DE10318112A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Montage eines Gleichlaufgelenks - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Montage von Gelenkkomponenten von Gleichlaufdrehgelenken, bei dem in eine durchmessergrößere ringförmige erste Gelenkkomponente mit einer ersten Längsachse eine durchmesserkleinere ring- oder sternförmige zweite Gelenkkomponente mit einer Längsachse eingeführt wird. Dabei wird die erste Gelenkkomponente, deren Einführöffnung kleiner ist als die kleinste Radialprojektionsfläche der zweiten Gelenkkomponente, zum Einführen der zweiten Gelenkkomponente bei zueinander senkrecht stehender erster und zweiter Längsachse durch Einwirken von zumindest vier Kraftgruppen ovalisiert. Jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende Kraftgruppen bilden dabei ein Kraftgruppenpaar mit - im Ausgangszustand - einer gemeinsamen die erste Längsachse beinhaltenden Kraftwirkungsebene.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verformen einer ringförmigen ersten Gelenkkomponente eines Gleichlaufgelenks zum Einführen einer ring- oder sternförmigen zweiten Gelenkkomponente des Gleichlaufgelenks.
  • Aus der DE 100 32 854 C1 ist ein Gleichlaufgelenk mit einem Kugelkäfig bekannt, der soweit elastisch ovalisierbar ist, daß bei sich etwa senkrecht kreuzenden Achsen des Kugelkäfigs und des Gelenkinnenteils bei Kontakt eines Steges des Gelenkinnenteils mit der Innenfläche des Kugelkäfigs der gegenüberliegende Steg des Gelenkinnenteils durch eine Endöffnung hindurchtreten kann oder das Gelenkinnenteil über die kleinste Seitenprojektion durch eine Endöffnung des Kugelkäfigs hindurchtreten kann oder das Gelenkinnenteil über den größten Durchmesser durch eine Endöffnung des Kugelkäfigs hindurchtreten kann.
  • Insbesondere bei den letztgenannten Ausführungen ist eine starke Verformung des Kugelkäfigs erforderlich, die zu einer hohen Belastung im Käfig führt, so daß eine bleibende Verformung beim Entlasten zurückbleibt.
    •
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verformen ei ner ringförmigen ersten Gelenkkomponente eines Gleichlaufgelenks zum Einführen einer zweiten Gelenkkomponente des Gleichlaufgelenks vorzuschlagen, wobei die bei der Verformung auftretenden Spannungen minimal und gleichzeitig die erreichbaren größeren Durchmesser maximal sind.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur Montage von Gelenkkomponenten von Gleichlaufdrehgelenken, bei dem in eine durchmessergrößere ringförmige erste Gelenkkomponente mit einer ersten Längsachse eine durchmesserkleinere ring- oder sternförmige zweite Gelenkkomponente mit einer zweiten Längsachse eingeführt wird, wobei – im Ausgangszustand – eine Einführöffnung in der ersten Gelenkkomponente kleiner ist, als die kleinste Radialprojektionsfläche der zweiten Gelenkkomponente und wobei die erste Gelenkkomponente – zum Einführen bei zueinander senkrecht stehenden ersten und zweiten Längsachsen – durch Einwirken von zumindest vier Kräftegruppen ovalisiert wird, wobei jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende Kräftegruppen ein Kräftegruppenpaar mit – im Ausgangszustand – einer gemeinsamen die erste Längsachse beinhaltende Kraftwirkungsebene bilden, vorgeschlagen. Dabei ist mit Ausgangszustand der Zustand bei beginnender Ovalisierung gemeint.
  • Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die erste Gelenkkomponente elastisch derart ovalisiert wird, daß der entstehende kürzeste Innendurchmesser ein Minimum und der längste Innendurchmesser ein Maximum annimmt und gleichzeitig die in der ersten Gelenkkomponente auftretenden Spannungen minimal sind. Auf diese Weise kann die Fläche der Einführöffnung der ersten Gelenkkomponente im Ausgangszustand kreisförmig und möglichst klein gestaltet werden, so daß eine gleichmäßig hohe Festigkeit der Gelenkkomponente erreicht wird.
  • In Konkretisierung der Erfindung ist vorgesehen, daß als erste Gelenkkomponente ein Kugelkäfig und als zweite Gelenkkomponente ein Gelenkinnenteil gewählt wird, wobei der Kugelkäfig zum Einführen des Gelenkinnenteils ovalisiert wird. Nach einer hierzu alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß als erste Gelenkkomponente ein Gelenkaußenteil und als zweite Gelenkkomponente ein Kugelkäfig gewählt wird, wobei das Gelenkaußenteil zum Einführen des Kugelkäfigs ovalisiert wird. Hierfür eignen sich insbesondere dünnwandige Gelenkaußenteile mit im wesentlichen gleicher Wandstärke, die gut elastisch verformbar sind.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird zunächst das Gelenkinnenteil in den Kugelkäfig eingeführt und anschließend wird die so gebildete Einheit in das ovalisierte Gelenkaußenteil bei zueinander senkrecht stehenden Längsachsen von Kugelkäfig und Gelenkaußenteil eingeführt.
  • Um zu gewährleisten, daß die Ovalisierung der ersten Gelenkkomponente symmetrisch erfolgt, sind die zumindest vier Kräftegruppen gleich groß. Die Kraftwirkungsebenen der zumindest zwei Kräftegruppenpaare schließen eine spitzen Winkel ein, der vorzugsweise größer als 50° und kleiner als 70° ist. Bei dieser Ausgestaltung ist das Verhältnis von kürzestem Innendurchmesser zu längstem Innendurchmesser der ersten Gelenkkomponente bei gleichzeitig minimalen Bauteilspannungen besonders günstig zum Einführen der zweiten Gelenkkomponente.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung zum Verformen einer ringförmigen ersten Gelenkkomponente eines Gleichlaufgelenks zum hierein Einführen einer zweiten Gelenkkomponente des Gleichlaufgelenks gelöst, wobei die Vorrichtung zumindest vier sich in Paaren gegenüberliegende Backen zum Erzeugen von von außen einwirkenden Kräftegruppen umfaßt, wobei die Backen so angeordnet sind, daß sich die Kraftwirkungsebenen von jeweils zwei sich diametral gegenüberliegenden Kräftegruppen im Ausgangszustand schneiden. Dabei ist mit Ausgangszustand der Zustand bei beginnender Ovalisierung gemeint.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß jeweils zwei Backen einander mit ihren Druckflächen diametral gegenüberliegen. Auf diese Weise wird eine symmetrische ovale Verformung der ersten Gelenkkomponente erreicht.
  • Jeweils zwei benachbarte Backen sind vorzugsweise auf einem gemeinsamen Träger gehalten, wobei zumindest einer der beiden Träger auf einer Vorschubachse quer zur ersten Längsachse verschiebbar ist. Eine solche Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie einfach aufgebaut ist. Dabei können die beiden Backen einstückig mit dem zugehörigen Träger ausgebildet sein. Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, daß die beiden auf einem gemeinsamen Träger angeordneten Backen quer zur Vorschubachse verschiebbar und feststellbar sind. Auf diese Weise kann die Vorrichtung an unterschiedlich dimensionierte zu ovalisierende erste Gelenkkomponenten angepaßt werden.
  • In Konkretisierung der Erfindung sind vorzugsweise zwei Träger mit jeweils zwei Backen vorgesehen, wobei die Backen so angeordnet sind, daß die beiden Kraftwirkungsebenen der über die Druckflächen erzeugbaren Radialkraftkomponenten sich im Ausgangszustand unter einem spitzen Winkel, der zwischen 50° und 70° liegt, schneiden.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Druckflächen der Backen – im Längsschnitt betrachtet – der Außenkontur der ersten Gelenkkomponente angepaßt. Dabei können sie insbesondere konkav ausgebildet sein. Auf diese Weise wird mit einer Druckfläche eine Kräftegruppe bestehend aus zwei Kräften erzeugt, welche an axial zueinander beabstandeten Angriffspunkten der Gelenkkomponente angreifen. Dies ist insbesondere beim Ovalisieren von Kugelkäfigen von Vorteil, da so die beiden axial benachbart zu den Käfigfenstern liegenden Ringelemente beaufschlagt werden, so daß eine gleichmäßige elastische Verformung erreicht wird. In Einzelfällen kann die Kräftegruppe auch eine einzelne Kraft sein, beispielsweise zum Ovalisieren eines Gelenkaußenteils.
    •
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird anhand der nachstehenden Zeichnung erläutert. Hierin zeigt
  • 1 ein Gelenk im Zusammenbau im Längsschnitt;
  • 2 eine Einzeldarstellung des Kugelkäfigs
    a) im Querschnitt,
    b) im Längsschnitt;
  • 3 eine Einzeldarstellung eines Gelenkinnenteils
    a) in Axialansicht,
    b) im Längsschnitt;
  • 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Kugelkäfig
    a) im Querschnitt,
    b) im Längsschnitt;
  • 5 schematisch den Verlauf der Radialkräfte auf das zu ovalisierende Bauteil,
  • 6 Montageschritte der Montage von Kugelkäfig und Gelenkinnenteil
    a) den ovalisierten Kugelkäfig in Axialansicht,
    b) das Gelenkinnenteil in Axialansicht und den Kugel käfig im Längsschnitt in einem ersten Stadium,
    c) das Gelenkinnenteil in Axialansicht und den Kugelkäfig im Längsschnitt in einem zweiten Stadium,
    d) das Gelenkinnenteil in Axialansicht und den Kugelkäfig im Längsschnitt in einem dritten Stadium,
    e) das Gelenkinnenteil in Axialansicht und den Kugelkäfig im Längsschnitt in einem vierten Stadium,
    f) das Gelenkinnenteil in Axialansicht und den Kugelkäfig im Längsschnitt in einem fünften Stadium;
  • 7 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Gelenkaußenteil
    c) im Querschnitt,
    d) im Längsschnitt;
  • 1 zeigt ein Gleichlaufkugelfestgelenk 1 im Längsschnitt nach Art eines Gegenbahngelenkes. Im einzelnen sind ein Gelenkaußenteil 2, ein Gelenkinnenteil 3, Kugeln 4 und ein Kugelkäfig 5 als unterschiedliche Einzelteile erkennbar. In der oberen Bildhälfte ist ein Bahnpaar aus einer ersten Kugelaußenbahn 61 im Gelenkaußenteil 2 und einer ersten Kugelinnenbahn 71 im Gelenkinnenteil 3 gezeigt, das einen Öffnungswinkel bildet, der sich nach rechts öffnet. In der unteren Bildhälfte ist ein Bahnpaar aus einer zweiten Kugelaußenbahn 62 im Gelenkaußenteil 2 und einer zweiten Kugelinnenbahn 72 im Gelenkinnenteil 3 gezeigt, das einen Öffnungswinkel bildet, der sich nach links öffnet. Ein Gelenk mit dieser Kugelbahnformation wird als Gegenbahngelenk bezeichnet. Die Bahnpaare der beiden Arten wechseln sich üblicherweise über dem Umfang betrachtet miteinander- ab, d.h., daß in der Regel solche Gelenke eine gerade Anzahl von Kugeln aufweisen. Die Kugeln 4 werden von Käfigfenstern 8 im Kugelkäfig 5 aufgenommen, der alle Kugeln mit ihren Mittelpunkten in einer gemeinsamen Ebene hält. Die Kugelinnenbahnen 7 haben erweiternde Endabschnitte 9, 10, die nicht der Kugelführung dienen können. Weitere Einzelheiten werden anhand der nachfolgenden 2 und 3 erläutert.
  • In 2 ist der Kugelkäfig 5 als Einzelheit dargestellt, wobei eine Gesamtzahl von zehn umfangsverteilten Käfigfenstern 8 vorgesehen ist. Der ringförmige Kugelkäfig 5 hat zwei Endöffnungen 11, 12 mit einem kleinsten Innendurchmesser dK1. Zwischen diesen Endöffnungen erstreckt sich eine erweiterte Innenfläche 13, die mit Außenflächen des Gelenkinnenteils in zentrierenden Kontakt tritt. In der Innenfläche 13 ist eine vertiefende Umfangsnut 14 ausgebildet, die jeweils abschnittsweise zwischen den Käfigfenstern 8 verläuft.
  • In 3 ist das Gelenkinnenteil 3 als Einzelheit erkennbar, an dem die zueinander gegensinnig verlaufenden ersten Kugelinnenbahnen 71 und zweiten Kugelinnenbahnen 72 zu erkennen sind, die sich in entgegengesetzte axiale Richtungen erweitern. Weiter sind die jeweiligen erweiternden Endabschnitte 9, 10 dargestellt. Jeweils zwei benachbarte Kugelinnenbahnen 71 , 72 bilden miteinander einen Steg 17, dessen Axialerstreckung B, die im wesentlichen der axialen Länge des Gelenkinnenteils 3 entspricht, größer ist als die Umfangserstreckung C der Käfigfenster 8 am Kugelkäfig 5 nach 2. Einander gegenüberliegende Stege 17 bilden miteinander einen größten Außendurchmesser DI1 des Gelenkinnenteils 3. Einander gegenüberliegende Kugelinnenbahnen 71 , 72 definieren mit ihren Begrenzungskanten die kleinste Seitenprojektion mit einem Außendurchmesser DI2. Die Stege 17 bilden Teile einer äußeren Oberfläche 18, von der Teilbereiche in axialwegbegrenzenden Anschlagkontakt oder in zentrierenden Führungskontakt mit der Innenfläche 13 des Kugelkäfigs 5 treten.
  • Die 4 und 5 werden im folgenden gemeinsam beschrieben, da sie inhaltlich zusammengehören. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 19 mit Kugelkäfig 5 im Querschnitt und im Längsschnitt. Dabei ist der Kugelkäfig 5 in elastisch ovalisierter Form für die Montage des Gelenkinnenteils 3 dargestellt. Das Größtmaß dK3 der Endöffnungen 11, 12 ist gegenüber dem Ausgangsdurchmesser dK1 aus 2b vergrößert, das Kleinstmaß dK2 der Endöffnungen 11, 12 gegenüber dem Ausgangsdurchmesser dK1 verkleinert.
  • Die Vorrichtung 19 zum Ovalisieren umfaßt vier Backen 21 mit zugehörigen Druckflächen 22, die zum Erzeugen von auf den Kugelkäfig 5 wirkenden Radialkraftkomponenten dienen. Jeweils zwei benachbarte Backen 21 sind auf einem gemeinsamen Träger 24, 25 gehalten. Dabei können die Backen mit den zugehörigen Trägern fest verbunden oder relativ zu diesen verschiebbar und feststellbar ausgebildet sein. Durch eine verschiebbare Ausbildung der Backen 21 gegenüber den jeweiligen Trägern 24, 25 wird ermöglicht, daß die Vorrichtung für unterschiedliche Baugrößen von Kugelkäfigen verwendet werden kann, wobei stets eine optimale Druckbeaufschlagung einstellbar ist. Die Druckflächen 22 der Backen 21 sind, wie 4b zeigt, im Längsschnitt betrachtet, der kugelscheibenförmigen Außenfläche des Kugelkäfigs 5 angepaßt und haben eine konkave Form. Auf diese Weise wirken die radialen Verformungskräfte nicht axial im Bereich der Käfigfenster, sondern auf die axial benachbart zu den Käfigfenstern angeordneten Ringabschnitte. Dies ist für eine gleichmäßige elastische Verformung von Vorteil. Außerdem wird, dadurch, daß jede Backe mit seiner Druckfläche – im Längsschnitt betrachtet – an zwei Punkten Kräfte auf den Kugelkäfig übertragen kann, der Kugelkäfig beim Ovalisieren axial zentriert zur Vorrichtung 19 gehalten. Die von einer Druckfläche erzeugten Kräfte werden auch als Kräftegruppe bezeichnet.
  • Die beiden Träger 24, 25 mit zugehörigen Backen 21 sind zu einer zwischen ihnen liegenden Mittelebene M spiegelsymmetrisch angeordnet. Dabei bilden jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende Backen 21 hinsichtlich der Kraftwirkung insofern ein Paar, als die zum Ovalisieren erforderlichen Radialkräfte FR bei Beginn der Ovalisierung in einer gemeinsamen Kraftwirkungsebene F1, F2 liegen. Um einen maximal vergrößerten Innendurchmesser dK3 bei gleichzeitig minimalen Spannungen im Kugelkäfig zu erreichen, ist es vorgesehen, daß die durch die Kontaktflächen zwischen dem Kugelkäfig 5 und den Druckflächen 22 verlaufenden Kraftwirkungsebenen F1, F2 bei Beginn der Ovalisierung einen Winkel 2α einschließen, der zwischen 50° und 70° liegt. Dabei sind die Druckflächen 22 in etwa normal zu den Kraftwirkungsebenen F1, F2 angeordnet, damit zwischen Druckflächen 22 und Kugelkäfig 5 auftretende Reibungskräfte minimal gehalten werden. Um die Gefahr einer bleibenden Verformung durch das Ovalisieren zu verringern, soll der Kugelkäfig 5 so in die Vorrichtung eingelegt werden, daß er mit zwei zwischen zwei Käfigfenstern 8 liegenden Stegen 23 auf der Mittelebene M angeordnet ist. Somit verteilen sich die beim Verformen auftretenden Spannungen auf die größtmögliche Schnittfläche der Mittelebene M mit dem Kugelkäfig 5.
  • Zum Ovalisieren eines Kugelkäfigs 5 wird dieser in die Vorrichtung 19 eingelegt. Anschließend werden die beiden Träger 24, 25 aufeinander zu bewegt, so daß über die Druckflächen 22 vier gleich große Radialkräftegruppen FR auf den Kugelkäfig 5 ausgeübt werden. So wird der Kugelkäfig 5 elastisch verformt, wobei er eine ovale Form mit einem größeren Innendurchmesser dK3 und einem kleineren Innendurchmesser dK 2 annimmt. Das Gelenkinnenteil 3 aus 3 kann somit in den Kugelkäfig 5 eingeführt werden. Nachdem dies geschehen ist und die Backen 21 wieder in Ausgangsstellung gebracht sind, so daß keine Kräfte mehr auf den Kugelkäfig 5 wirken, nimmt dieser wieder eine Ringform an und kann der Vorrichtung 19 entnommen werden.
  • Aus 6 geht der Montageablauf eines Gelenkinnenteils 3 in einen ovalisierten Kugelkäfig 5 hervor. Dabei zeigt 6a einen Kugelkäfig 52 in elastisch ovalisierter Form für die Montage des Gelenkinnenteils 3.
  • In 6b ist der geschnitten dargestellte Kugelkäfig 52 mit einer ersten Längsachse A1 lagegerecht im Verhältnis zur Darstellung in 6a abgebildet, so daß in der Schnittebene das Größtmaß dK3 gezeigt wird. Ein Gelenkinnenteil 3 ist mit senkrecht zur Bildebene verlaufender Achse A2 in Ansicht gezeigt, in einer Position, in der es teilweise durch die Endöffnung 11 ins Innere des Kugelkäfigs 52 eingeführt ist, der mit in der Bildebene liegender Achse A, dargestellt ist. Im Bereich des Größtmaßes dK3 greift die Umfangskante der Endöffnung 11 in eine der ersten Kugelinnenbahnen 71 des Gelenkinnenteils 3 ein. Ein zu dieser benachbarter Steg 17 berührt mit einer Kante die Innenfläche 13 des Kugelkäfigs 52 .
  • In den 6c bis 6f ist bei unveränderter Darstellung des Kugelkäfigs 52 eine fortschreitende abrollende Bewegung des Gelenkinnenteils 3 über die genannte Kante des Steges 171 dargestellt, wobei ein zum Steg 171 radial gegenüberliegender Steg 172 in einem gedachten Zeitpunkt zwischen den Bewegungsphasen nach 6e und 6f mit engem Spiel durch die erste Endöffnung 11 des Kugelkäfigs 52 hindurchtritt. Dies ist ausschließlich durch Vergrößern des Größtmaßes dK3 gegenüber dem Ausgangsdurchmesser dK1 möglich, der ein solches Durchtreten nicht zulassen würde.
  • 7 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ovalisieren eines Gelenkaußenteils, die in den wesentlichen Merkmalen der Vorrichtung nach 4 bzw. 5 entspricht. Insofern wird auf die obige Beschreibung Bezug genommen.
  • Das zu ovalisierende Gelenkaußenteil 2' ist Teil eines nicht näher dargestellten Gegenbahngleichlaufgelenks, bei dem sich zwei jeweils gegenüberliegende Kugelaußenbahnen 6' in unterschiedliche Richtungen öffnen, wie insbesondere aus 7b hervorgeht. In montiertem Zustand umfaßt das Gleichlaufgelenk neben dem Gelenkaußenteil 2' mit Kugelaußenbahnen 6' ferner ein Gelenkinnenteil mit Kugelinnenbahnen, einen Kugelkäfig mit Käfigfenstern sowie Kugeln, die in den Käfigfenstern gehalten sind und zur Drehmomentübertragung in jeweils aus einer Kugelinnenbahn und einer Kugelaußenbahn 6' gebildeten Bahnpaaren geführt sind. Im Unterschied zu dem in 1 abgebildeten Gelenkaußenteil 6 ist das vorliegende Gelenkaußenteil 2' nicht massiv, sondern als Blechteil mit in etwa gleicher Wandstärke gestaltet. Diese Ausbildung hat bei Betrieb des Gleichlaufgelenks insofern Vorteile, als das Gelenkaußenteil 2' in begrenztem Umfang verformbar ist, so daß Spannungen abgebaut werden könne. Das Gelenkaußenteil 2' hat im Tal zwischen zwei benachbarten Kugelaußenbahnen 6' einen kleinsten Innendurchmesser dA1, der kleiner ist, als der größte Außendurchmesser des zu montierenden und nicht dargestellten Kugelkäfigs. Zum Einführen eines mit seiner Seitenprojektion gegenüber der Öffnung des Gelenkaußenteils größeren Kugelkäfigs, wird das Gelenkaußenteil 2' mit Hilfe der dargestellten Vorrichtung 19' ovalisiert.
  • Die Vorrichtung 19' umfaßt zwei Träger 24', 25' mit jeweils zwei Backen 21' welche mit dem Träger fest verbunden sind. Die Backen weisen jeweils eine – im Querschnitt betrachtet – abgerundete Druckfläche 22' auf, die in eine zwischen zwei Kugel außenbahnen 6' gebildete Vertiefung eingreifen kann.
  • Um einen maximal vergrößerten Innendurchmesser bei gleichzeitig minimalen Spannungen im Gelenkaußenteil 2' zu erreichen, ist vorgesehen, daß die beiden Wirkungsebenen F1, F2 der Radialkraftkomponenten bei Beginn der Ovalisierung einen Winkel 2α einschließen, der zwischen 50° und 70° liegt. Die Druckflächen 22' sind in etwa normal zur Kraftrichtung der Radialkraftkomponenten angeordnet, damit zwischen Druckflächen und dem Gelenkaußenteil 2' auftretende Reibungskräfte minimal gehalten werden. Beim Verformen sind die Radialkraftkomponenten alle gleich groß, so daß eine gleichmäßige Ovalisierung des Gelenkaußenteils bei zugleich minimalen Bauteilspannungen erreicht wird.
  • Zum Ovalisieren des Gelenkaußenteils 2' wird dieses in die Vorrichtung 19' eingelegt. Anschließend werden die beiden Träger 24', 25' aufeinander zu bewegt, so daß über die Druckflächen 22' Radialkräfte auf das Gelenkaußenteil 2' ausgeübt werden. So nimmt das Gelenkaußenteil 2' eine ovale Form mit einem größeren Innendurchmesser und einem kleineren Innendurchmesser an. Der bereits mit Gelenkinnenteil vormontierte Kugelkäfig kann dann in das Gelenkaußenteil 2' eingeführt werden. Nachdem dies geschehen ist und die Backen 24', 25' wieder in Ausgangsstellung gebracht sind, so daß keine Kräfte mehr wirken, nimmt das Gelenkaußenteil 2' wieder eine Ringform an und kann der Vorrichtung 19' entnommen werden.
    • 1
    Gleichlaufgelenk
    2
    Gelenkaußenteil
    3
    Gelenkinnenteil
    4
    Kugel
    5
    Kugelkäfig
    6
    Kugelaußenbahn
    7
    Kugelinnenbahn
    8
    Käfigfenster
    9
    Endabschnitt
    10
    Endabschnitt
    11
    Endöffnung
    12
    Endöffnung
    13
    Innenfläche
    14
    Umfangsnut
    17
    Steg
    18
    Oberfläche
    19
    Vorrichtung
    21
    Backe
    22
    Druckfläche
    23
    Steg
    24
    Träger
    25
    Träger
    α
    Winkel
    A
    Längsachse
    B
    Axialerstreckung
    C
    Umfangserstreckung
    dK1
    Innendurchmesser
    dK2
    kleinster Innendurchmesser
    dK3
    größter Innendurchmesser
    DI1
    größter Außendurchmesser
    DI2
    Außendurchmesser Seitenprojektion
    E
    Vorschubachse
    FR
    Radialkraft
    F1
    Kraftwirkungslinie
    F2
    Kraftwirkungslinie
    M
    Mittelebene

Claims (14)

  1. Verfahren zur Montage von Gelenkkomponenten von Gleichlaufdrehgelenken, bei dem in eine durchmessergrößere ringförmige erste Gelenkkomponente mit einer ersten Längsachse A1 eine durchmesserkleinere ring- oder sternförmige zweite Gelenkkomponente mit einer zweiten Längsachse A2 eingeführt wird, wobei – im Ausgangszustand – eine Einführöffnung in der ersten Gelenkkomponente kleiner ist, als die kleinste Radialprojektionsfläche der zweiten Gelenkkomponente und wobei die erste Gelenkkomponente – zum Einführen bei zueinander senkrecht stehenden ersten und zweiten Längsachsen A1, A2 – durch Einwirken von zumindest vier Kräftegruppen ovalisiert wird, wobei jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende Kräftegruppen ein Kräftegruppenpaar mit – im Ausgangszustand – einer gemeinsamen die erste Längsachse A1 beinhaltende Kraftwirkungsebene bilden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftwirkungsebenen der zumindest zwei Kräftegruppenpaare (FR) im Ausgangszustand einen Winkel (2α) zwischen 50 und 70° einschließen.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Gelenkkomponente ein Kugelkäfig (5) und als zweite Gelenkkomponente ein Gelenkinnenteil (3) gewählt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Gelenkkomponente ein Gelenkaußenteil (2) und als zweite Gelenkkomponente ein Kugelkäfig (5) gewählt wird.
  5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das Gelenkinnenteil (3) in den Kugelkäfig (5) eingeführt wird und anschließend die so gebildete Einheit in das ovalisierte Gelenkaußenteil (2) eingeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest vier Kräftegruppen zum elastischen Verformen der zweiten Gelenkkomponente untereinander gleich groß sind.
  7. Vorrichtung zum Verformen einer ringförmigen ersten Gelenkkomponente eines Gleichlaufgelenks zum hierein Einführen einer zweiten Gelenkkomponente des Gleichlaufgelenks, wobei die Vorrichtung zumindest vier sich in Paaren gegenüberliegende Backen (21) zum Erzeugen von von außen einwirkenden Kräftegruppen umfaßt, wobei die Backen (21) so angeordnet sind, daß sich die Kraftwirkungsebenen (F1, F2), welche durch jeweils zwei sich diametral gegenüberliegende Kräftegruppen gebildet werden, im Ausgangszustand schneiden.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (21) Druckflächen (22) haben und jeweils zwei Backen (21) sich mit ihren Druckflächen (22) einander diametral gegenüberliegen.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei benachbarte Backen (21) auf einem gemeinsamen Träger (24) gehalten sind, wobei zumindest einer der beiden Träger (24) auf einer Vorschubachse (E) quer zur ersten Längsachse (A1) verschiebbar ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Backen (21) einstückig mit dem zugehörigen Träger (24) gestaltet sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden auf einem gemeinsamen Träger (24) angeordneten Backen (21) quer zur Vorschubachse (E) verschiebbar und feststellbar sind.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (2α) zwischen den Kraftwirkungsebenen größer als 50° und kleiner als 70° ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflächen (22) der Backen (21) – im Längsschnitt betrachtet – der Außenkontur der zweiten Gelenkkomponente angepaßt sind.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflächen (22) der Backen (21) konkav ausgestaltet sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011014628A1 (de) * 2011-03-21 2012-09-27 Neumayer Tekfor Holding Gmbh Käfig für Kugelgelenk und Kugelgelenk

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5322378B2 (ja) * 2005-09-28 2013-10-23 ゲーカーエヌ ドライブライン ブルネック アクチエンゲゼルシャフト 等速ジョイント用インナージョイント部、等速ジョイント用インナージョイント部の製造方法、および等速ジョイント
WO2017184918A1 (en) * 2016-04-22 2017-10-26 Dana Automotive Systems Group, Llc Cross groove constant velocity joints for a propeller shaft

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US193166A (en) * 1877-07-17 Improvement in hose-couplings
US2885767A (en) * 1955-02-02 1959-05-12 Barish Thomas Method of assembling rolling bearing elements
US3068551A (en) * 1958-08-29 1962-12-18 Gen Motors Corp Method of assembling a self-aligning bearing
DE1954575B2 (de) * 1969-10-30 1972-02-17 Fa. Friedr. Krollmann, 5990 Altena Verformungspresse mit mindestens drei sternfoermig angeord neten prismatischen pressbacken insbesondere zum anangeln von rohren
DE8703215U1 (de) * 1987-03-03 1987-04-30 Christian O.Gruhl Gmbh & Co., 7314 Wernau, De
DE29809305U1 (de) * 1998-05-22 1998-08-06 Brehm Hans Prisma für Schraubzwinge
DE10032854C1 (de) * 2000-07-06 2002-04-04 Gkn Loebro Gmbh Kugelgleichlaufdrehgelenk
DE10148297B4 (de) * 2001-09-29 2008-03-27 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Kugelgleichlaufdrehgelenk
JP2004068985A (ja) * 2002-08-08 2004-03-04 Nsk Ltd 玉軸受の組立方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011014628A1 (de) * 2011-03-21 2012-09-27 Neumayer Tekfor Holding Gmbh Käfig für Kugelgelenk und Kugelgelenk
DE102011014628B4 (de) 2011-03-21 2022-02-17 Neumayer Tekfor Engineering Gmbh Käfig für Kugelgelenk und Kugelgelenk

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