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WO2007115608A1 - Spielfreies gleichlaufdrehgelenk - Google Patents

Spielfreies gleichlaufdrehgelenk Download PDF

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Publication number
WO2007115608A1
WO2007115608A1 PCT/EP2007/001757 EP2007001757W WO2007115608A1 WO 2007115608 A1 WO2007115608 A1 WO 2007115608A1 EP 2007001757 W EP2007001757 W EP 2007001757W WO 2007115608 A1 WO2007115608 A1 WO 2007115608A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
joint part
ball cage
ball
joint
cover
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2007/001757
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Maucher
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
Publication of WO2007115608A1 publication Critical patent/WO2007115608A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal 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
    • F16D3/22Universal 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
    • F16D3/223Universal 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
    • F16D3/2233Universal 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 where the track is made up of two curves with a point of inflexion in between, i.e. S-track joints
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    • F16D2003/22303Details of ball cages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D3/20Universal 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
    • F16D3/22Universal 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
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    • F16D2003/2232Elements arranged in the hollow space between the end of the inner shaft and the outer joint member

Definitions

  • the invention relates to a constant velocity joint comprising an outer joint part with circumferentially distributed longitudinal outer ball tracks, a Gelenki ⁇ nenteil with circumferentially distributed longitudinal inner ball tracks, torque transmitting balls that are seated in pairs of associated outer and inner ball tracks, as well as an annular ball cage seated between the outer joint part and inner joint part and circumferentially distributed cage windows, in which the torque transmitting balls are held in a common plane, wherein the pairs of tracks extend at least in the joint median plane with the joint extended in a coincident axial direction, wherein means are provided for resiliently supporting the ball cage relative to the outer joint part the ball cage act in relation to the outer joint part in the same direction in which expand the pairs of tracks, the ball cage opposite axial play has the outer joint part.
  • Constant velocity joints of the above type are referred to as Rzeppa fixed joints.
  • these joints include UF joints (undercut free) with axially undercut-free ball tracks and AC joints (angular contact) with arcuate ball tracks that are axially offset from each other.
  • other, in particular S-shaped paths are known.
  • Rzeppa joints Common to said Rzeppa joints is the feature that the pairs of tracks of outer and inner ball tracks in the central plane of the channel expand in a coincident axial direction, sometimes using the term 'wedge-shaped'.
  • the present invention seeks to provide a constant velocity universal joint of the aforementioned type, which is structurally simple and is functionally improved.
  • an integrally formed or attached to the outer joint bottom directly abuts the lid and acts on this, wherein the pairs of tracks open at least in the joint center plane towards the ground.
  • the cover is elastically deformed in the installed state.
  • a pin to be coaxially guided and resiliently supported in a base formed or attached to the outer joint part, which bears against the cover and acts thereon, the pairs of tracks opening at least in the joint center plane in the direction of the ground.
  • the pin is supported on a helical compression spring which is inserted in the bottom in a bore.
  • a complementary favorable embodiment which contributes to a shortened design, provides that the cover is formed at least in a central region as a convex shell, in particular as a spherical shell.
  • the cover comprises a central region, which is recessed towards an outer annular region in the direction of the ball cage.
  • the functional area is convex, in order to keep constant the biasing force during joint bending, while the connection of the lid to the ball cage may have a different shape.
  • the cover consists of spring steel sheet.
  • the lid is loaded by the biasing force in the direction of the ball cage, it is possible to produce a pure press-fit connection between the cover and ball cage. However, a cohesive connection is possible in the same way.
  • the lid is connected to the ball cage after insertion of the ball cage in the outer joint part.
  • the ball cage is hereby temporarily rotated with its longitudinal axis in the opposite direction to the functional direction.
  • Figure 1 shows a constant velocity universal joint according to the invention in a first embodiment a) in axial view b) in longitudinal section A-A in the extended position c) in a partial longitudinal section B-B in the extended position;
  • FIG. 2 shows an inventive constant velocity universal joint in a second embodiment a) in axial view b) in longitudinal section AA in the extended position c) in a partial longitudinal section BB in the extended position
  • FIG. 3 shows a constant velocity universal joint according to the invention in a third embodiment a) in an axial view b) in a longitudinal section AA in an extended position c) in a partial longitudinal section BB in an extended position;
  • Figure 4 shows a cover for a ball cage for joints of Figures 1 to 3 a) in axial view b) in a longitudinal section c) in 3D representation.
  • FIGS. 1 to 3 will be described together first. Within the figures, the individual representations are not addressed differently in the description.
  • the figure shows a constant velocity universal joint 11 in so-called monoblock construction, in which a bottom 13 and a shaft journal 14 are integrally formed on an outer joint part 12.
  • the bottom or a lid could also be used as a separate part and welded or bolted to the outer joint part.
  • outer joint part 12 longitudinal circumferentially distributed outer ball tracks 15 are formed, which extend in the longitudinal direction S-shaped.
  • the joint further comprises an inner joint part 17 with an inner opening 18 into which a drive shaft can be inserted.
  • longitudinally distributed inner ball tracks 19 are formed, which extend symmetrically to the joint center plane E in relation to the ball tracks 15 in the longitudinal direction S-shaped.
  • outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 form pairs of tracks and extend thereafter in the joint center plane E in the direction of the opening 16 to the bottom 13 of the outer joint part.
  • pairs of tracks of outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 receive a torque transmitting ball 31.
  • the balls are supported by an annular ball cage 22, which is seated between outer joint part 12 and inner joint part 17, with their Kugelmit- K points held in the joint center plane E and guided in diffraction of the joint to the bisector plane.
  • the balls 31 are in this case received in circumferentially distributed cage windows 23 in the ball cage 22.
  • the ball cage has a spherical outer surface 24, which is designed with play against an inner spherical guide surface 20 of the outer joint part 12.
  • the inner surface 25 of the ball cage 22, however, is substantially free of play against an outer surface 21 of the inner joint part 17.
  • the outer and inner ball tracks are each described by said S-shape, so that the joint is a Rzeppa joint with reverse web opening direction.
  • the inner surface of the bottom could be formed as a concentric spherical surface with a larger diameter relative to the spherical shell-shaped lid, wherein a centrally inserted in the bottom 13 pin or a small limited bulge in the bottom 13 form a mutual contact with axial bias would.
  • the cover is supported even with articulation diffraction constantly with constant biasing force at a contact point in the inner surface 39, which lies on the longitudinal axis L12 of the outer joint part 12, wherein the biasing force is always coaxial to the longitudinal axis L12 of the articulation point even at a bend of the joint around the joint center M.
  • Outer part behaves and is constant over the entire Beuge Kunststoff the constant velocity joint.
  • Figure 2 is attached to the ball cage 22 on the side of the bottom 13 of the outer joint part, ie in the direction in which expand the pairs of paths in the median plane E, a spherical shell-shaped lid 51 2 , which at a constant distance to a concentric spherical inner surface 29th 2 of the bottom 13 is located.
  • a coaxial blind hole 37 is provided into which a helical compression spring 38 and a displaceable pin 36 are inserted. at the pin 36 has a spherical contact surface 39.
  • the lid 51 2 is constantly supported with bias, wherein the biasing force always behaves coaxially to the longitudinal axis L12 of the outer joint part and at articulation of the joint around the joint center M and is constant over the entire flexion region of the constant velocity joint.
  • the lid 51 3 has a central portion 52 3 , which is externally spherical, but recessed is opposite to a likewise mecanickugeligen outer ring portion 53 3 , which is directly connected to the ball cage 22.
  • pin 14 is a coaxial blind hole
  • the pin 38 has a spherical contact surface 39.
  • the lid 51 is constantly supported with bias, wherein the biasing force always behaves coaxially to the longitudinal axis L12 of the outer joint part even at angling of the joint about the joint center point M.
  • the pin 36 acts on the central region 52 of the cover 51 3 over the entire Gelenkbeuge Scheme with the same biasing force.
  • the ball cage 22 moves the ball cage 22 and thus the inner joint part 17 to the opening 16 of the outer joint part 12 back.
  • the balls 31 are based in this case in the cage windows 23 also from the opening down, whereby the balls 31 are pressed into the expanding to the ground rail pairs.
  • the ball cage 22 is supported with its spherical inner surface 25 on the spherical outer surface 21 of the inner joint part 17 axially.
  • the spherical outer surface 24 of the ball cage 22 remains with play against the innenkugeligen inner surface 20 of the outer joint part 12. In this way, the joint is free of play.
  • FIG. 4 will be described together below. It is the spherical shell-shaped lid 51 shown in Figure 2, which has from the outer edge 55 outgoing radial slots 54 to produce axial spring property.

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Gleichlaufdrehgelenk (11) umfassend ein Gelenkaußenteil (12) mit umfangsverteilten äußeren Kugelbahnen (15), ein Gelenkinnenteil (17) mit umfangsverteilten inneren Kugelbahnen (19), drehmomentübertragende Kugeln (31), die in Bahnpaaren aus einander zugeordneten äußeren und inneren Kugelbahnen (15, 19) einsitzen, sowie einen ringförmigen Kugelkäfig (22) der zwischen Gelenkaußenteil (12) und Gelenkinnenteil (17) einsitzt und umfangsverteilte Käfigfenster (23) aufweist, in denen die drehmomentübertragenden Kugeln (31) in einer gemeinsamen Ebene gehalten werden, wobei sich die Bahnpaare zumindest in der Gelenkmittelebene in einer übereinstimmenden axialen Richtung erweitern, wobei Mittel zur federnden Abstützung des Kugelkäfigs (22) gegenüber dem Gelenkaußenteil (12) vorgesehen sind, die auf den Kugelkäfig (22) im Verhältnis zum Gelenkaußenteil (12) entgegengesetzt zu der Richtung einwirken, in der sich die Bahnpaare erweitern, wobei der Kugelkäfig (22) axiales Spiel gegenüber dem Gelenkaußenteil (12) hat, wobei in die Richtung weisend, in der sich die Bahnpaare in der Gelenkmittelebene erweitern, ein zumindest abschnittsweise außen konvexer Deckel (51) am Kugelkäfig (22) angesetzt ist, auf den mit dem Gelenkaußenteil (12) verbundene oder an diesem abgestützte Bauteile mit einer Vorspannungskraft von außen einwirken.

Description

Spielfreies Gleichlaufdrehgelenk
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufgelenk umfassend ein Gelenkaußenteil mit um- fangsverteilten längsverlaufenden äußeren Kugelbahnen, ein Gelenkiπnenteil mit umfangsverteilten längsverlaufenden inneren Kugelbahnen, drehmomentübertragende Kugeln, die in Bahnpaaren aus einander zugeordneten äußeren und inneren Kugelbahnen einsitzen, sowie ein einen ringförmigen Kugelkäfig der zwischen Gelenkaußenteil und Gelenkinnenteil einsitzt und umfangsverteilte Käfigfenster aufweist, in denen die drehmomentübertragenden Kugeln in einer gemeinsamen Ebene gehalten werden, wobei sich die Bahnpaare zumindest in der Gelenkmittelebene bei gestrecktem Gelenk in einer übereinstimmenden axialen Richtung erweitern, wobei Mittel zur federnden Abstützung des Kugelkäfigs gegenüber dem Gelenkaußenteil vorgesehen sind, die auf den Kugelkäfig im Verhältnis zum Gelenkaußenteil in derselben Richtung einwirken, in der sich die Bahnpaare erweitern, wobei der Kugelkäfig axiales Spiel gegenüber dem Gelenkaußenteil hat.
Gleichlaufgelenke der obengenannten Art werden als Rzeppa-Festgelenke bezeichnet. Je nach Ausführung der äußeren und inneren Kugelbahnen schließen diese Gelenke UF-Gelenke (undercut free) mit axial betrachtet hinterschnittfreien Kugelbah- nen und AC-Gelenke (angular contact) mit kreisbogenförmigen axial gegeneinander versetzten Kugelbahnen ein. Daneben sind auch andere, insbesondere S-förmige Bahnverläufe bekannt. Den genannten Rzeppa-Gelenken gemeinsam ist das Merkmal, daß sich die Bahnpaare aus äußeren und inneren Kugelbahnen in der Gefenk- mittelebene in einer übereinstimmenden axialen Richtung erweitern, wobei mitunter der Begriff .keilförmig erweiternd' verwendet wird. Aus der DE 196 53 573 A1 (Figur 13) ist ein Gelenk der eingangs genannten Art bekannt, bei dem sich die Bahnpaare in Richtung zu einem am Gelenkaußenteil angeformten Boden erweitern und der Kugelkäfig mittels eines Federringes elastisch am Gelenkaußenteil entgegengesetzt zur Richtung, in der sich die Bahnpaare erweitern, abgestützt ist. Bei abgewinkeltem Gelenk ändert sich in ungünstiger Weise die Richtung der auf den Kugelkäfig ausgeübten Vorspannungskraft.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gleichlaufdrehgelenk der vorstehend genannten Art bereitzustellen, das konstruktiv einfach aufgebaut ist und funktionell verbessert ist.
Die Lösung hierfür besteht darin, daß in die Richtung weisend, in der sich die Bahnpaare in der Gelenkmittelebene erweitern, ein zumindest abschnittsweise außen konvexer Deckel am Kugelkäfig angesetzt ist, auf den mit dem Gelenkaußenteil verbundene oder an diesem abgestützte Bauteile mit einer Vorspannungskraft von außen einwirken. Mit der hiermit vorgeschlagenen Anordnung wirkt die auf den Kugelkäfig ausgeübte Vorspannungskraft immer in Richtung der Längsachse des Gelenkaußenteils.
Nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß ein am Gelenkaußenteil angeformter oder angesetzter Boden unmittelbar am Deckel anliegt und auf diesen einwirkt, wobei sich die Bahnpaare zumindest in der Gelenkmittelebene in Richtung zum Boden öffnen. Hierbei wird insbesondere vorgeschlagen, daß der Deckel in verbautem Zustand elastisch verformt ist.
Nach einer zweiten Ausführungsform ist vorgesehen, daß in einem am Gelenkaußenteil angeformten oder angesetzten Boden ein Zapfen koaxial geführt und federnd abgestützt ist, der am Deckel anliegt und auf diesen einwirkt, wobei sich die Bahn- paare zumindest in der Gelenkmittelebene in Richtung zum Boden öffnen. Hierbei wird insbesondere vorgeschlagen, daß der Zapfen sich an einer Schraubendruckfeder abstützt, die im Boden in einer Bohrung eingesetzt ist. Eine ergänzende günstige Ausführungsform, die zu einer verkürzten Bauweise beiträgt, sieht vor, daß der Deckel zumindest in einem zentralen Bereich als konvexe Schale, insbesondere als Kugelschale ausgebildet ist. Weiterhin wird vorgeschlagen, daß der Deckel einen zentralen Bereich umfaßt, der gegenüber einem äußeren Ringbereich in Richtung zum Kugelkäfig vertieft liegt. Hiermit ist der Funktionsbereich konvex, um bei Gelenkbeugung die Vorspannungskraft konstant zu halten, während die Anbindung des Deckels an den Kugelkäfig abweichende Form haben kann. Nach einer anderen günstigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Deckel aus Federstahlblech besteht.
Da der Deckel von der Vorspannkraft in Richtung zum Kugelkäfig belastet wird, ist es möglich, zwischen Deckel und Kugelkäfig eine reine Preßsitzverbindung herzustellen. Eine stoffschlüssige Verbindung ist jedoch in gleicher weise möglich. Bevorzugt wird der Deckel mit dem Kugelkäfig nach dem Einsetzen des Kugelkäfigs in das Ge- lenkaußenteil verbunden. Der Kugelkäfig wird hierbei zeitweise mit seiner Längsachse in die Gegenrichtung zur Funktionsrichtung gedreht.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gleichlaufdrehgelenk in einer ersten Ausführung a) in axialer Ansicht b) im Längsschnitt A-A in gestreckter Stellung c) in einem Teillängsschnitt B-B in gestreckter Stellung;
Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Gleichlaufdrehgelenk in einer zweiten Ausführung a) in axialer Ansicht b) im Längsschnitt A-A in gestreckter Stellung c) in einem Teillängsschnitt B-B in gestreckter Stellung; Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Gleichlaufdrehgelenk in einer dritten Ausführung a) in axialer Ansicht b) im Längsschnitt A-A in gestreckter Stellung c) in einem Teillängsschnitt B-B in gestreckter Stellung;
Figur 4 zeigt einen Deckel für einen Kugelkäfig für Gelenke nach den Figuren 1 bis 3 a) in axialer Ansicht b) in einem Längsschnitt c) in 3D-Darstellung.
Die Figuren 1 bis 3 werden nachstehend zunächst gemeinsam beschrieben. Innerhalb der Figuren werden die einzelnen Darstellungen bei der Beschreibung nicht dif- ferenziert angesprochen.
Die Figur zeigt ein Gleichlaufdrehgelenk 11 in sogenannter Monoblockbauweise, bei dem an einem Gelenkaußenteil 12 ein Boden 13 und ein Wellenzapfen 14 einstückig angeformt sind. Der Boden oder ein Deckel könnte auch als separates Teil angesetzt und mit dem Gelenkaußenteil verschweißt oder verschraubt sein. Im Gelenkaußenteil 12 sind längsverlaufende umfangsverteilte äußere Kugelbahnen 15 ausgeformt, die in Längsrichtung S-förmig verlaufen. Das Gelenk umfaßt weiterhin ein Gelenkinnenteil 17 mit einer Innenöffnung 18, in das eine Antriebswelle eingesteckt werden kann. Am Gelenkinnenteil 17 sind längsverlaufende umfangsverteilte innere Kugelbahnen 19 ausgeformt, die symmetrisch zur Gelenkmittelebene E im Verhältnis zu den Kugelbahnen 15 in Längsrichtung S-förmig verlaufen.
Einander zugeordnete äußere Kugelbahnen 15 und innere Kugelbahnen 19 bilden Bahnpaare und erweitern sich hiernach in der Gelenkmittelebene E in Richtung von der Öffnung 16 zum Boden 13 des Gelenkaußenteils. Jeweils Bahnpaare aus äußeren Kugelbahnen 15 und inneren Kugelbahnen 19 nehmen eine drehmomentübertragende Kugel 31 auf. Die Kugeln werden von einem ringförmigen Kugelkäfig 22, der zwischen Gelenkaußenteil 12 und Gelenkinnenteil 17 einsitzt, mit ihren Kugelmit- telpunkten K in der Gelenkmittelebene E gehalten und bei Beugung des Gelenks auf die Winkelhalbierende Ebene geführt. Die Kugeln 31 sind hierbei in umfangsverteilten Käfigfenstern 23 im Kugelkäfig 22 aufgenommen. Der Kugelkäfig hat eine kugelige Außenfläche 24, die mit Spiel gegenüber einer innenkugeligen Führungsfläche 20 des Gelenkaußenteils 12 ausgeführt ist. Die Innenfläche 25 des Kugelkäfigs 22 ist dagegen im wesentlichen spielfrei gegenüber einer Außenfläche 21 des Gelenkinnenteils 17. Die äußeren und inneren Kugelbahnen werden jeweils durch die genannte S-Form beschrieben, so daß das Gelenk ein Rzeppa-Gelenk mit umgekehrter Bahnöffnungsrichtung ist.
In Figur 1 ist an den Kugelkäfig 22 in Richtung zum Boden 13 des Gelenkaußenteils 12 hin, d. h. also in der Richtung, in der sich die Bahnpaare in der Gelenkmittelebene erweitern, ein kugelschalenförmiger Deckel 51 angesetzt, der sich zentral an einer ellipsoiden Innenfläche 29 des Bodens 13 abstützt. Im verbauten Gelenk ist der Dek- kel 51 axial elastisch vorgespannt.
Es ist leicht vorstellbar, daß die Innenfläche des Bodens als konzentrische Kugelfläche mit größerem Durchmesser relativ zum kugelschalenförmigen Deckel ausgebildet sein könnte, wobei ein in den Boden 13 zentral eingesetzter Stift oder eine gerin- ge begrenzte Auswölbung im Boden 13 eine gegenseitige Anlage mit axialer Vorspannung bilden würden. Der Deckel stützt sich auch bei Gelenkbeugung ständig mit gleichbleibender Vorspannungskraft an einem Kontaktpunkt in der Innenfläche 39, der auf der Längsachse L12 des Gelenkaußenteils 12 liegt, ab, wobei sich die Vorspannungskraft auch bei Abwinkelung des Gelenks um den Gelenkmittelpunkt M immer koaxial zur Längsachse L12 des Gelenkaußenteils verhält und über den gesamten Beugebereich des Gleichlaufdrehgelenks konstant ist.
In Figur 2 ist an den Kugelkäfig 22 auf der Seite des Bodens 13 des Gelenkaußenteils, also in der Richtung, in der sich die Bahnpaare in der Mittelebene E erweitern, ein kugelschalenförmiger Deckel 512 angesetzt, der mit konstantem Abstand zu einer konzentrischen kugelförmigen Innenfläche 292 des Bodens 13 liegt. In dem an den Boden 13 angeformten Zapfen 14 ist ein koaxiales Sackloch 37 vorgesehen, in das eine Schraubendruckfeder 38 und ein verschiebbarer Zapfen 36 eingesetzt sind, wo- bei der Zapfen 36 eine kugelige Kontaktfläche 39 hat. An dieser Kontaktfläche 39 stützt sich der Deckel 512 ständig mit Vorspannung ab, wobei sich die Vorspannungskraft auch bei Abwinkelung des Gelenks um den Gelenkmittelpunkt M immer koaxial zur Längsachse L12 des Gelenkaußenteils verhält und über den gesamten Beugebereich des Gleichlaufdrehgelenks konstant ist.
In Figur 3 ist an den Kugelkäfig 22 auf der Seite des Bodens 13 des Gelenkaußenteils, also in der Richtung, in der sich die Bahnpaare in der Mittelebene E erweitern, ein Deckel 513 angeformt, der mit Abstand zu einer konzentrischen kugelförmigen Innenfläche 293 des Bodens 13 liegt. Der Deckel 513 hat einen zentralen Bereich 523, der außenkugelig ist, jedoch vertieft ausgebildet ist gegenüber einem ebenfalls außenkugeligen äußeren Ringbereich 533, der unmittelbar mit dem Kugelkäfig 22 verbunden ist. In dem am Boden 13 angeformten Zapfen 14 ist ein koaxiales Sackloch
37 vorgesehen, in das eine Schraubendruckfeder 38 und ein verschiebbarer Zapfen 36 eingesetzt sind, wobei der Zapfen 38 eine kugelige Kontaktfläche 39 hat. An dieser Kontaktfläche 39 stützt sich der Deckel 51 ständig mit Vorspannung ab, wobei sich die Vorspannungskraft auch bei Abwinkelung des Gelenks um den Gelenkmittelpunkt M immer koaxial zur Längsachse L12 des Gelenkaußenteils verhält. Der Zapfen 36 wirkt über dem gesamten Gelenkbeugebereich mit gleicher Vorspan- nungskraft auf den Zentralbereich 52 des Deckels 513 ein.
Der vorgespannte Deckel 51 (Figur 1) bzw. die vorgespannte Schraubendruckfeder
38 und damit der Zapfen 36 (Figuren 2, 3) verschiebt den Kugelkäfig 22 und damit das Gelenkinnenteil 17 zur Öffnung 16 des Gelenkaußenteils 12 hin. Die Kugeln 31 stützen sich hierbei in den Käfigfenstern 23 ebenfalls zur Öffnung hin ab, wodurch die Kugeln 31 in die zum Boden sich erweiternden Bahnpaare gedrückt werden. Der Kugelkäfig 22 stützt sich dabei mit seiner sphärischen Innenfläche 25 auf der kugeligen Außenfläche 21 des Gelenkinnenteils 17 axial ab. Die kugelige Außenfläche 24 des Kugelkäfigs 22 bleibt dabei mit Spiel gegenüber der innenkugeligen Innenfläche 20 des Gelenkaußenteils 12. Auf diese Weise ist das Gelenk spielfrei. Die einzelnen Darstellungen der Figur 4 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Es ist der kugelschalenförmige Deckel 51 nach Figur 2 dargestellt, der zur Erzeugung axialer Federeigenschaft vom äußeren Rand 55 ausgehende radiale Schlitze 54 aufweist.
Bezugszeichenliste
11 Gleichlaufdrehgelenk
12 Gelenkaußenteil
13 Boden
14 Wellenzapfen
15 äußere Kugelbahn
16 Öffnung (12)
17 Gelenkinnenteil
18 Innenöffnung
19 Innere Kugelbahn
20 kugelige Innenfläche (12)
21 Außenfläche (17)
22 Kugelkäfig
23 Käfigfenster
24 kugelige Außenfläche (22)
25 Innenfläche (22)
29 Innenfläche (12)
31 Kugel
36 Zapfen
37 Bohrung
38 Schraubendruckfeder
39 Kontaktfläche
51 Deckel
52 Zentralbereich
53 Ringbereich
54 Schlitz
55 Rand

Claims

Spielfreies GleichlaufdrehgelenkPatentansprüche
1. Gleichlaufdrehgelenk (11) umfassend ein Gelenkaußenteil (12) mit umfangsverteilten äußeren Kugelbahnen (15), ein Gelenkinnenteil (17) mit umfangsverteilten inneren Kugelbahnen (19), drehmomentübertragende Kugeln (31), die in Bahnpaaren aus einander zugeordneten äußeren und inneren Kugelbahnen (15, 19) einsitzen, sowie einen ringförmigen Kugelkäfig (22) der zwischen Gelenkaußenteil (12) und Gelenkinnenteil (17) einsitzt und umfangsverteilte Käfigfenster (23) aufweist, in denen die drehmomentübertragenden Kugeln (31) in einer gemeinsamen Ebene gehalten werden, wobei sich die Bahnpaare zumindest in der Gelenkmittelebene in einer übereinstimmenden axialen Richtung erweitern, wobei Mittel zur federnden Abstützung des Kugelkäfigs (22) gegenüber dem Gelenkaußenteil (12) vorgesehen sind, die auf den Kugelkäfig (22) im Verhältnis zum Gelenkaußenteil (12) entgegengesetzt zu der Richtung einwirken, in der sich die Bahnpaare erweitern, wobei der Kugelkäfig (22) axiales Spiel gegenüber dem Gelenkaußenteil (12) hat,
dadurch gekennzeichnet,
daß in die Richtung weisend, in der sich die Bahnpaare in der Gelenkmittelebene erweitern, ein zumindest abschnittsweise außen konvexer Deckel (51) am Kugelkäfig (22) angesetzt ist, auf den mit dem Gelenkaußenteil (12) verbundene oder an diesem abgestützte Bauteile mit einer Vorspannungskraft von außen einwirken.
2. Gelenk nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein am Gelenkaußenteil (12) angeformter oder angesetzter Boden (13) unmittelbar am Deckel (51) anliegt und auf diesen einwirkt, wobei sich die Bahnpaare in Richtung zum Boden (13) erweitern.
3. Gelenk nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel (51) in verbautem Zustand elastisch verformt ist.
4. Gelenk nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem am Gelenkaußenteil (12) angeformten oder angesetzten Boden (13) ein Zapfen (36) koaxial geführt und federnd abgestützt ist, der am Deckel (51) anliegt und auf diesen einwirkt, wobei sich die Bahnpaare in Richtung zum Boden (13) erweitern.
5. Gelenk nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zapfen (36) sich an einer Schraubendruckfeder (38) abstützt, die im Boden (13) in einer Bohrung (37) eingesetzt ist.
6. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel (51) zumindest in einem zentralen Bereich (52) als konvexe Schale, insbesondere als Kugelschale ausgebildet ist.
7. Gelenk nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel (51) einen zentralen Bereich (52) umfaßt, der gegenüber einem äußeren Ringbereich (53) in Richtung zum Kugelkäfig (22) vertieft liegt.
8. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel (51) aus Federstahlblech besteht.
9. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel (51) ausschließlich im Preßsitz in den Kugelkäfig (22) eingesetzt ist.
10. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel (51) stoffschlüssig mit dem Kugelkäfig (22) verbunden ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2182455A (en) * 1937-10-28 1939-12-05 William F Smith Flexible coupling
DE2522670B1 (de) * 1975-05-22 1976-05-06 Loehr & Bromkamp Gmbh Hinterschnittfreies Gleichlaufdrehgelenk
DE19653573A1 (de) 1995-12-26 1997-07-03 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Kugelgelenkverbindung mit konstanter Geschwindigkeit
US5823883A (en) * 1996-11-04 1998-10-20 Ford Motor Company Constant velocity joint with reactive cage

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2182455A (en) * 1937-10-28 1939-12-05 William F Smith Flexible coupling
DE2522670B1 (de) * 1975-05-22 1976-05-06 Loehr & Bromkamp Gmbh Hinterschnittfreies Gleichlaufdrehgelenk
DE19653573A1 (de) 1995-12-26 1997-07-03 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Kugelgelenkverbindung mit konstanter Geschwindigkeit
US5823883A (en) * 1996-11-04 1998-10-20 Ford Motor Company Constant velocity joint with reactive cage

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