DE3939531C1 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3939531C1
DE3939531C1 DE3939531A DE3939531A DE3939531C1 DE 3939531 C1 DE3939531 C1 DE 3939531C1 DE 3939531 A DE3939531 A DE 3939531A DE 3939531 A DE3939531 A DE 3939531A DE 3939531 C1 DE3939531 C1 DE 3939531C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
joint
curvature
angle
center
diffraction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE3939531A
Other languages
English (en)
Inventor
Erich Dipl.-Ing. 6050 Offenbach De Aucktor
Werner Dipl.-Ing. 6000 Frankfurt De Jacob
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Driveline Deutschland GmbH
Original Assignee
Loehr & Bromkamp 6050 Offenbach De GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Loehr & Bromkamp 6050 Offenbach De GmbH filed Critical Loehr & Bromkamp 6050 Offenbach De GmbH
Priority to DE3939531A priority Critical patent/DE3939531C1/de
Priority to DD90344367A priority patent/DD298540A5/de
Priority to GB9025913A priority patent/GB2239074B/en
Priority to BR909006063A priority patent/BR9006063A/pt
Priority to JP2326097A priority patent/JPH03189417A/ja
Priority to IT02223890A priority patent/IT1255262B/it
Priority to ES9003061A priority patent/ES2030344A6/es
Priority to FR909015075A priority patent/FR2655103B1/fr
Priority to US07/621,029 priority patent/US5122096A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3939531C1 publication Critical patent/DE3939531C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/224—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere
    • F16D3/2245—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere where the groove centres are offset from the joint centre
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S464/00—Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
    • Y10S464/904—Homokinetic coupling
    • Y10S464/906—Torque transmitted via radially spaced balls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleichlauffestgelenk mit einem äußeren Gelenkkörper, in dem eine Anzahl meridional verlaufender Rillen umfangsverteilt ausgebildet ist, einem inneren Gelenkkörper, in dem eine gleiche Anzahl meridional verlaufender Rillen ausgebildet ist, wobei die Rillen jeweils paarweise einander zugeordnet eine Kugel zur Drehmomentübertragung aufnehmen, und einem zwischen äußerem und innerem Gelenkkörper angeordneten Käfig, der die Kugeln in umfangsverteilten Käfigfenstern in einer Ebene hält, wobei die Mittellinien zumindest eines Teils der paarweise einander zugeordneten Rillen zumindest zwei unterschiedliche Krümmungen aufweisen und Krümmungszentren haben, die symmetrisch zueinander auf entgegengesetzten Seiten der Kugelmittenebene bei gestrecktem Gelenk liegen.
Festgelenke der genannten Art werden beispielsweise für Kraftfahrzeuge mit Frontantrieb radseitig benötigt, wobei ein großer Beugewinkel sichergestellt sein muß und gleichzeitig hohe Drehmomente zu übertragen sind.
Aus der GB 8 10 289 ist ein Gleichlauffestgelenk bekannt, bei dem die einander zugeordneten Rillen kreisbogenförmige Mittellinien haben, deren Krümmungszentren zur Ausbildung eines Steuerwinkels um gleiche Beträge bezüglich der Kugelmittenebene versetzt sind. Als Steuerwinkel wird der Winkel zwischen Bahntangenten an die Kugeln in den Berührungspunkten bezeichnet. Der Versatz der Krümmungszentren zur Kugelmitten­ ebene kann durch den sogenannten Offsetwinkel, d. h. den Winkel zwischen Kugelmittenebene und Bahnkrümmungsradius durch die Kugelmitte bei gestrecktem Gelenk, bezeichnet werden.
Ein gravierender Mangel hierbei ist die abnehmende Rillentiefe an jeweils einem Ende der Rillen, die bei maximaler Beugung die zulässige Drehmomentübertragung beschränkt. Der große Steuerwinkel bewirkt bei maximaler Beugung hohe resultierende Axialkräfte auf den Käfig. Dies kann zu Überbeanspruchung bei hohen Belastungen am Gelenk, insbesondere beim Anfahren am Berg oder beim Versuch, ein festgefahrenes Fahrzeug mit eingeschlagener Lenkung frei­ zubekommen, führen, die ein Verklemmen oder gar den Bruch des Gelenkes zur Folge haben können.
Aus der DE 37 00 868 C1 ist ein Gleichlauffestgelenk bekannt, bei dem nur die Hälfte der Rillenpaare mit dem bereits zuvor genannten Steuerwinkel durch axialen Versatz der Mittelpunkte der kreisförmigen Mittellinien in Bezug auf die Kugelmittenebene ausgeführt sind, während die andere Hälfte der Bahnen Mittellinien mit zentrischem Krümmungsmittelpunkt aufweisen, die aufgrund gleichbleibender Tiefe auch bei Beugung im wesentlichen unveränderte Drehmomente aufnehmen können. Die Ausführung zweier unterschiedlicher Rillentypen ist fertigungstechnisch zu aufwendig für Gelenke in Massenfertigung zum Einsatz in Kraftfahrzeugen.
Eine weitere Unzulänglichkeit der hier bezeichneten Gelenke ist die große radiale Bewegung der in den Bahnen mit versetzten Krümmungsmittelpunkten geführten Kugeln in den Käfigfenstern, die einen verhältnismäßig dicken Käfig erfordern, wodurch die nutzbare Rillentiefe weiter vermindert und die Drehmomentübertragung eingeschränkt ist. Dies führt beim Einkugeln bei der Gelenkmontage oft zu Kantenausbruchschäden an den Käfigfenster.
Ein Gelenk der eingangs genannten Art ist aus der DE 22 52 827 C3 bekannt, bei dem insbesondere Rillen mit Mittellinien vorgeschlagen worden sind, die sich aus Kreisbogen und tangential daran anschließenden Geraden zusammensetzen. Die Krümmungszentren der Kreisbögen sind auch hierbei wieder entgegengesetzt zur Kugelmittenebene bei gestrecktem Gelenk um gleiche Beträge versetzt, und liegen außerachsig, wobei jedoch bei maximaler Gelenkbeugung die o. g. Nachteile der verminderten Rillentiefe noch stärker in Erscheinung treten. Die bei großer Beugung vorhandenen großen Steuerwinkel in den in der Beugungsebene liegenden Rillen sind hierbei für die Steuerfunktion nicht erforderlich, die bereits von den sich dann kreuzenden Rillen in der dazu senkrechten Ebene übernommen wird. Aber die axialen Kräfte auf den Käfig erzeugen hierbei in nachteiliger Weise erhöhte Reibung und Kugelbelastung sowie erhöhte Bruchgefahr für das Gelenk.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gelenk der vorstehend bezeichneten Art derart weiterzubilden, daß die wirksame Rillentiefe auch im Bereich großer Beugewinkel vergrößert wird und bei dem die auf den Käfig wirksamen Kräfte bei großem Beugungswinkel wesentlich reduziert werden. Die Lösung hierfür besteht darin, daß die Mittellinien der Rillen jeweils einen Abschnitt mit einer engeren Krümmung auf derjenigen Seite der Kugelmittenebene EK, zu der der Offsetstrahl OA, OB des jeweiligen Gelenkkörpers weist, und einen Abschnitt mit einer weiteren Krümmung auf der dem Offsetstrahl des jeweiligen Gelenkkörpers gegenüberliegenden Seite der Kugelmittenebene EK aufweisen. Besonders günstige Ausgestaltungsmerkmale bestehen weiterhin darin, daß die einzelnen Krümmungsmittelpunkte Mag, Mak; Mig, Mik der Mittellinien jeder der aneinander zugeordneten Rillen jeweils gemeinsam auf den durch den Steuerwinkel α bei gestrecktem Gelenk bestimmten Offsetstrahl OA, OB des jeweiligen Gelenkkörpers liegen, daß die die Rillenenden beschreibenden größten und kleinsten Krümmungsradien ihre Mittelpunkte jeweils außerachsig zu liegen haben, daß der jeweils größte Krümmungsradius Rw größer ist als der halbe Rollkreisdurchmesser, insbesondere bis zum 3fachen des Rollkreisradius beträgt, und der jeweils kleinste Krümmungsradius Re, kleiner ist als der halbe Rollkreisdurchmesser, insbesondere kleiner gleich 2/3 des Rollkreisradius beträgt, und daß der Steuerwinkel α bei gestrecktem Gelenk seinen größten Wert hat und mit steigendem Beugewinkel β abnimmt. Durch den hiermit beschriebenen Rillenverlauf wird sowohl eine geringere radiale Bewegung der Kugeln und damit eine verbesserte Rillentiefe im gesamten Bereich der Gelenkbeugung erreicht, als auch durch den bei größerer Beugung verringerten Steuerwinkel die axialen Kräfte auf den Käfig deutlich reduziert. Der radiale Weg der Kugeln soll bis zum möglichen Montagewinkel von 80° lediglich etwa 4% des Rollkreisdurchmessers betragen. Es wird somit ein Gelenk mit höherer Drehmomentkapazität über dem gesamten Beugebereich geschaffen, ohne daß wesentliche Mehrkosten in der Fertigung gegenüber Gelenken bekannter Art entstehen. Die Reibungskräfte am Käfig in der kritischen Belastungsphase bei hoher Beugung werden reduziert und Kantenausbrüche an den Käfigfenstern bei der Gelenkmontage vermieden. Die Rillenverläufe mit unterschiedlichen Krümmungsradien sind mit heutigen Steuermöglichkeiten in der Fertigung problemlos darstellbar.
Die Rillentiefe im inneren und äußeren Gelenkkörper soll im wesentlichen gleich groß und über dem Beugungswinkel konstant sein. Hierbei ist der Rillenquerschnitt so auszugestalten, daß der Abstand von den Kontaktpunkten der Kugel im Querschnitt bis zur Rillenkante ebenfalls über dem ganzen Beugewinkel weitgehend konstant bleibt, so daß die Ellypse höchster Druckbelastung nicht in Kantennähe wandert und zu Absplitterungen führen kann.
Vorteilhafterweise sind die Krümmungsmittelpunkte so angeordnet, daß für die mittlere Krümmung im Beugungswinkelbereich β von 0 bis 10° der Steuerwinkel α bei gestrecktem Gelenk 7° bis 9° beträgt und deren Mittelpunkt auf der Gelenkdrehachse liegt, während für die Bahnenden die Krümmungsmittelpunkte außerhalb der Gelenkdrehachse liegen, wobei der Steuerwinkel mit steigendem Beugungswinkel bis auf 0° abnimmt.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung liegt der Mittelpunkt Mig, Mag des jeweils größten Krümmungsradius Rw einer Rillenmittellinie jenseits der Mittelachse und der Mittelpunkt Mik, Mak des jeweils kleinsten Krummungsradius Re einer Rille diesseits der Gelenkmittelachse AG, jeweils auf die Rillenlage selber bezogen. Hiermit wird die im wesentlichen gleichbleibende Rillentiefe erzeugt. Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung hat der Krümmungsradius Rm der Mittellinien der Rillen in der Kugelmittenebene EK seinen Mittelpunkt Mam auf der Gelenkachse AG.
Nach einer günstigen Ausgestaltung nimmt der Steuerwinkel α in der Beugungsebene bei einem Gelenkbeugungswinkel β von oberhalb 20° an den Wert 0 an. Hierdurch werden in günstiger Weise die Axialkräfte auf den Käfig oberhalb dieser Beugungswerte ganz ausgeschaltet.
Der Steuerwinkel α kann über dem Beugungswinkel β in beiden Richtungen einen symmetrischen, gegebenenfalls aber auch einen unsymmetrischen Verlauf haben, wenn dies im Hinblick auf Bahntiefe und axiale Kräfte auf den Käfig günstiger ist.
Der Übergang zu einem Steuerwinkel α von 0° wird bevorzugt im Bereich der Beugungswinkel βvon 30-60° erreicht werden. Hierbei müssen sich die Bahnwinkel nicht notwendigerweise symmetrisch zur Gelenkmittenebene verhalten.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gelenk im Halbschnitt in gestreckter Position eines aus zwei Kreisbogen zusammengesetzten Bahnverlaufes.
Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Gelenk nach Fig. 1 im Schnitt in gebeugter Position.
Fig. 3 zeigt den Krümmungsverlauf einer aus zwei Kreisbogen zusammengesetzten Bahn.
Fig. 4 zeigt den Krümmungsverlauf einer aus drei Kreisbögen zusammengesetzten Bahn.
Fig. 5 zeigt den symmetrischen Verlauf des Steuerwinkels α über der Gelenkbeugung β für zusammengesetzte Bahnen mit zwei und drei Kreisbögen, sowie der dazugehörigen Hüllkurve mit kontinuierlicher Krümmungsänderung.
In Fig. 1 ist ein Gelenkaußenteil 1 und ein Gelenkinnenteil 2 erkennbar, wobei das Gelenkaußenteil mit einem Wellenzapfen 3 einstückig verbunden ist, während das Gelenkinnenteil mit einem Wellenzapfen 4 über eine Keilverzahnung 5 und einen Sicherungsring 6 drehfest verbunden ist. Im Gelenkaußenteil 1 ist eine Bahn 7 vorgesehen. Das Gelenkinnenteil 2 weist eine Bahn 8 auf wobei eine Kugel 9 von beiden gehalten wird. Das Gelenkaußenteil 1 und das Gelenkinnenteil 2 bilden Käfigführungsflächen 10, 11 aus, zwischen denen ein Käfig 13 geführt ist, der die Kugel 9 aufnimmt. Die Käfigführungsflächen haben ihren Krümmungsmittelpunkt im Gelenkmittelpunkt M, so daß der Käfig 13 konstante Wandstärke 12 hat. Die Kugel 9 hat in den Punkten A und B Berührung mit den im Schnitt dargestellten Bahnen, wobei die Tangenten TA und TB an diese Berührungspunkte den Steuerwinkel α bzw. doppelten Offsetwinkel α0 einschließen. Die senkrecht in den Berührungspunken A, B zu den Tangenten TA, TB anliegenden Geraden OA, OB bilden die sogenannten Offsetgeraden, die jeweils den Offsetwinkel α0 mit der Kugelmittenebene EK bilden, auf denen die Krümmungsmittelpunkte Mag und Mak der äußeren Kugelbahn, bzw. Mig und Mik der inneren Kugelbahn liegen. Die Krümmittelpunkte der jeweils kleineren Krümmungsradien Rei, Rea liegen in Bezug auf die Krümmungsmittelpunkte der jeweils größeren Krümmungsradien Rwa, Rwi jeweils auf verschiedenen Seiten der Gelenkmittelachse AG; die Offsetgeraden OA und OB bilden mit der Kugelmittelebene EK gemäß der bezeichneten Konstruktion jeweils den Winkel α0. Die Krümmungsmittelpunkte der jeweils größeren Krümmungen Mig, Mag und der jeweils kleineren Krümmungen Mik, Mak haben vorzugsweise von der Gelenkmittelachse AG gleiche Abstände. Die dargestellten Krümmungsradien beziehen sich jeweils auf den Bahngrund; für die geometrische Mittellinie der Bahnen, die durch den Kugelmittelpunkt MK beschrieben wird und parallel zum Bahngrund verläuft, gilt entsprechendes.
In Fig. 2 sind im wesentlichen die gleichen Elemente wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Das Gelenk ist unter dem Winkel β gebeugt dargestellt.
Hierbei hat sich die Kugel um den Winkel β/2 aus ihrer Ursprungslage herausbewegt. Der Krümmungsmittelpunkt Mik liegt auf der Geraden vom Krümmungsmittelpunkt Mig zum Kontaktpunkt A′, so daß die Tangenten TA, an den Kontaktpunkt A′ und TB, an den Kontaktpunkt B′ zueinander parallel sind, d. h. den Steuerwinkel 0 bilden.
Ebenso ist der Krümmungsmittelpunkt Mig auf die Verbindungsgerade zwischen dem Krümmungsmittelpunkt Mag und dem Kontaktpunkt A′′ der gegenüberliegenden Kugel gewandert, so daß die Tangenten TA′′ und TB′′ an die Kontaktpunkte A′′ und B′′ ebenfalls parallel sind und der Steuerwinkel an die zweite Kugel ebenfalls zu 0 wird.
In Fig. 3 ist dargestellt, daß die Bahnmittellinie die gleichen Krümmungsmittelpunkte Mag und Mak aufweist, wie der zuvor beschriebene Bahngrund.
In Fig. 4 ist dargestellt wie die Bahnmittellinie M aus drei Kreisbogen unterschiedlicher Krümmung mit unterschiedlichen Krümmungsmittelpunkten zusammengesetzt ist.
Mit Rw ist der größte Krümmungsradius im Mag, mit RE ist der kleinste Krümmungsradius im Mak und mit Rm ist der mittlere Krümmungsradius im Mam bezeichnet. Mam liegt immer auf der Gelenkdrehachse und auf dem Offsetstrahl unter einem Winkel α0 von 7° bis 9°. Die gezeichnete Bahnlinie ist für einen Steuerwinkel α von 0° bei 50° Beugungswinkel β beidseitig ausgelegt. Da aber für ein gut funktionierendes Gelenk aus Selbsthemmungsgründen der Steuerwinkel α den Wert zwischen 7° und 9° bis 10° Beugungswinkel β nicht unterschreiten soll, wird als Offsetwinkel α für Rm 8° gewählt und für Rw und RE ein Offsetwinkel α0 von 10. Damit liegen die Bahnmitten Mag und Mak jeweils auf dem Schnittpunkt eines Mittelpunktstrahls für den Beugewinkel β/2 = 25° und dem Strahl des Offsetwinkels α0 = 10°. Die aus drei Kreisbogen zusammengesetzte gebrochene Bahnform läßt sich als Hüllkurve mit kontinuierlicher Krümmungsänderung ersetzen.
Ihren Steuerwinkel-Verlauf zeigt Fig. 5 als ausgezogene Linie.
In Fig. 5 sind die Steuerwinkelverläufe α Ordinate über der Gelenkbeugung β (Abzisse) vereinfacht in einem Diagramm dargestellt. Der schraffierte Teil zeigt den Bereich zwischen Beugungswinkel β=10° und Steuerwinkel α zwischen 14° und 18°, in dem Selbsthemmungsgefahr bei Gelenkbeugung eintritt.
Der Steuerwinkelverlauf α für das Gelenk mit einer aus zwei Kreisbogen zusammengesetzten Bahn - strichpunktiert gezeichnet - benötigt, wenn der Bahnverlauf nach beiden Seiten symmetrisch ist und bei 40° Beugungswinkel β den Steuerwinkel α = 0° erreicht, einen Offsetwinkel α0 von mindestens 9° (entsprechend 18° Steuerwinkel α), um den Selbsthemmungsbereich zu meiden.
Der Steuerwinkel-Verlauf für die in Fig. 4 gezeigte Bahn mit drei Kreisbögen ist gestrichelt gezeichnet. Mit seinem Krümmungsmittelpunkt Mam auf dem Offsetstrahl des Offsetwinkels α0 = 8° und den Krümmungsmittelpunkten Mag und Mak auf dem Offsetstrahl des Offsetwinkels α = 10° ist der Sicherheitsabstand zum Selbsthemmungsbereich trotz des kleineren Offsetwinkelss α0 von 8° größer. Der gestrichelte Bahnverlauf hat gegenüber dem strichpunktiertem Verlauf erhebliche Vorteile für das Gelenk. Eine zweite Verbesserung wird mit dem kontinuierlichen gekrümmten Bahnverlauf als Hüllkurve an den gestrichelten Linienzug erreicht. Sie ist als ausgezogene Linie gezeichnet, der Übersichtlichkeit halber nur auf der rechten Diagrammseite.

Claims (15)

1. Gleichlauffestgelenk mit einem äußeren Gelenkkörper (1), in dem eine Anzahl meridional verteilter Rillen (7) umfangsverteilt ausgebildet ist, einem inneren Gelenkkörper (2), in dem eine gleiche Anzahl meridional verlaufender Rillen (8) ausgebildet ist, wobei die Rillen (7, 8) jeweils paarweise einander zugeordnet eine Kugel (9) zur Drehmomentübertragung aufnehmen, und einem zwischen äußerem und innerem Gelenkkörper (1, 2) angeordneten Käfig (13), der die Kugeln (9) in umfangsverteilten Käfigfenstern in einer Ebene (EK) hält, wobei die Mittellinien (M) zumindest eines Teils der paarweise einander zugeordneten Rillen (7, 8) zumindest zwei unterschiedliche Krümmungen (Re, Rw) aufweisen und Krümmungszentren (Mag, Mak; Mig, Mik) haben, die symmetrisch zueinander auf entgegengesetzten Seiten der Kugelmittenebene (EK) bei gestrecktem Gelenk liegen, wobei die Tangenten an die Mittellinien von paarweise einander zugeordneten Rillen der beiden Gelenkkörper (1, 2) bei gestrecktem Gelenk jeweils im Kugelmittelpunkt (MK) einen Steuerwinkel (α) miteinander bilden und die zur Gelenkachse (A0) gerichteten Senkrechten darauf jeweils unter einem Offsetwinkel α0 zur Kugelmittenebene EK liegende Offsetstrahlen (OA, OB) der beiden Gelenkkörper (1, 2) definieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien der Rillen jeweils einen Abschnitt mit einer engeren Krümmung auf derjenigen Seite der Kugelmittenebene (EK), zu der der Offsetstrahl (OA, OB) des jeweiligen Gelenkkörpers weist, und einen Abschnitt mit einer weiteren Krümmung auf der dem Offsetstrahl des jeweiligen Gelenkkörpers gegenüberliegenden Seite der Kugelmittenebene (EK) aufweisen.
2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsmittelpunkt (Mak, Mik) der engeren Krümmung jeder Mittellinie auf der zur Rille liegenden Seite der Gelenkachse und der Krümmungsmittelpunkt der weiteren Krümmung auf der der Rille entgegengesetzten Seite der Gelenkachse liegt.
3. Gelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (Re) der engeren Krümmung kleiner, insbesondere kleiner gleich 2/3 als der Rollkreisradius (Rk) der Kugeln bei gestrecktem Gelenk, d. h. des Abstandes der Kugelmittelpunkte von der Gelenkachse ist.
4. Gelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (Rw) der weiten Krümmung größer, insbesondere 2 bis 3 mal größer als der Rollkreisradius (Rk) der Kugeln bei gestrecktem Gelenk, d. h. als der Abstand der Kugelmittelpunkte von der Gelenkachse ist.
5. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die einzelnen Krümmungsmittelpunkte der Mittellinien jeder der Rillen jeweils gemeinsam auf dem durch den Offsetwinkel (α0) bestimmten Offsetstrahl des jeweiligen Gelenkkörpers liegen.
6. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerwinkel (α) d. h. der Winkel der Tangenten an die Mittellinien der Rillen in der Beugungsebene bei gestrecktem Gelenk seinen größten Wert hat und mit steigendem Beugungswinkel β zwischen den Gelenkkörpern abnimmt.
7. Gelenk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerwinkel (α) in der Beugungsebene ein über dem Beugungswinkel (β) in beiden Richtungen symmetrischen Verlauf hat.
8. Gelenk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerwinkel (α) in der Beugungsebene einen über dem Beugungswinkel (β) in beiden Richtungen unsymmetrischen Verlauf hat.
9. Gelenk nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerwinkel (α) in der Beugungsebene bei einem Beugungswinkel (β) von oberhalb 20° den Wert 0 annimmt.
10. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillentiefe am inneren und äußeren Gelenkkörper (7 und 8) im wesentlichen gleich groß und über dem Beugungswinkel (β) konstant ist.
11. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand von den Kontaktpunkten der Kugel im Rillenquerschnitt bis zur Rillenkante im wesentlichen über dem Beugungswinkel (β) konstant ist.
12. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Wanddicke des Käfigs zum Rollkreisdurchmesser 1:18 ist.
13. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien der Bahnen jeweils aus zwei Kreisabschnitten bestehen.
14. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien der Bahnen aus jeweils drei oder mehr Kreisabschnitten bestehen.
15. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittlerer Krümmungsradius im Beugungswinkelbereich (β) bis etwa 10° bei einer aus mehr als zwei Kreisabschnitten bestehenden Bahn seinen Mittelpunkt auf der Gelenkachse hat.
DE3939531A 1989-11-30 1989-11-30 Expired - Lifetime DE3939531C1 (de)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3939531A DE3939531C1 (de) 1989-11-30 1989-11-30
DD90344367A DD298540A5 (de) 1989-11-30 1990-10-02 Gleichlauffestgelenk
GB9025913A GB2239074B (en) 1989-11-30 1990-11-28 Constant velocity ratio universal joint
JP2326097A JPH03189417A (ja) 1989-11-30 1990-11-29 同期作動継手
BR909006063A BR9006063A (pt) 1989-11-30 1990-11-29 Junta homocinetica fixa
IT02223890A IT1255262B (it) 1989-11-30 1990-11-29 Snodo rigido omocinetico
ES9003061A ES2030344A6 (es) 1989-11-30 1990-11-29 Articulacion fija de marcha sincronica.
FR909015075A FR2655103B1 (fr) 1989-11-30 1990-11-30 Joint homocinetique dont les deux elements sont axialement fixes l'un par rapport a l'autre.
US07/621,029 US5122096A (en) 1989-11-30 1990-11-30 Constant velocity ratio universal joint

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3939531A DE3939531C1 (de) 1989-11-30 1989-11-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3939531C1 true DE3939531C1 (de) 1991-06-06

Family

ID=6394458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3939531A Expired - Lifetime DE3939531C1 (de) 1989-11-30 1989-11-30

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5122096A (de)
JP (1) JPH03189417A (de)
BR (1) BR9006063A (de)
DD (1) DD298540A5 (de)
DE (1) DE3939531C1 (de)
ES (1) ES2030344A6 (de)
FR (1) FR2655103B1 (de)
GB (1) GB2239074B (de)
IT (1) IT1255262B (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19633166C1 (de) * 1996-08-17 1998-03-26 Loehr & Bromkamp Gmbh Kugelgleichlaufdrehgelenk mit optimiertem Rollfehler
US7632189B2 (en) 2003-08-22 2009-12-15 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Counter track joint for large articulation angles
DE102010027059A1 (de) 2010-07-14 2012-01-19 Hofer-Pdc Gmbh Gelenk
WO2012006993A2 (de) 2010-07-14 2012-01-19 Neumayer Tekfor Holding Gmbh Gelenk
DE102012102678A1 (de) * 2012-03-28 2013-10-02 Gkn Driveline International Gmbh Gleichlaufgelenk
WO2014154838A1 (en) 2013-03-27 2014-10-02 Gkn Driveline International Gmbh Constant velocity joint in the form of a counter track joint

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2703119B1 (fr) * 1993-03-23 1995-06-16 Glaenzer Spicer Sa Joint de transmission articule.
DE4429256C2 (de) * 1994-08-18 1997-04-30 Girguis Sobhy Labib Axiale Sicherung einer Zahnwellenverbindung
DE4441629C1 (de) * 1994-11-23 1996-03-28 Loehr & Bromkamp Gmbh Gleichlauffestgelenk
JP3570811B2 (ja) * 1996-02-14 2004-09-29 Ｎｔｎ株式会社 自動車の動力伝達装置およびその等速自在継手
FR2745615B1 (fr) * 1996-03-04 1998-06-12 Guimbretiere Pierre Joint homocinetique fixe a billes
DE69833340T2 (de) 1997-07-16 2006-10-12 Nsk Ltd. Wälzlagereinheit und Gleichlaufgelenk für Räder
EP0950824A3 (de) * 1998-04-15 2000-02-02 Nsk Ltd Homokinetisches Kreuzgelenk und Wälzlagereinheit für ein Rad
US6186899B1 (en) * 1998-11-25 2001-02-13 Delphi Technologies, Inc. Constant velocity joint
FR2792045B1 (fr) * 1999-04-06 2001-06-29 Gkn Glaenzer Spicer Joint homocinetique a billes
FR2799519A1 (fr) * 1999-10-08 2001-04-13 Pierre Guimbretiere Joint homocinetique fixe a billes
US6817950B2 (en) * 2002-11-14 2004-11-16 Gkn Driveline North America, Inc. High angle constant velocity joint
JP4133415B2 (ja) * 2003-02-18 2008-08-13 Ｎｔｎ株式会社 固定型等速自在継手
DE10318409A1 (de) * 2003-04-23 2005-01-05 Volkswagen Ag Gleichlauffestgelenk
WO2005028894A1 (de) * 2003-08-22 2005-03-31 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Gleichlaufgelenk mit geringer radialbewegung der kugeln
DE102004006225B4 (de) 2003-08-22 2009-11-19 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Gleichlaufgelenk mit geringer Radialbewegung der Kugeln
CN100507299C (zh) 2004-09-10 2009-07-01 Gkn动力传动***国际有限责任公司 调质的万向节球笼，制造该球笼的方法，万向节及汽车
WO2006121024A1 (ja) * 2005-05-12 2006-11-16 Ntn Corporation 固定型等速自在継手
JP4593408B2 (ja) * 2005-09-08 2010-12-08 Ｎｔｎ株式会社 固定型等速自在継手
WO2008018290A1 (fr) * 2006-08-07 2008-02-14 Ntn Corporation Joint universel à vitesse constante fixe
JP2008064290A (ja) * 2006-09-11 2008-03-21 Ntn Corp 等速自在継手
JP2008064292A (ja) * 2006-09-11 2008-03-21 Ntn Corp 等速自在継手
US20090017921A1 (en) * 2007-07-10 2009-01-15 Eduardo Mondragon-Parra Self-retained constant velocity joint
US7717793B2 (en) * 2007-07-10 2010-05-18 Gm Global Technology Operations, Inc. Fixed-center constant velocity joint
US8162767B2 (en) * 2008-05-23 2012-04-24 Steering Solutions IP Holding Company Boot for a constant velocity joint
WO2009145035A1 (ja) * 2008-05-30 2009-12-03 Ntn株式会社 固定型等速自在継手
EP2592294A1 (de) * 2011-11-08 2013-05-15 Hyundai Wia Corporation Versetztes Winkelgleichlaufkugelgelenk für Fahrzeug
US8852005B2 (en) 2011-11-09 2014-10-07 Hyundai Wia Corporation Angled offset ball type constant velocity joint for vehicle
CN103104628B (zh) * 2011-11-09 2015-12-16 现代威亚株式会社 用于车辆的成角度偏移球笼式等速万向节
RU2548222C2 (ru) * 2013-08-20 2015-04-20 Закрытое акционерное общество "КАРДАН" (ЗАО "КАРДАН") Карданный вал с шарнирами равных угловых скоростей трения качения
RU2548247C2 (ru) * 2013-08-20 2015-04-20 Закрытое акционерное общество "КАРДАН" (ЗАО "КАРДАН") Шарнир равных угловых скоростей трения качения
BE1022119B1 (fr) * 2014-09-09 2016-02-17 Bd Invent S.A. Arbre de transmission et son procede de fabrication
JP6274167B2 (ja) * 2015-08-07 2018-02-07 トヨタ自動車株式会社 車両の等速ジョイント
EP3818275B1 (de) * 2018-07-05 2022-09-28 GKN Driveline International GmbH Gleichlaufgelenk
US11815138B2 (en) * 2018-07-05 2023-11-14 Gkn Driveline International Gmbh Constant velocity joint
CN111365377A (zh) * 2018-12-26 2020-07-03 镇江诺兴传动联轴器制造有限公司 球笼式等速万向节

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB810289A (en) * 1955-04-07 1959-03-11 William Cull Improvements in and relating to torque transmitting universal joints
DE2252827B2 (de) * 1972-10-27 1975-05-28 Loehr & Bromkamp Gmbh, 6050 Offenbach Gleichlaufgelenk
DE3000119A1 (de) * 1979-01-31 1980-08-07 Honda Motor Co Ltd Gleichlauf-universalgelenk
DE3244196C2 (de) * 1982-11-30 1986-01-02 Löhr & Bromkamp GmbH, 6050 Offenbach Gleichlaufdrehgelenk
DE3700868C1 (en) * 1987-01-14 1988-07-14 Loehr & Bromkamp Gmbh Constant-velocity fixed joint

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3076323A (en) * 1961-03-14 1963-02-05 Loehr & Bromkamp Gmbh Pivot joint assembly
DE2039965B2 (de) * 1970-08-12 1973-11-08 Leopold F. 7000 Stuttgart Schmid Gleichlaufgelenkkupplung
JPS6039897B2 (ja) * 1978-12-04 1985-09-07 エヌ・テ−・エヌ東洋ベアリング株式会社 等速ジヨイント
JPS55126124A (en) * 1979-03-23 1980-09-29 Toyota Motor Corp Uniform speed ball joint and grinding method of ball groove
JPS57129926A (en) * 1981-02-05 1982-08-12 Toyota Motor Corp Equal-speed joint of bar field type
JPS57177424A (en) * 1981-04-24 1982-11-01 Honda Motor Co Ltd Equi-speed universal coupling
JPS60179521A (ja) * 1984-02-28 1985-09-13 Nippon Seiko Kk 等速自在接手
JPS60220226A (ja) * 1984-04-17 1985-11-02 Ntn Toyo Bearing Co Ltd 等速自在継手

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB810289A (en) * 1955-04-07 1959-03-11 William Cull Improvements in and relating to torque transmitting universal joints
DE2252827B2 (de) * 1972-10-27 1975-05-28 Loehr & Bromkamp Gmbh, 6050 Offenbach Gleichlaufgelenk
DE3000119A1 (de) * 1979-01-31 1980-08-07 Honda Motor Co Ltd Gleichlauf-universalgelenk
DE3244196C2 (de) * 1982-11-30 1986-01-02 Löhr & Bromkamp GmbH, 6050 Offenbach Gleichlaufdrehgelenk
DE3700868C1 (en) * 1987-01-14 1988-07-14 Loehr & Bromkamp Gmbh Constant-velocity fixed joint

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6306044B1 (en) 1996-08-17 2001-10-23 Gkn Lobro Gmbh Homocinetic ball-and-socket joint with optimized roll error
DE19633166C1 (de) * 1996-08-17 1998-03-26 Loehr & Bromkamp Gmbh Kugelgleichlaufdrehgelenk mit optimiertem Rollfehler
US7632189B2 (en) 2003-08-22 2009-12-15 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Counter track joint for large articulation angles
US7854658B2 (en) 2003-08-22 2010-12-21 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Counter track joint for large articulation angles
DE102010027059B4 (de) 2010-07-14 2022-06-23 Hofer Powertrain Innovation Gmbh Gelenk
DE102010027059A1 (de) 2010-07-14 2012-01-19 Hofer-Pdc Gmbh Gelenk
WO2012006993A2 (de) 2010-07-14 2012-01-19 Neumayer Tekfor Holding Gmbh Gelenk
WO2012006993A3 (de) * 2010-07-14 2012-04-19 Neumayer Tekfor Holding Gmbh Gelenk
US8523687B2 (en) 2010-07-14 2013-09-03 Neumayer Tekfor Holding Gmbh Constant velocity ball joint
DE102012102678A1 (de) * 2012-03-28 2013-10-02 Gkn Driveline International Gmbh Gleichlaufgelenk
US9133887B2 (en) 2012-03-28 2015-09-15 Gkn Driveline International Gmbh Constant velocity joint
DE102012102678B4 (de) * 2012-03-28 2014-02-13 Gkn Driveline International Gmbh Gleichlaufgelenk
WO2014154838A1 (en) 2013-03-27 2014-10-02 Gkn Driveline International Gmbh Constant velocity joint in the form of a counter track joint
DE102013103155A1 (de) 2013-03-27 2014-10-16 Gkn Driveline International Gmbh Gleichlaufgelenk in Form eines Gegenbahngelenks
DE102013103155B4 (de) * 2013-03-27 2017-08-24 Gkn Driveline International Gmbh Gleichlaufgelenk in Form eines Gegenbahngelenks
US9810269B2 (en) 2013-03-27 2017-11-07 Gkn Driveline International Gmbh Constant velocity joint in the form of a counter track joint

Also Published As

Publication number Publication date
DD298540A5 (de) 1992-02-27
FR2655103A1 (fr) 1991-05-31
IT9022238A0 (it) 1990-11-29
GB2239074A (en) 1991-06-19
IT1255262B (it) 1995-10-25
FR2655103B1 (fr) 1994-06-10
GB2239074B (en) 1993-04-07
ES2030344A6 (es) 1992-10-16
JPH03189417A (ja) 1991-08-19
BR9006063A (pt) 1991-09-24
GB9025913D0 (en) 1991-01-09
IT9022238A1 (it) 1991-06-01
US5122096A (en) 1992-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3939531C1 (de)
DE3309551C2 (de) Tripodegelenk
DE3739867C2 (de)
DE10337612B4 (de) Gegenbahngelenk mit Steuerwinkelumkehr
DE10060120B4 (de) Kugelgleichlaufgelenk als Gegenbahngelenk
DE19704761C2 (de) Kugelgleichlaufdrehgelenk
DE3209596A1 (de) Gleichlaufdrehgelenk
EP2239477B1 (de) Gegenbahngelenk mit Bahnwendepunkt
DE4042277C2 (de) Gleichlaufdrehgelenk mit reduzierten Käfig-Abstützflächen
WO1998037336A1 (de) Gleichlaufdrehgelenk
DE1297415B (de) Gleichlauf-Drehgelenk
DE102013103155B4 (de) Gleichlaufgelenk in Form eines Gegenbahngelenks
DE3710572C2 (de)
DE102007023354A1 (de) Kugelgleichlaufverschiebegelenk mit geringen Verschiebekräften
DE10201169B4 (de) Gleichlauffestgelenk mit verbesserter Käfiganordnung
DE102004006225A1 (de) Gleichlaufgelenk mit geringer Radialbewegung der Kugeln
DE102012102678B4 (de) Gleichlaufgelenk
DE19831014A1 (de) Gleichlauffestgelenk mit zwei Sätzen von gegenläufigen Laufrillen
DE19507859C2 (de) Gleichlaufdrehgelenk in VL-Bauart mit gekrümmtem Bahnverlauf
DE102009017181B4 (de) Gleichlaufgelenk
WO2020007475A1 (de) Gleichlaufgelenk
EP3818275B1 (de) Gleichlaufgelenk
DE10253627A1 (de) Kugelkäfig für axial zu verbauende Kugelgleichlaufdrehgelenke
DE10353608B4 (de) VL-Gelenk mit reduzierter Käfigbelastung
EP1414690B1 (de) Einrichtung zum verriegeln der endlagen von beweglichen weichenteilen

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of patent without earlier publication of application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: GKN LOEBRO GMBH, 63073 OFFENBACH, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: GKN DRIVELINE DEUTSCHLAND GMBH, 63073 OFFENBACH, D

8339 Ceased/non-payment of the annual fee