Die Erfindung betrifft ein Kugelgleichlaufverschiebegelenk (im Folgenden auch als Gelenk bezeichnet), das insbesondere in Seitenwellen- oder Längswellenan- ordnungen in Kraftfahrzeugen verbaut werden kann. Insbesondere wird das Kugelgleichlaufverschiebegelenk in schwimmenden Gelenkwellenanordnungen eingesetzt, wobei an beiden Enden einer drehmomentübertragenden Welle jeweils ein Kugelgleichlaufverschiebegelenk angeordnet ist. Insbesondere können derartige Gelenkwellenanordnungen bei heckgetriebenen Kraftfahrzeugen im Bereich der hinteren Achse eingesetzt werden.

Bei Kugelgleichlaufverschiebegelenken können sich Gelenkinnenteile gegenüber Gelenkaußenteilen in axialer Richtung gegeneinander verschieben. Der Gesamtverschiebeweg (also der maximale Weg, um den das Gelenkinnenteil gegenüber dem Gelenkaußenteil verschoben werden kann) beträgt bei einem Verschiebegelenk insbesondere mindestens fünf Millimeter.

Zumindest ein Teil der äußeren Kugelbahnen und zumindest ein Teil der inneren Kugelbahnen kann einen (beliebig orientierten) Bahnschrägungswinkel (Neigungswinkel) gegenüber der Drehachse aufweisen oder aber auch ohne Bahnschrägungswinkel, d. h. parallel zur axialen Richtung bzw. Drehachse verlaufen. Befindet sich das Gelenk in einer gestreckten Lage bzw. Anordnung (also keine Abbeugung des Gelenkinnenteils gegenüber dem Gelenkaußenteil) ist bei einem Kugelgleichlaufverschiebegelenk eine Verschiebung des Gelenkinnenteils gegenüber dem Gelenkaußenteil entlang der gemeinsamen Drehachse möglich, so dass die Drehachsen koaxial zueinander angeordnet bleiben.

Insbesondere weist ein Kugelbahngrund (also im Fall der äußeren Kugelbahnen jeweils die Bereiche der Kugelbahnen, die in einem größten Abstand von der Drehachse angeordnet sind; im Fall der inneren Kugelbahnen jeweils die Bereiche der Kugelbahnen, die in einem kleinsten Abstand zu einer Drehachse des Gelenkinnenteils angeordnet sind) bzw. eine Mittellinie (der Verlauf eines Kugelmittelpunkts bei der Bewegung einer Kugel entlang einer Kugelbahn) jeder Kugelbahn entlang des Verschiebewegs einen jeweils (im Wesentlichen) konstanten Abstand zur Drehachse entlang einer radialen Richtung auf. Es sind aber auch Ausführungen von Kugelgleichlaufverschiebegelenken bekannt, bei denen der Kugelbahngrund bzw. die Mittellinie keinen konstanten Abstand zur Drehachse aufweisen. Dabei ist insbesondere (nur) für einander gegenüberliegende Kugelbahnen der Abstand zur Drehachse gleich, dabei aber nicht konstant über den Verschiebeweg bzw. entlang der Kugelbahn.

Bei einer Abbeugung des Gelenkinnenteils wird das Gelenkinnenteil aus der gestreckten Lage (Drehachse des Gelenkaußenteils und Drehachse des Gelenkinnenteils sind koaxial zueinander angeordnet) in eine (abweichende) abgebeugte Lage verschwenkt. Dann bilden die Drehachse des Gelenkaußenteils und die Drehachse des Gelenkinnenteils einen (von „0“ Grad abweichenden) Beugewinkel.

Das vorliegend betrachtete Kugelgleichlaufverschiebegelenk umfasst zumindest ein Gelenkaußenteil mit einer Drehachse und mit äußeren Kugelbahnen und mit äußeren Mittellinien, ein Gelenkinnenteil mit inneren Kugelbahnen und inneren Mittellinien, einer Vielzahl von Drehmoment übertragenden Kugeln, die jeweils in einander zugeordneten und Bahnpaare bildenden äußeren Kugelbahnen und inneren Kugelbahnen geführt werden, und einen Käfig, der mit einer Vielzahl von Käfigfenstern versehen ist, die jeweils eine oder mehrere der Kugeln aufnehmen. Der Käfig weist entlang einer Umfangsrichtung zwischen den Käfigfenstern jeweils einen Steg auf, der über jeweils eine sphärische Kontaktfläche an dem Gelenkaußenteil und/ oder an dem Gelenkinnenteil geführt ist. Die Mittellinien erstrecken sich entlang der Kugelbahnen von einem ersten Endbereich über einen Mittelbereich bis hin zu einem zweiten Endbereich. Bei einer gestreckten Anordnung des Kugelgleichlaufverschiebegelenks verlaufen die Mittellinien zumindest eines Teils der Bahnpaare in der Umfangsrichtung geneigt. Die Mittellinien wei- sen also gegenüber einer zur Drehachse parallelen axialen Richtung eine Steigung auf. Die Mittelinien eines Bahnpaars sind gegensinnig geneigt.

Bei einer Verschiebung des Gelenkinnenteils gegenüber dem Gelenkaußenteil führen die Kugeln in den Kugelbahnen eine durch die Bahn geführte Bewegung (z. B. Rollen, Rutschen, Gleiten, etc.) aus. Idealerweise bewegt sich der Käfig dabei um die halbe Strecke des Verschiebewegs des Gelenkinnenteils gegenüber dem Gelenkaußenteil. Eine relative Verdrehung von Gelenkinnenteil, Gelenkaußenteil und Käfig in der Umfangsrichtung tritt nicht auf. Die Verschränkung der Kugelbahnen gegenüber der axialen Richtung bedingt daher, dass der Käfig genügend breite Käfigfenster aufweist, so dass die Kugeln bei einer relativen Verschiebung der Gelenkteile entlang der axialen Richtung die Verlagerung entlang der Umfangsrichtung ausführen können.

Derartige Kugelgleichlaufverschiebegelenke mit im Raum angestellten Kugelbahnen haben das Problem, dass sich ab einer bestimmten Verschiebelänge die um einen tangential angestellten Neigungswinkel orientierten Kugelbahnen miteinander verschneiden. Ein Betrieb des Kugelgleichlaufverschiebegelenks wäre dann in diesem Bereich (wenn also das Gelenkinnenteil gegenüber dem Gelenkaußenteil entlang der Drehachse weit genug verschoben angeordnet wäre) nicht möglich, da die Kugeln einander kontaktieren und keine Kraftübertragungsfläche zwischen den zueinander benachbart angeordneten Kugelbahnen vorhanden wäre. Soll die Kugel bei geringem Packmaß (größter Durchmesser des Kugelgleichlaufverschiebegelenks) des Kugelgleichlaufverschiebegelenks zudem möglichst groß werden, um hohe Drehmomente übertragen zu können, arbeitet bei Kugelgleichlaufverschiebegelenken die Breite des Käfigfensters gegen die Breite des zwischen den Käfigfenstern existierenden Steges. Je geringer die Querschnittsfläche dieses Steges, desto bruchanfälliger ist jedoch der Käfig.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere ein Kugelgleichlaufverschiebegelenk vorzuschlagen, bei dem ein möglichst stabiler Käfig realisiert werden kann. Dabei sol- len die Stege des Käfigs möglichst breit ausgeführt sein. Gleichzeitig soll das Packmaß jedoch nicht vergrößert werden.

Zur Lösung dieser Aufgaben trägt ein Kugelgleichlaufverschiebegelenk mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 bei. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.

Es wird ein Kugelgleichlaufverschiebegelenk vorgeschlagen, zumindest aufweisend

• ein Gelenkaußenteil mit einer Drehachse und mit äußeren Kugelbahnen und mit äußeren Mittellinien,

• ein Gelenkinnenteil mit inneren Kugelbahnen und inneren Mittellinien,

• einer Vielzahl von Drehmoment übertragenden Kugeln, die jeweils in einander zugeordneten und Bahnpaare bildenden äußeren Kugelbahnen und inneren Kugelbahnen geführt werden; sowie

• einen Käfig, der mit einer Vielzahl von Käfigfenstern versehen ist, die jeweils eine oder mehrere der Kugeln aufnehmen, wobei der Käfig entlang einer Umfangsrichtung zwischen den Käfigfenstern jeweils einen Steg aufweist, der über jeweils eine sphärische Kontaktfläche an dem Gelenkaußenteil und/ oder an dem Gelenkinnenteil geführt ist.

Die Mittellinien erstrecken sich entlang der Kugelbahnen von einem ersten Endbereich über einen Mittelbereich bis hin zu einem zweiten Endbereich. Die Mittellinien zumindest eines Teils der Bahnpaare verlaufen in der Umfangsrichtung geneigt, weisen also gegenüber einer zur Drehachse parallelen axialen Richtung eine Steigung auf, wobei die Mittelinien eines Bahnpaars gegensinnig geneigt sind. Weiter ist vorgesehen, a) dass ein Betrag der Steigung der Mittellinien mindestens eines Bahnpaars (insbesondere der Hälfte der Bahnpaare, bevorzugt aller Bahnpaare) sich zumindest in einem Endbereich und ausgehend von dem Mittelbereich zunehmend verringert; und/oder b) dass zwei Kugeln in einem Käfigfenster angeordnet sind und die zugehörigen Bahnpaare entlang der Umfangsrichtung zueinander in einer geringeren Teilung angeordnet sind als eines dieser Bahnpaare mit einem in der Umfangsrichtung jeweils benachbarten Bahnpaar.

Merkmale a) und b) können alternativ oder in Kombination vorliegen.

Die Mittellinie (der Verlauf eines Kugelmittelpunkts bei der Bewegung einer Kugel entlang einer Kugelbahn) jeder Kugelbahn erstreckt sich entlang der Drehachse jedes Gelenkteils bzw. entlang der axialen Richtung ausgehend von einem ersten Endbereich (in dem die Kugelbahn anfängt) über den Mittelbereich bis hin zu einem zweiten Endbereich (in dem die Kugelbahn endet). Bei bekannten Kugelgleichlaufverschiebegelenk weisen die Mittellinien über alle Bereiche hinweg eine konstante Steigung, also einen konstanten Bahnschrägungswinkel bzw. Neigungswinkel auf.

Insbesondere sind die Endbereiche jeweils gleich lang (in einer Projektion auf die axiale Richtung) ausgeführt. Insbesondere sind alle Bereiche (Endbereiche und Mittelbereich) gleich lang ausgeführt. Insbesondere ist der Mittelbereich ca. doppelt so lang wie die jeweils gleichlang ausgeführten Endbereiche. Insbesondere umfasst jeder Bereich zumindest 20 % einer Gesamtlänge der Mittellinie (jeweils in einer Projektion auf die axiale Richtung).

Die erste Ausgestaltung des Kugelgleichlaufverschiebegelenks umfasst, dass sich ein Betrag der Steigung der Mittellinien mindestens eines Bahnpaars zumindest in einem Endbereich und ausgehend von dem Mittelbereich zunehmend verringert. Insbesondere verringert sich der Betrag der Steigung ausgehend von dem Mittelbereich in beiden Endbereichen, bevorzugt in gleicher weise.

Die entlang der Umfangsrichtung verteilten Kugelbahnen bzw. Mittellinien lassen sich auch in einer Abwicklung, also nicht in einer räumlichen, sondern in einer zweidimensionalen ebenen Abbildung darstellen. Mittellinien mit konstanter Steigung sind dann als Geraden dargestellt. Die hier vorgeschlagenen Mittellinien mit sich zunehmend verringernder Steigung sind dann insbesondere als S-Kurve bzw. Sinuskurve dargestellt.

Insbesondere weisen die Mittellinien in dieser Abwicklung eine frei bestimmbare Form auf, bei der einzelne Teilformen über jeweils einen tangentialen Übergang miteinander verbunden sind, auf. Insbesondere weist die mindestens eine Mittellinie einen zumindest teilweisen gekrümmten Verlauf auf. Die Krümmung kann dabei konstant oder aber auch veränderlich sein.

Infolge der sich ausgehend von dem Mittelbereich zunehmend verringernden Steigung der Mittellinie entsteht in den Endbereichen mehr Distanz entlang der Umfangsrichtung zwischen den Kugelbahnen bzw. die Kugeln werden bei gegenseitiger Verschiebung der Gelenkteile gegenüber der axialen Richtung weniger weit in der Umfangsrichtung verlagert. Diese vergrößerte Distanz ermöglicht breitere Stege zwischen den Kugelbahnen und entsprechend breitere Stege des Käfigs zwischen den Käfigfenstern.

Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Durchmesser einzelner oder aller Kugeln vergrößert werden, so dass bei ausreichender Festigkeit des Käfigs eine Drehmomentkapazität bzw. eine Dauerhaltbarkeit des Kugelgleichlaufverschiebegelenks infolge des größeren Durchmessers der Kugeln erhöht werden kann.

Die zweite Ausgestaltung des Kugelgleichlaufverschiebegelenks umfasst, dass zwei Kugeln in einem Käfigfenster angeordnet und die zugehörigen Bahnpaare entlang der Umfangsrichtung zueinander in einer geringeren Teilung angeordnet sind als eines dieser Bahnpaare mit einem in der Umfangsrichtung jeweils benachbarten Bahnpaar.

Insbesondere weist ein Käfigfenster, dass sich entlang der Umfangsrichtung über zwei Bahnpaare erstreckt und daher zwei Kugeln aufnimmt, keinen Steg zwischen diesen beiden Kugeln auf. Entsprechende Kontaktflächen an dem Gelenkaußenteil und/ oder an dem Gelenkinnenteil müssen dann entsprechend ebenfalls nicht vorgehalten werden. Dieser Umstand wird ausgenutzt, um die Kugelbahnen dieser zwei Bahnpaare gegenüber der Umfangsrichtung möglichst nah beieinander anzuordnen (geringe Teilung, also geringer Winkelabstand), so dass die dann benachbart angeordneten Bahnpaare (die Kugeln führen, die in einem anderen Käfigfenster angeordnet sind) möglichst weit entfernt angeordnet werden können (große Teilung, also großer Winkelabstand). Zwischen diesen möglichst weit entfernt angeordneten Kugelbahnen kann dann ein entsprechend in der Umfangsrichtung breit ausgeführter Steg des Käfigs vorgesehen werden, wobei insbesondere entsprechend groß ausgeführte Kontaktflächen an dem Gelenkaußenteil und/ oder dem Gelenkinnenteil vorgesehen sein können.

Alternativ oder zusätzlich kann (auch hier) ein Durchmesser einzelner oder aller Kugeln vergrößert werden, so dass bei ausreichender Festigkeit des Käfigs eine Drehmomentkapazität bzw. eine Dauerhaltbarkeit des Kugelgleichlaufverschiebegelenks infolge des größeren Durchmessers der Kugeln erhöht werden kann.

Die beschriebenen unterschiedlichen Ausgestaltungen können voneinander unabhängig oder kombiniert an einem Kugelgleichlaufverschiebegelenk realisiert sein.

Insbesondere ist die Steigung zumindest in dem Mittelbereich konstant.

Insbesondere weisen zumindest die zwei Bahnpaare, deren Kugeln in einem gemeinsamen Käfigfenster angeordnet sind (Kugelgleichlaufverschiebegelenk gemäß der zweiten Ausgestaltung), Mittellinien mit jeweils ausschließlich konstanter Steigung auf.

Insbesondere weisen zumindest die zwei Bahnpaare, deren Kugeln in einem gemeinsamen Käfigfenster angeordnet sind (Kugelgleichlaufverschiebegelenk gemäß der zweiten Ausgestaltung), Mittellinien mit einer Steigung auf, deren Betrag sich zumindest in einem Endbereich und ausgehend von dem Mittelbereich zunehmend verringert (Kugelgleichlaufverschiebegelenk gemäß der ersten Ausgestaltung).

Das Kugelgleichlaufverschiebegelenk weist insbesondere 6 + 2n Kugeln auf, mit n = 0, 1 , 2, ... (also 6, 8, 10, 12, usw.). Entlang der Umfangsrichtung weisen die Bahnpaare abwechselnd jeweils Mittellinien mit ausschließlich konstanter Steigung und Mittellinien mit einer Steigung, deren Betrag sich zumindest in einem Endbereich und ausgehend von dem Mittelbereich zunehmend verringert, auf.

Insbesondere entspricht die Steigung einem Neigungswinkel der Mittelinie gegenüber der axialen Richtung, wobei der Neigungswinkel höchstens 16 Winkelgrad beträgt.

Insbesondere weist der Neigungswinkel einen Wert im Bereich von 2 bis 16 Winkelgrad auf.

Insbesondere verlaufen bei einer gestreckten Anordnung des Kugelgleichlaufverschiebegelenks die Mittellinien zumindest eines Teils der Bahnpaare in einem im Wesentlichen konstanten Abstand zur Drehachse (es liegt also gerade kein Kippwinkel vor, bzw. der Kippwinkel der Kugelbahnen beträgt null Winkelgrad).

Insbesondere verlaufen die inneren und äußeren Kugelbahnen gegenüber der axialen Richtung in einer radialen Richtung um jeweils einen (konstanten) Kippwinkel geneigt. Die Kugelbahnen eines Bahnpaars sind dabei insbesondere in derselben Richtung geneigt. Infolge des Kippwinkels sind die Mittellinien eines Bahnpaars in einem Endbereich in einem geringeren Abstand zur Drehachse und in dem anderen Endbereich in einem größeren Abstand zur Drehachse angeordnet.

Insbesondere weist der Kippwinkel einen Wert im Bereich von 2 bis 16 Winkelgrad auf.

Insbesondere sind in Umfangsrichtung benachbarte innere Kugelbahnen und benachbarte äußere Kugelbahnen jeweils in unterschiedliche Richtungen gekippt.

Insbesondere entspricht die Steigung einem Neigungswinkel der Mittelinie gegenüber der axialen Richtung. Insbesondere weist zumindest ein Teil der Bahnpaare (mit Kippwinkel von größer null Winkelgrad) innere Kugelbahnen und äußere Kugelbahnen auf, deren Mittellinien einen Neigungswinkel von null Winkelgrad aufweisen.

Insbesondere weist das Kugelgleichlaufverschiebegelenk Kugeln mit unterschiedlichen Durchmessern auf. Insbesondere weisen die Kugeln einander gegenüberliegender Bahnpaare jeweils gleiche Durchmesser auf.

Insbesondere ist das Gelenkinnenteil gegenüber dem Gelenkaußenteil in der axialen Richtung um mindestens fünf Millimeter verschiebbar.

Es wird weiterhin ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, das zumindest ein hier vorgeschlagenes Kugelgleichlaufgelenk aufweist. Insbesondere wird das Kugelgleichlaufgelenk zur Verwendung bei einem PKW vorgeschlagen.

Es wird weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit und Rädern vorgeschlagen, wobei zur Übertragung von Drehmomenten ausgehend von der Antriebseinheit und hin zu den Rädern zumindest ein Kugelgleichlaufverschiebegelenk wie das beschriebene Kugelgleichlaufverschiebegelenk ausgeführt. Die Ausführungen zu dem Kugelgleichlaufverschiebegelenk sind insbesondere auf das Kraftfahrzeug übertragbar und umgekehrt.

Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.

Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:

Fig. 1 : ein Kraftfahrzeug in einer Draufsicht; Fig. 2: ein Kugelgleichlaufverschiebegelenk in einer Frontalansicht entlang der axialen Richtung;

Fig. 3: das Kugelgleichlaufverschiebegelenk nach Fig. 2 in einer Seitenansicht im Schnitt;

Fig. 4: eine Abwicklung der Kugelbahnen eines Gelenks;

Fig. 5: eine Gegenüberstellung der unterschiedlichen Kugelbahnen gemäß

Fig. 4;

Fig. 6: eine Abwicklung der Kugelbahnen eines bekannten Gelenks;

Fig. 7: eine Abwicklung der Kugelbahnen eines Gelenks gemäß einer ersten

Ausführungsvariante;

Fig. 8: eine Abwicklung der Kugelbahnen eines Gelenks gemäß einer zweiten Ausführungsvariante; und

Fig. 9: eine Abwicklung der Kugelbahnen eines Gelenks gemäß einer dritten

Ausführungsvariante.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 27 in einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug 27 umfasst eine Antriebseinheit 28 (Motor) und ein Getriebe 30. Drehmomente werden ausgehend von der Antriebseinheit 28 über das Getriebe 30 auf mehrere Gelenkanordnungen 31 , 32 übertragen. Im Bereich der Vorderachse (hier oben im Bild) sind zwei Seitenwellenanordnungen 31 gezeigt. Die eine Seitenwellenanordnung 31 (rechts in Fig. 1) ist über ein Differential 33 mit dem Getriebe 30 verbunden. Ausgehend von dem Getriebe 30 wird ein Drehmoment über das Differential 33 oder über das Kugelgleichlaufverschiebegelenk 1 der anderen Seitenwellenanordnung 31 (links in Fig. 1) mit Gelenkaußenteil 2, Kugeln 9 und Gelenkinnenteil 6 auf jeweils eine Welle 34 übertragen und von dort auf ein weiteres Kugelgleichlaufverschiebegelenk 1 oder auf ein Gleichlauf(-fest-)gelenk, das mit einem Rad 29 verbunden ist.

Weiterhin kann ein Drehmoment ausgehend von dem Getriebe 30 alternativ oder in Ergänzung über ein Kugelgleichlaufverschiebegelenk 1 auf eine Längswellen- anordnung 32 übertragen werden. Über diese Längswellenanordnung 32 wird das Drehmoment auf ein (Hinterachs-) Differential 33 übertragen. Über das (Hin- terachs-) Differential 33 wird das Drehmoment auf jeweils eine Seitenwellenanordnung 31 übertragen. Die Seitenwellenanordnungen 31 umfassen jeweils zwei Kugelgleichlaufverschiebegelenke 1 , die durch Wellen 34 miteinander verbunden sind.

Fig. 2 zeigt ein Kugelgleichlaufverschiebegelenk 1 in einer Frontalansicht entlang der axialen Richtung 19. Fig. 3 zeigt ein Kugelgleichlaufverschiebegelenk 1 in einer seitlichen Ansicht im Schnitt (Schnitt III - III in Fig. 2). Die Fig. 2 und 3 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben.

Das Kugelgleichlaufverschiebegelenk 1 umfasst ein Gelenkaußenteil 2 mit einer Drehachse 3 und mit äußeren Kugelbahnen 4 und mit äußeren Mittellinien 5, ein Gelenkinnenteil 6 mit inneren Kugelbahnen 7 und inneren Mittellinien 8, einer Vielzahl von Drehmoment übertragenden Kugeln 9, die jeweils in einander zugeordneten und Bahnpaare 10 bildenden äußeren Kugelbahnen 4 und inneren Kugelbahnen 7 geführt werden, sowie einen Käfig 11, der mit einer Vielzahl von Käfigfenstern 12 versehen ist, die jeweils eine oder mehrere der Kugeln 9 aufnehmen, wobei der Käfig 9 entlang einer Umfangsrichtung 13 zwischen den Käfigfenstern 12 jeweils einen Steg 14 aufweist, der über jeweils eine sphärische Kontaktfläche 15 an dem Gelenkaußenteil 2 geführt ist. Das Gelenkinnenteil 6 ist in dem Gelenkaußenteil 2 angeordnet. Ein Drehmoment wird zwischen Gelenkinnenteil 6 über Kugeln 9 auf das Gelenkaußenteil 2 übertragen. Die sechs Kugeln 9 laufen in separaten Bahnpaaren 10, die jeweils durch innere Kugelbahnen 7 und äußere Kugelbahnen 4 gebildet werden. Der Käfig 11 weist sechs Käfigfenster 12 auf, in dem jeweils eine Kugel 9 angeordnet ist. Zwischen den Käfigfenstern 12 erstrecken sich die Stege 14, über die sich der Käfig 11 an einer Kontaktfläche 15 des Gelenkaußenteils 2 abstützt. Im abgebeugten Zustand (hier ist die gestreckte Anordnung dargestellt) des Kugelgleichlaufverschiebegelenks 1 führt der Käfig 12 die Kugeln 9 auf eine gemeinsame Winkelhalbierende Ebene. Das Gelenkinnenteil 6 weist eine Keilverzahnung auf zur drehfesten Verbindung mit einer Welle 34 (hier nicht gezeigt).

Das Gelenkaußenteil 2 weist eine Öffnungsseite (über die das Gelenkinnenteil 6 in das Gelenkaußenteil 2 entlang der axialen Richtung einschiebbar ist) und eine geschlossen ausgeführte Anschlussseite auf. Über die Öffnungsseite sind ein Gelenkinnenteil 6, ein Käfig 11 und Kugeln 9 in dem Gelenkaußenteil 2 anordenbar. Der Käfig 11 wird über, zumindest teilweise, parallel zur axialen Richtung 19 verlaufende Kontaktflächen 15 geführt, so dass eine Verschiebung des Käfigs 11 gegenüber dem Gelenkaußenteil 2 um einen axialen Verschiebeweg möglich ist.

Bei der gestreckten Anordnung des Kugelgleichlaufverschiebegelenks 1 verlaufen die Mittellinien 5, 8 der Bahnpaare 10 in einem im Wesentlichen konstanten Abstand 23 zur Drehachse 3 (es liegt also gerade kein Kippwinkel 25 vor, bzw. der Kippwinkel 25 der Kugelbahnen 4, 7 beträgt null Winkelgrad).

Insbesondere verlaufen die inneren und äußeren Kugelbahnen 4, 7 gegenüber der axialen Richtung 19 in einer radialen Richtung 24 um jeweils einen (konstanten) Kippwinkel 25 geneigt (in Fig. 3 nur angedeutet). Die Kugelbahnen 4, 7 eines Bahnpaars 10 sind dabei in derselben Richtung geneigt. Infolge des Kippwinkels 25 sind die Mittellinien 5, 8 eines Bahnpaars 10 in einem ersten Endbereich 16 in einem geringeren Abstand 23 zur Drehachse 3 und in dem zweiten Endbereich 18 in einem größeren Abstand 23 zur Drehachse 3 angeordnet. Fig. 4 zeigt eine Abwicklung der Kugelbahnen 4, 7 eines Kugelgleichlaufverschiebegelenks 1. Fig. 5 zeigt eine Gegenüberstellung der unterschiedlichen Kugelbahnen 4, 7 gemäß Fig. 4. Die Fig. 4 und 5 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den Fig. 2 und 3 wird verwiesen.

Die entlang der Umfangsrichtung 13 verteilten Kugelbahnen 4, 7 bzw. Mittellinien 5, 8 sind in einer Abwicklung, also nicht in einer räumlichen, sondern in einer zweidimensionalen ebenen Abbildung dargestellt. Mittellinien 5, 8 mit konstanter Steigung 20 (siehe die linken drei Bahnpaare 10 in Fig. 4) sind als Geraden dargestellt. Die Mittellinien 5, 8 mit sich zunehmend verringernder Steigung 20 sind als S-Kurve bzw. Sinuskurve dargestellt (siehe rechtes Bahnpaar 10 in Fig. 4).

Die Mittellinie 5, 8 (der Verlauf eines Kugelmittelpunkts bei der Bewegung einer Kugel 9 entlang einer Kugelbahn 4, 7) jeder Kugelbahn 4, 7 erstreckt sich entlang der Drehachse 3 jedes Gelenkteils 2, 6 bzw. entlang der axialen Richtung 19 ausgehend von einem ersten Endbereich 16 (in dem die Kugelbahn 4, 7 anfängt) über den Mittelbereich 17 bis hin zu einem zweiten Endbereich 18 (in dem die Kugelbahn 4, 7 endet). Bei bekannten Kugelgleichlaufverschiebegelenken 1 weisen die Mittellinien 5, 8 über alle Bereiche 16, 17, 18 hinweg eine konstante Steigung 20, also einen konstanten Bahnschrägungswinkel bzw. Neigungswinkel 22 auf.

Die Mittellinien 5, 8 der Bahnpaare 10 verlaufen in der Umfangsrichtung 13 geneigt, weisen also gegenüber einer zur Drehachse 2 parallelen axialen Richtung 19 eine Steigung 20 auf, wobei die Mittelinien 5, 8 eines Bahnpaars 10 gegensinnig geneigt sind. Bei dem rechten Bahnpaar 10 in Fig. 4 verringert sich ein Betrag der Steigung 20 der Mittellinien 5, 8 in beiden Endbereichen 16, 18 ausgehend von dem Mittelbereich 17 zunehmend.

In Fig. 4 sind die Kugeln 9 jeweils in der Mitte des Mittelbereichs 17 angeordnet. In Fig. 5 sind Gelenkteile 2, 6 entlang der axialen Richtung 19 zueinander ver- schoben angeordnet, wobei die Kugeln 9 in den Endbereichen 16, 18 der jeweiligen Kugelbahn 4, 7 angeordnet sind.

In Fig. 5 sind diese unterschiedlichen Bahnpaare 10 einander gegenübergestellt. Dabei sind jeweils zwei entlang der Umfangsrichtung 13 benachbart angeordnete Bahnpaare 10 mit den Kugelbahnen 4, 7 bzw. Mittellinien 5, 8 in einer Abwicklung, also nicht in einer räumlichen, sondern in einer zweidimensionalen ebenen Abbildung dargestellt. Oben in Fig. 5 sind zwei Bahnpaare 10 eines bekannten Kugelgleichlaufverschiebegelenks 1 dargestellt. Unten in Fig. 5 sind zwei Bahnpaare 10 des beschrieben Kugelgleichlaufverschiebegelenks 1 gemäß der ersten Ausgestaltung dargestellt.

Der Mittelbereich 17 ist ca. doppelt so lang wie die jeweils gleichlang ausgeführten Endbereiche 16, 18.

Die erste Ausgestaltung des Kugelgleichlaufverschiebegelenks 1 umfasst, dass sich ein Betrag der Steigung 20 der Mittellinien 5, 8 der Bahnpaare 10 in beiden Endbereichen 16, 18 und ausgehend von dem Mittelbereich 17 zunehmend verringert. Die Steigung 20 in dem Mittelbereich 17 ist konstant.

Infolge der sich ausgehend von dem Mittelbereich 17 zunehmend verringernden Steigung 20 der Mittellinien 5, 8 entsteht in den Endbereichen 16, 18 mehr Distanz entlang der Umfangsrichtung 13 zwischen den Kugelbahnen 4, 7 bzw. die Kugeln 9 werden bei gegenseitiger Verschiebung der Gelenkteile 2, 6 gegenüber der axialen Richtung 19 weniger weit in der Umfangsrichtung 13 verlagert. Diese vergrößerte Distanz ermöglicht breitere Stege 14 zwischen den Kugelbahnen 4, 7 und entsprechend breitere Stege 14 des Käfigs 11 zwischen den Käfigfenstern 12.

Fig. 6 zeigt eine Abwicklung der Kugelbahnen 4, 7 eines bekannten Gelenks 1. Auf die Ausführungen zu den Fig. 2 bis 5 wird verwiesen. In Fig. 6 oben sind die Kugeln 9 jeweils in der Mitte des Mittelbereichs 17 angeordnet. In Fig. 6 unten sind Gelenkteile 2, 6 entlang der axialen Richtung 19 zueinander verschoben angeordnet, wobei die Kugeln 9 in den Endbereichen 16, 18 der jeweiligen Kugelbahn 4, 7 angeordnet sind.

Die Bahnpaare 10 sind entlang der Umfangsrichtung 13 zueinander in einer jeweils gleichen Teilung 21 (gleicher Winkelabstand) angeordnet. Die Mittellinien 5, 8 der Bahnpaare 10 verlaufen in der Umfangsrichtung 13 geneigt, weisen also gegenüber einer zur Drehachse 3 parallelen axialen Richtung 19 eine jeweils konstante Steigung 20 auf, wobei die Mittelinien 5, 8 eines Bahnpaars 10 gegensinnig geneigt sind. Zwischen den einzelnen Käfigfenstern 12 ist jeweils ein Steg 14 angeordnet.

Fig. 7 zeigt eine Abwicklung der Kugelbahnen 4, 7 eines Gelenks 1 gemäß einer ersten Ausführungsvariante (zweite Ausgestaltung). Auf die Ausführungen zu den Fig. 2 bis 6 wird verwiesen.

In Fig. 7 oben sind die Kugeln 9 jeweils in der Mitte des Mittelbereichs 17 angeordnet. In Fig. 7 unten sind Gelenkteile 2, 6 entlang der axialen Richtung 19 zueinander verschoben angeordnet, wobei die Kugeln 9 in den Endbereichen 16, 18 der jeweiligen Kugelbahn 4, 7 angeordnet sind.

Die Bahnpaare 10 sind entlang der Umfangsrichtung 13 zueinander in einer jeweils unterschiedlicher Teilung 21 (unterschiedlicher Winkelabstand) angeordnet. Die Mittellinien 5, 8 der Bahnpaare 10 verlaufen in der Umfangsrichtung 13 geneigt und weisen dabei gegenüber einer zur Drehachse 2 parallelen axialen Richtung 19 eine jeweils konstante Steigung 20 auf, wobei die Mittelinien 5, 8 eines Bahnpaars 10 gegensinnig geneigt sind. Die zweite Ausgestaltung des Kugelgleichlaufverschiebegelenks 1 umfasst, dass zwei Kugeln 9 in einem Käfigfenster 12 angeordnet und die zugehörigen Bahnpaare 10 entlang der Umfangsrichtung 13 zueinander in einer geringeren Teilung 21 angeordnet sind als eines dieser Bahnpaare 10 mit einem in der Umfangsrichtung 13 jeweils benachbarten Bahnpaar 10.

Zwischen den einzelnen Käfigfenstern 12 ist jeweils ein Steg 14 angeordnet. Gegenüber der Ausführung des Gelenks 1 nach Fig. 6 liegen hier jeweils zwei Kugeln 9 in einem Käfigfenster 12 vor. Die noch vorhandenen Stege 14 wurden gegenüber den Stegen 14 nach Fig. 6 verlängert.

Ein Käfigfenster 12, dass sich entlang der Umfangsrichtung 13 über zwei Bahnpaare 10 erstreckt und daher zwei Kugeln 9 aufnimmt, weist keinen Steg 14 zwischen diesen beiden Kugeln 9 auf. Entsprechende Kontaktflächen 15 an dem Gelenkaußenteil 2 und/ oder an dem Gelenkinnenteil 6 müssen dann entsprechend ebenfalls nicht vorgehalten werden. Dieser Umstand wird ausgenutzt, um die Kugelbahnen 4, 7 dieser zwei Bahnpaare 10 gegenüber der Umfangsrichtung 13 möglichst nah beieinander anzuordnen (geringe Teilung 21 , also geringer Winkelabstand), so dass die dann benachbart angeordneten Bahnpaare 10 (die Kugeln 9 führen, die in einem anderen Käfigfenster 12 angeordnet sind) möglichst weit entfernt angeordnet werden können (große Teilung 21 , also großer Winkelabstand). Zwischen diesen möglichst weit entfernt angeordneten Kugelbahnen 10 kann dann ein entsprechend in der Umfangsrichtung 13 breit ausgeführter Steg 14 des Käfigs 11 vorgesehen werden, wobei insbesondere entsprechend groß ausgeführte Kontaktflächen 15 an dem Gelenkaußenteil 2 und/ oder dem Gelenkinnenteil 6 vorgesehen sein können.

Fig. 8 zeigt eine Abwicklung der Kugelbahnen 4, 7 eines Gelenks 1 gemäß einer zweiten Ausführungsvariante. Auf die Ausführungen zu den Fig. 2 bis 7 wird verwiesen.

In Fig. 8 oben sind die Kugeln 9 jeweils in der Mitte des Mittelbereichs 17 angeordnet. In Fig. 8 unten sind Gelenkteile 2, 6 entlang der axialen Richtung 19 zueinander verschoben angeordnet, wobei die Kugeln 9 in den Endbereichen 16, 18 der jeweiligen Kugelbahn 4, 7 angeordnet sind. Die beschriebenen unterschiedlichen Ausgestaltungen sind hier kombiniert an einem Kugelgleichlaufverschiebegelenk 1 realisiert.

Jeweils zwei Kugeln 9 sind in einem Käfigfenster 12 angeordnet und die zugehörigen Bahnpaare 10 sind entlang der Umfangsrichtung 13 zueinander in einer geringeren Teilung 21 angeordnet als eines dieser Bahnpaare 10 mit einem in der Umfangsrichtung 13 jeweils benachbarten Bahnpaar 10 (zweite Ausgestaltung). Die Mittellinien 5, 8 der Bahnpaare 10 verlaufen in der Umfangsrichtung 13 geneigt und weisen in den Endbereichen 16, 18 gegenüber einer zur Drehachse 3 parallelen axialen Richtung 19 eine ausgehend von dem Mittelbereich 17 zunehmend verringernde Steigung 20 der Mittellinien 5, 8 auf (erste Ausgestaltung). Die Mittelinien 5, 8 eines Bahnpaars 10 sind gegensinnig geneigt.

Fig. 9 zeigt eine Abwicklung der Kugelbahnen 4, 7 eines Gelenks 1 gemäß einer dritten Ausführungsvariante. Auf die Ausführungen zu Fig. 8 wird verwiesen.

Gegenüber Fig. 8 sind die Durchmesser 26 aller Kugeln 9 hier vergrößert worden, so dass bei ausreichender Festigkeit des Käfigs 11 eine Drehmomentkapazität bzw. eine Dauerhaltbarkeit des Kugelgleichlaufverschiebegelenks 1 infolge des größeren Durchmessers 26 der Kugeln 9 erhöht werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Kugelgleichlaufverschiebegelenk

2 Gelenkaußenteil

3 Drehachse

4 äußere Kugelbahn

5 äußere Mittellinie

6 Gelenkinnenteil

7 innere Kugelbahn

8 innere Mittellinie

9 Kugel

10 Bahnpaar

11 Käfig

12 Käfigfenster

13 Umfangsrichtung

14 Steg

15 Kontaktfläche

16 erster Endbereich

17 Mittelbereich

18 zweiter Endbereich

19 axiale Richtung

20 Steigung

21 Teilung

22 Neigungswinkel

23 Abstand

24 radiale Richtung

25 Kippwinkel

26 Durchmesser

27 Kraftfahrzeug

28 Antriebseinheit

29 Rad

30 Getriebe Seitenwellenanordnung Längswellenanordnung Differential Welle