DE4042277A1 - Gleichlaufdrehgelenk mit reduzierten kaefig-abstuetzflaechen - Google Patents
Gleichlaufdrehgelenk mit reduzierten kaefig-abstuetzflaechenInfo
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- Y10S464/906—Torque transmitted via radially spaced balls
Description
Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufdrehgelenk als Fest
gelenk mit einem Gelenkaußenteil, das mit ersten meridio
nalen Kugelbahnen versehen ist, mit einer Kugelnabe, die
mit zweiten meridionalen Kugelbahnen versehen ist, wobei
die Mittellinien der Kugelbahnen in jeweils gleicher axia
ler Projektion hinterschnittfrei sind, mit von einander
zugeordneten ersten Kugelbahnen und zweiten Kugelbahnen
aufgenommenen Kugeln, mit einem Kugelkäfig, der die Kugeln
in einer gemeinsamen Ebene hält, und mit einem mit dem
Gelenkaußenteil verbundenen Gelenkboden, der auf der
Öffnungsseite der hinterschnittfreien Kugelbahnen liegt.
Ein derartiges Gleichlaufdrehgelenk ist beispielsweise aus
der DE 31 32 364 C1 bekannt. Es weist axial in einer Rich
tung hinterschnittfreie Kugelbahnen auf. Das Gelenkaußen
teil ist dabei mit einer Radnabe einstückig verbunden und
weist axial hinterschnittene kalottenförmige Führungs
flächen für den Käfig auf, die eine spanende Bearbeitung
oder sehr komplizierte Umformwerkzeuge zur nichtspanenden
Herstellung erfordern. Der Gelenkboden im weiteren Sinne
ist dabei ein Teil der Radnabe, in das ein Blechdeckel
eingesetzt ist.
Ein ähnliches Gleichlaufdrehgelenk ist aus der DE 32 09 596 C2
bekannt, bei dem ebenfalls axial hinterschnittfreie
Kugelbahnen vorgesehen sind, die sich zum Gelenkboden hin
öffnen. Das Gelenkaußenteil weist dabei eine Stützscheibe
mit einer ringförmigen Führungsfläche für ein Stützelement
auf, das die Käfigfunktion nur in einer Richtung durch
Druckkräfte erfüllt. Gegen ein Auseinanderziehen des Ge
lenkes ist eine kalottenförmige Führungsfläche unmittelbar
zwischen Käfig und Gelenkaußenteil vorgesehen. Um einen
befriedigenden Beugewinkel zu erzielen, ist ein relativ
großer Offset der Krümmungsmittelpunkte der Kugelbahnen
relativ zueinander erforderlich. Dies bedingt eine dicke
Stützscheibe, was von Nachteil ist. Es werden große Kräfte
in den Bahnen wirksam, wodurch der Verschleiß in den Bah
nen und an den Führungsflächen der Stützscheibe groß wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gleichlauf
drehgelenk der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei
dem die zu bearbeitenden Flächen auf ein Minimum reduziert
und aufgrund ihrer Formgebung leicht zu bearbeiten sind,
so daß der Produktionsaufwand dadurch verringert werden
kann.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß innenliegende hin
terschnittfreie Führungsflächen am Gelenkboden vorgesehen
sind, die einen Kontaktbereich gegenüber einem zum Gelenk
boden gerichteten Teilbereich der Außenoberfläche des
Käfigs bilden, wobei die außerhalb der Kontaktbereiche
befindlichen restlichen Teilbereiche der Innenoberfläche
des Gelenkaußenteils mit gegenüber der Außenoberfläche des
Käfigs zurückliegenden Freiraumausnehmungen versehen sind.
Eine günstige Weiterbildung besteht darin, daß außenlie
gende hinterschnittfreie Führungsflächen an der Kugelnabe
vorgesehen sind, die einen Kontaktbereich gegenüber einem
zur Gelenköffnung gerichteten Teilbereich der Innenober
fläche des Käfigs bilden, wobei die außerhalb der Kontakt
bereiche befindlichen restlichen Teilbereiche der Außen
oberfläche der Kugelnabe mit gegenüber der Innenoberfläche
des Käfigs zurückliegenden Freiraumausnehmungen versehen
sind.
Durch diese Maßnahmen wird ein Gleichlaufdrehgelenk ge
schaffen, bei dem jeweils nur weitgehend reduzierte Füh
rungsflächen am Gelenkaußenteil und gegebenenfalls ebenso
reduzierte Führungsflächen an der Kugelnabe bearbeitet
werden müssen. Eine Zugbelastung von Kugelnabe und Gelenk
außenteil wird dabei durch die Anlage der Kugelnabe an dem
Käfig einerseits, einem Druck der Käfigfenster auf die
Kugeln sowie einer Anlage der Kugeln in den Bahnen und
damit einen Druck auf das Gelenkaußenteil andererseits
aufgefangen, wobei die nicht in Kontakt tretenden Flächen
teilbereiche der Kugelnabe keiner Bearbeitung bedürfen.
Bei einer Schubbelastung zwischen Kugelnabe und Gelenkbo
den sind die Kugeln in Anlage mit den Bahnen und stützen
sich an den Käfigfenstern ab, wobei der Käfig dabei an den
innenliegenden Führungsflächen des Gelenkbodens anliegt.
Auch hier ist eine Bearbeitung der nicht in Kontakt tre
tenden Teilbereiche des Gelenkaußenteils nicht erforder
lich und kann eingespart werden. Die jeweils hinter
schnittfreien Führungsflächen können mit einfachen Werk
zeugen in spanloser Umformtechnik erzeugt werden.
In günstiger Weise können das Gelenkaußenteil und der
Gelenkboden mit einfachen Werkzeugen im Kaltfließpressen
oder ähnlichen spanlosen Fertigungsverfahren erzeugt wer
den.
Jeweils anschließend an die Führungsflächen entsteht je
weils am Gelenkaußenteil und an der Kugelnabe eine Um
fangsausnehmung gegenüber dem Käfig, wodurch die Schmie
rungsverhältnisse am Käfig verbessert werden können. Die
Anforderungen an die Herstellungsgenauigkeit können da
durch reduziert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Gelenkaußenteil
zum Gelenkboden hin gerichtet innenkonisch erweitert und
am Gelenkboden ein außenkonischer Ansatz mit den darin
geformten hinterschnittfreien Führungsflächen vorgesehen.
Radial außerhalb der konischen Flächenteile sind radiale
Flächen am Gelenkaußenteil und am Gelenkboden vorgesehen.
Am Gelenkboden und am Gelenkaußenteil können sich ergän
zende zylindrische Zentrierungsflächen radial außerhalb
der konischen und radialen Flächen vorgesehen werden, an
denen sich die Teile gegenseitig zentrieren.
Es ist vorgesehen, daß bei bis zum Kontakt der Kugeln mit
den Kugelbahnen des Gelenkaußenteiles und der Kugelnabe
axial in das Gelenkaußenteil eingesetztem Kugelkäfig und
bis zum Anschlag mit dem Kugelkäfig axial eingesetztem
Gelenkboden noch ein axialer Freiraum zwischen Gelenk
außenteil und Gelenkboden besteht. Auf diese Weise ist
unter Berücksichtigung der gegebenenfalls vorhandenen
Spiele in den Käfigfenstern eine Einstellmöglichkeit für
ein möglichst geringes Spiel des Käfigs gegenüber den
Führungsflächen gegeben.
Bei üblicher Ausgestaltung besteht das bevorzugte Montage
verfahren darin, daß das Gelenkinnenteil unter Nutzung der
Kugelbahnen mit zueinander senkrecht liegenden Achsen in
den Kugelkäfig eingebracht und dann in eine koaxiale
Stellung gedreht wird, die Kugeln dann radial eingesetzt
werden, das Gelenkaußenteil in rein koaxialer Bewegung
aufgeschoben und der Gelenkboden ebenfalls in rein koaxia
ler Bewegung dagegengesetzt wird. Gelenkboden und Gelenk
außenteil können dann beispielsweise miteinander ver
schweißt werden oder mit einem Sicherungsring miteinander
verbunden werden oder durch eine aufgewalzte Blechkappe
oder dergleichen aneinander befestigt werden. Der Montage
vorgang ist damit einer Automatisierung mit einfach zu
steuernden Werkzeugen aufgrund der überwiegend rein linea
ren Bewegungen besser zugänglich.
In naheliegender Ausgestaltung kann sowohl die Führungs
fläche im Gelenkaußenteil, d. h. insbesondere im Gelenkbo
den und die Führungsfläche an der Kugelnabe innen- bzw.
außenkugelig ausgebildet sein und dabei jeweils den
gleichen Krümmungsradius wie die entsprechende Kontakt
fläche des Käfigs aufweisen. Bezüglich der Reibungskräfte
wäre dies jedoch ungünstig. Günstigere Ausgestaltungen
gehen daher dahin, daß die Führungsflächen im Gelenkaußen
teil, d. h. im Gelenkboden und an der Kugelnabe jeweils
Rotationsflächen sind, deren Krümmungsradius größer als
derjenige der Kontaktfläche der Außenoberfläche des Käfigs
bzw. kleiner als derjenige der Kontaktfläche der Innen
oberfläche des Käfigs ist. Hierbei kann die innenliegende
Führungsfläche im Gelenkboden insbesondere zum Innenkonus
mit dem Krümmungsradius unendlich entarten. Es kann durch
diese Weiterbildung insbesondere verhindert werden, daß
die Käfigkanten unzulässig belastet werden.
Obwohl für die Kugelsteuerung, die von den Bahnen bewirkt
wird, nicht erforderlich, kann es günstig sein, die kuge
ligen Führungsflächen außen und innen am Käfig mit einem
kleinen Versatz ihrer Krümmungsradien auszubilden. Hier
durch entstehen radial längere Führungsflächen für die
Kugeln innerhalb der Käfigfenster, für eine bessere Füh
rung bei großen Gelenkbeugungswinkeln.
Eine besonders einfache Bahnform ist dadurch gegeben, daß
die Mittellinien aus Kreisabschnitten und daran tangential
anschließenden Geraden bestehen.
Um bei mit zunehmender Beugung geringer werdenden Steuer
winkel nicht einen Verlust des Kugelkontaktes mit den
Bahnen zuzulassen, sind in günstiger Ausführung die Bahn
querschnitte so zu wählen, daß sie einen sogenannten Drei
punktkontakt, d. h. zum einen einen Kontakt im Bodenbe
reich und zum anderen je nach Drehrichtung einen Kontakt
mit einer der Flanken sicherstellen. Ein bevorzugtes Aus
führungsbeispiel hierfür liegt in einem ebenen Boden des
Bahnquerschnittes und zwei gekrümmten Flanken, der
Krümmungsradius jeweils größer als der der Kugeln ist. Der
Bahnquerschnitt der Bahnen im Gelenkaußenteil und in der
Kugelnabe soll dabei prinzipiell gleich sein. Eine hohe
Fertigungsgenauigkeit ist hierbei nur im Hinblick auf den
Bahngrund zu wahren, während Toleranzen in den Bahnflanken
keine nachteiligen Auswirkungen haben.
Um bei einer relativen Bewegung zwischen dem Käfig und dem
Gelenkaußenteil bzw. der Kugelnabe unter Bewegung einen
Schmiereffekt sicherzustellen, ist es vorgesehen, daß die
Kugelnabe mit axial nach innen auf den Gelenkboden zulau
fend größer werdenden, sich an die inneren Führungsflächen
des Käfigs anschließenden inneren Freiraumausnehmungen
versehen ist und daß das Gelenkaußenteil mit sich an die
äußeren Führungsflächen des Käfigs anschließenden, axial
zur Gelenköffnung offenen Spalten gegenüber dem radial
innenliegenden Käfig freiliegt.
Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung darge
stellt und wird nachfolgend näher beschrieben; es zeigt:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gleichlaufdrehgelenk im
Längsschnitt mit Gelenkboden und Gelenkaußenteil
und mit axial innenliegender Freiraumausnehmung
zwischen Käfig und Kugelnabe,
Fig. 2 ein Gleichlaufdrehgelenk nach der Fig. 1 mit Ab
winkelung zwischen der Antriebsseite und der Ab
triebsseite,
Fig. 3 das Gleichlaufdrehgelenk nach der Fig. 1 mit dem
Verlauf der Stützkräfte beim Auseinanderziehen,
Fig. 4 ein Gleichlaufdrehgelenk nach der Fig. 1 mit dem
Verlauf der Stützkräfte beim Zusammenschieben,
Fig. 5 ein Gleichlaufdrehgelenk in abgewandelter Form im
Halbschnitt mit innenkugeliger Führungsfläche im
Gelenkaußenteil,
Fig. 6 ein Gleichlaufdrehgelenk in abgewandelter Ausfüh
rung im Halbschnitt mit innenkonischer Führungs
fläche im Gelenkaußenteil,
Fig. 7 ein Gleichlaufdrehgelenk in abgewandelter Ausfüh
rung mit außenkugeliger Führungsfläche an der
Kugelnabe,
Fig. 8 einen Halbschnitt jeweils durch eine innere Kugel
bahn, deren Bahnform einer äußeren Kugelbahn ent
spricht.
Das in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Gleichlaufdrehge
lenk besteht im wesentlichen aus einem die Abtriebsseite
darstellenden Gelenkboden 1, der mit einem Gelenkaußenteil
2 fest, beispielsweise durch eine Schweißnaht 15, verbun
den ist. Das Gelenkaußenteil 2 weist innen eine im wesent
lichen kugelige Innenoberfläche 9, 19 auf, die auf dem
Umfang verteilt mit einer Vielzahl von meridionalen Außen
bahnen 6 versehen ist, die im Gelenkboden 1 auslaufen.
In dem Gelenkaußenteil 2 ist eine die Antriebsseite dar
stellende Kugelnabe 4 abwinkelbar angeordnet, die eine im
wesentlichen kugelige Außenoberfläche 10, 18 aufweist. Die
Kugelnabe 4 weist eine Vielzahl von Innenbahnen 7 für die
Kugeln 5 auf, wobei die Innenbahnen 7 mit den Außenbahnen
6 korrespondieren. Die Kugeln 5 sind jeweils in korrespon
dierenden Außen- und Innenbahnen 6, 7 längsverschieblich
gehalten. Um die Kugeln 5 auch bei Abwinkelung in einer
Ebene zu halten, ist ein Käfig 3 vorgesehen, der eine
sphärische Außenoberfläche 11 aufweist, die mit der Innen
oberfläche des Gelenkaußenteils 2 korrespondiert und eine
Innenoberfläche 12 aufweist, die mit der Außenoberfläche
der Kugelnabe 4 korrespondiert. In die Kugelnabe 4 ist ein
Wellenzapfen 8 in fester Verbindung eingesteckt. Der Käfig
3 liegt auf der Gelenkinnenseite radial außen mit einer
äußeren Kugelabschnittsfläche 16 an inneren in etwa sphä
rischen Führungsflächen 9 des kalottenförmig ausgebildeten
Gelenkbodens 1 an. Die Führungsflächen 9 haben dabei eine
axiale Erstreckung von ca. 1/3 bis weniger als 1/2 der
gesamten axialen Erstreckung des Käfigs 3, während der
restliche zur Gelenkaußenseite gerichtete Teilbereich 19
des Gelenkaußenteils 2 radial zurückliegend mit Spalten 13
gegenüber der Außenoberfläche 11 des Käfigs freiliegt. Die
Innenoberfläche 19 des Gelenkaußenteils 2 kann in diesem
kontaktfreien Teilbereich bearbeitungsfrei sein.
Die Kugelnabe 4 liegt zur Gelenkaußenseite hin radial
innen mit äußeren in etwa sphärischen Führungsflächen 10
an einer radial inneren Kugelabschnittsfläche 17 auf der
Innenoberfläche des Käfigs 3 an. Die äußeren Führungs
flächen 10 der Kugelnabe 4 haben dabei ebenfalls eine
axiale Erstreckung von ca. 1/3 bis 1/2 der gesamten
axialen Länge des Käfigs 3, während die restlichen, sich
zur Gelenkinnenseite, d. h. in Richtung auf den Gelenkboden
1 zu anschließenden Teilbereiche 18 gegenüber der Innen
oberfläche 12 des Käfigs mit Freiraumausnehmungen 13 ra
dial zurückliegend freiliegen. Die Kugelnabe 4 kann im
Bereich der Freiraumausnehmungen 13 ebenfalls bearbei
tungsfrei bleiben. Die Freiraumausnehmungen 13 erweitern
sich dabei in Richtung auf den Gelenkboden 1 zu, um eine
Schmierkeilbildung bei der Abwinkelung, wie sie in der
Fig. 2 dargestellt ist, zu gewährleisten. In der äußerst
abgewinkelten Position sind die Führungsflächen 9, 10 über
jeweils den gesamten Umfang immer noch mit den Kugelab
schnittsflächen 16, 17 des Käfigs in Eingriff.
Wirken auf ein derartiges Gleichlaufdrehgelenk Zugkräfte
Fz, wie dies in der Fig. 3 dargestellt ist, die an dem
Gelenkaußenteil 2 einerseits und der Kugelnabe 4 anderer
seits angreifen, wird das Auseinanderziehen durch die
Kräfte FC1 zwischen dem Käfig 3 und der Kugelnabe 4
verhindert, die im axialen Gleichgewicht mit den Kräften
FCB sind mit denen der Käfig 3 auf die Kugeln 5 drückt
die sich wiederum in den jeweiligen Bahngrund 6 bzw. 7 mit
den Kräften F0 und F1 abstützen. Die Kräfte F0 und
F1 sind im Gleichgewicht mit den Kräften FCB an den
Kugeln.
Beim Zusammenschieben von Kugelnabe 4 und Gelenkaußenteil
2 durch die Kräfte FD, wie dies in der Fig. 4 darge
stellt ist, wird durch die Stützkräfte FS im Bereich der
äußeren Kontaktflächen 9 an dem Gelenkboden 1 eine axiale
Verschiebung verhindert. Die Kräfte FCB der Kugeln wir
ken dabei unmittelbar auf den Käfig 3 und sind mit den
Stützkräften FS im axialen Gleichgewicht. An den Kugeln
sind die Kugelkräfte F1 und F0 ihrerseits mit den
Kräften FCB im Gleichgewicht.
In den Fig. 5 bis 7 sind jeweils entsprechende Einzel
heiten mit den gleichen Ziffern wie in den Fig. 1 bis 4
belegt, wobei hier nur Gelenkboden 1, Gelenkaußenteil 2,
Kugelkäfig 3 und Kugelnabe 4 angesprochen werden. Es sind
jeweils Schnitte zwischen Kugelbahnen gezeigt, die die
Führungsflächen deutlich erkennen lassen.
In Fig. 5 hat die Führungsfläche 9 im Gelenkboden 1 einen
Radius RN, der größer ist als der Radius RA der Außen
oberfläche 11 des Käfigs 3 im Kontaktbereich mit der erst
genannten Führungsfläche. Weiterhin ist erkennbar, daß der
Mittelpunkt des Radius RA der äußeren Oberfläche 11 und
der Mittelpunkt des Radius RI der Innenoberfläche 12 des
Käfigs 3 axial gegeneinander versetzt sind.
In Fig. 6 sind die gleichen Einzelheiten wie vorher be
schrieben erkennbar. Hierbei ist jedoch der Radius RN
der Führungsfläche 8 unendlich, d. h. die Führungsfläche 9
im Gelenkboden 1 bildet einen Innenkonus.
In Fig. 7 ist der Radius der innenliegenden Führungs
fläche 9 im Gelenkboden 1 in Übereinstimmung mit dem Ra
dius RA der Außenoberfläche 11 des Käfigs 3 im Kontakt
bereich. Im Gegensatz zu den Fig. 5 und 6 ist hier die
Kugelnabe 4 ebenfalls dargestellt, die eine Führungsfläche
10 mit außenkugeliger Form ausbildet, deren Krümmungsra
dius RF kleiner ist als der bereits in den vorherigen
Figuren angesprochene Radius RI der Innenoberfläche 12
des Käfigs 3. Auch hier sind die Mittelpunke der Radien
RA und RI axial gegeneinander versetzt.
Die Führungsflächen 9 können außer den dargestellten For
men auch andere Kurven, wie z. B. die Krümmung einer
Ellipse im Längsschnitt annehmen. Das gleiche gilt für die
Form der Führungsfläche 10 nach Fig. 7, die gleichfalls
im Längsschnitt eine Ellipse oder andere Kurvenformen
bilden kann.
In Fig. 8 ist ein Querschnitt durch eine Bahn im Gelenk
innenteil gezeigt, die die folgenden Einzelheiten erkennen
läßt, einen ebenen Boden 20, an dem sich die Kugel mit der
Kraft F1 abstützt (im Gelenkaußenteil wäre dies bei
prinzipiell gleicher Bahnform die Kraft F0). Die Flanken
21, 22 werden im Querschnitt von zwei Kreisbögen um die
Mittelpunkte M1 und M2 gebildet, wobei die Krümmungs
radien R1 und R2 untereinander gleich und größer als
der Kugelradius RK sind. Außer am Kontaktpunkt PB am
Boden 20 stützt sich (unter der Annahme von Drehmoment)
die Kugel im Kontaktpunkt PF an der Bahnflanke 22 ab,
die unter einem Winkel α zur Bahnmittelebene E liegt. Von
einem Winkel, der größer ist als der Winkel α, an setzen
sich die Flanken 21, 22 tangential fort, wobei der von den
Flanken eingeschlossene Winkel β dementsprechend größer
als 2 α ist.
Bezugszeichenliste
1 Gelenkboden
2 Gelenkaußenteil
3 Käfig
4 Kugelnabe
5 Kugel
6 Außenbahn
7 Innenbahn
8 Wellenzapfen
9 Führungsfläche des Gelenkbodens
10 Führungsfläche der Kugelnabe
11 Außenoberfläche (kugelig) des Käfigs
12 Innenoberfläche (kugelig) des Käfigs
13 Freiraumausnehmung (außen)
14 Freiraumausnehmung (innen)
15 Schweißnaht
16 innerer Kontaktbereich zwischen Käfig und Kugelnabe
17 äußerer Kontaktbereich zwischen Gelenkaußenteil und Käfig
18 kontaktfreier Teilbereich der Kugelnabe
19 kontaktfreier Teilbereich des Gelenkaußenteils
20 Boden
21 Flanke
22 Flanke
2 Gelenkaußenteil
3 Käfig
4 Kugelnabe
5 Kugel
6 Außenbahn
7 Innenbahn
8 Wellenzapfen
9 Führungsfläche des Gelenkbodens
10 Führungsfläche der Kugelnabe
11 Außenoberfläche (kugelig) des Käfigs
12 Innenoberfläche (kugelig) des Käfigs
13 Freiraumausnehmung (außen)
14 Freiraumausnehmung (innen)
15 Schweißnaht
16 innerer Kontaktbereich zwischen Käfig und Kugelnabe
17 äußerer Kontaktbereich zwischen Gelenkaußenteil und Käfig
18 kontaktfreier Teilbereich der Kugelnabe
19 kontaktfreier Teilbereich des Gelenkaußenteils
20 Boden
21 Flanke
22 Flanke
Claims (16)
1. Gleichlaufdrehgelenk als Festgelenk mit einem Gelenk
außenteil (2), das mit ersten meridionalen Kugelbahnen
(6) versehen ist, mit einer Kugelnabe (4), die mit
zweiten meridionalen Kugelbahnen (7) versehen ist,
wobei die Mittellinien der Kugelbahnen (6, 7) in je
weils gleicher axialer Projektion hinterschnittfrei
sind, mit von einander zugeordneten ersten Kugelbahnen
(6) und zweiten Kugelbahnen (7) aufgenommenen Kugeln
(5) mit einem Kugelkäfig (3), der die Kugeln (5) in
einer gemeinsamen Ebene hält, und mit einem mit dem
Gelenkaußenteil (2) verbundenen Gelenkboden (1), der
auf die Öffnungsseite der hinterschnittfreien Kugel
bahnen (6, 7) liegt,
dadurch gekennzeichnet,
daß innenliegende hinterschnittfreie Führungsflächen
(9) am Gelenkboden (1) vorgesehen sind, die einen
Kontaktbereich gegenüber einem zum Gelenkboden gerich
teten Teilbereich (16) der Außenoberfläche (11) des
Käfigs (3) bilden, wobei die außerhalb der Kontaktbe
reiche (16) befindlichen restlichen Teilbereiche (19)
der Innenoberfläche des Gelenkaußenteils (2) mit
gegenüber der Außenoberfläche (11) des Käfigs (3)
zurückliegenden Freiraumausnehmungen (13) versehen
sind.
2. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß außenliegende hinterschnittfreie Führungsflächen
(10) an der Kugelnabe (4) vorgesehen sind, die einen
Kontaktbereich gegenüber einem zur Gelenköffnung ge
richteten Teilbereich (17) der Innenoberfläche (12)
des Käfigs (3) bilden, wobei die außerhalb der Kon
taktbereiche (17) befindlichen restlichen Teilbereiche
(18) der Außenoberfläche der Kugelnabe (4) mit gegen
über der Innenoberfläche (12) des Käfigs (3) zurück
liegenden Freiraumausnehmungen (14) versehen sind.
3. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gelenkaußenteil (2) zum Gelenkboden (1) hin
gerichtet innenkonisch erweitert ist und am Gelenkbo
den (1) ein außenkonischer Ansatz mit den darin ausge
bildeten hinterschnittfreien Führungsflächen (9) vor
gesehen ist.
4. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß außerhalb der konischen Flächen sich ergänzende
zylindrische Zentrierungsflächen am Gelenkaußenteil
(2) und am Gelenkboden (1) zur gegenseitigen Zentrie
rung vorgesehen sind.
5. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem Kontakt der Kugeln (5) mit den Kugel
bahnen (6, 7) des Gelenkaußenteiles (2) und der Kugel
nabe (4) und bei Kontakt der Führungsflächen (9) am
Gelenkboden (1) mit dem Kugelkäfig (3) ein axialer
Abstand zwischen den einander zugewandten insbesondere
radialen und konischen Flächen des Gelenkaußenteiles
(2) und des Gelenkbodens (1) besteht.
6. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsfläche (9) im Gelenkboden (1) als
Rotationsfläche ausgebildet ist, deren Krümmungsradius
RN im Längsschnitt größer als der Krümmungsradius
RA des führenden Teilbereichs (16) der Außenober
fläche (11) des Käfigs (3) ist (Fig. 5).
7. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsfläche (9) als Innenkonus ausgebildet
ist (Fig. 6).
8. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsfläche (10) an der Kugelnabe (4) als
Rotationsfläche ausgebildet ist, deren Krümmungsradius
RF im Längsschnitt kleiner oder gleich dem
Krümmungsradius RI des führenden Teilbereichs (17)
der Innenoberfläche (12) des Käfigs (3) ist (Fig. 7).
9. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugelnabe (4) mit axial auf den Gelenkboden
(1) zulaufend größer werdenden, sich an die räumlich
gekrümmten Führungsflächen (10) anschließenden zurück
liegenden Freiraumausnehmungen (14) versehen ist.
10. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die radiale Tiefe der Freiraumausnehmungen (14) so
bemessen ist, daß die Tiefe der Kugelbahnen (7) in der
Kugelnabe (4) im wesentlichen konstant ist.
11. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gelenkaußenteil (2) mit sich an die räumlich
gekrümmten Führungsflächen (9) anschließenden, insbe
sondere axial zur Gelenköffnung offenen zurückliegen
den Freiraumausnehmungen (13) gegenüber dem Käfig (3)
versehen ist.
12. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche der Freiraumausnehmungen (14) an
der Kugelnabe (4) nichtspanend hergestellt sind.
13. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gelenkaußenteil (2) in den Bereichen der Frei
raumausnehmungen (13) nichtspanend hergestellt sind.
14. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugelbahnen (6, 7) mit den Kugeln (5) im
Querschnitt einzelne Kontaktpunkte bilden, von denen
unter Drehmoment in jeder der Kugelbahnen jeweils zwei
PB, PF wirksam sind.
15. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugelbahnen (6, 7) im Querschnitt jeweils eine
tangential liegende Bodenfläche (20) und zwei ge
krümmte Flanken (21, 22) mit gegenüber dem Kugelra
dius RK größeren Krümmungsradius R1, R2 haben.
16. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kugelkäfig (3) jeweils kugelige äußere Füh
rungsflächen (11) und kugelige innere Führungsflächen
(12) aufweist, deren Zentren entgegengesetzt zum Ge
lenkmittelpunkt um etwa gleiche Beträge axial versetzt
sind.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GKN AUTOMOTIVE AG, 53797 LOHMAR, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |