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DE102013004826A1 - Gelenkwelle und darin verwendetes Gleichlauf-Universalgelenk - Google Patents

Gelenkwelle und darin verwendetes Gleichlauf-Universalgelenk Download PDF

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DE102013004826A1
DE102013004826A1 DE102013004826A DE102013004826A DE102013004826A1 DE 102013004826 A1 DE102013004826 A1 DE 102013004826A1 DE 102013004826 A DE102013004826 A DE 102013004826A DE 102013004826 A DE102013004826 A DE 102013004826A DE 102013004826 A1 DE102013004826 A1 DE 102013004826A1
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DE
Germany
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shaft
wall
cylindrical
annular groove
splined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102013004826A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Sugiyama
Takahiro Kuroha
Yasutomo MABE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Kyushu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Kyushu Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Kyushu Ltd
Publication of DE102013004826A1 publication Critical patent/DE102013004826A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Eine Gelenkwelle (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f) wird eingebracht, die ein äußeres zylindrisches Element (17), das mit einem Hülsenbereich (21) ausgebildet ist, der eine keilverzahnte zylindrische Innenwand (21b) aufweist, die mit einer keilverzahnten zylindrischen Außenwand (15) einer Welle (2) in Eingriff steht; ein inneres zylindrisches Element (18), das im äußeren zylindrischen Element (17) angeordnet ist; eine ein Drehmoment übertragende Einheit (19, 20), durch die ein Drehmoment vom äußeren zylindrischen Element (17) zum inneren zylindrischen Element (18) übertragen wird; und einen Verbindungsmechanismus (21b, 15, 24, 16, 13b) aufweist, der nach Eingriff der keilverzahnten zylindrischen Außenwand (15) mit der keilverzahnten zylindrischen Innenwand (21b) ein axiales und relatives Positionieren zwischen der Welle und dem äußeren zylindrischen Element (17) bewirkt, während dazwischen eine lösbare Verbindung gebildet wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gelenkwelle und ein darin verwendetes Gleichlauf-Universalgelenk, die in motorisierten Radfahrzeugen verwendet werden.
  • Normalerweise weist die Gelenkwelle für das motorisierte Radfahrzeug eine geteilte Konstruktion mit einer Antriebswelle, die zum Verbinden mit einer Ausgangswelle eines Getriebes angepasst ist, eine angetriebene Welle, die zum Verbinden mit einem Differential angepasst ist, und einen Kopplungsmechanismus auf, zum Beispiel ein Kardangelenk, Gleichlauf-Universalgelenk oder dergleichen, das funktionsmäßig zwischen beidseitig zugewandten Enden der Antriebswelle und angetriebenen Welle angeordnet ist. Beim praktischen Gebrauch wird ein axialer mittlerer Bereich der Gelenkwelle durch eine Abstützvorrichtung, die an einer Fahrzeugkarosserie fixiert ist, gehalten.
  • Wie zum Beispiel durch die offengelegte japanische Patentanmeldung (Tokkai) 2010-95223 offenbart, werden normalerweise zum Verbinden der Antriebswelle einer Gelenkwelle mit einer Ausgangswelle des Getriebes Bolzen und Flansche (d. h., ein Anschlussflansch) verwendet.
  • Falls Bolzen und Flansche für diese Verbindung verwendet werden, wird die Größe von jedem Bolzen und die Anzahl der Bolzen unter Berücksichtigung eines Eingangsdrehmoments vom Getriebe und eines Ausgangsdrehmoments von der Antriebswelle bestimmt. Das heißt, wenn Bolzen verwendet werden, ist es notwendig, eine ausreichende Verbindungsfläche zu gewährleisten, die durch Bolzen und Flansche unter Berücksichtigung eines P. C. D. (Pitch Circle Diameter, das heißt, ein Teilkreis- bzw. Lochkreisdurchmesser) der dafür verwendeten Bolzen gebildet wird. Falls Bolzen für die Verbindung verwendet werden, werden somit das Gewicht. der verbundenen Bereiche und auch die Anzahl der verwendeten Teile erhöht, wodurch bewirkt wird, dass sich die Produktionskosten der Gelenkwelle erhöhen. Wenn außerdem die Bolzen nicht korrekt bzw. genau hergestellt werden, kann eine Bolzenlockerung eintreten. Um eine sichere und verlässliche Verbindung durch die Bolzen zu gewährleisten, wird in diesem Fall natürlich die Zykluszeit, die für die gewährleistete Bolzenverbindung erforderlich ist, unvermeidlich erhöht, was zu einer Erhöhung der Herstellkosten der Gelenkwelle führt.
  • Folglich wird die vorliegende Erfindung unter Berücksichtigung der oben erwähnten Nachteile des Stands der Technik vorgesehen und es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gelenkwelle zu schaffen, in der eine angetriebene Welle (oder Eingangswelle) und ein Gleichlauf-Universalgelenk durch einen einzigen Konnektor bzw. Verbinder ohne Verwendung von Bolzen verbunden werden, während eine zuverlässige Drehmomentsübertragung von der angetriebenen Welle zum Gelenk sowie ein stabiles axiales und relatives Positionieren zwischen der angetriebenen Welle und dem Gelenk gewährleistet wird.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 12 bzw. 17. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Gelenkwelle vorgesehen, die aufweist: ein äußeres zylindrisches Element, das mit einem Hülsenbereich ausgebildet ist, wobei der Hülsenbereich eine keilverzahnte zylindrische Innenwand aufweist, mit der eine keilverzahnte zylindrische Außenwand einer Welle in Eingriff steht; in inneres zylindrisches Element, das im äußeren zylindrischen Element eingebaut ist; eine ein Drehmoment übertragende Einheit, durch die ein Drehmoment vom äußeren zylindrischen Element zum inneren zylindrischen Element übertragen wird; und einen Verbindungsmechanismus, der nach einem Eingriff der keilverzahnten zylindrischen Außenwand mit der keilverzahnten zylindrischen Innenwand ein axiales und relatives Positionieren zwischen der Welle und dem äußeren zylindrischen Element bewirkt, während dazwischen eine entfernbare Verbindung gebildet wird.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Gelenkwelle vorgesehen, die aufweist: ein äußeres zylindrisches Element, das mit einem Hülsenbereich ausgebildet ist, wobei der Hülsenbereich eine keilverzahnte zylindrische Innenwand aufweist, in der eine keilverzahnte zylindrische Außenwand einer Welle eingesetzt wird, um dazwischen eine Keilverzahnungskopplung zu bilden; ein inneres zylindrisches Element, das mit dem äußeren zylindrischen Element über eine ein Drehmoment übertragende Einheit verbunden ist, wodurch ein Drehmomentübertragung vom äußeren zylindrischen Element zu einem Wellenelement über das innere zylindrische Element und die drehenden Elemente ermöglicht wird; eine Dichtung mit einem äußeren Umfangsbereich, der am äußeren zylindrischen Element gesichert ist, und mit einem inneren Umfangsbereich, der am inneren zylindrischen Element gesichert ist, um dadurch ein Schmiermittel im äußeren zylindrischen Element zu halten; einen Verbindungsmechanismus, der die Welle und das äußere zylindrische Element verbindet, während ein axiales und relatives Positionieren dazwischen gebildet wird; und ein Dichtelement, das ein hermetisches Abdichten zwischen einer inneren zylindrischen Wand des Hülsenbereichs und einer äußeren zylindrischen Wand der Welle bildet, wobei der Verbindungsmechanismus zwischen dem Dichtelement und dem inneren zylindrischen Element angeordnet ist.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gleichlauf-Universalgelenk vorgesehen, das aufweist: ein erstes Kopplungselement, das mit einem Hülsenbereich ausgebildet ist, wobei der Hülsenbereich eine keilverzahnte zylindrische Innenwand aufweist, mit der eine keilverzahnte zylindrische Außenwand einer Welle in Eingriff steht; ein zweites Kopplungselement, das im ersten Kopplungselement eingebaut ist; ein ein Drehmoment übertragendes Element, das zwischen den ersten und zweiten Kopplungselementen angeordnet ist, um dadurch dazwischen eine Drehmomentübertragung auszuführen; und einen Verbindungsmechanismus, der eine axiale und relative Positionierung zwischen der Welle und dem ersten Kopplungselement bewirkt, während dazwischen eine lösbare Verbindung gebildet wird.
  • Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung. Darin zeigt:
  • 1 eine teilweise Abschnittsansicht und teilweise perspektivische Explosionsansicht eines vorderen Zusammenbaus bzw. Montage einer Gelenkwelle einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine ähnliche Ansicht wie 1, die aber einen Zustand darstellt, in dem eine Eingangswelle mit einem ersten Gleichlauf-Universalgelenk gekoppelt ist;
  • 3 eine Teilansicht eines wesentlichen Bereichs der vorderen Montage der Gelenkwelle der ersten Ausführungsform, wo die Eingangswelle, eine Antriebswelle und das erste Gleichlauf-Universalgelenk genau montiert sind;
  • 4 eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs, der durch einen Kreis, der durch einen Pfeil ”A” in 3 bezeichnet ist, umschlossen ist;
  • 5 eine Seitenansicht einer Gesamtkonstruktion der Gelenkwelle, die die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 6 eine ähnliche Ansicht wie 3, die aber einen wesentlichen Bereich einer vorderen Montage einer Gelenkwelle einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 7 eine Seitenansicht einer Gesamtkonstruktion der Gelenkwelle der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 8 eine ähnliche Ansicht wie 3, die aber einen wesentlichen Bereich einer vorderen Montage einer Gelenkwelle einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 9 eine Seitenansicht einer Gesamtkonstruktion der Gelenkwelle der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 10 eine ähnliche Ansicht wie 3, die aber einen wesentlichen Bereich einer vorderen Montage einer Gelenkwelle einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 11 eine ähnliche Ansicht wie 3, die aber einen wesentlichen Bereich einer vorderen Montage einer Gelenkwelle einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
  • 12 eine ähnliche Ansicht wie 3, die aber einen wesentlichen Bereich einer vorderen Montage einer Gelenkwelle einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert bezüglich der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • In der folgenden Beschreibung werden verschiedene eine Richtungsangabe darstellende Ausdrücke, wie rechts, links, obere, untere, nach rechts und dergleichen zum besseren Verständnis verwendet. Jedoch sind diese Ausdrücke nur in Verbindung mit der jeweiligen Zeichnung oder den Zeichnungen, auf denen die entsprechenden Elemente oder Teile dargestellt werden, zu verstehen.
  • Bezüglich 1 bis 5 wird eine Gelenkwelle 1a dargestellt, die eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • Wie aus 5 ersichtlich, weist eine Gelenkwelle 1a eine Eingangswelle 2, die zum Verbinden mit einer Ausgangswelle eines Getriebes (nicht dargestellt), das an einem Motorfahrzeug befestigt ist, eingerichtet ist, eine Antriebswelle 4, die mit einer Eingangswelle 2 über ein erstes Gleichlauf-Universalgelenk 3a verbunden ist, eine angetriebene Welle 6, die mit der Antriebswelle 4 über ein zweites Gleichlauf-Universalgelenk 5 verbunden ist, und eine Ausgangswelle 8 auf, die mit der angetriebenen Welle 6 über ein drittes Gleichlauf-Universalgelenk 7 und mit einer Eingangswelle eines Differentials (nicht dargestellt) verbunden ist. Wenn die Gelenkwelle 1a praktisch verwendet wird, wird ein Mittellager 9, wie dargestellt, das einen üblichen mittleren Bereich der Gelenkwelle 1a hält, durch eine Fahrzeugkarosserie 10 über eine Halterung 9a abgestützt. In der dargestellten Ausführungsform hält das Mittellager 9 die angetriebene Welle 6 an einer Position nahe dem zweiten Gleichlauf-Universalgelenk 5.
  • Wie aus 1 und 2 ersichtlich, weist die Eingangswelle 2 einen gestuften rechten Endbereich und einen großen Durchmesserwellenbereich 11 mit einer ringförmigen ebenen Fläche 11a, die nach rechts gerichtet ist, einen mittleren Durchmesserzwischenbereich 12, der mit dem großen Durchmesserwellenbereich 11 einstückig ist, und einen rechten kleinen Durchmesserendbereich 13, der mit dem mittleren Durchmesserzwischenbereich 12 einstückig ist, auf.
  • Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist der mittlere Durchmesserzwischenbereich 12 in axialer Länge relativ kurz. Eine zylindrische Außenfläche des mittleren Durchmesserzwischenbereichs 12 ist an einem axialen mittleren Bereich mit einer ringförmigen Nut 12a ausgebildet und ein ringförmiger Dichtring 14, der aus synthetischem Kautschuk hergestellt ist, ist fest in der ringförmigen Nut 12a aufgenommen.
  • Der rechte kleinere Durchmesserendbereich 13 ist länger als der mittlere Durchmesserzwischenbereich 12, wie dargestellt. Eine zylindrische Außenfläche des rechten kleineren Durchmesserendbereichs 13 ist keilverzahnt, das heißt, die zylindrische Außenfläche ist mit einer Mehrzahl von sich axial erstreckenden Keilen 15 ausgebildet. Wie dargestellt, bildet der rechte kleinere Durchmesserendbereich 13 an seinem Führungsbereich ein verjüngtes Ende 13a.
  • Wie aus 3 und 4 ersichtlich, wird eine ringförmige Nut 13b um einen Grenzbereich zwischen dem verjüngten Ende 13a und dem rechten kleineren Durchmesserendbereich 13 herum ausgebildet. Die ringförmige Nut 13b weist einen üblichen rechtwinkligen Querschnitt auf, wie in 4 dargestellt. Ein Schnappring 16 (oder Sicherungsring) ist fest in der ringförmigen Nut 13b zu dem Zweck aufgenommen, der nachstehend verdeutlicht wird.
  • Der Schnappring 16 wird aus einem elastischen Metall hergestellt und weist einen üblichen kreisförmigen Querschnitt auf. Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, weist der Schnappring 16 beide bzw. zwei Enden auf, die miteinander beweglich sind, um den Durchmesser des Schnapprings 16 zu variieren bzw. zu verändern.
  • Wie aus 1 bis 3, insbesondere 3, ersichtlich, weist das erste Gleichlauf-Universalgelenk 3a üblicherweise ein äußeres zylindrisches Element 17 (oder erstes Kopplungselement), das ein linkes Ende aufweist, das mit der Eingangswelle 2 verbunden ist, ein inneres zylindrisches Element 18 (oder zweites Kopplungselement), das im äußeren zylindrischen Element 17 eingebaut bzw. angeordnet und mit einem Wellenstumpf 4a der Antriebswelle 4 verbunden ist, und eine Mehrzahl von Kugeln 20 auf, die drehbeweglich zwischen den beiden zylindrischen Elementen 17 und 18 angeordnet sind, um als ein Drehmoment übertragende Vorrichtung zu dienen, und die durch einen kreisförmigen Käfig 19 drehbeweglich gehalten werden.
  • Wie aus 3 ersichtlich, weist das äußere zylindrische Element 17 einen schalenförmigen Hauptbereich 17a und einen Hülsenbereich 21 auf, der nach links hervorsteht, das heißt, in Richtung der Eingangswelle 2. Der schalenförmige Hauptbereich 17a ist an seiner äußeren zylindrischen Fläche mit einer ringförmigen Nut 17b ausgebildet. Eine innere Fläche 17c des schalenförmigen Hauptbereichs 17a ist so ausgebildet, um einen bogenförmigen Querschnitt aufzuweisen, so dass das äußere zylindrische Element 17 um eine Einheit bzw. Vorrichtung von Kugeln 20 herum drehbar ist.
  • Innerhalb des schalenförmigen Hauptbereichs 17a wird ein kreisförmiger Abdichtdeckel 22 an einer Position nahe dem Hülsenbereich 21 mit Presspassung angeordnet, und zwischen einem rechten Ende des Hauptbereichs 17a und dem Wellenstumpf 4a wird eine Gummidichtung bzw. Gummimanschette 23 über eine Metallhalterung 23a angeordnet. In Anwesenheit der Gummidichtung 23 und des Abdichtdeckels 22 wird ein Schmiermittel oder Schmierfett in einem Raum gehalten, der durch die äußeren und inneren zylindrischen Elemente 17 und 18 gebildet wird, so dass die Kugeln 20 ausreichend mit dem Schmiermittel beaufschlagt bzw. versehen sind. Wie dargestellt, wird ein linkes Ende der Metallhalterung 23a fest in der oben erwähnten ringförmigen Nut 17b eingesetzt bzw. angeordnet.
  • Wie aus 3 ersichtlich, steht der Hülsenbereich 21 des äußeren zylindrischen Elements nach links hervor, das heißt, in Richtung der Eingangswelle 2, und nimmt darin den mittleren Durchmesserzwischenbereich 12 und rechten kleineren Durchmesserendbereich 13 der Eingangswelle 2 auf, um dazwischen eine feste Verbindung zu bewirken. Wie dargestellt, ist eine zylindrische Innenwand des Hülsenbereichs 21 gestuft, um darin sowohl den Zwischenbereich 12 als auch den rechten Endbereich 13 der Eingangswelle 2 genau bzw. passgenau aufzunehmen.
  • Wie am besten in 1 ersichtlich, weist ein zylindrischer Raum mit großem Durchmesser des. Hülsenbereichs 21, in dem der Zwischenbereich 12 der Eingangswelle 2 aufgenommen ist, eine geglättete bzw. glatte zylindrische Wand 21a auf, während ein zylindrischer Raum mit kleinerem Durchmesser des Hülsenbereichs 21, in dem der rechte Endbereich 13 der Eingangswelle 2 aufgenommen ist, eine keilverzahnte zylindrische Wand 21b auf, mit der die oben erwähnte keilverzahnte äußere Fläche des rechten Endbereichs 13 in axialem gleitbeweglichem Eingriff steht, während die relative Drehung dazwischen unterdrückt wird. Wie dargestellt, wird die zylindrische keilverzahnte Wand 21b mit einer ringförmigen Nut 24 darum ausgebildet, in die der oben erwähnte Schnappring 16 nach einer genauen Kopplung zwischen der Eingangswelle 2 und dem Universalgelenk 3a fest aufgenommen ist.
  • Wie aus 4 ersichtlich, wird die ringförmige Nut 24 ausgebildet, um einen normalen trapezförmigen Querschnitt aufzuweisen. Eine Tiefe „d” der ringförmigen Nut 24 bis zu einer Bodenwand 24a wird auf ungefähr zwei Fünftel des Durchmessers des Schnapprings 16 festgelegt. Wie dargestellt, ist eine rechte Seitenwand 24b der ringförmigen Nut 24 senkrecht (das heißt β = 90°) zur Bodenwand 24a und eine linke Seitenwand 24c der ringförmigen Nut 24 ist um etwa 50° (das heißt α = 50°) bezüglich der Bodenwand 24a geneigt.
  • Wenn folglich eine bestimmte Kraft auf die Eingangswelle 2 in Richtung des Pfeils ”F” aufgebracht wird, die eine linksseitige Bewegung des rechten Endbereichs 13 und ein Anlegen des Schnapprings 16 an die geneigte linke Seitenwand 24c der ringförmigen Nut bewirkt, wird bewirkt, dass der Schnappring 16 seinen Durchmesser reduziert, um einen Ausgriff bzw. ein Lösen der Eingangswelle 2 vom Hülsenbereich 21 des äußeren zylindrischen Elements 17 zu ermöglichen.
  • Gemäß 3 wird eine äußere Umfangskante 21d eines linken Endbereichs 21c des Hülsenbereichs 21 verjüngt, um den Aufwand zum Einsetzen einer Spitze einer speziellen Picke bzw. Pickels (nicht dargestellt) in einen schmalen Raum ”C” erleichtert, der zwischen der ringförmigen ebenen Fläche 11a der Eingangswelle 2 und dem linken Endbereich 21c des Hülsenbereichs 21 ausgebildet werden würde. Außerdem wird eine innere Umfangskante 21e des linken Endbereichs 21c des Hülsenbereichs 21 ebenfalls verjüngt, um ein Einsetzen des rechten Endbereichs 13 der Eingangswelle 2 in den Hülsenbereich 21 des äußeren zylindrischen Elements 17 zu erleichtern.
  • Wie aus der obigen Beschreibung verständlich wird, bilden der Schnappring 16 und die ringförmige Nut 24 einen Verbindungsmechanismus, durch den eine unerwartete Verschiebung der Eingangswelle 2 vom Hülsenbereich 21 des äußeren zylindrischen Elements 17 unterdrückt wird. Außerdem bilden die Keile 15 des rechten Endbereichs 13 der Eingangswelle 2 und die Keile 21b des Hülsenbereichs 21 des äußeren zylindrischen Elements 17 einen weiteren Verbindungsmechanismus, durch den sich die beiden Elemente 2 und 17 zusammen als einzelne Einheit drehen können, während eine relative Bewegung in axialer Richtung ermöglicht wird.
  • Wie aus 2 und 3 ersichtlich, wenn der rechte Endbereich 13 und der mittlere Bereich 12 der Eingangswelle 2 tief bzw. weit in den Hülsenbereich 21 des äußeren zylindrischen Elements 17 eingesetzt sind, während der genaue Eingriff zwischen den Keilen 15 und 21b hergestellt bzw. gebildet ist, wird ein ringförmiger schmaler Raum ”C” zwischen der ringförmigen ebenen Fläche 11a der Eingangswelle 2 und dem linken Endbereich 21c des Hülsenbereichs 21 gebildet oder definiert.
  • Wie aus 1, 2 und 3 ersichtlich, wird das oben erwähnte innere zylindrische Element 18 mit einer mittleren Durchgangsbohrung 18a ausgebildet, durch die ein vorderer Bereich 4b des oben erwähnten Wellenstumpfs 4a der Antriebswelle 4 hindurchgeht. Obwohl nicht gut in den Zeichnungen dargestellt, sind die mittlere Durchgangsbohrung 18a und der vordere Bereich 4b des Wellenstumpfs 4a durch eine Keilverzahnungskopplung verbunden.
  • Das innere zylindrische Element 18 weist eine konvexe äußere Fläche 18b auf, auf der die Kugeln 20 rollen bzw. abrollen.
  • Obwohl das erste Gleichlauf-Universalgelenk 3a konstruiert bzw. erstellt ist, um eine axiale Bewegung des Wellenstumpfs 4a der Antriebswelle 4 relativ dazu nicht zu erlauben, ermöglicht das Gelenk 3a relativ dazu ein leichtes Schwingen des Wellenstumpfs 4a.
  • Es ist zu beachten, dass die zweiten und dritten Gleichlauf-Universalgelenke 5 und 7 jeweils konstruiert sind, um eine axiale Verschiebung durch einen vorgegebenen Abstand auszuführen. Ein Befestigen der Gelenkwelle 1a an der Fahrzeugkarosserie 10 kann mit dieser, eine Länge einstellbare axiale Konstruktion der Gelenke 5 und 7 einfach ausgeführt werden.
  • Im Folgenden werden die Montageschritte für die Gelenkwelle 1a und die Betätigung bzw. Funktion des ersten Gleichlauf-Universalgelenks 3a mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben.
  • Zuerst wird unter Verwendung üblicher Verfahren bzw. Methoden der Wellenstumpf 4a der Antriebswelle 4 in der mittleren Durchgangsbohrung 18a des inneren zylindrischen Elements 18 des ersten Gleichlauf-Universalgelenks 3a durch Presspassung angeordnet.
  • Danach wird die Eingangswelle 2 mit dem ersten Gleichlauf-Universalgelenk 3a verbunden, wie aus 1 verständlich.
  • Für diese Verbindung wird der rechte Endbereich 13 der Eingangswelle 2 im linken Endbereich 21c des Hülsenbereichs 21 des äußeren zylindrischen Elements 17 eingesetzt. Während dieses Einsetzens wird bewirkt, dass der Schnappring 16, der elastisch in der ringförmigen Nut 13b angeordnet ist, die auf dem rechten kleineren Durchmesserendbereich 13 der Eingangswelle 2 ausgebildet ist, auf und entlang der glatten zylindrischen Wand 21a und auf und entlang der zylindrischen Keilverzahnungswand 21b des Hülsenbereichs 21 gleitet, während er in eine Richtung zusammengedrückt wird, um den Durchmesser zu reduzieren. Bei einer späteren Stufe des Einsetzens wird ein tiefer Eingriff zwischen den Keilen 25 und 21b ausgeführt, während eine Gegenkraft aufgenommen wird.
  • Unter diesem Gleiten wird der Schnappring 16 weiter zusammengedrückt, wobei sein äußerer Bereich gegen die zylindrische Keilverzahnungswand 21b gedrückt wird.
  • Wenn jedoch der rechte Endbereich 13 nach einer Bewegung im Hülsenbereich 21 die Position der ringförmigen Nut 24 erreicht, wie aus 2 bis 4 ersichtlich, wird dem Schnappring 16 ermöglicht, sich radial nach außen auszudehnen und mit der ringförmigen Nut 24 in Eingriff zu stehen. Danach wird eine stabile Verbindung zwischen der Eingangswelle 2 und dem ersten Gleichlauf-Universalgelenk 3a ausgeführt. Es ist zu beachten, dass bei diesem eingekoppelten Zustand der Schnappring 16 weiter zusammengedrückt wird, wie aus 4 ersichtlich, wobei der äußere Bereich mit der Bodenwand 24a der ringförmigen Nut 24 in Kontakt ist.
  • Die Eingangswelle 2 und das erste Gleichlauf-Universalgelenk 3a werden mit den oben erwähnten Montageschritten mit Hilfe der Keilverzahnungskopplung, die durch die Keile bzw. Keilverzahnung 15 und 21b bewirkt wird, und dem elastischen Eingriff des Schnapprings 16 mit der ringförmigen Nut 24 zusammen gekoppelt. Bei diesem Zustand wird natürlich ein unerwarteter Ausgriff der Eingangswelle 2 vom Hülsenbereich 21 unterdrückt.
  • D. h., die Eingangswelle 2 und das erste Gleichlauf-Universalgelenk 3a sind funktionsmäßig über den Eingriff zwischen den Keilen 15 und 21b und den Eingriff zwischen dem Schnappring 16 und der ringförmigen Nut 24 verbunden. Mit anderen Worten, zum funktionsfähigen Verbinden der Eingangswelle 2 und des Universalgelenks 3a werden in der ersten Ausführungsform der Erfindung keine Bolzen verwendet. Das heißt, in dieser ersten Ausführungsform wird eine Drehmomentübertragung von der Eingangswelle 2 zur Antriebswelle 4 ohne Verwendung von irgendwelchen Verbindungsbolzen sicher ausgeführt.
  • Wenn der rechte kleinere Durchmesserendbereich 13 ausreichend im Hülsenbereich 21 eingesetzt ist, wird der Schnappring 16 mit der ringförmigen Nut 24 in Eingriff gebracht, so dass eine axiale Bewegung des rechten Endbereichs 13 relativ zum äußeren zylindrischen Element 17 unterdrückt wird. Das heißt, ein axiales Positionieren des rechten Endbereichs 13 relativ zum äußeren zylindrischen Element 17 wird nach der Montage gewährleistet.
  • Wie aus der vorhergehenden Beschreibung verständlich, wird der Eingriff des Schnapprings 16 mit der ringförmigen Nut 24 durch einfaches Drücken der Eingangswelle 2 in den Hülsenbereich 21 des äußeren zylindrischen Elements 17 bewirkt. Das heißt, der Aufwand zum Verbinden der Eingangswelle 2 mit dem äußeren zylindrischen Element 17 ist sehr einfach.
  • Wie aus 3 ersichtlich, wird der ringförmige Dichtring 14 aus synthetischem Kautschuk, der auf dem mittleren Durchmesserzwischenbereich 12 befestigt ist, bei diesem Zustand, wobei die Eingangswelle 2 weit in den Hülsenbereich 21 eingesetzt ist, gegen die glatte zylindrische Wand 21a (siehe 1) des Hülsenbereichs 21 gedrückt, und somit wird das Innere des äußeren zylindrischen Elements 17 vor dem Eintreten von Schmutzwasser, Staub und dergleichen geschützt. Infolge des Festlegens des ringförmigen Dichtrings 14 wird natürlich eine Leckage des Schmiermittels vom Inneren des äußeren zylindrischen Elements 17 unterdrückt.
  • Weil außerdem der ringförmige Dichtring 14 fest durch die ringförmige Nut 12a der zylindrischen äußeren Fläche des Zwischenbereichs 12 gehalten und angeordnet wird, um eine gesamte äußere Fläche des Zwischenbereichs 12 für den Dichtungsbereich abzudichten, kann der Dichtring 14 eine zufrieden stellende Dichtungsleistung aufweisen. Weil außerdem der Schnappring 16 nahe des Inneren des äußeren zylindrischen Bereichs 17 platziert wird, während er vom ringförmigen Dichtring 14 weggehalten wird, wird der Schnappring 16 ausreichend mit Schmiermittel vom Inneren des äußeren zylindrischen Elements 17 versorgt, was eine Korrosion des Schnapprings 16 unterdrückt.
  • Wie oben beschrieben, wird die Verbindung in dieser ersten Ausführungsform zwischen der Eingangswelle 2 und dem ersten Gleichlauf-Universalgelenk 3a über den Eingriff zwischen den Keilen 15 und 21b und die Haltefunktion des Schnapprings 16 ohne Verwendung von üblichen Bolzen ausgeführt. Folglich wird eine Reduzierung der Komponentenanzahl in dieser Ausführungsform und somit eine Gewichtsreduzierung der Gelenkwelle 1a und wirksame Montagevorgänge bzw. -abläufe für Fahrzeuge erreicht. Infolge der Anwesenheit des Dichtrings 14 wird außerdem die oben erwähnte staubdichte und Schmiermittel stoppende Leistung erhalten.
  • Infolge der Festlegung des verjüngten Endes 13a des kleineren Durchmesserendbereichs 13 und der verjüngten inneren Umfangskante 21e des Hülsenbereichs 21, wie aus 1 verständlich wird, kann der kleinere Durchmesserendbereich 13 der Eingangswelle 2 außerdem leicht und sofort im Hülsenbereich 21 des ersten Gleichlauf-Universalgelenks 3a geführt werden, was eine einfache und sofortige Kopplung zwischen der Eingangswelle 2 und dem Gelenk 3a herbeiführt.
  • Falls ein Ausgriff der Eingangswelle 2 vom Gelenk 3a vorliegt, wie aus 3 verständlich, wird ein spezieller Pickel (nicht dargestellt) betätigt, um die Spitze in den schmalen Raum ”C” zu drücken bzw. stecken, der zwischen der ringförmigen ebenen Fläche 11a der Eingangswelle 2 und dem linken Endbereich 21c des Hülsenbereichs 21 vorgesehen ist, und anschließend wird der Pickel in eine bestimmte Richtung unter Verwendung eines äußeren Endes der ringförmigen ebenen Fläche 11 gedreht. Damit wird die Eingangswelle 2 zusammen mit dem Schnappring 16 in die linke Richtung ”F” in 4 verschoben.
  • Infolge der Linksbewegung wird der Schnappring 16 mit der geneigten linken Seitenwand 24c der ringförmigen Nut 24 zur Anlage gebracht und danach reduziert sich somit der Durchmesser des Schnapprings 16 allmählich, wenn der Schnappring 16 entlang der geneigten linken Seitenwand 24c gemäß der Linksbewegung des Schnapprings 16 zusammen mit der Eingangswelle 2 abwärts gleitet. Sobald die Linksbewegung ein bestimmtes Niveau erreicht, wird der Durchmesser des Schnapprings 16 ausreichend klein, um den Eingriff zwischen der Eingangswelle 2 und dem Hülsenbereich 21 zu lösen und somit wird anschließend die Eingangswelle 2 sofort vom Hülsenbereich 21 des ersten Gleichlauf-Universalgelenks 3a gelöst.
  • Gemäß 6 und 7 wird eine Gelenkwelle 1b dargestellt, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • In dieser zweiten Ausführungsform unterscheiden sich die Anordnung und Konstruktion einiger Gelenke von denjenigen der oben erwähnten ersten Ausführungsform.
  • Das heißt, in dieser zweiten Ausführungsform ist das erste Gleichlauf-Universalgelenk 3b ein Gleittyp, wie aus 6 ersichtlich, und, wie aus 7 ersichtlich, das zweite Gleichlauf-Universalgelenk 5 ist an der linken Seite der angetriebenen Welle 6 angeordnet und das rechte Seitengelenk ist ein Kardangelenk 7b.
  • Gemäß 6 wird das äußere zylindrische Element 17 im ersten Gleichlauf-Universalgelenk 3b, das in der zweiten Ausführungsform verwendet wird, in axialer Richtung verlängert und das innere zylindrische Element 18 wird normalerweise zylindrisch ausgeführt. Das innere zylindrische Element 18 weist eine mittlere Durchgangsbohrung 18a auf, durch die ein vorderer Bereich 4b des Wellenstumpfs 4a der Antriebswelle 4 hindurchgeht. Wie in der oben erwähnten ersten Ausführungsform sind die mittlere Durchgangsbohrung 18a und der vordere Bereich 4b des Wellenstumpfs 4a durch eine Keilverzahnungskopplung verbunden.
  • Zwischen dem äußeren zylindrischen Element 17 und inneren zylindrischen Element 18 wird eine Mehrzahl von Kugeln 20 drehbeweglich angeordnet, die durch einen kreisförmigen Käfig 19 gehalten werden.
  • Innerhalb des äußeren zylindrischen Elements 17 wird ein zylindrischer Raum 25 ausgebildet, wie aus 6 ersichtlich, in dem eine Einheit mit einem inneren zylindrischen Element 18, Kugeln 10 und Käfig 19 zusammen mit dem Wellenstumpf 4a axial bewegbar ist. Zwischen einem rechten Ende des äußeren zylindrischen Elements 17 und dem Wellenstumpf 4a wird eine Gummidichtung 23 über eine Metallhalterung 23a angeordnet. An einer rechten Endwand des zylindrischen Raums 25 wird ein ringförmiger Anschlagring 26 zum Begrenzen der Bewegung des Wellenstumpfs 4a, die ganz rechts ist, fixiert.
  • Wie aus 6 ersichtlich, werden somit dem äußeren zylindrischen Element 17 und dem inneren zylindrischen Element 18 (das heißt, dem Wellenstumpf 4a) ermöglicht, eine relative und axiale Verschiebung dazwischen auszuführen, und infolge der Anwesenheit des ringförmigen Anschlagrings 26 wird die relative axiale Verschiebung der zwei Elemente 17 und 18 begrenzt. Das heißt, ein Längeneinstellmechanismus wird durch diese Elemente 17, 18 und 26 konstruiert.
  • Wie aus 6 ersichtlich, wird das äußere zylindrische Element 17, wie in der oben erwähnten ersten Ausführungsform, am linken Bereich mit einem Hülsenbereich 21 ausgebildet. Der Hülsenbereich 21 weist darin einen zylindrischen Raum auf, der durch eine glatte zylindrische Wand 21a und eine zylindrische Keilverzahnungswand 21b gebildet wird, wie in der ersten Ausführungsform. Die zylindrische Keilverzahnungswand 21b wird mit einer ringförmigen Nut 24 ausgebildet, in die ein Schnappring 16 (oder Sicherungsring), der in einer ringförmigen Nut 13b des rechten Endbereichs 13 der Eingangswelle 2 aufgenommen ist, fest aufgenommen.
  • Die mittlere Durchgangsbohrung 18a des inneren zylindrischen Elements 18 weist eine zylindrische Keilverzahnungswand 18b auf, mit der eine zylindrische äußere Keilverzahnungswand 4c des vorderen Bereichs 4b der Antriebswelle 4 funktionsmäßig in Eingriff steht. Ein Schnappring wird mit der Ziffer 27 bezeichnet, der fest auf dem vorderen Bereich 4b der Antriebswelle 4 angeordnet ist, um einen Ausgriff der Antriebswelle 4 vom inneren zylindrischen Element 18 zu unterdrücken.
  • Die Eingangswelle 2 weist dieselbe Konstruktion wie die der ersten Ausführungsform auf und weist somit einen größeren Durchmesserwellenbereich 11, einen mittleren Durchmesserzwischenbereich 12 und einen rechten kleineren Durchmesserendbereich 13 auf. Die zylindrische äußere Fläche des mittleren Durchmesserzwischenbereichs 12 ist mit einer ringförmigen Nut 12a zur festen Aufnahme eines ringförmigen Dichtrings 14 ausgebildet. Der rechte Endbereich 13 der Eingangswelle 2 weist eine äußere Keilverzahnungswand auf, mit der die zylindrische Keilverzahnungswand 21b des Hülsenbereichs 21 funktionsmäßig in Eingriff steht.
  • Wie aus der obigen Beschreibung verständlich wird, sind die Eingangswelle 2 und das erste Gleichlauf-Universalgelenk 3b auch in dieser zweiten Ausführungsform funktionsmäßig durch einen Eingriff zwischen den Keilen 15 und 21b und den Eingriff zwischen dem Schnappring 16 und der ringförmigen Nut 24 verbunden. Mit anderen Worten, zum funktionsfähigen Verbinden der Eingangswelle 2 und des Universalgelenks 3b werden auch in dieser zweiten Ausführungsform keine Bolzen verwendet. Das heißt, eine Drehmomentübertragung von der Eingangswelle 2 zur Antriebswelle 4 wird ohne Verwendung von irgendwelchen Verbindungsbolzen sicher ausgeführt.
  • Innerhalb des Inneren des äußeren zylindrischen Elements 17 ist der Wellenstumpf 4a der Antriebswelle 4 zusammen mit dem inneren zylindrischen Element 18 und den Kugeln 20 axial bewegbar. Diese axiale bewegbare Konstruktion erleichtert den Aufwand zur Montage der Gelenkwelle 1b.
  • Ein zweites Gleichlauf-Universalgelenk 5 (siehe 7) wird auch in dieser zweiten Ausführungsform konstruiert, um eine relative axiale Bewegung in axialer Richtung zu ermöglichen.
  • Gemäß 8 und 9 wird eine Gelenkwelle 1c dargestellt, die eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • In dieser dritten Ausführungsform unterscheidet sich die Anordnung und Konstruktion einiger Gelenke von denjenigen der oben erwähnten ersten Ausführungsform.
  • Das heißt, in dieser dritten Ausführungsform ist das erste Gleichlauf-Universalgelenk 3c ein Kardangelenk, wie aus 8 ersichtlich, und das zweite Gleichlauf-Universalgelenk 5 wird an einer rechten Seite der Antriebswelle 4 angeordnet, wie aus 9 ersichtlich, und das rechte Seitengelenk der angetriebenen Welle 6 ist ein Gleichlauf-Universalgelenk 7.
  • Gemäß 8 weist das erste Gleichlauf-Universalgelenk 3c (das heißt, ein Kardangelenk) einen eingangsseitigen Bügel bzw. ein Joch 27, das mit einem linken Ende der Antriebswelle 4 verbunden ist (siehe 9), einen Hülsenbügel bzw. ein Hülsenjoch 28, das mit der Eingangswelle 2 verbunden ist, und eine kreuzförmige Gelenkeinheit bzw. Gelenkvorrichtung 29 auf, die universell und drehbar das eingangsseitige Joch 27 und Hülsenjoch 28 verbindet.
  • Wie aus 8 ersichtlich, wird das eingangsseitige Joch 27 aus einer Aluminiumlegierung hergestellt und weist einen rechten zylindrischen Endbereich 27a, das mit dem linken Ende der Antriebswelle 4 verbunden ist, und ein paar Gabel- bzw. Verzweigungsbereiche 27b auf, die sich nach links vom zylindrischen rechten Endbereich 27a aus erstrecken.
  • Das Paar von Gabelbereichen 27b wird mit ausgerichteten Bohrungen 27c zum drehbeweglichen Aufnehmen erster gegenüberliegender Wellen 29a der Gelenkeinheit 29 ausgebildet.
  • Wie aus 8 ersichtlich, wird das Hülsenjoch 28 aus einer Aluminiumlegierung hergestellt und weist einen zylindrischen linken Bereich 30, der mit der Eingangswelle 2 verbunden ist, und ein Paar von Gabelbereichen 31 auf, die sich nach rechts vom zylindrischen linken Bereich 30 aus erstrecken.
  • Wie in der oben erwähnten ersten Ausführungsform weist der zylindrische linke Bereich 30 darin einen zylindrischen Raum auf, der durch eine glatte zylindrische Wand 30a und eine zylindrische Keilverzahnungswand 30b gebildet wird.
  • Das Paar von Gabelbereichen 31 ist mit ausgerichteten Bohrungen 31a zum drehbeweglichen Aufnehmen der zweiten gegenüberliegenden Wellen 29b der Gelenkeinheit 29 ausgebildet.
  • Weil die Verbindung zwischen der Eingangswelle 2 und dem zylindrischen linken Bereich 30 des Hülsenjochs 28 im Wesentlichen dieselbe wie die zwischen der Eingangswelle 2 und dem Hülsenbereich 21 in der zweiten Ausführungsform ist, wird die Beschreibung dieser Verbindung weggelassen.
  • Die Eingangswelle 2 und das erste Gleichlauf-Universalgelenk 3c (das heißt, ein Kardangelenk) sind folglich auch in dieser dritten Ausführungsform funktionsmäßig durch einen Eingriff zwischen den Keilen 15 und 30b und dem Eingriff zwischen dem Schnappring 16 und der ringförmigen Nut 24 verbunden. Mit anderen Worten, zum funktionsmäßigen Verbinden der Eingangswelle 2 und des Universalgelenks 3c werden auch in dieser dritten Ausführungsform keine Bolzen verwendet. Das heißt, eine Drehmomentübertragung von der Eingangswelle 2 zur Antriebswelle 4 wird ohne Verwendung von irgendwelchen Verbindungsbolzen sicher ausgeführt.
  • Gemäß 10 wird eine vordere Montage einer Gelenkwelle 1d dargestellt, die eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • Weil die Gelenkwelle 1d dieser vierten Ausführungsform ähnlich der Gelenkwelle 1b der oben erwähnten zweiten Ausführungsform ist, werden nur Bereiche, die sich von denjenigen der zweiten Ausführungsform unterscheiden, detailliert im Folgenden beschrieben.
  • Das heißt, wie aus 10 ersichtlich, zusätzlich zum ringförmigen Dichtring 14 (oder ersten Dichtring) wird in dieser vierten Ausführungsform ein zweiter ringförmiger Dichtring 32 verwendet, der aus synthetischem Kautschuk hergestellt ist, und der funktionsmäßig zwischen der äußeren Umfangskante 21d des Hülsenbereichs 21 und eines Grund- bzw. Wurzelbereichs des Zwischenbereichs 12 der Eingangswelle 2 zusammengedrückt wird. Ein zweiter ringförmiger Dichtring 32 wird insbesondere fest in einem ringförmigen Raum, der durch die verjüngte innere Umfangskante 21e des Hülsenbereichs 21 gebildet wird, dem Grund- bzw. Wurzelbereich des Zwischenbereichs 12 der Eingangswelle 2 und der ringförmigen ebenen Fläche 11a der Eingangswelle 2 aufgenommen. Mit dem zweiten ringförmigen Dichtring 32 wird der oben erwähnte schmale Raum ”C” (siehe 3) hermetisch verschlossen.
  • In dieser vierten Ausführungsform wird das hermetische Verschließen des Inneren des ersten Gleichlauf-Universalgelenks 3d (oder 3b) zusätzlich zu den Vorteilen, die die oben erwähnte zweite Ausführungsform aufweist, noch sicherer erreicht.
  • Gemäß 11 wird eine vordere Montage einer Gelenkwelle 1e dargestellt, die eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • Weil die Gelenkwelle 1e dieser fünften Ausführungsform ähnlich der Gelenkwelle 1b der zweiten Ausführungsform ist, werden nur Bereiche, die sich von denjenigen der zweiten Ausführungsform unterscheiden, detailliert im Folgenden beschrieben.
  • Das heißt, wie aus 11 ersichtlich, der Unterschied zwischen der fünften und der zweiten Ausführungsform in der fünften Ausführungsform ist der, dass die axiale Länge des äußeren zylindrischen Elements 17 des ersten Gleichlauf-Universalgelenks 3e klein ist.
  • Infolge der gekürzten axialen Länge des äußeren zylindrischen Elements 17 wird die relative axiale Verschiebung zwischen dem Gelenk 3e und der Antriebswelle 4 (oder dem Wellenstumpf 4a) im Vergleich mit der in der zweiten Ausführungsform vorgesehenen Verschiebung reduziert. Das vorteilhafte Hauptmerkmal, das heißt, ”eine gesicherte Drehmomentübertragung von der Eingangswelle 2 zur Antriebswelle 4 ohne Verwendung von irgendwelchen Verbindungsbolzen”, wird jedoch auch in dieser fünften Ausführungsform erhalten bzw. erreicht.
  • Gemäß 12 wird eine vordere Montage einer Gelenkwelle 1f dargestellt, die eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • In dieser sechsten Ausführungsform wird ein 3-fach-Anschluss-Gelenk 3f als erstes Gleichlauf-Universalgelenk verwendet.
  • Das heißt, wie aus 12 ersichtlich, eine innere zylindrische Wand des äußeren zylindrischen Elements 17 wird mit sich drei axial erstreckenden Nuten 33 ausgebildet, die an gleichmäßig beabstandeten Intervallen angeordnet sind, das heißt mit einem Winkel von 120°.
  • Ein inneres zylindrisches Element 34 wird auf einem vorderen Bereich 4b der Antriebswelle 4 durch eine Keilverzahnungskopplung angeordnet. Das innere zylindrische Element 34 wird mit drei gleich beabstandeten kurzen Wellen 34a ausgebildet, die radial nach außen hervorstehen. Um jede kurze Welle 34a herum wird eine ringförmige Rolle 36 mit Nadellagern 35 drehbeweglich angeordnet. Wie dargestellt, weist jede ringförmige Rolle 36 eine konvexe äußere Fläche auf und die jeweiligen ringförmigen Rollen auf den drei kurzen Wellen 34a des inneren zylindrischen Elements 34 sind drehbeweglich jeweils in den drei Nuten 33 aufgenommen und werden durch diese geführt.
  • Folglich ermöglicht eine axiale Bewegung der drei ringförmigen Rollen 36 in und entlang der Nuten 33 eine axiale Bewegung oder Verschiebung der Antriebswelle 4 bezüglich des Gelenks 3f.
  • Weil die Verbindung zwischen der Eingangswelle 2 und dem Hülsenbereich 21 des äußeren zylindrischen Elements 17 im Wesentlichen dieselbe wie die zwischen der Eingangswelle 2 und dem Hülsenbereich 21 in der zweiten Ausführungsform ist, wird eine Beschreibung dieser Verbindung weggelassen.
  • Folglich sind die Eingangswelle 2 und das erste Gleichlauf-Universalgelenk 3f (das heißt, 3-fach-Anschluss-Gelenk) auch in dieser sechsten Ausführungsform funktionsmäßig über den Eingriff zwischen den Keilen 15 und 21b und den Eingriff zwischen dem Schnappring 16 und der ringförmigen Nut 24 verbunden. Mit anderen Worten, zum funktionsmäßigen Verbinden der Eingangswelle 2 und des Gelenks 3f werden auch in dieser sechsten Ausführungsform keine Bolzen verwendet. Das heißt, die Drehmomentübertragung von der Eingangswelle 2 zur Antriebswelle 4 wird in dieser sechsten Ausführungsform ohne Verwendung von irgendwelchen Verbindungsbolzen sicher ausgeführt.
  • Weil außerdem die Antriebswelle 4 relativ zum Gelenk 3f axial bewegbar ist, wird der Aufwand zur Montage der Gelenkwelle 1f erleichtert.
  • Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-64316 , eingereicht am 21. März 2012, wird hiermit durch Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt vorliegender Anmeldung gemacht.
  • Obwohl die Erfindung gemäß den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist sie nicht auf diese oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt. Abänderungen und Varianten der oben beschriebenen Ausführungsformen erscheinen den Durchschnittsfachleuten im Licht der oben genannten Lehre. Sie werden durch die folgenden Ansprüche definiert.
  • Neben der voranstehenden schriftlichen Offenbarung der Erfindung wird hiermit ergänzend auf die zeichnerische Darstellung in 1 bis 12 Bezug genommen.
  • Zusammenfassend kann Folgendes festgehalten werden: Eine Gelenkwelle 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f wird eingebracht, die ein äußeres zylindrisches Element 17, das mit einem Hülsenbereich 21 ausgebildet ist, der eine keilverzahnte zylindrische Innenwand 21b aufweist, die mit einer keilverzahnten zylindrischen Außenwand 15 einer Welle 2 in Eingriff steht; ein inneres zylindrisches Element 18, das im äußeren zylindrischen Element 17 angeordnet ist; eine ein Drehmoment übertragende Einheit 19, 20, durch die ein Drehmoment vom äußeren zylindrischen Element 17 zum inneren zylindrischen Element 18 übertragen wird; und einen Verbindungsmechanismus 21b, 15, 24, 16, 13b aufweist, der nach Eingriff der keilverzahnten zylindrischen Außenwand 15 mit der keilverzahnten zylindrischen Innenwand 21b ein axiales und relatives Positionieren zwischen der Welle und dem äußeren zylindrischen Element 17 bewirkt, während dazwischen eine lösbare Verbindung gebildet wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1a–f
    Gelenkwelle
    2
    Eingangswelle
    3a
    Erstes Gleichlauf-Universalgelenk
    4
    Antriebswelle
    4a
    Wellenstumpf
    4b
    Vorderer Bereich
    4c
    Äußere zylindrische Keilwand
    5
    Zweites Gleichlauf-Universalgelenk
    6
    Angetriebene Welle
    7
    Drittes Gleichlauf-Universalgelenk
    7b
    Kardangelenk
    9
    Mittellager
    9a
    Halterung
    10
    Fahrzeugkarosserie
    11
    Größerer Durchmesserwellenbereich
    11a
    Ringförmige ebene Fläche
    12
    Mittlerer Durchmesserzwischenbereich
    13
    Rechter kleinerer Durchmesserendbereich
    12, 13b, 17b
    Ringförmige Nut
    13a
    Verjüngtes Ende
    14
    Ringförmige Dichtung
    15
    Keil bzw. Keilverzahnung
    16
    Schnappring bzw. Sicherungsring
    17
    Äußeres zylindrisches Element
    17a
    Hauptbereich
    17c
    Innere Fläche
    18
    inneres zylindrisches Element
    18a
    Mittlere Durchgangsbohrung
    18b
    Konvexe äußere Fläche
    19
    Kreisförmiger Käfig
    20
    Kugeln
    21
    Hülsenbereich
    21a
    Geglättete bzw. glatte zylindrische Wand
    21b
    Zylindrische Keilverzahnungswand bzw. Keil
    21c
    Linker Endbereich
    21d
    Äußere Umfangskante
    21e
    Innere Umfangskante
    22
    Abdichtdeckel
    23
    Gummidichtung bzw. Gummimanschette
    23a
    Metallhalterung
    24
    Ringförmige Nut
    24a
    Bodenwand
    24b
    Rechte Seitenwand
    24c
    Linke Seitenwand
    25
    Zylindrischer Raum
    26
    Ringförmiger Anschlagring
    27
    Schnappring bzw. Sicherungsring
    27a
    Zylindrischer rechter Endbereich
    27b, 31
    Paar von Gabelbereichen
    27c, 31a
    Ausgerichtete Bohrungen
    27
    Eingangsseitiger Bügel bzw. Joch
    28
    Hülsenbügel bzw. Hülsenjoch
    29
    Kreuzgelenkeinheit bzw. -vorrichtung
    29a
    Erste gegenüberliegende Wellen
    29b
    Zweite gegenüberliegende Wellen
    30
    Zylindrischer linker Bereich
    30a
    Glatte zylindrische Wand
    30b
    Zylindrische Keilverzahnungswand
    32
    Zweiter ringförmiger Dichtring
    33
    Drei sich axial erstreckende Nuten
    34
    Inneres zylindrisches Element
    34a
    3 kurze Wellen
    35
    Nadellager
    36
    Ringförmige Rolle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • JP 2012-64316 [0102]

Claims (20)

  1. Gelenkwelle (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f), umfassend: – ein äußeres zylindrisches Element (17), das mit einem Hülsenbereich (21) ausgebildet ist, wobei der Hülsenbereich eine keilverzahnte zylindrische Innenwand (21b) aufweist, aufweist, mit der eine keilverzahnte zylindrische Außenwand (15) einer Welle (2) in Eingriff steht; – ein inneres zylindrisches Element (18), das im äußeren zylindrischen Element (17) eingebaut ist; – eine ein Drehmoment übertragende Einheit (19, 20), durch die ein Drehmoment vom äußeren zylindrischen Element (17) zum inneren zylindrischen Element (18) übertragen wird; und – einen Verbindungsmechanismus (21b, 15, 24, 16, 13b), der nach einem Eingriff der keilverzahnten zylindrischen Außenwand mit der keilverzahnten zylindrischen Innenwand ein axiales und relatives Positionieren zwischen der Welle und dem äußeren zylindrischen Element bewirkt, während dazwischen eine entfernbare Verbindung gebildet wird.
  2. Gelenkwelle gemäß Anspruch 1, die ferner einen Längeneinstellmechanismus (17, 18, 26) aufweist, der zwischen dem äußeren zylindrischen Element (17) und dem inneren zylindrischen Element (18) angeordnet ist, um eine axiale Länge der Gelenkwelle einzustellen.
  3. Gelenkwelle gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Verbindungsmechanismus aufweist: – eine erste ringförmige Nut (24), die auf der keilverzahnten zylindrischen Innenwand des Hülsenbereichs ausgebildet ist; – eine zweite ringförmige Nut (13b), die auf der keilverzahnten zylindrischen Außen- wand der Welle ausgebildet ist; und – einen Schnappring (16), der fest in der zweiten ringförmigen Nut aufgenommen ist, während er mit der ersten ringförmigen Nut elastisch in Eingriff steht.
  4. Gelenkwelle gemäß Anspruch 3, wobei: – die erste ringförmige Nut (24) einen trapezförmigen Querschnitt aufweist; und – die zweite ringförmige Nut (13b) einen rechtwinkligen Querschnitt aufweist.
  5. Gelenkwelle gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei der Längeneinstellmechanismus (17, 18, 26) konstruiert ist, um den äußeren und inneren zylindrischen Elementen (17, 18) eine axiale und relative Verschiebung dazwischen über die Drehmomentübertragungseinheit (19, 20) zu ermöglichen.
  6. Gelenkwelle gemäß Anspruch 5, wobei der Verbindungsmechanismus aufweist: – eine erste ringförmige Nut (24), die auf der keilverzahnten zylindrischen Innenwand des Hülsenbereichs ausgebildet ist; – eine zweite ringförmige Nut (13b), die auf der keilverzahnten zylindrischen Außenwand der Welle ausgebildet ist; und – einen Schnappring (16), der in der zweiten ringförmigen Nut fest aufgenommen ist, während er mit der ersten ringförmigen Nut elastisch in Eingriff steht.
  7. Gelenkwelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner ein Dichtelement (14) aufweist, die eine hermetische Abdichtung zwischen einer Innenwand des Hülsenbereichs (21) und einer Außenwand der Welle (2) nach Eingriff zwischen der Welle und dem äußeren zylindrischen Element bildet.
  8. Gelenkwelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 wobei die Welle (2) aufweist: – einen größeren Durchmesserwellenbereich (11); – einen mittleren Durchmesserwellenbereich (12), der mit dem größeren Durchmesserwellenbereich einstückig ist und sich von diesem axial erstreckt, wobei der mittlere Durchmesserwellenbereich im Hülsenbereich nach Eingriff zwischen der Welle und dem äußeren zylindrischen Element aufgenommen wird, – wobei das Dichtelement (14) zwischen einer Außenwand des mittleren Durchmesserwellenbereichs und einer Innenwand des Hülsenbereichs an einer Position nahe dem größeren Durchmesserwellenbereich elastisch zusammengedrückt wird.
  9. Gelenkwelle gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei das Dichtelement (14) eine Mehrzahl von Dichtelementen (14, 32) aufweist, die entlang der Achse der Welle angeordnet sind.
  10. Gelenkwelle gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Innenwand des Hülsenbereichs die keilverzahnte zylindrische Innenwand (21b) und eine glatte zylindrische Innenwand (21a) umfasst, und in der das Dichtelement (14) an der glatten zylindrischen Innenwand angeordnet ist.
  11. Gelenkwelle gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei eine Außenwand der Welle (2) die keilverzahnte zylindrische Außenwand (15) und eine glatte zylindrische Außenwand umfasst, und in die das Dichtelement (14) zwischen der glatten zylindrischen Innenwand des Hülsenbereiches und der glatten zylindrischen Außenwand der Welle zusammengedrückt wird.
  12. Gelenkwelle, umfassend: – ein äußeres zylindrisches Element (17), das mit einem Hülsenbereich (21) ausgebildet ist, wobei der Hülsenbereich eine keilverzahnte zylindrische Innenwand (21b) aufweist, in der eine keilverzahnte zylindrische Außenwand (15) einer Welle (2) eingesetzt wird, um dazwischen eine Keilverzahnungskopplung zu bilden; – ein inneres zylindrisches Element (18), das mit dem äußeren zylindrischen Element über eine ein Drehmoment übertragende Einheit (19, 20) verbunden ist, wodurch ein Drehmomentübertragung vom äußeren zylindrischen Element zu einem Wellenelement (4) über das innere zylindrische Element und die drehenden Elemente ermöglicht wird; – eine Dichtung (23) mit einem äußeren Umfangsbereich, der am äußeren zylindrischen Element (17) gesichert ist, und mit einem inneren Umfangsbereich, der am inneren zylindrischen Element (18) gesichert ist, um dadurch ein Schmiermittel im äußeren zylindrischen Element zu halten; – einen Verbindungsmechanismus (21b, 15, 24, 16, 13b), der die Welle (2) und das äußere zylindrische Element (17) verbindet, während ein axiales und relatives Positionieren dazwischen gebildet wird; und – ein Dichtelement (14), das ein hermetisches Abdichten zwischen einer inneren zylindrischen Wand des Hülsenbereichs (21) und einer äußeren zylindrischen Wand der Welle (2) bildet, – wobei der Verbindungsmechanismus zwischen dem Dichtelement (14) und dem inneren zylindrischen Element (18) angeordnet ist.
  13. Gelenkwelle gemäß Anspruch 12, wobei der Verbindungsmechanismus (17, 18, 26) konstruiert ist, um den äußeren und inneren zylindrischen Elementen (17, 18) eine axiale und relative Verschiebung dazwischen über die Drehmomentübertragungseinheit (19, 20) zu ermöglichen.
  14. Gelenkwelle gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei der Verbindungsmechanismus aufweist: – eine erste ringförmige Nut (24), die auf der keilverzahnten zylindrischen Innenwand (21b) des Hülsenbereichs ausgebildet ist; – eine zweite ringförmige Nut (13b), die auf der keilverzahnten zylindrischen Außenwand (15) der Welle (2) ausgebildet ist; und – einen Schnappring (16), der in der zweiten ringförmigen Nut (13b) fest aufgenommen ist, während er mit der ersten ringförmigen Nut (24) elastisch in Eingriff steht.
  15. Gelenkwelle gemäß Anspruch 14, wobei: – die erste ringförmige Nut (24) einen trapezförmigen Querschnitt aufweist; und – die zweite ringförmige Nut (13b) einen rechtwinkligen Querschnitt aufweist.
  16. Gelenkwelle gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Welle (2) aufweist: – einen größeren Durchmesserwellenbereich (11); – einen mittleren Durchmesserwellenbereich (12), der mit dem größeren Durchmesserwellenbereich einstückig ist und sich von diesem axial erstreckt, wobei der mittlere Durchmesserwellenbereich im Hülsenbereich nach Eingriff zwischen der Welle und dem äußeren zylindrischen Element aufgenommen wird, – wobei das Dichtelement (14) zwischen einer Außenwand des mittleren Durchmesserwellenbereichs (12) und einer Innenwand des Hülsenbereichs (21) an einer Position nahe dem größeren Durchmesserwellenbereich (11) elastisch zusammengedrückt wird.
  17. Gleichlauf-Universalgelenk, umfassend: – ein erstes Kopplungselement (17), das mit einem Hülsenbereich (21) ausgebildet ist, wobei der Hülsenbereich eine keilverzahnte zylindrische Innenwand (21b) aufweist, mit der eine keilverzahnte zylindrische Außenwand (15) einer Welle (2) in Eingriff steht; – ein zweites Kopplungselement (18), das im ersten Kopplungselement (17) eingebaut ist; – ein ein Drehmoment übertragendes Element (19, 20), das zwischen den ersten und zweiten Kopplungselementen (17, 18) angeordnet ist, um dadurch dazwischen eine Drehmomentübertragung auszuführen; und – einen Verbindungsmechanismus, der eine axiale und relative Positionierung zwischen der Welle (2) und dem ersten Kopplungselement (17) bewirkt, während dazwischen eine lösbare Verbindung gebildet wird.
  18. Gleichlauf-Universalgelenk gemäß Anspruch 17, in dem der Verbindungsmechanismus aufweist: – eine erste ringförmige Nut (24), die auf der keilverzahnten zylindrischen Innenwand des Hülsenbereichs ausgebildet ist; – eine zweite ringförmige Nut (13b), die auf der keilverzahnten zylindrischen Außenwand der Welle ausgebildet ist; und – einen Schnappring (16), der fest in der zweiten ringförmigen Nut aufgenommen ist, während er mit der ersten ringförmigen Nut elastisch in Eingriff steht.
  19. Gleichlauf-Universalgelenk gemäß Anspruch 18, in dem: – die erste ringförmige Nut (24) einen trapezförmigen Querschnitt aufweist; und – die zweite ringförmige Nut (13b) einen rechtwinkligen Querschnitt aufweist.
  20. Gleichlauf-Universalgelenk gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, in dem: – das erste Kopplungselement ein erstes Joch (28) ist; – das zweite Kopplungselement ein zweites Joch (27) ist; und – das ein Drehmoment übertragendes Element eine kreuzförmige Gelenkeinheit (29) ist, die funktionsmäßig mit den ersten und zweiten Jochs (28, 27) verbunden ist.
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