DE3134270C2 - - Google Patents
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- DE3134270C2 DE3134270C2 DE3134270A DE3134270A DE3134270C2 DE 3134270 C2 DE3134270 C2 DE 3134270C2 DE 3134270 A DE3134270 A DE 3134270A DE 3134270 A DE3134270 A DE 3134270A DE 3134270 C2 DE3134270 C2 DE 3134270C2
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- 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
- F16D3/202—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 one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
- F16D3/205—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 one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part
- F16D3/2055—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 one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gleichlaufdrehge
lenk mit einem hohlen Außenteil, mit drei am Umfang
verteilten axial verlaufenden Schlitzen, einem im
Außenteil befindlichen Innenteil mit drei nach außen
gerichteten Zapfen und drei auf den Zapfen gelagerten
und in den Schlitzen des Außenteiles befindlichen
Rollen. Gleichlaufgelenke dieser Bauart sind z.B. in
der DT-OS 27 48 044 und der DT-OS 28 31 044 be
schrieben.
Bei bekannten als Schiebegelenk ausgebildeten Gleich
laufdrehgelenken wird das Drehmoment zwischen Innen-
und Außenteilen unmittelbar durch Umfangskräfte
zwischen den Rollen und Schlitzwänden übertragen. Die
Verschiebbarkeit findet ebenfalls zwischen Rollen und
Schlitzwänden statt. Bei Beugung des Gelenkes er
fährt das Innenteil einen radialen Versatz gegenüber
dem Außenteil, der sich bei der Rotation des Gelenkes
in einer kreisförmigen Bewegung darstellt, welche mit
der dreifachen Winkelgeschwindigkeit des Gelenkes
läuft. Um diese kinematische Eigenschaft auszugleichen,
werden die Rollen radial verschiebbar gelagert und
kugelförmig ausgebildet (Kugelrollen), wobei die
Schlitzwände entsprechende achsparallele hohlzylin
drische Flächen aufweisen. Durch den Beugewinkel be
wegen sich die Rollen zusätzlich an den jeweiligen
Zapfen entlang.
Die Rollen können aber auch zylindrisch ausgeführt
werden (Zylinderrollen). In diesem Falle müssen die
Schlitzwände jedoch konvexe ballige achsparallele Form
aufweisen, um die geschilderte Exzentrizität auszugleichen.
Die Zylinderrollen können unverschiebbar auf ihren jeweili
gen Zapfen gelagert werden.
Unabhängig von der Ausführung erzeugt diese Gelenk
bauart stets eine periodische Axialkraft dritter
Ordnung, welche sich auf die benachbarten Lager bzw.
Aggregate in Form einer Wechsellast auswirkt. Diese
Kraft ist vom Drehmoment, Beugewinkel und vor allem
von den Reibungsverhältnissen der Übertragungsrollen abhängig.
Beim Einsatz des Gelenkes beispielsweise im Vorderradantrieb
eines Fahrzeuges wird in aller Regel eine Nadellagerung zwi
schen Rollen und Zapfen vorgesehen, um die Drehreibung an die
ser Stelle zu minimieren. Dennoch wirkt die Wechsellast als
Erreger und verursacht ein Schütteln des Motoraggregates. Das
Schütteln tritt besonders stark auf, wenn sich die Axialkräfte
von den Gelenken an beiden Seiten des Differentials durch die
Differentialverdrehung addieren, oder wenn die Erregerfrequenz
in die Nähe der Eigenfrequenz des Aggregates kommt, insbeson
dere aber beim schärferen Anfahren des Fahrzeuges, wobei An
fahrdrehmoment und Beugewinkel durch das Abheben der Vorder
seite des Fahrzeuges auf extreme Werte kommen. Diese Probleme
haben zur Folge, daß der Einsatz dieser Gelenkbauart auf re
lativ kleine Beugewinkel eingeschränkt bleibt.
In dem DE-GM 69 03 751 ist eine Gleichlaufgelenkkupplung be
schrieben, bei der wegen der axialen Fixierung der äußeren
Gelenkhälfte zum Beugezentrum M bereits der axiale Kraftaus
gleich innerhalb des Gelenks vorhanden ist. Dabei wird jedoch
auf die axiale Verschiebbarkeit verzichtet.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
ein Gleichlaufdrehgelenk der eingangs beschriebenen Bauart zu
schaffen, bei dem eine von der Gelenkbeugung herrührende perio
dische axiale Wechselkraft mindestens in einer Drehrichtung
nicht erscheint oder weitgehendst reduziert wird, wobei das
Gelenk zusätzlich robust, kompakt und zuverlässig sein soll.
Zur Lösung der Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschla
gen, daß zwischen den Rollen und Schlitzwänden mindestens
in einer Drehrichtung Leisten zur direkten
Übertragung der Tangentialkräfte vorgesehen sind,
wobei die Leisten zum Innenteil axial fixiert, je
doch zum Außenteil axial beweglich sind.
Erfindungsgemäß werden die periodischen Axialkräfte
von den Leisten aufgenommen bzw. innerhalb des Ge
lenkes ausgeglichen. Da die Axialkräfte im Grunde ge
nommen vom Reibwert abhängig sind, betragen sie
einen Bruchteil der Hauptkraft, wonach die Leisten
dimensioniert werden. Es handelt sich dabei nicht
um ein Zwischenteil, das das Drehmoment als solches
zu übertragen hat.
Da die Reibungsgröße nun nicht mehr die entscheidende
Rolle in der Gelenkauslegung spielt, kann im Regelfall
auf eine Wälzlagerung zwischen Rolle und Zapfen ohne
weiteres verzichtet werden. Dadurch erhöht sich die
Zuverlässigkeit des Gelenkes und die Kosten und die
Anzahl der Teile werden herabgesetzt.
Ein weiterer Hauptvorteil dieser Anordnung ist, daß die
Hauptfunktionen des Gelenkes, nämlich Beugung und Schie
bung getrennt werden. Die eigentliche Beugefunktion
findet zwischen Innenteil und Leisten statt, während
die Schiebefunktion zwischen Leisten und Außenteil er
folgt. Hierdurch kann jede Funktion für sich ohne
Rücksicht auf die andere optimiert werden. Beispiels
weise können feste Schiebeweganschläge einfacher Bau
art zwischen Leisten und Außenteil oder feste Winkel
anschläge zwischen Innenteil und Leisten vorgesehen
werden, wodurch Sicherheit und Zuverlässigkeit des
Gelenkes merklich erhöht werden können.
Für eine Gelenkausführung mit Kugelrollen wird in
Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die
Leisten über einen gemeinsamen Boden zentral zum
Innenteil mittels einer Fixiereinrichtung axial
fixiert sind.
Hierbei kann weiterhin vorgesehen sein, daß die
Leisten einstückig mit dem Boden ausgebildet und zu
einem Käfig verbunden sind. Dies stellt eine ein
fach herzustellende Lösung dar.
Die Fixiereinrichtung kann kugelgelenkartig ausgebil
det sein, damit die Beugung des Gelenkes nicht be
hindert wird. Eine einfache Lösung hierfür kann darin
bestehen, daß die Fixiereinrichtung einen Stift mit
einem Kugelkopf aufweist, der zwischen zwei in einer
Bohrung im Innenteil liegenden Halbschalen schwenkbar
gelagert ist.
Zur Berücksichtigung des Versatzes des Innenteiles
(Taumeln) kann zwischen dem Stift und dem Boden ein
Spiel vorgesehen werden. Stattdessen kann jedoch auch
ein Spiel zwischen den Halbschalen und der Bohrungs
umfangswand im Innenteil eingestellt werden. Bei Ge
lenkausführungen mit Kugelrollen ist vorgesehen, daß
die einer Kugelrolle zugewandte Seite der Leiste eine
Bahn aufweist, welche im Querschnitt einer Kreisform
entspricht. Damit werden die Kugelrollen in ihren jewei
ligen Bahnen radial gehalten, wobei die kreisförmige Be
wegung des Innen- zum Außenteil durch die Verschiebbarkeit des je
weiligen Zapfens in der jeweiligen Rolle und die Schwenkbarkeit der
Kugelrollen im Querschnitt ermöglicht wird.
Ferner schlägt die Erfindung vor, daß sich die Bahnen
der Kugelrollen in den Leisten zylindrisch und parallel
zur Hauptachse erstrecken. Dadurch können die Leisten
mit einem konstanten Querschnitt ausgeführt werden,
was für deren Herstellung bei verschiedenen Verfahren
eine Verbilligung bedeutet.
Nach einer weiteren Alternative der Erfindung ist vor
gesehen, daß die Bahnen der Kugelrollen im Axialschnitt
bogenförmig verlaufen. Dies ist durch die Trennung
der Beuge- und Schiebefunktionen des Gelenkes möglich.
Die Form des Bogens kann beliebig ausgeführt werden,
beispielsweise kann ein Bogen gewählt werden, der der
Rollenbewegung weitgehend entspricht, so daß die axiale
Verschiebung der jeweiligen Rollen auf ihren Zapfen,
und somit die Reibung und der Verschleiß auf ein Mini
mum reduziert werden können.
Für eine Gelenkausführung mit Zylinderrollen wird
in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß
die der Zylinderrolle zugewandte Seite der Leiste eben
verläuft, und daß an der der Schlitzwand zugewandten
Seite der Leiste eine achsparallele Führung mit einem
kreisförmigen Profil vorgesehen ist. Diese Ausführung
hat den Vorteil, daß die zylindrischen Rollen auf
flachen ebenen Flächen laufen, welche im Gegensatz zu
den bekannten Bauarten mit einer hohen Konformität
der Linienberührung versehen werden können. Hiermit
wird die Übertragungskapazität und die Lebensdauer
weitgehend verbessert. Die kostengünstigen Rollen
können auf ihren jeweiligen Zapfen axial fest ge
lagert werden. Erfindungsgemäß kann ferner vorge
sehen sein, daß jede Leiste eine nach innen erstrecken
de Fortsetzung besitzt, welche eine dem kugelig aus
gebildeten Innenteil angepasste hohlzylindrische Füh
rungsfläche zur axialen Fixierung des Innenteiles
aufweist.
Durch diese Lösung wird die periodische Axialkraft
jeder Rolle jeweils durch ein relativ einfaches Teil
unmittelbar aufgenommen und ausgeglichen. In einfacher
Weise können die Leisten als Gabelleisten ausgebildet
sein, wobei die beiden inneren Gabelseiten die Füh
rungsflächen bilden.
Eine weitere Gleichlaufgelenkausführung mit Zylinder
rollen nach der Erfindung kann darin bestehen, daß
die der Zylinderrolle zugewandte Seite der Leiste eben
verläuft, und daß an der der Schlitzwand zugewandten
Seite der Leiste eine achsparallele Führung mit einem
kreisförmigen Profil vorgesehen ist, und daß die Lei
sten mit einem gemeinsamen Boden um die Drehachse
ihres kreisförmigen Profiles schwenkbar verbunden sind,
wobei der Boden zentral zum Innenteil axial fixiert
ist.
Diese Ausführungsform bringt den Vorteil der Zylinder
rollen mit sich, verbunden mit der Unabhängigkeit der
Fixierung von der Form des Innenteiles und ist somit
für Gelenke, beispielsweise mit großem Beugewinkel,
geeignet.
Die unabhängige Gestaltung des Schiebens bietet fer
ner die Möglichkeit, eine Gleitpaarung zwischen Lei
sten und Schlitzwand einzusetzen, wobei in
weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist,
daß die Profile der Schlitzwände und der Leisten
einander angepaßt sind. Bei Ausführungen mit Zylinder
rollen ist der Kreisquerschnitt zu berücksichtigen.
Eine Kunststoffbeschichtung oder eine mit Kunststoff
leisten versehene Gleitpaarung ist durch die Flächen
berührung möglich und bringt eine erhebliche Redu
zierung der Schiebewiderstände mit sich; verbunden mit
einer hohen Lebensdauer und einer Dämpfung in Dreh
richtung. Der Käfig kann umfangsseitig durch Zwischen
teile vollkommen geschlossen sein.
Durch diese Maßnahme können u.a. Schmierung und Ab
dichtung getrennt werden und der Käfig wird weiterhin
sehr stabil.
In Fortsetzung der Erfindungsgedanken ist weiterhin
vorgeschlagen, daß zwischen Leisten und Schlitzwänden
je eine Wälzführung vorgesehen ist. Diese Ausführung
eignet sich dort, wo ein äußerst niedriger Schiebe
widerstand erwünscht wird. Der Rollweg der Wälzele
mente kann beliebig gestaltet werden.
Bei einer zweckmäßigen Ausführung kann der Rollweg an
den Leisten auf einen kleineren Wert beschränkt werden,
so daß unter Umständen ein Teil des Schiebeweges in
Rollkontakt bestritten wird, der Rest in Gleitkontakt.
Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Rollweg der Wälzkörper an den
Leisten durch Anschläge oder durch eine unterschiedliche Gestaltung der
Rollradien begrenzt ist.
Bei den Gelenkausführungen mit Zylinderrollen kann der Wälzkörper im
Querschnitt des Gelenkes ein Kreisprofil aufweisen, so daß Kugeln oder
tonnenförmige Rollen in Frage kommen; wahlweise kann die Schlitzwand das
Kreisprofil darstellen, z.B. im Sinne eines Pendelkugellagers.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung, aus denen sich weitere
erfindungsgemäße Merkmale ergeben, anhand der Zeichnung prinzipmäßig näher
beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 Ansicht eines Gelenkes mit Kugelrollen
und Käfigleisten für eine Drehrichtung,
Fig. 2 Längsschnitt des Gelenkes von Fig. 1
nach der Linie II-II,
Fig. 3 Käfig für ein Gelenk mit Kugelrollen
und bogenförmigen Bahnen;
Fig. 3a Schnitt durch die Käfigleiste von Fig. 3
nach der Linie IIIa-IIIa,
Fig. 4 Teilschnitt eines Gelenkes mit Zylinder
rollen, drei Gabelleisten und Kugelfüh
rung für eine Drehrichtung.
Fig. 4a Teilschnitt einer Gabelleiste von Fig. 4.
Fig. 4b Gabelleiste von Fig. 4.
Fig. 4c Teilansicht eines Gelenkes entsprechend
Fig. 4 jedoch mit Gleitführungen.
Fig. 5 Käfig für ein Gelenk mit Zylinderrollen
und schwenkbaren Leisten.
Fig. 5a Teilschnitt durch den Käfig von Fig. 5,
nach der Linie Va-Va.
Fig. 6 Geschlossener Käfig für ein Gelenk mit
Kugelrollen.
Fig. 6a Teilschnitt durch den Käfig nach Fig. 6,
nach der Linie VIa-VIa.
Fig. 7a Kugelführung für ein Gelenk mit Kugel
rollen.
Fig. 7b Rollenführung für ein Gelenk mit Zylinder
rollen.
Ein Außenteil 1 eines Gelenkes nach Fig. 1 ist mit
drei Schlitzen 10 versehen, welche hohlzylindrische
Wände 11 R und 11 L aufweisen. Ein Innenteil 2 hat
drei nach außen gerichtete Zapfen 21, auf denen
Kugelrollen 30 axial verschiebbar gelagert sind.
Zwischen Rollen 30 und Schlitzwand 11 R sind Lei
sten 41 vorgesehen, deren Innenflächen 42 und Außen
flächen 43 den Kugelrollen 30 einerseits und den
Schlitzwänden 11 R andererseits angepasst sind. Die
Leisten 41 sind an dem Innenteil 2 axial fixiert und
gleiten in Achsrichtung an den Schlitzwänden 11 R des
Außenteiles 1. In einer Drehrichtung wird die Tangen
tialkraft zwischen Rollen 30 über die Leisten 41 zum
Außenteil 1 übertragen. In der anderen Drehrichtung
geschieht die Übertragung direkt ohne Zwischenleisten,
wie bei den bekannten Bauarten. Diese Ausführung ist
für Fahrzeugantrieb geeignet. Die Leisten werden in
Vorwärtsdrehmomentrichtung eingesetzt. Im Rückwärts
gang treten die geschilderten Nachteile der periodi
schen Axialkräfte zwar auf, jedoch bezogen auf den An
teil der rückwärts gefahrenen Strecken und die in Fra
ge kommenden Drehmomente ist dies im allgemeinen un
erheblich. Für Anwendungen, wo Rechts- und Linksbe
lastungen jeweils von Bedeutung sind, sind zwei Lei
sten pro Kugelrolle vorzusehen. Der Querschnitt der
Paarung 43/11 R zwischen Leiste 41 und Außenteil 1
braucht nicht kreisförmig zu sein, sondern kann
beliebig ausgeführt werden.
In der Fig. 2 ist dargestellt, auf welche Weise
die Leisten 41 mit dem Innenteil 2 verbunden werden
können. Hierzu ist ein Boden 40 vorgesehen mit dem
die Leisten 41 gemeinsam verbunden sind und so einen
Käfig bilden. Der Boden 40 des Käfigs 4 kann mit den
drei Leisten 41 einteilig ausgeführt sein. Der Boden 40
und somit die Leisten 41 sind mit dem Innenteil 2 durch
eine Kugelgelenkeinrichtung 400 axial fixiert, be
stehend aus Stift 44 mit Kugelkopf 441, zwei Halb
schalen 45, Scheibe 46 und Prägung 47 sowie Flansch 48
und Mutter 49. Das Innenteil kann sich um den Kugel
kopf 481 beugen. Ferner kann sich die Fixiereinrichtung
400 am Boden 40 etwa radial bewegen, um den kinema
tischen Versatz des Gelenkes oder etwaige Ungenauig
keiten auszugleichen. Statt dem Spiel zwischen dem
Stift 44 und dem Boden 40 kann hierfür - wie in der
Fig. 3 dargestellt - auch ein entsprechendes Spiel
zwischen den Halbschalen 45 a und 45 b und dem Innen
teil 2 vorgesehen werden.
Die Planfläche 29 des Innenteiles 2 dient als Winkel
anschlag gegen den Boden 40, welcher entsprechend
wellig geformt werden kann. Das Gelenk ist am inneren
Schiebeanschlag dargestellt, wobei der Käfig 4 den
Schlitzboden 14 berührt. Im Gegensatz zu den be
kannten Bauarten bringt dieser Anschlag keine Ratter
geräusche und keine schlagartige Belastung der Kugel
rollen mit sich, falls das Gelenk im gebeugten Zu
stand beim Lauf in diese Position gerät. Der Anschlag
ist infolgedessen sicher und darüber hinaus belast
bar, so daß der Schiebeweg am Außenteil knapper be
messen werden kann, als bei den bekannten Bauarten.
Ähnliches gilt für einen Außenanschlag. Die Plan
fläche 410 der Leiste 41 kann als Anschlagfläche für
eine am Außenteil anzubringende Gegenfläche, z. B.
eines Sicherungsringes, einer Schraube, eines Blech
mantels usw. dienen, wodurch das Gelenk zusätzlich
vom Auseinandergehen der Teile geräuschlos und zu
verlässig geschützt wird.
In der Fig. 3 ist ein Käfig 4 ähnlich dem von Fig. 2
mit dem Unterschied gezeigt, daß die Laufbahnen 411
(der Kugelrollen 30) bogenförmig ausgeführt sind, um
die Axialbewegung der Rollen auf ihren Zapfen zu
minimieren. Ferner ist der Fixierstift 48 a hier
am Käfigboden 40 fest vernietet. Der Kugelkopf 481 a
ist zwischen zwei Scheiben 45 a und 45 b gehalten,
welche durch Sicherungsring 46 a in der Bohrung 25
des Innenteiles 2 axial fixiert, jedoch radial be
weglich geführt sind.
Fig. 3a entspricht Schnitt IIIa-IIIa durch die
Leiste 41 der Fig. 3. Die Innenfläche 411 ist der
Kugelrolle entsprechend kreisförmig profiliert,
die Außenfläche 43 ist dagegen dachförmig ausge
führt. Das Außenteil 1 ist gestrichelt gezeichnet.
Da zwischen den Leisten 41 und dem Außenteil 1 nur
eine Verschiebung stattfindet, kann die Außenfläche
43 grundsätzlich beliebig sein, wobei lediglich das
Außenteil 1 hier entsprechend anzupassen wäre.
Das Gelenk in Fig. 4 besitzt drei Zylinderrollen 31,
welche axial fest auf drei Zapfen 22 gelagert sind.
Die drei Zapfen 22 sind im kugeligen Innenteil 22 ra
dial durch Pressung oder ähnlich befestigt. In einer
Drehrichtung befindet sich pro Zylinderrolle eine als Gabel
leiste 61 ausgebildete Leiste, welche das Drehmoment
in einer Drehrichtung über Kugeln 7 vom Innen- zum
Außenteil übertragen. Die den Rollen zugewandten
Flächen 62 der Leisten 61 sind eben ausgeführt, und
somit wird zwischen den Zylinderrollen 31 und den
Leisten 61 eine hohe Konformität erreicht. Eine sehr
leichte Balligkeit oder eine Endprofilierung der
Zylinderrollen 31, wie an sich bekannt, kann zur
Optimierung der Flächenpressung dienen. Diese leichte
Balligkeit kann ebenfalls an den ebenen Flächen 62
angebracht werden. Zwischen den Leisten 61 und dem
Außenteil 1 sind die Kugeln 7 in jeweiligen Nuten 76
und 71 eingepaßt. Die Kugeln können entlang der Nu
ten 76 innerhalb einer bestimmten vorgegebenen Strecke
rollen, so daß in diesem Bereich die Schiebekräfte
des Gelenkes äußerst gering sind. In der anderen
Drehmomentrichtung sind die Schlitzwände 13 ballig
nach den bekannten Bauarten ausgeführt. Es ist hier
ebenfalls möglich, diese Ausführung für Kraftfahr
zeuge einzusetzen, wobei die Hauptbelastung der
balligen Schlitzwände 13 im Rückwärtsgang vorkommt.
Fig. 4a verdeutlicht die Fixierung der Gabelleiste 61
zum kugeligen Innenteil 20; die Gabelleiste 61 in
Fig. 4b ist von der Rollenseite her gesehen darge
stellt. Die Flächen 65 an den Schenkelenden sind
hohlzylindrisch und in gestreckter Lage des Gelenkes
konzentrisch mit der Drehachse der Zylinderrollen 31.
Das kugelige Innenteil 20 berührt die jeweiligen Gabel
leisten 61 an den Flächen 65, die die inneren Gabel
seiten sind, entlang der Hauptdrehachse AA in ge
streckter Lage. Die Gabelleiste 61 wird dadurch zum
Innenteil 20 stets axial fixiert. Die durch die
Kinematik des Gelenkes erforderliche exzentrische
Bewegung des Innen- zum Außenteiles wird durch eine
Gleit- und eine Schwenkbewegung ausgeglichen. Zu
nächst kann jede Zylinderrolle 31 auf ihrer zuge
richteten Planfläche 62 in Achsrichtung der zylindrischen
Flächen 65 gleiten. Ferner ist eine Schwenkbewegung
zwischen dem kugeligen Innenteil 20, der Zylinder
rolle 31 und der Gabelleiste 61 einerseits und dem
Außenteil 1 andererseits um die Kugel 7 möglich
(S. Fig. 4). Die die Mitten der Kugeln enthaltene
Achse S ist demnach die Schwenkachse. Der Rollweg
der Kugeln 7 wird in der Nut 76 (Fig. 4b) durch An
schläge 77 begrenzt.
Das Gelenk in Fig. 4c entspricht kinematisch dem Gelenk
in Fig. 4. Die Gabelleiste 61 gleitet auf der hohl
zylindrischen Schlitzwand 11 R des Außenteiles 1, deren
Schwenkachse S sich mit der Achse YY der Rollen 31
bei 0° Gelenkbeugewinkel kreuzt. Dadurch wird die
Schwenkbewegung zugunsten eines besseren Laufes
minimiert. Ferner ist zwischen der Zylinderrolle 31
und der Schlitzwand 11 L ebenfalls eine Schwenkleiste 60
vorgesehen. Diese Leiste dient dazu, die Konformität
sowohl zur Zylinderrolle 31 als auch zum Außenteil 1
zu optimieren, so daß die Innenfläche 66 eben ist und
die Außenfläche 67 zylindrisch. Die Schwenkachse dieser
Leiste ist ebenfalls S, so daß diese Leiste 60 mit
der Gabelleiste 61 fest verbunden werden kann bzw.
aus einem Stück, z. B. in einem U-förmigen Quer
schnitt ausgebildet werden kann. Ansonsten kann die
Leiste 60 unabhängig ausgeführt werden.
Fig. 5 und 5a zeigen eine weitere Gelenkausführungs
art. Die im Längsschnitt U-förmig gebogenen Leisten
8 sind am Boden 9 mittels Drehstifte 90 schwenkbar
fixiert. Stiftachsen S bzw. SS sind demnach sowohl
die Schwenkachsen als auch die Achsen der zylindrischen
Außenflächen 83 der Leisten 8. Die Innenflächen 82 sind
eben. Für die axiale Fixierung des Bodens 9 zum Innen
teil (nicht gezeigt) ist eine Bohrung 91 vorgesehen.
In Fig. 6 und 6a ist der Käfig 5, der aus den Lei
sten 51 und dem Boden gebildet ist, buchsenförmig
profiliert und aus dünnem Material hergestellt. Die
Leisten 51 sind mit Innen- und Außenflächen 52 und 53
axial zylindrisch und eignen sich für eine Übertragung
mittels Kugelrollen. Der auf diese Weise gebildete
Käfig 5 bildet bis auf die vordere offene Stirnseite
eine geschlossene Einheit, wobei durch die Zwischen
teile 500 a und 500 b eine Versteifung erzielt wird,
wodurch z. B. ein relativ dünnes Tiefziehteil für den
Käfig verwendet werden kann. Eine zentrale Bohrung 54
dient für die Fixierung zu einem Innenteil. Die Be
sonderheit dieser Ausführung ist, daß die Funktionen
Beugen und Schieben räumlich bzw. hermetisch getrennt
werden können, so daß beispielsweise die Schmierung
und Abdichtung des Gelenkes ebenfalls trennbar ist.
Fig. 7a zeigt Leisten 41 und ein Außenteil 1, zwischen
denen Kugeln 7 als lineare Wälzführung dienen, wobei
RR der Rollachse entspricht. Die Innenfläche 42 der
Leiste 41 ist hohlzylindrisch passend zu einer ent
sprechenden Kugelrolle. Die Kontaktpunkte 711 und
741 der Kugeln 7 sind am Außenteil 1 und an der Lei
ste 41 so gewählt, so daß der Rollradius r 1 kleiner
ist als r 2. Infolgedessen ist der Rollweg an der Lei
ste 41 kleiner als am Außenteil 1. Diese Maßnahme er
wirkt damit einen Anschlag, wobei eine Gleitreibung vermieden wird.
In Fig. 7b ist eine weitere lineare Wälzführung mit
tonnenförmigen Rollen 70 und Rollachse RR, geeignet
für Gelenke mit Zylinderrollen, dargestellt. Die
Rollen 70 sind in der Leiste 600 allseitig geführt,
so daß keine Schwenkbewegung dazwischen möglich ist.
Das Profil der Rollen 70 entspricht der hohlzylin
drischen Fläche 11 R des Außenteiles 1 mit S als Zen
trum, so daß die Leiste 600 mit den Rollen 70 zum
Außenteil 1 um S schwenken kann.
Claims (21)
1. Gleichlaufverschiebegelenk mit einem hohlen Außenteil mit
drei am Umfang verteilten axial verlaufenden Schlitzen, ei
nem im Außenteil befindlichen Innenteil mit drei radial nach
außen gerichteten Zapfen und drei auf den Zapfen um deren
Längsachse drehbar gelagerten und in die Schlitze des Außen
teiles eingreifenden Rollen,
dadurch gekennzeichnet, daß
jeweils zwischen die Rollen (30, 31) und die Schlitzwände
(11 R, 71) mindestens in einer Drehmomentrichtung Leisten
(41, 61, 8, 51, 600) zur direkten Übertragung der Umfangskräfte ein
gefügt sind, wobei die Leisten (41, 61, 8, 51, 600) zum Zentrum
des Innenteils (2, 20) axial fixiert, jedoch entlang den
Schlitzwänden (11 R, 71) des Außenteils (1) axial verschieb
lich sind, und wobei die Leisten Bahnen (42, 52, 66, 411) für
eine Abrollbewegung der Rollen (30, 31) aufweisen.
2. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Leisten (41, 8, 51) über einen gemeinsamen Boden (40, 9) im
Zentrum des Innenteils mittels einer Fixiereinrichtung (400)
axial fixiert sind.
3. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Leisten (41, 51) einstückig mit dem Boden (40) ausgebil
det und zu einem Käfig (4, 5) verbunden sind.
4. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Fixiereinrichtung (400) kugelgelenkartig ausgebildet
ist.
5. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Fixiereinrichtung einen Stift (44, 48 a) mit einem Kugel
kopf (441, 481 a) aufweist, der zwischen zwei in einer Bohrung
im Innenteil (2) liegenden Halbschalen (45, 45 a, 45 b) schwenk
bar gelagert ist.
6. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Stift (44) und dem Boden (40) ein radiales
Spiel vorgesehen ist.
7. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Halbschalen (45 a, 45 b) und der Bohrungsumfangs
wand im Innenteil (2) ein Spiel vorgesehen ist.
8. Gleichlaufverschiebegelenk nach einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die einer Kugelrolle (30) zugewandte Seite der Leiste
(41, 51) eine Bahn (42, 411, 52) aufweist, welche im Querschnitt
einer Kreisform entspricht.
9. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Bahnen (42, 52) der Kugelrollen (30) in den Leisten
zylindrisch und parallel zur Hauptachse erstrecken.
10. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Bahnen (411) der Kugelrollen (30) in Längsrichtung des
Gelenks bogenförmig verlaufen.
11. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die einer Zylinderrolle (31) zugewandte Seite (62) der
Leiste (61) eben verläuft, und daß an der der Schlitzwand
zugewandten Seite der Leiste eine achsparallele Führung
(67, 76) mit einem kreisförmigen Profil vorgesehen ist.
12. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede Leiste (61) eine nach innen erstreckende Fortsetzung be
sitzt, welche eine dem kugelig ausgebildeten Innenteil (20)
angepasste hohlzylindrische Führungsfläche (65) zur axialen
Fixierung des Innenteiles aufweist.
13. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Leisten (61) als Gabelleisten ausgebildet sind, wobei
die beiden inneren Gabelseiten die Führungsflächen (65)
bilden.
14. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die einer Zylinderrolle (31) zugewandte Seite (82) der
Leiste (8) eben verläuft, und daß an der der Schlitzwand
zugewandten Seite der Leiste (8) eine achsparallele Führung
(83) mit einem kreisförmigen Profil vorgesehen ist, und daß
die Leisten (8) mit dem gemeinsamen Boden (9) um die Dreh
achse (S, SS) ihres kreisförmigen Profiles schwenkbar verbun
den sind.
15. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Profile der Schlitzwände (11 R) und die der Leisten (41,
8, 51) einander angepaßt sind.
16. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens eines der beiden Profile mit einer Kunststoffbe
schichtung mit guten Gleiteigenschaften versehen ist.
17. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Leisten (41, 61, 8, 51, 600) aus einem Kunststoff mit guten
Gleiteigenschaften bestehen.
18. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Käfig (5) umfangsseitig durch Zwischenteile (500 a, 500 b)
vollkommen geschlossen ist.
19. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen Leisten (61, 41, 600) und Schlitzwänden (71, 11 R) je
eine Wälzführung vorgesehen ist.
20. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rollweg der Wälzkörper (7, 70) an den Leisten (61, 41)
durch Anschläge (77) begrenzt ist.
21. Gleichlaufverschiebegelenk nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rollweg der Wälzkörper (7) an den Leisten (41) dadurch
begrenzt ist, daß der Rollradius (r 1) der Wälzkörper (7)
kleiner ist, als der Rollradius (r 2) im Außenteil (1).
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