DE4228503C2 - Gleichlaufdrehgelenk - Google Patents
GleichlaufdrehgelenkInfo
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- 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
- F16D3/202—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 one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
- F16D3/205—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 one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part
- F16D3/2055—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 one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints
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- 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
- F16D3/202—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 one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufdrehgelenk in Tripo
debauart mit einem Gelenkaußenteil, in dem drei axial
verlaufende Längsausnehmungen umfangsverteilt mit sich
jeweils in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Bahnen aus
gebildet sind, wobei die Bahnen jeweils kreiszylinderab
schnittsförmig gekehlte Oberflächen haben, einem Gelenk
innenteil, an dem drei radiale Zapfen umfangsverteilt
angeordnet sind, die jeweils in eine der Längsausnehmungen
eingreifen, und Rollenanordnungen mit Rollenträgern und
Rollenelementen, wobei die Rollenelemente jeweils kugelab
schnittsförmige Laufflächen haben, in axialer Richtung in
den Längsausnehmungen des Gelenkaußenteils abrollend ge
führt sind, wobei jeweils die Rollenträger schwenkbar und
längs verschieblich zur jeweiligen Zapfenachse auf den
Zapfen geführt sind und wobei die Rollenelemente jeweils
drehbar koaxial auf den Rollenträgern gelagert sind und
sich die Rollenanordnungen aus Rollenträgern und Rollen
elementen gegen ein Kippen relativ zum Gelenkaußenteil
jeweils an einer Grundfläche der Ausnehmungen und an zu
den Bahnen radial innen benachbarten längsverlaufenden
Führungsschulterflächen des Gelenkaußenteils abstützen.
Die Achsen der kreiszylinderabschnittsförmigen Oberflächen
der Bahnen in jeder Ausnehmung fallen hierbei im wesent
lichen mit dem Mittelpunkt der kugelabschnittsförmigen
Oberfläche der Rollenelemente zusammen, wobei ggfs. der
Bahnradius geringfügig größer ist, als der Rollenober
flächenradius. Das Zusammenwirken der genannten Ober
flächen stellt somit keinen Widerstand gegen ein Kippen um
alle Achsen dar, so daß die genannten zusätzlichen Mittel
zur Führung und Abstützung der Rollenanordnung gegen ein
Kippen erforderlich sind.
Gelenke der genannten Art sind aus der EP 0 426 186 A1
bekannt. Hierbei ist der Rollenträger an seinem radial
innenliegenden Ende mit einem Bund versehen, der zur Ab
stützung der Rollenanordnung gegenüber dem Gelenkaußenteil
dient. Gelenke dieser Art sind weiterhin aus der EP 0 298 249 B1
bekannt. Hiernach kann der Rollenträger auch an
seinem radial außenliegenden Ende mit einem Bund versehen
sein, der zur Abstützung der Rollenanordnung gegenüber dem
Gelenkaußenteil dient. Die Abstützung stellt die im
wesentlichen abrollende Bewegung des Rollenelements gegen
über den Bahnen im Gelenkaußenteil mit zu sich selbst
stets paralleler Achse des Rollenelements sicher. Hierbei
soll unter Drehmomentbeaufschlagung jedoch eine geringe
Abwinkelung der Rollenachse zur Zapfenachse in einem
Schnitt senkrecht zur Achse des Gelenkaußenteils be
trachtet möglich sein, um eine gleichmäßige Belastung der
Bahnoberfläche durch das Rollenelement zu gewährleisten.
Ein Kippen der Rollenachse gegenüber der Achse des Gelenk
außenteils und damit gegenüber den Bahnen im Längsschnitt
durch das Gelenk betrachtet soll hingegen durch die ge
nannte Schulter vermieden werden, um stets eine rein ab
rollende Bewegung bei gebeugt umlaufendem Gelenk aufrecht
zuerhalten. Kennzeichnend für ein Gelenk der oben ge
nannten Art ist der Umstand, daß der Rollenträger nicht
rotierend auf dem Tripodezapfen gehalten werden soll, da
die Relativbewegung zwischen Rollenelement und Zapfen in
der hierfür vorgesehenen Lagerung zwischen Rollenelement
und Rollenträger erfolgen soll. Durch den Kontakt der
Schulter am Rollenträger mit der abstützenden Gegen
schulter an den Bahnen wird jedoch dem Rollenträger eine
Drehbewegung aufgezwungen, die zu einer gleitenden Rei
bung, entweder zwischen Zapfen und Bohrung des Rollen
trägers oder zwischen dem Rollenträger und dem Gelenk
außenteil im Bereich der abstützenden Ringschulter führt.
Nach der DE 28 31 044 A1 sind Gelenke der oben genannten
Art bekannt, bei denen ausschließlich das Rollenelement
mit den Bahnen Kontakt hat. Eine Kippbewegung des Rollen
elements gegenüber den Bahnen ist hierbei nur durch eine
von der Kugelform abweichende Lauffläche der Rollen
elemente zu verhindern, die entweder ballig oder dach
förmig ist. Die Herstellung einander entsprechender nicht
kugeliger Oberflächen an den Rollenelementen und ent
sprechender Abwälzflächen an den Bahnen ist insbesondere
bei der genannten Dachform problematisch. Eine gleich
förmige Belastung entlang der Kontaktlinie zwischen
Rollenelement und Bahn ist damit nur schwer zu erreichen.
Einem Kippen der Rollenelemente gegenüber dem Gelenkaußen
teil bei einer Abwinkelung des Gelenkinnenteils gegenüber
dem Gelenkaußenteil ist hierbei nur durch den Formschluß
von Rollenelementen und Bahnen im Querschnitt entgegenzu
wirken, der tendentiell zu einem Verkanten des gesamten
Rollenelements in den Bahnen und damit zu einer Klemm
wirkung und einer erhöhten Belastung an den oberen und
unteren Ringkanten der Rollenelemente führt.
Aus der DE 37 16 962 C2 ist ein Tripodegelenk ähnlicher
Art bekannt, bei dem jedoch eine andere Anordnung der
Lagerung und damit anstelle eines nicht drehenden Lager
trägers eine gegenüber dem Zapfen drehende Innenrolle
vorgesehen ist. Die Form der Rollenelemente ist hierbei
die gleiche wie bei der zuvor genannten Veröffentlichung,
so daß die gleichen Probleme in Bezug auf die Rollen
führung auftreten. Auch hier erfolgt ein Führen der
Rollenelemente in den Bahnen durch einen vollständigen
Formschluß im Querschnitt. Damit ist ein Klemmen der
Rollenelemente mit erhöhter Kantenbelastung bei einer
Abwinklung des Gelenkinnenteils gegenüber dem Gelenkaußen
teil wieder möglich.
Aus der DE 31 03 172 A1 sind Gelenke ähnlicher Art be
kannt, bei denen eine Abstützung der Rollenanordnung gegen
über dem Gelenkaußenteil wie bei der eingangs genannten
Veröffentlichung über einen vergrößerten radial innen
liegenden Bund am Rollenträger oder über einen Zwischen
ring zwischen Rollenelement und Rollenträger erfolgt. Bei
der erstgenannten Ausgestaltung gelten die gleichen Nach
teile wie oben erläutert. Die zweitgenannte Ausführung
führt an dem genannten Zwischenring zu gleitender Reibung
gegenüber dem Rollenträger oder gegenüber den Schulter
flächen und dem Rollenelement.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfin
dung, ein Tripodegelenk der eingangs genannten Art darzu
stellen, bei dem die Lauffläche der Rollenelemente kugelig
und die entsprechenden Bahnen kreiszylindrisch ausgekehlt
ausgebildet sind und das über geeignete verbesserte Ab
stützmittel gegen ein Kippen der Rollenanordnung in Bezug
auf das Gelenkaußenteil verfügt. Die Lösung hierfür be
steht darin, daß die Rollenelemente jeweils radial innen eine
an die kugelabschnittsförmige Lauffläche anschließende
Ringschulterfläche aufweisen, die ausschließlich den ab
stützendem Kontakt der jeweiligen Rollenanordnung mit den
Führungsschulterflächen herstellt.
Mit der hiermit vorgeschlagenen Anordnung wird einerseits
die gewünschte Ausführung der Oberflächen der Rollenele
mente und der Bahnen beibehalten, andererseits die Ab
stützung gegen ein Abkippen der Rollenelemente in den
Bahnen von einem auf den Führungsschulterflächen des Ge
lenkaußenteils abrollenden Teil, nämlich den radial innen
liegenden Ringschulterflächen der Rollenelemente wahrge
nommen. Die hiermit gemachte Aussage gilt für die bei
Drehmoment belastete Seite der Rollenelemente und die
entsprechenden Bahnen. Die nicht abrollende Relativbewe
gung auf der in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seite
der Rollenelemente und den gegenüberliegenden Bahnen in jeder
Ausnehmung im Gelenkaußenteil ist unerheblich, da aufgrund der
entsprechenden Spiele hier weitgehend ein Abheben der Rolle von
der Bahn erfolgt. Der Kontakt, der außerdem ein Kippen der Rollenelemente
verhindert, findet hier in an sich bekannter Weise
zwischen radial außenliegenden Flächen der Rollenträger und den
abschließenden Grundflächen der Ausnehmungen statt. Um jegliches
Klemmen der Rolle bei geringfügigen Relativbewegungen zwischen
Rollenachse und Zapfenachse im Querschnitt betrachtet zu verhindern,
ist in vorteilhafter Weise eine Kantenbrechung zwischen
der kugeligen Laufbahnoberfläche der Rollenelemente und der
Ringschulter vorgesehen. Der Öffnungswinkel der bevorzugt konischen
Kantenbrechung beträgt etwa 50° bzw. als halber Öffnungswinkel
bezogen auf die Rollenachse etwa 25°. Die Kantenbrechung
kann jedoch von der Konusform abweichen und einen Einstich anderer
Form darstellen.
Nach einer ersten bevorzugten Ausgestaltung sind die Ring
schulterflächen an den Rollenelementen Konusflächen, deren halber
Öffnungswinkel etwa dem Neigungswinkel der Führungsschulterflächen
zur Achse A der Rollenanordnung im Querschnitt entspricht.
Die genannten Konusflächen sind günstig herzustellen. Der Konusöffnungswinkel
der Ringschulterfläche weist vorzugsweise einen
Betrag von insgesamt etwa 90°, das heißt bezogen auf die Rollenachse
einen halben Öffnungswinkel von etwa 45° auf. Der halbe
Konusöffnungswinkel der Ringschulterfläche soll bevorzugt etwa
1° kleiner sein als der halbe Winkel zwischen den Führungsschulter
flächen des Gelenkaußenteils im Querschnitt. Hierdurch wird
sichergestellt, daß sich erst bei einem geringen Abkippen der
Rollenanordnung, die unter Drehmomentbelastung am Gelenk zustande
kommt, ein im Querschnitt linienförmiger und unter gleichmäßiger
Belastung stehender Kontakt zwischen der Ringschulterfläche
und der entsprechenden Führungsschulterfläche einstellt.
Nach einer zweiten günstigen Ausgestaltung sind die Ring
schulterflächen sphärisch gekrümmt, wobei der Krümmungs
radius im Querschnitt größer ist als der der Lauffläche.
Hierbei können die Krümmungsmittelpunkte im Querschnitt
etwa auf einer mittig auf den jeweiligen Führungsschulter
flächen errichteten Senkrechten liegen. Hierdurch ist auch
bei geringfügigem Kippen der Rolle keine Änderung der
Anlageverhältnisse, insbesondere keine erhöhte Kantenbe
lastung zu befürchten. Der Mittelpunkt der sphärischen
Schulterfläche kann auch so angeordnet sein, daß erst bei
einem geringen Kippen der Rolle die Ringschulterfläche in
ihrem mittigen Bereich auf der Führungsschulterfläche
aufliegt und abrollt.
Wie im Stand der Technik als solches bekannt, kann ein
Bund am Rollenträger radial innenliegend in der Ausnehmung
oder radial außenliegend in der Ausnehmung vorgesehen
sein. Dieser Bund dient jeweils der axialen Sicherung der
Rollenelemente und ggfs. der Wälzkörper auf dem Rollen
träger. Am jeweils gegenüberliegenden Ende findet dabei
eine Sicherung der Rollenelemente und ggfs. der Wälzkörper
gegenüber dem Rollenträger durch übliche Sicherungsringe
statt. In jedem Fall sind die radial innen in der Aus
nehmung liegenden Elemente zur axialen Sicherung, d. h.
Bund oder Sicherungsringe an ihren Außenumfangsflächen von
einem Abschnitt der Rolle zu überdecken, an dem die Ring
schulterfläche ausgebildet ist.
In abweichender Ausgestaltung können auch die Rollenele
mente und ggfs. die Wälzkörper innen und außen in der
Ausnehmung axial gegenüber den jeweiligen Rollenträgern
mit jeweils zwei Sicherungsringen, die an ihren Außenum
fangsflächen durch die jeweiligen Rollenelemente überdeckt
werden, gesichert werden.
In weiterhin günstiger Ausgestaltung sind die Rollenelemente
mit den Ringschulterflächen und Kantenbrechungen symme
trisch zu einer Rollenmittenebene ausgebildet, so daß
Montagefehler ausgeschlossen werden können. In Weiter
führung dieses Gedankens ist es auch möglich, daß die
gesamten Rollenanordnungen symmetrisch zu einer Rollen
mittenebene ausgebildet sind.
Mit den nachstehenden Zeichnungen werden Rollenanordnungen
von erfindungsgemäßen Gelenken solchen nach dem Stand der
Technik gegenübergestellt.
Fig. 1 zeigt eine Rollenanordnung in einer Ausneh
mung an einem Gelenk nach dem Stand der Tech
nik als Einzelheit im Querschnitt durch das
Gelenk,
Fig. 2 zeigt eine Rollenanordnung in einer Aus
nehmung gemäß der Erfindung an einem Gelenk
der gleichen Bauart wie in Fig. 1 als
Einzelheit im Querschnitt durch das Gelenk,
Fig. 3 zeigt eine Rollenanordnung in einer Ausneh
mung an einem Gelenk nach dem Stand der Tech
nik als Einzelheit im Querschnitt durch das
Gelenk,
Fig. 4 zeigt eine Rollenanordnung in einer Ausnehmung gemäß der Erfindung
an einem Gelenk der gleichen Bauart wie in
Fig. 3 als Einzelheit im Querschnitt durch
das Gelenk,
Fig. 5 zeigt eine Rollenanordnung gemäß der Erfin
dung an einem Gelenk der gleichen Bauart wie
in Fig. 2, jedoch mit abgewandeltem Rollen
träger,
Fig. 6 zeigt eine Rollenanordnung gemäß der Erfin
dung an einem Gelenk der gleichen Bauart wie
in Fig. 4, jedoch mit abgewandeltem Rollen
träger,
Fig. 7 zeigt eine Rollenanordnung gemäß der Erfin
dung ähnlich wie in Fig. 4, jedoch mit
sphärischer Ringschulterfläche,
Fig. 8 zeigt eine Rollenanordnung gemäß der Erfin
dung ähnlich wie in Fig. 4, jedoch mit zu
einer Rollenmittenebene symmetrischem Rollen
körper,
Fig. 9 zeigt eine Rollenanordnung gemäß der Erfin
dung ähnlich wie in Fig. 4, jedoch in
symmetrischer Ausführung der Rollenanordnung
und mit doppelten Sicherungsringen.
In Fig. 1 ist eine von drei gleichmäßig umfangsverteilten
Ausnehmungen 1 in einem Gelenkaußenteil gezeigt, in der
eine mehrteilige Rollenanordnung 2 gehalten ist, die auf
einem von drei gleichmäßig umfangsverteilten Zapfen eines
nicht dargestellten Gelenkinnenteils gehalten wird. Mit
strichpunktierten Linien ist die Achse A der Rollenanord
nung und ihre Mittelebene E dargestellt. Die Längsmittel
achse des Gelenks schneidet die Achse A senkrecht unter
halb der dargestellten Einzelheit. In der Ausnehmung 1
sind sich gegenüberliegende Bahnen 3, 4 ausgebildet. Be
nachbart zu den Bahnen liegen radial innen Einziehungen
5, 6, die Schulterflächen 7, 8 ausbilden. Die Rollenanord
nung umfaßt einen Rollenträger 9 mit einer Zylinderinnen
fläche 10, in die beispielsweise ein Kugelkopf, der am
Ende eines Zapfens des Gelenkinnenteils befestigt ist,
längsverschieblich und winkelbeweglich eingreifen kann.
Radial außen am Rollenträger 9 ist eine Stirnfläche 11
ausgebildet, die mit einer ebenen Grundfläche 12 in der
Ausnehmung 1 zusammenwirkt. Radial innen weist der Rollen
träger einen nach außen weisenden Bund 13 auf, an dem eine
konische Ringschulter 14 ausgebildet ist, die mit den
Schulterflächen 7, 8 zusammenwirkt. Auf dem Rollenträger 9
ist über ein Nadellager 15 das Rollenelement 16 drehbar
gelagert, das radial zwischen einer Ringfläche 17 am Bund
13 und Sicherungsringen 18, 19 auf dem Rollenträger 9 ge
halten ist. Die Lauffläche 20 des Rollenelements 16 ist
als Kugelabschnittsfläche um den Mittelpunkt M der Rollen
anordnung ausgebildet. In der Innenfläche 10 des Rollen
trägers 9 sind besondere Ringflächen 21, 22, die mit dem
Kugelkopf bzw. mit dem Hals des jeweiligen Zapfens in
Anschlag kommen können, mit einer Kreuzschraffur be
zeichnet, die eine Materialhärtung in diesem Bereich dar
stellen soll.
In Fig. 2 sind entsprechende Einzelheiten wie in Fig. 1
mit um 30 heraufgesetzten Ziffern belegt. Auf die Be
schreibung wird insofern Bezug genommen, als die Einzel
heiten übereinstimmen. Abweichend von Fig. 1 ist der Bund
43 mit einem wesentlichen geringeren Durchmesser ausgebil
det, der nur geringfügig über den Innendurchmesser des
Rollenelements 46 hinausragt, so daß die radiale Sicherung
des Rollenelements 36 gegenüber dem Rollenträger 39
zwischen einer Ringfläche 47 und Sicherungsringen 48, 49
gewährleistet ist. Das Rollenelement 36 ist mit einem
radial nach innen weisenden Fortsatz 53 versehen, an dem
eine konische Ringschulter 54 unter einem Winkel von etwa
45° zur Achse A der Rollenanordnung ausgebildet ist. Der
Übergang zwischen kugelabschnittsförmiger Lauffläche 50
und Ringschulter 54 wird durch einen Kantenbrechungsbe
reich 55 gebildet, dessen Winkel zur Achse A der Rollenan
ordnung etwa 25° beträgt. Die Ringschulter 54 wirkt mit
den Schulterflächen 37, 38 an den Einziehungen 35, 36 zu
sammen.
In Fig. 3 ist eine von drei gleichmäßig umfangsverteilten
Ausnehmungen 61 in einem Gelenkaußenteil gezeigt, in der
eine mehrteilige Rollenanordnung 62 gehalten ist, die auf
einem von drei gleichmäßig umfangsverteilten Zapfen eines
nicht dargestellten Gelenkinnenteils gehalten wird. Mit
strichpunktierten Linien ist die Achse A der Rollenanord
nung und ihre Mittelebene E dargestellt. Die Längsmittel
achse des Gelenks schneidet diese Achse A senkrecht unter
halb der dargestellten Einzelheit. In der Ausnehmung 61
sind sich gegenüberliegende Bahnen 63, 64 ausgebildet.
Benachbart zu den Bahnen liegen radial innen Einziehungen
65, 66, die Schulterflächen 67, 68 ausbilden. Die Rollenan
ordnung umfaßt einen Rollenträger 69 mit einer Innen
öffnung 70. Ein Teil der Innenöffnung 70 des Rollenträger
69 ist mit einer Innenkugelfläche 86 ausgebildet, die mit
einer Außenkugelfläche 87 eines Innenrings 88 zusammen
wirkt. Der Innenring 88 hat eine Zylinderbohrung 89, in
der ein zylindrischer Tripodezapfen axial verschieblich
gleiten kann, während eine Winkelbewegung durch die Ver
schwenkung des Innenrings 88 im Rollenträger 69 ermöglicht
wird. Radial außen am Rollenträger 69 ist eine Stirnfläche
71 ausgebildet, die mit einer ebenen Grundfläche 72 in der
Ausnehmung 61 zusammenwirkt. Radial innen weist der
Rollenträger einen nach außen weisenden Bund 73 auf, an
dem eine konische Ringschulter 74 ausgebildet ist, die mit
den Schulterflächen 67, 68 zusammenwirkt. Auf dem Rollen
träger 69 ist über ein Nadellager 75 das Rollenelement 76
drehbar gelagert, das radial zwischen einer Ringfläche 77
am Bund 73 und Sicherungsringen 78, 79 auf dem Rollenträger
69 gehalten ist. Die Lauffläche 80 des Rollenelements 76
ist als Kugelabschnittsfläche um den Mittelpunkt M der
Rollenanordnung ausgebildet.
In Fig. 4 sind entsprechende Einzelheiten wie in Fig. 3
mit um 30 heraufgesetzten Ziffern belegt. Auf die Be
schreibung wird insofern Bezug genommen, als die Einzel
heiten übereinstimmen. Abweichend von Fig. 3 ist der Bund
73 mit einem wesentlichen geringeren Durchmesser ausge
bildet, der nur geringfügig über den Innendurchmesser des
Rollenelements 106 hinausragt, so daß die radiale Siche
rung des Rollenelements 106 gegenüber dem Rollenträger 99
zwischen einer Ringfläche 107 und Sicherungsringen 108, 109
gewährleistet ist. Das Rollenelement 106 ist mit einen
radial nach innen weisenden Fortsatz 113 versehen, an dem
eine konische Ringschulter 114 unter einem Winkel von etwa
45° zur Achse A der Rollenanordnung ausgebildet ist. Der
Übergang zwischen kugelabschnittsförmiger Lauffläche 110
und Ringschulter 114 wird durch einen Kantenbrechungsbe
reich 115 gebildet, dessen Winkel zur Achse A der Rollen
anordnung etwa 25° beträgt. Die Ringschulter 114 wirkt mit
den Schulterflächen 97, 98 an den Einziehungen 95, 96 zu
sammen.
In den Fig. 3 und 4 ist durch eine zweite strich
punktiert dargestellte Mittelebene E′ der Innenrolle 118
ein zweiter Mittelpunkt M′ definiert, der den Mittelpunkt
der Kugelfläche 117 der Innenrolle 118 bildet. Dieser
Versatz der Ebenen ist günstig, um unter Drehmoment am
Gelenk ein definiertes Kippmoment an den Rollenanordnungen
zu erzeugen, das zur Abstützung an den Schulterflächen
führt.
In Fig. 5 sind gleiche Einzelheiten wie in Fig. 2 mit um
100 heraufgesetzten Ziffern belegt. Abweichend von Fig. 2
ist der Bund 143 radial außen in der Ausnehmung am Rollen
träger 139 angeordnet und nimmt dort die Funktion der
Sicherungsringe gemäß Fig. 2 wahr, während die Siche
rungsringe 148, 149 radial innen in der Ausnehmung am
Rollenträger positioniert sind und dort die Funktion des
Bundes in der Ausführung nach Fig. 2 wahrnehmen.
In Fig. 6 sind gleiche Einzelheiten wie in Fig. 4 mit um
100 heraufgesetzten Ziffern belegt. Abweichend von Fig. 4
ist der Bund 203 radial außen in der Ausnehmung am Rollen
träger 199 angeordnet und nimmt dort die Funktion der
Sicherungsringe gemäß Fig. 4 wahr, während die Siche
rungsringe 208, 209 radial innen in der Ausnehmung am
Rollenträger positioniert sind und dort die Funktion des
Bundes in der Ausführung nach Fig. 4 wahrnehmen.
In Fig. 7 sind gleiche Einzelheiten wie in Fig. 4 mit
gleichen Ziffern, jedoch mit dem Index 1 versehen belegt.
Die Einzelheiten stimmen völlig überein, mit Ausnahme der
Tatsache, daß die Ringschulterfläche 114₁ nicht als
Konusfläche, sondern als sphärische Fläche ausgebildet ist.
In Fig. 8 sind gleiche Einzelheiten wie in Fig. 7 mit
den gleichen Ziffern, jedoch mit dem Index 2 versehen
belegt. Die Einzelheiten stimmen vollkommen überein, mit
der Ausnahme, daß das Rollenelement 106 2 zu seiner
Rollenmittenebene E symmetrisch ist und an einem äußeren
Ansatz 113 2′ eine äußere Ringschulterfläche 114 2′ und
eine entsprechende Kantenbrechung 115 2′ aufweist.
In Fig. 9 sind gleiche Einzelheiten wie in Fig. 8 mit
den gleichen Ziffern, jedoch mit dem Index 3 versehen
belegt. Die Einzelheiten stimmen vollkommen überein, mit
der Ausnahme, daß die gesamte Rollenanordnung symmetrisch
zu der Rollenmittenebene E ist und innenliegende Siche
rungsringe 108 3′, 109 3′ anstelle einer innenliegenden
Ringschulter aufweist.
In den Fig. 7 bis 9 kann der Rollenträger innen auch
mit einer Zylinderfläche gemäß den Fig. 1, 2 und 5
ausgebildet werden. Dies ist insbesondere günstiger im
Falle von Fig. 9, wo die gesamte Rollenanordnung symme
trisch sein soll.
Claims (11)
1. Gleichlaufdrehgelenk in Tripodebauart mit einem Ge
lenkaußenteil, in dem drei axial verlaufende Längsaus
nehmungen (31, 91; 131, 191) umfangsverteilt mit sich
jeweils in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Bahnen
(33, 34; 93, 94; 133, 134; 193, 194) ausgebildet sind,
wobei die Bahnen jeweils kreiszylinderabschnittsförmig
gekehlte Oberflächen haben, einem Gelenkinnenteil, an
dem drei radiale Zapfen umfangsverteilt angeordnet
sind, die jeweils in eine der Längsausnehmungen ein
greifen und Rollenanordnungen (32, 92; 132, 192) mit
Rollenträgern (39, 99; 139, 199) und Rollenelementen
(46, 106, 146; 206) tragen, wobei die Rollenelemente
jeweils kugelabschnittsförmige Laufflächen haben und
in axialer Richtung in den Längsausnehmungen (31, 91;
131, 191) des Gelenkaußenteils auf den Bahnen ab
rollend geführt sind, wobei jeweils die Rollenträger
(39, 99; 139, 199) schwenkbar und längs verschieblich
zur jeweiligen Zapfenachse auf den Zapfen geführt sind
und wobei die Rollenelemente (46, 106; 146, 206) je
weils drehbar koaxial auf den Rollenträgern (39, 99;
139, 199) gelagert sind und sich die Rollenanordnungen
(32, 92; 132, 192) aus Rollenträgern (39, 99; 139,
199) und Rollenelementen (46, 106; 146, 206) gegen ein
Kippen relativ zum Gelenkaußenteil jeweils an einer
Grundfläche (42, 102; 142, 202) der Ausnehmungen (31,
91, 131, 191) und an zu den Bahnen (33, 34; 93, 94;
133, 134; 193, 194) radial innen benachbarten längs
verlaufenden Führungsschulterflächen (37, 38; 97, 98;
137, 138; 197, 198) des Gelenkaußenteils abstützen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollenelemente (46, 106; 146, 206) jeweils
radial innen eine an die kugelabschnittsförmige Lauf
fläche (50, 110; 150, 210) anschließende Ringschulter
fläche (54, 114; 154, 214) aufweisen, die den ab
stützenden Kontakt der jeweiligen Rollenanordnung mit
den Führungsschulterflächen (37, 38; 97, 98; 137, 138;
197, 198) herstellt.
2. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringschulterflächen (54, 114; 154, 214) Konus
flächen sind, deren halber Konusöffnungswinkel etwa
dem Neigungswinkel der Führungsschulterflächen (37,
38; 97, 98; 137, 138; 197, 198) zur Achse A der
Rollenanordnung im Querschnitt entspricht.
3. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der halbe Konusöffnungswinkel der Ringschulter
flächen (54, 114; 154, 214) etwa 45° bezogen auf die
Rollenlängsachse beträgt und insbesondere ca. 1°
kleiner ist als der Neigungswinkel der Führungs
schulterflächen zur Achse A der Rollenanordnung.
4. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringschulterflächen (114 1) sphärisch ge
krümmt sind, wobei der Krümmungsradius im Querschnitt
größer ist als der der Lauffläche (110 1).
5. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen kugelabschnittsförmiger Lauffläche (50,
110; 150, 210) und Ringschulterfläche (54, 114; 154,
214) jeweils eine Kantenbrechung (55, 115; 155, 215)
an den Rollenelementen (46, 106; 146 206) vorgesehen ist.
6. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kantenbrechung (55, 115; 155, 215) als Konus
fläche mit einem halben Öffnungswinkel von etwa 25°
gegenüber der Rollenlängsachse ausgebildet ist.
7. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollenträger (39, 99) radial innen in den
Ausnehmungen (31, 91) einen auf die Achse A der
Rollenanordnung bezogen nach außen angeformten Bund
(43, 103) haben, der jeweils als axialer Anschlag für
die Rollenelemente (46, 106) und ggfs. für Wälzkörper
(45, 105) dient, und der an seiner Außenumfangsfläche
zumindest teilweise durch das jeweilige Rollenelement
(46, 106) überdeckt wird, und daß die axiale Sicherung
der Rollenelemente (46, 106) und ggfs. der Wälzkörper
(45, 105) gegenüber dem Rollenträger radial außen in
den Ausnehmungen mit Sicherungsringen erfolgt.
8. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollenträger (139, 199) radial außen in den
Ausnehmungen (131, 191) einen auf die Achse A der
Rollenanordnung bezogen nach außen überstehenden Bund
(143, 203) haben, der jeweils als axialer Anschlag für
die Rollenelemente (146, 206) und ggfs. für Wälzkörper
(145, 205) dient, und daß die axiale Sicherung der
Rollenelemente (146, 206) und ggfs. der Wälzkörper
(145, 205) gegenüber dem Rollenträger (139, 199) ra
dial innen in den Ausnehmungen mit Sicherungsringen
(148, 149; 208, 209) erfolgt, die an ihren Außenum
fangsflächen zumindest teilweise durch das jeweilige
Rollenelement (146, 206) überdeckt werden.
9. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollenelemente (106 3) und ggfs. die Wälzkörper
(105 3) axial gegenüber dem Rollenträger (99 3)
beidseitig mit Sicherungsringen (108 3, 109 3;
108 3′, 109 3′), die an ihren Außenumfangsflächen
zumindest teilweise von dem jeweiligen Rollenelement
(106 3) überdeckt werden, gesichert werden.
10. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollenelemente (106 2, 106 3) mit den Ring
schulterflächen (114 2, 114 2′; 114 3, 114 3′) und
den Kantenbrechungen (115 2, 115 2′; 115 3,
115 3′) symmetrisch zu einer Rollenmittenebene E
ausgebildet sind.
11. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollenanordnungen (99 3, 105 3, 106 3)
symmetrisch zu einer Rollenmittenebene E ausgebildet
sind.
Priority Applications (10)
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GB8827655D0 (en) * | 1988-11-26 | 1988-12-29 | Spicer Hardy Ltd | Constant velocity ratio universal joints |
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- 1992-09-01 DE DE4228503A patent/DE4228503C2/de not_active Expired - Lifetime
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Date | Code | Title | Description |
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Owner name: GKN LOEBRO GMBH, 63073 OFFENBACH, DE |
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