DE4228482C2

DE4228482C2 - Gleichlauffestgelenk

Info

Publication number: DE4228482C2
Application number: DE4228482A
Authority: DE
Inventors: Peter Harz; Werner Dipl Ing Krude
Original assignee: GKN Automotive GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1992-02-13
Filing date: 1992-08-27
Publication date: 1996-11-07
Anticipated expiration: 2012-08-28
Also published as: DE4228482A1; US5453052A

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleichlauffestgelenk mit einem glockenförmig ausgebildeten, einen Hohlraum aufweisenden Gelenkaußenteil, in dessen Innenfläche gleichmäßig auf dem Umfang verteilte Außenlaufrillen ausgebildet sind, einem Gelenkinnenteil, in dessen Außenfläche zu den Außen laufrillen korrespondierenden Innenlaufrillen ausgebildet sind, jeweils in korrespondierenden In nen- und Außenlaufrillen aufgenommenen drehmomentübertragen den Kugeln, und einem Käfig der zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil angeordnet ist, und in dessen Fenstern die Kugeln gehalten sind, wobei das Gelenkinnenteil mit einer ihm zugeordneten kugeligen ersten Anschlag fläche an einer im Hohlraum des Gelenkaußenteils liegenden zweiten Anschlagfläche axial nach innen abgestützt ist.

Es ist bekannt, bei einem Gleichlauffestgelenk der genannten Art das Gelenkinnenteil im Hohlraum des Gelenk außenteils axial nach innen abzustützen (DE 31 14 290 A1). Mit der dort gezeigten Bauweise soll erreicht werden, daß ein Ab stand zwischen der Außenfläche des Gelenkinnenteils und der Innenfläche des Käfigs gegeben ist, wodurch eine maschinelle Bearbeitung der Innenfläche des Käfigs und der Außenfläche des Gelenkinnenteils vermieden werden kann.

Bei der dort beschriebenen Bauweise ist es von Nachteil, daß die Innenfläche des Gelenkaußenteils immer noch einer aufwendigen Bearbeitung unterzogen werden muß und daß eine Überbestimmung des Gelenkes vorliegt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleichlauffest gelenk zu schaffen, bei dem jede aufwendige Bearbeitung von Innenflächen vermieden werden kann, und bei dem die Reibung und damit die Erwärmung beträchtlich herabgesetzt wird. Dar über hinaus soll eine Überbestimmung des Gelenks vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Käfig ausschließlich über die Kugeln gesteuert ist und nur innerhalb einer axial begrenzten, an der Öffnungsseite des Hohlrau mes gelegenen Ringbereiches axial nach außen abgestützt ist, wobei der Käfig im übrigen mit Abstand zur Innenfläche des Gelenkaußenteils sowie zur Außenfläche des Gelenkinnenteils angeordnet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es von Vorteil, daß le diglich die Außenfläche des Käfigs einer maschinellen Bearbei tung unterworfen werden muß. Darüber hinaus entfällt jede beim Tragen aller Flächen auftretende Überbestimmung des Gelenkes, die zu hohen Reibungsverlusten und Wärmeentwicklung führt. Die Gefahr des Klemmens bei abgebeugtem Gelenk wird bei der erfindungsgemäßen Lösung mit Sicherheit vermieden.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgese hen, daß Mittel zur Abstützung im Ringbereich durch bei der Montage des Ge lenkes unter nach innen gerichtetem Druck jeweils zwischen den Au ßenlaufrillen an Gelenkaußenteil verschweißte Keile darge stellt sind.

Dadurch, daß die Keile bei der Montage unter nach innen gerich tetem Druck verschweißt werden, wird gleichzeitig eine spiel definierte Einstellung des Gelenkes bewirkt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß Mittel zur Abstützung im Ringbereich durch jeweils zwischen den Außenlaufrillen angeordnete radial nach innen gerichtete Führungs flächen am Gelenkaußenteil dargestellt sind.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß die sphärisch ausgebildete zweite Anschlag fläche im Längsschnitt durch zwei Radien bestimmt ist, deren Mittelpunkte jeweils in einem Abstand zur Mittellinie angeordnet sind, wobei die Radien größer sind, als der Radius der nach der axialen Innenseite des Hohlraums gewandten, dem Gelenkinnenteil zugeordneten ersten Anschlagfläche.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zweite Anschlagfläche durch einen Konus dargestellt ist.

In einer weiteren Ausführungsart der Erfindung ist vorgesehen, daß die kugelige erste Anschlagfläche unmittelbar am Gelenkinnenteil ausgebildet ist.

Diese Ausführung stellt eine besonders kompakte Ausführung des erfindungsgemäßen Gelenkes dar.

Nach einer weiteren Ausführungsart der Erfindung ist vorgesehen, daß die kugelige erste Anschlagfläche an einem separaten teilkugeligen Kopf an der nach der axialen Innenseite des Hohlraumes gewandten Seite des Gelenkinnenteils ausgebildet ist.

Bei dieser Ausführung ist für die konstruktive Ausgestaltung des Gelenkinnenteils breiter Spielraum gelassen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß der teilkugelige Kopf mittels einer Zentrie rung zum Gelenkinnenteil zentriert ist.

Bei dieser Ausführung ist der teilkugelige Kopf einwandfrei gegen exzentrische Verschiebung gesichert.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zweite Anschlagfläche durch einen an der axialen Innenseite des Hohlraumes angeordneten begrenzt radial verschiebbaren Einsatz dargestellt ist.

Bei dieser Ausführung wird eine Bearbeitung einer sphärisch ausgebildeten Anlagefläche in Inneren des Hohlraumes vermie den.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Einsatz in einer an der axialen Innenseite des Hohlraumes angeordneten einen größeren Durchmesser als der Einsatz aufweisenden Ausnehmung aufgenommen ist. Diese Ausführung ist insbesondere für mit Offset versehene Gelenke vorgesehen.

Diese Ausführung hat den Vorteil, daß die Anlageflä che am Einsatz durch Verformung hergestellt werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zweite Anschlagfläche als Planfläche ausgebildet ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gleichlauffestgelenk mit einem über einen teilkugeligen Kopf abgestützten Gelenkinnenteil.

Fig. 2 einen Gleichlauffestgelenk mit einer unmittelbar am Gelenkinnenteil ausgeführten ersten Anschlagflä che.

Fig. 3 ein Gleichlauffestgelenk mit einer unmittelbar am Gelenkinnenteil ausgeführten ersten Anschlagflä che und einer als Planfläche ausgebildeten zweiten Anschlagfläche,

Fig. 4 ein Gleichlauffestgelenk mit einem teilkugeligen Kopf am Gelenkinnenteil mit Zentrierung,

Fig. 5 ein Gleichlauffestgelenk mit einem aus Blech ge prägten Gelenkaußenteil und einem die zweite An schlagfläche darstellenden Anschlußzapfen,

Fig. 6 ein Gleichlauffestgelenk mit einem aus Blech geformten Gelenkaußenteil mit angezogenem Anschlußzapfen und einem die zweite Anschlagfläche darstellenden Einsatz.

Das in der Fig. 1 dargestellte Gleichlauffestgelenk besteht im wesentlichen aus einem Gelenkaußenteil 1, einem Gelenkin nenteil 2, einem Käfig 3 und der Drehmomentübertragung dienen den Kugeln 6. Das Gelenkinnenteil 2 stützt sich über einen teilkugeligen Kopf 4, der eine erste Anschlagfläche 12 auf weist, an einer zweiten Anschlagfläche 5 im Hohlraum 17 des Gelenkaußenteils 1 ab. Von funktioneller Bedeutung ist dabei, daß zwischen dem Gelenkinnenteil 2 und der zweiten Anschlag fläche 5 ein Abstand vorgesehen ist.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist der Käfig 3 in einem Ringbereich 18 durch Keile 7 gegen axiale Verschiebung nach außen gesi chert. Die Keile 7, die den Käfig ausschließlich in einem Ringbereich 18 abstützen, werden nach Einschieben des Gelenkinnenteils 2 zusammen mit dem Käfig 3 und den Kugeln 6 in das Gelenkinnenteil bei der Montage unter Beaufschlagung mit nach innen gerichte tem Druck mit dem Gelenkaußenteil 1 verschweißt.

Durch diese Maßnahme wird eine spieldefinierte Einstellung des Gelenks erreicht.

Das Gelenkaußenteil 1 weist einen Schaft 9 zur Aufnahme einer Anschlußwelle aus und das Gelenkinnenteil 2 ist mit einer Aufnahmebohrung 8 zur Aufnahme eines Anschlußzapfens versehen.

Die Kugeln 6 sind zur Übertragung des Drehmomentes in Außen laufrillen 10 des Gelenkaußenteils 1 und korrespondierend angeordneten Innenlaufrillen 11 des Gelenkinnenteils 2 vor gesehen.

Die Fig. 2 stellt eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Gleichlauffestgelenkes dar, bei dem eine kugelig ausgebildete erste Anschlagfläche 12 unmittelbar am Gelenkinnenteil 2 ausgeführt ist. Eine zweite Anschlagfläche 5 ist hier an einem Einsatz 13 dargestellt, der in einer Ausnehmung 14 im Hohlraum 17 des Gelenkaußenteils mit radialem Spiel aufgenommen ist. Das radiale Spiel dient dazu, fertigungsbedingte Abweichungen und bei Abwinklung des Gelenkes auftretende Radialbewegungen der ersten Anschlagfläche 12 bei Offset-Gelenken auszuglei chen.

Die Fig. 2 zeigt die geometrische Zuordnung der Radien R und R2 der ersten und zweiten Anschlagflächen.

Die Fig. 3 zeigt ein Gleichlauffestgelenk, bei dem eine zweite Anschlagfläche als Planfläche ausgebildet ist. Mit dieser Maßnahme gleicht sich die Radialbewegung einer ersten Anschlag fläche selbsttätig aus.

Die Fig. 4 zeigt ein Gleichlauffestgelenk, bei dem ein teil kugeliger Kopf 4 über einen Zentrierring 19 in einem Ringraum 20 des Gelenkinnenteils 1 gegen radiale Verschiebung gesichert ist.

Die Fig. 5 zeigt ein aus Blech, z. B durch Tiefziehen, herge stelltes Gelenkaußenteil 1, bei dem in einem Ringbereich 18 radial nach innen gerichtete Führungsflächen 7a dargestellt sind. Das Gelenkaußenteil 1 ist mit einem Anschlußzapfen 16, der vorzugsweise durch Schweißen mit dem Gelenkaußenteil 1 verbunden ist, versehen. Der Anschlußzapfen 16 stellt gleich zeitig eine zweite Anschlagfläche 5 für das Gelenkinnenteil 2 bzw. einen teilkugeligen Kopf 4 dar.

Die Fig. 6 zeigt ein ebenfalls aus Blech geformtes Gelenk außenteil, bei dem ein Anschlußzapfen 16 einstückig mit ange zogen wurde. Eine zweite Anschlagfläche 5 ist wieder einem Einsatz 13 zugeordnet, der sich radial im Hohlraum 17 des Gelenkaußenteils 1 bewegen kann.

Bezugszeichenliste

1 Gelenkaußenteil
2 Gelenkinnenteil
3 Käfig
4 teilkugeliger Kopf
5 zweite Anschlagfläche
6 Kugel
7 Keil
7a Führungsfläche
8 Aufnahmebohrung des Gelenkinnenteils
9 Schaft
10 Außenlaufrille
11 Innenlaufrille
12 erste Anschlagfläche
13 Einsatz
14 Ausnehmung
15 Anformbereich
16 Anschlußzapfen
17 Hohlraum
18 Ringbereich
19 Ansatz
20 Ringnut

Claims

1. Gleichlauffestgelenk mit einem glockenförmig ausgebildeten, einen Hohlraum aufweisenden Gelenkaußenteil, in dessen Innenfläche gleichmäßig auf dem Umfang verteilte Außenlaufrillen ausgebildet sind, einem Gelenkinnenteil, in dessen Außenfläche zu den Außen laufrillen korrespondierende Innenlaufrillen ausgebildet sind, jeweils in korrespondierenden Innen- und Außen laufrillen aufgenommenen drehmomentübertragenden Kugeln, und einem Käfig, der zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil angeordnet ist und in dessen Fenstern die Kugeln gehalten sind, wobei das Gelenkinnenteil mit einer ihm zugeordneten kugeligen ersten Anschlagfläche an einer im Hohlraum des Gelenkaußenteils liegenden zweiten Anschlagfläche axial nach innen abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (3) ausschließlich über die Kugeln (6) gesteuert ist und nur innerhalb eines axial begrenzten, an der Öffnungsseite des Hohlraumes (17) gelegenen Ringbereiches (18) axial nach außen abgestützt ist, wobei der Käfig (3) im übrigen mit Abstand zur Innenfläche des Gelenkaußenteils (1) sowie zur Außenfläche des Gelenkinnenteils (2) angeordnet ist.

2. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Abstützung im Ringbereich (18) durch bei der Montage des Gelenks unter nach innen gerichtetem Druck jeweils zwischen den Außenlaufrillen (10) am Gelenkaußenteil (1) verschweißte Keile (7) dargestellt sind.

3. Gleichlauffestgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Abstützung im Ringbereich (18) durch jeweils zwischen den Außenlaufrillen (10) angeordnete radial nach innen gerichtete Führungs flächen (7a) am Gelenkaußenteil dargestellt sind.

4. Gleichlaufgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anschlagfläche (5) im Längsschnitt durch zwei Radien (R) bestimmt ist, deren Mittelpunkte jeweils in einem Abstand zur Mittellinie angeordnet sind, wobei die Radien (R) der zweiten Anschlagfläche (5) größer sind, als der Radius (R2) der ersten Anschlagfläche (12).

5. Gleichlauffestgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anschlagfläche (5) konisch ausgebildet ist.

6. Gleichlauffestgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anschlagfläche (12) unmittelbar am Gelenkinnenteil (2) ausgebildet ist.

7. Gleichlauffestgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anschlagfläche (12) an einem separaten teilkugeligen Kopf (4), der an der Innenseite des Hohlraumes (17) zugewandten Seite des Gelenkinnenteils (2) angeordnet ist, ausgebildet ist.

8. Gleichlauffestgelenk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der teilkugelige Kopf (4) mittels einer Zentrierung (19) zum Gelenkinnenteil (2) zentriert ist.

9. Gleichlauffestgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anschlagfläche (5) an einem an der axialen Innenseite im Hohlraum (17) des Gelenkaußenteils (1) angeordneten Einsatz (13) ausgebildet ist.

10. Gleichlauffestgelenk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (13) in einer an der axialen Innenseite des Hohlraumes (17) angeordneten, einen bezogen auf den Einsatz (13) größeren Durchmesser aufweisenden Ausnehmung (14) aufgenommen ist.

11. Gleichlauffestgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anschlagfläche (5) als Planfläche ausgebildet ist.