DE102016201776A1 - Laufrolle für ein Podegelenk - Google Patents
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Abstract
Gleichlaufgelenke sind in der Bauform von Tripodegelenken bekannt. Derartige Tripodegelenke weisen als einen ersten Gelenkpartner ein Wellenende mit daran angeformten, radial zu dem Wellenende abstehenden Zapfenabschnitten auf, auf denen Rollen angeordnet sind. Dieser erste Gelenkpartner ist in einer Glocke als zweiter Gelenkpartner eingeführt, wobei die Rollen an einer Innenseite der Glocke abrollen können, sodass das Wellenende relativ zu der Glocke verschwenkt, jedoch gemeinsam mit der Glocke rotiert werden kann. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Montage von Tripodegelenken zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird durch eine Laufrolle 9 für ein Podegelenk 1 gelöst, mit einer Innenringeinrichtung 11 zur Aufnahme eines Zapfens 8 von einem Wellenstumpfabschnitt 7, mit einer Außenringeinrichtung 12, wobei an der Außenseite der Außenringeinrichtung 12 eine Laufbahn 15 zum Ablaufen auf einem Glockenabschnitt 10 angeordnet ist, mit einer Mehrzahl von Wälzkörpern 17, wobei die Wälzkörper 17 zwischen der Innenringeinrichtung 11 und der Außenringeinrichtung 12 angeordnet sind, wobei die Wälzkörper 17 als Rollen ausgebildet sind, und mit einer Käfigeinrichtung 18, wobei die Wälzkörper 17 in der Käfigeinrichtung 18 angeordnet sind, wobei die Käfigeinrichtung 18 als ein Mittenkäfig ausgebildet ist, wobei die Rollen in einem Mittenbereich durch den Mittenkäfig geführt sind und in Laufbereichen beidseitig zu dem Mittenkäfig frei abstehen.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Laufrolle für ein Podegelenk, mit einer Innenringeinrichtung zur Aufnahme eines Zapfens von einem Wellenstumpfabschnitt, mit einer Außenringeinrichtung, wobei an der Außenseite der Außenringeinrichtung eine Laufbahn zum Ablaufen auf einem Glockenabschnitt angeordnet ist, mit einer Mehrzahl von Wälzkörpern, wobei die Wälzkörper zwischen der Innenringeinrichtung und der Außenringeinrichtung angeordnet sind, wobei die Wälzkörper als Rollen ausgebildet sind, und mit einer Käfigeinrichtung, wobei die Wälzkörper in der Käfigeinrichtung angeordnet sind.
- Im Antriebsstrang von Fahrzeugen werden zur Übertragung des Antriebsdrehmoments von einer Differentialeinrichtung oder einem anderen Getriebeausgang zu einem angetriebenen, insbesondere gelenkten Rad, oftmals Gleichlaufgelenke verwendet, die zum einen die Übertragung des Antriebsdrehmoments sicherstellen und zum anderen eine Winkeländerung zwischen dem Getriebeausgang und einer Zwischenwelle ermöglichen. Durch die Gleichlaufgelenke ist es möglich, dass die angetriebenen Räder unabhängig von dem meist mit dem Fahrzeugkorpus verbundenen Getriebeausgang zum Beispiel bei Unebenheiten der Straße einfedern oder gelenkt werden können.
- Gleichlaufgelenke sind in der Bauform von Tripodegelenken bekannt. Derartige Tripodegelenke weisen als einen ersten Gelenkpartner ein Wellenende mit daran angeformten, radial zu dem Wellenende abstehenden Zapfenabschnitten auf, auf denen Rollen angeordnet sind. Dieser erste Gelenkpartner ist in einer Glocke als zweiter Gelenkpartner eingeführt, wobei die Rollen an einer Innenseite der Glocke abrollen können, sodass das Wellenende relativ zu der Glocke verschwenkt, jedoch gemeinsam mit der Glocke rotiert werden kann.
- Ein derartiges Tripodegelenk ist beispielsweise in der Druckschrift
DE 10 2004 025 531 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, beschrieben. Diese Druckschrift behandelt insbesondere den Aufbau der Rolle, wobei diese einen Innenring, welcher auf dem Zapfen angeordnet ist, sowie einen Außenring aufweist, der mit seinem Außenumfang auf einer Innenfläche der Glocke abrollen kann. Zwischen dem Innenring und dem Außenring sind nadelförmige Wälzkörper angeordnet, welche in einem Käfig geführt sind. - Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Montage von Podegelenken zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird durch eine Laufrolle für ein Podegelenk sowie durch ein Podegelenk mit der Laufrolle gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
- Gegenstand der Erfindung ist eine Laufrolle, welche für ein Podegelenk geeignet und/oder ausgebildet ist. Insbesondere ist die Laufrolle als eine Podegelenkslaufrolle ausgebildet. Insbesondere ist die Laufrolle als ein Radiallager, im Speziellen als ein Radialwälzlager ausgebildet. Die Laufrolle definiert mit der Rotationsachse eine Laufrollenachse.
- Das Podegelenk und/oder die Laufrolle wird bzw. werden vorzugsweise in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs angeordnet. Optional bildet das Fahrzeug mit dem Podegelenk und/oder mit der Laufrolle einen weiteren Gegenstand der Erfindung. Das Podegelenk ist im Antriebsstrang vorzugsweise zwischen einem Getriebeausgang, insbesondere Differentialgetriebeausgang, und einem angetriebenen Rad angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Podegelenk zwischen dem Getriebeausgang und einer Zwischenwelle, insbesondere Gelenkwelle, zur Übertragung eines Antriebsdrehmoments an das angetriebene Rad angeordnet. Vorzugsweise weist das Fahrzeug an einer angetriebenen Achse zwei der Podegelenke auf. Besonders bevorzugt ist die angetriebene Achse zugleich eine gelenkte Achse.
- Die Funktion des Podegelenks ist es, eine schwenkbare und/oder winkelveränderliche Gelenkverbindung zwischen dem Getriebeausgang und der Zwischenwelle zur Übertragung des Antriebsdrehmoments zu schaffen.
- Das Podegelenk ist vorzugsweise als ein Gleichlaufgelenk ausgebildet. Insbesondere ist das Podegelenk als ein Bipodegelenk, Tripodegelenk oder als ein Quattropodegelenk ausgebildet.
- Vorzugsweise weist das Podegelenk einen Wellenstumpfabschnitt als einen ersten Gelenkpartner mit darauf oder daran angeordneten Zapfen auf. Beispielsweise können die Zapfen einstückig mit dem Wellenstumpfabschnitt verbunden sein. Die Zapfen stehen vorzugsweise radial oder zumindest gewinkelt zu einer Wellenachse als Rotationsachse und/oder Längserstreckungsrichtung des Wellenstumpfabschnitts ab. Vorzugsweise sind die Zapfen in Umlaufrichtung um den Wellenstumpfabschnitt regelmäßig verteilt. Es ist vorgesehen, dass die Laufrolle auf dem Zapfen aufgesetzt oder aufsetzbar ist. Vorzugsweise ist auf jedem der Zapfen eine derartige Laufrolle aufgesetzt.
- Ferner weist das Podegelenk einen Glockenabschnitt als zweiten Gelenkpartner auf. Der Wellenstumpfabschnitt mit den Zapfen und den Laufrollen ist in dem Glockenabschnitt eingeführt, wobei die Laufrollen an einer oder mehreren Flächen, insbesondere Innenflächen des Glockenabschnitts abrollen, um den Wellenstumpfabschnitt relativ zu dem Glockenabschnitt zu verschwenken.
- Bei einer bevorzugten Ausgestaltung bildet der Wellenstumpfabschnitt einen Teilabschnitt der Zwischenwelle oder ist mit dieser wirkverbunden und der Glockenabschnitt ist mit dem Getriebeausgang wirkverbunden. Bei einer alternativen Ausgestaltung ist Wellenstumpfabschnitt mit dem Getriebeausgang wirkverbunden und der Glockenabschnitt bildet einen Teilabschnitt der Zwischenwelle oder ist mit dieser wirkverbunden.
- Die Laufrolle weist eine Innenringeinrichtung auf, welche zur Aufnahme eines der Zapfen ausgebildet und/oder geeignet ist. Vorzugsweise ist die Innenringeinrichtung auf dem Zapfen, insbesondere drehfest und/oder verschiebefest aufgesetzt, im Speziellen derart, dass der Zapfen die Innenringeinrichtung durchdringt. Die Innenringeinrichtung kann aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt sein, vorzugsweise ist diese jedoch einstückig und/oder einmaterialig ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Innenringeinrichtung als umformtechnisch hergestellter Innenring ausgebildet. Insbesondere trägt die Innenringeinrichtung an der radialen Außenseite eine Innenlaufbahn und an der Innenseite eine Kontaktfläche zur Kontaktierung mit dem Zapfen.
- Die Laufrolle weist ferner eine Außenringeinrichtung auf, welche in Bezug auf die Laufrollenachse bevorzugt koaxial und/oder konzentrisch zu der Innenringeinrichtung angeordnet ist. Die Außenringeinrichtung kann mehrteilig ausgebildet sein, besonders bevorzugt ist diese jedoch einteilig und/oder einstückig ausgebildet. Insbesondere ist die Außenringeinrichtung als umformtechnisch hergestellter Außenring ausgebildet. Die Außenringeinrichtung trägt an der radialen Innenseite eine Außenlaufbahn und an der Außenseite, insbesondere der radialen Außenseite, eine Laufbahn zum Ablaufen, insbesondere Abrollen und/oder Abgleiten auf dem Glockenabschnitt. Vorzugsweise ist die Laufbahn zum Ablaufen auf den Glockenabschnitt in einem Längsschnitt durch die Laufrollenachse ballig, insbesondere sphärisch, ausgebildet. Bei einer sphärischen Ausbildung liegt der Mittelpunkt der sphärischen Krümmung vorzugsweise auf der Laufrollenachse. Besonders bevorzugt beträgt eine Differenz des Durchmessers der Laufbahn von einem größten Durchmesser zu einem kleinsten Durchmesser mindestens zwei Millimeter, vorzugsweise mindestens vier Millimeter.
- Ferner weist die Laufrolle eine Mehrzahl von Wälzkörpern auf, wobei die Wälzkörper zwischen der Innenringeinrichtung und der Außenringeinrichtung angeordnet sind. Insbesondere sind die Wälzkörper zwischen der Innenringeinrichtung und der Außenringeinrichtung abwälzend angeordnet. Besonders bevorzugt wälzen oder laufen die Wälzkörper auf der Außenlaufbahn der Innenringeinrichtung und der Innenlaufbahn der Außenringeinrichtung ab. Die Wälzkörper sind als Rollen, insbesondere als Zylinderrollen, im Speziellen als Nadelrollen ausgebildet. In der Ausbildung als Nadelrollen weisen die Wälzkörper eine Länge in axialer Richtung auf, die mindestens vier Mal so groß ist wie der Durchmesser des jeweiligen Wälzkörpers.
- Ferner weist die Laufrolle eine Käfigeinrichtung auf, wobei die Wälzkörper in der Käfigeinrichtung angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist die Käfigeinrichtung ausgebildet, die Wälzkörper in Umlaufrichtung um die Laufrollenachse voneinander zu beabstanden.
- Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Käfigeinrichtung als ein Mittenkäfig ausgebildet ist. Die Rollen können insbesondere gedanklich entlang ihrer axialen Erstreckung in einen zentralen Mittenbereich sowie zwei daran angrenzende Laufbereiche unterteilt werden. Der Mittenkäfig ist so ausgebildet, dass dieser die Rollen ausschließlich in dem Mittenbereich führt, insbesondere voneinander beabstandet. Die Laufbereiche stehen dagegen frei über den Mittenkäfig über. In einer radialen Draufsicht ist somit in dem Mittenbereich der Mittenkäfig und auf jeder Seite ein frei abstehendes Ende der Rollen zu erkennen. In dieser Ausgestaltung sind die freien Enden der Wälzkörper, insbesondere der Rollen, frei herausstehend aus dem Mittenkäfig angeordnet. Insbesondere werden die Rollen nur mittig gehalten, wobei die freien Enden der Rollen von dem Mittenkäfig beabstandet sind. Der Mittenkäfig erstreckt sich in der axialen Erstreckung vorzugsweise über weniger als 50%, weniger als 40% der Länge der Rollen.
- Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass durch den Mittenkäfig die Rollen in definierte Positionen in der Laufrolle angeordnet werden können und dadurch die Montage der Laufrolle vereinfacht wird. Der Mittenkäfig ist bei der Anwendung in einer Laufrolle ausreichend, da die Laufrolle – trotz ihres Namens – nur geringe Relativverdrehungen zwischen Innenringeinrichtung und Außenringeinrichtung umsetzen muss. Dadurch ist es möglich, den Mittenkäfig zu verwenden, obwohl dieser möglicherweise hinsichtlich der Reibverluste zur Führung von Wälzkörpern nicht optimal ist. Der notwendige Bauraum für den Mittenkäfig kann beispielsweise durch Aussparungen in der Innenringeinrichtung und/oder – in bevorzugter Ausgestaltung – in der Außenringeinrichtung geschaffen sein. Der Wälzkontakt für das Abwälzen oder Ablaufen zwischen der Innenringeinrichtung und der Außenringeinrichtung erfolgt ausschließlich über die Laufbereiche der Rollen.
- Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weisen die Rollen jeweils in ihrer axialen Erstreckung über den Mittenbereich und die Laufbereiche einen ununterbrochen und/oder konstanten Durchmesser auf. Zum einen hat diese Ausgestaltung den Vorteil, dass eine axiale Verschiebung der Rollen in dem Mittenkäfig problemlos ist, da Mittenbereich und Laufbereiche übergangslos ineinandergehen. Zum anderen hat die Ausgestaltung den Vorteil, dass die Rollen kostengünstig erzeugt werden können, da diese keine Verjüngungen oder andere Durchmesseranpassungen für den Mittenkäfig aufweisen müssen.
- Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausbildung der Erfindung ist der Mittenkäfig als ein ununterbrochen oder unterbrochen umlaufender Steg mit Aufnahmen, insbesondere Schnappaufnahmen, für die Rollen ausgebildet. In dieser Ausgestaltung ist es möglich, dass bei der Montage die Rollen zunächst in die Schnappaufnahme eingeschnappt werden und nachfolgend der bestückte Mittenkäfig montiert werden kann. Vorzugsweise sind die Schnappaufnahmen radial nach innen geöffnet und umgreifen die Rollen jeweils soweit, dass in dem eingebauten Zustand in der Laufrolle die Rollen linienförmig über den Mittenbereich und die zwei Laufbereiche auf der Innenringeinrichtung aufliegen. Alternativ hierzu sind die Aufnahmen so ausgestaltet, dass diese radial nach außen geöffnet sind und der Mittenkäfig so konstruiert ist, dass in dem eingebauten Zustand in der Laufrolle die Rollen die Außenringeinrichtung linienförmig mit dem Mittenbereich und den beiden Laufbereichen kontaktieren. Bei beiden Ausgestaltungen ergibt sich der Vorteil, dass Aussparungen für den Mittenkäfig entweder ausschließlich in der Innenringeinrichtung oder ausschließlich in der Außenringeinrichtung vorzusehen sind.
- Prinzipiell kann der Mittenkäfig in Umlaufrichtung geschlossen ausgebildet sein. In dieser Ausgestaltung ist der Mittenkäfig besonders stabil.
- Bei einer bevorzugten Weiterbildung wird dagegen vorgeschlagen, dass der Mittenkäfig in Umlaufrichtung um die Laufrollenachse mindestens eine Trennstelle aufweist. Insbesondere ist der Mittenkäfig an der mindestens einen Trennstelle unterbrochen.
- Es ist dabei eine Überlegung der Weiterbildung, dass sich die Montage der Käfigeinrichtung mit den Wälzkörpern zwischen der Innenringeinrichtung und der Außenringeinrichtung aufgrund konstruktiver Randbedingungen als schwierig erweisen kann. Dadurch, dass der Mittenkäfig mindestens eine Trennstelle aufweist, ist es möglich, den Mittenkäfig abweichend von der späteren geometrischen Form, insbesondere abweichend von dem späteren Durchmesser des Mittenkäfigs zu montieren. So ist es beispielsweise möglich, den Mittenkäfig bei der Montage aufzubiegen oder zuzubiegen, wobei der Biegevorgang jeweils vorzugsweise elastisch ausgebildet ist, um die Montage des Mittenkäfigs optional mit oder ohne die Wälzkörper zwischen der Innenringeinrichtung und der Außenringeinrichtung zu vereinfachen. Bei mehreren Trennstellen können die einzelnen Segmente des Mittenkäfigs unabhängig voneinander eingesetzt werden, so dass auch bei mehreren Trennstellen die Montage vereinfacht ist.
- Bei einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung weist der Mittenkäfig genau eine Trennstelle auf. Beispielsweise ist der Mittenkäfig als ein gesprengter Ring ausgebildet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der Mittenkäfig ähnlich einfach wie ein in Umlaufrichtung geschlossener Käfig während der Montage gehandhabt werden kann, jedoch im Durchmesser durch ein Auf- oder Zubiegen bei der Montage im Durchmesser verändert werden kann.
- Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Mittenkäfig als ein Segmentkäfig ausgebildet und/oder weist mehr als eine Trennstelle auf. Der Mittenkäfig teilt sich in Umlaufrichtung in genau oder mindestens zwei Segmente auf. Beispielsweise ist es möglich, dass der Mittenkäfig in Umlaufrichtung hälftig geteilt ist. Bei abgewandelten Ausführungsformen ist es auch möglich, dass der Mittenkäfig ein in Umlaufrichtung größeres und ein kleineres Segment aufweist. So ist es beispielsweise im Rahmen der Erfindung möglich, dass ein Segment drei Viertel und ein kleineres Segment ein Viertel des Mittenkäfigs bereitstellt. Es ist jedoch auch möglich, dass mehr Segmente, wie zum Beispiel drei oder vier Segmente, den Mittenkäfig bilden, welche sich in Umlaufrichtung aneinanderreihen lassen. Auch in dieser Ausgestaltung ist die Montage vereinfacht, da die Segmente des Mittenkäfigs einfach auf die Inneneinrichtung aufgelegt oder aufgeschnappt werden können.
- Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung weist die Außenringeinrichtung eine umlaufende Laufnut für die Rollen auf. Die Rollen sind somit in der Außenringeinrichtung angeordnet, sodass die Rollen in axialer Richtung durch die Seitenwände der umlaufenden Laufnut geführt sind.
- Bei einer Alternative oder möglichen Weiterbildung der Erfindung weist die Laufrolle mindestens einen Sicherungsseitenring, vorzugsweise zwei Sicherungsseitenringe auf. Es ist vorgesehen, dass der Sicherungsseitenring in der Außenringeinrichtung angeordnet ist und die Rollen in axialer Richtung sichert. Beispielsweise weist die Außenringeinrichtung umlaufende Ringnuten für den oder die Sicherungsseitenringe auf, in die der oder die Sicherungsseitenringe formschlüssig eingelegt sind.
- Ein weiterer Gegenstand der Erfindung wird durch ein Podegelenk für ein Fahrzeug gebildet, wobei das Podegelenk mindestens eine Laufrolle aufweist, wie diese zuvor beschrieben wurde. Das Podegelenk ist vorzugsweise als ein Tripodegelenk ausgebildet und weist drei Zapfen und vorzugsweise drei der Laufrollen auf. Bei anderen Ausführungsformen kann auch vorgesehen sein, dass das Podegelenk nur genau zwei Zapfen oder genau vier Zapfen oder mehr Zapfen aufweist und eine entsprechende Anzahl von derartigen Laufrollen trägt.
- Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
-
1 eine stark schematisierte Darstellung eines Podegelenks als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2a , b schematische Längsschnittdarstellungen von zwei unterschiedlichen Ausführungsformen von Laufrollen für das Podegelenk in der1 ; -
3 in dreidimensionaler Darstellung ein Ausführungsbeispiel für eine Käfigeinrichtung für die Laufrollen in den2a , b beziehungsweise in dem Podegelenk gemäß der1 . - Die
1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung ein Podegelenk1 für ein Fahrzeug2 , welches nur als ein Block dargestellt ist, als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. - Das Podegelenk
1 ist im Antriebsstrang zwischen einem Getriebeausgang3 , insbesondere eines Differentialgetriebes, und einer Zwischenwelle4 , insbesondere Radantriebswelle oder Gelenkwelle, angeordnet. Der Getriebeausgang3 definiert eine Ausgangsachse5 , die Zwischenwelle4 definiert eine Wellenachse6 . Das Podegelenk1 ist ausgebildet, eine Drehung und damit ein Antriebsdrehmoment von dem Ausgang3 auf die Zwischenwelle4 zu übertragen und zugleich eine Schwenkung oder Winkeländerung zwischen der Ausgangsachse5 und der Wellenachse6 zu ermöglichen, wie dies beispielsweise bei einem Einfedern des an der Zwischenwelle4 angeschlossenen, angetriebenen Rads erfolgen kann. Die Zwischenwelle4 weist einen Wellenstumpfabschnitt7 auf, auf denen eine Mehrzahl von Zapfen8 , in diesem Ausführungsbeispiel drei Zapfen8 , angeordnet sind, welche sich radial zu der Wellenachse6 erstrecken. Die Zapfen8 sind in Umlaufrichtung um die Wellenachse6 regelmäßig angeordnet, sodass diese einen Podenstern, in diesem Beispiel einen Tripodenstern, bilden. In der1 ist nur einer der Zapfen8 grafisch dargestellt. Auf den Zapfen8 ist jeweils eine Laufrolle9 angeordnet, welche eine Laufrollenachse30 als Rotationsachse aufweist, die radial zu der Wellenachse6 angeordnet ist. - Das Podegelenk
1 weist ferner einen Glockenabschnitt10 auf, welcher drehfest mit dem Ausgang3 gekoppelt ist und welcher Laufbahnen für die Laufrollen9 bereitstellt. - Während in der
1 ein Ausführungsbeispiel gezeigt ist, wobei der Glockenabschnitt10 drehfest mit dem Ausgang3 gekoppelt ist und der Wellenstumpfabschnitt7 drehfest mit der Zwischenwelle4 gekoppelt ist, ist es bei anderen Ausführungsbeispielen auch möglich, dass der Wellenstumpfabschnitt7 mit dem Ausgang3 drehfest gekoppelt ist und der Glockenabschnitt10 mit der Zwischenwelle4 gekoppelt ist. Ferner ist es möglich, dass der Glockenabschnitt10 umlaufend geschlossen ausgebildet ist oder freie Bereiche aufweist. - In den
2a , b sind Längsschnittdarstellungen von zwei Ausführungsbeispielen der Laufrolle9 dargestellt. Die Laufrollen9 weisen jeweils eine Innenringeinrichtung11 sowie eine Außenringeinrichtung12 auf, welche koaxial und konzentrisch zu der Laufrollenachse30 angeordnet sind. - Die Innenringeinrichtung
11 ist als ein einstückiger und/oder einmaterialiger Innenring ausgebildet und weist radial innenseitig eine hohlzylindrische Aufnahme13 für den Zapfen8 auf. Radial außenseitig stellt diese eine Zylinderfläche als Innenlaufbahn14 bereit. - Die Außenringeinrichtung
12 ist einstückig und/oder einmaterialig ausgebildet und weist an der radialen Außenseite eine Laufbahn15 zum Ablaufen auf einem Innenbereich des Glockenabschnitts10 auf. Die Laufbahn15 ist in der gezeigten Längsschnittdarstellung ballig und in diesem Ausführungsbeispiel sphärisch in Bezug auf die Laufbahnrollenachse10 ausgebildet. An der radialen Innenseite trägt die Außenringeinrichtung12 eine Außenlaufbahn16 . - Zwischen der Innenringanordnung
11 und der Außenringanordnung12 ist eine Mehrzahl von Wälzkörpern17 angeordnet. Die Wälzkörper17 sind als Rollen, insbesondere Zylinderrollen ausgestaltet und bei beiden Ausführungsbeispielen als Nadelrollen realisiert, wobei deren Längserstreckung in axialer Richtung zur Laufbahnachse30 mehr als fünf Mal so groß ist wie der Durchmesser der Wälzkörper17 . Die Wälzkörper17 wälzen einerseits auf der Innenlaufbahn14 und andererseits auf der Außenlaufbahn16 ab. Über die Wälzkörper17 kann somit die Innenringeinrichtung11 relativ zu der Außenringeinrichtung12 rotiert werden, wobei Innenringeinrichtung11 und Außenringeinrichtung12 über die Wälzkörper17 gegeneinander abwälzen. - Die Wälzkörper
17 sind in einer Käfigeinrichtung18 angeordnet, welche im Detail später anhand der2 erläutert werden. - Ferner weist die Laufrolle
9 zwei Sicherungsseitenringe19 ,20 auf, welche die Wälzkörper17 unmittelbar in axialer Richtung sichern. Die Sicherungsseitenringe19 ,20 sind in umlaufende Ringnuten21 ,22 eingelegt, welche in die Außenringeinrichtung12 eingeformt sind. Die Seitenringe19 ,20 erstrecken sich in radialer Richtung nach innen so weit, dass sie in axialer Draufsicht mit der Innenringeinrichtung11 überlappen und somit ebenfalls die Innenringeinrichtung11 gegen ein axiales Herauswandern sichern. - In der
2a ist die Außenlaufbahn16 hohlzylindrisch ausgebildet und erstreckt sich über eine Verlängerung bis zu den Sicherungsseitenringen19 ,20 . In dem Ausführungsbeispiel in der2b weist die Außenringeinrichtung12 dagegen eine umlaufende Laufnut23 auf, welche in der axialen Breite so ausgeführt ist, dass die Wälzkörper17 axial durch die Seitenwände der Laufnut23 geführt sind. Sowohl in dem Ausführungsbeispiel in der2a als auch in dem der2b ist in der Außenringeinrichtung12 eine umlaufende Aussparung24 - Die
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Käfigeinrichtung18 mit eingelegten Wälzkörpern17 . Die Käfigeinrichtung18 ist als ein Mittenkäfig ausgebildet. Die Käfigeinrichtung18 bzw. der Mittenkäfig ist als ein umlaufender Steg mit in diesem Beispiel einem rechteckigen Querschnitt realisiert. Die Käfigeinrichtung ist aus Kunststoff gefertigt. Die Käfigeinrichtung18 weist Aufnahmen25 auf, welche parallel zu der Laufrollenachse30 ausgerichtet sind und radial nach innen geöffnet sind. In den Aufnahmen25 ist jeweils ein Wälzkörper17 angeordnet, wobei sich der als Rolle ausgebildet Wälzkörper17 in axialer Richtung erstreckt. Die Wälzkörper17 sind in Aufnahmen25 der Käfigeinrichtung18 eingelegt und vorzugsweise eingeclipst, sodass diese zumindest in radialer Richtung zu der Laufrollenachse30 formschlüssig gehalten sind. Die Wälzkörper17 weisen jeweils einen Mittenbereich26 sowie daran angrenzend auf jeder Seite einen Laufbereich27a bzw. b auf. Die Käfigeinrichtung18 ist konstruktiv so ausgeführt, dass die Wälzkörper17 radial nach innen über die Käfigeinrichtung18 überstehen und die Wälzkörper17 mit dem Mittenbereich und den beiden Laufbereichen27a , b linienförmig auf der Innenlaufbahn14 ablaufen. Auf der Außenlaufbahn16 kontaktieren dagegen nur die beiden Laufbereiche27a , b. Die Außenlaufbahn16 ist durch die Aussparung18 in zwei Teilbereiche unterteilt, wobei auf jedem der Teilebereiche einer der Laufbereiche27a , b abrollen bzw. abwälzen. - Die Käfigeinrichtung
18 ist in Umlaufrichtung um die Laufrollenachse10 nicht geschlossen, sondern weist eine Trennstelle28 auf, sodass die Käfigeinrichtung18 in Umlaufrichtung einmal vollständig unterbrochen ist. Durch die mindestens eine Trennstelle28 wird erreicht, dass die Käfigeinrichtung18 einfacher zu montieren ist. So kann die Käfigeinrichtung18 in der3 durch Auf- oder Zubiegen in dem freien Durchmesser geändert werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen ist die Käfigeinrichtung18 in Umlaufrichtung geschlossen. Bei abgewandelten Ausführungsformen ist es auch möglich, dass der Mittenkäfig als ein Segmentkäfig ausgebildet ist und mehrere Mittenkäfigsegmente aufweist. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Podegelenk
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Getriebeausgang
- 4
- Zwischenwelle
- 5
- Ausgangsachse
- 6
- Wellenachse
- 7
- Wellenstumpfabschnitt
- 8
- Zapfen
- 9
- Laufrolle
- 10
- Glockenabschnitt
- 11
- Innenringeinrichtung
- 12
- Außenringeinrichtung
- 13
- hohlzylindrische Aufnahme
- 14
- Innenlaufbahn
- 15
- Laufbahn
- 16
- Außenlaufbahn
- 17
- Wälzkörper
- 18
- Käfigeinrichtung
- 19
- Sicherungsseitenring
- 20
- Sicherungsseitenring
- 21
- Ringnut
- 22
- Ringnut
- 23
- Laufnut
- 24
- Aussparung
- 25
- Aufnahmen
- 26
- Mittenbereich
- 27a, b
- Seitenbereich
- 30
- Laufrollenachse
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102004025531 A1 [0004]
Claims (10)
- Laufrolle (
9 ) für ein Podegelenk (1 ), mit einer Innenringeinrichtung (11 ) zur Aufnahme eines Zapfens (8 ) von einem Wellenstumpfabschnitt (7 ), mit einer Außenringeinrichtung (12 ), wobei an der Außenseite der Außenringeinrichtung (12 ) eine Laufbahn (15 ) zum Ablaufen auf einem Glockenabschnitt (10 ) angeordnet ist, mit einer Mehrzahl von Wälzkörpern (17 ), wobei die Wälzkörper (17 ) zwischen der Innenringeinrichtung (11 ) und der Außenringeinrichtung (12 ) angeordnet sind, wobei die Wälzkörper (17 ) als Rollen ausgebildet sind, und mit einer Käfigeinrichtung (18 ), wobei die Wälzkörper (17 ) in der Käfigeinrichtung (18 ) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigeinrichtung (18 ) als ein Mittenkäfig ausgebildet ist, wobei die Rollen in einem Mittenbereich durch den Mittenkäfig geführt sind und in Laufbereichen beidseitig zu dem Mittenkäfig frei abstehen. - Laufrolle (
9 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen jeweils eine Zylindermantelfläche aufweisen, die in dem Mittenbereich und in den Laufbereichen den gleichen Durchmesser aufweist. - Laufrolle (
9 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittenkäfig als ein umlaufender Steg mit Aufnahmen (25 ) für die Rollen ausgebildet ist. - Laufrolle (
9 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittenkäfig mindestens oder genau eine Trennstelle (28 ) aufweist. - Laufrolle (
9 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittenkäfig als ein Segmentkäfig ausgebildet ist und/oder mehr als eine Trennstelle (28 ) aufweist. - Laufrolle (
9 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (17 ) als Nadeln ausgebildet sind. - Laufrolle (
9 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenringeinrichtung (12 ) eine umlaufende Laufnut (23 ) für die Wälzkörper (17 ) aufweist. - Laufrolle (
9 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen Sicherungsseitenring (19 ,20 ), wobei der Sicherungsseitenring (19 ,20 ) in der Außenringeinrichtung (12 ) angeordnet ist und die Wälzkörper (17 ) in axialer Richtung sichert. - Laufrolle (
9 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenringeinrichtung (11 ) einstückig ausgebildet ist und eine Außenlaufbahn (16 ) für die Wälzkörper (17 ) trägt und/oder dass die Außenringeinrichtung (12 ) einstückig ausgebildet ist und eine Innenlaufbahn (14 ) für die Wälzkörper (17 ) trägt. - Podegelenk (
1 ) für ein Fahrzeug (2 ), gekennzeichnet durch mindestens eine Laufrolle (2 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Laufrolle (9 ) auf dem Zapfen (8 ) angeordnet ist und die Laufbahn (15 ) der Laufrolle (9 ) ablaufend an dem Glockenabschnitt (10 ) anliegt.
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