DE4228482A1

DE4228482A1 - Gleichlauffestgelenk

Info

Publication number: DE4228482A1
Application number: DE4228482A
Authority: DE
Inventors: Peter Harz; Werner Dipl Ing Krude
Original assignee: GKN Automotive GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1992-02-13
Filing date: 1992-08-27
Publication date: 1993-08-26
Anticipated expiration: 2012-08-28
Also published as: DE4228482C2; US5453052A

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleichlauffestgelenk mit einem glockenförmig ausgebildeten, einen Hohlraum aufweisenden Gelenkaußenteil mit gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Außenlaufrillen und einem Gelenkinnenteil mit zu den Außen laufrillen korrespondierenden Innenlaufrillen und in den In nen- und Außenlaufrillen aufgenommenen, drehmomentübertragen den Kugeln, die in Fenstern eines zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil angeordneten Käfigs gehalten sind, wobei das Gelenkinnenteil mit einer ihm zugeordneten Anschlag fläche im Hohlraum des Gelenkaußenteils an einer korrespondie renden Anschlagfläche axial nach innen abgestützt ist.

Es ist bekannt, das Gelenkinnenteil im Hohlraum des Gelenk außenteils axial nach innen abzustützen (DE-OS 31 14 290). Bei der vorgeschlagenen Lösung soll erreicht werden, daß ein Ab stand zwischen der Außenfläche des Gelenkinnenteils und der Innenfläche des Käfigs gegeben ist, wodurch eine maschinelle Bearbeitung der Innenfläche des Käfigs und der Außenfläche des Gelenkinnenteils vermieden werden soll.

Bei der beschriebenen Lösung ist es von Nachteil, daß die Innenfläche des Gelenkaußenteils immer noch einer aufwendigen Bearbeitung unterzogen werden muß und daß eine Überbestimmung des Gelenkes vorliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleichlauffest gelenk zu schaffen, bei dem jede aufwendige Bearbeitung von Innenflächen vermieden werden kann, und bei dem die Reibung und damit die Erwärmung beträchtlich herabgesetzt wird. Dar über hinaus soll eine Überbestimmung des Gelenks vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Käfig ausschließlich über die Kugeln gesteuert ist und nur über einen axial begrenzten, an der Öffnungsseite des Hohlrau mes gelegenen Ringbereich axial nach außen abgestützt ist, wobei der Käfig im übrigen mit Abstand zur Innenfläche des Gelenkaußenteils sowie zur Außenfläche des Gelenkinnenteils angeordnet ist.

Bei der beschriebenen Ausführung ist es von Vorteil, daß le diglich die Außenfläche des Käfigs einer maschinellen Bearbei tung unterworfen werden muß. Darüber hinaus entfällt jede beim Tragen aller Flächen auftretende Überbestimmung des Gelenkes, die zu hohen Reibungsverlusten und Wärmeentwicklung führt. Die Gefahr des Klemmens bei abgebeugtem Gelenk wird bei der be schriebenen Ausführung mit Sicherheit vermieden.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgese hen, daß der Ringbereich durch unter bei der Montage des Ge lenkes nach innen gerichtetem Druck jeweils zwischen den Au ßenlaufrillen an Gelenkaußenteil verschweißten Keilen darge stellt ist.

Dadurch daß die Keile unter bei der Montage nach innen gerich tetem Druck verschweißt werden, wird gleichzeitig eine spiel definierte Einstellung des Gelenkes bewirkt.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der Ringbereich durch radial nach innen ge richtete, zwischen den Außenlaufrillen angeordnete Führungs flächen dargestellt ist.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die sphärisch ausgebildete zweite Anschlag fläche durch einen Radius bestimmt ist, dessen Mittelpunkt in einem Abstand zur Mittellinie angeordnet ist, wobei der Radius größer ist, als der an der axialen Innenseite des Gelenkinnen teils vorgesehene Radius der ersten Anschlagfläche.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zweite Anschlagfläche durch einen Konus dargestellt ist.

In einer weiteren Ausführungsart der Erfindung ist vorgesehen, daß die kugelig ausgebildete, erste Anschlagfläche einteilig am Gelenkinnenteil angeordnet ist, wobei zwischen dem Gelenk innenteil und der zweiten Anschlagfläche eine stützende Anlage vorgesehen ist.

Diese Ausführung stellt eine besonders kompakte Ausführung des erfindungsgemäßen Gelenkes dar.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die kugelig ausgebildete, erste Anschlagfläche als separater teilkugeliger Kopf an der nach der Innenseite des Hohlraumes gewandten Seite des Gelenkinnenteils angeordnet ist und daß zwischen dem Gelenkinnenteil und der zweiten An schlagfläche ein Abstand vorgesehen ist.

Bei dieser Ausführung ist für die konstruktive Ausgestaltung des Gelenkinnenteils breiter Spielraum gelassen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß der teilkugelige Kopf mittels einer Zentrie rung zum Gelenkinnenteil zentriert ist.

Bei dieser Ausführung ist der teilkugelige Kopf einwandfrei gegen exzentrische Verschiebung gesichert.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die zweite Anschlagfläche durch einen an der axialen Innenseite des Hohlraumes angeordneten begrenzt radial verschiebbaren Einsatz dargestellt ist.

Bei dieser Ausführung wird eine Bearbeitung einer sphärisch ausgebildeten Anlagefläche in Inneren des Hohlraumes vermie den.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der Einsatz in einer an der axialen Innenseite des Hohlraumes angeordneten einen, bezogen auf den Einsatz, größeren Durchmesser aufweisenden Ausnehmung aufgenommen ist. Diese Ausführung ist insbesondere für mit Offset versehene Gelenke vorgesehen.

Diese Ausführung hat den Vorteil, daß die kugelige Anlageflä che des Einsatzes durch Verformung hergestellt werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zweite Anschlagfläche als Planfläche ausgebildet ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gleichlauffestgelenk mit einem über einen teilkugeligen Kopf abgestützten Gelenkinnenteil.

Fig. 2 einen Gleichlauffestgelenk mit einer einteilig am Gelenkinnenteil angeordneten ersten Anschlagflä che.

Fig. 3 Ein Gleichlauffestgelenk mit einer einteilig am Gelenkinnenteil angeordneten ersten Anschlagflä che ausgebildeten zweiten Anschlagfläche.

Fig. 4 Ein Gleichlauffestgelenk mit einer Zentrierung des teilkugeligen Kopfes am Gelenkinnenteil.

Fig. 5 Ein Gleichlauffestgelenk mit einem aus Blech ge prägten Gelenkaußenteil und einem die zweite An schlagfläche darstelltenden Anschlußzapfen.

Fig. 6 Ein aus Blech geformtes Gleichlauffestgelenk mit angezogenem Anschlußzapfen und einem Einsatz als zweite Anschlagfläche.

Das in der Fig. 1 dargestellte Gleichlauffestgelenk besteht im wesentlichen aus einem Gelenkaußenteil 1, einem Gelenkin nenteil 2, einem Käfig 3 und der Drehmomentübertragung dienen den Kugeln 6. Das Gelenkinnenteil 2 stützt sich über einen teilkugeligen Kopf 4, der eine erste Anschlagfläche 12 auf weist, an einer zweiten Anschlagfläche 5 im Hohlraum 17 des Gelenkaußenteils 1 ab. Von funktioneller Bedeutung ist dabei, daß zwischen dem Gelenkinnenteil 2 und der zweiten Anschlag fläche 5 ein Abstand vorgesehen ist.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist der Käfig 3 im Ringbereich 18 durch Keile 7 gegen axiale Verschiebung nach außen gesi chert. Die Keile 7, die den den Käfig ausschließlich stützen den Ringbereich 18 darstellen, werden nach Einschieben des Gelenkinnenteils 2 zusammen mit dem Käfig 3 und den Kugeln 6 bei der Montage unter Beaufschlagung mit nach innen gerichte tem Druck mit dem Gelenkaußenteil 1 verschweißt.

Durch diese Maßnahme wird eine spieldefinierte Einstellung des Gelenks erreicht.

Das Gelenkaußenteil 1 weist einen Schaft 9 zur Aufnahme einer Anschlußwelle aus und das Gelenkinnenteil 2 ist mit einer Aufnahmebohrung 8 zur Aufnahme eines Anschlußzapfens versehen.

Die Kugeln 6 sind zur Übertragung des Drehmomentes in Außen laufrillen 10 des Gelenkaußenteils 1 und korrespondierend angeordneten Innenlaufrillen 11 des Gelenkinnenteils 2 vor gesehen.

Die Fig. 2 stellt eine Ausführung des erfindungsgemäßen Gleichlauffestgelenkes dar, bei dem die kugelig ausgebildete, erste Anschlagfläche 12 einteilig am Gelenkinnenteil 2 ange ordnet ist. Die zweite Anschlagfläche 5 ist hier durch einen Einsatz 13 dargestellt, der in einer Ausnehmung 14 im Hohlraum 17 des Gelenkaußenteils mit radialem Spiel aufgenommen ist. Das radiale Spiel dient dazu, fertigungsbedingte Abweichungen und bei Abwinklung des Gelenkes auftretende Radialbewegungen bei Offset-Gelenken der ersten Anschlagfläche 12 auszuglei chen.

Die Fig. 2 zeigt die geometrische Zuordnung der Radien R und R2.

Die Fig. 3 zeigt ein Gleichlauffestgelenk, bei dem die zweite Anschlagfläche als Planfläche ausgebildet ist. Mit dieser Maßnahme gleicht sich die Radialbewegung der ersten Anschlag fläche selbsttätig aus.

Die Fig. 4 zeigt ein Gleichlauffestgelenk, bei dem der teil kugelige Kopf 4 über einen Zentrierring 19 in einem Ringraum 20 des Gelenkinnenteils gegen radiale Verschiebung gesichert ist.

Die Fig. 5 zeigt ein aus Blech, z. B durch Tiefziehen, herge stelltes Gelenkaußenteil 1, bei dem der Ringteil 18 durch radial nach innen gerichtete Führungsflächen 7a dargestellt ist. Das Gelenkaußenteil 1 ist mit einem Anschlußzapfen 16, der vorzugsweise durch Schweißen mit dem Gelenkaußenteil 1 verbunden ist, versehen. Der Anschlußzapfen 16 stellt gleich zeitig die zweite Anschlagfläche 5 für das Gelenkinnenteil 2 bzw. den teilkugeligen Kopf 5 dar.

Die Fig. 6 zeigt ein ebenfalls aus Blech geformtes Gelenk außenteil, bei dem der Anschlußzapfen 16 einstückig mit ange zogen wurde. Die zweite Anschlagfläche 5 ist wieder einem Einsatz 13 zugeordnet, der sich radial im Hohlraum 17 des Gelenkaußenteils 1 bewegen kann.

Bezugszeichenliste

1 Gelenkaußenteil
2 Gelenkinnenteil
3 Käfig
4 teilkugeliger Kopf
5 zweite Anschlagfläche
6 Kugel
7 Keil
7a Führungsfläche
8 Aufnahmebohrung des Gelenkinnenteils
9 Schaft
10 Außenlaufrille
11 Innenlaufrille
12 erste Anschlagfläche
13 Einsatz
14 Ausnehmung
15 Anformbereich
16 Anschlußzapfen
17 Hohlraum
18 Ringbereich
19 Ansatz
20 Ringnut

Claims

1. Gleichlauffestgelenk mit einem glockenförmig ausgebilde ten, einen Hohlraum aufweisenden Gelenkaußenteil mit gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Außenlaufrillen und einem Gelenkinnenteil mit zu den Außenlaufrillen korre spondierenden Innenlaufrillen und in den Innen- und Außen laufrillen aufgenommenen, drehmomentübertragenden Kugeln, die in Fenstern eines zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil angeordneten Käfigs gehalten sind, wobei das Gelenkinnenteil mit einer ihm zugeordneten Anschlag fläche im Hohlraum des Gelenkaußenteils an einer korre spondierenden Anschlagfläche axial nach innen abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (3) ausschließlich über die Kugeln (6) gesteuert ist und nur über einen axial begrenzten, an der Öffnungs seite des Hohlraumes (17) gelegenen Ringbereich (18) axial nach außen abgestützt ist, wobei der Käfig (3) im übrigen mit Abstand zur Innenfläche des Gelenkaußenteils (1) sowie zur Außenfläche des Gelenkinnenteils (2) angeordnet ist.

2. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringbereich (18) durch unter bei der Montage des Ge lenks nach innen gerichtetem Druck jeweils zwischen den Außenlaufrillen (10) am Gelenkaußenteil (1) verschweißten Keilen (7) dargestellt ist.

3. Gleichlauffestgelenk nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Ringbereich (18) durch radial nach innen gerichtete zwischen den Außenlaufrillen (10) angeordnete Führungs flächen (7a) dargestellt ist.

4. Gleichlaufgelenk nach den Ansprüche 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß die sphärisch ausgebildete zweite Anschlagfläche (5) durch einen Radius (R) bestimmt ist, dessen Mittelpunkt in einem Abstand zur Mittellinie angeordnet ist, wobei der Radius (R) größer ist, als der an der axialen Innenseite des Gelenkinnenteils vorgesehene Radius (R2) der ersten Anschlagfläche (12).

5. Gleichlauffestgelenk nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anschlagfläche (5) durch einen Konus dargestellt ist.

6. Gleichlauffestgelenk nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die kugelig ausgebildete erste Anschlagfläche (12) ein teilig am Gelenkinnenteil angeordnet ist, wobei zwischen dem Gelenkinnenteil und der zweiten Anschlagfläche (5) eine stützende Anlage vorgesehen ist.

7. Gleichlauffestgelenk nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die kugelig ausgebildete erste Anschlagfläche (12) als separater teilkugeliger Kopf (4) an der der Innenseite des Hohlraumes (17) zugewandten Seite des Gelenkinnenteils (2) angeordnet ist und das zwischen dem Gelenkinnenteils (2) und der zweiten Anschlagfläche (5) ein Abstand vorgesehen ist.

8. Gleichlauffestgelenk nach Anspruch 1, 2, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der teilkugelige Kopf (4) mittels einer Zentrierung (19) zum Gelenkinnenteil (2) zentriert ist.

9. Gleichlauffestgelenk nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anschlagfläche (5) durch einen an der axialen Innenseite des Hohlraumes (17) angeordneten Einsatz (13) dargestellt ist.

10. Gleichlauffestgelenk nach den Ansprüchen 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Gelenk, bei dem der Radius (R2) außerhalb der Gelenkmitte auf der Mittellinie angeordnet ist, der Ein satz (13) in einer an der axialen Innenseite des Hohlrau mes (17) angeordneten, einen bezogen auf den Einsatz (13) größeren Durchmesser aufweisenden Ausnehmungen (14) auf ge nommen ist.

11. Gleichlauffestgelenk nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anschlagfläche (5) als Planfläche ausgebildet ist.