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WO2006048031A1 - Gegenbahngelenk mit optimiertem bauraum - Google Patents

Gegenbahngelenk mit optimiertem bauraum Download PDF

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Publication number
WO2006048031A1
WO2006048031A1 PCT/EP2004/012379 EP2004012379W WO2006048031A1 WO 2006048031 A1 WO2006048031 A1 WO 2006048031A1 EP 2004012379 W EP2004012379 W EP 2004012379W WO 2006048031 A1 WO2006048031 A1 WO 2006048031A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
joint
tracks
ball
constant velocity
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2004/012379
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Maucher
Wolfgang Hildebrandt
Anna Gremmelmaier
Ida Hassenrik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Driveline International GmbH
Original Assignee
GKN Driveline International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKN Driveline International GmbH filed Critical GKN Driveline International GmbH
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Priority to US10/562,669 priority patent/US7686695B2/en
Priority to DE202004021771U priority patent/DE202004021771U1/de
Priority to JP2007538275A priority patent/JP2008519206A/ja
Priority to PCT/EP2004/012379 priority patent/WO2006048031A1/de
Priority to EP04822188A priority patent/EP1807635A1/de
Priority to BRPI0419148-0A priority patent/BRPI0419148A/pt
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    • F16D2003/22306—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts having counter tracks, i.e. ball track surfaces which diverge in opposite directions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S464/00—Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
    • Y10S464/904—Homokinetic coupling
    • Y10S464/906—Torque transmitted via radially spaced balls

Definitions

  • the invention relates to a constant velocity joint in the form of a counter track joint having the features of an outer joint part, which has a first longitudinal axis and the first outer ball tracks and second outer ball tracks, an inner joint part, which has a second longitudinal axis and the first inner ball tracks and second inner ball tracks, the first outer ball tracks and the first inner ball tracks form first pairs of tracks with each other, the second outer ball tracks and the second inner ball tracks form second pairs of tracks, the pairs of tracks each receive a torque transmitting ball, a ball cage sits between the outer joint part and the inner joint part and faces circumferentially distributed cage windows, each receiving at least one of the balls, the first pairs of tracks open at stretched joint in the joint center plane in a first direction Ri, the second pairs of tracks open with an extended joint in the joint center plane in a second direction R 2 .
  • Counter-track joints of the aforementioned type are known in principle from DE 102 20 711 A1, where joints with 6 balls and 8 balls are shown.
  • the type of ball tracks corresponds to the type known per se from Rzeppa joints (RF joints) as well as from undercut free joints (UF joints). That is, the center lines of the ball tracks consist of uniform radii (RF joint) or consist of radii and subsequent axis-parallel straight lines (UF joint) together.
  • RF joint uniform radii
  • UF joint undercut free joints
  • the axial opening direction of the pairs of tracks alternates over the circumference, which leads to the type of counter-track joint.
  • counter-track joints are known from DE 100 60 220 A1, in which the center lines of the first outer ball tracks near the joint opening have a turning point, so that the center lines of the first outer ball tracks are S-shaped.
  • the flexion angle of these counter-track joints can be increased in this way.
  • Joints of the type mentioned above have been produced in different sizes, wherein the geometric conditions have been derived taking into account the er ⁇ required torque capacity of available ball sizes, being used as joint balls standard balls from the ball bearing manufacturing.
  • the interpretation of known joints has also been determined or influenced by the connection dimensions of the available intermediate shafts, ie in particular the pitch circle diameter of the shaft teeth of such intermediate waves, which must correspond to the pitch circle diameter of the shaft teeth in the inner joint part.
  • Object of the present invention is to provide a space-optimized Gegenbahnge- steering of the type mentioned, which claimed at a given Drehmomentka ⁇ capacity the lowest possible radial space.
  • a first approach for this purpose is that the ratio V1 of pitch diameter PCDS of the shaft toothing in the inner joint part assumes a value between 0.9 and 1.3 in the third power to the product of ball diameter DK squared and pitch circle diameter of the balls when the joint PCDB is stretched ie
  • V1 PCDS 3 / (DK 2 ⁇ PCDB).
  • a second approach is that the ratio V3 of pitch circle diameter of the shaft teeth in the inner joint part PCDS to OR factor between 0.34 and 0.37, wherein the OR factor is defined with the sum of Generalnik ⁇ diameter of the ball tracks PCDB at stretched Joint and ball diameter DK, so that applies
  • V3 PCDS / (PCDB + DK).
  • the ratio V2 between the IR factor and the OR factor has values between 0.525 and 0.585, the IR factor being defined by the difference between the pitch circle diameter of the balls when the joint PCDB is stretched and the ball diameter DK and the OR factor defines with the sum of the pitch circle diameter of the balls with the steering cable PCDB extended to the ball diameter DK, so that the following applies
  • V2 (PCDB - DK) / (PCDB + DK).
  • V4 PCDS / (PCDB - DK).
  • the joint can be designed as a hexagonal joint or in a particularly favorable execution as eight-ball joint.
  • the joint is designed so that the bending angle is in the range between 25 ° to 45 °, in particular in the range between 30 ° and 40 °. This specification means that, within this bending angle, there is still a safe ball wrap in the inner and outer ball tracks and only at flexion angles above these areas first balls in the diffraction plane emerge from the ball tracks.
  • the joint according to the invention can be designed as a disc joint with unilateral Anflan ⁇ Schung on the outer joint part or as a monoblock joint, wherein a joint bottom and a shaft journal are integrally formed on the outer joint part.
  • Joints according to the invention can be used in side shafts of motor vehicles which establish the connection between differential output and wheel hub.
  • a particularly preferred use as a differential-side fixed joint in such side shafts is given, which have two fixed joints and a displacement unit in the intermediate shaft.
  • joints according to the invention can also be used in longitudinal drive shafts of motor vehicles which comprise at least one fixed joint and one displacement joint or at least two fixed joints and one displacement unit.
  • Another preferred use consists in multi-part longitudinal drive shafts of motor vehicles, which in addition to a fixed joint at least one intermediate joint and a sliding joint and / or at least one intermediate joint and a longitudinal displacement unit.
  • Figure 1 shows an inventive counter track joint with six balls in Auscul ⁇ tion as a disc joint a) in axial view b) in a longitudinal section along section line A-A;
  • Figure 2 shows an inventive counter track joint with eight balls in Auscul ⁇ tion as a disc joint a) in axial view b) in a longitudinal section along section line AA;
  • Figure 3 shows a counter track joint according to the invention in monobloc design with six balls a) in axial view b) in longitudinal section along section line AA c) in longitudinal section along section line BB;
  • Figure 4 shows an inventive counter track joint in monobloc design with eight balls a) in axial view b) in longitudinal section along section line A-A c) in longitudinal section along section line B-B;
  • FIG. 5 shows a propeller shaft according to the invention with at least one joint according to the invention and a displacement unit in partial longitudinal section;
  • Figure 6 shows an inventive installation situation of a propeller shaft according to Figure 5 in a vehicle in partial longitudinal section
  • FIG. 7 shows a longitudinal drive shaft according to the invention with a fixed joint according to the invention and a sliding joint in the longitudinal half section;
  • Figure 8 shows a longitudinal drive shaft according to the invention with a erfindungsge ⁇ MAESSEN solid hinge as an intermediate joint, another universal joint as an intermediate joint and a sliding joint in the longitudinal half section.
  • a erfi ⁇ dungsconcees constant velocity joint 11 is designed as a so-called disc joint. It comprises an outer joint part 12 with a first opening 13 and a second opening 14. The joint further comprises an inner joint part 15, a ball cage 16 and torque transmitting balls 17.
  • First outer Kugelbah ⁇ nen 18 in the outer joint part 12 and first inner ball tracks 19 in the inner joint part 15 take Bullets 17i on and form first pairs of tracks together.
  • Second outer Ball tracks 20 in the outer joint part 12 and second inner ball tracks 21 in the Ge inner part 15 form second pairs of tracks with each other, take the second balls 17 2 auf ⁇ .
  • the two types of track pairs (18, 19, 20, 21) are alternately formed circumferentially. There are specially designed six pairs of trains.
  • the first pairs of tracks form an opening angle with each other, which points in a first direction Ri to the opening 13.
  • the second pairs of tracks form an opening angle miteinan ⁇ , which has in a second direction R 2 to the opening 14.
  • a joint center plane E which receives the centers P of the balls, intersects the longitudinal axis of the Len, which is defined by the longitudinal axes A 12 of the outer joint part and A 15 of the Gelenkin- nenteils, in a joint center M.
  • the ball cage 16 holds the first balls 17- ⁇ and second balls 17 2 in alternately circumferentially distributed cage windows 24i, 24 second
  • the pitch diameter on which the ball centers P lie with the joint extended is denoted PCDB.
  • the pitch circle diameter of the insertion opening 27 of the inner joint part 15, which as a rule has a shaft toothing not shown in detail here, is designated PCDS.
  • the ball diameter is denoted by DK.
  • An inventive constant velocity joint 11 is designed as a so-called disc joint. It comprises an outer joint part 12 with a first opening 13 and a second opening 14. The joint further comprises an inner joint part 15, a ball cage 16 and torque transmitting balls 17.
  • First outer Kugelbah ⁇ nen 18 in the outer joint part 12 and first inner ball tracks 19 in the inner joint part 15 take Bullets 17i on and form first pairs of tracks together.
  • Second outer ball tracks 20 in the outer joint part 12 and second inner ball tracks 21 in the inner joint part 15 form second pairs of tracks with each other, which receive second balls 17 2 .
  • the two types of track pairs (18, 19, 20, 21) are alternately formed circumferentially. There are specially designed eight pairs of trains.
  • the first pairs of tracks form an opening angle with each other, which points in a first direction Ri to the opening 13.
  • the second pairs of tracks form an opening angle miteinan ⁇ , which has in a second direction R 2 to the opening 14.
  • a joint center plane E which receives the centers P of the balls, intersects the longitudinal axis of the joint, which is defined by the longitudinal axes A 12 of the outer joint part and A15 of the joint nenteils is defined, in a joint center M.
  • the ball cage 16 holds the first balls 17i and the second balls 17 2 in alternately circumferentially distributed Käfigfen ⁇ star 24- ⁇ , 24 second
  • the pitch circle diameter, on which the ball centers P lie in the extended joint is designated PCDB.
  • the pitch circle diameter of the insertion opening 27 of the inner joint part 15, which as a rule has a wave toothing not shown here in detail, is designated PCDS.
  • the Ku ⁇ diameter is denoted by DK. Since two first web pairs (18, 19) are cut in the sectional plane AA, the web pairs shown in section open in unison in the first direction R 1 towards the opening 13.
  • the outer joint part 12 here has an integrally formed bottom 25 and a shaft journal 26 adjoining it. Otherwise, the joint is largely identical to that shown in FIG. In each case radially opposite one another in the plane AA, a first (top) and a second (bottom) web pair are cut, while in the plane BB radially opposite a second (top) and a first (bottom) web pair is cut.
  • the outer joint part 12 here has an integrally formed bottom 25 and a shaft journal 26 adjoining it. Otherwise, the joint largely coincides with that shown in FIG. In each case radially opposite in the plane AA two second pairs of tracks (20, 21) are cut, while in the plane BB radially opposite two first pairs of tracks (18, 19) are cut.
  • FIG. 5 shows a propeller shaft according to the invention which has a constant velocity joint 11 according to the invention as a monobloc joint according to one of FIGS. 3 or 4, furthermore an intermediate shaft 35 and a second constant velocity joint 31, which can likewise be a joint according to the invention, in particular of identical construction Joint 11.
  • the intermediate shaft 35 comprises an axial displacement unit 28 which comprises as essential components a sleeve 29, a pin 30 and between both effective elements not designated in detail torque transmitting balls and which allows a length compensation of the propeller shaft between the constant velocity joints 11, 31 ,
  • FIG. 6 shows a propeller shaft according to FIG. 5 in a mounting situation as a side shaft in a motor vehicle.
  • the shaft journal of the steering element 11 according to the invention is inserted into a differential gear 32 and fixed therein, while the shaft journal of the second ball joint 31 is inserted into a wheel hub assembly 33 with a wheel bearing 34.
  • the same details are denoted by the same reference numerals as in FIG.
  • a propeller shaft according to the invention is shown with a joint 11 according to the invention in the embodiment as a disc joint according to one of Figures 1 or 2, which is designed as a longitudinal drive shaft.
  • An intermediate shaft 41 includes a
  • Stem shaft 37 is a displacement joint 38, in particular a so-called VL
  • the shaft journal 36 is connected to the hinge 11 according to the invention.
  • a propeller shaft according to the invention is shown with a hinge 11 according to the invention as a disc joint according to one of Figures 1 or 2, which is designed as a longitudinal drive shaft and the right to left a rubber disc joint 42, an intermediate shaft 43 with a flange 44 and a Pin 45, further comprising an elastic intermediate bearing 46, in connection with the joint 11 according to the invention comprises a further intermediate shaft 47 with a shaft 48, a further intermediate bearing 49 and a universal joint 50; Finally, a further intermediate shaft 51, the shaft journal 52 is connected to a constant velocity Verschiebegelenk 53, in particular a VL joint. Waves of this type are installed in the longitudinal drive train of motor vehicles between a Getriebe ⁇ output and a differential input. Counter track joint with optimized space

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Abstract

Gleichlaufgelenk (11) in Form eines Gegenbahngelenks mit den Merkmalen die ersten Bahnpaare öffnen sich bei gestricktem Gelenk in der Gelenkmittelebene (E) in einer ersten Richtung (R<SUB>1</SUB>), die zweiten Bahnpaare öffnen sich bei gestrecktem Gelenk in der Gelenkmittelebene (E) in einer zweiten Richtung (R<SUB>2</SUB>), wobei das Verhältnis (V1) von Teilkreisdurchmesser (PCDS) der Wellenverzahnung im Gelenkinnenteil (15) in der dritten Potenz zum Produkt aus Kugeldurchmesser (DK) in Quadrat und Teilkreisdurchmesser (PCDB) der Kugeln (17) bei gestrecktem Gelenk einem Wert zwischen 0,9 und 1,3 annimmt, d.h. 0,9<V1<1,3 MIT V1 = PCDS<SUP>3</SUP> / (DK<SUP>2</SUP> <SUP>-</SUP>

Description

Gegenbahngelenk mit optimiertem Bauraum
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufgelenk in Form eines Gegenbahngelenks mit den Merkmalen ein Gelenkaußenteil, welches eine erste Längsachse aufweist und das erste äußere Kugelbahnen und zweite äußere Kugelbahnen aufweist, ein Gelenkinnenteil, welches eine zweite Längsachse aufweist und das erste innere Kugelbahnen und zweite innere Kugelbahnen aufweist, die ersten äußeren Kugelbahnen und die ersten inneren Kugelbahnen bilden erste Bahnpaare miteinander, die zweiten äußeren Kugelbahnen und die zweiten inneren Kugelbahnen bilden zwei¬ te Bahnpaare miteinander, die Bahnpaare nehmen jeweils eine drehmomentübertra¬ gende Kugel auf, ein Kugelkäfig sitzt zwischen Gelenkaußenteil und Gelenkinnenteil und weist um- fangsverteilte Käfigfenster auf, die jeweils zumindest eine der Kugeln aufnehmen, die ersten Bahnpaare öffnen sich bei gestrecktem Gelenk in der Gelenkmittelebene in einer ersten Richtung Ri, die zweiten Bahnpaare öffnen sich bei gestrecktem Gelenk in der Gelenkmittelebene in einer zweiten Richtung R2.
Gegenbahngelenke der vorstehend genannten Art sind grundsätzlich aus der DE 102 20 711 A1 bekannt, wobei Gelenke mit 6 Kugeln und mit 8 Kugeln gezeigt sind. Hierbei entspricht der Typ der Kugelbahnen dem an sich aus Rzeppa-Gelenken (RF-Gelenken) sowie aus Undercut Free-Gelenken (UF-Gelenken) bekannten Typ. Das heißt, die Mittellinien der Kugelbahnen bestehen aus einheitlichen Radien (RF- Gelenk) bzw. setzen sich aus Radien und anschließenden achsparallelen Geraden (UF-Gelenk) zusammen. Bei den beschriebenen Gegenbahngelenken wechselt sich hierbei die axiale Öffnungsrichtung der Bahnpaare über dem Umfang ab, was zum Typ des Gegenbahngelenks führt.
Aus der DE 103 37 612 A1 sind Gegenbahngelenke bekannt, bei denen die Bahnmit¬ tellinien der ersten Bahnpaare, die einen Öffnungswinkel haben, dessen Öffnungs¬ richtung bei gestrecktem Gelenk zum Gelenkboden hin weist, so gestaltet sind, daß der Öffnungswinkel bei Beugung des Gelenks ab einem bestimmten Beugewinkel eine Umkehr seiner Öffnungsrichtung erfährt. Dies wird insbesondere dadurch ver- wirklicht, daß die Mittellinien der Kugelbahnen der ersten Bahnpaare S-förmig sind und somit jeweils einen Wendepunkt aufweisen.
Aus der DE 100 60 220 A1 sind unter anderem Gegenbahngelenke bekannt, bei de¬ nen die Mittellinien der ersten äußeren Kugelbahnen nahe der Gelenköffnung einen Wendepunkt aufweisen, so daß die Mittellinien der ersten äußeren Kugelbahnen S- förmig sind. Entsprechendes gilt aufgrund der Symmetriebedingung für die Mittellini¬ en der ersten inneren Kugelbahnen des Gelenkinnenteils. Der Beugewinkel dieser Gegenbahngelenke kann auf diese Weise erhöht werden.
Gelenke der eingangs genannten Art sind in unterschiedlichen Größen hergestellt worden, wobei sich die geometrischen Verhältnisse unter Berücksichtigung der er¬ forderlichen Drehmomentkapazität aus zur Verfügung stehenden Kugelgrößen hergeleitet haben, wobei als Gelenkkugeln Standardkugeln aus der Kugellagerherstellung verwendet werden. Daneben ist die Auslegung bekannter Gelenke auch von den Anschlußmaßen der zur Verfügung stehenden Zwischenwellen, d. h. insbesondere dem Teilkreisdurchmesser der Wellenverzahnung solcher Zwischenwellen, bestimmt bzw. beeinflußt worden, denen der Teilkreisdurchmesser der Wellenverzahnung im Gelenkinnenteil entsprechen muß. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein bauraumoptimiertes Gegenbahnge- lenk der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei vorgegebener Drehmomentka¬ pazität den geringstmöglichen radialen Bauraum beansprucht. Ein erster Lösungsansatz hierfür besteht darin, daß das Verhältnis V1 von Teilkreis¬ durchmesser PCDS der Wellenverzahnung im Gelenkinnenteil in der dritten Potenz zum Produkt aus Kugeldurchmesser DK im Quadrat und Teilkreisdurchmesser der Kugeln bei gestrecktem Gelenk PCDB einen Wert zwischen 0,9 und 1 ,3 annimmt, d.h.
0,9 < V1 < 1 ,3 mit V1 = PCDS3 / (DK2 ■ PCDB).
Ein zweiter Lösungsansatz besteht darin, daß das Verhältnis V3 von Teilkreisdurch- messer der Wellenverzahnung im Gelenkinnenteil PCDS zum OR Faktor zwischen 0,34 und 0,37 liegt, wobei der OR Faktor definiert ist mit der Summe aus Teilkreis¬ durchmesser der Kugelbahnen PCDB bei gestrecktem Gelenk und Kugeldurchmes¬ ser DK, so daß gilt
0,34 < V3 < 0,37 mit V3 = PCDS / (PCDB + DK).
Den vorstehend genannten Ansätzen liegen Überlegungen zugrunde, daß bei der optimierten Auslegung das erforderliche Widerstandsmoment der Wellenverzahnung im Gelenkinnenteil gegeben sein muß, und daß gleichzeitig unter Berücksichtigung der Hertz'schen Pressung die zulässige Belastung der Kugeln nicht überschritten werden darf und daß schließlich der Außendurchmesser des Gelenks gering gehal¬ ten werden soll. Hierfür werden mit den vorgenannten Ansätzen geeignete Bezie¬ hungen zur Auslegung angegeben, mit denen diese Forderungen erfüllt werden, in¬ dem der Teilkreisdurchmesser der Wellenverzahnung und der Kugeldurchmesser hinreichend groß gewählt werden, wobei der neben dem Kugeldurchmesser für den Außendurchmesser des Gelenks wesentliche Teilkreisdurchmesser der Kugeln kleinstmöglich ausgelegt wird.
Jeder der beiden genannten Ansätze ist für sich zielführend. Zur Optimierung des Ergebnisses können jedoch auch alle beide Ansätze zur weiteren Einengung der er¬ findungsgemäßen Ergebnisse in Kombination zur Anwendung gebracht werden. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Verhältnis V2 zwi¬ schen dem IR Faktor und dem OR Faktor Werte zwischen 0,525 und 0,585 aufweist, wobei der IR Faktor definiert ist mit der Differenz aus Teilkreisdurchmesser der Ku¬ geln bei gestrecktem Gelenk PCDB und Kugeldurchmesser DK und der OR Faktor definiert mit der Summe aus Teilkreisdurchmesser der Kugeln bei gestrecktem Ge¬ lenk PCDB zum Kugeldurchmesser DK, so daß gilt
0,525 < V2 < 0,585 mit V2 = (PCDB - DK) / (PCDB + DK).
Diese Dimensionierung ergibt in Kombination mit zumindest einem der beiden vor¬ stehend genannten Ansätze ein besonders günstiges Ergebnis.
In bevorzugter Ausführung ist weiterhin vorgesehen, daß das Verhältnis V4 von Teil¬ kreisdurchmesser der Wellenverzahnung im Gelenkinnenteil PCDS zum IR Faktor zwischen 0,58 und 0,64 liegt, wobei der IR Faktor mit der Differenz aus Teilkreis¬ durchmesser der Kugelbahnen bei gestrecktem Gelenk PCDB und Kugeldurchmes¬ ser DK definiert ist, so daß gilt
0,58 < V4 < 0,64 mit V4 = PCDS / (PCDB - DK).
Diese Dimensionierung ergibt in Kombination mit zumindest einem der beiden vor¬ stehend genannten Ansätze ein besonders günstiges Ergebnis.
Bezüglich der Kräfte am Kugelkäfig und anderer Eigenschaften, die die Gelenkfunk- tion bestimmen, hat es sich als günstig erwiesen, die ersten Bahnpaare und die zwei¬ ten Bahnpaare über dem Umgang des Gelenks abwechselnd anzuordnen.
Das Gelenk kann als Sechskugelgelenk oder in besonders günstiger Ausführung als Achtkugelgelenk ausgeführt werden. In besonders vorteilhafter Weise wird das Ge- lenk so ausgelegt, daß der Beugewinkel im Bereich zwischen 25° bis 45° liegt, ins¬ besondere im Bereich zwischen 30° und 40°. Diese Vorgabe bedeutet, daß innerhalb dieser Beugewinkel noch eine sichere Kugelumschlingung in den inneren und äuße¬ ren Kugelbahnen gegeben ist und erst bei Beugewinkeln oberhalb dieser Bereiche erste Kugeln in der Beugungsebene aus den Kugelbahnen austreten.
Das erfindungsgemäße Gelenk kann als Scheibengelenk mit einseitiger Anflan¬ schung am Gelenkaußenteil oder als Monoblockgelenk ausgeführt sein, wobei ein Gelenkboden und ein Wellenzapfen einstückig am Gelenkaußenteil angeformt sind.
Erfindungsgemäße Gelenke können in Seitenwellen von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, die die Verbindung zwischen Differentialausgang und Radnabe herstellen. Hierbei ist eine besonders bevorzugte Verwendung als differentialseitiges Festgelenk in solchen Seitenwellen gegeben, die über zwei Festgelenke und eine Verschiebe¬ einheit in der Zwischenwelle verfügen.
Erfindungsgemäße Gelenke können jedoch auch in Längsantriebswellen von Kraft¬ fahrzeugen verwendet werden, die zumindest ein Festgelenk und ein Verschiebege- lenk oder zumindest zwei Festgelenke und eine Verschiebeeinheit umfassen.
Eine weitere bevorzugte Verwendung besteht in mehrteiligen Längsantriebswellen von Kraftfahrzeugen, die neben einem Festgelenk zumindest ein Zwischengelenk und ein Verschiebegelenk und/oder zumindest ein Zwischengelenk und eine Längs- Verschiebeeinheit umfassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gegenbahngelenk mit sechs Kugeln in Ausfüh¬ rung als Scheibengelenk a) in axialer Ansicht b) im Längsschnitt gemäß Schnittlinie A-A;
Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Gegenbahngelenk mit acht Kugeln in Ausfüh¬ rung als Scheibengelenk a) in axialer Ansicht b) im Längsschnitt gemäß Schnittlinie A-A; Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Gegenbahngelenk in Monoblockausführung mit sechs Kugeln a) in axialer Ansicht b) im Längsschnitt gemäß Schnittlinie A-A c) im Längsschnitt gemäß Schnittlinie B-B;
Figur 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Gegenbahngelenk in Monoblockausführung mit acht Kugeln a) in axialer Ansicht b) im Längsschnitt gemäß Schnittlinie A-A c) im Längsschnitt gemäß Schnittlinie B-B;
Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Gelenkwelle mit zumindest einem erfindungs- gemäßen Gelenk und einer Verschiebeeinheit im Teillängsschnitt;
Figur 6 zeigt eine erfindungsgemäße Einbausituation einer Gelenkwelle nach Figur 5 in einem Fahrzeug im Teillängsschnitt;
Figur 7 zeigt eine erfindungsgemäße Längsantriebswelle mit einem erfindungsge- mäßen Festgelenk und einem Verschiebegelenk im Längshalbschnitt;
Figur 8 zeigt eine erfindungsgemäße Längsantriebswelle mit einem erfindungsge¬ mäßen Festgelenk als Zwischengelenk, einem weiteren Kreuzgelenk als Zwischengelenk und einem Verschiebegelenk im Längshalbschnitt.
Die beiden Darstellungen der Figur 1 werden nachstehen gemeinsam beschrieben. Ein erfiπdungsgemäßes Gleichlaufgelenk 11 ist als sogenanntes Scheibengelenk ausgeführt. Es umfaßt einen Gelenkaußenteil 12 mit einer ersten Öffnung 13 und einer zweiten Öffnung 14. Das Gelenk umfaßt weiterhin ein Gelenkinnenteil 15, einen Kugelkäfig 16 sowie drehmomentübertragende Kugeln 17. Erste äußere Kugelbah¬ nen 18 im Gelenkaußenteil 12 und erste innere Kugelbahnen 19 im Gelenkinnenteil 15 nehmen Kugeln 17i auf und bilden erste Bahnpaare miteinander. Zweite äußere Kugelbahnen 20 im Gelenkaußenteil 12 und zweite innere Kugelbahnen 21 im Ge¬ lenkinnenteil 15 bilden zweite Bahnpaare miteinander, die zweite Kugeln 172 auf¬ nehmen. Die beiden Arten von Bahnpaaren (18, 19; 20, 21) sind über dem Umfang abwechselnd ausgebildet. Es sind speziell sechs Bahnpaare vorgesehen. Die ersten Bahnpaare bilden einen Öffnungswinkel miteinander, der in einer ersten Richtung Ri zur Öffnung 13 weist. Die zweiten Bahnpaare bilden einen Öffnungswinkel miteinan¬ der, der in einer zweiten Richtung R2 zur Öffnung 14 weist. Eine Gelenkmittelebene E, die die Mittelpunkte P der Kugeln aufnimmt, schneidet die Längsachse des Ge¬ lenks, die durch die Längsachsen A12 des Gelenkaußenteils und A15 des Gelenkin- nenteils definiert ist, in einem Gelenkmittelpunkt M. Der Kugelkäfig 16 hält die ersten Kugeln 17-ι und zweiten Kugeln 172 in abwechselnd umfangsverteilten Käfigfenstern 24i, 242. Der Teilkreisdurchmesser, auf dem die Kugelmittelpunkte P bei gestrecktem Gelenk liegen, ist mit PCDB bezeichnet. Der Teilkreisdurchmesser der Einstecköff¬ nung 27 des Gelenkinnenteils 15, die in der Regel eine hier nicht im einzelnen dar- gestellte Wellenverzahnung aufweist, ist mit PCDS bezeichnet. Der Kugeldurchmes¬ ser ist mit DK bezeichnet.
Die beiden Darstellungen der Figur 2 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Ein erfindungsgemäßes Gleichlaufgelenk 11 ist als sogenanntes Scheibengelenk ausgeführt. Es umfaßt einen Gelenkaußenteil 12 mit einer ersten Öffnung 13 und einer zweiten Öffnung 14. Das Gelenk umfaßt weiterhin ein Gelenkinnenteil 15, einen Kugelkäfig 16 sowie drehmomentübertragende Kugeln 17. Erste äußere Kugelbah¬ nen 18 im Gelenkaußenteil 12 und erste innere Kugelbahnen 19 im Gelenkinnenteil 15 nehmen Kugeln 17i auf und bilden erste Bahnpaare miteinander. Zweite äußere Kugelbahnen 20 im Gelenkaußenteil 12 und zweite innere Kugelbahnen 21 im Ge¬ lenkinnenteil 15 bilden zweite Bahnpaare miteinander, die zweite Kugeln 172 auf¬ nehmen. Die beiden Arten von Bahnpaaren (18, 19; 20, 21) sind über dem Umfang abwechselnd ausgebildet. Es sind speziell acht Bahnpaare vorgesehen. Die ersten Bahnpaare bilden einen Öffnungswinkel miteinander, der in einer ersten Richtung Ri zur Öffnung 13 weist. Die zweiten Bahnpaare bilden einen Öffnungswinkel miteinan¬ der, der in einer zweiten Richtung R2 zur Öffnung 14 weist. Eine Gelenkmittelebene E, die die Mittelpunkte P der Kugeln aufnimmt, schneidet die Längsachse des Ge¬ lenks, die durch die Längsachsen A12 des Gelenkaußenteils und A15 des Gelenkin- nenteils definiert ist, in einem Gelenkmittelpunkt M. Der Kugelkäfig 16 hält die ersten Kugeln 17i und die zweiten Kugeln 172 in abwechselnd umfangsverteilten Käfigfen¬ stern 24-ι, 242. Der Teilkreisdurchmesser, auf dem die Kugelmittelpunkte P bei ge¬ strecktem Gelenk liegen, ist mit PCDB bezeichnet. Der Teilkreisdurchmesser der Einstecköffnung 27 des Gelenkinnenteils 15, die in der Regel eine hier nicht im ein¬ zelnen dargestellte Wellenverzahnung aufweist, ist mit PCDS bezeichnet. Der Ku¬ geldurchmesser ist mit DK bezeichnet. Da in der Schnittebene A-A zwei erste Bahn¬ paare (18, 19) geschnitten sind, öffnen sich die geschnitten dargestellten Bahnpaare übereinstimmend in die erste Richtung R1 zur Öffnung 13 hin.
Die einzelnen Darstellungen der Figur 3 werden nachstehend gemeinsam beschrie¬ ben. Gleiche Einzelheiten wie in Figur 1 sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Auf die entsprechende Beschreibung wird Bezug genommen. Anstelle einer zweiten Öffnung 14 weist hier das Gelenkaußenteil 12 einen angeformten Boden 25 und ei- nen daran anschließenden Wellenzapfen 26 auf. Im übrigen stimmt das Gelenk weit¬ gehend mit dem in Figur 1 gezeigten überein. Jeweils radial gegenüberliegend in der Ebene AA ist ein erstes (oben) und ein zweites (unten) Bahnpaar geschnitten, wäh¬ rend in der Ebene BB radial gegenüberliegend ein zweites (oben) und ein erstes (un¬ ten) Bahnpaar geschnitten ist.
Die einzelnen Darstellungen der Figur 4 werden nachstehend gemeinsam beschrie¬ ben. Gleiche Einzelheiten wie in Figur 2 sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Auf die entsprechende Beschreibung wird Bezug genommen. Anstelle einer zweiten Öffnung 14 weist hier das Gelenkaußenteil 12 einen angeformten Boden 25 und ei- nen daran anschließenden Wellenzapfen 26 auf. Im übrigen stimmt das Gelenk weit¬ gehend mit dem in Figur 2 gezeigten überein. Jeweils radial gegenüberliegend in der Ebene AA sind zwei zweite Bahnpaare (20, 21) geschnitten, während in der Ebene BB radial gegenüberliegend zwei erste Bahnpaare (18, 19) geschnitten sind.
In Figur 5 ist eine erfindungsgemäße Gelenkwelle dargestellt, die ein erfindungsge¬ mäßes Gleichlaufgelenk 11 als Monoblockgelenk nach einer der Figuren 3 oder 4 aufweist, weiterhin eine Zwischenwelle 35 und ein zweites Gleichlaufgelenk 31 , das ebenfalls ein erfindungsgemäßes Gelenk sein kann, insbesondere baugleich mit dem Gelenk 11. Die Zwischenwelle 35 umfaßt eine Axialverschiebeeinheit 28, die als we¬ sentliche Bestandteile eine Hülse 29, einen Zapfen 30 sowie zwischen beiden wirk¬ same nicht im einzelnen bezeichnete drehmomentübertragende Kugeln umfaßt und die einen Längenausgleich der Gelenkwelle zwischen den Gleichlaufgelenken 11 , 31 zuläßt.
In Figur 6 ist eine Gelenkwelle nach Figur 5 in einer Einbausituation als Seitenwelle in einem Kraftfahrzeug dargestellt. Der Wellenzapfen des erfindungsgemäßen Ge¬ lenks 11 ist in ein Differentialgetriebe 32 eingesteckt und in diesem festgelegt, wäh- rend der Wellenzapfen des zweiten Festgelenks 31 in eine Radnabenanordnung 33 mit einer Radlagerung 34 eingesteckt ist. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Be¬ zugsziffern wie in Figur 5 bezeichnet.
In Figur 7 ist eine erfindungsgemäße Gelenkwelle mit einem erfindungsgemäßen Gelenk 11 in der Ausführung als Scheibengelenk nach einer der Figuren 1 oder 2 gezeigt, die als Längsantriebswelle ausgeführt ist. Eine Zwischenwelle 41 umfaßt ein
Wellenrohr 39 und zwei an dieses angeschweißte Wellenzapfen 36, 37. Mit dem
Wellenzapfen 37 ist ein Verschiebegelenk 38, insbesondere ein sogenanntes VL-
Gelenk verbunden. Der Wellenzapfen 36 ist mit dem erfindungsgemäßen Gelenk 11 verbunden.
In Figur 8 ist eine erfindungsgemäße Gelenkwelle mit einem erfindungsgemäßen Gelenk 11 in der Ausführung als Scheibengelenk nach einer der Figuren 1 oder 2 gezeigt, die als Längsantriebswelle ausgeführt ist und die von rechts nach links ein Gummischeibengelenk 42, eine Zwischenwelle 43 mit einem Flansch 44 und einem Zapfen 45 hat, weiterhin ein elastisches Zwischenlager 46 aufweist, im Anschluß an das erfindungsgemäße Gelenk 11 eine weitere Zwischenwelle 47 mit einem Wellen¬ zapfen 48, ein weiteres Zwischenlager 49 sowie ein Kreuzgelenk 50 umfaßt; schlie߬ lich eine weitere Zwischenwelle 51 , deren Wellenzapfen 52 mit einem Gleichlaufver- schiebegelenk 53, insbesondere einem VL-Gelenk verbunden ist. Wellen dieser Art werden in den Längsantriebsstrang von Kraftfahrzeugen zwischen einem Getriebe¬ ausgang und einem Differentialeingang eingebaut. Gegenbahngelenk mit optimiertem Bauraum
Bezugszeichenliste
11 Gleichlaufgelenk
12 Gelenkaußenteil
13 erste Öffnung
14 zweite Öffnung
15 Gelenkinnenteil
16 Kugelkäfig
17 Kugel
18 erste äußere Kugelbahn
19 erste innere Kugelbahn
20 zweite äußere Kugelbahn
21 zweite innere Kugelbahn
24 Käfigfenster
25 Gelenkboden
26 Wellenzapfen
27 Einstecköffnung
28 Verschiebeeinheit
29 Hülse
30 Zapfen
31 Gleichlaufgelenk
32 Diferentialgetriebe Radnabe
Radlagerung
Zwischenwelle
Zapfen
Gummischeibe
Zwischenwelle
Flansch
Wellenzapfen
Wellenlager
Zwischenwelle
Wellenzapfen
Wellenlager
Kreuzgelenk
Zwischenwelle
Wellenzapfen
Verschiebegelenk

Claims

Gegenbahngelenk mit optimiertem BauraumPatentansprüche
1. Gleichlaufgelenk (11 ) in Form eines Gegenbahngelenks mit den Merkmalen
ein Gelenkaußenteil (12), welches eine erste Längsachse (A12) aufweist und das erste äußere Kugelbahnen (18) und zweite äußere Kugelbahnen (20) auf¬ weist, ein Gelenkinnenteil (15), welches eine zweite Längsachse (A15) aufweist und das erste innere Kugelbahnen (19) und zweite innere Kugeibahnen (21) auf¬ weist, die ersten äußeren Kugelbahnen (18) und die ersten inneren Kugelbahnen (19) bilden erste Bahnpaare miteinander, die zweiten äußeren Kugelbahnen (20) und die zweiten inneren Kugelbahnen (21) bilden zweite Bahnpaare miteinander, die Bahnpaare nehmen jeweils eine drehmomentübertragende Kugel (17i, M2) auf, ein Kugelkäfig (16) sitzt zwischen Gelenkaußenteil (12) und Gelenkinnenteil (15) und weist umfangsverteilte Käfigfenster (24-i, 242) auf, die jeweils zumin¬ dest eine der Kugeln (17-t, 172) aufnehmen, die ersten Bahnpaare öffnen sich bei gestrecktem Gelenk in der Gelenkmittel¬ ebene (E) in einer ersten Richtung R1, die zweiten Bahnpaare öffnen sich bei gestrecktem Gelenk in der Gelenkmit¬ telebene (E) in einer zweiten Richtung R2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis V1 von Teilkreisdurchmesser PCDS der Wellenverzahnung im Gelenkinnenteil (15) in der dritten Potenz zum Produkt aus Kugeldurchmes¬ ser DK im Quadrat und Teilkreisdurchmesser PCDB der Kugeln (17) bei ge¬ strecktem Gelenk einen Wert zwischen 0,9 und 1,3 annimmt, d. h.
0,9 < V1 < 1 ,3 mit V1 = PCDS3 / (DK2 • PCDB).
2. Gleichlaufgelenk (11) in Form eines Gegenbahngelenks mit den Merkmalen
ein Gelenkaußenteil (12), welches eine erste Längsachse (A12) aufweist und das erste äußere Kugelbahnen (18) und zweite äußere Kugelbahnen (20) auf¬ weist, ein Gelenkinnenteil (15), welches eine zweite Längsachse (A15) aufweist und das erste innere Kugelbahnen (19) und zweite innere Kugelbahnen (21) auf¬ weist, die ersten äußeren Kugelbahnen (18) und die ersten inneren Kugelbahnen (19) bilden erste Bahnpaare miteinander, die zweiten äußeren Kugelbahnen (20) und die zweiten inneren Kugelbahnen (21) bilden zweite Bahnpaare miteinander, die Bahnpaare nehmen jeweils eine drehmomentübertragende Kugel (17-ι, 172) auf, ein Kugelkäfig (16) sitzt zwischen Gelenkaußenteil (12) und Gelenkinnenteil (15) und weist umfangsverteilte Käfigfenster (24i, 242) auf, die jeweils zumin¬ dest eine der Kugeln (17^ 172) aufnehmen, die ersten Bahnpaare öffnen sich bei gestrecktem Gelenk in der Gelenkmittel¬ ebene (E) in einer ersten Richtung R1, die zweiten Bahnpaare öffnen sich bei gestrecktem Gelenk in der Gelenkmit¬ telebene (E) in einer zweiten Richtung R2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis V3 von Teilkreisdurchmesser PCDS der Wellenverzahnung im Gelenkinnenteil (15) zum OR Faktor zwischen 0,34 und 0,37 liegt, wobei der OR Faktor definiert ist mit der Summe aus Teilkreisdurchmesser PCDB der Kugeln (17) und Kugeldurchmesser DK, so daß gilt
0,34 < V3 < 0,37 mit V3 = PCDS / (PCDB + DK).
3. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis V2 zwischen dem IR Faktor und dem OR Faktor Werte zwi¬ schen 0,525 und 0,585 aufweist, wobei der IR Faktor definiert ist mit der Diffe¬ renz aus Teilkreisdurchmesser PCDB der Kugeln (17) bei gestrecktem Gelenk und Kugeldurchmesser DK und der OR Faktor definiert mit der Summe aus Teilkreisdurchmesser PCDB der Kugeln (17) bei gestrecktem Gelenk und Ku¬ geldurchmesser DK, so daß gilt
0,525 < V2 < 0,585 mit V2 = (PCDB - DK) / (PCDB + DK).
4. Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis V4 von Teilkreisdurchmesser der Wellenverzahnung im Gelenkinnenteil PCDS zum IR Faktor zwischen 0,58 und 0,64 liegt, wobei der IR Faktor mit der Differenz aus Teilkreisdurchmesser der Kugeln (17) bei ge¬ strecktem Gelenk PCDB und Kugeldurchmesser DK definiert ist, so daß gilt
0,58 < V4 < 0,64 mit V4 = PCDS / (PCDB - DK).
5. Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Bahnpaare (18, 19) und die zweiten Bahnpaare (20, 21) über dem Umfang abwechselnd angeordnet sind.
6. Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gelenk sechs Kugeln (17) umfaßt.
7. Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gelenk acht Kugeln (17) umfaßt.
8. Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gelenk auf einen maximalen Beugewinkel zwischen 25° und 45° aus¬ gelegt ist.
9. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gelenk auf einen maximalen Beugewinkel zwischen 30° und 40° aus¬ gelegt ist.
10. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkaußenteil einen einseitig angeformten Gelenkboden (25) mit einem angeformten Zapfen (26) aufweist.
11. Gelenkwelle umfassend zwei Gleichlaufgelenke und eine Zwischenwelle,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest eines der Gleichlaufgelenke (11 , 31) gemäß einem der Ansprü¬ che 1 bis 10 ausgebildet ist.
12. Gelenkwelle nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenwelle (35) eine Axialverschiebeeinheit (28) umfaßt.
13. Kraftfahrzeug mit zumindest zwei Gelenkwellen, die jeweils zwei Gleichlaufge¬ lenke und eine Zwischenwelle umfassen und die jeweils als Seitenwellen ein Differentialgetriebe mit einer Radnabeneinheit verbinden,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils zumindest eines der Gelenke (11 , 31) jeder Gelenkwelle nach ei¬ nem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist und sein Wellenzapfen in das Dif¬ ferentialgetriebe (32) eingesteckt ist.
14. Kraftfahrzeug mit zumindest zwei Gelenkwellen, die jeweils zwei Gleichlaufge¬ lenke und eine Zwischenwelle umfassen und die jeweils als Seitenwellen ein Differentialgetriebe mit einer Radnabeneinheit verbinden,
dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zumindest eines der Gelenke (11 , 31) jeder Gelenkwelle nach ei¬ nem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist und sein Gelenkzapfen in die Rad¬ nabeneinheit (33) eingesteckt ist.
15. Kraftfahrzeug mit einer Gelenkwelle, die zumindest zwei Gleichlaufdrehgelenke und eine Zwischenwelle umfaßt und als Längsantriebswelle eingesetzt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest eines der Gleichlaufgelenke (11 , 38/53) gemäß einem der An¬ sprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.
16. Kraftfahrzeug nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsantriebswelle drei Zwischenwellen (43, 47, 51) hat, die über Ge¬ lenke (11 , 50) verbunden sind, von denen eines als Gleichlaufgelenk nach ei¬ nem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.
17. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß an einem Ende der Längsantriebswelle ein Gummischeibengelenk (42) angeordnet ist.
18. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß an einem Ende der Längsantriebswelle ein Gleichlaufverschiebegelenk (53) angeordnet ist.
19. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gelenkwelle ein Kreuzgelenk (50) umfaßt.
20. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 15 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsantriebswelle einen Getriebeausgang mit einem Differentialein¬ gang verbindet.
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EP04822188A EP1807635A1 (de) 2004-11-02 2004-11-02 Gegenbahngelenk mit optimiertem bauraum
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010534798A (ja) * 2007-07-26 2010-11-11 シャフト−フォーム−エンジニアリング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 転動スライドユニットおよびこれを備えるジョイント付きシャフト
CN103122940A (zh) * 2006-12-20 2013-05-29 Ntn株式会社 万向接头、万向接头用转矩传递部件及其制造方法
US9097280B2 (en) 2007-06-27 2015-08-04 Ntn Corporation Rolling contact member, rolling bearing, and method of producing rolling contact member
US9810269B2 (en) 2013-03-27 2017-11-07 Gkn Driveline International Gmbh Constant velocity joint in the form of a counter track joint
WO2023237215A1 (en) 2022-06-10 2023-12-14 Gkn Driveline International Gmbh Method for producing a counter track joint

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202009006696U1 (de) * 2009-05-08 2010-09-23 Bf New Technologies Gmbh Gleichlaufgelenk und Gelenkwelle
DE102009043578B3 (de) * 2009-09-30 2011-04-28 Hofer-Pdc Gmbh Verschiebegelenk
JP5946637B2 (ja) * 2011-12-16 2016-07-06 Ｕｄトラックス株式会社 プロペラシャフトの脱落防止構造
DE202014003168U1 (de) 2014-04-12 2014-05-13 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Gleichlaufdrehgelenk,Antriebswelle und Antriebsstranganordnung
US12234864B2 (en) 2018-06-15 2025-02-25 Steering Solutions Ip Holding Corporation Constant velocity joint with asymmetric opposed tracks

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0802341A1 (de) * 1995-12-26 1997-10-22 Ntn Corporation Homokinetisches kreuzgelenk
DE10060220A1 (de) 2000-12-04 2002-06-13 Gkn Automotive Gmbh Gleichlauffestgelenk
DE10220711A1 (de) 2002-05-10 2003-11-27 Gkn Automotive Gmbh Gegenbahngelenk mit gleicher Orientierung von gegenüberliegenden Bahnpaaren
DE10337612A1 (de) 2002-11-15 2004-06-03 Gkn Automotive Gmbh Gegenbahngelenk mit Steuerwinkelumkehr

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3475924A (en) * 1968-08-01 1969-11-04 Loehr & Bromkamp Gmbh Universal joint
DE2648569C3 (de) * 1976-10-27 1985-08-01 Löhr & Bromkamp GmbH, 6050 Offenbach Gelenkwelle
DE4441629C1 (de) * 1994-11-23 1996-03-28 Loehr & Bromkamp Gmbh Gleichlauffestgelenk
DE19831014C2 (de) * 1998-07-10 2000-06-29 Gkn Loebro Gmbh Gleichlauffestgelenk mit zwei Sätzen von gegenläufigen Laufrillen
DE19943880C1 (de) * 1999-09-14 2001-06-28 Gkn Loebro Gmbh Antriebsanordnung mit einer Längsantriebswelle und einem Zwischenlager
JP2001171308A (ja) * 1999-12-15 2001-06-26 Ntn Corp 駆動車輪用軸受装置
DE19963617C1 (de) * 1999-12-30 2001-12-13 Gkn Automotive Gmbh Gleichlauffestgelenke/Käfigmontage in ein Gelenkaußenteil
DE10132658C1 (de) * 2001-07-05 2003-04-24 Gkn Loebro Gmbh Längsverschiebeeinheit
JP2003097590A (ja) * 2001-09-21 2003-04-03 Toyoda Mach Works Ltd 等速ジョイント

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0802341A1 (de) * 1995-12-26 1997-10-22 Ntn Corporation Homokinetisches kreuzgelenk
DE10060220A1 (de) 2000-12-04 2002-06-13 Gkn Automotive Gmbh Gleichlauffestgelenk
DE10220711A1 (de) 2002-05-10 2003-11-27 Gkn Automotive Gmbh Gegenbahngelenk mit gleicher Orientierung von gegenüberliegenden Bahnpaaren
DE10337612A1 (de) 2002-11-15 2004-06-03 Gkn Automotive Gmbh Gegenbahngelenk mit Steuerwinkelumkehr

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1807635A1

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103122940A (zh) * 2006-12-20 2013-05-29 Ntn株式会社 万向接头、万向接头用转矩传递部件及其制造方法
US9103382B2 (en) 2006-12-20 2015-08-11 Ntn Corporation Rolling bearing, hub unit, rolling contact member, universal joint, torque transmission member for universal joint, and method of producing the same
CN103122940B (zh) * 2006-12-20 2016-06-01 Ntn株式会社 万向接头、万向接头用转矩传递部件及其制造方法
US9097280B2 (en) 2007-06-27 2015-08-04 Ntn Corporation Rolling contact member, rolling bearing, and method of producing rolling contact member
JP2010534798A (ja) * 2007-07-26 2010-11-11 シャフト−フォーム−エンジニアリング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 転動スライドユニットおよびこれを備えるジョイント付きシャフト
US9810269B2 (en) 2013-03-27 2017-11-07 Gkn Driveline International Gmbh Constant velocity joint in the form of a counter track joint
WO2023237215A1 (en) 2022-06-10 2023-12-14 Gkn Driveline International Gmbh Method for producing a counter track joint

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