einem anderen Wellenende verbundenen Gehäuses abrollen können.

Bei den bekannten derartigen Wellengelenken ist die Montage des Wälzkörperkranzes auf dem Zapfen und das nachträgliche Aufbringen des Laufringes mit Schwierigkeiten verbunden. Bei diesen Wellengelenken hat man am Fuße des Zapfens eine Anlaufscheibe für die Wälzkörper vorgesehen und am freien Ende des Zapfens wird in eine umlaufende Nut ein geschlitzter Ring aus Federstahldraht eingesetzt, gegen den von innen her ein Bordring anliegt, der die zweite Anlauffläche für die Wälzkörper darstellt und der gleichzeitig mit einem axial gerichteten Kragen den Federstahldrahtring übergreift und damit verhindert, daß dieser aus der Nut herausschnappen kann. Sowohl die Anlaufscheibe am Fuße des Zapfens als auch der Bordring am gegenüberliegenden freien Ende des Zapfens sind dabei auf dem Zapfen frei beweglich. Nun muß man - sei es von Hand oder maschinell - zwischen diese beiden Scheiben den Kranz zylindrischer Wälzkörper auf den Zapfen aufbringen und dort durch geeignete Maßnahmen festhalten, bis der Laufring darüber geschoben ist, wodurch dann erst gewährleistet ist, dai3 d.i. ο Wälzkörper ihre vorgesehene Position beibehalten. Um noch weiter zu verhindern, daß vor dem endgültigen Zusammenbau

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des Gelenkes die Laufringe wieder von den Zapfen heruntergleiten können, wodurch der Wälzkörperkranz ebenfalls abfallen würde, sieht man schließlich an der Blechscheibe am freien Ende des Zapfens federnde Vorsprünge vor, die den Laufring stirnseitig so übergreifen, daß sie diesen gegen unbeabsichtigtes Herunterrutschen sichern.

Diese Montage des Wälzkörperkranzes und das daran anschließende Aufbringen des Laufringes bringt in der PrexlM no viel ο Mohwierigkel ItMi, dull <τ, !(Ir fin«» <;r.>n serienmontage nicht geeignet, ißt. I rnibenondere tleiii maschinellen Aufbringen des Wälzkörperkranzes setzen sich wegen der freien Beweglichkeit der beiderseitigen Anlaufscheiben sehr große Schwierigkeiten entgegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Tripode-Wellengelenk konstruktiv so auszubilden, daß die Montage des Wälzkörperkranzes ebenso wie des Laufringes so vereinfacht wird, daß eine maschinelle Großserienfertigung problemlos möglich lot.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zapfen an ihren freien Enden mit einer umlaufenden Nut versehen sind, in die eine Blechscheibe mit in ihrer Bohrung angeordneten federnden Zungen, die durch mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Schlitze gebildet sind, eingeschnappt ist, und wobei die Blechscheibe als stirnseitige Anlaufschulter· für die /y Linciriiirhen W.M 1 /.-körper dient und gleichzeitig die Stirnfläche des Laufringes so übergreift, daß dieser gegen axiales Abwandern gesichert ist. Im Gegensatz zu der bekannten Ausführung ist gemäß der Erfindung nur noch eine einzige Scheibe erforderlich und der geschlitzte Federstahldrahtring wird überflüssig. Durch die vorgeschlagene konstruktive Maßnahme wird aber nicht nur dieses eine Bauteil eingespart, sondern die Blechscheibe kann nunmehr nachträglich, das

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heißt also nach der Montage des Wälzkörperkranzes auf den Zapfen aufgeschoben und in die vorgesehene Nut eingeschnappt werden. In der Praxis "bringt dies den Torteil _r daß der Wälzkörperkranz durch bekannte Montagemaschinen in die Bohrung des Laufringes eingebracht und zusammen mit dem Laufring auf den Zapfen aufgeschoben werden kann. Auf den Zapfen selbst wurde vorher der Anlaufring, der sich am PuBe des Zapfens befindet, aufgesteckt. Nachdem nun der mit Wälzkörpern gefüllte Laufring aufgebracht wurde, braucht nur noch die Bleehscheibe auf den Zapfen aufgeschoben zu werden, "bis sie mit ihren federnden Zungen in die umlaufende Nut des Zapfens einschnappt. Damit ist der gesamte Montagevorgang beendet, Es ist einleuchtend, daß durch diese sehr einfache konstruktive Maßnahme der bisher sehr aufwendige Vorgang des Zusammenbauens des Wellengelenkes sehr stark vereinfacht wurde.

In besonders zweckmäßiger Weise kann die Bleehscheibe so ausgebildet sein, daß sie anschließend an die federnden Zungen einen radial nach außen gerichteten Abschnitt für den Anlauf der zylindrischen Wälzkörper aufweist, an den sich ein von den Wälzkörpern weg gerichteter zylindrischer Kragen anschließt, an dessen Ende sich ein weiterer radial nach außen gerichteter Bereich ansehließt,, der den Laufring stirnseitig übergreift._ Durch diese Ausbildung der Blech-. scheibe ist der Bereich,, der für den Anlauf der zylindrischen Wälzkörper dient in Zapfen-Achsrichtung um·einen bestimmten Betrag versetzt zu dem Bereich der Blechncheibe, der den Laufring stirm;eitig übergreift. Dadurch, wird er, ra-o-gliclv, daß der Laufring sich um diesen Betrag axial auf den Wälzkörpern verschieben kann. Diese axiale Verschiebung ist aber für die Funktion des Tripode-Wellengelenkes erforderlich, denn beim Abwinkein der einen Welle gegenüber der anderen müssen die Laufringe nicht nur eine Axialbewegung gegenüber den Laufbahnen in dem mit den anderen Wellenende verbundenen Gehäuse ausführen, sondern dabei auch gleichzeitig eine gewisse Axialbewegung gegenüber dem Zapfen.

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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch ein Tripode-Wellengelenk ,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Figur 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Zapfen mit darauf gelagertem Laufring und

Fig. 4 eine stirnseitige Draufsicht auf einen Blechring.

Bei dem Tripode-Wellengelenk, wie es in den Figuren 1 und dargestellt ist, ist eine Welle 1 an ihrem Ende mit einem Bund 2 versehen, auf dem sternförmig radial nach außen gerichtet drei Zapfen 3 angeordnet sind. Auf diesen Zapfen 3 rollen die zylindrischen Wälzkörper 4 ab, die ihrerseits außen den Laufring 5 tragen. Die zylindrischen Wälzkörper können am Fuße des Zapfens 3 gegen eine Scheibe 6 anlaufen. Am gegenüberliegenden freien Ende des Zapfens 3 ist für ihren Anlauf eine Blechscheibe 7 vorgesehen.

Die Laufringe 5 können in axial verlaufenden Laufbahnen 8 eines Gehäuses 9 abrollen, das seinerseits mit einer anderen Welle 10 verbunden ist. Nach außen hin ist das Gehäuse 9 durch ein Blechteil 11 abgedeckt. Im praktischen Einsatz sind zusätzliche, hier nicht dargestellte Gummimanschetten zur hermetischen Abdichtung des Gelenkes vorgenehen.

Wie die Figuren 1 und 2 erkennen'lassen, ist es möglich, die. Achsen der Wellen 1 und 10 gegen einander abzuwinkein. Dabei rollen die Laufringe 5 in den Laufbahnen 8 ab und werden dabei gleichzeitig um einen gewissen Betrag in Richtung der Achsen der Zapfen 3 verschoben.

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In Figur 3, die einen Zapfen 3 mit darauf gelagertem Laufring 5 in vergrößertem Maßstab darstellt, sind nähere Einzelheiten zu erkennen. Die Blechscheibe 7 weist in ihrer Bohrung federnde Zungen 12 auf, die formschlüssig in die umlaufende Nut 13 des Zapfens 3 eingreift. In Figur 3 ist links und rechts je eine unterschiedliche Ausführung dieser Nut 13.dargestellt, der die Form der Zungen 12 der Blechscheibe 7 angepaßt ist. Anschließend an die Zungen 12 weist die Blechscheibe einen radial nach außen gerichteten Abschnitt 14 auf, gegen den die Wälzkörper 4 stirnseitig anlaufen können. An diesen Abschnitt 14 schließt sich ein zylindrischer Kragen 15 an, der an seinem Ende in einen weiteren radial nach außen gerichteten Bereich 16 übergeht. Dieser letztgenannte Bereich 16 der Blechscheibe 7 übergreift den Laufring 5 stirnsei tig so, daß dieser sich zwar auf den Wälzkörpern um ein bestimmtes Maß in Achsrichtung verschieben kann, was - wie oben beschrieben - für das einwandfreie Funktionieren des Wellengelenkes erforderlich ist. Der Bereich 16 verhindert jedoch, daß der Laufring 5 axial über dieses vorgegebene Maß hinaus abwandern kann.

In Figur 4, die eine stirnseitige Ansicht der Blechscheibe zeigt, ist schließlich erkennbar, wie die Zungen 12 durch mehrere über den Umfang der Blechscheibe verteilte Schlitze erzeugt sind.

Die Betrachtung der Figur 3 zeigt, daß es bei dieser Ausführung leicht möglich ist, zunächst de Scheibe 6 auf den Zapfen 3 aufzuschieben, sodann den Laufring 5 zusammen mit den in seine Bohrung eingebrachten Wälzkörpern 4 auf den Zapfen 3 aufzuschieben und schließlich die Blechscheibe 7 auf den Zapfen soweit aufzudrücken, bis sie mit den Zungen "12 in die umlaufende Nut 13 einschnappt. Damit-ist der gesamte Montagevorgang beendet und es ist mit geringstem konstruktiven Aufwand dafür gesorgt., daß die. Wälzkörper einwandfreie stirn-

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seitige Anlaufflächen besitzen und gleichzeitig daß der Laufring 5 nicht über ein vorgegebenes Maß von dem Zapfen 3 abwandern kann.

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Claims

PG 1528 - 7 - Ansprüche

1.J Tripode-Wellengelenk, bei dem am Ende einer Welle ^-—' drei Zapfen sternförmig radial nach außen gerichtet angeordnet sind, auf denen unter Zwischenschaltung eines Kranzes von zylindrischen Wälzkörpern je ein Laufring mit kugeliger Außenkontur frei rotierbar gelagert ist, und bei dem diese Laufringe in ent- . sprechenden axial verlaufenden Laufbahnen eines mit einem anderen Wellenende verbundenen Gehäuses abrollen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (3) an ihren freien Enden mit einer umlaufenden Nut (13) versehen sind, in. die eine Blechscheibe (7) mit in ihrer Bohrung angeordneten federnden Zungen (12), die durch mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Schlitze (17) gebildet sind, eingeschnappt ist, und wobei die Blechscheibe (7) als stirnseitige Anlaufschulter für die zylindrischen Wälzkörper (4) dient und gleichzeitig die Stirnfläche des Laufringes (5) so übergreift, daß dieser gegen axiales Abwandern gesichert . ist.

2. Tripode-Wellengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechscheibe (7) anschließend an die federnden Zungen (12) einen radial nach außen gerichteten Abschnitt (14) für den Anlauf der zylindrischen Wälzkörper (4) aufweist, an den sich .ein von den Wälzkörpern weg gerichteter zylindrischer Kragen (15) anschließt, der an seinem Ende in einen weiteren, sich radial nach außen erstreckenden Bereich (16) übergeht, der den Laufring (5) stirnseitig übergreift.

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