DE2740198A1

DE2740198A1 - Kreuzgelenk, kreuzgelenkgabel und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2740198A1
Application number: DE19772740198
Authority: DE
Inventors: Ansgar Betz; Gerhard Haegele; Gerhard Dipl Ing Kuehn
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1977-09-07
Filing date: 1977-09-07
Publication date: 1979-03-08
Also published as: SE7809395L; BR7805744A; GB2003761A; FR2402804A1; PL209435A1; ES473157A1; GB2003761B

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreuzgelenk, eine Kreuzgelenkgabel und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Kreuzgelenkgabeln werden beispielsweise durch Blechprägeoder Schmiedeverfahren hergestellt. Derartige Kreuzgelenkgabeln sind beispielsweise bekannt aus der DT-AS 16 25 794 bzw. der DT-AS 19 14 039. Die Herstellung der Gelenkgabeln nach den bekannten Verfahren bedingt hohe Werkzeugkosten für die Herstellung der Rohlinge, die sich auf den Stückpreis der fertigen Gelenkgabeln und Kreuzgelenke auswirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Kreuzgelenkgabeln zu schaffen, mit dem die anfallenden Kosten, insbesondere die Werkzeugkosten, wesentlich verringert werden. Gleichzeitig sollen die Festigkeitseigenschaften und die Lebensdauer der neuen Gabeln mindestens den bei Schmiedegelenkgabeln vorhandenen guten Festigkeitseigenschaften entsprechen.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den Unteransprüchen angegeben.

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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert, Es zeigt

Fig. 1 einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren

hergestellten Rohling einer Kreuzgelenkgabel,

Fig. 2 eine fertigbearbeitete Kreuzgelenkgabel in dem Schnitt in der Ebene II nach Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt durch die Kreuzgelenkgabel nach der Linie III - III der Fig. 2,

Fig. 4 den Zusammenbau eines Kreuzgelenkes aus erfindungsgemäß hergestellten Gelenkgabeln.

In Fig. 1 ist ein Rohling 1 für eine Kreuzgelenkgabel dargestellt, der beispielsweise durch Ablängen vor dem Fertigbearbeiten von einem Profilstangenmaterial hergestellt ist. Das Profilstangenmaterial weist einen Querschnitt auf, der dem Schnitt durch die Gelenkgabel in einer Ebene II entspricht, die die Drehachse 2-2 der Kreuzgelenkgabel und die Drehachse 3-3 des Zapfenkreuzes des Kreuzgelenkes enthält. Die Ebene II verläuft also durch den Gabelkörper 4 und die beiden Gabelenden 5 und 6. Die Profilstange wird dabei in der Breite B der Gelenkgabelrohlinge abgelängt, beispielsweise abgesägt.

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Das Ausgangsmaterial für die Kreuzgelenkgabeln ist vorzugsweise ein gezogenes oder gewalztes Profilstangenmaterial. Der Vorteil von spanlos erzeugtem Profilstangenmaterial gegenüber spanabhebend erzeugtem Material liegt in der größeren Dichte des Werkstoffes und damit in besseren Festigkeitseigenschaften. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, Gelenkgabeln aus Nichteisen-Werkstoffen, beispielsweise aus Leichtmetall-Legierungen oder Kunststoffen, herzustellen.

Durch die Verwendung von Leichtmetall-Profilstangenmaterial für die Herstellung der Gelenkgabelrohlinge ist die Bearbeitung der Rohlinge wesentlich erleichtert. Die an sich bekannte weitere Bearbeitung der Rohlinge, die im wesentlichen der Bearbeitung von Schmiederohlingen entspricht, wird im folgenden anhand der Fig. 2 und Fig. 3 kurz beschrieben.

An den Gabelenden 5 und 6 werden Abflachungen 7 und angebracht, die zur Vergrößerung des Beugewinkels des fertigen Kreuzgelenkes dienen. Da die Abflachungen 7 und 8 in Richtung des Sägeschnittes liegen, ist ihre Herstellung in einem Arbeitsgang mit dem Absägen möglich, beispielsweise durch Verwendung eines Profilfräsers. In die Gabelenden 5 und 6 werden Lagerbohrungen 9 zur Aufnahme der Lager 10 für

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die Zapfen 11 eines Zapfenkreuzes 12 gebohrt. In dem Gabelkörper 4 ist ein Klemmschlitz 13, eine Bohrung 14 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Klemmschraube und eine Bohrung 15 für die Aufnahme eines nicht gezeichneten Wellenstummels, beispielsweise einer Lenkspindel, vorgesehen. Die Bearbeitung der Bohrungen und des Klemmschlitzes kann vor oder nach dem Ablängen des Gabelteiles erfolgen.

Bei bekannten Kreuzgelenken sind an den Enden der Gabelinnenflächen Montagehilfsflächen angebracht, die als Anlage für Montagevorrichtungen zum genauen Einpressen der Lager dienen. Dies ist beispielsweise aus der DT-AS 15 27 564 zu ersehen.

Durch die große Genauigkeit der Profilteile der erfindungsgemäßen Gelenkgabeln ist es möglich, auf derartige Montagehilf sflachen zu verzichten. Dadurch wird ein zusätzlicher Arbeitsgang eingespart, da die Innenflächen 16, 17 der Gelenkgabeln 18 an den Gabelenden 5 und 6 bereits im unbearbeiteten Zustand eine ausreichende Genauigkeit aufweisen. Außerdem wird dadurch der Umschlingungswinkel der Nadellager in vorteilhafter Weise bis auf 360 vergrößert. Durch die wegen des Wegfalls der Montagehilfsflächen ebenen Innenflächen 16, 17 ist die Verwendung von Mehrlippendichtringen möglich. Diese Dichtungen ergeben eine bessere Abdichtung der Lager 10 und damit eine Vergrößerung der Lebensdauer des ganzen Kreuzgelenks.

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Die Erfindung ist anhand des Ausführungsbeispiels einer Klemmgabel 18 beschrieben. Durch Änderung des Profils des Ausgangsmaterials lassen sich jedoch mit dem gleichen Verfahren auch andere Arten von Kreuzgelenkgabeln herstellen, wie beispielsweise Flanschgabeln. Bei derartigen Kreuzgelenkgabeln ist am Gabelkörper ein Flansch angeordnet, wie er beispielsweise aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 19 90 bekannt ist.

Die durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren erzielten Vorteile bestehen neben den bereits beschriebenen darin, daß infolge der möglichen hohen Genauigkeit der Profilteile die Unwucht der Teile vernachlässigbar klein ist. Dadurch wird eine Anwendung der Kreuzgelenke auch für höhere Drehzahlen möglich. Durch die hohe Genauigkeit ist außerdem eine einheitliche Fertigung durch geringeren Versatz bei der Aufnahme der Rohlinge für die weitere Bearbeitung möglich. Bei dieser Bearbeitung erhalten alle Teile gleiche Maße. Die Kosten für ein Ziehwerkzeug betragen etwa 20 % der Kosten für ein Schmiedewerkzeug. Bei der Verwendung von . Leichtmetall- oder Kunststoff-Profilstangen als Ausgangsmaterial ergibt sich außerdem als Vorteil, daß auf einen Korrosionsschutz der Gelenkgabeln verzichtet werden kann.

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31.08.1977
T-PA fa-hg

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Claims

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft 27 4 0 i 9 8 Friedrichshafen Kreuzgelenk, Kreuzgelenkgabel und Verfahren zu ihrer Herstellung Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Kreuzgelenkgabeln, dadurch gekennzeichnet, daß ein Profilstangenmaterial in der Breite (B) der Gelenkgabelrohlinge (1) abgelängt wird, wobei der Querschnitt des Stangenmaterials dem Schnitt durch die Gelenkgabel in einer die Drehachsen (2-2 und 3-3) der Kreuzgelenkgabel und des Zapfenkreuzes (12) enthaltenden Ebene entspricht und daß die Gelenkgabelrohlinge (1) in an sich bekannter Weise fertigbearbeitet werden.

2. Rohling für eine Kreuzgelenkgabel, dadurch gekennzeichnet, daß er nach dem Verfahren des Anspruches 1 aus Profilstangenmaterial hergestellt ist.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Rohling nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus spanlos erzeugtem Profilstangenmaterial hergestellt ist.

4. Rohling nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Leichtmetall-Profilstangematerial hergestellt ist.

5. Kreuzgelenkgabel, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4 hergestellten Rohling durch spanabhebende Bearbeitung zweier in den Gabelenden (5 und 6) zur Aufnahme der Lager (10) für die Zapfen (11) eines Zapfenkreuzes (12) angeordneter Lagerbohrungen (9), eines Klemmschlitzes (13), einer Bohrung (14) zur Aufnahme einer Klemmschraube, einer Bohrung (15) für die Aufnahme eines Wellenstummels und von Abflachungen (7 und 8) an den Gabelenden (5 und 6) gefertigt ist.

6. Kreuzgelenkgabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Gelenkgabel (18) an ihren Gabelenden (5 und 6) unbearbeitete, ebene Innenflächen (16 und 17) aufweist.

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7. Kreuzgelenk, dadurch gekennzeich net, daß es aus zwei gemäß den Ansprüchen 5 und 6 gefertigten Kreuzgelenkgabeln (18), einem Zapfenkreuz (12) und zugehörigen Lagern (10) besteht, und daß die Lager (10) durch Mehrlippendichtringe (19) abgedichtet sind, von denen eine Lippe an der jeweiligen ebenen Innenfläche (16 bzw. 17) der Gelenkgabel (18) dichtend anliegt.

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