DE19821503A1

DE19821503A1 - Elastisches Wellengelenk

Info

Publication number: DE19821503A1
Application number: DE19821503A
Authority: DE
Inventors: Shoji Oka; Sakae Matsumoto
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1998-05-13
Publication date: 1998-11-19
Also published as: JP3627441B2; JPH10318274A; US6123481A

Description

Diese Anmeldung baut auf der japanischen Anmeldung Nr. 9-127295 auf, die hiermit unter Bezugnahme eingearbeitet ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elastisches Wellengelenk, das in ein Kardangelenk eingebaut ist, aus dem sich z. B. eine Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug aufbaut, mit deren Hilfe eine Bewegung eines Lenkrades auf ein Lenkgestänge übertragbar ist und die Übertragung von Vibrationen des Lenkgestänges auf das Lenkrad verhindert wer den kann.

Eine Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeuges ist so konstruiert, daß eine Bewegung der Lenkwelle, die durch das Lenkrad gedreht wird, auf ein Lenkgestänge übertragen wird und ein Vorderrad um einen Lenkwinkel eingeschlagen wird. Üblicherweise kann die Lenkwelle und eine Eingangswelle des Lenkgestänges nicht auf derselben geraden Li nie angeordnet werden. Deshalb wird die Bewegung des Lenkrades auf das Lenkge stänge übertragen, indem ein Kardangelenk zwischen der Lenkwelle und der Eingangs welle vorgesehen ist. Ferner war es bis jetzt Praxis, das Kardangelenk mit einer vibrati onsabsorbierenden Vorrichtung auszustatten, um ein unangenehmes Gefühl für einen Fahrer zu vermeiden, wenn Vibrationen von den Rädern über das Lenkgestänge weiter auf das Lenkrad im Fahrbetrieb übertragen werden. Das Kardangelenk besitzt diese vibrationsabsorbierende Vorrichtung und umfaßt deshalb einen elastischen Werkstoff, wie z. B. Gummi, etc., der verhindert, daß die Vibrationen weitergeleitet werden, was in der Praxis im allgemeinen geschieht.

Was bis jetzt als elastisches Wellengelenk oder als Kardangelenk, in das das elastische Wellengelenk eingebaut ist, bekannt ist, ist offenbart in den veröffentlichten japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 56-39325 (= französische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2464404), 56-131831, 60-184716 bis 184718, 60-215122, 60-215123, 61-201924, den japanischen veröffentlichten Gebrauchsmusteroffenlegungsschriften Nr. 54-82257, 5-83462, 5-89964, der französischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2614985 und der Veröffentlichung des U.S.P. 4509775. Die Fig. 16 bis 18 zeigen die in der japani schen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 5-89964 offenbarte Konstruktion.

Ein Kardangelenk 1, in das das elastische Wellengelenk eingebaut ist, umfaßt, wie in Fig. 19 dargestellt, eine Welle 2, eine erste Gabel 4, die von außen über einen Puffer zylinder 3 mit einem Ende (einem linken Ende in den Fig. 19 und 20) der Welle 2 fest verbunden ist, eine zweite Gabel 5 und ein Kreuzgelenk 6 zum Verbinden der zweiten Gabel 5 mit der ersten Gabel 4. Ein gezahntes Wellenteil 7 ist, wie in den Fig. 20 und 21 gezeigt, aus einem Bereich, der von einer Kante (einer linken Kante in Fig. 20) des Pufferzylinders 3 vorsteht, ebenso wie aus dem Ende der Welle 2 ausgebil det. Dieses gezahnte Wellenteil 7 steht in verzahntem Eingriff mit einer zentralen Öff nung 9 eines Übertragungsteiles 8. Deshalb ist das Übertragungsteil 8 am Ende der Welle 2 befestigt und dreht sich zusammen mit dieser. Vorstehende Teile 10,10, die diametral nach außen weiter als eine Außenumfangsfläche des Pufferzylinders 3 vor stehen, sind ferner in zwei einander diametral gegenüberliegenden Positionen der Au- ßenumfangskante des Übertragungsteiles 8 ausgebildet.

Unter diesen konstruktiven Teilen des elastischen Wellengelenkes 1, ist der Pufferzylin der 3 in einer zylindrischen Form ausgebildet und umfaßt ein elastisches Material 11, wie z. B. Gummi, Elastomere, etc. Insbesondere besitzt dieser Pufferzylinder 3 eine In nenbuchse 12 und eine Außenbuchse 13, die jeweils aus einem Metall in zylindrischer Form gestaltet und konzentrisch zueinander angeordnet sind. Ferner sind durch Zu sammenbacken oder Kleben eine Außenumfangsfläche der Innenbuchse 12 und eine Innenumfangsfläche des elastischen Materials 11 miteinander verbunden und eine In nenumfangsfläche der Außenbuchse 13 und eine Außenumfangsfläche des elastischen Materials 11 sind auf ähnliche Weise miteinander verbunden. Die Innenbuchse 12 ist außen mit dem Ende der Welle 2 verbunden, während die Außenbuchse 13 mit einem zylindrischen Teil 14, innen verbunden ist, das in der ersten Gabel 4 vorgesehen ist und im folgenden beschrieben wird.

Die erste Gabel 4 umfaßt das zylindrische Teil 14 und ein erstes Armpaar 15,15, das sich in axialer Richtung von einander diametral gegenüberliegenden Positionen einer Kante des zylindrischen Teiles 14 in axialer Richtung (in der Rechts-Links-Richtung in den Fig. 19 und 20) erstreckt. Enden (linke Kanten in den Fig. 19 und 20) dieser ersten Arme 15,15 sind mit kreisförmigen zueinander konzentrischen Öffnungen 16, 16 ausgebildet. Ferner sind Schlitze 17, 17 in einer Kante des zylindrischen Teiles 14 in axialer Richtung ausgebildet, die sich nicht im ersten Arm 15,15 befinden und einander in diametraler Richtung gegenüberliegen. Ein Breitenmaß W jeder dieser Schlitze 17, 17 ist größer als ein Breitenmaß w (W < w) jedes der vorstehenden Bereiche 10, 10 des Übertragungsteiles 8. Wird die Welle in die erste Gabel 4 eingebaut, greifen die jeweili gen vorstehenden Teile 10, 10 lose mit einigem Zwischenraum in die Schlitze 17, 17.

Darüber hinaus besitzt die zweite Gabel 5 ein zweites Armpaar 18,18, das voneinander beabstandet vorgesehen ist, und diese zweite Gabel 5 ist mit einer Kante der anderen Welle 19 fest verbunden. Enden der zweiten Arme 18,18 sind mit zweiten kreisförmi gen, zueinander konzentrischen Öffnungen 20 ausgebildet. Vier Enden des Kreuzge lenkes 6 sind im Innern zweier Paare von ersten und zweiten kreisförmigen Öffnungen 16, 20 über Lager, wie z. B. Radialnadellager, etc., drehbar abgestützt.

Im folgenden wird die Funktionsweise des so konstruierten elastischen Wellengelenkes 1 erklärt. Wenn das Fahrzeug geradeaus vorwärtsfährt oder wenn das die Welle 2 durch das Lenkrad beaufschlagende Drehmoment klein ist, befinden sich die vorste henden Teile 10, 10 des Übertragungsteiles 8, das mit dem Ende der Welle 2 verbun den ist, in neutraler Position in den Schlitzen 17, 17, die im zylindrischen Teil 14 der er sten Gabel 4 ausgebildet sind, oder in Positionen, die leicht von diesen neutralen Posi tionen abweichen. Dabei kommt das zylindrische Teil 14 niemals in direkten Kontakt mit dem Übertragungsteil 8. Das geringe Drehmoment wird von der Welle 2 über den Puf ferzylinder 3 auf die erste Gabel 4 übertragen. Dann werden Vibrationen, die auf die erste Gabel 4 vom Rad über das Lenkgestänge, die andere Welle 19, die zweite Gabel 5 und das Kreuzgelenk 6, etc. übertragen werden mit Hilfe des elastischen Materials 11, aus dem der Pufferzylinder 3 aufgebaut ist, soweit absorbiert, daß sie nicht auf die Welle 2 übertragen werden.

Wenn dagegen das vom Lenkrad auf die Welle 2 übertragene Drehmoment groß ist, wie dies der Fall ist, wenn das Vorderrad um einen großen Lenkwinkel eingeschlagen wird, stoßen die vorstehenden Teile 10, 10 an die Innenflächen der Schlitze 17, 17. Dar aus folgt, daß ein großer Anteil des vom Lenkrad auf die Welle 2 übertragenen Dreh momentes über das Übertragungsteil 8 auf die erste Gabel 4 übertragen wird, selbst wenn das Drehmoment, das über den Pufferzylinder 3 übertragen wird, begrenzt ist. Selbst wenn das über das elastische Wellengelenk 1 übertragene Drehmoment an steigt, wirkt deshalb keine übermäßige Kraft auf das elastische Material 11, aus dem der Pufferzylinder 3 aufgebaut ist, weshalb das elastische Material 11 nicht beschädigt wird.

Bei dem so konstruierten bekannten elastischen Wellengelenk ist, wenn die in axialer Richtung wirkenden Vibrationen zwischen der Welle 2 und der ersten Gabel 4 auftreten, eine Abschwächung dieser Vibrationen ungenügend und die in axialer Richtung wirken den Vibrationen werden leicht auf das Lenkrad übertragen. Wenn die in axialer Richtung wirkenden Vibrationen an der ersten Gabel 4 auftreten, tritt eine Scherspannung in axialer Richtung im elastischen Werkstoff 11 auf, der zwischen der Außenumfangsflä che der Innenbuchse 12 und der Innenumfangsfläche der Außenbuchse 13 vorgesehen ist und aus dem sich der Pufferzylinder 3 aufbaut, woraus folgt, daß das elastische Ma terial 11 elastisch verformt wird. Da die Steifheit des elastischen Materials 11 gegen eine Kraft in dieser Richtung groß ist, ist die Fähigkeit, Vibrationen zu absorbieren, dement sprechend schlecht und Vibrationen in axialer Richtung werden, wie oben festgestellt, leicht auf die Welle 2 auf der Seite des Lenkrades von der ersten Gabel 4 übertragen.

In diesem Zusammenhang offenbart die Beschreibung der U.S.P. 4 509 775 eine Kon struktion, mit deren Hilfe nicht nur Vibrationen in Drehrichtung sondern auch in Axialrich tung absorbiert werden können. Bei der in dieser Beschreibung erörterten Konstruktion ist es erforderlich, wenn ein großes Drehmoment übertragen wird, daß metallische Werkstoffe aufeinandergleiten, um die Festigkeit zu gewährleisten, und es wird als schwierig eingeschätzt, eine ausreichende Haltbarkeit zu gewährleisten. Um eine Kon struktion ohne Spiel zu verwirklichen, ist es also ferner nötig, daß ein winziger Zwischen raum eingestellt wird und man geht davon aus, daß die Kosten für die Einhaltung dieser Maßgenauigkeit der Teile ansteigen.

Die Erfindung hat sich als erste Aufgabe gesetzt, ein elastisches Wellengelenk mit einer praktischen Konstruktion vorzusehen, mit dessen Hilfe eine ausreichende Haltbarkeit gewährleistet werden kann und mit deren Hilfe außerdem eine große Verschiebung in axialer Richtung bei vergleichsweise niedrigen Herstellungskosten absorbiert werden kann.

Das elastische Wellengelenk der vorliegenden Erfindung verbindet einen Endbereich einer drehbaren Welle, wie z. B. einer Lenkwelle, etc. mit einem zylindrischen Teil, das mit den Drehungen der Welle sich dreht, wie z. B. mit einem Teil einer Gabel, aus der sich ein Kardangelenk so aufbaut, damit es kleine Verschiebungen in axialer und Dreh richtung absorbieren kann.

Das elastische Wellengelenk der vorliegenden Erfindung umfaßt ein elastisches Teil, eine Gleitbuchse und einen Anschlag. Von diesen ist das elastische Teil aus einem elastischen Werkstoff, wie z. B. Gummi, Elastomere, etc., zusammengesetzt und wird an einer Innenumfangsfläche eines zylindrischen Bereiches, der fest an einem zylindri schen Teil vorgesehen ist, gehalten. Die Gleitbuchse ist ferner aus einem reibungsar men Werkstoff, wie z. B. einem synthetischen Harz und einem ölimprägnierten Metall, etc., hergestellt und wird an einer Innenumfangsfläche des elastischen Teiles gehalten und elastisch gegen eine Außenumfangsfläche der Welle durch die Elastizität des ela stischen Elementes gepreßt. Darüber hinaus ist ein Anschlag zwischen der Welle und dem zylindrischen Teil vorgesehen, der der Welle und dem zylindrischen Teil gestattet, sich leicht in axialer und Drehrichtung zu verschieben, und der das Durchschieben in Drehrichtung über einen vorbestimmten Winkel, der groß genug ist, um das elastische Teil und die Gleitbuchse zu beschädigen, verhindert.

Ein nichtkreisförmiges Eingriffsloch, vorzugsweise als ein Anschlag, das in einem Teil des zylindrischen Elementes oder in einem Teil des anderen Elementes ausgebildet ist, das an diesem zylindrischen Element befestigt ist, steht im übrigen lose mit einem Ein griffsbereich der Querschnittsform in Eingriff, die im wesentlichen analog zur Eingriffsöff nung ist.

Nachfolgend wird die Funktionsweise beschrieben, wenn ein Drehmoment übertragen wird, und gleichzeitig eine Übertragung von Vibrationen mit Hilfe des so konstruierten erfindungsgemäßen elastischen Wellengelenkes verhindert wird. Wird ein Drehmoment übertragen und ist dieses Drehmoment gering, so erfolgt die Übertragung mit Hilfe eines elastischen Teiles. Ist das zu übertragende Drehmoment gering oder wird kein Drehmoment übertragen, verhindert das elastische Teil die Übertragung von Vibratio nen zwischen dem zylindrischen Teil und der Welle. Ferner werden Vibrationen und Verschiebungen in axialer Richtung nicht nur durch das sich in axialer Richtung ver schiebende elastische Element absorbiert, sondern auch durch die auf der Außenum fangsfläche der Welle gleitende Gleitbuchse. Ein Reibungskoeffizient zwischen der In nenumfangsfläche der Gleitbuchse und der Außenumfangsfläche der Welle kann unge achtet des elastischen Elementes gesenkt werden. Dementsprechend können die Vi brationen und Verschiebungen in axialer Richtung wirksam durch das Gleiten zwischen der Innenumfangsfläche der Gleitbuchse und der Außenumfangsfläche der Welle ab sorbiert werden. Außerdem ist es möglich, einen Abrieb zwischen der Innenumfangsflä che der Gleitbuchse und der Außenumfangsfläche der Welle auf einen niedrigen Grad zu senken, weshalb die Haltbarkeit des elastischen Wellengelenkes selbst bei Lang zeiteinsatz mit gesenkter Reibung zwischen den beiden Umfangsflächen gewährleistet werden kann.

Wenn das zu übertragende Drehmoment ansteigt, wird das Drehmoment zwischen der Welle und dem zylindrischen Element durch einen Eingriff des Anschlags, der zwischen der Welle und dem zylindrischen Element vorgesehen ist, übertragen. Der Anschlag überträgt das Drehmoment, das nicht vollständig mit Hilfe des elastischen Elementes übertragen wurde. Dementsprechend ist es möglich, die Haltbarkeit des elastischen Elementes ohne übermäßige auf das elastische Element wirkende Spannung zu ge währleisten.

In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ein Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 ein Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie B-B in Fig. 1;

Fig. 4 ein Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie C-C in Fig. 2;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6 ein Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie D-D in Fig. 5;

Fig. 7 ein Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie E-E in Fig. 6;

Fig. 8 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 9 ein Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie F-F in Fig. 8;

Fig. 10 ein Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie G-G in Fig. 9;

Fig. 11 eine im wesentlichen geschnittene Seitenansicht, die eine vierte Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 12 ein Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie H-H in Fig. 11;

Fig. 13 ein Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie I-I in Fig. 12, wobei die Darstellung eines Haltezylinders weggelassen wurde;

Fig. 14 eine Seitenansicht, die eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Er findung zeigt;

Fig. 15 ein Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie J-J in Fig. 14;

Fig. 16 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die eine sechste Ausführungs form der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 17 ein Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie L-L in Fig. 16;

Fig. 18 ein Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie M-M in Fig. 17;

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer bekannten Kon struktion zeigt;

Fig. 20 ein Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie K-K in Fig. 19, wobei die Darstellungen eines Kreuzgelenkes und einer zweiten Gabel wegge lassen wurden; und

Fig. 21 eine die Darstellung aus Fig. 20 von links betrachtende Ansicht.

Fig. 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß dieser ersten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes elastisches Wellengelenk 23 aus einer Gabel 21 eines Kardangelenkes, das Bestandteil einer Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs ist, und einer Welle 22 aufgebaut, die an dieser Gabel 21 angebracht ist. Die einem zylindrischen Bauteil entsprechende Gabel 21 wird durch Umformen einer Stahlplatte, wie z. B. durch Ziehen und durch Preßstanzen, hergestellt. Die Gabel 21 umfaßt ein zylindrisches Teilstück 24, eine Bodenplatte 25, die einen näherliegenden Kantenbereich (einen rechten Kantenbereich in den Fig. 1 und 2) dieses zylindri schen Teilstücks 24 abschließt, und Arme 26, 26, die nach Abtrennen zweier einander diametral gegenüberliegender Bereiche einer Vorderkante (einer linken Kante in Fig. 1 und 2) des zylindrischen Teilstücks 24 an diesen verbleibenden Bereichen ausgebildet sind. Eine andere Gabel 27 ist mit Hilfe eines Kreuzgelenkes mit den Enden dieses Armpaares 26, 26 so verbunden, daß die Gabel 27 sich hin und her bewegen und sich verschieben kann, wodurch ein Kardangelenk geschaffen wird. Das elastische Kardan gelenk dieser Ausführungsform verbindet das Ende der Welle 22, die in ein solches Kardangelenk eingebunden ist und durch Betätigung des Lenkrades sich dreht, mit der Gabel 21, die sich mit den Drehungen der Welle 22 so dreht, daß sie leichte Verschie bungen in axialer Richtung sowie in Drehrichtung absorbieren kann.

Das oben beschriebene erfindungsgemäße elastische Wellengelenk 23 besitzt zusätz lich zur Gabel 21 und zur Welle 22 ein elastisches Teil 28, eine Gleitbuchse 29 und ei nen Anschlag 30. Von diesen Bauteilen ist das elastische Teil 28 mit der Gabel 21 über einen Haltezylinder 31 befestigt. Dieser Haltezylinder 31 ist so konstruiert, daß ein Be reich 32 mit einem großen Durchmesser und ein Bereich 33 mit einem kleinen Durch messer, die jeweils zylindrisch und konzentrisch zueinander ausgebildet sind, mit Hilfe eines durchgehenden Bereichs 34 mit konisch gekrümmter Oberfläche verbunden sind. Ein Durchmesser des Bereichs 32 mit großem Durchmesser ist im ausgebauten Zu stand etwas kleiner als ein Außendurchmesser des näherliegenden Endbereichs des zylindrischen Teilstücks 24 der Gabel 21. Der Bereich 32 mit dem großen Durchmesser wird auf einen anderen Teil des näherliegenden Endes des zylindrischen Teilstücks 24 mit Hilfe eines Befestigungsverfahrens aufgepreßt, so daß der so aufgebaute Halte zylinder 31 mit dem näherliegenden Ende der Gabel 21 konzentrisch mit diesem zylin drischen Teilstück 24 und der Bodenplatte auf der gegenüberliegenden Seite des zylin drischen Teilstücks 24 befestigt ist. Bei dieser Ausführungsform entspricht der Bereich 33 des Haltezylinders 31 mit dem kleinen Durchmesser einem zylindrischen Bereich, der fest an der Gabel 21, die als ein zylindrisches Teil 21 definiert ist, vorgesehen ist.

Ferner ist das elastische Teil 28 aus einem elastischen Werkstoff, wie z. B. Gummi, Ela stomer usw., zusammengesetzt und wird fest an einer Innenumfangsfläche des Be reichs 33 mit dem kleinen Durchmesser durch Zusammenbacken und Ankleben, etc. so gehalten, daß die Lage bezüglich des Bereichs 33 mit dem kleinen Durchmesser erhal ten bleibt. Des weiteren wird die Gleitbuchse 29 fest an einer Innenumfangsfläche des elastischen Teils 28 gehalten. Diese Gleitbuchse 29 ist, wie in Fig. 4 dargestellt, so kon struiert, daß zwei Buchsenelemente 35, 35 in zylindrischer Anordnung zusammenge bracht werden, die im Querschnitt eine im wesentlichen kreisbogenförmige Gestalt, d. h. eine halbzylindrische Gestalt, aufweisen und vorzugsweise aus einem Metall so aufge baut sind, daß Spalten 36, 36 zwischen deren Kanten in Umfangsrichtung ausgebildet sind. Die Buchsenelemente 35, 35 sind jeweils aus einem synthetischen Harz, wie z. B. Polyamidharz, Polytetrafluoridethylenharz, Polyacetalharz oder aus einem reibungsar men Werkstoff, wie z. B. einem ölimprägnierten Metall, etc., hergestellt. Diese Buchsen elemente 35, 35 sind an der Innenumfangsfläche des elastischen Teils 28 durch eine Reibverbindung aufgrund des Zusammenback- und Klebverfahrens oder aufgrund von elastischer Pressung festgehalten.

Es ist festzuhalten, daß vorstehende Streifen 37, 37 in zwei einander diametral gegen überliegenden Ortslagen bei der dargestellten Ausführungsform ausgebildet sind, und mit den Zwischenräumen 36, 36 die zwischen den Umfangskanten paariger Gleitele mente 35, 35 in Eingriff stehen. Werden die Buchsenelemente 35, 35 und die elasti schen Teile 28 durch Kleben oder elastische Passung zusammengebaut, werden die vorstehenden Streifen 37, 37 davor ausgebildet, so daß in Umfangsrichtung die Lage des elastischen Teils 28 bezüglich der Gleitbuchse 29 eindeutig eingestellt wird. Dage gen sind die paarigen Buchsenelemente 35, 35 und der Haltezylinder 31 konzentrisch angeordnet, wobei der Gummi zwischen den Umfangsflächen dieser beiden Teile 35 und 31 angeordnet ist. Daraufhin wird das Zusammenbacken durch weiteres Vulkanisie ren durchgeführt, wobei diese beiden Teile 35, 31 durch das elastische Teil 28 verbun den sind, und gleichzeitig werden die jeweiligen vorstehenden Streifen 37, 37 ausgebil det. Ferner sind paßförmige Schulterbereiche 38, 38 jeweils in zwei Positionen in Um fangsrichtung auf beiden Seiten der Innenumfangsflächen der Buchsenelemente 35, 35 ausgebildet. Jeder dieser paßförmigen Schulterbereiche 38, 38 ist aus einem kreisbo genförmigen Bereich 39, der zu der Außenumfangsfläche jedes dieser Buchsen elemente 35, 35 konzentrisch ist, und aus einem nach innen liegenden flachen Bereich 40 durchgehend von einen inneren Kante (der Kante, die näher am Zentrum in Um fangsrichtung jedes der Buchsenelemente 35, 35 liegt) dieses kreisbogenförmigen Be reichs 39 konstruiert. Die innenliegenden flachen Bereiche 40, 40, die in den paßförmi gen Schulterbereichen 38, 38 des einzelnen Buchsenelements 35 ausgebildet sind, lie gen jeweils in derselben Ebene. Ferner sind nach Zusammenbau der Gleitbuchse 29 durch Zusammenbringen der paarigen Buchsenelemente 35, 35 die auf den Innenum fangsflächen der beiden Buchsenelemente 35, 35 vorhandenen innenliegenden flachen Bereiche 40, 40 zueinander parallel.

Andererseits sind außenliegende flache Bereiche 41, 41 paarweise parallel zueinander am Ende der Welle 22 ausgebildet. Insbesondere sind die außenliegenden flachen Be reiche 41, 41 durch flaches Abtrennen zweier im Querschnitt diametral gegenüberlie gender Bereiche eines Teils des Endes der Welle 22 hergestellt, so daß diese eine run de, stabförmige Gestalt annimmt. Naheliegende Kanten (rechte Kanten in Fig. 1 und 2) der außenliegenden flachen Bereiche 41, 41 verlaufen durchgehend über geneigte Flächen 42, 42 von einer Außenumfangsfläche des Bereichs der Welle 22, der näher zum näherliegenden Ende liegt. Darüber hinaus ist eine Eingriffsnut 43 auf der Außen umfangsfläche eines mittleren Bereichs der Welle 22 in der Nähe deren Endes ausge bildet, wobei dieser Bereich in axialer Richtung (in Rechts- und Linksrichtung in Fig. 1 und 2) mit den jeweiligen geneigten Oberflächen 42, 42 übereinstimmt, aber in Um fangsrichtung von diesen geneigten Oberflächen 42, 42 abweicht. Ferner steht ein An schlagring 44 mit dieser Eingriffsnut 43 in Eingriff. Die Funktionsweise dieses Anschlag rings 44 wird später erklärt.

Im folgenden wird eine Beziehung zwischen einem Querschnittsabmaß des Endes der Welle 22, das mit den außenliegenden flachen Bereichen 41, 41 ausgebildet ist, und einem Abmaß der ausgebauten Gleitbuchse 29, erörtert, die aus dem Buchsenelement paar 35, 35 konstruiert ist. Es ist festzuhalten, daß das obige Abmaß der ausgebauten Gleitbuchse 29 ein Abmaß in einem Zustand impliziert, in dem das Buchsenelementpaar 35, 35, aus dem die Buchse 29 besteht, nach innen in diametraler Richtung des Be reichs 33 mit dem kleinen Durchmesser durch eine elastische Kraft des elastischen Teils 28 verschoben ist, ohne daß die Welle 22 durch Preßpassung in die Gleitbuchse 29 eingesetzt ist. Es sind D₂₂ der Außendurchmesser des Endes der Welle 22 und R₃₉ der Durchmesser eines durch die kreisbogenförmigen Bereiche 39, 39 definierte Durch messer, die an den Innenumfangsflächen des Buchsenelementpaares 35, 35 vorgese hen sind. Für diesen Fall ist der Durchmesser R₃₉ im wesentlichen derselbe, wie der Außendurchmesser D₂₂ oder etwas kleiner als der Außendurchmesser (R₃₉ ≦ D₂₂). Fer ner wird ein Abstand D₄₁ zwischen den außenliegenden flachen Bereichen 41, 41, die am Ende der Welle 22 ausgebildet sind, etwas größer als ein Abstand D₄₀ (D₄₁ < D₄₀) zwischen den innenliegenden flachen Bereichen 40, 40 eingestellt, die auf den Innen umfangsflächen des Buchsenelementpaares 35, 35 ausgebildet sind.

Die Gleitbuchse 29 und das Ende der Welle 22, die die oben beschriebene Maßbezie hung aufweisen, werden miteinander kombiniert, indem das Buchsenelementpaar 35, 35 nach außen diametral zum Bereich 33 mit dem kleinen Durchmesser verschoben wird, wobei der elastischen Kraft des elastischen Teils 28 entgegengewirkt wird und das Ende der Welle 22 in die Gleitbuchse 29 als Preßpassung eingeschoben wird. Um das Einschieben zu erleichtern, besitzt die Kante des Wellenendes eine Fase 45. Sind die Gleitbuchse 29 und das Ende der Welle 22 so zusammengebracht, werden die paß- förmigen Schulterbereiche 38, 38 der Innenumfangsflächen der Buchsenelemente 35, 35, aus denen die Gleitbuchse 29 besteht, elastisch auf die Außenumfangsfläche des Endes der Welle 22 aufgrund der Elastizität des elastischen Teils 28 gepreßt.

Ferner ist ein Anschlag 30 zwischen der Welle 22 und der Gabel 21 vorgesehen, der leichte Verschiebungen in axialer und Drehrichtung der Welle 22 und der Gabel 21 ge stattet. Der Anschlag 30 jedoch verhindert die Versetzung in Drehrichtung über einen vorbestimmten Winkel hinaus, die groß genug wäre, eine Beschädigung des elastischen Teils 28 oder der Gleitbuchse 29 zu bewirken. Für den Aufbau des oben beschriebenen Anschlags 30 ist gemäß der ersten Ausführungsform eine ovale Eingriffsöffnung 46 in einem zentralen Teil der Bodenplatte 25, die zur Gabel 21 gehört, ausgebildet. Die Form dieser Eingriffsöffnung 46 entspricht der Querschnittsform des Endes der Welle 22. Die Eingriffsöffnung 46 ist jedoch etwas größer als die Querschnittsform des Endes der Welle 22. Wird das erfindungsgemäße elastische Wellengelenk zusammengebaut, wird das Ende der Welle 22, das, wie in den Fig. 1 bis 2 gezeigt, wie der Eingriffsbereich definiert ist, mit Spiel in die Eingriffsöffnung 46 eingeschoben.

Es folgt eine Erörterung der Arbeitsweise, für den Fall, daß das so konstruierte erfin dungsgemäße elastische Wellengelenk das Drehmoment überträgt und gleichzeitig eine Übertragung von Vibrationen verhindert. Ferner erfolgt die Übertragung des Drehmo ments, wenn das Drehmoment niedrig ist, durch das elastische Teil 28. Wird das Dreh moment von der Welle 22 auf die Gabel 21 übertragen, so wird z. B. die Drehung der Welle 22 auf das elastische Element 28 über das Buchsenelementpaar 35, 35, aus der die Gleitbuchse 29 aufgebaut ist, übertragen. Daraufhin überträgt dieses elastische Teil 28 bei gleichzeitiger elastischer Verformung das Drehmoment auf die Gabel 21. Wenn das zu übertragende Drehmoment niedriger ist oder wenn kein Drehmoment übertra gen wird, verhindert, wie oben beschrieben, das elastische Teil 28, daß die Vibrationen zwischen der Gabel 21 und der Welle 22 übertragen werden. Darüber hinaus verschiebt sich nicht nur das elastische Teil 28 in axialer Richtung, sondern gleitet auch die Gleit buchse 29 auf der Außenumfangsflache des Endes der Welle 22, wodurch axiale Vibra tionen und eine axiale Verschiebung absorbiert werden.

Ein Reibungskoeffizient zwischen den paßförmigen Schulterbereichen 38, 38, die auf der Innenumfangsfläche der Gleitbuchse 29 vorgesehen sind, und der Außenumfangs fläche der Welle 22 kann unabhängig von dem Vorhandensein des elastischen Teils 28 gesenkt werden. Deshalb können die axialen Vibrationen und die axiale Verschiebung wirksam aufgrund des Gleitens zwischen dem paßförmigen Schulterbereich 38, 38 und der Außenumfangsfläche des Endes der Welle 22 absorbiert werden. Außerdem ist es möglich, einen zwischen den paßförmigen Schulterbereichen 38, 38, die auf der Innen umfangsfläche der Gleitbuchse 29 vorgesehen sind, und der Außenumfangsfläche der Welle 22 auftretenden Abrieb auf einen geringen Grad zu senken, und somit kann selbst bei einem Langzeiteinsatz die Haltbarkeit des elastischen Wellengelenkes mit verringertem Abrieb zwischen den beiden Umfangsflächen gewährleistet werden. Es ist festzuhalten, daß, wenn die Gabel 21 und die Welle 22 dazu neigen, in einer Richtung so stark zu verschieben, daß sie sich einander nähern, der Anschlagring 44 auf die nä herliegenden Kantenflächen (die rechte Kantenfläche in Fig. 1 und 2) der Gleitbuch se 29 stößt, wodurch verhindert wird, daß die Gabel 21 und die Welle 22 sich weiter nä hern. Deshalb kann die Welle 22 niemals andere Teile, wie z. B. das Kreuzgelenk 6 der Welle und eine andere Gabel 27, etc. aus der das Kardangelenk aufgebaut ist, beein trächtigen.

Wenn das zu übertragende Drehmoment ansteigt, wird das Drehmoment zwischen der Welle 22 und der Gabel 21 durch den Eingriff mit dem Anschlag 30, der zwischen der Welle 22 und der Gabel 21 vorgesehen ist, übertragen. Dabei stößt ein Teil der außen liegenden flachen Bereiche 41, 41, die am Ende der Welle 22 vorgesehen sind, auf ein Paar geradlinige Kantenbereiche 47, 47, die die in der Bodenplatte 25 der Gabel 21 ausgebildete Eingriffsöffnung 46 definieren. Daraufhin wird das Drehmoment, das nicht vollständig durch das elastische Teil 28 übertragen werden konnte, zwischen den au- ßenliegenden flachen Bereichen 41, 41 und den geradlinigen Kantenbereichen 47, 47 übertragen. Somit kann die Haltbarkeit des elastischen Teils 28 ausreichend gewährlei stet werden, ohne daß das elastische Teil 28 mit einer übermäßigen Spannung beauf schlagt wird.

Weiter zeigen die Fig. 5 bis 7 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung. In der zweiten Ausführungsform besitzt eine Gleitbuchse 29a nicht die zweigeteilte Konstruktion sondern eine einteilige Konstruktion und umfaßt eine zusätzliche Konstruk tion für die Lageeinstellung der Gabel 21 und der Welle 22 in axialer Richtung, wenn diese in ein Fahrzeug eingebaut werden. Von diesen sich von der ersten Ausführungs form unterscheidenden Konstruktionen wird zunächst die Gleitbuchse 29a erörtert. Die se Gleitbuchse 29a ist so konstruiert, daß Kanten von halbkreisförmigen Bereichen 48, 48 in Umfangsrichtung, die dieselbe Form wie jedes der Buchsenelemente 35, 35 (Fig. 4) besitzen, aus denen sich in der oben erörterten ersten Ausführungsform die Gleit buchse 29 aufbaut, in Weiterführung ihrer selbst über dünnwandige Bereiche 49, 49 ausgebildet sind. Diese dünnwandigen Bereiche 49, 49 dehnen sich aus, wenn das En de der Welle 22 in die Gleitbuchse 29a eingeschoben wird, und erlauben somit das Ein schieben des Endes der Welle 22 in die Gleitbuchse 29a. Es ist festzuhalten, daß die jeweiligen dünnwandigen Bereiche 49, 49 so vorgesehen sind, daß sie in diametraler Richtung der Gleitbuchse 29a nach innen ausgerichtet sind und daß ausgesparte Nuten in zwei Positionen, die den dünnwandigen Bereichen 49, 49 entsprechen, auf der ent gegengesetzten Seite in diametraler Richtung auf der Außenumfangsfläche der Gleit buchse 29a ausgebildet sind. Daraufhin greifen einige Bereiche des elastischen Teils 28 in die ausgesparten Nuten 54, 54, wodurch verhindert wird, daß das elastische Teil 28 und die Gleitbuchse 29a in Umfangsrichtung abweichen.

Wenn die Innenumfangsfläche des elastischen Teils 28 mit der Innenumfangsfläche der Gleitbuchse 29a durch Zusammenbacken verbunden wird, verhält es sich im übrigen so, wie bei der ersten Ausführungsform erörtert, daß ein Teil des Gummis des elasti schen Teils 28 in die ausgesparten Nuten 54, 54 tritt.

Im folgenden wird eine Konstruktion zur Positionierung der Gabel 21 und der Welle 22 in axialer Richtung beim Einbau in das Fahrzeug erörtert. Ein Positionierring 50 wird fest auf den Außenbereich des Endes der Welle 22 aufgepreßt. Dieser Positionierring 50 ist als Ganzes in einer ringförmigen Gestalt so ausgebildet, daß er eine im wesentlichen L-förmige Querschnittsgestalt durch Umbiegen einer Metallplatte einnimmt. Ein solcher Positionierring 50 ist auf dem Außenbereich des Endes der Welle 22 fest aufgepreßt, wobei er sich rittlings zu dem Paar außenliegender flacher Bereiche 41, 41, die am Ende der Welle 22 ausgebildet sind, erstreckt. Ist der Positionierring 50 so auf den Außenbe reich des Endes der Welle 22 aufgepreßt, sind Zwischenräume 52, 52 zwischen einer Innenumfangsfläche eines zylindrischen Teils 51, aus dem sich der Positionierring 50 aufbaut, und den außenliegenden flachen Bereichen 41, 41 vorhanden. Ferner sind Eingriffsöffnungen 53, 53, jeweils in zwei Positionen, die zu den Zwischenräumen 52, 52 weisen, einander gegenüberliegend in diametraler Richtung des zylindrischen Teils 51 ausgebildet.

Andererseits erstrecken sich elastische Armteile 55, 55 einander diametral gegenüber liegend von zwei Positionen der näherliegenden Kante (der rechten Kante in den Fig. 5 und 6) der Gleitbuchse 29a. Mittlere Teile auf den Außenumfangsflächen der ela stischen Armteile 55, 55 sind mit Eingriffsvorsprüngen 56, 56 ausgebildet, deren Spitzen als hakenförmige Teile 57, 57 jeweils ausgebildet sind. Wird bei der zweiten Ausfüh rungsform die Welle 22 in die Gleitbuchse 29a zum Zusammenbau des elastischen Wellengelenkes eingeschoben, verschieben sich die Enden der elastischen Armteile 55, 55 nach innen in diametraler Richtung der Gleitbuchse 29a aufgrund des Eingriffs der inneren Umfangskante des Positionierrings 50 mit jedem der hakenförmigen Teile 57, 57 mit dem Ergebnis, daß die elastischen Armteile 55, 55 in die Positionierringe 50, 50 eintreten. Wird die Welle 22 weiter in die Gleitbuchse 29a eingeschoben, greifen die Eingriffsvorsprünge 56, 56, die auf den Außenumfangsflächen der mittleren Teile der elastischen Armteile 55, 55 ausgebildet sind, in die Eingriffsöffnungen 53, 53, die in den Positionierringen 50, 50 ausgebildet sind. Es ist festzuhalten, daß die Gleitbuchse 29a vorzugsweise nicht aus einem mit Öl imprägnierten Metall, sondern einem Kunstharz hergestellt ist, um die Konstruktion der zweiten Ausführungsform zu erhalten.

Die Festigkeit des Eingriffs der Eingriffsvorsprünge 56, 56 mit den Eingriffsöffnungen 53, 53 wird auf folgende Weise geregelt. Zunächst wird ein Minimalwert der Eingriffsfestig keit so eingestellt, daß die Eingriffsvorsprünge 56, 56 mit den Eingriffsöffnungen 53, 53 nicht durch eine Kraft außer Eingriff gebracht werden können, die ein Arbeiter bei der Handhabung des elastischen Wellengelenkes normalerweise einsetzt. Ein maximaler Wert der Eingriffsfestigkeit wird so eingestellt, daß die Gleitbuchse 29a auf der Welle 22 leicht gleitet, wenn die Eingriffsvorsprünge 56, 56 mit den Eingriffsöffnungen 53, 53 au- ßer Eingriff gebracht werden, wenn eine große Kraft in axialer Richtung zwischen der Gleitbuchse 29a und der Welle 22 unter Vibrationen wirkt, die beim Fahrbetrieb verur sacht werden, nachdem die Lenkvorrichtung in das Fahrzeug eingebaut wurde. Es ist festzuhalten, daß die hakenförmigen Teile 57; 57, die an den Enden der Außenum fangsflächen der elastischen Armteile 55, 55 ausgebildet sind, vorgesehen sind, um zu verhindern, daß die Welle 22 sich in einer Ausgangsrichtung aus der Gleitbuchse 29a heraus verschiebt. Diese hakenförmigen Teile 57, 57 sind nicht notwendig erforderlich und können weggelassen werden.

In der zweiten Ausführungsform besitzt die Gleitbuchse 29 eine einteilige Konstruktion, wodurch das feste Halten der Gleitbuchse 29a im Inneren des elastischen Teiles 28 er leichtert wird. Ferner ist es möglich, das Kardangelenk, das das erfindungsgemäße elastische Wellengelenk umfaßt, in die Lenkvorrichtung des Fahrzeuges einzubauen sowie die Anfangsposition einfach einzustellen, in dem die Konstruktion zur Positionie rung der Gabel 21 und der Welle 22 in axialer Richtung nach dem Einbau in das Fahr zeug vorgesehen ist. Die anderen Bauteile und Funktionsweisen sind dieselben wie in der bereits erörterten ersten Ausgangsform, weshalb wiederholende Erklärungen ausge lassen und gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

Weiter zeigen die Fig. 8 bis 10 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung. In der dritten Ausführungsform ist eine Dichtungskonstruktion vorgesehen, die das Eindringen von Fremdmaterial in den Gleitbereich zwischen der inneren Umfangs fläche der Gleitbuchse 29c und der Außenumfangsfläche des Endes der Welle 22 ver hindert sowie eine Positionierungskonstruktion zum Positionieren der Gabel 21 und der Welle 22 in axialer Richtung, wobei diese Konstruktion in einem mittleren Bereich zwi schen einem Haltezylinder 31 a und der Welle 22 ausgebildet ist. Die Dichtungskon struktion dieser für die dritte Ausführungsform charakteristischen Konstruktionen wird zuerst erklärt.

Ein erster Faltenbalg 58 ist zwischen einem Bereich, der näher an der näherliegenden Kante (näher an der rechten Kante in den Fig. 8 und 9) liegt, auf der Innenumfangs fläche der Gabel 21 und der Außenumfangsfläche des Endes der Welle 22 vorgesehen. Dieser erste Faltenbalg 58 ist aus einem elastischen Material, wie z. B. aus Gummi, Ela stomer, etc., hergestellt und dessen äußere Umfangskante ist von innen einem näher an der näherliegenden Kante liegendem Bereich auf der Innenumfangsfläche der Gabel 21 eingepaßt und dessen innere Umfangskante ist von außen auf die Außenumfangs fläche des Endes der Welle 22 aufgepreßt, so daß ein Zwischenraum zwischen der In nenumfangsfläche der Gabel 21 und der Außenumfangsfläche der Welle 22 geschlos sen ist. Der Zwischenraum zwischen der Innenumfangsfläche der Gabel 21 und der Au ßenumfangsfläche der Welle 22 wird auf diese Weise geschlossen, wodurch verhindert wird, daß Fremdmaterialien, wie z. B. Regenwasser und Staub, etc. die außerhalb der Fahrzeugkabine vorhanden sind, in den Gleitbereich zwischen der Innenumfangsfläche der Gleitbuchse 29c und der Außenumfangsfläche des Endes der Welle 22 eintreten. Es ist festzuhalten, daß eine Steifigkeit des ersten Faltenbalges 58 niedrig ist, so daß fast keine Möglichkeit besteht, daß der erste Faltenbalg 58 einen Widerstand gegen eine große Verschiebung zwischen Gabel 21 und Welle 22 bietet.

Der Haltezylinder 31a zum Halten des elastischen Teiles 28 und der Gleitbuchse 29c bezüglich der Gabel 21 erstreckt sich ferner länger als das elastische Teil 28 und die Gleitbuchse 29c bis zu der der Gabel 21 gegenüberliegenden Seite. Sodann greift eine innere Umfangskante eines zweiten Faltenbalges 59 (nur in Fig. 8 und nicht in Fig. 9 dargestellt) in eine Außenumfangsfläche dieses sich erstreckenden Bereiches. Ein fe ster Ring 60, der an der Außenumfangskante des zweiten Faltenbalges 29 befestigt ist, ist in einem Durchgangsloch 62 befestigt, das in einer Trennwand 61 zum Abtrennen eines Motorraumes vom Inneren der Kabine ausgebildet ist. Deshalb ist der Haltezylin der 31 a elastisch auf dem inneren Bereich dieses Durchgangsloches 62 abgestützt, so daß niemals Fremdmaterialien in das Kabineninnere durch dieses Durchgangsloch 62 eintreten.

Weiter wird eine Positionierungskonstruktion zum Positionieren der Gabel 21 und der Welle 22 in axialer Richtung erörtert. Eine Eingriffsnut 63 ist entlang des gesamten Umfangs der Außenumfangsfläche des mittleren Bereiches der Welle 22 ausgebildet. Ferner sind Durchgangslöcher 64, 64 in Umfangsrichtung in vier Positionen des Berei ches ausgebildet, der mit der Eingriffsnut 63 am Ende (der rechten Kante in den Fig. 8 und 9) des Haltezylinders 31a zusammenpaßt. Sodann wird ein Teil eines Eingriffsstif tes 65, der hergestellt ist, indem ein elastisches gerades Material im wesentlichen U-förmig gebogen wird, in den Haltezylinder 31 a durch jedes der Durchgangslöcher 64, 64 eingeführt und dieser eingeführte Bereich tritt in Eingriff mit der Eingriffsnut 63. Wenn der Eingriffsstift 65 durch jedes der Durchgangslöcher 64, 64 eingeführt ist, können deshalb die Gabel 21 und die Welle 22 in axialer Richtung positioniert werden, so daß es möglich ist, das erfindungsgemäße elastische Wellengelenk umfassende Kardange lenk in die Lenkvorrichtung des Kraftfahrzeuges einzubauen. Der beschriebene Ein griffsstift 65 wird nach Beendigung des Einbaus aus jedem der Durchgangslöcher 64, 64 herausgezogen.

Es ist festzuhalten, daß in der dritten Ausführungsform der Anschlagring 44a, der mit der Außenumfangsfläche des mittleren Bereiches der Welle 22 in Eingriff steht, an die vordere Kante (die rechte Kante in den Fig. 8 und 9) des Haltezylinders 31a stoßen kann, wodurch verhindert wird, daß die Gabel 21 und die Welle 22 sich in einer solchen Richtung verschieben, daß sie sich einander nähern. Andere Bauteile und Funktions weisen entsprechen denen, die in der ersten Ausführungsform diskutiert wurden, und wiederholende Erklärungen wurden weggelassen, wobei gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

Weiter zeigen die Fig. 11 bis 13 eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Er findung. In der vierten Ausführungsform können die Gabel 21 und die Welle 22 hochge nau mit Hilfe einer Gleitbuchse 29d positioniert bzw. ausgerichtet werden. Zu diesem Zweck sind in der vierten Ausführungsform vorstehende Teile 66a, 66b, die in axialer Richtung (nach links in den Fig. 11 und 12) von der Vorderkante der Gleitbuchse 29d aus vorstehen, in vier Positionen der Vorderkante (der linken Kante in den Fig. 11 und 12) dieser Buchse 29d vorgesehen. Außenumfangsseitenflächen der vorste henden Teile 66a, 66b sind als Teil-Zylinderflächen ausgebildet, deren zentrale Achse mit der zentralen Achse der Gleitbuchse 29d koaxial ist.

Ferner umfaßt eine im wesentlichen ovale, im zentralen Bereich der Bodenplatte 25 der Gabel 21 ausgebildete Eingriffsöffnung 46a ein erstes kreisbogenförmiges Bereichspaar 67, 67, dessen zentrale Achse koaxial zur zentralen Achse der Gabel 21 liegt sowie ein zueinander paralleles geradliniges Bereichspaar 68, 68, mit dessen Hilfe die beiden En den der beiden ersten kreisbogenförmigen Bereiche 67, 67 von einem zum anderen durchgehend gestaltet sind. Darüber hinaus sind die zentralen Bereiche dieser beiden geradlinigen Bereiche mit einem kreisbogenförmigen Bereichspaar 69, 69 versehen, dessen zentrale Achse jeweils koaxial zur zentralen Achse der Gabel 21 ist. Unter den vorstehenden Teilen 66a, 66b, die in den vier Positionen der Vorderkanten der Gleit buchse 29d ausgebildet sind, werden die vorstehenden Teile 66a, 66b, die in den bei den einander diametral gegenüberliegenden Positionen vorgesehen sind, ohne Spiel zwischen die zylindrische Oberfläche der Außenumfangsfläche des Endes der Welle 22 und der Innenumfangsoberflächen der ersten kreisförmigen Bereiche 67, 67 eingesetzt und die verbleibenden vorstehenden Teile 66b, 66b, die in den beiden Bereichen vor handen sind, werden ohne Spiel zwischen die außenliegenden flachen Bereiche 41, 41 der Außenumfangsfläche des Endes der Welle 22 und der Innenumfangsflächen der zweiten kreisbogenförmigen Bereiche 69, 69 eingesetzt.

Somit wird jedes der vorstehenden Teile 66a, 66b ohne Spiel zwischen die Außenum fangsflächen des Endes der Welle 22 und die Eingriffsöffnung 46a eingesetzt, wodurch die Gabel 21 und die Welle 22 mit hoher Genauigkeit positioniert werden können. Die Außenumfangsseitenfläche jedes der vorstehenden Teile 66a, 66b ist als eine Teil-Zylinderfläche ausgebildet, deren zentrale Achse koaxial zur zentralen Achse der Gleit buchse 29d ist. Selbst wenn jedes der vorstehenden Teile 66a, 66b ohne Spiel zwi schen die Außenumfangsseitenfläche des Endes der Welle 22 und die Eingriffsöffnung 46a eingesetzt wird, drehen sich die Gabel 21 und die Welle 22 leicht gegeneinander. Es ist festzuhalten, daß in der vierten Ausführungsform der Anschlagring 44b, der ver hindert, daß die Gabel 21 und die Welle 22 sich in einer solchen Richtung verschieben, daß sie sich einander nähern, auf den mittleren Bereich des Abschnitts aufgepreßt ist, der mit den außenliegenden flachen Bereichen 41, 41 am Ende der Welle 22 ausgebil det ist. Andere Bauteile und Funktionsweisen entsprechen denen, die in der ersten Ausführungsform diskutiert wurden, weshalb sich wiederholende Erklärungen ausgelas sen und gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Weiter zeigen die Fig. 14 und 15 eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der fünften Ausführungsform ist ein Haltezylinder 31b von innen an der näherliegenden Kante eines zylindrischen Teiles 24a, aus dem sich eine Gabel 21a aufbaut, befestigt. Sodann sind ein elastisches Teil 28 und die Gleitbuchse 29 zwischen der Innenum fangsfläche dieses Haltezylinders 91b und der Außenumfangsfläche der Welle 22 vor gesehen, und ein Anschlag 30a ist zwischen dem Haltezylinder 31b und der Welle 22 vorgesehen. Um diesen Anschlag 30a vorzusehen, ist ein nach innen weisender haken förmiger Bereich 70, dessen innere Umfangskante eine ovale Form aufweist, an der Innenumfangsfläche einer Vorderkante (einer linken Kante in den Fig. 14 und 15) des Haltezylinders 31b ausgebildet. Sodann greift die innere Umfangskante dieses nach innen weisenden hakenförmigen Bereiches 70 in die Außenumfangsfläche des Endes der Welle 22, damit diese sich in Umfangsrichtung und in axialer Richtung auf dieselbe Weise verschieben kann, wie bei der im ersten Ausführungsbeispiel diskutierten Anord nung, bei der das Ende der Welle 22 im Eingriff mit der Eingriffsöffnung 46 steht.

Ferner sind vorstehende Teile 71, 71 so ausgebildet, daß sie in zwei einander diametral gegenüberliegenden Positionen in diametraler Richtung auf der Außenumfangsfläche des Haltezylinders 31 a vorragen. Sodann sind diese vorstehenden Teile 71, 71 ohne Spiel in Schlitze 72, 72 eingepaßt, die in der näherliegenden Kante (der rechten Kante in den Fig. 14 und 15) der Gabel 21a ausgebildet sind, und weitere als Schlitze 72, 72 ausgebildete Öffnungen sind durch Stemmen in eine solche Richtung gebogen, daß ein breites Abmaß jeder dieser Öffnungen verringert ist. Diese Konstruktion verhindert, daß die vorstehenden Teile 71, 71 sich aus den Schlitzen 72, 72 lösen, wodurch der Haltezylinder 31 a fest auf nichttrennbare Weise mit der Gabel 21 a verbunden ist. Ande re Bauteile und Funktionsweisen entsprechen denen, die in der ersten Ausführungsform diskutiert wurden, so daß sich wiederholende Erklärungen ausgelassen und gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

Im übrigen ist die Konstruktion des Anschlages nicht auf die in den jeweiligen Ausfüh rungsformen gezeigten Konstruktionen begrenzt, sondern verschiedene an sich be kannte Konstruktionen können übernommen werden. Zum Beispiel ist, wie in der veröf fentlichten japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 56-131831 offenbart, die Eingriffsöffnung, die eine nichtkreisförmige Form, wie z. B. eine ovale Form und eine D-Form, etc. aufweist, vorgesehen und der Eingriffsbereich, der eine Querschnittsform aufweist, die im wesentlichen analog zur obigen Eingriffsöffnung ist, kann lose mit dieser Eingriffsöffnung in Eingriff stehen. Wie in den in den Fig. 16-18 dargestellten be kannten Konstruktionen, stehen darüber hinaus die vorstehenden Bereiche 10, 10 des Übertragungsteiles 8, das an dem Ende der Welle 2 befestigt ist, in losem Eingriff mit den Schlitzen 17, 17, die in einem Teil des zylindrischen Teiles 14, aus dem sich die Gabel aufbaut, ausgebildet sind, wodurch der Anschlag ebenfalls konstruiert werden kann. Bei einer solchen Konstruktion unter Verwendung des Übertragungsteiles 8, ist es erforderlich, daß dieses Übertragungsteil 8 an dem Ende der Welle 2 befestigt wird, nachdem das zylindrische Teil 14 und die Welle 2 zusammengebaut wurden, was das Zusammenbauen einigermaßen erschwert.

Die Fig. 16 bis 18 zeigen eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung. Diese sechste Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungs form hinsichtlich der Konstruktion der Gleitbuchse 29 des elastischen Wellengelenkes 23. Andere Bauteile und Funktionsweisen entsprechen denen der ersten Ausführungs form, weshalb eine nähere Erläuterung weggelassen und die gleichen Konstruktionse lemente wie in der ersten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen in den Fig. 16 und 17 versehen sind. Die sechste Ausführungsform wird im folgenden mit Schwerpunkt auf der Konstruktion der Gleitbuchse 29 erörtert.

Das Buchsenelementpaar 35, 35, aus dem sich die Gleitbuchse 29 aufbaut, besitzt die einschichtige Konstruktion z. B. des Metalls in der ersten Ausführungsform. Gemäß der sechsten Ausführungsform jedoch ist jedes Buchsenelementpaar 35, 35, das als ein im wesentlichen halbzylindrischer Buchsen-Halbkörper definiert ist, aus dem sich die Gleit buchse 28 aufbaut, vorzugsweise aus metallischen Buchsenelementen 35a, 35a und reibungsarmen Werkstoffschichten 35b, 35b, die an deren Innenflächen vorgesehen sind, konstruiert. Die reibungsarmen Werkstoffschichten 35b, 35b sind durch Beschich ten der Innenflächen der metallischen Buchsenelemente 35a, 35a mit einem reibungs armen Werkstoff ausgebildet, der eine gute Schmierbarkeit, wie z. B. Fluorharz und Mo lybdändisulfid, etc. besitzt, oder die reibungsarmen Werkstoffschichten 35b, 35b sind durch Zusammenbacken oder Ankleben des ähnlichen reibungsarmen Werkstoffes als Dünnschicht oder dünne Platte ausgebildet.

Gemäß der sechsten Ausführungsform berührt die Welle 22 die metallischen Buchsen elemente über die reibungsarmen Werkstoffschichten 35b, 35b, die gute Schmierbarkeit aufweisen, weshalb die Gleiteigenschaft der Buchse 29 und die Haltbarkeit des elasti schen Wellengelenkes 23 erhöht werden.

Im allgemeinen muß die aus einem Harz hergestellte Gleitbuchse eine hohe Wärmebe ständigkeit besitzen, wenn sie durch Vulkanisation einteilig, mit z. B. einem elastischen Teil aus Gummi, gebildet wird, weshalb die dafür verwendbaren Werkstoffe einge schränkt sind. Bei der sechsten Ausführungsform jedoch nimmt ein Freiheitsgrad bei der Werkstoffauswahl zu.

Bei der sechsten Ausführungsform ist die Gleitbuchse aus Metall hergestellt, wobei als reibungsarme Werkstoffschicht Fluorharz und Molybdändisulfid verwendet wird, so daß das Problem z. B. eines verschlechterten Verhaltens der reibungsarmen Werkstoff schicht nicht auftritt, wenn das elastische Teil mit der Gleitbuchse einteilig durch Vulka nisationsformen hergestellt wird, da zum Befestigen der Gleitbuchse 29 am elastischen Teil 28, wie z. B. am Gummi, eine Zusammenback-Temperatur höher als eine Vulkanisa tionsform-Temperatur der reibungsarmen Werkstoffschicht ist.

Das so konstruierte und verwendete erfindungsgemäße elastische Wellengelenk kann deshalb mit relativ niedrigen Kosten hergestellt werden. Darüber hinaus gewährleistet das elastische Wellengelenk eine ausreichende Haltbarkeit und besitzt eine praktische Konstruktion, die es gestattet, große Verschiebungen in axialer Richtung zu absorbie ren.

Claims

1. Ein elastisches Wellengelenk (23) zum Verbinden eines Endbereiches einer drehbaren Welle (22) mit einem zylindrischen Teil (24), wobei sich das elastische Wellengelenk (23) mit den Drehungen der Welle (22) dreht und leichte Verschie bungen in axialer und in Drehrichtung absorbiert, umfassend:
ein elastisches Teil (28), das an einer Innenumfangsfläche eines am zylindri schen Teil (24) fest vorgesehenen zylindrischen Bereiches gehalten ist;
eine aus einem reibungsarmen Werkstoff hergestellte Gleitbuchse (29), die an einer Innenumfangsfläche des elastischen Teiles (28) gehalten ist und elastisch gegen eine Außenumfangsfläche der Welle (22) aufgrund der Elastizitätskraft des elastischen Teiles (28) gepreßt ist; und
einen zwischen der Welle (22) und dem zylindrischen Teil (24) vorgesehenen Anschlag (30), mit dessen Hilfe die Welle (22) und das zylindrische Teil (24) leicht verschiebbar sind und der eine Verschiebung über einen vorbestimmten Winkel in Drehrichtung verhindert, die das elastische Teil (28) oder die Gleit buchse 29 beschädigen würde.

2. Elastisches Wellengelenk (23) nach Anspruch 1, wobei die Gleitbuchse (29) aus einem halbzylindrischen Buchsenelementpaar (35, 35) konstruiert ist, das als ein Teil auf der Innenumfangsfläche des elastischen Teiles (28) gehalten ist, und ei ne reibungsarme Werkstoffschicht (35b, 35b) an einer Innenumfangsfläche jedes dieser Buchsenelemente (35, 35) fest vorgesehen ist, die eine gute Schmierfä higkeit aufweist.

3. Elastisches Wellengelenk (23) nach Anspruch 3, wobei das Buchsenelement (35a) aus Metall hergestellt ist.

4. Elastisches Wellengelenk (23) nach Anspruch 3, wobei die reibungsarme Werk stoffschicht (35b) aus Fluorharz oder Molybdändisulfid zusammengesetzt ist.

5. Elastisches Wellengelenk (23) nach Anspruch 2, wobei die reibungsarme Werk stoffschicht (35b) aus Fluorharz oder Molybdän zusammengesetzt ist.