DE4332039A1 - Antriebsgelenkkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsgelenkkörper mit mehrteiligem Aufbau.

Die Erfindung betrifft insbesondere einen Antriebsge­ lenkkörper, der in der EP-A-0 335 781 beschriebenen und dargestellten Art, der mehrere Lagerflächen, die um die Achse des Gelenkkörpers verteilt sind und mit den Gelenk­ elementen des Antriebsgelenkes zusammenarbeiten, eine Ver­ bindungsanordnung des Gelenkkörpers mit einem Antriebsele­ ment und einen Hüllkörper umfaßt, in dessen Innerem die Lagerflächen vorgesehen sind, wobei der Innenraum, der radi­ al durch die innere Umfangsfläche des Hüllkörpers und den gegenüberliegenden inneren Umfangsflächen der Lagerflächen begrenzt ist, mit einem Material gefüllt ist, das eine duro­ plastische oder thermoplastische Matrix bildet, und ein Teil der Verbindungsanordnung in einem Füllmaterial aufgenommen ist.

Bei bestimmten Ausführungsbeispielen, die in dieser Druckschrift dargestellt und beschrieben sind, hat die Ver­ bindungsanordnung die Form eines massiven Teils, dessen eines Ende ein Verbindungsendstück bildet und dessen anderes Ende in dem Füllmaterial aufgenommen ist. Dieses zuletzt genannte Ende hat eine Außenfläche mit komplexer Form, die beispielsweise axiale Schalen umfaßt, die radial nach außen vorstehen und in das Füllmaterial eingebettet sind, mit dem sie zur Übertragung des Drehmomentes zusammenarbeiten.

Das einteilige Verbindungsstück hat somit eine kompli­ zierte Form und sein Konzept ist nicht zur Verwirklichung von Verbindungsanordnungen bestimmter Art in Großserie ge­ eignet, die beispielsweise Verbindungsendstücke mit ver­ schiedenen Längen haben und mit einem Antriebsgelenkkörper zusammengesetzt werden können, dessen übrige Elemente Stan­ dardelemente sind.

Die Verwirklichung von Verbindungsendstücken durch Kaltziehen ist weiterhin für die Bildung des Verankerungs­ endes einer Verbindungsanordnung in einem Stück mit kompli­ zierter Form und kompliziertem Profil, das in dem Füllmate­ rial aufgenommen ist, wenig geeignet.

Um diese Nachteile zu beseitigen, wird durch die Erfin­ dung ein Antriebsgelenkkörper der oben beschriebenen Art geschaffen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Verbin­ dungsanordnung ein Verbindungsendstück aufweist, mit dem ein Verankerungsteil verbunden ist, das den Teil der Verbin­ dungsanordnung bildet, der in dem Füllmaterial aufgenommen ist.

Die erfindungsgemäße Ausbildung ist insbesondere da­ durch gekennzeichnet, daß

• - das Verankerungsteil einen querverlaufenden Boden und eine Seitenwand aufweist, die vom Boden axial verläuft und die wenigstens teilweise in dem Füllmaterial aufgenommen ist,
• - die Außenfläche der Seitenwand des Verankerungsteils abwechselnd konkave und konvexe Abschnitte aufweist,
• - die Außenfläche der Seitenwand des Verankerungsteils einen Zylinder bildet, auf dessen Leitlinie Knickpunkte liegen,
• - das Verankerungsteil ein Hohlkörper in Form einer Schale ist, deren Seitenwand eine im wesentlichen konstante Höhe hat,
• - das Füllmaterial an den Innen- und Außenflächen der Seitenwand des Verankerungsteils entlang verläuft,
• - das Verankerungsteil im Inneren des Hüllkörpers an­ geordnet ist, wobei die Außenfläche seines querverlaufenden Bodens im wesentlichen bündig zum entsprechenden Axialende des Hüllkörpers verläuft,
• - der freie Rand des axialen Endes des Verankerungs­ teils Aussparungen den Lagerflächen gegenüber aufweist,
• - der Boden des Verankerungsteils eine kreisförmige zentrale Öffnung aufweist, die in einer Linie mit einer Ausnehmung ausgebildet ist, die in der axialen Stirnfläche des Endes des Verbindungsendstückes ausgebildet ist, das an der Außenfläche des Bodens des Verankerungsteils anliegt,
• - das Füllmaterial an der Innenwand der Ausnehmung des Verbindungsendstückes entlang verläuft,
• - das Verankerungsteil durch spanloses Formen, Form­ pressen oder -ziehen, insbesondere durch Kaltpressen, gebil­ det ist,
• - das Verbindungsendstück durch Kaltziehen gebildet ist und durch Löten am Verankerungsteil befestigt ist.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Axialschnittansicht längs der Linie 1-1 in Fig. 2 eines Antriebsgelenkkörpers, der bei dem in den Figu­ ren dargestellten Ausführungsbeispiel eine Glocke eines homokinetischen Antriebsgelenkes mit drei Beinen ist,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 4 des Verankerungsteils der Verbindungsanordnung des in Fig. 1 dargestellten Antriebsgelenkkörpers,

Fig. 4 eine Seitenansicht von links des in Fig. 3 dar­ gestellten Verankerungsteils,

Fig. 5 eine Draufsicht auf das in Fig. 4 dargestellte Verankerungsteil und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht in verkleinertem Maßstab der Verbindungsanordnung des Antriebsgelenkkörpers, der in Fig. 1 dargestellt ist.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Glocke 10 für ein homoki­ netisches Gelenk mit drei Beinen (nicht dargestellt) ge­ zeigt, das im wesentlichen ein metallisches Vebindungsend­ stück 12, einen Hüllkörper 14, dessen kreiszylindrische äußere Umfangsfläche 16 koaxial zur Achse X-X des Verbin­ dungsendstückes 12 verläuft und drei Laufbahnen umfaßt, die unter einem Winkel von 120° verteilt sind.

Jede Laufbahn kann beispielsweise aus zwei gegenüber­ liegenden Flächen 18A und 18B bestehen, die von Teilen der konkaven zylindrischen Innenflächen von Bahnen begrenzt sind, die in Form von unabhängigen Einsätzen 20A und 20B ausgebildet sind.

Jede Bahn bildet gleichfalls einen Teil der konvexen zylindrischen Außenfläche 22A, 22B jeweils, die der inneren Umfangsfläche 24 des Hüllkörpers 14 gegenüber verläuft.

Die innere Umfangsfläche 24 weist im Querschnitt ein Profil auf, das im wesentlichen dem Profil der konvexen zylindrischen Außenflächen 22A und 22B entspricht, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.

Dazu umfaßt der Hüllkörper 14 drei Vorsprünge 26, die im Winkel von 120° um die Achse X-X verteilt sind, und von denen jeder axial nach innen in Richtung auf die Achse X-X vorsteht und axial parallel zu dieser Achse über die gesamte axiale Länge des Hüllkörpers verläuft.

Der Innenraum, der radial einerseits durch die Umfangs­ fläche 24 des Hüllkörpers 14 und andererseits durch die gegenüberliegenden Flächen 22A und 22B der Bahnen begrenzt ist, ist mit einem Füllmaterial 34 gefüllt.

Das Material 34 kann eine duroplastische oder thermo­ plastische Harzmatrix sein, die beispielsweise mit Kurzfa­ sern verstärkt ist.

Gemäß EP-A-0 335 781 ist das Material 34 ein Gießmate­ rial, das in die Glocke eingespritzt ist und den Innenraum derart füllt, daß die Anordnung und die Befestigung der Bahnen im Inneren des äußeren Hüllkörpers 14 sichergestellt ist.

Gemäß der Erfindung besteht das Verbindungsendstück 12 aus einem Verankerungsteil 36 in Form eines Metallhohlkör­ pers mit im wesentlichen konstanter Höhe, der einen querver­ laufenden Boden 38 aufweist, von dem axial eine Seitenwand 40 ausgeht.

Die Seitenwand 40 hat eine im wesentlichen konstante Höhe und verläuft axial im Inneren des Hüllkörpers 14, wobei die Verbindung damit über das Füllmaterial 34 sichergestellt ist, in dem sie aufgenommen ist.

Die Außenfläche 42 der Wand 40 weist abwechselnd und in regelmäßigen Winkelabständen um die Achse X-X konvexe Ab­ schnitte 46 und konkave Abschnitte 48 auf.

Zu diesem Zweck hat die Seitenwand 40 eine zylindrische Form, deren Leitkurve Knickpunkte enthält.

Im Querschnitt, der in Fig. 4 dargestellt ist, ist das Profil jedes konvexen Abschnittes 46 im wesentlichen kom­ plementär zu dem des Innenvorsprungs 26 des Hüllkörpers 14 derart, daß diese Teile zusammenpassen, um die Übertragung des Drehmomentes über das Füllmaterial 34 sicherzustellen, das zwischen den beiden gegenüberliegenden komplementären Flächen aufgenommen ist.

Das Füllmaterial 34 verläuft an der Außenfläche 42 und der Innenfläche 44 der Seitenwand 40 entlang in Form einer dünnen Schicht mit im wesentlichen konstanter Stärke.

Die Verankerungsschale 36 ist beispielsweise ein Bau­ teil, das durch Kaltschmieden gebildet ist.

Der querverlaufende Boden 38 weist eine mittlere kreis­ förmige Öffnung 50 auf.

Der Endabschnitt 52 des Verbindungsendstückes 12 weist eine axial mündende Aussparung 54 auf, deren Durchmesser im wesentlichen dem der Öffnung 40 entspricht und die dann, wenn die beiden Bauteile 12 und 36 aneinander befestigt sind, dazu in einer Linie ausgerichtet ist.

Die ringförmige Stirnfläche 56 des Verbindungsendstüc­ kes 12 ist durch Löten, beispielsweise Widerstandslöten an der Außenfläche 58 des querverlaufenden Bodens 38 der Ver­ ankerungsschale 36 befestigt.

Die Öffnung 50 und die Aussparung 54 sind so vorgese­ hen, daß die Zentrierung der Verbindungsanordnung 12, 36 in der Einspritzform des Füllmaterials 34 bei einem Formvorgang erleichtert ist, der ähnlich dem ist, der in der EP-A-0 335 781 beschrieben ist.

Beim Formgießen kleidet das Füllmaterial 34 die Innen­ fläche der Aussparung 54 aus.

Um die Übertragung des Drehmomentes zu verbessern, verläuft die Seitenwand 40 der Verankerungsschale 36 axial im Inneren des Hüllkörpers 14 von der axialen Endfläche 15 des Hüllkörpers bis zum gegenüberliegenden Rand am Ende der Bahnen.

Die Außenfläche 58 des querverlaufenden Bodens 38 ver­ läuft im wesentlichen in einer geraden Linie oder bündig zur axialen Stirnfläche 15 des Hüllkörpers 14.

Der axiale Rand 60 das Endes der Seitenwand 40 der Verankerungsschale 36 weist drei Aussparungen 42 auf, die im Winkel von 120° verteilt sind und die gegenüber den Lager­ flächen der Gelenkelemente angeordnet sind, um die Größe der axialen Laufstrecke dieser Elemente zu erhöhen.

Das Verankerungsteil 36 hat die Form eines Standardbau­ teiles, an dem beispielsweise durch Löten Verbindungsend­ stücke 12 mit je nach den Anwendungszwecken verschiedenen Längen oder ein ganz anderes Bauteil befestigt werden kann, das zu einer Verbindungsanordnung gehört, wobei eine äquiva­ lente Funktion der Drehmomentübertragung und eine Befesti­ gung an der Verankerungsschale 36 sichergestellt sind.

Im Obigen wurde ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, an dem weitere Abwandlungen vorgenommen werden können. Beispielsweise können die Bahnen in Form eines oder mehrerer metallischer oder nicht metallischer Einsätze ver­ wirklicht sein.

Claims (11)

1. Antriebsgelenkkörper mit mehreren Lagerflächen, die um die Achse (X-X) des Körpers verteilt sind und mit Gelenk­ elementen des Antriebsgelenkes zusammenarbeiten, mit einer Verbindungsanordnung (12, 36) zum Verbinden des Gelenkkör­ pers mit einem Antriebselement und einem Hüllkörper (14), in dessen Innerem die Lagerflächen vorgesehen sind, wobei der Innenraum, der radial von der inneren Umfangsfläche (24) des Hüllkörpers (14) und von den Flächen (22A, 22B) der Lager­ flächen, die dieser inneren Umfangsfläche gegenüberliegen, begrenzt ist, mit einem Material (34) gefüllt ist, das eine duroplastische oder thermoplastische Matrix bildet, und wobei ein Teil der Verbindungsanordnung in dem Füllmaterial (34) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ bindungsanordnung ein Verbindungsendstück (12) umfaßt, mit dem ein Verankerungsteil (36) verbunden ist, das einen quer­ verlaufenden Boden (38) und eine Seitenwand (40) aufweist, die axial vom Boden (38) aus verläuft und wenigstens teil­ weise in dem Füllmaterial (34) aufgenommen ist.

2. Antriebsgelenkkörper nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Außenfläche (42) der Seitenwand (40) des Verankerungsteils (36) abwechselnd konkave Abschnitte (46) und konvexe Abschnitte (48) aufweist.

3. Antriebsgelenkkörper nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Außenfläche (42) der Seitenwand (40) des Verankerungsteils (36) ein Zylinder ist, dessen Leit­ kurve Knickpunkte enthält.

4. Antriebsgelenkkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsteil (36) ein Hohlkörper in Form einer Schale ist und daß die Höhe der Seitenwand (40) der Schale im wesentlichen konstant ist.

5. Antriebsgelenkkörper nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Füllmaterial (34) an der Innenfläche (44) und der Außenfläche (42) der Seitenwand (40) des Ver­ ankerungsteils (36) entlang verläuft.

6. Antriebsgelenkkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsteil (36) im Hüllkörper (14) angeordnet ist und daß die Außenfläche (58) des querverlaufenden Bodens (38) im wesentlichen bündig zum entsprechenden axialen Ende (15) des Hüllkörpers (14) ver­ läuft.

7. Antriebsgelenkkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Rand (60) am axia­ len Ende des Verankerungsteils (36) Aussparungen (62) den Lagerflächen gegenüber aufweist.

8. Antriebsgelenkkörper nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Boden (38) des Verankerungsteils (36) eine kreisförmige zentrale Öffnung (50) aufweist, die in einer Linie zu einer entsprechenden Aussparung (54) angeord­ net ist, die in der axialen Endfläche (56) des Verbindungs­ endstückes (12) ausgebildet ist, die zur Anlage an der Au­ ßenfläche (58) des Bodens (38) des Verankerungsteils (36) kommt.

9. Antriebsgelenkkörper nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Füllmaterial (34) an der Innenwand der Aussparung (34) des Verbindungsendstückes (12) entlang ver­ läuft.

10. Antriebsgelenkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsteil (36) durch Formpressen, insbesondere durch Kaltformen gebil­ det ist.

11. Antriebsgelenkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsend­ stück (12) durch Kaltziehen gebildet und durch Löten am Verankerungsteil (36) befestigt ist.