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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft allgemein ein Rohrelement mit daran ausgebildeten Keilverzahnungen. Genauer gesagt betrifft diese Erfindung ein rohrförmiges Gleitelement mit Keilverzahnungen von einer Vielzahl von unterschiedlichen Größen zur Verwendung in einer Kraftfahrzeug-Antriebswellenanordnung. Die Rohr-Keilverzahnungen sind zum Übertragen einer Drehbewegung und zum Unterbringen von axialen Längenänderungen, wie beispielsweise in einem Kraftahrzeug-Antriebsstrangsystem, vorgesehen.
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Antriebsstrangsysteme werden weithin zum Erzeugen von Energie von einer Quelle und zum Transferieren einer solchen Energie von der Quelle zu einem angetriebenen Mechanismus verwendet. Häufig erzeugt die Quelle Drehenergie, und eine solche Drehenergie wird von der Quelle zu einem drehbar angetriebenen Mechanismus transferiert. Beispielsweise erzeugt in den meisten Landfahrzeugen, die heutzutage im Einsatz sind, eine Motor/GetriebeAnordnung Drehenergie, und eine solche Drehenergie wird von einer Ausgangswelle der Motor/Getriebe-Anordnung über eine Antriebswellenanordnung zu einer Eingangswelle einer Achsanordnung transferiert, um die Räder des Kraftfahrzeugs drehbar anzutreiben. Um dies zu erreichen, enthält eine typische Antriebswellenanordnung ein hohlzylindrisches Antriebswellenrohr mit einem Paar von Endanschlussstücken, wie beispielsweise einem Paar von Rohr-Gabelstücken, die an seinem vorderen und seinem hinteren Ende gesichert sind. Das vordere Endanschlussstück bildet einen Teilbereich eines vorderen Gelenkstücks aus, das die Ausgangswelle der Motor/Getriebe-Anordnung mit dem vorderen Ende des Antriebswellenrohrs verbindet. Gleichermaßen bildet das hintere Endanschlussstück einen Teilbereich eines hinteren Gelenkstücks aus, das das hintere Ende des Antriebswellenrohrs mit der Eingangswelle der Achsanordnung verbindet. Das vordere und das hintere Gelenkstück stellen eine Drehantriebsverbindung von der Ausgangswelle der Motor/GetriebeAnordnung über das Antriebswellenrohr mit der Eingangswelle der Achsanordnung zur Verfügung, während sie für ein beschränktes Ausmaß an winkelförmiger Fehlausrichtung zwischen den Drehachsen dieser drei Wellen Platz bieten.
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Ein typisches Antriebsstrangsystem muss nicht nur Platz für ein beschränktes Ausmaß an winkelförmiger Fehlausrichtung zwischen der Quelle von Drehenergie und der drehbar angetriebenen Vorrichtung bieten, sondern es muss auch typischerweise Platz für ein beschränktes Ausmaß an relativer axialer Bewegung zwischen ihnen bieten. Beispielsweise tritt in den meisten Kraftfahrzeugen ein geringes Ausmaß an relativer axialer Bewegung häufig zwischen der Motor/Getriebe-Anordnung und der Achsanordnung auf, wenn das Kraftfahrzeug in Betrieb genommen ist. Um sich diesem zu widmen, ist es bekannt, ein Gleitgelenk in der Antriebswellenanordnung vorzusehen. Ein typisches Gleitgelenk enthält ein erstes und ein zweites Element, die jeweilige daran ausgebildete Strukturen haben, die für eine gleichzeitige Drehbewegung miteinander zusammenarbeiten, während sie zulassen, dass ein beschränktes Ausmaß an axialer Bewegung zwischen ihnen auftritt.
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Ein allgemeiner Typ eines Antriebswellengleitgelenks ist als Gleitgelenk mit ineinanderschiebbaren Keilverzahnungen bekannt. Ein typisches Gleitgelenk mit ineinanderschiebbaren Keilverzahnungen enthält Stecker- und Buchsenelemente mit jeweiligen Vielzahlen von daran ausgebildeten Keilverzahnungen. Das Steckerelement ist bezüglich seiner Form für gewöhnlich allgemein zylindrisch und hat eine Vielzahl von sich nach außen erstreckenden Keilverzahnungen, die an seiner äußeren Oberfläche ausgebildet sind. Das Steckerelement kann integral mit einem Ende der oben beschriebenen Antriebswellenanordnung ausgebildet oder an diesem gesichert sein. Das Buchsenelement ist andererseits für gewöhnlich allgemein hohl und zylindrisch bezüglich seiner Form und hat eine Vielzahl von sich nach innen erstreckenden Keilverzahnungen, die an seiner inneren Oberfläche ausgebildet sind. Das Buchsenelement kann integral mit einem Gabelstück ausgebildet oder an diesem gesichert sein, das einen Teilbereich von einem der oben beschriebenen Gelenkstücke bildet. Um das Gleitgelenk zusammenzubauen, wird das Steckerelement in das Buchsenelement eingefügt, so dass die sich nach außen erstreckenden Keilverzahnungen des Steckerelements mit den sich nach innen erstreckenden Keilverzahnungen des Buchsenelements zusammenarbeiten. Als Ergebnis werden die Stecker- und Buchsenelemente für eine gleichzeitige Drehbewegung miteinander verbunden. Jedoch können die sich nach außen erstreckenden Keilverzahnungen des Steckerelements relativ zu den sich nach innen erstreckenden Keilverzahnungen des Buchsenelements gleiten, um zuzulassen, dass ein beschränktes Ausmaß an relativer axialer Bewegung zwischen der Motor/Getriebe-Anordnung und der Achsanordnung des Antriebsstrangsystems auftritt.
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Die Stecker- und Buchsenelemente sind herkömmlich geschmiedete oder gegossene Komponenten gewesen und die jeweiligen Keilverzahnungen sind herkömmlich geschnitten bzw. geschliffen, gewalzt oder auf andere Weise daran ausgebildet gewesen. Eine alternative Konfiguration für diese Keilverzahnungselemente besteht im Ausbilden der Vielzahl von sich nach außen und nach innen erstreckenden Keilverzahnungen direkt auf die hohlen rohrförmigen Komponenten der Antriebswellenanordnung. Diese am Rohr ausgebildeten Keilverzahnungsprofile haben normalerweise ein etwas niedrigeres Gewicht als diejenigen einer herkömmlichen geschmiedeten oder gegossenen Konstruktion, können aber eine längere angepasste Eingriffslänge erfordern. Zusätzlich müssen die relativen Keilverzahnungspassungen dicht genug sein, um noch eine stabile laterale Ausrichtung sicherzustellen, und ein ausreichendes Spiel haben, um ohne exzessiven Kraftaufwand zu gleiten bzw. sich ineinanderzuschieben. Während diese am Rohr ausgebildeten Keilverzahnungen adäquate Leistungsmerkmale zur Verfügung stellen können, bringt die längere Keilverzahnungsformlänge oft eine erhöhte Verarbeitungszeit mit sich, um die nötigen Passtoleranzen für die zusammengebauten Keilverzahnungskomponenten zur Verfügung zu stellen. Somit wäre es erwünscht, eine Keilverzahnungsformkonfiguration zur Verfügung zu stellen, die lange Keilverzahnungslängen mit reduzierten Verarbeitungszykluszeiten passend machen kann. Es wäre weiterhin erwünscht, eine Keilverzahnungsform zur Verfügung zu stellen, die eine dichte laterale Passung zur Verfügung stellt, jedoch eine geringere axiale Gelenkbelastung hat.
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Eine Lenkwelle gemäß der Druckschrift
US 6 026 704 A umfasst: eine äußere Welle mit einem inneren Keilwellenabschnitt; eine innere Welle mit einem Wellenabschnitt und einem äußeren Keilwellenabschnitt, die kontinuierlich entlang einer axialen Richtung angeordnet sind; einen Halteabschnitt, der an mindestens einem von dem äußeren Keilwellenabschnitt und dem Wellenabschnitt ausgebildet ist; einen gleitenden Kupplungsabschnitt, der durch einen Kupplungsabschnitt der äußeren Welle und einen Kupplungsabschnitt der inneren Welle gebildet wird, um zu ermöglichen, dass die äußere Welle und die innere Welle teleskopisch in der axialen Richtung relativ zueinander durch Keilnuten gleiten können; und ein gleitendes Kunststoffelement, das in einen Raum gefüllt ist, der in dem gleitenden Kupplungsabschnitt zwischen einem Öffnungsabschnitt der äußeren Welle und dem Halteabschnitt der inneren Welle gebildet wird.
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Die Druckschrift
DE 101 90 280 B4 beschreibt eine Lenkvorrichtung mit verlängerbaren Wellen, einer inneren Welle mit einem Verbindungsabschnitt, einer äußeren Welle mit einem Verbindungsabschnitt, der mit dem Verbindungsabschnitt der inneren Welle so verbunden ist, dass die Anordnung in axialer Richtung ausziehbar und nicht gegeneinander verdrehbar ist, einer konkave Nut, die in dem Verbindungsabschnitt der inneren Welle ausgebildet ist, Füll-Löcher, die in dem Verbindungsabschnitt der äußeren Welle ausgebildet sind und durch die die konkave Nut mit einem synthetischen Harz gefüllt ist, und harzhaltige Gleitabschnitte, die an den Verbindungsabschnitten der inneren und der äußeren Welle ausgebildet sind, wobei an einer Innenumfangsfläche eines vorderen Endes des Verbindungsabschnittes der äußeren Welle ein Ring, der aus einem Niedrigreibungs-Harz gebildet ist, angebracht ist.
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Keilwellenverbindungen aus Stahl mit besonders bearbeiteten Oberflächen an ihren Gegenstücken sind Gegenstand der Druckschrift
US 3 367 142 A.
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Die Druckschrift
EP 1 653 099 A1 ist mit einem Kraftübertragungsmechanismus mit einer Welle und einer Nabe befasst. Ein Wellenzahnteil umfasst einen Stegteil, der aus einer Balligkeit mit variabler Zahndicke gebildet ist, und ein Nabenzahnteil umfasst einen Stegteil, der eine Zahndicke aufweist, die in einer spezifizierten linearen Form gebildet ist und einen Innendurchmesser aufweist, der sich von seinem Endteil zu einer Wellenschaftseite ändert. Ein erster Stufenteil, der zum Nabenzahnteil hin anschwillt, ist im Bodenteil des Wellenzahnteils ausgebildet, und ein zweiter Stufenteil, der in einer Richtung entgegengesetzt zum Wellenzahnteil zurückgesetzt ist, ist im Stegteil des Nabenzahnteils ausgebildet.
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Die Druckschrift
GB 1 495 565 A betrifft ein außenverzahntes Element, bei dem jede Verzahnung mindestens vier axial ausgerichtete und axial beabstandete Teile aufweist, wobei die Teile durch Umfangsnuten oder alternativ durch eine schraubenförmige Nut getrennt sind
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft eine Antriebswellenanordnung, welche für den Verbrauch von mehr Zusammenstoßenergie die Merkmale eines Gleitelements gemäß Anspruch 1 umfasst. Einzelne Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Gemäß einem Aspekt umfasst eine Antriebswellenanordnung ein rohrförmiges Gleitelement, das ein erstes Keilverzahnungselement mit einer Vielzahl von daran ausgebildeten Keilverzahnungen mit einer ersten Toleranz enthält. Das rohrförmige Gleitelement enthält auch ein zweites Keilverzahnungselement mit einer Vielzahl von Keilverzahnungsabschnitten. Die Vielzahl von Keilverzahnungsabschnitten enthält eine Vielzahl von daran ausgebildeten Keilverzahnungen mit einer zweiten Toleranz. Das zweite Keilverzahnungselement arbeitet mit dem ersten Keilverzahnungselement zusammen. Eine Zone ist an dem zweiten Keilverzahnungselement angeordnet und hat ein erstes Profil.
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Die Zone ist benachbart zu wenigstens einem der Vielzahl von Keilverzahnungsabschnitten des zweiten Keilverzahnungselements angeordnet und das erste Profil definiert ein Spiel relativ zu dem ersten Keilverzahnungselement.
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Das zweite Keilverzahnungselement ist ein Stecker-Keilverzahnungselement mit einer Arbeits-Keilverzahnungszone, der Zone und einem Rohrendstumpf. Das erste Keilverzahnungselement ist ein Buchsen-Keilverzahnungselement, das mit der Arbeits-Keilverzahnungszone des Stecker-Keilverzahnungselements für eine relative axiale Bewegung und eine gleichzeitige Drehbewegung zusammenarbeitet.
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Die Zone umfasst eine Energieabsorptionszone, die dazu geeignet ist, in einer Interferenzpassungsbeziehung in Eingriff mit den Keilverzahnungen des Buchsen-Keilverzahnungselements zu gelangen, wenn sie einer Bewegung eines Antriebsstrangs nach hinten ausgesetzt wird. Die Zone umfasst weiterhin eine Arbeits-Keilverzahnungsübergangszone und eine proximale Stecker-Keilverzahnungsübergangszone. Die Energieabsorptionszone ist zwischen der Arbeits-Keilverzahnungsübergangszone und der proximalen Stecker-Keilverzahnungsübergangszone angeordnet. Die Interferenzpassungsbeziehung ist von einer größer werdender Interferenz über die Länge der Energieabsorptionszone von der Arbeits-Keilverzahnungsübergangszone zu der proximalen Stecker-Keilverzahnungsübergangszone.
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Verschiedene Aspekte dieser Erfindung werden Fachleuten auf dem Gebiet aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele klar werden, wenn sie angesichts der beigefügten Zeichnungen gelesen wird.
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Figurenliste
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- 1 ist eine seitliche Aufrissansicht eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangsystems mit einer Antriebswelle mit einem Rohrgleitgelenk gemäß dieser Erfindung.
- 2 ist eine auseinander gezogene seitliche Aufrissansicht eines ersten Rohrgleitgelenkelements mit Stecker- und Buchsenkomponenten nach dem Stand der Technik.
- 3 ist eine auseinander gezogene seitliche Aufrissansicht eines zweiten Rohrgleitgelenkelements mit Stecker- und Buchsenkomponenten nach dem Stand der Technik.
- 4 ist eine auseinander gezogene seitliche Aufrissansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Rohrgleitgelenkelements mit Stecker- und Buchsenkomponenten gemäß dieser Erfindung.
- 5 ist eine auseinander gezogene seitliche Aufrissansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Rohrgleitgelenkelements mit Stecker- und Buchsenkomponenten gemäß dieser Erfindung.
- 6 ist eine auseinander gezogene seitliche Aufrissansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Rohrgleitgelenkelements mit Stecker- und Buchsenkomponenten gemäß dieser Erfindung.
- 7 ist eine auseinander gezogene seitliche Aufrissansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines Rohrgleitgelenkelements mit Stecker- und Buchsenkomponenten gemäß dieser Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nimmt man nun Bezug auf die Zeichnungen, ist dort in 1 ein Kraftfahrzeug-Antriebsstrangsystem, das allgemein mit 10 angezeigt ist, gemäß dieser Erfindung dargestellt. Das dargestellte Kraftfahrzeug-Antriebsstrangsystem 10 ist in einem großen Ausmaß herkömmlich im Stand der Technik und soll lediglich eine Umgebung darstellen, in welcher diese Erfindung verwendet werden kann. Somit soll der Schutzumfang dieser Erfindung nicht auf eine Verwendung mit der spezifischen Struktur für das Kraftfahrzeug-Antriebsstrangsystem, das in 1 dargestellt ist, oder mit Kraftfahrzeug-Antriebsstrangsystemen im Allgemeinen beschränkt sein. Gegensätzlich dazu kann, wie es nachfolgend klar werden wird, diese Erfindung in irgendeiner erwünschten Umgebung zu den nachfolgend beschriebenen Zwecken verwendet werden.
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Das dargestellte Kraftfahrzeug-Antriebsstrangsystem 10 enthält ein Getriebe 11 mit einer Ausgangswelle (nicht gezeigt), eine Achsanordnung 12 mit einer Eingangswelle (nicht gezeigt) und eine Antriebswellenanordnung, die allgemein mit 13 angezeigt ist, gemäß dieser Erfindung. Das Kraftfahrzeug-Antriebsstrangsystem 10 enthält weiterhin eine vordere Rohrverbindung, die allgemein mit 15 angezeigt ist, und eine hintere Rohrverbindung, die allgemein mit 16 angezeigt ist. Die vordere Rohrverbindung 15 enthält ein Ausgangsanschlussstück 15c, wie beispielsweise ein End-Gabelstück, das mit der Ausgangswelle des Getriebes 12 verbunden ist. Gleichermaßen enthält die hintere Rohrverbindung 16 ein Eingangsanschlussstück 16c, wie beispielsweise ein End-Gabelstück, das mit der Eingangswelle der Achsanordnung 12 verbunden ist. Die Antriebswellenanordnung 13 enthält jeweils ein vorderes und ein hinteres Rohr-Gabelstück 15a und 16a und eine vordere und eine hintere Gelenkstückanordnung 15b und 16b. Die Gelenkstückanordnungen 15b und 16b sind im Stand der Technik herkömmlich und können als irgendwelche erwünschten Strukturen verkörpert sein. Die vordere und die hintere Gelenkstückanordnung 15b und 16b können als andere Kopplungen vorgesehen sein, wie beispielsweise als Gleichlaufgelenke, elastomere Kopplungen, Mehrfachverbindungs- bzw. Mehrlenker-Kopplungen und ähnliches, wenn es erwünscht ist.
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Die Rohr-Gabelstücke 15a und 16a sind mit einer,Gleitgelenkanordnung, die allgemein mit 14 angezeigt ist, gemäß dieser Erfindung, verbunden, Das Gleitgelenk 14 enthält ein Rohrgleitelement mit Buchsen-Keilverzahnungen 14a und ein Rohrgleitelement mit Stecker-Keilverzahnungen 14b. 1 zeigt das vordere Rohr-Gabelstück 15a verbunden mit dem Buchsen-Gleitelement 14a. Das hintere Rohr-Gabelstück 16a ist an einem Rohrabschnitt 17 angebracht gezeigt, der wiederum mit dem Stecker-Gleitelement 14b verbunden ist, obwohl dies nicht erforderlich ist. Alternativ dazu kann der Rohrabschnitt 17 zwischen dem vorderen Rohr-Gabelstück 15a und dem Buchsen-Gleitelement 14a angeordnet sein. Der Rohrabschnitt 17 kann weiterhin zwischen beiden Gleitelementen 14a und 14b und ihren jeweiligen Gabelstücken 15a und 16a angeordnet sein. Der Rohrabschnitt 17 kann eine separate Komponente sein, die an den Gleitelementen 14a und 14b durch bekannte Anbringungsprozesse angebracht ist. Alternativ dazu kann der Rohrabschnitt 17 ein integraler Teil der Gleitelemente 14a und 14b sein. Jeweils das Buchsen- und Stecker-Gleitelement 14a und 14b und ihre jeweiligen passenden Gabelstücke 15a und 16a können in einer entgegengesetzten Ausrichtung in Bezug auf das Eingangsanschlussstück 15c und das Ausgangsanschlussstück 16c sein, wenn es so erwünscht ist. Der Rohrabschnitt 17 kann als Anbringungsstelle für eines oder mehrere Ausgleichsgewichte (nicht gezeigt) verwendet werden, die eine dynamische Ausgleichskorrektur zur Verfügung stellen, wie es im Stand der Technik bekannt ist.
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Die Rohr-Gabelstücke 15a und 16a können jeweils an den Rohrgleitelementen 14a und 14b oder dem Rohrabschnitt 17 durch irgendeinen geeigneten Prozess angebracht werden, wie beispielsweise durch Drahtschweißen, Reibschweißen, Magnetimpulsschweißen, magnetisch angetriebenes Lichtbogenschweißen an einer Schweißstelle, Crimpen, Adhäsionskleben, Verbolzen bzw. Verschrauben, Nieten und ähnliches, wenn es so erwünscht ist. Alternativ dazu kann das Rohr-Gabelstück 15a und 16a als integraler Teil des Rohrabschnitts 17 oder jeweils der Elemente 14a und 14b mit Buchsen- und Stecker-Keilverzahnungen durch irgendeinen geeigneten Prozess ausgebildet sein, wie beispielsweise durch Fließpressformen, Hydroformen, Magnetimpulsformen, Formrundkneteh bzw. Hämmern und ähnliches.
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Nimmt man nun Bezug auf die 2 und 3, sind dort zwei als Rohr ausgebildete Gleitgelenkanordnungen nach dem Stand der Technik dargestellt, die jeweils allgemein mit 114 und 214 angezeigt sind. Wo es geeignet ist, werden dieselben oder ähnliche Zahlen beim Anzeigen von Komponenten oder Merkmalen mit denselben Funktionen oder ähnlichen Funktionen verwendet. Die erste Gleitgelenkanordnung 114 nach dem Stand der Technik, die in 2 gezeigt ist, enthält ein Element mit Buchsen-Keilverzahnungen, das allgemein mit 20 angezeigt ist, und ein Element mit Stecker-Keilverzahnungen, das allgemein mit 30 angezeigt ist. Das Element mit Buchsen-Keilverzahnungen 20 enthält eine Vielzahl von im Wesentlichen parallelen Buchsen-Keilverzahnungen 22a und abwechselnden Zwischenräumen 22b, die um einen Keilverzahnungsabschnitt 21 ausgebildet sind, und eine Rohrendhülse, die allgemein mit 27 angezeigt ist. Die Rohrendhülse 27, die ein im Wesentlichen ungeformter Teilbereich des Rohrrohlings oder der Rohrvorform (nicht gezeigt) sein kann, hat eine Au-ßenfläche 25a und eine Innenfläche 25b. Die Buchsen-Keilverzahnungen 22a sind in die Außenfläche 25a ausgebildet und erstrecken sich in das Rohrinnere. Die Buchsen-Keilverzahnungen 22a haben ein im Allgemeinen dimensionsmäßig geeignetes, auf die Innenfläche 25b innerhalb des Rohrinneren ausgebildetes Profil und sind um die Oberfläche des Keilverzahnungsabschnitts 21 angeordnet. Die abwechselnden Zwischenräume 22b sind dimensioniert, um mit passenden Stecker-Keilverzahnungen zusammenzuarbeiten und einen Gleiteingriff dazwischen passend zu machen, wie es nachfolgend detailliert beschrieben werden wird. Der Keilverzahnungsabschnitt 21 ist an jedem Ende durch eine proximale Übergangszone mit Keilverzahnungen 23 und eine distale Übergangszone mit Keilverzahnungen 24 eingegrenzt. Die distale Übergangszone mit Keilverzahnungen 24 kann in einer Abdichtungsunterstützung 26 enden, aber eine solche Abdichtungsunterstützungsstruktur ist nicht erforderlich.
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Das Element mit Stecker-Keilverzahnungen 30, das in 2 gezeigt ist, enthält einen Keilverzahnungsäbschnitt 31 mit einer Vielzahl von Stecker-Keilverzahnungen 32a und abwechselnden Zwischenräumen 32b darum ausgebildet und einen Rohrendstumpf, der allgemein mit 37 angezeigt ist. Der Rohrendstumpf 37, der ein im Wesentlichen ungeformter Teilbereich des Rohrrohlings oder der Rohrvorform (nicht gezeigt) sein kann, hat eine Außenfläche 35a und eine Innenfläche 35b. Der Rohrendstumpf 37 kann während des Keilverzahnungsausbildungsprozesses eine Einspannstelle zur Verfügung stellen und kann sich weiterhin in ausreichendem Ausmaß in axialer Richtung erstrecken, um eine gewünschte Gesamtlänge für die Antriebswellenanordnung 13 zur Verfügung zu stellen. Die abwechselnden Stecker-Zwischenräume 32b sind in die Außenfläche 35a ausgebildet und erstrecken sich in das Rohrinnere. Die Stecker-Keilverzahnungen 32a haben ein im Allgemeinen dimensionsmäßig geeignetes, auf die Außenfläche 35a des Rohrrohlings ausgebildetes Profil, wenn die abwechselnden Stecker-Zwischenräume 32b ausgebildet sind. Das Element mit Stecker-Keilverzahnungen 30 enthält weiterhin eine proximale Übergangszone mit Keilverzahnungen 33 und eine distale Übergangszone mit Keilverzahnungen 34. Die distale Übergangszone mit Stecker-Keilverzahnungen 34 kann individuelle Keilverzahnungsprofile zur Verfügung stellen, wo die Keilverzahnungsenden an der Übergangszone 34 enger als die Stecker-Keilverzahnungen 32a in dem Abschnitt mit Stecker-Keilverzahnungen 31 sein können. Die distale Übergangszone mit Stecker-Keilverzahnungen 34 kann einen Zusammenbau des zusammenarbeitenden Elements mit Stecker-Keilverzahnungen 30 in einen Gleiteingriff mit dem Element mit Buchsen-Keilverzahnungen 20 erleichtern. Die distale Übergangszone mit Stecker-Keilverzahnungen 34 kann weiterhin unter Verwendung eines tieferen Einstechens des Formungswerkzeugs hergestellt werden, um den Effekten eines Aufspringens von Material nahe dem Ende entgegenzuwirken. Alternativ dazu kann bei dem Element mit Stecker-Keilverzahnungen 30 die distale Übergangszone mit Stecker-Keilverzahnungen 34 weggelassen werden, wenn es so erwünscht ist.
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Um die erste Gleitgelenkanordnung 114 nach dem Stand der Technik der .2 zusammenzubauen, gelangen, die Stecker-Keilverzahnungen 32a in einer Spielpassungsbeziehung in Eingriff mit den abwechselnden Buchsen-Zwischenräumen 22b, so dass eine relative Gleitbewegung dazwischen passend gemacht werden kann. Typischerweise gelangen die Buchsen-Keilverzahnungen 22a in einer Spielpassungsbeziehung in Eingriff mit den abwechselnden Stecker-Zwischenräumen 32b, wobei das Spiel zwischen der innersten Oberfläche (nicht gezeigt) der Buchsen-Keilverzahnungen 22a und der Außenfläche der abwechselnden Stecker-Zwischenräume 32b größer als das Spiel zwischen der äußersten Oberfläche der Stecker-Keilverzahnungen 32a und der Innenfläche (nicht gezeigt) der abwechselnden Buchsen-Zwischenräume 22b sein kann. Die Spieltoleranzen von sowohl dem Buchsen-Gleitelement 22 als auch dem Stecker-Gleitelement 30 können jedoch andere als beschrieben sein, wenn die Form der Keilverzahnungspassung nicht durch den Keilverzahnungs-Außendurchmesser gesteuert wird. Alternativ dazu können die Keilverzahnungspassungen durch die zusammenpassenden Seiten der Keilverzahnungs-Zahnformen gesteuert werden. Die Montage-Spieltoleranzen beeinflussen, sowohl axial als auch lateral, die dynamische Hubkraftleistungsfähigkeit und die dynamische Ausgleichsfähigkeit der zusammengebauten Antriebswelle. Aufgrund von Materialabweichungen und -ungenauigkeiten, die während eines Formens auftreten, kann ein gewisses Ausmaß an Keilverzahnungs-Schraubenlinie oder -Verdrehung relativ zu einer Längsachse berücksichtigt werden, wenn Toleranzen und Verarbeitungsgeschwindigkeiten bestimmt werden. Zusätzlich existiert eine Keilverzahnungs-Oberflächenwelligkeit, die eine Auswahl von Toleranzfestlegung und Verarbeitungsgeschwindigkeiten, die geeignet sind, weiter beeinflussen kann. Die Zustände von Keilverzahnungs-Schraubenlinie und Keilverzahnungs-Formwelligkeit werden mehr hervorgehoben, wenn sich die Keilverzahnungslänge erhöht. Als solches wird manchmal eine langsamere als erwünschte Verarbeitungsgeschwindigkeit verwendet, um die richtigen Keilverzahnungspassungseigenschaften zu erzeugen, die die erwünschte Leistungsfähigkeit für einen dynamischen Betrieb der Antriebswelle erreichen.
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Die zweite Gleitgelenkanordnung 214 nach dem Stand der Technik; die in 3 dargestellt ist, enthält das oben beschriebene Element mit Buchsen-Keilverzahnungen 20 und ein Stecker-Keilverzahnungs- und Bruchelement 40. Das Stecker-Keilverzahnungs- und Bruchelement 40 enthält einen Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 40 mit einer Vielzahl von Stecker-Keilverzahnungen 42a und abwechselnden Stecker-Zwischenräumen 42b darum ausgebildet. Der Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 41 arbeitet mit dem Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 21 auf dieselbe oder eine ähnliche Weise wie der oben beschriebene Eingriff zusammen. Das Stecker-Keilverzahnungs- und Bruchelement 40 enthält weiterhin eine distale Übergangszone mit Stecker-Keilverzahnungen 44 und einen Rohrendstumpf, der allgemein mit 47 angezeigt ist. Die distale Übergangszone mit Stecker-Keilverzahnungen 44 funktioniert auf dieselbe oder eine ähnliche Weise wie die oben beschriebene distale Übergangszone mit Stecker-Keilverzahnungen 34. Der Rohrendstumpf 47, der ein im Wesentlichen ungeformter Teilbereich des Rohrrohlings oder der Rohrvorform (nicht gezeigt) sein kann, hat eine Außenfläche 45a und eine Innenfläche 45b. Die Struktur und die Funktion des Rohrendstumpfs 47 sind dieselben oder ähnliche wie diejenigen, die oben in Zusammenhang mit dem Rohrendstumpf 37 beschrieben sind. Das Stecker-Keilverzahnungs- und Bruchelement 40 enthält weiterhin eine Energieabsorptionszone 49, eine mittlere Übergangszone mit Keilverzahnungen 48 und eine proximale Übergangszone mit Stecker-Keilverzahnungen 43.
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Die Energieabsorptionszone 49 enthält eine Vielzahl von Stecker-Bruchkeilverzahnungen 49a und abwechselnden Bruchzwischenräumen 49b darum ausgebildet. Die Stecker-Bruchkeilverzahnungen 49a und die abwech-. selnden Bruchzwischenräume 49b sind derart dimensioniert, dass sie eine Interferenzpassung relativ zu den entsprechenden abwechselnden Buchsen-Zwischenräumen 22b und den entsprechenden Buchsen-Keilverzahnungen 22a sind. Die relativen Interferenzpassungen können zwischen den Stecker-Bruchkeilverzahnungen 49a und den entsprechenden Buchsen-Zwischenräumen 22b oder zwischen den abwechselnden Bruchzwischenräumen 49b und den Buchsen-Keilverzahnungen 22a vorgesehen sein. Alternativ dazu können die Interferenzpassungen zwischen beiden Gruppen von Keilverzahnungen und Zwischenräumen sein. Die Interferenzpassungen sind von einer größer werdenden Interferenz über die Länge der Energieabsorptionszone 49 von der mittleren Übergangszone mit Keilverzahnungen 48 zu der proximalen Übergangszone mit Stecker-Keilverzahnungen 43. Die Energieabsorptionszone 49 ist während eines normalen Gleitgelenkbetriebs der Antriebswelle typischerweise nicht in einer Eingriffsposition mit dem Element mit Buchsen-Keilverzahnungen 20. Während eines Zustands eines harten frontalen Aufpralls oder Zusammenstoßes können sich der Motor (nicht gezeigt) und das Getriebe 11 in Richtung zu der Achse 12 nach hinten bewegen. Die Bewegung des Motors und des Getriebes 11 nach hinten werden veranlassen, dass der Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 21 die Energieabsorptionszone 49 kontaktiert. Wenn die Bewegung nach hinten andauert, veranlasst eine relative Interferenzpassung zwischen den in Eingriff stehenden Keilverzahnungen und Zwischenräumen eine radiale Verformung der Struktur, was eine Zusammenstoßenergie verbraucht, wodurch die Bewegung des Antriebsstrangs nach hinten verlangsamt wird.
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Nimmt man nun Bezug auf 4, ist dort ein erstes Ausführungsbeispiel einer Gleitgelenkanordnung, die allgemein mit 314 angezeigt ist, gemäß dieser Erfindung dargestellt. Die Gleitgelenkanordnung 314 enthält ein Buchsen-Keilverzahnungselement 120 und ein Stecker-Keilverzahnungselement 50. Das Buchsen-Keilverzahnungselement 120 enthält eine Vielzahl von im Wesentlichen parallelen Buchsen-Keilverzahnungen 122a und abwechselnden Zwischenräume 122b, die um einen Keilverzahnungsabschnitt 121 ausgebildet sind, und eine Rohrendhülse, die allgemein mit 127 angezeigt ist. Die Rohrendhülse 127, die ein im Wesentlichen ungeformter Teilbereich des Rohrrohlings oder der Rohrvorform (nicht gezeigt) sein kann, hat eine Außenfläche 125a und eine Innenfläche 125b. Die Buchsen-Keilverzahnungen 122a sind in die Außenfläche 25a ausgebildet und erstrecken sich in das Rohrinnere. Die Buchsen-Keilverzahnungen 122a haben ein im Allgemeinen dimensionsmäßig geeignetes, auf die Innenfläche 125b innerhalb des Rohrinneren ausgebildetes Profil und sind µm die Oberfläche des Keilverzahnungsabschnitts 121 angeordnet. Die abwechselnden Zwischenräume 122b sind dimensioniert, um mit Teilbereichen des Stecker-Keilverzahnungselements 50 zusammenzuarbeiten, um einen Gleiteingriff dazwischen passend zu machen, wie es nachfolgend detailliert beschrieben werden wird. Der dargestellte Keilverzahnungsabschnitt 121 ist an jedem Ende durch eine proximale Keilverzahnungsübergangszone 123 und eine distale Keilverzahnungsübergangszone 124 eingegrenzt. Die proximale Keilverzahnungsübergangszone 123 eliminiert einen abrupten Beginn zu dem Keilverzahnungsabschnitt 121, was ein Ausbilden von Rissen bzw. Sprüngen zeigen und/oder eine ermüdungsempfindliche Kerbe erzeugen kann, wodurch die Lebensdauer der Komponente erniedrigt wird. Die distale Keilverzahnungsübergangszone 124 kann in einer Abdichtungsunterstützung 126 enden, aber eine solche Abdichtungsunterstützungsstruktur ist nicht erforderlich.
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Das Stecker-Keilverzahnungselement 50 enthält einen Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 51, eine Arbeits-Keilverzahnungsübergangszone 58 und eine Energieabsorptionszone 59. Das Stecker-Keilverzahnungselement 50 enthält weiterhin eine proximale Stecker-Keilverzahnungsübergangszone 53, eine distale Stecker-Keilverzahnungsübergangszone 54 und einen Rohrendstumpf 57. Die distale Stecker-Keilverzahnungsübergangszone 54 kann individuelle Keilverzahnungsprofile zur Verfügung stellen, wo die Keilverzahnungsenden an der Übergangszone 54 enger als die Stecker-Keilverzahnungen 52a in einem Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51a sein können. Die distale Stecker-Keilverzahnungsübergangszone 54 kann einen Zusammenbau des zusammenarbeitenden Stecker-Keilverzahnungselements 50 in einen Gleiteingriff mit dem Buchsen-Keilverzahnungselement 120 erleichtern. Die distale Stecker-Keilverzahnungsübergangszone 54 kann weiterhin durch ein tieferes Einstechen des Formungswerkzeugs ausgebildet werden, um den Effekten eines Aufspringens von Material nahe dem Ende entgegenzuwirken. Alternativ dazu kann das Stecker-Keilverzahnungselement 50 die distale Stecker-Keilverzahnungsübergangszone 54 weglassen, wenn es so erwünscht ist.
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Der Rohrendstumpf 57, der ein im Wesentlichen ungeformter Teilbereich des Rohrrohlings oder der Rohrvorform (nicht gezeigt) ist, hat eine Außenfläche 55a und eine Innenfläche 55b. Der Rohrendstumpf 57 kann eine Einspannstelle zur Verfügung stellen, um den Rohrrohling während des Keilverzahnungsformungsprozesses zu sichern. Der Rohrendstumpf 57 kann sich weiterhin in ausreichendem Ausmaß in einer axialen Richtung von den verschiedenen Keilverzahnungsabschnitten des Stecker-Keilverzahnungselements 50 erstrecken, um das richtige Längenerfordernis der Antriebswellenanordnung 13 zur Verfügung zu stellen. Der Rohrendstumpf 57 kann sich als integrale Struktur erstrecken, die den Rohrabschnitt 17 der 1 ausbildet. Alternativ dazu kann der Rohrendstumpf 57 als Anbringungsstelle für den Rohrabschnitt 17 als separate Struktur vorgesehen sein, die durch verschiedene bekannte Prozesse angebracht ist, wie beispielsweise durch Draht-Lichtbogenschweißen, Reibschwei-ßen, Magnetimpulsschweißen, Adhäsionskleben, Nieten und ähnliches. Der Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 51 enthält einen ersten Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51a, einen zweiten Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51b und einen dazwischen angeordneten Keilverzahnungsaussparungsabschnitt 51c. Obwohl das Stecker-Keilverzahnungselement 50 derart dargestellt ist, dass es die Arbeits-Keilverzahnungsübergangszone 58 und die Energieabsorptionszone 59 enthält, sind solche Zonen nicht erforderlich. Alternativ dazu kann der zweite Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51b an die proximale Stecker-Keilverzahnungsübergangszone 53 angrenzen, um dadurch die Energieabsorptionszone 59 wegzulassen. Die proximale Stecker-Keilverzahnungsübergangszone 53 eliminiert einen abrupten Beginn zu dem Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 51, was ein Ausbilden von Rissen bzw. Sprüngen zeigen oder eine ermüdungsempfindliche Kerbe erzeugen würde, wodurch die Lebensdauer der Komponente erniedrigt wird.
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Der erste Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51a enthält eine Vielzahl von im Wesentlichen parallelen ersten Stecker-Keilverzahnungen 52a und eine Vielzahl von im Wesentlichen parallelen ersten abwechselnden Stecker-Zwischenräumen 52b darin ausgebildet. Die ersten abwechselnden Stecker-Zwischenräume 52b sind in die Außenfläche 55a ausgebildet und erstrecken sich in das Rohrinnere. Die ersten Stecker-Keilverzahnungen 52a haben ein im Allgemeinen dimensionsmäßig geeignetes, auf die Außenfläche 55a des Rohrrohlings ausgebildetes Profil, wenn die ersten abwechselnden Stecker-Zwischenräume 52b ausgebildet sind. Das im Allgemeinen dimensionsmäßig geeignete Profil der ersten Stecker-Keilverzahnungen 52a kann beispielsweise durch gegenüberliegende Walzen (nicht gezeigt) ausgebildet werden, die ein komplementäres Keilverzahnungs-Formungsprofil enthalten, um die Form der Keilverzahnung zu erzeugen und ein Ausmaß einer dimensionsmäßigen Genauigkeit zuzuteilen. Der zweite Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51b enthält eine Vielzahl von im Wesentlichen parallelen zweiten Stecker-Keilverzahnungen 52c und eine Vielzahl von zweiten abwechselnden Stecker-Zwischenräumen 52d darin ausgebildet. Der zweite Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51b kann auf ähnliche Weise wie der erste Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51a ausgebildet sein und kann weiterhin mit denselben oder im Wesentlichen ähnlichen Keilverzahnungs-Formdimensionen, dimensionsmäßigen Toleranzen und Oberflächeneigenschaften ausgebildet sein, wenn es so erwünscht ist. Alternativ dazu kann der erste Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51a eine andere Keilverzahnungsdimension relativ zu dem zweiten Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51b enthalten, um verschiedene Beschichtungen und Oberflächenbehandlungen unterzubringen. Fluidisiertes Nylonmaterial ist ein Beispiel einer solchen Keilverzahnungs-Oberflächenbeschichtung, die auf irgendeine hierin offenbarte Keilverzahnungsoberfläche angewendet bzw. aufgetragen werden kann. Andere Beschichtungen und Oberflächenbehandlungen können entweder in Verbindung mit oder anstelle von dem fluidisiertem Nylon angewendet werden. Solche Beschichtungen können plattierte Schichten, wie beispielsweise dreiwertiges oder sechswertiges Chrom, Zinkdichromat, eine stromlose Vernickelung und ähnliches enthalten. Oberflächenbehandlungen, wie beispielsweise Anodisieren, Oberflächenkonversionsbeschichtungen oder Trockenschmiermittel sind auch als anwendbare Behandlungen in Bezug auf Teilbereiche der Rohroberflächen angedacht. Zusätzlich kann der Keilvenzahnungsaussparungsabschnitt 51c bezüglich sowohl der Länge als auch der Formdimension variiert werden, um einen richtigen Keilverzahnungseingriff und Leistungsfähigkeitseigenschaften der Gleitgelenkanordnung 314 zu bewirken, wenn sie als Teil der in 1 dargestellten Antriebswellenanordnung 13 arbeitet.
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Der Keilverzahnungsaussparungsabschnitt 51c ist jeweils zwischen dem ersten und dem zweiten Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51a und 51b ausgebildet und enthält im Vergleich mit den benachbarten Keilverzahnungsabschnitten ein ähnliches Keilverzahnungsprofil. Der Keilverzahnungsaussparungsabschnitt 51c zeigt eine im Allgemeinen weitere Toleranz als der erste und der zweite Stecker-Keilverzahnungsabschnitt. Wenn er paarweise mit dem Buchsen-Keilverzahnungselement 120 angeordnet ist, zeigt der Keilverzahnungsaussparungsabschnitt 51c weiterhin eine größere Dimension an Spiel zwischen den Keilverzahnungsaussparungsmerkmalen und den entsprechenden Buchsen-Keilverzahnungen 122a und abwechselnden Zwischenräumen 122b. Der Keilverzahnungsaussparungsabschnitt 51c kann, zusätzlich zum Reduzieren der Kontaktlänge der dimensionsmäßig geeigneten Keilverzahnungsprofile, einen Leerraum aufrechterhalten, der während eines Betriebs der Gleitgelenkanordnung 314 ein Schmiermittelreservoir zwischen dem ersten und dem zweiten Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51a und 51b zur Verfügung stellt. Der Keilverzahnungsaussparungsabschnitt 51c kann während derselben Bearbeitungssequenz ausgebildet werden, die jeweils den ersten und den zweiten Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51a und 51b ausbildet. Der Keilverzahnungsaussparungsabschnitt 51c kann auch unter Verwendung derselben Formwerkzeuge und Prozesse ausgebildet werden, wie beispielsweise von Walzen und anderem Unterstützungswerkzeug, die zum Ausbilden der dimensionsmäßig geeigneten Keilverzahnungsprofile verwendet werden.
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Die Energieabsorptionszone 59 enthält eine Vielzahl von Stecker-Unfallkeilverzahnungen 59a und abwechselnden Unfallzwischenräumen 59b darum ausgebildet. Die Stecker-Unfallkeilverzahnungen 59a und die abwechselnden Unfallzwischenräume 59b sind derart dimensioniert, dass sie eine Interferenzpassung relativ zu den entsprechenden abwechselnden Buchsen-Zwischenräumen 122b und den entsprechenden Buchsen-Keilverzahnungen 122a sind. Die relativen Interferenzpassungen können zwischen den Stecker-Unfallkeilverzahnungen 59a und den entsprechenden abwechselnden Buchsen-Zwischenräumen 122b oder zwischen den abwechselnden Unfallzwischenräumen 59b und den Buchsen-Keilverzahnungen 122a vorgesehen sein. Alternativ dazu können die Interferenzpassungen zwischen beiden Gruppen von Keilverzahnungen und Zwischenräumen sein. Die Interferenzpassungen sind von einer größer werdenden Interferenz über die Länge der Energieabsorptionszone 59 von der mittleren Keilverzahnungsübergangszone 58 zu der proximalen Stecker-Keilverzahnungsübergangszone 53. Die Energieabsorptionszone 59 ist während eines normalen Betriebs des Gleitgelenks der Antriebswelle nicht in einer eingegriffenen Position mit dem Buchsen-Keilverzahnungselement 120. Während eines Zustands eines harten frontalen Aufpralls oder eines Zusammenstoßes können sich der Motor (nicht gezeigt) und das Getriebe 11 in Richtung zu der Achse 12 nach hinten bewegen. Die Bewegung des Motors und des Getriebes 11 nach hinten wird veranlassen, dass der Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 121 die Energieabsorptionszone 59 kontaktiert. Wenn die Bewegung nach hinten andauert, verursacht die relative Interferenzpassung zwischen den in Eingriff stehenden Keilverzahnungen und Zwischenräumen eine radiale Verformung der Struktur, was Zusammenstoßenergie verbraucht, wodurch die Bewegung des Antriebsstrangs nach hinten verlangsamt wird.
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Die relativen Längen von jeweils dem ersten und dem zweiten Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51a und 51b zusammen mit dem Keilverzahnungsaussparungsabschnitt 51c können variiert werden, um die nötige Gleitlänge, eine Keilverzahnungs-Zahnspannung und Keilverzahnungseingriffserfordernisse der Antriebswellenanordnung 13 zur Verfügung stellen, die in 1 gezeigt ist. Die Längen von jeweils dem ersten und dem zweiten Keilverzahnungsabschnitt 51a und 51b zusammen mit dem Keilverzahnungsaussparungsabschnitt 51c können auch die Verarbeitungsgeschwindigkeit, die zugehörige Formungszufuhrrate und die lateralen und radialen Keilverzahnungspassungseigenschaften beeinflussen. Der Keilverzahnungseingriff zeigt den relativen Überlagerungseingriff zwischen Stecker-Keilverzahnungsabschnitt oder -abschnitten und Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt oder -abschnitten. Der Keilverzahnungseingriff kann weiterhin als ein Verhältnis der in Eingriff gelangten gesamten Keilverzahnungslänge zu einem Keilverzahnungsdurchmesser, wie beispielsweise dem Außendurchmesser der Stecker-Keilverzahnung, ausgedrückt werden. Im Allgemeinen ist ein höheres Keilverzahnungseingriffsverhältnis erwünscht, um laterale Abweichungen zu minimieren, die zu dem Spiel zwischen den Stecker- und Buchsen-Keilverzahnungsformen gehören. Die Gleitlänge ist typischerweise die lineare dimensionsmäßige Änderung bezüglich der Länge der Gleitanordnung von einer zusammengezogenen Position zu einer ausgestreckten Position. In einer ausgestreckten Gleitposition kann der Keilverzahnungseingriff geringer als in anderen gelenkigen Eingriffspositionen sein, wenn es so erwünscht ist. Die Keilverzahnungs-Zahnspannung stellt die Last dar, die pro Einheitsbereich auf jedes Keilverzahnungselement in einem gegebenen Keilverzahnungsabschnitt oder -abschnitten ausgeübt wird und beispielsweise als Pfund pro Quadratinch oder Pascal ausgedrückt wird.
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Das Stecker-Keilverzahnungselement 50 und das Buchsen-Keilverzahnungselement 120 sind in im Allgemeinen hohle Rohrrohlingsabschnitte oder Rohrvorformabschnitte ausgebildet. Obwohl die Formungsprozesse hierin in Zusammenhang mit der Gleitgelenkanordnung 314 beschrieben sind, ist dieselbe Verarbeitung im Allgemeinen auf irgendeines der nachfolgend beschriebenen anderen Ausführungsbeispiele anwendbar. Das Stecker-Keilverzahnungselement 50 und das Buchsen-Keilverzahnungselement 120 können durch irgendeinen Prozess ausgebildet werden, der einen lokalisierten Bereich in eine Geometrie verformen kann, die zum Erzeugen von zusammenarbeitenden Keilverzahnungsformen in Rohrrohlinge oder Rohrvorformen geeignet ist. Solche Prozesse können beispielsweise ein Walzen- und ein Dornkontaktformeri enthalten, wie beispielsweise die Kaltformungsverarbeitung von Ernst Grob AG aus der Schweiz. Alternativ dazu können ein Zahnstangenwalzformen, ein Magnetimpulsformen, ein Ziehformen, ein Hydroformen, ein Hämmern bzw. Gesenkschmieden, ein Stoßen und Zuspitzen und ähnliches verwendet werden, um die Keilverzahnungsprofile der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele zuzuteilen. Zusätzlich wird es, obwohl es im Zusammenhang mit einem Kaltformen diskutiert ist, verstanden, dass erhöhte Temperaturen verwendet werden können, um beim Formen bestimmter Keilverzahnungsgeometrien zu helfen, um durch die Verarbeitung induzierte Spannungen abzubauen, Materialeigenschaften und/oder Geschwindigkeitsverarbeitungszeiten zu modifizieren.
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Während des Keilverzahnungsformungsbetriebs von einem Ausführungsbeispiel der Erfindung greifen gegenüberliegende Walzen (nicht gezeigt) in die Außenfläche des Rohrrohlings ein und versetzen das Rohrbildungsmaterial nach innen. Ein Dorn (nicht gezeigt) mit einem entsprechenden Reliefprofil in der Form einer allgemeinen Keilverzahnungsform wird in das Rohrinnere eingefügt. Der Dorn, oder ein Teilbereich davon, kann sich gegenüber einem Teilbereich der Rohrinnenfläche 55b lokalisieren. Das versetzte Rohrmaterial kann zwischen Teilbereichen der Walze und des Dorns enthalten sein. Die Walzen gelangen in Eingriff mit der Rohrrohlingsoberfläche und überqueren diese mit einer Zufuhrrate, die typischerweise in Längeneinheiten pro Zeiteinheit, wie beispielsweise Millimeter pro Minute, ausgedrückt wird. Die Zufuhrrate bringt direkt die dimensionsmäßige Toleranz der ersten Stecker-Keilverbindungen 52a und der ersten abwechselnden Stecker-Zwischenräume 52b hervor. Die Zufuhrrate des ersten Stecker-Keilverzahnungsabschnitts 51a kann über die erwünschte Länge mit einer Geschwindigkeit verarbeitet werden, die ausreichend ist, um die richtigen dimensionsmäßigen Toleranzen und eine angepasste Keilverzahnungspassung zu erzeugen. Wenn die Zufuhrrate größer wird, überqueren die Walzen die Rohrrohlingsoberfläche schneller. Die schnellere Überquerungsgeschwindigkeit erzeugt ein Keilverzahnungsprofil mit einer weniger gesteuerten dimensionsmäßigen Toleranz, was in dem loser passenden Keilverzahnungsabschnitt resultiert. Der loser passende Keilverzahnungsabschnitt, wie beispielsweise der Keilverzahnungsaussparungsabschnitt 51c, kann ein Abschnitt sein, der zwischen, oder benachbart zu, einer enger passenden Keilverbindung, wie beispielsweise der Energieabsorptionszone 59, angeordnet ist. Der zweite Stecker-Keilverzahnungsabschnitt kann mit derselben langsameren Zufuhrrate wie der erste Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51a verarbeitet werden, obwohl eine solche ähnliche Zufuhrrate nicht erforderlich ist. Die Arbeits-Keilverzahnungsübergangszone 58 und die Energieabsorptionszone 59 können auch mit der schnelleren Zufuhrrate des Keilverzahnungsaussparungsabschnitts 51c verarbeitet werden, wenn es so erwünscht ist.
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Die Fähigkeit zum Ändern der Werkzeug-Zufuhrrate relativ zu verschiedenen Abschnitten des Keilverzahnungselements basierend auf jeweiligen Abschnitts-Funktionserfordernissen liefert verbesserte Kosten- und Leistungsfähigkeitsattribute für die Antriebswellenanordnung 13. Beispielsweise können dann, wenn die Formungswerkzeuge aus Walze und Dorn verwendet werden, unterschiedliche Walzenzufuhrraten und Einstechtiefen angewendet werden, um die verschiedenen Keilverzahnungszonen, Keilverzahnungsaussparungszonen, Energieabsorptionszonen und Übergangszonen zu erzeugen. Da jedes dieser verschiedenen Merkmale der Stecker- und Buchsen-Keilverzahnungselemente unterschiedliche Leistungsfähigkeitseigenschaften und Keilverzahnungstoleranzen erfordern, können Vorteile in Bezug auf Kosten und Verarbeitungszeit durch eine Verwendung von verschiedenen Zufuhrraten realisiert werden. Beispielsweise können der erste Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51a und der zweite Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51b ein höheres Maß an Keilverzahnungspräzision erfordern, die ein engeres Toleranzband relativ zu anderen Zonen oder Abschnitten des Stecker-Keilverzahnungselements 50 nötig macht. Der Keilverzahnungsaussparungsabschnitt 51c kann eine größere Toleranz erfordern, und möglicherweise eine kleinere Zahnform und einen kleineren Außendurchmesser, um das größere Spiel mit dem paarweise angeordneten bzw. passenden Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 121 auszubilden. Da die Länge von jeweils dem ersten und dem zweiten Stecker-Keilverzahnungselement 51a und 51b kürzer als der gesamte Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 51 sein kann. kann die Verarbeitungszeit im Vergleich mit dem Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 41 nach dem Stand der Technik um ein entsprechendes Ausmaß reduziert werden.
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Der Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 51 des Stecker-Keilverzahnungselements steht in Eingriff mit dem passenden Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 121 für eine gelichzeitige Drehung damit eine relative axiale Bewegung dazwischen. Die ersten und zweiten Stecker-Keilverzahnungen 52a und 52b stehen in Eingriff mit den abwechselnden Buchsen-Zwischenräumen 122b in einer Spielbeziehung mit einer dicht gesteuerten Toleranz. Die Buchsen-Keilverzahnungen 122a können in Eingriff mit den ersten und zweiten abwechselnden Stecker-Zwischenräumen 52a und 52b in einer Spielbeziehung stehen, die etwas größer als die Beziehung von Stecker-Keilverzahnung zu Buchsen-Zwischenraum ist, wenn es so erwünscht ist. Alternativ dazu können die Passungsbeziehungen im Wesentlichen dieselben sein. Die dynamischen Leistungsfähigkeitseigenschaften der Antriebswellenanordnung eines Gleichgewichts und einer lateralen Abweichung werden basierend auf dem Kontakt von jeweils dem ersten und dem zweiten Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51a und 51b mit dem passenden Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 121 erreicht. Die lateralen Abweichungen der Gleitgelenkanordnung 314, die ein Gleichgewicht der Antriebswellenanordnung beeinflussen, werden durch den Kontakt der relativ weitesten Enden von jeweils dem ersten und dem zweiten Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51a und 51b mit dem passenden Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 121 gesteuert. Verglichen damit werden die lateralen Abweichungen der Gleitgelenkanordnung 214 durch den Kontakt der relativ weitesten Enden des Stecker-Keilverzahnungsabschnitts 41 mit dem passenden Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 21 gesteuert. Die Verarbeitungszeit für eine ähnliche Passung und eine ähnliche Leistungsfähigkeitseigenschaft wird mittels der erhöhten Zufuhrrate für den Keilverzahnungsaussparungsabschnitt 51c für den Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 51 im Vergleich mit dem Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 41 nach dem Stand der Technik reduziert.
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Nimmt man nun Bezug auf 5, ist dort ein zweites Aüsführüngsbeispiel einer Gleitgelenkanordnung, die allgemein mit 414 angezeigt ist, gemäß dieser Erfindung dargestellt. Die Gleitgelenkanordnung 414 enthält ein Buchsen-Keilverzahnungselement, das allgemein mit 60 angezeigt ist, und ein Stecker-Keilverzahnungselement, das allgemein mit 130 angezeigt ist. Das Stecker-Keilverzahnungselement 130 enthält einen Keilverzahnungsabschnitt 131 mit einer Vielzahl von Stecker-Keilverzahnungen 133a und abwechselnden Zwischenräumen 132b darum ausgebildet und einen Rohrendstumpf, der allgemein mit 137 angezeigt ist. Der Rohrendstumpf 137, der ein im Wesentlichen ungeformter Teilbereich des Rohrrohlings oder der Rohrvorform (nicht gezeigt) sein kann, hat eine Außenfläche 135a und eine Innenfläche 135b. Der Rohrendstumpf 137 kann eine Einspannstelle während des Keilverzahnungs-Formungsprozesses zur Verfügung stellen und kann sich weiterhin in ausreichendem Ausmaß in einer axialen Richtung erstrecken, um das richtige Längenerfordernis der Antriebswellenanordnung 13 zur Verfügung zu stellen. Der Rohrendstumpf 137 kann sich als integrale Struktur erstrecken, die den Rohrabschnitt 17 der 1 ausbildet. Alternativ dazu kann der Rohrendstumpf 137 als Anbringungsstelle für den Rohrabschnitt 17 als separate Struktur vorgesehen sein, die durch verschiedene bekannte Prozesse angebracht wird, wie beispielsweise durch Draht-Lichtbogenschweißen, Reibschweißen, Magnetimpulsschweißen, Adhäsionskleben, Nieten und ähnliches.
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Die abwechselnden Stecker-Zwischenräume 132b sind in die Außenfläche 135a ausgebildet und erstrecken sich in das Rohrinnere. Die Stecker-Keilverzahnungen 132a haben ein im Allgemeinen dimensionsmäßig geeignetes, auf die Außenfläche 135a des Rohrrohlings ausgebildetes Profil, wenn die abwechselnden Stecker-Zwischenräume 132b ausgebildet werden. Das Stecker-Keilverzahnungselement 130 enthält weiterhin eine proximale Keilverzahnungsübergangszone 133 und eine distale Keilverzahnungsübergangszone 134. Die distale Stecker-Keilverzahnungsübergangszone 134 kann individuelle Keilverzahnungsprofile zur Verfügung stellen, wo die Keilverzahnungsenden an der Übergangszone 134 enger als die Stecker-Keilverzahnungen 132a in dem Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 131 sein können. Die distale Stecker-Keilverzahnungszone 134 kann einen Zusammenbau des zusammenarbeitenden Stecker-Keilverzahnungselements 130 in einen Gleiteingriff mit dem Buchsen-Keilverzahnungselement 60 erleichtern. Die distale Stecker-Keilverzahnungszone 134 kann weiterhin unter Verwendung eines tieferen Einstechens des Formungswerkzeugs hergestellt werden, um den Effekten eines Aufspringens von Material nahe dem Ende entgegenzuwirken. Alternativ dazu kann das Stecker-Keilverzahnungselement 130 die distale Stecker-Keilverzahnungszone 134 weglassen, wenn es so erwünscht ist.
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Das Buchsen-Keilverzahnungselement 60 enthält einen Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 61, eine proximale Keilverzahnungsübergangszone 63a, eine distale Keilverzahnungsübergangszone 64a und einen Rohrendstumpf, der allgemein mit 67 angezeigt ist. Die proximale Keilverzahnungsübergangszone 63a ist durch den Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 61 und den Rohrendstumpf 67 eingegrenzt und stellt weiterhin eine größer werdend definierte Keilverzahnungsform zur Verfügung, die in die vollständige Keilverzahnungsform des Arbeits-Keilverzahnungsabschnitts 61 übergeht. Die proximale Keilverzahnungsübergangszone 63a eliminiert weiterhin einen abrupten Beginn zu dem Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 61, was ein Ausbilden von Sprüngen zeigen oder eine ermüdungsempfindliche Kerbe erzeugen würde, um dadurch die Lebensdauer der Komponente zu erniedrigen. Die distale Keilverzahnungsübergangszone 64a kann in einer Abdichtungsunterstützung 66 abschließen, aber eine solche Abdichtungsunterstützungsstruktur ist nicht erforderlich. Der Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 61 enthält einen ersten Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61a und einen zweiten Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61b. Der erste Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61a enthält eine Vielzahl von im Wesentlichen parallelen Buchsen-Keilverzahnungen 62a und eine Vielzahl von im Wesentlichen parallelen abwechselnden Zwischenräumen 62b. Gleichermaßen enthält der zweite Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61b eine Vielzahl von im Wesentlichen parallelen Buchsen-Keilverzahnungen 62c und eine Vielzahl von im Wesentlichen parallelen abwechselnden Zwischenräuhrieri 62d. Der erste Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61a stößt an eine erste Mittelpunkt-Keilverzahnungsübergangszone 63b an, die in eine Hülsenspielaussparung 61c übergeht. Die erste Mittelpunkt-Keilverzahnungsübergangszone 63b enthält dieselbe strukturelle Formung und dieselben Lebensdauerfunktionen, die zu der oben beschriebenen proximalen Keilverzahnungsübergangszone 63a gehören.
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Die Hülsenspielaussparung 61c ist als ein im Wesentlichen ungeformter Abschnitt des Rohrrohlings dargestellt, obwohl Keilverzahnungszähne und abwechselnde Zwischenräume (nicht gezeigt) mit einem Spiel relativ zu den passenden Stecker-Keilverzahnungen 132a und abwechselnden Stecker-Zwischenräumen 132b des Stecker-Keilverzahnungselements 130 vorhanden sind. Die Hülsenspielaussparung 61c kann bezüglich sowohl der Längen- als auch der Formdimension variiert werden, um einen richtigen Keilverzahnungseingriff und richtige Leistungsfähigkeitseigenschaften der Gleitgelenkanordnung 414 zu bewirken, wenn sie als Teil der in 1 dargestellten Antriebswellenanordnung 13 betrieben wird. Wenn sie mit dem Stecker-Keilverzahnungselement 130 gepaart ist bzw. zu diesem passt, zeigt die Hülsenspielaussparung 61c weiterhin eine größere Spieldimension zwischen den Keilverzahnungsaussparungsmerkmalen und den entsprechenden Stecker-Keilverzahnungen 132a und abwechselnden Zwischenräumen 132b. Die Hülsenspielaussparung 61c kann, zusätzlich zum Reduzieren der Kontaktlänge der dimensionsmäßig geeigneten Keilverzahnungsprofile, einen Leerraum aufrechterhalten, der während eines Betriebs der Gleitgelenkanordnung 414 ein Schmiermittelreservoir zwischen den in Eingriff gebrachten Keilverzahnungsabschnitten zur Verfügung stellt. Die Hülsenspielaussparung 61c kann während derselben Verarbeitungssequenz ausgebildet werden, die jeweils den ersten und den zweiten Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61a und 61b ausbildet. Die Hülsenspielaussparung 61c kann auch unter Verwendung derselben Formungswerkzeuge und Prozesse, wie beispielsweise Walzen und andere Unterstützungswerkzeuge, ausgebildet werden, die zum Ausbilden der dimensionsmäßig geeigneten Keilverzahnungsprofile verwendet werden.
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An das andere Ende der Hülsenspielaussparung 61c stößt eine zweite Mittelpunkt-Keilverzahnungsübergangszone 64b an. Die zweite Keilverzahnungsübergangszone 64b stellt einen schrittweisen Übergang der sich entwickelnden Keilverzahnungsformen in den zweiten Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61b zur Verfügung. Die zweite Keilverzahnungsübergangszone 64b stellt dieselben Funktionen einer strukturellen Formgebung und einer Lebensdauer wie die oben beschriebene proximale Keilverzahnungsübergangszone 63a zur Verfügung. Der zweite Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61b kann in derselben Form oder einer ähnlichen Form wie der erste Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61a konfiguriert sein, obwohl eine solche Konfiguration nicht erforderlich ist. Der zweite Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61b kann auf ähnliche Weise wie der erste Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61a ausgebildet werden und kann weiterhin mit denselben oder im Wesentlichen ähnlichen Keilverzahnungsform-Dimensionen, dimensionsmäßigen Toleranzen und Oberflächeneigenschaften ausgebildet werden, wenn es so erwünscht ist. Alternativ dazu kann der erste Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61a eine andere Keilverzahnungsdimension relativ zu dem zweiten Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61b enthalten, um verschiedene Beschichtungen und Oberflächenbehandlungen unterzubringen. Fluidisiertes Nylonmaterial ist ein Beispiel für eine solche Keilverzahnungsoberflächenbeschichtung, die auf irgendeine geeignete hierin offenbarte Keilverzahnungsoberfläche angewendet bzw. aufgetragen werden kann.
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Nimmt man nun Bezug auf 6, ist dort ein drittes Ausführungsbeispiel einer Gleitgelenkanordnung dargestellt, die allgemein mit 514 angezeigt ist. Die Gleitgelenkanordnung 514 enthält das Buchsen-Keilverzahnungselement 60 und das Stecker-Keilverzahnungselement 50, von welchen die Strukturen beide oben beschrieben sind. Das Stecker- und das Buchsen-Keilverzahnungselement 50 und 60 werden jeweils so zusammengebaut, dass der erste Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61a während eines Betriebs mit dem ersten Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51a für eine gleichzeitige Drehbewegung mit diesem zusammenarbeitet. Der zweite Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61b arbeitet mit dem zweiten Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51b für eine gleichzeitige Drehbewegung mit diesem zusammen. Die zusammenarbeitenden ersten und zweiten Keilverzahnungsabschnitte von jeweils dem Stecker- und dem Buchsen-Keilverzahnungselementen 50 und 60 sind weiterhin in einer relativen Gleitbeziehung in Eingriff. Wenigstens einer der Rohrendstumpfe 57 und 67 ist so bemaßt, dass die zusammenarbeitenden ersten und zweiten Keilverzahnungsabschnitte während eines Betriebs der Antriebswelle 13 in einer eingegriffenen Beziehung sind. Alternativ dazu können beide Rohrendstumpfe 57 und 67 demgemäß bemaßt sein, um während eines Betriebs einen Keilverzahnungseingriff beizubehalten. Der Betrieb der Energieabsorptionszone 59 ist ähnlich der Beschreibung, die zu der Gleitgelenkanordnung 314 gehört, wie sie in 4 gezeigt ist. Obwohl das Stecker-Keilverzahnungselement 50 derart dargestellt ist, dass es die Arbeits-Keilverzahnungsübergangszone 58 und die Energieabsorptionszone 59 enthält, sind solche Zonen nicht erforderlich. Alternativ dazu kann der zweite Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 51b an die proximale Stecker-Keilverzahnungsübergangszone 53 anstoßen, wodurch die Energieabsorptionszone 59 weggelassen wird.
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Nimmt man nun Bezug auf 4, ist dort ein viertes Ausführungsbeispiel einer Gleitgelenkanordnung dargestellt, die allgemein mit 614 angezeigt ist. Die Gleitgelenkanordnung 614 enthält das oben beschriebene Buchsen-Keilverzahnungselement 60 und ein Stecker-Keilverzahnungs- und Bruchelement, das allgemein mit 140 angezeigt ist. Das Stecker-Keilverzahnungs- und Bruchelement 140 enthält einen Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 141 mit einer Vielzahl von Stecker-Keilverzahnungen 142a und abwechselnden Stecker-Zwischenräumen 142b darum ausgebildet. Der Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 141 steht jeweils in Eingriff mit dem ersten und dem zweiten Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61a und 61b des Buchsen-Keilverzahnungselements 60, so dass der Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 141 in einem gleichzeitigen Drehkontakt mit diesem ist. Der erste und der Zweite Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 61a und 61b arbeiten mit dem Arbeits-Keilverzahnungsabschnitt 141 zusammen, so dass eine relative Gleitbewegung dazwischen untergebracht werden kann.
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Das Stecker-Keilverzahnungs- und Bruchelement 140 enthält weiterhin eine distale Stecker-Keilverzahnungsübergangszone, die allgemein mit 144 angezeigt ist, und einen Rohrendstumpf, der allgemein mit 147 angezeigt ist. Die distale Stecker-Keilverzahnungszone 144 kann individuelle Keilverzahnungsprofile zur Verfügung stellen, wo die Keilverzahnungsenden an der Übergangszone 144 enger als die Stecker-Keilverzahnungen 142a in dem Stecker-Keilverzahnungsabschnitt 141 sein können. Die distale Stecker-Keilverzahnungszone 144 kann einen Zusammenbau des zusammenarbeitenden Stecker-Keilverzahnungselements 140 in einen Gleiteingriff mit dem Buchsen-Keilverzahnungselement 60 erleichtern. Die distale Stecker-Keilverzahnungszone 144 kann weiterhin durch ein tieferes Einstechen des Formungswerkzeugs ausgebildet werden, um den Effekten eines Aufspringens von Material nahe dem Ende entgegenzuwirken. Alternativ dazu kann das Stecker-Keilverzahnungselement 140 die distale Stecker-Keilverzahnungszone 144 weglassen, wenn es so erwünscht ist.
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Der Rohrendstumpf 147, der ein im Wesentlichen ungeformter Teilbereich des Rohrrohlings oder der Rohrvorform (nicht gezeigt) sein kann, hat eine Außenfläche 145a und eine Innenfläche 145b. Der Rohrendstumpf 147 kann eine Einspannstelle zur Verfügung stellen, um den Rohrrohling während des Keilverzahnungs-Formungsprozesses zu sichern. Der Rohrendstumpf 147 kann sich weiterhin in ausreichendem Ausmaß in einer axialen Richtung von den verschiedenen Keilverzahnungsabschnitten des Stecker-Keilverzahnungselements 140 erstrecken, um das richtige Längenerfordernis der Antriebswellenanordnung 13 zur Verfügung zu stellen. Der Rohrendstumpf 147 kann sich als integrale Struktur erstrecken, die den Rohrabschnitt 17 der 1 ausbildet. Alternativ dazu kann der Rohrendstumpf 147 als Anbringungsstelle für den Rohrabschnitt 17 als separate Struktur zur Verfügung gestellt sein, die,durchverschiedene bekannte Prozesse, wie beispielsweise Draht-Lichtbogenschweißen, Reibschweißen, Magnetimpulsschweißen, Adhäsionskleben, Nieten und ähnliches, angebracht wird. Das Stecker-Keilverzahnungs- und Bruchelement 140 enthält weiterhin eine Energieabsorptionszone 149, eine mittlere Keilverzahnungsübergangszone 148 und eine proximale Stecker-Keilverzahnungsübergangszone 143.
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Die Energieabsorptionszone 149 enthält eine Vielzahl von Stecker-Bruchkeilverzahnungen 149a und abwechselnden Bruchzwischenräumen 149b darum ausgebildet. Die Stecker-Bruchkeilverzahnungen 149a und die abwechselnden Bruchzwischenräume 149b sind dimensioniert, um eine Interferenzpassung relativ zu den entsprechenden abwechselnden Buchsen-Zwischenräumen 62d und den entsprechenden Buchsen-Keilverzahnungen 62c zu sein. Die relativen Interferenzpassungen können zwischen den Stecker-Bruchkeilverzahnungen 149a und den entsprechenden abwechselnden Buchsen-Zwischenräumen 62c oder zwischen den abwechselnden Bruchzwischenräumen 149b und den Buchsen-Keilverzahnungen 62c zur Verfügung gestellt sein. Alternativ dazu können die Interferenzpassungen zwischen beiden Gruppen von Keilverzahnungen und Zwischenräumen sein. Die Interferenzpassungen können auch von einer größer werdenden Interferenz über die Länge der Energieabsorptionszone 149 von der mittleren Keilverzahnungsübergangszone 418 zu der proximalen Stecker-Keilverzahnungsübergangszone 143 sein. Die Energieabsorptionszone 419 ist während eines normalen Betriebs des Gleitgelenks der Antriebswelle nicht in einer eingegriffenen Position mit dem Buchsen-Keilverzahnungselement 60. Während eines Zustands eines harten frontalen Aufpralls oder eines Zusammenstoßes können sich der Motor (nicht gezeigt) und das Getriebe 11 in Richtung zur Achse 12 nach hinten bewegen. Die Bewegung des Motors und des Getriebes 11 nach hinten wird veranlassen, dass der Buchsen-Keilverzahnungsabschnitt 21 die Energieabsorptionszone 149 kontaktiert. Wenn die Bewegung nach hinten andauert, verursacht die relative Interferenzpassung zwischen den in Eingriff stehenden Keilverzahnungen und Zwischenräumen eine radiale Verformung der Struktur, was eine Zusammenstoßeriergie verbraucht; um dadurch die Bewegung des Antriebssträngs nach hinten zu verlangsamen.
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Das Prinzip und die Betriebsart dieser Erfindung sind bezüglich ihrer bevorzugten Ausführungsbeispiele erklärt und dargestellt worden. Jedoch muss es verstanden werden, dass diese Erfindung auf andere Weise ausgeführt werden kann, als es spezifisch erklärt und dargestellt ist, ohne von ihrem Sinngehalt oder Schutzumfang abzuweichen.