DE202014003168U1 - Constant velocity joint, drive shaft and drive train arrangement - Google Patents

Constant velocity joint, drive shaft and drive train arrangement Download PDF

Info

Publication number
DE202014003168U1
DE202014003168U1 DE201420003168 DE202014003168U DE202014003168U1 DE 202014003168 U1 DE202014003168 U1 DE 202014003168U1 DE 201420003168 DE201420003168 DE 201420003168 DE 202014003168 U DE202014003168 U DE 202014003168U DE 202014003168 U1 DE202014003168 U1 DE 202014003168U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ball
balls
constant velocity
diameter
joint part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE201420003168
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Driveline Deutschland GmbH
Original Assignee
GKN Driveline Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKN Driveline Deutschland GmbH filed Critical GKN Driveline Deutschland GmbH
Priority to DE201420003168 priority Critical patent/DE202014003168U1/en
Publication of DE202014003168U1 publication Critical patent/DE202014003168U1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/226Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part
    • F16D3/227Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part the joints being telescopic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motor Power Transmission Devices (AREA)

Abstract

Gleichlaufdrehgelenk umfassend: ein Gelenkaußenteil (3) mit einer Längsachse (A3) und mit genau sechs äußeren Kugelbahnen (4), ein Gelenkinnenteil (5) mit einer Längsachse (A5) und mit genau sechs inneren Kugelbahn (6), wobei jeweils eine äußere Kugelbahn (4) und eine innere Kugelbahn (6) ein Bahnpaar (4, 6) miteinander bilden, jeweils eine drehmomentübertragende Kugel (7) in jedem Bahnpaar (4, 6), wobei zumindest eine Teilzahl der Kugeln (7) jeweils einen Durchmesser (D7) aufweisen und gemeinsam einen Rollkreisdurchmesser (PCD) definieren, einen Kugelkäfig (8), der zwischen dem Gelenkaußenteil (3) und dem Gelenkinnenteil (5) angeordnet ist und umfangsverteilte Käfigfenster (9) aufweist, die jeweils zumindest eine der drehmomentübertragenden Kugeln (7) aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aus Durchmesser (D7) der Kugeln (7) und Rollkreisdurchmesser (PCD) der Kugeln (7) mindestens 0,26 und maximal 0,31 beträgt (0,26 ≤ D7/PCD ≤ 0,31).Constant-velocity rotary joint comprising: an outer joint part (3) with a longitudinal axis (A3) and with exactly six outer ball tracks (4), an inner joint part (5) with a longitudinal axis (A5) and with exactly six inner ball tracks (6), each with an outer ball track (4) and an inner ball track (6) form a track pair (4, 6) with each other, each a torque-transmitting ball (7) in each track pair (4, 6), with at least some of the balls (7) each having a diameter (D7 ) and together define a rolling circle diameter (PCD), a ball cage (8) which is arranged between the outer joint part (3) and the inner joint part (5) and has circumferentially distributed cage windows (9), each of which has at least one of the torque transmitting balls (7) record, characterized in that the ratio of the diameter (D7) of the balls (7) and the rolling circle diameter (PCD) of the balls (7) is at least 0.26 and at most 0.31 (0.26 ≤ D7 / PCD ≤ 0.31 ).

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufdrehgelenk für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, eine Antriebswelle mit einem solchen Gleichlaufdrehgelenk sowie einen Antriebsstrang mit einer solchen Antriebswelle für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a constant velocity universal joint for the drive train of a motor vehicle, a drive shaft with such a constant velocity universal joint and a drive train with such a drive shaft for a motor vehicle.

Es sind diverse Antriebskonzepte für Kraftfahrzeuge bekannt. Neben Antriebsanordnungen mit nur einer antreibbaren Achse (Vorderachse oder Hinterachse) oder mit zwei permanent antreibbaren Achsen (Vorderachse und Hinterachse) sind auch Antriebsanordnungen bekannt, bei denen eine erste Antriebsachse (Vorderachse oder Hinterachse) permanent antreibbar ist und eine zweite Antriebsachse (Hinterachse oder Vorderachse) bei Bedarf zugeschaltet wird. Derartige Antriebsanordnungen mit bedarfsweise zuschaltbarer Antriebsachse werden auch als „Hang-on” oder „On-demand”-Systeme bezeichnet.There are various drive concepts for motor vehicles known. In addition to drive arrangements with only one drivable axle (front axle or rear axle) or with two permanently drivable axles (front axle and rear axle), drive arrangements are also known in which a first drive axle (front axle or rear axle) is permanently drivable and a second drive axle (rear axle or front axle) is switched on when needed. Such drive arrangements with, if necessary, switchable drive axle are also referred to as "hang-on" or "on-demand" systems.

Aus der DE 199 19 454 A1 ist eine Fahrzeugantriebseinrichtung mit einem Verbrennungsmotor, einem Gangwechselgetriebe und einer elektrischen Maschine bekannt. Der Verbrennungsmotor treibt über eine Kardanwelle die Hinterräder permanent an. Die elektrische Maschine ist über eine Trennkupplung und eine Antriebswelle mit den Vorderrädern bei Bedarf antriebsmäßig verbindbar.From the DE 199 19 454 A1 a vehicle drive device with an internal combustion engine, a gear change transmission and an electric machine is known. The internal combustion engine drives the rear wheels permanently via a cardan shaft. The electric machine is drivingly connected via a separating clutch and a drive shaft with the front wheels when needed.

Aus der DE 10 2008 037 886 A1 ist eine Antriebsanordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug bekannt. Die Antriebsanordnung umfasst ein Verteilergetriebe, das von einem Antriebseinheit eingeleitetes Drehmoment auf einen ersten und einen zweiten Antriebsstrang überträgt. Der erste Antriebsstrang ist ständig mit dem Verteilergetriebe antriebsverbunden, um permanent Drehmoment auf eine erste Antriebsachse zu übertragen. Der zweite Antriebsstrang kann bei Bedarf mit dem Verteilergetriebe antriebsmäßig verbunden werden, um Drehmoment auf die zweite Antriebsachse zu übertragen.From the DE 10 2008 037 886 A1 a drive arrangement for a multi-axle driven motor vehicle is known. The drive arrangement comprises a transfer case which transmits torque introduced by a drive unit to a first and a second drive train. The first drivetrain is continuously drive connected to the transfer case to permanently transmit torque to a first drive axle. If desired, the second driveline may be drivingly connected to the transfer case to transfer torque to the second drive axle.

Im bedarfsweise zuschaltbaren Antriebsstrang kommen Gleichlaufdrehgelenke zum Einsatz, welche nach den jeweiligen technischen Anforderungen ausgewählt werden. Dabei kann es sich um sogenannte Gleichlauffestgelenke handeln, bei denen Gelenkinnenteil und Gelenkaußenteil winkelbeweglich, aber unverschieblich, relativ zueinander sind. Ebenso kommen Gleichlaufverschiebegelenke zum Einsatz, bei denen Gelenkinnenteil und Gelenkaußenteil nicht nur winkelbeweglich, sondern auch längsverschieblich relativ zueinander sind.In the demand-engageable drive train constant velocity joints are used, which are selected according to the respective technical requirements. These can be so-called constant-velocity fixed joints, in which the inner joint part and the outer joint part are angularly movable, but immovable, relative to one another. Likewise, synchronized sliding joints are used, in which the inner joint part and the outer joint part are not only angularly movable, but also longitudinally displaceable relative to one another.

Die Antriebswellen des bedarfsweise zuschaltbaren Antriebsstrangs, das heißt Seitenwellen und gegebenenfalls Längsantriebswelle, können Festgelenke, Verschiebegelenke oder beide Gelenktypen aufweisen. Zusätzlich können die Antriebswellen Längsverschiebeeinheiten beinhalten, welche einen Längenausgleich ermöglichen; diese werden insbesondere bei Antriebswellen mit ausschließlich Festgelenken verwendet oder bei Wellen, in denen große Verschiebewege realisiert werden müssen.The drive shafts of the as needed engageable drive train, that is side shafts and optionally longitudinal drive shaft may have fixed joints, sliding joints or both types of joints. In addition, the drive shafts may include longitudinal displacement units, which allow a length compensation; These are used in particular with drive shafts with only fixed joints or in waves where large displacement must be realized.

Aus der DE 20 2004 021 771 U1 ist ein Gleichlauffestgelenk in Form eines Gegenbahngelenks bekannt, sowie verschiedene Anwendungen für ein solches Gegenbahngelenk in Antriebswellen.From the DE 20 2004 021 771 U1 is known a constant velocity joint in the form of a counter-track joint, as well as various applications for such a counter track joint in drive shafts.

Aus der EP 0 802 341 A2 ist ein Gleichlaufdrehgelenk in Form eines Festgelenks bekannt. Das Gleichlauffestgelenk hat acht Bahnpaare, in denen jeweils eine drehmomentübertragende Kugel geführt ist. Für eine besonders kompakte Bauweise ist vorgesehen, dass das Verhältnis aus Rollkreisradius und Durchmesser der Kugeln zwischen 3,3 und 5,0 liegt.From the EP 0 802 341 A2 is a constant velocity universal joint in the form of a fixed joint known. The constant velocity fixed joint has eight pairs of tracks, in each of which a torque transmitting ball is guided. For a particularly compact design, it is provided that the ratio of rolling circle radius and diameter of the balls is between 3.3 and 5.0.

Aus der US 6 299 543 B1 ist ein Gleichlaufdrehgelenk in Form eines Doppel-Offset-Verschiebegelenks (DO-Gelenk) bekannt. Das Verschiebegelenk hat acht Bahnpaare, in denen jeweils eine drehmomentübertragende Kugel geführt ist. Für eine besonders kompakte Bauweise ist vorgesehen, dass das Verhältnis aus Rollkreisradius und Durchmesser der Kugeln zwischen 2,9 und 4,5 liegt.From the US 6 299 543 B1 is a constant velocity universal joint in the form of a double-offset Verschegelgel joint (DO joint) known. The sliding joint has eight pairs of tracks, in each of which a torque transmitting ball is guided. For a particularly compact construction, it is provided that the ratio of rolling circle radius and diameter of the balls is between 2.9 and 4.5.

Aus der JP 2010 265 925 A ist ein Gleichlaufverschiebegelenk (DO-Gelenk) mit sechs Bahnpaaren und drehmomentübertragenden Kugeln bekannt. Es ist vorgesehen, dass das Verhältnis aus Rollkreisradius und Durchmesser der Kugeln zwischen 2,5 und 2,8 liegt.From the JP 2010 265 925 A is a constant velocity joint (DO joint) known with six pairs of tracks and torque transmitting balls. It is envisaged that the ratio of pitch radius and diameter of the balls is between 2.5 and 2.8.

Aus der EP 1 927 775 A1 ist ein Doppel-Offset-Verschiebegelenk mit diversen Verhältnissen von charakteristischen Abmessungen bekannt.From the EP 1 927 775 A1 is a double offset Verschegelgelenk with various ratios of characteristic dimensions known.

Aus der US 8 070 611 B2 ist ein Gleichlaufverschiebegelenk in Form eines VL-Gelenks bekannt. Das Gelenkaußenteil hat eine erste Gruppe von geraden Kugelbahnen und eine zweite Gruppe von die Längsachse kreuzenden Kugelbahnen. Entsprechend hat das Gelenkinnenteil eine erste Gruppe von geraden Kugelbahnen und eine zweite Gruppe von die Längsachse kreuzenden Kugelbahnen. Es sind diverse Verhältnissen von charakteristischen Abmessungen beispielhaft angegeben.From the US Pat. No. 8,070,611 B2 is known a constant velocity joint in the form of a VL joint. The outer joint part has a first group of straight ball tracks and a second group of ball tracks crossing the longitudinal axis. Correspondingly, the inner joint part has a first group of straight ball tracks and a second group of ball tracks crossing the longitudinal axis. Various ratios of characteristic dimensions are exemplified.

Aus der DE 10 2004 062 843 A1 ist ein Verschiebegelenk in Form eines VL-Gelenks mit inneren axialen Anschlägen und integrierter Zwischenwelle bekannt. Das Gelenkaußenteil hat äußere Kugelbahnen, die über dem Umfang abwechselnd gleich große erste Kreuzungswinkel bilden. Entsprechend hat das Gelenkinnenteil innere Kugelbahnen, die über dem Umfang abwechselnd gleich große zweite Kreuzungswinkel bilden. Es sind bevorzugte Größenverhältnisse des Gelenks aufgeführt.From the DE 10 2004 062 843 A1 is known a sliding joint in the form of a VL joint with inner axial stops and integrated intermediate shaft. The outer joint part has outer ball tracks, which form over the circumference alternately equal first crossing angles. Correspondingly, the inner joint part has inner ball tracks that alternately have the same size over the circumference Forming crossing angles. Preferred size ratios of the joint are listed.

Aus der DE 196 48 537 C1 ist eine Gleichlaufgelenkwelle mit zwei untereinander gleichen Gleichlaufdrehgelenken bekannt, die jeweils in Form von Verschiebegelenken des Typs VL-Gelenk gestaltet sind.From the DE 196 48 537 C1 is a constant velocity universal joint shaft with two identical constant velocity universal joints, which are each designed in the form of sliding joints of the type VL joint.

Je nach Antriebsart und Belastungskollektiv des Fahrzeugs (Frontantrieb, Heckantrieb, Allradantrieb, Hang-on-Antrieb) definieren sich die Gelenkgröße und Hauptkonstruktionsmerkmale typischer Gleichlaufdrehgelenke, wie beispielsweise Kugeldurchmesser, Anzahl der kugeln, Rollkreisradius der Kugeln, Gelenkaußendurchmesser, Profilwellenverzahnungsdurchmesser, etc. Diese zum Teil gegenläufigen Anforderungen an Lebensdauer und Bruchfestigkeit führen zu Kompromissen bei der Konstruktion.Depending on the type of drive and load collective of the vehicle (front-wheel drive, rear-wheel drive, four-wheel drive, hang-on drive) define the joint size and main design features of typical constant velocity joints, such as ball diameter, number of balls, rolling circle radius of the balls, outer race diameter, Profilwellenverzahnungsdurchmesser, etc. These in part contradictory demands on durability and breaking strength lead to compromises in construction.

Insbesondere beim Einsatz in bedarfweise zuschaltbaren Antriebssträngen stellen sich besondere Anforderungen an Gleichlaufdrehgelenke hinsichtlich Lebensdauer und Bruchfestigkeit. Insbesondere unterliegen Gelenke für Hang-on-Antriebe einer deutlich anderen Belastungscharakteristik gegenüber permanent angetriebenen Antriebssträngen.In particular, when used in demand-engageable drive trains have special requirements for constant velocity universal joints in terms of life and breaking strength. In particular, joints for hang-on drives are subject to a significantly different load characteristic compared to permanently driven drive trains.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gleichlaufdrehgelenk vorzuschlagen, das hinsichtlich der Bruchfestigkeit und Lebensdauer für den Einsatz in einem bedarfsweise zuschaltbaren Antriebsstrang besonders gut geeignet ist. Die Aufgabe besteht ferner darin, eine Antriebswelle mit einem solchen Gleichlaufdrehgelenk sowie einen entsprechenden Antriebsstrang vorzuschlagen.Proceeding from this, the present invention seeks to propose a constant velocity joint, which is particularly well suited in terms of breaking strength and life for use in a demand-engageable drive train. The object is also to propose a drive shaft with such a constant velocity joint and a corresponding drive train.

Eine Lösung besteht in einem Gleichlaufdrehgelenk umfassend: ein Gelenkaußenteil mit einer Längsachse und mit genau sechs äußeren Kugelbahnen, ein Gelenkinnenteil mit einer Längsachse und mit genau sechs inneren Kugelbahnen, wobei jeweils eine äußere Kugelbahn und eine innere Kugelbahn ein Bahnpaar miteinander bilden, jeweils eine drehmomentübertragende Kugel in jedem Bahnpaar, wobei zumindest eine Teilzahl der Kugeln jeweils einen Durchmesser (D7) aufweisen und gemeinsam einen Rollkreisdurchmesser (PCD) definieren, einen Kugelkäfig, der zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil angeordnet ist und umfangsverteilte Käfigfenster aufweist, die jeweils zumindest eine der drehmomentübertragenden Kugeln aufnehmen, wobei das Verhältnis aus Durchmesser (D7) der Kugeln und Rollkreisdurchmesser (PCD) der Kugeln mindestens 0,26 und maximal 0,31 beträgt (0,26 ≤ D7/PCD ≤ 0,31).A solution consists in a constant velocity universal joint comprising: an outer joint part having a longitudinal axis and exactly six outer ball tracks, an inner joint part having a longitudinal axis and having exactly six inner ball tracks, wherein each one outer ball track and one inner ball track form a track pair with each other, each a torque transmitting ball in each pair of tracks, wherein at least a part number of the balls each have a diameter (D7) and together define a pitch circle diameter (PCD), a ball cage which is disposed between the outer joint part and the inner joint part and circumferentially distributed cage windows, each having at least one of the torque transmitting balls The ratio of the diameter (D7) of the balls and the pitch circle diameter (PCD) of the balls is at least 0.26 and at most 0.31 (0.26 ≤ D7 / PCD ≤ 0.31).

Ein Vorteil des vorgeschlagenen Gleichlaufgelenks ist, dass es besonders klein baut und kostengünstig herstellbar ist, aber dennoch die Anforderungen an die Bruchfestigkeit und Lebensdauer bei Einsatz im zuschaltbaren Antriebsstrang erfüllt. Im Vergleich zu bekannten Gelenken mit sechs Kugeln ergibt sich durch das erfindungsgemäße Verhältnis aus Kugeldurchmesser (D7) und Kugelrollkreisradius (PCD) eine besonders kleine Bauform des Gelenks. Die Querschnittsfläche der Käfigstege kann vergrößert werden, was die Bruchfestigkeit des Gelenks verbessert. Insgesamt eignet sich das hiermit vorgeschlagene Gleichlaufdrehgelenk besonders für den Einsatz in einem optional antreibbaren sekundären Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere für einen elektromotorisch angetriebenen sekundären Antriebsstrang.An advantage of the proposed constant velocity joint is that it is particularly small build and inexpensive to produce, but still meets the requirements of the breaking strength and durability when used in the switchable powertrain. In comparison with known joints with six balls results from the inventive ratio of ball diameter (D7) and Kugelrollkreisradius (PCD) a particularly small design of the joint. The cross-sectional area of the cage bars can be increased, which improves the breaking strength of the joint. Overall, the constant velocity joint proposed hereby is particularly suitable for use in an optionally drivable secondary drive train of a motor vehicle, in particular for a secondary drive train driven by an electric motor.

Vorliegend sollen für bestimmte gelenkspezifische Einzelheiten die folgenden Definitionen gelten:
Der Rollkreisradius (PCR) der Kugeln definiert den Radius um den Gelenkmittelpunkt, auf dem die Mittelpunkte der Kugeln bei gestrecktem Gelenk liegen.
In the present case, the following definitions apply to specific joint-specific details:
The rolling circle radius (PCR) of the balls defines the radius around the center of the joint on which the centers of the balls are located with the joint extended.

Der Rollkreisdurchmesser (PCD) der Kugeln definiert entsprechend den Durchmesser, auf dem die Mittelpunkte der Kugeln bei gestrecktem Gelenk liegen. Der Rollkreisdurchmesser (PCD) beträgt das Doppelte des Rollkreisradius (PCR) des Gelenks (PCD = 2 × PCR).The pitch circle diameter (PCD) of the balls defines according to the diameter on which the centers of the balls lie with the joint extended. The pitch circle diameter (PCD) is twice the pitch circle radius (PCR) of the joint (PCD = 2 × PCR).

Der Teilkreisradius (R17) der Verzahnung ist definiert als ein mittlerer Radius der Wellenverzahnung zwischen dem Gelenkinnenteil und einer hiermit drehfest zu verbindenden Wellenverzahnung.The pitch circle radius (R17) of the toothing is defined as a mean radius of the shaft toothing between the inner joint part and a shaft toothing to be connected thereto in a rotationally fixed manner.

Entsprechend ist der Teilkreisdurchmesser (D17) der Verzahnung definiert als der mittlere Durchmesser der Wellenverzahnung des Gelenkinnenteils.Accordingly, the pitch circle diameter (D17) of the toothing is defined as the mean diameter of the shaft toothing of the inner joint part.

Der Durchmesser (D7) beschreibt den Durchmesser einer Kugel des Gleichlaufgelenks.The diameter (D7) describes the diameter of a ball of the constant velocity joint.

Das Gelenkaußenteil hat einen Außendurchmesser (D3).The outer joint part has an outer diameter (D3).

Die Anzahl (n) der Kugeln des Gleichlaufgelenks beträgt erfindungsgemäß sechs.The number (n) of the balls of the constant velocity joint is six according to the invention.

Die Ringschnittfläche (F21) gibt die Fläche an, welche durch einen Längsschnitt durch einen Ringsteg des Kugelkäfigs, das heißt durch den Kugelkäfig im Bereich eines Käfigfensters, definiert ist.The ring cutting surface (F21) indicates the surface which is defined by a longitudinal section through an annular web of the ball cage, that is by the ball cage in the region of a cage window.

Die Stegschnittfläche (F11) gibt die Fläche an, welche durch einen Querschnitt durch einen in Umfangsrichtung zwischen zwei Käfigfenstern liegenden Axialsteg gebildet ist.The web section surface (F11) indicates the surface which is formed by a cross section through an axial web lying in the circumferential direction between two cage windows.

Der GT-Faktor (GT) des Gleichlaufgelenks ist definiert als Produkt aus dem Quadrat des Durchmesser (D7) der Kugeln multipliziert mit dem Rollkreisradius (PCR) der Kugeln multipliziert mit der Anzahl (n) der Kugeln, die sechs beträgt, das heißt GT = D72 × PCR × 6. Umgeschrieben auf den Rollkreisdurchmesser lässt sich der GT-Faktor für ein Gelenk mit sechs Kugeln auch angeben mit GT = D72 × PCD × 3. Der GT-Faktor, der auch als Joint Capacity Faktor (JCF) bezeichnet wird, ist ein Faktor für die Abschätzung des Lebensdauerverhaltens eines Gelenks. Mit dem GT-Faktor lässt sich das normale Drehmoment eines Gelenks bestimmen, welches als Basis für die Lebensdauerberechnungen des Gelenks dient. Das Verhältnis des GT-Faktors (GT) zum Teilkreisdurchmesser (D17) der Wellenverzahnung spiegelt die Relation zwischen der Lebensdauer und der Festigkeit des Gelenks wider. The GT factor (GT) of the constant velocity joint is defined as the product of the square of the diameter (D7) of the balls multiplied by the pitch circle radius (PCR) of the balls multiplied by the number (n) of balls which is six, that is GT = D7 2 × PCR × 6. The GT factor for a six-ball joint can also be described by the GTC factor as GT = D7 2 × PCD × 3. The GT factor, also known as the Joint Capacity Factor (JCF) is a factor for the estimation of the life behavior of a joint. With the GT factor, the normal torque of a joint can be determined, which serves as the basis for the lifetime calculations of the joint. The ratio of the GT factor (GT) to the pitch diameter (D17) of the serration reflects the relation between the life and strength of the joint.

Vorzugsweise gilt für das erfindungsgemäße Gleichlaufgelenk zumindest eines der folgenden Größenverhältnisse, wobei die genannten Größenverhältnisse allein, alternativ oder in Ergänzung zueinander verwirklicht sein können:
Das Verhältnis von Durchmesser (D7) der Kugeln und Außendurchmesser (D3) des Gelenkaußenteils beträgt mindestens 0,17 (0,17 ≤ D7/D3).
Preferably, at least one of the following size ratios applies to the constant velocity joint according to the invention, wherein said size ratios can be realized alone, alternatively or in addition to one another:
The ratio of the diameter (D7) of the balls and outer diameter (D3) of the outer joint part is at least 0.17 (0.17 ≦ D7 / D3).

Das Verhältnis von Durchmesser (D7) der Kugeln und Außendurchmesser (D3) des Gelenkaußenteils beträgt maximal 0,21 (D7/D3 ≤ 0,21).The ratio of the diameter (D7) of the balls and outer diameter (D3) of the outer joint part is a maximum of 0.21 (D7 / D3 ≤ 0.21).

Das Verhältnis des GT-Faktors (GT) zum Verzahnungsdurchmesser (D17) der Wellenverzahnung des Gelenkinnenteils ist kleiner als 1900 mm2, vorzugsweise kleiner 1500 mm2.The ratio of the GT factor (GT) to the tooth diameter (D17) of the shaft toothing of the inner joint part is smaller than 1900 mm 2 , preferably smaller than 1500 mm 2 .

Das Verhältnis der Ringschnittfläche (F21) des Kugelkäfigs zum GT-Faktor (GT) ist größer als 0,75/mm (F21/GT > 0,75/mm).The ratio of the ring sectional area (F21) of the ball cage to the GT factor (GT) is greater than 0.75 / mm (F21 / GT> 0.75 / mm).

Das Verhältnis der Ringschnittfläche (F21) des Kugelkäfigs zum GT-Faktor (GT) ist kleiner als 1,5/mm (F21/GT < 1,5/mm).The ratio of the ring sectional area (F21) of the ball cage to the GT factor (GT) is smaller than 1.5 / mm (F21 / GT <1.5 / mm).

Das Verhältnis der Stegschnittfläche (F11) des Kugelkäfigs zum GT-Faktor (GT) ist größer als 0,75/mm (F11/GT > 0,75/mm).The ratio of the land area (F11) of the ball cage to the GT factor (GT) is greater than 0.75 / mm (F11 / GT> 0.75 / mm).

Das Verhältnis der Stegschnittfläche (F) des Kugelkäfigs zum GT-Faktor (GT) ist kleiner als 1,5/mm (F11/GT < 1,5/mm).The ratio of the web sectional area (F) of the ball cage to the GT factor (GT) is less than 1.5 / mm (F11 / GT <1.5 / mm).

Das Verhältnis von Durchmesser (D7) der Kugeln und Teilkreisdurchmesser (D17) der Wellenverzahnung beträgt mindestens 0,48 (0,48 ≤ D7/D17), insbesondere mindestens 0,55 (0,55 ≤ D7/D17).The ratio of the diameter (D7) of the balls and pitch circle diameter (D17) of the shaft teeth is at least 0.48 (0.48 ≦ D7 / D17), more preferably at least 0.55 (0.55 ≦ D7 / D17).

Das Verhältnis von Durchmesser (D7) der Kugeln und Teilkreisdurchmesser (D17) der Wellenverzahnung beträgt maximal 0,72 (D7/D17 ≤ 0,72), insbesondere maximal 0,65 (D7/D17 ≤ 0,65).The ratio of diameter (D7) of the balls and pitch circle diameter (D17) of the shaft toothing is a maximum of 0.72 (D7 / D17 ≤ 0.72), in particular a maximum of 0.65 (D7 / D17 ≤ 0.65).

Die genannten Größenverhältnisse tragen einzeln oder in Kombination zu einem besonders kompakten Gleichlaufgelenk bei, das sich besonders für den Einsatz im Antriebsstrang einer bedarfsweise zuschaltbaren Antriebsachse eignet. Die die Kugeln und den Rollkreisradius betreffenden Verhältnisse führen in vorteilhafter Weise zu einem kleinen, leichten und daher kostengünstig herzustellenden Gelenk. Insgesamt ist das hiermit vorgeschlagene Gleichlaufdrehgelenk daher besonders gut an die Anforderungen im Antriebsstrang einer optional antreibbaren sekundären Antriebsachse angepasst.The mentioned proportions contribute individually or in combination to a particularly compact constant velocity joint, which is particularly suitable for use in the drive train of a demand-engageable drive axle. The conditions concerning the balls and the rolling circle radius advantageously lead to a small, lightweight and therefore inexpensive to produce joint. Overall, the constant velocity joint proposed hereby is therefore particularly well adapted to the requirements in the drive train of an optionally drivable secondary drive axle.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird insbesondere eine Stärkung des Kugelkäfigs erreicht, welcher in gewisser Weise eine Schwachstelle in Bezug auf die Lebensdauer eines Gleichlaufgelenks darstellt. Der Kugelkäfig erhält eine besonders hohe Bruchfestigkeit dadurch, dass vergleichsweise kleine Kugeln im Verhältnis zum Rollkreisradius zum Einsatz kommen. Hierdurch ergibt sich eine Vergrößerung der Stegquerschnitte des Kugelkäfigs, was insgesamt zu einer verbesserten Bruchfestigkeit führt.The embodiment of the invention, in particular, a strengthening of the ball cage is achieved, which is in some ways a weak point in terms of the life of a constant velocity joint. The ball cage is given a particularly high breaking strength by the fact that comparatively small balls are used in relation to the rolling circle radius. This results in an enlargement of the web cross sections of the ball cage, which leads to an overall improved breaking strength.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest einige der äußeren Kugelbahnen die Längsachse in Radialansicht kreuzen und dass zumindest einige der inneren Kugelbahnen die Längsachse in Radialansicht kreuzen, wobei die Winkel (α1) unter denen die äußeren Kugelbahnen die Längsachse kreuzen, und die Winkel (α2), unter denen die inneren Kugelbahnen die Längsachse kreuzen, gleich groß und entgegengesetzt gerichtet sind. Vorzugsweise sind die Winkel (α1, α2) jeweils größer als 11° und/oder kleiner als 16°. Dabei betragen die Bahnschrägungswinkel für Anwendungen in Seitenwellen besonders bevorzugt 14° bis 16° und für Anwendungen in Längsantriebswellen insbesondere 11° bis 14°. Mit diesen Werten wird der Käfig besonders entlastet, so dass sich eine erhöhte Bruchfestigkeit und Lebensdauer des Käfigs ergibt.According to a preferred embodiment it is provided that at least some of the outer ball tracks cross the longitudinal axis in radial view and that at least some of the inner ball tracks cross the longitudinal axis in radial view, wherein the angle (α1) under which the outer ball tracks cross the longitudinal axis, and the angle ( α2), under which the inner ball tracks intersect the longitudinal axis are the same size and oppositely directed. Preferably, the angles (α1, α2) are each greater than 11 ° and / or less than 16 °. In this case, the track skew angles for applications in side shafts are particularly preferably 14 ° to 16 ° and for applications in longitudinal drive shafts in particular 11 ° to 14 °. With these values, the cage is particularly relieved, resulting in an increased breaking strength and life of the cage.

Eine Lösung der oben genannten Aufgabe besteht weiter in einer Antriebswelle zum Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, die zumindest ein erfindungsgemäßes Gleichlaufdrehgelenk aufweist. Das Gleichlaufdrehgelenk kann eine oder mehrere der oben genannten Ausgestaltungen haben. Die Antriebswelle bietet entsprechend dieselben Vorteile, welche im Zusammenhang mit dem Gelenk genannt worden sind, auf deren Beschreibung insofern verwiesen wird. Dabei trägt das Gelenk zu einer effizienten Antriebswelle bei, welche besonders leicht ist und gut an die spezifischen technischen Anforderungen angepasst ist.A solution of the above object further consists in a drive shaft for use in the drive train of a motor vehicle having at least one inventive constant velocity universal joint. The constant velocity universal joint may have one or more of the above configurations. The drive shaft accordingly offers the same advantages that have been mentioned in connection with the joint, to the description of which reference is made. The joint contributes to an efficient drive shaft, which is particularly light is well adapted to the specific technical requirements.

Bei der Antriebswelle kann es sich um eine Längsantriebswelle handeln, die eine Abtriebseinheit (Power Takeoff Unit) mit einem Achsdifferential verbindet, oder um eine Seitenwelle, die ein Achsdifferential mit einem Fahrzeugrad antriebsmäßig miteinander verbindet. Insbesondere kann die Antriebswelle auch Teil eines von einem Elektromotor als Antriebsquelle angetriebenen Antriebstranges sein.The drive shaft may be a longitudinal drive shaft connecting a power takeoff unit to an axle differential, or a side shaft drivingly connecting an axle differential to a vehicle wheel. In particular, the drive shaft may also be part of a drive train driven by an electric motor as the drive source.

Eine Lösung der oben genannten Aufgabe liegt ferner in einer Antriebsstranganordnung für ein Kraftfahrzeug, die einen permanent antreibbaren primären Antriebsstrang und einen optional zuschaltbaren sekundären Antriebsstrang aufweist, wobei der der sekundären Antriebsstrang eine erfindungsgemäße Antriebswelle mit einem erfindungsgemäßen Gleichlaufgelenk aufweist.A solution of the above object is further in a drive train arrangement for a motor vehicle having a permanently drivable primary drive train and an optional switchable secondary drive train, wherein the secondary drive train has a drive shaft according to the invention with a constant velocity joint according to the invention.

Dabei kann nach einer ersten Möglichkeit vorgesehen sein, dass der primäre und der sekundäre Antriebsstrang beide von einer gemeinsamen Antriebsquelle antreibbar sind, beispielsweise einem Verbrennungsmotor. Nach einer zweiten Möglichkeit ist es denkbar, dass der primär antreibbare Antriebsstrang von einer ersten Antriebsquelle angetrieben wird, insbesondere von einem Verbrennungsmotor, während der optional antreibbare sekundäre Antriebstrang von einer zweiten Antriebsquelle, insbesondere einem Elektromotor, angetrieben wird. Derartige Antriebskonzepte werden auch als Hybridantrieb bezeichnet.It can be provided according to a first possibility that the primary and the secondary drive train are both driven by a common drive source, such as an internal combustion engine. According to a second possibility, it is conceivable that the drive train, which can be driven primarily, is driven by a first drive source, in particular by an internal combustion engine, while the optionally drivable secondary drive train is driven by a second drive source, in particular an electric motor. Such drive concepts are also referred to as hybrid drive.

In beiden Fällen ist die Antriebsstranganordnung in vorteilhafter Weise an die technischen Anforderungen angepasst. So hat die erfindungsgemäße Antriebswelle für den sekundären Antriebsstrang eine geringere Lebensdauer, aber eine gleich hohe oder sogar höhere Bruchfestigkeit, als eine der Antriebswellen des primären Antriebsstranges. Aufgrund der höheren Bruchfestigkeit kann das Gelenk den hohen zu übertragenden Drehmomenten über die gesamte geforderte Lebensdauer standhalten, welche von vom Elektroantrieb auf die Fahrzeugräder zu übertragen sind.In both cases, the drive train arrangement is adapted to the technical requirements in an advantageous manner. Thus, the drive train according to the invention for the secondary drive train has a shorter life, but an equally high or even higher breaking strength, as one of the drive shafts of the primary drive train. Due to the higher breaking strength, the joint can withstand the high torque to be transmitted over the entire required service life, which are to be transferred from the electric drive to the vehicle wheels.

Bevorzugte Ausführungsformen werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren erläutert. Hierin zeigt:Preferred embodiments will be explained below with reference to the drawing figures. Hereby shows:

1 ein erfindungsgemäßes Gleichlaufdrehgelenk in einer ersten Ausführungsform

  • a) im Längsschnitt;
  • b) weitere Details des Gelenks im Längsschnitt;
  • c) schematisch einen Teil der Kugelbahnen in Abwicklung;
  • d) den Kugelkäfig als Detail in einem Querschnitt durch die Stege des Kugelkäfigs;
1 an inventive constant velocity universal joint in a first embodiment
  • a) in longitudinal section;
  • b) further details of the joint in longitudinal section;
  • c) schematically a part of the ball tracks in settlement;
  • d) the ball cage as a detail in a cross section through the webs of the ball cage;

2 ein erfindungsgemäßes Gleichlaufdrehgelenk in einer zweiten Ausführungsform;

  • a) in dreidimensionaler Darstellung;
  • b) im Längsschnitt;
  • c) das Gelenkinnenteil als Detail in Axialansicht;
  • d) das Gelenkinnenteil als Detail in Radialansicht;
2 a constant velocity universal joint according to the invention in a second embodiment;
  • a) in three-dimensional representation;
  • b) in longitudinal section;
  • c) the inner joint part as a detail in axial view;
  • d) the inner joint part as a detail in radial view;

3 ein erfindungsgemäßes Gleichlaufdrehgelenk in einer dritten Ausführungsform;

  • a) im Längsschnitt;
  • b) in Axialansicht;
3 a constant velocity universal joint according to the invention in a third embodiment;
  • a) in longitudinal section;
  • b) in axial view;

4 eine erfindungsgemäße Antriebswelle mit einem erfindungsgemäßen Gleichlaufdrehgelenk nach 2 im Längsschnitt. 4 an inventive drive shaft with a constant velocity universal joint according to the invention 2 in longitudinal section.

Die 1a bis 1e, welche im Folgenden gemeinsam beschrieben werden, zeigen ein erfindungsgemäßes Gleichlaufdrehgelenk 2 in einer ersten Ausführungsform. Das Gleichlaufdrehgelenk 2 umfasst ein ringförmiges Gelenkaußenteil 3 mit äußeren Kugelbahnen 4, ein nabenförmiges Gelenkinnenteil 5 mit inneren Kugelbahnen 6, drehmomentübertragende Kugeln 7, die in Bahnpaaren aus jeweils einer äußeren und einer inneren Kugelbahn 4, 6 geführt sind, sowie einen Kugelkäfig 8 mit umfangsverteilten Fenstern 9, in denen die Kugeln 7 aufgenommen sind. Das Gleichlaufdrehgelenk ist in Form eines Verschiebegelenks gestaltet, welches neben Winkelbewegungen zwischen Gelenkinnenteil 5 und Gelenkaußenteil 3 auch axiale Relativbewegungen ermöglicht.The 1a to 1e , which will be described together below, show a constant velocity universal joint according to the invention 2 in a first embodiment. The constant velocity universal joint 2 comprises an annular outer joint part 3 with outer ball tracks 4 , a hub-shaped inner joint part 5 with inner ball tracks 6 , torque transmitting balls 7 , in pairs of tracks each consisting of an outer and an inner ball track 4 . 6 are guided, as well as a ball cage 8th with circumferentially distributed windows 9 in which the bullets 7 are included. The constant velocity joint is designed in the form of a sliding joint, which in addition to angular movements between the inner joint part 5 and outer joint part 3 also allows axial relative movements.

Von den äußeren Kugelbahnen 4 weisen jeweils erste Kugelbahnen 4 1 über dem Umfang gesehen einen ersten Kreuzungswinkel α1 und zweite Kugelbahnen 4 2 weisen einen gleich großen entgegengesetzten Kreuzungswinkel α2 zur Längsachse A3 des Gelenkaußenteils 3 auf. Von den inneren Kugelbahnen 6 weisen jeweils erste Kugelbahnen 6 1 über dem Umfang gesehen einen ersten Kreuzungswinkel β1 und zweite Kugelbahnen 6 2 weisen einen gleich großen entgegengesetzten Kreuzungswinkel β2 zu der Längsachse A5 des Gelenkinnenteils 5 auf. Bei gestrecktem Gelenk 2 fallen die Längsachsen A3, A5 des Gelenkaußenteils 3 und des Gelenkinnenteils 5 zusammen.From the outer ball tracks 4 each have first ball tracks 4 1 seen over the circumference a first crossing angle α1 and second ball tracks 4 2 have an equal opposite crossing angle α2 to the longitudinal axis A3 of the outer joint part 3 on. From the inner ball tracks 6 each have first ball tracks 6 1 seen over the circumference a first crossing angle β1 and second ball tracks 6 2 have an equal opposite crossing angle β2 to the longitudinal axis A5 of the inner joint part 5 on. When the joint is stretched 2 fall the longitudinal axes A3, A5 of the outer joint part 3 and the inner joint part 5 together.

Sich jeweils kreuzende äußere und innere Kugelbahnen 4 1, 6 1; 4 2, 6 2 sind über den Umfang verteilt einander in Paaren zugeordnet, wobei jeweils die Kreuzungswinkel α1, β1; α2, β2 relativ zu der Längsachse A3, A5 des gestreckten Gelenks in den einzelnen Paaren gleich groß und entgegengesetzt angetragen sind. Hiermit wird die Steuerfunktion der Kugelbahnen 4, 6 für die jeweils von Bahnpaaren aufgenommenen Kugeln 7 sichergestellt, die sich jeweils mit ihrem Mittelpunkt im Kreuzungspunkt der Mittellinien der Bahnpaare befinden. Die Kugelbahnen 4, 6 verlaufen jeweils schraubenförmig um die jeweilige Längsachse A3, A5, beziehungsweise in Abwicklung betrachtet gerade. Aufgrund der in Abwicklung betrachtet V-förmigen Struktur der äußeren beziehungsweise inneren Kugelbahnen 4 1, 6 1; 4 2, 6 2 werden diese Art von Gelenken auch als VL-Gelenke (Verschiebegelenk Löbro) bezeichnet. Bei dem erfindungsgemäßen VL-Gelenk sind die Winkel α1, β1; α2, β2 jeweils größer als 11° und/oder kleiner als 16°.Intersecting outer and inner ball tracks 4 1 , 6 1 ; 4 2 , 6 2 are distributed over the circumference associated with each other in pairs, wherein each of the crossing angles α1, β1; α2, β2 relative to the longitudinal axis A3, A5 of the elongated joint in the individual pairs are equal in size and opposite plotted. This is the control function of the ball tracks 4 . 6 for each of balls received by pairs of tracks 7 ensured, each with its center at the intersection of the center lines of the railway pairs. The ball tracks 4 . 6 each run helically around the respective longitudinal axis A3, A5, or viewed in settlement straight. Due to the V-shaped structure of the outer or inner ball tracks considered in settlement 4 1 , 6 1 ; 4 2 , 6 2 , these types of joints are also referred to as VL joints (sliding joint Löbro). In the VL joint according to the invention, the angles α1, β1; α2, β2 each greater than 11 ° and / or less than 16 °.

Das Gelenkaußenteil 3 hat eine innenzylindrische Führungsfläche 12 zum Führen des Kugelkäfigs 8. Der Kugelkäfig 8 hat im Längsschnitt betrachtet eine dachförmige Käfigaußenfläche 10, so dass er Winkelbewegungen relativ zur innenzylindrischen Führungsfläche 12 des Gelenkaußenteils 3 ausführen kann, sowie einen zylindrische Käfiginnenfläche 14, mit der er auf einer äußeren Führungsfläche 13 des Gelenkinnenteils 5 geführt ist. Wie insbesondere in 1d zu erkennen ist, werden die Käfigfenster 9 in Umfangsrichtung von sich in axialer Richtung erstreckenden Stegen 11 begrenzt. Diese Axialstege 11 verbinden zwei Ringstege 21 des Kugelkäfigs 8.The outer joint part 3 has an inner cylindrical guide surface 12 for guiding the ball cage 8th , The ball cage 8th viewed in longitudinal section has a roof-shaped cage outer surface 10 so that it angular movements relative to the inner cylindrical guide surface 12 of the outer joint part 3 can perform, as well as a cylindrical cage inner surface 14 with which he is on an outer guide surface 13 of the inner joint part 5 is guided. As in particular in 1d it can be seen, the cage windows 9 in the circumferential direction of extending in the axial direction webs 11 limited. These axial webs 11 connect two ring bridges 21 of the ball cage 8th ,

Die dachförmige Führungsfläche 13 des Gelenkinnenteils 5 setzt sich aus einem zentralen sphärischen Flächenabschnitt und hieran zu beiden Seiten tangential anschließenden konischen Flächenabschnitten zusammen. Mit der Führungsfläche 13 ist das Gelenkinnenteil 5 gegenüber der Innenfläche 14 des Kugelkäfigs 8 geführt. Weiterhin ist am Gelenkinnenteil 5 eine zentrale Öffnung 15 mit einer inneren Wellenverzahnung vorgesehen, in die ein Wellenzapfen 16 mit einer gegengleichen äußeren Wellenverzahnung 17 zur Drehmomentübertragung eingesteckt ist. Zur Axialsicherung des Gelenkinnenteils 5 auf dem Wellenzapfen 16 ist ein Sicherungsring 18 vorgesehen, der in eine innere Ringnut des Gelenkinnenteils 5 und eine äußere Ringnut des Wellenzapfens 17 eingreift.The roof-shaped guide surface 13 of the inner joint part 5 is composed of a central spherical surface section and on both sides tangentially adjoining conical surface sections. With the guide surface 13 is the inner joint part 5 opposite the inner surface 14 of the ball cage 8th guided. Furthermore, on the inner joint part 5 a central opening 15 provided with an internal spline into which a shaft journal 16 with an opposite outer shaft toothing 17 is plugged in for torque transmission. For axial securing of the inner joint part 5 on the shaft journal 16 is a circlip 18 provided in an inner annular groove of the inner joint part 5 and an outer annular groove of the journal 17 intervenes.

Der Wellenzapfen 17 ist Teil einer Antriebswelle, die zur Drehmomentübertragung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs dient. Die Antriebswelle kann als Längsantriebswelle gestaltet sein, welche zur Kraftübertragung zwischen einer Antriebseinheit und einem Achsdifferential eingesetzt ist, oder als Seitenwelle, welche zur Kraftübertragung von einem Achsdifferential auf ein Fahrzeugrad dient. In jedem Fall ist die Antriebswelle vorzugsweise in einem optional zuschaltbaren Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs eingesetzt, das eine beispielsweise von einem Verbrennungsmotor permanent angetriebene primäre Antriebsachse und eine beispielsweise von einem Elektromotor bei Bedarf zuschaltbare zweite Antriebsachse aufweist.The shaft journal 17 is part of a drive shaft which serves to transmit torque in the drive train of a motor vehicle. The drive shaft may be designed as a longitudinal drive shaft, which is used for power transmission between a drive unit and an axle differential, or as a side shaft, which serves for transmitting power from an axle differential to a vehicle wheel. In any case, the drive shaft is preferably used in an optionally switchable drive train of the motor vehicle having a permanently driven example of an internal combustion engine primary drive axle and a, for example, by an electric motor on demand switchable second drive axle.

Der Gelenkraum zwischen Gelenkaußenteil 3 und Gelenkinnenteil 5 ist wellenseitig mittels einer Dichtungsanordnung 18 abgedichtet. Die Dichtungsanordnung 18 umfasst eine Anschlusskappe 19, die mit dem Gelenkaußenteil 3 verbunden und gegenüber diesem mittels einer Ringdichtung 20 abgedichtet ist, einen Dichtbalg 22 und zwei Spannbänder 23, 24 zum Fixieren des Dichtbalgs 22. Der Dichtbalg 22 hat einen größeren ersten Bund 25, der mittels des ersten Spannbands 23 auf einer äußeren Sitzfläche der Anschlusskappe 19 fixiert ist, einen kleineren zweiten Bund 26, der mittels des zweiten Spannbands 24 auf dem Wellenzapfen 16 fixiert ist, und einen sich zwischen den beiden Bunden erstreckenden Balgabschnitt, mit dem der Dichtbalg 22 axiale Bewegungen des Gelenkaußenteils 3 relativ zum Gelenkinnenteil 5 ausgleichen kann. Der Balgabschnitt umfasst mehrere Falten, weswegen der Dichtbalg auch als Faltenbalg bezeichnet werden kann.The joint space between the outer joint part 3 and inner joint part 5 is on the shaft side by means of a sealing arrangement 18 sealed. The seal arrangement 18 includes a connection cap 19 , with the outer joint part 3 connected and opposite this by means of a ring seal 20 is sealed, a sealing bellows 22 and two tension bands 23 . 24 for fixing the sealing bellows 22 , The sealing bellows 22 has a larger first fret 25 , by means of the first tension band 23 on an outer seat of the connection cap 19 is fixed, a smaller second fret 26 , by means of the second tension band 24 on the shaft journal 16 is fixed, and a between the two coils extending bellows section, with which the sealing bellows 22 axial movements of the outer joint part 3 relative to the inner joint part 5 can compensate. The bellows section comprises several folds, which is why the sealing bellows can also be referred to as a bellows.

Das Gelenkaußenteil 3 hat auf der dem Dichtbalg entgegengesetzten Seite im Anschluss an die Kugelbahnen 4 einen angeformten Hülsenabschnitt 28 zum Verbinden des Gelenkaußenteils 3 mit einem Anschlussbauteil (nicht gezeigt), beispielsweise einer Hohlwelle. Das Verbinden des Gelenkaußenteils 3 mit dem Anschlussbauteil kann beispielsweise mittels Reibschweißen erfolgen. In Richtung Anschlussbauteil ist der Gelenkraum mittels eines Bodens 29 abgeschlossen, welcher gleichzeitig eine Anschlagfläche für das Gelenkinnenteil 5 bilden kann.The outer joint part 3 has on the side opposite the sealing bellows following the ball tracks 4 a molded sleeve portion 28 for connecting the outer joint part 3 with a connection component (not shown), for example a hollow shaft. Connecting the outer joint part 3 with the connection component can be done for example by means of friction welding. In the direction of the connection component is the joint space by means of a floor 29 completed, which at the same time a stop surface for the inner joint part 5 can form.

In 1c ist eine Abwicklung des Verschiebegelenks im Bereich der Kugelbahnen schematisch gezeigt. Hierbei sind das mit durchgezogenen Linien dargestellte Gelenkaußenteil 3 und das mit gestichelten Linien dargestellte Gelenkinnenteil 5 übereinandergelegt. Im Gelenkaußenteil 3 sind die ersten äußeren Kugelbahnen 4 1 gezeigt, die mit der Längsachse A3 den ersten Kreuzungswinkel α1 einschließen, sowie die zweiten äußeren Kugelbahnen 4 2, die mit der Längsachse A3 den gleichgroßen entgegengesetzt gerichteten Kreuzungswinkel α2 bilden. Das Gelenkinnenteil 5 ist in analoger Weise mit ersten inneren Kugelbahnen 6 1 und zweiten inneren Kugelbahnen 6 2 versehen, die ebenfalls gleichgroße aber gegensinnig gerichtete Kreuzungswinkel β1, β2 mit der Längsachse A5 bilden. Die vom Kugelkäfig 8 in einer gemeinsamen Ebene M gehaltenen Kugeln 7 sind hierbei als erste Kugeln 7 1 und zweite Kugeln 7 2 unterschieden. Aufgrund der sich kreuzenden Kugelbahnen 4, 6 jedes Bahnpaares wird auf die Kugeln 7 bei Drehmomentübertragung eine Axialkraft ausgeübt. Die auf die ersten Kugeln 7 1 ausgeübte Axialkraft ist dabei jeweils entgegengesetzt gerichtet zu der auf die zweiten Kugeln 7 2 ausgeübten Axialkraft. Den genannten Axialkräften hat der Kugelkäfig 8 entgegenzuwirken, der die Kugeln 7 in der gemeinsamen Ebene M halten soll. Die Axialkräfte selber kehren sich bei Umkehr der Drehmomentrichtung jeweils in die entgegengesetzte axiale Richtung um. Dabei legen sich die Kugeln 7 jeweils an eine seitliche Flanke des jeweiligen Käfigfensters 9 an.In 1c a development of the sliding joint in the ball tracks is shown schematically. Here are the outer joint part shown by solid lines 3 and the inner joint part indicated by dashed lines 5 superimposed. In the outer joint part 3 are the first outer ball tracks 4 1 , which include the first crossing angle α1 with the longitudinal axis A3, and the second outer ball tracks 4 2 , which form with the longitudinal axis A3 the same opposite directional crossing angle α2. The inner joint part 5 is analogous to first inner ball tracks 6 1 and second inner ball tracks 6 2 , which also form the same size but oppositely directed crossing angle β1, β2 with the longitudinal axis A5. The from the ball cage 8th balls held in a common plane M. 7 are here as first balls 7 1 and second balls 7 2 differentiated. Due to the intersecting ball tracks 4 . 6 every track pair gets on the balls 7 exerted an axial force during torque transmission. The first bullets 7 1 exerted axial force is directed in each case opposite to that on the second balls 7 2 applied axial force. The mentioned axial forces has the ball cage 8th counteract the bullets 7 in the common plane M should hold. The axial forces themselves reverse each other in reversing the torque direction in the opposite axial direction. This is where the balls lie 7 each at a lateral edge of the respective cage window 9 at.

Im Folgenden wird näher auf die geometrischen Besonderheiten des erfindungsgemäßen Gleichlaufdrehgelenks 2 eingegangen. Es gelten die oben genannten Definitionen für einzelne Größen des Gelenks. Es ist vorgesehen, dass das Verhältnis aus Durchmesser D7 der Kugeln 7 und Rollkreisradius PCD der Kugeln 7 mindestens 0,26 und/oder maximal 0,31 beträgt (0,26 ≤ D7/PCD ≤ 0,31), vorzugsweise maximal 0,30. In dieser Ausgestaltung sind die Kugeln 7 im Verhältnis zum Rollkreisdurchmesser PCD relativ klein. Damit hat der Kugelkäfig 8 verhältnismäßig große Schnittflächen der Ringstege 21 (im Längsschnitt durch den Käfig betrachtet) sowie der in Umfangsrichtung zwischen zwei Fenstern 9 liegenden Axialstege 11 (im Querschnitt durch den Käfig betrachtet). Es ergibt sich insgesamt relativ große Stegflächen, was wiederum zu einer hohen Bruchfestigkeit des Kugelkäfigs 8 und damit des Gelenks 2 führt. The following details the geometric features of the constant velocity universal joint according to the invention 2 received. The above definitions apply to individual sizes of the joint. It is envisaged that the ratio of diameter D7 of the balls 7 and pitch circle radius PCD of the balls 7 is at least 0.26 and / or at most 0.31 (0.26 ≤ D7 / PCD ≤ 0.31), preferably at most 0.30. In this embodiment, the balls 7 in relation to the pitch circle diameter PCD relatively small. So has the ball cage 8th relatively large sectional areas of the ring lands 21 (viewed in longitudinal section through the cage) and in the circumferential direction between two windows 9 lying axial webs 11 (viewed in cross-section through the cage). This results in a total of relatively large web surfaces, which in turn leads to a high breaking strength of the ball cage 8th and thus of the joint 2 leads.

Auch die jeweils in Umfangsrichtung zwischen zwei Kugelbahnen liegenden Stegabschnitte des Gelenkaußenteils 3 sind durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung verbessert. Dies kann zur radialen Bauraumreduzierung genutzt werden, so dass bei gleichbleibender Verzahnungsgröße des Gelenkinnenteils 5, die ein Maß für die Festigkeit einer Gelenkwelle definiert, ein wesentlich kompakteres Gelenk konzipiert werden kann. Insbesondere erlaubt der konstruktive Einsatz von relativ kleinen Kugeln in Verschiebegelenken des Typs VL mit schräg gestellten Kugelbahnen (Helix) einen insgesamt vergrößerten Verschiebewegbereich.Also, each lying in the circumferential direction between two ball tracks web portions of the outer joint part 3 are improved by the inventive design. This can be used for radial space reduction, so that with a constant tooth size of the inner joint part 5 , which defines a measure of the strength of a propeller shaft, a much more compact joint can be designed. In particular, the constructive use of relatively small balls in sliding joints of the type VL with inclined ball tracks (helix) allows an overall increased displacement range.

Weiterhin gelten für das Gleichlaufdrehgelenk 2 vorzugsweise eines oder mehrere der folgenden Größenverhältnisse: Das Verhältnis von Durchmesser D7 der Kugeln 7 und Außendurchmesser D3 des Gelenkaußenteils 3 beträgt mindestens 0,17 (0,17 ≤ D7/D3). Das Verhältnis von Durchmesser D7 der Kugeln 7 und Außendurchmesser D3 des Gelenkaußenteils 3 beträgt maximal 0,21 (D7/D3 ≤ 0,21). Das Verhältnis des GT-Faktors (GT) zum Verzahnungsdurchmesser D17 der Wellenverzahnung 17 des Gelenkinnenteils 5 ist kleiner als 1900 mm2, vorzugsweise kleiner 1500 mm2. Das Verhältnis der Ringschnittfläche F21 des Kugelkäfigs 8 zum GT-Faktor (GT) ist größer als 0,75/mm (F21/GT > 0,75/mm). Das Verhältnis der Ringschnittfläche F21 des Kugelkäfigs 8 zum GT-Faktor (GT) ist kleiner als 1,5/mm (F21/GT < 1,5/mm). Das Verhältnis der Stegschnittfläche F11 des Kugelkäfigs 8 zum GT-Faktor (GT) ist größer als 0,75/mm (F11/GT > 0,75/mm). Das Verhältnis der Stegschnittfläche F11 des Kugelkäfigs 8 zum GT-Faktor (GT) ist kleiner als 1,5/mm (F11/GT < 1,5/mm). Das Verhältnis von Durchmesser D7 der Kugeln 7 und Teilkreisdurchmesser D17 der Wellenverzahnung 17 beträgt mindestens 0,48 (0,48 ≤ D7/D17), insbesondere mindestens 0,55 (0,55 ≤ D7/D17). Das Verhältnis von Kugeldurchmesser D7 und Teilkreisdurchmesser D17 der Wellenverzahnung 17 beträgt maximal 0,72 (D7/D17 ≤ 0,72), insbesondere maximal 0,65 (D7/D17 ≤ 0,65). Die genannten Größenverhältnisse tragen einzeln beziehungsweise gemeinsam zu einem kleinen, leichten und daher kostengünstig herzustellenden Gelenk bei.Continue to apply to the constant velocity joint 2 preferably one or more of the following proportions: The ratio of diameter D7 of the balls 7 and outer diameter D3 of the outer joint part 3 is at least 0.17 (0.17 ≤ D7 / D3). The ratio of diameter D7 of the balls 7 and outer diameter D3 of the outer joint part 3 is a maximum of 0.21 (D7 / D3 ≤ 0.21). The ratio of the GT factor (GT) to the gearing diameter D17 of the shaft gearing 17 of the inner joint part 5 is less than 1900 mm 2 , preferably less than 1500 mm 2 . The ratio of the ring interface F21 of the ball cage 8th GT factor (GT) is greater than 0.75 / mm (F21 / GT> 0.75 / mm). The ratio of the ring interface F21 of the ball cage 8th to GT factor (GT) is less than 1.5 / mm (F21 / GT <1.5 / mm). The ratio of the web section F11 of the ball cage 8th GT factor (GT) is greater than 0.75 / mm (F11 / GT> 0.75 / mm). The ratio of the web section F11 of the ball cage 8th GT factor (GT) is less than 1.5 / mm (F11 / GT <1.5 / mm). The ratio of diameter D7 of the balls 7 and pitch circle diameter D17 of the shaft toothing 17 is at least 0.48 (0.48 ≤ D7 / D17), in particular at least 0.55 (0.55 ≤ D7 / D17). The ratio of ball diameter D7 and pitch circle diameter D17 of the shaft toothing 17 is a maximum of 0.72 (D7 / D17 ≤ 0.72), in particular a maximum of 0.65 (D7 / D17 ≤ 0.65). The mentioned proportions contribute individually or together to a small, lightweight and therefore inexpensive to produce joint.

Die 2a bis 2d, welche im Folgenden gemeinsam beschrieben werden, zeigen ein erfindungsgemäßes Gleichlaufdrehgelenk 2 in einer zweiten Ausführungsform. Das vorliegende Gleichlaufdrehgelenk 2 entspricht weitestgehend dem in 1 gezeigten Gelenk, so dass hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche beziehungsweise einander entsprechende Einzelheiten mit denselben Bezugszeichen versehen, wie in den 1a bis 1d. Nachstehend wird im Wesentlichen auf die Unterschiede des Gelenks nach 2 gegenüber dem Gelenk nach 1 eingegangen.The 2a to 2d , which will be described together below, show a constant velocity universal joint according to the invention 2 in a second embodiment. The present constant velocity joint 2 corresponds largely to the in 1 shown joint, so that in terms of the similarities to the above description reference is made. The same or corresponding details are provided with the same reference numerals as in the 1a to 1d , The following is essentially based on the differences in the joint 2 towards the joint 1 received.

Ein erster Unterschied besteht darin, dass das vorliegende Verschiebegelenk 2 gemäß den 2a bis 2d einen etwas kürzeren axialen Verschiebeweg aufweist, als das Gelenk nach 1. Dies ist an den kürzeren äußeren Kugelbahnen 4 des Gelenkaußenteils 3, beziehungsweise den kürzeren inneren Kugelbahnen 6 des Gelenkinnenteils 5 erkennbar. Entsprechend haben das Gelenkaußenteil 3, das Gelenkinnenteil 5 sowie der Käfig 8, und damit auch das gesamte Gelenk 2, eine kürzere axiale Baulänge. Eine weitere Besonderheit des vorliegenden Gelenks 2 besteht darin, dass das Gelenkaußenteil 3 glockenartig mit einem Boden 29 und einem hieran angeformten Wellenzapfen 30 gestaltet ist. Der Wellenzapfen 30 hat am Ende eine Wellenverzahnung 31, der in eine entsprechende Gegenverzahnung eines Anschlussbauteils zur Drehmomentübertragung eingesteckt werden kann. Im Übrigen entspricht das Gelenk 2 gemäß den 2a bis 2d dem Gelenk gemäß den 1a bis 1d, auf deren Beschreibung zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen wird. Insbesondere gelten auch bei dem vorliegenden Verschiebegelenk 2 die oben genannten erfindungsgemäßen Größenverhältnisse.A first difference is that the present sliding joint 2 according to the 2a to 2d has a slightly shorter axial displacement than the joint to 1 , This is due to the shorter outer ball tracks 4 of the outer joint part 3 , or the shorter inner ball tracks 6 of the inner joint part 5 recognizable. Accordingly, the outer joint part 3 , the inner joint part 5 as well as the cage 8th , and therefore the entire joint 2 , a shorter axial length. Another special feature of the present joint 2 is that the outer joint part 3 bell-shaped with a bottom 29 and a shaft journal formed thereon 30 is designed. The shaft journal 30 has a serration at the end 31 , which can be plugged into a corresponding counter-toothing of a connection component for torque transmission. Incidentally, the joint corresponds 2 according to the 2a to 2d the joint according to the 1a to 1d , whose description is referred to avoid repetition. In particular, also apply to the present Verschegelegelenk 2 the above-mentioned size ratios according to the invention.

Die 3a und 3b, welche im Folgenden gemeinsam beschrieben werden, zeigen ein erfindungsgemäßes Gleichlaufdrehgelenk 2 in einer weiteren Ausführungsform. Das vorliegende Gleichlaufdrehgelenk 2 entspricht weitestgehend den in den 1 und 2 gezeigten Gelenken, so dass hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche beziehungsweise einander entsprechende Einzelheiten mit denselben Bezugszeichen versehen, wie in den 1a bis 1d beziehungsweise 2a bis 2d. Nachstehend wird im Wesentlichen auf die Unterschiede des vorliegenden Gelenks nach 3 gegenüber den oben beschriebenen Gelenken eingegangen.The 3a and 3b , which will be described together below, show a constant velocity universal joint according to the invention 2 in a further embodiment. The present constant velocity joint 2 corresponds largely to the in the 1 and 2 shown joints, so that reference is made to the above description in terms of similarities. The same or corresponding details are provided with the same reference numerals as in the 1a to 1d respectively 2a to 2d , The following will mainly refer to the differences in the present joint 3 compared with the joints described above.

Eine Besonderheit des Verschiebegelenks 2 gemäß den 3a und 3b ist, dass dieses als sogenanntes Scheibengelenk gestaltet ist, das heißt, dass das Gelenkaußenteil 3 scheibenförmig ausgebildet ist. Zur antriebsmäßigen Verbindung mit einem Anschlussflansch, beispielsweise eines Getriebes, hat das Gelenkaußenteil 3 mehrere über den Umfang verteilte Durchgangsbohrungen 32, durch die Schrauben (nicht dargestellt) zum Verbinden mit dem Anschlussflansch durchgesteckt werden können. Es ist erkennbar, dass die Durchgangsbohrungen 32 in Umfangsrichtung jeweils zwischen zwei benachbarten äußeren Kugelbahnen 4 angeordnet sind, was zu einer kompakten Baugröße des Gelenkaußenteils 3 beiträgt. Das vorliegende Verschiebegelenk 2 gemäß den 3a und 3b hat, wie das Gelenk gemäß 2, einen relativ kurzen axialen Verschiebeweg. Dies ist wiederum an den kurzen äußeren Kugelbahnen 4 des Gelenkaußenteils 3, beziehungsweise inneren Kugelbahnen 6 des Gelenkinnenteils 5 erkennbar. Im Übrigen entspricht das Gelenk 2 gemäß den 3a und 3b den Gelenken gemäß den 1 und 2, auf deren Beschreibung zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen wird. Insbesondere gelten auch bei dem vorliegenden Verschiebegelenk 2 gemäß 3 die oben genannten erfindungsgemäßen Größenverhältnisse.A special feature of the sliding joint 2 according to the 3a and 3b is that this is designed as a so-called disc joint, that is, that the outer joint part 3 is disc-shaped. For driving connection with a flange, such as a transmission, the outer joint part has 3 a plurality of circumferentially distributed through holes 32 , through which screws (not shown) can be pushed through for connection to the connecting flange. It can be seen that the through holes 32 in the circumferential direction in each case between two adjacent outer ball tracks 4 are arranged, resulting in a compact size of the outer joint part 3 contributes. The present sliding joint 2 according to the 3a and 3b has, as the joint according to 2 , a relatively short axial displacement. This in turn is due to the short outer ball tracks 4 of the outer joint part 3 , or inner ball tracks 6 of the inner joint part 5 recognizable. Incidentally, the joint corresponds 2 according to the 3a and 3b the joints according to the 1 and 2 , whose description is referred to avoid repetition. In particular, also apply to the present Verschegelegelenk 2 according to 3 the above-mentioned size ratios according to the invention.

Bei den vorstehend beschriebenen Gleichlaufdrehgelenken handelt es sich jeweils um Verschiebegelenke des Typs VL. Es versteht sich jedoch, dass die erfindungsgemäße Ausgestaltung auch für beliebige andere Kugelgleichlaufdrehgelenke gilt, insbesondere Verschiebegelenke des Typs DO (Doppel-Offset), aber auch Festgelenke beispielsweise des Typs AC (Angular Contact), UF (Undercut Free) oder Gegenbahngelenken, und diese auch mit umfassen soll.The constant velocity universal joints described above are each type VL sliding joints. However, it is understood that the inventive design also applies to any other ball synchronous joints, in particular sliding joints of the type DO (double offset), but also fixed joints, for example of the type AC (Angular Contact), UF (Undercut Free) or counter-track joints, and these should include.

Die 4 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebswelle 33 mit zwei untereinander im Wesentlichen gleichen Gleichlaufdrehgelenken 2, 2' und einem diese miteinander verbindenden Wellenschaft 34. Die beiden endseitigen Gelenke sind jeweils in Form eines erfindungsgemäßen Gleichlaufdrehgelenks 2, 2' gemäß den 2a bis 2d gestaltet. Insofern wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obige Beschreibung der Gelenke Bezug genommen. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in den 1 bis 3, wobei die Bezugszeichen eines der beiden Gelenke mit Indizes versehen sind. Die Antriebswelle 33, welche auch als Gelenkwelle bezeichnet werden kann, wird insbesondere als Seitenwelle verwendet, um Drehmoment von einem Achsgetriebe auf ein Fahrzeugrad zu übertragen.The 4 shows a drive shaft according to the invention 33 with two substantially identical constant velocity universal joints 2 . 2 ' and a wave shaft connecting them together 34 , The two end joints are each in the form of a constant velocity joint according to the invention 2 . 2 ' according to the 2a to 2d designed. In this respect, reference is made to avoid repetition to the above description of the joints. The same details are provided with the same reference numerals as in the 1 to 3 , wherein the reference numerals of one of the two joints are provided with indices. The drive shaft 33 , which may also be referred to as a propeller shaft, is used in particular as a side shaft to transmit torque from a transaxle to a vehicle wheel.

Die Gelenkinnenteile 5, 5' sind jeweils drehfest mit den endseitigen Wellenverzahnungen 17, 17' des Wellenschafts 34 verbunden und mittels Axialsicherungsringen axial fixiert. Die Gelenkaußenteile 3, 3' sind jeweils sind jeweils glockenförmig gestaltet und haben einen angeformten Wellenzapfen 30, 30' zum Verbinden mit einem Achsdifferential beziehungsweise einer Radnabe des Kraftfahrzeugs.The inner joint parts 5 . 5 ' are each rotationally fixed with the end-side splines 17 . 17 ' of the wave shaft 34 connected and fixed axially by means of axial securing rings. The outer joint parts 3 . 3 ' each are each bell-shaped and have a molded shaft journal 30 . 30 ' for connection to an axle differential or a wheel hub of the motor vehicle.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Antriebswelle 33 ist, dass diese aufgrund der verhältnismäßig kleinen Gleichlaufdrehgelenke 2, 2' ein besonders geringes Gewicht aufweist und kostengünstig hergestellt werden kann. Gleichzeitig erfüllt die Antriebswelle 33 die Anforderungen an die Bruchfestigkeit und Lebensdauer bei Einsatz in einem optional zuschaltbaren Antriebsstrang. Denn durch den zeitlich reduzierten Einsatz der Antriebswelle 33 in einem optional zuschaltbaren Antriebsstrang sind die Anforderungen an die Lebensdauer geringer. Demgegenüber bestehen, gerade bei elektromotorisch angetriebenen sekundären Antriebsachsen, besonders hohe Anforderungen an die Bruchfestigkeit der Gleichlaufgelenke. Hier bietet die erfindungsgemäße Antriebswelle 33 mit den erfindungsgemäßen Gleichlaufdrehgelenken 2, 2' eine besonders effektive Lösung, um einen Beitrag zur Reduktion des Gewichts und damit auch des Kraftstoffverbrauchs zu leisten.An advantage of the drive shaft according to the invention 33 is that these due to the relatively small constant velocity universal joints 2 . 2 ' has a particularly low weight and can be produced inexpensively. At the same time the drive shaft fulfills 33 the requirements for breaking strength and service life when used in an optionally connectable drive train. Because by the time-reduced use of the drive shaft 33 in an optional switchable powertrain the life requirements are lower. In contrast, especially in electric motor-driven secondary drive axles, particularly high demands on the breaking strength of the constant velocity joints. Here provides the drive shaft according to the invention 33 with the constant velocity universal joints according to the invention 2 . 2 ' a particularly effective solution to help reduce weight and fuel consumption.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
GleichlaufdrehgelenkCVJ
33
GelenkaußenteilOuter race
44
äußere Kugelbahnouter ball track
55
GelenkinnenteilInner race
66
innere Kugelbahninner ball track
77
KugelBullet
88th
Kugelkäfigball cage
99
Käfigfenstercage window
1010
Außenflächeouter surface
1111
Stegweb
1212
Innenflächepalm
1313
Außenflächeouter surface
1414
Innenflächepalm
1515
Öffnungopening
1616
Wellenzapfenshaft journal
1717
Wellenverzahnungshaft splines
1818
Dichtungsanordnungsealing arrangement
1919
Anschlusskappeconnection cap
2020
Ringdichtungring seal
2121
Ringabschnittring section
2222
Dichtbalgsealing bellows
2323
Spannbandstrap
2424
Spannbandstrap
2525
erster Bundfirst fret
2626
zweiter Bundsecond fret
2828
Hülsenansatzsleeve extension
2929
Bodenground
3030
Wellenzapfenshaft journal
3131
Wellenverzahnungshaft splines
32 32
DurchgangsbohrungenThrough holes
3333
Antriebswelledrive shaft
3434
Wellenschaftspindle shaft
AA
Längsachselongitudinal axis
DD
Durchmesserdiameter
FF
Flächearea
GTGT
GT-FaktorGT-factor
PCDPCD
RollkreisdurchmesserPitch diameter
PCRPCR
RollkreisradiusPitch circle radius
RR
Radiusradius
αα
Winkelangle
ββ
Winkelangle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19919454 A1 [0003] DE 19919454 A1 [0003]
  • DE 102008037886 A1 [0004] DE 102008037886 A1 [0004]
  • DE 202004021771 U1 [0007] DE 202004021771 U1 [0007]
  • EP 0802341 A2 [0008] EP 0802341 A2 [0008]
  • US 6299543 B1 [0009] US 6299543 B1 [0009]
  • JP 2010265925 A [0010] JP 2010265925A [0010]
  • EP 1927775 A1 [0011] EP 1927775 A1 [0011]
  • US 8070611 B2 [0012] US 8070611 B2 [0012]
  • DE 102004062843 A1 [0013] DE 102004062843 A1 [0013]
  • DE 19648537 C1 [0014] DE 19648537 C1 [0014]

Claims (10)

Gleichlaufdrehgelenk umfassend: ein Gelenkaußenteil (3) mit einer Längsachse (A3) und mit genau sechs äußeren Kugelbahnen (4), ein Gelenkinnenteil (5) mit einer Längsachse (A5) und mit genau sechs inneren Kugelbahn (6), wobei jeweils eine äußere Kugelbahn (4) und eine innere Kugelbahn (6) ein Bahnpaar (4, 6) miteinander bilden, jeweils eine drehmomentübertragende Kugel (7) in jedem Bahnpaar (4, 6), wobei zumindest eine Teilzahl der Kugeln (7) jeweils einen Durchmesser (D7) aufweisen und gemeinsam einen Rollkreisdurchmesser (PCD) definieren, einen Kugelkäfig (8), der zwischen dem Gelenkaußenteil (3) und dem Gelenkinnenteil (5) angeordnet ist und umfangsverteilte Käfigfenster (9) aufweist, die jeweils zumindest eine der drehmomentübertragenden Kugeln (7) aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aus Durchmesser (D7) der Kugeln (7) und Rollkreisdurchmesser (PCD) der Kugeln (7) mindestens 0,26 und maximal 0,31 beträgt (0,26 ≤ D7/PCD ≤ 0,31).Constant rotation joint comprising: an outer joint part ( 3 ) with a longitudinal axis (A3) and with exactly six outer ball tracks ( 4 ), an inner joint part ( 5 ) with a longitudinal axis (A5) and with exactly six inner ball track (A5) 6 ), wherein in each case an outer ball track ( 4 ) and an inner ball track ( 6 ) a pair of tracks ( 4 . 6 ), in each case a torque-transmitting ball ( 7 ) in each pair of tracks ( 4 . 6 ), wherein at least a part number of the balls ( 7 ) each have a diameter (D7) and together define a pitch circle diameter (PCD), a ball cage ( 8th ), which between the outer joint part ( 3 ) and the inner joint part ( 5 ) and circumferentially distributed cage windows ( 9 ) each having at least one of the torque transmitting balls ( 7 ), characterized in that the ratio of diameter (D7) of the balls ( 7 ) and pitch circle diameter (PCD) of the balls ( 7 ) is at least 0.26 and at most 0.31 (0.26 ≤ D7 / PCD ≤ 0.31). Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Durchmesser (D7) der Kugeln (7) und Außendurchmesser (D3) des Gelenkaußenteils (3) mindestens 0,17 und/oder maximal 0,21 beträgt (0,17 ≤ D7/D3 ≤ 0,21).A constant velocity universal joint according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameter (D7) of the balls ( 7 ) and outer diameter (D3) of the outer joint part ( 3 ) is at least 0.17 and / or at most 0.21 (0.17 ≤ D7 / D3 ≤ 0.21). Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein GT-Faktor (GT) definiert ist Durchmesser (D7) der Kugeln (7) zum Quadrat multipliziert mit dem Rollkreisradius (PCR) der Kugeln (7) multipliziert mit der Anzahl der Kugeln (7), die sechs beträgt (GT = D72 × PCR × 6), wobei das Verhältnis des GT-Faktors zum Verzahnungsdurchmesser (D17) der Wellenverzahnung (17) des Gelenkinnenteils (5) kleiner als 1900 mm2, vorzugsweise kleiner 1500 mm2 ist.A constant velocity universal joint according to claim 1, characterized in that a GT factor (GT) is defined diameter (D7) of the balls ( 7 ) squared times the pitch radius (PCR) of the balls ( 7 ) multiplied by the number of balls ( 7 ), which is six (GT = D7 2 × PCR × 6), where the ratio of the GT factor to the tooth diameter (D17) of the spline ( 17 ) of the inner joint part ( 5 ) is smaller than 1900 mm 2 , preferably smaller than 1500 mm 2 . Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schnitt durch einen Ringsteg (21) des Kugelkäfigs (8) eine Ringschnittfläche (F21) des Kugelkäfigs (8) definiert, wobei das Verhältnis der Ringschnittfläche (F21) des Kugelkäfigs (8) zum GT-Faktor (GT) zumindest eines von größer als 0,75/mm (F21/GT > 0,75/mm) und kleiner als 1,5/mm (F21 /GT < 1,5/mm) ist.A constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a section through a ring land ( 21 ) of the ball cage ( 8th ) a ring interface (F21) of the ball cage ( 8th ), wherein the ratio of the ring cut surface (F21) of the ball cage ( 8th ) to the GT factor (GT) is at least one of greater than 0.75 / mm (F21 / GT> 0.75 / mm) and less than 1.5 / mm (F21 / GT <1.5 / mm). Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schnitt durch einen Axialsteg (11) des Kugelkäfigs (8) eine Stegschnittfläche (F11) des Kugelkäfigs (8) definiert, wobei das Verhältnis der Stegschnittfläche (F11) des Kugelkäfigs (8) zum GT-Faktor (GT) zumindest eines von größer als 0,75/mm (F11/GT > 0,75/mm) und kleiner als 1,5/mm (F11/GT < 1,5/mm) ist.A constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a section through an axial web ( 11 ) of the ball cage ( 8th ) a web section surface (F11) of the ball cage ( 8th ), wherein the ratio of the web section surface (F11) of the ball cage ( 8th ) to the GT factor (GT) is at least one of greater than 0.75 / mm (F11 / GT> 0.75 / mm) and less than 1.5 / mm (F11 / GT <1.5 / mm). Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Durchmesser (D7) der Kugeln (7) und Verzahnungsdurchmesser (D17) der Wellenverzahnung (17) des Gelenkinnenteils (5) mindestens 0,48 und maximal 0,72 beträgt (0,48 ≤ D7/D17 ≤ 0,72), insbesondere mindestens 0,55 und maximal 0,65 beträgt (0,55 ≤ D7/D17 ≤ 0,65).A constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the ratio of the diameter (D7) of the balls ( 7 ) and toothing diameter (D17) of the shaft toothing ( 17 ) of the inner joint part ( 5 ) is at least 0.48 and at most 0.72 (0.48 ≤ D7 / D17 ≤ 0.72), in particular at least 0.55 and at most 0.65 (0.55 ≤ D7 / D17 ≤ 0.65). Gleichlaufdrehgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der äußeren Kugelbahn (4) die Längsachse (A3) des Gelenkaußenteils (3) in Radialansicht kreuzen und dass zumindest einige der inneren Kugelbahn (6) die Längsachse (A5) des Gelenkinnenteils (5) in Radialansicht kreuzen, wobei die Winkel (α1) unter denen die äußeren Kugelbahnen (4) die Längsachse (A3) kreuzen, und die Winkel (α2), unter denen die inneren Kugelbahnen (6) die Längsachse (A5) kreuzen, gleich groß und entgegengesetzt gerichtet sind.A constant velocity universal joint according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the outer ball track ( 4 ) the longitudinal axis (A3) of the outer joint part ( 3 ) in radial view and that at least some of the inner ball track ( 6 ) the longitudinal axis (A5) of the inner joint part ( 5 ) in radial view, the angles (α1) below which the outer ball tracks ( 4 ) intersect the longitudinal axis (A3) and the angles (α2) at which the inner ball tracks ( 6 ) cross the longitudinal axis (A5), are of the same size and directed in opposite directions. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkel (α1, α2) zwischen 11° und 16° betragen.A constant velocity universal joint according to claim 7, characterized in that the angles (α1, α2) amount to between 11 ° and 16 °. Antriebswelle zum Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch ein Gleichlaufdrehgelenk (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Drive shaft for use in the drive train of a motor vehicle, characterized by a constant velocity universal joint ( 2 ) according to one of claims 1 to 8. Antriebsstranganordnung eines Kraftfahrzeugs umfassend einen permanent antreibbaren primären Antriebsstrang und einen optional zuschaltbaren sekundären Antriebsstrang, dadurch gekennzeichnet, dass der sekundäre Antriebsstrang eine Antriebswelle (33) gemäß Anspruch 9 aufweist.Drive train arrangement of a motor vehicle comprising a permanently drivable primary drive train and an optionally switchable secondary drive train, characterized in that the secondary drive train is a drive shaft ( 33 ) according to claim 9.
DE201420003168 2014-04-12 2014-04-12 Constant velocity joint, drive shaft and drive train arrangement Expired - Lifetime DE202014003168U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201420003168 DE202014003168U1 (en) 2014-04-12 2014-04-12 Constant velocity joint, drive shaft and drive train arrangement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201420003168 DE202014003168U1 (en) 2014-04-12 2014-04-12 Constant velocity joint, drive shaft and drive train arrangement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202014003168U1 true DE202014003168U1 (en) 2014-05-13

Family

ID=50821854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201420003168 Expired - Lifetime DE202014003168U1 (en) 2014-04-12 2014-04-12 Constant velocity joint, drive shaft and drive train arrangement

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202014003168U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112223955A (en) * 2019-07-15 2021-01-15 大众汽车有限公司 Drive axle assembly of an electrically driven or drivable motor vehicle and motor vehicle
US20210188031A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Spicer Gelenkwellenbau Gmbh Drivetrain for a vehicle

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0802341A1 (en) 1995-12-26 1997-10-22 Ntn Corporation Constant velocity universal coupling
DE19648537C1 (en) 1996-11-25 1998-07-30 Loehr & Bromkamp Gmbh CV shaft
DE19919454A1 (en) 1999-04-29 2000-11-09 Daimler Chrysler Ag Vehicle drive arrangement has electric drive that can be automatically controlled or regulated to at least partially compensate for gaps in force transfer during gear changes
US6299543B1 (en) 1996-06-28 2001-10-09 Ntn Corporation Plunging type constant velocity joint
DE102004062843A1 (en) 2004-12-27 2006-07-13 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Sliding joint with inner axial stops and integrated intermediate shaft and thus formed propeller shaft
EP1927775A1 (en) 2005-09-22 2008-06-04 Ntn Corporation Sliding-type constant velocity universal joint
DE102008037886A1 (en) 2008-08-15 2010-02-25 Gkn Driveline International Gmbh Drive arrangement for a multi-axle driven motor vehicle
DE202004021771U1 (en) 2004-11-02 2010-11-04 Gkn Driveline International Gmbh Counter track joint with optimized space
JP2010265925A (en) 2009-05-12 2010-11-25 Ntn Corp Constant velocity universal joint
US8070611B2 (en) 2009-05-13 2011-12-06 Gkn Driveline North America, Inc. Plunging cross-track constant velocity joint

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0802341A1 (en) 1995-12-26 1997-10-22 Ntn Corporation Constant velocity universal coupling
US6299543B1 (en) 1996-06-28 2001-10-09 Ntn Corporation Plunging type constant velocity joint
DE19648537C1 (en) 1996-11-25 1998-07-30 Loehr & Bromkamp Gmbh CV shaft
DE19919454A1 (en) 1999-04-29 2000-11-09 Daimler Chrysler Ag Vehicle drive arrangement has electric drive that can be automatically controlled or regulated to at least partially compensate for gaps in force transfer during gear changes
DE202004021771U1 (en) 2004-11-02 2010-11-04 Gkn Driveline International Gmbh Counter track joint with optimized space
DE102004062843A1 (en) 2004-12-27 2006-07-13 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Sliding joint with inner axial stops and integrated intermediate shaft and thus formed propeller shaft
EP1927775A1 (en) 2005-09-22 2008-06-04 Ntn Corporation Sliding-type constant velocity universal joint
DE102008037886A1 (en) 2008-08-15 2010-02-25 Gkn Driveline International Gmbh Drive arrangement for a multi-axle driven motor vehicle
JP2010265925A (en) 2009-05-12 2010-11-25 Ntn Corp Constant velocity universal joint
US8070611B2 (en) 2009-05-13 2011-12-06 Gkn Driveline North America, Inc. Plunging cross-track constant velocity joint

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112223955A (en) * 2019-07-15 2021-01-15 大众汽车有限公司 Drive axle assembly of an electrically driven or drivable motor vehicle and motor vehicle
DE102019210432A1 (en) * 2019-07-15 2021-01-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Drive axle arrangement of an electrically driven or drivable motor vehicle and motor vehicle
DE102019210432B4 (en) 2019-07-15 2022-03-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Drive axle arrangement of an electrically driven or drivable motor vehicle and motor vehicle
US20210188031A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Spicer Gelenkwellenbau Gmbh Drivetrain for a vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10311427B4 (en) differential gear
EP3197701B1 (en) Clutch arrangement and drive arrangement comprising a clutch arrangement
DE102007023354B4 (en) Ball synchronized sliding joint with low displacement forces
DE19831016C2 (en) Cardan shaft arrangement for a motor vehicle, in particular a passenger car
DE112010001991T5 (en) Constant velocity sliding joint with intersecting raceways
DE112017001967T5 (en) INTEGRATED SPROCKET AND SPROCKET FOR VEHICLE DRIVEN CABLES
DE112017004344T5 (en) COMBINATION OF AXLE SHUTDOWN AND DIFFERENTIAL LOCKING
DE19612234A1 (en) Central differential unit for four-wheel-drive vehicle
DE3710582A1 (en) Permanent four wheel drive for a motor vehicle
DE102015219148A1 (en) Transfer case for a vehicle powertrain system
AT503251B1 (en) DOUBLE DIFFERENTIAL ARRANGEMENT
WO2006074741A1 (en) Sliding joint comprising inner axial stops and an integrated intermediate shaft, and cardan shaft formed therewith
DE19609423A1 (en) Cardan shaft, in particular a side shaft for driving the wheels of a motor vehicle
DE19844115B4 (en) Achsnabeneinheit
WO2005028236A1 (en) Gear arrangement
DE202014003168U1 (en) Constant velocity joint, drive shaft and drive train arrangement
DE2419236A1 (en) Universal joint for vehicle drive shafts - uses a number of bearing balls in one plane between dividing keys of shafts
DE102013104065B4 (en) Ball constant velocity joint in the form of a cageless sliding joint
DE202004021771U1 (en) Counter track joint with optimized space
DE102018217882A1 (en) Differential gear for a motor vehicle
DE102012009942A1 (en) Drive train with at least one propeller shaft
DE102020107957A1 (en) Freewheel switching unit with one axis of rotation for a gearbox
DE1922964A1 (en) Differential responsive to slip
DE112017004035B4 (en) JOINT SHAFT SLIDING ELEMENT WITH COLLISION BREAK ARRANGEMENT
WO2016034354A1 (en) Eco 4x4 front-axle transmission having an integrated shut-off unit for all wheel drives

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20140618

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years
R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years