DE102010031841A1

DE102010031841A1 - Innennabe für ein Gelenk, Verfahren und Baukasten zur Herstellung

Info

Publication number: DE102010031841A1
Application number: DE102010031841A
Authority: DE
Inventors: Tobias ROSER
Original assignee: Neumayer Tekfor Holding GmbH
Current assignee: Neumayer Tekfor Holding GmbH
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2012-03-29

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Innennabe für ein Gelenk, mit einem Schaft-Abschnitt und einem Kopf-Abschnitt. Die Erfindung beinhaltet, dass ein erstes Bauteil den Schaft-Abschnitt aufweist, dass ein zweites Bauteil den Kopf-Abschnitt aufweist, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil separat hergestellte Bauteile sind, und dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil mechanisch miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Innennabe für ein Gelenk, mit einem Schaft-Abschnitt und einem Kopf-Abschnitt. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer Innennabe für ein Gelenk, mit einem Schaft-Abschnitt, und mit einem Kopf-Abschnitt. Zudem bezieht sich die Erfindung auf ein Baukastensystem zur Herstellung einer Innennabe für ein Gelenk.
Die Offenlegungsschrift WO 03/074893 A1 beschreibt ein Gegenbahngelenk mit einer Innen- und einer Außennabe, sowie zwischen diesen in den Fenstern eines Käfigs geführte Kugeln. Solche Gelenke werden beispielsweise in Längs-, Seiten- oder in Lenkungswellen von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Für die einzelnen Anwendungsfälle sind zumeist unterschiedliche Abmessungen, insbesondere der Anbindungsteile, hier der Innennabe erforderlich. Dies kann sich beispielsweise auf die Länge oder den Durchmesser des Schafts beziehen. Weiterhin können auch unterschiedliche Realisierungen der Anbindung der Innennabe an eine Welle vorgesehen sein. Daher ist es ggf. erforderlich, eine große Anzahl an Montage- oder Presswerkzeugen für die unterschiedlichen Innennaben vorzuhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Innennabe bzw. ein Herstellungsverfahren für eine Innennabe vorzuschlagen, die eine leichte Adaption an unterschiedliche Dimensionierungen erlaubt. Die Erfindung löst die Aufgabe insbesondere auch durch ein Baukastensystem zur Herstellung einer Innennabe.
Die Erfindung löst die Aufgabe bezüglich der Innennabe dadurch, dass ein erstes Bauteil den Schaft-Abschnitt aufweist, dass ein zweites Bauteil den Kopf-Abschnitt aufweist, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil separat hergestellte Bauteile sind, und dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil mechanisch miteinander verbunden sind. Die erfindungsgemäße Innennabe besteht aus zwei Bauteilen, welche einzeln gefertigt werden und welche somit jeweils unterschiedliche und speziell zugeschnittene Abmessungen erhalten können.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Innennabe sieht vor, dass das zweite Bauteil im Wesentlichen ringförmig mit einer Innenaussparung ausgestaltet ist. Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Innennabe beinhaltet, dass der Kopf-Abschnitt Kugelbahnen aufweist. Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Innennabe sieht vor, dass das erste Bauteil einen Endbereich aufweist, und dass der Endbereich und die Innenaussparung derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass sie eine mechanische Verbindung zwischen den Bauteilen erlauben. Eine Verbindung wird beispielsweise über Formschluss oder über Schweißen erzielt. Alternativ oder ergänzend werden die Bauteile durch einen Sicherungsring miteinander verbunden, für welchen jeweils in den Bauteilen Aussparungen vorgesehen sind. In einer Ausgestaltung ist in dem Endbereich noch eine Aussparung zur Gewichtsreduktion vorgesehen. Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Innennabe beinhaltet, dass der Schaft-Abschnitt mindestens eine Verzahnung aufweist. Dabei handelt es sich um eine Außen- oder Innenverzahnung. Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Innennabe sieht vor, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auch auf ein Gelenk, z. B. ein Gegenbahngelenk mit einer Innennabe nach einer der oben genannten Ausgestaltungen.
Die Erfindung löst die Aufgabe bezüglich des Verfahrens dadurch, dass eine erste Variante eines ersten Bauteils gemäß einer ersten Geometrie mit einem Schaft-Abschnitt hergestellt wird, dass eine zweite Variante des ersten Bauteils gemäß einer zweiten Geometrie mit einem Schaft-Abschnitt hergestellt wird, wobei die erste Geometrie und die zweite Geometrie unterschiedlich sind, dass an einem zweiten Bauteil der Kopf-Abschnitt ausgebildet wird, und dass in Abhängigkeit von den Anforderungen an die Innennabe die erste Variante oder die zweite Variante des ersten Bauteils und das zweite Bauteil mechanisch miteinander verbunden werden. Erfindungsgemäß werden zwei separate Bauteile erzeugt, welche zur Innennabe zusammengefügt werden. Ändern sich beispielsweise im Wesentlichen nur die Anforderungen an die Abmessungen des Schaft-Abschnitts, so kann eine Vielzahl von – identischen – zweiten Bauteilen erzeugt und dann mit den unterschiedlich ausgestalteten ersten Bauteilen verbunden werden. Die Erfindung umfasst somit auch einen Baukasten aus unterschiedlich oder identisch ausgestalteten zweiten Bauteilen und unterschiedlich oder identisch ausgestalteten ersten Bauteilen, die zu Innennaben zusammengefügt werden. Die Herstellung aus mehreren Bestandteilen erlaubt es insbesondere, die Bauteile jeweils unterschiedlich herzustellen bzw. zu bearbeiten. Die Geometrien der Varianten des ersten Bauteils beziehen sich dabei beispielweise auf die Länge oder auf den Außendurchmesser oder auf die Ausgestaltung der Anbindung an eine Welle, z. B. Art der Außen- oder Innenverzahnung oder Aussparungen für Sicherungsringe etc. Wesentlich ist dabei, dass die unterschiedlichen Varianten des ersten Bauteils stets die Verbindung mit den jeweils identischen zweiten Bauteilen erlauben. Die unterschiedlichen Ausgestaltungen der ersten Bauteile müssen somit zumindest in dem Bereich der mechanischen Verbindung mit den zweiten Bauteilen gleich bleiben. Unter Anforderungen seien dabei jegliche Vorgaben in Bezug auf das Gelenk, z. B. dessen Geometrie, dessen Art der Anbindung an eine Welle oder dessen Art der Abdichtung verstanden. Diese Anforderungen werden hierbei insbesondere auf die Anforderungen an die Innennabe herabgebrochen.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass zumindest der Kopf-Abschnitt des zweiten Bauteils einsatzgehärtet wird. Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zumindest der Kopf-Abschnitt des zweiten Bauteils nach dem Härten hart fertig bearbeitet wird. Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass zumindest der Schaft-Abschnitt des ersten Bauteils vergütet wird.
Die Ausgestaltungen des Verfahrens gelten entsprechend auch für die Innennabe und umgekehrt.
Die Erfindung löst die Aufgabe hinsichtlich des Baukastensystems dadurch, dass mindestens ein Stück einer ersten Variante eines ersten Bauteils gemäß einer ersten Geometrie und mindestens ein Stück einer zweiten Variante des ersten Bauteils gemäß einer zweiten Geometrie vorhanden sind, wobei die erste Variante und die zweite Variante des ersten Bauteils jeweils einen Schaft-Abschnitt aufweisen, wobei die erste Geometrie und die zweite Geometrie unterschiedlich sind, und dass mindestens ein Stück eines zweiten Bauteils mit einem Kopf-Abschnitt vorhanden ist, wobei die erste Variante und die zweite Variante des ersten Bauteils und das zweite Bauteil derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil derartig miteinander verbindbar sind, dass sich eine Innennabe ergibt. Erfindungsgemäß weist das Baukastensystem somit mehrere unterschiedliche Varianten des ersten Bauteils und nur eine Ausgestaltung des zweiten Bauteils auf. In einer Ausgestaltung sind auch unterschiedliche Varianten des zweiten Bauteils vorhanden.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Baukastensystems sieht vor, dass die erste Variante des ersten Bauteils und/oder die zweite Variante des ersten Bauteils und/oder das zweite Bauteil sich in Bezug auf die Materialien und/oder die Art der Bearbeitung voneinander unterscheiden.
Die Ausgestaltungen der Innennabe bzw. des Herstellungsverfahrens gelten entsprechend auch für das Baukastensystem und umgekehrt.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
1: ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Innennabe, und
2: einen Schnitt durch ein Gelenk mit einer erfindungsgemäßen Innennabe.
Die mehrteilige Innennabe der 1 besteht aus einem ersten Bauteil 10 und einem zweiten Bauteil 20. Das erste Bauteil 10 weist einen Schaft-Abschnitt 1 auf, welcher über eine Innen-Verzahnung 1.1 zur Anbindung an eine Welle verfügt. Für die Gewichtsreduzierung ist am anderen Ende noch eine taschenförmige Aussparung vorgesehen. Dieser Endbereich 11 des ersten Bauteils 10 ist derartig ausgestaltet, dass er in die Innenaussparung 21 des ringartig ausgestalteten zweiten Bauteils 20 passt. Auf der Außenseite des Kopf-Abschnitts 2 des zweiten Bauteils 20 sind Kugelbahnen 2.1 vorgesehen, welche beim verbauten Gelenk Kugeln aufnehmen. Die beiden Bauteile 10, 20 sind beispielsweise mittels Schweißen miteinander verbunden. Ein Vorteil der zweiteiligen Ausgestaltung der Innennabe besteht in einer Variante darin, dass der Zusammenbau von Außen- und Innennabe und das Einbringen der Kugeln zwischen Außen- und Innennabe erleichtert wird. Dabei wird zunächst das zweite Bauteil mit den Kugeln in die Außennabe eingebracht und anschließend wird erst das erste Bauteil als Schaft in das zweite Bauteil eingebracht und mit diesem verbunden.
In der 2 ist ein vollständiges Gelenk mit einer erfindungsgemäßen Innennabe dargestellt. Die Innennabe – bestehend aus dem ersten 10 und dem zweiten Bauteil 20 – befindet sich mit dem Kopfabschnitt innerhalb der Außennabe 33. In den Kugelbahnen der Außen- und Innennabe, die paarweise einander zugeordnet sind, befindet sich jeweils eine Kugel 31, wobei die Kugeln 31 durch einen Käfig 32 innerhalb einer Ebene gehalten werden. Die Außennabe 33 ist mit dem der Innennabe zugewandten Abschnitt von einer Kappe 34 umfasst, welche mit der Dichtung 30 für eine öldichte Abdichtung des Gelenks sorgt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 03/074893 A1 [0002]

Claims

Innennabe für ein Gelenk, mit einem Schaft-Abschnitt und einem Kopf-Abschnitt, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Bauteil den Schaft-Abschnitt aufweist, dass ein zweites Bauteil den Kopf-Abschnitt aufweist, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil separat hergestellte Bauteile sind, und dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil mechanisch miteinander verbunden sind.
Innennabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil im Wesentlichen ringförmig mit einer Innenaussparung ausgestaltet ist.
Innennabe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil einen Endbereich aufweist, und dass der Endbereich und die Innenaussparung derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass sie eine mechanische Verbindung zwischen den Bauteilen erlauben.
Innennabe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Verfahren zur Herstellung einer Innennabe für ein Gelenk, mit einem Schaft-Abschnitt, und mit einem Kopf-Abschnitt, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Variante eines ersten Bauteils gemäß einer ersten Geometrie mit einem Schaft-Abschnitt hergestellt wird, dass eine zweite Variante des ersten Bauteils gemäß einer zweiten Geometrie mit einem Schaft-Abschnitt hergestellt wird, wobei die erste Geometrie und die zweite Geometrie unterschiedlich sind, dass an einem zweiten Bauteil der Kopf-Abschnitt ausgebildet wird, und dass in Abhängigkeit von den Anforderungen an die Innennabe die erste Variante oder die zweite Variante des ersten Bauteils und das zweite Bauteil mechanisch miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Kopf-Abschnitt des zweiten Bauteils einsatzgehärtet wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Kopf-Abschnitt des zweiten Bauteils nach dem Härten hart fertig bearbeitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Schaft-Abschnitt des ersten Bauteils vergütet wird.
Baukastensystem zur Herstellung einer Innennabe für ein Gelenk, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stück einer ersten Variante eines ersten Bauteils gemäß einer ersten Geometrie und mindestens ein Stück einer zweiten Variante des ersten Bauteils gemäß einer zweiten Geometrie vorhanden sind, wobei die erste Variante und die zweite Variante des ersten Bauteils jeweils einen Schaft-Abschnitt aufweisen, wobei die erste Geometrie und die zweite Geometrie unterschiedlich sind, und dass mindestens ein Stück eines zweiten Bauteils mit einem Kopf-Abschnitt vorhanden ist, wobei die erste Variante und die zweite Variante des ersten Bauteils und das zweite Bauteil derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil derartig miteinander verbindbar sind, dass sich eine Innennabe ergibt.
Baukastensystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Variante des ersten Bauteils und/oder die zweite Variante des ersten Bauteils und/oder das zweite Bauteil sich in Bezug auf die Materialien und/oder die Art der Bearbeitung voneinander unterscheiden.