[go: up one dir, main page]

DE102004005552A1 - Gleichlauf -oder Tripodegelenk und Verfahren zur Herstellung eines solchen - Google Patents

Gleichlauf -oder Tripodegelenk und Verfahren zur Herstellung eines solchen Download PDF

Info

Publication number
DE102004005552A1
DE102004005552A1 DE102004005552A DE102004005552A DE102004005552A1 DE 102004005552 A1 DE102004005552 A1 DE 102004005552A1 DE 102004005552 A DE102004005552 A DE 102004005552A DE 102004005552 A DE102004005552 A DE 102004005552A DE 102004005552 A1 DE102004005552 A1 DE 102004005552A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coating
outer part
synchronous
raceways
tripod joint
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102004005552A
Other languages
English (en)
Inventor
Georg Bergmann
Jörg Pott
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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 Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102004005552A priority Critical patent/DE102004005552A1/de
Publication of DE102004005552A1 publication Critical patent/DE102004005552A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C26/00Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
    • C23C26/02Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00 applying molten material to the substrate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22303Details of ball cages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/0038Surface treatment
    • F16D2250/0046Coating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/10Surface characteristics; Details related to material surfaces

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Ein Gleichlauf- oder Tripodegelenk umfasst ein Außenteil, das an seiner Innenseite Laufbahnen aufweist, ein Innenteil (4), das in dem Außenteil angeordnet ist und an seiner Außenseite Laufbahnen (5) aufweist, die den Laufbahnen des Außenteils gegenüberliegen, wobei jeweils eine Laufbahn an dem Außenteil und eine Laufbahn (5) an dem Innenteil (4) ein Laufbahnenpaar bilden, sowie Kugeln, die in den Laufbahnpaaren aufgenommen sind. Funktionsflächen des Gleichlauf- bzw. Tripodegelenks weisen Abschnitte mit einer durch eine elektromagnetische Strahlung, insbesondere Laserstrahlung, erzeugten, verschleißfesten Beschichtung (11) auf. Weiterhin wird ein entsprechendes Fertigungsverfahren angegeben. Durch das Beschichten und Legieren der Funktionsflächen unter Verwendung elektromagnetischer Strahlung wird eine Verbesserung der Materialeigenschaften in den hochbelasteten Bereichen von Gleichlauf- oder Tripodegelenken erzielt. Dies ermöglicht den Einsatz kostengünstiger Grundwerkstoffe für die Komponenten solcher Gelenke, die durch die Strahlungsbeschichtung in Bezug auf die Verschleißeigenschaften beanspruchungskonform partiell veredelt werden.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet Gleichlaufgelenke, worunter hier sowohl Gleichlauffestgelenke als auch Verschiebegelenke verstanden werden. Die Erfindung ist überdies bei Tripodegelenken einsetzbar. Solche Gelenke umfassen ein Außenteil, das an seiner Innenseite Laufbahnen aufweist, ein Innenteil, das in dem Außenteil angeordnet ist und an seiner Außenseite Laufbahnen aufweist, die den Laufbahnen des Außenteils gegenüberliegen, wobei jeweils eine Laufbahn an dem Außenteil und eine Laufbahn an dem Innenteil ein Laufbahnpaar bilden, sowie Wälzkörper, die in den Laufbahnpaaren aufgenommen sind.
  • Gleichlauffestgelenke, die auch als Rzeppagelenke oder Constant velocity joints bezeichnet werden, lassen sich überall dort einsetzen, wo eine Antriebsleistung unter einem Winkel zu übertragen ist. Aufgrund ihrer Winkelbeweglichkeit erlauben diese Gelenke beispielsweise einen Ausgleich von im Betrieb auftretenden Winkelveränderungen zwischen zwei miteinander gekoppelten Wellen. Sie werden unter anderem dazu verwendet, um die Antriebsleistung eines Kraftfahrzeugs von einem Getriebe zu den Fahrzeugrädern zu übertragen. Prinzipbedingt liegen bei Festgelenken sämtliche Kugeln stets in einer gemeinsamen Ebene, die im Fall einer Beugung des Gelenks den Beugewinkel halbiert.
  • Sollen nicht nur Winkelveränderungen sondern auch Axialverschiebungen ausgeglichen werden, können Gleichlauffestgelenke z. B. mit einer Verschiebehülse kombiniert werden. Ein Alternative hierzu bieten sogenannte Kugelverschiebegelenke, bei denen die Verschiebemöglichkeit unmittelbar im Gelenk vorgesehen ist. Allerdings sind die maximalen Beugewinkel im letztgenannten Fall in der Regel geringer.
  • Die genannten Gelenke sind im Betrieb mitunter erheblichen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Beim Einsatz in Kraftfahrzeugen ist eine gute Verschleißfestigkeit für die Lebensdauer von großer Bedeutung. Aus diesem Grunde werden die Bauteile solcher Gelenke üblicherweise gehärtet. So ist beispielsweise in der DE 28 17 167 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Härten von Gelenkaußenteilen beschrieben, bei dem ein Flammkopf oder ein Induktor zum Erwärmen auf Härtetemperatur verwendet wird. Ein partielles Härten der von den Kugeln beaufschlagten Laufbahnen sowie der an die Kugelbahnen angrenzenden Führungsflächen für einen Käfig ist aus der DE 42 00 848 C1 bekannt.
  • Weiterhin wird in der DE 31 32 363 C1 im Zusammenhang mit einem Gleichlaufgelenk ein Verfahren zum partiellen Oberflächenhärten angegeben. Bei diesem Verfahren werden lediglich die Kontaktstellen zwischen den Kugeln und den Kugellaufbahnen bzw. und dem Käfig induktiv mit Hilfe eines Forminduktors eingehärtet. Dadurch werden geringe Härteverzüge erreicht. Zudem kann verhindert werden, dass dünnwandige Bauteile durchgehärtet werden. Weitere, weniger stark belastete Abschnitte werden mit einer verschleißfesten Schicht versehen. Dies betrifft insbesondere die Flächen zwischen dem Käfig und dem Innenteil bzw. dem Käfig und dem Außenteil. Die verschleißfeste Schicht wird entweder durch Laser- oder Elektronenstrahlhärten hergestellt. Hierbei handelt es sich um Härtverfahren herkömmlicher Art, bei denen lediglich die Erwärmung durch elektromagnetische Strahlung bewerkstelligt wird.
  • Alternativ wird eine Beschichtung durch eine thermo-chemische Oberflächenbehandlung, eine Kunststoffbeschichtung oder eine anorganische Beschichtung vorgeschlagen. Beispiele hierfür sind das Hartverchromen, Vernickeln oder das Überziehen mit Siliziumcarbid. Weiterhin kommen Diffusionsbehandlungen wie Borieren, Chromieren oder Nitrieren in Frage. Bei derartigen Verfahren ist allerdings eine lokale Begrenzung schwierig.
  • Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, das Verschleißverhalten von Gleichlauf- oder Tripodegelenken und deren Komponenten zu verbessern, um bei wachsender Drehmomentbelastung eine kompakte Bauweise und eine höhere Lebensdauer zu erzielen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Gleichlauf- oder Tripodegelenk der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das sich dadurch auszeichnet, dass Funktionsflächen des Gleichlauf- bzw. Tripodegelenks Abschnitte mit einer durch eine elektromagnetische Strahlung, insbesondere Laserstrahlung erzeugten, verschleißfesten Beschichtung aufweisen.
  • Im Unterschied zu den vorstehend genannten Gelenken weisen bei der erfindungsgemäßen Lösung besonders verschleißgefährdete Funktionsflächen des Gelenks nicht lediglich eine Härtung, sondern eine Beschichtung auf. Diese Beschichtung ist in besonderer Weise, nämlich mittels elektromagnetischer Strahlung aufgebracht, wodurch es möglich ist, diese sehr präzise lediglich an den gewünschten Stellen vorzusehen.
  • Hierdurch sind gezielte Verbesserungen der Materialeigenschaften im Bereich der Funktionsflächen möglich. Durch das Beschichten der Funktionsflächen wird zudem eine Steigerung der Bauteilfunktion erzielt. Daraus resultiert neben der Übertragung höherer Antriebsleistungen bei kompakter Bauweise ein verbessertes Verschleißverhalten sowie eine längere Lebensdauer.
  • Darüber hinaus können für die Komponenten von Gleichlauf- und Tripodegelenken kostengünstigere Grundwerkstoffe eingesetzt werden. Diese werden durch die Beschichtung lokal in ihren Materialeigenschaften beeinflusst.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind lediglich lokal stark beanspruchte Stellen der Funktionsflächen beschichtet, so dass der entsprechende Fertigungsaufwand verhältnismäßig gering bleibt.
  • Die Beschichtung wird vorzugsweise lokal an Kugelkontaktflächen der Kugellaufbahnen vorgesehen. Mittels elektromagnetischer Strahlung werden die im Regelfall gekrümmten Flächen sehr gut erreicht. Insbesondere bei Gelenken, bei denen die Kugeln lediglich zwei Kontaktpunkte mit der zugehörigen Kugellaufbahn bilden, kann eine sehr gezielte partielle Veredelung der stark beanspruchten Bereiche erreicht werden.
  • Sofern bei dem Gleichlauf- oder Tripodegelenk zwischen dem Außenteil und dem Innenteil ein Käfig angeordnet ist, der Fenster zur Aufnahme der Wälzkörper aufweist, kann die Beschichtung auch lokal an den Käfigfenstern vorgesehen werden.
  • In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Beschichtung auf die betreffende Funktionsfläche aufgeschmolzen. Es ist jedoch auch möglich, die Beschichtung aufzusintern, ohne dass der aufgebrachte Werkstoff der Beschichtung geschmolzen wird.
  • Weiterhin kann z. B. durch eine entsprechende Einstellung der Intensität der elektromagnetischen Strahlung bzw. eines Lasers die Beschichtung mit der Funktionsfläche verschmolzen sein. Dies ermöglicht eine besonders innige Verbindung der Beschichtung mit der betreffenden Funktionsfläche.
  • Der Horizont der Gefügeveränderungen an der Funktionsfläche infolge der Beschichtung kann bis zu 0,5 mm tief in das die Funktionsfläche aufweisende Bauteil hineinreichen.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist dessen Material der Beschichtung derart gewählt, dass nach deren Aufbringung die Randschicht der Funktionsflächen im Bereich der Beschichtung durch Zusatzwerkstoffe auflegiert ist.
  • Legierungsbestandteile der Beschichtung sind vorzugsweise Metalle, Metalloxide und/oder Metallcarbide. Insbesondere können die Legierungsbestandteile der Beschichtung Titancarbid, Chrom oder ähnliche Hartstoffe umfassen.
  • Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch Verfahren zur Herstellung eines Gleichlauf- oder Tripodegelenks des eingangs genannten Typs gelöst, bei dem zumindest Abschnitte von Funktionsflächen des Gleichlauf- bzw. Tripodegelenks unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Laserstrahlung mit einer verschleißfesten Beschichtung versehen werden.
  • Mit einem solchen Verfahren lässt sich das vorstehend genannte Gleichlauf- oder Tripodegelenk nebst seiner vorteilhaften Ausgestaltungen besonders vorteilhaft herstellen.
  • Wie oben bereits erläutert, ist es damit sehr gut möglich, lediglich stark beanspruchte Stellen der Funktionsflächen lokal bzw. partiell zu beschichten.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das Material für die Beschichtung vorzugsweise in einem pulverförmigen Zustand bereitgestellt. Dieses kann oberflächlich aufgeschmolzen oder aufgesintert werden.
  • Es ist jedoch auch möglich, die Funktionsfläche selbst mittels der elektromagnetischen Strahlung aufzuschmelzen und das Beschichtungsmaterial in das so entstandene Schmelzbad einzubringen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahren sind in den Patentansprüchen angegeben.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine räumliche Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Gleichlaufgelenk,
  • 2 eine Detailansicht einer Kugellaufbahn zur Veranschaulichung der lokalen Beschichtung besonders belasteter Bereiche,
  • 3 eine Detailansicht eines Kugelkäfigs mit einer Beschichtung an den Kugelfenstern, und in
  • 4 einen Schnitt durch die Beschichtung an einer Funktionsfläche.
  • Das Ausführungsbeispiel in 1 zeigt ein Gleichlaufgelenk 1, das hier beispielhaft in Form eines Gleichlauffestgelenks dargestellt ist.
  • Dieses Gleichlaufgelenk 1 umfasst ein ringförmiges Außenteil 2 als Gelenkkörper, das an seiner Innenseite mehrere Laufbahnen 3 aufweist. Die am Umfang der Innenseite gleichmäßig verteilten Laufbahnen 3 erstrecken sich dabei parallel zu einer Längs- bzw. Drehachse des Außenteils 2. Es ist jedoch auch möglich, eine Schränkung der Laufbahnen 3 vorzusehen.
  • In dem Außenteil 2 ist ein Innenteil 4 als Nabe angeordnet, das an seiner Außenseite eine gleiche Anzahl von Laufbahnen 5 aufweist. Die Laufbahnen 5 des Innenteils 4 liegen den Laufbahnen 3 des Außenteils 2 gegenüber, wobei jeweils eine Laufbahn 3 des Außenteils 2 und eine Laufbahn 5 des Innenteils 4 ein Laufbahnenpaar bilden. Dabei sind die Laufbahnen 5 des Innenteils 4 in entsprechender Weise wie die Laufbahnen 3 des Außenteils 2 achsparallel angeordnet. Jedoch ist auch hier eine gegebenenfalls gegensinnige Schränkung möglich.
  • In jedem Laufbahnenpaar 3, 5 ist zur Drehmomentübertragung zwischen dem Außenteil 2 und dem Innenteil 3 ein Wälzkörper in Form einer Kugel 6 angeordnet. Die Kugeln 6 werden von einem Käfig 7 gehalten, der hierzu in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Fenster 8 aufweist.
  • Wie 1 zeigt, weist der Käfig 7 an seiner Außenseite eine kugelförmige Außenfläche 9 auf, die an kugelförmigen Innenflächenabschnitten des Außenteils 2 schwenkbar geführt sind. In gleicher Weise ist der Käfig 7 über eine kugelförmig Innenfläche 10 an entsprechenden Außenflächenabschnitten des Innenteils 4 geführt. Dadurch wird gewährleistet, dass das Gelenk 1 bei einer Beugung um ein feststehendes Beugezentrum schwenkt und die Kugeln 6 stets in einer Halbwinkelebene des Gelenks 1 laufen.
  • Erfindungsgemäß weisen Funktionsflächen des Gleichlaufgelenks 1 Abschnitte mit einer durch eine elektromagnetische Strahlung, insbesondere Laserstrahlung erzeugten, verschleißfesten Beschichtung 11 bzw. 12 auf.
  • So sind bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Kugelkontaktflächen der Kugellaufbahnen 3, 5 beschichtet. Wie 2 anhand einer Laufbahn 5 des Innenteils 4 zeigt, ist die verschleißfeste Beschichtung 11 lokal begrenzt, das heißt es ist nicht das gesamte Innenteil 4 beschichtet. Vielmehr bleibt die Beschichtung 11 örtlich auf stark beanspruchte Stellen der Funktionsflächen beschränkt. In 2 stellen die Kugelkontaktflächen der hier beispielhaft elliptischen Laufbahn 5 einen Teilabschnitt der Laufbahn 5 dar. Selbstverständlich können an Gleichlaufgelenken, bei denen der Laufbahnenquerschnitt im wesentlichen der Kontur der Kugeln 6 angepasst ist, die Laufbahnen insgesamt beschichtet sein.
  • Weiterhin ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine entsprechende verschleißfeste Beschichtung 12 an den Käfigfenstern 8 vorgesehen. 3 zeigt eine Detailansicht eines Käfigfensters 8. Die Beschichtung 12 ist dabei auf den Anlagebereich einer Kugel 6 am Fensterrand beschränkt.
  • Die Beschichtungen 11 und 12 können auf die jeweilige Funktionsfläche, das heißt eine Flanke des Fensters 8 bzw. eine Laufbahn 3 oder 5 unter Verwendung elektromagnetischer Strahlung aufgeschmolzen oder aufgesintert sein.
  • Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Beschichtungen 11 und 12 jedoch mit der jeweiligen Funktionsfläche verschmolzen. 4 zeigt einen Schnitt durch den Randbereich einer Funktionsfläche einschließlich der zugehörigen Beschichtung, die hier mit dem Bezugszeichen 11 gekennzeichnet ist. Die unterschiedlichen Materialien sind durch entgegengesetzte Schraffuren gekennzeichnet. Durch das Aufschmelzen der Funktionsfläche wird diese in einer Randschicht mit dem Beschichtungsmaterial vermischt. Vorzugsweise wird die Beschichtung 11 so gewählt, dass die Funktionsfläche im Bereich der Beschichtung durch Zusatzwerkstoffe auflegiert wird.
  • Hierdurch wird eine Verbesserung der Materialeigenschaften in bezug auf die Verschleißfestigkeit und Strukturfestigkeit erzielt, die es ermöglicht, für das die Funktionsfläche aufweisende Bauteil kostengünstigere Grundwerkstoffe einzusetzen.
  • Wie 4 weiter zeigt, kann der Horizont H der Gefügeveränderungen an der Funktionsfläche infolge der Beschichtung bis zu 0,5 mm tief in das die Funktionsfläche aufweisende Bauteil hineinreichen.
  • Als Legierungsbestandteile für die Beschichtung kommen vor allem Metalle, Metalloxide und/oder Metallcarbide infrage. Beispielhaft seien hier Titancarbid, Chrom und ähnliche Hartstoffe genannt.
  • Deren Auf- bzw. Einbringung in die Funktionsflächen erfolgt, wie oben bereits erwähnt, durch elektromagnetische Strahlung, wobei neben Laserstrahlung prinzipiell auch der Einsatz von Elektronenstrahlung möglich ist. Hierdurch lässt sich eine sehr zielgenaue partielle Beschichtung stark beanspruchter Stellen zum Zweck der Verbesserung der Materialeigenschaften realisieren.
  • Die Zufuhr des Beschichtungsmaterials erfolgt bevorzugt in einem festen Aggregatzustand, insbesondere in Pulverform. Das Beschichtungsmaterial kann bereits vor dem Einsatz der elektromagnetischen Strahlung appliziert werden, was insbesondere dann praktikabel ist, wenn das Beschichtungsmaterial lediglich auf eine Oberfläche aufgeschmolzen oder aufgesintert wird. Möglich ist jedoch auch der Eintrag des Beschichtungsmaterials bzw. Zusatzmaterials in das bereits per Strahlung erschmolzene Material der Funktionsfläche.
  • Die Erfindung wurde vorstehend im Zusammenhang mit einem in 1 dargestellten Gleichlauffestgelenk näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf die Anwendung bei solchen Gelenken beschränkt, sondern kann vielmehr auch bei anderen Typen von Gleichlaufgelenken sowie bei Tripodegelenken eingesetzt werden. Dies gilt entsprechend auch für die oben erläuterten Beispiele besonders belasteter Funktionsflächen.
  • Durch das Beschichten und Legieren der Funktionsflächen unter Verwendung elektromagnetischer Strahlung wird eine Verbesserung der Materialeigenschaften in den hochbelasteten Bereichen von Gleichlauf- bzw. Tripodegelenken erzielt. Dies ermöglicht den Einsatz kostengünstiger Grundwerkstoffe für die Komponenten solcher Gelenke, die durch die Strahlungsbeschichtung in bezug auf die Verschleißeigenschaften beanspruchungskonform partiell veredelt werden.
  • 1
    Gleichlaufgelenk
    2
    Außenteil
    3
    Laufbahn
    4
    Innenteil
    5
    Laufbahn
    6
    Kugel
    7
    Käfig
    8
    Fenster
    9
    kugelförmige Außenfläche des Käfigs
    10
    kugelförmige Innenfläche des Käfigs
    11
    Beschichtung
    12
    Beschichtung

Claims (22)

  1. Gleichlauf- oder Tripodegelenk, umfassend: – ein Außenteil (2), das an seiner Innenseite Laufbahnen (3) aufweist, – ein Innenteil (4), das in dem Außenteil (2) angeordnet ist und an seiner Außenseite Laufbahnen (5) aufweist, die den Laufbahnen (3) des Außenteils (2) gegenüberliegen, wobei jeweils eine Laufbahn (3) an dem Außenteil (2) und eine Laufbahn (5) an dem Innenteil (4) ein Laufbahnpaar bilden, sowie – Wälzkörper, insbesondere Kugeln (6) oder Rollen, die in den Laufbahnpaaren aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass Funktionsflächen des Gleichlauf- bzw. Tripodegelenks (1) Abschnitte mit einer durch eine elektromagnetische Strahlung, insbesondere Laserstrahlung erzeugten, verschleißfesten Beschichtung (11, 12) aufweisen.
  2. Gleichlauf- oder Tripodegelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich lokal stark beanspruchte Stellen der Funktionsflächen beschichtet sind.
  3. Gleichlauf- oder Tripodegelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (11) lokal an Kontaktflächen der Wälzkörperlaufbahnen (3, 5) vorgesehen ist.
  4. Gleichlauf- oder Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außenteil (2) und dem Innenteil (4) ein Käfig (7) angeordnet ist, der Fenster (8) zur Aufnahme der Wälzkörper (6) aufweist, und dass die Beschichtung (12) lokal an den Käfigfenstern (8) vorgesehen ist.
  5. Gleichlauf- oder Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (11, 12) aufgeschmolzen ist.
  6. Gleichlauf- oder Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung in (11, 12) aufgesintert ist.
  7. Gleichlauf- oder Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (11, 12) mit der Funktionsfläche verschmolzen ist.
  8. Gleichlauf- oder Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Horizont der Gefügeveränderungen an der Funktionsfläche infolge der Beschichtung (11, 12) bis zu 0,5 mm tief in das die Funktionsfläche aufweisende Bauteil hineinreicht.
  9. Gleichlauf- oder Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Randschicht der Funktionsflächen im Bereich der Beschichtung durch Zusatzwerkstoffe auflegiert ist.
  10. Gleichlauf- oder Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Legierungsbestandteile der Beschichtung (11, 12) Metalle, Metalloxide und/oder Metallcarbide umfassen.
  11. Gleichlauf- oder Tripodegelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Legierungsbestandteile der Beschichtung (11, 12) Titancarbid, Chrom oder ähnliche Hartstoffe umfassen.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Gleichlauf- oder Tripodegelenks (1) mit einem Außenteil (2), das an seiner Innenseite Laufbahnen (3) aufweist, einem Innenteil (4), das in dem Außenteil (2) angeordnet ist und an seiner Außenseite Laufbahnen (5) aufweist, die den Laufbahnen (3) des Außenteils (2) gegenüberliegen, wobei jeweils eine Laufbahn (3) an dem Außenteil (2) und eine Laufbahn (5) an dem Innenteil (4) ein Laufbahnpaar bilden, sowie mit Wälzkörpern, insbesondere Kugeln (6) oder Rollen, die in den Laufbahnpaaren aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Abschnitte vom Funktionsflächen des Gleichlauf- bzw. Tripodegelenks (1) unter Verwendung von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Laserstrahlung mit einer verschleißfesten Beschichtung (11, 12) versehen werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich lokal stark beanspruchte Stellen der Funktionsflächen beschichtet werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (11) lokal an Kontaktflächen der Wälzkörperlaufbahnen (3, 5) angebracht wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außenteil (2) und dem Innenteil (4) ein Käfig (7) angeordnet ist, der Fenster (8) zur Aufnahme der Wälzkörper (6) aufweist, und dass die Beschichtung (12) lokal an den Käfigfenstern (8) angebracht wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (11, 12) aufgeschmolzen wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (11, 12) aufgesintert wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung in (11, 12) mit der Funktionsfläche verschmolzen wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Horizont der Gefügeveränderungen an der Funktionsfläche infolge der Beschichtung (11, 12) bis zu 0,5 mm tief in das die Funktionsfläche aufweisende Bauteil hineinreicht.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Randschicht der Funktionsflächen im Bereich der Beschichtung (11, 12) durch Zusatzwerkstoffe auflegiert wird.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass Legierungsbestandteile der Beschichtung (11, 12) Metalle, Metalloxide und/oder Metallcarbide umfassen.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass Legierungsbestandteile der Beschichtung (11, 12) Titancarbid, Chrom oder ähnliche Hartstoffe umfassen.
DE102004005552A 2004-02-04 2004-02-04 Gleichlauf -oder Tripodegelenk und Verfahren zur Herstellung eines solchen Withdrawn DE102004005552A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004005552A DE102004005552A1 (de) 2004-02-04 2004-02-04 Gleichlauf -oder Tripodegelenk und Verfahren zur Herstellung eines solchen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004005552A DE102004005552A1 (de) 2004-02-04 2004-02-04 Gleichlauf -oder Tripodegelenk und Verfahren zur Herstellung eines solchen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004005552A1 true DE102004005552A1 (de) 2005-09-29

Family

ID=34894837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004005552A Withdrawn DE102004005552A1 (de) 2004-02-04 2004-02-04 Gleichlauf -oder Tripodegelenk und Verfahren zur Herstellung eines solchen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004005552A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008056726A1 (de) 2008-11-11 2009-06-18 Daimler Ag Verfahren zur Herstellung einer Schicht auf einem Grundwerkstoff eines Bauteils
CN103016535A (zh) * 2012-12-20 2013-04-03 常熟长城轴承有限公司 滚子轴承套圈表面结构
CN119680819A (zh) * 2024-12-27 2025-03-25 钱潮智造(芜湖)有限公司 一种减摩剂涂覆方法及系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008056726A1 (de) 2008-11-11 2009-06-18 Daimler Ag Verfahren zur Herstellung einer Schicht auf einem Grundwerkstoff eines Bauteils
CN103016535A (zh) * 2012-12-20 2013-04-03 常熟长城轴承有限公司 滚子轴承套圈表面结构
CN119680819A (zh) * 2024-12-27 2025-03-25 钱潮智造(芜湖)有限公司 一种减摩剂涂覆方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19644967C2 (de) Verfahren zum Herstellen von Treibrollen für stufenlose Getriebe und dadurch entstandene Treibrollen
AT502630B1 (de) Bauelement, insbesondere formteil, mit einer beschichtung
DE3132363C2 (de) Verfahren zum partiellen Oberflaechenhaerten
DE10323447A1 (de) Radlagervorrichtung
DE112007002699B4 (de) Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug
DE102005060113B4 (de) Radlager sowie Verfahren zur Herstellung desselben
DE102005019482B4 (de) Kegelrollenlager
DE102006023690A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerbauteils sowie Wälzlagerbauteil
EP2024654B1 (de) Verfahren zur herstellung eines wälzlagerbauteils
DE102004040390B4 (de) Verfahren zur Induktionswärmebehandlung
AT517751B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Sinterzahnrades
WO2018233745A1 (de) Verfahren zur herstellung eines lagerringes durch additives fertigungsverfahren und wälzlager mit lagerring
DE10062036C2 (de) Wälzlager und Verfahren zur Herstellung eines Bauteils eines Wälzlagers
DE102004005552A1 (de) Gleichlauf -oder Tripodegelenk und Verfahren zur Herstellung eines solchen
EP3601629B1 (de) Kolbenring mit kugelgestrahlter einlaufschicht und verfahren zur herstellung
DE102016120862B4 (de) Herstellung eines Lagers
DE112004001207B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Gelenks mit hochbelastbarem Innenteil
DE112004001206B4 (de) Vergüteter Gelenkkäfig
DE102015006079A1 (de) Bauteil, insbesondere für ein Fahrzeug, sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Bauteils
DE102004062844B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Zwischenwelle mit einer integralen Kugelnabe
DE19907258C1 (de) Verfahren zur Herstellung von Nockenwellen und danach hergestellte Nockenwelle
EP1239122B1 (de) Hohlwelle mit verschleissfesten Teilbereichen und Verfahren zu dessen Herstellung
EP1778991A1 (de) Wälzlager umfassend wenigstens ein präzisionstiefgezogenes bauteil mit einer lauf- oder führungsfläche für wälzkörper, sowie verfahren zur herstellung eines solchen bauteils
DE102013202823A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Gleitlagers und Gleitlager
DE10006168A1 (de) Reibpaarung für eine Synchronisiereinrichtung in Zahnräderwechselgetrieben

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8105 Search report available
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8110 Request for examination paragraph 44
R120 Application withdrawn or ip right abandoned
R082 Change of representative
R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20140217