DE3209596A1 - Gleichlaufdrehgelenk - Google Patents
GleichlaufdrehgelenkInfo
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- F16D2003/2232—Elements arranged in the hollow space between the end of the inner shaft and the outer joint member
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Description
U0074.000 - St/Nb V Seite 9^
GIeichlaufdrehgelenk
Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufdrehgelenk mit einem äußeren hohlen Gelenkkörper, in dessen Innenwand ^Rillen angebracht
sind, einem in dem äußeren Gelenkkörper angeordneten inneren Gelenkkörper, der in seiner Außenwand eine der Anzahl der Rillen
im äußeren Gelenkkörper entsprechende Anzahl von Rillen aufweist, deren Mittellinien gekrümmt verlaufen, wobei jeweils
eine Rille des äußeren und des inneren Gelenkkörpers zur Steuerung der Kugeln in die Winkelhalbierende Ebene eine maulförmige
Öffnung bilden und gemeinsam zur Drehmomentübertragung eine Kugel aufnehmen.
Es sind Gelenke bekannt (z.B. US-PS 1 975 758), bei denen die
Kugeln durch keilförmiges Zusammenwirken zweier Rillen gesteuert werden und bei denen die maulförmige Öffnung der Rillen im
gestreckten Gelenk zum Gelenkinnenraum erfolgt, jedoch bereits bei kleinem Beugewinkel unter 30^ wird sich die maulförmige
U0074.000 - St/Nb /?O Seite L9-
Öffnung zu der dem Gelenkinnenraum entgegengesetzten Seite öffnen.
Dadurch werden die Übertragungskugeln eingeklemmt oder s_- gar herausfallen, so daß gleichzeitig das Gelenk zerstört wird.
Bei einem derartigen Gelenk wird ein Abstützsystem mit Käfig benötigt, welches ein Herausdrücken der Kugeln verhindert, da
sich sonst nur kleine Beugewinkel erreichen lassen, weil der Versatz der Mittelpunkte der Kugelrillen des inneren und äußeren
Gelenkkörpers zum Gelenkmittelpunkt ungünstig klein ist und dem Kontakt Kugel-Rille nicht angepaßt ist. Diese letztere Abhängigkeit
läßt sich theoretisch nachweisen.
Weiterhin sind Gelenke bekannt, z.B. DE-PS 25 22 670, bei denen
die Rillen, die der Aufnahme der Kugeln dienen, zueinander so verlaufen, daß die Rillen des inneren und äußeren Gelenkkörpers
nicht nur einen Käfig, sondern zusätzlich noch ein Abstützelement benötigen, welches bei Beugung des Gelenkes den Käfig in
seiner Position hält.
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Beibehaltung einer günstigen Herstellung ein Gelenk zu vereinfachen, wobei außer der
Vereinfachung der Kugelführung und Abstützung auch eine Beugewinkelvergrößerung erreicht wird. Darüber hinaus soll eine einfache
axiale Montage des Gelenkes ohne Axialspiel erreicht werden, die auch ein unlösbares Verbinden der Bauteile nach der
Montage ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kugeln
im Gelenkinnenraum einseitig durch ein an der maulförmigen Öffnung angeordnetes Abstützelement abgestützt werden und daß
die gekrümmten Rillen des inneren Gelenkkörpers und die Rillen des äußeren Gelenkkörpers so angeordnet sind, daß die Verbindungslinie
zwischen dem Krümmungsradiusmittelpunkt und dem Kugelmittelpunkt verläuft und zur Drehachse des jeweiligen Gelenkkörpers
einen Winkel bildet, wobei der Winkel CO den arc
GOPY
U0074.000 - St/Nb y/f Seite iff
sinus von der Projektion des Krümmungsradiusmittelpunktes und des Kugelmittelpunktes auf die senkrechte Ebene zur Drehachse
des gestreckten Gelenkes, dividiert durch die Krümmungsradiuslänge,
kleiner oder gleich 85^ beträgt.
Durch diese Anordnung bei Berücksichtigung der jeweiligen wirksamen
Kontaktpunkte Kugel-Kugelrille wird die Umkehrung der Maulöffnung verhindert.
Von Vorteil ist bei dieser Ausführungsform, daß z.B. bei der
Fertigung des zweiteiligen äußeren Gelenkkörpers das die Rillen enthaltende Teil als Einheitsteil gefertigt, während das Anschlußteil
jeweils für verschiedene Anschlußmaße hergestellt werden kann. Es werden dadurch Materialeinsatz und die Lagerhaltungskosten
verringert. Außerdem läßt sich besonders günstig eine Fertigung nach dem Prinzip der Kaltumformung erreichen.
Des weiteren ist von Vorteil, daß eine besonders einfache Form eines Abstützteiles verwendet werden kann, die die Funktion des
üblichen Käfigs gewährleistet. Durch den Verlauf der Rillen ist gewährleistet, daß bei jedem Beugewinkel die Kugel gegen das
Abstützelement gedrückt wird. Dieses ist auch noch der Fall bei großen Beugungswinkeln über 40°, so daß aus dieser Sicht keine
Einschränkungen für eine derartige Ausführung gegeben sind.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Kugel (4) sich im Bahngrundbereich (40,41) der Rille (3,6) auch während
der Drehmomentübertragung abstützt.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß der Winkel <ω einen Wert von kleiner oder gleich 80° aufweist,
wenn der Kontaktwinkel € zwischen der Rille und der kugel, gemessen
vom Rillengrund, kleiner oder gleich 50 beträgt.
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U0074.000 - St/Nb /72, Seite
Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist, daß eine kostengünstigere
Fertigung durch Vergrößerung der Toleranzen erreicht und ohne weiteres Beugewinkel über 45^ erreicht werden können.
Als weiteres ist möglich, daß die Mittellinien der Rillen des äußeren Gelenkkörpers aus Rillenteilen mit unterschiedlichen
Krümmungen bestehen, wobei die stärker gekrümmten Rillenteile an der vom Abstützelement abgewandten Seite des Außenteiles angeordnet
sind.
Des weiteren ist vorgesehen, daß die Bahnflanken im Querschnitt der Rillen von der Kontaktlinie oder vom Kontaktpunkt zwischen
Rille und Kugel ausgehend, tangential oder in einem im Verhältnis zum Rillengrund größeren Radius verlaufen.
Die Änderung des Kontaktpunktes wird beim Einleiten des Drehmomentes
für eine Bahnflanke mit Tangente gleich 0 und für einen Radius größer als der Rillengrund je nach der größe des Radius
gegenüber sonstigen bekannten Rillenausführungen sehr eingeschränkt.
'
Eine weitere Ausführungsform ist, daß der Bahnflankenauslauf
bei einem Bahnkantenwinkel SK der Rillen von größer 90° hinterschnittfrei
ist, wobei die Bahnflankenauslaufe einer Rille
parallel zueinander verlaufen oder sich mit zunehmendem Abstand vom Rillengrund öffnen.
Weiter ist vorgesehen, daß der Krümmungsradiusmittelpunkt auf der Linie im Bereich zwischen Gelenkmittelpunkt und Kugelmittelpunkt
oder in dem, ausgehend vom Kugelmittelpunkt über den Gelenkmittelpunkt hinaus liegenden Bereich angeordnet ist.
Darüber hinaus ist vorgesehen, daß die Rillen hinterschnittfrei
verlaufen.
COPY
U0074.000 - St/Nb /fö Seite
Der Vorteil ist darin zu sehen, daß auch bei hinterschnittfreier
Rillenausführung die Rillenform den jeweiligen Fertigungsverfahren,
z.B. Kaltfließpressen, angepaßt werden kann, abgesehen von den Optimierungsmöglichkeiten des Gelenkes
selbst.
Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß der äußere Gelenkkörper
zweiteilig ist und einen die Rillen tragenden Teil und ein Anschlußteil· aufweist, wobei zwischen den Teilen eine
Stützscheibe angeordnet ist.
Von Vorteil· ist, daß erst nach der Gelenkmontage eine Verbindung vorgesehen werden kann.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform, daß durch Verwendung
von Einheitsteilen der Material·einsatz und die Lagerhaltungskosten
sowie die Fertigungskosten verringert werden können durch z.B. größere Losgrößen bzw. höhere Stückzahlen. Ein weiterer
Vorteil· ist die wirtschaftliche Fertigung des scheibenförmigen
Teiles des äußeren Gel·enkkörpers und des inneren Gel·enkkörpers,
bei denen die Rillen der Aufnahme der Kugeln hinterschnittfrei verlaufen und durch Knetverfahren, Kalt- bzw.
WarmfMeßpressen Feinschmieden und/oder durch Nachkalibrieren
hergeste^t werden können.
Nach einem weiteren Merkmal· ist vorgesehen, daß das Anschlußteil und der äußere Gelenkkörper durch Schweißen oder formschlüssig
durch eine die beiden Teile umgebene Hül·Ξe miteinander
verbunden sind.
Bei Verwendung der Stützscheibe muß das Anschlußteil nicht gehärtet
werden.
COPY
U0074.000 - St/Nb //ψ Seite
Zwischen dem Anschlußteil bzw. Hülse oder der Stützscheibe und der ins Gelenkinnere gerichteten Stirnseite des Außenteiles ist
ein Hohlraum, zumindest aber ein Spalt angeordnet, in den bei der Gelenkmontage das Anschlußteil hineingeschoben werden kann
und damit den axialen Spielausgleich des Gelenkes ermöglichen kann.
Ebenfalls kann vorgesehen werden, daß der äußere Gelenkkörper einen zylindrischen Hohlraum bzw. Spalt zwischen Teil bzw.
Stützscheibe und Teil als Freiraum zum Gelenkaxialspielausgleich
besitzt.
Vorteilhaft ist außerdem, daß der Innendurchmesser des äußeren Gelenkkörpers, der als Führungsfläche für den inneren Gelenkkörper
dient, hinterschnittfrei verläuft.
Um eine einwandfreie Montage zu erreichen, ohne daß ein Verzug bzw. eine Deformierung der Kugelrillen auftritt, ist nach einem
weiteren wesentlichen Merkmal vorgesehen, daß der äußere Gelenkkörper eine Ausdrehung zur Aufnahme eines Montagewerkzeuges
aufweist.
Damit ein Schleifen des Abstützelementes nicht über den Totpunkt zu erfolgen braucht, ist vorgesehen, daß das Abstützelement
im Bereich der Symmetrieachse eine Bohrung aufweist, deren Durchmesser größer als Null, jedoch kleiner als der Außendurchmesser
der Welle ist. Durch diese Bohrung wird auch die Schmiermittelzufuhr an den zusammenarbeitenden Führungsflächen
verbessert.
Außerdem ist vorgesehen, daß die den Kugeln zugewandte Seite des Abstützelementes über den gesamten Umfang ringförmig ohne
Ausnehmungen ausgebildet ist.
COPY
U0074.000 - St/Nb /fS Seit
Des weiteren ist nach einem wesentlichen Merkmal vorgesehen, daß der Durchmesser des Abstützelementes größer ist als die
Ausdrehung im äußeren Gelenkkörper.
Um einen großen Beugewinkel zu erreichen, müssen die Gelenkkörper ständig miteinander im Eingriff sein. Um dieses zu erreichen
ist vorgesehen, daß die gesamte Breite der mit dem äußeren Gelenkkörper zusammenarbeitenden Führungsfläche des inneren Gelenkkörpers,
der die Rillen aufweist, mindestens 20 % breiter ist als die Breite der die Führung des inneren Gelenkkörpers
übernehmenden Führungsfläche des äußeren Gelenkkörpers.
Ebenfalls kann der Beugewinkel durch die Maßnahme vergrößert werden, daß die zwischen zwei benachbarten Rillen des äußeren
Gelenkkörpers verbleibenden Stege zu der des Abstützelementes zugewandten -Seite sich verjüngen.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß das Anschlußteil oder die Stützscheibe eine Führungsfläche aufweist,
die mit dem Abstützelement zusammenarbeitet, und eine umfangsgerichtete Linienberührung besteht, wobei der Radius Rg
größer ist als der Radius RK· Der Radius Rß kann auch unendlich
groß werden, wodurch eine konusförmige Führungsfläche entsteht.
Darüber hinaus ist vorgesehen, daß die Führungsfläche von einer
Stützscheibe gebildet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage eines Gleichlaufdrehgelenkes
der vorbeschriebenen Ausführung zeichnet sich dadurch aus, daß zunächst in axialer Richtung nacheinander das
Anschlußteil, das Abstützelement, die Kugeln, der innere Gelenkkörper und der die Rillen aufweisende Teil des äußeren Gelenkkörpers
auf Anschlag zusammengeführt und anschließend das Anschlußteil und der äußere Gelenkkörper unlösbar miteinander
COPY
U0074.000 - St/Nb /?ώ Seite
verbunden werden, oder daß zunächst der äußere Gelenkkörper und als letztes das Anschlußteil zusammengefügt werden.
Vorteilhaft ist hierbei, daß die Montage zum Außenteil in axialer
Richtung erfolgen kann, so daß die Teile in den äußeren Gelenkkörper eingebracht werden und als letztes der Zapfen des
äußeren Gelenkkörpers eingeschoben und das Spiel durch entsprechende Pressung im Gelenk ausgeglichen wird. Nach Einbringen
dieses Zapfens wird dann entweder eine formschlüssige Verbindung der beiden Teile oder ein Schweißen vorgenommen, so daß
damit das Gelenk seine endgültige Form erhält.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den
Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Gleichlaufdrehgelenk im Längsschnitt in hin-
terschnittfreier Ausführung mit einem Abstützelement
Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte Gelenk abgewinkelt
Fig. 3 ein theoretisches Beispiel des inneren und äußeren Gelenkkörpers
Fig. 4 einen Teil des inneren Gelenkkörpers
Fig. 4 einen Teil des inneren Gelenkkörpers
Fig. 5 und 6 verschiedene Ausführungen von Rillen des äußeren
Gelenkkörpers
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform, bei der eine
Stützscheibe verwendet wird, im Schnitt
' copy
U0074.000 - St/Nb "' Seite
Fig. 8 · den inneren Teil des äußeren Gelenkkörpers zusammen mit den Kugeln und dem inneren Gelenkkörper
im Schnitt
Fig. 9 ein Abstützelement als Einzelteil Fig. 10 einen Teil des äußeren Gelenkkörpers
Fig. 11 + 12 den äußeren Gelenkkörper im Schnitt und in Ansicht mit der besonderen Form der Stege
Fig. 13 den zu den Fig. 11 und 12 zugehörigen inneren
Gelenkkörper im Schnitt
Fig. 14 ' eine Ausführungsform im Schnitt, bei der das Abstützelement
als Kugelschalenabschnitt ausgebildet ist
' Fig. 15 eine Ausführungsform im Schnitt, bei der zwischen
Abstützelement und dem äußeren Gelenkkörpers eine Linienberührung vorgesehen ist
Fig. 16 die Einzelteile des in Fig. 1 dargestellten Gelenkes nebeneinander in der Reihenfolge der Montage
Fig. 17 ein weiteres Anschlußteil
Fig. 18 ein Gelenk in montierter Endstellung im Werkzeughalter
Das in Fig. 1 dargestellte Gleichlaufdrehgelenk besteht im wesentlichen
aus dem äußeren Gelenkkörper 1, welcher aus zwei
copy
U0074.000 - St/Nb "A3 Seite I^
Teilen besteht. Die Teile la und Ib werden durch eine Hülse 2
formschlüssig umgeben, so daß durch Verschweißen der Hülse 2 mit dem Teil Ib eine Einheit entsteht. Im Teil la des äußeren
Gelenkkörpers sind die Rillen 3 angebracht und dienen der Aufnahme der Kugel 4. Im Hohlraum des äußeren Gelenkkörpers 1 ist
der innere Gelenkkörper 5 aufgenommen und besitzt ebenfalls Rillen 6, in denen die Kugeln 4 geführt sind. Der Verlauf der
Rillen 3 und 6 erfolgt in der Weise, daß ein hinterschnittfreier Verlauf entsteht, und daß eine maulförmige Öffnung zum
Gelenkinnenraum vorhanden ist. Die Querschnittsverengung der Rillen 3 und 6 zur Stirnseite des äußeren Gelenkkörpers hin bewirkt,
daß die Kugeln 4 ständig zur maulförmigen offenen Seite
der Rillen gedruckt werden. Die Kugeln werden gegen ein Herausfallen
in den Gelenkinnenraum durch das Abstützelement 7 gesichert.
Das Teil Ib des äußeren Gelenkkörpers besitzt den Anschlußzapfen
8, der an jeweils verschiedene Anschlußmaße angepaßt werden kann. Auf der Gegenseite ist die Bohrung 9 des inneren Gelenkkörpers
5 zur Aufnahme einer Antriebswelle (hier nicht dargestellt) vorgesehen.
Das Prinzip, daß die Kugeln 4 ständig unter jedem beliebigem Beugewinkel gegen das Abstützelement 7 gedrückt werden, besteht
darin, daß die Mittelpunkte 10 der Kugeln 4 eine Ebene 11 bilden, die durch den Gelenkmittelpunkt 12 verläuft, und wobei der
Krümmungsradius den Mittelpunkt 13 des Krümmungsradius 14 die Drehachse 15 des jeweiligen Gelenkkörpers 1 oder 5 unter einem
Winkel c£ schneidet. Der Winkel cJ besitzt einen -Wert
kleiner oder gleich 85°.
In Fig. 2 ist das in Fig. 1 dargestellte Gelenk im abgewinkelten Zustand dargestellt. Es zeigt wiederum die Ebene 11, die
durch den Gelenkmittelpunkt 12 auch bei Beugung des Gelenkes
copy
U0074.000 - St/Nb /f9 Seite
verläuft, wobei die Krümmungsmittelpunkte 13 zur jeweiligen Gelenkdrehachse
15 des entsprechenden Gelenkkörpers 1 und 5 den Winkel Co kleiner oder gleich 85° einnehmen.
Die Fig. 3 zeigt ein theoretisches Ausführungsbeispiel eines äußeren Gelenkkörpers 1 und den zugehörigen inneren Gelenkkörper
5, wobei in den Rillen 3 und 6 eine Kugel 4 aufgenommen ist. Das Abstützelement 7 ist lediglich im Prinzip angedeutet.
Die Rillen 6 und 3 des inneren Gelenkkörpers 5 und des äußeren Gelenkkörpers 1 verlaufen so, daß der Krümmungsradiusmittelpunkt
13 auf einer Linie 22 bzw. 14 liegt, die zur Drehachse des Gelenkes einen Winkel ω einnimmt. Der Winkel iO soll stets
kleiner als 85° sein. Die Fig. 3 zeigt weiter, daß es bei dieser Bedingung unerheblich ist, ob der Krümmungsradiusmittelpunkt
13 auf der den Rillen 3,6 zugewandten oder entgegengesetzten Seite des Gelenkmittelpunktes 12 angeordnet ist.
In Fig. 4 ist eine Rille 6 des inneren Gelenkkörpers 5 im Querschnitt
als Einzelheit im vergrößerten Maßstab dargestellt. Die Kugel 4 stützt sich im Bahngrund 41 ab, wobei der Kontaktwinkel i
zwischen der Abstützung 41 und der Kugel 4 kleiner als 50 beträgt;
dabei kann die Bahnflanke 42 tangential oder in einem Radius, der größer ist als der Bahngrund 41, verlaufen.
Die Fig. 5 und 6 zeigen Rillen 3 des äußeren Gelenkkörpers 1, in denen eine Kugel dargestellt ist. Die Rillen 3 sind so ausgebildet,
daß sie im Querschnitt gesehen hinterschnittfrei verlaufen, so daß eine spanlose Fertigung ohne weiteres möglich
ist. Die Bahnkantenausläufe 44 verlaufen parallel bzw. öffnen sich mit zunehmendem Abstand vom Rillengrund 40, auch bei einem
Bahnkantenwinkel der größer als 90° ist. Hierbei muß die Hinterschnittfreiheit
gewährleistet sein, um ein entsprechendes Fertigungsverfahren zur Herstellung des äußeren Gelenkkörpers
zu gewährleisten. ·
U0074.000 - St/Nb ZO Seite
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Gelenkes, bei
dem sich das Abstützelement 7 zur Gelenkinnenseite hin an einer Stützscheibe 24 abstützt. Die Führungsfläche 30, die mit der
Gegenfläche des Abstützelementes 7 zusammenarbeitet, kann ira gleichen Radius wie der des Abstützelementes 7 verlaufen oder
eine Linienberührung 31 aufweisen. Bei der Montage wird der zylindrische Hohlraum 23 dazu benutzt, daß das Gelenk mit einem
entsprechenden Spiel bzw. sogar spielfrei montiert werden kann. Die Bohrung 32 wird aus fertigungstechnischen Gründen verwendet,
damit die Außenbearbeitung des Abstützelementes 7 nicht über den Totpunkt erfolgen muß. Darüber hinaus wird die Bohrung
32 als Schmiermitteldurchlaßkanal vorgesehen. Die Ausdrehung 36 dient der Freigängigkeit des Abstützelementes 7, wobei jedoch
der Durchmesser der Ausdrehung 36 kleiner ist als der Außendurchmesser des Abstützelementes, denn die als Finger ausgebildeten
Zwischenelemente greifen in die Rillen 3 des äußeren Gelenkkörpers 1 hinein.
Fig. 10 zeigt den äußeren Gelenkkörper Ib zusammen mit der Hülse
2, die mit dem Teil la des äußeren Gelenkkörpers der Fig. 8 durch Formschluß über die Vertiefung 16 und die Längsrillen 17
miteinander verbunden werden. Es werden zunächst, wie Fig. 8 zeigt, der innere Gelenkkörper 5, die Kugeln 4 sowie der äußere
Gelenkkörper la zusammengefügt und das Abstützelement 7 der
Fig. 9 eingebracht, wobei anschließend die Hülse 2 zusammen mit dem Teil Ib des äußeren Gelenkkörpers 1 über das Teil la geschoben
und in den Vertiefungen 16 und den Rillen 17 formschlüssig zusammengebracht wird.
Die Fig. 11, 12 und 13 zeigen einen äußeren Gelenkkörper mit einem zugehörigen inneren Gelenkkörper (Fig. 13), der.so ausgebildet
ist, daß eine Beugewinkelvergrößerung erreicht werden kann. Die Dimensionen der Bauteile werden so ausgelegt, daß die
COPY
U0074.000 - St/Nb <?^ Seite
gesamte Breite 27 des inneren Gelenkkörpers 5 breiter ist als
die Länge 28 des äußeren Gelenkkörpers 1. Dabei muß jedoch gewährleistet sein, daß auch bei Beugung die Gelenkkörper 1 und 5 ständig miteinander im Eingriff stehen. Um darüber hinaus eine weitere Beugewinkelvergrößerung zu ermöglichen, ist es notwendig, daß die zwischen den Rillen 3 verbleibenden Stege 29 zu
der des Abstützelementes 7 zugewandten Seite verjüngt werden.
Dadurch wird Raum geschaffen, der bei der Abwinkelung des inneren Gelenkkörpers benötigt wird.
die Länge 28 des äußeren Gelenkkörpers 1. Dabei muß jedoch gewährleistet sein, daß auch bei Beugung die Gelenkkörper 1 und 5 ständig miteinander im Eingriff stehen. Um darüber hinaus eine weitere Beugewinkelvergrößerung zu ermöglichen, ist es notwendig, daß die zwischen den Rillen 3 verbleibenden Stege 29 zu
der des Abstützelementes 7 zugewandten Seite verjüngt werden.
Dadurch wird Raum geschaffen, der bei der Abwinkelung des inneren Gelenkkörpers benötigt wird.
Fig. 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Gleichlaufdrehgelenkes,
welches im Prinzip dem in Fig. 1 bereits gezeigten entspricht, mit dem Unterschied, daß das Abstützelement 7 als Kugelschalenabschnitt
ausgebildet ist, wobei die Abstützseite 25 über den gesamten Umfang durch verläuft. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel
ist ein zylindrischer Hohlraum 23 vorgesehen, der während der Montage dazu dient, daß der Zusammenbau ohne
Spiel erfolgt.
Spiel erfolgt.
Fig. 15 zeigt eine Ausführungsform, die im Prinzip des in Fig.
14 dargestellten Gelenkes entspricht, mit dem Unterschied, daß der äußere Gelenkkörper 1 einteilig ausgebildet ist. Bei einem
derartigen Ausführungsbeispiel ist es dann erforderlich, daß
die Welle 33 und der innere Gelenkköörper 5 zwei einzelne Bauteile sind, damit eine Montage des Gelenkes gewährleistet ist.
die Welle 33 und der innere Gelenkköörper 5 zwei einzelne Bauteile sind, damit eine Montage des Gelenkes gewährleistet ist.
In der Fig. 16 sind die Einzelteile des Gelenkes in Montagerichtung
aufgezeigt, wobei es sich wiederum um den Teil la des äußeren Gelenkkörpers handelt, den inneren Gelenkkörper 5 sowie
die Kugeln 4 und das Abstützelement 7. Der Teil Ib des äußeren Gelenkkörpers 1 ist mit einem Zapfen 18 versehen, wobei dieser
Zapfen an entsprechende Anschlüsse eines Kraftfahrzeuges angepaßt
werden kann.
COPY
U0074.000 - St/Nb 2Z Seite
Fig. 17 zeigt ein weiteres Teil Ib mit einem unterschiedlich
ausgeführten Zapfen 18.
Die Fig. 18 zeigt das Gelenk im montierten Zustand, wobei der äußere Gelenkkörper 1 in einer Halterung 19 aufgenommen, wobei
der Zapfen 18 und damit der zweite Teil Ib des äußeren Gelenkkörpers
durch ein weiteres Werkzeug 20 unter Vorspannung gehalten wird, damit ein Verschweißen der Teile la und Ib möglich
ist.
U0074.000 - St/Nb 23
BEZÜGSZEICHENLISTE
1 | äußerer Gelenkkörper |
2 | Hülse |
3 | Rillen |
4 | Kugeln |
innerer Gelenkkörper | |
6 | Rillen |
7 | Abstützelement |
8 | Anschlußzapfen |
9 | Bohrung |
10 | Mittelpunkte der Kugeln |
11 | Ebene |
12 | Gelenkmittelpunkt |
13 | Krümmungsradiusmittelpunkt |
14 | Krümmungsradius |
15 | Drehachse |
16 | Vertiefung |
17 | Längsrillen |
18 | Zapfen |
19 | Halterung |
20 | Werkzeug |
21 | Ausdrehung |
Ul | Winkel |
22 | Verbindungslinie |
23 | zylindrischer Hohlraum |
24 | Stützscheibe |
25 | Abstützseite |
26 | Ausnehmung |
27 | Breite des inneren Gelenkkörper |
U0074.000 - St/Nb 2¥ Seite
28 | Breite des die Rillen aufnehmenden Teiles |
29 | Stege |
30 | Führungsfläche |
31 | Linienberührung |
32 | Bohrung |
33 | Welle |
34 | Rillengrundlinien |
35 | Durchmesser Dg |
36 | Ausdrehung |
37 | Ausdrehung J^ D^ |
38 | Kugelhalbmesser RK |
39 | Radius Rg |
40 | Bahngrund |
41 | Bahngrund |
42 | Bahnflanke |
43 | Bahnflanke |
44 | Bahnflankenauslauf |
45 | Bahnkantenwinkel |
46 | Führungsfläche |
47 | Abdichtung |
48 | Führungsfläche |
-IS-
L eersei te
Claims (21)
- Üni-Cardan Aktiengesellschaft " 11. März 1982Alte Lohmarer Str. 59 St/NbSiegburg U0074.000Patentanspr ü ehef 1. Gleichlaufdrehgelenk mit einem äußeren hohlen Gelenkkörper, in dessen Innenwand Rillen angebracht sind, einem in dem äußeren Gelenkkörper angeordneten inneren Gelenkkörper, der in seiner Außenwand eine der Anzahl der Rillen im äußeren Gelenkkörper entsprechende Anzahl von Rillen aufweist, deren Mittellinien gekrümmt verlaufen, wobei jeweils eine Rille des äußeren und des inneren Gelenkkörpers zur Steuerung der Kugeln in die Winkelhalbierende Ebene eine maulförmige Öffnung bilden und gemeinsam zur Drehmomentübertragung eine Kugel aufnehmen,dadurch gekennzeichnet,daß die Kugeln (4) im Gelenkinnenraum einseitig durch ein an der maulförmigen Öffnung angeordnetes Abstützelement (7) abgestützt werden, und daß die gekrümmten Rillen (6) des inneren Gelenkkörpers (5) und die Rillen (3) des äußeren Gelenkkörpers (1) so angeordnet sind, daß die Verbindungslinie (22) zwischen dem Krümmungsradius-COPYU0074.000 - St/Nb 2/ Seite 2Smittelpunkt (13) und dem Kugelmittelpunkt (10) verläuft und zur Drehachse (15) des jeweiligen Gelenkkörpers (1/5) einen Winkel co bildet, wobei der Winkel co den arc sinus von der Projektion des Krümmungsradiusmittelpunktes (13) und des Kugelmittelpunktes (10) auf die senkrechte Ebene (11) zur Drehachse (15) des gestreckten Gelenkes, dividiert durch die Krümmungsradiuslänge (14), kleiner oder gleich 85°, beträgt.
- 2. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Kugel (4) sich im Bahngrundbereich (40,41) der Rille (3,6) auch während der Drehmomentübertragung abstützt.
- 3. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der Winkelio einen Wert von kleiner oder gleich 80 aufweist, wenn der Kontaktwinkel <£ zwischen der Rille (3,6) und der Kugel (4), gemessen vom Rillengrund, kleiner oder gleich 50^ beträgt.
- 4. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Mittellinien der Rillen (3) des äußeren Gelenk-U0074.000 - St/Nb 3 Seite 2rkörpers (1) aus Rillenteilen mit unterschiedlichen Krümmungen bestehen, wobei die stärker gekrümmten Rillenteile an der vom Abstützelement (7) abgewandten Seite des Außenteiles angeordnet sind.
- 5. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,daß die Bahnflanken (42,43) im Querschnitt'der Rillen (3,6) von der Kontaktlinie oder vom Kontaktpunkt zwischen Rille (3,6) und Kugel (4) ausgehend, tangential oder in einem im Verhältnis zum Rillengrund größeren Radius verlaufen.
- 6. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der Bahnflankenauslauf (44) bei einem Bahnkantenwinkel SK (45) der Rillen (3,6) von größer 90° hinterschnittfrei ist, wobei die Bahnflankenausläufe (44) einer Rille (3,6) parallel zueinander verlaufen oder sich mit zunehmendem Abstand vom Rillengrund (40,41) öffnen.
- 7. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der Krümmungsradiusmittelpunkt (13) auf der LinieU0074.000 - St/Nb (f Seite(22) im Bereich zwischen Gelenkmittelpunkt (12) und :: gelraittelpunkt (10) oder in dem ausgehend vom Kugelmi telpunkt (10), über den Gelenkmittelpunkt (12) hinaus liegenden Bereich angeordnet ist.
- 8. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Rillen (3,6) hinterschnittfrei verlaufen.
- 9. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der äußere Gelenkkörper (1) zweiteilig ausgebildet ist und einen die Rillen (3) tragenden Teil (la) und ein Anschlußteil (Ib) aufweist, wobei zwischen den Teilen (la) und (Ib) eine Stützscheibe (24) angeordnet ist.
- 10. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß das Anschlußteil (Ib) und der äußere Gelenkkörper (la) durch Schweißen oder formschlüssig durch-eine die beiden Teile umgebene Hülse (2) miteinander verbunden sind.
- 11. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1,COPY . BAD ORIGINALU0074.000 - St/Nb ν? Seite /fdadurch gekennzeichnet,daß der äußere Gelenkkörper (1) einen zylindrischen Hohlraum bzw. Spalt (23) zwischen Teil (la) bzw. Stützscheibe (24) und Teil (Ib) als Freiraum zum Gelenkaxialspielausgleich besitzt.
- 12. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der Innendurchmesser des äußeren Gelenkkörpers (1), der als Führungsfläche (46) für den inneren Gelenkkörper (5) dient, hinterschnittfrei verläuft.
- 13. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der äußere Gelenkkörper (1) eine Ausdrehung (21) zur Aufnahme eines Montagewerkzeuges aufweist.
- 14. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß das Abstützelement (7) im Bereich der Symmetrieachs· eine Bohrung (32) aufweist, deren Durchmesser größer al Null, jedoch kleiner als der Außendurchmesser der Welle (33) ist.U0074.000 - St/Nb & Seite
- 15. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die den Kugeln (4) zugewandte Seite (25) des Abstützelementes (7) über den gesamten Umfang ringförmig ohne Ausnehmungen (26) ausgebildet ist.
- 16. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der Durchmesser (35) des Abstützelementes (7) größer ist als die Ausdrehung (36) im äußeren Gelenkkörper.
- 17. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die gesamte Breite (27) der mit dem äußeren Gelenkkörper zusammenarbeitenden Führungsfläche (47) des inneren Gelenkkörpers (5) der die Rillen (6) aufweist, mindestens 20 % breiter ist als die Breite (28) der die Führung des inneren Gelenkkörpers (5) übernehmenden Führungsfläche (46) des äußeren Gelenkkörpers (1).
- 18. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,U0074.000 - St/Nb ^ Seitedaß die zwischen zwei benachbarten Rillen (3) des äußeren Gelenkkörpers (1) verbleibenden Stege (29) zu der
des Abstützelementes (7) zugewandten Seite sich verjüngen. - 19. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß das Anschlußteil (Ib) oder die Stützscheibe (24) eine Führungsfläche (30) aufweist, die mit dem Abstützelement (7) zusammenarbeitet und eine umfangsgerichtete Linienberührung (31) besteht, wobei der Radius Rß (39)
größer ist als der Radius RK (38). - 20. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß die Führungsfläche (30) von einer Stützscheibe (24) gebildet wird. - 21. Verfahren zur Montage eines Gleichlaufdrehgelenkes nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß zunächst in axialer Richtung nacheinander das Anschlußteil (Ib), das Abstützelement (7), die Kugeln (4), der innere Gelenkkörper (5) und der die Rillen (3) auf-U0074.000 - St/Nb ^ Seiteweisende Teil (la) des äußeren Gelenkkorpers (1) auf Anschlag zusammengeführt und anschließend das Anschlußteil (Ib) und der äußere Gelenkkörper (la) unlösbar miteinander verbunden werden, oder daß zunächst der äußere Gelenkkörper (la) und als letztes das Anschlußteil (Ib)
zusammengefügt werden.
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DE-Z.: Antriebstechnik 10 (1971) Nr.12, S.437-440 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1988009445A1 (en) * | 1987-05-25 | 1988-12-01 | Jorge Durval Menezes De Paiva | Homokinetic transmission system for two axles with centerlines crossing at angles of up to 45 degrees in any direction, maintaining the same velocity of rotation of the two axles |
FR2671151A1 (fr) * | 1990-12-31 | 1992-07-03 | Gkn Automotive Ag | Joint homocinetique muni de surfaces d'appui sur la cage de dimensions reduites. |
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Also Published As
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JPH0351931B2 (de) | 1991-08-08 |
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FR2523672A1 (fr) | 1983-09-23 |
FR2523672B1 (fr) | 1989-03-10 |
BR8300470A (pt) | 1983-11-01 |
IT8305127A0 (it) | 1983-03-02 |
DE3209596C2 (de) | 1985-10-03 |
GB2116672A (en) | 1983-09-28 |
GB8306941D0 (en) | 1983-04-20 |
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