DE19907153A1 - Gleichlaufgelenk - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gleichlaufgelenk oder homokinetisches Gelenk, das als eine Komponente für eine Kraftübertragung eines Fahrzeugs verwendet wird.

Im allgemeinen wird ein Gleichlaufgelenk für die Anordnung in der Kraftübertragung eines Fahrzeugs ausgeführt durch die Birfield-Art, die Dreifachanschlußart, die Doppel-Versatz-Art, die Kreuznutart oder die Doppel-Kar­ dan-Art. Von diesen wird insbesondere das Gleichlaufgelenk der Birfield-Art häufig eingesetzt an der Radseite der vorderen Antriebswelle des Fahrzeugs und ist mit einer inneren Laufbahn und einer äußeren Laufbahn ausgestattet, die an der äußeren Seite der inneren Laufbahn angeordnet ist. Eine Vielzahl von inneren Nuten ist in dem äußeren Umfang der inneren Laufbahn ausgebildet, und eine Vielzahl von äußeren Nuten ist in dem inneren Umfang der äußeren Laufbahn ausgebildet. Darüber hinaus bildet eine innere Nut und eine äußere Nut jeweils ein Paar zum Halten einer Kugel.

Außerdem ist eine Halbierungslinie bei einer Position eingerichtet, die den Winkel halbiert, der zwischen der ersten Achse der inneren Laufbahn und der zweiten Achse der äußeren Laufbahn hergestellt ist. Darüber hinaus sind die Krümmungsmitte der inneren Nut in einer Ebene, die die erste Achse enthält, und die Krümmungsmitte der äußeren Nut in einer Ebene, die die zweite Achse enthält, an den beiden Seiten der Halbierungslinie versetzt. Zwischen der inneren Laufbahn und der äußeren Laufbahn ist darüber hinaus noch ein kreisförmiger Halter angeordnet. Dieser Halter hält die individuellen Kugeln.

Wenn die Antriebswelle an dem Fahrzeug montiert ist, ist darüber hinaus die innere Laufbahn mit der Welle auf der Differentialseite verbunden, und die äußere Laufbahn ist mit der Radseite verbunden. Hier sind die Höhe des Verbindungsabschnitts der Welle an der Differentialseite und die Höhe des Verbindungsabschnitts an der Radseite unterschiedlich hergestellt. Infolge dessen schneiden sich die erste Achse der inneren Laufbahn und die zweite Achse der äußeren Laufbahn, um einen Verbindungswinkel einzurichten.

Gemäß dem somit aufgebauten Gleichlaufgelenk der Birfield-Art wird das von dem Differential abgegebene Drehmoment über die innere Laufbahn, die Kugeln und die äußere Laufbahn auf die Räder übertragen, so daß das Fahrzeug durch die Antriebskraft der Räder angetrieben wird. Während der Übertragung des Drehmoments durch das Gleichlaufgelenk der Birfield-Art bewegt sich jede Kugel in eine Normalrichtung zu der Halbierungslinie, während sie durch den Halter gehalten wird. Darüber hinaus wird die Mitte jeder Kugel in der Halbierungslinie gehalten, so daß die gleichförmigen Drehungen zwischen der inneren Laufbahn und der äußeren Laufbahn aufrechterhalten werden.

Bei dem Gleichlaufgelenk der Birfield-Art sind jedoch die Krümmungsmitte der Vielzahl der inneren Nuten und die Krümmungsmitte der Vielzahl der äußeren Nuten versetzt an den beiden Seiten der Halbierungslinie. Infolge dessen sind zum Zeitpunkt der Drehmomentübertragung zwei Lasten zu der Mitte der Kugel hin eingerichtet bei den Berührungspunkten zwischen der inneren und äußeren Nut und den Kugeln.

Dann wird die Kugel durch die resultierende Kraft der beiden Lasten in eine Normalrichtung zu der Halbierungslinie gedrückt, so daß der Halter auf den äußeren Umfang der inneren Laufbahn und den inneren Umfang der äußeren Laufbahn gedrückt wird durch diese Druckkraft. Infolge dessen verursacht der Berührungspunkt zwischen dem Halter und der inneren und äußeren Laufbahn, der Berührungspunkt zwischen dem Halter und der Kugel oder der Berührungspunkt zwischen der Kugel und der inneren und äußeren Laufbahn Reibung, um Wärme und wiederholte Lasten zu erzeugen, um Verschleiß und Ausfälle zu fördern. Das verursacht verschiedene Probleme der Reduktion bei der Haltbarkeit der Drehmomentübertragungsfunktion des Gleichlaufgelenks der Birfield-Art oder des Anstiegs von Vibrationen oder Dröhngeräuschen.

Andererseits ist ein Beispiel der Erfindung, die in der Lage ist, die resultierende Kraft zu unterdrücken, die auf die Kugeln wirkt, in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 91458/1995 (JP-A-7-91458) offenbart. Hier ist offenbart, daß ein Zwischenwinkel, d. h. ein Winkel, der zwischen einem Segment von dem Berührungspunkt zwischen der Kugel und der inneren und äußeren Nut zu der Mitte der Kugel und der Halbierungslinie hergestellt ist, bei einem kleinen Winkel eingerichtet ist. Wenn diese Bauweise eingesetzt wird, wird die resultierende Kraft in der Normalrichtung gegenüber der Halbierungslinie reduziert, um die Reibung und die wiederholte Last bei dem Berührungspunkt zwischen dem Halter und der inneren und äußeren Laufbahn oder bei dem Berührungspunkt zwischen dem Halter und der Kugel zu vermindern.

Bei der offenbarten Erfindung ist darüber hinaus die Krümmungsmitte der inneren Nut und der äußeren Nut in Übereinstimmung mit dem axialen Grundendabschnitt für die Anlage an der Kugel, die in das Innere der äußeren Nut eintritt, bei einer Position eingerichtet, die unterschiedlich ist von der Krümmungsmitte bei anderen Abschnitten. Insbesondere ist der Zwischenwinkel in Übereinstimmung mit dem Grundendabschnitt größer hergestellt als der in Übereinstimmung mit anderen Abschnitten. Wenn die Kugel in das Innere der äußeren Laufbahn gebracht wird durch die gleichförmigen Drehungen der inneren Laufbahn und der äußeren Laufbahn, wird deshalb die Kugelsperre unterdrückt, um die Wärmeerzeugung bei dem Berührungspunkt besser zu unterdrücken.

Gemäß dem Gleichlaufgelenk der Birfield-Art, das in der vorstehend erwähnten Veröffentlichung offenbart ist, ist es jedoch möglich, die resultierende Kraft in der Normalrichtung gegenüber der Halbierungslinie zu unterdrücken, es ist aber nicht möglich, die Last zu reduzieren, die auf den Berührungspunkt zwischen der Kugel und der inneren und äußeren Laufbahn wirkt. Somit ist es aufgrund dem Auftreten der Last bei dem Berührungspunkt zwischen jeder Kugel und der inneren und äußeren Laufbahn unmöglich, das Problem zu lösen, daß die Wärmeerzeugung, Ermüdung oder Ausfall in der Kugel, der inneren Laufbahn oder der äußeren Laufbahn verursacht wird. Es war auch unmöglich, das Problem zu lösen, daß die Vibrationen und Dröhngeräusche während der Drehmomentübertragung erhöht werden.

Bei dem Gleichlaufgelenk der Birfieldart der Veröffentlichung sind darüber hinaus die Krümmungsmitte der inneren Nut und die Krümmungsmitte der äußeren Nut an den beiden Seiten der Halbierungslinie versetzt. In anderen Worten sind der Berührungspunkt zwischen der Kugel und der inneren Fläche der inneren Nut und der Berührungspunkt zwischen der Kugel und der inneren Fläche der äußeren Nut an einer Seite der Halbierungslinie versetzt. Infolge dessen wirken zum Zeitpunkt der Drehmomentübertragung zwei Kräfte (oder Lasten) von den individuellen Berührungspunkten auf die Mitte der Kugel. Darüber hinaus richten diese beiden Kräfte eine resultierende Kraft in einer Normalrichtung gegenüber der Halbierungslinie ein, um jede Kugel zu drücken.

Dann wird die drückende Kraft jeder Kugel auf den Halter übertragen, so daß der innere Umfang des Halters auf den äußeren Umfang der inneren Laufbahn gedrückt wird, wohingegen der äußere Umfang des Halters auf den inneren Umfang der äußeren Laufbahn gedrückt wird. Dieses führt zu der Wärmeerzeugung bei den Berührungsabschnitten zwischen dem Halter und der inneren und äußeren Laufbahn. Infolge dessen können Ermüdungserscheinungen, Verschleiß oder Ausfälle bei diesen Berührungspunkten auftreten, um die Haltbarkeit und die Drehmomentübertragungsfunktion des Gleichlaufgelenks der Birfield-Art zu senken.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Gleichlaufgelenks, das in der Lage ist, so weit wie möglich die Last zu unterdrücken, die eingerichtet wird bei dem Berührungspunkt zwischen der Kugel und der inneren und äußeren Nut.

Ein Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung eines Gleichlaufgelenks, das in der Lage ist, die Drehmomentübertragungsfunktion und die Haltbarkeit zu halten, unabhängig davon, ob die innere Laufbahn und die äußere Laufbahn vorwärts oder rückwärts drehen sollten.

Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung eines Gleichlaufgelenks, das in der Lage ist, so weit wie möglich die Kraft zu unterdrücken, die auf den Halter von der Kugel wirkt und den Halter in eine Normalrichtung gegenüber der Halbierungslinie drückt.

Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Gleichlaufgelenk geschaffen, das folgendes aufweist: eine innere Laufbahn mit einer Vielzahl von inneren Nuten, die an ihrem äußeren Umfang ausgebildet sind; eine äußere Laufbahn, die an der Außenseite der inneren Laufbahn angeordnet ist und eine Vielzahl von äußeren Nuten hat, die an ihrem inneren Umfang ausgebildet sind; eine Vielzahl von Kugeln, die für jedes Paar angeordnet sind, das aus einer der inneren Nuten und einer der äußeren Nuten zusammengesetzt ist; und einen kreisförmigen Halter, der zwischen der inneren Laufbahn und der äußeren Laufbahn zum Halten der Kugeln angeordnet ist. Zumindest ein Abschnitt der Vielzahl von inneren Nuten ist spiralig ausgebildet an dem äußeren Umfang der inneren Laufbahn. Zumindest ein Abschnitt der Vielzahl der äußeren Nuten ist spiralig ausgebildet an dem inneren Umfang der äußeren Laufbahn. Zumindest ein Paar der benachbarten inneren Nuten ist so aufgebaut, um sich zur Hälfte zu erstrecken zwischen den gegenseitigen inneren Nuten und ist symmetrisch hergestellt bezüglich der Ebene, die die erste Achse enthält. Zumindest ein Paar der benachbarten äußeren Nuten ist so aufgebaut, um sich zur Hälfte zur erstrecken zwischen den gegenseitigen äußeren Nuten und ist symmetrisch hergestellt bezüglich der Ebene, die die zweite Achse enthält.

Während der Umdrehungen der inneren Laufbahn und der äußeren Laufbahn werden deshalb die Lasten unterdrückt, die auf den Berührungspunkt zwischen jeder Kugel und der inneren Nut und den Berührungspunkt zwischen jeder Kugel und der äußeren Nut wirken. Infolge dessen sind Ermüdungserscheinungen und Ausfälle der Berührungspunkte reduziert, um die Haltbarkeit und die Drehmomentübertagungsfunktion des Gleichlaufgelenks zu verbessern. Darüber hinaus werden die Vibrationen und Dröhngeräusche während der Umdrehungen der inneren Laufbahn und der äußeren Laufbahn unterdrückt.

Selbst wenn Gleichlaufgelenke einer Art (oder der identischen Bauweise) individuell montiert werden an der Kraftübertragung des Fahrzeugs bei Abschnitten mit umgekehrter Drehrichtung, halten sie ihre Haltbarkeit und Drehmomentübertragungsfunktion im wesentlichen auf gleicher Höhe. Es ist deshalb ausreichend, die Gleichlaufgelenke einer Art an den individuellen Montageabschnitten zu montieren.

Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Gleichlaufgelenk geschaffen, das folgendes aufweist:
eine innere Laufbahn mit einer Vielzahl von inneren Nuten, die an ihrem äußeren Umfang ausgebildet sind; eine äußere Laufbahn, die an der Außenseite der inneren Laufbahn angeordnet ist und eine Vielzahl von äußeren Nuten hat, die an ihrem inneren Umfang ausgebildet sind; eine Vielzahl von Kugeln, die für jedes Paar angeordnet sind, das jeweils aus einer der inneren Nuten und einer der äußeren Nuten zusammengesetzt ist; und einen kreisförmigen Halter, der zwischen der inneren Laufbahn und der äußeren Laufbahn angeordnet ist zum Halten der Mitte der Kugeln auf einer Halbierungslinie, die den Winkel halbiert, der hergestellt ist zwischen einer ersten Achse der inneren Laufbahn und einer zweiten Achse der äußeren Laufbahn, wobei die Mitte der Krümmung der Spitzenabschnitte der inneren Nuten in einer Ebene, die die erste Achse enthält, und die Mitte der Krümmung der Spitzenabschnitte der äußeren Nuten in einer Ebene, die die zweite Achse enthält, an den beiden Seiten der Halbierungslinie so vorgesehen ist, daß erste Berührungspunkte, bei denen die Kugeln an den Spitzenabschnitten der inneren Nuten anliegen, und zweite Berührungspunkte, bei denen die Kugeln an den Spitzenabschnitten der äußeren Nuten anliegen, eingerichtet sind bei einem der Halbierungslinie. Zumindest ein Abschnitt der Spitzenabschnitte der inneren Nuten ist so spiralig geneigt, daß sich die ersten Berührungspunkte zum Übertragen eines Drehmoments zwischen den Spitzenabschnitten der inneren Nuten und den Kugeln der Halbierungslinie nähern können. Zumindest ein Abschnitt der Spitzenabschnitte der äußeren Nuten ist so spiralig geneigt, daß sich die zweiten Berührungspunkte zum Übertragen eines Drehmoments zwischen den Spitzenabschnitten der äußeren Nuten und den Kugeln der Halbierungslinie nähern können.

Somit sind die Vektoren der individuellen Lasten, die zu der Mitte der Kugeln wirken und der spitze Winkel der Winkeln, die mit der Halbierungslinie hergestellt sind, so klein wie möglich hergestellt, so daß die resultierende Kraft der beiden Lasten, d. h. die drückende Kraft, die den Halter in eine Normalrichtung gegenüber der Halbierungslinie drückt, reduziert ist. Infolge dessen wird die Wärmeerzeugung bei dem Berührungsabschnitt zwischen dem Halter und der inneren und äußeren Laufbahn unterdrückt, um Ermüdungserscheinungen, Verschleiß oder Ausfälle zu reduzieren und die Haltbarkeit und die Drehmomentübertragungsfunktion des Gleichlaufgelenks zu verbessern.

Die vorstehende Aufgabe und neuen Merkmale der Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung beim Lesen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vollständig ersichtlich. Es ist ausdrücklich zu verstehen, daß die Zeichnungen jedoch nur darstellenden Zwecken dienen und nicht beabsichtigt sind, die Grenzen der Erfindung zu definieren.

Fig. 1 zeigt eine schematische Zeichnung einer schematischen Bauweise eines Fahrzeugs, auf das die Erfindung angewandt ist;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt eines Gleichlaufgelenks der Birfield-Art gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 zeigt ein Koordinatensystem, das auf geometrische Weise das in Fig. 2 gezeigte Gleichlaufgelenk der Birfield-Art zeigt;

Fig. 4 zeigt ein Koordinatensystem, das auf geometrische Weise das in Fig. 2 gezeigte Gleichlaufgelenk der Birfield-Art zeigt;

Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht des in Fig. 2 gezeigten Gleichlaufgelenks der Birfield-Art von einer Differentialseite aus;

Fig. 6 zeigt eine Konzeptdraufsicht, die die innere Laufbahn des in Fig. 2 gezeigten Gleichlaufgelenks der Birfieldart zeigt;

Fig. 7 zeigt eine Konzeptdraufsicht, die die innere Laufbahn des in Fig. 2 gezeigten Gleichlaufgelenks der Birfield-Art zeigt;

Fig. 8 zeigt eine Abwicklungsansicht der äußeren Laufbahn des in Fig. 2 gezeigten Gleichlaufgelenks der Birfield-Art;

Fig. 9 zeigt eine Konzeptdraufsicht eines anderen Beispiels der Bauweise der inneren Laufbahn der Erfindung;

Fig. 10 zeigt eine Konzeptdraufsicht eines anderen Beispiels der Bauweise der inneren Laufbahn bei der Erfindung;

Fig. 11 zeigt eine Abwicklungsansicht einer äußeren Laufbahn in Übereinstimmung mit den inneren Laufbahnen von Fig. 9 und 10;

Fig. 12 zeigt eine Konzeptdraufsicht noch eines anderen Beispiels der Bauweise der inneren Laufbahn bei der Erfindung;

Fig. 13 zeigt eine Konzeptdraufsicht noch eines anderen Beispiels der Bauweise der inneren Laufbahn bei der Erfindung;

Fig. 14 zeigt eine Abwicklungsansicht einer äußeren Laufbahn in Übereinstimmung mit den inneren Laufbahnen von Fig. 12 und 13;

Fig. 15 zeigt eine Draufsicht einer Montageposition des Gleichlaufgelenks der Birfield-Art der Erfindung;

Fig. 16 zeigt einen Schnitt eines Gleichlaufgelenks der Birfield-Art gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 17 zeigt eine Draufsicht einer inneren Laufbahn für die Verwendung bei dem in Fig. 16 gezeigten Gleichlaufgelenk der Birfield-Art;

Fig. 18 zeigt eine Seitenansicht der in Fig. 17 gezeigten inneren Laufbahn;

Fig. 19 zeigt eine Draufsicht einer äußeren Laufbahn für die Verwendung bei dem in Fig. 16 gezeigten Gleichlaufgelenk der Birfield-Art; und

Fig. 20 zeigt eine Draufsicht der in Fig. 19 gezeigten äußeren Laufbahn.

Ein Gleichlaufgelenk gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung der Birfield-Art wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben. Hier auf dem technischen Gebiet der Gleichlaufgelenke kann das Gleichlaufgelenk der Birfield-Art auch als ein Gleichlaufgelenk der Rzeppa-Art bezeichnet werden. Fig. 1 zeigt eine Konzeptdraufsicht eines Fahrzeugs 1, auf das die Erfindung angewandt ist. An diesem Fahrzeug 1 sind insbesondere ein Motor 2, der sich in dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs befindet, ein Getriebe 3, das mit der Ausgangsseite des Motors 2 verbunden ist, und ein Differential 4, das mit der Ausgangsseite des Getriebes 3 verbunden ist, montiert.

Mit der Ausgangsseite des Differentials 4 ist ein Paar vorderer Antriebswellen 5 verbunden, die mit Vorderrädern 6 verbunden sind. Diese paarweisen vorderen Antriebswellen 5 sind mit Gleichlaufgelenken 7 ausgestattet, die mit dem Differential 4, Wellen 8 verbunden sind, die mit den Gleichlaufgelenken 7 verbunden sind, und Gleichlaufgelenke 9 der Birfield-Art verbinden die Wellen 8 mit den Vorderrädern 6. Somit ist das Fahrzeug 1 ein Fahrzeug der sogenannten "Quermotorart", bei dem die (nicht gezeigte) Abtriebswelle des Motors 2 quer zu dem Fahrzeug 1 angeordnet ist. Darüber hinaus ist dieses Fahrzeug 1 ein Fahrzeug der sogenannten "FF-Art (Frontmotor/Frontantrieb)". Hier ist das Gleichlaufgelenk durch eine Dreifachanschlußart oder Doppel-Versatz-Art ausgeführt, die unterschiedlich sind zu der Birfieldart.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt einer Bauweise des Gleichlaufgelenks 9 der Birfield-Art, das mit dem linken Rad 6 der Fig. 1 verbunden ist. Hier wird das Gleichlaufgelenk 9 der Birfield-Art, das mit dem rechten Rad 6 der Fig. 1 verbunden ist, nicht beschrieben, da es symmetrisch zu dem in Fig. 2 gezeigten Gleichlaufgelenk der Birfield-Art aufgebaut ist. Dieses in Fig. 2 gezeigte Gleichlaufgelenk 9 der Birfield-Art ist mit einer inneren Laufbahn 10, einer äußeren Laufbahn 11, 6 Kugeln 12 und einem kreisförmigen Halter 13 ausgestattet. Diese Teile werden insbesondere bezüglich ihrer Bauweise und ihrer Positionsbeziehungen zu anderen Teilen beschrieben.

Die innere Laufbahn 10 ist mit einer Endseite der Welle 8 verkeilt und ist in der Längsrichtung der Welle 8 positioniert durch einen (nicht gezeigten) Sicherungsring. Bei dieser Bauweise kann die innere Laufbahn 10 auf einer ersten Achse A1 drehen.

Die äußere Laufbahn 11 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet und außerhalb der inneren Laufbahn 10 angeordnet. Bei dem Endabschnitt der äußeren Laufbahn 11, der der Welle 8 gegenüberliegt, ist einstückig mit der äußeren Laufbahn 11 eine Nabe 14 ausgebildet, die an ihrem äußeren Ende mit einer Spindel 15 ausgestattet ist. Diese Spindel 15 ist mit dem Rad 6 verbunden. Bei dieser Bauweise kann die äußere Laufbahn 11 auf einer zweiten Achse B1 drehen.

Wenn die vordere Antriebswelle 5 somit mit dem Fahrzeug 11 verbunden ist, wird die Verbindung der Welle 8 auf der Seite des Differentials 4 niedriger hergestellt als die äußere Laufbahn 11 auf der Seite des Rads 6. Hier in Fig. 2 sind die erste Achse A1 und die zweite Achse B1 so gezeigt, wie sie im allgemeinen ausgerichtet sind.

Fig. 3 zeigt ein Koordinatensystem der Positionsbeziehungen zwischen der ersten Achse A1, der zweiten Achse B1 und den Kugeln 12 auf zweidimensionale Weise mit dem Gleichlaufgelenk 9 der Birfield-Art, das an dem Fahrzeug 1 montiert ist. Andererseits zeigt Fig. 4 ein zweidimensionales Koordinatensystem von der Seite des linken Rads 6 aus des in Fig. 3 gezeigten Koordinatensystems.

Wenn das Gleichlaufgelenk 9 der Birfield-Art an dem Fahrzeug 1 montiert ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist, schneiden sich die erste Achse A1 und die zweite Achse B1 bei einem vorgegebenen Verbindungswinkel θ1. Bei einer Halbierungslinie C1, die den Winkel zwischen der ersten Achse A1 und der zweiten Achse B1 halbiert, ist darüber hinaus eine x-Achse und eine y-Achse, die rechtwinklig zueinander sind, und eine zu der Halbierungslinie C1 rechtwinklige z-Achse eingerichtet. Darüber hinaus sind die erste Achse A1 und die zweite Achse B1 in der Ebene der x-Achse und z-Achse angeordnet.

Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht der inneren Laufbahn 10 von der Seite des Differentials 4 aus. An dem äußeren Umfang der inneren Laufbahn 10 sind sechs innere Nuten 16 ausgebildet, die in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Schnittform jeder inneren Nut 16 in einer Ebene, die die erste Achse A1 enthält, in einer derartigen Bogenform ausgebildet, daß sie zu dem äußeren Umfang der inneren Laufbahn 10 hin vorsteht. In der die erste Achse A1 enthaltenen Ebene befindet sich darüber hinaus die Mitte D1 der Krümmung von jeder inneren Nut 16 (was als "Versatz" beschrieben wird) an einem der Schnittpunkte E1 zwischen der Halbierungslinie C1 und der ersten Achse A1. Hier ist jede innere Nut 16 so ausgebildet, daß sie im allgemeinen eine halbkreisförmige Seitenflächenform hat.

Fig. 6 und 7 zeigen schematische Draufsichten der Bauweise der inneren Laufbahn 10. Fig. 6 zeigt die Form jener der inneren Nuten 16 von Fig. 5, die abwechselnd angeordnet sind in der Umfangsrichtung. Darüber hinaus ist die innere Nut 16 von Fig. 7 abwechselnd benachbart zu der inneren Nut 16 von Fig. 6.

Die in Fig. 6 gezeigte innere Nut 16 ist derart ausgebildet, daß ihr Längsvorderabschnitt kugelig ist bezüglich dem äußeren Umfang der inneren Laufbahn 10. Insbesondere ist eine Quermittellinie F1 der inneren Nut 16 linear hergestellt und mit einem Winkel α1 bezüglich der ersten Achse A1 geneigt. Insbesondere ist der Endabschnitt der inneren Nut 16 an der Seite des Differentials 4 vor der ersten Achse A1 in der Drehrichtung J1 der inneren Bahn 10 positioniert, und der Endabschnitt der inneren Nut 16 an der Seite des Rads 6 ist an der Rückseite der ersten Achse A1 in der Drehrichtung J1 der inneren Laufbahn 10 positioniert.

Andererseits ist die Mittellinie F1 der inneren Nut 16, die in Fig. 7 gezeigt ist, auch mit dem Winkel α1 bezüglich der ersten Achse A1 geneigt. Darüber hinaus ist die Neigungsrichtung der inneren Nut 16 von Fig. 7 umgekehrt zu der der inneren Nut 16 von Fig. 6. Kurz sind alle benachbarten inneren Nuten 16 so aufgebaut, um sich halb zu erstrecken zwischen den inneren Nuten 16 und symmetrisch hergestellt zu sein bezüglich der (nicht gezeigten) Ebene, die die erste Achse A1 enthält.

Andererseits sind an dem äußeren Umfang der äußeren Laufbahn 11 sechs äußere Nuten 17 ausgebildet, die gleichmäßig beabstandet sind in der Umfangsrichtung. Die Schnittform von jeder äußeren Nut 17 in einer Ebene, die die zweite Achse B1 enthält, ist in einer derartigen Bogenform ausgebildet, um zu dem äußeren Umfang der äußeren Laufbahn 11 hin vorzustehen. In der Ebene, die die zweite Achse B1 enthält, ist darüber hinaus die Mitte G1 der Krümmung von jeder Nut 17 bei dem anderen der Schnittpunkte E1 zwischen der Halbierungslinie C1 und der zweiten Achse B1 versetzt. Kurz sind die Krümmungsmitte D1 und die Krümmungsmitte G1 an den beiden Seiten des Schnittpunkts E1 angeordnet zwischen der ersten Achse A1 und der zweiten Achse B1. Darüber hinaus ist die Seitenfläche von jeder äußeren Nut 17 in einer im allgemeinen halbkreisförmigen Form ausgebildet.

Fig. 8 zeigt eine schematische Abwicklungsansicht der äußeren Umfangsform der äußeren Laufbahn 11. Jede äußere Nut 17 ist kugelig ausgebildet in dem inneren Umfang der äußeren Laufbahn 11. Darüber hinaus sind die benachbarten äußeren Nuten 17 invers geneigt. Insbesondere ist die äußere Nut 17 zum Halten der Kugel 12 im Zusammenhang mit der inneren Nut 16, die in Fig. 6 gezeigt ist, an der linken Seite von Fig. 8 gezeigt.

Darüber hinaus ist die äußere Nut 17 zum Halten der Kugel 12 im Zusammenhang mit der inneren Nut 16, die in Fig. 7 gezeigt ist, an der rechten Seite von Fig. 8 gezeigt. Insbesondere ist eine Quermittellinie H1 von jeder äußeren Nut 17 mit einem Winkel β1 bezüglich der zweiten Achse B1 geneigt. Insbesondere sind alle benachbarten äußeren Nuten 17 so aufgebaut, daß sie sich zur Hälfte erstrecken zwischen den äußeren Nuten 17 und symmetrisch hergestellt sind, bezüglich der (nicht gezeigten) Ebene, die die zweite Achse B1 enthält.

In dem Halter 13 sind sechs Kugelhalteöffnungen 18 ausgebildet, die in der Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet angeordnet sind, um sich durch den Halter 13 hindurch in der Dickenrichtung zu erstrecken. Darüber hinaus ist jede Kugelhalteöffnung 18 in einer im allgemeinen quadratischen Form ausgebildet in einer Normalebene zu der Halbierungslinie C1. Wenn jede Kugel 12 in jeder Kugelhalteöffnung 18 angeordnet ist, ist jede Kugel 12 teilweise in der inneren Nut 16 und der äußeren Nut 17 angeordnet.

Andererseits ist die Welle 8 in der (nicht gezeigten) Manschette in einer Balgform angeordnet. Darüber hinaus ist diese Manschette an ihrer einen Endseite an dem äußeren Umfang der offenen Seite der äußeren Laufbahn 11 und an ihrer anderen Endseite an der Welle 8 fixiert. Durch diese Manschette ist der Innenraum des Gleichlaufgelenks 9 der Birfield-Art abgedichtet und mit (nicht gezeigtem) Fett gefüllt zum Schmieren der Erwärmungs- und Verschleißabschnitte.

Die innere Laufbahn 10 und die äußere Laufbahn 11 sind aus einem Material, wie beispielsweise Kohlenstoffstahl oder Chromstahl hergestellt. Andererseits ist der Halter 13 aus einem Material, wie beispielsweise Chromstahl hergestellt, und die Kugeln 12 sind aus einem Material wie beispielsweise Lagerstahl hergestellt. Darüber hinaus ist die Welle 8 aus einem Material, wie beispielsweise Kohlenstoffstahl, Kohlenstoffstahlrohr oder Borstahl hergestellt. Darüber hinaus sind die Materialien für die Herstellung dieser Welle 8, der inneren Laufbahn 10, der äußeren Laufbahn 11, der Kugeln 12 und des Halters 13 alle wärmebehandelt. Insbesondere ist der mittlere Kohlenstoffstahl induktionsgehärtet und der niedere Kohlenstoffstahl ist aufgekohlt. Durch eine derartige Härtung der Oberflächen der verschiedenen Materialien sind die individuellen Teile hergestellt, um nötige Festigkeiten zum Übertragen des Drehmoments zu halten.

Hier werden die Fahreigenschaften des in Fig. 1 gezeigten Fahrzeugs 1 beschrieben. Das von dem Motor 2 abgegebene Drehmoment wird über das Getriebe 3 und das Differential 4 auf die individuellen vorderen Antriebswellen 5 übertragen. Insbesondere wird das auf die Welle 8 übertragene Drehmoment über die innere Laufbahn 10 und die Kugeln 12 auf die äußere Laufbahn 11 übertragen. Wenn die individuellen vorderen Antriebswellen 5 sich in der Richtung des Pfeils J1 drehen, wird ihr Drehmoment auf die Räder 6 so übertragen, daß das Fahrzeug 1 vorwärts fährt in die Richtung des Pfeils K1.

Die Wirkungen des Gleichlaufgelenks 9 der Birfield-Art während der vorstehend erwähnten Drehmomentübertragungen werden detailliert beschrieben, wenn das Gleichlaufgelenk 9 an der linken Seite von Fig. 1 angeordnet ist. Wenn sich die Welle 8 in der Richtung des Pfeils J1 dreht, dreht sich die innere Laufbahn 10 in der Richtung des Pfeils J1 in der Ansicht von Fig. 4, 6 und 7.

Bei dem Gleichlaufgelenk 9 der Birfield-Art ist darüber hinaus die Krümmungsmitte D1 der inneren Nut 16 und die Krümmungsmitte G1 der äußeren Nut 17 bezüglich dem Schnittpunkt E1 versetzt, und die individuellen Kugeln 12 werden durch den Halter 13 gehalten. Infolge dessen dreht sich die Mitte M1 von jeder Kugel 12 um den Schnittpunkt E1 herum entlang einem Kreisort N1 in der Halbierungslinie C1, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt ist.

Infolge dessen werden gleichförmige Umdrehungen zwischen der Welle 8 und der inneren Laufbahn 10 und der äußeren Laufbahn 11 erreicht. Während den Umdrehungen der inneren Laufbahn 10 und der äußeren Laufbahn 11 drehen sich darüber hinaus die individuellen Kugeln 12 um den Schnittpunkt E1 herum und bewegen sich entlang den inneren Nuten 16 und den äußeren Nuten 17.

Wenn das Drehmoment von der inneren Laufbahn 10 auf die äußere Laufbahn 11 zu übertragen ist, wirkt eine vorgegebene Last auf die Berührungspunkte zwischen jeder Kugel 12 und der inneren Nut 16 und der äußeren Nut 17. Hier wird die Last auf geometrische Weise beschrieben, um auf den Berührungspunkt zwischen der inneren Nut 16 und der Kugel 12 zu wirken.

Zu aller erst werden die Krümmungsmitte D1 der inneren Nut 16 und die Krümmungsmitte G1 der äußeren Nut 17 an den beiden Seiten des Schnittpunkts E1 so versetzt, daß der Berührungspunkt zwischen jeder Kugel 12 und der inneren Nut 16 dreidimensional versetzt wird. An der Seite der inneren Nut 16 ist der Berührungspunkt Q1 zwischen der Kugel 12 und der inneren Nut 16 außerhalb der Halbierungslinie C1 eingerichtet, wie in Fig. 4 gezeigt ist, wenn die innere Laufbahn 10 in der Richtung des Pfeils J1 gedreht wird. Wenn sich infolge dessen die Kugel 12 entlang dem Ort N1 dreht, schwankt die auf den Berührungspunkt Q1 zwischen jeder Kugel 12 und der inneren Nut 16 wirkende Last immer in den Richtungen der x-Achse, der y-Achse und der z-Achse.

Hier wird das Maximum der Last beschrieben, die bei dem Berührungspunkt Q1 zwischen jeder Kugel 12 und der inneren Nut 16 entsteht. Diese maximale Last ist durch das Gleichgewicht bestimmt zwischen der Last P1 bei der Kugel 12 und dem Produkt (oder Moment) einer rechtwinkligen Linie L2 und einer Länge L1. Hier bedeutet die rechtwinklige Linie L2 ein Segment, das eingerichtet ist von dem Schnittpunkt E1 bei einem rechten Winkel bezüglich der Linie der Wirkung der Last P1, d. h. des Arms des Moments.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die erste Achse A1 und die zweite Achse B1 in der Ebene angeordnet, die die x-Achse und die z-Achse enthält, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Diese Anordnung maximiert die Komponente in der x-Achsen­ richtung zu dem Moment, wenn die Mitte M1 der Kugel 12 zu dem Längsendabschnitt (der sich auf der oberen Seite von Fig. 6 befindet) der inneren Nut 16 kommt.

Wenn sich die Mitte M1 der Kugel 12 zu der Längsmitte der inneren Nut 16 bewegt, wenn sich die innere Laufbahn 10 und die äußere Laufbahn 11 drehen, nimmt die Komponente in der y-Achsenrichtung das Maximum an. Wenn die Mitte M1 der Kugel 12 sich zu dem Längsendabschnitt (der sich auf der unteren Seite von Fig. 6 befindet) bewegt, nimmt die Komponente in der x-Achsenrichtung das Minimum an.

Danach wird die Bewegungsrichtung der Kugel 12 umgekehrt, wenn sich die innere Laufbahn 10 und die äußere Laufbahn 11 drehen. Zu dem Moment, wenn die Mitte M1 der Kugel 12 die Längsmitte der inneren Nut 16 erreicht, nimmt darüber hinaus die Komponente in der y-Achsenrichtung das Minimum an. Darüber hinaus nimmt die Komponente in der x-Achsen­ richtung das Maximum zu dem Moment an, wenn die Mitte M1 der Kugel 12 zu dem Längsendabschnitt zurückkehrt (der sich auf der oberen Seite von Fig. 6 befindet) der inneren Nut 16.

Es hat sich bestätigt, daß die Last P1 bei dem Berührungspunkt Q1 zwischen der Kugel 12 und der inneren Nut 16 das Maximum zu dem Moment annimmt, wenn die Kugel 12 die Längsmitte der inneren Nut 16 erreicht, während einer Drehung der inneren Laufbahn 10 und der äußeren Laufbahn 11, d. h. bei dem Moment, wenn die y-Achsenkomponente der Mitte M1 der Kugel 12 das Maximum annimmt, wie in Fig. 4 gezeigt ist.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist darüber hinaus jede innere Nut 16 kugelig ausgebildet an dem äußeren Umfang der inneren Laufbahn 10. Darüber hinaus sind alle benachbarten inneren Nuten 16 so aufgebaut, um sich zur Hälfte der gegenseitigen inneren Nuten 16 zu erstrecken und symmetrisch hergestellt zu sein bezüglich der Ebene, die die erste Achse A1 enthält.

In der in Fig. 6 gezeigten inneren Nut 16 ist deshalb die Länge L1 der rechtwinkligen Linie L2 so lang wie möglich hergestellt für die Kugel 12, die sich in der Drehphase der maximalen Last P1 befindet. Da das Moment konstant ist, ist darüber hinaus der Absolutwert der x-Achsen­ komponente des Vektors bezüglich der Halbierungslinie C1 so groß wie möglich eingerichtet, um die Last P1 bei dem Berührungspunkt Q1 so klein wie möglich zu machen.

An der Seite der äußeren Laufbahn 11 versetzt, wie in Fig. 8 gezeigt ist, der Berührungspunkt zwischen der Kugel 12 und der äußeren Nut 17 entlang der Mittellinie H1. Darüber hinaus ist das Maximum der Last, um auf den Berührungspunkt zwischen der Kugel 12 und der äußeren Nut 17 zu wirken zum Halten der Kugel 12 im Zusammenhang mit der inneren Nut 16, wie in Fig. 6 gezeigt ist, unterdrückt durch die Wirkung, die ähnlich ist der auf der Seite der inneren Nut 16, die in Fig. 6 gezeigt ist.

Infolge dessen wird die Ermüdung und ein Ausfall, der andererseits auftreten könnte, reduziert bei dem Berührungspunkt Q1 zwischen jeder Kugel 12 und der inneren Nut 16 und bei dem Berührungspunkt zwischen jeder Kugel 12 und der äußeren Nut 17. Diese Reduktion verbessert die Haltbarkeit und die Drehmomentübertragungsfunktion des Gleichlaufgelenks 9 der Birfield-Art. Diese Reduktion unterdrückt des weiteren die Vibration und das Dröhngeräusch des Gleichlaufgelenks 9 der Birfield-Art.

Hier drehen sich das rechte und linke Gleichlaufgelenk 9 der Birfieldart in entgegengesetzte Richtungen aus der Sicht von der Seite des Differentials 4. Wenn die Gleichlaufgelenke der Birfield-Art so aufgebaut sind, um innere Nuten und äußere Nuten zu haben, die individuell nur in eine Richtung geneigt sind und individuell verbunden sind mit der rechten und linken Antriebswelle, ist es deshalb möglich, daß ein Gleichlaufgelenk der Birfield-Art eine verbesserte Haltbarkeit hat durch die ähnliche Wirkung wie das vorstehend erwähnte.

Bei dem anderen Gleichlaufgelenk der Birfield-Art ist jedoch die Drehrichtung so umgekehrt, daß die vorstehend erwähnte rechtwinklige Linie so kurz wie möglich wirkt. Das kann zu der Reduktion der Haltbarkeit des anderen Gleichlaufgelenks der Birfield-Art führen. Das Problem könnte gelöst werden durch Umkehren der Neigungen der inneren Nuten und der äußeren Nuten des Gleichlaufgelenks der Birfield-Art, das mit der rechten und linken Antriebswelle verbunden wird. Wenn jedoch diese Bauweise eingesetzt wird, müssen die Gleichlaufgelenke der Birfield- Art in der unterschiedlichen Bauweise separat mit der rechten und linken Antriebswelle verbunden werden. Das führt zu einem anderen Problem der Erhöhung der Anzahl von Teilearten.

Im Gegensatz hierzu bei diesem Ausführungsbeispiel sind die benachbarten inneren Nuten 16 so aufgebaut, um sich zur Hälfte zu erstrecken zwischen den gegenseitigen inneren Nuten 16 und symmetrisch hergestellt zu sein bezüglich der Ebene, die die erste Achse A1 enthält. Darüber hinaus sind die benachbarten äußeren Nuten 17 so aufgebaut, um sich zur Hälfte zu erstrecken zwischen den gegenseitigen äußeren Nuten 17 und symmetrisch hergestellt zu sein bezüglich der Ebene, die die zweite Achse B1 enthält.

Dem Gleichlaufgelenk 9 der Birfield-Art, das auf der rechten Seite von Fig. 1 angeordnet ist, können somit ähnliche Betriebe und Wirkungen wie jene bei dem Gleichlaufgelenk 9 der Birfield-Art, das an der linken Seite von Fig. 1 angeordnet ist, erreicht werden durch die inneren Nuten 16, die in Fig. 7 gezeigt sind, die äußeren Nuten 17 in Übereinstimmung mit den inneren Nuten 16 und die Kugeln 12, die durch die inneren Nuten 16 und die äußeren Nuten 17 gehalten sind.

Selbst denn kurz gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Gleichlaufgelenke 9 der Birfield-Art einer Art (der identischen Bauweise) mit der rechten und linken vorderen Antriebswelle 5 verbunden sind, wird ihre individuelle Haltbarkeit und Drehmomentübertragungsfunktion im wesentlichen identisch gehalten. Infolge dessen ist es erforderlich, die Gleichlaufgelenke der Birfield-Art nicht von unterschiedlicher Art (von unterschiedlicher Bauweise), sondern von einer Art zu verbinden.

Fig. 9 und 10 zeigen Konzeptdraufsichten eines anderen Bauweisenbeispiels der inneren Laufbahn 10. In Fig. 9 und 10 entspricht die obere Seite der Seite des Differentials 4 und die untere Seite entspricht der Seite der Räder 6. Darüber hinaus sind identische Komponenten der inneren Laufbahn 10 von Fig. 9 und 10 mit jenen der Laufbahn 10 von Fig. 6 und 7 mit dem gemeinsamen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung wird unterlassen.

Eine in Fig. 9 gezeigte innere Nut 18 ist kugelig hergestellt bei ihrem Längsabschnitt bezüglich der inneren Laufbahn 10. Insbesondere ist die Mittellinie R1 der inneren Nut 18 eingerichtet bei ihrem Längszentralabschnitt mit einer Neigung des Winkels α1 bezüglich der ersten Achse A1. Bei den beiden Längsenden der inneren Nut 18 sind darüber hinaus die Mittellinie R1 und die erste Achse A1 im allgemeinen parallel eingerichtet. Darüber hinaus ist der Endabschnitt der inneren Nut 18 an der Seite des Differentials 4 vor der ersten Achse A1 in der Drehrichtung J1 der inneren Laufbahn 10 positioniert, und der Endabschnitt der inneren Nut 18 an der Seite des Rads 6 ist an der Rückseite der ersten Achse A1 in der Drehrichtung J1 der inneren Laufbahn 10 positioniert.

Die in Fig. 10 gezeigte innere Nut 18 ist auch in einer gewundenen Form ausgebildet wie die in Fig. 9 gezeigte innere Nut 18. Darüber hinaus sind die inneren Nuten 18, die in Fig. 9 gezeigt sind, und die in Fig. 10 gezeigten inneren Nuten 18 abwechselnd angeordnet an dem äußeren Umfang der inneren Laufbahn 10. Kurz sind alle benachbarten inneren Nuten 18 so aufgebaut, um sich zur Hälfte zu erstrecken zwischen den gegenseitigen inneren Nuten 18 und symmetrisch hergestellt bezüglich der Ebene, die die erste Achse A1 enthält.

Fig. 11 zeigt eine Abwicklungsdraufsicht der Bauweise der äußeren Laufbahn 11 in Übereinstimmung mit der inneren Laufbahn 10 von Fig. 9 und 10. Alle äußeren Nuten 19, die in der in Fig. 11 gezeigten äußeren Laufbahn 11 ausgebildet sind und zueinander benachbart sind, sind in entgegengesetzte Richtungen geneigt. Insbesondere ist die äußere Nut 19 zum Halten der Kugel 12 im Zusammenhang mit der inneren Nut 18 von Fig. 9 an der rechten Seite von Fig. 11 gezeigt.

Andererseits ist die äußere Nut 19 zum Halten der Kugel 12 im Zusammenhang mit der inneren Nut 18 von Fig. 10 auf der linken Seite von Fig. 11 gezeigt. In Fig. 11 ist darüber hinaus eine Quermittellinie S1 der linken äußeren Nut 19 bei ihrem Längszentralabschnitt geneigt mit dem Winkel α1 bezüglich der zweiten Achse B1. In Fig. 11 sind die Mittellinie S1 und die zweite Achse B1 im allgemeinen parallel eingerichtet an den beiden Längsenden der linken äußeren Nut 19.

In Fig. 11 ist darüber hinaus die Quermittellinie S1 der rechten äußeren Nut 19 bei ihrem Längszentralabschnitt mit dem Winkel α1 bezüglich der zweiten Achse B1 geneigt. Bei den beiden Längsenden der rechten äußeren Nut 19, die in Fig. 11 gezeigt ist, sind die Mittellinie S1 und die zweite Achse B1 im allgemeinen parallel eingerichtet. In Fig. 11 sind die Neigungsrichtung der linken äußeren Nut 19 und die Neigungsrichtung der rechten äußeren Nut 19 voneinander umgekehrt. Kurz sind alle benachbarten äußeren Nuten 19 so aufgebaut, um sich zur Hälfte zu erstrecken zwischen den gegenseitigen äußeren Nuten 19 und sind symmetrisch hergestellt bezüglich der Ebene, die die zweite Achse B1 enthält.

Selbst wenn die in Fig. 9 und 11 gezeigte innere Laufbahn 10 und die äußere Laufbahn 11 verwendet werden, ist es auch möglich, Betriebe und Wirkungen zu erreichen, die ähnlich sind jenen der inneren Laufbahn 10 und der äußeren Laufbahn 11 von Fig. 5 bis 8. Bei der inneren Laufbahn 10 von Fig. 9 und 10 ist andererseits die Mittellinie R1 der inneren Nut 18 bei ihren beiden Längsenden im allgemeinen parallel zu der ersten Achse a1 eingerichtet. Bei der äußeren Laufbahn 11 von Fig. 11 ist darüber hinaus die Mittellinie S1 der äußeren Nut 19 bei ihren beiden Längsenden im allgemeinen parallel zu der zweiten Achse B1 eingerichtet.

Infolge dessen ist das Segment L1 der rechtwinkligen Linie L2, wie in Fig. 4 gezeigt ist, länger eingerichtet als das bei der Fig. 6, wenn die Kugel 12, die durch die innere Nut 18 von Fig. 9 und die rechte äußere Nut 19 von Fig. 11 gehalten wird, sich zu den Längsenden der inneren Nut 18 und der äußeren Nut 19 bewegt. Infolge dessen wird die Last bei dem Berührungspunkt weiter unterdrückt.

Fig. 12 und 13 zeigen Konzeptdraufsichten eines anderen Beispiels der Bauweise der inneren Laufbahn 10. In Fig. 12 und 13 entspricht die obere Seite der Seite des Differentials 4 und die untere Seite entspricht der Seite des Rads 6. Darüber hinaus sind die Komponenten der inneren Laufbahn 10 von Fig. 12 und 13, die identisch sind mit jenen der inneren Laufbahn 10 von Fig. 6 und 7, mit dem gemeinsamen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung wird unterlassen.

Eine in Fig. 12 gezeigte innere Nut 12 ist spiralig hergestellt in ihrer Längsgesamtheit bezüglich der inneren Laufbahn 10. Insbesondere ist die Mittellinie T1 der inneren Nut 20 bei ihrem Längszentralabschnitt mit dem Winkel α1 bezüglich der ersten Achse A1 geneigt. Bei den beiden Längsenden der inneren Nut 20 ist darüber hinaus die Mittellinie T1 mit einem Winkel γ1 bezüglich einem Segment U1 geneigt, das parallel zu der ersten Achse A1 ist. Hier ist die Neigungsrichtung des Mittelabschnitts der inneren Nut 20 bezüglich der ersten Achse A1 umgekehrt von der Neigungsrichtung der beiden Endabschnitte der inneren Nut 20 bezüglich der ersten Achse A1.

Darüber hinaus ist der Endabschnitt der inneren Nut 20 an der Seite des Differentials 4 vor der ersten Achse A1 in der Drehrichtung J1 der inneren Laufbahn 10 positioniert, und der Endabschnitt der inneren Nut 20 an der Seite des Rads 6 ist bei der Rückseite der ersten Achse A1 in der Drehrichtung J1 der inneren Laufbahn 10 positioniert. Kurz ist die innere Nut 20 in ihrer Gesamtheit gewunden.

Die in Fig. 13 gezeigte innere Nut 20 ist auch wie die in Fig. 12 gezeigte innere Nut 20 gewunden. Die Neigungsrichtung der in Fig. 13 gezeigten inneren Nut 20 ist von der der inneren Nut 20 umgekehrt, die in Fig. 12 gezeigt ist. Darüber hinaus sind die innere Nut 20 von Fig. 12 und die innere Nut 20 von Fig. 13 abwechselnd angeordnet an dem äußeren Umfang der inneren Laufbahn 10. Insbesondere sind die benachbarten inneren Nuten 20 so aufgebaut, um sich zur Hälfte zu erstrecken zwischen den gegenseitigen inneren Nuten 20 und sind symmetrisch hergestellt bezüglich der Ebene, die die erste Achse A1 enthält.

Fig. 14 zeigt eine Abwicklungsdraufsicht einer Bauweise der äußeren Laufbahn 11 in Übereinstimmung mit der inneren Laufbahn 10 von Fig. 12 und 13. Alle äußeren Nuten 21, die an dem äußeren Umfang der in Fig. 14 gezeigten äußeren Laufbahn ausgebildet sind und zueinander benachbart sind, sind in entgegengesetzte Richtungen geneigt. Insbesondere ist die äußere Nut 21 zum Halten der Kugel 12 im Zusammenhang mit der inneren Nut 20 von Fig. 12 an der rechten Seite von Fig. 14 gezeigt.

Andererseits ist die äußere Nut 21 zum Halten der Kugel 12 im Zusammenhang mit der inneren Nut 20 von Fig. 13 an der linken Seite von Fig. 14 gezeigt. Eine Quermittellinie V1 der äußeren Nut 21 ist bei ihrer Längsmittellinie geneigt um den Winkel α1 bezüglich der zweiten Achse B1. Darüber hinaus ist die Mittellinie V1 von jeder äußeren Nut 21 bei ihren beiden Längsenden geneigt mit dem Winkel α1 bezüglich der ersten Achse A1. Kurz sind die Neigungsrichtung der äußeren Nut 21, die an der linken Seite von Fig. 14 gezeigt ist, und die Neigungsrichtung der äußeren Nut 21, die an der rechten Seite von Fig. 14 gezeigt ist, voneinander umgekehrt. In anderen Worten sind alle benachbarten äußeren Nuten 21 so aufgebaut, um sich zur Hälfte zu erstrecken zwischen den gegenseitigen äußeren Nuten 21 und sind symmetrisch hergestellt bezüglich der Ebene, die die zweite Achse B1 enthält.

Selbst wenn die innere Laufbahn 10 und die äußere Laufbahn 11, die in Fig. 12 bis 14 gezeigt sind, verwendet werden, ist es auch möglich, Betriebe und Wirkungen zu erreichen, die ähnlich sind jenen der inneren Laufbahn 10 und der äußeren Laufbahn 11 von Fig. 5 bis 8. Bei der inneren Laufbahn 10 von Fig. 12 und 13 ist andererseits die Mittellinie T1 der inneren Nut 20 bei ihren beiden Längsenden mit dem Winkel α1 bezüglich der ersten Achse A1 geneigt. Bei der äußeren Laufbahn 11 der Fig. 14 ist darüber hinaus die Mittellinie V1 der äußeren Nut 21 bei ihren beiden Längsenden mit dem Winkel α1 bezüglich der zweiten Achse B1 geneigt.

Infolge dessen ist das Segment L1 der rechtwinkligen Linie L2, wie in Fig. 4 gezeigt ist, länger eingerichtet als das bei der Fig. 10, wenn die Kugel 12, die durch die innere Nut 20 von Fig. 12 und die rechte äußere Nut 21 von Fig. 14 gehalten wird, sich zu den Längsenden der inneren Nut 20 und der äußeren Nut 21 bewegt. Infolge dessen ist die Last bei dem Berührungspunkt weiter unterdrückt.

Obwohl es hier nicht gezeigt ist, könnte zumindest ein Paar der benachbarten inneren Nuten aufgebaut sein, um sich zur Hälfte zu erstrecken zwischen den gegenseitigen inneren Nuten, und zumindest ein Paar benachbarter äußerer Nuten könnte aufgebaut sein, um sich zur Hälfte zu erstrecken zwischen den gegenseitigen äußeren Nuten. Andererseits sind die Form und der Neigungswinkel der inneren Nuten der inneren Bahn und die Form und der Neigungswinkel der äußeren Nuten der äußeren Bahn eingerichtet auf der Grundlage der Größen und Abmessungen der individuellen Abschnitte des Gleichlaufgelenks 9 der Birfield-Art.

Fig. 15 zeigt eine Draufsicht einer anderen Art der Verwendung des Gleichlaufgelenks 9 der Birfield-Art. Bei einem in Fig. 15 gezeigten Fahrzeug 1a ist ein Motor 2a an dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs montiert, und ein Getriebe 3a ist mit der Ausgangsseite des Motors 2a verbunden. Darüber hinaus ist ein Differential 200 an dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 1a montiert, und das Getriebe 3a und das Differential 200 sind über eine Kardanwelle 201 verbunden. Hintere Räder 203 sind über hintere Antriebswellen 202 mit dem Differential 200 verbunden. Kurz ist das Fahrzeug 1a ein sogenanntes "FR-Fahr­ zeug (Frontmotor/Heckantrieb)". Die verbleibende Bauweise des Fahrzeugs 1a ist ähnlich der des Fahrzeugs 1. Darüber hinaus könnte das vorstehend erwähnte Gleichlaufgelenk 9 der Birfield-Art verwendet werden als eine Komponente der hinteren Antriebswellen 202. Das Gleichlaufgelenk der Birfield-Art könnte auch angewandt werden auf die Verbindung zwischen der Kardanwelle 201 und dem Getriebe 3a. Dabei wird das Gleichlaufgelenk 9 der Birfield-Art bei der Verbindung zwischen der Welle 8 und dem Hinterrad 203 angeordnet.

Fig. 16 zeigt einen Bereich eines Gleichlaufgelenks 101 der Birfield-Art gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hier wird beschrieben, wenn das Gleichlaufgelenk 101 der Birfield-Art auf die Verbindung zwischen dem Getriebe 3a und der Kardanwelle 201 angewandt wird, wie in Fig. 15 gezeigt ist. Das Gleichlaufgelenk 101 der Birfield-Art ist mit einer inneren Laufbahn 102, einer äußeren Laufbahn 103, 6 Kugeln 104 und einem kreisförmigen Halter 105 ausgestattet. Hier werden insbesondere die Bauweisen jener Teile beschrieben und ihrer Positionsbeziehung zu anderen Teilen.

Die innere Laufbahn 102 ist mit einer Endseite einer Welle 106 verkeilt und ist in der Längsrichtung der Welle 106 positioniert durch den (nicht gezeigten) Sicherungsring. Bei dieser Bauweise kann die innere Laufbahn 102 sich auf der ersten Achse A1 drehen. Hier ist die Welle 106 bei dem vorderen Endabschnitt der Kardanwelle 201 ausgebildet.

Bei dem Endabschnitt der äußeren Laufbahn 103 an der der Welle 106 gegenüberliegenden Seite ist eine Nabe 107 ausgebildet einstückig mit der äußeren Laufbahn 103, und diese Nabe 107 ist an ihrem äußeren Ende mit einer Welle 108 ausgestattet. Diese Welle 108 ist mit dem Getriebe 3a verbunden. Bei dieser Bauweise kann sich die äußere Laufbahn 103 auf der zweiten Achse B1 drehen.

Wenn die Kardanwelle 201 mit dem Gleichlaufgelenk 101 der Birfield-Art in der vorstehend erwähnten Bauweise an dem Fahrzeug montiert ist, sind die erste Achse A1 und die zweite Achse B1 mit einem vorgegebenen Verbindungswinkel eingerichtet. In Fig. 16 sind jedoch die erste Achse A1 und die zweite Achse B1 im allgemeinen zur Vereinfachung ausgerichtet.

Fig. 17 zeigt eine Draufsicht der inneren Laufbahn 102, und Fig. 18 zeigt eine Seitenansicht der inneren Laufbahn 102. An dem äußeren Umfang der inneren Laufbahn 102 sind sechs innere Nuten 109 ausgebildet, die gleichmäßig beabstandet angeordnet sind in der Umfangsrichtung. Wie in Fig. 17 gezeigt ist, ist die Querschnittsform der inneren Nut 109 in einer Ebene, die die erste Achse A1 enthält, in einer derartigen Bogenform ausgebildet, um zu dem äußeren Umfang der inneren Laufbahn 102 vorzustehen. In der Ebene, die die erste Achse A1 enthält, ist darüber hinaus die Mitte D1 der Krümmung des bogenförmigen Abschnitts von jeder inneren Nut 109 versetzt bei einem der Schnittpunkte E1 zwischen der Halbierungslinie C1 und der ersten Achse A1. Hier ist jede innere Nut 109 so ausgebildet, um im allgemeinen eine halbkreisförmige Seitenflächenform zu haben.

Darüber hinaus sind alle inneren Nuten 109 in ihrer Längsgesamtheit spiralig ausgebildet bezüglich dem äußeren Umfang der inneren Laufbahn 102. Insbesondere ist die Quermittellinie F1 von jeder inneren Nut 109 linear hergestellt und geneigt mit dem Winkel α1 bezüglich der ersten Achse A1. Der Neigungswinkel von jeder inneren Nut 109 wird nachfolgend beschrieben.

An dem inneren Umfang der äußeren Laufbahn 103 sind andererseits sechs äußere Nuten 110 ausgebildet, die gleichmäßig beabstandet in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Querschnittsform von jeder äußeren Nut 110 in einer Ebene, die die zweite Achse B1 enthält, ist in einer derartigen Bogenform ausgebildet, um zu dem äußeren Umfang der äußeren Laufbahn 103 hin vorzustehen. In der Ebene, die die zweite Achse B1 enthält, ist darüber hinaus die Mitte C1 der Krümmung des Bogenformabschnitts von jeder äußeren Nut 110 versetzt bei dem anderen der Schnittpunkte E1 zwischen der Halbierungslinie C1 und der zweiten Achse B1. Kurz sind die Krümmungsmitte D1 und die Krümmungsmitte G1 an den beiden Seiten des Schnittpunkts E1 angeordnet zwischen der ersten Achse A1 und der zweiten Achse B1. Darüber hinaus ist die Seitenfläche von jeder äußeren Nut 110 in einer im allgemeinen halbkreisförmigen Form ausgebildet.

Fig. 19 zeigt eine Konzeptdraufsicht der Bauweise der äußeren Laufbahn 103, und Fig. 20 zeigt eine Seitenansicht der äußeren Laufbahn 103 von der offenen Endseite aus. Alle äußeren Nuten 110 sind kugelig ausgebildet in ihrer Längsgesamtheit an dem inneren Umfang der äußeren Laufbahn 103. Insbesondere ist die Quermittellinie H1 jeder äußeren Nut 110 mit dem Winkel β1 bezüglich der zweiten Achse B1 geneigt. Die Neigungsrichtung jeder äußeren Nut 110 und die Neigungsrichtung jeder inneren Nut 109 sind voneinander umgekehrt. Der Neigungswinkel von jeder äußeren Nut 110 wird nachfolgend beschrieben.

Die äußere Umfangsform des vorstehend erwähnten Halters 105 ist gekrümmt, wie in Fig. 16 gezeigt ist, um radial nach außen vorzustehen in der Ebene, die seine (nicht gezeigte) Mittelachse enthält. In anderen Worten gleicht die Form der äußeren Kugelfläche (oder äußeren Umfang) des Halters 105 der inneren Kugelfläche 103a der äußeren Laufbahn 103. Bei dem montierten Zustand des Gleichlaufgelenks 101 der Birfield-Art sind darüber hinaus die äußere Kugelfläche 105a und die innere Kugelfläche 103a in engen Kontakt miteinander. Anderseits ist die innere Kugelfläche (oder innerer Umfang) 105b des Halters 105 gekrümmt, um radial nach außen vorzustehen in der Ebene, die seine Mittelachse enthält. In anderen Worten hat die innere Kugelfläche 105b des Halters 105 eine Form, die der der äußeren Kugelfläche 102a der inneren Laufbahn 102 gleicht. Bei dem montierten Zustand des Gleichlaufgelenks 101 der Birfield-Art sind darüber hinaus die innere Kugelfläche 105b und die äußere Kugelfläche 102a in engem Kontakt miteinander
In dem Halter 105 sind darüber hinaus sechs Kugelhalteöffnungen 111 ausgebildet, die in der Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet angeordnet sind und sich durch den Halter 105 hindurch in der Dickenrichtung erstrecken. Hier ist jede Kugelhalteöffnung 111 im allgemeinen quadratisch ausgebildet in der Ebene, die senkrecht zu der Halbierungslinie C1 ist. Jede Kugel 104 ist in jeder Kugelhalteöffnung 111 so angeordnet, daß sie jeweils in einem Paar aus einer inneren Nut 109 und einer äußeren Nut 110 gehalten wird.

Wenn das Drehmoment über die Kugeln 104 übertragen wird zwischen der äußeren Laufbahn 103 und der inneren Laufbahn 102, versetzen die Berührungspunkte zwischen den Kugeln 104 und der inneren Fläche der inneren Nut 109 dreidimensional, wenn sich die Kugeln 104 in den inneren Nuten 109 und den äußeren Nuten 110 in ihrer Längsrichtung bewegen. Der Berührungspunkt bewegt sich entlang der Ortskurve, wie beispielsweise durch die Strichpunktlinien in Fig. 17 angedeutet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind darüber hinaus die Krümmungsmitte D1 und die Krümmungsmitte G1 an den beiden Seiten der Halbierungslinie C1 versetzt. Infolge dessen sind erste Berührungspunkte J1 und J2 zwischen der inneren Fläche der inneren Nut 109 und den Kugeln 104 bei Positionen eingerichtet, die von der Halbierungslinie C1 versetzt sind, wenn sich die Kugeln 104 bei vorgegebenen Positionen in der Längsrichtung der inneren Nut 109 befinden.

Andererseits versetzen die Berührungspunkte zwischen den Kugeln 104 und der inneren Fläche der äußeren Nut 110 auch dreidimensional, so daß sie sich entlang der Ortskurve bewegen, wie durch Strichpunktlinien in Fig. 19 beispielsweise angedeutet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Krümmungsmitte D1 und die Krümmungsmitte G1 an den beiden Seiten der Halbierungslinie C1 versetzt. Infolge dessen sind zweite Berührungspunkte K1 und K2 zwischen der inneren Fläche der äußeren Nut 110 und den Kugeln 104 bei Positionen eingerichtet, die von der Halbierungslinie C1 versetzt sind, wenn sich die Kugeln bei vorgegebenen Positionen in der Längsrichtung in der äußeren Nut 110 befinden.

Hier wird die Richtung beschrieben, um die äußere Nut 110 und die innere Nut 109 zu neigen. Das Gleichlaufgelenk 101 der Birfield-Art ist mit seiner äußeren Laufbahn 103 mit dem Getriebe verbunden und mit seiner inneren Laufbahn 102 mit dem Differential. Infolge dessen wird das Drehmoment der äußeren Laufbahn 103 über die Kugeln 104 auf die innere Laufbahn 102 übertragen, wenn sich die äußere Laufbahn 103 in der Richtung dreht, die durch einen Pfeil in Fig. 19 angedeutet ist. Zum Zeitpunkt dieser Drehmomentübertragung wirkt eine Last N1, die von der inneren Fläche der äußeren Nut 110 zu der Mitte M1 der Kugel 104 gerichtet ist, bei dem zweiten Berührungspunkt K2. Andererseits wirkt eine Last (oder Reaktion) N2, die von der inneren Fläche der inneren Nut 109 zu der Mitte M1 der Kugel 104 gerichtet ist, bei dem ersten Berührungspunkt J1.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist darüber hinaus die zweite Mittellinie H1 mit dem Winkel β1 bezüglich der zweiten Achse B1 in einer Richtung für den zweiten Berührungspunkt K2 geneigt, um sich der Halbierungslinie C1 von dem Zustand aus zu nähern, bei dem die zweite Mittellinie H1 und die zweite Achse B1 ausgerichtet sind. In anderen Worten ist die zweite Mittellinie H1 in einer derartigen Richtung geneigt, daß der spitze Winkel vermindert werden kann, der zwischen dem Vektor der Last N1 und der Halbierungslinie C1 hergestellt ist. Kurz wird der äußeren Nut 110 die dreidimensionale Form erteilt durch Einrichten dieser bei einer vorgegebenen Tiefe, durch Krümmen dieser in der Ebene, die die zweite Achse B1 enthält, und durch Neigen dieser in einer vorgegebenen Richtung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist darüber hinaus die erste Mittellinie F1 mit dem Winkel α1 bezüglich der ersten Achse A1 in einer derartigen Richtung geneigt, daß sich der erste Berührungspunkt J1 der Halbierungslinie C1 von dem Zustand aus nähern kann, bei dem die erste Mittellinie F1 und die erste Achse A1 ausgerichtet sind. In anderen Worten ist die erste Mittellinie F1 in einer derartigen Richtung geneigt, daß der spitze Winkel vermindert werden kann, der zwischen dem Vektor der Last N2 und der Halbierungslinie C1 hergestellt ist. Kurz wird der inneren Nut 109 die dreidimensionale Form erteilt durch Einrichten dieser bei einer vorgegebenen Tiefe, durch Krümmen dieser in der Ebene, die die erste Achse A1 enthält, und durch Neigen dieser in einer vorgegebenen Richtung. Somit sind die innere Nut 109 und die äußere Nut 110 in den zueinander umgekehrten Richtungen geneigt.

In dem Ausschnitt der äußeren Laufbahn 103 ist andererseits eine Endseite der (nicht gezeigten) Manschette fixiert mit einer Balgform, wobei die andere Endseite dieser an der Welle 106 fixiert ist. Durch diese Manschette ist der Innenraum des Gleichlaufgelenks 101 der Birfield-Art abgedichtet und mit dem (nicht gezeigten) Fett gefüllt.

Die innere Laufbahn 102 und die äußere Laufbahn 103 sind aus einem Material hergestellt, wie beispielsweise Kohlenstoffstahl oder Chromstahl. Andererseits ist der Halter 105 aus einem Material hergestellt, wie beispielsweise Chromstahl, und die Kugeln 104 sind aus einem Material hergestellt, wie beispielsweise Lagerstahl. Darüber hinaus ist die Welle 106 aus einem Material hergestellt, wie beispielsweise Kohlenstoffstahl, Kohlenstoffstahlrohr oder Borstahl. Darüber hinaus sind die Materialien zur Herstellung dieser Welle 106, der inneren Laufbahn 102, der äußeren Laufbahn 103, der Kugeln 103 und des Halters 105 alle wärmebehandelt. Insbesondere ist der mittlere Kohlenstoffstahl induktionsgehärtet und der niedere Kohlenstoffstahl ist aufgekohlt. Durch eine derartige Härtung der Oberflächen der verschiedenen Materialien sind die individuellen Teile hergestellt zum Halten der Festigkeiten, die notwendig sind zum Übertragen des Drehmoments.

Hier werden die Vorgänge beschrieben zum Übertragen des Drehmoments durch das Gleichlaufgelenk 101 der Birfield-Art, das in Fig. 16 gezeigt ist. Wenn die Kardanwelle 201 mit dem Gleichlaufgelenk 101 der Birfield-Art an dem Fahrzeug montiert ist, ist ein vorgegebener Verbindungswinkel eingerichtet zwischen der ersten Achse A1 und der zweiten Achse B1. Darüber hinaus wird das von dem Getriebe 3a abgegebene Drehmoment auf das Gleichlaufgelenk 101 der Birfield-Art der Kardanwelle 201 übertragen und dann auf das Differential 200. Somit dreht sich die Kardanwelle 201 mit einer hohen Drehzahl, und das Drehmoment, das auf die äußere Laufbahn 103 übertragen wird, wird über die Kugeln 104 auf die innere Laufbahn 102 übertragen.

Bei dem Gleichlaufgelenk 101 der Birfield-Art sind darüber hinaus die Krümmungsmitte D1 der inneren Nut 109 und die Krümmungsmitte G1 der äußeren Nut 110 versetzt bezüglich dem Schnittpunkt E1, und jede Kugel 104 ist durch den Halter 105 gehalten. Das verursacht, daß sich die Mitte M1 jeder Kugel 104 auf der runden Ortskurve entlang der Halbierungslinie C1 bewegt. Infolge dessen werden die konstanten Drehzahlen zwischen der äußeren Laufbahn 103 und der inneren Laufbahn 102 gehalten.

Hier dreht sich in Übereinstimmung mit den Änderungen der Drehphasen der äußeren Laufbahn 103 und der inneren Laufbahn 102 der Halter 105 um den Schnittpunkt E1 herum bezüglich der äußeren Laufbahn 103 und der inneren Laufbahn 102. Infolge dessen treten gleitende Bewegungen zwischen der inneren Kugelfläche 103a der äußeren Laufbahn 103 und der äußeren Kugelfläche 105a des Halters 105 und zwischen der äußeren Kugelfläche 102a der inneren Laufbahn 102 und der inneren Kugelfläche 105b des Halters 105 auf. Diese gleitenden Abschnitte (oder Erwärmungsabschnitte) und die verbleibenden Abschnitte werden gekühlt und geschmiert mit Fett.

Während den Umdrehungen der äußeren Laufbahn 103 und der inneren Laufbahn 102 bewegt sich jede Kugel 104 in jeder inneren Nut 109 und jeder äußeren Nut 110 in ihrer Längsrichtung. Hier bei dem Gleichlaufgelenk 101 der Birfield-Art sind die Krümmungsmitte D1 des Spitzenabschnitts der inneren Nut 109 und der Krümmungsmitte G1 des Spitzenabschnitts der äußeren Nut 110 an den beiden Seiten der Halbierungslinie C1 so versetzt, daß der erste Berührungspunkt J1 zwischen der Kugel 104 und der inneren Fläche der inneren Nut 109 und der zweite Berührungspunkt K2 zwischen der Kugel 104 und der äußeren Nut 110 von der Halbierungslinie C1 versetzt sind.

Infolge dessen wirkt die Last N1 zu der Mitte M1 von jeder Kugel 104 hin bei dem zweiten Berührungspunkt K2 zwischen der Kugel 104 und der inneren Fläche der äußeren Nut 110, wenn das Drehmoment von der äußeren Laufbahn 103 über die Kugel 104 auf die innere Laufbahn 102 übertragen wird. Darüber hinaus wirkt die Last N2 zu der Mitte M1 von jeder Kugel 104 hin bei dem ersten Berührungspunkt J1 zwischen der Kugel 104 und der inneren Fläche der inneren Nut 109.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die innere Nut 109 so geneigt, daß sich der erste Berührungspunkt J1 der zweiten Halbierungslinie C1 nähert, und die äußere Nut 110 ist so geneigt, daß sich der zweite Berührungspunkt K2 der Halbierungslinie C1 nähert. Bei dem ersten Berührungspunkt J1 und dem zweiten Berührungspunkt K2 ist deshalb der spitze Winkel der Winkel zwischen den Vektoren der beiden Lasten N1 und N2 zu der Mitte M1 der Kugel 104 hin und der Halbierungslinie C1 so klein wie möglich hergestellt. Das vermindert die resultierende Kraft N3 der beiden Lasten N1 und N2, d. h. die drückende Kraft zum Drücken des Halters 105 in der Richtung, die senkrecht zu der Halbierungslinie C1 ist.

Somit sind die Reibungskräfte (oder die Betriebsbelastungen) bei dem Berührungsabschnitt P1 zwischen der inneren Kugelfläche 105b des Halters 105 und der äußeren Kugelfläche 102a der inneren Laufbahn 102 und bei dem Berührungsabschnitt P2 zwischen der äußeren Kugelfläche 105a des Halters 105 und der inneren Kugelfläche 103a der äußeren Laufbahn 103 reduziert, um die Wärmeerzeugungen bei den Berührungsabschnitten P1 und P2 zu unterdrücken. Infolge dessen wird die Ermüdung, Verschleiß oder Ausfall kaum verursacht bei den Berührungsabschnitten P1 und P2, um die Haltbarkeit und Drehmomentübertragungsfunktion des Gleichlaufgelenks 101 der Birfield-Art zu verbessern.

Hier hat sich durch unsere Versuche bestätigt, daß die Betriebsbelastung des Gleichlaufgelenks 101 der Birfield-Art des Ausführungsbeispiels reduziert war auf ungefähr zwei Drittel gegenüber dem Gleichlaufgelenk der Birfield-Art zum Vergleich, bei dem die äußere Nut und die innere Nut nicht geneigt sind.

Da die Wärmeerzeugungen bei den Berührungsabschnitten P1 und P2 unterdrückt sind, kann andererseits ein nötiges Drehmoment übertragen werden, selbst wenn die Teile, wie die innere Laufbahn 102, die äußere Laufbahn 103 und der Halter 105 klein bemessen sind (beispielsweise bei den äußeren Durchmessern). Infolge dessen kann die Größe und das Gewicht des Gleichlaufgelenks 101 der Birfield-Art selbst reduziert werden und das Spiel der anzuordnenden Teile kann auch reduziert werden, um die Montagefähigkeit am Fahrzeug zu verbessern.

Da die Wärmeerzeugungen bei den Berührungsabschnitten P1 und P2 unterdrückt sind, ist es darüber hinaus möglich, den Bereich zum Wählen der Bestandteile des Fetts zu erweitern und der Materialien der Manschette, die begrenzt sind bei dem Gleichlaufgelenk 101 der Birfield-Art. Es ist des weiteren möglich, den Verbindungswinkel zwischen der äußeren Laufbahn 103 und der inneren Laufbahn 102 so groß wie möglich herzustellen, da die Wärmeerzeugung bei den Berührungspunkten P1 und P2 unterdrückt wird. Das ermöglicht die Anwendung des Gleichlaufgelenks 101 der Birfieldart auf das Fahrzeug oder einen Montageabschnitt, wobei der Verbindungswinkel zwischen der äußeren Laufbahn 103 und der inneren Laufbahn 102 größer hergestellt werden muß als ein vorgegebener Wert, wodurch der Anwendungsbereich erweitert wird, um die Massenproduktion zu fördern.

Hier bei dem Gleichlaufgelenk 101 der Birfield-Art, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, könnte eine Bauweise eingesetzt werden, bei der die äußere Nut bei ihrem Längsabschnitt in einer spiraligen Richtung geneigt ist, wohingegen die innere Nut bei ihrem Längsabschnitt in einer spiraligen Richtung geneigt ist. Das Gleichlaufgelenk 101 der Birfieldart von Fig. 16 könnte auch bei einer Bauweise eingesetzt werden, bei der fünf oder weniger innere Nuten und äußere Nuten von sechs inneren Nuten und äußeren Nuten in der spiraligen Richtung geneigt sind.

Darüber hinaus könnte das in Fig. 16 gezeigte Gleichlaufgelenk 101 der Birfield-Art auf ein Gleichlaufgelenk angewandt werden mit der Bauweise des sogenannten "Gleichlaufgelenks der unterschneidungsfreien Art". Bei diesem Gleichlaufgelenk der unterschneidungsfreien Art ist ein Spitzenabschnitt in einem Abschnitt der inneren Nut in einer Ebene ausgebildet, die die erste Achse enthält, und der Abschnitt der inneren Nut, der anders ist als der Spitzenabschnitt, ist parallel zu der ersten Achse angeordnet. Darüber hinaus ist ein Spitzenabschnitt in einem Abschnitt der äußeren Nut in einer Ebene ausgebildet, die die zweite Achse enthält und der Abschnitt der äußeren Nut, der anders ist als der Spitzenabschnitt ist parallel zu der zweiten Achse angeordnet.

Darüber hinaus könnte das in Fig. 16 gezeigte Gleichlaufgelenk der Birfield-Art auch auf eine Kardanwelle angewandt werden mit der Bauweise, bei der die innere Laufbahn mit dem Getriebe verbunden ist, wohingegen die äußere Laufbahn mit dem Differential verbunden ist. Bei dieser Abwandlung ist die Neigungsrichtung der inneren Nut der inneren Laufbahn und die Neigungsrichtung der äußeren Nut der äußeren Laufbahn umgekehrt zu jener des gezeigten Ausführungsbeispiels. Darüber hinaus könnte das in Fig. 16 gezeigte Gleichlaufgelenk 101 der Birfield-Art des weiteren auf eine hintere Antriebswelle 202 des FR-Fahrzeugs angewandt werden, das in Fig. 15 gezeigt ist. Bei dieser Abwandlung ist die Welle 106 mit dem Differential 200 verbunden, und die Welle 108 ist mit dem hinteren Rad 203 verbunden. Außerdem könnte das Gleichlaufgelenk 101 der Fig. 16 der Birfield-Art des weiteren auf die vordere Antriebswelle 5 des FF-Fahrzeugs angewandt werden, das in Fig. 1 gezeigt ist. Bei dieser Abwandlung ist die Welle 106 mit dem Differential 4 verbunden, und die Welle 108 ist mit dem Vorderrad 6 verbunden.

Das offenbarte Gleichlaufgelenk weist folgende Bauteile auf: die innere Laufbahn mit der Vielzahl von inneren Nuten; die äußere Laufbahn mit der Vielzahl von äußeren Nuten; die Vielzahl von Kugeln, die individuell in der Vielzahl der inneren Nuten und der Vielzahl der äußeren Nuten angeordnet sind; und den Halter zum Halten der Vielzahl von Kugeln. Die Mitte der Krümmung der Vielzahl von inneren Nuten und die Mitte der Krümmung der Vielzahl von äußeren Nuten sind an den beiden Seiten der Halbierungslinie eingerichtet. Die Vielzahl der inneren Nuten ist spiralig ausgebildet in der inneren Laufbahn, und die Vielzahl der äußeren Nuten ist spiralig ausgebildet in der äußeren Laufbahn. Die benachbarten inneren Nuten sind in entgegengesetzten Richtungen geneigt und die benachbarten äußeren Nuten sind in entgegengesetzte Richtungen geneigt.

Claims (3)

1. Gleichlaufgelenk (9) mit: einer inneren Laufbahn (10) mit einer Vielzahl von inneren Nuten (16), die an ihrem äußeren Umfang ausgebildet sind; einer äußeren Laufbahn (11), die an der Außenseite der inneren Laufbahn (10) angeordnet ist und eine Vielzahl von äußeren Nuten (17) hat, die an ihrem inneren Umfang ausgebildet sind; einer Vielzahl von Kugeln (12), die für jedes Paar angeordnet sind, das aus einer der inneren Nuten (16) und einer der äußeren Nuten (17) zusammengesetzt ist; und einem kreisförmigen Halter (13), der zwischen der inneren Laufbahn (10) und der äußeren Laufbahn (11) angeordnet ist zum Halten der Mitte (M1) der Kugeln (12) auf einer Halbierungslinie (C1), die den Winkel halbiert, der hergestellt ist zwischen einer ersten Achse (A1) der inneren Laufbahn (10) und einer zweiten Achse (B1) der äußeren Laufbahn (11), wobei die Mitte (D1) der Krümmung der inneren Nuten (16) in einer Ebene, die die erste Achse (A1) enthält, und die Mitte (G1) der Krümmung der äußeren Nuten (17) in einer Ebene, die die zweite Achse (B1) enthält, an den beiden Seiten der Halbierungslinie (C1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet: daß zumindest ein Abschnitt der Vielzahl von inneren Nuten (16) spiralig ausgebildet ist an dem äußeren Umfang der inneren Laufbahn (10); daß zumindest ein Abschnitt der Vielzahl der äußeren Nuten (17) spiralig ausgebildet ist an dem inneren Umfang der äußeren Laufbahn (11); daß zumindest ein Paar der benachbarten inneren Nuten (16) so aufgebaut ist, um sich zur Hälfte zu erstrecken zwischen den gegenseitigen inneren Nuten (16) und symmetrisch hergestellt ist bezüglich der Ebene, die die erste Achse (A1) enthält; und daß zumindest ein Paar der benachbarten äußeren Nuten (17) so aufgebaut ist, um sich zur Hälfte zur erstrecken zwischen den gegenseitigen äußeren Nuten (17) und symmetrisch hergestellt ist bezüglich der Ebene, die die zweite Achse (B1) enthält.

2. Gleichlaufgelenk (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet: daß die Neigungsrichtung der Längsmittenabschnitte der Vielzahl der inneren Nuten (16) bezüglich der ersten Achse (A1) und die Neigungsrichtung der beiden Längsendabschnitte der Vielzahl von innere Nuten (16) bezüglich der ersten Achse (A1) unterschiedlich hergestellt sind; und daß die Neigungsrichtung der Längsmittenabschnitte der Vielzahl der äußeren Nuten (17) bezüglich der zweiten Achse (B1) und die Neigungsrichtung der beiden Längsendabschnitte der Vielzahl der äußeren Nuten (17) bezüglich der zweiten Achse (B1) unterschiedlich hergestellt sind.

3. Gleichlaufgelenk (101) mit: einer inneren Laufbahn (102) mit einer Vielzahl von inneren Nuten (109), die an ihrem äußeren Umfang ausgebildet sind; einer äußeren Laufbahn (103), die an der Außenseite der inneren Laufbahn (102) angeordnet ist und eine Vielzahl von äußeren Nuten (110) hat, die an ihrem inneren Umfang ausgebildet sind; einer Vielzahl von Kugeln (104), die für jedes Paar angeordnet sind, das aus einer der inneren Nuten (109) und einer der äußeren Nuten (110) zusammengesetzt ist; und einem kreisförmigen Halter (105), der zwischen der inneren Laufbahn (102) und der äußeren Laufbahn (103) angeordnet ist zum Halten der Mitte (M1) der Kugeln (104) auf einer Halbierungslinie (C1), die den Winkel halbiert, der hergestellt ist zwischen einer ersten Achse (A1) der inneren Laufbahn (102) und einer zweiten Achse (B1) der äußeren Laufbahn (103), wobei die Mitte (D1) der Krümmung der Spitzenabschnitte der inneren Nuten (109) in einer Ebene, die die erste Achse (A1) enthält, und die Mitte (G1) der Krümmung der Spitzenabschnitte der äußeren Nuten (110) in einer Ebene, die die zweite Achse (B1) enthält, an den beiden Seiten der Halbierungslinie (C1) so vorgesehen ist, daß erste Berührungspunkte (J1, J2), bei denen die Kugeln (104) an den Spitzenabschnitten der inneren Nuten (109) anliegen, und zweite Berührungspunkte (K1, K2), bei denen die Kugeln (104) an den Spitzenabschnitten der äußeren Nuten (110) anliegen, eingerichtet sind bei einem der Halbierungslinie (C1), dadurch gekennzeichnet: daß zumindest ein Abschnitt der Spitzenabschnitte der inneren Nuten (109) so spiralig geneigt ist, daß sich die ersten Berührungspunkte (J1, J2) zum Übertragen eines Drehmoments zwischen den Spitzenabschnitten der inneren Nuten (109) und den Kugeln (104) der Halbierungslinie (C1) nähern können; und daß zumindest ein Abschnitt der Spitzenabschnitte der äußeren Nuten (110) so spiralig geneigt ist, daß sich die zweiten Berührungspunkte (K1, K2) zum Übertragen eines Drehmoments zwischen den Spitzenabschnitten der äußeren Nuten (110) und den Kugeln (104) der Halbierungslinie (C1) nähern können.