DE19638780A1 - Gleichlaufdrehgelenk mit Schmiermittelreservoir - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufdrehgelenk mit einem hohlen Außenteil, in dessen Innenfläche um eine erste Längsachse ver­ teilt Außenlaufbahnen angeordnet sind, mit einem ersten An­ schlußelement, welches mit dem Außenteil fest verbunden ist, das Außenteil abschließt und eine Gleitfläche aufweist, auf welcher die erste Längsachse senkrecht steht, mit einem Innenteil, wel­ ches in seiner Außenfläche Innenlaufbahnen aufweist, die ent­ sprechend den Außenlaufbahnen um eine zweite Längsachse umfangs­ verteilt angeordnet sind, und das außen eine kugelige Führungs­ fläche und eine davon getrennte kugelige Steuerfläche aufweist, mit einem zweiten Anschlußelement, das drehfest mit dem Innen­ teil verbunden ist, mit Kugeln, die jeweils in den Paaren von Außenlaufbahnen und Innenlaufbahnen aufgenommen sind, mit einem Käfig, der mit einer hohlkugeligen Stützfläche auf der kugeligen Führungsfläche des Innenteils geführt ist und Fenster zur Füh­ rung der Kugeln aufweist, mit einem Steuerelement, das mit einer Anlagefläche an der Gleitfläche des dem Außenteil zugeordneten ersten Anschlußelementes bezüglich der ersten Längsachse radial verstellbar abgestützt ist und eine hohlkugelige Sitzfläche aufweist, wobei das Innenteil mit seiner Steuerfläche an der Sitzfläche abgestützt und der Käfig mit seiner Außenfläche im Abstand zur Innenfläche des Außenteils gehalten ist und das Steuerelement einen zentralen Durchbruch aufweist und mit einer Dichtmanschette, die mit einem Ende am Außenteil und mit ihrem anderen Ende an dem zweiten Anschlußelement festgelegt ist.

Ein solches Gleichlaufdrehgelenk ist in der DE 39 04 655 C1 beschrieben, wobei im Zentrum des Innenteiles zum Durchbruch des Steuerelementes gegenüberliegend eine kleine Ausnehmung vor­ gesehen ist, die eine Berührung zwischen beiden auf der Längs­ achse vermeiden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die aufeinander gleitenden Flächen auch bei Stoßbelastungen günstige Gleitver­ hältnisse zu gewährleisten, d. h. die Schmierung dieser Flächen zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das erste Anschlußelement eine zur Anlagefläche des Steuerelementes hin offene erste Kammer und das Innenteil und/oder ein mit dem In­ nenteil verbundenes zweites Anschlußelement eine zur Sitzfläche hin offene zweite Kammer aufweist, und daß beide Kammern über den Durchbruch miteinander kommunizieren und mit einer Schmier­ mittelfüllung versehen sind.

Von Vorteil bei dieser Ausbildung ist, daß im Bereich der auf­ einander gleitenden Flächenpartner, nämlich der Steuerfläche und der Sitzfläche einerseits sowie der Gleitfläche und der Anlage­ fläche andererseits, ein genügend großes Schmiermittelreservoir und zwar in gekapselter Form zur Verfügung gestellt wird, das eine ausreichende Schmierung für die Lebensdauer gewährleistet und Schmiermittel aus diesem Bereich nur in zulässigem Maße, so viel wie für die Schmierung der Flächen erforderlich ist, ent­ weichen kann. Bei der Abwinklung gelangen Flächenabschnitte der Führungsfläche wie auch der Steuerfläche mit dem Schmiermittel, das sich in dem gebildeten Reservoir befindet, in Kontakt, so daß eine ständige Schmierung erfolgt. Hierdurch wird gewähr­ leistet, daß Gleitverhältnisse erreicht werden, die im Bereich der Flüssigkeitsreibung liegen, wobei der Schmierfilm auch bei Stoßbelastung aufrechterhalten bleibt. Gleiches gilt für das nur geringe radiale Bewegungen aus führende Steuerelement mit seiner Anlagefläche im Verhältnis zur Gleitfläche des zweiten Anschluß­ elementes.

Nach einer weiteren, besonders günstigen Ausgestaltung ist vor­ gesehen, daß das zweite Anschlußelement als Rohrwelle gestaltet ist und die zweite Kammer durch einen Teil des Innenraums der Rohrwelle dargestellt ist. Hierdurch kann ein relativ großes Re­ servoir zur Verfügung gestellt werden. Die Rohrwelle kann ge­ nutzt werden, um die zweite Kammer bereitzustellen. Hierbei kann die Größe dadurch variiert werden, daß die zweite Kammer im Be­ reich des Innenraumes des als Rohrwelle gestalteten zweiten An­ schlußelementes durch ein Trennelement vom übrigen Raum der Rohrwelle abgetrennt werden kann. Dabei kann dieses Trennelement variabel eingesetzt werden, d. h. je nach dem Einsatzfall so plaziert werden, daß eine genügend große Kammer gebildet wird. Vorzugsweise wird das Trennelement durch einen Stopfen darge­ stellt. Der Stopfen wird eingepreßt und wird aufgrund seiner elastischen Eigenschaften gehalten. Er besteht vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial. Die Größe der zweiten Kammer kann durch die Lage des Stopfens in dem Innenraum eingestellt werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Die Zeichnungsfigur zeigt ein Gleichlauf­ drehgelenk im Längsschnitt bei Abwinklung von Außenteil und In­ nenteil zueinander.

Das Gleichlaufdrehgelenk weist ein Außenteil 1 auf, das als hohles Blechformteil gestaltet ist und in dessen Innenfläche 2 bezüglich der ersten Längsachse 4 umfangsverteilt in Meridian­ ebenen Außenlaufbahnen 3 angeordnet sind. Dem Außenteil 1 ist ferner ein erstes Anschlußelement 5 zugeordnet. Dieses weist einen Zapfenabschnitt 6 zur Erzielung einer drehfesten Verbin­ dung mit einem treibenden oder getriebenen Teil eines Antriebs­ stranges auf. Es umfaßt ferner einen Flanschabschnitt 7, der mit seiner Außenfläche in einer Ausnehmung 8 des Außenteiles einge­ setzt ist und mit dem Außenteil durch eine Schweißnaht 11 ver­ bunden ist. Zur Verbindung dient beispielsweise ein wärmearmes Schweißverfahren.

Das erste Anschlußelement 5 weist zum Außenteil 1 bzw. zu dessen Hohlraum hin eine Gleitfläche 10 auf, die senkrecht zur Längs­ achse 4 verläuft. Dies bedeutet, daß die Längsachse 4 auf der durch die Gleitfläche 10 gebildeten Ebene senkrecht steht. Fer­ ner ist ausgehend von der Gleitfläche 10 in das erste Anschluß­ element 5 eine erste Kammer 9 eingearbeitet, die auf der ersten Längsachse 4 zentriert ist.

In dem Hohlraum des Außenteils 1 ist das Innenteil 12 aufgenom­ men. Dieses ist als Massivumformteil gestaltet und besitzt die zweite Längsachse 13. In der Außenfläche des Innenteils 12 sind bezüglich der zweiten Längsachse 13 umfangsverteilt in Meridia­ nebenen Innenlaufbahnen 14 angeordnet, wobei jeweils eine Innen­ laufbahn 14 einer Außenlaufbahn 3 gegenüberliegt, so daß Paare von Laufbahnen gebildet werden. Die Innenlaufbahnen 14 und Außenlaufbahnen 3 sind so gestaltet, daß eine Abwinklung zuein­ ander um das Gelenkbeugezentrum O erfolgt. Auf diesem Beugezen­ trum 0 sind auch die kugelig gestaltete Führungsfläche 15 und eine kugelige Steuerfläche 17 an der Stirnfläche des Innenteiles 14, die dem ersten Anschlußelement 5 gegenüberliegt, zentriert. Beide können jedoch unterschiedliche Kugeldurchmesser aufweisen. Das Innenteil 12 weist ferner eine auf der zweiten Längsachse 13 zentrierte Bohrung 16 auf, die mit einer Verzahnung versehen ist, in welche ein zweites Anschlußelement 18 in Form einer Rohrwelle mit einer entsprechenden Verzahnung eingesetzt ist. Die Axialsicherung beider Teile zueinander erfolgt durch einen Sicherungsring 19. In den hohlen Innenraum des als Rohrwelle gestalteten zweiten Anschlußelementes 18 ist ein Trennelement 21 eingesetzt, welches durch einen Kunststoffstopfen dargestellt ist, der in die den Innenraum bildende Bohrung des zweiten An­ schlußelementes 18 mit Vorspannung eingepreßt ist.

Vor dem Trennelement 21 in Richtung auf das erste Anschlußele­ ment 5 hin ist ein Freiraum belassen, durch den eine zweite Kam­ mer 20 gebildet wird, die der ersten Kammer 9, die in dem ersten Anschlußelement 5 ausgehend von der Gleitfläche 10 ausgebildet ist, gegenüberliegt.

Das Trennelement 21 trennt die zweite Kammer 20 von dem übrigen Teil 22 des Innenraumes des zweiten Anschlußelementes 18. In je­ weils ein Bahnpaar bestehend aus einer Außenlaufbahn 3 und einer Innenlaufbahn 14 ist eine Kugel 23 zur Drehmomentübertragung zwischen Außenteil 1 und Innenteil 12 aufgenommen. Sämtliche Kugeln 23 sind durch einen Käfig 24 mittels Fenstern 27 geführt, so daß eine Ebene, die ihre Mittelpunkte enthält, durch das Ge­ lenkbeugezentrum O hindurch verläuft. Der Käfig 24 ist hierzu ferner mit einer in seinem hohlen Innenraum vorgesehenen hohlku­ geligen Stützfläche 25 auf der Führungsfläche 15 des Innenteiles 12 geführt. Ferner ist dem zweiten Anschlußelement 18 eine Dichtkappe 28 zugeordnet, die die Außenfläche 26 des Käfigs 24 teilweise überdeckt, so daß zwischen diesen und dem Innenteil eine Vorratskammer für Schmiermittel gebildet ist.

Der Käfig 24 ist mit seiner Außenfläche 26 im Abstand zur Innen­ fläche 2 des Außenteiles 1 über die Kugeln 23 zentriert gehal­ ten. Ferner ist zwischen dem Außenteil 1 bzw. dem diesem zu­ geordneten Anschlußelement 5 und dem Innenteil 12 ein Steuer­ element 29 angeordnet, das eine ebene Anlagefläche 30 aufweist, mit der es gegen die Gleitfläche 10 des ersten Anschlußelementes 5 radial bezüglich der ersten Längsachse 4 verstellbar gehalten ist. Es weist darüber hinaus der Steuerfläche 17 gegenüberlie­ gend eine hohlkugelige Sitzfläche 31 auf, an der das Innenteil 12 mit der Steuerfläche 17 abgestützt ist. Des weiteren ist das Steuerelement 29 mit einem zentralen Durchbruch 32 versehen, über den die beiden Kammern 9, 20 miteinander verbunden sind. Schließlich ist das Gelenk auf der Seite, auf der das zweite Anschlußelement 18 aus dem Außenteil 1 austritt, durch eine Dichtmanschette 33 abgedichtet, die mit ihrem großen Durchmesser auf dem Außenteil 1 und mit ihrem kleinen Durchmesser auf dem zweiten Anschlußelement 18 festgelegt. Das Gelenk und damit auch beide Kammern 9, 20 sind mit einem Fett als Schmiermittel ge­ füllt. In der Zeichnung ist das Gelenk in der abgewinkelten Position dargestellt, d. h. die beiden Längsachsen 4, 13 sind unter dem Winkel W zueinander angeordnet. Es ist erkennbar, daß dabei ein Teil der Sitzfläche 31 und der Steuerfläche 17 zu den Kammern 9, 20 hin frei liegt und mit Schmiermittel benetzt wer­ den kann. Der Vorteil dabei ist, daß im Bereich der aufeinander gleitenden Flächen, nämlich der Steuerfläche 17 und der Sitz­ fläche 31 und der Anlagefläche 30 auf der Gleitfläche 10, eine für die Lebensdauerschmierung des Gelenkes ausreichende Schmier­ mittelmenge eingeschlossen gehalten wird, die nicht bei Rotation des Gelenkes in andere Bereiche entweichen kann.

Bezugszeichenliste

1 Außenteil
2 Innenfläche
3 Außenlaufbahn
4 erste Längsachse
5 erstes Anschlußelement
6 Zapfenabschnitt
7 Flanschabschnitt
8 Ausnehmung im Außenteil
9 erste Kammer
10 Gleitfläche
11 Schweißnaht
12 Innenteil
13 zweite Längsachse
14 Innenlaufbahn
15 Führungsfläche
16 Bohrung
17 Steuerfläche
18 zweites Anschlußelement
19 Sicherungsring
20 zweite Kammer
21 Trennelement
22 übriger Teil des Innenraumes
23 Kugel
24 Käfig
25 Stützfläche
26 Außenfläche
27 Fenster
28 Dichtkappe
29 Steuerelement
30 Anlagefläche
31 Sitzfläche
32 Durchbruch
33 Dichtmanschette
O Gelenkbeugezentrum
W Winkel

Claims (4)

1. Gleichlaufdrehgelenk mit einem hohlen Außenteil (1), in dessen Innenfläche (2) um eine erste Längsachse (4) ver­ teilt Außenlaufbahnen (3) angeordnet sind, mit einem ersten Anschlußelement (5), welches mit dem Außenteil (1) fest verbunden ist, das Außenteil (1) abschließt und eine Gleit­ fläche (10) aufweist, auf welcher die erste Längsachse (4) senkrecht steht, mit einem Innenteil (12), welches in sei­ ner Außenfläche Innenlaufbahnen (14) aufweist, die ent­ sprechend den Außenlaufbahnen (3) um eine zweite Längsachse (13) umfangsverteilt angeordnet sind, und das außen eine kugelige Führungsfläche (15) und eine davon getrennte kuge­ lige Steuerfläche (17) aufweist, mit einem zweiten An­ schlußelement (18), das drehfest mit dem Innenteil (12) verbunden ist, mit Kugeln (23), die jeweils in den Paaren von Außenlaufbahnen (3) und Innenlaufbahnen (14) aufgenom­ men sind, mit einem Käfig (24), der mit einer hohlkugeligen Stützfläche (25) auf der kugeligen Führungsfläche (15) des Innenteils (12) geführt ist und Fenster (27) zur Führung der Kugeln (23) aufweist, mit einem Steuerelement (29), das mit einer Anlagefläche (30) an der Gleitfläche (10) des dem Außenteil (1) zugeordneten ersten Anschlußelementes (5) be­ züglich der ersten Längsachse (4) radial verstellbar abge­ stützt ist und eine hohlkugelige Sitzfläche (31) aufweist, wobei das Innenteil (12) mit seiner Steuerfläche (17) an der Sitzfläche (31) abgestützt und der Käfig (24) mit sei­ ner Außenfläche (26) im Abstand zur Innenfläche (2) des Außenteils (1) gehalten ist und das Steuerelement (29) einen zentralen Durchbruch (32) aufweist und mit einer Dichtmanschette (33), die mit einem Ende am Außenteil (1) und mit ihrem anderen Ende an dem zweiten Anschlußelement (18) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Anschlußelement (5) eine zur Anlagefläche (30) des Steuerelementes (29) hin offene erste Kammer (9) und das Innenteil (12) und/oder ein mit dem Innenteil (12) verbundenes zweites Anschlußelement (18) eine zur Sitz­ fläche (31) hin offene zweite Kammer (20) aufweist, und daß beide Kammern (9, 20) über den Durchbruch (37) mitein­ ander kommunizieren und mit einer Schmiermittelfüllung versehen sind.

2. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Anschlußelement (18) als Rohrwelle gestaltet ist und die zweite Kammer (20) durch einen Teil des Innen­ raums der Rohrwelle dargestellt ist.

3. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im Innenraum des als Rohrwelle gestalteten zweiten Anschlußelementes (18) befindliche Teil der zweiten Kammer (20) durch ein Trennelement (21) vom übrigen Teil (22) des Innenraumes abgetrennt ist.

4. Gleichlaufdrehgelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (21) durch einen Stopfen gebildet ist.