DE69531225T2 - Herstellungsverfahren für eine Antriebswelle - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Propellerwelle mit Innen- und Außenwellen, von denen jede an einem Ende einen Gabelkopf und an dem anderen Ende ein verschiebbares Nut/Feder-Verbindungsteil aufweist, um gegenseitig angepasst zu werden und ein Verfahrung zur Herstellung einer solchen Propellerwelle. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Ausbildung einer Phasenindexreferenz von Keilwellen, welches die Schritte umfasst, wie die Ausbildung eines ungleichförmigen Abschnittes auf einem Teil der Keilzahnung eines gleichmäßigen Keilzahnaußenmusters einer Außenwelle und die Ausbildung eines ungleichförmigen Abschnittes auf einem Teil der Keilzahnung eines gleichförmigen Keilzahninnenmusters einer Innenwelle, wobei diese ungleichförmigen Teile derart eingerichtet sind, dass sie gegenseitig zusammmenpassen, wenn die äußere und innere Wellen in der Phase der Keilzahnung gegenseitig zusammentreffen.
  • Bei der Herstellung einer derartigen Propellerwelle ist in der Vergangenheit allgemein ein Hohlrohr auf eine geforderte Länge für die Welle entsprechend 1a geschnitten worden und ein Keilzahnungsglied 2 und ein Gabelkopf 3 sind mit entsprechenden Enden der auf Länge geschnittenes Hohlwelle 1 zusammengefügt und durch Schweißen entsprechend der 1b verbunden worden. Ein massives stabförmiges Teil ist im Allgemeinen durch Walzen oder Zahnschneiden oder Fräsen erstellt worden, um ein Keilzahnglied 2 für eine Innenwelle auszubilden oder durch Anstechen um ein Keilzahnglied 2 für eine Außenwelle darzustellen.
  • In einem hierfür eingesetzten Herstellungsverfahren war es notwendig, das Keilzahnglied 2 und den Gabelkopf in die entsprechenden Enden des längeneinstellbaren Hohlrohres 1 mit einem Presssitz einzubringen und sie dann an Verbindungsstellen 4 durch Elektroschweißung oder Reibschweißung miteinander zu koppeln. Dadurch dauerte die Herstellung einer Propellerwelle sehr lange und nachdem diese zusammengefügt war, konnte die Genauigkeit der Welle als ganze oft nicht zufriedenstellend sein, auch wenn jedes der entsprechenden Bestandteile 1, 2 und 3 für sich eine hohe Genauigkeit aufwiest.
  • Genauer gesagt, werden diese Bestandteile 1, 2 und 3 nicht durch die gleiche Maschine hergestellt, sondern werden in exklusiven Geräten oder Bereichen gefertigt, wodurch hohe ökonomische Verluste entstehen.
  • Da die hergestellte Propellerwelle einen kombinierten Körper aus den einzelnen Gliedern 1, 2, 3 darstellt besteht eine Tendenz für die Propellerwelle derart, dass sie nicht unter korrekten Bedingungen zusammengefügt wird, so wie mit einer Winkelversetzung bezogen auf die Phase, Exzentrizität, Biegung oder Krümmung u. ä. mit dem Ergebnis, dass ungleichmäßige Rotation und Ungleichgewichtigkeit verursacht werden können, welche die Haltbarkeit der Propellerwelle reduzieren und heftige Geräusche und Vibrationen im Betrieb erzeugen. Als Ergebnis ist ein Anpassvorgang für die hergestellte Propellerwelle notwendig, um ihre Genauigkeit auf ein erforderliches Maß zu verbessern.
  • Weiterhin ist die Innenwelle derart hergestellt, dass ihre Keilform durch Walzen, Zahnschneiden oder Anstechen erzeugbar ist, so dass Teile hergestellt werden, die Abfallmaterial erzeugen, die Festigkeit vermindern und zu Umweltverschmutzung führen. Folglich kann dieser Herstellungsablauf im Allgemeinen die Fertigung einer leichtgewichtigen Propellerwelle verhindern und die massive Innenwelle einer Propellerwelle sorgt für eine Zunahme des Gewichtes.
  • In einer Anordnung von Keilwellen sind im Allgemeinen, nachdem Gabelköpfe von Innen- und Außenwellen in winkelmäßige Übereinstimmmung gegeneinander gebracht sind, die keilverzahnten Teile der Innen- und der Außenwellen gleitend mitein ander verbunden. Auf Grund der Vielfältigkeit der Keilverzahnung besteht jedoch ein Risiko, dass die Keilwellen mit verschobener Winkelphase zusammengesetzt sind ohne sorgfältige Bearbeitung um die innere und die äußere Welle in winkelmäßige Übereinstimmung bezogen auf die Winkelphase relativ zueinander zu versetzen. Wenn eine derartige Phasenversetzung vorliegt, verursacht dieser Unterschied in der Phase zwischen Eingangs- und Ausgangsseiten eine Veränderung in der Rotation und dem Drehmoment und verursacht somit Geräusche und Vibrationen, was darin resultiert, dass die Lebensdauer erniedrigt wird.
  • Es sind unterschiedliche Verfahren vorgeschlagen worden zur Ausbildung einer Phasenindexreferenz für Keilwellen, um den Zusammenbau derselben entsprechend der 2a, 2b, 3a, 3b, 4a und 4b zu vereinfachen.
  • In den 2a und 2b wird eine Keilzahnung einer Außenwelle 11 dargestellt mit einem unregelmäßigen Teil 12 an einem Boden zwischen benachbarten zwei Keilzähnen eines regelmäßigen Musters der Außenwelle 11. Der unregelmäßige Teil 12 ist ein flacherer Boden als die anderen Böden 13 zwischen den anderen Keilzähnen. Andererseits sind die Keilzähne der Innenwelle 14 derart ausgebildet, dass sie einen unregelmäßigen Teil 15 an einem der Keilzähne mit einem gleichmäßigen Muster der Innenwelle 14 aufweisen. Das unregelmäßige Teil 15 stellt einen niedrigeren Zahn dar, der derart angepasst ist, um in das unregelmäßige Teil 12 der Außenwelle 11 eingepasst zu werden, wenn die innere und die äußere Welle in der Phase gegenseitig übereinstimmen. Das unregelmäßige Teil 15 der Innenwelle 14 korrespondiert mit der „Phasenindexreferenz". In diesem Fall ist der Keil der Außenwelle bearbeitet durch einen Anstich während der Keil der Innenwelle durch Fräsen bearbeitet ist.
  • In den 3a und 3b ist die Keilverzahnung einer Außenwelle 11 derart ausgeführt, dass sie an einem Zahn eines gleichförmigen Musters einer Außenwelle 11 ein ungleichförmiges Teil 16 aufweist. Das ungleichförmige Teil 16 besitzt eine Form, in der ein Zahn ausgelassen ist, um zwei Böden auf beiden Seiten des fehlenden Zahnes zu verbinden oder zu vereinigen in einem erweiterten Boden wie ein ungleichförmiges Teil 16. Zwei diametral gegenüberliegende ungleichförmige Teile 16 können, wie in einem anderen Beispiel entsprechend der 4a und 4b bereitgestellt werden. Diese Keilverzahnungen mit besonderen Mustern werden durch Anstich bearbeitet. Wie in den 3b und 4b dargestellt, ist eine Füllung 17 als ein ungleichförmiges Teil in dem Boden zwischen zwei Keilzähnen eines ungleichförmigen Musters einer Innenwelle 14 vorgesehen, korrespondierend mit dem ungleichförmigen Teil 16 der Außenwelle 11. Die Füllung 17 wird durch Punktschweißen dargestellt, so dass sie eine Höhe aufweist, die nicht größer ist als die der anderen Keilzähne der Innenwelle 14.
  • Mit dem Verfahren, wie es in den 2a und 2b gezeigt wird, ist es schwierig, lediglich einen Keilzahn der Innenwelle 14 durch Anschneiden auszuarbeiten, um das ungleichförmige Teil darzustellen. Überdies neigt in Verbindung mit dem Verfahren nach den 3b und 4b die Füllung 17 dazu, sich im Betrieb abzulösen.
  • Es wird Bezug genommen auf die FR-A-7928205, welche ein Verfahren zur Herstellung einer Welle beschreibt, in welchem ein separater Gabelkopf verbunden wird mit keilverzahnten Hohlwellen oder ein Verbindungsteil wird integral hergestellt mit einer massiven Keilwelle.
  • Es wird ebenfalls Bezug genommen auf die GB-A-1644800, welche ein Verfahren zur Ausbildung eines Gabelkopfes offenbart, das den Schritt beinhaltet, gegenüberliegende Punkte an einem Ende einer Welle gegeneinander zu treiben.
  • Weiterhin wird Bezug genommen auf die US-4,622,840, welche eine Propellerwelle beschreibt, die dargestellt wird durch wiederholtes Ziehen eines Rohres als Vorprodukt durch eine Serie von Matritzen über eine entsprechende Anzahl von Dornen. Die derart ausgebildete Propellerwelle wird an ein separates Gabelkopfglied angebracht.
  • Die drei zuletzt erwähnten Dokumente offenbaren für sich nicht den Schritt zur Vorbehandlungsbearbeitung zur plastischen Verformung, worin eine Wärmebehandlung nach dem Schneiden und vor der Beschichtung mit einer oberflächenwirksamen Substanz auf eine Hohlwelle bewerkstelligt wird.
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer Propellerwelle bereitzustellen.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt zur Herstellung einer Propellerwelle mit Innen- und Außenteilen, von denen jedes an einem Ende ein gleitendes Nut/Feder-Teil und an dem anderen Ende einen Gabelkopf aufweist, wobei die gleitenden Nut/Feder-Teile der Innen- und der Außenwellen gegenseitig passend ausgelegt sind in Obereinstimmung mit den Merkmalen, die in Anspruch 1 definiert sind.
  • Ein derartiges Verfahren kann dazu verwendet werden, um eine Propellerwelle herzustellen, die in der Herstellung weniger Bearbeitungsschritte benötigt, verbunden mit einer kürzeren Bearbeitungszeit und welche somit günstiger herzustellen ist, mit höherer Genauigkeit, geringerem Gewicht und folglich ökonomisch vorteilhaft und in einem höchsten Maße mit ausgeglichener Festigkeit.
  • Entsprechend der Erfindung ist zumindest eine, die Innen- oder die Außenwelle, vollständig aus einem Hohlrohr geformt und ihr Gabelkopf ist ein integraler Teil des Hohlrohres, der derart ausgebildet wurde, um diesen darzustellen und sein verschiebbares Nut/Feder-Teil stellt einen weiteren integralen Teil des Hohlrohres dar, welcher plastisch gearbeitet worden ist, um diesen auszubilden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das verschiebbare Nut/Feder-Teil sowohl von der Innen- als auch von der Außenwelle Keilzähne, deren Anzahl ganzzahlig ist innerhalb des Zahlenbereiches, der erhalten wird durch die Multiplikation der Anzahl, die einen größeren Federdurchmesser D in mm um 0,12 bis 0,25 aufweisen. Überdies weisen die Keilzähne einen Keilzahnkegelwinkel auf innerhalb des Bereiches von 90–120°, der eingeschlossen ist zwischen Seitenflächen von benachbarten Keilzähnen.
  • Entsprechend der Erfindung umfasst das Verfahren Folgendes:
    • – einen plastischen Bearbeitungsschritt zur Vorbehandlung, zur Ausführung einer Hohlwelle für die Innen- oder Außenwelle in einer vorbestimmten Länge und Vorbehandlung derselben;
    • – einen plastischen Bearbeitungsschritt für ein gleitendes Nut/Feder-Teil zur Ausbildung eines gleitenden Nut/Feder-Teiles an dem einen Ende mit einem Prägestempel; und
    • – einen Gabelkopfbereitstellungsschritt zur Zuführung eines Gabelkopfes an dem anderen Ende der Hohlwelle gegenüberliegend dem gleitenden Nut/Feder-Teil, wobei jeder der zwei zuletzt erwähnten Schritte vor den anderen ausgeführt werden kann.
  • Das Ende der Hohlwelle, an dem der Gabelkopf ausgebildet ist, wird vorzugsweise durch Laser- oder Plasmaschneiden bearbeitet.
  • Entsprechend der Erfindung wird eine Hohlwelle, welche lediglich zur Einstellung der Länge der Welle nach dem Stand der Technik verwendet wurde, an einem Ende ausgebildet mit einem gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteil und ist an dem anderen Ende mit einem Gabelkopf ausgestattet, direkt aus dem Hohl rohr gearbeitet. Deshalb besteht keine Notwendigkeit für eine aufwändige Bearbeitung, beispielsweise durch Walzen, Zahnschneiden, Anstechen u. ä. und einem Schweißverfahren zur Herstellung der Propellerwelle, so dass jegliche Anpassung nach dem Zusammenbau nicht erforderlich ist, womit die Produktionseffizienz verbessert wird, die Produktionskosten erniedrigt werden und Umweltverschmutzung vermieden wird, sowie eine Propellerwelle mit geringem Gewicht bereitgestellt wird.
  • Entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Prägestempel in dem plastischen Bearbeitungsschritt für das Nut/Feder-Verbindungsteil ein Ausformungsprofil auf, welches in der Lage ist, Keilzähne auszubilden mit einer ganzzahligen Anzahl innerhalb des Bereiches von Ziffern, die erhalten werden durch Multiplikation der Anzahl, die einen um etwa 0,12 bis 0,25 größeren Keildurchmesser D in mm anzeigen.
  • Entsprechend einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Prägestempel in dem plastischen Verarbeitungsschritt für das gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil ein Formprofil auf, welches in der Lage ist, umfangsmäßig gleichförmig beabstandete Keilzähne mit einer ganzzahligen Anzahl innerhalb des Bereiches von Ziffern auszubilden, die erhalten werden durch Multiplikation der Anzahl, die einen um 0,12 bis 0,25 größeren Keildurchmesser D in mm anzeigen und der Keilverzahnung mit einem Keilzahn – Wurzelwinkel – innerhalb des Bereiches von 90–120°, der eingeschlossen ist zwischen den Flächen von benachbarten Keilzähnen.
  • Entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung weisen die gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteile der Propellerwelle solche Keilzähne auf mit einer ganzzahligen Anzahl innerhalb des Bereiches von Ziffern, die erhalten werden durch Multiplikation der Anzahl, die einen um 0,12 bis 0,25 größeren Keildurchmesser D in mm anzeigen, und der Keilverzahnung mit einem Keilzahn-Wurzelwinkel innerhalb des Bereiches von 90– 120°, eingeschlossen zwischen Seitenflächen von benachbarten Keilzähnen. Deshalb ist die Anzahl von Keilzähnen wesentlich geringer als die der Keilzahnwellen nach dem Stand der Technik und somit sind die Keilzähne (Nut, Feder) in einfacher Weise druckgeformt in Verbindung mit dem vorteilhaften Keilzahn-Winkel.
  • Überdies weist der Druckformstempel innere Auskragungen auf, die sich nach innen hin in dessen Vertiefung mit weiten Winkeln wie 90–120° korespondierend mit den Keilzahn-Wurzelwinkeln erstrecken. Deshalb ist die Festigkeit des Stempels erhöht, um dessen Haltbarkeit zu verbessern und seine Wartungszeit zu verlängern. Weiterhin sind die Keilzähne umfangsmäßig im Wesentlichen mit gleichem Abstand von Zahn zu Zahn beabstandet, so dass kein Ungleichgewicht auftritt, wodurch die Stabilität der Rotation verbessert wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Prägestempel ein Formprofil auf, welches in der Lage ist, Keilzähne mit einem größeren Durchmesser auszubilden, als der innere Durchmesser des Hohlrohres. Als Ergebnis davon ist das verformte gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil komprimiert und seine metallurgische Struktur wird dichter, um seine mechanische Festigkeit zu erhöhen. Mit dieser Anordnung wird es überdies ermöglicht, das gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil der Innenwelle in die äußere Hohlwelle bis jenseits des gleitenden Nut/Feder-Teiles der äußeren Welle einzuführen, womit ermöglicht wird, dass die Gleitziehlänge der Innenwelle länger wird.
  • Vorzugsweise beinhaltet das Verfahren weiterhin einen Schritt der Beschichtung mit einem Kunststofffilm auf zumindest eines der Nut/Feder-Verbindungsteile der Innen- und der Außenwellen.
  • Die Erfindung wird unter Bezug auf die folgenden detaillierten Ausführungen und Patentansprüche in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verständlicher dargestellt.
  • 1a zeigt eine erläuternde Ansicht, die ein Verfahren zur Herstellung einer Propellerwelle nach dem Stand der Technik darstellt, bevor dessen drei Teile zusammengefügt werden;
  • 1b zeigt eine erläuternde Ansicht, die das Verfahren nach 1a darstellt, nach dem Zusammenbau der drei Teile;
  • 2a zeigt eine Schnittansicht, die eine Außenwelle darstellt mit einem unregelmäßigen Teil als ein erstes Beispiel der Phasenindex-Referenz nach dem Stand der Technik;
  • 2b zeigt eine Schnittansicht die eine Innenwelle darstellt, die mit der Außenwelle nach 2a zusammenpasst mit einem unregelmäßigen Teil als eine Phasenindex-Referenz;
  • 3a zeigt eine Schnittansicht, die eine Außenwelle darstellt mit einem unregelmäßigen Teil als ein weiteres Beispiel der Phasenindex-Referenz nach dem Stand der Technik;
  • 3b zeigt eine Schnittansicht, die eine Innenwelle darstellt, die mit der Außenwelle nach 3a zusammenpasst, mit einem unregelmäßigen Teil als eine Phasenindex-Referenz nach dem Stand der Technik;
  • 4a zeigt eine Schnittansicht die eine Außenwelle darstellt mit einem unregelmäßigen Teil als ein weiteres Beispiel der Phasenindex-Referenz nach dem Stand der Technik;
  • 4b zeigt eine Schnittansicht, die eine Innenwelle darstellt, die mit der Außenwelle nach 4a zusammenpasst mit einem unregelmäßigen Teil als eine Phasenindex-Referenz nach dem Stand der Technik;
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Schritte zur Herstellung einer Propellerwelle wiedergibt;
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Schritte zur Herstellung einer Propellerwelle entsprechend der Erfindung darstellt;
  • 7a zeigt eine Ansicht, die eine Propellerwelle darstellt, die aus einem Hohlrohr entsprechend der Erfindung hergestellt ist;
  • 7b zeigt eine Ansicht, die eine weitere Propellerwelle, die aus einem Hohlrohr entsprechend der Erfindung hergestellt ist, darstellt;
  • 8 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Schritte eines Verfahrens zur Herstellung einer geschweißten Propellerwelle aufzeigt;
  • 9a bis 9e zeigen schematische Ansichten zur Verdeutlichung der Umformarbeitsgänge entsprechend dem Flussdiagramm nach 8;
  • 10 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Schritte zur Herstellung einer geschweißten Propellerwelle entsprechend einem weiteren Verfahren aufzeigt;
  • 11a bis 11d zeigen schematische Ansichten zur Erklärung der Umformarbeitsgänge in der ersten Stufe des Flussdiagrammes nach 10;
  • 12a bis 12c zeigen schematische Ansichten zur Erklärung der Umformarbeitsgänge in der mittleren Stufe des Flussdiagrammes entsprechend 10;
  • 13a und 13b zeigen schematische Ansichten zur Erklärung der Umformarbeitsgänge in der letzten Stufe des Flussdiagrammes entsprechend 10;
  • 14 zeigt eine Ansicht, die eine Propellerwelle darstellt entsprechend einem weiteren Verfahren;
  • 15a zeigt eine Schnittansicht, die die Druckausformung eines gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteiles einer Hohlwelle darstellt, welches in einen Druck-Formstempel entsprechend der Erfindung eingeführt ist;
  • 15b zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Linie xVb-XVb in 15a aufgenommen ist;
  • 16a und 16b sind Schnittdarstellungen, die die Einbaubedingungen der gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteile der Innen- und der Außenwellen einer Propellerwelle entsprechend der Erfindung darstellen;
  • 5 stellt ein Flussdiagramm dar mit den Schritten eines Verfahrens zur Herstellung der Propellerwelle. Die Schritte bestehen aus einem Vorbehandlungsschritt A zur plastischen Verformung, einem plastischen Verformungsschritt B für das gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil, und einem Verformungsschritt C für einen Gabelkopf. Die „plastische Verformung", die hier verstanden sein soll, bedeutet eine Verarbeitung einer Hohlwelle, wobei deren plastische Deformation bewirkt wird.
  • Der Vorbehandlungsschritt A zur plastischen Verformung wird beispielsweise derart ausgeführt, wie in der 5 dargestellt.
    • 1) Ein Schritt für das Schneiden einer großen Hohlwelle 25 mit gewünschter Festigkeit und Haltbarkeit auf eine vorbestimmte Länge.
    • 2) Ein Schritt zur Bearbeitung des geschnittenen Endes der Hohlwelle 25.
    • 3) Die Ausführung eines Wärmebehandlungsschrittes.
    • 4) Ein Oberflächenbehandlungsschritt, der falls erforderlich, ausgeführt wird.
  • In dem plastischen Verformungsschritt B für das Nut/Feder-Verbindungsteil wird ein Ende der vorbestimmt langen Hohlwelle 25, erhalten durch die Behandlung in dem Vorbehandlungsschritt A zur plastischen Verformung, in einen Prägestempel eingeführt (nicht in 5 dargestellt) und dann plastisch verformt, um das gleitende Nut/Feder-Teil 26 darzustellen.
  • In dem Gabelkopfbearbeitungsschritt C wird das andere Ende des Hohlrohres 25 gegenüberliegend zu dem Nut/Feder-Teil ausgearbeitet, beispielsweise durch Bearbeitung, vorzugsweise mit einem Schweißverfahren mittels Laser oder Plasma zu der Form des Gabelkopfes 27. Der Gabelkopfherstellungsschritt C kann vor dem plastischen Verformungsschritt B für das gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil ausgeführt werden.
  • Anhand der 6 wird nun ein Flussdiagramm mit Schritten des zweiten Ausführungsbeispiels des Verfahrens zur Herstellung der Propellerwelle entsprechend der Erfindung illustriert, wobei der Gabelkopfbearbeitungsschritt C einen Bearbeitungsschritt C' beinhaltet, zur plastischen Aufweitung zur Bearbeitung des Gabelkopfes, um die Arme des Gabelkopfes dia metral nach außen und gegenseitig auseinander zu bewegen, wie es mit C' in 6 dargestellt ist. Die weiteren Schritte werden nach Maßgabe des Verfahrens entsprechend der 5 und 8 ausgeführt, wie im Patentanspruch 1 definiert.
  • Im Gegensatz zum Stand der Technik, wobei die Propellerwelle aus drei Elementen hergestellt worden ist, wird nach dem Verfahren entsprechend der Erfindung die Propellerwelle aus lediglich einem Element, wie oben beschrieben, produziert. Deshalb wird mit einer Propellerwelle entsprechend der Erfindung jegliche Abweichung in der Phase zwischen dem gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteil 26 und dem Gabelkopf 27 verhindert, womit Fehlfunktionen auf Grund von Unterschieden in der Phase, die an Propellerwellen im Stand der Technik auftreten, eliminiert werden.
  • Das Verfahren nach der Erfindung zur Herstellung der Propellerwelle eliminiert vollständig den Schweißvorgang zur Verbindung von Teilen, so dass keine Verbiegung auf Grund des Schweißens in der Welle auftritt und die symmetrische Ausführung der Welle wird verbessert ohne jegliche Veränderungen im Bearbeitungsprozess, womit eine Propellerwelle bereitgestellt wird, die für hohe Rotationsgeschwindigkeiten geeignet ist.
  • Da überdies das Rohr als Blindmaterial für die Propellerwelle verwendet wird, kann eine leichtgewichtige Propellerwelle bereitgestellt werden, welche im Wesentlichen dazu dient, deren GD2-Wert (Trägheitmoment) zu verbessern und somit die Treibstoffkosten für ein Fahrzeug, das mit der Propellerwelle ausgestattet ist, zu senken. Weiterhin reduziert das Verfahren nach der Erfindung die notwendige Arbeitszeit zur Herstellung der Welle, um die Produktionseffizienz zu verbessern, womit im Wesentlichen die Herstellungskosten reduziert werden. Durch die Herstellung der Propellerwelle entsprechend dem Verfahren nach der Erfindung ist die Ergiebigkeit und die Produktivität der Materialien derart hoch, so dass ein Beitrag zur Einsparung von Ressourcen geleistet wird.
  • Überdies werden gewünschte Gesamtlängen einer Propellerwelle und eines gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteiles leicht durch Einstellung der Länge des Rohres erhalten, welches geschnitten werden muss, und durch Einstellung des überstehenden Auszuges in der plastischen Verformung, um die entsprechenden Anforderungen zu erfüllen.
  • Weitere Verfahren werden im Folgenden beschrieben, in denen der Gabelkopf mit der Welle verschweißt ist. Eine Beschreibung ist ebenfalls vorhanden, da Einzelheiten dieses gleitenden Nut/Feder-Teiles angewandt werden können in der oben beschriebenen Ein-Stück-Technik.
  • 7a illustriert die Propellerwelle 31, die durch ein unterschiedliches Verfahren hergestellt wird. In diesem Verfahren ist die Außenwelle 32 hauptsächlich aus einem Hohlrohr 32a hergestellt, von dem ein Ende einen Gabelkopf 33 aufweist, der direkt in Presspassung in das eine Ende eingefügt ist und dort verschweißt ist und dessen anderes Ende ausgeformt ist mit einem gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteil 32b. Andererseits ist die Innenwelle 34 teilweise aus einem Hohlrohr 34a hergestellt, an dem ein gleitendes Nut/Feder-Verbindungsteil 34b ausgebildet ist, und ein Gabelkopf 36 ist befestigt durch eine Verbinduhgswelle 35 mit der Innenwelle 34.
  • 7b illustriert eine andere Welle, die sich von der in 7a dargestellten unterscheidet. An dieser modifizierten Welle ist die Innenwelle 34 hauptsächlich hergestellt aus einem Hohlrohr 34a, von dem das eine Ende einen Gabelkopf 36 aufweist, der direkt pressgepasst ist in das eine Ende und damit verschweißt ist und dessen anderes Ende mit einem gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteil 34b ausgeformt ist. Andererseits ist die Außenwelle 32 partiell hergestellt aus einem Hohlrohr 32a, an dem ein gleitendes Nut/Feder-Teil 32b ausge formt ist und ein Gabelkopf 33 ist angebracht über eine Verbindungswelle 35 an der Innenwelle 34.
  • Entsprechend dem Verfahren zur Herstellung einer Propellerwelle ist eine Außen- oder Innenwelle 32 oder 34 hauptsächlich dargestellt aus einem Hohlrohr 32a oder 34a, von dem ein Ende ausgeformt ist mit einem gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteil 32b oder 34b durch ein Prägeverfahren und dessen anderes Ende ausgestattet ist mit einem Gabelkopf, der darin direkt pressgepasst ist und daran angeschweißt ist.
  • 8 zeigt ein Flussdiagramm mit Schritten eines Verfahrens, welches besteht aus einem plastischen Verformungs-Vorbehandlungsschritt A, einem plastischen Verformungsschritt B für das gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil und einem Schweißschritt C.
  • Der Vorbehandlungsschritt A für die plastische Verformung wird beispielsweise in der folgenden Art ausgeführt.
    • 1) Ein Schritt zur Bearbeitung des Endes einer Hohlwelle 32a oder 34a, wie es in 9a dargestellt ist, zur Sicherstellung der Genauigkeit oder zur Entfernung von Graten, die während eines Schneidverfahrens entstehen.
    • 2) Ein Schritt zum Schneiden der Hohlwelle 32a oder 34a auf eine vorbestimmte Länge, wie es in 9b gezeigt wird.
    • 3) Ein Schritt der Bearbeitung zum Schneiden des Endes der Hohlwelle 32a oder 34a, wie es in 9c gezeigt wird.
    • 4) Ein Schritt zur Säuberung der Hohlwelle 32a oder 34a zur Entfernung von Teilchen oder öligen Substanzen davon.
  • Falls erforderlich, werden die folgenden Schritte vorzugsweise hinzugefügt.
    • 5) Ein Wärmebehandlungsschritt zur Normalisierung oder Temperung der Hohlwelle, um eine raffinierte metallurgische Struktur der Hohlwelle zu erhalten.
    • 6) Ein partieller Schmierstoffbeschichtungsschritt zur Beschichtung mit einer metallischen Seife (Schmierstoff) oder oberflächenaktivem Mittel, welches erforderlich ist für die plastische Verformung des Rohres, zumindest für das gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil der Hohlwelle 32a oder 34a.
  • In dem plastischen Verformungsschritt B für das gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil wird das Hohlrohr mit vorbestimmter Länge 32a oder 34a, welches aus den Behandlungen in den Vorbehandlungsschritten A zur plastischen Verformung hervorgeht, eingeführt in einen Prägestempel 37 und dann plastisch verformt. Der Prägestempel 37 ist derart aufgebaut, um Federn an einer Welle mit einer Anzahl von Keilzähnen zu erzeugen, die geradzahlig ist innerhalb des Bereiches der Ziffern, die erhalten werden durch Multiplikation der Ziffern, die den größeren Keildurchmesser D in mm von 0,12 bis 0,25 anzeigen. Beispielsweise ist, wenn der größere Keildurchmesser 50 mm beträgt, die Anzahl der Keilzähne (die Anzahl von Abständen zwischen den Zähnen) 6 (sechs) oder 12 (zwölf).
  • Der Schweißschritt C wird in der folgenden Art und Weise ausgeführt (8).
    • 8) Ein Schritt zur Reinigung des Hohlrohres 32a oder 34a zur Beseitigung von verbleibender Beschichtung oder Metallseife (oder öligen Substanzen) oder von Zunder, falls erforderlich.
    • 9) Ein Schritt zum Presspassen eines Gabelkopfes 33 und 36 in das Ende des Hohlrohres gegenüberliegend dem gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteil 32b oder 34b und Anschweißen des Gabelkopfes daran.
  • 10 zeigt ein Flussdiagramm der Schritte entsprechend einem anderen Verfahren. Die Schritte dieses Verfahrens bestehen aus einem Vorbehandlungsschritt V für ein Ende des Hohlrohres für eine Innen- oder Außenwelle, einem Gabelkopfpresspassungs-Schritt W, einem Gabelkopfschweißschritt X, einem plastischen Verformungs-Vorbehandlungsschritt Y zum Entgraten oder Schneiden des gegenüberliegenden Endes des Hohlrohres auf eine vorbestimmte Länge und zu dessen Vorbehand lung, und einem plastischen Verformungsschritt Z für das gleitende Nut/Feder-Verbindungselement.
  • Der Vorbehandlungsschritt V wird beispielsweise in der folgenden Art ausgeführt.
    • 1) Ein Schritt zur Verarbeitung des Endes eines Hohlrohres 32a oder 34a, wie es in der 11a gezeigt wird.
    • 2) Ein Schritt zur Reinigung des Hohlrohres 32a oder 34a, wie es in der 11b gezeigt wird.
    • 3) Ein Gabelkopfpresspassungsschritt W zur Befestigung eines Gabelkopfes 33 oder 36 mittels Presspassung in das eine Ende des Hohlrohres 32a oder 34a, wie es in der 11c gezeigt wird, nach dem Vorbehandlungsschritt V.
    • 4) Ein Gabelkopfschweißschritt X zur Verschweißung des Gabelkopfes an dessen pressgepasstem Bereich an dem einen Ende des Hohlrohres 32a oder 34a, wie es in der 11d gezeigt wird, nach dem Gabelkopfpresspassungsschritt W.
  • Danach wird der Vorbehandlungsschritt Y zur plastischen Verformung ausgeführt zum Entgraten oder Schneiden des entgegengesetzten Endes der Hohlwelle auf eine vorbestimmte Länge und zu deren Vorbehandlung in der folgenden Art und Weise.
    • 5) Ein Schritt zum Abschneiden des Endes der Hohlwelle 32a oder 34a, gegenüberliegend dem Gabelkopf auf eine vorbestimmte Länge, wie es in der 12a dargestellt wird.
    • 6) Ein Schritt der Verarbeitung des geschnittenen Endes der Hohlwelle, wie es in 12b gezeigt wird.
    • 7) Ein Schritt der Reinigung des geschnittenen Endes der Hohlwelle wie es in 12c gezeigt wird.
  • Falls erforderlich, können die folgenden Schritte in der gleichen Art, wie in Zusammenhang mit 8 erklärt, ergänzt werden.
    • 8) Ein Schritt einer teilweisen Wärmebehandlung.
    • 9) Ein Behandlungsschritt für eine teilweise Beschichtung mit Gleitmittel.
  • Nach dem Vorbehandlungsschritt Y zur plastischen Verformung wird der plastische Verformungsschritt Z für das gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil in den folgenden zwei Schritten ausgeführt, worin das Ende des Hohlrohres 32a oder 34a, gegenüberliegend dem Gabelkopf 33 oder 36, pressgepasst (plastisch verformt) durch einen Prägestempel 37 in die Form eines gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteiles 32b oder 34b umgewandelt wird, mit einer Anzahl von Keilzähnen, die geradzahlig ist innerhalb des Bereiches der Ziffern, die erhalten werden durch Multiplikation der Ziffer, die den um 0,12 bis 0,25 größeren Durchmesser D in mm (13a) anzeigt und das gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil 32b oder 34b, welches plastisch verformt ist, wird dann gesäubert (13b).
  • Während ein separater Gabelkopf 33 oder 36 in das Hohlrohr pressgepasst und damit verschweißt wird in Anlehnung an die oben beschriebenen zwei Verfahren, wird deutlich, dass ein Gabelkopf integral an dem Ende des Hohlrohres ausgeformt werden kann, wie in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches auf vorteilhafte Art und Weise sämtliche Schweißarbeiten vermeidet gezeigt wird.
  • Das Hohlrohr der Propellerwelle entsprechend den oben beschriebenen Verfahren weist ein integral ausgebildetes gleitendes Nut/Feder-Verbindungsteil auf, so dass dieses gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil keinerlei Restspannungen beinhaltet, die von Schweißarbeiten herrühren und somit ist ein Verbiegen der Welle auf Grund von Schweißarbeiten auf ein geringes Maß unterdrückt, um eine Stabilität in der Qualität der hergestellten Propellerwelle zu erhalten. Entsprechend den Ausführungsbeispielen wird weiterhin die Arbeitszeit zur Verarbeitung der entsprechenden Teile vermindert, so dass die Fertigungskosten und das Gewicht der Welle reduziert werden können.
  • 14 zeigt in einer Seitenansicht eine Propellerwelle 41 mit einer Innenwelle 42 und einer Außenwelle 43, von denen jede ein gleitendes Nut/Feder-Verbindungsteil entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist und es wird zusätzlich illustriert, wie deren Querschnitte gestaltet sind. In einem Ausführungsbeispiel entsprechend 14 sind sowohl die gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteile der Innen- als auch der Außenwellen 42 und 43 ausgeführt von Hohlblindrohren durch Presspassung mit einem Prägestempel in entsprechender Weise. Entsprechend dem vorliegenden Fall kann lediglich die Außenwelle aus einem Hohlblindrohr gefertigt werden durch Presspassung. Bei der Betrachtung der Herstellungskosten und unter Einbeziehung des Umweltschutzes ist es jedoch zu bevorzugen, beide Wellen aus Hohlblindwellen durch Presspassung darzustellen.
  • 15a illustriert ein Hohlblockrohr für eine Innenwelle, die zumindestens teilweise mit einem gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteil korrespondiert, ist in einem Presspassungsstempel 45 in der Richtung, wie es durch den Pfeil E gekennzeichnet ist, eingeführt, womit die plastische Deformation dieses Teiles erfolgt, um das gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil auszuformen. Ein Dorn 46 ist vorausgehend im Zentrum des Pressformstempels 45 angeordnet worden.
  • Wie in 15b gezeigt wird, hat entsprechend diesem Ausführungsbeispiel das gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil eine geradzahlige Anzahl von Keilzähnen innerhalb des Bereiches der Ziffern, die erhalten werden durch Multiplikation der Ziffern, die den um 0,12 bis 0,25 größeren Keildurchmesser D in mm anzeigen. Die in der Schnittdarstellung nach 15b dargestellten Keilzähne sind umfangsmäßig im Wesentlichen von Zahn zu Zahn gleichmäßig beabstandet und Keilzahnwinkel, eingeschlossen zwischen Seitenoberflächen von benachbart liegenden Keilzähnen, liegen innerhalb eines Bereiches von 90– 120°. Darum ist, wenn der größere Keildurchmesser 50 mm beträgt, die Anzahl der Keilzähne (die Zahl von Abständen zwischen den Zähnen) vorzugsweise 6 (sechs).
  • Der Pressformstempel 45 für die innere Welle weist einen Hohlraum auf, der ein nach außen hin aufgeweitetes offenes Ende 47 besitzt mit einem Durchmesser, der geringfügig größer ist als der eines Hohlblockrohres 44, wobei ein konischer Teil 48 sich geringfügig von dem offenen Ende 47 in der axialen Richtung des Hohlraumes erstreckt und ein hauptsächlicher Hohlraum sich axial über eine vorbestimmte Länge erstreckt und inwändige Verlängerungen 50 aufweist, die sich inwändig erstrecken und umfangsmäßig gleichmäßig beabstandet sind. Die inwändigen Projektionen 50 erstrecken sich innerhalb der Kavität und bilden Winkel mit 90–120° dazwischen aus und korrespondieren mit den Keilzahnwinkeln, wie sie oben beschrieben sind, und um ein Ausformungsprofil zu haben, um die Anzahl der Keilzähne zu erhalten, welche geradzahlig ist innerhalb des Bereiches von Ziffern, erhalten durch die Multiplikation der die größeren Keildurchmesser D in mm um 0,12– 0,25 anzeigenden Zahlen. Bevor mit dem Ausformungsvorgang begonnen wird, ist ein Dorn 46 im Zentrum des Hohlraumes des Pressformstempels 45 angeordnet, wobei der äußere Durchmesser des Dornes 46 mit dem inneren oder kleineren Durchmesser des gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteiles 44a druckgeformt werden soll.
  • Vorzugsweise weisen die inneren Flächen 49 des Hohlraumes des Pressformstempels 45 einen größeren Durchmesser auf, dir geringfügig kleiner ist als das Hohlblockrohr 44.
  • Der Stempel (nicht dargestellt) für die Außenwelle ist im Wesentlichen ähnlich dem Pressformstempel 45 für die Innenwelle, wie sie in den 15a und 15b dargestellt ist. Der Stempel für die Außenwelle sollte jedoch ein Formungsprofil aufweisen, mit dem es ermöglicht wird, das gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil 44a in das Nut/Feder-Verbindungsteil 51a der durch Pressformung mittels eines Stempels dargestellten Außenwelle einzuführen (16a und 16b).
  • Nachdem das gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil derart pressgeformt ist, werden zumindest entweder die innere Oberfläche des gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteiles der Außenwelle oder die äußere Oberfläche des gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteiles der Innenwelle beschichtet mit einem Kunststofffilm 52, wie es in den 16a und 16b mittels durchgezogener Linien dargestellt ist. 16a illustriert den Kunststoffilm 52 auf der inneren Oberfläche des gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteiles 51a der Außenwelle, während 16b den Kunststofffilm 52 auf der äußeren Oberfläche des gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteile 44a der Innenwelle wiedergibt.
  • Bei der Herstellung der Innen- und der Außenwelle entsprechend diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorteilhaft, Abstände 53 zwischen den gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteilen 44a und 51a dieser Wellen auszubilden, welche als ein Ölreservoir dienen, wie sie in den 16a und 16b dargestellt sind. Diese gleitenden Nut/Feder-Verbindungsteile 44a und 51a werden mittels Schweißen mit den Wellen 54 verbunden und weisen an ihren Enden Gabelköpfe auf, die daran entsprechend 14 befestigt sind.
  • Entsprechend dieser Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest das gleitende Nut/Feder-Verbindungsteil der Innenwelle oder der Außenwelle einer Propellerwelle hergestellt aus einem Hohlrohr durch Pressformung, womit eine leichtgewichtige Propellerwelle bereitgestellt ist und für ihre Herstellung Material eingespart wurde. Überdies wird ermöglicht, den Federteil in der kürzesten Zeit herzustellen und somit dessen Herstellungskosten wesentlich zu senken. Unterschiedlich von dem Schneidvorgang im Stand der Technik an einer Propellerwelle wird die Pressformung keinerlei Partikel erzeugen, so dass der Vorgang umweltmäßig verbessert wird, ohne irgendwelche Kontamination oder Verschmutzung.
  • Weiterhin weist die Propellerwelle entsprechend diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ewine ganzzahlige Anzahl von Keilzähnen auf, welche 0,15 bis 0,25 mal die zahlenmäßige Anzeige des größeren Durchmessers D in mm der Keilzähne beträgt und dessen Keilzahnwinkel innerhalb des Bereiches von 90– 120° liegt. Aus diesem Grunde ist die Anzahl der Federn wesentlich geringer als die der Federn nach dem Stand der Technik und somit werden die Federn der Propellerwelle nach der Erfindung in einfacher Weise pressgeformt in Verbindung mit dem vorteilhaften Keilzahnwinkel.
  • Entsprechend dieser Ausgestaltung der Erfindung sind die inwändigen Projektionen 50 des Pressformstempels innerhalb ihres Hohlraumes erstreckt mit gleichen Winkeln, wie beispielsweise 90–120°, korrespondierend mit den Federzahnwinkeln. Aus diesem Grund ist die Festigkeit des Stempels erhöht, um seine Dauerhaftigkeit zu verbessern und seine Betriebsdauer zu verlängern. Weiterhin sind die Keilzähne umfangsmäßig im Wesentlich gleichmäßig beabstandet und zwar relativ zu dem anderen, so dass kein Ungleichgewicht auftritt und die Stabilität der Rotation verbessert wird.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Propellerwelle (31) mit Innen- und Außenteilen (34, 32), von denen jedes an einem Ende einen verschiebbaren Nut/Feder-Verbindungsabschnitt (34b, 32b) aufweist und an dem anderen Ende einen Gabelkopf (36, 33), wobei die verschiebbaren Nut/Feder-Verbindungsabschnitte der inneren und äußeren Teile aneinander angepasst sind und wobei das Verfahren Folgendes aufweist: – einen Vorbehandlungsschritt zur plastischen Verformung zur Ausbildung eines Hohlrohres (32a, 34a) für das Innen- oder Außenteil in einer vorbestimmten Länge, – wobei der Vorbehandlungsschritt zur plastischen Verformung Schritte aufweist, wie: – das Schneiden des Hohlrohres (32a, 34a) auf die vorbestimmte Länge zur Herstellung des inneren oder äußeren Teiles (34, 32); – Bearbeitung eines Endes des Hohlrohres zur Nachbearbeitung; – Putzen des Hohlrohres; – Wärmebehandlung des geputzten Hohlrohres (32a, 34a) um dessen raffinierten metallurgischen Aufbau zu erhalten; und – Beschichtung mit einem oberflächenaktiven Reaktionsmittel (52) zumindest auf dem verschiebbaren Nut/Feder-Verbindungsabschnitt (34b, 32b) des Rohres; – einen Schritt zur plastischen Verformung des verschiebbaren Nut/Feder-Verbindungsabschnittes zur Ausformung eines verschiebbaren Nut/Feder-Verbindungsabschnitt (34b, 32b) an dem einen Ende mit einem Prägestempel (45); und – einen Gabelkopfbearbeitungsschritt zur Ausformung eines Gabelkopfes (36, 33) an dem anderen Ende des Hohlrohres gegenüberliegend zu dem verschiebbaren Nut/Feder-Verbindungsabschnitt, wobei der Gabelkopfbearbeitungsschritt einen plastischen Verformungsschritt zur Aufweitung zur Bearbeitung des Gabelkopfes (33, 36) beinhaltet um seine Ausleger diametral voneinander weg zu bewegen.
  2. Verfahren zur Herstellung einer Propellerwelle nach Anspruch 1, worin das andere Ende des Hohlrohres weiterhin durch Laser- oder Plasmaschneiden bearbeitet ist.
  3. Verfahren zur Herstellung einer Propellerwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin in dem plastischen Verformungsschritt für den verschiebbaren Nut/Feder-Verbindungsabschnitt der Prägestempels (45) ein Ausformungsprofil aufweist, mit welchem Nut/Feder-Verbindungszähne mit einer ganzzahligen Anzahl darstellbar sind innerhalb des Bereiches der Ziffern, die durch Multiplikation der Zahl erhalten werden, die einen um etwa 0,12 bis 0,25 größeren Nut/Feder-Verbindungsdurchmesser D in mm anzeigen.
  4. Verfahren zur Herstellung einer Propellerwelle nach Anspruch 1 oder 2, worin in dem plastischen Verformungsschritt für den verschiebbaren Nut/Feder-Verbindungsabschnitt der Prägestempel (45) ein Ausformungsprofil aufweist, mit welchem gleiche umfangsmäßig beabstandete Nut/Feder-Verbindungszähne ausformbar sind mit einer ganzzahligen Anzahl innerhalb des Bereiches der Ziffern, die durch Multiplikation der Zahl erhalten werden, die einen um etwa 0,12 bis 0,25 größeren Nut/Feder-Verbindungsdurchmesser D in mm anzeigen und wobei die Nut/Feder-Verbindungszähne einen Zahnfußwinkel für die Nut/Feder-Verbindung aufweisen, der innerhalb des Bereiches von 90 bis 120 Grad liegt und eingeschlossen ist zwischen den Seitenflächen von benachbarten Nut/Feder-Verbindungszähnen.
  5. Verfahren zur Herstellung einer Propellerwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Prägestempel (45) eine Vertiefung aufweist, die ein nach außen hin aufgeweitetes offenes Ende (47) mit einem Durchmesser beinhaltet, der geringfügig größer ist als der des Hohlrohres; ein Verjüngungsteil (48), welches sich geringfügig in axialer Richtung vom offenen Ende (47) aus der Vertiefung erstreckt; und eine hauptsächliche Vertiefung, welche sich über eine vorbestimmte Länge erstreckt und innenseitig Auskragungen (50) aufweist, die sich innerhalb erstrecken und umfangsmäßig gleich beabstandet sind.
  6. Verfahren zur Herstellung einer Propellerwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Prägestempel (45) einen Dorn (46) aufweist, welcher darin positioniert ist mit einem äußeren Durchmesser, der mit dem inneren Durchmesser der Nut/Feder-Verbindungszähne korrespondiert.
  7. Verfahren zur Herstellung einer Propellerwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Prägestempel (45) ein Ausformungsprofil aufweist um Nut/Feder-Verbindungszähne auszuformen deren größerer Durchmesser kleiner ist als der innere Durchmesser des Hohlrohres.
  8. Verfahren zur Herstellung einer Propellerwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Verfahren weiterhin einen Schritt zur Beschichtung mit einem Kunststofffilm (52) auf zumindest einem der verschiebbaren Nut/Feder-Verbindungsabschnitte der inneren und äußeren Teile aufweist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005062899B3 (de) * 2005-06-21 2007-01-04 Das Corp. Sitzverstellvorrichtung mit Wellen-Naben-Verbindungsstruktur
DE102013210906A1 (de) * 2013-06-12 2014-12-31 Zf Friedrichshafen Ag Schalteinrichtung
WO2020253550A1 (zh) * 2019-06-18 2020-12-24 常熟希那基汽车零件有限公司 一种新型空心轴制造方法

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2163845A1 (en) * 1994-12-29 1996-06-30 James A. Duggan Method of forming a one-piece steering shaft member
DE19704729C2 (de) * 1997-02-07 1999-11-04 Gkn Loebro Gmbh Seitenwellenzapfen für ein Differentialgetriebe mit einem angepaßten Gelenkbauteil einer Gleichlaufgelenkwelle
US5951402A (en) * 1997-07-24 1999-09-14 Meritor Heavy Vehicle Systems, L L C Driveline assembly
DE19750005C1 (de) * 1997-11-12 1999-04-22 Supervis Ets Längenveränderbare Lenkspindel für Lenkvorrichtungen bei Kraftfahrzeugen
JP3209170B2 (ja) * 1997-12-02 2001-09-17 日本軽金属株式会社 アルミニウム合金製中空部材の摩擦圧接方法及び継手
US6540618B1 (en) * 2000-09-26 2003-04-01 The Torrington Company Steering column slider assembly
DE20017252U1 (de) * 2000-09-29 2002-02-21 Siemens AG, 80333 München Formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung
US6381933B1 (en) * 2000-11-27 2002-05-07 New Holland North America, Inc. Shaft coupling with tapered splines for a pull-type forage harvester
US6705949B2 (en) 2001-08-27 2004-03-16 Visteon Global Technologies, Inc. Shaft spline having a straight side tooth profile
US7080436B2 (en) * 2001-10-18 2006-07-25 Torque-Traction Technologies, Llc Method of manufacturing an axially collapsible driveshaft
US6698076B2 (en) 2002-01-07 2004-03-02 Meritor Heavy Vehicle Systems, Llc Drive shaft manufacturing process
US20030221509A1 (en) * 2002-05-31 2003-12-04 Chang-Hui Lin Handlebar stem
KR20040001377A (ko) * 2002-06-28 2004-01-07 주식회사 만도 유니버셜 조인트의 슬립조인트
US20050028341A1 (en) * 2003-07-01 2005-02-10 Durand Robert D. Method of manufacturing a combined driveshaft tube and yoke assembly
DE102004035611A1 (de) * 2004-07-22 2006-02-16 Gkn Driveline International Gmbh Verbindung zweier Bauteile
CN100595455C (zh) * 2004-08-19 2010-03-24 卢克摩擦片和离合器两合公司 锥盘缠绕接触装置变速器以及具有这种变速器的机动车
BRPI0503790B1 (pt) * 2004-09-08 2019-04-30 Dana Automotive Systems Group, Llc Método de fabricação de membro estriado
JP2006083963A (ja) 2004-09-16 2006-03-30 Ntn Corp 中空状動力伝達シャフト
US20060156776A1 (en) * 2004-12-27 2006-07-20 Yablochnikov Boris A Method and apparatus for performing a magnetic pulse forming process
US8230710B2 (en) 2005-03-25 2012-07-31 American Axle & Manufacturing, Inc. Method for forming a slip joint assembly with coated splines
US20060228986A1 (en) * 2005-04-07 2006-10-12 Traxxas Telescoping drive shaft for a model vehicle
US7687151B2 (en) * 2005-04-12 2010-03-30 General Electric Company Overlay for repairing spline and seal teeth of a mated component
US20060228219A1 (en) * 2005-04-12 2006-10-12 General Electric Company Repaired spline and seal teeth on mated components
US7591057B2 (en) * 2005-04-12 2009-09-22 General Electric Company Method of repairing spline and seal teeth of a mated component
DE112006003129A5 (de) * 2005-09-13 2008-09-04 Neumayer Tekfor Holding Gmbh Hohlwelle und Verfahren zur Herstellung
US20070129154A1 (en) * 2005-12-06 2007-06-07 Brian Valovick Propeller shaft assembly with integrated stub portion
US7425108B2 (en) * 2006-04-21 2008-09-16 Laszlo Frecska Method for milling splines
US20080096677A1 (en) * 2006-10-18 2008-04-24 Kurzeja Patrick L Weld yoke assembly
US9636741B2 (en) * 2007-04-19 2017-05-02 Indimet, Inc. Solenoid housing and method of providing a solenoid housing
US8161619B2 (en) * 2007-11-02 2012-04-24 The Boeing Company Joint for hybrid composite items
US20090215543A1 (en) * 2008-02-25 2009-08-27 American Axle & Manufacturing, Inc. Slip yoke with internal splines having permanent coating and related method
US9381557B2 (en) 2012-03-16 2016-07-05 Szuba Consulting, Inc. Method of forming integrated drive shaft and yoke
US9915291B2 (en) * 2013-07-30 2018-03-13 Nsk Ltd. Torque transmission shaft having universal joint yoke and method of manufacturing the same
JP6292439B2 (ja) * 2013-12-17 2018-03-14 株式会社ジェイテクト 操舵用スプライン伸縮軸およびステアリング装置
DE202014105615U1 (de) * 2014-11-21 2015-01-16 Raipro Gmbh Tragachse für Photovoltaikmodule und Anlage mit mehreren Photovoltaikmodulen
CN104832451A (zh) * 2015-05-28 2015-08-12 浙江南元泵业有限公司 水泵泵轴结构
JP6314123B2 (ja) * 2015-06-18 2018-04-18 サンシン インダストリアル カンパニー リミテッド 車両シート用リクライナーシャフト
EP3181931B1 (de) * 2015-12-15 2018-03-28 Spicer Gelenkwellenbau GmbH Längenausgleich für eine gelenkwelle
US10377174B2 (en) 2017-08-09 2019-08-13 Shimano Inc. Bicycle hub assembly
US11179967B2 (en) 2017-05-30 2021-11-23 Shimano Inc. Bicycle hub assembly
US10752320B2 (en) 2017-09-22 2020-08-25 Shimano Inc. Bicycle rear hub assembly
US11332213B2 (en) * 2017-05-30 2022-05-17 Shimano Inc. Bicycle rear sprocket assembly and bicycle drive train
US11059541B2 (en) 2017-05-30 2021-07-13 Shimano Inc. Bicycle hub assembly
US10946931B2 (en) 2017-09-22 2021-03-16 Shimano Inc. Bicycle rear sprocket assembly and bicycle drive train
US11220309B2 (en) * 2017-05-30 2022-01-11 Shimano Inc. Bicycle rear sprocket assembly
JP6936695B2 (ja) 2017-10-24 2021-09-22 Ntn株式会社 車輪用軸受装置とその製造方法
CN107953114B (zh) * 2017-12-25 2023-11-10 重庆耐世特转向系统有限公司 车辆转向系统高密度齿中间轴生产线
DE102018116028A1 (de) * 2018-07-03 2020-01-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Riemenscheibenentkoppler mit einer Verstemmverzahnung sowie Nebenaggregateantrieb und Antriebsmotor mit einem entsprechenden Riemenscheibenentkoppler
CN109773020B (zh) * 2018-12-25 2019-11-19 宁波思明汽车科技股份有限公司 汽车薄壁结构件的制备方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1480002A (en) * 1922-08-01 1924-01-08 Leonard H Mattingly Shaft-coupling member and method of manufacturing the same
US1644800A (en) * 1926-09-10 1927-10-11 Bertis H Urschel Connecter sleeve for telescoping shafts
US2227436A (en) * 1931-06-10 1941-01-07 Timken Roller Bearing Co Method of making axles
US2067282A (en) * 1934-08-01 1937-01-12 Joseph E Padgett Method of making joint members
US2581774A (en) * 1947-09-15 1952-01-08 Harry F Stone Method and apparatus for producing valve stems
US2751765A (en) * 1953-11-16 1956-06-26 Gen Motors Corp Propeller shaft
DE1794484U (de) * 1959-03-25 1959-08-27 Eugen Klein O H G Keilnabengelenk fuer kardanwellen.
US3293884A (en) * 1961-08-03 1966-12-27 Grob Inc Power transmitting element
US3367142A (en) * 1966-05-31 1968-02-06 Dana Corp Slip spline assembly
DE2308820C3 (de) * 1973-02-22 1984-09-20 Gelenkwellenbau Gmbh, 4300 Essen Axial bewegliche Lippendichtung für die Keilwellennabe einer Gelenkwelle
DE2849541A1 (de) * 1978-11-15 1980-05-22 Gelenkwellenbau Gmbh Kreuzgelenkwelle
US4341481A (en) * 1980-09-22 1982-07-27 Sanford Research Company Writing instrument with barrel and ferrule assembly
US4552544A (en) * 1982-12-27 1985-11-12 Dana Corporation Drive line slip joint assembly
US4622840A (en) * 1983-06-20 1986-11-18 Neapco, Inc. Method for drawing telescoping tubes for torque transmission
US4580996A (en) * 1983-07-15 1986-04-08 Rockwell International Corporation Driveline apparatus
JPS60130137U (ja) * 1984-02-10 1985-08-31 日産自動車株式会社 推進軸
GB8506502D0 (en) * 1985-03-13 1985-04-17 Brd Co Ltd Propeller shaft for motor vehicle
AT384405B (de) * 1985-07-22 1987-11-10 Supervis Ets Laengenveraenderbare lenkspindel fuer lenkvorrichtungen bei kraftfahrzeugen
US4621399A (en) * 1985-12-18 1986-11-11 Allied Tube & Conduit Corporation Tube-coating method and apparatus therefor
US4807351A (en) * 1988-02-18 1989-02-28 Asea Composites, Inc. Method for attaching an end-fitting to a drive shaft tube
IT1239918B (it) * 1989-05-19 1993-11-23 Mitsuba Electric Mfg Co Ltd Albero forgiato a freddo, metodo e dispositivo per fabbricare lo stesso
US5064040A (en) * 1991-02-14 1991-11-12 Deere & Company Splined clutch drum mounting
US5216912A (en) * 1991-08-05 1993-06-08 Takeru Tanaka Steering shaft and manufacturing method therefor
US5321205B1 (en) * 1993-01-15 1997-02-04 Thomas & Betts Corp Electrical connector fitting
JP3341961B2 (ja) * 1994-02-28 2002-11-05 株式会社ユニシアジェックス 軸継手構造
EP0677669B1 (de) * 1994-03-17 1999-07-28 Matsui Universal Joint Manufacturing Company Antriebswelle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005062899B3 (de) * 2005-06-21 2007-01-04 Das Corp. Sitzverstellvorrichtung mit Wellen-Naben-Verbindungsstruktur
DE102013210906A1 (de) * 2013-06-12 2014-12-31 Zf Friedrichshafen Ag Schalteinrichtung
WO2020253550A1 (zh) * 2019-06-18 2020-12-24 常熟希那基汽车零件有限公司 一种新型空心轴制造方法

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