DE102005059897B4 - Ball synchronized swivel joint with elimination of the rotational clearance - Google Patents
Ball synchronized swivel joint with elimination of the rotational clearance Download PDFInfo
- Publication number
- DE102005059897B4 DE102005059897B4 DE200510059897 DE102005059897A DE102005059897B4 DE 102005059897 B4 DE102005059897 B4 DE 102005059897B4 DE 200510059897 DE200510059897 DE 200510059897 DE 102005059897 A DE102005059897 A DE 102005059897A DE 102005059897 B4 DE102005059897 B4 DE 102005059897B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ball
- tracks
- balls
- pairs
- track
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims description 7
- 230000008030 elimination Effects 0.000 title 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 title 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
- F16D2300/10—Surface characteristics; Details related to material surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Abstract
Kugelgleichlaufdrehgelenk (11) mit einem Gelenkaußenteil (12) mit ersten Kugelbahnen (16), einem Gelenkinnenteil (13) mit zweiten Kugelbahnen (17), drehmomentübertragenden Kugeln (18), die in Bahnpaaren (16, 17) aus jeweils einer ersten Kugelbahn (16) und einer zweiten Kugelbahn (17) gehalten sind, und einem Kugelkäfig (19), der umfangsverteilt Käfigfenster (20) aufweist, in denen die Kugeln (18) in einer gemeinsamen Ebene gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Kugeln (18e) aus einem Material besteht, das einen geringeren E-Modul aufweist, als das Material der übrigen Kugeln (18), und daß die mindestens eine Kugel (18e) mit Druckvorspannung in ihrem Bahnpaar (16, 17) einsitzt.Ball constant velocity swivel joint (11) with an outer joint part (12) with first ball tracks (16), an inner joint part (13) with second ball tracks (17), torque-transmitting balls (18), which in track pairs (16, 17) each consist of a first ball track (16 ) and a second ball track (17) are held, and a ball cage (19) which has cage windows (20) distributed around the circumference, in which the balls (18) are held in a common plane, characterized in that at least one of the balls (18e ) consists of a material which has a lower modulus of elasticity than the material of the other balls (18), and that the at least one ball (18e) is seated in its pair of tracks (16, 17) with compressive prestress.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kugelgleichlaufgelenk mit einem Gelenkaußenteil mit ersten Kugelbahnen, einem Gelenkinnenteil mit zweiten Kugelbahnen, drehmomentübertragenden Kugeln, die in Bahnpaaren aus jeweils einer ersten Kugelbahn und einer zweiten Kugelbahn gehalten sind, und einem Kugelkäfig, der umfangsverteilt Käfigfenster aufweist, in denen die Kugeln in einer gemeinsamen Ebene gehalten sind. Hierin sind jegliche Gelenkbauformen eingeschlossen, bei denen das Drehmoment im Gelenk mittels der in Bahnpaaren gehaltenen Kugeln übertragen wird. Dies schließt insbesondere Festgelenke und Verschiebegelenke ein.The invention relates to a ball joint joint with an outer joint part with first ball tracks, an inner joint part with second ball tracks, torque transmitting balls, which are held in pairs of paths of a first ball track and a second ball track, and a ball cage, the circumferentially distributed cage window, in which the balls in a common level. This includes any type of joint in which the torque in the joint is transmitted by means of the balls held in pairs of tracks. This includes in particular fixed joints and sliding joints.
Aus der
Aus der
Aus der
Eine grundsätzlich bekannte Problematik bei Gelenken der obengenannten Art liegt darin, daß die Kugeln mit Spiel in den Bahnpaaren einliegen, einerseits um eine Gelenkmontage zu ermöglichen, andererseits um auch bei Wärmeänderungen Druckspannungen zwischen Kugeln und Bahnpaaren zu vermeiden, die zu Schwergängigkeit des Gelenkes, erhöhter Reibung und kurzfristig zu Schäden führen würden.A fundamentally well-known problem with joints of the above type is that the balls einliegen with play in the track pairs, on the one hand to allow a joint assembly, on the other hand to avoid compressive stresses between balls and track pairs, even in heat changes, the binding of the joint, increased friction and would cause damage in the short term.
Bei der Verwendung von Kugelgleichlaufdrehgelenken in Lenkwellen zur Fahrzeugsteuerung macht sich ein Umfangsspiel zwischen Gelenkaußenteil und Gelenkinnenteil unangenehm bemerkbar, da das Lenkrad in der Mittellage unerwünscht großes Spiel erkennen läßt. Auch bei der Verwendung der Kugelgleichlaufdrehgelenke in Fahrzeugantriebssträngen mit hohen Komfortanforderungen ist das Umfangsspiel der Gelenke unerwünscht, da beim Lastwechsel oder im lastfreien Zustand Geräusche durch Anlagewechsel der Kugeln entstehen können.When using ball synchronous joints in steering shafts for vehicle control, a circumferential clearance between the outer joint part and the inner joint part makes unpleasant, since the steering wheel in the middle position can detect undesirably large game. Even when using the ball synchronous joints in vehicle drive trains with high comfort requirements, the circumferential clearance of the joints is undesirable because noise can occur during load change or load-free state due to system change of the balls.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Gelenke bereitzustellen, bei denen das genannte Umfangsspiel oder Drehspiel unterdrückt wird, ohne daß die Funktion des Gelenkes wesentlich beeinträchtigt ist. Eine erste Lösung hierfür besteht darin, daß mindestens eine der Kugeln aus einem Material besteht, das einen geringeren E-Modul aufweist, als das Material der übrigen Kugeln, und daß die mindestens eine Kugel mit Druckvorspannung in ihrem Bahnpaar einsitzt. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß die mindestens eine Kugel aus Kunststoff und die übrigen Kugeln aus Stahl bestehen. Die zumindest eine spielfrei einsitzende Kugel verhindert das Drehspiel bei geringen Drehmomenten und dämpft den Anlagewechsel und die Geräuschentwicklung bei höheren Drehmomenten. Das Material muß dauernde Verformungen im Betrieb schadlos aufnehmen können. Um die Herstellung des Gelenkes so gering wie möglich zu beeinflussen wird schließlich vorgeschlagen, daß die mindestens eine Kugel einen größeren Durchmesser de als die übrigen Kugeln mit einem Durchmesser dn aufweist, während die Kugelbahnen untereinander gleich bemessen sind. Das heißt, das Gelenk kann weitestgehend baugleich mit einem Gelenk bekannter Art sein, wobei ausschließlich eine der drehmomentübertragenden Kugeln gegen eine größere Kugel aus leicht verformbaren Material ausgetauscht wird, die an der Drehmomentübertragung nur in geringem Umfang beteiligt ist.On this basis, the present invention seeks to provide joints in which said circumferential clearance or rotational play is suppressed without the function of the joint is significantly impaired. A first solution for this is that at least one of the balls is made of a material having a lower modulus of elasticity than the material of the remaining balls, and that the at least one ball with pressure bias in their track pair is seated. In this case, it is provided in particular that the at least one ball made of plastic and the other balls made of steel. The at least one backlash-free ball prevents rotation at low torques and dampens the system change and the noise at higher torques. The material must be able to absorb permanent deformations during operation without damage. In order to influence the production of the joint as little as possible, it is finally proposed that the at least one ball has a larger diameter than the other balls with a diameter d n , while the ball tracks are dimensioned equal to one another. That is, the joint can be largely identical to a joint known type, with only one of the torque-transmitting balls is replaced by a larger ball of easily deformable material that is involved in the torque transmission only to a small extent.
Eine zweite Lösung besteht darin, daß mindestens eines der Bahnpaare eine Oberfläche aus einem Werkstoff mit einem geringeren E-Modul als der Werkstoff des Gelenkaußenteils und des Gelenkinnenteils aufweist und daß die Kugel in dem zumindest einen der Bahnpaare mit Druckvorspannung einsitzt. Hierzu wird insbesondere vorgeschlagen, daß die Oberfläche des zumindest einen Bahnpaares durch eine Auflage aus Kunststoff gebildet wird und die Oberflächen der übrigen Bahnpaare aus Stahl bestehen. Die Oberfläche des zumindest einen Bahnpaares kann hierbei ganz oder teilweise durch eine Auflage oder Einlagen aus Kunststoff gebildet werden, wobei letztere beispielsweise in vertiefte Nuten eingelegt werden können. Die Wirkung ist ähnlich der oben bereits beschriebenen, wobei das Drehspiel hierbei vom Material der Bahnoberfläche unter elastischer Verformung aufgenommen wird, wobei die einsitzende Kugel einen höheren E-Modul hat und weitgehend unverformt bleibt. In bevorzugter Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß die Durchmesser aller Kugeln untereinander gleich sind und daß das zumindest eine Bahnpaar einen geringer bemessenen Bahnquerschnitt als die übrigen Bahnpaare aufweist. Auch hierbei kann ein Gelenk im wesentlichen baugleich mit bekannten Gelenken hergestellt werden, wobei alle Kugeln aus Stahl bestehen können und wobei dann ausschließlich eines der Bahnpaare mit einer Oberflächenbeschichtung aus Material mit geringerem E-Modul versehen wird. Hierbei muß die Beschichtung nur Teile der Bahnoberflächen umfassen und kann sich beispielsweise auf eine der Bahnen des Bahnpaares beschränken.A second solution is that at least one of the pairs of tracks has a surface of a material with a lower modulus of elasticity than the material of the outer joint part and the inner joint part and that the ball is seated in the at least one of the pairs of tracks with compressive bias. For this purpose, it is in particular proposed that the surface of the at least one pair of tracks is formed by a support made of plastic and the surfaces of the remaining pairs of tracks consist of steel. The surface of the at least one pair of webs may in this case be wholly or partly formed by a support or inserts made of plastic, the latter being able to be inserted, for example, in recessed grooves. The effect is similar to that already described above, wherein the rotational play of the material of the web surface under elastic Deformation is recorded, the einitzende ball has a higher modulus and remains largely undeformed. In a preferred embodiment, it is proposed that the diameters of all balls are equal to one another and that the at least one pair of tracks has a smaller gauge cross-section than the remaining pairs of tracks. Again, a joint can be made substantially identical with known joints, all balls can be made of steel and in which case only one of the pairs of tracks is provided with a surface coating of material with a lower modulus of elasticity. In this case, the coating must only comprise parts of the web surfaces and may, for example, be limited to one of the webs of the web pair.
In den Figuren sind bevorzugte Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Kugelgleichlaufgelenke dargestellt.In the figures preferred embodiments of inventive ball synchronous joints are shown.
- a) im Längsschnitt gemäß Schnittlinie A-A aus
1b ; - b) in Axialansicht;
- a) in longitudinal section along section line AA
1b ; - b) in axial view;
- a) im Längsschnitt gemäß Schnittlinie A-A aus
2b ; - b) in Axialansicht.
- a) in longitudinal section along section line AA
2 B ; - b) in axial view.
In
In
Die Kugeln
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1111
- KugelgleichlaufdrehgelenkBall constant velocity joint
- 1212
- GelenkaußenteilOuter race
- 1313
- GelenkinnenteilInner race
- 1414
- Bodenground
- 1515
- Zentralöffnungcentral opening
- 1616
- äußere Kugelbahnenouter ball tracks
- 1717
- Innere KugelbahnenInner ball tracks
- 1818
- KugelBullet
- 1919
- Kugelkäfigball cage
- 2020
- Käfigfenstercage window
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ITMI20051644 ITMI20051644A1 (en) | 2005-09-07 | 2005-09-07 | REVOLVING OMOCINETIC BALL JOINTS WITH REMOVAL OF THE ROTATION GAME |
ITMI2005-001644 | 2005-09-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005059897A1 DE102005059897A1 (en) | 2007-03-08 |
DE102005059897B4 true DE102005059897B4 (en) | 2014-01-30 |
Family
ID=37735658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200510059897 Expired - Fee Related DE102005059897B4 (en) | 2005-09-07 | 2005-12-15 | Ball synchronized swivel joint with elimination of the rotational clearance |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102005059897B4 (en) |
IT (1) | ITMI20051644A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114526704B (en) * | 2022-01-30 | 2024-02-23 | 安徽英克尔汽车零部件有限公司 | Circumferential gap detection method for ball cage type constant-speed transmission shaft assembly |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1842145U (en) * | 1961-09-26 | 1961-11-23 | Skf Kugellagerfabriken Gmbh | ROLLER BEARING, IN PARTICULAR FOR VERTICAL INSTALLATION. |
DE4011909C2 (en) * | 1990-04-12 | 1993-07-29 | Thyssen Industrie Ag Maschinenbau, 5810 Witten, De | |
DE4215218A1 (en) * | 1992-05-09 | 1993-11-11 | Gkn Automotive Ag | Rotary ball joint with sound-absorbing stop faces in cage - has circumferentially spaced cage windows with opposite flanks forming stop for balls during relative displacement between cage and balls |
WO2001061203A2 (en) * | 2000-02-16 | 2001-08-23 | Delphi Technologies, Inc. | Constant velocity joint having fixed center and crossed grooves |
DE10157839A1 (en) * | 2001-11-24 | 2003-06-26 | Freudenberg Carl Kg | camp |
-
2005
- 2005-09-07 IT ITMI20051644 patent/ITMI20051644A1/en unknown
- 2005-12-15 DE DE200510059897 patent/DE102005059897B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1842145U (en) * | 1961-09-26 | 1961-11-23 | Skf Kugellagerfabriken Gmbh | ROLLER BEARING, IN PARTICULAR FOR VERTICAL INSTALLATION. |
DE4011909C2 (en) * | 1990-04-12 | 1993-07-29 | Thyssen Industrie Ag Maschinenbau, 5810 Witten, De | |
DE4215218A1 (en) * | 1992-05-09 | 1993-11-11 | Gkn Automotive Ag | Rotary ball joint with sound-absorbing stop faces in cage - has circumferentially spaced cage windows with opposite flanks forming stop for balls during relative displacement between cage and balls |
WO2001061203A2 (en) * | 2000-02-16 | 2001-08-23 | Delphi Technologies, Inc. | Constant velocity joint having fixed center and crossed grooves |
DE10157839A1 (en) * | 2001-11-24 | 2003-06-26 | Freudenberg Carl Kg | camp |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102005059897A1 (en) | 2007-03-08 |
ITMI20051644A1 (en) | 2007-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19831010C2 (en) | Drive arrangement with at least one constant velocity fixed joint and with a rolling element guide | |
DE19831016C2 (en) | Cardan shaft arrangement for a motor vehicle, in particular a passenger car | |
WO2007039259A1 (en) | Joint arrangement | |
WO2008003306A1 (en) | Torque transmission device such as a fixed homocinetic ball joint used as a counter track joint and method for the production thereof | |
DE102007023354A1 (en) | Ball synchronized sliding joint with low displacement forces | |
DE4208786C1 (en) | Synchronised fixed joint assembly - has guide surfaces on inner joint section and guide element, with centres on joint movement centre | |
WO2010054635A1 (en) | Damper unit for a shaft | |
DE10123413A1 (en) | drive shaft | |
WO2007115607A1 (en) | Play-free constant velocity rotary joint | |
EP2508770A1 (en) | Universal shaft | |
EP2912328B1 (en) | Lightweight joint for transmitting rotational movements | |
DE102005029042A1 (en) | Fixed constant velocity joint | |
DE102005059897B4 (en) | Ball synchronized swivel joint with elimination of the rotational clearance | |
WO2007115606A1 (en) | Play-free constant velocity rotary joint | |
EP2076683B1 (en) | Homokinetic sliding joint | |
DE19915417A1 (en) | Tripod joint with elastic spring-type middle | |
WO2005045270A1 (en) | Constant velocity joint with inclined ball tracks | |
DE10220715B4 (en) | Side shaft with a counter track joint with the same orientation of opposite track pairs | |
DE112005003687B4 (en) | Tripod joint with spring-supported roller arrangements | |
DE102017210135B4 (en) | Ball cage for VL and CG joints | |
DE4205654C1 (en) | Synchronised rotary joint for motor vehicle drives - has three circumferentially spaced elastic moulded bodies connecting inner and outer parts | |
DE102008026063A1 (en) | Tripod joint for cardan shaft of a car and cardan shaft | |
DE3613641A1 (en) | CV JOINT | |
DE102007018803A1 (en) | Bearing arrangement of a driven via a rotary hub of a motor vehicle and method for their preparation | |
DE10262242B4 (en) | Side shaft with a counter track joint with the same orientation of opposite track pairs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: HARWARDT NEUMANN MUELLER & PARTNER PATENTANWAELTE, 5 |
|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20141031 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |