Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufgelenk in Form eines Gegenbahngelenkes sowie eine Seitenwelle mit einem solchen Gegenbahngelenk.

Aus der DE 100 60 120 A1 ist ein Gegenbahngelenk mit einem Gelenkaußenteil, ei nem Geienkinnenteil, drehmomentübertragenden Kugeln, die in Bahnpaaren aus je einer Außenbahn und Innenbahn aufgenommen sind, und einen Kugelkäfig mit Käfig fenstern, in denen die Kugeln gehalten sind. Erste Außenbahnen bilden mit ersten In nenbahnen erste Bahnpaare, deren erste Steuerwinkel sich in einer ersten axialen Richtung öffnen und in denen erste Kugeln gehalten sind. Zweite Außenbahnen bilden mit zweiten Innenbahnen zweite Bahnpaare, deren zweite Steuerwinkel sich in einer zweiten axialen Richtung öffnen und in denen zweite Kugeln gehalten sind. Das Ge lenkaußenteil und das Geienkinnenteil sind relativ zueinander axial verschiebbar. Aus der WO 2013/029655 A1 ist ein weiteres Gegenbahngelenk bekannt.

Aus der DE 102 09 933 A1 ist ein Gegenbahngelenk bekannt umfassend eine Innen nabe mit ersten und zweiten Innenlaufrillen, eine Außennabe mit ersten und zweiten Außenlaufrillen, einen ringförmigen Käfig, der zwischen der Innennabe und der Au ßennabe angeordnet ist und radiale Fenster aufweist, in denen in die Laufrillen ein greifende Kugeln geführt sind. Die Außennabe des Gegenbahngelenks ist ein einstü ckiger geschlossener Ring, in den die Außenlaufrillen spanlos eingeformt sind.

Aus der EP 2 180 202 A1 ist ein Kugelkäfig für ein Gleichverschiebegelenk bekannt. Der Kugelkäfig umfasst umfangsverteilte Fenster zur Aufnahme von Kugeln, eine äu ßere sphärischen Steuerfläche und eine äußere konische Freifläche, die ausgehend von einem vorgeformten Rohteil mechanisch unbearbeitet ist. Aus der FR 1 287546 ist ein Gleichlaufverschiebegelenk mit einem Gelenkaußenteil, einem hierzu längsbeweglichen Geienkinnenteil, einem Käfig und vier Drehmoment übertragenden Kugeln bekannt, die in Käfigfenstern gehalten sind. Das Gelenkaußen teil hat eine zylindrische Innenfläche mit vier winklig zur Achse verlaufenden Außen bahnen. Das Geienkinnenteil hat eine doppeltkonische Außenfläche mit vier symmet risch zu den Außenbahnen verlaufenden Innenbahnen. Der Käfig hat im Längsschnitt eine doppeltkonische Außenfläche und im Querschnitt eine zylinderförmige Innenflä che mit vier längsverlaufenden Aussparungen, in welche sich die zwischen den Innen bahnen liegenden Stegbereiche des Gelenkinnenteils bei Verschiebebewegung hin einerstrecken.

Aus der US 6 224490 B1 ist ein Gleichlaufgelenk mit einem Gelenkaußenteil, einem Geienkinnenteil, drehmomentübertragenden Kugeln und einem Käfig bekannt. Das Gelenkaußenteil weist eine sphärische Innenfläche mit Laufrillen auf. Das Geienkin nenteil weist eine sphärische Außenfläche mit Laufrillen aus, deren Anzahl gleich der Anzahl der Laufrillen im Gelenkaußenteil ist. Die Laufrillen im Gelenkaußenteil und eine Einlaufschräge am Gelenkaußenteil werden durch ein plastisches Bearbeitungs verfahren hergestellt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleichlaufgelenk in Form eines Gegenbahngelenks vorzugschlagen, das einfach und effizient herstellbar ist und geringe Geräuschemissionen aufweist. Die Aufgabe besteht ferner darin, eine Seiten welle mit einem solchen Gegenbahngelenk vorzuschlagen, die effizient und geräusch arm ist.

Erfindungsgemäß wird ein Gleichlaufgelenk in Form eines Gegenbahngelenkes vor geschlagen, umfassend: ein Gelenkaußenteil mit einer Längsachse, einer Anschluss seite und einer Öffnungsseite, einer in Längsrichtung zumindest teilweise gekrümmten Innenfläche, sowie ersten äußeren Kugelbahnen und zweiten äußeren Kugelbahnen, die umfangsverteilt angeordnet sind; ein Geienkinnenteil mit einer Längsachse sowie ersten inneren Kugelbahnen und zweiten inneren Kugelbahnen, die in einer Außenflä che des Gelenkinnenteils umfangsverteilt angeordnet sind; wobei die ersten äußeren Kugelbahnen und die ersten inneren Kugelbahnen erste Bahnpaare miteinander bil den, die sich zur Öffnungsseite des Gelenkaußenteils hin erweitern, und wobei die zweiten äußeren Kugelbahnen und die zweiten inneren Kugelbahnen zweite Bahn paare miteinander bilden, die sich zur Anschlussseite des Gelenkaußenteils hin erwei tern, jeweils eine drehmomentübertragende Kugel in jedem ersten Bahnpaar und in jedem zweiten Bahnpaar, einen Kugelkäfig, der zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Geienkinnenteil angeordnet ist und der eine Käfiginnenfläche, eine Käfigaußen fläche sowie umfangsverteilte Käfigfenster aufweist, die jeweils zumindest eine der drehmomentübertragenden Kugeln aufnehmen, wobei der Kugelkäfig seitlich benach bart zu den umfangsverteilten Käfigfenstern einen öffnungsseitigen Ringsteg und ei nen anschlussseitigen Ringsteg aufweist, wobei die Kugeln vom Kugelkäfig bei koaxial ausgerichteten Längsachsen des Gelenkinnenteils und des Gelenkaußenteils in einer Radialebene gehalten werden; wobei, bei miteinander fluchtenden Längsachsen des Gelenkaußenteils und Gelenkinnenteils, ein äußerer Radialspalt zwischen der Käfig außenfläche und der Innenfläche des Gelenkaußenteils gebildet ist, und ein innerer Radialspalt zwischen der Käfiginnenfläche und der Außenfläche des Gelenkinnenteils gebildet ist; wobei das Geienkinnenteil relativ zum Gelenkaußenteil begrenzt axial be wegbar ist, wobei sich der öffnungsseitige Ringsteg des Kugelkäfigs gegen eine öff nungsseitige Stützfläche des Gelenkaußenteils und/oder Gelenkinnenteils axial ab stützen kann, und sich der anschlussseitige Ringsteg gegen eine anschlussseitige Stützfläche des Gelenkaußenteils und/oder Gelenkinnenteils axial abstützen kann; wobei zumindest eine von der Käfigaußenfläche und der Käfiginnenfläche des Kugel käfigs weich fertigbearbeitet und gehärtet ist; und wobei der Kugelkäfig im Querschnitt betrachtet eine unrunde Form aufweist, mit einer polygonalen Umfangskontur des an schlussseitigen Ringstegs und einer polygonalen Umfangskontur des öffnungsseitigen Ringstegs, die jeweils mindestens drei Maxima und drei Minima und einem maximalen Spitze-Tal-Wert von mindestens 30 Mikrometer aufweisen.

Das Gegenbahngelenk hat den Vorteil, dass der Kugelkäfig aufgrund seiner unrunden Form am axialen Anschlag nur punktuell mit dem Gelenkaußenteil beziehungsweise Geienkinnenteil in Kontakt kommt und eine gewisse Federfunktion hat. Dies führt zu einer geringen Geräuschentwicklung beim Anschlag und aufgrund des punktuellen Kontakts über den Umfang zu geringen Reibungskräften, im Vergleich zu einem flä chigen Kontakt. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich der Kugelkäfig aufgrund der vor dem Härten fertigbearbeiteten Flächen einfach und kostengünstig hersteilen lässt. Insge samt ergibt sich damit ein Gegenbahngelenk, das einfach und effizient herstellbar ist und geringe Geräuschemissionen, insbesondere bei Lastwechseln aufweist.

Die polygonale Umfangskontur des Kugelkäfigs kann an der Außenfläche und/oder an der Innenfläche ausgebildet sein. Dabei umfasst das Merkmal polygonale Umfangs kontur im Kontext dieser Offenbarung eine Umfangslinie, die sich im Querschnitt oder Kegelschnitt durch den Kugelkäfig ergibt, und die in Bezug auf einen Umfangslinien mittelpunkt einen veränderlichen Radius über dem Umfang aufweist, so dass sich ein im Wesentlichen wellenförmiger Verlauf ergibt. Insofern kann die Umfangslinie auch als Wellenzug bezeichnet werden. Der maximale Spitze-Tal-Wert bezeichnet dabei die Differenz zwischen dem kleinsten Radius und dem größten Radius der polygonalen Umfangslinie um den Mittelpunkt. Der angegebene Spitze-Tal-Wert bezieht sich auf die Umfangslinien beider Ringstege, insbesondere innen und außen, so dass es bei beiden axialen Endanschlägen zu einem punktuellen Kontakt mit leichter Federwir kung und verminderter Geräuschentwicklung kommt.

Zur Berechnung der geometrischen Größen einer polygonalen Umfangslinie des Ku gelkäfigs bestehen mehrere Möglichkeiten. Beispielsweise können der Hüllkreis und der Pferchkreis der wellenförmigen Umfangslinie bestimmt und hieraus die radiale Dif ferenz gebildet werden. Der Hüllkreis ist der kleinste Kreis, der die Umfangslinie be ziehungsweise alle Messpunkte entlang der Umfangslinie vollständig umschließt. Die ser wird auch als "Mimimum Circumscribed Circle" (MCC) bezeichnet. Der Pferchkreis beschreibt den größten Kreis, der vollständig innerhalb der Umfangslinie beziehungs weise allen Messpunkten der Umfangslinie liegt. Dieser wird auch als "Maximum Inscribed Circle" (MIC) bezeichnet. Bei Verwendung dieser Methode soll der radiale Abstand zwischen Hüllkreis und Pferchkreis überden gesamten Umfang größer als 30 Mikrometer sein. Alternativ oder ergänzend kann der Spitze-Tal-Wert der polygonalen Umfangslinie auch gemäß der Minimumkreis-Methode ermittelt werden, der auch als "Minimum Zone Circle" (MZC) bezeichnet wird. Dabei werden zwei Kreise mit demsel ben Mittelpunkt so berechnet, dass der eine kleinstmöglich außerhalb und der andere größtmöglich innerhalb der Umfangslinie beziehungsweise allen Messpunkten der Umfangslinie liegt. Bei Verwendung dieser Methode soll der radiale Abstand der bei- den koaxialen Kreise über den gesamten Umfang größer als 30 Mikrometer sein. Al ternativ oder ergänzend kann der Spitze-Tal-Wert der polygonalen Umfangslinie auch auf Basis des Gauß-Kreises ermittelt werden, der auch als "Least Square Circle" (LSC) bezeichnet wird. Der Gauß-Kreis wird so ermittelt, dass er möglichst nah an der poly gonalen Umfangslinie beziehungsweise allen Messpunkten der Umfangslinie liegt. Bei Verwendung dieser Methode soll der radiale Abstand der absoluten Maxima und Mi nima der polygonalen Umfangslinien beziehungsweise der Umfangslinien-Messpunkte zum Gauß-Referenzkreis jeweils größer als 15 Mikrometersein. Es versteht sich, dass jede beliebige der genannten Methoden verwendet werden kann, um den erfindungs gemäßen Spitze-Tal-Wert zu berechnen. Die zur Bestimmung der Umfangslinie ver wendete Anzahl an Messpunkten beträgt im Bereich der Käfigfenster, deren Anzahl entsprechend, mindestens sechs, vorzugsweise acht, zehn, oder mehr. Im Bereich der Ringstege kann die Anzahl der Messpunkte auch deutlich darüber liegen, beispiels weise mindestens 16, oder eine durchgehende Messlinie sein.

Der Kugelkäfig weist an beiden Ringstegen eine polygonale Umfangskontur auf. Dabei kann die polygonale innere und/oder äußere Umfangskontur mindestens sechs Ma xima und sechs Minima umfassen, insbesondere mindestens acht.

Im Bereich eines Ringstegs kann eine polygonale Innenumfangskontur um insbeson dere mindestens 10 Mikrometer größer sein als eine polygonale Außenumfangskontur. Beispielsweise kann die polygonale Innenumfangskontur einen maximalen Spitze-Tal- Wert von mindestens 30 Mikrometer und die polygonale Außenumfangskontur einen maximalen Spitze-Tal-Wert von mindestens 50 Mikrometern aufweisen. Mit größerem Spitze-Tal-Wert beziehungsweise Amplitude ergeben sich ein kleinerer Punktkontakt in der Anlage mit dem Gelenkaußenteil und/oder Geienkinnenteil und eine größere Federwirkung des Käfigs. Vorzugsweise ist der maximale Spitze-Tal-Wert der polygo nalen Innen- und/oder Außenumfangskontur kleiner als 200 Mikrometer, insbesondere kleiner als 150 Mikrometer ist. Der Kugelkäfig kann auch sowohl eine polygonale In nen- als auch eine polygonale Außenumfangsfläche aufweisen. Dabei können die Wel lenzüge des Außen- und Innenpolygons in Umfangsrichtung phasengleich oder pha senversetzt sein. Der Kugelkäfig kann in einem umlaufenden Schnitt durch einen Ringsteg eine variable Wanddicke über dem Umfang aufweisen, wobei der Dickenunterschied zwischen einer kleinsten radialen Dicke und einer größten radialen Dicke des Ringstegs vorzugsweise mindestens 50 Mikrometer ist.

Nach einer Ausführungsform können die Außenfläche, die Innenfläche und optional zumindest eine Stirnfläche des Kugelkäfigs weich fertigbearbeitet und gehärtet sein. Im Kontext dieser Offenbarung umfasst weich fertigbearbeitet insbesondere, dass die gewünschte Bauteilgeometrie ausschließlich durch Weichbearbeiten erzeugt wird, das heißt vor dem Härten erfolgt und abgeschlossen ist. Nach dem Härten ist keine weitere geometrieverändernde Bearbeitung von zumindest einer Teilzahl der Außenflächen des Kugelkäfigs vorgesehen, insbesondere keine spanende Bearbeitung. Die Außen fläche, Innenfläche und/oder Stirnflächen des Kugelkäfigs können insbesondere durch Umformen fertig hergestellt werden, beispielsweise durch Schmieden, Warmumfor- men, Kaltumformen, Prägen und/oder Hämmern. Alternativ oder ergänzend können Teilflächen des Kugelkäfigs, zumindest auch in Zwischenschritten, spanabhebend be arbeitet werden, beispielsweise durch Fräs-, Dreh- und/oder Schleifoperationen.

Insbesondere können einander axial gegenüberliegende Seitenflächen der Käfigfens ter nach dem Härten noch hartbearbeitet werden. Dabei bedeutet im Kontext der vor liegenden Offenbarung gehärtet und hartbearbeitet insbesondere, dass die jeweilige Werkstückfläche vor dem Härten mit entsprechenden Aufmaßen vorgefertigt wird und nach dem Härten auf die gewünschte Endgeometrie fertigbearbeitet wird. Das Vorfer tigen kann durch spanende Fertigungsverfahren, wie Drehen oder Fräsen, und/oder durch spanlose Fertigungsverfahren, wie Umformen beziehungsweise Schmieden o- der Prägen erfolgen. Das Fertigbearbeiten kann insbesondere spanabhebend erfol gen, beispielsweise durch Schleifen oder Fräsen. Beim Fertigbearbeiten wird das beim Zwischenprodukt vorgesehene Aufmaßmaterial der entsprechenden Flächen, das bei spielsweise wenige Zehntel Millimeter betragen kann, nach dem Härten abgetragen.

Die sich gegenüberliegenden Flächen von Gelenkaußenteil, Käfig und Geienkinnenteil können prinzipiell nach den Anforderungen frei gewählt werden. Beispielsweise kann eine, mehrere oder alle von der Innenfläche des Gelenkaußenteils, der Käfigaußenflä- che, der Käfiginnenfläche und der Außenfläche des Gelenkinnenteils sphärisch gestal tet sein. Alternativ oder ergänzend können die genannten Flächen auch zylindrische, torusförmige und/oder konische Abschnitte aufweisen. Bei Verwendung eines Kugel käfigs mit einer sphärischen Außenfläche und Innenfläche können diese Sphärenflä chen koaxial zueinander angeordnet sein, das heißt die beiden Flachenmittelpunkte fallen zusammen. Nach einer alternativen Möglichkeit können die sphärischen Flächen auch axial versetzt zueinander sein, das heißt die beiden Flächenmittelpunkte der in neren und äußeren sphärischen Käfigfläche weisen einen axialen Abstand (Offset) voneinander auf. Dasselbe gilt bei Verwendung einer sphärischen Innenfläche des Au ßenteils und/oder sphärischen Außenfläche des Innenteils für diese analog.

Nach einer Ausführungsform kann in zentrierter Anordnung des Kugelkäfigs zum Ge lenkaußenteil und zum Geienkinnenteil zumindest einer von dem äußeren Radialspalt und dem inneren Radialspalt größer als 75 Mikrometer sein. Die inneren und äußeren Radialspalte können unterschiedlich groß sein und insbesondere um mindestens 25 Mikrometer voneinander abweichen. Analog können auch ein äußeres Gesamtaxial spiel, das zwischen der Käfigaußenfläche und der Innenfläche des Gelenkaußenteils gebildet ist, und ein inneres Gesamtaxialspiel, das zwischen der Käfiginnenfläche und der Außenfläche des Gelenkinnenteils gebildet ist, unterschiedlich groß sein. Bei spielsweise kann das äußere Gesamtaxialspiel um mindestens 10 % und/oder min destens 100 Mikrometer, insbesondere mindestens 20 % und/oder mindestens 200 Mikrometer größer sein, als das innere Gesamtaxialspiel. Die Gelenkteile können fer ner so gestaltet sein, dass bei axial mittiger Positionierung des Gelenkinnenteils zum Kugelkäfig im drehmomentbelasteten Zustand, das äußere Gesamtaxialspiel unsym metrisch in ein äußeres öffnungsseitiges Axialspiel und ein äußeres anschlussseitiges Axialspiel geteilt ist. Dabei ist das anschlussseitige Axialspiel vorzugsweise kleiner als das öffnungsseitige Axialspiel. Flierdurch wird in vorteilhafter Weise unterstützt, dass sich das Geienkinnenteil beim Einpressen einer Welle überden Kugelkäfig axial gegen die Stützfläche des Gelenkaußenteils abstützen kann, ohne dass die Kugeln in den Kugelbahnen verklemmen beziehungsweise in Presskontakt mit den Kugelbahnen kommen. Die unterschiedliche Ausgestaltung der Radialspiele beziehungsweise Axi alspiele tragen zu einer einfachen und kostengünstigen Herstellung bei, da ein grobes Spiel in einer von vier Flächenpaarungen ermöglicht wird. Die äußeren und inneren Kugelbahnen können, jeweils im Längsschnitt durch den Bahngrund, zumindest in einem zentralen Abschnitt gekrümmt sein. Die ersten und zweiten äußeren Kugelbahnen können eine äußere Kugelbahngruppe bilden, und die ersten und zweiten inneren Kugelbahnen können eine zweite Kugelbahngruppe bil den, wobei nach einer Ausgestaltung eine von der äußeren und inneren Kugelbahn gruppe gehärtet und hartbearbeitet ist, und die andere von der äußeren und inneren Kugelbahngruppe vor einem Härten fertigbearbeitet ist, das heißt nach dem Härten mechanisch unbearbeitet ist beziehungsweise keiner weiteren geometrieverändern den Bearbeitung mehr unterzogen wird. Letztere Kugelbahngruppe kann beispiels weise durch spanloses Einformen vor dem Härten fertigbearbeitet werden. Nach dem Härten kann noch ein Strahlen zur Oberflächenverbesserung vorgenommen werden. Eine vor dem Härten fertigbearbeitete Kugelbahngruppe trägt zu einer kostengünsti gen Herstellung bei. Gleichzeitig ist aufgrund der gehärteten und anschließend hart fertigbearbeiteten Kugelbahngruppe, der Stützfläche des Gelenkaußenteils und der Gegenbahnform eine gute Führungs- und Stützfunktion für den Kugelkäfig und somit hohe Effizienz gegeben. Wenn die äußere Kugelbahngruppe weich fertigbearbeitet ist, ist der äußere Radialspalt beziehungsweise das äußere Gesamtaxialspiel vorzugs weise größer, als der innere Radialspalt beziehungsweise das innere Gesamtaxial spiel. Wenn die innere Kugelbahngruppe weich fertigbearbeitet ist, ist der äußere Ra dialspalt beziehungsweise äußeres Gesamtaxialspiel vorzugsweise kleiner, als der in nere Radialspalt beziehungsweise inneres Gesamtaxialspiel.

Die beispielsweise mittels Schleifen oder Drehen hartbearbeiteten Kugelbahnen kön nen eine geringere Oberflächenrauheit aufweisen, als die weich fertigbearbeiteten, das heißt nach dem Härten unbearbeiteten Kugelbahnen. Letztere können optional eine Mikrostruktur aufweisen, die durch ein vor dem Härten durchgeführtes Kugelstrahlen erzeugt wird.

Die ersten äußeren Kugelbahnen und die zweiten äußeren Kugelbahnen sind vorzugs weise derart gestaltet, dass im Querschnitt betrachtet jeweils ein Zweipunktkontakt mit der zugehörigen drehmomentübertragenden Kugel gebildet ist. Alternativ oder ergän zend können auch die ersten inneren Kugelbahnen und die zweiten inneren Kugelbah nen derart gestaltet sein, dass im Querschnitt betrachtet jeweils ein Zweipunktkontakt mit der zugehörigen drehmomentübertragenden Kugel gebildet ist. Ein Zweipunktkon takt kann beispielsweise durch eine im Querschnitt betrachtet gotische oder elliptische Bahnform erzeugt werden. Durch den Zweipunktkontakt beziehungsweise Zweipunkt bahn ist es möglich, eine selbstzentrierende Messung der Kugelbahnen durchzufüh ren. Grundsätzlich kann jedoch auch eine Rundbahn verwendet werden.

Es sind grundsätzlich zwei Ausführungsformen möglich, die sich durch der Zuordnung der vor beziehungsweise nach dem Härten fertigbearbeiteten Kugelbahnen zum Ge lenkaußenteil beziehungsweise Geienkinnenteil ergeben. Nach einer ersten Ausfüh rung können die vor dem Härten weich fertigbearbeiteten Kugelbahnen dem Gelenk außenteil zugeordnet sein, während die gehärtet und anschließend hartbearbeitete Kugelbahnen dem Geienkinnenteil zugeordnet sind. Nach einer umgekehrten alterna tiven Ausführung können die vor dem Härten weich fertigbearbeiteten Kugelbahnen dem Geienkinnenteil zugeordnet sein, während die gehärteten und anschließend hart bearbeiteten Kugelbahnen dem Gelenkaußenteil zugeordnet sind.

In einem Ausführungsbeispiel kann die Außenteil-Innenfläche gehärtet und nach dem Härten mechanisch unbearbeitet sein. Das heißt, die Geometrie der Innenfläche vor dem Härten fertig hergestellt beziehungsweise abgeschlossen. Nach dem Härten ist keine weitere geometrie-verändernde Bearbeitung der Innenfläche vorgesehen, ins besondere keine spanende Bearbeitung. Die Außenteil-Innenfläche kann insbeson dere durch Umformen fertig hergestellt werden, beispielsweise durch Schmieden, Warmumformen, Prägen und/oder Hämmern. Alternativ oder in Ergänzung können die Außenteil-Innenfläche, zumindest auch in Zwischenschritten, spanabhebend bearbei tet werden, beispielsweise durch Fräs-, Dreh- und/oder Schleifoperationen.

Die Außenfläche des Gelenkinnenteils kann gehärtet und nach dem Härten hartbear beitet sein. Dies bedeutet insbesondere, dass die Innenteil-Außenfläche vor dem Här ten mit entsprechendem Aufmaß vorgefertigt wird und nach dem Härten auf die ge wünschte Endgeometrie fertigbearbeitet wird. Dabei kann das Vorfertigen durch spa nende Fertigungsverfahren, wie Drehen oder Fräsen, und/oder durch spanlose Ferti gungsverfahren, wie Umformen beziehungsweise Schmieden erfolgen. Das Fertigbe arbeiten der Außenfläche kann insbesondere spanabhebend erfolgen, beispielsweise durch Schleifen oder Drehen. io

Die ersten äußeren Kugelbahnen können zur Öffnungsseite einen ersten Hinterschnitt bilden, und die zweiten äußeren Kugelbahnen können zur Öffnungsseite einen zweiten Hinterschnitt bilden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der erste Hinterschnitt der sich zur Öffnungsseite öffnenden ersten Kugelbahnen kleiner ist als der zweite Hinterschnitt der sich zur Anschlussseite öffnenden zweiten Kugelbahnen.

Die vorstehend genannten Konkretisierungen beziehen sich auf die Ausführungsform, bei der die Geometrie der Kugelbahnen des Gelenkaußenteils ausschließlich durch Weichbearbeiten hergestellt ist und die Kugelbahnen des Gelenkinnenteils hartbear beitet sind. Es versteht sich, dass bei der alternativen Ausführungsform, bei der die Kugelbahnen des Gelenkaußenteils hartbearbeitet sind und die Geometrie der Kugel bahnen des Gelenkinnenteils ausschließlich durch Weichbearbeiten vor dem Härten hergestellt ist, die Merkmale entsprechend umgekehrt auszuführen sind.

Nach einer Ausführungsform können das Gelenkaußenteil und das Geienkinnenteil so gestaltet sein, dass das Geienkinnenteil relativ zum Gelenkaußenteil um einen Beu gewinkel (ß) von größer als 20°, insbesondere größer als 30° winkelbeweglich ist. Die ersten Kugeln der ersten Bahnpaare bilden einen ersten Teilkreisdurchmesser, und die zweiten Kugeln der zweiten Bahnpaare bilden einen zweiten Teilkreisdurchmesser. Das Verhältnis von zumindest einem von dem ersten und dem zweiten Teilkreisdurch messer (PCDA, PCDB) zum größten Teilkreisdurchmesser (PCDS) einer Einstecköff nung des Gelenkinnenteils ist vorzugsweise kleiner als 2,5, insbesondere kleiner als 2,1 (PCDA/PCDS < 2,5 und/oder PCDB/PCDS < 2,5).

Die Anzahl der drehmomentübertragenden Kugeln und entsprechend der äußeren und inneren Kugelbahnen ist vorzugsweise durch zwei teilbar und beträgt insbesondere acht, wobei auch hiervon abweichende Zahlen wie 6 oder 10 möglich sind.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Seitenwelle zum Übertragen von Drehmo ment von einem Getriebe auf ein Fahrzeugrad, insbesondere für einen Heckantrieb eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein getriebeseitiges Gleichlaufgelenk, ein radseitiges Gleichlaufgelenk und eine dazwischenliegende Welle, wobei zumindest eines von dem getriebeseitigen und dem radseitigen Gleichlaufgelenk ein Gegenbahngelenk ist, das nach einer der oben genannten Ausführungsformen gestaltet ist. Durch die Seitenwel len mit einem erfindungsgemäßen Gegenbahngelenk ergeben sich in vorteilhafter Weise geringe Geräusche insbesondere bei Lastwechseln.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachstehend anhand der Zeichnungsfigu ren erläutert. Hierin zeigt:

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Gegenbahngelenk in einer ersten Ausführungsform

A) im Längsschnitt durch einen Stegbereich;

B) im Längsschnitt durch ein erstes Bahnpaar;

C) im Längsschnitt durch ein zweites Bahnpaar;

D) im Längsschnitt in vereinfachter Darstellung mit einem ersten Bahnpaar in der unteren und einem zweiten Bahnpaar in der oberen Bildhälfte;

E) im Längsschnitt gemäß Figur 1 D am öffnungsseitigen Anschlag;

F) im Längsschnitt gemäß Figur 1 D am anschlussseitigen Anschlag;

Figur 2 das Gegenbahngelenk aus Figur 1 mit eingesteckter Welle

A) in koaxialer Ausrichtung von Geienkinnenteil und Gelenkaußenteil;

B) in abgewinkelter Darstellung im Längsschnitt durch ein erstes Bahnpaar;

C) in abgewinkelter Darstellung im Längsschnitt durch ein zweites Bahnpaar;

D) in abgewinkelter Darstellung im Längsschnitt durch einen Stegbereich; Figur 3 den Kugelkäfig des Gegenbahngelenks aus Figur 1

A) im Längsschnitt durch zwei einander gegenüberliegende Käfigfenster;

B) im Querschnitt in der Fensterebene;

C) in dreidimensionaler Darstellung mit eingezeichneten Messpunkten in der Fensterebene;

Figur 4 eine beispielhafte, übertriebene Darstellung von in der Fensterebene gemäß Figur 3C ermittelten Messpunkten;

Figur 5 den Kugelkäfig des Gegenbahngelenks aus Figur 1

A) im Längsschnitt durch zwei Fensterstege mit beispielhaft eingezeichneter Messebene für eine umlaufende Messung eines Ringstegs;

B) eine beispielhafte äußere Umlaufkonturlinie der Außenfläche eines Ringstegs in Axialansicht, gemessen in der in Figur 5A gezeigten Messebene;

C) eine beispielhafte innere Umlaufkonturlinie der Innenfläche eines Ringstegs in Axialansicht, gemessen in der in Figur 5A gezeigten Messebene; Figur 6 das Gelenkaußenteil des Gegenbahngelenks aus Figur 1 mit beispielhaft ein gezeichneter Hilfssphäre;

Figur 7 schematisch eine Seitenwelle mit einem erfindungsgemäßen Gegenbahnge lenk nach Figur 1.

In den Figuren 1 A bis 6, welche nachstehend gemeinsam beschrieben werden, ist ein erfindungsgemäßes Gegenbahngelenk 11 dargestellt. Das Gegenbahngelenk 11 um fasst ein Gelenkaußenteil 12, ein Geienkinnenteil 13, mehrere drehmomentübertra gende Kugeln 14A, 14B, sowie einen Kugelkäfig 15. Zwischen der im Wesentlichen sphärischen Außenfläche 16 des Kugelkäfigs 15 und der im Wesentlichen sphärischen Innenfläche 24 des Gelenkaußenteils 12 ist ein umlaufender Spalt 25 gebildet. Auch zwischen der im Wesentlichen sphärischen Innenfläche 17 des Kugelkäfigs 15 und der im Wesentlichen sphärischen Außenfläche 26 des Gelenkinnenteils 13 ist ein umlau fender Spalt 27 gebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform liegen die Flächen mittelpunkte M16 und M17 in einer gemeinsamen Gelenkmittelebene EM, wobei es in einer abgewandelten Ausführung auch möglich ist, dass die Flächenmittelpunkte M16 und M17 jeweils einen axialen Abstand (Offset) in Bezug auf die Gelenkmittelebene EM in entgegengesetzte Richtungen aufweisen. Die Kugeln 14A, 14B sind in umfangs verteilten Käfigfenstern 18 im Kugelkäfig 15 in einer Ebene gehalten. Am Gelenkau ßenteil 12 ist eine Längsachse L12 bezeichnet, am Geienkinnenteil 13 eine Längs achse L13. Der Schnittpunkt der Längsachsen L12, L13 mit der Gelenkmittelebene EM, welche sich bei Drehmomentbelastung einstellt, bildet den Gelenkmittelpunkt M.

Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind die Innenfläche 24 des Gelenkaußenteils 12, der Käfigau ßenfläche 16, die Käfiginnenfläche 17 und die Au ßenfläche 27 des Ge lenkinnenteils 13 im Wesentlichen sphärisch gestaltet. Alternativ oder ergänzend kön nen eine oder mehrere der genannten Flächen auch zylindrische, torusförmige und/o der konische Abschnitte aufweisen. Bezüglich der Innenfläche 24 des Außenteils 12 sind in Figur 1 A ein öffnungsseitiger Abschnitt 24a, ein zentraler Abschnitt 24c und ein bodenseitiger Abschnitt 24b eingezeichnet. Der bodenseitige Abschnitt 24b bildet die Stützfläche, gegen die sich der Kugelkäfig 15 mit seiner Außenfläche 16 axial abstüt zen kann. Ferner sind in der Außenfläche 26 des Gelenkinnenteils 13 ein öffnungssei tiger Abschnitt 26a, ein zentraler Abschnitt 26c und ein bodenseitiger Abschnitt 26b eingezeichnet. Das Gelenkaußenteil 12 weist einen Boden 19 auf, der beispielsweise in einen An schlusszapfen übergehen kann, sowie eine Öffnung 20. Das Geienkinnenteil 13 hat eine Öffnung 21 , in welche der Zapfen einer Antriebswelle 30 zur Übertragung eines Drehmoments drehfest eingesteckt werden kann. Ein Gegenbahngelenk 11 mit mon tierter Welle 30 ist in den Figuren 2A bis 2D gezeigt. Die Lage des Bodens 19 bezeich net im Weiteren die axiale Richtung „zur Anschlussseite“, die Lage der Öffnung 20 bezeichnet im Weiteren die axiale Richtung „zur Öffnungsseite“. Diese Begriffe werden auch in Bezug auf das Geienkinnenteil verwendet, wobei der tatsächliche Anschluss einer Welle an das Geienkinnenteil 13 unberücksichtigt bleibt. Es versteht sich, dass das Gelenkaußenteil anstelle des Bodens auch zur Anschlussseite hin offen gestaltet sein kann, beispielsweise in Form eines Scheibengelenks.

Über dem Umfang sind abwechselnd erste Bahnpaare 22A, 23A mit drehmomentüber tragenden ersten Kugeln 14A und zweite Bahnpaare 22B, 23B mit drehmomentüber tragenden zweiten Kugeln 14B vorgesehen. Die Form der ersten Bahnpaare 22A, 23A ist in Figur 1 B dargestellt, die Form der zweiten Bahnpaare 22B, 22B ist in Figur 1C gezeigt. Die ersten Kugeln 14A haben Kontakt mit ersten äußeren Kugelbahnen 22A im Gelenkaußenteil und ersten inneren Kugelbahnen 23A im Geienkinnenteil. Dabei definieren die Mittelpunkte der ersten Kugeln 14A beim Bewegen entlang der äußeren und inneren ersten Kugelbahnen 22A, 23A jeweils eine erste Mittelpunktslinie während die Mittelpunkte der zweiten Kugeln 14B beim Bewegen entlang der äußeren und in neren zweiten Kugelbahnen 22B, 23B jeweils eine zweite Mittelpunktslinie definieren.

Bei koaxial ausgerichtetem Gelenkaußenteil 12 und Geienkinnenteil 13, bilden die Tangenten T22A, T23A an die Kugeln 14A in den Kontaktpunkten mit den ersten Bah nen 22A, 23A einen Öffnungswinkel ÖA, der sich zur Öffnungsseite hin öffnet. Die zweiten Kugeln 14B sind in äußeren Kugelbahnen 22B im Gelenkaußenteil 12 und inneren Kugelbahnen 23B im Geienkinnenteil 13 geführt. Die Kugeln 14B sind mit Kon takt im Bahngrund der Kugelbahnen dargestellt, der nicht notwendig gegeben sein muss. In der dargestellten gestreckten Position bilden die Tangenten T22B, T23B an die zweiten Kugeln 14B in den Kontaktpunkten mit den zweiten Bahnen 22B, 23B ei nen zweiten Öffnungswinkel dB, der sich zur Anschlussseite hin öffnet. Bei einer ab gewandelten Bahnform des Gegenbahngelenks können sich die in entgegengesetzte axiale Richtungen orientierten Öffnungswinkel auch in einer leicht abgewinkelten Stel lung des Gelenks von insbesondere bis zu 2° ergeben.

Die ersten und zweiten Bahnpaare liegen mit ihren Mittellinien jeweils in einer Radial ebene durch das Gelenk. Jeweils eine Kugel 14A, 14B ist in einem Käfigfenster 18 im Kugelkäfig 15 aufgenommen. Die Radialebenen haben jeweils den gleichen Winkel abstand voneinander. Die Anzahl der drehmomentübertragenden Kugeln 14A, 14B und entsprechend die Anzahl der äußeren und inneren Kugelbahnen beträgt vorlie gend acht, ohne darauf eingeschränkt zu sein. Dabei liegen jeweils zwei erste Bahn paare 22A, 23A des Gelenkaußenteils 12 und Geienkinnenteil 13 einander diametral gegenüber, und zwei zweite Bahnpaare 22B, 23B einander diametral gegenüber.

Im Folgenden wird näher auf die Besonderheiten des erfindungsgemäßen Gegen bahngelenks 11 eingegangen, insbesondere auf die Ausgestaltung des Kugelkäfigs 15. Es gelten vorliegend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Gegenbahn gelenk die folgenden Definitionen:

Der Gelenkbeugewinkel ß definiert den Winkel, der zwischen der Längsachse L12 des Gelenkaußenteils 12 und der Längsachse L13 des Gelenkinnenteils 13 eingeschlos sen wird. Der Gelenkbeugewinkel ß beträgt bei gestrecktem Gelenk Null.

Der Bahnbeugewinkel ß/2 definiert den Winkel, den ein Radius um den Gelenkmittel punkt M an die Kugelmitte mit der Gelenkmittelebene EM einschließt. Dabei beträgt der Bahnbeugewinkel ß/2 in jeder Winkelstellung des Gelenks stets die Hälfe des Ge lenkbeugewinkels ß.

Der Maulöffnungswinkel d definiert den Winkel, der bei gestrecktem Gelenk von Tan genten T an die Kugeln in den Kontaktpunkten mit den ersten Kugelbahnen bezie hungsweise den zweiten Kugelbahnen eingeschlossen wird.

Der Steuerwinkel d/2 definiert den Winkel, den eine bei gestrecktem Gelenk im Kugel mittelpunkt an die jeweilige Kugelmittelpunktslinie angelegte Tangente mit der zuge hörigen Längsachse L des Gelenkaußenteils beziehungsweise Gelenkinnenteils ein schließt. Der Steuerwinkel d/2 entspricht dem halben Maulöffnungswinkel d. Die Mittelpunktsebene EM ist definiert durch die Kugelmittelpunkte der drehmomen tübertragenden Kugeln 14A, 14B bei gestrecktem Gelenk.

Der erste Teilkreisdurchmesser PCDA definiert den Durchmesser, der durch die Mit telpunkte der ersten Kugeln 14A bei gestrecktem Gelenk gebildet ist.

Der zweite Teilkreisdurchmesser PCDB definiert den Durchmesser, der durch die Mit telpunkte der zweiten Kugeln 14B bei gestrecktem Gelenk gebildet ist.

Der Teilkreisdurchmesser PCDS definiert den Durchmesser der Einstecköffnung des Gelenkinnenteils 13, insbesondere durch Zahnfußlinien der Einstecköffnung.

Der Kugelkäfig 15 hat seitlich benachbart zu den umfangsverteilten Käfigfenstern 18 einen öffnungsseitigen Ringsteg 37 und einen anschlussseitigen Ringsteg 38. Auf grund des Ringspalts 25 ist der Kugelkäfig 15 relativ zum Gelenkau ßenteil 12 begrenzt axial bewegbar. Hiermit können bei Betrieb auftretende Schwingungen zwischen Ge- lenkinnenteil 13 und Gelenkaußenteil ausgeglichen werden. Die axiale Bewegbarkeit in Richtung Öffnung 20 wird durch einen öffnungsseitigen Anschlag S20 begrenzt. Hierfür kommt der öffnungsseitige Ringsteg 37 des Kugelkäfigs 15 gegen die öffnungs seitige Stützfläche 26a des Gelenkinnenteils 13 und/oder gegen die öffnungsseitige Stützfläche 24a des Gelenkaußenteils 12 in Anlage, wie in Figur 1 E gezeigt. Die axiale Bewegbarkeit in Richtung Boden wird durch einen bodenseitigen Anschlag S19 be grenzt. Hierfür kommt der anschlussseitige Ringsteg 38 des Kugelkäfigs gegen die anschlussseitige Stützfläche 26b des Gelenkinnenteils 13 und/oder gegen die öff nungsseitige Stützfläche 24b des Gelenkaußenteils 12 in Anlage, wie in Figur 1 F ge zeigt.

Erfindungsgemäß ist zumindest eine von der Käfigaußenfläche 16 und der Käfiginnen fläche 17 des Kugelkäfigs weich fertigbearbeitet und gehärtet. Ferner weist der Kugel käfig 12 im Querschnitt betrachtet eine unrunde beziehungsweise polygonale Form auf. Wie insbesondere aus den Figuren 4, 5B und 5C hervorgeht, hat der Kugelkäfig im Bereich der Mittelstege 39 und Ringstege 37, 38 polygonale Umfangskonturen K37, K38, K39. Die Umfangskonturen K37, K38, K39 haben jeweils mindestens drei Maxima PH, die auch als Hochpunkte bezeichnet werden können, und drei Minima PL, die auch als Tiefpunkte bezeichnet werden können, und einen maximalen Spitze-Tal-Wert HL, HLo, HLi von mindestens 30 Mikrometer. Die Gruppe der Maxima kann zumindest ein absolutes Maximum und mehrere relative Maxima umfassen. Die Gruppe der Minima kann zumindest ein absolutes Minimum und mehrere relative Minima umfassen.

Aufgrund der polygonalen Form kommt der Kugelkäfig 15 am axialen Anschlag S19, S20 zumindest zunächst nur mit mehreren Punkten, nämlich im Bereich der Maxima PH, mit dem Gelenkaußenteil 12 beziehungsweise Geienkinnenteil 13 in Kontakt. Durch den punktuellen Kontakt und die leichte Federwirkung der polygonalen Käfig form ist der zyklische Anschlag "weich" und die Geräuschentwicklung entsprechend vergleichsweise gering.

Die polygonale Umfangskonturen K37, K38, K39 des Kugelkäfigs 12 haben jeweils in Bezug auf einen Umfangslinienmittelpunkt MK, MC, MG, Ml einen veränderlichen Ra dius R über dem Umfang, so dass sich ein wellenförmiger Verlauf ergibt. Der maximale Spitze-Tal-Wert HL, HLo, HLi bezeichnet dabei die Differenz zwischen dem kleinsten Radius RL und dem größten Radius RH der polygonalen Umfangslinie um einen Mit telpunkt. Der Kreis mit größtem Radius RH kann auch als Maximum-Kreislinie, und der Kreis mit kleinstem Radius auch als Minimum-Kreislinie bezeichnet werden. Die Maxi mum- und Minimum-Kreislinien können konzentrisch oder leicht versetzt zueinander sein.

Zur Berechnung der geometrischen Größen einer polygonalen Umfangslinie, die all gemein auch mit dem Bezugszeichen K versehen ist, gibt es mehrere Möglichkeiten, die nachstehend beispielhaft erläutert werden.

Beispielsweise kann der Spitze-Tal-Wert HL der polygonalen Umfangslinie K auch auf Basis des Gauß-Kreises LSC ermittelt werden, der auch als "Least Square Circle" be zeichnet wird. Der Gauß-Kreis LSC wird so ermittelt, dass er möglichst nah an der polygonalen Umfangslinie beziehungsweise allen Messpunkten pm der Umfangslinie K liegt, wie beispielhaft in Figur 4 gezeigt. Bei Verwendung dieser Methode ist erfin dungsgemäß vorgesehen, dass der radiale Abstand sh der absoluten Maxima PH und der radiale Abstand sl der absoluten Minima PL der polygonalen Umfangslinie K be ziehungsweise der Umfangslinien-Messpunkte pm zum Gauß-Referenzkreis LSC je weils größer als 15 Mikrometer ist. Hieraus ergibt sich, dass der Spitze-Tal-Wert HL, der die radiale Differenz zwischen absolutem Minimum PL und absolutem Maximum PH darstellt, größer als 30 Mikrometer, insbesondere größer als 50 Mikrometer ist.

Eine andere Methode zur Ermittlung des Spitze-Tal-Werts HL der polygonalen Um fangslinie K ist die Minimumkreis-Methode, die auch als "Minimum Zone Circle" (MZC) bezeichnet wird und nachstehend anhand von Figur 5B erläutert wird. Es ist die äu ßere Umfangslinie K37o des Ringstegs 37 des Kugelkäfigs 15 dargestellt, die in der Mess ebene E37 gemäß Figur 5A gemessen worden ist. Bei der Minimumkreis-Methode werden zwei Kreise CH und CL mit demselben Mittelpunkt MC so berechnet, dass der eine Kreis CH kleinstmöglich außerhalb und der andere Kreis CL größtmöglich inner halb der Umfangslinie K beziehungsweise allen Messpunkten pm der Umfangslinie K liegt. Bei Verwendung dieser Methode soll der radiale Abstand HL der beiden koaxia len Kreise CH, CL, der in Figur 5B mit HLo bezeichnet ist, größer als 30 Mikrometer, insbesondere größer als 50 Mikrometer sein.

Gemäß einer weiteren alternativen oder ergänzenden Methode, welche beispielhaft anhand Figur 5C erläutert wird, können der Hüllkreis MCC und der Pferchkreis MIC der wellenförmigen Umfangslinie K bestimmt und hieraus die radiale Differenz HL ge bildet werden. Es ist die äußere Umfangslinie K37i des Ringstegs 37 des Kugelkäfigs 15 dargestellt, die in der Messebene E37 gemäß Figur 5A gemessen worden ist. Der Hüllkreis MCC ist der kleinste Kreis, der die Umfangslinie K37i beziehungsweise alle Messpunkte pm entlang der Umfangslinie vollständig umschließt. Dieser hat den Mit telpunkt MC und wird auch als "Mimimum Circumscribed Circle" bezeichnet. Der Pferchkreis MIC beschreibt den größten Kreis, der vollständig innerhalb der Umfangs linie K beziehungsweise allen Messpunkten pm der Umfangslinie liegt. Dieser hat den Mittelpunkt Ml und wird auch als "Maximum Inscribed Circle" (MIC) bezeichnet. Erfin dungsgemäß ist vorgesehen, dass der radiale Abstand beziehungsweise der Spitze- Tal-Wert HL zwischen Hüllkreis MCC und Pferchkreis MIC, der in Figur 5C mit HLi bezeichnet ist, über den gesamten Umfang größer als 30 Mikrometer ist, insbesondere größer als 50 Mikrometer, optional auch größer als 75 Mikrometer ist. Es versteht sich, dass jede beliebige der genannten Methoden verwendet werden kann, um den erfindungsgemäßen Spitze-Tal-Wert HL zu berechnen. Die zur Bestim mung der Umfangslinie verwendete Anzahl an Messpunkten beträgt im Bereich der Käfigfenster 18, entsprechend deren Anzahl, im vorliegenden Beispiel acht, wie in den Figuren 3C und 4 erkennbar. Im Bereich der Ringstege 37, 38 kann die Anzahl der Messpunkte auch deutlich darüber liegen, beispielsweise mindestens 16, oder eine durchgehende Messlinie sein, wie in den Figuren 5B und 5C gezeigt.

Im Bereich der Ringstege 37, 38 kann eine polygonale Innenumfangskontur Ki um insbesondere mindestens 10 Mikrometer größer sein als eine polygonale Außenum fangskontur Ko. Beispielsweise kann im Ringsteg 37 die polygonale Innenumfangs kontur K37i einen maximalen Spitze-Tal-Wert HL von mindestens 50 Mikrometer und die polygonale Außenumfangskontur K37o einen maximalen Spitze-Tal-Wert HL von mindestens 30 Mikrometern aufweisen. Mit größerem Spitze-Tal-Wert beziehungs weise Amplitude ergeben sich ein kleinerer Punktkontakt in der Anlage mit dem Ge lenkaußenteil 12 und/oder Geienkinnenteil 13 und eine größere Federwirkung des Kä figs 15. Der maximale Spitze-Tal-Wert HL der polygonalen Innen- und/oder Außenum fangskontur Ki, Ko ist vorzugsweise kleiner als 200 Mikrometer, insbesondere kleiner als 150 Mikrometer.

Die Außenfläche 16, die Innenfläche 17 und optional zumindest eine Stirnfläche des Kugelkäfigs 15 sind weich fertigbearbeitet und gehärtet. Mit anderen Worten wird die gewünschte Geometrie der genannten Flächen ausschließlich durch Weichbearbeiten erzeugt, das heißt vor dem Härten. Nach dem Härten ist keine weitere geometriever ändernde Bearbeitung von zumindest der Außenfläche 16 und der Innenfläche 17 des Kugelkäfigs 15 vorgesehen, insbesondere keine spanende Bearbeitung. Die Außen fläche 16 und Innenfläche 17 des Kugelkäfigs 15 können durch Umformen fertig her gestellt werden. Alternativ oder ergänzend können Teilflächen des Kugelkäfigs, zumin dest auch in Zwischenschritten, spanabhebend bearbeitet werden.

Nach dem Härten können einander axial gegenüberliegende Seitenflächen der Käfig fenster 18 noch hartbearbeitet werden. Dabei werden die Seitenflächen auf die ge wünschte Endgeometrie fertigbearbeitet. Das Vorfertigen der Fenster 18 kann durch ein Schneidverfahren, wie Stanzen, erfolgen. Das Fertigbearbeiten kann insbesondere spanabhebend erfolgen, beispielsweise durch Schleifen. Beim Fertigbearbeiten wird das beim Zwischenprodukt vorgesehene Aufmaßmaterial der entsprechenden Flä chen, das beispielsweise wenige Zehntel Millimeter betragen kann, nach dem Flärten abgetragen.

Die sich gegenüberliegenden Flächen von Gelenkaußenteil 12, Käfig 15 und Gelenk- innenteil 13 können prinzipiell nach den Anforderungen frei gewählt werden. Wie ins besondere in Figur 6 erkennbar, in der beispielhaft eine Hilfssphäre Sh eingezeichnet ist, ist die Innenfläche des Gelenkau ßenteils im Wesentlichen sphärisch gestaltet. Das selbe gilt auch für die Käfigau ßenfläche, die Käfiginnenfläche und die Au ßenfläche des Gelenkinnenteils. In zentrierter Anordnung des Kugelkäfigs 15 zum Gelenkaußenteil 12 und zum Geienkinnenteil 13 ist zumindest einer von dem äußeren Radialspalt 25 und dem inneren Radialspalt 27 größer als 75 Mikrometer. Die inneren und äußeren Radialspalte 25, 27 können unterschiedlich groß sein und insbesondere um mindes tens 25 Mikrometer voneinander abweichen.

Die Käfigaußenfläche 16 des Kugelkäfigs 15 und die Innenfläche 24 des Gelenkau ßenteils 12 einerseits, und die Käfiginnenfläche 17 des Kugelkäfigs und der Außenflä che 26 des Gelenkinnenteils 13 andererseits, sind so gestaltet, dass in montiertem und gestrecktem Zustand des Gegenbahngelenks 11 das äußere Gesamtaxialspiel So zwi schen dem Kugelkäfig 15 und dem Gelenkaußenteil 12 sowie das innere Gesamtaxi alspiel Si zwischen dem Kugelkäfig 15 und dem Geienkinnenteil 13 unterschiedlich groß sind. Wie in Figur 1 D gezeigt, setzt sich das äußere Gesamtaxialspiel So zusam men aus dem äußeren öffnungsseitigen Axialspiel Soa und dem anschlussseitigen Axialspiel Sob zwischen Käfig 15 und Außenteil 12. Analog setzt sich das innere Ge samtaxialspiel Si zusammen aus dem inneren öffnungsseitigen Axialspiel Sia und dem anschlussseitigen Axialspiel Sib zwischen Käfig 15 und Innenteil 13. Dabei kann das äußere Gesamtaxialspiel So beispielsweise um mindestens 10 % und/oder mindes tens 100 Mikrometer größer sein, als das innere Gesamtaxialspiel Si.

Die sphärischen Flächen 24, 16, 17, 26 der Gelenkteile 12, 13, 15 sind so gestaltet, dass in montiertem Zustand des Gelenks 11 , in dem der Äquator der sphärischen Flä che 26 des Gelenkaußenteils 12 und der Äquator der Käfigaußenfläche 16 in einer Ebene liegen, sowie der Äquator der Käfiginnenfläche 17 und der sphärischen Fläche 26 des Gelenkinnenteils 13 in einer Ebene liegen, der äußere Radialspalt 25 in Rich tung Öffnungsseite größer ist als in Richtung Anschlussseite. Hierdurch kann sich das Geienkinnenteil 13 beim Einpressen einer Welle 30 über den Kugelkäfig 15 bezie hungsweise die Stützflächen 26b, 24b axial gegen das Gelenkaußenteil 12 abstützen, ohne dass die Kugeln 14A, 14B in den Kugelbahnen 22A, 23A; 22B, 23B verklemmen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die beiden inneren und äußeren Flächen 24, 26 des Kugelkäfigs 15 im Wesentlichen koaxial zueinander angeordnet.

Die ersten und zweiten äußeren Kugelbahnen 22A, 22B, die gemeinsam auch als äu ßere Kugelbahnen oder äußere Kugelbahngruppe bezeichnet werden können, einer seits, und die ersten und zweiten inneren Kugelbahnen 23A, 23B, die gemeinsam auch als innere Kugelbahnen oder innere Kugelbahngruppe bezeichnet werden können, an dererseits, können unterschiedlich hergestellt sein. Bei dem vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel sind die Kugelbahnen 22A, 22B des Gelenkaußenteils 12 vor dem Här ten weich fertigbearbeitet, und die Kugelbahnen 23A, 23B des Gelenkinnenteils 13 sind nach dem Härten hart fertigbearbeitet.

Das Gelenkaußenteil 12, insbesondere die ersten und zweiten äußeren Kugelbahnen 22A, 22B, kann durch Umformoperationen hergestellt werden, beispielsweise durch Schmieden, Warmumformen, Kaltumformen, Prägen und/oder Hämmern. Es versteht sich, dass zwischen einzelnen Umformschritten auch spanabhebende Zwischen schritte vorgesehen sein können, beispielsweise zum Überdrehen und/oder Entgraten. Die ersten äußeren Kugelbahnen 22A haben einen bogenförmigen zentralen Funkti onsabschnitt. Der Mittelpunkt des den zentralen Funktionsabschnitt erzeugenden Bo gens ist gegenüber der Mittelebene des Gelenks 11 zur Öffnungsseite versetzt, was auch als axialer Offset bezeichnet wird, mit einer Offset-Ebene EA. An ihrem öffnungs seitigen Ende haben die ersten äußeren Kugelbahnen 22A des Gelenkaußenteils 12 eine radiale Erweiterung 28A, um das Einsetzen einer zugehörigen Kugel 14A bei der Montage zu erleichtern. An ihrem bodenseitigen Ende haben die ersten äußeren Ku gelbahnen 22A des Gelenkaußenteils 12 eine gegenüber dem Funktionsbahnab schnitt radial vertiefte Tasche 29A, in die bei der Montage einer öffnungsseitig einge setzten Kugel 14Aa die diametral gegenüberliegende Kugel 14Ab eintauchen kann. Die zweiten äußeren Kugelbahnen 22B haben einen bogenförmigen zentralen Funkti onsabschnitt. Der Mittelpunkt des den zentralen Funktionsabschnitt erzeugenden Bo gens ist gegenüber der Mittelebene EM des Gelenks 11 zur Bodenseite in die Ebene EB versetzt. An ihrem bodenseitigen Ende haben die zweiten äußeren Kugelbahnen 23B des Gelenkaußenteils 12 eine gegenüber dem Funktionsbahnabschnitt radial ver tiefte Tasche 29B.

Die ersten äußeren Kugelbahnen 22A bilden zur Öffnungsseite einen ersten Hinter- schnitt FI22A, und die zweiten äußeren Kugelbahnen 23B bilden zur Öffnungsseite einen zweiten Hinterschnitt FI22B. Dabei ist insbesondere in Figur 1 D erkennbar, dass der erste Hinterschnitt FI22A der sich zur Öffnungsseite öffnenden ersten Kugelbahnen 22A kleiner ist als der zweite Hinterschnitt FI22B der sich zur Anschlussseite öffnenden zweiten Kugelbahnen 22B.

Bei dem vorliegenden Gelenkaußenteil 12 wird vorzugsweise auch die sphärische Flä che 24 weich fertigbearbeitet, das heißt sie bleibt nach dem Flärten mechanisch unbe arbeitet. Es wird also die gesamte innere Kontur des Gelenkaußenteils 12 mit Kugel bahnen 22A, 22B und Sphäre 24 vor dem Härten fertig hergestellt. Nach dem Härten ist keine weitere geometrieverändernde Bearbeitung vorgesehen. Dabei kann die Au- ßenteil-lnnenfläche 24 gemeinsam mit den ersten und zweiten äußeren Kugelbahnen 22A, 22B durch Umformoperationen hergestellt werden.

Die ersten und zweiten äußeren Kugelbahnen 22A, 22B sind insbesondere so geformt, dass im Querschnitt durch die jeweilige Kugelbahn ein Zweipunktkontakt mit der zu gehörigen Kugel 14A, 14B gebildet ist. Ein Zweipunktkontakt kann beispielsweise durch eine im Querschnitt gotische oder elliptische Bahnform erzeugt werden.

Das Geienkinnenteil 13, insbesondere die ersten und zweiten inneren Kugelbahnen 23A, 23B kann durch spanabhebende Verfahren, wie Drehen und/oder Fräsen herge stellt werden, wobei eine Herstellung mittels Umformoperationen ebenfalls möglich ist. Die inneren Kugelbahnen 23A, 23B können vor dem Härten mit entsprechenden Auf maßen vorgefertigt werden. Nach dem Härten werden die inneren Kugelbahnen 23A, 23B in die gewünschte Endgeometrie fertigbearbeitet. Das Fertigbearbeiten erfolgt ins- besondere spanabhebend, beispielsweise durch Schleif- und/oder oder Drehoperatio nen. Die ersten und zweiten inneren Kugelbahnen 23A, 23B sind vorzugsweise eben falls so gestaltet, dass im Querschnitt durch die jeweilige Kugelbahn ein Zweipunkt kontakt mit der zugehörigen Kugel 14A, 14B gebildet ist.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird vorzugsweise auch die sphärische Innen fläche 26 des Gelenkinnenteils 13 zunächst weich vorbearbeitet, anschließend gehär tet und nach dem Härten hart fertigbearbeitet. Das Vorfertigen kann durch spanende Fertigungsverfahren, wie Drehen oder Fräsen, und/oder durch spanlose Fertigungs verfahren, wie Umformen beziehungsweise Schmieden erfolgen. Das Fertigbearbeiten der Außenfläche 26 des Gelenkinnenteils erfolgt insbesondere spanabhebend, bei spielsweise durch Schleifen.

Das hier gezeigte Gegenbahngelenk 2 ist vorzugsweise so ausgelegt, dass die Ge lenkteile 12, 13 um einen Beugewinkel ß von mehr als 20° relativ zueinander winkel beweglich sind. Das Verhältnis des ersten und/oder zweiten Teilkreisdurchmessers PCDA, PCDB zum größten Teilkreisdurchmesser PCDS der Einstecköffnung des Ge lenkinnenteils 13 ist dabei insbesondere kleiner als 2,5, das heißt PCDA/PCDS < 2,5 und/oder PCDB/PCDS < 2,5.

Figur 7 zeigt eine erfindungsgemäße Seitenwelle 40 zum Übertragen von Drehmoment von einem Getriebe auf ein Fahrzeugrad, welche nicht dargestellt sind. Die Seitenwelle 40 umfasst ein getriebeseitiges Gleichlaufgelenk 42, eine Welle 41 und ein radseitiges Gleichlaufgelenk 2. Das radseitige Gleichlaufgelenk ist ein erfindungsgemäßes Ge genbahngelenk nach Figur 1 A bis 1 D. Die Seitenwelle 40 kann insbesondere in einem Heckantrieb eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommen. Bezugszeichenliste

11 Gegenbahngelenk

12 Gelenkaußenteil

13 Geienkinnenteil

14A, 14B Kugel

15 Kugelkäfig

16 Außenfläche (15)

17 Innenfläche (15)

18 Fenster

19 Anschlussseite

20 Öffnungsseite 21 Öffnung

22A, 22B äußere Kugelbahn 23A, 23B innere Kugelbahn

24 Innenfläche (12)

25 äußerer Spalt

26 Außenfläche (13)

27 innerer Spalt

28 radiale Erweiterung

29 Tasche

30 Welle

31 Ausnehmung

32 Steg (12)

33 Steg (13)

34 Erweiterung

35A, 35B Abflachung 36 Öffnung

37, 38 Ringsteg

39 Mittelsteg

40 Seitenwelle

41 Welle

42 Gleichlaufgelenk C Kreis

EA erste Offset- Ebene

EB zweite Offset-Ebene

EM Gelenkmittelebene

HL Spitze-Tal-Wert

K Umfangskonturlinie

L Längsachse

M Gelenkmittelpunkt mp Messpunkt

PCD Kreisdurchmesser

PH Maximum

PL Minium

R Radius

S19, S20 Anschlag Si inneres Gesamtaxialspiel So äußeres Gesamtaxialspiel T Tangente ß Gelenkbeugewinkel d Maulöffnungswinkel