DE10060119A1 - 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 un 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. Der Kugelkäfig hat eine sphärische Außenfläche mit einem größten Durchmesser. Das Gelenkaußenteil bildet eine Einführöffnung für den Kugelkäfig mit einem Öffnungsdurchmesser D¶2¶ < D¶1¶ zwischen den Außenbahnen. Der Kugelkäfig ist unter Eingriff in die Außenbahnen in der zweiten axialen Richtung in das Gelenkaußenteil einfädelbar. Das Gelenkaußenteil bildet eine erste Anschlag- und Führungsfläche für die sphärische Außenfläche des Kugelkäfigs. Zwischen Einführöffnung und erster Anschlag- und Führungsfläche hat das Gelenkaußenteil einen Verschiebebereich für den Kugelkäfig mit einem Innendurchmesser D¶3¶ >= D¶1¶. Ein vor die Einführöffnung am ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Kugelgleichlauffestgelenk in Form
eines Gegenbahngelenkes umfassend ein Gelenkaußenteil mit Außen
bahnen, ein Gelenkinnenteil mit Innenbahnen, drehmomentüber
tragenden Kugeln, die in Bahnpaaren aus Außenbahnen und Innen
bahnen 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 wer
den, erste Außenbahnen bilden mit ersten Innenbahnen erste Bahn
paare, deren Steuerwinkel sich in einer ersten axialen Richtung
R1 öffnet, zweite Außenbahnen bilden mit zweiten Innenbahnen
zweite Bahnpaare, deren Steuerwinkel sich in einer zweiten axia
len Richtung R2 öffnet, wobei die Steuerwinkel als Winkel zwi
schen den Tangenten an die Kugelberührpunkte 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. Bei bekannten Gelenken dieser Art ist im
allgemeinen vorgesehen, daß die Außenfläche des Käfigs und/oder
die Innenfläche des Käfigs zur Abstützung gegenüber dem Gelenk
außenteil bzw. gegenüber dem Gelenkinnenteil annähernd sphärisch
ausgebildet sind. Bei der Montage solcher Gelenke kommt die
bekannte Technik des Überbeugens bei der Kugelmontage zum Ein
satz, 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 ein
gesetzt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ge
lenk der genannten Art bereitzustellen, welches bei günstiger
Festigkeit und guter Kugelführung eine vereinfachte Art der
Montage zuläßt.
Die Lösung hierfür besteht darin, daß der Kugelkäfig eine sphä
rische Außenfläche mit einem größten Durchmesser D1 hat, daß das
Gelenkaußenteil eine Einführöffnung für den Kugelkäfig mit einem
Öffnungsdurchmesser D2 < D1 zwischen den Außenbahnen bildet, daß
der Kugelkäfig unter Eingriff in die Außenbahnen in der zweiten
axialen Richtung in das Gelenkaußenteil einfädelbar ist, daß das
Gelenkaußenteil eine erste Anschlag- und Führungsfläche für die
sphärische Außenfläche des Kugelkäfigs bildet, die diesen im
Gelenkaußenteil abstützt, daß zwischen Einführöffnung und erster
Anschlag- und Führungsfläche das Gelenkaußenteil einen Verschie
bebereich für den Kugelkäfig mit einem Innendurchmesser D3 ≧ D1
hat, und daß ein vor die Einführöffnung am Gelenkaußenteil ange
setztes Sicherungselement eine zweite Anschlag- und Führungs
fläche für die sphärische Außenfläche des Kugelkäfigs bildet,
die diesen axial gegen die erste Anschlag- und Führungsfläche
festsetzt.
Die vorbezeichneten Merkmale bedingen zwar eine konventionelle
Montage des Kugelkäfigs mit dem Gelenkaußenteil unter Einfädeln
der Stege zwischen den Käfigfenstern des Kugelkäfigs in die
Außenbahnen des Gelenkaußenteils, ermöglichen jedoch
anschließend eine Axialmontage des Gelenkinnenteils in die vor
montierte Einheit aus Gelenkaußenteil und Kugelkäfig mit einge
setzten Kugeln, bei der diese in koaxialer Position ineinander
geschoben werden können, wobei in einer Montageposition der
Kugelkäfig im Gelenkaußenteil in Richtung der Einführöffnung
gezogen wird und die ersten Kugeln in den ersten Kugelbahnen
maximal nach außen verlagert werden und danach das Gelenkinnen
teil durch die verlagerten Kugeln hindurch in das Gelenkaußen
teil eingeschoben wird. Danach wird der Kugelkäfig über den
Verschiebebereich im Gelenkaußenteil von der Einführöffnung
wegbewegt. Nach dem Anschlagen des Kugelkäfigs an der ersten
Anschlag- und Führungsfläche im Gelenkaußenteil findet die Ver
bauung des Gelenkes durch ein am Gelenkaußenteil angesetztes
Sicherungselement statt. Durch eine Einziehung am offenen Ende
des Gelenkaußenteils, die eine im Verhältnis zum größten Außen
durchmesser des Kugelkäfigs kleinere Einführöffnung erzeugt,
kann der Umschlingungsbereich der Außenbahnen für die Kugeln an
der Einführöffnung und dahinter bis zum Verschiebebereich im
Gelenkaußenteil erhöht werden. Soweit hier von der Einführöff
nung des Gelenkaußenteils gesprochen ist, kann dies für den
Montagevorgang bei Gelenken mit gesondert hergestelltem Boden
bzw. bei Scheibengelenken auch die zum Boden weisende Öffnung
sein, wobei das anzusetzende Sicherungselement dann der Gelenk
boden selber oder ein, zwischen Gelenkaußenteil und Gelenkboden
eingesetztes Ring- oder Deckelelement sein kann.
Während dieser Montage kann so vorgegangen werden, daß die Ku
geln - insbesondere bei koaxial zum Gelenkaußenteil ausgerichte
tem Kugelkäfig - vom Inneren des Kugelkäfigs aus in die Käfig
fenster und die Außenbahnen eingesetzt werden. Es ist auch mög
lich, so zu verfahren, daß die Kugeln bei jeweils zum Gelenk
außenteil abgebeugtem Kugelkäfig einzeln von außen in die Käfig
fenster eingesetzt und in die Außenbahnen eingeschwenkt werden.
Aufgrund der vorstehend genannten Montageart ist es in einer
bevorzugten Ausführung möglich, daß das Gelenkinnenteil ein
stückig mit einem Gelenkzapfen bzw. einem Wellenschaft ausge
bildet ist, wodurch die Festigkeit erhöht und die Teilezahl
reduziert wird.
In besonders günstiger Form kann vorgesehen werden, daß der
Kugelkäfig eine Einführöffnung für das Gelenkinnenteil hat,
durch die das Gelenkinnenteil in der zweiten axialen Richtung in
koaxialer Stellung zum Kugelkäfig einführbar ist. Hierbei ist es
insbesondere möglich, daß die Innenfläche des Kugelkäfigs in der
genannten zweiten axialen Richtung betrachtet hinterschnittfrei
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 ebendort
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.
Bevorzugte Ausführungen werden nachstehend anhand der Zeichnun
gen näher erläutert sowie das Verfahren zur Montage dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gegenbahnfestgelenk in
einer ersten Ausführung mit einstückigem Gelenkaußen
teil
- a) im Längsschnitt durch eine Kugelbahnebene
- b) im Längsschnitt durch eine Ebene zwischen Kugel bahnen
in fertig montiertem Zustand;
Fig. 2 zeigt das erfindungsgemäße Gegenbahnfestgelenk mit
einstückigem Gelenkaußenteil nach Fig. 1
- a) im Längsschnitt durch eine Kugelbahnebene
- b) im Längsschnitt durch eine Ebene zwischen Kugel bahnen
während der Axialmontage des Gelenkinnenteils;
Fig. 3 zeigt das erfindungsgemäße Gegenbahnfestgelenk mit
einstückigem Gelenkaußenteil nach Fig. 1
- a) im Längsschnitt durch eine Ebene zwischen Kugel bahnen wie in Fig. 2b
- b) die vergrößerte Einzelheit X nach Fig. 3a;
Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Gegenbahnfestgelenk in
einer zweiten Ausführung mit angeschweißtem Gelenkbo
den
- a) im Längsschnitt durch eine Kugelbahnebene
- b) im Längsschnitt durch eine Ebene zwischen Kugel bahnen
in fertig montiertem Zustand;
Fig. 5 zeigt das erfindungsgemäße Gegenbahnfestgelenk mit
angeschweißtem Gelenkboden nach Fig. 4
- a) im Längsschnitt durch eine Ebene zwischen Kugel bahnen wie in Fig. 4b
- b) die vergrößerte Einzelheit X nach Fig. 5a.
Im nachstehenden werden die verschiedenen Schnitte bzw. Darstel
lungen der einzelnen Figuren jeweils gemeinsam beschrieben.
Die Fig. 1 bis 3 werden nachstehend gemeinsam beschrieben.
In den Fig. 1 bis 3 ist jeweils ein erfindungsgemäßes Gleich
lauffestgelenk 11, umfassend ein Gelenkaußenteil 12 mit ange
formten Zapfen 13, ein Gelenkinnenteil 14 mit angeformten Zapfen
15, Kugeln 16 1, 16 2, einem Kugelkäfig 17 sowie einem Sicherungs
element 18 gezeigt. Das Gelenk ist als Gegenbahngelenk ausge
führt, d. h. erste Kugelaußenbahnen 19 1 im Gelenkaußenteil 12 und
erste Kugelinnenbahnen 20 1 im Gelenkinnenteil 14, die erste
Kugeln 16 1 halten, verlaufen axial gegensinnig zu zweiten Ku
gelaußenbahnen 19 2 im Gelenkaußenteil 12 und zweiten Kugelinnen
bahnen 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
Steuerwinkel, die sich in der zweiten Richtung R2 öffnen. Die
Bahnen sind als Rzeppa-Bahnen ausgeführt, d. h. ihre Bahnmittel
linien, 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 ent
gegengesetzte axiale Richtung zur Gelenkmittelebene versetzt
sind und ebenso die Krümmungsmittelpunkte der Kugelinnenbahnen
20 1, 20 2 im Gelenkinnenteil 14 über dem Umfang abwechselnd in
entgegengesetzte axiale Richtung zur Gelenkmittelebene versetzt
sind. Die Gelenkmittelebene ist durch die Mittelpunkte der Ku
geln definiert. Im Gelenkaußenteil 14 sitzt der Kugelkäfig 17
mit einer sphärischen Außenfläche 23, deren größter Außendurch
messer mit D1 bezeichnet ist. In der montierten Stellung nach
Fig. 1 ist der Kugelkäfig 17 in der zweiten Richtung R2 un
mittelbar durch das Gelenkaußenteil, das eine erste Anschlag-
und Führungsfläche 21 bildet, und in der ersten Richtung R1 durch
ein aufgesetztes Sicherungselement 18 fixiert, das eine zweite
Anschlag- und Führungsfläche 22 bildet. Wie insbesondere in
Fig. 2 erkennbar, ist der Kugelkäfig 17 innerhalb des Gelenk
außenteils in einem innenzylindrischen Verschiebebereich 24 in
koaxialer Position zum Gelenkaußenteil axial verschiebbar, der
in Richtung zur Einführöffnung 25 durch eine Einziehung 26 und
in Richtung zum Gelenkboden 12 bzw. Zapfen 13 durch die erste
Anschlag- und Führungsfläche 21 begrenzt ist. Der Öffnungsdurch
messer D2 der Einführöffnung 25 ist durch die Einziehung 26
gegenüber dem vorgenannten größten Außendurchmesser D1 des Kugel
käfigs geringer. Im Verschiebebereich 24 ist der Innendurch
messer D3 des Gelenkaußenteils größer gleich dem größten Außen
durchmesser D1 des Kugelkäfigs. Diese Konfiguration bedingt, daß
der Kugelkäfig in bekannter Weise in der Richtung R1 in das
Gelenkaußenteil 14 eingefädelt werden muß, d. h. der Kugelkäfig
wird um eine Querachse um 90° verdreht und dann unter Eintauchen
der Stege zwischen den Außenbahnen in die Käfigfenster in das
Gelenkaußenteil eingerollt. Hiernach wird er um die genannte
Querachse um 90° zurückgedreht, um in die koaxiale Position mit
dem Gelenkaußenteil zu gelangen. Danach wird der Kugelkäfig bei
dem erfindungsgemäßen Gelenk wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt
im Verschiebebereich 24 in Richtung zur Einführöffnung 25 gezo
gen. In dieser Position werden die Kugeln eingeführt; die ersten
Kugeln 16 1 können dabei in den Außenbahnen 19 1 so weit nach außen
verlagert werden, daß das Gelenkinnenteil 14 durch eine Einführ
öffnung 29 im Kugelkäfig 17 koaxial in diesen eingeführt werden
kann, wobei die ersten Kugeln 16 1 ohne Hindernis in die ersten
Bahnen 20 1 eintreten können. Danach wird der Kugelkäfig 17 mit
seiner sphärischen Außenfläche 23 bis an die erste Anschlag- und
Führungsfläche 21 und das Gelenkinnenteil 14 mit seiner sphäri
schen Außenfläche 27 bis an die hinterschnittfreie Anschlag- und
Führungsfläche 28 im Kugelkäfig 17 gebracht. In dieser Position
werden die Teile dann durch das Sicherungselement 18 gesichert,
dessen zweite Anschlag- und Führungsfläche 22 nunmehr den Kugel
käfig 17 gegen die erste Anschlag- und Führungsfläche 21 hält.
Die Fig. 4 und 5 werden nachstehend gemeinsam beschrieben.
In den Fig. 4 und 5 ist ein erfindungsgemäßes Gleichlauf
festgelenk 41 umfassend ein Gelenkaußenteil 42 mit angesetztem
Boden 48 und anschließendem Zapfen 43, ein Gelenkinnenteil 44
mit angeformten Zapfen 45, Kugeln 46 1, 46 2 sowie einem Kugelkäfig
47 gezeigt. Die für die Montage maßgeblichen Richtungen R1, R2
sind hierbei gegenüber dem Gelenk nach der vorherigen Ausführung
vertauscht; der Boden 48 bildet hierbei das Sicherungselement.
Das Gelenk ist als Gegenbahngelenk ausgeführt, d. h. erste Ku
gelaußenbahnen 49 1 im Gelenkaußenteil 42 und erste Kugelinnenbah
nen 50 1 im Gelenkinnenteil 44, die die Kugeln 46 1 halten, ver
laufen axial gegensinnig zu zweiten Kugelaußenbahnen 49 2 im
Gelenkaußenteil 42 und zweiten Kugelinnenbahnen 50 2 im Gelenkin
nenteil 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 zugeordneten Bahnen 49 1, 20 1 bzw. 49 2, 20 2 axial
gegeneinander versetzt sind. Die Gegenbahnformation entsteht
dadurch, daß die Krümmungsmittelpunkte der Außenbahnen 49 1, 49 2
im Gelenkaußenteil über dem Umfang abwechselnd in entgegenge
setzte axiale Richtung zur Gelenkmittelebene versetzt sind und
ebenso die Krümmungsmittelpunkte der Kugelinnenbahnen 50 1, 50 2 im
Gelenkinnenteil über dem Umfang abwechselnd in entgegengesetzte
axiale Richtung zur Gelenkmittelebene versetzt sind. Die Gelenk
mittelebene ist durch die Mittelpunkte der Kugeln definiert. Im
Gelenkaußenteil 44 sitzt der Kugelkäfig 47 mit einer sphärischen
Außenfläche 53, deren größter Außendurchmesser mit D1 bezeichnet
ist. In der montierten Stellung nach den Fig. 4, 5 ist der
Kugelkäfig 47 in der zweiten Richtung R2 unmittelbar durch das
Gelenkaußenteil, das eine erste Anschlag- und Führungsfläche 51
bildet, und in der ersten Richtung R1 durch den angesetzten Boden
48 fixiert, der eine zweite Anschlag- und Führungsfläche 52
bildet. Der Boden 48 kann wie gezeigt angeschweißt aber auch
angeschraubt sein. Wie insbesondere aus den Einzelheiten in
Fig. 5 zu schließen, ist der Kugelkäfig 47 vor dem Ansetzen des
Bodens 48 innerhalb des Gelenkaußenteils in einem innenzylin
drischen Verschiebebereich 54 in koaxialer Position zum Gelenk
außenteil axial verschiebbar, der in der ersten Richtung R1 zu
der vom Boden 48 verschlossenen Einführöffnung 55 durch eine
Einziehung 56 und in der zweiten Richtung R2 zum Zapfen 45 durch
die erste Anschlag- und Führungsfläche 51 begrenzt ist. Der
Öffnungsdurchmesser D2 der Einführöffnung 55 ist durch die Ein
ziehung 56 gegenüber dem vorgenannten größten Außendurchmesser
D1 des Kugelkäfigs geringer. Im Verschiebebereich 54 ist der
Innendurchmesser D3 des Gelenkaußenteils größer gleich dem größ
ten Außendurchmesser D1 des Kugelkäfigs. Diese Konfiguration
bedingt, daß der Kugelkäfig bei entferntem Boden 48 in der Rich
tung R1 in das Gelenkaußenteil 44 eingefädelt werden muß, d. h.
der Kugelkäfig wird um eine Querachse um 90° verdreht und dann
unter Eintauchen der Stege zwischen den Außenbahnen in die Kä
figfenster in das Gelenkaußenteil eingerollt. Hiernach wird er
um die genannte Querachse um 90° zurückgedreht, um in die koa
xiale Position mit dem Gelenkaußenteil zu gelangen. Danach wird
der Kugelkäfig bei dem erfindungsgemäßen Gelenk wie in Fig. 2
bereits gezeigt im Verschiebebereich 54 in Richtung zur Einführ
öffnung 55 gezogen. In dieser Position werden die Kugeln einge
führt; die ersten Kugeln 46 1 können dabei in den Außenbahnen 49 1
so weit nach außen verlagert werden, daß das Gelenkinnenteil 44
durch eine Einführöffnung 59 im Kugelkäfig 47 koaxial in diesen
eingeführt werden kann, wobei die ersten Kugeln 46 1 ohne Hinder
nis in die ersten Bahnen 50 1 eintreten können. Danach wird der
Kugelkäfig 47 mit seiner sphärischen Außenfläche 53 bis an die
erste Anschlag- und Führungsfläche 51 und das Gelenkinnenteil 44
mit seiner sphärischen Außenfläche 57 bis an die hinterschnitt
freie Anschlag- und Führungsfläche 58 im Kugelkäfig 47 gebracht.
In dieser Position werden die Teile dann durch Montage des Bo
dens 48 gesichert, dessen zweite Anschlag- und Führungsfläche 52
nunmehr den Kugelkäfig 47 gegen die erste Anschlag- und Füh
rungsfläche 51 hält.
11
,
41
Gelenk
12
,
42
Gelenkaußenteil
13
,
43
Zapfen
14
,
44
Gelenkinnenteil
15
,
45
Zapfen
16
,
46
Kugel
17
,
47
Kugelkäfig
18
Sicherungselement
48
Boden
19
,
49
Außenbahn
20
,
50
Innenbahn
21
,
51
Führungsfläche 1
22
,
52
Führungsfläche 2
23
,
53
Außenfläche Käfig
24
,
54
Verschiebebereich
25
,
55
Einführöffnung (
12
,
42
)
26
,
56
Einziehung
27
,
57
Außenfläche Gelenkinnenteil
28
,
58
Anschlag- und Führungsfläche
29
,
59
Einführöffnung (
17
,
47
)
Claims (12)
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,
der Kugelkäfig (17, 47) hat eine sphärische Außenfläche (23, 53) mit einem größten Durchmesser D1,
das Gelenkaußenteil (12, 42) bildet eine Einführöffnung (25, 55) für den Kugelkäfig (17, 47) mit einem Öffnungs durchmesser D2 < D1 zwischen den Außenbahnen (19, 49), der Kugelkäfig (17, 47) ist unter Eingriff in die Außenbahnen (19, 49) in der zweiten axialen Richtung R2 in das Gelenk außenteil (12, 42) einfädelbar,
das Gelenkaußenteil (12, 42) bildet eine erste Anschlag- und Führungsfläche (21, 51) für die sphärische Außenfläche (23, 53) des Kugelkäfigs,
zwischen Einführöffnung (25, 55) und erster Anschlag- und Führungsfläche (21, 51) hat das Gelenkaußenteil (12, 42) einen Verschiebebereich (24, 54) für den Kugelkäfig mit einem Innendurchmesser D3 ≧ D1,
ein vor die Einführöffnung (25, 55) am Gelenkaußenteil angesetztes Sicherungselement (18, 48) bildet eine zweite Anschlag- und Führungsfläche (22, 52) für die sphärische Außenfläche (23, 53) des Kugelkäfigs.
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,
der Kugelkäfig (17, 47) hat eine sphärische Außenfläche (23, 53) mit einem größten Durchmesser D1,
das Gelenkaußenteil (12, 42) bildet eine Einführöffnung (25, 55) für den Kugelkäfig (17, 47) mit einem Öffnungs durchmesser D2 < D1 zwischen den Außenbahnen (19, 49), der Kugelkäfig (17, 47) ist unter Eingriff in die Außenbahnen (19, 49) in der zweiten axialen Richtung R2 in das Gelenk außenteil (12, 42) einfädelbar,
das Gelenkaußenteil (12, 42) bildet eine erste Anschlag- und Führungsfläche (21, 51) für die sphärische Außenfläche (23, 53) des Kugelkäfigs,
zwischen Einführöffnung (25, 55) und erster Anschlag- und Führungsfläche (21, 51) hat das Gelenkaußenteil (12, 42) einen Verschiebebereich (24, 54) für den Kugelkäfig mit einem Innendurchmesser D3 ≧ D1,
ein vor die Einführöffnung (25, 55) am Gelenkaußenteil angesetztes Sicherungselement (18, 48) bildet eine zweite Anschlag- und Führungsfläche (22, 52) für die sphärische Außenfläche (23, 53) des Kugelkäfigs.
2. Gelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kugelkäfig (17, 47) eine Einführöffnung (29, 59)
für das Gelenkinnenteil (14, 44) hat, durch die das Gelenk
innenteil (14, 44) in der zweiten axialen Richtung R2 in
koaxialer Stellung zum Kugelkäfig einführbar ist.
3. Gelenk nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenfläche des Kugelkäfigs (17, 47) in der genann
ten zweiten axialen Richtung R2 betrachtet hinterschnitt
frei ist.
4. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kugelkäfig (17, 47) innen eine Anschlag- und Füh
rungsfläche (28, 58) für eine sphärische Außenfläche (27,
57) 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 (30) des
Gelenkaußenteils (12) angesetztes Ringelement (18) ist,
wobei die genannte zweite axiale Richtung R2 von der Ge
lenköffnung (30) zur Gelenkmittelebene weist. (Fig. 1
bis 3)
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 R2 von
der Gelenköffnung zur Gelenkmittelebene weist. (ohne Figur)
8. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sicherungselement der getrennt vom Gelenkaußenteil
(42) ausgeführte Gelenkboden (48) ist, wobei die genannte
zweite axiale Richtung R2 vom Gelenkboden (48) zur Gelenk
mittelebene weist. (Fig. 4, 5)
9. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sicherungselement ein zwischen Gelenkaußenteil und
Gelenkboden eingesetztes zusätzliches Ring- oder Deckel
element ist, wobei die genannte zweite axiale Richtung R2
vom Gelenkboden zur Gelenkmittelebene weist. (ohne Figur)
10. Verfahren zur Montage eines Kugelgleichlauffestgelenks nach
einem der Ansprüche 1 bis 9,
gekennzeichnet durch die Schritte:
der Kugelkäfig (17, 47) wird unter Eingriff in die Außen bahnen (19, 49) des Gelenkaußenteils (12, 42) durch die Einführöffnung (25, 55) für den Kugelkäfig (17, 47) in das Gelenkaußenteil eingeführt,
die Käfigfenster (26, 56) werden in Übereinstimmung mit den Außenbahnen (19, 49) gebracht und die Kugeln (16, 46) wer den in die Käfigfenster (26, 56) und die Außenbahnen (19, 49) eingesetzt,
die Konfiguration aus Kugelkäfig (17, 47) und Kugeln (16, 46) wird innerhalb des Verschiebebereichs (24, 54) bei koaxialer Ausrichtung von Gelenkaußenteil (12, 42) und Kugelkäfig (17, 47) in Richtung der Einführöffnung (25, 55) für den Kugelkäfig verlagert,
das Gelenkinnenteil (14, 44) wird bei koaxialer Ausrichtung zum Gelenkaußenteil (12, 42) und zum Kugelkäfig (17, 47) durch die Einführöffnung (29, 59) für das Gelenkinnenteil (14, 44) in den Kugelkäfig (17, 47) eingeführt,
die Konfiguration aus Kugelkäfig (17, 47), Kugeln (16, 46) und Gelenkinnenteil (14, 44) wird bis zum Anschlag des Kugelkäfigs (17, 47) an der ersten Anschlag- und Führungs fläche (21, 51) axial verlagert, das Sicherungselement (18, 48) wird unter Anschlag der zweiten Anschlag- und Führungs fläche (22, 52) am Kugelkäfig (17, 47) am Gelenkaußenteil (12, 42) angesetzt.
der Kugelkäfig (17, 47) wird unter Eingriff in die Außen bahnen (19, 49) des Gelenkaußenteils (12, 42) durch die Einführöffnung (25, 55) für den Kugelkäfig (17, 47) in das Gelenkaußenteil eingeführt,
die Käfigfenster (26, 56) werden in Übereinstimmung mit den Außenbahnen (19, 49) gebracht und die Kugeln (16, 46) wer den in die Käfigfenster (26, 56) und die Außenbahnen (19, 49) eingesetzt,
die Konfiguration aus Kugelkäfig (17, 47) und Kugeln (16, 46) wird innerhalb des Verschiebebereichs (24, 54) bei koaxialer Ausrichtung von Gelenkaußenteil (12, 42) und Kugelkäfig (17, 47) in Richtung der Einführöffnung (25, 55) für den Kugelkäfig verlagert,
das Gelenkinnenteil (14, 44) wird bei koaxialer Ausrichtung zum Gelenkaußenteil (12, 42) und zum Kugelkäfig (17, 47) durch die Einführöffnung (29, 59) für das Gelenkinnenteil (14, 44) in den Kugelkäfig (17, 47) eingeführt,
die Konfiguration aus Kugelkäfig (17, 47), Kugeln (16, 46) und Gelenkinnenteil (14, 44) wird bis zum Anschlag des Kugelkäfigs (17, 47) an der ersten Anschlag- und Führungs fläche (21, 51) axial verlagert, das Sicherungselement (18, 48) wird unter Anschlag der zweiten Anschlag- und Führungs fläche (22, 52) am Kugelkäfig (17, 47) am Gelenkaußenteil (12, 42) angesetzt.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugeln - insbesondere bei koaxial zum Gelenkaußen
teil (12, 42) ausgerichtetem Kugelkäfig (17, 47) - vom
Inneren des Kugelkäfigs aus in die Käfigfenster (26, 56)
und die Außenbahnen (19, 49) eingesetzt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugeln bei jeweils zum Gelenkaußenteil (12, 42)
abgebeugtem Kugelkäfig (17, 47) einzeln von außen in die
Käfigfenster (26, 56) eingesetzt und in die Außenbahnen
(19, 49) eingeschwenkt werden.
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