DE4336466A1 - Gleichlaufdrehgelenk - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufdrehgelenk in Tripodebauart nach
den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Anspruchs 1.
Ein derart aufgebautes Gleichlaufdrehgelenk ist den Fig. 1 und 2
der DE-A-39 36 600 zu entnehmen. Das bekannte Gleichlaufdrehgelenk ist
mit einem beidseitig rechtwinklig zur Belastungsrichtung abgeflachten
Zapfen versehen, der von zwei Halbschalen umgeben ist. Der Außenumfang
der Halbschalen dient als Laufbahn für die Wälzkörper, die durch an
den Halbschalen befindliche Borde eine axiale Begrenzung erfahren. Im
eingebauten Zustand sind die Halbschalen einschließlich der Wälzkörper
von einem Außenring umgeben, der in einer Längsnut des Gehäuses ab
rollt.
Bei der bekannten Ausbildung des Innenringes ist zum einen durch die
seitliche Abflachung des Zapfens die Tragzone reduziert, und zum ande
ren müssen die Wälzkörper über zwei Stoßfugen abrollen, wodurch funk
tionelle Probleme, insbesondere erhöhter Verschleiß, auftreten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gleichlaufdrehgelenk mit einer
großen Tragzone zu schaffen, deren Ausgestaltung keinen oder nur einen
geringen Einfluß auf die Wälzlagerung nimmt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale
der Ansprüche 1 und 4 gelöst.
Erfindungsgemäß ist nach Anspruch 1 der Zapfen als ein rotationssym
metrischer Kugelkopf ausgebildet, der von einem Zwischenelement umge
ben ist. Das Zwischenelement, das insgesamt ringförmig ausgebildet
ist, hat eine ebenfalls rotationssymmetrische, kalottenförmige Innen
kontur und besteht aus zwei Halbschalen oder hat an einer Stelle
seines Umfangs eine Sprengfuge, wobei es vom Innenring radial um
schlossen ist. Durch die vollkugelige Gestaltung des Zapfens in Ver
bindung mit dem Zwischenelement, das eine an die sphärische Oberfläche
des Kugelkopfes angepaßte Innenkontur aufweist, ist die Tragzone des
Kugelzapfens voll ausgenutzt. Die Flächenpressung zwischen den drehbe
weglichen Bauteilen Kugelkopf und Zwischenelement wird durch den
erfindungsgemäßen Aufbau vorteilhaft reduziert, was sich förderlich
auf den Verschleiß und damit die Lebensdauer des Gleichlaufdrehgelen
kes auswirkt. Die Erfindung begünstigt weiterhin den Fertigungsauf
wand, da gegenüber dem bisher verwendeten Zapfen die seitlichen Ab
flachungen entfallen.
Ein weiterer Vorteil stellt sich gegenüber dem Stand der Technik für
die Wälzlagerung ein. Aufgrund der Tatsache, daß beide Halbschalen
oder das mit einer Sprengfuge versehene Zwischenelement von einem
geschlossenen Innenring radial umgeben sind, auf deren Mantelfläche
die Wälzkörper umlaufen, ist keine Trennfuge vorhanden, die sich nach
teilig auf die Lebensdauer der Wälzkörper auswirken könnte.
Der Erfindungsgedanke erlaubt auch eine einfache Montage des Zwischen
elementes. Sowohl die Halbschalen als auch das eine Sprengfuge auf
weisende Zwischenelement sind durch ein radiales Aufsetzen oder durch
ein Aufweiten und anschließendes axiales Aufsetzen auf den Kugelkopf
anzuordnen. Der radial die Halbschalen oder das Zwischenelement um
schließende Innenring fixiert diese auf dem Kugelkopf.
Gemäß Anspruch 2 sind sowohl die Halbschalen als auch das am Umfang
gesprengte Zwischenelement im eingebauten Zustand auf dem Kugelkopf
drehbar angeordnet, was sich ebenfalls verschleißmindernd auswirkt, da
die Tragzonenbereiche der einzelnen Bauteile nicht lagepositioniert
sind.
Eine mögliche Axialverschiebung zwischen dem Tripodestern und dem
Gehäuse des Gleichlaufdrehgelenks erfolgt gemäß Anspruch 3 erfindungs
gemäß zwischen dem Innenring einerseits und den Halbschalen oder dem
Zwischenelement andererseits. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht,
daß in vorteilhafter Weise für die Wälzkörper keine Laufbahnverschie
bung bei einer auftretenden Axialverschiebung eintritt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist nach dem unabhängi
gen Anspruch 4 ein mit einer Sprengfuge versehener Innenring vorgese
hen, dessen Mantelfläche gleichzeitig als Laufbahn für die Wälzkörper
dient. Diese Gestaltung bewirkt einen bauteilverringernden Aufbau bei
gleichzeitig reduziertem Bauraum, jedoch bei einer gegenüber dem be
kannten Stand der Technik vergrößerten Tragzone.
Nach Anspruch 5 soll die Sprengfuge schräg zu einer Längsmittelachse
des Innenrings verlaufen. Aufgrund der schräg verlaufenden Sprengfuge
wird das Abrollverhalten der Wälzkörper an dem entsprechenden Übergang
verbessert.
Gemäß dem Anspruch 6 ist der Innenring gegenüber dem Kugelkopf ver
drehsicher lagefixierbar. Mit dieser Maßnahme kann die Sprengfuge
gezielt außerhalb der Tragzone angeordnet werden, wodurch die Wälzkör
per in einer Zone mit einer geringeren Radialbelastung die Sprengfuge
überlaufen, was sich positiv auf den Verschleiß der Wälzkörper aus
wirkt.
Vorteilhaft ist es, wenn die Sprengfuge des Innenrings im eingebauten
Zustand der Tragzone gegenüberliegend angeordnet ist. Zur Schaffung
einer Sprengfuge wird ein Verfahren eingesetzt, mit dem der Innenring
bzw. das Zwischenelement im Bereich des beabsichtigten Verlaufs der
Sprengfuge mit einer Strahlung beaufschlagt wird. Die eingesetzte
energiereiche Strahlung, z. B. Laser- oder Elektronenstrahlung verhin
dert in vorteilhafter Weise ein Abplatzen von Material sowohl an der
zum Kugelzapfen gerichteten Sitzfläche als auch an der Lauffläche für
die Wälzlager des gehärteten Innenrings. Damit ergibt sich für den
Innenring im eingebauten Zustand, das heißt nach einem Aufweiten und
Aufsetzen auf den Kugelzapfen, eine vorteilhaft nahezu übergangslose
Lauffläche im Bereich der Sprengfuge, was sich förderlich auf das
Laufverhalten der Wälzkörper auswirkt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist zur Erreichung einer wirk
samen Drehfixierung nach Anspruch 7 eine Scheibenfeder vorgesehen, die
in eine Ausnehmung des Innenrings eingelegt ist und die, aus der Aus
nehmung ragend, in einer im Kugelkopf eingebrachten Quernut geführt
ist. Damit wird zum einen die erforderliche Schwenkbarkeit zwischen
dem Innenring und und dem Kugelkopf gewährleistet, aber eine Verdre
hung zwischen diesen beiden Bauteilen wirksam verhindert. Diese Lage
fixierung soll beispielhaft als eine von mehreren Fixierungen betrach
tet werden.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gleichlaufdrehgelenks
werden nachfolgend anhand der Abbildungen und Bezugszeichen im einzel
nen erläutert und beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform mit zwei
Halbschalen eines erfindungsgemäßen Gleichlaufdrehge
lenks;
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie L-L in Fig. 1;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Gleichlaufdrehgelenk mit
einem gesprengten Innenring;
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie M-M in Fig. 3;
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Wälzkörper un
mittelbar auf einem gesprengten Innenring geführt sind
und
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie N-N in Fig. 5.
Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Gleichlaufdrehgelenks 1a wird
zunächst anhand der Fig. 1 erläutert, in der ein Teilbereich des in
eine Tripodeeinheit aufgebauten Gleichlaufdrehgelenks 1a im Längs
schnitt abgebildet ist. Das Gleichlaufdrehgelenk 1a ist versehen mit
einem Tripodestern 2, der drei um je 120° zueinander versetzt angeord
nete Kugelköpfe 3 aufweist, von denen in Fig. 1 ein rotationssym
metrischer, d. h. ein eine vollkugelige Kontur aufweisender Kugelkopf
3 abgebildet ist.
Jeder Kugelkopf 3 ist über ein Wälzlager 4, ausgeführt als Radial
wälzlager, in einem das Gleichlaufdrehgelenk 1a umschließenden Gehäuse
5 gelagert. Damit wird eine schwenkbewegliche, axial verschiebbare
Anordnung des Tripodesterns 2 im Gehäuse 5 erreicht. Das Wälzlager um
faßt ein Zwischenelement 6a, bestehend aus zwei Halbschalen 7, 8, die
mit einer dem sphärischen Bereich des Kugelkopfs 3 angepaßten, eben
falls rotationssymmetrischen Innenkontur 9 versehen unmittelbar auf
dem Kugelkopf 3 geführt sind. Die Halbschalen 7, 8 sind von einem
Innenring 10 umgeben, auf dessen Mantelfläche Wälzkörper 11 des Wälz
lagers 4 umlaufen. Die Wälzkörper 11 erfahren durch seitlich am Innen
ring 10 angeordnete Borde 12, 13 eine Axialfixierung. Die Wälzkörper
11 liegen außen an einem Außenring 14 an, der zur Erreichung einer
Längsverschiebung des Tripodesterns 2 in eine Längsnut 15 des Gehäuses
5 eingesetzt ist.
Aus der Fig. 2 geht hervor, daß der Kugelkopf 3 durch die Halbschalen
7, 8 vollständig umschlossen ist, wodurch die Tragzone 18 als Bereich
des Kugelkopfs 3, der durch die Belastung "F" zwischen dem Kugelkopf
3 und den Halbschalen 7, 8 am stärksten beansprucht ist, sowohl radial
als auch axial vergrößert ist. Die aufgrund der Belastung "F" in das
Gleichlaufdrehgelenk 1a eingeleitete Belastung wird so über eine
größere Fläche auf den Kugelkopf 3 übertragen, wodurch die Flächen
pressung "P" deutlich reduziert ist (siehe grafische Darstellung in
Fig. 1).
In den weiteren Ausführungsbeispielen der Fig. 3 bis 6 sind die mit
dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmenden Bauteile mit gleichen
Bezugsziffern versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung auf die
Ausführung zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden kann.
Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Gleichlaufdrehgelenk 1b, bei dem das
Zwischenelement 6b anstelle von Halbschalen (Fig. 1 und 2) mit einer
einzigen Sprengfuge 17 versehen ist. Das Zwischenelement 6b, das zur
Montage aufgeweitet werden kann und anschließend axial auf den Kugel
kopf 3 aufschiebbar ist, ist gemäß Fig. 4 so in das Gleichlaufdrehge
lenk 1b eingesetzt, daß die Sprengfuge 17 der Tragzone 18 gegenüber
liegend angeordnet ist, so daß sie nicht im tragenden Bereich liegt.
Fig. 3 zeigt weiterhin eine Maßnahme, mit der eine Axialverschiebung
zwischen dem Gehäuse 5 und dem Tripodestern 2 ausschließlich zwischen
dem Innenring 10 und dem Zwischenelement 6b erfolgt. Dazu weist der
Außenring 14 einseitig einen radial nach innen zeigenden Bord 26 auf.
Auf der Gegenseite ist der Außenring 14 mit einem in der Umlaufnut
eingesetzten Sicherungsring 27 versehen, der nach dem Zusammenbau des
Wälzlagers 4 bzw. des Gleichlaufdrehgelenks 1b eine Axialverschiebung
zwischen den Wälzkörpern 10 und dem Außenring 14 unterbindet.
Aus den Fig. 5 und 6 ist das Gleichlaufdrehgelenk 1c entnehmbar,
bei dem das Zwischenelement 6c durch den Innenring 21 des Wälzlagers
4 gebildet wird. Abweichend zu dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten
Ausführungsbeispiel ist der mit einer Sprengfuge 25 versehene Innen
ring auf dem Kugelkopf 3 durch eine Scheibenfeder 23 drehfixiert. Dazu
weist der Kugelkopf 3, der Tragzone 18 gegenüberliegend eine Quernut
22 auf, in der die Scheibenfeder 23 geführt ist, welche in eine örtli
che Ausnehmung 24 im Innenring 21 eingesetzt ist. Die Sprengfuge 25
ist gemäß Fig. 6 um ca. 45° zur Scheibenfeder 23 versetzt angeordnet
und verläuft schräg zur Längsmittelachse des Innenrings 21. Außerdem
besteht ein Unterschied in der Führung der Wälzkörper 11, die eine
Axialfixierung durch am Außenring 14 angeordnete Borde 19, 20 erfah
ren.
Bezugszeichenliste
1a Gleichlaufdrehgelenk
1b Gleichlaufdrehgelenk
1c Gleichlaufdrehgelenk
2 Tripodestern
3 Kugelkopf
4 Wälzlager
5 Gehäuse
6a Zwischenelement
6b Zwischenelement
6c Zwischenelement
7 Halbschale
8 Halbschale
9 Innenkontur
10 Innenring
11 Wälzkörper
12 Bord
13 Bord
14 Außenring
15 Längsnut
16 Innenring
17 Sprengfuge
18 Tragzone
19 Bord
20 Bord
21 Innenring
22 Quernut
23 Scheibenfeder
24 Ausnehmung
25 Sprengfuge
26 Bord
27 Sicherungsring
1b Gleichlaufdrehgelenk
1c Gleichlaufdrehgelenk
2 Tripodestern
3 Kugelkopf
4 Wälzlager
5 Gehäuse
6a Zwischenelement
6b Zwischenelement
6c Zwischenelement
7 Halbschale
8 Halbschale
9 Innenkontur
10 Innenring
11 Wälzkörper
12 Bord
13 Bord
14 Außenring
15 Längsnut
16 Innenring
17 Sprengfuge
18 Tragzone
19 Bord
20 Bord
21 Innenring
22 Quernut
23 Scheibenfeder
24 Ausnehmung
25 Sprengfuge
26 Bord
27 Sicherungsring
Claims (7)
1. Gleichlaufdrehgelenk (1) in Tripodebauart mit einem Gehäuse (5), in
dem umfangsverteilt zumindest drei axial verlaufende Längsnuten (15)
angeordnet sind, und mit einem Tripodestern (2), an dem radial nach
außen gerichtete, in die Längsnuten eingreifende Zapfen ausgebildet
sind, wobei jedem Zapfen ein Wälzlager (4) zugeordnet ist, das aus
einem Innenring (10), Wälzkörpern (11) und einem Außenring (14),
gebildet ist, und wobei die Wälzlager (4) in den Längsnuten (15)
geführt sowie gegenüber den Zapfen winkelbeweglich gehalten sind,
dadurch gekennzeichnet, daß als Zapfen ein rotationssymmetrischer
Kugelkopf (3) vorgesehen ist, der von einem mit einer rotationssym
metrischen, kalottenförmigen Innenkontur (9) versehenen Zwischenele
ment (6a, 6b) umgeben ist, wobei das Zwischenelement (6a, 6b) aus zwei
Halbschalen (7, 8) besteht oder an einer Stelle seines Umfangs mit
einer Sprengfuge (17) versehen ist und wobei das Zwischenelement (6a,
6b) an seinem Außenumfang von dem Innenring (10) umschlossen ist
(Fig. 1 bis 4).
2. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Halbschalen (7, 8) oder das mit der Sprengfuge (17) versehene
Zwischenelement (6a, 6b) im eingebauten Zustand auf dem Kugelkopf (3)
drehbar angeordnet sind (Fig. 1 bis 4).
3. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Axialbewegung zwischen dem Tripodestern (2) und dem Gehäuse (5)
durch eine Verlagerung zwischen dem Innenring (10) und dem Zwischen
element (6a, 6b) erfolgt.
4. Gleichlaufdrehgelenk in Tripodebauart mit einem Gehäuse (5), in dem
umfangsverteilt zumindest drei axial verlaufende Längsnuten (15)
angeordnet sind, und mit einem Tripodestern (2), an dem radial nach
außen gerichtete, in die Längsnuten (15) eingreifende Zapfen ausgebil
det sind, wobei jedem Zapfen ein Wälzlager (4) zugeordnet ist, das aus
einem Innenring (21), Wälzkörpern (11) und einem Außenring (14),
gebildet ist, wobei die Wälzlager (4) in den Längsnuten (15) geführt
und gegenüber den Zapfen winkelbeweglich gehalten sind, dadurch ge
kennzeichnet, daß als Zapfen ein rotationssymmetrischer Kugelkopf (3)
vorgesehen ist, auf dem der mit einer rotationssymmetrischen, kalot
tenförmigen Innenkontur (9) versehene Innenring (21) anliegt, der an
einer Stelle seines Umfangs eine Sprengfuge (25) aufweist (Fig. 5 und
6).
5. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sprengfuge (25) schräg zu einer Längsmittelachse des Innenrings
(21) verläuft.
6. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Innenring (21) gegenüber dem Kugelkopf (3) drehfixiert ist.
7. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Drehfixierung eine Scheibenfeder (23) vorgesehen ist, die zwischen
dem Kugelkopf (3) und dem Innenring (21) eingesetzt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4336466A DE4336466A1 (de) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | Gleichlaufdrehgelenk |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4336466A DE4336466A1 (de) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | Gleichlaufdrehgelenk |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4336466A1 true DE4336466A1 (de) | 1995-04-27 |
Family
ID=6501030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4336466A Withdrawn DE4336466A1 (de) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | Gleichlaufdrehgelenk |
Country Status (1)
Country | Link |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: INA WAELZLAGER SCHAEFFLER OHG, 91074 HERZOGENAURAC |
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8141 | Disposal/no request for examination |