PL210324B1

PL210324B1 - Telescopic griving articulation

Info

Publication number: PL210324B1
Application number: PL382591A
Authority: PL
Inventors: Mathias Lutz; Bernd Patzelt
Original assignee: Shaft Form Engineering Gmbh
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2012-01-31
Also published as: PL382591A1; RU2389918C2; RU2007125676A; MX2007006902A; WO2006060985A1; DE112005003474A5; FR2878919A1

Abstract

The invention relates to a drive coupling (8), for rotational and axial fixing of a first (2) and second (3) half shaft, permitting a limited angular movement.

Description

Przedmiotem wynalazku jest teleskopowy przegub napędowy, łączący pierwszą i drugą część dwuczęściowego wału napędowego, zwłaszcza wału wzdłużnego pojazdu, złożony z wewnętrznej piasty i zewnętrznej piasty jak również z usytuowanego między tymi piastami zespołu przenoszącego moment obrotowy w postaci koszyka łożyskowego z kulkami.The subject of the invention is a telescopic drive joint connecting the first and second parts of a two-part drive shaft, in particular a longitudinal shaft of a vehicle, consisting of an inner hub and an outer hub as well as a torque transmitting unit arranged between these hubs in the form of a ball-bearing cage.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 199 43 880 C 1 znany jest dwuczęściowy wał napędowy, którego części są wzajemnie połączone za pomocą umieszczonego między tymi częściami przegubu napędowego. Charakterystyczne dla tego układu napędowego jest, że koszyk łożyskowy ma załamanie, tak, że w przypadku wystąpienia dużych sił osiowych, wewnętrzna część przegubu łączącego obydwa odcinki wału przebija zewnętrzną część przegubu, a więc wewnętrzna część przegubu i zamocowana do niej pierwsza część wału wnikają do naprzeciw położonej części wału. Prowadzi to do niepożądanego skrócenia wału napędowego i do jego bocznego wygięcia, co umożliwia wtargnięcie do wnętrza pojazdu.DE 199 43 880 C1 describes a two-part drive shaft, the parts of which are interconnected by means of a drive joint arranged between these parts. Characteristic for this drive system is that the bearing cage has a kink, so that in the event of high axial forces, the inner part of the joint connecting both shaft sections pierces the outer part of the joint, so the inner part of the joint and the first part of the shaft attached to it penetrate opposite to it. located part of the shaft. This leads to an undesirable shortening of the drive shaft and to its lateral bending, which allows intrusion into the interior of the vehicle.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr US 6,234,908 znany jest zespół napę dowy wyposażony w przegub homokinetyczny oraz w prowadnicę kulek. Przegub homokinetyczny składa się z części zewnę trznej i wewnę trznej, zaopatrzonych w rowki do prowadzenia kulek rozmieszczone na przemian między dwoma przeciwległymi powierzchniami. Pomiędzy częścią zewnętrzną i wewnętrzną przegubu jest umieszczony koszyk łożyskowy, mający kulistą powierzchnię, za pomocą której, jest prowadzony po zewnętrznej kulistej powierzchni części wewnętrznej przegubu. Połączona z wewnętrzną częścią przegubu prowadnica kulek jest wyposażona w osadzony przesuwnie, w kierunku osiowym, czop. Czop oraz prowadnica mają, rozmieszczone przeciwlegle rowki wewnętrzne oraz zewnętrzne, w których są umieszczone kulki osadzone w koszyku łożyskowym.A drive unit equipped with a constant velocity joint and a ball guide is known from US Patent No. 6,234,908. The constant velocity joint consists of an external and an internal part, provided with grooves for guiding balls alternately between two opposite surfaces. A bearing cage is disposed between the outer and inner parts of the joint and has a spherical surface by means of which it is guided over the outer spherical surface of the inner part of the joint. The ball guide connected to the inner part of the joint is equipped with a spigot which is slidably mounted in the axial direction. The pin and the guide have opposite internal and external grooves in which the balls are placed in a bearing cage.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr US 5,582,546 znany jest wał napę dowy do pojazdów, wyposażony w przegub pośredni, mający część zewnętrzną i część wewnętrzną, przy czym część zewnętrzna i wewnętrzna mają wzdłużne bieżnie, rozmieszczone przeciwlegle. Zewnętrzna część przegubu jest połączona sztywno z wałem, natomiast część wewnętrzna przegubu jest połączona z czopem wału. Średnica wewnętrzna zewnętrznej części przegubu jest mniejsza od zewnętrznej części przegubu.US Patent No. 5,582,546 discloses a drive shaft for vehicles provided with an intermediate joint having an outer part and an inner part, the outer and inner parts having oppositely spaced longitudinal raceways. The outer joint part is rigidly connected to the shaft, and the inner joint part is connected to the shaft journal. The inner diameter of the outer joint part is smaller than the outer joint part.

Z niemieckiego opisu nr DE 196 52 100 znany jest przegub wału napędowego pojazdu silnikowego, łączący ze sobą dwie części wału, a mianowicie część napędową i część odbierającą napęd. Przegub składa się z części zewnętrznej i współosiowej z nią części wewnętrznej. Pomiędzy częścią zewnętrzną i częścią wewnętrzną są usytuowane, umieszczone w koszyku, kulki. Konstrukcja przegubu, w przypadku kolizji pojazdu, nie pozwala na załamanie się wału napędowego i wtargnięcie jego części do wnętrza pojazdu.DE 196 52 100 discloses a motor vehicle drive shaft joint which connects two shaft parts to one another, namely a drive part and a power receiving part. The hinge consists of an outer part and an inner part coaxial with it. There are balls placed in a basket between the outer part and the inner part. The design of the joint, in the event of a vehicle collision, does not allow the propeller shaft to collapse and its parts to break into the vehicle interior.

Przy tego rodzaju obciążeniu osiowym, kulki i fragmenty koszyka z zewnętrznej części przegubu wnikają do połączonych części wału, tworząc swobodną drogę dla osiowego przesuwu wewnętrznej części przegubu.With this type of axial load, the balls and cage portions of the joint outer part penetrate into the connected shaft parts, creating a free path for axial displacement of the inner joint part.

Niekorzystną cechą tych znanych układów napędowych, jest możliwość zniszczenia koszyka łożyskowego, w trakcie wzajemnego przesuwu wewnętrznych części przegubu. Siła osiowa jest z reguł y tak duż a, ż e zamiast pożądanego wzajemnego przesuwu wewnę trznego cz ęści, nie wykluczone jest załamanie wału. W rozwiązaniach znanych ze stanu techniki występuje wiele zjawisk związanych z niekontrolowanym załamaniem wału napędowego.The disadvantage of these known drive systems is that the bearing cage can be destroyed during the mutual displacement of the inner parts of the joint. As a rule, the axial force is so great that, instead of the desired mutual displacement of the inner part, a collapse of the shaft is possible. In the solutions known from the prior art, there are many phenomena related to the uncontrolled collapse of the drive shaft.

Celem wynalazku jest opracowanie przegubu łączącego dwie części wału napędowego, pozbawionego wad znanych konstrukcji, o prostej konstrukcji, niskich kosztach wytwarzania i o łatwym montażu. Szczególnie pożądanym jest wyeliminowanie zakleszczania się wału napędowego i wtargnięcia do wnętrza pojazdu, przy przekroczeniu siły osiowej działającej na przegub.The object of the invention is to provide a joint connecting the two parts of the drive shaft, free from the drawbacks of known structures, simple structure, low manufacturing costs and easy assembly. It is particularly desirable to prevent jamming of the drive shaft and intrusion into the interior of the vehicle when the axial force acting on the articulation is exceeded.

Cel ten realizuje teleskopowy przegub napędowy, łączący pierwszą i drugą część dwuczęściowego wału napędowego, zwłaszcza wału wzdłużnego pojazdu, złożony z wewnętrznej piasty i zewnętrznej piasty jak również z usytuowanego między tymi piastami zespołu przenoszącego moment obrotowy w postaci koszyka łożyskowego z kulkami, charakteryzujący się tym, że wewnętrzna piasta o wzdłużnej osi „I ma zewnętrzny kontur z rozmieszczonymi oddzielnie wzdłuż osi „I dwoma bieżniami, a mianowicie z pierwszą wewnętrzną bieżnią i drugą wewnętrzną bieżnią, przy czym powierzchnia pierwszej wewnętrznej bieżni przebiega w kierunku od napędowego końca do odbierającego napęd końca, a jej dno jest oddalone od osi „I, zaś powierzchnia drugiej wewnętrznej bieżni przebiega w kierunku od odbierającego napęd końca w kierunku napędowego końca, a jej dno jestThis object is achieved by a telescopic drive joint connecting the first and second parts of a two-piece drive shaft, in particular a longitudinal shaft of a vehicle, composed of an inner hub and an outer hub, as well as a torque transmitting unit arranged between these hubs in the form of a ball-bearing cage, characterized by that the inner hub with the longitudinal axis "I has an outer contour with two raceways spaced separately along the axis" I, namely a first inner race and a second inner race, the surface of the first inner race extending from the driving end to the drive receiving end, and its bottom is spaced from axis "I, and the surface of the second inner raceway extends away from the drive receiving end toward the driving end, and its bottom is

PL 210 324 B1 oddalone od osi „I, zaś zewnętrzna piasta o osi „II ma wewnętrzny kontur, z dwoma rozmieszczonymi oddzielnie wzdłuż osi „II bieżniami, a mianowicie z pierwszą zewnętrzną bieżnią i drugą zewnętrzną bieżnią, przy czym powierzchnia pierwszej zewnętrznej bieżni przebiega w kierunku od odbierającego napęd końca do napędowego końca, a jej dno jest zbliżone do osi „II, zaś powierzchnia drugiej zewnętrznej bieżni przebiega od odbierającego napęd końca w kierunku napędowego końca, a jej dno jest zbliżone do osi „II, przy czym pierwsza wewnętrzna bieżnia i pierwsza zewnętrzna bieżnia oraz druga wewnętrzna bieżnia i druga zewnętrzna bieżnia leżą naprzeciw siebie i tworząc odpowiednie pary, a ponadto przegub jest wyposażony w pierścieniowy koszyk łożyskowy z kulistą powierzchnią zewnętrzną, usytuowany między wewnętrzną piastą i zewnętrzną piastą, mający odpowiadającą liczbie par bieżni, liczbę promieniowych gniazd, w których są usytuowane kulki, przy czym koszyk łożyskowy jest umieszczony centralnie w zewnętrznej piaście, zaś w wewnętrznej powierzchni zewnętrznej piasty od strony napędowego końca znajdują się pierwsze powierzchnie obwodowe prowadnic kulek, których średnica od strony napędowego końca odpowiada w przybliżeniu zewnętrznej średnicy koszyka łożyskowego, a pierwsze powierzchnie prowadnic przebiegające osiowo od strony napędowego końca przegubu mają w przybliżeniu połowę osiowej długości powierzchni centrującej mierzonej wzdłuż osi koszyka łożyskowego i są pochylone w kierunku osi centrującej „III koszyk łożyskowy, a powierzchnia centrująca koszyka łożyskowego jest kulistą powierzchnią podporową, natomiast w zewnętrznej piaście od strony odbierającej napęd znajdują się prowadnice kulek, których powierzchnie od strony odbierającej napęd mają średnicę odpowiadającą w przybliżeniu zewnętrznej średnicy koszyka łożyskowego, a drugie powierzchnie prowadnic przebiegają od strony odbierającego napęd końca i są nachylone w kierunku osi centrującej koszyka „III, którego powierzchnia centrująca jest podporową powierzchnią kulistą. Wewnętrzna piasta ma osiowe wewnętrzne uzębienie współpracujące zewnętrznym uzębieniem pierwszej części wału oraz ma na swym napędowym końcu pierścieniowy pomocniczy rowek montażowy. Teleskopowy przegub napędowy jest wyposażony w zewnętrzny korpus z komorą, w której jest osadzona zewnętrzna piasta, a ponadto jest zaopatrzony w kołnierz łączący go z częścią wału.Spaced from the axis "I, and the outer hub of the axis" II has an inner contour with two raceways spaced apart along the axis "II, namely a first outer race and a second outer race, the surface of the first outer race running along the from the drive end to the driving end, and its bottom is approximate to axis "II, and the surface of the second outer race extends from the receiving end towards the driving end, and its bottom is approximate to axis" II, the first inner race and the first outer race and the second inner race and the second outer race are opposite to each other and form corresponding pairs, and furthermore the joint is provided with an annular bearing cage with a spherical outer surface disposed between the inner hub and the outer hub having a number of radial seats corresponding to the number of race pairs in which the balls are located, the bearing cage is in place centrally located in the outer hub, and in the inner outer surface of the hub from the drive end side there are the first circumferential surfaces of the ball guides, the diameter of which from the drive end side approximately corresponds to the outer diameter of the bearing cage, and the first guide surfaces axially extending from the drive end of the joint have approximately half the axial length of the centering surface measured along the axis of the bearing cage and are inclined towards the centering axis "III bearing cage, and the centering surface of the bearing cage is a spherical support surface, while in the outer hub from the drive receiving side there are ball guides, the surfaces of which from on the drive receiving side have a diameter approximately corresponding to the outer diameter of the bearing cage, and the second guide surfaces extend from the drive receiving end and are inclined towards the centering axis of the cage "III, k the centering surface of which is a spherical support surface. The inner hub has an axial inner toothing that engages with the outer toothing of the first shaft portion and has an annular auxiliary mounting groove at its driving end. The telescopic drive joint has an outer body with a cavity in which the outer hub sits, and it is further provided with a flange connecting it to a part of the shaft.

Zewnętrzny korpus jest zaopatrzony w uszczelniającą pokrywę, usytuowaną pomiędzy komorą i koł nierzem.The outer body is provided with a sealing cover positioned between the chamber and the collar.

Zewnętrzna piasta jest sprężyście deformowalna.The outer hub is resiliently deformable.

Wewnętrzne prowadnice wewnętrznej piasty są nachylone względem osi (I).The inner guides of the inner hub are inclined with respect to the axis (I).

Pomiędzy bieżniami zewnętrznej piasty są utworzone promieniowe mostki, skierowane do wnętrza piasty.Radial bridges are formed between the raceways of the outer hub, directed towards the inside of the hub.

Teleskopowy przegub napędowy według wynalazku jest przegubem wyzębiającym się tak, że po przekroczeniu określonej, zwłaszcza powstającej podczas wypadku, osiowej siły lub energii, części wału lub inne elementy znajdujące się między końcami wału napędowego ulegają skróceniu, a części przegubu wyzębiają się, natomiast części wału zagłębiają się w inne elementy. Zaletą tego rozwiązania jest jego budowa, pozwalająca na niezakłócone wyzębienie, podobne do przebiegu otwierania przycisku. Wyzębienie następuje przez elastyczne i/lub plastyczne odkształcanie pojedynczych lub kilku części przegubu.The telescopic drive joint according to the invention is a geared joint so that when a certain axial force or energy is exceeded, especially in the event of an accident, shaft parts or other elements between the ends of the drive shaft are shortened, and the parts of the joint loosen, while the shaft parts sink into into other elements. The advantage of this solution is its construction, which allows for undisturbed disengagement, similar to the process of opening a button. The buckling takes place by elastic and / or plastic deformation of individual or several parts of the joint.

Według wynalazku zewnętrzna piasta przegubu jest elementem sprężyście deformowalnym. Przy tym można zewnętrzną piastę przegubu tak ukształtować, że przy przekroczeniu siły osiowej działającej na przegub możliwe jest przez plastyczną/elastyczną deformację wyzębienie wewnętrznej piasty z zewnętrznej piasty.According to the invention, the outer joint hub is an elastically deformable element. In this case, the outer joint hub can be designed in such a way that, when the axial force acting on the joint is exceeded, it is possible, by plastic / elastic deformation, to disengage the inner hub from the outer hub.

Wynalazek można szczególnie łatwo zrealizować, gdy wewnętrzne prowadnice wewnętrznej piasty są ukośne w kierunku osiowym i w ten sposób ukształtowane, że wyzębione wewnętrzna piasta i zewnę trzna piasta są przez kulki w kierunku napę dzają cego koń ca plastycznie lub elastycznie odkształcane.The invention can be realized particularly easily when the inner guides of the inner hub are axially slanted and shaped in such a way that the serrated inner hub and outer hub are plastically or elastically deformed by balls in the direction of the driving end.

Niezależnie od tego czy wyzębienie następuje na skutek plastycznej i/lub elastycznej deformacji lub na skutek rozszerzania się zewnętrznej piasty lub na skutek sprężystości lub na skutek plastycznego ukształtowania wewnętrznej piasty lub na skutek im podobnych, korzystnym jest, że koszyk, jako element przenoszący moment obrotowy, zawierający kulki jest centrowany w zewnętrznej piaście. W tym celu koszyk ma kulisty zewnętrzny kontur, za pomocą którego, jest ułożyskowany wahliwie w przynajmniej częściowo ukształtowanym obwodowym wewnętrznym konturze zewnętrznej piasty. Celowym jest aby zarys zewnętrznej powierzchni koszyka i powierzchnia centrująca zewnętrznej piasty w kierunku wyzębiania były tak ukształtowane i miały taką wytrzymałość, aby podczas wyzębianiaRegardless of whether the indentation is due to plastic and / or elastic deformation or due to expansion of the outer hub or due to elasticity or due to the plastic configuration of the inner hub or the like, it is preferable that the cage, as a torque transmitting element, containing the balls is centered in the outer hub. For this purpose, the cage has a spherical outer contour by means of which it is pivoted in the at least partially shaped circumferential inner contour of the outer hub. It is expedient that the contour of the outer surface of the cage and the centering surface of the outer hub in the direction of the gearing are shaped and strong enough to

PL 210 324 B1 koszyka z zewnętrznej piasty były mocno zamocowane i także nie zakłócały wyzębiania wewnętrznej piasty.The cages of the outer hub were firmly attached and also did not interfere with the disengagement of the inner hub.

Korzystnym jest, gdy na wewnętrznej stronie zewnętrznego korpusu, obejmującego zewnętrzną piastę, między gniazdem zewnętrznej piasty, a kołnierzem jest zamocowana pokrywa, uniemożliwiająca wypływ smaru.Preferably, a cover is fitted on the inside of the outer body including the outer hub between the seat of the outer hub and the flange to prevent the outflow of the lubricant.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ napędowy pojazdu z dwuczęściowym wałem i usytuowanym między częściami wału przegubem, fig. 2 - przekrój poprzeczny przegubu wzdłuż linii A-A oznaczonej na fig. 3, fig. 3 przekrój wzdłuż linii E-E oznaczonej na fig. 2, fig. 4 - przekrój wzdłuż linii C-C oznaczonej na fig. 2, fig. 5 przekrój wzdłuż linii D-D oznaczonej na fig. 2, fig. 6 - przekrój wzdłuż linii B-B oznaczonej na fig. 2, fig. 7 - widok w kierunku strzałki X oznaczonej na fig. 3, fig. 8 - widok w kierunku strzałki Y oznaczonej na fig. 3, fig. 9 - przegub według wynalazku w położeniu wyzębionym, a fig. 10 - zewnętrzną piastę z poprzecznym koszykiem ł o ż yskowym.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which fig. 1 shows a vehicle drive system with a two-part shaft and a joint located between the shaft parts, fig. 2 - a cross-section of the joint along the line AA marked in fig. 3, fig. 3 a section along the line AA marked in fig. 3, fig. on line EE in fig. 2, fig. 4 - section taken along line CC marked in fig. 2, fig. 5 - section taken along line DD in fig. 2, fig. 6 - section taken along line BB in fig. 2, fig. 7 - view in the direction of the arrow X in fig. 3, fig. 8 - view in the direction of the arrow Y in fig. 3, fig. 9 - the joint according to the invention in the disengaged position, and fig. 10 - the outer hub with a transverse cage. bearing.

Przedstawiony na fig. 1 wał napędowy 1 jest wzdłużnym wałem napędowym pojazdu i składa się z dwóch części 2, 3, mających na swych swobodnych końcach złączki 4, 5. Złączki te mają postać gumowych przegubów tarczowych. Obydwie części 2 i 3 wału 1 są połączone za pomocą przegubu 8, przedstawionego na fig. 2 do 9 w różnych przekrojach. Ponadto na fig. 1 pokazano, że lewa część wału 2 ma podporę 6 z wieszakiem 7, mocującym do podwozia pojazdu.The drive shaft 1 shown in Fig. 1 is a longitudinal vehicle drive shaft and consists of two parts 2, 3 having couplings 4, 5 at their free ends. These couplings are in the form of rubber disk joints. The two parts 2 and 3 of the shaft 1 are connected by a joint 8 shown in figures 2 to 9 in different sections. Moreover, in Fig. 1 it is shown that the left part of the shaft 2 has a support 6 with a hanger 7 fastening to the vehicle chassis.

Dzięki temu, w przypadku wypadku pojazdu, podczas którego występują siły osiowe, układ napędowy nie ulega bocznemu wygięciu i unika się przebicia podwozia pojazdu i wtargnięcia do wnętrza pojazdu, ponieważ przegub 8 jest zbudowany jako wyzębiający się, przy czym nie zakłóca to budowy i funkcji wału napędowego.As a result, in the event of a vehicle accident with axial forces, the drive system does not bend laterally and the chassis of the vehicle is punctured and intrusion into the interior of the vehicle is avoided, since the joint 8 is designed to protrude without interfering with the structure and function of the shaft. powerplant.

Jak przedstawiono na fig. 2 do 6 i na fig. 9, przegub 8 składa się z wydrążonej cylindrycznej zewnętrznej piasty 16, w której współosiowo jest usytuowana wewnętrzna piasta 10. Część wału 2 ma zewnętrzne uzębienie zazębiające się z wewnętrznym uzębieniem 11 wewnętrznej piasty 10, zaś zewnętrzna piasta 16 jest połączona z drugą częścią wału 3, w przedstawionym przykładzie wykonania, za pomocą spawania, przy czym w tym celu przegub ma zewnętrzny korpus 9 zaopatrzony w kołnierz 12. Zewnętrzny korpus 9 ma kształtowe gniazdo 17, w którym jest osadzona zewnętrzna piasta 16.As shown in Figs. 2 to 6 and in Fig. 9, the joint 8 consists of a hollow cylindrical outer hub 16 in which the inner hub 10 is coaxially located. The shaft portion 2 has an outer toothing meshing with the inner toothing 11 of the inner hub 10. and the outer hub 16 is connected to the second part of the shaft 3, in the illustrated embodiment, by welding, for this purpose the joint has an outer body 9 provided with a flange 12. The outer body 9 has a shaped seat 17 in which the outer hub is mounted 16.

Na wewnętrznej stronie zewnętrznej piasty 16 znajduje się pierwsza bieżnia 19 dla pierwszego szeregu kulek 14 i druga bieżnia 19a dla drugiego szeregu kulek 14a. Między bieżniami znajduje się mostek 20.On the inside of the outer hub 16 there is a first race 19 for the first series of balls 14 and a second race 19a for the second series of balls 14a. There is a bridge 20 between the tracks.

Na zewnętrznej stronie wewnętrznej piasty 10 znajduje się bieżnia 18 dla pierwszego szeregu kulek 14 i kolejna bieżnia 18a dla drugiego szeregu kulek 14a. Między bieżniami znajduje się mostek 28.On the outer side of the inner hub 10 there is a race 18 for the first series of balls 14 and another race 18a for the second series of balls 14a. There is a bridge 28 between the tracks.

Wewnętrzna piasta 10 o osi „I ma zewnętrzną powierzchnię 24. Jak wynika z fig. 3, 7, 8 pierwsza wewnętrzna bieżnia 18 i druga wewnętrzna bieżnia 18a są usytuowane oddzielnie wzdłuż osi panewki „I, przy czym powierzchnia pierwszej wewnętrznej bieżni 18 przebiega od strony napędzającego końca 2a w kierunku odbierającego napęd końca 3a, a wewnętrzna bieżnia 18 i jej dno 18' są oddalone od osi piasty „I. Na fig. 4 i 7, 9 przedstawiono, że powierzchnia drugiej wewnętrznej bieżni 18a przebiega od odbierającego napęd końca 3a w kierunku napędzającego końca 2a, przy czym wewnętrzna bieżnia 18a i jej dno 18' są oddalone od osi wewnętrznej piasty „I.The inner hub 10 with axis "I has an outer surface 24. As can be seen from Figs. 3, 7, 8, the first inner race 18 and the second inner race 18a are disposed separately along the axis of the bush“ I, with the surface of the first inner race 18 extending from the side. of the driving end 2a towards the drive take-up end 3a, and the inner race 18 and its bottom 18 'are spaced from the hub axis "I. Figures 4 and 7, 9 show that the surface of the second inner raceway 18a extends from the drive end 3a towards the driving end 2a, with the inner raceway 18a and its bottom 18 'being spaced from the inner axis of hub "I.

Zewnętrzna piasta 16 o osi II ma wewnętrzną powierzchnię, w której znajduje się pierwsza zewnętrzna bieżnia 19 pierwszego szeregu kulek 14 i druga bieżnia 19a drugiego szeregu kulek 14, rozmieszczone oddzielnie wzdłuż osi „II zewnętrznej piasty 16, zaś pierwsza wewnętrzna bieżnia 18 i pierwsza zewnętrzna bieżnia 19 oraz druga wewnętrzna bieżnia 18a i druga zewnętrzna bieżnia 19a leżą naprzeciw siebie i tworzą pary. Powierzchnia pierwszej zewnętrznej bieżni 19 przebiega od napędzającego końca 2a w kierunku odbierającego napęd końca 3a, a zewnętrzna bieżnia 19 i jej dno 19' są zbliżone do osi „II zewnętrznej piasty 16, zaś powierzchnia drugiej zewnętrznej bieżni 19a przebiega od odbierającego napęd końca 3a w kierunku napędzającego końca 2a. Druga zewnętrzna bieżnia 19a i jej dno 19a' są zbliżone do osi zewnętrznej piasty II (fig. 3 i 4).Outer hub 16 having an axis II has an inner surface which includes a first outer race 19 of the first row of balls 14 and a second race 19a of the second row of balls 14 spaced separately along the axis "II of the outer hub 16, and the first inner race 18 and the first outer race. 19 and the second inner race 18a and the second outer race 19a face each other and form pairs. The surface of the first outer race 19 extends from the driving end 2a towards the drive receiving end 3a, and the outer race 19 and its bottom 19 'are close to axis "II of the outer hub 16, and the surface of the second outer race 19a extends from the drive receiving end 3a towards driving end 2a. The second outer race 19a and its bottom 19a 'approximate the outer axis of hub II (Figs. 3 and 4).

W pierścieniowym koszyku łożyskowym 15 mającym kulistą powierzchnię zewnętrzną 26 (fig. 2, 5, 6 i 10), usytuowanym między wewnętrzną piastą 10 i zewnętrzną piastą 16, są utworzone promieniowe gniazda 27, których liczba odpowiada liczbie kulek 14, 14a względnie liczbie par bieżni 18, 18a, 19, 19a, w których prowadzone są kulki 14, 14a (fig. 3, 4). Koszyk 15 jest dokładnie centrowany w zewnętrznej piaście 16 swą zewnętrzną powierzchnią 26, mającą odcinki centrujące 26a.Radial seats 27 are formed in an annular bearing cage 15 having a spherical outer surface 26 (FIGS. 2, 5, 6 and 10) between the inner hub 10 and the outer hub 16, the number of which corresponds to the number of balls 14, 14a or the number of raceway pairs. 18, 18a, 19, 19a in which the beads 14, 14a are guided (Figs. 3, 4). The basket 15 is precisely centered in the outer hub 16 with its outer surface 26 having centering portions 26a.

PL 210 324 B1PL 210 324 B1

Na wewnętrznej powierzchni zewnętrznej piasty 16 są usytuowane między kulkami mostki 20. Mostki te, od strony napędzającego końca 2a przede wszystkim w kierunku obwodowym utrzymują kulki 14 w prowadnicy 19 odpowiednio do konturu prowadnicy 16a. Średnica prowadnicy 16a od strony napędzającego końca 2a odpowiada w przybliżeniu zewnętrznej średnicy koszyka łożyskowego 15.On the inner outer surface of the hub 16, bridges 20 are arranged between the balls between the balls. These bridges, on the driving end 2a side, primarily in the circumferential direction, keep the balls 14 in the guide 19 in accordance with the contour of the guide 16a. The diameter of the guide 16a on the driving end 2a side approximately corresponds to the outer diameter of the bearing cage 15.

Patrząc w kierunku osiowym, napędzającego końca 2a przegubu, prowadnica ma w przybliżeniu na połowie długości osiowej, powierzchnie centrujące 16b koszyka łożyskowego, nachylone w kierunku osi centrującej III (fig. 3, 5, 7, 9 i 10). Powierzchnie centrujące 16b są kuliste.Seen in the axial direction of the driving end 2a of the joint, the guide has approximately at half its axial length centering surfaces 16b of the bearing cage inclined towards the centering axis III (Figs. 3, 5, 7, 9 and 10). The centering surfaces 16b are spherical.

Wprowadzanie koszyka łożyskowego 15 następuje w kierunku strzałki X - jednakże jak pokazano na fig. 10, bez kulek i bez wewnętrznej piasty - ponad sąsiednimi i leżącymi naprzeciw siebie przednimi powierzchniami prowadnicy 16a - przy czym płaszczyzna obrotu koszyka łożyskowego 15 leży pod kątem prostym do płaszczyzny obrotu zewnętrznej piasty - aż do zetknięcia się powierzchni centrujących 26a z powierzchniami centrującymi 16b koszyka łożyskowego. Wtedy można montować w koszyku łożyskowym kulki i wsuwać do wewnętrznej piasty 10.The insertion of the bearing cage 15 takes place in the direction of the arrow X - however, as shown in Fig. 10, without balls and without an inner hub - over the adjacent and opposing front surfaces of the guide 16a - with the plane of rotation of the bearing cage 15 lying at right angles to the plane of rotation. of the outer hub until the centering surfaces 26a make contact with the centering surfaces 16b of the bearing cage. The balls can then be mounted in the bearing cage and inserted into the inner hub 10.

Zewnętrzna piasta 16 względnie jej mostek mogą być (jak przedstawiono na fig. 4, 6, 7, 8 i 10) tak ukształtowane, że - od strony, odbierającego napęd końca 3a w obwodowym kierunku - są przewidziane dwustronne prowadnice 19a mające kontur wprowadzający 16a, rozmieszczone wokół koszyka łożyskowego 15 także od odbierającego napęd końca, a więc w kierunku strzałki Y. Wynika z tego, że prowadnice 16a także na stronie odbierającej napęd 3a mają średnicę odpowiadającą w przybliżeniu zewnętrznej średnicy koszyka łożyskowego 15.The outer hub 16 or its bridge can be shaped (as shown in FIGS. 4, 6, 7, 8 and 10) such that - on the side of the drive-end 3a in the circumferential direction - two-sided guides 19a having an insertion contour 16a are provided, distributed around the bearing cage 15 also from the drive receiving end, i.e. in the direction of arrow Y. It follows that the guides 16a also on the drive receiving side 3a have a diameter approximately corresponding to the outer diameter of the bearing cage 15.

W kierunku osiowym, wychodzący z odbierającego napęd końca 3a przegub, ma prowadnicę 16c w przybliżeniu równą połowie długości koszyka łożyskowego w drugiej płaszczyźnie centrującej 16b zewnętrznej piasty 16 i są ukośne w stosunku do osi centrowania III koszyka łożyskowego. Drugie powierzchnie centrowania 16b mają tak jak pierwsze, kuliste powierzchnie przylegania 26b zbliżone do kształtu beczkowatego.In the axial direction, the joint extending from the drive end 3a has a guide 16c approximately half the length of the bearing cage in the second centering plane 16b of the outer hub 16 and is oblique to the centering axis III of the bearing cage. The second centering surfaces 16b are similar to the first spherical contact surfaces 26b and are barrel-shaped.

Na fig. 10 przedstawiono podwójnie zakreskowaną powierzchnię centrującą 16b w widoku z góry, która od strony obserwatora znajduje się na odwrotnej stronie zewnętrznej piasty 16.Fig. 10 shows the double-hatched centering surface 16b in a plan view which, from the observer side, is on the opposite side of the outer hub 16.

Między obydwoma powierzchniami przylegania 26b koszyka łożyskowego 15 znajduje się konturowy obwód - tu jako spłaszczone powierzchnie 26b - który korzystnie pełni funkcję rowka smarującego.Between the two contact surfaces 26b of the bearing cage 15 there is a contour circumference - here as flattened surfaces 26b - which preferably functions as a lubricating groove.

Wprowadzanie koszyka łożyskowego 15 może następować w kierunku strzałki Y przez sąsiednie i leżące diametralnie przeciwnie prowadnice 16c, przy czym płaszczyzna obrotu koszyka łożyskowego 15 również odnosi się do poprzecznej płaszczyzny obrotu koszyka 15 łożyskowego, nie przedstawionej na fig. 10, i może być przestawiana ze wskazanej pozycji o 45°.The insertion of the bearing cage 15 can take place in the direction of the arrow Y through the adjacent and diametrically opposed guides 16c, the plane of rotation of the bearing cage 15 also referring to the transverse plane of rotation of the bearing cage 15, not shown in Fig. 10, and can be changed from that indicated. 45 ° position.

Opisana wyżej symetryczna konstrukcja zewnętrznej piasty 16 umożliwia szczególnie korzystny sposób jej wytwarzania, jako bezwiórowo kształtowanej części, za pomocą narzędzia, formującego obydwie strony powierzchni prowadzącej koszyka łożyskowego 15 i przylegające powierzchnie prowadzące.The above-described symmetrical design of the outer hub 16 enables a particularly advantageous way of producing it as a chipless shaped part by means of a tool forming both sides of the guide surface of the bearing cage 15 and the adjacent guide surfaces.

Przy wystąpieniu wysokich sił osiowych w kierunku strzałki F, przegub 8 wyzębia się, a część wału 2 i część wału 3 w obszarze przegubu 8 nie zaginają się w kierunku wnętrza pojazdu, co może następować w przypadku zderzeń czołowych lub w przypadku najechania pojazdu na przeszkodę. W tym przykładzie wykonania zewnętrzny pierścień przegubu jest elastyczny, co wynika z fig. 4 i 9, przy wystąpieniu znacznych sił osiowych, część wału 2 nie zachodzi na część wału 3, przez co zmniejsza się odległość złączkami 4 i 5, lecz wewnętrzna piasta 10 wsuwa się osiowo do zewnętrznej piasty 16. Przy tym kulki 14a najpierw ulegają nieznacznemu promieniowemu wyciskaniu na zewnątrz, ponieważ wewnętrzna bieżnia kulek 18a razem z wewnętrzną częścią przegubu wydłuża się. Na fig. 9 przedstawiono pozycję, w której kulki 14 szeregu, przedstawionego na fig. 3, przesuwają się do wnętrza o wartość, wynikającą z promieniowego przesuwania się kulek 14a. Ułatwieniem jest także wyzębianie się zewnętrznej piasty 16 w pozycji wewnętrznej piasty 10, przedstawionej na fig. 9, która w krótkim czasie przyjmuje kształt wielokąta, określonego przez położenie czterech kulek 14a. Przy dalszym osiowym przemieszczaniu się wewnętrznej piasty, jak pokazano na fig. 9, kulki 14a z wewnętrznej bieżni 18a przesuwają się promieniowo do wewnątrz i wewnętrzna piasta 10 wspólnie z częścią wału 2 bez przeszkód wchodzi do części wału 3, lub - co jest szczególnie korzystne - ulega tłumieniu, w przypadku gdy w przegubie wału 3 znajduje się osiowe urządzenie tłumiące.When high axial forces occur in the direction of the arrow F, the articulation 8 disengages and the shaft part 2 and the shaft part 3 in the area of articulation 8 do not bend towards the interior of the vehicle, which may occur in the case of frontal collisions or in the event of a vehicle hitting an obstacle. In this embodiment, the outer ring of the joint is flexible, as can be seen from Figs. 4 and 9, when significant axial forces occur, part of the shaft 2 does not overlap the part of shaft 3, so the distance is reduced by the couplings 4 and 5, but the inner hub 10 is inserted axially to the outer hub 16. Here, the balls 14a are first slightly radially pressed outwards, because the inner race of the balls 18a becomes elongated together with the inner part of the joint. Fig. 9 shows the position in which the balls 14 of the series shown in Fig. 3 move inwards by a value resulting from the radial movement of the balls 14a. It is also facilitated by the engagement of the outer hub 16 in the position of the inner hub 10 shown in Fig. 9, which in a short time takes the shape of a polygon defined by the position of the four balls 14a. On further axial displacement of the inner hub, as shown in Fig. 9, the balls 14a from the inner race 18a move radially inward and the inner hub 10 together with the shaft part 2 unhindered into the shaft part 3, or - which is particularly advantageous - is damped when an axial damping device is provided in the shaft joint 3.

Jako elastyczność zewnętrznej piasty 16 rozumie się także elastyczność otaczających ją elementów, jak na przykład komory 17. Oczywiście zewnętrzna piasta 16 może stanowić jedną całość z korpusem 9.The elasticity of the outer hub 16 is also understood to mean the elasticity of the surrounding elements, such as the chambers 17. Of course, the outer hub 16 may be integral with the body 9.

PL 210 324 B1PL 210 324 B1

Podczas oddzielnego osiowego przesuwania się wewnętrznej piasty i zewnętrznej piasty, zwrócone ku odbierającego napęd końca 3a beczułkowate powierzchnie centrujące względnie podporowe koszyka łożyskowego 15 opierają się o jego powierzchnię centrującą 16b tak, że koszyk łożyskowy 15 i zawarte w nim kulki 14a, w pokazanej na fig. 9 pozycji wewnętrznej piasty 10 i zewnętrznej piasty 16 pozostają w pozycji pierwotnej. Przy dalszym osiowym przesuwaniu prowadnice 18a kulek 14a nie są promieniowo pozycjonowane. Koszyk łożyskowy 15 jest stabilny i w opisanej powyżej sytuacji pozostaje nieuszkodzony.During the separate axial movement of the inner hub and the outer hub, the barrel-shaped centering or support surfaces of the bearing cage 15 facing the drive-receiving end 3a abut its centering surface 16b, so that the bearing cage 15 and the balls 14a contained therein in the shown in FIG. The 9 positions of the inner hub 10 and the outer hub 16 remain in their original position. On further axial displacement, the ball guides 18a 14a are not radially positioned. Bearing cage 15 is stable and remains undamaged in the above-described situation.

Wewnętrzna piasta 10 może być dodatkowo elastyczna, na przykład poprzez wprowadzenie wybrań w obszarze wewnętrznym kulek, przynajmniej od strony napędu, dokładnie poza kulkami leżącymi w obszarze w zewnętrznej piasty.The inner hub 10 can be additionally flexible, for example by introducing recesses in the inner region of the balls, at least on the drive side, exactly outside the balls lying in the area in the outer hub.

Claims

1.A telescopic drive joint connecting the first and second parts of a two-piece drive shaft, in particular a longitudinal shaft of the vehicle, consisting of an inner hub and an outer hub, as well as a torque transmitting unit arranged between these hubs in the form of a ball-bearing cage, characterized in that the inner the hub (10) having a longitudinal axis (I) has an outer contour with two raceways arranged separately along the axis (I), namely a first inner race (18) and a second inner race (18a), the surface of the first inner race (18) extends from the driving end (2a) to the drive receiving end (3a) and its bottom is remote from the axis (I) and the surface of the second inner raceway (18a) extends away from the driving end (3a) towards the driving end (2a), and its bottom (18a ') is distant from the axis (I), and the outer hub (16) of axis (II) has an inner contour, with two spaced separately along the axis (II) raceways, namely a first outer raceway (19) and a second outer raceway (19a), the surface of the first outer raceway (19) extending from the drive receiving end (3a) to the driving end (2a), and its bottom (19) ') is close to the axis (II), and the surface of the second outer race (19a) extends from the driving end (3a) towards the driving end (2a), and its bottom (19a') is close to the axis (II), with whereby the first inner race (18) and the first outer race (19) and the second inner race (18a) and the second outer race (19a) face each other and form corresponding pairs, and the joint is provided with an annular bearing cage (15) with a spherical an outer surface (26), located between the inner hub (10) and the outer hub (16), having a number of race pairs (18, 18a, 19, 19a) corresponding to the number of radial seats in which the balls are located (14, 14a) the bearing cage (15) is disposed y centrally in the outer hub (16), and in the inner outer surface of the hub (16) on the drive end (2a) side there are the first circumferential surfaces of the ball guides (16), the diameter of which on the drive end (2a) side corresponds to approximately the outer diameter of the bearing cage (15), and the first guide surfaces axially extending from the drive end (2a) of the joint are approximately half the axial length of the centering surface (16b) measured along the axis of the bearing cage (15) and are inclined towards the centering axis ( III) the bearing cage (15), and the centering surface (16b) of the bearing cage (15) is a spherical support surface, while in the outer hub from the drive receiving side (3a) there are ball guides (19a) (14) whose surfaces (19c ) on the drive receiving side (3a) have a diameter approximately corresponding to the outer diameter of the bearing cage (15), and the other guide surfaces (16d) are They extend from the drive receiving end (3a) and are inclined towards the centering axis of the basket (III), the centering surface (16b) of which is a spherical support surface (26b).

2. The telescopic drive joint according to claim 1, 3. The shaft according to claim 1, characterized in that the inner hub (10) has an axial inner toothing (11) mating with an outer toothing of the first shaft portion (3).

3. The telescopic drive joint according to claim 1, The method of claim 1, characterized in that the inner hub (10) has an annular auxiliary mounting groove (22) at its driving end (2a).

4. The telescopic drive joint according to claim 1, A device as claimed in claim 1, characterized in that it is provided with an outer body (9) with a chamber (17) in which the outer hub (16) is mounted, and further provided with a flange (12) connecting it to the part (2) of the shaft (1) .

PL 210 324 B1

5. The telescopic drive joint according to claim 1, A device according to claim 4, characterized in that the outer body (9) is provided with a sealing cover positioned between the chamber (17) and the flange (12).

6. The telescopic drive joint according to claim 1, The method of claim 1, characterized in that the outer hub (16) is resiliently deformable.

7. The telescopic drive joint according to claim 1. The method of claim 1, characterized in that the inner guides (18a) of the inner hub (10) are inclined with respect to the axis (I).

8. The telescopic drive joint according to claim 1. A device according to claim 1, characterized in that radial bridges (20) are formed between the raceways (18, 19) of the outer hub (16), directed towards the inside of the hub.