DE10149572A1 - Verbindungsaufbau für zwei Elemente sowie Kardanwelle - Google Patents

Abstract

Ein Stufenabschnitt ist zwischen einem Verzahnungsabschnitt einer aus Metall bestehenden Gabel und einem führenden Endabschnitt davon vorgesehen. Während des Einpressens und des Verbindens wird ein aus FRP bestehender Zylinder zu dem Verzahnungsabschnitt in einen Zustand eingepresst, dass die Kreisförmigkeit durch den Stufenabschnitt verbessert wird. Folglich wird das Einpressen und das Verbinden ausgeführt, während die Tiefe von Schnittvertiefungen einheitlich gemacht wird, wobei dadurch die Konzentrizität (Verbindungsgenauigkeit) verbessert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbindungsaufbau für Elemente und insbesondere einen Verbindungsaufbau für eine aus Metall bestehende Gabel und einen aus FRP bestehenden Zylinder bei einer Kardanwelle. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Kardanwelle mit zwei Wellenabschnitten, von denen einer in den anderen eingesetzt ist.

Eine Automobil-Kardanwelle ist zwischen einem Getriebe und einer Differentialvorrichtung angeordnet, um das Drehmoment zu übertragen. Dem gemäß wurde in der Vergangenheit eine aus faserverstärktem Kunststoff (FRP) bestehende Kardanwelle so entwickelt, dass sie eine hohe Festigkeit gegenüber einer Torsion und Biegen sowie ein verringertes Gewicht hat. Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt zusätzlich zum Sicherstellen der Festigkeit und der Gewichtsverringerung ist die Sicherstellung der Sicherheit von Fahrgästen, wenn das Automobil kollidiert. Das frühere Auslegungskonzept bestand daher darin, dass die Karosserie so ausgelegt ist, dass sie knautschfähig ist, um eine Stoßenergie bei einer Kollision durch einen Kompressionsbruch der Karosserie zu absorbieren, wobei dadurch unterdrückt wird, dass der Stoß die Fahrgäste erreicht. Im Hinblick auf dieses Konzept ist die Kardanwelle durch zumindest zwei Wellenabschnitte aufgebaut, von denen einer in den anderen eingesetzt ist, so dass bei einer Kollision der eine Wellenabschnitt tief in den anderen Wellenabschnitt zurückgezogen wird, um die Länge der Welle zu verkürzen, wobei dadurch die Störung des Kompressionsbruchs bzw. der Knautschkomprimierung der Karosserie vermieden wird.

Wie in den Fig. 21 und 22 gezeigt ist, hat eine Kardanwelle 1 einen FRP-Zylinder 2 als ein zweites Element, das aus einem aus FRP ausgebildeten zylindrischen Element hergestellt ist, und eine Metallgabel 3 als ein erstes Element, das aus Metall ausgebildet ist und in den FRP-Zylinder 2 eingesetzt ist. Als Nächstes wird die Verbindung zwischen dem FRP-Zylinder 2 und der Metallgabel 2 diskutiert. Verzahnungszähne 4 sind an der äußeren Umfangsfläche des Einsetzabschnitts der Metallgabel 3 vorgesehen, um im Wesentlichen in Einsetzrichtung verlängert zu sein. Der Durchmesser des Einsetzabschnitts der Metallgabel 3 an den Zahnspitzen der Verzahnungszähne 4 ist geringfügig größer als der Gesamtdurchmesser bezüglich der inneren Umfangsfläche des FRP-Zylinders 2. Wenn dem gemäß die Metallgabel in den FRP- Zylinder 2 presseingesetzt bzw. eingepresst wird, tritt die Metallgabel 3 in den Zylinder ein, während sich der FRP-Zylinder 2 vergrößert. Folglich treten die Verzahnungszähne 4 der Metallgabel 3 ein, während sie die innere Umfangsfläche des FRP- Zylinders 2 schneiden. Folglich werden Vertiefungen 5 einer derartigen Gestalt, dass sie mit den Verzahnungszähnen 4 eingreifen, an der inneren Umfangsfläche des FRP-Zylinders 2 ausgebildet. Mit der Kardanwelle 1, die so aufgebaut ist, übertragen der FRP-Zylinder 2 und die Metallgabel 3 das Drehmoment über die Verzahnungszähne 4 und die Vertiefungen, die damit eingreifen, und bei einer Kollision wird die Metallgabel 3 tief in den FRP-Zylinder 2 zurückgezogen, während sich der FRP- Zylinder 2 vergrößert, um die Gesamtlänge der Kardanwelle 1 zu verkürzen, wobei dadurch der Stoß aufgenommen wird.

Im Allgemeinen ist eine Kardanwelle zum Übertragen der Leistung einer Antriebsquelle, wie z. B. einem Motor, bei einem Automobil vorgesehen und, wie vorstehend erwähnt, ist sie durch eine aus Metall bestehende Gabel, die mit dem Getriebe gekoppelt ist, dem Differential oder dergleichen und dem aus FRP bestehenden Zylinder konstruiert, die mit der aus Metall bestehenden Gabel verbunden ist. Der Zweck, dass das aus FRP bestehende Element, insbesondere ein Harzelement, aufgegriffen wird, ist es, das Gewicht der Kardanwelle zu verringern, wobei dadurch der Resonanzpunkt der Welle angehoben wird und dadurch das Gesamtgewicht des Automobils verringert wird.

Der aus FRP bestehende Zylinder wird durch ein Faserwickel­ verfahren oder dergleichen hergestellt, wie es in der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2000-108213 offenbart ist. Gemäß diesem Verfahren werden mit Harz imprägnierte Faserbündel an eine Spindel bzw. einen Kern gewickelt, und dann wird das Harz gehärtet, und darauf wird die Spindel entfernt, um das Erzeugnis bereitzustellen.

Jedoch leidet der vorstehend erwähnte Stand der Technik unter dem folgenden Problem. Im Allgemeinen wird die innere Umfangsfläche des aus FRP bestehenden Zylinders mit der Spindel in Berührung gebracht, wie bei dem vorstehend erwähnten Verfahren erkennbar ist, und somit ist es ein echter Kreis, aber die Kreisförmigkeit des aus FRP bestehenden Zylinders nach dem Formen enthält häufig Fehler. Einer der Gründe liegt darin, dass, da die Dicke des aus FRP bestehenden Zylinders den Fehler (eine Abweichung mehr oder weniger aufgrund des Wickelns und des Formens) enthält, der Fehler hinsichtlich der Dicke des aus FRP bestehenden Zylinders die Kontraktion beeinflusst, wenn der aus FRP bestehende Zylinder während des Härtens des Harzes zusammengezogen wird, um die Beanspruchung mehr oder weniger an seiner inneren Umfangsfläche zu verursachen. Wenn die aus Metall bestehende Gabel in einen derartigen aus FRP bestehenden Zylinder eingepresst wird, werden sie entlang eines abgeschrägten Abschnitts des führenden Endes der aus Metall bestehenden Gabel in einem Zustand miteinander verbunden, bei dem der aus FRP bestehende Zylinder noch immer nicht die genaue Kreisförmigkeit hat. Daraus folgt, dass die Tiefe der geschnittenen Vertiefungen, die an der inneren Umfangsfläche des aus FRP bestehenden Zylinders durch die Verzahnungsabschnitte ausgebildet werden, die an der äußeren Umfangsfläche der aus Metall bestehenden Gabel vorgesehen sind, nicht einheitlich in Umfangsrichtung ist, und somit werden die aus Metall bestehende Gabel und der aus FRP bestehende Zylinder in einem exzentrischen Zustand miteinander verbunden.

Wenn die Tiefe der geschnittenen Vertiefungen nicht einheitlich in Umfangsrichtung ist, ist die auf jeden Verzahnungsabschnitt der Kardanwelle aufgebrachte Last nicht einheitlich, und der Verzahnungsabschnitt, auf den die übermäßige Last aufgebracht wird, kann brechen. Des weiteren ist die Kardanwelle ausgelegt, um als Gegenmaßnahme bei der Fahrzeugkollision an ihrer Gesamtlänge durch Zurückziehen des aus Metall bestehenden Jochs in den aus FRP bestehenden Zylinder mit der durch die Fahrzeugkollision erzeugten Last verkürzt zu werden, wobei die für das Zurückziehen erforderliche Last von einem zum anderen Erzeugnis verschieden sein kann.

Wenn des weiteren die Kardanwelle in dem Zustand angetrieben wird, bei dem die aus Metall bestehende Gabel und der aus FRP bestehende Zylinder exzentrisch miteinander verbunden sind, kann die Kardanwelle schwingen, so dass Resonanz oder ein Bruch verursacht wird.

Da darüber hinaus im Allgemeinen und für viele Fälle die Kardanwelle nicht parallel zu der Zentralachse in Breiten­ richtung des Fahrzeugs zusammengebaut wird, ist die Richtung, in die die Stoßlast an der Kardanwelle wirkt, auch dann, wenn die Stoßlast parallel zu der Zentralachse des Automobils wirkt, bezüglich der Achsenrichtung der Kardanwelle geneigt. Für diesen Fall, wie in den Fig. 21 und 22 gezeigt ist, verursacht die Komponente der Stoßlast in Zentralachsenrichtung, dass die aus Metall bestehende Gabel 3 in den aus FRP bestehenden Zylinder 2 zurückgezogen wird, aber die Komponente der Stoßlast in der zu der Zentralachse normalen Richtung verursacht ein Moment M zum Drehen der aus Metall bestehenden Gabel 3. Folglich wird die Metallgabel 3 in den aus FRP bestehenden Zylinder 2 zurückgezogen, während sie geneigt wird, und als Folge werden, obwohl eine geringere Rückziehkraft wünschenswert ist, um die Stoßlast effektiver aufzunehmen, die führenden Enden der geneigten Verzahnungszähne 4 in hohem Maße gezwungen, die innere Fläche des aus FRP bestehenden Zylinders 2 zu schneiden, um dadurch die Rückziehkraft zu erhöhen.

Dem gemäß wurde die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Probleme gemacht, die dem Stand der Technik anhaften, und es ist ihre Aufgabe, einen Verbindungsaufbau zu schaffen, der zumindest aus zwei Elementen besteht, der ein erstes Element mit Verzahnungsabschnitten genau in ein zweites Element einsetzen bzw. einstecken kann.

Des weiteren hat die vorliegende Erfindung den Zweck, eine Kardanwelle zu schaffen, die eine hohe Verbindungsgenauigkeit (Konzentrizität) hat, und somit einen Verbindungsaufbau mit einer hohen Verbindungsgenauigkeit dadurch zu schaffen, dass er hinsichtlich der Tiefe der geschnittenen Vertiefungen einheitlich ausgeführt ist, wenn ein aus FRP bestehender Zylinder mit einer aus Metall bestehenden Gabel verbunden wird. Darüber hinaus ist es ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kardanwelle zu schaffen, die die Erhöhung der Rückziehkraft auch dann verhindern kann, wenn eine Stoßlast schräg bezüglich einer Wellen-Zentralachse wirkt.

Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung die Erfindung auf einen Verbindungsaufbau gerichtet, der Folgendes aufweist:
ein erstes Element mit einem Verzahnungsabschnitt;
ein zweites Element, das mit dem Verzahnungsabschnitt zu verbinden ist, wobei das erste Element einen Flächenbe­ rührungsabschnitt an einem Bereich angrenzend zu dem Ver­ zahnungsabschnitt hat, der mit dem zweiten Element in Flächenberührung zu bringen ist.

Wenn gemäß diesem Aufbau der Verzahnungsabschnitt des ersten Elements mit dem zweiten Element verbunden wird, steht der Flächenberührungsabschnitt des ersten Elements in Flächen­ berührung mit dem zweiten Element. Folglich sind sie mit einer hohen Konzentrizität verbunden.

Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der Verzahnungsabschnitt bei einem Druckeinsetz-Endabschnitt bzw. Einpress-Endabschnitt des ersten Elements vorgesehen; hat das zweite Element einen Einpressabschnitt, der mit dem Verzahnungsabschnitt einzupressen und zu verbinden ist; hat der Flächenberührungsabschnitt einen Stufenabschnitt, der zwischen einem führenden Endabschnitt des Einpress-Endabschnitts und dem Verzahnungsabschnitt vorgesehen ist, um sich in eine axiale Richtung zu erstrecken; und ist ein Durchmesser des Stufenabschnitts einem Durchmesser des Einpressabschnitts gleich oder zwischen dem Durchmesser des Einpressabschnitts und einem Durchmesser des Verzahnungsabschnitts eingestellt.

Gemäß diesem Aufbau ist der Verzahnungsabschnitt an der äußeren Umfangsfläche des ersten Elements mit dem zweiten Element verbunden.

Gemäß einem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der Einpress-Endabschnitt des ersten Elements hohl; ist der Verzahnungsabschnitt an einer inneren Umfangsfläche des ersten Elements vorgesehen; und ist ein innerer Durchmesser des Stufenabschnitts nicht größer als ein äußerer Durchmesser des Einpressabschnitts und ist größer als ein innerer Durchmesser des Verzahnungsabschnitts.

Gemäß diesem Aufbau ist der Verzahnungsabschnitt an der inneren Umfangsfläche des ersten Elements mit dem zweiten Element verbunden.

Gemäß einem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist das erste Element ein Metallelement; und ist das zweite Element ein Harzelement.

Da gemäß diesem Aufbau das Metallelement mit dem Harzelement verbunden ist, wird das Verbindungselement im Ganzen im Vergleich für den Fall, bei dem es einzig aus einem Metall­ element konstruiert ist, mit verringertem Gewicht versehen.

Gemäß einem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der Stufenabschnitt, nachdem das zweite Element mit dem Verzahnungsabschnitt des ersten Elements verbunden ist, berührungslos zu dem zweiten Element.

Gemäß diesem Aufbau hat der Stufenabstand keinen Widerstand gegen das Einpressen während des Verbindens des Elements und das Zurückziehen für den Fall der Fahrzeugkollision.

Gemäß einem siebten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Abschrägungsabschnitt bei dem ersten Element vorgesehen, so dass er sich von dem führenden Endabschnitt zu dem Stufenabschnitt erstreckt.

Gemäß diesem Aufbau ist der Widerstand bei dem Einpress- Endabschnitt während des Einpressvorgangs klein.

Gemäß einem achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der Stufenabschnitt mit dem Verzahnungsabschnitt durch eine geneigte Fläche verbunden.

Gemäß diesem Aufbau werden durch Setzen eines geeigneten Winkels für die geneigte Fläche, wenn das Einpressen von dem Stufenabschnitt zu dem Verzahnungsabschnitt fortschreitet, die geschnittenen Vertiefungen durch den Verzahnungsabschnitt ausgebildet, während der Stufenabschnitt und das zweite Element allmählich voneinander beabstandet werden.

Gemäß einem neunten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der Stufenabschnitt mit dem Verzahnungsabschnitt durch eine geneigte Fläche verbunden; und ist ein Entlastungsabschnitt in der Form eines Einschnitts an einem Verbindungsabschnitt zwischen der geneigten Fläche und dem Stufenabschnitt vorgesehen.

Gemäß diesem Aufbau kann während des Ausbildungsvorgangs der geneigten Fläche ein führendes Ende eines Schneidwerkzeugs Drehbank in den Entlastungsabschnitt gelangen, um die geneigte Fläche mit einem gewünschten Winkel auszubilden.

Gemäß einem zehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der Stufenabschnitt konisch, so dass der äußere Durchmesser des Stufenabschnitts in Richtung des führenden Endabschnitts kleiner ausgeführt ist.

Gemäß diesem Aufbau ist der Widerstand bei dem Stufenabschnitt während des Einpressens klein.

Gemäß einem elften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der Stufenabschnitt konisch, so dass der Innendurchmesser des Stufenabschnitts in Richtung des führenden Endabschnitts kleiner ausgeführt ist.

Gemäß diesem Aufbau ist der Widerstand an dem Stufenabschnitt während des Einpressens klein.

Gemäß einem zwölften Gesichtspunkt der Erfindung ist der Verzahnungsabschnitt konisch, so dass der Außendurchmesser des Verzahnungsabschnitts in Richtung des führenden Endabschnitts kleiner ausgeführt ist.

Gemäß diesem Aufbau ist der Widerstand an dem Verzahnungsabschnitt während des Einpressens klein.

Gemäß einem dreizehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der Verbindungsaufbau des vierten Gesichtspunkts der Erfindung so, dass der Verzahnungsabschnitt konisch ist, so dass der Innendurchmesser des Verzahnungsabschnitts in Richtung des führenden Endabschnitts größer ausgeführt ist.

Gemäß diesem Aufbau ist der Widerstand an dem Verzahnungs­ abschnitt während des Einpressens klein.

Gemäß einem vierzehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der Stufenabschnitt durch teilweises Entfernen von Zahnkopfhöhenabschnitten des Verzahnungsabschnitts ausgebildet.

Gemäß einem fünfzehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der Stufenabschnitt zylindrisch zwischen dem führenden Endabschnitt und dem Verzahnungsabschnitt ausgebildet.

Gemäß einem sechzehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Kardanwelle vorgesehen, bei der das erste Element eine aus Metall bestehende Gabel ist; und das zweite Element ein aus FRP bestehender Zylinder ist.

Gemäß einem siebzehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat eine Kardanwelle den Verbindungsaufbau gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung, bei dem das zweite Element einen hohlen Abschnitt an einem Endabschnitt hat, und das erste Element in den hohlen Abschnitt eingesetzt wird, wobei:
der Verzahnungsabschnitt an einer äußeren Umfangsfläche eines Einsetzabschnitts des ersten Elements vorgesehen ist;
Vertiefungen an einer inneren Umfangsfläche des hohlen Abschnitts vorgesehen sind, um mit dem Verzahnungsabschnitt einzugreifen; und
der Flächenberührungsabschnitt eine Neigungsunterdrückungsfläche aufweist, die an der äußeren Umfangsfläche des Einsetzabschnitts und hinter dem Verzahnungsabschnitt in einer Einsetzrichtung vorgesehen ist, und die in Flächenberührung mit der inneren Umfangsfläche des hohlen Abschnitts steht, um eine Neigung des ersten Elements während des Einsetzens zu unterdrücken.

Gemäß diesem Aufbau sind auch dann, wenn die geneigte Stoßlast aufgebracht wird, die innere Umfangsfläche des zweiten Elements und die Neigungsunterdrückungsfläche des ersten Elements in Flächenberührung miteinander hinter den Verzahnungszähnen in der Einsetzrichtung, um dadurch die Neigung des ersten Elements zu unterdrücken.

Gemäß einem achtzehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind zwei erste und zweite Verzahnungsabschnitte vorgesehen, um in der Einsetzrichtung beabstandet zu sein; und ist die Neigungsunterdrückungsfläche hinter entweder einem oder beiden von dem ersten Verzahnungsabschnitt, der nach vorn gerichtet in der Einsetzrichtung gelegen ist, und dem zweiten Verzahnungsabschnitt, der nach hinten gerichtet in der Einsetzrichtung gelegen ist, vorgesehen.

Gemäß einem neunzehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat der Flächenberührungsabschnitt eine Führungsfläche, die an der äußeren Umfangsfläche des Einsetzabschnitts an seinem nach vorne weisenden Ende und nach vorn gerichtet von dem Verzahnungsabschnitt in der Einsetzrichtung vorgesehen ist, und die in Flächenberührung mit der inneren Umfangsfläche des hohlen Abschnitts steht, um die Konzentrizität der Wellenelemente während des Beginns des Einsetzens sicherzustellen.

Gemäß einem zwanzigsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind die Führungsfläche und die Neigundsunterdrückungsfläche im Wesentlichen hinsichtlich des Durchmessers einander gleich.

Fig. 1 ist eine Ansicht, die den Gesamtaufbau einer Kardanwelle gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 2 ist eine Teilschnittansicht, die einen Verbindungsabschnitt der Kardanwelle gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 3 ist eine Teilschnittansicht, die den Verbindungsabschnitt zum Erklären eines Einpress-Verbindungsvorgangs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 4 ist eine Teilschnittansicht, die den Verbindungsabschnitt zum Erklären des Einpress-Verbindungsvorgangs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 5 ist eine Teilschnittansicht, die den Verbindungsabschnitt zum Erklären des Einpress-Verbindungsvorgangs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Stufenabschnitt und einen Verzahnungsabschnitt gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Stufenabschnitt und einen Verzahnungsabschnitt gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 8 ist eine Teilschnittansicht, die einen Verbindungsabschnitt zwischen zwei Elementen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 9 ist eine Teilschnittansicht, die den Verbindungsabschnitt zum Erklären des Einpress-Verbindungsvorgangs gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 10 ist eine Teilschnittansicht, die den Verbindungsabschnitt zum Erklären des Einpress- Verbindungsvorgangs gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 11 ist eine Schnittansicht, die eine Kardanwelle gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Fig. 12 ist eine vergrößerte Ansicht von Abschnitt II von Fig. 11.

Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Verzahnungszahn einer Metallgabel und Umgebungen davon gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 14 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV von Fig. 12.

Fig. 15 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie V-V von Fig. 12.

Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Verzahnungszahn der Metallgabel und Umgebungen davon gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Verzahnungszahn einer Metallgabel und Umgebungen davon gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Verzahnungszahn einer Metallgabel und Umgebungen davon gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht eines Verzahnungszahns einer Metallgabel und von Umgebungen davon gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Verzahnungszahn einer Metallgabel und Umgebungen davon gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 21 ist eine Schnittansicht, die eine Kardanwelle nach dem Stand der Technik zeigt.

Fig. 22 ist eine vergrößerte Ansicht von Abschnitt XII von. Fig. 21.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 zeigt die Gesamtansicht einer Kardanwelle 110. Die Kardanwelle 110 besteht aus einem Verbindungselement, bei dem aus Metall bestehende Gabeln 101, insbesondere erste Elemente, jeweils an Enden von einem aus FRP bestehenden Zylinder 102, insbesondere ein zweites Element, eingepresst und verbunden sind.

Wie durch eine Teilschnittansicht gezeigt ist, die einen Verbindungsabschnitt in Fig. 2 zeigt, ist eine aus Metall bestehende Gabel 101 an einem ihrer Enden mit einem Einpress- Endabschnitt 108, der mit dem aus FRP bestehenden Zylinder verbunden werden soll, versehen, und das führende Ende davon ist ein führender Endabschnitt 108s ein Stufenabschnitt 104 ist vorgesehen, so dass er sich in eine axiale Richtung von dem führenden Endabschnitt 108 s erstreckt. Ein Abschrägungsabschnitt 103 ist durch Abschrägen von dem führenden Endabschnitt 108 s zu dem Stufenabschnitt 104 vorgesehen. Ein Verzahnungsabschnitt 107 ist vorgesehen, so dass er sich in die axiale Richtung weitergehend von dem Stufenabschnitt 104 erstreckt.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, besteht der Verzahnungsabschnitt 107 aus Zahnkopfabschnitten 107a und Zahnfußabschnitten 107b, und der Stufenabschnitt 104 ist durch Schneiden der Zahn­ kopfabschnitte 107a des Verzahnungsabschnitts 107 ausgebildet, so dass durchgängige Linien an der äußeren Gestalt der Schnittabschnitte zylindrisch sind.

Andererseits bildet der aus FRP bestehende Zylinder 102 einen vollständig hohlen Körper und ist an seinem linken und rechten Ende jeweils mit Einpressabschnitten 109 versehen, an denen die aus Metall bestehenden Gabeln 101 verbunden werden sollen.

Die Beziehung zwischen der Abmessung Db des Außendurchmessers des Stufenabschnitts 104 und einer Abmessung Da des Innen­ durchmessers des Einpressabschnitts 109 des aus FRP bestehenden Zylinders 102 ist Db ≧ Da.

Solange die Abmessung Db des Außendurchmessers des Stufenab­ schnitts 104 nicht kleiner als die Abmessung Da des Innen­ durchmessers des Einpressabschnitts 109 des aus FRP bestehenden Zylinders 104 vor dem Einpressen ist, kann die Einpress­ abschnitts-Innenumfangsfläche 109P des aus FRP bestehenden. Zylinders 102 als ein wahrer Kreis durch den Stufenabschnitt 104 während des Einpressens ausgebildet werden.

Des weiteren ist die Beziehung zwischen der Abmessung Db des Außendurchmessers des Stufenabschnitts 104 und einer Außendurchmesser-Abmessung Dc des Verzahnungsabschnitts 107Db kleiner als Dc. Solange die Abmessung Dc des Außendurchmessers des Verzahnungsabschnitts 107 größer als die Abmessung Db des Außendurchmessers des Stufenabschnitts 104 ist, können Schnittvertiefungen an der Einpressabschnitts-Innenumfangsfläche 109P des aus FRP bestehenden Zylinders 102 durch den Verzahnungsabschnitt ausgebildet werden.

Der Stufenabschnitt 104 und der Verzahnungsabschnitt 107 sind miteinander durch eine geneigte Fläche 105 verbunden, die einen Neigungswinkel von 45° hat (der Neigungswinkel der geneigten Fläche 105 sollte nicht auf 45° beschränkt sein, und er kann ausgewählt werden, so dass er ein geeigneter Winkel ist, um eine Wirkung zu erzielen, dass das Einpressen des Verzahnungsabschnitts 107 fortschreitet, wobei der Stufenab­ schnitt 104 von der Einpressabschnitts-Innenumfangsfläche 109 P des aus FRP bestehenden Zylinders 102 weiter beabstandet ist).

Der Verbinderabschnitt zwischen der geneigten Fläche 105 und dem Stufenabschnitt 104 ist mit einem Entlastungsabschnitt 106 ausgebildet, der ein Einschnitt mit einem C-förmigen Schnitt ist (während des Vorgangs zum Ausbilden der aus Metall bestehenden Gabel 101 wird die geneigte Fläche 105 durch ein Schneidwerkzeug. 105 einer Drehmaschine ausgebildet. Durch Ausbilden des Entlastungsabschnitts 106, in den das führende Ende des Schneidwerkzeugs eintritt, ist es möglich, den geneigten Winkel zwischen der geneigten Fläche und dem Stufenabschnitt 104 genau auszubilden. Die Gestalt des Entlastungsabschnitts sollte nicht auf die C-Form im Schnitt beschränkt werden, sondern sie kann eine U-Form oder eine V-Form sein, solange das führende Ende des Schneidwerkzeugs in den Entlastungsabschnitt 106 während des Vorgangs des Ausbildens der aus Metall bestehenden Gabel 101 vordringen kann).

Als Nächstes wird ein Vorgang des Einpressens und des Verbindens der aus Metall bestehenden Gabel 101 in dem aus FRP bestehendem Zylinder 102 unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 diskutiert.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird bei einem ersten Einpresschritt das Einpressen so ausgeführt, dass der aus FRP bestehende Zylinder 102 durch den abgeschrägten Abschnitt 103 der aus Metall bestehenden Gabel 101 geführt wird, während die Abmessung Da des Innendurchmessers des Einpressabschnitts 109 vergrößert wird.

Nachfolgend wird, wie in Fig. 4 gezeigt ist, bei einem zweiten Einpressschritt der aus FRP bestehende Zylinder 102 eingepresst, um den gestuften Abschnitt 104 zu erreichen, und die Einpressabschnitts-Innenumfangsfläche 109P des aus FRP bestehenden Zylinders 102, deren Kreisförmigkeit gering ist, wird durch den Stufenabschnitt 104 vergrößert, dessen durchgehende Linien an der äußeren Gestalt zylindrisch sind, um in einen wirklichen Kreis ausgebildet zu werden.

Des weiteren wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist, bei einem dritten Einpressschritt die Einpressabschnitts-Innenumfangsfläche 109P des aus FRP bestehenden Zylinders 102 zu dem Verzahnungsabschnitt 107 eingepresst, während sie durch die Zahnkopfabschnitte 107a des Verzahnungsabschnitts 107 so geschnitten werden, dass Schnittvertiefungen an der Einpressabschnitts-Innenumfangsfläche 109P des aus FRP bestehenden Zylinders 102 ausgebildet werden, wodurch das Einpressverbinden beendet ist. Während des Einpressens werden Schneidpartikel als Folge des Schneidens der Einpressabschnitts- Innenumfangsfläche 109b durch den Verzahnungsabschnitt 107 erzeugt, aber da der Entlastungsabschnitt 107 zwischen der geneigte Fläche 105 und dem Stufenabschnitt 104 an der aus Metall bestehenden Gabel 101 ausgebildet sind, werden die Schnittpartikel gesammelt und können in den Entlastungsabschnitt 106 entkommen, wobei dadurch verhindert wird, dass sie zwischen dem Verzahnungsabschnitt 107 und dem Einpressabschnitt verbleiben. Dem gemäß ist es möglich, die Erhöhung der Einpresslast zu unterdrücken, die aufgrund der verbleibenden Schnittpartikel verursacht wird.

Während des Einpressens des Verzahnungsabschnitts 107 bei dem dritten Einpressschritt wird das Einpressen so ausgeführt, dass die Einpressabschnitts-Innenumfangsfläche 109P durch die geneigte Fläche 105 geführt wird, während die Innendurch­ messerabmessung des Einpressabschnitts 109 des aus FRP be­ stehenden Zylinders 102 vergrößert wird. Dem gemäß wird ein Spalt G zwischen der Einpressabschnitts-Innenumfangsfläche 109P und dem Stufenabschnitt 104 gebildet. Folglich wird die Einpressabschnitts-Innenumfangsfläche 109P des aus FRP be­ stehenden Zylinders 102 berührungslos zu dem Stufenabschnitt 104 gemacht. (Auch wenn Berührung vorliegt, ist der Berührungsdruck extrem niedrig.) Des weiteren ist der Außendurchmesser Db des Stufenabschnitts 104 gesetzt, so dass er im Wesentlichen gleich oder geringfügig größer als die Abmessung Da des Innendurchmessers des Einpressabschnitts 109 ist, und bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Differenz zwischen dem Außendurchmesser Db und der Abmessung Da des Innendurchmessers auf 0 bis 0,1 mm gesetzt. Dem gemäß stimmt der Einpressabschnitt 109 mit dem Stufenabschnitt 104 überein, um als ein richtiger Kreis ausgebildet zu werden, und dann kann der Verzahnungsabschnitt 107 eingepresst und verbunden werden. Aus diesem Grund ist es möglich, die Tiefe der Schnittvertiefungen, die an der Innenfläche des aus FRP bestehenden Zylinders 102 ausgebildet werden, einheitlich auszuführen, wobei dadurch die Exzentrizität beseitigt wird.

Nachstehend werden Wirkungen des vorliegenden Ausführungs­ beispiels beschrieben.

• 1. Wenn gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die aus Metall bestehende Gabel 101, insbesondere das erste Element, und der aus FRP bestehende Zylinder 102, insbesondere das zweite Element, verbunden werden, wird die Einpressabschnitts- Innenumfangsfläche 109P des aus FRP bestehenden Zylinders 102, insbesondere des hohlen Elements, mit dem Verzahnungsabschnitt 107 so verbunden, dass die Einpressabschnitts-Innenumfangsfläche 109P durch den Stufenabschnitt 104 der aus Metall bestehenden Gabel 101 als ein richtiger Kreis ausgebildet wird, und die Tiefe der Schnittvertiefungen, die durch den Verzahnungsabschnitt 107 ausgebildet werden, ist einheitlich ausgeführt. Dadurch ist es möglich, einen Verbindungsaufbau mit einer hohen Verbindungsgenauigkeit zu verwirklichen.
• 2. Der aus FRP bestehende Zylinder 102 wird mit dem Verzah­ nungsabschnitt 107 verbunden, der an der äußeren Umfangsfläche der aus Metall bestehenden Gabel 101 vorgesehen ist. Das heißt, dass ein Verbindungsaufbau für zwei Elemente, insbesondere ein Element, das an seiner äußeren Umfangsfläche mit dem Verzahnungsabschnitt 107 versehen ist, und das zweite Element, verwirklicht wird.
• 3. Es ist möglich, ein Leichtbau-Verbindungselement als Ganzes vorzusehen, da die aus Metall bestehende Gabel 101, insbesondere ein Metallelement, mit dem aus FRP bestehenden Zylinder 102, insbesondere einem Harzelement, verbunden ist. Des weiteren ist die Ausdehnungs-/Kontraktionseigenschaft des Harzelements eine vorzuziehende Charakteristik für das Material, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bei der der der hohle Innendurchmesser allmählich vergrößert wird.
• 4. Wenn der aus FRP bestehende Zylinder 102 mit dem Ver­ zahnungsabschnitt 107 der aus Metall bestehenden Gabel 101 verbunden wird, ist der Stufenabschnitt 104 ausgelegt, so dass er berührungsfrei zu dem aus FRP bestehenden Zylinder 102 ist. Dem gemäß widersteht der Stufenabschnitt 104 nicht gegenüber dem Einpressen und dem Verbinden der Elemente, und er erschwert das Einpressen und das Verbinden nicht. Des weiteren wird die Zuverlässigkeit des Zurückziehens bei der Fahrzeugkollision verbessert.
• 5. Die aus Metall bestehende Gabel 101 ist mit dem Abschrä­ gungsabschnitt 103 versehen, der sich von dem führenden End­ abschnitt 108 s des Stufenabschnitts 104 erstreckt, und während des Einpressens ist der Widerstand an dem führenden Endabschnitt 108 s klein. Dem gemäß ist das Einpressen und das Verbinden einfach bzw. leicht gängig.
• 6. Der Stufenabschnitt 104 und der Verzahnungsabschnitt 107 sind durch die geneigte Fläche 105 verbunden. Durch Festsetzen eines geeigneten Winkels für die geneigte Fläche 105, wenn das Einpressen von dem Stufenabschnitt 104 zu dem Ver­ zahnungsabschnitt 107 fortschreitet, werden der Stufenabschnitt 104 und die Einpressabschnitts-Innenumfangsfläche 109P des aus FRP bestehenden Zylinders 102 allmählich getrennt, um die Berührungslosigkeit zwischen dem Stufenabschnitt 104 und der Einpressabschnitts-Innenumfangsfläche 109P zu vereinfachen. Dem gemäß können die Wirkungen von (2) und (4) sicherer erhalten werden.
• 7. Der Entlastungsabschnitt 106 in der Gestalt eines Einschnitts ist an dem Verbinderabschnitt zwischen der geneigten Fläche 105 und dem Stufenabschnitt 104 vorgesehen. Dem gemäß kann während des Ausbildungsvorgangs für die geneigte Fläche 105 das führende Ende des Schneidwerkzeugs der Meißelmaschine in den Entlastungsabschnitt 106 gelangen, um die geneigte Fläche mit einem gewünschten Winkel vorzusehen. Somit kann die Wirkung (6) sicherer erhalten werden.
• 8. Da der Stufenabschnitt 104 durch teilweises Entfernen von Zahnkopfabschnitten 107a des Verzahnungsabschnitts 107 aus­ gebildet wird, kann die Ausbildung des Stufenabschnitts einfach sein.
• 9. Es ist möglich, die Kardanwelle 110 mit einer hohen Konzentrizität vorzusehen.

Zweites Ausführungsbeispiel

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wurde der Verbindungsaufbau für die aus Metall bestehende Gabel 101, insbesondere das erste Element, das an ihrer äußeren Umfangsfläche mit dem Verzahnungsabschnitt 107 versehen ist, und dem aus FRP be­ stehenden Zylinder 102, insbesondere dem zweiten Element, unter Bezugnahme auf die Kardanwelle 110 diskutiert. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein Verbindungsaufbau für ein erstes Element 111 mit einem Einpressendabschnitt 113, der hohl ist, und einem Verzahnungsabschnitt 116 an einer inneren Umfangsfläche und einem zweiten Element 112, das einen Einpressabschnitt 114 hat, unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 10 diskutiert.

Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist das Einpressende des ersten Elements 107 als ein Hohlkörper-förmiger Einpressendabschnitt 113 ausgebildet, und das führende Ende des Einpressendabschnitts 113 ist als ein führender Endabschnitt 113s ausgebildet. Ein Stufenabschnitt 115 ist vorgesehen, so dass er sich von dem führenden Endabschnitt 113 s in die axiale Richtung erstreckt. Der Stufenabschnitt 115 ist weitergehend in axiale Richtung verlängert, um den Verzahnungsabschnitt 116 vorzusehen.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist der Verzahnungsabschnitt 116 durch Zahnkopfabschnitte 116a und Zahnfußabschnitte 116b aufgebaut. Die äußere Gestalt des Stufenabschnitts 115 ist zylindrisch, und der Stufenabschnitt 115 ist als ein gesondertes zylindrisches Element vorbereitet, das nicht mit dem Verzahnungsabschnitt 116 durch Schweißen oder dergleichen zu verbinden ist.

Andererseits hat das zweite Element 112 ein Einpressende, insbesondere einen Einpressabschnitt 114. Eine Beziehung zwischen der Innendurchmesser-Abmessung Df des Stufenabschnitts 115 und einer Abmessung De eines Außendurchmessers des Einpressabschnitts 114 des zweiten Elements 112 ist De ≧ Df. Solange die Abmessung De des Außendurchmessers des Einpressabschnitts 114 des zweiten Elements 112 vor dem Einpressen nicht kleiner als die Abmessung Df des Innendurchmessers des Stufenabschnitts 115 ist, kann die Einpressabschnitts-Außenumfangsfläche 114P in einem richtigen Kreis durch den Stufenabschnitt 115 während des Einpressens ausgebildet werden.

Des weiteren ist eine Beziehung zwischen der Abmessung Df des Innendurchmessers des Stufenabschnitts 115 und einer Abmessung Dg des Innendurchmessers des Verzahnungsabschnitts 116 Df größer als Dg. Solange die Abmessung Dg des Innendurchmessers des Verzahnungsabschnitts 116 kleiner als die Abmessung Df des Innendurchmessers des Stufenabschnitts 115 ist, können Schnittvertiefungen an der Außenumfangsfläche des Einpressabschnitts 114 durch den Verzahnungsabschnitt 116 vorgesehen werden.

Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 ein Einpress-Verbindungsvorgang für die ersten und zweiten Elemente diskutiert.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird bei dem ersten Einpressschritt bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die Außendurch­ messerabmessung De des Einpressabschnitts 114 des zweiten Elements 112, das eine geringe Kreisförmigkeit hat, kompressiv (durch Komprimieren) zu der Innendurchmesserabmessung Df des Stufenabschnitts 115 durch den Stufenabschnitt 115 verformt, wobei sie dadurch als ein echter Kreis ausgebildet wird.

Des weiteren wird, wie in Fig. 10 gezeigt ist, bei dem zweiten Einpressschritt in dem zweiten Ausführungsbeispiel die Einpressabschnitts-Außenumfangsfläche 114P des zweiten Elements 112 in den Verzahnungsabschnitt 116 eingepresst, während sie durch die Zahnkopfabschnitte 116a des Verzahnungsabschnitts 116 geschnitten wird. Folglich werden Schnittvertiefungen an der Einpressabschnitts-Außenumfangsfläche 114P des zweiten Elements 112 ausgebildet, wobei dadurch das Einpressverbinden beendet wird.

Während des Einpressens des Verzahnungsabschnitts 116 bei dem zweiten Einpressschritt wird die Einpressabschnitts-Außen­ umfangsfläche 114P des zweiten Elements 112 nicht vollständig entlang der Zahnkopfabschnitte 116a des Verzahnungsabschnitts 116 geschnitten, d. h. das Einpressen wird ausgeführt, während mehr oder weniger nicht geschnittene Abschnitte verbleiben. Dem gemäß wird ein Zwischenraum h zwischen der Einpressabschnitts- Außenumfangsfläche 114P des zweiten Elements 112 und dem Stufenabschnitt 104 ausgebildet. Folglich steht das Element 112 der zylindrischen Innenumfangsfläche 112P nicht mit dem Stufenabschnitt 104 in Berührung und erzeugt somit keinen Druckwiderstand (auch bei vorliegender Berührung ist der Berührungsdruck extrem niedrig).

Nachstehend werden Wirkungen des vorliegenden Ausführungs­ beispiels diskutiert.

• 1. Wenn gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das erste Element 111 und das zweite Element 112 verbunden werden, wird die Einpressabschnitts-Außenumfangsfläche 114P des zweiten Elements 112 in einen richtigen Kreis durch den Stufenabschnitt 115 des ersten Elements 111 ausgebildet, und die Ein­ pressabschnitts-Außenumfangsfläche 114P wird mit dem Ver­ zahnungsabschnitt 116 verbunden, während die Schnittvertiefungen einheitlich gemacht werden, die durch den Verzahnungsabschnitt 116 ausgebildet werden. Daher ist es möglich, einen Verbindungsaufbau zu verwirklichen, der eine hohe Verbin­ dungsgenauigkeit hat.
• 2. Das zweite Element 112 wird mit dem Verzahnungsabschnitt 116 verbunden, der an der inneren Umfangsfläche des Verbin­ dungsendabschnitts 113 des ersten Elements 111 vorgesehen ist. Das heißt, ein Verbindungsaufbau für zwei Elemente, insbesondere das erste Element 111, das an einer inneren Umfangsfläche mit dem Verzahnungsabschnitt 116 versehen ist, und das andere zweite Element 112, wird verwirklicht.
• 3. Da der Stufenabschnitt 115 hohl ist, ist die Berührungs­ fläche zwischen dem Stufenabschnitt 115 und der Einpressab­ schnitts-Außenumfangsfläche 114P des zweiten Elements 112 während des Einpressens groß. Dem gemäß kann das Ziehen (Herausziehen) und die Komprimierung genau durchgeführt werden, um die Erzeugnisgenauigkeit zu steigern. Es ist ebenso möglich, die Ausbildung durch Anbringen eines hohlen Abschnitts, insbesondere eines getrennten Elements, an dem Verzahnungsabschnitt einfach zu machen.

Außerdem sollten die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen beschränkt werden, und die folgenden Abwandlungen können angewendet werden.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Stufenabschnitt 104 der aus Metall bestehenden Gabel 101 parallel zu der Zentralachse der aus Metall bestehenden Gabel 101 vorgesehen, aber er kann auf eine derart konische Gestalt ausgebildet sein, dass die Abmessung Db des Außendurchmessers des Stufenabschnitts 104 in Richtung des führenden Endabschnitts 108s kleiner gemacht ist.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Stufenabschnitt 115 des ersten Elements 11 parallel zu der Zentralachse des ersten Elements 111 vorgesehen, aber er kann auf eine derartig konische Weise ausgebildet sein, dass die Abmessung Df des Innendurchmessers des Stufenabschnitts 105 in Richtung des führenden Endabschnitts 114 größer gemacht ist.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Verzahnungsabschnitt 107 parallel zu der Zentralachse der aus Metall bestehenden Gabel 101 vorgesehen, aber er kann auf eine derartig konische Weise ausgebildet sein, dass die Abmessung Dc des Außendurchmessers des Verzahnungsabschnitts 107 in Richtung des führenden Endabschnitts 108s kleiner gemacht ist.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Verzahnungsabschnitt 116 parallel zu der Zentralachse des ersten Elements 111 vorgesehen, aber er kann auf eine derartig konische Weise ausgebildet sein, dass die Abmessung Dg des Innendurchmessers des Verzahnungsabschnitts 116 in Richtung des führenden Endabschnitts 114 größer gemacht ist.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Stufenabschnitt 104 ausgebildet, der die Zahnfußabschnitte 107b des Verzah­ nungsabschnitts 107 übrig lässt. Jedoch können in Abhängigkeit von der Höhe der Zahnkopfabschnitte 107a des Verzah­ nungsabschnitts 107 die Zahnkopfabschnitte 107a des Ver­ zahnungsabschnitts 107 vollständig entfernt werden, um eine perfekte zylindrische Gestalt darzustellen, wie in Fig. 7 gezeigt ist.

Eine Vielzahl von Elementen kann abwechselnd verbunden werden, z. B. das zweite Element 112 - das erste Element 111 - das zweite Element 112 - das erste Element 111.

Sowohl das erste Element 111 als auch das zweite Element 112 können als hohle Elemente ausgebildet sein.

Drittes Ausführungsbeispiel

Fig. 11 zeigt den Querschnitt einer Kardanwelle gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Kardanwelle 211 hat als ein zweites Element einen FRP-Zylinder 212, der aus einem aus FRP ausgebildeten zylindrischen Element besteht, und als ein erstes Element eine Metallgabel 203, die aus Metall ausgebildet ist und in den FRP-Zylinder 212 eingesetzt ist. Wie in den Fig. 12 bis 13 gezeigt ist, ist von der äußeren Umfangsfläche des Einsetzabschnitts der Metallgabel 213 der zur Einsetzrichtung nach vorn weisende Endabschnitt mit einer Führungsfläche 214 versehen. Der Abschnitt der Metallgabel 213, an dem die Führungsfläche 214 vorgesehen ist, hat einen Durchmesser, der geringfügig kleiner oder im Wesentlichen gleich einem Lochdurchmesser hinsichtlich der inneren Umfangsfläche des FRP-Zylinders 212 ist und erstreckt sich in derselben Gestalt wie die innere Umfangsfläche, um dadurch die Ausrichtung zu vereinfachen, wenn die Metallgabel 213 konzentrisch in den FRP-Zylinder 212 eingesetzt wird. Das stellt die Konzentrizität beim Beginn des Einsetzens der Metallgabel 213 und des FRP-Zylinders 212 sicher. Von der äußeren Umfangsfläche des Einsetzabschnitts der Metallgabel 213 ist das hintere der Einsetzrichtung hinter der Führungsfläche 214 mit Verzahnungszähnen 215 ausgebildet. Die Verzahnungszähne 215 erstrecken sich im Wesentlichen entlang der Einsetzrichtung der Metallgabel 213. Der Durchmesser der Metallgabel 213 an den Zahnkopfabschnitten der Verzahnungszähne 215 ist so gesetzt, dass er geringfügig größer als der Lochdurchmesser bezüglich der inneren Umfangsfläche des FRP- Zylinders 212 ist. Des weiteren ist von der äußeren Umfangsfläche des Einsetzabschnitts der Metallgabel 213 das hintere der Einsetzrichtung hinter den Verzahnungszähnen 215 mit einer Neigungsunterdrückungsfläche 216 ausgebildet. Der Abschnitt der Metallgabel 213, an dem die Neigungsunterdrückungsfläche 216 ausgebildet ist, hat auch einen Durchmesser, der geringfügig kleiner oder im Wesentlichen gleich dem Lochdurchmesser bezüglich der inneren Umfangsfläche des FRP- Zylinders 212 ist, und erstreckt sich in der gleichen Gestalt wie die innere Umfangsfläche. Des weiteren ist der Durchmesser der Neigungsunterdrückungsfläche 216 im Wesentlichen dem Durchmesser der Führungsfläche 214 gleich, um die Produktivität beim Ausbilden durch das Schneiden zu verbessern.

Als Nächstes wird die Verbindung zwischen dem FRP-Zylinder 212 und der Metallgabel 213 diskutiert. Zunächst wird der Endabschnitt der Metallgabel 213 gegen den Endabschnitt des FRP- Zylinders 212 angestoßen, um das Einsetzen der Metallgabel 213 in den FRP-Zylinder 212 zu beginnen. Da zu diesem Zeitpunka die Führungsfläche 214 und die innere Umfangsfläche des FRP- Zylinders 212 sich im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken und Durchmesser haben, die einander im Wesentlichen ähnlich sind, tritt die Metallgabel 213 in den FRP-Zylinder 212 konzentrisch und gerade ein.

Nachfolgend werden die Verzahnungszähne 215 der Metallgabel 213 ebenso in den FRP-Zylinder 212 eingesetzt. Der Durchmesser der Metallgabel 213 an den Zahnkopfabschnitten der Verzahnungsabschnitte 215 ist größer als der Lochdurchmesser hinsichtlich der inneren Umfangsfläche des FRP-Zylinders 212, so dass die Verzahnungszähne 215 in das Innere des Zylinders eindringen, während sich der FRP-Zylinder 212 vergrößert. Das heißt, dass der FRP-Zylinder 212 an seinen inneren Abschnitten elastisch verformt und vergrößert wird, an denen die Verzahnungszähne 215 gelegen sind. Während dieses Einpressens treten die Verzahnungszähne 215 ein, während sie die innere Umfangsfläche des FRP-Zylinders 212 schneiden. Wie in Fig. 14 gezeigt ist, werden folglich Schnittvertiefungen 217 von einer derartigen Gestalt an der inneren Umfangsfläche des FRP- Zylinders 212 ausgebildet, dass sie im Eingriff mit den Verzah­ nungszähnen 215 sind. Durch die Verzahnungszähne 215 und die Vertiefungen 217 werden der FRP-Zylinder 212 und die Metallgabel 213 auf eine Drehmoment-Übertragungsweise verbunden. Da de r Außendurchmesser Ds der Führungsfläche 214, wie vorstehend beschrieben, so gesetzt ist, dass er im Wesentlichen gleich oder geringfügig größer als die Abmessung D des Innendurchmessers des FRP-Zylinders 212 ist, da insbesondere eine Differenz zwischen dem Außendurchmesser Ds und der Abmessung D des Innendurchmessers auf 0 bis 0,1 mm gesetzt ist, wird der FRP- Zylinder 212 an die Führungsfläche 214 angeglichen, um in einen echten Kreis ausgebildet zu werden. Nachfolgend können die Verzahnungszähne 215 in den FRP-Zylinder 212 konzentrisch und gerade eingepresst werden, um die Tiefe der Schnittvertiefungen, die an der inneren Fläche des FRP-Zylinders 212 ausgebildet sind, in Umfangsrichtung einheitlich zu machen, wobei dadurch die Exzentrizität beseitigt wird.

Wie des weiteren in Fig. 12 gezeigt ist, wird die Neigungs­ unterdrückungsfläche 216 der Metallgabel 213 ebenso in den FRP- Zylinder 212 eingesetzt. Da der Durchmesser des Abschnitts der Metallgabel 213, an dem die Neigungsunterdrückungsfläche 216 vorgesehen ist, kleiner als derjenige des Abschnitts der Metallgabel 213 an den Zahnkopfabschnitten der Verzahnungszähne 215 ist, wird der Abschnitt des FRP-Zylinders 212, der als Folge des Hindurchtretens der Verzahnungszähne 215 vergrößert ist, elastisch zurückgestellt und zu dem ursprünglichen Lochdurchmesser zurückgeführt, wenn die Verzahnungszähne 215 hindurchgetreten sind und die Neigungsunterdrückungsfläche 216 eingesetzt wurde. Das heißt, wie in Fig. 15 gezeigt ist, dass der Abschnitt 217a der Vertiefung 217, an dem der Verzahnungszahn 215 hindurchgetreten ist, und die Neigungsunterdrückungsfläche 216 gegenwärtig elastisch zurückgestellt wird, so dass er hinsichtlich der Breite in Umfangsrichtung näher ist und hinsichtlich der Tiefe flacher als ein Abschnitt der Vertiefung 217, an dem der Verzahnungszahn 215 eingreift. Anders gesagt wird die innere Umfangsfläche 218a zwischen zwei Vertiefungsabschnitten 217a, welcher der Ort ist, an dem die Verzahnungszähne 215 hindurchgetreten sind, elastisch zurückgestellt, so dass er breiter hinsichtlich der Breite in Umfangsrichtung ist und kleiner hinsichtlich des Lochdurchmessers als die innere Umfangsfläche 218 zwischen den zwei Vertiefungen 217 an dem Ort sind, an dem die Verzahnungszähne 215 eingreifen. Folglich steht die innere Umfangsfläche 218a zwischen den zwei Vertiefungsabschnitten 217a, welcher der Ort ist, an dem die Verzahnungszähne 215 hindurchgetreten sind, nahezu nicht in Berührung mit der Neigungsunterdrückungsfläche 216 der Metallgabel 213 oder in geringfügiger Flächenberührung.

Als Nächstes wird ein Fall diskutiert, bei dem eine Stoßlast in eine Kompressionsrichtung an der Kardanwelle 211 durch eine Kollision eines Fahrzeugs wirkt, das mit der Kardanwelle 211 versehen ist. Zuerst wird für einen Fall, dass eine Stoßlast an der Kardanwelle 211 in eine Richtung parallel zu einer ihrer Achsen wirkt, die Metallgabel 213 gerade und tief weitergehend in den FRP-Zylinder 212 zurückgezogen, während sich der FRP- Zylinder 212 vergrößert, so dass die Gesamtlänge der Kardanwelle 211 verkürzt wird, wobei dadurch der Stoß absorbiert bzw. aufgenommen wird. Andererseits verursacht für einen Fall, dass eine Stoßlast an der Kardanwelle 211 in eine Richtung, die bezüglich der Kardanwellen-Achsenrichtung geneigt ist, wie unter Bezugnahme auf Fig. 21 erklärt ist, die Komponente der Stoßlast in der Achsenrichtung, dass die Metallgabel 213 in den FRP- Zylinder 212 zurückgezogen wird, aber die Komponente der Stoßlast in der normalen Richtung zu der Achsenrichtung erzeugt das Moment zum Drehen der Metallgabel 213. Da jedoch bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die innere Umfangsfläche 218a des FRP-Zylinders 212 nahezu nicht in Berührung mit der Neigungsunterdrückungsfläche 216 der Metallgabel 213 hinter den Verzahnungszähnen 215 in Einsetzrichtung oder in geringfügiger Flächenberührung steht, wenn die geneigte Stoßlast aufgebracht wird, stehen die innere Umfangsfläche 218a und die Neigungsunterdrückungsfläche 216 vollständig in Flächenberührung miteinander, wodurch die Neigung der Metallgabel 213 durch das Moment unterdrückt werden kann. Auch wenn dem gemäß die geneigte Stoßlast aufgebracht wird, wird die Metallgabel 213 gerade und konzentrisch in den FRP-Zylinder 212 zurückgezogen, und im Gegensatz zum Stand der Technik schneiden die führenden Enden der Verzahnungszähne nicht die innere Fläche des FRP-Zylinders, und daher wird die Rückziehkraft nicht erhöht.

Viertes Ausführungsbeispiel

Als ein viertes Ausführungsbeispiel können an Stelle der Führungsfläche 214 und der Neigungsunterdrückungsfläche 216, die beide in Umfangsrichtung an der Metallgabel 213 an der Kardanwelle gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel getrennt sind, eine ringförmige Führungsfläche 224 und eine ringförmige Neigungsunterdrückungsfläche 226 vorgesehen sein, die beide in Umfangsrichtung durchgängig sind, wie in Fig. 16 gezeigt ist. Gemäß dieser Neigungsunterdrückungsfläche 226 ist eine Fläche der Neigungsunterdrückungsfläche vergrößert, um einen berührbaren Bereich zu vergrößern, und folglich wird der Flächenberührungsbereich zwischen der inneren Umfangsfläche des FRP-Zylinders 212 und der Neigungsunterdrückungsfläche 226 der Metallgabel 213 vergrößert, wobei dadurch eine weitergehend merkliche Rückziehkraft-Unterdrückungswirkung vorgesehen wird. Außerdem kann eine Differenz zwischen dem Außendurchmesser Ds der Führungsfläche 224 und der Abmessung D des Innendurchrnessers des FRP-Zylinders 212 auf 0 bis 0,1 mm ähnlich dem dritten Ausführungsbeispiel gesetzt werden.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Als ein fünftes Ausführungsbeispiel für die Metallgabel 213 bei der Kardanwelle gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel können nicht ein einzelner Satz von Verzahnungszähnen, sondern zwei Sätze von Verzahnungszähnen vorgesehen sein, um in Einsetzrichtung beabstandet zu sein, wie in Fig. 17 gezeigt ist. Erste Verzahnungszähne 235a, die nach vorn gerichtet in Einsetzrichtung gelegen sind, sind hinter der Führungsfläche 214 in Einsetzrichtung positioniert. Eine Neigungsunterdrückungsfläche 236 ist hinter den ersten Ver­ zahnungszähnen 235a in Einsetzrichtung vorgesehen. Des weiteren sind zweite Verzahnungszähne 235b hinter der Nei­ gungsunterdrückungsfläche 236 in Einsetzrichtung vorgesehen.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Als ein sechstes Ausführungsbeispiel können anstelle der Führungsfläche 214 und der Neigungsunterdrückungsfläche 236, die beide in Umfangsrichtung bei der Metallgabel 213 an der Kardanwelle gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel getrennt sind, eine ringförmige Führungsfläche 244 und eine ringförmige Neigungsunterdrückungsfläche 246 beide durchgängig in Umfangsrichtung vorgesehen sein, wie in Fig. 18 gezeigt ist. Außerdem kann eine Differenz zwischen dem Außendurchmesser Ds der Führungsfläche 244 und der Abmessung D des Innendurchmessers des FRP-Zylinders 212 auf 0 bis 0,1 mm ähnlich dem dritten Ausführungsbeispiel gesetzt werden.

Siebtes Ausführungsbeispiel

Als ein siebtes Ausführungsbeispiel können für die Metallgabel bei der Kardanwelle gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel nicht ein einzelner Satz von Verzahnungszähnen und eine einzelne Neigungsunterdrückungsfläche, sondern zwei Sätze von Verzahnungszähnen vorgesehen sein, um in Einsetzrichtung beabstandet zu sein, und des weiteren können zwei Neigungs­ unterdrückungsflächen vorgesehen sein, um in Einsetzrichtung beabstandet zu sein, wie in Fig. 19 gezeigt ist. Erste Verzahnungszähne 255a, die nach vorn gerichtet in Einsetzrichtung gelegen sind, sind hinter der Führungsfläche 214 in Einsetzrichtung positioniert. Eine erste Neigungs­ unterdrückungsfläche 256a ist hinter den ersten Verzahnungs­ zähnen 255a in Einsetzrichtung vorgesehen. Zweite Verzah­ nungszähne 255b sind hinter der erster. Neigungsunter­ drückungsfläche 256a in Einsetzrichtung vorgesehen. Des weiteren ist eine zweite Neigungsunterdrückungsfläche 256b hinter den Verzahnungszähnen 255b in Einsetzrichtung vorgesehen. Da gemäß dieser Anordnung zwei Neigungsunterdrückungsflächen 256a und 256b hinter den jeweiligen Verzahnungszähnen 255a und 255b vorgesehen sind, um in Einsetzrichtung getrennt zu sein, kann die Neigungsunterdrückungswirkung für die Metallgabel sicher verbessert werden.

Achtes Ausführungsbeispiel

Als ein achtes Ausführungsbeispiel können an der Metallgabel der Kardanwelle gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel anstelle der Führungsfläche 214 und der zwei Neigungsunterdrückungsflächen 256a und 256b, die beide in Umfangsrichtung getrennt sind, eine ringförmige Führungsfläche 264 und zwei ringförmige Neigungsunterdrückungsflächen 266a und 266b vorgesehen sein, die in Umfangsrichtung durchgängig sind, wie in Fig. 20 gezeigt ist. Außerdem kann eine Differenz zwischen dem Außendurchmesser Ds der Führungsfläche 264 und der Abmessung D des Innendurchmessers des FRP-Zylinders 212 auf 0 bis 0,1 mm ähnlich dem dritten Ausführungsbeispiel gesetzt werden.

Wenn gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung der Ver­ zahnungsabschnitt des ersten Elements mit dem zweiten Element verbunden wird, wird der Flächenberührungsabschnitt des ersten Elements mit dem zweiten Element in Flächenberührung gebracht. Folglich ist die Verbindung mit einer hohen Konzentrizität ohne relative Neigung möglich.

Wenn gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung das erste Element mit dem zweiten Element verbunden wird, wird der Einpressabschnitt des zweiten Elements durch den Stufenabschnitt des ersten Elements als ein richtiger Kreis ausgebildet, und die Tiefe von Schnittvertiefungen, die durch den Verzahnungsabschnitt ausgebildet werden, wird einheitlich gemacht und das zweite Element wird an dem Verzahnungsabschnitt in diesem Zustand verbunden. Dem gemäß kann der Verbindungsaufbau verwirklicht werden, der eine hohe Verbin­ dungsgenauigkeit hat, und es ist möglich, beispielsweise eine Antriebswelle für eine Drehmomentübertragung herzustellen.

Gemäß dem dritten Gesichtspunkt der Erfindung wird der Ver­ bindungsaufbau für zwei Elemente, bei denen der Verzahnungs­ abschnitt an der äußeren Umfangsfläche des ersten Elements vorgesehen ist, verwirklicht.

Gemäß dem vierten Gesichtspunkt der Erfindung wird der Ver­ bindungsaufbau für zwei Elemente verwirklicht, bei dem der Verzahnungsabschnitt an der inneren Umfangsfläche des ersten Elements vorgesehen ist.

Gemäß dem fünften Gesichtspunkt der Erfindung wird das Metallelement mit dem Harzelement verbunden, und somit ist es möglich, ein Verbindungselement vorzusehen, das im Ganzen leichtgewichtig ist.

Gemäß dem sechsten Gesichtspunkt der Erfindung ist der Stu­ fenabschnitt ausgebildet, um mit dem zweiten Element nicht in Berührung zu stehen, und somit erzeugt der Stufenabschnitt keinen Widerstand gegen das Einpressen und das Verbinden, wobei dadurch das Einpressen und das Verbinden vereinfacht wird bzw. erleichtert wird. Des weiteren kann das zuverlässige Zurückziehen bei der Fahrzeugkollision sichergestellt werden.

Gemäß dem siebten Gesichtspunkt der Erfindung erleichtert das Vorhandensein des Abschrägungsabschnitts das Einpressen und das Verbinden.

Gemäß dem achten Gesichtspunkt der Erfindung sind der Stufen­ abschnitt und der Verzahnungsabschnitt miteinander über die geneigte Fläche verbunden. Daher werden durch Setzen eines geeigneten Winkels für die geneigte Fläche der Stufenabschnitt und das zweite Element allmählich voneinander getrennt, um radial eine Berührungsfreiheit dazwischen vorzusehen.

Gemäß dem neunten Gesichtspunkt der Erfindung macht es das Vorhandensein des Entlastungsabschnitts möglich, den Neigungs­ winkel auf einem gewünschten Winkel auszubilden.

Gemäß dem zehnten und dem elften Gesichtspunkt der Erfindung vereinfacht der konische Stufenabschnitt das Einpressen und das Verbinden.

Gemäß dem zwölften und dem dreizehnten Gesichtspunkt der Erfindung vereinfacht der konische Verzahnungsabschnitt das Einpressen und das Verbinden.

Gemäß dem vierzehnten Gesichtspunkt der Erfindung ist der Stufenabschnitt durch Entfernen der Zahnkopfabschnitte des Verzahnungsabschnitts ausgebildet. Daher ist das Ausbilden des Stufenabschnitts relativ einfach.

Da gemäß dem fünfzehnten Gesichtspunkt der Erfindung die Berührungsfläche zwischen dem Stufenabschnitt und dem Ein­ pressabschnitt während des Einpressens größer ist, kann das Ziehen (Tiefziehen) und Komprimieren genauer ausgeführt werden, wobei dadurch die Erzeugnis-Genauigkeit erhöht wird. Des weiteren kann die Ausbildung auch durch Anbringen eines hohlen Abschnitts, insbesondere eines getrennten Elements, an dem Verzahnungsabschnitt einfach gemacht werden.

Da gemäß dem sechzehnten Gesichtspunkt der Erfindung der aus FRP bestehende Zylinder mit dem aus Metall bestehenden Zylinder in einem Zustand verbunden wird, dass seine Kreisförmigkeit hoch ist, ist es möglich, eine Kardanwelle zu schaffen, die hinsichtlich der Tiefe der Schnittvertiefungen einheitlich ist und eine hohe Genauigkeit (Konzentrizität) hat.

Wenn gemäß einem des siebzehnten bis zwanzigsten Gesichtspunkts der Erfindung die geneigte Stoßlast aufgebracht wird, werden die innere Umfangsfläche des zweiten Elements und die Neigungsunterdrückungsfläche des ersten Elements vollständig miteinander hinter den Verzahnungszähnen in Einsetzrichtung in Flächenberührung gebracht, um dadurch die Neigung des ersten Elements zu unterdrücken, die durch das Moment verursacht wird. Auch wenn daher die geneigte Stoßlast aufgebracht wird, wird das erste Element in das zweite Element konzentrisch und gerade zurückgezogen, wobei verhindert wird, dass die Innenfläche des zweiten Elements geschnitten wird, und die Rückziehkraft wird nicht erhöht.

Somit ist der Stufenabschnitt zwischen dem Verzahnungsabschnitt der aus Metall bestehenden Gabel und dem führenden Endabschnitt davon vorgesehen. Während des Einpressens und des Verbindens wird der aus FRP bestehende Zylinder zu dem Verzahnungsabschnitt in einen Zustand eingepresst, dass die Kreisförmigkeit durch den Stufenabschnitt verbessert wird. Folglich wird das Einpressen und das Verbinden ausgeführt, während die Tiefe von Schnittvertiefungen einheitlich gemacht wird, wobei dadurch die Konzentrizität (Verbindungsgenauigkeit) verbessert wird.

Claims (20)

1. Verbindungsaufbau mit:
einem ersten Element mit einem Verzahnungsabschnitt; und
einem zweiten Element, das mit dem Verzahnungsabschnitt verbindbar ist,
wobei das erste Element einen Flächenberührungsabschnitt an einem Ort hat, der an den Verzahnungsabschnitt angrenzt, um mit dem zweiten Element in Flächenberührung gebracht zu werden.

2. Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Verzahnungsabschnitt an einem Einpressendabschnitt des ersten Elements vorgesehen ist;
das zweite Element einen Einpressabschnitt hat, der an den Verzahnungsabschnitt einpressbar und verbindbar ist;
der Flächenberührungsabschnitt einen Stufenabschnitt aufweist, der zwischen einem führenden Endabschnitt des Einpressendabschnitts und dem Verzahnungsabschnitt vorgesehen ist, um sich in axiale Richtung zu erstrecken; und
ein Durchmesser des Stufenabschnitts einem Durchmesser des Einpressabschnitts gleich ist oder zwischen dem Durchmesser des Einpressabschnitts und einem Durchmesser des Verzahnungsabschnitts festgesetzt ist.

3. Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Verzahnungsabschnitt an einer äußeren Umfangsfläche des Einpressendabschnitts vorgesehen ist;
der Einpressabschnitt des zweiten Elements hohl ist; und
ein Außendurchmesser des Stufenabschnitts nicht kleiner als ein Innendurchmesser des Einpressabschnitts ist und kleiner als ein Außendurchmesser des Verzahnungsabschnitts ist.

4. Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Einpressendabschnitt des ersten Elements hohl ist;
der Verzahnungsabschnitt an einer inneren Umfangsfläche des Einpressabschnitts vorgesehen ist; und
ein Innendurchmesser des Stufenabschnitts nicht größer als der Einpressabschnitt ist und größer als ein Innendurchmesser des Verzahnungsabschnitts ist.

5. Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Element ein Metallelement ist; und
das zweite Element ein Harzelement ist.

6. Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nachdem das zweite Element mit dem Verzahnungsabschnitt des ersten Elements verbunden ist, der Stufenabschnitt zu dem zweiten Element berührungslos ist.

7. Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element einen Abschrägungsabschnitt hat, der sich von dem führenden Endabschnitt des Stufenabschnitts erstreckt.

8. Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stufenabschnitt mit dem Verzahnungsabschnitt über eine geneigte Fläche verbunden ist.

9. Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Stufenabschnitt mit dem Verzahnungsabschnitt über eine geneigte Fläche Verbunden ist; und
ein Entlastungsabschnitt in der Form eines Einschnitts an einen Verbinderabschnitt zwischen der geneigten Fläche und dem Stufenabschnitt vorgesehen ist.

10. Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stufenabschnitt konisch ist, so dass der Außendurchmesser des Stufenabschnitts in Richtung des führenden Endabschnitts kleiner gemacht ist.

11. Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stufenabschnitt konisch ist, so dass der Innendurchmesser des Stufenabschnitts in Richtung des führenden Endabschnitts größer gemacht ist.

12. Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzahnungsabschnitt konisch ist, so dass der Außendurchmesser des Verzahnungsabschritts in Richtung des führenden Endabschnitts kleiner gemacht ist.

13. Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzahnungsabschnitt konisch ist, so dass der Innendurchmesser des Verzahnungsabschnitts in Richtung des führenden Endabschnitts größer gemacht ist.

14. Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stufenabschnitt durch teilweises Entfernen von Zahnkopfabschnitten des Verzahnungsabschnitts ausgebildet ist.

15. Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stufenabschnitt zylindrisch zwischen dem führenden Endabschnitt und dem Verzahnungsabschnitt ausgebildet ist.

16. Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Element eine aus Metall bestehende Gabel einer Kardanwelle ist; und
das zweite Element ein aus FRP bestehender Zylinder der Kardanwelle ist.

17. Kardanwelle mit dem Verbindungsaufbau gemäß Anspruch 1, bei dem das zweite Element einen hohlen Abschnitt an einem Endabschnitt hat und das erste Element in den hohlen Abschnitt eingesetzt ist, wobei:
der Verzahnungsabschnitt an einer äußeren Umfangsfläche eines Einsetzabschnitts des ersten Elements vorgesehen ist;
Vertiefungen an einer inneren Umfangsfläche des hohlen Abschnitts vorgesehen sind, um mit dem Verzahnungsabschnitt einzugreifen; und
der Flächenberührungsabschnitt eine Neigungsunterdrückungsfläche hat, die an der äußeren Umfangsfläche des Einsetzabschnitts und hinter dem Verzahnungsabschnitt in einer Einsetzrichtung vorgesehen ist, und die in Flächenberührung mit der inneren Umfangsfläche des hohlen Abschnitts steht, um eine Neigung des ersten Elements während des Einsetzens zu unterdrücken.

18. Kardanwelle gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Verzahnungsabschnitte vorgesehen sind, um in Einsetzrichtung als erste und zweite Verzahnungsabschnitte beabstandet zu sein; und
die Neigungsunterdrückungsfläche hinter entweder einer oder beiden von dem ersten Verzahnungsabschnitt, der nach vorn gerichtet in Einsetzrichtung gelegen ist, und dem zweiten Verzahnungsabschnitt, der nach hinten gerichtet in Einsetzrichtung gelegen ist, vorgesehen ist.

19. Kardanwelle gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenberührungsabschnitt eine Führungsfläche aufweist, die an der äußeren Umfangsfläche des Einsetzabschnitts an seinem nach vorn weisenden Ende und nach vorn weisend von dem Verzahnungsabschnitt in Einsetzrichtung vorgesehen ist, und die in Flächenberührung mit der inneren Umfangsfläche des hohlen Abschnitts steht, um eine Konzentrizität der Wellenelemente während einem Beginn des Einsetzens sicherzustellen.

20. Kardanwelle gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche und die Neigungsunterdrückungsfläche im Wesentlichen den gleichen Durchmesser haben.