DE3239166A1

DE3239166A1 - Anordnung mit einem doppelkardangelenk und einem kugelgelenk

Info

Publication number: DE3239166A1
Application number: DE19823239166
Authority: DE
Inventors: Bernard 78520 Limay Mallet
Original assignee: Nadella SA
Current assignee: Financiere Des Cardans Rueil-Malmaison Cie
Priority date: 1981-10-23
Filing date: 1982-10-22
Publication date: 1983-05-05
Also published as: AU559730B2; FR2515289B1; GB2107826B; US4436515A; BR8205869A; ES267472Y; FR2515289A1; IT8249325A0; AU8867282A; IN157533B; ES267472U; JPH0254444B2; JPS5881225A; IT1148420B; GB2107826A

Description

NADELLA 22.Oktober 1982

133-137 Boulevard National L 4112 wi 92503 Rueil/Malmaison
Frankreich

Beschreibu ng

_K Anordnung mit einem Doppelkardangelenk

und einem Kugelgelenk

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Doppelkardangelenk und einem Kugelgelenk.

Derartige Anordnungen, die zur zwangsläufigen Kraftübertragung zwischen einer treibenden und einer getriebenen Welle dienen, sind schon bekannt.

In diesem Zusammenhang ist jede der Wellen mit einer Kardangelenkklaue fest verbunden, die eines der Elemente

des Kugelgelenks trägt.
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Darüberhinaus sind die vorgenannten Klauen untereinander mittels Zapfenkreuzen mit einem Verbindungszwischenstück verbunden.

^5 Bei bestimmten bekannten Anordnungen dieser Art durchsetzen die Teile, die das Kugelgelenk bilden, Bohrungen, die zu diesem Zweck in den Zapfenkreuzen vorgesehen sind.

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Eine derartige Maßnahme führt, abgesehen davon, daß sie die Stabilität der Zapfenkreuze schwächt, dazu, daß die Abmessungen der daran beteiligten Bestandteile und damit der gesamten Gelenkanordnung vergrößert werden. 5

Um die Verwendung von Zapf enkreuzenj, -die mit einer mittigen Bohrung für die die Elemente des Kugelgelenks tragenden Teile zu vermeiden sind Klauen vorgeschlagen worden, die kappenförmig geschlossen ausgebildet sind und die Elemente des Kugelgelenks aufnehmen.

Für derartige Anordnungen sind Sonderanfertigungen erforderlich, 'die^dementsprechend kostspielig sind.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist ebenfalls schon vorgeschlagen worden, Anordnungen mit einem Doppelkardangelenk in der Form herzustellen, daß Klauen üblicher Bauart verwendet werden, die mit ihren Rückseiten einander gegenüberstehen, wobei das Kugelgelenk aus angestückten Teilen besteht, die mit den Naben der genannten Klauen zusammenwirken.

Obwohl diese Lösung wirtschaftlicher ist, erfordert sie einerseits eine große Herstellgenauigkeit bei den zur BiI-dung des Kugelgelenks bestimmten angestückten Teilen, andererseits führt sie zu Schwierigkeiten bei der Verbindung zwischen den Klauen und den Wellen.

Diese Schwierigkeit wird dadurch gelöst, daß Arme der Klauen

derart ausgebildet werden, daß sie Verbindungsstücke mit einem Flansch bilden, der am Ende der betreffenden zu verbindenden Wellen befestigt ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorgenannten Nachteile des betreffenden Standes der Technik dadurch zu vermeiden, daß eine Anordnung mit einem Doppelkardangelenk geschaffen wird, bei der die Bestandteile, die das Kugelgelenk bilden so gestaltet sind, daß ihre Montage keine Modifikation der das Kardangelenk bildenden Teile erfordert. Die Erfindung betrifft demnach eine Anordnung mit einem Doppelkardangelenk und einem Kugel gelenk für die Übertragung einer Drehbewegung zwischen einer treibenden und einer getriebenen Welle, die fest mit einer ersten bzw. zweiten Kardangelenkklaue verbunden sind, die jeweils eines der Elemente des Kugelegelenks halten, und mittels Zapfenkreuzen mit einem Verbindungszwischenstück verbunden sind, und ist zur Lösung der genannten Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Elemente des Kugelgelenks seinerseits in Form einer Klaue ausgebildet ist, deren Arme zwischen den Armen der zugeordneten Kardangelenkklaue aufgenommen sind, und mit diesen Armen in Berührung stehen und deren Steg einen Vorsprung aufweist, der mit einem komplementären Vorsprung des anderen Elements zusammenwirkt, und daß die Klauen jedes dieser Elemente des Kugelgelenks an ihren Armen Querlöcher aufweisen, die die nach innen vorspringenden Teile der Lager aufnehmen, durch die die Zapfenkreuze in den A.rmen der Klauen des Kardangelenks gehalten sind.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, bei der auf die Zeichnung bezug genommen ist. In der Zeichnung

^w zeigen:

eine

Fig. 1 /teilweise geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch diejenigen Teile der Anordnung gemäß Fig. 1, die das Kugelgelenk bilden.

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•'■Fig. 3 einen Schnitt zur Veranschaulichung einer ersten Art zur Verhinderung der Querbewegung eines der Elemente des Kugelgelenks in der zugeordneten Klaue des Kardangelenks.

Fig. 4 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt zur Veranschaulichung einer anderen Art der Verhinderung einer Querbewegung der genannten Elemente.

Fig. 5 eine Ansicht von unten der Anordnung gemäß Fig. Fig. 6 einen Querschnitt zur Veranschaulichung noch einer anderen Variante der Mittel zur Verhinderung der genannten Querbewegung

Fig. 7 einen Teilschnitt zur Veranschaulichung der Ausfühfungsform von Dichtungselementen des Kugelgelenks der erfindungsgemäßen Anordnung. 15

Die Gelenkanordnung gemäß Fig. 1 weist eine erste Klaue 1 auf, deren Nabe 2 dazu bestimmt ist, eine nichtdargestellte treibende Welle aufzunehmen, mit der sie dann fest verbunden wird. Die Arme 3 dieser Klaue sind mittels eines Zapfen- ^kreuzes 4 mit einem Zwischenstück 5 verbunden, das eine Verbindung mit einer zweiten Klaue 6 herstellt. Letztere weist eine Nabe 7 auf, die der Aufnahme einer nichtdargestellten, getriebenen Welle dient und deren Arme 8 ein Zapfenkreuz 9 halten, durch das diese zweite Klaue mit dem Zwischenstück 5 verbunden ist.

Zu der Anordnung gehört darüber hinaus ein Kugelgelenk, das mit 10 bezeichnet ist und aus einem ersten in der Klaue 1 befestigten Element 11 und einem zweiten Element

12 besteht, das in der Klaue 6 befestigt ist.

Die Kugelgelenkanordnung, die in Fig. 2 mehr ins einzelne gehend dargestellt ist, besteht aus Kunststoff, dessen mechanische Festigkeit den Belastungen entspricht, denen die Anordnung unterworfen wird und der eine den Notwendigkeiten des Zusammenbaus entsprechende Elastizität aufweist.

Nylon ist ein Material, das für die Realisierung der Elemente des Kugelgelenks besonders geeignet ist. Jedes dieser Elemente bildet eine Klaue 13, 14, deren Außenabmessungen den Innenabmessungen der Gabeln 1 und 6 der Gelenkanordnung angepaßt sind. Die Arme der Klauen 13 und 14 sind mit Querlöchern 15 und 16 versehen, deren Durchmesser demjenigen von querverlaufenden Bohrungen 17, 18 entspricht, die die Arme der Gabeln 1 und 6 aufweisen und von denen die Lager 19 und 20 der Zapfenkreuze 4 und 9 aufgenommen sind. Wie man aus der Fig. 1 ersieht haben die Lager 19 und 20 eine Länge, die größer ist als die Dicke der Arme der Klauen 1 und 6, so daß der innere Teil jedes dieser Lager nach innen aus dem betreffenden Arm herausragt. Diese vorspringenden Teile der Lager werden dazu ausgenutzt, die Klauen der Elemente 11 und 12 des Kugelgelenks festzulegen, indem diese Teile in die Querlöcher 15 und 16 derselben eingesetzt werden.

Das Element 11 des Kugelgelenks ist außerdem mit einem steg 21 und einem zylindrischen Vorsprung 22 versehen, der der Klaue 13 gegenüber liegt. Der Vorsprung 22 weist eine Axialöffnung 23 auf, in der eine Kugel 24 aufgenommen ist, die vom Steg 25 des anderen Elements 12 des Kugelelements wegragt.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist jeder der Arme 13, 14 der Klauen 11 und 12, die das Kugelgelenk bilden, darüberhinaus in Querrichtung mittels eines Niets 26 festgelegt, der ein jeweils am Ende dieser Arme be-³⁰findliches Loch 27 und ein Loch 28 durchsetzt, das sich in der Nachbarschaft der Basis der betreffenden Arme 3, 8 der Klauen 1 und 6 der Gelenkanordnung befindet.

In bestimmten Anwendungsfällen, in denen die auf die An-

Ordnung ausgeübten Kräfte keine Beanspruchung der Klauen

der Elemente des Kugelgelenks hervorrufen, die zu einer Drehbewegung bezüglich der Klauen der Kardangelenkanordnung führen,hat der Umstand, daß die Arme 3 und 8 der Klauen im Querschnitt eine nicht vernachlässigbare Krümnung aufweisen und daß die Außenfläche der Arme der Klauen 13 und 14 des Kugelgelenks mit einer komple mentären Krümmung versehen sind, zur Folge, daß jegliche seitliche Bewegung der einander berührenden Klauen verhindert ist, die darüber hinaus durch die Lager 19, 20 der Zapfenkreuze 4 und 9 festgelegt sind.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist ein Schutzbalg 29 in peripheren Rillen 3 0 und 31 befestigt, die in den Stegen der Elemente 11 und 12 des Kugelgelenks gebildet sind, so daß die darin enthaltenen Teile desselben geschützt werden.

Aus der Fig. 3, in der der innere Teil 12 des Kugelgelenks dargestellt ist, sieht man, daß die Arme der Klaue 14 gegen Drehbewegung gegenüber den Armen 8 der Klaue 6 der Kardangelenkanordnung mittels gegossener Dorne 32 gesichert sind, die in Löcher 33 in der Nachbarschaft der Basis der Arme 8 eingreifen und die an ihren Enden mit Köpfen 34 versehen sind.

Es sei darauf hingewiesen, daß der dem inneren Teil gemäß Fig. 3 entsprechende äußere Teil des Kugelgelenks die selben Elemente zur Verhinderung einer Drehbewegung seiner Arme bezüglich der Arme der Klaue des zugeordneten Kardangelenks aufweist.

Die Figuren 4 und 5, in denen nochmals lediglich das innere Element des Kugelgelenks dargestellt ist, zeigen eine andere Art der Drehsicherung der Arme des Kugelgelenks bezüglich der Arme der Klauen des Kardangelenks.

Wie man aus der Fig. 4 ersieht, ist der Steg 25 der Klaue 14 mit zwei querverlaufenden Vorsprüngen 35 versehen, die sich von der Basis jedes der Arme der betreffenden Klaue nach außen hin erstrecken. Diese Vorsprünge sind bogenförmig und auf Querlöcher 16 zentriert. Sie weisen eine Innenzähnung 36 auf, die mit einer entsprechenden Zähnung 37 kämmt, die sich am Ende jedes der Arme 8 der Klaue 6 der Kardangelenkanordnung befindet.

In . Fig. 6 ist nochmals ein Querschnitt durch ein anderes Element zur Verhinderung einer Drehbewegung der Klauen des Kugelgelenks bezüglich der Klauen des Kardangelenks dargestellt. Man sieht aus dieser Figur, in der den in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Teilen entsprechende Teile dargestellt sind, daß die Arme der Klaue 14 des Kugelgelenks jeweils zwei seitliche Vorsprünge 39 aufweisen, die an Seitenflächen der Arme 8 der Klaue 6 des Kardangelenks angreifen und somit jegliche Drehbewegung der Klaue 14 bezüglich der Klaue 6 um die Lager der nicht dargestellten Zapfenkreuze verhindern, durch die sie gehalten werden. Die seitlichen Vorsprünge 39 können entweder in der Nähe der Basis oder in der Nähe des freien Endes der Arme 14 der Klaue des Kugelgelenkelements angebracht sein. Es sei darauf hingewiesen, daß das andere Elementν des Kugelgelenks mit den Vorsprüngen 19 gemäß Fig. 6 entsprechenden Vorsprüngen zur Drehbewegungsverhinderung der Arme versehen ist.

Fig. 7 zeigt eine Variante der Dichtungselemente, die da-

zu dienen, das erfindungsgemäße Kugelgelenk zu schützen.

Man sieht aus dieser Figur, daß die axial verlaufende öffnung 19 des äußeren Drehgelenkelements 11 mit einer angeformten peripheren Lippe 40 versehen ist, die einerseits einen Angriff am kugelförmigen Ende 24 des komple-

tären Elements 12 gewährleistet, andererseits aufgrund ihrer Elastizität eine Abdichtung des so gebildeten Gelenks bewirkt. Bei einer derartigen Anordnung ist vorteilhafterweise der erwähnte Schutzbalg vermieden, welche' Lösung gegenüber die vorliegende Ausführungsform außerdem den Vorteil des einfachen Aufbaus und der einfachen Montage bietet.

Die Besonderheit der beschriebenen Anordnung steht in dem Umstand, daß das Kugelgelenk aus zwei Hauptteilen besteht, die im Inneren der Klauen am Ende eines Kardangelenks fixiert sind. Hinzu kommt, daß die Kräfte, die aufgrund des Vorhandenseins des Drehgelenks auftreten, durch diese Anordnung aufgrund des Umstandes aufgenommen werden, daß diese beiden Teile durch die durchgesteckten Lager der Kreuzzapfen gehalten werden, die den Armen der Teile des Kugelgelenks zugeordnet sind.

Man gelangt somit zu einer Anordnung, die insich einfache Herstellbarkeit mit einem Raumbedarf vereinigt, der soweit verringert ist, daß keine AbmessungsVeränderungen bei einer entsprechenden Anordnung erforderlich sind, die kein Kugelgelenk umfaßt.

Claims

Patentansprüche

1. Anordnung mit einem Doppelkardangelenk und einem Kugelgelenk für die Übertragung einer Drehbewegung zwischen einer treibenden und einer getriebenen Welle, die fest mit einer ersten, bzw. zweiten Kardangelenkklaue (1, 6) verbunden sind, die jeweils eines der Elemente (11, 1.2) des Kugelgelenks halten und mittels Zapfenkreuzen (14, 9) mit einem Verbindungszwischenstück (5) verbunden sind, dadurch geken. nzeich-. η e t, daß jedes der Elemente (11, 12) des Kugelgelenks seinerseits in Form einer Klaue 13, 14) ausgebildet ist, deren Arme zwischen den Armen (3, 8) der zugeordneten Kardangelenkklaue aufgenommen sind, und mit diesen Armen in Berührung stehen, und deren Steg einen Vorsprung (22) aufweist ι der mit einem komplimentären Vorsprung (24) des anderen Elements (12) zusammenwirkt, und daß die Klauen (13, 14) jedes dieser Elemente des Kugelgelenks an ihren Armen Querlöcher (15, 16) aufweisen, die die nach innen vorspringenden Teile der Lager (19, 20 aufnehmen, durch die die Zapfenkreuze (4, 9) in den Armen (3, 8) der Klauen (1,6) des Kardangelenks gehalten sind.

ZULASSUNG: * LG MÜNCHEN I UND II, "ZUSÄTZLICH OLG MÜNCHEN UND. BAYER. OBERSTES LANDESGERICHT

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2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Vorsprung (22) des einen Elements (11) des Kugelgelenks mit einem Axialloch (23) versehen ist, in dem eine Kugel (24) aufgenommen ist, die den Vorsprung des anderen Elements (12) des Kugelgelenks fortsetzt.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (3, 8) der genannten Klauen (1, 6) in Querrichtung eine Krümmung aufweisen, und daß die Außenflächen der Arme der Klauen (13, 14) der Elemente des Kugelgelenks eine komplementär ausgebildete Krümmung aufweisen die eine Querbeweglichkeit der Arme der Klauen (13, 14) der Elemente des Kugelgelenks bezüglich der Arme (3, 8) der Kardangelenkklauen (I₇ 6) verhindern.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzliche komplementär ausgebildete Mittel (26, 27, 28; 32, 33, 34; 35, 36, 37;

39) zur Verhinderung einer Querbewegung der Arme der Klauen (13, 14) der Elemente des Kugelgelenks in Bezug auf die Arme (3, 8) der Klauen (1, 6) des Kardangelenks aufweist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten, komplementären Mittel zur Verhinderung einer Querbewegung in Form eines Niets (26) ausgebildet sind, der in einem am Ende jedes der Arme der Klauen (13, 14) der Elemente des Kugelgelenks befindlichen

^ Loch (27) und in einem entsprechenden Loch (28) aufgenommen ist, das sich in jedem Arm (3, 8) der Kardangelenkklauen (1, 6) befindet.

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten komplementären Mittel zur Verhinderung einer Querbewegung durch einen einstückig mit jedem Arm

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der Klauen (13, 14) der Elemente des Kugelgelenks verbundenen Dorn gebildet sind, der in einen entsprechendes in jedem Arm (3, 8) der Kardangelenkklauen (1, 6) befindlichen Loch (33) aufgenommen ist.

7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten komplementären Mittel zur Verhinderung einer Querbewegung in Form eines einstückig mit dem Steg (25) der jeweiligen Klaue (14) der Elemente des Kugelgelenks (11, 12) verbundenen Vorsprung ausgebildet sind, der eine Zähnung (36) aufweist, die mit einer komplementär ausgebildeten Zähnung (37) am Ende des entsprechenden Arms (8) der Klaue (6) des Kardangelenks in der das Element des Kugelgelenks (12) befestigt ist,

1^ kämmt.

8. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichent, daß die genannten komple mentären Mittel zur Verhinderung einer Querbewegung durch zwei seitliche, mit den jeweiligen Armen der Klauen (14) der Elemente des Kugelgelenks (12) verbundenen Vorsprüngen gebildet werden, die mit entsprechenden seitlichen Teilen der Arme (8) der Klauen (6) des Kugelgelenks in Berührung stehen.

2°9. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei der Mittel zur Abdichtung der aneinander angreifenden Teile (23, 24) der Elemente des Kugelgelenks (11, 12) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Dichtungsmittel durch eine einstückig mit demjenigen

Element des Kugelgelenks (11), in dem sich die genannte Axialöffnung (23) befindet, verbundene Lippe (40) gebildet wird, die sich am offenen Ende dieser Öffnung (23) bildet und eine Elastizität aufweist, die ausreicht, um einen Halt der darin befindlichen Kugel (24) des anderen Elements (12) des Kugelgelenks zu gewährleisten und um dabei eine Abdichtung der so gebildeten Gelenkverbindung sicherzustellen.