DE3148489A1 - "gleichlaufgelenk" - Google Patents

Description

SKF KÜGELLAGERFÄBRIKEN GMBH Schweinfurt, 01<,12.81

- O~ DE 81 057 DE TPA.vh.tr

Gleichlaufgelenk

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleichlaufgelenk, das im Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben ist.

Ein Gleichlaufgelenk der genannten Art ist bekannt, bei dem zwischen dem inneren und dem äußeren Gelenkkörper eine mit axialen Haltefingern versehene Steuerscheibe eingebaut ist, welche die kugeligen Wälzkörper auf einer Längsseite führt und diese in der den Winkel zwischen den Drehachsen der beiden Gelenkkörper halbierenden Ebene hält (US-PS 1 975 758, Fig. 8 und 9). Dieses bekannte Gleichlaufgelenk hat den Nachteil, daß die Wälzkörper nur auf einer Längsseite in der halbierenden Ebene gleitend geführt sind. Es fehlt also eine gleitende Führung auf der anderen der beiden Längsseiten, so daß die Wälzkörper

■6-

3H8489;

nicht immer exakt in der halbierenden Ebene gehalten und gesteuert sind. Die Folge davon ist, daß die Wälzkörper unter umständen zwischen dem inneren und dem äußeren Gelenkkörper parasitäre Zusatzkräfte erzeugen, die nicht erwünscht sind. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Haltescheibe zwischen dem inneren Gelenkkörper und dem Süßeren Gelenkkörper des Gleichlaufgelenkes eingebaut werden muß, so daß im Gleichlaufgelenk wertvoller Bauraum für die unterbringung großer, tragfähiger Wälzkörper verloren geht. Schließlich sind aber auch beim bekannten Gleichlaufgelenk die in die Innenrille und Außenrille des inneren bzw. äußeren Gelenkkörpers axial eingreifenden Haltefinger auf Biegung beansprucht, so daß diese bei schwerem Betrieb mit hohen Belastungen abbrechen können.

Bei einer abgeänderten Ausführung des bekannten Gleichlaufgelenkes ist anstelle der Haltescheibe ein zwischen dem inneren und dem äußeren Gelenkkörper angeordneter, die Wälzkörper in der halbierenden Ebene haltender Taschenkäfig eingebaut (ÜS-PS 1 975 758, Fig. 1 und 2).

Dieser Taschenkäfig nimmt in radialer Richtung zwischen den beiden Gelenkkörpern einen relativ großen Bauraum ein. Es müssen relativ große Wälzkörper zwischen dem inneren Gelenkkörper und dem äußeren Gelenkkörper eingebaut werden, damit diese aus den Taschen des Taschenkäfigs herausragen und zur Drehmomentübertragung in die Innen- bzw. Außenrille der Gelenkkörper eingreifen können. Dieses abgeänderte Gleichlaufgelenk ist deshalb verhältnismäßig groß gebaut und kann nur geringe Drehmomentbeiastungen aufnehmen.

Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleichlaufgelenk der angegebenen

-7-

Gattung zu schaffen, welches gedrungen gebaut ist, hohe Momentbelastungen ohne Schaden ertragen kann und außerdem eine einwandfreie Führung der Wälzkörper in der den Winkel zwischen den Drehachsen halbierenden Ebene ermöglicht.

Mit dem Gleichlaufgelenk der Erfindung wird erreicht, daß dieses sowohl in radialer Richtung als auch in Längsrichtung äußerst gedrungen ausgebildet werden kann. Zwischen dem inneren und dem äußeren Gelenkkörper braucht nämlich kein Platz mehr für die Unterbringung von Steuermitteln für die Wälzkörper vorgesehen zu werden. Dementsprechend kann die Tiefe der Innen- und Außenrillen des inneren bzw. äußeren Gelenkkörpers relativ groß gemacht v/erden, so daß sich für die übertragung hoher Drehmomentbelastungen große seitliche Lastübertragungsflächen für die Wälzkörper ergeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit der Ausbildung nach Anspruch 2 sind im Gleichlaufgelenk Steuermittel geschaffen, die auf den Längsseiten der Wälzkörper überhaupt keinen Bauraum wegnehmen. Die Wälzkörper können somit beim gegenseitigen Beugen der Drehachsen der beiden Gelenkkörper ohne seitliche Behinderung durch die Steuermittel in der Innen- und Außenrille abrollen. Auf diese Weise kann im Gleichlaufgelenk ein großer Beugewinkel der Drehachse des inneren Gelenkkörpers relativ zur Drehachse des äußeren Gelenkkörpers zugelassen werden.

-8-

3H8A89: H^vv

Der Anspruch 3 weist auf eine besonders einfache Konstruktion der Steuermittel des Gleichlaufgelenkes hin.

Mit der Ausbildung nach Anspruch 4 ist ein abgeändertes Gleichlaufgelenk geschaffen, in welchem die Wälzkörper auf ihren beiden Längsseiten durch Haltefinger des Steuerarmes des Steuerkörpers angefaßt und in der halbierenden Ebene geführt werden.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 weist auf eine Möglichkeit hin, den Steuerkörper gegenüber dem inneren und/oder dem äußeren Gelenkkörper in Längsrichtung zu führen, so daß dieser relativ zum inneren Gelenkkörper gesteuerte Relativbewegungen ausführen kann.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 bewirkt, daß der Steuerkörper relativ zum inneren und äußeren Gelenkkörper Dreh- und Schwenkbewegungen ausführen und außerdem durch Druck in Längsrichtung gegen die elastisch nachgiebige Außenfläche sich etwas verlagern kann. Auf diese Weise wird der Einbau des Steuerkörpers und der Wälzkörper in den äußeren und inneren Gelenkkörper erleichtert, überdies kann der Steuerkörper im Betrieb kleine relative Steuerbewegungen im Gleichlaufgelenk ausführen, so daß eine Verklemmung des Steuerkörpers zwischen den beiden Gelenkkörpern verhindert ist.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 7 ist der Vorteil gegeben, daß der durch die Drehmomentbelastung hervorgerufene Längsschub des einen Paares von diametral gegenüberliegenden Wälzkörper durch den Längsschub des

ι 4 J η ο y : r.:iz ζ ': :.*.*. ': ". -

-9-

anderen Paares diametral gegenüberliegender Wälzkörper des Gleichlaufgelenkes, welcher entgegengesetzt wirkt, zumindest zum Teil aufgehoben wird. Auf diese Weise entstehen an den Gelenkkörpern relativ geringe Längskräfte (Schubkräfte in Richtung der Drehachsen), so daß sich ein äußerst ruhiger schwingungsfreier Lauf des Gleichlaufgelenkes mit geringer Laufreibung der Wälzkörper ergibt.

Außerdem ist mit der Ausgestaltung nach Anspruch 7 der Vorteil gegeben, daß das Gleichlaufgelenk selbsthaltend zusammengebaut ist. Der innere Gelenkkörper wird nämlich durch die beiden diametral gegenüberliegenden Wälzkörper der beiden Außenrillen, deren Krümmungsmittelpunkt auf der einen Seite der halbierenden Ebene liegt, gegenüber Herausschieben zur anderen Seite hin im äußeren Gelenkkörper festgehalten ο Ebenso wird der innere Gelenkkörper durch die Wälzkörper in den beiden anderen diametral gegenüberliegenden Außenrillen, die ihren Krümmungsmittelpunkt auf der anderen Seite der halbierenden Ebene haben, im äußeren Gelenkkörper längsseitig festgehalten.

Mit der Anordnung nach Anspruch 8 ist eine einfache seitensymmetrische Ausbildung der Innen- und Außenrillen im inneren bzw, äußeren Gelenkkörper gegeben= Insbesondere ist zusammen mit der Ausgestaltung nach Anspruch 6 der Vorteil geschaffen, daß die durch die Wälzkörper in den Innen- und Außenrillen hervorgerufenen Längskräfte ungefähr gleich groß sind und sich somit vollständig gegenseitig aufheben. Dadurch werden bei Drehmomentbelastung durch die Wälzkörper relativ kleine Längsschübe auf die beiden Gelenkkörper des Gleichlaufg-elenkes ausgeübt, so

-10-

daß die beiden Gelenkkörper mit verhältnismäßig einfachen Mitteln auf ihren Triebelementen (Maschihenwelle) sicher festgehalten werden können.

Die Anordnung nach Anspruch 9 bewirkt, daß der innere Gelenkkörper mit seiner kugelig konvexen Außenfläche auf der kugelig konkaven Innenfläche des äußeren Gelenkkörpers zentrisch und winkelbeweglich gleitend geführt ist. Dabei kann die Außenfläche derart ausgebildet sein, daß die zugehörige Innenfläche von dieser umfaßt und der innere Gelenkkörper im äußeren Gelenkkörper auf beiden Längsseiten festgehalten ist. Damit werden sowohl zentrierende Kräfte als auch Längskräfte der Wälzkörper nicht nur über die Innen- und Außenrillen der Gelenkkörper, sondern auch über die Innen- und Außenfläche des inneren bzw. äußeren Gelenkkörpers übertragen. Im Sonderfall können die Wälzkörper somit von den radial gerichteten, zentrierenden Kräften zwischen dem inneren und dem äußeren Gelenkkörper vollständig entlastet werden. Die Wälzkörper nehmen dann lediglich die durch das Drehmoment verursachten, in ümfangsrichtung wirkenden Kräfte zwischen dem inneren und dem äußeren Gelenkkörper auf.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 10 sind einfach ausgebildete Wälzkörper im Gleichlaufgelenk geschaffen, welche die Fertigung und Montage dieses Gelenkes wesentlich vereinfachen.

Das erfindungsgemäße Gleichlaufgelenk wird in der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind näher erläutert.

-11-

Q 1 ' O / O Q

ο ι ■ i vj «4 ο y

-11-

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Gleichlaufgelenk im fluchtend ausgerichteten Zustand der beiden Drehachsen vom inneren und äußeren Gelenkkörper,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Gleichlaufgelenk, welcher rechtwinklig zum in Fig. 1 dargestellten Längsschnitt verläuft,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie A-A durch das in Fig. 1 dargestellte Gleichlaufgelenk,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch das in Fig. I dargestellte Gleichlaufgelenk, jedoch mit unter einem Winkel zueinander gerichteten Drehachsen von innerem und äußerem Gelenkkörper,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein abgeändertes Gleichlaufgelenk mit fluchtend zueinander ausgerichteten Drehachsen von innerem und äußerem Gelenkkörper,

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein weiteres abgeändertes Gleichlaufgelenk, welches drei Wälzkörper in seinem Inneren aufweist,

Fig. 7 einen Längsschnitt entlang der Linie B-B durch das in Fig. 6 gezeigte Gleichlaufgelenk,

-12-

' 3U8489

Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein abgeändertes

Gleichlaufgelenk, bei dem die Wälzkörper durch in Längsrichtung angreifende Haltefinger der Steuerarme des Steuerkörpers geführt sind und

Fig. 9 einen Querschnitt entlang der Linie C-C durch das in Fig. 7 gezeigte Gleichlaufgelenk.

Mit 1 ist der innere Gelenkkörper und mit 2 der äußere Gelenkkörper eines Gleichlaufgelenkes bezeichnet. Der äußere Gelenkkörper 2 umgibt den inneren Gelenkkörper Zwischen dem inneren Gelenkkörper 1 und dem äußeren Gelenkkörper 2 sind vier gleichmäßig am Umfang verteilte Wälzkörper 3 angeordnet, die im vorliegenden Fall auf ihrer Mantelfläche 4 kugelig ausgebildet sind.

Fig. 1 zeigt das Gleichlaufgelenk im Längsschnitt, der durch die einen der jeweils zwei diametral gegenüberliegenden Wälzkörper 3 hindurchgeführt ist. Zur Drehmomentübertragung greifen die zwei Wälzkörper 3 dieses Längsschnittes in jeweils eine in Längsrichtung um einen auf der Drehachse 5 des inneren Gelenkkörpers 1 liegenden Krümmungsmittelpunkt 6 gewölbt verlaufende Innenrille 7 des inneren Gelenkkörpers 1. Gleichzeitig greifen diese beiden Wälzkörper 3 in eine der Innenrille 7 radial gegenüberliegende Außenrille 8 des äußeren Gelenkkörpers 2. Diese Außenrille 8 verläuft ebenfalls, wie die Innenrille 7, in Längsrichtung, sie ist jedoch um den auf der Drehachse 9 des äußeren Gelenkkörpers 2 liegenden Krümmungsmittelpunkt 10 gewölbt, welcher in Längsrichtung gegenüber dem Krümmungsmittelpunkt 6versetzt angeordnet ist. Sowohl Innenrille 7 als auch Äußenrille 8 haben einen kreisabschnittförmigen Quer-

-13-

3Η8Α89

-13-

schnitt, wobei die Querschnittform der in diese Rillen

7.8 eingreifenden kugeligen Mantelfläche 4 der Wälzkörper 3 eng angepaßt ist.

Die beiden Wälzkörper 3 werden somit zwischen der zugehörigen Innenrille 7 mit dem Krümmungsradius 11 um den Krümmungsmittelpunkt 6 und der zugehörigen Außenrille 8 mit dem Krümmungsradius 12 um den Krümmungsmittelpunkt 10 spielfrei geführt. Dabei übernehmen die Wälzkörper 3 auch die radiale Zentrierung des inneren Gelenkkörpers 1 im äußeren Gelenkkörper 2.

In Fig. 1 sind die beiden Gelenkkörper 1,2 in einer Stellung gezeigt, bei der die zugehörigen Drehachsen

5.9 miteinander fluchtend ausgerichtet sind. Die beiden Drehachsen 5,9 bilden somit einen Winkel 180°. Die diesen Winkel halbierende Ebene 13 steht senkrecht auf den beiden Drehachsen 5,9, sie verläuft in der Mitte zwischen dem Krümmungsmittelpunkt 10 der Außenrille 8 und dem Krümmungsmittelpunkt 6 der Innenrille 7.

In Fig. 2 ist ein in einer rechtwinkelig zur Zeichenebene in Fig. 1 liegender Längsschnitt durch die anderen der zwei diametral gegenüberliegenden Wälzkörper 3 des Gleichlaufgelenkes dargestellt. Beide Wälzkörper 3 greifen ebenfalls in jeweils eine in Längsrichtung gewölbt verlaufende Innenrille 7 des inneren Gelenkkörpers 1 und in eine dieser radial gegenüberliegende, gewölbt verlaufende Außenrille 8 des äußeren Gelenkkörpers 2. Allerdings sind hier die beiden Krümmungsmittelpunkte

6.10 der Krümmung der Innen- und Außenrillen 7,8 umgekehrt zueinander versetzt angeordnet. Der Krümmungsmittelpunkt 10 der zwei diametral gegenüberliegenden Außen-

-14-

3H8489

rillen 8 ist nämlich auf der in der Zeichnung oberen Seite der halbierenden Ebene 13 und der Krümmungsmittelpunkt 6 der zugehörigen Innenrillen 7 auf der gegenüberliegenden unteren Seite der halbierenden Ebene 13 angeordnet. Dabei haben sowohl die Krümmungsradien 12 der vier Außenrillen 8 als auch die Krümmungsradien 11 der vier Innenrillen 7 der Gelenkkörper 1,2 ein und dieselbe Größe (Fig. 2,3).

Der innere Gelenkkörper 1 weist einen einseitig offenen zentrischen Hohlraum 14 auf.* Jede Innenrille 7 dieses Gelenkkörpers 1 ist radial schlitzförmig zum Hohlraum 14 hindurchgeführt. Im Hohlraum 14 sind Steuermittel eingebaut, welche die Wälzkörper 3 in der Ebene 13 halten. Diese Ebene 13 halbiert den Winkel Ot zwischen den beiden Drehachsen 5,9 auch dann, wenn eine gegenseitige Winkelbewegung der Drehachsen 5,9 der beiden Gelenkkörper 1,2 erfolgt (Fig. 4). Die Steuermittel sind durch einen Steuerkörper 15 gebildet, der in jeweils eine Innenrille 7 greifende Steuerarme aufweist. Diese Steuerarme liegen innerhalb der halbierenden Ebene 13 und sind radial nach außen gerichtet. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Steuerarme als radial gerichtete glatt zylindrische Zapfen 16 ausgebildet, die in jeweils eine radial durchgehende zylindrische Bohrung 17 des zugehörigen Wälzkörpers 3 von innen nach außen formschlüssig eingreifen. Auf diese Weise kann der Wälzkörper 3 auf dem Zapfen 16 gleiten und sich freibeweglich drehen und entlang dem Zapfen 16 in radialer Richtung verschieben. Die Wälzkörper 3 werden durch die Zapfen 16 immer in der halbierenden Ebene 13 gehalten.

-15-

48489

Das längsseitig offene Ende des Hohlraumes 14 des inneren Gelenkkörpers 1 ist durch eine eingeschweißte Blechkappe 18 verschlossen. Der Steuerkörper 15 ist auf seinen beiden Längsseiten kugelig konvex ausgebildet und dort durch ein entsprechend kugelig konkaves Zwischenstück 19 winkelbeweglich und mit Spiel im Zwischenraum zwischen der Blechkappe 18 und der dieser längsseitig gegenüberliegenden Wandung des Hohlraumes 14 gehalten.

Beim Zusammenbau des Gleichlaufgelenkes wird zunächst der Steuerkörper 15 mit seinem Zwischenstück 19 versehen und in den Hohlraum 14 des inneren Gelenkkörpers 1 eingesetzt, so daß jeder Zapfen 16 in jeweils eine Innenrille 7 eingreift. Alsdann wird die Blechkappe 18 "in eine Ringnut im Hohlraum 14 eingeführt und mit dem inneren Gelenkkörper 1 verschweißt.

Dann wird der mit dem Steuerkörper 15 zusammengebaute innere Gelenkkörper 1 in Richtung der Drehachse 9 in den äußeren Gelenkkörper 2 eingefädelt (in der Zeichnung in Figur 1 von unten nach oben eingeschoben). Dabei wird der innere Gelenkkörper 1 axial nach innen in den äußeren Gelenkkörper 2 verlagert, bis die Stirnfläche des Körpers 15 in eine durch die sich kreuzenden Außenrillen 8 gebildet axial Aussparung im Inneren des äußeren Gelenkkörpers 2 eingreift.

Jede Außenrille 8 weist einen äußeren Arbeitsabschnitt mit dem Krümmungsradius 12 und einen stufenlos daran anschließenden relativ zum Arbeitsabschnitt radial nach außen versetzten inneren Montageabschnitt 12 A auf. Der Arbeitsabschnitt und der Montageabschnitt 12 A jeder Außenrille 8 sind so aufeinander abgestimmt, daß wäh-

-16-

3U8489

-16-

rend des Eingreifens der Stirnfläche des Steuerkörpers 15 in die axiale Aussparung im Inneren des äußeren Gelenkkörpers 2 der Steuerkörper 15 zusammen mit dem in diesem eingebauten Wälzkörpern 3 unabhängig vom Beuge- .*·*·

winkel Oi der Drehachsen 5 und 9 (Fig. 4) im äußeren Ge- ****

• .*. lenkkörper 2 verschwenkt werden kann. ..".·

Die in Fig. 2 dargestellten diametral gegenüberliegen- ;···.. den Wälzkörper 3 laufen in einer Außenrille 8, deren Krümmungsmittelpunkt 10 auf der Seite der halbierenden Ebene 13 angeordnet ist, welche gegenüber der offenen Seite des äußeren Gelenkkörpers 12 nach innen versetzt ist. Dadurch verengt sich der gegenseitige Abstand der beiden diametral gegenüberliegenden Außenrillen 8 am offenen Ende des äußeren Gelenkkörpers 2 und der innere Gelenkkörper 1 wird über die Wälzkörper 3 am axialen Herausziehen aus dem äußeren Gelenkkörper 2 gehindert.

In Fig. 5 ist ein abgeändertes Gleichlaufgelenk gezeigt, welches ebenfalls einen inneren Gelenkkörper 1, einen diesen umgebenden äußeren Gelenkkörper 2 und vier dazwisehen angeordnete, gleichmäßig am umfang verteilte Wälzkörper 3 besitzt. Im Hohlraum 14 des inneren Gelenkkörpers 1 ist der Steuerkörper 15 mit je einem durch eine Innenrille 7 radial nach außen greifenden Zapfen 16 versehen. Die in einer Ebene liegenden vier Zapfen 16 des Steuerkörpers 15 halten die vier Wälzkörper 3 des Gleichlaufgelenkes in der den Winkel zwischen den Drehachsen 5, 9 halbierenden Ebene 13.

Beim in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Krümmungsmittelpunkt 10 sämtlicher vier Außenrillen 8 auf der in der Zeichnung unteren Seite der halbieren-

3U8489

den Ebene 13 angeordnet. Die untere Seite liegt also, vom offenen Ende des äußeren Gelenkkörpers 2 her gesehen, vor der halbierenden Ebene 13. Bei dieser Anordnung wird von den Wälzkörpern 3 bei Drehraoraentbelastung eine Kraftkomponente auf die Zapfen 16 ausgeübt, die den Steuerkörper 15 in Richtung der Drehachse 5, also in der Zeichnung von oben nach unten, mit seinem Zwischenstück 19 gegen die konkav gewölbte untere Stützfläche 20 des inneren Gelenkkörpers 1 drückt. Der Steuerkörper 15 ist über seine zentrisch angeordnete kugelig konvexe Seitenfläche mit einer kugelig konkaven Innenfläche des Zwischenstückes 19 winkelbeweglich gleitend verbunden. Das Zwischenstück 19 seinerseits ist auf seiner in der Zeichnung (Fig. 5) unteren Außenfläche 21 auf der konkav gewölbten Stützfläehe 20 des inneren Gelenkkörpers 1 gleitend abgestützt.

Beim in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der äußere Gelenkkörper 2 eine kugelig konkave Innenfläche 22. Der innere Gelenkkörper 1 besitzt eine dazu passende, auf der Innenfläche 22 gleitende Außenfläche 23, welche entsprechend kugelig konvex ausgebildet ist. Die Innenfläche 22 und die Außenfläche 23 weisen einen gemeinsamen Kugelmittelpunkt auf, so daß der innere Gelenkkörper 1 winkelbeweglich und, gegenüber Herausziehen aus dem äußeren Gelenkkörper 2 gesichert, im äußeren Gelenkkörper 2 gehalten ist. Dieser gemeinsame Kugelmittelpunkt von Innenfläche 22 und Außenfläche 23 fällt mit dem Schnittpunkt 24 der Verbindungslinie durch die beiden Krümmungsmittelpunkte 6, 10 mit der halbierenden Ebene 13 auch bei gegenseitiger Schiefstellung der Drehachsen 5,9 zusammen.

-18-

3U8489

Durch Befestigen (Verschweißen) der Blechkappe 18 im inneren Gelenkkörper 1 werden der Gelenkkörper 1 zusammen mit dem Steuerkörper 15 zu einer selbsthaltenden Baueinheit zusammengehalten.

Beim Einbau des inneren Gelenkkörpers 1 in den äußeren \, Gelenkkörper 2 wird zunächst der innere Gelenkkörper 1

mit dem Steuerkörper 15 versehen. Dabei wird der Steuer- .**"

körper 15 im inneren Gelenkkörper 1 gedreht und eventuell ·*·

verschoben, damit der innere Gelenkkörper 1 in den äuße-

ren Gelenkkörper 2 axial hineingeschoben werden kann. *..* Alsdann werden die zwischen den Innenrillen 7 des inne- i...; ren Gelenkkörpers 1 liegenden Stege mit der Außenrille des äußeren Gelenkkörpers 2 durch längsseitiges Einschieben des inneren Gelenkkörpers 1 in den äußeren Gelenkkörper 2 in Eingriff gebracht. Der innere Gelenkkörper 1 wird in den äußeren Gelenkkörper 2 in Längsrichtung weiter eingeschoben. Dann wird der innere Gelenkkörper 1 etwas gedreht, so daß seine Innenrillen 7 den Außenrillen 8 des äußeren Gelenkkörpers 2 radial gegenüberstehen. Der Steuerkörper 15 wird mit den Wälzkörpern 3 bestückt, indem diese zwischen die betreffende Innen- und Außenrille 7,8 eingeschoben werden. Bei diesem Zusammenbau wird ein Gleichlaufgelenk geschaffen, das selbsthaltend zusammengebaut ist.

In Fig. 6 ist ein abgeändertes Gleichlaufgelenk dargestellt, in dem lediglich drei gleichmäßig am umfang verteilte kugelige Wälzkörper 3 eingebaut sind. Die Wälzkörper 3 laufen in jeweils eine in Längsrichtung um den auf der Drehachse des inneren Gelenkkörpers 1 liegenden Krümmungsmittelpunkt gewölbt verlaufende Innenrille 7

-19-

3U8489

im inneren Gelenkkörper 1. Außerdem läuft jeder Wälzkörper 3 in einer in Längsrichtung um einen auf der Drehachse des äuBeren Gelenkkörpers 2 liegenden Krümmungsmittelpunkt gewölbt verlaufenden Außenrille 8 des äußeren Gelenkkörpers 2. Der Krümmungsmittelpunkt der Innenrillen 7 ist wiederum gegenüber dem Krümmungsmittelpunkt der Außenrillen 8 in Längsrichtung versetzt angeordnet. Der innere Gelenkkörper 1 hat einen zentrischen Hohlraum 14, zu dem jede Innenrille 7 radialschlitzförmig hindurchgeführt ist. Die Steuermittel sind durch einen im Hohlraum 14 eingebauten Steuerkörper 15 gebildet, der in der halbierenden Ebene 13 liegende radial gerichtete Zapfen aufweist. Jeder Zapfen 16 greift in eine Innenrille 7 des inneren Gelenkkörpers 1 radial von innen nach außen ein.

Im vorliegenden Fall hat die radial nach innen geöffnete zylindrische Bohrung 17 jedes Wälzkörpers 3 an ihrem radial äußeren Ende einen nach innen weisenden Schulterabsatz 25. Zwischen dem Schulterabsatz 25 und dem radial äußeren Ende jedes Zapfens 16 ist ein elastisch kompressibles Druckkissen 26 eingebaut. Dieses Druckkissen 26 besteht aus einem offenzellig geschäumten, mit Schmieröl getränkten Kunststoff. Im Betrieb gibt dieses Druckkissen 26 kleine Mengen von Schmieröl sowohl an die Gleitflächen zwischen dem Zapfen 16 des Steuerkörpers 15 und der Bohrung 17 des Wälzkörpers 3 als auch über die Kapillarbohrung 27 an die Gleitflächen zwischen der kugeligen Mantelfläche 4 des Wälzkörpers 3 und der Außenrille 8 des äußeren Gelenkkörpers 2. Außerdem bewirkt das Druckkissen 26, daß der Wälzkörper 3 immer radial

-20-

nach außen gegen die Außenrille 7 des äußeren Gelenkkörpers 2 spielfrei gedrückt wird.

Aus Figur 7 ist zu ersehen, daß am Steuerkörper 15 eine in Querrichtung auf der Querebene 30 B des Steuerkörpers 15 gleitend abgestützte Kalotte 30 A gehalten ist. Diese Kalotte 30 A ist im vorliegenden Fall aus einem elastisch kompressiblen Elastomerwerkstoff gefertigt. Die Kalotte 30 A hat eine in der Zeichnung nach unten weisende, kugelig konvex gewölbte Außenfläche 30, welche sich auf der entsprechend kugelig konkav gewölbten unteren Stützfläche 20 des inneren Gelenkkörpers 1 winkelbeweglich abstützt. Der Steuerkörper 15 kann auf diese Weise sowohl bei der Montage des Gleichlaufgelenkes als auch im Betrieb relativ zu den Drehachsen 5 und 9 etwas schiefgestellt werden. Wegen der Elastizität seines Werkstoffes hat die Kalotte 30 A eine in Längsrichtung des Steuerkörpers 15 elastisch nachgiebige Außenfläche 30, Der Steuerkörper 15 ist mit axialer Vorspannung zwischen dem inneren Gelenkkörper 1 und dem äußeren Gelenkkörper 2 spielfrei festgehalten. Durch geeignete Wähl der Dicke der Kalotte 30 A in Längsrichtung kann die Größe dieser axialen Vorspannung eingestellt werden.

In Fig. 8 und 9 ist ein abgeändertes Gleichlaufgelenk gezeigt, das ähnlich wie die vorhergehend beschriebenen Gleichlaufgelenke gebaut ist. Jedoch sind hier die Wälzkörper 3 vollkugelig, also ohne Bohrung, ausgebildet. Die Steuerarme 28 des Steuerkörpers 15 sind auf beiden Längsseiten der Wälzkörper 3 mit je einem Haltefinger 29 versehen, der die Wälzkörper 3 längsseitig stützt und diese in der halbierenden Ebene 13 gleitend hält.

-21-

Es sind vier Wälzkörper 3 am Umfang des Gleichlaufgelenkes eingebaut, welche in je eine Außenrille 7 des äußeren Gelenkkörpers 2 und in eine Innenrille 8 des inneren Gelenkkörpers 1 eingreifen (Fig. 9). Der Steuerkörper 15 hat eine zentrische längsseitige, in der Zeichnung in Fig. 8 nach unten weisende Außenfläche 30, die sich in Richtung der Drehachse 5, also in der Zeichnung von oben nach unten, direkt auf der gewölbten unteren Stützfläche 20 des inneren Gelenkkörpers 1 abstützt. Die Außenfläche 30 überträgt somit auf die Stützfläche 20 die axialen Reaktionskräfte der Wälzkörper 3, die über die Steuerarme 28 auf den Steuerkörper 15 kommen. Derartige Reaktionskräfte müssen vom inneren Gelenkkörper 1 aufgenommen werden, weil der gemeinsame Krürmr.ungsmittelpunkt 6 sämtlicher Außenrillen 7 auf der in der Zeichnung unteren Seite der halbierenden Ebene 13 liegt.

Die zentrische Lage des Steuerkörpers 15 im Hohlraum 14 wird durch die entsprechend konkave Ausbildung der Wölbung der Stützfläche 20 bei gegenseitiger Schiefstellung der Drehachsen 5,9 selbsttätig gesteuert. Dabei wird der Steuerkörper 15 auch auf einer der unteren Stürzfläche 20 gegenüberliegenden oberen Stützfläche 31, welche konvex gewölbt ist, längsseitig abgestützt und gleitend geführt. Die Stützfläche 31 wirkt mit der gegenüberliegenden konkaven Gleitfläche einer Stützplatte 3 2 zusammen. Die Stützplatte 3 2 ist an der im inneren Gelenkkörper 1 befestigten Blechkappe 18 in Längsrichtung elastisch federnd, also spielfrei, gehalten.

Im Rahmen der Erfindung können die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele konstruktiv abgewandelt werden.

So können ζ. B. zwei Wälzkörper oder mehr als vier Wälzkörper im Gleichlaufgelenk eingebaut sein, die am Dmfang gleichmäßig verteilt sind. Die Wälzkörper brauchen übrigens nicht kugelig ausgebildet zu sein. Vielmehr können diese bei entsprechender Ausbildung der Innenrillen des inneren Gelenkkörpers und der Außenrillen des äußeren Gelenkkörpers auch eine tonnenförmige oder zylindrische Form aufweisen.

Anstelle einer Kalotte 30 A aus elastisch kompressiblen Werkstoff (siehe Fig. 7) kann eine starre Kalotte mit einer Außenfläche 30 im Steuerkörper 15 eingebaut sein, welche in Längsrichtung gleitend im Steuerkörper 15 gehalten und durch Druckfedern gegen die Stützfläche 20 des inneren Gelenkkörpers 1 elastisch nachgiebig angedrückt ist. Dabei ist die Außenfläche 30 der Kalotte kugelig konvex gewölbt und der kugelig konkaven Stützfläche 20 des inneren Gelenkkörpers 1 eng angepaßt.

Claims (1)

1. 3Ί48Α89

   SKF KUGELLAGERPABRIKEN GMBH Schweinfurt, 01.12.81

   DE 81 057 DE. TPA.vh.tr

   Gleichlaufgelenk

   Patentansprüche

   Gleichlaufgelenk mit einem inneren Gelenkkörper, einem diesen umgebenden äußeren Gelenkkörper und mindestens zwei dazwischen angeordnete, gleichmäßig am Umfang verteilte Wälzkörper, welche zur Drehmomentübertragung in jeweils eine in Längsrichtung um einen auf der Drehachse des inneren Gelenkkörpers liegenden Krümmungsmittelpunkt gewölbt verlaufende Innenrille im inneren Gelenkkörper und in eine dieser radial gegenüberliegenden, in Längsrichtung um einen auf der Drehachse des äußeren Gelenkkörpers liegenden, gegenüber dem Krümmungsmittelpunkt der zugehörigen Innenrille in Längsrichtung versetzt angeordneten Krümmungsmittelpunkt gewölbt verlaufende Außenrille im äußeren Gelenkkörper eingreifen, und mit bei einer gegenseitigen Winkelbewegung der Drehachsen der beiden Gelenkkörper die Wälzkörper in einer den Winkel zwischen den Drehachsen halbierenden Ebene haltende Steuermittel, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Gelenkkörper (1) einen zentrischen Hohlraum (14) aufweist, daß jede Innenrille (7) zum Hohlraum (14) radialschlitzförmig hindurchgeführt ist und daß die

   -2-

   Steuermittel durch einen im Hohlraum (14) eingebauten Steuerkörper (15) mit je einem durch eine Innenrille (7) radial von innen nach außen greifenden, den betreffenden Wälzkörper (3) der Innenrille (7) in der halbierenden Ebene (13) haltenden Steuerarm (16,28) gebildet sind.

   2. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerarme des Steuerkörpers (15) als in der halbierenden Ebene (13) liegende Zapfen (16) ausgebildet und die Wälzkörper (3) mit einer radial nach innen geöffneten Bohrung (17) versehen sind, in die je ein Zapfen (16) zur frei drehbeweglichen Lagerung des betreffenden Wälzkörpers (3) radial eingreift.

   3. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zapfen (16) des Steuerkörpers (15) glattzylindrisch ausgebildet und der Wälzkörper (3) mit seiner entsprechend zylindrisch ausgebildeten Bohrung (17) entlang dem Zapfen (16) gleitend verschieblich angeordnet ist.

   4. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerarme (16,28) des Steuerkörpers (15) auf beiden Längsseiten des zugehörigen Wälzkörpers (3) mit je einem, den Wälzkörper

   (3) gleitend stützenden Haltefinger (29) versehen sind.

   5. Gleichlaufgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (15) auf einer Längsseite oder auf beiden Längsseiten auf einer seine Lage relativ zum inne-

   -3-

   ren Gelenkkörper (1) steuernden, konkav gewölbten, zentrischen Stützfläche (20) des Hohlraumes (14) im inneren Gelenkkörper (1) gleitend abgestützt angeordnet ist.

   &. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerkörper (15) eine Kalotte (30 A) gelagert ist, welche eine der Stützfläche (20) des Hohlraumes (14) gegenüberliegende und eng angepaßte, in Längsrichtung druckelastisch nachgiebige, konvex gewölbte Außenfläche (30) aufweist.

   7. Gleichlaufgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit vier Außenrillen im Süßeren und vier zugehörigen Innenrillen im inneren Gelenkkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsmittelpunkt (6) des einen Paares von diametral gegenüberliegenden Außenrillen (8) auf der einen Seite und der Krümmungsmittelpunkt (10) des zugehörigen Paares von Innenrillen (7) auf der anderen Seite der halbierenden Ebene (13) liegend angeordnet sind und daß der Krümmungsmittelpunkt (10) des anderen Paares von diametral gegenüberliegenden Außenrillen (7) relativ zum Krümmungsmittelpunkt (6) des zugehörigen Paares von Innenrillen (7) zur halbierenden Ebene (13) gegenseitig liegend angeordnet ist.

   8. Gleichlaufgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die halbierende Ebene (13) die Verbindungslinie durch die beiden Krümmungsmittelpunkte (6,10) der Innen- und Außenrillen (7,8) in der Mitte zwischen diesen beiden Krümmungsmittelpunkten (6„10) schneidend angeordnet ist.

   -4-

   3Η8489Ϊ

   9. Gleichlaufgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Gelenkkörper (2) eine kugelig konkave Innenfläche (22) und der innere Gelenkkörper (1) eine in dieser winkelbeweglich gleitende kugelig konvexe Außenfläche (23) aufweist, wobei beide Flächen (22,23) einen gemeinsamen Kugelmittelpunkt haben, welcher mit dem Schnittpunkt (24) der Verbindungslinie durch die beiden Krümmungsmittelpunkte (6,10) der Innen- und Außenrillen (7,8) mit der halbierenden Ebene (13) zusammenfällt.

   10. Gleichlaufgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Innenrille (7) des inneren Gelenkkörpers (1) und in die Außenrille (8) des äußeren Gelenkkörpers (2) eingreifende Mantelfläche (4) der Wälzkörper (3) kugelig ausgebildet und diese Rillen (7,8) der Querschnittsform der Wälzkörper (3) eng angepaßt sind.