DE19705641A1 - Vibration damper for crosspiece in vehicle coupling - Google Patents
Vibration damper for crosspiece in vehicle couplingInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Dämpfen von Stoßbewegungen und Eigenschwingungen eines in Gabelgehäusen einer Kreuzgelenkkupplung oder dgl. gelagerten Kreuzstückes gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to a device for damping Impact movements and natural vibrations of one in fork housings Universal joint coupling or the like. Cross piece mounted according to the Preamble of claim 1.
Es ist eine Kreuzgelenkkupplung bekannt, bei der die Einrichtung zum Abfangen und Dämpfen von Stoßbewegungen und Eigenschwingungen am Kreuzstück durch Federzungen an Gehäusebüchsen oder an Wellenbüchsen gebildet ist, die an der Stirnfläche des betreffenden Wellenabschnitts bzw. an der Innenfläche der zugehörigen Gehäuse büchse elastisch angreifen und axiale Stoßbewegungen biegeweich abfangen (US Patent 1 570 029). Dazu kann auch zwischen Stirnfläche und Innenfläche ein elastisches Dämpfungskissen eingebaut sein. Bei dieser bekannten Einrichtung kann aber ein unzulässig großer Reib verschleiß der Federzungen an den Angriffsflächen auf der Stirnfläche bzw. Innenfläche entstehen, wenn die Kreuzgelenkkupplung hohen Antriebs- und Fahrstößen ausgesetzt ist, wie sie bei Kreuzgelenk kupplungen in Kraftfahrzeugen häufig vorkommen. A universal joint coupling is known in which the device for Interception and damping of shock movements and natural vibrations on the crosspiece by spring tongues on housing bushings or on Shaft bushings is formed on the face of the concerned Shaft section or on the inner surface of the associated housing Attack the sleeve elastically and bend axially intercept (U.S. Patent 1,570,029). This can also be done between the end face and an elastic damping cushion can be installed on the inner surface. In this known device, however, an impermissibly large amount of friction wear of the spring tongues on the contact surfaces on the end face or inner surface arise when the universal joint coupling is high Drive and driving shocks is exposed, as in universal joints Couplings occur frequently in motor vehicles.
Hinzu kommt, daß durch das elastische Ausbiegen der Federzungen und des elastischen Dämpfungskissens im Betrieb gefährliche Eigen schwingungen am Kreuzstück angefacht werden, die Reibverschleiß verursachen und die manchmal sogar einen katastrophalen Dauerbruch an den Zungen zur Folge haben können. Schließlich ist die bekannte Einrichtung aber auch kompliziert gebaut und deswegen aufwendig und teuer.In addition, due to the elastic bending of the spring tongues and the elastic damping cushion during operation dangerous Vibrations are fanned at the cross piece, the friction wear cause and sometimes even a catastrophic fatigue break on the tongues. Finally, the well-known However, the facility is also built in a complex manner and is therefore complex and expensive.
Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Dämpfen von Stoßbewegungen und Eigenschwingungen eines in Gabelgehäusen einer Kreuzgelenkkupplung oder dgl. eingebauten Kreuzstückes der genannten Art zu schaffen, mit der die Bewegungen und Schwingungen des Kreuzstückes besonders wirkungsvoll gedämpft werden können. Dabei soll im Betrieb an den axialen Stütz- und Gleitkontakten der Wellenabschnitte des Kreuzstückes ein zulässig kleiner Berührungsverschleiß entstehen. Überdies soll es möglich sein, diese Einrichtung besonders einfach und wirtschaftlich herzustellen.The invention characterized in claim 1 is therefore the object a device for damping shock movements and Natural vibrations in a fork housing of a universal joint coupling or to create built-in cross piece of the type mentioned, with which the movements and vibrations of the cross piece can be damped particularly effectively. It should be in operation on the axial support and sliding contacts of the shaft sections of the Cross piece an admissible small contact wear arise. Furthermore, it should be possible to make this device particularly simple and economical to manufacture.
Mit der Einrichtung der Erfindung wird erreicht, daß bei betriebsmäßiger Stoßkraft an einem der beiden Wellenabschnitte des Kreuzstückes und entsprechender axialer Bewegung dieses Wellenabschnittes zu einer seiner beiden Seiten hin, der Dichtring zwischen der Stirnfläche der einen Seite und der gegenüberstehenden Innenfläche des betreffenden Gabelgehäuses eingeklemmt und zusammengedrückt wird. Während dieser Bewegung wird das gasförmige oder flüssige Strömungsmittel im durch den Dichtring radial nach außen geschlossenen, sich axial verengenden Spaltraum durch den bzw. die engen Kanäle des betreffen den Wellenabschnittes hindurch in den sich verbreiternden Spaltraum auf der axial gegenüberliegenden Seite des Wellenabschnittes gepumpt.With the device of the invention it is achieved that in operational Impact force on one of the two shaft sections of the cross piece and corresponding axial movement of this shaft section to a on both sides, the sealing ring between the face of the one side and the opposite inner surface of the relevant Fork housing is clamped and compressed. While This movement is the gaseous or liquid fluid in the through the sealing ring radially closed to the outside, axially narrowing gap through the narrow channel (s) concerned through the wave section into the widening gap space the axially opposite side of the shaft section is pumped.
Die axiale Bewegung des Wellenabschnittes wird dabei in vorteilhafter Weise sowohl durch den Strömungswiderstand des Strömungsmittels in dem bzw. den engen Kanälen des Wellenabschnitts als auch durch den Zusammendrückwiderstand des Dichtringes gebremst und gedämpft. The axial movement of the shaft section becomes more advantageous Way both by the flow resistance of the fluid in the narrow channel (s) of the shaft section as well slowed down by the compression resistance of the sealing ring and subdued.
Die axiale Bewegung des Wellenabschnitts des Kreuzstückes zur einen Seite hin wird durch den Reibungswiderstand der Strömung in den mit einem engen Querschnitt versehenen Kanälen umso wirkungsvoller gedämpft, je schneller und stoßartiger die axiale Bewegung des betreffenden Wellenabschnitts erfolgt. Daher klingen auch gefährliche axiale Eigenschwingungen des in den Gabelgehäusen axial verschieblich gelagerten Kreuzstückes rasch ab.The axial movement of the shaft section of the cross piece on the one hand Due to the frictional resistance of the flow in the side channels with a narrow cross section are all the more effective damped, the faster and more jerky the axial movement of the concerned wave section takes place. That is why it sounds dangerous axial natural vibrations of the axially displaceable in the fork housings stored cross piece quickly.
An den Stütz- und Gleitkontakten von Stirnfläche und Innenfläche werden übermäßig hohe Flächenbelastungen auch dann vermieden, wenn die Kreuzgelenkkupplung großen Massenkräften, also Drehmoment stößen und Verlagerungsstößen, ausgesetzt ist. Solche Massenkräfte können entstehen, wenn die Kreuzgelenk kupplung als Triebwellenkupplung im Kraftfahrzeug oder im Walzwerk dient.At the support and sliding contacts of the front surface and inner surface Avoid excessive wing loads, if the universal joint coupling has large mass forces, i.e. torque shocks and displacement shocks. Such mass forces can arise when the universal joint coupling as a drive shaft coupling in a motor vehicle or in a rolling mill serves.
Schließlich ist auch von Vorteil, daß entlang dem äußeren Rand jeder Stirnfläche ein Dichtring vorhanden ist, der verhindert, daß Schmutzpartikel der Umgebung in den Spalt zwischen Stirnfläche und Innenfläche vordringen und dort an den axialen Stütz- und Gleitkontaktflächen einen größeren Gleitreibungsverschleiß verursachen. Gleichzeitig ist auch die Gefahr abgewendet, daß die Kanäle des Kreuzstückes durch im Strömungsmittel mitgeführte Verschleiß- oder Schmutzpartikel verstopft werden.Finally, it is also advantageous that along the outer edge there is a sealing ring on each end face, which prevents Dirt particles in the environment in the gap between the end face penetrate and inner surface and there on the axial support and Sliding contact surfaces cause greater sliding friction wear. At the same time, the danger is averted that the channels of the Cross piece by wear or carried in the fluid Dirt particles are clogged.
Die Einrichtung der Erfindung kann durch einfaches Einarbeiten von Kanälen in das Kreuzstück sowie durch Einbauen an sich bekannter Dichtringe aus Gleitlagerwerkstoff äußerst wirtschaftlich hergestellt werden. Das Einarbeiten der Kanäle kann zum Beispiel durch Umgießen von Fäden oder dünnen Drähten in einer Gießform des Kreuzstückes aus Gußeisen erfolgen, die beim Guß verdampfen oder nach dem Guß aus dem Kreuzstück herausgezogen werden.The device of the invention can be easily incorporated by Channels in the cross piece and by installing itself known sealing rings made of plain bearing material extremely economical getting produced. The incorporation of the channels can, for example by casting threads or thin wires in a mold of the Cross piece made of cast iron, which evaporate during casting or be pulled out of the cross piece after casting.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Unter ansprüchen 2 bis 10 gekennzeichnet. Further advantageous features of the invention are in the sub claims 2 to 10 marked.
Das Merkmal nach Anspruch 2 bewirkt, daß zumindest zu Anfang der axialen Bewegung des Wellenabschnitts des Kreuzstückes ein radial nach außen geschlossener Spaltraum auch auf der anderen Seite des Wellenabschnitts gebildet ist. Auf diese Weise entsteht gleich zu Anfang der axialen Bewegung und der entsprechenden Verbreiterung des Spaltraumes auf der anderen Seite ein Unterdruck des Strömungsmittels, der die Bewegung des Wellenabschnittes zur einen Seite hin zusätzlich bremst.The feature of claim 2 causes that at least at the beginning axial movement of the shaft section of the cross piece a radial gap closed to the outside also on the other side of the Shaft section is formed. In this way it is created right at the beginning the axial movement and the corresponding widening of the Gap on the other side a negative pressure of the fluid, which additionally moves the shaft section to one side brakes.
Gleichzeitig bewirkt dieser Unterdruck, daß das in den kapillaren Kanälen befindliche Strömungsmittel in den sich verbreiternden Spaltraum der anderen Seite gesaugt wird, so daß selbst kleine Axialbewegungen und Eigenschwingungen des Wellenabschnitts des Kreuzstückes infolge des sich sofort einstellenden größeren Strömungs widerstandes des Strömungsmittels zum Abklingen gebracht werden.At the same time, this negative pressure causes that in the capillary Channels located in the widening Gap the other side is sucked, leaving even small ones Axial movements and natural vibrations of the shaft section of the Cross piece due to the immediately occurring larger flow resistance of the fluid to decay.
Das Merkmal nach Anspruch 3 hat zur Folge, daß die Stirnfläche des Wellenabschnitts der einen Seite am Ende seiner axialen Bewegung mit der dieser gegenüberstehenden Innenfläche des Gabelgehäuses in direkt abstützende Berührung kommt, wenn die Axialkraft am Wellenabschnitt so groß ist, daß sie den elastischen Zusammendrück widerstand des Dichtringes auf einem bestimmten Zusammendrückweg, der ungefähr der ursprünglichen axialen Breite des Spaltes dieser Seite entspricht, überwindet.The feature of claim 3 has the consequence that the end face of the Shaft section of one side at the end of its axial movement with the inner surface of the fork housing opposite this comes into direct supportive contact when the axial force on Shaft section is so large that it is the elastic compression resistance of the sealing ring on a certain compression path, approximately the original axial width of the gap on this side corresponds, overcomes.
Wegen dieser Übernahme der axialen Belastung kann der Dichtring nur mit einer bestimmten, gerade noch zulässigen Höchstlast axial zusammengedrückt und belastet werden, das heißt, es ist somit verhindert, daß der zumeist empfindliche Gleitlagenwerkstoff des Dichtringes durch zu hohe axiale Berührungs- und Zusammendrückkräfte auf der Stirnfläche des Wellenabschnitts bzw. der Innenfläche des Gabel gehäuses beschädigt wird.Because of this acceptance of the axial load, the sealing ring can only with a certain, just admissible maximum load axially be squeezed and burdened, that is, it is thus prevents the mostly sensitive sliding layer material of the Sealing ring due to excessive axial contact and compression forces on the end face of the shaft section or the inner surface of the fork housing is damaged.
Das zusätzliche Merkmal nach Anspruch 4 bewirkt, daß Stirnfläche und gegenüberstehende Innenfläche der Kreuzgelenkkupplung sich bei gegenseitiger Belastung auf einer verhältnismäßig großen ebenen Kontaktfläche berühren, so daß auch bei hoher Belastung eine vorteilhaft kleine Flächenpressung im Kontakt dieser beiden Flächen vorhanden ist.The additional feature of claim 4 causes the end face and opposite inner surface of the universal joint coupling itself mutual stress on a relatively large level Touch the contact surface so that even under high loads advantageously small surface pressure in the contact of these two surfaces is available.
Das weitere zusätzliche Merkmal nach Anspruches 5 kennzeichnet einen Dichtring, der mit einfachen Mitteln in die Kreuzgelenkkupplung eingebaut werden kann.The further additional feature according to claim 5 characterizes a sealing ring that can be easily inserted into the universal joint coupling can be installed.
Gemäß dem zusätzlichen Merkmal nach Anspruch 6 werden Stirnfläche und mit dieser zusammenwirkende Innenfläche von einem Schmiermittel als Strömungsmittel, zum Beispiel einem Schmierfett, benetzt und geschmiert. An den Stütz- und Gleitkontakten von Dichtring, Stirnfläche und Innenfläche wird die Gleitreibung somit vorteilhaft klein gehalten. Hinzu kommt, daß kleine Mengen des Schmiermittels in den radial nach außen und innen offenen Spalt zwischen der stirnseitigen Stütz- und Gleitfläche des Dichtringes und der gegenüberstehenden Stirnfläche bzw. Innenfläche eindringen können, wenn dieser während der Axialbewegung des betreffenden Wellenabschnitts kurzzeitig offen ist.According to the additional feature of claim 6 are end face and with this cooperating inner surface of a lubricant as a fluid, for example a grease, wetted and lubricated. On the support and sliding contacts of the sealing ring, end face and the internal surface is thus advantageously kept small. In addition, small amounts of the lubricant in the radial outward and inward open gap between the frontal support and Sliding surface of the sealing ring and the opposite end face or can penetrate the inner surface if this during Axial movement of the relevant shaft section is briefly open.
Die Gleitfläche des Dichtringes wird durch das eindringende Schmier mittel geschmiert. Dabei kann ein kleiner Teil des Schmiermittels vom Spaltraum in den Lagerraum des betreffenden Radiallagers des Wellenabschnitts radial nach außen dringen und das Radiallager schmieren. Umgekehrt kann auch ein kleiner Teil des im Radiallager vorhandenen Schmiermittels in den Spaltraum gesaugt werden, nämlich dann, wenn sich der Spaltraum gerade axial erweitert. Somit wird das Schmiermittel im Spaltraum und im Lagerraum selbsttätig umgewälzt und gegenseitig ausgetauscht.The sliding surface of the sealing ring is affected by the penetrating lubrication medium lubricated. A small part of the lubricant can Gap space in the storage room of the radial bearing concerned Radially outward shaft section and the radial bearing lubricate. Conversely, a small part of the in the radial bearing existing lubricant are sucked into the gap, namely when the gap is just expanding axially. Thus, the lubricant in the gap and in the storage room automatically circulated and exchanged.
Weitere zweckmäßige, jedoch nicht selbstverständliche Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 7 bis 10 gekennzeichnet.Other useful, but not self-evident characteristics of the Invention are characterized in claims 7 to 10.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Dämpfen von Stoßbewegungen und Eigenschwingungen eines in Gabelgehäusen einer Kreuzgelenk kupplung oder dgl. gelagerten Kreuzstückes wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. The device according to the invention for damping shock movements and natural vibrations of a universal joint in fork housings coupling or the like. Stored cross piece is based below the drawings explained in more detail.
Es zeigenShow it
Fig. 1 die teilweise geschnittene Draufsicht auf eine Kreuzgelenkkupplung der Erfindung, Fig. 1 is a partially sectioned plan view of a universal coupling of the invention,
Fig. 2 die Ansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1, Fig. 2 is a view along the line AA in Fig. 1,
Fig. 3 die teilweise geschnittene Draufsicht auf eine abgeänderte Kreuzgelenkkupplung der Erfindung und Fig. 3 is a partially sectioned plan view of a modified universal joint coupling of the invention and
Fig. 4 die Ansicht entlang der Linie B-B in Fig. 3. Fig. 4 is a view along the line BB in Fig. 3.
Mit 1 ist in Fig. 1 eine Kreuzgelenkkupplung bezeichnet, welche aus zwei Gabelgehäusen 2, 3 einer Antriebswelle (nicht gezeigt), zwei Gabelgehäusen 4, 5 einer Abtriebswelle (nicht gezeigt) und einem dazwischen eingebauten Kreuzstück 6 besteht. Jedes Gabelgehäuse 2, 3, 4 und 5 ist über eine Gabelwange 7 mit der Antriebswelle bzw. Abtriebswelle fest verbunden. 1 in FIG. 1 denotes a universal joint coupling, which consists of two fork housings 2 , 3 of an input shaft (not shown), two fork housings 4 , 5 of an output shaft (not shown) and a cross piece 6 installed between them. Each fork housing 2 , 3 , 4 and 5 is firmly connected to the drive shaft or output shaft via a fork cheek 7 .
Das Kreuzstück 6 hat zwei identisch ausgebildete, im rechten Winkel zueinander gekreuzt angeordnete Wellenabschnitte 8, 9. Beide Wellen abschnitte 8, 9 besitzen an ihrem einen und an ihrem gegenüberliegenden anderen Ende einen Zapfen 10.The cross piece 6 has two identically designed shaft sections 8 , 9 arranged at right angles to one another. Both shaft sections 8 , 9 have at their one and at their opposite other end a pin 10th
Jeder Zapfen 10 ist über ein Radiallager 11, im vorliegenden Fall ein vollrolliges Zylinderrollenlager, im zugehörigen Gabelgehäuse 2, 3, 4 bzw. 5 axial verschieblich gelagert (Fig. 2).Each pin 10 is axially displaceably supported by a radial bearing 11 , in the present case a full complement cylindrical roller bearing, in the associated fork housing 2 , 3 , 4 or 5 ( FIG. 2).
Mit einem Gummiring 12 ist das Radiallager 11 nach außen abgedichtet.The radial bearing 11 is sealed to the outside with a rubber ring 12 .
Jeder Wellenabschnitt 8, 9 besitzt an seinen beiden Enden je eine Stirnfläche 13, 14. Die Stirnflächen 13, 14 eines jeden Wellen abschnitts 8, 9 sind radial verlaufend, eben ausgebildet und weisen gegenseitig voneinander axial nach außen. Außerdem hat jeder Wellen abschnitt 8, 9 mindestens einen von seiner Stirnfläche 13 der einen Seite zu seiner gegenüberliegenden Stirnseite 14 der anderen Seite axial durchgehenden Kanal 15, 16, 17, 18. Each shaft section 8 , 9 has an end face 13 , 14 at its two ends. The end faces 13 , 14 of each shaft section 8 , 9 are radial, planar and face each other axially outwards. In addition, each shaft section 8 , 9 has at least one axially continuous channel 15 , 16 , 17 , 18 from its end face 13 on one side to its opposite end side 14 on the other side.
Beide Stirnflächen 13, 14 eines Wellenabschnitts 8 bzw. 9 sind mit einem bestimmten Axialspiel 19 zwischen zwei direkt gegenüber stehenden, nach innen weisenden Innenflächen 20 eines Gehäusedeckels 21 zweier zugehöriger Gabelgehäuse 2, 3 bzw. 4, 5 eingebaut. Durch Schrauben 22 mit zugehörigen Verdrehsicherungs scheiben 23 ist jeder Gehäusedeckel 21 am Gabelgehäuse 2, 3, 4 bzw. 5 befestigt.Both end faces 13 , 14 of a shaft section 8 or 9 are installed with a certain axial clearance 19 between two directly opposite, inward-facing inner surfaces 20 of a housing cover 21 of two associated fork housings 2 , 3 and 4 , 5 . By screws 22 with associated anti-rotation washers 23 , each housing cover 21 is attached to the fork housing 2 , 3 , 4 and 5 .
Die Innenfläche 20 ist ebenfalls radial verlaufend, eben ausgebildet, sie verläuft also parallel zur gegenüberstehenden Stirnfläche 13 bzw. 14. Dadurch wird ein radial verlaufender enger Spalt 24 zwischen Stirnfläche 13 bzw. 14 und der dieser gegenüberstehenden Innen fläche 20 gebildet. Der Spalt 24 ist mit einem gasförmigen oder flüssigen Strömungsmittel gefüllt, im vorliegenden Fall mit einem für die Schmierung der Stirnflächen 13, 14 des Kreuzstückes 6 und für die Schmierung des Radiallagers 11 geeigneten Schmierfett.The inner surface 20 is also radially extending, flat, so it runs parallel to the opposite end surface 13 or 14 . As a result, a radially extending narrow gap 24 is formed between the end face 13 and 14 and the inner surface 20 opposite this. The gap 24 is filled with a gaseous or liquid fluid, in the present case with a grease suitable for the lubrication of the end faces 13 , 14 of the cross piece 6 and for the lubrication of the radial bearing 11 .
Zur Schaffung einer Durchströmungsdrossel für das Strömungsmittel ist jeder Kanal 15, 16, 17, 18 mit einem entsprechend kleinen Querschnitt (ungefähr 1 mm²) versehen. Die Kanäle 15, 16, 17, 18 haben im vorliegenden Fall entlang einem Großteil ihrer Länge einen konstanten kreisförmigen Querschnitt und die Oberflächen dieser Kanäle 15, 16, 17, 18 sind zur Vergrößerung eines kapillaren Strömungswiderstandes mittels einer Ätzflüssigkeit aufgerauht. Außerdem haben die Kanäle (15, 16, 17, 18) auf ihren beiden Seiten je ein kegelig nach außen vergrößertes Mündungsende.To create a flow restrictor for the fluid, each channel 15 , 16 , 17 , 18 is provided with a correspondingly small cross section (approximately 1 mm²). The channels 15 , 16 , 17 , 18 in the present case have a constant circular cross section along a large part of their length and the surfaces of these channels 15 , 16 , 17 , 18 are roughened by means of an etching liquid in order to increase a capillary flow resistance. In addition, the channels ( 15 , 16 , 17 , 18 ) each have a conically enlarged mouth end on both sides.
Der Spalt 24 ist zum Teil mit einem elastischen Dämpfungskissen aus Gleitlagerwerkstoff gefüllt. Dieses Dämpfungskissen ist durch ein radial schmalen, entlang dem radial äußeren Rand jeder Stirnfläche 13, 14 verlaufenden Dichtring 25 gebildet, der zwischen der Stirnfläche 13 bzw. 14 und der dieser gegenüberstehenden Innenfläche 20 des betreffenden Gabelgehäuses 2, 3, 4, 5 angeordnet ist. Der Dichtring 25 ist aus einem mit Graphit und/oder Molybdändisulfid gefüllten, elastisch kompressiblen und/oder flexiblen Weich-Polymer als Gleitlagerwerkstoff hergestellt und besitzt einen U-förmigen Querschnitt. The gap 24 is partially filled with an elastic cushioning pad made of plain bearing material. This damping cushion is formed by a radially narrow sealing ring 25 running along the radially outer edge of each end face 13 , 14 , which is arranged between the end face 13 or 14 and the inner surface 20 of the fork housing 2 , 3 , 4 , 5 opposite it. The sealing ring 25 is made of an elastically compressible and / or flexible soft polymer filled with graphite and / or molybdenum disulfide as a sliding bearing material and has a U-shaped cross section.
Bei einem durch Massenkräfte oder durch Lagerkräfte in den Radiallagern 11 hervorgerufenen axialen Stoß F an einem der Wellenabschnitte 8 bzw. 9 und entsprechender axialer Verschiebung dieses Wellenabschnitts 8 bzw. 9 in den Radiallagern 11 zu einer seiner beiden Seiten hin wird der Dichtring 25 dieser Seite zwischen Stirnfläche 13 und Innenfläche 20 dicht eingeklemmt und axial etwas elastisch zusammengedrückt.In the event of an axial impact F caused by inertial forces or by bearing forces in the radial bearings 11 on one of the shaft sections 8 or 9 and corresponding axial displacement of this shaft section 8 or 9 in the radial bearings 11 to one of its two sides, the sealing ring 25 of this side becomes between End face 13 and inner surface 20 are tightly clamped and axially compressed somewhat elastically.
Dabei wird ein durch den Dichtring 25 radial nach außen abgedichteter Spaltraum 26, der bereits vor dieser Verschiebung bestand oder während der Verschiebung gebildet wird, axial verengt. Das Strömungs mittel dieses Spaltraumes 26 wird dementsprechend durch die kapillaren Kanäle 15, 16, bzw. 17, 18 der Stirnfläche 13 hindurch zur gegenüberliegenden Stirnfläche 14 und in den sich entsprechend axial verbreiternden Spalt 26A gedrängt. Der axiale Stoß F des Wellen abschnittes 8 bzw. 9 zur Innenfläche 20 wird durch den Strömungs widerstand des Strömungsmittels in den Kanälen 15, 16 bzw. 17, 18 gedämpft, und zwar umso stärker, je höher die Geschwindigkeit der durch den Stoß hervorgerufenen Axialverschiebung des Wellen abschnitts 8 bzw. 9 ist.In this case, a gap space 26 which is sealed radially outwards by the sealing ring 25 and which existed before this displacement or is formed during the displacement is axially narrowed. The flow medium of this gap space 26 is accordingly pushed through the capillary channels 15 , 16 and 17, 18 of the end face 13 through to the opposite end face 14 and in the corresponding axially widening gap 26 A. The axial shock F of the shaft section 8 and 9 to the inner surface 20 is damped by the flow resistance of the fluid in the channels 15 , 16 and 17 , 18 , and the stronger, the higher the speed of the axial displacement caused by the shock Waves section 8 and 9 respectively.
Analog dazu wird ein axialer Stoß in entgegengesetzter Richtung, also zur anderen Seite hin, durch den Strömungswiderstand des dann durch die Bohrungen 15, 16 bzw. 17, 18 zur einen Seite hindurchgedrängten Strömungsmittels gedämpft.Analogously to this, an axial impact in the opposite direction, that is to say towards the other side, is damped by the flow resistance of the fluid then forced through the bores 15 , 16 or 17 , 18 to one side.
Im vorliegenden Fall ist jeder Dichtring 25 in einer Ringnut 27 der Innenfläche 20 des Gehäusedeckels 21 des zugehörigen Gabelgehäuses 2, 3, 4, 5 eingebaut. Der Dichtring 25 besitzt einen von der Ringnut 27 aus in den Spalt 24 axial hinein ragenden, in axialer Richtung elastisch zusammendrückbaren, radial schmalen ringförmigen Vorsprung 28 mit einer umlaufenden stirnseitigen ebenen Gleitfläche 29.In the present case, each sealing ring 25 is installed in an annular groove 27 in the inner surface 20 of the housing cover 21 of the associated fork housing 2 , 3 , 4 , 5 . The sealing ring 25 has a radially narrow annular projection 28, which projects axially from the annular groove 27 into the gap 24 , can be elastically compressed in the axial direction, and has a circumferential, front, flat sliding surface 29 .
Die Größe des Axialspieles 19 und die axiale Dicke des Vor sprunges 28 können derart aufeinander abgestimmt sein, daß nur bei gerade direkter Abstützung der Stirnfläche 13 bzw. 14 der einen Seite auf der gegenüberstehenden Innenfläche 20 des betreffenden Gabelgehäuses 2, 3, 4 oder 5 ein sehr enger, radial nach außen offener Spalt zwischen der Gleitfläche 29 des Dichtringes 25 der anderen Seite des Wellenabschnitts 8 bzw. 9 und der dieser gegenüberstehenden Stirnfläche 14 bzw. 13 gebildet ist.The size of the axial play 19 and the axial thickness of the jump 28 before can be coordinated so that only with direct support of the end face 13 or 14 of one side on the opposite inner surface 20 of the fork housing 2 , 3 , 4 or 5 concerned very narrow, radially outwardly open gap is formed between the sliding surface 29 of the sealing ring 25 on the other side of the shaft section 8 or 9 and the end face 14 or 13 opposite this.
In Fig. 3 und 4 ist eine abgeänderte Einrichtung zum Dämpfen von Stoßbewegungen und Eigenschwingungen eines in Gabelgehäusen 2, 3, 4 und 5 einer Kreuzgelenkkupplung 31 gelagerten Kreuzstückes 30 dargestellt, welche ähnlich wie die im vorangegangenen Ausführungsbeispiel beschriebene Einrichtung gestaltet ist.In FIGS. 3 and 4 is a modified apparatus for the damping of shock movements and natural oscillations of which similar to the device described in the previous embodiment is designed in fork housings 2, 3, 4 and 5 a universal joint coupling 31 mounted cross member 30 is shown.
Das Kreuzstück 30 besitzt also wiederum zwei gekreuzt zueinander angeordnete Wellenabschnitte 8, 9, die in Radiallagern 11 der Gabelgehäuse 2, 3, 4, 5 axial verschieblich gelagert sind. Auch haben die beiden Wellenabschnitte 8, 9 zwei gegenseitig voneinander weg nach außen weisende Stirnflächen 13, 14, die mit Axialspiel 19 zwischen zwei nach innen weisende Innenflächen 20 der Gehäusedeckel 21 eingebaut sind.The cross piece 30 thus in turn has two mutually crossed shaft sections 8 , 9 which are axially displaceably mounted in radial bearings 11 of the fork housings 2 , 3 , 4 , 5 . The two shaft sections 8 , 9 also have two end faces 13 , 14 which face away from one another and are installed with axial play 19 between two inward facing inner faces 20 of the housing cover 21 .
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Dichtring 32 jedoch als ein Rundschnurring ausgebildet und aus einem gummielastisch vernetzenden Polyurethan gefertigt. Die zugehörige Ringnut 33 ist in den Stirnflächen 13, 14 der Wellenabschnitte 8 und 9 eingearbeitet. Zu ihrem Grund hin erweitert sich die Ringnut 33, so daß der Dichtring 32 in die Ringnut 33 selbsthaltend eingeschnappt werden kann. Der Dichtring 32 besitzt einen von der Ringnut 33 aus in den Spalt 24 axial hineinragenden, in axialer Richtung elastisch zusammendrückbaren, ringförmigen Vorsprung 34 mit einer umlaufenden gewölbten stirnseitigen Gleitfläche 35. Die Gleitfläche 35 jedes Dichtringes 32 kann die gegenüberstehende Innenfläche 20 des Gehäusedeckels 21 mit elastischer Vorspannung gleitend und abstützend berühren. Die Innenfläche 20 ist mit einem gleitreibungsmindernden Kunstoff und/oder Festschmierstoff, zum Beispiel Molybdändisulfid, beschichtet. In the present exemplary embodiment, however, the sealing ring 32 is designed as a round cord ring and is made from a rubber-elastic crosslinking polyurethane. The associated annular groove 33 is incorporated in the end faces 13 , 14 of the shaft sections 8 and 9 . The annular groove 33 widens towards the bottom so that the sealing ring 32 can be snapped into the annular groove 33 in a self-retaining manner. The sealing ring 32 has an annular projection 34, which protrudes axially from the annular groove 33 into the gap 24 and can be elastically compressed in the axial direction, and has a circumferential curved sliding surface 35 on the end . The sliding surface 35 of each sealing ring 32 can touch the opposing inner surface 20 of the housing cover 21 with elastic prestressing in a sliding and supporting manner. The inner surface 20 is coated with a sliding friction-reducing plastic and / or solid lubricant, for example molybdenum disulfide.
Als Strömungsmittel dient hier eine mit Schmierstoff, zum Beispiel Öltröpfchen, versetzte Luft, die bei der Montage der Kreuzgelenk kupplung 31 eingebracht werden kann.The fluid used here is a lubricant, for example oil droplets, mixed air, which can be inserted during assembly of the universal joint 31 .
Der Wellenabschnitt 8 besitzt zwei außermittig angeordnete axial durchgehende Kanäle 17, 18, die zur Schaffung einer kapillaren Durchströmungsdrossel für das Strömungsmittel auf ihrer gesamte Länge einen kreisrunden Querschnitt mit einem konstanten, relativ kleinen Durchmesser haben. Der Wellenabschnitt 9 hat eine einzige, zentrisch im Wellenabschnitt 9 angeordnete, axial durchgehende Bohrung 36 mit einem ebenfalls sehr kleinen Durchmesser.The shaft section 8 has two eccentrically arranged axially continuous channels 17 , 18 , which have a circular cross section with a constant, relatively small diameter over their entire length in order to create a capillary flow restrictor for the fluid. The shaft section 9 has a single, axially continuous bore 36, which is arranged centrally in the shaft section 9 and is also of a very small diameter.
Bei axialem Stoß F am Wellenabschnitt 8 und entsprechender axialer Verschiebung des Wellenabschnitts 8 zu seiner in der Zeichnung (Fig. 3) oberen Seite hin wird der Dichtring 32 zwischen der Stirnfläche 13 und der Innenfläche 20 dieser Seite dicht eingeklemmt und axial elastisch verengt. Auf diese Weise wird ein radial nach außen abgedichteter, sich axial verengender Spaltraum 26 zwischen Stirnfläche 13 und Innenfläche 20 gebildet.In the event of an axial impact F on the shaft section 8 and corresponding axial displacement of the shaft section 8 towards its upper side in the drawing ( FIG. 3), the sealing ring 32 is tightly clamped between the end face 13 and the inner surface 20 of this side and axially elastically narrowed. In this way, a radially outwardly sealed, axially narrowing gap 26 is formed between the front surface 13 and the inner surface 20 .
Das Strömungsmittel dieses Spaltraums 26 wird durch die kapillare Bohrung 36 hindurch in den sich entsprechend axial verbreiternden Spalt 26A der gegenüberliegenden unteren unteren Seite gedrängt. Dabei wird der Stoß F der Axialverschiebung des Wellenabschnitts 8 zur Innenfläche 20 der oberen Seite hin wegen des hohen Durchströmungswiderstandes des Strömungsmittels in der Bohrung 36 gedämpft.The fluid of this gap space 26 is forced through the capillary bore 36 into the corresponding axially widening gap 26 A on the opposite lower, lower side. The shock F of the axial displacement of the shaft section 8 toward the inner surface 20 of the upper side is damped because of the high flow resistance of the fluid in the bore 36 .
Analoge Verhältnisse herrschen, wenn der andere Wellenabschnitt 9 im Betrieb einen axialen Stoß erhält und somit zu einer seiner beiden Seiten hin axial verschoben wird. Das Strömungsmittel wird dann durch die beiden Kanäle 17 und 18 des Wellenabschnitts 9 hindurchgedrückt und der Stoß wird dementsprechend gedämpft. The situation is similar if the other shaft section 9 receives an axial impact during operation and is thus axially displaced towards one of its two sides. The fluid is then pushed through the two channels 17 and 18 of the shaft section 9 and the shock is damped accordingly.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele lassen sich im Rahmen der Erfindung weitgehend abändern. So kann zum Beispiel in beiden Wellenabschnitten des Kreuzstückes je ein einziger, zentrisch verlaufender Kanal eingearbeitet sein.The exemplary embodiments described above can be largely change within the scope of the invention. So for Example in both shaft sections of the cross piece only central channel can be incorporated.
In diesem Fall kreuzen sich die beiden Kanäle in der Mitte des Kreuzstückes und es ist eine kommunizierende Verbindung zwischen den vier Spalten bzw. Spalträumen der Kreuzgelenkkupplung geschaffen. Damit ist im Betrieb ein selbsttätiger Austausch des Strömungsmittels des einen Wellenabschnitts mit dem des anderen Wellenabschnitts des Kreuzstückes gegeben, was für die angestrebte gleichmäßige Verteilung der Menge des Strömungsmittels, zum Beispiel ein Schmiermittel, auf die vier Gabelgehäuse der Kreuzgelenkkupplung von Vorteil sein kann.In this case, the two channels intersect in the middle of the Cross piece and it is a communicating connection between created the four columns or gap spaces of the universal joint coupling. This means that the fluid is automatically replaced during operation the one shaft section with that of the other shaft section of the Given cross piece, what the desired uniform distribution the amount of fluid, for example a lubricant the four fork housing of the universal joint coupling can be advantageous.
Claims (10)
- - daß jeder Kanal (15, 16, 17, 18, 36) der beiden Wellen abschnitte (8, 9) zur Schaffung einer Durchströmungsdrossel für das Strömungsmittel mit einem entsprechend kleinen Querschnitt ausgebildet ist und
- - daß das Dämpfungskissen durch ein radial schmalen, entlang dem radial äußeren Rand jeder Stirnfläche (13, 14) der zwei Wellenabschnitte (8, 9) angeordneten Dichtring (25, 32) gebildet ist, der bei axialem Stoß (F) an einer der beiden Wellenabschnitte (8 bzw. 9) und entsprechender axialer Verschiebung des Wellenabschnitts (8, 9) nach einer Seite zwischen Stirnfläche (13 bzw. 14) und Innenfläche (20) dieser Seite dicht eingeklemmt und axial elastisch verengt wird, so daß ein radial nach außen abgedichteter, sich axial verengender Spaltraum (26) zwischen Stirnfläche (13 bzw. 14) und Innenfläche (20) gebildet wird und das Strömungsmittel dieses Spaltraumes (26) durch den bzw. die Kanäle (15, 16 bzw. 17, 18 bzw. 36) des Wellenabschnitts (8 bzw. 9) hindurch in den sich entsprechend axial verbreiternden Spalt (26A) der gegenüber liegenden anderen Seite, den Stoß der Axialverschiebung des Wellenabschnittes (8 bzw. 9) zur Innenfläche (20) der einen Seite hin dämpfend, gedrängt wird.
- - That each channel ( 15 , 16 , 17 , 18 , 36 ) of the two shaft sections ( 8 , 9 ) is designed to create a flow restrictor for the fluid with a correspondingly small cross section and
- - That the damping cushion is formed by a radially narrow, along the radially outer edge of each end face ( 13 , 14 ) of the two shaft sections ( 8 , 9 ) arranged sealing ring ( 25 , 32 ), the axial shock (F) on one of the two Shaft sections ( 8 and 9 ) and corresponding axial displacement of the shaft section ( 8 , 9 ) to one side between the end face ( 13 or 14 ) and inner surface ( 20 ) of this side is tightly clamped and axially elastically narrowed, so that a radially outward Sealed, axially narrowing gap space ( 26 ) is formed between the end face ( 13 or 14 ) and inner surface ( 20 ) and the fluid of this gap space ( 26 ) through the channel or channels ( 15 , 16 or 17 , 18 or 36 ) of the shaft section ( 8 or 9 ) into the corresponding axially widening gap ( 26 A) on the opposite other side, the impact of the axial displacement of the shaft section ( 8 or 9 ) to the inner surface ( 20 ) one side is dampened, pushed.
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