DE19856424A1

DE19856424A1 - Doppel-Offset-Gelenk mit Zentriermitteln für Käfig

Info

Publication number: DE19856424A1
Application number: DE19856424A
Authority: DE
Inventors: Peter Schwaerzler; Friedhelm John
Original assignee: GKN Loebro GmbH
Current assignee: GKN Driveline Deutschland GmbH
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2000-08-10
Anticipated expiration: 2018-12-09
Also published as: US6299544B1; DE19856424C2; FR2786829A1; FR2786829B1; JP2000170785A

Abstract

Kugelgleichlaufgelenk mit einem Gelenkaußenteil mit einer innenzylindrischen Führungsfläche, in der erste längsverlaufende Kugelrillen ausgebildet sind, in der zweite längsverlaufende Kugelrillen ausgebildet sind, mit drehmomentübertragenden Kugeln, die in einander zugeordneten ersten und zweiten Kugelrillen laufen und von einem ringförmigen Kugelkäfig in einer Kugelmittenebene E gehalten werden, wobei der Kugelkäfig eine äußere sphärische Steuerfläche aufweist, deren größter Durchmesser um einen Abstand x axial in einer ersten Richtung von der Kugelmittenebene E entfernt liegt und wobei der Kugelkäfig eine innere konkave Steuerfläche aufweist, deren größter Durchmesser um einen Abstand x axial in einer zweiten Richtung von der Kugelmittenebene E entfernt liegt und die innere Steuerfläche im Kugelkäfig Endanschläge zur Begrenzung eines axialen Verschiebewegs des Gelenkinneteils gegenüber dem Kugelkäfig bildet, gekennzeichnet durch zwischen dem Kugelkäfig und dem Gelenkinnenteil wirksame elastische mittel, die bei axialer Verschiebung des Kugelkäfigs gegenüber dem Gelenkinnenteil aus der Mitte des axialen Verschiebewegs heraus vorgespannt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelgleichlaufgelenk mit einem Ge lenkaußenteil mit einer innenzylindrischen Führungsfläche, in der erste längsverlaufende Kugelrillen ausgebildet sind, einem Gelenkinnenteil mit einer konvexen Führungsfläche, in der zweite längsverlaufende Kugelrillen ausgebildet sind, mit drehmoment übertragenden Kugeln, die in einander zugeordneten ersten und zweiten Kugelrillen laufen und von einem ringförmigen Kugelkäfig in einer Kugelmittenebene E gehalten werden, wobei der Kugelkä fig eine äußere sphärische Steuerfläche aufweist, deren größter Durchmesser um einen Abstand x axial in einer ersten Richtung von der Kugelmittenebene E entfernt liegt und wobei der Kugelkä fig eine innere konkave Steuerfläche aufweist, deren größter Durchmesser um einen Abstand x axial in einer zweiten Richtung von der Kugelmittenebene E entfernt liegt und die innere Steuer fläche des Kugelkäfigs Endanschläge zur Begrenzung eines axialen Verschiebewegs des Gelenkinnenteils gegenüber dem Kugelkäfig bildet. Derartige Gelenke werden unter Bezugnahme auf die Lage der Mittenebenen der Steuerflächen am Kugelkäfig im Verhältnis zur Kugelmittenebene als Doppel-Offset-Gelenke bezeichnet (DO- Gelenke). Sie sind z. B. in der DE 24 61 226 C2 beschrieben. Im Falle der Abbeugung des Gelenkaußenteils gegenüber dem Gelenkin nenteil wird durch die genannten Steuerflächen am Kugelkäfig die Steuerung der Kugeln, die in umfangsverteilten Käfigfenstern im Kugelkäfig aufgenommen sind, auf die den Winkel zwischen den Achsen des Gelenkaußenteils und des Gelenkinnenteils halbierende Ebene bewirkt. Hierbei erfolgt unter Vernachlässigung der unter schiedlichen Kontaktradien eine überwiegend abrollende Bewegung der Kugeln in den äußeren Kugelrillen und in den inneren Ku gelrillen.

Aufgrund des durchmessergleichen Eingriffs des Käfigs mit der äußeren Steuerfläche in die innenzylindrische Führungsfläche des Gelenkaußenteils kann das Gelenk auch axiale Verschiebewege zwischen Gelenkaußenteil und Gelenkinnenteil ausüben. Da sich hierbei die Kugeln bei einer angenommenen abrollenden Bewegung in den äußeren Kugelrillen und den inneren Kugelrillen auf den halben axialen Verschiebeweg zwischen Gelenkinnenteil und Ge lenkaußenteil einstellen würden, sie jedoch aufgrund des im wesentlichen formschlüssigen Eingriffs von Kugelkäfig und Ge lenkinnenteil durch die gemeinsame axiale Bewegung von Kugelkä fig und Gelenkinnenteil daran gehindert werden, kommt es zu einer Gleitbewegung zwischen Kugeln und inneren Kugelrillen. Hierdurch werden hohe axiale Verschiebekräfte im Gelenk ver ursacht. In das Gelenk eingetragene Schwingungen werden hier durch nahezu ungemindert übertragen.

Es ist bereits vorgesehen worden, durch entsprechende Gestaltung der konvexen Führungsfläche des Gelenkinnenteils im Vergleich mit der inneren konkaven Steuerfläche des Kugelkäfigs einen geringen axialen Verschiebeweg zwischen Kugelkäfig und Gelenk innenteil zuzulassen, um in einem geringen axialen Bereich die gewünschten Abrollbewegungen der Kugeln in den inneren Kugelril len zu ermöglichen und damit die Reibung zu reduzieren und die Schwingungsübertragung im Bereich kleiner axialer Schwingungs erscheinungen zu bekämpfen. Hierbei wandert der Kugelkäfig je doch aufgrund seiner indifferenten Lage unter dem Einfluß von Drehmoment bei gebeugtem Gelenk in eine der Anschlagspositionen gegenüber dem Gelenkinnenteil, so daß die erwünschte Wirkung der freien Abrollbewegungen in beiden Richtungen wieder verlorengeht und Schwingungen, z. B. bei Fahrzeuganwendungen aus einem Motor- Getriebe-Aggregat, "starr" über das Gelenk auf den Fahrzeug aufbau übertragen werden.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gelenk der genannten Art so auszugestalten, daß es die Eigen schaft einer zuverlässigen Schwingungsabkopplung von kleinen axialen Schwingungserscheinungen aufweist. Eine erste Lösung hierfür besteht in einem gattungsgemäßen Gelenk, das gekenn zeichnet ist durch zwischen dem Kugelkäfig und dem Gelenkinnen teil wirksame elastische Mittel, die bei axialer Verschiebung des Kugelkäfigs gegenüber dem Gelenkinnenteil aus der Mitte des axialen Verschiebewegs heraus vorgespannt werden. Mit den hier mit angegebenen Mitteln wird der Kugelkäfig insbesondere bei gestrecktem Gelenk auch unter Drehmoment bevorzugt auf die Mitte des möglichen relativen Verschiebewegs gegenüber dem Gelenk innenteil eingestellt, so daß die erwünschte Schwingungsab kopplung bei Auftreten von äußeren axialen Anregungen durch das Gelenk garantiert wird. Verbessert sind auch die Eigenschaften bei abgebeugtem Gelenk, da auch hier die unterschiedlichen Roll wege in den äußeren Kugelrillen und die inneren Kugelrillen zunächst nicht zu Gleitbewegungen der Kugeln gegenüber den inne ren Kugelrillen führen, vielmehr sind aus der Mittellage des Kugelkäfigs gegenüber dem Gelenkinnenteil heraus relative Axial verschiebungen möglich, so daß der Übergang zum Gleiten der Kugeln in der inneren Kugelrille für einen gewissen Beugewinkel vermieden wird.

Eine zweite Lösung besteht in einem gattungsgemäßen Gelenk, das gekennzeichnet ist durch zwischen dem Kugelkäfig und dem Ge lenkinnenteil wirksame elastische Mittel, die zumindest bei axialer Verschiebung des Kugelkäfigs gegenüber dem Gelenkinnen teil aus einer Mittellage des axialen Verschiebewegs heraus in einer axialen Richtung vorgespannt werden. Nach diesem Ansatz wird insbesondere bei gebeugtem Gelenk unter Drehmoment der Käfig durch von den Kugelrillen auf die Kugeln ausgeübte Kräfte in einer ersten Richtung belastet und durch die elastischen Mittel in der entgegengesetzten axialen Richtung belastet und damit im Betrieb statistisch bevorzugt auf die Mitte des mögli chen relativen Verschiebewegs gegenüber dem Gelenkinnenteil eingestellt, so daß die erwünschte Schwingungsabkopplung bei Einleiten von äußeren axialen Anregungen in das Gelenk erzielt wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die elastischen Mittel aus im Inneren des Kugelkäfigs eingesetzten elastischen Ringkörpern, die mit der konvexen Führungsfläche des Gelenk innenteils zu beiden Seiten des größten Durchmessers in Kontakt sind. Zur Befestigung der elastischen Elemente werden hierbei einfache Einstiche oder Nuten vorgesehen, während im übrigen die Konstruktion der Bauteile unberührt bleibt. Zur Vergrößerung der Kontaktfläche kann das Gelenkinnenteil axial in Richtung der äußeren Steuerfläche des Kugelkäfigs verlängert sein.

Die genannten elastischen Ringkörper können hierbei innen oder außen mit radialen Fingern ausgebildet sein, wodurch sie nach Art von Tellerfedern an ihrer inneren Ringkante, die mit dem Gelenkinnenteil zusammenwirkt, axial auslenkbar sind.

Nach einer anderen Ausführungsform können die elastischen Ring körper radialelastisch in die Nuten oder Einstiche im Kugelkäfig eingesetzt sein, wobei sie insbesondere am Umfang geschlitzt sind. Bei einer axialen Belastung durch das Gelenkinnenteil können derartige Ringelemente durch radiales Aufweiten auswei ten, wobei sie in die Nuten oder Einstiche im Kugelkäfig tiefer eintauchen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung können die elastischen Ring körper nach Art eines elastischen Wellenringes, der von einem Sicherungsring abgestützt wird, ausgebildet sein, der in sich axial zusammendrückbar ist.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der konvexen Führungsfläche des Gelenkinnenteils geht dahin, daß diese aus zwei Kugelflächen abschnitten besteht, deren Mittelpunkte gegenüber der Ebene des größten Durchmessers um gleiche Beträge entgegengesetzt so ver schoben sind, daß sich die Krümmungsradien der Kugelflächen abschnitte kreuzen. Im Längsschnitt ergibt sich hierbei eine sogenannte gotische Form, die den axialen Verschiebeweg gegen über einer rein innenkugeligen Steuerfläche des Kugelkäfigs ermöglicht. Werden gleiche Krümmungsdurchmesser für die Kugel flächenabschnitte und die Steuerfläche verwandt, ergibt sich durch den Mittelpunktversatz der ersteren bereits eine geringe Durchmesserdifferenz, die einen axialen Verschiebeweg ermög licht. Zusätzlich kann die theoretische Ringkante zwischen den beiden Kugelabschnittsflächen minimal gerundet werden.

Eine andere Ausgestaltung der konvexen Führungsfläche des Ge lenkinnenteils liegt in einer rein kugeligen Form, wobei die innere Steuerfläche des Kugelkäfigs aus mehreren Flächenab schnitten so zusammengesetzt wird, daß der axiale Verschiebeweg zwischen Kugelkäfig und Gelenkinnenteil möglich wird. Die Steu erfläche kann hierbei aus einem innenzylindrischen Mittelab schnitt und zwei tangential anschließenden Kugelabschnittsflä chen bestehen, deren Krümmungsmittelpunkte somit um die Länge des Mittelabschnitts voneinander entfernt liegen. Diese Länge bestimmt den axialen Verschiebeweg. Die Krümmungsdurchmesser der Führungsfläche und der Kugelabschnittsflächen können im wesent lichen übereinstimmen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich mit dem Stand der Technik werden nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert.

Ausführungsbeispiele von DO-Gelenken nach dem Stand der Technik sowie gemäß der voriegenden Erfindung werden nachstehend anhand der Figuren näher erläutert. Hierin zeigen

Fig. 1 ein DO-Gelenk nach dem Stand der Technik in einer ersten Ausführung im Längshalbschnitt;

Fig. 2 ein DO-Gelenk nach dem Stand der Technik in einer zweiten Ausführung im Längshalbschnitt;

Fig. 3 ein erfindungsgemäßes DO-Gelenk in einer ersten Aus führung
a) im Längshalbschnitt
b) erste elastische Mittel hiervon in Ansicht
c) zweite elastische Mittel hiervon in Ansicht;

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes DO-Gelenk in einer zweiten Aus führung
a) im Längshalbschnitt
b) elastische Mittel hiervon in Ansicht;

Fig. 5 ein erfindungsgemäßes DO-Gelenk in einer dritten Aus führung
a) im Längshalbschnitt
b) elastische Mittel hiervon in Ansicht.

In den Fig. 1 und 2 ist jeweils ein abgebrochener Längsab schnitt eines Gelenkaußenteils 11 im Schnitt dargestellt, in dem eine von einer Mehrzahl von ersten längsverlaufenden Kugelrillen 12 innen ausgeformt ist. Die Kugelrillen liegen in einer innen zylindrischen Führungsfläche 13. Das Gelenkaußenteil 11 ist symmetrisch zu seiner Längsachse A₁. Im Gelenkaußenteil 11 liegt ein Gelenkinnenteil 14, auf dessen Umfang längsverlaufende zwei te Kugelrillen 15 verteilt sind. Die zweiten Kugelrillen 15 sind in einer konvexen Führungsfläche 16 ausgeformt. Das Gelenkinnen teil 14 hat eine Innenöffnung 17 mit einer Wellenverzahnung 18, in die eine Antriebswelle einzustecken ist. Das Gelenkinnenteil 14 ist symmetrisch zu seiner Längsachse A₂. Von der innenzylin drischen Führungsfläche 13 einerseits und der konvexen Führungs fläche 16 andererseits wird ein Kugelkäfig 21 geführt. Der Ku gelkäfig 21 umfaßt eine äußere sphärische Steuerfläche 22, die unmittelbar mit der innenzylindrischen Führungsfläche 13 in Kontakt ist. Die Steuerfläche 22 ist eine Kugelabschnittsfläche oder eine ähnliche Tonnenfläche, an die sich zwei Konusflächen 23, 24 im wesentlichen tangential anschließen. Der Kugelkäfig bildet auf der Innenseite eine konkave Steuerfläche 25, die auf der Führungsfläche 16 des Gelenkinnenteils 14 gleitet. Im Kugel käfig 21 sind umfangsverteilte Kugelfenster 31 ausgeführt, in denen drehmomentübertragende Kugeln 32 einsitzen. Die Kugeln 32 greifen jeweils in einander zugeordnete erste Kugelrillen 12 am Gelenkaußenteil 11 und zweite Kugelrillen 15 am Gelenkinnenteil 14 ein. Die Kugeln 32 werden vom Käfig 21 ständig in einer ge meinsamen Kugelmittenebene E gehalten. Der Schnittpunkt der bei gestrecktem Gelenk übereinstimmenden Längsachsen A₁, A₂ mit der Kugelmittenebene E bildet den Gelenkmittelpunkt bzw. Gelenkbeu gepunkt M.

In Fig. 1 ist in einem Axialabstand x vom Mittelpunkt M₁ ent fernt ein Mittelpunkt M₂ eingezeichnet, der mit dem Radius R₂₂ die kugelige Steuerfläche 22 des Kugelkäfigs 21 bildet. Vom Mittelpunkt M₁ um den gleichen Betrag x in entgegengesetzter Richtung entfernt ist ein Mittelpunkt M₃ markiert, der mit dem Radius R₂₅ den Mittelpunkt der inneren konkaven Steuerfläche 25 des Kugelkäfigs 21 bildet. Der Radius R₂₅ ist dabei gleichzeitig der Erzeugungsradius R₁₆ der in diesem Fall kugeligen äußeren Führungsfläche 16 des Gelenkinnenteils. In der hier gezeigten Ausführung ist der Kugelkäfig 21 im wesentlichen axial spielfrei gegenüber dem Gelenkinnenteil 14. Der doppelte Versatz der Mit telpunkte M₂ und M₃ gegenüber dem Mittelpunkt M₁ in Richtung der Gelenkachse A führt zum Begriff Doppel-Offset-Gelenk für Gelenke dieser Art. Bei einer axialen Verschiebung des Gelenkinnenteils gegenüber dem Gelenkaußenteil und einer Abrollbewegung an der Kugel 32 in der ersten Kugelrille 12 wird durch die axiale Kop pelung von Kugelkäfig 21 und Gelenkinnenteil 14 eine Gleitbewe gung der Kugel gegenüber den zweiten Kugelrillen 15 erzwungen.

In Fig. 2 ist ein erster Mittelpunkt M₂ in einem axialen Ab stand x vom Mittelpunkt M₁ vorgesehen, um den mit dem Radius R₂₂ die Steuerfläche 22 am Kugelkäfig 21 erzeugt ist. In der ent gegengesetzten axialen Richtung ausgehend vom Mittelpunkt M₁ befindet sich ein Mittelpunkt M₃, der mit dem Radius R₂₅ die innenkugelige Steuerfläche 25 des Kugelkäfigs bildet. Jeweils um Abstände S₁ und S₂, die gleich groß sind und in entgegengesetzte Richtung bezogen auf den Mittelpunkt M₃ angelegt sind, befinden sich weitere Mittelpunkte M₄, M₅, die die Mittelpunkte von Teil flächen 16 ₁, 16 ₂ sind, die mit den Radien R16₁, R16₂ um die ge nannten Mittelpunkte erzeugt sind. Die Größe der Radien R₁₆ entspricht im wesentlichen der Größe des Radius R₂₅, wobei die Schnittlinie der beiden Kugelflächenabschnitte 16 ₁, 16 ₂ prinzi piell eine Kante bilden würde, sofern diese nicht geringfügig gebrochen ist. Falls die Radien R₁₆ im wesentlichen gleich groß wie der Radius R₂₅ sind, ist eine geringfügige relative Axialbe wegung zwischen dem Kugelkäfig 21 und dem Gelenkinnenteil 14 möglich. Bei Bewegungen des Gelenkinnenteils 14 gegenüber dem Kugelkäfig 21 um diesen Betrag um eine Mittellage sind gleich zeitige Abrollbewegungen der Kugeln 32 in den Kugelrillen 12 und 15 möglich, wobei sich Gleitbewegungen der Kugeln 32 nur gegen über den Käfigfenstern 31 ergeben. In einem Axialbereich, der dem Doppelten der Summe aus S₁ und S₂ entspricht, ist theo retisch eine Axialverschiebung des Gelenkinnenteils gegenüber dem Gelenkaußenteil unter Aufbringung deutlich geringerer Kräfte als bei der Konstruktion nach Fig. 1 möglich. In der Praxis tendiert jedoch der Kugelkäfig 31 dazu, sich mit der Steuer fläche 25 an einem der Führungsflächenteile 16 ₁, 16 ₂ anzulegen, so daß eine minimale Axialverschiebung in einer der beiden mög lichen Richtungen sofort erhöhte Reibungskräfte erzeugt, die auf die Gleitbewegung der Kugeln 32 gegenüber den zweiten Kugelril len 15 zurückzuführen sind.

In einer abweichenden hier nicht gezeigten Ausführung, deren Wirkung und Funktion die gleiche ist wie die der Fig. 2 kann die Führungsfläche 16 rein kugelig mit dem Radius R₁₆ um den Mittelpunkt M₃ erzeugt werden, während die Steuerflächen aus zwei Kugelflächenabschnitten zusammengesetzt sind, die um die Mittelpunkte M₄ und M₅ geschlagen sind, deren Radien sich jedoch nicht kreuzen, und wobei die Kugelflächenabschnitte durch eine innere mittige Zylinderfläche miteinander verbunden sind.

In Fig. 3 ist ein Gelenk dargestellt, dessen Geometrie im we sentlichen mit dem Gelenk nach Fig. 2 übereinstimmt, wobei gleiche Einzelheiten mit gleichen Bezugsziffern belegt sind. Auf die Beschreibung der Fig. 2 wird insoweit Bezug genommen. Al lerdings ist das Gelenkinnenteil 14 axial in Richtung zur äuße ren Steuerfläche 22 des Kugelkäfigs 21 verlängert. Hierdurch ist die Führungsfläche 16 ₂ nach rechts erweitert. Im Bereich des Führungsflächenabschnitts 16 ₁ ist in die Steuerfläche 25 eine Innennut 41 eingestochen, in der ein geschlitzter Sicherungsring 42 mit radialem Spiel einsitzt, der mit einer konischen Innen fläche 43 auf der Steuerfläche 16 ₁ aufsitzt. Dieser Ring ist in Fig. 3b in der durch den Pfeil 3b bezeichneten Ansicht gezeigt, wobei der Umfangsschlitz 44 erkennbar ist. In einer weiteren Nut 45 im Bereich der zweiten Führungsfläche 16 ₂ ist ein Seegerring 46 eingesetzt. In Fig. 3c ist dieser Seegerring 46 in seiner Nut 45 in der durch den Pfeil 3c bezeichneten Ansicht darge stellt. An dem Seegerring 46 stützt sich eine elastische Scheibe 47 ab, die im wesentlichen konisch verformbar ist. In der dar gestellten Position ist das Gelenkinnenteil 14 in der Mitte des möglichen Verschiebeweges des Gelenkinnenteils 14 gegenüber dem Kugelkäfig 21 gezeigt. Bei einer Auslenkung in jeder der beiden möglichen axialen Richtungen wird entweder der Sicherungsring 42 radial oder die Scheibe 47 axial verformt und baut Rückstell kräfte auf, die die axiale Auslenkung zurückführen, so daß eine Mittelstellung des Kugelkäfigs 21 gegenüber dem Gelenkinnenteil 14 erreicht wird. In dieser Mittelstellung besteht jeweils ein gleich großer Abstand zwischen der Steuerfläche 25 und den bei den Führungsflächenteilen 16 ₁, 16 ₂ in axialer Richtung.

In Fig. 4 ist ein Gelenk gezeigt, das in gleicher Weise wie das nach Fig. 3 in der Geometrie im wesentlichen mit dem nach Fig. 2 übereinstimmt. Auch hier ist die Führungsfläche 16 ₂ nach rechts erweitert ausgeführt. Im Bereich dieser Führungsfläche 16 ₂ ist im Kugelkäfig 21 eine Innennut 48 ausgeführt, in die ein elastischer Ringkörper 49 eingesetzt ist. Wie in der Fig. 4b, die die Ansicht in Richtung des Pfeils 4b wiedergibt, hat der elastische Ringkörper einen Innenring 50 und äußere radiale Finger 51, die unmittelbar in die Innennut 48 eingreifen. Bei einer Auslenkung des Gelenkinnenteils 14 gegenüber dem Kugelkä fig 21 nach rechts bringt der Ringkörper 49 entgegengerichtete Rückstellkräfte auf. Bei einer entgegengesetzten Auslenkung des Gelenkinnenteils 14 gegenüber dem Kugelkäfig 21 im Bild nach links erfolgt im praktischen Betrieb eine Rückstellung in die dargestellte Mittellage durch im Falle der Gelenkbeugung von den Kugeln ausgeübte Rückstellkräfte, die durch einen Kraftpfeil mit der Bezeichnung F_X symbolisiert sind.

In Fig. 5 ist ein Gelenk gezeigt, das in gleicher Weise wie das nach Fig. 3 in der Geometrie im wesentlichen mit dem nach Fig. 2 übereinstimmt. Auch hier ist die Führungsfläche 16 ₂ nach rechts erweitert ausgeführt. Im Bereich dieser Führungsfläche ist im Kugelkäfig eine Innennut 54 ausgeführt, in die ein ela stischer Sicherungsring 55 eingesetzt ist. An dem Sicherungsring 55 stützt sich eine Scheibe 56 ab, an dieser wiederum ein ela stisch zusammendrückbarer Wellring 57. Zwischen diesem und dem Gelenkinnenteil liegt ein Stützring 58 mit einer konischen Kon taktfläche 59, die an der Führungsfläche 16 ₂ anliegt. In der Fig. 5b, die die Ansicht in Richtung des Pfeils 5b wiedergibt, ist der Wellkörper 57 erkennbar. Bei einer Auslenkung des Ge lenkinnenteils 14 gegenüber dem Kugelkäfig 21 nach rechts bringt der Wellring 57 entgegengerichtete Rückstellkräfte auf. Bei einer entgegengesetzten Auslenkung des Gelenkinnenteils 14 ge genüber dem Kugelkäfig 21 im Bild nach links erfolgt im prakti schen Betrieb eine Rückstellung in die dargestellte Mittellage durch im Falle der Gelenkbeugung von den Kugeln ausgeübte Rück stellkräfte, die durch einen Kraftpfeil mit der Bezeichnung F_X symbolisiert sind.

Claims

1. Kugelgleichlaufgelenk mit einem Gelenkaußenteil (11) mit einer innenzylindrischen Führungsfläche (13), in der erste längsverlaufende Kugelrillen (12) ausgebildet sind, einem Gelenkinnenteil (14) mit einer konvexen Führungsfläche (16), in der zweite längsverlaufende Kugelrillen (15) aus gebildet sind, mit drehmomentübertragenden Kugeln (32), die in einander zugeordneten ersten und zweiten Kugelrillen (12, 15) laufen und von einem ringförmigen Kugelkäfig (21) in einer Kugelmittenebene E gehalten werden, wobei der Kugelkäfig (21) eine äußere sphärische Steuerfläche (22) aufweist, deren größter Durchmesser um einen Abstand x axial in einer ersten Richtung von der Kugelmittenebene E entfernt liegt und wobei der Kugelkäfig (21) eine innere konkave Steuerfläche (25) aufweist, deren größter Durch messer um einen Abstand x axial in einer zweiten Richtung von der Kugelmittenebene E entfernt liegt und die innere Steuerfläche (25) im Kugelkäfig (21) Endanschläge zur Be grenzung eines axialen Verschiebewegs des Gelenkinnenteils (14) gegenüber dem Kugelkäfig (21) bildet, gekennzeichnet durch zwischen dem Kugelkäfig (21) und dem Gelenkinnenteil (14) wirksame elastische Mittel (43, 47), die bei axialer Verschiebung des Kugelkäfigs gegenüber dem Gelenkinnenteil aus der Mitte des axialen Verschiebewegs heraus vorgespannt werden (Fig. 3).

2. Kugelgleichlaufgelenk mit einem Gelenkaußenteil (11) mit einer innenzylindrischen Führungsfläche (13), in der erste längsverlaufende Kugelrillen (12) ausgebildet sind, einem Gelenkinnenteil (14) mit einer konvexen Führungsfläche (16), in der zweite längsverlaufende Kugelrillen (15) aus gebildet sind, mit drehmomentübertragenden Kugeln (32), die in einander zugeordneten ersten und zweiten Kugelrillen (12, 15) laufen und von einem ringförmigen Kugelkäfig (21) in einer Kugelmittenebene E gehalten werden, wobei der Kugelkäfig (21) eine äußere sphärische Steuerfläche auf weist, deren größter Durchmesser um einen Abstand x axial in einer ersten Richtung von der Kugelmittenebene E ent fernt liegt und wobei der Kugelkäfig (21) eine innere kon kave Steuerfläche (25) aufweist, deren größter Durchmesser um einen Abstand x axial in einer zweiten Richtung von der Kugelmittenebene E entfernt liegt, wobei die innere Steuer fläche (25) im Kugelkäfig (21) Endanschläge zur Begrenzung eines axialen Verschiebewegs des Gelenkinnenteils (14) gegenüber dem Kugelkäfig (21) bildet, gekennzeichnet durch zwischen dem Kugelkäfig (21) und dem Gelenkinnenteil (14) wirksame elastische Mittel (49, 57), die zumindest bei axialer Verschiebung des Kugelkäfigs gegenüber dem Gelenkinnenteil aus einer Mittellage des axialen Verschiebewegs heraus in einer axialen Richtung vorgespannt werden (Fig. 4, 5).

3. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel aus zu beiden Seiten des größten Durchmessers der Steuerfläche (25) im Inneren des Kugelkä figs (21) eingesetzten elastischen Ringkörpern (42, 47) bestehen, die mit der konvexen Führungsfläche (16) des Gelenkinnenteils (14) in Kontakt sind.

4. Gelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel aus zumindest einem zu einer Seite vom größten Durchmesser der Steuerfläche (25) im Inneren des Kugelkäfigs (21) eingesetzten elastischen Ring körper (49, 57) bestehen, der mit der konvexen Führungs fläche (16) des Gelenkinnenteils (14) in Kontakt ist.

5. Gelenk nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Ringkörper (49) innen oder außen mit radialen Fingern (51) ausgebildet sind.

6. Gelenk nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Ringkörper (49) an ihrer Innenkante (50) axial auslenkbar sind.

7. Gelenk nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Ringkörper (42, 49) in Innennuten (41, 48) des Kugelkäfigs (21) eingesetzt sind.

8. Gelenk nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Ringkörper (42) radialelastisch in Innennuten (41) des Kugelkäfigs (21) beweglich sind.

9. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die innere konkave Steuerfläche (25) des Kugelkäfigs (21) eine Kugelfläche mit geringfügig größerem Durchmesser (R₂₅) im Verhältnis zum größten Durchmesser der Führungs fläche (16) des Gelenkinnenteils (14) ist.

10. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Führungsfläche (16) des Gelenkinnenteils (14) aus zwei Kugelflächenabschnitten (16 ₁, 16 ₂) besteht, deren Mittelpunkte (M₄, M₅) gegenüber einer Ebene E_M des größten Durchmessers um gleiche Beträge (S₁, S₂) entgegenge setzt so verschoben sind, daß sich die Krümmungsradien (R16₁, R16₂) der Kugelflächenabschnitte (16 ₁, 16 ₂) kreuzen.

11. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die innere konkave Steuerfläche (25) des Kugelkäfigs (21) aus einer mittleren Innenzylinderfläche und zwei Ku gelflächenabschnitten besteht, deren Mittelpunkte etwa an den Enden der Innenzylinderfläche liegen, so daß sich die Kugelflächenabschnitte tangential an die Innenzylinder fläche anschließen, wobei die Innenzylinderfläche einen geringfügig größeren Durchmesser im Verhältnis zum Durch messer der Führungsfläche (16) des Gelenkinnenteils (14) hat.

12. Gelenk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Führungsfläche (16) des Gelenkinnenteils (14) eine Kugelfläche ist.