DE2657820C2

DE2657820C2 - Gleichlaufdrehgelenk

Info

Publication number: DE2657820C2
Application number: DE19762657820
Authority: DE
Inventors: Sobhy Labib Dipl.-Ing. 5210 Troisdorf Girguis
Original assignee: Uni Cardan AG
Current assignee: GKN Automotive GmbH
Priority date: 1976-12-21
Filing date: 1976-12-21
Publication date: 1979-02-08
Also published as: DE2657820B1; CA1078199A

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufdrehgelenk mit einem äußeren Gelenkkörper, der einen Hohlraum aufweist, in dessen Innenwand Rillen angebracht sind, einem in dem äußeren Gelenkkörper angeordneten inneren Gelenkkörper, der in seiner Außenwand eine entsprechende Anzahl von Rillen aufweist, wobei jeweils zwei sich gegenüberliegende Rillen des äußeren und des inneren Gelenkkörpers ein Drehmomentübertragungselement aufnehmen, welche in einem Käfig aufgenommen sind, deren Zentren in einer Ebene gehalten sind, welche den Winkel zwischen innerem und äußerem Gelenkkörper halbiert, der Käfig mit einer in seinem Innenraum vorgesehenen Hohlkugelfläche auf der kugeligen Außenfläche des inneren Gelenkkörpers oder einer besonderen am inneren Gelenkkörper abgestützten Steuereinrichtung und mit seiner kugelig ausgebildeten Außenfläche im Hohlraum des äußeren Gelenkkörpers geführt ist und die Mittelpunkte von Außenkugel und Hohlkugel des Käfigs mit insbesondere gleichen Abständen auf verschiedenen Seiten der die Zentren der Drehmomentübertragungselemente enthaltenden, Winkelhalbierenden Ebenen liegen.

Bei Fahrzeugen tritt das Problem auf, daß in engen Kurven, besonders bei sehr geringer Geschwindigkeit oder zu niedrigem Reifendruck, große Betätigungskräfte für die Lenkung benötigt werden. Bei der heutigen Fahrzeugentwicklung mit Frontantrieb wird der Rollradius der Vorderradeinstellung, um eine weitgehende Geradeausfahrt auch bei unsymmetrischer Bremsung zu garantieren, negativ gewählt Dieser negative Lenkroll-

IS radius bewirkt aber auch eine Beeinflußung des Lenkverhaltens dadurch, daß bei engen Kurven die Räder sich nicht selbstständig zurückstellen.

Demgemäß besteht die Aufgabe darin, eine Unterstützung zur Rückstellung der Räder in die Normalstellung durch die Gleichlaufdrehgelenke zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zwischen der der Welle des inneren Gelenkkörpers abgewandten Stirnseite des Käfigs und dem Hohlraum des äußeren Gelenkkörpers eine Feder konzentrisch zur Gelenkachse angeordnet ist und daß bei Befestigung der Feder am Käfig die Anschlagfläche am äußeren Gelenkkörper oder bei Befestigung am äußeren Gelenkkörper die Anschlagfläche am Käfig vorgesehen ist

Vorteilhaft bei dieser Ausbildung ist, daß die ab einem bestimmten Beugewinkel oder ständig angreifende Feder eine Kraft erzeugt, die versucht, das Gelenk in die gestreckte Lage zu bringen. Diese Kraft bewirkt, daß der Kraftaufwand zur Betätigung der eingschlagenen Vorderräder in die Geradeausstellung verringert wird, wodurch die Fahrsicherheit erhöht wird. Die Einbeziehung in das Gelenk bringt den Vorteil einer geschlossenen und lebensdauergeschmierten Bauweise mit sich.

Darüber hinaus ergibt die vorgeschlagene Feder auch für das Gelenk selbst weitere Vorteile, denn sie sorgt auch bei steigendem Beugewinkel für eine exakte Steuerung und bewirkt dadurch eine Steigerung der Drehmomentkapazität und der Lebensdauer des Gelenkes.

Darüber hinaus ist als weitere Ausgestaltung vorgesehen, daß die Feder als Tellerfeder, Spiralfeder, Blattfeder oder als elastisches formveränderliches Kunststoffpolster bzw. -block ausgebildet ist.

Des weiteren ist nach einem wesentlichen Merkmal vorgesehen, daß bei Verwendung einer am Käfig befestigten Tellerfeder ihr Außendurchmesser dem der Außenkugelfläche des Käfigs entspricht und daß die Anschlagfläche für die Tellerfeder Bestandteil eines im Hohlraum des äußeren Gelenkkörpers angeordneten Ringes ist

Die Anwendung der Tellerfeder am Käfig ist insofern vorteilhaft, daß der Käfig jeweils nur den halben Beugewinkel ausführt, der erforderliche Bauraum ist also relativ klein.

BEvorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigt
F i g. 1 ein Gleichlaufdrehgelenk mit einer am äußeren Gelenkkörper befestigten Blattfeder, in Ansicht geschnitten,

F i g. 2 ein Gleichlaufdrehgelenk im Prinzip wie in F i g. 1 dargestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß die

Blattfeder am Käfig befestigt ist,

Fig.3 ein Gleichlaufdrehgelenk im Prinzip wie in F i g. 1 dargestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß die Tellerfeder als formveränderlicher Kunststoff ausgebildet ist,

Fig.4 ein Gleichlaufdrehgelenk mit Tellerfedern in Ansicht, wobei der Anschlag als separater Ring ausgebildet ist,

F i g. 5 eine Ausführung der Tellerfeder, welche radial geschlitzt ist,

F i g. 6 ein« Ausführung der Teilerfeder im Prinzip wie in F i g. 5, jedoch ungeschützt

Das in Fig. 1 dargestellte Festgelenk besteht im wesentlichen aus dem äußeren Gelenkkörper 1, welcher einen Hohlraum 2 besitzt Umfangsverteilt über die Innenwand des Hohlraumes 2 sind parallel zur Drehachse 3 verlaufende Rillen 4 eingearbeitet Im Hohlraum 2 ist der inneren Gelenkkörpers 5 angeordnet, dessen Außenfläche Längsrillen 7 aufweist Innerer Gelenkkörper 5 und Antriebswelle 15 sii.J aus einem Teil hergestellt Auf der Kugelfläche 6 eines als separates Bauteil auf dem inneren Gelenkkörper 5 angeordneten Steuerkörper 19 ist ein Käfig 8 mit einer in seinem Innenraum vorgesehenen Hohlkugelfläche geführt Die Mittelpunkte 9, 10 von Außenkugel und innerem Hohlraum des Käfigs 8 sind auf verschiedenen Seiten der die Drehmomentübertragungselemente 11 enthaltenden Ebene angeordnet

Der Käfig 8 weist ferner über seinem Umfang verteilte Fenster 12 auf, in denen die der Drehmomentübertragung dienenden Kugeln 11 gehalten sind, welche des weiteren in zwei sich gegenüberliegenden Rillen 4,7 des äußeren Gelenkkörpers 1 und inneren Gelenkkörpers 5 aufgenommen sind. Zur Abdichtung des Hohlraumes 2, dient der Faltenbalg 13.

Die der Abstützung des Käfigs 8 dienende und ab ungefähr 20°—23° artgreifende Feder 14 ist mit dem äußeren Gelenkkörper 1 über einen Absatz 20 verbunden. Die Abstützung erfolgt am Käfig 8 in der als

Anschlagfläche dienenden KegelflSche 21.

In Fig.2 ist ein Gelenk gezeigt, welches im Prinzip wie das in F i g. 1 ausgebildet ist, jedoch mit dem Unterschied, daß die Feder 16 über ein Fixierelement 17 am Käfig befestigt ist Als Anschlagfläche im äußeren Gelenkkörper 1 ist eine ringförmige Fläche 23 vorgesehen, in der die Feder 16 bei Beugung des Gelenkes zum Anschlag kommt

F i g. 3 zeigt ebenfalls ein mit der F i g. 1 vergleichba-

res Gelenk mit dem Unterschied, daß als Federelement ein formveränderbarer Kunststoffblock 24 verwendet wird, welcher ringförmig den Ansatz 20 des äußeren Gelenkkörpers 1 umschließt Bei Beugung des Gelenkes trifft die Kegelfläche 21 des Käfigs 8 auf den Kunststoffblock 24 und drückt diesen zusammen. Durch die Vorspannung des Kunststoffblockes 24 wirkt auf den Käiig 8 eine in Richtung der gestreckten Lage wirkenden Kraft

In F i g. 4 dagegen ist ein Gelenk gezeigt an dessen

Käfig 8 eine Tellerfeder 22 aufgenietet ist, sie kann selbstverständlich auch durch andere hier nicht dargestellte Mittel befestigt werden. Die Abstützung der Tellerfeder 22 erfolgt an einem als separaten Bauteil in dem äußeren Gelenkkörper 1 aufgebrachten Ring 25, in dessen Oberfläche eine Abstützfläche 26 eingearbeitet worden ist

Die F i g. 1 bis 4 zeigen jeweils Gelenke, deren Käfig 8 auf einem Steuerkörper 19 geführt ist; es können jedoch auch Gelenke anderer Gattung verwendet werden, z. B.

DO-Gelenke oder andere käfiggesteuerte Gelenke.

In den F i g. 5 und 6 ist jeweils eine Ausführung einer Tellerfeder 22 gezeigt. Die in F i g. 5 gezeigte Tellerfeder 22 hat auf dem Umfang verteilte und radial von außen nach innen verlaufende Schlitze 18, wobei bei dieser Ausführung die Tellerfeder bei Beugung des Gelenkes nur an den entsprechenden anliegenden Teilen auszufedern braucht.

Bei der in Fig.6 gezeigten Ausführungen ist die Tellerfeder 22 ungeschlitzt.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gleichlaufdrehgelenk mit einem äußeren Gelenkkörper, der einen Hohlraum aufweist, in dessen Innenwand Rillen angebracht sind, einem in dem äußeren Gelenkkörper angeordneten inneren Gelenkkörper, der in seiner Außenwand eine entsprechende Anzahl von Rillen aufweist, wobei jeweils zwei sich gegenüberliegende Rillen des äußeren und des inneren Gelenkkörpers ein Drehmomentübertragungselement aufnehmen, welche in einem Käfig gehalten sind, deren Zentren in einer Ebene liegen, welche den Winkel zwischen innerem und äußerem Gelenkkörper halbiert, der Käfig mit einer in seinem Innenraum vorgesehenen Hohlkugelfläche auf der kugeligen Außenfläche des inneren Gelenkkörpers abgestützten Steuereinrichtung und mit seiner kugelig ausgebildeten Außenfläche im Hohlraum des äußeren Gelenkkörpers geführt ist und die Mittelpunkte von Außenkugel und Hohlkugel des Käfigs mit inbesondere gleichen Abständen auf verschiedenen Seiten der die Zentren der Drehmomentübertragungselemente enthaltenden, Winkelhalbierenden Ebene liegen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der der Welle (15) des inneren Gelenkkörpers (5) abgewandten Stirnseite des Käfigs (8) und dem Hohlraum (2) des äußeren Gelenkkörpers (1) eine Feder (14,16,22,24) konzentrisch zur Gelenkachse (3) angeordnet ist und daß bei Befestigung der Feder am Käfig die Anschlagfläche (23, 26) am äußeren Gelenkkörper (1) oder bei Befestigung am äußeren Gelenkkörper die Anschlagfläche (21) am Käfig vorgesehen ist

2. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als Tellerfeder (22), Spiralfeder, Blattfeder (14, 16) oder als elastisches formveränderliches Kunststoffpolster bzw. -block (24) ausgebildet ist.

3. Gleichlaufdrehgelenk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer am Käfig (8) befestigten Tellerfeder (22) ihr Außendurchmesser dem der Außenkugelfläche des Käfigs entspricht.

4. Gleichlauf drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (26) für die Tellerfeder (22) Bestandteil eines im Hohlraum (2) des äußeren Gelenkkörpers (1) angeordneten Ringes (25) ist.