DE112006000703B4

DE112006000703B4 - Tripode-Gleichlaufgelenk

Info

Publication number: DE112006000703B4
Application number: DE112006000703.3T
Authority: DE
Inventors: Sung Baek An; Seung Man SHIN; Hwan Bum Kang; Jeong Hyun Cho; Dae Hwan Kim; In Sang Lee; Joung Sik Park
Original assignee: WIA Corp
Current assignee: Hyundai Wia Corp
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2016-10-06
Anticipated expiration: 2026-06-29
Also published as: DE112006000703T5; WO2007132963A1; CN101189442A; US20080058107A1; JP4763048B2; US8298092B2; KR100815677B1; JP2008523341A; CN100557258C; US7874924B2; US20110159969A1; KR20070109511A

Abstract

Tripode-Gleichlaufgelenk, umfassend – ein Gehäuse (20) mit drei Führungsnuten (20b), die an Dreiteilungspositionen des Gehäuses (20) ausgebildet sind und sich in radialer Richtung erstrecken, – ein Drehkreuz (21) mit drei Zapfen (22), die an Dreiteilungspositionen des Drehkreuzes (21) in Umfangsrichtung herausragend ausgebildet und entsprechend in die Führungsnuten (20b) des Gehäuses (20) eingesetzt sind, – Innenrollen (23), deren innere Umfangsfläche eine konkav gekrümmte Kontur aufweisen, um den jeweiligen Zapfen (22) aufzunehmen, – eine Mehrzahl von Nadelrollen (24), die an der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle (23) angebracht sind, und – Außenrollen (25), von der jede auf einer Außenfläche jeder Innenrolle (23) läuft, während die Nadelrollen (24) dazwischen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, – dass jeder Zapfen (22) die Form eine Polyeders aufweist und mit mindestens zwei Polygonflächen versehen ist, die auf gegenüberliegenden, einer Last ausgesetzten Seiten angeordnet sind, – dass jeder der polyedrischen Zapfen (22) auf jeder Seite mindestens zwei voneinander unabhängige Kontaktstellen oder Kontaktflächen und auf beiden Seiten insgesamt mindestens vier unabhängige Kontaktstellen oder Kontaktflächen oder mindestens vier Flächen aufweist, wobei auf jeder Seite mindestens eine Kontaktfläche vorhanden ist, und ...

Description

Technischer Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gleichlaufgelenk und insbesondere auf ein Tripode-Gleichlaufgelenk, umfassend

– ein Gehäuse (20) mit drei Führungsnuten (20b), die an Dreiteilungspositionen des Gehäuses (20) ausgebildet sind und sich in radialer Richtung erstrecken,
– ein Drehkreuz (21) mit drei Zapfen (22), die an Dreiteilungspositionen des Drehkreuzes (21) in Umfangsrichtung herausragend ausgebildet und entsprechend in die Führungsnuten (20b) des Gehäuses (20) eingesetzt sind,
– Innenrollen (23), deren innere Umfangsfläche eine konkav gekrümmte Kontur aufweisen, um den jeweiligen Zapfen (22) aufzunehmen,
– eine Mehrzahl von Nadelrollen (24), die an der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle (23) angebracht sind, und
– Außenrollen (25), von der jede auf einer Außenfläche jeder Innenrolle (23) läuft, während die Nadelrollen (24) dazwischen angeordnet sind.

Beschreibung des Standes der Technik
Wie in der Technik allgemein bekannt, überträgt ein Gelenk Rotationskraft (Drehmoment) zwischen zwei rotierenden Wellen, die in einem Winkel aufeinandertreffen. Bei einer Propellerwelle mit einem kleinen Winkel der Kraftübertragung wird ein Kreuzgelenk, ein biegsames Gelenk usw. verwendet, und für die Antriebswelle eines frontgetriebenen Fahrzeugs mit großem Winkel der Kraftübertragung wird ein Gleichlaufgelenk verwendet.
Weil das Gleichlaufgelenk Kraft zuverlässig bei konstanter Geschwindigkeit übertragen kann, selbst wenn der Winkel zwischen der Antriebswelle und der angetriebenen Welle groß ist, wird es hauptsächlich für die Antriebswelle eines frontgetriebenen Fahrzeugs mit Einzelradaufhängung verwendet. Aus Sicht der Welle wird ein Tripode-Gleichlaufgelenk an einem Ende der Welle auf der Motorseite und ein Birfield-Gleichlaufgelenk am anderen Ende auf der Radseite der Welle angebracht.
1 ist ein Querschnitt, der herkömmliche Gleichlaufgelenke darstellt, und 2 ist ein Querschnitt längs der Linie A-A der 1. Bezüglich der 1 und 2 umfasst das herkömmliche Gleichlaufgelenk ein Tripode-Gleichlaufgelenk, das am rechten Ende der Welle 1 (das zum Motor weist) und ein Birfield-Gleichlaufgelenk am linken Ende der Welle 1 (das zum Rad weist).
Das am rechten Ende der Welle 1 (zum Motor weisend) angebrachte Tripode-Gleichlaufgelenk umfasst ein Gehäuse 2, welches Rotationsenergie des (nicht gezeigten) Motors überträgt und auf seiner Innenfläche mit Führungsnuten versehen ist, eine Welle, welche Rotationsenergie vom Gehäuse 2 empfängt und sich dreht, ein im Gehäuse 2 angebrachtes Drehkreuz 3, das mit einem Ende der Welle 1 gekoppelt ist, um das Gehäuse 2 und die Welle 1 miteinander zu verbinden und mit drei Zapfen ausgebildet ist, die jeweils in die Führungsnuten des Gehäuses 2 eingesetzt werden, Nadelrollen 6, die an der äußeren Umfangsfläche eines jeden Zapfens des Drehkreuzes 3 angeordnet sind, Innenrollen 5, die jeweils für jeden Zapfen des Drehkreuzes 3 um die Nadelrollen 6 angeordnet sind, Außenrollen 4, die jeweils auf der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle 5 eingebaut sind, um die Reibung zwischen dem Gehäuse 2 und der Welle 1 zu vermindern, einen an den oberen Enden der Nadelrollen 6 und ein jeder Innenrolle 5 angebrachten Sprengring 8, eine Manschette 10, die mit einem Ende mit dem Gehäuse 2 und dem anderen Ende mit der Welle 1 verbunden ist, und Schellen 11 und 12, die beide Enden der Manschette 10 festklemmen.
Das am linken Ende (zum Rad weisend) der Welle 1 angebrachte Birfield-Gleichlaufgelenk umfasst einen inneren Kugelring 15, der am linken Ende der Welle 1 angebracht ist und Rotationsenergie vom Tripode-Gleichlaufgelenk empfängt und dann rotiert, einen äußeren Kugelring 13, der um den inneren Kugelring 15 angeordnet ist, Kugeln 16 zur Übertragung der Rotationsenergie des inneren Kugelring des 15 auf den äußeren Kugelring 13, einen Käfig 14 zum Stützen der Kugeln 16, einen Sensorring 17, der um den äußeren Kugelring 13 angeordnet ist, eine Manschette 18, die mit einem Ende mit der Welle 1 und mit dem anderen Ende mit dem äußeren Kugelring 13 verbunden ist, und Klemmschellen 19 und 20, welche beide Enden der Manschette 18 festklemmen.
Nun wird die Wirkungsweise der wie oben erwähnt aufgebauten herkömmlichen Gleichlaufgelenke beschrieben.
Wenn die vom Motor abgegebene Rotationsenergie über eine Transmission auf das Gehäuse 2 übertragen wird, wird dieses gedreht. Die Rotationsenergie des Gehäuses 2 wird über die Außenrollen 4, die Innenrollen 5 und die Nadelrollen 6 auf das Drehkreuz 3 übertragen, und dann wird die an das Drehkreuz 3 gekoppelte Welle 1 gedreht. Die Rotationsenergie der Welle 1 wird durch den inneren Kugelring 15 auf den äußeren Kugelring 13 und die Kugeln 16 übertragen, und dann wird das (nicht gezeigte) mit dem äußeren Kugelring 13 verbundene Rad gedreht.
Beim am rechten Ende (zum Motor weisend) der Welle 1 angebrachten Tripode-Gleichlaufgelenk ändert sich der Beugungswinkel der Welle 1, die funktionsgemäß mit den Außenrollen 4 verbunden ist, wenn die Außenrollen in den Führungsnuten des Gehäuses 2 gleiten, um der Bewegung des Fahrzeugs zu folgen. Bei dem am linken (zum Rad weisenden) Ende der Welle 1 angebrachten Birfield-Gleichlaufgelenk wird der Beugungswinkel des äußeren Kugelrings 13 aufgrund der Anwesenheit der Kugeln 16 verändert, um der Bewegung des Fahrzeugs zu folgen.
Die Manschette 10 bis Tripode-Gleichlaufgelenks bzw. die Manschette 18 des Birfield-Gleichlaufgelenks umschließen beide Gleichlaufgelenke, so dass diese vor Verunreinigung durch Fremdstoffe geschützt sind.
3 ist ein Querschnitt und veranschaulicht ein anderes herkömmliches Tripode-Gleichlaufgelenk, das sich im Aufbau von dem in 1 gezeigten Tripode-Gleichlaufgelenk unterscheidet. Mit Bezug auf 3 umfasst das andere herkömmliche Tripode-Gleichlaufgelenk ein Gehäuse 2', das mit drei Führungsnuten versehen ist, die jeweils eine geeignet konturierte Führungsfläche aufweisen, ein Drehkreuz 3', das mit drei sphärischen hervorstehenden Zapfen 3a ausgebildet ist, die jeweils in die Führungsnuten des Gehäuses 2' einzusetzen sind, Innenrollen 5', die jeweils jeden sphärischen Zapfen 3a umfangen, wobei ihre Oberfläche mit konkaver Kontur in Berührung mit dem sphärischen Zapfen 3a gebracht wird, eine Mehrzahl von Nadelrollen 6', die um jede Innenrolle 5' angeordnet sind, Außenrollen 4', von denen jede durch Vermittlung der Nadelrollen 6' gedreht wird, und einen Sprengring 8', der eingesetzt wird, um zu verhindern, dass die Nadelrollen 6' sich lösen.
Im Folgenden wird die Wirkungsweise des gerade erwähnten herkömmlichen Tripode-Gleichlaufgelenks beschrieben.
Wenn Energie auf das Gehäuse 2' übertragen und dieses gedreht wird, wird die Energie über die Außenrollen 4', die Nadelrollen 6' und die Innenrolle in 5' auf die Zapfen 3a übertragen, wodurch das Drehkreuz 3' gedreht wird. Dabei wird die Kombination der Innenrollen 5' und der Außenrollen 4', die durch die Nadelrollen 6' betriebsfähig miteinander verbunden sind, an der Führungsfläche des Gehäuses 2' in axialer Richtung der Führungsnuten im Gehäuse 2' geführt. Zwischen der konkaven Kontur der Innenrolle 5' und dem sphärischen Zapfen 3a findet eine selbst ausrichtende Bewegung (auf die Mitte einstellende Schwingung) statt.
Weil die Kontaktfläche zwischen der konkavem Kontur der Innenrolle 5' und dem sphärischen Zapfen 3a, die gegeneinander bewegt werden, beträchtlich ist, steigt die zwischen diesen erzeugte Reibungskraft jedoch an, wenn die selbst ausrichtende Bewegung auftritt, um die Kippung des Drehkreuzes 3' über die sphärischen Zapfen 3a aufzunehmen und zu korrigieren, wie in den 4 und 5 leicht zu sehen ist. Weil in dem Punkt 3c, in dem die Achse 3d der selbst ausrichtenden Bewegung und die Außenfläche des sphärischen Zapfens 3a zusammentreffen, die Relativbewegung abnimmt, wenn die entsprechenden Bauteile weiter unter Lastaufnahme rotieren, kann es auch so unzureichender Schmierung kommen und die Haltbarkeit des Gleichlaufgelenks und der Rotation kann sich verschlechtern.
6 ist ein Querschnitt, der noch ein anderes herkömmliches Tripode-Gleichlaufgelenk darstellt, und 7 ist ein Querschnitt längs der Linie I-I in 6. Mit Bezug auf die Figuren Ziffer 6 und 7 umfasst noch ein anderes herkömmliches Tripode-Gleichlaufgelenk ein Gehäuse 2'' mit drei Führungsnuten mit jeweils geeignet konturierter Führungsfläche, ein Drehkreuz 3'', das mit drei hervorstehenden elliptischen Zapfen 3e zum entsprechenden Einsetzen in die Führungsnuten des Gehäuses 2'' ausgebildet ist, Innenrollen 5'', von denen jede so angebracht ist, dass sie den elliptischen Zapfen 3e umfängt, wobei deren Oberfläche mit konvexer Kontur mit der Oberfläche des elliptischen Zapfens 3e in Kontakt gebracht wird, eine Mehrzahl von Nadelrollen 6'', die jeweils um die Innenrolle 5'' angeordnet sind, Außenrollen 4'', von denen jede durch Vermittlung der Nadelrollen 6'' in Drehung versetzt wird, und einen Sprengring 8'', der angebracht ist, um zu verhindern, dass die Nadelrollen 6'' und die Innenrollen 5'' sich lösen.
Im folgenden wird die Wirkungsweise des gerade erwähnten herkömmlichen Tripode-Gleichlaufgelenks beschrieben.
Wenn Energie auf das Gehäuse 2'' übertragen und dieses gedreht wird, wird die Energie über die Außenrollen 4'', die Nadelrollen 6'' und die Innenrollen 5'' auf die elliptischen Zapfen 3e übertragen, wodurch das Drehkreuz 3'' gedreht wird. Dabei wird die Kombination der Innenrollen 5'' und der Außenrollen 4'', die durch die Nadelrollen 6'' betriebsfähig miteinander verbunden sind, an der Führungsfläche des Gehäuses 2'' in axialer Richtung der Führungsnuten im Gehäuse 2'' geführt. Zwischen der konvexen Kontur der Innenrolle 5'' und dem elliptischen Zapfen 3e findet eine selbst ausrichtende Bewegung (auf die Mitte einstellende Schwingung) statt.
Wenn jedoch der elliptische Zapfen 3e und die konvexe Kontur der Innenrolle 5'' betriebsfähig miteinander verbunden sind, wie leicht aus den 5a und 5b erkennbar, wird das Problem verursacht, dass der Flächendruck ansteigt und die Haltbarkeit des Gleichlaufgelenks verschlechtert wird, weil der elliptische Zapfen 3e und die konvexe Kontur der Innenrolle 5'' sich zur Kraftübertragung in einem Punkt 3f berühren. Weil die Kraft durch Punktkontakt übertragen wird, kann auch die Außenrolle 4'' nicht parallel in der Führungsnut des Gehäuses 2'' gehalten werden, wodurch die Stabilität der Kraftübertragung nicht gesichert werden kann und die Erzeugung zusätzlicher Kraftkomponenten durch die Antriebskraft nicht mit Sicherheit unterdrückt werden kann.
Bei einem anderen bekannten Gleichlaufgelenk ( DE 103 25 116 A1 ) ist derjenige Bereich der Zapfen, der in Wirkverbindung mit der Innenfläche der Innenrolle steht, sphärisch ausgebildet. Außerhalb der kraftübertragenden Bereiche sind abgeflachte Oberflächenabschnitte ausgebildet, die als Schmiermitteltaschen dienen sollen. Die abgeflachten Oberflächenabschnitte sind dabei so gestaltet, dass eine Montage des einteiligen Innenrings auf dem jeweiligen Zapfen möglich ist. Dabei müssen der Innenring und der Drehzapfen relativ zueinander verkippt werden. Bei diesem bekannten Gleichlaufgelenk sind erstens die Belastungsverhältnisse ungünstig und zweitens ist eine ausreichende Schmierung der Kontaktstellen nicht optimal gewährleistet.
Auch bei einem anderen Gleichlaufgelenk ( JP 2002-213478 A ) treten die gleichen Probleme auf.
Zusammenfassung der Erfindung
Demgemäß wurde die vorliegende Erfindung gemacht, um die beim Stand der Technik auftretenden und oben erwähnten Probleme zu lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Tripode-Gleichlaufgelenk bereitzustellen, das eine Mehrzahl von Kontaktstellen zwischen einem polyedrischen Zapfen mit mindestens zwei Polygonflächen und der Innenfläche einer Innenrolle bilden kann, so dass die Stabilität der Leistungsübertragung gesichert ist, und die Konzentration der Antriebskraft auf einen Punkt, der Anstieg des Kontaktdrucks und das Inkontaktbringen zweier Bauteile mit ihren ganzen Flächen, wobei eine übermäßig große Reibungskraft erzeugt wird, vermieden werden können.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Tripode-Gleichlaufgelenk bereitzustellen, bei dem Abschnitte, die eine beschränkte Relativbewegung ausführen, zuverlässig unter Verwendung der geraden Abschnitte eines polyedrischen Zapfens zuverlässig geschmiert werden können, um die Reibungskraft zu vermindern, die Erzeugung axialer Kräfte zu unterdrücken, die Vibration des Fahrzeugs zu vermindern und die Haltbarkeit des Fahrzeugs zu verbessern.
Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben dadurch gelöst,

– dass jeder Zapfen die Form eine Polyeders aufweist und mit mindestens zwei Polygonflächen versehen ist, die auf gegenüberliegenden, einer Last ausgesetzten Seiten angeordnet sind,
– dass jeder der polyedrischen Zapfen auf jeder Seite mindestens zwei voneinander unabhängige Kontaktstellen oder Kontaktflächen und auf beiden Seiten insgesamt mindestens vier unabhängige Kontaktstellen oder Kontaktflächen oder mindestens vier Flächen aufweist, wobei auf jeder Seite mindestens eine Kontaktfläche (37) vorhanden ist, und
– dass die an jedem Zapfen vorgesehenen Spitzen als wahlweise abgerundete Flächen geschliffen sind, sodass eine innere Umfangsfläche einer jeden Innenrolle und die geschliffenen Abschnitte eines jeden Zapfens miteinander an verschiedenen Stellen in Flächenkontakt kommen.

Nach einer ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung wird demnach ein Tripode-Gleichlaufgelenk bereitgestellt, welches ein Gehäuse mit drei Führungsnuten, die an durch Dreiteilung des Gehäuses in Umfangsrichtung definierten Positionen ausgebildet sind und sich in radialer Richtung erstrecken; ein Drehkreuz mit drei polyedrischen Zapfen, die an durch Dreiteilung des Drehkreuzes in Umfangsrichtung erzeugten Positionen herausragend ausgebildet sind und entsprechend in die Führungsnuten des Gehäuses einzusetzen sind, von denen jeder zumindest zwei Polygonflächen aufweist; Innenrollen, deren Innenfläche eine gekrümmte Kontur hat, um den polyedrischen Zapfen zu umfangen; eine Mehrzahl von an der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle angebrachten Nadelrollen; und Außenrollen, die so ausgebildet sind, dass sie durch die Nadelrollen angetrieben, in Achsenrichtung der Innenrolle bewegt und in Achsenrichtung der Führungsnuten an einer Führungsfläche des Gehäuses bewegt werden können, umfasst.
Nach einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung wird, um die oben genannten Aufgaben zu lösen, ein Tripode-Gleichlaufgelenk bereitgestellt, das ein Gehäuse mit drei Führungsnuten, die an durch Dreiteilung des Gehäuses in Umfangsrichtung definierten Positionen ausgebildet sind und sich in radialer Richtung erstrecken; ein Drehkreuz mit drei polyedrischen Zapfen, die an durch Dreiteilung des Drehkreuzes in Umfangsrichtung erzeugten Positionen herausragend ausgebildet sind und entsprechend in die Führungsnuten des Gehäuses einzusetzen sind, von denen jeder mindestens zwei unabhängige Berührungspunkte oder -flächen auf jeder Seite und zumindest vier unabhängige Berührungspunkte oder -flächen auf beiden Seiten aufweist; Innenrollen, deren Innenfläche eine gekrümmte Kontur hat, um den polyedrischen Zapfen zu umfangen; eine Mehrzahl von an der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle angebrachten Nadelrollen; und Außenrollen, die so ausgebildet sind, dass sie durch die Nadelrollen angetrieben, in Achsenrichtung der Innenrolle bewegt und in Achsenrichtung der Führungsnuten an einer Führungsfläche des Gehäuses bewegt werden können, umfasst.
Nach einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung wird, um die oben genannten Aufgaben zu lösen, ein Tripode-Gleichlaufgelenk bereitgestellt, das ein Gehäuse mit drei Führungsnuten, die an durch Dreiteilung des Gehäuses in Umfangsrichtung definierten Positionen ausgebildet sind und sich in radialer Richtung erstrecken; ein Drehkreuz mit drei polyedrischen Zapfen, die an durch Dreiteilung des Drehkreuzes in Umfangsrichtung erzeugten Positionen herausragend ausgebildet sind und entsprechend in die Führungsnuten des Gehäuses einzusetzen sind, von denen jeder mindestens vier Flächen aufweist, so dass sich auf jeder Seite mindestens eine unabhängige Kontaktfläche befindet; Innenrollen, deren innere Umfangsfläche eine gekrümmte Kontur hat, um den polyedrischen Zapfen zu umfangen; eine Mehrzahl von an der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle angebrachten Nadelrollen; und Außenrollen, die so ausgebildet sind, dass sie durch die Nadelrollen gedreht werden, um in axialer Richtung der Innenrollen und in axialer Richtung der Führungsnuten längs der Führungsfläche des Gehäuses bewegt zu werden, umfasst.
Nach einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung sind die Spitzen an jedem Zapfen als wahlweise abgerundete Flächen geschliffen, so dass die innere Umfangsfläche einer jeden Innenrolle und die geschliffenen Abschnitte eines jeden Zapfens an verschiedenen Stellen miteinander in Flächenkontakt kommen.
Nach einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist am Zapfen zwischen den Kontaktstellen ein kontaktloser Eckabschnitt ausgebildet, so dass die eine begrenzte Relativbewegung ausführenden Abschnitte zuverlässig mit Schmiermittel versorgt werden können.
Nach einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das Tripode-Gleichlaufgelenk außerdem Sprengringe und Halteklammern, um das Lösen der Nadelrollen und der Außenrollen zu verhindern, die so angebracht sind, dass sie von den Nadelrollen und den Außenrollen soweit beabstandet sind, dass diese hinreichend axial beweglich sind.
Nach einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist ein einen Ende der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle ein Halteabschnitt einstückig ausgebildet, um das Lösen der Nadelrollen und der Innenrollen zu verhindern; und auf dem anderen Ende der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle ist ein Sprengring und eine Halteklammer so befestigt, dass sie von den Nadelrollen und den Innenrollen soweit beabstandet sind, dass diese hinreichend in Achsenrichtung der Außenrollen beweglich sind.
Nach einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung besteht zwischen der Breite L₁ der Außenrolle und der Länge L₂ der Nadelrolle die durch L₁ > L₂/2 ausgedrückte Beziehung.
Nach einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung besteht zwischen der Breite L₁ der Außenrolle und dem Abstand L₃, über den die Außenrolle in Achsenrichtung der Innenrolle bewegt werden kann, die durch L₁ > L₃/2 ausgedrückte Beziehung.
Nach einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist auf einem Ende der inneren Umfangsfläche einer jeden Außenrolle ein Halteabschnitt einstückig ausgebildet, um das Lösen der Nadelrollen und der Innenrollen zu verhindern; dabei ist am anderen Ende der inneren Umfangsfläche einer jeden Außenrolle ein Sprengring und eine Halteklammer befestigt, so dass diese von den Nadelrollen und der Innenrolle so weit beabstandet sind, dass diese ausreichend in Achsenrichtung der Außenrollen bewegt werden können.
Nach einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung besteht zwischen der Breite L₄ der Innenrolle und der Länge L₅ der Nadelrollen die durch L₄ > L₅/2 ausgedrückte Beziehung.
Nach einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung besteht zwischen der Breite L₄ der Innenrolle und dem Abstand L₆, über den die Innenrolle in Achsenrichtung der Außenrollen bewegt werden kann, die durch L₄ > L₆/2 ausgedrückte Beziehung.
Nach einer anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung befindet sich eine zusammenhängende Kontaktfläche längs eines Eckabschnitts einer beliebigen Fläche.
Nach einer noch anderen Ausbildung der vorliegenden Erfindung befinden sich mindestens zwei nicht kontinuierliche Kontakt Flächen längs eines Eckabschnitts einer beliebigen Oberfläche.
Nach noch einer weiteren Ausbildung der vorliegenden Erfindung wird mindestens einer der Eckabschnitt einer Kontaktfläche als kontaktloser Abschnitt aufrechterhalten, so dass zwischen diesem und der inneren Umfangsfläche der Innenrolle ein Spalt entsteht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die oben genannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung treten aus der folgenden eingehenden Beschreibung besser hervor, wenn diese im Zusammenhang mit den beigegebenen Zeichnungen gesehen wird, in denen
1 ein Schnitt ist, der herkömmliche Gleichlaufgelenke zeigt;
2 ein Schnitt längs der Geraden A-A in 1 ist;
3 ein Schnitt ist, der ein anderes herkömmliches Tripode-Gleichlaufgelenk zeigt;
4 ein Schnitt zur Erklärung der Kontaktbereiche und der Relativbewegung bei dem in 3 gezeigten herkömmlichen Tripode-Gleichlaufgelenk ist;
5 ein Querschnitt der 3a ist;
6 ein Querschnitt ist, in der noch ein anderes herkömmliches Tripode-Gleichlaufgelenk veranschaulicht;
7 ist ein Schnitt längs der Geraden I-I in 6;
8 und 9 sind Längsschnitte zur Erläuterung der Kontaktflächen und der Relativbewegung beim herkömmlichen Tripode-Gleichlaufgelenke der 6 und 7;
10 ist ein Schnitt, der ein Tripode-Gleichlaufgelenk nach einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
11 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt das Drehkreuz des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
12 bis 16 sind perspektivische Ansichten und zeigen andere Konfigurationen des Zapfens des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
17 bis 19 sind Ansichten, welche die Kontaktmuster zwischen dem Zapfen und den Innenrollen des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigen;
20 ist ein Schnitt, der die Spannungsverteilung im Tripode-Gleichlaufgelenk nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
21 und 22 sind perspektivische Ansichten und zeigen die Pfade, durch welche Schmiermittel auf den Zapfen des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform fließen kann;
23 ist ein Querschnitt und zeigt die Größenverhältnisse in einer Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
24 ist ein Querschnitt und zeigt die Größenverhältnisse in einer anderen Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
25 ist ein Schnitt und zeigt ein Tripode-Gleichlaufgelenk nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
26 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt das Drehkreuz des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
27 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt eine andere Konfiguration des Zapfens des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
28 und 29 sind Ansichten, welche die Kontaktflächen und die Kontaktpunkte zwischen dem Zapfen und der Innenrolle des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigen;
30 ist ein Schnitt und zeigt die Spannungsverteilung im Tripode-Gleichlaufgelenk nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
31 und 32 sind perspektivische Ansichten und zeigen die Pfade, durch welche das Schmiermittel auf den Zapfen des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform fließen kann;
33 ist ein Schnitt und zeigt die Größenverhältnisse in einer Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
34 ist ein Schnitt und zeigt die Größenverhältnisse in einer anderen Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
35 ist ein Schnitt und zeigt ein Tripode-Gleichlaufgelenk nach einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
36 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt das Drehkreuz des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
37 und 38 sind Ansichten, welche die Kontaktflächen und die kontaktlosen Abschnitte zwischen dem Zapfen und der Innenrolle des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigen;
39 ist ein Schnitt und zeigt die Spannungsverteilung im Tripode-Gleichlaufgelenk nach der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
40 und 41 sind perspektivische Ansichten und zeigen die Pfade, durch welche Schmiermittel auf dem Zapfen des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform fließen kann;
42 ist ein Querschnitt und zeigt die Größenverhältnisse in einer Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform; und
43 ist ein Querschnitt und zeigt die Größenverhältnisse in einer anderen Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Eingehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung und in den Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung der gleichen oder ähnlicher Bauteile verwendet und so die Wiederholung der Beschreibung für gleiche oder ähnliche Bauteile weggelassen.
10 ist ein Schnitt und zeigt ein Tripode-Gleichlaufgelenk nach einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform, und 11 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt das Drehkreuz des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Mit Bezug auf die 10 und 11 umfasst das Tripode-Gleichlaufgelenk nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Gehäuse 20 mit drei Führungsnuten 20b, die an Dreiteilungspositionen in Umfangsrichtung des Gehäuses 20 ausgebildet sind und sich in radialer Richtung erstrecken, ein Drehkreuz 21 mit drei polyedrischen Zapfen 22, die an Dreiteilungspositionen längs der Umfangsrichtung des Drehkreuzes 21 herausragend ausgebildet und in die entsprechenden Führungsnuten 20b des Gehäuses 20 einzusetzen sind und jeweils mindestens zwei Polygonflächen aufweisen, Innenrollen 23, deren innere Umfangsfläche jeweils eine gekrümmte Kontur zum Umfangen des polyedrischen Zapfens 22 aufweist, eine Mehrzahl von Nadelrollen 24, die an der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle 23 angebracht sind, und Außenrollen 25, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie durch die Nadelrollen 24 gedreht werden, um in Achsenrichtung der Innenrollen 23 und in Achsenrichtung der Führungsnuten 20b längs der Führungsfläche des Gehäuses 20 bewegt zu werden.
Die innere Umfangsfläche der Innenrolle 23 begrenzt einen im wesentlichen sphärischen Raum. Ein Sprengring 26 und eine Halteklammer 27 sind an einem Ende der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle 23 so befestigt, dass sie von den Nadelrollen 24 und den Außenrollen 25 so weit beabstandet sind, dass die Nadelrollen 24 und die Außenrollen 25 ausreichend im Achsenrichtung der Innenrollen 23 bewegt werden können.
12 bis 16 sind perspektivische Ansichten und zeigen andere Konfigurationen des Zapfen des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Wie an den Zeichnungen leicht zu erkennen, hat der polyedrischen Zapfen 22 eine Konfiguration, die in verschiedenen Stellungen mit der inneren Umfangsfläche der Innenrolle 23 in Kontakt kommen kann, weil die Außenfläche des polyedrischen Zapfens 22 in Tripode-Gleichlaufgelenk nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform durch eine Kombination von mindestens vier Flächen gebildet wird. Mit Bezug auf 17 kann in dieser Hinsicht der Zapfen als Polyeder ausgebildet seien, der in einen Kreis einbeschrieben ist und diesen an unterschiedlichen Positionen berührt. Hinsichtlich 18 kann der Zapfen als Polyeder ausgebildet sein, indem nur die der Kraftübertragung dienenden Spitzen des Polyeders in einen Kreis einbeschrieben sind, so dass der Polyeder an verschiedenen Positionen in Punktberührung mit dem Kreis kommen kann. Der Zapfen kann mit Bezug auf 19 auch als Polyeder ausgebildet sein, dessen Spitzen zu abgerundeten Flächen geschliffen sind, damit der Polyeder an verschiedenen Positionen in Flächenkontakt mit der inneren Umfangsfläche der Innenrolle 23 kommen kann.
Weil der polyedrische Zapfen 22 wie oben beschrieben verwendet wird, wie leicht in 20 zu erkennen, und weil zwischen dem polyedrischen Zapfen 22 und der inneren Umfangsfläche der Innenrolle 23 mehrere Kontaktstellen 30 gebildet werden können, wird die Stabilität der Energieübertragung sichergestellt, und es ist möglich, die Konzentration der Antriebskraft auf einen Punkt 31, den Anstieg des Kontaktdrucks und das Inkontaktbringen zweier Bauteile über ihre gesamte Fläche unter Erzeugung übermäßig großer Reibungskräfte zu verhindern.
Weil der polyedrische Zapfen 22 wie oben beschrieben verwendet wird, wie leicht in den 21 und 22 zu erkennen, ist es möglich, die Verschlechterung der Haltbarkeit des Gleichlaufgelenks wegen unzureichender Schmierung zu verhindern, weil zwischen den Kontaktstellen kontaktlose Eckabschnitte abgegrenzt sind, wie durch die Pfeile angezeigt, so dass die eine begrenzte Relativbewegung ausführenden Abschnitte leicht mit Schmiermittel versehen werden können.
23 ist ein Querschnitt und zeigt die Größenverhältnisse in einer Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Mit Bezug auf 11 ist in der Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Halteabschnitt an einem Ende der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle 23 einstückig angeformt, um das Lösen der Nadelrollen 24 und der Innenrollen 23 zu verhindern. Ferner sind ein Sprengring 26 und eine Halteklammer 27 am anderen Ende der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle 23 so befestigt, dass sie von den Nadelrollen 24 und der Innenrolle 23 so weit beabstandet sind, dass die Nadelrollen 24 und die Innenrolle 23 ausreichend in Achsenrichtung der Außenrolle 25 bewegt werden können.
In diesem Fall ist es bevorzugt, dass zwischen der Breite L₁ der Außenrolle 25 und der Länge L₂ der Nadelrollen 24 eine Beziehung besteht, die durch L₁ > L₂/2 ausgedrückt wird, und dass zwischen der Breite L₁ der Außenrolle 25 und dem Abstand L₃, über den die Außenrolle 25 in Achsenrichtung der Innenrolle 23 bewegt werden kann, eine Beziehung besteht, die durch L₁ > L₃/2 ausgedrückt wird. Die so aufgebaute Rollenanordnung (bestehend aus Innenrolle 23, Außenrolle 25, Nadelrollen 24, Sprengring 26 und Halteklammer 27) kann nicht unbeabsichtigt demontiert werden. Die Rollenanordnung kann leicht gehandhabt und montiert werden.
24 ist ein Schnitt und zeigt die Größenverhältnisse in einer anderen Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Mit Bezug auf 24 ist in einer anderen Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Halteabschnitt an einem Ende der inneren Umfangsfläche einer jeden Außenrolle 25a einstückig ausgebildet, um ein Lösen der Nadelrollen 24a und der Innenrolle 23a zu verhindern. Außerdem sind ein Sprengring 26a und eine Halteklammer 27a an einem Ende der äußeren Umfangsfläche einer jeden Außenrolle 25a so befestigt, dass sie von den Nadelrollen 24a und der Innenrolle 25a so weit beabstandet sind, dass die Nadelrollen 24a und die Innenrolle 23a ausreichend in Achsenrichtung der Außenrollen 25a bewegt werden können.
In diesem Fall ist bevorzugt, dass zwischen der Breite L₄ der Innenrolle 23a und der Länge L₅ der Nadelrolle 24a eine Beziehung besteht, die durch L₄ > L₅/2 ausgedrückt wird, und dass zwischen der Breite L₄ der Innenrolle 23a und dem Abstand L₆, über den die Innenrolle 23a in Achsenrichtung der Außenrolle 25a bewegt werden kann, eine Beziehung besteht, die durch L4 > L₆/2 ausgedrückt wird. Die so aufgebaute Rollenanordnung (bestehend aus Innenrolle 23a, Außenrolle 25a, Nadelrollen 24a, Sprengring 26a und Halteklammer 27a) kann so nicht unbeabsichtigt demontiert werden. Die Rollenanordnung kann leicht gehandhabt und montiert werden.
25 ist ein Schnitt und zeigt ein Tripode-Gleichlaufgelenk nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform, und 26 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt das Drehkreuz des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Mit Bezug auf 25 und 26 umfasst das Tripode-Gleichlaufgelenk nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Gehäuse 20' mit drei Führungsnuten 20b', die an Dreiteilungspositionen in Umfangsrichtung des Gehäuses 20' ausgebildet sind und sich in radialer Richtung erstrecken, ein Drehkreuz 21' mit drei polyedrischen Zapfen 22', die an Dreiteilungspositionen längs der Umfangsrichtung des Drehkreuzes 21' herausragend ausgebildet und in die entsprechenden Führungsnuten 20b' des Gehäuses 20' einzusetzen sind, wobei jeder mindestens zwei unabhängige Kontaktpunkte oder -flächen auf jeder Seite und mindestens vier unabhängige Kontaktpunkte oder -flächen auf beiden Seiten aufweist, Innenrollen 23', deren innere Umfangsfläche jeweils eine gekrümmte Kontur zum Umfassen des polyedrischen Zapfens 22' aufweist, eine Mehrzahl von Nadelrollen 24', die an der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle 23' angebracht sind, und Außenrollen 25', die jeweils so ausgebildet sind, dass sie durch die Nadelrollen 24' gedreht werden, um in Achsenrichtung der Innenrollen 23' und in Achsenrichtung der Führungsnuten 20b' längs der Führungsfläche des Gehäuses 20' bewegt zu werden.
27 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt eine andere Konfiguration des Zapfens des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Wie in den Zeichnungen leicht zu erkennen ist, hat der polyedrische Zapfen 22' eine Konfiguration, die mit der inneren Umfangsfläche der Innenrolle 23' in verschiedenen Positionen in Berührung gebracht werden kann, wie in den 28 und 29 gezeigt, weil die Außenfläche des polyedrischen Zapfens 22' des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform mindestens zwei unabhängige Kontaktpunkte oder -flächen 32 auf jeder Seite und mindestens vier unabhängige Kontaktpunkte oder -flächen auf beiden Seiten hat.
Weil der polyedrische Zapfen 22' wie oben beschrieben verwendet wird, wie leicht in 30 zu erkennen, wird die Stabilität der Kraftübertragung sichergestellt, und es ist möglich, die Konzentration der Antriebskraft auf einen Punkt 33, den Anstieg des Kontaktdrucks und das Inkontaktbringen zweier Bauteile über ihre gesamte Fläche unter Erzeugung übermäßig großer Reibungskräfte zu verhindern, weil zwischen dem polyedrischen Zapfen 22' und der inneren Umfangsfläche der Innenrolle 23' eine Mehrzahl von Kontaktstellen 34 ausgebildet werden kann.
Weil der polyedrische Zapfen 22' wie oben beschrieben verwendet wird, wie leicht in den 31 und 32 zu erkennen, ist es auch möglich, die Verschlechterung der Haltbarkeit des Gleichlaufgelenks wegen unzureichender Schmierung zu verhindern, weil zwischen den Kontaktstellen kontaktlose Eckabschnitte abgegrenzt sind, wie durch die Pfeile angezeigt, so dass die eine begrenzte Relativbewegung ausführenden Abschnitte leicht mit Schmiermittel versehen werden können.
33 ist ein Querschnitt und zeigt die Größenverhältnisse in einer Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Mit Bezug auf 18 ist in der Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Halteabschnitt an einem Ende der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle 23' einstückig angeformt, um das Lösen der Nadelrollen 24' und der Innenrollen 23' zu verhindern. Außerdem sind ein Sprengring 26' und eine Halteklammer 27' an einem Ende der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle 23' so befestigt, dass sie von den Nadelrollen 24' und der Innenrolle 23' so weit beabstandet sind, dass die Nadelrollen 24' und die Innenrolle 23' ausreichend in Achsenrichtung der Außenrollen 25' bewegt werden können.
In diesem Fall ist es bevorzugt, dass zwischen der Breite L₁ der Außenrolle 25' und der Länge L₂ der Nadelrollen 24' eine Beziehung besteht, die durch L₁ > L₂/2 ausgedrückt wird, und dass zwischen der Breite L₁ der Außenrolle 25' und dem Abstand L₃, über den die Außenrolle 25' in Achsenrichtung der Innenrolle 23' bewegt werden kann, eine Beziehung besteht, die durch L₁ > L₃/2 ausgedrückt wird. Die so aufgebaute Rollenanordnung (bestehend aus Innenrolle 23', Außenrolle 25', Nadelrollen 24', Sprengring 26' und Halteklammer 27') kann so nicht unbeabsichtigt demontiert werden. Die Rollenanordnung kann leicht gehandhabt und montiert werden.
34 ist ein Querschnitt und zeigt die Größenverhältnisse in einer anderen Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Mit Bezug auf 19 ist in einer anderen Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Halteabschnitt an einem Ende der inneren Umfangsfläche einer jeden Außenrolle 25a' einstückig ausgebildet um ein Lösen der Nadelrollen 24a' und der Innenrolle 23a' zu verhindern. Außerdem sind ein Sprengring 26a' und eine Halteklammer 27a an einem Ende der äußeren Umfangsfläche einer jeden Außenrolle 25a' so befestigt, dass sie von den Nadelrollen 24a' und der Innenrolle 23a' so weit beabstandet sind, dass die Nadelrollen 24a' und die Innenrolle 23a' ausreichend in Achsenrichtung der Außenrollen 25a' bewegt werden können.
In diesem Fall ist bevorzugt, dass zwischen der Breite L₄ der Innenrolle 23a' und der Länge L₅ der Nadelrolle 24a' eine Beziehung besteht, die durch L₄ > L₅/2 ausgedrückt wird, und dass zwischen der Breite L₄ der Innenrolle 23a' und dem Abstand L₆, über den die Innenrolle 23a' in Achsenrichtung der Außenrolle 25a' bewegt werden kann, eine Beziehung besteht, die durch L₄ > L₆/2 ausgedrückt wird. Die so aufgebaute Rollenanordnung (bestehend aus Innenrolle 23a, Außenrolle 25a', Nadelrollen 24a', Sprengring 26a' und Halteklammer 27a') kann nicht unbeabsichtigt demontiert werden. Die Rollenanordnung kann leicht gehandhabt und montiert werden.
35 ist ein Querschnitt und zeigt ein Tripode-Gleichlaufgelenk nach einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform, und 36 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt das Drehkreuz des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Mit Bezug auf 35 und 36 umfasst das Tripode-Gleichlaufgelenk nach der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Gehäuse 20'' mit drei Führungsnuten 20b'', die an Dreiteilungspositionen in Umfangsrichtung des Gehäuses 20'' ausgebildet sind und sich in radialer Richtung erstrecken, ein Drehkreuz 21'' mit drei polyedrischen Zapfen 22'', die an Dreiteilungspositionen längs der Umfangsrichtung des Drehkreuzes 21'' herausragend ausgebildet und in die entsprechenden Führungsnuten 20b'' des Gehäuses 20'' einzusetzen sind, wobei jeder mindestens vier Flächen aufweist, so dass sich auf jeder Seite mindestens eine unabhängige Kontaktfläche befindet, Innenrollen 23'', deren innere Umfangsfläche jeweils eine gekrümmte Kontur zum Umfangen des polyedrischen Zapfens 22'' aufweist, eine Mehrzahl von Nadelrollen 24'', die an der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle 23'' angebracht sind, Außenrollen 25'', die jeweils so ausgebildet sind, dass sie durch die Nadelrollen 24'' gedreht werden, um in Achsenrichtung der Innenrollen 23'' und in Achsenrichtung der Führungsnuten 20b'' längs der Führungsfläche des Gehäuses 20' bewegt zu werden, und Sprengringe 26'' und Halteklammern 27'', die angebracht sind, um das Lösen der Innenrollen 23'' zu verhindern.
Weil die Außenfläche des polyedrischen Zapfens 22'' im Tripode-Gleichlaufgelenk nach der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit Bezug auf die 37 und 38 mindestens vier Flächen aufweist, so dass sich auf jeder Seite mindestens eine unabhängige Kontaktfläche befindet, hat der polyedrische Zapfen 22'' eine Konfiguration, bei der sich kontinuierliche Kontaktflächen 35 oder zumindest zwei nicht kontinuierliche Kontaktflächen 36 am Eckabschnitt einer beliebigen Fläche befinden, und mindestens einer der Eckabschnitte 37 einer Kontaktfläche wird kontaktlos gehalten, so dass zwischen dem kontaktlosen Teil und der inneren Umfangsfläche der Innenrolle ein Spalt gebildet wird.
Weil der polyedrischen Zapfen 22'' wie oben beschrieben verwendet wird, wie leicht in 39 zu erkennen, wird die Stabilität der Kraftübertragung sichergestellt, und es ist möglich, die Konzentration der Antriebskraft auf einen Punkt 38, den Anstieg des Kontaktdrucks und das Inkontaktbringen zweier Bauteile über ihre ganze Oberfläche unter Erzeugung einer übermäßig großen Reibungskraft zu verhindern, weil zwischen dem polyedrischen Zapfen 22'' und der inneren Umfangsfläche der Innenrolle 23'' eine Vielzahl von Kontaktstellen 39 gebildet werden kann.
Weil der polyedrische Zapfen 22'' wie oben beschrieben verwendet wird, wie leicht in den 40 und 41 zu erkennen, ist es auch möglich, die Verschlechterung der Haltbarkeit des Gleichlaufgelenks wegen unzureichender Schmierung zu verhindern, weil zwischen den Kontaktstellen kontaktlose Eckabschnitte abgegrenzt sind, wie durch die Pfeile angezeigt, so dass die eine begrenzte Relativbewegung ausführenden Abschnitte leicht mit Schmiermittel versehen werden können.
42 ist ein Schnitt und zeigt die Größenverhältnisse in einer Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Mit Bezug auf 42 ist in der Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Halteabschnitt an einem Ende der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle 23'' einstückig angeformt, um das Lösen der Nadelrollen 24'' und der Innenrolle 23'' zu verhindern. Außerdem sind ein Sprengring 26'' und eine Halteklammer 27'' an einem Ende der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle 23'' so befestigt, dass sie von den Nadelrollen 24'' und der Innenrolle 23'' so weit beabstandet sind, dass die Nadelrollen 24'' und die Innenrolle 23'' ausreichend in Achsenrichtung der Außenrollen 25'' bewegt werden können.
In diesem Fall ist es bevorzugt, dass zwischen der Breite L₁ der Außenrolle 25'' und der Länge L₂ der Nadelrollen 24'' eine Beziehung besteht, die durch L₁ > L₂/2 ausgedrückt wird, und dass zwischen der Breite L₁ der Außenrolle 25'' und dem Abstand L₃, über den die Außenrolle 25'' in Achsenrichtung der Innenrolle 23'' bewegt werden kann, eine Beziehung besteht, die durch L₁ > L₃/2 ausgedrückt wird. Die so aufgebaute Rollenanordnung (bestehend aus Innenrolle 23'', Außenrolle 25'', Nadelrollen 24'', Sprengring 26'' und Halteklammer 27'') kann nicht unbeabsichtigt demontiert werden. Die Rollenanordnung kann leicht gehandhabt und montiert werden.
43 ist ein Schnitt und zeigt die Größenverhältnisse in einer anderen Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Mit Bezug auf 25 ist in einer anderen Rollenanordnung des Tripode-Gleichlaufgelenks nach der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Halteabschnitt an einem Ende der inneren Umfangsfläche einer jeden Außenrolle 25a'' einstückig ausgebildet um ein Lösen der Nadelrollen 24a'' und der Innenrolle 23a'' zu verhindern. Außerdem sind ein Sprengring 26a'' und eine Halteklammer 27a'' an einem Ende der äußeren Umfangsfläche einer jeden Außenrolle 25a'' so befestigt, dass sie von den Nadelrollen 24a'' und der Innenrolle 23a'' so weit beabstandet sind, dass die Nadelrollen 24a'' und die Innenrolle 23a'' ausreichend in Achsenrichtung der Außenrollen 25a'' bewegt werden können.
In diesem Fall ist bevorzugt, dass zwischen der Breite L₄ der Innenrolle 23a'' und der Länge L₅ der Nadelrolle 24a'' eine Beziehung besteht, die durch L₄ > L₅/2 ausgedrückt wird, und dass zwischen der Breite L₄ der Innenrolle 23a'' und dem Abstand L₆, über den die Innenrolle 23a'' in Achsenrichtung der Außenrolle 25a'' bewegt werden kann, eine Beziehung besteht, die durch L₄ > L₆/2 ausgedrückt wird. Die so aufgebaute Rollenanordnung (bestehend aus Innenrolle 23a'', Außenrolle 25a'', Nadelrollen 24a'', Sprengring 26a'' und Halteklammer 27a'') kann nicht unbeabsichtigt demontiert werden. Die Rollenanordnung kann leicht gehandhabt und montiert werden.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, stellt das erfindungsgemäße Tripode-Gleichlaufgelenk die unten beschriebenen Vorteile bereit. Weil zwischen einem polyedrischen Zapfen mit mindestens zwei Polygonflächen und der Innenfläche einer Innenrolle eine Vielzahl von Kontaktstellen gebildet werden, wird die Stabilität der Kraftübertragung sichergestellt, und es ist möglich, die Konzentration der Antriebskraft auf einen Punkt, den Anstieg des Kontaktdrucks und das Inkontaktbringen zweier Bauteile über ihre gesamte Fläche unter Erzeugung einer übermäßig großen Reibungskraft zu verhindern. Weil die begrenzte Relativbewegungen ausführenden Abschnitte zuverlässig mittels der geraden Abschnitte des polyedrischen Zapfens geschmiert werden können, wird außerdem die Reibungskraft vermindert, die Entstehung einer Axialkraft unterdrückt, die Vibration des Fahrzeuges vermindert und die Haltbarkeit des Fahrzeugs verbessert.
Obwohl zur Veranschaulichung eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, erkennt der Fachmann, dass verschiedene Abwandlungen, Zusätze und Auswechslungen möglich sind, ohne sich vom Umfang und Gedanken der Erfindung zu entfernen, wie in den beigegebenen Ansprüchen offenbart ist.

Claims

Tripode-Gleichlaufgelenk, umfassend – ein Gehäuse (20) mit drei Führungsnuten (20b), die an Dreiteilungspositionen des Gehäuses (20) ausgebildet sind und sich in radialer Richtung erstrecken, – ein Drehkreuz (21) mit drei Zapfen (22), die an Dreiteilungspositionen des Drehkreuzes (21) in Umfangsrichtung herausragend ausgebildet und entsprechend in die Führungsnuten (20b) des Gehäuses (20) eingesetzt sind, – Innenrollen (23), deren innere Umfangsfläche eine konkav gekrümmte Kontur aufweisen, um den jeweiligen Zapfen (22) aufzunehmen, – eine Mehrzahl von Nadelrollen (24), die an der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle (23) angebracht sind, und – Außenrollen (25), von der jede auf einer Außenfläche jeder Innenrolle (23) läuft, während die Nadelrollen (24) dazwischen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, – dass jeder Zapfen (22) die Form eine Polyeders aufweist und mit mindestens zwei Polygonflächen versehen ist, die auf gegenüberliegenden, einer Last ausgesetzten Seiten angeordnet sind, – dass jeder der polyedrischen Zapfen (22) auf jeder Seite mindestens zwei voneinander unabhängige Kontaktstellen oder Kontaktflächen und auf beiden Seiten insgesamt mindestens vier unabhängige Kontaktstellen oder Kontaktflächen oder mindestens vier Flächen aufweist, wobei auf jeder Seite mindestens eine Kontaktfläche vorhanden ist, und – dass die an jedem Zapfen (22) vorgesehenen Spitzen als wahlweise abgerundete Flächen geschliffen sind, sodass eine innere Umfangsfläche einer jeden Innenrolle (23) und die geschliffenen Abschnitte eines jeden Zapfens (22) miteinander an verschiedenen Stellen in Flächenkontakt kommen.
Tripode-Gleichlaufgelenk nach Anspruch 1, wobei an dem Zapfen (22) zwischen den Kontaktstellen ein kontaktloser Eckabschnitt ausgebildet ist, so dass die eine begrenzte Relativbewegung ausführenden Abschnitte zuverlässig mit Schmiermittel versorgt werden können.
Tripode-Gleichlaufgelenk nach Anspruch 1 oder 2, außerdem umfassend Sprengringe (26) und Halteklammern (27), um ein Lösen der Nadelrollen (24) und der Außenrollen (25) zu verhindern, die so eingebaut sind, dass sie von den Nadelrollen (24) und den Außenrollen (25) soweit beabstandet sind, dass die Nadelrollen (24) und die Außenrollen (25) in Achsenrichtung ausreichend bewegbar sind.
Tripode-Gleichlaufgelenk nach Anspruch 3, wobei an einem Ende der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle (23) ein Halteabschnitt einstückig ausgebildet ist, um ein Lösen der Nadelrollen (24) und der Innenrolle (23) zu verhindern, und wobei ein Sprengring (26) und eine Halteklammer (27) so am anderen Ende einer jeden Innenrolle (23) befestigt sind, dass sie von den Nadelrollen (24) und den Außenrollen (25) soweit beabstandet sind, dass sich die Nadelrollen (24) und die Außenrollen in Achsenrichtung ausreichend bewegen können.
Tripode-Gleichlaufgelenk nach Anspruch 4, wobei die Breite L₁ der Außenrolle (25) und die Länge L₂ der Nadelrolle (24) in einer durch L₁ > L₂/2 ausgedrückten Beziehung stehen.
Tripode-Gleichlaufgelenk nach Anspruch 4, wobei die Breite L₁ der Außenrolle (25) und der Abstand L₃, über den die Außenrolle (25) im Achsenrichtung der Innenrolle (23) bewegt werden kann, in einer durch L₁ > L₃/2 ausgedrückten Beziehung stehen.
Tripode-Gleichlaufgelenk nach Anspruch 3, wobei an einem Ende der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle (23) ein Halteabschnitt einstückig ausgebildet ist, um ein Lösen der Nadelrollen (24) und der Innenrolle (23) zu verhindern, und wobei ein Sprengring (26) und eine Halteklammer (27) so am anderen Ende der äußeren Umfangsfläche einer jeden Innenrolle (23) befestigt sind, dass sie von den Nadelrollen (24) und der Außenrolle (25) soweit beabstandet sind, dass sich die Nadelrollen (24) und die Innenrolle (23) in Achsenrichtung ausreichend bewegen können.
Tripode-Gleichlaufgelenk nach Anspruch 7, wobei die Breite L₄ der Innenrolle (23) und die Länge L₅ der Nadelrolle (24) in einer durch L₄ > L₅/2 ausgedrückten Beziehung stehen.
Tripode-Gleichlaufgelenk nach Anspruch 7, wobei die Breite L₄ der Innenrolle (23) und der Abstand L₆, über den die Innenrolle (23) in Achsenrichtung der Außenrolle (25) bewegt werden kann, in einer durch L₄ > L₆/2 ausgedrückten Beziehung stehen.
Tripode-Gleichlaufgelenk nach Anspruch 1, wobei sich längs eines Eckabschnitts einer beliebigen Fläche eine kontinuierliche Kontaktfläche befindet.
Tripode-Gleichlaufgelenk nach Anspruch 1, wobei sich längs eines Eckabschnitts einer beliebigen Fläche mindestens zwei nicht kontinuierliche Kontaktflächen befinden.
Tripode-Gleichlaufgelenk nach Anspruch 10 oder 11, wobei zumindest einer der Eckabschnitte einer Kontaktfläche als kontaktloser Abschnitt aufrechterhalten wird, so dass zwischen dem kontaktlosen Abschnitt und der inneren Umfangsfläche der Innenrolle (23) ein Spalt erzeugt wird.