EP3523547A1 - Tripodenrolle für ein gleichlaufgelenk mit sicherungsbereich, gleichlaufgelenk mit der tripodenrolle sowie verfahren zum montieren der tripodenrolle - Google Patents

Tripodenrolle für ein gleichlaufgelenk mit sicherungsbereich, gleichlaufgelenk mit der tripodenrolle sowie verfahren zum montieren der tripodenrolle

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Publication number
EP3523547A1
EP3523547A1 EP17779996.2A EP17779996A EP3523547A1 EP 3523547 A1 EP3523547 A1 EP 3523547A1 EP 17779996 A EP17779996 A EP 17779996A EP 3523547 A1 EP3523547 A1 EP 3523547A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
securing
ring
tripod roller
area
tripod
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.)
Withdrawn
Application number
EP17779996.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christophe Walliser
Xavier Mehul
Eric Moschler
Gabriel Dalstein
Jean-Philippe DIETRICH
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.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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 Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP3523547A1 publication Critical patent/EP3523547A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • F16D2003/2026—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 with trunnion rings, i.e. with tripod joints having rollers supported by a ring on the trunnion
    • 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
    • Y10S464/905—Torque transmitted via radially extending pin
    • 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
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49636—Process for making bearing or component thereof
    • Y10T29/49643—Rotary bearing
    • Y10T29/49679—Anti-friction bearing or component thereof
    • Y10T29/49682—Assembling of race and rolling anti-friction members
    • Y10T29/49684—Assembling of race and rolling anti-friction members with race making

Definitions

  • Tripod roller for a constant velocity joint with securing area, constant velocity joint with the tripod roller and method for mounting the tripod roller
  • the invention relates to a tripod roller for a constant velocity joint with a positive securing portion having the features of the preamble of claim 1, a constant velocity joint with at least one of these tripod rollers and a method for mounting the tripod roller.
  • Constant velocity joints are joints for uniform angular velocity and torque transmission from a shaft to an angularly mounted further shaft.
  • constant velocity joints are used to transmit drive torque from an engine to the wheels of a steered axle of a vehicle.
  • tripod joints which often have a tripod star with pins as a joint partner, wherein the pins are aligned in the radial direction to the joint partner and each carry a tripod roll.
  • the tripod star with the tripod rollers engages in a joint bell as a second joint partner, which has three in the axial direction to the second joint partner extending, elongated recesses into which the three tripod rollers can move axially to the second joint partner.
  • the invention relates to a tripod roller for a constant velocity joint.
  • the constant velocity joint is designed in particular as a synchronized Verschegelegelenk.
  • the constant velocity joint is designed as a homokinetic joint for uniform angular velocity and torque transmission from a shaft to a second shaft, preferably angled thereto.
  • the constant velocity joint is formed as a transmission joint for transmitting a driving torque from a motor to steered wheels of a vehicle.
  • the constant velocity joint between an axle and a drive shaft is arranged.
  • the constant velocity joint has, as a first joint partner, a tripod star with three pins extending in the radial direction to an axis of the tripod star. On the pin a tripod roller is placed in each case.
  • the tripod star engages in a joint bell as a second joint partner, wherein the joint bell has three in the axial direction to the second joint partner extending, elongated recesses into which the three tripod rollers can move axially to the second joint partner.
  • the tripod roller has an inner ring for placement on the tripod star, in particular on one of the pins of the tripod star. Further, the tripod roller has an outer ring, wherein the outer ring is arranged coaxially with the inner ring.
  • inner ring and outer ring are collectively referred to as rings.
  • the rings are also arranged coaxially to a tripod roller axle, which is defined by the pin of the tripod star.
  • the Outer ring in a longitudinal section along the Tripodenrollenachse a spherical and / or spherical segment-like outer side.
  • the tripod roller has a plurality of rollers, in particular cylindrical rollers, in particular needles, wherein the rollers are arranged to roll between the rings.
  • the rollers are rectified and / or oriented parallel to the tripod roller axle.
  • the rollers are arranged in a single row.
  • at least one of the rings is designed as a securing ring and has a securing area, in particular a form-locking securing area, wherein the securing area is designed as an embossing area and / or caulking area.
  • the securing area is realized as a forming area, wherein the final shape of the securing area is produced by forming.
  • the securing area is arranged such that it secures the other ring and / or at least one, some or all of the rollers in form-locking manner as a securing partner in the axial direction.
  • the securing area is structurally designed so that an axial displacement of the other ring and / or the rollers in the direction of the securing area is prevented by the securing area, in particular in a form-fitting manner.
  • the securing area is designed as a region of the securing ring formed in the radial direction to the trip roller roller axis as an interference contour for the other ring and / or the rollers.
  • the securing region is formed as an integral part of the securing ring and / or in one piece and / or in one piece and / or integrally with the securing ring. It is a consideration of the invention that the securing area is not formed by a preceding separation process step, such as milling, etc., or by a previous forming step with greater material flow, but only by embossing and / or caulking is implemented.
  • the tripod roller can be produced by the inventive design cost.
  • the securing area forms an axial end limit for the securing partner.
  • the securing area prevents the securing partner, namely the other ring and / or the rollers in the axial direction can be moved out against the securing area.
  • the securing area is generated by a forming tool with a direction of action in the axial direction against the retaining ring.
  • a forming tool with a direction of action in the axial direction against the retaining ring.
  • the securing area is designed as a continuous and / or continuous running area around the tripod roller axle.
  • This embodiment has the advantage that a rotational symmetry is maintained in the retaining ring and this is made more stable.
  • the securing region is formed as a plurality of partial regions circumscribing the tripod roller axis, but interrupted. For example, it may be sufficient that only a limited number of partial regions, such as less than five partial regions, in particular fewer than four partial regions and especially precisely three partial regions, such embossing or caulking is implemented in order to form the securing region.
  • the securing area in the locking ring can be produced particularly cost-effectively, since the force required for forming and the resulting load on the securing ring is comparatively small.
  • the ring is hardened in sections.
  • the raceway for the rollers is hardened.
  • the securing area is uncured.
  • the securing area is introduced into the hardened ring.
  • the securing ring is formed on at least one side, in particular on at least one axial side as a raceway side and / or board-free.
  • the securing area is formed on this side, in particular on the raceway side, as a radial projection with respect to a raceway or an extension of the raceway of the securing ring.
  • both sides of the locking ring are formed as a raceway side and / or board-free, with such a projection is formed as a backup area on each side.
  • the securing region forms a form-fitting securing for at least one, some or all of the rollers of the tripod roller, since they can not be pushed beyond the securing region in the axial direction.
  • At least or exactly one board of the other ring in the radial direction is dimensioned such that it can not be pushed out in the axial direction over the securing area, so that the securing area secures the other ring in this axial direction in a form-fitting manner.
  • both rims of the other ring are dimensioned in such a way and the securing ring has two securing regions, so that the securing regions secure the other ring in a form-fitting manner in both axial directions.
  • the retaining ring on a board wherein the securing area is formed as a radial projection relative to the board.
  • the securing area secures the other ring in the axial direction in a form-fitting manner.
  • the other ring on the same side on a board, wherein the board of the other ring runs in the axial direction against the securing area.
  • the other ring on no board, but a raceway side, and / or is formed board-free the other ring terminates at the radial height of the track. In this embodiment, the other ring runs against the securing area and is axially secured in this way.
  • the other ring may have a throat area, the throat area facing the securing area.
  • the throat area is formed circumferentially. It is particularly preferred that the throat area with the securing area is arranged in particular overlapping in the radial direction.
  • the throat area is designed as a franking or omission.
  • Another object of the invention relates to a constant velocity joint, wherein the constant velocity joint at least one tripod roller, as has been previously described or according to one of the preceding claims having.
  • Another object of the invention relates to a method for mounting the Tripodenrolle, as described above or according to one of the preceding claims. It is envisaged that in a first step, the rollers are placed between the rings and in a later step the ring is caulked and / or embossed to create the securing area.
  • a simple mounting of the tripod roller is possible, wherein a captive and / or the transition to a self-holding assembly is implemented in the partially assembled or fully assembled state. This is achieved in that only after assembly, the side of the locking ring is embossed and / or caulked to create the backup area.
  • Figure 1 is a highly schematic representation of a constant velocity joint with a tripod roller as an embodiment of the invention
  • Figure 2 is a schematic longitudinal sectional view of the tripod roller in Figure 1;
  • FIG. 3 shows a detail from the tripod roller in FIG. 2;
  • FIGS. 4a, b show a further exemplary embodiment of the tripod roller for the constant velocity joint in FIG. 1;
  • FIGS. 5a, b show a further exemplary embodiment of the tripod roller for the constant velocity joint in FIG. 1;
  • Figures 6a, b show a further embodiment of the tripod roller for the constant velocity joint in Figure 1;
  • FIGS 7a, b show a further embodiment of the tripod roller for the constant velocity joint in Figure 1;
  • FIGS. 8 a, b show a further exemplary embodiment of the tripod roller for the constant velocity joint in FIG. 1.
  • FIG. 1 shows in a highly schematic representation a constant velocity joint 1 for a vehicle 2, which is shown only as a block, as an embodiment of the invention.
  • the constant velocity joint 1 is arranged in the drive train between a transmission output 3, in particular a differential gear, and an intermediate shaft 4, in particular wheel drive shaft or propeller shaft.
  • the transmission output 3 defines an output axis 5
  • the intermediate shaft 4 defines a shaft axis 6.
  • the constant velocity joint 1 is designed to transmit a rotation and thus a drive torque from the output 3 to the intermediate shaft 4 and at the same time a pivoting or angular change between the output axis 5 and To allow shaft axis 6, as can be done for example in a compression of the connected to the intermediate shaft 4, driven wheel.
  • the Intermediate shaft 4 has a stub shaft portion 7, on which a plurality of pins 8, in this embodiment three pins 8, are arranged, which extend radially to the shaft axis 6.
  • the pins 8 are arranged regularly in the circumferential direction about the shaft axis 6, so that they form a tripod star. In FIG. 1, only one of the pins 8 is shown graphically.
  • a tripod roller 9 is in each case arranged, which has a Tnpodenrollenachse T as a rotation axis, which is arranged radially to the shaft axis 6.
  • the constant velocity joint 1 further comprises a bell portion 10 which is rotatably coupled to the output 3 and which provides raceways for the tripod rollers 9.
  • the bell portion 10 is rotatably coupled to the output 3 and the stub shaft portion 7 rotatably coupled to the intermediate shaft 4, it is also possible in other embodiments that the stub shaft portion 7 with the output 3 rotatably is coupled and the bell portion 10 is coupled to the intermediate shaft 4. Furthermore, it is possible that the bell portion 10 is formed circumferentially closed or has free areas.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the tripod roller 9 of FIG. 1.
  • the tripod roller 9 has an inner ring 1 1 and an outer ring 12 which are arranged coaxially to the tripod roller axis T. Between the inner ring 1 1 and the outer ring 12, a plurality of rolling elements 13 are arranged, wherein the rolling elements 13 as rollers 13 and here in particular as needles, are formed. The rollers 13 are aligned parallel to the tripod roller axis T.
  • the inner ring 1 1 provides an inner race 14, the outer ring 12 provides an outer race 15 for the rollers 13, wherein the rollers 13 roll on the inner race 14 and outer race 15.
  • the outer ring 12 in the longitudinal section illustration shown has a circular contour.
  • the inner ring 1 1 has a receptacle 16 for the stub shaft portion 7.
  • the inner ring 1 1 has a shoulder side 17, wherein the shoulder side 17 is formed like a board and forms an axial start-up for the rollers 13.
  • the shoulder side 17 has a contact surface 18 extending in a radial plane to the tripod roller axis T.
  • the contact surface 18 does not extend over the full radial extent of the roller 13, but extends only to the middle of the roller thirteenth
  • the rolling elements 13 can be inserted via the raceway side 19 in the inner ring 1 1.
  • the outer ring 12 is designed as a retaining ring, which has two shoulder sides 20a, b.
  • Each of the shoulder sides 20a, b is formed as a board and forms a start for the rolling elements 13.
  • Each of the sides has a contact surface 21 a, b, which is also in a radial plane to the tripod roller axis T.
  • the tripod roller 9 is secured against a relative displacement of the outer ring 12 relative to the inner ring 1 1 positively in one direction.
  • the outer ring 12 can be moved in the figure 2 to the right, ie in the direction of the raceway side 19 of the inner ring 1 1, so that the tripod roller 9 can fall apart during assembly.
  • FIG. 3 shows a detail of the tripod roller 9 in the region of the shoulder sides 17, 20a.
  • the shoulder side 20a of the outer ring 12 is formed as a closing shoulder side 22, which can be divided in axial division into two areas.
  • a partial region 23, which adjoins directly to the rolling body 13, has a cylinder jacket surface, which is arranged coaxially with the tripod roller axis T. Furthermore, this portion 23 is positioned opposite to the shoulder 17 of the mounting ring and / or inner ring 1 1.
  • the supernatant 25 may be formed circumferentially continuous.
  • the supernatant 25 is provided only a few, for example, regularly spaced in the circumferential direction positions.
  • the supernatant 25 is in particular by a forming tool 26, which is pressed or pressed in the axial direction with its direction of action W against the outer ring 12 is generated.
  • a throat portion 27 is introduced as a franking.
  • the throat region 27 can be introduced, for example, by separating.
  • the throat region 27 is open axially outward and / or faces the securing region 24.
  • the shoulder ring and / or outer ring 12 would have to be made wider in the area of the shoulder 22 to ensure that the shoulder 17 of the mounting ring and / or inner ring 11 does not come into contact with the shoulder 22 in a normal operation.
  • the stability of the shoulder 17 is not significantly affected, however, the securing portion 24 and the shoulder 17 can be set close to each other in the axial direction.
  • outer ring 12 and rolling elements 13 are mounted in a first step and subsequently the securing area 24 by means of forming, namely embossing and / or caulking produced.
  • the inner ring 1 1 two raceway sides 19a, b, wherein the raceway sides 19a, b are arranged in the radial direction at the same distance as the inner race 14, or at the edge by in this case as Chamfered throat regions 27 a, b are set back radially relative to the inner race 14.
  • the outer ring 12 has two shoulder side 20 a, b with ribs, wherein the shelves have a free inner diameter which is only slightly larger than the outer diameter of the inner race 14.
  • the outer ring 12 is formed as a locking ring has two securing portions 24, which is again connected to a partial region 23 with a cylinder jacket surface which is arranged coaxially with the tripod roller axis T.
  • the securing area 24a, b is in each case designed as a caulking area and / or embossing area, which protrudes inwards in the radial direction in relation to the partial area 23 by a projection 25, as is visualized by the two straight lines in FIG. 4a, b.
  • the supernatant 25 is dimensioned so that the inner ring 1 1 can not be moved out in the direction of the shoulder sides 20 a, b and is thus secured in a form-fitting manner in the two axial directions.
  • the supernatant 25 may be continuously formed circumferentially or provided only at a few, for example, regularly in the circumferential direction spaced apart positions.
  • the projection 25 is produced in particular by the forming tool 26, which is pressed or pressed in the axial direction with its direction of action W against the outer ring 12.
  • FIGS. 5a, b show a further exemplary embodiment of a tripod roller 9 for the constant velocity joint 1 in FIG.
  • the inner ring 1 1 two shoulder sides 20 a, b, which surround the rolling elements 13.
  • the outer ring 12 has two raceway sides 19a, b, wherein the outer ring 12 as a retaining ring on each raceway side 19a, b carries a securing area 24a, b. Without the securing region 24a, b, the raceway sides 19a, b are set back relative to the outer race 15 in the same radial position or radially outward.
  • the shoulder sides 20 a, b have a radial outer diameter which is only slightly smaller than the free inner diameter of the outer race 15.
  • the shoulder sides 20a, b each have a throat region 27a, b, which faces the securing region 24a, b.
  • the securing region 24a, b projects in the radial direction inwards relative to the outer race 15 and is dimensioned such that it respectively represents an axial end stop and thus a positive securing for the shoulder sides 20a, b and thus for the inner ring 11.
  • the rolling elements 13 can first be inserted into the inner ring 1 1 and this are inserted with the rolling elements 13 in the outer ring 12, since first the free diameter of the raceway sides 19a, b is greater than the outer diameter of the shoulder sides 20a, b.
  • the securing regions 24a, b can be introduced into the outer ring 12 by the forming tool 26 with axial, in particular purely axial, direction of action W by caulking and / or embossing.
  • FIGS. 6 a, b show a further exemplary embodiment of the tripod roller 9 in the constant velocity joint 1 in FIG. 1.
  • the outer ring 12 has two shoulder sides 20a, b with ribs, which hold the rolling elements 13 in both axial directions positively.
  • the inner ring 1 has two raceway sides 19a, b, wherein in the raceway sides 19a, b the Secured areas 24a, b are introduced.
  • the securing portions 24a, b but not secure the outer ring 12 directly, but only indirectly via the rolling elements 13.
  • the fuse areas 24a, b are on the raceway sides 19 a, b with the supernatant 25 so dimensioned that this is a positive locking for form the rolling elements 13 in both axial directions.
  • the rolling elements 13 are held on both sides by the shoulder sides 20a, b of the outer ring 12, thereby also the outer ring 12 is indirectly positively secured.
  • the rolling elements 13 are first inserted into the outer ring 12, then the inner ring 1 1 is inserted and then caulked and / or embossed by means of the forming tool 26, as described above.
  • the tripod roller 9 for the constant velocity joint 1 in Figure 1 is shown.
  • This embodiment is similarly constructed as the embodiment of Figures 6a, b, wherein the rims of the shoulder sides 20a, b of the outer ring 12 are further pulled down in the direction of the inner ring 1 1 and the securing portions 24 are arranged axially further outwards, so that they the inner ring 1 1, in particular the shoulders 20 a, b surround.
  • the shoulder sides 20a, b and thus the outer ring 12 are thus held by the securing regions 24a, b in a form-fitting manner against outward migration in the axial direction.
  • the rolling elements 13 are first inserted into the outer ring 12, then the inner ring 1 1 is inserted and then ca stel of the forming tool 26 caulked and / or embossed, as described above.
  • Figures 8a, b show a final embodiment of the tripod roller 9 of the constant velocity joint 1 in Figure 1, wherein the inner ring 1 1 two shoulder sides 20a, b wearing.
  • the outer ring 12 has two raceway sides 19a, b, which, however, both have a throat region 27a, b in the same axial region as the shoulders of the shoulder sides 20a, b.
  • the securing regions 24a, b are arranged on the shoulder sides 20a, b and dimensioned such that the projection 25 forms a form-locking securing with respect to the outer ring 12 in the region of the outer race 15.

Landscapes

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Abstract

Gleichlaufgelenke sind Gelenke zur gleichmäßigen Winkelgeschwindigkeit- und Drehmomentübertragung von einer Welle auf einer winklig dazu angebrachten weiteren Welle. Beispielsweise werden Gleichlaufgelenke eingesetzt, um ein Antriebsdrehmoment von einem Motor auf die Räder einer gelenkten Achse eines Fahrzeugs zu übertragen. Es wird eine Tripodenrolle (9) für ein Gleichlaufgelenk (1) mit einem Innenring (11) und mit einem Außenring (12) als Ringe vorgeschlagen, wobei die Ringe (11, 12) koaxial zu einer Tripodenrollenachse T angeordnet sind, mit einer Mehrzahl von Rollen (13), wobei die Rollen (13) abwälzend zwischen den Ringen (11, 12) angeordnet sind, wobei mindestens einer der Ringe (11, 12) als ein Sicherungsring einen Sicherungsbereich (24;24a,b) aufweist, wobei der Sicherungsbereich (24;24a,b) als ein Prägebereich und/oder Verstemm ungsbereich ausgebildet ist, wobei der Sicherungsbereich (24;24a,b) den anderen Ring (12, 11) oder mindestens eine der Rollen (13) als Sicherungspartner in axialer Richtung formschlüssig sichert.

Description

Tripodenrolle für ein Gleichlaufgelenk mit Sicherungsbereich, Gleichlaufgelenk mit der Tripodenrolle sowie Verfahren zum Montieren der Tripodenrolle
Die Erfindung betrifft eine Tripodenrolle für ein Gleichlaufgelenk mit einem formschlüssigen Sicherungsbereich mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 , ein Gleichlaufgelenk mit mindestens einer dieser Tripodenrollen sowie ein Verfahren zum Montieren der Tripodenrolle. Gleichlaufgelenke sind Gelenke zur gleichmäßigen Winkelgeschwindigkeit- und Drehmomentübertragung von einer Welle auf einer winklig dazu angebrachten weiteren Welle. Beispielsweise werden Gleichlaufgelenke eingesetzt, um ein Antriebsdrehmoment von einem Motor auf die Räder einer gelenkten Achse eines Fahrzeugs zu übertragen.
Eine Bauart von Gleichlaufgelenke sind Tripodengelenke, welche oftmals als einen Gelenkpartner einen Tripodenstern mit Zapfen aufweisen, wobei die Zapfen in radialer Richtung zu dem Gelenkpartner ausgerichtet sind und jeweils eine Tripodenrolle tragen. Der Tripodenstern mit den Tripodenrollen greift in eine Gelenkglocke als einen zweiten Gelenkpartner ein, welche drei in axialer Richtung zu dem zweiten Gelenkpartner verlaufende, längliche Aussparungen hat, in den sich die drei Tripodenrollen axial zu dem zweiten Gelenkpartner bewegen können.
Ein Beispiel für ein derartiges Gleichlaufgelenk ist in der Offenlegungsschrift DE 44 39 965 A1 gezeigt, die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet. Die Druckschrift offenbart eine Tripodeneinheit bei der eine formschlüssige Kopplung unmittelbar zwischen einem Außenring und einer Tripodenrolle und einem Innenring der Tripodenrolle besteht und der Innenring eine Ringschulter aufweist, die stirnseitig an dem Außenring der Tripodenrolle anliegt. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine kostengünstig zu fertigende Tripodenrolle, ein entsprechendes Gleichlaufgelenk mit der Tripodenrolle sowie ein Verfahren zur Montage der Tripodenrolle vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird durch eine Tripodenrolle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , einem Gleichlaufgelenk mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren. Gegenstand der Erfindung ist eine Tripodenrolle für ein Gleichlaufgelenk. Das Gleichlaufgelenk ist insbesondere als ein Gleichlauf- Verschiebegelenk ausgebildet. Insbesondere ist das Gleichlaufgelenk als ein homokinetisches Gelenk zur gleichmäßigen Winkelgeschwindigkeit - und Drehmomentübertragung von einer Welle auf eine vorzugsweise winklig dazu angebrachte, zweite Welle ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Gleichlaufgelenk als ein Übertragungsgelenk zur Übertragung eines Antriebsdrehmoments von einem Motor auf gelenkte Räder eines Fahrzeugs ausgebildet. Insbesondere wird das Gleichlaufgelenk zwischen einem Achsgetriebe und einer Antriebswelle angeordnet. Das Gleichlaufgelenk weist als einen ersten Gelenkpartner einen Tripodenstern mit drei sich in radialer Richtung zu einer Achse des Tripodensterns erstreckenden Zapfen auf. Auf den Zapfen ist jeweils eine Tripodenrolle aufgesetzt. Der Tripodenstern greift in eine Gelenkglocke als zweiten Gelenkpartner ein, wobei die Gelenkglocke drei in axialer Richtung zu dem zweiten Gelenkpartner verlaufende, längliche Aussparungen hat, in den sich die drei Tripodenrollen axial zu dem zweiten Gelenkpartner bewegen können.
Die Tripodenrolle weist einen Innenring zum Aufsetzen auf den Tripodenstern, insbesondere auf einen der Zapfen des Tripodensterns, auf. Ferner weist die Tripodenrolle einen Außenring auf, wobei der Außenring koaxial zu dem Innenring angeordnet ist. Nachfolgend werden Innenring und Außenring gemeinsam als Ringe bezeichnet. Die Ringe sind zudem koaxial zu einer Tripodenrollenachse angeordnet, welche durch den Zapfen des Tripodensterns definiert ist. Vorzugsweise weist der Außenring in einem Längsschnitt entlang der Tripodenrollenachse eine ballige und/oder kugelsegmentartige Außenseite auf.
Die Tripodenrolle weist eine Mehrzahl von Rollen, insbesondere Zylinderrollen, im speziellen Nadeln, auf, wobei die Rollen zwischen den Ringen abwälzend angeordnet sind. Insbesondere sind die Rollen gleichgerichtet und/oder parallel zu der Tripodenrollenachse orientiert. Besonders bevorzugt sind die Rollen einreihig angeordnet. Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass mindestens einer der Ringe als ein Sicherungsring ausgebildet ist und einen Sicherungsbereich, insbesondere einen formschlüssigen Sicherungsbereich, aufweist, wobei der Sicherungsbereich als ein Prägbereich und/oder Verstemm ungsbereich ausgebildet ist. Insbesondere ist der Sicherungsbereich als ein Umformbereich realisiert, wobei die Endform des Sicherungsbereichs durch Umformen erzeugt ist.
Der Sicherungsbereich ist funktional betrachtet so angeordnet, dass dieser den anderen Ring und/oder mindestens eine, einige oder alle Rollen als Sicherungspartner in axialer Richtung formschlüssig sichert. Somit ist der Sicherungsbereich konstruktiv so ausgebildet, dass ein axiales Verschieben des anderen Rings und/oder der Rollen in Richtung des Sicherungsbereichs durch den Sicherungsbereich, insbesondere formschlüssig, verhindert ist.
Vorzugsweise ist der Sicherungsbereich als ein in radialer Richtung zu der Tripdenrollenachse als Störkontur für den anderen Ring und/oder die Rollen ausgebildeter Bereich des Sicherungsrings ausgebildet. Insbesondere ist der Sicherungsbereich als ein integraler Teil des Sicherungsrings und/oder einstückig und/oder einteilig und/oder integral mit dem Sicherungsring ausgebildet. Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass der Sicherungsbereich nicht durch einen vorhergehenden Trennverfahrensschritt, wie zum Beispiel fräsen etc., oder durch einen vorhergehenden Umformschritt mit größerem Materialfluss gebildet wird, sondern nur durch ein Prägen und/oder Verstemmen umgesetzt wird. Somit ist im Vergleich zu einem trennenden Verfahren ein aufwendiger Arbeitsschritt eingespart und im Vergleich zum Umformverfahren der Umformgrad deutlich verringert, sodass aus einem Umformschritt mit einem höheren Umformgrad resultierende Probleme nicht auftreten können. So ist es beispielsweise möglich, dass der Sicherungsbereich gehärtet wird oder dass die Form des Sicherungsrings durch das Prägen und/oder Verstemmen so wenig geändert wird, dass auf eine formgebende Nachbearbeitung im Bereich der Laufbahn verzichtet werden kann. Somit kann die Tripodenrolle durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kostengünstiger hergestellt werden.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung der Erfindung bildet der Sicherungsbereich eine axiale Endbegrenzung für den Sicherungspartner. Somit verhindert der Sicherungsbereich, dass der Sicherungspartner, nämlich der andere Ring und/oder die Rollen in der axialen Richtung gegen den Sicherungsbereich herausgefahren werden können. Damit werden neben der kostengünstigen Fertigung auch die Montage und das Handling vereinfacht, sodass sich hier weitere Kostenvorteile bei der Herstellung der Tripodenrolle ergeben.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Sicherungsbereich durch ein Umform Werkzeug mit einer Wirkrichtung in axialer Richtung gegen den Sicherungsring erzeugt. Durch ein derartiges Umformen des Rings wird erreicht, dass das Material in einem Schulterbereich des Rings in radialer Richtung fließt und dadurch den Sicherungsbereich bildet. Insbesondere wird der Sicherungsring beim Umformen nur in axialer Richtung gegengestützt.
Bei einer möglichen konstruktiven Realisierung der Erfindung ist der Sicherungsbereich als ein durchgängig und/oder ununterbrochener verlaufender Bereich um die Tripodenrollenachse ausgebildet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine Rotationssymmetrie bei dem Sicherungsring gewahrt bleibt und dieser dadurch stabiler ausgebildet ist. Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Sicherungsbereich als mehrere, die Tripodenrollenachse umlaufenden, jedoch unterbrochenen Teilbereiche ausgebildet. Beispielsweise kann es ausreichend sein, dass nur einer begrenzten Anzahl von Teilbereichen, wie zum Beispiel weniger als fünf Teilbereiche insbesondere weniger als vier Teilbereiche und speziell genau drei Teilbereichen ein derartiges Prägen oder Verstemmen umgesetzt wird, um den Sicherungsbereich zu bilden. In diese Ausgestaltung kann der Sicherungsbereich in dem Sicherungsring besonders kostengünstig hergestellt werden, da die benötigte Kraft zum Umformen und die daraus resultierende Belastung des Sicherungsrings vergleichsweise klein ist.
Bei einer ersten möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist der Ring abschnittsweise gehärtet. Beispielsweise ist die Laufbahn für die Rollen gehärtet. Es ist jedoch vorgesehen, dass der Sicherungsbereich ungehärtet ist. In dieser Ausgestaltung ist es besonders einfach den Ring zur Erzeugung des Sicherungsbereichs mittels Prägen und/oder Verstemmen umzuformen.
Es hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, dass die Erzeugung des Sicherheitsbereichs durch Prägen und/oder Verstemmen auch möglich ist, wenn auch der Sicherungsbereich gehärtet ist. Somit ist es besonders bevorzugt, dass der Sicherungsring vollständig gehärtet ist und zum Beispiel durchgehärtet ist. Diese Ausgestaltung erlaubt es, kostengünstig einen gehärteten Ring mit dem Sicherungsbereich zu erzeugen. Insbesondere wird der Sicherungsbereich in den gehärteten Ring eingebracht. Bei einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist der Sicherungsring auf mindestens einer Seite, insbesondere auf mindestens einer axialen Seite als Laufbahnseite und/oder bordfrei ausgebildet. Der Sicherungsbereich ist auf dieser Seite, insbesondere auf der Laufbahnseite, als ein radialer Überstand gegenüber einer Laufbahn oder einer Verlängerung der Laufbahn des Sicherungsrings ausgebildet. Bei einer Weiterbildung sind beide Seiten des Sicherungsrings als Laufbahnseite und/oder bordfrei ausgebildet, wobei auf jeder Seite ein derartiger Überstand als Sicherungsbereich ausgebildet ist. Bei einer Alternative dieser Ausgestaltung bildet der Sicherungsbereich eine formschlüssige Sicherung für mindestens eine, einige oder alle Rollen der Tripodenrolle, da diese über den Sicherungsbereich in axialer Richtung nicht hinausgeschoben werden können.
Bei einer anderen Alternative dieser Ausgestaltung ist mindestens oder genau ein Bord des anderen Rings in radialer Richtung so dimensioniert, dass dieses in axialer Richtung nicht über den Sicherungsbereich herausgeschoben werden kann, sodass der Sicherungsbereich den anderen Ring in dieser axialen Richtung formschlüssig sichert. Bei einer Weiterbildung sind beide Borde des anderen Rings derart dimensioniert und der Sicherungsring verfügt über zwei Sicherungsbereiche, so dass die Sicherungsbereiche den anderen Ring in beide axiale Richtungen formschlüssig sichern.
Bei einer anderen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist der Sicherungsring einen Bord auf, wobei der Sicherungsbereich als ein radialer Überstand gegenüber dem Bord ausgebildet ist. In dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Sicherungsbereich den anderen Ring in axialer Richtung formschlüssig sichert.
Bei einer Alternative der Ausgestaltung weist der andere Ring an der gleichen Seite einen Bord auf, wobei der Bord des anderen Rings in axialer Richtung gegen den Sicherungsbereich läuft. Bei einer anderen Alternative der Ausgestaltung weist der andere Ring keinen Bord auf, sondern eine Laufbahnseite auf, und/oder ist bordfrei ausgebildet, wobei der andere Ring in radialer Höhe der Laufbahn ausläuft. In dieser Ausgestaltung läuft der andere Ring gegen den Sicherungsbereich und wird auf diese Weise axial gesichert.
Bei den genannten Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der andere Ring einen Kehlenbereich aufweist, wobei der Kehlenbereich dem Sicherungsbereich zugewandt ist. Insbesondere ist der Kehlenbereich umlaufend ausgebildet. Es ist besonders bevorzugt, dass der Kehlenbereich mit dem Sicherungsbereich insbesondere in radialer Richtung überlappend angeordnet ist. Der Kehlenbereich ist als eine Freimachung oder Auslassung ausgebildet. Durch den Kehlenbereich wird umgesetzt, dass der andere Ring einen Durchmessersprung macht, sodass die formschlüssige Sicherung bei einem Verschieben der Ringe relativ zueinander ebenfalls sprunghaft eingreift und nicht zu einer Klemmung führt. Insbesondere kann durch den Kehlenbereich die axiale Breite des Schulterrings verringert werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Gleichlaufgelenk, wobei das Gleichlaufgelenk mindestens eine Tripodenrolle, wie diese zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren der Tripodenrolle, wie diese zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Es ist vorgesehen, dass in einem ersten Schritt die Rollen zwischen den Ringen angeordnet werden und in einem späteren Schritt der Ring verstemmt und/oder verprägt wird, um den Sicherungsbereich zu schaffen. Somit ist eine einfache Montage der Tripodenrolle möglich, wobei eine Verliersicherung und/oder der Übergang zu einer selbsthaltenden Baugruppe in dem teilmontierten oder vollmontierten Zustand umgesetzt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass erst nach dem Zusammenbau die Seite des Sicherungsrings verprägt und/oder verstemmt wird, um den Sicherungsbereich zu schaffen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
Figur 1 eine stark schematische Darstellung eines Gleichlaufgelenks mit einer Tripodenrolle als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; Figur 2 eine schematische Längsschnittdarstellung der Tripodenrolle in der Figur 1 ;
Figur 3 ein Detail aus der Tripodenrolle in der Figur 2; Die Figuren 4a, b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Tripodenrolle für das Gleichlaufgelenk in der Figur 1 ; Die Figuren 5a, b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Tripodenrolle für das Gleichlaufgelenk in der Figur 1 ;
Die Figuren 6a, b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Tripodenrolle für das Gleichlaufgelenk in der Figur 1 ;
Die Figuren 7a, b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Tripodenrolle für das Gleichlaufgelenk in der Figur 1 ;
Die Figuren 8a, b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Tripodenrolle für das Gleichlaufgelenk in der Figur 1 .
Gleiche oder entsprechende Teile werden mit gleichen oder entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die Figur 1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung ein Gleichlaufgelenk 1 für ein Fahrzeug 2, welches nur als ein Block dargestellt ist, als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das Gleichlaufgelenk 1 ist im Antriebsstrang zwischen einem Getriebeausgang 3, insbesondere eines Differentialgetriebes, und einer Zwischenwelle 4, insbesondere Radantriebswelle oder Gelenkwelle, angeordnet. Der Getriebeausgang 3 definiert eine Ausgangsachse 5, die Zwischenwelle 4 definiert eine Wellenachse 6. Das Gleichlaufgelenk 1 ist ausgebildet, eine Drehung und damit ein Antriebsdrehmoment von dem Ausgang 3 auf die Zwischenwelle 4 zu übertragen und zugleich eine Schwenkung oder Winkeländerung zwischen der Ausgangsachse 5 und der Wellenachse 6 zu ermöglichen, wie dies beispielsweise bei einem Einfedern des an der Zwischenwelle 4 angeschlossenen, angetriebenen Rads erfolgen kann. Die Zwischenwelle 4 weist einen Wellenstumpfabschnitt 7 auf, auf denen eine Mehrzahl von Zapfen 8, in diesem Ausführungsbeispiel drei Zapfen 8, angeordnet sind, welche sich radial zu der Wellenachse 6 erstrecken. Die Zapfen 8 sind in Umlaufrichtung um die Wellenachse 6 regelmäßig angeordnet, sodass diese einen Tripodenstern, bilden. In der Figur 1 ist nur einer der Zapfen 8 grafisch dargestellt. Auf den Zapfen 8 ist jeweils eine Tripodenrolle 9 angeordnet, welche eine Tnpodenrollenachse T als Rotationsachse aufweist, die radial zu der Wellenachse 6 angeordnet ist.
Das Gleichlaufgelenk 1 weist ferner einen Glockenabschnitt 10 auf, welcher drehfest mit dem Ausgang 3 gekoppelt ist und welcher Laufbahnen für die Tripodenrollen 9 bereitstellt.
Während in der Figur 1 ein Ausführungsbeispiel gezeigt ist, wobei der Glockenabschnitt 10 drehfest mit dem Ausgang 3 gekoppelt ist und der Wellenstumpfabschnitt 7 drehfest mit der Zwischenwelle 4 gekoppelt ist, ist es bei anderen Ausführungsbeispielen auch möglich, dass der Wellenstumpfabschnitt 7 mit dem Ausgang 3 drehfest gekoppelt ist und der Glockenabschnitt 10 mit der Zwischenwelle 4 gekoppelt ist. Ferner ist es möglich, dass der Glockenabschnitt 10 umlaufend geschlossen ausgebildet ist oder freie Bereiche aufweist.
Die Figur 2 zeigt in einer schematisierten Darstellung die Tripodenrolle 9 der Figur 1 . Die Tripodenrolle 9 weist einen Innenring 1 1 sowie einen Außenring 12 auf, welcher koaxial zu der Tripodenrollenachse T angeordnet sind. Zwischen dem Innenring 1 1 und dem Außenring 12 sind eine Mehrzahl von Wälzkörper 13 angeordnet, wobei die Wälzkörper 13 als Rollen 13 und hier im Speziellen als Nadeln, ausgebildet sind. Die Rollen 13 sind parallel zu der Tripodenrollenachse T ausgerichtet. Der Innenring 1 1 stellt eine Innenlaufbahn 14, der Außenring 12 stellt eine Außenlaufbahn 15 für die Rollen 13 zur Verfügung, wobei die Rollen 13 auf der Innenlaufbahn 14 bzw. Außenlaufbahn 15 abwälzen. An der radialen Außenseite ist der Außenring 12 gekrümmt ausgebildet, sodass diese an den Glockenabschnitt 10 angepasst ist. Insbesondere weist der Außenring 12 in der gezeigten Längsschnittdarstellung eine kreisförmige Kontur auf. Der Innenring 1 1 weist eine Aufnahme 16 für den Wellenstumpfabschnitt 7 auf.
Der Innenring 1 1 weist eine Schulterseite 17 auf, wobei die Schulterseite 17 wie ein Bord ausgebildet ist und einen axialen Anlauf für die Rollen 13 bildet. Insbesondere weist die Schulterseite 17 eine in einer Radialebene zu der Tripodenrollenachse T verlaufende Anlauffläche 18 auf. Die Anlauffläche 18 erstreckt sich jedoch nicht über die vollständige radiale Ausdehnung der Rolle 13, sondern verläuft nur bis zur Mitte der Rolle 13.
Auf der gegenüberliegenden axialen Seite ist der Innenring 1 1 mit einer Laufbahnseite 19 ausgebildet, wobei die Laufbahnseite 19 gegenüber der Innenlaufbahn 14 entweder etwas zurückgesetzt ist oder zumindest maximal im gleichen radialen Durchmesser verläuft. Prinzipiell kann somit der Wälzkörper 13 über die Laufbahnseite 19 in den Innenring 1 1 eingeschoben werden.
Der Außenring 12 ist dagegen als ein Sicherungsring ausgebildet, welcher zwei Schulterseiten 20a, b aufweist. Jeder der Schulterseiten 20a, b ist als ein Bord ausgebildet und bildet einen Anlauf für die Wälzkörper 13. Jeder der Seiten weist eine Anlauffläche 21 a, b auf, welche ebenfalls in einer Radialebene zu der Tripodenrollenachse T liegt.
Betrachtet man die Schulterseiten 17, 20a, b ist die Tripodenrolle 9 gegen eine Relativverschiebung des Außenrings 12 gegenüber dem Innenring 1 1 formschlüssig in einer Richtung gesichert. Es ist jedoch möglich, dass der Außenring 12 in der Figur 2 nach rechts, also in Richtung der Laufbahnseite 19 des Innenrings 1 1 verschoben werden kann, sodass die Tripodenrolle 9 während einer Montage auseinanderfallen kann. Dies ist jedoch durch eine formschlüssige Sicherung verhindert, wie dies im Zusammenhang mit der Figur 3 erläutert wird. Die Figur 3 zeigt ein Detailausschnitt der Tripodenrolle 9 im Bereich der Schulterseiten 17, 20a. Dabei ist zu erkennen, dass die Schulterseite 20a des Außenrings 12 als eine Abschlussschulterseite 22 ausgebildet ist, welche in axialer Aufteilung in zwei Bereiche zerlegt werden kann.
Ein Teilbereich 23, welcher sich unmittelbar an dem Wälzkörper 13 anschließt weist eine Zylindermantelfläche auf, die koaxial zu der Tripodenrollenachse T angeordnet ist. Ferner ist dieser Teilbereich 23 gegenüberliegend zu der Schulterseite 17 des Montagerings und/oder Innenrings 1 1 positioniert. An dem Teilbereich 23 schließt sich ein Sicherungsbereich 24 an, welcher durch einen Verstemmungsbereich und/oder Prägungsbereich gebildet ist. Der Sicherungsbereich 24 steht gegenüber dem Teilbereich 23 um einen Überstand 25 in radialer Richtung über, wie das durch die zwei Geraden in der Figur 3 visualisiert ist. Der Überstand 25 ist so bemessen, dass der Innenring 1 1 nicht in Richtung der Abschlussseite 22 herausgefahren werden kann und somit in dieser Richtung formschlüssig gesichert ist. Der Überstand 25 kann umlaufend durchgehend ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich - insbesondere wie es in der Figur 3 gezeigt ist -, dass der Überstand 25 nur an wenigen, zum Beispiel regelmäßig in Umlaufrichtung voneinander beabstandeten Positionen vorgesehen ist. Der Überstand 25 wird insbesondere durch ein Umform Werkzeug 26, welches in axialer Richtung mit seiner Wirkrichtung W gegen den Außenring 12 gedrückt oder gepresst wird, erzeugt.
Auf der Schulterseite 17 des Montagerings und/oder Innenrings 1 1 ist ein Kehlenbereich 27 als eine Freimachung eingebracht. Der Kehlenbereich 27 kann beispielsweise trennend eingebracht sein. Der Kehlenbereich 27 ist nach axial außen geöffnet und/oder dem Sicherungsbereich 24 zugewandt. Ohne den Kehlenbereich 27 müsste der Schulterring und/oder Außenring 12 im Bereich der Abschlussschulterseite 22 breiter ausgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Schulterseite 17 des Montagerings und/oder Innenrings 1 1 in einem normalen Betrieb nicht in Kontakt mit der Abschlussschulterseite 22 tritt. Durch den Kehlenbereich 27 wird die Stabilität der Schulterseite 17 nicht signifikant beeinträchtigt, jedoch kann der Sicherungsbereich 24 und die Schulterseite 17 in axialer Richtung eng aneinander gesetzt werden. Bei einer möglichen Fertigung der Tripodenrolle 9 werden in einem ersten Schritt Innenring 1 1 , Außenring 12 sowie Wälzkörper 13 montiert und nachfolgend der Sicherungsbereich 24 mittels Umformen, nämlich Prägen und/oder Verstemmen erzeugt.
Bei der Tripodenrolle 9 in der Figur 4 a, b weist der Innenring 1 1 zwei Laufbahnseiten 19a, b auf, wobei die Laufbahnseiten 19a, b in radialer Richtung in gleichen Abstand wie die Innenlaufbahn 14 angeordnet sind, bzw. randseitig durch in diesem Fall als Fasen ausgebildete Kehlenbereiche 27 a, b gegenüber der Innenlaufbahn 14 radial zurückgesetzt sind.
Der Außenring 12 weist dagegen zwei Schulterseite 20 a, b mit Borden auf, wobei die Borde einen freien Innendurchmesser aufweisen, der nur geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Innenlaufbahn 14. Der Außenring 12 ist als ein Sicherungsring ausgebildet weist zwei Sicherungsbereiche 24 auf, welche sich wieder an einen Teilbereich 23 mit einer Zylindermantelfläche, die koaxial zu der Tripodenrollenachse T angeordnet ist, anschließt. Der Sicherungsbereich 24 a, b ist jeweils als ein Verstemmungsbereich und/oder Prägungsbereich ausgebildet, welcher gegenüber dem Teilbereich 23 um einen Überstand 25 in radialer Richtung nach innen übersteht, wie dass durch die zwei Geraden in der Figur 4a, b visualisiert ist. Der Überstand 25 ist so bemessen, dass der Innenring 1 1 nicht in Richtung der Schulterseiten 20a, b herausgefahren werden kann und somit in den beiden axialen Richtungen formschlüssig gesichert ist. Wie zuvor kann der Überstand 25 umlaufend durchgehend ausgebildet sein oder nur an wenigen, zum Beispiel regelmäßig in Umlaufrichtung voneinander beabstandeten Positionen vorgesehen sein. Der Überstand 25 wird insbesondere durch das Umformwerkzeug 26, welches in axialer Richtung mit seiner Wirkrichtung W gegen den Außenring 12 gedrückt oder gepresst wird, erzeugt. Auch bei der Fertigung dieser Tripodenrolle 9 ist es möglich, dass in einem ersten Schritt Innenring 1 1 , Außenring 12 sowie Wälzkörper 13 montiert und nachfolgend der Sicherungsbereich 24 a, b mittels Umformen, nämlich Prägen und/oder Verstemmen, erzeugt wird.
Die Figuren 5a, b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Tripodenrolle 9 für das Gleichlaufgelenk 1 in der Figur 1 . Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Innenring 1 1 zwei Schulterseiten 20a, b auf, die die Wälzkörper 13 umgreifen. Der Außenring 12 weist dagegen zwei Laufbahnseiten 19a, b auf, wobei der Außenring 12 als Sicherungsring auf jeder Laufbahnseite 19a, b einen Sicherungsbereich 24a, b trägt. Ohne den Sicherungsbereich 24a, b sind die Laufbahnseiten 19a, b gegenüber der Außenlaufbahn 15 in gleicher radialer Lage oder radial nach Außen zurückgesetzt. Die Schulterseiten 20a, b weisen einen radialen Außendurchmesser auf, welcher nur geringfügig kleiner als der freie Innendurchmesser der Außenlaufbahn 15 ist. An der axialen Außenseite weisen die Schulterseiten 20a, b jeweils einen Kehlenbereich 27a, b auf, der dem Sicherungsbereich 24a, b zugewandt ist. Der Sicherungsbereich 24a, b steht in radialer Richtung nach Innen gegenüber der Außenlaufbahn 15 über und ist so bemessen, dass dieser jeweils einen axialen Endanschlag und damit eine formschlüssige Sicherung für die Schulterseiten 20a, b und damit für den Innenring 1 1 darstellt. Bei der Montage können zunächst die Wälzkörper 13 in den Innenring 1 1 eingelegt werden und dieser mit den Wälzkörpern 13 in den Außenring 12 eingeschoben werden, da zunächst der freie Durchmesser der Laufbahnseiten 19a, b größer ist als der Außendurchmesser der Schulterseiten 20a, b. In diesem montierten Zustand können durch das Umform Werkzeug 26 mit axialer, insbesondere rein axialer, Wirkrichtung W mittels Verstemmen und/oder Verprägen die Sicherungsbereiche 24a, b in den Außenring 12 eingebracht werden.
Die Figuren 6a, b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Tripodenrolle 9 in dem Gleichlaufgelenk 1 in der Figur 1 . Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Außenring 12 zwei Schulterseiten 20a, b mit Borden auf, welche die Wälzkörper 13 in beiden axialen Richtungen formschlüssig halten. Der Innenring 1 1 weist dagegen zwei Laufbahnseiten 19a,b auf, wobei in den Laufbahnseiten 19a, b die Sicherungsbereiche 24a, b eingebracht sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sichern die Sicherungsbereiche 24a, b jedoch nicht den Außenring 12 unmittelbar, sondern nur mittelbar über die Wälzkörper 13. Die Sicherungsbereiche 24a, b sind an den Laufbahnseiten 19 a, b mit dem Überstand 25 so bemessen, dass diese eine formschlüssige Sicherung für die Wälzkörper 13 in beide axiale Richtungen bilden. Nachdem die Wälzkörper 13 beidseitig durch die Schulterseiten 20a, b des Außenrings 12 gehalten werden, ist dadurch auch der Außenring 12 mittelbar formschlüssig gesichert. Bei der Montage werden die Wälzkörper 13 zunächst in den Außenring 12 eingelegt, nachfolgend wird der Innenring 1 1 eingeschoben und dann mittels des Umformwerkzeugs 26 verstemmt und/oder verprägt, wie dies zuvor beschrieben wurde. In den Figuren 7a, b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Tripodenrolle 9 für das Gleichlaufgelenk 1 in der Figur 1 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist ähnlich aufgebaut, wie das Ausführungsbeispiel der Figuren 6a, b, wobei die Borde der Schulterseiten 20a, b des Außenrings 12 weiter in Richtung des Innenrings 1 1 heruntergezogen sind und die Sicherungsbereiche 24 axial weiter nach draußen angeordnet sind, sodass diese den Innenring 1 1 , insbesondere die Schulterseiten 20 a, b umgreifen. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 6a, b werden somit durch die Sicherungsbereiche 24a, b die Schulterseiten 20a, b und damit der Außenring 12 formschlüssig gegen ein Herauswandern in axialer Richtung gehalten.
Bei der Montage werden die Wälzkörper 13 zunächst in den Außenring 12 eingelegt, nachfolgend wird der Innenring 1 1 eingeschoben und dann m ittels des Umformwerkzeugs 26 verstemmt und/oder verprägt, wie dies zuvor beschrieben wurde.
Die Figuren 8a, b zeigen ein letztes Ausführungsbeispiel der Tripodenrolle 9 des Gleichlaufgelenks 1 in der Figur 1 , wobei der Innenring 1 1 zwei Schulterseiten 20a, b trägt. Der Außenring 12 weist dagegen zwei Laufbahnseiten 19a, b auf, welche jedoch beide einen Kehlenbereich 27a, b in dem gleichen axialen Bereich wie die Borde der Schulterseiten 20a, b aufweisen. Damit sind die Laufbahnseiten 19a, b gegenüber der Außenlaufbahn 15 radial nach Außen versetzt und dementsprechend gegenüber der Außenlaufbahn 15 zurückgesetzt. Die Sicherungsbereiche 24a, b sind auf den Schulterseiten 20a, b angeordnet und so bemessen, dass der Überstand 25 eine formschlüssige Sicherung in Bezug auf den Außenring 12 im Bereich der Außenlaufbahn 15 bildet. Bei der Montage werden die Wälzkörper 13 zunächst in den Innenring 1 1 eingelegt, nachfolgend wird der Außenring 12 aufgeschoben und dann mittels des Umformwerkzeugs 26 verstemmt und/oder verprägt, wie dies zuvor beschrieben wurde.
Bezugszeichenliste
1 Gleichlaufgelenk
Fahrzeug
3 Getriebeausgang
Zwischenwelle
5 Ausgangsachse
Wellenachse
Wellenstumpfabschnitt
Zapfen
Tripoden rolle
10 Glockenabschnitt
11 Innenring
12 Außenring
13 Wälzkörper
14 Innenlaufbahn
15 Außenlaufbahn
16 Aufnahme
17 Schulterseite
18 Anlauffläche
19 Laufbahnseite
20 Schulterseiten
21 a, b Anlaufflächen
22 Abschlussschulterseite
23 Teilbereich
24, 24 a, b Sicherungsbereich
25 Überstand
26 Umformwerkzeug
27, 27 a, b Kehlenbereich
T Tripodenrollenachse
w Wirkachse

Claims

Patentansprüche
1 . Tripodenrolle (9) für ein Gleichlaufgelenk (1 ) mit einem Innenring (1 1 ) und mit einem Außenring (12) als Ringe, wobei die Ringe (1 1 , 12) koaxial zu einer Tripodenrollenachse (T) angeordnet sind, mit einer Mehrzahl von Rollen (13), wobei die Rollen (13) abwälzend zwischen den Ringen (1 1 , 12) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Ringe (1 1 ,12) als ein Sicherungsring einen Sicherungsbereich (24;24a,b) aufweist, wobei der Sicherungsbereich (24;24a,b) als ein Prägebereich und/oder Verstemmungsbereich ausgebildet ist, wobei der Sicherungsbereich (24;24a,b) den anderen Ring (12,1 1 ) oder mindestens eine der Rollen (13) als Sicherungspartner in axialer Richtung formschlüssig sichert.
2. Tripodenrolle (9) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsbereich (24;24a,b) eine axiale Endbegrenzung für den Sicherungspartner (12, 1 1 , 13) bildet.
3. Tripodenrolle (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsbereich (24, 24a, b) durch ein Umform Werkzeug
(26) mit einer Wirkrichtung (W) in axialer Richtung gegen den Sicherungsring (1 1 , 12) erzeugt ist.
4. Tripodenrolle (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (1 1 , 12) abschnittsweise gehärtet ist, wobei der Sicherungsbereich (24;24a,b) ungehärtet ist.
5. Tripodenrolle (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsbereich (24;24a,b) gehärtet ist.
6. Tripodenrolle (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (24;24a,b) an einer Laufbahnseite (19; 19 a,b) bordfrei ausgebildet ist, wobei der Sicherungsbereich (24;24a,b) auf der Laufbahnseite (19; 19a,b) als ein radialer Überstand (25) gegenüber einer Laufbahn (14, 15) des Sicherungsrings (1 1 , 12) ausgebildet ist.
7. Tripodenrolle (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (1 1 , 12) auf einer Schulterseite (17;20a,b) einen Bord aufweist, wobei der Sicherungsbereich (24,24a, b) auf der Schulterseite (17;20a,b) als ein radialer Überstand (25) gegenüber dem Bord ausgebildet ist.
8. Tripodenrolle (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Ring (12, 1 1 ) einen Kehlenbereich (27;27a,b) aufweist, wobei der Kehlenbereich (27,27a, b) dem Sicherungsbereich (24, 24a, b) zugewandt ist.
9. Gleichlaufgelenk (1 ), gekennzeichnet durch mindestens eine Tripodenrolle (9), wobei die Tripodenrolle (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
10. Verfahren zum Montieren der Tripodenrolle (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt die Rollen (13) zwischen den Ringen (1 1 , 12) angeordnet werden und in einem späteren Schritt der Ring (1 1 ,12) verstemmt und/oder verprägt wird, um den Sicherungsring mit dem Sicherungsbereich (24; 24a,b) zu schaffen.
EP17779996.2A 2016-10-06 2017-09-22 Tripodenrolle für ein gleichlaufgelenk mit sicherungsbereich, gleichlaufgelenk mit der tripodenrolle sowie verfahren zum montieren der tripodenrolle Withdrawn EP3523547A1 (de)

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