DE10148297B4 - Ball constant velocity joint - Google Patents
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Abstract
Kugelgleichlaufdrehgelenk
bestehend aus
einem Gelenkaußenteil (11) mit Kugelaußenbahnen
(15),
einem Gelenkinnenteil (12) mit Kugelinnenbahnen (16),
in
aus jeweils einer Kugelaußenbahn
(15) und einer Kugelinnenbahn (16) gebildeten Bahnpaaren geführten, der Drehmomentübertragung
dienenden Kugeln (13),
einem zwischen Gelenkaußenteil
(11) und Gelenkinnenteil (12) gehaltenen ringförmigen Kugelkäfig (17)
mit umfangsverteilten Käfigfenstern
(18), die jeweils eine der Kugeln (13) aufnehmen,
der Kugelkäfig (17)
hat einen größten Außendurchmesser D,
der größer ist
als der größte einbeschreibbare
Innendurchmesser d1, d2 jeder der Endöffnungen (21, 22) des Gelenkaußenteils,
der
Kugelkäfig
(17) hat eine Radialprojektionsfläche, die über die Öffnungsfläche jeder der Endöffnungen
(21, 22) in jeder möglichen
Stellung hinausragt,
das Gelenkaußenteil (11) ist soweit elastisch
ovalisierbar, daß bei
sich etwa senkrecht kreuzenden Achsen des Kugelkäfigs (17) und des Gelenkaußenteils
(11) der unverformte Kugelkäfig
durch eine Endöffnung
(21, 22) des ovalisierten Gelenkaußenteils hindurchtreten kann.Linear ball joint consisting of
an outer joint part (11) with spherical outer webs (15),
an inner joint part (12) with inner ball tracks (16),
in each of a ball outer web (15) and a ball inner track (16) formed track pairs, the torque transmission serving balls (13),
a between the outer joint part (11) and inner joint part (12) held annular ball cage (17) with circumferentially distributed cage windows (18), each receiving one of the balls (13),
the ball cage (17) has a largest outer diameter D which is larger than the largest inscribable inner diameter d1, d2 of each of the end openings (21, 22) of the outer joint part,
the ball cage (17) has a radial projection surface which projects beyond the opening area of each of the end openings (21, 22) in every possible position,
the outer joint part (11) is as far as elastically ovalizable that at about perpendicular crossing axes of the ball cage (17) and the outer joint part (11) of the undeformed ball cage can pass through an end opening (21, 22) of the ovalized outer joint part.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kugelgleichlaufdrehgelenk, bestehend aus einem Gelenkaußenteil mit Kugelaußenbahnen, einem Gelenkinnenteil mit Kugelinnenbahnen, in aus jeweils einer Kugelaußenbahn und einer Kugelinnenbahn gebildeten Bahnpaaren geführten der Drehmomentübertragung dienenden Kugeln, einem zwischen Gelenkaußenteil und Gelenkinnenteil gehaltenen ringförmigen Kugelkäfig mit umfangsverteilten Käfigfenstern, die jeweils eine der Kugeln aufnehmen, das Gelenkaußenteil bildet eine Innenfläche, die als Führungsfläche und gegebenenfalls als Axialanschlagsfläche für den Kugelkäfig ausgebildet ist. Anders als bei Verschiebegelenken ist bei Festgelenken oder axial fixierten Verschiebegelenken eine Montage zwischen Gelenkaußenteil und Kugelkäfig bei zueinander axialen Längsachsen in der Regel nicht möglich, sofern nicht das Gelenkaußenteil mehrteilig ist und erst nach dem Einführen des Käfigs in das Gelenkaußenteil gefügt wird oder sofern nicht besondere Axialsicherungsmittel nach dem Einführen des Käfigs in das Gelenkaußenteil an letzterem angebracht werden. Nach dem Stand der Technik wird daher der Kugelkäfig unter Eingriff eines Steges im Gelenkaußenteil zwischen zwei Kugelaußenbahnen in eines der Käfigfenster des Kugelkäfigs bei in wesentlichen senkrecht stehenden Längsachsen beider Teile eingefädelt bzw. eingerollt. Erst danach werden die Längsachsen wieder koaxial ausgerichtet.The The invention relates to a ball synchronous joint, consisting of an outer joint part with Outer ball tracks, an inner joint part with inner ball tracks, in each one Ball winger and a pair of inner ball tracks formed by the torque transmission serving balls, one between outer joint part and inner joint part held annular ball cage with circumferentially distributed cage windows, each receiving one of the balls, the outer joint part forms an inner surface, the as a guide surface and optionally formed as axial stop surface for the ball cage is. Unlike sliding joints is at fixed joints or axially fixed sliding joints an assembly between outer joint part and ball cage at mutually axial longitudinal axes usually not possible unless the outer joint part is multi-part and only after the insertion of the cage in the outer joint part is added or unless special axial securing means are inserted after insertion of the cage in the outer joint part attached to the latter. According to the prior art will hence the ball cage under engagement of a web in the outer joint part between two spherical outer webs in one of the cage windows of the ball cage threaded or rolled in substantially perpendicular longitudinal axes of both parts. Only then are the longitudinal axes again aligned coaxially.
Bei Gelenken dieser Art steht dem Wunsch nach Verlängerung der Kugelbahnen zur Ermöglichung größerer Gelenkbeugewinkel entgegen, daß sich dabei die Endöffnungen des Gelenkaußenteils verkleinern und schließlich eine Montage des Kugelkäfigs mit einem ungeteilten Gelenkaußenteil nicht mehr möglich ist.at Joints of this kind is the desire for extension of the ball tracks to enabling greater articulation angle contrary to that while the end openings reduce the outer joint part and finally an assembly of the ball cage with an undivided outer joint part not possible anymore is.
Aus
der älteren
nachveröffentlichten
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kugelgleichlaufdrehgelenk der genannten Art so auszugestalten, daß eine Montage auch bei ungünstigen geometrischen Querschnittsverhältnissen von Gelenkaußenteil und Kugelkäfig möglich ist, dies gilt insbesondere für Gegenbahngelenke, bei denen sich nebeneinander liegende Bahnpaare aus Kugelaußenbahnen und Kugelinnenbahnen in axialer Richtung gegensinnig öffnen, wodurch die freien Querschnitte der Endöffnungen des Gelenkaußenteils besonders reduziert sind.Of the The present invention is based on the object, a ball synchronous pivot the type mentioned so that an assembly even with unfavorable geometric cross-section ratios of outer joint part and ball cage is possible this applies in particular to Gegenbahngelenke, in which adjacent pairs of trains from bulletways and ball inner webs open in the opposite direction in the axial direction, whereby the free cross sections of the end openings of the outer joint part are particularly reduced.
Eine erste Lösung besteht darin, daß der Kugelkäfig einen größten Außendurchmesser D hat, der größer ist als der größte einbeschreibbare Innendurchmesser d1, d2 jeder der Endöffnungen des Gelenkaußenteils, daß der Kugelkäfig eine Radialprojektionsfläche hat, die über die Öffnungsfläche jeder der Endöffnungen in jeder möglichen Stellung hinausragt, und daß das Gelenkaußenteil soweit elastisch ovalisierbar ist, daß bei sich etwa senkrecht kreuzenden Achsen des Kugelkäfigs und des Gelenkaußenteils der unverformte Kugelkäfig durch eine Endöffnung des ovalisierten Gelenkaußenteils hindurchtreten kann. Die Längsachse des Kugelkäfigs ist hierfür parallel zu der durch die Ovalisierung verkürzten Querschnittsachse des Gelenkaußenteils auszurichten. Eine zweite Lösung besteht darin, daß der Kugelkäfig einen größten Außendurchmesser D hat, der größer ist als der größte einbeschreibbare Innendurchmesser d1, d2 jeder der Endöffnungen des Gelenkaußenteils, daß der Kugelkäfig eine Radialprojektionsfläche hat, die über die Öffnungsfläche jeder der Endöffnungen in jeder möglichen Stellung hinausragt, und daß der Kugelkäfig soweit elastisch ovalisierbar ist, daß bei sich etwa senkrecht kreuzenden Achsen des Kugelkäfigs und des Gelenkaußenteils der ovalisierte Kugelkäfig durch eine Endöffnung des unverformten Gelenkaußenteils hindurchtreten kann. Die durch die Ovalisierung verlängerte Querschnittsachse des Kugelkäfigs ist hierbei auf die Mittelachse des Gelenkaußenteils auszurichten. Eine dritte Lösung besteht darin, daß der Kugelkäfig einen größten Außendurchmesser D hat, der größer ist als der größte einbeschreibbare Innendurchmesser d1, d2 jeder der Endöffnungen des Gelenkaußenteils, daß der Kugelkäfig eine Radialprojektionsfläche hat, die über die Öffnungsfläche jeder der Endöffnungen in jeder möglichen Stellung hinausragt, und daß das Gelenkaußenteil und der Kugelkäfig beide soweit elastisch ovalisierbar sind, daß bei sich etwa senkrecht kreuzenden Achsen des Kugelkäfigs und des Gelenkaußenteils der ovalisierte Kugelkäfig durch eine Endöffnung des ovalisierten Gelenkaußenteils hindurchtreten kann. Hierbei ist die durch die Ovalisierung verkürzte Querschnittsachse des Kugelkäfigs parallel zur durch die Ovalisierung verlängerten Querschnittsachse des Gelenkaußenteils auszurichten.A first solution is that the ball cage a largest outer diameter D has, who is taller as the largest recordable Inner diameter d1, d2 of each of the end openings of the outer joint part, that the ball cage a radial projection surface has that over the opening area of each of the end openings in every possible way Outstanding position, and that the outer joint part as far as elastically ovalisierbar that at approximately perpendicular crossing Axes of the ball cage and the outer joint part the undeformed ball cage through an end opening of the ovalized outer joint part can pass through. The longitudinal axis of the ball cage therefor parallel to the ovalization shortened cross - sectional axis of the Align outer joint part. A second solution is that the ball cage a largest outer diameter D has, who is taller as the largest recordable Inner diameter d1, d2 of each of the end openings of the outer joint part, that the ball cage a radial projection surface has that over the opening area of each the end openings in every possible way Standing out, and that the ball cage as far as elastically ovalisierbar that at approximately perpendicular crossing Axes of the ball cage and the outer joint part the ovalized ball cage through an end opening of the undeformed outer joint part can pass through. The ovalization lengthens the cross-sectional axis of the ball cage is here to be aligned with the central axis of the outer joint part. A third solution is that the ball cage a largest outer diameter D has, who is taller as the largest recordable Inner diameter d1, d2 of each of the end openings of the outer joint part, that the ball cage a radial projection has that over the opening area of each the end openings in every possible one Outstanding position, and that the outer joint part and the ball cage Both are elastically ovalizable so far that intersect at approximately perpendicular Axes of the ball cage and the outer joint part the ovalized ball cage through an end opening of the ovalized outer joint part pass can. Here is the shortened by the ovalization cross-sectional axis of the ball cage parallel to the ovalization extended cross - sectional axis of the Outer race align.
Durch die erfindungsgemäße schadensfreie elastische Verformbarkeit des Gelenkaußenteils und/oder des Kugelkäfigs kann eines der beiden Teile oder beide soweit ovalisiert werden, daß ein im unverformten Zustand unmögliches Einbringen des Kugelkäfigs in das Gelenkaußenteil bei senkrecht zueinander stehenden Achsen möglich wird. Hierbei ist es unerheblich, ob der Kugelkäfig bereits mit dem Gelenkinnenteil zu einem Montagemodul vormontiert ist oder nicht. Ist dies der Fall und soll der Kugelkäfig allein oder zusätzlich zur Montage ovalisiert werden, so sind die Achsen von Gelenkinnenteil und Kugelkäfig ihrerseits senkrecht zueinander zu stellen, so daß eine elastische Ovalisierung des Kugelkäfigs ungehindert möglich wird.The inventive damage-free elastic deformability of the outer joint part and / or the ball cage one or both of the two parts can be ovalized so far that an impossible in undeformed state introducing the ball cage into the outer joint part is possible with mutually perpendicular axes. It is irrelevant whether the ball cage is already pre-assembled with the inner joint part to a mounting module or not. If this is the case and the ball cage is to be ovalized alone or in addition to the assembly, the axes of the inner joint part and Kugelkä fig turn turn perpendicular to each other, so that an elastic ovalization of the ball cage is unhindered possible.
Nach einer ersten Bauform ist vorgesehen, daß das Gelenkaußenteil im Inneren ein von einer Kugelabschnittsfläche eingehüllte Führungsfläche für den Kugelkäfig bildet. Nach einer alternativen Bauform wird vorgeschlagen, daß das Gelenkaußenteil im Inneren eine von einer Zylinderfläche eingehüllte Führungsfläche und zwei Axialanschlagflächen für den Kugelkäfig bildet. Wie bereits angedeutet, besteht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung darin, daß das Gelenk als Gegenbahngelenk ausgeführt ist, bei dem erste Bahnpaare aus ersten Kugelaußenbahnen und ersten Kugelinnenbahnen sich in einer ersten axialen Richtung voneinander entfernen (öffnen) und zweite Bahnpaare aus zweiten Kugelaußenbahnen und zweiten Kugelinnenbahnen sich in der zweiten axialen Richtung voneinander entfernen (öffnen). Eine weitere bevorzugte Ausführung sieht vor, daß das Gelenk mit einer geraden Anzahl von Kugeln und Bahnpaaren ausgeführt ist.To a first design is provided that the outer joint part forms inside a guided by a spherical segment surface guide surface for the ball cage. According to an alternative design, it is proposed that the outer joint part in Inside formed by a cylindrical surface of a guide surface and two axial abutment surfaces for the ball cage forms. As already indicated, a preferred embodiment of the Invention in that the Joint is designed as a counter-track joint, in the first pairs of tracks from first bulletways and first ball inner tracks are in a first axial direction remove each other (open) and second pairs of tracks of second ball tracks and second ball tracks to move apart (open) in the second axial direction. Another preferred embodiment Provides that Joint is executed with an even number of balls and track pairs.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen Gelenks zeichnet sich dadurch aus, daß zunächst das Gelenkinnenteil in den Kugelkäfig eingeführt wird und dann die daraus gebildete Einheit unter Ovalisierung des Gelenkaußenteils und/oder des Kugelkäfigs in das Gelenkaußenteil bei zueinander senkrecht stehenden Mittelachsen von Kugelkäfig und Gelenkaußenteil eingeführt wird. Ein alternatives Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen Gelenks besteht darin, daß zunächst der Kugelkäfig unter Ovalisierung des Gelenkaußenteils und/oder des Kugelkäfigs in das Gelenkaußenteil bei zu einander senkrecht stehenden Mittelachsen von Kugelkäfig und Gelenkaußenteil eingeführt wird und daß dann das Gelenkinnenteil in den Kugelkäfig eingeführt wird.One inventive method for mounting a joint according to the invention is characterized in that first the inner joint part in the ball cage introduced and then the resulting unit under ovalization of the Outer race and / or the ball cage in the outer joint part in mutually perpendicular central axes of ball cage and Outer race introduced becomes. An alternative method for assembling a joint according to the invention is that first the ball cage under ovalization of the outer joint part and / or the ball cage in the outer joint part with mutually perpendicular central axes of ball cage and Outer race introduced and then that the inner joint part is inserted into the ball cage.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.preferred embodiments are shown in the drawings and will be described below.
- a) Kugelnabe und Käfig als vormontiertes Modul in axialer Ansicht
- b) Gelenkaußenteil im Längsschnitt
- c) Gelenkaußenteil in axialer Ansicht;
- a) Ball hub and cage as a pre-assembled module in axial view
- b) outer joint part in longitudinal section
- c) outer joint part in axial view;
- a) Kugelnabe und Käfig als vormontiertes Modul in axialer Ansicht
- b) Gelenkaußenteil im Längsschnitt bei ovalisiertem Querschnitt
- c) Gelenkaußenteil in Ansicht bei ovalisiertem Querschnitt;
- a) Ball hub and cage as a pre-assembled module in axial view
- b) outer joint part in longitudinal section with ovalized cross-section
- c) outer joint part in view of ovalized cross-section;
- a) in axialer Ansicht auf das Gelenkaußenteil
- b) im Längsschnitt durch das Gelenkaußenteil;
- a) in axial view of the outer joint part
- b) in longitudinal section through the outer joint part;
- a) in axialer Ansicht auf das Gelenkaußenteil
- b) im Längsschnitt durch das Gelenkaußenteil;
- a) in axial view of the outer joint part
- b) in longitudinal section through the outer joint part;
- a) in axialer Ansicht auf das Gelenkaußenteil
- b) im Längsschnitt durch das Gelenkaußenteil.
- a) in axial view of the outer joint part
- b) in longitudinal section through the outer joint part.
In
In
In
In
In
In
In
In
- 1010
- Gelenkjoint
- 1111
- GelenkaußenteilOuter race
- 1212
- GelenkinnenteilInner race
- 1313
- Kugelnroll
- 1515
- KugelaußenbahnBall winger
- 1616
- KugelinnenbahnBall inside lane
- 1717
- Kugelkäfigball cage
- 1818
- Käfigfenstercage window
- 2121
-
Endöffnung (
11 )Final opening (11 ) - 2222
-
Endöffnung (
11 )Final opening (11 ) - 2323
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Innenfläche (
11 )Inner surface (11 ) - 3131
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GKN DRIVELINE DEUTSCHLAND GMBH, 63073 OFFENBACH, D |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130403 |