DE4327990C1

DE4327990C1 - Gleichlauffestgelenk

Info

Publication number: DE4327990C1
Application number: DE4327990A
Authority: DE
Inventors: Werner Krude; Peter Harz
Original assignee: GKN Automotive GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2013-08-21
Also published as: ES2116167A1; ES2116167B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleichlauffestgelenk mit einem glocken förmig ausgebildeten, einen Hohlraum aufweisenden Gelenkauß enteil mit gleichmäßig auf dem Umfang verteilten, hinter schnittfreien Außenlaufrillen, und einem Gelenkinnenteil mit zu den Außenlaufrillen korrespondierenden Innenlaufrillen, und mit in den Außen- und Innenlaufrillen aufgenommenen, drehmoment übertragenden Kugeln, die in Fenstern eines zwischen dem Gelenk außenteil und dem Gelenkinnenteil gehaltenen Käfigs angeordnet sind, und mit einer hinterschnittfreien Ausbildung von zwischen den Außenlaufrillen an der offenen Seite des Hohlraums des Gelenkaußenteils angeordneten Innenflächen, wobei der Käfig über durch einen Ring verbundene Stützeinsätze axial nach außen gesichert ist.

Es ist bekannt, die Stützeinsätze mit Hilfe eines Ringes zu einem Bauteil zusammenzufassen, um die Handhabung bei der Monta ge der Stützeinsätze zu vereinfachen (DE 43 03 901 A1). Bei der dort vorgeschlagenen Lösung kann es zum Nachteil gereichen, daß der die Stützeinsätze tragende Ring durch Schweißen mit dem Gelenkaußenteil verbunden wird und hierbei die Gefahr besteht, daß am relativ schwach ausgebildeten Ring sich Verwerfungen einstellen und dadurch die Stützeinsätze auf dem Käfig nicht sauber zur Anlage kommen.

In einer weiteren Ausgestaltung schlägt die genannte Lösung vor, den die Stützeinsätze tragenden Ring durch Bördelung auf dem Gelenkaußenteil zu befestigen. Da hierbei hohe Bördelkräfte notwendig sind ist auch hier eine Verwerfung des Ringes nicht auszuschließen.

Außerdem hat die zuletzt beschriebene Lösung den Nachteil, daß sie eine Vergrößerung des Außendurchmessers des Gelenkaußen teils bedeutet.

Desweiteren ist bereits vorgeschlagen worden, einen den Käfig axial nach außen sichernden Abstützring durch einen weiteren den erstgenannten umgreifenden Ring am Gelenkaußenteil zu befestigen (DE 25 22 670 C2).

Bei dem dort beschriebenen Vorschlag ist es von Nachteil, daß ein weiterer Ring zum Halten des Stützringes benötigt wird. Hierdurch verteuert sich die Befestigung des Stützringes, au ßerdem kann die mittels einer radial nach innen gerichteten Bördelung bewirkten Befestigung mit dem Gelenkaußenteil bei langeinwirkender schwingender Belastung nachgeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen die Stützein sätze tragenden Ring derart mit dem Gelenkaußenteil zu verbin den, daß montagebedingte Verwerfungen des Ringes vermieden wer den, wobei der maximale Beugewinkel des Gelenkes keine Beein trächtigung erfahren soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der die Stützeinsätze haltende Ring an der axial offenen Seite des glockenförmig ausgebildeten Hohlraums formschlüssig axial nach außen durch gleichmäßig auf den Umfang des Ringes einwirkende, mit dem Gelenkaußenteil einstückig ausgebildete Anschlagmittel gegen axiale Verschiebung abgestützt ist, und daß die radial nach innen gerichtete Erstreckung der Anschlagmittel außerhalb des Bewegungsweges der drehmomentübertragenden Kugeln bei Ab beugung des Gelenkes angeordnet ist, und daß der Ring am Gelenk außenteil gegen Verdrehung gesichert ist, wobei ein Spiel zwi schen dem Ring 8 und einer axialen Anlage für den Ring am Ge lenkaußenteil vorgesehen ist.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß der die Stütz einsätze haltende Ring wenigstens hinsichtlich seiner die Fe stigkeit in axialer Richtung bestimmenden Teile keiner Verfor mung ausgesetzt ist, die zu Verwerfungen des Ringes führen könn te. Die montagebedingten Verformungen werden am Gelenkaußenteil vorgenommen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese hen, daß der Ring am Gelenkaußenteil mittels Eingriffs der Stützeinsätze in an der offenen Innenseite des Gelenkaußen teils angeordneten Nuten in Umfangsrichtung in einer definierten Stellung gehalten ist.

Die Ausführung nach diesem Merkmal nutzt in vorteilhafter Weise die in vielen Fällen zwischen den am Gelenkaußenteil angeord neten Kugellaufbahnen angeordneten Nuten als Verdrehsicherung.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der Ring an seinem äußeren Umfang mindestens mit einer Index ausnehmung versehen ist, und daß der radial außen überstehende Rand des Gelenkaußenteils in die Indexausnehmung eingreift.

Bei dieser Ausführung ist es von Vorteil, daß die Verdrehsiche rung in einem Arbeitsgang mit der Umbördelung der radial außen überstehenden Wandung als Anschlagmittel herstellbar ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gelenkaußenteil an der offenen Seite des glockenformig ausgebildeten Hohlraums mit einer radial innen angeordneten Ausdrehung versehen ist, und daß der über die Aus drehung radial außen überstehende Wandung des Gelenkaußenteils durch radial nach innen gerichtete Abkröpfung als Anschlagmittel für den die Stützeinsätze haltenden Ring ausgebildet ist.

Bei diesem Vorschlag werden die Anschlagmittel durch radial nach innen gerichtete Umformung des Randes des Gelenkaußenteils erreicht. Vorteilhaft bei dieser Ausführung ist es, daß eine Einstellung des Käfigspiels in axialer Richtung durch Verände rung des Umformungsgrades möglich ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die über die Ausdrehung (22) radial außen überstehende, axial länger als die Dicke des Ringes (8) ausgebildete Wandung (23) des Gelenkaußenteils (1) durch partiell aufgebrachte, gleichmä ßig auf dem Umfang verteilte Axialkräfte als Anschlagmittel radial nach innen verformt ist.

Nach diesem Vorschlag wird die radial außen überstehende Wandung des Gelenkaußenteils partiell durch axial gerichtete Kräfte F radial nach innen verformt. Der Vorteil dieser Ausführung ist, daß geringere Kraftaufwendungen zur Schaffung der Anschlagmittel genügen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, daß die umfangsgerichteten Begrenzungen der von den Stützeinsätzen durchgriffenen Nuten in Richtung auf die jeweilige Nut wenig stens teilweise mit einer Anstauchung als Anschlagmittel ver sehen sind.

Bei diesem Vorschlag werden die Anschlagmittel im Bereich der Nuten vorgesehen und wirken damit direkt auf die Stützeinsätze ein.

Auch hier ist die Möglichkeit einer Einstellung des Axialspiels des Käfigs gegeben.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gelenkaußenteil an der offenen Seite des glockenförmigen Hohlraums mit einer radial nach innen offe nen Ringnut versehen ist, und daß der mit einem zylindrischen Außenrand versehene Ring einen gegenüber dem Innendurchmesser des Hohlraums kleineren ursprünglichen Außendurchmesser auf weist und daß die Anschlagmittel durch nach dem Einsetzen in das Gelenkaußenteil erfolgende radial nach außen gerichtete Ver formung des zur Öffnung des zylindrischen Gelenkaußenteils weisenden Teils des zylindrischen Außenrandes des Ringes gebil det sind.

Dieser Vorschlag ist ebenfalls zur Realisierung der Anschlag mittel geeignet. Da der zylindrische Außenrand einer gleichmäßigen, radial nach außen gerichteten, Verformung unter zogen wird, stellt sich lediglich eine gleichmäßige Verformung des gesamten Ringes ein, die sich jedoch nicht in Verwerfungen äußert.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß der die Stützeinsätze haltende Ring geschlossen ausgebildet ist.

Diese Ausführung verleiht dem Ring die Möglichkeit, hohe Axial kräfte aufnehmen zu können.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der Ring mit einem Schlitz versehen ist.

Diese Ausführung hat den Vorteil, daß bei einer Umbördelung des Randes des Gelenkaußenteils der Ring nach der Bördelung ent nommen werden kann und eine Spieleinstellung durch Beilegschei ben vorgenommen werden kann.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch Gleichlauffestgelenk mit einer als Anschlagmittel dienenden Abkröpfung des Gelenkaußenteils.

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Gleichlauffestge lenk mit einer Darstellung der Anschlagmittel durch partielle axiale Anstauchung des Randes des Gelenkaußenteils.

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Gleichlauffestgelenk mit einer Anstauchung der umfangsgerichteten Begrenzungen der Nuten und der Anordnung eines Faltenbalges auf dem Gelenkaußenteil.

Fig. 3a eine detailvergrößerte Draufsicht aus Richtung Z (Fig. 3).

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Gleichlauffestgelenk bei dem die Anschlagmittel durch radial nach außen gerichtete Verformung eines zylindrischen Außenrandes des Ringes gebildet sind.

Fig. 4a eine Vergrößerung des Abschnittes x der Fig. 4.

Fig. 5 einen geschlossenen Ring in der Draufsicht.

Fig. 5a einen Querschnitt durch einen geschlossenen Ring.

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen mit einem Schlitz versehenen Ring.

Fig. 6a eine Draufsicht auf den mit einem Schlitz ver sehenen Ring und

Fig. 7 eine Draufsicht auf ein nicht montiertes Gelenk außenteil.

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Ring mit Indexausneh mungen.

Das in der Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte Gleichlauffest gelenk besteht im wesentlichen aus einem Gelenkaußenteil 1 mit den Außenlaufrillen 9 an dem ein mit einer Vielkeilaußenver zahnung versehener Anschlußzapfen 6 angeordnet ist. Das mit den Innenlaufrillen 10 versehene Gelenkinnenteil 2 mit dem Käfig 3 sowie den Kugeln 4 zeigen die bei Gleichlauffestgelenken bekann te Konfiguration. An der radialen Innenseite des Hohlraumes 5 des Gelenkaußenteils 1 ist eine zur Öffnung des Hohlraums 5 hingerichtete, radial nach innen gerichtete, Ausdrehung 22 zu erkennen (Fig. 2), durch die eine vorstehende Wandung 23 gebil det ist, die nach erfolgter Umformung eine Abkröpfung 12 bildet, die als Anschlagmittel für den die Stützeinsätze 7 aufnehmenden Ring 8 dient.

In der Fig. 2 sind partielle Eindrückungen 13 der vorstehenden Wandung 23 zu erkennen, die durch axiale Anstauchung der vor stehenden Wandung 23 durch partielle Einwirkung von Kräften F hergestellt werden und die als Anschlagmittel dienenden Eindrückungen 13 bilden.

Um die Einstellbarkeit des Axialspiels des Käfigs zum Gelenk außenteil 1 zu gewährleisten, muß am fertig montierten Gelenk noch ein Spiel 11 zwischen dem Ring 8 und dem Gelenkaußenteil 1 vorhanden sein.

Die Fig. 3 zeigt eine Lösung, bei der die Anschlagmittel durch an den umfangsgerichteten Begrenzungen der Nuten 21 vorgesehene Anstauchungen 14 dargestellt sind.

In der Fig. 3 ist ein Ring 8 dargestellt, der mit einem radial nach außen überstehenden Rand 15 versehen ist, der als Anschlag für einen Faltenbalg 16 dient.

Hierdurch wirken die Anschlagmittel direkt auf die Stützeinsätze ein, so daß hohe, auf den Käfig 3 einwirkende, nach außen ge richtete Axialkräfte aufgenommen werden können.

Die Fig. 3a zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teilberei ches der Draufsicht aus Richtung Z auf die Fig. 3 mit den An stauchungen 14.

Bei der in der Fig. 4 dargestellten Ausführung ist das Gelenk außenteil 1 an der offenen Seite des Hohlraums 5 mit einer radial nach innen offenen Ringnut 18 versehen, in die ein zylin drischer Außenrand 17 des Ringes 8 durch radial nach außen gerichtete Verformung eingedrückt wird und dadurch mit der Ring nut 18 den Anschlag 19 bildet. Die Ringnut 18 kann dabei an ihrer radialen Außenseite zylindrisch oder axial nach außen erweitert konisch ausgebildet sein.

Die Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf einen geschlossenen, die Stützeinsätze 7 haltenden, Ring 8, der zur Aufnahme hoher Axial kräfte geeignet ist.

In der Fig. 5a ist der Ring 8 der Fig. 5 im Querschnitt darge stellt.

Die Fig. 6 zeigt einen mit einem Schlitz 20 versehenen Ring 8.

Die Fig. 6a zeigt wiederum einen Querschnitt durch den Ring 8 nach Fig. 6.

Die Fig. 7 zeigt die Draufsicht auf ein leeres Gelenkaußenteil 1 mit der Anordnung der Außenlaufrillen 9 und der zur Auf nahme der Stützeinsätze vorgesehenen Nuten 21.

Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf einen Ring 8 mit Indexausneh mungen 24 als Verdrehsicherung.

Bezugszeichenliste

1 Gelenkaußenteil
2 Gelenkinnenteil
3 Käfig
4 Kugel
5 Hohlraum
6 Anschlußzapfen
7 Stützeinsatz
8 Ring
9 Außenlaufrille
10 Innenlaufrille
11 Spiel
12 Abkröpfung
13 Eindrückung
14 Anstauchung
15 radial außen überstehender Rand
16 Faltenbalg
17 zylindrischer Außenrand
18 radial nach innen offene Ringnut
19 Anschlag
20 Schlitz
21 Nut
22 radial innen angeordnete Ausdrehung
23 vorstehende Wandung
24 Indexausnehmung

Claims

1. Gleichlauffestgelenk mit einem glockenförmig ausgebildeten, einen Hohlraum aufweisenden Gelenkaußenteil mit gleichmäßig auf dem Umfang verteilten, hinterschnittfreien Außenlauf rillen, und einem Gelenkinnenteil mit zu den Außenlaufril len korrespondierenden Innenlaufrillen, und mit in den Au ßen- und Innenlaufrillen aufgenommenen, drehmomentübertra genden Kugeln, die in Fenstern eines zwischen dem Gelenk außenteil und dem Gelenkinnenteil gehaltenen Käfigs ange ordnet sind, und mit einer hinterschnittfreien Ausbildung von zwischen den Außenlaufrillen an der offenen Seite des Hohlraums des Gelenkaußenteils angeordneten Innenflächen, wobei der Käfig über durch einen Ring verbundene Stützein sätze axial nach außen gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Stützeinsätze (7) haltende Ring (8) an der axial offenen Seite des glockenförmig ausgebildeten Hohlraums (5) formschlüssig axial nach außen durch gleichmäßig auf den Umfang des Ringes (8) einwirkende, mit dem Gelenkaußenteil (1) einstückig ausgebildete Anschlagmittel gegen axiale Ver schiebung abgestützt ist, und daß die radial nach innen gerichtete Erstreckung der Anschlagmittel außerhalb des Bewegungsweges der drehmomentübertragenden Kugeln (4) bei Abbeugung des Gelenkes angeordnet ist, und daß der Ring (8) am Gelenkaußenteil (1) gegen Verdrehung gesichert ist, wobei ein Spiel (11) zwischen dem Ring (8) und einer axialen Anlage für den Ring (8) am Gelenkaußenteil vorgese hen ist.

2. Gleichlauffestgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (8) am Gelenkaußenteil (1) mittels Eingriffs der Stützeinsätze (7) in an der offenen Innenseite des Gelenk außenteils (1) angeordneten Nuten (21) in Umfangsrichtung in einer definierten Stellung gehalten ist.

3. Gleichlauffestgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (8) an seinem äußeren Umfang mindestens mit einer Indexausnehmung (24) versehen ist, und daß der radial außen überstehende Rand des Gelenkaußenteils (1) in die Indexaus nehmung (24) eingreift.

4. Gleichlauffestgelenk nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkaußenteil (1) an der offenen Seite des glocken förmig ausgebildeten Hohlraums (5) mit einer radial innen angeordneten Ausdrehung (22) versehen ist, und daß die über die Ausdrehung (22) radial außen überstehende, axial länger als die Dicke des Ringes (8) ausgebildete Wandung (23) des Gelenkaußenteils (1) durch radial nach innen gerichtete Abkröpfung (12) als Anschlagmittel für den die Stützeinsätze (7) haltenden Ring (8) ausgebildet ist.

5. Gleichlauffestgelenk nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Ausdrehung (22) radial außen überstehende, axial länger als die Dicke des Ringes (8) ausgebildete Wan dung (23) des Gelenkaußenteils (1) durch partiell aufge brachte, gleichmäßig auf dem Umfang verteilte Axialkräfte als Anschlagmittel radial nach innen verformt ist.

6. Gleichlauffestgelenk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die umfangsgerichteten Begrenzungen der von den Stützeinsät zen (7) durchgriffenen Nuten (21) in Richtung auf die jewei lige Nut (21) wenigstens teilweise mit einer Anstauchung (14) als Anschlagmittel versehen sind.

7. Gleichlauffestgelenk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkaußenteil (1) an der offenen Seite des glocken förmigen Hohlraums (5) mit einer radial nach innen offenen Ringnut (18) versehen ist, und daß der mit einem zylindri schen Außenrand (17) versehene Ring (8) einen gegenüber dem Innendurchmesser des Hohlraums (5) kleineren, ursprünglichen Außendurchmesser aufweist und daß die Anschlagmittel durch nach dem Einsetzen in das Gelenkaußenteil (1) erfolgende radial nach außen gerichtete Verformung des zur Öffnung des Gelenkaußenteils (1) weisenden Teils des zylindrischen Außenrandes (17) des Ringes (8) gebildet sind.

8. Gleichlauffestgelenk nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Stützeinsätze 7 haltende Ring (8) geschlossen ausge bildet ist.

9. Gleichlauffestgelenk nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Stützeinsätze (9) haltende Ring (8) mit einem Schlitz (20) versehen ist.