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DE102006012031A1 - Making jointed connection for torque transfer in motor vehicles involves preforming teeth in one or more processing steps, finishing by reshaping without cutting only functional surfaces to final dimensions - Google Patents

Making jointed connection for torque transfer in motor vehicles involves preforming teeth in one or more processing steps, finishing by reshaping without cutting only functional surfaces to final dimensions Download PDF

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DE102006012031A1
DE102006012031A1 DE102006012031A DE102006012031A DE102006012031A1 DE 102006012031 A1 DE102006012031 A1 DE 102006012031A1 DE 102006012031 A DE102006012031 A DE 102006012031A DE 102006012031 A DE102006012031 A DE 102006012031A DE 102006012031 A1 DE102006012031 A1 DE 102006012031A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
joint
functional surfaces
component
serrations
connection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102006012031A
Other languages
German (de)
Inventor
Werner Jacob
Mathias Dr. Lutz
Manfred NIEDERHÜFNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ifa Holding De GmbH
Shaft Form Engineering GmbH
Neumayer Tekfor Engineering GmbH
Original Assignee
Shaft Form Engineering GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaft Form Engineering GmbH filed Critical Shaft Form Engineering GmbH
Priority to DE102006012031A priority Critical patent/DE102006012031A1/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The method involves engaging toothings on a component (1) and on a constant velocity joint (2) by means of an arrangement for applying an axial bias, whereby bounding edges form functional surfaces. The teeth are preformed in one or more processing steps and then finished by reshaping without cutting only the functional surfaces to final dimensions. Independent claims are also included for the following: (A) a jointed connection (B) and a motor vehicle shaft with at least one jointed connection .

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Gelenkanbindung zur drehmomentübertragenden Verbindung eines Bauteils, das eine Stirnverzahnung aufweist, mit einem Gleichlaufgelenk, das mit einer korrespondierenden Stirnverzahnung versehen ist, wobei die Stirnverzahnungen über Mittel zum Aufbringen einer axialen Vorspannung miteinander in Eingriff bringbar sind und jeweils aneinander anliegende Flanken als Funktionsflächen aufweisen. Weiter betrifft die Erfindung eine derartige Gelenkanbindung.The The invention relates to a method for producing a joint connection for torque transmitting Connection of a component having a face gear, with a constant velocity joint, with a corresponding spur toothing is provided, wherein the serrations on means for applying a axial bias can be brought into engagement with each other and respectively have adjacent flanks as functional surfaces. Next concerns the invention such a hinge connection.

Um ein Gelenk drehmomentübertragend und lösbar mit einem beliebigen weiteren Bauteil, bspw. einer Welle, zu verbinden, sind Flanschverbindungen bekannt, die jedoch für einige Anwendungsfälle einen zu großen Bauraum erfordern.Around a joint torque transmitting and solvable to connect with any other component, for example a shaft, flange connections are known, but for some applications a too big Require installation space.

Weiter ist es auch bekannt, eine Vielkeilwelle in eine entsprechend konturierte Bohrung des Gelenks zur Herstellung einer drehmomentübertragenden Verbindung einzustecken. Diese Anbindung erfordert jedoch einen vergleichsweise großen Montageverschiebeweg in axialer Richtung.Further It is also known, a splined shaft in a correspondingly contoured Bore of the joint for producing a torque transmitting Plug in connection. However, this connection requires one comparatively large Assembly displacement in the axial direction.

Es werden daher in der DE 36 36 243 C2 , der DE 43 10 007 C1 und der DE 43 10 008 C2 Gelenkanbindungen vorgeschlagen, bei denen die Außennabe eines Gelenks mit einer Stirnverzahnung versehen ist, die mit einer an einem weiteren Bauteil vorgesehenen korrespondierenden Stirnverzahnung zur Drehmomentübertragung in Eingriff bringbar ist.It will therefore be in the DE 36 36 243 C2 , of the DE 43 10 007 C1 and the DE 43 10 008 C2 Joint connections proposed in which the outer hub of a joint is provided with a spur toothing, which is engageable with a provided on a further component corresponding spur toothing for torque transmission.

Auch aus der DE 197 51 855 C1 , der DE 199 58 674 C2 und der DE 101 27 458 C2 ist eine Verbindungsanordnung bekannt, bei welcher die Außennabe eines Gelenks mittels einer Stirnverzahnung mit einem Anschlusselement verbindbar ist. Diese Stirnverzahnungen lassen sich weitgehend durch spanlose Umformung erzeugen. Die Herstellung dieser Stirnverzahnungen erscheint jedoch sowohl hinsichtlich der Herstellungskosten als auch hinsichtlich der Fertigungsgenauigkeit der Stirnverzahnung verbesserungsfähig.Also from the DE 197 51 855 C1 , of the DE 199 58 674 C2 and the DE 101 27 458 C2 a connection arrangement is known in which the outer hub of a joint by means of a spur toothing with a connection element is connectable. These serrations can be largely produced by chipless forming. However, the production of these serrations seems to be capable of improvement both in terms of manufacturing costs and in terms of manufacturing accuracy of the spur gear teeth.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine entsprechende Gelenkanbindung zu schaffen, die sich durch eine hohe Fertigungspräzision bei gleichzeitig geringen Herstellungskosten auszeichnet.It is therefore the object of the present invention, a method of the type mentioned above and a corresponding joint connection to create, characterized by a high manufacturing precision at the same time low production costs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die Stirnverzahnungen in einem oder mehreren Bearbeitungsschritt(en) vorgeformt werden und danach durch spanlose Umformung nur der Funktionsflächen auf Endmaß gefertigt werden. Die Stirnverzahnungen können dabei z.B. durch eine Warmformung oder durch eine Halbwarmformung vorgeformt werden und anschließend durch eine Prägung nur der Funktionsflächen auf Endmaß gefertigt werden.These Task is according to the invention essentially solved by that the serrations in one or more processing step (s) are preformed and then made by cutting forming only the functional surfaces to final dimensions become. The serrations can while e.g. by thermoforming or semi-warming preformed and then by an imprint only the functional areas made to final dimensions become.

Es wird bevorzugt, wenn zumindest in dem letzten spanlosen Bearbeitungsschritt nur die Funktionsflächen auf Verdrängung geprägt werden. Im Vergleich zu einer spanlosen Bearbeitung der gesamten Stirnverzahnung, bei welcher Leibungsdruck entsteht und folglich hohe Umformkräfte erforderlich sind, kann durch eine Bearbeitung nur der Funktionsflächen mit vergleichsweise geringem Energieaufwand die erforderliche Umformung durch Verdrängung erfolgen. Durch die Prägung der Funktionsflächen können diese mit sehr hoher reproduzierbarer Genauigkeit auf Endmaß gefertigt werden.It is preferred if at least in the last non-cutting processing step only the functional areas on repression embossed become. Compared to a non-cutting machining of the entire spur toothing, in which Leibungsdruck arises and consequently high forming forces required can, by editing only the functional areas with comparatively low energy consumption the required deformation by repression respectively. By imprinting the functional surfaces can These are manufactured with very high reproducible accuracy to final dimensions become.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vergrößern sich die Funktionsflächen durch das spanlose Fertigen auf Endmaß.To a preferred embodiment of the inventive method enlarge the functional surfaces through the non-cutting finishing on final measure.

Hierbei kann es von Vorteil sein, wenn bei der Vorformung der Stirnverzahnung die Zahnform so ausgebildet wird, dass während des spanlosen Fertigens auf Endmaß ein freier Materialfluss an den an die Funktionsflächen angrenzenden Flächen der Zähne gewährleistet ist. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass bei der Vorformung der Stirnverzahnungen bspw. am Kopfbereich und/oder am Fußbereich jedes Zahnes ein Freiraum zur Aufnahme von während des spanlosen Fertigens auf Endmaß verdrängtem Material ausgebildet wird. Hierdurch wird erreicht, dass nur möglichst wenig Material verdrängt werden muss und gleichzeitig an möglichst wenig Stellen Leibungsdruck auftritt.in this connection it may be advantageous if in the preforming of the spur gear teeth the tooth shape is formed so that during the chipless finishing to final gauge ensures free material flow at the surfaces of the teeth adjacent to the functional surfaces is. This can be achieved in particular by the fact that in the Vorformung of the serrations eg. At the head area and / or on footer Each tooth has a free space for receiving during chipless manufacturing material displaced to final dimensions is trained. This ensures that only possible little material displaced and at the same time in as few places as possible occurs.

Wenn die Stirnverzahnungen und ggf. auch die an diese angrenzenden Bauteile vergütet oder einsatzgehärtet sind, können sich die Funktionsflächen der Stirnverzahnungen bspw. beim Aufbringen der axialen Vorspannung und/oder bei Übertragung eines Drehmoments setzen. Da die Stirnverzahnungen statisch überbestimmt sind, ist ein minimales Setzen der Funktionsflächen während der Montage oder im Einsatz der Gelenkanbindung notwendig und gewünscht. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn der Kern der Bauteile vergleichsweise weich ist, um das Setzen zu erleichtern, während die Randschichten hart und widerstandsfähig sind.If the serrations and possibly also the adjacent to these components hardened and tempered or case hardened are, can the functional surfaces the spur gears, for example. When applying the axial preload and / or when transmitting a Set torque. Because the serrations are statically overdetermined are a minimal setting of the functional surfaces during assembly or in use the joint connection necessary and desired. For this it is advantageous if the core of the components is comparatively soft to set to facilitate while the surface layers are hard and resistant.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird darüber hinaus durch eine vorzugsweise nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellte Gelenkanbindung gelöst.The The object underlying the invention is further by a preferably after solved joint connection produced by the method described above.

Um das Bauteil und das Gleichlaufgelenk zueinander zu zentrieren, müssen die Stirnverzahnungen zumindest einen kleinen Keilwinkel aufweisen. Vorzugsweise liegt dieser in der Nähe der Selbsthemmung. Damit bei der erfindungsgemäßen Gelenkanbindung jedoch nur möglichst geringe axiale Kräfte bei der Drehmomentübertragung auftreten, ist der Keilwinkel der Stirnverzahnung vorzugs weise zwischen etwa 1° und etwa 15°, insbesondere etwa zwischen 1,5° und etwa 5° gewählt.Around To center the component and the constant velocity joint to each other, the Spur teeth have at least a small wedge angle. Preferably this is nearby the self-locking. However, in the joint connection according to the invention only possible low axial forces in torque transmission occur, the wedge angle of the spur gear is preference, between about 1 ° and about 15 °, especially between about 1.5 ° and chosen about 5 °.

Alternativ oder zusätzlich hierzu sind nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an dem Bauteil und an dem (Gleichlauf-)Gelenk Eingriffsmittel zur Verbindung mit einer Überwurf- bzw. Sicherungsmutter derart vorgesehen, dass Stirnverzahnungen durch die Sicherungsmutter unter axialer Vorspannung ineinandergreifend fixiert sind. Hierzu kann die Gelenkanbindung eine Innennabe aufweisen, an deren einem Ende die Stirnverzahnung vorgesehen ist. Die Außennabe des Gleichlaufgelenks kann dabei in an sich bekannter Weise mit einer Rohrwelle verbunden werden.alternative or additionally For this purpose, according to a preferred embodiment of the invention on the Component and at the (synchronous) joint engaging means for connection with a union or locking nut provided such that spur gear teeth by the locking nut under axial bias interlocking are fixed. For this purpose, the joint connection can have an inner hub, at one end of the spur toothing is provided. The outer hub of the constant velocity joint can in a conventional manner with be connected to a tubular shaft.

Wenn die Innennabe einen zylindrischen Abschnitt aufweist, an dessen einem Ende die Stirnverzahnung vorgesehen ist, kann die Außenfläche dieses zylindrischen Abschnittes Mittel zur Fixierung der Sicherungsmutter, die zum Aufbringen einer axialen Vorspannung dient, aufweisen. In gleicher Weise kann das durch die Gelenkanbindung mit dem Gelenk zu verbindende Bauteil ebenfalls einen zylindrischen Abschnitt aufweisen, an dessen einem Ende die Stirnverzahnung vorgesehen ist, und dessen Außenfläche Mittel zur Fixierung der Sicherungsmutter aufweist. Die Sicherungsmutter kann dabei bspw. mittels eines Sprengrings, der in die Nut eines der beiden zylindrischen Abschnitte und einer entsprechenden Nut in der Sicherungsmutter eingreift, gehalten werden und mit dem anderen zylindrischen Abschnitt verschraubt werden. Hierdurch lässt sich eine definierte axiale Vorspannung aufbringen, um die beiden Stirnverzahnungen miteinander in Eingriff zu bringen.If the inner hub has a cylindrical portion, at the one end of the spur toothing is provided, the outer surface of this cylindrical section means for fixing the lock nut, which serves for applying an axial bias. In The same way, by the joint connection with the joint component to be connected also have a cylindrical section, at one end of the spur toothing is provided, and whose Outer surface means having for fixing the lock nut. The locknut can, for example, by means of a snap ring, in the groove of a the two cylindrical sections and a corresponding groove engaged in the locknut, held and with the other screwed cylindrical section. This can be a Apply defined axial preload to the two serrations to engage with each other.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, dass das Bauteil und die Innennabe des Gleichlaufgelenks jeweils eine Bohrung aufweisen, von denen wenigstens eine mit einem Innengewinde versehen ist, so dass durch einen Gewindebolzen bzw. eine Schraube, die das Bauteil und die Innennabe miteinander verbindet, eine definierte axiale Vorspannung aufgebracht werden kann. Insbesondere, wenn die Außennabe des Gleichlaufgelenks mit einer Welle verbunden ist, wird es bevorzugt, dass die Schraube durch eine Bohrung in dem Bauteil durchgeführt und in die Innennabe eingeschraubt wird.To a further embodiment the invention it is also possible that the component and the inner hub of the constant velocity joint respectively have a bore, of which at least one with an internal thread is provided so that by a threaded bolt or a screw, which connects the component and the inner hub, a defined axial preload can be applied. Especially if the outer hub of the constant velocity joint is connected to a shaft, it is preferred that the screw is passed through a hole in the component and is screwed into the inner hub.

Bei dem Gleichlaufgelenk handelt es sich vorzugsweise um ein Gegenbahngelenk, insbesondere um ein bspw. aus der DE 102 09 933 A1 bekanntes Gegenbahngelenk.The constant velocity joint is preferably a counter track joint, in particular a, for example, from the DE 102 09 933 A1 known counter-track joint.

Um ein Setzen der Funktionsflächen der Stirnflächen zu ermöglichen, wird es bevorzugt, wenn die Innennabe des Gleichlaufgelenks einsatzgehärtet ist, während das mit dem Gleichlaufgelenk zu verbindende Bauteil oder zumindest dessen mit der Stirnverzahnung versehene Abschnitt vergütet oder ebenfalls einsatzgehärtet sein kann.Around a setting of the functional areas the faces to enable it is preferred if the inner hub of the constant velocity joint is case hardened, while the component to be connected to the constant velocity joint or at least whose provided with the spur gear portion annealed or also case hardened can be.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further developments, Advantages and applications The invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and the drawing. All are described and / or illustrated illustrated features for itself or in any combination the subject matter of the invention, independently from their summary in the claims or their dependency.

Es zeigen schematisch:It show schematically:

1 eine Schnittansicht einer Gelenkanbindung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, 1 a sectional view of a joint connection according to a first embodiment of the invention,

2 eine Schnittansicht einer Gelenkanbindung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, 2 a sectional view of a joint connection according to a second embodiment of the invention,

3 eine Schnittansicht einer Gelenkanbindung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung, und 3 a sectional view of a joint connection according to a third embodiment of the invention, and

4 einen Zahn einer erfindungsgemäßen Gelenkanbindung in verschiedenen Stadien der Herstellung. 4 a tooth of a joint connection according to the invention in various stages of production.

Die in den 1 bis 3 dargestellten Gelenkanbindungen zeigen in der oberen Bildhälfte jeweils ein mit einem Bauteil 1 verbundenes Gleichlaufgelenk 2, während in der unteren Bildhälfte das Bauteil 1 noch nicht mit dem Gleichlaufgelenk 2 verbunden ist. Gleiche Bauteile werden in den 1 bis 3 mit den selben Bezugsziffern bezeichnet.The in the 1 to 3 shown joint connections show in the upper half of each one with a component 1 connected constant velocity joint 2 , while in the lower half of the component 1 not yet with the constant velocity joint 2 connected is. Same components are in the 1 to 3 denoted by the same reference numerals.

Das Gleichlaufgelenk 2 ist in den dargestellten Ausführungsformen ein Gegenbahngelenk, wie es bspw. aus der DE 102 09 933 A1 bekannt ist.The constant velocity joint 2 is in the illustrated embodiments, a counter-track joint, such as, for example, from the DE 102 09 933 A1 is known.

Das Gleichlaufgelenk 2 weist eine Außennabe 3 mit an der Innenseite der Außennabe 3 angeordneten Laufbahnen 3a, eine Innennabe 4 mit an deren Außenseite angeordneten Innenlaufbahnen 4a, einen zwischen der Innennabe 4 und der Außennabe 3 angeordneten und in der Außennabe 3 geführten Käfig 5 sowie Kugeln 6 auf, die in den Laufbahnen 3a und 4a geführt sind. Die Außennabe 3 ist von einem Aufnahmeteil 7 aus Blech umgriffen und drehfest mit diesem verbunden. Das Aufnahmeteil 7 ist bspw. über eine Schweißverbindung 8 mit einer Rohrwelle 9 verbunden.The constant velocity joint 2 has an outer hub 3 with on the inside of the outer hub 3 arranged raceways 3a , an inner hub 4 with arranged on the outside inner raceways 4a , one between the inner hub 4 and the outer hub 3 arranged and in the outer hub 3 guided kä fig 5 as well as bullets 6 on that in the careers 3a and 4a are guided. The outer hub 3 is from a recording part 7 surrounded by sheet metal and rotatably connected to this. The recording part 7 is, for example, via a welded joint 8th with a tube shaft 9 connected.

Das mit dem Gleichlaufgelenk 2 zu verbindende Bauteil 1 kann ein beliebiges anderes Bauteil sein, bspw. eine Welle, ein Radflansch, ein weiteres Gelenk oder dgl.. Die Innennabe 4 des Gleichlaufgelenks 2 weist einen in den dargestellten Ausführungsformen hülsenartigen, zylindrischen Abschnitt 10 auf, der sich in Richtung auf das Bauteil 1 erstreckt und an dessen dem Bauteil 1 zugewandten Ende eine Stirnverzahnung 11 vorgesehen ist.That with the constant velocity joint 2 to be connected component 1 can be any other component, such as a shaft, a wheel flange, another joint or the like .. The inner hub 4 of the constant velocity joint 2 has a sleeve-like in the illustrated embodiments, cylindrical portion 10 on, moving towards the component 1 extends and on the component 1 facing end a spur toothing 11 is provided.

In gleicher Weise weist auch das Bauteil 1 einen zylindrischen Abschnitt 12 auf, an dessen dem Gleichlaufgelenk 2 zugewandten Ende eine Stirnverzahnung 13 ausgebildet ist. Die Stirnverzahnungen 11 und 13 sind dabei so aneinander angepasst, dass diese, wie jeweils auf den oberen Bildhälften der 1 bis 3 dargestellt, zur Übertragung eines Drehmoments ineinander greifen können.The component also points in the same way 1 a cylindrical section 12 on, at which the constant velocity joint 2 facing end a spur toothing 13 is trained. The serrations 11 and 13 are adapted to each other so that these, as in each case on the upper half of the picture 1 to 3 shown, mesh for transmitting torque.

Der zylindrische Abschnitt 12 des Bauteils 1 kann, wie in 3 dargestellt, einstückig mit diesem ausgebildet sein. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass der zylindrische Abschnitt 12, wie in den 1 und 2 gezeigt, ein separates Element ist, welches mit dem Bauteil 1 drehfest verbindbar ist. In den Ausführungsformen gemäß den 1 und 2 ist der zylindrische Abschnitt 12 als eine Hülse ausgebildet, die mittels einer zumindest bereichsweise auf deren Innenfläche vorgesehenen Längsverzahnung mit einer bereichsweise auf der Außenfläche des Bauteils 1 vorgesehenen korrespondierenden Längsverzahnung 14 drehfest verbindbar ist.The cylindrical section 12 of the component 1 can, as in 3 represented, integrally formed therewith. Alternatively, it is also possible that the cylindrical portion 12 as in the 1 and 2 shown is a separate element which is connected to the component 1 rotatably connected. In the embodiments according to the 1 and 2 is the cylindrical section 12 formed as a sleeve, which by means of an at least partially provided on the inner surface of the longitudinal toothing with a region on the outer surface of the component 1 provided corresponding longitudinal teeth 14 rotatably connected.

Die drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Bauteil 1 und der Innennabe 4 des Gleichlaufgelenks 2 erfolgt, indem die beiden Stirnverzahnungen 11 und 13 unter axialer Vorspannung miteinander in Eingriff gebracht werden. Hierzu ist in den Ausführungsformen nach den 1 und 2 eine Sicherungsmutter 15 vorgesehen, die ein Innengewinde aufweist, welches auf ein Außengewinde 16 auf dem zylindrischen Abschnitt 12 aufschraubbar ist.The torque transmitting connection between the component 1 and the inner hub 4 of the constant velocity joint 2 done by the two serrations 11 and 13 be brought under axial bias with each other. For this purpose, in the embodiments of the 1 and 2 a locknut 15 provided, which has an internal thread, which on an external thread 16 on the cylindrical section 12 can be screwed on.

Auf dem zylindrischen Abschnitt 10 der Innennabe 4 ist in einer Nut ein Sicherungsring 17 gehalten, an welchem sich die Sicherungsmutter 15 mit einem dem Gleichlaufgelenk 2 zugewandten Vorsprung 18 abstützt. Auf diese Weise kann durch definiertes Anziehen der Sicherungsmutter 15 der zylindrische Abschnitt 12 des Bauteils 1 derart an den zylindrischen Abschnitt 10 der Innennabe 4 gezogen werden, dass die beiden Stirnverzahnungen 11 und 13 ineinander greifen.On the cylindrical section 10 the inner hub 4 is a circlip in a groove 17 held, on which the lock nut 15 with a constant velocity joint 2 facing projection 18 supported. In this way, by defined tightening the lock nut 15 the cylindrical section 12 of the component 1 such to the cylindrical portion 10 the inner hub 4 be drawn that the two serrations 11 and 13 mesh.

Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform ist dagegen das Bauteil 1 mit einer Bohrung 19 versehen. Zudem ist in der Innennabe 4 des Gleichlaufgelenks 2 eine Gewindebohrung 20 eingebracht. Somit lassen sich das Bauteil 1 und die Innennabe 4 mittels eines Gewindebolzens 21 derart aneinander festschrauben, dass die Stirnverzahnungen 11 und 13 drehmomentübertragend ineinander greifen.At the in 3 illustrated embodiment, however, is the component 1 with a hole 19 Mistake. In addition, in the inner hub 4 of the constant velocity joint 2 a threaded hole 20 brought in. Thus, the component can be 1 and the inner hub 4 by means of a threaded bolt 21 screwed together so that the serrations 11 and 13 interlocking torque.

Die Herstellung der Stirnverzahnungen 11 und 13 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 4 näher erläutert. Die Stirnverzahnungen 11 und 13 bestehen aus mehreren Zähnen, von denen ein Zahn 22 in 4 schematisch dargestellt ist.The production of the serrations 11 and 13 is below with reference to 4 explained in more detail. The serrations 11 and 13 consist of several teeth, one of which is a tooth 22 in 4 is shown schematically.

Die Zähne 22 der Stirnverzahnungen werden zunächst vorgeformt, so dass sie bspw. die in 4 durch eine gestrichelte Linie angedeutete Kontur 23 aufweisen. Diese Vorformung kann z. B. spanlos mittels einer Warmumformung erfolgen. Darauffolgend werden die Zähne 22 spanlos auf Endmaß gefertigt, so dass sie ihre in 4 mit durchgezogenen Linien angedeutete Endkontur 24 erhalten.The teeth 22 the serrations are first preformed so that they, for example. In 4 indicated by a dashed line contour 23 exhibit. This preforming z. B. without cutting done by means of a hot forming. Subsequently, the teeth 22 machined to final dimensions, so they can be used in 4 indicated by solid lines final contour 24 receive.

Dieser spanlose Bearbeitungsschritt kann vorzugsweise durch einen oder mehrere Prägevorgänge erfolgen, wobei jedoch nur auf die Funktionsflächen 25 des Zahnes, d. h. auf die Bereiche der Zahnflanken, die im Betrieb an den Zahnflanken der korrespondierenden Stirnverzahnung anliegen, Verdrängungsdruck ausgeübt wird. Da nur die Funktionsflächen 25 dem Prägevorgang unterworfen werden, herrscht bei der spanlosen Bearbeitung kein Leibungsdruck, so dass die Funktionsflächen 25 mit geringem Kraftaufwand und hoher Präzision auf Endmaß gefertigt werden können.This non-cutting machining step may preferably be carried out by one or more embossing operations, but only on the functional surfaces 25 of the tooth, ie on the regions of the tooth flanks, which lie against the tooth flanks of the corresponding spur toothing during operation, displacement pressure is exerted. Because only the functional surfaces 25 are subjected to the embossing process, prevails at the non-cutting machining no soffit pressure, so that the functional surfaces 25 can be made with minimal effort and high precision to final dimensions.

Die Kontur 23 des vorgeformten Zahnes ist dabei so gewählt, dass bei dem Prägevorgang ein freier Materialfluss an den Flächen gewährleistet ist, die an die Funktionsflächen angrenzen. Hierzu kann bspw. ein Freiraum 26 vorgesehen sein, in welchen das durch die Umformung verdrängte Material fließen kann. Der in 4 dargestellte Freiraum 26 ist lediglich exemplarisch angedeutet und es können in Abhängigkeit der Endkontur 24 der Zähne 22 auch verschiedene Freiräume und/oder ein an einer anderen Stelle angeordneter Freiraum vorteilhaft sein.The contour 23 of the preformed tooth is chosen so that in the embossing process a free flow of material is ensured on the surfaces adjacent to the functional surfaces. For this purpose, for example, a free space 26 be provided, in which the displaced by the deformation material can flow. The in 4 illustrated free space 26 is merely indicated by way of example and it may depend on the final contour 24 the teeth 22 Also, different free spaces and / or a space arranged at another location be advantageous.

Wenn die Stirnverzahnungen 11 und 13 vergütet und/oder einsatzgehärtet sind, weisen die Funktionsflächen 25 die erforderliche Härte zur Drehmomentübertragung auf. Der Kern der Zähne 22 ist jedoch ausreichend weich, so dass sich die Funktionsflächen 25 aufgrund der axialen Vorspannung, die durch die Sicherungsmutter 15 bzw. den Gewindebolzen 21 aufgebracht wird, oder aufgrund der durch die Drehmomentübertragung aufgebrachten Kräfte setzen können. Diese Setzungen sind bei statisch überbestimmten Stirnverzahnungen erforderlich, wenn möglichst alle Zähne 22 gleichmäßig ein Drehmoment übertragen sollen.When the serrations 11 and 13 tempered and / or case hardened, have the functional surfaces 25 the required hardness for torque transmission. The core of the teeth 22 However, it is sufficiently soft, so that the functional surfaces 25 due to the axial preload caused by the locknut 15 or the threaded bolt 21 is applied, or due to the applied by the torque transmission Can put forces. These settlements are required for statically overdetermined serrations, if possible all teeth 22 should transmit a torque evenly.

Claims (17)

Verfahren zur Herstellung einer Gelenkanbindung zur drehmomentübertragenden Verbindung eines Bauteils, das eine Stirnverzahnung aufweist, mit einem Gleichlaufgelenk, das mit einer korrespondierenden Stirnverzahnung versehen ist, wobei die Stirnverzahnungen über Mittel zum Aufbringen einer axialen Vorspannung miteinander in Eingriff bringbar sind und jeweils aneinander anliegende Flanken als Funktionsflächen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnverzahnungen in einem oder mehreren Bearbeitungsschritt(en) vorgeformt werden und danach durch spanlose Umformung nur der Funktionsflächen auf Endmaß gefertigt werden.A method for producing a joint connection for torque-transmitting connection of a component having a spur gear, with a constant velocity joint, which is provided with a corresponding spur toothing, wherein the spur gears are engageable with each other via means for applying an axial bias and each adjacent flanks as functional surfaces have, characterized in that the spur gear teeth are preformed in one or more processing step (s) and then made by cutting forming only the functional surfaces to final dimensions. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnverzahnungen durch Warmformung oder Halbwarmformung vorgeformt werden und danach durch Prägung nur der Funktionsflächen auf Endmaß gefertigt werden.Method according to claim 1, characterized in that that the serrations by thermoforming or semi-warming preformed and then by embossing only the functional surfaces Finished gauge become. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in dem letzten spanlosen Bearbeitungsschritt nur die Funktionsflächen auf Verdrängung geprägt werden.Method according to claim 2, characterized in that that at least in the last non-cutting processing step only the functional surfaces on repression embossed become. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Funktionsflächen durch das spanlose Fertigen auf Endmaß vergrößern.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the functional surfaces Increase to final size by cutting without cutting. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Vorformung der Stirnverzahnungen die Zahnform so ausgebildet wird, dass während des spanlosen Fertigens auf Endmaß ein freier Materialfluss an den an die Funktionsflächen angrenzenden Flächen der Zähne gewährleistet ist.Method according to one of claims 1 to 4, characterized that during the preforming of the serrations the tooth form is formed that while of the non-cutting finishing on final gauge a free flow of material to the functional surfaces adjacent areas the teeth guaranteed is. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Vorformung der Stirnverzahnungen am Kopfbereich und/oder am Fußbereich jedes Zahnes ein Freiraum zur Aufnahme von während des spanlosen Fertigens auf Endmaß verdrängtem Material ausgebildet wird.Method according to claim 5, characterized in that that in the preforming of the serrations on the head area and / or at the foot area Each tooth has a free space for receiving during chipless manufacturing material displaced to final dimensions is trained. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Stirnverzahnungen derart vergütet und/oder einsatzgehärtet sind, dass sich die Funktionsflächen der Stirnverzahnungen bei Aufbringen einer axialen Vorspannung und/oder bei Übertragung eines Drehmoments setzen können.Method according to one of claims 1 to 6, characterized that at least the serrations are so tempered and / or case hardened, that the functional surfaces the spur gears when applying an axial preload and / or during transmission can set a torque. Gelenkanbindung zur drehmomentübertragenden Verbindung eines Bauteils, das eine Stirnverzahnung aufweist, mit einem Gelenk, das mit einer korrespondierenden Stirnverzahnung versehen ist, die mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.Joint connection to the torque-transmitting connection of a Component having a face gear, with a joint, the is provided with a corresponding spur toothing, which with a Method according to one of the preceding claims. Gelenkanbindung zur drehmomentübertragenden Verbindung eines Bauteils, das eine Stirnverzahnung aufweist, mit einem Gelenk, das mit einer korrespondierenden Stirnverzahnung versehen ist, wobei die Stirnverzahnungen über Mittel zum Aufbringen einer axialen Vorspannung miteinander in Eingriff bringbar sind und jeweils aneinander anliegende Flanken als Funktionsflächen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Bauteil und an dem Gelenk Eingriffsmittel zur Verbindung mit einer Sicherungsmutter derart vorgesehen sind, dass Stirnverzahnungen durch die Sicherungsmutter unter axialer Vorspannung ineinandergreifend fixiert sind.Joint connection to the torque-transmitting connection of a Component having a face gear, with a joint, the is provided with a corresponding spur toothing, wherein the Serrations over Means for applying an axial bias can be engaged with each other are and each adjacent flanks have as functional surfaces, characterized in that engaging means on the component and on the joint are provided for connection to a lock nut such that serrations through the lock nut under axial bias are fixed in an interlocking manner. Gelenkanbindung zur drehmomentübertragenden Verbindung eines Bauteils, das eine Stirnverzahnung aufweist, mit einem Gelenk, das mit einer korrespondierenden Stirnverzahnung versehen ist, wobei die Stirnverzahnungen über Mittel zum Aufbringen einer axialen Vorspannung miteinander in Eingriff bringbar sind und jeweils aneinander anliegende Flanken als Funktionsflächen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsflächen der Stirnverzahnung einen Keilwinkel in der Nähe der Selbsthemmung zwischen etwa 1° und etwa 15°, insbesondere zwischen etwa 1,5° und etwa 5°, aufweisen.Joint connection to the torque-transmitting connection of a Component having a face gear, with a joint, the is provided with a corresponding spur toothing, wherein the serrations about Means for applying an axial bias to each other can be brought and each have adjacent flanks as functional surfaces, characterized in that the functional surfaces of the spur toothing a Wedge angle near the self-locking between about 1 ° and about 15 °, in particular between about 1.5 ° and about 5 °, exhibit. Gelenkanbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gieichlaufgelenk eine Innennabe aufweist, an deren einem Ende die Stirnverzahnung vorgesehen ist.Joint connection according to claim 10, characterized in that that the Gieichlaufgelenk has an inner hub, at one of End of the spur toothing is provided. Gelenkanbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Innennabe einen zylindrischen Abschnitt aufweist, an dessen einem Ende die Stirnverzahnung vorgesehen ist, und dessen Außenfläche Mittel zur Fixierung einer Sicherungsmutter als Mittel zum Aufbringen einer axialen Vorspannung aufweist.Joint connection according to claim 11, characterized in that that the inner hub has a cylindrical portion, at whose one end of the spur toothing is provided, and the outer surface means for fixing a lock nut as means for applying a having axial bias. Gelenkanbindung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil einen zylindrischen Abschnitt aufweist, an dessen einem Ende die Stirnverzahnung vorgesehen ist, und dessen Außenfläche Mittel zur Fixierung einer Sicherungsmutter als Mittel zum Aufbringen einer axialen Vorspannung aufweist.Joint connection according to one of claims 8 to 12, characterized in that the component is a cylindrical Section has, provided at one end of the spur gear is, and whose outer surface means for fixing a lock nut as means for applying a having axial bias. Gelenkanbindung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil und die Innennabe des Gleichlaufgelenks jeweils eine Bohrung aufweisen, von denen wenigstens eine mit einem Innengewinde versehen ist, und durch die ein das Bauteil und die Innennabe verbindender Gewindebolzen als Mittel zum Aufbringen einer axialen Vorspannung eingeschraubt ist.Joint connection according to one of claims 8 to 11, characterized in that the component and the inner hub of the constant velocity joint each have a bore, of which at least one is provided with an internal thread, and through which a threaded member connecting the component and the inner hub is screwed in as a means for applying an axial preload. Gelenkanbindung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleichlaufgelenk ein Gegenbahngelenk ist.Joint connection according to one of claims 8 to 14, characterized in that the constant velocity joint is a counter track joint is. Gelenkanbindung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Innennabe einsatzgehärtet ist und/oder zumindest der mit der Stirnverzahnung versehene Abschnitt des Bauteils vergütet ist.Joint connection according to one of claims 8 to 15, characterized in that the inner hub is case hardened and / or at least the portion provided with the spur toothing of the component annealed is. Welle, insbesondere Längswelle für Kraftfahrzeuge, zur Übertragung eines Drehmoments mit wenigstens einer Gelenkanbindung nach einem der Ansprüche 8 bis 16.Shaft, in particular propshaft for motor vehicles, for transmission a torque with at least one joint connection after a the claims 8 to 16.
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