DE3209596C2 - Gleichlaufdrehgelenk - Google Patents

Gleichlaufdrehgelenk

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DE3209596C2
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Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Beibehaltung einer günstigen Herstellung ein Gelenk zu vereinfachen, wobei außer der Vereinfachung der Kugelführung und Abstützung auch eine Beugewinkelvergrößerung erreicht wird. Darüber hinaus soll eine einfache axiale Montage des Gelenkes ohne Axialspiel erreicht werden, die auch ein unlösbares Verbinden der Bauteile nach der Montage ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kugeln (4) im Gelenkinnenraum einseitig durch ein an der maulförmigen Öffnung angeordnetes Abstützelement (7) abgestützt werden und daß die gekrümmten Rillen des inneren Gelenkkörpers (5) und die Rillen des äußeren Gelenkkörpers (1) so angeordnet sind, daß die Verbindungslinie (22) zwischen dem Krümmungsradiusmittelpunkt (13) und dem Kugelmittelpunkt verläuft und zur Drehachse (15) des jeweiligen Gelenkkörpers einen Winkel bildet, wobei der Winkel ω den arc sinus von der Projektion des Krümmungsradiusmittelpunktes (13) und des Kugelmittelpunktes auf die senkrechte Ebene zur Drehachse (15) des gestreckten Gelenkes, dividiert durch die Krümmungsradiuslänge, kleiner oder gleich 85 ° beträgt.

Description

von größer 90° hinterschnittfrei ist, wobei die Bahnflankenausläufe einer Rille parallel zueinander verlaufen oder sich mit zunehmendem Abstand vom Rillengrund öffnen.
Weiter ist vorgesehen, daß der Krümmungsradiusmittelpunkt auf der Linie im Bereich zwischen Gelenkmittelpunkt und Kugelmittelpunkt oder in dem, ausgehend vom Kugelmittelpunkt über den Gelenkmittelpunkt hinaus liegenden Bereich angeordnet ist
Darüber hinaus ist vorgesehen, daß die Rillen hinterschnittfrei verlaufen.
Der Vorteil ist darin zu sehen, daß auch bei hinterschnittfreier Rillenausführung die Rillenform den jeweiligen Fertigungsverfahren, z. B. Kaltfließpressen, angepaßt werden kann, abgesehen von den Optimierungsmöglichkeiten des Gelenkes selbst.
Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß der äußere Gelenkkörper zweiteilig ist und einen die Rillen tragenden Teil und ein Anschlußteil aufweist, wobei zwischen den Teilen eine Stützscheibe angeordnet ist
Von Vorteil ist, da3 erst nach der Gelenkmontage eine Verbindung vorgesehen werden kann.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform, daß durch Verwendung von Einheitsteilen der Materialeinsatz und die Lagerhaltungskosten sowie die Fertigungskosten verringert werden können durch z. B. größere Losgrößen bzw. höhere Stückzahlen. Ein weiterer Vorteil ist die wirtschaftliche Fertigung des scheibenförmigen Teiles des äußeren Gelenkkörpers und des inneren Gelenkkörpers, bei denen die Rillen der Aufnahme der Kugeln hinterschnittfrei verlaufen und durch Knetverfahren, Kalt- bzw. Warmfließpressen Feinschmieden und/oder durch Nachkalibrieren hergestellt werden können.
Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß das Anschlußteil und der äußere Gelenkkörper durch Schweißen oder formschlüssig durch eine die beiden Teile umgebene Hülse miteinander verbunden sind.
Bei Verwendung der Stützscheibe muß das Anschlußteil nicht gehärtet werden.
Zwischen dem Anschlußflansch bzw. Hülse oder der Stützscheibe und der ins Gelenkinnere gerichteten Stirnseite des Außenteiles ist ein Hohlraum, Spalt oder dgl. angeordnet in welchen bei der Gelenkmontage der Anschlußflansch Ib hineingeschoben werden kann und damit eine axiale Spieleinstellung bewirkt werden kann.
Vorteilhaft ist außerdem, daß der Innendurchmesser des äußeren Gelenkkörpers, der als Führungsfläche für den inneren Gelenkkörper dient hinterschnittfrei verläuft
Um eine einwandfreie Montage zu erreichen; ohne daß ein Verzug bzw. eine Deformierung der Kugelrillen auftritt ist nach einem weiteren wesentlichen Merkmal vorgesehen, daß der äußere Gelenkkörper eine Ausdrehung zur Aufnahme eines Montagewerkzeuges aufweist
Damit ein Schleifen des Abstützelementes nicht über den Totpunkt zu erfolgen braucht ist vorgesehen, daß das Abstützelement im Bereich der Symmetrieachse eine Bohrung aufweist deren Durchmesser größer als Null, jedoch kleiner als der Außendurchmesser der Welle ist Durch diese Bohrung wird auch die Schmiermittelzufuhr an den zusammenarbeitenden Führungsflächen verbessert
Außerdem ist vorgesehen, daß die den Kugeln zugewandte Seite des Abstützelementes über den gesamten Umfang ringförmig ohne Ausnehmungen ausgebildet ist
Des weiteren ist vorgesehen, daß der Durchmesser des Abstützelementes größer ist als die Ausdrehung im äußeren Gelenkkörper.
Um einen großen Beugewinkel zu erreichen, müssen die Gelenkkörper ständig miteinander im Eingriff sein. Um dieses zu erreichen ist vorgesehen, daß die gesamte Breite der mit dem äußeren Gelenkkörper zusammenarbeitenden Führungsfläche des inneren Gelenkkörpers, der die Rillen aufweist, mindestens 20% bretter ist als die Breite der die Führung des inneren Gelenkkörpers übernehmenden Führungsfläche des äußeren Gelenkkörpers.
Ebenfalls kann der Beugewinkel durch die Maßnahme vergrößert werden, daß die zwischen zwei benachbarten Rillen des äußeren Gelenkkörpers verbleibenden Stege zu der dem Abstützelement zugewandten Seite sich verjüngen.
Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß das Anschlußteil oder die Stützscheibe eine Führungsfläche aufweist die mit dem Abstützelement zusammenarbeitet und eine umfangsgerichtete Linienberührung besteht wobei der Radius Rb größer ist als der Radius Rk. Der Radius Rb kann auch unendlich groß werden, wodurch eine konusförmige Führungsfläche entsteht.
Darüber hinaus ist vorgesehen, daß die Führungsfläche von einer Stützscheibe gebildet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage eines Gleichlaufdrehgelenkes der vorbeschriebenen Ausführung zeichnet sich dadurch aus, daß zunächst in axialer Richtung nacheinander das Anschlußteil, das Abstützelement, die Kugeln, der innere Gelenkkörper und der die Rillen aufweisende Teil des äußeren Gelenkkörpers auf Anschlag zusammengeführt und anschließend das Anschlußteil und der äußere Gelenkkörper unlösbar miteinander verbunden werden, oder daß zunächst der äußere Gelenkkörper und als letztes das Anschlußteil zusammengefügt werden.
Vorteilhaft ist hierbei, daß die Montage zum Außenteil in axialer Richtung erfolgen kann, so daß die Teile in den äußeren Gelenkkörper eingebracht werden und als letztes der Zapfen des äußeren Gelenkkörpers eingeschoben und das Spiel durch entsprechende Pressung im Gelenk ausgeglichen wird. Nach Einbringen dieses Zapfens wird dann entweder eine formschlüssige Verbindung der beiden Teile oder ein Schweißen vorgenomnen, so daß damit das Gelenk seine endgültige Form erhält
Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt Es zeigt
Fig. 1 ein Gleichlaufdrehgelenk im Längsschnitt in hinterschnittfreier Ausführung mit einem Abstützelement
F i g. 2 das in F i g. 1 dargestellte Gelenk abgewinkelt, F i g. 3 ein theoretisches Beispiel des inneren und äußeren Gelenkkörpers,
F i g. 4 einen Teil des inneren Gelenkkörpers,
F i g. 5 und 6 verschiedene Ausführungen von Rillen des äußeren Gelenkkörpers,
Fig.7 eine weitere Ausführungsform, bei der eine Stützscheibe verwendet wird, im Schnitt,
F i g. 8 den inneren Teil des äußeren Gelenkkörpers zusammen mit den Kugeln und dem inneren Gelenkkörper im Schnitt
F i g. 9 ein Abstützelement als Einzelteil,
F i g. 10 einen Teil des äußeren Gelenkkörpers,
Fig. 11 + 12 den äußeren Gelenkkörper im Schniti und in Ansicht mit der besonderen Form der Stege,
7 8 I
F i g. 13 den zu den F i g. 11 und 12 zugehörigen inne- In F i g. 4 ist eine Rille 6 des inneren Gelenkkörpers 5
ren Gelenkkörper im Schnitt, im Querschnitt als Einzelheit im vergrößerten Maßstab f$
F i g. 14 eine Ausführungsform im Schnitt, bei der das dargestellt. Die Kugel 4 stützt sich im Bahngrund 41 ab,
Abstützelement als Kugelschalenabschnitt ausgebildet wobei der Kontaktwinkel ^zwischen der Abstützung 41
ist, 5 und der Kugel 4 kleiner als 50° beträgt; dabei kann die
F i g. 15 eine Ausführungsform im Schnitt, bei der zwi- Bahnflanke 4? tangential oder in einem Radius, der grö-
schen Abstützelement und dem äußeren Gelenkkörper ßer ist als der Bahngrund 41, verlaufen.
eine Linienberührung vorgesehen ist, Die F i g. 5 und 6 zeigen Rillen 3 des äußeren Gelenk-
F i g. 16 die Einzelteile des in F i g. 1 dargestellten Ge- körpers 1, in denen eine Kugel dargestellt ist. Die Rillen
lenkes nebeneinander in der Reihenfolge der Montage, io 3 sind so ausgebildet, daß sie im Querschnitt gesehen
Fi g. 17 ein weiteres Anschlußteil, hinterschnittfrei verlaufen, so daß eine spanlose Ferti-
Fig. 18 ein Gelenk in montierter Endstellung im gung ohne weiteres möglich ist Die Bahnkantenausläu-
Werkzeughalter. fe 44 verlaufen parallel bzw. öffnen sich mit zunehmen-
Das in F i g. 1 dargestellte Gleichlaufdrehgelenk be- dem Abstand vom Rillengrund 40, auch bei einem {
steht im wesentlichen aus dem äußeren Gelenkkörper 1, 15 Bahnkantenwinkel der größer als 90" ist. Hierbei muß :■
welcher aus zwei Teilen besteht. Die Teile la und 16 die Hinterschnittfreiheit gewährleistet sein, um ein ent-
verden durch eine Hülse 2 formschlüssig umgeben, so sprechendes Fertigungsverfahren zur Herstellung des Ϊ-,
daß durch Verschweißen der Hülse 2 mit dem Teil \b äußeren Gelenkkörpers 1 zu gewährleisten. ; :
eine Einheit entsteht. Im Teil la des äußeren Gelenkkör- F i g. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Ge-
pers sind die Rillen 3 angebracht und dienen der Auf- 20 lenkes, bei dem sich das Abstützelement 7 zur Gelenkin- ;;
nähme der Kugel 4. Im Hohlraum des äußeren Gelenk- nenseite hin an einer Stützscheibe 24 abstützt. Die Füh-
körpers 1 ist der innere Gelenkkörper 5 aufgenommen rungsfläche 30, die mit der Gegenfläche des Abstütz-
und besitzt ebenfalls Rillen 6, in denen die Kugeln 4 elementes 7 zusammenarbeitet, kann im gleichen Radius )\
geführt sind. Der Verlauf der Rillen 3 und 6 erfolgt in der wie der des Abstützelementes 7 verlaufen oder eine |
Weise, daß ein hinterschnittfreier Verlauf entsteht, und 25 Linienberührung 31 aufweisen. Bei der Montage wird ■;'
daß eine maulförmige öffnung zum Gelenkinnenraum der zylindrische Hohlraum 23 dazu benutzt, daß das i,
vorhanden ist. Die Querschnittsverengung der Rillen 3 Gelenk mit einem entsprechenden Spiel bzw. sogar £
und 6 zur Stirnseite des äußeren Gelenkkörpers hin spielfrei montiert werden kann. Die Bohrung 32 wird \
bewirkt, daß die Kugeln 4 ständig zur maulförmigen aus fertigungstechnischen Gründen verwendet, damit
offenen Seite der Rillen gedrückt werden. Die Kugeln 30 die Außenbearbeitung des Abstützelementes 7 nicht ΐ
werden gegen ein Herausfallen in den Gelenkinnen- über den Totpunkt erfolgen muß. Darüber hinaus wird i
raum durch das Abstützelement 7 gesichert die Bohrung 32 als Schmiermitteldurchlaßkanal vorge- j?
Das Teil \b des äußeren Gelenkkörpers besitzt den sehen. Die Ausdrehung 36 dient der Freigängigkeit des ?;
Anschlußzapfen 8, der an jeweils verschiedene An- Abstützelementes 7, wobei jedoch der Durchmesser der
schlußmaße angepaßt verden kann. Auf der Gegenseite 35 Ausdrehung 36 kleiner ist als der Außendurchmesser I
ist die Bohrung 9 des inneren Gelenkkörpers 5 zur Auf- des Abstützelementes, denn die als Finger ausgebilde- ί
nähme einer Antriebswelle (hier nicht dargestellt) vor- ten Zwischenelemente greifen in die Rillen 3 des äuße- '·
gesehen. ren Gelenkkörpers 1 hinein. ^
Das Prinzip, daß die Kugeln 4 ständig unter jedem Fig. 10 zeigt den äußeren Gelenkkörper Ib zusam-
beliebigem Beugewinkel gegen das Abstützelement 7 40 men mit der Hülse 2, die mit dem Teil la des äußeren \
gedrückt werden, besteht darin, daß die Mittelpunkte 10 Ge'enkkörpers der Fig. 8 durch Formschluß über die !
der Kugeln 4 eine Ebene 11 bilden, die durch den Ge- Vertiefung 16 und die Längsrillen 17 miteinander ver-
lenkmittelpunkt 12 verläuft, und wobei der Krüm- bunden werden. Es werden zunächst wie F i g. 8 zeigt
mungsradius den Mittelpunkt 13 des Krümmungsradius der innere Gelenkkörper 5, die Kugeln 4 sowie der au-
14 die Drehachse 15 des jeweiligen Gelenkkörpers 1 45 ßere Gelenkkörper la zusammengefügt und das Ab-
oder 5 unter einem Winkel ω schneidet Der Winkel ω stützelement 7 der F i g. 9 eingebracht, wobei anschlie-
besitzt einen Wert kleiner oder gleich 85°. ßend die Hülse 2 zusammen mit dem Teil 1 b des äuße-
In F i g. 2 ist das in F i g. 1 dargestellte Gelenk im ab- ren Gelenkkörpers 1 über das Teil la geschoben und in
gewinkelten Zustand dargestellt Es zeigt wiederum die den Vertiefungen 16 und den Rillen 17 formschlüssig
Ebene 11, die durch den Gelenkmittelpunkt 12 auch bei 50 zusammengebracht wird.
Beugung des Gelenkes verläuft wobei die Krümmungs- Die F i g. 11,12 und 13 zeigen einen äußeren Gelenkmittelpunkte 13 zur jeweiligen Gelenkdrehachse 15 des körper mit einem zugehörigen inneren Gelenkkörper entsprechenden Gelenkkörpers ί und 5 den Winkel ω (Fig. 13), der so ausgebildet ist daß eine Beugewinkelkleiner oder gleich 85° einnehmen. vergrößerung erreicht werden kann. Die Dimensionen
Die Fig. 3 zeigt ein theoretisches Ausführungsbei- 55 der Bauteile werden so ausgelegt daß die gesamte Breispiel eines äußeren Gelenkkörpers 1 und den zugehöri- te 27 des inneren Gelenkkörpers 5 breiter ist als die gen inneren Gelenkkörper 5, wobei in den Rillen 3 und 6 Länge 28 des äußeren Gelenkkörpers 1. Dabei muß jeeine Kugel aufgenommen ist Das Abstützelement 7 ist doch gewährleistet sein, daß auch bei Beugung die Gelediglich im Prinzip angedeutet Die Rillen 6 und 3 des lenkkörper 1 und 5 ständig miteinander im Eingriff steinneren Gelenkkörpers 5 und des äußeren Gelenkkör- 60 hen. Um darüber hinaus eine weitere Beugewinkelverpers 1 verlaufen so, daß der Krümmungsradiusmittel- größerung zu ermöglichen, ist es notwendig, daß die punkt 13 auf einer Linie 22 bzw. 14 liegt die zur Dreh- zwischen den Rillen 3 verbleibenden Stege 29 zu der des achse 15 des Gelenkes eiren Winkel ω einnimmt Der Abstützelementes 7 zugewandten Seite verjüngt wer-Winkel ω soil stets kleiner als 85° sein. Die F i g. 3 zeigt den. Dadurch wird Raum geschaffen, der bei der Abwinweiter, daß es bei dieser Bedingung unerheblich ist ob 65 kelung des inneren Gelenkkörpers benötigt wird, der Krümmungsradiusmittelpunkt 13 auf der den Rillen F i g. 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Gleich-3,6 zugewandten oder entgegengesetzten Seite des Ge- laufdrehgelenkes, welches im Prinzip dem in F i g. 1 belenkmittelpunktes 12 angeordnet ist reits gezeigten entspricht mit dem Unterschied, daß das
ίο
Abstutzelement 7 als Kugelschalenabschnitt ausgebildet ist, wobei die Abstützseite 25 über den gesamten Umfang durch verläuft Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein zylindrischer Hohlraum 23 vorgesehen, der während der Montage dazu dient, daß der Zusammenbau ohne Spiel erfolgt.
Fig. 15 zeigt eine Ausführungsform, die im Prinzip des in Fig. 14 dargestellten Gelenkes entspricht, mit dem Unterschied, daß der äußere Gelenkkörper 1 einteilig ausgebildet ist. Bei einem derartigen Ausführungs- beispiel ist es dann erforderlich, daß die Welle 33 und der innere Gelenkkörper 5 zwei einzelne Bauteile sind, damit eine Montage des Gelenkes gewährleistet ist.
In der Fig. 16 sind die Einzelteile des Gelenkes in Montagerichtung aufgezeigt, wobei es sich wiederum
um den Teil 1 a des äußeren Gelenkkörpers handelt, den inneren Gelenkkörper 5 sowie die Kugeln 4 und das
Abstützelement 7. Der Teil Ib des äußeren Gelenkkör-
■ pers 1 ist mit einem Zapfen 18 versehen, wobei dieser
Zapfen an entsprechende Anschlüsse eines Kraftfahrk zeuges angepaßt werden kann.
'';'■ Fig. 17 zeigt ein weiteres Teil \b mit einem unterschiedlich ausgeführten Zapfen 18.
Die F i g. 18 zeigt das Gelenk im montierten Zustand,
V) wobei der äußere Gelenkkörper 1 in einer Halterung 19
<! aufgenommen, wobei der Zapfen 18 und damit der zwei-
Jj te Teil \b des äußeren Gelenkkörpers durch ein weite-
^- res Werkzeug 20 unter Vorspannung gehalten wird, da-
ί mit ein Verschweißen der Teile 1 a und 1 b möglich ist
f Hierzu 10 Blatt Zeichnungen
40
45
50
55
60
65

Claims (19)

Patentansprüche:
1. Gleichlaufdrehgelenk mit einem äußeren hohlen Gelenkkörper, in dessen Innenwand Rillen angebracht sind, einem in dem äußeren Gelenkkörper angeordneten inneren Gelenkkörper, der in seiner Außenwand eine der Anzahl der Rillen im äußeren Gelenkkörper entsprechende Anzahl von Rillen aufweist, deren Mittellinien gekrümmt verlaufen, wobei jeweils eine Rille des äußeren und des iuneren Gelenkkörpers zur Steuerung der Kugeln in die Winkelhalbierende Ebene eine im Längsschnitt maulförmige Öffnung bilden und gemeinsam zur Drehmomentübertragung eine Kugel aufnehmen, wobei die ts Kugeln im Gelenkinnenraum e'nseitig durch ein am größeren Querschnitt der maulförmigen Öffnung angeordnetes Abstützelement abgestützt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (ω) zwischen der Geraden (22), die durch den Krümmungsradiusmittelpunkt (13) der Rillen (3) und einen Kugelmittelpunkt (10) verläuft, und der Drehachse (15) des jeweiligen Gelenkkörpers (1, 5) bei gestrecktem Gelenk gleich oder kleiner 85° ist, und daß die Querschnittsform der Rillen (3,6) so gestaltet ist, daß jede Kugel (4) sich im Bahngrundbereich (40,41) der Rille (3, 6) auch während der Drehmomentübertragung abstützt
2. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (ω) einen Wert von kleiner oder gleich 80° aufweist, wenn der Kontaktwinkel (d) zwischen der Rille (3,6) und der Kugel (4), gemessen vom Rillengrund, kleiner oder gleich 50° beträgt.
3. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien der Rillen (3) des äußeren Gelenkkörpers (1) aus Rillenteilen mit unterschiedlichen Krümmungen bestehen, wobei die stärker gekrümmten Rille;rteile an der vom Abstützelement (7) abgewandten Seite des Außenteiles angeordnet sind.
4. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnflanken (42, 43) im Querschnitt der Rillen (3,6) von der Kontaktlinie oder vom Knotenpunkt zwischen Rille (3, 6) und Kugel (4) ausgehend, tangential oder in einem im Verhältnis zum Rillengrund größeren Radius verlaufen.
5. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bahnflankenauslauf (44) bei einem Bahnkantenwinke! δκ (45) der Rillen (3,6) von größer 90° hinterschnittfrei ist, wobei die Bahnflankenausläufe (44) einer Rille (3, 6) parallel zueinander verlaufen oder sich mit zunehmendem Abstand vom Rillengrund (40,41) öffnen.
6. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradiusmittelpunkt (13) auf der Linie (22) im Bereich zwischen Gelenkmittelpunkt (12) und Kugelmittelpunkt (10) oder in dem ausgehend vom Kugelmittelpunkt (10) über den Gelenkmittelpunkt (12) hinaus liegenden Bereich angeordnet ist.
7. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (3,6) in axialer Richtung hinterschnittfrei verlaufen.
8. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Gelenkkörper (1) zweiteilig ausgebildet ist und einen die Rillen
(3) tragenden ringförmigen Teil (\a) und einen Anschlußflansch (Ib) aufweist, wobei zwischen dem ringförmigen Teil (la) und dem Flansch (\b) eine Stützscheibe (24) angeordnet sein kann.
9. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußflansch (Ib) und das ringförmige Teil (la) durch Schweißen oder formschlüssig durch eine die beiden Teile umgebene Hülse (2) miteinander verbunden sind.
10. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Gelenkkörper (1) einen zylindrischen Hohlraum bzw. Spalt (23) zwischen dem ringförmigen Teil (la) bzw. Stützscheibe (24) und Anschlußflansch (Ib) als Freiraum zum Gelenkaxialspielausgleich besitzt
11. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des äußeren Gelenkkörpers (1), der als Führungsfläche (46) für den inneren Gelenkkörper (5) dient hinterschnittfrei verläuft
12. Gleichlauf drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Gelenkkörper (1) eine Ausdrehung (21) zur Aufnahme eines Montagewerkzeuges aufweist
13. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstüizelement (7) im Bereich der Symmetrieachse eine Bohrung (32) aufweist, deren Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Welle (33) ist
14. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kugeln (4) zugewandte Stützfläche (25) des Abstützelementes (7) über den gesamten Umfang ringförmig ohne Ausnehmungen (26) ausgebildet ist.
15. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (37) der Ausdrehung (36) des Abstützelementes (7) größer ist als die Ausdrehung (36) im äußeren Gelenkkörper.
16. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die gesamte Breite (27) der mit dem äußeren Gelenkkörper zusammenarbeitenden Führungsfläche (48) des inneren Gelenkkörpers (5), der die Rillen (6) aufweist, mindestens 20% breiter ist als die Breite (28) der die Führung des inneren Gelenkkörpers (5) übernehmenden Führungsfläche (46) des äußeren Gelenkkörpers (1).
17. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen zwei benachbarten Rillen (3) des äußeren Gelenkkörpers (1) verbleibenden Stege (29) zu der dem Abstützelement (7) zugewandten Seite sich verjüngen.
18. Gleichlauf drehgelenk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußflansch (Ib) oder die Stützscheibe (24) eine Führungsfläche (30) mit einem Radius Rb aufweist die mit einer Führungsfläche des Abstützelements (7) mit Radius Rk zusammenarbeitet, wobei der Radius Rb (39) größer ist als der Radius Rk (38).
19. Verfahren zur Montage eines Gleichlaufdrehgelenkes nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß zunächst in axialer Richtung nacheinander der Anschlußflansch (\b), das Abstützelement (7), die Kugeln (4), der innere Gelenkkörper (5) und der die Rillen (3) aufweisende ringförmige Teil (la,) des äußeren Gelenkkörpers (1) auf Anschlag zusammengeführt und anschließend der Anschlußflansch (Ib)und der ringförmige Teil (\a) unlösbar miteinander verbunden werden, oder daß zunächst der ringförmige
Teil (Xa) und als letztes der Anschlußflansch (Ib) zusammengefügt werdea
Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufdrehgelenk mit einem äußeren hohlen Gelenkkörper, in dessen Innenwand Rillen angebracht sind, einem in dem äußeren Gelenkkörper angeordneten inneren Gelenkkörper, der ι ο in seiner Außenwand eine der Anzahl der Rillen im äußeren Gelenkkörper entsprechende Anzahl von Rillen aufweist, deren Mittellinien gekrümmt verlaufen, wobei jeweils eine Rille des äußeren und des inneren Gelenkkörpers zur Steuerung der Kugeln in die winkelhalbierende Ebene eine im Längsschnitt maulförmige öffnung bilden und gemeinsam zur Drehmomentübertragung eine Kugel aufnehmen, wobei die Kugeln im Gelenkinnenraum einseitig durch ein am größeren Querschnitt der maulförmigen öffnung abgeordnetes Abstützelement abgestützt werden.
Aus der US-PS 19 75 758 ist ein Gleichlaufdrehgelenk der o. g. Art bekannt (Fig. 8 bis 11), bei denen die Kugeln einseitig durch ein stern- bzw. spinnenartiges Blechelement abgestützt werden. Die Erkenntnis, daß für die einwandfreie Funktion einer derartigen einseitigen Abstützung das Zusammenwirken von Bahnkrümmung und Rillenquerschnittsform von Bedeutung sein kann, ist dieser Veröffentlichung nicht zu entnehmen. Offenbar ist eine leichte und damit federnde Ausführung des Abstützelementes notwendig, um ein Klemmen der Kugeln beim Beugen zu verhindern und die Funktionsfähigkeit auch bei mittleren Beugewinkeln aufrechtzuerhalten. Aufgrund der notwendigen starken Überbeugung zur Montage ist bei einem derartigen Gelenk auch die einstückige Verbindung zwischen Wellenanschluß und Gelenkinnenteil ausgeschlossen.
Ebenfalls aus der US-PS 19 75 758 sind Gelenke bekannt, bei denen die Kugeln durch ein keilförmiges Zusammenwirken der Rillen gesteuert werden und bei denen ein Abstützsystem mit Käfig verwendet wird, welches ein Herausdrücken der Kugeln verhindert
Weil der Versatz der Mittelpunkte der Kugelrillen des inneren und äußeren Gelenkkörpers zum Gelenkmittelpunkt bei den dargestellten Gelenken ungünstig klein ist und dem Kontakt Kugel/Rille nicht angepaßt ist, lassen sich mit den gezeigten Gelenken nur kleine Beugewinkel erreichen.
Aus der DE-AS 24 33 349 sind auch Rillengeometrien bekannt, bei denen eine Abstützung der Kugeln im RiI-lengrund vorgesehen ist (Fig. 8). Auch aus dieser Schrift ist jedoch nicht zu entnehmen, in welcher Weise die Rillenquerschnittsform im Verhältnis zur Krümmung der Rillen zu setzen ist.
Weiterhin sind aus der DE-PS 25 22 670 Gelenke bekannt, bei denen die Rillen, die der Aufnahme der Kugeln dienen, zueinander so verlaufen, daß die Rillen des inneren und äußeren Gelenkkörpers nicht nur einen Käfig, sondern zusätzlich noch ein Abstützelement benötigen, welches bei Beugung des Gelenkes den Käfig in seiner Position hält.
Hieraus wird deutlich, daß eine Erzielung größerer Beugewinkel nur unter erhöhtem Aufwand möglich war.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gelenk der eingangs genannten Art mit einer einseitigen Abstützung der Kugeln derart weiterzubilden, daß große Beueewinkel mit dem Gelenk darstellbar sind. Der Aufbau und die Herstellbarkeit des Gelenkes soll einfach gehalten sein und es soll eine einfache axiale Montage des Gelenkes ohne Axialspiel erreicht werden, bei der eine unverlierbare Verbindung der Bauteile möglich sein solL
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Winkel ω zwischen der Geraden 22, die durch den Krümmungsradiusmittelpunkt 13 und einen Kugelmittelpunkt 10 verläuft, und der Drehachse 15 des jeweiligen Gelenkkörpers 1, 5 bei gestrecktem Gelenk gleich oder kleiner 85° ist, und daß die Querschnittsform der Rillen 3,6 so gestaltet ist, daß jede Kugel 4 sich im Bahngrundbereich 40,41 der Rille 3,6 auch während der Drehmomentübertragung abstützt.
Durch diese Konfiguration wird eine Umkehrung des öffnungssinnes der maulartigen öffnung verhindert und zugleich auch bei größeren Beugewinkeln stets eine nur einseitige Anpressung der Kugeln an das Abstützelement gewährleistet
Von Vorteil ist bei einer zweiteiligen Ausführungsform, daß z. B. bei der Fertigung des zweiteiligen äußeren Gelenkkörpers das die Rillen enthaltende Teil als Einheitsteil gefertigt, während das Anschiußteil jeweils für verschiedene Anschlußmaße hergestellt werden kann. Es werden dadurch Materialeinsatz und die Lagerhaltungskosten verringert Außerdem läßt sich besonders günstig eine Fertigung nach dem Prinzip der Kaltumformung erreichen.
Des weiteren ist von Vorteil, daß eine besonders einfache Form eines Abstützteiles verwendet werden kann, die die Funktion des üblichen Käfigs gewährleistet. Durch den Verlauf der Rillen ist gewährleistet, daß bei jedem Beugewinkel die Kugel gegen das Abstützelement gedrückt wird. Dieses ist auch noch der Fall bei großen Beugungswinkeln über 40°, so daß aus dieser Sicht keine Einschränkungen für eine derartige Ausführung gegeben sind.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Kugel (4) sich im Bahngrundbereich (40,41) der Rille (3,6) auch während der Drehmomentübertragung abstützt
Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Winkel ω einen Wert von kleiner oder gleich 80° aufweist, wenn der Kontaktwinkel δ zwischen der Rille und der Kugel, gemessen vom Rillengrund, kleiner oder gleich 50° beträgt.
Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist, daß eine kostengünstigere Fertigung durch Vergrößerung der Toleranzen erreicht und ohne weiteres Beugewinkel über 45° erreicht werden können.
Als weiteres ist möglich, daß die Mittellinien der Rillen des äußeren Gelenkkörpers aus Rillenteilen mit unterschiedlichen Krümmungen bestehen, wobei die stärker gekrümmten Rillenteile an der vom Abstützelement abgewandten Seite des Außenteiles angeordnet sind.
Des weiteren ist vorgesehen, daß die Bahnflanken im Querschnitt der Rillen von der Kontaktlinie oder vom Kontaktpunkt zwischen Rille und Kugel ausgehend, tangential oder in einem im Verhältnis zum Rillengrund größeren Radius verlaufen.
Die Änderung des Kontaktpunktes wird beim Einleiten des Drehmomentes für eine tangentiale Bahnflanke gleich 0 und für einen Bahnflankenradius größer als der Rilleiigrund je nach der Größe des Radius gegenüber sonstigen bekannten Rillenausführungen sehr eingeschränkt.
Eine weitere Ausführungsform ist, daß der Bahnflankenauslauf bei einem Bahnkantenwinkel δκ der Rillen
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