DE3874024T2

DE3874024T2 - Teleskopisches kreuzgelenk.

Info

Publication number: DE3874024T2
Application number: DE8888108707T
Authority: DE
Inventors: Seiji Esaki; Yasushi Hashimoto; Shigeo Kurita; Akira Sasaki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-07-01
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1993-01-07
Anticipated expiration: 2008-06-01
Also published as: EP0297298A1; DE3874024D1; US4971595A; EP0297298B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleituniversalgelenk, umfassend ein zylindrisches Außenglied, das mit einer Übertragungswelle verbunden ist und einen Innenumfang aufweist, der mit einer Mehrzahl Übertragungsnuten gebildet ist, die in Umfangsrichtung mit gleichem Abstand voneinander angeordnet sind und sich axial erstrecken, ein Innenglied, das mit einer weiteren Übertragungswelle verbunden ist und eine Mehrzahl Zapfen aufweist, die radial sich erstreckend in die Übertragungsnuten vorstehen, eine Innenrolle, die mit einem Außenumfang jedes Zapfens in Gleiteingriff steht, einen Halter, der mit einem Außenumfang der Innenrolle relativ hin- und herbeweglich in Eingriff steht, eine Außenrolle, die mit einem Außenumfang des Halters relativ drehbar in Eingriff steht und mit der Übertragungsnut in Eingriff steht, ein Begrenzungsglied, das sich quer über die Breite der Übertragungsnut erstreckt und an einer Öffnung der Übertragungsnut mit einem Seitenrandabschnitt des Halters fest verbunden ist, und an dem Außenglied vorgesehene Schienenabschnitte, die von gegenüberliegenden Innenseitenrändern der Übertragungsnut zu der Öffnung der Übertragungsnut hin vorstehen.
Aus der GB-A-2 070 195 ist ein derartiges Gleituniversalgelenk bekannt, bei dem das Begrenzungsglied in der Übertragungsnut drehbar ist.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gleituniversalgelenk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, bei dem Kraftverlust und Vibrationen durch Neigen der Außenrolle vermindert sind.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist das Gleituniversalgelenk dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungsglied als eine Platte gebildet ist, die in der Übertragungsnut hin- und herbeweglich, jedoch nicht drehbar ist.
Weil das Begrenzungsglied auch dann hin- und herbeweglich, jedoch nicht drehbar ist, wenn der Zapfen geneigt ist, wird die Außenrolle durch Abstützung des Begrenzungsglieds gegen die Schienenabschnitte immer in einem richtigen Rollzustand gehalten und läßt sich in der Übertragungsnut leicht hin- und herbewegen.

Bevorzugte Ausführung:

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Bezüglich der Figuren 1 und 2 sind zwei Übertragungswellen 1 und 2 durch ein erfindungsgemäßes Gleituniversalgelenk J miteinander verbunden. Das Gelenk J umfaßt im wesentlichen ein zylindrisches Außenglied 3, das integral mit einem Endabschnitt der Übertragungswelle 1 gebildet ist und welches Außenglied 3 an seinem einen Ende offen ist, und ein Innenglied 4, das an einem Endabschnitt der Übertragungswelle 2 befestigt und in dem Außenglied 3 aufgenommen ist. Das Außenglied 3 ist an seiner Innenumfangsfläche mit drei sich axial erstreckenden Übertragungsnuten 5 gebildet, die in Unfangsrichtung mit gleichem Abstand voneinander angeordnet sind, und jede Nut 5 ist mit einem Paar Schienenabschnitte 6 versehen, die von gegenüberliegenden Innenseitenrändern der Nut 5 zu einer Öffnung der Nut 5 hin einwärts vorstehen.
Das mit der Übertragungswelle 2 fest verbundene Innenglied 4 umfaßt ein Basisteil 7, und an der Außenumfangsfläche des Basisteils 7 sind drei Zapfen 8 integral angeformt, die in die drei Übertragungsnuten 5 hinein vorstehen.
Eine sphärische Innenrolle 9 steht mit einem Außenumfang jedes Zapfens 8 derart in Gleiteingriff, daß ein Mittelpunkt der Innenrolle 9 auf einer Achse des Zapfens B liegt. Ein Halter 10 steht mit dem sphärischen Außenumfang der Innenrolle 9 relativ hin- und herbeweglich in Eingriff. Eine zylindrische Außenrolle 12 steht über ein Nadellager 11 mit dem Außenumfang des Halters 10 in Dreheingriff und steht mit der Innenoberfläche der Übertragungsnut 5 in Rolleingriff.
Ein Außenende des Halters 10 stützt sich gleitbar gegen eine Bodenfläche der Übertragungsnut 5 ab, während ein Innenende des Halters 10 mit einer Begrenzungsplatte 13 versehen ist, die sich gegen die Innenflächen der Schienenabschnitte 6 gleitbar abstützt.
Wie in Figur 3 dargestellt, ist die Begrenzungsplatte 13 unabhängig von dem Halter 10 hergestellt. Die Begrenzungsplatte 13 hat eine zentrale Ringöffnung 13a, um darin den Halter 10 anzubringen. Die Begrenzungsplatte 13 ist an dem Halter 10 befestigt durch Preßpassung eines von dem Innenende des Halters 10 abstehenden, kurzen Achsabschnitts 10a in die Ringöffnung 13a. Eine solche Preßpassung kann durch irgendein Befestigungsmittel ersetzt werden, wie etwa Schweißen oder Verbolzen.
Wie in Figur 4 dargestellt, hat die Begrenzungsplatte 13 eine rechteckige Gestalt, so daß wenigstens eine Seite der Platte, die sich quer über die Breite der Übertragungsnut erstreckt, ein wenig kleiner ist als der Außendurchmesser der Außenrolle 12, so daß die Außenrolle 12 am Rollen nicht gehindert wird, sondern ohne Drehung in der Übertragungsnut 5 hin- und herbewegt werden kann.
Weiter ist der Halter 10 integral mit einem Flansch 14 gebildet, um eine axiale Bewegung der Außenrolle 12 in Zusammenwirkung mit der Begrenzungsplatte 13 zu begrenzen.
Bezüglich der Figur 1 ist eine flexible Manschette 18 zwischen dem Außenglied 3 und der Übertragungswelle 2 vorgesehen, um die Vorderöffnung des Außenglieds 3 abzudecken. Ein Hinterende der flexiblen Manschette 18 steht mit einer Außenumfangsnut 19 des Außenglieds 3 in Eingriff und ist durch ein Band 20 abgedichtet, während ein Vorderende der flexiblen Manschette 18 mit einer Außenumfangsnut 21 der Übertragungswelle 2 in Eingriff steht und durch ein Band 22 abgedichtet ist.
Wenn bei Betrieb beispielsweise auf die Übertragungswelle 1 ein Drehmoment ausgeübt wird, wird das Drehmoment von dem Außenglied 3 auf das Innenglied 4 übertragen, das ist von einer Seitenfläche der Übertragungsnut 5 über die Außenrolle 12, den Halter 10 und die Innenrolle 9 auf den Zapfen 8 und das Basisteil 7, und wird letztlich auf die Übertragungswelle 2 übertragen.
Wenn während solcher Drehmomentübertragung die Übertragungswellen 1 und 2 relativ zueinander derart geknickt werden, daß die Achsen der Übertragungswellen 1 und 2 sich schräg zueinander schneiden, gleitet die Innenrolle 9 auf dem Zapfen 8, wobei sie eine Neigung des Zapfens 8 zuläßt, während die Außenrolle 12 auf einer seitenfläche der Übertragungsnut 5 hin- und hergerollt wird. Weil gleichzeitig die Begrenzungsplatte 13 sich gegen die Schienenabschnitte 6 abstützt, wird ein Neigen des Halters 10 in der Übertragungsnut 5 verhindert. Dementsprechend wird ein Neigen der an dem Halter 10 gehaltenen Außenrolle 12 verhindert, wodurch man eine glatte Rollbewegung der Außenrolle 12 in der Übertragungsnut 5 erhält.
Auch falls beide Übertragungswellen 1 und 2 axial verschoben werden, wird weiter die Außenrolle 12 nicht geneigt, sondern sie kann an den gegenüberliegenden seitenflächen der Übertragungsnut 5 leicht abgerollt werden.
Die Begrenzungsplatte 13 hat eine rechteckige Form zum optimalen Verhindern einer Neigung des Halters 10. Die Begrenzungsplatte 13 ist dabei unabhängig vom Halter 10 hergestellt, bevor die Platte 13 an dem Halter 10 befestigt wird. Somit kann die Begrenzungsplatte 13 mit bestem Ergebnis leicht hergestellt werden.
Wie oben beschrieben, ist die unabhängig von dem Halter gebildete Begrenzungsplatte bei der Öffnung der Übertragungsnut an einem Seitenkantenabschnitt des Halters befestigt. Der gegen die Begrenzungsplatte abgestützte und die Neigung des Halters begrenzende Schienenabschnitt ist an dem Außenglied vorgesehen. Selbst wenn demgemäß der Zapfen geneigt wird, wird ein Neigen des Halters unterdrückt und die Außenrolle wird durch die Abstützung der Begrenzungsplatte gegen die Schienenabschnitte immer im richtigen Rollzustand gehalten, wodurch man eine glatte Hin- und Herrollbewegung der Außenrolle in der Übertragungsnut erhält. Als Ergebnis kann man einen Kraftverlust und Vibration aufgrund der Neigung der Außenrolle verhindern.
Weil darüber hinaus die Begrenzungsplatte unabhängig vom Halter gebildet ist, kann die Platte leicht in beispielsweise rechteckiger Form hergestellt werden, geeignet zum Begrenzen der Neigung des Halters.
Bezüglich der Figuren 5 und 6, die eine zweite bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigen, sind drei Schienenglieder 16 durch Bolzen 17 an dem Außenglied 3 befestigt. Das Außenglied 3 und die Schienenglieder 16 sind unabhängig voneinander hergestellt durch Schmieden oder dgl., bevor sie zusammengesetzt werden. Selbst wenn die Anordnung des Außenglieds 3 und der Schienenglieder 16 eine komplizierte innere Oberflächenform haben, kann man dementsprechend die Teile leicht zusammensetzen.
Bezüglich Figur 7, die eine dritte bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt, sind drei Schienenglieder 16 mit dem Außenglied 3 durch Schweißen verbunden. Hierbei sind gegenüberliegende Enden jedes Schienenglieds 16 bei 30 mit einer geschlossenen inneren Endwand und einem offenen Ende des Außenglieds 3 verschweißt. Die weitere Konstruktion ist ähnlich der Konstruktion der zweiten bevorzugten Ausführung und entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Bezüglich der Figuren 8 und 9, die eine vierte bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigen, sind drei Schienenglieder 16 durch Verstemmen an dem Außenglied 3 befestigt. Hierbei ist jedes Schienenglied 16 durch Pressen einer Stahlplatte in eine im Querschnitt topfförmige Anordnung eingeformt. Diese Schienenglieder 16 sind an ihren Enden miteinander durch eine Y-förmige Platte 31 verbunden, und jedes Schienenglied 16 ist an dem anderen Ende mit einer Lasche 32 verbunden, welche radial nach außen gebogen ist. Jedes Schienenglied 16 steht mit einer Befestigungsnut 3a des Außenglieds 3 in Eingriff, und die Y-förmige Platte 31 ist so angeordnet, daß sie sich gegen die geschlossene innere Endwand des Außenglieds 3 abstützt. Dann wird jede Lasche 32 verstemmt, so daß sie mit der Außenumfangsnut 19 des Außenglieds 3 in Eingriff kommt, wodurch die Schienenglieder 16 an dem Außenglied 3 befestigt werden. Die weitere Konstruktion ist ähnlich der Konstruktion der zweiten bevorzugten Ausführung, und entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In den zweiten bis vierten oben beschriebenen bevorzugten Ausführungen ist der Halter 10 integral mit einem Begrenzungsflansch am Ende der Übertragungsnut gebildet.
Wie oben beschrieben, ist der Begrenzungsflansch an dem Innenende des Halters an der Öffnung der Übertragungsnut vorgesehen, und die Schienenglieder, die sich gegen den Begrenzungsflansch abstützen und die Neigung des Halters begrenzen, sind an dem Innenglied durch Befestigungsmittel, wie etwa Verbolzen, Schweißen oder Verstemmen, befestigt. Selbst wenn bei dieser Anordnung der Zapfen geneigt wird, wird die Außenrolle durch Abstützen des Begrenzungsflansches gegen die Schienenglieder immer im richtigen Rollzustand gehalten und läßt sich glatt in der Übertragungsnut hin- und herrollen. Dementsprechend kann man einen Kraftverlust und Vibration aufgrund der Neigung der Außenrolle verhindern.
Weil darüber hinaus das Außenglied und die Schienenglieder unabhängig voneinander hergestellt sind, kann man das Außenglied und die Schienenglieder mit einer komplizierten Innenfläche leicht zusammensetzen.

Kurzbeschreibung der Figuren:

Figur 1 zeigt eine vertikale Schnittansicht der ersten bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Gleituniversalgelenks; Figur 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie II- II in Figur 1; Figur 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht des wesentlichen Teils in Figur 2; Figur 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 4; Figur 5 zeigt eine vertikale Schnittansicht der zweiten bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Gleituniversalgelenks; Figur 6 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI in Figur 5; Figur 7 zeigt eine vertikale Schnittanschicht der dritten bevorzugten Ausführung; Figur 8 zeigt eine vertikale Schnittansicht der vierten bevorzugten Ausführung; und Figur 9 zeigt eine Ansicht nach Pfeil IX in Figur 8.

Claims

1. Gleituniversalgelenk, umfassend ein zylindrisches Außenglied (3), das mit einer Übertragungswelle (1) verbunden ist und einen Innenumfang aufweist, der mit einer Mehrzahl Übertragungsnuten (5) gebildet ist, die in Umfangsrichtung mit gleichem Abstand voneinander angeordnet sind und sich axial erstrecken,

ein Innenglied (7, 8), das mit einer weiteren Übertragungswelle (2) verbunden ist und eine Mehrzahl Zapfen (8) aufweist, die radial sich erstreckend in die Übertragungsnuten (5) vorstehen, eine Innenrolle (9), die mit einem Außenumfang jedes Zapfens (8) in Gleiteingriff steht,

einen Halter (10), der mit einem Außenumfang der Innenrolle (9) relativ hin- und herbeweglich in Eingriff steht,

eine Außenrolle (12), die mit einem Außenumfang des Halters (10) relativ drehbar in Eingriff steht und mit der Übertragungsnut (5) in Eingriff steht, ein Begrenzungsglied (13), das sich quer über die Breite der Übertragungsnut (5) erstreckt und an einer Öffnung der Übertragungsnut (5) mit einem Seitenrandabschnitt des Halters (10) fest verbunden ist,

und an dem Außenglied (3) vorgesehene Schienenabschnitte (6), die von gegenüberliegenden Innenseitenrändern der Übertragungsnut (5) zu der Öffnung der Übertragungsnut (5) hin vorstehen,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Begrenzungsglied (13) als eine Platte (13) gebildet ist, die in der Übertragungsnut (5) hin- und herbeweglich, jedoch nicht drehbar ist.

2. Gleituniversalgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Schienenabschnitte (6) mit dem Außenglied (3) durch Verbolzen (17) verbunden sind.

3. Gleituniversalgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekannzeichnet,

daß die Schienenabschnitte (6) mit dem Außenglied (3) durch Verschweißen (30) verbunden sind.

4. Gleituniversalgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Schienenabschnitte (6) mit dem Außenglied (3) durch Verstemmen (32) verbunden sind.