DE19858323A1

DE19858323A1 - Gelenkaußenteil eines Gleichlaufdrehgelenkes

Info

Publication number: DE19858323A1
Application number: DE1998158323
Authority: DE
Inventors: Norbert Hofmann
Original assignee: GKN Loebro GmbH
Current assignee: GKN Driveline Deutschland GmbH
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2000-06-29
Anticipated expiration: 2018-12-18
Also published as: DE19858323C2

Abstract

Gelenkaußenteil eines Gleichlaufdrehgelenkes, das ein geradzylindrisches Mantelteil umfaßt, das einen innenzylindrischen Hohlraum aufweist, in dem innen längsverlaufende Bahnen zum Eingriff drehmomentübertragender Elemente ausgebildet sind, und das ein im wesentlichen ringförmiges Flanschteil aufweist, das mit einer Mittelöffnung auf das Mantelteil aufgeschoben und mit diesem verschweißt ist, wobei an das eine Ende des Mantelteils ein den innenzylindrischen Hohlraum abschließender Deckel angeschweißt ist, der mit einer umlaufenden Schweißnaht sowohl mit dem Mantelteil als auch zumindest in Abschnitten mit dem Flanschteil verschweißt ist, und wobei von dieser Schweißnaht zugleich die Verbindung zwischen dem Mantelteil und dem Flanschteil gebildet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenkaußenteil eines Gleichlauf drehgelenkes, das ein geradzylindrisches Mantelteil umfaßt, das einen innenzylindrischen Hohlraum aufweist, in dem innen längsverlaufende Bahnen zum Eingriff drehmomentübertragender Elemente ausgebildet sind, und das ein im wesentlichen ringför miges Flanschteil aufweist, das mit einer Mittelöffnung auf das Mantelteil aufgeschoben und mit diesem verschweißt ist.

Gelenkaußenteile dieser Art sind in der älteren P 197 13 597.8 und beispielsweise in der DE 43 14 503 C1 beschrieben. Das An formen eines Flanschteils an einem derart einseitig abgeschlos senen Mantelteil wäre fertigungstechnisch schwierig. Durch die Verwendung eines gesondert hergestellten und mit dem Mantelteil verbundenen Flanschteiles ist eine Gewichtsersparnis gegenüber Gelenken mit unmittelbar angeformten Flanschteilen möglich. Das Mantelteil verfügt hierbei über einen einstückig hergestellten Boden, der das Mantelteil im wesentlichen radial abschließt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ge lenkaußenteil der eingangs genannten Art bei uneingeschränkter Funktion im Gewicht weiter zu reduzieren. Die Lösung hierfür besteht darin, daß an das eine Ende des Mantelteils ein den innenzylindrischen Hohlraum abschließender Deckel angeschweißt ist, der mit einer umlaufenden Schweißnaht sowohl mit dem Man telteil als auch zumindest in Abschnitten mit dem Flanschteil verschweißt ist, wobei von dieser Schweißnaht zugleich die Ver bindung zwischen dem Mantelteil und dem Flanschteil gebildet wird.

Hierdurch kann das Mantelteil aus einem gezogenen Profil durch Ablängen dargestellt und dann beim Anbringen des Flanschteils der erfindungsgemäße Deckel zugleich angebracht werden.

In besonders günstiger Ausführung ist vorgesehen, daß der Deckel etwa mit dem freien Innenquerschnitt des Mantelteils um eine Länge, die zumindest dem halben Durchmesser der drehmomentüber tragenden Elemente entspricht, vertieft ausgebildet ist. Dies hat die vorteilhafte Auswirkung, daß das Mantelteil nicht weiter reicht, als für die Ausbildung der Bahnoberflächen für die dreh momentübertragenden Elemente erforderlich und daß der darüber hinausgehende zum Eintauchen des Gelenkinnenteils und der dreh momentübertragenden Elemente erforderliche axiale Bauraum des Gelenkaußenteils von dem leichtbauenden Blechdeckel geformt wird. Dieser ist bevorzugt als Tiefziehteil herzustellen. Dabei kann nach einer ersten Ausführung vorgesehen werden, daß der Deckel einen radial verlaufenden Randsteg aufweist, der auf einer Stirnfläche des Mantelteils aufliegt; alternativ kann nach einer anderen Ausführung vorgesehen werden, daß der Deckel einen zylindrisch ausgebildeten Randsteg aufweist, der spielfrei auf das Ende des Mantelteils aufgeschoben ist. Im ersten Fall ist eine axial gerichtete Schweißung in die Stirnfläche des Mantel teils zum Verbinden von Deckel und Mantelteil möglich; im zwei ten Fall ist eine radiale Schweißung in die Umfangsfläche des Mantelteils als Verbindung von Deckel und Mantelteil geeignet.

Das Flanschteil kann in einer ersten Ausführung bündig mit der Stirnfläche des Mantelteils bzw. der Oberfläche des aufliegenden Randsteges abschließen. Sofern der Deckel auf das Mantelteil aufgeschoben ist, kann das Flanschteil spielfrei auf den zylin drisch ausgebildeten Randsteg aufgeschoben sein.

Das Gelenkaußenteil kann für ein Tripodegelenk vorgesehen sein, bei dem die Bahnen jeweils Ausnehmungen mit zwei sich gegen überliegenden Laufflächen für Tripoderollen sind und die dreh momentübertragenden Elemente auf Tripodezapfen eines Gelenk innenteils gelagerte Tripoderollen sind. Alternativ kann das Gelenkaußenteil für ein Kugeldrehgelenk vorgesehen sein, bei dem die Bahnen jeweils Kugelrillen sind und die drehmomentübertra genden Elemente in den Kugelrillen im Gelenkaußenteil und in Kugelrillen eines Gelenkinnenteils geführte und von einem Käfig in einer gemeinsamen Ebene gehaltene Kugeln sind.

Die erfindungsgemäßen Gelenkaußenteile sind bei geringem Gewicht einfach herstellbar, da der für die Befestigung der Flanschteile erforderliche Schweißvorgang zugleich für die Anbringung des erfindungsgemäßen Blechdeckels genutzt werden kann. Durch die vertiefte Ausbildung des Blechdeckels kann ein für die Ausbil dung der Laufflächen bzw. Kugelrillen nicht erforderlicher Abschnitt des Mantelteils durch einen napfartigen Bereich des Deckels zur Gewichtsreduzierung ersetzt werden.

Mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Tripodegelenk mit einem erfindungsgemäßen Gelenkaußenteil

a) im Längsschnitt A-A nach Darstellung b)
b) in Ansicht Z nach Darstellung a)

in einer ersten Ausführung;

Fig. 2 zeigt ein Tripodegelenk mit einem erfindungsgemäßen Gelenkaußenteil

a) im Längsschnitt A-A nach Darstellung b)
b) in Ansicht Z nach Darstellung a)

in einer zweiten Ausführung;

Fig. 3 zeigt ein VL-Verschiebegelenk mit einem erfindungs gemäßen Gelenkaußenteil

a) im Längsschnitt gemäß A-A nach Darstellung b)
b) in Ansicht Z nach Darstellung a);

Fig. 4 zeigt ein DO-Verschiebegelenk mit einem erfindungs gemäßen Gelenkaußenteil

a) im Längsschnitt gemäß A-A nach Darstellung b)
b) in Ansicht Z nach Darstellung a).

In Fig. 1 ist ein Tripodegelenk vom Typ AAR gezeigt, das ein Gelenkaußenteil 11, ein Gelenkinnenteil 21 sowie eine mit dem Gelenkinnenteil 21 verbundene Antriebswelle 31 als wesentliche Merkmale zeigt, wobei weitere Einzelheiten nachfolgend erklärt werden. Das Gelenkaußenteil 11 umfaßt ein Mantelteil 12, das als gerader an beiden Enden offener Zylinder hergestellt ist, wobei aus dem einen offenen Ende die Antriebswelle 31 austritt. Der Ringraum zwischen Mantelteil 12 und Antriebswelle 31 ist durch einen Faltenbalg 32 überbrückt, der mittels Spannbändern 33, 34 festgelegt ist. Das entgegengesetzte Ende des Mantelteils 12 ist durch einen tiefgezogenen Blechdeckel 13 verschlossen. Dieser Deckel 13 hat einen radial umgebördelten Randbereich 14, der auf der Stirnfläche 15 des Mantelteils 12 aufliegt. Auf das Mantel teil 12 ist ein Flanschteil 16 aufgeschoben, wobei eine Stirn fläche 17 des Flanschteils 16 bündig mit dem Randsteg 14 ab schließt. Eine gemeinsame Schweißnaht 18 verbindet Mantelteil 12, Deckel 13 und Flanschteil 16 miteinander. Wie als Einzelheit X auch vergrößert dargestellt, ist die Schweißnaht 18 in achs paralleler Richtung in den Spalt zwischen Flanschteil 16 einer seits und Mantelteil 12 und Deckel 13 andererseits gelegt.

Wie in der Einzelheit ""X" wahlweise" zu sehen ist, kann der Deckel 13' auch mit einem zylindrisch ausgebildeten Randsteg 14' ausgebildet sein und auf das mit einem Ansatz 20' versehene Mantelteil 12' aufgeschoben sein. Auf den Deckel 13' ist seiner seits dann das mit einem Ansatz 19' versehene Mantelteil 16' aufgeschoben. Hierbei ist die Schweißnaht 18' radial in den Spalt zwischen Mantelteil 12' einerseits und Randsteg 14' bzw. Ansatz 19' gelegt.

In dem Mantelteil 12 sind drei umfangsverteilte Ausnehmungen 24 ausgebildet, die jeweils eine mehrteilige Rollenanordnung 22 aufnehmen, die schwenkbar auf einem Tripodezapfen 23 des Gelenk innenteils 21 gehalten ist. In den Ausnehmungen 24 ist eine der Laufbahnen 25 für die Rollenanordnung 22 erkennbar. Diese Lauf bahn 25 endet an der Stirnfläche 15 des Mantelteils 12. Die vertiefte Ausführung des Deckelteils 13 ermöglicht das hälftige Eintreten des Gelenkinnenteils 21 mit der Rollenanordnung 22. Die Schweißnaht 18 ist in der Ansicht als umlaufend erkennbar. Das Flanschteil 16 ist im wesentlichen von gleichmäßiger ra dialer Breite und in umlaufendem Kontakt mit dem Mantelteil 12. Hierdurch dient die Schweißnaht 18 zugleich der umlaufenden Verbindung von Flanschteil 16 und Mantelteil 12.

In Fig. 2 ist ein Tripodegelenk vom Typ AAR gezeigt, das ein Gelenkaußenteil 41, ein Gelenkinnenteil 51 sowie eine mit dem Gelenkinnenteil 51 verbundene Antriebswelle 61 als wesentliche Merkmale zeigt, wobei weitere Einzelheiten nachfolgend erklärt werden. Das Gelenkaußenteil 41 umfaßt ein Mantelteil 42, das als gerader an beiden Enden offener Zylinder hergestellt ist, wobei aus dem einen offenen Ende die Antriebswelle 61 austritt. Der Ringraum zwischen Mantelteil 42 und Antriebswelle 61 ist durch einen Faltenbalg 62 überbrückt, der mittels Spannbändern 63, 64 festgelegt ist. Das entgegengesetzte Ende des Mantelteils 42 ist durch einen tiefgezogenen Blechdeckel 43 verschlossen. Dieser Deckel 43 hat einen radial umgebördelten Randbereich 44, der auf der Stirnfläche 45 des Mantelteils 42 aufliegt. Auf das Mantel teil 42 ist ein Flanschteil 46 aufgeschoben, wobei eine Stirn fläche 47 des Flanschteils 46 bündig mit dem Randsteg 44 ab schließt. Eine gemeinsame Schweißnaht 48 verbindet Mantelteil 42, Deckel 43 und Flanschteil 46 miteinander. Wie als Einzelheit X auch vergrößert dargestellt, ist die Schweißnaht 48 in achs paralleler Richtung in den Spalt zwischen Flanschteil 46 einer seits und Mantelteil 42 und Deckel 43 andererseits gelegt. Die Schweißnaht 48 ist in der Ansicht als umlaufend erkennbar. Das Flanschteil 46 hat stabile Zonen, die mit dem Mantelteil 42 verbunden sind, sowie flexible Zonen, die mit Abstand zum Man telteil 42 liegen. Insofern verbindet die Schweißnaht 48 nur im Bereich der stabilen Zonen zugleich das Mantelteil 42, das Flanschteil 46 und den Deckel 43, während sie im Bereich der flexiblen Zonen in der Mitte des Randsteges 44 liegt und nur den Deckel 43 mit dem Mantelteil 42 verbindet.

In Fig. 3 ist ein Kugelgleichlaufgelenk vom Typ VL gezeigt, das ein Gelenkaußenteil 71, ein Gelenkinnenteil 81 sowie zwischen diesen in einem Kugelkäfig 86 gehaltene Kugeln 87 und eine mit dem Gelenkinnenteil 71 verbundene Antriebswelle 91 als wesentli che Merkmale zeigt, wobei weitere Einzelheiten nachfolgend er klärt werden. Das Gelenkaußenteil 71 umfaßt ein Mantelteil 72, das als gerader an beiden Enden offener Zylinder hergestellt ist, wobei aus dem einen offenen Ende die Antriebswelle 91 aus tritt. Der Ringraum zwischen Mantelteil 72 und Antriebswelle 91 ist durch einen Faltenbalg 92 überbrückt, der mittels Spann bändern 93, 94 festgelegt ist. Das entgegengesetzte Ende des Mantelteils 72 ist durch einen tiefgezogenen Blechdeckel 73 verschlossen. Dieser Deckel 73 hat einen radial umgebördelten Randbereich 74, der auf der Stirnfläche 75 des Mantelteils 72 aufliegt. Auf das Mantelteil 72 ist ein Flanschteil 76 aufge schoben, wobei eine Stirnfläche 77 des Flanschteils 76 bündig mit dem Randsteg 74 abschließt. Eine gemeinsame Schweißnaht 78 verbindet Mantelteil 72, Deckel 73 und Flanschteil 76 mitein ander. Wie als Einzelheit X auch vergrößert dargestellt, ist die Schweißnaht 78 in achsparalleler Richtung in den Spalt zwischen Flanschteil 76 einerseits und Mantelteil 72 und Deckel 73 ande rerseits gelegt.

Wie in der Einzelheit ""X" wahlweise" zu sehen ist, kann der Deckel 73' auch mit einem zylindrisch ausgebildeten Randsteg 74' ausgebildet sein und auf das mit einem Ansatz 80' versehene Mantelteil 12' aufgeschoben sein. Auf den Deckel 73' ist seiner seits dann das mit einem Ansatz 79' versehene Mantelteil 76' aufgeschoben. Hierbei ist die Schweißnaht 78' radial in den Spalt zwischen Mantelteil 72' einerseits und Randsteg 74' bzw. Ansatz 79' gelegt.

In dem Mantelteil 72 sind umfangsverteilte Kugelrillen 88 ausge bildet, die jeweils eine Kugel 87 aufnehmen, die weiterhin in Kugelrillen 89 des Gelenkinnenteils 71 gehalten sind. Diese erstgenannten Kugelrillen 89 enden an der Stirnfläche 75 des Mantelteils 72. Die vertiefte Ausführung des Deckelteils 73 ermöglicht das hälftige Eintreten des Gelenkinnenteils 71 mit dem Kugelkäfig 86. Die Schweißnaht 78 ist in der Ansicht als kreisförmig umlaufend erkennbar. Das Flanschteil 76 ist in um laufendem Kontakt mit dem Mantelteil 72. Hierdurch dient die Schweißnaht 78 zugleich der umlaufenden Verbindung von Flansch teil 76 und Mantelteil 72.

In Fig. 4 ist ein Kugelgleichlaufgelenk vom Typ DO gezeigt, das ein Gelenkaußenteil 101, ein Gelenkinnenteil 111 sowie zwischen diesen in einem Kugelkäfig 116 gehaltene Kugeln 117 und eine mit dem Gelenkinnenteil 111 verbundene Antriebswelle 121 als wesent liche Merkmale zeigt, wobei weitere Einzelheiten nachfolgend erklärt werden. Das Gelenkaußenteil 101 umfaßt ein Mantelteil 102, das als gerader an beiden Enden offener Zylinder herge stellt ist, wobei aus dem einen offenen Ende die Gelenkwelle 121 austritt. Der Ringraum zwischen Mantelteil 102 und Gelenkwelle 121 ist durch einen Faltenbalg 122 überbrückt, der mittels Spannbändern 123, 124 festgelegt ist. Das entgegengesetzte Ende des Mantelteils 102 ist durch einen tiefgezogenen Blechdeckel 103 verschlossen. Dieser Deckel 103 hat einen radial umgebördel ten Randbereich 104, der auf der Stirnfläche 105 des Mantelteils 102 aufliegt. Auf das Mantelteil 102 ist ein Flanschteil 106 aufgeschoben, wobei eine Stirnfläche 107 des Flanschteils 106 bündig mit dem Randsteg 104 abschließt. Eine gemeinsame Schweißnaht 108 verbindet Mantelteil 102, Deckel 103 und Flanschteil 106 miteinander. Wie als Einzelheit X auch vergrö ßert dargestellt, ist die Schweißnaht 108 in achsparalleler Richtung in den Spalt zwischen Flanschteil 106 einerseits und Mantelteil 102 und Deckel 103 andererseits gelegt. Die Schweiß naht 108 ist in der Ansicht als umlaufend erkennbar. Das Flanschteil 106 hat stabile Zonen, die mit dem Mantelteil 102 verbunden sind, sowie flexible Zonen, die mit Abstand zum Man telteil 102 liegen. Insofern verbindet die Schweißnaht 108 nur im Bereich der stabilen Zonen zugleich das Mantelteil 102, das Flanschteil 106 und den Deckel 103, während sie im Bereich der flexiblen Zonen innerhalb des Randsteges 104 liegt und nur den Deckel 103 mit dem Mantelteil 102 verbindet.

Claims

1. Gelenkaußenteil (11, 41, ...) eines Gleichlaufdrehgelenkes, das ein geradzylindrisches Mantelteil (12, 42, ...) um faßt, das einen innenzylindrischen Hohlraum aufweist, in dem innen längsverlaufende Bahnen (20, 50, ...) zum Ein griff drehmomentübertragender Elemente (22, 52, ...) ausge bildet sind, und das ein im wesentlichen ringförmiges Flanschteil (16, 46, ...) aufweist, das mit einer Mittel öffnung auf das Mantelteil (12, 42, ...) aufgeschoben und mit diesem verschweißt ist, wobei an das eine Ende des Mantelteils (12, 42, ...) ein den innenzylindrischen Hohl raum abschließender Deckel (13, 43, ...) angeschweißt ist, der mit einer umlaufenden Schweißnaht (18, 48, ...) sowohl mit dem Mantelteil (12, 42, ...) als auch zumindest in Abschnitten mit dem Flanschteil (16, 46, ...) verschweißt ist, und wobei von dieser Schweißnaht (18, 48, ...) zu gleich die Verbindung zwischen dem Mantelteil und dem Flanschteil gebildet wird.

2. Gelenkaußenteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (13, 43, ...) topfartig ausgebildet ist und den innenzylindrischen Hohlraum im wesentlichen quer schnittsgleich verlängert.

3. Gelenkaußenteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (13, 43, ...) einen radial verlaufenden Randsteg (14, 44, ...) aufweist, der auf einer Stirnfläche des Mantelteils (12, 42, ...) aufliegt.

4. Gelenkaußenteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (13, 73) einen zylindrisch ausgebildeten Randsteg (14', 74') aufweist, der spielfrei auf das Ende des Mantelteils (12, 72') aufgeschoben ist.

5. Gelenkaußenteil nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschteil (16, 46, ...) bündig mit der Stirn fläche des Mantelteils (12, 42, ...) bzw. der Oberfläche des aufliegenden Randsteges (14, 34, ...) ist.

6. Gelenkaußenteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschteil (16, 76) spielfrei auf den zylindrisch ausgebildeten Randsteg (14', 74') aufgeschoben ist.

7. Gelenkaußenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnaht (18) eine achsparallel ins Material des Mantelteils eindringende Laserschweißung ist.

8. Gelenkaußenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnaht (18) eine radial ins Material des Mantelteils eindringende Laserschweißnaht ist.