DE4227180C2

DE4227180C2 - Gleichlaufdrehgelenk

Info

Publication number: DE4227180C2
Application number: DE4227180A
Authority: DE
Inventors: Werner Krude; Peter Harz
Original assignee: GKN Automotive GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1992-08-17
Filing date: 1992-08-17
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2012-08-18
Also published as: DE4227180A1; US5330095A; JPH06159384A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines als Fest- oder Schiebegelenk ausgebildeten Gleichlaufdrehgelenkes, bestehend aus einem glockenförmig ausgebildeten, einen Hohl raum aufweisenden Gelenkaußenteil mit gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Außenlaufrillen und einem Gelenkinnenteil mit zu den Außenlaufrillen korrespondierenden Innenlaufrillen und in den Außen- und Innenlaufrillen genommenen, drehmoment übertragenden, in Fenstern eines zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil angeordneten Käfigs gehaltenen Kugeln.

Die geometrische Tragzahl GT geht bei Kugelgelenken in die Formel für das übertragbare Drehmoment in der zweiten Potenz ein. Daher ist man insbesondere bemüht bei Gelenken mit weni ger als den üblichen 6 Kugeln, Kugeln größeren Durchmessers zu verwenden. Um die Schwenkbarkeit des Gelenkinnenteils zum Käfig zu ermöglichen, wird die Welle im allgemeinen mit einem Profilzapfen in eine korrespondierende Bohrung des Gelenkin nenteils eingesetzt.

Hierbei ist es jedoch von Nachteil, daß für die Bohrung nur noch ein verminderter Bauraum zur Verfügung steht (FR-PS 1 418 233). Damit ist die Drehmomentkapazität des Gleichlaufgelenkes stark vermindert.

Die DE 32 05 532 A1 schlägt ein Verfahren zur Montage eines Gleichlauf-Schiebegelenkes vor, bei dem die Nabe gegenüber dem Außenring über den Betriebsbeugewinkel hinaus abgewinkelt wird, um ein radiales Einsetzen der Kugeln zu ermöglichen.

Die Verbindung der Nabe mit der anzuschließenden Welle ist über eine in der Nabe angeordneten mit einer Innenverzahnung versehenen Bohrung und einem korrespondierenden Anschlußende an der Welle dargestellt.

Diese Lösung hat jedoch ebenfalls den Nachteil, daß sie in der Drehmomentkapazität beschränkt ist.

Die DE 28 37 301 B2 beschreibt ein Gleichlaufdrehglenk, bei dem die Nabe mit der zugeordneten Welle einstückig verbunden ist.

Die genannte Veröffentlichung gibt jedoch keinen Hinweis darauf, die Anzahl der drehmomentübertragenden Kugeln unter Beibehaltung der Drehmomentkapazität herabzusetzen.

Die Montage des Gelenkes erfolgt hier augenscheinlich nach der Verbindung der Nabe mit der Welle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleichlaufdreh gelenk zu schaffen, das bei konstantem Gelenkaußendurchmesser erlaubt, die Durchmesser der drehmomentübertragenden Kugeln zu vergrößern und damit eine Möglichkeit zu schaffen, die Anzahl der verwendeten Kugeln herabzusetzen, ohne die Drehmomentkapa zität des Gelenkinnenteils zu beeinträchtigen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Ge lenkinnenteil in einem ersten Arbeitsgang mit dem Käfig unter einem gegenseitigen Schwenkwinkel bis zu 90° montiert wird, und daran anschließend, ausgehend von der vormontierten Ein heit in einem zweiten Arbeitsgang das Gelenkinnenteil mit einer zugeordneten Welle verschweißt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es von Vorteil, daß der Wellendurchmesser entsprechend dem Kerndurchmesser des Gelenkinnenteils gewählt werden kann.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist es vor gesehen, daß das Gelenkinnenteil und die Welle durch Reib schweißen miteinander verbunden werden.

Bei diesem Schweißverfahren kann die vormontierte Einheit unter Einsatz der Kugeln in einem Gelenkaußenteil oder in einer einem Gelenkaußenteil entsprechenden Vorrichtung zur drehmomentmäßigen Abstützung aufgenommen werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gelenkinnenteil und die Welle durch Laserschweißen mitein ander verbunden werden.

Bei diesem Verfahren ist es von Vorteil, daß Schweißspritzer mit Sicherheit vermieden werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gelenkinnenteil und die Welle durch Elektronenstrahl schweißen miteinander verbunden werden.

Auch dieses Verfahren hat den Vorteil, daß Schweißspritzer während des Schweißens vermieden werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Welle an ihrem Verbindungsende zum Schweißen mit einer zentral angeordneten Ausnehmung versehen ist.

Die Ausnehmung hat den Vorteil, daß beim Reibschweißen in der Mitte der Verbindung Gelenkinnenteil Welle, die Reibung 0 ver mieden wird. Außerdem ist hierdurch gewährleistet, daß die Welle sich schneller erwärmt als das Gelenkinnteil und damit Gefügeumwandlungen im Bereich der Kugellaufrillen vermieden werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand in der Zeichnung darge stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1a einen Längsschnitt durch ein Gelenkinnenteil.

Fig. 1b einen Längsschnitt durch einen Käfig.

Fig. 2 den Käfig und das Gelenkinnenteil in der zur Mon tage um 90° zueinander geschwenkten Position.

Fig. 3 die vormontierte Einheit aus Gelenkinnenteil und Käfig.

Fig. 4 die vormontierte Einheit und die Welle vor dem Verschweißen.

Fig. 5 die vormontierte Einheit nach dem Verschweißen mit der Welle.

Fig. 6 ein komplettes Gleichlaufdrehgelenk im Längs schnitt.

Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Gleichlaufdrehgelenk.

Fig. 8 ein Gleichlaufdrehgelenk mit einem zweiteiligen Gelenkaußenteil.

Die Fig. 1a zeigt eine Darstellung des erfindungsgemäßen Ge lenkinnenteils 1 im Längsschnitt.

In der Fig. 1b ist der zugehörige Käfig 2 ebenfalls im Längs schnitt dargestellt.

Die Fig. 2 zeigt den Käfig 2 und das Gelenkinnenteil 1 in einer für die Montage um 90° zueinander geschwenkten Position.

In der Fig. 3 ist das Gelenkinnenteil 1 und der Käfig 2 in der montagefertigen Stellung dargestellt.

Die Fig. 4 zeigt die vormontierte Einheit und die Welle 5 vor dem Schweißen. In der Fig. 4 ist ebenfalls die zentral ange ordnete Ausnehmung 9 zu erkennen, die insbesondere vorteilhaft für das Reibschweißen ist.

Die Fig. 5 zeigt die Verbindung Gelenkinnenteil 1 und Welle 5 nach dem Schweißen.

Die Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch ein komplettes Gle ichlaufdrehgelenk mit der Welle 5 verschweißten Gelenkinnen teil 1, dem Käfig 2 und dem Gelenkaußenteil 6, mit in Fenstern 4 eingesetzten Kugeln 7. Der Käfig 2 ist bei diesem Gleich laufdrehgelenk durch zwischen den Außenlaufrillen eingesetzte Keile 10 axial nach außen gesichert.

Die Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf das Gelenk nach Fig. 6.

In der Fig. 8 ist ein Gleichlaufdrehgelenk im Längsschnitt dargestellt, bei dem das Gelenkaußenteil 6 aus zwei Teilen zusammengesetzt ist, um die Montage des gesamten Gelenks zu erleichtern.

Bezugszeichenliste

1 Gelenkinnenteil
2 Käfig
3 Innenlaufrille
4 Fenster
5 Welle
6 Gelenkaußenteil
7 Kugel
9 Ausnehmung
10 Keil

Claims

1. Verfahren zur Montage eines als Fest- oder Schiebegelenk ausgebildeten Gleichlaufdrehgelenkes, bestehend aus einem glockenförmig ausgebildeten, einen Hohlraum aufweisenden Gelenkaußenteil mit gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Außenlaufrillen und einem Gelenkinnenteil mit zu den Au ßenlaufrillen korrespondierenden Innenlaufrillen und in den Außen- und Innenlaufrillen aufgenommenen, drehmoment übertragenden, in Fenstern eines zwischen dem Gelenkaußen teil und dem Gelenkinnenteil angeordneten Käfigs gehal tenen Kugeln, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkinnenteil (1) in einem ersten Arbeitsgang mit dem Käfig (2) unter einem gegenseitigen Schwenkwinkel bis zu 90° montiert wird und daran anschließend, ausge hend von der vormontierten Einheit, in einem zweiten Ar beitsgang das Gelenkinnenteil (1) mit einer zugeordneten Welle (5) verschweißt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkinnenteil (1) und die Welle (5) durch Reib schweißen miteinander verbunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkinnenteil (1) und die Welle (5) durch La serschweißen miteinander verbunden werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkinnenteil (1) und die Welle (5) durch Elek tronenstrahlschweißen miteinander verbunden werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (5) an ihrem Verbindungsende zum Schweißen mit einer zentral angeordneten Ausnehmung (9) versehen ist.