11. Dezember 2023 HZ/as 1/12 IFA-Technologies GmbH; 39340 Haldensleben Gelenkinnenteil für ein Verschiebegelenk vom Typ einer Tripode und Verschie- begelenk vom Typ einer Tripode Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Gelenkinnenteil für ein Verschiebegelenk vom Typ einer Tripode nach der Gattung des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und einem Ver- schiebegelenk vom Typ einer Tripode nach der Gattung des Oberbegriffs des An- spruchs 5. Verschiebegelenke vom Typ eines Tripode-Gleichlaufgelenks werden insbesondere in Antriebssträngen von Fahrzeugen zur Übertragung von Drehmomenten zwischen zwei Wellen eingesetzt, die im Betriebszustand sowohl eine axiale Verschiebung als auch Beugung zueinander ausführen. Die Hauptbestandteile solcher Verschiebegelenke sind ein Gelenkaußenteil in Form einer Glocke, in dem ein Gelenkinnenteil in Form eines Triopodesterns über Roller axial verschiebbar und beugbar angeordnet ist. Sol- che Verschiebegelenke sind seit langem bekannt und beispielsweise in der DE 10 2013106 868 B3 ausführlich beschrieben. Aufgrund des Zusammenwirkens aller drei Komponenten ist es naheliegend, dass sowohl jede einzelne Komponente für sich als auch ihr Zusammenwirken einen Einfluss auf die Funktionseigenschaften des Ver- schiebegelenks ausüben, wobei wesentliche Eigenschaften solcher Gelenke ihr Wir- kungsgrad, ihr Geräuschpegel, ihr Vibrationsverhalten sowie ihre psychoakustische Rauigkeit, ein Maß für die sog. „Brummigkeit“ eines Geräusches, darstellen. Die drei letztgenannten Eigenschaften sind in dem NVH-Verhalten (Noise, Vibration, Harsh- ness) zusammengefasst. Eine fünfte, ebenfalls durch konstruktive Gegebenheiten der
11. Dezember 2023 HZ/as 2/12 agierenden Komponenten zu beeinflussende Eigenschaft ist die Wirksamkeit der Schmierung des Verschiebegelenks. Wie bei allen im Betriebszustand unter Last mit- einander agierenden Bauteilen ist eine entscheidende konstruktive Größe das Spiel zwischen den agierenden Bauteilen, das wiederum insbesondere das NVH-Verhalten beeinflusst. Dies betrifft sowohl die Kontaktstellen zwischen den Rollenbahnen der Glocke, auch als Führungsnuten bezeichnet, und dem Außenring der Roller als auch die Kontaktstellen zwischen den Außenbahnen der Tripodenzapfen und dem Innenring der Roller. Die an diesen Kontaktstellen auftretende Reibung führt zu periodisch wech- selnden Reibungszahlen, die zusammen mit der kinematisch aufgezwungenen Tau- melbewegung des Tripodesterns und der Rollerbewegung in einer Axialkraftanregung münden, die hauptsächlich der dritten Ordnung entspricht. Bekannt sind Gelenkinnenteile, deren Zapfenköpfe, der von der kugeligen Form ab- weicht, wobei diese Abweichung im Bereich der Berührung mit dem Innenring des Rol- lers, also in der drehmomentübertragenden Ebene vorgesehen sein kann (DE 102013 106868 B3, WO 90/07067 A1). Die Abflachung des Zapfenkopfes kann aber auch an den jeweils gegenüber der drehmomentübertragenden Ebene um 90° versetzten und somit unbelasteten Flächenbereichen angeordnet sein (WO 2019/059204 A1). Bekannt ist ferner ein Tripodestern eines Gleichlaufgelenks, der eine Nabe mit einer Drehachse und mehrere, im Wesentlichen radial von dieser Nabe abstehende Zapfen mit einer Längsachse und einem an ihrem freien Ende angeordneten Zapfenkopf auf- weist. Die Längsachsen der Zapfen bilden eine erste Ebene senkrecht zur Drehachse der Nabe, in der die Übertragung des Drehmoments über die Roller zwischen dem Gelenkinnen- und Gelenkaußenteil erfolgt. Jeder Zapfenkopf weist eine ballige Um- fangsfläche auf, auf der im montierten Zustand der Innenring der Roller winkelbeweg- lich angeordnet ist. In einer senkrecht zur der ersten Ebene und jeweils in der Längs- achse jedes Zapfens liegenden zweiten Ebene weist die ballige Umfangsfläche eine geänderte Krümmung auf. Diese geänderte Krümmung wird dadurch erreicht, dass die Balligkeit der Umfangsfläche in der Weise verändert wird, dass, jeweils ausgehend von dem größten Durchmesser des Zapfenkopfes in dieser Ebene nach außen, also in Richtung des Gelenkaußenteils des Gleichlaufgelenks, und innen, also in Richtung der Drehachse des Tripodesterns, der Durchmesser der senkrecht zur der Längsachse jedes Zapfenkopfes liegenden Schnittebenen kontinuierlich abnimmt, d. h. sich der
11. Dezember 2023 HZ/as 3/12 Zapfenkopf in dieser Ebene verjüngt. Dadurch bildet sich im montierten Zustand in der zweiten Ebene, in der also keine Drehmomentübertragung stattfindet, ein Zwischen- raum zwischen dem Zapfenkopf und dem Innenring des auf ihm montierten Rollers (DE 102009041086 A1). Der Nachteil dieser Gelenkinnenteile besteht darin, dass sie zu einer erhöhten Axial- kraftgenerierung dritter Ordnung und in der Folge zu NVH-Auffälligkeiten, insbeson- dere bei hohen Drehmomenten und Beugung, beitragen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Gelenkinnenteile von Ver- schiebegelenken vom Typ einer Tripode so zu optimieren, dass sie eine möglichst geringe selbstinduzierte Axialkraft generieren und bei einem verbesserten Wirkungs- grad minimale NVH-Emissionen aufweisen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des An- spruchs 1 gelöst. Die Erfindung und ihre Vorteile Der wesentliche Beitrag des Gelenkinnenteils des Verschiebegelenks, nachfolgend als Tripodestern bezeichnet, zur Verbesserung des Wirkungsgrades sowie der Minimie- rung der NVH-Emissionen des Verschiebegelenks besteht in einer Modifizierung sei- nes kugelförmigen Zapfenkopfes. Bekanntlich erfolgt die Übertragung des Drehmo- ments des Gelenks über die sphärischen Umfangsbereiche der Zapfenköpfe, nachfol- gend drehmomentübertragende Flächen genannt. Aus dem Stand der Technik ist es bereits bekannt, die Zapfenköpfe des Tripodesterns abzuflachen, wobei diese Abfla- chungen im Bereich der im Betriebszustand unbelasteten Flächenbereiche, also jenen Flächenbereichen, die von einer in der Drehachse des Tripodesterns liegenden Ebene geschnitten werden, liegen. Die drehmomentübertragenden Flächen liegen somit senkrecht zu dieser Ebene, also einer Ebene, die die Drehachse des Tripodesterns schneidet. Erfindungsgemäß ist Abflachung des Kugelsegments als eine elliptische Abflachung ausgebildet, deren große Halbachse orthogonal zur Drehachse des Tripo- desterns verläuft. Durch diese Abflachung bilden sich zwei Schmierfetttaschen zwi- schen dem Zapfenkopf und dem Innenring des Rollers heraus. Die kleine Halbachse,
11. Dezember 2023 HZ/as 4/12 die immer kleiner als der Radius des Kugelsegmentes und am Bauteil messbar ist, bestimmt die Einrückung nach innen und damit auch die Tiefe der Schmierfetttasche, die sich positiv auf das NHV-Verhalten des Verschiebegelenks auswirkt. Die große Halbachse bestimmt überwiegend die Breite der Abflachung. Der größte Querschnitt des Zapfenkopfes bestimmt den PCD des Tripodesterns. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weicht der pitch circle diameter (PCD) der kugelsegmentförmigen Köpfe der Zapfen bis zu +/- 1,6 % vom PCD der Glocke ab. Insbesondere bei der Verwendung von Low-Performance-Fetten als Schmiermittel ergeben sich Vorteile im Bereich der selbstinduzierten Axialkräfte wenn der PCD des Tripodesterns kleiner ist als der PCD der Glocke. Nach einer diesbezüglich vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung berechnet sich die kleine Ellipsenhalbachse b24 = (0,990 bis 0,992) mal dem Radius der Kugel im nicht abgeflachten Bereich des Zapfenkopfes und die große Ellipsenhalbachse a24 = (1,20 bis 1,21) mal dem Radius der Kugel im nicht abgeflachten Bereich des Zapfenkopfes. Die o. g. elliptische Abflachung an den Zapfenköpfen des Tripodesterns hat auch fer- tigungstechnische Vorteile. Sie wird bereits bei der Herstellung des Rohteils des Tri- podensterns fertig bearbeitet erzeugt, indem sie senkrecht zur Aufspannungsebene und parallel zum Radius der Kugel extrudiert. Danach werden die Stirnflächen der Sternnabe sowie deren Verzahnung durch eine materialabtragende Bearbeitung fer- tigbearbeitet. Anschließend wird der Tripodestern gehärtet. Abschließend werden die drehmomentübertragenden Flächen des Kugelsegments durch eine materialabtra- gende Hartbearbeitung rotationssymmetrisch zum jeweiligen Zapfen fertigbearbeitet. Durch die elliptisch-kugelige Form der Freimachung bilden sich beim abschließenden Hartbearbeitungsprozess der drehmomentübertragenden Flächen keine scharfen Kanten aus, so dass sich in diesem Bereich ein verbesserter Spannungsverlauf bei größeren Beugewinkeln ergibt und in der Folge hohe Drehmomente übertragen wer- den können. Außerdem werden Eingrabungen in den Rollerinnenring minimiert. Durch die Reibungsminimierung kommt es insbesondere bei hohen Beugewinkeln, bei denen die Kraftübertragungsellipse näher an die Freimachung wandert, zusätzlich zu einem erheblich besseren NVH-Verhalten im Vergleich zu Designs mit einer breiteren Frei- machung im Zapfenkopf.
11. Dezember 2023 HZ/as 5/12 Das erfindungsgemäße Gelenkinnenteil des Verschiebegelenks vom Typ einer Tri- pode ist für alle Verschiebegelenkanwendungen an Fahrzeugen geeignet. Es ordnet sich in die Kategorie der Tripoden mit einem Winkelausgleich der Roller ein, d. h. Roller und Tripodesternachse müssen nicht zwangsläufig im Winkel von 90° zueinander ste- hen. Stattdessen werden die Roller idealisiert nur in ihrer Laufbahn geführt und bauen keinen Schrägungswinkel zu dieser auf. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen entnehmbar. Zeichnung Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gegenstands sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen Fig.1 eine räumliche Explosiv-Darstellung der Hauptbestandteile eines Ver- schiebegelenks vom Typ eines Tripode-Gleichlaufgelenks, Fig.2 eine Vorderansicht des Verschiebegelenks aus Fig.1 im montierten Zu- stand mit gegenüber dem Gelenkaußenteil gebeugtem Gelenkinnenteil, Fig.3 einen Schnitt durch ein montiertes Gelenk senkrecht zur Drehachse des Gelenkinnenteils, Fig.4 eine isometrische Darstellung eines Gelenkinnenteils, Fig.5 eine Vorderansicht des Gelenkinnenteils aus Fig.4, Fig.6 einen Schnitt A-A durch das Gelenkinnenteil aus Fig.5, Fig.7 einen Ausschnitt K1 aus Fig.6, Fig.8 einen Schnitt B-B durch das Gelenkinnenteil aus Fig.5, Fig.9 einen Schnitt C-C durch das Gelenkinnenteil aus Fig.5, Fig.10 einen Ausschnitt K2 aus Fig.9, Beschreibung der Ausführungsbeispiele
11. Dezember 2023 HZ/as 6/12 Fig.1 zeigt eine räumliche Explosiv-Darstellung und Fig.2 eine Vorderansicht eines Verschiebegelenks vom Typ eines Tripode-Gleichlaufgelenks 1 mit seinen Hauptbe- standteilen, nämlich ^ einem Gelenkaußenteil in Form einer um eine erste Drehachse 2 rotierenden und mit einer hier nicht dargestellten ersten Welle drehfest verbindbaren zylind- rischen Glocke 10, ^ einem Gelenkinnenteil in Form eines um eine zweite Drehachse 3 rotierenden und mit einer Welle 4 drehfest verbindbaren Tripodesterns 20 ^ und Rollern 30, wobei das Gelenkinnenteil, also der Tripodestern 20, in dem Gelenkaußenteil, also der Glocke 10, über die Roller 30 axial verschiebbar und mit seiner zweiten Drehachse 3 gegenüber der ersten Drehachse 2 der Glocke 10 winkelbeweglich angeordnet ist. Die nicht dargestellte erste Welle kann über einen Ansatz 10.1 mit der Glocke 10 drehfest, beispielsweise durch Schweißen, verbunden werden. Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch ein montiertes Verschiebegelenk senkrecht zur Drehachse des Gelenkinnenteils ohne Beugung, also bei fluchtender erster und zwei- ter Drehachse 2, 3. In den Fig.4 und 5 ist ein Gelenkinnenteil, auch Tripodestern 20 genannt, dargestellt. Er besteht aus einer zylindrischen Sternnabe 20.1 mit einer Innenbohrung, die mit ei- ner Innenverzahnung 20.2 zur drehfesten Aufnahme der zweiten Welle 4 versehen ist. Vom Außenmantel der Sternnabe 20.1 gehen in gleichmäßigen Winkelabständen von 120° in radialer Richtung nach außen drei Zapfen 20.3 ab, wobei jeder Zapfen 20.3 einen Zapfenkopf 20.4 aufweist, der über einen gegenüber dem Durchmesser des Zapfenkopfes 20.4 reduzierten Zapfenhals 20.5 in die Sternnabe 20.1 übergeht. Die Form des Zapfenkopfes 20.4 entspricht der eines Kugelsegments mit einem Ra- dius R24 (Fig.6 und 10). Jeweils an den Übergängen vom Zapfenhals 20.5 zum Zap- fenkopf 20.4 sowie zur Sternnabe 20.1 ist eine Übergangskontur vorgesehen, wobei der Radius der Übergangskontur zur Sternnabe 20.1 um den Faktor 2-3 größer ist als der Radius der Übergangskontur zum Zapfenkopf 20.4. Dies trägt zu einer Span- nungsoptimierung in diesem Übergangsbereich bei Gewährleistung eines maximalen Beugewinkels von 26° bei.
11. Dezember 2023 HZ/as 7/12 An dem Zapfenkopf 20.4 findet die Übertragung des Drehmoments von oder zu der zweiten Welle 4 an diametral einander gegenüberliegenden drehmomentübertragen- den Flächen 20.6 statt, und zwar über den Innenring der noch näher zu beschreiben- den Roller 30. Zur Optimierung der Übertragung des Drehmoments, insbesondere hin- sichtlich der NVH-Emission ist es bereits bekannt, die Zapfköpfe 20.4 an den parallel zur zweiten Drehachse 3 der zweiten Welle 4 liegenden Durchmesserbereichen, also jenen, die 90° zu den drehmomentübertragenden Flächen 20.6 liegen, abzuflachen. Wie aus der Schnittdarstellung A-A in Fig.6 zu erkennen ist, ist diese Abflachung des Kugelsegments erfindungsgemäß als eine elliptische Abflachung 20.7 ausgebildet, de- ren große Halbachse 20.8 orthogonal zur zweiten Drehachse 3 des Tripode-Gleich- laufgelenks 1, die gleichzeitig auch die Drehachse des Tripodesterns 20 ist, verläuft und eine Länge a25 aufweist, die jedoch am Bauteil selbst nicht messbar ist. Die or- thogonal zur großen verlaufende kleine Halbachse ist mit 20.9 und deren kleinere Länge mit b25 gekennzeichnet, die im Gegensatz zur Länge a25 am Bauteil messbar ist. In der praktischen Anwendung hat sich gezeigt, dass durch eine gegenüber der kleinen Halbachse 20.9 zwischen 8,5 % und 8,6 % größere große Halbachse 20.8 ein Optimum hinsichtlich einer Spannungsoptimierung in Drehrichtung sowie der o. g. ma- ximale Beugewinkel β des Tripode-Verschiebegelenks 1 von β = 26° erzielt werden. Durch die elliptische Abflachung 20.7 wird der kreisförmige Umfang des Zapfenkopfes 20.4 an zwei sich diametral gegenüberliegenden Bereichen unterbrochen. Die Breite der elliptische Abflachung 20.7 ist mit s4 (Fig.7) gekennzeichnet. Diese wird überwie- gend durch die Länge a25 der großen Halbachse 20.8 bestimmt. Der Mittelpunkt des Kugelsegments, von dem der Radius R24 ausgeht, bestimmt auch die Größe des PCDs des Tripodesterns 20, der bis zu +/- 1,6 % vom PCD der Glocke 10 abweichen kann. Insbesondere bei der Verwendung von Low-Performance-Fetten als Schmier- fetten ergeben sich Vorteile bei einem kleineren Tripodenstern-PCD bezüglich der selbstinduzierten Axialkraft. In Fig.7 ist ein vergrößerter Ausschnitt K1 von der elliptischen Abflachung 20.7 dar- gestellt. Die bei der Herstellung des Tripodesterns 20 durch Umformen erzeugte Roh- fläche ist für eine eventuell später vorgesehene abtragende Feinbearbeitung zurück- gesetzt.
11. Dezember 2023 HZ/as 8/12 Die Schnittdarstellung B-B in Fig.8 zeigt einen Schnitt B-B durch den Zapfenhals 20.5 des Tripodesterns 20, der im vorliegenden Beispiel elliptisch mit einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden großen Halbachse a26 und einer parallel zur Drehachse ver- laufenden kleinen Halbachse b26 ausgebildet ist. Fig. 9 zeigt einen vertikalen Schnitt C-C entlang der Drehsachse 3 des Tripo- desterns 20, die auch die elliptische Abflachung 20.7 schneidet, so dass die beiden Außenkanten des Zapfenkopfes 20.4 die Kontur der Abflachung 20.7 erkennen lassen. In der daneben in Fig. 10 abgebildeten Vergrößerung K2 dieses Bereichs des Zap- fenkopfes 20.4 ist der Umfang des Kugelsegments des Zapfenkopfes 20.4 durch eine strich-punktierte Linie sowie deren zugehöriger Radius R24 gekennzeichnet. Deutlich erkennbar ist die Reduzierung des Radius des Zapfenkopfes 20.4 in diesem Bereich durch die elliptische Abflachung 20.7 um den Betrag δ4/2. Alle hier dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombi- nation miteinander erfindungswesentlich sein.
December 11, 2023 HZ/as 1/12 IFA-Technologies GmbH; 39340 Haldensleben Inner joint part for a tripod-type sliding joint and tripod-type sliding joint State of the art The invention is based on an inner joint part for a tripod-type sliding joint according to the type of the preamble of claim 1 and a tripod-type sliding joint according to the type of the preamble of claim 5. Tripode constant velocity joints are used in particular in vehicle drive trains to transmit torque between two shafts which, in the operating state, perform both an axial displacement and a bending relative to one another. The main components of such sliding joints are an outer joint part in the form of a bell, in which an inner joint part in the form of a triopod star is arranged so as to be axially displaceable and bendable via rollers. Such sliding joints have been known for a long time and are described in detail in DE 10 2013106 868 B3, for example. Due to the interaction of all three components, it is obvious that each individual component, as well as their interaction, has an influence on the functional properties of the sliding joint, whereby the essential properties of such joints are their efficiency, their noise level, their vibration behavior and their psychoacoustic roughness, a measure of the so-called "humming" of a noise. The last three properties are summarized in the NVH behavior (noise, vibration, harshness). A fifth, also determined by the design conditions of the December 11, 2023 HZ/as 2/12 The property that can be influenced by the acting components is the effectiveness of the lubrication of the sliding joint. As with all components that interact with each other under load in the operating state, a decisive design variable is the play between the acting components, which in turn influences the NVH behavior in particular. This affects both the contact points between the roller tracks of the bell, also known as guide grooves, and the outer ring of the rollers, as well as the contact points between the outer tracks of the tripod pins and the inner ring of the rollers. The friction occurring at these contact points leads to periodically changing friction coefficients, which, together with the kinematically imposed wobbling movement of the tripod star and the roller movement, result in an axial force excitation that mainly corresponds to the third order. Inner joint parts are known whose pin heads deviate from the spherical shape, whereby this deviation can be provided in the area of contact with the inner ring of the roller, i.e. in the torque-transmitting plane (DE 102013 106868 B3, WO 90/07067 A1). The flattening of the pin head can also be arranged on the surface areas that are offset by 90° from the torque-transmitting plane and are therefore not subject to stress (WO 2019/059204 A1). A tripod star of a constant velocity joint is also known, which has a hub with an axis of rotation and several pins that protrude essentially radially from this hub with a longitudinal axis and a pin head arranged at their free end. The longitudinal axes of the pins form a first plane perpendicular to the axis of rotation of the hub, in which the torque is transmitted via the rollers between the inner and outer joint parts. Each pin head has a spherical circumferential surface on which the inner ring of the roller is arranged in an angularly movable manner when assembled. In a second plane perpendicular to the first plane and in the longitudinal axis of each pin, the spherical circumferential surface has a modified curvature. This modified curvature is achieved by changing the spherical shape of the circumferential surface in such a way that, starting from the largest diameter of the pin head in this plane outwards, i.e. in the direction of the outer joint part of the constant velocity joint, and inwards, i.e. in the direction of the axis of rotation of the tripod star, the diameter of the cutting planes perpendicular to the longitudinal axis of each pin head decreases continuously, i.e. the December 11, 2023 HZ/as 3/12 pin head tapered in this plane. As a result, in the assembled state, a gap is formed in the second plane, in which no torque transmission takes place, between the pin head and the inner ring of the roller mounted on it (DE 102009041086 A1). The disadvantage of these inner joint parts is that they contribute to an increased third-order axial force generation and, as a result, to NVH abnormalities, especially at high torques and bending. The invention is based on the object of optimizing the known inner joint parts of tripod-type sliding joints in such a way that they generate the lowest possible self-induced axial force and have minimal NVH emissions with improved efficiency. The object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1. The invention and its advantages The main contribution of the inner joint part of the sliding joint, hereinafter referred to as the tripod star, to improving the efficiency and minimizing the NVH emissions of the sliding joint consists in a modification of its spherical pin head. As is known, the torque of the joint is transmitted via the spherical peripheral areas of the pin heads, hereinafter referred to as torque-transmitting surfaces. It is already known from the prior art to flatten the pin heads of the tripod star, with these flattenings lying in the area of the surface areas that are not loaded in the operating state, i.e. those surface areas that are intersected by a plane lying in the axis of rotation of the tripod star. The torque-transmitting surfaces are therefore perpendicular to this plane, i.e. a plane that intersects the axis of rotation of the tripod star. According to the invention, the flattening of the ball segment is designed as an elliptical flattening, the large semi-axis of which runs orthogonal to the axis of rotation of the tripod star. This flattening creates two grease pockets between the pin head and the inner ring of the roller. The small semi-axis, December 11, 2023 HZ/as 4/12 which is always smaller than the radius of the ball segment and can be measured on the component, determines the inward indentation and thus also the depth of the grease pocket, which has a positive effect on the NHV behavior of the sliding joint. The major semi-axis predominantly determines the width of the flattening. The largest cross-section of the pin head determines the PCD of the tripod star. In an advantageous embodiment of the invention, the pitch circle diameter (PCD) of the spherical segment-shaped heads of the pins deviates by up to +/- 1.6% from the PCD of the bell. In particular, when using low-performance greases as lubricants, there are advantages in the area of self-induced axial forces if the PCD of the tripod star is smaller than the PCD of the bell. According to an advantageous embodiment of the invention in this regard, the small ellipse semi-axis b24 = (0.990 to 0.992) times the radius of the ball in the non-flattened area of the pin head and the large ellipse semi-axis a24 = (1.20 to 1.21) times the radius of the ball in the non-flattened area of the pin head. The above-mentioned elliptical flattening on the pin heads of the tripod star also has manufacturing advantages. It is already produced during the manufacture of the blank of the tripod star by extruding it perpendicular to the clamping plane and parallel to the radius of the ball. The end faces of the star hub and its teeth are then finished by material-removing machining. The tripod star is then hardened. Finally, the torque-transmitting surfaces of the ball segment are finished by material-removing hard machining so that they are rotationally symmetrical to the respective pin. Due to the elliptical-spherical shape of the clearance, no sharp edges are formed during the final hard machining process of the torque-transmitting surfaces, so that an improved stress curve is achieved in this area at larger bending angles and, as a result, high torques can be transmitted. In addition, diggings into the roller inner ring are minimized. By minimizing friction, particularly at high bending angles, where the power transmission ellipse moves closer to the clearance, there is also significantly better NVH behavior compared to designs with a wider clearance in the pin head. December 11, 2023 HZ/as 5/12 The inner joint part of the tripod-type sliding joint according to the invention is suitable for all sliding joint applications on vehicles. It falls into the category of tripods with an angle compensation of the rollers, ie the roller and the tripod star axis do not necessarily have to be at an angle of 90° to each other. Instead, the rollers are ideally only guided in their track and do not build up a helix angle to it. Further advantages and advantageous embodiments of the invention can be found in the following description, the claims and the drawings. Drawing Preferred embodiments of the subject matter according to the invention are shown in the drawings and are explained in more detail below. Fig.1 shows a spatial exploded view of the main components of a sliding joint of the type of a tripod constant velocity joint, Fig.2 shows a front view of the sliding joint from Fig.1 in the assembled state with the inner joint part bent relative to the outer joint part, Fig.3 shows a section through an assembled joint perpendicular to the axis of rotation of the inner joint part, Fig.4 shows an isometric view of an inner joint part, Fig.5 shows a front view of the inner joint part from Fig.4, Fig.6 shows a section AA through the inner joint part from Fig.5, Fig.7 shows a detail K1 from Fig.6, Fig.8 shows a section BB through the inner joint part from Fig.5, Fig.9 shows a section CC through the inner joint part from Fig.5, Fig.10 shows a detail K2 from Fig.9, Description of the embodiments December 11, 2023 HZ/as 6/12 Fig.1 shows a spatial exploded view and Fig.2 a front view of a plunging joint of the type of a tripod constant velocity joint 1 with its main components, namely ^ an outer joint part in the form of a cylindrical bell 10 rotating about a first axis of rotation 2 and rotatably connected to a first shaft (not shown here), ^ an inner joint part in the form of a tripod star 20 rotating about a second axis of rotation 3 and rotatably connected to a shaft 4 ^ and rollers 30, wherein the inner joint part, i.e. the tripod star 20, is axially displaceable in the outer joint part, i.e. the bell 10, via the rollers 30 and is arranged so as to be angularly movable with its second axis of rotation 3 relative to the first axis of rotation 2 of the bell 10. The first shaft (not shown) can be connected to the bell 10 in a rotationally fixed manner, for example by welding, via a projection 10.1. Fig. 3 shows a section through an assembled sliding joint perpendicular to the axis of rotation of the inner joint part without bending, i.e. with the first and second axes of rotation 2, 3 aligned. Figs. 4 and 5 show an inner joint part, also called a tripod star 20. It consists of a cylindrical star hub 20.1 with an inner bore, which is provided with an internal toothing 20.2 for the rotationally fixed reception of the second shaft 4. Three pins 20.3 extend radially outwards from the outer casing of the star hub 20.1 at regular angular intervals of 120°, with each pin 20.3 having a pin head 20.4 which transitions into the star hub 20.1 via a pin neck 20.5 that is smaller than the diameter of the pin head 20.4. The shape of the pin head 20.4 corresponds to that of a spherical segment with a radius R24 (Fig. 6 and 10). A transition contour is provided at each transition from the pin neck 20.5 to the pin head 20.4 and to the star hub 20.1, with the radius of the transition contour to the star hub 20.1 being 2-3 times larger than the radius of the transition contour to the pin head 20.4. This contributes to stress optimization in this transition area while ensuring a maximum bending angle of 26°. December 11, 2023 HZ/as 7/12 At the journal head 20.4, the transmission of torque from or to the second shaft 4 takes place at diametrically opposed torque-transmitting surfaces 20.6, via the inner ring of the rollers 30, which will be described in more detail later. In order to optimize the transmission of torque, in particular with regard to NVH emissions, it is already known to flatten the journal heads 20.4 at the diameter areas parallel to the second axis of rotation 3 of the second shaft 4, i.e. those that are 90° to the torque-transmitting surfaces 20.6. As can be seen from the sectional view AA in Fig.6, this flattening of the ball segment is designed according to the invention as an elliptical flattening 20.7, the large semi-axis 20.8 of which runs orthogonal to the second axis of rotation 3 of the tripod constant velocity joint 1, which is also the axis of rotation of the tripod star 20, and has a length a25, which, however, cannot be measured on the component itself. The small semi-axis running orthogonal to the large one is marked 20.9 and its smaller length b25, which, in contrast to the length a25, can be measured on the component. In practical application, it has been shown that an optimum in terms of stress optimization in the direction of rotation and the above-mentioned maximum bending angle β of the tripod sliding joint 1 of β = 26° can be achieved by making the large semi-axis 20.8 between 8.5% and 8.6% larger than the small semi-axis 20.9. The elliptical flattening 20.7 interrupts the circular circumference of the journal head 20.4 in two diametrically opposed areas. The width of the elliptical flattening 20.7 is marked with s4 (Fig.7). This is mainly determined by the length a25 of the major semi-axis 20.8. The center of the spherical segment from which the radius R24 originates also determines the size of the PCD of the tripod star 20, which can deviate by up to +/- 1.6% from the PCD of the bell 10. In particular, when using low-performance greases as lubricating greases, there are advantages with a smaller tripod star PCD in terms of the self-induced axial force. Fig.7 shows an enlarged section K1 of the elliptical flattening 20.7. The raw surface created by forming during the manufacture of the tripod star 20 is set back for any subsequent fine machining. December 11, 2023 HZ/as 8/12 The sectional view BB in Fig.8 shows a section BB through the tenon neck 20.5 of the tripod star 20, which in the present example is elliptical with a major semi-axis a26 running perpendicular to the axis of rotation and a minor semi-axis b26 running parallel to the axis of rotation. Fig. 9 shows a vertical section CC along the axis of rotation 3 of the tripod star 20, which also intersects the elliptical flattening 20.7, so that the two outer edges of the tenon head 20.4 reveal the contour of the flattening 20.7. In the enlargement K2 of this area of the tenon head 20.4 shown next to it in Fig. 10, the circumference of the spherical segment of the tenon head 20.4 is marked by a dash-dotted line and its associated radius R24. The reduction of the radius of the pin head 20.4 in this area by the elliptical flattening 20.7 by the amount δ 4 /2 is clearly visible. All features shown here can be essential to the invention both individually and in any combination with one another.
11. Dezember 2023 HZ/as 9/12 Bezugszahlenliste 1 Tripode-Gleichlaufgelenk 2 Erste Drehachse 3 Zweite Drehachse 4 Zweite Welle α Kontaktwinkel β Beugewinkel δ4 Reduzierung des Durchmessers des Zapfenkopfes 20.4 10 Glocke 10.1 Ansatz 10.6 Freiraum 20 Tripodestern 20.1 Nabenkörper 20.2 Innenverzahnung 20.3 Zapfen 20.4 Zapfenkopf 20.5 Zapfenhals 20.6 Drehmomentübertragende Fläche 20.7 Abflachung des Zapfenkopfes 20.4 20.8 Große Halbachse der elliptischen Abflachung 20.7 20.9 Kleine Halbachse der elliptischen Abflachung 20.7 30 Roller R24 Radius des Kugelsegments des Zapfenkopfes 20.4 a25 Länge der großen Halbachse der elliptischen Abflachung 20.7 b25 Länge der kleinen Halbachse der elliptischen Abflachung 20.7 a26 Länge der großen Halbachse des Zapfenhalses 20.5 b26 Länge der kleinen Halbachse des Zapfenhalses 20.5 s4 Breite der elliptischen Abflachung 20.7
11 December 2023 HZ/as 9/12 List of reference numbers 1 Tripod constant velocity joint 2 First axis of rotation 3 Second axis of rotation 4 Second shaft α Contact angle β Deflection angle δ 4 Reduction of the diameter of the journal head 20.4 10 Bell 10.1 Neck 10.6 Clearance 20 Tripod star 20.1 Hub body 20.2 Internal toothing 20.3 Journal 20.4 Journal head 20.5 Journal neck 20.6 Torque-transmitting surface 20.7 Flattening of the journal head 20.4 20.8 Major semi-axis of the elliptical flattening 20.7 20.9 Minor semi-axis of the elliptical flattening 20.7 30 Roller R24 Radius of the spherical segment of the journal head 20.4 a25 Length of the major semi-axis of the elliptical flattening 20.7 b25 Length of the minor semi-axis of the elliptical flattening 20.7 a26 Length of the major semi-axis of the tenon neck 20.5 b26 Length of the minor semi-axis of the tenon neck 20.5 s4 Width of the elliptical flattening 20.7