DE2522670C2 - Hinterschnittfreies Gleichlaufdrehgelenk - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufdrehgelenk mit einem äußeren hohlen Gelenkkörper, in dessen Innenwand in Meridianebenen verlaufende Rillen angebracht sind, einem in dem äußeren Gelenkkörper angeordneten inneren Gelenkkörper, der in seiner Außenwand eine ebenfalls in Meridianebenen verlaufende und der Anzahl der Rillen im äußeren Gelenkkörper entsprechende Anzahl von Rillen aufweist, wobei alle Rillen des äußeren und des inneren Gelenkkörpers insgesamt hinterschnittfrei sind, wobei jeweils eine Rille des äußeren und des inneren Gelenkkörpers gemeinsam zur Drehmomentübertragung eine Kugel aufnehmen, welehe von einem zwischen innerem und äußerem Gelenkkörper angeordneten Käfig, der eine innere und äußere Kugelfläche aufweist, wobei die innere Kugelfläche mit einer komplementären Kugelfläche am inneren Gelenkkörper zusammenwirkt, mit ihren Zentren in einer Ebene gehalten sind, die den Winkel zwischen den Achsen des inneren und äußeren Gelenkkörpers halbiert.

Bei einem Gelenk, wie es in der DT-OS 22 52 827 gezeigt ist, sind zwar die Rillen, die der Aufnahme der Kugel dienen, hinterschnittfrei, schwierig ist aber die Herstellung des inneren Hohlraumes, der der Abstützung des Käfigs dient.

Dieser Hohlraum kann nur sparend durch teure Fer-

β70 tigungsverfahren, z. B. Drehen, Schleifen, gefertigt werden. Weiterhin ist nachteilig, daß der äußere Gelenkkörper mit dem dazugehörigen Achszapfen aus einem Stück besteht, wodurch beim Austausch des inneren Gelenkörpers oder des Achszapfens jeweils beide Teile ersetzt werden müssen.

Weiterhin ist aus der GB-PS 4 41 718 ein ähnliches Gelenk bekannt, bei dem die Kugeln durch keilförmiges Zusammenwirken zweier Rillen gesteuert werden, die Querschnittsvergrößerung der Rillen erfolgt zum Gelenkinnenraum hin; dadurch wird ein Abstützsystem benötigt, welches ein Herausdrücken der Kugeln verhindert; jedoch sind die Kugelrillen und der Innenraum des Gelenkes nicht hinterschnittfrei, was die Herstellung sehr verteuert.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Gleichlaufdrehgelenk die Käfigführungsfläche, die Rillen, die der Aufnahme der Kugeln dienen, des äußeren und inneren Gelenkkörpers, sowie weitgehend auch die übrige Form der Gelenkteile durch spanlose Verformung kostengünstig herzustellen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der der Führung des Käfigs dienende Hohlraum hinterschnittfrei verläuft und an der Seite, an der die Ausgangsbasis für die Hinterschnittfreiheit der Käfigführungsfläche ist, eine die Käfigführungsfläche ergänzende Fläche angeordnet ist, an der der Käfig abgestützt ist.

Der Vorteil dieser Erfindung ist darin begründet, daß bei Fertigung eines zweiteiligen äußeren Gelenkkörpers das scheibenförmige Teil als Einheitsteil gefertigt wird, während das Zapfenteil jeweils für verschiedene Anschlußmaße hergestellt werden kann. Dadurch werden der Materialeinsatz und die Lagerhaltungskosten verringert, die Fertigungskosten des äußeren Gelenkkörpers verringern sich durch größere Losgrößen bzw. bei Fließfertigung durch höhere Stückzahlen. Weiterer Vorteil ist die wirtschaftliche Fertigung des scheibenförmigen Teiles des äußeren Gelenkkörpers und des inneren Gelenkkörpers, bei denen die Käfigführungsfläche und die Rillen der Aufnahme der Kugeln für die Drehmomentübertragung dienen, und die durch Knetverfahren, Kalt- bzw. Warmfließpressen, Feinschmieden und/oder durch Nachkalibrieren hergestellt werden können.

Des weiteren ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Führungsfläche Bestandteil eines besonderen, den Käfig ergänzenden Elements ist. Hierdurch wird ein axiales Verschieben des inneren Gelenkkörpers gegenüber dem äußeren Gelenkkörper verhindert und eine exakte Steuerung der Kugeln in die Gleichlaufebene ermöglicht.

Weiter ist vorgesehen, daß das Element im zweiten Teil des äußeren Gelenkkörpers direkt in einer Hohlkugelfläche an einem federnden Abstützelement abgestützt ist.

Bei dieser Ausführungsform lassen sich Fertigungstoleranzen der beiden Teile des äußeren Gelenkkörpers ausgleichen. Die Toleranzen lassen sich aber darüber hinaus auch durch andere bekannte Maßnahmen ausgleichen, (z. B. Einspritzen von Kunststoff).

Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen

F i g. I und 2 ein Gleichlaufdrehgelenk im Längsschnitt in hinterschnittfreier Ausführung und Käfigstützung;

F i g. 3 und 4 ein Gleichlaufdrehgelenk im PrinziD

wie in F i g. 1 und 2 dargestellt, jedoch mit einer Abstützfläche aus Kunststoff;

F i g. 5 ein Gleichlaufdrehgelenk im Prinzip wie in F i g. 1 und 2 dargestellt, jedoch mit einem Rohranschluß;

F i g. 6 und 7 ein Gleichlaufdrehgelenk im Prinzip wie in F i g. 1 und 2 dargestellt, jedoch besteht die Abstützung aus einem Ring, der am äußeren Gelenkkörper befestigt ist;

F i g. 8 ein Gleichlaufdrehgelenk im Prinzip wie in F i g. 1 und 2 dargestellt, jedoch sind die Rillen des äußeren Gelenkkörpers und die Käfigführungsfläche entgegengesetzr hiüterschnittfrei.

Das in F i g. 1 und 2 dargestellte Gleichlaufdrehgelenk besteht im wesentlichen aus dem äußeren Gelenkkörper 1, welcher aus zwei Teilen besteht. Die Teile Xa und Xb werden durch Schraub- oder Schweißverbindung zusammengefügt Teil \a ist in seinem Innenraum mit Rillen 2 versehen. Teil Xb ist mit dem Zapfen 3 verbunden und weist in seinem, dem Teil Ij zugewandten Innenraum eine Führungsfläche 4 auf. Weiterhin hat das Drehgelenk einen inneren Gelenkkörper 5. welcher in seiner Außenwand ebenfalls Rillen 6 aufweist, Kugeln 7, welche in jeweils zwei einander gegenüberliegenden Rillen 2 und 6 aufgenommen sind, sowie einen Käfig 8, welcher die Kugeln 7 in seinen Fenstern führt. Die Rillen 2 und 6 verlaufen in Meridianebenen. Dabei bildet jeweils eine Rille 2 des äußeren Gelenkkörpers la und eine Rille 6 des inneren Gelenkkörpers 5 eine zur Steuerung der Kugeln 7 notwendige maulförmige öffnung. Der der Führung der Kugeln 7 dienende Käfig 8 wird mit seinem kugeligen Hohlraum 12 auf der Außenfläche 11 des inneren Gelenkkörpers 5 geführt und mit seiner Außenfläche 10 stützt er sich an der Kugelführungsfläche 9 des äußeren Gelenkkörpers 1 ab. Zur Abstützung und Führung des Käfigs 8 in axialer Richtung ist das Element 13 vorgesehen, welches an der Führungsfläche 4 anliegt. Das Element 13 ist mit einem Ansatz 14 versehen, um somit eine einwandfreie Führung des Käfigs 8 zu gewährleisten. Der innere Gelenkkörper 5 besitzt eine Bohiung 15, die mit einem Zahnprofil versehen ist und die Profilwelle 16 aufnimmt. Der Innenraum des Gelenkes wird durch einen Faltenbalg 17 nach außen abgedichtet.

Nach F i g. 1 wird der Zusammenbau des Gelenkes in der Weise vorgenommen, daß das Teil la mit den Teilen 5, 8, 7 und 13 montiert auf das Teil Xb gesteckt und soweit zusammengeschoben wird, bis sich das erforderliche Spiel zwischen Teil 13 und der Führungsfläche 4 ergibt. Dann erst erfolgt der Schweißvorgang.

F i g. 2 unterscheidet sich von Fig I dadurch, daß die Teile la und \b verschraubt werden und das erforderliche Spiel durch Distanzscheiben eingestellt wird.

In den Fig.3 und 4 sind zwei Ausführungsformen gezeigt, in denen sich das Element 13 auf einer Kunststoffschicht 18 abstützt. In Fig.3 muß diese Kunststoffschicht 18 vor der Gelenkmontage vorhanden sein und kann gegebenenfalls federnd durch Teil 19 zur Spieleinstellung versehen werden. In F i g. 4 wird diese Kunststoffschicht 18 nach erfolgter Gelenkmontage durch mindestens eine Bohrung 20 eingespritzt. Je nach dem Spiel zwischen dem Element 13 und dem Teil \b des äußeren Gelenkkörpers 1 wird mehr oder weniger Kunststoffmasse eingebracht.

F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des in F i g. 1 und 2 dargestellten Gelenkes, jedoch erfolgt die Abstützung des Käfigs 8 an der dem Rohranschluß zugewandten Seite. Die Profilwelle 16 wird von einer Radlagerungseinheit 21 aufgenommeti, während der Teil la des äußeren Gelenkkörpers zusammen mit einer Zwischenscheibe 22 mit dem Rohr 23 durch z. B. Schweißen verbunden wird. Das den Käfig 8 ergänzende Element 13 stützt sich an der Führungsfläche der Zwischenscheibe 22 ab.

In F i g. 6 wird die Hinterschnitifreiheit von der Seite des Faltenbalges 17 ausgeführt. Der Käfig 8 wird durch die Zwischenscheibe 24 abgestützt, welche mit Teil Xa des äußeren Gelenkkörpers 1 direkt oder durch Hilfsmittel verbunden ist, sie kann auch gleichzeitig zur Befestigung des Faltenbalges 17 dienen. Bei dieser Ausführung kann das Gelenk nach Zusammenfügen der Teile Xa und 16 des äußeren Gelenkkörpers 1 oder falls dieser einteilig ausgeführt ist in axialer Richtung vollständig montiert werden.

F i g. 7 zeigt ein Gelenk nach dem Prinzip des in F i g. 1 und 2 dargestellten, jedoch werden die Teile Xa und Xb durch eine Schraubverbindung zusammengefügt, zwischen beide Teile la und Xb wird ein der Abstützung des Käfigs 8 dienender Ring 25 eingeklemmt. Diese Ausführung gestattet, ebenso wie in den Ausführungen 2 und 3, ein leichtes Austauschen verschlissener Teile.

Bei dem in F i g. 8 dargestelltem Gelenk sind die Käfigführungsflächen 9 und die Rillen 2 des äußeren Gelenkkörpes 1 entgegengesetzt hinterschnittfrei ausgebildet. Bei dieser Ausführung genügt eine halbseitige Abstützung des Käfigs 8 auf der Käfigführungsfläche 9, denn die der Hinterschnittfreiheit der Käfigführungsfläche entgegengesetzte maulförmige öffnung der Rillen 2 und 6 des äußeren Gelenkkörpers 1 und inneren Gelenkkörpers 5 verhindern eine axiale Verschiebung des Käfigs 8 gegenüber dem äußeren Gelenkkörper 1.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche: 25

1. Gleichlaufdrehgelenk mit einem äußeren hohlen ■■- Gelenkkörper, in dessen Innenwand in Meridianebenen verlaufende Rillen angebracht sind, einem in dem äußeren Gelenkkörper angeordneten inneren Gelenkkörper, der in seiner Außenwand eine ebenfalls in Meridianebenen verlaufende und der Anzahl der Rillen im äußeren Gelenkkörper entsprechende Anzahl von Rillen aufweist, wobei alle Rillen des äußeren und des inneren Gelenkkörpers insgesamt hinterschnittfrei sind, wobei jeweils eine Rille des äußeren und des inneren Gelenkkörpers gemeinsam zur Drehmomentübertragung eine Kugel aufnehmen, welche von einem zwischen innerem und äußerem Gelenkkörper angeordneten Käfig, der eine innere und äußere Kugelfläche aufweist, wobei die innere Kugelfläche mit einer komplementären Kugelfläche am inneren Gelenkkörper zusammenwirkt, mit ihren Zentren in einer Ebene gehalten sind, die den Winkel zwischen den Achsen des inneren und äußeren Gelenkkörper halbiert, dadurch gekennzeichnet, daß der der Führung des Käfigs (8) dienende Hohlraum hinterschnittfrei verläuft und an der Seite, an der die Ausgangsbasis für die Hinterschnittfreiheit der Käfigführungsflächen (4) ist, eine die Käfigführungsfläche (4) ergänzende Fläche angeordnet ist, an der der Käfig (8) abgestützt ist.

2. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (4) Bestandteil eines besonderen, den Käfig (8) ergänzenden Elements (13) ist.

3. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (13) im zweiten Teil (16) des äußeren Gelenkkörpers (1) direkt in einer Hohlkugelfläche an einem federnden Abstützelement (18,19) abgestützt ist.