DE2816155C2 - Käfig für die Kugeln eines Gleichlaufdrehgelenkes - Google Patents
Käfig für die Kugeln eines GleichlaufdrehgelenkesInfo
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Description
• Die Erfindung betrifft einen Käfig für die Kugeln
eines Gleichlaufdrehgelenkes, das einen äußeren Gelenkkörper mit einem kugeligen Hohlraum aufweist, in
dessen Innenfläche gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Rillen angebracht sind, sowie einen
in dem äußeren Gelenkkörper angeordneten inneren Gelenkkörper, der in seiner Außenfläche eine der
Anzahl der Rillen im äußeren Gelenkkörper entsprechende Anzahl von Rillen aufweist, wobei jeweils eine
Rille des äußeren und inneren Gelenkkörpers gemeinsam eine Kugel aufnehmen, die in Fenstern des radial
zwischen innerem und äußerem Gelenkkörper angeordneten Käfigs, welcher innen und außen konzentrische
Kugelflächen aufweist, gehalten werden und daß jeweils zwei zusammenarbeitende Rillen des inneren und
äußeren Gelenkkörpers zur Steuerung der Kugeln in die Winkelhalbierende Ebene in Richtung der öffnung des
äußeren Gelenkkörpers maulförmig erweitert sind und wobei der· Käfig mit seiner kugeligen Außenfläche im
Hohlraum des äußeren und mit seiner kugeligen Innenfläche auf der kugeligen Außenfläche des inneren
Gelenkkörpers geführt ist
Es sind Gelenke dieser Art bekannt (z.B. DE-PS 12 67 915), bei denen zur Ermöglichung eines Zusammenbaus
vorgeschlagen wird, daß ein Fenster des Käfigs, der im zusammengebauten Zustand mit nur
geringem Spiel mit seiner Außenfläche an der Innenfläche des äußeren Gelenkkörpers und mit seiner
Innenfläche an der Außenfläche des inneren Gelenkkörpers anliegt, in Umfangsrichtung so zu verlängern, daß
ίο der Steg des inneren Gelenkkörpers in dieses Fenster
eingeführt und so der innere Gelenkkörper in den Käfig montiert werden kann.
Des weiteren sind Gelenke bekannt (z.B. DE-PS 12 98 785), bei denen anstatt der Verlängerung eines
Käfigsfensters einer der Stege des inneren Gelenkkörperc axial kürzer ausgebildet ist als die restlichen Stege
und als die Länge des zugehörigen Käfigfensters. Diese Konstruktionen weisen erhebliche Nachteile auf, da
einerseits eine Schwächung des Käfigs auftritt und dadurch die Lebensdauer und Betriebssicherheit verringert
wird oder andererseits durch die Verkürzung eines der Stege nur eine unwirtschaftliche und schwierige
Fertigung möglich ist Darüber hinaus sind solche Lösungen nur bei Sechs-Kugel-Gelenken durchführbar,
da darn jeweils zwei Käfigfenster bzw. zwei Stege des inneren Gelenkkörpers diametral gegenüberliegen und
somit eine Montage des Käfigs gewährleisten.
Es sind jedoch auch Lösungen bekannt (DE-OS 26 20 340), bei denen eine Montage des Käfigs sowohl
bei einem Sechs-Kugel- wie auch bei einem Fünf-Kugel-Gelenk möglich ist Hierbei wird am Käfig auf dessen
Außenfläche an mindestens einer Stelle eine Abflachung vorgesehen. Es ist jedoch leicht einzusehen, daß bei
Verwendung einer Abflachung auf der Außenfläche des Käfigs ein Käfig erforderlich ist, der eine entsprechend
dicke Wandstärke aufweist, da ansonsten diese vorgeschlagene Lösung nicht durchführbar ist. Die Verwendung
eines Käfigs mit einer besonders dicken Materialstärke bringt den Nachteil mit sich, daß
nunmehr der innere Gelenkkörper sowie der äußere Gelenkkörper entsprechend dünner gestaltet werden
muß und daß insgesamt an diesen Teilen Festigkeitseinbußen hingenommen werden müssen. Zusätzlich ergeben
sich jedoch weitere aufwendige Arbeitsgänge zur Bearbeitung des Käfigs, um die entsprechenden
Abflachungen herzustellen.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Festgelenk zu schaffen, bei dem durch die Verwendung
eines fertigungstechnisch einfachen Käfigs eine einfache Montage gewährleistet ist. Darüber hinaus soll durch
eine gleichmäßige Werkstückgeometrie, insbesondere des axial verlaufenden Querschnitts, eine statisch
•gleichmäßige Festigkeit erreicht werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der Käfig auf seiner kugeligen Außenfläche auf der dem
Hohlraum des äußeren Gelenkkörpers zugewandten Seite mit einer Abdrehung versehen ist, weiche von
dieser Stirnseite des Käfigs bis an die ihr zugewandte Längsseite der Käfigfenster verläuft.
Vorteilhaft bei dieser Ausbildung ist, daß der Käfig über dem gesamten Umfang einen gleichmäßigen
Querschnitt aufweist und daß durch die verkürzten gleichlangen Käfigfenster eine Verstärkung erreicht
wird. Der Käfig läßt sich zusammen mit dem inneren Gelenkkörper in den äußeren Gelenkkörper einfädeln,
Ohne daß eine Montagehilfe durch einen gesonderten zusätzlich vorgesehenen Arbeitsgang ausgeführt werden
muß. Der Käfig kann bei gleichbleibenden
Herstellkosten gefertigt werden, so daß eine Erhöhung der Stabilität des Käfigs erfolgt
Der entscheidende Vorteil besteht jedoch darin, daß der ohne zusätzlichen Fertigungsaufwand hergestellte
Käfig zur Montage eines Gelenkes mit nur fünf Kugeln verwendet werden kann.
Hierbei bestand die Schwierigkeit, daß keine zwei Kugelrillen gegenüberliegen und deshalb kein genügender
Platz zur Einfädelung des Käfigs vorhanden war. Dieses wird nunmehr durch die Abdrehung des Käfigs
im Bereich eine Längsseite der Käfigfenster ermöglicht
In Extremfällen, bei denen der äußere Gelenkkörper einen großen Hinterschnitt aufweist, iLh, daß der
Durchmesser des Hohlraumes des äußeren Gelenkkörpers bedeutend größer ist als der Öffnungsdurchmesser,
ist nach einem weiteren wesentlichen Merkmal vorgesehen, daß die Abdrehung über den gesamten
Umfang des Käfigs verläuft
Bei Gelenkkonstruktionen die lediglich einen geringen Hinterschnitt im äußeren Gelenkkörper aufweisen,
d. h, daß der Durchmesser des inneren Hohlraumes nur geringfügig größer ist als der Öffnungsdurchmesser, ist
nach einem weiteren Merkmal vorgesehen, daß der größte Durchmesser der Abdrehung kleiner oder gleich
dem kleinsten Öffnungsdurchmesser des äußeren Gelenkkörpers ist Hierbei ist von Vorteil, daß die
Abdrehung lediglich teilweise im Bereich der Käfigfenster über den Umfang einer Stirnseite verläuft
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Abdrehung lediglich im Umfangsbereich
einer Längsseite der Käfigfenster verläuft.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt
Es zeigt
F i g. 1 ein Gleichlaufdrehgelenk in Ansicht, halb im Schnitt,
Fig.2 den äußeren Gelenkkörper und den Käfig des
in F i g. 1 dargestellten Gleichlaufdrehgelenkes im Schnitt,
Fig.3 eine Ansicht des äußeren Gelenkkörpers mit
dem montierten Käfig des in F i g. 1 und 2 dargestellten Gleichlaufdrehgelenkes im Schnitt,
F i g. 4 eine Ansicht des Käfigs im Schnitt dargestellt.
Das in F i g. 1 dargestellte Gleichlaufdrehgelenk besteht im wesentlichen aus dem äußeren Gelenkkörper
1, welcher in seinem hohlen Innenraum mit Rillen 2 versehen ist, dem inneren Geienkkörper 3, welcher in
seiner Außenwand ebenfalls Rillen 4 aufweist, Wälzkörpern 5, welche in jeweils zweieinander gegenüberliegenden
Rillen 2 und 4 aufgenommen sind, sowie einem Käfig 6, welcher die Kugeln 5 durch dafür vorgesehene
Fenster im Käfig 6 führt Die Kugelrillen 2, 4 verlaufen in Meridianebenen in bezug auf die jeweilige Achse des
zugehörigen Gelenkkörpers, jeweils eine Riile 2 und 4 des äußeren Gelenkkörpers 1 bzw. inneren Gelenkkörpers
3 bilden eine maulförmige öffnung zur Steuerung der Kugeln 5 in die Gleichlaufebene. Der der Halterung
der Kugeln 5 dienende kugelschalenförmige Käfig 6 ist bei einem Festgelenk wie es in de Zeichnung
dargestellt ist, mit seinem inneren Hohlraum 7 auf der äußeren Kugelfläche 8 und mit seiner Außenkugel 9 in
der Innenfläche 10 des ^ut.tn Gelenkkörpers 1
geführt Der innere Gelenkkörper 3 weist eine Bohrung 11 mit einem Zahnprofil auf, in der eine Welle 12
drehfest montiert wird.
Die Drehmomentübertragung von der Welle 12 auf den Achszapfen 13 erfolgt über inneren Gelenkkörper
3, Kugeln 5, auf den äußeren Gelenkkörper 1. Das Gelenk besitzt zur Abdichtung gegen herauslaufendes
Schmiermittel und eindringen von Staub und Schmutz einen Faltenbalg 14.
Der Käfig 6 ist auf seiner der öffnung des äußeren Gelenkkörpers 1 abgewandten Seite mit einer Abdrehung
15 versehen. Diese Abdrehung 15 verläuft über den gesamten Umfang des Käfigs 6 von der Stirnseite
des Käfigs 6 ausgehend bis in den Bereich der Käfigfenster. Der größte Außendurchmesser dieser
Abdrehung 15 ist kleiner oder gleich dem kleinsten Öffnungsdurchmesser des äußeren Gelenkkörpers 1 im
Bereich seiner der Welle 12 zugewandten Stirnseite.
In F i g. 2 ist die Montage des Käfigs 6 in den äußeren Geienkkörper 1 gezeigt Aufgrund der eng zusammengepaßten
Teile können weder der innere Gelenkkörper 3 unmittelbar axial in den Käfig 5 noch der Käfig 6
unmittelbar axial in den äußeren Gelenkkörper 1 eingesetzt werden. Aus diesem Grund hat es sich als
zweckmäßig ergeben, zunächst den inneren Gelenkkörper 3 in den Käfig 6 einzubauen und anschließend diese
aus dem Käfig 6 und dem inneren Gelenkkörper 3 bestehende Unterbaugruppe in den äußeren Geienkkörper
1 einzusetzen. Gemäß F i g. 2 ist hier aus Vereinfachungsgründen lediglich gezeigt, wie der Käfig
6 in den äußeren Geienkkörper 1 eingesetzt wird. Der Käfig 6 wird mit der der Abdrehung 15 entgegengesetzten
Seite 16 in die öffnung des äußeren Gelenkkörpers 1 schräg eingesetzt, und zwar so, daß ein Fenster 17 des
Käfigs 6 in einem Steg 18 der von zwei Rillen 2 des äußeren Gelenkkörpers 1 gebildet wird, eintaucht. Im
Anschluß hieran kann der Käfig 6 durch Einkippen in den äußeren Gelenkkörper 1 mit seiner Abdrehung 15
am kleinsten Öffnungsdurchmesser des äußeren Gelenkkörpers 1 vorbeimontiert werden. Es befindet sich
nun die Abdrehung 15 im Öffnungsbereich des äußeren Gelenkkörpers 1.
In F i g. 3 ist der endgültige Zustand zwischen Käfig 6 und äußeren Gelenkkörper 1 gezeigt, denn nach einer
Drehung um 180° um eine Achse, die senkrecht auf der Längsachse des Gelenkes steht, ist nunmehr die
Abdrehung 15 des Käfigs 6 auf der dem Hohlraum 20 des äußeren Gelenkkörpers 1 zugewandten Seite
angeordnet Dies ist besonders günstig, da in diesem Bereich 21 zwischen Käfig 6 und äußeren Gelenkkörper
1, keine axialen Kräfte von diesen Teilen aufzufangen sind. Durch die Anordnung der Abdrehung 15 im
Bereich 21 kann der vordere Bereich 22 des äußeren Gelenkkörpers 1 freigehalten werden für die Übertragung
und Aufnahme von axialen Kräften.
F i g. 4 zeigt den Käfig 6 als Einzelteil. Es ist deutlich
zu erkennen, daß die Abdrehung 15 im Bereich einer Stirnseite über den gesamten Umfang verläuft und bis in
die Fenster 17 hinein verläuft. Die Außenkugel 9 dient der Führung des Käfigs 6 im äußeren Gelenkkörper 1,
wo gegen der innere Hohlraum 7 des Käfigs 6 zur Führung auf dem inneren Gelenkkörper 3 vorgesehen
ist. Bei Konstruktionen, bei denen der Öffnungsdurchmesser des äußeren Gelenkkörpers 1 größer ist im
Verhältnis zur Außenkugel 9 des Käfigs 6 kann die Abdrehung 15 lediglich im Bereich einer Längsseite der
Käfigfenster verlaufen. Dies bedeutet, daß die Abdrehung 15 nicht unbedingt über den gesamten Umfang des
Käfigs 6 verlaufen muß.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Käfig für die Kugeln eines Gleichlaufdrehgelenks, das einen äußeren Gelenkkörper mit einem
kugeligen Hohlraum aufweist, in dessen Innenfläche gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete
Rillen angebracht sind, sowie einen in dem äußeren Gelenkkörper angeordneten inneren Gelenkkörper,
der in seiner Außenfläche eine der Anzahl der Rillen im äußeren Gelenkkörper entsprechende Anzahl
von Rillen aufweist, wobei jeweils eine Rille des äußeren und inneren Gelenkkörpers gemeinsam
eine Kugel aufnehmen, die in Fenstern des radial zwischen innerem und äußerem Gelenkkörper
angeordneten Käfigs, welcher innen und außen konzentrische Kugelflächen aufweist, gehalten werden
und daß jeweils zwei zusammenarbeitende Rillen des inneren und äußeren Gelenkkörpers zur
Steuerung der Kugeln in die Winkelhalbierende Ebene in Richtung der Öffnung des äußeren
Gelenkkörpers maulförmig erweitert sind und wobei der Käfig mit seiner kugeligen Außenfläche im
Hohlraum des äußeren und mit seiner kugeligen Innenfläche auf der kugeligen Außenfläche des
inneren Gelenkkörpers geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (6) auf seiner
kugeligen Außenfläche (9) auf der dem Hohlraum (20) des äußeren Gelenkkörpers (1) zugewandten
Seite mit einer Abdrehung (15) versehen ist, welche von dieser Stirnseite des Käfigs bis an die ihr
zugewandte Längsseite der Käfigfenster (17) verläuft.
2. Käfig nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Abdrehung (15) über den gesamten
Umfang des Käfigs (6) verläuft.
3. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Durchmesser der Abdrehung
(15) kleiner oder gleich dem kleinsten Öffnungsdurchmesser des äußeren Gelenkkörpers (1) ist.
4. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdrehung (15) lediglich im Umfangsbereich
einer Längsseite der Käfigfenster (17) verläuft.
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