DD205222A1

DD205222A1 - JOINT CONNECTION FOR WAVY KOERPER, PREFERABLY FOR CARDANWAVES

Info

Publication number: DD205222A1
Application number: DD82240247A
Authority: DD
Inventors: Guenter Badeke
Original assignee: Guenter Badeke
Priority date: 1982-05-28
Filing date: 1982-05-28
Publication date: 1983-12-21

Abstract

Die Erfindung findet Anwendung in Antriebswellen zur Uebertragung von Drehmomenten und ist besonders geeignet fuer Kardanwellen, die in Kraftfahrzeugen und anderen Anwendungsgebieten eingesetzt werden. Das Ziel der Erfindung liegt in der kostenguenstigen sowie einfachen Herstellung und die Aufgabe in der Schaffung einer Fuegeverbindung zwischen wellenartigen Koerpern mit Kardangelenkstuecken. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe geloest, indem ueber die zu verbindenden Teile dem wellenartigen Koerper, beispielsweise einem Rohr und dem Kardangelenkstueck, ein Pressring angeordnet wird, wobei das Rohr Schlitze und das Gabelgelenkstueck geneigte Sicken aufweist. Ueber Sickenstempel werden sogenannte Arretierungssicken im Pressring erzielt, die in die Schlitze des Rohres und die Sicken des Gabelstueckes eingreifen und somit eine feste und qualitaetsgerechte Verbindung erreicht. Die Erfindung kann als Uebertragungselement von Drehmomenten, insbesondere als Antriebswelle in Kraftfahrzeugen und anderen Anwendungsgebieten genutzt werden.The invention finds application in drive shafts for the transmission of torques and is particularly suitable for cardan shafts, which are used in motor vehicles and other applications. The object of the invention is the cost-effective and simple production and the object in the creation of a Fuegeverbindung between wave-like bodies with Kardangelenkstuecken. According to the invention, the object is achieved by arranging a pressing ring over the parts to be connected to the wave-like body, for example a tube and the cardan joint, the tube having slots and the fork joint inclined bevels. About Sickenstempel so-called locking beads are achieved in the press ring, which engage in the slots of the tube and the beads of the fork and thus achieves a firm and quality-appropriate connection. The invention can be used as a transmission element of torques, in particular as a drive shaft in motor vehicles and other fields of application.

Description

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Title of the invention

_ Fügeverbindung für wellenartige Körper, vorzugsweise für . KardanwellenBonded connection for wave-like bodies, preferably for. cardan

Field of application of. invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fügeverbindung von wellenartigen Körpern, vorzugsweise auf die Verbindung einer Hohlwelle mit der Gabel eines Kardangelenkstückes für Kraftfahrzeuge und ähnliche Übertragungselemente von Drehmomenten_β The invention relates to a joint of wave-like bodies, preferably on the connection of a hollow shaft with the fork of a Kardangelenkstückes for motor vehicles and similar transmission elements of torques _β

Characteristic of the known technical solutions

Aus dem Stand der Technik sind wellenartige Körper, sogenannte Kardanwellen, zur Übertragung von Drehmomenten bekannt. Speziell werden derartige Übertragungselemente dort eingesetzt, wo keine direkte Verbindung zwischen Antrieb und Abtrieb möglich ist und nicht achsfluchtende Teile miteinander verbunden werden müssen»Wave-like bodies, so-called cardan shafts, for transmitting torques are known from the prior art. Specifically, such transmission elements are used where no direct connection between the drive and output is possible and not achsfluchtende parts must be connected together »

Dabei werden Antriebswellen in der Form verwendet, daß diese Antriebswellen aus einer Hohlwelle aus Stahl mit an beiden Seiten eingesetzten Gelenkstücken bestehen₀ Die so hergestellten Antriebswellen (Kardanwellen) besitzen hohe elasti— sehe Eigenschaften und können große und stoßhafte Drehmomente übertragen« Auf Grund ihres hohen spezifischen Gewichtes wirkt sich jedoch nachteilig aus, daß derartige Kardanwellen relativ schwere Bauteile sind und speziell für Kraftfahrzeuge nicht immer geeignet sind_e In this case, drive shafts are used in the form that these drive shafts consist of a hollow shaft made of steel with joint pieces inserted on both sides ₀ The drive shafts (cardan shafts) produced in this way have high elastic properties and can transmit large and impulsive torques However, weight has a disadvantageous effect that such cardan shafts are relatively heavy components and are not always suitable for motor vehicles _e

Aus diesem Grunde sind bereits Lösungen gefunden worden, bei denen die Hohlwellen aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt werden_o Ein besonderes Problem hierbei ist jedoch dieFor this reason, solutions have already been found in which the hollow shafts are made of fiber-reinforced plastic _o A particular problem here is the

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Verbindung von Hohlwelle mit dem Kardangelenkstück„ Bekannt sind bereits Einrichtungen, die eine ausreichende und standfeste Verbindung zwischen beiden zu verbindenden Teilen erreichen sollen«,Connection of hollow shaft with the universal joint piece "Devices are already known which are to achieve a sufficient and stable connection between the two parts to be connected",

So ist in der DB-OS 28 51 293 eine Verbindung vorgeschlagen worden, bei der in einer aus faserverstärktem Kunststoff hergestellten Hohlwelle eine metallische Buchse eingesetzt wird, in die die Kardangelenkstücke eingeschweißt werden müssen« Das Wesentliche der Erfindung bezieht sich auf eine wirksame Verbindung zwischen der Hohlwelle und der metallischen Buchse, dem sogenannten Joch eines Kardangelenkes_β Um eine gute Verbindung zu erreichen, weist die metallische Buchse eine am äußeren Umfang umlaufende ringförmige Rippe und zusätzlich Erhebungen und Vertiefungen auf» Die Verbindung wird während des Herstellungsprozesses einer derartigen Kardanwelle erreicht, indem die metallischen Buchsen in einem Längsabstand zueinander, der von der Länge der herzustellenden Kardanwelle abhängig ist, auf einen Dorn geschoben werden«, Danach- erfolgt das Auftragen des faserverstärkten Kunstst offmaterialsο Dabei können die Fasern in Form von Einzelfasern, Fasermatten oder Faserbändern aufgetragen werden,. Abwechselnd erfolgt ein Belegen mit Fasern und Kunstharz als Kleber, bis die gewünschte Dicke erreicht ist₀ Nach dem Aushärten wird der Dorn entfernt und ein Auswuchten muß vorgenomine η werden« Zu diesem Zweck werden an der metallischen Buchse Ausgleichsgewichte angebracht« Der nächste Schritt ist das Einschweißen der Kardangelenkstücke in die metallische Buchse * Diese Art der Verbindung ist mit vielen Nachteilen behaftet» So ist einmal die Herstellung sehr kostenaufwendig und kompliziert und zum anderen ist ein Auswuchten notwendig, wobei diese Art der Verbindung zur Übertragung stoßhafter und großer Drehmomente ungeeignet ist„Thus, in the DB-OS 28 51 293 a compound has been proposed in which a metallic bushing is used in a hollow shaft made of fiber reinforced plastic, in which the Kardangelenkstücke must be welded "The essence of the invention relates to an effective connection between the Hollow shaft and the metallic bushing, the so-called yoke of a universal joint _β In order to achieve a good connection, the metallic bushing has an outer circumferential annular rib and in addition surveys and depressions. "The connection is achieved during the manufacturing process of such a propeller shaft by the Metallic bushes at a longitudinal distance from each other, which is dependent on the length of the propshaft to be produced, are pushed onto a mandrel, "Then follows the application of the fiber-reinforced Kunstst offmaterialsO The fibers in the form of single fibers, fiber mats or Faserbän can be applied. Alternately effected a covering with fibers and synthetic resin as a glue, until the desired thickness is reached ₀ After curing the mandrel is removed and a balancing must be vorgenomine η "For this purpose balancing weights are attached to the metallic sleeve" The next step is the welding of the universal joint pieces in the metallic bush * This type of connection has many disadvantages »So once the production is very expensive and complicated and on the other hand, a balancing is necessary, this type of connection for the transmission of shock and high torques is unsuitable

Ziel der Erfindung Aim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine kostengünstige und technologisch einfache Herstellung der Verbindung zwischen wellenartigen Körpern und Kardangelenkstücken zu erreichen.The aim of the invention is to achieve a cost-effective and technologically simple production of the connection between wave-like bodies and Kardangelenkstücken.

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Darlegung des Wesens der Erfindung Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fügeverbindung zwischen wellenartigen Körpern und Kardangelenkstücken zu schaffen, die ein funktionssicheres Übertragen von Drehmomenten gewährleistet und für die Verbindung unterschiedlicher Materialien geeignet ist_Q The invention has for its object to provide a joint connection between wave-like bodies and Kardangelenkstücken that ensures a reliable transmission of torque and is suitable for the connection of different materials _Q

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Fügeverbindung gelöst, bei der ein Preßring über die zu verbindenden Teile, Rohr und Gabelstück eines Kardangelenkstückes, angeordnet ist und im Betriebszustand Arretierungssicken aufweist„According to the invention the object is achieved by a joint connection, in which a pressing ring on the parts to be joined, pipe and fork of a Kardangelenkstückes, is arranged and in the operating state has locking beads "

Erfinderisch ist weiterhin, daß das Rohr axial verlaufende Schlitze aufweist und die Sicken sowie der Schaft des Gabelstückes in Richtung des zu verbindenden Rohres geneigt verlaufen. Die Neigung beträgt dabei vorzugsweise 0,5 bis 1,5°·Inventive is further that the tube has axially extending slots and the beads and the shank of the fork piece are inclined in the direction of the pipe to be connected. The inclination is preferably 0.5 to 1.5 ° ·

Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß die zur Herstellung der Verbindung verwendeten Preßbacken Bohrungen aufweisen, die in Richtung der Schlitze des Rohres und der Sicken des Gabelstückes verlaufen, in denen die Sickenstempel aufgenommen und geführt werden„ Sollen Rohr und Gabelstück miteinander verbunden werden, wird das Gabelstück in das Rohr geführt, und zwar in der Form, daß sich die Schlitze des Rohres über den Sicken des Gabelstückes befinden«) Über beide Teile wird ein Preßring geschoben und die Preßb'acken angelegt und mit einem Druck beauflagt, der eine spielfreie Anlage zwischen Gabelstück, Rohr und Preßring garantiert· In die Bohrungen der Preßbacken werden Sickenstempel geführt, die einen entsprechenden Druck ι auf den Preßring ausüben und diesen derart verformen, daß Arretierungssicken entstehen, die in die Schlitze des Rohres und in die Sicken des Gabelstückes eingreifen und eine dauerhafte Verbindung bewirken» Nach dem Preßvorgang gehen die Sickenstempel in ihre Ausgangsstellung zurück und die Preßbacken werden abgenommen. Die so erreichte Verbindung ist, neben ihrer vorteilhaften ökonomischen Herstellung, geeignet, als Übertragungselement von Drehmomenten, Vorzugs-Another feature of the invention provides that the cheek plates used for the preparation of the compound have bores which extend in the direction of the slots of the tube and the beads of the fork in which the Sickenstempel be received and guided "If tube and fork are connected to each other, the fork piece is guided in the tube, in the form that the slots of the tube over the beads of the fork piece are «) over both parts of a press ring is pushed and the Preßb'acken applied and pressurized with a pressure that is a play engagement between fork, pipe and pressing ring guaranteed · bead punch are guided into the bores of the press jaws, the ι a corresponding pressure exerted on the pressing ring and these deform such that Arretierungssicken arise, which engage in the slots of the tube and in the beads of the fork piece and create a permanent connection »After the pressing process The Sickenstempel go back to their original position and the cheek plates are removed. The compound thus obtained, in addition to its advantageous economic production, suitable as a transmission element of torques, preferred

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weise an Kardanwellen in Kraftfahrzeugen, eingesetzt zu werden_e wise on cardan shafts in motor vehicles to be used _e

Ausfiihrungsbeispielexemplary embodiment

Die Erfindung soll an einem Ausfiihrungsbeispiel näher er— läutert werden_o Die in der Zeichnung dargestellten Figuren zeigen:The invention is explained closer to an exemplary embodiment ER- are _o shown in the drawing figures:

Fig₀ 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Verbindung Figo 2 eine Ansicht nach Fig„ 1Figure 1 ₀ is a section through an inventive compound Figo 2 is a view of Figure "1

Fig₀ 3 das nach der Erfindung ausgebildete Rohrende Figo 4 eine Ausführungsform und Anordnung der Preßbacken Figo 5 eine weitere Ausführungsform und Anordnung der Preßbacken _β Fig ₀ 3 formed according to the invention pipe end Figo 4 an embodiment and arrangement of the press jaws Figo 5 a further embodiment and arrangement of the cheek plates _β

Aus der Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Fügeverbindung in ihrer Gesamtheit zu ersehene Es wird gezeigt, wie die zu verbindenden Teile, das Gabelstück 3 in das Rohr 2 gefügt und der Preßring 1 über beide Teile, angeordnet sind. Das Rohr 2 weist an den Enden axial verlaufende Schlitze 5 auf (Figo 3) und der Schaft des Gabelstückes 3 einschließlich der Sicken 4 sind so ausgebildet, daß sie zum Gabelstück 3 hin eine Neigung aufweisen Die Neigung entspricht einem Wert von 0,5 bis 1 ,5 « Das Fügen bzw« das Zusammensetzen erfolgt in einer bestimmten Lage der Teile zueinander₀ Wie Fig. 2 zeigt, liegen die Schlitze des Rohres 2 mit den Sicken 4 des Gabelstückes 3 in einer Richtung ο Gleichzeitig zeigt diese Fig_e die fertig ausgebildete Verbindung, was durch die entstandenen Arretierungssicken deutlich wird»It is shown how the parts to be joined, the fork piece 3 joined into the tube 2 and the press ring 1 over both parts, are arranged. The tube 2 has at the ends axially extending slots 5 (Figo 3) and the shank of the fork piece 3 including the beads 4 are formed so that they have an inclination toward the fork piece 3. The inclination corresponds to a value of 0.5 to 1 , 5 "the joining or" the assembly to one another is ₀ As shown in a specific position of the parts. 2, the slots of the tube 2 are with the beads 4 of the fork-piece 3 in a direction ο same time, this Figure shows _e the finished joint formed , which is made clear by the resulting locking beads »

Aus den Fig» 4 und 5 ist ersichtlich, wie und in welcher ^orm die Preßbacken 7 und die Sickenstempel 8 ausgebildet sind ο Während in Figo 4 eine zweigeteilte Preßbacke 7 dargestellt ist, zeigt Fig» 5 die Möglichkeit der Verwendung mehrerer Preßbacken 7» 2ur Führung und Aufnahme der Sickenstempel 8, die die notwendige Preßkraft auf den Preßring ausüben, sind in den Preßbacken 7 radial verlaufende Bohrungen 9 vorgesehen» Während des Preßvorganges werden die Preßbacken 7 so mit Druck beauflagt, daß Gabelstück 3» Rohr 2 und Preßring 1 eine spielfreie Verbindung ergeben,4 and 5 it can be seen how and in which shape the cheek plates 7 and the bead punches 8 are formed. While FIG. 4 shows a two-part cheek plate 7, FIG. 5 shows the possibility of using a plurality of cheek plates 7-2 Guide and receiving the Sickenstempel 8, exerting the necessary compressive force on the press ring, 7 radially extending holes 9 are provided in the Preßbacken »During the pressing process, the cheek plates 7 are so pressurized that fork piece 3» tube 2 and press ring 1 a backlash Compound,

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dann drücken die Sickenstempel 8 auf den ^reßring 1, der Preßring 1 verformt sich an dieser Stelle derart, daß die Arretierungssicken 6 entstehen und somit eine dauerhafte Fügeverbindung erreicht wird₀ Je naoh Materialgüte und Abmessung kann das Ausprägen der Sicken auch in 2 oder mehreren Arbeitsgängen erfolgen_e then press the Sickenstempel 8 on the ^ reßring 1, the press ring 1 deforms at this point such that the Arretierungssicken 6 arise and thus a permanent joint connection is achieved ₀ depending naoh material quality and dimension can be the stamping of the beads in 2 or more operations done _e

Die erfindungsgemäße Fügeverbindung gestattet die Erreichung eines hohen Genauigkeitsgrades in der Axialität der zu verbindenden Teile und ist geeignet, ohne klein tolerierte Vorarbeiten an den Verbindungsstellen der Fügeelemente eine qualitativ gute Verbindung herzustellen·The joint connection according to the invention allows the achievement of a high degree of accuracy in the axiality of the parts to be joined and is suitable for producing a qualitatively good connection at the joints of the joining elements without small tolerated preparatory work.

Claims

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Erf indungsans pruoh

Joint connection for wave-like bodies, preferably for cardan shafts, characterized in that an over a pipe (2) and a fork piece (3) of a universal joint provided pressing ring (1) in the operating state in beads (4) of the fork piece (3) engaging Arretierungssicken (6), arranged is ₀

2, joint connection for wave-like body according to main point 1, characterized in that the tube (2) has axial slots (5) and the shank of the fork piece (3) and provided beads (4 ·) in the direction of the fork (3) inclined, preferably at an angle of 0.5 to 1.5 ° ·

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