DE4228231A1

DE4228231A1 - Manschettenanordnung fuer universalgelenk

Info

Publication number: DE4228231A1
Application number: DE4228231A
Authority: DE
Inventors: James W Warnke
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1991-09-03
Filing date: 1992-08-25
Publication date: 1993-03-04
Also published as: GB2259349B; MX9205031A; FR2680842B1; AU648007B2; BR9203374A; JPH07197942A; GB9218521D0; US5230660A; GB2259349A; FR2680842A1; AU2210192A; CA2074457A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Manschettenanordnung für ein Universalgelenk und insbesondere eine Dichtungsmanschette und eine Halterung für diese zur Verwendung an einem mit konstanter Geschwindigkeit laufenden Universalgelenk.

Ein bekanntes Universalgelenk oder Kardangelenk dieser Art hat eine erste Welle, die mit einem inneren Laufring rotiert und eine zweite Welle, die mit einem äußeren Laufring rotiert. Eine Mehrzahl von Kugeln überträgt die Drehung zwischen dem inneren und dem äußeren Laufring. Ein flexibles Dichtungselement oder eine Dichtungsmanschet te ist zwischen der ersten Welle und dem äußeren Laufring angebracht, um den Bereich zwischen diesen beiden Teilen abzudichten. Eine Manschettenhalterung aus einem steiferen Material als die Manschette ist am äußeren Laufring ange bracht und schützt die Manschette.

In einer bisherigen Ausführungsform umgibt die Manschette eine äußere Umfangsfläche des äußeren Laufringes und eine Halterung ist radial auswärts der Manschette angeordnet. Die Halterung hat eine radial einwärts verlaufende zylin drische Lippe in einer Position axial jenseits des Endes der Manschette, wobei sich die Lippe in eine zylindrische Nut im äußeren Laufring hineinerstreckt.

In einer anderen bekannten Ausführungsform erstreckt sich eine zylindrische Rippe radial einwärts von einer inneren Umfangsfläche der Manschette und greift in eine zylindrische Nut im äußeren Umfang des äußeren Laufringes. Eine Halterung ist radial auswärts der Manschette angeordnet und ein Band erstreckt sich über die Halterung, um die Halterung und die Manschette am äußeren Laufring zu halten.

Die vorgenannten bisherigen Ausführungsformen sind eini germaßen kompliziert im Zusammenbau.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese be kannten Manschetten und Manschettenhalterungen zu verbes sern.

Hierzu ist bei einem Universalgelenk mit einer ersten Welle, die mit einem inneren Laufring rotiert und einer zweiten Welle, die mit einem äußeren Laufring rotiert, ein erstes Ende einer flexiblen Manschette an der ersten Welle befestigt,und das zweite Ende der Manschette ist in einer gewünschten Position relativ zum äußeren Laufring mittels einer relativ steifen Halterung angebracht. Die Halterung hat eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beab standeten elastischen Lappen, die sich radial einwärts von einer inneren Umfangsfläche aus in eine zylindrische Nut im Außenumfang des äußeren Laufringes erstrecken. Die Manschette und die Halterung können am äußeren Laufring angebracht werden, indem nur die Halterung auf ein axiales Ende des äußeren Laufringes geschoben wird,bis die Lappen oder Nasen in die Nut einschnappen. Die Montage der Halte rung und der Manschette am äußeren Laufring ist daher relativ einfach. Die Nut und die Nasen bilden einen zwangs weisen Anschlag für die Halterung, so daß die Halterung und die Manschette in einer gewünschten axialen Position relativ zum äußeren Laufring befestigt sind. Die Nasen ver hindern ferner eine zufällige Abnahme oder Fehlausrichtung der Halterung.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Man schette an einem Ende der Halterung angebracht, das vom äußeren Laufring entfernt ist. In anderen bevorzugten Aus führungsformen ist die Manschette radial zwischen dem äußeren Laufring und der Halterung angeordnet.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer ersten Auführungsform der Er findung zeigt.

Fig. 2 zeigt eine auseinandergezogene Dar stellung der Ausführungsform nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine teilweise geschnittene An sicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 4 zeigt die Ausführungsform nach Fig. 3 in auseinandergezogener Darstellung.

Fig. 5 zeigt eine teilweise geschnittene An sicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 6 zeigt in auseinandergezogener Darstellung die Ausführungsform nach Fig. 5.

Ein mit konstanter Geschwindigkeit laufendes Universalge lenk oder Kardangelenk 20 ist in Fig. 1 dargestellt mit einer ersten Welle 22, die drehbar mit einem inneren Lauf ring 24 verbunden ist. Ein äußerer Laufring 26 ist radial auswärts von einer Mehrzahl von Kugeln 28 angeordnet, welche die Drehung zwischen dem inneren Laufring 24 und dem äußeren Laufring 26 übertragen. Ein Element 30 verbindet den äußeren Laufring 26 mit einer Wellenkupplung 32. Der Aufbau des inneren Laufrings 24, der Kugeln 28, der Welle 22 und der Wellenkupplung 32 ist bekannt und bildet keinen Teil der Erfindung.

Eine flexible Manschette 34 hat ein radial inneres Ende 36, das mit der Welle 22 durch eine Klammer oder Schelle 38 verbunden ist. Ein radial äußeres Ende 40 der Manschette 34 ist an einer stabilen Halterung 42 in einer zylindrischen Nut 44 befestigt. Die zylindrische Nut 44 ist im Querschnitt allgemein U-förmig, und sie hat ein radial einwärts verlau fendes äußeres Ende 46. Ein Ring 45 ist in eine innere Um fangsfläche des radial äußeren Endes 40 eingepreßt, um die Manschette in der zylindrischen Nut 44 zu halten.

Die Halterung 42 hat einen konisch einwärts sich verjüngen den Abschnitt 48, der von der zylindrischen Nut 44 aus zum äußeren Laufring 26 verläuft. Eine Anschlagfläche 50 an der Halterung 42 stößt an einer Stirnfläche 54 des Laufrings an. Eine Dichtung 52 ist in die Anschlagfläche 50 eingebaut, um eine fluid-dichte Verbindung zwischen dem äußeren Laufring 56 und der Halterung 42 zu schaffen.

Ein axial inneres Ende 56 der Halterung 42 sitzt mit Klemm sitz auf einer radial äußeren Umfangsfläche des äußeren Laufringes 26. Eine Nut 58 ist in der äußeren Umfangsfläche des äußeren Laufringes 26 ausgebildet. Eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten elastischen Nasen 60 er streckt sich radial einwärts von der inneren Umfangsfläche der Halterung 42 aus und ist in der Nut 58 aufgenommen. Die Nasen 60 sind radial einwärts abgeschrägt in einer Richtung zum äußeren Ende 46. Die abgeschrägten Flächen der Nasen 60 erleichtern das Aufsetzen der Halterung 42 auf den äußeren Laufring 26.

Fig. 2 zeigt weitere Einzelheiten der verschiedenen Tei le, aus der die erste Ausführungsform 20 besteht. Die Nut 58 verläuft um den gesamten Außenumfang des äußeren Lauf ringes 26. Die zylindrische Nut 44 verläuft über den ge samten Innenumfang der Halterung 42, und das radial äußere Ende erstreckt sich über den gesamten Außenumfang der Manschette 34.

Beim Zusammenbau der ersten Ausführungsform 20 wird das radial äußere Ende 40 der Manschette 34 in die zylindri sche Nut 44 der Halterung 42 eingeführt. Der Ring 45 wird dann in die innere Umfangsfläche des radial äußeren Endes 40 eingepreßt, um es in der Nut 44 zu halten. Das radial innere Ende 36 der Manschette 34 wird mit der Welle 22 durch eine Schelle 28 verbunden. Die Halterung 42 wird mit Klemmsitz auf das Ende des äußeren Laufringes 26 auf gesetzt oder aufgeschoben, wobei die Nasen 60 in die Nut 58 einschnappen, um der Halterung 42 die gewünschte Po sition zu geben. Da die Halterung 42 stabil ist bzw. aus einem stabilen Material besteht, ist das radial äuße re Ende 40 der Manschette in einer gewünschten Position relativ zum äußeren Laufring 26 befestigt. Eine Loslösung der Halterung 42 vom äußeren Laufring 26 wird verhindert, da die Nasen 60 an der Stirnfläche der Nut 58 anstoßen. Die Halterung 42 kann am äußeren Laufring 26 aber auch in anderer Reihenfolge befestigt werden relativ zur Befesti gung der Manschette 34 an der Halterung 42 und der Befe stigung der Manschette 34 an der Welle 22.

Eine zweite Ausführungsform 70 ist in Fig. 3 dargestellt. Eine Manschettenanordnung 72 umfaßt eine flexible Man schette 74 mit einem radial inneren Ende 76, das durch eine Schelle 78 mit der Welle 22 verbunden ist. Ein äußerer Laufring 75 hat ein sich verjüngendes Ende 79, welches ein radial äußeres Ende 81 der Manschette 74 aufnimmt. Die radial innere Umfangsfläche des radial äu0eren Endes 81 verjüngt sich, um der Form des sich verjüngenden Endes 79 zu entsprechen. Eine Halterung 60 hat eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Fingern 82, die sich axial vorwärts zur Manschette 74 erstrecken. Die Nasen 83 erstrecken sich radial einwärts von einer inneren Umfangsfläche der Fin ger 82 und schnappen federnd in eine Nut 84 ein, die an der äußeren Umfangsfläche des äußeren Laufringes 75 ausgebil det ist. Die Nasen 83 sind abgeschrägt, um das Aufsetzen der Halterung 80 auf die äußere Umfangsfläche des äußeren Laufringes 75 zu erleichtern.

Eine Mehrzahl von Flanschen 86 verläuft radial auswärts von einer äußeren Umfangsfläche des Manschettenendes 81 aus. Schlitze sind zwischen benachbarten Fingern 82 gebildet, und Schlitz-Stirnflächen 88 liegen an den Flanschen 86 an, so daß die Halterung 80 die Manschette 74 in einer fixier ten axialen Position am äußeren Laufring 75 hält. Eine Klammer oder Schelle 90 ist radial auswärts von der Hal terung 80 angeordnet, um die Halterung 80 und die Manschet te 74 am äußeren Laufring 75 zu befestigen.

Fig. 4 zeigt weitere Einzelheiten der Ausführungsform 70 nach Fig. 3. Wie dargestellt, hat die Halterung 80 eine Mehrzahl von Fingern 82, die sich axial von der Schlitz- Stirnfläche 88 aus nach vorn erstrecken. Die Schlitz-Stirn flächen 88 sind in Umfangsrichtung ausgerichtet mit den Flanschen 86 an der Manschette 74. Die Nasen 83 verlaufen radial einwärts von den inneren Umfangsflächen der Finger 82 aus.

Beim Zusammenbau der Manschettenanordnung 72 wird zunächst das radial innere Ende 76 der Manschette 74 an der Welle 22 durch eine Klemme oder Schelle 78 befestigt. Die Halterung 80 ist dann über der Manschette 74 ausgerichtet, wobei die Schlitz-Stirnflächen 88 an den Flanschen 86 anliegen. Die Halterung 80 und die Manschette 74 werden auf das sich verjüngende Ende 79 des äußeren Laufringes 75 aufgeschoben bzw. aufgepreßt, bis die Nasen 83 in die Nut 84 einschnap pen. Die Rohrschelle 90 wird dann radial au8erhalb des Be hälters 80 aufgebracht, womit die Manschettenanordnung 72 am äu8eren Laufring 75 ist.

Eine dritte Ausführungsform 92 der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Die dritte Ausführungsform 92 unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform 70 im Aufbau der Hal terung 94. Die Halterung 94 hat ein zylindrisches axiales Ende 96, das sich axial über die Nut 84 hinaus erstreckt. Eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten radial einwärts verlaufenden Nasen 98 schnappen in die Nut 84 ein. Die Nasen 98 sind abgeschrägt. Die Halterung 94 wird mit Klemmsitz auf den äu8eren Laufring 76 aufgeschoben und hält die Manschette 74. Am Manschettenende 81 sind Flansche 86 ausgebildet. Eine Mehrzahl von Flanschnasen 100 er streckt sich radial einwärts von einer inneren Umfangsfläche der Halterung 94 aus und liegt an den Flanschen 86 an.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, sind die Nasen 98 in Umfangs richtung in Abständen angeordnet. Die Flanschnasen 100 sind in Umfangsrichtung beabstandet und zwischen benachbarten Nasen 98 angeordnet.

Die dritte Ausführungsform 92 wird in ähnlicher Weise zusam mengebaut wie die zweite Ausführungsform 70. Die Flanschna sen 100 werden radial ausgerichtet mit den Flanschen 86.

Die Halterung 94 wird auf eine äußere Umfangsfläche des äußeren Laufringes 76 aufgedrückt. Die Nasen 98 schnappen in die Nuten 84 ein, wodurch die Halterung 94 und die Manschette 74 am äußeren Laufring 76 befestigt sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen die relativ stabilen Halterungen aus einem Nylon-Material. Besonders bevorzugt wird ein Nylon-Material, das unter dem Namen ST-801 vertrieben wird. Auch Nylon 66 kann ver wendet werden. Alternativ kann die Halterung aus einem Metall bestehen. Die Manschetten bestehen vorzugsweise aus Neopren-Materialien.

Claims

1. Manschettenanordnung für Universalgelenk, das eine Drehung zwischen einer ersten und einer zweiten Welle überträgt, mit einem inneren Laufring mit einer Mittelachse, der mit der ersten Welle verbunden ist, sowie einem äuße ren Laufring, der radial auswärts vom inneren Laufring angeordnet ist, und der mit einer zweiten Welle verbindbar ist, gekennzeichnet durch eine Halterung mit einem axial inneren Ende, das sich axial längs und radial auswärts eines Abschnittes des äußeren Laufringes erstreckt, daß ferner das innere En de der Halterung wenigstens eine elastische Nase hat, die sich radial einwärts von einer inneren Umfangsfläche aus erstreckt, und die in einer Nut aufgenommen ist, die in einer äußeren Umfangsfläche des äußeren Laufringes ausgebildet ist, daß ferner die Halterung ein axial äußeres Ende hat, das axial beabstandet vom äußeren Laufring ist; ferner durch eine flexible Manschette mit einem radial inneren Ende zur Befestigung an der er sten Welle, und mit einem radial äußeren Ende, das an der Halterung befestigt ist in einer Po sition in axialem Abstand vom äußeren Laufring, und daß durch die Halterung das radial äußere Ende der Manschette in einer allgemein fixierten axialen Position relativ zum äußeren Laufring be festigt ist.

2. Manschettenanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das radial äußere Ende der Man schette an dem axial äußeren Ende der Halterung befestigt ist, daß ferner das axial äußere Ende der Halterung eine allgemein U-förmige Nut auf weist, und daß das radial äußere Ende der Manschet te in dieser U-förmigen Nut aufgenommen ist und Befestigungsmittel vorgesehen sind, welche das ra dial äußere Ende der Manschette in dieser U-för migen Nut halten.

3. Manschettenanordnung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Haltemittel einen Ring umfas sen, der mit Klemmsitz oder Preßsitz in eine in nere Umfangsfläche des radial äußeren Endes der Nut eingesetzt ist.

4. Manschettenanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Halterung eine Anschlagfläche hat zwischen dem inneren und äußeren Ende, die an der axialen Stirnfläche des äußeren Ringes anliegt, daß ferner die Halterung von dieser Anschlagfläche axial auf dieses innere Ende zu verläuft, und daß wenigstens eine Nase zwischen der Anschlagfläche und diesem inneren Ende angeordnet ist.

5. Manschettenanordnung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß das innere Ende der Halterung allgemein zylindrisch ausgebildet ist, und daß eine Mehrzahl von Nasen sich radial einwärts erstreckt von dieser inneren Umfangsfläche der Halterung aus, und daß die Nasen in Umfangsrichtung beabstan det voneinander sind.

6. Manschettenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Nasen abgeschrägt sind und sich von einem ersten Na senende radial einwärts zu einem zweiten Na senende erstrecken, das axial auswärts von dem ersten Nasenende liegt.

7. Manschettenanordnung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Dichtung zwischen der Anschlagfläche und der Stirnfläche des äußeren Laufringes eingebaut ist.

8. Manschettenanordnung nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß das innere radiale Ende der Manschette an der ersten Welle mittels einer Klemme befestigt ist auf einer Seite der Man schette, die axial weg vom äußeren Laufring ge richtet ist.

9. Manschettenanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Nasen sich radial einwärts von einer inneren Umfangsfläche der Halterung aus erstreckt und die Nasen in Um fangsrichtung in Abständen angeordnet sind.

10. Manschettenanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Nase abgeschrägt ist und sich von einem ersten Nasenende radial einwärts zu einem zweiten Nasenende erstreckt, das axial auswärts vom ersten Nasenende im Abstand ange ordnet ist.

11. Manschettenanordnung für ein mit konstanter Ge schwindigkeit laufendes Universalgelenk, mit einem inneren Laufring mit einer Mittelachse, der mit einer ersten Welle verbindbar ist sowie einem äußeren Laufring, der radial auswärts vom inneren Laufring angeordnet ist und mit einer zweiten Welle verbindbar ist, gekennzeichnet durch eine flexible Manschette mit einem radial inneren Ende zur Befestigung an der Welle sowie mit einem radial äußeren Ende, das durch eine Halterung positioniert und gehalten ist, daß ferner die Halterung sich axial längs und radial auswärts eines Abschnittes des äuße ren Laufringes erstreckt; eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten elastischen Nasen, die sich radial einwärts von einer inneren Umfangsfläche der Halterung aus er strecken, und daß der äußere Laufring eine zy lindrische Nut in einer äußeren Umfangsfläche hat und die elastischen Nasen in dieser zylindrischen Nut aufgenommen sind.

12. Manschettenanordnung nach Anspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, daß das radial äußere Ende der Man schette sich ebenfalls axial längs und radial aus wärts des Abschnittes des äußeren Laufringes er streckt, daß die Halterung radial auswärts von dem radial äußeren Ende der Manschette angeordnet ist, und daß die Nasen axial einwärts von einer axial innersten Position des radial äußeren Endes der Manschette liegen.

13. Manschettenanordnung nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Klemme oder Schelle radial auswärts von der Halterung angeordnet ist, um die Halterung und die Manschette am äußeren Laufring zu befestigen.

14. Manschettenanordnung nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß die Halterung auf den äußeren Laufring aufgepreßt ist, um die Halterung und die Manschette am äußeren Laufring zu befestigen.

15. Manschettenanordnung nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß die Manschette eine Mehrzahl von radial auswärts verlaufende Flansche aufweist, die in Umfangsrichtung um eine äußere Umfangsfläche der Manschette beabstandet sind, und daß die Halterung Abschnitte hat, die an diesen Flanschen anliegen und die Nasen an Stellen ausgebildet sind, die axial einwärts einen Abstand von den Flanschen haben.

16. Manschettenanordnung nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß der äußere Laufring eine sich verjüngende Stirnfläche hat.