DE3219187C2

DE3219187C2 - Gleichlaufverschiebegelenk

Info

Publication number: DE3219187C2
Application number: DE3219187A
Authority: DE
Inventors: Michel Alexandre Dr.-Ing. Conflans-Sainte-Honorine Orain
Original assignee: Glaenzer Spicer SA
Current assignee: Glaenzer Spicer SA
Priority date: 1981-06-01
Filing date: 1982-05-21
Publication date: 1986-07-31
Also published as: GB2099551A; JPH0245048B2; ES511539A0; DE3219187A1; IT1155162B; FR2506872A1; FR2506872B1; GB2099551B; IT8267542A0; ES8303630A1; MX158567A; JPS58626A; US4580995A; US4490126A; BR8203188A; SU1414327A3

Abstract

Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Teleskop-Gleichlaufgelenk zu schaffen, welches geeignet ist, die beispielsweise von einem Kfz-Triebwerk ausgehenden Vibrationen bzw. Schwingungen zu eliminieren. Zudem soll das Gelenk praktisch frei von periodisch auftretenden inneren Reibungskräften sein. Die erfinderische Lösung geht dabei von einem aus der Literatur bekannten, in der Praxis jedoch nicht bewährten Gelenk aus, dessen einer Teil mit mehreren, etwa drei, auf einer ersten Achse umfangsverteilt angeordneten Flächenpaaren versehen ist, und die Fläche jedes Paares sowohl zueinander als auch parallel zur ersten Achse angeordnet sind, während dessen anderer, mehrere, ebenfalls etwa drei, kugelförmige Laufflächen bildender Teil auf einer zweiten Achse umfangsverteilt angeordnet ist, und Zwi schen elemente vorgesehen sind, welche einerseits zu den Flächen des einen Teiles parallele ebene Flächen und andererseits mit den kugeligen Laufflächen des anderen Teiles zusammenwirkende kugelförmige Flächen aufweisen. Um zu einem allen Anforderungen gerechtwerdenden Teleskop-Gleichlaufgelenk zu gelangen, besteht die Erfindung im wesentlichen darin, zwischen ebenen Flächen (22) der Zwischenelemente (20) und den Flächen (4) des einen (ersten) Teiles (1) Rollkörper (23) anzuordnen. Die Erfindung findet vorzugsweise in (Vorderrad-)Antrieben von Kraftfahrzeugen Anwendung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufverschiebegelenk mit einem ersten Gelenkteil mit umfangsverteilt angeordneten ebenen, kraftübertragenden Flächen, die symmetrisch und paarweise parallel zu radialen Ebenen durch die Längsachse des Gelenkteils liegen, mit einem zweiten Gelenkteil mit kugeligen kraftübertragenden Flächen, die jeweils den ebenen Flächen des ersten Gelenkteils in Umfangsrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, mit Zwischenelementen, die jeweils eine einer ebenen Fläche des ersten Gelenkteils zugeordnete ebene Fläche und eine einer kugeliger Fläche des zweiten Gelenkteils zugeordnete komplementär kugelige Fläche aufweisen, wobei drei um die Längsachse des ersten Gelenkteils in gleichem Winkelabstand von 120° verteilte Ebenen die Mittelschnittflächen von drei umfangsverteilten Flügeln bilden, die von je zwei parallelen ebenen Flächen begrenzt werden.

Weiter betrifft die Erfindung ein Gleichlaufverschiebegelenk mit einem ersten Gelenkteil mit kugeligen kraftübertragenden Flächen, mit einem zweiten Gelenkteil mit umfangsverteilt angeordneten ebenen, kraftübertragenden Flächen, die symmetrisch und paarweise parallel zu radialen Ebenen durch die Längsachse des Gelenkteils liegen, die jeweils den kugeligen Flächen des ersten Gelenkteils in Umfangsrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, mit Zwischenclementen, die jeweils eine einer ebenen Fläche des zweiten Gelenkteils zugeordnete ebene Fläche und eine einer kugeligen Fläche des ersten Gelenkteils zugeordneten komplementäre kugelige Fläche aufweisen, wobei drei um die Längsachse des zweiten Gelenkteils in gleichem Winkelabstand von 120° verteilte radiale Ebenen die Mittelschnittfläche für parallelwandige Ausnehmungen im zweiten Gelenkteil bilden, die von den ebenen Flächen begrenzt werden.

Gelenke der genannten Art finden u. a. in Kraftfahrzeugen, und hier insbesondere in Fahrzeugen mit Frontantrieb, zwischen einer Triebwerkzapfwslle und einem Antriebsrad Anwendung.

Aus der FR 13 41 628 sind Gelenke der beiden obengenannten Arten bekannt Bei diesen Gelenken sind die ebenen Flächen der Zwischenelemente in unmittelbarem Kontakt mit den entsprechenden ebenen Flächen der umfangsverteilten Flügel des ersten Gelenkteils bzw. mit den ebenen Flächen der Ausnehmungen im zweiten Gelenkteil. Derartige Gelenke sind wegen der periodisch auftretenden Störungen, die sie erzeugen, in der Praxis weniger geeignet, da sich unter Drehmoment die Reibungskräfte an diesen Flächen in Abhängigkeit vom Drehwinkel ändern. Diese Veränderung läßt sich durch eine Kurve mit rechteckigem Verlauf mit drei Zyklen pro Umdrehung darstellen. Das sich aus diesen Reibungskräften ergebende Beugemoment ändert sich folglich gemäß einer Kurve mit sägezahnförmigem Verlauf mit sechs Zyklen pro Umdrehung. Die Größe dieser Veränderungen macht die Gelenke insbesondere für den eingangs genannten Anwendungsfall unzulässig.

Daneben entstehen im Verbrennungsmotoren in bekannter Weise Vibrationen bzw. Schwingungen mit wechselnder Amplitude in einem relativ breiten Frequenzbereich von ca. 30 bis 300 Hz. Da bei Gelenken der genannten Art bei Axialverschiebung Reibungskräfte auftreten, werden die Axialkomponenten der genannten Vibrationen in nachteiliger Weise durch die Gelenke übertragen.

Es sind weiter Gleichlaufverschiebegelenke mit drehmomentübertragenden Rollkörpern bekannt, die wegen der im Betrieb auftretenden Reibungskräfte, deren Amplitude sich zyklisch ändert, ebenfalls eine Reihe von Nachteilen aufweisen:

Die durch die Reibungskräfte senkrecht zur Drehachse erzeugten Momente ändern sich periodisch und führen zu entsprechenden Erregungen, die sodann Resonanzen im Fahrzeugaufbau bzw. in der Antriebswelle selbst erzeugen können.

Diese periodischen Änderungen der Reibungskräfte ergeben sich aus der Bewegungsart von Rollkörpern, die je nach Phasenwinkel unter starken Belastungen rollen oder gleiten und somit relativ große Schwankungen beim resultierenden Moment verursachen. Hierbei zeigen die Rollkörper ein Verhalten, bei dem sie vom praktisch reinen Rollen zum totalen Gleiten überwechseln.

Angesichts der Unzulänglichkeiten der bekannten Gelenke liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Gleichlaufverschiebegelenkte der eingangs genannten Arten zu schaffen, welche in der Lage sind, die Vibration bzw. Schwingungen aus dem Triebwerk aufzufangen und weiche außerdem praktisch frei von periodisch auftretenden inneren Reibungskräften sind, die bei Anwendung bekannter bzw. üblicher Lösungen entstehen.

Ein geeignetes Gleichlaufverschiebegelenk hat nicht nur das Drehmoment über Beugewinkel und unter veränderlichem Verschiebeweg zu übertragen, sondern auch in axialer Richtung unendlich durchlässig zu sein. Dies sowohl bei einem Beugewinkel 0° als auch bei einem maximalen Arbeitswinkel; hierdurch soll verhindert werden, daß die Axialkomponenten der Motorschwingungen an das Antriebsrad und an den Fahrzeugaufbau weitergeleitet werden. Darüber hinaus soll es bei Betrieb unter Beugewinkel selbst keine periodische axiale Erregung verursachen, die Schwingungen in dem Fahrzeugaufbau auszulösen vermag.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß jeweils zwischen den ebenen Flächen des ersten bzw. des zweiten Gelenkteils und den ebenen Flächen der Zwischenkörper in Käfigen geführte Lagernadeln angeordnet sind,deren Längsachsen senkrecht zur Längsachse des ersten bzw. des zweiten Gelenkteils und jeweils mit gleichem Abstand von dieser verlaufen, und daß jeder Käfig nur parallel zur Längsachse des ersten Gelenkteils bzw. des zweiten Gelenkteils verschieblich ist. Andere wesentliche, ebenfalls der sinnvollen Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung dienende Merkmale lassen sich den weiteren Ansprüchen entnehmen.

Durch den die vorgeschlagene Erfindung tragenden Gedanken ist es erstmals gelungen, das Gleichlaufgelenk praktisch frei zu halten von periodisch auftretenden inneren Reibungskräften. Darüber hinaus weist das Gleichlaufgelenk nach der Erfindung sowohl ein in Größe und Richtung konstantes Reibungsmoment als auch eine freie und leichte Verschiebbarkeit unter praktisch jedem Arbeitswinkel auf.

Schließlich ist sichergestellt, daß periodisch auftretende axiale Beanspruchungen nicht erzeugt bzw. nicht übertragen werden.

Mit der vorgeschlagenen Erfindung geht eine Reihe bemerkenswerter Vorteile einher. So ist das Gleichlaufgelenk relativ einfach in seinem Aufbau, es läßt sich demgemäß recht preisgünstig herstellen. Die unkomplizierte Wirkungsweise findet ihren Niederschlag unter anderem in einer hohen Lebensdauer.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt. Dabei zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Gleichlaufgelenk,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2 ... 2 von Fig.'!.

F i j». 3 einen Schnitt entlang der Linie 3 ... 3 von F i g. 2.

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4 ... 4 von Fig. 3,

F i g. 5 eine Detailansicht mit der Anordnung der Nadeln in einem Käfig,

F i g. 6, F i g. 7 jeweils Teilschnitte zur Darstellung der Wirkungsweise von elastischen Rückholvorrichtungen für die Käfige,

F i g. 8 einen Querschnitt durch eine Variante eines Gleichlaufgelenkes.

Fig.9 einen Schnitt entlang der Linie 9 ... 9 von F i g. 8.

F i g. 10 einen Querschnitt durch eine weitere Variante eines Gleichlaufgelenkes,

F i g. 11 einen Schnitt entlang der Linie 11 ... 11 von Fig. 10. und schließlich

Fig. 12 eine Teilansicht von einer weiteren elastischen Rückholvorrichtung.

Das Gleichlaufgelenk nach Fig. 1 bis 3 besteht im wesentlichen aus einem ersten Teil 1 oder »Triplan« mit einem Wellenabschnitt 2 mit Achse X-X. Von diesen Abschnitt gehen drei radiale Flügel 3 aus, deren Mittelschnittflächen im gleichen Winkelabstand von 120° um die Achse X-X gleichmäßig verteilt sind- Dieser »Triplan« bildet dadurch drei Flächenpaare, wobei die Flächen 4 jedes Paares parallel zueinander und zur Achse

Ein zweites Teil mit Achse Y-Y besteht aus einem Außenteil iO. welches mittels in Bohrungen 11 angeordneten Schrauben mit Mutter beispielsweise die Verbindung mit einem Triebwerk herstellen. Das Außenteil 10 hat drei Fenster 12, dessen Mittelschnittflächen auch im Winkelabstand von 120" zueinander um die Achse Y-Y angeordnet sind. In der in den Zeichnungen dargestellten Lage fluchtet diese Achse mit der Achse X-X. In den Seiten gegenüber den Fenstern 12 sind kugelförmigkonkave Aussparungen 14 angeordnet.

Zwischen dem »Triplan« und dem Außenteil sind sechs Zwischenelemente 20 mit eben-konvexer Form angeordnet. Ihre kugelförmigen Flächen 21 werden dabei jeweils in den kugelförmigen Aussparungen 14 des Außenteils aufgenommen, während ihre ebenen Flächen 22 parallel und in einem bestimmten Abstand zu den ebenen Flächen 4 des Triplans angeordnet sind. Zwischen den gegenüberliegenden Flächen 4 und 22 befinden sich Nadeln 23. Für jedes Flächenpaar sind zwei parallele Nadelreihen vorgesehen, die in einem Käfig 24 gehalten werden; der Käfig weist dazu zwei Längsseiten 25 auf, welche Aussparungen 26 bilden, in denen die Nadeln liegen und die an ihren Enden durch zwei Stege 27 miteinander verbunden sind. Diese Käfige sind also im wesentlichen rechteckig ausgebildet. Die Aussparungen 26 sind mit Nasen 28 versehen, welche die Nadeln zurückhalten sollen, wenn sie außerhalb des Zwischenraums zwischen den ebenen Flächen 4, 22 (F i g. 5) liegen. Sie werden radial zum »Triplan« zwischen Schultern 5 und 6 gehalten. Die Flügel 3 des »Triplans« sind in axialer Richtung länger bemessen als der Durchmesser der eben-konvexen Teile 20; die Käfige 24 hingegen sind langer als die schon genannten Flügel.

Um das Zurückholen der Nadelkäfige in Mittellage zu bewerkstelligen, sind besondere Vorrichtungen vorgesehen. Diese bestehen dabei im wesentlichen aus zwei Sternen 30 mit drei Zacken 31 aus härtbarem Tiefziehblech. Ein Steg jedes Käfigs ist zwischen zwei gegenüberliegenden Zacken der beiden Sterne gehalten. Diese Sterne sind zwischen einem Kopf 32 einer Stange 33 und einer auf diese Stange aufgeschobenen Feder eingespannt. Die Stange 33 ist ihrerseits verschiebbar in einer Aussparung 7 des Teiles 1 sowie in einem an diesem Teil befestigten Ring 8 angeordnet. Der Ring dient dabei einerseits als Stütze für die Feder 34 und andererseits für eine zweite Feder 35, deren anderes Ende sich gegen ein erweitertes Ende 36 der Stange 33 abstützt.

Ein Gieichiaufgeienk der bisher beschriebenen Art beruht auf folgender Arbeitsweise: Bei Übertragung eines Drehmoments unter Beugewinkel schwingen die eben-konvexen Elemente 20. Sie drehen sich in einer Gleitbewegung in den kugelförmig-konkaven Aussparungen 14, welche in den Flanken der Fenster des Außenteils angeordnet sind. Zugleich rollen die Nadeln 23 auf den gegenüberliegenden Flächen 4, 22 der Flügel 3 sowie der Elemente 20.

Von Vorteil erweist es sich, daß ein Spiel zwischen diesen Zwischenelementen 20, den Nadeln 23 und den Rollflächen 4 vollkommen entbehrlich ist. Es läßt sich sogar eine leichte Vorspannung erzeugen, ohne damit die Freigängigkeit zu beeinträchtigen und ohne den geringsten Widerstand bei der axialen Verschiebung zu verursachen. Das Gleichlaufgelenk kann also ohne Winkelspiel arbeiten: dies ist eine wichtige Eigenschaft.

Die Belastung bzw. Entlastung der Nadeln 23, je nachdem, ob sie in die Zonen zwischen den Zwischenelementen 20 und den Flügeln 3 des »Triplans« eintreten oder diese Zonen verlassen, erfolgt — auch unter größerem Drehmoment — stufen- und reibungslos. Zwei Gründe sind hierfür im wesentlichen Maßgebend:

— Die Kugelkappen 20 sind an den Rändern elastisch.

— Die Anfangsbelastung wirkt sich nur auf den Mittelteil der Nadel aus.

Beim Verschieben des Gleichlaufgelenkes rollen die Nadeln immer in einer Richtung, welche parallel zur Achse X-X der Welle 2 verläuft. Während dieser Zeit schwingen die eben-konvexen Elemente in ihren von dem Außenteil gebildeten Lagerungen. Das Gleiten dieser kugelförmigen Flächen während der Drehung unter Beugewinkel und Drehmoment erzeugt ein resultierendes Moment mit konstantem Wert und gleichbleibender Richtung. Dies entspricht genau dem angestrebten Zweck.

Wenn das Gleichlaufgelenk unter Beugewinkel arbeitet, erfolgt die Wechselverschiebung der eben-konvexen Elemente gegenüber den Flügelflächen durch reines Rollen und ohne Widerstand. Diese Wechselbewegung erzeugt daher keinerlei Schwankung des Gleitmoments und übt zudem keinerlei periodische axiale Beanspruchung auf die Welle aus.

Außer der sehr frei- oder leichtgängigen axialen Verschiebung unter Beugewinkel Null bzw. unter großem Beugewinkel, wodurch ein völliges Ausfiltern der axialen Schwingungen gewährleistet wird, gewährleisten die Eigenschaften des Gleichlaufgelenkes also auch eine vollkommene Neutralität, welche für den Komfort moderner Kraftfahrzeuge unerläßlich ist.

Die in F i g. 6 und 7 genauer dargestellte Rückholvorrichtung spielt eine wichtige Rolle; sie ermöglicht nämlich:

— Die Verschiebung aller drei Käfige nach rechts bzw. nach links, entsprechend der Verschiebung des unter Druck- bzw. Zugbelastung stehenden Gelenks, und

— die wechselnde Ausgleichsverschiebung der drei Käfige mit Verschiebewegen, welche der Hälfte des Verschiebewegs der eben-konvexen Elemente gegenüber den entsprechenden Flächen des Teils 1 entsprechen, dadurch, daß das Gelenk unter Beugewinkel dreht.

In diesem letzteren Falle nehmen die beiden Sterne 30 eine Neigung ein, die etwa der Hälfte der relativen Neigung zwischen den Achsen X-Xund K-Kentspricht.

Die Federn 34,35 neigen dazu, die Sterne 30 in Mittelstellung senkrecht zur Achse der Stange 33 zurückzuholen. F i g. 7 zeigt eine extreme Lage, bei der die Feder 34 zusammengedrückt ist, während die Feder 35 entspannt ist.

Daraus entsteht eine axiale Kraft, welche dazu neigt, die beiden Sterne nach rechts zu verdrängen und somit den Käfig wieder zu zentrieren. Hierdurch ist die durch den Pfeil Fl dargestellte Kraft größer als die durch den Pfeil F2 dargestellte. Diese beiden Kräfte erzeugen zudem ein Rückholmoment, welches dazu neigt, die Flächen der beiden Sterne senkrecht zur Achse der Stange 33 zurückzuholen, so daß die relativen axialen Lagen der Stege und der drei Käfige ausgleichbar sind.

F i g. 8 und 9 zeigen eine andere Version eines Gleichlauf-Verschiebegelenks nach der Erfindung. Dieses Gelenk besteht dabei im wesentlichen aus einem ersten Teil 101, welches eine mit einer Welle 102 verbundene Tripode darstellt. Diese Tripode trägt drei Kugelzapfen 103 im Winkelabstand von 120° um die Achse der Tripode. Die Kugelzapfen 103 sind dabei entlang der senkrecht zur Achse der Tripode angeordneten Abflachungen 104 geschnitten, um die Montage der Zwischenelemente, die nachfolgend beschrieben werden, zu ermöglichen.

Ein zweites Teil besteht aus einer Tulpe 110 mit drei Blättern 111, zwischen denen mittels paarigen Flächen 112 Rollbahnen gebildet werden, wobei die Flächen jedes Paares parallel zueinander und zur Achse der Tulpe liegen. Zwischen den Kugelzapfen 103 und den parallelen Flächen 112 sind Zwischenelemente 120 angeordnet, die im dargestellten Beispiel im wesentlichen aus Bügeln mit einem Boden 121 und Seitenwänden 122 bestehen. Diese Zwischenelemente grenzen einerseits eine kugelförmig-konkave Innenfläche 123, weiche mit den Kugelzapfen 103 zusammenarbeitet, und andererseits parallel zu den Flächen 112 liegende ebene Außenflächen 124 ab, welche die Rollbahnen bilden. Nadelreihen 125, die wie im vorgenannten Beispiel durch Käfige 126 gehalten sind, sind zwischen den ebenen Flächen gegenüber der Tulpe 110 und den Zwischenelementen 120 angeordnet.

Die Käfige sind rechteckig ausgebildet und haben Längsseiten 127, welche Aussparungen 128 abgrenzen, in denen die Nadlen aufgenommen werden. Die Längsseiten sind dabei mittels Stegen bzw. Querseiten 129 miteinander verbunden. Die Stege sind innen kreisbogenförmig ausgeschnitten (in 129a,), um den Winkelausschlag der Welle 102 zu gewährleisten. Das tulpenförmig ausgebildete Gelenk-Außenteil ist von einer Kappe 130 umgeben, welche aus einer gefalzten Metallhülse besteht und eine Nut 131 aufweist. In dieser ist ein — nicht dargestellter — Faltenbalg befestigbar. Diese Kappe besitzt ihrerseits drei nach innen gerichtete und auf der Achse der Tulpenfenster liegende Ansätze. Diese Ansätze dienen dabei als Anschlag für die Stege jedes Käfigs in der Endlage des gestreckten Gelenks. Elastische Käfigrückholvorrichtungen — nicht dargestellt — sind hier ebenfalls vorgesehen und können ähnlich der schon beschriebenen und dargestellten ersten Ausführungsformen beschaffen sein.

Eine dritte Variante ist in F i g. 10 und 11 dargestellt:

Das Gleichlaufgelenk besitzt bei dieser Variante ein erstes, etwa zyünderförmiges Teil bzw. Außenteil 200, von welchem drei Flügel 201 radial nach innen ausgehen, welche im Winkelabstand von 120° um die Achse des Teils 200 angeordnet sind. Diese drei Flügel bilden je zwei Rollflächen 202, welche durch zwei radiale Schultern 203 begrenzt sind. Das Außenteil kann dabei mit Befestigungsbohrungen 204 sowie mit einer kreisförmigen Nut 205 zur Aufnahme einer — nicht dargestellten — Nase eines Faltenbalgs versehen sein.

Das Gleichlaufgelenk besteht ferner aus einem zweiten Teil 210, welches mit einer Welle 211 verbunden ist und drei kugelförmig-konkave Lagerungen 212 bildet, welche im Winkelabstand von 120° gegenüber der Achse der Welle 211 angeordnet sind.

Zwischen den Teilen 200, 210 sind Zwischenelemente 220 angeordnet, die aus eben-konvexen Kugelkappen bestehen. Deren kugelförmigen Teile 221 sind in den Lagerungen 212 des Mittelteils 210 aufgenommen, und deren ebenen Flächen 222 sind parallel zu den Flächen des Außenteils 200 angeordnet. Zwischen den gegenüberliegenden Flächen sind, wie in den vorherigen Beispielen, in Käfigen 224 gehaltene Nadelreihen 223 vorgesehen. Die Käfige besitzen an ihren inneren Enden jeweils abgeschrägte Kanten 225, um die relative Neigung der Wellen zu gewährleisten.

Zwischen den Endstegen 227 sind zudem Rückholfedern 226 angeordnet, welche die beiden Längsseiten 228 der Käfige sowie die die Rollflächen 202 abgrenzenden Seiten der Arme bzw. Flügel 201 miteinander verbinden. Diese Stege sind bei 227a entsprechend ausgeschnitten. Bei dieser Version lassen sich die Rollbahnen vorzugsweise durch Räumen herstellen. Dieses Arbeitsver-

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fahren findet auch auf die Führungskanten 203 der Käfige Anwendung.

Auch bei dieser Gelenk-Ausbildung sind Arbeitsweise und Vorteile die gleichen wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform.

In F i g. 12 schließlich ist eine besonders einfache Variante der elastischen Vorrichtungen zum Rückholen der Käfige 300 gegenüber dem die Rollflächen abgrenzenden Teil 301 dargestellt. Die Rollflächen arbeiten dabei mit den vom Käfig gehaltenen Nadeln 302 zusammen. Diese Vorrichtungen sind im wesentlichen aus einem vorzugsweise aus Kunststoff, z. B. Nylon, bestehenden Teil 303, welches drei um 120° zueinander versetzte Zacken 304 aufweist. Jeder dieser Zacken endet mit einer Klammer 305 bzw. einem anderen geeigneten Teil, welches in einen Steg 306 des Käfigs eingreift. Das Mittelstück des Teiles 303 bildet eine Aussparung 307, in welcher eine Feder 308, etwa eine Schraubenfeder, befestigt ist, deren anderes Ende in einer Aussparung 309 des Teiles 301 ihre Befestigung hat. Derartige Rückholvorrichtungen können ohne weiteres bei den unterschiedlichen, vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Gleichlaufgelenkes Anwendung finden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Gleichlaufverschiebegelenk mit einem ersten Gelenkteil mit umfangsverteilt angeordneten ebenen, kraftübertragenden Flächen, die symmetrisch und paarweise parallel zu radialen Ebenen durch die Längsachse des Gelenkteils liegen, mit einem zweiten Gelenkteil mit kugeligen kraftübertragenden Flächen, die jeweils den ebenen Flächen des ersten Gelenkteils in Umfangsrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, mit Zwischenelementen, die jeweils eine einer ebenen Fläche des ersten Gelenkteils zugeordnete ebene Fläche und eine einer kugeligen Fläche des zweiten Gelenkteils zugeordnete kornplementär kugelige Fläche aufweisen, wobei drei um die Längsachse des ersten Gelenkteils in gleichem Winkelabstand von 120° verteilte Ebenen die Mittelschnittflächen von drei umfangsverteilten Flügeln bilden, die von je zwei parallelen ebenen Flächen begrenzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen den ebenen Flächen des ersten Gelenkteils und den ebenen Flächen der Zwischenkörper in Käfigen (24; 224) geführte Lagernadeln (23; 223) angeordnet sind, deren Längsachsen senkrecht zur Längsachse des ersten Gelenkteils (1; 200) und jeweils mit gleichem Abstand von dieser verlaufen, und daß jeder Käfig (24, 224) nur parallel zur Längsachse des ersten Gelenkteils (t; 200) verschieblich ist.

2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gelenk durch ein mit einem Wellenabschnitt (2) verbundenes Gelenkinnenteil (1) gebildet wird, von dem aus die Flügel (3) radial nach außen abstehen (Fig. 1,2).

3. Gelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gelenkteil durch ein scheibenförmiges Gelenkaußenteil (10) gebildet wird, das mit einer sternförmigen Ausnehmung mit drei parallelwandigen Schlitzen zur Aufnahme der Flügel (3) ausgebildet ist, wobei die kugeligen Flächen im zweiten Gelenkteil als konkave Kugelschalen (14) ausgebildet sind und daß die Zwischenelemente durch Kugelabschnitte (20) gebildet sind (F ig. 1,2).

4. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gelenkteil durch ein ringförmiges Gelenkaußenteil (200) gebildet wird, von dem aus die Flügel (201) radial nach innen vorstehen (F ig. 10, U).

5. Gelenk nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gelenkteil aus einem sternförmigen Gelenkinnenteil (210) mit außenliegenden parallelwandigen Ausnehmungen zur Aufnahme der Flügel (201) gebildet wird, in denen Kugelschalen (212) zur Aufnahme der komplementären kugeligen Flächen der Zwischenelemente vorgesehen sind (Fig. 10,11).

6. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfige (24; 224) zwischen Schultern des ersten Gelenkteils geführt sind.

7. Gelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Lagernadeln (23; 223) besetzte Teil der Käfige (24; 224) eine axial größere Erstreckung als die jeweiligen Flügel (3; 202) aufweisen, wobei die Flügel (3; 201) ihrerseits eine axial größere Erstreckung als der Durchmesser der ebenen Fläche der Zwischenelemente (20; 220) haben.

8. Gelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung der von den Seitenteilen (25; 228) der Käfige (23,224) gehaltenen Nadeii eihe (23, 223) größer ist als die axiale Erstreckung der ebenen Fläche der Zwischenelemente (20,220).

9. Gleichlaufverschiebegelenk mit einem ersten Gelenkteil mit kugeligen kraftübertragenden Flächen, mit einem zweiten Gelenkteil mit umfangsverteilt angeordneten ebenen kraftübertragenden Flächen, die symmetrisch und paarweise parallel zu radialen Ebenen durch die Längsachse des Gelenkteils liegen, die jeweils den kugeligen Flächen des ersten Gelenkteils in Umfangsrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, mit Zwischenelementen, die jeweils eine einer ebenen Fläche des zweiten Gelenkteils zugeordnete ebene Fläche und eine einer kugeligen Fläche des ersten Gelenkteils zugeordnete komplementäre kugelige Fläche aufweisen, wobei drei um die Längsachse des zweiten Gelenkteils in gleichem Winkelabstand von 120° verteilte radiale Ebenen mit Mittelschnittflächen für parallelwandige Ausnehmunge im zweiten Gelenkteil bilden, die von den ebenen Flächen begrenzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen den ebenen Flächen des zweiten Gelenkteils und den ebenen Flächen der Zwischenkörper in Käfigen (126) geführte Lagernadeln (125) angeordnet sind, deren Längsachsen senkrecht zur Längsachse des zweiten Gelenkteils (110) und jeweils mit gleichem Abstand zu dieser verlaufen, und daß jeder Käfig (126) nur parallel zur Längsachse des zweiten Gelenkteils (110) verschieblich ist.

10. Gelenk nach Anspruchs dadurch gekennzeichnet, daß die parallelwandigen Ausnehmungen in einem das zweite Gelenkteil darstellenden tulpenförmigen Gelenkaußenteil (UO) vorgesehen sind, wobei die parallelen, ebenen Flächen (112) an den Blättern (111) des tulpenförmigen Gelenkaußenteils angeordnet sind.

11. Gelenk nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelflächen des ersten Gelenkteils (101) durch mit einer Welle verbundene radiale Zapfen (103) mit konvexen kugeligen Flächen dargestellt werden.

12. Gelenk nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung der von den Seitenteilen (127) der Käfige gehaltenen Nadelreihe (125) größer ist als die axiale Erstrekkung der ebenen Fläche der Zwischenelemente (120).

13. Gelenk nach einem der Ansprüche 9 bis 12. dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Zwischenelemente (122) über einen verbindenden Boden (121) zu einem im wesentlichen U-förmigen Bügel (120) verbunden sind.

14. Gelenk nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die kugeligen Flächen an Kugelzapfen (103) ausgebildet sind, die jeweils in Achsrichtung weisende Abflachungen (104) zur Montageerleichterung für die Zwischenelemente (122) aufweisen.

15. Gelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfige der Lagernadeln an ihren axialen Enden zu einer Baueinheit verbunden sind und in radialer Sicht im wesentlichen Rechteckform aufweisen.

16. Gelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem

Käfig und dem die Führung des Käfigs bildenden Gelenkteil elastische Mitte! (34,35; 226) vorgesehen sind, die in einer Mittellage des Käfigs entspannt sind und einer Verschiebung federnd entgegenwirken.

17. Gelenk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel zur Führung des Käfigs wenigstens ein sternförmiges Teil (30; 303) mit drei radialen Zacken aufweisen, das gegenüber der Achse des die Führung des Käfigs bildenden Gelenkteiii verschwenkbar ist, wobei jeweils ein Zacken in einen stirnseitigen Verbindungssteg (27; 306) zweier Käfige eingreift, und daß mindestens eine Feder (34, 35; 308) vorgesehen ist, die sich an dem sternförmigen Teil und dem den Käfig führenden Gelenkteil abstützt

18. Gelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Käfig und einer Stirnseite des die Führung bildenden Gelenkteils mindestens eine Rückholfeder (226) vorgesehen ist.

19. Gelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß axiale Anschlagmittel (132) für die Käfige vorgesehen sind.

20. Gelenk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfige in den axialen Endbereichen zu dem die kugeligen Flächen der Zwischenelemente aufnehmenden Gelenkteil hin mit Aussparungen (225) versehen sind.

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