DE4329769C1

DE4329769C1 - Käfig für ein Gleichlaufdrehgelenk

Info

Publication number: DE4329769C1
Application number: DE19934329769
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hildebrandt; Peter Juenemann; Herbert Konegen; Frank Puchelski; Peter Seigert
Original assignee: GKN Automotive GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1993-09-03
Filing date: 1993-09-03
Publication date: 1995-01-05
Anticipated expiration: 2013-09-04

Description

Die Erfindung betrifft einen Käfig für ein Gleichlaufdrehgelenk mit einem einen glockenformig ausgebildeten Hohlraum aufweisen den Gelenkaußenteil, mit gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Außenlaufrillen und einem Gelenkinnenteil mit zu den Außenlauf rillen korrespondierenden Innenlaufrillen und mit in den Innen- und Außenlaufrillen auf genommenen drehmomentübertragenden Ku geln, die in Fenstern des zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil angeordneten Käfigs gehalten sind.

Es sind Versuche verschiedener Art unternommen worden, um den Traganteil der im allgemeinen als Sechskugelgelenk ausgebildeten Gleichlaufdrehgelenke der Kugelbauart zu verbessern.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Durchbrüche für die Fenster in einem Winkel zur radialen Ebene des Käfigs anzuord nen. Ziel dieses Vorschlages ist es, durch die schrägverlaufende Anordnung der Fensterflächen die Kugeln in Richtung auf die homokinetische Ebene zu drücken (DE-PS 23 23 822).

Nach einem weiteren Vorschlag ist vorgesehen, die axiale Begren zung der Fenster wenigstens an der höher beanspruchten Seite teilweise einer Krümmung folgen zu lassen, wobei die Krümmung derart ausgebildet ist, daß die auf die Ränder des Käfigs ausge übte Biegebeanspruchung gleichmäßig über den stärker belasteten Rand des Käfigs verteilt wird (DE-AS 12 67 915).

Alle bisherigen Vorschläge hinsichtlich der Änderung der Fen stergeometrie hatten jedoch eine andere Zielsetzung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Traganteil der Kugeln insoweit zu verbessern, daß bei abgewinkeltem Gelenk eine nahzu gleichmäßige Verteilung der Last auf die einzelnen Kugeln erreicht wird, und dadurch die Drehmomentkapazität des Gleich laufdrehgelenkes entsprechend erhöht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die umfangsgerichtete Mittellinie der Fenster des Käfigs in der Fenstermitte bei gestrecktem Gelenk in der durch die Mittel punkte der Kugeln verlaufende Radialebene liegt, und daß die Mittellinie der Fenster ausgehend von dieser Radialebene beid seitig stetig zur Gelenkmaulöffnung hin geneigt ist, wobei eine nahezu konstante Breite der Fenster bezogen auf die Gelenkachse gegeben ist.

Dadurch, daß den nicht mit der Beugeebene fluchtenden Kugeln eine in Richtung zur offenen Seite des Gelenkaußenteils ge richtete zusätzliche axial gerichtete Bewegung aufgezwungen wird, werden diese Kugeln in eine Zwangslage überführt und über nehmen einen beträchtlichen Traganteil an der Drehmomentüber tragung.

Die mit der Beugeebene jeweils fluchtenden Kugeln werden dabei entsprechend entlastet.

Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die beidseitige Neigung der Mittellinie durch eine Krümmung hergestellt ist.

Diese Lösung ermöglicht eine sanfte Überführung der Kugeln in die Zwangslage.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ausgehend von der Fenstermitte als Scheitelpunkt die Mittellinie einen stumpfen, zur Gelenkmaulöffnung weisenden Winkel α bildet.

Diese Lösung gibt die Möglichkeit, durch Änderung des Stumpfen Winkels den Grad der Zwängung für die Kugeln zu verändern.

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

Es zeigt:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch ein abgewinkeltes Gleichlaufdrehgelenk mit der Positionierung der einzelnen drehmomentübertragenden Kugeln.

Fig. 2: einen Käfig, bei dem die Mittellinie der Fenster einen stumpfen zur offenen Seite des Gelenkaus senteils weisenden Winkel α bildet.

Fig. 3: einen Käfig, bei der die Mittellinie der Fenster einer Krümmung folgt.

Fig. 4: ein Fenster eines Käfigs, dessen Ausbildung dem Stand der Technik entspricht und

Fig. 5: ein erfindungsgemäß ausgebildetes Fenster eines Käfigs.

Die Fig. 1 zeigt ein aus einem mit einem Anschlußzapfen 11 versehenen Gelenkaußenteil 7 und einen Gelenkinnenteil 8 be stehenden Gleichlaufdrehgelenk, dessen Kugeln 1 bis 6 in einem Käfig 10, der zwischen dem Gelenkaußenteil 7 und dem Gelenkin nenteil 8 geführt ist, aufgenommen sind. Der Hauptanteil des Drehmomentes wird durch die in der Beugungsebene liegenden Ku geln 1 und 4 übertragen, wobei die Kugeln 2, 6 und 3, 5 nur einen geringen Traganteil aufweisen und damit nur minimal an der Drehmomentübertragung beteiligt sind.

Die Fig. 2 stellt einen Käfig dar, bei der die Mittellinie M und dieser folgend die axialen Ränder 13 der Fenster 12 einen stumpfen zur Gelenkmaulöffnung gerichteten Winkel α bilden (Richtung A Fig. 2).

Es liegt auf der Hand, daß die Kugeln (unter Annahme der in der Fig. 1 dargestellten Positionierung der Kugeln 1 bis 6) in eine aus der Winkelhalbierenden herausgerichtete, axiale Ver schiebung zur offenen Seite des Gelenkes hin erfahren. Dadurch werden die Kugeln 3, 5 und 2, 6 in eine Zwangslage in den Kugel lauf bahnen des Gelenkinnenteils 8 und des Gelenkaußenteils 7 überführt, wodurch sich der von ihnen übernommenen Traganteil am übertragenen Drehmoment wesentlich erhöht.

In der Fig. 3 ist ein Käfig dargestellt, bei der die Mittel linie und somit auch die axial gerichteten Ränder 13 der Fenster 12 durch eine Krümmung dargestellt sind.

Diese Lösung stellt eine Alternative zu der zuerst genannten dar und unterscheidet sich letztlich in ihrer Auswirkung auf die Traganteile der einzelnen Kugeln nicht.

Die Pfeile weisen zu der Gelenkmaulöffnung hin.

Die Fig. 4 zeigt ein herkömmlich ausgebildetes Fenster 12 eines Käfigs mit den umfangsgerichteten Rändern 14 und den radial gerichteten Rändern 13, bei dem die Kugeln bei Abwinkelung des Gelenkes exakt in die Winkelhalbierende überführt werden. In der Fig. 5 ist die erfindungsgemäße Ausbildung eines Fensters 12 dargestellt, bei der die axial gerichteten Ränder 13 des Fen sters 12 als einmal konvex ausgebildeter Rand 16 und einmal konkav ausgebildeter Rand 17 dargestellt sind. Die Ränder bilden hier einen zur Gelenkmaulöffnung gerichteten stumpfen Winkel α miteinander. Der Pfeil weist wiederum zur Gelenkmaulöffnung.

Bezugszeichenliste

1 bis 6) Kugeln
7) Gelenkaußenteil
8) Gelenkinnenteil
9) Welle
10) Käfig
11) Anschlußzapfen
12) Fenster
13) axial gerichteter Rand des Fensters
14) umfangsgerichteter Rand des Fensters
15) Kugel
16) konvex ausgebildeter Rand
17) konkav ausgebildeter Rand

Claims

1. Käfig für ein Gleichlaufdrehgelenk mit einem einen glocken formig ausgebildeten Hohlraum aufweisenden Gelenkaußenteil, mit gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Außenlaufrillen und einem Gelenkinnenteil mit zu den Außenlaufrillen korre spondierenden Innenlaufrillen und mit in den Innen- und Außenlaufrillen aufgenommenen, drehmomentübertragenden Ku geln, die in Fenstern des zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil angeordneten Käfigs gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die umfangsgerichtete Mittellinie (M) der Fenster des Käfigs (10) in der Fenstermitte bei gestrecktem Gelenk angenähert in der durch die Schnittpunkte der einander zugeordneten Rollkreiskurven der Kugeln (1 - 6) in den Bahnen von Gelenk außenteil (7) und Gelenkinnenteil (8) gebildeten Radialebe ne liegt, und daß die Mittellinie (M) der Fenster (12) aus gehend von dieser Radialebene beidseitig stetig zur Gelenk maulöffnung hin geneigt ist, wobei eine nahezu konstante Breite der Fenster (12) bezogen auf die Gelenkachse gegeben ist.

2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitige Neigung der Mittellinie durch eine Krümmung dargestellt ist (Fig. 3).

3. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von der Fenstermitte als Scheitelpunkt die Mittel linie (M) einen stumpfen, zur Gelenkmaulöffnung weisenden Winkel (α) bildet.