DE2032778B2

DE2032778B2 - Verfahren zum Herstellen eines Kardangelenkes

Info

Publication number: DE2032778B2
Application number: DE2032778A
Authority: DE
Inventors: Ralph Hyam Coventry Warwickshire Williams (Grossbritannien)
Original assignee: Torrington Co Ltd
Current assignee: Torrington Co Ltd
Priority date: 1969-07-04
Filing date: 1970-07-02
Publication date: 1978-09-14
Also published as: DE2032778A1; US3662569A; JPS4831166B1; FR2054122A5; GB1238807A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Kardangelenkes mit einem in Gelenkgabeln unter Zwischenschaltung von Wälzlagern gelagerten Zapfenkreuz aus Kunststoff. Die Montage eines solchen Kardangelenkes ist recht kompliziert und zeitraubend. So ist es bekannt (US-PS 20 24 777), die Gelenkgabeln aus mehreren Teilen auszubilden und diese nach dem Einbringen der Lagerzapfen in das Zapfenkreuz durch Schrauben miteinander zu verbinden. Ferner ist es bekannt (US-PS 29 98 717) die Gelenkgabeln mit dem Zapfenkreuz durch Bolzen zu verbinden, die von außen durch die Gabeln in das Zapfenkreuz eingetrieben ίο werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzusehen, durch das die Montage der einzelnen Teile, die zusammen das Kardangelenk ergeben sollen, vereinfacht und darüber hinaus die Nachteile beseitigt werden, die sich zwangsläufig durch übliche Montage bekannter Kardangelenke ergeben.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren gelöst, bei dem das Zapfenkreuz mit auf den Gabeln aufgenommenen Wälzlagern in eine Form so eingelegt wird und um die Wälzlager und das Zapfenkreuz herum die Gelenkgabeln aus einem Kunststoff geformt werden. Auf diese Weise entfällt das Einbringen von Lagerzapfen in das Zapfenkreuz und es entsteht dadurch ein Kardangelenk vereinfachter Konstruktion, das sich sehr wirtschaftlich herstellen läßt Bei dem zur Formgebung verwendeten Kunststoff kann es sich beispielsweise um Polytetrafluoräthylen handeln, das eventuell mit Glasfasern oder Kohlefasern verstärkt sein kann.

Da an den Werkstoff der Gelenkgabeln andere Anforderungen gestellt werden als an denjenigen des Zapfenkreuzes, kann, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, zum Formen der Gelenkgabeln anderer Kunststoff als zum Formen des Zapfenkreuzes verwen- f>5 det werden.

Um die Auflagebreite des Wälzlagers in der Gelenkgabel so groß wie möglich zu gestalten, ist, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, vorgesehen, daß Wälzlager aufgeschoben werden, die eine einstükkig mit dem äußeren Laufring geformte Abdeckung aufweisen.

Um den Gelenkgabeln eine besondere Festigkeit zu geben, können diese, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, durch Einbetten eines Metallkerns in den Kunststoff der Gelenkgabel verstärkt werden.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht eines Zapfenkreuzes eines Kardangelenkes;

Fig.2 eine zum Teil aufgebrochen dargestellte Draufsicht auf eine Ende einer Gelenkgabel eines nach einem üblichen Verfahren hergestellten Kardangelenkes;

Fig.3 eine entsprechende Draufsicht auf ein aufgebrochen dargestelltes Ende einer Gelenkgabel eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kardangelenkes;

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht der Zapfen eines Zapfenkreuzes eines erfindungsgemäß gefertigten Kardangelenks;

Fig.S eine perspektivische Ansicht eines der in F i g. 4 zusammengefügt dargestellten Zapfen und

Fig.6 eine perspektivische Ansicht einer durch Einbetten eines Metallkerns verstärkten Gelenkgabel.

In F i g. 1 der Zeichnung ist ein Zapfenkreuz eines üblichen Kardangelenkes dargestellt Das Zapfenkreuz umfaßt einen Würfel 10, der zwei Zapfenpaare 12 umfaßt die sich von gegenüberliegenden Seiten des Würfels 10 aus erstrecken. Auf die Zapfen 12 ist je ein Nadellager 14 aufgebracht. Bei einem derartigen Zapfenkreuz eines üblichen Kardangelenkes ist der Würfel 10 häufig aus Stahl gefertigt und aufgebohrt um entweder vier Zapfen oder auch einen einstückigen, zwei Zapfen bildenden Stab aufzunehmen, der in eine Durchgangsbohrung des Würfels 10 eingeschoben ist. Die beiden rechtwinklig zu diesem Stab stehenden Zapfen werden in Querbohrungen in den Würfel 10 eingebracht Eine solche Baugruppe wird zum Befestigen der Gelenkgabeln 16 mit zwei miteinander fluchtenden Zapfen 12 zwischen die Enden 18 der Gelenkgabel 16 gebracht. Durch die Bohrungen 20 hindurch werden Wälzlager 24 auf die Zapfen 12 der fertigen Baugruppe aufgeschoben und durch Sprengringe 26 gegen axiales Verschieben gesichert Zum Einbringen eines solchen Sprengringes 26 ist es erforderlich, eine Nut vorzusehen. Dadurch kann das Wälzlager 24 nicht in seiner gesamten Axialabmessung von dem Ende 18 der Gelenkgabel unterstützt werden. Zum Befestigen des Sprengringes 26 wird vielmehr ein mit D in F i g. 2 bezeichneter Teil der Axiallänge der Bohrung 20 benötigt die zur Aufnahme des Außenringes 22 des Wälzlagers 24 dient.

Nach dem in Fig.3 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind auf die Zapfen 12 des Zapfenkreuzes, dessen würfelförmiger Mittelteil 10 aus Kunststoff besteht, Wälzlager 30 aufgeschoben. Bei diesem Wälzlager 30 ist der äußere Laufring 34 durch eine Abdeckung 36 verschlossen, so daß eine die Wälzkörper und den Zapfen 12 aufnehmende, napf artige Einheit entsteht Das auf diese Weise enstandene Zapfenkreuz wird in eine Form eingelegt, in der um die Wälzlager 30 und das Zapfenkreuz herum eine Gelenkgabel 28 aus Kunststoff geformt wird. Der Kunststoff des Endes 32 der Gelenkgabel 28 umfließt

während des Formvorganges das Wälzlager 30, so daß dessen Abdeckung 36 mit einer nur dünnen Schicht von Kunststoff bedeckt wird. Die Dicke der Schicht ist in F i g. 3 der Zeichnung mit d bezeichnet Vergleicht man die Größen D und d, so stellt man leicht fest, daß bei gleicher Materialstärke der Enden 18 und 32 der Gelenkgabeln 16 und 28 bei der in F i g. 3 dargestellten Gelenkgabel eine wesentlich größere Auflagebreite des äußeren Laufringes 34 des Wälzlagers 30 vorhanden ist

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Zapfenkreuz braucht nicht nur der würfelförmige Mittelteil 10 aus Kunststoff gefertigt ia sein, sondern auch die Zapfen 12 können aus einem geeigneten thermoplastischen Kunststoff gefertigt sein. Dabei besteht auch die Möglichkeit, in Abhängigkeit von dem Anwendungsgebiet, die Zapfen 12 aus Kunststoff auszubilden. In diesem Falle können die Gelenkgabeln 28 selbst direkt um das zuvor geformte Zapfenkreuz und die Zapfen herumgeformt werden.

Sollen jedoch Zapfenkreuze verwendet werden, bei denen metallische Stäbe 38 die Zapfen 12 bilden, kann eine Stabform verwendet werden, wie sie in Fig.4 dargestellt ist Dabei hat jeder Stab 38 in der Mitte eine Ausnehmung 40, deren Tiefe etwa gleich dem Radius des Stabes 38 ist Die Breite der Ausnehmung 40 entspricht dem Durchmesser des Stabes. In F i g. 5 ist dargestellt, wie zwei solcher Stäbe 38 im rechten Winkel zueinander zusammengefügt werden können. In dieser Lage können die Stäbe 38 durch einen Stift 44 gesichert werden. Die in F i g. 5 veranschaulichte Stabanordnung wird in eine Form eingelegt, in der der würfelförmige Mittelteil 10 aus Kunststoff geformt wird. Um das Aufbauen eines Druckes innerhalb der Lager zu vermeiden, wenn Kunststoff um sie herum geformt wird, weist jeder Stab 38 eine Axialbohrung 42 auf, die sich über seine gesamte axiale Länge erstreckt Die Axialbohrungen 42 stehen dabei mit der den Stift

aufnehmenden Querbohrung in Verbindung. Die Axialbohrungen sowie die Querbohrung dienen zur Aufnahme eines Schmiermittels für die Lager nach der Fertigstellung des Kardangelenkes.
Als Alternative zum Formen der Gelenkgabeln ausschließlich aus Kunststoff, wie dies in Fig.3 der Zeichnung dargestellt ist, kann eine verstärkte Gelenkgabel dadurch geschaffen werden, wie F i g. 6 zeigt, daß ein Metallkern 50 in den Kunststoff 52 eingebettet wird, Ein derartiger Metallkern 50, der nicht sehr maßgenau hergestellt zu sein braucht, wird vor dem Einbringen von Kunststoff in die Form eingelegt, so daß der Kunststoff den Metallkern während des Formens umschließt. Auf diese Weise wird eine Gelenkgabel für ein Kardangelenk geschaffen, die zwar hauptsächlich aus Kunststoff besteht, die jedoch wegen des eingebetteten Metallkerns 50 einer größeren Belastung standhält und darüber hinaus im Falle einer Überlastung noch hält, wenn der K unststoff bricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunpen

Claims

Patentansprüche:

!. Verfahren zum Herstellen eines Karadangelenkes mit einem in Gelenkgabeln unter Zwischenschaltung von Wälzlagern gelagerten Zapfenkreuz aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß das Zapfenkreuz (10; 38) mit auf den Zapfen (12; 38) aufgenommenen Wälzlagern (14; 24; 30) in eine Form eingelegt wird und um die Wälzlager und das Zapfenkreuz herum die Gelenkgabeln (16; 28) aus einem Kunststoff geformt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Formen der Gelenkgabeln (16; 28) anderer Kunststoff als zum Formen des Zapfenkreuzes (10,12) verwendet wird. is
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Wälzlager (24; 30) aufgeschoben werden, die eine einstückig mit dem äußeren Laufring (22; 34) geformte Abdeckung (36) aufweisen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkgabeln (16; 28) durch Einbetten eines Metallkerns (50) in den Kunststoff (52) verstärkt werden.

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