DE10225468A1 - tripod - Google Patents

Abstract

Bekannte Tripodegelenke verfügen über ein Gelenkaußenteil sowie ein Gelenkinnenteil, welche unter Zwischenschaltung von zylinderförmigen Wälzkörpern und Gewährleistung einer axialen Verschiebung sowie einer Verschwenkbarkeit miteinander in Antriebsverbindung stehen. Die Wälzkörper laufen hierbei in geradlinig führenden Laufbahnen des Gelenkaußenteiles. DOLLAR A Erfindungsgemäß sind die Wälzkörper über die Käfige längsverschieblich, aber radial begrenzt gegenüber dem Druckstück gelagert. Die radiale Erstreckung der Laufbahnen oder Gegenflächen ist größer als die Längserstreckung der Wälzkörper. Hierdurch ist die Bewegung der Wälzkörper auf einer kreisbogenförmigen Bahn ermöglicht. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat eine verbesserte mechanische Übertragungsfunktion des Tripodegelenkes und einen verminderten Verschleiß zur Folge. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Tripodegelenk eignet sich zur verschieblichen und verschwenkbaren Antriebsverbindung zweier Wellenenden, insbesondere im Zusammenhang mit Antriebssträngen oder Seitenwellen von Kraftfahrzeugen.Known Tripodegelenke have an outer joint part and an inner joint part, which are in driving connection with each other with the interposition of cylindrical rolling elements and ensuring axial displacement and pivotability. The rolling elements run here in straight leading tracks of the outer joint part. DOLLAR A According to the invention the rolling elements on the cages are longitudinally displaceable, but mounted radially limited to the pressure piece. The radial extension of the raceways or mating surfaces is greater than the longitudinal extent of the rolling elements. As a result, the movement of the rolling elements on a circular arc-shaped path is made possible. The inventive design has an improved mechanical transfer function of the tripod joint and a reduced wear result. DOLLAR A The tripod joint according to the invention is suitable for displaceable and pivotable drive connection of two shaft ends, in particular in connection with drive trains or side shafts of motor vehicles.

Description

Die Erfindung betrifft ein Tripodegelenk gemäß ausgewählten Merkmalen des Patentanspruchs 1. The invention relates to a tripod joint according to selected Features of claim 1.

Tripodegelenke finden beispielsweise Einsatz als Seitenwellen von Kraftfahrzeugen. Hierbei dienen die Tripodegelenke zur Übertragung von Antriebsmomenten zwischen zwei Antriebselementen eines Antriebsstranges. Mittels der Tripodegelenke ist der Ausgleich einer relativen Verschiebung sowie einer relativen Verschwenkung der Antriebselemente ermöglicht. Für den Einsatz bei Seitenwellen eines Kraftfahrzeuges sind derartige Relativbewegungen durch Einfederungen der Fahrzeugräder bedingt. Tripod joints are used, for example, as side shafts of motor vehicles. Here are the tripod joints for Transmission of drive torque between two Drive elements of a drive train. By means of Tripod joint is the compensation of a relative shift and a relative pivoting of the drive elements allows. For use with side shafts of a Motor vehicle are such relative movements by Deflections of the vehicle wheels conditionally.

Aus der US 4 619 628 ist ein Tripodegelenk mit einem Gelenkaußenteil und einem in diesem aufgenommenen Gelenkinnenteil bekannt. Das Gelenkinnenteil verfügt über einen Tripodestern mit Kugelkörper aufweisenden Zapfen. Die Kugelkörper finden verschwenkbar in einer Ausnehmung eines Druckstückes Aufnahme. Das Druckstück ist über Wälzlager beweglich gegenüber Gegenflächen des Gelenkaußenteiles gelagert. From US 4,619,628 is a tripod joint with a Joint outer part and an incorporated in this inner joint part known. The inner joint part has a tripod star with spherical body having pins. Find the spherical body pivotable in a recess of a pressure piece recording. The pressure piece is movable via rolling bearings Bearing mating surfaces of the outer joint part.

Bei dieser bekannten Ausführungsform führt eine Verschwenkung des Gelenkinnenteiles zu einer Bewegung der Zapfen und des Druckstückes auf einer Kreisbahn. Hierdurch verändert sich der Abstand des Druckstückes von der Längsachse des Gelenkaußenteiles. Die Wälzkörper sind im Gelenkaußenteil in geradlinigen Führungsnuten geführt. Die unterschiedlichen Randbedingung der Wälzkörper am Druckstück einerseits (Kreisbahn) und an dem Gelenkaußenteil andererseits (geradlinige Bewegung) müssen durch eine Gleitbewegung der Wälzkörper gegenüber dem Druckstück in Längsrichtung der Wälzkörper ausgeglichen werden, wodurch erhöhte Gleitanteile bedingt sind. Hierdurch kann es bei räumlichen Bewegungen des Tripodegelenkes zu mechanischen Beeinträchtigungen der Übertragungsfunktion kommen, was schlimmstenfalls zur Schwingungs- und/oder Geräuschanregung des Antriebsstranges und zu hieraus resultierenden Komfortbeeinträchtigungen führen kann. Weiterhin sind die Wälzkörper mit zugeordneten Käfigen in Nuten des Gelenkaußenteiles geführt, welche für die Herstellung des Gelenkaußenteiles einen erhöhten Fertigungsaufwand erfordern. In this known embodiment, a pivoting leads of the inner joint part to a movement of the pin and the Pressure piece on a circular path. This changes the Distance of the pressure piece from the longitudinal axis of the Joint outer part. The rolling elements are in the outer joint part in guided linear guide grooves. The different ones Boundary condition of the rolling elements on the pressure piece on the one hand (Circular path) and on the outer joint part on the other (linear movement) must be controlled by a sliding movement of the Rolling element against the pressure piece in the longitudinal direction of Rolling be compensated, resulting in increased Gleitanteile are conditional. This may be due to spatial movements of the Tripodgelenkes to mechanical impairments of Transfer function come, which in the worst case to Vibration and / or noise excitation of the drive train and lead to resulting comfort impairments can. Furthermore, the rolling elements with associated cages in Guided grooves of the outer joint part, which for the production the outer joint part increased production costs require.

Aus der Druckschrift DE 38 16 646 ist ein Tripodegelenk ohne Führungsnuten im Gelenkaußenteil bekannt. In diesem Gelenk ist allerdings der Wälzkontakt mit um den Kugelkörper umlaufenden Wälzkörpern ausgebildet, wodurch ein erhöhter Bauaufwand bedingt ist. Diese Bauart hat des weiteren den Nachteil, daß in Umfangsrichtung gelenkkinematisch Spiel erforderlich ist infolge der umlaufenden Wälzkörper. Dieses Spiel kann sich bei Lastwechseln als Lastwechselschlag bemerkbar machen. Das Tripodegelenk ist darüber hinaus durch die Vielzahl und Komplexität der Bauelemente teuer. From the document DE 38 16 646 is a tripod joint without Guide grooves in the outer joint part known. In this joint is However, the rolling contact with circulating around the ball body Rolling formed, creating an increased construction cost is conditional. This design also has the disadvantage that in Circumferential joint kinematics game is required due to the rotating rolling elements. This game can be at Load changes as a load change impact noticeable. The Tripodegelenk is also through the variety and Complexity of the components expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hinsichtlich des Bauteile-, Fertigungsaufwandes und/oder des mechanischen Übertragungsverhaltens verbessertes Tripodegelenk vorzuschlagen. The invention is based on the object with respect to the Components, manufacturing costs and / or mechanical To suggest transmission behavior improved Tripodegelenk.

Ein Vorschlag zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. A proposal for solving the invention of the underlying Task is characterized by the characteristics of Patent claim 1.

Die im wesentlichen zylinderförmigen Wälzkörper sind in Käfigen mit gegenüber den Käfigen ortsfesten Längsachsen angeordnet. Hierdurch können die Wälzkörper optimal geführt werden, insbesondere bilden die Wälzkörper mit den Käfigen eine Bau- oder Montageeinheit. Weiterhin können hierdurch hinsichtlich Bauteilvielzahl- und Komplexität sowie Bauraum nachteilige Wälzkörperumlaufanordnungen vermieden werden. The essentially cylindrical rolling elements are in cages arranged with respect to the cages fixed longitudinal axes. As a result, the rolling elements can be guided optimally, In particular, the rolling elements with the cages form a structural or mounting unit. Furthermore, as a result, with regard to Component variety and complexity and space disadvantageous Wälzkörperumlaufanordnungen be avoided.

Die Käfige sind längsverschieblich gegenüber dem Druckstück gelagert. Hierdurch ist die Längsverschieblichkeit der beiden Gelenkteile gewährleistet. The cages are longitudinally displaceable with respect to the pressure piece stored. As a result, the longitudinal displacement of the two Ensures hinge parts.

Weiterhin ist in radialer Richtung die Bewegung der Käfige gegenüber dem Druckstück über das Druckstückumgreifende bzw. einschließende Schultern begrenzt. Durch die Schultern ist somit ein radialer Bereich vorgesehen, in welchem sich die Wälzkörper mit den Käfigen gegenüber dem Zapfen bewegen können. Hierbei bilden die Schultern Anschläge für den Käfig bzw. die Wälzkörper. Die radiale Erstreckung der Gegenflächen ist zumindest in Teilbereichen größer als die Längserstreckung der Wälzkörper oder die radiale Erstreckung von den die Wälzlager führenden Käfigen, so dass gekrümmte Bahnen der Käfige mit den Wälzkörpern ermöglicht sind. Bei einer Verschwenkung des zugeordneten Zapfens führt somit der Käfig mit den Wälzkörpern keine translatorische Bewegung auf der Gegenfläche aus, sondern die Käfige kommen zur Anlage an die Schultern, so dass die Käfige mit dem durch den Abstand der Schultern von der Schwenkachse vorgegebenen Radius auf einer gekrümmten Bahn verschwenkt werden. Furthermore, in the radial direction, the movement of the cages opposite the pressure piece over the pressure piece embracing or limited shoulders. Through the shoulders is thus providing a radial region in which the Can move rolling elements with the cages against the pin. Here are the shoulders stops for the cage or the Rolling elements. The radial extent of the mating surfaces is at least in some areas larger than the longitudinal extent of the Rolling or radial extent of the rolling bearings leading cages, so that curved paths of the cages with the Rolling are possible. With a pivoting of the associated pin thus leads the cage with the rolling elements no translatory movement on the opposite surface, but the cages come to rest against the shoulders so that the Cages with the distance between the shoulders of the Pivot axis predetermined radius on a curved path be pivoted.

Eine Führung des Käfigs oder der Wälzkörper durch das Gelenkaußenteil auf einer festen oder translatorischen Bahn erfolgt im vorliegenden Fall nicht. Dies hat verringerte Führungskräfte oder eine Vermeidung derselben zu Folge, wodurch eine Verbesserung des Übertragungsverhaltens durch Wegfall unerwünschter Störkräfte bedingt ist. Des weiteren kann eine Verringerung des auftretenden Verschleißes im Bereich von ansonsten notwendigen Führungsflächen erzielt werden. Darüber hinaus erfolgt infolge eines durch den Abstand der Schultern vorgegebenes Spiel die wiederholte Bewegung der Wälzkörper nicht auf identischen Bahnen, sondern es erfolgt je nach Verschiebung und Verschwenkung des Tripodegelenkes eine Bewegung auf unterschiedlichen Bahnen. Hierdurch bedingt wird im Betrieb des Tripodegelenkes eine größere Kontaktfläche zur Abstützung der Wälzkörper genutzt, wodurch eine geringere Materialbeanspruchung im Bereich der Lauf- bzw. Gegenflächen des Gelenkaußenteiles bedingt sind. Besonders vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung, daß kein Spiel der Bauteile in Umfangsrichtung erforderlich ist. Die Bauteile können sogar mit leichter Überdeckung verbaut werden. Dadurch ergibt sich ein weiter verbessertes mechanisches Übertragungsverhalten. A guide of the cage or the rolling elements by the Joint outer part on a fixed or translational path does not take place in the present case. This has decreased Executives or avoiding them, resulting in an improvement of the transmission behavior by omission undesirable disturbing forces is conditional. Furthermore, a Reduction of occurring wear in the range of otherwise necessary guide surfaces are achieved. About that In addition, due to a distance between the shoulders given game the repeated movement of the rolling elements not on identical tracks, but depending on Displacement and pivoting of the tripod joint one Movement on different tracks. This is conditional in operation of the tripod joint a larger contact surface for Support the rolling elements used, creating a lower Material stress in the area of the running or counter surfaces of the outer joint part are conditional. Is particularly advantageous in the embodiment according to the invention that no game of Components in the circumferential direction is required. The components can even be installed with light coverage. Thereby results in a further improved mechanical Transmission behavior.

Vorzugsweise ist die Bewegung der Käfige gegenüber dem Druckstück in radialer Richtung über das Druckstück umgreifende bzw. einschließende Schultern spielfrei geführt. Entsprechend dieser Ausbildung kann (im Rahmen der Elastizität der Schultern) eine exakte Führung der Käfige gewährleistet werden, ohne dass aufwendige Führungsnuten in die Gegenflächen eingebracht werden müssen. Preferably, the movement of the cages is opposite to the Pressure piece in the radial direction encompassing over the pressure piece or inclusive shoulders without play. Corresponding This training can (within the elasticity of the Shoulders) ensure an exact guidance of the cages, without elaborate guide grooves in the mating surfaces must be introduced.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verfügt das Gelenkaußenteil über Aufnahmeräume für die Zapfen, wobei die Aufnahmeräume im Querschnitt über eine im wesentlichen U-förmige Kontur verfügen und die parallelen Seitenschenkel der Kontur radial nach innen geradlinig ausgebildet sind und zumindest teilweise die Gegenflächen bilden. According to a preferred embodiment of the invention has Outer joint part via receiving spaces for the pins, wherein the Receptacles in cross section over a substantially Have U-shaped contour and the parallel side legs of the Contour radially inwardly are formed rectilinear and at least partially form the mating surfaces.

Derartig ausgebildete Aufnahmeräume lassen sich auf besonders einfache Weise herstellen, da keine Nuten mit den Nutgrund bildenden Gegenflächen hoher Oberflächenqualität hergestellt werden müssen. Vielmehr kann das Gelenkaußenteil beispielsweise in einem Schmiedeprozeß hergestellt werden. Das Gelenkaußenteil kann im einfachsten Fall ohne spanende Bearbeitung vor oder nach einer Warmbehandlung (Härten) fertiggeschmiedet werden. Die Laufbahnen können alternativ oder zusätzlich durch axiales und/oder radiales Einführen eines Werkzeuges in das Gelenkaußenteil hergestellt werden. Ebenso können die Druckstücke und deren teilkugelförmige Ausnehmung schmiedetechnisch fertigbearbeitet werden. Bei Bedarf kann zur Verbesserung der Rolloberfläche der Druckstücke ein Kalibrier- oder Planschleifprozeß als Endbearbeitung nachgeschaltet sein. Such trained recording rooms can be particularly easy way to produce, since no grooves with the groove bottom produced counter-surfaces of high surface quality Need to become. Rather, the outer joint part, for example be prepared in a forging process. The outer joint part can in the simplest case without machining before or after a hot treatment (hardening) finished forging. The raceways can alternatively or additionally by axial and / or radially inserting a tool into the Joint outer part are produced. Likewise, the plungers and their part-spherical recess forging technology be finished. If necessary can improve the Rolling surface of the plungers a calibration or Surface grinding process to be followed by finishing.

Vorzugsweise sind jedem Zapfen auf gegenüberliegenden Seiten zwei Käfige zugeordnet, welche miteinander verbunden sind. Hierbei können die Käfige einstückig ausgebildet sein oder über mechanische Verbindungsmittel miteinander verbunden werden. Die mechanischen Verbindungsmittel können zur Vereinfachung der Montage elastisch ausgebildet sein. In Folge der Verbindung sind die Bewegungen der beiden Käfige miteinander gekoppelt, so dass sich ein verbessertes Übertragungsverhalten des Tripodegelenkes ergibt. Weiterhin bilden Käfige, Wälzkörper, Druckstück und Zapfen eine gut handhabbare Montageeinheit. Preferably, each pin is on opposite sides associated with two cages, which are interconnected. Here, the cages may be integrally formed or over mechanical connection means are interconnected. The mechanical connecting means can simplify the Mounting be elastic. In consequence of the connection are the movements of the two cages coupled together, so that an improved transmission behavior of the Tripodegelenkes results. Furthermore, cages, rolling elements, Pressure piece and pin a well manageable mounting unit.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist mindestens ein Käfig in Wälzrichtung der Wälzkörper über ein Verbindungselement mit dem Druckstück gekoppelt. Bei dem Verbindungselement kann es sich um ein Zentrier-/ oder Federelement handeln, welches die Bewegung des Käfigs begrenzt oder beispielsweise eine Rückstellkraft in eine Mittenstellung des Käfigs gegenüber dem Druckstück gewährleistet. According to a development of the invention, at least one cage in the rolling direction of the rolling elements via a connecting element with coupled to the pressure piece. It may be at the connector be a centering / or spring element, which is the Movement of the cage limited or, for example, a Restoring force in a center position of the cage relative to the Pressure piece ensured.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Advantageous embodiments will be apparent from the Subclaims and the description.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Tripodegelenkes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Preferred embodiments of the invention Tripodegelenkes are described below with reference to the drawing explained. In the drawing show:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Tripodegelenk im Längsschnitt, Fig. 1 shows an inventive tripod joint in longitudinal section,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Tripodegelenk im Querschnitt, Fig. 2 shows an inventive tripod joint in cross-section,

Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Gelenkzapfen mit Druckkörper, Käfig, Wälzkörpern und Zentrierelementen im Schnitt A-A gemäß Fig. 2, Fig. 3 shows a hinge pin according to the invention with pressure body cage, the rolling elements and centering elements in the section AA of Fig. 2,

Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Gelenkzapfen mit Druckstück, Laufkäfig, Wälzkörpern und Zentrierelementen im Schnitt A-A gemäß Fig. 2, Fig. 4 shows a hinge pin according to the invention with pressure plate, drive cage, the rolling elements and centering elements in the section AA of Fig. 2,

Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Gelenkzapfen mit Druckstück, Laufkäfig und Wälzkörpern im Schnitt A-A gemäß Fig. 2, Fig. 5 shows a hinge pin according to the invention with pressure plate, drive cage and rolling elements in the section AA of Fig. 2,

Fig. 6 einen erfindungsgemäßen Gelenkzapfen mit Druckstück, Laufkäfig und Wälzkörpern im Schnitt A-A gemäß Fig. 2 und Fig. 6 shows a pivot pin according to the invention with pressure piece, cage and rolling elements in section AA of FIG. 2 and

Fig. 7 einen erfindungsgemäßen Gelenkzapfen mit Druckstück, Laufkäfig und Wälzkörpern in einem Schnitt quer zur Längsachse 13-13. Fig. 7 shows a pivot pin according to the invention with pressure piece, cage and rolling elements in a section transverse to the longitudinal axis 13-13 .

Ein Tripodegelenk 10 verfügt über ein Gelenkinnenteil 11 sowie ein dieses aufnehmendes Gelenkaußenteil 12. Das Gelenkinnenteil 11 sowie das Gelenkaußenteil 12 sind jeweils zumindest drehfest mit einem Antriebselement eines Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges verbunden, beispielsweise mit einer Antriebswelle und einem Fahrzeugrad. Das Tripodegelenk 10 dient einer Übertragung eines Antriebsmomentes zwischen dem Gelenkinnenteil 11 und dem Gelenkaußenteil 12 bei Gewährleistung einer relativen Verschiebung entlang der Längsachse 13-13 des Gelenkinnenteils 11 bzw. der Längsachse 14-14 des Gelenkaußenteils 12, einer relativen Verschenkung des Gelenkinnenteils 11 gegenüber dem Gelenkaußenteil 12, welche mit einer Veränderung des Winkels 15 zwischen den Längsachsen 13-13 und 14-14 einhergeht, sowie einer räumlichen Bewegung, welche sich aus einer Überlagerung der vorgenannten Bewegungsformen ergibt. A tripod joint 10 has an inner joint part 11 and an outer joint part 12 receiving this. The inner joint part 11 and the outer joint part 12 are each at least rotatably connected to a drive element of a drive train of a motor vehicle, for example with a drive shaft and a vehicle wheel. The tripod 10 is a transfer of a drive torque between the inner joint part 11 and the outer joint part 12, while ensuring a relative displacement along the longitudinal axis 13-13 of the inner joint part 11 and the longitudinal axis 14-14 of the outer joint member 12, a relative gifting the inner joint part 11 relative to the outer joint part 12 , which is associated with a change in the angle 15 between the longitudinal axes 13-13 and 14-14 , as well as a spatial movement, which results from a superposition of the aforementioned forms of motion.

Das Gelenkinnenteil 11 verfügt am innenliegenden Ende über drei ein- oder mehrstückig mit diesem ausgebildete, radial orientierte und jeweils unter 120° in Umfangsrichtung verteilte Zapfen 16, welche einen Tripodestern bilden. Die Zapfen 16weisen jeweils einen teilkugelförmigen Kugelkörper 17 auf. Der Kugelkörper 17 liegt zur Übertragung von Kräften in beide Umfangsrichtungen jeweils im Bereich der kugelförmigen Mantelfläche an einer korrespondierend ausgebildeten Ausnehmung 18 eines Druckstückes 19 an. Auf der gegenüberliegenden, einer ebenen Gegenfläche 20 des Gelenkaußenteiles 12 zugewandten Seite des Druckstückes 19 ist dieses mit einer Lauffläche 21 eben ausgebildet. The inner joint part 11 has at the inner end over three one or more pieces formed with this, radially oriented and each distributed at 120 ° in the circumferential direction pin 16 , which form a Tripodestern. The pins 16 each have a part-spherical spherical body 17 . The ball body 17 is for transmitting forces in both circumferential directions in each case in the region of the spherical lateral surface at a correspondingly formed recess 18 of a pressure piece 19 at. On the opposite, a flat counter surface 20 of the outer joint part 12 facing side of the pressure member 19 , this is flat with a tread 21 .

Die Lauffläche 21 und die Gegenfläche 20 sind parallel zueinander orientiert. Zwischen diesen sind zylinderförmige Wälzkörper 23, insbesondere Rollen oder Nadeln, unter Ausbildung eines Linienkontaktes aufgenommen. Mehrere Wälzkörper sind in einem Käfig 24 derart geführt, daß sich die relative Lage der Längsachsen der Wälzkörper gegenüber den Käfigen nicht wesentlich ändert. Zur Übertragung von Umfangskräften in die entgegengesetzte Richtung ist jeder Zapfen 16 mit zwei zugeordneten Druckstücken 19, den Wälzkörpern 23 und den Flächen 20, 21 symmetrisch zu einer die Längsachse 13-13 aufnehmenden Zapfenmittenebene ausgebildet. The running surface 21 and the mating surface 20 are oriented parallel to each other. Between these are cylindrical rolling elements 23 , in particular rollers or needles, received to form a line contact. Several rolling elements are guided in a cage 24 such that the relative position of the longitudinal axes of the rolling elements relative to the cages does not change significantly. For the transmission of circumferential forces in the opposite direction, each pin 16 is formed with two associated thrust pieces 19 , the rolling elements 23 and the surfaces 20 , 21 symmetrically to a longitudinal axis 13-13 receiving pin center plane.

Die Lauffläche 21 eines Druckstückes 19 hat vorzugsweise eine rechteckige Form, so daß möglichst viele Wälzkörper 23 bei Verringerung der Flächenpressung einen tragenden Kontakt ausbilden. Es sind jedoch auch kreisförmige oder ovale Druckstücke 19 möglich. The running surface 21 of a pressure piece 19 preferably has a rectangular shape, so that as many rolling elements 23 form a bearing contact when reducing the surface pressure. However, there are also circular or oval plungers 19 possible.

Das Gelenkaußenteil 12 verfügt über eine in Richtung der Längsachse 14-14 orientierte Ausnehmung 25 mit im wesentlichen kreisförmiger, mittiger Bohrung 26 sowie drei radial orientierten und jeweils unter 120° in Umfangsrichtung verteilten Aufnahmeräumen 27, die jeweils zur Aufnahme und Abstützung eines Zapfens 16, zweier Druckstücke 19 und von Wälzkörpern 23 dienen. Die Aufnahmeräume 27 verfügen in dem in Fig. 2 dargestellten Schnitt über eine im wesentlichen U-förmige, in Richtung der Bohrung 26 offene Kontur, wobei die Seitenschenkel der U-förmigen Kontur mit den Gegenflächen 20gebildet sind. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind die Seitenschenkel geradlinig ausgebildet ohne Übergangsbereich zu den Gegenflächen 20. In Richtung der Bohrung 26 verfügen die Seitenschenkel insbesondere über keine Vorsprünge oder Vertiefungen, sondern gehen im innenliegenden Endbereich mit einer Abstandvergrößerung in die Bohrung 26 über. Die Wälzkörper mit Käfig sind in der in Fig. 2 dargestellten Stellung des Tripodegelenkes radial beabstandet von dem Grundschenkel der U-förmigen Kontur angeordnet. The outer joint part 12 has an oriented in the direction of the longitudinal axis 14-14 recess 25 with a substantially circular, central bore 26 and three radially oriented and distributed at 120 ° in the circumferential direction receiving spaces 27 , each for receiving and supporting a pin 16 , two Plungers 19 and 23 of rolling elements serve. The receiving spaces 27 have in the section shown in Fig. 2 via a substantially U-shaped, open in the direction of the bore 26 contour, wherein the side legs of the U-shaped contour with the mating surfaces 20 are formed. In the embodiment of FIG. 2, the side legs are formed in a straight line without transition region to the mating surfaces 20th In the direction of the bore 26 , the side legs have in particular no projections or recesses, but go in the inner end region with an increase in distance in the bore 26 via. The rolling elements with cage are arranged in the position of the tripod joint shown in Fig. 2 radially spaced from the base leg of the U-shaped contour.

Je Zapfen 16 können zwei Druckstücke 19 und zwei Käfige 24 eingesetzt werden. Alternativ können die beiden Druckstücke 19 über Verbindungsbereiche zu einem Druckkörper 29 miteinander verbunden sein (Fig. 3) und/oder die beiden Käfige 24 als einstückiger Käfig 30 ausgebildet sein (Fig. 4, Fig. 5). Die einstückigen Käfige können quadratisch, rechteckig, ring- oder topfförmig ausgebildet sein, beispielsweise radial außen ganz oder teilweise geschlossen. Each pin 16 two plungers 19 and two cages 24 can be used. Alternatively, the two pressure pieces 19 may be connected together by connecting portions to a pressure body 29 (Fig. 3) and / or the two cages 24 formed as an integral retainer 30 (Fig. 4, Fig. 5). The one-piece cages may be square, rectangular, ring-shaped or cup-shaped, for example, radially outside completely or partially closed.

Gemäß Fig. 2 sind die Wälzkörper 23 in einem Käfig 24 geführt. In den Käfigen 24 sind die Wälzkörper 23 unter Gewährleistung der relativen Lage der Längsachsen 31 der Wälzkörper 23 zueinander geführt. Die Käfige 24 sind gegenüber dem Druckstück 19 in radialer Richtung über das Druckstück 19 umgreifende bzw. einschließende Schultern 32 geführt. Die Käfige 24 können über die Schultern 32 wie dargestellt auf das Druckstück 19 "geclipst" werden. Die Käfige 24 können weiterhin über Zentrier- oder Federelemente 33 in Laufrichtung der Wälzkörper 23 zentriert sein. Zwei Käfige 24 eines Zapfens 16 können über ein gemeinsames Federelement 33 geführt bzw. zentriert sein. Referring to FIG. 2, the rolling elements are guided in a cage 24 23. In the cages 24, the rolling elements are out of the longitudinal axes 23, while ensuring the relative position 31 of the rolling elements 23 to each other. The cages 24 are guided relative to the pressure piece 19 in the radial direction over the pressure piece 19 embracing or enclosing shoulders 32 . The cages 24 can be "clipped" onto the pressure piece 19 via the shoulders 32 as shown. The cages 24 can continue to be centered about centering or spring elements 33 in the direction of the rolling elements 23 . Two cages 24 of a pin 16 can be guided or centered via a common spring element 33 .

Entsprechend dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel können die einem Kugelkörper 17 zugeordneten Druckstücke 19 über zwei Verbindungsstege 34 zu einem einstückig ausgebildeten Druckkörper 29 verbunden sein. Eine Einführung des Kugelkörpers 17 in den einstückigen Druckkörper 29 kann durch eine an sich bekannte Ausführung als Bajonett-Verbindung gewährleistet sein. According to the embodiment shown in FIG. 3, the pressure elements 19 associated with a ball body 17 can be connected via two connecting webs 34 to form an integrally formed pressure body 29 . An introduction of the spherical body 17 in the one-piece pressure body 29 may be ensured by a known per se as a bayonet connection.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, Fig. 3 sind zwei Federelemente 33 über jeweils ein Befestigungsmittel 36 mit dem Druckstück 19, dem Druckkörper 29 oder dem Kugelkörper 17 verbunden. Die Federelemente 33 verfügen jeweils über zwei elastische Finger 37, welche zur Abstützung der gegenüberliegender Käfige 30 an diesen anliegen oder mit diesen verbunden sind. According to the embodiment of Fig. 2, Fig. 3, two spring elements 33 are connected via a respective fastening means 36 with the pressure piece 19 , the pressure body 29 or the spherical body 17 . The spring elements 33 each have two elastic fingers 37 which abut against or are connected to these for supporting the opposing cages 30 .

Entsprechend den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Anbindungsformen der Wälzkörper 23 an den Kugelkörper 17 führt der Käfig 24 bei jeder Umdrehung des Tripodegelenkes 10 eine bogenförmige Schwenkbewegung aus. Die Rollbahn des Käfigs 24 stellt sich auf der Gegenfläche 20 aufgrund der wirkenden inneren und äußeren Führungskräfte der Wälzkörper 23 selbständig ein. Die kinematischen Grenzen der Schwenkbewegung werden durch die Geometrie des Käfigs 24 und vor allem des Gelenkaußenteiles 12 gebildet. Im Betrieb des Tripodegelenkes kann es in Grenzsituationen zu einem Steuerkontakt des Druckstückes 19 mit den Endanschlägen des Käfigs 24 oder auch zu einem radialen Kontakt von Käfig 24 und Getriebeaußenteil 12 kommen. Diese Kontakte wirken sich auf den Betriebskomfort des Tripodegelenkes 10 nicht negativ aus, da die Kräfte nur in Grenzsituationen stochastisch auftreten und deshalb kein periodische Anregung darstellen. According to the Anbindungsformen of the rolling elements 23 shown in FIGS. 2 and 3 to the spherical body 17 of the cage 24 performs at each revolution of the tripod joint 10 an arcuate pivoting movement. The runway of the cage 24 adjusts itself on the mating surface 20 due to the acting inner and outer guiding forces of the rolling elements 23 . The kinematic limits of the pivoting movement are formed by the geometry of the cage 24 and especially of the outer joint part 12 . During operation of the tripod joint, there may be a control contact of the pressure element 19 with the end stops of the cage 24 or also a radial contact between the cage 24 and the transmission outer part 12 in borderline situations. These contacts do not adversely affect the operating comfort of the tripod joint 10 , since the forces only occur stochastically in borderline situations and therefore do not constitute a periodic excitation.

Gemäß dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die auf den gegenüberliegenden Seiten des Kugelkörpers 17 angeordneten Käfige 24 über Verbindungsbereiche 45 zu einem einstückigen Käfig 30 miteinander verbunden. In diesem Fall ist eine Übereinstimmung der Position der Käfige 24 in Laufrichtung gewährleistet. Eine Zentrierung des Käfigs 30 gegenüber dem Druckstück 19, Druckkörper 29 oder dem Kugelkörper 17 kann über ein oder zwei vereinfacht ausgebildete Federelemente 33 erfolgen. In dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in Laufrichtung auf beiden Seiten der Druckstücke 19 zwei Druckfedern 46 angeordnet. Die Druckfedern 46 sind als Blattfedern mit mittiger Ausbauchung 47 ausgebildet, deren Endbereiche an den Druckstücken 19 abgestützt sind und die im Bereich der Ausbauchung 47 an einem Verbindungsbereich 45 anliegen. According to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 4, the cages 24 arranged on the opposite sides of the ball body 17 are connected to one another via connecting regions 45 to form a one-piece cage 30 . In this case, a coincidence of the position of the cages 24 is ensured in the direction of travel. A centering of the cage 30 with respect to the pressure piece 19 , pressure element 29 or the spherical body 17 can take place via one or two simplified trained spring elements 33 . In the embodiment shown in FIG. 4, two compression springs 46 are arranged in the running direction on both sides of the pressure pieces 19 . The compression springs 46 are formed as leaf springs with a central bulge 47 , whose end portions are supported on the pressure pieces 19 and abut in the region of the bulge 47 at a connecting portion 45 .

In dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Käfig 30 entsprechend Fig. 4 ausgebildet. In dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Käfig 24 sowie das Druckstück 19 für jede Seite als separate Bauteile ausgebildet und nicht miteinander verbunden. In the embodiment shown in Fig. 5, the cage 30 is formed as shown in FIG. 4. In the embodiment shown in Fig. 6, the cage 24 and the pressure member 19 are formed for each side as separate components and not connected to each other.

Im Fall von zylinderförmigen Wälzkörper 23 können diese eine in Längsrichtung der Mantelfläche leicht gekrümmte Kontur aufweisen, wodurch der Gleitanteil bei einer Bewegungskomponente in Richtung der Längsachse 31 der Wälzkörper 23 oder bei Drehbewegungen der Wälzkörper quer zur Längsachse 31 weiter verringert werden kann. In the case of cylindrical rolling bodies 23, the latter may have a slightly curved in the longitudinal direction of lateral-surface contour, whereby the Gleitanteil with a movement component in the direction of the longitudinal axis 31 of the roller body 23 or may be further reduced by rotary movements of the rolling elements transverse to the longitudinal axis of the 31st

Der Käfig 24, 30 mit den Wälzkörpern hat gegenüber dem Kugelkörper 17 insbesondere ausschließlich zwei Freiheitsgrade:
Infolge einer geeignet ausgewählten Verbindung des Kugelkörpers 17 mit dem Druckstück 19 ist eine Verschwenkbarkeit um eine Achse senkrecht zur durch die Längsachse 13-13 des Gelenkinnenteiles 11 und die Längsachse der Zapfen 16 aufgespannten Ebene gewährleistet. Der zweite Freiheitsgrad besteht in der translatorisch verschieblichen Verbindung zwischen Käfig 24, 30 und Druckstück 19, 29. Zur Gewährleistung der Verschenkbarkeit des Druckstückes 19, 29 gegenüber dem Kugelkörper 17 kann das Druckstück 19, 29 den Kugelkörper 17 in einer Kugelkalotte aufnehmen. Die Kugelkalotte kann auf herkömmliche Weise mit flächigen Anlageflächen gebildet sein oder aber (teilweise) mit mehreren Linienkontakten, welche beispielsweise durch eine Bohrung 50 entstehen, in welcher der Kugelkörper 17 geführt ist, und weiteren in die Bohrung 50 eingesetzten Führungsringen 51, vgl. Fig. 7. The cage 24 , 30 with the rolling elements compared to the spherical body 17 in particular only two degrees of freedom:
As a result of a suitably selected connection of the ball body 17 with the pressure piece 19 is pivotable about an axis perpendicular to the plane defined by the longitudinal axis 13-13 of the inner joint part 11 and the longitudinal axis of the pin 16 level. The second degree of freedom consists in the translationally displaceable connection between cage 24 , 30 and thrust piece 19 , 29 . To ensure the verschenkbarkeit of the pressure member 19 , 29 relative to the ball body 17 , the pressure piece 19 , 29 receive the spherical body 17 in a spherical cap. The spherical cap can be formed in a conventional manner with flat contact surfaces or (partially) with several line contacts, which arise for example through a bore 50 in which the ball body 17 is guided, and further inserted into the bore 50 guide rings 51 , see. Fig. 7.

Die Wälzkörper 23 können im Falle ihrer Ausbildung als Zylinderrollen in den Käfigen 24, 30 mit parallelen oder unter einem spitzen Winkel geneigten Längsachsen 31 angeordnet sein. The rolling elements 23 may be arranged in the cages 24 , 30 with parallel or inclined at an acute angle longitudinal axes 31 in the case of their training as cylindrical rollers.

Mit einer radialen Ausrichtung ist eine Ausrichtung quer zu einer der Längsachsen 13-13, 14-14 bezeichnet. With a radial orientation, an orientation transverse to one of the longitudinal axes 13-13 , 14-14 is designated.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der beschriebenen Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien der Vorrichtungsteile zu entnehmen. The described embodiments are only exemplary embodiments. A combination of described features for different embodiments is also possible. Further, in particular not described Features of the invention are part of the device parts the geometries shown in the drawings of To remove device parts.

Claims (7)

1. Tripodegelenk zur Übertragung eines Antriebsmomentes zwischen zwei Antriebselementen eines Antriebsstranges mit einem Gelenkinnenteil (11) und mit einem das Gelenkinnenteil aufnehmenden Gelenkaußenteil (12), wobei a) das Gelenkinnenteil (11) über einen Tripodestern verfügt, b) der Tripodestern über Kugelkörper (17) aufweisende Zapfen (16) verfügt, c) die Kugelkörper (17) zumindest verschwenkbar um eine Achse quer zur durch die Längsachse (13-13) des Gelenkinnenteiles (11) und die Längsachse des Zapfens (16) aufgespannten Ebene gegenüber einem Druckstück (19, 29) gelagert sind, d) zwischen parallelen Laufflächen (21) des Druckstückes (19, 29) und Gegenflächen (20) des Gelenkaußenteiles (12) im wesentlichen zylinderförmige Wälzkörper (23) angeordnet sind, e) die Wälzkörper (23) in Käfigen (24, 30) mit gegenüber den Käfigen (24, 30) ortfesten Längsachsen (31) angeordnet sind, f) die Käfige (24, 30) jeweils längsverschieblich gegenüber dem Druckstück (19, 29) gelagert sind, g) die Bewegung der Käfige gegenüber dem Druckstück (19) in radialer Richtung über das Druckstück (19) umgreifende bzw. einschließende Schultern (32) begrenzt ist, h) die radiale Erstreckung der Gegenflächen (20) zumindest in Teilbereichen größer ist als die Längserstreckung der Wälzkörper (23) oder die radiale Erstreckung von dem die Wälzlager (23) führenden Käfig (24, 30), so dass gekrümmte Bahnen der Käfige (24, 30) mit den Wälzkörpern (23) ermöglicht sind. 1. Tripod joint for transmitting a drive torque between two drive elements of a drive train with an inner joint part ( 11 ) and with an inner joint part receiving the outer joint part ( 12 ), wherein a) the inner joint part ( 11 ) has a tripod ester, b) the tripod stator has pins ( 16 ) with ball bodies ( 17 ), c) the ball bodies ( 17 ) are mounted at least pivotably about an axis transversely to the plane defined by the longitudinal axis ( 13-13 ) of the inner joint part ( 11 ) and the longitudinal axis of the pin ( 16 ) with respect to a pressure piece ( 19 , 29 ), d) between parallel running surfaces ( 21 ) of the pressure piece ( 19 , 29 ) and mating surfaces ( 20 ) of the outer joint part ( 12 ) are arranged substantially cylindrical rolling bodies ( 23 ), e) the rolling elements ( 23 ) are arranged in cages ( 24 , 30 ) with respect to the cages ( 24 , 30 ) fixed longitudinal axes ( 31 ), f) the cages ( 24 , 30 ) are each mounted so as to be longitudinally displaceable relative to the pressure piece ( 19 , 29 ), g) the movement of the cages with respect to the pressure piece ( 19 ) is limited in the radial direction by means of shoulders ( 32 ) embracing or enclosing the pressure piece ( 19 ), h) the radial extent of the mating surfaces ( 20 ) is greater than the longitudinal extent of the rolling bodies ( 23 ) or the radial extent of the cage ( 24 , 30 ) guiding the roller bearings ( 23 ), so that curved tracks of the cages ( 24 , 30 ) are made possible with the rolling bodies ( 23 ). 2. Tripodegelenk nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Käfige gegenüber dem Druckstück (19) in radialer Richtung über das Druckstück (19) umgreifende bzw. einschließende Schultern (32) spielfrei geführt ist. 2. Tripod joint according to claim 1, characterized in that the movement of the cages with respect to the pressure piece ( 19 ) in the radial direction over the pressure piece ( 19 ) encompassing or enclosing shoulders ( 32 ) is guided without play. 3. Tripodegelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkaußenteil (12) über Aufnahmeräume (27) für die Zapfen (16) verfügt, wobei die Aufnahmeräume (27) im Querschnitt über eine im wesentlichen U-förmige Kontur verfügen, die parallelen Seitenschenkel der Kontur radial nach innen geradlinig ausgebildet sind und die Seitenschenkel zumindest teilweise die Gegenflächen bilden. 3. Tripod joint according to claim 1 or 2, characterized in that the outer joint part ( 12 ) has receiving spaces ( 27 ) for the pins ( 16 ), wherein the receiving spaces ( 27 ) have a substantially U-shaped contour in cross section, the parallel side legs of the contour are formed radially inwardly straight and the side legs at least partially form the mating surfaces. 3. Tripodegelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenschenkel der U-förmigen Kontur ohne Stufe ausgebildet sind. 3. Tripod joint according to claim 2, characterized in that formed the side legs of the U-shaped contour without a step are. 4. Tripodegelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Zapfen (16) auf gegenüberliegenden Seiten zwei Käfige (24) zugeordnet sind, welche miteinander verbunden sind. 4. tripod joint according to claim 1 or 2, characterized in that each pin ( 16 ) on opposite sides of two cages ( 24 ) are associated, which are interconnected. 5. Tripodestern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Käfig (24) in Wälzrichtung der Wälzkörper (23) über ein Verbindungselement (33) mit dem Druckstück (19) gekoppelt ist. 5. Tripodestern according to claim 1 or 4, characterized in that at least one cage ( 24 ) in the rolling direction of the rolling bodies ( 23 ) via a connecting element ( 33 ) with the pressure piece ( 19 ) is coupled. 6. Tripodestern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Käfige mit den Schultern aus einem Blech gefertigt sind. 6. Tripod esters according to one of the preceding claims, characterized in that Cages are made with the shoulders of a sheet metal.