CN107921508A - 用于生产万向节外部件的方法、万向节外部件和工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于利用滚压手段生产万向节外部件的方法，其中在第一个方法步骤中将坯件以防止相对于轮廓芯棒旋转的方式安置在该轮廓芯棒上，其中在第二个方法步骤中这样驱动该轮廓芯棒，使得坯件和轮廓芯棒绕共同的轴旋转，其中在第三个方法步骤中，为了形成万向节外部件利用作用在该坯件上的压辊至少部分地成型该坯件，其特征在于，在第三个方法步骤中在万向节外部件中形成具有凹形区域的至少一个轨道。

Description

用于生产万向节外部件的方法、万向节外部件和工具
技术领域
本发明基于一种利用滚压手段生产万向节外部件的方法，
-其中在第一个方法步骤中将坯件以防止相对于轮廓芯棒旋转的方式安置在该轮廓芯棒上，
-其中在第二个方法步骤中这样驱动该轮廓芯棒，使得坯件和轮廓芯棒绕共同的轴旋转，
-其中在第三个方法步骤中，为了形成万向节外部件利用作用在该坯件上的压辊至少部分地成型该坯件。
背景技术
这种方法例如由DE102013101555B3中已知。在滚压时，通过使用压辊将工件在与其它成型方法相比更高的压力和更低的温度下成型。通过在低于材料特定的重结晶温度的温度下实施滚压过程，在工件中出现了与其它成型方法相比更高的冷作硬化。利用滚压可以以明显降低的重量和优化的材料使用生产例如等速万向节的万向节外部件。利用滚压生产的万向节外部件尤其相对于锻造而成的并且由此更坚硬的万向节外部件具有这样的优势，即通过利用滚压生产的万向节外部件的弹性，等速万向节所有的滚球均匀负重，也就是说由滚球承担的载荷均匀地分布在这些滚球上。
发明内容
本发明的目的在于给出一种简单的并且低成本的用于生产万向节的万向节外部件的方法，该万向节具有与现有技术相比提高的使用寿命。
该目的通过以下方式解决，即，在第一个方法步骤中将坯件以防止相对于轮廓芯棒旋转的方式安置在该轮廓芯棒上，
-其中在第二个方法步骤中这样驱动该轮廓芯棒，使得坯件和轮廓芯棒绕共同的轴旋转，
-其中在用于形成万向节外部件的第三个方法步骤中利用作用在该坯件上的压辊至少部分地成型该坯件，其中在第三个方法步骤中在万向节外部件中形成具有凹形区域的至少一个轨道。
根据本发明的用于生产万向节外部件的方法相对于现有技术具有这样的优势，即借助于凹形区域可以在该万向节外部件中设置额外的油槽。这些额外的油槽可以作为万向节额外的润滑剂储存处起效并且由此改善了万向节外部件相对于其它万向节组件的润滑。通过万向节外部件相对于其它万向节组件改善的润滑既改善了万向节外部件的耐用性又改善了整个万向节的耐用性。
这些凹形区域例如设置在万向节外部件的内部轮廓的不负重的区域中。一个优势是，由此利用根据本发明的方法生产的万向节外部件的负重区域可以更加简单地尺寸精确地生产并且由此免去后续切削处理。通过例如所有的或者大部分非负重区域形成凹形的并且由此轨道的负重功能区域相对于该凹形区域突出，可以进一步以简单的方式优化负重功能区域的淬火过程，因为只须将相对于凹形区域突出的区域进行淬火以保证最优的万向节功能。轨道在万向节外部件中形成为具有凹形区域在本发明的意义中意为该形成的轨道具有轨道表面，其中在该轨道表面中额外地形成有一个凹形区域。
本发明有利的设计方案和扩展方案可参考图示从从属权利要求以及说明书中获得。
根据本发明的一个优选实施形式规定，在第三个方法步骤中，在万向节外部件中形成具有凹形区域的滚球轨道。由此可以以有利的方式在滚球轨道中设置额外的油道。通过在滚球轨道的油道中提供额外的油或者润滑剂可以由此改善滚球和万向节外部件之间的润滑或者减少滚球和万向节外部件之间的摩擦。此外可以以有利的方式优化滚球轨道非凹形区域的，也就是比如承担载荷的区域的淬火过程，因为只须将相对于凹形区域突出的区域进行淬火以保证最优的万向节功能。由此提高了尤其是万向节外部件中的一个或多个滚球轨道的耐用性。此外，由此也提高了滚球以及万向节的万向节内部件的滚球轨道的耐用性。
根据本发明的一个优选实施形式规定，在第三个方法步骤中，在万向节外部件中形成具有凹形区域的球笼轨道。由此可以以有利的方式在球笼轨道中设置额外的油道。通过在球笼轨道的油道中提供额外的油或者润滑剂可以由此改善球笼和万向节外部件之间的润滑或者减少球笼和万向节外部件之间的摩擦。此外可以以有利的方式优化球笼轨道非凹形区域的淬火过程，因为只须将相对于凹形区域突出的区域进行淬火以保证最优的万向节功能。由此提高了尤其是万向节外部件中的一个或多个球笼轨道以及球笼本身的耐用性。
根据本发明的一个优选实施形式规定，在第三个方法步骤中借助于滚压梁形成轨道。通过使用一个或者多个滚压梁可以以简单的和低成本的方式在万向节外部件中生产复杂的表面结构和面。由此可以以简单的方式在轨道中形成凹形区域或者以其它形式形成的润滑剂储存处。
根据本发明的一个优选实施形式规定，在第三个方法步骤中，在滚球轨道和球笼轨道之间形成结构边沿。由此以简单的和低成本的方式在一个或多个滚球轨道与球笼轨道之间形成界限。此外由此提供了一个或者多个滚球以及球笼的简单引导。
本发明的另一个主体是具有轨道的万向节外部件，其尤其用根据本发明的方法生产，其中该至少一个轨道具有凹形区域。由此提供了简单的、低成本的并且机械牢固的万向节外部件。另外通过该凹形区域在万向节外部件中提供了一个或多个额外的油道。这些额外的油道可以作为万向节额外的润滑剂储存处并由此改善了该万向节外部件相对于其它万向节组件的润滑。通过万向节外部件相对于其它万向节组件改善的润滑既改善了万向节外部件的耐用性又改善了整个万向节的耐用性。
根据本发明的一个优选实施形式规定，轨道为滚球轨道。由此以有利的方式在滚球轨道上设置了一个或多个额外的油道。通过在滚球轨道的油道中提供额外的油或者润滑剂可以由此改善滚球和万向节外部件之间的润滑或者减少滚球和万向节外部件之间的摩擦。此外可以以有利的方式优化滚球轨道非凹形区域的，也就是比如承担载荷的区域的淬火过程，因为只须将相对于凹形区域突出的区域进行淬火以保证最优的万向节功能。由此提高了尤其是万向节外部件中的一个或多个滚球轨道的耐用性。
根据本发明的一个优选实施形式规定，轨道为球笼轨道。由此以有利的方式在球笼轨道上设置了额外的油道。通过在球笼轨道的油道中提供额外的油或者润滑剂可以由此改善球笼和万向节外部件之间的润滑或者减少球笼和万向节外部件之间的摩擦。此外可以以有利的方式优化球笼轨道非凹形区域的淬火过程，因为只须将相对于凹形区域突出的区域进行淬火以保证最优的万向节功能。由此提高了尤其是万向节外部件中的一个或多个球笼轨道的耐用性。
本发明的另一个主体是用于利用滚压生产万向节外部件的工具，尤其利用根据本发明的方法生产该万向节外部件，其中该工具具有轮廓芯棒，其用于以防止相对于轮廓芯棒旋转的方式接纳坯件，其中该工具具有驱动装置，其用于这样驱动该轮廓芯棒，使得坯件和轮廓芯棒可绕共同的轴旋转，其中该工具具有作用在该坯件上的压辊，以在万向节外部件中形成具有凹形区域的至少一个轨道。由此以有利的方式提供了用于生产万向节外部件的工具，尤其利用根据本发明的方法，其具有根据本发明的方法的优点和根据本发明的万向节外部件的优点。
根据本发明的一个有利的实施形式规定，该工具具有滚压梁以形成至少一个轨道。尤其规定，该工具具有多个不同构型的滚压梁。通过使用一个或者多个滚压梁可以以简单的和低成本的方式在万向节外部件中生产复杂的表面结构和面。
附图说明
图1示出了根据本发明示例性方法的流程图。
图2示出了根据本发明另一个主体的示意性透视图。
图3示出了根据本发明另一个主体的示意性透视图。
图4示出了根据本发明另一个主体的示意性透视图。
图5示出了根据图3和图4的本发明的示例性实施形式的示意性透视图和截面图。
具体实施方式
在不同的图中始终以相同的附图标记标出相同的部件并因此通常分别只命名或者提及一次。
图1中示出了根据用于利用滚压生产在图2、图3、图4和图5中示出的万向节外部件1的示例性方法的流程图。在此处示出的方法中，在第一个方法步骤101中将坯件以防止相对于轮廓芯棒旋转的方式安置在该轮廓芯棒上。该轮廓芯棒具有例如多个轮廓芯棒件，由此在万向节外部件1中也可实现咬边。该轮廓芯棒尤其如此形成，使得该轮廓芯棒的外表面基本对应于万向节外部件1的内部轮廓。在第二个工作步骤102中如此驱动该轮廓芯棒，使得坯件和该轮廓芯棒绕共同的轴旋转。在第三个工作步骤103中，为了形成万向节外部件1，利用基本上垂直于该共同的轴而作用在该坯件上的压辊将坯件至少部分地成型。例如也规定，该压辊基本平行于该共同的轴而作用于该坯件上。可能的还有，坯件和轮廓芯棒仅绕共同的轴可旋转地支承，且驱动利用压辊或者多个压辊进行。尤其在第三个方法步骤103中在万向节外部件1中形成具有凹形区域5的至少一个轨道3。例如在第三个工作步骤103中在万向节外部件1中形成具有凹形区域5‘的至少一个在图3、图4和图5中示出的滚球轨道9。作为补充或者替代，例如在第三个工作步骤103中在万向节外部件1中形成具有凹形区域5“的在图3、图4和图5中示出的球笼轨道9。例如在第三个工作步骤103中借助于在图5中示出的滚压梁13形成轨道3。此外，例如在第三个工作步骤103中在滚球轨道9和球笼11之间形成在图3、图4和图5中示出的结构边沿15。
图2中示出了具有万向节外部件1和万向节内部件2的万向节。这种万向节也叫做等速万向节并且将角速度和扭矩借助于滚球4均匀地从万向节外部件1的轴上传递到万向节内部件2的轴上或者从万向节内部件2的轴上传递到万向节外部件1的轴上。这些滚球4在等速万向节运行时分别沿万向节外部件1中的至少一个轨道3或者滚球轨道9和沿万向节内部件2中的至少一个轨道3或者滚球轨道9运动。通过万向节外部件1相对于万向节内部件2的相对运动，在滚球4和万向节外部件1之间以及滚球4和万向节内部件2之间出现了滑动摩擦和滚动摩擦的重叠。这种重叠也叫做滑滚摩擦为了将这种滑滚摩擦最小化，等速万向节的良好润滑是必须的。通过优化的润滑显著提高了万向节的使用寿命。图2中示意性示出了球笼6，该球笼额外还给定了滚球4彼此之间的相对间距。为了更好地看到等速万向节的作用方式在图2中没有示出球笼轨道11。
在图3和图4部分示出的等速万向节的万向节外部件1优选利用根据本发明的方法生产，对此也有其它生产方法设置用于生产该万向节外部件1。在图3和图4中示出的万向节外部件1具有球笼轨道11，其通过6个滚球轨道9，并且分别具有一个凹形区域5。这里，六个滚球轨道9中的每一个都具有一个凹形区域5‘并且球笼轨道11具有凹形区域5“。图3中滚球轨道或球笼轨道的凹形区域5‘或5“以阴影部分示出。与此相反，图4中滚球轨道或球笼轨道相对于凹形区域突出的区域或者非凹形区域以阴影部分示出。在这里示出的实施例中，滚球轨道9的非凹形区域是承担载荷的区域或者引导滚球4的区域以及均匀传递角速度和扭矩的区域。通过在凹形区域5‘中提供油，改善了滚球4和滚球轨道非凹形区域之间的润滑。此外，在球笼轨道的凹形区域5“中设置有额外的润滑剂储存处。这些润滑剂储存处额外地为等速万向节的润滑提供了润滑剂。在滚球轨道9的承担载荷的区域中分别直接邻接有球笼轨道11的非凹形区域。这里，滚球轨道9相邻的承担载荷的区域与球笼轨道11非凹形区域分别形成结构边沿15。由此，这里示出的实施例包括十二个结构边沿15。
有利地也规定，图2中所示的万向节内部件2的滚球轨道9，替代地或额外地以及和万向节内部件2位于滚球轨道9之间的区域分别包含一个或多个凹形区域5。由此也可以在万向节内部件2上设置润滑剂储存处并且由此提高等速万向节的耐用性。
在图5中示出的实施例基本对应于在图3和图4中示出的实施例。图5中额外地示出了用于生产根据本发明的万向节外部件1的示例性工具的滚压梁13。此外，图5中示出了沿垂直于万向节外部件的旋转轴的不同平面的万向节外部件1的截面图。除了轮廓芯棒或者包含多个轮廓芯棒件的轮廓芯棒外，该工具例如还包括驱动装置，其用于这样驱动该轮廓芯棒，使得坯件和轮廓芯棒可绕共同的轴旋转。
此外该工具例如还包括基本上垂直于该共同的轴而作用在坯件上的压辊，以在万向节外部件1中形成具有凹形区域的至少一个轨道3。
附图标记说明
1 万向节外部件
2 万向节内部件
3 轨道
4 滚球
5，5‘，5“ 凹形区域
6 球笼
9 滚球轨道
11 球笼轨道
13 滚压梁
15 结构边沿
101 第一方法步骤
102 第二方法步骤
103 第三方法步骤

Claims (10)

1.利用滚压手段生产万向节外部件(1)的方法，
-其中在第一个方法步骤(101)中将坯件以防止相对于轮廓芯棒旋转的方式安置在该轮廓芯棒上，
-其中在第二个方法步骤(102)中这样驱动该轮廓芯棒，使得坯件和轮廓芯棒绕共同的轴旋转，
-其中在第三个方法步骤(103)中，为了形成所述万向节外部件(1)，利用作用在所述坯件上的压辊至少部分地成型该坯件，
其特征在于，在第三个方法步骤中(103)中，在万向节外部件中形成具有凹形区域(5)的至少一个轨道(3)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第三个方法步骤(103)中，在万向节外部件(1)中形成具有凹形区域(5‘)的至少一个滚球轨道(9)。
3.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，在第三个方法步骤中(103)，在万向节外部件(1)中形成具有凹形区域(5“)的球笼轨道(11)。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，在第三个方法步骤(103)中借助于滚压梁(13)形成至少一个所述轨道(3)。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，在第三个方法步骤(103)中，在所述滚球轨道(9)和所述球笼轨道(11)之间形成结构边沿(15)。
6.具有至少一个轨道(3)的万向节外部件(1)，尤其根据前述权利要求中任意一项所述的方法制造，其特征在于，至少一个所述轨道(3)具有凹形区域(5)。
7.根据权利要求6所述的万向节外部件(1)，其特征在于，所述轨道(3)是滚球轨道(9)。
8.根据权利要求6或7所述的万向节外部件(1)，其特征在于，所述轨道(3)是球笼轨道(11)。
9.用于利用滚压生产万向节外部件(1)的工具，尤其利用根据权利要求1至5中任意一项所述的方法生产所述万向节外部件，其中所述工具具有轮廓芯棒，其用于以防止相对于该轮廓芯棒旋转的方式接纳坯件，其中所述工具具有驱动装置，所述驱动装置用于这样驱动该轮廓芯棒，使得坯件和轮廓芯棒能够绕共同的轴旋转，其中所述工具具有作用在所述坯件上的压辊，从而在所述万向节外部件(1)中形成具有凹形区域(5)的至少一个轨道(3)。
10.根据权利要求9所述的工具，其特征在于，所述工具具有用于构建轨道(3)的滚压梁(13)。
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