DE2325108A1 - CARDAN JOINT FORK - Google Patents
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Description
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Dipl.-lng. Heinz Bardehl©Dipl.-Ing. Heinz Bardehl ©
β Mönchen 22, Hermslr. 15,TeI. 292555 Postanschrift München 26, Postfach 4β monks 22, Hermslr. 15, part. 292555 Postal address Munich 26, PO Box 4
München« den 17. Mai 1973Munich «May 17, 1973
Mein Zeichens P 1667My sign P 1667
Anmelder s Alfred PitnerApplicant s Alfred Pitner
89p Quai d*Qrsay
■ 75 Paris - Frankreich und , ■
MDKLLA89p Quai d * Qrsay
■ 75 Paris - France and, ■
MDKLLA
133-137, Boulevard National 925o© Rueil-Malmaison ~ Frankreich133-137, Boulevard National 925o © Rueil-Malmaison ~ France
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kardangelenkgabel 9 die durch Biegen aus einem Blechrohling hergestellt ist und zwei Gabelenden aufweist, die von zur Aufnahme won Lagern ■ für zwei Drehzapfen eines Kreuzstückes dienenden Bohrungen durchsetzt sind und die durch ein' Bodenteilj das mit Elementen zur Befestigung der Gabel an einem Kupplungsorgan versehen ists miteinander in Yerbindung stehen. The present invention relates to a Kardangelenkgabel 9 which is made by bending from a sheet metal blank and has two fork ends of a cross-piece serving holes are penetrated by won for receiving bearings ■ two pivot pins and the on by a 'Bodenteilj with elements for fixing the fork a coupling member is provided s are in connection with one another.
Bekannte Gabeln werden zum Teil aus einem Bleehrohling hergestellt, der in Form eines Sternes mit vier Armen ausgestanzt ist, von denen zwei gekröpft sind, um die beiden Gabelenden zu bilden, während sich die Befestigungslöcher in den beiden anderen Armen befinden« Eine derartige Ausbildung hat den Nachteil, daß aufgrund der Ausschnitte des Blechrohlings eine Diskontinuität im Umriß der Gabel entsteht, und daß die Abmessung der Arme entlang der Biegekante verglichen mit dem Boden kleiner werden. Die Steifigkeit bekannterKnown forks are partly made from a bleeh blank that is punched out in the shape of a star with four arms is, two of which are cranked to form the two fork ends while the mounting holes in the other two arms. Such a design has the disadvantage that, due to the cut-outs of the Sheet metal blank creates a discontinuity in the outline of the fork, and that the dimension of the arms is compared along the bending edge get smaller with the soil. The stiffness well known
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Gabeln läßt folglich unter den im Betrieb auftretenden Belastungen zu wünschen übrig.Forks can consequently under the loads occurring in operation to be desired.
Bei einer anderen bekannten Kardangelenkgabel, die ebenfalls aus einem einzigen Stück Blech geformt ist (DT-AS 1 625 794). und eine Nabe mit zwei Gabelenden sowie zwei zylindrische Bohrungen zur Aufnahme der Nadellager für die Drehzapfen eines Kreuzstückes aufweist, wird eine Erhöhung der Steifigkeit dadurch erreicht, daß die Nabe und die Gabelenden jeweils in gleicher Richtung gewölbt ausgebildet sind, so daß zwischen Gabelende und Nabe ein kalottenförmiger Übergang entsteht und daß die Bohrungen für die Nadellager lediglich die Tiefe der Blechstärke besitzen,,In another known universal joint fork, which is also formed from a single piece of sheet metal (DT-AS 1 625 794). and a hub with two fork ends and two cylindrical bores for receiving the needle bearings for the trunnions has a cross piece, an increase in rigidity is achieved in that the hub and the fork ends each are arched in the same direction, so that a dome-shaped transition is created between the fork end and the hub and that the holes for the needle roller bearings are only the depth the sheet thickness,
Aufgabe der Erfindung ist es, die Steifigkeit von aus einem Blechrohling hergestellten Gabeln und deren Widerstandsfähigkeit gegenüber Belastungen,, denen sie ausgesetzt ist, in der Weise zu erhöhens daß sie auch bei Fehlen einer Nabe bzw. deren diesbezüglicher Gestaltung ausreichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch, gelöst, daß der Blechrohling, im wesentlichen die Form einer'Raute aufweist, deren große Diagonale mit der durch die Bohrungen festgelegten Verbindungslinie zusammenfällt«, The object of the invention is to increase the rigidity of a sheet metal blank and forks produced whose resistance to stresses ,, which it is exposed, in such a way that they s suffice even in the absence of a hub and whose relevant design. According to the invention, this object is achieved in that the sheet metal blank essentially has the shape of a diamond, the large diagonal of which coincides with the connecting line established by the bores.
Eine Gabel, die auf diese Weise hergestellt ist, weist aufgrund ihrer im wesentlichen rinnenförmigen Ausbildung große Robustheit auf. Die Biegekanten, die die Verbindung der Gabelenden mit dem Boden herstellen, der einen im wesentlichen ebenen Bereich aufweist, haben eine relativ beträchtliche Länge, sie erstrecken sich nämlich praktisch über die gesamte Länge des Bodens und tragen zu dessen Festigkeit bei, so daß das Metall in erheblichem Umfang den Kräften Widerstand entgegensetzt, die durch das Kreuzstück auf die Kupplung ausgeübt werden, wenn die Gabel Bestandteil eines Kardangelenkes ist. Dieser ebene Teil des Bodens kann sich dann auf ein Element aufstützen, das mit dem Antriebsorgan der Kupplung fest verbunden ist, um eine richtige Lagehaltung sicherzustellen.A fork which is produced in this way has great robustness due to its substantially trough-shaped design on. The bending edges that connect the fork ends to the ground, which is an essentially flat area has a relatively considerable length, namely they extend practically over the entire length of the Soil and contribute to its strength, so that the metal resists the forces to a considerable extent, which are exerted on the coupling by the cross piece when the fork is part of a universal joint. This level Part of the floor can then be supported on an element that is firmly connected to the drive member of the clutch to a ensure correct posture.
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Um die Winkelsteifigkeit des Kreuzstückes zu vergrößern ist gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, im Anschluß an die Biegekanten die beiden Gäbelenden sich zu den Enden des Bodens hin vergrößern zu lassen, die der kleinen Diagonalen der Raute zugeordnet sindo Ausserdem ist die an die seitlichen Ränder jedes Gäbelendes angrenzende Innenfläche so geformt, daß sie eine nach innen verlaufende konkave Wölbung aufweist, durch die das Material wenigstens nahe desjenigen Bereichs, der dem die Bohrungen aufweisenden benachbart ist, nach aussen hin verlagert wird.To increase the angular stiffness of the cross piece provided according to the present invention, following the bending edges, the two fork ends to the ends of the The bottom, which are assigned to the small diagonal of the rhombus, is also to be added to the side Edges of each fork end adjacent inner surface shaped to have an inwardly extending concave curvature has, through which the material is at least close to that region which is adjacent to that having the bores, is shifted outwards.
Im Bereich der Bohrungen, die die Tiefe der Blechstärke besitzen, weist die Innenfläche jedes Endes der Gabel vorzugsweise eine konkave Form auf g die in etwa durch die Fläche eines Zylinders begrenzt wird, dessen Achse senkrecht auf dem Boden steht« Eine derartige Ausbildung s, die aus der französischen Patentschrift 1 515 051 bekannt ist, erleichtert den Zusammenbau wenn das Kreuzstück zunächst völlig verschwenkt wird und dann die Lagerschalen, die die Drehzapfen umgeben, zur Anlage gebracht werden*In the area of the holes, which have the depth of the sheet thickness, the inner surface of each end of the fork preferably has a concave shape g bounded approximately by the surface of a cylinder whose axis is perpendicular to the floor "Such an embodiment s, the is known from French patent specification 1 515 051, facilitates assembly if the cross piece is first pivoted completely and then the bearing shells that surround the pivot pins are brought into contact *
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in der zeigernThe invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which pointers
Fig. 1 die Ansicht einer Kardangabel, die'an einem elastischen Kupplungselement befestigt ist.Fig. 1 is a view of a cardan fork, die'an an elastic Coupling element is attached.
Fig. 2 die Draufsicht auf die Gabel gemäß Fig. 1, die auch den Blechrohling zeigt, aus dem die Gabel hergestellt worden ist.Fig. 2 shows the top view of the fork according to FIG. 1, which also shows the sheet metal blank from which the fork has been made.
Fig. 3 eine Ansicht aus einer Versetzung von 90° gegenüber derjenigen gemäß Fig. 1, die eine Gabel zeigt, deren Bodenplatte in ihrer Mitte eine Zentrierungsöffnung aufweist.FIG. 3 is a view from an offset of 90 ° with respect to that of FIG. 1, showing a fork, its base plate has a centering opening in its center.
Fig. 4 die Teilansicht einer Variante der Ausführungsform gemäß Fig. 3.4 shows the partial view of a variant of the embodiment according to FIG. 3.
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Fig. 5 eine Teilansicht, die eine Variante der Form des ebenen Bodens zeigt.Fig. 5 is a partial view showing a variant of the shape of the shows flat ground.
Fig. 6 eine der in Fig. 2 gezeigten Ansicht entsprechende Ansicht einer Gabel, die vier Befestigungsöffnungen aufweist. 6 shows a view corresponding to the view shown in FIG. 2 of a fork which has four fastening openings.
Fig. 7 eine der in Fig. 6 gezeigten Ansicht entsprechende Draufsicht.FIG. 7 shows a plan view corresponding to the view shown in FIG. 6.
Fig. 8, 9 und 10 Ansichten von variierten Ausführungsbeispielen, die der Führung einer Antriebswelle dienen.8, 9 and 10 are views of varied exemplary embodiments, which serve to guide a drive shaft.
Fig. 11 eine Ansicht, in der eine Anordnung dargestellt ist, die eine Kardangelenkgabel gemäß Fig. 9 umfaßt.FIG. 11 is a view showing an arrangement which includes a universal joint fork as shown in FIG.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Kardangelenkgabel 1 ist aus einem Blechrohling 2 hergestellt, der im wesentlichen die Form einer Raute mit ungleich langen Diagonalen hat. Die Gabelenden 3 der Gabel sind dadurch entstanden, daß die dreieckförmigen Keile 4 der Raute, durch die die große Diagonale verläuft, um 90° umgebogen worden sind. Der mittlere Bereich 6 des Bleches, der von den Biegekanten 5 begrenzt wird und in Bezug auf die kleine Diagonale symmetrisch liegt, ist eben geblieben und weist an seinen jeweiligen Enden Öffnungen 7 auf, die der Befestigung des Bodens der Gabel auf einer aus Elastomer bestehenden Scheibe 9 dienen, die als Dämpfungsglied dient. Zur Befestigung tragen ausserdem Schrauben 8 und Muttern 11 bei, mit deren Hilfe die Scheibe zwischen dem ebenen Boden 6 der Gabel und Rundscheiben 12 verspannt wird, an denen die Muttern 11 angreifen.The universal joint fork 1 shown in FIGS. 1 and 2 is made of a sheet metal blank 2, which essentially has the shape of a diamond with diagonals of unequal length. the Fork ends 3 of the fork are created in that the triangular wedges 4 of the diamond through which the large Diagonal runs, have been bent by 90 °. The middle area 6 of the metal sheet, which is bounded by the bending edges 5 and is symmetrical in relation to the small diagonal, has remained level and points at its respective ends Openings 7 that attach the bottom of the fork serve on a disk 9 made of elastomer, which serves as a damping element. Also wear for fastening Screws 8 and nuts 11, with the help of which the washer between the flat bottom 6 of the fork and round washers 12 is tensioned, on which the nuts 11 attack.
Jedes Gabelende 3 weist eine Bohrung 13 auf, die die Tiefe der Blechstärke besitzt und zur Aufnahme der Drehzapfen eines Kreuzstückes des Kardangelenkes unter Zwischenfügung eines Nadelgehäuses dient.Each fork end 3 has a bore 13, which has the depth of the sheet thickness and for receiving the pivot pin a cross piece of the universal joint with the interposition of a needle housing.
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Im Bereich der Bohrungen 13 hat die Innenfläche 18 der Gabelenden 3 eine konkave Form, die annähernd durch einen Zylinder begrenzt wird, dessen Achse zum ebenen Boden 6 senkrecht verläuft. Der Abschlußrand der Gabelenden 3, der dem Boden 6 gegenüberliegt, weist seinerseits eine konvexe Form auf, die durch die abgerundeten Enden 21 des Bleches 2 gebildet wird, die auf der großen Diagonalen liegen.In the area of the bores 13, the inner surface 18 has the Fork ends 3 have a concave shape which is approximately delimited by a cylinder, the axis of which is towards the flat floor 6 runs vertically. The end edge of the fork ends 3, which lies opposite the bottom 6, in turn has a convex shape Shape, which is formed by the rounded ends 21 of the sheet 2, which lie on the large diagonal.
Im Anschluß an die Biegekanten 5 gehen die beiden Gabelenden sich verbreiternd in die dreieckförmigen Enden des Bodens 6 über, wodurch die an die seitlichen Ränder 20 angrenzenden Innenflächen eine konkave Wölbung 22 aufweisen, die mit dem konvexen Abschlußrand 19 durch ein gewölbtes Stück 23 verbunden ist. In der Draufsicht (Fig. 2) gesehen weist jeder seitliche Eand 20 innen ©ine konkave Wölbung auf, die durch eine Wölbung 24 mit der Zylinderfliehe 18 verbunden ist.Following the bending edges 5, the two fork ends widen into the triangular ends of the base 6, as a result of which the inner surfaces adjoining the lateral edges 20 have a concave curvature 22 which is connected to the convex end edge 19 by a curved piece 23. Seen in plan view (Fig. 2), each lateral E a nd 20 inside © ine concave curvature, which is connected by a buckle 24 with the Zylinderfliehe 18th
Gemäß Fig. 3 befindet sich in der Mitte des ebenen Bodens eine öffnung 25, die die Zentrierung einer Antriebswelle ermöglicht, mit der die Kardangabel 1 in einer Art und Weise verbunden sein kann, die derjenigen bei der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Anordnung entspricht.According to FIG. 3, there is an opening 25 in the middle of the flat floor, which centering a drive shaft allows, with which the cardan fork 1 can be connected in a manner that of that in the Fig. 8 and FIG. 9 corresponds to the arrangement shown.
Gemäß Fig. 4 weist der ebene Boden 6 für die Zentrierung des Antriebsorgans eine mittige Ausnehmung 27 auf, die durch Ziehen der Aussenseite 6a hergestellt worden ist.According to Fig. 4, the flat bottom 6 for the centering of the Drive member has a central recess 27 which has been produced by pulling the outer side 6a.
Gemäß Fig. 5 haben die Enden des ebenen Bodens 6 anstelle einer Dreiecksform die Form eines Ansatzes 26 mit kreisförmigem Umriß, in dessen Mitte sich eine Befestigungsbohrung 7 befindet. According to FIG. 5, the ends of the flat bottom 6 have the shape of a projection 26 with a circular shape instead of a triangular shape Outline, in the center of which there is a mounting hole 7.
Gemäß den F^g. 6 und 7 ist die Gabel aus dünnerem Blech als bei den vorstehend beschriebenen Beispielen hergestellt undAccording to the F ^ g. 6 and 7 the fork is made of thinner sheet metal than prepared in the examples described above and
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weist vier Öffnungen 7 auf, die symmetrisch auf dem ebenen Boden angeordnet sind, wodurch eine Verwendung insbesondere bei Automobilantrieben möglich wird. Der mittlere Teil des ebenen Bodens ist durch Tiefziehen der Innenfläche 6b verformt, so daß auf der AussenfläGhe 6a ein Vorsprung 28 entstanden ist, der eine Zentrierung der Gabel und des Antriebsorganes gewährleistet, das sie aufnimmt und das eine Aussparung aufweist, in die der Vorsprung 28 eingreift.has four openings 7, which are symmetrical on the flat Floor are arranged, whereby a use in particular in automobile drives is possible. The middle part of the flat bottom is deformed by deep-drawing the inner surface 6b, so that a projection 28 is formed on the outer surface 6a is that ensures a centering of the fork and the drive member that receives it and the one Has recess into which the projection 28 engages.
Die Gabel gemäß Fig. 8 weist ähnlich wie diejenige gemäß Fig. 3 eine mittige Öffnung 25 auf, bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Öffnung jedoch durch einen zylindrischen Fortsatz 31 des Bodens 6 gebildet, der durch Tiefziehen hergestellt wird und in dessen Innerem das Ende der Antriebswelle 32 geführt wird. Die Reibungsverhältnisse zwischen der Welle und dem zylindrischen Fortsatz können durch einen Überzug aus Plastikmaterial oder durch eine Einlage aas einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten verbessert werden. _. ^The fork according to FIG. 8, like that according to FIG. 3, has a central opening 25, but in this exemplary embodiment the opening is formed by a cylindrical one Formed extension 31 of the bottom 6, which is produced by deep drawing and inside the end of the drive shaft 32 is guided. The frictional relationships between the The shaft and the cylindrical extension can be covered with a plastic material or an insert a material with a low coefficient of friction. _. ^
Gemäß Fig. 9 weist die Gabel ähnlich wie diejenige gemäß Fig. 3 eine mittige Öffnung 25 auf, diese wird jedoch durch einen zylindrischen Fortsatz 45 des Bodens 6 begrenzt, der durch Tiefziehen hergestellt ist, und in dessen Innerem das Ende einer Antriebswelle 32 geführt ist. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 ragt dieser zylindrische Fortsatz 45 jedoch zwischen die Gabelenden 3 hinein, die in diesem Falle länger als bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind, um eine ausreichende Biegesteifigkeit des Kardangelenkes sicherzustellen.According to FIG. 9, the fork is similar to that according to FIG Fig. 3 has a central opening 25, but this is limited by a cylindrical extension 45 of the bottom 6, the is made by deep drawing, and in the interior of which the end of a drive shaft 32 is guided. In contrast to the Embodiment according to FIG. 8, however, this cylindrical extension 45 protrudes between the fork ends 3, which in In this case, longer than in the previously described exemplary embodiments, in order to have sufficient flexural rigidity to ensure the universal joint.
Gemäß Fig. 10 weist der ebene Boden 6 eine mittige Bohrung 25 auf, in der durch eine Fassung 33a ein Ring 33 gehalten wirdj der* die aus Elastomer bestehende Scheibe 9 durchsetzt und aus selbstschmierendem Material oder aus einem Metall besteht, das mit dem Metall der Antriebswelle 32 zusaeeen, άϊ» an der Innenfläche des Ringes angreift, günstige Reibungs-According to FIG. 10, the flat bottom 6 has a central bore 25 in which a ring 33 is held by a mount 33a the disc 9 made of elastomer is penetrated by the * and made of a self-lubricating material or of a metal that cooperates with the metal of the drive shaft 32, άϊ »attacks the inner surface of the ring, favorable friction
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eigenschaften zeigt»properties shows »
Die Fig. 11 zeigt als Beispiel einer Anordnung, bei der die . erfindungsgemäße Gabel verwendet ist 5 einen Antriebs-' mechanismus, der zwei Endzeilen 35 s 36 aufweist, die unter Verwendung einer Zwischemrelle 32 unter Zifischens.chaltung von zwei Universalgelenken 37» 38 verbunden sind,, von.denen das eine, 37» ein Kardangelenk, im eigentlichen Sinne ist und von denen es sich bei dem anderen,, 38, um ein Kardangeleak handelt, das mit einer elastischen Kupplung 41 vom sog®- . nannten "Flektortyp" kombiniert, ist« Die Gabel 1 des Kardangelenkes 39s .die mit der "Zx-yisehenwelle-32 in Verbindung steht, ist gemäß Fig» 9 ausgebildete Auf der Fläche 9"b der aus verstärktem Elastomer bestehenden Scheibe 9S die der die Gabel 1 tragenden Fläche 9a gegenüberliegt sind um 90° gegenüber den die Gabel 1 haltenden Schrauben 8 versetzt die, beiden Flansche :42 einer Gabel 23 der elastischen Kupplung befestigt, deren Nabe.44 auf der Zwischenwelle 32 befestigt ist. Die Scheibe 9* die die ganze Kraft überträgt, spielt die Rolle eines Schwingungsdlmpf©rs9 ohne die Funktion eines Universalgelenk©s zu übernehmen^ äa dies© Funktion d@aa Kardangelenk 39 zufällt.Fig. 11 shows an example of an arrangement in which the. The fork according to the invention is used 5 a drive mechanism, which has two end lines 35 s 36 which are connected using an intermediate ring 32 with two universal joints 37 »38, one of which, 37» a cardan joint, in the real sense and of which the other, 38, is a cardan teak, which is connected to an elastic coupling 41 from the so-called®-. called "Flektortyp" combined is "1 The fork of the universal joint 39s .the with the" Zx yisehenwelle-32 is in communication, according to Figure "9 formed on the surface 9" b the group consisting of reinforced elastomeric disc 9 S of the 1, the fork-bearing surface are opposite 9a by 90 ° with respect to the fork 1 retaining screws 8 enables the, two flanges 42 of a fork 23 of the elastic coupling fastened whose Nabe.44 is mounted on the intermediate shaft 32nd The disk 9 *, which transmits the entire force, plays the role of a vibration damper 9 without taking on the function of a universal joint; this is the function of the universal joint 39.
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- 1973-05-18 JP JP5479473A patent/JPS5012449A/ja active Pending
-
1982
- 1982-03-15 JP JP3622182U patent/JPS57172930U/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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