DE112005002610T5 - Gleichlaufgelenk mit großem Beugewinkel - Google Patents

Gleichlaufgelenk mit großem Beugewinkel Download PDF

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Donald W. Rochester Hills Dine
Noel W. Auburn Hills Sutton
John A. St. Clair Shores Ramey
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GKN Driveline North America Inc
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Abstract

Gleichlaufgelenk, umfassend:
ein Gelenkaußenteil, das eine Durchtrittsöffnung mit einer Innenfläche aufweist,
einen Käfig, der innerhalb der Durchtrittsöffnung des Gelenkaußenteils angeordnet ist,
ein Gelenkinnenteil mit einer Außenfläche,
eine Mehrzahl von Kugeln, die innerhalb des Käfigs angeordnet ist, und
eine mit dem Gelenkinnenteil verbundene Welle,
wobei der Käfig, das Gelenkaußenteil, das Gelenkinnenteil und die Kugeln in einer Wechselbeziehung zueinander stehen, um den Käfig zu zentrieren und abzustützen,
wobei der Käfig von einer nicht-abgewinkelten Position bis zu einer stark abgewinkelten Position der Welle in einem nicht-abgestützten Zustand gegenüber dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil bleibt.

Description

  • Bezug zu verwandten Anmeldungen
  • Diese Anmeldung nimmt die Priorität der US-Anmeldung Nr. 10/970 553, angemeldet am 21. Oktober 2004, in Anspruch, bei der es sich um eine Teilfortsetzungsanmeldung der US-Anmeldung Nr. 10/294 197, angemeldet am 14. November 2002 handelt.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Gleichlaufgelenke (CV-Gelenke) sind übliche Bauteile in Kraftfahrzeugen. Typischerweise werden Gleichlaufgelenke dort verwendet, wo die Übertragung einer gleichförmigen Drehbewegung erwünscht oder erforderlich ist. Übliche Arten von Gleichlaufgelenken sind Tripodeverschiebegelenke, axial feste Tripodegelenke, Kugelverschiebegelenke sowie axial feste Kugelgelenke. Diese Gelenkarten können in Fahrzeugen mit Vorderradantrieb oder Fahrzeugen mit Hinterradantrieb sowie in Gelenkwellen von Fahrzeugen verwendet werden, die einen Hinterradantrieb, Allradantrieb oder Vierradantrieb haben. Gleichlaufverschiebegelenke ermöglichen eine Axialverschiebung während des Betriebs ohne die Verwendung von Verschiebeprofilen, aber sie lösen manchmal Kräfte aus, durch die Schwingungen und Geräusche entstehen. Gleichlaufverschiebegelenke erlauben einen Winkelversatz bei gleichzeitiger Axialverschiebung entlang zweier Achsen davon. Gleichlauffestgelenke ermöglichen in der Regel nur einen Winkelversatz zwischen zwei Achsen. Die Gleichlauffestgelenke sind besser für höhere Betriebswinkel ausgestattet als ein Gleichlaufverschiebegelenk. Alle diese Gleichlaufgelenke sind im allgemeinen dauergeschmiert und durch die Verwendung einer Dichtmanschette abgedichtet, wenn sie in Antriebswellen eingesetzt werden. So sind Gleichlaufgelenke abgedichtet, um Schmiermittel im Inneren des Gelenks zu halten, während Verunreinigungen und Fremdstoffe, z.B. Schmutz und Wasser, außerhalb des Gelenks gehalten werden. Dieser Dichtschutz ist notwendig, weil eine Verschmutzung der Innenräume des Gleichlaufgelenks innere Schäden und die Zerstörung des Gelenks verursacht, wodurch wiederum die Hitzeentwicklung und der Abrieb der Dichtmanschette erhöht wird, was zu einem vorzeitigen Versagen der Dichtmanschette mit Schmierfettaustritt und damit zum Versagen des gesamten Gelenks führen kann. Das Problem der höheren Temperaturen wird bei Gleichlauftestgelenken für hohe Drehzahlen bei größeren Winkeln sehr verstärkt. Daher können die durch größere Winkel verursachten höheren Temperaturen und erhöhten Beanspruchungen der Dichtmanschette zu einem vorzeitigen Versagen bei konventionellen Gleichlaufgelenken führen.
  • Allgemein weisen konventionelle Gleichlauffestgelenke ein wuchtiges und schweres Gelenkaußenteil mit einer sphärischen Innenfläche und einer Mehrzahl von Bahnen auf. Die Gelenke umfassen auch ein Gelenkinnenteil mit einer sphärischen Außenfläche und darin ausgebildeten Führungsbahnen. Viele konventionelle Gleichlauffestgelenke verwenden sechs drehmomentnübertragende Kugeln, die zwischen den Bahnen des Gelenkaußenteils und des Gelenkinnenteils des Gleichlaufgelenks durch einen Haltekäfig angeordnet sind. Die Kugeln ermöglichen es, daß ein vorher festgelegter Beugungswinkel durch das Gelenk eingenommen wird und übertragen auf diese Weise eine gleichförmige Drehbewegung über die Wellen des Antriebsstrangsystems des Fahrzeugs.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es wird ein Gleichlaufgelenk vorgeschlagen, umfassend ein Gelenkaußenteil, das eine Durchtrittsöffnung mit einer Innenfläche aufweist, einen Käfig, der innerhalb der Durchtrittsöffnung des Gelenkaußenteils angeordnet ist, ein Gelenkinnenteil mit einer Außenfläche, eine Mehrzahl von Kugeln, die innerhalb des Käfigs angeordnet ist, sowie eine mit dem Gelenkinnenteil verbundene Welle. Der Käfig, das Gelenkaußenteil, das Gelenkinnenteil und die Kugeln stehen in einer Wechselbeziehung zueinander, um den Käfig zu zentrieren und abzustützen. Der Käfig bleibt von einer nicht-abgewinkelten bis zu einer stark abgewinkelten Position der Welle in einem nicht-abgestützten Zustand gegenüber dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil.
  • Weitere Merkmale der Erfindung werden auch beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und der anliegenden Ansprüche ersichtlich sowie durch Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gleichlaufgelenks;
  • 2 zeigt eine Seitenansicht eines Gleichlaufgelenks, das bis zu einem vorbestimmten Winkel gemäß der vorliegenden Erfindung gebeugt ist;
  • 3 zeigt eine Ansicht von oben auf eine erfindungsgemäße Schmierfettkappe;
  • 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in 3 durch eine erfindungsgemäße Abdeckung;
  • 5 zeigt eine Ansicht von oben auf eine Dichtmanschettenabdeckung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 6 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 6-6 in 5 durch eine erfindungsgemäße Dichtmanschettenabdeckung;
  • 7 zeigt eine Ansicht von oben auf das erfindungsgemäße Gelenkinnenteil;
  • 8 zeigt einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Gelenkinnenteil entlang der Linie 8-8 in 7;
  • 9 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gelenkinnenteil entlang der Linie 9-9 in 7;
  • 10 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gelenkinnenteil entlang der Linie 10-10 in 7;
  • 11 zeigt eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Käfigs;
  • 12 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Käfigs;
  • 13 zeigt einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Käfig entlang der Linie 13-13 in 12;
  • 14 zeigt einen Abschnitt eines Käfigs im Teilquerschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 15 zeigt eine Nahansicht eines Fensters in einem Käfig gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 16 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gelenkaußenteils;
  • 17 zeigt eine Ansicht von oben auf ein erfindungsgemäßes Gelenkaußenteil;
  • 18 zeigt einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Gelenkaußenteil entlang der Linie 18-18 in 17;
  • 19 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gelenkaußenteil entlang der Linie 19-19 in 17;
  • 20 zeigt einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Gelenkaußenteil entlang der Linie 20-20 in 17;
  • 21 zeigt eine Draufsicht des Gelenkinnenteils mit einer Mehrzahl von darin eingesetzten Kugeln;
  • 22 zeigt eine Nahansicht einer Kugelbahn mit einer darin befindlichen Kugel gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 23 zeigt eine Ansicht von oben des Gelenkaußenteils mit einer Mehrzahl von darin befindlichen Kugeln;
  • 24 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gleichlaufgelenks;
  • 25 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gleichlaufgelenks;
  • 26 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gleichlaufgelenks;
  • 27 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gleichlaufgelenks;
  • 28 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gleichlaufgelenks;
  • 29 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gleichlaufgelenks;
  • 30 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gleichlaufgelenks;
  • 31 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gleichlaufgelenks; und
  • 32 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gleichlaufgelenks. 10.
  • Detaillierte Beschreibung
  • In den Zeichnungen ist ein erfindungsgemäßes Gleichlaufgelenk 30 dargestellt. Es wird darauf hingewiesen, daß jede beliebige Art von Gleichlaufgelenk, wie z.B. ein Tripodeverschiebegelenk, ein Tripodefestgelenk und dergleichen, einige oder alle der verschiedenen Merkmale der hier beschriebenen vorliegenden Erfindung enthalten können. Gemäß einem Aspekt ist das erfindungsgemäße Gleichlaufgelenk 30 im allgemeinen ein Kugelgleichlauffestgelenk mit großem Beugewinkel für hohe Drehzahlen zur Verwendung in einer Längswelle oder Antriebswelle. Ein großer Winkel kann definiert werden als alles, was gleich oder größer ist als neun Grad. Diese Gelenke mit großem Beugewinkel können bei hohen Drehzahlen und hohen Temperaturen betrieben werden.
  • Eine typische Antriebswelle für ein Fahrzeug mit Allradantrieb umfaßt eine Mehrzahl von Gleichlaufgelenken 30. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung auch bei Fahrzeugen mit ausschließlichem Hinterradantrieb, Fahrzeugen mit ausschließlichem Vorderradantrieb, Fahrzeugen mit Allradantrieb und solchen mit Vierradantrieb eingesetzt werden kann. In der Regel umfaßt ein Antriebsstrang einen Motor, der mit einem Getriebe und einer Abtriebseinheit verbunden ist. Ein Vorderraddifferential kann eine rechte Seitenwelle und eine linke Seitenwelle umfassen, die jeweils mit einem Rad verbunden sind und Kraft zu den Rädern liefern. An beiden Enden der rechten Seitenwelle und der linken Seitenwelle sind Gleichlaufgelenke vorgesehen. Eine Längswelle verbindet das Vorderraddifferential und das Hinterraddifferential mit dem Verteilergetriebe oder der Abtriebseinheit. Das Hinterraddifferential kann eine rechte Seitenwelle und eine linke Seitenwelle umfassen, die beide mit einem Rad an einem ihrer Enden abgeschlossen werden. In der Regel befindet sich ein Gleichlaufgelenk an beiden Enden der Halbwelle, die das Rad mit dem Hinterraddifferential verbindet. Die Längswelle kann allgemein eine mehrteilige Längswelle sein, die eine Mehrzahl von Kardangelenken und/oder Gleichlaufgelenken 30 für hohe Drehzahlen umfaßt. Die Gleichlaufgelenke 30 übertragen Kraft über die Antriebs welle zu den Rädern, selbst wenn die Räder oder die Welle aufgrund der Lenkung, durch das Heben oder Senken der Fahrzeugaufhängung, etc. veränderliche Winkel zueinander haben. Die Gleichlaufgelenke 30 können in jeder beliebigen der bekannten Standardarten ausgeführt sein, wie z.B. als Tripodeverschiebegelenk, Kreuzbahnengelenk, Festgelenk oder Tripodefestgelenk, welches alle üblicherweise bekannte Bezeichnungen in der Technik für verschiedene Abwandlungen von Gleichlaufgelenken sind. Die Gleichlaufgelenke erlauben die Übertragung von gleichförmigen Geschwindigkeiten bei vielen verschiedenen Winkeln, die beim alltäglichen Betrieb von Kraftfahrzeugen an beiden Halbwellen und an den Längswellen dieser Fahrzeuge auftreten.
  • Die 1 bis 23 zeigen eine Ausführung der vorliegenden Erfindung. Ein Gleichlaufgelenk 30 mit großem Beugewinkel für hohe Drehzahlen ist im allgemeinen in den 1 und 2 zu sehen. Das Gleichlaufgelenk 30 umfaßt ein Gelenkaußenteil 32, das eine bis an den Umfang reichende Durchtrittsöffnung 34 (siehe 17) darin aufweist. Das Gelenkaußenteil 32 hat ein allgemein ringförmiges Aussehen. An einer Außenfläche des Gleichlaufgelenkaußenteils 32 befindet sich zumindest ein Umfangskanal 36, der um den gesamten Außenumfang des Gelenkaußenteils 32 herum verläuft. Das Gelenkaußenteil 32 weist auch eine Mehrzahl von Montageöffnungen 42 auf, die äquidistant zueinander um den Außenumfang angeordnet sind. Das Gelenkaußenteil 32 besteht in der Regel aus einem Stahlwerkstoff, es wird jedoch darauf hingewiesen, daß jede andere Art von Metallwerkstoff, Hartkeramik, Kunststoff, Verbundstoff und dergleichen ebenfalls für das Gelenkaußenteil 32 verwendet werden kann. Der Werkstoff ist vorzugsweise in der Lage, den hohen Drehzahlen, Temperaturen und Kontaktdrücken des Gleichlaufgelenks 30 standzuhalten. Das Gelenkaußenteil 32 umfaßt darüber hinaus eine Mehrzahl von axial zueinander entgegengesetzt liegenden Kugelbahnen 38, die in einer Innenfläche davon ausgebildet sind. Die Bahnen sind dergestalt axial zueinander entgegengesetzt, daß sich eine Hälfte der Kugelbahnen 38 zu einer Seite des Gelenkaußenteils 32 öffnet, die der der anderen Hälfte der Kugelbahnen 38 entgegengesetzt ist. Aus diesem Grund sind in dieser einen Ausführung die axialen Steigungen der Kugelbahnen 38 in axialer Richtung in einem abwechselnden Muster zueinander entgegengesetzt. Dies stellt eine Verringerung der Käfigkräfte und eine Reduzierung von zumindest einem der Führungsbereiche sicher und verbessert den Wirkungsgrad und die Wärmekennwerte des Gleichlaufgelenks 30. In der vorliegenden Erfindung können die Kugelbahnen 38 auch eine gottische oder elliptische Form aufweisen, vorausgesetzt, der Druckwinkel und die Konformität werden beibehalten.
  • Es wird darauf hingewiesen, daß das Gelenkaußenteil 32 gemäß einem Aspekt dünner, als die Gelenkaußenteile von konventionellen Gleichlaufgelenken ist. Dies trägt zu einer Gewichtsreduzierung des Gelenkaußenteils 32 bei, während gleichzeitig auch der Platzbedarf des Gleichlaufgelenks 30 verringert wird. In einer Ausführung hat das Gelenkaußenteil 32 etwa eine Dicke von vierundzwanzig mm, kann jedoch eine beliebige Breite von weniger als einhundertfünfzig mm für ein Scheibengelenk aufweisen, kann jedoch für ein Monoblockgelenk, je nach den Konstruktionsanforderungen für das Kraftfahrzeug, auch viel größer sein als das.
  • Die Kugelbahnen 38 in der Innenfläche des Gelenkaußenteils 32 sind auch Bahnen mit doppeltem Offset. Die Bahnen 38 mit doppeltem Offset enthalten sowohl einen radialen Offset 43 als auch einen axialen Offset 41. Dadurch werden die Kugelbahnen 38 flacher und unterstützen das Abrollen, wodurch der Wirkungsgrad und die Lebensdauer des Gleichlaufgelenks 30 verbessert wird. Es sei angemerkt, daß die abgeflachten Kugelbahnen 38 zu einer verbesserten Bahnrandabstützung führen. Dies erlaubt einen höheren Druckwinkel und eine bessere Konformität der Kugel 44 zur Bahn 38. Dadurch kann das Gelenk 30 bei einem größeren Winkel gebeugt werden, als dies bei konventionellen Gelenken möglich ist, während gleichzeitig eine hervorragende Widerstandsfähigkeit aufrechterhalten wird. Der axiale Offset 41 und der radiale Offset 43 (siehe 19) haben Werte, die zusammen mit dem Teilkreisdurchmesser (PCD), der als Abstand vom Mittelpunkt einer Kugel 44 auf einer Seite zum Mittelpunkt einer Kugel 44 auf der anderen Seite durch einen Mittelpunkt des Gelenks 30 definiert ist, vorher festgelegte Verhältnisse zueinander bilden. Die vorgegebenen Quotienten von axialem Offset 41, radialem Offset 43 und Teilkreisdurchmesser (PCD) erlauben ein besseres Abrollen der Kugeln und verbessern den Wirkungsgrad des Gleichlaufgelenks 30. Es wird darauf hingewiesen, daß die in den Zeichnungen dargestellte Ausführung ein „Vier plus Vier"-Gleichlaufgelenk 30 ist, das insgesamt acht Kugeln im Gleichlaufgelenk 30 trägt. Es wird jedoch angemerkt, daß auch Gelenke mit zehn Kugeln, sechs Kugeln oder vier Kugeln geplant sind, in denen einige oder alle Merkmale des erfindungsgemäßen Gleichlaufgelenks 30 enthalten sind.
  • Das Gleichlaufgelenk 30 umfaßt auch ein Gelenkinnenteil 46, das im allgemeinen eine Ringform hat. Das Gelenkinnenteil 46 ist innerhalb der Durchtrittsöffnung 34 des Gelenkaußenteils 32 angeordnet. Das Gelenkinnenteil 46 weist eine Innenbohrung 48 (siehe 17) auf und hat eine Mehrzahl von Kugelbahnen 52, die axial entgegengesetzt zueinander liegen. Die Kugelbahnen 52 sind allgemein sphärisch gekrümmt und den Kugelbahnen 38 des Gelenkaußenteils 32 zugeordnet, so daß sich der axiale Winkel in eine ähnliche oder die gleiche Richtung öffnet, wie der der Kugelbahnen 38, die im darüber liegenden Gelenkaußenteil 32 direkt zugeordnet sind. Bei den Kugelbahnen 52 in der äußeren Kugelfläche des Gelenkinnenteils 46 ist eine Hälfte der Kugelbahnen 52 axial in eine Richtung ausgerichtet, während die andere Hälfte der Kugelbahnen 52 axial in die entgegengesetzte Richtung weisen. In der dargestellten Ausführung öffnen sich die Kugelbahnen 52 abwechselnd über den Außenumfang des Gelenkinnenteils 46. Die Kugelbahnen 52 mit der sphärischen oder der elliptischen Form im Gelenkinnenteil 46 weisen auch einen doppelten Offset auf, der sowohl einen radialen Offset 43 als auch einen axialen Offset 41 umfaßt (siehe 19), um eine Abflachung der sphärischen Bahnen zu fördern. Das führt zu einem verbesserten Wirkungsgrad und einer höheren Lebensdauer des Gleichlaufgelenks 30, wie oben bereits für das Gelenkaußenteil 32 erläutert. Es sei angemerkt, daß das Gelenkinnenteil 46 in einer Ausführung aus Stahl besteht. Es kann jedoch auch jedes andere Metall, Metallverbundwerkstoff, Hartkunststoff, Keramik und dergleichen verwendet werden.
  • Das Gleichlaufgelenk 30 umfaßt einen Kugelkäfig 54, der im allgemeinen die Form eines Ringes hat. Der Kugelkäfig 54 ist innerhalb der Durchtrittsöffnung 34 des Gelenkaußenteils 32 so angeordnet, daß er nicht mit der Innenfläche des Gelenkaußenteils 32 in Kontakt ist. Der Käfig 54 weist eine Mehrzahl von länglichen Fenstern 56 in einer Fläche davon auf. Die Anzahl der Fenster 56 entspricht der Anzahl der Kugelbahnen 38, 52 im Gelenkaußenteil 32 und im Gelenkinnenteil 46 des Gleichlaufgelenks 30. In einer Ausführung, wie die in den Zeichnungen gezeigte, befinden sich acht Fenster 56 (siehe 11) darin. Der Käfig 54 wird ausschließlich von der Außenfläche des Gelenkinnenteils 46 zentriert und abgestützt. Die Verwendung von axial entgegengesetzten Bahnen ermöglicht eine Zentrierung des Käfigs 54, während gleichzeitig ein vorher festgelegter Abstand zu den Randflächen des Gelenkaußenteils 32 aufrechterhalten wird. Dies stellt sicher, daß das Gleichlaufgelenk 30 im belastungsfreien Zustand symmetrisch ist. Es ermöglicht eine Verbesserung des Wirkungsgrades des Gleichlaufgelenks 30 um etwa 20%. Wenn kein Kontakt zwischen der Innenfläche des Gelenkaußenteils 32 und der Außenfläche des Käfigs 54 gegeben ist, wird der Wirkungsgrad um den ungefähren Anteil verbessert, wie oben angegeben, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Versagens der Dichtmanschette mit Schmierfettaustritt aufgrund thermischer Beanspruchung verringert wird. Der Käfig 54 ist auch so konstruiert, daß er keine Käfignuten aufweist, die den Käfig 54 schwächen würden. Dadurch kann ein Einbau des Gelenkinnenteils 46 innerhalb des Käfigs 54 ohne den Einsatz von speziellen Käfignuten erfolgen. Der Käfig 54 besteht zusammen mit dem Gelenkinnenteil 46 vorzugsweise aus Stahlwerkstoffen, wobei jedoch jeder andere harte Metallwerkstoff, Kunststoff, Verbundwerkstoff, Keramik und dergleichen zum Einsatz kommen können. Der Käfig 54 in der vorliegenden Erfindung ist fast im Gleichgewicht und daher gleichen sich die meisten der Kontaktbeanspruchungen gegenseitig aus. Dies trägt ebenfalls dazu bei, den Wirkungsgrad des Gleichlaufgelenks 30 zu erhöhen.
  • Das Gleichlaufgelenk 30 umfaßt eine Mehrzahl von Kugeln 44. Die Kugeln 44 haben allgemein einen größeren Durchmesser als Kugeln in herkömmlichen Gleichlaufgelenken. Der größere Durchmesser ist zulässig, da der Einbauwinkel für das Gleichlaufgelenk 30 kleiner ist als für die meisten Gelenke des derzeitigen Standes der Technik. Die Verwendung der Kugeln 44 mit größerem Durchmesser reduziert auch die Kontaktbeanspruchung an den Bahnen 38, 52 des Gelenkinnenteils 46 und des Gelenkaußenteils 32. Die Kugeln 44 mit größerem Durchmesser sind jeweils innerhalb eines der Fenster 56 des Käfigs 54 und in den Kugelbahnen 38, 52 des Gelenkaußenteils 32 und des Gelenkinnenteils 46 angeordnet. Aus diesem Grund können die Kugeln 44 in den axial entgegengesetzt liegenden Bahnen 38, 52 abrollen, die in der gleichen Richtung ausgerichtet sind. Die Verwendung des doppelten Offset bedeutet, daß der radiale Weg, den die Kugeln zurücklegen, flacher ist, wodurch ein größerer Winkel in einem kleineren, leichteren Gleichlaufgelenk 30 ermöglicht wird.
  • Das Gleichlaufgelenk 30 weist eine Schmierfettkappe 58 an einem Ende auf. Die Schmierfettkappe 58 ist becherförmig ausgebildet. Die Schmierfettkappe 58 besteht in der Regel aus einem Metallwerkstoff. Es kann jedoch auch jeder beliebige andere Werkstoff, wie Kunststoff, Kautschuk, Keramik, Verbundwerkstoff und dergleichen verwendet werden. Die Kappe 58 ist durch eine Preßpassung befestigt oder mit der Außenfläche des Gelenkaußenteils 32 über einen der Umfangskanäle 36 mit der Außenfläche verbunden. Es kann jedoch auch jede andere bekannte Befestigungsart benutzt werden, wie z.B. lösbare Verbindungselemente, Kleben, etc. Die Schmierfettkappe 58 stellt sicher, daß das Schmierfett, das als Schmiermittel verwendet wird, innerhalb des Gleichlaufgelenks 30 bleibt. Eine Entlüftung kann innerhalb der Kappe 58 vorgesehen sein, um jeglichen Innendruck entweichen zu lassen. Wie in den 3 und 4 gezeigt, umfaßt die Kappe eine Mehrzahl von Nuten 70, die eine Drehung der Kugeln 44 innerhalb des Gleichlaufgelenks 30 bei großen Winkeln ermöglichen.
  • An einem der Schmierfettkappe 58 entgegengesetzten Ende des Gelenkaußenteils 32 befindet sich eine Dichtmanschettenabdeckung 60, die im allgemeinen eine umfangsförmige Gestalt hat. Die Manschettenabdeckung 60 ist mit der Außenfläche des Gelenkaußenteils 32 entweder über einen Umfangskanal 36 an einer Außenfläche davon verbunden oder durch eine beliebige andere bekannte Befestigungsart. Die Manschettenabdeckung 60 umfaßt einen Umfangskanal 62 an einem Ende, das dem mit dem Gelenkaußenteil 32 verbundenen Ende entgegengesetzt ist, um darin eine biegsame Manschette 64 festzulegen. Die Manschettenabdeckung 60 besteht in der Regel aus einem Metallwerkstoff, es kann jedoch auch Kunststoff, Kautschuk, Keramik, Verbundwerkstoff und dergleichen Verwendung finden.
  • Eine biegsame Manschette 64 ist zwischen der Manschettenabdeckung 60 und einem Wellenzapfen 66 des Gleichlaufgelenks 30 befestigt. Jede bekannte Befestigungsart kann eingesetzt werden, um die Manschette 64 auf der Welle 66 festzulegen, wie z.B. eine Manschettenklemme, lösbare Befestigungselemente, etc. Die biegsame Manschette 64 besteht im allgemeinen aus einem Urethanwerkstoff. Es kann jedoch jedes andere biegsame Material für die Gleichlaufgelenksmanschette 64 verwendet werden, wie z.B. Stoff, Kunststoff oder Kautschuk, sofern es in der Lage ist, der hohen Temperatur und den hohen Drehgeschwindigkeiten des Gleichlaufgelenks 30 standzuhalten. Es wird darauf hingewiesen, daß die Manschette 64 so angeordnet ist, daß die Manschette 64 innerhalb des Außenumfangs des Käfigs 54 liegt. Dies ermöglicht der Manschette 64, sich näher an die Mittellinie des Gleichlaufgelenks 30 heranzubewegen, wodurch der Platzbedarf verkleinert, die Belastung auf die Manschette reduziert und die Wahrscheinlichkeit eines Manschettenversagens und eines Versagens des Gleichlaufgelenks verringert werden. 1 zeigt das Gleichlaufgelenk 30 in einer Gleichgewichtsposition und zeigt die Manschette 64 innerhalb des Außendurchmessers des Käfigs 54. 2 zeigt die Manschette 64, wenn das Gleichlaufgelenk 30 einen großen Winkel, d.h. etwa 15 Grad, bildet. Die Manschette 64 ist noch immer innerhalb des Außendurchmessers des Käfigs 54, während sie sich gleichzeitig näher an der Mittellinie des Gelenks 30 befindet, wodurch jegliche Manschettenbelastung reduziert wird.
  • Der Wellenzapfen 66 ist über eine Wellenverzahnung 50 am Gelenkinnenteil 46 des Gleichlaufgelenks 30 festgelegt. Der Wellenzapfen 66 ist in der Regel aus einem Vollmaterial und üblicherweise an einem Wellenrohr 68 an einem Ende davon angeschweißt. Der Wellenzapfen 66 und das Längswellenrohr bewegen sich bei einem Aufprallereignis durch die innere Durchtrittsöffnung 34 des Gelenkaußenteils 32 hindurch, reduzieren somit die bei der Kollision auftretenden Kräfte und absorbieren Energie, während es kollabiert. Es wird darauf hingewiesen, daß, gemäß einem Aspekt, der Teilkreisdurchmesser (PCD) und die Größe der Kugeln 44 vorher so festgelegt sind, daß ein Gleichgewicht dergestalt ermöglicht wird, daß das Gelenkinnenteil 46 und die Kugeln 44 während des Aufpralls aus dem Gelenkaußenteil 32 herausfallen, wodurch die Welle 66 und die rohrförmigen Bauteile darin ineinanderfahren können.
  • Die axial entgegengesetzten Kugelbahnen 38 und 52 sind bei der Konstruktion im Gelenkaußenteil 32 und im Gelenkinnenteil 46 mit dem doppelten Offset zueinander ausgerichtet. Die Beseitigung der sphärischen Kontaktflächen des Gelenkaußenteils und die vernünftige Wahl des Teilkreisdurchmessers (PCD) und der Kugelgröße er lauben ein starke Verbesserung des Wirkungsgrades, während sie gleichzeitig die Lebensdauer erhöhen. Bei dem Gleichlauffestgelenk 30 sind vorher festgelegte Verhältnisse zueinander, wie oben beschrieben, beabsichtigt. Ein Verhältnis C1, welches der Quotient aus Kugeldurchmesser und Teilkreisdurchmesser ist, sollte bei einer 8-Kugel-Einheit, wie sie oben beschrieben ist, gleich oder größer als 0,217 sein, aber gleich oder kleiner als 0,275. In einem „Drei-plus-drei"-Gelenk könnte das Verhältnis C1 jedoch gleich oder größer als 0,217 und kleiner oder gleich 0,318 sein. Es wird darauf hingewiesen, daß es bei einem zu großen C1-Verhältnis zu einer Reduzierung der Festigkeit des Käfigs 54 und des Gelenkinnenteils 46 und zu einem Wirkungsgradverlust kommt, weil die größeren Kugeln 44 während der Bewegung des Gleichlaufgelenks 30 gleiten. Wenn jedoch das Verhältnis C1 zu klein ist, treten Probleme im Zusammenhang mit der Montage des Gelenkinnenteils 46 im Käfig 54 auf. Außerdem kommt es aufgrund von fehlender Bahnrandabstützung und reduziertem Kugeldurchmesser zu Problemen, die die Lebensdauer betreffen. Der kleinere Verhältniswert fördert das Abrollen und erhöht den Wirkungsgrad des Gleichlaufgelenks 30.
  • Ein Verhältnis X1 ist definiert als der Quotient aus axialem Offset und Teilkreisdurchmesser und sollte innerhalb des Bereichs von gleich oder größer als 0,06753 und gleich oder kleiner als 0,135 liegen. Wenn das X1-Verhältnis zu groß ist, verliert das Gleichlaufgelenk aufgrund von höheren Kugel- und Käfigkräften an Wirkungsgrad. Die größere Abweichung des Kugelweges kann auch eine Vergrößerung des Außendurchmessers des Gelenkaußenteils 32 erzwingen, um eine adäquate Festigkeit des Gleichlaufgelenks 30 aufrechtzuerhalten. Der größere Verhältniswert kann auch die Bahnrandabstützung bei größeren Beugewinkeln reduzieren, wie sie in vielen derzeitigen sportlichen Nutzfahrzeugen (SUV) auftreten. Wenn jedoch das X1-Verhältnis zu klein ist, kommt es zu unzureichenden Steuerungskräften, wodurch der korrekte Betrieb des Gleichlaufgelenks 30 blockiert wird. Zusätzlich besteht bei einem kleinen Verhältnis X1 die Tendenz, daß die Bahnen flacher werden und daß ein besseres Abrollverhalten gefördert wird, wodurch folglich der Wirkungsgrad des Gleichlaufgelenks 30 verbessert wird.
  • Ein weiteres Verhältnis Y1, das als der Quotient aus radialem Offset und Teilkreis durchmesser definiert ist, sollte gleich oder größer als 0,188 sein. Falls dieses Y1-Verhältnis zu klein ist, kann eine größere Abweichung des Kugelweges eine Vergrößerung des Außendurchmessers des Gelenkaußenteils erzwingen, um eine ausreichende Festigkeit des Gleichlaufgelenks 30 aufrechtzuerhalten. Ein kleines Y1-Verhältnis kann auch die Bahnrandabstützung bei größeren Beugewinkeln reduzieren, wodurch die Widerstandsfähigkeit des Gleichlaufgelenks 30 verringert wird. Ein großes Y1-Verhältnis bewirkt eine Abflachung der Bahn und verbessert den Wirkungsgrad, indem es ein besseres Abrollverhalten der Kugeln 44 fördert.
  • Aus diesem Grund verwendet die vorliegende Erfindung eines Gleichlaufgelenks 30 mit großem Beugewinkel für hohe Drehzahlen eine Kombination von Neuerungen, um eine kleineres, zuverlässigeres und effizienteres Gelenk zu schaffen. Das Gleichlaufgelenk 30 hat bei einer gegebenen Kapazität einen geringeren Platzbedarf, während gleichzeitig das Gewicht des Gleichlaufgelenks 30 verringert ist. Das Gleichlaufgelenk kann mindestens doppelt so leistungsfähig sein wie das Standard-Gelenk mit großem Beugewinkel und ist zuverlässiger, wodurch die Zufriedenheit der Automobilhersteller vergrößert wird, während gleichzeitig die Anzahl der Gelenkversagen und anschließenden Garantieprobleme abnehmen. Es wird darauf hingewiesen, daß verschiedene Parameter, wie z.B. der radiale Offset, der axiale Offset und der Teilkreisdurchmesser eingestellt werden können, um speziell abgestimmte Ziele für das Gleichlaufgelenk 30 zu erreichen, wie z.B., aber nicht ausschließlich, die Größe des für das Gleichlaufgelenk 30 im Antriebsstrangsystem notwendigen oder geforderten Beugewinkels. Die Verwendung des Gelenkaußenteils 32 mit kleinerem Durchmesser und geringerer Weite bringt auch eine Reduzierung der Kosten und der Montagekomplexität bei dem Gleichlaufgelenk 30 für die Automobilhersteller mit sich, wodurch die Gesamtkosten des Kraftfahrzeugs verringert werden. Infolgedessen hat das Gleichlauffestgelenk 30 mit großem Beugewinkel (gleich oder größer als neun Grad) für hohe Drehzahlen einen besseren Wirkungsgrad und eine höhere Zuverlässigkeit als herkömmliche Gleichlaufgelenke für hohe Drehzahlen, die bei hohen Temperaturen laufen und dabei vorzeitiges Manschettenversagen mit Schmierfettaustritt verursachen. Das Problem des temperaturbedingten Manschettenversagens verstärkt sich bei größeren Winkeln, folglich müssen die konstruktiv bedingten Beschränkungen der konventionellen Gleichlaufgelenke aufgehoben werden, um die Gelenkzuverlässigkeit und Zufriedenheit zu erhöhen. Dabei überwindet die vorliegende Erfindung des Gleichlaufgelenks 30 mit großem Beugewinkel für hohe Drehzahlen diese Probleme durch die Beseitigung der sphärischen Käfigabstützfläche am Gelenkaußenteil 32 in Kombination mit einer Mehrzahl von axial entgegengesetzten Bahnen 38, 52, wobei jede der Bahnen 38, 52 einen doppelten Offset aufweist. Dies ermöglicht große Winkel, während gleichzeitig der Wirkungsgrad und die Lebensdauer des Gleichlaufgelenks 30 durch besseres Abrollen der Kugeln innerhalb des Gelenks 30 gefördert werden.
  • Unter Bezugnahme auf die 24 und 25 wird ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung dargestellt und erläutert. In 24 wird ein Aspekt der vorliegenden Erfindung dargestellt, der die Abstützung des Käfigs 54 betrifft, wenn der Wellenzapfen 66 in einer nicht-abgewinkelten (0 Grad) Position ist. Wie in den vorgehenden Aspekten beschrieben, wird eine Krafteinwirkung entlang der Drehachse des Gleichlaufgelenks 30 durch den Einsatz von axial entgegengesetzten Bahnen 38, 52 minimiert. Insbesondere neigen die Bahnen 38, 52, die in einer ersten Ausrichtung einen Winkel bilden, dazu, eine Kraft in einer axialen Richtung zu erzeugen, während die Bahnen 38, 52, die in einer zweiten Ausrichtung einen Winkel bilden, dazu neigen, eine Kraft in einer entgegengesetzten axialen Richtung zu erzeugen. Die Resultierende ist eine minimierte, verringerte oder abgeschwächte Gesamtkraft entlang der Axialrichtung des Käfigs 54. Dementsprechend wird durch den Einsatz von entgegengesetzt ausgerichteten Bahnen 38, 52 das Maß an Abstützung minimiert, das erforderlich ist, um den Käfig 54 zu zentrieren und abzustützen und um zu verhindern, daß er sich von den anderen Bauteilen des Gleichlaufgelenks löst.
  • In dem in 24 beschriebenen Aspekt ist der Käfig 54 in einer nicht-abgestützten Anordnung zwischen dem Gelenkaußenteil 32 und dem Gelenkinnenteil 46 positioniert. Insbesondere verhindern die obere Fläche 104 und die untere Fläche 106 des Käfigs 54 nicht die Bewegung des Käfigs 54 in radialer oder axialer Richtung. Der Käfig 54 wird in der Regel durch den Kontakt der Kugeln 44 in den Fenstern 56 zwangsweise gehalten. Gemäß einem Aspekt kommen die obere Fläche 104 und die untere Fläche 106 des Käfigs 54 nicht mit der Fläche 100 des Gelenkaußenteils 32 oder der Fläche 102 des Gelenkinnenteils 46 in Kontakt. Wie in 25 zu sehen ist, ist diese nicht-abstützende Anordnung gegeben, gleichgültig, ob der Wellenzapfen 66 in einer nicht-abgewinkelten (0 Grad) Position oder einer stark abgewinkelten Position ist. Dementsprechend „schwebt" der Käfig im wesentlichen auf eine unabgestützte Weise zwischen dem Gelenkinnenteil 46 und dem Gelenkaußenteil 32. Das Kräftegleichgewicht, das durch die unterschiedlichen Winkelausrichtungen der Bahnen 38, 52 erzeugt wird, gibt Halt in der axialen Richtung, um den Käfig 54 und weitere Komponenten zu zentrieren und abzustützen. Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit der Verwendung dieses Kräftegleichgewichts zum Abstützen und Zentrieren des Käfigs 54 beschrieben wird, versteht der Fachmann natürlich, daß andere Mittel zum Zentrieren und Abstützen eingesetzt werden können, um den Käfig 54 in einer zentrierten und abgestützten Position zu halten, an der das Gelenkaußenteil 32 oder das Gelenkinnenteil 46 nicht beteiligt sind. Es versteht sich auch, daß der Mangel an Abstützung durch das Gelenkaußenteil 32 oder das Gelenkinnenteil 46 nur in der axialen oder einer radialen Richtung vorliegen kann.
  • In den 26 und 27 wird ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung dargestellt und erläutert. In 26 wird ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung gezeigt, der sich auf die Abstützung des Käfigs 54 bezieht, wenn der Wellenzapfen 66 in einer nicht-abgewinkelten (0 Grad) Position ist. In 26 hat die obere Fläche 104 des Käfigs 54 einen einzigen Kontaktpunkt 108 mit der Fläche 100 des Gelenkaußenteils 32. Eine solche Kontaktposition gibt eine minimale Abstützung in axialer Richtung. Dieser Kontakt dient jedoch dazu, den Käfig 54 zu zentrieren und eine radiale Bewegung zu verhindern. Der einzige Kontaktpunkt 108 umfaßt einen minimalen Flächenbereich. Die untere Fläche 106 des Käfigs 54 befindet sich jedoch in einer nicht-abgestützten Anordnung mit dem Gelenkinnenteil 46. Genauer gesagt, ist die untere Fläche 106 nicht mit der Fläche 102 des Gelenkinnenteils 46 in Kontakt. Wie in 27 zu sehen, bleibt ein einzelner Punktkontakt 108 zwischen der oberen Fläche 104 und der Fläche 100 erhalten, wenn sich der Wellenzapfen 66 in eine stark abgewinkelte Position bewegt. Zusätzlich bewirkt dieser einzelne Punktkontakt 108 eine Zentrierung des Käfigs 54 und verhindert eine Bewegung in radialer Richtung.
  • In den 28 und 29 wird ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung darge stellt und erläutert. In 26 wird ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung gezeigt, der sich auf die Abstützung des Käfigs 54 bezieht, wenn der Wellenzapfen 66 in einer nicht-abgewinkelten (0 Grad) Position ist. In 28 hat die obere Fläche 104 des Käfigs 54 einen Kontaktpunkt 110 mit der Fläche 102 des Gelenkinnenteils 46. Wie zuvor gibt der einzelne Punktkontakt zusätzlichen Halt, um den Käfig 54 zu zentrieren und abzustützen. Das Gelenkaußenteil 32 befindet sich jedoch in einer nicht-abstützenden Beziehung zum Käfig 54. 29 zeigt diesen einzelnen Punktkontakt 110 zwischen dem Käfig 54 und dem Gelenkinnenteil 46, wenn der Wellenzapfen 66 in einer stark abgewinkelten Position ist.
  • In den 3032 wird ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung dargestellt und erläutert. In 30 wird ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung gezeigt, der sich auf die Abstützung des Käfigs 54 bezieht, wenn der Wellenzapfen 66 in einer nicht-abgewinkelten (0 Grad) Position ist. In 30 ist ein Ausschnittabschnitt 112 in der Fläche 102 des Gelenkinnenteils 46 zu sehen. Der Ausschnittabschnitt 112 minimiert die Größe der freiliegenden Fläche, die mit der Fläche 106 des Käfigs 54 in Kontakt kommen kann. Genauer gesagt, wie in 30 gezeigt, berührt die Fläche 106 des Käfigs 54 die Fläche 102 des Gelenkinnenteils 46 nur in den Punktkontakten 116 und 114. Aufgrund des Ausschnittabschnitts 112 fehlt ein Flächenbereich, der sonst einen Kontakt zwischen dem Käfig 54 und dem Gelenkinnenteil 46 hergestellt hätte. Folglich wird der Käfig nur durch die Punktkontakte 114 und 116 abgestützt und zentriert. Es ist durch die vorliegende Erfindung weiterhin vorgesehen, den Ausschnittabschnitt 112 abwechselnd in der Fläche 100 des Gelenkaußenteils 32 einzuarbeiten. Dementsprechend würde die Fläche 104 des Käfigs 54 minimiert und die Punktkontakte 116 und 114 wären zwischen den Flächen 104 des Käfigs 54 und der Fläche 100 des Gelenkaußenteils 32.
  • In 31 kommt in einer Ausführung die obere Fläche 104 des Käfigs 54 nicht mit der Fläche 100 des Gelenkaußenteils 32 in Kontakt, wenn der Wellenzapfen in der stark abgewinkelten Position ist. Genauer gesagt, bewegt sich in der dargestellten Ausführung die Position des Punktkontaktes 116 am Gelenkinnenteil 46 außer Kontakt mit der Fläche 106 des Käfigs 54. Dann gibt in einer stark abgewinkelten Position nur der Punktkontakt 114 dem Käfig 54 zusätzlichen Halt. Jedoch können die Länge des Ausschnittabschnitts 112 sowie die Gesamtabmessungen des Käfigs 54, des Gelenkinnenteils 46 und des Gelenkaußenteils 32 so gewählt werden, daß in der stark abgewinkelten Position, wie in der Figur gezeigt, beide Kontaktpunkte 114 und 116 zwischen dem Gelenkinnenteil 46 und dem Käfig 54 vorhanden sind.
  • Die vorliegende Erfindung wird in einer veranschaulichenden Weise beschrieben. Es versteht sich, daß die verwendete Terminologie der Beschreibung dienen soll und nicht der Beschränkung.
  • Viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind möglich im Licht der vorhergehenden Lehren. Aus diesem Grund kann die vorliegende Erfindung innerhalb des Schutzbereichs der beiliegenden Ansprüche anders ausgeübt werden als sie spezifisch beschrieben ist.
  • Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufgelenk mit einem Gelenkaußenteil, das eine Durchtrittsöffnung mit einer Innenfläche aufweist, einem Käfig, der innerhalb der Durchtrittsöffnung des Gelenkaußenteils angeordnet ist, einem Gelenkinnenteil mit einer Außenfläche, einer Mehrzahl von Kugeln, die innerhalb des Käfigs angeordnet sind, sowie mit einer mit dem Gelenkinnenteil verbundenen Welle. Der Käfig, das Gelenkaußenteil, das Gelenkinnenteil und die Kugeln stehen in einer Wechselbeziehung zueinander, um den Käfig zu zentrieren und abzustützen. Der Käfig bleibt von einer nicht-abgewinkelten bis zu einer stark abgewinkelten Position der Welle in einem nicht-abgestützten Zustand gegenüber dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil.

Claims (19)

  1. Gleichlaufgelenk, umfassend: ein Gelenkaußenteil, das eine Durchtrittsöffnung mit einer Innenfläche aufweist, einen Käfig, der innerhalb der Durchtrittsöffnung des Gelenkaußenteils angeordnet ist, ein Gelenkinnenteil mit einer Außenfläche, eine Mehrzahl von Kugeln, die innerhalb des Käfigs angeordnet ist, und eine mit dem Gelenkinnenteil verbundene Welle, wobei der Käfig, das Gelenkaußenteil, das Gelenkinnenteil und die Kugeln in einer Wechselbeziehung zueinander stehen, um den Käfig zu zentrieren und abzustützen, wobei der Käfig von einer nicht-abgewinkelten Position bis zu einer stark abgewinkelten Position der Welle in einem nicht-abgestützten Zustand gegenüber dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil bleibt.
  2. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 1, wobei das Gelenkaußenteil eine Innenfläche hat, die Innenfläche eine Mehrzahl von Bahnen aufweist, die Außenfläche des Gelenkinnenteils eine Mehrzahl von Bahnen aufweist, und ein jeweils erster Abschnitt der Bahnen auf der Außenfläche und der Innenfläche einen unterschiedlichen Winkel hat im Vergleich zu einem Winkel eines jeweils zweiten Abschnitts der Bahnen auf der Außenfläche und auf der Innenfläche.
  3. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 2, wobei die unterschiedlichen Winkel zwischen dem jeweils ersten Abschnitt und dem jeweils zweiten Abschnitt so angepaßt sind, daß der Käfig zentriert und abgestützt wird.
  4. Gleichlaufgelenk, umfassend: ein Gelenkaußenteil, das eine Durchtrittsöffnung mit einer Innenfläche aufweist, einen Käfig, der innerhalb der Durchtrittsöffnung des Gelenkaußenteils angeordnet ist, ein Gelenkinnenteil mit einer Außenfläche, eine Mehrzahl von Kugeln, die innerhalb des Käfigs angeordnet ist, und eine mit dem Gelenkinnenteil verbundene Welle, wobei der Käfig, das Gelenkaußenteil, das Gelenkinnenteil und die Kugeln in einer Wechselbeziehung zueinander stehen, um eine Abstützung für den Käfig in einer axialen Richtung bereitzustellen, wobei der Käfig von einer nicht-abgewinkelten Position bis zu einer stark abgewinkelten Position der Welle in einem nicht-abgestützten Zustand gegenüber dem Gelenkaußenteil bleibt, wobei der Käfig in Kontakt mit dem Gelenkinnenteil ist, und wobei der Käfig durch das übrige Gelenkinnenteil ungestützt ist.
  5. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 4, wobei der Käfig durch einen einzigen Punktkontakt mit dem Gelenkinnenteil in Kontakt ist.
  6. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 4, wobei das Gelenkinnenteil einen Ausschnittabschnitt in der Außenfläche aufweist.
  7. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 6, wobei das Gelenkinnenteil bei einer schwach abgewinkelten oder nicht-abgewinkelten Position der Welle durch einen ersten Punktkontakt und einen zweiten Punktkontakt mit dem Käfig in Kontakt ist.
  8. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 7, wobei das Gelenkinnenteil nur durch den ersten Punktkontakt mit dem Käfig in Kontakt ist, wenn die Welle in einer stark abgewinkelten Position ist.
  9. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 7, wobei das Gelenkinnenteil durch den ersten Punktkontakt und den zweiten Punktkontakt mit dem Käfig in Kontakt ist, wenn die Welle in einer stark abgewinkelten Position ist.
  10. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 4, wobei das Gelenkaußenteil eine Innenfläche hat, die Innenfläche eine Mehrzahl von Bahnen aufweist, die Außenfläche des Gelenkinnenteils eine Mehrzahl von Bahnen aufweist, und jeweils ein erster Abschnitt der Bahnen auf der Außenfläche und der Innenfläche einen unterschiedlichen Winkel hat im Vergleich zu einem Winkel eines jeweils zweiten Abschnitts der Bahnen auf der Außenfläche und auf der Innenfläche.
  11. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 10, wobei die unterschiedlichen Winkel zwischen dem jeweils ersten Abschnitt und dem jeweils zweiten Abschnitt so angepaßt sind, daß der Käfig zentriert und abgestützt wird.
  12. Gleichlaufgelenk, umfassend: ein Gelenkaußenteil, das eine Durchtrittsöffnung mit einer Innenfläche auf weist, einen Käfig, der innerhalb der Durchtrittsöffnung des Gelenkaußenteils angeordnet ist, ein Gelenkinnenteil mit einer Außenfläche, und eine Mehrzahl von Kugeln, die innerhalb des Käfigs angeordnet ist, und eine mit dem Gelenkinnenteil verbundene Welle; wobei der Käfig, das Gelenkaußenteil, das Gelenkinnenteil und die Kugeln in einer Wechselbeziehung zueinander stehen, um in einer axialen Richtung eine Abstützung für den Käfig bereitzustellen, wobei der Käfig von einer nicht-abgewinkelten Position bis zu einer stark abgewinkelten Position der Welle in einem nicht-abgestützten Zustand gegenüber dem Gelenkinnenteil bleibt, und wobei der Käfig in Kontakt mit dem Gelenkaußenteil ist.
  13. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 12, wobei das Gelenkaußenteil eine Innenfläche hat, die Innenfläche eine Mehrzahl von Bahnen aufweist, die Außenfläche des Gelenkinnenteils eine Mehrzahl von Bahnen aufweist, und ein jeweils erster Abschnitt der Bahnen auf der Außenfläche und der Innenfläche einen unterschiedlichen Winkel hat im Vergleich zu einem Winkel eines jeweils zweiten Abschnitts der Bahnen auf der Außenfläche und auf der Innenfläche.
  14. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 13, wobei die unterschiedlichen Winkel zwischen dem jeweils ersten Abschnitt und dem jeweils zweiten Abschnitt so angepaßt sind, daß der Käfig zentriert und abgestützt wird.
  15. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 12, wobei der Käfig durch einen einzigen Punktkontakt mit dem Gelenkaußenteil in Kontakt ist.
  16. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 12, wobei das Gelenkaußenteil einen Ausschnittabschnitt in der Innenfläche aufweist.
  17. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 16, wobei das Gelenkaußenteil bei einer schwach abgewinkelten oder nicht-abgewinkelten Position der Welle durch einen ersten Punktkontakt und einen zweiten Punktkontakt mit dem Käfig in Kontakt ist.
  18. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 17, wobei das Gelenkaußenteil nur durch den ersten Punktkontakt mit dem Käfig in Kontakt ist, wenn die Welle in einer stark abgewinkelten Position ist.
  19. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 17, wobei das Gelenkaußenteil durch den ersten Punktkontakt und den zweiten Punktkontakt mit dem Käfig in Kontakt ist, wenn die Welle in einer stark abgewinkelten Position ist.
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