203805. lajstromszámú szabadalom • Kardáncsuklós tengelykapcsoló
1 HU 203 805 B 2 A találmány tárgya kardáncsuklós tengelykapcsoló, elsősorban egymáshoz képest szögben vagy kitérően elhelyezkedő tengelyek összekapcsolására és hajtásátvitelére, amely kapcsolóközepet, kardánvillákat, és a kardánvillák, valamint a kapcsolóközép csatlakoztatásához golyós- és/vagy görgős- és/vagy sikló csapágyakat tartalmaz. Az ismert megoldások jelentős részénél a kardánkapcsoló középrészét egyetlen darabból alakítják ki kovácsolással, majd a csaprészeket esztergálják, hőkezelik, és ezt követően köszörülik. A kardánvillákat és kapcsolóközepet a középrész csapjaihoz és a kardánvillák furataihoz illeszkedő csapágyak, pl. radiális tűgörgős csapágyak kötik össze. Az ilyen megoldások hátránya a bonyolult technológiát igénylő alkatrészgyártás és szerelés, valamint a drága csapágyak használata. A csapágyakra ható erők nagy igénybevételt okoznak, mivel a radiális erők mellett jelentős axiális erők is ébrednek, és ez az élettartam csökkenéséhez vezet. A fenti nehézséget több módon igyekeztek megszüntetni. Ilyen megoldást mutat be egy NSZK cég a „Die CW Kompaktwelle” című kiadványában. Az ismertetés szerint az erők felvételére mind a radiális, mind az axiális irányú erők felvételére képes speciális kialakítású csapágyat használnak. Ez a „radiax” csapágy azonban drága, és gyártása különleges feltételeket igényel. További hátrány, hogy a kapcsolóközép kialakítása is jelentős műszaki hátteret kíván. A találmány célja az ismert hiányosságok kiküszöbölése, és egy olyan kardánkapcsoló kialakítása, amely a hagyományos technológiai feltételek mellett egyszerűen előállítható alkatrészeket tartalmaz, képes az axiális irányú erők felvételére is, és így nagyobb élettartamú. A találmány szerinti megoldáshoz az a felismerés vezetett, hogy ha a kapcsolóközép csapjait külön darabokból készítjük, és utólag helyezzük a kapcsolóközépbe, megfelelően kialakított állítóbetét közbeiktatásával, akkor a kitűzött cél megvalósítható. Ha ugyanis az állítóbetétet kívül és belül menettel látjuk el, és ezen menetek ellenkező menetemelkedésűek, a kardáncsap becsavarásakor az állítóbetét kiemelkedik a középrészből, és így képes az axiális csapágy rögzítésére is. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti kardáncsuklós tengelykapcsoló, elsősorban egymáshoz képest szögben vagy kitérően elhelyezkedő tengelyek öszekapcsolására és hajtásátvitelére - amely kapcsolóközepet, kardánvillákat és a kardánvillák, valamint kardánközép csatlakoztatásához golyós- és/vagy görgős- és/vagy siklócsapágyakat tartalmaz, - oly módon van kialakítva, hogy a kapcsolóközépbe menetes fogadófuratok vannak bemunkálva, a menetes fogadófuratokba, azokhoz külső menettel csatlakozó, célszerűen kúpos állítóbetétek vannak becsavarva, az állítóbetétek belső menettel vannak ellátva, az állítóbetét külső menetének és belső menetének menetemelkedése ellenkező értelmű, az állítóbetét belső menetébe menetes kardáncsap van rögzítve, a menetes kardáncsap csapfejjel van ellátva, a csapfej radiális csapágyon keresztül a kardánvillával van öszekőttetésben és a kardánvilla belső fészke, valamint az állítóbetét támasztógyűrűje közé pedig axiális csapágy van beszorítva. A találmány szerinti kardáncsuklós tengelykapcsoló további ismérve lehet, hogy a kapcsolóközép egyenes körhenger, a menetes fogadófuratok furattengelyei a kapcsolóközép palástfelületére merőlegesek, a menetes fogadófuratok közül kettő-kettő koaxiálisán egymás folytatásában helyezkedik el, és a két-két menetes fogadófuratot összekötő geometriai tengelyek egymással ugyancsak derékszöget zárnak be. Egy előnyös kiviteli alaknál a menetes kardáncsap hossztengelyével koaxiális helyzetű rögzítőfurattal van ellátva, és a menetes kardáncsap az állítóbetéthez menettel csatlakozó biztosítócsavarral van hozzáerősítve. Az állítóbetét kúpfelületéhez csatlakozó feszítő kúppárral van a kapcsolóközépben helytállóan rögzítve. A feszítő kúppár menetes feszítőkúpot, furatos feszítőkúpot, szorítócsavart és rögzítőgyűrűt tartalmaz. További ismérv, hogy a szorítócsavar a furatos feszítőkúp fészkébe bemunkált horonyban elhelyezkedő rögzítőgyűrűvel van a furatos feszítőkúphoz hozzáerősítve. A feszítő kúppár geometriai tengelye és a kapcsolóközép hossztengelye koaxiális. A furatos feszítőkúp és a menetes feszítőkúp menetes fogadófuratokat öszszekötő geometriai tengelyek által meghatározott sík két ellentétes oldalára esnek. A találmány szerinti kardáncsuklós tengelykapcsoló előnye, hogy az alkalmazott állítóbetét következtében a kapcsolóközép előállítása és megmunkálása lényegesen egyszerűbbé és olcsóbbá válik. A kardáncsukló összeszerelése is egyszerűbb és az axiális csapágy elhelyezhetősége miatt olcsóbb radiális csapágyak, pl. siklócsapágyak alkalmazása mellett is nő a kardáncsukló élettartama. A műszaki előnyök mellett, amit a jobb teherfelvétel és a nagyobb élettartam jelent, gazdasági előnynek tekinthető a kisebb megmunkálási és szerelési költség. A továbbiakban a találmányt kiviteli példa kapcsán, rajzok alapján ismertetjük részletesebben. A rajzokon az 1. ábra a kapcsolóközép egy lehetséges kiviteli alakjának elölnézete részben metszetben, a 2. ábra az 1. ábra szerinti kapcsolóközép II-II sík szerinti metszete, a 3. ábra a kúpos állítóbetét egy lehetséges kiviteli alakjának fél nézete és fél hosszmetszete, a 4. ábra a furatos feszítőkúp oldalnézete részben metszetben, az 5. ábra a találmány szerinti kardáncsuklős tengelykapcsoló összeállítási képének keresztmetszete, a 6. ábra az 5. ábra VI-VI sík mentén vett metszete. Az 1. és a 2. ábra a találmány szerinti kardáncsuklós tengelykapcsoló 3 kapcsolóközepének egy lehetséges kiviteli alakját mutatja. A 3 kapcsolóközép burkolóteste egyenes körhenger, amelynek 3a palástfelületébe, a 3d hossztengelyre merőlegesen elhelyezkedő és egymással is derékszöget bezáró 3b és 3c geometriai tengelyek mentén a 2 fogadófuratok vannak kialakítva. A 2 fogadófuratok 2a fogadómenetekben végződnek. A 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
