DE102010011865A1 - Halterung für ein Gleichlaufgelenk und Montageverfahren unter Verwendung des selbigen - Google Patents
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Abstract
Description
- QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
- Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der am 18. März 2009 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung mit Seriennummer 61/161357, die durch Verweis in ihrer Gesamtheit hierin einbezogen ist.
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die betreffende Erfindung bezieht sich auf ein Gleichlaufgelenk und insbesondere auf ein Gleichlaufgelenk mit fester Mitte und einen Haltering für eine Montage des Gleichlaufgelenks mit fester Mitte.
- HINTERGRUND
- Gleichlaufgelenke mit fester Mitte weisen typischerweise ein äußeres Element auf, das einen sphärischen Innenraum und eine Vielzahl Kugelbahnen des äußeren Elements innerhalb des Innenraums definiert, wobei der Innenraum und die Vielzahl von Kugelbahnen des äußeren Elements sich entlang einer Langsachse erstrecken. Ein inneres Element ist innerhalb des Innenraums angeordnet und definiert eine sphärische äußere Oberfläche und eine Vielzahl Kugelbahnen des inneren Elements, die sich entlang der Langsachse erstrecken. Jede der Kugelbahnen des äußeren Elements liegt einer der Kugelbahnen des inneren Elements gegenüber, um einen Schacht zu definieren. Das Gleichlaufgelenk weist ferner eine Vielzahl Laufkugeln auf, wobei eine der Laufkugeln innerhalb je eines der Schächte angeordnet ist. Ein Käfig ist zwischen dem äußeren Element und dem inneren Element angeordnet. Der Käfig definiert eine Vielzahl Fenster. Eine der Laufkugeln ist innerhalb je eines der Fenster angeordnet.
- Das äußere Element ist vorzugsweise integral mit einer ersten Welle ausgebildet, auf die im Folgenden als eine antreibende Welle verwiesen wird. Das innere Element ist vorzugsweise mit einer zweiten Welle gekoppelt, auf die hierin im Folgenden als eine angetriebene Welle verwiesen wird. Das innere Element kann mit der angetriebenen Welle auf jede beliebige geeignete Weise gekoppelt sein, ist aber vorzugsweise über eine kerbverzahnte Verbindung gekoppelt, in der das innere Element eine kerbverzahnte Bohrung definiert und die angetriebene Welle ein kerbverzahntes Ende aufweist, das innerhalb der kerbverzahnten Bohrung in einem verzahnten Eingriff angeordnet ist. Ein Haltering verzahnt typischerweise die angetriebene Welle und das innere Element, um eine Loslösung der angetriebenen Welle von dem inneren Element während eines Betriebs zu verhindern.
- Verschiedene Entwürfe und Ausgestaltungen des Halterings wurden vorher verwendet. Jeder dieser Entwürfe wies jedoch damit verbundene Nachteile auf, wie zum Beispiel eine schwierige oder unvorhersehbare Montage zu liefern oder einen erhöhten Montageaufwand zu erfordern. Andere erforderten Modifikationen an den Achswellen oder konnten nach einer Montage nicht zerlegt werden oder beides.
- Folglich besteht ein Bedarf an einem Haltering für ein Gleichlaufgelenk mit fester Mitte, der zum Koppeln des inneren Elements des Gelenks mit fester Mitte mit einer Welle verwendet werden kann und der Nachteile an geht, die mit Entwürfen von Halteringen nach der verwandten Technik verbunden sind.
- ZUSAMMENFASSUNG
- In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Haltering für ein Gleichlaufgelenk geschaffen. Der Haltering weist einen ringförmigen, C-förmigen Halterkörper mit einer Längsachse auf, wobei der Halterkörper sich nach innen in Richtung auf die Längsachse von einer ersten Endöffnung und einem ersten Ende zu einer zweiten Endöffnung und einem zweiten Ende verjüngt, wobei der Halterkörper ein erstes Halterbein und ein gegenüberliegendes zweites Halterbein aufweist, wobei das erste Halterbein und das zweite Halterbein an einem Proximalende miteinander verbunden und an jeweiligen Distalenden durch einen Spalt getrennt sind. Der Haltering weist auch eine axial verlaufende ringförmige Rippe auf, die auf dem ersten Ende des Halterkörpers angeordnet ist. Der Haltering enthält ferner ein Aussperrungsmerkmal, das auf dem zweiten Ende des ersten Halterbeins ausgebildet ist, und ein Aussperrungsmerkmal, das auf dem zweiten Ende des zweiten Beins ausgebildet ist, wobei das Aussperrungsmerkmal auf dem ersten Halterbein und das Aussperrungsmerkmal auf dem zweiten Halterbein näher zu dem Proximalende als den Distalenden angeordnet sind.
- In einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Montieren eines Gleichlaufgelenks geschaffen. Das Verfahren beinhaltet die Schritte Schaffen einer Gleichlaufgelenkbaugruppe mit einem äußeren Element, einem inneren Element, einem Käfig mit einer Vielzahl Fenster, angeordnet zwischen dem äußeren Element und dem inneren Element, und einer Vielzahl sphärischer Kugeln, die zwischen dem äußeren Element und dem inneren Element in nerhalb der Fenster des Käfigs angeordnet sind, wobei das innere Element einen Durchlass aufweist, der für ein Koppeln einer Welle ausgestaltet ist, wobei der Durchlass ein freies Ende, das dafür eingerichtet ist, die Welle aufzunehmen, und eine ringförmige Durchlassausnehmung mit einer abgeschrägten Seitenwand und einem ringförmigen Boden aufweist. Das Verfahren beinhaltet auch ein Einsetzen eines Halterings in den Durchlass vom freien Ende aus, wobei der Haltering einen ringförmigen C-förmigen Halterkörper mit einer Längsachse aufweist, wobei der Halterkörper sich einwärts in Richtung auf die Längsachse von einer ersten Endöffnung und einem ersten Ende zu einer zweiten Endöffnung und einem zweiten Ende verjüngt, der Halterkörper ein erstes Halterbein und ein gegenüberliegendes zweites Halterbein aufweist, wobei das erste Halterbein und das zweite Halterbein an einem Proximalende miteinander verbunden und an jeweiligen Distalenden durch einen Spalt getrennt sind; eine axial verlaufende ringförmige Rippe, die auf dem ersten Ende des Halterkörpers angeordnet ist; und ein Aussparungsmerkmal, das auf dem zweiten Ende des ersten Halterbeins ausgebildet ist, und ein Aussparungsmerkmal, das auf dem zweiten Ende des zweiten Beins ausgebildet ist, wobei das Aussparungsmerkmal auf dem ersten Halterbein und das Aussparungsmerkmal auf dem zweiten Halterbein näher zu dem Proximalende als den Distalenden angeordnet sind. Das Verfahren beinhaltet ferner ein Setzen des Halterings in der ringförmigen Durchlassausnehmung mit einer äußeren Oberfläche des Halterkörpers nächst der abgeschrägten Seitenwand und der axial verlaufenden ringförmigen Rippe nächst dem ringförmigen Boden.
- In noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Montieren eines Gleichlaufgelenks geschaffen. Das Verfahren beinhaltet ein Schaffen eines inneren Elements mit einem Durchlass, der für ein Koppeln einer Welle ausgestaltet ist, wo bei der Durchlass ein freies Ende, das dafür eingerichtet ist, die Welle aufzunehmen, ein gegenüberliegendes nicht freies Ende und eine ringförmige Halterausnehmung mit einer abgeschrägten Seitenwand und einem ringförmigen Boden hat. Das Verfahren beinhaltet auch ein Einsetzen eines Halterings in den Durchlass vom freien Ende oder dem nicht freien Ende aus, wobei der Haltering einen ringförmigen, C-förmigen Halterkörper mit einer Längsachse aufweist, wobei der Halterkörper sich einwärts in Richtung auf die Längsachse von einer ersten Endöffnung und einem ersten Ende zu einer zweiten Endöffnung und einem zweiten Ende verjüngt, der Halterkörper ein erstes Halterbein und ein gegenüberliegendes zweites Halterbein aufweist, wobei das erste Halterbein und das zweite Halterbein an einem Proximalende miteinander verbunden und an jeweiligen Distalenden durch einen Spalt getrennt sind; eine axial verlaufende ringförmige Rippe, die auf dem ersten Ende des Halterkörpers angeordnet ist; und ein Aussparungsmerkmal, das auf dem zweiten Ende des ersten Halterbeins ausgebildet ist, und ein Aussparungsmerkmal, das auf dem zweiten Ende des zweiten Beins ausgebildet ist, wobei das Aussparungsmerkmal auf dem ersten Halterbein und das Aussparungsmerkmal auf dem zweiten Halterbein näher zu dem Proximalende als den Distalenden angeordnet sind. Das Verfahren beinhaltet ferner ein Setzen des Halterings in der ringförmigen Halterausnehmung mit einer äußeren Oberfläche des Halterkörpers nächst der abgeschrägten Seitenwand und der axial verlaufenden ringförmigen Rippe nächst dem ringförmigen Boden. Das Verfahren beinhaltet ferner ein Schaffen einer Gleichlaufgelenkbaugruppe mit einem äußeren Element, einem inneren Element, einem Käfig mit einer Vielzahl Fenster, angeordnet zwischen dem äußeren Element und dem inneren Element, und einer Vielzahl sphärischer Kugeln, die zwischen dem äußeren Element und dem inneren Element innerhalb der Fenster des Käfigs angeordnet sind.
- Die obigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung leicht ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht erkannt, da selbige durch Verweis auf die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden wird, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet wird.
-
1 ist eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Halterings und eines Gleichlaufgelenks, das den selbigen enthält, gelegt entlang einer Längsache des Gelenks; -
2 ist eine perspektivische Ansicht der angetriebenen Welle und beispielhaften Ausführungsform des Halterings von1 ; -
3 ist eine Seitendraufsicht des Halterings von2 ; -
4 ist eine Vorderdraufsicht des Halterings von2 ; -
5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des inneren Elements des Gleichlaufgelenks von1 ; -
6 ist eine weitere vergrößerte Querschnittsansicht von Region6 von5 , die den Haltering im Eingriff mit dem inneren Element veranschaulicht; -
7 ist eine weitere vergrößerte Querschnittsansicht von Region7 von5 , die den Haltering im Eingriff mit der angetriebenen Welle veranschaulicht; -
8 ist eine Vorderdraufsicht einer zweiten beispielhaften Ausführungsform eines Halterings für ein Gleichlaufgelenk wie hierin offenbart; -
9 ist eine Querschnittsansicht des Halterings von8 , gelegt entlang Schnitt 9-9; -
10 ist ein Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens zur Montage eines Gleichlaufgelenks und Halterings wie hierin offenbart; und -
11 ist ein Flussdiagramm einer zweiten beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens zur Montage eines Gleichlaufgelenks und Halterings wie hierin offenbart. - BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Die folgende Beschreibung ist in ihrer Art nur beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht beschränken. Es sollte sich verstehen, dass in allen Zeichnungen entsprechende Bezugsziffern gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen.
- Bezug nehmend auf die Figuren ist ein Gleichlaufgelenk als Ganzes bei
20 dargestellt. Das Gleichlaufgelenk20 koppelt drehbar eine antreibende Welle22 mit einer angetriebenen Welle24 . Das Gleichlaufgelenk20 gestattet eine relative Drehung zwischen der antreibenden Welle22 und der angetriebenen Welle24 , wenn die antreibende Welle22 und die angetriebene Welle24 in Bezug aufeinander gewinkelt (d. h. ausgelenkt) werden, wie in der Technik gut bekannt ist. - Bezug nehmend auf
1 enthält das Gleichlaufgelenk20 ein äußeres Element26 . Das äußere Element26 umfasst ein Befestigungsende zum Koppeln des äußeren Elements26 mit der antreibenden Welle22 . Typischerweise ist die antreibende Welle22 integral mit dem äußeren Element26 ausgebildet. Es sollte jedoch festgestellt werden, dass die antreibende Welle22 durch jedes beliebige geeignete Verfahren starr mit dem Befestigungsende des äußeren Elements26 verbunden werden kann. - Das äußere Element
26 definiert einen Innenraum28 und eine Vielzahl Kugelbahnen30 des äußeren Elements innerhalb des Innenraums28 . Der Innenraum28 und die Vielzahl Kugelbahnen30 des äußeren Elements erstrecken sich entlang einer Längsachse32 . Die Vielzahl Kugelbahnen30 des äußeren Elements weisen vorzugsweise ein longitudinal bogenförmiges Profil, das sich entlang der Längsachse32 erstreckt, und einen halbkreisförmigen Querschnitt, der quer zur Längsachse32 verläuft, auf. Es sollte jedoch festgestellt werden, dass die Kugelbahnen30 des äußeren Elements eine andere Form als das hierin dargestellte und beschriebene bogenförmige Profil aufweisen können. - Ein inneres Element
34 ist innerhalb des Innenraums28 des äußeren Elements26 angeordnet. Das innere Element34 definiert einen Durchlass36 zum Aufnehmen der angetriebenen Welle24 darin, welche sich vom Befestigungsende oder freien Ende37 in Richtung auf ein gegenüberliegendes nicht freies Ende39 oder das Ende erstreckt, das in das geschlossene Ende27 des äußeren Elements26 gewandt ist. Die angetriebene Welle24 ist mit dem inneren Element34 für eine Drehung mit dem inneren Element34 gekoppelt. Zum Beispiel können der Durchlass36 und die angetriebene Welle24 jeweils komplementäre Kerbverzahnungen aufweisen, um über eine kerbverzahnte Verbindung dazwischen miteinander in Eingriff zu stehen. Es sollte jedoch festgestellt werden, dass die angetriebene Welle24 mit dem inneren Element34 auf andere geeignete, hierin nicht beschriebene Weisen gekoppelt sein kann. - Das innere Element
34 definiert eine Vielzahl von Kugelbahnen38 des inneren Elements, welche sich entlang der Längsachse32 erstreckten. Die Kugelbahnen38 des inneren Elements weisen vorzugsweise ein bogenförmiges Profil, das sich entlang der Längsachse32 erstreckt, und einen halbkreisförmigen Querschnitt auf, der quer zur Längsachse32 verläuft. Es sollte jedoch festgestellt werden, dass die Kugelbahnen38 des inneren Elements eine andere Form als das hierin dargestellte und beschriebene bogenförmige Profil aufweisen können. - Jede der Kugelbahnen
30 des äußeren Elements ist einer der Kugelbahnen38 des inneren Elements gegenüberliegend angeordnet und dieser zugewandt. Jedes Paar gegenüberliegender Kugelbahnen30 des äußeren Elements und Kugelbahnen38 des inneren Elements wirken zusammen, sodass sie einen Schacht40 definieren. Dementsprechend existieren mehrere Schächte40 , die radial um die Längsachse32 angeordnet sind. - Das Gleichlaufgelenk
20 weist ferner eine Vielzahl Laufkugeln42 auf. Jede der Vielzahl Laufkugeln42 weist eine sphärische Form auf und überträgt Drehmoment zwischen dem äußeren Element26 und dem inneren Element34 . Eine der Vielzahl Laufkugeln42 ist in je einem der Schächte40 angeordnet. - Zwischen dem äußeren Element
26 und dem inneren Element34 ist ein Käfig44 angeordnet. Der Käfig44 definiert eine Vielzahl Fenster46 , wobei eine der Vielzahl Laufkugeln42 in je einem der Vielzahl Fenster46 angeordnet ist. Der Käfig44 hält die Laufkugeln42 in einer Ebene, während das Gleichlaufgelenk20 auslenkt, um eine relative Winkelbewegung zwischen der antreibenden Welle22 und der angetriebenen Welle24 zu gestatten. - Ein Haltering
48 koppelt oder verbindet das innere Element34 und die angetriebene Welle24 , wie in1 veranschaulicht ist. Bezug nehmend auf2 ist eine beispielhafte Ausführungsform des Halterings48 und der angetriebenen Welle24 dargestellt, wobei der Haltering48 auf der angetriebenen Welle24 angeordnet dargestellt ist. Bezug nehmend auf3 und4 ist die beispielhafte Ausführungsform des Halterings48 dargestellt. Der Haltering48 umfasst einen Körper50 mit einer abgeschnittenen konischen Form, worin der Körper50 ein erstes Ende52 aufweist, das eine erste Endöffnung53 mit einem ersten Durchmesser definiert, und sich entlang der Längsachse32 nach innen in Richtung auf die Achse zu einem zweiten Ende54 verjüngend erstreckt, das eine zweite Endöffnung55 mit einem zweiten Durchmesser definiert, der kleiner als der erste Durchmesser ist. Eine ringförmige Rippe56 erstreckt sich um einen äußeren Umfang des ersten Endes52 . Die ringförmige Rippe56 erstreckt sich vom Körper50 des Halterings48 in einer Richtung, die zur angetriebenen Welle24 parallel (das heißt parallel zur Längsachse32 ) ist. - Bezug nehmend auf
4 weist der ringförmige Ring eine unterbrochene ringförmige Form oder C-Form auf, in der ein Teil der ringförmigen Form entfernt ist, um einen Spalt58 zu definieren, der eine radiale Biegung des Halterings48 gestattet. Der Haltering48 weist ferner eine Vielzahl Aussparungsmerkmale oder Ausnehmungen60 auf, die um das zweite Ende54 des Körpers50 angeordnet sind. Die Aussparungsmerkmale60 wirken zusammen, um eine Vielzahl Finger62 dazwischen zu definieren. Wie gezeigt weisen die Aussparungsmerkmale60 im Wesentlichen rechtwinklige Rillen auf. Es sollte jedoch festgestellt werden, dass die Aussparungsmerkmale60 irgendeine andere Form, die hierin nicht dargestellt und beschrieben ist, aufweisen können. Wie gezeigt umfasst der Haltering48 insgesamt sechs Aussparungsmerkmale60 . Die Aussparungsmerkmale60 sind gleich beabstandet oder dieselben entlang gegenüberliegenden halbkreisförmigen Beinen49 ,51 mit einer linken Seite und einer rechten Seite des Halterings48 , wie durch eine Mittelebene M definiert wird, die die gegenüberliegenden Beine halbiert und die Langsachse32 des ringförmigen Halterings48 enthält, sodass die Aussparungsmerkmale60 auf Bein49 Spiegelbilder von Aussparungsmerkmalen60 auf Bein51 um die Mittelebene M sind. Die Aussparungsmerkmale60 umfassen zwei Aussparungsmerkmale60 , die unter einer zentralen Ebene C angeordnet sind, die zur Mittelebene M orthogonal ist und die Längsachse32 ebenfalls schneidet, und ein einzelnes Aussparungsmerkmal60 , das geringfügig oberhalb der zentralen Ebene C angeordnet ist, auf jedem der gegenüberliegenden halbkreisförmigen Beine49 ,51 mit einer linken Seite und der rechten Seite des Halterings48 . Die Mittelebene M halbiert auch den Spalt58 des ringförmigen Halterings48 , wobei die zentrale Ebene senkrecht zur Mittelebene M angeordnet ist und die Längsachse32 enthält, wie hierin beschrieben ist. Der Spalt58 des Halterings48 ist auf der gleichen Seite der zentralen Ebene C wie das einzelne Aussparungsmerkmal60 angeordnet. Als solche sind [engl. is] die Anzahl und der Abstand von Aussparungsmerkmalen60 sowie die Proportion der Finger62 um die zentrale Ebene C nicht ausgeglichen. Die Aussparungsmerkmale60 und Finger62 sind auch asymmetrisch um die zentrale Ebene C beabstandet. - Bezug nehmend auf
8 und9 wird eine andere Ausführungsform eines Halterings148 dargestellt. Diese Ausführungsform des Halterings148 ist ähnlich der Ausführungsform des oben beschriebenen Halterings48 . Aussparungsmerkmale60 sind wieder gleich beabstandet oder dieselben entlang gegenüberliegenden halbkreisförmigen Beinen49 ,51 mit einer linken Seite und einer rechten Seite des Halterings148 , wie durch eine Mittelebene M definiert wird, die die gegenüberliegenden Beine halbiert und die Längsachse32 des ringförmigen Halterings148 schneidet, sodass Aussparungsmerkmale60 auf Bein49 Spiegelbilder von Aussparungsmerkmalen60 auf Bein51 um die Mittelebene M sind. Der Haltering148 enthält auf jedem der gegenüberliegenden Beine49 ,51 jedoch keine Vielzahl Aussparungsmerkmale60 , sondern enthält vielmehr nur ein einziges Aussparungsmerkmal auf jedem Bein. Da er keine Vielzahl Aussparungsmerkmale auf jedem der gegenüberliegenden Beine49 ,51 enthält, weist der Haltering148 auch keine zwischen den Aussparungsmerkmalen60 angeordnete Finger62 auf. Dementsprechend sind die Aussparungsmerkmale60 des Halterings148 in Umfangsrichtung größer oder breiter als die Aussparungsmerkmale60 des Halterings48 . Außerdem weist der Haltering148 nur zwei Aussparungsmerkmale60 auf, wobei jedes symmetrisch und gleich auf gegenüberliegenden Seiten der Mittelebene M an geordnet ist. Die Aussparungsmerkmale60 sind jedoch nicht gleich oder symmetrisch um die zentrale Ebene C angeordnet. In der Ausführungsform der8 und9 ist der ausgesparte Oberflächenbereich des ringförmigen Halterings148 , insbesondere der vom zweiten Ende54 entfernte Betrag des Körpers50 , nicht symmetrisch um die zentrale Ebene C verteilt. In der in8 und9 veranschaulichten Ausführungsform ist ein größerer Anteil des zweiten Beins54 von der zentralen Ebene C zum pro ximalen Ende57 als von der zentralen Ebene C zum Spalt58 entfernt. Das Aussparungsmerkmal60 ist asymmetrisch um die zentrale Ebene C angeordnet. Die asymmetrische Anordnung von Aussparungsmerkmalen60 und die ringförmige Rippe56 liefern eine vorbestimmte Charakteristik der Torsionsantwort, insbesondere eine vorbestimmte Torsionssteifigkeit, für die ringförmigen Halteringe48 und148 . Insbesondere liefert die Asymmetrie eine größere Biegung des Proximalendes57 (das heißt des Apex der konvexen Krümmung des Halterings) des Halterings48 ,148 während eines Einsatzes der Welle in den Ring und eine reduzierte Biegung der Distalenden59 , insbesondere jeweilige Zunahmen und Verringerungen in der Biegung der Finger62 nächst diesen Enden. Folglich liefern die hierin beschriebenen Halteringe48 ,148 einen erwünschten Sitz des gesamten zweiten Endes54 in der ringförmigen Wellenausnehmung66 und vermeiden eine übermäßige Biegung der Finger62 nächst den Distalenden59 bis zu einem Maße, dass sie nicht in der ringförmigen Wellenausnehmung66 sitzen, was beobachtungsgemäß in bestimmten Halterentwürfen der verwandten Technik auftrat, und verbessern dadurch den Sitz des Halterings48 ,148 in der ringförmigen Wellenausnehmung66 , insbesondere des Teils einschließlich der Finger62 nächst den Distalenden59 und die Befestigung der angetriebenen Welle24 am inneren Element34 . - Es sollte jedoch festgestellt werden, dass die Aussparungsmerkmale
60 in der Umfangslänge und Ausrichtung von jenen, die in den veranschaulichten Ausführungsformen der Halteringe48 ,148 dargestellt sind, abweichen können. Es sollte auch festgestellt werden, dass die Halteringe wie zum Beispiel die Halteringe48 ,148 jede beliebige Anzahl Finger62 und Aussparungsmerkmale60 aufweisen können, wie es Entwurfsparameter erfordern. Als solche sollte festgestellt werden, dass die verschiedenen Ausführungsformen von Halteringen einschließlich der Halteringe48 ,148 mit einer vorbestimmten Torsionssteifigkeit ausgelegt sind, so dass sie si ch geeignet biegen, um zu gestatten, dass das gesamte zweite Ende54 des Halterings wie zum Beispiel der Halteringe48 ,148 mit der ringförmigen Wellenausnehmung66 gleichzeitig in Eingriff kommt, um die Gelegenheit für eine Loslösung des Halterings48 ,148 und der angetriebenen Welle24 während einer Montage zu reduzieren. Die Biegecharakteristiken der Halteringe48 ,148 werden durch die Ausrichtung und Größe der Aussparungsmerkmale60 , das Vorhandensein und die Anzahl etwaiger dazwischen definierter Finger62 und die Umfangslänge des Spalts58 gesteuert. Dementsprechend stellt ein Einstellen der Aussparungsmerkmale60 und der Finger62 die Biegecharakteristiken des Halterings48 ,148 ein. Es sollte festgestellt werden, dass der Haltering auf irgendeine andere Art und Weise, als hierin dargestellt und beschrieben wurde, entworfen werden kann. - Bezug nehmend auf
5 und6 wesit das innere Element34 eine ringförmige Durchlassausnehmung64 auf. Der Haltering48 wird innerhalb der ringförmigen Durchlassausnehmung64 angeordnet, wobei die ringförmige Rippe56 dem ringförmigen Boden61 der ringförmigen Durchlassausnehmung64 benachbart, die äußere Oberfläche63 des verjüngten Körpers50 nächst der abgeschrägten Seitenwand65 der Ausnehmung angeordnet wird und das zweite Ende54 des Halterings48 sich die ringförmige Durchlassausnehmung64 hoch und aus dieser erstreckt, um mit der angetriebenen Welle24 in Eingriff zu kommen und diese zu sichern. Wie in6 veranschaulicht ist, weist die ringförmige Durchlassausnehmung64 eine im Wesentlichen trapezförmige Form entlang der Längsachse32 auf. Die ringförmige Aperaturausnehmung64 kann an jeder beliebigen geeigneten Stelle innerhalb des Durchlasses36 des inneren Elements34 angeordnet sein. In einer beispielhaften Ausführungsform befindet sie sich nächst dem nicht freien Ende39 des Durchlasses36 . - Bezug nehmend auf
7 weist die angetriebene Welle24 eine ringförmige Wellenausnehmung66 auf. Die ringförmige Wellenausnehmung66 kann an jeder beliebigen geeigneten Stelle entlang dem innerhalb des Durchlasses36 angeordneten Teil der angetriebenen Welle gelegen sein, solange sie so ausgestaltet ist, dass sie beim Einsatz der angetriebenen Welle24 in den Durchlass36 der ringförmigen Durchlassausnehmung64 benachbart gegenüberliegend gelegen ist. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die ringförmige Wellenausnehmung66 nahe einem Einsatzende25 der angetriebenen Welle24 angeordnet. Das zweite Ende54 des Halterings48 ,148 und insbesondere die Finger62 des Halterings48 sind innerhalb der ringförmigen Wellenausnehmung66 in einer dazwischen im Wesentlichen im Schnappsitz verzahnten Verbindung angeordnet. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Teil des Durchlasses36 eine kerbverzahnte Durchlassoberfläche35 ,1 , und die angetriebene Welle24 weist eine kerbverzahnte äußere Oberfläche29 auf, die für einen verzahnenden gekoppelten Eingriff mit der kerbverzahnten Durchlassoberfläche35 ausgestaltet ist. Der verzahnende gekoppelte Eingriff der kerbverzahnten Durchlassoberfläche35 und kerbverzahnten Wellenoberfläche29 wird bewerkstelligt, indem die Welle eingesetzt wird, bis sie in einem festgehaltenen Eingriff durch einen Haltering48 ,148 wie hierin beschrieben gesichert ist. - Um das Gleichlaufgelenk
20 zu montieren, wird der Haltering48 ,148 innerhalb der ringförmigen Durchlassausnehmung64 des inneren Elements34 durch eines der hierin beschriebenen Verfahren platziert. Gemäß einem beispielhaften Verfahren100 ,10 , wird die Baugruppe des Gleichlaufgelenks20 ohne den Haltering48 ,148 zusammengebaut, und danach wird der Haltering48 ,148 in das freie Ende37 des Durchlasses36 eingesetzt. Gemäß einem anderen beispielhaften Verfahren200 ,11 , wird der Haltering48 ,148 in das freie Ende37 oder nicht freie Ende39 des Durchlasses36 des inneren Elements34 eingesetzt, und danach wird die Baugruppe des Gleichlaufgelenks20 einschließlich des inneren Elements34 und des Halterings48 ,148 zusammengebaut. Gemäß beiden Verfahren kann, wenn die Baugruppe des Gleichlaufgelenks20 einschließlich des Halterings48 ,148 einmal zusammengebaut wurde, die angetriebene Welle24 in das freie Ende37 des Durchlasses36 des inneren Elements34 in einen Eingriff mit dem Haltering48 ,148 eingesetzt werden. Der Haltering48 ,148 spreizt sich radial auf, während sich der Körper50 des Halterings48 biegt, um einen Einsatz der angetriebenen Welle24 dort hindurch zu ermöglichen, bis die Finger62 des Halterings78 in die ringförmige Wellenausnehmung66 der angetriebenen Welle24 einschnappen, wodurch das innere Element34 und die angetriebene Welle24 zusammen verzahnt werden. Wurde die angetriebene Welle24 einmal zusammengebaut, indem sie mit dem Gleichlaufgelenk20 gemäß einem der oben beschriebenen Verfahren verbunden wurde, kann sie vom Gleichlaufgelenk20 demontiert und entfernt werden, indem die Stellung des Gleichlaufgelenks20 fixiert wird, wie zum Beispiel indem es in eine (nicht dargestellte) Aufspannvorrichtung platziert wird, die an das innere Element34 stößt und eine (nicht dargestellte) Öffnung hat, durch die sich die angetriebene Welle24 erstreckt, und eine vorbestimmte axiale Extraktionskraft FE,5 , auf die angetriebene Welle24 aufgebracht wird. Eine Demontage kann auch bewerkstelligt werden durch das Umkehren dieser Prozedur durch ein geeignetes Fixieren der angetriebenen Welle24 wie zum Beispiel mit einer Klemme und Aufbringung der Extraktionskraft FE auf das Gleichlaufgelenk20 . Um die angetriebene Welle24 in der angegebenen Weise herauszuziehen, muss das zweite Ende54 des Halterings48 ,148 durch eine vorbestimmte axiale Extraktionskraft FE entweder elastisch oder plastisch ausreichend verformt werden, damit sich das Ende biegt, wie zum Beispiel durch eine Ausbeulung oder Wölbung, und die angetriebene Welle24 freigeben. Die vorbestimmte axiale Extraktionskraft FE kann genau gesteuert werden, indem die Materialeigenschaften des Halterings (zum Beispiel Elastizitätsmodul, Härte, Zug-, Kompressions- und Scherfestigkeit) oder die Designeigenschaften (zum Beispiel Größe, Form und Anzahl von Aussparungsmerkmalen60 und Fingern62 und Ringdicke (t),7 ) des Halterings48 ,148 gesteuert werden. Es versteht sich, dass die vorbestimmte axiale Extraktionskraft FE auch eine maximale axiale Trennkraft definieren kann, der die Baugruppe aus dem Gleichlaufgelenk20 und der angetriebenen Welle24 ohne die Gefahr einer Abtrennung während eines Gebrauchs ausgesetzt werden kann. Die Fähigkeit, die vorbestimmte axiale Extraktionskraft FE durch Materialauswahl und das Design des Halterings48 ,148 genau zu steuern, ist ein Vorteil, insbesondere gegenüber Rückhaltevorrichtungen, bei denen die axiale Extraktionskraft der angetriebenen Welle24 in erster Linie durch Gleitreibung zwischen der Rückhaltevorrichtung und der angetriebenen Welle24 oder dem inneren Element34 oder beiden gesteuert wird. - Bezug nehmend auf
10 wird ein Gleichlaufgelenk20 durch ein Verfahren100 mit den folgenden Schritten zusammenbaut. Diese Schritte beinhalten ein Schaffen110 einer Baugruppe des Gleichlaufgelenks mit einem äußeren Element26 , einem inneren Element34 , einem Käfig44 mit einer Vielzahl Fenster46 , angeordnet zwischen dem äußeren Element26 und dem inneren Element34 , und einer Vielzahl sphärischer Kugeln42 , die zwischen dem äußeren Element26 und dem inneren Element34 innerhalb der Fenster46 des Käfigs44 angeordnet sind. Das innere Element34 hat einen Durchlass36 , der dafür ausgestaltet ist, um mit der angetriebenen Welle24 zu kuppeln. Der Durchlass36 hat ein freies Ende37 , das dafür eingerichtet ist, die angetriebene Welle24 aufzunehmen, und eine ringförmige Durchlassausnehmung64 mit einer abgeschrägten Seitenwand65 und einem ringförmigen Boden61 , wie hierin beschrieben ist. Das Verfahren100 beinhaltet auch ein Einsetzen120 eines Halterings48 ,148 wie hierin beschrieben in den Durchlass36 vom freien Ende37 aus. Das Verfahren100 schließt ferner ein Setzen130 des Halterings48 ,148 in der ringförmigen Durchlassausnehmung64 mit der äußeren Oberfläche63 des Halterkörpers50 nächst der abgeschrägten Seitenwand65 und der axial verlaufenden ringförmigen Rippe56 nächst dem ringförmigen Boden61 ein. Wenn eine Montage der angetriebenen Welle24 an das Gleichlaufgelenk20 gewünscht wird, kann das Verfahren100 auch beinhalten ein Einsetzen140 des Einsatzendes25 der Welle mit einer ringförmigen Wellenausnehmung66 , die dafür eingerichtet ist, das zweite Ende54 des Halterings aufzunehmen, in das freie Ende37 des Durchlasses36 und Sichern150 der Welle im festgehaltenen Eingriff, indem das Einsatzende25 der Welle durch die erste Endöffnung53 des Halterings48 ,148 eingesetzt wird, die Öffnung des zweiten Endes55 durch Wechselwirkung mit einer äußeren Oberfläche29 der Welle expandiert wird und das zweite Ende54 des Halterings48 ,148 innerhalb der ringförmigen Wellenausnehmung66 gesetzt wird. Das Verfahren100 kann auch beinhalten ein Loslösen160 der angetriebenen Welle24 von der Baugruppe des Gleichlaufgelenks20 durch Aufbringung einer vorbestimmten axialen Extraktionskraft auf die angetriebene Welle24 oder das Gleichlaufgelenk20 in Bezug auf das andere. - Bezug nehmend auf
11 wird in einer anderen beispielhaften Ausführungsform ein Gleichlaufgelenk20 durch ein Verfahren200 mit den folgenden Schritten zusammengebaut. Diese Schritte beinhalten ein Schaffen210 eines inneren Elements34 mit einem Durchlass36 , das für ein Koppeln mit der angetriebenen Welle24 ausgestaltet ist, wobei der Durchlass36 ein freies Ende37 , das dafür eingerichtet ist, die Welle aufzunehmen, ein gegenüberliegendes nicht freies Ende39 und eine ringförmige Halterausnehmung64 mit einer abgeschrägten Seitenwand65 und einem ringförmigen Boden61 aufweist. Das Verfahren200 beinhaltet auch ein Einsetzen220 eines Halterings48 ,148 , wie hierin beschrieben wurde, in den Durchlass36 von dem freien Ende37 oder dem nicht freien Ende aus, da beide Enden zugänglich sind. Das Verfahren200 beinhaltet auch ein Setzen230 des Halterings in der ringförmigen Halterausnehmung64 mit einer äußeren Oberfläche63 des Halterkörpers50 nächst der abgeschrägten Seitenwand65 und der axial verlaufenden ringförmigen Rippe56 nächst dem ringförmigen Boden61 . Das Verfahren200 beinhaltet ebenfalls ein Schaffen240 einer Baugruppe eines Gleichlaufgelenks20 mit einem äußeren Element26 , dem inneren Element34 einschließlich des Halterings48 ,148 , einem Käfig44 mit einer Vielzahl Fenster46 , angeordnet zwischen dem äußeren Element26 und dem inneren Element34 , und einer Vielzahl sphärischer Kugeln42 , die zwischen dem äußeren Element26 und dem inneren Element34 innerhalb der Fenster46 des Käfigs44 angeordnet sind. Wenn eine Montage der angetriebenen Welle24 am Gleichlaufgelenk20 gewünscht wird, kann das Verfahren200 auch beinhalten ein Einsetzen250 des Einsatzendes25 der Welle mit einer ringförmigen Wellenausnehmung66 , die dafür eingerichtet ist, das zweite Ende54 des Halterings aufzunehmen, in das freie Ende37 des Durchlasses36 und Sichern260 der Welle im festgehaltenen Eingriff, indem das Einsatzende25 der Welle durch die erste Endöffnung53 des Halterings48 ,148 eingesetzt wird, die Öffnung des zweiten Endes55 durch Wechselwirkung mit einer äußeren Oberfläche29 der Welle expandiert wird und das zweite Ende54 des Halterings48 ,148 innerhalb der Wellenausnehmung66 gesetzt wird. Das Verfahren200 kann auch einschließen ein Loslösen270 der angetriebenen Welle24 von der Baugruppe des Gleichlaufgelenks20 durch Aufbringung einer vorbestimmten axialen Extraktionskraft FE auf die angetriebene Welle24 oder das Gleichlaufgelenk20 in Bezug auf das andere. - Obwohl die Erfindung mit Verweis auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich für den Fachmann, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Äquivalente für deren Elemente substituiert werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können viele Modifikationen vorgenommen werden, um einen besonderen Umstand oder Material den Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichen Umfang abzuweichen. Daher soll die Erfindung nicht auf die besonderen Ausführungsformen beschränkt werden, die als das beste Verfahren offenbart wurden, die zum Ausführen dieser Erfindung in Betracht gezogen werden, sondern die Erfindung schließt alle Ausführungsformen ein, die in den Umfang der vorliegenden Anmeldung fallen.
Claims (10)
- Haltering für ein Gleichlaufgelenk, mit: einem ringförmigen, C-förmigen Halterkörper mit einer Längsachse, wobei der Halterkörper sich einwärts in Richtung auf die Längsachse von einer ersten Endöffnung und einem ersten Ende zu einer zweiten Endöffnung und einem zweiten Ende verjüngt, wobei der Halterkörper ein erstes Halterbein und ein gegenüberliegendes zweites Halterbein aufweist, wobei das erste Halterbein und das zweite Halterbein an einem Proximalende miteinander verbunden und an jeweiligen Distalenden durch einen Spalt getrennt sind; einer axial verlaufenden ringförmigen Rippe, die auf dem ersten Ende des Halterkörpers angeordnet ist; und einem Aussparungsmerkmal, das auf dem zweiten Ende des ersten Halterbeins ausgebildet ist, und einem Aussparungsmerkmal, das auf dem zweiten Ende des zweiten Beins ausgebildet ist, wobei das Aussparungsmerkmal auf dem ersten Halterbein und das Aussparungsmerkmal auf dem zweiten Halterbein näher zu dem Proximalende als den Distalenden angeordnet ist.
- Haltering nach Anspruch 1, wobei der Haltering eine Mittelebene definiert, die zwischen dem Proximalende und den Distalenden verläuft und die Längsachse enthält, und eine zentrale Ebene, die zur Mittelebene orthogonal ist und die Längsachse enthält, und wobei das Aussperrungsmerkmal auf dem ersten Halterbein und das Aussperrungsmerkmal auf dem zweiten Halterbein mit Bezug auf die zentrale Ebene asymmetrisch angeordnet sind.
- Haltering nach Anspruch 2, wobei das Aussparungsmerkmal auf dem ersten Halterbein ein Spiegelbild des Aussparungsmerkmals auf dem zweiten Halterbein um die Mittelebene umfasst.
- Haltering nach Anspruch 1, wobei das Aussparungsmerkmal auf dem ersten Halterbein und das Aussparungsmerkmal auf dem zweiten Halterbein jeweils eine im Wesentlichen rechtwinklige Ausnehmung aufweisen.
- Haltering nach Anspruch 1, wobei das Aussparungsmerkmal auf dem ersten Bein eine Vielzahl Aussparungsmerkmale aufweist, die auf dem ersten Halterbein ausgebildet sind, und das Aussparungsmerkmal auf dem zweiten Halterbein eine Vielzahl Aussparungsmerkmale aufweist, die auf dem zweiten Halterbein ausgebildet sind, und wobei die Vielzahl Aussparungsmerkmale auf dem ersten Halterbein und die Vielzahl Aussparungsmerkmale auf dem zweiten Halterbein näher zu dem Proximalende als dem Distalende angeordnet sind.
- Haltering nach Anspruch 1, wobei der Haltering eine Mittelebene definiert, die sich zwischen dem Proximalende und den Distalenden erstreckt und die Längsachse enthält, und eine zentrale Ebene, die zur Mittelebene orthogonal ist und die Längsachse enthält, und wobei die Vielzahl Aussparungsmerkmale auf dem ersten Halterbein und die Vielzahl Ausspa rungsmerkmale auf dem zweiten Halterbein mit Bezug auf die zentrale Ebene asymmetrisch angeordnet sind.
- Verfahren zum Montieren eines Gleichlaufgelenks, mit den Schritten: Schaffen einer Baugruppe eines Gleichlaufgelenks mit einem äußeren Element, einem inneren Element, einem Käfig mit einer Vielzahl Fenster, angeordnet zwischen dem äußeren Element und dem inneren Element, und einer Vielzahl sphärischer Kugeln, die zwischen dem äußeren Element und dem inneren Element innerhalb der Fenster des Käfigs angeordnet sind, wobei das innere Element einen Durchlass aufweist, der zum Koppeln einer Welle ausgestaltet ist, wobei der Durchlass ein freies Ende hat, das dafür eingerichtet ist, die Welle aufzunehmen, und eine ringförmige Durchlassausnehmung mit einer abgeschrägten Seitenwand und einem ringförmigen Boden; Einsetzen eines Halterings in den Durchlass von dem freien Ende aus, wobei der Haltering einen ringförmigen, C-förmigen Halterkörper mit einer Längsachse aufweist, wobei der Halterkörper sich einwärts in Richtung auf die Längsachse von einer ersten Endöffnung und einem ersten Ende zu einer zweiten Endöffnung und einem zweiten Ende verjüngt, wobei der Halterkörper ein erstes Halterbein und ein gegenüberliegendes zweites Halterbein aufweist, wobei das erste Halterbein und das zweite Halterbein an einem Proximalende miteinander verbunden und an jeweiligen Distalenden durch einen Spalt getrennt sind; eine axial verlaufende ringförmige Rippe, die auf dem ersten Ende des Halterkörpers angeordnet ist; und ein Aussparungsmerkmal, das auf dem zweiten Ende des ersten Halterbeins ausgebildet ist, und ein Aussparungsmerkmal, das auf dem zweiten Ende des zweiten Beins ausgebildet ist, wobei das Aussparungs merkmal auf dem ersten Halterbein und das Aussparungsmerkmal auf dem zweiten Halterbein näher zu dem Proximalende als den Distalenden angeordnet sind; und Setzen des Halterings in der ringförmigen Durchlassausnehmung mit einer äußeren Oberfläche des Halterkörpers nächst der abgeschrägten Seitenwand und der axial verlaufenden ringförmigen Rippe nächst dem ringförmigen Boden.
- Verfahren zum Montieren eines Gleichlaufgelenks, mit den Schritten: Schaffen eines inneren Elements mit einem Durchlass, der zum Koppeln einer Welle ausgestaltet ist, wobei der Durchlass ein freies Ende aufweist, das dafür eingerichtet ist, die Welle aufzunehmen, ein gegenüberliegendes nicht freies Ende und eine ringförmige Halterausnehmung mit einer abgeschrägten Seitenwand und einem ringförmigen Boden; Einsetzen eines Halterings in den Durchlass von dem freien Ende oder dem nicht freien Ende aus, wobei der Haltering einen ringförmigen, C-förmigen Halterkörper mit einer Längsachse umfasst, wobei der Halterkörper sich einwärts in Richtung auf die Längsachse von einer ersten Endöffnung und einem ersten Ende zu einer zweiten Endöffnung und einem zweiten Ende verjüngt, wobei der Halterkörper ein erstes Halterbein und ein gegenüberliegendes zweites Halterbein aufweist, wobei das erste Halterbein und das zweite Halterbein an einem Proximalende miteinander verbunden und an jeweiligen Distalenden durch einen Spalt getrennt sind; eine axial verlaufende ringförmige Rippe, die auf dem ersten Ende des Halterkörpers angeordnet ist; und ein Aussparungsmerkmal, das auf dem zweiten Ende des ersten Halterbeins ausgebildet ist, und ein Aussparungsmerkmal, das auf dem zweiten Ende des zweiten Beins ausgebildet ist, wobei das Aussparungsmerkmal auf dem ersten Halterbein und das Aussparungsmerkmal auf dem zweiten Bein näher zu dem Proximalende als den Distalenden angeordnet sind; Setzen des Halterings in der ringförmigen Halterausnehmung mit einer äußeren Oberfläche des Halterkörpers nächst der abgeschrägten Seitenwand und der axial verlaufenden ringförmigen Rippe nächst dem ringförmigen Boden; und Schaffen einer Baugruppe eines Gleichlaufgelenks mit einem äußeren Element, dem inneren Element, einem Käfig mit einer Vielzahl Fenster, angeordnet zwischen dem äußeren Element und dem inneren Element, und einer Vielzahl sphärischer Kugeln, die zwischen dem äußeren Element und dem inneren Element innerhalb der Fenster des Käfigs angeordnet sind.
- Verfahren nach Anspruch 8, ferner mit den Schritten: Einsetzen eines Ende der Welle in das freie Ende des Durchlasses, wobei die Welle eine ringförmige Ausnehmung aufweist, die dafür eingerichtet ist, das zweite Ende des Halterings aufzunehmen; und Sichern der Welle in festgehaltenem Eingriff, indem das Ende der Welle durch die erste Endöffnung des Halterings eingesetzt wird, die zweite Endöffnung durch Wechselwirkung mit einer äußeren Oberfläche der Welle expandiert wird und das zweite Ende des Halterings innerhalb der ringförmigen Ausnehmung der Welle gesetzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 8, ferner mit dem Schritt: Loslösen der angetriebenen Welle von der Baugruppe des Gleichlaufgelenks durch Aufbringung einer vorbestimmten axialen Extraktionskraft auf die angetriebene Welle oder das Gleichlaufgelenk in Bezug auf das andere.
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