DE10032065A1 - Tripodegelenk mit auf Zapfen und schwenkbaren Segmenten laufenden Rollen - Google Patents
Tripodegelenk mit auf Zapfen und schwenkbaren Segmenten laufenden RollenInfo
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Abstract
Tripodegelenk 11 mit einem Gelenkaußenteil 12 mit einer ersten Längsachse A¶1¶, einem Gelenkinnenteil 13 mit einer zweiten Längsachse A¶2¶, an dem drei Zapfen 31 mit radial zur zweiten Längsachse A¶2¶ liegenden Zapfenachsen angeformt sind, auf denen jeweils Rollen 41 mittels Lagerkörpern drehbar, schwenkbar und radial verschieblich gelagert sind; DOLLAR A die Zapfen 31 haben jeweils zwei sich in axialer Richtung gegenüberliegende Stirnflächen in Form von Kugelabschnitten mit einem gemeinsamen Mittelpunkt auf der Zapfenachse; DOLLAR A die Zapfen haben jeweils sich in Umfangsrichtung gegenüberliegende Gleitflächen; DOLLAR A an den Gleitflächen der Zapfen liegen jeweils zwei sich in Umfangsrichtung gegenüberliegende Scheibensegmente 42, 43 mit ihren Innenflächen an, die Scheibensegmente 42, 43 haben außenliegende Laufflächen, die als Zylindermantelflächen ausgebildet sind; DOLLAR A die Lagerkörper 44 sind als zylindrische Lagernadeln ausgebildet und laufen jeweils in einer zylindrischen Innenlauffläche der Rollen 41 und jeweils auf einer aus den Stirnflächen der Zapfen 31 und den Außenflächen der Scheibensegmente 42, 43 zusammengesetzten Umfangsfläche.
Description
Die Erfindung betrifft ein Tripodegelenk mit einem Gelenkaußen
teil mit einer ersten Längsachse und einem längsverlaufenden
Hohlraum mit einem offenen Ende, in dem drei längsverlaufende
radiale Ausnehmungen ausgebildet sind, einem Gelenkinnenteil
mit einer zweiten Längsachse und einem Zentralkörper/Ringkörper,
an dem drei Zapfen mit radial zur zweiten Längsachse liegenden
Zapfenachsen angeformt sind, auf denen jeweils Rollen mittels
Lagerkörpern drehbar, schwenkbar und radial verschieblich gela
gert sind; die Rollen greifen jeweils in die Ausnehmungen ein,
in denen die Rollen längsbeweglich und winkeltreu gegenüber der
ersten Längsachse aufgenommen und gehalten sind.
Gelenke dieser Art werden in einer ersten bekannten Ausführung
nach der DE 39 36 601 A1 mit kugelkopfartigen Zapfen und Rollen
einheiten aus Innenringen, Nadellagern und Außenrollen herge
stellt, bei denen die Zapfen mit Linienkontakt in die innen
zylindrischen Bohrungen der Innenringe greifen (GKN AAR-Gelen
ke). Dieser Linienkontakt führt zu relativ hoher Flächenpres
sung. Dies kann bei großen Lasten, wie z. B. beim Anfahren, zu
Störungen des Schmierfilms führen.
Gelenke dieser Art sind weiterhin aus der DE 28 31 044 A1 und
der DE 31 03 172 A1 in einer Ausführung bekannt, bei der die
Zapfen zylindrisch ausgeführt sind und außenkugelige Ringe tra
gen, die in teilweise innenkugelige Bohrungen von Innenringen
der Rollenanordnung eingreifen, die ihrerseits Nadellager und
Außenrollen tragen (Tripodegelenke). Bei erhöhter Teilezahl
unterscheiden sich diese Gelenke nicht wesentlich von den zuvor
genannten.
Tripodegelenke mit verwandten Konzeptionen sind in den US-Paten
ten 4,747,803, US 4,854,917 und 4,565,540 beschrieben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ge
lenk der genannten Art mit niedriger Flächenpressung zwischen
den Zapfen und den Teilen der Rolleneinheiten sowie dadurch
betriebssicherem Schmierverhalten bereitzustellen.
Eine erste Lösung hierfür ist gekennzeichnet durch ein Tripode
gelenk mit den Merkmalen:
die Zapfen haben jeweils zwei sich in axialer Richtung gegen überliegende Stirnflächen in Form von Kugelabschnitten mit einem gemeinsamen Mittelpunkt auf der Zapfenachse,
die Zapfen haben jeweils sich in Umfangsrichtung gegenüberlie gende Gleitflächen,
an den Gleitflächen der Zapfen liegen jeweils zwei sich in Um fangsrichtung gegenüberliegende Scheibensegmente mit ihren In nenflächen an, die Scheibensegmente haben außenliegende Lauf flächen, die als Zylindermantelflächen ausgebildet sind,
die Lagerkörper sind als zylindrische Lagernadeln ausgebildet und laufen jeweils in einer zylindrischen Innenlauffläche der Rollen und jeweils auf einer aus den Stirnflächen der Zapfen und den Außenflächen der Scheibensegmente zusammengesetzten Umfangs fläche, die in einem senkrecht zur Zapfenachse gelegten Schnitt durch den gemeinsamen Mittelpunkt der Stirnflächen einen aus den Stirnflächen und den Außenflächen zusammengesetzten Kreis bil det.
die Zapfen haben jeweils zwei sich in axialer Richtung gegen überliegende Stirnflächen in Form von Kugelabschnitten mit einem gemeinsamen Mittelpunkt auf der Zapfenachse,
die Zapfen haben jeweils sich in Umfangsrichtung gegenüberlie gende Gleitflächen,
an den Gleitflächen der Zapfen liegen jeweils zwei sich in Um fangsrichtung gegenüberliegende Scheibensegmente mit ihren In nenflächen an, die Scheibensegmente haben außenliegende Lauf flächen, die als Zylindermantelflächen ausgebildet sind,
die Lagerkörper sind als zylindrische Lagernadeln ausgebildet und laufen jeweils in einer zylindrischen Innenlauffläche der Rollen und jeweils auf einer aus den Stirnflächen der Zapfen und den Außenflächen der Scheibensegmente zusammengesetzten Umfangs fläche, die in einem senkrecht zur Zapfenachse gelegten Schnitt durch den gemeinsamen Mittelpunkt der Stirnflächen einen aus den Stirnflächen und den Außenflächen zusammengesetzten Kreis bil det.
Die charakteristischen Merkmale hierbei sind hammerförmige
Zapfenköpfe, die durch je zwei Kreisscheibensegmente so ergänzt
werden, daß sie in Aufsicht in Richtung auf die Zapfenachse je
eine Kreisbahn bilden, auf der die Lagernadeln unmittelbar ab
rollen. Dies bedingt, daß die Zapfenköpfe an gegenüberliegenden
axialen Enden Kugelflächen haben, so daß auch bei Beugung des
Gelenks in axialer Ansicht auf die Rollenachsen bei dazu gekipp
ten Zapfenachsen die Projektionen auf die Scheibensegmente und
die Zapfenköpfe weiterhin je eine Kreisbahn bilden. Die parallel
verlaufenden Gleitflächen an den Zapfenköpfen können hierbei
parallele ebene Flächen sein - Beispiele hierfür finden sich in
den Ausführungsbeispielen Fig. 1 bis 11 -, so daß die Innen
flächen der Kreisscheibensegmente und die Gleitflächen Fläche
kontakt miteinander haben. Die parallel verlaufenden Gleitflä
chen an den Zapfenköpfen können auch als Zylinderflächen ausge
bildet sein, die mit ebenen parallelen Innenflächen der Schei
bensegmente in Kontakt sind - ein Ausführungsbeispiel hierfür
findet sich in Fig. 13 -, wodurch nur ein Linienkontakt zwi
schen den Gleitflächen und den Innenflächen der Kreisscheiben
segmente in jeder Winkelstellung des Gelenkes vorhanden ist. Bei
erhöhter Flächenpressung an diesen Kontaktlinien ist hiermit der
Vorteil verbunden, daß die Rolleneinheiten sich um eine parallel
zur ersten Längsachse liegende Achse kippend in ihren Bahnen
optimal einstellen können. Die Anordnungen aus Kreisscheibenseg
menten, Lagerkörpern und Rollen sind hierbei insgesamt in fester
geometrischer Konfiguration bei Beugung des Gelenks gegenüber
den jeweiligen Zapfenköpfen schwenkbar.
Eine zweite erfindungsgemäße Lösung besteht in einem Gelenk mit
den Merkmalen:
die Zapfen haben jeweils zwei sich in axialer Richtung gegen überliegende Stirnflächen in Form von Kugelabschnitten mit einem gemeinsamen Mittelpunkt auf der Zapfenachse,
die Zapfen haben jeweils sich in Umfangsrichtung gegenüberlie gende Gleitflächen,
an den Gleitflächen der Zapfen liegen jeweils zwei sich in Um fangsrichtung gegenüberliegende Scheibensegmente mit ihren Innenflächen an, die Scheibensegmente haben außenliegende Laufflächen, die als Kugelabschnittsflächen mit einem gemein samen Mittelpunkt auf der Zapfenachse ausgebildet sind,
die Lagerkörper sind als mittig eingeschnürte Diabolorollen ausgebildet und laufen jeweils in einer zylindrischen Innenlauf fläche der Rollen und jeweils auf einer aus den Stirnflächen der Zapfen und den Außenflächen der Scheibensegmente zusammengesetz ten Umfangsfläche, die in einem senkrecht zur Zapfenachse ge legten Schnitt durch den gemeinsamen Mittelpunkt der Stirn flächen einen aus den Stirnflächen und den Außenflächen zusam mengesetzten Kreis bildet.
die Zapfen haben jeweils zwei sich in axialer Richtung gegen überliegende Stirnflächen in Form von Kugelabschnitten mit einem gemeinsamen Mittelpunkt auf der Zapfenachse,
die Zapfen haben jeweils sich in Umfangsrichtung gegenüberlie gende Gleitflächen,
an den Gleitflächen der Zapfen liegen jeweils zwei sich in Um fangsrichtung gegenüberliegende Scheibensegmente mit ihren Innenflächen an, die Scheibensegmente haben außenliegende Laufflächen, die als Kugelabschnittsflächen mit einem gemein samen Mittelpunkt auf der Zapfenachse ausgebildet sind,
die Lagerkörper sind als mittig eingeschnürte Diabolorollen ausgebildet und laufen jeweils in einer zylindrischen Innenlauf fläche der Rollen und jeweils auf einer aus den Stirnflächen der Zapfen und den Außenflächen der Scheibensegmente zusammengesetz ten Umfangsfläche, die in einem senkrecht zur Zapfenachse ge legten Schnitt durch den gemeinsamen Mittelpunkt der Stirn flächen einen aus den Stirnflächen und den Außenflächen zusam mengesetzten Kreis bildet.
Bei weitgehend gleicher Konfiguration von Zapfenköpfen und
Kreisscheibensegmenten unterscheidet sich diese Lösung von der
vorhergenannten dadurch, daß die Lagerkörper mit den sich in
axialer Richtung gegenüberliegenden kugeligen Flächen an den
Zapfenköpfen Linienkontakt anstelle eines Punktkontaktes haben.
Dafür ist andererseits die Kontaktfläche der Lagerkörper gegen
über den zylindrischen Innenflächen der Rollen reduziert. Die
Gefahr eines Kippens oder Verkantens der Lagerkörper ist hierbei
reduziert. Wie bereits zuvor erläutert können die seitlichen
Gleitflächen an den Zapfen auch hier als ebene Flächen ausge
bildet sein, die mit ebenen Innenflächen der Kreisscheibenseg
mente zusammenwirken, wie in Fig. 12 gezeigt, oder als zylin
drische Flächen ausgebildet sein, die in Linienkontakt mit ebe
nen Innenflächen der Kreisscheibensegmente zusammenwirken, wie
in anderem Zusammenhang in Fig. 13 gezeigt. Auch hierbei sind
die Anordnungen aus Scheibensegmenten, Lagerkörpern und Rollen
in zueinander fester geometrischer Konfiguration bei Beugung des
Gelenks gegenüber den Zapfenköpfen schwenkbar.
Eine dritte Lösung liegt in einem Tripodegelenk, das gekenn
zeichnet ist durch die Merkmale:
die Zapfen haben jeweils zwei sich in axialer Richtung gegen überliegende Stirnflächen in Form von Zylindersegmentflächen mit einer gemeinsamen Mittelachse in der Zapfenachse,
die Zapfen haben jeweils zwei sich in Umfangsrichtung gegen überliegende Gleitflächen,
an den Gleitflächen der Zapfen liegen jeweils zwei sich in Um fangsrichtung gegenüberliegende Scheibensegmente mit ihren In nenflächen an, die Scheibensegmente haben außenliegenden Lauf flächen, die als im Querschnitt konkave Umfangsrillen ausge bildet sind,
die Lagerkörper sind als konvexe Rotationskörper ausgebildet und laufen jeweils in einer sphärischen Innenlauffläche der Rollen und jeweils auf einer aus den Stirnflächen der Zapfen und den Laufflächen der Scheibensegmente zusammengesetzten Umfangsflä che, die in einem senkrecht zur Zapfenachse gelegten Schnitt durch die Mittelebene der Umfangsrillen einen aus den Stirn flächen und den Außenflächen zusammengesetzten Kreis bildet.
die Zapfen haben jeweils zwei sich in axialer Richtung gegen überliegende Stirnflächen in Form von Zylindersegmentflächen mit einer gemeinsamen Mittelachse in der Zapfenachse,
die Zapfen haben jeweils zwei sich in Umfangsrichtung gegen überliegende Gleitflächen,
an den Gleitflächen der Zapfen liegen jeweils zwei sich in Um fangsrichtung gegenüberliegende Scheibensegmente mit ihren In nenflächen an, die Scheibensegmente haben außenliegenden Lauf flächen, die als im Querschnitt konkave Umfangsrillen ausge bildet sind,
die Lagerkörper sind als konvexe Rotationskörper ausgebildet und laufen jeweils in einer sphärischen Innenlauffläche der Rollen und jeweils auf einer aus den Stirnflächen der Zapfen und den Laufflächen der Scheibensegmente zusammengesetzten Umfangsflä che, die in einem senkrecht zur Zapfenachse gelegten Schnitt durch die Mittelebene der Umfangsrillen einen aus den Stirn flächen und den Außenflächen zusammengesetzten Kreis bildet.
Diese Gelenkkonfiguration zeichnet sich durch Zapfenköpfe aus,
deren in Axialrichtung gegenüberliegende Flächen Teile von Zy
linderflächen um die Zapfenachsen sind, wobei die Zapfenköpfe
seitliche als ebene Flächen ausgebildete Gleitflächen haben, die
mit Innenfächen von Kreisscheibensegmenten in Anlage sind, so
daß in axialer Aufsicht auf die Zapfenachse wiederum je eine
Kreisbahn für die unmittelbar mit den zylindrischen Flächen der
Zapfenköpfe und den Außenflächen der Kreisscheibensegmente zu
sammenwirkenden Lagerkörper gebildet wird. Die Lagerkörper sind
hierbei als Lagerringe in einer Ebene gegenüber den Zapfenköpfen
und den Scheibensegmenten gehalten, die keine relative Kipp
bewegung zueinander ausführen, während die Rollen, die innen
sphärische Bahnen für die Lagerkörper bilden, gegenüber diesen
Anordnungen bei Abwinklung des Gelenks kippen können. Die Ab
stützung zwischen den seitlichen Gleitflächen der Zapfenköpfe
und den Scheibensegmenten ist hierbei notwendigerweise durch
Flächenkontakt hergestellt, da ein Kippen der Rollen gegenüber
den Zapfen bereits durch die Bewegung der Rollen gegenüber den
Lagerringen gegeben ist. Ausführungsbeispiele für die Lösung
finden sich in den Fig. 14 und 15. Nach einer ersten Ausführungsform
können die Lagerrollen tonnenförmig sein (Fig.
14), nach einer zweiten Ausführungsform können die Lagerkörper
Kugeln sein (Fig. 15).
Für die relative Sicherung der Kreisscheibensegmente gegenüber
den Zapfen sowie der Lagerkörper gegenüber den Kreisscheibenseg
menten bzw. den Rollen ist eine Vielzahl von Lösungsmöglich
keiten offenbar und beansprucht. Hierzu wird auf die Unteran
sprüche an dieser Stelle Bezug genommen und auf die nachfolgende
Zeichnungsbeschreibung verwiesen.
Wesentliche Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Gelenke
sind eine relativ geringe Teilezahl, bei der insbesondere ein
vollständiger Innenringkörper innerhalb der Lagerkörper weg
fällt. Gleichwohl haben die Lagerkörper in den Bereichen, in
denen bei Belastung des Gelenkes große Kräfte auftreten, nämlich
im Bereich der Kreisscheibensegmente, Linienkontakt zu ihren
Bahnen. Das Kippen der Rollen bei Gelenkbeugung wird nach den
beiden erstgenannten Lösungen durch die Bewegung zwischen Kreis
scheibensegmenten und Zapfen in Flächen- oder Linienkontakt
aufgenommen und gemäß der dritten Lösung in rollender Bewegung
zwischen den sphärischen Innenflächen der Rollen und den Lager
körpern aufgenommen. In beiden Fällen ist ein hoher Traganteil
an den Kontaktflächen sichergestellt. Die Gelenke laufen auf
grund der niedrigen Reibung im Betrieb anregungsarm (shudder
less) und können bei gegebener Baugröße ein erhöhtes Drehmoment
übertragen.
Die hierbei zu sich selbst achsparallele Führung der Rollen in
den Bahnen kann durch das Zusammenwirken der Rollen mit den
Bahnen alleine bewirkt werden oder durch in den Ausnehmungen
längsverlaufende Führungsleisten unterstützt werden, die mit den
äußeren Stirnflächen der Rollen in Kontakt treten und jedes
Kippen der Rollen um tangentiale Querachsen verhindern.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend
anhand der Zeichnungen detailliert beschrieben. Hierin zeigen
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Tripodegelenk in Schrägansicht
mit teilweise weggeschnittenen Teilen;
Fig. 2 das Gelenk nach Fig. 1
- a) im Querschnitt senkrecht zu den Längsachsen
- b) im Längsschnitt parallel zu den Längsachsen und senkrecht zu einer Zapfenachse;
Fig. 3 das Gelenkinnenteil des Gelenks nach den Fig. 1 und
2 in seiner ersten Bauart (mit Tripodezapfen auf ebe
nen Gleitflächen) mit Rolleneinheiten in einer ersten
Ausführung
- a) im Querschnitt senkrecht zur Längsachse
- b) im Axialschnitt gemäß der Schnittlinie B-B
- c) in radialer Ansicht auf eine Rolle;
Fig. 4 das Gelenkinnenteil (den Tripodestern) der Anordnung
nach Fig. 3
- a) in Axialansicht
- b) im Längsteilschnitt
- c) in radialer Ansicht auf einen Zapfen;
Fig. 5 eine Rolleneinheit des Gelenks nach einer der Fig.
1 bis 4 in Explosionsdarstellung;
Fig. 6 das Gelenkinnenteil des Gelenks nach den Fig. 1 und
2 mit Rolleneinheiten in einer zweiten Ausführung
- a) im Querschnitt senkrecht zur Längsachse
- b) im Axialschnitt gemäß der Schnittlinie N-N
- c) in radialer Ansicht auf und im Teilschnitt M-M durch eine Rolle;
Fig. 7 das Gelenkinnenteil des Gelenks nach den Fig. 1 und
2 mit Rolleneinheiten in einer dritten Ausführung
- a) im Querschnitt senkrecht zur Längsachse
- b) im Axialschnitt gemäß der Schnittlinie X-X
- c) in radialer Ansicht auf und im Teilschnitt N-N durch eine Rolle;
Fig. 8 das Gelenkinnenteil des Gelenks nach den Fig. 1 und
2 mit Rolleneinheiten in einer vierten Ausführung
- a) im Querschnitt senkrecht zur Längsachse
- b) im Axialschnitt gemäß der Schnittlinie N-N
- c) in radialer Ansicht auf und im Teilschnitt O-O durch eine Rolle;
Fig. 9 das Gelenkinnenteil des Gelenks nach den Fig. 1 und
2 mit Rolleneinheiten in einer fünften Ausführung
- a) im Querschnitt senkrecht zur Längsachse
- b) im Axialschnitt gemäß der Schnittlinie N-N
- c) in radialer Ansicht auf und im Teilschnitt P-P durch eine Rolle;
Fig. 10 das Gelenkinnenteil des Gelenks nach den Fig. 1 und
2 mit Rolleneinheiten in einer sechsten Ausführung
- a) im Querschnitt senkrecht zur Längsachse
- b) im Axialschnitt gemäß der Schnittlinie N-N
- c) in radialer Ansicht auf und im Teilschnitt U-U durch eine Rolle mit einer vergrößerten Einzel heit X;
Fig. 11 das Gelenkinnenteil des Gelenks nach den Fig. 1 und
2 mit Rolleneinheiten in einer siebten Ausführung
- a) im Querschnitt senkrecht zur Längsachse
- b) im Axialschnitt gemäß der Schnittlinie N-N
- c) in radialer Ansicht auf und im Teilschnitt L-L durch eine Rolle
- d) zwei zu einem Bauteil verbundene Scheibensegmente als Einzelheit;
Fig. 12 das Gelenkinnenteil des Gelenks nach den Fig. 1 und
2 mit Rolleneinheiten in einer achten Ausführung
- a) im Querschnitt senkrecht zur Längsachse
- b) im Axialschnitt gemäß der Schnittlinie N-N
- c) in radialer Ansicht auf und im Teilschnitt L-L durch eine Rolle;
Fig. 13 ein Gelenkinnenteil für ein Gelenk nach den Fig. 1
und 2 einer zweiten Bauart (mit Tripodezapfen mit
zylindrischem Querschnitt) mit Rolleneinheiten
- a) im Querschnitt senkrecht zur Längsachse
- b) im Axialschnitt gemäß der Schnittlinie J-J
- c) in radialer Ansicht auf und im Teilschnitt Q-Q durch eine Rolle;
Fig. 14 ein Gelenkinnenteil für ein Gelenk nach den Fig. 1
und 2 in einer dritten Bauart (mit Tripodezapfen mit
zylindrischen Endflächen) mit Rolleneinheiten in einer
ersten Ausführung
- a) im Querschnitt senkrecht zur Längsachse
- b) im Axialschnitt gemäß der Schnittlinie I-I
- c) in radialer Ansicht auf und im Teilschnitt L-L durch eine Rolle;
Fig. 15 ein Gelenkinnenteil für ein Gelenk nach den Fig. 1
und 2 in einer dritten Bauart (mit Tripodezapfen mit
zylindrischen Endflächen) mit Rolleneinheiten in einer
zweiten Ausführung
- a) im Querschnitt senkrecht zur Längsachse
- b) im Axialschnitt gemäß der Schnittlinie E-E
- c) in radialer Ansicht auf und im Teilschnitt G-G durch eine Rolle.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Gelenk 11 mit einem Gelenk
außenteil 12 mit einer ersten Längsachse A1 und einem Gelenkin
nenteil 13 mit einer zweiten Längsachse A2 gezeigt, wobei die
Längsachsen einen Winkel miteinander bilden. Das Gelenkinnenteil
13, der sogenannte Tripodestern, trägt drei Rolleneinheiten 14.
Die folgenden Einzelheiten sind am Gelenkaußenteil 12 zu erken
nen, von dem ein Segment von etwa 120° längs weggeschnitten ist.
Das Gelenkaußenteil 12, die sogenannte Tulpe, hat einen Innen
raum mit drei umfangsverteilten Ausnehmungen 21 für die Rollen
einheiten, von denen eine vollständig erkennbar ist. Diese bil
det zwei sich gegenüberliegende Bahnen 22, 23 und eine mittige
Führungsleiste 24. Das Gelenkaußenteil 12 ist mit einem Öff
nungsende 25 und einem Gelenkboden 26 versehen. Am Gelenkboden
26 ist ein Wellenzapfen 27 mit einer Wellenverzahnung 28 und
einer Sicherungsnut 29 angeformt. Am Öffnungsende 25 ist der
Innenraum durch Konusflächenabschnitte 30 erweitert. Bezüglich
weiterer Einzelheiten wird auf nachfolgende Zeichnungen verwie
sen.
Das Gelenkinnenteil 13 hat einen zentralen Ringkörper 32 mit
drei gleichmäßig umfangsverteilten daran anschließenden Zapfen
31. Auf diesen Zapfen sitzen die Rolleneinheiten 14, jeweils
umfassend einen Rollenkörper 41, zwei Scheibensegmente 42, 43,
einen Ring aus Lagerkörpern 44 und Sicherungselemente 45, 46.
In Fig. 2 ist die kleeblattförmige Form des Gelenkaußenteils 12
mit den drei umfangsverteilten Ausnehmungen 21 mit jeweils zy
lindrischen Bahnen 22, 23 und Führungsleisten 24 und Konusflä
chenabschnitten 30 erkennbar. Am Gelenkinnenteil 13 ist am Ring
körper 32 eine Innenkeilverzahnung 33 sichtbar, in die ein Wel
lenzapfen zur Drehmomenteinleitung eingesteckt werden kann. Die
Zapfen 31 sind jeweils mit zwei sich in Umfangsrichtung gegen
überliegenden ebenen Gleitflächen 34, 35, sich in Axialrichtung
gegenüberliegenden kugeligen Stirnflächen 36, 37 und einer zy
lindrischen Kopffläche 38 erkennbar. Die Scheibensegmente 42, 43
haben ebene Innenflächen 50, 51, die mit den Gleitflächen 34, 35
in Kontakt sind. Bezüglich der Rollenkörper 41 ist erkennbar,
daß diese mit ihren Laufflächen 59 auf den Bahnen 22, 23 abrol
len und mit ihren Stirnflächen 60 in gleitendem Kontakt mit den
Führungsleisten 24 stehen. Weiterhin ist gezeigt, daß die als
Lagernadeln ausgeführten Lagerkörper 44 Linienkontakt mit einer
zylindrischen Innenfläche 47 der Rollenkörper 41 und mit den
zylindrischen Außenflächen 48, 49 der Scheibensegmente 42, 43
haben. Der Linienkontakt der Lagerkörper 44 mit den Außenflächen
48, 49 der Scheibensegmente, der nur zwei Umfangsbereiche be
trifft, wird ergänzt durch einen Punktkontakt der Lagerkörper 44
mit den Stirnflächen 36, 37 der Zapfen 31. Durch die enge Pac
kung der Lagerkörper 44 ist eine Parallelität der Lagernadeln
auch in dem Bereich sichergestellt, in dem auf der Innenseite
nur Punktkontakt zu den Stirnflächen 36, 37 der Zapfen 31 gege
ben ist.
In Fig. 3 ist eine vormontierte Anordnung aus einem Gelenk
innenteil 13 und Rolleneinheiten 14 gezeigt, die in dieser Kon
figuration axial in ein Gelenkaußenteil eingeführt werden kann.
Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern wie in den
Fig. 1 und 2 bezeichnet. Auf die vorangehende Beschreibung
wird insoweit Bezug genommen. Aus den Darstellungen a) und b)
werden folgende mögliche Relativbewegungen verständlich, die die
Rollen 41 gegenüber den Zapfen 31 ausführen können. Bezüglich
den Zapfenachsen A3 können die Rolleneinheiten 14 axial ver
schoben werden. Die Rollen 14 können weiterhin unter Vermittlung
der Lagerkörper 44 um die Zapfenachsen A3 leichtgängig rotieren.
Die Rollen 41 können schließlich in den durch die Zapfenachsen
A3 und die Längsachse A2 gebildeten Ebenen mit ihren Rollenachsen
Schwenkbewegungen ausüben, d. h. um in der Bildebene der Dar
stellung a) liegende Querachsen, die senkrecht zu den Zapfen
achsen A3 liegen. Die vorgenannten Bewegungen können sich überla
gern.
In der Darstellung c) ist die Formgebung eines Sicherungselemen
tes 45 gezeigt, das in einer Ringnut in einem Rollenkörper 41
einsitzt und die Lagerkörper 44 und die Scheibensegmente 42, 43
axial festhält. Da es Führungskanten 53, 54 aufweist, die mit
den Gleitflächen 34, 35 des Zapfens 31 zusammenwirken, ist es
gegenüber dem Zapfen 31 verdrehgesichert.
Das Sicherungselement 45 weist einen Umfangsschlitz 52 auf, um
zur Montage in der Ringnut im Rollenkörper 41 montiert werden zu
können.
In Fig. 4 ist ein Gelenkinnenteil 13/Tripodestern nach Fig. 3
als Einzelheit gezeigt, wobei gleiche Einzelheiten mit gleichen
Bezugsziffern wie in den vorangehenden Figuren bezeichnet sind.
Auf die vorhergehende Figurenbeschreibung wird insoweit Bezug
genommen. Es ist deutlich, daß die Stirnflächen 36, 37 in einer
ersten Schnittebene gemäß der Darstellung in c) einen Radius R1
haben, der geringfügig kleiner ist als der Radius R2 in einer
zweiten Schnittebene nach Darstellung b). Es ist weiterhin dar
gestellt, daß dieser Radius R2 ab einem Öffnungswinkel von 14°
unterhalb der Mittelebene in einen Konus mit dem halben Öff
nungswinkel 45° übergeht. Die genannte Mittelebene des Radius R2
hat von der Achse einen Radialabstand der größer ist, als der
Rollkreisdurchmesser R5 der Tripoderollen. Der Kugelradius R4 am
Ringkörper zwischen den Tripodezapfen ist kleiner, als der In
nendurchmesser der Ausnehmung im Gelenkaußenteil. Die Tripode
zapfen haben einen gleichmäßigen Umfangsabstand von jeweils 120°
zueinander. Einzelne weitere Übergangsradien am Gelenkinnenteil
sind einfach mit R bezeichnet.
In Fig. 5 ist eine Rolleneinheit nach Fig. 3 in Explosionsdar
stellung gezeigt, wobei axial hintereinanderliegend ein Siche
rungselement 45, die zwei Scheibensegmente 42, 43, der Satz von
Lagerkörpern 44, die Rolle 41 und das zweite Sicherungselement
46 gezeigt sind. Am Sicherungselement 45 ist der Schlitz 52 und
die Führungskanten 53, 54 erkennbar. Das identisch ausgeführte
Sicherungselement 46 hat einen Schlitz 55 und Führungskanten 56,
57. Durch Zusammenwirken mit den in der vorigen Darstellung
gezeigten Tripodezapfen ergibt sich eine Verdrehsicherung, so
daß die Scheibensegmente 42, 43 verliersicher in ihrer Lage
zwischen den Sicherungselementen 45, 46 gehalten werden.
In Fig. 6 ist eine Anordnung aus Gelenkinnenteil 13 und Rollen
einheiten 14 2 in einer zweiten Ausführung gezeigt, bei der der
Tripodestern mit den Zapfen vollständig mit der in Fig. 4 ge
zeigten Ausführung übereinstimmt und in gleicher Weise wie dort
bezeichnet ist. Auf die Beschreibung der Fig. 4 wird insoweit
Bezug genommen. Abweichungen sind an den Rolleneinheiten 14 2 zu
erkennen, deren Rollenkörper 41 2 einen innenliegenden Bund 70 2 an
der Innenlauffläche 47 2 haben, der anstelle eines Sicherungs
elementes die Lagerkörper 44 hält. Weiterhin haben die Scheiben
segmente 42 2, 43 2 äußere Bunde 64 2, 65 2 sowie Ringstege 66 2, 67 2,
die die Bunde 64 2, 65 2 als Ringkörper gleicher Breite fortsetzen
und damit die Scheibensegmente 42 2, 43 2 zu einem Bauteil ergän
zen. Die Scheibensegmente sind mittels dieser Verbindungsstege
66 2, 67 2 durch einen in die Rolle 41 2 eingesetzten Sicherungsring
69 2 axial gehalten.
In Fig. 7 ist eine Anordnung aus Gelenkinnenteil 13 und Rollen
einheiten 14 3 in einer dritten Ausführung gezeigt, bei der der
Tripodestern mit den Zapfen in allen Einzelheiten mit der in
Fig. 4 gezeigten Ausführung übereinstimmt. Auf die entsprechen
de Beschreibung wird insoweit Bezug genommen. Die Scheibenseg
mente 42 3, 43 3 haben hierbei an ihrem inneren Ende außenliegende
Bunde 64 3, 65 3, die durch Ringstege 66 3, 67 3 zu einem einheitli
chen Bauteil ergänzt sind. Die Bunde 64 3, 65 3 und die Ringstege
66 3, 67 3 bilden hierbei einen umlaufenden Ringkörper gleicher
Breite, der sich gegen den Rollenkörper 41 3 von unten anlegt und
die Lagerkörper 44 nach unten sichert. Die Lagernadeln werden
oben von einem Sicherungsring 69 3 gehalten, der in Nuten der
Scheibensegmente 42 3, 43 3 eingesetzt ist und auf einem Absatz an
der Innenlauffläche 47 3 aufliegt und die Lagernadeln von oben
hält. In der Funktion stimmen diese Rolleneinheiten mit denen
der Fig. 3 überein.
In Fig. 8 ist eine Anordnung aus Gelenkinnenteil 13 und Rollen
einheiten 14 4 in einer vierten Ausführung gezeigt, bei der der
Tripodestern mit den Zapfen in allen Einzelheiten mit der in
Fig. 4 gezeigten Ausführung übereinstimmt. Auf die entsprechen
de Beschreibung wird insoweit Bezug genommen. An der Rollen
anordnung sind an den Scheibensegmenten 42 4, 43 4 am äußeren Ende
radial nach außen zeigende Bunde 64 4, 65 4 erkennbar, die die
Rollen 41 4 und die Lagerkörper 44 nach außen abstützen. Die Bunde
64 4, 65 4 sind durch Ringstege 66 4, 67 4 verbunden, die die Schei
bensegmente 42 4, 43 4 zu einem einheitlichen Bauteil verbinden.
Die Ringstege liegen auf einem Absatz an der Innenlauffläche 47 4
der Rollen 41 4 auf. Unterhalb der Rollenkörper 41 4 ist jeweils
ein Sicherungsring 69 4 außen in die Scheibensegmente eingesetzt,
der die Rolle 41 4 und die Lagernadeln nach unten sichert. In der
Funktion stimmen diese Rolleneinheiten mit denen der Fig. 3
überein.
In Fig. 9 ist ein Gelenkinnenteil 13 mit Rolleneinheiten 14 5 in
einer fünften Ausführung gezeigt, bei der der Tripodestern mit
den Zapfen in allen Einzelheiten mit der in Fig. 4 gezeigten
Ausführung übereinstimmt. Auf die entsprechende Beschreibung
wird insoweit Bezug genommen. Abweichend von den vorhergehenden
Ausführungen sind hierbei im Querschnitt L-förmige Sicherungs
ringe 45 5, 46 5 gleichbleibenden Querschnitts in Ringnuten in den
Innenlaufflächen 47 5 in den Rollenkörpern 41 5 eingesetzt, die in
Kantenausbrüche der Scheibensegmente 42 5, 43 5 eingreifen. In der
Funktion stimmen diese Rolleneinheiten mit denen der Fig. 3
überein.
In Fig. 10 ist eine Anordnung aus Gelenkinnenteil 13 und Rol
leneinheiten 14 6 in einer sechsten Ausführung gezeigt, bei der
das Gelenkinnenteil vollständig mit dem der vorher genannten
Figuren übereinstimmt. Auf die vorangegangenen Beschreibungen
wird insoweit Bezug genommen. Sicherungselemente 45 6, 46 6 stimmen
mit den in Fig. 3 gezeigten überein, wobei jedoch zwischen den
Sicherungselementen 45 6, 46 6 und den Scheibensegmenten 42 6, 43 6
jeweils noch Sicherungsringe 75 6, 76 6 eingesetzt sind, so daß die
Lagerkörper 44 im Bereich der Stirnflächen 36, 37 jeweils drei
fachen Punktkontakt nach innen zur Abstützung haben, so daß das
Laufverhalten der Lagernadeln durch verbesserte Führung ver
bessert ist.
In Fig. 11 ist ein Gelenkinnenteil 13 mit Rolleneinheiten 14 7 in
einer siebten Ausführung gezeigt, wobei das Gelenkinnenteil
vollständig mit dem der vorhergehenden Figuren übereinstimmt.
Auf die Beschreibung wird insoweit Bezug genommen. Die Rollen
elemente 41 7 haben hierbei am inneren Ende einen innenliegenden
Bund 70 7. Die Scheibensegmente 42, 43 sind als Blechformkörper
mit einem verbindenden Brückenelement 71 7 gebildet, die von einem
Sicherungsring 69 7 axial gehalten werden.
In Fig. 12 ist eine Anordnung aus Gelenkinnenteil 13 und Rol
leneinheiten 14 8 in einer achten Ausführung gezeigt, wobei das
Gelenkinnenteil vollständig mit dem der vorhergehenden Figuren
übereinstimmt. Auf die Beschreibung wird insoweit Bezug genom
men. Abweichend von allen vorgenannten Ausführungen weisen hier
bei die Scheibensegmente 42 8, 43 8 ballige Außenflächen 48 8, 49 8
und die Lagerkörper 44 8 die Form von Diabolorollen auf, die mit
der Innenzylinderfläche 47 8 der Rollen 41 8 mit beiden axialen
Enden Linienkontakt haben und mit den Stirnflächen 36, 37 der
Zapfen 31 ebenso wie mit den balligen Außenflächen 48 8, 49 8 der
Zylindersegmente Linienkontakt haben. Die Scheibensegmente 42 8,
43 8 haben am äußeren Ende jeweils nach außen gerichtete Bunde
64 8, 65 8, die durch Ringstege 66 8, 67 8 verbunden sind. In die
Scheibensegmente ist am inneren Ende ein Sicherungselement 46 8
eingesetzt, das die Lagerkörper 44 8 nach unten hält. Zusätzlich
zu diesem Sicherungselement ist noch ein Sicherungsring 69 8 oben
in die Rollenkörper 41 8 eingesetzt und es sind diese am inneren
Ende mit einem nach innen weisenden Bund 70 8 versehen.
In Fig. 13 ist eine Anordnung aus einem Gelenkinnenteil 13 2 und
Rolleneinheiten 14 9 gezeigt, bei der das Gelenkinnenteil von den
übereinstimmenden Ausführungen der vorhergehenden Ausführungs
beispiele abweicht. Die sich in Umfangsrichtung gegenüberliegen
den Gleitflächen 34 2, 35 2 sind als Zylinderflächen mit überein
stimmender Achse ausgebildet, während an den sich in Achsrich
tung gegenüberliegenden Stirnflächen 36 2, 37 2 und der zylin
drischen Kopffläche 38 2 keine Änderung der Flächengestalt mit
Ausnahme der geänderten Flächenbegrenzungen erfolgt ist. Die
Ausgestaltung der Rollen 41 9 mit den Innenzylinderflächen 47 9 und
der Scheibensegmente 42 9, 43 9 stimmt weitgehend mit der Ausge
staltung in Fig. 6 überein, wobei der Sicherungsring 69 9 hier
allerdings als Rechteckring ausgebildet ist. Die Rolleneinheiten
dieser Art können auf den Zapfen zusätzliche Kippbewegungen um
die Längsachse der zylindrischen Gleitflächen 34 2, 35 2 ausüben.
In Fig. 14 ist eine Anordnung aus einem Gelenkinnenteil 13 3 und
Rollenanordnung 14 10 gezeigt, bei der das Gelenkinnenteil sowohl
vondenen nach den Fig. 1 bis 12 als auch von dem nach der
Fig. 13 abweicht. Während die sich in Umfangsrichtung gegen
überliegenden Gleitflächen 34 3, 35 3 wiederum als ebene parallele
Flächen ausgeführt sind, sind die Stirnflächen 36 3, 37 3 als Zy
linderflächen um die Zapfenachse A3 ausgeführt. Um gleichwohl
eine Schwenkbewegung der Rollen 41 10 um die Zapfen 31 3 zu er
möglichen, haben die Rollen 41 10 innenkugelige Laufflächen 47 10,
in denen tonnenförmige Lagerkörper 44 10 abrollen. Diese laufen
weiterhin auf den Scheibensegmenten 42 10, 43 10 in konkaven Füh
rungsrillen 48 10, 49 10 und auf den Stirnfächen 36 3, 37 3 in
Punktkontakt mit dem Zapfen. Die Lagerkörper 44 10 sind durch in
die Zylindersegmente eingesetzte Sicherungsringe 45 10, 46 10 axial
gehalten.
In Fig. 15 ist eine Anordnung aus Gelenkinnenteil 13 3 und Rol
leneinheiten 14 11 gezeigt, bei der das Gelenkinnenteil mit dem in
Fig. 14 gezeigten vollständig übereinstimmt. Auf die Beschrei
bung wird insoweit Bezug genommen. Die Rollenkörper 41 11 haben
ebenfalls eine innenkugelige Lauffläche 47 11, wenn auch von etwas
abgewandeltem Durchmesser. In den Scheibensegmenten 42 11, 43 11
sind in äußeren konkaven Rillen 48 11, 49 11 kugelförmige Lagerkör
per 44 11 geführt, die in einem Lagerkäfig 73 gehalten sind, der
sich oben und unten auf den Scheibensegmenten abstützt und diese
zusammenhält. Die Lagerkugeln treten nach außen durch Bohrungen
74 im Lagerkäfig 73 mit der Lauffläche 47 11 in Kontakt.
11
Gelenk
12
Gelenkaußenteil
13
Gelenkinnenteil
14
Rolleneinheit
21
Ausnehmung
22
Bahn
23
Bahn
24
Führungsleiste
25
offenes Ende
26
Boden
27
Zapfen
28
Wellenverzahnung
29
Sicherungsnut
30
Konus
31
Zapfen
32
Zentralkörper/Ringkörper
33
Keilverzahnung
34
Gleitfläche
35
Gleitfläche
36
Stirnfläche
37
Stirnfläche
38
Kopffläche
41
Rollenkörper
42
Scheibensegment
43
Scheibensegment
44
Lagerkörper
45
Sicherungselement
46
Sicherungselement
47
Innenfläche (
41
)
48
Außenfläche (
42
)
49
Außenfläche (
43
)
50
Innenfläche (
42
)
51
Innenfläche (
43
)
52
Schlitz
53
Führungsfläche
54
Führungsfläche
55
Schlitz
56
Führungsfläche
57
Führungsfläche
59
Lauffläche (
41
)
60
Stirnfläche (
41
)
64
Bund
65
Bund
66
Ringsteg
67
Ringsteg
68
-
69
Sicherungsring
70
Bund
71
Brückenelement
73
Lagerkäfig
74
Bohrung
75
Sicherungsring
76
Sicherungsring
Claims (25)
1. Tripodegelenk (11) mit einem Gelenkaußenteil (12) mit einer
ersten Längsachse (A1) und einem längsverlaufenden Hohlraum
mit einem offenen Ende (25), in dem drei längsverlaufende
radiale Ausnehmungen (21) ausgebildet sind, einem Gelenk
innenteil (13) mit einer zweiten Längsachse (A2) und einem
Zentralkörper/Ringkörper (32), an dem drei Zapfen (31) mit
radial zur zweiten Längsachse (A2) liegenden Zapfenachsen
(A3) angeformt sind, auf denen jeweils Rollen (41) mittels
Lagerkörpern drehbar, schwenkbar und radial verschieblich
gelagert sind; die Rollen (41) sind jeweils in den Aus
nehmungen (21) längsbeweglich aufgenommen, wobei ihre Rol
lenachsen stets senkrecht gegenüber der ersten Längsachse
(A1) gehalten sind,
gekennzeichnet durch die Merkmale:
die Zapfen (31) haben jeweils zwei sich in axialer Richtung gegenüberliegende Stirnflächen (36, 37) in Form von Ku gelabschnitten mit einem gemeinsamen Mittelpunkt auf der Zapfenachse (A3),
die Zapfen (31) haben jeweils sich in Umfangsrichtung ge genüberliegende Gleitflächen (34, 35),
an den Gleitflächen (34, 35) der Zapfen liegen jeweils zwei sich in Umfangsrichtung gegenüberliegende Scheibensegmente (42, 43) mit ihren Innenflächen (50, 51) an, die Scheiben segmente (42, 43) haben außenliegende Laufflächen (48, 49), die als Zylindermantelflächen ausgebildet sind,
die Lagerkörper (44) sind als zylindrische Lagernadeln ausgebildet und laufen jeweils in einer zylindrischen In nenlauffläche (47) der Rollen (41) und jeweils auf einer aus den Stirnflächen (36, 37) der Zapfen (31) und den Au ßenflächen (48, 49) der Scheibensegmente (42, 43) zusammen gesetzten Umfangsfläche, die in einem senkrecht zur Zapfen achse (A3) gelegten Schnitt durch den gemeinsamen Mittel punkt der Stirnflächen (36, 37) einen aus den Stirnflächen (36, 37) und den Außenflächen (48, 49) zusammengesetzten Kreis bildet.
die Zapfen (31) haben jeweils zwei sich in axialer Richtung gegenüberliegende Stirnflächen (36, 37) in Form von Ku gelabschnitten mit einem gemeinsamen Mittelpunkt auf der Zapfenachse (A3),
die Zapfen (31) haben jeweils sich in Umfangsrichtung ge genüberliegende Gleitflächen (34, 35),
an den Gleitflächen (34, 35) der Zapfen liegen jeweils zwei sich in Umfangsrichtung gegenüberliegende Scheibensegmente (42, 43) mit ihren Innenflächen (50, 51) an, die Scheiben segmente (42, 43) haben außenliegende Laufflächen (48, 49), die als Zylindermantelflächen ausgebildet sind,
die Lagerkörper (44) sind als zylindrische Lagernadeln ausgebildet und laufen jeweils in einer zylindrischen In nenlauffläche (47) der Rollen (41) und jeweils auf einer aus den Stirnflächen (36, 37) der Zapfen (31) und den Au ßenflächen (48, 49) der Scheibensegmente (42, 43) zusammen gesetzten Umfangsfläche, die in einem senkrecht zur Zapfen achse (A3) gelegten Schnitt durch den gemeinsamen Mittel punkt der Stirnflächen (36, 37) einen aus den Stirnflächen (36, 37) und den Außenflächen (48, 49) zusammengesetzten Kreis bildet.
2. Gelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitflächen (34, 35) als ebene Flächen ausgebildet
sind. (Fig. 1 bis 11)
3. Gelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitflächen (34 2, 35 2) zylindrische Flächen mit
gemeinsamer parallel zur zweiten Längsachse (A2) verlaufen
der Achse sind. (Fig. 13)
4. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mit den Gleitflächen in Kontakt tretenden Innen
flächen (50, 51) der Scheibensegmente (42, 43) zueinander
parallele ebene Flächen sind.
5. Tripodegelenk (11) mit einem Gelenkaußenteil (12) mit einer
ersten Längsachse (A1) und einem längsverlaufenden Hohlraum
mit einem offenen Ende (25), in dem drei längsverlaufende
radiale Ausnehmungen (21) ausgebildet sind, einem Gelenkin
nenteil (13) mit einer zweiten Längsachse (A2) und einem
Zentralkörper/Ringkörper (32), an dem drei Zapfen (31) mit
radial zur zweiten Längsachse (A2) liegender Zapfenachse
(A3) angeformt sind, auf denen jeweils Rollen (41) mittels
Lagerkörpern drehbar, schwenkbar und radial verschieblich
gelagert sind; die Rollen (41) sind jeweils in den Aus
nehmungen (21) längsbeweglich aufgenommen, wobei ihre Rol
lenachsen stets senkrecht gegenüber der ersten Längsachse
(A1) gehalten sind,
gekennzeichnet durch die Merkmale:
die Zapfen (31) haben jeweils zwei sich in axialer Richtung gegenüberliegende Stirnflächen (36, 37) in Form von Ku gelabschnitten mit einem gemeinsamen Mittelpunkt auf der Zapfenachse (A3),
die Zapfen (31) haben jeweils sich in Umfangsrichtung ge genüberliegende Gleitflächen (34, 35),
an den Gleitflächen (34, 35) der Zapfen liegen jeweils zwei sich in Umfangsrichtung gegenüberliegende Scheibensegmente (42 8, 43 8) mit ihren Innenflächen (50 8, 51 8) an, die Scheibensegmente (42 8, 43 8) haben außenliegende Laufflächen (48 8, 49 8), die als Kugelabschnittsflächen mit einem gemein samen Mittelpunkt auf der Zapfenachse (A3) ausgebildet sind,
die Lagerkörper (44) sind als mittig eingeschnürte Diabolo rollen ausgebildet und laufen jeweils in einer zylindri schen Innenlauffläche (47 8) der Rollen (41 8) und jeweils auf einer aus den Stirnflächen (36, 37) der Zapfen (31) und den Außenflächen der Scheibensegmente (42, 43) zusammengesetz ten Umfangsfläche, die in einem senkrecht zur Zapfenachse (A3) gelegten Schnitt durch den gemeinsamen Mittelpunkt der Stirnflächen (36, 37) einen aus den Stirnflächen (36, 37) und den Außenflächen (48, 49) zusammengesetzten Kreis bil det. (Fig. 12)
die Zapfen (31) haben jeweils zwei sich in axialer Richtung gegenüberliegende Stirnflächen (36, 37) in Form von Ku gelabschnitten mit einem gemeinsamen Mittelpunkt auf der Zapfenachse (A3),
die Zapfen (31) haben jeweils sich in Umfangsrichtung ge genüberliegende Gleitflächen (34, 35),
an den Gleitflächen (34, 35) der Zapfen liegen jeweils zwei sich in Umfangsrichtung gegenüberliegende Scheibensegmente (42 8, 43 8) mit ihren Innenflächen (50 8, 51 8) an, die Scheibensegmente (42 8, 43 8) haben außenliegende Laufflächen (48 8, 49 8), die als Kugelabschnittsflächen mit einem gemein samen Mittelpunkt auf der Zapfenachse (A3) ausgebildet sind,
die Lagerkörper (44) sind als mittig eingeschnürte Diabolo rollen ausgebildet und laufen jeweils in einer zylindri schen Innenlauffläche (47 8) der Rollen (41 8) und jeweils auf einer aus den Stirnflächen (36, 37) der Zapfen (31) und den Außenflächen der Scheibensegmente (42, 43) zusammengesetz ten Umfangsfläche, die in einem senkrecht zur Zapfenachse (A3) gelegten Schnitt durch den gemeinsamen Mittelpunkt der Stirnflächen (36, 37) einen aus den Stirnflächen (36, 37) und den Außenflächen (48, 49) zusammengesetzten Kreis bil det. (Fig. 12)
6. Gelenk nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitflächen (34, 35) als ebene Flächen ausgebildet
sind. (Fig. 12)
7. Gelenk nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitflächen (34 2, 35 2) zylindrische Flächen mit
gemeinsamer parallel zur zweiten Längsachse (A2) verlaufen
der Achse sind.
8. Gelenk nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mit den Gleitflächen in Kontakt tretenden Innen
flächen (50, 51) der Scheibensegmente (42, 43) zueinander
parallele ebene Flächen sind.
9. Gelenk nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerkörper (44 8) zylindrische Endabschnitte haben,
die in Linienkontakt auf den Innenlaufflächen (47 8) der
Rollen (41 8) laufen.
10. Tripodegelenk (11) mit einem Gelenkaußenteil (12) mit einer
ersten Längsachse (A1) und einem längsverlaufenden Hohlraum
mit einem offenen Ende (25), in dem drei längsverlaufende
radiale Ausnehmungen (21) ausgebildet sind, einem Gelenkin
nenteil (13) mit einer zweiten Längsachse (A2) und einem
Zentralkörper/Ringkörper (32), an dem drei Zapfen (31) mit
radial zur zweiten Längsachse (A2) liegenden Zapfenachsen
(A3) angeformt sind, auf denen jeweils Rollen (41) mittels
Lagerkörpern drehbar, schwenkbar und radial verschieblich
gelagert sind; die Rollen (41) sind jeweils in den Aus
nehmungen (21) längsbeweglich aufgenommen, wobei ihre Rol
lenachsen stets senkrecht gegenüber der ersten Längsachse
(A1) gehalten sind,
gekennzeichnet durch die Merkmale:
die Zapfen (31 3) haben jeweils zwei sich in axialer Rich tung gegenüberliegende Stirnflächen (36 3, 37 3) in Form von Zylindersegmentflächen mit einer gemeinsamen Mittelachse in der Zapfenachse (A3),
die Zapfen (31 3) haben jeweils zwei sich in Umfangsrichtung gegenüberliegende Gleitflächen (34 3, 35 3),
an den Gleitflächen (34 3, 35 3) der Zapfen (31 3) liegen je weils zwei sich in Umfangsrichtung gegenüberliegende Scheibensegmente (42, 43) an, die Scheibensegmente (42, 43) haben außenliegenden Laufflächen (48, 49), die als im Quer schnitt konkave Umfangsrillen ausgebildet sind,
die Lagerkörper (44) sind als konvexe Rotationskörper aus gebildet und laufen jeweils in einer sphärischen Innenlauf fläche (47) der Rollen (41) und jeweils auf einer aus den Stirnflächen (36 3, 37 3) der Zapfen (31 3) und den Laufflächen (48, 49) der Scheibensegmente (42, 43) zusammengesetzten Umfangsfläche, die in einem senkrecht zur Zapfenachse (A3) gelegten Schnitt durch die Mittelebene der Umfangsrillen einen aus den Stirnflächen (36 3, 37 3) und den Außenflächen (48, 49) zusammengesetzten Kreis bildet. (Fig. 14, 15)
die Zapfen (31 3) haben jeweils zwei sich in axialer Rich tung gegenüberliegende Stirnflächen (36 3, 37 3) in Form von Zylindersegmentflächen mit einer gemeinsamen Mittelachse in der Zapfenachse (A3),
die Zapfen (31 3) haben jeweils zwei sich in Umfangsrichtung gegenüberliegende Gleitflächen (34 3, 35 3),
an den Gleitflächen (34 3, 35 3) der Zapfen (31 3) liegen je weils zwei sich in Umfangsrichtung gegenüberliegende Scheibensegmente (42, 43) an, die Scheibensegmente (42, 43) haben außenliegenden Laufflächen (48, 49), die als im Quer schnitt konkave Umfangsrillen ausgebildet sind,
die Lagerkörper (44) sind als konvexe Rotationskörper aus gebildet und laufen jeweils in einer sphärischen Innenlauf fläche (47) der Rollen (41) und jeweils auf einer aus den Stirnflächen (36 3, 37 3) der Zapfen (31 3) und den Laufflächen (48, 49) der Scheibensegmente (42, 43) zusammengesetzten Umfangsfläche, die in einem senkrecht zur Zapfenachse (A3) gelegten Schnitt durch die Mittelebene der Umfangsrillen einen aus den Stirnflächen (36 3, 37 3) und den Außenflächen (48, 49) zusammengesetzten Kreis bildet. (Fig. 14, 15)
11. Gelenk nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitflächen (34, 35) als ebene Flächen ausgebildet
sind. (Fig. 1 bis 11)
12. Gelenk nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mit den Gleitflächen in Kontakt tretenden Innen
flächen (50, 51) der Scheibensegmente (42, 43) zueinander
parallele ebene Flächen sind.
13. Gelenk nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerkörper (44 10) Tonnenkörper sind. (Fig. 14)
14. Gelenk nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerkörper (44 11) Kugeln sind. (Fig. 15)
15. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheibensegmente (42, 43) jeweils gegenüber den
Rollen (41) axial gesichert gehalten sind.
16. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerkörper (44) jeweils gegenüber den Rollen (41)
axial gehalten sind.
17. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollen (41) jeweils eine kugelige äußere Lauffläche
(59) haben und die Bahnen (22, 23) in den Ausnehmungen (21)
als parallele zylindrische Laufbahnen ausgeführt sind.
18. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß radial außen in den Ausnehmungen (21) nach innen wei
sende längsverlaufende Führungsleisten (24) ausgeformt
sind, mit denen die Stirnflächen (60) der Rollen (41) in
Anlage kommen können.
19. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Rollen (41) nach innen weisende Sicherungsele
mente (45, 46) angeordnet sind, durch die die Lagerkörper
(44) und gegebenenfalls die Scheibensegmente (42, 43) ge
halten sind.
20. Gelenk nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicherungselemente als in Nuten eingesetzte Siche
rungsringe (69) und/oder als Innenbunde (70) an den Rollen
(41) ausgeführt sind.
21. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Scheibensegmenten (42, 43) nach außen weisende
Sicherungselemente (64, 65) angeordnet sind, durch die die
Lagerkörper (44) und gegebenenfalls die Rollen (41) gehal
ten sind.
22. Gelenk nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicherungselemente (64, 65) von in Außennuten in
den Segmentkörpern eingesetzte Sicherungsringe (69, 70)
gebildet werden.
23. Gelenk nach einem der Ansprüche 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicherungselemente (64, 65) als Außenbunde an den
Segmentkörpern ausgebildet sind, die durch Paare von
Ringstegen (66, 67) miteinander verbunden sind, die die
Segmentkörper zu einem einheitlichen Bauteil verbinden.
24. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheibensegmente jeweils durch ein außenliegendes
Brückenelement (71 7) zu einem einheitlichen Bauteil verbun
den sind.
25. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheibensegmente gegebenenfalls mit dem Brücken
element als Blechformteil hergestellt sind.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10032065A DE10032065C2 (de) | 2000-07-01 | 2000-07-01 | Tripodegelenk mit auf Zapfen und schwenkbaren Segmenten laufenden Rollen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10032065A DE10032065C2 (de) | 2000-07-01 | 2000-07-01 | Tripodegelenk mit auf Zapfen und schwenkbaren Segmenten laufenden Rollen |
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DE10032065C2 DE10032065C2 (de) | 2003-02-27 |
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ID=7647456
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---|---|---|---|
DE10032065A Expired - Fee Related DE10032065C2 (de) | 2000-07-01 | 2000-07-01 | Tripodegelenk mit auf Zapfen und schwenkbaren Segmenten laufenden Rollen |
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