DE19507859C2 - Gleichlaufdrehgelenk in VL-Bauart mit gekrümmtem Bahnverlauf - Google Patents
Gleichlaufdrehgelenk in VL-Bauart mit gekrümmtem BahnverlaufInfo
- Publication number
- DE19507859C2 DE19507859C2 DE1995107859 DE19507859A DE19507859C2 DE 19507859 C2 DE19507859 C2 DE 19507859C2 DE 1995107859 DE1995107859 DE 1995107859 DE 19507859 A DE19507859 A DE 19507859A DE 19507859 C2 DE19507859 C2 DE 19507859C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- joint part
- inner joint
- ball tracks
- longitudinal section
- tracks
- 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
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
- F16D3/224—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 the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere
-
- 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
- F16D2003/22309—Details of grooves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
- Automatic Assembly (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufdrehgelenk mit axialer
Verschiebbarkeit der Gelenkbauteile, mit einem ringförmigen
Gelenkaußenteil mit einer Anzahl erster Kugelbahnen, und einem
nabenförmigen Gelenkinnenteil mit einer Anzahl zweiter Kugelbah
nen, sowie in diesen geführten drehmomentübertragenden Kugeln,
wobei jeweils erste und zweite Kugelbahnen so paarweise einander
außen und innen radial zugeordnet sind und sich ergänzen, daß
sie gemeinsam eine drehmomentübertragende Kugel aufnehmen, und
zumindest ein Teil der Anzahl einander zugeordneter erster und
zweiter Kugelbahnen so entgegengesetzt winklig zur Längsrichtung
des jeweiligen Gelenkbauteils angestellt sind, daß sie paarweise
Schnittwinkel miteinander bilden, deren Schnittpunkte in der
winkelhalbierenden Ebene zwischen den beiden Achsen des Gelenk
außenteils und des Gelenkinnenteils liegen, und mit einem ring
förmigen Käfig im Zwischenraum zwischen Gelenkaußenteil und
Gelenkinnenteil, der umfangsverteilte Fenster aufweist, in denen
jeweils die Kugeln einzeln eingesetzt umfangsverschieblich in
einer gemeinsamen Ebene gehalten werden, wobei das Gelenkinnen
teil im Längsschnitt eine Außenkontur mit einem größten Mitten
durchmesser und kleineren Durchmessern an den Stirnseiten auf
weist und die Mittellinien B der Kugelbahnen im Längsschnitt in
Annäherung an die Außenkontur des Gelenkinnenteils nach außen
gekrümmt verlaufen.
Drehgelenke dieser Art werden als VL-Gelenke bezeichnet (Gelenke
und Gelenkwellen, Springer Verlag Berlin Heidelberg New York
London Paris Tokyo 1988, Seite 228, 229). Sie sind näher in der
DE-AS 19 14 275, der DE-AS 12 32 411, der EP 0 463 531 A1, der
DE 32 05 532 C2 und der DE 31 02 871 C2 beschrieben.
Die Kugelbahnen im Gelenkaußenteil und im Gelenkinnenteil sind
hierbei als die Längsachse des jeweiligen Gelenkbauteils mit
Abstand kreuzende Geraden ausgebildet, die zur Steuerung der
Kugeln auf die winkelhalbierende Ebene zwischen den Achsen des
Gelenkaußenteils und des Gelenkinnenteils Kreuzungswinkel mit
einander bilden. Solche Bahnen lassen sich durch Räumen leicht
herstellen. Die Kugelbahnen im Gelenkaußenteil und im Gelenkin
nenteil können auch als Schraubenlinien mit gleichbleibendem
Abstand zur Längsachse des jeweiligen Gelenkbauteils ausgestal
tet sein, die aufgrund entgegengesetzter Steigung Kreuzungswin
kel miteinander bilden, um die Kugeln auf die winkelhalbierende
Ebene zwischen den Achsen des Gelenkaußenteils und des Gelenkin
nenteils zu steuern. Zur Herstellung solcher Bahnen muß man auf
andere Verfahren zurückgreifen.
Die genannten einander zugeordneten sich kreuzenden Kugelbahnen
im Gelenkaußenteil und im Gelenkinnenteil können, auf das jewei
lige einzelne Gelenkbauteil bezogen, sämtlich zueinander par
allel sein oder abwechselnd entgegengesetzte Anstellwinkel zur
Längsrichtung des Gelenkbauteils bilden. Es ist außerdem mög
lich, jeweils zwischen zwei unter einem Anstellwinkel zur Längs
richtung verlaufenden Kugelbahnen in jedem der Gelenkbauteile
einander zugeordnete in dieser Längsrichtung verlaufende Kugel
bahnen vorzusehen.
Das Gelenkinnenteil ist in jedem Fall mit einer Außenkontur
darzustellen, die im Längsschnitt von einem größten Mittendurch
messer zu beidseitig kleineren Durchmessern an den Stirnflächen
verläuft. Diese Form ist erforderlich, um eine Abbeugung gegen
über dem innenzylindrischen Gelenkaußenteil unter Freigang für
den im Zwischenraum eingeschlossenen Käfigs zu ermöglichen.
Andernfalls wäre der Gelenkbeugewinkel übermäßig beschränkt. Aus
dieser Konfiguration von Außenkontur einerseits und Bahnverlauf
andererseits ergeben sich im Gelenkinnenteil Bahnverläufe, bei
denen die wirksamen Bahnquerschnitte zu den axialen Enden der
Bahnen hin deutlich abnimmt. Hiermit sinkt die Umschlingung der
Kugeln in den Endbereichen der Bahnen, d. h. bei gebeugtem Ge
lenk oder bei axial aus einer Mittelposition heraus verschobenem
Gelenk wird die Drehmomentkapazität des Gelenks infolge dieser
reduzierten Bahnquerschnitte verringert.
Dies ist auch bei dem gattungsbildenden Gelenk nach der US 3 176 477
der Fall, bei dem ein in einem mittleren Abschnitt außen
zylindrisches Gelenkinnenteil beidendig mit konischen Überdre
hungen versehen ist, während die Bahnmittellinien auf gekrümmten
oder elliptischen Bahnen verlaufen. Als beschränkende Größe für
den Beugewinkel werden nur die Geometrie zwischen Gelenkaußen
teil und Gelenkinnenteil bzw. der dieses antreibenden Welle
erörtert. Die Bahntiefen im Gelenkinnenteil nehmen über der
Länge zu den Enden hin deutlich ab und sind an den Stirnseiten
geringer als in der Gelenkmitte. In dieser Weise reduziert sich
die Drehmomentkapazität mit dem Beugewinkel.
Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
VL-Gelenke mit den gewünschten axialen Verschiebewegen zu schaf
fen, deren Drehmomentkapazität unter Beugungswinkel verbessert
ist. Die Lösung hierfür besteht in den Merkmalen der unabhängi
gen Patentansprüche. Unter dem Begriff "gekrümmt" sind hierbei
rein kreisbogenförmig gekrümmt oder gemäß anderer Funktionen
gekrümmt ebenso zu verstehen, wie aus einem gekrümmten Abschnitt
und daran anschließenden Geraden zusammengesetzte Kurven oder
aus verschiedenen Geraden zusammengesetzte Kurven, wobei in
jedem Fall ein größter Achsabstand etwa in der Mittelebene gege
ben sein soll und die nach außen gekrümmten Kurven keine Wende
punkte haben dürfen. Diese Bedingungen gelten sowohl für die
Außenkontur des Gelenkinnenteils als auch für die Mittellinien
der Kugelbahnen.
Mit dem Wortlaut der unabhängigen Patentansprüche ist zum Aus
druck gebracht, daß nicht nur streng parallel zur Außenkontur
verlaufende Bahnmittellinien, sondern auch derart ähnlich zur
Außenkontur verlaufende Bahnmittellinien die Lehre der Erfindung
erfüllen, durch die im wesentlichen ein Gleichmaß der Bahntiefe
gesichert ist.
Im Sinne der Erfindung ist es gleichbedeutend, ob eine Projek
tion der Kurven auf eine axiale Mittelebene durch die Längsachse
der Gelenkbauteile oder ob eine radiale Schnittebene durch den
jeweiligen Bahngrund, d. h. unter einem Winkel zur Längsachse
der Gelenkbauteile betrachtet wird. Durch die erfindungsgemäße
Maßnahme bleibt die wirksame Tiefe der Bahnen im Gelenkinnenteil
im wesentlichen über ihrer Gesamtlänge unverändert erhalten, so
daß die Drehmomentkapazität des Gelenkinnenteils unter Beugung
im Verhältnis zum gestreckten Gelenk wenig beeinträchtigt ist.
Ein Abfall der Drehmomentkapazität bei maximaler Beugung ergibt
sich ausschließlich durch die Annäherung der Kugeln an das je
weils offene Bahnende.
Eine erste erfindungsgemäße Lösung geht von einem Gelenkinnen
teil aus, dessen Außenkontur im wesentlichen kugelabschnitts
förmig verläuft, wobei eine geringe zylindrische Überdrehung im
Bereich des Mitteldurchmessers nicht ausgeschlossen sein soll.
Hierzu wird in besonders günstiger Weise vorgeschlagen, daß die
Krümmungsmittelpunkte der Mittellinien der Kugelbahnen und damit
in gleicher Weise die Krümmungsmittelpunkte der Bahngrundlinien
auf der Längsachse des Gelenkinnenteils liegen.
Eine zweite erfindungsgemäße Lösung geht davon aus, daß die
Außenkontur des Gelenkinnenteils im Längsschnitt eine sogenannte
Dachform, insgesamt also eine Doppelkonusform, zwischen den
Stirnflächen hat, wobei im Bereich des Mittendurchmessers ein
kugeliger Übergang vorgesehen sein kann. Hierbei ist es bevor
zugt, daß die Krümmungsmittelpunkte der Mittellinien der Kugel
bahn für jede Bahn jeweils jenseits der Mittellinie des Gelen
kinnenteils, bevorzugt etwa auf der gegenüberliegenden Außenkon
turlinie des Gelenkinnenteils, liegen. Das gleiche gilt auch
hier sowohl für die Bahnmittellinien als auch für die Verläufe
der Bahngrundlinien.
Nach einer dritten erfindungsgemäßen Lösung sind bei der zuletzt
genannten Dachform bzw. Doppelkonusform der Außenkontur des
Gelenkinnenteils die Mittellinien der Bahnverläufe analog ange
paßt, d. h. daß sie sich aus einem Kreisbogenabschnitt und daran
tangential anschließenden Geraden zusammensetzen, wobei der
Krümmungsmittelpunkt des Kreisbogenabschnittes bevorzugt wieder
auf der Längsmittelachse der Gelenkbauteile liegt. Der bevor
zugte Winkel der sich anschließenden Geraden in Bezug auf die
Längsmittelachse der Gelenkbauteile entspricht hierbei dem hal
ben vorgesehenen Beugewinkel des Gelenks.
In allen der vorstehend genannten Ausführungen ist es nach einer
ersten Variante möglich, die Mittellinien der Kugelbahnen im
Gelenkaußenteil und im Gelenkinnenteil im Längsschnitt überein
stimmend verlaufen zu lassen, d. h. insbesondere die entspre
chenden Krümmungsmittelpunkte in der Gelenkmittelebene zusammen
fallen zu lassen.
Nach einer zweiten Variante ist es in allen Ausführungen mög
lich, die Mittellinien der Kugelbahnen im Gelenkaußenteil und im
Gelenkinnenteil im Längsschnitt symmetrisch zur Gelenkmittel
ebene in Bezug aufeinander auszugestalten, d. h. insbesondere
die Krümmungsmittelpunkte um gleiche Abstände in entgegengesetz
ter Richtung zur Mittelebene zu versetzen.
Bevorzugt ist eine Ausgestaltung der Gelenke mit ausschließlich
unter einem Anstellwinkel zur Längsrichtung verlaufenden Bahnen.
Es ist jedoch auch möglich, beispielsweise jede zweite der Bah
nen hiervon abweichend, d. h. beispielsweise auch in Längsmit
telebenen durch die Mittelachse verlaufend zu gestalten, wobei
diese Bahnen ebenfalls im Sinne der Erfindung im gleichen Sinne
gekrümmt sein können wie die Außenkontur des Gelenkinnenteils.
Im Gegensatz zu den zuerst genannten Bahnen, die günstige Steu
ereigenschaften für die Kugeln bei gestrecktem Gelenk aufweisen,
sind die letztgenannten Bahnen günstiger in ihrer Steuerfunktion
auf die Kugeln, wenn bereits ein Beugewinkel vorliegt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend
anhand der Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gelenk im axialen Längs
schnitt in einer ersten Ausführung;
Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Gelenk im axialen Längs
schnitt in einer zweiten Ausführung;
Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Gelenk im axialen Längs
schnitt in einer dritten Ausführung;
Fig. 4 zeigt Abwicklungsabschnitte der Gelenkbauteile und des
Kugelkäfigs eines Gelenks nach einer der Fig. 1 bis
3 in einer ersten Ausführung;
Fig. 5 zeigt Abwicklungsabschnitte der Gelenkbauteile und des
Kugelkäfigs eines Gelenks nach einer der Fig. 1 bis
3 in einer zweiten Ausführung.
Die Fig. 1 bis 3 werden nachstehend gemeinsam beschrieben,
soweit die gemeinsamen konstruktiven Komponenten betroffen sind.
Die Gelenke weisen jeweils ein Gelenkaußenteil 11, ein Gelenkin
nenteil 12, drehmomentübertragende Kugeln 13 und einen der
Steuerung dienenden Käfig 14 auf. Das Gelenkaußenteil ist grund
sätzlich ringförmig und weist eine in jedem Fall innenzylindri
sche Führungsfläche 15 für den Kugelkäfig 14 auf. In seinem
Ringkörper hat es Durchgangsöffnungen 16 zum Durchstecken oder
Einschrauben von Schrauben, die der Verbindung des Gelenkaußen
teils 11 mit einem Antriebsflansch dienen. Über den Umfang ver
teilt weist das Gelenkaußenteil 11 erste Kugelbahnen 17 auf, auf
deren Gestalt später eingegangen wird.
Das Gelenkinnenteil 12 hat die Form eine Nabe, d. h. es weist
eine Innenöffnung 18 zum Einstecken einer Antriebswelle auf,
wobei als Verbindungsmittel eine Wellenverzahnung 19 dargestellt
ist. Das Gelenkinnenteil 12 hat eine Außenoberfläche 20 mit
einer im Längsschnitt konvexen Kontur. Umfangsverteilt und den
Bahnen 17 im Gelenkaußenteil jeweils zugeordnet sind zweite
Kugelbahnen 21 im Gelenkinnenteil 12, auf deren Gestalt eben
falls noch eingegangen wird.
Am Käfig 14 sind einzelne Fenster 22 zur Aufnahme der Kugeln,
eine Außenfläche 23 und eine Innenfläche 24 zu unterscheiden.
Der Käfig stellt einen etwa ringförmigen Hohlkörper dar, dessen
Öffnungen und Hohlräume im weiteren nicht im einzelnen bezei
chnet sind.
Die Kugelbahnen 17, 21 sind jeweils im Schnitt durch ihre Längs
mittellinien bzw. ihre Bahngrundlinien dargestellt. Diese ver
laufen jedoch unter entgegengesetzten Winkeln geneigt zur Längs
achse A und damit unter einem Winkel zueinander. Dies bedeutet,
daß die Schnittebenen im Bereich der Kugelbahnen jeweils gegen
über einer radialen Längsmittelebene zweifach entgegengesetzt
verschwenkt um die Hochachse in der Zeichnung entsprechend der
Mittelebene E verlaufen.
In Fig. 1 wird ein Gelenk vorgestellt, bei dem die Außenkontur
20 des Gelenkinnenteils 12 im wesentlichen kugelabschnittsförmig
ist, d. h. die Oberfläche wird im Längsschnitt durch einen
Kreisbogen RB definiert, wobei allerdings beidseitig zur Mittel
ebene E eine zylindrische Überdrehung 25 erkennbar ist. Der
Käfig 14 hat in Übereinstimmung mit der Außenkontur des Gelen
kinnenteils eine kugelige Außenfläche 23, die in der Innenfläche
18 des Gelenkaußenteils 11 geführt ist. Gemäß der Erfindung
verlaufen hierbei die Bahnmittellinien B ebenfalls nach Art
eines Kreisbogens im Längsschnitt, die den Radius R haben. Die
ser Radius R begrenzt im vorliegenden Fall zufälligerweise auch
die Innenoberfläche 24 des Käfigs 14. Aus der Kreisbogenform der
Bahnmittellinien B ergeben sich unmittelbar die Bahngrundlinien,
deren Radien Ri und Ra ebenfalls dargestellt sind. Alle Radien
haben einen gemeinsamen Mittelpunkt M, der auf der Achse A des
Gelenkinnenteils bzw. des Gelenkaußenteils liegt, die bei ge
strecktem Gelenk zusammenfällt. Es ist deutlich erkennbar, daß
die Bahnen 21 im Gelenkinnenteil 12 auf der gesamten axialen
Länge des Gelenkinnenteils etwa gleichbleibende Tiefe aufweisen.
In Fig. 2 ist ein Gelenk gezeigt, bei dem die Außenfläche 20
des Gelenkinnenteils 12 doppelkonisch, d. h. bezogen auf eine
Zeichnungshälfte im Längsschnitt dachförmig ist. Im Bereich der
Mittelebene E ist eine Abrundung 26 als Übergang erkennbar. Ganz
abweichend von der Ausführung nach Fig. 2 ist hierbei der Käfig
14 mit einer Außenfläche 23 versehen, die prinzipiell der Form
der Außenfläche 20 entspricht, wobei jedoch der Öffnungswinkel
der beiden Konen nur halb so groß ist. Die Innenoberfläche 24
des Käfigs 14 ist dagegen eine reine Zylinderfläche. Der Verlauf
der Bahnmittellinien B stimmt hierbei nicht vollkommen mit der
Außenkontur des Gelenkinnenteils überein, vielmehr verlaufen die
Bahnmittellinien B nach einem Kreisbogen, dessen Mittelpunkt
jedoch auf der zur jeweiligen Bahn gegenüberliegenden Seite auf
der Außenkontur 20 des Gelenkinnenteils 12 liegt. Aus dem Ver
lauf der Bahnmittellinien B mit dem Radius R ergeben sich die
Krümmungsradien der Bahngrundlinien mit Ri für das Gelenkinnen
teil und Ra für das Gelenkaußenteil. Es liegt eine so große
Ähnlichkeit zwischen dem Verlauf der Außenkontur und dem Bahn
verlauf im Gelenkinnenteil vor, daß die Bahnen 21 im Gelenkin
nenteil 12 im wesentlichen gleichbleibende Tiefe über der gesam
ten axialen Länge aufweisen.
In Fig. 3 ist ein Gelenk gezeigt, bei dem das Gelenkinnenteil
insoweit mit dem aus der Fig. 2 übereinstimmt, als die Außen
kontur 20 im wesentlichen doppelkonisch, d. h. im Längsschnitt
auf eine Figurenhälfte bezogen dachförmig ist und eine Abrundung
26 als Übergangsbereich im Bereich der Mittelebene E aufweist.
Übereinstimmung mit der Ausführung nach Fig. 2 zeigt auch der
Käfig 14 mit einer gleichfalls dachförmigen Außenfläche 23 und
einer innenzylindrischen Fläche 24. Der Konusöffnungswinkel der
Käfigaußenfläche 23 ist halb so groß wie die Konusöffnungswinkel
am Gelenkinnenteil. Die Bahnmittellinien B setzen sich hierbei
aus einem Kreisbogenabschnitt mit Radius R, dessen Mittelpunkt
M auf der Längsachse A liegt, und sich daran tangential zu bei
den Seiten anschließenden Geradenabschnitten zusammen, die unter
dem Winkel β/2 zur Richtung der Achse A verlaufen. Analog zu den
vorher genannten Ausführungen bezeichnet der Radius Ri die Krüm
mung der Bahngrundlinie der Bahn 21 des Gelenkinnenteils 12 im
Bereich der Mittelebene E und der Radius Ra die Krümmung der
Bahngrundlinie der Bahn 17 des Gelenkaußenteils 11 im Bereich
der Mittelebene E. Zu beiden Seiten schließen sich daran tangen
tiale Geraden an, die parallel zu den Bahnmittellinien B verlau
fen. Wie in der Ausführung nach Fig. 1 ergibt sich hieraus
wiederum eine gleichbleibende Bahntiefe der Bahnen 21 am Gelenk
innenteil 12.
Die Fig. 4 und 5 werden nachstehend gemeinsam beschrieben,
soweit die Bedeutung der Darstellungsweise betroffen ist. Es
sollen jeweils von oben nach unten in den Figuren eine Abwick
lung des Gelenkaußenteils 11, des Kugelkäfigs 14 und des Ge
lenkinnenteils 12 dargestellt sein. Diese Abwicklungen können
dabei in Bezug auf die Gelenkbauteile 11 und 12 als Abbilder der
Innenoberfläche des Gelenkaußenteils bzw. der Außenoberfläche
des Gelenkinnenteils, ersatzweise als Zylinderschnitte unmittel
bar in der Nähe dieser Oberflächen betrachtet werden. Die Be
trachtungsrichtung ist hierbei jedoch übereinstimmend, z. B. von
außen nach innen. Die drei Abwicklungen sind in umfangsrichtiger
Lage zueinander dargestellt, d. h. durch axiales Ineinander
schieben ergibt sich das richtige Bild der Kugelbahnen 17 im
Gelenkaußenteil und der Kugelbahnen 21 im Gelenkinnenteil und
die Lage der Fenster 22 im Kugelkäfig 14 zueinander. Hieran läßt
sich ersehen, daß die Abwicklungen mit einer Verzerrung darge
stellt sind, durch die die Umfangsabstände aneinander angegli
chen sind, während tatsächlich die Bahnabstände in Umfangsrich
tung bzw. die Fensterabstände von außen nach innen abnehmen
müßten.
In Fig. 4 sind die Bahnen 17 im Gelenkaußenteil 11 und die
Bahnen 21 im Gelenkinnenteil 12 mit in Umfangsrichtung abwech
selnd entgegengesetzten Anstellwinkeln zur Längsrichtung ausge
bildet, wobei die in der Darstellung übereinander liegenden, in
montierter Position jeweils einander zugeordnete Bahnen 17 im
Gelenkaußenteil 11 und 21 im Gelenkinnenteil 12 ihrerseits ein
ander entgegengesetzte Anstellwinkel haben, so daß ihre Mittel
linien sich kreuzen. Im Zusammenwirken mit den Fenstern 22 des
Käfigs 14 verschieben sich hierdurch die Kugeln bei relativer
Axialverschiebung der Gelenkbauteile und bei Abbeugung des Ge
lenks jeweils in die sich verschiebenden Schnittpunkte der Bahn
mittellinien der einander zugeordneten Bahnen.
In Fig. 5 sind erste Bahnen 17 1 im Gelenkaußenteil 11 und erste
Bahnen 21 1 im Gelenkinnenteil 12 mit einem Anstellwinkel in Bezug
zur Längsrichtung der Gelenkbauteile ausgeführt. Hierbei ver
laufen jedoch die Bahnen 17 1 und 21 1 im Verhältnis untereinander
parallel, d. h. sie haben bezogen auf das Gelenkbauteil jeweils
einen übereinstimmenden gleichsinnigen Anstellwinkel zur Längs
richtung. Jeweils zwischen zwei der genannten Bahnen 17 1, 21 1
sind zweite Bahnen 17 2 im Gelenkaußenteil 11 und zweite Bahnen
21 2 im Gelenkinnenteil 12 ausgeführt, die parallel zur Längsrich
tung der Gelenkbauteile verlaufen. Die Anstellwinkel der jeweils
einander zugeordneten Bahnen 17 1 im Gelenkaußenteil 11 und 21 1 im
Gelenkinnenteil 12 sind auch hier entgegengesetzt zueinander
orientiert, so daß auch hier bei relativer Axialverschiebung der
Gelenkbauteile und bei Abbeugung des Gelenks die in den zugeord
neten Bahnen gehaltenen Kugeln im Zusammenwirken mit den Fen
stern 22 des Käfigs 14 jeweils in die sich verschiebenden
Schnittpunkte der Bahnmittellinien geführt werden.
Wie bereits oben erläutert haben in den Fig. 4 und 5 alle
vereinfacht dargestellten Bahnen 17, 17 1, 17 2 und 21, 21 1, 21 2
eine hier nicht erkennbare Krümmung nach außen in bezug auf ihre
jeweilige Bauteilachse.
Claims (9)
1. Gleichlaufdrehgelenk mit axialer Verschiebbarkeit der Ge
lenkbauteile, mit einem ringförmigen Gelenkaußenteil (11)
mit einer Anzahl erster Kugelbahnen (17), und einem naben
förmigen Gelenkinnenteil (12) mit einer Anzahl zweiter
Kugelbahnen (21), sowie in diesen geführten drehmomentüber
tragenden Kugeln (13), wobei jeweils erste und zweite Ku
gelbahnen so paarweise einander außen und innen radial
zugeordnet sind und sich ergänzen, daß sie gemeinsam eine
drehmomentübertragende Kugel (13) aufnehmen, und zumindest
ein Teil der Anzahl einander zugeordneter erster und zwei
ter Kugelbahnen so entgegengesetzt winklig zur Längsrich
tung des jeweiligen Gelenkbauteils angestellt sind, daß sie
paarweise Schnittwinkel miteinander bilden, deren Schnitt
punkte in der winkelhalbierenden Ebene zwischen den Achsen
des Gelenkaußenteils und des Gelenkinnenteils liegen, und
mit einem ringförmigen Käfig (14) im Zwischenraum zwischen
Gelenkaußenteil (11) und Gelenkinnenteil (12), der umfangs
verteilte Fenster (22) aufweist, in denen jeweils die Ku
geln (13) einzeln eingesetzt umfangsverschieblich in einer
gemeinsamen Ebene gehalten werden, wobei das Gelenkinnen
teil (12) im Längsschnitt eine Außenkontur (20) mit einem
größten Mittendurchmesser und kleineren Durchmessern an den
Stirnseiten aufweist und die Mittellinien B der Kugelbahnen
(17, 21) im Längsschnitt in Annäherung an die Außenkontur
(20) des Gelenkinnenteils (12) nach außen gekrümmt ver
laufen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenkontur (20) des Gelenkinnenteils (12) durch
einen Kugelabschnitt und die Mittellinien B der Kugelbahnen
(17, 21) im Längsschnitt durch Kreisbögen definiert werden,
so daß die Bahntiefe im Gelenkinnenteil (12) von der Mitte
bis zu den Stirnseiten im wesentlichen konstant ist.
2. Gelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Krümmungsmittelpunkte der Mittellinien B der Kugel
bahnen (17, 21) und der Außenkontur (20) des Gelenkinnen
teils (12) auf der Längsachse (A) des Gelenks liegen.
3. Gleichlaufdrehgelenk mit axialer Verschiebbarkeit der Ge
lenkbauteile, mit einem ringförmigen Gelenkaußenteil (11)
mit einer Anzahl erster Kugelbahnen (17), und einem naben
förmigen Gelenkinnenteil (12) mit einer Anzahl zweiter
Kugelbahnen (21), sowie in diesen geführten drehmomentüber
tragenden Kugeln (13), wobei jeweils erste und zweite Ku
gelbahnen so paarweise einander außen und innen radial
zugeordnet sind und sich ergänzen, daß sie gemeinsam eine
drehmomentübertragende Kugel (13) aufnehmen, und zumindest
ein Teil der Anzahl einander zugeordneter erster und zwei
ter Kugelbahnen so entgegengesetzt winklig zur Längsrich
tung des jeweiligen Gelenkbauteils angestellt sind, daß sie
paarweise Schnittwinkel miteinander bilden, deren Schnitt
punkte in der winkelhalbierenden Ebene zwischen den Achsen
des Gelenkaußenteils und des Gelenkinnenteils liegen, und
mit einem ringförmigen Käfig (14) im Zwischenraum zwischen
Gelenkaußenteil (11) und Gelenkinnenteil (12), der umfangs
verteilte Fenster (22) aufweist, in denen jeweils die Ku
geln (13) einzeln eingesetzt umfangsverschieblich in einer
gemeinsamen Ebene gehalten werden, wobei das Gelenkinnen
teil (12) im Längsschnitt eine Außenkontur (20) mit einem
größten Mittendurchmesser und kleineren Durchmessern an den
Stirnseiten aufweist und die Mittellinien B der Kugelbahnen
(17, 21) im Längsschnitt in Annäherung an die Außenkontur
(20) des Gelenkinnenteils (12) nach außen gekrümmt ver
laufen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenkontur (20) des Gelenkinnenteils (12) durch
einen Doppelkonus mit einer Abrundung (26) am Übergang und
die Mittellinien B der Kugelbahnen (17, 21) im Längsschnitt
durch Kreisbögen definiert werden, so daß die Bahntiefe im
Gelenkinnenteil (12) von der Mitte bis zu den Stirnseiten
im wesentlichen konstant ist.
4. Gelenk nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Krümmungsmittelpunkte der Mittellinien der Kugel
bahnen jeweils jenseits der Mittellinie, bevorzugt etwa auf
der gegenüberliegenden Außenkonturlinie des Gelenkinnen
teils liegen.
5. Gleichlaufdrehgelenk mit axialer Verschiebbarkeit der Ge
lenkbauteile, mit einem ringförmigen Gelenkaußenteil (11)
mit einer Anzahl erster Kugelbahnen (17), und einem naben
förmigen Gelenkinnenteil (12) mit einer Anzahl zweiter
Kugelbahnen (21), sowie in diesen geführten drehmomentüber
tragenden Kugeln (13), wobei jeweils erste und zweite Ku
gelbahnen so paarweise einander außen und innen radial
zugeordnet sind und sich ergänzen, daß sie gemeinsam eine
drehmomentübertragende Kugel (13) aufnehmen, und zumindest
ein Teil der Anzahl einander zugeordneter erster und zwei
ter Kugelbahnen so entgegengesetzt winklig zur Längsrich
tung des jeweiligen Gelenkbauteils angestellt sind, daß sie
paarweise Schnittwinkel miteinander bilden, deren Schnitt
punkte in der winkelhalbierenden Ebene zwischen den Achsen
des Gelenkaußenteils und des Gelenkinnenteils liegen, und
mit einem ringförmigen Käfig (14) im Zwischenraum zwischen
Gelenkaußenteil (11) und Gelenkinnenteil (12), der umfangs
verteilte Fenster (22) aufweist, in denen jeweils die Ku
geln (13) einzeln eingesetzt umfangsverschieblich in einer
gemeinsamen Ebene gehalten werden, wobei das Gelenkinnen
teil (12) im Längsschnitt eine Außenkontur (20) mit einem
größten Mittendurchmesser und kleineren Durchmessern an den
Stirnseiten aufweist und die Mittellinien B der Kugelbahnen
(17, 21) im Längsschnitt in Annäherung an die Außenkontur
(20) des Gelenkinnenteils (12) nach außen gekrümmt ver
laufen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenkontur (20) des Gelenkinnenteils (12) durch
einen Doppelkonus mit einer Abrundung (26) am Übergang und
die Mittellinien der Kugelbahnen im Längsschnitt durch
einen mittleren Kreisbogen daran zu beiden Seiten tangenti
al anschließende Geraden parallel zur Oberfläche (20) des
Gelenkinnenteils (12) definiert werden, so daß die Bahntie
fe im Gelenkinnenteil (12) von der Mitte bis zu den Stirn
seiten im wesentlichen konstant ist.
6. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Käfig (14) eine kugelige Innenkontur (24) hat.
7. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenkontur (20) des Gelenkinnenteils (12) durch
eine mittlere zylindrische Überdrehung (25) begrenzt ist.
8. Gelenk nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Käfig eine zylindrische Innenkontur (24) hat.
9. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teil der Anzahl einander zugeordneter erster und
zweiter Kugelbahnen parallel zu den Achsen der jeweiligen
Gelenkbauteile verlaufen und daß die Mittellinien dieser
Kugelbahnen in Angleichung an die Mittellinien B der wink
lig angestellten Kugelbahnen (17, 21) nach außen gekrümmt
verlaufen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995107859 DE19507859C2 (de) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | Gleichlaufdrehgelenk in VL-Bauart mit gekrümmtem Bahnverlauf |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995107859 DE19507859C2 (de) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | Gleichlaufdrehgelenk in VL-Bauart mit gekrümmtem Bahnverlauf |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19507859A1 DE19507859A1 (de) | 1996-09-12 |
DE19507859C2 true DE19507859C2 (de) | 1998-04-16 |
Family
ID=7755805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995107859 Expired - Fee Related DE19507859C2 (de) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | Gleichlaufdrehgelenk in VL-Bauart mit gekrümmtem Bahnverlauf |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19507859C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10250419C5 (de) * | 2002-10-30 | 2009-04-23 | Gkn Driveline International Gmbh | Seitenwellenanordnung mit VL-Gelenk und Schiebeausgleich |
DE102008008212B4 (de) * | 2008-02-08 | 2020-09-03 | Volkswagen Ag | Kugelverschiebegelenk mit geschrägten Kugellaufbahnen |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0921329B2 (de) * | 1997-12-06 | 2005-11-02 | Iprotec Maschinen- und Edelstahlprodukte GmbH | Verfahren zur Fertigbearbeitung des Kugelsterns eines Gleichlaufgelenkes |
US6159103A (en) * | 1998-12-17 | 2000-12-12 | Delphi Technologies, Inc. | Constant velocity universal joint |
US7008326B2 (en) | 2003-06-09 | 2006-03-07 | Delphi Technologies, Inc. | Constant velocity universal joint |
US7717793B2 (en) * | 2007-07-10 | 2010-05-18 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Fixed-center constant velocity joint |
JP5823127B2 (ja) * | 2011-01-06 | 2015-11-25 | Ntn株式会社 | 固定式等速自在継手 |
JP6199159B2 (ja) * | 2013-11-05 | 2017-09-20 | Ntn株式会社 | 固定式等速自在継手 |
DE102017210135B4 (de) | 2017-06-16 | 2021-02-11 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Kugelkäfig für VL- und CG-Gelenke |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3176477A (en) * | 1962-05-17 | 1965-04-06 | Dana Corp | Universal joint of the constant velocity type |
DE1232411B (de) * | 1963-03-15 | 1967-01-12 | Loehr & Bromkamp Gmbh | Gleichlaufdrehgelenkkupplung mit Verschiebemoeglichkeit |
DE1914275B2 (de) * | 1969-03-20 | 1971-11-11 | Gleichaufdrehgelenk | |
DE3102871C2 (de) * | 1981-01-29 | 1984-01-12 | Löhr & Bromkamp GmbH, 6050 Offenbach | "Gleichlaufdrehgelenk" |
DE3205532C2 (de) * | 1982-02-17 | 1987-02-05 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart, De | |
EP0463531A1 (de) * | 1990-06-29 | 1992-01-02 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Homokinetische Kupplung mit gekreuzten Laufrillen |
-
1995
- 1995-03-08 DE DE1995107859 patent/DE19507859C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3176477A (en) * | 1962-05-17 | 1965-04-06 | Dana Corp | Universal joint of the constant velocity type |
DE1232411B (de) * | 1963-03-15 | 1967-01-12 | Loehr & Bromkamp Gmbh | Gleichlaufdrehgelenkkupplung mit Verschiebemoeglichkeit |
DE1914275B2 (de) * | 1969-03-20 | 1971-11-11 | Gleichaufdrehgelenk | |
DE3102871C2 (de) * | 1981-01-29 | 1984-01-12 | Löhr & Bromkamp GmbH, 6050 Offenbach | "Gleichlaufdrehgelenk" |
DE3205532C2 (de) * | 1982-02-17 | 1987-02-05 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart, De | |
EP0463531A1 (de) * | 1990-06-29 | 1992-01-02 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Homokinetische Kupplung mit gekreuzten Laufrillen |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SCHMELE, F., Graf v. SEHERR-THOSS, H.-Ch., AUCKTOR, E.: Gelenke und Gelenkwellen, Berlin (u.a.): Springer, 1988, (Konstruk- tionsbücher Bd.36) S.228,229 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10250419C5 (de) * | 2002-10-30 | 2009-04-23 | Gkn Driveline International Gmbh | Seitenwellenanordnung mit VL-Gelenk und Schiebeausgleich |
DE102008008212B4 (de) * | 2008-02-08 | 2020-09-03 | Volkswagen Ag | Kugelverschiebegelenk mit geschrägten Kugellaufbahnen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19507859A1 (de) | 1996-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10060120B4 (de) | Kugelgleichlaufgelenk als Gegenbahngelenk | |
DE4440285C1 (de) | Kugelgleichlaufdrehgelenk | |
DE102005042909B4 (de) | Gegenbahngelenk mit begrenzter Axialverschiebung | |
DE102007023354B4 (de) | Kugelgleichlaufverschiebegelenk mit geringen Verschiebekräften | |
DE3209596A1 (de) | Gleichlaufdrehgelenk | |
DE10060220C2 (de) | Gleichlauffestgelenk | |
DE102013103155B4 (de) | Gleichlaufgelenk in Form eines Gegenbahngelenks | |
DE3710572C2 (de) | ||
DE4042277A1 (de) | Gleichlaufdrehgelenk mit reduzierten kaefig-abstuetzflaechen | |
DE19507859C2 (de) | Gleichlaufdrehgelenk in VL-Bauart mit gekrümmtem Bahnverlauf | |
WO2006074741A1 (de) | Verschiebegelenk mit inneren axialen anschlägen und integrierter zwischenwelle und damit gebildete gelenkwelle | |
EP1656509B1 (de) | Gegenbahngelenk für grosse beugewinkel | |
DE102004018777A1 (de) | Gegenbahngelenk für grosse Beugewinkel | |
DE19648537C1 (de) | Gleichlaufgelenkwelle | |
DE102012102678B4 (de) | Gleichlaufgelenk | |
DE19626873C1 (de) | VL-Gelenk für großen Schiebeweg und Beugewinkel | |
DE19963617C1 (de) | Gleichlauffestgelenke/Käfigmontage in ein Gelenkaußenteil | |
DE102005042910A1 (de) | Gelenkwelle, umfassend ein Gegenbahngelenk mit begrenzter Axialverschiebung | |
DE4031820A1 (de) | Gleichlaufdrehgelenk | |
WO2020007475A1 (de) | Gleichlaufgelenk | |
DE2114536B1 (de) | Gleichlaufdrehgelenk | |
WO2003046397A1 (de) | Kugelkäfig für axial zu verbauende kugelgleichlaufdrehgelenke | |
DE19633216C1 (de) | Kugelgleichlaufdrehgelenke mit verbesserter Kugelsteuerung | |
DE19613462C2 (de) | Gelenkverbindung zur Drehübertragung | |
DE3141479A1 (de) | "gleichlaufdrehgelenk" |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F16D 3/223 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: GKN LOEBRO GMBH, 63073 OFFENBACH, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: GKN DRIVELINE DEUTSCHLAND GMBH, 63073 OFFENBACH, D |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20131001 |