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Technischer Bereich
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Die
Offenbarung bezieht sich allgemein auf gebeugte Gelenke und speziell
auf ein System und ein Verfahren zur Reduzierung des Schmiermittelvolumens
für gebeugte
Gelenke.
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Hintergrund der Erfindung
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Gleichlaufdrehgelenke
und andere Drehgelenke sind allgemein bekannte Bauteile eines Kraftfahrzeugs.
In einem typischen Anwendungsfall werden Gleichlaufdrehgelenke in
solchen Fällen
benutzt, in denen die Übertragung
einer Gleichlaufdrehbewegung erforderlich ist. Die gebräuchlichsten
Arten eines Gleichlaufdrehgelenks sind Tripodeverschiebegelenke,
Tripodefestgelenke, Kugelverschiebegelenke und Kugelfest-gelenke.
Diese Gelenkarten finden zur Zeit Anwendung in Fahrzeugen mit Vorderradantrieb,
in Fahrzeugen mit Hinterradantrieb, in Längswellen, die in Fahrzeuge
mit Hinterradantrieb eingebaut sind, in Fahrzeugen mit Allradantrieb
und in Fahrzeugen mit Vierradantrieb. Die Gleichlaufdrehgelenke
sind im Allgemeinen mit einem Schmiermittelvorrat für die gesamte
Lebensdauer versehen und durch einen Dichtbalg abgedichtet, wenn
sie bei Gelenkwellen oder Halbwellen verwendet werden. Gleichlaufdrehgelenke
werden daher abgedichtet, um Schmiermittel in dem Gelenk zu halten
und um Verunreinigungen, wie z. B. Schmutz und Wasser, von dem Gelenk
fernzuhalten. Um diesen Schutz zu gewährleisten, ist das Gleichlaufdrehgelenk
normalerweise an dem offenen Ende einer Kugelaußenbahn durch einen aus Gummi,
Thermoplastik oder einer Silikonart bestehenden Dichtungsbalg umgeben. Das
gegenüberliegende
Ende der äußeren Laufbahn ist
im Allgemeinen durch eine Kuppel oder Kappe abgeschlossen, die bei
Scheibengelenken als Schmiermittelkap pe bekannt ist. Ein Monoblockgelenk
oder integriertes Zapfen-Kugelbahn-Gelenk sind durch die Innengeometrie
der äußeren Laufbahn
abgedichtet. Abdichten und Schutz des Gleichlaufdrehgelenks sind
erforderlich, denn die Verunreinigung des Gelenkinnenraums führt im Allgemeinen
zu einer Beschädigung
des Gelenks.
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Die
Hauptfunktion eines Gleichlaufdrehgelenks besteht in der Übertragung
von Drehkräften und
Drehmoment. Ein Verschiebegelenk überträgt Drehbewegung, während es
gleichzeitig eine relative Axialverschiebung innerhalb des Gelenks
zulässt.
Im Allgemeinen arbeitet ein Tripodegelenk als Verschiebegelenk,
während
es gleichzeitig einen bestimmten Grad von Axialbeugung ermöglicht.
Bei einer typischen Gelenkeinheit werden unterschiedliche Verschraubungsarten
benutzt, um ein Gelenk mit einer Gelenkwelle oder einer Halbwelle
innerhalb des Kraftfahrzeugs zu verbinden. Diese Gelenkwellen- oder
Halbwellenbaueinheiten werden typischerweise zusammengebaut, ehe
diese Baueinheit in den Antriebsstrang eines Fahrzeugs eingebaut
wird.
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Wenn
ein Gelenk in ein Fahrzeug eingebaut ist, tendiert das Schmiermittel
in dem Gelenk dazu, während
der Gelenkumdrehung eine Kraft auf den Balg auszuüben, was
zu einer Verformung führt.
Eine Balgverformung ist unerwünscht,
denn ein Balg-zu-Balg-Kontakt
kann zu einer Balgbeschädigung
führen.
Eine Balgbeschädigung
verursacht einen Schmiermittelverlust aus dem Balg heraus und eine
Verunreinigung des Gelenks durch Wasser und Schmutz. Außerdem handelt
es sich bei dem Schmiermittel um einen sehr teuren Bestandteil des Gelenks.
Eine Reduzierung des Schmiermittelvolumens ist wünschenswert, einmal um Kosten
zu sparen und zum anderen, um die auf das Gelenk ausgeübten und
zu Deformierung führenden
Kräfte
auf ein Minimum zu reduzieren. Eine Verkleinerung des Schmiermittelvolumens
in dem Gelenk alleine kann jedoch zu einem Gelenk mit unzureichender
Schmierung der inneren Bauteile und so zu einem weniger wirkungsvollen
Gelenk führen.
Was daher erforderlich ist, ist ein System zur Reduzierung des Schmiermittelvolumens
in einem Gelenk, begleitet von einer ausreichenden Schmierung der
inneren Gelenkteile.
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Offenbarung der Erfindung
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung beinhaltet eine Gelenkvorrichtung mit einem ersten
Drehkörper,
der eine Achse aufweist, einem zweiten Drehkörper, der mit dem ersten Drehkörper verbunden
ist und im Allgemeinen koaxial zu diesem verläuft, sowie mit einer Balgabdeckungseinheit
zum Abdichten wenigstens eines Teils des ersten Drehkörpers gegenüber dem
zweiten Drehkörper.
Die Balgabdeckungseinheit ist wahlweise sowohl mit dem ersten Drehkörper und
dem zweiten Drehkörper
verbunden. Die Gelenkvorrichtung enthält außerdem einen Einsatz, der wenigstens
teilweise zwischen dem ersten Drehkörper und dem zweiten Drehkörper angeordnet
ist. Dieser Einsatz wird sich als Reaktion auf die Axialbewegung
des zweiten Drehkörpers
gegenüber
dem ersten Drehkörper
verformen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen werden bevorzugte Darstellungen der
Erfindung im Einzelnen gezeigt. Obwohl die Zeichnungen einige Ausführungsbeispiele
zeigen, sind die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabgerecht;
einige Merkmale können übertrieben
dargestellt, weggelassen oder teilweise im Schnitt gezeigt sein,
um die vorliegende Erfindung deutlicher darzustellen und besser
zu erklären.
Außerdem
besteht nicht die Absicht, die hier gezeigten Ausführungsbeispiele
erschöpfend darzustellen
oder andererseits die Ansprüche
auf die in den Zeichnungen gezeigten und in der detaillierten Beschreibung
offenbarten genauen Formen und Konfigurationen zu beschränken.
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1 ist
eine Draufsicht auf ein Antriebsstrangsystem.
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2 ist
eine teilweise geschnittene Ansicht von oben auf die in 1 dargestellte
Längsantriebswelle.
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3 ist
eine teilweise geschnittene Ansicht eines Abschnitts der Längsantriebswelle
gemäß 2.
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4 ist
eine Explosionszeichnung eines Abschnitts einer Gelenkwelle gemäß 2
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5 ist
eine Querschnittsansicht entlang der gestrichelten Linie 5-5 der 3,
wobei einige Schnitte der Deutlichkeit halber ausgelassen wurden.
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6 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 der 3.
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7 zeigt
einen Teil der Querschnittsansicht eines Abschnittes der Gelenkwelle
der 2.
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Detaillierte Beschreibung
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1 zeigt
einen Antriebsstrang 20 eines nicht dargestellten Fahrzeugs.
Der Antriebsstrang 20 weist einen Motor 22 auf,
der mit einem Getriebe 24 und einer Abtriebseinheit 26 verbunden
ist. Ein vorderes Differential 32 weist eine rechte, vordere
Halbwelle 34 und eine linke vordere Halbwelle 36 auf,
die jeweils mit einem Rad 38 verbunden sind und Drehmoment
auf die Räder 38 übertragen.
Die Abtriebseinheit 26 ist mit einer Längsantriebswelle 40 und
mit einer sich von dort aus erstreckenden Vorderradlängsantriebswelle 42 verbunden.
Die Vorderradantriebswelle 42 verbindet das vordere Differential 32 mit
der Abtriebseinheit 26. Die Längsantriebswelle 40 verbindet
die Abtriebseinheit 26 mit dem hinteren Differential 44,
wobei das hintere Differential 44 eine hintere rechte Seitenwelle 46 und
eine hintere linke Seitenwelle 48 aufweist, von denen ein
Rad 38 an ihrem Ende aufweist.
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Wie
am besten in der 2 zu sehen ist, weist die Längsantriebswelle 40 eine
vordere Antriebswelle 52, eine hintere Antriebswelle 54,
ein abwinkelbares Tripodegelenk 50 und zwei Hochgeschwindigkeitsgleichlaufdrehgelenke 60 auf. Die
vordere Antriebswelle 52 ist durch eine Achse A-A und die
hintere Antriebswelle 54 durch eine Achse B-B definiert.
Die Gleichlaufdrehgelenke übertragen über die
Längsantriebswelle 40 Kraft
auf die Räder 38,
auch wenn die Räder
oder die Welle aufgrund der Steuerung und der Ein- und Ausfederung
der Radaufhängung
sich ändernde
Winkel aufweisen. Ein Gleichlaufdrehgelenk 60 ist außerdem an
beiden Enden der Halbwellen angeordnet, die mit dem Rad 38 und
dem hinteren Differential 44 verbunden sind. An beiden
Enden der rechten vorderen Halbwelle 34 und der linken
vorderen Halbwelle 36 befinden sich Gleichlaufdrehgelenke 60.
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Bei
den Gleichlaufdrehgelenken 60 kann es sich um irgendeinen
bekannten Standardgelenktyp handeln, z. B. um ein Tripodeverschiebegelenk,
ein VL-Gelenk, ein Kugelfestgelenk, ein Tripodefestgelenk oder um
Doppel-Offset-Gelenke handeln, die alle allgemein als verschiedene
Gleichlaufgelenktypen bekannt sind. Die Gleichlaufdrehgelenke 60 gestatten
die Übertragung
von gleich bleibenden Geschwindigkeiten bei Winkeln, die beim üblichen
Betrieb von Kraftfahrzeugen in beiden Halbwellen und Antriebswellen
dieser Fahrzeuge auftreten.
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Der
Antriebsstrang 20 stellt einen Allradantrieb dar, es sollte
jedoch beachtet werden, dass die Ausführungsform der Gieichlaufdrehgelenke 60 der gegenwärtigen Offenbarung
auch in Fahrzeugen mit Hinterradantrieb, mit Vorderradantrieb, mit
Allradtrieb und Vierradantrieb verwendet werden kann.
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Wie
am besten aus den 3–5 ersichtlich,
weist das Gelenk 50 eine Tulpe, einen ersten Drehkörper oder
einen Gelenkaußenabschnitt 70, der
mit der vorderen Antriebswelle 52 verbunden ist, und einen
zweiten Drehkörper
oder einen Gelenkinnenabschnitt 72 auf. Der zweite Drehkörper 72 weist eine
Welle 74 auf, die mit der hinteren Antriebswelle 54 verbunden
ist. Das zweite Gelenkteil 72 weist außerdem einen Tripodestern oder
ein Gelenkkreuz 76 auf, das mit der Welle 74 verzahnt
ist. Wie am besten aus den 2 und 3 ersichtlich,
ist der erste Drehkörper 70 im
Wesentlichen durch die Achse A-A der vorderen Antriebswelle 52 definiert,
und die Welle 74 ist im Wesentlichen durch die Achse B-B
der hinteren Antriebswelle 54 definiert.
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Der
erste Drehkörper 70 ist
mit einer ersten Innenfläche 80 und
mit einer zweiten Innenfläche 82 versehen,
die eine Innenfläche 84 mit
drei gleichmäßig umfangsverteilten
Wölbungen 86 aufweisen
(siehe 4). Die Wölbungen 86 bilden
Paare von umfangsverteilten, gegenüberliegenden kehlenförmigen Bahnen 88,
die durch Hauptwölbungsflächen 90 verbunden
werden, welche sich von einem Öffnungsende 94 des
ersten Drehkörpers 70 aus
zu einer Wand 96 erstrecken. Die Wand 96 ist teilweise
durch die erste Innenfläche 80 definiert.
Die Bahnen 88 von benachbarten Wölbungen 86 werden
durch eine Tulpennebenfläche 92 miteinander
verbunden. Das Gelenkkreuz 76 weist einen ringförmigen Nabenabschnitt 100 auf,
der mit einer Öffnung 102 zum
Einfügen
einer Welle 74 sowie mit drei gleichmäßig umfangsverteilten Zapfenarmen 104 versehen
ist. Wie in der Zeichnung dargestellt, ist das Zapfenkreuz 76 mit
der Welle 74 verzahnt, um gemeinsam mit dieser drehen zu
können.
Von dem Nabenabschnitt 100 (an jedem Zapfenarm, 104)
aus erstrecken sich drei gleichmäßig umfangsverteilte
Zapfen 106 mit den Achsen T1, T2 und T3, die jeweils eine
Zapfenkrone an einem entfernt gelegenen Ende aufweisen. Jeweils
ein Zapfen 106 ist in jeder Wölbung 86 angeordnet.
Eine Rollenanordnung 110 ist in jeder Wölbung 86 mit einem
darin angeordneten Zapfen 106 vorgesehen. Jede Rollenanordnung 110 weist
Lagernadeln 116 und Rollen 118 auf.
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Jede
Rolle 118 mit Lagernadeln 116 ist auf jedem Zapfen 106 durch
einen Sicherungsring 120 axial gehalten. Die Rollenanordnungen 110 können axial
entlang den Achsen T1, T2, T3 zwischen den Zapfenstegen 104 und
den Sicherungsringen 120 schwimmen. Zusätzlich kann ein nicht dargestellter, im
Wesentlichen hohlzylindrischer Rollenträger zwischen dem Zapfen 106 und
den Lagernadeln 116 angeordnet sein. Im Allgemeinen ist
die Hauptwölbungsfläche 90 durch
einen ersten Wölbungsdurchmesser
DV definiert, und die Nebenfläche 92 der
Tulpe ist durch einen zweiten Wölbungsdurchmesser
dv definiert (5). Jeder Zapfen 106 weist
eine zylindrische Außenfläche 124 und
ein Zapfenende 126 auf. Wenn das Gelenkkreuz 76 konzentrisch
relativ zu dem ersten Drehkörper 70 angeordnet
ist, entsteht ein Spielraum C zwischen jedem Zapfenende 126 und
der Hauptwölbungsfläche 90 (3 und 5).
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Wie
es am besten in der 5 zu sehen ist, kann das Gelenk 5 um
die Achsen A-A und B-B in drei gleichgroße Abschnitte dreigeteilt werden.
Wenn das Gelenk 50 bei zwei Wesentlichen axial fluchtenden
Teilen, d. h. dem ersten Drehkörper 70 und
der Welle 74, in Betrieb ist, bewegen die Drehkräfte innerhalb
des Gelenks 50 die Achsen A-A und B-B in eine koaxiale
Lage, und die Zapfen schwimmen innerhalb der Rollenanordnungen 110,
um einen im Wesentlichen gleichgroßen Spielraum C zwischen der
Zapfenkrone 108 und der Hauptwölbungsfläche 90 zu bilden.
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Wie
es sich am deutlichsten aus der 3 ergibt,
weist das Gelenk 50 außerdem
eine Balganordnung 130 auf. Die Balganordnung 130 weist
eine Balghülse 132 und
einen flexiblen Balg 134 auf. Der flexible Balg 134 weist
ein äußeres Wulstende 140, eine
inneres Wellenende 142, einen sich dazwischen erstreckenden
flexiblen Abschnitt 144, eine äußere Balgfläche 146 und eine inner
Balgfläche 148 auf. Die
Balghülse 132 ist
mit einem über
das Wulstende 140 gefalteten Sickenende 150, einem
mit dem ersten Drehkörper 70 verbundenen
Tulpenende 152, einem dazwischen sich erstreckenden im
Wesentlichen zylindrischen Hülsenkörper 154,
einer äußeren Hülsenfläche 156 und
einer inneren Hülsenfläche 158 versehen.
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Das
Gelenk 50 weist außerdem
einen Einsatz 170 (siehe 3, 4 und 6–8) auf. Der Einsatz 170 weist
einen durch eine äußere Konturenfläche 174 definierten
Körper,
eine erste Einsatzfläche 176 und
eine zweite Einsatzfläche 178 auf.
Wie es am besten aus der 6 ersichtlich ist, weist der Einsatz
außerdem
einen mittleren Einsatzabschnitt 180 mit sich von diesem
aus erstreckenden gewölbten
Einsatzabschnitten 186 auf. In der dargestellten Ausführungsform
folgt die konturierte Außenfläche 174 genau
der Kontur der zweiten Innenfläche 82.
Es kann sein, dass in anderen Ausführungsformen die konturierte
Außenfläche 174 nicht
genau der Kontur von Umfangsflächen
des Gelenks folgt. Obgleich die Zeichnung ein Tripodeverschiebegelenk
zeigt, kann ein Einsatz wie der Einsatz 170 auch in anderen
Gelenkarten verwendet werden, einschließlich der VL-Gelenke, Kugelfestgelenke,
Tripodefestgelenke, Doppel-Offset-Gelenke und dergleichen Gelenke.
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Das
Gelenk 50 weist weiterhin eine vorbestimmte Menge an Schmiermittel,
wie z. B. Fett, in der Ausnehmung 84 auf. Dieses Schmiermittel
reduziert den Verschleiß zwischen
Reibungsflächen
und verlängert
die Lebensdauer des Gelenks. Wenn das Gelenk 50 rotiert,
werden wenigstens von der zweiten Innenfläche 82 auf das Schmiermittel
ausgeübte Zentripetalkräfte das
Schmiermittel in die Wölbungen 86 drängen und
einen im Wesentlichen zylindrischen inneren Schmiermittelhohlraum 192 bilden.
In einem Beispiel ist ein typischer innerer Schmiermittelhohlraum 192 in
den 3, 5 und 6 mit einem Durchmesser
DG dargestellt. Der Durchmesser DG und der innere Schmiermittelhohlraum 192 werden beide
von der Welle 74 und dem Gelenkkreuz 76 unterbrochen.
Das heißt,
bei Betrieb des Gelenks mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit,
um einen inneren Schmiermittelhohlraum 192 zu bilden, wird das
Schmiermittel die Ausnehmung 84 füllen – mit Ausnahme des Raumes,
der von der Welle 74 und dem Gelenkkreuz 76 eingenommen
wird.
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Wenn
sich die Geschwindigkeit des Gelenks 50 erhöht, z. B.
wenn sie auf mehrere tausend Umdrehungen pro Minute (U/min) ansteigt,
wird der Schmierstoff aufgrund der Umdrehung des Gelenks von der
Achse A-A weggedrängt
(Zentrifugalkraft), und außerdem
wird der Schmierstoff auch so unter Druck gesetzt, dass er eine
Kraft auf den Balg 134 ausübt. Diese von dem Schmierstoff
auf den Balg 134 ausgeübte
Kraft verformt den Balg 134 von dem Gelenkkreuz 76 weg.
Ein unerwünscht
hoher Grad an Verformung des Balgs 134 von dem Gelenkkreuz 76 weg
kann sich aus der Geometrie des Gelenks 50 und dem Schmiermittelvolumen
ergeben. Infolgedessen besteht die von dem Schmiermittel auf den
Balg 134 ausgeübte
Kraft in einer bestimmten Beziehung zu dem Schmiermittel in dem
Gelenk 50. In anderen Worten: eine Reduzierung des Schmiermittelvolumens
in dem Gelenk 50 ergibt eine geringere Kraft und führt infolgedessen
zu einer geringeren Verformung des Balgs 134 bei einer
gegebenen Drehgeschwindigkeit des Gelenks 50.
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Wie
es sich am deutlichsten aus den 3 und 7 ergebt,
kann der erste Drehkörper 70 gegenüber der
Welle 74 axial verschoben werden. Diese relative Axialverschiebung
wird begrenzt durch den Kontakt zwischen der Welle 74,
dem Gelenkkreuz 76 und dem Einsatz 170, wenn die
Welle vollkommen eingeschoben ist (7), sowie
bei Dehnung des Balgs 134 bei herausgezogener Welle (nicht
dargestellt). Der Einsatz 170 kann so zusammengedrückt werden,
dass er im Wesentlichen entlang der Achse A-A verformt werden kann,
so dass er innerhalb der Ausnehmung 84 weniger Raum einnimmt.
Bei der dargestellten Ausführungsform
ist der Einsatz 170 aus einem Schaum mit geschlossenen Zellen
hergestellt, obwohl andere Werkstoffe in anderen Ausführungsformen
verwendet werden können. Bei
einem Gelenk, das keinen Einsatz wie den Einsatz 170 aufweist,
würde die
relative Axialverschiebung durch den Kontakt zwischen der Welle 74 bzw. dem
Gelenkkreuz 76 und der Wand 96 bei voll eingeschobener
Welle (nicht dargestellt) begrenzt. Der Einsatz 170 begrenzt
daher den Kontakt zwischen dem ersten Drehkörper 70 und dem zweiten
Drehkörper 72,
obgleich die Konfiguration des Antriebsstrangs 20 auch
einen Kontakt verhindern kann.
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Wie
es auch bei einem Vergleich zwischen den 3 und 7 ersichtlich
ist, erlaubt der Spielraum C zwischen jedem Zapfenende 126 und
der Hauptwölbungsfläche 90 eine
Verschiebung der Welle 74 (Relativverschiebung entlang
der Achse A-A) gegenüber
dem ersten Drehkörper 70,
wie es in der 8 gezeigt ist, so dass
wenigstens ein Teil des Schmiermittels sich durch den Bereich A1
(5) zwischen den Zapfen 106 und der zweiten
Innenfläche 82 (wenigstens
teilweise durch den Spielraum C definiert) bewegen kann.
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Wenn
das Gelenk 50 in Betrieb ist, wird eine gewünschte Schmiermittelmenge
zur Schmierung der Reibflächen
und zur Erleichterung der Wärmeübertragung
in das Gelenk eingeführt.
Im Allgemeinen handelt es sich bei dieser Schmiermittelmenge um die
gewünschte
Schmiermittelmenge an denjenigen Abschnitten des Gelenks 50,
die sich in dem Gelenk 50 befinden und weiter von der Achse
A-A entfernt sind. Das heißt,
die ausreichende Schmiermittelmenge in einem Gelenk wird bestimmt,
um zu gewährleisten,
dass die Reibflächen
mit Schmiermittel bedeckt sind, wenn das Gelenk 50 läuft. Bei
dem obigen Beispiel stellt die gewünschte Schmiermittelmenge das Volumen
des Gelenks 50 außerhalb
des Schmiermittelraums 192 dar. Bei anderen Beispielen
kann ein Gelenk, wie das Gelenk 50, jedes gewünschte Schmiermittelvolumen
aufweisen, einschließlich
eines Gelenks, das vollständig
mit Schmiermittel gefüllt ist,
ohne einen Luft- oder Schmiermittelraum aufzuweisen
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In
einer Ausführungsform
eines in Betrieb sich befindenden Gelenks wie des Gelenks 50 ist
das Gelenk so aufgebaut wie beschrieben. Wenn das Gelenk ausreichend
rotiert, um einen im Wesentlichen zylinderförmigen Schmiermittelraum 192 zu
bilden, werden die Reibflächen
des Gelenks 50 geschmiert. Obgleich das Schmiermittelvolumen
eine Kraft auf den Balg 134 ausübt, ist das Schmiermittelvolumen, welches
nötig ist,
um einen Schmiermittelraum mit dem gleichen Durchmesser wie der
des Schmiermittelraumes 192 in einem ansonsten identischen
Gelenk ohne Einsatz zu bilden, größer, was zu einer größeren auf
den Balg ausgeübten
Kraft des Gelenks ohne den Einsatz 170 führt.
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Wenn
das Gelenk 50 axial ausgelenkt wird, wobei der zweite Drehkörper 72 in
Richtung der Wand 96 gedrängt wird, wird der Einsatz
zusammengedrückt.
Das Vorhandensein des Einsatzes 170 wird daher nicht bei
dem Gelenk 50 die Ausübung
einer Verschiebefunktion einschränken,
die ein Gelenk 50 ohne Einsatz ausführt. Infolgedessen kann das Gelenk 50 mit
Hilfe des Einsatzes 170 ein kleineres Schmiermittelvolumen
bilden und gleichzeitig den gewünschten
Schmiermittelraum 192 aufweisen und die gewünschte Verschiebebewegung
ausführen.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
absorbiert der Einsatz 170 keine nennenswerte Fettmenge,
obwohl je nach Materialwahl etwas Fett absorbiert werden kann. Au ßerdem muss
das Material des Einsatzes 170 entsprechend dauerhaft sein,
um der aus dem Betrieb des Gelenks 50 resultierende Wärme und
den daraus resultieren Druckkräften standhalten
zu können.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
verformt sich der Einsatz 170 axial, wenn sich der zweite Drehkörper 72 auf
die Wand 96 zu bewegt. Außerdem kann sich der Einsatz 170 in
der Weise axial und radial verformen, dass sich die konturierte
Außenfläche 174 des
Einsatzes von der Haupttulpenfläche 90 trennt
und zwar aufgrund der von dem Schmiermittel ausgeübten, im
Wesentlichen axialen Kraft, wenn das Schmiermittel innerhalb eines
rotierenden Gelenks 50 zentrifugiert wird. Der Verformungsgrad
des Einsatzes 170 wird vorzugsweise durch die Materialwahl
auf ein Minimum reduziert. Da die von dem Schmiermittel während des
Betriebs des Gelenks 50 ausgeübte Kraft geringer ist als
die von dem zweiten Drehkörper 72 im
Betrieb ausgeübte
Kraft, komprimiert oder verformt sich das Material des Einsatzes 170 von
einer Dicke T1 zu einer Dicke T2, ohne den Betrieb des Gelenks 50 wesentlich
zu beeinflussen, während
es sich gleichzeitig einer unerwünschten Auslenkung
widersetzt, die sich eventuell durch eine von dem Schmiermittel
ausgeübte
Kraft ergibt.
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Der
mittlere Einsatzabschnitt 180, der innerhalb des Durchmessers
DG des Schmiermittelraums 192 liegt, verlagert nicht unbedingt
das Schmiermittel, während
das Gelenk 50 in Betrieb ist, sondern lenkt das Schmiermittel
in Richtung auf die radialen Flächen 90, 92,
während
das Schmiermittel zentrifugiert wird. Weiterhin kann sich das Schmiermittel
aufgrund der Temperatur und der Scherkräfte in dem Gelenk 50,
während
es, wie hier beschrieben, in Betrieb ist, in seine Bestandteile
auflösen.
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Die
obige Beschreibung dient lediglich beispielsweise zur Darstellung
und Beschreibung von Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Verfahren
und Systeme. Sie hat keinen erschöpfenden Charakter und schränkt die
Erfindung nicht auf irgendeine präzise offenbarte Form ein. Es
ist dem Fachmann bekannt, dass verschiedene Änderungen durchgeführt und
bestimmte Elemente durch äquivalente
Teile ersetzt werden können,
ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können viele Änderungen
ausgeführt
werden, um eine besondere Situation oder ein besonderes Material
an die Lehre der Erfindung anzupassen, ohne von dem wesentlichen
Umfang der Erfindung abzuweichen. Die Erfindung soll daher nicht
auf eine bestimmte offenbarte Ausführungsform, die eventuell als
die beste Art der Verwirklichung dieser Erfindung angesehen wird,
begrenzt sein; die Erfindung beinhaltet alle Ausführungsformen,
die innerhalb des Umfangs der Patentansprüche fallen. Die Erfindung kann
anders als speziell erklärt
und dargestellt ausgeführt
werden, ohne dass von ihrem Sinn oder Umfang abgewichen wird. Der
Umfang der Erfindung ist lediglich durch die folgenden Patentansprüche begrenzt.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung betrifft ein beugbares Gelenk mit einem ersten Drehkörper, der
eine Achse definiert, einem zweiten Drehkörper, der mit dem ersten Drehkörper verbunden
und im Wesentlichen koaxial zu diesem angeordnet ist, einer Balganordnung
zum Abdichten wenigstens eines Teils des ersten Drehkörpers gegenüber dem
zweiten Drehkörper,
wobei die Balganordnung wahlweise mit sowohl dem ersten wie dem
zweiten Drehkörper
verbunden ist, und einem Einsatz, der wenigstens teilweise zwischen
dem ersten Drehkörper
und dem zweiten Drehkörper
angeordnet ist, wobei sich der Einsatz als Reaktion auf die Axialbewegung
des zweiten Drehkörpers
gegenüber
dem ersten Drehkörper
verformt.