DE19606625C2 - Homokinetisches Universalgelenk - Google Patents

Homokinetisches Universalgelenk

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tripodegelenk zur Verwendung für die Kraftüber­ tragung in Automobilen und verschiedenen Industriemaschinen, nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 2 und 3.
Ein Tripodegelenk weist ein Dreizapfen-Element mit drei radial hervorragenden Dreh­ zapfen auf, welche über den Umfang jeweils um 120° voneinander entfernt angeordnet sind, und einen Außenring mit Führungsnuten, in welchen die drei Drehzapfen zur integ­ ralen Rotation angeordnet sind. Das Gelenk weist Eigenschaften auf, gemäß welchen selbst dann, wenn zwei Wellen einen Arbeitswinkel bilden, das Drehmoment homokine­ tisch übertragen und ein axialer relativer Versatz ermöglicht wird.
Bei Tripodegelenken dieser Art ist eine Anordnung vorgesehen, bei der sphärische Wälzkörper drehbar auf den Drehzapfen gelagert sind, um den Reibungswiderstand zwi­ schen den Drehzapfen und den Führungsnuten zu verringern.
Bekannter Stand der Technik sind hierbei Tripodegelenke mit parallel laufenden, geraden bzw. gewölbten Führungsflächen (GB 21 95 167 A; US 5,069,653).
In letzter Zeit führten weitere Verbesserungen zu einer Anordnung gemäß Fig. 8, bei der auf jedem Drehzapfen 2a eines Dreizapfen-Elements eine innere Rolle 3' mit sphärischer Außenfläche und eine äußere Rolle 4' mit sphärischer Außenfläche und zylindrischer Innenfläche in linearem Kontakt mit der Außenfläche der inneren Rolle 3' drehbar gela­ gert sind.
In Fig. 8a liegt ein Außenring 1 in Form eines im wesentlichen zylindrischen Bechers vor, welcher an einem Ende offen und am anderen Ende geschlossen ist, wobei eine Welle 5 am Ende integriert ist und drei axiale Führungsnuten 1a' im inneren Umfang jeweils im Abstand von 120° ausgebildet sind.
Das Dreizapfen-Element 2 ist auf einem an einem Ende einer Welle 6 ausgebildeten gezahnten Bereich (oder Keilnutbereich) 6a angeordnet und wird durch einen Stufenbe­ reich 6b und eine Haltevorrichtung 6c so gehalten, dass es gegen Wegrutschen gesichert ist. Die drei Drehzapfen 2a des Elements 2 liegen im Bereich der Führungsnuten 1a' des Außenrings 1.
Die Drehmomentübertragung zwischen dem Außenring 1 und dem Dreizapfen-Element 2 erfolgt durch den Kontakt zwischen den Außenflächen der äußeren Rollen 4' und den Führungsnuten 1a'. Zum axialen Versatz des Außenrings 1 und des Dreizapfen-Elements 2 werden die äußeren Rollen 4' entlang den Führungsnuten 1a' geführt, während zum Schrägversatz die Außenflächen der inneren Rollen 3' entlang den Innenflächen der äu­ ßeren Rollen 4' geführt sind, was eine ruhige Versetzung ermöglicht.
Die in Fig. 8 dargestellte bekannte Anordnung, bei der die innere Rolle 3' und die äußere Rolle 4' auf den Drehzapfen 2a befestigt sind, ist gegenüber den vorherigen Anordnun­ gen dahingehend vorteilhaft, dass der erzeugte Axialdruck, der während der Drehmo­ mentübertragung hervorgerufen wird, wenn der Außenring 1 und das Dreizapfen- Element 2 einen Arbeitswinkel bilden, niedrig ist. Der Grund hierfür ist, dass (bei einer bekannten Anordnung) in Arbeitswinkelstellung, bei der sphärische Rollen auf den Dreh­ zapfen angeordnet sind, die sphärischen Rollen, die bei einer Schrägstellung eine axiale Gleitbewegung ausführen, direkt mit den Führungsnuten des Außenrings in Kontakt stehen, wobei der Schubwiderstand klein ist. Bei der in Fig. 8 dargestellten Anordnung - wo zwischen den inneren Rollen 3' und den äußeren Rollen 4' eine relative Versetzung möglich ist - müssen die äußeren Rollen 4' nur entlang der Führungsnuten 1a' des Außen­ rings 1 im wesentlichen eine konstante Axialbewegung ausführen, wodurch der Axi­ aldruck-Widerstand verringert wird.
Obwohl bei der bekannten Anordnung gemäß Fig. 8 der erzeugte Axialdruck geringer ist als bei vorherigen Anordnungen, war eine weitere Verringerung des Drucks begrenzt. Es wurden Experimente durchgeführt, um die Ursache hierfür zu ermitteln; dabei fand man heraus, dass in Arbeitswinkel-Stellung, bei welcher die inneren Rollen 3' schräggestellt werden, während sie mit den Innenflächen der äußeren Rollen 4' in Kontakt stehen, die äußeren Rollen 4' aufgrund des Reibungswiderstandes ebenfalls dazu tendieren, der Be­ wegung der inneren Rollen 3' zu folgen.
Wie vergrößert in Fig. 9 dargestellt, nehmen zu diesem Zeitpunkt die Kontaktlasten zu, welche im Kontaktbereich A zwischen dem Flanschbereich 1b' am äußeren Bereich der Führungsnut 1a' des Außenrings und der dem distalen Ende des Drehzapfens zugeord­ neten Endläche 4c' der äußeren Rolle 4' und im Kontaktbereich B zwischen dem inneren Bereich (gegenüber dem Flansch) der Führungsnut 1a' auf der lastfreien Seite des Außen­ rings 1 auftreten; man geht hier davon aus, dass die Einschränkung von der Tatsache herrührt, dass der Rollwiderstand der äußeren Rollen 4' aufgrund der in diesen Kontakt­ bereichen A und B erzeugten Reibungskräfte zunimmt.
Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Tripodegelenk zu schaffen, bei dem der erzeugte Axialdruck, der während der Drehmomentübertragung zwischen dem Außenring und dem Dreizapfen-Element bei der Bildung eines Arbeits­ winkels erzeugt wird, weiter verringert wird, wodurch wiederum die Vibration weiter verringert wird.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1, 2 und 3 gelöst.
Bei einem Tripodegelenk nach Anspruch 1 ist die Innenfläche der äußeren Rolle derart geformt, dass eine auf das distale Ende des Drehzapfens gerichtete Lastkomponente im Kontaktbereich zwischen der Innenfläche und der Außenfläche der inneren Rolle gebil­ det wird. Diese Lastkomponente drückt die äußere Rolle zum distalen Ende des Drehzap­ fens, wodurch im lastfreien Bereich der Führungsnut des Außenrings die im Kontaktbe­ reich auf der Innenseite verursachte Kontaktlast verringert wird.
Was die Form der Innenfläche der äußeren Rolle betrifft, so ist es möglich, hierfür eine konisch zulaufende, kegelförmige Fläche zu verwenden, deren Durchmesser zum dista­ len Ende des Drehzapfens hin stetig abnimmt,
  • - eine konkave Fläche, deren Mitte der Erzeugenden sich an einem Punkt befindet, der bezüglich der Mitte der Erzeugenden der Außenfläche der inneren Rolle zum proximalen Ende des Drehzapfens hin versetzt ist,
  • - eine konkave Fläche, deren Mitte der Erzeugenden sich an einem Punkt befindet, der bezüglich der Mitte der Erzeugenden der Außenfläche der inneren Rolle zum distalen Ende des Drehzapfens hin versetzt ist,
  • - eine zusammengesetzte Fläche aus einer konvexen Fläche und einer konisch zulaufen­ den, kegelförmigen Fläche, deren Durchmesser zum distalen Ende des Drehzapfens hin stetig abnimmt,
  • - und eine zusammengesetzte Fläche aus einer zylindrischen und einer konvexen Fläche.
Bei einem Tripodegelenk nach Anspruch 4 ist der Radius der Erzeugenden der Außenflä­ che der inneren Rolle kleiner als der maximale Radius der Außenfläche. Das Kontaktoval im Kontaktbereich zwischen der Außenfläche der inneren Rolle und der Innenfläche der äußeren Rolle wird kleiner, wodurch der Reibungswiderstand im Kontaktbereich verrin­ gert wird, mit dem Ergebnis, dass insbesondere die Schrägstellung der äußeren Rolle während des Auftretens eines Arbeitswinkels unterdrückt wird.
Bei einem Tripodegelenk nach Anspruch 5 bilden die Führungsnuten des Außenrings einen Kontakt mit den Außenflächen der äußeren Rollen, jedoch nicht mit den den dista­ len Enden der Drehzapfen zugeordneten Endflächen der äußeren Rollen. Während der Drehmomentübertragung zwischen dem Außenring und dem Dreizapfen-Element in Arbeitswinkelstellung existiert selbst dann, wenn die äußeren Rollen der Verschiebung der inneren Rollen folgen und daher schräggestellt sind, keine Kontaktlast zwischen ihren jeweiligen, den distalen Enden der Drehzapfen zugeordneten Endflächen und den Führungsnuten.
Bei einem Tripodegelenk nach Anspruch 6 ist der dem distalen Ende des Drehzapfens zugeordnete Bereich der äußeren Rolle bezüglich der Breite ausgedehnt. Wenn die äuße­ ren Rollen sich axial entlang der Führungsnuten bewegen, wenn ein Arbeitswinkel auf­ tritt, wird die Schrägstellung der äußeren Rollen unterdrückt, wenn die äußeren Rollen der Bewegung der inneren Rollen folgen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsfor­ men näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt (Figur a) durch eine Ausführungsform, eine vergrößerte Teilan­ sicht im Schnitt (Figur b), in der ein Umfangsbereich einer Führungsnut gemäß Figur a dargestellt ist, und eine Darstellung (Figur c) einer Kraftkomponente, die in einem Kontaktbereich zwischen einer inneren und einer äußeren Rolle ent­ steht;
Fig. 2 einen Schnitt (Figur a) durch eine andere Ausführungsform, und eine vergrö­ ßerte Teilansicht im Schnitt (Figur b), die einen Umfangsbereich einer Füh­ rungsnut gemäß Figur a darstellt;
Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht im Schnitt, die einen Umfangsbereich einer Füh­ rungsnut in einer weiteren Ausführungsform darstellt;
Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht im Schnitt, die einen Um­ fangsbereich einer Führungsnut in einer weiteren Aus­ führungsform darstellt;
Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht im Schnitt, die einen Um­ fangsbereich einer Führungsnut in einer weiteren Aus­ führungsform darstellt;
Fig. 6 eine vergrößerte Teilansicht im Schnitt, die einen Um­ fangsbereich einer Führungsnut in einer weiteren Aus­ führungsform darstellt;
Fig. 7 eine graphische Darstellung der Ergebnisse bei der Mes­ sung des erzeugten Axialdrucks;
Fig. 8 einen Längsschnitt (Figur a) durch eine bekannte Anord­ nung und einen entsprechenden Querschnitt (Figur b); und
Fig. 9 einen vergrößerten Schnitt durch einen Umfangsbereich eines Drehzapfens gemäß Fig. 3.
In den Zeichnungen sind die Elemente und Teile, die im wesentli­ chen denen einer bekannten Anordnung gemäß den Fig. 8 und 9 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichnen bezeichnet, um Wiederholungen bei der Beschreibung zu vermeiden.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist eine innere Rolle 3 mittels einer Vielzahl von Nadelrollen 7 drehbar auf einem Drehzapfen 2a eines Dreizapfen-Elements 2 gelagert und wird durch einen ein Abrut­ schen verhindernden Ring 8 und einen Anschlagring 9, welche auf dem distalen Ende des Drehzapfens 2a befestigt sind, so festge­ halten, daß sie nicht vom Drehzapfen 2a abrutscht.
Wie in Fig. 1 (b) dargestellt, ist die Innenfläche 3a der inne­ ren Rolle 3 eine zylindrische Fläche, während deren Außenfläche 3b eine Kugelfläche ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Erzeugende der Außenfläche 3b ein Bogen mit einem Radius R1, wobei die Mitte der Erzeugenden an einem Punkt 01 liegt, der um einen vorherbestimmten Wert vom Radiusmittelpunkt 02 des maxima­ len Radius R2 der inneren Rolle 3 nach außen versetzt ist, und wobei der Radius R1 der Erzeugenden kleiner ist als der maximale Radius R2 der Außenfläche 3b.
Die Erzeugende der Außenfläche 3b ist eine Kreisbogenlinie, wie aus dem Querschnitt der inneren Rolle 3 in Fig. 1(b) er­ sichtlich. In diesem Text bezieht sich also das Wort "Erzeugen­ de" auf eine in den Querschnitten gemäß Fig. 1 - Fig. 6 auftre­ tende Linie.
Eine äußere Rolle 4 ist drehbar auf der Außenfläche 3b der inne­ ren Rolle 3 gelagert. In dieser Ausführungsform ist die In­ nenfläche 4a der äußeren Rolle 4 eine konisch zulaufende, kegel­ förmige Fläche, deren Durchmesser zum distalen Ende des Dreh­ zapfens 2a hin stetig abnimmt, so daß die Innenfläche 4a und die Außenfläche 3b der äußeren Rolle 3 miteinander in linearem Kon­ takt stehen, wodurch eine relative Verschiebung zwischen ihnen ermöglicht wird. Darüberhinaus beträgt beispielsweise der Kegel­ winkel der Innenfläche 4a vorzugsweise 0,1° bis 3°. Die Außen­ fläche 4b der äußeren Rolle 4 ist eine Kugelfläche mit einem Radius R3 der Erzeugenden, wobei die Mitte der Erzeugenden an einem Punkt 03 liegt.
Die Führungsnut 1a des Außenrings 1 ist im wesentlichen V-förmig oder doppelsphärisch (in Form eines gotischen Bogens) darge­ stellt, doch im Gegensatz zu der in den Fig. 8 und 9 darge­ stellten bekannten Anordnung exisitiert an deren Außenseite kein Flansch. Infolgedessen steht die Führungsnut 1a an zwei Punkten p und q mit der Außenfläche 4b der äußeren Rolle 4 in Winkelkon­ takt, jedoch nicht mit der Endfläche 4c der äußeren Rolle 4, die dem distalen Ende des Drehzapfens zugeordnet ist.
Das Universalgelenk dieser Ausführungsform weist die oben be­ schriebene Anordnung auf, wodurch der Axialdruck wie folgt ver­ ringert wird:
  • 1. Die Form ist so festgelegt, daß die Führungsnut 1a des Au­ ßenrings 1 an zwei Punkten p und q mit der Außenfläche 4b der äußeren Rolle 4 in Winkelkontakt steht, jedoch nicht mit der Endfläche 4c der äußeren Rolle 4, die dem distalen Ende des Drehzapfens zugeordnet ist. Wenn ein Drehmoment zwischen dem Außenring 1 und dem Dreizapfen-Element 2 in Arbeitswinkelstel­ lung übertragen wird, wird deshalb selbst in dem Fall, daß die äußere Rolle 4 geneigt wird, wenn sie der Verschiebung der inne­ ren Rolle 3 folgt, zwischen der Endfläche 4c und der Führungsnut 1a keine Kontaktlast hervorgerufen. Daher wird im Gegensatz zu der bekannten Anordnung der Axialdruck-Widerstand und damit der erzeugte Axialdruck verringert.
  • 2. Außerdem wird - da die Innenfläche 4a der äußeren Rolle 4 eine konisch zulaufende, kegelförmige Fläche ist, deren Durch­ messer zum distalen Ende des Drehzapfens hin stetig abnimmt - eine Kraftkomponente F im Kontaktbereich 5 zwischen der Innen­ fläche 4a und der Außenfläche 3b der inneren Rolle 3 erzeugt, durch welche die äußere Rolle 4 zum distalen Ende des Drehzap­ fens hin gedrückt wird (siehe Fig. 1(c)).
    Aufgrund dieser Kraftkomponente F wird im Bereich der Führungs­ nut 1a auf der lastfreien Seite des Außenrings 1 die im Kontakt­ bereich auf der Innenseite (dem in Fig. 9 dargestellten Bereich B) erzeugte Kontaktlast verringert. Hieraus folgt, daß im Ver­ gleich zu der bekannten Anordnung der axiale Schubwiderstand und damit der erzeugte Axialdruck verringert wird.
  • 3. Da außerdem der Radius R1 der Erzeugenden der Außenfläche 3b der inneren Rolle 3 kleiner ist als der maximale Radius R2, wird die Fläche im Kontaktbereich S zwischen der Außenfläche 3b der inneren Rolle 3 und der Innenfläche 4a der äußeren Rolle 4 klei­ ner, wodurch der Reibungswiderstand im Kontaktbereich S verrin­ gert wird, was dazu führt, daß insbesondere die Neigung des Außenrolle 4 während des Auftretens eines Arbeitswinkels unter­ drückt wird. Hierdurch wird im Vergleich zu der bekannten Anord­ nung der axiale Schubwiderstand und damit der entstehende Axial­ druck verringert.
Bei einem in Fig. 2 dargestellten Universalgelenk dehnt sich der Bereich der äußeren Rolle 4, der dem distalen Ende des Drehzap­ fens zugeordnet ist, bezüglich der Weite aus. Die Außenfläche 4b der äußeren Rolle 4 ist in bezug zu deren Kugelflächenmitte H asymmetrisch. Da an der Außenseite der Führungsnut 1a des Außen­ rings 1 kein Flansch vorhanden ist, bildet die Führungsnut 1a keinen Kontakt mit der dem distalen Ende des Drehzapfens zuge­ ordneten Endfläche 4c der äußeren Rolle 4, selbst wenn der dem distalen Ende des Drehzapfens zugeordnete Bereich der äußeren Rolle 4 sich in bezug auf die Breite ausdehnt. Der Rest der Anordnung entspricht der Anordnung gemäß Fig. 1.
Mit der obengenannten Anordnung wird auch bei dem Universalge­ lenk gemäß dieser Ausführungsform der erzeugte Axialdruck in der gleichen Weise verringert, wie es oben unter (1), (2) und (3) beschrieben wurde; gleichzeitig wird der dem distalen Ende des Drehzapfens zugeordnete Bereich der äußeren Rolle 4 bezüglich der Breite ausgedehnt. Wenn die äußere Rolle 4 sich axial ent­ lang der Führungsnut 1a bewegt, während ein Arbeitswinkel gebil­ det wird, wird deshalb die Neigung der äußeren Rolle 4 unter­ drückt, welche hervorgerufen wird, wenn die äußere Rolle 4 der Bewegung der inneren Rolle 3 folgt. Damit wird eine noch wirksa­ mere Verminderung des Axialdrucks erreicht - Variante 4.
Auftretende bzw. erzeugte Axialdrücke wurden sowohl bei dem Universalgelenk nach der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform als auch bei dem in Fig. 8 und Fig. 9 dargestellten bekannten Gelenk gemessen. Das Ergebnis ist in Fig. 7 dargestellt:
In Fig. 7 bezeichnet die Linie X den erfindungsgemäßen Gegen­ stand und die Linie Y einen bekannten Gegenstand. Wie in dieser Figur dargestellt, zeigte der bekannte Gegenstand Y, daß der Axialdruck mit zunehmendem Winkel des Gelenks (Arbeitswinkel) anstieg, und daß er dazu tendierte, insbesondere von dem Zeit­ punkt an extrem anzusteigen, wenn der Winkel des Gelenks einen vorherbestimmten Wert erreichte.
Im Gegensatz dazu blieb bei dem erfindungsgemäßen Gegenstand X der Axialdruck im wesentlichen auf einem konstant niedrigen Niveau, ohne jegliche Tendenz, abhängig vom Winkel des Gelenks extrem anzusteigen.
Die in den Fig. 3 bis 6 dargestellten Universalgelenke glei­ chen von der grundsätzlichen Anordnung her dem Gelenk gemäß Fig. 2; ihre Axialdrücke werden in derselben Weise verringert, wie dies oben unter (1), (2), (3) und (4) beschrieben wurde; sie unterscheiden sich jedoch durch die Form der Innenfläche 4a der äußeren Rolle 4 von der Anordnung gemäß Fig. 2.
Das in Fig. 3 dargestellte Universalgelenk ist so aufgebaut, daß die Innenfläche 4a der äußeren Rolle 4 eine konkave Fläche mit einem Radius R4 der Erzeugenden ist, wobei die Mitte der Erzeu­ genden an einem Punkt 04 liegt, welcher zum Außendurchmesser hin bezüglich der Mitte 01 der Erzeugenden der Außenfläche 3b der inneren Rolle 3 jenseits der Radiusmitte 02 der Außenfläche 3b der inneren Rolle 3 und des Endes des Drehzapfens 2a versetzt ist. Da die Innenfläche 4a der äußeren Rolle 4 eine konkave Fläche ist, wird eine Kraftkomponente F im Kontaktbereich S zwischen der Innenfläche 4a und der Außenfläche 3b der inneren Rolle 3 erzeugt, wodurch die äußere Rolle 4 zum distalen Ende des Drehzapfens hin gedrückt wird.
Das in Fig. 4 dargestellte Universalgelenk ist so aufgebaut, daß die Innenfläche 4a der äußeren Rolle 4 eine konvexe Fläche mit einem Radius R5 der Erzeugenden ist, wobei die Mitte der Erzeu­ genden an einem Punkt 05 liegt, welcher zum Außendurchmesser hin bezüglich der Mitte 01 der Erzeugenden der Außenfläche 3b der inneren Rolle 3 jenseits der Außenfläche 4b der äußeren Rolle 4 und des Endes des Drehzapfens 2a versetzt ist.
Da die Innenfläche 4a der äußeren Rolle 4 eine derartige konvexe Fläche ist, wird eine Kraftkomponente F im Kontaktbereich 5 zwi­ schen der Innenfläche 4a und der Außenfläche 3b der inneren Rolle 3 erzeugt, wodurch die äußere Rolle 4 zum distalen Ende des Drehzapfens hin gedrückt wird.
Das in Fig. 5 dargestellte Universalgelenk ist so aufgebaut, daß die Innenfläche 4a der äußeren Rolle 4 eine zusammengesetzte Fläche aus einer konisch zulaufenden, kegelförmigen Fläche 4a1, deren Durchmesser zum distalen Ende des Drehzapfens 2a hin ste­ tig abnimmt, und einer teilweise konvexen Fläche 4a2 ist, wobei die Mitte der Erzeugenden an einem Punkt 06 liegt, welcher zum Außendurchmesser hin bezüglich der Mitte 01 der Erzeugenden der Außenfläche 3b der inneren Rolle 3 jenseits der Außenfläche 4b der äußeren Rolle 4 versetzt ist.
Die konisch zulaufende kegelförmige Fläche 4a1 befindet sich auf der dem distalen Ende des Drehzapfens 2a zugeordneten Seite; die teilweise konvexe Fläche 4a2 befindet sich auf der dem proxima­ len Ende des Drehzapfens 2a zugeordneten Seite, wobei die beiden Flächen glatt ineinander übergehen.
Da die Innenfläche 4a der äußeren Rolle 4 eine derartige zusam­ mengesetzte Fläche ist, wird eine Kraftkomponente F im Kontakt­ bereich S zwischen der Innenfläche 4a und der Außenfläche 3b der inneren Rolle 3 erzeugt, wodurch die äußere Rolle 4 zum distalen Ende des Drehzapfens hin gedrückt wird.
Das in Fig. 6 dargestellte Universalgelenk ist so aufgebaut, daß die Innenfläche 4a der äußeren Rolle 4 eine zusammengesetzte Fläche aus einer zylindrischen Fläche 4a3 und einer teilweise konvexen Fläche 4a2 ist, wobei die Mitte der Erzeugenden an einem Punkt 06 liegt, welcher zum Außendurchmesser hin bezüglich der Mitte 01 der Erzeugenden der Außenfläche 3b der inneren Rolle 3 jenseits der Außenfläche 4b der äußeren Rolle 4 versetzt ist.
Die zylindrische Fläche 4a3 befindet sich auf der dem distalen Ende des Drehzapfens 2a zugeordneten Seite; die teilweise kon­ vexe Fläche 4a2 befindet sich auf der dem proximalen Ende des Drehzapfens 2a zugeordneten Seite, wobei die beiden Flächen glatt ineinander übergehen. Da die Innenfläche 4a der äußeren Rolle 4 eine derartige zusammengesetzte Fläche ist, wird eine Kraftkomponente F im Kontaktbereich S zwischen der Innenfläche 4a und der Außenfläche 3b der inneren Rolle 3 erzeugt, wodurch die äußere Rolle 4 zum distalen Ende des Drehzapfens 2a hin gedrückt wird.
Darüberhinaus ist die Ausführungsform gemäß Fig. 1 so ausgebil­ det, daß der erzeugte Axialdruck durch die Kombination der oben­ genannten Elemente (1), (2) und (3) verringert wird, während die Ausführungsformen gemäß Fig. 2 bis Fig. 6 dazu vorgesehen sind, den erzeugten Axialdruck durch die Kombination der Elemente (1), (2), (3) und (4) zu verringern. Es ist jedoch möglich, Anord­ nungen durch die Verwendung der Elemente (1), (2), (3) und (4) jeweils einzeln oder in Kombination zu konstruieren; auch in diesem Fall können beträchtliche Wirkungen erwartet werden. Außerdem kann die Form der Innenfläche 4a der äußeren Rolle 4 auch auf die Anordnung gemäß Fig. 1 angewendet werden, wobei ebenfalls entsprechende Wirkungen erzielt werden können.
Wie vorstehend beschrieben, kann nach der Erfindung der erzeugte Axialdruck, welcher bei der Drehmomentübertragung entsteht, wenn der Außenring und das Dreizapfen-Element einen Arbeitswinkel bilden, im Vergleich zu der bekannten Anordnung stark verringert werden, wodurch eine Verbesserung der Vibrationseigenschaften dieses Dreizapfen-Universalgelenks ermöglicht wird.

Claims (6)

1. Tripodegelenk, mit einem Außenring (1), in dessen innerer Umfangsfläche drei axiale Führungsnuten (1a) ausgebildet sind mit einem Dreizapfen- Element (2) mit drei radial hervorragenden Drehzapfen (2a), wobei auf je­ dem Drehzapfen (2a) eine innere Rolle (3) mit sphärischer oder elliptischer Außenfläche (3b) und eine äußere Rolle (4) mit sphärischer Außenfläche (4b) und Innenfläche in linearem Kontakt mit der Außenfläche der inneren Rolle (3) drehbar gelagert sind, wobei das Dreizapfen-Element (2) in der inneren Umfangsfläche des Außenrings (1) aufgenommen wird und die äu­ ßeren Rollen (4) des Dreizapfen-Elements (2) in den Führungsnuten (1a) in der äußeren Rolle (4) lagern, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche der äußeren Rolle (4) eine konisch zulaufende Fläche (4a) ist, deren Durchmesser zum Endbereich des Drehzapfens (2a) hin stetig abnimmt.
2. Tripodegelenk mit einem Außenring (1), in dessen innerer Umfangsfläche drei axiale Führungsnuten (1a) ausgebildet sind, mit einem Dreizapfen- Element (2) mit drei radial hervorragenden Drehzapfen (2a), wobei auf je­ dem Drehzapfen (2a) eine innere Rolle (3) mit sphärischer oder elliptischer Außenfläche (3b) und eine äußere Rolle (4) mit sphärischer Außenfläche (4b) und Innenfläche in linearem Kontakt mit der Außenfläche der inneren Rolle (3) drehbar gelagert sind, wobei das Dreizapfen-Element (2) in der inneren Umfangsfläche des Außenrings (1) aufgenommen wird und die äu­ ßeren Rollen (4) des Dreizapfen-Elements (2) in den Führungsnuten (1a) in der äußeren Rolle (4) lagern, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche der äußeren Rolle (4) eine konkave oder konvexe Flä­ che (4a) ist, deren Mitte der Erzeugenden sich im Schnitt betrachtet bei konkaver Fläche im Punkt (O4) befindet, der bezüglich der Mitte (O1) der Erzeugenden der Außenfläche (3b) der inneren Rolle (3) zum vom Endbe­ reich entfernten Bereich des Drehzapfens (2a) hin bzw. bei konvexer Fläche im Punkt (O5) befindet, der zum Endbereich des Drehzapfens (2a) hin ver­ setzt ist (Fig. 3, Fig. 4).
3. Tripodegelenk mit einem Außenring (1), in dessen innerer Umfangsfläche drei axiale Führungsnuten (1a) ausgebildet sind, mit einem Dreizapfen- Element (2) mit drei radial hervorragenden Drehzapfen (2a), wobei auf je­ dem Drehzapfen (2a) eine innere Rolle (3) mit sphärischer oder elliptischer Außenfläche (3b) und eine äußere Rolle (4) mit sphärischer Außenfläche (4b) und Innenfläche in linearem Kontakt mit der Außenfläche der inneren Rolle (3) drehbar gelagert sind, wobei das Dreizapfen-Element (2) in der inneren Umfangsfläche des Außenrings (1) aufgenommen wird und die äu­ ßeren Rollen (4) des Dreizapfen-Elements (2) in den Führungsnuten (1a) in der äußeren Rolle (4) lagern, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche der äußeren Rolle (4) eine zusammengesetzte Fläche aus einer konisch zulaufenden Fläche (4a1), deren Durchmesser zum End­ bereich des Drehzapfens (2a) hin stetig abnimmt und einer konvexen Fläche (4a2) ist, oder dass die Innenfläche der äußeren Rolle (4) eine aus einer zy­ lindrischen Fläche (4a3) und einer konvexen Fläche (4a2) zusammenge­ setzte Fläche ist (Fig. 5, Fig. 6).
4. Tripodegelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Radius (R1) der Erzeugenden der Außenfläche (3b) der inneren Rolle (3) kleiner ist als der maximale Radius (R2) der Außen­ fläche.
5. Tripodegelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Führungsnuten (1a) des Außenrings (1) einen Kon­ takt mit den Außenflächen (4b) der äußeren Rollen (4) bilden, jedoch nicht mit den zum Endbereich der Drehzapfen (2a) hin gerichteten Endflächen der äußeren Rollen (4).
6. Tripodegelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die äußere Rolle (4) bezüglich der Kugelflächenmitte (H) asymmetrisch ist und der Bereich auf der Seite des Endbereiches des Drehzapfens (2a) eine größere Höhe aufweist als der vom Endbereich des Drehzapfens (2a) entfernte Bereich.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997025545A1 (en) * 1996-01-12 1997-07-17 Nsk Ltd. Tripod type constant velocity joint
FR2775741B1 (fr) * 1998-03-05 2000-05-26 Gkn Glaenzer Spicer Organe de transmission mecanique et son application a un joint mecanique homocinetique
FR2779494B1 (fr) * 1998-06-04 2000-08-18 Pierre Guimbretiere Joint de transmission, notamment du type tripode
JP2000039028A (ja) * 1998-07-22 2000-02-08 Ntn Corp 摺動式等速ジョイント
FR2785342B1 (fr) * 1998-11-02 2002-05-10 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Joint homocinetique universel
JP3599618B2 (ja) * 1999-03-05 2004-12-08 Ｎｔｎ株式会社 等速自在継手
US6478682B1 (en) 1999-11-05 2002-11-12 Ntn Corporation Constant velocity universal joint
US6632143B2 (en) 2000-03-31 2003-10-14 Ntn Corporation Constant velocity universal joint
DE10036406A1 (de) * 2000-07-26 2002-02-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben eines Stickoxid (NOx)-Speicherkatalysators
US6699134B2 (en) 2001-02-21 2004-03-02 Visteon Global Technologies, Inc. Anti-shudder tripod type CV universal joint
KR100476110B1 (ko) * 2002-02-08 2005-03-10 박미숙 축력 저감형 트라이포드 등속조인트
US9564070B2 (en) * 2006-10-05 2017-02-07 GE Lighting Solutions, LLC LED backlighting system for cabinet sign
JP5173213B2 (ja) * 2007-02-28 2013-04-03 本田技研工業株式会社 トリポート型等速ジョイント
US20100022315A1 (en) * 2007-03-08 2010-01-28 Jtekt Corporation Sliding-type tripod-shaped constant-velocity universal joint
ES2656147T3 (es) * 2009-09-11 2018-02-23 Enodis Corporation Horno microondas de impacto con asistencia por vapor
CN104675873B (zh) * 2015-03-10 2017-03-15 上海理工大学 三球销式等速万向节极限滑移曲线的确定方法
CN104791423A (zh) * 2015-04-21 2015-07-22 同济大学 基于摆线轮边缘修形的rv减速器
CN104791424A (zh) * 2015-04-21 2015-07-22 同济大学 采用修形滚针的rv减速器
CN104948599A (zh) * 2015-07-01 2015-09-30 宁波纬尚汽车零部件有限公司 一种改进的球笼三叉装配总成

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62104025U (de) * 1985-12-20 1987-07-02
GB2195167A (en) * 1986-09-17 1988-03-30 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Universal joints
US5069653A (en) * 1986-12-23 1991-12-03 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Tripot type constant velocity universal joint
JPH0510344A (ja) * 1991-07-04 1993-01-19 Toyoda Mach Works Ltd トリポード型等速ジヨイント
JPH06137339A (ja) * 1992-10-28 1994-05-17 Honda Motor Co Ltd スライド式ユニバーサルジョイント

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5929151Y2 (ja) * 1980-02-25 1984-08-22 本田技研工業株式会社 スライド式等速自在継手
US4589856A (en) * 1985-02-28 1986-05-20 The Zeller Corporation Tripot universal joint of the end motion type
DE3874024T2 (de) * 1987-07-01 1993-01-07 Honda Motor Co Ltd Teleskopisches kreuzgelenk.
GB8827655D0 (en) * 1988-11-26 1988-12-29 Spicer Hardy Ltd Constant velocity ratio universal joints
JPH0747971B2 (ja) * 1989-04-27 1995-05-24 日本精工株式会社 トリポット型等速ジョイント
DE3936603A1 (de) * 1989-11-03 1991-05-23 Loehr & Bromkamp Gmbh Tripodegelenk
DE4034758C2 (de) * 1990-11-02 1995-01-05 Gkn Automotive Ag Tripodegelenk
DE4102001C2 (de) * 1991-01-24 1999-02-04 Girguis Sobhy Labib Gleichlaufdrehgelenk
DE4130183C2 (de) * 1991-09-11 1994-01-20 Gkn Automotive Ag Tripodegelenk
DE4130963C2 (de) * 1991-09-18 1995-07-27 Loehr & Bromkamp Gmbh Tripodegelenk
DE4210894A1 (de) * 1992-04-02 1993-10-07 Gkn Automotive Ag Tripodegelenk
DE4407346A1 (de) * 1993-09-07 1995-06-29 Gkn Automotive Ag Verfahren zur Herstellung eines Gelenkaußenteils und nach dem Verfahren hergestelltes Gelenkaußenteil
GB9404141D0 (en) * 1994-03-04 1994-04-20 Gkn Technology Ltd Tripode type constant velocity ration universal joints
DE9408057U1 (de) * 1994-05-16 1994-07-14 INA Wälzlager Schaeffler KG, 91074 Herzogenaurach Tripoderolle für Gleichlaufgelenk

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62104025U (de) * 1985-12-20 1987-07-02
GB2195167A (en) * 1986-09-17 1988-03-30 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Universal joints
US5069653A (en) * 1986-12-23 1991-12-03 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Tripot type constant velocity universal joint
JPH0510344A (ja) * 1991-07-04 1993-01-19 Toyoda Mach Works Ltd トリポード型等速ジヨイント
JPH06137339A (ja) * 1992-10-28 1994-05-17 Honda Motor Co Ltd スライド式ユニバーサルジョイント

Also Published As

Publication number Publication date
GB9600221D0 (en) 1996-03-06
AU4082996A (en) 1996-09-05
AU700425B2 (en) 1999-01-07
FR2731055B1 (fr) 1997-05-09
TW350008B (en) 1999-01-11
JPH0914280A (ja) 1997-01-14
GB2299393A (en) 1996-10-02
GB2299393B (en) 1999-04-14
IT1283938B1 (it) 1998-05-07
KR100335739B1 (ko) 2002-11-07
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ITRM960125A0 (de) 1996-02-23
JP3212070B2 (ja) 2001-09-25
DE19606625A1 (de) 1996-08-29

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