DE2538686C3

DE2538686C3 - Lagerung für axialverschiebliche und in Drehrichtung miteinander kuppelbare Teile, insbesondere teleskopartig geführte Gelenkwellen

Info

Publication number: DE2538686C3
Application number: DE2538686A
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl.-Ing. 2845 Damme Lange; Juergen Dr.-Ing. 4995 Stemwede Ulderup
Original assignee: LWM Lemfoerder Gelenkwellen GmbH
Current assignee: LWM Lemfoerder Gelenkwellen GmbH
Priority date: 1975-08-30
Filing date: 1975-08-30
Publication date: 1981-07-30
Also published as: FR2322283B1; US3995916A; IT1054096B; GB1522714A; DE2538686A1; FR2322283A1; JPS5818529B2; ES442796A1; DE2538686B2; JPS5229552A; BR7600477A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung für axialverschiebliche und in Drehrichlung miteinander kuppelbare Teile, insbesondere teleskopartig geführte Gelenkwellen, bei denen die Führung und die Kraftübertragung durch in endloser Reihe zwischen dem inneren und äußeren Wellenteil abwälzbare Kugeln erfolgt, die in achsparallelen und einander in radialer Ebene gegenüberliegenden, an beiden Enden durch kurvenförmige Umlenkbogen geschlossene Umlenkbahnen geführt sind und wobei der innere ausziehbare Wellenteil im Lagerbereich rohr- oder hülsenförmig ausgebildet ist und der Hohlraum dieses Wellenabschnitts einen Zapfen aufnimmt, der die einen Teil der Umlaufbahnen bildenden Kugeln aufweist, während der radial außen liegende Bahnteil für den Kugelvorlauf ^r> durch radial zueinander ausgerichtete rillenförmige Ausnehmungen des inneren und des äußeren rohrförmigen Weilenteils gebildet sind, und wobei der Zapfen einen die offene Lagerseite abschließenden Ringbund trägt, der an seiner lagereinwärts liegenden Fläche

ίο radial verlaufende rillenförmige Ausnehmungen aufweist, die an diesem Ende der achsparallelen Kugellaufbahnen die Umlenkbogen bilden, während die Umlaufbogen am anderen Ende der achsparallelen Laufbahnen durch in der Wandung des rohrförmigen Wellenteils

ι") vorgesehene radiale Bohrungen und einen diese zu einer Umlaufbahn ergänzenden Nockenring gebildet sind.

Bei einer solchen Lagerung ist es wichtig, daß eine reibungs- und verschleißarme Axialverschiebung zwischen den teleskopierbaren Wellenteilen stattfindet und

in die einwandfreie Übertragung eines Drehmoments sowohl für sich als auch während einer Axialverschiebung möglich ist. Insbesondere ist es erwünscht, daß die Drehmomentübertragung weitgehend spielfrei erfolgt, um lästige Klappergeräusche zu vermeiden. Eine

2) weitere Forderung besteht darin, die Kugeln während des Rücklaufs lastfrei zu halten. Schließlich soll der Aufbau des Lagers sehr einfach und raumsparend sein, um die Herstellungskosten möglichst gering zu halten.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Lagerung zu

«ι vervollkommnen. Insbesondere soll ein störungsfreier Kugelumlauf sichergestellt werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die innen liegenden achsparallelen Führungsrillen bis nahe zur Längsmittelachse des Bundzapfens vertieft und

λ durch in den Zapfen eingebettete Leisten rbgedeckt sind, die an ihrem dem Zapfenbund zugewandten Ende einen radial nach außen gerichteten Umlenkkörper tragen, der den Rand des hohlen Wellenendes hintergreift und eine bogenförmig gekrümmte Umlenkfläche aufweist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Abdeckleisten mit ihrem entgegengesetzten Ende bis zu den Umlenkbohrungen im rohrförmigen Teil der inneren Welle reichen und an ihren Kanten abgerundet sind und daß auch die obere Kante der Umlenkbohrungen im Bereich der Kugellaufbahnen abgerundet sind.

Auf diese Weise werden die Umlenkbogen der Kugellaufbahnen vergrößert und dadurch die Gefahr

^r>o der Sperrung des Kugelumlaufs mit Sicherheit vermieden und somit die Funktion der Lagerung verbessert.

Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Bundzapfen auch nach der offenen Lagerseite hin axial abgestützt ist. Dadurch werden die durch den

« Kugelumlauf bedingten Axialkräfte aufgenommen, die sonst im wesentlichen vom Bundzapfen übernommen werden müssen und diesen unnötig belasten.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung dient als Abstützelement für den Zapfen eine winkelförmige Blechplatte, die mittels Haken in der Wandung der inneren Welle verankert ist und gegen die äußere Stirnfläche des Ringbundes anliegt.

Erfindungsgemäß ist es ferner vorteilhaft, den Bundzapfen aus zwei in der Querebene voneinander getrennten Teilen zu bilden. Hierdurch wird die spanlose Herstellung des vorzugsweise aus einem elastomeren gleitfähigen und abriebfesten Kunststoff bestehenden Bundzapfens vereinfacht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und nachstehend beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Teleskopwelle mit Kardangelenken, teilweise im Längsschnitt;

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie A-Bder F i g. 1;

F i g. 3 einen Schnitt nach Linie C-D der F i g. 1.

Die Teleskopwelle besteht in üblicher Weise aus einer äußeren rohrförmigen Welle 1, in der eine innere ausziehbare Welle 2 längsverschiebüch geführt ist. Jedt Welle trägt an ihrem außen liegenden Ende ein Kreuzgelenk zur Verbindung mit den Antriebs- bzw. Abtriebselementen, wie es beispielsweise am Ende der Hohlwelle 1 gezeigt ist. Die innere Welle 2 ist lediglich mit ihrem Endabschnitt in der Welle 1 geführt und zwar in Rillen 3 von halbkreisförmigem Querschnitt, die zusammen mit radial gerichteten halbkreisförmigen Rillen 4 des zylindrischen inneren Wellenabschnittes 2' die radial außen liegenden Umlaufbahnen bilden, in denen die Kugeln 5 der äußeren Kugelreihe bei Längsbewegungen der inneren Welle gleiten. Der gegenüber dem übrigen Teil der Welle 2 im Querschnitt größere Wellenabschnitt 2' weist eine Bohrung 6 auf, in die ein Zapfen 7 eingefügt ist. Dieser vorzugsweise aus gleitfähigem und abriebfestem Kunststoff bestehende Zapfen ist an seinem einen Ende mit einem Ringbund 8 als Abschlußteil für die Lagerung versehen. Dieser Ringbund enthält radial verlaufende Ausnehmungen 9, die an dieser Lagerseite die Umlenkbogen für die Kugelführung bilden. An der anderen Lagerseite werden die Kugeln durch in der Wandung des hohlem Wellenabschnittes 2' vorgesehene Bohrungen 10 umgelenkt. An beiden Seiten des Lagers werden die radial verlaufenden Führungsrillen 9 bzw. 10 durch Nocken 11 zu geschlossenen Umlaufkanälen ergänzt. Diese Nokken 11 sind am Umfang des Ringbundes 8 und am Umfang eines Ringes 12 angeordnet, der an der entgegengesetzten Lagerseite in eine Ringnut 13 des Wellenabschnittes 2' eingelassen ist. Die Nocken 11 greifen in die halbkreisförmigen Rillen 4 des rohrförmigen Wellenteils 1 ein, so daß der Ringbund und der Nockenring gegen Drehung gesichert sind. Im Bundzapfen 7 sind achsparallel verlaufende und radial innen liegende Führungsnllen 14 vorgesehen, in denen die Kugeln belastungsfrei zurückrollen können. Diese Rillen sind nach innen durch einen Halbkreis begrenzt und werden durch die Wandung des Wellenabschnitts 2' "■ zu einem geschlossenen KanaiquerschnitL Der Zapfen 7 weist eine Querbohrung 15 auf. in die ein Stift 16 eingreift, so daß der Zapfen lagegesichert ist. Zweckmäßig liegt diese Sicherung innerhalb des Nockenringes IZ womit der Haltestift 16 selbst gesichert ist.

tu Wie weiter aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, sind die drei innen liegenden Führungsrillen 14 für den Rücklauf der Kugeln nahezu bis zur Längsmittelachse des Zapfens vertieft und gegen die Innenwandung des hohlen Wellenteils durch Leisten 17 abgedeckt, die in

π den Zapfenmantel eingebettet sind und hier die obere Führuiigsfläche für die Kugeln bilden. Jede dieser Leisten trägt an ihrem dem Zapfenbund zugewandten Ende einen radial nach außen gerichteten nasenförmigen Ansatz 18, der den Rand des rohrförmigen

2u Wellenteils 2' hintergreift Durch die Tieferlegung der Führungsrille]-! 14 wird eine mit der Mantelfläche des Zapfens bündigt Einbettung der Leisten und damit eine um die Leistendicke verbreiterte Grundfläche für den Ansatz 18 geschaffen und so eine bogenförmige

-'τ Umlaufbahn 18' mit vergrößertem Radius gebildet

Am anderen Ende einer jeden Leiste 17 ist eine Abrundung 17' vorgesehen, die gewölbt in die Wandung der Umlenkbogen 10 übergeht. Ebenso ist die obere Kante der Umlenkbohrung mit einer Abrundung 19

so versehen. Damit wird auch im Bereich der Kugeldurchtrittsbohrung eine bogenförmig vergrößerte Umlauflenkbahn gebildet, die einen störungsfreien Umlauf der Kugeln sichert.
Der Zapfen 7 ist axial zusätzlich durch ein

!·'> Winkelblech 20 abgestützt, das mittels Haken 20' in Schlitze der Wandung des hohlen Wellenteils 2' eingreift. Dieses Stützblech liegt mit Druck gegen die äußere Stirnfläche des Ringbundes 8 an.

Bei der beschriebenen Ausführungsform der Lagerung ist der Bundzapfen zweiteilig ausgebildet, da die in der Querrichtung getrennten Teile 7, T für die spanlose Herstellung geeigneter sind, zumal wenn sie aus Kunststoff geformt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lagerung für axialverschiebliche und in Drehrichtung miteinander kuppelbare Teile, insbesondere teleskopartig ineinander geführte Gelenkwellen, bei denen die Führung und Kraftübertragung durch in endloser Reihe am inneren und äußeren Wellenteil abwälzbare Kugeln erfolgt, die in achsparalleien und einander radial gegenüberliegenden, an beiden Enden durch kurvenförmige Umlenkbogen geschlossene Umlaufbahnen geführt sind, und wobei der innere ausziehbare Wellenteil im Lagerbereich rohrförmig oder hülsenförmig ausgebildet ist und der Hohlraum dieses Wellenabschnittes einen Zapfen aufnimmt, der die einen Teil der Umlaufbahnen bildenden, radial innen liegenden Führungsrillen für den Rücklauf der Kugeln aufweist, während der radial außen liegende Bahnteil für den Kugelvorlauf in an sich bekannter Weise durch radial zueinander ausgerichtete rillenförmige Ausnehmungen des inneren und des äußeren rohrförmigen Wellenteils gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die innen liegenden achsparallelen Führungsrillen bis nahe zur Längsmittelachse des Bundzapfens vertieft und durch in den Zapfen eingebettete Leisten abgedeckt sind, die an ihrem dem Zapfenbund zugewandten Ende einen radial nach außen gerichteten Umlenkkörper tragen, der den Rand des hohlen Wellenendes hintergreift und eine bogenförmig gekrümmte Umlenkfläche aufweist.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckleisten mit ihrem entgegengesetzten Ende bis zu den Umlenkbohrungen im rohrförmigen Teil der inneren Welle reichen und an ihren Kanten abgerundet sind und daß auch die obere Kante der Umlenkbohrungen im Bereich der Kugellaufbahnen abgerundet sind.

3. Lagerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen auch an der Seite des Ringbundes axial abgestützt ist.

4. Lagerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstützelement eine im Querschnitt winkelförmige Blechplatte vorgesehen ist, die mittels Haken in der Wandung der inneren Welle gesichert ist und gegen die Stirnfläche des Ringbundes anliegt.

5. Lagerung nach Anspruch 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bundzapfen aus zwei in der Querebene voneinander getrennten Teilen besteht.

6. Lagerung nach Anspruch 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bundzapfen und die Abdeckleisten aus einem elastomeren gleitfähigen und abriebfesten Kunststoff bestehen.