DE3206437A1

DE3206437A1 - Gleichlaufdrehgelenk

Info

Publication number: DE3206437A1
Application number: DE19823206437
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 5200 Siegburg Krude
Original assignee: Uni Cardan AG
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1982-02-23
Filing date: 1982-02-23
Publication date: 1983-09-08
Also published as: FR2522095B1; ES275689Y; MX154547A; JPH0223731B2; GB2115522A; ES275689U; FR2522095A1; JPS58152933A; GB8302894D0; DE3206437C2; IT8207153V0; GB2115522B; ZA829018B; IT1158485B; IT8205263A0; BR8207613A; US4493676A

Description

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J.

Gleichlauf drehgelenk

Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufdrehgelenk mit einem äußeren Gelenkkörper, in dessen Innenraum ein innerer Gelenkkörper
angeordnet ist, wobei der innere und äußere Gelenkkörper jeweils eine Rille oder Ausnehmung zur Aufnahme einer das Drehmoment
übertragenden Kugel aufweist.

Es sind ähnliche Gelenke bekannt (z.B. DE-PS 26 34 581), bei denen die Wälzkörper ebenfalls in Ausnehmungen des inneren Gelenkkörpers aufgenommen sind, jedoch lassen sich nach diesem Prinzip nur Gelenke mit kleinem Außendurchmesser herstellen. Bei Konstruktionen mit einer großen Drehmomentkapazität, die auch einen großen Außendurchmesser benötigen, läßt sich dieses Prinzip, daß sich die Kugeln gegenseitig abstützen, nur mit großen und dadurch teueren Kugeln verwirklichen. Außerdem würde die Hertzsche

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Pressung d.h. die Punktbelastung zwischen den einzelnen Kugeln zu groß werden.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Gleichlaufdrehgelenk zu schaffen, bei dem durch die hohe Drehmomentkapazität ein großer Außendurchmesser erforderlich ist, ohne daß Nachteile für die Funktion des Gelenkes entstehen. Des weiteren soll das Gelenk einfach und kostengünstig aus wenigen Bauteilen bestehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß dem die Ausnehmungen aufweisende Gelenkkörper mindestens ein elastischer Ring aufweist, auf dem sich die Kugeln abstützen.

Vorteilhaft ist bei dieser Ausbildung, daß die Kugeln sich auf dem elastisch verformbaren Ring abstützen können, so daß die Gleichlaufbedihgungen eines Gelenkes erfüllt werden. Durch die Verwendung dieses elastischen Ringes befinden sich die Wälzkörper beim gestreckten Gelenk auf einem Kreis, der sich durch Beugung des Gelenkes in eine Ellipse umwandelt. Es werden damit die kinematischen Voraussetzungen für einen Gleichlauf erfüllt.

Des weiteren ist von Vorteil, daß der Ring frei zwischen den Kugeln aufgenommen ist, dadurch kann teilweise die exzentrische Bewegung des Kugelsystems eliminiert werden, so daß die Beugewinkel bedingte elastische Ringverformung kleiner wird. Außerdem kann der elastische Ring sich um seine Rotationsachse drehen, so daß ein Abrollen der Kugeln auftritt und damit ein guter Wirkungsgrad vorhanden ist.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß bei Anordnung der Ausnehmungen im inneren Gelenkkörper ein weiterer, einen ringförmigen Innenraum bildender, über den Umfang verlau-

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fender und in die Ausnehmungen hineinragender Hohlraum vorgesehen ist, in der der elastisch verformbare Ring angeordnet ist.

Von Vorteil bei dieser Ausführungsform ist, daß sich der elastische Ring bei einer zylindrischen Ausführung zusätzlich axial bewegen kann, so daß die Abrollbewegung der Kugeln bei einer Gelenkverschiebung begünstigt wird, so daß kleine axiale Verschiebekräfte auftreten. Der elastische Ring bewegt sich dabei in etwa um den halben Versch.iebeweg in Axialrichtung.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß der Hohlraum im inneren Gelenkkörper angeordnet ist und axial verläuft, wobei die öffnung an einer der Stirnseiten des inneren Gelenkkörpers vorgesehen ist oder radial verläuft und die Öffnung gleichzeitig in Ausnehmungen zur Aufnahme der Kugeln mündet.

Vorteilhaft ist jeweils, daß der elastische Ring durch die Kugeln selbst abgestützt ist und sich frei in den Hohlraum bewegen kann. Es ist dabei unerheblich, ob der Hohlraum radial oder axial verläuft. Bei Anwendung des Hohlraumes in radialer Richtung, bei der die Öffnung in Ausnehmungen zur Aufnahme der Kugeln mündet, ist es möglich, diesen inneren Gelenkkörper zweiteilig herzustellen, so daß für die Herstellung der eigentlichen Ausnehmung keine besonderen Aufwendungen notwendig sind.

Des weiteren ist vorgesehen, daß bei Anordnung der Ausnehmung im äußeren Gelenkkörper der elastische Ring Bestandteil der Gelenkabdichtung sein kann.

Es handelt sich hierbei um die Umkehrung des Prinzips bei den vorher genannten Ausführungsformen.

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Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt·

Es zeigt:

Fig. 1 ein Gleichlaufdrehgelenk mit einem elastischen

Ring im Längsschnitt

Fig. 2 einen Querschnitt des in Fig. 1 gezeigten Gelenkes

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Gelenkes im

Längsschnitt im Prinzip wie in Fig. 1 dargestellt

Fig. 4 " einen Querschnitt des in Fig. 3 dargestellten

Gelenkes

Fig. 5 ein Gleichlaufdrehgelenk im Schnitt, bei dem

sich der elastische Ring im äußeren Gelenkkörper befindet

Fig .6 einen Querschnitt des in Fig. 5 dargestellten

Gelenkes.

Fig. 7 einen Querschnitt eines anderen federelastischen Ringes.

Das in Fig. 1 dargestellte Gelenk besteht im wesentlichen aus dem äußeren Gelenkkörper, in dessen Hohlraum 2 der innere Gelenkkörper 3 aufgenommen ist. Der innere Gelenkkörper 3 ist mit der Antriebswelle 4 über eine Längsverzahnung 5 drehfest verbun-

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den. Zur Drehmomentübertragung dienen die Kugeln 6. Die Kugeln sind einerseits in Rillen 7 des äußeren Gelenkkörpers 1 und andererseits in Bohrungen 8 des inneren Gelenkkörpers 3 aufgenommen. Die Bohrungen 8 des inneren Gelenkkörpers 3 weisen einen den Kugeln 6 entsprechenden Öffnungsquerschnitt auf. Die Kugeln 6 sind in diesen Bohrungen 8 durch den elastischen Ring 9 so gehalten, daß sie sich radial verschieben können. Der elastische Ring 9 ist in einer Ausnehmung 10, die sich axial im inneren Gelenkkörper 3 erstreckt, aufgenommen. Der elastische Ring 9 übt eine nach außen gerichtete Kraft auf die Kugeln 6 aus, so daß diese ständig in den Rillen 7 des äußeren Gelenkkörper 1 gehalten sind. Zur Abdichtung des Gelenkinnenraumes ist eine Faltenbalg 11 vorgesehen.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des in Fig. 1 gezeigten Gelenkes und besteht im wesentlichen aus dem äußeren Gelenkkörper 1, dem inneren Gelenkkörper 3, in dessen Bohrungen 8 die Kugeln 6 aufgenommen sind. Die Antriebswelle 4 ist über die Längsverzahnung 5 mit dem inneren Gelenkkörper 3 verbunden und in der axialverlaufenden Ausnehmung 10 ist der elastische Ring 9 angeordnet, der zur Abstützung der Kugeln 6 dient.

In Fig. 3 dagegen ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Ausnehmung 10 des inneren Gelenkkörpers 3 radial verläuft, so daß die Bohrungen 8 zur Aufnahme der Kugeln 6 in die Ausnehmung 10 hineinläuft. Der elastische Ring 9 wird vor Montage der Kugeln 6 in die Ausnehmung 10 eingelegt, so daß nach Montieren der Kugeln die gesamte Einheit in "den äußeren Gelenkkörper 1 eingeführt werden kann. Der innere Gelenkkörper 3 besteht aus zwei Teilen 3a und 3b, wobei beide Teile wiederum über die Längsverzahnung 5 drehfest mit der Antriebswelle 4 gehalten sind.

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In Fig. 4 ist ein Querschnitt des in Fig. 3 gezeigten Gelenkes dargestellt, bei dem die Antriebswelle 4 Ober die Längsverzahnung 5 mit dem inneren Gelenkkörper 3 verbunden ist. Die Kugeln 6 sind auch bei dieser Ausführungsform in Rillen 7 des äußeren Gelenkkörpers 1 und in Bohrungen 8 des inneren Gelenkkörpers 3 geführt und durch den Ring 9 abgestützt.

In der Fig. 5 dagegen ist der elastische Ring 9 auf der Außenseite des äußeren Gelenkkörpers 1 angebracht. Der innere Gelenkkörper 3 ist zusammen mit der Antriebswelle 4 einteilig ausgebildet und in seiner Außenfläche sind Rillen 12 zur Aufnahme der Kugeln 6 eingebracht. Der äußere Gelenkkörper 1 besitzt Bohrungen 8, in denen die Kugeln 6 geführt sind. Zur Abdichtung des Gelenkes dient wiederum der Faltenbalg 11. Im Bereich des elastischen Ringes 9 ist der Faltenbalg 11 mit einer entsprechenden Formgebung 13 versehen, so daß der elastische Ring 9 in einer Aussparung 14 ausreichend Platz findet.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt des in Fig. 5 dargestellten Gelenkes, bei dem im wesentlichen der innere Gelenkkörper 3 mit den Rillen 12 gezeigt ist. Die Bohrungen 8 sind Bestandteil des äußeren Gelenkkörpers 1. In diesen Bohrungen 8 des äußeren Gelenkkörpers 1 sind die Kugeln 6 aufgenommen. Der elastische Ring befindet sich auf der Außenseite des Gelenkes und übt einen radial nach innen gerichteten Druck auf die Kugeln 6 aus. Insgesamt ist das Gelenk als ganzes durch den Faltenbalg 11 umgeben.

In Fig. 7 ist ein elastischer Ring 9 gezeigt, der einteilig oder auch zweiteilig sein kann. Der zweiteilige elastische Ring 9 ist von einem Stützring 15 umgeben, so daß ein ausreichender Halt vorhanden ist.

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BEZUGSZEICHENLISTE

1 äußerer Gelenkkörper

2 Hohlraum des äußerenelenkkörper

3 innerer Gelenkkörper

4 Antriebswelle

5 Längsverzahnung

6 Kugeln

7 Rille

8 Ausnehmung (Bohrung)

9 elastischer Ring

Ausnehmung Faltenbalg -Rille Formgebung des Faltenbalges Aussparung Stützring

Claims

Uni-Cardan Aktiengesellschaft"--"---- '.-".:., 17. Februar 1982 Alte Lohmarer Str. 59 St/He

Siegburg U0073.000

Patentansprüche

Gleichlaufdrehgelenk mit einem äußeren Gelenkkörper, in dessen Innenraum ein innerer Gelenkkörper angeordnet ist, wobei der innere und äußere Gelenkkörper jeweils eine Rille oder Ausnehmung zur Aufnahme einer das Drehmoment übertragenden Kugel aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

daß dem die Ausnehmungen (8) aufweisende Gelenkkörper (1, 3) mindestens ein elastischer Ring (9) zugeordnet ist, auf dem sich die Kugeln (6) abstützen.
2. Gleichaufdrehgelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß bei Anordnung der Ausnehmungen (8) im inneren Gelenkkörper (3) ein weiterer, einen ringförmigen Innenraum bildender, über den Umfang verlaufender und in die Ausnehmungen (8) hineinragender Hohlraum (10) vorgesehen ist, in den der elastisch verformbare Ring (9) angeordnet ist.

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3. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Hohlraum (10) im inneren Gelenkkörper (3) angeordnet ist und axial verläuft, wobeij die Öffnung an einer der Stirnseiten des inneren Gelenjkkörpers (3) vorgesehen ist oder radial verläuft und die Öffnung gleichzeitig als Ausnehmung (8) zur Aufnahme der Kugeln (6) dient.
4. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß bei Anordnung der Ausnehmung (8) im äußeren Gelenkkörper

(I) der elastische Ring (9) Bestandteil der Gelenkabdichtung

(II) ist.