WO2008135122A1 - Cardan joint for connecting shafts transferring torque, particularly for steering spindles and cardan shafts of motor vehicles - Google Patents

Cardan joint for connecting shafts transferring torque, particularly for steering spindles and cardan shafts of motor vehicles Download PDF

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WO2008135122A1
WO2008135122A1 PCT/EP2008/002591 EP2008002591W WO2008135122A1 WO 2008135122 A1 WO2008135122 A1 WO 2008135122A1 EP 2008002591 W EP2008002591 W EP 2008002591W WO 2008135122 A1 WO2008135122 A1 WO 2008135122A1
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WO
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joint
segments
damping
bearing
segment
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/002591
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German (de)
French (fr)
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Georg Maierbacher
Karl-Heinz Martini
Joachim Rothe
Steffen Jerye
Original Assignee
SGF SüDDEUTSCHE GELENKSCHEIBENFABRIK GMBH & CO. KG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/26Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F16D3/28Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected in which the interconnecting pivots include elastic members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/26Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F16D3/38Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another

Definitions

  • the present invention relates to a universal joint for connecting torque-transmitting shafts, in particular for steering spindles and cardan shafts of motor vehicles, with two joint forks, which are each connected to a shaft and each having a pair of bearing means, a disposed between the joint forks Ge-o steering part with two pairs of complementary Bearing means, which define two mutually crossing or skewed joint axes, and at least a torsional vibration damping, arranged in the joint part damper assembly, wherein the two joint forks are coupled together under pairwise cooperation of the bearing means and complementary bearing means on the hinge part. 5
  • Cardan joints are commonly used in propeller shaft assemblies in which torques must be transmitted through a plurality of shafts that are not parallel to each other. Cardan joints are used in particular for cardan shafts / cardan shafts for transmitting steering forces or for transmitting the engine output torque in motor vehicles. Although conventional universal joints fulfill the task of transmitting torques between mutually angled shaft sections. However, both torsional vibrations and shocks in the wave direction are transmitted as it were. In the design of modern steering systems, on the other hand, an attempt is made, unwanted
  • US Pat. No. 3,878,695 shows a solution in which the connection between a shaft section and the universal joint takes place via an elastomeric sleeve body. This is exposed to torsional vibrations as well as axial vibrations in each case a shear stress. Although damping of torsional and axial vibrations can be achieved with such a solution,
  • the hinge part comprises two pairs of segments, each segment is formed separately and connected to a respective complementary bearing means, and that respectively two adjacent segments are coupled to each other in the direction transverse to the hinge axes deformable damping body of the damper assembly.
  • the joint part comprises two pairs of segments, each with separately formed segments. This means that the joint part in total at least has four segments that can be produced as separate parts. However, it is also conceivable to provide more than four segments per joint part, for example joint parts with eight segments.
  • the complementary bearing means are mounted in both alternatives of the invention on the segments of the two pairs of segments, so that the hinge part is connected by the intermediary of the complementary bearing means with the hinge axes in the style of a conventional universal joint. Between the segments i5 deformable damping body are arranged, which allow a relative movement of two adjacent segments to each other. As a result, both torsional vibrations and axial vibrations can be compensated, as will be discussed in detail below.
  • An essential advantage of the present invention is that the entire damping effect can be achieved solely by the inventive design of the joint part arranged between the joint forks. This makes it possible to form the joint forks in a conventional manner.
  • the joint part can be adapted to the particular application,
  • the universal joint can be repaired by simply replacing the joint part again, without consuming assembly steps in the joint forks or even on the waves to be connected are required.
  • each of the bearing means comprises a bearing pin and each of the complementary bearing means comprises a respective bearing pin receiving bearing opening. Furthermore, it may be provided with regard to the storage that it is formed in a bearing bush or in a roller bearing, which is in turn received in a segment. In this solution according to the invention, therefore, the joint part is provided with corresponding bearing openings in the respective segments, which then each insert one into the joint forks. brought up camp boats. The bearing pins are held on the joint forks either by threaded arrangements or by press fit.
  • An advantageous embodiment of the invention according to the first aspect provides - that the bearing pin variable in the joint! can be introduced, wherein in accordance with the position of the bearing pin in the yoke, the damper assembly of the joint part is radially prestressed.
  • the bearing bolts can be screwed at different depths into the joint forks. Assuming that the bearing bolts engage with their axial end face via a bearing bush on a corresponding counter-end face in their associated segment, so it can thus adjust the position of the segments relative to the joint forks.
  • a development of the invention provides that the bearing bolts have a sealing surface for sealing the bearing opening, in which they engage. This solution is particularly advantageous if the bearing opening is formed with lubrication grooves. Thus, an undesirable leakage of lubricants from the bearing assembly can be prevented. In addition, by sealing the bearing opening even a lifetime lubrication can be ensured.
  • an embodiment of the invention provides that the joint part is disc-shaped and divided into at least four segments or two pairs of segments, wherein between opposite end faces of two adjacent segments at least one damping body is arranged.
  • the damping body can be formed as separate elements. Preferably, however, it is provided that the damping bodies are interconnected. In this context, it can also be provided that the damping bodies are made of an elastic material, preferably of rubber.
  • the damping body are vulcanized to the end faces of the segments.
  • the segments can be made of a hard plastic material or metal, which are then placed in a mold and at least partially encapsulated with a rubber material. In a subsequent step, the rubber material can then be vulcanized so that it adheres to the segments and connects them to the joint part.
  • the individual segments or segment pairs can be displaced relative to each other.
  • the individual segments or segment pairs can be displaced relative to each other.
  • overload conditions which lead to an undesired failure of the gimbal according to the invention.
  • Lead 20 joints may be provided according to a development of the invention that the segments have raised abutment surfaces with respect to their end faces. Such stop surfaces serve, for example, to provide a stop for adjacent segments in the case of high torques. As a result, the damping body arranged between these only one
  • predetermined maximum load - be it a compressive load or a tensile load - exposed, but they are also protected against a load due to the supporting contact with each other corresponding stop surfaces.
  • the end faces of the segments in a region may have a concave: o curvature.
  • the damping bodies arranged therebetween can be adapted in their shape such that they have corresponding contact surfaces in this region for engagement with the end faces of the adjacent segments.
  • Such a design of the damping body is due to the accumulation of material in this area of the targeted adjustment of the deformation behavior, in particular 5 to achieve a progressive deformation behavior of the damping body.
  • only one damping body is arranged between two adjacent segments which, depending on the material properties, then exhibits a specific deformation behavior under a compressive load and in the case of an opposing tensile load. As already experienced above, this can be
  • Deformationsverhalte ⁇ also influence by a suitable choice of bias.
  • Another possibility for the targeted adjustment of the deformation behavior, in particular for achieving a progressive deformation behavior is, for example, that between two opposite end faces of two adjacent segments each a flat insert part is provided, and lo that the insert part via a respective damping body with the end faces facing it connected is. This feature is particularly advantageous when the insert part extends into the clear gap between the abutment surfaces already mentioned above. Is compressed as a result of a certain load level of the damping body on both sides of the insert part so strong that the
  • the damping behavior can be further adjusted as desired.
  • a development of the earth finding provides that the between the segments on; ordered insert parts, preferably to a deposit cross, are integrally connected to each other.
  • the inlay cross can be used for injection and vulcanization. siervorgang better handle as a one-piece component, especially with regard to the fact that this is not undesirable in the mold during the injection process.
  • the universal joint according to the invention also offers - as already indicated - the advantage that axial vibrations or shocks can be compensated in the shaft direction.
  • the invention namely lo further provides that the damping body in the direction orthogonal to the hinge axes are deformable.
  • the joint body can be subjected to shear loads that lead to the compensation of vibrations or shocks in the direction of the joint forks respectively connected waves.
  • 20 provides a development of the invention, that on both sides of the joint part lock washers are arranged, which are connected to each other via an anchor.
  • the lock washers allow deformation of the hinge in the axial direction to some extent. This can be achieved, for example, in that the securing disks are arranged at a distance from the joint part in the direction of a longitudinal axis orthogonal to the joint axes substantially.
  • the hinge part preferably each segment of the hinge part, has buffer means on its surfaces facing the lock washers.
  • An alternative embodiment of the invention provides that the joint part is supported on both sides on a facing inner surface of the yoke in the direction of the longitudinal axis 5 of the joint part. This is particularly advantageous in the range of high speeds occurring, since due to the axial support an axial Reia tivfest between the segments and resulting shear loads significantly reduced or completely eliminated.
  • the joint part can have at least one support on both sides.
  • This support means may be formed dome-shaped on a surface facing away from the articulated surface, which is supported on the inner surface of the Geienkgabel.
  • the radius of curvature of the surface of the support means formed as a spherical cap is arranged concentrically to the lo respective joint axis of the adjacent yoke. Due to this design, the yoke can continue to be pivoted relative to the supported joint part on its own joint axis and fulfill the function of a universal joint.
  • a planar support is also possible in that the inner upper surface of the yoke has a corresponding dome-shaped recess for receiving the dome-shaped surface of the support means.
  • a linear support via correspondingly arranged ribs and corresponding recesses on the inner surface of the yoke and the dome-shaped surface of the support means is conceivable. It can along the
  • the pivoting direction of the yoke-extending ribs is arranged on one of the two surfaces and accommodated in the depressions on the respective other surface.
  • an axial damper assembly is arranged between the support means and the joint part.
  • the axial damper assembly comprise a pre-damper.
  • the pre-damper may be formed substantially disc-shaped.
  • the axial damper arrangement, in particular the pre-damper can be made of a damping material such as plastic, aluminum or the like and thus allows a high impedance jump, ie energy is consumed or used when a vibration introduced via the yoke from the support means in passes the pre-damper. In this way, initiated by the propeller shafts on the joint forks axial vibrations and shocks significantly attenuated or eliminated.
  • the predamper has at least 5 a receiving area for receiving a damping element.
  • Another function of a provided with at least two receiving areas 5 predamper can lie in the recording of two segments at their free axial end faces. This is particularly advantageous in the case of two segments connected to a segment pair, since these can thereby be stabilized relative to one another in their relative position.
  • the segments can each have at least one recess at their axial end faces. This can achieve a significant material savings. Due to the lower use of material, the weight of the segments or segment pairs is reduced, whereby the moving masses are advantageously reduced in operation of the universal joint. 5
  • the joint part may comprise a centering pin.
  • This can be received by a radial bearing in a central region of the joint part relative to this movable.
  • the axial damper arrangement comprises a damping layer, via which the segments of the joint part and the centering pins or the segments and the damping elements are coupled.
  • This can in turn be made of an elastic material, such as rubber.
  • a development of the invention provides central mounting openings in the joint part. By providing mounting holes, the hinge part can be fixed in the bearing openings, for example when needle roller bearings are attached. so
  • FIG. 1 shows a perspective view of a first embodiment of the universal joint according to the invention without a top-side lock washer
  • FIG. 2 shows a cross section of the universal joint according to the invention according to FIG. 1 along the line H from FIG. 1, FIG.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the universal joint according to the invention according to FIG. 1 with top-side lock washer
  • FIG. 4 shows a perspective view of the universal joint according to the invention according to FIG. 1 with top-side lock washer in partial section;
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a propeller shaft in the steering line of a motor vehicle;
  • FIG. 6 shows a perspective view of a second embodiment variant of the universal joint according to the invention without top-side securing disk
  • FIG. 7 shows a cross section of the second embodiment variant according to FIG. 6 similar to FIG. 2;
  • FIG. 8 is a perspective view of the second embodiment of the universal joint according to the invention with top-side lock washer.
  • FIG. 9 is a perspective view of the second embodiment of the universal joint according to the invention with top-side lock washer in partial section.
  • FIG. 10 shows a perspective view of a third embodiment of the inventive universal joint according to the invention.
  • FIG. 11 shows a longitudinal section of the third embodiment according to FIG. 10;
  • Fig. 12 is a cross-sectional view of the third embodiment along the line XII-) XII in Fig. 11;
  • FIG. 1 a first embodiment of a damped universal joint according to the invention is shown and designated generally by 10.
  • the universal joint 10 comprises an elastic joint part 12 and two joint forks 14 and 16. Via an indicated extension 18 of the joint forks 14 and 16, these can be connected to shafts 74 5.
  • the elastic joint part 12 essentially comprises two pairs of segments 20 and 30, which are composed of the respectively opposite separately executed segments 22, 24 and 32, 34.
  • the elastic joint part 12 further includes a lo star-shaped damper assembly 50, which is made of an elastic material, preferably rubber, and which mainly serves the torsional damping of the universal joint.
  • the damper assembly 50 has four damper body 51i, 51 2 , 5I 3 and 5U, which are integrally connected to each other via a central connecting ring 53.
  • Each of the damper bodies is 5I 1 , 5I 2 , 5I 3 and 5I 4 between two
  • L5 adjacent segments 22, 24 and 32, 34 are arranged and vulcanized to this, so that the damper body 51i, 5I 2 , 5I 3 and 5I 4 each at an approach of two adjacent segments on pressure and in a mutual removal of two adjacent segments to train loaded are.
  • buffer means 60 are provided on the hinge part 12, which are also made of an elastic material, preferably rubber, and contribute to the axial damping. The exact operation will be described with reference to the following figures.
  • the joint forks 14, 16 are connected via bearing bolts 26 to the two segment pairs 20, 30.
  • the joint forks 14, 16 each have bearing bores 64 for receiving the bearing pin 26, in which these are screwed or pressed.
  • the bearing bolts 26 are inserted into bearing openings 28 of the disc-shaped joint part 12 in a pivot bearing, in
  • a needle bearing 42 or a plain bearing recorded.
  • the bearing openings 28 are introduced into the individual segments 22, 24 and 32, 34, which are made of plastic or metal, for example. In each case two opposite bearing openings 28 are formed substantially coaxially; and define the hinge axes Bl and B2 about which the joint forks 14, 16 can rotate relative to the hinge portion 12. This can be used for cardan shafts typical Eisenwinkei ⁇ between the individual shafts 74, as shown in Hg. 5, implemented.
  • a sealing surface 36 on the bearing pin 26 also allows the attachment of a 5 sealing ring 38 on the bearing opening 28 of the segments 22, 24 and 32, 34. This ensures that no lubricant can escape from the bearing opening 28, whereby a lifetime lubrication of the bearing pin 26 reaches can be.
  • a torque acting, for example, on the drive-side yoke 14 about its longitudinal axis is transmitted to the segment pair 20 via the bearing bolts 26.
  • the output-side yoke 16 opposes a rotation under resistance.
  • the segment pair 20 is rotated relative to the segment pair 30 about the longitudinal axis A of the joint part 12, which is substantially orthogonal to the two joint axes Bl and B2.
  • the elastic damping bodies 5I 1 , 5I 2 , 51 3 and 5I 4 are alternately compressed and stretched by the relative movement of the segment pair 20 relative to the segment pair 30.
  • the damping body 51i and 5I 3 are compressed, whereas the damping body 5I 2 and 5I 4 are stretched accordingly. Torsional vibrations are absorbed and damped in this way by the damping bodies 20 51i, 5I 2 , 5I3 and 5I 4 .
  • the arrangement according to the invention is also adjustable in its damping behavior.
  • a change in the bias voltage the damper assembly 5ö can be achieved. If one of the bearing bolts 26, for example, in the direction of the joint center further screwed into the yoke 14, 16, so also connected to this segment 22, 24 and 32, 34 by the support of the bearing pin 26 on the yoke 14, 16 of the therein stored bearing pin 26 is pressed in the direction of the joint center. This results in a compensating compression of the damping body 5I 1 , 5I 2 , 5I 3 and 5I 4 between the segments 22, 24 and 32, 34th
  • the damper assembly 50 is also deformable in the direction along the longitudinal axis A lo, so that in addition to the above-described damping of torsional vibrations and axial vibrations and shocks can be attenuated in the longitudinal direction.
  • i5 lock washers 52 attached. These are connected to one another via a centrally arranged in the joint part 12 anchor 54 with a defined by a spacer tube 56 distance d from the top and bottom of the joint part 12.
  • the buffer means »5 60 are mounted, which prevent abrupt abutment of the segments 22, 24 and 32, 34 on the lock washers 52.
  • the buffer means 60 Upon movement of the segments 22, 24 and 32, 34 in the axial direction towards a lock washer 52, put the buffer means 60, which act even spring on the lock washer 52 and damp the movement.
  • FIGS. 6 to 9 show a classic installation situation, for universal joints. Via a steering wheel 70, a steering torque is applied to a steering shaft 72. This must be transmitted to a steering gear 76 via the steering shafts 74 angled relative to one another at the angle .alpha.
  • the shaft assembly of steering shaft 72 and steering shafts 74 has two 5 universal joints 10 according to the invention.
  • the second embodiment according to FIGS. 6 to 9 will be discussed.
  • the same reference numerals are used for equivalent components as in the description of the first embodiment according to Figures 1-4 and Figure 5 5, but with the number "1" introduced.
  • the decisive difference between the first and the second embodiment consists in a multi-part damper assembly 150 and an insert cross 159, which is composed of four flat insert parts 158i, 1582, 1583 and 1584. Each insert part 158i, 1582, 158 3 and 158 4 separates the
  • four damping bodies 151i, 15I 2 , 151 3 and 15I 4 result , which are composed of the damping body halves 151 ⁇ a / b, l ⁇ ha / b, 15l 3 a / b and 151 4 a / b.
  • Each insert part 158i, 158 2 , 158 3 and 158 4 is designed to be longer in the radial direction than the damping bodies 15I 1 , 15I 2 , 15I 3 and 151 4 .
  • a two-stage damping can be achieved: In a first deformation phase, ie at lower torques, are essentially only the softer damping body 151i, 15I 2 , 15I 3 and 15I 4 deformed. As the torque increases, the deformation of the softer damper bodies 151i, 15I 2 , 15I 3 and 15I 4 progresses until the inlay cross 159 i5 abuts abutment surfaces 146 of adjacent segments 122, 124 and 132, 134.
  • the damping takes place until then significantly on the damping body 151i, 15I 2 , 15I 3 and 15I. 4
  • a second deformation phase takes against the damping body 151i, 15I 2 , 15I 3 and 15I 4 stiffer deposit cross 159, which is already on the abutment surfaces 146 of the segments 122, 124 and 132, 134 on 0, the torque alone attenuating.
  • the damping bodies 15I 1 , 15I 2 , 15I 3 and 15I 4 are short-circuited.
  • a characteristic corresponding to this arrangement for the spring stiffness has a progressive course with a kink at the point at which it comes to a concern 5 of the insert cross 159 at abutment surfaces 146.
  • An adjustment by selecting different material combinations of the damping body 15I 1 , 15I 2 , 151 3 and 151 4 and the deposit cross 159, as well as the use of multiple inserts is also conceivable.
  • the insert cross 159 also assumes the function of the spacer tube 56 of the joint part 12 according to the first embodiment in this embodiment of the invention. This is because it also protrudes beyond the segments 122, 124 and 132, 134 and damping body 151 in terms of its width in the direction of the longitudinal axis A.
  • the distance d of the lock washers 152 is thus not defined by means of the spacer tube 56, but by means of the axially projecting insert cross 159th
  • the holes 162 shown in Figures 6-9 are for decoupling and supporting the segments 122, 124; 132, 134 provided during assembly of the needle bearings 142.
  • the embodiment of a universal joint 210 according to the invention shown in FIGS. 10 to 12 has an axial support of the joint part 212 on the two joint forks 214 and 216.
  • the segments 222, 224; 232, 234 are connected in this embodiment to segment pairs 220, 230, which are supported on both sides via an axial damper arrangement 286 and a support element 284 on the inner surfaces 282 of the two joint forks 214 and 216.
  • Each segment pair 220, 230 comprises two opposing segments 222, 224 and 232, 234 of the joint part 212 and a connecting element in the form of a carrier plate 225, 235, which connects the segments 222, 224 and 232, 234 on one end face.
  • a central through hole 245 described in more detail below for receiving a cylindrical centering pin 294.
  • the carrier plates 225, 235 have in addition to this central through hole 245 receptacles 255i and 255 2 and openings 265.
  • the recordings 255i and 255 2 serve, as can be seen in FIG Recording additional damping elements 292, which - shown in longitudinal section - are cup-shaped and the free end surfaces of the segment pair 220, 230 connected segments 222, 224; 232, 234 record. In this way, the segments 222, 224; 232, 234 stabilized at their free ends in their relative s position to each other.
  • the damping elements 292 also allow an exact adjustment of the deformation behavior of the entire axial damper assembly 286, in particular the setting of a progressive deformation.
  • the support part 284 is dome-shaped on its surface facing the yoke, i. shaped like a ball segment cut with a plane.
  • the adjacent inner surface 282 of the joint forks 214 and 216 is provided in correspondence with a dome-shaped recess for receiving the dome-shaped surface of the support means 284.
  • a linear for example with the aid of ribs and possibly these receiving recesses or a punctiform support is conceivable.
  • the axial damper assembly 286 includes a pre-damper 288 that is substantially disc-shaped.
  • a damping insert 290 is provided between the damping elements 292 accommodating the free end faces of the segments of a first segment pair 220 and the carrier plate 235 of a second segment pair 230.
  • These damping inserts 290 are also formed in the form of a shell in longitudinal section and connected to the disk-shaped predamper 288 via the openings 265 of the support plate 235 of the second segment pair 230.
  • the damper assembly 288 shown in FIG. 11 includes a damping layer 275.
  • This is made of an elastic material, such as rubber.
  • the segments 222, 224; 232, 234 of the two segment pairs 220, 230 are, as
  • FIG. 10 Another feature of the third embodiment according to FIGS. 10 to 12 is shown in particular in FIG. Instead of an armature for fixing securing shims, as in the embodiments described above, this is
  • a centering pin 294 is provided, which is mounted relative to the individual segments of the segment pairs 220, 230 via a radial bearing 296 movable.
  • the radial bearing 296 is supported on its outer circumferential surface in addition to the damping layer 275 of the segments from which a transmission of
  • vibrations significantly dampens or prevents. In this way, vibrations that are transmitted via a first yoke 216 and bearing pin 226 on the segments of a first segment pair 230 is not or only significantly attenuated via the centering pin 294 and the radial bearing 296 on the second segment pair 220 and the associated steering fork 214 become.
  • the third embodiment in contrast to the embodiments 1 and 2 of Fig.l to 9 in a region of the end faces of the segments has a concave curvature 280.
  • the peculiarity of this third embodiment of the invention is namely 5 .
  • no vibrations that is, neither axial vibrations nor radial vibrations, are unattenuated by a yoke 214 or 216 transmitted to the other yoke 216 or 214.
  • the axial vibrations are attenuated substantially via the damper arrangement 286, while the radial lo vibrations or torsional vibrations are substantially damped via the damping bodies 25I 1 , 25I 2 , 25I 3 , 25I 4 .
  • All metallic parts of the joint assembly according to this embodiment of the invention are decoupled from each other by damping elements of the damper assembly 286 and the damping body 25I 1 , 25I 2 , 251 3 , 251 4 .
  • Another advantage of this third embodiment of the invention is that, in particular under torsion and simultaneous flexion angle of the joint 210 no shear stress of the joint part 212 due to axial vibrations occurs because the hinge part 212 through the bearing pin 226 via the damper assembly 286 and
  • the damper assembly 286 of a pair of segments 220 and 230 is integrally connected with this in Fig. 11 and 12 embodiment with the damping bodies 251-j b, 251i a, 251 2 b, 25l3a and 251 ⁇ 251 2a, 25l3t>, 25uA ,
  • the corresponding parts of the joint part 212 are placed for this purpose in a mold and with a
  • the rubber material is vulcanized and connects in this way the individual parts of the joint part 212.
  • the entire universal joint is additionally provided in FIGS. 10 to 12 with a protective jacket 298. 5
  • FIGS. 13 and 14 two different embodiments for the rotatable mounting of the bearing bolts 26 in the segment 22 are shown representatively for all the segments 22, 24 and 32, 34.
  • the bearing pin 26 is enclosed by a bearing bush 40 and forms with it a sliding bearing.
  • the bushing 40 here designed as a collar bush, can be pressed into the bearing opening 28 or be produced by means of two-component injection molding! If the segments 22, 24 and 32, 34 made of a suitable material, such as plastic, the bearing bush 40 may also be omitted, but then 28 lubrication grooves 44 must be provided in the bearing opening.
  • the rotatable mounting of the bearing pin 26 is implemented by a needle bearing 42, wherein to ensure an improved bearing pressure grooves 144 are provided on the circumference of the bearing opening 28.

Abstract

The invention relates to a Cardan joint (10) for connecting shafts transferring torque, particularly for steering spindles (72) and Cardan shafts of motor vehicles, comprising two joint forks (14, 16) that can each be connected to a shaft and each have a pair of bearing means, a joint part (12) disposed between the joint forks (14, 16) having two pairs of complementary bearing means defining two intersecting or skew joint axes (B1, B2), and a damping arrangement (50) disposed in the joint part (12) damping at least rotary vibrations, wherein the two joint forks (14, 16) are coupled to each other via the joint part (12) while interacting in pairs with the bearing means and complementary bearing means. According to the invention, the joint part (12) also comprises two segment pairs (20, 30), of which each segment (22, 24 and 32, 34) is formed separately and connected to a complementary bearing means, and two adjacent segments (22, 24 and 32, 34) each are coupled to each other via damping bodies (511, 512, 513, 514) of the damping arrangement (50), said damping bodies being deformable in the direction transversely to the joint axes (B1, B2).

Description

Kardangelenk zum Verbinden drehmomentübertragender Wellen, insbesondere für Lenkspindeln und Kardanwellen von Kraftfahrzeugen Cardan joint for connecting torque-transmitting shafts, in particular for steering spindles and cardan shafts of motor vehicles
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kardangelenk zum Verbinden drehmomentübertragender Wellen, insbesondere für Lenkspindeln und Kardanwellen von Kraftfahrzeugen, mit zwei Gelenkgabeln, die mit je einer Welle verbindbar sind und je ein Paar Lagermittel aufweisen, einem zwischen den Gelenkgabeln angeordneten Ge-o lenkteil mit zwei Paar Komplementär-Lagermitteln, die zwei einander kreuzende oder windschiefe Gelenkachsen definieren, und einer zumindest Drehschwingungen dämpfenden, im Gelenkteil angeordneten Dämpferanordnung, wobei die beiden Gelenkgabeln unter paarweisem Zusammenwirken der Lagermittel und Komplementär- Lagermittel über das Gelenkteil miteinander gekoppelt sind. 5The present invention relates to a universal joint for connecting torque-transmitting shafts, in particular for steering spindles and cardan shafts of motor vehicles, with two joint forks, which are each connected to a shaft and each having a pair of bearing means, a disposed between the joint forks Ge-o steering part with two pairs of complementary Bearing means, which define two mutually crossing or skewed joint axes, and at least a torsional vibration damping, arranged in the joint part damper assembly, wherein the two joint forks are coupled together under pairwise cooperation of the bearing means and complementary bearing means on the hinge part. 5
Kardangelenke werden üblicherweise in Gelenkwellenanordnungen eingesetzt, bei denen Drehmomente über eine Mehrzahl von Wellen übertragen werden müssen, die zueinander nicht parallel verlaufen. Insbesondere bei Gelenkwellen/Kardanwellen zur Übertragung von Lenkkräften oder zur Übertragung des Motor - Ausgangsdrehmo-o ments in Kraftfahrzeugen finden Kardangelenke Anwendung. Herkömmliche Kardangelenke erfüllen zwar die Aufgabe, Drehmomente zwischen zueinander abgewinkelten Wellenabschnitten zu übertragen. Dabei werden aber sowohl Torsionsschwingungen als auch Stöße in Wellenrichtung gleichsam mit übertragen. Bei der Konzipierung moderner Lenksysteme wird hingegen versucht, unerwünschteCardan joints are commonly used in propeller shaft assemblies in which torques must be transmitted through a plurality of shafts that are not parallel to each other. Cardan joints are used in particular for cardan shafts / cardan shafts for transmitting steering forces or for transmitting the engine output torque in motor vehicles. Although conventional universal joints fulfill the task of transmitting torques between mutually angled shaft sections. However, both torsional vibrations and shocks in the wave direction are transmitted as it were. In the design of modern steering systems, on the other hand, an attempt is made, unwanted
5 Drehschwingungen und Stöße zu dämpfen, um den Fahrkomfort zu erhöhen. Hierfür werden beim Stand der Technik entweder in den Wellenanordnungen selbst oder in den Kardangelenken entsprechende Dämpfer integriert.5 dampen torsional vibrations and shocks to increase ride comfort. For this purpose, corresponding dampers are integrated in the prior art either in the shaft assemblies themselves or in the universal joints.
Eine derartige Lösung ist beispielsweise aus dem Dokument DE 192 89 90 Al be- D kannt. Dieses Dokument beschreibt ein Kardangelenk, bei dem das zwischen den beiden Gelenkgabeln angeordnete Gelenkteil aus zwei zueinander verdrehbaren gekröpften Zapfenkörpern hergestellt ist. Die beiden zueinander verdrehbaren Zapfenkörper stützen sich gegenseitig über Gummipuffer aneinander ab. Ferner werden sie über einen zentralen Zugbolzen aneinander gehalten. Dadurch lässt sich eine ; Verdrehbarkeit der beiden Zapfenkörper zueinander erreichen, die unter Komprimierung der eingelegten Gummikörper gedämpft wird. Aufgrund der Verspannung der beiden Zapfenkörper über den zentralen Bolzen ist lediglich eine Verdrehung der beiden Zapfenkörper reiativ zueinander möglich. Anderweitige Relativbewegungen sind ausgeschlossen.Such a solution is known, for example, from document DE 192 89 90 A1. This document describes a universal joint, in which the joint part arranged between the two joint forks is made of two mutually rotatable cranked pin bodies. The two mutually rotatable pin body support each other via rubber buffers from each other. Furthermore, they are held together by a central draw bolt. This can be a; Rotationality of the two pin bodies reach each other, which is damped by compression of the inserted rubber body. Due to the tension of the two pin body on the central pin is only a rotation of the both journal body relative to each other possible. Other relative movements are excluded.
Zum weiteren Stand der Technik ist auf das Dokument DE 100 Ol 270 Al zu verwei- 5 sen. Dieses Dokument verfolgt den Ansatz, die in den Geienkgabein angebrachten Lagerbuchsen zur Aufnahme der Lagerzapfen des Gelenkteils unter Zwischenschaltung von Dämpfungslagen in den Gelenkgabelenden aufzunehmen. Dadurch können sich jedoch schwer vorhersehbare Spannungszustände ergeben, die in der Praxis zu unerwünschten Taumelbewegungen führen können. Ferner kann dadurch die Ge- lo lenkfunktion beeinträchtigt werden.For further prior art, reference is made to document DE 100 0 270 270 A1. This document follows the approach to include in the Geienkgabein mounted bushings for receiving the journals of the joint part with the interposition of damping layers in the yoke ends. However, this can result in difficult to predict voltage states that can lead to unwanted wobbling in practice. Furthermore, this may affect the joint function.
Eine ähnliche Lösung zeigt das Dokument DE 26 01 026 Al. Auch hier sind die Gelenkbuchsen in Gummihülsen in den Gelenkgabelenden angeordnet.A similar solution is shown in document DE 26 01 026 A1. Again, the joint bushings are arranged in rubber sleeves in the yoke ends.
i5 Schließlich zeigt das Dokument US 3,878,695 eine Lösung, bei der die Verbindung zwischen einem Wellenabschnitt und dem Kardangelenk über einen elastomeren Hülsenkörper erfolgt. Dieser wird bei Drehschwingungen sowie bei Axialschwingungen jeweils einer Scherbeanspruchung ausgesetzt. Zwar kann mit einer derartigen Lösung eine Dämpfung von Torsions- und Axialschwingungen erreicht werden, je-Finally, US Pat. No. 3,878,695 shows a solution in which the connection between a shaft section and the universal joint takes place via an elastomeric sleeve body. This is exposed to torsional vibrations as well as axial vibrations in each case a shear stress. Although damping of torsional and axial vibrations can be achieved with such a solution,
.0 doch baut diese Lösung relativ groß. Darüber hinaus führen die permanent an dem elastomeren Dämpfungskörper anliegenden Scherbelastungen zu einem erhöhten Ausfallrisiko wegen Verschleißes..0 but builds this solution is relatively large. In addition, the permanent loads applied to the elastomeric damping body lead to an increased risk of failure due to wear.
Es ist demgegenüber eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kardangelenk der 5 eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, das bei einfachem und platzsparendem Aufbau eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Dämpfungscharakteristik hinsichtlich Torsions- und Axialschwingungen aufweistIt is accordingly an object of the present invention to provide a universal joint of the type described above, which has a comparison with the prior art improved damping characteristics with respect to torsional and axial vibrations in a simple and space-saving design
Diese Aufgabe wird durch ein Kardangelenk der eingangs bezeichneten Art gelöst, o bei dem gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen ist, dass das Gelenkteil zwei Segmentpaare umfasst, von denen jedes Segment separat ausgebildet und mit jeweils einem Komplementär-Lagermittel verbunden ist, und dass jeweils zwei benachbarte Segmente über in Richtung quer zu den Gelenkachsen deformierbare Dämpfungskörper der Dämpferanordnung miteinander gekoppelt sind. >This object is achieved by a universal joint of the type described above, o is provided in accordance with a first aspect of the invention that the hinge part comprises two pairs of segments, each segment is formed separately and connected to a respective complementary bearing means, and that respectively two adjacent segments are coupled to each other in the direction transverse to the hinge axes deformable damping body of the damper assembly. >
Gemäß der Erfindung umfasst das Gelenkteil zwei Segmentpaare mit jeweils separat ausgebildeten Segmenten. Dies bedeutet, dass das Gelenkteil insgesamt mindestens vier Segmente aufweist, die als voneinander getrennte Teile herstellbar sind. Es ist jedoch auch denkbar, mehr als vier Segmente pro Gelenkteil vorzusehen, beispielsweise Gelenkteile mit acht Segmenten.According to the invention, the joint part comprises two pairs of segments, each with separately formed segments. This means that the joint part in total at least has four segments that can be produced as separate parts. However, it is also conceivable to provide more than four segments per joint part, for example joint parts with eight segments.
5 In einer alternativen Ausführungsform gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jeweils zwei Segmente eines Segmentpaares über ein Verbindungselement miteinander verbunden ausgebildet sind. Auf diese Weise findet unter Einwirkung äußerer Kräfte eine Relativbewegung der Segmente im Wesentlichen zwischen den Segmenten unterschiedlicher Segmentpaare statt.In an alternative embodiment according to a second aspect of the invention it can be provided that in each case two segments of a segment pair are formed connected to one another via a connecting element. In this way, under the action of external forces, a relative movement of the segments substantially takes place between the segments of different segment pairs.
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Die Komplementär-Lagermittel sind bei beiden Alternativen der Erfindung an den Segmenten der beiden Segmentpaare angebracht, so dass das Gelenkteil unter Vermittlung der Komplementär-Lagermittel mit den Gelenkachsen im Stile eines herkömmlichen Kardangelenks verbindbar ist. Zwischen den Segmenten sind i5 deformierbare Dämpfungskörper angeordnet, die eine Relativbewegung zweier benachbarter Segmente zueinander zulassen. Dadurch können sowohl Torsionsschwingungen als auch Axialschwingungen ausgeglichen werden, worauf im Folgenden noch im Detail eingegangen wird.The complementary bearing means are mounted in both alternatives of the invention on the segments of the two pairs of segments, so that the hinge part is connected by the intermediary of the complementary bearing means with the hinge axes in the style of a conventional universal joint. Between the segments i5 deformable damping body are arranged, which allow a relative movement of two adjacent segments to each other. As a result, both torsional vibrations and axial vibrations can be compensated, as will be discussed in detail below.
20 Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die gesamte Dämpfungswirkung allein durch die erfindungsgemäße Gestaltung des zwischen den Gelenkgabeln angeordneten Gelenkteils realisierbar ist. Dadurch ist es möglich, die Gelenkgabeln in herkömmlicher Art und Weise auszubilden. Darüber hinaus kann je nach Einzelfall das Gelenkteil an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden,An essential advantage of the present invention is that the entire damping effect can be achieved solely by the inventive design of the joint part arranged between the joint forks. This makes it possible to form the joint forks in a conventional manner. In addition, depending on the individual case, the joint part can be adapted to the particular application,
.5 beispielsweise durch Bereitstellung eines Gelenkteils mit härteren oder weniger harten Dämpfungskörpern. Auch im Wartungsfall, beispielsweise nach einer bestimmten Betriebsdauer, kann durch einfaches Austauschen des Gelenkteils das Kardangelenk wieder instand gesetzt werden, ohne dass aufwendige Montageschritte in den Gelenkgabeln oder gar an den zu verbindenden Wellen erforderlich sind..5, for example, by providing a joint part with harder or less hard damping bodies. Even in the case of maintenance, for example, after a certain period of operation, the universal joint can be repaired by simply replacing the joint part again, without consuming assembly steps in the joint forks or even on the waves to be connected are required.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass jedes der Lagermittel einen Lagerbolzen und jedes der Komplementär-Lagermittel eine jeweils einen Lagerbolzen aufnehmende Lageröffnung umfasst. Ferner kann hinsichtlich der Lagerung vorgesehen sein, dass diese in einer Lagerbuchse oder in einem Wälzkörperlager ausgebildet ist, i5 die bzw. das in einem Segment wiederum aufgenommen ist. Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung wird also das Gelenkteil mit entsprechenden Lageröffnungen in den jeweiligen Segmenten versehen, die dann jeweils einen in die Gelenkgabeln einge- brachten Lagerboizen aufnehmen. Die Lagerbolzen sind an den Gelenkgabeln entweder durch Gewindeanordnungen oder durch Presssitz gehalten.A development of the invention provides that each of the bearing means comprises a bearing pin and each of the complementary bearing means comprises a respective bearing pin receiving bearing opening. Furthermore, it may be provided with regard to the storage that it is formed in a bearing bush or in a roller bearing, which is in turn received in a segment. In this solution according to the invention, therefore, the joint part is provided with corresponding bearing openings in the respective segments, which then each insert one into the joint forks. brought up camp boats. The bearing pins are held on the joint forks either by threaded arrangements or by press fit.
Eine vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung gemäß dem ersten Aspekt sieht vor,- dass die Lagerbolzen variabel in die Gelenkgabe! einbringbar sind, wobei nach Maßgabe der Stellung des Lagerbolzens in der Gelenkgabel die Dämpferanordnung des Gelenkteils radial vorspannbar ist. Demzufolge lassen sich die Lagerbolzen unterschiedlich tief in die Gelenkgabeln einschrauben. Geht man davon aus, dass die Lagerbolzen mit ihren axialen Stirnfläche über eine Lagerbuchse an einer korrespondierenden Gegenstirnfläche in dem ihnen zugeordneten Segment angreifen, so lässt sich damit die Lage der Segmente relativ zu den Gelenkgabeln verstellen. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass bei einem stärkeren Einschrauben eines Lagerbolzens in die Gelenkgabel in Richtung zum Zentrum des Kardangelenks hin dasjenige Segment, in das der Gelenkbolzen eingreift, ebenfalls relativ zu der Gelenkgabel weiter zum Gelenkzentrum hin verlagert wird. Sind die anderen Segmente in entsprechender Weise bereits mit Gelenkbolzen gekoppelt und ist deren Position relativ zu den Gelenkgabeln dadurch bereits bestimmt, so kommt es aufgrund des stärkeren Einschraubens des erstgenannten Gelenkbolzens zu einer stärkeren Komprimierung der Dämpfungskörper zwischen dem betroffenen Segment und den be- nachbarten Segmenten. Dadurch kann die Vorspannung in den Dämpfungskörpern erhöht werden und damit durch Erhöhung der Gesamtsteifigkeit deren Dämpfungsverhalten im Betrieb beeinflusst werden. Selbstverständlich ist auch eine entgegengesetzte Einstellung möglich, wobei ein oder mehrere Gelenkbolzen in Richtung vom Gelenkzentrum weg aus den Gelenkgabeln ausgeschraubt werden. Dabei können sich die Dämpfungskörper entsprechend entspannen, so dass die Gesamtsteifigkeit der Dämpferanordnung reduziert werden kann. Mit dieser Weiterbildung der Erfindung ist demnach eine zielgerichtete Einstellung der Dämpfungseigenschaften möglich.An advantageous embodiment of the invention according to the first aspect provides - that the bearing pin variable in the joint! can be introduced, wherein in accordance with the position of the bearing pin in the yoke, the damper assembly of the joint part is radially prestressed. As a result, the bearing bolts can be screwed at different depths into the joint forks. Assuming that the bearing bolts engage with their axial end face via a bearing bush on a corresponding counter-end face in their associated segment, so it can thus adjust the position of the segments relative to the joint forks. In other words, this means that with a stronger screwing a bearing pin in the yoke in the direction of the center of the universal joint that segment in which engages the hinge pin, also relative to the yoke is further displaced towards the joint center. If the other segments are already coupled with hinge pins in a corresponding manner and their position relative to the joint forks is already determined thereby, the stronger screwing in of the first-mentioned hinge pin results in greater compression of the damping bodies between the affected segment and the adjacent segments. As a result, the bias in the damping bodies can be increased and thus their damping behavior can be influenced during operation by increasing the overall rigidity. Of course, an opposite setting is possible, with one or more hinge pins are unscrewed in the direction away from the joint center of the joint forks. In this case, the damping body can relax accordingly, so that the overall rigidity of the damper assembly can be reduced. Accordingly, a targeted adjustment of the damping properties is possible with this development of the invention.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Lagerbolzen eine Dichtfläche zum Abdichten der Lageröffnung aufweisen, in die sie eingreifen. Diese Lösung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Lageröffnung mit Schmiernuten ausgebildet ist. So lässt sich ein unerwünschtes Austreten von Schmierstoffen aus der Lageranordnung verhindern. Darüber hinaus kann durch Abdichten der Lageröffnung sogar eine Lebensdauerschmierung gewährleistet werden.A development of the invention provides that the bearing bolts have a sealing surface for sealing the bearing opening, in which they engage. This solution is particularly advantageous if the bearing opening is formed with lubrication grooves. Thus, an undesirable leakage of lubricants from the bearing assembly can be prevented. In addition, by sealing the bearing opening even a lifetime lubrication can be ensured.
Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass das Gelenkteil scheibenförmig ausgebildet und in wenigstens vier Segmente bzw. zwei Segmentpaare unterteilt ist, wobei zwischen einander gegenüberliegenden Stirnflächen zweier benachbarter Segmente wenigstens ein Dämpfungskörper angeordnet ist. Die Dämpfungskörper können dabei als separate Elemente ausgebildet sein. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die Dämpfungskörper miteinander verbunden sind. In diesem Zusammen- 5 hang kann ferner vorgesehen sein, dass die Dämpfungskörper aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus Gummi, hergestellt sind.An embodiment of the invention provides that the joint part is disc-shaped and divided into at least four segments or two pairs of segments, wherein between opposite end faces of two adjacent segments at least one damping body is arranged. The damping body can be formed as separate elements. Preferably, however, it is provided that the damping bodies are interconnected. In this context, it can also be provided that the damping bodies are made of an elastic material, preferably of rubber.
Um ein formstabiles, als eine Einheit handhabbares Gelenkteil bereitzustellen, welches bei einfacher und kostengünstiger Herstellung eine lange Lebensdauer bietet, lo sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Dämpfungskörper an die Stirnflächen der Segmente anvulkanisiert sind. So lassen sich beispielsweise die Segmente aus einem harten Kunststoffmaterial oder aus Metall herstellen, die dann in eine Form eingelegt und mit einem Gummimaterial zumindest teilweise umspritzt werden. In einem Folgeschritt kann dann das Gummimaterial ausvulkanisiert werden, so dass i5 es an den Segmenten haftet und diese zu dem Gelenkteil verbindet.In order to provide a dimensionally stable, as a unit manageable joint part, which offers a long service life with simple and cost-effective production, lo provides a development of the invention that the damping body are vulcanized to the end faces of the segments. Thus, for example, the segments can be made of a hard plastic material or metal, which are then placed in a mold and at least partially encapsulated with a rubber material. In a subsequent step, the rubber material can then be vulcanized so that it adheres to the segments and connects them to the joint part.
Wie vorstehend bereits angedeutet, lassen sich die einzelnen Segmente oder Segmentpaare relativ zueinander verlagern. Um insbesondere Überlastzuständen zu begegnen, die zu einem unerwünschten Versagen des erfindungsgemäßen Kardan-As already indicated above, the individual segments or segment pairs can be displaced relative to each other. In particular in order to counteract overload conditions which lead to an undesired failure of the gimbal according to the invention.
20 gelenks führen, kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Segmente gegenüber ihren Stirnflächen erhabene Anschlagflächen aufweisen. Derartige Anschlagflächen dienen beispielsweise dazu, um im Falle von hohen Drehmomenten einen Anschlag für einander benachbarte Segmente zu bieten. Dadurch werden die zwischen diesen angeordneten Dämpfungskörper lediglich einerLead 20 joints, may be provided according to a development of the invention that the segments have raised abutment surfaces with respect to their end faces. Such stop surfaces serve, for example, to provide a stop for adjacent segments in the case of high torques. As a result, the damping body arranged between these only one
>5 vorbestimmten Maximalbelastung - sei es eine Druckbelastung oder eine Zugbelastung - ausgesetzt, jedoch werden sie vor einer Belastung darüber hinaus aufgrund der abstützenden Anlage zueinander korrespondierender Anschlagflächen geschützt.> 5 predetermined maximum load - be it a compressive load or a tensile load - exposed, but they are also protected against a load due to the supporting contact with each other corresponding stop surfaces.
Weiterhin können die Stirnflächen der Segmente in einem Bereich eine konkave :o Wölbung aufweisen. Die dazwischen angeordneten Dämpfungskörper können in ihrer Form derart angepasst sein, dass sie in diesem Bereich korrespondierende Anlageflächen zur Anlage mit den Stirnflächen der angrenzenden Segmente haben. Eine derartige Gestaltung der Dämpfungskörper dient aufgrund der Materialanhäufung in diesem Bereich der gezielten Einstellung des Deformationsverhaltens, insbesondere 5 zum Erreichen eines progressiven Deformationsverhaltens des Dämpfungskörpers. In einer Grundform der Erfindung ist zwischen zwei benachbarten Segmenten lediglich ein Dämpfungskörper angeordnet, der dann je nach Materialeigenschaften ein bestimmtes Deformationsverhalten bei einer Druckbelastung sowie bei einer entgegengerichteten Zugbelastung zeigt. Wie vorstehend bereits erfahren, lässt sich diesesFurthermore, the end faces of the segments in a region may have a concave: o curvature. The damping bodies arranged therebetween can be adapted in their shape such that they have corresponding contact surfaces in this region for engagement with the end faces of the adjacent segments. Such a design of the damping body is due to the accumulation of material in this area of the targeted adjustment of the deformation behavior, in particular 5 to achieve a progressive deformation behavior of the damping body. In a basic form of the invention, only one damping body is arranged between two adjacent segments which, depending on the material properties, then exhibits a specific deformation behavior under a compressive load and in the case of an opposing tensile load. As already experienced above, this can be
5 Deformationsverhalteπ auch noch durch geeignete Wahl der Vorspannung beeinflussen. Eine weitere Möglichkeit zur gezielten Einstellung des Deformationsverhaltens, insbesondere zum Erreichen eines progressiven Deformationsverhaltens, liegt beispielsweise darin, dass zwischen zwei einander gegenüberliegenden Stirnflächen zweier benachbarter Segmente jeweils ein flächiges Einlageteil vorgesehen ist, und lo dass das Einlageteil über jeweils einen Dämpfungskörper mit den ihm zugewandten Stirnflächen verbunden ist. Dieses Merkmal ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn sich das Einlageteil in den lichten Spalt zwischen den vorstehend bereits angesprochenen Anschlagflächen erstreckt. Wird in Folge eines bestimmten Belastungsniveaus der Dämpfungskörper beidseits des Einlageteils so stark komprimiert, dass sich die5 Deformationsverhalteπ also influence by a suitable choice of bias. Another possibility for the targeted adjustment of the deformation behavior, in particular for achieving a progressive deformation behavior, is, for example, that between two opposite end faces of two adjacent segments each a flat insert part is provided, and lo that the insert part via a respective damping body with the end faces facing it connected is. This feature is particularly advantageous when the insert part extends into the clear gap between the abutment surfaces already mentioned above. Is compressed as a result of a certain load level of the damping body on both sides of the insert part so strong that the
L5 Anschlagflächen an das Einlageteil anlegen, so werden die Dämpfungskörper zwischen den beiden benachbarten Segmenten und dem Einlageteil sozusagen kurzgeschlossen. Die Kraftübertragung von einem Segment auf das andere erfolgt dann nur noch über das Einlageteil, wobei in der Folge im Wesentlichen allein dessen Steifigkeit für das Dämpfungsverhalten maßgeblich ist. So lässt sich dann, wenn man dasApply L5 stop surfaces to the insert part, so the damping body between the two adjacent segments and the insert part are so to speak shorted. The power transmission from one segment to the other then takes place only via the insert part, with substantially only its rigidity being decisive for the damping behavior as a result. So it is, then, if that is
.0 Dämpfungskörpersystem aus zwei Dämpfungskörpern und zwischen diesen angeordnetem Einlageteil mit verschiedenen Steifigkeiten betrachtet, eine progressive Kennlinie erhalten. Diese weist einen dann Knick auf, wenn sich die Anschlagflächen an das Einlageteil anlegen, wobei die Steigung der Kennlinie bei Überschreiten des Knicks, das heißt bei zunehmender Belastung, zunimmt. Es versteht sich, dass je.0 Dämpfungskörpersystem seen from two damping bodies and arranged between these insert part with different stiffnesses, a progressive characteristic obtained. This has a kink on when the abutment surfaces bear against the insert part, wherein the slope of the characteristic increases when the kink is exceeded, that is to say as the load increases. It is understood that ever
5 nach Wahl der Materialeigenschaften für Dämpfungskörper und Einlageteil dieses Verhalten und der Verlauf der Kennlinie an den jeweiligen Anwendungsfall anpassbar sind.5 of the material properties for damping body and insert part of this behavior and the course of the characteristic are adaptable to the particular application.
Auch lässt sich durch eine Mehrschichtigkeit des Dämpfungssystems zwischen zwei ) benachbarten Segmenten, beispielsweise durch Anordnung mehrerer Einlageteile mit unterschiedlichen Steifigkeiten, das Dämpfungsverhalten weiter wunschgemäß einstellen.Also, by a multi-layered damping system between two) adjacent segments, for example, by arranging several inserts with different stiffness, the damping behavior can be further adjusted as desired.
Eine Weiterbildung der Erdfindung sieht vor, dass die zwischen den Segmenten an- ; geordneten Einlageteile, vorzugsweise zu einem Einlagekreuz, einstückig miteinander verbunden sind. Dadurch lässt sich insbesondere die Herstellbarkeit des Gelenkteils verbessern. So lässt sich das Einlagekreuz beispielsweise für den Spritz- und Vulkani- siervorgang als einteiliges Bauteil besser handhaben, insbesondere auch im Hinblick darauf, dass sich dieses beim Spritzvorgang nicht unerwünscht in einer Form verlagert.A development of the earth finding provides that the between the segments on; ordered insert parts, preferably to a deposit cross, are integrally connected to each other. As a result, in particular the manufacturability of the joint part can be improved. For example, the inlay cross can be used for injection and vulcanization. siervorgang better handle as a one-piece component, especially with regard to the fact that this is not undesirable in the mold during the injection process.
5 Vorstehend wurde insbesondere auf das Ausgleichen von Drehschwingungen Bezug genommen, wobei die Dämpfungskörper quer zu den Gelenkachsen deformiert werden. Das erfindungsgemäße Kardangelenk bietet aber auch - wie eingangs bereits angedeutet - den Vorteil, dass Axialschwingungen oder Stöße in Wellenrichtung ausgeglichen werden können. In diesem Zusammenhang sieht die Erfindung nämlich lo ferner vor, dass die Dämpfungskörper in Richtung orthogonal zu den Gelenkachsen deformierbar sind. So können die Gelenkkörper Scherbelastungen ausgesetzt werden, die zum Ausgleich von Schwingungen oder Stößen in Richtung der mit den Gelenkgabeln jeweils verbundenen Wellen führen. In diesem Punkt ergibt sich ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem eingangs diskutierten gattungsbildenden Stand i5 der Technik gemäß DE 192 89 990 Al, bei dem lediglich ein Drehschwingungsausgleich vorgesehen ist, Axialschwingungen jedoch aufgrund des zentralen Bolzens nicht ausgeglichen werden können.In the foregoing, reference has been made in particular to the compensation of torsional vibrations, wherein the damping bodies are deformed transversely to the joint axes. But the universal joint according to the invention also offers - as already indicated - the advantage that axial vibrations or shocks can be compensated in the shaft direction. In this context, the invention namely lo further provides that the damping body in the direction orthogonal to the hinge axes are deformable. Thus, the joint body can be subjected to shear loads that lead to the compensation of vibrations or shocks in the direction of the joint forks respectively connected waves. In this point, there is a significant advantage over the initially discussed generic class i5 the technique according to DE 192 89 990 Al, in which only a torsional vibration compensation is provided, but axial vibrations can not be compensated due to the central bolt.
Um auch eine Überlastung in Folge von Axialschwingungen vermeiden zu können, 20 sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass beidseits des Gelenkteils Sicherungsscheiben angeordnet sind, die über einen Anker miteinander verbunden sind. Die Sicherungsscheiben lassen eine Deformation des Gelenkteils in axialer Richtung bis zu einem gewissen Grad zu. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Sicherungsscheiben in Richtung einer zu den Gelenkachsen im wesentlichen .5 orthogonalen Längsachse in Abstand zu dem Gelenkteil angeordnet sind. Um jedoch ein abruptes Anschlagen einzelner Segmente an die Sicherungsscheiben zu vermeiden, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass das Gelenkteil, vorzugsweise jedes Segment des Gelenkteils, an seinen den Sicherungsscheiben jeweils zugewandten Oberflächen Puffermittel aufweist. So setzen die Segmente im Belastungsfall über to die Puffermittel auf den Sicherungsscheiben auf, wobei die Puffermittel zu einer zusätzlichen Dämpfung in Axialrichtung führen.In order to avoid overloading as a result of axial vibrations, 20 provides a development of the invention, that on both sides of the joint part lock washers are arranged, which are connected to each other via an anchor. The lock washers allow deformation of the hinge in the axial direction to some extent. This can be achieved, for example, in that the securing disks are arranged at a distance from the joint part in the direction of a longitudinal axis orthogonal to the joint axes substantially. However, in order to avoid an abrupt impact of individual segments on the lock washers, a further development of the invention provides that the hinge part, preferably each segment of the hinge part, has buffer means on its surfaces facing the lock washers. Thus, in the event of load, the segments set over to the buffer means on the lock washers, the buffer means leading to an additional damping in the axial direction.
Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gelenkteil sich beidseits an einer zugewandten inneren Oberfläche der Gelenkgabel in Richtung der 5 Längsachse des Gelenkteils abstützt. Dieses ist insbesondere im Bereich hoher auftretender Drehzahlen vorteilhaft, da infolge der axialen Abstützung eine axiale ReIa- tivbewegung zwischen den Segmenten sowie daraus resultierende Scherbelastungen deutlich verringert bzw. vollkommen beseitigt werden.An alternative embodiment of the invention provides that the joint part is supported on both sides on a facing inner surface of the yoke in the direction of the longitudinal axis 5 of the joint part. This is particularly advantageous in the range of high speeds occurring, since due to the axial support an axial Reia tivbewegung between the segments and resulting shear loads significantly reduced or completely eliminated.
Hierzu kann vorgesehen sein, dass das Gelenkteil beidseits wenigstens ein Stützmit-For this purpose, provision can be made for the joint part to have at least one support on both sides.
5 tel umfasst, über das es sich an der zugewandten inneren Oberfläche der jeweiligen Gelenkgabel in Richtung der Längsachse abstützt. Dieses Stützmittel kann auf einer von dem Gelenkten abgewandten Oberfläche, die sich an der inneren Oberfläche der Geienkgabel abstützt, kalottenförmig ausgebildet sein. Der Krümmungsradius der als Kugelkalotte ausgebildeten Oberfläche des Stützmittels ist dabei konzentrisch zu der lo jeweiligen Gelenkachse der anliegenden Gelenkgabel angeordnet. Aufgrund dieser Ausbildung kann die Gelenkgabel gegenüber dem abgestützten Gelenkteil weiterhin über die eigene Gelenkachse verschwenkt werden und die Funktion eines Kardangelenkes erfüllen. Neben einer derartigen punktförmigen Abstützung des Gelenkteils an einer Gelenkgabel ist auch eine flächige Abstützung möglich, indem die innere Ober- i5 fläche der Gelenkgabel eine korrespondierende kalottenförmige Ausnehmung zur Aufnahme der kalottenförmigen Oberfläche des Stützmittels aufweist. Gleichfalls ist eine linienförmige Abstützung über entsprechend angeordnete Rippen und korrespondierende Vertiefungen an der inneren Oberfläche der Gelenkgabel sowie der kalottenförmigen Oberfläche des Stützmittels denkbar. Dabei können die längs der5 tel, via which it is supported on the facing inner surface of the respective yoke in the direction of the longitudinal axis. This support means may be formed dome-shaped on a surface facing away from the articulated surface, which is supported on the inner surface of the Geienkgabel. The radius of curvature of the surface of the support means formed as a spherical cap is arranged concentrically to the lo respective joint axis of the adjacent yoke. Due to this design, the yoke can continue to be pivoted relative to the supported joint part on its own joint axis and fulfill the function of a universal joint. In addition to such a punctiform support of the joint part on a yoke, a planar support is also possible in that the inner upper surface of the yoke has a corresponding dome-shaped recess for receiving the dome-shaped surface of the support means. Likewise, a linear support via correspondingly arranged ribs and corresponding recesses on the inner surface of the yoke and the dome-shaped surface of the support means is conceivable. It can along the
»o Verschwenkrichtung der Gelenkgabel verlaufenden Rippen an einer der beiden Oberflächen angeordnet und in den Vertiefungen an der jeweils anderen Oberfläche aufgenommen sein.O The pivoting direction of the yoke-extending ribs is arranged on one of the two surfaces and accommodated in the depressions on the respective other surface.
Ferner kann bei dieser alternativen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, 5 dass zwischen dem Stützmittel und dem Gelenkteil eine axiale Dämpferanordnung angeordnet ist. Dabei kann die axiale Dämpferanordnung einen Vordämpfer umfassen. Der Vordämpfer kann im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet sein. Die axiale Dämpferanordnung, insbesondere der Vordämpfer, kann aus einem dämpfenden Material wie Kunststoff, Aluminium oder dergleichen hergestellt sein und ermög- o licht so einen hohen Impedanzsprung, d.h. es wird Energie verbraucht oder gebraucht, wenn eine über die Gelenkgabel eingeleitete Schwingung von dem Stützmittel in den Vordämpfer übergeht. Auf diese Weise werden von den Gelenkwellen über die Gelenkgabeln eingeleitete axiale Schwingungen und Stöße maßgeblich gedämpft oder beseitigt. In einer Weiterentwicklung weist der Vordämpfer wenigstens 5 einen Aufnahmebereich zur Aufnahme eines Dämpfungselements auf. Durch die Verwendung weiterer Dämpfungselemente kann, wie bei der Verwendung von Einlageteilen zwischen den zweigeteilten Dämpfungskörpern, das Deformationsverhalten der axiaien Dämpferanordnung eingesteht und insbesondere ein progressives Deformationsverhalten erreicht werden.Furthermore, it can be provided in this alternative embodiment of the invention, 5 that between the support means and the joint part, an axial damper assembly is arranged. In this case, the axial damper assembly comprise a pre-damper. The pre-damper may be formed substantially disc-shaped. The axial damper arrangement, in particular the pre-damper, can be made of a damping material such as plastic, aluminum or the like and thus allows a high impedance jump, ie energy is consumed or used when a vibration introduced via the yoke from the support means in passes the pre-damper. In this way, initiated by the propeller shafts on the joint forks axial vibrations and shocks significantly attenuated or eliminated. In a further development, the predamper has at least 5 a receiving area for receiving a damping element. By using further damping elements, as with the use of inserts between the two-part damping bodies, the deformation behavior the axiaien damper arrangement admits and in particular a progressive deformation behavior can be achieved.
Eine weitere Funktion eines mit wenigstens zwei Aufnahmebereichen versehenen 5 Vordämpfers kann in der Aufnahme zweier Segmente an ihren freien axialen Stirnflächen liegen. Dieses ist insbesondere im Fall zweier zu einem Segmentpaar verbundener Segmente vorteilhaft, da diese dadurch in ihrer relativen Lage zueinander stabilisiert werden können.Another function of a provided with at least two receiving areas 5 predamper can lie in the recording of two segments at their free axial end faces. This is particularly advantageous in the case of two segments connected to a segment pair, since these can thereby be stabilized relative to one another in their relative position.
lo Zudem können die Segmente an ihren axialen Stirnflächen jeweils wenigstens eine Ausnehmung aufweisen. Dadurch lässt sich eine signifikante Materialeinsparung erreichen. Durch den geringeren Materialeinsatz wird auch das Gewicht der Segmente bzw. Segmentpaare herabgesetzt, wodurch die bewegten Massen in Betrieb des Kardangelenk vorteilhaft verringert werden. 5In addition, the segments can each have at least one recess at their axial end faces. This can achieve a significant material savings. Due to the lower use of material, the weight of the segments or segment pairs is reduced, whereby the moving masses are advantageously reduced in operation of the universal joint. 5
Zur Zentrierung der Segmentpaare kann bei einer Weiterentwicklung der alternativen Ausgestaltung der Erfindung das Gelenkteil einen Zentrierbolzen umfassen. Dieser kann über eine radiale Lagerung in einem mittleren Bereich des Gelenkteils relativ zu diesem bewegbar aufgenommen sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass die axiale0 Dämpferanordnung eine Dämpfungsschicht umfasst, über die die Segmente des Gelenkteils und der Zentrierbolzen bzw. die Segmente und die Dämpfungselemente gekoppelt sind. Diese kann wiederum aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi, hergestellt sein. Auf diese Weise können beispielsweise auftretende Schwingungen, die von einer Gelenkgabel über die Lagermittel auf ein erstes SegmentpaarFor centering the segment pairs, in a further development of the alternative embodiment of the invention, the joint part may comprise a centering pin. This can be received by a radial bearing in a central region of the joint part relative to this movable. Furthermore, it can be provided that the axial damper arrangement comprises a damping layer, via which the segments of the joint part and the centering pins or the segments and the damping elements are coupled. This can in turn be made of an elastic material, such as rubber. In this way, for example, vibrations occurring from a yoke on the bearing means on a first segment pair
.5 übertragen werden, nicht ungedämpft über den Zentrierbolzen an das zweiter Segmentpaar weitergegeben werden..5 are transmitted, not undamped over the centering pin to the second segment pair.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht zentrale Montageöffnungen in dem Gelenkteil vor. Durch Bereitstellung von Montageöffnungen lässt sich das Gelenkteil, beispielsweise bei der Anbringung von Nadellagern in den Lageröffnungen fixieren. soA development of the invention provides central mounting openings in the joint part. By providing mounting holes, the hinge part can be fixed in the bearing openings, for example when needle roller bearings are attached. so
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es stellen dar:The invention is explained below by way of example with reference to the accompanying figures. They show:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsge- i5 mäßen Kardangelenks ohne oberseitige Sicherungsscheibe, Rg. 2 einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Kardangelenks gemäß Figur 1 entlang der Linie H aus Figur 1,1 shows a perspective view of a first embodiment of the universal joint according to the invention without a top-side lock washer, FIG. 2 shows a cross section of the universal joint according to the invention according to FIG. 1 along the line H from FIG. 1, FIG.
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Kardangelenks gemäß 5 Figur 1 mit oberseitiger Sicherungsscheibe,3 shows a perspective view of the universal joint according to the invention according to FIG. 1 with top-side lock washer,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Kardangelenks gemäß Figur 1 mit oberseitiger Sicherungsscheibe im Teilschnitt; o Fig. 5 eine Prinzipskizze einer Gelenkwelle im Lenkstrang eines Kraftfahrzeugs;4 shows a perspective view of the universal joint according to the invention according to FIG. 1 with top-side lock washer in partial section; FIG. 5 is a schematic diagram of a propeller shaft in the steering line of a motor vehicle; FIG.
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausfϋhrungsvariante des erfindungsgemäßen Kardangelenks ohne oberseitige Sicherungsscheibe;6 shows a perspective view of a second embodiment variant of the universal joint according to the invention without top-side securing disk;
15 Fig. 7 einen Querschnitt der zweiten Ausführungsvariante gemäß Figur 6 ähnlich Figur 2;FIG. 7 shows a cross section of the second embodiment variant according to FIG. 6 similar to FIG. 2; FIG.
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Kardangelenks mit oberseitiger Sicherungsscheibe;8 is a perspective view of the second embodiment of the universal joint according to the invention with top-side lock washer.
!0! 0
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Kardangelenks mit oberseitiger Sicherungsscheibe im Teilschnitt;9 is a perspective view of the second embodiment of the universal joint according to the invention with top-side lock washer in partial section.
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsvariante des 5 erfϊndungsgemäßen Kardangelenks;10 shows a perspective view of a third embodiment of the inventive universal joint according to the invention;
Fig. 11 einen Längsschnitt der dritten Ausführungsvariante gemäß Figur 10;11 shows a longitudinal section of the third embodiment according to FIG. 10;
Fig. 12 einen Querschnitt der dritten Ausführungsvariante entlang der Linie XII- ) XII in Figur 11;Fig. 12 is a cross-sectional view of the third embodiment along the line XII-) XII in Fig. 11;
Fig. 13 einen Querschnitt durch die Lagerbuchse einer möglichen Gleitlagerung entlang der Linie IMI in Figur 2; und13 shows a cross section through the bearing bush of a possible slide bearing along the line IMI in Figure 2; and
; Fig. 14 einen Querschnitt durch die Lagerbuchse einer möglichen Lagerung mit Nadellager entlang der Linie III-III in Figur 7. In Rg. i ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen gedämpften Kardangelenks dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet. Das Kardangelenk 10 um- fasst ein elastisches Gelenkteil 12 sowie zwei Gelenkgabeln 14 und 16. Über einen angedeuteten Fortsatz 18 der Gelenkgabeln 14 und 16 können diese mit Wellen 74 5 verbunden werden. ; 14 shows a cross section through the bearing bush of a possible storage with needle roller bearings along the line III-III in Figure 7. In FIG. 1, a first embodiment of a damped universal joint according to the invention is shown and designated generally by 10. The universal joint 10 comprises an elastic joint part 12 and two joint forks 14 and 16. Via an indicated extension 18 of the joint forks 14 and 16, these can be connected to shafts 74 5.
Das elastische Gelenkteil 12 umfasst im wesentlichen zwei Segmentpaare 20 und 30, die sich aus den jeweils gegenüberliegenden separat ausgeführten Segmenten 22, 24 und 32, 34 zusammensetzen. Das elastische Gelenkteil 12 umfasst ferner eine lo sternförmige Dämpferanordnung 50, die aus einem elastischem Material, vorzugsweise Gummi, hergestellt ist und die vorwiegend der torsionalen Dämpfung des Kardangelenks dient. Die Dämpferanordnung 50 weist vier Dämpferkörper 51i, 512, 5I3 und 5U auf, die über einen zentralen Verbindungsring 53 einstückig miteinander verbunden sind. Jeder der Dämpferkörper ist 5I1, 5I2, 5I3 und 5I4 zwischen zweiThe elastic joint part 12 essentially comprises two pairs of segments 20 and 30, which are composed of the respectively opposite separately executed segments 22, 24 and 32, 34. The elastic joint part 12 further includes a lo star-shaped damper assembly 50, which is made of an elastic material, preferably rubber, and which mainly serves the torsional damping of the universal joint. The damper assembly 50 has four damper body 51i, 51 2 , 5I 3 and 5U, which are integrally connected to each other via a central connecting ring 53. Each of the damper bodies is 5I 1 , 5I 2 , 5I 3 and 5I 4 between two
L5 benachbarten Segmenten 22, 24 und 32, 34 angeordnet und an diese anvulkanisiert, so dass die Dämpferkörper 51i, 5I2, 5I3 und 5I4 jeweils bei einer Annäherung zweier benachbarter Segmente auf Druck und bei einem gegenseitigen Entfernen zweier benachbarter Segmente auf Zug belastbar sind.L5 adjacent segments 22, 24 and 32, 34 are arranged and vulcanized to this, so that the damper body 51i, 5I 2 , 5I 3 and 5I 4 each at an approach of two adjacent segments on pressure and in a mutual removal of two adjacent segments to train loaded are.
:o Ferner sind an dem Gelenkteil 12 Puffermittel 60 vorgesehen, die ebenfalls aus einem elastischen Material, vorzugsweise Gummi, hergestellt sind und zur axialen Dämpfung beitragen. Die genaue Funktionsweise wird anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben.: o Further, buffer means 60 are provided on the hinge part 12, which are also made of an elastic material, preferably rubber, and contribute to the axial damping. The exact operation will be described with reference to the following figures.
5 Wie in Fig. 2 erkennbar ist, werden die Gelenkgabeln 14, 16 über Lagerbolzen 26 mit den beiden Segmentpaaren 20, 30 verbunden. Die Gelenkgabeln 14, 16 weisen jeweils Lagerbohrungen 64 zur Aufnahme der Lagerbolzen 26 auf, in welche diese eingeschraubt oder eingepressten werden. Andernends werden die Lagerbolzen 26 in Lageröffnungen 28 des scheibenförmigen Gelenkteils 12 in einem Drehlager, bei-As can be seen in FIG. 2, the joint forks 14, 16 are connected via bearing bolts 26 to the two segment pairs 20, 30. The joint forks 14, 16 each have bearing bores 64 for receiving the bearing pin 26, in which these are screwed or pressed. At the other end, the bearing bolts 26 are inserted into bearing openings 28 of the disc-shaped joint part 12 in a pivot bearing, in
) spielsweise einem Nadellager 42 oder einem Gleitlager, aufgenommen.) For example, a needle bearing 42 or a plain bearing recorded.
Die Lageröffnungen 28 sind in die einzelnen Segmente 22, 24 und 32, 34 eingebracht, welche aus beispielsweise Kunststoff oder Metall hergestellt sind. Jeweils zwei gegenüberliegende Lageröffnungen 28 sind im wesentlichen koaxial ausgebildet ; und definieren die Gelenkachsen Bl und B2, um die sich die Gelenkgabeln 14, 16 relativ zu dem Gelenkteil 12 drehen können. Dadurch können die für Gelenkwellen typischen Zwischenwinkei α zwischen den einzelnen Wellen 74, wie Hg. 5 zeigt, umgesetzt werden.The bearing openings 28 are introduced into the individual segments 22, 24 and 32, 34, which are made of plastic or metal, for example. In each case two opposite bearing openings 28 are formed substantially coaxially; and define the hinge axes Bl and B2 about which the joint forks 14, 16 can rotate relative to the hinge portion 12. This can be used for cardan shafts typical Zwischenwinkei α between the individual shafts 74, as shown in Hg. 5, implemented.
Eine Dichtfläche 36 an den Lagerbolzen 26 ermöglicht ferner die Anbringung eines 5 Dichtrings 38 an der Lageröffnung 28 der Segmente 22, 24 und 32, 34. Dadurch wird gewährleistet, dass keine Schmierstoffe aus der Lageröffnung 28 austreten können, wodurch eine Lebensdauerschmierung der Lagerbolzen 26 erreicht werden kann.A sealing surface 36 on the bearing pin 26 also allows the attachment of a 5 sealing ring 38 on the bearing opening 28 of the segments 22, 24 and 32, 34. This ensures that no lubricant can escape from the bearing opening 28, whereby a lifetime lubrication of the bearing pin 26 reaches can be.
Im Betrieb wird ein beispielsweise auf die antriebseitige Gelenkgabel 14 um deren lo Längsachse wirkendes Drehmoment wird über die Lagerbolzen 26 auf das Segmentpaar 20 übertragen. Die abtriebseitige Gelenkgabel 16 setzt sich einer Verdrehung unter Widerstand entgegen. Infolge dessen verdreht sich das Segmentpaar 20 gegenüber dem Segmentpaar 30 um die Längsachse A des Gelenkteils 12, welche im wesentlichen orthogonal zu den beiden Gelenkachsen Bl und B2 steht. Die elasti- i5 sehen Dämpfungskörper 5I1, 5I2, 513 und 5I4 werden durch die Relativbewegung des Segmentpaars 20 gegenüber dem Segmentpaar 30 wechselweise komprimiert und gestreckt. Im Beispielsfall werden die Dämpfungskörper 51i und 5I3 komprimiert, wohingegen die Dämpfungskörper 5I2 und 5I4 entsprechend gestreckt werden. Torsionale Schwingungen werden auf diese Weise von den Dämpfungskörpern 20 51i, 5I2, 5I3 und 5I4 aufgenommen und gedämpft.In operation, a torque acting, for example, on the drive-side yoke 14 about its longitudinal axis is transmitted to the segment pair 20 via the bearing bolts 26. The output-side yoke 16 opposes a rotation under resistance. As a result, the segment pair 20 is rotated relative to the segment pair 30 about the longitudinal axis A of the joint part 12, which is substantially orthogonal to the two joint axes Bl and B2. The elastic damping bodies 5I 1 , 5I 2 , 51 3 and 5I 4 are alternately compressed and stretched by the relative movement of the segment pair 20 relative to the segment pair 30. In the example, the damping body 51i and 5I 3 are compressed, whereas the damping body 5I 2 and 5I 4 are stretched accordingly. Torsional vibrations are absorbed and damped in this way by the damping bodies 20 51i, 5I 2 , 5I3 and 5I 4 .
Bei betragsmäßig größeren Drehmomenten werden die kompressionsbeanspruchten Dämpfungskörper 5I1 und 5I3 soweit verformt, dass sich die gegenüber den Stirnflächen der Segmente 22, 24 und 32, 34 vorspringenden Anschlagflächen 46 des erstenIn terms of magnitude larger torques, the compression-stressed damping body 5I 1 and 5I 3 are deformed so far that the opposite the end faces of the segments 22, 24 and 32, 34 projecting abutment surfaces 46 of the first
!5 Segmentpaars 20 an den kompressionsbeanspruchten Dämpfungskörpern 5I1 und 5I3 an die gegenüberliegenden Anschlagflächen 46 des zweiten Segmentpaars 30 anlegen. Es kommt somit zu einer direkten Übertragung des Drehmoments auf das zweite Segmentpaar 30 und von diesem auf die verbundene Gelenkgabel 16. Dies hat den Vorteil, dass die Dämpfungskörper 51 nur Druckkräften bis zu einem Maxi-Apply 5 pairs of segments 20 on the compression-stressed damping bodies 5I 1 and 5I3 to the opposing abutment surfaces 46 of the second segment pair 30. Thus, there is a direct transfer of the torque to the second segment pair 30 and from there to the connected yoke 16. This has the advantage that the damping body 51 only compressive forces up to a maximum
0 malwert ausgesetzt werden, welcher durch den Winkel ß, der den lichten Spalt 48 zwischen den Anschlagflächen 46 bestimmt, definiert ist.0 value, which is defined by the angle ß, which determines the clear gap 48 between the abutment surfaces 46.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist in ihrem Dämpfungsverhalten auch einstellbar. Durch eine axiale Veränderung der Position eines oder mehrerer der Lagerbolzen 26 5 kann das mit diesem verbundene Segment 22, 24 und 32, 34 in seiner Position relativ zum Gelenkzentrum verlagert werden. Dadurch kann bei entsprechender Einstellung der anderen Segmente 22, 24 und 32, 34 eine Veränderung der Vorspannung der Dämpferanordnung 5ö erreicht werden. Wird einer der Lagerbolzen 26 beispielsweise in Richtung des Gelenkzentrums weiter in die Gelenkgabel 14, 16 eingeschraubt, so wird auch das mit diesem verbundene Segment 22, 24 und 32, 34 durch die Abstützung des Lagerbolzens 26 an der Gelenkgabel 14, 16 von dem darin 5 gelagerten Lagerbolzen 26 in Richtung des Gelenkzentrums gedrückt. Dadurch kommt es zu einer sich ausgleichenden Komprimierung der Dämpfungskörper 5I1, 5I2, 5I3 und 5I4 zwischen den Segmenten 22, 24 und 32, 34.The arrangement according to the invention is also adjustable in its damping behavior. By axially changing the position of one or more of the bearing pins 26 5, the segment 22, 24 and 32, 34 connected thereto can be displaced in position relative to the joint center. As a result, with appropriate adjustment of the other segments 22, 24 and 32, 34, a change in the bias voltage the damper assembly 5ö can be achieved. If one of the bearing bolts 26, for example, in the direction of the joint center further screwed into the yoke 14, 16, so also connected to this segment 22, 24 and 32, 34 by the support of the bearing pin 26 on the yoke 14, 16 of the therein stored bearing pin 26 is pressed in the direction of the joint center. This results in a compensating compression of the damping body 5I 1 , 5I 2 , 5I 3 and 5I 4 between the segments 22, 24 and 32, 34th
Die Dämpferanordnung 50 ist zudem auch in Richtung entlang der Längsachse A lo deformierbar, so dass neben der vorstehend erläuterten Dämpfung von Torsionsschwingungen auch axiale Schwingungen und Stöße in Wellenlängsrichtung gedämpft werden können. Um eine Absicherung gegen Überbelastung des elastischen Gelenkteils 12 aufgrund von Axialbelastungen zu vermeiden sind ober- und unterseitig des scheibenförmig ausgebildeten Gelenkteils 12, wie in Figur 3 und 4 gezeigt, i5 Sicherungsscheiben 52 angebracht. Diese werden über einen zentral im Gelenkteil 12 angebrachten Anker 54 mit einem durch ein Distanzrohr 56 definierten Abstand d von der Ober- und Unterseite des Gelenkteils 12 miteinander verbunden. Durch den definierten Abstand d wird eine axiale Bewegung der Segmente 22, 24 und 32, 34 in Richtung der Längsachse A bis zu einem gewissen Grad zugelassen. Größere Axial- 2o bewegungen, die ein Versagen des elastischen Gelenkteils 12 zur Folge haben könnten, werden jedoch durch die Sicherungsscheiben 52 als axiale Anschläge für die Segmente 22, 24 und 32, 34 vermieden.The damper assembly 50 is also deformable in the direction along the longitudinal axis A lo, so that in addition to the above-described damping of torsional vibrations and axial vibrations and shocks can be attenuated in the longitudinal direction. In order to avoid a safeguard against overloading of the elastic joint part 12 due to axial loads are on top and bottom of the disk-shaped joint part 12, as shown in Figures 3 and 4, i5 lock washers 52 attached. These are connected to one another via a centrally arranged in the joint part 12 anchor 54 with a defined by a spacer tube 56 distance d from the top and bottom of the joint part 12. Due to the defined distance d, an axial movement of the segments 22, 24 and 32, 34 in the direction of the longitudinal axis A is admitted to a certain extent. However, larger axial movements, which could result in failure of the elastic hinge part 12, are avoided by the lock washers 52 as axial stops for the segments 22, 24 and 32, 34.
An den Oberseiten der einzelnen Segmente 22, 24 und 32, 34 sind die Puffermittel »5 60 angebracht, die ein abruptes Anschlagen der Segmente 22, 24 und 32, 34 an den Sicherungsscheiben 52 verhindern. Bei einer Bewegung der Segmente 22, 24 und 32, 34 in axialer Richtung zu einer Sicherungsscheibe 52 hin, setzen die Puffermittel 60, die selbst federnd wirken, an der Sicherungsscheibe 52 auf und dämpfen die Bewegung.On the upper sides of the individual segments 22, 24 and 32, 34, the buffer means »5 60 are mounted, which prevent abrupt abutment of the segments 22, 24 and 32, 34 on the lock washers 52. Upon movement of the segments 22, 24 and 32, 34 in the axial direction towards a lock washer 52, put the buffer means 60, which act even spring on the lock washer 52 and damp the movement.
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Figur 5 zeigt nun eine klassische Einbausituation, für Kreuzgelenke. Über ein Lenkrad 70 wird auf eine Lenkspindel 72 ein Lenkmoment ausgeübt. Dieses muss über die im Winkel α zueinander abgewinkelten Lenkwellen 74 auf ein Lenkgetriebe 76 übertragen werden. Die Wellenanordnung aus Lenkspindel 72 und Lenkwellen 74 weist zwei 5 erfindungsgemäße Kardangelenke 10 auf. Im Folgenden soll auf die zweite Ausführungsform gemäß Figuren 6 bis 9 eingegangen werden. Zur Erleichterung der Beschreibung und zur Vermeidung von Wiederholungen werden für gleichwirkende Komponenten dieselben Bezugszeichen, wie bei der Beschreibung der ersten Ausführungsform gemäß Figuren 1 - 4 und Figur 5 5 verwendet, jedoch mit der vorgestellten Ziffer „1".Figure 5 shows a classic installation situation, for universal joints. Via a steering wheel 70, a steering torque is applied to a steering shaft 72. This must be transmitted to a steering gear 76 via the steering shafts 74 angled relative to one another at the angle .alpha. The shaft assembly of steering shaft 72 and steering shafts 74 has two 5 universal joints 10 according to the invention. In the following, the second embodiment according to FIGS. 6 to 9 will be discussed. For ease of description and to avoid repetition, the same reference numerals are used for equivalent components as in the description of the first embodiment according to Figures 1-4 and Figure 5 5, but with the number "1" introduced.
Der maßgebliche Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform besteht in einer mehrteilig ausgeführten Dämpferanordnung 150 und einem Einlagekreuz 159, das sich aus vier flächigen Einlageteilen 158i, 1582, 1583 und 1584 zu- lo sammensetzt. Jedes Einlageteil 158i, 1582, 1583 und 1584 trennt dieThe decisive difference between the first and the second embodiment consists in a multi-part damper assembly 150 and an insert cross 159, which is composed of four flat insert parts 158i, 1582, 1583 and 1584. Each insert part 158i, 1582, 158 3 and 158 4 separates the
Dämpfungskörper zwischen zwei benachbarten Segmenten 122, 124 und 132, 134 jeweils in zwei Dämpfungskörperhälften 151a und 151b. So ergeben sich demnach vier Dämpfungskörper 151i, 15I2, 1513 und 15I4, die sich aus den Dämpfungskörperhälften 151χa/b, lδha/b, 15l3a/b und 1514a/b zusammensetzen. Jedes Einlage- 5 teil 158i, 1582, 1583 und 1584 ist in radialer Richtung länger als die Dämpfungskörper 15I1, 15I2, 15I3 und 1514 ausgeführt. Es ergeben sich Zwischenräume 148 zwischen den benachbarten Segmenten 122, 124 und 132, 134.Damping body between two adjacent segments 122, 124 and 132, 134 respectively in two damping body halves 151a and 151b. Thus, four damping bodies 151i, 15I 2 , 151 3 and 15I 4 result , which are composed of the damping body halves 151χa / b, lδha / b, 15l 3 a / b and 151 4 a / b. Each insert part 158i, 158 2 , 158 3 and 158 4 is designed to be longer in the radial direction than the damping bodies 15I 1 , 15I 2 , 15I 3 and 151 4 . There are gaps 148 between the adjacent segments 122, 124 and 132, 134.
Auf diese Weise kann bei unterschiedlichen Steifigkeiten des Einlagekreuzes 159 und .o der Dämpfungskörper 151i, 15I2, 15I3 und 1514eine zweistufige Dämpfung erreicht werden: In einer ersten Deformationsphase, d.h. bei kleineren Drehmomenten, werden im wesentlichen nur die weicheren Dämpfungskörper 151i, 15I2, 15I3 und 15I4 verformt. Bei wachsendem Drehmoment schreitet die Deformation der weicheren Dämpfungskörper 151i, 15I2, 15I3 und 15I4 so weit fort, bis das Einlagekreuz 159 i5 an Anschlagflächen 146 benachbarter Segmente 122, 124 und 132, 134 zur Anlage kommt. Die Dämpfung erfolgt bis dahin weiter maßgeblich über die Dämpfungskörper 151i, 15I2, 15I3 und 15I4. In einer zweiten Deformationsphase nimmt das gegenüber den Dämpfungskörper 151i, 15I2, 15I3 und 15I4 steifere Einlagekreuz 159, das bereits an den Anschlagflächen 146 der Segmente 122, 124 und 132, 134 an- 0 liegt, das Drehmoment allein dämpfend auf. Die Dämpfungskörper 15I1, 15I2, 15I3 und 15I4 sind kurzgeschlossen.In this way, with different stiffnesses of the insert cross 159 and .o the damping body 151i, 15I 2 , 15I 3 and 151 4 a two-stage damping can be achieved: In a first deformation phase, ie at lower torques, are essentially only the softer damping body 151i, 15I 2 , 15I 3 and 15I 4 deformed. As the torque increases, the deformation of the softer damper bodies 151i, 15I 2 , 15I 3 and 15I 4 progresses until the inlay cross 159 i5 abuts abutment surfaces 146 of adjacent segments 122, 124 and 132, 134. The damping takes place until then significantly on the damping body 151i, 15I 2 , 15I 3 and 15I. 4 In a second deformation phase takes against the damping body 151i, 15I 2 , 15I 3 and 15I 4 stiffer deposit cross 159, which is already on the abutment surfaces 146 of the segments 122, 124 and 132, 134 on 0, the torque alone attenuating. The damping bodies 15I 1 , 15I 2 , 15I 3 and 15I 4 are short-circuited.
Eine dieser Anordnung entsprechende Kennlinie für die Federsteifigkeit weist einen progressiven Verlauf mit einem Knick an der Stelle auf, an der es zu einem Anliegen 5 des Einlagekreuzes 159 an Anschlagflächen 146 kommt. Eine Anpassung durch Wahl unterschiedlicher Materialkombinationen der Dämpfungskörper 15I1, 15I2, 1513 und 1514 und des Einlagekreuzes 159, sowie die Verwendung mehrerer Einlageteile ist ebenfalls denkbar.A characteristic corresponding to this arrangement for the spring stiffness has a progressive course with a kink at the point at which it comes to a concern 5 of the insert cross 159 at abutment surfaces 146. An adjustment by selecting different material combinations of the damping body 15I 1 , 15I 2 , 151 3 and 151 4 and the deposit cross 159, as well as the use of multiple inserts is also conceivable.
Das Einlagekreuz 159 übernimmt in dieser Ausführungsform der Erfindung zudem die Funktion des Distanzrohrs 56 des Gelenkteils 12 gemäß der ersten Ausführungsform. Dies liegt daran, dass es auch hinsichtlich seiner Breite in Richtung der Längsachse A über die Segmente 122, 124 und 132, 134 und Dämpfungskörper 151 hinausragt. Der Abstand d der Sicherungsscheiben 152 wird somit nicht mit Hilfe des Distanzrohrs 56 definiert, sondern anhand des axial überstehenden Einlagekreuzes 159.The insert cross 159 also assumes the function of the spacer tube 56 of the joint part 12 according to the first embodiment in this embodiment of the invention. This is because it also protrudes beyond the segments 122, 124 and 132, 134 and damping body 151 in terms of its width in the direction of the longitudinal axis A. The distance d of the lock washers 152 is thus not defined by means of the spacer tube 56, but by means of the axially projecting insert cross 159th
Die in den Figuren 6 - 9 gezeigten Bohrungen 162 sind zur Entkopplung und Abstützung der Segmente 122, 124; 132, 134 bei der Montage der Nadellager 142 vorgesehen.The holes 162 shown in Figures 6-9 are for decoupling and supporting the segments 122, 124; 132, 134 provided during assembly of the needle bearings 142.
Im Folgenden soll auf die dritte Ausführungsform gemäß Figuren 10 bis 12 eingegangen werden. Zur Erleichterung der Beschreibung und zur Vermeidung von Wiederholungen werden für gleichwirkende Komponenten dieselben Bezugszeichen, wie bei der Beschreibung der ersten Ausführungsform gemäß Figuren 1 - 4 und Figur 5 verwendet, jedoch mit der vorgestellten Ziffer „2".In the following, the third embodiment according to FIGS. 10 to 12 will be discussed. For ease of description and to avoid repetition, the same reference numerals are used for equivalent components as in the description of the first embodiment according to Figures 1-4 and Figure 5, but with the number "2" introduced.
Im Unterschied zu den bereits beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen der Erfindung weist die in Fig.10 bis 12 gezeigte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kardangelenks 210 eine axiale Abstützung des Gelenkteils 212 an den beiden Gelenkgabeln 214 und 216 auf. Die Segmente 222, 224; 232, 234 sind in dieser Ausführungsform zu Segmentpaaren 220, 230 verbunden, welche sich beiderseits über eine axiale Dämpferanordnung 286 sowie ein Stützelement 284 an den inneren Oberflächen 282 der beiden Gelenkgabeln 214 und 216 abstützen. Jedes Segmentpaar 220, 230 umfasst zwei einander gegenüberliegende Segmente 222, 224 und 232, 234 des Gelenkteils 212 sowie ein Verbindungselement in Form einer Trägerplatte 225, 235, die die Segmente 222, 224 und 232, 234 auf einer Stirnseite verbindet.In contrast to the first and second embodiments of the invention already described, the embodiment of a universal joint 210 according to the invention shown in FIGS. 10 to 12 has an axial support of the joint part 212 on the two joint forks 214 and 216. The segments 222, 224; 232, 234 are connected in this embodiment to segment pairs 220, 230, which are supported on both sides via an axial damper arrangement 286 and a support element 284 on the inner surfaces 282 of the two joint forks 214 and 216. Each segment pair 220, 230 comprises two opposing segments 222, 224 and 232, 234 of the joint part 212 and a connecting element in the form of a carrier plate 225, 235, which connects the segments 222, 224 and 232, 234 on one end face.
Zwischen den Segmenten 222, 224; 232, 234 verläuft in Richtung der Längsachse A eine nachfolgend näher beschriebene zentrale Durchgangsöffnung 245 zur Aufnahme eines zylinderförmigen Zentrierbolzens 294. Die Trägerplatten 225, 235 weisen neben dieser zentralen Durchgangsöffnung 245 Aufnahmen 255i und 2552 sowie Öffnungen 265 auf. Die Aufnahmen 255i und 2552 dienen, wie in Fig. 11 erkennbar, der Aufnahme zusätzlicher Dämpfungselemente 292, die - im Längsschnitt dargestellt - schalenförmig ausgebildet sind und die freien Stirnflächen der zu einem Segmentpaar 220, 230 verbundenen Segmente 222, 224; 232, 234 aufnehmen. Auf diese Weise werden die Segmente 222, 224; 232, 234 an ihren freien Enden in ihrer relativen s Lage zueinander stabilisiert. Die Dämpfungselemente 292 ermöglichen zudem eine exakte Anpassung des Deformationsverhaltens der gesamten axialen Dämpferanordnung 286, insbesondere das Einstellen einer progressiven Deformation.Between the segments 222, 224; 232, 234 extends in the direction of the longitudinal axis A a central through hole 245 described in more detail below for receiving a cylindrical centering pin 294. The carrier plates 225, 235 have in addition to this central through hole 245 receptacles 255i and 255 2 and openings 265. The recordings 255i and 255 2 serve, as can be seen in FIG Recording additional damping elements 292, which - shown in longitudinal section - are cup-shaped and the free end surfaces of the segment pair 220, 230 connected segments 222, 224; 232, 234 record. In this way, the segments 222, 224; 232, 234 stabilized at their free ends in their relative s position to each other. The damping elements 292 also allow an exact adjustment of the deformation behavior of the entire axial damper assembly 286, in particular the setting of a progressive deformation.
Um die Funktion des Kardangelenks, nämlich die Verschwenkbarkeit der Gelenkga- lo beln 214 und 216 gegenüber ihren jeweiligen Gelenkachsen Bl und B2 zu gewährleisten, ist das Stützteil 284 an seiner der Gelenkgabel zugewandten Oberfläche kalottenförmig ausgebildet, d.h. wie ein mit einer Ebene geschnittenes Kugelsegment geformt. Die anliegende innere Oberfläche 282 der Gelenkgabeln 214 und 216 ist in Korrespondenz dazu mit einer kalottenförmigen Ausnehmung zur Aufnahme der i5 kalottenförmigen Oberfläche des Stützmittels 284 versehen. Alternativ zu einer derartigen flächigen Abstützung des Stützelements 284 gegenüber der inneren Oberfläche 282 der Gelenkgabeln 214 und 216 ist auch, wie vorstehend bereits ausgeführt, eine linienförmige, beispielsweise mit Hilfe von Rippen und gegebenenfalls diese aufnehmenden Vertiefungen oder eine punktförmige Abstützung denkbar.In order to ensure the function of the universal joint, namely the pivotability of the joint gaels 214 and 216 with respect to their respective joint axes B1 and B2, the support part 284 is dome-shaped on its surface facing the yoke, i. shaped like a ball segment cut with a plane. The adjacent inner surface 282 of the joint forks 214 and 216 is provided in correspondence with a dome-shaped recess for receiving the dome-shaped surface of the support means 284. As an alternative to such a planar support of the support element 284 with respect to the inner surface 282 of the joint forks 214 and 216, as already mentioned above, a linear, for example with the aid of ribs and possibly these receiving recesses or a punctiform support is conceivable.
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Die axiale Dämpferanordnung 286 umfasst einen Vordämpfer 288, der im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist. Auf der in Fig. 11 linken Seite der Anordnung ist außerdem jeweils eine Dämpfungseinlage 290 zwischen den die freien Stirnflächen der Segmente eines ersten Segmentpaares 220 aufnehmenden Dämpfungselemen- 5 ten 292 und der Trägerplatte 235 eines zweiten Segmentpaares 230 vorgesehen. Diese Dämpfungseinlagen 290 sind im Längsschnitt ebenfalls schalenförmig ausgebildet und mit dem scheibenförmigen Vordämpfer 288 über die Öffnungen 265 der Trägerplatte 235 des zweiten Segmentpaares 230 verbunden. Darüber hinaus umfasst die in Fig.11 dargestellte Dämpferanordnung 288 eine Dämpfungsschicht 275,The axial damper assembly 286 includes a pre-damper 288 that is substantially disc-shaped. In addition, on the left side of the arrangement in FIG. 11, a damping insert 290 is provided between the damping elements 292 accommodating the free end faces of the segments of a first segment pair 220 and the carrier plate 235 of a second segment pair 230. These damping inserts 290 are also formed in the form of a shell in longitudinal section and connected to the disk-shaped predamper 288 via the openings 265 of the support plate 235 of the second segment pair 230. In addition, the damper assembly 288 shown in FIG. 11 includes a damping layer 275.
0 die an den Segmentpaaren 220, 230 im Bereich der zentralen Durchgangsöffnung 285 und der freien Stirnflächen der Segmente 222, 224; 232, 234 anliegt. Diese ist aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi, hergestellt.0 on the pairs of segments 220, 230 in the region of the central passage opening 285 and the free end faces of the segments 222, 224; 232, 234 is present. This is made of an elastic material, such as rubber.
Die Segmente 222, 224; 232, 234 der beiden Segmentpaare 220, 230 sind, wie be-The segments 222, 224; 232, 234 of the two segment pairs 220, 230 are, as
1 reits bei der vorstehenden Ausführungsform beschrieben, über Lagerbolzen 226 und Nadellager 242 mit den Gelenkgabeln 214 und 216 verbunden. Weiterhin werden die Segmentpaare 220, 230 bei dieser dritten Ausführungsform der Erfindung über die Lagerbolzen 226 gegen die jeweilige innere Oberfläche 282 der Gelenkgabeln 214 bzw. 216 axial vorgespannt. Hierzu werden bei der Montage des Kardangelenks 210 die einzelnen Segmentpaare 220, 230 des Gelenkteils 212 gegen die Dämpferanordnung 288 und das jeweilige Stützelement 284 in Richtung der abstützenden Gelenk-1 already described in the above embodiment, via bearing pin 226 and needle bearing 242 connected to the joint forks 214 and 216. Furthermore, the segment pairs 220, 230 in this third embodiment of the invention over the Bearing pin 226 axially biased against the respective inner surface 282 of the joint forks 214 and 216, respectively. For this purpose, during assembly of the universal joint 210, the individual segment pairs 220, 230 of the joint part 212 against the damper assembly 288 and the respective support element 284 in the direction of the supporting joint
5 gabel 214 bzw. 216 gedrückt, um die Öffnungen 228 zur Aufnahme der Lagerbolzen 226 in Überdeckung mit den Lagerbohrungen 264 an der jeweiligen Gelenkgabel 214 bzw. 216 zu bringen. Durch diese axiale Vorspannung wird das Deformationsverhalten der zwischen den Segmentpaaren 220, 230 und den Gelenkgabeln 214 bzw. 216 angeordnete Dämpferanordnung 286 angepasst und eine progressive Kennung in lo axialer Belastungsrichtung erreicht. Zudem gewährleistet die axiale Vorspannung ein unmittelbares Ansprechen der axialen Dämpferanordnung 286.5 fork 214 or 216 pressed to bring the openings 228 for receiving the bearing pin 226 in register with the bearing bores 264 on the respective yoke 214 and 216, respectively. As a result of this axial prestress, the deformation behavior of the damper arrangement 286 arranged between the segment pairs 220, 230 and the joint forks 214 and 216 is adapted and a progressive identification in the axial direction of loading is achieved. In addition, the axial preload ensures an immediate response of the axial damper assembly 286.
Ein weiteres Merkmal der dritten Ausführungsform gemäß der Fig.10 bis 12 ist insbesondere in Fig.11 gezeigt. Anstelle eines Ankers zur Fixierung von Sicherungsschei- i5 ben, wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, ist bei dieserAnother feature of the third embodiment according to FIGS. 10 to 12 is shown in particular in FIG. Instead of an armature for fixing securing shims, as in the embodiments described above, this is
Ausführungsform ein Zentrierbolzen 294 vorgesehen, der gegenüber den einzelnen Segmenten der Segmentpaare 220, 230 über eine radiale Lagerung 296 bewegbar gelagert ist. Die radiale Lagerung 296 stützt sich an ihrer äußeren Mantelfläche zusätzlich an der Dämpfungsschicht 275 der Segmente ab, die eine Übertragung vonEmbodiment, a centering pin 294 is provided, which is mounted relative to the individual segments of the segment pairs 220, 230 via a radial bearing 296 movable. The radial bearing 296 is supported on its outer circumferential surface in addition to the damping layer 275 of the segments from which a transmission of
20 Schwingungen merklich dämpft bzw. verhindert. Auf diese Weise können Schwingungen, die über eine erste Gelenkgabel 216 und Lagerbolzen 226 auf die Segmente eines ersten Segmentpaares 230 übertragen werden nicht oder nur deutlich gedämpft über den Zentrierbolzen 294 und die radiale Lagerung 296 auf das zweite Segmentpaar 220 sowie die damit verbundene Lenkgabel 214 übertragen werden.20 vibrations significantly dampens or prevents. In this way, vibrations that are transmitted via a first yoke 216 and bearing pin 226 on the segments of a first segment pair 230 is not or only significantly attenuated via the centering pin 294 and the radial bearing 296 on the second segment pair 220 and the associated steering fork 214 become.
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Weiterhin weist die dritte Ausführungsform im Unterschied zu den Ausführungsformen 1 und 2 der Fig.l bis 9 in einem Bereich der Stirnflächen der Segmente eine konkave Wölbung 280 auf. Die zweigeteilten Dämpfungskörper 251i a/b; 25I2 a/b, 25I3 a/b und 25I4 a/b, die wie bei den vorstehenden Ausführungsformen an dieFurthermore, the third embodiment, in contrast to the embodiments 1 and 2 of Fig.l to 9 in a region of the end faces of the segments has a concave curvature 280. The two-part damping body 251i a / b; 25I 2 a / b, 25I3 a / b and 25I 4 a / b, which as in the previous embodiments to the
0 Stirnflächen der Segmente anvulkanisiert werden, weisen damit in diesem Bereich eine Materialansammlung auf. Diese ermöglicht wiederum ein verbessertes progressives Deformationsverhalten der Dämpfungskörper 25I1, 25I2, 25I3 und 25I4. Ein zusätzliches Einlagekreuz kann wie auch bei den anderen Ausführungsformen zwischen den Dämpfungskörpern vorgesehen sein. Allerdings ist bei der dritten Ausfüh-0 end faces of the segments are vulcanized, thus have in this area on a collection of material. This in turn enables an improved progressive deformation behavior of the damping bodies 25I 1 , 25I 2 , 25I 3 and 25I 4 . An additional insert cross may be provided as in the other embodiments between the damping bodies. However, in the third case,
5 rungsform der Erfindung ein Kurzschluss, d.h. eine ungedämpfte Übertragung von Schwingungen, zweier benachbarter Segmente direkt über korrespondierende Anschlagflächen (wie bei der ersten Ausführungsform nach Figuren 1 bis 4) oder über das Einlageteil (wie bei der zweiten Ausführungsform nach Fig. 6 bis 9) nicht gewünscht.5 tion form of the invention, a short circuit, ie an undamped transmission of vibrations, two adjacent segments directly via corresponding abutment surfaces (as in the first embodiment of Figures 1 to 4) or via the insert part (as in the second embodiment of FIG. 6 to 9) not desired.
Die Besonderheit dieser dritten Ausführungsform der Erfindung besteht nämlich 5 . insbesondere darin, dass über den gesamten Drehwinkelbereich des Kardangelenks 210 keinerlei Schwingungen, das heißt weder axiale Schwingungen noch radiale Schwingungen, von einer Gelenkgabel 214 oder 216 ungedämpft auf die andere Gelenkgabel 216 oder 214 übertragen werden. Dabei werden die Axialschwingungen im Wesentlichen über die Dämpferanordnung 286 gedämpft, während die radialen lo Schwingungen bzw. Torsionsschwingungen im Wesentlichen über die Dämpfungskörper 25I1, 25I2, 25I3, 25I4 gedämpft werden. Alle metallischen Teile der Gelenkanordnung gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung sind durch dämpfende Elemente der Dämpferanordnung 286 bzw. die Dämpfungskörper 25I1, 25I2, 2513, 2514 voneinander entkoppelt.The peculiarity of this third embodiment of the invention is namely 5 . In particular, in that over the entire rotation angle range of the universal joint 210 no vibrations, that is, neither axial vibrations nor radial vibrations, are unattenuated by a yoke 214 or 216 transmitted to the other yoke 216 or 214. In this case, the axial vibrations are attenuated substantially via the damper arrangement 286, while the radial lo vibrations or torsional vibrations are substantially damped via the damping bodies 25I 1 , 25I 2 , 25I 3 , 25I 4 . All metallic parts of the joint assembly according to this embodiment of the invention are decoupled from each other by damping elements of the damper assembly 286 and the damping body 25I 1 , 25I 2 , 251 3 , 251 4 .
1515
Ein weiterer Vorteil dieser dritten Ausführungsform der Erfindung liegt darin, dass insbesondere unter Torsion und gleichzeitigem Beugewinkel des Gelenks 210 keine Scherbelastung des Gelenkteils 212 in Folge axialer Schwingungen auftritt , da das Gelenkteil 212 durch die Lagerbolzen 226 über die Dämpferanordnung 286 undAnother advantage of this third embodiment of the invention is that, in particular under torsion and simultaneous flexion angle of the joint 210 no shear stress of the joint part 212 due to axial vibrations occurs because the hinge part 212 through the bearing pin 226 via the damper assembly 286 and
20 Stützelemente 284 gegen die beiden Gelenkgabeln 214 und 216 dämpfend vorgespannt ist. Zudem sind die Dämpferanordnung 286 und die Stützelemente 284 infolge der axialen Vorspannung gegen die Gelenkgabeln 214 und 216 in axialer Richtung nur Druckbeanspruchungen ausgesetzt, wodurch die Lebensdauer des Gelenkteils gegenüber konventionellen Lösungen vorteilhaft beeinflusst wird.20 supporting elements 284 is biased against the two joint forks 214 and 216 dampening. In addition, the damper assembly 286 and the support members 284 are exposed due to the axial bias against the joint forks 214 and 216 in the axial direction only compressive stresses, whereby the life of the joint part is advantageously influenced over conventional solutions.
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Die Dämpferanordnung 286 eines Segmentpaares 220 bzw. 230 ist bei dieser in Fig. 11 und 12 gezeigten Ausführungsform mit den Dämpfungskörpern 251-jb, 251ia, 2512b, 25l3a bzw. 251^, 2512a, 25l3t>, 25Ua einstückig verbunden. Die entsprechenden Teile des Gelenkteils 212 werden hierzu in eine Form eingelegt und mit einemThe damper assembly 286 of a pair of segments 220 and 230 is integrally connected with this in Fig. 11 and 12 embodiment with the damping bodies 251-j b, 251i a, 251 2 b, 25l3a and 251 ^ 251 2a, 25l3t>, 25uA , The corresponding parts of the joint part 212 are placed for this purpose in a mold and with a
10 Gummimaterial umspritzt. In einem Folgeschritt wird das Gummimaterial ausvulkanisiert und verbindet auf diese Weise die einzelnen Teile des Gelenkteils 212.10 molded rubber material. In a subsequent step, the rubber material is vulcanized and connects in this way the individual parts of the joint part 212.
Das gesamte Kardangelenk ist in den Fig.10 bis 12 zusätzlich mit einer Schutzum- mantelung 298 versehen. 5The entire universal joint is additionally provided in FIGS. 10 to 12 with a protective jacket 298. 5
Weitere Vorteile, die bereits aus den ersten beiden Ausführungsformen der Erfindung bekannt sind, finden sich auch bei dieser Ausführungsform. In Figur 13 und 14 sind zwei unterschiedliche Ausführungen zur drehbaren Lagerung der Lagerbolzen 26 in dem Segment 22 repräsentativ für alle Segmente 22, 24 und 32, 34 gezeigt. Bei der ersten Ausführungsform gemäß Figur 13 wird der Lagerbolzen 26 von einer Lagerbuchse 40 umschlossen und bildet mit ihr ein Gleitlager. Die Lagerbuchse 40, hier als Bundbuchse ausgeführt, kann in die Lageröffnung 28 einge- presst werden oder mittels Zwei-Komponenten Spritzverfahren hergestellt werden! Sind die Segmente 22, 24 und 32, 34 aus einem geeigneten Werkstoff, beispielsweise Kunststoff, hergestellt, kann die Lagerbuchse 40 auch entfallen, jedoch müssen dann in der Lageröffnung 28 Schmiernuten 44 vorgesehen sein.Further advantages, which are already known from the first two embodiments of the invention, can also be found in this embodiment. In FIGS. 13 and 14, two different embodiments for the rotatable mounting of the bearing bolts 26 in the segment 22 are shown representatively for all the segments 22, 24 and 32, 34. In the first embodiment according to Figure 13, the bearing pin 26 is enclosed by a bearing bush 40 and forms with it a sliding bearing. The bushing 40, here designed as a collar bush, can be pressed into the bearing opening 28 or be produced by means of two-component injection molding! If the segments 22, 24 and 32, 34 made of a suitable material, such as plastic, the bearing bush 40 may also be omitted, but then 28 lubrication grooves 44 must be provided in the bearing opening.
Bei der zweiten Ausführungsform gemäß Figur 14 ist die drehbare Lagerung des Lagerbolzens 26 durch ein Nadellager 42 umgesetzt, wobei zur Gewährleistung einer verbesserten Lagerpressung Nuten 144 am Umfang der Lageröffnung 28 vorgesehen sind. In the second embodiment according to Figure 14, the rotatable mounting of the bearing pin 26 is implemented by a needle bearing 42, wherein to ensure an improved bearing pressure grooves 144 are provided on the circumference of the bearing opening 28.

Claims

Patentansprüche claims
5 1. Kardangelenk (10) zum Verbinden von drehmomentübertragenden Wellen, insbesondere für Lenkspindeln (72) und Kardanwellen von Kraftfahrzeugen, mit zwei Gelenkgabeln (14, 16), die mit je einer Welle verbindbar sind und je ein Paar Lagermittel aufweisen, einem zwischen den Gelenkgabeln (14, 16) angeordneten Gelenkteil (12) mit lo zwei Paar Komplementär-Lagermitteln, die zwei einander kreuzende oder windschiefe Gelenkachsen (Bi, B2) definieren, und einer zumindest Drehschwingungen dämpfenden, im Gelenkteil (12) angeordneten Dämpferanordnung (50), wobei die beiden Gelenkgabeln (14, 16) unter paarweisem Zusammenwirken der i5 Lagermittel und Komplementär-Lagermittel über das Gelenkteil (12) miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkteil (12) zwei Segmentpaare (20, 30) um- fasst, von denen jedes Segment (22, 24 und 32, 34) separat ausgebildet und mit jeweils einem Komplementär-Lagermittel verbunden ist, und dass jeweils zwei be- >o nachbarte Segmente (22, 24 und 32, 34) über in Richtung quer zu den Gelenkachsen (Bi, B2) deformierbare Dämpfungskörper (51i, 5I2, 5I3, 5I4) der Dämpferanordnung (50) miteinander gekoppelt sind.5 1. Universal joint (10) for connecting torque transmitting shafts, in particular for steering spindles (72) and propeller shafts of motor vehicles, with two joint forks (14, 16), which are each connected to a shaft and each having a pair of bearing means, one between the Jointed parts (14, 16) arranged joint part (12) with lo two pair of complementary bearing means which define two mutually crossing or skewed joint axes (Bi, B 2 ), and at least one torsional vibration damping, in the joint part (12) arranged damper assembly (50) wherein the two joint forks (14, 16) are coupled to one another by the paired cooperation of the bearing means and complementary bearing means via the joint part (12), characterized in that the joint part (12) comprises two segment pairs (20, 30), each of which segment (22, 24 and 32, 34) is formed separately and connected to a respective complementary bearing means, and that in each case two adjacent segments (22, 24 and 32, 34) via in the direction transverse to the hinge axes (Bi, B 2 ) deformable damping body (51i, 5I 2 , 5I 3 , 5I 4 ) of the damper assembly (50) are coupled together.
2. Kardangelenk (210) ) zum Verbinden von drehmomentübertragenden Wellen, 5 insbesondere für Lenkspindeln (72) und Kardanwellen von Kraftfahrzeugen, mit zwei Gelenkgabeln (214, 216), die mit je einer Welle verbindbar sind und je ein Paar Lagermittel aufweisen, einem zwischen den Gelenkgabeln (214, 216) angeordneten Gelenkteil (212) mit zwei Paar Komplementär-Lagermitteln, die zwei einander kreuzende oder 0 windschiefe Gelenkachsen (Bi, B2) definieren, und einer zumindest Drehschwingungen dämpfenden, im Gelenkteil (212) angeordneten Dämpferanordnung (250), wobei die beiden Gelenkgabeln (214, 216) unter paarweisem Zusammenwirken der Lagermittel und Komplementär-Lagermittel über das Gelenkteil (212) miteinander 5 gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkteil (212) zwei Segmentpaare (220, 230) umfasst, von denen jedes zwei Segmente (222, 224 und 232, 234) aufweist, die über wenigstens ein Verbindungselement miteinander verbunden sind, wobei jedes Segment (222, 224 und 232, 234) jeweils mit einem Komplementär-Lagermittel verbunden ist, und dass jeweils zwei benachbarte Segmente (222, 224 und 232, 234) über in Richtung quer zu den Gelenkachsen (Bi, B2) deformierbare Dämpfungskörper 5 (25 Ii, 2512, 25I3, 25I4) der Dämpferanordnung (250) miteinander gekoppelt sind.2. Cardan joint (210)) for connecting torque transmitting shafts, 5 in particular for steering spindles (72) and propeller shafts of motor vehicles, with two joint forks (214, 216), which are each connected to a shaft and each having a pair of bearing means, one between the joint forks (214, 216) arranged joint part (212) with two pairs of complementary bearing means defining two intersecting or 0 skewed joint axes (Bi, B 2 ), and at least one torsional vibration damping, in the joint part (212) arranged damper assembly (250 ), wherein the two joint forks (214, 216) are coupled to one another via the joint part (212) by pairwise cooperation of the bearing means and complementary bearing means, characterized in that the joint part (212) comprises two segment pairs (220, 230) each having two segments (222, 224 and 232, 234) over at least one connecting element are connected to each other, wherein each segment (222, 224 and 232, 234) is respectively connected to a complementary bearing means, and that in each case two adjacent segments (222, 224 and 232, 234) in the direction transverse to the hinge axes (Bi, B 2 ) deformable damping body 5 (25 Ii, 251 2 , 25I 3 , 25I 4 ) of the damper assembly (250) are coupled together.
3. Kardangelenk (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Lagermittel einen Lagerbolzen (26) und jedes der Komplementär-Lagermittel eine jeweils einen Lagerbolzen (26) aufneh- 10 mende Lageröffnung (28) umfasst, wobei die Lageröffnung (28) vorzugsweise in einer Lagerbuchse (40) oder in einem Wälzkörperlager (42), die bzw. das in einem Segment (22, 24 und 32, 34) aufgenommen ist, und beispielsweise mit Schmiernuten (44) ausgebildet ist, und der Lagerbolzen (26) vorzugsweise eine Dichtfläche (36) zum Abdichten der Lageröffnung (28) aufweist. 53. Cardan joint (10) according to claim 1 or 2, characterized in that each of the bearing means comprises a bearing pin (26) and each of the complementary bearing means each having a bearing pin (26) receiving 10 mende bearing opening (28), wherein the bearing opening (28) preferably in a bearing bush (40) or in a rolling element bearing (42) received in a segment (22, 24 and 32, 34) and formed, for example, with lubrication grooves (44) and the bearing pin (26) preferably has a sealing surface (36) for sealing the bearing opening (28). 5
4. Kardangelenk (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbolzen (26) variabel in die Gelenkgabel (14, 16) einbringbar sind, wobei nach Maßgabe der Stellung des Lagerbolzens (26) in der Gelenkgabel (14, 16) die Dämpferanordnung (50) des Gelenkteils (12) vorspannbar »0 ist.4. universal joint (10) according to claim 3, characterized in that the bearing pin (26) variable in the yoke (14, 16) can be introduced, wherein in accordance with the position of the bearing pin (26) in the yoke (14, 16) Damper assembly (50) of the joint part (12) prestressable »0 is.
5. Kardangelenk (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkteil (12) scheibenförmig ausgebildet und in wenigstens vier Segmente (22, 24 und 32, 34) unterteilt ist, wobei zwischen einan- 5 der gegenüberliegenden Stirnflächen zweier benachbarter Segmente (22, 24 und 32, 34) wenigstens ein Dämpfungskörper (51i, 5h, 5I3, 5I4) angeordnet ist, wobei der Dämpfungskörper (51i, 5I2, 5I3, 5I4) insbesondere aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus Gummi, hergestellt und bevorzugt an die Stirnflächen der Segmente (22, 24 und 32, 34) anvulkanisiert ist .5. Cardan joint (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the hinge part (12) is disc-shaped and divided into at least four segments (22, 24 and 32, 34), wherein between einan- 5 of the opposite end faces of two adjacent Segments (22, 24 and 32, 34) at least one damping body (51i, 5h, 5I 3 , 5I 4 ) is arranged, wherein the damping body (51i, 5I 2 , 5I 3 , 5I 4 ) in particular of an elastic material, preferably made of Rubber, prepared and preferably vulcanized to the end faces of the segments (22, 24 and 32, 34).
6. Kardangelenk (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungskörper (51i, 5I2, 5I3, 5I4) miteinander verbunden sind und/oder ) in Richtung orthogonal zu den Gelenkachsen (Bi, B2) deformierbar sind.6. universal joint (10) according to claim 5, characterized in that the damping body (51i, 5I 2 , 5I 3 , 5I 4 ) are interconnected and / or) in the direction orthogonal to the joint axes (Bi, B 2 ) are deformable.
7. Kardangelenk (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (22, 24 und 32, 34) gegenüber ihren Stimflächen erhabene Anschlagflächen (46) und/oder in einem Bereich der Stirnflächen eine konkave Wölbung (280) aufweisen.7. Cardan joint (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the segments (22, 24 and 32, 34) relative to their Stim surfaces raised abutment surfaces (46) and / or in a region of the end faces have a concave curvature (280).
8. Kardangelenk (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei einander gegenüberliegenden Stirnflächen zweier benachbarter Segmente (22, 24 und 32, 34) jeweils ein flächiges Einlageteil (158i, 1582, 1583/ 1584) vorgesehen ist, und dass das Einlageteil (158i, 1582/ 1583, 1584) über jeweils einen Dämpfungskörper (51i, 5I2, 5I3, 5U) mit den ihm zugewandten Stirnflächen verbunden ist, wobei das Einlageteil (158i, 1582, 1583, 1584) und die Dämpfungskörper (51i, 512/ 5I3, 5I4) vorzugsweise verschiedene Steifigkeiten aufweisen.8. universal joint (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that between two mutually opposite end surfaces of two adjacent segments (22, 24 and 32, 34) provided in each case a flat insert portion (158i, 158 2, 158 3/158 4) , and that the insert portion (158i, 158 2/1583, 1584) via a respective damping body (51i, 5I 2, 5I3, 5U) is connected to the facing it faces, wherein the insert portion (158i, 158 2, 158 3, 1584) and the damping bodies (51i, 51 2 / 5I 3 , 5I 4 ) preferably have different stiffnesses.
9. Kardangelenk (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Segmenten (22, 24 und 32, 34) angeordneten Einlageteile (158i, 1582, 1583, 1584), vorzugsweise zu einem Einlagekreuz (159), einstückig miteinander verbunden sind.9. universal joint (10) according to claim 8, characterized in that between the segments (22, 24 and 32, 34) arranged insert parts (158i, 158 2 , 158 3 , 1584), preferably to an insert cross (159), in one piece connected to each other.
10. Kardangelenk (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits des Gelenkteils (12) Sicherungsscheiben (52) vorgesehen sind, die über einen Anker (54) miteinander verbunden sind und vorzugsweise in Richtung einer zu den Gelenkachsen (Bi, B2) im wesentlichen orthogonalen Längsachse (A) in Abstand (d) zu dem Gelenkteil (12) angeordnet sind.10. universal joint (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that on both sides of the joint part (12) locking washers (52) are provided which are connected via an armature (54) and preferably in the direction of one of the joint axes (Bi, B 2 ) substantially orthogonal longitudinal axis (A) at a distance (d) to the hinge part (12) are arranged.
11. Kardangelenk (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkteil (12), vorzugsweise jedes Segment (22, 24 und 32, 34) des Gelenkteils (12), an seinen den Sicherungsscheiben (52) jeweils zugewandten Oberflächen Puffermittel (60) aufweist.11. universal joint (10) according to claim 10, characterized in that the hinge part (12), preferably each segment (22, 24 and 32, 34) of the joint part (12), at its the locking washers (52) respectively facing surfaces buffer means ( 60).
12. Kardangelenk (210) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkteil (212), vorzugsweise jedes Segment (222, 224 und 232, 234) bzw. Segmentpaar (220, 230), sich beidseits, insbesondere über wenigstens ein Stützmittel (284), an einer zugewandten inneren Oberfläche (282) der Gelenkgabel (214, 216) in Richtung der Längsachse A abstützt, wobei das Stützmittel (284) beispielsweise auf einer von dem Gelenkteil (212) abgewandten Seite, die sich an der inneren Oberfläche (282) der Gelenkgabel (212, 214) abstützt, kalottenförmig ausgebildet ist. 12. universal joint (210) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the hinge part (212), preferably each segment (222, 224 and 232, 234) or segment pair (220, 230), on both sides, in particular via at least one support means (284), on a facing inner surface (282) of the yoke (214, 216) in the direction of the longitudinal axis A is supported, wherein the support means (284), for example, on a side remote from the hinge part (212) side, which abuts the inner surface (282) of the yoke (212, 214) is supported, is formed dome-shaped.
13. Kardangelenk (210) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stützmittel (284) und dem Gelenkteil (212) eine axiale Dämpferanordnung (286) angebracht ist, die beispielsweise einen Vordämpfer (288) umfasst, der vorzugsweise im Wesentlichen scheibenförmig aus- 5 gebildet ist und/oder wenigstens einen Aufnahmebereich (290) zur Aufnahme von wenigstens einem Dämpfungselement (292) aufweist.13. universal joint (210) according to claim 12, characterized in that between the support means (284) and the joint part (212) an axial damper assembly (286) is mounted, which for example comprises a pre-damper (288), which is preferably substantially disc-shaped - 5 is formed and / or at least one receiving area (290) for receiving at least one damping element (292).
14. Kardangelenk (10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkteil (212) einen Zentrierbolzen (294) um- lo fasst, der vorzugsweise über wenigstens eine radiale Lagerung (296) relativ bewegbar zu den Segmenten (222, 224 und 232, 234) in einem mittleren Bereich des Gelenkteils (212) aufgenommen ist.14. universal joint (10) according to claim 12 or 13, characterized in that the hinge part (212) umlo loosely a centering pin (294), preferably via at least one radial bearing (296) relatively movable to the segments (222, 224 and 232, 234) is received in a central region of the hinge part (212).
15. Kardangelenk (10) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Dämpferanordnung (286) eine Dämpfungs- L5 Schicht (297) umfasst, über die die Segmente (222, 224 und 232, 234) des Gelenkteils (212) und der Zentrierbolzen (294) bzw. die Segmente (222, 224 und 232, 234) und die Dämpfungselemente (292) gekoppelt sind.15. Universal joint (10) according to claim 13 or 14, characterized in that the axial damper arrangement (286) comprises a damping L5 layer (297), via which the segments (222, 224 and 232, 234) of the joint part (212). and the centering bolt (294) and the segments (222, 224 and 232, 234) and the damping elements (292) are coupled.
16. Kardangelenk (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeich- •o net durch zentrale Montageöffnungen (162) in dem Gelenkteil (12).16. Universal joint (10) according to one of the preceding claims, marked • o net by central mounting holes (162) in the joint part (12).
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