DE4331108C1

DE4331108C1 - Gleichlaufdrehgelenk

Info

Publication number: DE4331108C1
Application number: DE4331108A
Authority: DE
Inventors: Winfried Dipl Ing Busch; Eugen Dr Stall
Original assignee: GKN Automotive GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1993-09-15
Filing date: 1993-09-15
Publication date: 1995-01-05
Anticipated expiration: 2013-09-16
Also published as: JPH07103251A

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufdrehgelenk vom Tripodetyp mit einem mit drei umfangsverteilten, axial verlaufenden, achs parallel gerichteten Führungsnuten, und jeweils zwei den Füh rungsnuten zugeordneten Führungsbahnen versehenen Gelenkaußen teil und mit einem mit zu den Führungsbahnen korrespondierenden, bezogen auf die Gelenkachse radial gerichteten Zapfen versehenen Gelenkinnenteil und mit auf den Zapfen jeweils angeordneten, aus einer Innenrolle und einer über ein Nadellager auf der Innenrol le gelagerten Außenrolle bestehenden Rollenanordnung.

Man hat bereits vorgeschlagen, bei Mook′schen-Gelenken, die Zap fen des Zapfenkreuzes mit Riefen zu versehen, indem diese z. B. beim Drehen einer Schruppbearbeitung unterworfen werden, um in den Riefen einen Fettvorrat zu speichern (GB 2117088 A).

Bei dem beschriebenen Vorschlag ist es von Nachteil, daß bei der vorhandenen Linienberührung der Zapfen mit den auf ihm angeord neten Nadeln eines Nadellagers keine definierte Oberfläche zur Verfügung steht. Die Belastung erfolgt über eine unterbrochene Linienberührung, wobei die Flächenpressung in Abhängigkeit von der strukturellen Verteilung der Riefen schwankt.

Es ist desweiteren bekannt, eine Außenrolle eines Tripodegelen kes mit einer derart ausgebildeten ringförmigen Abflachung zu versehen, daß die Rolle nur an zwei Punkten mit der korrespon dierenden Führungsbahn in Berührung steht (DE 37 10 827 A1). Die Abflachung hat jedoch hier die Aufgabe, bei abgewinkeltem Gelenk Schlupf und damit unzulässige Erwärmung zu vermeiden.

Einer weiteren Veröffentlichung (DE 41 02 001 A1) liegt die Auf gabe zugrunde die Nachteile einer zweigeteilten Rolle, die der Reduzierung der Kantenpressung dient zu vermeiden, insbesondere hinsichtlich auftretender Ungenauigkeiten und Mehrkosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zapfen eines Gleichlaufdrehgelenkes vom Tripodetyp derart auszubilden, daß eine bessere Verteilung der Flächenpressung unter Drehmomentbe lastung erreicht wird und darüber hinaus ein Freiraum für einen Fettvorrat geschaffen wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zap fen an ihren den beiden Drehrichtungen des Gelenkes zugewandten Seiten jeweils mit einer zur Längsachse des Gelenkinnenteils und zur Achse des jeweiligen Zapfens parallel verlaufenden Fläche versehen sind.

Aufgrund der angebrachten Fläche wird die umfangsgerichtete vom übertragenen Drehmoment abhängige Kraft in zwei gleich große Kraftkomponenten zerlegt. Es wird daher ein größerer Winkelbe reich oder eine größere Anzahl an Nadeln an der Kraftverteilung beteiligt.

Gleichzeitig dient der aus der Fläche und dem dem Zapfen zuge ordneten Umschlingungszylinder gebildete Freiraum als Vorrats raum zur Speicherung von Schmierfett.

Hierdurch wird zusätzlich eine Geräuschminderung für die Gelenke erreicht.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Flächen an zylindrisch ausgebildeten Zapfen vorgesehen sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Flächen an kugelig ausgebildeten Zapfen vorgesehen.

Üblicherweise sind die Zapfen bei Tripodegelenken entweder zy lindrisch oder kugelig ausgebildet.

Bei beiden Abarten treten die Vorteile der Erfindung ein.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei einem Gelenk mit teilzylindrisch ausgebildeten Führungs bahnen, die sphärisch ausgebildete Außenfläche der Außenrolle mit einer konzentrisch angeordneten, umlaufenden zylindrisch ausgebildeten Ringfläche versehen ist, wobei die zur Achse des Zapfens senkrechte Mittelebene der Außenrolle gleichzeitig Mittelebene der Ringfläche ist.

Bei dieser Ausführung wird zusätzlich noch die Abstützung der Außenrolle der Rollenanordnung in den Führungsnuten des Gelenk außenteils zur Aufsplittung der umfangsgerichteten Kraft in zwei Kraftkomponenten genutzt.

Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß bei einem Gelenk mit einer sphärisch ausgebildeten Innenwan dung der Innenrolle, die Innenrolle durch Beaufschlagung mit einer senkrecht zu den Flächen gerichteten Kraft F bewirkte elastische, radial nach innen gerichtete Verformung über den kugeligen Zapfen führbar ist.

Diese Ausführung hat den zusätzlichen Vorteil, daß unter Beibe haltung der bereits genannten Vorteile, eine Innenrolle mit sphärischer Innenwandung ohne konstruktiv bedingte Mehrkosten einfach auf einen kugeligen Zapfen montierbar ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand in der Zeichnung darge stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Gleichlaufdrehgelenk vom Tripodetyp mit kugelig ausgebildeten Zapfen.

Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch ein Gleichdrehgelenk mit einem kugeligen Zapfen mit einer erfindungs gemäßen Ausbildung der Außenrolle und der Zer legung der in Umfangrichtung wirkenden Kraft in zwei Kraftkomponenten entsprechend dem Schnitt A-A der Fig. 1.

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen zylindrischen Zap fen mit der Rollenanordnung und der Zerlegung der umfangsgerichteten Kraft in zwei Kraftkomponen ten, die vom Zapfen auf die Innenrolle wirken.

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Gelenkinnenteil mit zy lindrischen Zapfen.

Fig. 5 einen Teilschnitt A-A zur Fig. 4.

Fig. 6 die Kräftezerlegung an einem kugeligem Zapfen.

Fig. 7 eine Prinzipdarstellung der Kräftezerlegung an einer Außenrolle mit ihrer Wirkung auf die Füh rungsbahn.

Fig. 8 einen Teilschnitt durch einen Tripodestern mit kugeligen Zapfen und einer an ihrer Innenfläche sphärisch ausgebildeten Innenrolle und

Fig. 9 einen Schnitt durch die Mittelebene der Innenrolle nach Fig. 8.

Das in der Fig. 1 dargestellte Gleichlaufdrehgelenk besteht aus einem Gelenkaußenteil 1, mit dem ein Gelenkinnenteil 2 drehmo mentmäßig über in Führungsnuten 10 des Gelenkaußenteils ein greifende Tripodezapfen 3a, 3b verbunden ist.

In das Gelenkinnenteil 2 ist eine Welle 8 eingesetzt, die mit einem nicht dargestellten Getriebeausgang verbindbar ist. Das Gleichlaufdrehgelenk ist in der Regel mit Fett gefüllt, wobei ein Faltenbalg 7 zur Abdichtung desselben und gleichzeitig zur Verhinderung des Eindringens von Schmutz am Gelenkaußenteil 1 wie an der Welle 8 befestigt ist.

Die auf den Zapfen 3a angeordnete Rollenanordnung besteht aus einer auf dem Zapfen geführten Innenrolle 4, einem Nadellager 5 und einer Außenrolle 6.

Der in der Fig. 1 dargestellte kugelige Tripodezapfen 3a ist an seiner umfangsgerichteten Seite mit einer Fläche 11 versehen.

In der Fig. 2 ist gleichzeitig die Außenrolle mit einer um laufenden Fläche versehen, so daß auch hier die in das Gelenk außenteil 1 über die Führungsbahn 9 eingeleitete umfangsgerich tete Kraft in zwei Kraftkomponenten zerlegt wird.

In der Fig. 3 ist die Anordnung einer Fläche 11 an einem zylin drischen Tripodezapfen 3b dargestellt. Gleichzeitig ist der Fig. 3 die Zerlegung der umfangsgerichteten Kraft in zwei Kraftkomponenten zu entnehmen.

Die Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Gelenkinnenteil 2 mit zylindrischen Tripodezapfen 3b.

In der Fig. 5 ist die prinzipielle Darstellung eines im Schnitt gezeigten zylindrischen Zapfen 3b erkennbar.

Die Fig. 6 zeigt im Schnitt einen kugeligen Tripodezapfen 3a und die Kräftezerlegung bei diesem Beispiel.

In der Fig. 7 ist die Zerlegung der umfangsgerichteten Kraft in zwei Kraftkomponenten an der in einer Führungsbahn 10 geführten Außenrolle 6 mit ihrer Auswirkung auf die Führungsbahn 9 darge stellt.

Die Fig. 8 zeigt einen kugeligen Tripodezapfen 3a in Verbindung mit einer, an ihrer Innenfläche sphärisch ausgebildeten Innen rolle 4. Bei dieser Ausführung stellt sich der zusätzliche Vor teil ein, daß die Außenrolle durch Verformung im elastischen Bereich durch eine senkrecht zur Fläche 11 wirkende Kraft F über den kugeligen Tripodezapfen 3a aufgesteckt werden kann. In der Fig. 9 ist die Kraftrichtung der Kraft F dargestellt. Bei die ser Ausführung ist es möglich, daß die Innenrolle 4 einfach und kostengünstig auf dem kugeligen Zapfen 3a aufgebracht werden kann und dort unverlierbar gehalten ist.

Bezugszeichenliste

1 Gelenkaußenteil
2 Gelenkinnenteil
3a kugeliger Tripodezapfen
3b zylindrischer Tripodezapfen
4 Innenrolle
5 Nadellager
6 Außenrolle
7 Faltenbalg
8 Welle
9 Führungsbahn
10 Führungsnut
11 Fläche
12 Ringfläche.

Claims

1. Gleichlaufdrehgelenk vom Tripodetyp mit einem mit drei um fangsverteilten, axial verlaufenden, achsparallel gerichte ten Führungsnuten, und jeweils zwei den Führungsnuten zu geordneten Führungsbahnen versehenen Gelenkaußenteil und mit einem mit zu den Führungsbahnen korrespondierenden, bezogen auf die Gelenkachse radial gerichteten Zapfen ver sehenen Gelenkinnenteil und mit auf den Zapfen jeweils an geordneten, aus einer Innenrolle und einer über ein Nadel lager auf der Innenrolle gelagerten Außenrolle bestehenden Rollenanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (3a, 3b) an ihren den beiden Drehrichtungen des Gelenkes zugewandten Seiten jeweils mit einer zur Längsachse des Gelenkinnenteils (2) und zur Achse des jeweiligen Zap fens (3a, 3b) parallel verlaufenden Fläche (11) versehen sind.

2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (11) an zylindrisch ausgebildeten Zapfen (3b) vorgesehen sind.

3. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (11) an kugelig ausgebildeten Zapfen (3a) vor gesehen sind.

4. Gelenk nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß die sphärisch ausgebildete Außenfläche der Außenrolle (6) mit einer konzentrisch angeordneten, umlaufenden, zylin drisch ausgebildeten Ringfläche (12) versehen ist, wobei die zur Achse der Außenrolle (6) senkrechte Mittelebene der Auß enrolle gleichzeitig Mittelebene der Ringfläche (12) ist.

5. Gelenk mit einer sphärisch ausgebildeten Innenwandung der Innenrolle nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrolle (4) durch Beaufschlagung mit einer senkrecht zu den Flächen (11) gerichteten Kraft F bewirkte elastische, radial nach innen gerichtete Verformung über den kugeligen Zapfen (3a) führbar ist.