DE3032183A1

DE3032183A1 - Gleichlaufdrehgelenk

Info

Publication number: DE3032183A1
Application number: DE19803032183
Authority: DE
Inventors: Karl Ing.(grad.) 6054 Rodgau Damian; Hans-Heinrich Ing.(Grad.) 6458 Rodenbach Welschof
Original assignee: Loehr and Bromkamp GmbH
Current assignee: GKN Driveline Deutschland GmbH
Priority date: 1980-08-27
Filing date: 1980-08-27
Publication date: 1982-03-11
Also published as: IT8107018V0; IT1194975B; BR8104724A; FR2489452A1; JPS5743023A; GB2083167A; GB2083167B; IT8105179A0

Description

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Löhr & Bromkamp GmbH 19. August 1980

Mühlheimer Str. 163 St/He

6050 Offenbach/Main 1 L0048.000

GIeichlaufdrehgelenk

Die Erfindung betrifft ein GIeichlaufdrehgelenk, bei der die Übertragung des Drehmomentes über drei in Umfangsrichtung eines Gelenkkörpers gleichmäßig verteilte Zapfen erfolgt, und welche in achsparallelen Nuten des anderen Gelenkkörpers hineinragen.

Derartige Gelenke werden als Lenkungsgelenke in einem Lenkwellenstrang bei PKWs eingesetzt. Sie haben kleine Drehmomente zu übertragen, wobei große Beugewinkel und kleine Drehzahlen zu übertragen sind. Bei Beugewinkeln über 30° kann hier der Einsatz von Kreuzgelenken nicht mehr in Betracht gezogen werden, da sich die ungleichförmige Winkelgeschwindigkeit negativ bemerkbar macht.

Es sind Gelenke bekannt (z.B. US-PS|2 910 845), bei denen das Drehmoment von einer Achse zur anderen über drei umfangsverteilte Kugeln übertragen wird, jedoch ist der Nachteil darin zu sehen, daß die Kugeln dem Innenteil zugeordnet sind und die Rillen sich im Außenteil befinden, dadurch stößt bei Beugung

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des Gelenkes das Innenteil frühzeitig am Außenteil an, so daß die erforderlichen Beugewinkel nicht erreicht werden können.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Gelenk vorzuschlagen, welches Beugewinkeln über 30° erreicht, und dabei leichtgängig und annähernd spielfrei ist, wobei jedoch eine einfache Fertigung auch mit großen Toleranzen durchführbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Zapfen fest mit dem Gelenkaußenteil verbunden und daß die im Gelenkinnenteil verlaufenden Nuten parallel zur Längsachse des Gelenkinnenteiles und die Seitenflächen der Nuten eben und parallel zueinander angeordnet sind.

Vorteilhaft ist hierbei, daß große Beugewinkel auch bei kleinem Außendurchmesser erreicht werden können, dadurch, daß die Rillen im Gelenkinnenteil angeordnet sind und die Zapfen Bestandteil des Gelenkaußenteiles sind. Gleichzeitig ergibt sich eine selbständige axiale Sicherung des Gelenkes in gebeugtem Zustand, so daß hier keine zusätzlichen Mittel^ aufgewendet werden brauchen.

pea_w.eiteren ist vorgesehen, daß die Zapfen Bestandteil des Gelenkaußenteiles sind. Vorteilhaft läßt sich hier ein einteilige s_ Außen teil herstellen, durch spanlose Fertigung, wobei ein günstiger Herstellungspreis erzielt werden kann. Eine derartige Fertigungsmöglichkeit ist bei den geforderten Toleranzen ohne weiteres möglich.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die Zapfen in Richtung der Längsachse des Gelenkaußenteiles teilkugelige Außenflächen aufweisen.

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Ein Verfahren zum Herstellen des Gelenkaußenteiles besteht gemäß der Erfindung darin, daß zunächst ein Rohling mit drei gleichmäßig über den Umfang verteilten Zapfen hergestellt wird, anschließend die Zapfen mit einem dem Gelenkinnenteil entsprechenden Werkzeug durch Drehung unter Beugewinkel mit der erforderlichen Außenfläche versehen werden.

Vorteilhaft ist hierbei, daß durch die einfache Verformung mit einem Werkzeug in Form eines Gelenkinnenteiles die erforderliche Lauffläche der Zapfen auch mit einem Hinterschnitt versehen werden kann, ohne daß hier teure spanabhebende Bearbeitungsvorgänge notwendig sind.

Alternativ ist ein Verfahren zur Herstellung vorgesehen, daß die Zapfen durch radiales Pressen zur Endform gebracht werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Gleichlaufdrehgelenk im Schnitt

Fig. 2 ein Schnitt längs der Linie I-I des in Fig. 1 dargestellten Gelenkes

Fig. 3 ein Gleichlaufdrehgelenk im Prinzip wie das in Fig. 1 dargestellte, mit dem Unterschied, daß die Zapfen Bestandteil des äußeren Gelenkkörpers sind.

Fig. 4 ein Schnitt längs der Linie II-II des in Fig. 3 dargestellten Gelenkes

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Fig. 5 ein Gelenkaußenteil, des in Fig. 3 dargestellten Gelenkes als Rohteil ^/

Fig. 6 ein Schnitt durch einen Zapfen entlang der Linie III-III des in Fig. 5 dargestellten Gelenkes

Fig. 7 ein Gelenkaußenteil mit einem Werkzeug zur Herstellung der Zapfenform im Schnitt

Fig. 8 ein Gelenkaußenteil nach der Herstellung der

Zapfen durch das in Fig. 7 dargetellte Werkzeug

Fig. 9 einen Zapfen im Querschnitt entlang der Linie IV-IV des in Fig. 8 dargestellten Gelenkaußenteiles

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lenkaußenteiles.

Das in Fig. 1 dargestellte Gelenk besteht im wesentlichen aus dem Gelenkaußenteil 1, welches eine Bohrung 2 zur Aufnahme einer Welle besitzt. Im Innenraum des Gelenkaußenteiles 1 ist das Gelenkinnenteil 3 angeordnet, welches auf seiner Außenfläche Nuten 4 besitzt, welche parallel zur Längsachse 5 des Gelenkinnenteiles 4 verlaufen. Zur Drehmomentübertragung sind Zapfen 6 vorgesehen, welche in Bohrungen 7 des Gelenkaußenteiles 1 aufgenommen sind. Diese Zapfen 6 sind zur besseren Abstützung in einem Ring 8 gehalten und gegen radiale Verschiebung durch Verformung des Randsteges des Außenteiles fixiert. Die Zapfen 6 greifen in die Nuten 4 des Gelenkinnenteiles 3 ein und übertragen das Drehmoment vom Gelenkaußenteil 1 auf das Gelenkinnenteil 3. Gegen Eindringen von Staub und Schmutz von außen, sowie zur Abdichtung des Gelenkinnenraumes ist ein Faltenbalg 10 vorgesehen.

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In Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie I-I des in Fig. 1 gezeigten Gelenkes dargestellt, bei dem der Faltenbalg 10 zu erkennen ist und mittels eines Spannbandes 11 auf dem Gelenkaußenteil 1 gehalten ist. Der Ring 8 dient der Unterstützung der Zapfen 6. Im Gelenkinnenteil 3 sind die Nuten 4 in axialer Richtung eingearbeitet.

Die Nuten 4 besitzen Seitenflächen, die eben und parallel zueinander verlaufen, wobei die Zapfen 6 in axialer Richtung eine teilkugelige Außenfläche 12 aufweisen. Quer zur Längsrichtung können die Zapfen zylindrische Außenflächen 13 aufweisen.

In Fig. 3 ist eine der Fig. 1 entsprechende Ausführungsform gezeigt, mit dem Unterschied, daß die Zapfen 6 Bestandteil des Gelenkaußenteiles 1 sind. Ansonsten ist hier ebenfalls ein Gelenkinnenteil 3 mit achsparallel verlaufenden Nuten 4 vorhanden. Auch diese Zapfen 6 sind quer zur Längsrichtung mit einer zylindrischen Außenfläche 13 versehen. Als Abdichtung der Bohrung 2 des Gelenkaußenteiles 1 ist eine Dichtung 14 in den Gelenkinnenraum des Gelenkaußenteiles 1 eingebracht.

Durch die Anordnung der Nuten 4 im Gelenkinnenteil 3 und der Zapfen 6 am Gelenkaußenteil 1 ist bei Abwinkelung des Gelenkes, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, eine selbsttätige Fixierung in axialer Richtung der beiden Gelenkteile 1 und 3 zueinander gewährleistet.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II des in Fig. 3 dargestellten Gelenkes, wobei zu erkennen ist, daß das Gelenkaußenteil 1 mit den Zapfen 6 einteilig hergestellt ist. Die Nuten 4 des Gelenkinnenteiles 3 besitzen Seitenflächen, die parallel und eben zueinander verlaufen. Die Zapfen 6 sind in axialer Richtung mit teilkugeligen Außenflächen 12 versehen.

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Die Herstellung des in Fig. 3 dargestellten Gelenkaußenteiles ist in den Fig. 5 bis 10 im Einzelnen dargestellt.

Das in Fig. 5 im Schnitt gezeigte Gelenkaußenteil 1 besitzt als Rohling rechteckige Zapfen 6, deren Querschnitt in Fig. 6 als Einzelteil dargestellt ist. Ausgehend von diesem Rohteil wird ein Werkzeug 15 in das Gelenkaußenteil 1 eingebracht, dessen Kontur 16 dem herzustellenden Querschnitt der Zapfen 6 entspricht. Dieses Werkzeug 15 entspricht im etwa'dem Gelenkinnenteil 3 und die endgültige Form der Zapfen 6 erhält man, in dem ein Presswerkzeug verwendet wird, so daß die Zapfen 6 anschließend die in Fig. 8 und 9 dargestellte Endform erhalten.

Eine weitere Herstellmethode ist in Fig. 10 gezeigt, bei der das Werkzeug 15 als komplette Vorrichtung, wobei in einer Halterung 17 das Gelenkaußenteil 1 als Rohling aufgenommen wird. Nach axialem Einbringen des Werkzeuges 19 in den Innenraum des Gelenkaußenteiles 1 wird das Werkzeug 19 und das Gelenkaußenteil 1 in Drehbewegung gesetzt. Bei weiterer Drehbewegung wird das Werkzeug in die schematisch, getrichelte Lage abgewinkelt, so daß nun unter einem Beugewinkel das Werkzeug 19 über den Antrieb 18 den Zapfen 6 in seine Endform verformt.

ORIGINAL INSPECTED

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BEZÜGSZEICHENLISTE

1	Gelenkaußenteil
2	Bohrung
3	Gelenkinnenteil
4	Nuten
5	Längsachse
6	Zapfen
7	Bohrungen
8	Ring
9	Sicherung
10	Faltenbalg
11	Spannband
12	teilkugelige Außenfläche
13	zylindrische Außenfläche
14	Dichtung
15	Werkzeug
16	Kontur des Werkzeuges
17	Halterung
18	Antrieb
19	Werkzeug

Leerseite

Claims

; - 3232183

Löhr & Bromkamp GmbH 19. August 1980

Mühlheimer Str. 163 St/He

Offenbach/Main 1 L0048.000

Patentansprüche

IL Gleichlaufdrehgelenk, bei der die Übertragung des Drehmomentes über drei in Umfangsrichtung eines Gelenkkörpers gleichmäßig verteilte Zapfen erfolgt, und welche in achsparallelen Nuten des anderen Gelenkkörpers hineinragen, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zapfen (6) fest mit dem Gelenkaußenteil (1) verbunden und daß die im Gelenkinnenteil (3) verlaufenden Nuten (4) parallel zur Längsachse (5) des Gelenkinnenteiles (3) und die Seitenflächen der Nuten (4) eben und parallel zueinander, angeordnet sind.
2. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zapfen (6) Bestandteil des Gelenkaußenteiles (1) sind.
3. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zapfen (6) in Richtung der Längsachse (5) des Gelenkaußenteiles (1) teilkugelige Außenflächen (12) aufweisen.

ORIGINAL INSPECTED

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4. Verfahren zum Herstellen des Gelenkaußenteiles nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß zunächst ein Rohling mit drei gleichmäßig über den umfang verteilten Zapfen (6) hergestellt wird, anschließend die Zapfen (6) mit einem dem Gelenkinnenteil (3) entsprechenden Werkzeug (18) durch Drehung unter Beugewinkel mit der erforderlichen Außenfläche (12) versehen werden.
5. Verfahren zum Herstellen des Gelenkaußenteils nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Zapfen (6) durch radiales Pressen zur Endform gebracht werden.

ORiGiNAL fNSPECTED