WO2019034636A1 - Gleichlaufdrehgelenk - Google Patents

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WO2019034636A1
WO2019034636A1 PCT/EP2018/071986 EP2018071986W WO2019034636A1 WO 2019034636 A1 WO2019034636 A1 WO 2019034636A1 EP 2018071986 W EP2018071986 W EP 2018071986W WO 2019034636 A1 WO2019034636 A1 WO 2019034636A1
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joint
ball tracks
center lines
center
tracks
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PCT/EP2018/071986
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English (en)
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Inventor
Dominik KRINGS
Original Assignee
Neapco Intellectual Property Holdings, Llc
Neapco Europe Gmbh
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Publication date
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Priority to US16/630,471 priority patent/US11536319B2/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal 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
    • F16D3/22Universal 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
    • F16D3/223Universal 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
    • F16D3/2233Universal 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 where the track is made up of two curves with a point of inflexion in between, i.e. S-track joints
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D2003/22303Details of ball cages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D2003/22309Details of grooves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S464/00Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
    • Y10S464/904Homokinetic coupling
    • Y10S464/906Torque transmitted via radially spaced balls

Definitions

  • the invention relates to a Gleichiauffangelenk for torque transmission according to the preamble of claim 1,
  • a constant velocity joint is a mechanical coupling that connects two shafts, with the rotational speed of an output shaft being the same as the rotational speed of an input shaft, regardless of the angle of articulation of the joint.
  • a constant velocity universal joint has an outer joint part with a plurality of outer ball tracks, an inner joint part with a plurality of inner ball tracks and torque transmitting balls, which are each guided in pairs of tracks from outer ball tracks and inner ball tracks.
  • a cage is provided, which receives the balls in cage windows and holds in stretched constant velocity joint in a common joint center plane. When bending the joint, the cage holds the balls in the homokinetic plane.
  • the balls In bending of the joint, the balls move in the respective ball tracks inwardly and outwardly, being held by the cage in a common plane. Even with high bends while a safe and quiet transferring torque of the input shaft should be ensured on the output shaft.
  • the courses of the ball tracks can be selected accordingly, it has proved to be advantageous to form a ball track of several sections with different curvatures.
  • a concavely curved ball track of the outer joint part expands towards the opening side of the joint. This expansion can be carried out linearly, as described for example in US 6,431,988 Bl.
  • the DE 197 06 864 Cl discloses a constant velocity universal joint, in which at an outer ball track adjoins a concave inner section, a convex outer section.
  • the object of the invention is to provide a constant velocity joint, which allows high Beugewinkei in the range of 54 ° with the lowest possible noise.
  • this object is achieved by a constant velocity universal joint according to independent claim 1.
  • Advantageous developments of the constant velocity joint arise from the dependent claims 2-13.
  • the constant velocity universal joint according to the invention for torque transmission has a Geienkaußenteii with a plurality of outer ball tracks, an inner joint part with a plurality of inner ball tracks and torque transmitting balls, which are guided in each pair of tracks from outer ball tracks and inner ball tracks. Further, a cage is provided, which receives the balls in cage windows and holds in a constant constant velocity joint in a common joint center plane E. When bending the joint, the cage holds the balls in the homokinetic plane.
  • the outer joint part has a longitudinal axis La and axi opposite to each other, there is an opening and a connection part. It is preferably a ball-lock fixed joint. In the axial direction, the side of the opening of the joint is referred to as "outside", while the side of the connection part is referred to as "inside”.
  • the outer ball tracks of the outer joint part have center lines Sa and equidistant to it base webs, while the inner ball tracks have center lines Si and equidistant thereto baseline webs.
  • the center lines Sa of the outer ball tracks in this case have at least one concavely curved inner section and, in each case opposite thereto, an outer section which widens in the direction of the opening of the outer joint part and in relation to the longitudinal axis La of the outer joint part. The trajectories of the outer ball tracks therefore expand towards the joint opening.
  • the center lines Si of the inner ball tracks have at least one convexly curved outer section and, in each case opposite thereto, an inner section which widens in the direction of the connecting part of the outer joint part and with respect to the longitudinal axis La of the outer joint part.
  • the sections concave and convex course of the center lines of the ball tracks results in the extended joint and in the radial direction of the respective ball track.
  • the inner ball tracks widen in the direction of the connection part.
  • the distance between the respective center line or track base line and the longitudinal axis Li of the inner joint part increases towards the connecting part. So the balls are always held in a flexion of the joint between two ball tracks of a pair of tracks.
  • the expansion of the outer ball tracks preferably begins relatively far outward, i. in the last area of the joint bell.
  • a ball contacts the outer portion of an outer ball race and the inner portion of an inner ball race. train of a train pair. Between the concave inner portion of an outer ball race and the inner portion of an inner ball race.
  • Ball track and its outer portion and between the convex outer portion of an inner ball track and its inner portion can be provided more track segments. These may be straight or curved sections. An outer section and an inner section may also be adjoined by further track segments that are straight or curved.
  • the center line of a ball track is thus composed of several curved or curved and straight segments. The radii of the curved sections and the slopes of the straight sections can vary over the entire ball track.
  • a ball track can have further inside or outside sections.
  • the inner portion of an inner ball track and the outer portion of an outer ball track are defined for the present invention as being those portions in which a ball contacts an outer ball track and an inner ball track of a track pair at maximum deflected constant velocity universal joint.
  • the outer ball tracks do not expand to the same extent as the inner ball tracks. Rather, the invention provides that when stretched constant velocity joint, the center lines of an outer and an inner ball track of a pair of tracks at an intersection S intersect and are not mirror symmetry with respect to a mirror plane Z through this intersection S.
  • the assumed mirror plane Z lies in the joint center plane E. or parallel to this.
  • the trajectory of the inner ball tracks is thus not a direct representation of the trajectory of the outer ball tracks, while this is the case with known constant velocity joints with mirror-symmetrical trajectories.
  • the difference between the courses of the center lines of the ball tracks of a track pair is that the inner portion of the center lines Si of the inner ball tracks with respect to the longitudinal axis La of the outer joint part widens more than the outer portion of the center lines Sa of the outer ball tracks or the outer portion of the center lines Sa the outer ball tracks widen less than the inner section of the center lines Si of the inner ball rail NEN. It can thus be achieved that the distance between the outer and inner ball track of a pair of tracks is reduced in the case of a strong and, in particular, maximum bending joint, whereby the play of the ball in this position is reduced. This can be negative noise developments reduce and prevent possible knocking noise, especially when cornering.
  • the course of the inner and outer trajectories may also differ in other sub-areas.
  • the different expansion of the inner and outer ball tracks can be achieved in various ways. Compared to previously known embodiments, in which the outer sections of the outer ball tracks and the inner sections of the inner ball tracks expand to the same extent, it can be provided, for example, that the widening of the inner sections of the inner ball tracks is reinforced. Alternatively, the expansion of the outer portions of the outer ball tracks can be reduced.
  • the outer portion of the center lines Sa of the outer ball tracks and the inner portion of the center lines Si of the inner ball tracks linearly expand with respect to the longitudinal axis La of the outer joint part.
  • an angle alpha a is spanned between the outer portion of an outer ball track and the longitudinal axis La of the outer joint part.
  • an angle Alpha i is clamped between the inner portion of an inner ball track and the longitudinal axis Li of the inner joint part.
  • different expansions can also be achieved by an axial displacement of the beginning of an inner or outer section.
  • the mirrored inner portion of the inner ball track is therefore displaced parallel along the longitudinal axes La, Li, in the direction of the connecting part of the joint. The widening of the linear inner section of an inner ball track then begins closer to the intersection S than the outer section of an outer ball track. In this case, only such a parallel displacement can be present or the gradients of the straight inner and outer sections are additionally different.
  • the outer portion of the center lines Sa of the outer ball tracks curved with egg ⁇ nem radius Ra expands, and the inner portion of the center lines Si of the inner ball track curved with a radius Ri widens.
  • the curved outer portions of the outer ball tracks expand more than the curved inner portions of the inner ball tracks may be provided, for example, that the radius Ri of the inner portion of the center lines Si of the inner ball tracks is smaller than the radius Ra of the outer portion of the center lines Sa of the outer ball tracks. In this way, the inner portion of an inner ball track is more curved than the outer portion of an outer ball track.
  • curved inner and outer sections that different expansions are achieved by an axial displacement of the beginning of an inner or outer section with respect to the intersection S.
  • the entire mirrored inner section of the mirrored center lines SP of the inner ball tracks is closer to the connecting part than the entire outer section of the center lines Sa the outer ball tracks.
  • the constant velocity universal joint has a cage offset.
  • the longitudinal axis La of the outer joint axis and the joint center plane E intersect at a center of the geology O.
  • the cage has a spherical cage outer surface and a spherical inner surface of the cage.
  • the spherical cage outer surface is in surface contact with a spherical inner surface of the joint outer part, while the spherical inner surface of the cage is in surface contact with a spherical joint outer surface of the inner joint part.
  • the centers of the spherical cage inner surface and the spherical cage outer surface lie on the longitudinal axis La on opposite sides of the joint center point.
  • the centers of the spherical cage inner surface and the spherical cage outer surface are at the same distance to the joint center O.
  • the constant velocity universal joint has a ball track offset.
  • the ball track offset is given by the fact that in the extended joint, the centers of the concave inner portions of the outer ball tracks and the centers of the convex outer portions of the inner ball tracks on the longitudinal axis La on opposite sides of the joint center point 0.
  • This ball track offset can also be combined with a cage offset.
  • the midpoints the concave inner portions of the outer ball tracks and the centers of the convex outer portions of the inner ball tracks each at a greater distance to the hinge center O than the centers of the spherical cage inner surface and the spherical cage outer surface.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an embodiment of a constant velocity joint according to the invention with the joint extended;
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through a Gleichiaufgesch according to Figure 1 with a maximum flexed joint ..;
  • Fig. 4 a bent constant velocity joint according to FIG. 3 with different
  • Fig. 6 shows a second embodiment of the course of the center lines of two
  • FIG. 7 shows the course according to FIG. 5 with a mirrored center line of the inner ball track
  • Fig. 7 shows a third embodiment of the course of the center lines of two
  • Fig. 8 shows a fourth embodiment of the course of the center lines of two
  • Fig. 9 shows a fifth embodiment of the course of the center lines of two
  • Fig. 11 shows a fifth embodiment of the course of the center lines of two
  • FIG. 13 shows a section A-A through the constant velocity universal joint of FIG. 12; FIG. and
  • the constant velocity universal joint 10 shown in Fig. 1 is carried out in a known manner and shown in the extended position, ie at a flexion angle omega of 0 °, the constant velocity universal joint 10 is also referred to simply as joint for simplicity.
  • the joint 10 has a Geienkaußenteil 20 and an inner joint part 30. Between the outer joint part 20 and the inner joint part 30 there is a cage 50 with cage windows distributed over the circumference of the cage 50. In each of these cage windows, a torque transmitting ball is accommodated, wherein in Fig. 1, two opposing balls 40 and 41 in two cage windows 51 and 52 can be seen.
  • a constant velocity universal joint 10 in the cage six balls are added, as can be seen in the views of Figures 12 and 14.
  • the centers of the balls are in the extended joint in the joint center plane E, which extends at an angle of 90 ° to the longitudinal axis La of the outer joint part 20 and the longitudinal axis Li of the inner joint part 30.
  • the outer joint part 20 is hemispherical shaped like a joint bell and is connected via a bottom with a connection part 61 in connection.
  • This connecting part 61 is formed by a pivot pin, which is connectable to a shaft (not shown).
  • the connection part 61 axially opposite is an opening 60 of the outer joint part 20 and thus of the entire joint 10. Through this opening 60, the inner joint part 30 and the cage 50 with the balls 40, 41 are introduced into the outer joint part 20.
  • the inner joint part 30 is provided with an inner spline into which a shaft with external teeth can be inserted, so as to form a torque transmitting shaft-hub connection (not shown).
  • the Kugeibahnen 21 and 31 form a pair of tracks for receiving the ball 40, while the ball tracks 22 and 32 form another pair of tracks for receiving the ball 41.
  • These ball tracks have a groove-shaped cross section in a section along the joint center plane E, as can also be seen from FIG. 12.
  • the outer ball track 21 has a track base line 23, while the inner ball track 31 has a web base line 33. The same applies to the base line 24 of the outer ball track 22 and the base line 34 of the inner Kugeibahn 32nd
  • Fig. 1 Shown dashed lines in Fig. 1 for the outer ball track 21 and the inner ball track 31, the center lines of the respective ball track, which are equidistant from the associated web base lines 23 and 33.
  • the outer ball track 21 and thus its center line Sa has on the inside a concave curved portion, wherein the ball track 21 then begins in the sphere 40, to expand to the opening 60 back.
  • This expansion is composed, for example, of a plurality of straight or curved segments.
  • This expansion can also be composed of several straight or curved segments.
  • the center line Si of the inner ball track 31 and the center line Sa of the outer ball track Sa intersect in a mirror plane Z, which coincides with the joint center plane E in the embodiment of FIG. Depending on the tolerance field position of the joint, however, the mirror plane Z can also lie next to the joint center plane E.
  • the two center lines Sa and Si are not mirror-symmetrical with respect to this mirror plane Z, but the inner ball track 31 is not a direct representation of the outer ball track 21.
  • FIG. 2 shows the center line SP of the inner ball track 31 mirrored on the mirror plane Z, and it can be seen in that the course of the mirrored inner section of the inner ball track 31 does not correspond to the course of the outer section of the outer ball track 21.
  • the mirrored inner portion of the inner ball track 31 widens more than the outer portion of the outer ball track 21. This has in particular at a flexion of the joint 10 by a maximum flexion angle compared to conventional constant velocity universal joints the positive effect that the distance between the outer ball track 21 and inner ball track 31st is reduced.
  • FIG. 3 shows the joint 10 at maximum deflection in a flexion angle omega.
  • the angle omega is in the range of 53 ° or preferably even 54 °. In this illustration, it is a section BB through the joint of Fig. 14.
  • a first contact area 80 is formed between ball 40 and the outer portion of the outer ball track 21.
  • a second contact area 81 is formed between the ball 40 and the inner portion of the inner ball track 31.
  • a third contact area 82 is formed between ball 40 and the inside of the cage window 51 of the cage 50 Between the outer joint part 20, the inner joint part 30 and the cage 50 is in each case axial play, which adds at high deflection of the joint.
  • the joint inner part moves with increasing flexion of the joint in the direction of opening 60.
  • the ball 40 can be held with such great play between the three contact areas 80, 81 and 82 that there are adverse noise developments. Due to the greater increase of the inner portion of the inner ball track 31, the ball 40 is moved at high deflections in the direction of outer portion of the outer ball track 21 and inside of the cage window 51, thereby reducing the game and thus the noise.
  • the different expansion of the inner and outer ball tracks can be achieved in various ways. If the widening is linear, these linear widenings can be embodied, for example, with different pitches with respect to the respective longitudinal axes La, Li.
  • Fig. 4 shows the joint 10 in the maximum flexed position, wherein the inner portion 3 Ii of the center line Si of the inner ball track 31 at an angle alpha i to the longitudinal axis Li of the inner joint part 30 extends.
  • the linear outer portion 21a of the center line Sa of the outer ball track 21 extends at an angle alpha a to the longitudinal axis La of the outer joint part 20.
  • the angle alpha a is greater than the angle alpha i.
  • FIG. 5 left the opening of the joint is in Fig. 5 left, while the connection part is located on the right (see Fig. 1).
  • the left side is therefore referred to in the figures as "outside", while the right side as "inside” be ⁇ draws.
  • FIG. 6 shows the course of inner and outer ball tracks of a second embodiment of the constant velocity universal joint according to the invention.
  • the center lines Sa, Si are again composed of several segments, which form an overall S-shaped trajectory.
  • the center line Si of the inner ball track again has an outer portion 31a, which is convex when viewed in the direction of the inner ball track.
  • On the inside of a likewise curved inner portion 31i is formed, the curvature of which, however, is formed opposite to the curvature of the outer portion 31a.
  • This curved inner portion 3 Ii has a radius Ri.
  • the center line Sa of the outer ball track on an inner portion 21i, which is concave as seen in the direction of the outer Kugeibahn.
  • a curved outer portion 21a is formed, the curvature of which, however, is formed opposite to the curvature of the outer portion 211.
  • This curved outer portion 21a has a radius Ra.
  • the two center lines Sa, Si are not mirror-symmetrical, but the radius Ri is smaller than the radius Ra.
  • the distance h is smaller than the distance H.
  • the center lines Sa, Si in the region of the point of intersection S and also in the transition to the inner portion 31i of the center line Si and the outer portion 21a of the center line Sa can assume various suitable courses.
  • this transition may be formed by a plurality of straight or curved track segments. Due to a special design of a constant velocity universal joint, further segments could be connected to the free ends of the center lines Sa, Si in FIGS. 5 and 6, which, however, would not be attributable to the course of the associated ball tracks if a sphere does not affect these regions during operation of the joint passes.
  • FIGS. 7, 8 and 9 show, for example, variations in the course of a linear widening of the ball tracks, wherein the center lines Sa and Si of the outer and inner ball tracks of a track pair are shown by dashed lines.
  • the reflection of the center line Si of the inner ball track at the mirror plane Z is however, shown with a dotted line and marked SP, this results in a mirrored inner portion 31 of the mirrored center line SP of the inner ball track, by which the course of this mirrored inner portion 3 relative to the outer portion 21a of the center line Sa of the outer ball track can be compared.
  • FIGS. 10 and 11 show possible variations in the course of a curved widening of the ball tracks.
  • Fig. 10 shows a course of the inner ball track in which a parallel displacement of the curved outer portion 21a of the center line Sa of the outer ball track along the axis L to the right gives the inner mirrored inner portion 31P of the inner ball track's mirrored center line SP.
  • the mirrored inner portion 31P is thus located closer to the terminal part than the outer portion 21a overall in such an imaginary reflection.
  • FIG. 11 shows a profile in which the radius Ra of the curved outer portion 21a corresponds to the radius RP of the mirrored inner portion 31P.
  • the mirrored inner portion 31P is rotated all the way around the intersection point S to the right.
  • the center of the circle belonging to the radius Ri, the mirrored inner portion 31P of the mirrored center lines SP lies closer to the connecting part 61 than the center of the radius Ra of the outer portion 21a of the center lines Sa of the outer ball tracks belonging circle.
  • a mirrored inner portion 31P may be rotated about the intersection S and at the same time have a smaller radius than the outer portion 21a.
  • a curved inner portion 31 ⁇ may first follow the course of the outer portion 21a and then reduce its radius.
  • the inner joint part can have a greater widening of the opening web area than the outer joint part. Furthermore, the effect can be achieved by an earlier onset of the outwardly opening widening of the inner joint nozzle. In addition, the effect can be achieved by a longer onset of a first preceding curvature of the outwardly opening web portion of the inner joint part.
  • the constant velocity universal joint according to the invention may also have different offsets.
  • a cage offset is preferably combined with a ball track offset.
  • Fig. 13 shows a section A-A through the joint of Fig. 12, in which a shaft 70 is inserted into the inner longitudinal teeth of the inner joint part 30 and the joint is in the extended position.
  • the longitudinal axis La of the outer joint part 20 then coincides with the longitudinal axis Li of the inner joint part 30.
  • the joint center line E intersects the longitudinal axes La, Li at the joint center O.
  • the center of the curved track base line 23 of the outer ball track 21 lies on the longitudinal axes La, Li to the left of the joint center 0, ie with respect to this joint center 0 on the side of the opening 60 of the joint.
  • This intersection with the longitudinal axes La, Li is designated in FIG. 13 as OTa (offset track outside).
  • the center of the curved track base line 33 of the inner ball track 31 lies on the longitudinal axes La, Li to the right of the joint center O, ie with respect to this joint center point 0 on the side of the connection part 61 of the joint.
  • This intersection with the longitudinal axes La, Li is referred to as OTi (offset track inside).
  • the cage 50 has a spherical cage outer surface 53, which bears against a spherical inner joint surface 25 of the outer joint part 20. Further, the cage 50 has a spherical cage inner surface 54 which bears against a spherical outer joint surface 35 of the inner joint part 30.
  • the center of the curved cage outer surface 53 lies on the longitudinal axes La, Li to the left of the hinge center O, i. with respect to this joint center 0 on the side of the opening 60 of the joint. This intersection with the longitudinal axes La, Li is referred to as OCa (offset cage outside).
  • the center of the curved cage inner surface 54 lies on the longitudinal axes La, Li to the right of the hinge center 0, i. with respect to this joint center O on the side of the connecting part 61 of the joint. This intersection with the longitudinal axes La, Li is designated in FIG. 13 as OCi (offset cage inside).
  • the points of intersection OTa and OTi are preferably at the same distance from the joint center O.
  • the intersections OCa and OCi are closer to the joint center O than the intersections OTa and OTi, ie the ball orbit offset is greater than the cage offset.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufdrehgelenk (10) zur Drehmomentübertragung, aufweisend ein Gelenkaußenteil (20) mit mehreren äußeren Kugelbahnen (21; 22), einem Gelenkinnenteil (30) mit mehreren inneren Kugelbahnen (31; 32), drehmomentübertragende Kugeln (40; 41), die jeweils in Bahnpaaren aus äußeren Kugelbahnen (21; 22) und inneren Kugeibahnen (31; 32) geführt sind, und einen Käfig (50), der die Kugeln (40; 41) in Käfigfenstern (51;52) aufnimmt und bei gestrecktem Gleichlaufdrehgelenk (10) in einer gemeinsamen Gelenkmittelebene (E) hält. Bei Abwinkelung des Gelenks hält der Käfig die Kugeln stets in der homokinetischen Ebene. Bei gestrecktem Gleichlaufdrehgelenk (10) schneiden sich die Mittellinien (Si;Sa) einer äußeren und einer inneren Kugelbahn (21; 22; 31; 32) eines Bahnpaares in einem Schnittpunkt (S) und sind dabei nicht spiegelsymmetrisch gegenüber einer Spiegelebene (Z) durch diesen Schnittpunkt (S), wobei die Spiegelebene (Z) in der Gelenkmittelebene (E) oder parallel zu dieser liegt. Der Innenabschnitt (31i) der Mittellinien (Si) der inneren Kugelbahnen (31; 32) weitet sich in Bezug zur Längsachse (La) des Gelenkaußenteils (20) stärker auf als der Außenabschnitt (21a) der Mittellinien (Sa) der äußeren Kugelbahnen (21; 22).

Description

Gleichlaufdrehgelenk
Beschreibung :
Die Erfindung betrifft ein Gleichiaufdrehgelenk zur Drehmomentübertragung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
Ein Gleichlaufgelenk ist eine mechanische Kupplung, die zwei Wellen miteinander verbindet, wobei die Drehgeschwindigkeit einer Ausgangswelle unabhängig vom Beugewinkel des Gelenks gleich der Drehgeschwindigkeit einer Eingangswelle ist. Ein Gleichlaufdrehgelenk weist dabei ein Gelenkaußenteil mit mehreren äußeren Kugelbahnen, ein Gelenkinnenteil mit mehreren inneren Kugelbahnen und drehmomentübertragende Kugeln auf, die jeweils in Bahnpaaren aus äußeren Kugelbahnen und inneren Kugelbahnen geführt sind. Ferner ist ein Käfig vorgesehen, der die Kugeln in Käfigfenstern aufnimmt und bei gestrecktem Gleichlaufdrehgelenk in einer gemeinsamen Gelenkmittelebene hält. Bei Abwinkelung des Gelenks hält der Käfig die Kugeln in der homokinetischen Ebene. Eine sphärische Außenfläche des Käfigs liegt dabei mit Spiel an einer sphärischen Innenfläche des Gelenkaußenteils an, während eine sphärische Innenfläche des Käfigs mit Spiel an einer sphärischen Außenfläche des Gelenkinnenteils anliegt, um so ein freies Schwenken des Käfigs zwischen den beiden Gelenkteilen zu ermöglichen.
Bei Abwinkelung des Gelenkes bewegen sich die Kugeln in den jeweiligen Kugelbahnen nach innen und außen, wobei sie vom Käfig in einer gemeinsamen Ebene gehalten werden. Auch bei hohen Abwinkelungen soll dabei ein sicheres und geräuscharmes Übertragen von Drehmoment der Eingangswelle auf die Ausgangswelle gewährleistet sein. Hierzu können die Verläufe der Kugelbahnen entsprechend gewählt werden, wobei es sich als vorteilhaft erwiesen hat, eine Kugelbahn aus mehreren Abschnitten mit unterschiedlichen Krümmungen zu bilden. Um eine möglichst hohe Abwinkelung zu ermöglichen, ist es beispielsweise bekannt, dass sich eine konkav gekrümmte Kugelbahn des Gelenkaußenteils zur Öffnungsseite des Gelenks hin aufweitet. Diese Aufweitung kann linear ausgeführt sein, wie es beispielsweise in der US 6,431,988 Bl beschrieben ist. Die DE 197 06 864 Cl offenbart hingegen ein Gleichlaufdrehgelenk, bei dem sich bei einer äußeren Kugelbahn an einen konkaven Innenabschnitt ein konvexer Außenabschnitt anschließt.
Durch derartige Maßnahmen lassen sich große Beugewinkel von bis zu 53° oder sogar 54° erreichen, da Kugeln teilweise aus dem Gelenkaußenteil austreten können, wobei sie vom Käfig gehalten werden. Allerdings neigen Gleichlaufgelenke mit sich zur Gelenköffnung hin aufweitenden äußeren Kugelbahnen zu Geräuschentwicklungen, Durch Addition von axialen Luftspielen in den Bereichen zwischen den Komponenten Gelenkaußenteil, Käfig und Gelenkinnenteil kann es im Bereich höherer Gelenkbeugungen zu erhöhtem Spiel zwischen den Kugeln und den Kugeibahnen kommen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gleichlaufdrehgelenk bereitzustellen, welches bei möglichst geringer Geräuschentwicklung hohe Beugewinkei im Bereich von 54° ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Gleichlaufdrehgelenk gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Gleichlaufdrehgelenks ergeben sich aus den Unteransprüchen 2-13.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
Das erfindungsgemäße Gleichlaufdrehgelenk zur Drehmomentübertragung weist ein Geienkaußenteii mit mehreren äußeren Kugelbahnen, ein Gelenkinnenteil mit mehreren inneren Kugelbahnen und drehmomentübertragende Kugeln auf, die jeweils in Bahnpaaren aus äußeren Kugelbahnen und inneren Kugelbahnen geführt sind. Ferner ist ein Käfig vorgesehen, der die Kugeln in Käfigfenstern aufnimmt und bei gestrecktem Gleichlaufdrehgelenk in einer gemeinsamen Gelenkmittelebene E hält. Bei Abwinkelung des Gelenks hält der Käfig die Kugeln in der homokinetischen Ebene. Das Gelenkaußenteil weist eine Längsachse La und axi- al zueinander entgegengesetzt .liegend eine Öffnung und ein Anschlussteil auf. Es handelt sich vorzugsweise um ein Kugelgleichlauffestgelenk. In axialer Richtung wird die Seite der Öffnung des Gelenks als„außen" bezeichnet, während die Seite des Anschlussteils als„innen" bezeichnet wird.
Die äußeren Kugelbahnen des Gelenkaußenteils weisen Mittellinien Sa und äqui- distant dazu verlaufende Bahngrundlinien auf, während die inneren Kugelbahnen Mittellinien Si und äquidistant dazu verlaufende Bahngrundlinien aufweisen. Die Mittellinien Sa der äußeren Kugelbahnen weisen dabei wenigstens einen konkav gekrümmten Innenabschnitt auf und, jeweils dazu entgegengesetzt, einen Außenabschnitt, der sich in Richtung Öffnung des Gelenkaußenteils und in Bezug zur Längsachse La des Gelenkaußenteils aufweitet. Die Bahnkurven der äußeren Kugelbahnen weiten sich daher zur Gelenköffnung hin auf. Entsprechend weisen die Mittellinien Si der inneren Kugelbahnen wenigstens einen konvex gekrümmten Außenabschnitt auf und, jeweils dazu entgegengesetzt, einen Innenabschnitt, der sich in Richtung Anschlussteil des Gelenkaußenteils und in Bezug zur Längsachse La des Gelenkaußenteils aufweitet. Der abschnittsweise konkave und konvexe Verlauf der Mittellinien der Kugelbahnen ergibt sich dabei bei gestrecktem Gelenk und in radialer Blickrichtung auf die jeweilige Kugelbahn.
So wie sich die äußeren Kugelbahnen zur Gelenköffnung hin aufweiten, weiten sich die inneren Kugelbahnen in Richtung Anschlussteil auf. Dies bedeutet im Sinne der Erfindung, dass sich bei den Außenabschnitten der äußeren Kugelbahnen der Abstand zwischen der jeweiligen Mittellinie bzw. Bahngrundlinie und der Längsachse La des Gelenkaußenteils zur Gelenköffnung hin erhöht. Entsprechend erhöht sich bei den Innenabschnitten der inneren Kugelbahnen der Abstand zwischen der jeweiligen Mittellinie bzw. Bahngrundlinie und der Längsachse Li des Gelenkinnenteils zum Anschlussteil hin . So sind die Kugeln bei einer Beugung des Gelenks stets zwischen zwei Kugelbahnen eines Bahnpaares gehalten. Die Aufweitung der äußeren Kugelbahnen beginnt jedoch vorzugsweise relativ weit außen, d.h. im letzten Bereich der Gelenkglocke.
Bei maximal gebeugtem Gleichlaufdrehgelenk kontaktiert eine Kugel den Außenabschnitt einer äußeren Kugelbahn und den Innenabschnitt einer inneren Kugel- bahn eines Bahnpaares. Zwischen dem konkaven Innenabschnitt einer äußeren
Kugelbahn und ihrem Außenabschnitt und zwischen dem konvexen Außenabschnitt einer inneren Kugelbahn und ihrem Innenabschnitt können weitere Bahnsegmente vorgesehen sein. Hierbei kann es sich um gerade oder gekrümmte Abschnitte handeln. An einen Außenabschnitt und einen Innenabschnitt können sich auch weitere Bahnsegmente anschließen, die gerade oder gekrümmt ausgeführt sind. Die Mittellinie einer Kugelbahn setzt sich so aus mehreren gekrümmten o- der gekrümmten und geraden Segmenten zusammen. Dabei können die Radien der gekrümmten Abschnitte und die Steigungen der geraden Abschnitte über die gesamte Kugelbahn variieren. Somit kann eine Kugelbahn weitere innen oder außen liegende Abschnitte aufweisen. Der Innenabschnitt einer inneren Kugelbahn und der Außenabschnitt einer äußeren Kugelbahn sind für die vorliegende Erfindung jedoch dahingehend definiert, dass es sich um diejenigen Abschnitte handelt, in deren Bereich eine Kugel bei maximal ausgelenktem Gleichlaufdrehgelenk eine äußere Kugelbahn und eine innere Kugelbahn eines Bahnpaares kontaktiert.
Erfindungsgemäß weiten sich die äußeren Kugelbahnen jedoch nicht in gleichem Maß auf wie die inneren Kugelbahnen. Vielmehr sieht die Erfindung vor, dass sich bei gestrecktem Gleichlaufdrehgelenk die Mittellinien einer äußeren und einer inneren Kugelbahn eines Bahnpaares in einem Schnittpunkt S schneiden und dabei nicht spiegelsymmetrisch sind gegenüber einer Spiegelebene Z durch diesen Schnittpunkt S. Die angenommene Spiegelebene Z liegt dabei in der Gelenkmittelebene E oder parallel zu dieser. Die Bahnkurve der inneren Kugelbahnen ist somit keine direkte Abbildung der Bahnkurve der äußeren Kugelbahnen, während dies bei bekannten Gleichlaufgelenken mit spiegelsymmetrischen Bahnkurven der Fall ist.
Dabei liegt der Unterschied zwischen den Verläufen der Mittellinien der Kugelbahnen eines Bahnpaares darin, dass sich der Innenabschnitt der Mittellinien Si der inneren Kugelbahnen in Bezug zur Längsachse La des Gelenkaußenteils stärker aufweitet als der Außenabschnitt der Mittellinien Sa der äußeren Kugelbahnen bzw. der Außenabschnitt der Mittellinien Sa der äußeren Kugelbahnen weitet sich geringer auf als der Innenabschnitt der Mittellinien Si der inneren Kugelbah- nen. So kann erreicht werden, dass bei stark und insbesondere bei maximal gebeugtem Gelenk der Abstand zwischen äußerer und innerer Kugelbahn eines Bahnpaares reduziert wird, wodurch sich das Spiel der Kugel in dieser Position verringert. Hierdurch lassen sich negative Geräuschentwicklungen reduzieren und mögliche Klopfgeräusche insbesondere bei Kurvenfahrten verhindern .
Gleichzeitig können hohe Beugewinkel bis zu 54° verwirklicht werden.
Dabei können sich die Verläufe der inneren und äußeren Bahnkurven aber auch in anderen Teilbereichen unterscheiden. Die unterschiedliche Aufweitung der inneren und äußeren Kugelbahnen kann auf verschiedenen Arten erreicht werden. Gegenüber bisher bekannten Ausführungsformen, bei denen sich die Außenabschnitte der äußeren Kugelbahnen und die Innenabschnitte der inneren Kugelbahnen in gleichem Maß aufweiten, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Aufweitung der Innenabschnitte der inneren Kugelbahnen verstärkt wird. Alternativ kann auch die Aufweitung der Außenabschnitte der äußeren Kugelbahnen verringert werden.
Beispielsweise ist in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass sich der Außenabschnitt der Mittellinien Sa der äußeren Kugelbahnen und der Innenabschnitt der Mittellinien Si der inneren Kugelbahnen in Bezug zur Längsachse La des Gelenkaußenteils linear aufweiten. So wird zwischen dem Außenabschnitt einer äußeren Kugelbahn und der Längsachse La des Gelenkaußenteils ein Winkel Alpha a aufgespannt. Zwischen dem Innenabschnitt einer inneren Kugelbahn und der Längsachse Li des Gelenkinnenteils wird ein Winkel Alpha i aufgespannt. Damit sich die geraden Außenabschnitte der äußeren Kugelbahnen stärker aufweiten als die geraden Innenabschnitte der inneren Kugelbahnen ist vorgesehen, dass bezüglich der Längsachse La des Gelenkaußenteils die Steigung des Innenabschnitts der Mittellinien Si der inneren Kugelbahnen größer ist als die Steigung des Außenabschnitts der Mittellinien Sa der äußeren Kugelbahnen. In diesem Fall ist der Winkel Alpha a kleiner als der Winkel Alpha i.
Neben unterschiedlichen Steigungen können unterschiedlichen Aufweitungen auch durch eine axiale Verschiebung des Beginns eines Innen- bzw. Außenabschnitts erreicht werden. In einer Ausführungsform der Erfindung ist beispiels- weise vorgesehen, dass bei einem gestreckten Gelenk und bei einer Spiegelung der Mittellinien Si der inneren Kugelbahnen an der Spiegelebene Z der gesamte gespiegelte Innenabschnitt der gespiegelten Mittellinien SP der inneren Kugel¬ bahnen näher am Anschlussteil liegt als der gesamte Außenabschnitt der Mittellinien Sa der äußeren Kugelbahnen. Gegenüber dem Außenabschnitt der äußeren Kugelbahn ist der gespiegelte Innenabschnitt der inneren Kugelbahn daher parallel entlang der Längsachsen La, Li verschoben, und zwar in Richtung Anschlussteil des Gelenks. Die Aufweitung des linearen Innenabschnitts einer inneren Kugelbahn beginnt dann näher am Schnittpunkt S als beim Außenabschnitt einer äußeren Kugelbahn. Dabei kann ausschließlich eine solche Parallelverschiebung vorliegen oder die Steigungen der geraden Innen- und Außenabschnitte unterscheiden sich zusätzlich.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Außenabschnitt der Mittellinien Sa der äußeren Kugelbahnen gekrümmt mit ei¬ nem Radius Ra aufweitet, und sich der Innenabschnitt der Mittellinien Si der inneren Kugelbahn gekrümmt mit einem Radius Ri aufweitet. Damit sich die gekrümmten Außenabschnitte der äußeren Kugelbahnen stärker aufweiten als die gekrümmten Innenabschnitte der inneren Kugelbahnen kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Radius Ri des Innenabschnitts der Mittellinien Si der inneren Kugelbahnen kleiner ist als der Radius Ra des Außenabschnitts der Mittellinien Sa der äußeren Kugelbahnen. Auf diese Weise ist der Innenabschnitt einer inneren Kugelbahn stärker gekrümmt als der Außenabschnitt einer äußeren Kugelbahn.
Alternativ oder ergänzend kann auch bei gekrümmten Innen- und Außenabschnitten vorgesehen sein, dass unterschiedliche Aufweitungen durch eine axiale Verschiebung des Beginns eines Innen- bzw. Außenabschnitts in Bezug zum Schnittpunkt S erreicht werden. In einer Ausführungsform der Erfindung ist beispielsweise vorgesehen, dass bei einem gestreckten Gelenk und bei einer Spiegelung der Mittellinien Si der inneren Kugelbahnen an der Spiegelebene Z der gesamte gespiegelte Innenabschnitt der gespiegelten Mittellinien SP der inneren Kugelbahnen näher am Anschlussteil liegt als der gesamte Außenabschnitt der Mittellinien Sa der äußeren Kugelbahnen. In diesem Fall liegt folglich bei einer Spiegelung der Mittellinien Si der inneren Kugelbahnen an der Spiegelebene Z der Mittelpunkt des zum Radius Ri des gespiegelten Innenabschnitts der gespiegelten Mittellinien SP der inneren Kugelbahnen gehörenden Kreises näher am Anschlussteil als der Mittelpunkt des zum Radius Ra des Außenabschnitts der Mit¬ tellinien Sa der äußeren Kugelbahnen gehörenden Kreises, da der gespiegelte Innenabschnitt der inneren Kugelbahn insgesamt näher am Anschlussteil liegt als der Außenabschnitt der äußeren Kugelbahn. Dies ist aber auch gegeben, wenn der gekrümmte Innenabschnitt einer inneren Kugelbahn bei einer Spiegelung an der Spiegelebene Z am gleichen Punkt beginnt wie der Außenabschnitt einer äußeren Kugelbahn, der Innenabschnitt der inneren Kugelbahn aber zum Anschlussteil des Gelenks hin gedreht ist. Ferner kann gleichzeitig eine Verschiebung des Innenabschnitts einer inneren Kugelbahn und ein solches Drehen in Richtung Anschlussteil vorgesehen werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Gleichlaufdrehgelenk einen Käfig -Offset auf. Es schneiden sich dabei die Längsachse La des Gelenkaußenteiis und die Gelenkmittelebene E in einem Geienkmittelpunkt O. Der Käfig weist eine sphärische Käfigaußenfläche und eine sphärische Käfiginnenfläche auf. Die sphärische Käfigaußenfläche steht in Flächenkontakt mit einer sphärischen Gelenkinnenfläche des Gelenkaußenteils, während die sphärische Käfiginnenfläche in Flächenkontakt mit einer sphärischen Gelenkaußenfläche des Gelenkinnenteils steht. Um den Käfig-Offset zu bewirken, liegen die Mittelpunkte der sphärischen Käfiginnenfläche und der sphärischen Käfigaußenfläche auf der Längsachse La auf entgegen gesetzten Seiten des Gelenkmittelpunktes 0. Insbesondere liegen die Mittelpunkte der sphärischen Käfiginnenfläche und der sphärischen Käfigaußenfläche dabei im gleichen Abstand zum Gelenkmittelpunkt O.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Gleichlaufdrehgelenk einen Kugelbahn-Offset auf. Der Kugelbahn-Offset ist dadurch gegeben, dass bei gestrecktem Gelenk die Mittelpunkte der konkaven Innenabschnitte der äußeren Kugelbahnen und die Mittelpunkte der konvexen Außenabschnitte der inneren Kugelbahnen auf der Längsachse La auf entgegen gesetzten Seiten des Gelenkmittelpunktes 0 liegen. Dieser Kugelbahn-Offset kann auch mit einem Käfig- Offset kombiniert werden. In diesem Fall liegen vorzugsweise die Mittelpunkte der konkaven Innenabschnitte der äußeren Kugelbahnen und die Mittelpunkte der konvexen Außenabschnitte der Inneren Kugelbahnen jeweils in einem größeren Abstand zum Gelenkmittelpunkt O als die Mittelpunkte der sphärischen Käfiginnenfläche und der sphärischen Käfigaußenfläche.
Insgesamt kann so ein Gleichlaufdrehgelenk bereitgestellt werden, mit dem gro¬ ße Beugewinkel von 54° verwirklicht werden können, wobei nachteilige Geräuschentwicklungen reduziert sind. Dabei muss der Gelenkbauraum gegenüber Gelenken mit spiegelsymmetrischen Verläufen von äußeren und inneren Kugelbahnen nicht verändert werden. Ferner können realistische Zwischenwellendurchmesser verwendet werden, und der Außendurchmesser des Gelenks kann gegenüber bekannten Gelenken mit hohen Beugewinkeln weiter reduziert werden. Die Erfindung kann bei Gleichlaufgelenken mit verschiedenen Anzahlen von Kugeln eingesetzt werden.
Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfin¬ dung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Abbildungen.
Von den Abbildungen zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gleichlaufgelenks bei gestrecktem Gelenk;
Fig. 2 ein Gleichlaufgelenk gemäß Fig. 1 mit dem gespiegelten Verlauf des
Innenabschnitts einer inneren Kugelbahn;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Gleichiaufgelenk gemäß Fig. 1 bei maximal gebeugtem Gelenk;
Fig . 4 ein gebeugtes Gleichlaufgelenk gemäß Fig . 3 mit unterschiedlichen
Winkeln der Mittellinien der inneren und äußeren Kugelbahnen bezüglich der Längsachsen Li und La; Fig. 5 eine erste Ausführungsform des Verlaufes der Mittellinien zweier Kugelbahnen eines Bahnpaares mit linearer Aufweitung;
Fig. 6 eine zweite Ausführungsform des Verlaufes der Mittellinien zweier
Kugelbahnen eines Bahnpaares mit gekrümmter Aufweitung;
Fig. 7 den Verlauf gemäß Fig. 5 mit einer gespiegelten Mittellinie der inneren Kugelbahn;
Fig. 7 eine dritte Ausführungsform des Verlaufes der Mittellinien zweier
Kugelbahnen eines Bahnpaares mit linearer Aufweitung;
Fig. 8 eine vierte Ausführungsform des Verlaufes der Mittellinien zweier
Kugelbahnen eines Bahnpaares mit linearer Aufweitung;
Fig. 9 eine fünfte Ausführungsform des Verlaufes der Mittellinien zweier
Kugelbahnen eines Bahnpaares mit linearer Aufweitung;
Fig. 10 eine vierte Ausführungsform des Verlaufes der Mittellinien zweier
Kugelbahnen eines Bahnpaares mit gekrümmter Aufweitung;
Fig. 11 eine fünfte Ausführungsform des Verlaufes der Mittellinien zweier
Kugelbahnen eines Bahnpaares mit gekrümmter Aufweitung;
Fig. 12 eine öffnungsseitige Frontansicht eines Gleichlaufdrehgelenks gemäß
Fig. 1 bei gestrecktem Gelenk;
Fig. 13 einen Schnitt A-A durch das Gleichlaufdrehgelenk der Fig. 12; und
Fig. 14 eine öffnungsseitige Frontansicht eines Gleichlaufdrehgelenks gemäß
Fig. 1 bei maximal gebeugtem Gelenk.
Das in Fig. 1 gezeigte Gleichlaufdrehgelenk 10 ist auf bekannte Art ausgeführt und in gestreckter Stellung dargestellt, d.h. bei einem Beugewinkel Omega von 0°, Das Gleichlaufdrehgelenk 10 wird im Folgenden zur Vereinfachung auch einfach als Gelenk bezeichnet. Das Gelenk 10 weist ein Geienkaußenteil 20 und ein Gelenkinnenteil 30 auf. Zwischen dem Gelenkaußenteil 20 und dem Gelenkinnenteil 30 befindet sich ein Käfig 50 mit über den Umfang des Käfigs 50 verteilten Käfigfenstern. In diesen Käfigfenstern ist jeweils eine drehmomentübertragende Kugel aufgenommen, wobei in Fig. 1 zwei gegenüberliegende Kugeln 40 und 41 in zwei Käfigfenstern 51 und 52 ersichtlich sind. Insgesamt sind bei dieser Ausführungsform eines Gleichlaufdrehgelenks 10 im Käfig sechs Kugeln aufgenommen, wie es den Ansichten der Figuren 12 und 14 zu entnehmen ist. Die Mittelpunkte der Kugeln liegen bei gestrecktem Gelenk in der Gelenkmittelebene E, die in einem Winkel von 90° zur Längsachse La des Gelenkaußenteils 20 und der Längsachse Li des Gelenkinnenteils 30 verläuft.
Das Gelenkaußenteil 20 ist halbkugelförmig wie eine Gelenkglocke ausgebildet und steht über einen Boden mit einem Anschlussteil 61 in Verbindung. Dieses Anschlussteil 61 wird durch einen Gelenkzapfen gebildet, der mit einer Welle verbindbar ist (nicht dargestellt). Dem Anschlussteil 61 axial gegenüber liegt eine Öffnung 60 des Gelenkaußenteils 20 und damit des gesamten Gelenks 10. Durch diese Öffnung 60 sind das Gelenkinnenteil 30 und der Käfig 50 mit den Kugeln 40, 41 in das Gelenkaußenteil 20 eingebracht. Das Gelenkinnenteil 30 ist mit einer inneren Längsverzahnung versehen, in die eine Welle mit Außenverzahnung einsteckbar ist, um so eine drehmomentübertragende Welle-Nabe-Verbindung auszubilden (nicht dargestellt).
Am Geienkaußenteil 20 sind zwei von mehreren umfangsseitig verteilten äußeren Kugelbahnen 21 und 22 gezeigt, während am Gelenkinnenteil 30 zwei von mehreren umfangsseitig verteilten inneren Kugelbahnen 31 und 32 gezeigt sind. Die Beschreibung dieser Kugelbahnen gilt analog auch für die weiteren Kugelbahnen, die vorzugsweise identisch ausgeführt sind. Die Kugeibahnen 21 und 31 bilden ein Bahnpaar zur Aufnahme der Kugel 40, während die Kugelbahnen 22 und 32 ein weiteres Bahnpaar zur Aufnahme der Kugel 41 bilden. Diese Kugelbahnen haben bei einem Schnitt entlang der Gelenkmittelebene E einen rinnenförmigen Querschnitt, wie er auch der Fig. 12 zu entnehmen ist. Beispielsweise weist die äußere Kugelbahn 21 eine Bahngrundlinie 23 auf, während die innere Kugelbahn 31 eine Bahngrundlinie 33 aufweist. Das Gleiche gilt für die Bahngrundlinie 24 der äußeren Kugelbahn 22 und die Bahngrundlinie 34 der inneren Kugeibahn 32.
Gestrichelt dargestellt sind in Fig. 1 für die äußere Kugelbahn 21 und die innere Kugelbahn 31 die Mittellinien der jeweiligen Kugelbahn, die äquidistant zu den zugehörigen Bahngrundlinien 23 und 33 verlaufen. Dabei setzt sich der Verlauf der Kugelbahnen in axialer Richtung aus mehreren Abschnitten zusammen, die verschiedene Radien und Steigungen haben. Die äußere Kugelbahn 21 und damit ihre Mittellinie Sa weist auf der Innenseite einen konkav gekrümmten Abschnitt auf, wobei die Kugelbahn 21 anschließend im Bereich der Kugel 40 beginnt, sich zur Öffnung 60 hin aufzuweiten. Diese Aufweitung setzt sich beispielsweise aus mehreren geraden oder gekrümmten Segmenten zusammen.
Ebenso weist die innere Kugelbahn 31 und damit ihre Mittellinie Si auf der Außenseite einen konvex gekrümmten Abschnitt auf, wobei die Kugelbahn 31 im Bereich der Kugel 41 beginnt, sich zum Anschlussteil 61 hin aufzuweiten. Diese Aufweitung kann sich ebenfalls aus mehreren geraden oder gekrümmten Segmenten zusammensetzen. Die Mittellinie Si der inneren Kugelbahn 31 und die Mittellinie Sa der äußeren Kugelbahn Sa schneiden sich in einer Spiegelebene Z, die in der Ausführungsform der Fig. 1 mit der Gelenkmittelebene E zusammenfällt. Je nach Toleranzfeldlage des Gelenks kann die Spiegelebene Z jedoch auch neben der Gelenkmittelebene E liegen.
Die beiden Mittellinien Sa und Si sind erfindungsgemäß nicht spiegelsymmetrisch bezüglich dieser Spiegelebene Z, sondern die innere Kugelbahn 31 ist keine direkte Abbildung der äußeren Kugelbahn 21. Fig. 2 zeigt die an der Spiegelebene Z gespiegelte Mittellinie SP der inneren Kugelbahn 31, und es ist ersichtlich, dass der Verlauf des gespiegelten Innenabschnitts der inneren Kugelbahn 31 nicht dem Verlauf des Außenabschnitts der äußeren Kugelbahn 21 entspricht. Der gespiegelte Innenabschnitt der inneren Kugelbahn 31 weitet sich stärker auf als der Außenabschnitt der äußeren Kugelbahn 21. Dies hat insbesondere bei einer Beugung des Gelenks 10 um einen maximalen Beugewinkel gegenüber herkömmlichen Gleichlaufdrehgelenken den positiven Effekt, dass der Abstand zwischen äußerer Kugelbahn 21 und innerer Kugelbahn 31 reduziert ist. Fig. 3 zeigt das Gelenk 10 bei maximaler Auslenkung in einem Beugewinkel Omega. Der Winkel Omega liegt im Bereich von 53° oder vorzugsweise sogar 54°. Bei dieser Darstellung handelt es sich um einen Schnitt B-B durch das Gelenk der Fig. 14. In dieser Stellung des Gelenks 10 tritt die Kugel 40 teilweise aus der Gelenkglocke des Gelenkaußenteils 20 aus und wird dort über drei Punkte gehalten. Ein erster Kontaktbereich 80 entsteht zwischen Kugel 40 und dem Außenabschnitt der äußeren Kugelbahn 21. Ein zweiter Kontaktbereich 81 entsteht zwischen der Kugel 40 und dem Innenabschnitt der inneren Kugelbahn 31. Ein dritter Kontaktbereich 82 entsteht zwischen Kugel 40 und der Innenseite des Käfigfensters 51 des Käfigs 50. Zwischen Gelenkaußenteil 20, Gelenkinnenteil 30 und dem Käfig 50 liegt jeweils axiales Spiel vor, das sich bei hoher Auslenkung des Gelenks addiert. Dabei bewegt sich das Gelenkinnenteil mit zunehmender Beugung des Gelenks in Richtung Öffnung 60. Bei herkömmlichen Gelenken kann die Kugel 40 mit so großem Spiel zwischen den drei Kontaktbereichen 80, 81 und 82 gehalten sein, dass es zu nachteiligen Geräuschentwicklungen kommt. Durch den stärkeren Anstieg des Innenabschnitts der inneren Kugelbahn 31 wird die Kugel 40 bei hohen Auslenkungen in Richtung Außenabschnitt der äußeren Kugelbahn 21 und Innenseite des Käfigfensters 51 bewegt, wodurch sich das Spiel und somit die Geräuschentwicklung reduzieren.
Die unterschiedliche Aufweitung der inneren und äußeren Kugelbahnen kann auf verschiedene Arten erreicht werden. Verläuft die Aufweitung linear, können diese linearen Aufweitungen beispielsweise mit unterschiedlichen Steigungen bezüglich der jeweiligen Längsachsen La, Li ausgeführt sein. Fig. 4 zeigt das Gelenk 10 in der maximal gebeugten Stellung, wobei der Innenabschnitt 3 Ii der Mittellinie Si der inneren Kugelbahn 31 in einem Winkel Alpha i zur Längsachse Li des Gelenkinnenteils 30 verläuft. Der lineare Außenabschnitt 21a der Mittellinie Sa der äußeren Kugelbahn 21 verläuft in einem Winkel Alpha a zur Längsachse La des Gelenkaußenteils 20. Der Winkel Alpha a ist dabei größer als der Winkel Alpha i.
Zur einfacheren Darstellung der stärkeren Aufweitung des Innenabschnitts 3 Ii der inneren Kugelbahn 31 ist in Fig. 5 der Verlauf von inneren und äußeren Kugelbahnen einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gleichlaufdreh- gelenks dargestellt. In dem dargestellten Bahnpaar schneiden sich die Mittellinie Si der inneren Kugelbahn und die Mittellinie Sa der äußeren Kugelbahn in einem Schnittpunkt S. Dieser Schnittpunkt S stellt gleichzeitig den Schnittpunkt einer Spiegelebene Z und einer Achse L dar, die in einem Winkel von 90° zur Spiegelebene Z verläuft. Dabei liegt die Öffnung des Gelenks in Fig. 5 links, während sich das Anschlussteil rechts befindet (siehe Fig. 1). Die linke Seite wird daher in den Figuren als„außen" bezeichnet, während die rechte Seite als„innen" be¬ zeichnet wird.
Beide Mittellinien Sa, Si setzen sich aus mehreren Segmenten zusammen, die insgesamt eine wellenförmige Bahnkurve formen. Die Mittellinie Si der inneren Kugelbahn weist einen Außenabschnitt 31a auf, der in Blickrichtung auf die innere Kugelbahn gesehen konvex ausgebildet Ist. Auf der rechten Innenseite ist ein linearer Innenabschnitt 311 ausgebildet, der bezüglich der Achse L in einem Win¬ kel Alpha i verläuft. Entsprechend weist die Mittellinie Sa der äußeren Kugelbahn einen Innenabschnitt 21a auf, der in Blickrichtung auf die äußere Kugelbahn gesehen konkav ausgebildet ist. Auf der linken Außenseite ist ein linearer Außenabschnitt 21a ausgebildet, der bezüglich der Achse L in einem Winkel Alpha a verläuft. Wie bereits in Bezug zu Fig. 4 erläutert, ist Alpha a < Alpha i.
Bezüglich der Spiegelebene Z sind die beiden Mittellinien Sa, Si daher nicht spiegelsymmetrisch. In einem einheitlichen Abstand a rechts und links vom Schnittpunkt S ist die Entfernung h, H zwischen der Achse L und dem jeweiligen Innenabschnitt 31i und dem Außenabschnitt 21a somit nicht gleich. Die Entfernung H zwischen der Achse L und dem Innenabschnitt 3 Ii der inneren Kugelbahn ist vielmehr größer als die Entfernung h zwischen der Achse L und dem Außenabschnitt 21a der äußeren Kugelbahn. Der Abstand a ist dadurch definiert, dass in diesem Bereich der jeweiligen Bahnkurven bei stark und insbesondere bei maximal gebeugtem Gelenk der Kontakt zwischen einer aus dem Gelenkaußenteil austretenden Kugel und den Kontaktbereichen 80, 81 und 82 stattfindet (siehe Fig. 3).
In Fig. 6 ist der Verlauf von inneren und äußeren Kugelbahnen einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gleichlaufdrehgelenks dargestellt, wo- bei die gleiche Darstellungsform gewählt wurde wie in Fig. 5. Die Mittellinien Sa, Si setzen sich erneut aus mehreren Segmenten zusammen, die insgesamt eine S-förmige Bahnkurve formen. Die Mittellinie Si der inneren Kugelbahn weist wieder einen Außenabschnitt 31a auf, der in Blickrichtung auf die innere Kugelbahn gesehen konvex ausgebildet ist. Auf der Innenseite ist ein ebenfalls gekrümmter Innenabschnitt 31i ausgebildet, dessen Krümmung jedoch entgegengesetzt zur Krümmung des Außenabschnitts 31a ausgeformt ist. Dieser gekrümmte Innenabschnitt 3 Ii weist einen Radius Ri auf.
Entsprechend weist die Mittellinie Sa der äußeren Kugelbahn einen Innenabschnitt 21i auf, der in Blickrichtung auf die äußere Kugeibahn gesehen konkav ausgebildet ist. Auf der Außenseite ist ein gekrümmter Außenabschnitt 21a ausgebildet, dessen Krümmung jedoch entgegengesetzt zur Krümmung des Außenabschnitts 211 ausgeformt ist. Dieser gekrümmte Außenabschnitt 21a weist einen Radius Ra auf. Bezüglich der Spiegelebene Z sind die beiden Mittellinien Sa, Si nicht spiegelsymmetrisch, sondern der Radius Ri ist kleiner als der Radius Ra . Hierdurch ist die Entfernung h kleiner als die Entfernung H .
Dabei können die Mittellinien Sa, Si im Bereich des Schnittpunkts S und auch im Übergang zum Innenabschnitt 31i der Mittellinie Si und dem Außenabschnitt 21a der Mittellinie Sa verschiedene geeignete Verläufe annehmen. Beispielsweise kann dieser Übergang durch mehrere gerade oder gekrümmte Bahnsegmente geformt sein. Aufgrund einer speziellen Bauform eines Gleichlaufdrehgelenks könnten sich an die in den Figuren 5 und 6 freien Enden der Mittellinien Sa, Si auch weitere Segmente anschließen, die dann jedoch nicht dem Verlauf der zugehörigen Kugelbahnen zuzuordnen wären, wenn eine Kugel diese Bereiche beim Betrieb des Gelenks nicht durchläuft.
Unterschiedliche Entfernungen h, H in einem Abstand a zum Schnittpunkt S können ferner auch mit anderen Variationen von Bahnkurven erreicht werden. Die Figuren 7, 8 und 9 zeigen beispielsweise Verlaufsvarianten bei einer linearen Aufweitung der Kugelbahnen, wobei die Mittellinien Sa und Si der äußeren und inneren Kugelbahn eines Bahnpaares jeweils gestrichelt dargestellt sind. Die Spiegelung der Mittellinie Si der inneren Kugelbahn an der Spiegelebene Z ist hingegen mit einer gepunkteten Linie dargestellt und mit SP gekennzeichnet, Daraus ergibt sich ein gespiegelter Innenabschnitt 31 der gespiegelten Mittellinie SP der inneren Kugelbahn, anhand dessen der Verlauf dieses gespiegelten Innenabschnitts 3 gegenüber dem Außenabschnitt 21a der Mittellinie Sa der äußeren Kugelbahn verglichen werden kann.
Fig. 7 zeigt einen Verlauf der inneren Kugelbahn, bei dem eine Parallelverschiebung des geraden Außenabschnitts 21a der Mittellinie Sa der äußeren Kugelbahn entlang der Achse L nach rechts den gespiegelten Innenabschnitt 31P der gespiegelten Mittellinie ST der inneren Kugelbahn ergibt. Der gespiegelte Innenabschnitt 31P befindet sich somit bei einer solchen gedachten Spiegelung insgesamt näher am Anschlussteil als der Außenabschnitt 21a. Fig. 8 zeigt hingegen einen Verlauf, bei dem die Mittellinie SP zunächst dem Verlauf der Mittellinie Sa im Bereich des Schnittpunkts S und dem Verlauf des Außenabschnitts 21a folgt. Danach erhöht sich die Steigung des Innenabschnitts 31P gegenüber dem Außenabschnitt 21a. Fig. 9 zeigt prinzipiell ebenfalls eine solche Bahnkurve, deren gespiegelte Mittellinie SP jedoch noch länger dem Verlauf der Mittellinie Sa folgt, bevor sich ihre Steigung im Bereich des gespiegelten Innenabschnitts 31Γ erhöht.
Die Figuren 10 und 11 zeigen mögliche Verlaufsvarianten bei einer gekrümmten Aufweitung der Kugelbahnen. Fig . 10 zeigt einen Verlauf der inneren Kugelbahn, bei dem eine Parailelverschiebung des gekrümmten Außenabschnitts 21a der Mittellinie Sa der äußeren Kugelbahn entlang der Achse L nach rechts den gespiegelten Innenabschnitt 31P der gespiegelten Mittellinie SP der inneren Kugelbahn ergibt. Der gespiegelte Innenabschnitt 31P befindet sich somit bei einer solchen gedachten Spiegelung insgesamt näher am Anschlussteil als der Außenabschnitt 21a. Fig. 11 zeigt hingegen einen Verlauf, bei dem der Radius Ra des gekrümmten Außenabschnitts 21a dem Radius RP des gespiegelten Innenabschnitts 31P entspricht. Der gespiegelte Innenabschnitt 31P ist jedoch insgesamt um den Schnittpunkt S nach rechts gedreht. Der Mittelpunkt des zum Radius Ri ,des gespiegelten Innenabschnitts 31P der gespiegelten Mittellinien SP gehörenden Kreises liegt dabei näher am Anschlussteil 61 als der Mittelpunkt des zum Radius Ra des Außenabschnitts 21a der Mittellinien Sa der äußeren Kugelbahnen gehörenden Kreises.
Einzelne dieser Ausführungsformen von Bahnkurven lassen sich auch geeignet miteinander kombinieren, Beispielsweise kann ein gespiegelter Innenabschnitt 31P um den Schnittpunkt S gedreht sein und gleichzeitig einen kleineren Radius haben als der Außenabschnitt 21a. Auch kann ein gekrümmter Innenabschnitt 31Γ zunächst dem Verlauf des Außenabschnitts 21a folgen und dann seinen Radius verkleinern.
Insgesamt kann das Gelenkinnenteil eine stärkere Aufweitung des sich öffnenden Bahnbereichs als das Gelenkaußenteil aufweisen. Ferner kann der Effekt durch ein früheres Einsetzen der sich nach außen öffnenden Aufweitung des Gelenkinnenteüs erreicht werden. Außerdem kann der Effekt durch ein längeres Einsetzen einer ersten vorangehenden Krümmung der sich nach außen öffnenden Bahnbereiches des Gelenkinnenteils erreicht werden.
Zusätzlich zu nicht spiegelsymmetrisch verlaufenden Bahnkurven kann das erfindungsgemäße Gleichlaufdrehgelenk ferner verschiedene Offsets aufweisen. Insbesondere wird vorzugsweise ein Käfig-Offset kombiniert mit einem Kugelbahn- Offset. Fig. 13 zeigt einen Schnitt A-A durch das Gelenk der Fig. 12, bei dem eine Welle 70 in die innere Längsverzahnung des Gelenkinnenteils 30 eingeschoben ist und sich das Gelenk in der gestreckten Stellung befindet. Die Längsachse La des Gelenkaußenteils 20 fällt dann mit der Längsachse Li des Gelenkinnenteils 30 zusammen. Die Gelenkmittellinie E schneidet die Längsachsen La, Li im Gelenkmittelpunkt O.
Der Mittelpunkt der gekrümmten Bahngrundlinie 23 der äußeren Kugelbahn 21 liegt auf den Längsachsen La, Li links vom Gelenkmittelpunkt 0, d.h. bezüglich dieses Gelenkmittelpunktes 0 auf der Seite der Öffnung 60 des Gelenks. Dieser Schnittpunkt mit den Längsachsen La, Li ist in Fig. 13 als OTa bezeichnet (Offset Track außen). Der Mittelpunkt der gekrümmten Bahngrundlinie 33 der inneren Kugelbahn 31 liegt auf den Längsachsen La, Li rechts vom Gelenkmittelpunkt O, d.h. bezüglich dieses Gelenkmittelpunktes 0 auf der Seite des Anschlussteils 61 des Gelenks. Dieser Schnittpunkt mit den Längsachsen La, Li wird als OTi bezeichnet (Offset Track innen).
Der Käfig 50 hat eine sphärische Käfigaußenfläche 53, die an einer sphärischen Gelenkinnenfläche 25 des Gelenkaußenteils 20 anliegt. Ferner hat der Käfig 50 eine sphärische Käfiginnenfläche 54, die an einer sphärischen Gelenkaußenfläche 35 des Gelenkinnenteils 30 anliegt. Der Mittelpunkt der gekrümmten Käfigaußenfläche 53 liegt auf den Längsachsen La, Li links vom Gelenkmittelpunkt O, d.h. bezüglich dieses Gelenkmittelpunktes 0 auf der Seite der Öffnung 60 des Gelenks. Dieser Schnittpunkt mit den Längsachsen La, Li wird als OCa bezeichnet (Offset Cage außen). Der Mittelpunkt der gekrümmten Käfiginnenfläche 54 liegt auf den Längsachsen La, Li rechts vom Gelenkmittelpunkt 0, d.h. bezüglich dieses Gelenkmittelpunktes O auf der Seite des Anschlussteils 61 des Gelenks. Dieser Schnittpunkt mit den Längsachsen La, Li ist in Fig. 13 als OCi bezeichnet (Offset Cage innen).
Dabei befinden sich die Schnittpunkte OTa und OTi vorzugsweise im gleichen Abstand zum Gelenkmittelpunkt O. Das Gleiche gilt für die Schnittpunkte OCa und OCi. Die Schnittpunkte OCa und OCi liegen jedoch näher am Gelenkmittelpunkt O als die Schnittpunkte OTa und OTi, d.h. der Kugelbahn-Offset ist größer als der Käfig-Offset.
Bezugszeichenliste:
10 Gleichlaufdrehgelenk, Gelenk
20 Gelenkaußenteil
21,22 Äußere Kugeibahn
2 Ii Innenabschnitt einer äußeren Kugelbahn
21a Außenabschnitt einer äußeren Kugelbahn
23,24 Bahngrundlinie einer äußeren Kugel'bahn
25 Gelenkinnenfläche
30 Gelenkinnenteil
31,32 Innere Kugelbahn
31i Innenabschnitt einer inneren Kugelbahn
31T Gespiegelter Innenabschnitt einer inneren Kugelbahn
31a Außenabschnitt einer inneren Kugelbahn
33,34 Bahngrundlinie einer inneren Kugelbahn
35 Gelenkaußenfläche
36 Längsverzahnung
40,41 Kugel
50 Käfig
51,52 Käfigfenster
53 Käfigaußenfläche
54 Käfiginnenfläche
60 Öffnung
61 Anschlussteil
70 Welle
80,81,82 Kontaktbereich
L Achse
La Längsachse Gelenkaußenteil
Li Längsachse Gelenkinnenteil
E Gelenkmittelebene S Schnittpunkt
Z Spiegelebene
O Gelenkmittelpunkt
OCi Schnittpunkt Käfiginnenseite
OCa Schnittpunkt Käfigaußenseite
OTi Schnittpunkt innere Kugelbahn
OTa Schnittpunkt äußere Kugelbahn
Si Mittellinie innere Kugelbahn
SP Gespiegelte Mittellinie innere Kugelbahn
Sa Mittellinie äußere Kugelbahn
Ri Radius Innenabschnitt innere Kugelbahn
Ri Radius gespiegelter Innenabschnitt innere Kugelbahn
Ra Radius Außenabschnitt äußere Kugelbahn

Claims

Patentansprüche:
1. Gleichlaufdrehgelenk (10) zur Drehmomentübertragung, aufweisend ein Gelenkaußenteil (20) mit mehreren äußeren Kugelbahnen (21;22), einem Gelenkinnenteil (30) mit mehreren inneren Kugelbahnen (31 ;32), drehmomentübertragende Kugeln (40;41), die jeweils in Bahnpaaren aus äußeren Kugelbahnen (21;22) und inneren Kugelbahnen (31; 32) geführt sind, und einen Käfig (50), der die Kugeln (40;41) in Käfigfenstern (51;52) aufnimmt und bei gestrecktem Gleichlaufdrehgelenk (10) in einer gemeinsamen Gelenkmittelebene (E) hält, wobei die äußeren Kugelbahnen (21;22) Mittellinien (Sa) und äquidistant dazu verlaufende Bahngrundlinien (23;24) aufweisen, während die inneren Kugelbahnen (31; 32) Mittellinien (Si) und äquidistant dazu verlaufende Bahngrundlinien (33;34) aufweisen, wobei das Gelenkaußenteil (20) eine Längsachse (La) und axial zueinander entgegengesetzt liegend eine Öffnung (60) und ein Anschlussteil (61) aufweist, und die Mittellinien (Sa) der äußeren Kugelbahnen (21;22) wenigstens einen konkav gekrümmten Innenabschnitt (21i) aufweisen und, jeweils dazu entgegengesetzt, einen Außenabschnitt (21a), der sich in Richtung Öffnung (60) des Gelenkaußenteils (20) und in Bezug zur Längsachse (La) des Gelenkaußenteils (20) aufweitet, während die Mittellinien (Si) der inneren Kugelbahnen (31; 32) wenigstens einen konvex gekrümmten Außenabschnitt (31a) aufweisen und, jeweils dazu entgegen gesetzt, einen Innenabschnitt (31t), der sich in Richtung Anschlussteil (61) des Gelenkaußenteils (10) und in Bezug zur Längsachse (La) des Gelenkaußenteils (20) aufweitet, und dass eine Kugel (40) bei maximal ausgelenktem Gleichlaufdrehgelenk (10) den Außenabschnitt (21a) einer äußeren Kugelbahn (21 ;22) und den Innenabschnitt (31i) einer inneren Kugelbahn (31; 32) eines Bahnpaares kontaktiert, dad urch gekennzeichnet, dass sich bei gestrecktem Gleichlaufdrehgelenk (10) die Mittellinien (Si;Sa) einer äußeren und einer inneren Kugelbahn (21;22; 31 ;32) eines Bahnpaares in einem Schnittpunkt (S) schneiden und dabei nicht spiegelsymmetrisch sind gegenüber einer Spiegelebene (Z) durch diesen Schnittpunkt (S), wobei die Spiegelebene (Z) in der Gelenkmittelebene (E) oder parallel zu dieser liegt, und sich der Innenabschnitt (31i) der Mittellinien (Si) der inneren Kugelbahnen (31 ; 32) in Bezug zur Längsachse (La) des Gelenkaußenteils (20) stärker aufweitet als der Außenabschnitt (21a) der Mittellinien (Sa) der äußeren Kugelbahnen (21;22).
2. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellinien (Sa) der äußeren Kugelbahnen (21;22) und die Mittellinien (Si) der inneren Kugelbahnen (31 32) jeweils zusätzlich zu dem Innenabschnitt (21i;31i) und dem AuBenabschnitt (21a;31a) weitere Abschnitte aufweisen, die sich an den Innenabschnitt (21i; 31i) und/oder den Außenabschnitt (21a;31a) anschließen.
3. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Abschnitte linear oder gekrümmt ausgeformt sind.
4. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass sich der Außenabschnitt (21a) der Mittellinien (Sa) der äußeren Kugelbahnen (21;22) und der Innenabschnitt (31i) der Mittellinien (Si) der inneren Kugelbahnen (31;32) in Bezug zur Längsachse (La) des Gelenkaußenteils (20) linear aufweiten.
5. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich der Längsachse (La) des Gelenkaußenteils (20) die Steigung des Innenabschnitts (31i) der Mittellinien (Si) der inneren Kugelbahnen (31;32) größer ist als die Steigung des Außenabschnitts (21a) der Mittellinien (Sa) der äußeren Kugelbahnen (21;22).
6. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Spiegelung der Mittellinien (Si) der inneren Kugelbahnen (31;32) an der Spiegelebene (Z) der gesamte gespiegelte Innenabschnitt (31Γ) der gespiegelten Mittellinien (SP) der inneren Kugelbahnen (31 ; 32) näher am Anschlussteil (61) liegt als der gesamte Außenabschnitt (21a) der Mittellinien (Sa) der äußeren Kugelbahnen (21 ; 22).
7. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass sich der Außenabschnitt (21a) der Mittellinien (Sa) der äußeren Kugelbahnen (21 ; 22) gekrümmt mit einem Radius (Ra) aufweitet, und sich der Innenabschnitt (31i) der Mittellinien (Si) der inneren Kugeibahn (31 ; 32) gekrümmt mit einem Radius (Ri) aufweitet.
8. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (Ri) des Innenabschnitts
(3 Ii) der Mittellinien (Si) der inneren Kugelbahnen (31 ; 32) kleiner ist als der Radius (Ra) des Außenabschnitts (21a) der Mittellinien (Sa) der äußeren Kugelbahnen (21; 22).
9. Gleichlaufdrehgelenk nach einem der Ansprüche 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet., dass bei einer Spiegelung der Mittellinien (Si) der inneren Kugelbahnen (31 ; 32) an der Spiegelebene (Z) der Mittelpunkt des zum Radius (Ri) des gespiegelten Innenabschnitts (31P) der gespiegelten Mittellinien (SP) der inneren Kugelbahnen (31;32) gehörenden Kreises näher am Anschlussteil (61) liegt als der Mittelpunkt des zum Radius (Ra) des Äußenabschnitts (21a) der Mittellinien (Sa) der äußeren Kugelbahnen (21 ;22) gehörenden Kreises.
10. Gleichlaufdrehgelenk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch geken nzeichnet, dass sich die Längsachse (La) des Gelenkaußenteils (20) und die Gelenkmittelebene (E) im Gelenkmittelpunkt 0 schneiden, und der Käfig (50) eine sphärische Käfigaußenfläche (53) und eine sphärische Käfiginnenfläche (54) aufweist, wobei die sphärische Käfigaußenfläche (53) in Flächenkontakt mit einer sphärischen Gelenkinnenfläche (25) des Gelenkaußenteils (20) steht, während die sphärische Käfiginnenfläche (54) in Flächenkontakt mit einer sphärischen Gelenkaußenfläche (35) des Gelenkinnenteils (30) steht, und dass die Mittelpunkte (OCi;OCa) der sphärischen Käfiginnenfläche (54) und der sphärischen Käfigaußenfläche (53) auf der Längsachse (La) auf entgegen gesetzten Seiten des Gelenkmittelpunktes (O) liegen.
11. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelpunkte (OCi;OCa) der sphärischen Käfiginnenfläche (54) und der sphärischen Käfigaußenfläche (53) im gleichen Abstand zum Gelenkmittelpunkt (0) liegen.
12. Gleichlaufdrehgelenk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längsachse (La) des Gelenkaußenteils (20) und die Gelenkmittelebene (E) im Gelenkmittelpunkt 0 schneiden, und die Mittelpunkte (OTa) der konkaven Innenabschnitte (211) der äußeren Kugeibahnen (21;22) und die Mittelpunkte (OTi) der konvexen Außenabschnitte (31A) der inneren Kugelbahnen (31;32) auf der Längsachse (La) auf entgegen gesetzten Seiten des Gelenkmittelpunktes (0) liegen.
13. Gleichlaufdrehgelenk nach den Ansprüchen 10 und 12,
dadyrch gekennzeichnet, dass die Mittelpunkte (OTa) der konkaven Innenabschnitte (21i) der äußeren Kugelbahnen (21;22) und die Mittelpunkte (OTi) der konvexen Außenabschnitte (31a) der inneren Kugelbahnen
(31; 32) jeweils in einem größeren Abstand zum Gelenkmittelpunkt (0) liegen als die Mittelpunkte (OCi;OCa) der sphärischen Käfiginnenfläche (54) und der sphärischen Käfigaußenfläche (53).
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