DE2309398C3

DE2309398C3 - Anordnung für die Axialhalterung eines homokinetischen Gelenks

Info

Publication number: DE2309398C3
Application number: DE2309398A
Authority: DE
Inventors: Michel Conflans-Sainte- Honorine Orain (Frankreich)
Original assignee: Glaenzer Spicer, Poissy, Yvelines (Frankreich)
Priority date: 1972-03-14
Filing date: 1973-02-24
Publication date: 1975-09-11
Also published as: JPS5222056B2; FR2176216A5; DE2309398A1; IT977023B; DE2309398B2; US3792598A; JPS49645A; GB1375350A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung für die Axialhalterung mit vorgegebenem Vorspanndruck eines homokinetischen Tripod-Gelenks, das ein Gabelteil mit drei Rollbahnen aufweisenden Zinken umfaßt, in denen je ein Übertragungskörper abrollend aufgenommen ist, die ihrerseits dreh- und verschiebbar auf je einem Zapfen sitzen, welche sternartig zwischen einer zwei sphärische, axial gerichtete Kalotten aufweisenden Zentrierkugel und einem äußeren Glockenteil angeordnet sind, wobei eine Klammer mit drei Armen radial federnd in je eine Zinke des Gabelteils von deren freien Enden her eingreift und auf der dem Gabelteil abgewandten Kalotte der Zentrierkugel abgestützt ist.

Eine derartige Anordnung ist aus der FR-PS 408 945 bekannt, jedoch ist es hierbei während der Montage nicht möglich, eine vorläufige, lösbare Verriegelung der Zentrierkugel am Gabelteil mittels der Kl;>mr;. r vorzunehmen, ^ia die relativ zueinander zu verdrehenden Teile nach Verriegelung der Zentrierku gel mit dem Gabeiteil nicht mehr zugänglich sind. Vielmehr muß die Montage mittels komplizierter Hilfseinrichtungen vorgenommen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach und schnell zu montieren ist, während die Einzelteile einfach und billig herzustellen sind und wobei trotzdem die gewünschte Vorspannung im wesentlichen unabhängig von Toleranzen bei der Herste lung in Großserien und eine intensive Funktion des Gi lenks gewährleistet werden, ohne daß sich die Vorspat nung verändert oder die Teile versch'eißen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Klan mer mindestens eine Ausnehmung aufweist, in der axii verschieblich und im Einbauzustand drehfest ei Druckstock geführt ist, das unter axialei Vorspannunj durch ein sich an der Klammer abstützendes Federele ίο ment mit einer sphärischen Ausnehmung an der den Gabelteil abgewandten Kalotte der Zentrierkugel an liegt, und daß die in der Klammer geführten Abschnitt« Einhakvorsprünge aufweisen, mittels denen das Druck stück unter Vorspannung des Federelements mit dei Klammer vor dem Einbau in das Glockenteil provisorisch verriegelbar und durch eine Relativdrehung zwischen Druckstück und Klammer mittels Ausknicken des Gabelteils relativ zum Glockenteil zur Zentrierkugel hin entriegeJbar ist

Hierbei ist es insbesondere zweckmäßig, wenn das Druckstück drei Finger mit Haken für das Einhaken hinter die Klammer aufweist

Bei der Montage einer derartigen Anordnung wird eine vorläufige Verriegelung der Zentrierkugel am Gabclteil mittels der Klammer über das Druckstück vorgenommen, die lösbar ist obwohl die relativ zueinander zu verdrehenden Teile nicht mehr zugänglich sind. Obwohl eine größere Anzahl von Einzelteilen gegenüber bekannten Anordnungen vorgesehen ist ist eine derartige einfach, schnell und ohne großen Kraftaufwand vorzunehmende Montage trotzdem vorteilhaft, da die verwendeten Einzelteile einfach und billig herzustellen sind und Toleranzen, die bei der Herstellung in Großserien auftreten, die Funktion des Gelenks und die gewünschte Vorspannung nicht beeinträchtigen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform eines homokinetischen Gelenks mit einer Anordnung gemäß der Erfindung im Längsschnitt dargestellt;

F i g. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Kontaktgabel zwischen der Zentrierkugel und dem Boden des Gabelteils;

F i g. 3 zeigt das Gelenk nach F i g. 1 in Endansicht wobei das Glockenteil geschnitten ist:

F i g; 4 und 5 zeigen zwei Beispiele für Polygonformen des Druckteilabschnitts;

F i g. 6 zeigt eine Art der Befestigung für Krallen der Klammer an den Zinken des Gabelteils;

F i g. 7 zeigt die Anordnung in der Verriegelungsstellung des Druckstücks;

F i g. 8 zeigt die Drehbewegung, mit der das Druckstück verriegelt oder entriegelt werden kann, das selbst von innen gesehen ohne Zapfen und Üb^artragungskörper dargestellt ist;

F i g. 9 zeigt die Position des Gabelteils, in der die Verriegelung des Druckstücks erfolgt; F i g. 10 und 11 /eigen eine alternative Ausführungsform;

F i g. 12 zeigt eine besondere Form des Druckstücks; Fig. 13 zeigt eine weitere Form des Druckstücks; und

Fig. 14 und 15 zeigen die Verriegelung des Druck stücks auf der Klammer.

F i g. I zeigt im Schnitt und vollständig montiert ein homokinetisches Gelenk, das einen großen Knickwinkel zwischen den Achsen der beiden Wellen »«la«»!

die von dem Gelenk miteinander gekuppelt werden. Das Gelenk umfaßt ein GabeUeit 1 mit drei Zinken 2, -welche jeweils gerade Rollbahnen 3 aufweisen, in denen je ein Übertragungskörper 4 abrollend aufgenommen ist Diese ihrerseits drehen sich auf Zapfen 5, die in Radialrichtung angeordnet und mit einer Zentrierkugel 6 verbunden sind, welche zwei sphärische Kalotten 7 und 8 aufweist

Die sphärische Kalotte 7 liegt an einer ebenen Fläche 9 des Gabeheils 1 entweder direkt oder über einen Reibungskörper 10 (F i g. 2), dessen Oberfläche 11 konkav ist, an.

Auf der sphärischen Kalotte 8 stützt sich die sphärische Konkave Ausnehmung 12 eines Druckstücks 13 ab, das radiale Einschnitte 14 in Form eines V derart aufweist daß es unter einem Winkel gegen jede der Zapfen 5 (F i g. 3) auslenkbar ist.

Das Drudcstück 13 ist mit einem Abschnitt 15 versehen, der von einer Ausnehmung 16 geführt wird, welche in eine elastische Klammer 17 (F i g. 3) eingebracht ist und drei Verzweigungen aufweist. Der Abschnitt 15 des Druckstücks 13 weist eine End ;erdickung gleicher Querschnittsform wie die Ausnehmung 16 in der Führungszone derart auf, daß eine Keilführung des Druckstücks relativ zur Klammer erzielt wird, wobei jedoch eine gewisse Freiheit für Verschiebung und Osziliationen verbleibt.

Die Ausnehmung 16 der Klammer 17 und die Endverdickung des Abschnitts 15 am Druckstück 13 können dreieckig sein, wie in F i g. 3 und 4 erkennbar, oder auch hexagonal gezackt oder auch rund mit Umfangsverzahnungen. wie F i g. 5 zeigt; jede Ausnehmungsform, mit der eine Führung und Verklamn<erung der Klammer emelbar ist, kann gewählt werden.

Diese Verklammerung wird erreicht mittels Krallen 18 in Verlängerung von Armen der Klammer 17. die parallel zur Achse des Druckstücks 13 zurückgebogen sind. Diese Krallen 18 der elastischen Klammer 17 sind so ausgebildet, daß sie sich in Radialrichtung in öffnun gen 19 verankern, die an jeder Zinke 2 des Gabelteils 1 vorgesehen sind (F i g. 1 und 6).

Zwischen der Klammer 17 und dem Druckstück 13 (Fig. 1) ist ein Federelement 20, etwa eine Schraubenfeder, Tellerfedern, gewellte Unterlegscheiben od. dgl., unter Führung durch den Abschnitt 15 des Druckstücks eingebettet. Dieses Federelement stellt die Axalvorspannung auf der Zentrierkugel 6 sicher, die demgemäß axial in Position gehalten wird durch den Kontakt der Kalotte 7 an der planen Fläche 9 des Gabelteils 1.

Die Enoen der Zapfen 5, die mit der Zentrierkugel 6 verbunden sind, müssen in Ausnehmungen eines Glok· kenteils 21 eingreifen, wie dies in F i g. 3 erkennbar ist.

Daraus ergibt sich, daß die Wandung des Glockenteils 21 und des Gabelteils 1 jeglichen Zugang verhindern, der genügen könnte, daß man gleichzeitig die drei Krallen 18 der Klammer 17 erfaßt und sie mit so großer Kraft anzieht, daß der Widerstand des Federelements 20 überwunden wird, und zwar mit solcher Präzi sion, daß das Einklammern dieser Krallen in die Ausnehmungen 19 an den Zinken 2 des Gabelteils 1 ermöglicht würde (Fi g. b).

Der Zusammenbau kann aber wie folgt vorgenommen werden:

Die F i g. 7 und 8 zeigen das homokinetische Gelenk in Vorbereitungsposition für den Zusammenbau. Das Federelement 20 wird gespannt gehalten bis zum Maximum zwischen der Schulter der Endverdickung des Abschnitts 15 am Druckstück 13 und der Klammer 17 infolge der Winkel versetzung der dreieckigen Eidverdikkung am Abschnitt 15 relativ zur Ausnehmung 16 der Klammer 17 (F i g. 8); als Anschläge dienen dabei die Ecken 22 an der dreieckigen Endverdickung des Druckstücks. Das Ende 23 des Abschnitts 15 am Drucksack ragt dabei über die Außenfläche der Klammer 17 hinaus.

Um den Zusammenbau einfach durchzuführen, genügt es, das Glockenteil 21 so anzuordnen, daß seine Öffnung nach oben weist die Klammer 17 derart einzusetzen, daß ihre Krallen 18 sieh gegenüber den Ausnehmungen 19 des Gabelteils befinden und .das letztere axial in das Glockenteil einzuschieben. Das Ende 23 des Druckstücks 13 liegt dabei am Boden 24 des Glockenteils 21 an und hält die Klammer 17 in Axialrichtung durch die Ecken 22.

Die Krallen 18 der Klammer 17 gleiten über konischen Oberflächen 25 des Gabelteils 1 bis zum Einklirken der Enden der drei Krallen 18 der Klammer in die Ausnehmungen 19, wie dies in F i g. 6 erkennbar ist.

Während der Bewegung können das Druckstück 13 und die Klammer 17 als miteinander verbunden angesehen werden, weil die Kraft, mit der das Federelement 20 sie gegeneinander drückt, über die Ecken 22 groß genug ist. Daraus ergibt sich, daß die Außenflächen 26 (F i g. 7) des Druckstücks eine brauchbare Führung für die Erleichterung des gleichzeitigen Einklinkens der dre^; Krallen der Klammer bilden. Das richtige Einsetzen der Klammer ergibt sich so leicht und sicher mit sehr geringem axialen Druck, der auszuüben ist, um den elastischen Widerstand in Radialrichtung der Krallen 18 der Klammer zu überwinden.

Um das Wirksamwerden der Vorspannung des Federelements 20 auf die sphärische Kalotte 8 zu erzielen, genügt es. eine Abknickung des Gelenks vorzunehmen, während der die Zapfen 5 oder die Übertragungskörper 4 auf die Flanken der Radialeinschnitte 14 in V Form des Druckstücks Π drücken, was nach Art einer Rampenführung eine VVinkelversetzung genau relativ zur Klammer 17 durchführt, wie dies in Fig.9 erkennbar ist. Dabei geraten die Ecken 22 (Fig.8) außer Eingriff und das Federelement 20 entspannt sich bis zum Anschlag des Druckstücks 13 an der sphärischen Kalotte 8. Gleichzeitig zieht sich der Abschnitt 15 des Druckstücks zurück und läßt einen Zwischenraum zwischen seinem Ende 23 und dem Boden des Glockenteils 21, womit eine Winkelversetzung des homokinetischen Gelenks möglich wird. Die Zentrierkugel 6 wird auf diese Weise in Axialrichtung gehalten, und zwar einerseits durch den Kontakt der sphärischen Kalotte 7 an der Fläche 9 des Gabelstücks 1 und andererseits durch das Andrücken der sphärischen Ausnehmung 12 des Druckstücks an der sphärischen Kalotte 8.

Auf diese Weise er/ielt man demgemäß eine Axialhalterung ohne Spiel mit voreinstellbarer Vorspannung und unabhängig von Abweichungen bei der Fertigung der Teile, welche diese bewirken.

Die Zerlegung erfolgt, indem nidn die Krallen 18 aus den Ausnehmungen I? (Fig.b) mittels eines Schraubenziehers herauslöst.

Das erforderliche Wiedervorspannen des \ ederelemcnts 20 für eine erneute Montage des Gelenks wird vorgenommen bei abgenommenem Gabelteil I₁ indem man gleichzeitig an den drei Krallen 18 der Klammer 17 längs der Achse des Glockenteils in Richtung nach außen zieht und danach eine geringe Verdrehung vornimmt, womit sich eine Winkelversetzung des Ab-

Schnitts 15 am Druckstück 13 relativ zur Ausnehmung 16 der Klammer ergibt, wie dies in strichpunktierten Linien in F i g. 8 angedeutet ist. Nach Lösen des Zuges halten die Ecken 22 das Federelement 20 in Anlage an der Wandung der dreieckigen Ausnehmung 16 an der Klammer gespannt.

Das Wiederzusammensetzen mit dem Gabelteil kann somit leicht und ohne Kraftaufwand wie oben erläutert erfolgen.

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine alternative Ausführungsform, bei der ein Druckstück 27 an Stelle eines Abschnitts 15 mit drei Fingern 28 versehen ist, welche jeweils Haken 29 aufweisen und sich entweder in der Klammer 31 während des Zusammenbaus verhaken oder gleitverschieblich nach der Montage in drei Aus- ι* nehmungen 30 sind, welche in der Klammer 120° zueinander versetzt angebracht sind. Die Finger 28 haben eine im wesentlichen rechteckige Form entsprechend der der Ausnehmungen 30 in der Klammer, wie dies in F i g. 11,14 und 15 erkennbar ist.

Die Funktion ist bei diesem Ausführungsbeispiel ähnlich wie zuvor beschrieben.

Fig. 12 zeigt eine andere Variante, bei der das Druckstück 32 aus der Kombination der beiden vorbeschriebenen Ausführungsformen hervorgeht, d. h. es weist ein Führungselement 33 mit einem Verhakungsvorsprung 33a an seinem Ende auf sowie drei Finger 34, deren Rolle es vornehmlich ist, als stabile Abstützungen am Boden des Glockenteils zu dienen in dem Augenblick des Einklickens der Klammer in die Zinken des Gabelteils.

F i g. 13 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der die Zentrierkugel 6, welche die Zapfen 5 trägt, in Axialrichtung gehalten wird durch Kalotten 7 und T mit einer ebenen Fläche 35 und einer sphärischen Fläche 36. Das Druckstück 37 umfaßt entweder drei Finger 28 mit Haken 29 oder ein Element oder eine Kombination eines Elements und dreier Finger, wie F i g. 7 und 12 jeweils zeigen.

Zusätzlich ist eine Führung in Radialrichtung durch den Kontakt der zylindrischen Flächen 39 in den Ausnehmungen 40 des Gabelstücks vorgesehen.

Der Zusammenbau erfolgt in genau derselben Weise wie bei den anderen Ausführungsformen.

Das Druckstück 13 und die Kalotten 8 und 33 können z. B. aus gehärtetem Stahl oder Nylon hergestellt werden.

Die beschriebenen Ausführungsformen betreffen besonders homokinetische Gelenke mit drei Übertragungskörpem, aber die beschriebene Axialhalterung ist ebenso anwendbar auf Gelenke anderer Typen.

Die Anwendung ist vornehmlich vorgesehen für die Übertragung von Drehbewegungen oder für gelenkige Gestänge.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Anordnung für die Axialhalterung mit vorgegebenem Vorspanndruck eines homokinetischen Tripod-Gelenks. das ein Gabelteil mit drei Rollbahnen aufweisenden Zinken umfaßt in denen je ein Obertragungskörper abrollend aufgenommen ist die ihrerseits dreh- und verschiebbar auf je einem Zapfen sitzen, welche sternartig zwischen einer zwei sphärische, axial gerichtete Kalotten aufweisenden Zentrierkugel und einem äußeren Glockenteil angeordnet sind, wobei eine Klammer mit drei Armen radial federnd in je eine Zinke des Gabelteils von deren freien Enden her eingreift und auf der dem Gabel teil abgewandten Kalotte der Zentrierkugel abgestützt ist dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer (17) mindestens eine Ausnehmung (16, 30) aufweist in der axial verschieblich und im Einbauzustand drehfest ein Druckstück (13) geführt ist, das unter axialer Vorspannung durch ein sich an der Klammer abstützendes Federeiement (20) mit einer sphärischen Ausnehmung (12) an der dem Gabelteil (1) abgewandten Kalotte (8) der Zentrierkugel (6) anliegt und daß die in der Klammer geführten Abschnitte (15, 28) Finhakvorspränge (29) aufweisen, mittels denen das Druckstück unter Vorspannung des Federelements mit der Klammer vor dem Einbau in das Glockenteil provisorisch verriegelbar und durch eine Relativdrehung zwischen Druckstück und Klammer mittels Ausknicken des Gabelteils relativ zum Glockenteil zur Zentrierkugel hin entriegelbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (27; 37) drei Finger (28) mit Haken (29') für das Einhaken hinter die Klammer (31) aufweist.