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DE3508487A1 - Verfahren zum herstellen hochgenauer kugellaufbahnen, insbesondere fuer gleichlaufdrehgelenke - Google Patents

Verfahren zum herstellen hochgenauer kugellaufbahnen, insbesondere fuer gleichlaufdrehgelenke

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DE3508487A1
DE3508487A1 DE19853508487 DE3508487A DE3508487A1 DE 3508487 A1 DE3508487 A1 DE 3508487A1 DE 19853508487 DE19853508487 DE 19853508487 DE 3508487 A DE3508487 A DE 3508487A DE 3508487 A1 DE3508487 A1 DE 3508487A1
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DE
Germany
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ball
joint part
joint
recess
tracks
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Application number
DE19853508487
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English (en)
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Daniel Wesley Detroit Mich. Hazebrook
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GKN Driveline North America Inc
Original Assignee
GKN Automotive Components Inc
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Publication date
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Description

XO133.OO1/P81J.1O3 35 08 A 87 Seite
Verfahren zum Herstellen hochgenauer Kugellaufbahnen, insbesondere für Gleichlaufdrehgelenke
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen hochgenauer Kugellaufbahnen, insbesondere für Gleichlaufdrehgelenke, bestehend aus einem Gelenk-Außenteil, einem Gelenk-Innenteil mit jeweils einstückig daran angeformten Gelenkzapfen, einer Vielzahl gleichmäßig über den Umfang verteilter, in einem Käfig geführter und der Drehmomentübertragung dienender Kugeln, die in zueinander korrespondierenden, in Gelenk-Außenteil und Gelenk-Innenteil angeordneten Laufbahnen abrollen.
In der einschlägigen Technik bestehen bereits vielerlei Möglichkeiten zum Herstellen von der Aufnahme von Kugeln dienender Kugellaufbahnen einschließlich der Bildung von derartigen Bahnen in einem gegossenen oder geschmiedeten Teil. Weiterhin lassen sich Kugellaufbahnen mittels Schleifen, Zerspanen oder Verformen in kaltem, halbwarmen oder warmen Zustand im zuvor unbearbeiteten Werkstück herstellen. Die Herstellung einer während eines früheren Produktionsverfahrens ursprünglich grob bemessenen Kugellaufbahn kann aber
ebenfalls auch durch Kaltverformen oder Schmieden und anschließendem Zerspanen, etwa Schleifen, erfolgen, bis die gewünschte hochgenaue Bahnform erreicht ist. Wenn eine genau spezifierte Form der Kugellaufbahnen erwünscht ist, ist das zuletzt genannte Verfahren das am häufigsten angewandte, da hierbei genaue Abmessungen ohne großen Materialverlust erreicht werden. Außerdem verursacht ein solches Verfahren weniger Verschleiß an den Zerspanungswerkzeugen als in solchen Fällen, wo die Kugellaufbahn in ein Werkstück geschliffen oder eingearbeitet werden muß, das keine vorgeformte Kugellaufbahn aufweist.
Hochgenaue Kugellaufbahnen finden beispielsweise in Innen- und Außenteilen von solchen Drehgelenktypen Anwendung, bei denen das Drehmoment mittels in den Kugellaufbahnen angeordneten Kugeln übertragen wird. Bei einer dieser Drehgelenkausbildungen, wie sie beispielhaft in den US-Patentschriften 2 046 584 und 1 665 280 von Rzeppa beschrieben wurden, sind die Kugellaufbahnen meridianartig in gegenüberliegenden kugeligen Flächen der Gelenk-Innenteile und Gelenk-Außenteile angeordnet. Ein solches Gelenk hat Gleichlauf- (homokinetische) Eigenschaften, d.h., wenn das Gelenk gebeugt ist, entstehen keine zyklischen Variationen bei der Drehgeschwindigkeit der Gelenkteile. Aus diesen Gründen werden derartige Gelenke sehr gern in Kraftfahrzeugen mit Vorderradantrieb verwendet.
Bei einem Gleichlaufdrehgelenk vom Typ Rzeppa sind in der Regel in jedem Gelenkteil sechs gleichmäßig über den Umfang verteilte hochgenaue Kugellaufbahnen vorgesehen. Die Bahnen werden zunächst beim Schmieden oder Gießen in die Gelenk-Innen- und Gelenk-Außenteile eingeformt. Die gewünschte Hochgenauigkeit einer jeden Kugellaufbahn wird durch anschließendes Zerspanen, etwa Schleifen oder dgl., erreicht. Da die hierbei verwendeten Werkzeuge jedoch hohem Verschleiß aus-
gesetzt sind, müssen sie von Zeit zu Zeit ersetzt werden, um auch weiterhin hohe Verfahrensgenauigkeit zu gewährleisten. Dieser Auswechselprozeß ist jedoch relativ kostenaufwendig, und zwar sowohl in bezug auf Werkzeugkosten als auch in bezug auf Arbeitszeitverlust.
Wenn die Kugellaufbahn mittels eines Formgebungs- oder Schmiedeverfahrens, d.h. durch Kalt-, Halbwarm- oder Warmumformung, vorgeformt wird, wird das Metall des Werkstückes in beachtlichem Ausmaß verdrängt, insbesondere im Bereich der Kugellaufbahn-Grundfläche, wo der Widerstand gegen die Bahnbildung am größten ist. Eine gewisse Entlastung in diesem Bereich wäre daher von Vorteil, um den Formgebungsvorgang zu erleichtern. Das Schleifwerkzeug dreht sich zudem , wenn die Kugellaufbahn anschließend in ihre endgültige Konfiguration gebracht wird, etwa durch Schleifen, im allgemeinen um eine Achse, die sich von der Kugellaufbahn-Grundfläche aus nach außen erstreckt.
Der Abschnitt des Schleifwerkzeugs im Bereich der Kugellaufbahn-Grundfläche bewegt sich also relativ langsam und trifft auf den größten Widerstand. Das wiederum führt zu einem schnellen Verschleiß und damit zu einer Verkürzung der Standzeit dieses Teils des Schleifwerkzeugs. Das Werkzeug muß demgemäß relativ häufig ausgewechselt werden, was zu langen Maschinenstillstands- und Ausfallzeiten Anlaß gibt. Die bei der Bearbeitung auftretende Reibung erzeugt in nicht unerheblichem Maße Wärme, die mikroskopische Rissen im Werkteil zur Folge haben kann und daher sorgfältiger Kontrolle bedarf. Das Feststellen von Rissen und das sich anschließende Aussondern von Fehlteilen hat beachtliche Mengen von Abfall zur Folge. Hierdurch erhöhen sich die Herstellungskosten pro Bauteil; es besteht zudem auch die Gefahr, daß Fehler unentdeckt bleiben.
Angesichts der den bekannten Herstellverfahren anhaftenden technisch-konzeptionellen Grenzen hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, die den bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile nicht nur zu vermeiden oder zu vermindern, sondern durch geschicktes Verbinden von an sich bekannten Merkmalen mit solchen neuer Art ein einfaches und relativ kostengünstiges Verfahren zum Herstellen hochgenauer Kugellaufbahnen, insbesondere für Gleichlaufdrehgelenke, zu schaffen.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß im wesentlichen durch folgende, zum Teil an sich bekannte Merkmale:
- Gelenk-Außenteil und Gelenk-Innenteil werden zusammen mit ihren Gelenkzapfen und Kugellaufbahnen auf dem Wege spanloser Kalt-, Halbwarm- oder Warmumformung hergestellt,
- zwischen jeweils zwei Kugellaufbahnen werden im Gelenk-Außenteil und/oder im Gelenk-Innenteil bei deren Herstellung zugleich Entlastungsrillen, Ausnehmungen oder dgl. eingearbeitet,
- die in Gelenk-Außenteil und Gelenk-Innenteil befindlichen Kugellaufbahnen werden spanend, etwa durch Schleifen oder dgl., auf vorbestimmte hochgenaue Form nachgearbeitet.
Weitere relevante Merkmale, die der Ausgestaltung wie auch der Fortentwicklung des die vorliegende Erfindung tragenden Gedankens dienen, lassen sich den Unteransprüchen entnehmen.
Es ist einleuchtend und überzeugend zugleich, daß die vorliegende Erfindung mit einer Reihe von Vorteilen einhergeht. So vermindert das erfindungsgemäße Verfahren im Vergleich zu
bekannten oder gebräuchlichen Verfahren den Verschleiß des zum spanenden Bearbeiten der Kugellaufbahnen verwendeten Werkzeugs. Ein Vorgang, wie er sich z.B. durch Kaltverformen zum Herstellen der ursprünglichen Kugellaufbahnform im Werkteil darstellt, wird nachhaltig erleichtert. Auch das Auftreten von wärmebedingten mikroskopischen Rissen im Werkteil ist praktisch ausgeschlossen. Die Anordnung einer Entlastungsrille und deren Berücksichtigung im Verfahrensablauf vermindert zudem den Verschleiß des Zerspanungswerkzeugs, indem im Bereich des größten Widerstands gegen den Zerspanungsvorgangs der Anteil der Fläche, in die das Werkzeug eingreift, verkleinert wird, Die Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. verbessert im übrigen auch den Metallfluß an der Kugellauf-Grundfläche während der Formgebung. Das Werkteil ist im gegebenen Falle vorzugsweise das Außen- oder Innenteil eines Gleichlaufdrehgelenkes mit einer Vielzahl von kugelaufnehmenden Laufbahnen, von denen wenigstens eine, vorzugsweise aber alle, unter Anwendung dieses Verfahrens hergestellt werden. Die Laufbahnen können dabei meridianartig in den Gelenkteilen angeordnet sein.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Gleichlaufdrehgelenk ,
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 2, und
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Teil des Gelenkes in vergrößertem Maßstab.
/IO
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein an sich bekanntes Gleichlaufdrehgelenk 10 des Rzeppa-Typs.
Das Gelenk 10 weist ein Außenteil 12 auf, das einstückig in einen Gelenkzapfen 14 übergeht. In das Außenteil 12 ist ein kugeliger Hohlraum 16 eingeformt. Dieser weist eine Öffnung auf, die dem Gelenkzapfen 14 entgegengesetzt ist.
Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, sind zur Aufnahme einer Reihe von Kugeln 20 über den Umfang in einem Abstand voneinander ersten Bahnen 18 in das Innere des Außenteils 12 eingeformt. Die Bahnen 18 sind dabei meridianartig im Außenteil 12 angeordnet.
Im kugeligen Hohlraum 16 des Außenteils 12 ist üblicherweise ein Innenteil 22 vorgesehen, das an einem Gelenkzapfen 24 über eine damit zusammenarbeitende Keilverzahnung 26 befestigt ist. Das Innenteil 22 ist mit einer äußeren kugeligen Fläche 28 versehen, deren Durchmesser wesentlich kleiner ist als der Durchmesser des kugeligen Hohlraums 16 des Gelenkaußenteils 12.
Über den Umfang in einem Abstand voneinander angeordnete Bahnen 30 sind meridianartig in die äußere kugelige Fläche 28 des Gelenkinnenteils 22 eingeformt.
Jede der Bahnen 18 fluchtet mit einer der zu ihnen korrespondierenden Bahnen 30 und nimmt dazwischen eine der Kugeln 20 auf, um eine Winkelbewegung des an dem Gelenkinnenteil 22 befestigten Gelenkzapfens 24 gegenüber dem einteilig mit dem Gelenkaußenteil 12 hergestellten Gelenkzapfen 14 zu gestatten. Die Kugeln 20 übertragen ein Drehmoment zwischen den
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beiden Gelenkteilen. Ein Käfig 42 mit kugeligen Innen- und Außenflächen ist zwischen der kugeligen Außenfläche 28 des Innenteils 22 und dem kugeligen Hohlraum 16 des Außenteils 12 vorgesehen. Er weist öffnungen auf, um die Kugeln 20 in an sich bekannter Weise aufzunehmen.
Üblicherweise werden die Innenteile 22 und die Außenteile durch Gießen oder Schmieden, d.h. durch Warm- oder Kaltverformen, hergestellt. Die Bahnen 18,30 werden mittels spanender Bearbeitung, etwa durch Schleifen, hergestellt. Solche Bearbeitungsverfahren verursachen einen beachtlichen Verschleiß an den Schleif- oder Zerspanungswerkzeugen. Diese müssen deshalb relativ häufig ausgewechselt werden. Die für das Herstellen der Innen- und Außenteile erforderlichen Produktionsmaschinen weisen beachtliche Ausfallzeiten und eine niedrige Produktionsrate auf. Erfindungsgemäß werden die Innenteile 22 und Außenteile 12 jedoch derart modifiziert, daß der Verschleiß an den Bearbeitungswerkzeugen reduziert, die Produktionsrate erhöht und die Ausfallzeit der Produktionsmaschinen verkürzt wird.
Jede der Bahnen 18 ist mit einer Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. 32 versehen, die sich entlang von deren Länge erstreckt. In ähnlicher Weise ist jede Bahn 30 mit einer Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. 34 versehen, die sich ebenfalls entlang von deren Länge erstreckt. Die während des anfänglichen Gieß- oder Schmiedevorgangs geschaffenen Entlastungsrillen, Ausnehmungen oder dgl. 32,34 dienen dazu, den Verschleiß an den Schleif- oder Zerspanungswerkzeugen zu verringern, die zum spanenden Berarbeiten der Bahnen 18 und 30 verwendet werden, um zu einer vorbestimmten Präzisionsform zu gelangen.
/tv
Wie sich insbesondere aus Fig. 3 in Bezug auf eine Bahn 18a hervorgeht, ist die Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. 32 in die Grundfläche der Bahn eingeformt, weil dort der größte Widerstand gegen den Schleif- oder Zerspanungsvorgang auftritt. Das für die Fertigbearbeitung der Bahn 18a verwendete Zerspanungswerkzeug unterliegt daher wesentlich weniger Verschleiß als dies der Fall wäre, würde die Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. 32 nicht vorgesehen sein.
Die Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. 32 hat vorzugsweise eine wesentlich größere Breite w als Tiefe d gegenüber der Bahn 18a. Hierdurch wird der Verschleiß am Zerspanungswerkzeug wesentlich verringert, ohne dabei aber das Außenteil 12 nennenswert zu schwächen. So kann beispielsweise die Breite w der Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. 32 zweibis viermal so groß sein wie die Tiefe d. Zudem erstreckt sich die Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. 32 in der Weise um den Umfang eines Abschnittes der Bahn 18a, daß sie - im Querschnitt betrachtet - in der Mitte der Bahnkrümmung einen Bogenwinkel Theta definiert. Der vorbestimmte Winkel Theta wird dabei so gewählt, daß der Verschleiß an dem Zerspanungswerkzeug auf ein Minimum verringert wird, wobei aber dennoch eine ausreichend große Fläche für den Kontakt zwischen der Bahn 18a und der darin geführten Kugel 20 erhalten bleibt. Im vorgenannten Beispiel beträgt der Winkel Theta ca. 20°, obgleich er zwischen ca. 10° und 30° betragen kann.
Erfindungsgemäß wird die Bahn 18a im Außenteil 12 zunächst mit einer Fläche 36 mit einem Radius r-j eingeformt. Der sich daran anschließende Zerspanungsvorgang, etwa Schleifen, schafft eine Fläche, die innerhalb vorbestimmter Toleranzen zwischen einer Fläche 38 mit einem Mindestradius V2 und einer Fläche 40 mit einem Mindestradius r3 variiert. Die Tiefe d der Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. 32 wird so ge-
wählt, daß sie die Differenz zwischen dem maximal geschliffenen Radius Γ3 und dem anfänglich geformten Radius r·) übersteigt, damit das Zerspanungswerkzeug nicht auf die Grundfläche 44 der Ausnehmung 32 trifft.
Auch die weiteren Bahnen 18,30 des Innen- bzw. Außenteiles 12,22 werden analog zur vorstehend beschriebenen Weise hergestellt. Der Zerspanungsvorgang kann in einem oder auch mehreren Arbeitsgängen erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich vorteilhafter auf das Außenteil 12 als auf das Innenteil 22 anwenden. Die Bahnen 18 des Außenteils 12 haben die Proportionen relativ zu den Kugeln 20, so daß diese in eine Bahnfläche eingreifen, die im allgemeinen nicht die Bahngrundfläche einschließt. Dies ist der Fall, um zu gewährleisten, daß der Lagerflächenkontakt zwischen den Lagerkugeln 20 und dem Außenteil maximiert wird. Die Entfernung eines Teils der Bahnen 12 durch Schaffen der Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. in jeder Bahn bezieht sich auf einen Abschnitt der ersten Bahn, die einer Beanspruchung nicht ausgesetzt ist. Wenn daher das erfindungsgemäße Verfahren auf das Herstellen des Außenteils 12 eines Gleichlaufdrehgelenks 10 angewandt wird, wird die tatsächliche Lebensdauer des Zerspanungswerkzeuges erhöht, indem der Teil der geformten Fläche 36 der Bahnen entfernt wird, der den größten Widerstand gegenüber dem Zerspanungswerkzeug aufbringt, ohne aber den funktioneilen Eingriff zwischen der Kugel 20 und der Bahn 18 zu beeinflussen.
Im Gegensatz hierzu sind die Bahnen 30 des Innenteils 22 in einer typischen Ausführungsform derart ausgebildet, daß ein ausreichend großer Flächenkontakt neben der Grundfläche der Bahnen gewährleistet ist. Wenn daher ein Innenteil 22 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird, befindet
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sich der Bereich des größten Kontaktes zwischen der Lagerkugel 20 und der zugeordneten Bahn 30 auf beiden Seiten der Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. 31*.
Deshalb ist es für einige Anwendungsfälle angezeigt, nur das Außenteil 12 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu bearbeiten, während das Innenteil 22 in an sich bekannter Weise bearbeitet wird. Als Alternative kann die Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. 3^ an einer anderen Stelle als an der Grundfläche der Bahn angeordnet werden. So können beispielsweise zwei - in der Zeichnung nicht dargestellte - Entlastungsrillen, Ausnehmungen oder dgl. in jede Bahn 30 eingeformt werden, die sich in einem vorbestimmten Winkelabstand von der Grundfläche der Bahn auf gegenüberliegenden Seiten der Grundfläche befinden.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Kugelbahnen in den Gelenkteilen - im Schnitt gesehen kreisförmig. In der Praxis haben die Bahnen in Gleichlaufdrehgelenken - im Querschnitt betrachtet - oft die Form eines "gotischen Bogens", d.h. die Bahn hat eine deutlich definierte Spitze, die nicht mit der Kugel in Berührung kommt. Die vorliegende Erfindung läßt sich auch ohne weiteres auf das Herstellen von Teilen anwenden, die eine solche Bahnform aufweisen. Die Erfindung ist weiterhin auch anwendbar auf Gelenkteile, bei denen die Kugelbahnen nicht die Form einer Meridiankrümmung haben. Gemeint sind damit beispielsweise gerade Bahnen, die sich parallel zu den Drehachsen der entsprechenden Teile, die relativ dazu spiralförmig-schräg gestellt sind, erstrecken.
Im übrigen versteht es sich, daß ein Gleichlaufgelenkteil nur ein Beispiel für ein mit Kugelbahnen versehenes Teil ist, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann.

Claims (1)

  1. GKN Automotive Components Inc. 07. März 1985
    238OO Northwestern Highway Hn/Nb
    Southfield, Michigan 48075 3508487 XO133.OO1/P84.103 USA
    PATENTANSPRÜCHE
    1. Verfahren zum Herstellen hochgenauer Kugellaufbahnen, insbesondere für Gleichlaufdrehgelenke, bestehend aus einem Gelenk-Außenteil, einem Gelenk-Innenteil mit jeweils einstückig daran angeformten Gelenkzapfen, einer Vielzahl gleichmäßig über den Umfang verteilter, in einem Käfig geführter und der Drehmomentübertragung dienender Kugeln, die in zueinander korrespondierenden, in Gelenk-Außenteil und Gelenk-Innenteil angeordneten Laufbahnen abrollen,
    gekennzeichnet durch folgende, zum Teil an sich bekannte Merkmale:
    - Gelenk-Außenteil (12) und Gelenk-Innenteil (22) werden zusammen mit ihren Gelenkzapfen (14,24) und Kugellaufbahnen (18,30) auf dem Wege spanloser Kalt-, Halbwarm- oder Warmumformung hergestellt,
    - zwischen jeweils zwei Kugellaufbahnen (18,30) werden im Gelenk-Außenteil (12) und/oder im Gelenk-Innenteil (22) bei deren Herstellung zugleich Entlastungsrillen, Ausnehmungen oder dgl. (32,34) eingearbeitet,
    XO133.OO1/P84.1O3 ο 3 5 O 8 A 8 7 Seite
    - die in Gelenk-Außenteil (12) und Gelenk-Innenteil (22) befindlichen Kugellaufbahnen (18,30) werden spanend, etwa durch Schleifen oder dgl., auf vorbestimmte hochgenaue Form nachgearbeitet.
    2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sich die Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. (32, 31O, entlang der Grundfläche der Kugellaufbahnen (18,30) erstreckt.
    3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß wenigstens eine der Kugellaufbahnen (18) des Gelenk-Außenteils (12) zunächst auf dem Wege spanloser Kalt-, Halbwarm- oder Warmumformung hergestellt und sodann auf vorbestimmte hochgenaue Form nachgearbeitet wird.
    1I. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß wenigstens eine der Kugellaufbahnen (30) des Gelenk-Innenteils (22) zunächst auf dem Wege spanloser Kalt-, Halbwarm- oder Warmumformung hergestellt und sodann
    spanend, etwa durch Schleifen od. dgl., auf vorbestimmte hochgenaue Form nachgearbeitet wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 und 3 oder 1 und 4, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kugellaufbahnen (18,30) meridianartig sowohl im Gelenk-Außenteil (12) als auch im Gelenk-Innenteil (22) angeordnet sind.
    6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Breite "w" jeder Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. (32,32O größer ist als ihre Tiefe "d" relativ zu der geformten Kugellaufbahn (18a) - Fig. 3·
    7. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Tiefe "d" jeder Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. (32,31O wesentlich größer ist als die bei der spanenden Bearbeitung auf vorbestimmte hochgenaue Form erzielte Tiefe.
    8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß jede Entlastungsrille, Ausnehmung oder dgl. (32,34) eine Breite θ aufweist, die - im Querschnitt nach Fig. 3 betrachtet - in der Mitte der Krümmung der geformten Kugellaufbahn (18a) einen Bogen in der Größenordnung von 10 ... 30 Grad definiert.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005019160A1 (de) * 2005-04-25 2006-10-26 Emag Maschinenfabrik Gmbh Verfahren zur Herstellung von Kugelnaben für Gleichlaufgelenke

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2289518B (en) * 1993-02-06 1996-04-17 Gkn Automotive Ag Torque transmitting assemblies
ES2109862B1 (es) * 1993-02-06 1998-08-01 Gkn Automotive Ag Conjuntos de transmision de par.
GB9302359D0 (en) * 1993-02-06 1993-03-24 Gkn Technology Ltd Torque transmitting assemblies
DE4407346A1 (de) * 1993-09-07 1995-06-29 Gkn Automotive Ag Verfahren zur Herstellung eines Gelenkaußenteils und nach dem Verfahren hergestelltes Gelenkaußenteil
DE4410298C2 (de) * 1994-03-25 1998-07-02 Loehr & Bromkamp Gmbh Gleichlauffestgelenk
GB2318852B (en) * 1996-10-31 2000-05-17 Gkn Hardy Spicer Limited Constant-velocity-ratio universal joints
WO1998019073A1 (en) * 1996-10-31 1998-05-07 Gkn Automotive Ag Constant-velocity-ratio universal joints
DE19858324C1 (de) * 1998-12-17 2000-03-16 Gkn Loebro Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Gelenkaußenteils
DE19958719A1 (de) * 1999-09-14 2001-03-15 Iprotec Masch & Edelstahlprod Kugelkäfig
DE10056132C2 (de) * 2000-11-13 2002-10-24 Emag Maschfab Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von Naben homokinetischer Gelenke
US6557257B2 (en) 2000-11-30 2003-05-06 Visteon Global Technologies, Inc. Method for reducing hard machining time of a constant velocity joint
DE10142805C2 (de) * 2001-08-31 2003-10-16 Gkn Sinter Metals Gmbh Einteiliger Gelenkkörper
DE10163040C1 (de) * 2001-12-21 2003-08-21 Daimler Chrysler Ag Werkzeug zum Herstellen eines Gelenkinnenteils für ein Gleichlaufdrehgelenk
DE102004003147B4 (de) * 2004-01-21 2016-01-21 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Fräsen von Kugellaufbahnen an Gleichlaufgelenknaben
DE102010023029B4 (de) * 2010-06-08 2013-11-21 MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG Verfahren zur Herstellung eines Außenteilrohlings und eines Innenteilrohlings einer Gelenkwelle sowie Gelenkwelle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1665280A (en) * 1927-04-02 1928-04-10 Alfred H Rzeppa Universal joint
US2046584A (en) * 1934-08-08 1936-07-07 Alfred H Rzeppa Universal joint
US2322570A (en) * 1941-12-26 1943-06-22 Adiel Y Dodge Universal joint
US3367139A (en) * 1966-06-29 1968-02-06 Gen Motors Corp Universal joint
DE3048709A1 (de) * 1980-09-19 1982-04-08 Toyota Jidosha Kogyo K.K., Toyota, Aichi Gleichgang-wellengelenk

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB962455A (en) * 1960-03-09 1964-07-01 Brd Co Ltd Improvements in or relating to universal joints
GB1322792A (en) * 1969-07-12 1973-07-11 Bellomo A Homokinetic joint
GB1389903A (en) * 1971-06-26 1975-04-09 Bellomo A Homokinetic joint
JPS5756225B2 (de) * 1972-10-30 1982-11-29
JPS6039897B2 (ja) * 1978-12-04 1985-09-07 エヌ・テ−・エヌ東洋ベアリング株式会社 等速ジヨイント
JPS55163324A (en) * 1979-06-01 1980-12-19 Toyota Motor Corp Constant velocity ball joint

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1665280A (en) * 1927-04-02 1928-04-10 Alfred H Rzeppa Universal joint
US2046584A (en) * 1934-08-08 1936-07-07 Alfred H Rzeppa Universal joint
US2322570A (en) * 1941-12-26 1943-06-22 Adiel Y Dodge Universal joint
US3367139A (en) * 1966-06-29 1968-02-06 Gen Motors Corp Universal joint
DE3048709A1 (de) * 1980-09-19 1982-04-08 Toyota Jidosha Kogyo K.K., Toyota, Aichi Gleichgang-wellengelenk

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005019160A1 (de) * 2005-04-25 2006-10-26 Emag Maschinenfabrik Gmbh Verfahren zur Herstellung von Kugelnaben für Gleichlaufgelenke
DE102005019160B4 (de) * 2005-04-25 2007-04-05 Emag Holding Gmbh Verfahren zur Herstellung von Kugelnaben für Gleichlaufgelenke

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Publication number Publication date
GB2155367B (en) 1987-09-03
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GB8506364D0 (en) 1985-04-11
GB2155367A (en) 1985-09-25
CA1241532A (en) 1988-09-06
BR8406297A (pt) 1985-10-08

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