DE4419373A1 - Gelenkwelle mit Schiebeteil - Google Patents
Gelenkwelle mit SchiebeteilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gelenkwelle, insbesondere zur Ver
wendung im Antriebsstrang zum Antrieb der Räder eines Kraftfahr
zeuges, mit zwei Gleichlaufgelenken, mit jeweils einem ersten
Gelenkteil mit Anschlußmitteln zur Verbindung mit einem treiben
den bzw. anzutreibenden Teil des Antriebsstranges und mit jeweils
einem zweiten Gelenkteil, welche durch eine Verbindungswelle
miteinander verbunden sind, wobei die Gleichlaufgelenke als nur
Winkelbewegungen zwischen ihren beiden Gelenkteilen zulassende
Gleichlauffestgelenke ausgebildet sind, und mit Mitteln, die
eine Änderung des Abstandes zwischen den Anschlußmitteln zulas
sen.
Eine solche Gelenkwelle ist in der DE 37 39 867 C2 beschrieben.
Dabei ist das zweite Gelenkteil eines der Gleichlaufgelenke hül
senartig verlängert und besitzt eine Bohrung, die mit Laufrillen
versehen ist. Die Verbindungswelle ist in die Bohrung einge
setzt. Sie besitzt in ihrer Außenfläche ebenfalls Laufrillen,
die zu denen des zweiten Gelenkteiles korrespondierend angeord
net sind. In den sich gegenüberliegenden Laufrillen sind jeweils
mehrere, als Kugeln gestaltete Wälzkörper angeordnet. Die Axial
bewegung der Verbindungswelle zum zweiten Gelenkteil ist durch
Anschläge begrenzt. Die Verbindungswelle ist als Vollwelle ge
staltet und mit dem zweiten Gelenkteil des anderen Gleichlauf
gelenkes einstückig ausgebildet. Ferner ist beschrieben, daß es
möglich sei, die Verbindungswelle aus einem dünnwandigen Rohr
und zwei Zapfen aufzubauen, wobei einer der Zapfen unmittelbar
mit dem zweiten Gelenkteil des nicht die Verschiebemöglichkeit
aufweisenden anderen Gelenkes verbunden sein kann.
Eine solche Ausbildung erfordert eine Größe des Gleichlaufgelen
kes, die dem auf die Drehmomentübertragung durchmessermäßig
abgestimmten Querschnitt des Verschiebeteils angepaßt ist. Dies
bedeutet, daß der Durchmesser des Gelenkes größer ausgelegt
werden muß, als dies für die Drehmomentübertragung üblicherweise
erforderlich wäre. Das als Innenteil gestaltete zweite Gelenk
teil muß ferner zusätzlich zu dem für die Unterbringung des
Zapfens erforderlichen Bauraum eine radiale Wanddicke zwischen
Bohrung und Innenlaufbahn aufweisen, die den Festigkeitsanforde
rungen Rechnung trägt.
In der DE 41 19 451 C2 ist eine zum Einsatz als Lenkwelle für
Kraftfahrzeuge gedachte Gelenkwelle beschrieben. Diese besteht
aus den den beiden als Kreuzgelenken gestalteten Gelenken und
einem Schiebeteil. Das Schiebeteil umfaßt ein Zweirippen-Rohr.
Die beiden Rippen bilden Laufrillen. In das Zweirippen-Rohr ist
ein Innenteil eingesetzt, dem zwei Kugelumlaufführungen um 180
Grad zueinander versetzt zugeordnet sind. Eine solche Ausbildung
ist aufwendig und benötigt einen großen Bauraum für die Unter
bringung der beiden Kugelumlaufführungen. Bei Lenkwellen steht
ein solcher Bauraum zur Verfügung. Darüberhinaus spielt bei
Lenkwellen die zu bewegende Masse keine besondere Rolle, da die
Lenkwelle nur für die Lenkbewegung bewegt wird und die dabei
auftretenden Drehzahlen äußerst gering sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gelenkwelle zu
schaffen, die zum Antrieb insbesondere der Räder eines Kraft
fahrzeuges dient, die zwei Gleichlauffestgelenke und Mittel
umfaßt, die eine Längenänderung des Abstandes zwischen den bei
den Anschlüssen der Gleichlaufgelenke zulassen und welche einen
kleinen Durchmesser der Gleichlaufgelenke erreichen lassen und
bei der die Verbindungswelle möglichst leicht ist, um die beweg
ten Massen gering zu halten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eines der
beiden zweiten Gelenkteile mit einem Schiebezapfen versehen ist,
dessen Längsachse mit der des zugehörigen zweiten Gelenkteiles
identisch ist, daß der Schiebezapfen in seiner Außenfläche meh
rere umfangsverteilte und parallel zur Längsachse verlaufende
erste Laufrillen aufweist, daß die Verbindungswelle als Rohr
gestaltet ist, das einen Schiebeabschnitt aufweist, in den der
Schiebezapfen bewegbar eintaucht, daß der Schiebeabschnitt im
Querschnitt gewellt ausgebildet ist, wobei auf dem Außenumfang
jeweils ein äußerer Wellenberg und ein äußeres Wellental abwech
seln, wobei ferner in der Bohrung des Schiebeabschnittes zweite
Laufrillen vorhanden sind, die jeweils den ersten Laufrillen des
Schiebezapfens gegenüberliegen und parallel zur Längsachse ver
laufen und wobei die zweiten Laufrillen jeweils in einem äußeren
Wellenberg angeordnet sind, und daß die jeweils ein Paar bilden
den ersten und zweiten Laufrillen mehrere Wälzkörper aufnehmen,
die entlang der Laufrille hintereinander angeordnet sind.
Von Vorteil bei der Ausbildung des Schiebeabschnittes als im
Querschnitt gewelltes Rohr ist, daß ein relativ dünnwandiges
Rohr gewählt werden kann, um die zu übertragenden Drehmomente
aufzunehmen, da die Wellform zu einer hohen Momentenüber
tragungsfähigkeit führt. Darüberhinaus ist mit dieser Ausgestal
tung der Vorteil verbunden, daß Schwingungen reduziert werden,
da die Wellenform des Rohres zwar eine hohe Elastizität ergibt,
aber eine Modulation der Schwingungen bewirkt. Die kritische
Drehzahl wird für die Welle in einen Bereich verschoben, der
außerhalb des Betriebsdrehzahlbereiches liegt. Bei Gelenkwellen,
die beispielsweise bei Kraftfahrzeugen als Seitenwellen zum
Einsatz kommen und zur Übertragung der Drehbewegung vom Achs
differential auf die Räder dienen, liegen die Drehzahlen für die
Gelenkwellen in einer Größenordnung bis 2000 Umdrehungen pro
Minute. Hierdurch wird das Geräuschverhalten günstig beeinflußt.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß aufgrund der separaten
Verschiebung für die Montage ein größerer Weg zur Verfügung
gestellt werden kann, als er für den normalen Betrieb im einge
bauten Zustand erforderlich ist. Hierdurch wird auch die Montage
der Gelenkwelle in das Kraftfahrzeug erleichtert. Ein weiterer
Vorteil gegenüber Gelenkwellen, bei denen eines der Gelenke als
Schiebegelenk ausgebildet ist, besteht darin, daß die Drehmo
mentübertragungskapazität hinsichtlich des die Verschiebung auf
nehmenden Gelenkes günstiger gestaltet werden kann. Darüberhin
aus ist die Reibung bei einem Gelenk, das als Schiebegelenk ge
staltet ist, bei der Drehmomentübertragung und dem Auftreten von
Winkelbewegungen und damit der Schiebewiderstand größer, als
dies der Fall ist, wenn die Funktion Drehmomentübertragung unter
Winkelbewegung und die Funktion Aufnahme der Schiebebewegungen,
die aus der Winkelbewegung und aus der Einfederung des Fahrzeugs
resultieren, voneinander getrennten Bauteilen zugeordnet sind.
Besonders günstige Festigkeitsverhältnisse ergeben sich, wenn
der Verschiebeabschnitt durch spanlose Formgebung hergestellt
ist. Vorzugsweise ist der Schiebeabschnitt durch Hämmern oder
Rollen mit entsprechend geformten Hämmer- bzw. Druckwerkzeugen
oder durch Ziehen durch ein Ziehwerkzeug ausgehend von einem
runden gezogenen oder geschweißten Rohr spanlos in die gewellte
Form gebracht.
Mit der spanlosen Formgebung im kalten Zustand ergibt sich eine
Festigkeitserhöhung. Ferner ergeben sich glatte Oberflächen, die
für das Abwälzen der Wälzkörper besonders geeignet sind.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die allen
Laufrillen zugeordneten Wälzkörper in einem Käfig gehalten sind
und der Käfig entlang der Längsachse relativ zum Schiebezapfen
und zum Schiebeabschnitt begrenzt bewegbar ist.
Von Vorteil ist dabei, daß die Kugeln geführt werden und sich
der Käfig bei den auftretenden Bewegungen so einstellt, daß eine
abwälzende Bewegung zwischen dem Schiebeabschnitt und dem Schie
bezapfen gegeben ist. Der Käfig kann dabei aus Kunststoff im
Wege des Spritzgießens hergestellt sein.
Zur Begrenzung der Schiebebewegung ist der Schiebeabschnitt mit
Anschlägen versehen, welche entweder mit den Wälzkörpern
und/oder dem Käfig zusammenarbeiten.
Zusätzlich kann der Schiebeabschnitt auch noch mit einem weite
ren Schiebeanschlag versehen sein, gegen den der Schiebezapfen
anläuft, um die Einschiebebewegung des Schiebezapfens in den
Schiebeabschnitt zu begrenzen. Dies kann beispielsweise für die
Montage von Bedeutung sein.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß einer der Anschläge und/oder
der Schiebeanschlag Teil eines Einsatzes sind, der in den Schie
beabschnitt eingesetzt ist.
In Ausgestaltung der Erfindung kann auch der Schiebezapfen hohl
ausgebildet sein. Er ist mit einer Durchgangsbohrung versehen.
Zusätzlich kann die Verbindungswelle neben dem Verschiebeab
schnitt einen Verbindungsabschnitt zur Befestigung an dem zwei
ten Gelenkteil des anderen Gleichlaufgelenkes versehen sein.
Dabei kann der Verbindungsabschnitt unmittelbar von dem Schie
beabschnitt ausgehen. Es ist jedoch auch vorgesehen, daß noch
ein Übergangsabschnitt vorhanden ist, der zwischen dem Schie
beabschnitt und dem Verbindungsabschnitt angeordnet ist, und
dessen Querschnittsgestaltung beispielsweise von der des Schie
beabschnittes und/oder des Verbindungsabschnittes abweicht.
Der Querschnitt des Schiebeabschnittes ist vorzugsweise gegen
über dem des Übergangsabschnittes und/oder des Verbindungsab
schnittes vergrößert, um den für die Unterbringung der Wälzkör
per erforderlichen Bauraum zur Verfügung zu stellen. Der Quer
schnitt des Schiebezapfens ist der kritische Querschnitt, wel
cher festigkeitsmäßig nach dem zu übertragenden Drehmomenten
ausgelegt werden muß. Der Schiebeabschnitt kann entsprechend
gestaltet werden.
Das Schwingungsverhalten der Verbindungswelle wird günstig be
einflußt, wenn sich die Wellenform des Schiebeabschnittes in den
Übergangsabschnitt und/oder den Verbindungsabschnitt fortsetzt.
Vorzugsweise sind die Anschläge einem Einsatz zugeordnet, der
sich an einer im Übergang zwischen dem Schiebeabschnitt und dem
daran anschließenden Abschnitt, Übergangsabschnitt oder Verbin
dungsabschnitt, durch Querschnittsverringerung gebildete Schul
ter abstützt.
Zur Verbindung zwischen der Verbindungswelle mit dem zweiten
Gelenkteil des anderen Gleichlaufgelenkes ist in Verlängerung
der Längsachse des zweiten Gelenkteils ein Verbindungszapfen
vorhanden, der in dem Verbindungsabschnitt der Verbindungswelle
einsitzt und an diesem festgelegt ist. Der Verbindungszapfen
weist in Ausgestaltung einer der Wellenform des Verbindungsab
schnittes angepaßte Wellenform auf. Die Wellenform von Verbin
dungszapfen und Verbindungsabschnitt ergänzt sich, so daß eine
drehfeste Verbindung zwischen beiden entsteht.
Die Festlegung des Verbindungszapfens an dem Verbindungsab
schnitt kann in Ausgestaltung der Erfindung durch Klemmittel
erfolgen.
Die Wälzkörper des Schiebeteils sind vorzugsweise als Kugeln
ausgebildet.
Auch die Laufrillen des Schiebezapfens können durch spanlose
Formgebung hergestellt sein. Die Herstellung kann beispielsweise
gleichzeitig mit der spanlosen Formgebung des zweiten Gelenk
teiles erfolgen, welche beispielsweise dazu dient, die Laufril
len des zweiten Gelenkteiles und dessen Funktionsflächen zu
erzeugen.
Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung und ein Bei
spiel für eine Anordnung der Gelenkwelle in einem Kraftfahrzeug
sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Gelenk
welle bei gestreckter Lage der Gleichlaufgelenke,
Fig. 2 einen Querschnitt II-II gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine alternative Gestaltung einer Gelenkwelle, mit
einer gegenüber Fig. 1 geänderten Ausführungsform des
Schiebeabschnittes, wobei jedoch die beiden Gelenke,
die an die Verbindungswelle angeschlossen sind, nicht
dargestellt sind, sondern nur deren zum Anschluß die
nenden Zapfen und
Fig. 4 das Antriebsschema eines frontgetriebenen Kraftfahr
zeuges, bei dem erfindungsgemäße Gelenkwellen Einsatz
finden.
Die in Fig. 1 dargestellte Gelenkwelle 1 umfaßt das erste
Gleichlaufgelenk 2 und das zweite Gleichlaufgelenk 3. Die beiden
Gleichlaufgelenke 2, 3 sind als Gleichlauffestgelenke gestaltet
und sind durch eine Verbindungswelle 4 miteinander verbunden.
Die beiden Gleichlaufgelenke 2, 3 sind im wesentlichen gleich
ausgebildet, unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihrer An
schlüsse.
Das erste Gleichlaufgelenk 2 besteht aus dem ersten Gelenkteil
5, daß als Außenteil gestaltet ist, in dessen Hohlraum das zwei
te Gelenkteil 6, das als Innenteil gestaltet ist, angeordnet
ist. Ferner umfaßt das erste Gelenkteil 5 Anschlußmittel 7 in
Form eines Anschlußzapfens, der eine Anlageschulter 8 besitzt,
gegen welche sich eine entsprechende Anlagefläche eines Teiles
anlegt, mit welchem das Gleichlaufgelenk 2 zu verbinden ist.
Das erste Gelenkteil 5 des ersten Gleichlaufgelenkes 2 besteht
aus dem Gelenkaußenteil 9, das als Blechteil gestaltet ist und
Außenlaufrillen 10 besitzt, und dem Anschlußzapfen 7 mit der
Anlageschulter 8. Das Gelenkaußenteil 9 und der Anschlußzapfen
7 sind durch eine Schweißverbindung 11 miteinander fest verbun
den.
In dem Gelenkaußenteil 9 ist das zweite Gelenkteil 6 in Form des
Innenteiles aufgenommen. Es weist in seiner Außenfläche Innen
laufrillen 12 auf, wobei jeweils eine Innenlaufrille 12 einer
Außenlaufrille 10 des Gelenkaußenteiles 9 gegenüberliegend an
geordnet ist. Beide dienen zur gemeinsamen Aufnahme jeweils
einer Kugel 13. Die Kugeln 13 aller Paare von Außenlaufrillen 10
und Innenlaufrillen 12 sind in einem gemeinsamen Käfig 14 ge
führt, der zwischen der Außenfläche des zweiten Gelenkteil 6 und
der Innenfläche des Gelenkaußenteils 9 angeordnet ist. An den
als Innenteil ausgebildeten Abschnitt des zweiten Gelenkteiles
6 ist ein Verbindungszapfen 15 einstückig angeschlossen.
Da die Gelenkwelle 1 in ihrer gestreckten Lage gezeichnet ist,
sind die Längsachsen von erstem Gelenkteil 5 und zweitem Gelenk
teil 6 einschließlich Verbindungszapfen 15 identisch. Die Längs
achse ist mit 16 bezeichnet. Ferner ist ein Faltenbalg 17 vor
handen, der den Freiraum zwischen der Außenseite des Gelenkau
ßenteils 9 und der Außenfläche des Verbindungszapfens 15 über
deckt, so daß das zur Schmierung des ersten Gleichlaufgelenkes
2 erforderliche Schmiermittel in dem Gelenkraum zurückgehalten
wird.
Das zweite Gleichlaufgelenk 3 weist ein als Außenteil ausgestal
tetes erstes Gelenkteil 19 auf, welches als Anschlußmittel einen
Flansch 18 besitzt, der zum Anschluß des ersten Gelenkteiles 19
an ein treibendes oder getriebenes Teil des Antriebsstranges des
Kraftfahrzeuges dient.
Im Hohlraum des ersten Gelenkteiles 19 ist das zweite Gelenkteil
20 aufgenommen. Der Aufbau des zweiten Gleichlaufgelenkes 3
entspricht im wesentlichen dem des ersten Gleichlaufgelenkes 2,
wobei ebenfalls Laufrillen und Kugeln zur Drehmomentübertragung
zwischen beiden vorgesehen sind. Das zweite Gelenkteil 20 des
zweiten Gleichlaufgelenkes 3 weist ebenfalls einen einstückig
angeformten Zapfen auf, der als Schiebezapfen 21 gestaltet ist,
wozu in seiner Außenfläche erste Laufrillen 22 umfangsverteilt
angeordnet sind. Da auch das zweite Gleichlaufgelenk 3 die ge
streckte Position einnimmt, sind die Längsachsen des zweiten
Gelenkteiles 20 und ersten Gelenkteiles 19 identisch mit der
Längsachse 16 des ersten Gleichlaufgelenkes 2. Die ersten Lauf
rillen 22 des Schiebezapfens 21 dienen zur Aufnahme von Wälzkör
pern in Form von Kugeln 23. Es sind mehrere Kugeln 23 hinterein
ander in den ersten Laufrillen 22 angeordnet. Die Kugeln 23
aller ersten Laufrillen 22 sind in einem gemeinsamen Käfig 24
gehalten. Die Verbindungswelle 4 besteht aus dem Schiebeab
schnitt 26, der mit den in den ersten Laufrillen 22 des Schiebe
zapfens 21 angeordneten Kugeln 23 zusammenwirkt, dem Übergangs
abschnitt 27 und dem Befestigungsabschnitt 28, der dem Verbin
dungszapfen 15 des ersten Gleichlaufgelenkes 2 zugeordnet ist.
Zwischen der Außenfläche des Schiebeabschnittes 26 und der des
ersten Gelenkteils 19 des zweiten Gleichlaufgelenkes 3 ist ein
Faltenbalg 25 zur Abdichtung des Gelenkinnenraumes und zum Ab
schluß des Raumes zwischen dem Schiebeabschnitt 26 und dem
Schiebezapfen 21 angeordnet. Der Schiebeabschnitt 26 ist als
gewelltes Rohr gestaltet, dessen Form beispielsweise durch span
lose Formgebung ausgehend von einem zylindrischen Rohr herge
stellt ist. Die Herstellung kann beispielsweise durch Ziehen in
einem Formwerkzeug, Hämmern mit einem entsprechenden Formwerk
zeug oder Rollen unter Druck von Druckrollen, die entsprechend
geformt sind, erfolgen. Der Schiebeabschnitt 26 besitzt im Quer
schnitt gem. Fig. 2 gesehen, in abwechselnder Folge jeweils
einen äußeren Wellenberg 30 und ein äußeres Wellental 31. Je
weils in einem äußeren Wellenberg 30 befindet sich in der Boh
rung des Schiebeabschnittes 26 eine zweite Laufrille 29. Dieser
liegt eine ersten Laufrille 22 des Schiebezapfens 21 gegenüber.
Beide dienen zur Aufnahme jeweils von Kugeln 23. In die Bohrung
des Schiebeabschnittes 26 ist nahe dessen dem zweiten Gleich
laufgelenk 3 zugewendeten Ende ein Ausziehanschlag 33 in Form
eines Sicherungsringes eingesetzt. Hierzu weist der Schiebeab
schnitt 26 eine Eindrehung auf. Der Ausziehanschlag 33 arbeitet
mit einem entsprechenden Ausziehanschlag 34, der durch die
Stirnfläche des Käfigs 24 gebildet ist, zusammen und begrenzt
die Bewegung des Käfigs 24 in Richtung des zweiten Gleichlaufge
lenkes 3.
An den Schiebeabschnitt 26 schließt sich der Übergangsabschnitt
27 an, der ebenfalls rohrförmig gestaltet ist und ebenfalls
Rillen in Fortsetzung der Laufrillen 29 aufweist und damit im
Querschnitt gewellt ist. Der Übergangsabschnitt 27 geht in den
Verbindungsabschnitt 28 über. Bei dieser Ausführung sind beide
hinsichtlich der Form des Querschnittes identisch gestaltet. Sie
sind jedoch hinsichtlich ihres Querschnittes gegenüber dem des
Schiebeabschnittes 26 reduziert, so daß sich im Übergangsbereich
eine Schulter 32 ergibt. In die Bohrung des Schiebeabschnittes
26 ist ein Einsatz 35 eingeschoben, der sich gegen die Schulter
32 axial anlegt, und der eine Fläche aufweist, die einen Ein
schiebeanschlag 36 bildet, der mit dem dem Ausziehanschlag 34
des Käfigs 24 abgewandten Einschiebeanschlag 37 zusammenarbeitet
und die Einschiebebewegung des Käfigs 24 in Richtung auf das
erste Gleichlaufgelenk 2 begrenzt. Der Einsatz 35 weist ferner
einen Schiebeanschlag 38 auf, gegen den sich die als Anschlag
fläche gestaltete Stirnfläche 39 des Schiebezapfens 21 im voll
kommen eingeschobenen Zustand des Schiebezapfens 21 anlegt.
Dieser Anschlag dient jedoch nur zur Begrenzung der Einschiebe
bewegung für die Montage der Gelenkwelle 1.
Die Außenfläche 41 des Verbindungszapfens 15, welcher zum zwei
ten Gelenkteil 6 des ersten Gleichlaufgelenkes 2 gehört, ist
entsprechend der Innenfläche der Bohrung 40 des Verbindungsab
schnittes 28 der Verbindungswelle 4 gestaltet. Er weist also
eine entsprechende, im Querschnitt mit Vertiefungen und Erhöhun
gen versehene Gestaltung auf, so daß eine drehfeste Verbindung
zwischen dem Verbindungszapfen 15 und dem Verbindungsabschnitt
28 der Verbindungswelle 4 bei in die Bohrung 40 eingeschobenem
Verbindungszapfen 15 entsteht. Zur axialen Fixierung von Ver
bindungswelle 4 und Verbindungszapfen 15 sind Klemmittel 42
vorgesehen. Die Klemmittel 42 werden von einer Kappe 43 über
deckt, an der der Faltenbalg 17 festgelegt ist. Die Kappe 43 ist
auf der Außenfläche der Verbindungswelle 4 festgelegt.
Bei der Ausführungsform der Gelenkwelle 1a gemäß Fig. 3 dient
die im Bereich der Verringerung des Querschnittes des Schiebeab
schnittes 26 zum Übergangsabschnitt 27 gebildete Schulter der
Verbindungswelle unmittelbar als Einschiebeanschlag 36a, gegen
welchen der Käfig 24 mit seiner Anschlagfläche 37 zur Anlage
kommt. Ansonsten entspricht der Aufbau im wesentlichen gemäß den
Fig. 1 und 2.
Bei beiden Ausführungsformen gemäß Fig. 1, 2 bzw. 3 sind die
ersten Laufrillen 22 und zweiten Laufrillen 29 in Richtung der
Längsachse 16 länger bemessen, als der Käfig 24, so daß eine ab
wälzende Bewegung der Kugeln 23 in den ersten Laufrillen 22 und
zweiten Laufrillen 29 erfolgen kann. Über den für eine abwälzen
de Bewegung vorgesehenen Verschiebeweg hinaus, kann jedoch ein
weiterer Reserveweg vorgesehen sein, mit dem die Verbindungs
welle 4 eine Längenveränderung der Anschlußlänge L zwischen den
Anschlußmitteln 7, 8 bzw. 18 der beiden Gleichlaufgelenke 2, 3
zur Montage der Gelenkwelle 1 bzw. 1a zuläßt. Die Verkürzungs
möglichkeit muß so ausgebildet sein, daß der Anschlußzapfen 7 in
eine zugehörige Anschlußbohrung eines treibenden oder anzutrei
benden Bauteils eingesteckt werden kann, und darüberhinaus da
nach der Flansch 18 des zweiten Gleichlaufgelenkes 3 in die
erforderliche Anschlußposition bewegt werden kann, um mit einem
treibenden bzw. anzutreibenden Teil des Antriebsstranges verbun
den zu werden.
Die Gelenkwellen 1 bzw. 1a gemäß Fig. 1 bis 3 finden bei
spielsweise Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges 44
gemäß Fig. 4, dessen der Hinterachse 45 zugeordnete Hinterrä
der 47 angetrieben sind. Die Vorderräder 46 sind nicht angetrie
ben. Die erfindungsgemäßen Gelenkwellen 1 bzw. 1a dienen zum
Antrieb der Hinterräder 47 ausgehend vom Motor 48 über das Ge
triebe 49 und das Hinterachsdifferential 50.
Es sind zwei Gelenkwellen 1 oder 1a vorgesehen, von denen je
eine jeweils zur Verbindung des Hinterachsdifferentials 50 mit
dem linken bzw. dem rechten Hinterrad 47 dient.
Die Gelenkwelle 1 bzw. 1a kann beispielsweise über den dem er
sten Gleichlaufgelenk zugeordneten Anschlußzapfen mit dem linken
Hinterrad 47 verbunden sein, während das zweite Gleichlaufgelenk
mittels des zugehörigen Anschlußflansches mit einem entsprechen
den Abtriebsflansch des Hinterachsdifferentials 50 dessen zum
Antrieb des linken Hinterrades 47 dienenden Getriebeausgangs
verbunden ist.
Bezugszeichenliste
1, 1a Gelenkwelle
2 erstes Gleichlaufgelenk
3 zweites Gleichlaufgelenk
4 Verbindungswelle
5 erstes Gelenkteil des ersten Gleichlaufgelenkes
6 zweites Gelenkteil des ersten Gleichlaufgelenkes
7 Anschlußmittel/Anschlußzapfen
8 Anlageschulter
9 Gelenkaußenteil
10 Außenlaufrille
11 Schweißverbindung
12 Innenlaufrille
13 Kugel
14 Käfig
15 Verbindungszapfen
16 Längsachse
17 Faltenbalg
18 Anschlußmittel/Flansch
19 erstes Gelenkteil des zweiten Gleichlaufgelenkes
20 zweites Gelenkteil des zweiten Gleichlaufgelenkes
21 Schiebezapfen
22 erste Laufrillen
23 Wälzkörper/Kugeln
24 Käfig
25 Faltenbalg
26 Schiebeabschnitt
27 Übergangsabschnitt
28 Verbindungsabschnitt
29 zweite Laufrillen
30 Wellenberg
31 Wellental
32 Schulter
33 Ausziehanschlag am Schiebeabschnitt
34 Ausziehanschlag am Käfig
35 Einsatz
36, 36a Einschiebeanschlag am Einsatz
37 Einschiebeanschlag am Käfig
38 Schiebeanschlag
39 Stirnfläche
40 Bohrung des Verbindungsabschnitts
41 Außenfläche des Verbindungszapfens
42 Klemmittel
43 Kappe
44 Kraftfahrzeug
45 Hintererachse
46 Vorderräder
47 Hinterräder
48 Motor
49 Getriebe
50 Hinterachsdifferential
L Abstand.
2 erstes Gleichlaufgelenk
3 zweites Gleichlaufgelenk
4 Verbindungswelle
5 erstes Gelenkteil des ersten Gleichlaufgelenkes
6 zweites Gelenkteil des ersten Gleichlaufgelenkes
7 Anschlußmittel/Anschlußzapfen
8 Anlageschulter
9 Gelenkaußenteil
10 Außenlaufrille
11 Schweißverbindung
12 Innenlaufrille
13 Kugel
14 Käfig
15 Verbindungszapfen
16 Längsachse
17 Faltenbalg
18 Anschlußmittel/Flansch
19 erstes Gelenkteil des zweiten Gleichlaufgelenkes
20 zweites Gelenkteil des zweiten Gleichlaufgelenkes
21 Schiebezapfen
22 erste Laufrillen
23 Wälzkörper/Kugeln
24 Käfig
25 Faltenbalg
26 Schiebeabschnitt
27 Übergangsabschnitt
28 Verbindungsabschnitt
29 zweite Laufrillen
30 Wellenberg
31 Wellental
32 Schulter
33 Ausziehanschlag am Schiebeabschnitt
34 Ausziehanschlag am Käfig
35 Einsatz
36, 36a Einschiebeanschlag am Einsatz
37 Einschiebeanschlag am Käfig
38 Schiebeanschlag
39 Stirnfläche
40 Bohrung des Verbindungsabschnitts
41 Außenfläche des Verbindungszapfens
42 Klemmittel
43 Kappe
44 Kraftfahrzeug
45 Hintererachse
46 Vorderräder
47 Hinterräder
48 Motor
49 Getriebe
50 Hinterachsdifferential
L Abstand.
Claims (18)
1. Gelenkwelle (1, 1a), insbesondere zur Verwendung im An
triebsstrang zum Antrieb der Räder eines Kraftfahrzeuges
(44), mit zwei Gleichlaufgelenken (2, 3), mit jeweils einem
ersten Gelenkteil (5, 19) mit Anschlußmitteln (7, 8, 18)
zur Verbindung mit einem treibenden bzw. anzutreibenden
Teil des Antriebsstranges und mit jeweils einem zweiten
Gelenkteil (6, 20), welche durch eine Verbindungswelle (4)
miteinander verbunden sind, wobei die Gleichlaufgelenke
(2,3) als nur Winkelbewegungen zwischen ihren beiden Ge
lenkteilen (5, 6; 19, 20) zulassende Gleichlauffestgelenke
ausgebildet sind, und mit Mitteln, die eine Änderung des
Abstandes (L) zwischen den Anschlußmitteln (7, 8; 18) zu
lassen,
dadurch gekennzeichnet,
daß eines (20) der beiden zweiten Gelenkteile (6, 20) mit
einem Schiebezapfen (21) versehen ist, dessen Längsachse
(16) mit der des zugehörigen zweiten Gelenkteiles (20)
identisch ist, daß der Schiebezapfen (21) in seiner Außen
fläche mehrere umfangsverteilte und parallel zur Längsachse
(16) verlaufende erste Laufrillen (22) aufweist, daß die
Verbindungswelle (4) als Rohr gestaltet ist, das einen
Schiebeabschnitt (26) aufweist, in den der Schiebezapfen
(21) bewegbar eintaucht, daß der Schiebeabschnitt (26) im
Querschnitt gewellt ausgebildet ist, wobei auf dem Außen
umfang jeweils ein äußerer Wellenberg (30) und ein äußeres
Wellental (31) abwechseln, wobei ferner in der Bohrung des
Schiebeabschnittes (26) zweite Laufrillen (29) vorhanden
sind, die jeweils den ersten Laufrillen (22) des Schiebe
zapfens (21) gegenüberliegen und parallel zur Längsachse
(16) verlaufen und wobei die zweiten Laufrillen (29) je
weils in einem äußeren Wellenberg (30) angeordnet sind, und
daß die jeweils ein Paar bildenden ersten und zweiten Lauf
rillen (22, 29) mehrere Wälzkörper (23) aufnehmen, die
entlang der Laufrille (22, 29) hintereinander angeordnet
sind.
2. Gelenkwelle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schiebeabschnitt (26) durch spanlose Formgebung
hergestellt ist.
3. Gelenkwelle nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schiebeabschnitt (26) durch Hämmern, Rollen oder
Ziehen aus einem Stahlrohr hergestellt ist.
4. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die allen Laufrillen (22, 29) zugeordneten Wälzkörper
(23) in einem Käfig (24) gehalten sind und der Käfig (24)
entlang der Längsachse (16) relativ zum Schiebezapfen (21)
und zum Schiebeabschnitt (26) begrenzt bewegbar ist.
5. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schiebeabschnitt (26) mit Anschlägen (36, 36a; 33)
zur Begrenzung der Bewegung der Wälzkörper (23) und/oder
des Käfigs (24) versehen ist.
6. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schiebeabschnitt (26) mit einem Schiebeanschlag
(38) für den Schiebezapfen (21) zur Begrenzung der Ein
schiebebewegung des Schiebezapfens (21) in den Schiebeab
schnitt (26) versehen ist.
7. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß einer (36) der Anschläge (33, 36) und/oder der Schie
beanschlag (38) Teil eines Einsatzes (35) sind, der in den
Schiebeabschnitt (26) eingesetzt ist.
8. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schiebezapfen (21) hohl ausgebildet ist.
9. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswelle (4) neben
dem Schiebeabschnitt (26) einen Verbindungsabschnitt (28)
zur Befestigung an dem zweiten Gelenkteil (6) des anderen
Gleichlaufgelenkes (2) aufweist.
10. Gelenkwelle nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungswelle (4) einen Übergangsabschnitt (27)
zwischen dem Schiebeabschnitt (26) und dem Verbin
dungsabschnitt (28) aufweist.
11. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 9 und 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschnitt des Schiebeabschnittes (26) gegenüber
dem des Übergangsabschnittes (27) und/oder dem des Verbin
dungsabschnittes (28) vergrößert ist.
12. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 9 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Wellenform des Schiebeabschnittes (26) in den
Übergangsabschnitt (27) und/oder den Verbindungsabschnitt
(28) fortsetzt.
13. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz (35) sich gegen eine im Übergang zwischen
dem Schiebeabschnitt (26) und dem daran anschließenden Ab
schnitt (27 oder 28) durch Querschnittsverringerung gebil
dete Schulter (32) abstützt.
14. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Gelenkteil (6) des anderen Gleichlaufgelen
kes (2) in Verlängerung seiner Längsachse (16) einen Ver
bindungszapfen (15) aufweist, der in dem Verbindungsab
schnitt (28) der Verbindungswelle (4) einsitzt und an die
sem festgelegt ist.
15. Gelenkwelle nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungszapfen (15) eine der Wellenform des
Verbindungsabschnittes (28) angepaßte Wellenform zur dreh
festen Verbindung zwischen beiden aufweist.
16. Gelenkwelle nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungszapfen (15) durch Klemmittel (42) am
Verbindungsabschnitt (28) festgelegt ist.
17. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wälzkörper (23) als Kugeln ausgebildet sind.
18. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrillen (22) des Schie
bezapfens (21) im Wege der spanlosen Formgebung hergestellt
sind.
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