DE2807921A1

DE2807921A1 - Gleichlaufdrehgelenk

Info

Publication number: DE2807921A1
Application number: DE19782807921
Authority: DE
Inventors: Erich Aucktor; Wolfgang Rubin
Original assignee: Loehr and Bromkamp GmbH
Current assignee: GKN Driveline Deutschland GmbH
Priority date: 1978-02-24
Filing date: 1978-02-24
Publication date: 1979-08-30
Also published as: JPS54114657A; US4229952A; JPS5647415B2; GB2015700B; GB2015700A

Description

Postfach 166

6050 Offenbach/Main 1 L 29

Gleichlaufdrehgelenk

Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufdrehgelenk mit einem äußeren Gelenkkörper, der einen kugeligen Hohlraum aufweist, in dessen Innenfläche Rillen angebracht sind, einem in dem äußeren Gelenkkörper angeordneten inneren Gelenkkörper, der in seiner Außenfläche eine der Rillen im äußeren Gelenkkörper entsprechende Anzahl von Rillen aufweist, wobei jeweils eine Rille des äußeren und inneren Gelenkkörpers gemeinsam eine Kugel aufnehmen, die in Fenstern eines radial zwischen innerem und äußerem Gelenkkörper angeordneten Käfigs, welcher innen und außen konzentrische Kugelflächen aufweist, gehalten werden, wobei der Käfig mit seiner kugeligen Außenfläche im· Hohlraum des äußeren und mit seiner kugeligen Innenfläche auf der kugeligen Außenfläche des inneren Gelenkkörpers geführt ist und daß die Radien aller Kugelflächen und die Erzeugungsradien der Kugelrillen einen gemeinsamen Mittelpunkt besitzen.

Es sind Gelenke bekannt (z.B. US-PS 1 665 280 und US-PS 1 916 Ί-12), bei denen die Kugelbahnen des inneren und äußeren Gelenkkörpers konzentrisch zum Gelenkmittelpunkt verlaufen. Zusätzlich besitzen auch die äußere Kugelfläche des

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inneren Gelenkkörpers und die innere Hohlkugelfläche des äußeren Gelenkkörpers sowie die entsprechenden Flächen des Käfigs einen gemeinsamen Mittelpunkt der mit dem Mittelpunkt sämtlicher Kugelrillen zusammenfällt. Dieses Gelenk besitzt den entscheidenden Nachteil, daß es in gestreckter Lage nicht funktionsfähig ist, denn die Steuerung der Kugeln in die Winkelhalbierende Ebene ist nicht gewährleistet.

Ein Gelenk dieser Art müßte daher, um auch in gestreckter Lage exakt arbeiten zu kennen, eine Hilfssteuerung aufweisen, welche jedoch bei diesem Gelenk nicht vorgesehen ist.

Darüber hinaus sind Gelenke bekannt, bei denen die Kugelbahnen zur Steuerung der Kugeln in die Winkelhalbierende, gegenüber dem Hohlraum des äußeren Gelenkkör.pers und der kugeligen Außenfläche des inneren Gelenkkörpers, einen Versatz aufweisen. Diese Gelenke haben jedoch den Nachteil, daß die Kugelbahntiefe im inneren und äußeren Gelenkkörper in axialer Richtung gesehen sehr unterschiedlich ist und daß die Kugel bei großen Beugungswinkeln schon an der Kante zur Käfigsführungsfläche anliegt.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Festgelenk zu schaffen, bei dem oberhalb eines Beugewinkels von 20 ein einwandfreier Gleichlauf durch eine exakte Steuerung der Kugel gewährleistet ist und Beugewinkel unterhalb 20 verhindert werden sollen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die den inneren Gelenkkörper aufnehmende Welle oder der innere Gelenkkörper selbst einen zum Gelenkinnenraum hin verlaufenden Begrenzungsbolzen aufweist und daß zentral im Innenraum des äußeren Gelenkkörpers ein weiterer Begrenzungsbolzen angeordnet ist, wobei die Länge der in den Innenraum hineinragenden

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Teile beider Begrenzungsbolzen zusammenaddiert, in gestreckter Lage des Gelenkes, größer ist als der Abstand zwischen der Stirnfläche der Welle oder des inneren Gelenkkörpers und der Wandung des äußeren Gelenkkörpers im Bereich seiner Mittelachse.

Das Gelenk hat den Vorteil, daß Beugewinkel unterhalb 20 nicht ausführbar sind, denn in diesem Bereich ist aufgrund der speziellen Geometrie eine Steuerung der Kugeln nicht möglich. Bei einem Beugewinkel größer oder gleich 20 verlaufen die Bahnen in einem Winkel zueinander, das heißt sie schneiden sich. Aufgrund dieses Bahnverlaufes wird die Kugel einwandfrei geführt.

Darüber hinaus ist die einfache und kostengünstige Fertigung vorteilhaft, da die Querschnitte der Kugelrillen über den gesamten Verlauf gleich sind, so daß eine Anlage der Kugel in den Rillen beider Gelenkkörper und in jeder Winkelstellung optimal ist. Durch die günstige P.illentiefe wird die Lebensdauer vergrößtert; ein Klemmen des Käfigs, hervorgerufen durch Aufwerfungen am .inneren Gelenkkörper wird vermieden, da die Kugeln während des Betriebes nicht in den Bereich der Bahnkante der jeweiligen Rillen gelangen.

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

Es zeigt:

Fig. 1 ein Gleichlaufdrehgelenk axial geschnitten.

Das in Fig. 1 dargestellte Gleichlaufdrehgelenk besteht im wesentlichen aus dem äußeren Gelenkkörper 1 an dessen einem Ende ein Achszapfen 2 angeordnet ist. Im Hohlraum 3 des

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äußeren Gelenkkörpers 1 sind konzentrisch zum Gelenkmittelpunkt 13 Rillen 4 eingearbeitet. Weiterhin hat das Gelenk einen inneren Gelenkkörper 5, in dessen kugeliger Außenfläche 6 ebenfalls Rillen 7 eingearbeitet sind. Jeweils eine Rille 4, 7 des äußeren 1 und inneren Gelenkkörpers 5 nehmen zur Drehmomentübertragung eine Kugel 8 auf.

Durch die spezielle Anordnung der Rillen 4,7 ist eine Steuerung nur oberhalb eines Beugewinkels von etwa 20° gewährleistet, da dann zwei zusammenarbeitende Rillen sich schneiden und die Kugel 8 durch die sich schneidenden Rillen geführt wird. Der Führung der Kugeln 8 dienende Käfig 9 wird mit seinem kugeligen Hohlraum 10 auf der Außenfläche 6 des inneren Gelenkkörpers 5 mit seiner Außenfläche 11 auf der kugeligen Innenfläche des äußeren Gelenkkörpers 1 geführt. Der innere Gelenkkörper 5 besitzt eine Bohrung, die mit einem Zahnprofil versehen ist und die Profilwelle 14 aufnimmt. Innerer Gelenkkörper 5 und Profilwelle 14 sind gegen relative axiale Bewegung durch einen Sicherungsring 15 gegeneinander gesichert. Zur Abdichtung des Gelenkhohlraumes 3 ist ein Faltenbalg 16 vorgesehen.

Aufgrund der konzentrischen Anordnung aller Rillen 4,7 sowie der Kugelflächen 6,10,11 und 12 erhält das Gelenk über den gesamten Beugewinkelbereich einen gleichbleibenden Kugelführungsquerschnitt, das heißt die Rillentiefen sind über ihre gesamte Länge konstant. Da in gestreckter Lage durch diese Anordnung eine Steuerung der Kugeln in die Winkelhalbierende Ebene nicht möglich ist und das Gelenk auch nur für einen Anwendungsfall für Beugewinkel die größer sind als 20° gedacht ist, ist eine Begrenzungsvorrichtung vorgesehen, die es nicht erlaubt, Beugewinkel unterhalb dieser

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Größenordnung einzunehmen. Die Begrenzungseinrichtung setzt sich aus zwei Begrenzungsbolzen 17 zusammen, von denen der eine auf der Gelenkdrehachse 18 angeordnet ist und in eine Bohrung 19 des äußeren Gelenkkörpers 1 eingepreßt, verschraubt oder auf irgendeine andere Art mit diesem befestigt ist. Der zweite Begrenzungsbolzen 17 ist auf gleiche Art mit der Profilwelle verbunden, wobei sich die Achse des Begrenzungsbolzens 17 mit der Mittelachse der Profilwelle 14 deckt. Es ist jedoch auch möglich, an die Profilwelle durch eine geeignete Fertigungsoperation einen Ansatz anzubringen, so daß Profilwelle und und Begrenzungsbolzen einteilig ausgebildet sind. Der Teil des Begrenzungsbolzens 17, der in den inneren Gelenkraum 3 hineinragt und der andere Teil des zweiten Begrenzungsbolzens, welcher sich von der Stirnfläche 20 der Profilwelle erstreckt, ergeben zusammenaddiert ein größeres Maß als der Abstand der Stirnfläche 20 von der Wandung 21 des äußeren Gelenkkörpers 1 in gestreckter Lage gemessen.

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Claims

Löhr & Broip.kamy Gr.bK 15. Februar 197!

Postfach 166 St/Mb

6050 Offenbach/Hain 1 L 29

Patentanspruch

Gleichlaufdrehgelenk mit einem äußeren Gelenkkörper, der einen kugeligen Hohlraum aufweist, in dessen Innenfläche Rillen angebracht sind, einem in dem äußeren Gelenkkörper angeordneten inneren Gelenkkörper, der in seiner Außenfläche eine der Anzahl der Rillen in. äußeren Gelenkkörper entsprechende Anzahl von Rillen aufweist, wobei jeweils eine Rille des äußeren und inneren Gelenkkörpers gemeinsam eine Kugel aufnehmen, die in Fenstern eines radial zwischen innerem und äußerem Gelenkkörper angeordneten Käfigs , welcher innen und außen konzentrische Kugelflächen aufweist, gehalten werden, wobei der Käfig mit seiner kugeligen Außenfläche im Hohlraum des äußeren und mit seiner kugeligen Innenfläche auf der kugeligen Außenfläche des inneren Gelenkkörpers geführt ist und daß die Radien aller Kugelflächen und die Erzeupungsradien der Kugelrillen einen gemeinsamen Mittelpunkt besitzen,
dadurch gekennzeichnet,

daß die den inneren Gelenkkörper (5) aufnehmende VJeHe (14) oder der innere Gelenkkörper (5) selbst einen zum Gelenkinnenraum (3) hin verlaufenden Begrenzungsbolzen (17) aufweist und daß zentral im Innenraum (3) des äußeren Gelenkkörpers (1) ein v/eiterer Begrenzungsbolzen (17) angeordnet ist, wobei die Länge der in den Innenraum (3) hineinragenden Teile beider Begronzungsbolzen (17) zusammenaddiert,

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in gestreckter Lage des Gelenkes, größer ist als der Abstand zwischen der Stirnfläche (20) der Welle (IU) oder des inneren Gelenkkörpers (5) und der Wandung (21) des äußeren Gelenkkörpers (1) im Bereich seiner Mittelachse (18).

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