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Die Erfindung betrifft eine Tripoderolle für ein Gleichlaufdrehgelenk in Tripodebauart, umfassend einen Innenring, einen Außenring und zwischen diesen angeordnete Wälzkörper, wobei der Innenring und der Außenring über beidseits vorgesehene axiale Sicherungsmittel gegen ein axiales Auseinanderbewegen gesichert sind.
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Ein Gleichlaufdrehgelenk, das mit derartigen Tripoderollen aufgebaut ist, wird beispielsweise in allen Antriebswellen von Vorderrad getriebenen Personenkraftwagen eingesetzt. Sie weisen ein drehbares Gelenkaußenteil mit drei umfangsverteilt angeordneten Laufbahneinrichtungen, die jeweils zwei parallel ausgerichtete, ebene Laufflächen aufweisen, sowie einen von dem Gelenkaußenteil umgriffenen Tripodestern, der drei umfangsverteilt radial ausgerichtete Zapfen aufweist, auf, wobei jeder der Zapfen im Innenring einer Tripoderolle aufgenommen ist. Eine solche Tripoderolle ist beispielsweise aus
DE 10 2004 054 267 A1 bekannt. Sie zeigt einen Außenring und einen Innenring, zwischen denen die Wälzkörper angeordnet sind. Der Innenring weist an einem Ende einen radial nach außen vorspringenden integralen Ansatz auf, auf dem der Außenring mit seiner ersten Stirnseite aufgelagert ist. Am gegenüberliegenden Ende der Rolleneinheit ist eine Scheibe und ein Sicherungsring angeordnet, über die die Rolleneinheit zusammengehalten wird. Die Scheibe sitzt außenseitig auf dem Innenring auf, an ihr liegt der Außenring mit seiner zweiten Stirnseite spielfrei auf. Der Sicherungsring ist in einer am Innenring ausgebildeten Nut aufgenommen und übergreift die Scheibe, so dass eine axiale Bewegung des Innenrings bezüglich des Außenrings nicht möglich ist. Die Wälzkörper, die zwischen Innenring und Außenring aufgenommen sind, sind mit ihren Stirnseiten am Ansatz des Innenrings bzw. der Scheibe geführt. Diese Ausführung der Tripoderolle umfasst demzufolge eine Vielzahl an Einzelteilen, die zu montieren sind. Dies ist umständlich, insbesondere was die Montage der Scheibe und des Sicherungsrings angeht.
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Der Erfindung liegt damit das Problem zu Grunde, eine demgegenüber einfach aufgebaute Tripoderolle anzugeben.
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Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß bei einer Tripoderolle der eingangs genannten Art vorgesehen, dass als axiales Sicherungsmittel an einer Seite des Außenrings mehrere den Innenring radial übergreifende lokale Materialverformungen vorgesehen sind.
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Die erfindungsgemäße Tripoderolle zeichnet sich dadurch aus, dass zur axialen Fixierung als Sicherungsmittel an einer Außenringseite dortseits ausgebildete lokale Materialverformungen vorgesehen sind. Diese sind so positioniert respektive ausgebildet, dass sie den Innenring radial etwas übergreifen, worüber der Innenring axial fixiert wird. Diese Materialverformungen werden bevorzugt durch Crimpen erzeugt, also durch lokales Eindrücken respektive verformen, so dass es zu einem radial nach innen gerichteten, geringfügigem Materialaufwurf, der die entsprechende Materialverformung bildet, kommt. Ein solcher geringfügiger Materialaufwurf ist bereits ausreichend, die axiale Fixierung vorzunehmen.
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Damit ist es möglich, auf etwaige Sicherungsringe oder Scheiben, die im Stand der Technik bisher nötig waren, um die Axialfixierung vorzusehen, zu verzichten. Vielmehr ist allein eine einfache, geometrische Axialsicherung vorgesehen.
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Bevorzugt sind wenigstens drei Materialverformungen, die äquidistant um den Umfang des Außenrings angeordnet sind, vorgesehen. Drei derartige Materialverformungen oder Materialaufhäufungen sind bereits ausreichend, selbstverständlich können aber auch weit mehr als drei derartige Materialverformungen oder Aufwerfungen vorgesehen sein, insbesondere wenn der Durchmesser der Tripoderolle entsprechend groß ist.
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Gemäß einer ersten Erfindungsalternative können dabei die Materialverformungen an einer Stirnseite des Außenrings ausgebildet sein und eine sich radial zum Außenring erstreckende Schulter des Außenrings übergreifen. Bei dieser Erfindungsalternative ist folglich am Innenring eine Radialschulter vorgesehen, die an dieser Seite die axiale Begrenzung für die Wälzkörper, üblicherweise bekanntlich Nadeln, bildet. An der Stirnseite des Außenrings sind nun die entsprechenden Umformarbeiten vorgenommen, die dazu führen, dass sich die radial etwas nach innen erstreckenden Materialverformungen respektive Aufhäufungen ergeben, die die Radialschulter des Innenrings geringfügig, jedoch axial sichernd, übergreifen.
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Bei dieser Erfindungsausgestaltung ist es zweckmäßig, wenn als Sicherungsmittel an der anderen Seite am Außenring eine zumindest die Wälzkörper axial übergreifende, sich zum Innenring erstreckende Schulter vorgesehen ist. Das heißt, dass die axiale Begrenzung der Wälzkörper respektive Nadeln auch an dieser Seite über eine Radialschulter, in diesem Fall ausgebildet am Außenring, gebildet ist. Das heißt, dass der Wälzkörperkanal axial gesehen über zwei Schultern, nämlich die Radialschulter des Innenrings an der einen Seite und die Radialschulter des Außenrings an der anderen Seite, axial begrenzt ist. In Folge der Axialsicherung, realisiert über die bevorzugt durch Crimpen erzeugten Materialverformungen oder Materialaufhäufungen, die den Radialflansch des Innenrings übergreifen, ist durch allein diese einfachen Sicherungsmittel an dieser Seite ohne Montage zusätzlicher Bauteile die gesamte Tripoderolle axial gesichert.
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Eine Alternative zur Ausbildung der Materialverformungen an der Stirnseite des Außenrings sieht vor, dass die Materialverformungen an einer Stirnseite des Außenrings an einer sich radial zum Innenring erstreckenden Schulter ausgebildet sind und den Innenring übergreifen. Bei dieser Erfindungsalternative verläuft eine Schulter respektive ein Radialflansch vom Außenring zum Innenring, wobei der Radialflansch respektive die Schulter den Innenring nicht übergreift. Der lokale Übergriff wird lediglich durch die an der Außenringschulter respektive dem Außenringflansch ausgebildeten Materialverformungen oder Aufhäufungen realisiert.
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Um bei dieser Erfindungsausgestaltung die axiale Sicherung an der gegenüberliegenden Seite zu realisieren, ist als Sicherungsmittel an der gegenüberliegenden Seite an dem Außenring ein in eine außenringseitige Nut eingesetzter, die Wälzkörper und den Innenring axial übergreifender Sicherungsring vorgesehen. Dieser Sicherungsring bildet sowohl den axialen Anlauf für die Wälzkörper, das heißt, dass er die Kanalbegrenzung darstellt. Er übergreift aber auch den Innenring, sichert diesen also an dieser Seite axial. Bei dieser Ausgestaltung ist folglich der Wälzkörperkanal einerseits durch den Sicherungsring, andererseits durch die Schulter respektive den Radialflansch des Außenrings begrenzt.
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Neben der Tripoderolle selbst betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Tripoderolle der beschriebenen Art. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass nach dem Zusammenfügen des Außenrings, der Wälzkörper und des Innenrings, gegebenenfalls auch nach Montage des Sicherungsrings, die mehreren Materialverformungen erzeugt werden.
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Bevorzugt erfolgt diese Materialverformung, also die Ausbildung der Materialaufwürfe nach Durchführung einer Wärmebehandlung zumindest des Außenrings, so dass dieser, wenn vorher gehärtet, zumindest lokal weicher ist und die entsprechenden Umformungen durch Crimpen leichter von statten gehen. Dabei können wie beschrieben diese Materialverformungen bevorzugt durch Crimpen erfolgen.
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Schließlich betrifft die Erfindung ferner ein Gleichlaufdrehgelenk in Tripodebauart, bestehend aus einem Gelenkaußenteil und einem Gelenkinnenteil, das über mehrere Tripoderollen der vorstehend beschriebenen Art gekoppelt sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine Prinzipansicht, geschnitten, als Teildarstellung einer erfindungsgemäßen Tripoderolle einer ersten Ausführungsform,
- 2 eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs II aus 1,
- 3 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Tripoderolle gemäß 1,
- 4 eine Prinzipdarstellung als Schnittansicht einer Tripoderolle einer zweiten Ausführungsform in Teilansicht, und
- 5 eine vergrößere Ansicht des Bereichs V aus 4.
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1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Teilansicht einer erfindungsgemäßen Tripoderolle 1, umfassend einen Innenring 2, einen Außenring 3 sowie dazwischen wälzende Wälzkörper 4 in Form von Nadeln.
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Der Außenring 3 weist eine der Axialsicherung dienende ringförmige Schulter 5 auf, die die Wälzkörper 4 an einer Seite axial übergreifen und den die Wälzkörper aufnehmenden Kanal zwischen Außenring 3 und Innenring 2 an dieser Seite axial begrenzen.
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Die Begrenzung an der gegenüberliegenden Seite erfolgt mittels einer ringförmigen Schulter 6 des Innenrings 2, die sich in Richtung des Außenrings 3 erstreckt. Diese ringförmige Schulter 6 läuft bis nahe an den Außenring 3. In dem Bereich, in dem die Schulter 6 benachbart zum Außenring 3 endet, sind axiale Sicherungsmittel vorgesehen, die dazu dienen, die montierte Tripoderolle 1 axial zu sichern, so dass der Innenring 2 und der Außenring 3 axial gesehen nicht mehr relativ zu einander beweglich sind. An der gegenüberliegenden Seite wird dies durch die Schulter 5 des Außenrings 3 sichergestellt, an der Seite mit der Schulter 6 sind entsprechende zusätzliche Maßnahmen vorgesehen.
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2 zeigt die Ausbildung der entsprechenden Sicherungsmittel an dieser Seite. An der Stirnseite 7 des Außenrings 3 sind an mehreren Positionen, mindestens drei Stellen, lokale Materialverformungen 8 ausgebildet, mithin also lokale Materialaufwürfe, die sich geringfügig radial nach innen erstrecken und die, siehe 2, die Schulter 6 radial etwas übergreifen. Dies führt dazu, dass eine Axialbewegung des Innenrings 2 relativ zum Außenring 3 auch an dieser Seite unterbunden ist. Der Materialaufwurf ist nur dem Prinzip nach dargestellt, seine reale Form sieht naturgemäß unsymmetrischer bzw. unrunder aus als dargestellt. Die Materialverformungen 8 werden durch Crimpen unter Verwendung eines geeigneten Crimpwerkzeugs ausgebildet, wozu die Stirnseite 7 lokale Eindrückungen 9 erfährt, wie 2 zeigt. Es kommt zu einem lokalen Materialaufwurf, der die Materialverformung 8 bildet.
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3 zeigt eine Prinzipdarstellung einer solchen erfindungsgemäßen Tripoderolle 1 mit dem Innenring 2 und dem Außenring 3. Ersichtlich sind an der Stirnfläche 7 des Außenrings 3 insgesamt drei solche Eindrückungen 9 vorgesehen bzw. eingebracht, die die entsprechenden, wenngleich geringfügigen radial ausgerichteten Materialverformungen 8 an der Innenseite des Außenrings 3 ausbilden.
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4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tripoderolle 1, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Auch diese umfasst einen Innenring 2, einen Außenring 3 sowie dazwischen befindliche Wälzkörper 4 in Form von Nadeln. Der Innenring 2 weist hier jedoch keine Schulter 6 auf, sondern ist als einfaches Ringbauteil ausgeführt.
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Der Außenring 3 weist wiederum eine Schulter 5 auf, die der Axialbegrenzung dient, an der also die nadelförmigen Wälzkörper 4 anlaufen. Diese Schulter 5 erstreckt sich jedoch, wie 4 zeigt, bis zum Innenring 2, also deutlich weiter als beim Ausführungsbeispiel gemäß 1. An dieser Schulter 5 sind nun, siehe 5, durch Ausbildung der entsprechenden Einformungen 9 die radial gerichteten Materialverformungen 8, also die Aufhäufungen, ausgebildet, die, siehe wiederum 5, den Innenring 2 geringfügig radial übergreifen, so dass der Innenring 2 in dieser Richtung sich nicht respektive nur vernachlässigbar relativ zum Außenring 3 axial bewegen kann.
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Die Axialsicherung an der gegenüberliegenden Seite erfolgt bei dieser Ausgestaltung mittels eines Sicherungsringes 10, der in eine entsprechende Ringnut 11, die am Außenring 3 ausgebildet ist, eingeschnappt ist. Der Sicherungsring 10 übergreift sowohl die nadelförmigen Wälzkörper 4 als auch abschnittsweise den Innenring 2, um diesen axial zu sichern. Hier erfolgt also die Axialsicherung der gesamten Tripoderolle 1 einerseits über den Sicherungsring 10, andererseits an der anderen Seite über die Materialverformungen 8. Das heißt, dass hier ein zusätzliches Bauteil in Form des Sicherungsrings 10 erforderlich ist, jedoch ist hier der Innenring 2 etwas einfacher ausgeführt als bei der Ausführungsform gemäß 1, wo er die Schulter 6 aufweist, die über die am Außenring 3 ausgebildeten Materialverformungen 8 übergriffen ist.
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Die Ausbildung der Materialverformungen 8, also der Materialaufwürfe erfolgt als letzter Schritt im Rahmen des Zusammenbaus. Das heißt, dass der Innenring 2, die Wälzkörper 4 und der Außenring 3, gegebenenfalls auch der Sicherungsring 10, zunächst montiert werden. Üblicherweise wird dann eine Wärmebehandlung durchgeführt, um die entsprechenden Eigenschaften insbesondere am Außenring einzustellen. Nach Durchführung dieser Wärmebehandlung können sodann außenringseitig die entsprechenden Einformungen 9 durch Crimpen eingebracht und die Materialverformungen 8 aufgeworfen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Tripoderolle
- 2
- Innenring
- 3
- Außenring
- 4
- Wälzkörper
- 5
- Schulter
- 6
- Schulter
- 7
- Stirnseite
- 8
- Materialverformung
- 9
- Eindrückung
- 10
- Sicherungsring
- 11
- Ringnut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004054267 A1 [0002]
