DE69922335T2

DE69922335T2 - Antriebswelle und Verfahren zur Herstellung derselben

Info

Publication number: DE69922335T2
Application number: DE69922335T
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Yaegashi; Atsushi Oikawa; Yuichi Nakamichi
Original assignee: Matsui Universal Joint Manufacturing Co
Current assignee: Matsui Universal Joint Manufacturing Co
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2019-09-11
Also published as: EP1031747A3; EP1031747A2; EP1031747B1; US20010039214A1; US6699340B2; US6280339B1; DE69922335D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Antriebswelle, beinhaltend an beiden Enden Bügel, die Teile von jeweiligen Universalgelenken bilden, und einen intermediären verschiebbaren Abschnitt, der aus einem männlichen Wellenelement und einem weiblichen Wellenelement zusammengesetzt ist, welche mit Hilfe von Keilwellen (Vielnutverbindungen) miteinander verbunden sind, und insbesondere auf ein Verfahren zum Herstellen der Antriebswelle.
Bei einer Antriebswelle dieser Art ist es oft erwünscht, dass entweder das männliche Wellenelement oder das weibliche Wellenelement unter axialen Belastungen axial kontrahierbar ist, wodurch die Antriebswelle über ihre vorbestimmten Ausdehnungs- und Kontraktionshübe hinaus kontrahiert werden kann. Aus diesem Grund wurde vorgeschlagen, dass ein männliches oder weibliches Wellenelement aus mindestens zwei Teilen besteht, die miteinander mittels Abscherstiften verbunden sind, welche abbrechen können, wenn eine vorbestimmte Belastung auf sie ausgeübt wird. Es wurde auch vorgeschlagen, dass entweder ein männliches Wellenelement oder ein weibliches Wellenelement einer Antriebswelle mit einem axial kontrahierbaren Rohr verbunden wird, damit die Antriebswelle sich axial kontrahieren kann, wenn axiale Belastungen über einen vorbestimmten Wert hinaus ausgeübt werden. Darüber hinaus wurde vorgeschlagen, die zwei obengenannten Teile mittels eines Sprengrings, einer Feder, eines Keilwellen-Anschlußstückes in metallischem Kontakt oder mittels Klebemittel zu verbinden.
Bei den oben beschriebenen Abscherstiften sind die Verbindungsabschnitte für die zwei Teile nur an zwei diametral gegenüberliegenden Positionen angeordnet, so dass, wenn die Stifte bei Verwendung über eine längere Zeit hinweg progressiv ermüden, sich die von den Stiften zu kontrollierende Last ändern würde. Mit anderen Worten würde die durch die Stifte bestimmte Grenzlast im Vergleich zu der ursprünglich anvisierten Grenzlast abnehmen. Bei der Verwendung eines verformbaren Rohrs wäre es darüber hinaus schwierig, die Last zu steuern, bei welcher das Rohr seine effektive Leistung zeigt. Es wäre nämlich schwierig, die Grenzlast festzustellen, bei welcher das Rohr beginnt, sich zu kontrahieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Antriebswelle bereitzustellen, die alle Nachteile der bekannten Antriebswelle eliminiert und die Belastung auf einfache Weise steuern kann, wodurch sich die Antriebswelle kontrahiert, wenn sie Belastungen über einen vorbestimmten Wert hinaus ausgesetzt wird.
Um diese Aufgabe zu lösen, beinhaltet die Antriebswelle gemäß der Erfindung ein männliches Wellenelement, mit

a) einem hohlen Wellenelement mit einem Ende, das mit dem Bügel des Universalgelenks verbunden ist, und mit einer inneren Oberfläche, deren Innendurchmesser weiter ist als der Außendurchmesser eines Endes des weiblichen Wellenelements auf der Seite des männlichen Wellenelements; und
b) einem keilwellenartig verzahnten männlichen Element, welches einen keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitt aufweist, der verschiebbar in ein keilwellenartig verzahntes Loch des weiblichen Wellenelements eingepasst ist, und einen fixierenden Abschnitt, der in die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements einzupassen ist, und welches weiterhin einen elastischen Körper aufweist, der zwischen der inneren Oberfläche des hohlen Wellenelements und der äußeren Oberfläche des fixierenden Abschnitts eingefügt ist, um das keilwellenartig verzahnte männliche Element an dem hohlen Wellenelement zu fixieren.

Mit dieser erfindungsgemäßen Konstruktion bewegt sich, wenn eine Kontraktion über einen vorbestimmten Wert hinaus in dem keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitt stattfindet, das weibliche Wellenelement so über den keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements, so dass es in Kontakt mit dem fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements ist, wobei ihre Stirnflächen das keilwellenartig verzahnte männliche Element in seine axiale Richtung zwingen. Wenn eine solche axiale Belastung die Haltekraft überschreitet, die mit Hilfe des elastischen Körpers zwischen dem hohlen Wellenelement und dem fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements aus dem Reibungseingriff zwischen dem hohlen Wellenelement und dem keilwellenartig verzahnten männlichen Element resultiert, bewegt sich das keilwellenartig verzahnte männliche Element in axialer Richtung relativ zu dem hohlen Wellenelement, wodurch das männliche Wellenelement sich vollständig kontrahiert oder die Antriebswelle als Ganzes stark kontrahiert wird.
Erfindungsgemäß kann die axiale Belastung, die auf die Antriebswelle wirkt, durch den Reibungseingriff zwischen dem hohlen Wellenelement und dem keilwellenartig verzahnten männlichen Element mit Hilfe des dazwischen befindlichen elastischen Körpers kontrolliert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das weibliche Wellenelement, wenn es einer axialen Verschiebung und axialer Belastung über den Bereich einer normaler Verwendung hinaus unterzogen wird, mit dem fixierenden Abschnitt des verzahnten männlichen Elements über ihre Stirnflächen in Kontakt gebracht, um zu bewirken, dass sich das keilwellenartig verzahnte männliche Element von dem hohlen Wellenelement löst. Im Allgemeinen ist beispielsweise bei Antriebswellen für Kraftfahrzeuge, Fahrzeuge für Landwirtschaftsmaschinen, industrielle Fahrzeuge, Fahrzeuge für Baugeräte und dergleichen die axiale Verschiebung der Antriebswelle bei Verwendung zwischen 0 bis 200mm, wohingegen die axiale Belastung 0 bis 1000 kg betragen kann.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das hohle Wellenelement in der inneren Oberfläche mit einem keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt versehen, wobei der fixierende Abschnitt des verzahnten männlichen Elements als keilwellenförmiger fixierender Abschnitt ausgebildet ist, der in den keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt des hohlen Wellenelements eingepasst wird und wobei der elastische Körper zwischen dem keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt und dem keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt angeordnet ist. Wenn der keilwellenartig verzahnte verschiebbare Abschnitt und der keilwellenartig verzahnte fixierende Abschnitt dieselbe Größe haben, ist es bevorzugt, die Keilwellennuten dieser Abschnitte so zu bilden, dass sie mit einer Phasendifferenz von einem halben Gewindeschritt der Keilwellennuten umlaufend gegeneinander versetzt sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der fixierende Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements als radial vergrößerter Abschnitt geformt, dessen Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Endes des weiblichen Wellenelements neben dem keilwellenartig verzahnten männlichen Element, und wobei die Stirnfläche des radial vergrößerten Abschnitts durch eine ringförmige Nut gebildet ist, in welche das vordere Ende des weiblichen Wellenelements eindringt.
Bei einem anderen Aspekt der Erfindung, bei einem Verfahren zum Erzeugen einer Antriebswelle der in dem ersten Abschnitt erwähnten Art beinhaltet das männliche Wellenelement a) ein hohles Wellenelement mit einem Ende, das mit dem Bügel des Universalgelenks verbunden ist, und mit einer inneren Oberfläche, deren Innendurchmesser weiter ist als der Außendurchmesser eines Endes des weiblichen Wellenelements auf der Seite des männlichen Wellenelements, und b) ein keilwellenartig verzahntes männliches Element, welches einen keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitt, der verschiebbar in ein keilwellenartig verzahntes Loch des weiblichen Wellenelements eingepasst ist, und einen fixierenden Abschnitt, der in die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements einzupassen ist, aufweist, wobei das erfindungsgemäße Verfahren folgende Schritte aufweist: Auftragen einer Harzbeschichtung entweder auf die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements oder auf den fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements; Einführen und Einpassen des fixierenden Abschnitts des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements in den Innenraum des hohlen Wellenelements, und Fixieren des hohlen Wellenelements und des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements aneinander mittels Aufblähen des Harzes und/oder Wiederherstellen der Elastizitätskraft des Harzes der Harzbeschichtung.
Gemäß dem Verfahren der Erfindung kann die axiale Belastung durch die Dicke der Harzbeschichtung, die entweder auf die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements oder den fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements aufgebracht wird, und den beschichteten Bereich des Aufblähbeschleunigers zum Aufblähen der Harzbeschichtung gesteuert werden, z.B. den gesamten Öffnungsbereich der fortlaufenden Nut oder den voneinander beabstandeten Aussparungen, die in der Oberfläche des passenden Elements vorgesehen sind, mit welchem die Harzbeschichtung in Kontakt gebracht wird.
Bei dieser Konstruktion bewegt sich das weibliche Wellenelement, wenn eine große axiale Belastung auf die Antriebswelle ausgeübt wird, so, dass sie in Kontakt mit dem fixierenden Abschnitt des keilförmig verzahnten männlichen Element ist, wobei ihre Stirnflächen das keilwellenartig verzahnte männliche Element wie oben beschrieben drücken. Wenn eine solche axiale Belastung die Haltekraft überschreitet, die aus dem Reibungseingriff zwischen der Innenfläche des hohlen Wellenelements und dem fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements mit Hilfe der Harzbeschichtung erhalten wird, bewegt sich das keilwellenartig verzahnte männliche Element gleitend in seine axiale Richtung relativ zu dem hohlen Wellenelement, wodurch sich das männliche Wellenelement vollständig kontrahiert oder die Antriebswelle sich als Ganzes stark kontrahiert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements durch einen keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt ausgebildet und der fixierende Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements ist als keilwellenartig verzahnter fixierender Abschnitt ausgebildet, der mit dem keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt befestigt werden soll. Bei dieser Konstruktion wird die relative Verdrehung zwischen dem hohlen Wellenelement und dem keilwellenartig verzahnten männlichen Element auf zuverlässige Weise verhindert.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird eine Harzbeschichtung entweder auf die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements oder den fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements aufgebracht und eine fortlaufende Nut oder Aussparungen, die voneinander beabstandet sind, sind in der gegenüberliegenden Umfangsfläche des anderen, nicht mit der Harzbeschichtung versehenen, geformt und ein Aufblähbeschleuniger zum Aufblähen der Harzbeschichtung wird auf die Nut oder Aussparungen aufgebracht. Bei dieser Konstruktion kann die Haltekraft, die aus diesem Reibungseingriff erhalten wird, einfach durch Variieren der Menge der Harzbeschichtung und des Aufblähbeschleunigers gesteuert werden.
Das Verfahren gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die folgenden Schritte: Auftragen einer Harzbeschichtung entweder auf die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements oder auf den fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements, und Ausbildung einer fortlaufenden Nut oder von voneinander getrennten Ausnehmungen in dem anderen, nicht mit der Harzbeschichtung versehenen Element; Einführen und Einpassen des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements in die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements, und nachfolgendes Erhitzen des fixierenden Abschnitts, um die Harzbeschichtung zu schmelzen, um so einen Teil des geschmolzenen Harzes dazu zu veranlassen, in die fortlaufende Nut oder die voneinander getrennten Ausnehmungen zu fließen und sich darin zu verfestigen, wodurch das keilwellenartig verzahnte männliche Element mit Hilfe des verfestigten Harzes an dem hohlen Wellenelement fixiert wird; und Einpassen des keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitts des an dem hohlen Wellenelement fixierten keilwellenartig verzahnten männlichen Elements in verschiebbarer Weise in das keilwellenartig verzahnte Loch des weiblichen Wellenelements mittels Keilwelle.
Bei dieser Konstruktion bewegt sich das weibliche Wellenelement, wenn eine große axiale Belastung auf die Antriebswelle ausgeübt wird, so, dass es in Kontakt mit dem fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements ist, wobei ihre Stirnflächen das keilwellenartig verzahnte männliche Element wie oben beschrieben drücken. Wenn eine solche axiale Belastung die Rückstellkraft der Harzbeschichtung überschreitet, welche aus ihrer Elastizität zwischen der Innenfläche des hohlen Wellenelements und dem fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements und der Scherkraft und Haltekraft, die aus dem Reibungseingriff durch das Harz gewonnen wird, das in die fortlaufende Nut oder getrennte Aussparungen vorsteht, resultiert, bewegt sich das keilwellenartig verzahnte männliche Element gleitend in seiner axialen Richtung relativ zu dem hohlen Wellenelement, wodurch das männliche Wellenelement sich vollständig kontrahiert oder die Antriebswelle als Ganzes stark kontrahiert wird.
Gemäß dem Verfahren der Erfindung kann die axiale Belastung durch die Dicke der Harzbeschichtung gesteuert werden, die entweder auf die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements oder den fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements und den Gesamtbereich der fortlaufenden Nut oder voneinander beabstandeten Aussparungen, in welche das aufgetragene Harz fließt, wenn es erwärmt wird, aufgebracht wird. Das Harz kann durch Hochfrequenz-Induktionserwärmung oder durch Verwendung von in Schweißkomponenten erzeugter Schweißwärme erwärmt werden.
Die Erfindung wird verständlicher durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung und Ansprüche in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1a ist eine teilgeschnittene Seitenansicht des Hauptteils der Antriebswelle gemäß der Erfindung;
1b ist eine teilgeschnittene Seitenansicht des Universalgelenks, das mit dem männlichen Wellenelement der Antriebswelle in 1a verbunden werden soll;
2 ist eine vergrößerte teilgeschnittene Ansicht, die den befestigten Zustand des Einpassens des hohlen Wellenelements und des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements gemäß der Erfindung zeigt;
3 ist eine teilgeschnittene Seitenansicht der Antriebswelle einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der der fixierende Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements oder der keilwellenartig verzahnte fixierende Abschnitt als radial vergrößerter Abschnitt des weiblichen Wellenelements gebildet ist;
4a ist eine teilgeschnittene Seitenansicht des Hauptteils der Antriebswelle einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
4b ist eine teilgeschnittene Ansicht des Universalgelenks, das mit dem männlichen Wellenelement der Antriebswelle in 4a verbunden werden soll;
4c ist eine vergrößerte Schnittansicht des in 4a gezeigten Teils der Antriebswelle;
5a ist eine vergrößerte Ansicht im Längsschnitt, die die Nut in dem männlichen Wellenelement zeigt, die durch Schneiden gebildet ist;
5b ist eine vergrößerte Ansicht im Längsschnitt, die die durch Walzen geformte Nut zeigt;
5c ist eine vergrößerte Ansicht im Längsschnitt, die das Harz zeigt, das in die Nut von 5a geflossen ist; und
5d ist eine vergrößerte Ansicht im Längsschnitt, die das Harz zeigt, das in die Nut in 5b geflossen ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
In Bezug auf 1a und 1b umfasst die Antriebswelle 1 gemäß der Erfindung ein männliches Wellenelement 4, das mit dem Bügel 3 (1b) eines Universalgelenks 2 verbunden ist und ein weibliches Wellenelement 8 mit einem Wellenabschnitt 5, der in dem männlichen Wellenelement 4 mittels Keilwellen eingepasst ist und mit dem Bügel 7 des anderen Universalgelenks 6 verbunden ist.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das männliche Wellenelement 4 ein hohles Rohr 9 mit einem Ende, das mit dem Bügel 3 des Universalgelenks 2 verbunden ist, ein hohles Wellenelement 10, das mit dem anderen Ende des hohlen Rohrs 9 verbunden ist, und ein keilwellenartig verzahntes männliches Element 11, das in das hohle Wellenelement 10 eingepasst ist. Das hohle Wellenelement 10 kann jedoch direkt mit dem Bügel 3 verbunden werden, ohne das hohle Rohr 9 zu verwenden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, gezeigt in 1a und 1b, hat das hohle Wellenelement 10 eine innere Oberfläche 12, deren Durchmesser größer als der äußere Durchmesser des Wellenabschnitts 5 des weiblichen Wellenelements 8 ist. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, ist weiterhin der keilwellenförmige fixierende Abschnitt 13 des hohlen Wellenelements 10 so gebildet, dass, falls erforderlich, eine Schulter 14 an seinem von dem weiblichen Wellenelement 8 entfernten Ende senkrecht zur inneren Oberfläche 12 des hohlen Wellenelements 10 ist. Bei einer von der Schulter 14 auf einer Seite des hohlen Rohrs 9 beabstandeten Position, ist die innere Oberfläche 12 vorzugsweise mit einer ringförmigen Nut 15 gebildet, deren Zweck im Folgenden erklärt wird.
Das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 hat einen keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitt 17, der vorzugsweise mit einer Harzbeschichtung beschichtet ist und gleitend in das keilwellenartig verzahnte Loch 16 des weiblichen Wellenelements 8 eingepasst ist. Das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 weist weiterhin auf der gegenüberliegenden Seite des keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitts 17 einen fixierenden Abschnitt auf, welcher so ausgebildet ist, dass er an der inneren Oberfläche des hohlen Wellenelements 10 fixiert werden kann. Ein elastischer Körper 19 ist zwischen die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements 10 und den fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11 angeordnet. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, ist vorzugsweise das hohle Wellenelement 10 an seiner inneren Oberfläche mit einem keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt 13 versehen und der fixierende Abschnitt 18 des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11 ist als keilwellenartig verzahnter fixierender Abschnitt ausgebildet, an welchem ein elastischer Körper 19 vorgesehen ist.
Durch Bereitstellen des elastischen Körpers 19 an dem keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt 18 wird die äußere Kontur leicht größer als der keilwellenförmige fixierende Abschnitt 13 des hohlen Wellenelements 10, so dass der keilwellenartig verzahnte fixierende Abschnitt 18 in den keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt 13 mit Eingriff pressgepasst werden kann, wodurch das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 durch Reibung an dem hohlen Wellenelement 10 fixiert wird.
Um zu verhindern, dass das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 sich unbeabsichtigt gleitend in seine axiale Richtung bezüglich des hohlen Wellenelements 10 von dem weiblichen Wellenelement 8 weg bewegt, ist eine Anschlagsplatte 20 in der ringförmigen Nut 15 angeordnet, die in dem hohlen Wellenelement 10 so ausgebildet ist, dass der Umfang der Anschlagsplatte 20 in die ringförmige Nut 15 passt, um die Bewegung des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11 in das hohle Rohr 9 zu verhindern. In bevorzugter Weise ist das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 mit einer sich radial erstreckenden Schulter 21 neben dem keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt 18 auf der gegenüberliegenden Seite des weiblichen Wellenelements 8 ausgebildet, wobei die Schulter 21 so ausgebildet ist, dass sie in die Schulter 14 des hohlen Wellenelements 10 eingreift.
Falls die Schulter 21 vorgesehen ist, wird der keilwellenartig verzahnte verschiebbare Abschnitt 17 des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11 in das hohle Wellenelement 10 durch seine Öffnung auf der Seite der ringförmigen Nut 15 eingeführt und der keilwellenartig verzahnte fixierende Abschnitt 18 wird dann in den keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt 13 pressgepasst, bis die Schulter 21 an der Schulter 14 des hohlen Wellenelements 10 anliegt. Danach wird die Anschlagsplatte 20 so angeordnet, dass ihr Umfang in die ringförmige Nut 15 des keilwellenförmigen fixierenden Abschnitts 13 passt, um das Fixieren des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11 an dem hohlen Wellenelement 10 abzuschließen.
Falls keine Schulter 21 vorgesehen ist, wird, nachdem die Anschlagsplatte 20 in der ringförmigen Nut 15 angeordnet ist, wobei ihr Umfang darin eingepasst ist, das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 in das hohle Wellenelement 10 durch seine Öffnung, die dem weiblichen Wellenelement 8 zugewandt ist, pressgepasst, bis das Ende des keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitts 18 an der Anschlagsplatte 20 anliegt, wodurch das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 an dem hohlen Wellenelement 10 mittels Reibungseingriff und Presspassung zwischen dem elastischen Körper 19 an dem keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt 18 und dem keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt 13 des hohlen Wellenelements 10 fixiert ist.
Vorzugsweise sind die Keilwellennuten des keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitts 17 des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11, der so ausgebildet ist, dass er gleitend in die keilwellenartig verzahnte Bohrung 16 des weiblichen Wellenelements 8 eingepasst ist, in Umfangsrichtung relativ zu den Keilwellennuten des keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitts 18 des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11 verschoben, um in dem keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt 13 des hohlen Wellenelements 10 mit einer Phasendifferenz von einem halben Gewindeschritt der Keilwellennuten pressgepasst zu werden.
Wenn die Verbindung zwischen dem keilwellenartig verzahnten männlichen Element 11 und dem weiblichen Wellenelement 8 über einen vorbestimmten Wert hinaus kontrahiert wird, bewegt sich das weibliche Wellenelement 8 über den keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitt 17 des keilwellenartig verzahnten männlichen Abschnitts 11, so dass es der Stirnfläche 8a des weiblichen Wellenelements 8 aufgrund der Phasendifferenz zwischen den Keilwellennuten an beiden Enden des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11 ermöglicht wird, an der Stirnfläche des keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitts 18 des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11 mit großer Sicherheit anzuliegen. Folglich wird das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 in seine axiale Richtung gezwungen.
Wenn bewirkt durch den Reibungseingriff zwischen dem elastischen Körper 19 an dem keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt 18 und dem keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt 13 des hohlen Wellenelements 10 eine solche axiale Belastung auf das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 in axialer Richtung die Haltekraft überschreitet, wird das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 in die axiale Richtung relativ zu dem hohlen Wellenelement 10 in das Innere des hohlen Rohrs 9 bewegt. Falls die Anschlagsplatte 20 in der ringförmigen Nut 15 vorgesehen ist, wird die Anschlagsplatte 20 verformt, zerbrochen oder von der ringförmigen Nut 15 verschoben, so dass es dem keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt 18 ermöglicht wird, relativ zu dem hohlen Wellenelement 10 zu gleiten, so dass das männliche Wellenelement 4 vollständig kontrahiert wird, d.h. die Antriebswelle 1 als Ganzes stark kontrahiert wird.
3 zeigt die Antriebswelle einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung. Die Antriebswelle dieser Ausführungsform ist im Wesentlichen ähnlich zu der der vorherigen Ausführungsform außer dass der fixierende Abschnitt oder keilwellenartig verzahnte fixierende Abschnitt 18 des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11 als radial vergrößerter Abschnitt ausgebildet ist mit einem Durchmesser, der größer als der Außendurchmesser des Schaftabschnitts 5 des weiblichen Wellenelements 8 ist, und dass der vergrößerte Abschnitt in der Endfläche mit einer ringförmigen Nut 22 angeordnet ist, in welche das vordere Ende 8a des weiblichen Wellenelements 8 eingeführt werden kann.
Bei der Konstruktion der Ausführungsformen, die oben gemäß der Erfindung beschrieben sind, kann eine Belastung, die bewirkt, dass sich die Antriebswelle über ihren normalen Hub hinaus kontrahiert, durch die Reibungseingriffskraft des elastischen Körpers, welcher zwischen der Innenfläche des hohlen Wellenelements und dem fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements angeordnet ist, und falls erforderlich durch die Verformungs- oder Bruchkraft der Anschlagsplatte oder Reibungseingriffskraft zwischen Anschlagsplatte und ringförmiger Nut gesteuert werden.
Außerdem kann der Reibungseingriff und die Presspassung zwischen der Innenfläche des hohlen Wellenelements und dem fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements durch den elastischen Körper die gesteuerte Kraft beibehalten, um die Verbindung zwischen dem hohlen Wellenelement und dem keilwellenartig verzahnten männlichen Element aufgrund der relativen Bewegung zwischen diesen stabil zu kontrahieren, ohne nachteilige Auswirkung von Rost, welcher bei metallischen Kontakten entstehen würde.
Das Verfahren zum Herstellen der Antriebswelle gemäß der Erfindung wird in Bezug auf 4a bis 4c und 5a bis 5d im Folgenden erklärt.
Die in 4a und 4b gezeigte Antriebswelle ist im Wesentlichen ähnlich zu denen von 1a und 1b und insbesondere zu 3 mit der Ausnahme einiger Merkmale, die zusätzlich erklärt werden. In 4a bis 4c und 5a bis 5d werden entsprechende Komponenten durch Bezugszeichen gekennzeichnet, die denen, die in 1a und 1b und 2 und 3 verwendet wurden, entsprechen.
Bei dieser Ausführungsform hat das hohle Wellenelement 10 Staubdichtungen 32, die gleitend in Kontakt mit der Außenfläche des weiblichen Wellenelement 8 sind. Das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 hat einen keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitt, der mit einer Harzbeschichtung 26 überzogen ist, welcher gleitend in die keilwellenartig verzahnte Bohrung 16 des weiblichen Wellenelements 8 eingepasst ist. Das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 weist weiterhin auf der gegenüberliegende Seite des keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitts 17 einen keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt 18 auf, der so ausgebildet ist, dass er in den keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt 13 des hohlen Wellenelements 10 eingepasst werden kann.
Gemäß der gezeigten Ausführungsform wird eine Harzbeschichtung 26 auf die Innenfläche 24 des hohlen Wellenelements 10, vorzugsweise den keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt 13, der an der Innenfläche 24 gebildet ist, und den fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11, vorzugsweise den keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt 18 aufgebracht und ein Aufblähbeschleuniger oder Aufbläh-Beschleunigungsmittel zum Aufblähen der Harzbeschichtung 26 wird durch Beschichten auf die jeweils anderen der zwei oben genannten Abschnitte, die keine Harzbeschichtung aufweisen, aufgebracht.
Die mit dem Aufblähbeschleuniger zu beschichtende Oberfläche ist mit einer fortlaufenden Nut oder Aussparung 29 gebildet, die voneinander beabstandet sind, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer fortlaufenden spiralförmigen Nut 29, auf welche der Aufblähbeschleuniger ganz oder teilweise aufgebracht wird. Anstelle einer solchen spiralförmigen fortlaufenden Nut 29 kann eine Mehrzahl von ringförmigen Nuten oder Aussparungen, die voneinander getrennt sind, ausgebildet sein. Nachdem der fixierende Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements in das hohle Wellenelement eingeführt wurde, bläht die Harzbeschichtung, die in Kontakt mit dem Aufblähbeschleuniger ist, auf, um den fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements und das hohle Wellenelement durch Reibungseingriff zwischen ihnen in Verbindung mit der Rückstellkraft der Harzbeschichtung, die durch deren Elastizität bewirkt wird, miteinander zu fixieren. Durch Beschichten der fortlaufenden Nut oder der voneinander beabstandeten Aussparungen mit dem Aufblähbeschleuniger, bläht das Harz der Harzbeschichtung gegenüber der Nut oder Aussparungen auf oder steht oder ragt in die fortlaufende Nut oder voneinander beabstandeten Aussparungen, um sicherzustellen, dass die zwei Elemente mit großer Sicherheit gehalten werden.
Bei dem gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel, das in vergrößertem Maßstab in 5a bis 5d gezeigt ist, kann die fortlaufende Nut oder die getrennten Aussparungen 29 durch Schneiden (5a) oder Walzen (5b) gebildet werden. Beim Walzen werden vorzugsweise kleine Vorsprünge entlang den Rändern der Nut an den Oberflächen der Keilwellen mit größerem Durchmesser gebildet, was in 5b gezeigt ist. Der Querschnitt der Nut kann jegliche Form haben, wie halbkreisförmig, rechteckig oder V-förmig oder sich verjüngend.
Durch vorheriges Beschichten der fortlaufenden Nut oder voneinander beabstandeten Aussparungen 29 mit dem Aufblähbeschleuniger bläht die Harzbeschichtung 26, die in Kontakt mit dem Aufblähbeschleuniger ist, nach Anpassen des hohlen Wellenelements 10 an den fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11 auf, und ragt teils in die fortlaufende Nut oder voneinander beabstandeten Aussparungen hinein, was in 5c oder 5d gezeigt ist, um das hohle Wellenelement 10 und das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 mit einer gegebenen Haltekraft mit erhöhter Sicherheit zu verbinden.
Um zu verhindern, dass sich die Befestigung zwischen dem hohlen Wellenelement und dem keilwellenartig verzahnten männlichen Element während des normalen Gebrauchs unbeabsichtigt löst, ist es bevorzugt, dass die Anschlagsplatte 20 in der in dem hohlen Wellenelement 10 gebildeten ringförmigen Nut angeordnet ist, wobei ihr Umfang in die ringförmige Nut 5 eingepasst ist, um zu verhindern, dass das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 in das hohle Rohr 9 eintritt.
Im allgemeinen kann bei Antriebswellen zur Verwendung bei Autos, Fahrzeugen für Landwirtschaftsmaschinen, industriellen Fahrzeugen, Fahrzeugen für Baugeräte und dergleichen die axiale Verschiebung der Antriebswelle während des Betriebs 0 bis 200 mm sein, während die axiale Belastung zwischen 0 und 1000 kg betragen kann. Wenn die Antriebswelle einer axialen Verschiebung und Belastung über vorbestimmte Werte hinaus unterzogen wird, so dass sich der keilwellenartig verzahnten verschiebbare Abschnitt 17 so bewegt, dass er die Antriebswelle kontrahiert, liegt das weibliche Wellenelement 8 an dem fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11 mit ihren Stirnflächen so an, dass der Reibungseingriff zwischen der inneren Oberfläche des hohlen Wellenelements 10 und dem fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11 mit Hilfe der Harzbeschichtung gelöst wird, so dass das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 in seine axiale Richtung relativ zu dem hohlen Wellenelement 10 gleiten kann.
Um das weibliche Wellenelement 8 sicher in Anlage an die Endfläche des fixierenden Abschnitts des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11 zu bringen, ist es bevorzugt, dass der fixierende Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements oder des keilwellenartig verzahnte fixierende Abschnitts 18 radial vergrößert ist, so dass er einen Durchmesser hat, der größer als der Außendurchmesser des Wellenabschnitts 5 des weiblichen Wellenelements 8 ist und dass das Ende des keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitts 18 mit einer ringförmigen Führungsnut 22 gebildet ist, um das vordere Ende des weiblichen Wellenelement 8 aufzunehmen.
Bei der Konstruktion der hier beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform kann eine Belastung, die bewirkt, dass die Antriebswelle sich über ihren normalen Hub hinaus kontrahiert, durch die Beschichtungsmengen (Bereich und/oder Dicke) der Harzbeschichtung und des Aufblähbeschleunigers gesteuert werden, wobei eines auf die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements oder den keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt aufgebracht werden soll, der an deren Innenfläche vorgesehen ist, und das andere auf den fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements oder den keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt. Die Beschichtungsmengen der Harzbeschichtung und Aufblähbeschleunigers bestimmen die Haltekraft, die durch den Reibungseingriff zwischen dem hohlen Wellenelement und dem keilwellenartig verzahnten männlichen Element bewirkt wird. Darüber hinaus kann die Belastung durch Verformungs- oder Bruchkräfte oder Reibungseingriffskräfte der Anschlagsplatte, die in die ringförmige Nut eingreift, gesteuert werden.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die innere Oberfläche 24 des hohlen Wellenelements 10 oder des keilwellenförmigen fixierenden Abschnitts 13 mit einer Harzbeschichtung 26 beschichtet und der fixierende Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements 11 oder des keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitts 18 ist mit einer spiralförmigen Nut 29 ohne Verwendung eines Aufblähbeschleunigers ausgebildet. Die Nut 29 kann durch Schneiden oder Walzen wie bei den vorigen Ausführungsformen gebildet werden.
Bei dieser Ausführungsform wird, nachdem das hohle Wellenelement 10 und das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 miteinander befestigt wurden, wobei eines mit der Harzbeschichtung 26 beschichtet ist und das andere mit der fortlaufenden Nut oder voneinander getrennten Aussparungen 29 ausgebildet ist, der fixierende Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Abschnitts 11 oder der keilwellenartig verzahnten fixierende Abschnitt 18 in Umfangsrichtung durch Hochfrequenz-Induktionserwärmung oder durch Verwendung der Schweißwärme, die in den Schweißkomponenten gebildet wird, erhitzt. Durch Erhitzen wird die Harzbeschichtung geschmolzen, so dass das Harz gegenüber der fortlaufenden Nut oder den getrennten Aussparungen 29 in die Nut oder Aussparungen 29 fließt. Nach dem Aushärten sorgt das ausgehärtete Harz in der fortlaufenden Nut oder in den getrennten Aussparungen 29 für die Haltekraft zur Unterstützung des Reibungseingriffs zwischen dem hohlen Wellenelement 10 und dem keilwellenartig verzahnten männlichen Element 11, um diese sicher miteinander zu fixieren.
Wenn die Antriebswelle einer axialen Verschiebung und einer Belastung unterzogen wird, welche über die Haltekraft des in die fortlaufende Nut oder die getrennten Aussparungen 29 im fixierenden Abschnitt oder im keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt 18 hineinragenden Harzes und den Reibungseingriff zwischen dem hohlen Wellenelement 10 und dem keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt 18 hinaus geht, bewegt sich das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 in seine axiale Richtung relativ zu dem hohlen Wellenelement 10 in das hohle Rohr 9. Falls die Anschlagsplatte 20 bereitgestellt ist, gleitet das keilwellenartig verzahnte männliche Element 11 relativ zu dem hohlen Wellenelement 10 nach Verformung oder Brechen der Anschlagsplatte 20 oder Lösen der Anschlagsplatte 20 von der ringförmigen Nut 15, so dass das männliche Wellenelement 4 sich als Ganzes kontrahiert und folglich die gesamte Antriebswelle 1 stark kontrahiert wird.
Bei der Konstruktion der letzten Ausführungsform gemäß der Erfindung kann eine Belastung, die bewirkt, dass sich die Antriebswelle über ihren normalen Hub hinaus kontrahiert, durch die Haltekraft gesteuert werden, die sich aus dem Reibungseingriff und der Scherkraft zwischen der fortlaufenden Nut oder den getrennten Aussparungen und dem ausgehärteten Harz ergibt, das auf dem keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt des hohlen Wellenelements oder dem keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements aufgebracht ist und in die fortlaufende Nut oder getrennten Aussparungen, die in dem keilwellenartig verzahnten Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements oder in dem keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt des hohlen Wellenelements vorgesehen sind, hineinragen. Mit anderen Worten kann die Belastung durch die Gesamtmenge des Harzes, das in die fortlaufende Nut oder die getrennten Aussparungen und somit durch die Öffnungsbereiche der Nut oder Aussparungen hineinragt, genau gesteuert werden. Wenn darüber hinaus die Anschlagsplatte vorgesehen ist, kann die Belastung durch die Verformungs- oder Bruchstärke oder die Reibungseingriffskraft der Anschlagsplatte, die in der ringförmigen Nut eingepasst ist, gesteuert werden.
Gemäß der Erfindung kann das Harz darüber hinaus bereits geschmolzen sein und in die Nut oder getrennte Aussparungen durch Verwendung von Hochfrequenz-Induktionserwärmung oder in Schweißkomponenten erzeugte Schweißwärme fließen, um eine Fixierung zwischen dem hohlen Wellenelement und dem keilwellenartig verzahnten männlichen Element auf einfache und zuverlässige Weise zu erzielen.
Während die Erfindung insbesondere in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, ist es dem Fachmann klar, dass das oben genannte und andere Änderungen der Form und Einzelheiten hier erfolgen können ohne den Rahmen der beiliegenden Ansprüche zu verlassen.

Claims

Antriebswelle (1), beinhaltend an beiden Enden Bügel (3, 7) als Teile von jeweiligen Universalgelenken (2, 6), und beinhaltend einen intermediären verschiebbaren Abschnitt, der aus einem männlichen Wellenelement (4) und einem weiblichen Wellenelement (8), welche mit Hilfe von Keilwellen (Vielnutverbindungen) miteinander verbunden sind, zusammengesetzt ist, wobei das männliche Wellenelement (4) aufweist: a) ein hohles Wellenelement (10) mit einem Ende, das mit dem Bügel (3) des Universalgelenks (2) verbunden ist, und mit einer inneren Oberfläche (12), deren Innendurchmesser weiter ist als der Außendurchmesser eines Endes (5) des weiblichen Wellenelements (8) auf der Seite des männlichen Wellenelements (4), und b) ein keilwellenartig verzahntes männliches Element (11), welches einen keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitt (17), der verschiebbar in ein keilwellenartig verzahntes Loch (16) des weiblichen Wellenelements (8) eingepasst ist, und einen fixierenden Abschnitt (18), der in die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements (10) einzupassen ist, aufweist, und welches weiterhin einen elastischen Körper (19) aufweist, der zwischen der inneren Oberfläche des hohlen Wellenelements (10) und der äußeren Oberfläche des fixierenden Abschnitts (18) eingefügt ist, um das keilwellenartig verzahnte männliche Element (11) an dem hohlen Wellenelement (10) zu fixieren.
Antriebswelle wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei das hohle Wellenelement (10) in der inneren Oberfläche mit einem rippenförmigen/leistenförmigen/keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt (13) versehen ist, wobei der fixierende Abschnitt (18) des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements (11) als ein keilwellenartig verzahnter fixierender Abschnitt ausgebildet ist, der in den rippenförmigen/leistenförmigen/keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt (13) des hohlen Wellenelements (10) einzupassen ist, und wobei der elastische Körper (19) zwischen dem rippenförmigen/leistenförmigen/keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt und dem keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt eingefügt ist.
Antriebswelle wie in Anspruch 1 oder 2 beschrieben, wobei das weibliche Wellenelement (8), wenn es axialer Verschiebung und axialer Belastung über Bereiche von normaler Nutzung hinaus unterworfen wird, in Kontakt mit dem fixierenden Abschnitt (17) des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements (11) gebracht wird, wobei deren Endseiten das keilwellenartig verzahnte männliche Element dazu veranlassen, sich von dem hohlen Wellenelement (10) zu lösen.
Antriebswelle wie in Anspruch 3 beschrieben, wobei die Keilwellennuten des keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitts (18) des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements (11) und der keilwellenartig verzahnte fixierende Abschnitt (13) umlaufend von einander mit einer Phasendifferenz von einem halben Gewindeschritt der Keilwellennuten verschoben werden.
Antriebswelle wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4 beschrieben, wobei der rippenförmige/leistenförmige/keilwellenförmige fixierende Abschnitt (13) an seinem von dem weiblichen Wellenelement (8) entfernten Ende mit einer zu der inneren Oberfläche des hohlen Wellenelements (10) senkrechten Schulter ausgebildet ist, und wobei das keilwellenartig verzahnte männliche Element (11) mit einer sich radial erstreckenden Schulter (14) ausgebildet ist, die neben dem keilwellenartig verzahnten fixierenden Abschnitt auf der dem weiblichen Wellenelements (8) gegenüberliegenden Seite liegt, um so der sich radial erstreckenden Schulter zu gestatten, an der Schulter des rippenförmigen/leistenförmigen/keilwellenförmigen fixierenden Abschnitts anzuliegen.
Antriebswelle wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5 beschrieben, wobei der fixierende Abschnitt (18) des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements (11) als ein radial vergrößerter Abschnitt ausgebildet ist, welcher einen Durchmesser besitzt, der größer als der Außendurchmesser des Endes (8a) des weiblichen Wellenelements (8) nächst dem keilwellenartig verzahnten männlichen Element (11) ist, und wobei die Endseite des radial vergrößerten Abschnitts mit einer ringförmigen Nut (22) ausgebildet ist, in welche das vordere Ende des weiblichen Wellenelements eindringt
Antriebswelle wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 beschrieben, wobei das hohle Wellenelement (10) in seiner inneren Oberfläche mit einer ringförmigen Nut (22) an einer Stelle nahe des Endes an der dem weiblichen Wellenelement (8) entgegengesetzten Seite ausgebildet ist, und wobei eine Sperrscheibe (20) in der ringförmigen Nut vorgesehen ist, deren Umfang in diese eingepasst ist.
Verfahren zum Herstellen einer Antriebswelle (1), umfassend an beiden Enden Bügel (3, 7) als Teile von jeweiligen Universalgelenken (2, 6), und umfassend einen intermediären verschiebbaren Abschnitt, der aus einem männlichen Wellenelement (4) und einem weiblichen Wellenelement (8), welche mit Hilfe von Keilwellen miteinander verbunden sind, zusammengesetzt ist, und wobei das männliche Wellenelement (4) beinhaltet a) ein hohles Wellenelement (10) mit einem Ende, das mit dem Bügel (3) des Universalgelenks (2) verbunden ist, und mit einem Innendurchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser eines Endes (5) des weiblichen Wellenelements (8) auf der Seite des männlichen Wellenelements, und b) ein keilwellenartig verzahntes männliches Element (11), welches einen keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitt (17), der verschiebbar in ein keilwellenartig verzahntes Loch (16) des weiblichen Wellenelements (8) eingepasst ist, und einen fixierenden Abschnitt (18), der in der inneren Oberfläche des hohlen Wellenelements (10) zu fixieren ist, aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Auftragen einer Harzbeschichtung (19) entweder auf die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements (10) oder auf den fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements (11); Einführen und Einpassen des fixierenden Abschnitts des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements in den Innenraum des hohlen Wellenelements, und Fixieren des hohlen Wellenelements und des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements aneinander mittels Aufblähen des Harzes und/oder Wiederherstellen der Elastizitätskraft des Harzes der Harzbeschichtung.
Verfahren zum Herstellen einer Antriebswelle wie in Anspruch 8 beschrieben, wobei die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements (10) mit einem rippenförmigen/leistenförmigen/keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt (13) ausgebildet ist, und wobei der fixierende Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements (11) als ein mit dem rippenförmigen/leistenförmigen/keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt (13) zu verbindender keilwellenartig verzahnter fixierender Abschnitt (18) ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen einer Antriebswelle wie in Anspruch 8 oder 9 beschrieben, wobei eine Harzbeschichtung entweder auf die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements (10) oder auf den fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements (11) aufgetragen wird, und wobei eine Nut oder verteilte Ausnehmungen (29) in der entsprechenden umlaufenden Oberfläche des nicht mit der Harzbeschichtung versehenen anderen Elements ausgebildet sind.
Verfahren zum Herstellen einer Antriebswelle wie in irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10 beschrieben, wobei eine Harzbeschichtung entweder auf die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements (10) oder auf den fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements (11) aufgetragen wird, und wobei ein Aufblähbeschleuniger zum Aufblähen des Harzes der Harzbeschichtung auf das nicht mit der Harzbeschichtung versehene andere Element aufgetragen wird.
Verfahren zum Herstellen einer Antriebswelle wie in irgendeinem der Ansprüche 8 bis 11 beschrieben, wobei die Fixierung zwischen dem hohlen Wellenelement (10) und dem keilwellenartig verzahnten männlichen Element (11) geregelt wird, indem die Dicke der Harzbeschichtung (19) und/oder der Aufblähbeschleuniger, der beschichtete Bereich des Aufblähbeschleunigers oder der gesamte Öffnungsbereich der fortlaufenden Nut oder der Ausnehmungen (29) variiert wird.
Verfahren zum Herstellen einer Antriebswelle (1) umfassend an beiden Enden Bügel (3, 7) als Teile von jeweiligen Universalgelenken (2, 6), und umfassend einen intermediären verschiebbaren Abschnitt, der aus einem männlichen Wellenelement (4) und einem weiblichen Wellenelement (8), welche mit Hilfe einer Keilwelle miteinander verbunden sind, zusammengesetzt ist, und wobei das männliche Wellenelement (4) umfasst: a) ein hohles Wellenelement (10) mit einem Ende, das mit dem Bügel (3) des Universalgelenks (2) verbunden ist, und mit einem Innendurchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser eines Endes (5) des weiblichen Wellenelements (8) auf der Seite des männlichen Wellenelements, und b) ein keilwellenartig verzahntes männliches Element (11), welches einen keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitt (17), der verschiebbar in ein keilwellenartig verzahntes Loch (16) des weiblichen Wellenelements (8) eingepasst ist, und einen fixierenden Abschnitt (18), der in die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements eingepasst ist, aufweist, wobei dieses Verfahren folgende Schritte aufweist: Auftragen einer Harzbeschichtung (19) entweder auf die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements (10) oder auf den fixierenden Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements (11), und Ausbildung einer fortlaufenden Nut oder von voneinander getrennten Ausnehmungen (29) in dem anderen, nicht mit der Harzbeschichtung versehenen Element; Einführen und Einpassen des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements (11) in den Innenraum des hohlen Wellenelements (10), und nachfolgendes Erhitzen des fixierenden Abschnitts, um die Harzbeschichtung (19) zu schmelzen, um so einen Teil des geschmolzenen Harzes dazu zu veranlassen, in die fortlaufende Nut oder die voneinander getrennten Ausnehmungen (29) zu fließen und sich darin zu verfestigen, wodurch das keilwellenartig verzahnte männliche Element mit Hilfe des verfestigten Harzes an dem hohlen Wellenelement fixiert wird; und Einpassen des keilwellenartig verzahnten verschiebbaren Abschnitts des an dem hohlen Wellenelement (10) fixierten keilwellenartig verzahnten männlichen Elements (11) in verschiebbarer Weise in das keilwellenartig verzahnte Loch (16) des weiblichen Wellenelements mittels Keilwelle.
Verfahren zum Herstellen einer Antriebswelle wie in Anspruch 13 beschrieben, wobei die innere Oberfläche des hohlen Wellenelements (10) mit einem rippenförmigen/leistenförmigen/keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt (13) ausgebildet ist, und wobei der fixierende Abschnitt des keilwellenartig verzahnten männlichen Elements (11) als ein keilwellenartig verzahnter fixierender Abschnitt (17) ausgebildet ist, der mit dem rippenförmigen/leistenförmigen/keilwellenförmigen fixierenden Abschnitt zu verbinden ist.
Verfahren zum Herstellen einer Antriebswelle wie in Anspruch 13 oder 14 beschrieben, wobei der Erhitzungsschritt durch Hochfrequenz – Induktionserhitzung durchgeführt wird.
Verfahren zum Herstellen einer Antriebswelle wie in irgendeinem der Ansprüche 13 bis 14 beschrieben, wobei der Erhitzungsschritt mittels Verwendung von in Schweißbestandteilen generierter Schweißhitze durchgeführt wird.
Verfahren zum Herstellen einer Antriebswelle wie in irgendeinem der Ansprüche 13 bis 16 beschrieben, wobei die Fixierung zwischen dem hohlen Wellenelement (10) und dem keilwellenartig verzahnten männlichen Element (11) geregelt wird mittels Variieren der Gesamtmenge des Harzes (19) der Harzbeschichtung, welches in die fortlaufende Nut oder die voneinander getrennten Ausnehmungen (29) eingegeben wird.
Verfahren zum Herstellen einer Antriebswelle wie in irgendeinem der Ansprüche 13 bis 16 beschrieben, wobei die Fixierung zwischen dem hohlen Wellenelement (10) und dem keilwellenartig verzahnten männlichen Element (11) mittels Variieren des Öffnungsbereichs der fortlaufenden Nut oder der voneinander getrennten Ausnehmungen (29) geregelt wird.