DE19542099C2 - Welle zur Verbindung mit einem Gleichlaufdrehgelenk - Google Patents
Welle zur Verbindung mit einem GleichlaufdrehgelenkInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Welle, insbesondere für die Verbin
dung mit einem Gleichlaufdrehgelenk, mit einem metallischen Rohr
und mit mindestens einem Zapfen, der einen Einsteckabschnitt und
einen Verbindungsabschnitt aufweist, wobei der Einsteckabschnitt
in der Aufnahmebohrung eines der beiden Rohrenden des Rohres
einsitzt und der Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit dem
Gleichlaufdrehgelenk bestimmt ist, und der eine Längsachse auf
weist, wobei dem Rohr ein rohrförmiger Spannring aus Stahl zu
geordnet ist, dessen axiale Länge bezogen auf die Längsachse
länger bemessen ist als die Überdeckungslänge von Einsteckab
schnitt und Rohr.
Die DE 43 25 963 A1 beschreibt eine Wellenverbindung zwischen
einer Hohlwelle aus einem Aluminiumwerkstoff und einem in das
offene Ende der Hohlwelle eingesetzten Anschlußzapfen sowie
einem Stützring aus Stahl, der die Hohlwelle im Bereich des
Anschlußzapfens umfaßt und einseitig über diesen vorstehend die
Hohlwelle auf einer bestimmten Länge überseckt. Der Stützring
wird durch Aufweiten der Hohlwelle beim Einpressen des Zapfens
festgesetzt. Vor der Herstellung der Verbindung ist zwischen dem
Stützring und der Hohlwelle eine Übergangs- oder Spielpassung
gegeben. Es soll durch diese Ausbildung eine verbesserte axiale
Kraftaufnahme erzielt werden. Der Anschlußzapfen ist mit einem
zu ihm im Querschnitt verringerten Anschlußelement versehen.
Die DE 43 13 296 A1 beschreibt einen Aufbau, der im wesentlichen
dem nach der DE 43 25 963 A1 entspricht. Der Stützring dient
dabei zusätzlich zur Anbringung von Wuchtgewichten. Außerdem ist
an dem Hohlzapfen ein Einpreßkonus erkennbar. Ferner ist der
Stützring kürzer ausgebildet als der Zapfen.
In der EP 0 264 206 B1 ist eine Welle beschrieben, bei der in
einem Rohr ein Zapfen mit einem Einsteckabschnitt einsitzt und
der einen Verbindungsabschnitt aufweist, der zur Verbindung mit
einem Außenteil bestimmt ist. Dabei sind die Endabschnitte des
Rohres, in dem die Einsteckabschnitte der Zapfen einsitzen,
gegenüber dem dazwischenliegenden Abschnitt des Rohres im Durch
messer vergrößert. Die Einsteckabschnitte sind mit den entspre
chenden Endabschnitten des Rohres durch die Aufbringung von
Druck von außen auf dem Außenumfang des Rohres verbunden, wobei
die Einsteckabschnitte mit einer großen Anzahl von Nuten verse
hen sind. Die Verbindung erfolgt also durch eine radiale Kon
traktion der Rohrenden.
Die vorbeschriebene Ausführungsform ist auf die Verwendung von
Rohren mit dicken Wandungen begrenzt, um die für die Drehmoment
übertragung erforderliche Verbindung zwischen Zapfen und Rohr
erzielen zu können.
Bei der Anwendung solcher Wellen in Kraftfahrzeugen, insbesonde
re in den Seitenwellen von Kraftfahrzeugen, die das Differential
mit dem Rad drehmäßig verbinden, um die Antriebskraft auf die
Räder zu übertragen, ist das Gewicht der ungefederten Massen von
besonderer Bedeutung. Diese beeinflussen den Fahrkomfort.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Welle für die
Verbindung mit einem Gleichlaufdrehgelenk zu schaffen, bei der
ein Rohr mit einer möglichst geringen Wandstärke Verwendung
finden kann und bei der trotzdem eine gute Verbindung zwischen
dem Rohr und dem darin eingesteckten Zapfen erzielt wird, um der
geforderten Drehmomentübertragung zu genügen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rohr
eine vor der Herstellung der Verbindung mit dem Zapfen gehärtete
Außenfläche aufweist und der Spannring die beiden Enden des
Einsteckabschnittes im eingesteckten Zustand überkragt und daß
das Rohr im Bereich der Überdeckungslänge zum Einsteckabschnitt
durch den einsitzenden Einsteckabschnitt so radial vorgespannt
ist, daß im Rohr im unbelasteten Zustand Druckeigenspannungen
vorliegen.
Bei einer solchen Ausbildung können dünnwandige Rohre verwendet
werden, wobei unter dünnwandig Rohre mit einer Wandstärke von
1,8 bis 5 mm verstanden werden. Die auftretende Aufweitung beim
Einpressen des Einsteckabschnittes des Zapfens wird dadurch in
Grenzen gehalten, daß der Spannring die nötige Unterstützung
gibt. Dadurch, daß das Rohr im unbelasteten Zustand Druckeigen
spannungen unterliegt, wird verhindert, daß Schädigungen der
Rohre an der Außenfläche eintreten können, da diese, um eine
möglichst günstige Übertragungsfähigkeit zu erzielen, gehärtet
sind.
Vorzugsweise werden Rohre verwendet, deren Außenfläche eine
Härte von 50 bis 62 HRC, vorzugsweise 55 bis 60 HRC, bei einer
Einhärtetiefe von bis zu 70% der Wandstärke aufweisen.
Bei einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Spann
ring an seiner Außenfläche gehärtet ist. Er kann auch durchge
härtet sein.
Für diesen Fall ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschla
gen, daß der Durchmesser der Bohrung des Spannringes vor dem
Aufpressen auf das Rohr zwischen 2% und 5%, insbesondere 2,5%
bis 4%, kleiner ist als der Durchmesser der Außenfläche des
Rohres vor dem Einpressen des Einsteckabschnittes des Zapfens
und daß der Durchmesser des Einsteckabschnittes zwischen 3% und
7% größer ist als der Durchmesser der Aufnahmebohrung des Rohres
vor dem Aufpressen des Spannringes auf das Rohr.
Durch eine solche Maßnahme ist gewährleistet, daß sämtliche für
die Drehmomentübertragung erforderlichen Kraftverhältnisse durch
den Spannring gewährleistet werden, welcher ausschließlich einer
Zugspannung unterworfen ist, während das Rohr im Bereich der
Aufnahmebohrung ausschließlich einer Druckeigenspannung im unbe
anspruchten Zustand des Rohres unterliegt.
Für die Übertragung normaler Drehmomente ist es möglich, daß der
Einsteckabschnitt und die Aufnahmebohrung des Rohres zylindrisch
ausgebildet sind. Es ist jedoch auch möglich, zur Erhöhung der
Drehmomentkapazität der Verbindung vorzusehen, daß der Ein
steckabschnitt des Zapfens eine Verzahnung aufweist, deren Zähne
sich parallel zur Längsachse erstrecken, daß die Aufnahmebohrung
des Rohres vor dem Einpressen des Einsteckabschnittes zylin
drisch ausgebildet ist und daß das Rohr zur Aufnahmebohrung hin
eine weiche Zone aufweist, die hinsichtlich ihrer radialen Ab
messungen mindestens der Zahnhöhe der Verzahnung entspricht.
Alternativ ist es hierzu auch möglich, beide, nämlich den Ein
steckabschnitt des Zapfens und die Aufnahmebohrung des Rohres
jeweils mit einer Verzahnung zu versehen, die vor dem Fügen der
beiden Bauteile hergestellt ist.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Spannring ver
wendet, dessen Material vergütet ist. Für diese Ausgestaltungs
form ist in Konkretisierung der Erfindung vorgesehen, daß der
Durchmesser der Bohrung des Spannringes vor dem Aufschieben auf
das Rohr maximal bis zu 1% kleiner ist als der Durchmesser der
Außenfläche des Rohres vor dem Fügen mit dem Einsteckabschnitt
des Zapfens, daß der Durchmesser des Einsteckabschnittes des
Zapfens bis zu 2% größer ist als der Durchmesser der Aufnahme
bohrung des Rohres vor dem Aufschieben des Spannringes auf das
Rohr und daß der Spannring mit dem darin einsitzenden Rohr zu
dem darin eingesteckten oder eingepreßten Einsteckzapfen soweit
einer Durchmesserreduzierung unterworfen worden ist, daß das
Rohr einer Druckeigenspannung im unbeanspruchten Zustand unter
liegt.
Bei einer solchen Ausführungsform ist der Einsteckabschnitt des
Zapfens vorzugsweise mit einer vor dem Fügen mit dem Rohr herge
stellten Verzahnung versehen, deren Zähne parallel zur Längs
achse verlaufen.
Zur Erhöhung der Drehmomentkapazität kann auch vorgesehen wer
den, daß zusätzlich die Aufnahmebohrung des Rohres mit einer vor
dem Fügen hergestellten Verzahnung versehen ist.
Die Anordnung des Zapfens ermöglicht auch einen verringerten
Querschnitt im Bereich des Verbindungsabschnittes, so daß die
erforderliche Abwinklung zwischen der Welle und dem Gleichlauf
drehgelenk gewährleistet ist, die in der Größenordnung bis 50°
liegen kann.
Eine besonders günstige Gestaltung ergibt sich, wenn der Spann
ring als Sitz für ein Einspannende eines Faltenbalges genutzt
wird, der zur Abdichtung des Gleichlaufdrehgelenkes dient. Hier
zu weist dieser einen Dichtungsabschnitt auf, der über das dem
Verbindungsabschnitt abgewandte Ende des Spannringes greift und
zur Außenfläche des Rohres abdichtet. Damit liegt der Spannring
innerhalb des Faltenbalges.
Das Rohr liegt mit seinem Verbindungsende und mit dem Spannring
in der Fettfüllung des Gelenkes, so daß kein Rost entstehen
kann, der zu Rissen und zum Ausfall der Welle führen könnte.
Ferner ist zur Erhöhung der Drehmomentkapazität der Verbindung,
wenn der Einsteckabschnitt des Zapfens und die Aufnahmebohrung
zylindrisch gestaltet sind, vorgeschlagen, daß zwischen der
Außenfläche des Einsteckabschnittes und der Aufnahmebohrung des
Rohres eine reibwerterhöhende Einlage vorgesehen ist.
Ferner ist erfindungsgemäß zur Herstellung einer Welle mit einem
gehärteten Spannring eine Verfahrensweise vorgesehen, nach der
zunächst der Spannring auf das Rohr so weit aufgepreßt wird oder
das Rohr so weit in den Spannring eingepreßt wird, bis beide
ihre Zuordnungsposition im Fertigzustand eingenommen haben.
Danach folgt unter Stützung des Spannringes gegen Aufweitung ein
Einpressen des Zapfens mit seinem Einsteckabschnitt in die Auf
nahmebohrung des Rohres.
Bei einer Ausführungsform einer Welle mit einem Spannring, der
aus einem vergüteten Material hergestellt ist, ist erfindungs
gemäß vorgesehen, daß zunächst der Spannring auf das Rohr so
weit aufgeschoben oder das Rohr in den Spannring so weit einge
schoben wird, bis beide ihre Zuordnungsposition eingenommen
haben. Danach wird der Zapfen mit dem Einsteckabschnitt in die
Aufnahmebohrung des Rohres zu seiner Endposition eingeschoben
und anschließend erfolgt eine Querschnittsreduzierung des Spann
ringes.
In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Welle in Anwendung
bei einer Seitenwelle für ein Kraftfahrzeug schematisch darge
stellt.
Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenwelle für ein Kraftfahrzeug, teilweise
geschnitten,
Fig. 2 ein Detail der Seitenwelle gemäß Fig. 1 bezüglich des
Aufbaus der Welle im Bereich der Verbindung zwischen
Zapfen und Rohr für eine erste Ausbildungsform,
Fig. 3 einen Schnitt vergleichbar zu Fig. 2 durch eine zwei
te Ausführungsform und
Fig. 4 einen Querschnitt IV-IV gemäß Fig. 3.
In Fig. 1 ist eine Gelenkwelle 1 dargestellt, die als Seiten
welle Anwendung in einem Kraftfahrzeug findet und zur Weiterlei
tung des Drehmomentes vom Differential zum Rad dient. Die Ge
lenkwelle 1 umfaßt die beiden Gleichlaufdrehgelenke 2, 3, von
denen das Gleichlaufdrehgelenk 2 als Schiebegelenk ausgebildet
und dem Differential zugeordnet ist, während das Gleichlaufdreh
gelenk 3 als Festgelenk ausgebildet und der Radseite zugeordnet
ist. Zur drehfesten Verbindung mit der Radnabe weist das Gleich
laufdrehgelenk 3 einen Zapfen auf. Die beiden Gleichlaufdrehge
lenke 2, 3 sind durch eine Welle 4 miteinander verbunden. Die
Welle 4 verbindet die beiden Innenteile der Gleichlaufdrehgelen
ke miteinander. Die Verbindung der Welle 4 mit einem der Gleich
laufdrehgelenke wird anhand des Gleichlaufdrehgelenkes 3 näher
erläutert. Das Gleichlaufdrehgelenk 3 umfaßt das Außenteil 5 mit
dem Zapfen zum Anschluß an die Radnabe. In dem Außenteil 5 ist
das Innenteil 6 allseits schwenkbeweglich gelagert. Zwischen der
Innenfläche des Außenteils 5 und der Außenfläche des Innenteils
6 ist ein KäFig. 7 angeordnet, der zur Führung von umfangsver
teilt bezüglich der Längsachse angeordneten Kugeln 8 dient. Die
Kugeln 8 ragen radial nach innen und außen aus dem Käfig 7 her
vor und greifen in gegenüberliegende Laufrillen des Außenteiles
5 und Innenteiles 6 zur Drehmomentübertragung ein. Zur Abdich
tung des Gelenkinnenraumes ist ein Faltenbalg 9 vorgesehen, der
ein Einspannende 10 mit einem kleinen Durchmesser aufweist, mit
dem er an der Welle 4 festgelegt ist. Ferner weist der Falten
balg 9 ein im Durchmesser großes Einspannende 11 auf, mit dem er
auf der Außenfläche des Außenteiles 5 des Gleichlaufdrehgelenkes
3 abgedichtet festgelegt ist. Der damit umschlossene Innenraum
ist mit einer Fettfüllung zur Schmierung des Gleichlaufdrehge
lenkes 3 versehen.
Die Ausbildung der Verbindung zwischen der Welle 4 und dem In
nenteil 6 des Gleichlaufdrehgelenkes 3 ist anhand zweier Aus
führungsformen gemäß Fig. 2 bis 4 näher erläutert, wobei
jedoch das Innenteil 6 und die sonstigen Bauteile des Gleich
laufdrehgelenkes mit Ausnahme eines Teiles des Faltenbalges 9
der Übersichtlichkeit halber fortgelassen wurden.
Bei der Ausgestaltungsform gemäß Fig. 2 umfaßt die Welle 4 ein
Rohr 17, von dessen einer Stirnfläche her eine Aufnahmebohrung
18 definiert ist, die zylindrisch gestaltet ist und zur Aufnahme
des Einsteckabschnittes 13 des Zapfens 12 dient. Der Zapfen 12
weist fernerhin ausgehend von dem in der Aufnahmebohrung 18
einsitzenden Einsteckabschnitt 13 zu dem freien Ende hin zu
nächst einen Übergangsabschnitt 15 und daran anschließend einen
im Querschnitt gegenüber dem des Einsteckabschnittes 13 verän
derten Verbindungsabschnitt 14 auf. Der Verbindungsabschnitt 14
besitzt eine Verzahnung, die zur drehfesten Verbindung mit dem
Innenteil des Gleichlaufdrehgelenkes dient. Die Durchmesserge
staltung erlaubt die erforderliche Abwinklung zwischen der Welle
4 und dem Gleichlaufdrehgelenk. Dem Einsteckabschnitt 13 ist ein
Einpreßkonus 16 vorgeordnet. Zwischen der Aufnahmebohrung 18 und
dem Einsteckabschnitt 13 ergibt sich eine Überdeckungslänge von
X, bezogen auf die Längsachse Y. Auf der Außenfläche 20 des
Rohres 17 sitzt ein von dem Verbindungsabschnitt 14 benachbarten
Rohrende her aufgeschobener Spannring 21. Dieser hat eine Länge
L, die größer ist als die Überdekkungslänge X, bezogen auf die
Längsachse Y. Dabei ist die Anordnung des Spannringes 21 so
getroffen, daß dieser über die Überdeckungslänge X, bezogen auf
die Längsachse Y, beidendig hinausragt.
Hierdurch wird gewährleistet, daß das Rohr 17 so unterstützt
wird, daß sich eine Axialsicherung ergibt. Ferner wird hierdurch
ein guter Übergang hinsichtlich der Steifigkeitsverhältnisse
zwischen den Bauteilen erzielt.
Die Außenfläche des Rohres 17 ist gehärtet. Dabei ist die Ein
härtetiefe abhängig von der Wandstärke der Rohre so gewählt, daß
zum Einsteckzapfen 13 hin ein Zwischenstufen- oder Vergütungs
gefüge erhalten bleibt, welche das Einpressen des Einsteckab
schnittes 13 in das Rohr 17 erleichtern und eine plastische
Verformung dieses Bereiches in Grenzen zuläßt. Der Einsteckab
schnitt 13 ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 mit einer
zylindrischen Außenfläche 19 versehen. Bei dem Einpressen des
Zapfens 12 wird durch die Wahl der Bohrung 22 des Spannringes 21
gewährleistet, daß kein oder lediglich ein geringes Aufweiten
des Rohres 17 oberhalb der Aufnahmebohrung 18 derart erfolgt,
daß die Dehnung im elastischen Bereich bezüglich der gehärteten
Außenfläche 20 des Rohres bleibt oder keine Dehnung eintritt.
Der Spannring 21 ist entsprechend steif auszulegen, so daß nach
dem Einpressen des Zapfens im Rohr Druckeigenspannungen im vom
Drehmoment unbelasteten Zustand vorliegen. Darüber hinaus wird
der Spannring 21 beim Einpressen des Zapfens 12 mit seinem Ein
steckabschnitt 13 in die Aufnahmebohrung 18 des Rohres 17 gegen
radiale Aufweitung durch ein Werkzeug gehalten. Hierzu ist die
Außenfläche 23 des Spannringes 21 umschlossen. Zur Erzielung
einer Axialsicherung zwischen Zapfen 12 und Rohr 17 ergibt sich
aufgrund einer elastischen Rückfederung jeweils ein Bereich 24
vor und hinter dem Einsteckabschnitt, der zu einer Art Form
schluß führt.
Der Faltenbalg 9 sitzt auf der Außenfläche 23 des Spannringes
21, und zwar zu dessen dem Verbindungsabschnitt 14 abgewandten
Ende hin, und überdeckt dessen Stirnfläche 27 mit einem radial
nach innen gerichteten Dichtungsabschnitt 25. Dieser Dichtungs
abschnitt 25 dichtet auch zur Außenfläche 20 des Rohres 17 ab.
Der Faltenbalg 9 ist mit seinem Einspannende 20 durch ein Spann
band 26 auf dem Spannring 21 festgelegt. Bei dieser Anordnung
liegt der Spannring 21 und damit auch die Trennfuge zwischen
Spannring 21, Rohr 17 und Zapfen 12 im geschützten Innenraum des
Gleichlaufdrehgelenkes, das mit Fett gefüllt ist, so daß Korro
sion am gehärteten Rohr 17 nicht auftreten kann. Der Spannring
21 gewährleistet, daß die Aufweitung des gehärteten Rohres 17
hinsichtlich der gehärteten Außenfläche im elastischen Bereich
verbleibt, so daß Anrisse vermieden werden.
Es hat sich gezeigt, daß sich die günstigste Möglichkeit ergibt,
wenn der Spannring zunächst selbst mit einem geringen Untermaß
auf das Rohr aufgesetzt wird, so daß schon vor dem Einpreßvor
gang eine ausreichende Stützung des Rohres 17 gegeben ist. Hier
durch ist gewährleistet, daß nach erfolgter Verbindung, das
heißt Einpressen des Einsteckabschnittes 13 in die Aufnahmeboh
rung 18 die radiale Spannung im wesentlichen durch den Spannring
21 aufgebracht wird, um den erforderlichen Reibschlusses zwi
schen Zapfen 12 und Rohr 17 zu erreichen und das erforderliche
Drehmoment übertragen zu können. Dabei kann ein vergüteter
Spannring 21 verwendet werden. Vorzugsweise besteht der Spann
ring dann, wenn er gehärtet werden soll, beispielsweise aus
einem Material der Qualität CF35 oder dann, wenn er vergütet
werden soll, aus einem Material der Qualität 42CroMo4.
Um den Reibschluß zwischen der Aufnahmebohrung 18 des Rohres und
der Außenfläche 19 des Einsteckabschnittes 13 noch zu erhöhen,
kann auch zwischen diesen eine reibwerterhöhende Einlage vor
gesehen sein.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem ein verbesserter Reib
schluß zwischen Rohr 17 und Zapfen erzielt wird, ergibt sich
nach den Fig. 3 und 4. Danach weist der Zapfen 12' auf der
Außenfläche seines Einsteckabschnittes 13' parallel zur Längs
achse Y sich erstreckende Zähne auf, die im Querschnitt gesehen
eine Wellform haben. Die mit diesen Zähnen versehene Außenfläche
des Einsteckabschnittes 13' ist mit 19' bezeichnet. Die Aufnah
mebohrung 18' des Rohres 17 ist jedoch weiterhin zylindrisch
gestaltet. Der Spannring 21 ist, wie im Zusammenhang mit dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 erläutert, angeordnet und aus
gebildet und dient ebenfalls zur Festlegung des Einspannendes 10
des Faltenbalges 9 durch ein Spannband 26. Zur Erleichterung
einer zentrierten Einführung des Zapfens 12' ist dem Einpreßko
nus 16 ein zylindrischer Einführungsabschnitt 28 vorgeschaltet.
Es ist ferner möglich, den Zapfen 12 so zu gestalten, daß der
Einsteckabschnitt 13 gegenüber dem Verbindungsabschnitt 14 einen
verringerten Durchmesser aufweist.
1
Gelenkwelle
2
,
3
Gleichlaufdrehgelenk
4
Welle
5
Außenteil
6
Innenteil
7
Käfig
8
Kugeln
9
Faltenbalg
10
,
11
Einspannende
12
,
12
'Zapfen
13
,
13
'Einsteckabschnitt
14
Verbindungsabschnitt
15
Übergangsabschnitt
16
Einpreßkonus
17
Rohr
18
,
18
'Aufnahmebohrung des Rohres
19
,
19
'Außenfläche/Verzahnung Einsteckabschnitt
20
Außenfläche Rohr
21
Spannring
22
Bohrung des Spannringes
23
Außenfläche
24
Verformungsbereich
25
Dichtabschnitt
26
Spannband
27
Stirnfläche
28
Einführungsabschnitt
LLänge des Spannringes
XÜberdeckungslänge
YLängsachse
LLänge des Spannringes
XÜberdeckungslänge
YLängsachse
Claims (15)
1. Welle (4), insbesondere für die Verbindung mit einem
Gleichlaufdrehgelenk (3), mit einem metallischen Rohr (17)
und mit mindestens einem Zapfen (12, 12'), der einen Ein
steckabschnitt (13, 13') und einen Verbindungsabschnitt
(14) aufweist, wobei der Einsteckabschnitt (13, 13') in der
Aufnahmebohrung (18, 18') eines der beiden Rohrenden des
Rohres (17) einsitzt und der Verbindungsabschnitt (14) zur
Verbindung mit dem Gleichlaufdrehgelenk (3) bestimmt ist,
und der eine Längsachse (Y) aufweist, wobei dem Rohr (17)
ein rohrförmiger Spannring (21) aus Stahl zugeordnet ist,
dessen axiale Länge (L) bezogen auf die Längsachse (Y)
länger bemessen ist als die Überdeckungslänge (X) von Ein
steckabschnitt (13, 13') und Rohr (17),
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohr (17) eine vor der Herstellung der Verbindung
mit dem Zapfen (12, 12') gehärtete Außenfläche (20) auf
weist und der Spannring (21) die beiden Enden des Einsteck
abschnittes (13, 13') im eingesteckten Zustand überkragt
und daß das Rohr (17) im Bereich der Überdeckungslänge (X)
zum Einsteckabschnitt (13, 13') durch den einsitzenden
Einsteckabschnitt (13, 13') so radial vorgespannt ist, daß
im Rohr (17) im unbelasteten Zustand Druckeigenspannungen
vorliegen.
2. Welle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenfläche (20) des Rohres (17) eine Härte von 50
bis 62 HRC, insbesondere 55 bis 60 HRC, aufweist.
3. Welle nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spannring (21) an seiner Außenfläche (23) gehärtet
oder durchgehärtet ist.
4. Welle nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser der Bohrung (22) des Spannringes (21)
vor dem Aufpressen auf das Rohr (17) zwischen 2% und 5%,
insbesondere 2,5% bis 4%, kleiner ist als der Durchmesser
der Außenfläche (20) des Rohres (17) vor dem Einpressen des
Einsteckabschnittes (13) des Zapfens (12) und daß der
Durchmesser des Einsteckabschnittes (13) zwischen 3% und 7%
größer ist als der Durchmesser der Aufnahmebohrung (18) des
Rohres (17) vor dem Aufpressen des Spannringes (21) auf das
Rohr (17).
5. Welle nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsteckabschnitt (13) des Zapfens (12) und die
Aufnahmebohrung (18) des Rohres (17) zylindrisch ausgebil
det ist.
6. Welle nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsteckabschnitt (13') des Zapfens (12') eine
Verzahnung (19') aufweist, deren Zähne sich parallel zur
Längsachse (Y) erstrecken, daß die Aufnahmebohrung (18')
des Rohres (17) vor dem Einpressen des Einsteckabschnittes
(13') zylindrisch ausgebildet ist und daß das Rohr (17) zur
Aufnahmebohrung (18') hin eine weiche Zone aufweist, die
hinsichtlich ihrer radialen Abmessungen mindestens der
Zahnhöhe der Verzahnung (19') entspricht.
7. Welle nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsteckabschnitt (13) des Zapfens (12) und die
Aufnahmebohrung (18) des Rohres (17) mit einer vor dem
Fügen der beiden Bauteile (12, 17) hergestellten Verzahnung
versehen sind.
8. Welle nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spannring (21) vergütet ist.
9. Welle nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser der Bohrung (22) des Spannringes (21)
vor dem Aufschieben auf das Rohr (17) maximal bis zu 1%
kleiner ist als der Durchmesser der Außenfläche (20) des
Rohres (17) vor dem Fügen mit dem Einsteckabschnitt (13')
des Zapfens (12'), daß der Durchmesser des Einsteckab
schnittes (13') des Zapfens (12') bis zu 2% größer ist als
der Durchmesser der Aufnahmebohrung (18') des Rohres (17)
vor dem Aufschieben des Spannringes (21) auf das Rohr (17)
und daß der Spannring (21) mit dem darin einsitzenden Rohr
(17) zu dem darin eingesteckten oder eingepreßten Einsteck
zapfen (13') soweit einer Durchmesserreduzierung unterwor
fen worden ist, daß das Rohr (17) einer Druckeigenspannung
unterliegt.
10. Welle nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsteckabschnitt (13') des Zapfens (12') mit einer
vor dem Fügen mit dem Rohr (17) hergestellten Verzahnung
(19') mit parallel zur Längsachse (4) verlaufenden Zähnen
versehen ist.
11. Welle nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß auch die Aufnahmebohrung (18') des Rohres (17) mit
einer vor dem Fügen hergestellten Verzahnung versehen ist.
12. Welle nach Anspruch
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spannring (21) als Sitz für ein Einspannende (10)
eines Faltenbalges (9) zur Abdichtung des Gleichlaufdrehge
lenkes (3) dient und ein Dichtungsabschnitt (25) vorgesehen
ist, der über das dem Verbindungsabschnitt (12, 12') abge
wandte Ende des Spannringes (21) greift und zur Abdichtung
gegenüber der Außenfläche (20) dient.
13. Welle nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Außenfläche (19) des Einsteckabschnittes
(13) und der Aufnahmebohrung (18) des Rohres (17) eine
reibwerterhöhende Einlage vorgesehen ist.
14. Verfahren zur Herstellung einer Welle nach einem der An
sprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst der Spannring auf das Rohr so weit aufgepreßt
oder das Rohr in den Spannring so weit eingepreßt wird, bis
beide ihre Zuordnungsposition eingenommen haben, daß danach
unter Stützung des Spannringes gegen Aufweitung der Zapfen
mit seinem Einsteckabschnitt in die Aufnahmebohrung des
Rohres in die Endposition eingepreßt wird.
15. Verfahren zur Herstellung einer Welle nach einem der An
sprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst der Spannring auf das Rohr so weit aufgescho
ben oder das Rohr in den Spannring so weit eingeschoben
wird, bis beide ihre Zuordnungsposition eingenommen haben,
daß danach der Zapfen mit dem Einsteckabschnitt in die
Aufnahmebohrung des Rohres eingeschoben und anschließend
der Spannring einer Querschnittsreduzierung unterworfen
wird.
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DE19542099A DE19542099C2 (de) | 1995-11-11 | 1995-11-11 | Welle zur Verbindung mit einem Gleichlaufdrehgelenk |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19542099A DE19542099C2 (de) | 1995-11-11 | 1995-11-11 | Welle zur Verbindung mit einem Gleichlaufdrehgelenk |
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DE19542099A1 DE19542099A1 (de) | 1997-05-15 |
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DE102018206536B4 (de) * | 2018-04-27 | 2024-05-16 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen einer Welle-Nabeverbindung und Kraftfahrzeugwelle mit einer solchen Verbindung |
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-
1995
- 1995-11-11 DE DE19542099A patent/DE19542099C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE19542099A1 (de) | 1997-05-15 |
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