DE10060117C2 - Kugelgleichlauffestgelenk als Gegenbahngelenk - Google Patents
Kugelgleichlauffestgelenk als GegenbahngelenkInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kugelgleichlauffestgelenk in Form eines Gegenbahngelenkes, umfassend ein Gelenkaußenteil mit Außenbahnen, ein Gelenkinnenteil mit Innenbahnen, drehmomentübertragenden Kugeln, die in Bahnpaaren aus Außenbahnen und Innenbahnen aufgenommen sind, und einen Kugelkäfig mit Käfigfenstern, in denen die Kugeln in einer gemeinsamen Ebene gehalten sind und bei Gelenkbeugung auf die winkelhalbierende Ebene geführt werden. Erste Außenbahnen bilden mit ersten Innenbahnen erste Bahnpaare, deren Steuerwinkel sich in einer ersten axialen Richtung öffnen. Zweite Außenbahnen bilden mit zweiten Innenbahnen zweite Bahnpaare, deren Steuerwinkel sich in einer zweiten axialen Richtung öffnet, wobei die Steuerwinkel als Winkel zwischen den Tangenten an die Kugelkontaktpunkte der Bahnen bei gestrecktem Gelenk definiert sind. Das Gelenkaußenteil bildet eine erste Anschlag- und Führungsfläche für eine sphärische Außenfläche des Kugelkäfigs. Ein Sicherungselement am Gelenkaußenteil bildet eine zweite Anschlag- und Führungsfläche für die sphärische Außenfläche des Kugelkäfigs. Die Innenfläche des Gelenkaußenteils ist in der genannten zweiten axialen Richtung betrachtet hinterschnittfrei.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kugelgleichlauffestgelenk in Form
eines Gegenbahngelenkes umfassend ein Gelenkaußenteil mit Au
ßenbahnen, ein Gelenkinnenteil mit Innenbahnen, drehmoment
übertragenden Kugeln, die in Bahnpaaren aus Außenbahnen und
Innenbahnen aufgenommen sind, und einen Kugelkäfig mit Käfig
fenstern, in denen die Kugeln in einer gemeinsamen Ebene
gehalten sind und bei Gelenkbeugung auf die winkelhalbierende
Ebene geführt werden, erste Außenbahnen bilden mit ersten In
nenbahnen erste Bahnpaare, deren Steuerwinkel sich in einer
ersten axialen Richtung R1 öffnet, zweite Außenbahnen bilden
mit zweiten Innenbahnen zweite Bahnpaare, deren Steuerwinkel
sich in einer zweiten axialen Richtung R2 öffnet, wobei die
Steuerwinkel als Winkel zwischen den Tangenten an die Kugelbe
rührpunkte der Bahnen bei gestrecktem Gelenk definiert sind.
Die Steuerwinkel werden hierbei durch einen Axialversatz der
Krümmungsmittelpunkte der Außenbahnen und der Innenbahnen im
jeweiligen Bauteil gegenüber einer durch die Mittelpunkte der
Kugeln bei gestrecktem Gelenk definierten Mittelebene erzeugt.
Kugelgleichlauffestgelenke in Form von Gegenbahngelenken sind
als solche bekannt. Als Gegenbahngelenke werden solche be
zeichnet, bei denen sich die Steuerwinkel der ersten Bahnpaare
und der zweiten Bahnpaare in entgegengesetzten Richtungen öffnen,
d. h. bei denen sich die Bahnpaare in entgegengesetzten
Richtungen erweitern. Hierbei sind insbesondere über dem Um
fang betrachtet abwechselnd erste Bahnpaare und zweite Bahn
paare vorgesehen. Bei bekannten Gelenken dieser Art ist im
allgemeinen vorgesehen, daß die Außenfläche des Käfigs
und/oder die Innenfläche des Käfigs zur Abstützung gegenüber
dem Gelenkaußenteil bzw. gegenüber dem Gelenkinnenteil annä
hernd sphärisch ausgebildet sind. Bei der Montage solcher Ge
lenke kommt die bekannte Technik des Überbeugens bei der Ku
gelmontage zum Einsatz, d. h. zunächst werden Gelenkaußenteil,
Kugelkäfig und Gelenkinnenteil ohne Kugeln ineinandergesetzt,
wonach zwischen Gelenkaußenteil und Gelenkinnenteil übergroße,
im Betrieb nicht darstellbare Beugewinkel eingestellt werden
und die Kugeln von außen in verschiedenen Beugepositionen in
die Käfigfenster eingesetzt werden.
Aus der DE 198 31 011 C1 ist ein Gegenbahngelenk bekannt, bei
dem der Kugelkäfig innen Montagenuten in Zuordnung zu den Kä
figfenstern hat, durch die die Längsstege des Gelenkinnenteils
zur Axialmontage in zueinander verdrehter Position der Teile
hindurchtreten können. Nach Herbeiführen der zueinander lage
gerechten Position der Teile werden in einen Teil der Kugelin
nenbahnen von außen Kugeln durch die Käfigfenster eingesetzt.
Die so zum Teil mit Kugeln besetzte Bahngruppe kann in Axial
montage in das Gelenkaußenteil eingeführt werden, wobei die
Kugeln in die entsprechenden Kugelaußenbahnen gelangen. Zur
Montage der übrigen Kugeln muß das Gelenk jeweils soweit ge
beugt werden, daß die entsprechenden Käfigfenster aus dem Ge
lenkaußenteil austreten, so daß die Kugeln einzeln von außen
durch die Käfigfenster in den anderen Teil der Kugelinnenbah
nen eingesetzt werden können und durch Rückbeugen des Gelenks
in die entsprechenden Kugelaußenbahnen gelangen.
Aus der DE 196 53 311 C2 ist ein Gleichlaufdrehgelenk bekannt,
bei dem eine vormontierte Einheit aus Kugelkäfig und Gelenkin
nenteil mit eingesetzten Kugeln in Axialmontage in das Gelenk
außenteil bis zum Kugelkontakt in den Kugelbahnen eingeführt
und mit Sicherungsmitteln im Gelenkaußenteil festgelegt werden
kann. Aus der DE 44 03 591 C1 ist ein ähnliches Gleichlauf
drehgelenk bekannt, bei dem eine vormontierte Einheit aus Ku
gelkäfig und Gelenkinnenteil mit eingesetzten Kugeln in Axial
montage in das Gelenkaußenteil bis zum Flächenkontakt des Ku
gelkäfigs mit einer Anschlagfläche im Gelenkaußenteil in die
ses eingeführt und in diesem mit Sicherungsmitteln festgelegt
werden kann. Bei diesen Gelenken öffnen sich alle Bahnpaare
aus Kugelaußenbahnen und Kugelinnenbahnen in übereinstimmender
Richtung, nämlich der, aus der die genannte Einheit in das Ge
lenkaußenteil eingesetzt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ge
lenk der genannten Art bereitzustellen, welches eine verein
fachte Art der Montage zuläßt.
Die Lösung hierfür besteht darin, daß das Gelenkaußenteil eine
erste Anschlag- und Führungsfläche für eine sphärische Außen
fläche des Kugelkäfigs bildet, die in der zweiten axialen
Richtung betrachtet hinterschnittfrei ist, daß ein Sicherungs
element am Gelenkaußenteil eine zweite Anschlag- und Führungs
fläche für eine sphärische Außenfläche des Kugelkäfigs oder
des Gelenkinnenteils bildet, und daß die Innenfläche des Ge
lenkaußenteils in der genannten zweiten axialen Richtung be
trachtet hinterschnittfrei ist. Hierbei ist das Gelenkinnen
teil koaxial in der zweiten axialen Richtung in den Kugelkäfig
einführbar, insbesondere ist auch die Innenfläche des Kugelkä
figs in der genannten zweiten axialen Richtung betrachtet hinterschnittfrei.
Die vorbezeichneten Merkmale ermöglichen eine
reine Axialmontage des Gelenkes, d. h. Gelenkaußenteil, Kugel
käfig mit eingesetzten Kugeln und Gelenkinnenteil können in
koaxialer Position ineinandergeschoben werden, wobei in einer
Ausgangsposition Gelenkaußenteil, Kugelkäfig und Gelenkinnen
teil gestaffelt hintereinander liegen und zunächst die Kugeln
mit ihren Mittelpunkten durch die Öffnungsebene des Gelenkau
ßenteils hindurchgeführt werden und erst danach durch Nachfüh
ren des Gelenkinnenteils in die Außenbahnen im Gelenkaußenteil
und in die Innenbahnen im Gelenkinnenteil eintreten. Erst nach
dem Anschlagen des Kugelkäfigs an der Anschlag- und Führungs
fläche im Gelenkaußenteil findet die Verbauung des Gelenkes
durch ein am Gelenkaußenteil angesetztes Sicherungselement
statt. Soweit hier von der Gelenköffnung des
Gelenkaußenteils gesprochen ist, kann dies für den Montagevor
gang bei Gelenken mit gesondert hergestelltem Boden bzw. bei
Scheibengelenken auch die zum Boden weisende Öffnung sein, wobei
das anzuschraubende Sicherungselement dann der Gelenkboden sel
ber oder ein zwischen Gelenkaußenteil und Gelenkboden eingesetz
tes Ring- oder Deckelelement sein kann.
Mit der Anwendbarkeit der vorstehend genannten Montageart ist es
in einer bevorzugten Ausführung zugleich möglich, daß das Ge
lenkinnenteil einstückig mit einem Gelenkzapfen bzw. einem Wel
lenschaft ausgebildet ist.
In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, daß der Kugelkäfig
innen eine Anschlag- und Führungsfläche für eine sphärische
Außenfläche des Gelenkinnenteils bildet. Ein solcher Kontakt
zwischen Gelenkinnenteil und Kugelkäfig ist jedoch nicht zwin
gend. Die Axialfixierung des Gelenkinnenteils gegenüber dem
Kugelkäfig kann auch in beiden axialen Richtungen mittelbar über
Kugelbahnen, Kugeln und Käfigfenster erfolgen.
Wie bereits im Zusammenhang mit der möglichen Montage erläutert,
kann das Sicherungselement ein an der Gelenköffnung des Gelenk
außenteils angesetztes ringförmiges Zusatzelement oder eben dort
angebrachte oder ausgebildete einzelne Keilelemente sein, wobei
die zweite axiale Richtung von der Gelenköffnung zur Gelenkmitte
weist, während alternativ hierzu das Sicherungselement der ge
trennt vom Gelenkaußenteil ausgeführte Gelenkboden oder ein
zwischen Gelenkaußenteil und Gelenkboden eingesetztes ringförmi
ges oder deckelförmiges Zusatzelement sein kann, wobei die ge
nannte zweite axiale Richtung vom Gelenkboden zur Gelenkmitte
weist.
Besondere Vorteile des erfindungsgemäßen Gelenkes bestehen da
rin, daß der Käfig durch seine innen hinterschnittfreie Kontur
fertigungstechnisch günstig herzustellen ist, z. B. durch Umfor
men mittels eines Stempels, daß die Führungsflächen im Gelenkaußenteil
für den Kugelkäfig hinterschnittfrei sind, wodurch
zumindest für die Käfigflächen eine vereinfachte Form der Her
stellung durch spanlose Umformung möglich ist. Vereinfachungen
ergeben sich auch bei der Herstellung des Gelenkaußenteils durch
die hinterschnittfreie Innenfläche, die ebenfalls günstig mit
tels spanloser Umformung mit einem ungeteilten Werkzeug her
gestellt werden kann. Sofern nach einer bevorzugten Ausführungs
form zumindest ein Teil der Bahnpaare hinterschnittfrei ausge
bildet ist, ist es günstig, die entsprechenden hinterschnitt
freien Bahnen im Gelenkaußenteil in gleichem Sinn anzulegen, wie
die hinterschnittfreie Anschlag- und Führungsfläche für den
Kugelkäfig, so daß dann ein wesentlicher Teil der Innenober
fläche des Gelenkaußenteils mit einem einstückigem Innenstempel
hergestellt werden kann.
Bevorzugte Ausführungen werden nachstehend anhand der Zeichnun
gen näher erläutert sowie das Verfahren zur Montage dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gegenbahnfestgelenk mit
einstückigem Gelenkaußenteil in einer ersten Ausfüh
rung
- a) im Längsschnitt durch eine Kugelbahnebene,
- b) im Längsschnitt durch eine Ebene zwischen Kugel bahnen;
Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Gegenbahnfestgelenk mit
einstückigem Gelenkaußenteil in einer zweiten Aus
führung
- a) im Längsschnitt durch eine Kugelbahnebene,
- b) im Längsschnitt durch eine Ebene zwischen Kugel bahnen;
Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Gegenbahnfestgelenk mit
angeschweißtem Gelenkboden
- a) im Längsschnitt durch eine Kugelbahnebene,
- b) im Längsschnitt durch eine Ebene zwischen Kugel bahnen;
Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Gegenbahnfestgelenk mit
angeschraubtem Gelenkboden in einer ersten Ausführung
- a) im Längsschnitt durch eine Kugelbahnebene,
- b) im Längsschnitt durch eine Ebene zwischen Kugel bahnen;
Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Gegenbahnfestgelenk mit
angeschraubtem Gelenkboden in einer zweiten Ausführung
- a) im Längsschnitt durch eine Kugelbahnebene,
- b) im Längsschnitt durch eine Ebene zwischen Kugel bahnen;
Fig. 6 zeigt ein erfindungsgemäßes Gegenbahnfestgelenk mit
angeschraubtem Gelenkboden in einer dritten Ausführung
- a) im Längsschnitt durch eine Kugelbahnebene,
- b) im Längsschnitt durch eine Ebene zwischen Kugel bahnen;
Fig. 7 zeigt ein erfindungsgemäßes Gelenk ähnlich denen der
Fig. 1 und 2 in Schnitten durch eine Kugelbahnebene
in drei Montagepositionen;
Fig. 8 zeigt das Gelenk nach Fig. 7 in einem Schnitt durch
eine Ebene zwischen den Kugelbahnen in drei Montagepo
sitionen.
Im nachstehenden werden die verschiedenen Schnitte bzw. Darstel
lungen der einzelnen Figuren jeweils gemeinsam beschrieben.
Die Fig. 1 und 2 werden nachstehend zunächst gemeinsam be
schrieben, da die hierin gezeigten Gelenke im wesentlichen dem
gleichen Prinzip folgen. Unterschiede werden erst im Anschluß
daran behandelt.
In den Fig. 1 und 2 ist jeweils ein erfindungsgemäßes Gleich
lauffestgelenk 11 umfassend ein Gelenkaußenteil 12 mit angeform
ten Zapfen 13, ein Gelenkinnenteil 14 mit angeformten Zapfen 15,
Kugeln 16 1, 16 2, einem Kugelkäfig 17 sowie einem Sicherungsele
ment 18 gezeigt. Das Gelenk ist als Gegenbahngelenk ausgeführt,
d. h. erste Kugelaußenbahnen 19 1 im Gelenkaußenteil 12 und erste.
Kugelinnenbahn 20 1 im Gelenkinnenteil 14, die erste Kugeln 16 1
halten, verlaufen axial gegensinnig zu zweiten Kugelaußenbahnen
19 2 im Gelenkaußenteil 12 und zweiten Kugelinnenbahnen 20 2 im
Gelenkinnenteil 14, die zweite Kugeln 16 2 halten. Die ersten
Bahnpaare 19 1, 20 1 haben Steuerwinkel, die sich in der ersten
Richtung R1 öffnen, die zweiten Bahnpaare 19 2, 20 2 haben Steuer
winkel, die sich in der zweiten Richtung R2 öffnen. Die Bahnen
sind als Rzeppa-Bahnen ausgeführt, d. h. ihre Bahnmittellinien,
die nicht dargestellt sind, verlaufen ebenso wie die erkennbaren
Bahngrundlinien in Kreisbögen, deren Mittelpunkte bezogen auf
die einander zugeordneten Bahnen 19 1, 20 1 bzw. 19 2, 20 2 axial
gegeneinander versetzt sind. Die Gegenbahnformation entsteht
dadurch, daß die Krümmungsmittelpunkte der Außenbahnen 19 1, 19 2
im Gelenkaußenteil über dem Umfang abwechselnd in entgegenge
setzte axiale Richtung zur Gelenkmittelebene versetzt sind und
ebenso die Krümmungsmittelpunkte der Kugelinnenbahnen 20 1, 20 2
über dem Umfang abwechselnd in entgegengesetzte axiale Richtung
zur Gelenkmittelebene versetzt sind. In der zweiten Richtung R2
betrachtet hinterschnittfrei ist dagegen eine innenliegende
erste Käfigführungsfläche 21, die demgemäß ein koaxiales Ein
führen des Käfigs 17 in das Gelenkaußenteil 12 ermöglicht. Gegen
ein Demontieren ist der Käfig 17 durch eine zweite Käfigfüh
rungsfläche 22 im anschließend eingesetzten Sicherungselement 18
gesichert. Diese Führungsfläche 22 besteht aus einzelnen Um
fangsabschnitten, zwischen denen jeweils Ausnehmungen für die
Kugelbahnen 19 vorgesehen sind. Mit seiner sphärischen Außen
fläche 23 wird der Kugelkäfig zwischen den Führungsflächen 21,
22 geführt. Das Gelenkinnenteil 14 stützt sich mit einer sphäri
schen Außenfläche 24 an einer inneren Anschlag- und Führungs
fläche 25 des Kugelkäfigs ab, die in der zweiten Richtung R2
betrachtet ebenfalls hinterschnittfrei ist, so daß das Gelenkin
nenteil 14 in koaxialer Position in den Kugelkäfig 17 eingeführt
werden kann. Gegen ein Demontieren ist dabei das Gelenkinnenteil
über die in Käfigfenstern 26 des Kugelkäfigs 17 gehaltene Kugeln
16 gesichert. Wie noch zu zeigen ist, kann die genannte Axial
montage von Gelenkaußenteil, Kugelkäfig und Gelenkinnenteil bei
in die Käfigfenster eingesetzten Kugeln erfolgen, so daß ein
Überbeugen zur Montage nicht erforderlich ist.
Während in Fig. 1 das Sicherungselement 18, als Scheibenkörper
mit angesetzten Keilen ausgebildet ist, das mit der Stirnfläche
des Gelenkaußenteils 12 verbunden ist, ist in Fig. 2 das Siche
rungselement 18 2 als ringförmiger Kappenkörper ausgebildet, der
Ausprägungen 28 zum Eintritt der Kugeln aufweist und der in
einer Nut 27 am Umfang des Gelenkaußenteils festgelegt ist. Mit
Ausnahme dieser geringen Abweichungen stimmen die Fig. 1 und
2 im übrigen überein.
Die Fig. 3 bis 6 werden nachstehend zunächst gemeinsam be
schrieben, da die hierin gezeigten Gelenke im wesentlichen dem
gleichen Prinzip folgen. Unterschiede werden erst im Anschluß
daran behandelt.
In den Fig. 3 bis 6 ist ein erfindungsgemäßes Gleichlauf
festgelenk 41 umfassend ein Gelenkaußenteil 42 mit angesetztem
Boden 48, ein Gelenkinnenteil 44 mit angeformten Zapfen 45,
Kugeln 46 1, 46 2 sowie einem Kugelkäfig 47 gezeigt. Die für die
Hinterschnittfreiheit und die Montage maßgeblichen Richtungen R1,
R2 sind hierbei gegenüber den vorherigen Ausführungen vertauscht;
der Boden 48 bildet hierbei das Sicherungselement. Das Gelenk
ist als Gegenbahngelenk ausgeführt, d. h. erste Kugelaußenbahnen
49 1 im Gelenkaußenteil 42 und erste Kugelinnenbahnen 50 1 im Ge
lenkinnenteil 44, die die Kugeln 46 1 halten, verlaufen axial
gegensinnig zu zweiten Kugelaußenbahnen 49 2 im Gelenkaußenteil 42
und zweiten Kugelinnenbahnen 50 2 im Gelenkinnenteil 44, die die
zweiten Kugeln 46 2 halten. Die Bahnen sind als Rzeppa-Bahnen
ausgeführt, d. h. ihre Bahnmittellinien, die nicht dargestellt
sind, verlaufen ebenso wie die erkennbaren Bahngrundlinien in
Kreisbögen, deren Mittelpunkte bezogen auf die einander zugeord
neten Bahnen 49 1, 20 1 bzw. 49 2, 20 2 axial gegeneinander versetzt
sind. Die Gegenbahnformation entsteht dadurch, daß die Krüm
mungsmittelpunkte der Außenbahnen 49 1, 49 2 im Gelenkaußenteil
über dem Umfang abwechselnd in entgegengesetzte axiale Richtung
zur Gelenkmittelebene versetzt sind und ebenso die Krümmungs
mittelpunkte der Kugelinnenbahnen 50 1, 50 2 im Gelenkinnenteil
über dem Umfang abwechselnd in entgegengesetzte axiale Richtung
zur Gelenkmittelebene versetzt sind. In der zweiten Richtung R2
betrachtet hinterschnittfrei ist dagegen die innenliegende Kä
figführungsfläche 51, die demgemäß ein koaxiales Einführen des
Käfigs 47 in das Gelenkaußenteil 42 ermöglicht. Gegen ein Demon
tieren ist der Käfig 47 durch eine zweite Käfigführungsfläche 52
im anschließend angesetzten Boden 48 gesichert. Mit seiner sphä
rischen Außenfläche 53 wird der Kugelkäfig zwischen den Füh
rungsflächen 51, 52 geführt. Das Gelenkinnenteil 44 stützt sich
mit einer sphärischen Außenfläche 54 an einer inneren Anschlag-
und Führungsfläche 55 des Kugelkäfigs ab, die in der zweiten
Richtung R2 betrachtet ebenfalls hinterschnittfrei ist, so daß
das Gelenkinnenteil 44 in koaxialer Position in den Kugelkäfig
47 eingeführt werden kann. Gegen ein Demontieren ist dabei das
Gelenkinnenteil über die in Käfigfenstern 56 des Kugelkäfigs 47
gehaltene Kugeln 46 gesichert. Wie noch zu zeigen ist, kann die
genannte Axialmontage von Gelenkaußenteil, Kugelkäfig und Gelen
kinnenteil bei in die Käfigfenster eingesetzten Kugeln erfolgen,
so daß ein Überbeugen zur Montage nicht erforderlich ist.
Während in Fig. 3 der Boden 48 3 mit anschließendem Zapfen 43
angeschweißt ist, ist der Boden 48 4, 48 5, 48 6 in den Fig. 4
bis 6 als Flansch ausgeführt und angeschraubt. In Fig. 5 ist
dabei ein Zusatzelement 48 Z zwischen Gelenkaußenteil 42 und Boden
48 5 eingesetzt, das Ausprägungen 58 zum Eintritt der Kugeln
aufweist. Die Führungsfläche 52 besteht in den Fig. 3 bis 5
aus einer Ringfläche, in der jeweils Ausnehmungen für die Kugel
bahnen 49 vorgesehen sind, während die Führungsfläche 52 in
Fig. 6 aus einer Kugelkalotte besteht, an der sich das Ge
lenkinnenteil 44 6 mit der sphärischen Außenfläche 54 6 unmittelbar
abstützt. Mit Ausnahme dieser Abweichungen stimmen die Fig.
3 bis 6 im übrigen überein.
Die Fig. 7 und 8 werden nachstehend gemeinsam beschreiben,
wobei nacheinander jeweils die Fig. 7a und 8a, 7b und 8b
sowie 7c und 8c gemeinsam angesprochen werden, die nur unter
schiedliche Schnitte der gleichen Situation wiedergeben. In der
ersten Position sind Gelenkaußenteil 12, Gelenkinnenteil 14 und
Kugelkäfig 17 mit eingesetzten Kugeln 16 in zueinander koaxialer
Position dargestellt, wobei sie axial so gestaffelt sind, daß
gerade die Kugeln 16 in der Öffnungsebene des Gelenkaußenteils
liegen. Hierbei tritt der Kugelkäfig 17 mit seinem größten Au
ßendurchmesser durch die Öffnungsebene des Gelenkaußenteils 12
hindurch, in dem die hinterschnittfreie Anschlagfläche 21 eben
falls ihren größten im wesentlichen gleich großen Durchmesser
hat. Die Kugeln 16 sind hierbei bis zu ihren Mittelpunkten be
reits in die Kugelbahnen 19 des Gelenkaußenteils 12 eingetreten,
während ihr Eintritt in die Kugelbahnen 20 des Gelenkinnenteils
14 erst zu einem geringen Teil stattgefunden hat. Da die Kugeln
16 in dieser Position auf dem kleinsten Teilkreis während des
Montagevorganges liegen, ist ein weiteres Eintreten in die Ku
gelbahnen 20 im Gelenkinnenteil 14 nicht möglich.
In der zweiten dargestellten Position ist der Kugelkäfig 17,
dessen axiale Bewegung aufgrund der Hinterschnittfreiheit der
Anschlagfläche 21 völlig unbehindert ist, weiter axial einge
schoben, wobei die Kugeln 16 sich in den Kugelbahnen 19 des
Gelenkaußenteils 12 auf einen größeren Teilkreis verlagern konn
ten. Hierdurch ist jetzt auch ein Eintreten der Kugeln 16 über
ihre Mittelpunkte hinaus in die Kugelbahnen 20 des Gelenkinnen
teils 14 möglich, das weiter koaxial nachgeschoben ist.
In der dritten Darstellung (c) hat der Kugelkäfig 17 mit seiner
kugeligen Außenfläche 23 die Anschlag- und Führungsfläche 21 im
Gelenkaußenteil 12 erreicht. Damit bilden die Käfigfenster 26
einen Axialanschlag für die Kugeln 16 2, die von denen Kugelbahnen
19 2, 20 2 durch das nachgeführte Gelenkinnenteil 14 einer rechts
gerichteten Axialkraft ausgesetzt sind. Die kugelige Außenfläche
23 des Gelenkinnenteils 14 kann, muß jedoch nicht, dabei an der
kugeligen Innenfläche 24 des Kugelkäfigs zur Anlage kommen.
11
,
41
Gelenk
12
,
42
Gelenkaußenteil
13
Gelenkzapfen
14
,
44
Gelenkinnenteil
15
,
45
Gelenkzapfen
16
,
46
Kugel
17
,
47
Kugelkäfig
18
,
48
Sicherungselement
19
,
49
Außenbahn
20
,
50
Innenbahn
21
,
51
erste Anschlag- und Führungsfläche
22
,
52
zweite Anschlag- und Führungsfläche
23
,
53
Außenfläche (
17
,
47
)
24
,
54
Anschlag- und Führungsfläche (
17
,
47
)
25
,
55
Außenfläche (
14
,
44
)
26
,
56
Käfigfenster
27
Nut
28
,
58
Ausprägung
Claims (10)
1. Kugelgleichlauffestgelenk (11, 41) in Form eines Gegenbahn
gelenkes umfassend ein Gelenkaußenteil (12, 42) mit Außen
bahnen (19, 49), ein Gelenkinnenteil (14, 44) mit Innenbah
nen (20, 50), drehmomentübertragenden Kugeln (16, 46), die
in Bahnpaaren aus Außenbahnen und Innenbahnen aufgenommen
sind, und einen Kugelkäfig (17, 47) mit Käfigfenstern (26,
56), in denen die Kugeln (16, 46) in einer gemeinsamen
Ebene gehalten sind und bei Gelenkbeugung auf die winkel
halbierende Ebene geführt werden,
erste Außenbahnen (19 1, 49 1) bilden mit ersten Innenbahnen (20 1, 50 1) erste Bahnpaare, deren Steuerwinkel sich in einer ersten axialen Richtung R1 öffnen,
zweite Außenbahnen (19 2, 49 2) bilden mit zweiten Innenbahnen (20 2, 50 2) zweite Bahnpaare, deren Steuerwinkel sich in einer zweiten axialen Richtung R2 öffnet,
wobei die Steuerwinkel als Winkel zwischen den Tangenten an die Kugelkontaktpunkte der Bahnen bei gestrecktem Gelenk definiert sind,
das Gelenkaußenteil (12, 42) bildet eine erste Anschlag- und Führungsfläche (21, 51) für eine sphärische Außenfläche (23, 53) des Kugelkäfigs (17, 47),
ein Sicherungselement (18, 48) am Gelenkaußenteil (12, 42) bildet eine zweite Anschlag- und Führungsfläche (22, 52) für die sphärische Außenfläche (23, 53) des Kugelkäfigs (17, 47),
die Innenfläche des Gelenkaußenteils (12, 42) ist in der genannten zweiten axialen Richtung R2 betrachtet hinter schnittfrei.
erste Außenbahnen (19 1, 49 1) bilden mit ersten Innenbahnen (20 1, 50 1) erste Bahnpaare, deren Steuerwinkel sich in einer ersten axialen Richtung R1 öffnen,
zweite Außenbahnen (19 2, 49 2) bilden mit zweiten Innenbahnen (20 2, 50 2) zweite Bahnpaare, deren Steuerwinkel sich in einer zweiten axialen Richtung R2 öffnet,
wobei die Steuerwinkel als Winkel zwischen den Tangenten an die Kugelkontaktpunkte der Bahnen bei gestrecktem Gelenk definiert sind,
das Gelenkaußenteil (12, 42) bildet eine erste Anschlag- und Führungsfläche (21, 51) für eine sphärische Außenfläche (23, 53) des Kugelkäfigs (17, 47),
ein Sicherungselement (18, 48) am Gelenkaußenteil (12, 42) bildet eine zweite Anschlag- und Führungsfläche (22, 52) für die sphärische Außenfläche (23, 53) des Kugelkäfigs (17, 47),
die Innenfläche des Gelenkaußenteils (12, 42) ist in der genannten zweiten axialen Richtung R2 betrachtet hinter schnittfrei.
2. Kugelgleichlauffestgelenk (11, 41) in Form eines Gegenbahn
gelenkes umfassend ein Gelenkaußenteil (12, 42) mit Außen
bahnen (19, 49), ein Gelenkinnenteil (14, 44) mit Innenbah
nen (20, 50), drehmomentübertragenden Kugeln (16, 46), die
in Bahnpaaren aus Außenbahnen und Innenbahnen aufgenommen
sind, und einen Kugelkäfig (17, 47) mit Käfigfenstern (26,
56), in denen die Kugeln (16, 46) in einer gemeinsamen
Ebene gehalten sind und bei Gelenkbeugung auf die winkel
halbierende Ebene geführt werden,
erste Außenbahnen (19 1, 49 1) bilden mit ersten Innenbahnen (20 1, 50 1) erste Bahnpaare, deren Steuerwinkel sich in einer ersten axialen Richtung R1 öffnen,
zweite Außenbahnen (19 2, 49 2) bilden mit zweiten Innenbahnen (20 2, 50 2) zweite Bahnpaare, deren Steuerwinkel sich in einer zweiten axialen Richtung R2 öffnet,
wobei die Steuerwinkel als Winkel zwischen den Tangenten an die Kugelkontaktpunkte der Bahnen bei gestrecktem Gelenk definiert sind,
das Gelenkaußenteil (12, 42) bildet eine erste Anschlag- und Führungsfläche (21, 51) für eine sphärische Außenfläche (23, 53) des Kugelkäfigs (17, 47),
ein Sicherungselement (18, 48) am Gelenkaußenteil (12, 42) bildet eine zweite Anschlag- und Führungsfläche (22, 52) für die sphärische Außenfläche (23, 53) des Gelenkinnen teils (44 6),
die Innenfläche des Gelenkaußenteils (12, 42) ist in der genannten zweiten axialen Richtung R2 betrachtet hinter schnittfrei.
erste Außenbahnen (19 1, 49 1) bilden mit ersten Innenbahnen (20 1, 50 1) erste Bahnpaare, deren Steuerwinkel sich in einer ersten axialen Richtung R1 öffnen,
zweite Außenbahnen (19 2, 49 2) bilden mit zweiten Innenbahnen (20 2, 50 2) zweite Bahnpaare, deren Steuerwinkel sich in einer zweiten axialen Richtung R2 öffnet,
wobei die Steuerwinkel als Winkel zwischen den Tangenten an die Kugelkontaktpunkte der Bahnen bei gestrecktem Gelenk definiert sind,
das Gelenkaußenteil (12, 42) bildet eine erste Anschlag- und Führungsfläche (21, 51) für eine sphärische Außenfläche (23, 53) des Kugelkäfigs (17, 47),
ein Sicherungselement (18, 48) am Gelenkaußenteil (12, 42) bildet eine zweite Anschlag- und Führungsfläche (22, 52) für die sphärische Außenfläche (23, 53) des Gelenkinnen teils (44 6),
die Innenfläche des Gelenkaußenteils (12, 42) ist in der genannten zweiten axialen Richtung R2 betrachtet hinter schnittfrei.
3. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß auch die Innenfläche des Kugelkäfigs (17, 47) in der
genannten zweiten axialen Richtung R2 betrachtet hinter
schnittfrei ist.
4. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kugelkäfig (17, 47) innen eine Anschlag- und Füh
rungsfläche (24, 54) für die sphärische Außenfläche (25,
55) des Gelenkinnenteils (14, 44) bildet.
5. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gelenkinnenteil (14, 44) einstückig mit einem Ge
lenkzapfen (15, 45) ausgebildet ist.
6. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sicherungselement ein an der Gelenköffnung des
Gelenkaußenteils (12) angesetztes Ringelement (18 1, 18 2)
ist, wobei die genannte zweite axiale Richtung R2 von der
Gelenköffnung zur Gelenkmittelebene weist.
7. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sicherungselement einzelne an der Gelenköffnung des
Gelenkaußenteils angebrachte oder ausgebildete Keilelemente
umfaßt, wobei die genannte zweite axiale Richtung von der
Gelenköffnung zur Gelenkmittelebene weist.
8. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sicherungselement der getrennt vom Gelenkaußenteil
(42) ausgeführte Gelenkboden (48 3, 48 4, 48 6) ist, wobei die
genannte zweite axiale Richtung vom Gelenkboden zur Gelenk
mittelebene weist.
9. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sicherungselement ein zwischen Gelenkaußenteil (42)
und Gelenkboden (48 5) eingesetztes zusätzliches Ring- oder
Deckelelement (48 Z) ist, wobei die genannte zweite axiale
Richtung vom Gelenkboden zur Gelenkmittelebene weist.
10. Verfahren zur Montage eines Kugelgleichlaufdrehgelenks nach
einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gelenkaußenteil (12, 42), der Kugelkäfig (17, 47)
mit in die Käfigfenster (26, 56) eingesetzten Kugeln (16,
46) und das Gelenkinnenteil (14, 44) in zueinander koaxia
ler Stellung ineinandergeschoben werden, wobei die Kugeln
(16, 46) bereits teilweise in die Außenbahnen (19, 49)
eingetreten sind, bevor sie beginnen, in die Innenbahnen
(20, 50) einzutreten, und daß abschließend ein Sicherungs
element (18, 48) am Gelenkaußenteil (12, 42) angesetzt
wird.
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Owner name: GKN DRIVELINE INTERNATIONAL GMBH, 53797 LOHMAR, DE |
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