WO2008080439A1

WO2008080439A1 - Rolleinheit für ein tripodegelenk

Info

Publication number: WO2008080439A1
Application number: PCT/EP2007/000975
Authority: WO
Inventors: Wolfgang Manfred Beigang
Original assignee: GKN Driveline International GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2009-06-29

Abstract

Rolleinheit (1) für ein Tripodegelenk (2) zumindest aufweisend einen Innenring (3), einen davon konzentrisch angeordneten Außenring (4) und eine Mehrzahl von Rollkörper (5), die zwischen dem Innenring (3) und dem Außenring (4) positioniert sind, wobei der Außenring (4) mit wenigstens zwei Ringscheiben (6, 7) ausgeführt ist, die wenigstens zeitweise zumindest eine Fluidpassage (8) bilden.

Description

Rolleinheit für ein Tripodegelenk

Die Erfindung betrifft eine Rolleinheit für ein Tripodegelenk bzw. ein Tripodegelenk für ein Kraftfahrzeug. Ein solches Tripodegelenk weißt regelmäßig ein Gelenkaußenteil auf, dass einen nach Art einer Tulpe oder Glocke einseitig zugänglichem Hohlraum bildet, in dem drei erweiterte, gleichmäßigen über den Umfang verteilte, Führungsbahnen vorgesehen sind, welche jeweils in Umfangsrichtung gegenüberliegende Bahnflanken aufweisen. In diesem Hohlraum ist ein so genannter Tripodestern mit einer Nabe sowie mit drei sich radial erstreckenden, gleichmäßig über den Umfang verteilten Tripodezapfen positioniert. Die Trip- odenzapfen weisen üblicher Weise einen sphärischen bzw. kugeligen Stutzen auf, um die jeweils eine Rolleinheit mit einem ringförmigen Innenring angeordnet sind. Auf dem Innenring sind über den Umfang verteilte, nadelförmige, Rollköper angeordnet, die drehbar sind und somit das Abrollen eines Außenrings ermöglichen, über den letztendlich das Drehmoment in das Gelenkaußenteil eingeleitet wird.

Tripodegelenke der vorstehend bezeichneten Art werden von der Anmelderin unter der Bezeichnung AAR-Tripodgelenke seit längerem hergestellt und vertrieben. Sie kommen insbesondere bei Seitenwellen von Kraftfahrzeugen zum Einsatz, die der Antriebsverbindung zwischen einem Differenzialgetriebe und den Antriebsrädern dienen. Hierbei werden üblicher Weise auf der Radseite so genannte Gleich- laufkugelfestgelenke und am Differenzialgetriebe die hier angeführten AAR- Tripodegelenke als Verschiebegelenke verwendet. Die AAR-Tripodegelenke sind für Beugewinkel der Größenordung von 23 Grad bis 26 Grad ausgelegt. Im Trend des zunehmenden Anteils von Ofrroad-Fahrzeugen und SUV-Fahrzeugen, werden auch größere Betriebsbeugewinkel durch axial verschiebliche Doppel-Offset- Gelenke (DO- Verschiebegelenke) oder durch eine Kombination von Gleichlaufkugelfestgelenken und Axialverschiebeeinheiten erreicht. Die Rolleinheiten eines solchen AAR-Tripodegelenkes (angular adjusted roller) weisen regehnäßig einen Außenring, einen Nadelkranz, einen symmetrischen Innenring und zwei Sicherungsringe gegen axiales Verschieben der einzelnen Kom- ponenten der Rolleinheit auf. Darüber hinaus sind auch Ausgestaltungen bekannt, bei denen ein aufwendig asymmetrisch gestalteter Innenring mit Kragen verwendet wird, so dass die nadelförmigen Rollkörper auf einer Seite durch den Kragen und auf der gegenüberliegenden Seite mittels einer Anlaufscheibe und einem Sicherungsring gehalten sind.

Der durch Sicherungsringe bzw. Kragen und Anlaufscheibe mit Sicherungsring in Position gehaltene Nadelkranz ist weitgehend abgedichtet, so dass der Austausch von Schmierstoff stark behindert ist, was zu einer verkürzten Lebensdauer des Lagers führen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Darüber hinaus soll insbesondere eine Rolleinheit angegeben werden, die einfach montiert werden kann und nur einen geringen Fertigungsaufwand zur Folge hat. Insbesondere sol- len auch Montage- bzw. Fertigungstoleranzen bezüglich der einzelnen Komponenten der Rolleinheit und/oder des Tripodegelenks kompensiert werden können.

Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Rolleinheit für ein Tripodegelenk gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können, und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung sowie die Figuren charakterisieren besonders vorteilhafte Details der Erfindung weiter. Die erfindungsgemäße Rolleinheit für ein Tripodegelenk weist zumindest einen Innenring, einen davon konzentrisch angeordneten Außenring und eine Mehrzahl von Rollkörpern auf, die zwischen dem Innenring und dem Außenring positioniert sind. Der Außenring ist dabei mit wenigstens zwei Ringscheiben ausgeführt, die wenigstens zeitweise zumindest eine Fluidpassage bilden.

Unter einer „Rolleinheit" wird insbesondere eine Rollenanordnung verstanden, mit der eine drehende und/oder axial verlaufende Relativbewegung der beiden Wellen, die mit dem Tripodegelenk verbunden sind, reibungsarm ermöglicht ist. Dabei ist bevorzugt, dass der Innenring mit einem so genannten Tripodestern bzw. einem entsprechenden Zapfen zusammenwirkt und der Außenring mit dem Gelenkaußenteil in Kontakt ist. Damit werden die Kräfte bzw. Drehmomente von dem Tripodezapfen über den Innenring hin zu den Rollkörpern und weiter über den Außenring auf das Gelenkaußenteil übertragen.

Im Hinblick auf die Rollkörper ist anzumerken, dass hierzu vorteilhafterweise eine Vielzahl von, gegebenenfalls nadeiförmigen, im Wesentlichen schlanken, zylindrischen Rollkörpern zum Einsatz gelangen, die im Wesentlichen gleichmäßig in Umfangsrichtung des Innenrings verteilt vorgesehen sind. Die Rollkörper stehen dabei einerseits mit dem Innenring und andererseits mit dem Außenring in Kontakt, so dass ein Verdrehen der konzentrischen Ringe über einen Rollkontakt bezüglich der Rollkörper ermöglicht ist.

Hier wird nun vorgeschlagen, dass der Außenring mit wenigstens zwei Ring- Scheiben ausgeführt ist. Damit ist gemeint, dass die Rolleinheit insbesondere eine Rolleinheitsachse aufweist, und der Außenring in Richtung dieser Rolleinheitsachse mehrteilig, insbesondere zweiteilig ausgeführt ist. Die scheibenförmigen Ringscheiben liegen dabei zumindest bereichsweise an, weisen also eine Stirnseite bzw. Anlagefläche auf, an der die Ringscheiben so aneinander anliegen, dass sie zusammen einen Außenring bilden. Grundsätzlich ist bevorzugt, dass die beiden Ringscheiben so zueinander angeordnet sind, dass während des Betriebes der Rolleinheit eine Relativbewegung in Umfangsrichtung der Ringscheiben begrenzt ist. Dazu sind die Ringscheiben ggf. wieder lösbar miteinander verbunden bzw. montiert bzw. gehalten.

Diese wenigstens zwei Ringscheiben bilden nun zumindest eine Fluidpassage, bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung mit mehreren, gegebenenfalls über den Umfang der Ringscheiben gleichmäßig verteilten, Fluidpassagen. Grundsätzlich ist möglich, dass die Fluidpassagen während des Betriebes permanent ausgebildet sind, es ist jedoch auch möglich, dass sich die Fluidpassagen beispielsweise nur im belasteten oder im entlasteten Zustand der Rolleinheit ausbilden. Die Bereitstellung zumindest einer Fluidpassage führt dazu, dass Durchlassöffnungen für einen Schmierstoff zumindest während bestimmten Betriebszuständen vorhanden sind. Hierdurch wird zum einen die Schmierung der Rollkörper im Betrieb durch Eindringen von Schmierstoff verbessert. Zum Anderen erlaubt dies, die Ring- Scheiben des Außenrings in besonders einfacher Weise herzustellen, insbesondere im Hinblick auf die Vorsehung von Anschlagkanten für die Rollkörper, wie nachfolgend noch näher erläutert wird. Die Ringscheiben können so beispielsweise (ggf. mit minimalem Bearbeitungsaufmaß zur Fertigform) durch axiales Umformen hergestellt werden.

Darüber hinaus wird als vorteilhaft erachtet, dass Mittel zur Veränderung der Relativlage der wenigstens zwei Ringscheiben vorhanden sind. Diese Mittel zur Veränderung der Relativlage können einerseits eine in Richtung der Rolleinheitsachse stattfindende Relativbewegung bewirken, es ist jedoch alternativ oder kumulativ auch möglich, eine begrenzte, in Umfangsrichtung stattfindende Relativbewegung zu erzeugen. Bevorzugt ist dabei insbesondere, dass diese Relativbewegung reversibel ist, sich beispielsweise während unterschiedlichen Betriebsphasen des Trip- odegelenks aktiviert. In einigen Anwendungsfällen kann es aber auch sinnvoll sein, dass diese Mittel zur Veränderung der Relativlage nur während des Einstel- lens bzw. Justierens der Rolleneinheit bzw. des Tripodegelenkes zum Einsatz gelangen und nachfolgend eine bestimmte Relativlage der zwei Ringscheiben zuein- ander fixieren. Als Beispiel sei hier angemerkt, dass die Mittel zur Veränderung der Relativlage der wenigstens zwei Ringscheiben spreizend wirkende Mechanismen umfassen können, wodurch ein herstellungsbedingtes Spiel zwischen den Rollkörpern und den Führungsbahnen im Gelenkaußenteil des Tripodegelenks kompensiert werden kann. Solche spreizend wirkenden Mechanismen können insbesondere elastisch wirkende Federelemente wie Tellerfedern, Wellfedern oder flexible Kunststoff-Ringe umfassen.

Es ist weiter auch denkbar, dass die Anlageflächen schräg zur Rolleinheitsachse ausgerichtet sind, so dass beim Verdrehen der beiden Ringscheiben eine Art Rampe gebildet ist. Bei Verdrehen der beiden Ringscheiben wird folglich der axiale Abstand der Ringscheiben zueinander verändert, so dass damit eine Art Spreizwirkung erzeugt wird. Zusätzlich können diese Anlagenflächen auch mit Rastflächen (z. B. nach Art eines Sägezahnprofils) ausgebildet sein, die ein Zu- rückdrehen der beiden Ringscheiben gegeneinander nach konkretem Einstellen eines Spiel reduzierenden Zustands verhindern.

Weiterhin wird als vorteilhaft erachtet, dass die Mittel zur Veränderung der Relativlage in der zumindest einen Fluidpassage vorgesehen sind. Ganz besonders bevorzugt ist dabei, dass die Mittel zur Veränderung der Relativlage die wenigstens eine Fluidpassage nicht vollständig ausfüllen. Bei einer solchen Ausgestaltung werden die Mittel zur Veränderung der Relativlage zumeist als separates Bauteil (z. B. als Federelement) in die Fluidpassage wenigstens teilweise eingeführt. Dabei ist auch möglich, dass sich zumindest eine Fluidpassage mit diesen internen Mitteln zur Veränderung der Relativlage vergrößern und/oder verkleinern und/oder sich deren Anzahl variieren lässt.

Darüber hinaus wird als vorteilhaft erachtet, dass die Mittel zur Veränderung der Relativlage an Anlageflächen der Ringscheiben ausgebildet sind, wobei diese selbst die zumindest eine Fluidpassage bilden. Zu diesem Zweck können die Anlageflächen beispielsweise mit einem entsprechenden Profil, Nuten, Oberflächen- topographien und dergleichen ausgeführt sein, so dass sich zwischen diesen Anlageflächen Fluidpassagen ausbilden können, beispielsweise nach Art eines Kanalsystems, wobei eine chaotische und/oder gerichtete Orientierung der Fluidpassagen vorliegen kann. Die Abmessungen der Fluidpassage sind dabei deutlich grö- ßer gewählt als übliche Oberflächenrauhigkeiten, so dass (ggf. mit Unterstützung von Fliehkräften) ein Durchströmen für hier übliche Schmierfette ermöglicht ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Rolleinheit wird vorgeschlagen, dass Mittel zum wenigstens zeitweisen Abdichten der zumindest einen Fluidpassage vorgesehen sind. Damit ist insbesondere gemeint, dass Mittel vorgesehen sind, die einen Eintritt und/oder einen Austritt wenigstens einer Fluidpassage für wenigstens eine Strömungsrichtung zumindest zeitweise sowie wenigstens teilweise verschließen. Hierbei ist möglich, dass flexible und/oder verformbare Dichtmittel zum Einsatz gelangen, die insbesondere für eine Strömungsrichtung eines Fluides, insbesonde- re des Schmierstoffes, hin zu den Rollkörpern durchlässig ausgestaltet sind.

Des Weiteren wird auch als vorteilhaft erachtet, dass der Innenring und der Außenring in Richtung einer Rolleinheitsachse zumindest einen Überlappungsbereich bilden. In einer ersten Variante ragen Schultern der Ringscheiben radial nach innen über den Außendurchmesser des Innenrings hinaus. Alternativ oder kumulativ weisen die Ringscheiben des Außenrings beispielsweise radial einwärts gerichtete Schultern und/oder Vorsprünge auf, die bei einer axialen Verschiebebewegung zwischen Außenring und Innenring mit entsprechenden Schultern bzw. Vorsprüngen des Innenrings zusammenwirken. Die Vorsprünge bzw. Schultern stehen dabei entgegengesetzt hervor und überdecken sich, in axiale Richtung gesehen, um beispielsweise wenige Hundertstel Millimeter, also insbesondere höchstens um ein Zehntel Millimeter (0,1 mm), bevorzugt höchstens 0,05 mm. Dies führt nun dazu, dass die Montage von Außenring und Innenring mit einer geringen Montagepresskraft unter gegebenenfalls teilweise elastischer Deformie- rung des Außenrings und/oder des Innenrings erfolgt, wobei genau diese Überlappung eine Art Hinterschnitt bildet, die ein nachträgliches Auseinanderfallen der Komponenten verhindert. Aufgrund der Tatsache, dass der Außenring hier mit wenigstens zwei Ringscheiben gebildet ist, ist dieser (ohne Ausgestaltung eines Hinterschnitts) einfach herzustellen. Das Einbringen von großflächigen, in Um- fangsrichtung verlaufenden, Nuten in die Außenringe zur Aufnahme von Siche- rungsringen sowie das Montieren der Rolleinheit mit Sicherungsringen mit hohem Fertigungs- und Montageaufwand kann so vermieden werden.

Bezüglich der separat vorgesehenen Mittel zur Veränderung der Relativlage, die eine Federkraft bedingen, so ist bevorzugt, dass diese Federkraft größer ist als die Fliehkraft einer Ringscheibe bei einer Wellendrehzahl von 300 pro Minute [f Federelement > (6,3 * N)² R_cg; mit n = Wellendrehzahl; R_cg = Radius des Massenschwerpunkts der radial innen liegenden Ringscheibe gegenüber der Rotationsachse des Tripodegelenkes).

Besonders bevorzugt ist der Einsatz einer solchen Rolleinheit in einem Tripodege- lenk für ein Kraftfahrzeug. Aus diesem Grund wird auch ein Fahrzeug als vorteilhaft erachtet, das wenigstens ein solches Tripodegelenk der hier erfindungsgemäß beschriebenen Art aufweist.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten offenbaren, die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 : ein Tripodegelenk eines Kraftfahrzeuges,

Fig. 2: eine erste Ausführungsvariante einer Rolleinheit,

Fig. 3: eine zweite Ausführungsvariante einer Rolleinheit,

Fig. 4: eine dritte Ausführungsvariante einer Rolleinheit, Fig. 5: eine vierte Ausführungsvariante einer Rolleinheit,

Fig. 6: eine Teilansicht einer Rolleinheit gemäß Fig. 5 wie dort gekennzeichnet,

Fig. 7: einen Querschnitt durch eine Rolleinheit gemäß Fig. 5 und 6,

Fig. 8: eine fünfte Ausfuhrungsvariante einer Rolleinheit, Fig. 9: eine Teilansicht einer Rolleinheit gemäß Fig. 8 wie dort gekennzeichnet, Fig. 10: einen Querschnitt einer Rolleinheit gemäß Fig. 8 und 9,

Fig. 11 : eine sechste Ausfuhrungsvariante eines Außenringes,

Fig. 12: eine Teilansicht des Außenrings gemäß Fig. 11 wie dort gekennzeichnet,

Fig. 13: einen Teilquerschnitt durch einen Außenring gemäß Fig. 11 und 12, Fig. 14: eine Ausgestaltung eines Federelementes für einen Außenring, Fig. 15: eine erste Ausgestaltung vom Dichtungsmittel,

Fig. 16: eine zweite Ausgestaltung vom Dichtungsmittel,

Fig. 17: eine dritte Ausführungsvariante von Dichtungsmitteln,

Fig. 18: eine weitere Ausführungsvariante von Dichtungsmitteln, Fig. 19: noch eine weitere Ausführungsvariante von Dichtungsmitteln, Fig. 20: eine erste Ausgestaltung einer Rolleinheit mit einem Überlappungsbereich,

Fig. 21: eine weitere Ausfuhrungsvariante einer Rolleinheit mit Überlappungsbe- reich, und

Fig. 22: noch eine weitere Ausgestaltung einer Rolleinheit mit Überlappungsbereich.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 13, das ein Tripodegelenk 2 aufweist. Das Tripodegelenk 2 stellt die Verbindung der Welle 16 hin zu einer Abtriebswelle des Gelenkaußenteils 14 dar. Dabei wird während des Betriebes des Kraftfahrzeuges 13 die Welle 16 rotiert und gegebenenfalls auch abgebeugt, so dass zwischen der Gelenkaußenteilachse 18 und der Wellenachse 19 ein so genannter Beugewinkel 20 gebildet ist. Auf der Welle 16 ist ein Gelenkinnenteil 15 montiert, das beispielsweise drei über den Umfang verteilte Zapfen 17 aufweist. Die Zapfen 17 dienen zur Einleitung des Drehmoments in das Gelenkaußenteil 14. Bei diesen so genannten Verschiebegelenken ist es nun möglich, dass die Welle 16 in Richtung der Gelenkaußenteilachse 18 verschieblich bewegt wird (angedeutet mit einem Doppelpfeil). Um hier die Reibungskräfte so gering wie möglich zu halten, sind die Zapfen 17 mit Rolleinheiten 11 im Gelenkaußenteil 14 verschieblich gelagert.

Eine solche Rolleinheit 1 umfasst einen am Zapfen 17 anliegenden Innenring 3, um dessen Umfang eine Vielzahl von Rollkörpern 5 vorgesehen sind. Konzentrisch zu dem Kranz aus Rollkörpern 5 und dem inneren Innenring 3 ist außen ein Außenring 4 gebildet, der hier mit zwei Ringscheiben gebildet ist, nämlich einer ersten Ringscheibe 6 und einer zweiten Ringscheibe 7. Bei einer Relativbewegung der Welle 16 im Hohlraum 21 des Gelenkaußenteils 14 läuft der Außenring 4 auf einer entsprechenden Führungsbahn 36 des Gelenkaußenteils 14 ab. Fig. 2 veranschaulicht nun eine Ausführungsvariante einer Rolleinheit 1, wobei die Rolleinheit 1 nur als Teilquerschnitt dargestellt ist. Bezüglich des Aufbaus einer solchen Rolleinheit 1 kann festgehalten werden, dass diese eine zentrische Rolleinheitsachse 11 aufweist und sich senkrecht dazu ein Rolleinheitsradius 22 definieren lässt. In Richtung des Rolleinheitsradius 22 von innen nach außen befindet sich zunächst der Innenring 3, dann die damit in Kontakt stehenden Rollkörper 5 und im Anschluss daran der Außenring 4, der wiederum hier mit einer ersten Ringscheibe 6 und einer zweiten Ringscheibe 7 gebildet ist. Die Ausgestaltung des Außenrings 4 ist hier so, dass die Schultern 24 die Rollkörper 5 und den Innenring 3 überdecken. Zwischen der ersten Ringscheibe 6 und der zweiten Ringscheibe 7 ist zudem eine Fluidpassage 8 gebildet, hier zum Beispiel nach Art eines Kanals.

Fig. 3 veranschaulicht eine zweite Ausführungsvariante einer Rolleinheit 1, die im Wesentlichen der Variante aus Fig. 2 entspricht. Hieraus lässt sich zudem erkennen, dass die radial nach innen weisenden Schultern 24 teilweise den Innenring 3 überragen, so dass ein Überlappungsbereich 12 gebildet ist. Dieser verhindert, dass der Innenring 3 aus dem geteilten Außenring austreten kann. Die geteilte Version des Außenrings erlaubt eine einfache Fertigung des Überlappungsbe- reichs 12. Zur zeitweisen Aufweitung der Fluidpassage 8 ist zudem ein Federelement 23 vorgesehen, das ggf. aus der kanalförmigen Fluidpassage 8 eine spalt- formige Fluidpassage 8 bilden kann.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsvariante einer Rolleinheit 1 mit Innenring 3, Rollkörpern 5 sowie einer ersten äußeren Ringscheibe 6 und einer zweiten äußeren Ringscheibe 7. Die Rollkörper 5 sind hier in axiale Richtung beidseitig mittels eines Sicherungsrings 25 gesichert. Zwischen der ersten Ringscheibe 6 und der zweiten Ringscheibe 7 ist eine Fluidpassage 8 vorgesehen, in der ein Federelement 23 zur Verwirklichung eines spreizend wirkenden Mechanismus vorgesehen ist. Damit kann ein herstellungsbedingtes Spiel zwischen den Rollkörpern 5 und der Führungsbahn 36 des Gelenkaußenteils 14 im Betrieb kompensiert werden. Das Federelement 23 ist hier beispielsweise nach Art einer Feder bzw. eines elastischen Ringes ausgebildet.

Fig. 5 zeigt eine Ausfuhrungsvariante eines Außenringes 4 mit einer ersten Ring- Scheibe 6 und einer zweiten Ringscheibe 7. Die erste Ringscheibe 6 weist eine erste Anlagefläche 9 auf, an der die zweite Anlagefläche 10 der zweiten Ringscheibe 7 anliegt. Im Bereich der beiden Anlageflächen 9, 10 ist nunmehr eine Detailansicht VI angedeutet, die in Fig. 6 wiederzufinden ist.

Dort ist der im Wesentlichen kreisförmige Aufbau der zweiten Ringscheibe 7 veranschaulicht. Zu erkennen ist, dass auf der zweiten Anlagefläche 10 eine Aussparung 32 zur Bildung einer Fluidpassage 8 vorgesehen ist. Diese ermöglicht insbesondere einen Durchtritt von Schmierstoff durch die beiden Ringscheiben 6, 7 hindurch entlang einer bevorzugten Strömungsrichtung 37. Eine solche Ausspa- rung 32 kann nur bei einer Ringscheibe vorgesehen sein, bevorzugt ist jedoch die Ausgestaltung, bei der beide Ringscheiben eine entsprechende und/oder versetzte bzw. ausgerichtete Aussparung 32 zur Bildung einer gemeinsamen Fluidpassage 8 aufweisen. Die Länge der Fluidpassage 8 ist im Wesentlichen an eine Breite 26 der Anlagefläche 10 angepasst.

Ein Querschnitt durch eine erste Ringscheibe 6 und eine daran anliegende zweite Ringscheibe 7 geht aus der Fig. 7 hervor. Dabei bilden die beiden Ringscheiben eine Art Drehrampe, so dass bei einem Verdrehen der ersten Ringscheibe 6 gegenüber der zweiten Ringscheibe 7 die Gesamtbreite in axiale Richtung des Au- ßenrings 4 verändert wird. Die Drehrampe ist gekennzeichnet durch eine Steigung 27, die insbesondere bezüglich des Rolleinheitsradius 22 bestimmt werden kann.

Fig. 8 veranschaulicht wiederum eine Ausgestaltung eines Außenringes 4, wobei auch hier eine erste Ringscheibe 6 vorgesehen ist, die mit ihrer ersten Anlageflä- che 9 an einer zweiten Anlagefläche 10 der zweiten Ringscheibe 7 positioniert ist.

Die beiden zur Rolleinheitsachse 11 ausgerichteten Ringscheiben bilden im AnIa- gebereich eine Mehrzahl von Fluidpassagen 8, wie aus der Fig. 9 entnommen werden kann. Hierbei ist eine Ausgestaltung gezeigt, bei der mehrere, unterschiedlich ausgeführte Fluidpassagen 8 über den Umfang 28 relativ gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Fluidpassagen 8 haben einen im Wesentlichen radialen Ver- lauf, dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.

Die Bildung dieser Mehrzahl von Fluidpassagen 8 aus Fig. 9 lässt sich beispielsweise durch eine Ausgestaltung der ersten Ringscheibe 6 und der zweiten Ringscheibe 7 mit einem Profil 29 verwirklichen. Diese, in Fig. 10 veranschaulichte, Ausführungsvariante bildet mit dem Profil 29 eine Art Rastflächenprofil, z. B. nach Art eines Sägezahnprofils, die ein Zurückdrehen der Drehrampe nach Einstellen eines spielreduzierten Zustande vermeidet. Die sich dabei gegebenenfalls bildenden Zwischenräume stellen dann Fluidpassagen 8 zur Verfügung.

Noch eine weitere Ausführungsvariante eines Außenringes 4 geht aus Fig. 11 hervor, wobei der Außenring 4 einen grundsätzlich gleichen Aufbau wie der aus Fig. 8 bzw. 5 hat. Hierbei ist jedoch eine im Wesentlichen in Umfangsrichtung begrenzt ausgeführte Nut 38 vorgesehen, die sich beispielsweise über drei Viertel des Umfangs 28 erstreckt (vgl. Fig. 12). Die Nut 38 kann beispielsweise im Be- reich einer ersten Fluidpassage 8 beginnen, es ist jedoch auch möglich, dass die Nut 38 zumindest teilweise diese und/oder weitere Fluidpassagen 8 begrenzt bzw. durchdringt. Ln Bereich dieser Nut 38 ist, wie aus dem Teilquerschnitt aus Fig. 13 erkennbar, ein Federelement 23, z. B. nach Art einer Schraubenfeder vorgesehen. Das Federelement 23 verdreht die erste Ringscheibe 6 gegenüber der zweiten Ringscheibe 7, die hier wiederum mit einer Steigung 27 ausgeführt sind. Dadurch wird gezielt eine relativ großflächige, teilweise umlaufende sich jedoch bis hin zu dem Rollkörper 5 zumindest teilweise erstreckende Fluidpassage 8 gebildet.

Eine Möglichkeit zur Ausgestaltung eines solchen Federelementes 23 geht aus Fig. 14 hervor. Das Federelement 23 ist dabei mit einem Expansionsbegrenzer 30 ausgeführt. Ein solcher Expansionsbegrenzer 30 kann beispielsweise mit einem bei niedriger Temperatur schmelzenden thermoplastischen Werkstoff ausgeführt sein. Dieser behindert das Federelement 23 hinsichtlich seiner Ausdehnung vor der Inbetriebnahme des Gelenks. Nach Inbetriebnahme und Erreichen der Betriebstemperatur schmilzt dann beispielsweise der thermische Werkstoff des Ex- pansionsbegrenzers 30 und gibt somit die Wirkung des Federelementes 23 frei. Dieser Expansionsbegrenzer für ein Federelement kann ggf. auch unabhängig von der hier erfindungsgemäß beschrieben Rolleinheit vorteilhaft zum Einsatz gelangen.

Die Fig. 15 bis 19 zeigen unterschiedliche Ausführungsvarianten einer hydraulischen Abdichtung einer Fluidpassage 8. Dabei ist vorgesehen, dass abdichtende elastische Medien, z. B. nach Art von Dichtungsringen 31 bzw. Dichtungsscheiben 34, die Aussparung 32, die zumindest teilweise die Fluidpassage 8 bildet, abdichtet. Diese Medien werden bei der Montage eingebracht und verhindern bei- spielsweise durch Fliehkraft, dass das im Bereich der Rollkörper 5 oder im Bereich der Aussparung 32 befindliches Gelenkfett aus dem Außenring 4 austritt. Die hydraulisch abdichtenden elastischen Medien können beispielsweise aus so genannten O-Ringen, mittels Steg 33 verbundenen O-Dichtungsringen 31 und/oder Elastomerscheiben bzw. Dichtungsscheiben 34 bestehen, die mit Dicht- lippen versehen sind, die einen Einlass bzw. Auslass der Fluidpassage 8 abdichten. Wie in Fig. 19 angedeutet, können Dichtungsmittel und Federelemente 23 zusammen integriert sein.

Die Fig. 20 bis 22 zeigen unterschiedliche Ausführungsvarianten zur Ausbildung eines Überlappungsbereiches 12 hinsichtlich Innenring 3 und Außenring 4 sowie den dazwischen angeordneten Rollkörpern 5. Dabei wird jeweils veranschaulicht, dass der Außenring 4 (bzw. wenigstens die erste Ringscheibe 6 oder die zweite

Ringscheibe 7) und/oder der Innenring 3 mit wenigstens einer Schulter 24 oder einem Vorsprung 35 ausgebildet sind, die sich in Richtung des Rolleinheitsradius 22 erstrecken. Damit wird ein Aufeinandergleiten der Bestandteile Außenring 4 und Innenring 3 axial (senkrecht zum Rolleinheitsradius 22) begrenzt. Der Vor- sprung 35 ragt bevorzugt höchstens 0,8 mm über, wobei insbesondere nur ein Ü- berlappungsbereich 12 von weniger als 1 mm, z.B. im Bereich von 0,02 mm bis 0,1 mm, ausgebildet ist. Damit ist der Vorsprung 35 deutlich kleiner ausgebildet als die Schulter 24.

Bezugszeichenliste

1 Rolleinheit

2 Tripodegelenk

3 Innenring

4 Außenring

5 Rollkörper

6 erste Ringscheibe

7 zweite Ringscheibe

8 Fluidpassage

9 erste Anlagefläche

10 zweite Anlagefläche

11 Rolleinheitsachse

12 Überlappungsbereich

13 Kraftfahrzeug

14 Gelenkaußenteil

15 Gelenkinnenteil

16 Welle

17 Zapfen

18 Gelenkaußenteilachse

19 Wellenachse

20 Beugewinkel

21 Hohlraum

22 Rolleinheitsradius

23 Federelement

24 Schulter

25 Sicherungsring

26 Breite

27 Steigung

28 Umfang 9 Profil

30 Expansionsbegrenzer

31 Dichtungsring

32 Aussparung 33 Steg

34 Dichtungsscheibe

35 Vorsprung

36 Führungsbahn

37 Strömungsrichtung 38 Nut

Claims

Patentansprüche

1. Rolleinheit (1) für ein Tripodegelenk (2) zumindest aufweisend einen Innen- ring (3), einen davon konzentrisch angeordneten Außenring (4) und eine

Mehrzahl von Rollkörper (5), die zwischen dem Innenring (3) und dem Außenring (4) positioniert sind, wobei der Außenring (4) mit wenigstens zwei Ringscheiben (6, 7) ausgeführt ist, die wenigstens zeitweise zumindest eine Fluidpassage (8) bilden.

2. Rolleinheit (1) nach Patentanspruch 1, bei der Mittel zur Veränderung der Relativlage der wenigstens zwei Ringscheiben (6, 7) vorgesehen sind.

3. Rolleinheit (1) nach Patentanspruch 2, bei der die Mittel zur Veränderung der Relativlage in der zumindest einen Fluidpassage (8) vorgesehen sind.

4. Rolleinheit (1) nach Patentanspruch 2 oder 3, bei der die Mittel zur Veränderung der Relativlage an Anlageflächen (9, 10) der Ringscheiben (6, 7) ausgebildet sind, wobei diese selbst die zumindest eine Fluidpassage (8) bilden.

5. Rolleinheit (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, bei der Mittel zum wenigstens zeitweisen Abdichten der zumindest einen Fluidpassage (8) vorgesehen sind.

6. Rolleinheit (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, bei der der Innenring (3) und der Außenring (4) in Richtung einer Rolleinheitachse (11) zumindest einen Überlappungsbereich (12) bilden.

7. Tripodegelenk (2) für ein Kraftfahrzeug (13), aufweisend ein Gelenkaußen- teil (14) und ein Gelenkinnenteil (15), wobei Gelenkaußenteil (14) und Gelen- kinnenteil (15) mittels wenigstens einer Rolleinheit (1) nach einem der vorhergegangenen Patentansprüche zusammenwirken.

8. Kraftfahrzeug (13) aufweisend wenigstens ein Tripodegelenk (2) gemäß Pa- tentanspruch 7.