DE10336699B4

DE10336699B4 - CVJ

Info

Publication number: DE10336699B4
Application number: DE2003136699
Authority: DE
Inventors: Uwe Abraham
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2003-08-09
Filing date: 2003-08-09
Publication date: 2014-05-08
Anticipated expiration: 2023-08-10
Also published as: WO2005015042A1; DE10336699A1

Abstract

Gleichlaufdrehgelenk mit einem ein erstes Gelenkteil bildenden, drei umfangsverteilt und in einer Ebene angeordnete Zapfen aufweisenden Tripodestern (2), dessen Zapfen mit kugelförmigen Zonen versehen sind, die dreh- und schwenkbar mit zumindest Wälzkörper (7) und Außenringe (8) aufweisenden Lagern (5) in Wirkverbindung stehen, wobei die Außenringe (8) in zu den Zapfen entsprechenden umfangsverteilten Bahnpaaren eines zweiten Gelenkteils angeordnet sind und entlang der Achse der Bahnen beweglich geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die kugelförmigen Zonen als kugelige Körper (4) ausgebildet sind, dass die Zapfen als Flansche mit Aufnahmeöffnungen (3) ausgeführt sind und dass die kugeligen Körper (4) in die Aufnahmeöffnungen (3) eingesetzt und dort befestigt sind.Constant velocity universal joint with a tripod star (2) which forms a first joint part and has three journals distributed around the circumference and arranged in one plane, the journals of which are provided with spherical zones which can be rotated and pivoted with bearings (5) having at least rolling elements (7) and outer rings (8) ) are in operative connection, the outer rings (8) being arranged in pairs of circumferentially distributed paths of a second joint part corresponding to the pins and being movably guided along the axis of the paths, characterized in that the spherical zones are designed as spherical bodies (4) that the pins are designed as flanges with receiving openings (3) and that the spherical bodies (4) are inserted into the receiving openings (3) and fastened there.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Gleichlaufdrehgelenk mit einem ein erstes Gelenkteil bildenden, drei umfangsverteilt und in einer Ebene angeordnete Zapfen aufweisenden Tripodestern, dessen Zapfen mit kugelförmigen Zonen versehen sind, die dreh- und schwenkbar mit zumindest Wälzkörper und Außenringe aufweisenden Lagern in Wirkverbindung stehen, wobei die Außenringe in zu den Zapfen entsprechenden umfangsverteilten Bahnpaaren eines zweiten Gelenkteils angeordnet sind und entlang der Achse der Bahnen beweglich geführt sind.Constant rotational joint with a first joint part forming, three circumferentially distributed and arranged in a plane pin having Tripodestern whose pins are provided with spherical zones which are rotatably and pivotally connected to at least rolling elements and outer rings bearings in operative connection, wherein the outer rings in to the pin corresponding circumferentially distributed track pairs of a second joint part are arranged and are movably guided along the axis of the webs.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Ein derartig ausgebildetes Gleichlaufdrehgelenk ist aus der DE-32 17 567 A1 bekannt. Der Tripodestern ist einstückig ausgeführt und weist eine Innenverzahnung für eine Welle auf. Da die Führung der Welle über die Zapfen beziehungsweise kugeligen Zonen und die Lager im zweiten Gelenkteil erfolgt, müssen diese exakt zueinander und zu der Welle beziehungsweise der Innenverzahnung in der Tripode ausgerichtet sein. Da die Zapfen radial nach außen gerichtet sind, ist es sehr aufwändig, die Zapfen und die kugeligen Zonen so herzustellen, dass sie exakt ausgerichtet sind und eine gute Führung der Gelenkwelle und der Tripode im zweiten Gelenkteil sicherstellen.Such a trained constant velocity joint is from the DE-32 17 567 A1 known. The Tripodestern is made in one piece and has an internal toothing for a shaft. Since the guidance of the shaft via the pins or spherical zones and the bearings in the second joint part, they must be aligned exactly to each other and to the shaft or the internal toothing in the tripod. Since the pins are directed radially outward, it is very expensive to make the pins and the spherical zones so that they are precisely aligned and ensure good guidance of the propeller shaft and the tripod in the second joint part.

Aus DE 32 19 187 C2 ist ein Gleichlaufverschiebegelenk bekannt, welches auf in Käfigen angeordneten Lagernadeln basiert, wobei die Käfige nur parallel zur Längsachse eines Gelenkteils verschieblich sind.Out DE 32 19 187 C2 For example, a constant velocity sliding joint is known which is based on bearing needles arranged in cages, wherein the cages are displaceable only parallel to the longitudinal axis of a joint part.

Aus US 4,954,120 A ist ein verschiebliches Gleichlaufgelenk bekannt, welches zur strukturellen Vereinfachung und Bauteiloptimierung für Wälzkörperkugeln sowohl eine plane und eine konkave Laufbahn vorsieht.Out US 4,954,120 A is a sliding constant velocity joint known, which provides both a planar and a concave track for structural simplification and component optimization for Wälzkörperkugeln.

Aus DE 198 40 336 A1 ist ein Gleichlaufdrehgelenk bekannt, dessen Wälzlager an am Tripodestern ausgebildeten Zapfen befestigt sind.Out DE 198 40 336 A1 is a constant velocity universal joint known whose bearings are attached to the tripod formed on the journal.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gleichlaufdrehgelenk nach Oberbegriff so auszubilden, dass es mit einfachen Mitteln sehr präzise und kostengünstig hergestellt werden kann und geringen Verschleiß aufweist.The object of the invention is therefore to design a constant velocity universal joint according to the preamble so that it can be produced very simply and inexpensively by simple means and has low wear.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die kugeligen Zonen als kugelige Körper ausgebildet sind, dass die Zapfen als Flansche mit Aufnahmeöffnungen ausgeführt sind und dass die kugeligen Körper in die Aufnahmeöffnungen eingesetzt und dort befestigt sind.The object of the invention is achieved in that the spherical zones are formed as spherical bodies, that the pins are designed as flanges with receiving openings and that the spherical bodies are inserted into the receiving openings and secured there.

Vorteilhafterweise sind die kugeligen Körper als Wälzkörperkugeln ausgeführt. Da es erprobte Fertigungsverfahren gibt, Wälzkörperkugeln in großer Stückzahlmaßgenau herzustellen, ist es besonders vorteilhaft, diese als Lagerung für die Lager zu verwenden. Die Wälzkörperkugeln können in vorteilhafter Weise in die Tripode beziehungsweise in die Aufnahmeöffnungen der Flansche eingesetzt, dort ausgerichtet und in den Flanschen befestigt werden, so dass mit einfachen Mitteln und kostengünstig Tripodesterne hergestellt werden können.Advantageously, the spherical bodies are designed as Wälzkörperkugeln. Since there are proven manufacturing processes to produce Wälzkörperkugeln in large quantities exactly, it is particularly advantageous to use them as storage for the bearings. The Wälzkörperkugeln can be used advantageously in the tripod or in the receiving openings of the flanges, aligned there and fixed in the flanges, so that can be prepared by simple means and inexpensive Tripodesterne.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die als Wälzkörperkugeln ausgeführten kugeligen Körper in den Aufnahmeöffnungen durch Kleben, Schweißen, Löten oder entsprechende Verbindungsverfahren befestigt. Vorteilhafterweise werden die Wälzkörperkugeln durch Prägen der Flansche, insbesondere der Ränder der Aufnahmeöffnungen in diesen befestigt. Die Wälzkörperkugeln werden vorzugsweise vor dem Befestigen, insbesondere mittels einer Vorrichtung, gegeneinander und zu dem Tripodestern und/oder der an dem Tripodestern befestigten Welle ausgerichtet und während des Befestigens gehalten. Durch die Verwendung der kugeligen Körper ist es in vorteilhafter Weise möglich, mit geringem Fertigungsaufwand maßgenaue kugelige Zonen zu fertigen. Aufwändige Bearbeitungsmaschinen können entfallen. Es können mit einfachen Mitteln hohe Genauigkeit und hohe Oberflächengüte erreicht werden, wobei auch eine hohe Härte der Aufnahmeflächen gegeben ist, zumal die Wälzkörperkugeln aus einem anderen Werkstoff gefertigt werden können, als der Grundkörper des Tripodesterns.In a preferred embodiment, the spherical bodies designed as rolling elements balls are fixed in the receiving openings by gluing, welding, soldering or corresponding connection methods. Advantageously, the Wälzkörperkugeln be fixed by embossing the flanges, in particular the edges of the receiving openings in this. The Wälzkörperkugeln are preferably aligned prior to fastening, in particular by means of a device against each other and to the Tripodestern and / or attached to the tripod stator shaft and held during fastening. By using the spherical body, it is possible in an advantageous manner to manufacture dimensionally accurate spherical zones with little manufacturing effort. Elaborate processing machines can be omitted. It can be achieved with simple means high accuracy and high surface quality, with a high hardness of the receiving surfaces is given, especially since the Wälzkörperkugeln can be made of a different material than the main body of the Tripodesterns.

Für eine günstige Fertigung sind die Achsen der Aufnahmeöffnungen vorzugsweise parallel zur tragenden Welle beziehungsweise zu der Innenverzahnung des Tripodesterns zur Befestigung des Tripodesterns auf der Welle ausgerichtet, so dass sowohl die Verzahnung als auch die Aufnahmeöffnungen in einer Aufspannung hergestellt werden können, vorzugsweise durch Räumen. Die Lastrichtung für die Drehkräfte befindet sich dann in einem Bereich, in dem die Flansche beziehungsweise die Ränder der Aufnahmeöffnungen vorgesehen sind.For a favorable production, the axes of the receiving openings are preferably aligned parallel to the supporting shaft or to the internal teeth of the tripod for fixing the Tripodesterns on the shaft, so that both the toothing and the receiving openings can be made in a single clamping, preferably by broaching. The load direction for the rotational forces is then in an area in which the flanges or the edges of the receiving openings are provided.

Werden die Achsen der Aufnahmeöffnungen winklig, z. B. rechtwinklig zu der tragenden Welle angebracht, so befindet sich die Lastrichtung quer zu den Flanschen, die dann ebenfalls entsprechend verdreht sind, wobei dann die Befestigungsstellen der Kugeln in den Flanschen die Kräfte aufzunehmen haben. In der Praxis sind die Vor- und Nachteile mit den tatsächlichen Anforderungen abzuwägen. Beide Anordnungen einschließlich Zwischenstellungen der Winkel sind aber im Prinzip möglich.If the axes of the receiving openings are angled, z. B. attached at right angles to the supporting shaft, so the load direction is transverse to the flanges, which are then also rotated accordingly, in which case the attachment points of the balls in the flanges have to absorb the forces. In practice, the advantages and disadvantages should be weighed against the actual requirements. Both arrangements including intermediate positions of the angle are possible in principle.

Bei der vorliegenden Erfindung weisen die Lager zusätzlich zu den Außenringen und den Wälzkörpern auch Innenringe auf, die an ihren Innenflächen kugelige, zu den kugeligen Körpern passende Zonen und auch Aussparungen für die die kugeligen Körper überragenden Flanschränder aufweisen. Die Aussparungen müssen abgesehen von den reinen Abmessungen der Flanschränder zusätzliche Freiräume für die Bewegungen der Innenringe auf den kugeligen Körpern aufweisen. Die Innenringe sind daher so ausgebildet, dass sie die Kräfte aufnehmen können, die bei entsprechender Anordnung der Aufnahmeöffnungen in Richtung der Flanschränder wirken. Durch die bereits angesprochene winklige Anordnung der Achsen der Aufnahmeöffnungen, können diese Kräfte modifiziert werden.In the present invention, the bearings in addition to the outer rings and the rolling elements also on inner rings, which have on their inner surfaces spherical, suitable for the spherical bodies zones and also recesses for the spherical body superior flanged edges. The recesses must have, apart from the pure dimensions of the flange edges, additional freedom for the movements of the inner rings on the spherical bodies. The inner rings are therefore designed so that they can absorb the forces that act with a corresponding arrangement of the receiving openings in the direction of the flange edges. By the already mentioned angled arrangement of the axes of the receiving openings, these forces can be modified.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Tripodesterns ist auch eine Vormontage der Innenringe und damit der Lager auf den kugeligen Körpern möglich. Dabei werden die Ränder der an den Innenflächen der Innenringe angebrachten kugeligen Zonen so ausgeführt, z. B. angefast, dass die Innenringe auf die kugeligen Körper aufgepresst werden können und dabei einschnappen. Dabei ist darauf zu achten, dass die Innenringe nur innerhalb ihres Elastizitätsbereiches aufgeweitet werden. Für diese Zusammenhänge spielt auch die Breite der kugeligen Zone im Innenring eine Rolle.In the embodiment of the tripod star invention, a pre-assembly of the inner rings and thus the bearing on the spherical bodies is possible. The edges of the attached to the inner surfaces of the inner rings spherical zones are carried out, for. B. chamfered that the inner rings can be pressed onto the spherical body and snap it. It is important to ensure that the inner rings are expanded only within their elasticity range. The width of the spherical zone in the inner ring also plays a role for these relationships.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sindFor further explanation of the invention reference is made to the drawings, in which embodiments of the invention are shown in simplified form

Es zeigen:Show it:

1 eine Teilansicht einer Gelenkwelle mit Schnitt durch einen Flansch eines Tripodesterns mit kugeligem Körper und einem Lager, 1 a partial view of a propeller shaft with a section through a flange of a tripod star with a spherical body and a camp,

2 eine Ansicht des Tripodesterns gemäß der Linie II-II in 1 und 2 a view of the Tripodesterns according to the line II-II in 1 and

3 einen Schnitt durch ein Lager gemäß der Linie III-III in 1. 3 a section through a warehouse according to the line III-III in 1 ,

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In den 1 bis 3 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 eine Welle bezeichnet, die je nach Auslegung des Gleichlaufdrehgelenks als An- oder Abtriebswelle ausgebildet ist. Auf der Welle 1 ist, vorzugsweise mittels einer Verzahnung, ein Tripodestern 2 drehfest gelagert, der Flansche aufweist, in der sich Aufnahmeöffnungen 3 befinden (siehe insbesondere 2). In den Aufnahmeöffnungen 3 sind kugelige Körper 4 eingesetzt und in den Aufnahmeöffnungen 3, insbesondere durch Prägen der Ränder der Aufnahmeöffnungen, befestigt.In the 1 to 3 is, as far as shown in detail, with 1 designates a shaft, which is designed as input or output shaft depending on the design of the constant velocity joint. On the wave 1 is, preferably by means of a toothing, a tripod esters 2 rotatably mounted, the flanges has, in the receiving openings 3 (see in particular 2 ). In the reception openings 3 are spherical bodies 4 inserted and in the receiving openings 3 , in particular by embossing the edges of the receiving openings attached.

Auf den kugeligen Körpern sind Lager 5 angeordnet, die einen Innenring 6, Wälzkörper 7 und einen Außenring 8 aufweisen. Die Innenringe 6 haben Innenflächen, die den kugeligen Körpern 4 angepasste Zonen aufweisen. Diese sind so ausgelegt und in ihrer Form, z. B. durch Anfasungen an den Rändern, ausgeführt, dass sie einschnappend auf die kugeligen Körper 4 aufgedrückt bzw. aufgepresst werden können. Die Außenringe 8 der Lager 5 sind in ihrer Form nicht dargestellten Bahnpaaren angepasst, die in einem zweiten, ebenfalls nicht dargestellten Gelenkteil angeordnet sind. Die Anpassung der Außenringe ist so ausgeführt, dass die Außenringe mit möglichst geringer Reibung entlang der Bahnpaare verschoben werden können.On the spherical bodies are bearings 5 arranged, which has an inner ring 6 , Rolling elements 7 and an outer ring 8th exhibit. The inner rings 6 have inner surfaces that are the spherical bodies 4 have customized zones. These are designed and shaped in shape, z. B. by chamfers on the edges, executed that they snapping on the spherical body 4 can be pressed or pressed. The outer rings 8th the storage 5 are adapted in their form not shown web pairs, which are arranged in a second, also not shown joint part. The adaptation of the outer rings is designed so that the outer rings can be moved with the least possible friction along the pairs of tracks.

Wie insbesondere in 3 dargestellt, weisen die Innenringe 6 Aussparungen 9 auf, die den Flanschen der Tripode angepasst sind und so groß sind, dass sie auch die Winkelbewegung des Innenringes 6 auf dem kugeligen Körper 4 berücksichtigen.As in particular in 3 shown, have the inner rings 6 recesses 9 on, which are adapted to the flanges of the tripod and are so large that they also affect the angular movement of the inner ring 6 on the spherical body 4 consider.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wellewave
22: TripodesternTripod
33: Aufnahmeöffnungenreceiving openings
44: kugelige Körperspherical bodies
55: Lagercamp
66: Innenringeinner rings
77: Wälzkörperrolling elements
88th: Außenringeouter rings
99: Aussparungenrecesses

Claims

Constant rotation joint with a first joint part forming, three circumferentially distributed and arranged in a plane pin having tripod esters ( 2 ), whose pins are provided with spherical zones which are rotatable and pivotable with at least rolling elements ( 7 ) and outer rings ( 8th ) ( 5 ) are in operative connection, wherein the outer rings ( 8th ) are arranged in corresponding circumferentially distributed track pairs of a second joint part and are movably guided along the axis of the tracks, characterized in that the spherical zones are in the form of spherical bodies ( 4 ) are formed such that the pins as flanges with receiving openings ( 3 ) are executed and that the spherical body ( 4 ) into the receiving openings ( 3 ) are used and fixed there.

A constant velocity universal joint according to claim 1, characterized in that the spherical zones are formed as Wälzkörperkugeln.

A constant velocity universal joint according to claim 1, characterized in that the spherical bodies ( 4 ) in the receiving openings ( 3 ) are attached by gluing, welding, soldering or the like.

A constant velocity universal joint according to claim 1, characterized in that the spherical bodies ( 4 ) in the receiving openings ( 3 ) are fixed by embossing the flanges.

A constant velocity universal joint according to claim 4, characterized in that the spherical bodies ( 4 ) in the receiving openings ( 3 ) by embossing the edges of the receiving openings ( 3 ) are attached.

A constant velocity universal joint according to one of the preceding claims, characterized in that the spherical bodies ( 4 ) before fastening against each other and to the tripod esters ( 2 ) and / or one of the tripod esters ( 2 ) fixed shaft ( 1 ) are aligned and held during the fastening process.

A constant velocity universal joint according to one of the preceding claims, characterized in that the axes of the receiving openings ( 3 ) parallel to the tripod ester ( 2 ) carrying wave ( 1 ) are aligned.

A constant velocity universal joint according to one of the preceding claims, characterized in that the axes of the receiving openings ( 3 ) pivoted at an angle to the tripod esters ( 2 ) carrying wave ( 1 ) are arranged.

A constant velocity universal joint according to one of the preceding claims, characterized in that the bearings ( 5 ) Inner rings ( 6 ) which at their inner surfaces spherical the spherical bodies ( 4 ) adapted zones and recesses ( 9 ) for which the spherical bodies ( 4 ) carrying flanges.

Constant rotational joint according to one of the preceding claims, characterized in that the edges of the inner surfaces of the inner rings ( 6 ) are designed such that the inner rings ( 6 ) on the spherical bodies ( 4 ) einschnappend be pressed, wherein during the expansion of the inner rings ( 6 ) when snapping their elasticity range is not exceeded.