DE19756513C1

DE19756513C1 - Gleichlauffestgelenk mit Steuerelement

Info

Publication number: DE19756513C1
Application number: DE19756513A
Authority: DE
Inventors: Werner Jacob
Original assignee: GKN Loebro GmbH
Current assignee: GKN Driveline Deutschland GmbH
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2017-12-20
Also published as: BR9805794A; GB2332500B; IT1302636B1; ES2145722B1; US6089984A; GB2332500A; ES2145722A1; KR19990063224A; CN1224810A; CN1083951C; FR2772849A1; GB9825478D0; FR2772849B1; ITMI982174A1; JPH11270573A; KR100309979B1; JP3000148B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleichlauffestgelenk mit einem hohlen Außenteil, das auf seinem Innenumfang um die Außenteillängsachse umfangsverteilt in Meridianebenen angeordnete Außenlaufrillen aufweist. Ferner ist das Außenteil mit ersten Anschlußmitteln versehen, die beispielsweise zur Verbindung mit einem treibenden oder getriebenen Bauteil dienen. Solche Anschlußmittel können beispielsweise in Form eines Flansches oder eines Einsteckzap fens ausgebildet sein. Des weiteren ist eine zum Außenteil orts feste Stützfläche vorgesehen. Auf dieser Stützfläche steht die Außenteillängsachse senkrecht. Die Stützfläche kann dabei vor zugsweise mit dem Außenteil fest verbundenen Anschlußmitteln zu gehörig sein. Des weiteren umfaßt das Gleichlauffestgelenk ein Innenteil, das in seiner Außenfläche entsprechend den Außen laufrillen um die Innenteillängsachse umfangsverteilte, in Meri dianebenen angeordnete Innenlaufrillen aufweist. Es ist mit ei ner zu einer Stirnseite offenen, zumindest teilweise als Hohlku gelfläche gestalteten Steuerfläche versehen. Ferner umfaßt das Gleichlauffestgelenk einen Käfig, welcher zwischen dem Außenteil und dem Innenteil angeordnet, mit einer Hohlkugelfläche auf ei ner Führungsfläche geführt und mit entsprechend den Außenlauf rillen und Innenlaufrillen verteilten und zu diesen hin offenen Fenstern versehen ist. In den Fenstern des Käfigs sind Kugeln aufgenommen. Sie sind mit jeweils den ein Paar bildenden Außen laufrillen und Innenlaufrillen in Eingriff und zentrieren das Innenteil radial zum Außenteil. Des weiteren ist ein Steuer element vorhanden, das eine als Teil einer Kugel gestaltete Anlagefläche besitzt, an welcher die Steuerfläche des Innen teiles anliegt. Es besitzt ferner eine Haltefläche, mit der es gegen die Stützfläche abgestützt ist, und es zentriert das In nenteil in Richtung der Außenteillängsachse zum Außenteil.

Ein solches Gleichlauffestgelenk ist beispielsweise in der DE 42 08 786 C1 näher beschrieben. Dabei ist ein als hohles Blechform teil gestaltetes Steuerelement vorgesehen. Dieses weist einen einer Kugel nachgebildeten Abschnitt auf, an den sich ein gegen über dem Kugelabschnitt im Querschnitt reduzierter und sich zu einem Kragen hin kegelig erweiternder Halteabschnitt anschließt. Der als Hohlkugel gestaltete Abschnitt weist außen eine Fläche auf, mit der er flächig in Anlage zu einer Hohlkugelfläche des Innenteiles ist. Des weiteren ist ein zentraler Durchbruch zum Innenteil hin vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Gleichlauffestgelenk so weiter auszugestalten, daß die Herstel lung des Steuerelementes vereinfacht wird und die Gleitverhält nisse zwischen dem Steuerelement und dem Innenteil verbessert werden.

Diese Aufgabe wird für ein gattungsgemäßes Gleichlauffestgelenk dadurch gelöst, daß das Steuerelement als hohles Formteil ge staltet ist, einen Kragen besitzt, der die Haltefläche aufweist, wobei der Hohlraum des Steuerelementes hinterschnittfrei vom Kragen her ausgebildet ist, als Schmiermittelvorratsraum dient und in der Anlagefläche des Steuerelementes Schmiernuten ange ordnet sind und zwischen dem Hohlraum und der Anlagefläche Durchbrüche, die im Bereich der Schmiernuten liegen, vorhanden sind.

Von Vorteil bei dieser Ausbildung ist, daß durch eine gute Schmiermittelversorgung der aufeinander gleitenden Flächen von Innenteil und Steuerelement eine lange Lebensdauer gewährleistet ist. Durch die Schmiernuten und die hohe Gleitgeschwindigkeit, die zwischen der Steuerfläche des Innenteils und der Anlageflä che des Steuerelementes bei Rotation und Abwinklung des Gleich lauffestgelenkes gegeben ist, wird zumindest annähernd eine hy drodynamische Schmierung erzielt. Diese wird durch die hohen Gleitgeschwindigkeiten begünstigt. Darüber hinaus ist das hin terschnittfrei ausgebildete Steuerelement einfach zu fertigen. Die für die Fertigung erforderlichen Werkzeuge sind kostengün stig zu erstellen. Vorzugsweise ist das Steuerelement aus Blech geformt und weist im Querschnitt im wesentlichen Hutform auf.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt ein erfindungsgemäßes Gleich lauffestgelenk im Längsschnitt, wobei das Innenteil zum Außen teil gebeugt ist.

Erfindungsgemäße Gleichlauffestgelenke finden vorzugsweise ihren Einsatz im Antriebsstrang zum Antrieb der Räder eines Kraftfahr zeuges.

Das aus der Zeichnungsfigur ersichtliche Gleichlauffestgelenk weist ein Außenteil 1 auf, das die Außenteillängsachse 2 be sitzt. Auf dem Innenumfang 3 des Außenteils 1 sind umfangsver teilt Außenlaufrillen 5 angeordnet. Diese verlaufen ausgehend von der ersten Stirnseite 6 in Meridianebenen hinterschnittfrei, d. h. daß sich der Bahngrund der Außenlaufrillen 5 fortschreitend von der ersten Stirnseite 6 des Außenteils 1 entlang der Außen teillängsachse 2 in Richtung auf die zweite Stirnseite 7 sich der Außenteillängsachse 2 gleichbleibt oder annähert. Vorzugwei se ist das Außenteil 1 auf spanlosem Wege durch Umformung aus Blech hergestellt. Durch die Einformung der Außenlaufrillen 5 ergibt sich auf dem Umfang gesehen eine Art Wellenstruktur. Zur ersten Stirnseite 6 hin ist das Außenteil 1 mit einen nach außen bezüglich der Außenteillängsachse 2 verlaufenden Flansch 8 ver sehen. An diesen ist ein Stützelement 9 angeschlossen. Bei spielsweise können beide durch Nieten oder Schweißung verbunden sein. Dazu weist das Stützelement 9 einen mit dem Flansch 8 in Überdeckung zu bringenden Abschnitt auf. Des weiteren besitzt das Stützelement 9 innen eine ebene Stützfläche 10, die ring artig gestaltet ist und auf der die Außenteillängsachse 2 senk recht steht. Durch die Verbindung zwischen Stützelement 9 und Außenteil 1 ist die Stützfläche 10 ortsfest zum Außenteil 1 an geordnet. In dem Hohlraum 4 des Außenteils 1 ist das Innenteil 11 allseits schwenkbar aufgenommen. Das Innenteil 11 besitzt ei ne Innenteillängsachse 12. In der Außenfläche 13 des Innenteiles sind umfangsverteilt um die Innenteillängsachse 12 in Meridian ebenen verlaufende Innenlaufrillen 14 angeordnet. Die Innen laufrillen 14 entsprechen in der Anzahl und der Verteilung um die Innenteillängsachse 12 der Anordnung der Außenlaufrillen 5 im Außenteil 1. Die Innenlaufrillen 14 verlaufen ebenfalls von der ersten Stirnseite 6 her hinterschnittfrei, d. h. der Bahn grund entfernt sich ausgehend von der ersten Stirnseite 6 ent lang der Längsachse 12 in Richtung zur Stirnseite 7 von der In nenteillängsachse 12 mit größer werdenden Abstand oder verläuft teilweise mit gleichbleibendem Abstand. Das Innenteil 11 ist ferner mit einer angeformten Welle 16 versehen, von der nur ein Teil dargestellt ist und die zur Verbindung beispielsweise mit einer Rohrwelle oder dergleichen Verbindungswelle dient. Zu der Welle 16 hin besitzt das Innenteil 12 auf seiner Außenfläche ei ne kugelige Führungsfläche 15. Des weiteren besitzt das Innen teil 12 eine zur ersten Stirnseite 6 sich öffnende Ausnehmung mit einer hohlkugeligen Steuerfläche 17. Der Mittelpunkt des Radius der hohlkugeligen Steuerfläche 17 und der kugeligen Füh rungsfläche 15 sind auf dem Gelenkbeugezentrum O zentriert.

Zwischen dem Innenteil 12 und dem Außenteil 1 ist ein Käfig 18 angeordnet. Dieser hat Schalenform und ist an beiden axialen En den offen. Er besitzt eine Hohlkugelfläche 19, mit der er auf der kugeligen Führungsfläche 15 des Innenteiles geführt ist. Er besitzt ferner umfangsverteilt Fenster 20, die entsprechend den sich gegenüberliegenden Innenlaufrillen 14 und Außenlaufrillen 5 umfangsverteilt angeordnet und zu diesen offen sind. Die Au ßenfläche 29 des Käfigs 18 ist mit Abstand zum Innenumfang 3 des Außenteils 1 angeordnet. Die Einheit aus Innenteil 11 und Käfig 18 wird im Außenteil 1 durch die Kugeln 21 zentriert gehalten, die in den Fenstern 20 des Käfigs 18 geführt aufgenommen sind und in jeweils sich gegenüberliegende Außenlaufrillen 5 und In nenlaufrillen 14 zur Drehmomentübertragung in Eingriff sind. Aufgrund des vorbeschriebenen Verlaufes der Außenlaufrillen 5 und Innenlaufrillen 14 erzeugen die Kugeln 21 bei Drehmoment übertragung eine Kraft auf den Käfig 18, die diesen mit seiner Hohlkugelfläche 19 in Anlage zur Führungsfläche 15 des Innen teils 11 hält und beide gegenüber den Außenteil 1 radial zen trieren.

Des weiteren ist ein Steuerelement 22 vorgesehen, das im wesent lichen Hutform aufweist. Es besitzt eine kugelige Anlagefläche 23 und einen Kragen 24 mit einer ebenen Haltefläche 25. Ausge hend vom Kragen 24 ergibt sich bei dem aus Blech geformten Steu erelement 22 ein hinterschnittfrei verlaufender Hohlraum 26. In der kugeligen Anlagefläche 23 des Steuerelementes 22 sind ver teilt Schmiernuten 27 angeordnet. Jeweils zwischen den Schmier nuten 27 und dem Hohlraum 26 sind Durchbrüche 28 vorhanden. Der Hohlraum 26 ist mit einem Schmiermittel gefüllt, dient also zur Schmiermittelbevorratung und zur Überführung des Schmiermittels durch die Durchbrüche 28 in die Schmiernuten 27. Das Steuerele ment 22 ist mit seiner Haltefläche 25 an der Stützfläche 10 des mit dem Außenteil 1 fest verbundenen Stützelementes 9 in radia ler Richtung bezüglich der Außenteillängsachse 2 verschieblich abgestützt. Das Innenteil 11 stützt sich mit seiner Steuerfläche 17, die hohlkugelig gestaltet ist und in eine kegelige Erweite rung zur ersten Stirnseite 6 ausläuft, gegen die kugelige Anla gefläche 23 des Steuerelementes 22 ab. Hierdurch wird das Innen teil 11 zum Außenteil 1 entlang der Außenteillängsachse 2 auf dem Gelenkbeugezentrum O zentriert gehalten. Die aufeinander gleitenden Flächen von Innenteil und Steuerelement 22, nämlich Steuerfläche 17 und Anlagefläche 23 werden durch Schmiermittel aus dem Hohlraum 26 über die Durchbrüche 28 und die Schmiernuten 27 versorgt, um zumindest annähernd eine hydrodynamische Schmie rung zu erzielen. An den hohlkugelig gestalteten Abschnitt mit der Anlagefläche 23 des Steuerelementes 22 schließt sich ein im wesentlichen zylindrischer Abschnitt an, der in dem Kragen 24 endet.

Bezugszeichenliste

1

Außenteil

2

Außenteillängsachse

3

Innenumfang

4

Hohlraum

5

Außenlaufrillen

6

erste Stirnseite

7

zweite Stirnseite

8

Flansch

9

Stützelement

10

Stützfläche

11

Innenteil

12

Innenteillängsachse

13

Außenfläche

14

Innenlaufrillen

15

Führungsfläche

16

Welle

17

Steuerfläche

18

Käfig

19

Hohlkugelfläche

20

Fenster

21

Kugeln

22

Steuerelement

23

Anlagefläche

24

Kragen

25

Haltefläche

26

Hohlraum

27

Schmiernut

28

Durchbruch

29

Außenfläche des Käfigs
OBeugezentrum

Claims

1. Gleichlauffestgelenk
mit einem hohlem Außenteil (1), das auf seinem Innenumfang (3) um die Außenteillängsachse (2) umfangsverteilt in Me ridianebenen angeordnete Außenlaufrillen (5) aufweist, mit ersten Anschlußmitteln (8) versehen ist und dem eine Stütz fläche (10) zugeordnet ist, die zum Außenteil (1) ortsfest ist und auf der die Außenteillängsachse (2) senkrecht steht,
mit einem Innenteil (11), das in seiner Außenfläche (13) entsprechend den Außenlaufrillen (5) um die Innenteillängs achse (12) umfangsverteilt in Meridianebenen angeordnete Innenlaufrillen (14) aufweist und mit einer zu einer Stirn seite (6) offenen, zumindest teilweise als Hohlkugelfläche gestalteten Steuerfläche (17) versehen ist,
mit einem Käfig (18), welcher zwischen dem Außenteil (1) und dem Innenteil (11) angeordnet, mit einer Hohlkugelflä che (19) auf einer Führungsfläche (15) des Innenteils (11) geführt und mit entsprechend den Außenlaufrillen (5) und Innenlaufrillen (14) verteilten und zu diesen hin offenen Fenstern (20) versehen ist,
mit Kugeln (21), von denen jeweils eine in einem Fenster (20) aufgenommen ist und die mit jeweils den ein Paar bil denden Außenlaufrillen (5) und Innenlaufrillen (14) in Ein griff sind und welche das Innenteil (11) radial zum Außen teil (1) zentrieren,
mit einem Steuerelement (22), das eine als Teil einer Kugel gestaltete Anlagefläche (23) aufweist, an welcher die Steu erfläche (17) des Innenteils (11) anliegt, und das eine Haltefläche (25) besitzt, mit der es gegen die Stützfläche (10) abgestützt ist und das das Innenteil (11) in Richtung der Außenteillängsachse (2) zum Außenteil (1) zentriert, wobei das Steuerelement (22) als hohles Formteil gestaltet ist, einen Kragen (24) besitzt, der die Haltefläche (25) aufweist, und wobei ferner der Hohlraum (26) des Steuerele mentes (22) vom Kragen (24) her hinterschnittfrei ausgebil det ist und als Schmiermittelvorratsraum dient und in der Anlagefläche (23) des Steuerelementes (22) Schmiernuten (27) angeordnet sind und zwischen dem Hohlraum (26) und der Anlagefläche (23) Durchbrüche (28) vorhanden sind, die im Bereich der Schmiernuten (27) liegen.

2. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (22) aus Blech geformt ist und im Querschnitt Hutform aufweist.