DE4130956A1

DE4130956A1 - Tripodegelenk

Info

Publication number: DE4130956A1
Application number: DE4130956A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Krude
Original assignee: GKN Automotive GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1991-09-18
Filing date: 1991-09-18
Publication date: 1993-04-01
Anticipated expiration: 2011-09-19
Also published as: US5380249A; FR2681390B1; DE4130956C2; FR2681390A1; JPH05215142A

Description

Die Erfindung betrifft ein Tripodegelenk mit einem Gelenk außenteil, das drei umfangsverteilte achsparallele Ausneh mungen aufweist, die sich in Umfangsrichtung gegenüberlie gende Bahnen ausbilden, und das ein im Querschnitt stern förmiges Gelenkinnenteil mit drei umfangsverteilten Zapfen aufweist, die jeweils in die Ausnehmungen des Gelenkaußen teils eingreifen, wobei auf den Zapfen Rollenanordnungen gelagert sind, die jeweils zumindest einen Innenring und eine Außenrolle umfassen, wobei der Innenring relativ gegenüber dem Zapfen winkelbeweglich und axial zur Zapfen achse verschieblich angeordnet ist, zwischen der Außen oberfläche des Innenrings und der Innenoberfläche der Außenrolle ein Wälzlager angeordnet ist und die Außenober fläche der Außenrolle unmittelbar auf den Bahnen abwälzt.

Bei üblichen Tripodegelenken sind die Tripoderollen auf ihrem Tripodezapfen - bezogen auf die Zapfenachse - axial verschiebblich und drehbar angeordnet. Bei gebeugt umlau fenden Gelenk hat dies zur Folge, daß sich die Stellung der Rollenachsen aus ihrer ursprünglich senkrechten Rich tung zur Achse des Gelenkaußenteils bei jedem Gelenkumlauf zwischen zwei Endlagen, die jeweils dem Gelenkbeugungswin kel entsprechen, oszillierend bewegt. Die Bewegung der Rollenoberfläche der Außenrolle gegenüber ihrer unter Drehmomenteinleitung belasteten Bahn im Gelenkaußenteil weist dabei neben einem rollenden Anteil auch einen glei tenden Anteil aufgrund des Beugungswinkel auf, der zu Schwingungsanregungen aus dem Gelenk heraus führt.

Diese Nachteile sind bei Gelenken der gattungsgemäßen Art bereits überwunden, bei denen die Rollen ständig mit zur Längsachse des Gelenksaußenteils senkrechter Rollenachse gehalten werden und dabei bei gebeugt umlaufenden Gelenk rein oszillierende Rollbewegungen vollziehen. Die Gleitbe wegungen finden jeweils ausschließlich zwischen dem jewei ligen Tripodezapfen und einem nicht drehenden ggfs. mehr teiligen Innenring statt.

Um die winkelkonstante, in der Orientierung ihrer Längs achse unveränderte Positionen der Rollenanordnung gegenüber dem Gelenkaußenteil sicherzustellen bedarf es besonderer Abstützflächen für die Rollenanordnung im Gelenkaußenteil. Aus der JP 21 35 719 U ist ein gattungsgemäßes Gelenk bekannt, bei dem jeweils der Innenring einer Rollenanord nung mit einem - auf seine Achse bezogen - radial ver größerten Kragen versehen ist, der an Führungskanten der Bahnen im Gelenkaußenteil - auf die Gelenkachse bezogen - radial aufliegt, in radialer Ansicht auf das Gelenkaußen teil im wesentlichen rechteckig ist und somit einerseits eine Verdrehung des Innenrings um die Zapfenachse und andererseits ein Kippen der Rollenanordnung in bezug auf die Achse des Gelenkaußenteils verhindert. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist zum einen die komplizierte Gestalt des Innenrings und zum anderen die vielteilige Ausführung der Wälzlageranordnung. Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gelenk der eingangs ge nannten Art unter Wahrung der funktionellen Vorteile kon struktiv zu vereinfachen. Die Anwendung kann sich hierbei zum einen auf Gelenke nach Art der EP 90 12 0983.3, zum anderen auf Gelenke nach Art der genannten JP 21 35 719 U beziehen.

Eine erste Lösung besteht darin, daß Innenring, ggfs. Wälzkörper und Außenrolle sich - auf die Gelenkachse be zogen - nach radial außen unabhängig voneinander abstützen und sich - bezogen auf die Gelenkachse - nach radial innen unabhängig voneinander jeweils unmittelbar an einem ebenen Sicherungselement abstützen, das sich seinerseits - bezo gen auf die Gelenkachse - nach radial innen an Führungs kanten der Ausnehmung abstützt. Die Abstützung nach außen erfolgt bevorzugt zumindest mittelbar am Boden der Ausneh mung.

Hiermit wird eine wesentlich vereinfachte Ausführung der Wälzlageranordnung angegeben, wobei die relativ zueinander axial zu sichernden Teile sich jeweils zumindest nach radial innen unmittelbar an einem ebenen Sicherungselement abgestützen, so daß auf gegenseitige Axialsicherung zwischen Innenring und Außenrolle verzichtet werden kann. Die üblicherweise erforderlichen Einstiche in den einander zugewandten Ringoberflächen können damit entfallen.

Die radiale Abstützung der Teile nach außen kann nach einer ersten Ausführung jeweils unmittelbar am bevorzugt ebenen Boden der Ausnehmungen erfolgen. Nach einer anderen Ausführung kann ein zweites, im wesentlichen ebenes, Sicherungselement vorgesehen sein, an dem sich Innenring, ggfs. Wälzkörper und Außenrolle jeweils unmittelbar radial nach außen abstützen und das sich seinerseits unmittelbar am bevorzugt ebenen Boden der Ausnehmungen abstützt. Die Zentrierung bzw. Sicherung der Sicherungselemente gegen über der Rollenanordnung kann jeweils durch am Sicherungs element ausgeprägte konzentrische Eingriffsmittel gegen über Teilen der Rollenanordnung, insbesondere gegenüber dem nicht drehenden Innenring erfolgen, wobei ein Preßsitz die Teile zusammenhalten kann.

In bevorzugter Ausgestaltung können die einfach und unab hängig ausgeführten Sicherungselemente in radialer Ansicht im wesentlichen rechteckig ausgeführt sein, wobei insbe sondere die Anlagebereiche gegenüber den Bahnen im Ge lenkaußenteil auf axiale Endabschnitte oder auf einzelne, jeweils doppelt vorgesehene Bogenbereiche beschränkt sein können, während dazwischen eine mittige Einziehung vorge sehen ist. Hiermit läßt sich die Reibung reduzieren, wobei aufgrund vergrößerter Hebelarme - auf die Zapfenachse bezogen - auch geringere Reibungskräfte an den Sicherungs elemente auftreten.

Eine zweite erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß jeweils der Innenring, ggfs. die Wälzkörper und die Außen rollen sich unmittelbar - auf die Gelenkachse bezogen - radial außen und radial innen mit einem Sicherungselement aus zwei ebenen untereinander verbundenen Blechteilen in Kontakt befinden und von diesem - auf ihre Drehachse be zogen - axial gegeneinander gesichert sind.

Auch hierbei ist erfindungsgemäß die Ausgestaltung der Lagerungsanordnung, d. h. die axiale Halterung von Innen ring, Wälzkörpern und Außenrolle wesentlich vereinfacht, da auch hier die relative Sicherung nur über ein einziges Teil erfolgt und die einander zugewandten Ringflächen an Innenring und Außenrolle einstichfrei, im wesentlichen glattzylindrisch ausgebildet sein können.

Nach einer ersten Ausgestaltung kann dabei die - bezogen auf das Gelenkaußenteil - radiale Abstützung nach außen und nach innen unmittelbar über die miteinander verbun denen inneren und äußeren Blechteile der Sicherungselemen te erfolgen. Diese können gegenüber der Rollenanordnungen ggfs. auf eine Zentrierung verzichten, da ein einfacher Klemmsitz gegenüber dem Innenring vorgesehen werden kann.

Es ist jedoch auch möglich, zumindest eine Zentrierung gegenüber dem Innenring an einem der beiden miteinander verbundenen Blechteile der Sicherungselemente vorzusehen.

Hierbei können sich die Sicherungselemente wieder un mittelbar radial - in bezug auf das Gelenkaußenteil - durch Anlage an dem insbesondere ebenen Boden der Ausneh mungen bzw. auf entsprechenden Führungskanten an den Aus nehmungen abstützen.

Nach einer anderen Ausgestaltung ist es jedoch auch mög lich, die Außenrollen formschlüssig in die Bahnen ein greifen zu lassen, so daß diese die radiale Abstützung übernehmen, während die Sicherungselemente sich allenfalls gegenüber Verdrehung um die Rollenachsen mit entsprechen den Führungskanten an den Bahnen abstützen, die in gleicher Weise an zumindest einem der beiden Führungsele mente ausgeführt sein können, wie bereits oben bei der erstgenannten Lösung beschrieben, d. h. auch hier können die Führungskanten auf axiale Endbereiche oder auf doppelte Bogenbereiche reduziert sein, so daß sich die Reibungskräfte ggfs. reduzieren. Es ist auch möglich, axial verlaufende Führungsstege jeweils am Boden der Aus nehmungen vorzusehen, an denen sich die Sicherungselemente gegenüber Kippbewegungen der Rollenanordnungen um Achsen senkrecht zur Gelenkachse abstützen, während der form schlüssige Eingriff der Rollen in den Bahnen die Rollenan ordnungen gegen Kippbewegungen um Achsen parallel zur Gelenkachse abstützt.

Eine dritte Lösung besteht darin, daß jeweils der Innen ring und die Außenrolle sich unmittelbar - auf die Gelenk achse bezogen - radial außen und radial innen mit einem Sicherungselement aus zwei ebenen untereinander verbun denen Blechteilen in Kontakt befinden und von diesem - auf ihre Drehachse bezogen - axial gegeneinander gesichert sind.

Auch hierbei ergibt sich wieder die vereinfachte Ausfüh rung der Rollenanordnung, da die gegenseitige Sicherung des Innenrings, ggfs. der Wälzkörper und der Außenrolle durch das ebene Sicherungselement jeweils zusammen mit dem einen zusätzlichen aus zwei Blechteilen bestehenden Sicherungselement garantiert wird. Jeweils die radial inneren Sicherungselemente sind dabei mit Zentrierungen gegenüber den Innenringen oder Außenrollen auszuführen, während die inneren und äußeren Blechteile der weiteren Sicherungselemente so großflächig sind, daß die bei Beu gung erfolgende Verschiebung der Rollenanordnung gegenüber diesen Elementen die radiale Sicherungsfunktion nicht beeinträchtig. Das jeweils innere zungenförmige Blechteil der ersten Sicherungselemente muß mit einer Gelenkausneh mung versehen sein, in der sich der jeweilige Tripode zapfen bei gebeugt umlaufenden Gelenk axial oszillierend bewegt. Die Abstützung der Radialkräfte kann jeweils von den weiteren Sicherungselementen unmittelbar auf den eben ausgebildeten Boden der Ausnehmungen erfolgen, es können jedoch auch die Außenrollen formschlüssig in die Bahnen der Ausnehmung eingreifen, während das weitere Sicherungs element radiales Spiel gegenüber den Bahnen hat, so daß die Radialkräfte und Kippkräfte ausschließlich vom Form schluß der Rollen in den Bahnen aufgenommen werden. Die Verbindung der Blechteile des weiteren Sicherungselements untereinander können je nach Ausgestaltung unmittelbar an den radial äußeren oder an den radial inneren Abschnitten erfolgen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach stehend anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Gelenk gemäß der ersten Lösungsform im Querschnitt in einer ersten Ausführung,

Fig. 2 zeigt ein Gelenk gemäß der ersten Lösungsform in einer zweiten Ausführung,

Fig. 3 zeigt ein Gelenk gemäß der ersten Lösungsform in einer dritten Ausführung,

Fig. 4 zeigt ein Gelenk gemäß der ersten Lösungsform in einer vierten Ausführung,

Fig. 5 zeigt ein Gelenk gemäß der ersten Lösungsform in einer fünften Ausführung,

Fig. 6a zeigt eine Einzelheit des Gelenkes nach Fig. 1;

Fig. 6b zeigt eine Einzelheit nach Fig. 6a in abge wandelter Ausführung,

Fig. 6c zeigt ein Einzelteil aus der Darstellung nach Fig. 6b,

Fig. 6d zeigt ein Einzelteil gemäß Fig. 6c in abge wandelter Ausführung,

Fig. 7 zeigt ein Gelenk gemäß der zweiten Lösungsform im Querschnitt in einer ersten Ausführung,

Fig. 8 zeigt ein Gelenk gemäß der zweiten Lösungsform im Querschnitt in einer zweiten Ausführung,

Fig. 9a zeigt eine Einzelheit nach den Fig. 7 und 8 im Querschnitt in vergrößerter Darstellung,

Fig. 9b zeigt eine Einzelheit nach den Fig. 7 und 8 im Querschnitt in vergrößerter Darstellung,

Fig. 10a zeigt eine Einzelheit eines Gelenks ähnlich den Fig. 7 und 8 in abgewandelter Ausfüh rung,

Fig. 10b zeigt eine Einzelheit eines Gelenks ähnlich den Fig. 7 und 8 in abgewandelter Ausfüh rung,

Fig. 11a eine Einzelheit eines Gelenkes nach Fig. 9a;

Fig. 11b zeigt eine Einzelheit nach den Fig. 7 und 8 im Querschnitt in vergrößerter Darstellung,

Fig. 11c zeigt eine Einzelheit gemäß Fig. 11a in abgewandelter Ausführung,

Fig. 12 zeigt ein Gelenk gemäß der dritten Lösungs form im Querschnitt in einer ersten Ausfüh rung,

Fig. 13 zeigt ein Gelenk gemäß der dritten Lösungs form im Querschnitt in einer zweiten Ausfüh rung,

Fig. 14 zeigt ein Gelenk nach Fig. 12 im Längs schnitt in einer ersten Ausführung,

Fig. 15a zeigt ein Gelenk nach Fig. 12 im Längs schnitt in einer abgewandelten Ausführung,

Fig. 15b zeigt ein Gelenk nach Fig. 15a in abgewin kelter Gelenkstellung.

In den Fig. 1 bis 5 sind einander entsprechende Einzel heiten mit sich jeweils um 20 voneinander unterscheidenden Bezugsziffern versehen. Die Bezifferung in den Fig. 6a -6c entspricht der Bezifferung in Fig. 1.

In den Figuren ist jeweils ein Gelenkaußenteil 1, 21, 41, 61, 81, mit einer zentralen Öffnung 2, 22, 42, 62, 82 und drei umfangsverteilten Ausnehmungen 3, 23, 43, 63, 83 erkennbar. In dieses ist ein Gelenkinnenteil 4, 24, 44, 64, 84 mit einer zentralen Einstecköffnung 5, 25, 45, 65, 85 für einen Wellenzapfen und mit drei gleichmäßig um fangsverteilten Tripodezapfen 6, 26, 46, 66, 86 einge führt. Die Tripodezapfen 6, 26, 46, 66, 86 sind jeweils an ihrem Ende kugelig ausgeführt und tragen eine Rollenanord nung, die nachfolgende Einzelheiten umfaßt. Unmittelbar auf den kugeligen Tripodezapfen 6, 26, 46, 66, 86 ist ein Innenring 7, 27, 47, 67, 87 mit innenzylindrischer Ober fläche 8, 28, 48, 68, 88 vorgesehen, der relativ zum je weiligen Tripodezapfen schwenkbar und radial verschiebbar ist. Gegenüber dem Innenring 7, 27, 47, 67, 87 ist eine Außenrolle 10, 30, 50, 70, 90 mittels eines Nadellagers 9, 29, 49, 69, 89 drehbar gelagert. In bezug auf die Gelenk achse stützen sich zumindest Innenring 7, 27, 47, 67, 87 und Nadellager 9, 29, 49, 69, 89 nach radial innen an einem Sicherungselement 11, 31, 51, 71, 91 ab, das seiner seits an einbezogenen Führungskanten 12, 32, 52, 72, 92 in der jeweiligen Ausnehmung 3, 23, 43, 63, 83 gehalten ist. In bezug auf die Gelenkachse stützt sich der Innenring 7, 27, 47, 67, 87 nach radial außen unmittelbar am Grund der Ausnehmung 3, 23, 43, 63, 83 ab. Die Außenrolle hat vor zugsweise Spiel gegenüber dem Sicherungselement 11, 31, 51, 71, 91 und stützt sich unmittelbar in ihren Bahnen 3, 33, 53, 73, 93 im Gelenkaußenteil 1, 21, 41, 61, 81 radial ab.

Nach den Fig. 1 und 2 stützen sich Innenring 7, 27 und Nadellager 9, 29 radial nach außen auf die Gelenkachse bezogen unmittelbar am ebenen Boden 14, 34 der jeweiligen Ausnehmung 3, 23 ab. Das gleiche kann für die Außenrolle gelten, die sich jedoch bevorzugt in ihren Bahnen 13, 33 in der Ausnehmung 3, 23 radial abstützt.

In den Fig. 3 bis 5 stützen sich Innenring 47, 67, 87 und Nadellager 49, 69, 89 bezogen auf die Gelenkachse nach radial außen an einem weiteren Sicherungselement 55, 75,95 ab, das nach Fig. 3 ringförmig und nach den Fig. 4 und 5 scheibenförmig ausgebildet ist. Auch hier kann sich die Außenrolle 50, 70, 90 ebenfalls radial an diesem Siche rungselement 55, 75, 95 oder bevorzugt unmittelbar in ihren Bahnen 53, 73, 93 abstützen.

Nach Fig. 1 sind die Außenrollen mit im Längsschnitt durch die Rolle halbkreisförmiger Außenoberfläche darge stellt; nach den Fig. 2 bis 5 mit im wesentlicher zy lindrischer Außenoberfläche. Nach den Fig. 1 und 3 sind die inneren Sicherungselemente an einem Absatz auf den Innenringen 7, 47 zentriert, nach den Fig. 2 und 4 in den Ausnehmungen 23, 63 und nach Fig. 5 in der Außenrolle 90.

In den Fig. 6a und 6b sind in radialer Ansicht das Gelenkaußenteil 1 mit den Bahnen 13 und ein Tripodezapfen 6 mit einer vollständigen Rollenanordnung erkennbar, d. h. im einzelnen mit Innenring 7, Nadellager 9 und Außenrolle 10.

In Fig. 6a ist unter der Rollenanordnung ein Sicherungs element 11′ erkennbar, das im wesentlichen rechteckig ist, beispielsweise auf dem Innenring 7 zentriert sein kann (Fig. 1 und 3) und sich radial auf den Führungskanten 12 der Ausnehmung 3 abstützt. Jeweils an den Längskanten sind Ausnehmungen 16 erkennbar, so daß nur an den axialen Enden Führungsbereiche 17′ zur Abstützung gegen Verdrehung gegenüber den Bahnen verbleiben, wodurch die Reibung reduziert wird.

In Fig. 6b ist unterhalb der Rollenanordnung ein Siche rungselement 11′′ erkennbar, das in Umfangsrichtung an den Führungskanten 12 zentriert ist (Fig. 2 und 4) und sich radial auf diesen abstützt. An den Längskanten sind Doppelbögen erkennbar, so daß nur einzelne Führungsstellen zur Abstützung gegenüber Verdrehung gegenüber den Bahnen verbleiben, wodurch die Reibung reduziert wird. In Fig. 6c ist das Element 11′′ als Einzelteil gezeigt. In Fig. 6d ist ein Sicherungselement 11′′′ gezeigt, daß gemäß Fig. 5 in der Außenrolle zentriert sein kann.

In den Fig. 7 bis 11 sind einander entsprechende Ein zelheiten mit jeweils um 20 voneinander unterscheidenden Bezugsziffern zu sehen. Die Bezifferung der Fig. 9 bis 11 entspricht derjenigen der Fig. 7.

In den Figuren ist jeweils ein Gelenkaußenteil 101, 121 mit einer zentralen Öffnung 102, 122 und drei umfangsver teilten Ausnehmungen 103, 123 erkennbar. In dieses ist ein Gelenkinnenteil 104, 124 mit einer zentralen Einsteck öffnung 105, 125 für ein Wellenzapfen und mit drei gleich mäßig umfangsverteilten Tripodezapfen 106, 126 eingeführt. Die Tripodezapfen 106, 126 sind jeweils an ihrem Ende kugelig ausgeführt und tragen eine Rollenanordnung, die nachfolgende Einzelheiten umfaßt. Unmittelbar auf den kugeligen Tripodezapfen 106, 126 ist ein Innenring 107, 127 mit einer innenzylindrischen Oberfläche 108, 128 vor gesehen, der relativ zum jeweiligen Tripodezapfen schwenk bar und radial verschiebbar ist. Gegenüber dem Innenring 107, 127 ist eine Außenrolle 110, 130 mittels eines Nadel lagers 109, 129 drehbar gelagert. In Radialrichtung sind Innenring 107, 127, Nadellager 109, 129 und Außenrolle 110, 130 zueinander durch ein zusammenhängendes zwei Ebe nen umfassendes Sicherungselement 111, 131 relativ zuein ander gehalten. Die Außenrolle 110, 130 stützt sich in bezug auf die Gelenkachse unmittelbar in ihren Bahnen 113, 133 im Gelenkaußenteil 101, 121 radial ab.

Nach Fig. 7 sind die Außenrollen mit im Längsschnitt durch die Rolle halbkreisförmige Außenoberfläche darge stellt; nach Fig. 8 mit im wesentlichen zylindrischer Außenoberfläche.

Nach den Fig. 9a und 9b, in denen jeweils eine Rollen anordnung als Einzelheit gemäß Fig. 7 gezeigt ist, ist das Sicherungselement radial gegenüber dem Boden 114 der Ausnehmung 103 frei, so daß die radiale Abstützung nur über die Außenoberfläche der Außenrolle 110 in ihren Bah nen 113 in der Ausnehmung 103 erfolgt. Während in Fig. 9a das Sicherungselement 111′ in Umfangsrichtung Spiel gegen über den Ausnehmungen aufweist, ist in Fig. 9b das Siche rungselement 111′′ in Umfangsrichtung spielfrei in den Ausnehmungen geführt.

Nach den Fig. 10a und 10b ist im abgewandelten Boden 114 der Bahn eine längsverlaufende Führungsschiene 115 vorgesehen, an denen sich das Sicherungselement 111′′ und damit die Rollenanordnung insgesamt gegenüber Kippmomenten um die Querachse Q abstützt, während Kippmomente um die parallel zur Gelenkachse laufende senkrecht zur Bildebene liegende Achse wie zuvor durch die Außenoberfläche der Außenrolle 110 in ihren Bahnen 113 aufgenommen wird. Un terhalb des innenliegenden Teils des Sicherungselementes sind Führungskanten 112 vorgesehen, an denen sich das Sicherungselement 111′′′ nach Fig. 10a spielfrei radial nach innen abstützen kann während sich nach Fig. 10b bei größerem Spiel des Sicherungselementes 111′′′ gegenüber der Führungskante die Außenrolle 110 gegenüber den Bahnen 113 radial abstützen kann.

In den Fig. 11a bis 11c ist jeweils die Einzelheit nach den Fig. 9a und 9b von radial außen gesehen gezeigt. Es ist hier wiederum das Gelenkaußenteil 101 mit den Bahnen 113 erkennbar, auf einem Tripodezapfen 106 ist der Innen ring 107 der Rollenanordnung, das Nadellager 109 sowie die Außenrolle 110 geführt, die durch das Sicherungselement 111 zusammengehalten werden. In den Fig. 11a und 11b ist das Sicherungselement im Schnitt senkrecht zur Bild ebene ein offenes Kastenprofil mit einer innenliegenden Zentralöffnung 118, zwei Verbindungsstegen 117 und einer radial außen liegenden Stoßfuge 116.

In Fig. 11c ist die gleiche Ansicht wie den Fig. 11a und 11b dargestellt. Das Sicherungselement als im Schnitt senkrecht zur Bildebene einseitig offenes U-Profil darge stellt, das radial innenliegend ebenfalls eine Zentral öffnung 118 aufweist, jedoch nur einen einseitigen Verbin dungssteg 117 besitzt.

Nach den Fig. 11a und 11c haben die Sicherungselemente Umfangsspiel gemäß Fig. 9a, während in Fig. 11b das Sicherungselement in Umfangsrichtung spiel freigeführt ist wie in Fig. 9b.

In den Fig. 12 bis 15 sind einander entsprechende Ein zelheiten mit sich jeweils um 20 voneinander unterschei dende Bezugsziffern versehen. Die Bezifferung in den Fi guren 14 und 15 entspricht denen der Fig. 12.

In den Figuren ist jeweils ein Gelenkaußenteil 141, 161 mit einer zentralen Öffnung 142, 162 und drei umfangsver teilten Ausnehmungen 143, 163 erkennbar. In dieses ist ein Gelenkinnenteil 144, 164 mit einer zentralen Einsteck öffnung 145, 165 für einen Wellenzapfen und mit drei gleichmäßig umfangsverteilten Tripodezapfen 146, 166 ein geführt. Die Tripodezapfen 146, 166 sind jeweils an ihrem Ende kugelig ausgeführt und tragen eine Rollenanordnung, die nachfolgende Einzelheiten umfaßt. Unmittelbar auf den kugeligen Tripodezapfen 146, 166 ist ein Innenring mit innenzylindrischer Oberfläche 148, 168 vorgesehen, der relativ zum jeweiligen Tripodezapfen schwenkbar und radial verschiebbar ist. Gegenüber dem Innenring 147, 167 ist eine Außenrolle 150, 170 mittels eines Nadellagers 149, 169 drehbar gelagert. Die Rollenanordnungen sind jeweils durch im Längsschnitt U-förmige Sicherungselemente 151, 171 zusammengehalten.

Unmittelbar zwischen dem radial inneren Teil der Siche rungselemente 151, 171 und der jeweiligen Rollenanordnung sind zusätzliche Stützscheiben 155, 175 vorgesehen. Wie in den Fig. 14 und 15 erkennbar, sind die Sicherungsele mente 151, 171 untereinander über ein Zentralblech 156, 176 miteinander verbunden. Das jeweils innenliegende Teil des Sicherungselementes umfaßt hierbei jeweils ein Lang loch 157, 177, um eine Winkelbewegung möglich zu machen, wie in Fig. 15 b erkennbar. Demgegenüber hat die Stütz scheibe 155, 175, die innerhalb des Sicherungselementes 151, 171 gleitet, nur eine Durchtrittsöffnung, deren Durchmesser etwa dem des Tripodezapfens entspricht. Die Stützscheibe kann gegenüber Innenring 147, 167 oder Außen rolle 150, 170 zentriert sein.

In den Fig. 15a und 15b ist das Gelenkaußenteil 141 vollständig mit einem Flansch 158 dargestellt; in das Gelenkinnenteil 144 ist eine Welle 159 eingesteckt und mit einem Sicherungsring 160 festgelegt.

Bezugszeichenliste

1, 21, 41, 61, 81, 101, 121, 141, 161 Gelenkaußenteil
2, 22, 42, 62, 82, 102, 122, 142, 162 Öffnung
3, 23, 43, 63, 83, 103, 123, 143, 163 Ausnehmungen
4, 24, 44, 64, 84, 104, 124, 144, 164 Gelenkinnenteil
5, 25, 45, 65, 85, 105, 125, 145, 165 Einstecköffnung
6, 26, 46, 66, 86, 106, 126, 146, 166 Tripodezapfen
7, 27, 47, 67, 87, 107, 127, 147, 167 Innenring
8, 28, 48, 68, 88, 108, 128, 148, 168 Innenoberfläche
9, 29, 49, 69, 89, 109, 129, 149, 169 Nadellager
10, 30, 50, 70, 90, 110, 130, 150, 170 Außenrolle
11, 31, 51, 71, 91, 111, 131, 151, 171 Sicherungselement
12, 32, 52, 72, 92, 112, 132, 152, 172 Führungskante
13, 33, 53, 73, 93, 113, 133, 153, 173 Bahn
14, 34, 54, 74, 94, 114, 134, 154, 174 Boden
15 Führungskante
55, 75, 95 Sicherungselement
156, 176 Zentralblech
157, 177 Langloch
158 Flansch
159 Welle
160 Sicherungsring

Claims

1. Tripodegelenk mit einem Gelenkaußenteil (1, 21, 41, 61, 81), das drei umfangsverteilte achsparallele Aus nehmungen (3, 23, 43, 63, 83) aufweist, die sich in Umfangsrichtung gegenüberliegende Bahnen (13, 33, 53, 73, 93) ausbilden, und das ein im Querschnitt stern förmiges Gelenkinnenteil (4, 24, 44, 64, 84) mit drei umfangsverteilten Zapfen (6, 26, 46, 66, 86) aufweist, die jeweils in die Ausnehmungen (3, 23, 43, 63, 83) des Gelenkaußenteils (1, 21, 41, 61, 81) eingreifen, wobei auf den Zapfen (6, 26, 46, 66, 86) Rollenanord nungen gelagert sind, die jeweils zumindest einen Innenring (7, 27, 47, 67, 87) und eine Außenrolle (10, 30, 50, 70, 90) umfassen, wobei der Innenring relativ gegenüber dem Zapfen (6, 26, 46, 66, 86) winkelbeweg lich und axial zur Zapfenachse verschieblich angeord net ist, zwischen der Außenoberfläche des Innenrings und der Innenoberfläche der Außenrolle ein Wälzlager (9, 29, 49, 69, 89) angeordnet ist und die Außenober fläche der Außenrolle (10, 30, 50, 70, 90) unmittelbar auf den Bahnen (13, 33, 53, 73, 93) abwälzt, dadurch gekennzeichnet, daß Innenring (7, 27, 47, 67, 87) und Außenrolle (10, 30, 50, 70, 90) sich - auf die Gelenkachse bezogen - nach radial außen unabhängig voneinander abstützen und sich - bezogen auf die Gelenkachse - nach radial innen unabhängig voneinander jeweils unmittelbar an einem ebenen Sicherungselement (11, 31, 51, 71, 91) abstützen, das sich seinerseits - bezogen auf die Gelenkachse - nach radial innen an Führungskanten (12, 32, 52, 72, 92) der Ausnehmungen (3, 23, 43, 63, 83) abstützen.

2. Tripodegelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der Boden (14, 34) der Ausnehmungen (3, 23) eben ist und daß sich Innenring (7, 27) und Außen rolle (10, 30) jeweils unmittelbar am Boden (14, 34) bzw. in den Bahnen (13, 33) abstützen.

3. Tripodegelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (54, 74, 94) der Ausnehmungen (43, 63, 83) eben ist und daß jeweils ein ebenes zweites Siche rungselement (55, 75, 95) am Boden der Ausnehmungen anliegt, an dem sich Innenring (47, 67, 87) und Außen rolle (50, 70, 90) unmittelbar abstützen.

4. Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der Innenring (7, 27, 47, 67, 87) zumin dest auf seiner Außenoberfläche und die Außenrolle (10, 30, 50, 70, 90) zumindest auf ihrer Innenober fläche einstichfrei, insbesondere zylindrisch glatt ausgebildet sind.

5. Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungselemente (11, 31, 51, 71, 91; 55, 75, 95) - radial innen und ggfs. radial außen - in radialer Ansicht auf das Gelenkaußenteil (1, 21, 41, 61, 81) zumindest teilweise im wesentlichen rechteckig ausgebildet sind.

6. Tripodegelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungselemente (11) - radial innen und ggfs. radial außen - an ihren zu den Bahnen gerichte ten Längskanten mittige Einziehungen (16) haben und jeweils nur an ihren - in Richtung der Ausnehmungen gesehen - axialen Enden Führungskantenabschnitte (17) zum Kontakt gegenüber den Bahnen (13) aufweisen.

7. Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (6, 26, 46, 66, 86) jeweils mit einem kugeligen Zapfenkopf versehen sind, der jeweils in eine innenzylindrisch ausgeführte Innenoberfläche (8, 28, 48, 68, 88) des Innenrings (7, 27, 47, 67, 87) unmittelbar eingreift.

8. Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen jeweils zylindrisch sind und in eine innenzylindrisch ausgeführte Innenoberfläche eines Zwischenrings mit außenkugeliger Oberfläche eingreifen und daß jeweils die Innenoberfläche der Innenringe zumindest teilweise innenkugelig ausgeführt sind und den jeweiligen Zwischenring winkelbeweglich aufnehmen (ohne Fig. ).

9. Tripodegelenk mit einem Gelenkaußenteil (101, 121), das drei umfangsverteilte achsparallele Ausnehmungen (103, 123) aufweist, die sich in Umfangsrichtung ge genüberliegende Bahnen (113, 133) ausbilden, und das ein im Querschnitt sternförmiges Gelenkinnenteil (104, 124) mit drei umfangsverteilten Zapfen (106, 126) aufweist, die jeweils in die Ausnehmungen (103, 123) des Gelenkaußenteils (101, 121) eingreifen, wobei auf den Zapfen Rollenanordnungen gelagert sind, die je weils zumindest einen Innenring (107, 127) und eine Außenrolle (110, 130) umfassen, wobei der Innenring (107, 127) relativ gegenüber dem Zapfen (106, 126) winkelbeweglich und axial zur Zapfenachse verschieb lich angeordnet ist, zwischen der Außenoberfläche des Innenrings (107, 127) und der Innenoberfläche der Außenrolle (110, 130) ein Wälzlager (109, 129) ange ordnet ist und die Außenoberfläche der Außenrolle unmittelbar auf den Bahnen (113, 133) abwälzt, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der Innenring (107, 127) und die Außen rolle (110, 130) sich unmittelbar - auf die Gelenk achse bezogen - radial außen und radial innen mit einem Sicherungselement (111, 131) aus zwei ebenen untereinander verbundenen Blechteilen in Kontakt be finden und von diesem - auf ihre Drehachse bezogen - axial gegeneinander gesichert sind.

10. Tripodegelenk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (111, 131) sich jeweils zumindest radial außen unmittelbar am Boden (114, 134) der Ausnehmungen (103, 123) und ggfs. radial innen an Führungskanten (112) der Ausnehmungen im Gelenkaußen teil (101, 121) abstützt und die Außenrolle (110, 130) jeweils mit radialem Spiel in den Bahnen (113, 133) geführt ist.

11. Tripodegelenk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (111, 131) jeweils im Ge lenkaußenteil (101, 121) radial außen und radial innen kontaktfrei ist und sich jeweils die Außenrolle (110, 130) radial außen und radial innen in den Bahnen (110, 130) im Gelenkaußenteil abstützt.

12. Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der Innenring (107, 127) zumindest auf seiner Außenoberfläche und die Außenrolle (110, 130) zumindest auf ihrer Innenoberfläche einstichfrei, insbesondere zylindrisch glatt ausgebildet sind.

13. Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungselemente (111, 131) - zumindest radial innen und ggfs. radial außen - in radialer Ansicht auf das Gelenkaußenteil (101, 121) im wesent lichen rechteckig ausgebildet sind.

14. Tripodegelenk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungselemente (111, 131) - zumindest radial innen und ggfs. radial außen - an ihren zu den Bahnen (113, 133) gerichteten Längskanten mittige Einziehungen haben und jeweils nur an ihren - in Rich tung der Ausnehmungen gesehen - axialen Enden Füh rungskantenabschnitte zum Kontakt gegenüber den Bahnen (113, 133) aufweisen.

15. Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das radial innere und das radial äußere Blechteil des Sicherungselements (111, 131) im Längs schnitt durch das Gelenk zumindest an einem ihrer axialen Enden über einen Verbindungssteg (117) ein stückig U-förmig miteinander verbunden sind.

16. Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das radial innere und das radial äußere Blechteil des Sicherungselements (111, 131) im Längs schnitt durch das Gelenk an ihren axialen Enden je weils über Verbindungsstege (117) einstückig miteinan der verbunden sind, wobei eine senkrecht zum Längs schnitt liegende Stoßkante (116) in einem der Blech teile oder in einem der Verbindungsstege (117) ver läuft.

17. Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (106, 126) jeweils mit einem kugeligen Zapfenkopf versehen sind, der jeweils in eine innen zylindrisch ausgeführte Innenoberfläche (108, 128) des Innenrings (107, 127) unmittelbar eingreift (AAR).

18. Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen jeweils zylindrisch sind und in eine innenzylindrisch aus geführte Innenoberfläche eines Zwischenrings mit außenkugeliger Oberfläche eingreifen und daß jeweils die Innenoberfläche der Innenringe zumindest teilweise innenkugelig ausgeführt sind und den jeweiligen Zwischenring winkelbeweglich aufnehmen (ohne Fig. ).

19. Tripodegelenk mit einem Gelenkaußenteil (141, 161), das drei umfangsverteilte achsparallele Ausnehmungen (143, 163) aufweist, die sich in Umfangsrichtung ge genüberliegende Bahnen (153, 173) ausbilden, und das ein im Querschnitt sternförmiges Gelenkinnenteil (144, 164) mit drei umfangsverteilten Zapfen (146, 166) aufweist, die jeweils in die Ausnehmungen (143, 163) des Gelenkaußenteils (141, 161) eingreifen, wobei auf den Zapfen (146, 166) Rollenanordnungen gelagert sind, die jeweils zumindest einen Innenring (147, 167) und eine Außenrolle (150, 170) umfassen, wobei der Innen ring relativ gegenüber dem Zapfen (146, 166) winkelbe weglich und axial zur Zapfenachse verschieblich ange ordnet ist, zwischen der Außenoberfläche des Innen rings und der Innenoberfläche der Außenrolle ein Wälzlager (149, 169) angeordnet ist und die Außenober fläche der Außenrolle (150, 170) unmittelbar auf den Bahnen (153, 173) abwälzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (147, 167) und die Außenrolle (150, 170) sich jeweils - auf die Gelenkachse bezogen - nach radial innen unabhängig voneinander jeweils unmittel bar an einem ebenen ersten Sicherungselement (155, 175) abstützen und daß der Innenring (147, 167), die Außenrolle (150, 170) und das erste Sicherungselement (155, 175) jeweils von einem weiteren Sicherungsele ment (151, 171) aus zwei ebenen untereinander verbun denen Blechteilen zusammengehalten werden, wobei die weiteren Sicherungselemente (151, 171) untereinander zumindest mittelbar an einem ihrer axialen Enden durch ein achsnormal liegendes Mittelblech (156, 176) ver bunden sind und sich gegenseitig abstützen.

20. Tripodegelenk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die drei jeweils innen liegenden zungenför migen Blechteile der weiteren Sicherungselemente (151, 171) mit jeweils einem axial verlaufenden Langloch (157) versehen sind.

21. Tripodegelenk nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Sicherungselemente (155, 175) gegenüber den Rollenanordnungen im wesentlichen zentriert sind und sich nach radial innen auf den Blechteilen der weiteren Sicherungselemente (151, 171) abstützen.

22. Tripodegelenk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die drei äußeren oder die drei inneren Blechteile der weiteren Sicherungselemente (151, 171) untereinander zumindest mittelbar an einem ihrer axia len Enden durch das achsnormal liegende Mittelblech (156, 176) verbunden sind.