DE3407826C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkkupplung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine solche Gelenkkupplung ist aus der US-PS 11 41 211 bekannt. Hierbei sind sowohl das äußere glockenförmige Kupplungsteil als auch das Kupplungs-Zwi­ schenglied praktisch vollständig sphärisch ausgebildet, so daß zwischen diesen beiden Teilen eine Gelenkbewegung nach Art einer Kugelverbindung mög­ lich ist. Die bekannte Gelenkkupplung besteht ausschließlich aus Metall. Ins­ besondere besteht auch das Zwischenglied aus Metall, beispielsweise Mangan- Bronze.

Bei der bekannten Gelenkkupplung ist für eine gute Schmierung zwischen den Kupplungsteilen unter den auftretenden Zentrifugalkräften dadurch gesorgt, daß zwischen dem Zwischenglied und dem äußeren glockenförmigen Kupplungs­ teil eine Schmiermittelkammer vorgesehen ist. Das Schmiermittel wird längs Umfangsnuten an dem Zwischenglied verteilt, um als Schmierfilm zwischen dem Zwischenglied und dem glockenförmigen Kupplungsteil zu dienen. Außerdem sind innerhalb des Zwischenglieds Kanäle vorgesehen, durch die das Schmiermittel den Gelenkzapfen zugeführt wird. Damit ergibt sich eine komplizierte und schwer herstellbare Form des Zwischenglieds.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gelenkkupplung mit einfachem Aufbau zu schaffen, die ohne Schmiermittel auskommt und bei der trotz einfacher Gestaltung eine hohe Betriebssicherheit gegeben ist.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß dem Patentanspruch gelöst.

Da das Kupplungs-Zwischenglied aus Kunststoff hergestellt ist, besteht bei der Erfindung jeweils eine der aufeinander gleitenden Flächen aus Kunst­ stoff, so daß auf das Einbringen von Schmiermittel und die dafür erforder­ lichen Vorratsräume und Kanäle verzichtet werden kann. Hierdurch ergibt sich zugleich eine Einsparung an Raum und Gewicht sowie an Herstellungs­ kosten. Da das Zwischenglied und der glockenförmige Kupplungsteil über dia­ metral angeordnete ebene Flächen aneinander anliegen, sind die Bauteile der Kupplung nicht nur leichter bearbeitbar, also leichter herstellbar und leichter zusammenzufügen als sphärische Bauteile. Mit Hilfe der ebenen Kontaktflächen ist darüber hinaus auch eine gegenüber sphärischen Flächen bessere Kraftübertragung senkrecht zu diesen Flächen möglich. Schließlich ergibt sich wegen dieser ebenen Flächen eine größere radiale Dicke des glockenförmigen Kupplungsteils in demjenigen Bereich, der von den äußeren Gelenkzapfen durchsetzt ist, so daß hier eine größere Länge zur Halterung der kurzen Gelenkzapfen unter Preßsitz zur Verfügung steht.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an­ hand der Zeichnung.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.

Fig. 2 ist eine Ansicht von oben, teilweise im Schnitt, des Ausführungsbeispiels von Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Vorderansicht des Kupplungsglieds des bevor­ zugten Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1 und 2.

Fig. 4 ist eine Ansicht von oben auf das Kupplungsglied gemäß Fig. 3.

Wie insbesondere die Fig. 1 und 2 zeigen, weist die Antriebs­ anordnung eine treibende Welle 10 auf, die ein etwa glockenför­ mig gestaltetes Ende 12 hat. Die innere Oberfläche des glocken­ förmigen Endabschnitts 12 ist durch eine Rückwand 14, obere und untere gerade Wände 16 und 18 und gekrümmte Seitenwände 20 und 22 (Fig. 2) gebildet.

Zueinander ausgerichtete obere und untere Öffnungen 24 und 26 erstrecken sich senkrecht durch die Oberseite 27 und die Unter­ seite 28 des glockenförmigen Endteils 12.

Ein Kupplungsglied 29 ist innerhalb des glockenförmigen Endab­ schnitts 12 der treibenden Welle 10 aufgenommen. Das Kupplungs­ glied ist mit zwei diametral gegenüberliegenden gekrümmten Seitenflächen 30 und 32 (Fig. 2) versehen, die benachbart den gekrümmten Seitenflächen 20 und 22 des glockenförmigen Endab­ schnitts 12 angeordnet sind. Das Kupplungsglied 29 hat auch obere und untere, ringförmige, flache Flächen 34 und 36, die an den geraden oder ebenen inneren Oberflächenteilen 16 und 18 des glockenförmigen Endabschnitts 12 der treibenden Welle 10 anliegen.

Ein Schlitz 38 ist in der Stirnfläche 40 des Kupplungsglieds 29 vorgesehen. Die Stirnfläche 40 weist von dem glockenförmigen Endabschnitt 12 der treibenden Welle 10 weg. Der Schlitz 38 ist gebildet durch eine gekrümmte rückwärtige Oberfläche 42, obere und untere flache Flächen 44 und 46 und flache seitliche Flächen 48 und 50 (Fig. 2). Von den oberen und unteren flachen Flächen 44 und 46 erstrecken sich Flächen 45 und 47, die von den flachen Flächen 44 und 46 nach außen geneigt sind.

Zueinander ausgerichtete seitliche Öffnungen 52 und 54 sind zentral in den seitlichen gekrümmten Oberflächen des Kupplungs­ glieds 29 angeordnet und erstrecken sich senkrecht durch das Kupplungsglied in den Schlitz 38. Das Kupplungsglied 29 hat auch eine obere Öffnung 55 und eine untere Öffnung 56, die mit den Öffnungen 24 und 26 in dem glockenförmigen Endabschnitt 12 der Antriebswelle 10 ausgerichtet sind. Die Achsen aller Öffnun­ gen in dem Kupplungsglied 29 und in dem glockenförmigen Endab­ schnitt 12 der Antriebswelle 10 treffen sich in einem gemeinsa­ men Punkt. Dies hindert die Wellen daran, sich unregelmäßig zu bewegen oder sich torkelnd oder schlotternd aufgrund von Ände­ rungen der Drehgeschwindigkeit von einer Achse zur anderen Achse zu bewegen.

Eine angetriebene Welle 60 ist mit einem Ende in dem Schlitz 38 des Kupplungsglieds 29 aufgenommen. Das Ende der angetriebenen Welle 60 ist an seinem äußersten Ende abgerundet, um mit der gekrümmten rückwärtigen Wand 42 des Schlitzes 38 zusammenzupas­ sen. Die Dicke der angetriebenen Welle 60 benachbart zu den ge­ neigten Flächen 45 und 47 des Schlitzes 38 ist derart, daß die Antriebswelle 10 und das Kupplungsglied 29 eine begrenzte Schwenkbewegung in bezug auf die angetriebene Welle 60 ausfüh­ ren können.

Der abgerundete äußere Endabschnitt der angetriebenen Welle 60 ist mit einer Queröffnung 62 versehen, die mit den seitlichen Öffnungen 52 und 54 des Kupplungsgliedes 29 ausgerichtet ist.

Ein langer Stift 70 ist in den seitlichen Öffnungen 52 und 54 des Kupplungsglieds 29 aufgenommen. Der lange Stift 70 er­ streckt sich quer durch den Schlitz 38 und durch die Öffnung 62 in der angetriebenen Welle 60. Kurze Stifte 72 und 74 sind in der oberen Öffnung 24 und der unteren Öffnung 26 des glocken­ förmigen Abschnitts 12 der Antriebswelle 10 aufgenommen. Jeder kurze Stift 72 und 74 erstreckt sich auch in die Öffnungen 55 bzw. 56 des Kupplungsglieds 29.

Das Kupplungsglied 29 ist aus Kunst­ stoff hergestellt. Diese Antriebsanordnung kann für dieselben Zwecke verwendet werden wie jede andere Anordnung eines Universalgelenks. Jedoch ist ein Verwendungszweck, für den diese Antriebsanordnung besonders geeignet ist, in einer Lenksäulenanordnung eines Fahrzeuges gegeben, bei der das Lenkrad verschwenkt werden kann, um für den Fahrer bequemer zu sein. In einem solchen Fall wird das Lenkrad am oberen freien Ende der Welle 10 befestigt, und die geneigten Flächen 45 und 47 des Schlitzes 38 können sich unter einem Winkel von beispielsweise 15° gegenüber der Achse der Welle 10 erstrecken. Dies würde eine begrenzte Verschwenkung des Lenkrads in bezug auf die angetriebene Welle 60 ermöglichen. Die Antriebswelle 10 und das Kupplungsglied 29 können um einen begrenzten Betrag um den langen Stift 70 herum verschwenkt werden.

Claims (1)

1. Gelenkkupplung mit einem treibenden, glockenförmigen Kupplungsteil, das einen im wesentlichen sphärischen Hohlraum aufweist, und mit einem ange­ triebenen Kupplungsteil, dessen Ende schwenkbar in eine Ausnehmung eines im Hohlraum des treibenden Kupplungsteils schwenkbar gelagerten blockförmi­ gen Zwischenglieds eingreift, das mit den beiden Kupplungsteilen über zylindrische Gelenkzapfen in Verbindung steht, wobei die Gelenkzapfen einen durchgehenden Stift aufweisen, der quer im Ende des angetriebenen Kupplungsteils befestigt ist und dessen beide Enden gleitend in dem Zwi­ schenglied aufgenommen sind, sowie zwei sich senkrecht dazu erstreckende und diametral einander gegenüberliegende äußere Gelenkzapfen, deren gemein­ same Achse die Achse des durchgehenden Stifts rechtwinklig schneidet, auf­ weisen, die in dem treibenden Kupplungsteil befestigt und ebenfalls gleitend in dem Zwischenglied aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (29) aus Kunststoff besteht, daß die Innenwand des glocken­ förmigen Kupplungsteils (12) in dem von den äußeren Gelenkzapfen (72, 74) durchsetzten Bereich durch zwei diametral einander gegenüberliegende ebene Flächen (16, 18) gebildet ist und daß das Zwischenglied (29) an den ebenen Flächen (16, 18) des glockenförmigen Kupplungsteils (12) anliegende ebene Flächen (34, 36) aufweist.