DE4327016C1 - Gleichlaufdrehgelenk - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufdrehgelenk mit einem
glockenförmig ausgebildeten, einen Hohlraum aufweisenden Gelenk
außenteil mit gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Außenlauf
rillen und einem Gelenkinnenteil mit zu den Außenlaufrillen
korrespondierenden Innenlaufrillen und mit in den Innen- und
Außenlaufrillen aufgenommenen, drehmomentübertragenden Kugeln,
die in Fenstern eines zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Ge
lenkinnenteil angeordneten Käfigs gehalten sind.
Die Bruchfestigkeit von Gleichlaufdrehgelenken, bei denen die
Drehmomentübertragung durch in Fenstern des Käfigs geführten Ku
geln übernommen wird, ist im wesentlichen durch die Bruchfestig
keit des Käfigs bestimmt. Zwischen den einzelnen, die Kugeln
aufnehmenden Fenstern sind Stege angeordnet, die aus konstrukti
ven und geometrischen Gründen keine beliebige Verstärkung erfah
ren können.
Die Veröffentlichung "Gelenke und Gelenkwellen" (Schmelz, F.;
Seherr-Thoss, H. Ch. Graf v.; Aucktor, E.) 1. Auflage, Berlin,
Springer-Verlag, 1988 nennt auf Seite 217 Vorgaben für die zweck
mäßige Auslegung der Passungen der Käfige im Zusammenwirken mit
Gelenkaußenteil und Gelenkinnenteil. Irgendwelche Betrachtungen
hinsichtlich einer Verbesserung der Festigkeit der Käfige sind
in der Veröffentlichung jedoch nicht gemacht.
Die JP 57-73227 A beschreibt einen Käfig bei dem die Fenster
sich radial nach innen erweiternd an den in Axialrichtung gele
genen Fensterflächen ausgebildet sind.
Die hier beschriebene Ausführung hat jedoch keinerlei Auswirkun
gen auf die Festigkeit der Käfige.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Käfig für ein
Gleichlaufdrehgelenk zu schaffen, bei dem, ohne die Bewegungs
freiheit des Gelenkes einzuschränken, eine Erhöhung der Bruchfe
stigkeit des Käfigs erreicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die um
fangsgerichteten Anlageflächen für die Kugeln an den Fenstern
derart ausgerichtet sind, daß ihre radialen Verlängerungen we
nigstens in der Mittelebene des Käfigs an einer im Schnittpunkt
der radialen Mittelebene des Käfigs mit der Gelenkachse virtuell
angeordneten Kugel tangieren, wobei der Durchmesser der Kugel
der im Käfig gehaltenen Kugeln etwa entspricht.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführung eines Käfigs ist es von
Vorteil, daß die Festigkeit der einzelnen Stege des Käfigs durch
Vergrößerung des Stegquerschnitts beträchtlich erhöht wird. Dies
ist besonders von Bedeutung, da durch die Stege die Bruchfestig
keit des Käfigs bei Beanspruchung bestimmt wird.
Nach einem Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen
Käfigs für ein Gleichlaufdrehgelenk wird vorgeschlagen, daß bei
einer ersten Stanzoperation ein Bearbeitungsaufmaß berücksich
tigt wird und daß die Endbearbeitung mittels eines um die Längs
achse des Käfigs schwenkbaren Werkzeugs vorgenommen wird und daß
eine Oberflächenbehandlung anschließend an die Endbearbeitung
erfolgt.
Bei dem beschriebenen Verfahren ist es vorteilhaft, daß keine
Erhöhung der Herstellkosten für den Käfig eintritt.
Die bei der herkömmlichen Fertigungsmethode verwendete Fertig
bearbeitung wird in diesem Fall durch eine Fräs- oder Schleif
bearbeitung ersetzt.
Eine Nachbearbeitung nach der der Fertigbearbeitung folgenden
Oberflächenbehandlung ist dabei nicht notwendig.
An einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß der Käfig bei ortsfest stehendem, jedoch rotierendem Werk
zeug einer Schwenkbewegung um seine Längsachse unterworfen wird.
Dieses Verfahren kann einfach mittels einer Schwenkvorrichtung
für den Käfig vorgenommen werden.
Nach einem vorteilhaften Merkmal eines Verfahrens zur Herstel
lung eines Käfigs für ein Gleichlaufdrehgelenk ist vorgesehen,
daß die Oberflächenbehandlung des Käfigs vor der Fertigbearbei
tung durchgeführt wird.
Wird als Fertigbearbeitung das Schleifen gewählt, entstehen
keine Probleme bei der Oberflächenbehandlung vor der Fertigbear
beitung. Es ist jedoch heute auch möglich, dem bereits oberflä
chenbehandelten Käfig mittels einer Fräsoperation die gewünschte
Formgebung zu verleihen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1: einen Querschnitt durch einen Käfig der herkömm
lichen Ausführung.
Fig. 2: einen Halbquerschnitt durch eine erfindungs
gemäße Ausführung eines Käfigs.
Fig. 3: das Prinzip eines möglichen Endbearbeitungsver
fahrens für die Fenster.
Fig. 4: eine Draufsicht auf den Käfig mit einem Werkzeug
kleineren Durchmessers gegenüber dem Durchmesser
der aufgenommenen Kugeln.
Fig. 5: eine Draufsicht auf ein Werkzeug zur Fertigbear
beitung, das im Durchmesser dem Kugeldurchmesser
entspricht.
Der in der Fig. 1 dargestellte Querschnitt stellt einen Käfig
1 der herkömmlichen Bauart dar. Im Hinblick auf das angewandte
herkömmliche Herstellungsverfahren wie Stanzen oder Räumen sind
die umfangsgerichteten Anlageflächen 6 für die Kugeln 3 parallel
zueinander und parallel zu einer Mittelachse durch das Fenster
2 des Käfigs 1 angeordnet.
In der Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Ausbildung der Anlage
flächen 6 der Fenster 2 dargestellt, wobei die radialen Verlän
gerungen der umfangsgerichteten Anlageflächen 6 wenigstens in
der Mittelebene des Käfigs 1 an einer im Schnittpunkt der ra
dialen Mittelebene des Käfigs 1 mit der Gelenkachse virtuell an
geordneten Kugel 4 tangieren und der Durchmesser der virtuell angeordneten
Kugel 4 etwa dem Durchmesser DK der im Käfig gehaltenen Kugeln 3
entspricht. Damit ist eine optimale Ausbildung des Steges 7
erreicht, ohne die Beugungsmöglichkeit des Gelenkes zu
beeinträchtigen.
In der Fig. 3 ist ein Werkzeug 5, das in ein Fenster 2 des
Käfigs 1 eingreift, dargestellt. Das Werkzeug 5 kann als
Schleifstift oder als Fingerfräser ausgebildet sein.
Fig. 4 zeigt ein Endbearbeitungswerkzeug 5, dessen Durchmesser DW
kleiner als der Durchmesser der im Käfig 1 gehaltenen Kugeln 3
ausgebildet ist.
In der Fig. 5 ist ein in einem Käfig 1 mit einem in ein Fenster
2 eingreifenden Werkzeug 5 dargestellt, dessen Durchmesser DW dem
der in den Fenstern 2 gehaltenen Kugeln 3 entspricht.
Bezugszeichenliste
1 Käfig
2 Fenster
3 Kugel
4 Virtuelle Kugel
5 Werkzeug
6 Umfangsgerichtete Anlageflächen
7 Steg
2 Fenster
3 Kugel
4 Virtuelle Kugel
5 Werkzeug
6 Umfangsgerichtete Anlageflächen
7 Steg
Claims (4)
1. Gleichlaufdrehgelenk mit einem glockenförmig ausgebildeten,
einen Hohlraum aufweisenden Gelenkaußenteil mit gleichmäßig
auf dem Umfang verteilten Außenlaufrillen und einem Gelenk
innenteil mit zu den Außenlaufrillen korrespondierenden
Innenlaufrillen und mit in den Innen- und Außenlaufrillen
aufgenommenen, drehmomentübertragenden Kugeln, die in Fen
stern eines zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkin
nenteil angeordneten Käfigs gehalten sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die umfangsgerichteten Anlageflächen (6) für die Kugeln (3)
an den den Fenstern (2) derart ausgerichtet sind, daß ihre
radialen Verlängerungen wenigstens in der Mittelebene des
Käfigs (1) an einer im Schnittpunkt der radialen Mittelebene
des Käfigs (1) mit der Gelenkachse virtuell angeordneten
Kugel (4) tangieren, wobei der Durchmesser der Kugel (4) der
im Käfig (1) gehaltenen Kugeln (3) DK etwa entspricht.
2. Verfahren zur Herstellung eines Käfigs für ein Gleichlauf
drehgelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei einer ersten Bearbeitungsoperation ein Bearbeitungsauf
maß berücksichtigt wird und daß die Endbearbeitung der Fen
ster (2) mittels eines um die Längsachse des Käfigs (1)
schwenkbaren Werkzeugs (5) vorgenommen wird und daß eine
Oberflächenbehandlung anschließend an die Endbearbeitung
erfolgt.
3. Verfahren zur Herstellung eines Käfigs für ein Gleichlauf
drehgelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei ortsfest stehendem, jedoch rotierendem Werkzeug (5) der
Käfig (1) einer Schwenkbewegung um seine Längsachse unter
worfen wird.
4. Verfahren zur Herstellung eines Käfigs für ein Gleichlauf
drehgelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Oberflächenbehandlung des Käfigs (1) vor der Fertigbear
beitung durchgeführt wird.
Priority Applications (4)
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