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Title:
COUNTERTRACK JOINT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/237214
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a countertrack joint comprising: an outer joint part (12), an inner joint part (13), wherein first track pairs (22A, 23A) widen towards the open side of the outer joint part (12) when the countertrack joint is straight, and second track pairs (22B, 23B) widen towards the connection side of the outer joint part (12) when the countertrack joint is straight; one ball (14A, 14B) in each first and second track pair; a ball cage (15) with peripherally distributed cage windows (18), each of which receives one of the balls (14). A second outer track base line (G22B) of the outer joint part (12) extends from the central joint plane (EM) in the direction of the joint base (19) at least starting from a track deflection angle (β') of ± 20° radially within a second outer reference circular arc (CRB12) which is defined by a second outer radius (R22Bp) which forms the second outer track base line (G22B) in the second offset plane (EB).

Inventors:
MAUCHER STEPHAN (DE)
BENNER IDA (DE)
WECKERLING THOMAS (DE)
CREMERIUS ROLF (DE)
POST HANS-JÜRGEN (DE)
GREMMELMAIER ANNA (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/065881
Publication Date:
December 14, 2023
Filing Date:
June 10, 2022
Export Citation:
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Assignee:
GKN DRIVELINE INT GMBH (DE)
International Classes:
F16D3/223; F16D3/2233
Domestic Patent References:
WO2005028894A12005-03-31
WO2013029655A12013-03-07
WO2006048032A12006-05-11
WO2007079762A12007-07-19
Foreign References:
DE102004018777A12005-03-31
DE10060120A12002-06-13
DE10337612A12004-06-03
US20070111806A12007-05-17
DE10304156A12004-08-19
Attorney, Agent or Firm:
NEUMANN MÜLLER OBERWALLENEY PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Gegenbahngelenk umfassend: ein Gelenkaußenteil (12) mit einer Längsachse (L12), einem Gelenkboden (19), der eine Anschlussseite definiert, und einer Öffnung (20), die eine Öffnungsseite definiert, sowie ersten äußeren Kugelbahnen (22A) und zweiten äußeren Kugelbahnen (22B), die in einer Innenfläche (24) des Gelenkaußenteils (12) umfangsverteilt angeordnet und die im Längsschnitt zumindest teilweise gekrümmt sind; ein Gelenkinnenteil (13) mit einer Längsachse (L13), sowie ersten inneren Kugelbahnen (23A) und zweiten inneren Kugelbahnen (23B), die in einer Außenfläche (26) des Gelenkinnenteils (13) umfangsverteilt angeordnet und die im Längsschnitt zumindest teilweise gekrümmt sind; wobei die ersten äußeren Kugelbahnen (22A) und die ersten inneren Kugelbahnen (23A) erste Bahnpaare miteinander bilden, die sich zur Öffnungsseite des Gelenkaußenteils (12) hin erweitern, und wobei die zweiten äußeren Kugelbahnen (22B) und die zweiten inneren Kugelbahnen (23B) zweite Bahnpaare miteinander bilden, die sich zur Anschlussseite hin erweitern, wobei die zweiten äußeren Kugelbahnen (22B) eine zweite äußere Bahngrundlinie (G22B) aufweisen und einen zweiten äußeren primären Bahnabschnitt (22Bp) und daran anschließend einen zweiten äußeren sekundären Bahnabschnitt (22Bs), jeweils eine erste Kugel (14A) in jedem ersten Bahnpaar und jeweils eine zweite Kugel (14B) in jedem zweiten Bahnpaar, einen Kugelkäfig (15), der zwischen dem Gelenkaußenteil (12) und dem Gelenkinnenteil (13) angeordnet ist und der eine Käfiginnenfläche (17), eine Käfigaußenfläche (16) sowie umfangsverteilte Käfigfenster (18) aufweist, die jeweils zumindest eine der Kugeln (14A, 14B) aufnehmen, wobei die Kugeln (14A, 14B) vom Kugelkäfig (15) bei koaxial ausgerichteten Längsachsen (L12, L13) des Gelenkinnenteils (13) und des Gelenkaußenteils (12) auf einer Gelenkmittelebene (EM) gehalten werden, wobei das Gelenkinnenteil (13) relativ zum Gelenkaußenteil (12) winkelbeweglich ist, wobei sich die zweiten Kugeln (14B) innerhalb eines primären Bahnbeugewinkelbereichs (ß'Bp) bis zu einem maximalen primären Bahnbeugewinkel (ß'Bm) von ± 20° um die Gelenkmittelebene (EM) entlang des zweiten äußeren primären Bahnabschnitts (22Bp) bewegen, wobei ein maximaler primärer Gelenkbeugewinkel definiert ist als der Gelenkbeugewinkel (ß), bei dem alle Kugeln (14A, 14B) noch gerade an der Drehmomentübertragung zwischen Gelenkaußenteil (12) und Gelenkinnenteil (13) beteiligt sind, bevor eine öffnungsseitig wandernde Kugel (14A, 14B) aus dem zugehörigen Bahnpaar öffnungsseitig austritt, wobei die zweite äußere Bahngrundlinie (G22B) innerhalb des zweiten äußeren primären Bahnabschnitts (22Bp) in einer zur Gelenkmittelebene (EM) parallelen zweiten Offsetebene (EB) einen größten radialen Abstand von der zweiten Längsachse (L12) aufweist, wobei zwischen der zweiten Offsetebene (EB) und der zweiten äußeren Bahngrundlinie (G22B) ein zweiter Offsetebenen-Schnitt- punkt (PEB) definiert ist, wobei ein die zweite äußere Bahngrundlinie (G22B) in der zweiten Offsetebene (EB) bildender zweiter äußerer Radius (R22Bp) einen zweiten äußeren Referenzkreisbogen (CRB12) definiert, wobei die zweite äußere Bahngrundlinie (G22B) von der Gelenkmittelebene (EM) in Richtung Gelenkboden (19) spätestens ab einem Bahnbeugewinkel (ß') von ± 20° radial innerhalb des zweiten äußeren Referenzkreisbogen (CRB12) verläuft. Gegenbahngelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite äußere Bahngrundlinie (G22B) in Richtung Gelenkboden (19) in einem an den primären Bahnbeugewinkelbereich (ß'Bp) anschließenden sekundären Bahnbeugewinkelbereich (ß'Bs) zumindest bis ± 25° radial innerhalb des zweiten äußeren Referenzkreisbogen (CRB12) verläuft. Gegenbahngelenk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite äußere Bahngrundlinie (G22B) im primären Bahnabschnitt (22Bp) eine primäre Krümmung aufweist und im sekundären Bahnabschnitt (22Bs) eine sekundäre Krümmung, wobei die sekundäre Krümmung kleiner ist als die primäre Krümmung. Gegenbahngelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite äußere Bahngrundlinie (G22B) im primären Bahnabschnitt (22Bp) durch einen Kreisbogen mit einem primären Radius (R22Bp) um einen primären Mittelpunkt (MBp) gebildet ist und im sekundären Bahnabschnitt durch einen Kreisbogen mit einem sekundären Radius (R22Bs) um einen sekundären Mittelpunkt (MBs) gebildet ist, wobei der sekundäre Radius kleiner ist als der primäre Radius, und wobei im Gelenkaußenteil (12) der sekundäre Mittelpunkt (MBs) gegenüber der Längsachse (L12) des Gelenkaußenteils (12) einen radialen Versatz in Richtung der zweiten Kugelbahn (22B) und gegenüber der Gelenkmittelebene (EM) in Richtung Gelenkboden (19) einen axialen Versatz aufweist. Gegenbahngelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten äußeren Kugelbahnen (22B) zwischen der zweiten Offsetebene (EB) und einem öffnungsseitigen primären Abschnittsende einen öff- nungsseitigen primären Bahnabschnitt definieren, der sich über einen öffnungsseitigen Bahnabschnittswinkel (yB1 ) von mehr als 18° und weniger als 23° und um den Bahnabschnittsmittelpunkt (MBp) erstreckt. Gegenbahngelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten äußeren Kugelbahnen (22B) zwischen der zweiten Offsetebene (EB) und dem bodenseitigen Ende des primären Bahnabschnitts (22Bp) einen bodenseitigen primären Bahnabschnitt definieren, der sich über einen bodenseitigen Bahnabschnittswinkel (yB2) von mehr als 2° und weniger als 12° um den Bahnabschnittsmittelpunkt (MBp) erstreckt. Gegenbahngelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein äußerer sekundärer Grundlinienradius (RMGs) vom Gelenkmittelpunkt (M) an die Bahngrundlinie (G22B) innerhalb des sekundären Bahnabschnitts (22Bs) der zweiten äußeren Kugelbahn (22B), zumindest bei einem sekundären Gelenkbeugewinkel von ± 40° bis ± 50°, kleiner ist, als das 1 ,45- fache des Rollkreisradius (PCRB) der zweiten Kugeln (14B) bei gestrecktem Gelenk. Gegenbahngelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Kugelbahnen (23B) des Gelenkinnenteils (13) einen zweiten inneren primären Bahnabschnitt (23Bp) und, daran öffnungsseitig anschließend, einen zweiten inneren sekundären Bahnabschnitt (23Bs) aufweisen, wobei sich die zweiten Kugeln (14B) bei Winkelbewegungen innerhalb des primären Bahnbeugewinkelbereichs (ß'Bp) bis zum maximalen Primärbeugewinkel (ß'Bm) entlang des zweiten inneren primären Bahnabschnitts (23Bp) bewegen, und bei größeren Winkelbewegungen innerhalb des sekundären Bahnbeugewinkelbereichs (ß'Bs) sich innerhalb des zweiten inneren sekundären Bahnabschnitts (23Bs) bewegen, wobei die zweiten inneren Kugelbahnen (23B) eine zweite innere Bahngrundlinie (G23B) aufweist, die im zweiten inneren primären Bahnabschnitts (23Bp) konvex und im zweiten inneren sekundären Bahnabschnitt (23Bs) zumindest abschnittsweise konkav gekrümmt oder gerade ist. Gegenbahngelenk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein innerer sekundärer Grundlinienradius (RMGs) vom Gelenkmittelpunkt (M) an die zweite innere Bahngrundlinie (G23B) innerhalb des zweiten inneren sekundären Bahnabschnitt (23Bs), zumindest bei einem sekundären Gelenkbeugewinkel von ± 40° bis ± 50°, kleiner ist, als das 1 ,45-fache des Rollkreisradius (PCRB) der zweiten Kugeln (14B) bei gestrecktem Gelenk. Gegenbahngelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten äußeren Kugelbahnen (22A) zwischen der ersten Offsetebene (EA) und einem öffnungsseitigen Ende des primären Bahnabschnitts (22Ap) einen öffnungsseitigen primären Bahnabschnitt definieren, der sich über einen öffnungsseitigen Bahnabschnittswinkel (yA1 ) von mehr als 2° und weniger als 10° um den Bahnabschnittsmittelpunkt (MAp) erstreckt. Gegenbahngelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der primäre Gelenkbeugewinkel (ßp) kleiner ist als das 0,5-fache eines kleinsten zweiten Gelenkmontagebeugewinkels (ßBs), bei dem die zweiten Kugeln (14B) in die zweiten Bahnpaare einsetzbar sind, wobei der kleinste zweite Gelenkmontagebeugewinkel (ßBs) größer ist als 60°. Gegenbahngelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die ersten äußeren Kugelbahnen (22A) öffnungsseitig einen ersten äußeren Hinterschnitt (HA) aufweisen, und die zweiten äußeren Kugelbahnen (22B) öffnungsseitig einen zweiten äußeren Hinterschnitt (HB) aufweisen, wobei der zweite äußere Hinterschnitt (HB) größer ist, als der erste äußere Hinterschnitt (HA), insbesondere größer als das Fünffache und kleiner als das 10-fache des ersten äußeren Hinterschnitts (HA). Gegenbahngelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten äußeren Kugelbahnen (22A, 22B) eine äußere Kugelbahngruppe bilden, und die ersten und zweiten inneren Kugelbahnen (23A, 23B) eine innere Kugelbahngruppe bilden, wobei zumindest eine von der äußeren Kugelbahngruppe und der inneren Kugelbahngruppe vor einem Härten umformend fertigbearbeitet ist, das heißt nach dem Härten mechanisch unbearbeitet ist. Gegenbahngelenk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine von der äußeren Kugelbahngruppe und der inneren Kugelbahngruppe gehärtet und hartbearbeitet ist, insbesondere nach dem Härten spanend fertigbearbeitet ist. Gegenbahngelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten äußeren Kugelbahnen (22A) und die zweiten äußeren Kugelbahnen (22B) des Gelenkaußenteils (12) weich fertigbearbeitet und gehärtet sind, und dass die ersten inneren Kugelbahnen (23A) und zweiten inneren Kugelbahnen (23B) des Gelenkinnenteils (1 1 ) gehärtet und hart fertigbearbeitet sind.

Description:
Gegenbahngelenk

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufgelenk in Form eines Gegenbahngelenkes.

Aus der DE 100 60 120 A1 ist ein Gegenbahngelenk bekannt mit einem Gelenkaußenteil mit gekrümmten Außenbahnen, einem Gelenkinnenteil mit gekrümmten Innenbahnen, Kugeln, die in den Außenbahnen und Innenbahnen aufgenommen sind, und einen Kugelkäfig mit Käfigfenstern, in denen die Kugeln gehalten sind. Erste Außenbahnen bilden mit ersten Innenbahnen 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 Gelenkaußenteil und das Gelenkinnenteil sind relativ zueinander axial verschiebbar.

Aus der WO 2013/029655 A1 ist ein weiteres Gegenbahngelenk bekannt. Erste Bahnpaare öffnen sich bei gestrecktem Gelenk zur Öffnungsseite, und zweite Bahnpaare zur Anschlussseite. Der Steuerwinkel der ersten Bahnpaare ist größer als der Steuerwinkel der zweiten Bahnpaare. Die erste Mittelpunktslinie der ersten Bahnpaare im Gelenkaußenteil verläuft in Richtung Anschlussseite radial innerhalb und in Richtung Öffnungsseite radial außerhalb eines Referenzkreisbogens.

Aus der DE 103 37 612 A1 ist ein Gegenbahngelenk bekannt, bei dem die sich zum Boden hin öffnenden Bahnpaare so gestaltet sind, dass der Öffnungswinkel bei Gelenkbeugung an einer über die Mittelebene in das Gelenkaußenteil eintretenden Kugel zunächst zu Null wird und sich dann zur Öffnungsseite hin öffnet. Aus der US 2007/01 1 1806 A1 , entsprechend der WO 2006/048032 A1 , ist ein weiteres Gegenbahngelenk bekannt. Die Kugelbahnen, die sich in der Gelenkmittelebene bei gestrecktem Gelenk in Richtung zur Anschlussseite hin öffnen, haben anschlussseitig einen ersten Bogenabschnitt mit einem kleinen Radius, im Bereich der Gelenkmittelebene einen zweiten Bogenabschnitt mit einem größeren Radius und öffnungsseitig einen dritten Bogenabschnitt, der gegenüber dem zweiten Bogenabschnitt einen entgegengesetzten Krümmungssinn aufweist.

Aus der DE 103 04 156 A1 ist ein Gegenbahngelenk mit acht Kugeln bekannt, bei dem die zweiten äußeren Kugelbahnen an einer Öffnung des Gelenkaußenteils Montageerweiterungen zum Einsetzen von zweiten Kugeln von radial außen in die Käfigfenster haben. Die zweiten Kugeln werden eingesetzt, wenn die ersten Käfigfenster bereits vollständig mit ersten Kugeln bestückt sind. Zum Einsetzen wird das Gelenk überbeugt, wobei die zweiten Käfigfenster aus dem Gelenkaußenteil austreten.

Aus der WO 2007079762 A1 ist ein Gegenbahngelenk für große Beugewinkel bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleichlaufgelenk vorzug- schlagen, insbesondere für kleine Beugewinkel, das ein geringes Gewicht beziehungsweise hohe Effizienz aufweist und das kostengünstig herstellbar ist, um insgesamt zu einer C02-Reduktion beizutragen.

Erfindungsgemäß wird ein Gleichlaufgelenk in Form eines Gegenbahngelenkes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Weitere mögliche Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das Gelenkinnenteil ist gegenüber dem Gelenkaußenteil über einen primären Gelenkbeugewinkelbereich und einen daran anschließenden sekundären Gelenkbeugewinkelbereich winkelbeweglich. Der primäre Gelenkbeugewinkelbereich definiert den Beugewinkelbereich, innerhalb dessen sich die ersten beziehungsweise zweiten Kugeln bei Betrieb des Gelenks entlangbewegen. Insofern kann der primäre Gelenkbeugewinkel auch als Betriebsbeugewinkel bezeichnet werden. Der maximale primäre Gelenkbeugewinkel ist definiert als der Beugewinkel, bei dem alle Kugeln noch gerade an der Drehmomentübertragung zwischen Gelenkaußenteil und Gelenkinnenteil teilnehmen, bevor eine öffnungsseitig wandernde erste oder zweite Kugel aus dem zugehörigen Bahnpaar öffnungsseitig austritt. Bei Abwinklung des Gelenks innerhalb des Betriebsbeugewinkelbereichs bewegen sich die ersten und zweiten Kugeln in entsprechenden Bahnbeugewinkelbereichen bis zu einem maximalen primären Bahnbeugewinkel. Der maximale primäre Gelenkbeugewinkel kann insbesondere kleiner als ± 30° sein, das heißt bei Betrieb ist das Gelenkinnenteil gegenüber dem Gelenkaußenteil maximal um diesen Betrag abwinkelbar. Die zweiten Kugeln bewegen sich bei Betrieb innerhalb eines primären Bahnbeugewinkelbereichs entlang des primären Bahnabschnitts des Gelenkaußenteils bis zu einem maximalen primären Bahnbeugewinkel. Der maximale primäre Bahnbeugewinkel ist vorzugsweise kleiner als ± 20°, insbesondere kleiner als ± 15° um die Gelenkmittelebene.

An den primären Bahnbeugewinkel der zweiten äußeren Kugelbahnen schließt sich in Richtung Gelenkboden der sekundäre Bahnbeugewinkelbereich an. Die ersten beziehungsweise zweiten Kugeln wandern nur bei der Montage, bei Überbeugen des Gelenks, in den sekundären Bahnbeugewinkelbereich. Insofern kann der sekundäre Gelenkbeugewinkel auch als Montagebeugewinkel bezeichnet werden.

Die Bahngrundlinien der ersten äußeren Kugelbahnen haben innerhalb des Betriebsbeugewinkels in einer zur Gelenkmittelebene (EM) parallelen ersten Offsetebene (EA) einen größten radialen ersten Abstand zur Längsachse. Die Bahngrundlinien der zweiten äußeren Kugelbahnen haben innerhalb des Betriebsbeugewinkels in einer zur Gelenkmittelebene (EM) parallelen zweiten Offsetebene (EB) einen größten radialen zweiten Abstand zur Längsachse. Zwischen der bodenseitigen zweiten Offsetebene und der zweiten äußeren Bahngrundlinie (G22B) ist ein Offsetebenen-Schnittpunkt (PEB) definiert. Ein Referenzkreisbogen (CRB12) der zweiten äußeren Kugelbahnen wird definiert durch den Bahnradius, der die zweite äußere Bahngrundlinie (G22B) in der zweiten Offsetebene (EB) bildet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die zweite äußere Bahngrundlinie (G22B) von der Gelenkmittelebene (EM) in Richtung Gelenkboden bei Abwinkelung des Gelenks spätestens ab einem Bahnbeugewinkel von ± 15° radial innerhalb des zweiten äußeren Referenzkreisbogen (CRB12) verläuft. Ein Vorteil des Gegenbahngelenks ist, dass es insbesondere für Anwendungen mit kleinen Betriebsbeugewinkeln gut einsetzbar ist. Durch die Ausgestaltung der zweiten Kugelbahnen des Gelenkaußenteils derart, dass deren Bahngrundlinien bodenseitig schon ab einem Bahnbeugewinkel von ± 15° radial innerhalb des äußeren Referenzkreisbogens verlaufen, wandert die zugehörige Kugel bei überbeugtem Gelenk mit größerer Krümmung nach radial innen. Damit wird ein kleinwinkliges Gegenbahngelenk mit besonderem Montagemerkmal bereitgestellt. Insgesamt ermöglicht das Gelenkaußenteil eine kurze axiale Länge, was zu einer Materialeinsparung und einem geringen Gewicht führt. Das Gelenk hat damit eine hohe Effizienz, ist kostengünstig herstellbar, und trägt insgesamt zu einer C02-Reduktion bei.

Nach einer Ausführungsform kann die Innenfläche des Gelenkaußenteils zur Anschlussseite eine Stützfläche bilden, gegen die sich der Kugelkäfig bei der Montage axial abstützen kann. Hierfür können die sphärischen Flächen der Gelenkteile so gestaltet sein, dass in montiertem Zustand des Gelenks, in dem der Äquator der sphärischen Innenfläche des Gelenkaußenteils und der Äquator der sphärischen Käfigaußenfläche in einer Ebene liegen, sowie der Äquator der sphärischen Käfiginnenfläche und der sphärischen Außenfläche des Gelenkinnenteils in einer Ebene liegen, der äußere Radialspalt in Richtung Öffnungsseite größer sein als in Richtung Anschlussseite. Hierdurch kann sich das Gelenkinnenteil beim Einpressen einer Welle über den Kugelkäfig axial gegen das Gelenkaußenteil abstützen, ohne dass die Kugeln in den Kugelbahnen verklemmen.

Nach einer Ausführungsform können die Bahngrundlinien (G22B) der zweiten äußeren Kugelbahnen jeweils im Primärbahnabschnitt eine primäre Krümmung und im Sekundärbahnabschnitt eine sekundäre Krümmung aufweisen. Die sekundäre Krümmung ist vorzugsweise kleiner als die primäre Krümmung, wodurch sich die Kugelbahnen bodenseitig schneller nach radial innen ziehen und eine kürzere axiale Erstreckung aufweisen. Nach einer möglichen Konkretisierung kann die zweite äußere Bahngrundlinie (G22B) im primären Bahnabschnitt durch einen Kreisbogen mit einem primären Radius (R22Bp) um einen primären Mittelpunkt (MBp), und im sekundären Bahnabschnitt durch einen Kreisbogen mit einem sekundären Radius (R22Bs) um einen sekundären Mittelpunkt (MBs) gebildet sein. Dabei ist der sekundäre Radius vorzugsweise kleiner als der primäre Radius. Der sekundäre Mittelpunkt (MBs) kann gegenüber der Längsachse (L12) des Gelenkaußenteils einen radialen Versatz in Richtung Kugelbahn haben und/oder gegenüber der Gelenkmittelebene (EM) einen axialen Versatz in Richtung Gelenkboden, beispielsweise in der zweiten Offsetebene (EB) angeordnet sein.

Ausgehend von der zweiten Offsetebene (EB) hat der primäre Bahnabschnitt der zweiten äußeren Kugelbahnen zwischen der zweiten Offsetebene (EB) und dem öffnungsseitigen Ende einen öffnungsseitigen primären Bahnabschnitt. Dieser öffnungsseitige primäre Bahnabschnitt erstreckt sich über einen öffnungsseitigen Bahnabschnittswinkel (yB1 ) von weniger als 23° um den Bahnabschnittsmittelpunkt (MBp). Zwischen der zweiten Offsetebene (EB) und dem bodenseitigen Ende des primären Bahnabschnitts ist ein bodenseitiger primärer Bahnabschnitt gebildet, der sich über einen bodenseitigen Bahnabschnittswinkel (yB2) von weniger als 12° um den Bahnabschnittsmittelpunkt (MBp) erstreckt. Durch diese Ausgestaltung ist der primäre Bahnabschnitt der zweiten äußeren Kugelbahnen insgesamt relativ kurz.

Es ist ein äußerer sekundärer Grundlinienradius (RMGs) vom Gelenkmittelpunkt (M) an die Bahngrundlinie (G22B) innerhalb des sekundären Bahnabschnitts der zweiten äußeren Kugelbahnen (22B) definiert. Nach einer Ausführungsform kann der äußere sekundäre Grundlinienradius (RMGs), zumindest bei einem Gelenkbeugewinkel von zwischen ± 40° bis ± 50°, insbesondere kleiner als das 1 ,45-fache des Rollkreisradius (PCRB) der zweiten Kugeln bei gestrecktem Gelenk sein, beziehungswiese kleiner als das 1 ,4-fache des Rollkreisradius (PCREB) in der zweiten Offsetebene (EB) des Gelenkaußenteils. Dies trägt zu einer kurzen Bauform des Gelenkaußenteils bei.

Die zweiten Kugelbahnen (23B) des Gelenkinnenteils weisen einen zweiten inneren primären Bahnabschnitt und, daran öffnungsseitig anschließend, einen zweiten inneren sekundären Bahnabschnitt auf. Die zweiten Kugeln bewegen sich bei Winkelbewegungen innerhalb des primären Beugewinkelbereichs entlang des zweiten inneren Primärbahnabschnitts bis zum maximalen Primärbeugewinkel. Bei größeren Winkelbewegungen, das heißt ab dem sekundären Beugewinkelbereich, bewegen sich die zweiten Kugeln innerhalb des zweiten inneren Sekundärbahnabschnitts. Nach einer Ausführungsform weisen die zweiten inneren Kugelbahnen eine zweite innere Bahngrundlinie (G23B) auf, die im zweiten inneren Primärbahnabschnitt konvex und im zweiten inneren Sekundärbahnabschnitt zumindest abschnittsweise konkav gekrümmt und/oder gerade ist.

Am Gelenkinnenteil kann ein innerer sekundärer Grundlinienradius (RMGs') vom Gelenkmittelpunkt (M) an die Bahngrundlinie (G23B) innerhalb des inneren sekundären Bahnabschnitts definiert werden. Der innere sekundäre Grundlinienradius (RMGs') kann, zumindest beim Gelenkbeugewinkel von ± 40° bis ± 50°, kleiner ist als das 1 ,45- fache des Rollkreisradius (PCRB) der zweiten Kugeln bei gestrecktem Gelenk sein, beziehungsweise kleiner als das 1 ,5-fache des Rollkreisradius (PCREB') in der zweiten Offsetebene (Eß') des Gelenkinnenteils.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der primäre Gelenkbeugewinkel kleiner als das 0,5-fache des kleinsten zweiten Montagebeugewinkels, bei dem die zweiten Kugeln in die zweiten Bahnpaare einsetzbar sind. Der kleinste zweite Montagebeugewinkel kann beispielsweise größer als 60° sein.

Die ersten äußeren Kugelbahnen (22A) können zur Öffnungsseite einen ersten Hinterschnitt (HA), und die zweiten äußeren Kugelbahnen (22B) können zur Öffnungsseite einen zweiten Hinterschnitt (HB) bilden. Der erste Hinterschnitt der sich zur Öffnungsseite öffnenden ersten Kugelbahnen ist nach einer bevorzugten Ausführungsform kleiner als der zweite Hinterschnitt der sich zur Anschlussseite öffnenden zweiten Kugelbahnen. Beispielsweise kann der zweite äußere Hinterschnitt (HB) größer als das Fünffache des ersten äußeren Hinterschnitts (HA) sein.

Hinsichtlich der Fertigung des Gegenbahngelenks sind verschiedene Ausführungsformen denkbar. Es ist möglich, dass das Gelenkaußenteil und das Gelenkinnenteil in der Verfahrensreihenfolge Schmieden eines Rohlings zu einem Vorformling, Härten des geschmiedeten Vorformlings und nach dem Härten mechanisches Fertigbearbeiten, beispielsweise durch Drehen und/oder Schleifen, gefertigt werden. Alternativ ist es möglich, dass zumindest eine von der äußeren Kugelbahngruppe und der inneren Kugelbahngruppe vor einem Härten fertigbearbeitet ist, was beispielsweise durch Umformen bewerkstelligt werden kann, das heißt nach dem Härten mechanisch unbearbeitet ist. Dies umfasst, dass beide, sowohl das Gelenkinnenteil als auch das Gelenkaußenteil vor dem Härten hinsichtlich der Formgebung vor dem Härten fertigbearbeitet sind. Es ist aber auch mit umfasst, dass nur eines der Gelenkteile weich fertig bearbeitet ist, während das andere Gelenkteil, das heißt eine von der äußeren Kugelbahngruppe und der inneren Kugelbahngruppe gehärtet und hartbearbeitet ist. Das Hartbearbeiten kann beispielsweise eine spanende Bearbeitung mittels Drehen und/oder Schleifen sein. Ein Gegenbahngelenk mit zumindest einer weich fertigbearbeitetem Gelenkteil hat den Vorteil, dass es aufgrund der vor dem Härten fertigbearbeiteten Kugelbahngruppe kostengünstig herstellbar ist. Ein Gegenbahngelenk mit einem weich und einem hart fertigbearbeiteten Gelenkteil bietet daneben den Vorteil, dass aufgrund der gehärteten und anschließend hart fertigbearbeiteten Kugelbahngruppe, der Stützfläche des Gelenkaußenteils und der Gegenbahnform gute Füh- rungs- und Stützfunktion für den Kugelkäfig und somit eine hohe Effizienz gegeben ist.

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.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren erläutert. Hierin zeigt:

Figur 1 A ein erfindungsgemäßes Gegenbahngelenk im Längsschnitt durch ein erstes Bahnpaar;

Figur 1 B das Gegenbahngelenk aus Figur 1 A im Längsschnitt durch ein zweites Bahnpaar;

Figur 1 C das Gegenbahngelenk gemäß Figur 1 A mit weiteren geometrischen Details;

Figur 1 D das Gegenbahngelenk gemäß Figur 1 B mit weiteren geometrischen Details;

Figur 2A das Gelenkaußenteil des Gegenbahngelenks gemäß Figur 1 B im Längsschnitt durch das zweite Bahnpaar mit weiteren geometrischen Details;

Figur 2B das Gelenkaußenteil gemäß Figur 2A mit weiteren geometrischen Details; Figur 3A das Gelenkaußenteil des Gegenbahngelenks gemäß Figur 1 A im Längsschnitt durch das erste Bahnpaar mit weiteren geometrischen Details;

Figur 3B das Gelenkaußenteil des Gegenbahngelenks gemäß Figur 1 B im Längsschnitt durch das zweite Bahnpaar mit weiteren geometrischen Details;

Figur 4A das Gelenkinnenteil des Gegenbahngelenks aus Figur 1 A-1 D in dreidimensionaler Darstellung;

Figur 4B das Gelenkinnenteil aus Figur 4A in Axialansicht;

Figur 4C das Gelenkinnenteil im Längsschnitt durch eine erste innere Kugelbahn gemäß Schnittlinie 4C-4C aus Figur 4B;

Figur 4D das Gelenkinnenteil im Längsschnitt durch eine zweite innere Kugelbahn gemäß Schnittlinie 4D-4D aus Figur 4B;

Figur 5A den Kugelkäfig des Gegenbahngelenks aus Figur 1 A-1 D in dreidimensionaler Darstellung;

Figur 5B den Kugelkäfig gemäß Figur 5A im Querschnitt;

Figur 5C den Kugelkäfig im Längsschnitt gemäß Schnittlinie 5C-5C aus Figur 5B; Figur 5D den Kugelkäfig im Längsschnitt gemäß Schnittlinie 5D-5D aus Figur 5B;

Figur 6A das Gegenbahngelenk aus Figur 1 A-1 D bei der Montage einer ersten Kugel in eine erste Kugelbahn;

Figur 6B das Gegenbahngelenk aus Figur 1 A-1 D bei der Montage einer zweiten Kugel in eine zweite Kugelbahn;

Figur 6C das Gegenbahngelenk aus Figur 1 A-1 D bei Betrieb innerhalb des primären Gelenkbeugewinkels.

In den Figuren 1A bis 6C, die nachstehend gemeinsam beschrieben werden, ist ein erfindungsgemäßes Gegenbahngelenk 11 dargestellt. Das Gegenbahngelenk 11 umfasst ein Gelenkaußenteil 12, ein Gelenkinnenteil 13, mehrere drehmomentübertragende Kugeln 14A, 14B, und einen Kugelkäfig 15. Zwischen einer sphärischen Außenfläche 16 des Kugelkäfigs 15 und einer sphärischen Innenfläche 24 des Gelenkaußenteils 12 kann im Einbauzustand Spiel vorgesehen sein. Zwischen einer sphärischen Innenfläche 17 des Kugelkäfigs 15 und einer sphärischen Außenfläche 26 des Gelenkinnenteils 13 ist im Einbauzustand ein umlaufender Spalt 27 gebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform liegen die Flächenmittelpunkte 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 umfangsverteilten Käfigfenstern 18 im Kugelkäfig 15 in der Gelenkmittelebene EM gehalten. Am Gelenkaußenteil 12 ist eine Längsachse L12 bezeichnet, am Gelenkinnenteil 13 eine Längsachse L13. Der Schnittpunkt der Längsachsen L12, L13 mit der Gelenkmittelebene EM 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 Gelenkinnenteils 13 sphärisch gestaltet. Alternativ oder ergänzend können eine oder mehrere der genannten Flächen auch zylindrische, torusförmige und/oder konische Abschnitte aufweisen. Bezüglich der Innenfläche 24 des Außenteils 12 sind in Figur 2A ein öffnungsseitiger Abschnitt 24a, ein zentraler Abschnitt 24c und ein bodenseitiger Abschnitt 24b eingezeichnet. Der bodenseitige Abschnitt 24b kann eine Stützfläche bilden, gegen die sich der Kugelkäfig 15 mit seiner Außenfläche 16 beim Einstecken einer Gelenkwelle in das Gelenkinnenteil 13 axial abstützen kann.

Das Gelenkaußenteil 12 weist einen Boden 19 auf, der beispielsweise in einen Anschlusszapfen 25 übergehen kann, sowie eine Öffnung 20. Das Gelenkinnenteil 13 hat eine Öffnung 21 , in welche der Zapfen einer Antriebswelle 30 zur Übertragung eines Drehmoments drehfest eingesteckt werden kann. In der vorliegenden Offenbarung bezeichnet die Lage des Bodens 19 die axiale Richtung „zur Anschlussseite“, und die Lage der Öffnung 20 bezeichnet die axiale Richtung „zur Öffnungsseite“. Diese Begriffe werden auch in Bezug auf das Gelenkinnenteil 13 verwendet, wobei der tatsächliche Anschluss einer Welle an das Gelenkinnenteil unberücksichtigt bleibt.

Über dem Umfang sind abwechselnd erste Bahnpaare 22A, 23A mit drehmomentübertragenden ersten Kugeln 14A und zweite Bahnpaare 22B, 23B mit drehmomentübertragenden zweiten Kugeln 14B vorgesehen. Die ersten Bahnpaare 22A, 23A sind in Figur 1 A dargestellt, die zweiten Bahnpaare 22B, 22B sind in Figur 1 B gezeigt. Die ersten Kugeln 14A haben Kontakt mit ersten äußeren Kugelbahnen 22A im Gelenkaußenteil und ersten inneren Kugelbahnen 23A im Gelenkinnenteil. Dabei definieren die Mittelpunkte der ersten Kugeln 14A beim Bewegen entlang der äußeren und inneren ersten Kugelbahnen 22A, 23A jeweils eine erste Mittelpunktslinie A während die Mittelpunkte der zweiten Kugeln 14B beim Bewegen entlang der äußeren und inneren zweiten Kugelbahnen 22B, 23B jeweils eine zweite Mittelpunktslinie B definieren. Die Mittelpunktslinien A, B sind in den Figuren 3A und 3B eingezeichnet. Ferner haben die äußeren und inneren ersten Kugelbahnen 22A, 23A jeweils eine äußere und innere erste Bahngrundlinie G22A, G23A, und die äußeren und inneren zweiten Kugelbahnen 22B, 23B haben jeweils eine äußere und innere zweite Bahngrundlinie G22B, G23B.

Bei koaxial ausgerichtetem Gelenkaußenteil 12 und Gelenkinnenteil 13, bilden die Tangenten T22A, T23A an die Kugeln 14A in den Kontaktpunkten mit den ersten Bahnen 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 Gelenkinnenteil 13 geführt. Die Kugeln 14B sind mit Kontakt 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 einen zweiten Öffnungswinkel ÖB, der sich zur Anschlussseite hin öffnet. Bei einer abgewandelten Bahnform des Gegenbahngelenks können sich die in entgegengesetzte axiale Richtungen orientierten Öffnungswinkel auch in einer leicht abgewinkelten Stellung des Gelenks von insbesondere bis zu 2° ergeben.

Die Anzahl der drehmomentübertragenden Kugeln 14A, 14B beziehungsweise der äußeren und inneren Kugelbahnen 22A, 22B; 23A, 23B beträgt vorliegend acht. Es sind aber auch abgewandelte Ausführungsformen mit anderen durch zwei teilbaren Zahlen von Kugeln beziehungsweise Bahnpaaren möglich, wie 6 oder 10. Jeweils zwei erste Bahnpaare 22A, 23A des Gelenkaußenteils 12 und Gelenkinnenteils 13 liegen einander diametral gegenüber, und zwei zweite Bahnpaare 22B, 23B liegen einander diametral gegenüber. Die ersten und zweiten Bahnpaare liegen mit ihren Mittellinien jeweils in einer Radialebene durch das Gelenk, ohne hierauf eingeschränkt zu sein; die Bahnpaare können auch leicht helixartig um die jeweilige Längsachse verlaufen. Jeweils eine Kugel 14A, 14B ist in einem Käfigfenster 18 im Kugelkäfig 15 aufgenommen. Die Radialebenen haben jeweils den gleichen Winkelabstand voneinander.

Im Folgenden wird näher auf die Besonderheiten des erfindungsgemäßen Gegenbahngelenks 11 , insbesondere auf die Ausgestaltung der zweiten Kugelbahnen 22B des Gelenkaußenteils 12, und der Ausgestaltung der zweiten Kugelbahnen 23B des Gelenkinnenteils 13 eingegangen. Es gelten im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung die folgenden Definitionen:

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

Der Bahnbeugewinkel ß' definiert den Winkel, den ein Radius um den Gelenkmittelpunkt M an die Kugelmitte mit der Gelenkmittelebene EM einschließt. Dabei beträgt der Bahnbeugewinkel ß' in jeder Winkelstellung des Gelenks stets die Hälfe des Gelenkbeugewinkels ß (ß' = ß/2).

Der Bahnabschnittswinkel y eines kreisbogenförmigen Bahnabschnitts definiert den Winkel, über den sich der kreisbogenförmige Bahnabschnitt mit gleichbleibendem Radius um den zugehörigen Radiusmittelpunkt erstreckt.

Der Maulöffnungswinkel ö definiert den Winkel, der bei gestrecktem Gelenk von Tangenten T an die Kugeln in den Kontaktpunkten mit den ersten Kugelbahnen beziehungsweise den zweiten Kugelbahnen eingeschlossen wird.

Der Steuerwinkel ö/2 definiert den Winkel, den eine bei gestrecktem Gelenk im Kugelmittelpunkt an die jeweilige Kugelmittelpunktslinie angelegte Tangente mit der zugehörigen Längsachse L des Gelenkaußenteils beziehungsweise Gelenkinnenteils einschließt. Dabei ist der Steuerwinkel ö/2 gleich dem halben Maulöffnungswinkel ö. Die Mittelpunktsebene EM ist definiert durch die Kugelmittelpunkte der drehmomentübertragenden Kugeln 14A, 14B.

Der erste Teilkreisdurchmesser PCDA definiert den Durchmesser, der durch die Mittelpunkte der ersten Kugeln 14A bei gestrecktem Gelenk gebildet ist. Der erste Teilkreisradius PCRA ergibt sich analog als Radius der ersten Kugeln zum Mittelpunkt.

Der zweite Teilkreisdurchmesser PCDB definiert den Durchmesser, der durch die Mittelpunkte der zweiten Kugeln 14B bei gestrecktem Gelenk gebildet ist. Der zweite T eil- kreisradius PCRB ergibt sich analog als Radius der zweiten Kugeln zum Mittelpunkt.

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

Das Gegenbahngelenk 2 ist so ausgelegt, dass das Gelenkinnenteil 13 gegenüber dem Gelenkaußenteil 12 über einen primären Gelenkbeugewinkelbereich ßp und einen daran anschließenden sekundären Gelenkbeugewinkelbereich ßs abgewinkelt werden kann. Der primäre Gelenkbeugewinkelbereich definiert den Beugewinkelbereich, innerhalb dessen sich die ersten beziehungsweise zweiten Kugeln 14A, 14B bei Betrieb des Gelenks entlangbewegen. Insofern kann der primäre Gelenkbeugewinkelbereich ßp auch als Betriebsbeugewinkel bezeichnet werden. Der maximale primäre Gelenkbeugewinkel ist definiert als der Beugewinkel, bei dem alle Kugeln 14A, 14B noch gerade an der Drehmomentübertragung zwischen Gelenkaußenteil 12 und Gelenkinnenteil 13 teilnehmen, bevor eine öffnungsseitig wandernde erste oder zweite Kugel aus dem zugehörigen Bahnpaar öffnungsseitig austritt. Bei Abwinklung des Gelenks innerhalb des Betriebsbeugewinkelbereichs ßp bewegen sich die ersten Kugeln 14A entsprechend innerhalb der ersten Bahnbeugewinkelbereiche ß'Ap, wobei ein bodenseitiger maximaler primärer Bahnbeugewinkel der ersten äußeren Kugelbahnen 22A mit ß'Am bezeichnet ist. Die zweiten Kugeln 14B bewegen sich bei Betrieb innerhalb der zweiten Bahnbeugewinkelbereiche ß'Bp, wobei ein bodenseitiger maximaler primärer Bahnbeugewinkel der zweiten äußeren Kugelbahnen 22B mit ß'Bm bezeichnet ist. Der primäre Gelenkbeugewinkelbereich ßp ist vorzugsweise kleiner als ± 30°, beispielsweise ± 25°. Ausgehend vom gestreckten Zustand, ist das Gelenkinnenteil gegenüber dem Gelenkaußenteil bei Betrieb also um bis zu ± 30° oder weniger abwinkelbar. Die zweiten Kugeln 14B bewegen sich bei Betrieb innerhalb des primären Bahnbeugewinkelbereichs ß'Bp entlang des primären Bahnabschnitts 22Bp des Gelenkaußenteils 12 bis zum maximalen primären Bahnbeugewinkel ß'Bm. Der maximale primäre Bahnbeugewinkel ß'Bm ist kleiner als ± 20°, insbesondere kleiner als ± 15° um die Gelenkmittelebene EM, beispielsweise ± 12,5°.

An den primären Bahnbeugewinkel ß'Bp der zweiten äußeren Kugelbahnen 22B schließt sich in Richtung Gelenkboden 19 der sekundäre Bahnbeugewinkelbereich ß'Bs an. Die ersten beziehungsweise zweiten Kugeln 14A, 14B wandern nur bei der Montage einer diametral gegenüberliegenden Kugel in den sekundären Bahnbeugewinkelbereich. Insofern beinhaltet der sekundäre Gelenkbeugewinkelbereich ßs den Montagebeugewinkel.

Die Bahngrundlinien G22A der ersten Kugelbahnen 22A des Gelenkaußenteils 12 haben innerhalb des Bahnbeugewinkels ß'Ap in einer zur Gelenkmittelebene EM parallelen ersten Offsetebene EA einen größten radialen ersten Abstand von der Längsachse L12. Die Bahngrundlinien G22B der zweiten Kugelbahnen 22B haben innerhalb des Bahnbeugewinkels ß'Bp in einer zur Gelenkmittelebene EM parallelen zweiten Offsetebene EB einen größten radialen zweiten Abstand von der Längsachse L12. Zwischen der bodenseitigen zweiten Offsetebene EB und der zweiten äußeren Bahngrundlinie G22B ein Offsetebenen-Schnittpunkt PEB definiert, der in Figur 2A eingezeichnet ist.

Ein Referenzkreisbogen CRB12 der zweiten äußeren Kugelbahnen 22B wird definiert durch den Bahnradius R22Bp, der die zweite äußere Bahngrundlinie G22B in der zweiten Offsetebene EB bildet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die zweite äußere Bahngrundlinie G22B in Richtung Gelenkboden 19 bei Abwinkelung des Gelenks spätestens ab einem Bahnbeugewinkel ß'B von ± 20°, beispielsweise ab ± 15° radial innerhalb des zweiten äußeren Referenzkreisbogen CRB12 verläuft. In Figur 2B ist zwischen dem Gelenkmittelpunkt M und der Bahngrundlinie G22B innerhalb des sekundären Bahnabschnitts 22Bs ein Grundlinienradius RMGs eingezeichnet. Die zweiten Kugelbahnen 22B, 23B sind so gestaltet, dass der Grundlinienradius RMGs, zumindest bei einem Gelenkbeugewinkel ß von zwischen ± 40° bis ± 50° entsprechend einem Bahnbeugewinkel von ± 20° bis ± 25°, insbesondere kleiner als das 1 ,45-fache des Rollkreisradius PCRB der zweiten Kugeln 14B bei gestrecktem Gelenk und/oder kleiner als das 1 ,4-fache des Rollkreisradius PCREB der zweiten Kugeln 14B in der Offsetebene EB ist.

Wie insbesondere in Figur 2A erkennbar ist, weisen die Bahngrundlinien G22B der zweiten äußeren Kugelbahnen 22B jeweils im primären Bahnabschnitt 22Bp eine primäre Krümmung R22Bp und im sekundären Bahnabschnitt 22Bs eine sekundäre Krümmung R22Bs auf. Die sekundäre Krümmung R22Bs ist kleiner als die primäre Krümmung R22Bp, so dass sich die Kugelbahnen 22B bodenseitig schneller nach radial innen ziehen. Somit kann das Gelenkaußenteil 12 in diesen Umfangsbereichen axial kürzer gestaltet werden. Die Krümmung der zweiten äußeren Bahngrundlinie G22B kann im primären Bahnabschnitt durch einen Kreisbogen mit einem primären Radius R22Bp um einen primären Mittelpunkt MBp gebildet sein. Im sekundären Bahnabschnitt kann die Bahngrundlinie G22B durch einen Kreisbogen mit einem sekundären Radius R22Bs um einen sekundären Mittelpunkt MBs gebildet sein. Dabei ist der sekundäre Radius R22Bs kleiner als der primäre Radius R22Bp. Der sekundäre Mittelpunkt MBs hat gegenüber der Längsachse L12 des Gelenkaußenteils 12 in Richtung Kugelbahn 22B einen radialen Versatz und gegenüber der Gelenkmittelebene EM in Richtung Gelenkboden 19 einen axialen Versatz und kann beispielsweise in der zweiten Offsetebene EB liegen.

Ausgehend von der zweiten Offsetebene EB hat der primäre Bahnabschnitt 22Bp der zweiten Kugelbahnen 22B des Gelenkaußenteils 12 zwischen der zweiten Offsetebene EB und dem öffnungsseitigen Ende einen öffnungsseitigen primären Bahnabschnitt. Dieser öffnungsseitige primäre Bahnabschnitt erstreckt sich über einen öffnungsseitigen Bahnabschnittswinkel yBp1 von insbesondere weniger als 23° um den Bahnabschnittsmittelpunkt MBp. Zwischen der zweiten Offsetebene EB und dem bodenseitigen Ende des primären Bahnabschnitts ist ein bodenseitiger primärer Bahnabschnitt gebildet, der sich über einen bodenseitigen Bahnabschnittswinkel yBp2 von insbesondere weniger als 12° um den Bahnabschnittsmittelpunkt MBp erstreckt.

Weitere Details des Gelenkaußenteils 12 sind in den Figuren 3A und 3B gezeigt, die gemeinsam auch als Figur 3 bezeichnet werden. Es ist erkennbar, dass die ersten äußeren Kugelbahnen 22A zur Öffnungsseite 20 einen ersten Hinterschnitt HA, und die zweiten äußeren Kugelbahnen 22B zur Öffnungsseite 20 einen zweiten Hinterschnitt HB bilden. Der erste Hinterschnitt HA der sich zur Öffnungsseite öffnenden ersten Kugelbahnen 22A ist insbesondere kleiner als der zweite Hinterschnitt HB der sich zur Anschlussseite öffnenden zweiten Kugelbahnen 22B. Beispielsweise kann der zweite äußere Hinterschnitt HB größer als das Fünffache des ersten äußeren Hinterschnitts HA sein.

In den Figuren 4A bis 4D, gemeinschaftlich auch als Figur 4 bezeichnet, ist das Gelenkinnenteil 13 des erfindungsgemäßen Gegenbahngelenks 1 1 gezeigt. Dabei definiert die erste Kugelbahn 23A, welche sich zur Öffnungsseite hin erweitert, die erste Mittelpunktslinie A’, während die sich zur Anschlussseite hin öffnenden zweiten Kugelbahnen 23B die zweite Mittelpunktslinie B’ des Gelenkinnenteils 13 definieren.

Dabei ist die erste Kugelmittelpunktslinie A’ des Gelenkinnenteils 13 komplementär zur ersten Kugelmittelpunktslinie A des Gelenkaußenteils 12 gestaltet. Das heißt, die Kugelmittelpunktslinie A’ des Gelenkinnenteils 13 ist spiegelsymmetrisch zur Kugelmittelpunktslinie A des Gelenkaußenteils 12 in Bezug auf die Gelenkmittelebene EM. Entsprechend ist die zweite Kugelmittelpunktslinie B’ des Gelenkinnenteils 13 komplementär zur zweiten Kugelmittelpunktslinie B des Gelenkaußenteils 12. Das heißt, die zweite Kugelmittelpunktslinie B’ des Gelenkinnenteils 13 ist spiegelsymmetrisch zur Kugelmittelpunktslinie B des Gelenkaußenteils 12 in Bezug auf die Gelenkmittelebene EM. Hinsichtlich des Bahnverlaufs der ersten und zweiten Kugelmittelpunktslinien A’, B’ des Gelenkinnenteils 13 wird insofern auch auf die im Zusammenhang mit der Beschreibung des Gelenkaußenteils 12 gemachten Ausführungen verwiesen. Es sind in Figur 4D am Gelenkinnenteil 13 eine erste Offsetebene EA' eingezeichnet, die im montierten, gestreckten Zustand des Gelenks mit der zweiten Offsetebene EB des Gelenkaußenteils 12 korrespondiert beziehungsweise mit dieser in Überdeckung ist. Die zweite Offsetebene EB' des Gelenkinnenteils 13 entspricht bei montiertem, gestreckten Gelenk mit der ersten Offsetebene EA des Gelenkaußenteils 12.

Die zweiten Kugelbahnen 23B des Gelenkinnenteils 13 weisen einen primären Bahnabschnitt 23Bp und, daran öffnungsseitig anschließend, einen sekundären Bahnabschnitt 23Bs auf. Die zweiten Kugeln 14B bewegen sich bei Winkelbewegungen innerhalb des primären Beugewinkelbereichs bis zum maximalen Primärbeugewinkel entlang des primären Bahnabschnitts 23Bp des Innenteils. Bei größeren Winkelbewegungen, das heißt ab dem sekundären Beugewinkelbereich, bewegen sich die zweiten Kugeln 14B innerhalb des sekundären Bahnabschnitts 23Bs. Es ist insbesondere in Figur 4D erkennbar, dass die zweiten inneren Kugelbahnen 23B eine zweite innere Bahngrundlinie G23B aufweisen, die im primären Bahnabschnitt 23Bp im Längsschnitt durch den Bahngrund konvex gestaltet ist und im sekundären Bahnabschnitt 23Bs zumindest abschnittsweise konkav gekrümmt und/oder gerade ist. Dabei bildet der sekundäre Bahnabschnitt 23Bs in Richtung Öffnungsseite eine radial zurückversetzte Ausnehmung.

Am Gelenkinnenteil 13 kann ein innerer Grundlinienradius RMGs' vom Gelenkmittelpunkt M an die Bahngrundlinie G23B innerhalb des inneren sekundären Bahnabschnitts 23Bs definiert werden. Der innere Grundlinienradius RMGs' kann, zumindest beim Gelenkbeugewinkel ß von zwischen ± 40° bis ± 50° entsprechend einem Bahnbeugewinkel von ± 20° bis ± 25°, kleiner als das 1 ,45-fache des Rollkreisradius PCRB der zweiten Kugeln 14B bei gestrecktem Gelenk sein und/oder kleiner als das 1 ,5- fache des Rollkreisradius PCREB' in der zweiten Offsetebene EB' des Gelenkinnenteils 13.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der primäre Gelenkbeugewinkel ßp kleiner als das 0,5-fache und/oder größer als das 0,35-fache des kleinsten zweiten Montagebeugewinkels ßBs, bei dem die zweiten Kugeln in die zweiten Bahnpaare einsetzbar sind. Die gleichen Verhältnisse gelten auch für einen Käfigbetriebsbeugewinkel relativ zum Käfigmontagebeugewinkel. Der kleinste zweite Gelenkmontagebeugewinkel ßBs kann beispielsweise größer als ± 50° oder ± 60° sein. Der Kugelkäfig 15 ist als Einzelheit in den Figuren 5A bis 5D gezeigt. Es sind die umfangsverteilten Käfigfenster 18, die sphärische Außenfläche 16 und die sphärische Innenfläche 17 erkennbar, die vorliegend koaxial zueinander angeordnet sind. Die Käfigaußenfläche 16 des Kugelkäfigs 15 und die Innenfläche 24 des Gelenkaußenteils

12 einerseits, und die Käfiginnenfläche 17 des Kugelkäfigs und der Außenfläche 26 des Gelenkinnenteils 13 andererseits, können insbesondere so hergestellt werden, dass in montiertem und gestrecktem Zustand des Gegenbahngelenks 1 1 das äußere Gesamtaxialspiel So zwischen dem Kugelkäfig 15 und dem Gelenkaußenteil 12 sowie das innere Gesamtaxialspiel Si zwischen dem Kugelkäfig 15 und dem Gelenkinnenteil

13 unterschiedlich groß sind. Vorliegend ist das äußere Gesamtaxialspiel kleiner als das innere Gesamtaxialspiel. Weiter können die sphärischen Flächen 24, 16, 17, 26 der Gelenkteile 12, 13, 15 so gestaltet sein, dass in montiertem Zustand des Gelenks 11 , in dem der Äquator der sphärischen Fläche 26 des Gelenkaußenteils 12 und der Äquator der sphärischen Käfigaußenfläche 16 in einer Ebene liegen, sowie der Äquator der sphärischen Käfiginnenfläche 17 und der sphärischen Fläche 26 des Gelenkinnenteils 13 in einer Ebene liegen, das äußere Axial- und Radialspiel kleiner ist als das innere Axial- beziehungsweise Radialspiel. Die sphärische Außenfläche und Innenfläche 16, 17 des Kugelkäfigs 15 können weich fertigbearbeitet und anschließend gehärtet sein. Das Weichbearbeiten der Flächen 16, 17 kann spanabhebend, bei- spielswiese mittels Drehen oder Schleifen, und/oder spanlos, beispielsweise durch Umformen erfolgen. Die die Kugeln 14A, 14B seitlich führenden Wandungen der Käfigfenster 18 sind nach dem Härten vorzugsweise hartbearbeitet, insbesondere geschliffen.

Ein erfindungsgemäßes Gegenbahngelenk 2 mit acht Kugeln 14A, 14B gemäß den Figuren 1 bis 6 mit einem Betriebsbeugewinkel von beispielsweise zwischen ± 20° und ± 30° hat insbesondere dann eine kompakte Baugröße, wenn folgende Verhältnisse beziehungswese Bereiche für einzelne Bemessungsgrößen eingehalten werden:

3,4 < PCD / DB < 3,7 1 ,05 < LIR / DB < 1 ,35 0,30 < TIR / DB < 0,5 1 ,6 < PCDS / DB < 1 ,8

2,9 < DOR/ PCDS < 3,2

0,24 < TC / DB < 0,28

1 ,6 < LC / DB < 1 ,9

1 ,15 < RMGs / PCRB < 1 ,4

2,0 < ßBs / ßp < 2,8

18° < YB1 < 23°

2° < yB2 < 12°

2° < yA1 < 10°

5 < HB/HA < 10

Dabei haben die benannten Größen folgende Bedeutung: ßBs: Gelenkmontagebeugewinkel für ein zweites Bahnpaar ßp: Gelenkbetriebsbeugewinkel

DB: Kugeldurchmesser

DOR: Außendurchmesser Gelenkaußenteil

HA: Hinterschnitt erste Kugelbahn (Gelenkaußenteil)

HB: Hinterschnitt zweite Kugelbahn (Gelenkaußenteil)

LC: Käfiglänge

LIR: axiale Länge des Gelenkinnenteils

PCD: Teilkreisdurchmesser Kugeln

PCDS: Teilkreisdurchmesser Wellenverzahnung

PCRB: Rollkreisradius der Kugeln der Bahn B

RMGs: Radius von der Gelenkmitte an den Bahngrund des sekundären Bahnabschnitts der Bahn B

TC: Käfigdicke

TIR: Dicke des Gelenkinnenteils

Die Figuren 6A und 6B zeigen das Gegenbahngelenk in zwei Montagezuständen der Kugeln. Hierfür wird das Gelenkinnenteil 13 gegenüber dem Gelenkaußenteil in einen Montagebeugewinkel ßs überbeugt. Es werden zuerst die zweiten Kugeln 14B in die zweiten Kugelbahnen 22B, 23B eingesetzt, wie in Figur 6B gezeigt. Anschließend werden die ersten Kugeln 14A in die ersten Kugelbahnen 22A, 23A eingesetzt, wie in Figur 6A gezeigt. In Figur 6C ist das Gegenbahngelenk 2 in einem Betriebsbeugewinkel ßp gezeigt, was einem Bahnbeugewinkel von ßp' entspricht. Es sind mehrere Fertigungsverfahren möglich. Das Gelenkaußenteil 12 und das Gelenkinnenteil 13 können in der Reihenfolge: Vorschmieden eines Rohlings, Härten des geschmiedeten Vorformlings und mechanisches Fertigbearbeiten des gehärteten Vorformlings, beispielsweise durch Drehen und/oder Schleifen. Alternativ kann zumindest eines von dem Gelenkaußenteil 12 und dem Gelenkinnenteil 13 vor einem Härten fer- tigbearbeitet werden, beispielsweise mittels Umformen, wobei nach dem Härten keine weitere formgebende mechanische Bearbeitung mehr erfolgt. Nach einer weiteren Möglichkeit können auch beide Gelenkteile 12, 13 gehärtet und nach dem Härten fertigbearbeitet werden, beispielsweise durch Drehen und/oder Schleifen.

Bezugszeichenliste

11 Gegenbahngelenk

12 Gelenkaußenteil

13 Gelenkinnenteil

14A, 14B Kugel

15 Kugelkäfig

16 Außenfläche (15)

17 Innenfläche (15)

18 Fenster

19 Anschlussseite

20 Öffnungsseite

21 Öffnung

22A, 22B äußere Kugelbahn

22Bp primärer Bahnabschnitt

22Bs sekundärer Bahnabschnitt

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 ß Gelenkbeugewinkel ß’ Bahnbeugewinkel ö Maulöffnungswinkel

Y Bahnabschnittswinkel

CRB Referenzkreisbogen

EA Offsetebene (22A)

EA' Offsetebene (23A)

EB Offsetebene (22B)

EB' Offsetebene (23B)

EM Gelenkmittelebene

G Bahngrundlinie

L Längsachse

M Gelenkmittelpunkt

PEB Offsetebenen-Schnittpunkt

PCD Rollkreisdurchmesser

PCR Rollkreisradius

R Radius

RMG Grundlinienradius

T Tangente

Si inneres Gesamtaxialspiel

So äußeres Gesamtaxialspiel