DE4419373C2

DE4419373C2 - Gelenkwelle mit Schiebeteil

Info

Publication number: DE4419373C2
Application number: DE4419373A
Authority: DE
Inventors: Werner Jacob; Manfred Niederhuefner; Juergen E Heyne
Original assignee: Loehr and Bromkamp GmbH
Current assignee: GKN Driveline Deutschland GmbH
Priority date: 1994-06-03
Filing date: 1994-06-03
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2014-06-04
Also published as: IT1275440B; CN1115833A; ES2119639A1; TW355701B; ES2119639B1; FR2720800A1; DE4419373A1; ITMI951087A0; FR2720800B1; CN1055749C; KR0162945B1; BR9502666A; JP2863114B2; ITMI951087A1; KR960001524A; JPH084747A; US5611733A

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkwelle, insbesondere zur Ver wendung im Antriebstrang zum Antrieb der Räder eines Kraftfahr zeuges.

In der DE 37 39 867 C2 ist eine Gelenkwelle mit zwei Gleich laufgelenken, mit jeweils einem ersten Gelenkteil mit Anschluß mitteln zur Verbindung mit einem treibenden bzw. anzutreibenden Teil des Antriebstranges und mit jeweils einem zweiten Gelenk teil, welche durch eine Verbindungswelle miteinander verbunden sind, wobei die Gleichlaufgelenke als nur Winkelbewegungen zwi schen ihren beiden Gelenkteilen zulassende Gleichlauffestgelenke ausgebildet sind, und mit Mitteln, die eine Änderung des Abstan des zwischen den Anschlußmitteln zulassen, beschrieben. Dabei ist das zweite Gelenkteil eines der Gleichlaufgelenke hülsen artig 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 ab gestimmten Querschnitt des Verschiebeteils angepaßt ist. Dies bedeutet, daß der Durchmesser des Gelenkes größer ausgelegt wer den 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 Za pfens erforderlichen Bauraum eine radiale Wanddicke zwischen Bohrung und Innenlaufbahn aufweisen, die den Festigkeitsanfor derungen Rechnung trägt.

Die DE 25 31 374 A1 beschreibt eine Gelenkwelle mit einem still stehenden Schutz für die Anwendung im Zusammenhang mit Landma schinen. Sie umfaßt zwei Kreuzgelenke und eine Verschiebeanord nung. Letztere weist ein in eine Bohrung einer Gelenkgabel eines Kreuzgelenkes eingesetztes und mit dieser durch einen Stift lös bar verbundenes Verschiebeteil auf, in dessen Außenfläche zwei parallel zur Längsachse verlaufende Rillen eingearbeitet sind. Ein Profilrohr mit zwei nach außen gerichteten Rippen ist in eine entsprechend ausgebildete Bohrung einer Gelenkgabel des zweiten Kreuzgelenkes eingesetzt und mit dieser ebenfalls durch einen Stift fest verbunden. Auf das Profilrohr ist ein weiteres Profilrohr aufgeschoben. Der Querschnitt dieses Profilrohres ist dem des ersten Profilrohres, das mit der Gelenkgabel verbunden ist, angepaßt. Durch die beiden Ausformungen werden Rillen ge bildet, die zur beweglichen Aufnahme von Kugeln dienen, welche in einem Käfig gehalten sind und in die gegenüberliegenden Ril len des Verschiebeteiles eingreifen. Solange die Kugeln eine rollende Verschiebung, die durch Anschläge begrenzt ist, zulas sen, erfolgt eine Verstellung im Rahmen des zwischen dem Profil rohr und dem Verschiebeteil möglichen Verschiebeweges. Gelangen diese in ihre äußere Extremlage zueinander, erfolgt eine Ver stellung zwischen den beiden Profilrohren.

Die FR-PS 2 164 033 zeigt eine Ausführungsform für eine Ver schiebeanordnung, welche ebenfalls im Zusammenhang mit Kreuzge lenken zum Einsatz kommen soll. Dabei ist ein massives Innenteil vorgesehen, in dessen Außenfläche umfangsverteilt mehrere Rillen eingeformt sind. Diese erstrecken sich parallel zur Längsachse. In dem rohrförmigen Außenteil, das um das massive Innenteil her um angeordnet ist, sind sich über eine kurze Länge erstreckende Rillen vorhanden, die durch partielle Verformung des Rohres nach außen gebildet sind. In diesen Ausformungen und den gegenüber liegenden Rillen im Innenteil sind Kugeln entsprechend der Länge der Bahnen im Außenteil begrenzt frei beweglich angeordnet. Das rohrförmige Außenteil und das massive Innenteil dienen zur Ver bindung mit jeweils einem weiteren Bauteil zur Übertragung eines Drehmomentes, beispielsweise einer Gelenkgabel eines Kreuzgelen bes. Im Bereich der Ausformungen des Rohres entsteht, im Quer schnitt gesehen, eine Wellenform.

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 Kreuz gelenken 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 durch eine Gelenkwelle ge löst, bei der zwei Gleichlaufgelenke vorgesehen sind, die je weils ein erstes Gelenkteil mit Anschlußmitteln zur Verbindung mit einem treibenden bzw. anzutreibenden des Antriebsstranges und ein zweites Gelenkteil, welche durch eine Verbindungswelle miteinander verbunden sind, aufweist, wobei die Gleichlaufgelen ke als nur Winkelbewegungen zwischen ihren beiden Gelenkteilen zulassende Gleichlauffestgelenke ausgebildet sind. Dabei ist vorgesehen, daß das zweite Gelenkteil eines der beiden Gleich laufgelenke mit einem damit einstückigen Schiebezapfen versehen ist, dessen Längsachse mit der des zugehörigen zweiten Gelenk teiles identisch ist, der Schiebezapfen in seiner Außenfläche mehrere umfangsverteilte und parallel zur Längsachse verlaufende erste Laufrillen aufweist, die Verbindungswelle einen Schiebeab schnitt aufweist, der als im Querschnitt gewelltes Rohr ausge bildet ist, in den der Schiebezapfen axial beweglich eintaucht, wobei ferner auf dem Außenumfang des Schiebeabschnittes jeweils ein äußerer Wellenberg und ein äußeres Wellental abwechseln und in der Bohrung des Schiebeabschnittes zweite Laufrillen vorhan den sind, die jeweils den ersten Laufrillen des Schiebezapfens gegenüberliegen und parallel zur Längsachse verlaufen und wobei die zweiten Laufrillen jeweils in einem äußeren Wellenberg an geordnet sind und die jeweils ein Paar bildenden 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 Momentenübertra gungsfähigkeit führt. Darüberhinaus ist mit dieser Ausgestaltung der Vorteil verbunden, daß Schwingungen reduziert werden, da die Wellenform des Rohres zwar eine hohe Elsatizität 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 bei spielsweise bei Kraftfahrzeugen als Seitenwellen zum Einsatz kommen und zur Übertragung der Drehbewegung vom Achsdifferenzial auf die Räder dienen, liegen die Drehzahlen für die Gelenkwellen in einer Größenordnung bis 2000 Umdrehungen pro Minute. Hier durch 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 Schiebewiederstand 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 Hammer- 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 Kraft fahr 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 Gelenkaus senteils 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 Antriebstranges 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 Antriebstranges 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 zugeordneten 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

Claims

1. Gelenkwelle (1, 1a), insbesondere zur Verwendung im An triebstrang 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 Antriebstranges und mit jeweils einem zweiten Ge lenkteil (6, 20), welche durch eine Verbindungswelle (4) miteinander verbunden sind, wobei die Gleichlaufgelenke (2, 3) als nur Winkelbewegungen zwischen ihren beiden Gelenk teilen (5, 6; 19, 20) zulassende Gleichlauffestgelenke aus gebildet sind, wobei das zweite Gelenkteil (20) eines (3) der beiden Gleichlaufgelenke (2, 3) mit einem damit ein stückigen Schiebezapfen (21) versehen ist, dessen Längs achse (16) mit der des zugehörigen zweiten Gelenkteiles (20) identisch ist, der Schiebezapfen (21) in seiner Außen fläche mehrere umfangsverteilte und parallel zur Längsachse (16) verlaufende erste Laufrillen (22) aufweist, die Ver bindungswelle (4) einen Schiebeabschnitt (26) aufweist, der im Querschnitt als ein gewelltes Rohr ausgebildet ist, in den der Schiebezapfen (21) axial bewegbar eintaucht, wobei fer ner auf dem Außenumfang des Schiebeabschnittes (26) jeweils ein äußerer Wellenberg (30) und ein äußeres Wellental (31) abwechseln und in der Bohrung des Schiebeabschnittes (26) zweite Laufrillen (29) vorhanden sind, die jeweils den er sten Laufrillen (22) des Schiebezapfens (21) gegenüberlie gen und parallel zur Längsachse (16) verlaufen und wobei die zweiten Laufrillen (29) jeweils in einem äußeren Wel lenberg (30) angeordnet sind, und die jeweils ein Paar bil denden ersten und zweiten Laufrillen (22, 29) mehrere Wälz körper (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 Verbindungsab schnitt (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 oder 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.