WO2007115606A1 - Play-free constant velocity rotary joint - Google Patents

Play-free constant velocity rotary joint Download PDF

Info

Publication number
WO2007115606A1
WO2007115606A1 PCT/EP2007/001755 EP2007001755W WO2007115606A1 WO 2007115606 A1 WO2007115606 A1 WO 2007115606A1 EP 2007001755 W EP2007001755 W EP 2007001755W WO 2007115606 A1 WO2007115606 A1 WO 2007115606A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
joint part
joint
ball
tracks
pin
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/001755
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stephan Maucher
Wolfgang Hildebrandt
Original Assignee
Gkn Driveline International Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gkn Driveline International Gmbh filed Critical Gkn Driveline International Gmbh
Priority to CN2007800117494A priority Critical patent/CN101421528B/en
Publication of WO2007115606A1 publication Critical patent/WO2007115606A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/224—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22313—Details of the inner part of the core or means for attachment of the core on the shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/2232—Elements arranged in the hollow space between the end of the inner shaft and the outer joint member

Definitions

  • the invention relates to a constant velocity joint comprising an outer joint part with circumferentially distributed longitudinal outer ball tracks, an inner joint part with circumferentially distributed longitudinal inner ball tracks, torque transmitting balls that are seated in pairs of associated outer and inner ball tracks, as well as an annular ball cage is seated between the outer joint part and inner joint part and circumferentially distributed cage windows in which the torque transmitting balls are held in a common plane, wherein the pairs of tracks expand at least in part with the joint extended in a coincident axial direction, the ball cage is axially supported in the outer joint part, and the inner joint part is axially slack compared to Ball cage has and wherein means are provided for resilient support of the inner joint part relative to the outer joint part, which on the inner joint part in relation to the gels Kau jointteil act in the same direction in which expand the pairs of trains.
  • Constant velocity joints of the above type are referred to as Rzeppa fixed joints.
  • these joints include UF joints (undercut free) with axially undercut-free ball tracks and AC joints (angular contact) with arcuate ball tracks that are axially offset from each other.
  • Rzeppa hinges Common to said Rzeppa hinges is the feature that the pairs of tracks of outer and inner ball tracks extend in an extended axial direction when the joint is extended, at least in the joint median plane, sometimes using the term "wedge-shaped widening".
  • Constant velocity joints of the type mentioned here are in particular a steering joint, i. therefore particularly suitable for use in the steering column of a motor vehicle in which freedom from play and low drag torque are equally important.
  • the basic construction of the joint remains substantially unchanged, and the elements used for resilient axial Ab support can be supplemented after performing corresponding holes in the outer joint part and / or in the inner joint part or in a plugged into this drive shaft without affecting the joint functions.
  • the outer joint part comprises a bottom or cover in which a resiliently supported pin is guided coaxially, and that on the inner joint part, an end-side spherical support surface is formed, against which the pin bears with bias.
  • the support surface is formed on a support body which is fixedly connected to the inner joint part.
  • the support surface is formed on a support body which is inserted into an inserted into the inner joint part drive shaft.
  • the outer joint part comprises a bottom or lid in which a coaxially guided pin is resiliently supported, and that on the inner joint part an axially located within the inner ball tracks supporting surface is formed, against which the pin bears with bias.
  • the support surface can be arranged in close proximity to the joint center.
  • the support surface may be spherical, its vertex lying in the joint center, while the support surface may be calotte-shaped in a second embodiment, its center of curvature being in the center of the joint.
  • the abovementioned support surface is formed directly on a drive shaft which is inserted into the inner joint part.
  • the outer joint part comprises a bottom or cover in which a coaxial pin is firmly inserted, and that on the inner joint part, a resiliently supported support body is coaxially guided, which rests with a support surface with bias on the pin.
  • the support member is guided directly in a drive shaft inserted into the inner joint part and is resiliently, in particular supported by a helical compression spring in the drive shaft.
  • the drive shaft and optionally the inner joint part of the support body to the journal widening inwardly.
  • the pin and the supporting body each have crowned, in particular outer spherical, contact or support surfaces.
  • the pin has a spherical, in particular extruded spherical contact surface and the support body has a planar radial support surface.
  • the distance x of a contact region T of the mutual support of the inner joint part and the outer joint part from the joint center M is less than or equal to half the outer diameter D / 2 of the ball cage.
  • the distance x is less than or equal to half the inner diameter d / 2 of the ball cage in the joint center plane E, in particular that the distance x is less than or equal to half the outer diameter Di / 2 of Gele ⁇ kinnenteils.
  • said Abstützschleppmoment is reduced to an increasing extent.
  • the mentioned Abstützschleppmoment can be practically neglected, if in a particular embodiment, the distance x is set to zero.
  • the distance x is applied from the center of the joint to the bottom or cover of the outer joint part, but in any case is chosen smaller than in known joints, it is also possible in a modified embodiment that the distance from Joint center point in the direction of the opening side of the outer joint part is offered.
  • the surfaces of the supporting elements which are in contact with each other in the contact area T can be formed on the one hand as a convex surface, in particular as an outer sphere, on the other hand as a hollow surface, in particular as an inner sphere, as in the above-mentioned joint.
  • both said surfaces are designed as crowned, in particular as outside spherical surfaces.
  • FIG. 1 shows a constant velocity universal joint according to the invention in a first embodiment a) in a longitudinal section in an extended position b) in a longitudinal section in an angled position c) in the enlarged detail X according to illustration b;
  • Figure 2 shows a constant velocity universal joint according to the invention in a second embodiment a) in a longitudinal section in the extended position b) in a longitudinal section in an angled position c) in the enlarged detail X according to illustration b; d) in the enlarged detail Y according to illustration c;
  • FIG. 3 shows a constant velocity universal joint according to the invention in a third embodiment a) in a longitudinal section in an extended position b) in a longitudinal section in an angled position c) in the enlarged detail X according to illustration b; d) in the enlarged detail Y according to illustration c;
  • FIG. 4 shows a constant velocity universal joint according to the invention in a fourth embodiment a) in longitudinal section in the extended position b) in the enlarged detail X according to illustration a; c) in the enlarged detail Y according to illustration b;
  • FIG. 1 shows a constant velocity universal joint 11 in so-called monoblock construction, in which a bottom 13 and a shaft journal 14 are integrally formed on an outer joint part 12.
  • the bottom or a lid could also be used as a separate part and welded or bolted to the outer joint part.
  • longitudinal circumferentially distributed outer ball tracks 15 are formed whose center of curvature is offset from a joint center plane E from axially to the opening 16 of the outer joint part 12 out.
  • the joint further comprises an inner joint part 17, in which a drive shaft 18 is inserted, wherein the parts (17, 18) are rotatably connected to each other via splines and beyond axially secured against each other.
  • Longitudinally distributed inner ball tracks 19 are formed on the inner joint part 17 whose center of curvature is offset in relation to the joint center plane E in the direction of the bottom 13 of the outer joint part 12.
  • outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 form pairs of tracks and extend thereafter in the direction from the bottom 13 to the opening 16 of the outer joint part.
  • pairs of tracks of outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 receive a torque transmitting ball 31.
  • the balls are held by an annular ball cage 22 which is seated between the outer joint part 12 and the inner joint part 17, with their ball centers K in the joint center plane E and guided at flexion of the joint on the bisector plane.
  • the balls 31 are in this case received in circumferentially distributed cage windows 23 in the ball cage 22.
  • the ball cage 22 has a spherical outer surface 24, which is guided substantially free of play in a innenkugeligen guide surface 20 of the outer joint part 12.
  • the inner surface 25 of the ball cage 22, however, has play against an outer surface 21 of the inner joint part 17.
  • the outer and inner ball tracks are each described by a circular arc shape, so that the joint is a Rzeppa joint of the type AC (angular contact).
  • A12 guided pin 36 is inserted, which is guided in a bore 37 which extends into the shaft journal 14.
  • the pin 36 is supported by a helical compression spring 38 in the shaft journal 14 and thus against the outer joint part 12 from.
  • the pin 36 has a hemispherical contact surface 39.
  • a support body 41 Opposite the pin 36 is located on the inner joint part 17, a support body 41, which is supported with a contact surface 42 on an end face 26 of the inner joint part 17.
  • the support body 41 is inserted with a projection 44 in an inner cylindrical bore 27 of the drive shaft 18.
  • the support body 41 forms a conspiracykugelige support surface 43, on which the pin 36 acts by means of the contact surface 39 with the force F under bias.
  • a contact area T between the pin 36 and the support body 41 always lies close to the longitudinal axis A12 of the outer joint part due to the coaxial arrangement of the pin in the outer joint part, but migrates at a bend of the longitudinal axis A18 of the inner joint part by a Gelenkbeugewinkel ß by the same angle ß from the longitudinal axis L18 on the spherical surface of the support surface 43 of the support body 41.
  • the inventive distance x of the contact region T from the joint center M is consistent with spherical shape of the support surface 43 and in any case smaller than the radius D / 2 of the spherical outer surface 24 of the ball cage, preferably smaller than the pitch radius D «/ 2 of the balls and in particular smaller than the radius d / 2 of the inner surface 25 of the ball cage.
  • the lever arm R which enters with the force F in the calculation of a support drag torque against the free rotation of the joint in the bent position, increases with the Gelenkbeugewinkel ß.
  • the force F as well as the dependence of the lever arm R on the angle ß changes in bending due to the variable deflection of the helical compression spring 38, since the lever arm R is then no pure sine function of ß.
  • the support surface 43 is spherical, so that x remains as constant as F.
  • the prestressed helical compression spring 38 and thus the pin 36 moves the inner joint part 17 indirectly via the support body 41 to the opening 16 of the outer joint part 12, whereby the inner Ball tracks 19 also act towards the opening on the balls 31.
  • the balls 31 are based in this case in the cage windows 23 also from the opening down, whereby the ball cage 22 in turn with its spherical outer surface 24 in the innenkugeligen Inner surface 20 of the outer joint part axially supported. In this way, the joint is free of play.
  • the axial distance x of the contact point T from the joint center M is significantly shortened, so that when the joint is bent the lever arm R, which enters into the Abstützschleppmoment against free rotation, is also small.
  • FIG. 2 The individual representations of FIG. 2 are described below together, unless particular reference is made to individual representations.
  • the figure shows a constant velocity universal joint 11 in so-called monoblock construction, in which a bottom 13 and a shaft journal 14 are integrally formed on an outer joint part 12.
  • the bottom or a lid could also be used as a separate part and welded or bolted to the outer joint part.
  • longitudinal circumferentially distributed outer ball tracks 15 are formed, the Krümmungsstoffpu ⁇ kt is offset from a joint center plane E from axially to the opening 16 of the outer joint part 12 out.
  • the joint further comprises an inner joint part 17, in which a drive shaft 18 is inserted, wherein the parts (17, 18) are rotatably connected to each other via splines and beyond axially secured against each other.
  • Longitudinally distributed inner ball tracks 19 are formed on the inner joint part 17 whose center of curvature is offset in relation to the joint center plane E in the direction of the bottom 13 of the outer joint part 12.
  • outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 form pairs of tracks and extend thereafter in the direction from the bottom 13 to the opening 16 of the outer joint part.
  • pairs of tracks of outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 receive a torque transmitting ball 31.
  • the balls are held by an annular ball cage 22 which is seated between the outer joint part 12 and the inner joint part 17, with their ball centers K in the joint center plane E and guided at flexion of the joint on the bisector plane.
  • the balls 31 are in this case received in circumferentially distributed cage windows 23 in the ball cage 22.
  • the ball cage 22 has a spherical outer surface 24 which is substantially free of play in a innenkugeligen guide surface 20 of the outer joint part 12th to be led.
  • the inner surface 25 of the ball cage 22, however, has play against an outer surface 21 of the inner joint part 17.
  • the outer and inner ball tracks are each described by a circular arc shape, so that the joint is a Rzeppa joint of the type AC (angular contact).
  • a coaxial with the longitudinal axis A12 guided pin 36 2 is inserted, which is guided in a bore 37 which extends into the shaft journal 14.
  • the pin 36 is supported via a helical compression spring 38 in the shaft journal 14 and thus from the outer joint part 12.
  • the pin 36 has a hemispherical contact surface 39 second
  • the pin 36 2 oppositely located at the inner joint part 17 and in this inserted drive shaft 18 is an inwardly tapered extension 28.
  • a Swisskugelige support face 43 2 is formed with a small radius at which the pin 36 2 by means of the contact surface 39 2 the force F acts under prestress.
  • a contact area T between the journal 36 2 and the support surface 43 2 always lies close to the longitudinal axis A12 of the outer joint part due to the coaxial arrangement of the pin in the outer joint part, but migrates when the longitudinal axis A18 of the inner joint part is bent a Gelenkbeugewinkel ß by the same angle ß from the longitudinal axis A 18 on the spherical support surface 43 second
  • the distance x according to the invention of the contact region T from the joint center M is in this case equal to zero.
  • the lever arm R which enters with the force F in the calculation of a Abstützschleppmomentes against the free rotation of the joint in the bent position, is negligible.
  • the preloaded compression spring 38 and thus the pin 36 2 displaces the inner joint part 17 indirectly via the drive shaft 18 to the opening 16 of the outer joint part 12, whereby the inner ball tracks 19 also act on the balls 31 towards the opening.
  • the balls 31 are also supported in the cage windows 23 towards the opening, whereby the ball cage 22 in turn is axially supported with its spherical outer surface 24 in the inner spherical inner surface 20 of the outer joint part. In this way, the joint is free of play.
  • the axial distance x of the contact point T from the joint center M is equal to zero, so that when bent joint of the lever arm R, in the Abstützschleppmoment against free Turning is negligible.
  • the figure shows a constant velocity universal joint 11 in so-called monoblock construction, in which a bottom 13 and a shaft journal 14 are integrally formed on an outer joint part 12.
  • the bottom or a lid could also be used as a separate part and welded or bolted to the outer joint part.
  • outer joint part 12 longitudinally distributed circumferentially distributed outer ball tracks 15 are formed whose center of curvature is offset from a joint center plane E from axially to the opening 16 of the outer joint part 12 out.
  • the joint further comprises an inner joint part 17, in which a drive shaft 18 is inserted, wherein the parts (17, 18) are rotatably connected to each other via splines and beyond axially secured against each other.
  • Longitudinally distributed inner ball tracks 19 are formed on the inner joint part 17 whose center of curvature is offset in relation to the joint center plane E in the direction of the bottom 13 of the outer joint part 12.
  • outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 form pairs of tracks and extend thereafter in the direction from the bottom 13 to the opening 16 of the outer joint part.
  • pairs of tracks of outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 receive a torque transmitting ball 31.
  • the balls are held by an annular ball cage 22 which is seated between the outer joint part 12 and the inner joint part 17, with their ball centers K in the joint center plane E and guided at flexion of the joint on the bisector plane.
  • the balls 31 are in this case received in circumferentially distributed cage windows 23 in the ball cage 22.
  • the ball cage has a spherical outer surface 24, which is guided substantially free of play in a innenkugeligen guide surface 20 of the outer joint part 12.
  • the inner surface 25 of the ball cage 22, however, has play against an outer surface 21 of the inner joint part 17.
  • the outer and inner ball tracks are each described by a circular arc shape, so that the joint is a Rzeppa joint of the type AC (angular contact).
  • a coaxial with the longitudinal axis A12 guided pin 36 3 is inserted, which is guided in a bore 37 which extends into the shaft journal 14.
  • the pin 36 3 is supported via a helical compression spring 38 in the shaft journal 14 and thus from the outer joint part 12.
  • the pin 36 has a hemispherical contact surface 39 3rd
  • the pin 36 3 opposite is located on the inner joint part and inserted into this drive shaft 18, a conical widening 28.
  • a contact area T between the pin 36 3 and the support surface 43 3 always lies close to the longitudinal axis A12 of the outer joint part due to the coaxial arrangement of the pin in the outer joint part, but migrates at a bend of the longitudinal axis A18 of the inner joint part by a Gele ⁇ kbeugewinkel ß to the same angle ß from the longitudinal axis A 18 on the ball surface 43 of the plug 41.
  • the inventive distance x of the contact region T from the joint center M is in this case applied to the opening 16 of the outer joint part.
  • the lever arm R which enters with the force F in the calculation of a Abstützschleppmomentes against the free rotation of the joint in the bent position, this is very small.
  • the preloaded compression spring 38 and thus the pin 36 3 displaces the inner joint part 17 indirectly via the drive shaft 18 to the opening 16 of the outer joint part 12, whereby the inner ball tracks 19 also act on the balls 31 towards the opening.
  • the balls are also supported in the cage windows 23 from the opening, whereby the ball cage 22 in turn is axially supported with its spherical outer surface 24 in the inner spherical inner surface 20 of the outer joint part. In this way, the joint is free of play.
  • the axial distance x of the contact point T from the joint center M is significantly shortened, so that when the joint is bent, the lever arm R, which enters the support drag torque against free rotation, is also small.
  • FIG. 4 shows a Gleichiauffangelenk 11 in so-called monoblock construction, in which at a joint outer part 12, a bottom 13 and a shaft journal 14 are integrally formed.
  • the bottom or a lid could also be used as a separate part and welded or bolted to the outer joint part.
  • longitudinal circumferentially distributed outer ball tracks 15 are formed whose center of curvature is offset from a joint center plane E from axially to the opening 16 of the outer joint part 12 out.
  • the joint further comprises an inner joint part 17, in which a drive shaft 18 is inserted, wherein the parts (17, 18) are rotatably connected to each other via splines and überhi are axially secured against each other.
  • Longitudinally distributed inner ball tracks 19 are formed on the inner joint part 17 whose center of curvature is offset in relation to the joint center plane E in the direction of the bottom 13 of the outer joint part 12.
  • outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 form pairs of tracks and extend thereafter in the direction from the bottom 13 to the opening 16 of the outer joint part.
  • pairs of tracks of outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 receive a torque transmitting ball 31.
  • the balls are held by an annular ball cage 22 which is seated between the outer joint part 12 and the inner joint part 17, with their ball centers K in the joint center plane E and guided at flexion of the joint on the bisector plane.
  • the balls 31 are in this case received in circumferentially distributed cage windows 23 in the ball cage 22.
  • the ball cage has a spherical outer surface 24, which is guided essentially free of play in an inner spherical guide surface 20 of the outer joint part 12.
  • the inner surface 25 of the ball cage 22, however, has play against an outer surface 21 of the inner joint part 17.
  • the outer and inner ball tracks are each described by a circular arc shape, so that the joint is a Rzeppa joint of the type AC (angular contact).
  • pin 36 4 In the bottom 13 of the outer joint part 12 a coaxially to the longitudinal axis A12 arranged pin 36 4 is firmly inserted.
  • the pin 36 4 has a hemispherical contact surface 39 4th
  • the pin 36 4 opposite is located on the inner joint part Supporting body 41 4 , which is guided in a bore 29 and is supported via a helical compression spring 30 in the drive shaft 18 and thus relative to the inner joint part 17.
  • the support body 41 4 forms an outer spherical support surface 43 4 , which acts on the pin 36 4 via the contact surface 39 4 with the force F under bias.
  • the support surface 43 4 as well as the contact surface 39 4 is spherical, is in the Detail Y according to illustration c a radially planar support surface 43 4 'shown, which cooperates with a spherical contact surface 39 4 .
  • the distance x according to the invention of the contact region T from the joint center M is thus again equal to zero.
  • the lever arm R which enters with the force F in the calculation of a Abstützschleppmomentes against the free rotation of the joint in the bent position, is negligible.
  • the prestressed helical compression spring 30 displaces the inner joint part 17 indirectly via the drive shaft 18 toward the opening 16 of the outer joint part 12, whereby the inner ball tracks 19 likewise act on the balls 31 towards the opening.
  • the balls are also supported in the cage windows 23 to the opening, whereby the ball cage 22 in turn is axially supported with its spherical outer surface 24 in the inner spherical inner surface 20 of the outer joint part 12. In this way, the joint is free of play.
  • the axial distance x of the contact point T from the joint center M is equal to zero, so that when the joint is bent the lever arm R, which enters into the Abstitzschleppmoment against free rotation, is negligible.
  • the balls should preferably be installed squeeze-free in the cage windows.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Abstract

The invention relates to a constant velocity rotary joint (11) comprising an outer joint part (12) provided with outer ball raceways (15) distributed around the periphery, an inner joint part (17) provided with inner ball raceways (19) distributed around the periphery, torque-transmitting balls (31) which are arranged in raceway pairs comprising corresponding outer and inner ball raceways (15, 19), and an annular ball cage (22) which is arranged between the outer joint part (12) and the inner joint part (17) and has cage windows (23) which are distributed around the periphery, in which the torque-transmitting balls (31) are held on a common plane (E). When the joint is extended, the raceway pairs extend at least in part in a corresponding axial direction, the ball cage (22) is axially supported in the outer joint part (12), and the inner joint part (17) has axial play in relation to the ball cage (22). The joint is equipped with means for elastically supporting the inner joint part (17) in relation to the outer joint part (12), which acts upon the inner joint part (17) in relation to the outer joint part (12) in the same direction as the extension of the raceway pairs. The outer joint part (12) comprises a base (13) or cover in which an elastically supported journal (36) has a coaxial configuration and a support surface with a convex front end is embodied on the inner joint part (17) and the journal (36) is prestressed against said support surface.

Description

Spielfreies Gleichlaufdrehgelenk Backlash-free constant velocity universal joint
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufgelenk umfassend ein Gelenkaußenteil mit um- fangsverteilten längsverlaufenden äußeren Kugelbahnen, ein Gelenkinnenteil mit umfangsverteilten längsverlaufenden inneren Kugelbahnen, drehmomentübertragende Kugeln, die in Bahnpaaren aus einander zugeordneten äußeren und inneren Kugelbahnen einsitzen, sowie ein einen ringförmigen Kugelkäfig der zwischen Gelenkaußenteil und Gelenkinnenteil einsitzt und umfangsverteilte Käfigfenster aufweist, in denen die drehmomentübertragenden Kugeln in einer gemeinsamen Ebene gehalten werden, wobei sich die Bahnpaare zumindest zu einem Teil bei gestrecktem Gelenk in einer übereinstimenden axialen Richtung erweitern, der Kugelkäfig sich axial im Gelenkaußenteil abstützt, und das Gelenkinnenteil axiales Spiel gegenüber dem Kugelkäfig hat und wobei Mittel zur federnden Abstützung des Gelenkinnenteils gegenüber dem Gelenkaußenteil vorgesehen sind, die auf das Gelenkinnenteil im Verhält- nis zum Gelenkaußenteil in derselben Richtung einwirken, in der sich die Bahnpaare erweitern.The invention relates to a constant velocity joint comprising an outer joint part with circumferentially distributed longitudinal outer ball tracks, an inner joint part with circumferentially distributed longitudinal inner ball tracks, torque transmitting balls that are seated in pairs of associated outer and inner ball tracks, as well as an annular ball cage is seated between the outer joint part and inner joint part and circumferentially distributed cage windows in which the torque transmitting balls are held in a common plane, wherein the pairs of tracks expand at least in part with the joint extended in a coincident axial direction, the ball cage is axially supported in the outer joint part, and the inner joint part is axially slack compared to Ball cage has and wherein means are provided for resilient support of the inner joint part relative to the outer joint part, which on the inner joint part in relation to the gels Kaußenteil act in the same direction in which expand the pairs of trains.
Gleichlaufgelenke der obengenannten Art werden als Rzeppa-Festgelenke bezeichnet. Je nach Ausführung der äußeren und inneren Kugelbahnen schließen diese Ge- lenke UF-Gelenke (undercut free) mit axial betrachtet hinterschnittfreien Kugelbahnen und AC-Gelenke (angular contact) mit kreisbogenförmigen axial gegeneinander versetzten Kugelbahnen ein. Daneben sind auch andere Bahnverläufe bekannt. Den genannten Rzeppa-Gelenken gemeinsam ist das Merkmal, daß sich die Bahnpaare aus äußeren und inneren Kugelbahnen bei gestrecktem Gelenk zumindest in der Gelenkmittelebene in einer übereinstimmenden axialen Richtung erweitern, wobei mitunter der Begriff .keilförmig erweiternd' verwendet wird. Hiermit entsteht bei Drehmomentbelastung des Gleichlaufdrehgelenks eine relative Axialkraft zwischen Gelenkaußenteil und Gelenkinnenteil, die sich somit axial relativ zueinander abstützen müssen, damit das Gelenk nicht demontiert. Es werden hierzu in der Regel sphärische Flächenpaarungen zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Kugelkäfig auf dessen Außenseite und zwischen dem Gelenkinnenteil und dem Kugelkäfig auf dessen Innenseite verwendet.Constant velocity joints of the above type are referred to as Rzeppa fixed joints. Depending on the design of the outer and inner ball tracks, these joints include UF joints (undercut free) with axially undercut-free ball tracks and AC joints (angular contact) with arcuate ball tracks that are axially offset from each other. In addition, other trajectories are known. Common to said Rzeppa hinges is the feature that the pairs of tracks of outer and inner ball tracks extend in an extended axial direction when the joint is extended, at least in the joint median plane, sometimes using the term "wedge-shaped widening". This results in torque loading of the constant velocity universal joint between a relative axial force between the outer joint part and the inner joint part, which must thus be supported axially relative to each other, so that the joint is not dismantled. For this purpose, as a rule, spherical surface pairings are used between the outer joint part and the ball cage on its outer side and between the inner joint part and the ball cage on its inner side.
Aus der DE 31 14 290 C2 ist es bekannt, auf die relative Abstützung zwischen Ku- gelkäfig und Gelenkinnenteil und damit auf eine Feinbearbeitung der entsprechenden Flächen zu verzichten und stattdessen eine axiale Abstützung zwischen dem Gelenkinnenteil und einer innenkugeligen Abstützfläche im Gelenkaußenteil vorzusehen. Eine mit dem Gelenkinnenteil verbundene Stützfläche wird hierbei an einem Zapfenteil ausgebildet, das axial auf das Gelenkinnenteil aufgesetzt ist. Hierbei ist unter anderem auch eine federnde Abstützung des Zapfenteils gegenüber dem Gelenkinnenteil vorgesehen.From DE 31 14 290 C2 it is known to dispense with the relative support between ball cage and inner joint part and thus to a fine machining of the corresponding surfaces and instead to provide an axial support between the inner joint part and a innenkugeligen support surface in the outer joint part. A support surface connected to the inner joint part is in this case formed on a pin part, which is mounted axially on the inner joint part. Here, inter alia, a resilient support of the pin member relative to the inner joint part is provided.
Bei einem gebeugt umlaufenden Gleichlaufdrehgelenk der genannten Art treten innere Reibungskräfte auf, die zum einen durch die mit Umlauffrequenz in den Bahnpaa- ren hin- und herlaufenden Kugeln erzeugt werden, zum anderen durch Reibungskräfte zwischen dem Gelenkaußenteil bzw. dem Gelenkinnenteil und dem jeweils relativ zu diesen betrachtet sich mit Umlauffrequenz taumelnd bewegenden Kugelkäfig.In a flexed revolving constant velocity joint of the type mentioned internal friction forces occur, which are generated on the one hand by the circulating frequency in the Bahnpaeren ren and herlaufenden balls, on the other by frictional forces between the outer joint part and the inner joint part and each relative thereto considers itself with revolving frequency tumbling moving ball cage.
Bei dem vorstehend genannten Gleichlaufdrehgelenk wird zwar Reibung zwischen dem Kugelkäfig und dem Gelenkinnenteil vermieden, dafür entsteht jedoch ein Reibungsmoment durch die gleitende Bewegung zwischen dem genannten Zapfen und in der innenkugeligen Abstützfläche im Gelenkaußenteil, die sich bezüglich letzterem als Kreisbewegung darstellt, die von einer Drehbewegung überlagert ist. Die Summe der von diesen Reibungskräften erzeugten Momente wird als Schleppmoment des Gelenks bezeichnet, das also aufzubringen ist, um das gebeugt eingestellte Gelenk ohne Gegenmoment auf der Abtriebsseite anzutreiben bzw. durchzudrehen. Bei dem obengenannten Gleichlaufdrehgelenk ist das von der Reibung des genannten Abstützzapfens genannte Reibungsmoment erheblich und erhöht somit das Schleppmoment in nachteiliger Weise. Es wird nachfolgend auch als Abstützschleppmoment bezeichnet.Although in the above-mentioned constant velocity joint friction is avoided between the ball cage and the inner joint part, but there is a frictional torque due to the sliding movement between said pin and in the innenkugeligen support surface in the outer joint part, which is in relation to the latter as a circular motion, superimposed by a rotational movement is. The sum of the moments generated by these frictional forces is referred to as the drag torque of the joint, that is to be applied in order to drive or turn over the flexed joint without counter torque on the output side. In the above-mentioned constant velocity universal joint, the frictional torque mentioned by the friction of said support pin is considerable and thus disadvantageously increases the drag torque. It is also referred to below as Abstützschleppmoment.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein spielfreies Gleichlaufdrehgelenk der genannten Art so weiterzubilden, daß es ein reduziertes Schleppmoment aufweist. Gleichlaufdrehgelenke der hiermit genannten Art sind insbesondere als Lenkungsgelenk, d.h. also im Einsatz in der Lenksäule eines Kraft- fahrzeuges besonders geeignet, bei dem Spielfreiheit und geringes Schleppmoment gleichermaßen bedeutsam sind.On this basis, it is an object of the present invention, a backlash-free constant velocity universal joint of the type mentioned in such a way that it has a reduced drag torque. Constant velocity joints of the type mentioned here are in particular a steering joint, i. therefore particularly suitable for use in the steering column of a motor vehicle in which freedom from play and low drag torque are equally important.
Besonders vorteilhaft ist an der gewählten Ausführung, daß die Grundkonstruktion des Gelenks im wesentlichen unverändert bleibt, und die zur federnden axialen Ab- Stützung eingesetzten Elemente nach Ausführen entsprechender Bohrungen im Gelenkaußenteil und/oder im Gelenkinnenteil bzw. in einer in dieses eingesteckten Antriebswelle ergänzt werden können, ohne daß die Gelenkfunktionen beeinträchtigt werden.It is particularly advantageous in the selected embodiment that the basic construction of the joint remains substantially unchanged, and the elements used for resilient axial Ab support can be supplemented after performing corresponding holes in the outer joint part and / or in the inner joint part or in a plugged into this drive shaft without affecting the joint functions.
Nach einer ersten Lösungsform ist vorgesehen, daß das Gelenkaußenteil einen Boden oder Deckel umfaßt, in dem ein federnd abgestützter Zapfen koaxial geführt ist, und daß am Gelenkinnenteil eine stirnseitige ballige Stützfläche ausgebildet ist, an der der Zapfen mit Vorspannung anliegt.After a first solution form is provided that the outer joint part comprises a bottom or cover in which a resiliently supported pin is guided coaxially, and that on the inner joint part, an end-side spherical support surface is formed, against which the pin bears with bias.
Hierbei wird vorgeschlagen, daß die Stützfläche an einem Stützkörper ausgebildet ist, der mit dem Gelenkinnenteil fest verbunden ist.It is proposed that the support surface is formed on a support body which is fixedly connected to the inner joint part.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, daß die Stützfläche an einem Stützkörper ausgebildet ist, der in eine in das Gelenkinnenteil eingesteckte Antriebswelle eingesetzt ist.It is particularly provided that the support surface is formed on a support body which is inserted into an inserted into the inner joint part drive shaft.
Eine alternative Lösungsform geht dahin, daß das Gelenkaußenteil einen Boden oder Deckel umfaßt, in dem ein koaxial geführter Zapfen federnd abgestützt ist, und daß am Gelenkinnenteil eine axial innerhalb der inneren Kugelbahnen liegende Stützfläche ausgebildet ist, an der der Zapfen mit Vorspannung anliegt. Die Stützfläche kann in großer Nähe zum Gelenkmittelpunkt angeordnet werden. Hierbei kann die Stützfläche in einer ersten Ausführung ballig sein, wobei ihr Scheitelpunkt im Ge- lenkmittelpunkt liegt, während die Stützfläche nach einer zweiten Ausführung kalot- tenförmig sein kann, wobei ihr Krümmungsmittelpunkt im Gelenkmittelpunkt liegt.An alternative solution form is that the outer joint part comprises a bottom or lid in which a coaxially guided pin is resiliently supported, and that on the inner joint part an axially located within the inner ball tracks supporting surface is formed, against which the pin bears with bias. The support surface can be arranged in close proximity to the joint center. In this case, in a first embodiment, the support surface may be spherical, its vertex lying in the joint center, while the support surface may be calotte-shaped in a second embodiment, its center of curvature being in the center of the joint.
Zur konstruktiven Vereinfachung kann hierbei vorgesehen werden, daß die vorgenannte Stützfläche unmittelbar an einer in das Gelenkinnenteil eingesteckten An- triebswelle ausgebildet ist.To simplify the design, it can be provided that the abovementioned support surface is formed directly on a drive shaft which is inserted into the inner joint part.
Um große Winkelbewegungen zuzulassen, ist vorgesehen, daß sich die Antriebswelle und gegebenenfalls das Gelenkinnenteil von der Stützfläche zum Zapfen hin axial innenkegelig erweitem.In order to allow large angular movements, it is provided that the drive shaft and possibly the inner joint part of the support surface to the pin axially innengelgelig extent.
Eine weitere Lösungsform geht dahin, daß das Gelenkaußenteil einen Boden oder Deckel umfaßt, in dem ein koaxialer Zapfen fest eingesetzt ist, und daß am Gelenkinnenteil ein federnd abgestützter Stützkörper koaxial geführt ist, der mit einer Stützfläche mit Vorspannung am Zapfen anliegt.Another solution form is that the outer joint part comprises a bottom or cover in which a coaxial pin is firmly inserted, and that on the inner joint part, a resiliently supported support body is coaxially guided, which rests with a support surface with bias on the pin.
Hierzu wird vorgeschlagen, daß das Stützteil unmittelbar in einer in das Gelenkinnenteil eingesetzten Antriebswelle geführt ist und sich federnd, insbesondere über eine Schraubendruckfeder in der Antriebswelle abstützt.For this purpose, it is proposed that the support member is guided directly in a drive shaft inserted into the inner joint part and is resiliently, in particular supported by a helical compression spring in the drive shaft.
Auch hierzu wird vorgeschlagen, daß sich die Antriebswelle und gegebenenfalls das Gelenkinnenteil vom Stützkörper zum Zapfen hin innenkonisch erweitern. Konstruktiv günstig ist es hierbei wiederum, daß der Zapfen und der Stützkörper jeweils ballige, insbesondere außensphärische Kontakt- bzw. Stützflächen aufweisen. Ebenso ist es möglich, daß der Zapfen eine ballige, insbesondere außensphärische Kontaktfläche und der Stützkörper eine ebene radiale Stützfläche hat. Nach einer günstigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Abstand x eines Kontaktbereiches T der gegenseitigen Abstützung von Gelenkinnenteil und Gelenkaußenteil vom Gelenkmittelpunkt M kleiner gleich dem halben Außendurchmesser D/2 des Kugelkäfigs ist. Mit den hiermit angegebenen Mitteln wird das Reibungsmo- ment der axialen Abstützung reduziert, indem der Hebelarm R1 mit dem die Reibungskraft F bei Drehung des Gelenks angreift, wesentlich reduziert wird.Also for this purpose, it is proposed that the drive shaft and optionally the inner joint part of the support body to the journal widening inwardly. Again, it is structurally favorable that the pin and the supporting body each have crowned, in particular outer spherical, contact or support surfaces. It is also possible that the pin has a spherical, in particular extruded spherical contact surface and the support body has a planar radial support surface. According to a favorable embodiment, it is provided that the distance x of a contact region T of the mutual support of the inner joint part and the outer joint part from the joint center M is less than or equal to half the outer diameter D / 2 of the ball cage. With the means indicated here, the friction torque of the axial support is reduced by substantially reducing the lever arm R 1 with which the frictional force F acts upon rotation of the joint.
In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Abstand x kleiner gleich dem halben Innendurchmesser d/2 des Kugelkäfigs in der Gelenkmittelebene E ist, insbesondere daß der Abstand x kleiner gleich dem halben Außendurchmesser Di/2 des Geleπkinnenteils ist. Hiermit wird das genannte Abstützschleppmoment in zunehmendem Ausmaß reduziert. Das genannte Abstützschleppmoment kann praktisch vernachlässigt werden, wenn in einer besonderen Ausführungsform der Abstand x zu Null gesetzt wird.In a preferred embodiment it is provided that the distance x is less than or equal to half the inner diameter d / 2 of the ball cage in the joint center plane E, in particular that the distance x is less than or equal to half the outer diameter Di / 2 of Geleπkinnenteils. Hereby, said Abstützschleppmoment is reduced to an increasing extent. The mentioned Abstützschleppmoment can be practically neglected, if in a particular embodiment, the distance x is set to zero.
Während es grundsätzlich verstanden werden soll, daß der Abstand x von der Gelenkmitte zum Boden bzw. Deckel des Gelenkaußenteils hin angetragen wird, jedoch in jedem Fall kleiner als bei bekannten Gelenken gewählt wird, ist es in einer abgewandelten Ausführungsform auch möglich, daß der Abstand vom Gelenkmittelpunkt in- Richtung zur Öffnungsseite des Gelenkaußenteil angetragen wird.While it is to be understood in principle that the distance x is applied from the center of the joint to the bottom or cover of the outer joint part, but in any case is chosen smaller than in known joints, it is also possible in a modified embodiment that the distance from Joint center point in the direction of the opening side of the outer joint part is offered.
Nach einer ersten Ausführungsform können die im Kontaktbereich T gegenseitig in Anlage befindlichen Flächen der Abstützelemente wie bei dem obengenannten Gelenk einerseits als ballige Fläche, insbesondere als Außensphäre, andererseits als Hohlfläche, insbesondere als Innensphäre ausgebildet sein. Nach einer zweiten Ausführungsform ist es auch möglich, daß beide genannten Flächen als ballige, insbesondere als außensphärische Flächen ausgeführt werden. Hiermit ist anstelle eines Flächenkontakts quasi ein Punktkontakt möglich, mit dem der Reibungsanteil der Relativdrehung reduziert werden kann. Nach einer dritten Ausführungsform ist es schließlich möglich, eine der genannten Flächen ballig, insbesondere außensphärisch, und die andere radial eben auszubilden. Auch hierbei ergibt sich quasi ein Punktkoπtakt. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.According to a first embodiment, the surfaces of the supporting elements which are in contact with each other in the contact area T can be formed on the one hand as a convex surface, in particular as an outer sphere, on the other hand as a hollow surface, in particular as an inner sphere, as in the above-mentioned joint. According to a second embodiment, it is also possible that both said surfaces are designed as crowned, in particular as outside spherical surfaces. Hereby, instead of a surface contact quasi a point contact is possible, with which the friction component of the relative rotation can be reduced. Finally, according to a third embodiment, it is possible to make one of the surfaces spherical, in particular extrinsic, and the other radially planar. Again, this results in a quasi Punktkoπtakt. Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and described below.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gleichlaufdrehgelenk in einer ersten Ausfüh- rung a) im Längsschnitt in gestreckter Stellung b) im Längsschnitt in abgewinkelter Stellung c) in der vergrößerten Einzelheit X nach Darstellung b;FIG. 1 shows a constant velocity universal joint according to the invention in a first embodiment a) in a longitudinal section in an extended position b) in a longitudinal section in an angled position c) in the enlarged detail X according to illustration b;
Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Gleichlaufdrehgelenk in einer zweiten Ausführung a) im Längsschnitt in gestreckter Stellung b) im Längsschnitt in abgewinkelter Stellung c) in der vergrößerten Einzelheit X nach Darstellung b; d) in der vergrößerten Einzelheit Y nach Darstellung c;Figure 2 shows a constant velocity universal joint according to the invention in a second embodiment a) in a longitudinal section in the extended position b) in a longitudinal section in an angled position c) in the enlarged detail X according to illustration b; d) in the enlarged detail Y according to illustration c;
Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Gleichlaufdrehgelenk in einer dritten Ausführung a) im Längsschnitt in gestreckter Stellung b) im Längsschnitt in abgewinkelter Stellung c) in der vergrößerten Einzelheit X nach Darstellung b; d) in der vergrößerten Einzelheit Y nach Darstellung c;FIG. 3 shows a constant velocity universal joint according to the invention in a third embodiment a) in a longitudinal section in an extended position b) in a longitudinal section in an angled position c) in the enlarged detail X according to illustration b; d) in the enlarged detail Y according to illustration c;
Figur 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Gleichlaufdrehgelenk in einer vierten Aus- führung a) im Längsschnitt in gestreckter Stellung b) in der vergrößerten Einzelheit X nach Darstellung a; c) in der vergrößerten Einzelheit Y nach Darstellung b;FIG. 4 shows a constant velocity universal joint according to the invention in a fourth embodiment a) in longitudinal section in the extended position b) in the enlarged detail X according to illustration a; c) in the enlarged detail Y according to illustration b;
Die einzelnen Darstellungen der Figur 1 werden nachstehend gemeinsam beschrieben, sofern nicht auf einzelne Darstellungen besonders verwiesen wird. Die Figur zeigt ein Gleichlaufdrehgelenk 11 in sogenannter Monoblockbauweise, bei dem an einem Gelenkaußenteil 12 ein Boden 13 und ein Wellenzapfen 14 einstückig angeformt sind. Der Boden oder ein Deckel könnte auch als separates Teil angesetzt und mit dem Gelenkaußenteil verschweißt oder verschraubt sein. Im Gelenkaußenteil 12 sind längsverlaufende umfangsverteilte äußere Kugelbahnen 15 ausgeformt, deren Krümmungsmittelpunkt von einer Gelenkmittelebene E aus axial zur Öffnung 16 des Gelenkaußenteils 12 hin versetzt ist. Das Gelenk umfaßt weiterhin ein Gelenkinnenteil 17, in das eine Antriebswelle 18 eingesteckt ist, wobei die Teile (17, 18) über Wellenverzahnungen drehfest miteinander verbunden sind und darüber hinaus axial gegeneinander gesichert sind. Am Gelenkinnenteil 17 sind längsverlaufende umfangsverteilte innere Kugelbahnen 19 ausgeformt, deren Krümmungsmittelpunkt gegenüber der Gelenkmittelebene E in Richtung zum Boden 13 des Gelenkaußenteils 12 hin versetzt ist.The individual representations of FIG. 1 will be described together below, unless particular reference is made to individual representations. The figure shows a constant velocity universal joint 11 in so-called monoblock construction, in which a bottom 13 and a shaft journal 14 are integrally formed on an outer joint part 12. The bottom or a lid could also be used as a separate part and welded or bolted to the outer joint part. In the outer joint part 12 longitudinal circumferentially distributed outer ball tracks 15 are formed whose center of curvature is offset from a joint center plane E from axially to the opening 16 of the outer joint part 12 out. The joint further comprises an inner joint part 17, in which a drive shaft 18 is inserted, wherein the parts (17, 18) are rotatably connected to each other via splines and beyond axially secured against each other. Longitudinally distributed inner ball tracks 19 are formed on the inner joint part 17 whose center of curvature is offset in relation to the joint center plane E in the direction of the bottom 13 of the outer joint part 12.
Einander zugeordnete äußere Kugelbahnen 15 und innere Kugelbahnen 19 bilden Bahnpaare und erweitern sich hiernach in Richtung vom Boden 13 zur Öffnung 16 des Gelenkaußenteils. Jeweils Bahnpaare aus äußeren Kugelbahnen 15 und inneren Kugelbahnen 19 nehmen eine drehmomentübertragende Kugel 31 auf. Die Kugeln werden von einem ringförmigen Kugelkäfig 22, der zwischen Gelenkaußenteil 12 und Gelenkinnenteil 17 einsitzt, mit ihren Kugelmittelpunkten K in der Gelenkmittelebene E gehalten und bei Beugung des Gelenks auf die Winkelhalbierende Ebene geführt. Die Kugeln 31 sind hierbei in umfangsverteilten Käfigfenstern 23 im Kugelkäfig 22 aufgenommen. Der Kugelkäfig 22 hat eine kugelige Außenfläche 24, die im wesentlichen spielfrei in einer innenkugeligen Führungsfläche 20 des Gelenkaußenteils 12 geführt wird. Die Innenfläche 25 des Kugelkäfigs 22 weist dagegen Spiel gegenüber einer Außenfläche 21 des Gelenkinnenteils 17 auf. Die äußeren und inneren Kugelbahnen werden jeweils durch eine Kreisbogenform beschrieben, so daß das Gelenk ein Rzeppa-Gelenk der Bauart AC (angular contact) ist.Mutually associated outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 form pairs of tracks and extend thereafter in the direction from the bottom 13 to the opening 16 of the outer joint part. In each case pairs of tracks of outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 receive a torque transmitting ball 31. The balls are held by an annular ball cage 22 which is seated between the outer joint part 12 and the inner joint part 17, with their ball centers K in the joint center plane E and guided at flexion of the joint on the bisector plane. The balls 31 are in this case received in circumferentially distributed cage windows 23 in the ball cage 22. The ball cage 22 has a spherical outer surface 24, which is guided substantially free of play in a innenkugeligen guide surface 20 of the outer joint part 12. The inner surface 25 of the ball cage 22, however, has play against an outer surface 21 of the inner joint part 17. The outer and inner ball tracks are each described by a circular arc shape, so that the joint is a Rzeppa joint of the type AC (angular contact).
In den Boden 13 des Gelenkaußenteils 12 ist ein koaxial zur Längsachse A12 geführter Zapfen 36 eingesetzt, der in einer Bohrung 37 geführt ist, die bis in den Wellenzapfen 14 reicht. Der Zapfen 36 stützt sich über eine Schraubendruckfeder 38 im Wellenzapfen 14 und damit gegenüber dem Gelenkaußenteil 12 ab. Der Zapfen 36 hat eine halbkugelige Kontaktfläche 39. Dem Zapfen 36 gegenüberliegend befindet sich am Gelenkinnenteil 17 ein Stützkörper 41 , der sich mit einer Anlagefläche 42 an einer Stirnfläche 26 des Gelenkinnenteils 17 abstützt. Der Stützkörper 41 ist mit einem Ansatz 44 in eine innenzylindrische Bohrung 27 der Antriebswelle 18 eingesetzt. Der Stützkörper 41 bildet eine außenkugelige Abstützfläche 43, auf die der Zapfen 36 mittels der Kontaktfläche 39 mit der Kraft F unter Vorspannung einwirkt. Wie in Darstellung b zu erkennen ist, liegt ein Kontaktbereich T zwischen dem Zap- fen 36 und dem Stützkörper 41 aufgrund der koaxialen Anordnung des Zapfens im Gelenkaußenteil immer nahe der Längsachse A12 des Gelenkaußenteils, wandert jedoch bei Abwinklung der Längsachse A18 des Gelenkinnenteils um einen Gelenkbeugewinkel ß um den gleichen Winkel ß von der Längsachse L18 auf der Kugeloberfläche der Abstützfläche 43 des Stützkörpers 41. Der erfindungsgemäße Ab- stand x des Kontaktbereiches T vom Gelenkmittelpunkt M ist bei kugeliger Form der Abstützfläche 43 gleichbleibend und in jedem Fall kleiner als der Radius D/2 der kugeligen Außenfläche 24 des Kugelkäfigs, vorzugsweise kleiner als der Rollkreisradius D«/2 der Kugeln und insbesondere kleiner als der Radius d/2 der Innenfläche 25 des Kugelkäfigs. Der Hebelarm R, der mit der Kraft F in die Berechnung eines Ab- stützschleppmomentes gegen die freie Drehung des Gelenkes in gebeugter Stellung eingeht, nimmt mit dem Gelenkbeugewinkel ß zu. Wenn die Abstützfläche 43 abweichend gestaltet ist, beispielsweise als Ellipsoid, ändert sich bei Abwinkelung aufgrund der veränderlichen Einfederung der Schraubendruckfeder 38 die Kraft F ebenso wie die Abhängigkeit des Hebelarms R vom Winkel ß, da der Hebelarm R dann keine reine Sinusfunktion mehr von ß ist.In the bottom 13 of the outer joint part 12 a coaxial with the longitudinal axis A12 guided pin 36 is inserted, which is guided in a bore 37 which extends into the shaft journal 14. The pin 36 is supported by a helical compression spring 38 in the shaft journal 14 and thus against the outer joint part 12 from. The pin 36 has a hemispherical contact surface 39. Opposite the pin 36 is located on the inner joint part 17, a support body 41, which is supported with a contact surface 42 on an end face 26 of the inner joint part 17. The support body 41 is inserted with a projection 44 in an inner cylindrical bore 27 of the drive shaft 18. The support body 41 forms a außenkugelige support surface 43, on which the pin 36 acts by means of the contact surface 39 with the force F under bias. As can be seen in illustration b, a contact area T between the pin 36 and the support body 41 always lies close to the longitudinal axis A12 of the outer joint part due to the coaxial arrangement of the pin in the outer joint part, but migrates at a bend of the longitudinal axis A18 of the inner joint part by a Gelenkbeugewinkel ß by the same angle ß from the longitudinal axis L18 on the spherical surface of the support surface 43 of the support body 41. The inventive distance x of the contact region T from the joint center M is consistent with spherical shape of the support surface 43 and in any case smaller than the radius D / 2 of the spherical outer surface 24 of the ball cage, preferably smaller than the pitch radius D «/ 2 of the balls and in particular smaller than the radius d / 2 of the inner surface 25 of the ball cage. The lever arm R, which enters with the force F in the calculation of a support drag torque against the free rotation of the joint in the bent position, increases with the Gelenkbeugewinkel ß. If the support surface 43 is designed differently, for example as an ellipsoid, the force F as well as the dependence of the lever arm R on the angle ß changes in bending due to the variable deflection of the helical compression spring 38, since the lever arm R is then no pure sine function of ß.
In dem hier dargestellten Normalfall ist jedoch die Abstützfläche 43 kugelig, so daß x ebenso konstant bleibt wie F. Die vorgespannte Schraubendruckfeder 38 und damit der Zapfen 36 verschiebt das Gelenkinnenteil 17 mittelbar über den Stützkörper 41 zur Öffnung 16 des Gelenkaußenteils 12 hin, wodurch die inneren Kugelbahnen 19 ebenfalls zur Öffnung hin auf die Kugeln 31 einwirken. Die Kugeln 31 stützen sich hierbei in den Käfigfenstern 23 ebenfalls zur Öffnung hin ab, wodurch sich der Kugelkäfig 22 seinerseits mit seiner sphärischen Außenfläche 24 in der innenkugeligen Innenfläche 20 des Gelenkaußenteils axial abstützt. Auf diese Weise ist das Gelenk spielfrei. Gegenüber bekannten Gelenken ist der axiale Abstand x des Kontaktpunktes T vom Gelenkmittelpunkt M deutlich verkürzt, so daß bei gebeugtem Gelenk der Hebelarm R, der in das Abstützschleppmoment gegen freie Drehung eingeht, eben- falls klein ist.In the normal case shown here, however, the support surface 43 is spherical, so that x remains as constant as F. The prestressed helical compression spring 38 and thus the pin 36 moves the inner joint part 17 indirectly via the support body 41 to the opening 16 of the outer joint part 12, whereby the inner Ball tracks 19 also act towards the opening on the balls 31. The balls 31 are based in this case in the cage windows 23 also from the opening down, whereby the ball cage 22 in turn with its spherical outer surface 24 in the innenkugeligen Inner surface 20 of the outer joint part axially supported. In this way, the joint is free of play. Compared with known joints, the axial distance x of the contact point T from the joint center M is significantly shortened, so that when the joint is bent the lever arm R, which enters into the Abstützschleppmoment against free rotation, is also small.
Die einzelnen Darstellungen der Figur 2 werden nachstehend gemeinsam beschrieben, sofern nicht auf einzelne Darstellungen besonders verwiesen wird.The individual representations of FIG. 2 are described below together, unless particular reference is made to individual representations.
Die Figur zeigt ein Gleichlaufdrehgelenk 11 in sogenannter Monoblockbauweise, bei dem an einem Gelenkaußenteil 12 ein Boden 13 und ein Wellenzapfen 14 einstückig angeformt sind. Der Boden oder ein Deckel könnte auch als separates Teil angesetzt und mit dem Gelenkaußenteil verschweißt oder verschraubt sein. Im Gelenkaußenteil 12 sind längsverlaufende umfangsverteilte äußere Kugelbahnen 15 ausgeformt, deren Krümmungsmittelpuπkt von einer Gelenkmittelebene E aus axial zur Öffnung 16 des Gelenkaußenteils 12 hin versetzt ist. Das Gelenk umfaßt weiterhin ein Gelenkinnenteil 17, in das eine Antriebswelle 18 eingesteckt ist, wobei die Teile (17, 18) über Wellenverzahnungen drehfest miteinander verbunden sind und darüberhinaus axial gegeneinander gesichert sind. Am Gelenkinnenteil 17 sind längsverlaufende umfangsverteilte innere Kugelbahnen 19 ausgeformt, deren Krümmungsmittelpunkt gegenüber der Gelenkmittelebene E in Richtung zum Boden 13 des Gelenkaußenteils 12 hin versetzt ist.The figure shows a constant velocity universal joint 11 in so-called monoblock construction, in which a bottom 13 and a shaft journal 14 are integrally formed on an outer joint part 12. The bottom or a lid could also be used as a separate part and welded or bolted to the outer joint part. In the outer joint part 12 longitudinal circumferentially distributed outer ball tracks 15 are formed, the Krümmungsmittelpuπkt is offset from a joint center plane E from axially to the opening 16 of the outer joint part 12 out. The joint further comprises an inner joint part 17, in which a drive shaft 18 is inserted, wherein the parts (17, 18) are rotatably connected to each other via splines and beyond axially secured against each other. Longitudinally distributed inner ball tracks 19 are formed on the inner joint part 17 whose center of curvature is offset in relation to the joint center plane E in the direction of the bottom 13 of the outer joint part 12.
Einander zugeordnete äußere Kugelbahnen 15 und innere Kugelbahnen 19 bilden Bahnpaare und erweitern sich hiernach in Richtung vom Boden 13 zur Öffnung 16 des Gelenkaußenteils. Jeweils Bahnpaare aus äußeren Kugelbahnen 15 und inneren Kugelbahnen 19 nehmen eine drehmomentübertragende Kugel 31 auf. Die Kugeln werden von einem ringförmigen Kugelkäfig 22, der zwischen Gelenkaußenteil 12 und Gelenkinnenteil 17 einsitzt, mit ihren Kugelmittelpunkten K in der Gelenkmittelebene E gehalten und bei Beugung des Gelenks auf die Winkelhalbierende Ebene geführt. Die Kugeln 31 sind hierbei in umfangsverteilten Käfigfenstern 23 im Kugelkäfig 22 aufgenommen. Der Kugelkäfig 22 hat eine kugelige Außenfläche 24, die im wesentlichen spielfrei in einer innenkugeligen Führungsfläche 20 des Gelenkaußenteils 12 geführt wird. Die Innenfläche 25 des Kugelkäfigs 22 weist dagegen Spiel gegenüber einer Außenfläche 21 des Gelenkinnenteils 17 auf. Die äußeren und inneren Kugelbahnen werden jeweils durch eine Kreisbogenform beschrieben, so daß das Gelenk ein Rzeppa-Gelenk der Bauart AC (angular contact) ist.Mutually associated outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 form pairs of tracks and extend thereafter in the direction from the bottom 13 to the opening 16 of the outer joint part. In each case pairs of tracks of outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 receive a torque transmitting ball 31. The balls are held by an annular ball cage 22 which is seated between the outer joint part 12 and the inner joint part 17, with their ball centers K in the joint center plane E and guided at flexion of the joint on the bisector plane. The balls 31 are in this case received in circumferentially distributed cage windows 23 in the ball cage 22. The ball cage 22 has a spherical outer surface 24 which is substantially free of play in a innenkugeligen guide surface 20 of the outer joint part 12th to be led. The inner surface 25 of the ball cage 22, however, has play against an outer surface 21 of the inner joint part 17. The outer and inner ball tracks are each described by a circular arc shape, so that the joint is a Rzeppa joint of the type AC (angular contact).
In den Boden 13 des Gelenkaußenteils 12 ist ein koaxial zur Längsachse A12 geführter Zapfen 362 eingesetzt, der in einer Bohrung 37 geführt ist, die bis in den Wellenzapfen 14 reicht. Der Zapfen 36 stützt sich über eine Schraubendruckfeder 38 im Wellenzapfen 14 und damit gegenüber dem Gelenkaußenteil 12 ab. Der Zapfen 36 hat eine halbkugelige Kontaktfläche 392. Dem Zapfen 362 gegenüberliegend befindet sich am Gelenkinnenteil 17 und der in dieses eingesteckten Antriebswelle 18 eine innenkonische Erweiterung 28. Am Grund der Erweiterung 28 ist eine außenkugelige Abstützfläche 432 mit geringem Radius ausgebildet, auf die der Zapfen 362 mittels der Kontaktfläche 392 mit der Kraft F unter Vorspannung einwirkt. Wie in Darstellung d zu erkennen ist, liegt ein Kontaktbereich T zwischen dem Zapfen 362 und der Abstützfläche 432 aufgrund der koaxialen Anordnung des Zapfens im Gelenkaußenteil immer nahe der Längsachse A12 des Gelenkaußenteils, wandert jedoch bei Abwink- lung der Längsachse A18 des Gelenkinnenteils um einen Gelenkbeugewinkel ß um den gleichen Winkel ß von der Längsachse A 18 auf der kugeligen Abstützfläche 432. Der erfindungsgemäße Abstand x des Kontaktbereich T vom Gelenkmittelpunkt M ist in diesem Fall gleich null. Der Hebelarm R, der mit der Kraft F in die Berechnung eines Abstützschleppmomentes gegen die freie Drehung des Gelenkes in gebeugter Stellung eingeht, ist damit zu vernachlässigen.In the bottom 13 of the outer joint part 12, a coaxial with the longitudinal axis A12 guided pin 36 2 is inserted, which is guided in a bore 37 which extends into the shaft journal 14. The pin 36 is supported via a helical compression spring 38 in the shaft journal 14 and thus from the outer joint part 12. The pin 36 has a hemispherical contact surface 39 second The pin 36 2 oppositely located at the inner joint part 17 and in this inserted drive shaft 18 is an inwardly tapered extension 28. On the basis of the extension 28 is a außenkugelige support face 43 2 is formed with a small radius at which the pin 36 2 by means of the contact surface 39 2 the force F acts under prestress. As can be seen in representation d, a contact area T between the journal 36 2 and the support surface 43 2 always lies close to the longitudinal axis A12 of the outer joint part due to the coaxial arrangement of the pin in the outer joint part, but migrates when the longitudinal axis A18 of the inner joint part is bent a Gelenkbeugewinkel ß by the same angle ß from the longitudinal axis A 18 on the spherical support surface 43 second The distance x according to the invention of the contact region T from the joint center M is in this case equal to zero. The lever arm R, which enters with the force F in the calculation of a Abstützschleppmomentes against the free rotation of the joint in the bent position, is negligible.
Die vorgespannte Druckfeder 38 und damit der Zapfen 362 verschiebt das Gelenkinnenteil 17 mittelbar über die Antriebswelle 18 zur Öffnung 16 des Gelenkaußenteils 12 hin, wodurch die inneren Kugelbahnen 19 ebenfalls zur Öffnung hin auf die Kugeln 31 einwirken. Die Kugeln 31 stützen sich hierbei in den Käfigfenstern 23 ebenfalls zur Öffnung hin ab, wodurch sich der Kugelkäfig 22 seinerseits mit seiner sphä- rischen Außenfläche 24 in der innenkugeligen Innenfläche 20 des Gelenkaußenteils axial abstützt. Auf diese Weise ist das Gelenk spielfrei. Wie ausgeführt, ist der axiale Abstand x des Kontaktpunktes T vom Gelenkmittelpunkt M gleich null, so daß bei gebeugtem Gelenk der Hebelarm R, der in das Abstützschleppmoment gegen freie Drehung eingeht, zu vernachlässigen ist.The preloaded compression spring 38 and thus the pin 36 2 displaces the inner joint part 17 indirectly via the drive shaft 18 to the opening 16 of the outer joint part 12, whereby the inner ball tracks 19 also act on the balls 31 towards the opening. The balls 31 are also supported in the cage windows 23 towards the opening, whereby the ball cage 22 in turn is axially supported with its spherical outer surface 24 in the inner spherical inner surface 20 of the outer joint part. In this way, the joint is free of play. As stated, the axial distance x of the contact point T from the joint center M is equal to zero, so that when bent joint of the lever arm R, in the Abstützschleppmoment against free Turning is negligible.
Die einzelnen Darstellungen der Figur 3 werden nachstehend gemeinsam beschrieben, sofern nicht auf einzelne Darstellungen besonders verwiesen wird.The individual representations of FIG. 3 are described below together, unless particular reference is made to individual representations.
Die Figur zeigt ein Gleichlaufdrehgelenk 11 in sogenannter Monoblockbauweise, bei dem an einem Gelenkaußenteil 12 ein Boden 13 und ein Wellenzapfen 14 einstückig angeformt sind. Der Boden oder ein Deckel könnte auch als separates Teil angesetzt und mit dem Gelenkaußenteil verschweißt oder verschraubt sein. Im Gelenkaußen- teil 12 sind längsverlaufende umfangsverteilte äußere Kugelbahnen 15 ausgeformt, deren Krümmungsmittelpunkt von einer Gelenkmittelebene E aus axial zur Öffnung 16 des Gelenkaußenteils 12 hin versetzt ist. Das Gelenk umfaßt weiterhin ein Gelenkinnenteil 17, in das eine Antriebswelle 18 eingesteckt ist, wobei die Teile (17, 18) über Wellenverzahnungen drehfest miteinander verbunden sind und darüberhinaus axial gegeneinander gesichert sind. Am Gelenkinnenteil 17 sind längsverlaufende umfangsverteilte innere Kugelbahnen 19 ausgeformt, deren Krümmungsmittelpunkt gegenüber der Gelenkmittelebene E in Richtung zum Boden 13 des Gelenkaußenteils 12 hin versetzt ist.The figure shows a constant velocity universal joint 11 in so-called monoblock construction, in which a bottom 13 and a shaft journal 14 are integrally formed on an outer joint part 12. The bottom or a lid could also be used as a separate part and welded or bolted to the outer joint part. In the outer joint part 12 longitudinally distributed circumferentially distributed outer ball tracks 15 are formed whose center of curvature is offset from a joint center plane E from axially to the opening 16 of the outer joint part 12 out. The joint further comprises an inner joint part 17, in which a drive shaft 18 is inserted, wherein the parts (17, 18) are rotatably connected to each other via splines and beyond axially secured against each other. Longitudinally distributed inner ball tracks 19 are formed on the inner joint part 17 whose center of curvature is offset in relation to the joint center plane E in the direction of the bottom 13 of the outer joint part 12.
Einander zugeordnete äußere Kugelbahnen 15 und innere Kugelbahnen 19 bilden Bahnpaare und erweitern sich hiernach in Richtung vom Boden 13 zur Öffnung 16 des Gelenkaußenteils. Jeweils Bahnpaare aus äußeren Kugelbahnen 15 und inneren Kugelbahnen 19 nehmen eine drehmomentübertragende Kugel 31 auf. Die Kugeln werden von einem ringförmigen Kugelkäfig 22, der zwischen Gelenkaußenteil 12 und Gelenkinnenteil 17 einsitzt, mit ihren Kugelmittelpunkten K in der Gelenkmittelebene E gehalten und bei Beugung des Gelenks auf die Winkelhalbierende Ebene geführt. Die Kugeln 31 sind hierbei in umfangsverteilten Käfigfenstern 23 im Kugelkäfig 22 aufgenommen. Der Kugelkäfig hat eine kugelige Außenfläche 24, die im wesentlichen spielfrei in einer innenkugeligen Führungsfläche 20 des Gelenkaußenteils 12 geführt wird. Die Innenfläche 25 des Kugelkäfigs 22 weist dagegen Spiel gegenüber einer Außenfläche 21 des Gelenkinnenteils 17 auf. Die äußeren und inneren Kugelbahnen werden jeweils durch eine Kreisbogenform beschrieben, so daß das Gelenk ein Rzeppa-Gelenk der Bauart AC (angular contact) ist. In den Boden 13 des Gelenkaußeπteils 12 ist ein koaxial zur Längsachse A12 geführter Zapfen 363 eingesetzt, der in einer Bohrung 37 geführt ist, die bis in den Wellenzapfen 14 reicht. Der Zapfen 363 stützt sich über eine Schraubendruckfeder 38 im Wellenzapfen 14 und damit gegenüber dem Gelenkaußenteil 12 ab. Der Zapfen 36 hat eine halbkugelige Kontaktfläche 393. Dem Zapfen 363 gegenüberliegend befindet sich am Gelenkinnenteil und der in dieses eingesteckten Antriebswelle 18 eine konische Erweiterung 28. Am Grund der Erweiterung befindet sich eine innenkugelige kalottenförmige Abstützfläche 433, auf die der Zapfen 363 mittels der Kontaktfläche 393 mit der Kraft F unter Vorspannung einwirkt. Wie in Darstellung d zu erkennen ist, liegt ein Kontaktbereich T zwischen dem Zapfen 363 und der Abstützfläche 433 aufgrund der koaxialen Anordnung des Zapfens im Gelenkaußenteil immer nahe der Längsachse A12 des Gelenkaußenteils, wandert jedoch bei Abwinklung der Längsachse A18 des Gelenkinnenteils um einen Geleπkbeugewinkel ß, um den gleichen Winkel ß von der Längsachse A 18 auf der Kugeloberfläche 43 des Stopfens 41. Der erfindungsgemäße Abstand x des Kontaktbereiches T vom Gelenkmittelpunkt M ist in diesem Fall zur Öffnung 16 des Gelenkaußenteils hin angetragen. Der Hebelarm R, der mit der Kraft F in die Berechnung eines Abstützschleppmomentes gegen die freie Drehung des Gelenkes in gebeugter Stellung eingeht, ist hierbei sehr klein.Mutually associated outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 form pairs of tracks and extend thereafter in the direction from the bottom 13 to the opening 16 of the outer joint part. In each case pairs of tracks of outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 receive a torque transmitting ball 31. The balls are held by an annular ball cage 22 which is seated between the outer joint part 12 and the inner joint part 17, with their ball centers K in the joint center plane E and guided at flexion of the joint on the bisector plane. The balls 31 are in this case received in circumferentially distributed cage windows 23 in the ball cage 22. The ball cage has a spherical outer surface 24, which is guided substantially free of play in a innenkugeligen guide surface 20 of the outer joint part 12. The inner surface 25 of the ball cage 22, however, has play against an outer surface 21 of the inner joint part 17. The outer and inner ball tracks are each described by a circular arc shape, so that the joint is a Rzeppa joint of the type AC (angular contact). In the bottom 13 of the Gelenkaußeπteils 12 a coaxial with the longitudinal axis A12 guided pin 36 3 is inserted, which is guided in a bore 37 which extends into the shaft journal 14. The pin 36 3 is supported via a helical compression spring 38 in the shaft journal 14 and thus from the outer joint part 12. The pin 36 has a hemispherical contact surface 39 3rd The pin 36 3 opposite is located on the inner joint part and inserted into this drive shaft 18, a conical widening 28. At the bottom of the extension is a innenkugelige dome-shaped support surface 43 3 , to which the pin 36 3 by means of the contact surface 39 3 with the force F below Preload acts. As can be seen in representation d, a contact area T between the pin 36 3 and the support surface 43 3 always lies close to the longitudinal axis A12 of the outer joint part due to the coaxial arrangement of the pin in the outer joint part, but migrates at a bend of the longitudinal axis A18 of the inner joint part by a Geleπkbeugewinkel ß to the same angle ß from the longitudinal axis A 18 on the ball surface 43 of the plug 41. The inventive distance x of the contact region T from the joint center M is in this case applied to the opening 16 of the outer joint part. The lever arm R, which enters with the force F in the calculation of a Abstützschleppmomentes against the free rotation of the joint in the bent position, this is very small.
Die vorgespannte Druckfeder 38 und damit der Zapfen 363 verschiebt das Gelenkinnenteil 17 mittelbar über die Antriebswelle 18 zur Öffnung 16 des Gelenkaußenteils 12 hin, wodurch die inneren Kugelbahnen 19 ebenfalls zur Öffnung hin auf die Kugeln 31 einwirken. Die Kugeln stützen sich hierbei in den Käfigfenstern 23 ebenfalls zur Öffnung hin ab, wodurch sich der Kugelkäfig 22 seinerseits mit seiner sphärischen Außenfläche 24 in der innenkugeligen Innenfläche 20 des Gelenkaußenteils axial abstützt. Auf diese Weise ist das Gelenk spielfrei. Gegenüber bekannten Gelenken ist der axiale Abstand x des Kontaktpunktes T vom Gelenkmittelpunkt M deutlich verkürzt, so daß bei gebeugtem Gelenk der Hebelarm R, der in das Abstütz- schleppmoment gegen freie Drehung eingeht, ebenfalls klein ist.The preloaded compression spring 38 and thus the pin 36 3 displaces the inner joint part 17 indirectly via the drive shaft 18 to the opening 16 of the outer joint part 12, whereby the inner ball tracks 19 also act on the balls 31 towards the opening. The balls are also supported in the cage windows 23 from the opening, whereby the ball cage 22 in turn is axially supported with its spherical outer surface 24 in the inner spherical inner surface 20 of the outer joint part. In this way, the joint is free of play. Compared to known joints, the axial distance x of the contact point T from the joint center M is significantly shortened, so that when the joint is bent, the lever arm R, which enters the support drag torque against free rotation, is also small.
Die einzelnen Darstellungen der Figur 4 werden nachstehend gemeinsam beschrieben, sofern nicht auf einzelne Darstellungen besonders verwiesen wird. Die Figur zeigt ein Gleichiaufdrehgelenk 11 in sogenannter Monoblockbauweise, bei dem an einem Gelenkaußenteil 12 ein Boden 13 und ein Wellenzapfen 14 einstückig angeformt sind. Der Boden oder ein Deckel könnte auch als separates Teil angesetzt und mit dem Gelenkaußenteil verschweißt oder verschraubt sein. Im Gelenkaußenteil 12 sind längsverlaufende umfangs verteilte äußere Kugelbahnen 15 ausgeformt, deren Krümmungsmittelpunkt von einer Gelenkmittelebene E aus axial zur Öffnung 16 des Gelenkaußenteils 12 hin versetzt ist. Das Gelenk umfaßt weiterhin ein Gelenkinnenteil 17, in das eine Antriebswelle 18 eingesteckt ist, wobei die Teile (17, 18) über Wellenverzahnungen drehfest miteinander verbunden sind und darüberhiπaus axial gegeneinander gesichert sind. Am Gelenkinnenteil 17 sind längsverlaufende umfangsverteilte innere Kugelbahnen 19 ausgeformt, deren Krümmungsmittelpunkt gegenüber der Gelenkmittelebene E in Richtung zum Boden 13 des Gelenkaußenteils 12 hin versetzt ist.The individual representations of FIG. 4 will be described together below unless special reference is made to individual representations. The figure shows a Gleichiaufdrehgelenk 11 in so-called monoblock construction, in which at a joint outer part 12, a bottom 13 and a shaft journal 14 are integrally formed. The bottom or a lid could also be used as a separate part and welded or bolted to the outer joint part. In the outer joint part 12 longitudinal circumferentially distributed outer ball tracks 15 are formed whose center of curvature is offset from a joint center plane E from axially to the opening 16 of the outer joint part 12 out. The joint further comprises an inner joint part 17, in which a drive shaft 18 is inserted, wherein the parts (17, 18) are rotatably connected to each other via splines and überhi are axially secured against each other. Longitudinally distributed inner ball tracks 19 are formed on the inner joint part 17 whose center of curvature is offset in relation to the joint center plane E in the direction of the bottom 13 of the outer joint part 12.
Einander zugeordnete äußere Kugelbahnen 15 und innere Kugelbahnen 19 bilden Bahnpaare und erweitern sich hiernach in Richtung vom Boden 13 zur Öffnung 16 des Gelenkaußenteils. Jeweils Bahnpaare aus äußeren Kugelbahnen 15 und inneren Kugelbahnen 19 nehmen eine drehmomentübertragende Kugel 31 auf. Die Kugeln werden von einem ringförmigen Kugelkäfig 22, der zwischen Gelenkaußenteil 12 und Gelenkinnenteil 17 einsitzt, mit ihren Kugelmittelpunkten K in der Gelenkmittelebene E gehalten und bei Beugung des Gelenks auf die Winkelhalbierende Ebene geführt. Die Kugeln 31 sind hierbei in umfangsverteilten Käfigfenstern 23 im Kugelkäfig 22 aufgenommen. Der Kugelkäfig hat eine kugelige Außenfläche 24, die im wesentli- chen spielfrei in einer innenkugeligen Führungsfläche 20 des Gelenkaußenteils 12 geführt wird. Die Innenfläche 25 des Kugelkäfigs 22 weist dagegen Spiel gegenüber einer Außenfläche 21 des Gelenkinnenteils 17 auf. Die äußeren und inneren Kugelbahnen werden jeweils durch eine Kreisbogenform beschrieben, so daß das Gelenk ein Rzeppa-Gelenk der Bauart AC (angular contact) ist.Mutually associated outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 form pairs of tracks and extend thereafter in the direction from the bottom 13 to the opening 16 of the outer joint part. In each case pairs of tracks of outer ball tracks 15 and inner ball tracks 19 receive a torque transmitting ball 31. The balls are held by an annular ball cage 22 which is seated between the outer joint part 12 and the inner joint part 17, with their ball centers K in the joint center plane E and guided at flexion of the joint on the bisector plane. The balls 31 are in this case received in circumferentially distributed cage windows 23 in the ball cage 22. The ball cage has a spherical outer surface 24, which is guided essentially free of play in an inner spherical guide surface 20 of the outer joint part 12. The inner surface 25 of the ball cage 22, however, has play against an outer surface 21 of the inner joint part 17. The outer and inner ball tracks are each described by a circular arc shape, so that the joint is a Rzeppa joint of the type AC (angular contact).
In den Boden 13 des Gelenkaußenteils 12 ist ein koaxial zur Längsachse A12 angeordneter Zapfen 364 fest eingesetzt. Der Zapfen 364 hat eine halbkugelige Kontaktfläche 394. Dem Zapfen 364 gegenüberliegend befindet sich am Gelenkinnenteil ein Stützkörper 414, der in einer Bohrung 29 geführt ist und sich über eine Schraubendruckfeder 30 in der Antriebswelle 18 und damit gegenüber dem Gelenkinnenteil 17 abstützt. Der Stützkörper 414 bildet eine außenkugelige Abstützfläche 434, die auf den Zapfen 364 über die Kontaktfläche 394 mit der Kraft F unter Vorspannung ein- wirkt. Wie in Darstellung b zu erkennen ist, liegt ein Kontaktbereich T zwischen dem Zapfen 364 und dem Stützkörper 414 in der Gelenkmittelebene E. Während in den Darstellungen a und b die Abstützfläche 434 ebenso wie die Kontaktfläche 394 ballig ist, ist in der Einzelheit Y nach Darstellung c eine radial ebene Abstützfläche 434' gezeigt, die mit einer balligen Kontaktfläche 394 zusammenwirkt. Der erfindungsgemä- ße Abstand x des Kontaktbereiches T vom Gelenkmittelpunkt M ist somit wieder gleich null. Der Hebelarm R, der mit der Kraft F in die Berechnung eines Abstützschleppmomentes gegen die freie Drehung des Gelenkes in gebeugter Stellung eingeht, ist damit zu vernachlässigen.In the bottom 13 of the outer joint part 12 a coaxially to the longitudinal axis A12 arranged pin 36 4 is firmly inserted. The pin 36 4 has a hemispherical contact surface 39 4th The pin 36 4 opposite is located on the inner joint part Supporting body 41 4 , which is guided in a bore 29 and is supported via a helical compression spring 30 in the drive shaft 18 and thus relative to the inner joint part 17. The support body 41 4 forms an outer spherical support surface 43 4 , which acts on the pin 36 4 via the contact surface 39 4 with the force F under bias. As can be seen in representation b, there is a contact region T between the pin 36 4 and the support body 41 4 in the joint center plane E. While in the illustrations a and b, the support surface 43 4 as well as the contact surface 39 4 is spherical, is in the Detail Y according to illustration c a radially planar support surface 43 4 'shown, which cooperates with a spherical contact surface 39 4 . The distance x according to the invention of the contact region T from the joint center M is thus again equal to zero. The lever arm R, which enters with the force F in the calculation of a Abstützschleppmomentes against the free rotation of the joint in the bent position, is negligible.
Die vorgespannte Schraubendruckfeder 30 verschiebt das Gelenkinnenteil 17 mittelbar über die Antriebswelle 18 zur Öffnung 16 des Gelenkaußenteils 12 hin, wodurch die inneren Kugelbahnen 19 ebenfalls zur Öffnung hin auf die Kugeln 31 einwirken. Die Kugeln stützen sich hierbei in den Käfigfenstern 23 ebenfalls zur Öffnung hin ab, wodurch sich der Kugelkäfig 22 seinerseits mit seiner sphärischen Außenfläche 24 in der innenkugeligen Innenfläche 20 des Gelenkaußenteils 12 axial abstützt. Auf diese Weise ist das Gelenk spielfrei. Wie ausgeführt, ist der axiale Abstand x des Kontaktpunktes T vom Gelenkmittelpunkt M gleich null, so daß bei gebeugtem Gelenk der Hebelarm R, der in das Abstützschleppmoment gegen freie Drehung eingeht, zu vernachlässigen ist.The prestressed helical compression spring 30 displaces the inner joint part 17 indirectly via the drive shaft 18 toward the opening 16 of the outer joint part 12, whereby the inner ball tracks 19 likewise act on the balls 31 towards the opening. The balls are also supported in the cage windows 23 to the opening, whereby the ball cage 22 in turn is axially supported with its spherical outer surface 24 in the inner spherical inner surface 20 of the outer joint part 12. In this way, the joint is free of play. As stated, the axial distance x of the contact point T from the joint center M is equal to zero, so that when the joint is bent the lever arm R, which enters into the Abstützschleppmoment against free rotation, is negligible.
In allen Ausführungsbeispielen sollen die Kugeln vorzugsweise pressungsfrei in den Käfigfenstern verbaut sein. 1 £In all embodiments, the balls should preferably be installed squeeze-free in the cage windows. £ 1
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
11 Gleichlaufdrehgelenk11 constant velocity universal joint
12 Gelenkaußenteil12 outer joint part
13 Boden13 floor
14 Wellenzapfen14 shaft journals
15 äußere Kugelbahn15 outer ball track
16 Öffnung (12)16 opening (12)
17 Gelenkinnenteil17 inner joint part
18 Antriebswelle18 drive shaft
19 innere Kugelbahn19 inner ball track
20 kugelige Innenfläche (12)20 spherical inner surface (12)
21 Außenfläche (17)21 outer surface (17)
22 Kugelkäfig22 ball cage
23 Käfigfenster23 cage window
24 kugelige Außenfläche (22)24 spherical outer surface (22)
25 Innenfläche (22)25 inner surface (22)
26 Stirnfläche26 face
27 Bohrung27 bore
28 Erweiterung28 extension
29 Bohrung29 bore
30 Schraubendruckfeder30 helical compression spring
31 Kugel31 ball
36 Zapfen36 cones
37 Bohrung37 bore
38 Schraubendruckfeder38 helical compression spring
39 Kontaktfläche 41 Stützkörper39 contact area 41 supporting body
42 Anlagefläche42 contact surface
43 Abstützfläche43 support surface
44 Ansatz44 approach
X AbstandX distance
R HebelarmR lever arm
F KraftF force
T KontaktbereichT contact area
A12 Längsachse (12)A 12 longitudinal axis (12)
A18 Längsachse (18)A 18 longitudinal axis (18)
A22 Längsachse (22)A 22 longitudinal axis (22)
M GelenkmittelpunktM joint center
K KugelmittelpunktK sphere center
E Gelenkmittelebene E joint median plane

Claims

Spielfreies GleichlaufdrehgelenkPatentansprüche Backlash anti-rotation swivel patent claims
1. Gleichlaufdrehgelenk (11 ) umfassend ein Gelenkaußenteil (12) mit umfangsverteilten äußeren Kugelbahnen (15), ein Gelenkinnenteil (17) mit umfangsverteilten inneren Kugelbahnen (19), drehmomentübertragende Kugeln (31), die in Bahnpaaren aus einander zugeordneten äußeren und inneren Kugelbahnen (15, 19) einsitzen, sowie einen ringförmigen Kugelkäfig (22) der zwischen Gelenkaußenteil (12) und Gelenkinnenteil (17) einsitzt und umfangsverteilte Käfigfenster (23) aufweist, in denen die drehmomentübertragenden Kugeln (31) in einer gemeinsamen Ebene (E) gehalten werden, wobei sich die Bahnpaare zumindest zu einem Teil bei gestrecktem Gelenk in einer übereinstimendeπ axialen Richtung erweitern, der Kugelkäfig (22) sich axial im Gelenkaußenteil (12) abstützt, und das Gelenkinnenteil (17) axiales Spiel gegenüber dem Kugelkäfig (22) hat und wobei Mittel zur federnden Abstützung des Gelenkinnenteils (17) gegenüber dem Gelenkaußenteil (12) vorgesehen sind, die auf das Gelenkinnenteil (17) im Verhältnis zum Gelenkaußenteil (12) in derselben Richtung einwirken, in der sich die Bahnpaare erweitern,A constant velocity universal joint (11) comprising an outer joint part (12) with circumferentially distributed outer ball tracks (15), an inner joint part (17) with circumferentially distributed inner ball tracks (19), torque transmitting balls (31) arranged in track pairs of associated outer and inner ball tracks ( 15, 19), as well as an annular ball cage (22) between the outer joint part (12) and inner joint part (17) is seated and circumferentially distributed cage window (23), in which the torque-transmitting balls (31) in a common plane (E) are held , wherein the pairs of tracks widen at least in part in an aligned axial direction with the joint extended, the ball cage (22) is supported axially in the outer joint part (12), and the inner joint part (17) has axial play with respect to the ball cage (22) and Means for resilient support of the inner joint part (17) relative to the outer joint part (12) are provided, which on the joint inner part (17) act in relation to the outer joint part (12) in the same direction in which expand the pairs of tracks,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß das Gelenkaußenteil (12) einen Boden (13) oder Deckel umfaßt, in dem ein federnd abgestützter Zapfen (36) koaxial geführt ist, und daß am Gelenkinnenteil (17) eine stirnseitige ballige Stützfläche (43) ausgebildet ist, an der der Zapfen (36) mit Vorspannung anliegt. (Figur 1)that the outer joint part (12) comprises a bottom (13) or cover, in which a resiliently supported pin (36) is guided coaxially, and in that on the inner joint part (17) an end-face spherical support surface (43) is formed, at which Pin (36) with bias voltage applied. (Figure 1)
2. Gelenk nach Anspruch 1,2. Joint according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß die Stützfläche (43) an einem Stützkörper (41) ausgebildet ist, der mit dem Gelenkinnenteil (17) fest verbunden ist.in that the support surface (43) is formed on a support body (41) which is fixedly connected to the inner joint part (17).
3. Gelenk nach Anspruch 2,3. Joint according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß die Stützfläche (43) an einem Stützkörper (41) ausgebildet ist, der in eine in das Gelenkinnenteil (17) eingesteckte Antriebswelle (18) eingesetzt ist.in that the support surface (43) is formed on a support body (41) which is inserted in a drive shaft (18) inserted in the inner joint part (17).
4. Gleichlaufdrehgelenk (11) umfassend ein Gelenkaußenteil (12) mit umfangsverteilten äußeren Kugelbahnen (15), ein Gelenkinnenteil (17) mit umfangsverteilten inneren Kugelbahnen (19), drehmomentübertragende Kugeln (31), die in Bahnpaaren aus einander zugeordneten äußeren und inneren Kugelbahnen (15, 19) einsitzen, sowie einen ringförmigen Kugelkäfig (22) der zwischen Gelenkaußenteil (12) und Gelenkinnenteil (17) einsitzt und umfangsverteilte Käfigfenster (23) aufweist, in denen die drehmomentübertragenden Kugeln (31) in einer gemeinsamen Ebene (E) gehalten werden, wobei sich die Bahnpaare zumindest zu einem Teil bei gestrecktem Gelenk in einer übereinstimenden axialen Richtung erweitem, der Kugelkäfig (22) sich axial im Gelenkaußenteil (12) abstützt, und das Gelenkinnenteil (17) axiales Spiel gegenüber dem Kugelkäfig (22) hat und wobei Mittel zur federnden Abstützung des Gelenkinnenteils (17) gegenüber dem Gelenkaußenteil (12) vorgesehen sind, die auf das Gelenkinnenteil (17) im Verhältnis zum Gelenkaußenteil (12) in derselben Richtung einwirken, in der sich die Bahnpaare erweitern, dadurch gekennzeichnet,4. A constant velocity universal joint (11) comprising an outer joint part (12) with circumferentially distributed outer ball tracks (15), an inner joint part (17) with circumferentially distributed inner ball tracks (19), torque transmitting balls (31) in pairs of tracks of associated outer and inner ball tracks ( 15, 19), as well as an annular ball cage (22) between the outer joint part (12) and inner joint part (17) is seated and circumferentially distributed cage window (23), in which the torque-transmitting balls (31) in a common plane (E) are held wherein the pairs of tracks widen at least in part with the joint extended in a coincident axial direction, the ball cage (22) is axially supported in the outer joint part (12), and the inner joint part (17) has axial play against the ball cage (22) and Means for resilient support of the inner joint part (17) relative to the outer joint part (12) are provided, which are based on the joint enteil (17) in relation to the outer joint part (12) act in the same direction in which expand the pairs of trains, characterized,
daß das Gelenkaußenteil (12) einen Boden (13) oder Deckel umfaßt, in dem ein koaxial geführter Zapfen (362, 363) federnd abgestützt ist, und daß am Gelenkinnenteil (17) eine axial innerhalb der Kugelbahnen (19) liegende Stützfläche (432, 433) ausgebildet ist, an der der Zapfen (362, 363) mit Vorspannung anliegt. (Figur 2, Figur 3)in that the outer joint part (12) comprises a bottom (13) or cover in which a coaxially guided pin (36 2 , 36 3 ) is resiliently supported, and in that on the inner joint part (17) there is a support surface located axially inside the ball tracks (19) ( 43 2 , 43 3 ) is formed, on which the pin (36 2 , 36 3 ) bears with bias. (Figure 2, Figure 3)
5. Gelenk nach Anspruch 4,5. Joint according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß die Stützfläche (432) ballig ist und ihr Scheitel insbesondere etwa im Gelenkmittelpunkt M liegt. (Figur 2)in that the support surface (43 2 ) is crowned and its apex lies in particular approximately in the joint center M. (Figure 2)
6. Gelenk nach Anspruch 5,6. Joint according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß die Stützfläche (433) kalottenförmig ist und ihr Krümmungsmittelpunkt insbesondere etwa im Gelenkmittelpunkt M liegt. (Figur 3)that the support surface (43 3 ) is dome-shaped and its center of curvature is in particular approximately in the joint center M. (Figure 3)
7. Gelenk nach einem der Ansprüche 4 bis 6,7. Joint according to one of claims 4 to 6,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß die Stützfläche (432, 433) unmittelbar an einer in das Gelenkinnenteil (17) eingesteckten Antriebswelle (18) ausgebildet ist.in that the support surface (43 2 , 43 3 ) is formed directly on a drive shaft (18) inserted in the inner joint part (17).
8. Gelenk nach einem der Ansprüche 4 bis 7,8. Joint according to one of claims 4 to 7,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Antriebswelle (18) und gegebenenfalls das Gelenkinnenteil (17) von der Stützfläche (432, 433) zum Zapfen (362, 363) hin axial innenkegelig erweitern.characterized, that the drive shaft (18) and optionally the inner joint part (17) of the support surface (43 2 , 43 3 ) to the pin (36 2 , 36 3 ) towards axially innenkegelig expand.
9. Gleichlaufdrehgelenk (11 ) umfassend ein Gelenkaußenteil (12) mit umfangsverteilten äußeren Kugelbahnen (15), ein Gelenkinnenteil (17) mit umfangsverteilten inneren Kugelbahnen (19), drehmomentübertragende Kugeln (31), die in Bahnpaaren aus einander zugeordneten äußeren und inneren Kugelbahnen (15, 19) einsitzen, sowie einen ringförmigen Kugelkäfig (22) der zwischen Gelenkaußenteil (12) und Gelenkinnenteil (17) einsitzt und umfangsverteilte Käfigfenster (23) aufweist, in denen die drehmomentübertragenden Kugeln (31) in einer gemeinsamen Ebene (E) gehalten werden, wobei sich die Bahnpaare zumindest zu einem Teil bei gestrecktem Gelenk in einer übereinstimenden axialen Richtung erweitern, der Kugelkäfig (22) sich axial im Gelenkaußenteil (12) abstützt, und das Gelenkinnenteil (17) axiales Spiel gegenüber dem Kugelkäfig (22) hat und wobei Mittel zur federnden Abstützung des Gelenkinnenteils (17) gegenüber dem Gelenkaußenteil (12) vorgesehen sind, die auf das Gelenkinnenteil (17) im Verhältnis zum Gelenkaußenteil (12) in derselben Richtung einwirken, in der sich die Bahnpaare erweitern,9. A constant velocity universal joint (11) comprising an outer joint part (12) with circumferentially distributed outer ball tracks (15), an inner joint part (17) with circumferentially distributed inner ball tracks (19), torque transmitting balls (31) in pairs of tracks of associated outer and inner ball tracks ( 15, 19), as well as an annular ball cage (22) between the outer joint part (12) and inner joint part (17) is seated and circumferentially distributed cage window (23), in which the torque-transmitting balls (31) in a common plane (E) are held wherein the pairs of tracks expand at least in part with the joint extended in a coincident axial direction, the ball cage (22) is axially supported in the outer joint part (12), and the inner joint part (17) has axial play against the ball cage (22) and Means for resilient support of the inner joint part (17) relative to the outer joint part (12) are provided, which on the Gelenki nenteil (17) act in relation to the outer joint part (12) in the same direction in which expand the pairs of tracks,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß das Gelenkaußenteil (12) einen Boden (13) oder Deckel umfaßt, in dqpn ein koaxialer Zapfen (364) fest eingesetzt ist, und daß im Gelenkinnenteil (17) ein federnd abgestützter Stützkörper (414) koaxial geführt ist, der mit einer Stützfläche (434) mit Vorspannung am Zapfen (364) anliegt. (Figur 4)that the outer joint part (12) comprises a bottom (13) or cover, in dqpn a coaxial pin (36 4 ) is firmly inserted, and that in the inner joint part (17) a resiliently supported support body (41 4 ) is guided coaxially with a Support surface (43 4 ) with bias on the pin (36 4 ) is applied. (Figure 4)
10. Gelenk nach Anspruch 9,10. Joint according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (364) und der Stützkörper (414) jeweils ballige, insbesondere sphärische Stützflächen (394, 434) aufweisen.characterized, that the pin (36 4 ) and the support body (41 4 ) each have spherical, in particular spherical support surfaces (39 4 , 43 4 ).
11. Gelenk nach Anspruch 9,11. Joint according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß der Zapfen (364) eine ballige, insbesondere außensphärische Kontaktfläche (394) und der Stützkörper (414) eine ebene Stützfläche (434) aufweist.that the pin (36 4 ) has a crowned, in particular extruded spherical contact surface (39 4 ) and the support body (41 4 ) has a flat support surface (43 4 ).
12. Gelenk nach einem der Ansprüche 9 bis 11 ,12. Joint according to one of claims 9 to 11,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß der Stützkörper (414) unmittelbar in einer in das Gelenkinnenteil (17) eingesetzten Antriebswelle (18) koaxial geführt ist und sich federnd in der Antriebswelle (18) abstützt.in that the supporting body (41 4 ) is guided coaxially directly in a drive shaft (18) inserted into the inner joint part (17) and is resiliently supported in the drive shaft (18).
13. Gelenk nach einem der Ansprüche 9 bis 12,13. Joint according to one of claims 9 to 12,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß sich die Antriebswelle (18) und gegebenenfalls das Gelenkinnenteil (17) vom Stützkörper (414) zum Zapfen (364) hin innenkonisch erweitern.that the drive shaft (18) and possibly the inner joint part (17) from the support body (41 4 ) to the pin (36 4 ) towards widen innenkonisch.
14. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 13,14. Joint according to one of claims 1 to 13,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß der Abstand x eines Kontaktbereiches T der gegenseitigen Abstützung von Gelenkinnenteil (17) und Gelenkaußenteil (12) vom Gelenkmittelpunkt M kleiner gleich dem halben Außendurchmesser D/2 des Kugelkäfigs (22) ist. in that the distance x of a contact region T of the mutual support of the inner joint part (17) and the outer joint part (12) from the joint center M is less than half the outer diameter D / 2 of the ball cage (22).
15. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 13,15. Joint according to one of claims 1 to 13,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß der Abstand x eines Kontaktbereiches T der gegenseitigen Abstützung von Gelenkinnenteil (17) und Gelenkaußenteil (12) vom Gelenkmittelpunkt M kleiner gleich dem halben Innendurchmesser d/2 des Kugelkäfigs (22) in der Gelenkmittelebene E ist.the distance x of a contact region T of the mutual support of the inner joint part (17) and the outer joint part (12) from the joint center M is less than half the inner diameter d / 2 of the ball cage (22) in the joint center plane E.
16. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 13,16. Joint according to one of claims 1 to 13,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß der Abstand x eines Kontaktbereiches T der gegenseitigen Abstützung von Gelenkinnenteil (17) und Gelenkaußenteil (12) vom Gelenkmittelpunkt M kleiner gleich dem halben Außendurchmesser Di/2 des Gelenkinnenteils (17) ist.the distance x of a contact region T of the mutual support of the inner joint part (17) and the outer joint part (12) from the joint center M is less than half the outer diameter Di / 2 of the inner joint part (17).
17. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 13,17. Joint according to one of claims 1 to 13,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß der Abstand x eines Kontaktbereiches T der gegenseitigen Abstützung von Gelenkinnenteil (17) und Gelenkaußenteil (12) vom Gelenkmittelpunkt M gleich Null ist.that the distance x of a contact region T of the mutual support of the inner joint part (17) and the outer joint part (12) from the joint center M is equal to zero.
18. Gelenk nach einem der Ansprüche 14 bis 16,18. Joint according to one of claims 14 to 16,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß der Abstand x vom Gelenkmittelpunkt M aus in der Richtung angetragen ist, in der sich die Bahnpaare öffnen. the distance x from the joint center M is applied in the direction in which the pairs of webs open.
19. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 18,19. Joint according to one of claims 1 to 18,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß der Kontaktbereich T konzentrisch zur Längsachse L12 des Gelenkaußenteils (12) angeordnet ist.the contact region T is arranged concentrically to the longitudinal axis L12 of the outer joint part (12).
20. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 19,20. Joint according to one of claims 1 to 19,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß die sich im Kontaktbereich T in gegenseitigem Kontakt befindlichen Flächen (39, 43) beide ballig, insbesondere außensphärisch sind.the surfaces (39, 43) which are in mutual contact in the contact region T are both spherical, in particular extrinsic spherical.
21. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 19,21. Joint according to one of claims 1 to 19,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß die sich im Kontaktbereich T in gegenseitigem Kontakt befindlichen Flächen (39, 43) zum einen ballig, zum anderen hohl sind, insbesondere eine Außensphäre und eine Innensphäre bilden.in that the surfaces (39, 43) which are in mutual contact in the contact region T are on the one hand convex and on the other hand hollow, in particular forming an outer sphere and an inner sphere.
22. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 19,22. Joint according to one of claims 1 to 19,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß von den sich im Kontaktbereich T in gegenseitigem Kontakt befindlichen Flächen (39, 43) die eine ballig, insbesondere außensphärisch, und die andere eben ist. in that one of the surfaces (39, 43) which are in contact with one another in the contact region T is convex, in particular extrinsic, and the other flat.
PCT/EP2007/001755 2006-04-07 2007-03-01 Play-free constant velocity rotary joint WO2007115606A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007800117494A CN101421528B (en) 2006-04-07 2007-03-01 Play-free constant velocity rotary joint

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006016867.4 2006-04-07
DE102006016867.4A DE102006016867B4 (en) 2006-04-07 2006-04-07 Backlash-free constant velocity universal joint

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007115606A1 true WO2007115606A1 (en) 2007-10-18

Family

ID=38051320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/001755 WO2007115606A1 (en) 2006-04-07 2007-03-01 Play-free constant velocity rotary joint

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN101421528B (en)
DE (1) DE102006016867B4 (en)
RU (1) RU2422691C2 (en)
WO (1) WO2007115606A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8714293B2 (en) * 2012-09-28 2014-05-06 Bombardier Recreational Products Inc. Constant velocity joint with cooling ring
RU2516831C1 (en) * 2012-12-11 2014-05-20 Николай Евгеньевич Староверов Pivot joint of equal angular velocities by staroverov (versions)
CN109654127A (en) * 2018-12-26 2019-04-19 杭州通绿机械有限公司 Eliminate the half axle assembly design of fixing end universal joint circumference and axial fit clearance
RU2704649C1 (en) * 2019-03-25 2019-10-30 Андрей Валентинович Гришаев Hinged joint of equal angular speeds
CN111664191B (en) * 2019-11-08 2021-10-08 摩登汽车有限公司 Fixed constant velocity joint

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2927648A1 (en) * 1979-07-09 1981-01-29 Leopold F Schmid Vehicle transmission rotary universal joint - has rubber gaiter sealing outer half to shaft forming stop for sliding roller bodies
DE3114290A1 (en) 1981-04-09 1982-10-28 Löhr & Bromkamp GmbH, 6050 Offenbach "JOINT ROTATIONAL JOINT"
FR2623579A1 (en) * 1987-11-25 1989-05-26 Uni Cardan Ag HOMOCINETIC JOINT
DE10220714A1 (en) * 2002-05-10 2003-11-27 Gkn Automotive Gmbh Cardan-type joint of monobloc construction has shaft journal pushed through inner joint part to act as axial securing element

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1985278A (en) * 1932-11-04 1934-12-25 Merrill I Bradley Universal joint
GB430859A (en) * 1933-06-12 1935-06-26 Alfred Hans Rzeppa Universal joints
GB760681A (en) * 1952-11-11 1956-11-07 John Wooler Improvements in or relating to universal driving joints
DE1575828B1 (en) * 1967-04-15 1970-05-14 Demag Ag Homokinetic cardan shaft coupling
GB1292854A (en) 1969-11-20 1972-10-18 Gkn Transmissions Ltd Improvements in universal joints
US6733395B2 (en) * 2002-03-22 2004-05-11 Delphi Technologies, Inc. Constant velocity joint

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2927648A1 (en) * 1979-07-09 1981-01-29 Leopold F Schmid Vehicle transmission rotary universal joint - has rubber gaiter sealing outer half to shaft forming stop for sliding roller bodies
DE3114290A1 (en) 1981-04-09 1982-10-28 Löhr & Bromkamp GmbH, 6050 Offenbach "JOINT ROTATIONAL JOINT"
FR2623579A1 (en) * 1987-11-25 1989-05-26 Uni Cardan Ag HOMOCINETIC JOINT
DE10220714A1 (en) * 2002-05-10 2003-11-27 Gkn Automotive Gmbh Cardan-type joint of monobloc construction has shaft journal pushed through inner joint part to act as axial securing element

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006016867A1 (en) 2007-10-18
RU2008144123A (en) 2010-05-20
RU2422691C2 (en) 2011-06-27
CN101421528A (en) 2009-04-29
CN101421528B (en) 2011-12-21
DE102006016867B4 (en) 2019-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006016843B4 (en) Backlash-free constant velocity universal joint
DE102005042909B4 (en) Counter track joint with limited axial displacement
DE10060220A1 (en) Fixed constant velocity joint
WO1987002435A1 (en) Differential gear-box with incorporated constant velocity rotary joints
DE102006058860A1 (en) Mechanically driven liquid pump for use in holding and discharging medical and nutritional physiological fluids has system to exert pressure on the bottle to discharge a liquid from the bottle
EP2483572A1 (en) Sliding joint
DE10250419C5 (en) Side shaft arrangement with VL joint and sliding compensation
DE102006016867B4 (en) Backlash-free constant velocity universal joint
DE102006016841A1 (en) Backlash-free constant velocity universal joint
DE102005042910B4 (en) Cardan shaft comprising a counter track joint with limited axial displacement
EP2912328A1 (en) Lightweight joint for transmitting rotational movements
DE19915417A1 (en) Tripod joint with elastic spring-type middle
DE102007048328A1 (en) Constant velocity joint for use in universal shaft of motor vehicle, has lateral and middle lubricant gaps delimited by tapered radial distances between retainer guiding and appropriate opposite surfaces in axial direction of joint
DE10220715B4 (en) Side shaft with a counter track joint with the same orientation of opposite track pairs
WO2005045270A1 (en) Constant velocity joint with inclined ball tracks
WO2020007475A1 (en) Homocinetic joint
EP3818275B1 (en) Constant velocity joint
WO2007042053A1 (en) Tripod joint comprising elastically supported roller arrangements
DE10220712B4 (en) Counter track joint with inner cage support
WO2007115608A1 (en) Play-free constant velocity rotary joint
DE10262242B4 (en) Side shaft with a counter track joint with the same orientation of opposite track pairs
EP1771668A1 (en) Constant velocity joint with prestressed bellows
DE3832191C1 (en) Sliding joint
DE3808948C1 (en) Homokinetic sliding joint
DE10262238B4 (en) Counter track joint with the same orientation of opposite track pairs

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07711731

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200780011749.4

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008144123

Country of ref document: RU

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07711731

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1