DE4407346A1 - Verfahren zur Herstellung eines Gelenkaußenteils und nach dem Verfahren hergestelltes Gelenkaußenteil - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Gelenkaußenteils und nach dem Verfahren hergestelltes GelenkaußenteilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein nach dem Verfahren
hergestelltes Gelenkaußenteil mit drei achsparallel verlaufenden
jeweils zwei Führungsbahnen aufweisenden Führungsnuten, in de
nen, auf radial zur Gelenkachse gerichteten, korrespondierend zu
den Führungsnuten angeordneten Zapfen vorgesehene, jeweils aus
einer Innenrolle und einer auf der Innenrolle gelagerten Außen
rolle bestehende Rollenanordnungen geführt sind, wobei die Füh
rungsnuten wenigstens im Bereich der ihnen zugeordneten Füh
rungsbahnen als aus einem gehärteten Material gebildete Einsätze
ausgebildet sind.
Man hat bereits vorgeschlagen, ein Gelenkaußenteil für ein Tri
podegelenk aus faserverstärktem Kunststoff aufzubauen und die
Führungsnuten durch Stahleinsätze darzustellen (FR-A1 669 979).
Bei dem hier beschriebenen Gelenkaußenteil ist es jedoch von
Nachteil, daß aufgrund der hohen Wärmeeinwirkung, die reibungs
bedingt im Gelenk erzeugt wird, die Temperaturstabilität des
faserverstärkten Kunststoffes nicht ausreicht. Im Laufe der Zeit
stellen sich unter Drehmomentbelastung Kriechvorgänge ein, so
daß die erforderliche Formstabilität des Gelenkaußenteils nicht
mehr gewährleistet ist.
Ein weiterer Vorschlag geht dahin, den Mantel z. B. aus Alumini
umguß herzustellen, wobei die Einsätze bei diesem Prozeß gleich
mit eingeformt werden sollen (DE-OS 30 20 193).
Bei diesem Vorschlag ist es von großem Nachteil, daß die Ein
sätze nach der Einbringung in dem Mantel nicht ausreichend genau
orientiert sind. Hierdurch bedingt ist eine Nacharbeit z. B.
durch Schleifen unumgänglich, wodurch erhöhte Kosten anfallen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Herstellung eines Gelenkaußenteils für ein Tripodegelenk be
reitzustellen, das durch Verbundbauweise ein Minimum an maschi
neller Bearbeitung erfordert und dabei eine hohe Herstellungs
genauigkeit des Fertigproduktes aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ein
sätze in einem ersten Schritt in einen entsprechend vorgeform
ten, aus einem leicht verformbaren Material bestehenden, in
seiner Außenform etwa sechskantförmig ausgebildeten Mantel
eingesetzt werden, und daß in einem zweiten Schritt ein in sei
nen äußere Abmessungen der herzustellenden Innenkontur des Ge
lenkaußenteils entsprechender Formstempel in das Innere des aus
den Einsätzen und dem Mantel gebildeten Verbund eingeführt wird,
und daß in einem dritten Schritt der Mantel radial nach innen
die Einsätze wenigstens teilweise umschließend verformt wird,
wobei die Einsätze durch den Formstempel in einer definierten
Lage zueinander gehalten werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Ge
lenkaußenteils für ein Tripodegelenk ist es von Vorteil, daß die
fertiggeformten und bearbeiteten Einsätze, durch die Verwendung
eines Formstempels während des Preßvorganges, in einer genau
definierte Lage zueinander gehalten werden, und damit jegliche
Nacharbeit nach Fertigstellung des Gelenkaußenteils entfällt.
Die Einsätze können als Einzelteile vor ihrer Verpressung leicht
den notwendigen Wärmebehandlungen unterworfen werden und eben
falls in eine funktionsgerechte Gestalt gebracht werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vor
gesehen, daß die Kraft für die und nach innen gerichtete Ver
formung des Mantels durch mindestens drei radial nach innen
anstellbare auf zwischen den Führungsbahnen einwirkende Form
backen aufgebracht wird.
Dieses Verfahren zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau der
Verformungswerkzeuge aus.
Nach einer vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Kraft für die radial nach innen gerichtete Verformung
durch sechs radial anstellbare Formbacken aufgebracht wird, und
daß zwei Sätze von Formbacken mit unterschiedlichen, den Mantel
beaufschlagenden Anlageflächen eingesetzt werden, wobei die
Formbacken mit unterschiedlichen Anlageflächen einander abwech
selnd verbaut werden.
Bei Anwendung dieses Verfahrens wirkt es sich vorteilhaft aus,
daß die Druckspannungen innerhalb des verformbaren Mantels etwa
gleichmäßig über den Querschnitt verteilt sind.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden in radia
ler Richtung mit Hinterschnitt versehene Ausnehmungen am Mantel
mit entsprechend geformten, an den Anlageflächen angeordneten
Druckansätzen beaufschlagt, wobei die Druckansätze axial in die
Ausnehmungen eingeführt werden.
Durch die mit Hinterschnitt versehenen axial gerichteten Aus
nehmung am Mantel wird eine bevorzugte Verteilung der Druckspan
nungen in Bereiche hoher Verformungsnotwendigkeiten bewirkt.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird
der vorgeformte Mantel durch Strangpreßen hergestellt.
Die Bereitstellung des vorgeformten Mantels durch ein Strang
preßverfahren erlaubt eine kostengünstige Herstellung und Form
gebung des Mantels.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Einsätze mit senkrecht zur Gelenkachse gerichteten Ausfor
mungen zur axialen Befestigung versehen werden.
Dadurch, daß die Einsätze wenigstens teilweise von dem zu ver
formenden Material des Mantels umschlossen werden, wird ohne
Mehrkosten eine Axialsicherung der Einsätze im Mantel erreicht.
Bei einem nach dem Verfahren der vorgenannten Ansprüche herge
stelltem Gelenkaußenteil ist der Mantel aus einer Aluminiumle
gierung hergestellt.
Durch die Verwendung einer Aluminiumlegierung für den Mantel
ergibt sich eine leichte Verformbarkeit des Mantels und darüber
hinaus eine gewisse Gewichtsreduzierung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die
Führungsnuten jeweils durch einen individuell Einsatz gebildet.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Führungsnuten durch
jeweils eine Führungsbahn zugeordnete getrennte Einsätze gebil
det.
Die Verwendung von Einsätzen, die jeweils nur einer Führungsbahn
zugeordnet sind, ist eine einfache und kostengünstige Herstel
lung der Einsätze gewährleistet.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung sind
zwei benachbarten, jedoch jeweils getrennten Führungsnuten zu
geordnete Führungsbahnen durch einen individuellen Einsatz ge
bildet.
Auch bei dieser Ausführung ist die Herstellung der Einsätze
relativ kostengünstig vorzunehmen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand in der Zeichnung darge
stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Gelenkaußenteil bei
dem für jede Führungsbahn separate Einsätze im
Mantel verpreßt sind.
Fig. 2 ein Gelenkaußenteil bei dem jeweils zwei benach
barte jedoch getrennten Führungsnuten zugeordnete
Führungsbahnen durch einen individuellen Einsatz
gebildet sind.
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Gelenkaußenteil bei
dem jede Führungsnut durch einen individuellen
Einsatz dargestellt ist.
Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Gelenkaußenteil
nach Fig. 3, bei dem die axiale Länge der Ein
sätze kürzer als die axiale Länge des Mantels
ausgebildet ist.
Fig. 5: eine Draufsicht auf ein Gelenk bei dem die Rollen
radial nach innen einer Kurve folgend, verjüngt
sind und hierzu angepaßte Einsätze, die jeweils
zwei getrennten Führungsnuten zugeordnete Füh
rungsbahnen bilden.
Fig. 5a einen Längsschnitt durch das Gelenk nach Fig.
5.
Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Gelenkaußenteil mit der
Anordnung zweier einander gegenüberliegender
Formbacken, die unterschiedliche Anlageflächen
aufweisen.
Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Gelenkaußenteil mit zwei
Formbacken von denen eine mit hinterschnittenen
Druckansätzen an den Anlageflächen versehen ist.
Fig. 8 einen Einsatz, der mittig mit einem Durchbruch
oder alternativ mit Ausnehmungen versehen ist, um
radial verformtes Material des Mantels als Axial
sicherung aufzunehmen.
Fig. 8a die Draufsicht auf die Fig. 8.
Fig. 9 eine Draufsicht auf ein Gelenkaußenteil mit der
kompletten Anordnung von sechs Druckbacken in
Arbeitsstellung.
Fig. 10 eine Draufsicht auf ein Gelenkaußenteil bei dem
die Verformung durch radial von innen nach außen
gerichtete Umformungen bewirkt wird.
Fig. 11 einen Querschnitt durch einen stranggepreßten
Mantel.
Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Gelenkaußenteil 1 ist das
Gelenkinnenteil 2 mit den radial nach außen gerichteten Tripode
zapfen 3 und den Rollen 4 symbolisch angedeutet.
Die Führungsnuten 10 sind in der Fig. 1 aus zwei von einander
getrennten jeweils einer Führungsbahn 11 zugeordnetem Einsatz 6
gebildet.
Am Außenumfang des Mantels 5 sind drei gleichmäßig auf dem
Umfang verteilte, sich ausgehend vom Außenumfang radial nach
innen erstreckende, axial über die gesamte axiale Länge des Man
tels verlaufende Ausnehmungen 12 vorgesehen. Die Ausnehmungen 12
sind mit in radialer Richtung wirksamem Hinterschnitt ausgebil
det. Ihre Aufgabe ist es an der Anlagefläche 14a der Formbacken
13 vorgesehene Druckansätze 15 aufzunehmen.
In der Fig. 2 ist ein Gelenkaußenteil 1 im Querschnitt darge
stellt, bei dem die Einsätze 8 jeweils zwei benachbarte, jedoch
nicht zu einer Führungsnut 10 gehörenden Führungsbahnen 11 dar
stellen. Die Einsätze 8 sind mit Durchbrüchen 21 versehen, in
die beim Verpressen Material des Mantels 5 radial eindringen
kann, um die Einsätze 8 gegen axiale Verschiebung zu sichern.
Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Gelenkaußenteil 1,
bei dem die Führungsnuten 10 jeweils durch individuelle Einsätze
7 gebildet sind.
Die Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt zu der Fig. 3 bei dem die
Einsätze 7 eine geringere axiale Länge als der Mantel 5 aufwei
sen.
Durch den radial nach innen gerichteten Preßvorgang wird sich
Material an den axialen Außenflächen der Einsätze (6, 7, 8) um
diese herumpressen und damit die Einsätze 7 gegen axiale Ver
schiebung sichern.
Die Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch ein Gelenk, bei dem die
Kontur der außenliegenden Rolle 4 einer Kurve folgend radial
nach innen verjüngt ist und die Einsätze 8 der Außenkontur der
Rolle 4 angepaßt sind.
Die Fig. 5a zeigt einen Längschnitt durch ein Gelenk nach Fig.
5. Das Gelenkaußenteil 1 in der Fig. 5a ist mit einem An
schlußzapfen 22 versehen.
Die Fig. 6 zeigt ein Gelenkaußenteil 1 mit den Einsätze 8 und
zwei Formbacken 13, die unterschiedliche Anlageflächen 14a und
14b aufweisen. An der rechten Formbacke 13 in der Fig. 6 sind
zwei Druckansätze 15 vorgesehen, die eine gleichmäßigere Ver
dichtung des Materials des Mantels 5 im Bereich der Einsätze 8
durch Eingriff die Ausnehmungen 9 bewirken.
Die Fig. 7 ist ähnlich der Fig. 6 jedoch weisen die Druckein
sätze 15 einen Hinterschnitt auf und greifen in hinterschnittene
Ausnehmungen 9 des Mantels 5 ein. In diesem Fall werden die
Formbacken 13 axial in den Mantel 5 eingeführt.
Die Fig. 8 zeigt einen Stützeinsatz 8, der zwei benachbarten
jedoch jeweils getrennten Führungsnuten 10 zugeordneten Füh
rungsbahnen 11 zugeordnet ist.
Die Fig. 8a zeigt die Draufsicht auf den Einsatz 8 nach Fig.
8. Der Einsatz 8 ist mit einem Schlitz 21 versehen.
Ebenfalls sind in den Fig. 8 und 8a Ausnehmungen 23 darge
stellt, die auch der axialen Verankerung der Einsätze 6, 7 oder
8 dienen.
Die Fig. 9 zeigt die Anordnung von sechs Formbacken 13 um den
Mantel 5 herum. Im Inneren des herzustellenden Gelenkaußenteils
1 ist ein Formstempel 20 angeordnet.
Die Fig. 10 zeigt ein Verfahren, bei dem die Kraftbeaufschla
gung für die Befestigung der Einsätze 8 im Mantel 5 radial von
innen nach außen erfolgt.
In der Fig. 10 findet die Preßverbindung zwischen den Einsätzen
(6, 7, 8) und den Mantel 5 durch radial nach außen gerichtete
Verformung bestimmter Bereiche des Mantels 5 statt. Bei dem
Verfahren nach Fig. 10 wird ein axial bewegbarer konischer
Preßstempel 17 eingesetzt, mit dem Preßbacken 18 radial nach
außen bewegt werden. Diese Preßbacken 18 wirken auf am Mantel 5
vorgesehene Stege 16 ein, die gestaucht werden und die Befesti
gung der Einsätze (6, 7, 8) bewirken. Die radial nach außen
bewirkende Kraft wird durch Formbacken 13 aufgenommen, die ih
rerseits durch einen Stützring 19 gehalten sind.
Die Fig. 11 zeigt ein Rohteil eines unverformten, stranggepreß
ten Mantels 5.
Bezugszeichenliste
1 Gelenkaußenteil
2 Gelenkinnenteil
3 Tripodezapfen
4 Rolle
5 Mantel
6 Einsatz
7 Einsatz
8 Einsatz
9 Ausnehmung
10 Führungsnut
11 Führungsbahn
12 Ausnehmung
13 Formbacke
14a Anlagefläche
14b Anlagefläche
15 Druckansatz
16 Steg
17 Preßstempel
18 Preßbacken
19 Stützring
20 Formstempel
21 Durchbruch
22 Anschlußzapfen
23 Ausnehmung
2 Gelenkinnenteil
3 Tripodezapfen
4 Rolle
5 Mantel
6 Einsatz
7 Einsatz
8 Einsatz
9 Ausnehmung
10 Führungsnut
11 Führungsbahn
12 Ausnehmung
13 Formbacke
14a Anlagefläche
14b Anlagefläche
15 Druckansatz
16 Steg
17 Preßstempel
18 Preßbacken
19 Stützring
20 Formstempel
21 Durchbruch
22 Anschlußzapfen
23 Ausnehmung
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung eines Gelenkaußenteils für ein
Tripodegelenk, mit drei achsparallel verlaufenden, jeweils
zwei Führungsbahnen aufweisenden Führungsnuten, in denen,
auf radial zur Gelenkachse gerichteten, korrespondierend zu
den Führungsnuten angeordneten Zapfen vorgesehene, jeweils
aus einer Innenrolle und einer auf der Innenrolle gelagerten
Außenrolle bestehende Rollenanordnungen geführt sind, wobei
die Führungsnuten wenigstens im Bereich der ihnen zugeord
neten Führungsbahnen als aus einem gehärteten Material ge
bildete Einsätze ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einsätze (6, 7, 8) in einem ersten Schritt in einen ent
sprechend vorgeformten, aus einem leicht verformbaren Mate
rial bestehenden, in seiner Außenform etwa sechskantförmig
ausgebildeten Mantel (5) eingesetzt werden, und daß in
einem zweiten Schritt ein in seinen äußeren Abmessungen der
herzustellenden Innenkontur des Gelenkaußenteils (1) ent
sprechender Formstempel (20) in das Innere des aus den Ein
sätzen (6, 7, 8) und dem Mantel (5) gebildeten Verbundes ein
geführt wird, und daß in einem dritten Schritt der Mantel
(5) radial nach innen die Einsätze (6, 7, 8) wenigstens teil
weise umschließend verformt wird, wobei die Einsätze (6, 7, 8)
durch den Formstempel (20) in einer definierten Lage zuein
ander gehalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kraft für die nach innen gerichtete Verformung des Man
tels (5) durch mindestens drei radial nach innen anstellbare
auf zwischen den Führungsbahnen (11) einwirkende Formbacken
(13) aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kraft für die radial nach innen gerichtete Verformung
durch sechs radial anstellbare Formbacken (13) aufgebracht
wird, und daß zwei Sätze von Formbacken (13) mit unter
schiedlichen, den Mantel (5) beaufschlagenden Anlageflächen
(14a, 14b) eingesetzt werden, wobei die Formbacken (13) mit
unterschiedlichen Anlageflächen (14a, 14b) einander abwech
selnd verbaut werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1,2 und 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
in radialer Richtung mit Hinterschnitt versehene Ausnehmun
gen (12) am Mantel (5) mit entsprechend geformten, an den
Anlageflächen (14a) angeordneten Druckansätzen (15) beauf
schlagt werden, wobei die Druckansätze (15) axial in die
Ausnehmungen (15) eingeführt werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der vorgeformte Mantel (5) durch Strangpressen hergestellt
wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einsätze (6, 7, 8) mit senkrecht zur Gelenkachse gerich
teten Ausformungen (21, 23) zur axialen Befestigung versehen
werden.
7. Verfahren zum Herstellen eines Gelenkaußenteils,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindung der Einsätze (6, 7 oder 8) durch radial nach
außen gerichtete Verformung von zwischen den Führungsnuten
(10) angeordneten Stegen (16) bewirkt wird, wobei der radial
nach außen gerichtete Preßdruck durch einen kraftbeauf
schlagt axial in das Gelenkaußenteil bewegten, konischen,
auf radial bewegbare Preßbacken (18) einwirkenden Preßstem
pel (17) aufgebracht wird, und daß der radial nach außen
wirkende Preßdruck durch mittels eines Stützrings (19) abge
stützte Formbacken (13) aufgenommen wird.
8. Nach dem Verfahren der Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7 herge
stelltes Gelenkaußenteil,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Mantel (5) aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist.
9. Gelenkaußenteil nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Führungsnuten (10) jeweils durch einen individuellen
Einsatz (7) gebildet sind.
10. Gelenkaußenteil nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Führungsnuten (10) durch jeweils einer Führungsbahn (11)
zugeordnete getrennte Einsätze (6) gebildet sind.
11. Gelenkaußenteil nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwei benachbarte, jedoch jeweils getrennten Führungsnuten
(10) zugeordnete Führungsbahnen (11) durch einen individuel
len Einsatz (8) gebildet sind.
Priority Applications (3)
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Publications (1)
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DE4407346A1 true DE4407346A1 (de) | 1995-06-29 |
Family
ID=6497001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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