DE102012022308A1 - Welle-Nabe-Verbindung mit lösbarer Axialsicherung - Google Patents
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Abstract
Eine Welle-Nabe-Verbindung (10) mit lösbarer Axialsicherung umfasst eine Welle (12), die an ihren Außenumfang eine Drehmomentübertragungsstruktur (14) sowie eine Ringnut (15) aufweist, eine Nabe (11), die axial auf die Welle (12) aufschiebbar ist und an ihren Innenumfang eine mit der Drehmomentübertragungsstruktur (14) der Welle (12) in Eingriff in stehende Drehmomentübertragungsstruktur (21) sowie eine Ringnut (25) aufweist, und einen federelastischen Sicherungsring (13), der in die an der Welle (12) und der Nabe (11) befindlichen Ringnuten (15, 25) eingreift. Die Ringnut (25) der Nabe (11) ist an einem Endabschnitt derselben angeordnet und weist einander gegenüberliegende Nutflanken (26, 27) als Anschlagflächen für den federelastischen Sicherungsring (13) auf, welche zur Längsachse der Nabe (12) unterschiedliche Neigungswinkel (β1, β2) aufweisen. Die Ringnut (15) der Welle (12) weist in Axialrichtung eine größere Weite als der Sicherungsring (13) auf und besitzt eine Nuttiefe dergestalt, dass der federelastische Sicherungsring (13) in die Ringnut (15) der Welle (12) versenkbar ist. Hierdurch wird eine Welle-Nabe-Verbindung mit lösbarer Axialsicherung geschaffen, die einerseits akustisch unauffällig ist und andererseits einfach hergestellt werden kann.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Welle-Nabe-Verbindung mit lösbarer Axialsicherung, umfassend eine Welle, die an ihrem Außenumfang eine Drehmomentübertragungsstruktur sowie eine Ringnut aufweist, eine Nabe, die axial auf die Welle aufschiebbar ist und an ihrem Innenumfang eine mit der Drehmomentübertragungsstruktur der Welle in Eingriff in stehende Drehmomentübertragungsstruktur sowie eine Ringnut aufweist, und einen federelastischen Sicherungsring, der in die an der Welle und der Nabe befindlichen Ringnuten eingreift.
- Eine derartige Welle-Nabe-Verbindung ist formal aus
1 vonDE 42 07 839 A1 bekannt. - Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Welle-Nabe-Verbindung, welche sich für den Einsatz in einem Gleichlaufgelenk und ähnliche Einbausituationen eignet und welche zu etwaigen Wartungszwecken lösbar sein soll.
- Ist der Sicherungsring für den Demontagefall nicht ohne Weiteres zugänglich, werden üblicherweise Sprengring eingesetzt, die sich durch einen Stoß, das heißt eine impulsartige Kraftbeaufschlagung in axialer Richtung lösen lassen.
- Je nach Einbausituation werden runde oder C-förmige Sicherungsringe eingesetzt. Diese sind üblicherweise geschlitztund aus Draht hergestellt. Der Drahtquerschnitt ist dabei rund oder nahezu rund.
- Hinsichtlich der Einbauposition des Sicherungsrings werden zwei Ausgestaltungen unterschieden, die im Folgenden anhand der
1 und2 genauer beschrieben werden. -
1 zeigt eine außenliegende Einbauposition. In diesem Fall weist die Nabe1 an einem Axialende2 eine axiale Einsenkung3 auf, welcher eine Drehmomentübertragungsstruktur4 in Form einer Passverzahnung vorgelagert ist. Der Sicherungsring5 stützt sich axial gegen den Rand der Passverzahnung ab. Er ist ferner in einer Ringnut6 gehalten, die am Außenumfang einer Welle7 ausgebildet ist. Die Welle7 weist eine Drehmomentübertragungsstruktur8 auf, welche mit der Drehmomentübertragungsstruktur4 der Nabe1 in Eingriff steht. Weiterhin ist an der Welle7 ein Axialanschlag9 zur Abstützung der Nabe1 vorgesehen. Die Nabe1 wird dementsprechend in einer Richtung durch den Axialanschlag9 und in entgegengesetzter Richtung durch den Sicherungsring5 festgelegt, wobei in der Regel ein geringfügiges Axialspiel vorhanden ist. Eine Gelenkwelle mit einer solchen Welle-Nabe-Verbindung ist beispielsweise ausJP 2009-185878 A - Bei dieser Ausgestaltung lässt sich der Sitz des Sicherungsrings
5 am Axialende der Nabe1 mit einem einfachen Drehwerkzeug gut herstellen. Bei einer stoßartigen Belastung der Nabe1 in Richtung des Axialanschlags9 kann jedoch durch ein flächiges Aufschlagen am Axialanschlag9 ein deutliches Schlag- oder Klackgeräusch auftreten, das bisweilen unerwünscht sein kann. -
2 zeigt eine innenliegende Einbauposition des Sicherungsrings. In diesem Fall weist die Nabe1 eine Drehmomentübertragungsstruktur4' in Form einer Passverzahnung auf. Etwa im hinteren Drittel der Passverzahnung ist eine Ringnut3' angeordnet, in welche der Sicherungsring5' eingreift. Der Sicherungsring5' ist ferner in einer Ringnut6' gehalten, die am Außenumfang einer Welle7' ausgebildet ist. Die Welle7' weist wiederum eine Drehmomentübertragungsstruktur8' auf, welche mit der Drehmomentübertragungsstruktur4' der Nabe1' in Eingriff steht. Durch den Sicherungsring5' erfolgt eine Axialsicherung in beide Richtungen, so dass bei der Ausführungsvariante gemäß2 an der Welle7' kein Axialanschlag zur Abstützung der Nabe1' benötigt wird. - Eine stoßartige Belastung bleibt in diesem Fall akustisch unauffällig. Jedoch gestaltet sich die Herstellung der Ringnut
3' am Innenumfang in der Nabe aufwändig, da diese nur mit einem speziellen Werkzeug gefertigt werden kann. Darüber hinaus ist die Prüfung der Nut schwierig. Ferner kann es an der Nabe beim Verzahnen zur Gratbildung an der Ringnut kommen. Weiterhin besteht bei sehr hohen axialen Kräften die Gefahr, dass der Sicherungsring überdruckt wird. Hierdurch kann die Genauigkeit der Lagezuordnung zwischen der Nabe und der Welle leiden. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen. Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab, eine Welle-Nabe-Verbindung mit lösbarer Axialsicherung zu schaffen, welche einerseits akustisch unauffällig ist und andererseits einfach hergestellt werden kann.
- Diese Aufgabe wird durch eine Welle-Nabe-Verbindung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Welle-Nabe-Verbindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Ringnut der Nabe an einem Endabschnitt derselben angeordnet ist und einander gegenüberliegende Nutflanken als Anschlagflächen für den federelastischen Sicherungsring aufweist, welche zur Längsachse der Nabe unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen, und die Ringnut der Welle in Axialrichtung eine größere Weite als der Sicherungsring aufweist und eine Nuttiefe dergestalt besitzt, dass der federelastische Sicherungsring in die Ringnut der Welle versenkbar ist.
- Aufgrund der geneigten Nutflanken an der Ringnut der Nabe kann die Axialsicherung bei einer hohen Axialbelastung etwas Einfedern, wodurch ein hartes Anschlagen gleich welcher Art vermieden wird. Gleichzeitig ist aufgrund der randnahen Anordnung eine einfache Herstellung möglich.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Welle einen Axialanschlag für die Nabe auf. Zudem ist die Nabe in ihrer durch den Sicherungsring bestimmten Befestigungsposition an der Welle von dem Axialanschlag durch einen Spalt beabstandet. Dabei ist die Weite des Spalts derart bemessen, dass bei Überschreiten eines bestimmten Axialkraftniveaus nach Einfedern des Sicherungsrings die Nabe in Anlage gegen den Axialanschlag der Welle gelangt.
- Hierdurch wird eine Axialsicherung mit Spielsitz ermöglicht, welche hohen Axialkräften standhalten kann, gleichwohl akustisch unauffällig bleibt. Normale Betriebskräfte werden hierbei über den Sicherungsring abgestützt. Bei sehr hohen Axialkräften erfolgt die Sicherung zusätzlich über den Axialanschlag zwischen Nabe und Welle. Wenn es zu einer Axialkraftbeaufschlagung kommt, geht diese zunächst über den Sicherungsring, so dass die Kräfte relativ weich gefedert aufgenommen werden und dementsprechend akustisch unauffällig bleiben. Der Anschlag kann je nach Neigungswinkel der betreffenden Nutflanken härter oder weicher eingestellt werden, wobei insbesondere deutlich flachere Kontaktwinkel als bei der in
2 dargestellten Ausgestaltung mit innenliegendem Sicherungsring möglich sind. Wird ein bestimmtes Axialkraftniveau überschritten, kommt der Axialanschlag zusätzlich zur Wirkung, wobei aufgrund der Dämpfung durch den Sicherungsring der Anschlag mit deutlich geringeren Kräften verbunden und damit akustisch weniger auffällig ist. - Die erfindungsgemäße Welle-Nabe-Verbindung eignet sich insbesondere für Gleichlaufgelenke, bei denen die Nabe durch ein Gelenkinnenteil gebildet wird, das axial auf einen Endabschnitt der Welle aufgeschoben und an diesem mittels des federelastischen Sicherungsrings befestigt ist. Sie kann jedoch auch für andere, ähnliche Einbausituationen verwendet werden.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
-
1 ein Gleichlaufgelenk mit einer Welle-Nabe-Verbindung mit außenliegendem Sicherungsring nach dem Stand der Technik, -
2 ein Gleichlaufgelenk mit einer Welle-Nabe-Verbindung mit innenliegendem Sicherungsring nach dem Stand der Technik, -
3 eine Halbschnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Welle-Nabe-Verbindung nach der Erfindung, -
4 eine Detailansicht des Innenumfangs der Nabe aus3 , -
5 eine Detailansicht des Sicherungsrings in den Ringnuten von Nabe und Welle, und in -
6 eine Detailansicht des Innenumfangs der Nabe gemäß einer Abwandlung der Erfindung. - Das in den
3 und4 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Welle-Nabe-Verbindung10 mit Axialsicherung. Hierbei ist eine Nabe11 axial auf eine Welle12 aufgeschoben und durch einen Sicherungsring13 axial gesichert. - Die Welle
12 weist an ihrem Außenumfang eine Struktur14 zur Drehmomentübertragung sowie ferner eine Ringnut15 auf. Weiterhin ist an der Welle12 ein Axialanschlag16 für die Nabe1 vorgesehen. Der Axialanschlag16 kann beispielsweise als Bund an der Welle12 ausgebildet sein. Anstelle eines solchen Bunds kann auch eine Anlageschulter vorgesehen werden. Ferner ist es möglich, ein entsprechendes Anschlagelement an der Welle12 zu befestigen. - Die Struktur
14 zur Drehmomentübertragung, welche beispielsweise als Passverzahnung ausgebildet sein kann, erstreckt sich im Wesentlichen bis zu einem Stirnende17 der Welle12 . - Die Ringnut
15 ist in der Nähe des Stirnendes17 angebracht. Sie kann insbesondere im Bereich der Drehmomentübertragungsstruktur14 angeordnet sein. - In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann der Wellenabschnitt
18 zwischen dem Stirnende17 und der Ringnut15 auch ohne Drehmomentübertragungsstruktur14 ausgeführt werden. Gegebenenfalls weist dieser Wellenabschnitt18 einen kleineren Außendurchmesser als die Drehmomentübertragungsstruktur14 auf. Insbesondere kann der Außendurchmesser des Wellenabschnitts18 kleiner als der Kerndurchmesser einer als Drehmomentübertragungsstruktur14 vorgesehenen Passfederverzahnung ausgeführt sein. - Die Ringnut
15 der Welle12 weist in Axialrichtung eine größere Weite als der Sicherungsring13 aufweist, so dass letzterer mit Axialspiel in der Ringnut15 gehalten ist. Ein Verklemmen des Sicherungsrings13 in der Ringnut15 der Welle12 wird hierdurch vermieden. Zudem ist eine solche Konfiguration dann von Vorteil, wenn die Welle-Nabe-Verbindung10 mit einem definierten Axialspiel ausgestattet werden soll. - Die Tiefe der Ringnut
15 ist größer als der Querschnittsdurchmesser des Sicherungsrings13 in Radialrichtung. Der Sicherungsring13 ist hierdurch vollständig in der Welle12 versenkbar. Dies hat den Vorteil, dass für die Montage an der Nabe11 keine zusätzlichen Ausnehmungen oder dergleichen vorgesehen werden müssen. Vielmehr kann die Nabe11 nach Einlegen des Sicherungsrings13 in die Ringnut15 ohne weiteres auf die Welle12 aufgeschoben werden und dabei auch über die Ringnut15 gleiten. - Wie insbesondere
5 entnommen werden kann, sind die Nutflanken19 und20 der Ringnut15 zur Radialrichtung Y schräg angestellt. Für die dem Stirnende17 näher liegende Nutflanke19 liegt der Anstellwinkel α1 im Bereich von 0 bis 30 Grad und weiter bevorzugt im Bereich von 5 bis 20 Grad. Für die von dem Stirnende17 weiter entfernt liegende Nutflanke20 , das heißt die Nutflanke20 auf der Seite des Axialanschlags16 , liegt der Anstellwinkel α2 im Bereich von 0 bis 30 Grad und weiter bevorzugt im Bereich von 0 bis 15 Grad. - Die Nabe
11 der Welle-Nabe-Verbindung10 weist an ihrem Innenumfang eine Drehmomentübertragungsstruktur21 auf, die in Befestigungsposition mit der Drehmomentübertragungsstruktur14 der Welle12 in Eingriff steht. Die Drehmomentübertragungsstruktur21 , beispielsweise eine Passverzahnung, erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Innenlänge der Nabe12 in Axialrichtung X derselben zwischen einem ersten Axialende22 und einem zweiten Axialende23 der Nabe11 . - Die Drehmomentübertragungsstrukturen
14 und21 können je nach Bedarf als Presssitz, Übergangssitz oder Spielsitz ausgeführt werden. - Weiterhin weist die Nabe
11 eine mit dem Axialanschlag16 der Welle12 korrespondierende Anschlagfläche24 auf, die in der in3 dargestellten Befestigungsposition durch einen Spalt31 mit der Weite s von dem Axialanschlag16 beabstandet ist. Die Anschlagfläche24 schließt mit der Axialrichtung X, das heißt vorliegend auch der Längsachse der Nabe11 , einen Winkel im Bereich von 30 bis 60 Grad ein. - Die Nabe
11 weist an ihrem Innenumfang ferner eine Ringnut25 auf. Die Ringnut25 ist randnah an einem axialen Endabschnitt des Innenumfangs angeordnet. Sie ist in Bezug auf die Axialrichtung außermittig am Innenumfang der Nabe11 angeordnet. - Insbesondere ist die Ringnut
25 derart nah an dem ersten Axialende22 angeordnet, dass diese mit einem einfachen Drehwerkzeug hergestellt werden kann und nicht mit einem speziellen Einstichwerkzeug gefertigt werden muss. Je nach Innendurchmesser empfiehlt es sich, die Ringnut25 der Nabe11 in Bezug auf die Axialerstreckung der Nabe11 in einem das erste Axialende22 der Nabe11 aufweisenden Viertel, vorzugsweise Sechstel oder weiter bevorzugt Achtel anzuordnen. Dies ermöglicht im Vergleich zu der in2 dargestellten Ausgestaltung eine erhebliche Kostensenkung in der Fertigung sowie eine entsprechende Verminderung des Prüfaufwands. - Die Ringnut
25 der Nabe11 weist einander gegenüberliegende Nutflanken26 und27 als Anschlagflächen für den Sicherungsring13 auf, welche zur Längsachse der Nabe11 unterschiedliche Neigungswinkel β1 und β2 aufweisen. - Die Anschlagflächen können als Kegelflächen ausgebildet sein, so dass sich in dem in
4 dargestellten Schnitt gerade Nutflanken26 und27 ergeben. Letztere sind durch einen vorzugsweise ausgerundeten Nutgrund28 miteinander verbunden. - In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels, die in
6 dargestellt ist, bildet die Nutflanke26 mit kleinerem Neigungswinkel β1 eine nach außen gewölbte Wulst30 aus, so dass für die Abstützung des Sicherungsrings13 gewissermaßen ein Hinterschnitt gebildet wird. Hierdurch erhöht sich der Anfangswiderstand für ein Gleiten des Sicherungsrings13 entlang der Nutflanke26 bei einer entsprechenden axialen Belastung. - Aus den vorstehenden Ausführungen folgt, dass der Abstand der Nutflanken
26 und27 der Ringnut25 der Nabe11 zu dem ersten Axialende22 der Nabe11 kleiner ist als der Abstand zu dem gegenüberliegenden zweiten Axialende23 der Nabe11 . - Die dem ersten Axialende
22 der Nabe11 näher liegende Nutflanke26 besitzt dabei einen kleineren Neigungswinkel β1 als die weiter entfernt liegende Nutflanke27 mit dem Neigungswinkel β2. - Bevorzugt liegt der Neigungswinkel β1 der Nutflanke
26 mit kleinerem Neigungswinkel in einem Bereich von 20 bis 70 Grad. Über den Neigungswinkels β1 lässt sich bei einer Axialkraftbeaufschlagung das Einfederverhalten der Axialsicherung einstellen. Für ein besonders weiches Einfedern sind kleine Neigungswinkel besonders zu bevorzugen. Ein bevorzugter Neigungswinkelbereich umfasst den Bereich von 20 bis 50 Grad und weiter bevorzugt den Bereich von 20 bis 45 Grad. - Die gegenüberliegende Nutflanke
27 wird vorzugsweise mit einem Neigungswinkel β2 im Bereich von 65 bis 90 Grad ausgeführt. - Weiterhin kann die maximale Nuttiefe der Ringnut
25 der Nabe11 auf der Seite des ersten Axialendes22 kleiner sein als auf der Seite des zweiten Axialendes23 . Der Nabenabschnitt29 zwischen der Ringnut25 und dem der Ringnut25 näher liegenden ersten Axialende22 besitzt in diesem Fall einer größere lichte Weite als die Drehmomentübertragungsstruktur21 . - Die Ringnut
25 der Nabe11 ist weiterhin derart gestaltet, dass der Sicherungsring13 in Befestigungsposition ohne Axialkrafteinwirkung gegen beide Nutflanken26 und27 anliegt, da der Sicherungsring13 vorzugsweise etwas radial zusammengedrückt eingebaut wird und somit automatisch radial nach außen gegen die Nutflanken26 und27 drängt. Er kann dabei gegebenenfalls etwas vom Nutgrund28 beabstandet sein. - Der Sicherungsring
13 ist dementsprechend federelastisch ausgebildet. Er kann beispielsweise als einfacher Sprengring ausgeführt sein. Sowohl ein geschlossener Ring als auch ein geschlitzter Ring sind hierbei möglich. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Sicherungsring13 einen runden Profilquerschnitt auf. Möglich sind jedoch auch eine unrunde Ausgestaltung, beispielsweise eine ovale oder polygonale Querschnittsform. - Bei der Montage wird der Sicherungsring
13 in die Ringnut15 der Welle12 eingelegt und soweit zusammengedrückt, dass die Nabe11 über die Ringnut15 und den Sicherungsring13 hinweg auf die Welle12 aufgeschoben werden kann, wobei die jeweiligen Drehmomentübertragungsstrukturen14 und21 miteinander in Eingriff gelangen. - Eine Demontage der Welle-Nabe-Verbindung
10 erfolgt durch eine impulsartige Kraftbeaufschlagung in Gegenrichtung. Zum Lösen des Sicherungsrings13 ist keine Zange oder dergleichen nötig. - Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die erfindungsgemäße Axialsicherung in Befestigungsposition ein definiertes Axialspiel auf, das durch die größere Weite der Ringnut
15 der Welle12 im Vergleich zum Querschnittsdurchmesser des Sicherungsrings13 in Axialrichtung definiert wird. Ein solches definiertes Axialspiel kann beispielsweise bei Verwendung der vorstehend erläuterten Welle-Nabe-Verbindung10 in einem Gleichlaufgelenk gemäß1 oder2 wünschenswert sein. - Durch eine Verringerung der Weite der Ringnut
15 auf den Querschnittsdurchmesser des Sicherungsrings13 ist jedoch auch eine axialspielfreie oder nahezu axialspielfreie Ausführung möglich. - Tritt im Betrieb eine hohe Axialkraft zwischen der Welle
12 und der Nabe11 dahingehend auf, dass die Welle12 in Richtung des ersten Axialendes22 der Nabe11 oder die Nabe11 in Richtung des Axialanschlags16 der Welle11 gedrängt wird, so wird der Sicherungsring13 entlang der stärker geneigten Nutflanke26 der Ringnut25 der Nabe11 gleiten. Hierbei wird der Sicherungsring13 radial etwas mehr zusammengedrückt. Diese geringfügige Ausweichbewegung nimmt einem impulsartigen Stoß einen wesentlichen Teil der Impulshärte und bewirkt gewissermaßen eine Stoßdämpfung. Dies ist in akustischer Hinsicht von Vorteil, da hierdurch durch die Erzeugung von etwaigen Störgeräuschen vermindert werden kann. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn zwischen der Welle12 und der Nabe11 kein zusätzlicher Axialanschlag16 /24 vorgesehen wird. - Ein solcher Axialanschlag
16 /24 kann jedoch vorteilhafterweise dazu genutzt werden, eine Überlastung der vorstehend erläuterten Axialsicherung zu vermeiden oder eine zusätzliche Axialsicherung zum Schutz vor größeren Beschädigungen bereitzustellen. - Wie oben bereits erläutert, ist bei Vorhandensein eines solchen Axialanschlags
16 /24 in der durch den federelastischen Sicherungsring13 bestimmten Befestigungsposition, das heißt ohne das Einwirken äußerer axialer Kräfte, die Anschlagfläche24 der Nabe11 von dem an der Welle12 befindlichen Axialanschlag16 durch einen Spalt31 beabstandet. Die Weite s des Spalts31 ist derart bemessen, dass bei Überschreiten eines bestimmten Axialkraftniveaus – im Fall eines Gleichlaufgelenks für ein Personenkraftfahrzeug beispielsweise eine Axialkraft von 1000 N – nach Einfedern des Sicherungsrings13 die Nabe11 in Anlage gegen den Axialanschlag16 der Welle12 gelangt. Bei sehr hohen axialen Kräften in Montagerichtung erfolgt die Axialsicherung somit zusätzlich über den Axialanschlag16 der Welle12 . Bei einem geringeren Axialkraftniveau erfolgt die Axialkraftabstützung in Montagerichtung hingegen allein über den Sicherungsring13 , wobei der Kraftfluss über die Nutflanken26 und20 läuft. - Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Abwandlung näher erläutert. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern umfasst insbesondere alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Zudem können Einzelmerkmale, wie sie vorstehend erläutert wurden, auch dann miteinander kombiniert werden, wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Ferner sind im Hinblick auf das Ausführungsbeispiel auch nicht ausdrücklich beschriebene Untermengen von Merkmalskombinationen im Rahmen der durch Anspruch 1 aufgezeigten Lösung möglich.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Nabe
- 2
- Axialende
- 3
- axiale Einsenkung oder Ringnut
- 4
- Drehmomentübertragungsstruktur an Innenumfang der Nabe
- 5
- Sicherungsring
- 6
- Ringnut der Welle
- 7
- Welle
- 8
- Drehmomentübertragungsstruktur am Außenumfang der Welle
- 9
- Axialanschlag an der Welle
- 10
- Welle-Nabe-Verbindung
- 11
- Nabe
- 12
- Welle
- 13
- Sicherungsring
- 14
- Drehmomentübertragungsstruktur am Außenumfang der Welle
- 15
- Ringnut der Welle
- 16
- Axialanschlag der Welle für die Nabe
- 17
- Stirnende der Welle
- 18
- Wellenabschnitt
- 19
- Nutflanke der Ringnut
15 - 20
- Nutflanke der Ringnut
15 - 21
- Drehmomentübertragungsstruktur am Innenumfang der Nabe
- 22
- erstes Axialende der Nabe
- 23
- zweites Axialende der Nabe
- 24
- Anschlagfläche
- 25
- Ringnut der Nabe
- 26
- Nutflanke der Ringnut
25 - 27
- Nutflanke der Ringnut
25 - 28
- Nutgrund der Ringnut
25 - 29
- Nabenabschnitt
- 30
- Wulst
- 31
- Spalt
- α1
- Anstellwinkel der Nutflanke
19 - α2
- Anstellwinkel der Nutflanke
20 - ß1
- Neigungswinkel der Nutflanke
26 - ß2
- Neigungswinkel der Nutflanke
27 - s
- Spaltweite
- X
- Axialrichtung
- Y
- Radialrichtung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 4207839 A1 [0002]
- JP 2009-185878 A [0007]
Claims (10)
- Welle-Nabe-Verbindung (
10 ) mit lösbarer Axialsicherung, umfassend: eine Welle (12 ), die an ihrem Außenumfang eine Drehmomentübertragungsstruktur (14 ) sowie eine Ringnut (15 ) aufweist, eine Nabe (11 ), die axial auf die Welle (12 ) aufschiebbar ist und an ihrem Innenumfang eine mit der Drehmomentübertragungsstruktur (14 ) der Welle (12 ) in Eingriff stehende Drehmomentübertragungsstruktur (21 ) sowie eine Ringnut (25 ) aufweist, und einen federelastischen Sicherungsring (13 ), der in die an der Welle (12 ) und der Nabe (11 ) befindlichen Ringnuten (15 ,25 ) eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (25 ) der Nabe (11 ) an einem Endabschnitt derselben angeordnet ist und einander gegenüberliegende Nutflanken (26 ,27 ) als Anschlagflächen für den federelastischen Sicherungsring (13 ) aufweist, welche zur Längsachse der Nabe (12 ) unterschiedliche Neigungswinkel (β1, β2) aufweisen, und die Ringnut (15 ) der Welle (12 ) in Axialrichtung eine größere Weite als der Sicherungsring (13 ) aufweist und eine Nuttiefe dergestalt besitzt, dass der federelastische Sicherungsring (13 ) in die Ringnut (15 ) der Welle (12 ) versenkbar ist. - Welle-Nabe-Verbindung (
10 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (25 ) der Nabe (11 ) in Bezug auf die Axialerstreckung der Nabe (11 ) in einem ein Axialende (22 ) der Nabe (11 ) aufweisenden Viertel angeordnet ist. - Welle-Nabe-Verbindung (
10 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Nutflanken (26 ,27 ) der Ringnut (25 ) der Nabe (11 ) zu einem ersten Axialende (22 ) der Nabe (11 ) kleiner ist als der Abstand zu einem gegenüberliegenden zweiten Axialende (23 ) der Nabe (11 ), und dass die dem ersten Axialende (22 ) der Nabe (11 ) näher liegende Nutflanke (26 ) einen kleineren Neigungswinkel als die weiter entfernt liegende Nutflanke (27 ) aufweist, wobei der federelastische Sicherungsring (13 ) zumindest mit der Nutflanke (26 ) mit kleinerem Neigungswinkel in Eingriff steht oder in Eingriff bring bar ist. - Welle-Nabe-Verbindung (
10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutflanke (26 ) mit kleinerem Neigungswinkel (β1) eine nach außen gewölbte Wulst (30 ) ausbildet. - Welle-Nabe-Verbindung (
10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutflanke (26 ) mit kleinerem Neigungswinkel (β1) einen Neigungswinkel im Bereich von 20 bis 70 Grad, im Bereich von 20 bis 50 Grad oder im Bereich von 20 bis 45 Grad aufweist. - Welle-Nabe-Verbindung (
10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Ringnut (25 ) der Nabe (11 ) zu einem ersten Axialende (22 ) der Nabe (11 ) kleiner ist als zu einem gegenüberliegenden zweiten Axialende (23 ) der Nabe (11 ), wobei die maximale Nuttiefe der Nabe (11 ) auf der Seite des ersten Axialendes (22 ) kleiner ist als auf der Seite des zweiten Axialendes (23 ). - Welle-Nabe-Verbindung (
10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (15 ) der Welle (12 ) einander gegenüberliegende Nutflanken (19 ,20 ) als Anschlagflächen für den federelastischen Sicherungsring (13 ) aufweist, die zur Radialrichtung jeweils einen Anstellwinkel im Bereich von 0 bis 30 Grad aufweisen. - Welle-Nabe-Verbindung (
10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der federelastische Sicherungsring (13 ) durch impulsartige Kraftbeaufschlagung in Axialrichtung lösbar ist. - Welle-Nabe-Verbindung (
10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (12 ) einen Axialanschlag (16 ) für die Nabe (11 ) aufweist und die Nabe (11 ) in ihrer durch den Sicherungsring (13 ) bestimmten Befestigungsposition an der Welle (12 ) von dem Axialanschlag (16 ) durch einen Spalt (31 ) beabstandet ist, wobei die Weite des Spalts (31 ) derart bemessen ist, dass bei Überschreiten eines bestimmten Axialkraftniveaus nach Einfedern des Sicherungsrings (13 ) die Nabe (11 ) in Anlage gegen den Axialanschlag (16 ) der Welle (12 ) gelangt. - Gleichlaufgelenk, umfassend eine Welle-Nabe-Verbindung (
10 ) mit lösbarer Axialsicherung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Nabe (11 ) durch ein Gelenkinnenteil gebildet wird, das axial auf einen Endabschnitt der Welle (12 ) aufgeschoben und an diesem mittels des federelastischen Sicherungsrings (13 ) befestigt ist.
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