DE3115659A1

DE3115659A1 - "stirnanlaufscheibe"

Info

Publication number: DE3115659A1
Application number: DE19813115659
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing.(grad.) 4650 Gelsenkirchen Heier; Norbert 4300 Essen Oberföll
Original assignee: Gelenkwellenbau GmbH
Current assignee: Gelenkwellenbau GmbH
Priority date: 1981-04-18
Filing date: 1981-04-18
Publication date: 1982-11-04

Description

Stirnanlaufscheibe
Die Erfindung betrifft eine Stirnanlaufscheibe für die Lagerzapfen eines mit Wälzkörpern gelagerten-Zapfenkreuzes eines Kreuzgelenkes, die zwischen der Stirnseite des Lagerzapfens und dem Boden der zugehörigen Lagerbüchse angeordnet ist.
Es sind Stirnanlaufscheiben bekannt (z.B. DE-GM 68 10 086), die der Schmiermittelversorgung zwischen dem Lagerbüchsenboden und dem Kreuzzapfen dienen oder bei denen das Endspiel zwischen dem Lagerbüchsenboden und dem Kreuzzapfen hergestellt werden kann.
Nachteilig ist bei diesen Ausführungsformen, daß zusätzlich Federringe oder dergl. benötigt werden, die die Wälzlager unter Vorspannung setzen, damit eine Umlaufbewegung der Wälzkörper erreicht wird. Diese Umlaufbewegung der Wälzkörper dient zum gleichmäßigen Tragen der Lager, damit die Lebensdauer erhöht wird.
Des weiteren sind Kreuzgelenke bekannt (z.B. DE-PS 12 88 373), bei denen zur Verringerung des Verschleißes an den Laufflächen der Lager Tellerfedern vorgesehen sind. Bei dieser Maßnahme wird eine wesentliche Erhöhung der Lebensdauer des Lagers erreicht. Nachteilig ist hierbei, daß sowohl eine Stirnanlaufscheibe zur Herstellung des einwandfreien Spiels zwischen der Stirnseite des Lagerzapfens und dem Boden der Lagerbüchse benötigt wird und andererseits entsprechende Tellerfedern vorhanden sein müssen, die die Wälzlager in genügendem Maß vorspannen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lagerung für Kreuzgelenke zu schaffen, die sowohl ein einwandfreies Spiel zwischen dem Lagerbüchsenboden und der Stirnfläche des Lagerzapfens als auch eine Umlaufbewegung der-Wälzkörper zu erzwingen, so daß der gesamte Umfang der Laufflächen gleichmäßig zum Tragen herangezogen wird und daß insgesamt eine kostengünstige Lagerung erreicht wird, deren Lebensdauer gesteigert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stirnanlaufscheibe ausgehend vom äußeren Rand, konzentrisch zur Mitte eine Ring fläche aufweist, und daß diese Ringfläche auf die Wälzkörper eine Vor spannung erzeugt.
Vorteilhaft bei dieser Ausbildung ist, daß die Stirnanlaufscheibe als Feder wirkt, wobei die auf die Wälzkörper wirkenden Zentrifugalkräfte die Stirnanlaufscheibe zusammendrücken und somit diesen Raum verkleinern, in dem sich aufgrund der Zentrifugalkräfte das Schmiermittel angesammelt hat. Dadurch wird das Schmiermittel bei zunehmender Drehzahl des Gelenkes entgegen den Zentrifugalkräften verdrängt und füllt erneut die Hohlräume, aus denen es durch die oszillierenden Bewegungen der Rollen verdrängt worden war. Es ist daher eine ausreichende Schmierung auch in den der Drehachse des Gelenkes nahen Bereichen gewährleistet.
Darüber hinaus dient die Stirnanlaufscheibe als Reservoir für Schmierfett, so daß diese Scheibe beidseitig auf einem Schmierfilm schwimmt und der Verschleiß zwischen dem Lagerbüchsenboden und der Stirnfläche des Lagerzapfens wird auf ein Minimum beschränkt.
Da für die Erzeugung einer Vorspannung lediglich ein Teilbereich der Fläche der Stirnanlauffläche notwendig ist, ist vorgesehen, daß die Ringfläche eine dem Durchmesser der Wälzkörper entsprechende Formgebung aufweist.
Um eine günstige Herstellung zu erreichen und um zu verhindern, daß die Stirnanlaufscheibe mit dem Lagerbüchsenboden oder der Stirnfläche des Lagerzapfens unter Drehbewegung verschweißt ist nach einem wesentlichen Merkmal vorgesehen, daß als Material ein verschleißfester und wärmebeständiger Kunststoff vorgesehen ist.
Des weiteren ist nach einem wesentlichen Merkmal vorgesehen, daß die- Ringfläche zum Boden der Lagerbüchse einen Abstand aufweist.
Bei dieser Ausbildung ist von Vorteil, daß die Ringfläche in Richtung der Achszapfenmittellinie Bewegungsfreiheit besitzt, so daß die gewünschte Federwirkung erzielt werden kann. Es ist dabei unerheblich, ob die Stirnanlaufscheibe plan ist und eine entsprechende Ausdrehung in der Lagerbüchse angeordnet ist, oder ob die Lagerbüchse plan verläuft und die Stirnanlaufscheibe gekrümmt verläuft, so daß dadurch der Abstand hergestellt wird.
Des weiteren ist vorgesehen, daß die Stirnanlaufscheibe radial am äußeren Durchmesser ausgebildet ist, daß ständig eine Möglichkeit der Rückfederung vorhanden ist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigt: Fig. 1 eine Gelenkwelle als Ganzes Fig. 2 eine Kreuzgelenklagerung mit einer Stirnanlaufscheibe Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Stirnanlaufscheibe.
Die in Fig. 1 gezeigte Gelenkwelle umfaßt zwei koaxiale Gelenkabschnitte 1 und 2, die an ihren äußeren Enden Kreuzgelenke 3 und 4 tragen. Der Gelenkwellenabschnitt 1 ist an seinem inneren Ende als Vollwelle 5 und der Gelenkwellenabschnitt 2 als Hohlwelle 6 ausgebildet. Über eine Keilwellenverzahnung 7 sind Vollwelle 5 und Hohlwelle 6 miteinander undrehbar, jedoch axial verschiebbar verbunden.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausschnitt handelt es sich um ein Zapfenkreuz 8, bei dem einem Zapfen 9 eine Lagerbüchse 10 zugeordnet ist. Zwischen dem Boden der Büchse 10 und der Stirnseite des Zapfens 9 ist eine Stirnanlaufscheibe 11 angeordnet. Die Stirnanlaufscheibe 11 weist in der Mitte eine Bohrung 12 auf, über die sie von der Mitte des Zapfenkreuzes. 8 her durch eine sich axial im Zapfen 9 erstreckende Bohrung 13 beidseitig mit.
Schmiermittel versorgt wird. Das Einstellen des Endspiels zwischen der Lagerbüchse 10 und der Stirnanlaufscheibe 11 bzw. der Stirnseite des Zapfens 9 erfolgt über die variabele.Dicke des Sprengringes 14, der in einer Ringnut 16 der Gelenkgabel 15 gehalten ist und die Lagerbüchse 10 axial fixiert. Die Ringnut 16 ist mindestens ebenso breit wie die größte Dicke des zur Verfügung stehenden Sprengringes 14. Die Toleranzen der einzelnen Elemente sind so gestaltet, daß grundsätzlich ein Teil der Ringnut 16 durch die Lagerbüchse 10 in montiertem Zustand verdeckt wird.
Der äußere Rand 17 der Stirnanlaufscheibe 11 weist eine Ringfläche 18 auf, die mit den Wälzkörpern 19 zusammenarbeitet und auf der radial inneren Seite sind diese Wälzkörper 19 durch einen Blechring 20 fixiert. Die Ringfläche 18 der Stirnanlaufscheibe 11 ist so im Boden der Lagerbüchse 10 aufgenommen, daß sie auf die Wälzkörper 19 eine Vorspannung bringt. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist dazu die Stirnanlaufscheibe.11 auf ihrer den Wälzkörpern 19 entgegengesetzten Seite plan ausgebildet und der Boden der Lagerbüchse 10 weist eine Ringnut 21 auf..
Bei axialer Bewegung der Wälzkörper 19 in Richtung auf die Stirnanlaufscheibe 11 kann diese mit ihrem äußeren Rand 17 in die Ringnut 21 eintauchen und durch die elastische Verformung entsteht eine Rückstellkraft in Richtung auf die Wälzkörper 19.
Bei einer Montage unter Vorspannung sind die Wälzkörper 19 daher ständig durch die äußere Ringfläche 18 geführt und stehen ständig unter dieser Vorspannung.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Stirnanlaufscheibe 11, die im Prinzip wie die in Fig. 2 dargestellte ausgebildet ist, jedoch besitzt die Lagerbüchse 10 keine Ringnut in ihrem Boden, statt dessen ist der Raumbedarf zur Rückfederung des äußeren Randes 17 der Stirnanlaufscheibe kl dadurch gebildet, daß dieser Bereich leicht abgewinkelt ist. Die Stirnfläche 18 der Stirnanlaufscheibe 11 ist weiterhin im Kontakt mit den Wälzkörpern 19 und der Hohlraum 22 dieser Ausführungsform dient dazu, daß die Stirnanlaufscheibe 11 mit ihrem äußeren Rand 17 bei Axialbelastung hier eintauchen kann, so daß wiederum durch die elastische Verformung der Randzone der Stirnanlaufscheibe 11 eine Vorspannung erzeugt wird.
Die Herstellung dieser Anlaufscheiben kann in einer einfachen Spritzgußform erfolgen, so daß verschleißfeste Werkstoffe z.B.
Polyamid, verarbeitet werden können.
BEZUGSZEICHENLISTE 1 Gelenkabschnitt 2 Gelenkabschnitt 3 Kreuzgelenk 4. Kreuzgelenk 5 Vollwelle 6 Hohlwelle 7 Keilwellenverzahnung 8 Zapfenkreuz 9 Zapfen 10 Lagerbüchse 11 Stirnanlaufscheibe 12 Bohrung der Stirnanlaufscheibe 13 Bohrung des Zapfens 14 Sprengring 15 Gelenkgabel 16 Ringnut 17 äußerer Rand der Stirnanlaufscheibe 18 Ringfläche 19 Wälzkörper 20 Blechring 21 Ringnut 22 Hohlraum Leerseite

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Stirnanlaufscheibe für die Lagerzapfen eines mit Wälzkörpern gelagerten Zapfenkreuzes eines Kreuzgelenkes, die zwischen der Stirnseite des Lagerzapfens und dem Boden er zugehörigen Lagerbüchse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnanlaufscheibe (ll), ausgehend vom äußeren Rand, (17) konzentrisch zur Mitte eine Ringfläche (18) aufweist, und daß diese Ringfläche (18) auf die Wälzkörper (19) eine Vorspannung erzeugt.
2. Stirnanlaufscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfläche (18) eine dem Durchmesser der Wälzkörper (19) entsprechende Formgebung aufweist.
3. Stirnanlaufscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material ein verschleißfester und wärmebeständiger Kunststoff vorgesehen ist.
4. Stirnanlaufscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß-die Ringfläche (18) -zum Boden der Lagerbüchse (10) einen Abstand (22) aufweist.
5. Stirnanlaufscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnanlaufscheibe (11) radial am äußeren Durchmesser ausgebildet ist, daß ständig die Möglichkeit der Rückfederung vorhanden ist.