DE4143528C2 - Verbindung zwischen einer rohrförmigen Welle aus einem Faserverbundwerkstoff und einem Metallzapfen - Google Patents

Verbindung zwischen einer rohrförmigen Welle aus einem Faserverbundwerkstoff und einem Metallzapfen

Info

Publication number
DE4143528C2
DE4143528C2 DE4143528A DE4143528A DE4143528C2 DE 4143528 C2 DE4143528 C2 DE 4143528C2 DE 4143528 A DE4143528 A DE 4143528A DE 4143528 A DE4143528 A DE 4143528A DE 4143528 C2 DE4143528 C2 DE 4143528C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
tube
shaft end
steel ring
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4143528A
Other languages
English (en)
Inventor
Miloslav Petrzelka
Werner Dipl Ing Hoffmann
Thomas Dipl Ing Schafferus
Wolfgang Dipl Ing Loebel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Driveline SA
Original Assignee
GKN Glaenzer Spicer SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKN Glaenzer Spicer SA filed Critical GKN Glaenzer Spicer SA
Priority to DE4143528A priority Critical patent/DE4143528C2/de
Priority claimed from DE4107222A external-priority patent/DE4107222C2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4143528C2 publication Critical patent/DE4143528C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/53—Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/534—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/64—Joining a non-plastics element to a plastics element, e.g. by force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/12—Joint cross-sections combining only two joint-segments; Tongue and groove joints; Tenon and mortise joints; Stepped joint cross-sections
    • B29C66/122—Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section
    • B29C66/1222—Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section comprising at least a lapped joint-segment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/12—Joint cross-sections combining only two joint-segments; Tongue and groove joints; Tenon and mortise joints; Stepped joint cross-sections
    • B29C66/122—Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section
    • B29C66/1224—Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section comprising at least a butt joint-segment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/13—Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
    • B29C66/131—Single flanged joints, i.e. one of the parts to be joined being rigid and flanged in the joint area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721—Fibre-reinforced materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/74—Joining plastics material to non-plastics material
    • B29C66/742—Joining plastics material to non-plastics material to metals or their alloys
    • B29C66/7428—Transition metals or their alloys
    • B29C66/74283—Iron or alloys of iron, e.g. steel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/02—Shafts; Axles
    • F16C3/026—Shafts made of fibre reinforced resin
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/064—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable
    • F16D1/072—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable involving plastic deformation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
    • F16D1/0852—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/06—Drive shafts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/49—Member deformed in situ
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/49—Member deformed in situ
    • Y10T403/4924—Inner member is expanded by longitudinally inserted element
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/49—Member deformed in situ
    • Y10T403/4991—Both members deformed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen einer rohrförmi­ gen Welle aus einem Faserverbundwerkstoff (FVW) und einem metal­ lischen Anschlußelement mit einem in das Wellenende eingeschobe­ nen oder auf das Wellenende aufgesteckten Nabenzapfen zur Dreh­ momentübertragung in Gelenkwellen und dergleichen, wobei ein außenliegender Stahlring als auf dem Wellenende plastisch redu­ zierter Spannring unter radialer Vorspannung auf dem elastisch eingespannten Wellenende aufsitzt, der über das Wellenende hin­ ausreicht und durch formschlüssige Verbindungsmittel unmittelbar mit den Nabenzapfen drehfest verbunden ist.
Eine Verbindung der genannten Art ist aus der DD 2 05 222 be­ kannt. Hierbei ist das Wellenende mit mehreren umfangsverteilten Längsschlitzen versehen und im Nabenzapfen sind entsprechend angeordnete umfangsverteilte Längsnuten ausgebildet. Mittels einzelner. Sickenstempel ist ein aufgeschobener Preßring durch die Längsschlitze hindurchgreifend in die Längsnuten eingeformt, um eine formschlüssige Verbindung zwischen den Teilen herzustel­ len. In dieser Verbindung ist das Wellenende im kritischen Be­ reich der Krafteinleitung durch die umfangsverteilten Längs­ schlitze wesentlich geschwächt.
Aus der DE 30 07 896 A1 ist eine Verbindung zwischen einer Welle aus Faserverbundwerkstoff und einem Nabenzapfen mit einer zur Welle weisenden Längsverzahnung bekannt, wobei letztere in das Material des Wellenendes eingeschnitten ist. Zur Abstützung der Verbindung dient ein ringförmiges Abstützelement. Bei einem möglichen Einschneiden der Längsverzahnung in die Faserarmierung des Wellenendes kommt es zu einer unkalkulierbaren Schwächung der Verbindung.
Es sind weiterhin Preßverbindungen bekannt, bei denen sogenannte Composite-Wellen mit dem Stahlanschlußzapfen für ein Gelenk verbunden werden. Derartige, beispielsweise aus der DE 37 25 959 A1 bekannte Verbindungen dienen der Übertragung von Drehmomen­ ten, beispielsweise in den Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen. Die Höhe der dabei zu übertragenden Momente ist abhängig von der Radialvorspannung, mit der der Stahlzapfen bzw. -anschluß mit der aus Faserverbundwerkstoff bestehenden Welle verbunden ist. Mit höheren gewünschten Radialvorspannungen steigen auch die erforderlichen axialen Einpreßkräfte.
Bei einer Verwendung derartiger Wellenverbindungen für Seiten­ wellen werden Drehmomente übertragen, die bis zu dreimal höher liegen als bei bekannten Kardanwellen. Bei den hierfür erforderlich hohen Einpreßkräften, die bei ca. 15 bis 20 Tonnen liegen können, würden die Composite-Wellen zerstört wer­ den, nämlich durch interlaminare Scherkräfte oder durch Beulen des Rohres beim Einpressen. Außerdem benötigen diese Wellenver­ bindungen eine hohe Fertigungspräzision des Innenquerschnitts der Welle sowie der einzupressenden Nabe, die mit einem geziel­ ten Übermaß eingepreßt werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wellenverbindung zu schaffen, die hohe Übertragungskräfte ermöglicht und die mit einfachen Mitteln unter größtmöglicher Schonung der Welle hergestellt werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das Wellenende mit der Innenoberfläche des Stahlrings und der Außenoberfläche des Nabenzapfens in reibschlüssiger Verbindung zusammenwirkt und daß die formschlüssigen Verbindungsmittel durch eine Umfangsver­ zahnung oder oder Rändelung des Nabenzapfens und den über das Wellenende überstehenden Teil des Stahlrings gebildet werden.
Hiermit wird gleichzeitig bewirkt, daß der außenliegende Stahl­ ring als auf dem Wellenende - also in situ - plastisch radial reduzierter Spannring unter radialer Vorspannung auf dem ela­ stisch eingespannten Wellenende aufsitzt. Das elastisch verform­ te Wellenende stützt sich dabei innen auf dem im wesentlichen unverformt bleibenden oder ebenfalls elastisch verformten Naben­ zapfen ab. Um nicht nur die Einspannung zu bewirken, sondern auch an der Drehmomentübertragung bei entsprechender Vergröße­ rung der wirksamen Reibungsoberfläche gegenüber dem Wellenende teilzunehmen, ist der Stahlring gemäß der erfindungsgemäßen Lösung mit dem Anschlußelement drehfest verbunden, insbesondere durch formschlüssiges Aufpressen in eine Umfangsverzahnung oder Rändelung am Anschlußelement.
Eine weitere Verbesserung der Drehmomentübertragung kann durch eine gezielte Oberflächengestaltung der Nabenzapfenaußenseite und ggfs. der Stahlringinnenseite erreicht werden, wobei eine strukturierte Oberfläche durch Rändeln, Sandstrahlen, Schruppen oder ähnliches hergestellt werden soll. Der Reibungskoeffizient gegenüber einer Faserverbundwerkstoffoberfläche wird hierdurch erhöht.
Die am Reibschluß beteiligten Oberflächen des Rohrkörpers am Wellenende sind vor dem Fügen jeweils zu überdrehen, um vom Herstellungsprozeß herrührende Unebenheiten in der Harzschicht zu beseitigen.
Hierdurch wird ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung einer rohrförmigen Welle aus einem Faserverbundwerkstoff (FVW) und einem metallischen Anschlußele­ ment mit einem innenliegenden Nabenzapfen in Form eines Hohl­ zapfens möglich, das hohe Radialvorspannungen unter Meidung nachteiliger mechanischer oder thermischer Einflüsse auf die Welle ermöglicht.
Dieses Verfahren besteht darin, daß der Nabenzapfen vor dem Herstellen der Verbindung einen Außendurchmesser aufweist, der ein im wesentlichen reibungsfreies Einschieben in das Rohrende ermöglicht, daß ein äußerer Stahlring vor dem Herstellen der Verbindung einen Innendurchmesser aufweist, der ein im wesentli­ chen reibungsfreies Aufschieben auf das Rohrende ermöglicht, daß Nabenzapfen, Rohrende und Stahlring ineinandergesteckt werden und der Stahlring radial plastisch reduziert wird, wobei die Innenoberfläche des Stahlringes und die Außenoberfläche des Nabenzapfens in kraftschlüssige Verbindung mit dem elastisch reduzierten Wellenende kommen und daß Stahlring und Anschluß­ element durch das radiale Verformen des Stahlrings miteinander in drehfeste Verbindung gebracht werden. Der Nabenzapfen wird hierbei nur im elastischen Bereich radial beaufschlagt.
Dem Verfahren zu eigen ist die Tatsache, daß am Rohrende, ins­ besondere an den Rohroberflächen, beim Ineinanderstecken keine Schäden entstehen und daß gleichwohl eine feste radiale Verspan­ nung zwischen Nabenzapfen und Wellenende und zum außenliegenden Stahlring sichergestellt ist.
Anders als beim Fügen durch thermisches Schrumpfen wird das Faserverbundrohr von nachteiligen Temperatureinflüssen freige­ halten. Die im wesentlichen reibschlüssigen Verbindungen haben die vorteilhafte Wirkung, bei Überlast zerstörungsfrei durch­ zurutschen und anschließend mit nur geringfügig reduziertem Höchstdrehmoment weiter betriebsfähig zu sein. Somit können die Verbindungen gleichzeitig als Überlastkupplung dienen und auf ein gefordertes Höchstdrehmoment konstruktiv eingestellt werden.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.
Die Figur zeigt eine Wellenverbindung mit außenliegendem Stahl­ ring beim radialen Reduzieren desselben.
In der Figur ist die Herstellung einer Wellenverbindung zwischen einer Welle 511 und einem Anschlußelement 510 gezeigt. Dieses umfaßt einen in die Welle 511 eingeschobenen hohlen Nabenzapfen 512 und einen außenliegenden mit einer Keilverzahnung 520 ver­ sehenen Steckzapfen 517. Im Zapfen ist eine Bohrung 516 vorgese­ hen. Im vorliegenden Fall wird davon ausgegangen, daß die Welle 511 auf den Nabenzapfen 512 aufgeschoben und ein Stahlring 522 auf das Wellenende aufgeschoben wird und anschließend, wie durch die Pfeile angedeutet, der Stahlring 522 radial plastisch ver­ formt wird, so daß es zu einem Reibschluß zwischen der Innen­ oberfläche 523 des Stahlringes 522 und der Außenoberfläche 524 des Wellenendes sowie zu einem Reibschluß zwischen der Innen­ oberfläche 519 des Rohrendes und der Außenoberfläche 521 des Nabenzapfens 512 kommt.
Das Anschlußelement 510 ist mit einer Umfangsverzahnung oder Rändelung 526 versehen, in die der überstehende Teil des Stahl­ ringes 522 beim radialen Reduzieren formschlüssig eingepreßt wird. Jegliche Form der Verzahnung oder Rändelung ist hierbei geeignet und führt zu dem gewünschten Kraftfluß auch über die Stahlhülse in das Anschlußelement.
Bezugszeichenliste
510 Anschlußelement
511 Welle
512 Nabenzapfen
513 offenes Ende
515 Wandung
516 Bohrung
517 Steckzapfen
518 Bund
519 Innenoberfläche
520 Keilverzahnung
521 Außenoberfläche
522 Stahlring
523 Außenoberfläche
524 Innenoberfläche
526 Rändelung

Claims (1)

  1. Verbindung zwischen einer rohrförmigen Welle aus einem Faserverbundwerkstoff (FVW) und einem metallischen An­ schlußelement mit einem im Wellenende liegenden Nabenzapfen zur Drehmomentübertragung in Gelenkwellen oder dergleichen, wobei ein außenliegender Stahlring (522) als auf dem Wel­ lenende plastisch radial reduzierter Spannring unter radia­ ler Vorspannung auf dem elastisch eingespannten Wellenende (511) aufsitzt, der über das Wellenende hinausreicht und durch formschlüssige Verbindungsmittel (526) unmittelbar mit dem Nabenzapfen (512) drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenende (511) mit der Innenoberfläche des Stahl­ rings (522) und der Außenoberfläche des Nabenzapfens (512) in reibschlüssiger Verbindung zusammenwirkt und daß die formschlüssigen Verbindungsmittel (526) durch eine Umfangs­ verzahnung oder Rändelung (526) des Nabenzapfens und den über das Wellenende (511) überstehenden Teil des Stahlrings (522) gebildet werden.
DE4143528A 1990-10-23 1991-03-07 Verbindung zwischen einer rohrförmigen Welle aus einem Faserverbundwerkstoff und einem Metallzapfen Expired - Fee Related DE4143528C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4143528A DE4143528C2 (de) 1990-10-23 1991-03-07 Verbindung zwischen einer rohrförmigen Welle aus einem Faserverbundwerkstoff und einem Metallzapfen

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4033593 1990-10-23
DE4107222A DE4107222C2 (de) 1990-10-23 1991-03-07 Verbindung zwischen einer rohrförmigen Welle aus einem Faserverbundwerkstoff und einem Metallzapfen, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE4143528A DE4143528C2 (de) 1990-10-23 1991-03-07 Verbindung zwischen einer rohrförmigen Welle aus einem Faserverbundwerkstoff und einem Metallzapfen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4143528C2 true DE4143528C2 (de) 1996-08-29

Family

ID=25897907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4143528A Expired - Fee Related DE4143528C2 (de) 1990-10-23 1991-03-07 Verbindung zwischen einer rohrförmigen Welle aus einem Faserverbundwerkstoff und einem Metallzapfen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5253947A (de)
JP (1) JPH0694042A (de)
DE (1) DE4143528C2 (de)
FR (1) FR2668216B1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HRP20040463B1 (en) * 2004-05-25 2008-05-31 Brkić Blago Connecting thin-walled shaft made of fiberglass with coupling part next to elastic inserts

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2696513B1 (fr) * 1992-10-06 1994-12-23 Gkn Automotive Ag Organe mécanique tubulaire tel qu'un arbre de transmission de véhicule automobile.
DE4429292C2 (de) * 1994-08-18 1998-04-09 Rheinmetall Ind Ag Drallstabilisiertes Trägergeschoß
DE19548341C1 (de) * 1995-12-22 1996-12-19 Daimler Benz Ag Starre Verbindung von Bauteilen bei einem Kraftfahrzeug und ein Werkzeug zur Herstellung der Verbindung
DE19605894C1 (de) * 1996-02-17 1997-04-10 Supervis Ets Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Verbinden eines Kerbverzahnten, der Übertragung von Drehmomenten dienenden Wellenzapfens
EP0816702A3 (de) * 1996-06-25 1998-09-16 ATEC-Weiss GmbH & Co. KG Flexible Wellenkupplung
DE19712838C2 (de) * 1997-03-26 1999-03-18 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Kugelgelenkverbindung
US6484384B1 (en) 1998-12-31 2002-11-26 Spicer Driveshaft, Inc. Method of manufacturing an axially collapsible driveshaft assembly
DE10031902B4 (de) * 2000-06-30 2005-06-16 Daimlerchrysler Ag Überlastsicherung und ein Verfahren zu deren Herstellung
GB2371614B (en) * 2001-01-26 2004-08-18 Dana Corp Method of manufacturing an axially collapsible driveshaft assembly
US20030060295A1 (en) * 2001-09-27 2003-03-27 Myers Christopher Alan Shaft assembly providing a surface for forming joints
DE10159641A1 (de) * 2001-12-05 2003-06-18 Bayerische Motoren Werke Ag Gelenkwellenvorrichtung
CN100434338C (zh) * 2005-05-18 2008-11-19 捷安特(中国)有限公司 金属管架主体与单一复合材料管材接合成型方法
DE102005041020A1 (de) * 2005-08-29 2007-03-22 Benteler Automobiltechnik Gmbh Drehmomentübertragende Verbindung einer Hohlwelle mit einem rohrförmigen Anschlussbauteil
WO2007103519A2 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Reell Precision Manufacturing Corporation Shearing-force mechanism with cross-linked thermoplastic
FR2933896B1 (fr) 2008-07-16 2010-09-24 Sas Capaero Procede de montage d'une piece metallique dans une piece en materiau composite
WO2010069324A2 (en) 2008-12-17 2010-06-24 Vestas Wind Systems A/S Shrink disk connection for a wind turbine
JP5467808B2 (ja) * 2009-06-30 2014-04-09 株式会社オティックス ロータシャフト
JP2011140975A (ja) * 2010-01-06 2011-07-21 Mitsubishi Plastics Inc 管状連結体及びその製造方法
US8523476B2 (en) 2010-06-01 2013-09-03 Reell Precision Manufacturing Corporation Positioning and damper device using shear force from cyclic differential compressive strain of a cross-linked thermoplastic
US8959717B2 (en) 2012-03-12 2015-02-24 Reell Precision Manufacturing Corporation Circumferential strain rotary detent
ITFI20120061A1 (it) * 2012-03-21 2013-09-22 Futura Spa Dispositivo di trasmissione per rulli goffratori.
US8597131B2 (en) 2012-05-02 2013-12-03 Machine Service, Inc. Driveshaft insert and driveshaft mechanism
US9518601B2 (en) 2013-02-05 2016-12-13 Ccdi Composites Inc. Composite tube for torque and/or load transmissions and related methods
DE102013204181A1 (de) * 2013-03-12 2014-09-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Anschlussvorrichtung für eine Welle
GB201704898D0 (en) * 2017-03-28 2017-05-10 Lentus Composites Ltd Drive shaft
DE102017207164A1 (de) * 2017-04-28 2018-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Achsstrebe und Verfahren zur Herstellung einer Achsstrebe
US20220145915A1 (en) * 2019-02-13 2022-05-12 Gmt Gummi-Metall-Technik Gmbh Connecting sleeve, push-pull rod and method for producing a push-pull rod
JP6591103B1 (ja) * 2019-02-27 2019-10-16 株式会社ショーワ 動力伝達軸の製造方法
FR3110482B1 (fr) * 2020-05-20 2022-06-03 Arianegroup Sas Structure d’assemblage d’une pièce comprenant une première partie métallique et une deuxième partie en matériau composite à matrice organique
US20220243750A1 (en) * 2021-02-04 2022-08-04 B/E Aerospace, Inc. Metal composite joints for composite rods
CN115388267B (zh) * 2022-09-06 2024-04-12 电子科技大学 一种用于管道密封及保持稳定的管道撑开装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3007896A1 (de) * 1980-03-01 1981-09-10 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Anschlussverbindung fuer faserkunststoffrohre, insbesondere hohlwellen von kraftfahrzeugen
EP0059163A1 (de) * 1981-02-18 1982-09-01 Ciba-Geigy Ag Verbindung einer Kunststoff-Torsionswelle mit einem Metallelement und Verfahren zur Herstellung der Verbindung
DD205222A1 (de) * 1982-05-28 1983-12-21 Guenter Badeke Fuegeverbindung fuer wellenartige koerper, vorzugsweise fuer kardanwellen
DE3725959A1 (de) * 1987-08-05 1989-02-16 Loehr & Bromkamp Gmbh Verbindung zwischen fvw-rohr und stahlzapfen
DE3831235A1 (de) * 1988-09-14 1990-03-22 Uni Cardan Ag Aufgebaute welle

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB910750A (en) * 1958-08-28 1962-11-21 British Insulated Callenders Method of attaching fittings to tubes of resin-bonded fibre
US3561798A (en) * 1969-10-13 1971-02-09 Allis Chalmers Mfg Co Disconnect switch having internally clamped rotary coupling
US3576336A (en) * 1969-11-19 1971-04-27 Uniroyal Inc Force transmitting system
US3828823A (en) * 1970-09-25 1974-08-13 Dow Chemical Co Lined conduit joints
US4132437A (en) * 1976-10-18 1979-01-02 Arvin Industries, Inc. Interlocking pipe ball joint
JPS6054730B2 (ja) * 1978-03-02 1985-12-02 日本碍子株式会社 合成樹脂碍子
IT1131143B (it) * 1980-05-06 1986-06-18 Nuovo Pignone Spa Metodo perfezionato per la giunzione a tenuta di un manicotto flangiato ad una tubazione,particolarmente indicato per riparare tubazioni sottomarine posate a grandi profondita'
JPS5781928A (en) * 1980-11-07 1982-05-22 Hitachi Ltd Tube end joining structure
JPS5813683A (ja) * 1981-07-18 1983-01-26 Nichias Corp 自動車排気ガス浄化器用パツキン
US4622732A (en) * 1984-11-23 1986-11-18 Haskel, Inc. Method for forming joints in pressurized fluid systems
US4663819A (en) * 1985-11-04 1987-05-12 Eagle-Picher Industries, Inc. Method of mounting a metal yoke to a composite tube
DE3543672A1 (de) * 1985-12-11 1987-06-19 Voith Gmbh J M Kupplung zwischen einer welle und einer nabe
JPH01153808A (ja) * 1987-12-11 1989-06-16 Mazda Motor Corp 動力伝達軸

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3007896A1 (de) * 1980-03-01 1981-09-10 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Anschlussverbindung fuer faserkunststoffrohre, insbesondere hohlwellen von kraftfahrzeugen
EP0059163A1 (de) * 1981-02-18 1982-09-01 Ciba-Geigy Ag Verbindung einer Kunststoff-Torsionswelle mit einem Metallelement und Verfahren zur Herstellung der Verbindung
DD205222A1 (de) * 1982-05-28 1983-12-21 Guenter Badeke Fuegeverbindung fuer wellenartige koerper, vorzugsweise fuer kardanwellen
DE3725959A1 (de) * 1987-08-05 1989-02-16 Loehr & Bromkamp Gmbh Verbindung zwischen fvw-rohr und stahlzapfen
DE3831235A1 (de) * 1988-09-14 1990-03-22 Uni Cardan Ag Aufgebaute welle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HRP20040463B1 (en) * 2004-05-25 2008-05-31 Brkić Blago Connecting thin-walled shaft made of fiberglass with coupling part next to elastic inserts

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0694042A (ja) 1994-04-05
FR2668216B1 (fr) 1994-01-14
US5253947A (en) 1993-10-19
FR2668216A1 (fr) 1992-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4143528C2 (de) Verbindung zwischen einer rohrförmigen Welle aus einem Faserverbundwerkstoff und einem Metallzapfen
DE19521755C1 (de) Verbindungssystem zum lösbaren festen Verbinden zweier Bauteile
DE19513905C1 (de) Drehfeste Verbindung
DE4419342C1 (de) Kupplung zur Verbindung zweier Wellen
DE2621201B2 (de) Laufrad für eine Strömungsmaschine
DE3943535A1 (de) Verbindungsanordnung
DE3007896A1 (de) Anschlussverbindung fuer faserkunststoffrohre, insbesondere hohlwellen von kraftfahrzeugen
DE3149156A1 (de) Kupplung zum starren verbinden koaxialer bauteile und deren verwendung bei gelenkwellen
DE2747319C2 (de) Gelenkwelle bestehend aus zwei Kreuzgelenken
DE19853798C1 (de) Einrichtung zum Verbinden eines Wellenteiles mit einer Hülse
DE4107222C2 (de) Verbindung zwischen einer rohrförmigen Welle aus einem Faserverbundwerkstoff und einem Metallzapfen, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3834080C2 (de)
DE102005059018A1 (de) Welle-Nabe-Verbindung und Elektromotor
DE4211186A1 (de) Verfahren insbesondere zur pulvermetallurgischen Herstellung eines Zahnrades mit einem Kupplungskörper
DE10004419A1 (de) Meßvorrichtung für eine angestellte Kegelrollenlagerung und Verfahren zur Herstellung einer angestellten Kegelrollenlagerung
DE102013225553A1 (de) Welle-Nabe-Verbindung
EP2811193B1 (de) Wellenanordnung für ein Getriebe
DE4310008C2 (de) Drehmomentübertragende Gelenkanbindung für Antriebswellen oder mehrteilige Kardanwellen von Kraftfahrzeugen
DE19929639B4 (de) Welle-Nabe-Verbindung mit umgeformten Anschlagschrägen in Wellenverzahnung
DE102010023314A1 (de) Welle-Nabe-Verbindung
EP3699442B1 (de) Welle
DE102014200642A1 (de) Fügeverbindung mit Kalibrierwirkung
DE1931266A1 (de) Loesbare Kupplung mit konischer Verzahnung und Verfahren zur Herstellung der Verzahnung
DE2659547A1 (de) Vorrichtung zum verbinden von nabe und welle durch reibschluss
DE8136172U1 (de) Kupplung zum starren Verbinden koaxialer Bauteile und deren Verwendung bei Gelenkwellen

Legal Events

Date Code Title Description
Q172 Divided out of (supplement):

Ref document number: 4107222

Country of ref document: DE

8110 Request for examination paragraph 44
AC Divided out of

Ref document number: 4107222

Country of ref document: DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: GKN AUTOMOTIVE AG, 53797 LOHMAR, DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: GKN GLAENZER SPICER, CARRIERES-SOUS POISSY, FR

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: HARWARDT NEUMANN PATENT- UND RECHTSANWAELTE, 53721

AC Divided out of

Ref document number: 4107222

Country of ref document: DE

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: HARWARDT NEUMANN MUELLER & PARTNER PATENTANWAELTE, 5

8339 Ceased/non-payment of the annual fee