DE10103550A1 - Kugelverschiebegelenk - Google Patents
KugelverschiebegelenkInfo
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Abstract
Ein Kugelverschiebegelenk umfaßt eine Gelenkbuchse (2) mit an ihrer Innenwand ausgebildeten Kugelrillen (5), eine Gelenknabe (3) mit an ihrer Außenwand ausgebildeten Kugelrillen (6), wobei die Kugelrillen (5, 6) der Gelenkbuchse (2) und der Gelenknabe (3) paarweise einander gegenüberliegen, und eine Kugel (7) je Kugelrillenpaar, die zwischen den jeweiligen Kugelrillen (5, 6) aufgenommen ist, zur Verbesserung der akustischen Eigenschaften weisen an dem Kugelverschiebegelenk (1) die Kugelrillen unterschiedliche Anstellwinkel zu der jeweiligen Drehachse (A, B) in der Umfangsabwicklung der Gelenkbuchse (2) bzw. der Gelenknabe (3) und unterschiedliche Neigungswinkel ihrer Längserstreckungsrichtungen zu einem gedachten Zylindermantel um die jeweilige Drehachse (A, B) auf. Überdies unterscheiden sich in Umfangsrichtung jeweils benachbarte Kugelrillen (5, 6) durch den Anstellwinkel und/oder durch den Neigungswinkel.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelverschiebegelenk umfassend eine Gelenkbuchse
mit an ihrer Innenwand ausgebildeten Kugelrillen, eine Gelenknabe mit an ihrer
Außenwand ausgebildeten Kugelrillen, wobei die Kugelrillen der Gelenkbuchse und der
Gelenknabe paarweise einander gegenüberliegen, und eine Kugel je Kugelrillenpaar, die
zwischen den jeweiligen Kugelrillen aufgenommen ist.
Solche Gelenke lassen sich dazu verwenden, zueinander angewinkelte Wellen zum
Zweck der Übertragung einer Antriebsleistung miteinander zu koppeln. Aufgrund ihrer
Winkelbeweglichkeit erlauben diese Gelenke einen Ausgleich von im Betrieb
auftretenden Winkelveränderungen zwischen den beiden miteinander gekoppelten
Wellen. Überdies ist im Unterschied zu Festgelenken in einem begrenzten Ausmaß auch
ein Ausgleich von Axialverschiebungen zwischen den Wellen möglich.
Kugelverschiebegelenke werden beispielsweise in Radantrieben von Kraftfahrzeugen als
Gleichlaufgelenke in Verbindung mit einer Gelenkwelle eingesetzt.
Herkömmliche Kugelverschiebegelenke der eingangs genannten Art erfordern jedoch
zumeist hohe Verschiebekräfte, so daß sich ein vergleichsweise steifes Gelenk ergibt.
Dieses bildet in der Regel eine akustische Brücke, über die Schwingungen übertragen
werden. Bei einem Einsatz in einem Radantrieb können beispielsweise Schwingungen
von einem Motor oder Getriebe zu einem Fahrzeugrad und damit über das Fahrwerk zu
der Karosserie gelangen. Diese mechanisch oder akustisch wahrnehmbaren
Schwingungen werden von den Fahrzeuginsassen bisweilen als störend empfunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen. Insbesondere
beabsichtigt die Erfindung, ein Kugelverschiebegelenk anzugeben, das sich durch
günstige mechanische und akustische Übertragungseigenschaften auszeichnet.
Hierzu wird ein Kugelverschiebegelenk der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei
dem die Kugelrillen unterschiedliche Anstellwinkel zu der jeweiligen Drehachse in der
Umfangsabwicklung der Gelenkbuchse bzw. der Gelenknabe und unterschiedliche
Neigungswinkel ihrer Längserstreckungsrichtungen zu einem gedachten Zylindermantel
um die jeweilige Drehachse aufweisen, und bei dem in Umfangsrichtung jeweils
benachbarte Kugelrillen sich durch den Anstellwinkel und/oder durch den Neigungswinkel
unterscheiden.
Bei einem solchen Kugelverschiebegelenk, bei dem sich der räumliche Verlauf von in
Umfangsrichtung jeweils unmittelbar benachbarten Kugelrillen unterscheidet, ist eine
geringe Neigung zur Übertragung mechanischer Schwingungen festzustellen, so daß
dieses Kugelverschiebegelenk im Betrieb geräuscharm läuft.
Prinzipiell können die vorgenannten Winkel für jede Kugelrille individuell vorgegeben
werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch der Anstellwinkel zu
der jeweiligen Drehachse in der Umfangsabwicklung der Gelenkbuchse bzw. des
Gelenkkörpers der Kugelrillen aus einem der folgenden Zustände ausgewählt, nämlich
einem positiven Anstellwinkel zu der Drehachse und einem negativen Anstellwinkel zu
der Drehachse.
Eine Fertigungserleichterung läßt sich vorzugsweise dadurch erzielen, daß der positive
und der negative Anstellwinkel den gleichen Betrag aufweisen.
Dies gilt entsprechend auch für den Neigungswinkel der Längserstreckungsrichtung zu
dem gedachten Zylindermantel um die jeweilige Drehachse der Gelenkbuchse bzw. des
Gelenkkörpers. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird dieser aus einem der folgenden
Zustände ausgewählt, nämlich einem positiven Neigungswinkel zu dem gedachten
Zylindermantel, einem negativen Neigungswinkel zu dem gedachten Zylindermantel und
einer parallelen Anordnung zu dem gedachten Zylindermantel mit einem Neigungswinkel
von 0°. Auch hier läßt sich eine Fertigungserleichterung dadurch erzielen, daß der
positive und der negative Neigungswinkel den gleichen Betrag aufweisen.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die an der
Gelenkbuchse in bezug auf die zugehörige Drehachse einander gegenüberliegenden
Kugelrillen räumlich parallel zueinander. Dies hat den Vorteil, daß im Betrieb keine freien
Kräfte erzeugt werden. Das Kugelverschiebegelenk kann so beispielsweise ohne Käfig
ausgebildet werden. Bei herkömmlichen Kugelverschiebegelenken wird hingegen ein
Käfig benötigt, um die Kugeln in einer gemeinsamen Ebenen zu halten. Zudem lassen
sich die einander gegenüberliegenden, räumlich parallel zueinander verlaufenden
Kugelrillen besonders günstig, weil gleichzeitig herstellen. So ist es beispielsweise
möglich, die einander gegenüberliegenden, räumlich parallel zueinander verlaufenden
Kugelrillen durch Räumen zu fertigen.
Vorzugsweise ist hierbei der Abstand der räumlich parallel zueinander verlaufenden
Kugelrillen für alle einander gegenüberliegenden Kugelrillen an der Gelenkbuchse gleich
groß. Dies ermöglicht die Verwendung des gleichen Räumwerkzeuges für sämtliche
Kugelrillen, dessen relative Lage zu der Gelenkbuchse lediglich entsprechend dem
Anstellwinkel und dem Neigungswinkel einzustellen ist.
In analoger Weise verlaufen in einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
auch an der Gelenknabe in bezug auf die zugehörige Drehachse einander
gegenüberliegende Kugelrillen räumlich parallel zueinander. Entsprechend kann auch
hier die Fertigung dadurch besonders effizient gestaltet werden, daß der Abstand der
räumlich parallel zueinander verlaufenden Kugelrillen für alle einander
gegenüberliegenden Kugelrillen an der Gelenknabe gleich groß ist.
Vorzugsweise liegt in einem Kugelrillenpaar einer Kugelrille mit einem Neigungswinkel
von 0° an der Gelenkbuchse eine entsprechende Kugelrille mit einem Neigungswinkel
von 0° an der Gelenkwelle gegenüber. Die zugehörige Kugel kann sich somit
verhältnismäßig frei in den Kugelrillen bewegen, wodurch der Widerstand gegen einen
Verschwenken des Gelenks gering bleibt, jedoch eine gute Drehmomentübertragung
zwischen der Gelenkbuchse und Gelenknabe gewährleistet wird.
Bevorzugt liegt in einem Kugelrillenpaar einer Kugelrille mit einem positiven
Neigungswinkel an der Gelenkbuchse oder an der Gelenknabe eine entsprechende
Kugelrille mit einem negativen Neigungswinkel an dem jeweils anderen Gelenkteil, d. h.
der Gelenknabe oder der Gelenkbuchse gegenüber. Hierdurch bildet das betreffende
Kugelrillenpaar eine Kugelaufnahme, die sich zu einem Ende der Rillen hin verjüngt, um
den Bewegungsweg der zugehörigen Kugel zu begrenzen.
Im allgemeinen ist es vorteilhaft, wenn sich die Anstellwinkel der Kugelrillen auch jeweils
in einem Kugelrillenpaar in der vorstehend bereits erläuterten Art und Weise
unterscheiden.
Weiterhin ist es für das Betriebsverhalten günstig, wenn an der Gelenkbuchse eine
Kugelrille mit einem positiven Neigungswinkel und eine Kugelrille mit einem negativen
Neigungswinkel unmittelbar benachbart angeordnet sind.
Prinzipiell ist es möglich, das vorstehend beschriebene Kugelverschiebegelenk mit einem
ringförmigen Käfig zu versehen, der zwischen der Gelenknabe und der Gelenkbuchse
eingegliedert ist und die einzelnen Kugeln aufnimmt. Vorzugsweise ist das
Kugelverschiebegelenk jedoch käfigfrei ausgebildet, wodurch die Anzahl der Bauteile
und der Montageaufwand vermindert wird. Hierdurch lassen sich die Fertigungskosten
verringern. Überdies ermöglicht das Fehlen eines Käfigs einen großen
Umschlingungswinkel der Kugelrillen in bezug auf die Kugeln, so daß sich eine gute
Krafteinleitung ergibt, wodurch wiederum ein hohes Drehmoment übertragbar ist. Durch
den Entfall des Käfigs ist es überdies möglich, größere Kugeln zu verwenden und/oder
mehr Kugeln auf dem gleichen Umfang anzuordnen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 eine räumliche Ansicht eines Kugelverschiebegelenkes nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung in einen Zustand, in dem dessen
Drehachsen zueinander geneigt sind,
Fig. 2 eine Ansicht auf die Umfangsabwicklung der Innenseite einer
Gelenkbuchse des Kugelverschiebegelenkes nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht auf die Umfangsabwicklung der Außenseite einer
Gelenknabe des Kugelverschiebegelenkes nach Fig. 1,
Fig. 4 eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung des Neigungswinkels
der Kugelrillen eines Kugelrillenpaares, wobei die Kugelrillen hier jeweils in
die Bildebene gedreht sind,
Fig. 5 eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung des Neigungswinkels
der Kugelrillen eines zweiten Kugelrillenpaares, wobei die Kugelrillen hier
jeweils in die Bildebene gedreht sind,
Fig. 6 eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung des Neigungswinkels
der Kugelrillen eines weiteren Kugelrillenpaares, wobei die Kugelrillen hier
jeweils in die Bildebene gedreht sind, und in
Fig. 7 das Kugelverschiebegelenk aus Fig. 1 in einem Zustand mit koaxialer
Ausrichtung seiner Drehachsen.
Das Ausführungsbeispiel zeigt in den Fig. 1 und 7 ein käfigfreies
Kugelverschiebegelenk 1. Dieses umfaßt eine Gelenkbuchse 2, welche einen
Gelenkkörper 3 radial umgibt. Sowohl die Gelenkbuchse 2 als auch der Gelenkkörper 3
können mit einer Welle verbunden werden und weisen entsprechende Anschlüsse auf. In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Gelenknabe 3 integral mit einer Welle 4
ausgebildet, wobei sich die Gelenknabe 3 an einem freien Ende der Welle 4 befindet.
Weiterhin ist in Fig. 1 die Drehachse A der Gelenkbuchse 2 und die Drehachse B der
Gelenknabe 3 angedeutet. Die Drehachsen A und B sind in Fig. 7 koaxial zueinander
dargestellt, können jedoch im Betrieb des Kugelverschiebegelenkes 1 auch einen von 0°
oder 180° abweichenden Winkel miteinander einschließen. Fig. 1 zeigt beispielhaft
einen Betriebszustand, in dem die Drehachsen A und B unter einem Winkel von etwa 10°
zueinander angestellt sind.
Die Gelenkbuchse 2 ist an ihrer zu der Gelenknabe 3 weisenden Innenwand mit einer
Vielzahl von Kugelrillen 5 versehen, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet
angeordnet sind, so daß diese sich nicht berühren.
Weiterhin weist auch die Gelenknabe 3 an ihrer radialen Außenwand eine Vielzahl von
Kugelrillen 6 auf, die in ihrer Anzahl der Anzahl der Kugelrillen 5 der Gelenkbuchse 2
entsprechen. Jeweils eine Kugelrille 5 der Gelenkbuchse 2 und eine Kugelrille 6 der
Gelenknabe 3 bilden ein Kugelrillenpaar, das eine Kugel 7 aufnimmt. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt acht Kugeln 7 vorgesehen, die im
Hinblick auf die weiteren Ausführungen in Fig. 1 in Umlaufrichtung mit kj = k1 bis k8
durchnumeriert sind. Der Index j der jeweiligen Kugel 7 entspricht dabei dem weiter
unten verwendeten Index für die jeweils zugehörigen Kugelrillen 5 bzw. 6 an der
Gelenkbuchse 2 und der Gelenknabe 3.
In den Fig. 2 und 3 ist eine Umfangsabwicklung der Innenseite der Gelenkbuchse 2
und der Außenseite der Gelenknabe 3 dargestellt. Fig. 2 zeigt dabei eine Ansicht aus
der Richtung der Drehachse A radial nach außen auf die Innenwand der Gelenkbuchse
2. Die in Fig. 2 obenliegende Kante stellt die freie Stirnseite 8 der Gelenkbuchse 2 und
die untenliegende Kante die Rückseite 9 der Gelenkbuchse 2 dar. Fig. 3 zeigt hingegen
die Ansicht von außen auf die Außenseite der Gelenknabe 3. Die in Fig. 3
untenliegende Kante stellt die freie Stirnseite 10 und die obenliegende Kante die
Rückseite 11 der Gelenknabe 3 dar.
Wie diesen Figuren weiter zu entnehmen ist, weisen die Kugelrillen 5 und 6 der
Gelenkbuchse 2 bzw. der Gelenknabe 3 unterschiedliche Anstellwinkel αij zu der
jeweiligen Drehachse A bzw. B in der Umfangsabwicklung der Gelenkbuchse bzw. des
Gelenkkörpers auf. Dabei bezeichnet der erste Index i des Anstellwinkels αij die Lage der
Kugelrillen an der Gelenkbuchse 2 (b) bzw. an der Gelenknabe 3 (n) und der zweite
Index j die oben bereits erwähnte Nummer der zugehörigen Kugel kj in Umfangsrichtung.
Weithin weisen die Kugelrillen 5 und 6 unterschiedliche Neigungswinkel βij ihrer
jeweiligen Längserstreckungsrichtung zu einem gedachten Zylindermantel ZA bzw. ZB um
die zugehörige Drehachse A bzw. B auf. Auch hier bezeichnet der erste Index i die Lage
der Kugelrillen an der Gelenkbuchse 2 (b) bzw. an der Gelenknabe 3 (n) und der zweite
Index j die oben bereits erwähnte Nummer der zugehörigen Kugel kj in Umfangsrichtung.
In Umfangsrichtung jeweils benachbarte Kugelrillen 5 bzw. 6 unterscheiden sich in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel durch ihren Anstellwinkel αij und/oder durch den
Neigungswinkel βij.
Der Anstellwinkel αij zu der jeweiligen Drehachse A bzw. B in der Umfangsabwicklung
der Gelenkbuchse 2 bzw. des Gelenkkörpers 3 der Kugelrillen 5 bzw. 6 ist dabei
entweder ein positiver Winkel oder ein negativer Winkel, wobei die Winkel αij hier jeweils
den gleichen Betrag aufweisen. In den Fig. 2 und 3 sind die positiven Winkel αij mit
einem Pluszeichen und die negativen Winkel αij mit einem Minuszeichen gekennzeichnet.
Fig. 2 zeigt für die erste, vierte, sechste und siebte Kugelrille 5 (b1, b4, b6 und b7)
einen positiven Anstellwinkel αb1 bzw. αb4 bzw. αb6 bzw. αb7. Die weiteren Anstellwinkel
αb2, αb3, αb5 und αb8 sind negative Anstellwinkel. Weiterhin ist zu erkennen, daß einander in
bezug auf die Drehachse A gegenüberliegende Kugelrillen 5 in ihrer Richtung parallel
zueinander verlaufen, das heißt in Fig. 2 gegensätzliche Anstellwinkel αij besitzen. So
weist beispielsweise die erste Kugelrille b1 einen positiven Anstellwinkel αb1 und die
gegenüberliegende, fünfte Kugelrille b5 einen negativen Anstellwinkel αb5 mit dem
gleichen Winkelbetrag auf.
Die Kugelrillen 6 an der Gelenknabe 3 sind hinsichtlich ihrer Anstellwinkel αij
entsprechend, jedoch jeweils mit umgekehrten Vorzeichen ausgebildet, so daß die
Kugelrillen 5 bzw. 6 eines jeden Kugelrillenpaares einander paarweise kreuzen.
Die Neigungswinkel βij der Kugelrillen 5 bzw. 6 sind in den Fig. 4 bis 6 schematisch
dargestellt, wobei die Kugelrillen 5 bzw. 6 jeweils in die Zeichnungsebene gedreht sind.
Die Fig. 4 zeigt dabei die Kugelrillen 5 und 6 des zweiten Kugelrillenpaares. Bei diesem
Kugelrillenpaar weist die Kugelrille 5 (b2) der Gelenkbuchse 2 einen positiven
Neigungswinkel βb2 zu dem gedachten Zylindermantel ZA um die zugehörige Drehachse
A auf. Dies bedeutet, daß diese Kugelrille 5 (b2) der Gelenkbuchse 2 von der Rückseite
9 zu der Stirnseite 8 nach außen, das heißt im wesentlichen von der Drehachse A weg
ansteigt. Die korrespondierende Kugelrille 6 (n2) der Gelenknabe 3 besitzt hingegen
einen negativen Neigungswinkel βn2 zu dem gedachten Zylindermantel ZB. Dies bedeutet,
daß diese Kugelrille 6 (n2) der Gelenknabe 3 von der Stirnseite 10 zu der Rückseite 11
hin in Richtung der Drehachse B abfällt. Diese beiden Kugelrillen b2 und n2 bilden somit
einen sich in Richtung der Stirnseite 8 der Gelenkbuchse 2 erweiternden Kanal zur
Aufnahme der Kugel 7 mit der Nummer k2. Dies gilt entsprechend auch für das
Kugelrillenpaar der Kugel 7 mit dem Index j = 6.
Fig. 5 zeigt die Kugelrillen 5 und 6 des dritten Kugelrillenpaares. Bei diesem
Kugelrillenpaar weist die Kugelrille 5 (b3) der Gelenkbuchse 2 einen negativen
Neigungswinkel βb3 zu dem gedachten Zylindermantel ZA um die zugehörige Drehachse
A auf. Dies bedeutet, daß diese Kugelrille 5 (b3) der Gelenkbuchse 2 von der Rückseite
9 zu der Stirnseite 8 nach innen, das heißt im wesentlichen zu der Drehachse A hin,
abfällt. Die korrespondierende Kugelrille 6 (n3) der Gelenknabe 3 besitzt hingegen einen
positiven Neigungswinkel βn3 zu dem gedachten Zylindermantel ZB. Dies bedeutet, daß
diese Kugelrille 6 (n3) der Gelenknabe 3 von der Stirnseite 10 zu der Rückseite 11 in
bezug auf die Drehachse B nach außen ansteigt. Diese beiden Kugelrillen b3 und n3
bilden somit einen sich in Richtung der Stirnseite 8 der Gelenkbuchse 2 verjüngenden
Kanal zur Aufnahme der Kugel 7 mit dem Index j = 3. Dies gilt entsprechend auch für das
Kugelrillenpaar der Kugel 7 mit dem Index j = 7.
Fig. 6 zeigt hingegen den Fall, daß die Kugelrillen 5 und 6 parallel zu dem jeweiligen
gedachten Zylindermantel ZA bzw. ZB angeordnet sind, das heißt jeweils einen
Neigungswinkel von 0 Grad aufweisen. In Fig. 6 ist dies für das erste Kugelrillenpaar,
das der Aufnahme der Kugel 7 mit dem Index j = 1 dient, gezeigt. Die Kugelrillenpaare für
die Kugeln 7 mit den Indizes j = 4, j = 5 und j = 8 sind gleichartig ausgebildet.
Einander gegenüberliegende Kugelrillen 5 an der Gelenkbuchse 2 weisen dem Betrag
nach gleiche Neigungswinkel βij auf. Dies hat in Verbindung mit der oben beschriebenen
Ausrichtung der Anstellwinkel all zur Folge, daß die einander in bezug auf die Drehachse
A gegenüberliegenden Kugelrillen 5, beispielsweise die erste und die fünfte Kugelrille 5
(b1 und b5) der Gelenkbuchse 2 räumlich parallel zueinander verlaufen. Es ist daher
möglich, diese beiden Kugelrillen b1 und b5 mit einem gemeinsamen Werkzeug in einem
Bearbeitungsschritt gleichzeitig herzustellen. Beispielsweise erfolgt die Herstellung dieser
Kugelrillen im noch nicht gehärteten Zustand der Gelenkbuchse 2 durch Räumen. Dabei
kann für die Herstellung sämtlicher Kugelrillen 5 an der Gelenkbuchse 2 das gleiche
Formwerkzeug eingesetzt werden. Ebenso können die Kugelrillen 6 an der Gelenknabe
3, welche einander in bezug auf die zugehörige Drehachse B einander gegenüberliegen,
räumlich parallel zueinander verlaufend angeordnet werden.
Damit ergibt sich für die Anstellwinkel αij und Neigungswinkel βij in bezug auf die
Gelenkbuchse 2 bzw. die Gelenknabe 3 und die jeweiligen Kugeln k1 bis k8 folgende
Anordnung:
Die Erfindung ist nicht auf die in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Anordnung der
Kugelrillen 5 und 6 beschränkt. Vielmehr ist es auch möglich, Kugelrillen 5 bzw. 6 an der
Gelenkbuchse 2 und der Gelenknabe 3 jeweils paarweise zu vertauschen, wobei jedoch
sicherzustellen ist, daß in jedem Fall in Umfangsrichtung benachbarte Kugelrillen sich
wenigstens in ihren Anstellwinkeln oder ihren Neigungswinkeln unterscheiden. Auch
können mehr als acht, beispielsweise zehn, zwölf oder sechzehn, oder auch weniger als
acht, beispielsweise sechs, Kugelrillen in Umfangsrichtung vorgesehen werden.
In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann zusätzlich zwischen der Innenwand
der Gelenkbuchse 2 und der Außenwand der Gelenknabe 3 ein ringförmiger Käfig
eingegliedert werden, der Taschen zur Aufnahme der Kugeln 7 aufweist.
1
Kugelverschiebegelenk
2
Gelenkbuchse
3
Gelenknabe
4
Welle
5
Kugelrille der Gelenkbuchse
2
6
Kugelrille der Gelenknabe
3
7
Kugel
8
Stirnseite der Gelenkbuchse
2
9
Rückseite der Gelenkbuchse
2
10
Stirnseite der Gelenknabe
3
11
Rückseite der Gelenknabe
3
A Drehachse der Gelenkbuchse
2
B Drehachse der Gelenknabe
3
αij
Anstellwinkel
βij
βij
Neigungswinkel
kj
kj
Kugelnummer mit dem Kugelindex j
bj Index einer Kugelrille
bj Index einer Kugelrille
5
an der Gelenkbuchse
2
nj Index einer Kugelrille
6
an der Gelenknabe
3
Claims (14)
1. Kugelverschiebegelenk, umfassend:
eine Gelenkbuchse (2) mit an ihrer Innenwand ausgebildeten Kugelrillen (5),
eine Gelenknabe (3) mit an ihrer Außenwand ausgebildeten Kugelrillen (6), wobei die Kugelrillen (5, 6) der Gelenkbuchse (2) und der Gelenknabe (3) paarweise einander gegenüberliegen, und
eine Kugel (7) je Kugelrillenpaar, die zwischen den jeweiligen Kugelrillen (5, 6) aufgenommen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelrillen unterschiedliche Anstellwinkel (αij) zu der jeweiligen Drehachse (A, B) in der Umfangsabwicklung der Gelenkbuchse (2) bzw. der Gelenknabe (3) und unterschiedliche Neigungswinkel (βij) ihrer Längserstreckungsrichtungen zu einem gedachten Zylindermantel (ZA, ZB) um die jeweilige Drehachse (A, B) aufweisen, und
daß in Umfangsrichtung jeweils benachbarte Kugelrillen (5, 6) sich durch den Anstellwinkel (αij) und/oder durch den Neigungswinkel (βij) unterscheiden.
eine Gelenkbuchse (2) mit an ihrer Innenwand ausgebildeten Kugelrillen (5),
eine Gelenknabe (3) mit an ihrer Außenwand ausgebildeten Kugelrillen (6), wobei die Kugelrillen (5, 6) der Gelenkbuchse (2) und der Gelenknabe (3) paarweise einander gegenüberliegen, und
eine Kugel (7) je Kugelrillenpaar, die zwischen den jeweiligen Kugelrillen (5, 6) aufgenommen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelrillen unterschiedliche Anstellwinkel (αij) zu der jeweiligen Drehachse (A, B) in der Umfangsabwicklung der Gelenkbuchse (2) bzw. der Gelenknabe (3) und unterschiedliche Neigungswinkel (βij) ihrer Längserstreckungsrichtungen zu einem gedachten Zylindermantel (ZA, ZB) um die jeweilige Drehachse (A, B) aufweisen, und
daß in Umfangsrichtung jeweils benachbarte Kugelrillen (5, 6) sich durch den Anstellwinkel (αij) und/oder durch den Neigungswinkel (βij) unterscheiden.
2. Kugelverschiebegelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Anstellwinkel (αij) zu der jeweiligen Drehachse (A, B) in der Umfangsabwicklung der
Gelenkbuchse (2) bzw. der Gelenknabe (3) der Kugelrillen (5, 6) aus einem der
folgenden Zustände ausgewählt ist:
- - positiver Anstellwinkel zu der Drehachse (A, B) und
- - negativer Anstellwinkel zu der Drehachse (A, B).
3. Kugelverschiebegelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
positive und der negative Anstellwinkel (αij) den gleichen Betrag aufweisen.
4. Kugelverschiebegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (βij) der Längserstreckungsrichtung zu
dem gedachten Zylindermantel (ZA, ZB) um die jeweilige Drehachse (A, B) der
Gelenkbuchse (2) bzw. der Gelenknabe (3) aus einem der folgenden Zustände
ausgewählt ist:
- - positiver Neigungswinkel zu dem Zylindermantel,
- - negativer Neigungswinkel zu dem Zylindermantel und
- - parallele Anordnung zu dem Zylindermantel mit einem Neigungswinkel von 0°.
5. Kugelverschiebegelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
positive und der negative Neigungswinkel (βij) den gleichen Betrag aufweisen.
6. Kugelverschiebegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Gelenkbuchse (2) in bezug auf die zugehörige
Drehachse (A) einander gegenüberliegende Kugelrillen (5) räumlich parallel
zueinander verlaufen.
7. Kugelverschiebegelenk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Abstand der räumlich parallel zueinander verlaufenden Kugelrillen (5) für alle
einander gegenüberliegenden Kugelrillen (5) an der Gelenkbuchse (2) gleich groß
ist.
8. Kugelverschiebegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Gelenknabe (3) in bezug auf die zugehörige
Drehachse (B) einander gegenüberliegende Kugelrillen (6) räumlich parallel
zueinander verlaufen.
9. Kugelverschiebegelenk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Abstand der räumlich parallel zueinander verlaufenden Kugelrillen (6) für alle
einander gegenüberliegenden Kugelrillen (6) an der Gelenknabe (3) gleich groß ist.
10. Kugelverschiebegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß in einem Kugelrillenpaar einer Kugelrille (5) an der
Gelenkbuchse (2) mit einem Neigungswinkel (βij) von 0° eine entsprechende
Kugelrille (6) an der Gelenknabe (3) mit einem Neigungswinkel (βij) von 0°
gegenüberliegt.
11. Kugelverschiebegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß in einem Kugelrillenpaar einer Kugelrille (5; 6) mit einem
positiven Neigungswinkel (βij) an der Gelenkbuchse (2) oder an der Gelenknabe (3)
eine entsprechende Kugelrille (6; 5) mit einem negativen Neigungswinkel (βij) an
dem jeweils anderen Gelenkteil, d. h. der Gelenknabe (3) oder der Gelenkbuchse (2)
gegenüberliegt.
12. Kugelverschiebegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Anstellwinkel (αij) der Kugelrillen (5, 6) in einem
Kugelrillenpaar unterscheiden.
13. Kugelverschiebegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Gelenkbuchse (2) eine Kugelrille (5) mit einem
positiven Neigungswinkel (βij) und eine Kugelrille (5) mit einem negativen
Neigungswinkel (βij) unmittelbar benachbart angeordnet sind.
14. Kugelverschiebegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kugelverschiebegelenk (1) käfigfrei ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
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