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Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zwischen einer Gelenkwelle und einem Getriebe gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Es sind ganz allgemein unterschiedliche Verbindungsanordnungen zwischen einer Gelenkwelle und einem Getriebe bekannt.
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So ist zunächst eine Verbindungsanordnung zwischen einer Gelenkwelle und einem Getriebe bekannt, wobei getriebeseitig als erstes Drehmomentübertragungsmittel ein Getriebeflansch verwendet wird. Gelenkwellenseitig ist als zweites Drehmomentübertragungsmittel ein Gelenkaußenteil eines Gelenkes vorgesehen. Das Gelenkaußenteil wird mit mehreren Schrauben an den Getriebeflansch geschraubt, so dass das entsprechende Drehmoment kraftschlüssig über Reibung zwischen dem Getriebeflansch und dem Gelenkaußenteil übertragen wird. Diese Verbindungsanordnung ermöglicht es, im Gelenkaußenteil Laufbahnen zu räumen. Diese können daher verhältnismäßig einfach hergestellt werden. Eine geflanschte Ausführung ist somit insbesondere im Hinblick auf die Fertigungskosten des Gelenkaußenteils von Vorteil. Ferner ist vorteilhaft, dass der Getriebeflansch im Getriebe steckt und das Getriebe abdichtet, so dass das Getriebe zentral im Werk bereits mit Öl befüllt werden kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Ölbefüllung des Getriebes nicht dezentral in der Fahrzeugmontage stattfinden kann. Andernfalls müsste für jede Montagelinie eine Befüllstation vorgesehen werden. Schrauben und Unterlegscheiben müssen aber von Hand montiert werden, wobei die Schrauben drehmomentgesteuert angezogen werden und der Vorgang überwacht werden muss, was von Nachteil ist.
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Es ist eine weitere Verbindungsanordnung bekannt, wobei an einem gelenkseitigen Drehmomentübertragungsmittel ein außenverzahnter Zapfen zur Verbindung mit dem Getriebe ausgebildet ist. Getriebeseitig ist als erstes Drehmomentübertragungsmittel eine Welle mit einer entsprechenden Innenverzahnung vorgesehen. Der außenverzahnte Zapfen des Gelenkes wird in die Innenverzahnung der Welle gesteckt. Das Getriebe wird in diesem Fall intern abgedichtet, wodurch die Konstruktion des Getriebes aufwendiger ist. Die Drehmomentübertragung zwischen dem Getriebe und der Gelenkwelle erfolgt formschlüssig über die vorgesehene Verzahnung. Als axiales Sicherungsmittel dient ein Sprengring. Das Erreichen einer Mindestauszugskraft und damit die Kontrolle, ob sich der Sprengring in der Nut geöffnet hat, kann z. B. mittels eines Knickschlüssels überprüft werden.
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Es ist eine weitere Verbindungsanordnung bekannt, wobei getriebeseitig als erstes Drehmomentübertragungsmittel ein außenverzahnter Zapfen vorgesehen ist. Das Getriebe ist offen ausgebildet, wobei der außenverzahnte Zapfen das Getriebe abdichtet. Gelenkwellenseitig ist ein entsprechend innenverzahntes Gelenk als zweites Drehmomentübertragungsmittel vorgesehen. Durch die Abdichtung des Getriebes mittels des Zapfens bleibt eine zentrale Ölbefüllung im Werk möglich. Die verzahnte Verbindungsanordnung liegt jedoch derart axial zwischen dem Getriebe und der Gelenkwelle, so dass die Verbindungsanordnung vergleichsweise lang baut. Hierdurch liegt der Drehpunkt des getriebeseitigen Gelenkes der Gelenkwelle nahe am Rad, wodurch im Betrieb die Beugewinkel beider Gelenke der Gelenkwelle ansteigen. Die Drehmomentübertragung erfolgt formschlüssig. Als axiales Sicherungsmittel sind Sprengringe vorgesehen.
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Aus
DE 196 45 880 A1 ist eine Verbindungsanordnung zwischen einer Gelenkwelle und einem Getriebe bekannt. Die Gelenkwelle weist ein Gleichlaufgelenk auf. Ein Gelenkaußenteil des Gleichlaufgelenkes weist eine plane Stirnfläche auf. Als getriebeseitiges Drehmomentübertragungsmittel dient ein Anschlussteil einer Getriebewelle. Das Anschlussteil weist ebenfalls eine Stirnfläche auf, wobei die Stirnfläche des Gelenkaußenteils an der Stirnfläche des Anschlussteils anliegt. Zur axialen Verbindung der beiden Drehmomentübertragungsmittel ist ein Spannmittel als Sicherungsmittel vorgesehen, wobei das Spannmittel im Bereich der Stirnflächen das Gelenkaußenteil und das Anschlussteil umfasst. Das Gelenkaußenteil und das Anschlussteil weisen voneinander wegzeigende konische Außenflächen auf, auf denen ein U-förmiges Spannband aufliegt.
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Aus
DE 10 2005 003 388 A1 ist eine Verbindungsanordnung zwischen einer Gelenkwelle und einem Getriebe bekannt. Die Verbindungsanordnung bildet ein schraubenloses Befestigungssystem für ein Gleichlaufgelenk. Das Gleichlaufgelenk weist ein Gelenkaußenteil auf. Getriebeseitig ist ein Flansch vorgesehen, der mit dem Gelenkaußenteil in Kontakt steht. Das Gelenkaußenteil und der Flansch sind zur Drehmomentübertragung miteinander verbunden. Das Gelenkaußenteil und der Flansch dienen jeweils als Drehmomentübertragungsmittel. Als Sicherungsmittel ist ein Ringbund vorgesehen, wobei der Ringbund mit dem Flansch und dem Gelenkaußenteil in Kontakt steht und in Axialrichtung den Flansch und das Gelenkaußenteil aneinander sichert. Der Ringbund wird auf den Flansch und das Gelenkaußenteil aufgeschraubt. Zusätzliche Sicherungsschrauben sind nicht vorgesehen. An der Außenfläche des Gelenkaußenteils und des Flansches sind mehrere Gewindegänge vorgesehen, wobei der Ringbund mit entsprechenden Gewindegängen an der Außenfläche des Flansches und des Gelenkaußenteiles angreift.
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Aus
DE 10 2005 019 200 B3 ist eine weitere Verbindungsanordnung zwischen einer Gelenkwelle und einem Getriebe bekannt. Getriebeseitig ist ein Anschlussflansch als Drehmomentübertragungsmittel vorgesehen. Gelenkwellenseitig ist ein Gelenkaußenteil als Drehmomentübertragungsmittel vorgesehen, wobei als Sicherungsmittel eine drehmomentübertragende Hülse das Gelenkaußenteil des Gleichlaufgelenks und den Anschlussflansch übergreift. Zur axialen Sicherung sind als Sicherungsmittel mehrere Axialschrauben vorgesehen, die das Gelenkaußenteil durchsetzen und in den Anschlussflansch eingedreht sind. Da die Hülse zur Drehmomentübertragung benutzt wird, sollen die Axialschrauben von der Drehmomentübertragung freigehalten werden. Alternativ kann zur axialen Sicherung die Hülse selber dienen, in dem ein Presssitz zwischen der Hülse einerseits und jeweils an dem Anschlussflansch und dem Gelenkaußenteil andererseits hergestellt wird.
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Ferner ist im Stand der Technik eine Verbindungsanordnung allgemein bekannt, bei der in die Aufnahmen eines Differentialgetriebes Gelenkaußenteile entsprechender Gelenkwellen „eingesteckt“ werden. Erst durch das Einstecken der Gelenkaußenteile in die entsprechenden Öffnungen des Differentialgetriebes wird das Getriebe „öldicht“ verschlossen bzw. abgedichtet. Ohne die in die Öffnungen des Differentialgetriebes eingesteckten Gelenkaußenteile ist das Getriebe „öl-offen“ ausgebildet, was bei der Fertigung bzw. Realisierung eines Antriebsstranges mit weiteren aufwendigen Arbeitsschritten verbunden ist.
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Die im Stand der Technik bekannten Verbindungsanordnungen sind zum Teil sehr aufwendig zu montieren. Insbesondere bei der Realisierung von Antriebssträngen sind die mit den bekannten Verbindungsanordnungen durchzuführenden Arbeitsschritte sehr aufwendig und daher auch sehr kostenintensiv.
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Eine gattungsgemäße Verbindungsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 ist aus
WO 2003/004 891 A1 bekannt.
WO 2003/004 891 A1 offenbart einen Sicherungsring, der mit Nuten an einem Getriebezapfen und einem Gelenkaußenteil verrastet. Nach seiner Verrastung ist der Sicherungsring von außen nicht mehr ohne Weiteres zugänglich.
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DE 31 32 365 A1 offenbart einen Sicherungsring, der mit Nuten an einem Getriebeflansch und einem Gelenkaußenteil verrastet. Eine kleine Öffnung im Gelenkaußenteil ermöglicht einen Zugang zu freien Enden des Sicherungsrings, um diesen bei Bedarf zu lösen und dadurch das Gelenkaußenteil vom Getriebeflansch abzukoppeln.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Alternativen für eine Verbindungsanordnung der eingangs genannten Art aufzuzeigen, , welche sich durch einen geringen Fertigungs- und Montageaufwand und entsprechend geringe Kosten auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Verbindungsanordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
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Durch die einfache Montage und Demontage des Sicherungsmittels ist eine sehr kundendienstfreundliche Lösung bereitgestellt. Hierdurch ergibt sich eine geringe Fertigungszeit in der Triebstrangendmontage und demzufolge eine Kostensenkung. Hierdurch werden mehrere Vorteile erzielt: Das Getriebe ist zunächst „öldicht“ verschlossen und zwar bereits im Getriebe-bauenden Werk und hierdurch bedingt ist keine dezentrale Befüllung im Fahrzeug-bauenden Werk mehr notwendig, was wiederum die Kosten verringert. Die Gelenkwelle selbst kann dann im Fahrzeug-bauenden Werk „gesteckt“ werden, wobei das gelenkwellenseitige Gelenk mit dem getriebeseitigen Getriebeanschlussteil durch Einstecken verbunden werden kann, was wiederum die Montagezeit verringert. Für die Durchführung dieser Schritte sind keine separaten Werkzeuge notwendig.
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Weiterhin ist auch eine Kontrolle des ordnungsgemäßen Verbaus anhand der Drehbarkeit des Sicherungsmittels, insbesondere einer Spange ermöglicht, sowie auch für den Kundendienst Vorteile gegeben sind, da dieser mit einfachsten Mitteln eine Demontage sowie eine wiederholte Montage realisieren kann.
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Das Sicherungsmittel rastet beim Zusammenstecken von Getriebeanschlussteil und Gelenk an einem getriebeseitigen und/oder einem gelenkseitigen Rastbereich ein. Dies hat den Vorteil, dass das Sicherungsmittel besonders einfach zu montieren ist und die axiale Sicherung bereits durch Zusammenstecken von Getriebeanschlussteil und Gelenk erfolgt.
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Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
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Die Spange kann insbesondere in der Nut des Gelenks vor der Montage der Verbindungsanordnung angeordnet sein. Das Gelenk weist vorzugsweise ein Außenprofil, beispielsweise eine Außenverzahnung auf, und kann entsprechend in eine Aufnahme des Getriebeanschlussteils mit einem korrespondierenden Innenprofil eingeschoben werden. Es ist aber auch möglich, andere Profilformen als Verzahnungen für die Verbindung von Gelenkwelle und Getriebe zu verwenden, beispielsweise Polygonprofile, Stollenprofile oder andere bekannte Profile. Bei der Montage der Verbindungsanordnung werden Getriebeanschlussteil und Gelenk durch eine einfache Steckverbindung miteinander verbunden. Das Getriebeanschlussteil ist vorzugsweise flanschförmig, d.h. mit einem rohrförmigen Aufnahmeabschnitt, ausgebildet. Wenn die Spange auf dem Gelenk montiert ist, so ragt die Spange vorzugsweise ein Stück weit in radialer Richtung aus der gelenkseitigen Nut, zumindest abschnittsweise heraus. Das Getriebeanschlussteil weist eine Führungsfläche, vorzugsweise eine Fase auf. Während der Montage wird die Spange über die Führungsfläche, nämlich insbesondere über die Fase am Getriebeanschlussteil temporär radial nach innen verformt. Die Spange wird durch diese Führungsfläche in die Nut des Gelenks zurückgeschoben. Die Spange ist insbesondere derart formelastisch ausgebildet, so dass die Spange bei Erreichen der korrekten Axialposition von Getriebeanschlussteil und Gelenk, das heißt beim Verlassen der Führungsflächen radial nach außen springt und so am getriebeseitigen Rastbereich zur Anlage kommt. Der getriebeseitige Rastbereich ist insbesondere auch als Nut ausgebildet. Die als Sicherungsmittel dienende Spange greift im montierten Zustand der Verbindungsanordnung daher zum einen in die Nut am Gelenk und zum anderen in die Nut am Getriebeanschlussteil ein. Dabei sind die beiden Nuten in derselben Axialposition radial einander gegenüberliegend angeordnet. Die Spange weist vorzugsweise einen Bügel auf, wobei das Sicherungsmittel an dem Bügel derart, insbesondere radial nach außen, von Getriebeanschlussteil und Gelenk abziehbar ist, dass die Rastverbindung von Gelenk und Getriebeanschlussteil lösbar ist. Zur einfachen Demontage ist der Bügel derart ausgeformt, dass z. B. ein Schraubenzieher oder ein anderes Werkzeug eingefädelt werden kann, um die Spange abhebeln zu können. Das Werkzeug kann am Getriebeanschlussteil abgestützt werden, so dass große Kräfte auf das Sicherungsmittel bzw. auf die Spange ausgeübt werden können, dass das Sicherungsmittel, das heißt die Spange derart verformt wird, so dass sie sich aus den beiden Nuten löst und herausziehbar ist. Hierdurch ist eine schnelle und einfache Demontage von Gelenk und Getriebeanschlussteil möglich. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Spange derart ausgeführt sein, dass die Spange mit einem geeigneten Werkzeug beispielsweise einer Zange gespannt werden kann. An dem freien Ende der Spange können entsprechende Ösen oder radial nach außen weisende freie Enden ausgebildet sein, die mit der Zange gegriffen werden können. Dadurch wird die Spange in die innen liegende Nut des Gelenks gezogen, wodurch Gelenk und Getriebeanschlussteil wieder auseinander gezogen werden können. Hierbei ist die Spange elastisch verformbar, so dass sie wieder verwendbar ist. Die Drehmomentübertragung erfolgt formschlüssig über das Außenprofil an dem Gelenk und das Innenprofil an dem Getriebeanschlussteil. Das Getriebeanschlussteil dichtet das Getriebe vorzugsweise öldicht ab. Das Getriebeanschlussteil kann bereits bei der Getriebefertigung montiert werden. Das Getriebe kann zentral im Werk mit Öl befüllt werden. Die Verwendung eines öldicht verschlossenen Getriebes ist vorteilhaft. Hierdurch kann bereits im Getriebe-bauenden Werk die Dichtigkeit geprüft werden. Das Öl wird hierzu in das Getriebe gefüllt, wobei zunächst ein Prüfzyklus mit Pressluft durchlaufen wird, und danach sich ein „END-OFF-LINE“-Prüfzyklus anschließt. Anschließend muss das Getriebe nicht mehr entleert werden. Dies hat den Vorteil, dass in der Triebstrangmontage im Fahrzeug-bauenden-Werk kein Öl befüllt werden muss. Hierdurch werden Investionen vermieden und die Fertigungszeit verringert. Innen- und Außenprofil von Gelenk bzw. Getriebeanschlussteil können durch Pressen hergestellt sein. Vorzugsweise sind die Profile geringfügig konisch ausgebildet, damit diese Profile bei der Montage einfacher ineinander steckbar sind. Durch die Konizität reduziert sich auch das Spiel beim Zusammenstecken, so dass Lastwechselgeräusche in Fahrbetrieb vermieden werden. Die dem Getriebe zugewandten Gelenke der Gelenkwelle können insbesondere axial kurzbauend ausgebildet sein, so dass der Drehpunkt des getriebeseitigen Gelenks nahe am Getriebe liegt. Dadurch, dass der Gelenkdrehpunkt relativ nah am Getriebe angeordnet ist, ergeben sich geringe Beugewinkel, was im Hinblick auf den Wirkungsgrad, den Bauraum, das Gewicht und die Lebensdauer des Gelenks, beispielsweise eines Gleichlaufgelenks, vorteilhaft ist. Auch können die Laufbahnen im Gelenkaußenteil geräumt werden, so dass die entsprechenden, damit verbundenen Vorteile bei der Herstellung erhalten bleiben. Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
- 1 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung eine Verbindungsanordnung zwischen Gelenkwelle und Getriebe mit einem getriebeseitigen Getriebeanschlussteil und einem gelenkwellenseitigen Gelenk im montierten Zustand,
- 2 in einer schematischen, teilweise geschnittenen Darstellung die Verbindungsanordnung im montierten Zustand,
- 3 in einer schematischen, teilweise geschnittenen Darstellung die Verbindungsanordnung geschnitten entlang der Ebene A-A gemäß 2,
- 4 in einer schematischen, quer geschnittenen Darstellung die Verbindungsanordnung geschnitten entlang der Ebene C-C gemäß 2,
- 5 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung die Verbindungsanordnung im nicht montierten Zustand,
- 6 in einer schematischen, teilweise geschnittenen Darstellung die Verbindungsanordnung ebenfalls in nicht montierten Zustand,
- 7 in einer schematischen, teilweise geschnittenen Darstellung die Verbindungsanordnung geschnitten entlang der Ebene A-A gemäß 6, und
- 8 in einer schematischen, geschnittenen Darstellung die Verbindungsanordnung geschnitten gemäß der Ebene C-C gemäß 6.
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In den 1 bis 8 ist ein Ausführungsbeispiel einer Verbindungsanordnung 1 gezeigt. Diese Verbindungsanordnung 1 dient zur Verbindung einer Gelenkwelle und eines Getriebes (nicht dargestellt). Die Verbindungsanordnung 1 ist insbesondere für eine Gelenkwelle eines Kraftfahrzeuges geeignet.
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Die Verbindungsanordnung 1 hat getriebeseitig ein Getriebeanschlussteil 3, welches einen Glockenabschnitt 4 zum Anschluss an die Gelenkwelle sowie einen Wellenabschnitt 5 zum Anschluss an das Getriebe aufweist. Das Getriebeanschlussteil 3 ist bereits beim Zusammenbau des Getriebes am Getriebe montiert worden. Dementsprechend ist das Getriebe im Bereich des Wellenabschnittes 5 öldicht verschlossen. Dies hat den Vorteil, dass ein öldicht verschlossenes Getriebe bei der Montage der Verbindungsanordnung 1 genutzt werden kann, da die Getriebeanschlussteile 3 - von denen jedoch nur eines dargestellt ist - bereits bei der Getriebefertigung montiert werden können. Der Vorteil eines öldicht verschlossenen Getriebes besteht darin, dass bereits im Getriebe-bauenden Werk die Dichtigkeit geprüft und das Öl in das Getriebe gefüllt werden kann. Es kann ein End-of-Line-Prüfzyklus durchlaufen werden, wobei das Getriebe danach nicht mehr entleert werden muss. Dies wiederum bedeutet für die Triebstrangmontage im Fahrzeug-bauenden Werk, das dort kein Öl befüllt werden muss.
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Die Gelenkwelle ist in ihrer Gesamtheit nicht dargestellt, es ist lediglich ein Gelenk 7 teilweise dargestellt. Das Gelenk 7 ist beispielsweise als Kugelgleichlaufgelenk ausgeführt. Das Gelenk 7 weist ein Gelenkaußenteil 8 und ein Gelenkinnenteil (nicht näher dargestellt) auf. Das Gelenkaußenteil 8 weist an seiner Innenseite Kugellaufbahnen 8a (siehe 4) auf, wobei das Gelenkinnenteil entsprechende Kugellaufbahnen an seiner Außenseite aufweist. Die Kugellaufbahnen 8a und die nicht dargestellten Kugellaufbahnen des Gelenkinnenteils liegen einander paarweise gegenüber und nehmen jeweils eine nicht dargestellte, drehmomentübertragende Kugel auf. Die Kugeln werden durch einen nicht dargestellten Käfig in einer gemeinsamen Ebene gehalten. Das Gelenkinnenteil weist eine Einstecköffnung zur Aufnahme einer nicht näher bezeichneten Verbindungswelle auf, welche sich zu einem nicht dargestellten Gelenk der Gelenkwelle erstreckt.
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Ferner weist das Gelenk 7 einen Deckel 9 sowie eine Kappe 10 auf. Die Kappe 10 ist insbesondere als Faltenbalgkappe ausgebildet. Die Kappe 10 und der Deckel 9 sind beidseitig an dem im Wesentlichen scheibenringförmig ausgebildeten Gelenkaußenteil 8 befestigt, um dieses abzudichten.
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Das Getriebeanschlussteil 3 übergreift mit dem Glockenabschnitt 4 zumindest teilweise das Gelenk 7 der Gelenkwelle, insbesondere das Gelenkaußenteil 8. Das Getriebeanschlussteil 3 weist im Bereich des Glockenabschnitts 4 eine Aufnahme 11 auf. In der Aufnahme 11 beziehungsweise an der Innenumfangsfläche des Glockenabschnitts 4 ist ein Innenprofil 12 beispielsweise in Form einer Innenverzahnung vorgesehen. Das Gelenk 7 weist ein entsprechendes Außenprofil 13 beispielsweise in Form einer zu der Innenverzahnung korrespondierenden Außenverzahnung auf, wobei das Außenprofil 13 formschlüssig in das Innenprofil 12 eingreift beziehungsweise in Eingriff bringbar ist. Getriebeanschlussteil 3 und Gelenk 7 stehen miteinander, wenn diese ineinander gesteckt sind, in drehfestem Eingriff. In alternativer Ausgestaltung (nicht dargestellt) könnte auch das Gelenk 7 die Aufnahme aufweisen und das Getriebeanschlussteil 3 kann in diese Aufnahme formschlüssig zur Drehmomentübertragung eingreifen. Dies ist abhängig von der jeweiligen spezifischen Ausführungsform.
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Das Innenprofil 12 und das Außenprofil 13 sind vorzugsweise konisch ausgebildet. Hierdurch sind das Innenprofil 12 und das Außenprofil 13 bei der Montage einfach ineinander steckbar. Durch die Konizität reduziert sich das Spiel beim Zusammenstecken, so dass Lastwechselgeräusche im Fahrbetrieb vermieden werden. Anstelle der oben beschriebenen Verzahnungs-Verbindung können auch beliebige andere formschlüssige Verbindungen verwendet werden, beispielsweise unter Nutzung von Polygonprofilen, Stollenprofilen oder anderen bekannten Profilen.
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Die Ausgestaltung der Verbindungsanordnung 1, bei der das Getriebeanschlussteil 3 die Aufnahme 11 aufweist, ist besonders vorteilhaft, da somit der Drehpunkt (nicht näher bezeichnet) des Gelenks 7 besonders nahe am Getriebe angeordnet ist beziehungsweise anordenbar ist.
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Die beiden Drehmomentübertragungsmittel, nämlich Getriebeanschlussteil 3 und Gelenk 7, sind über ein Sicherungsmittel 14 axial gesichert.
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Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass Getriebeanschlussteil 3 und/oder Gelenk 7 einen Rastbereich 15, 16 aufweisen, wobei das Sicherungsmittel 14 durch Zusammenstecken von Gelenk 7 und Getriebeanschlussteil 3 an dem mindestens einen Rastbereich 15, 16 einrastbar ist. Durch diese einfache Montage und auch - wie die folgenden Ausführungen noch zeigen werden - Demontage des Sicherungsmittels 14 ist eine sehr kundendienstfreundliche Lösung bereitgestellt. Hierdurch ergibt sich eine geringe Fertigungszeit in der Triebstrangmontage und demzufolge eine Kostensenkung. Das Sicherungsmittel 14 rastet beim Zusammenstecken von Gelenk 7 und Getriebeanschlussteil 3 an einem getriebeseitigen und/oder einem gelenkseitigen Rastbereich 16 bzw. 15 ein. Dies hat den Vorteil, dass das Sicherungsmittel 14 besonders einfach zu montieren ist und die axiale Sicherung bereits durch Zusammenstecken von Gelenk 7 und Getriebeanschlussteil 3 erfolgt.
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Das Sicherungsmittel 14 ist vor dem Zusammenstecken von Gelenk 7 und Getriebeanschlussteil 3 an Gelenk 7 oder Getriebeanschlussteil 3, hier insbesondere an einem Rastbereich 15 vormontierbar, wobei das andere Drehmomentübertragungsmittel, hier das Getriebeanschlussteil 3, eine Führungsfläche 17 und einen Rastbereich 16 aufweist, wobei die Führungsfläche 17 beim Zusammenstecken auf das Sicherungsmittel 14 derart einwirkt, dass das Sicherungsmittel 14 an dem Rastbereich 16 beim Zusammenstecken und Erreichen einer definierten Axialposition einrastet. Insbesondere kann während der Montage das Sicherungsmittel 14 über die Führungsfläche 17 am Getriebeanschlussteil 3 radial nach innen verformt werden und bei Erreichen der korrekten Axialposition in den Rastbereich 16 des Getriebeflansches 3 zurückspringen.
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Das Sicherungsmittel 14 ist in vorteilhafter Weise auch nach der Montage noch zugänglich, insbesondere sichtbar. Nach korrekter Montage ist das Sicherungsmittel 14 nach der Montage zumindest teilweise sichtbar. Hierdurch kann überprüft werden, ob das Sicherungsmittel 14 nach dem Einrasten drehbar, d. h. ob das Sicherungsmittel 14 die Rastposition erreicht hat und entsprechend ordnungsgemäß verbaut ist. Das Sicherungsmittel 14 ist nach der Montage drehbar.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann nur eines der Drehmomentübertragungsmittel, Gelenk 7 oder Getriebeanschlussteil 3, einen der Rastbereiche 15, 16 aufweisen. Das Sicherungsmittel 14 ist in einer solchen Ausgestaltung entweder am Gelenk 7 oder am Getriebeanschlussteil 3 befestigt und rastet durch Zusammenstecken von Gelenk 7 und Getriebeanschlussteil 3 an dem jeweils anderen Bauteil (Getriebeanschlussteil 3 beziehungsweise Gelenk 7) ein. In der dargestellten Ausgestaltung weisen sowohl Gelenk 7 als auch Getriebeanschlussteil 3 einen Rastbereich 15 bzw. 16 auf. Der Rastbereich 16 ist dem Getriebeanschlussteil 3 zugeordnet und der Rastbereich 15 ist dem Gelenk 7, insbesondere dem Gelenkaußenteil 8 zugeordnet.
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Die beiden Rastbereiche 16 bzw. 15 sind vorzugsweise als Nuten 18, 19 ausgebildet. Das Sicherungsmittel 14 ist als Spange 20 ausgebildet, die sowohl in die Nut 18 als auch in die Nut 19 in montiertem Zustand eingreift. Die Nuten 18, 19 können als Nutabschnitte ausgebildet sein. Die Nuten 18, 19 erstrecken sich vorzugsweise in Umfangsrichtung. Die Nut 18 ist dem Getriebeanschlussteil 3 zugeordnet und die Nut 19 ist dem Gelenk 7, insbesondere dem Gelenkaußenteil 8 zugeordnet. Die Nut 19 ist an der Außenseite (nicht näher bezeichnet) des Gelenkaußenteils 8 vorgesehen.
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Der Rastbereich 16, hier die Nut 18 ist an mehreren, insbesondere zwei vorstehenden Haltebereichen 22, 23 ausgebildet. Die Haltebereiche 22, 23 erstrecken sich insbesondere in Axialrichtung und in Umfangsrichtung am Getriebeanschlussteil 3. Die Haltebereiche 22, 23 sind an dem Glockenabschnitt 4 ausgebildet. Die Haltebereiche 22, 23 weisen an ihren Innenumfangsflächen eine Führungsfläche 17 auf. Diese Führungsfläche 17 ist insbesondere als eine sich schräg nach innen erstreckende Fase ausgebildet.
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Das Sicherungsmittel 14 ist insbesondere als Spange 20 ausgebildet. Die Spange 20 weist zwei freie Enden 20a, 20b auf. Die Spange 20 kann vor der Montage der Verbindungsanordnung 1 auf das Gelenk 7 aufgeschoben werden (vgl. 5). Die Spange 20 kann insbesondere in der Nut 19 des Gelenks 7 angeordnet sein. Die Spange 20 wird dabei an den freien Enden 20a, 20b elastisch gespreizt.
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Wenn die Spange 20 auf dem Gelenk 7 montiert ist, so ragt die Spange 20 vorzugsweise in radialer Richtung aus der gelenkseitigen Nut 19, zumindest abschnittsweise heraus. Das Getriebeanschlussteil 3 weist die Führungsfläche 17 auf. Während der Montage wird die Spange 20 über die Führungsfläche 17 am Getriebeanschlussteil 3, insbesondere an den Haltebereichen 22, 23 temporär, radial nach innen verformt. Die Spange 20 wird durch diese Führungsfläche 17 in die Nut 19 des Gelenks 7 zurückgeschoben. Die Spange 20 ist insbesondere derart formelastisch ausgebildet, so dass die Spange 20 bei Erreichen der korrekten Axialposition, das heißt beim Verlassen der Führungsflächen 17 radial nach außen springt und so am getriebeseitigen Rastbereich 16 zur Anlage kommt. Der getriebeseitige Rastbereich 16 ist insbesondere als Nut 18 ausgebildet. Die Nut 18 am Getriebeanschlussteil 3 dient nun zur Aufnahme der Spange 20, sobald diese an der insbesondere schräg nach innen sich erstreckenden Führungsfläche 17 zusammengedrückt worden ist und so dann in die Nut 18 zurückspringt. Das Sicherungsmittel 14 greift im montierten Zustand der Verbindungsanordnung zum einen in die Nut 18 am Getriebeanschlussteil 3 und zum anderen in die Nut 19 am Gelenk 7 ein. In dieser Montageposition sind die beiden Nuten 18, 19 und damit die beiden Rastbereiche 15, 16 in derselben Axialposition radial einander gegenüberliegend angeordnet.
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Das Sicherungsmittel 14 ist der dargestellten Ausgestaltung zerstörungsfrei demontierbar. Die freien Enden 20a, 20b der Spange 20 sind so ausgebildet, dass die freien Enden mit einem Werkzeug gegriffen werden können. Die freien Enden 20a, 20b können insbesondere mit einer Zange gegriffen werden. Die freien Enden 20a, 20b weisen insbesondere Ösen oder dergleichen auf, in die die Zinken der Zange eingreifen können. Wenn die Spange 20 in die innere Nut 19 gezogen wird, so kann das Gelenk 7 abgezogen werden. Die Verbindungsanordnung 1 ist dann axial demontierbar. Da hierbei die Spange 20 nur elastisch verformt wird, kann sie wieder verwendet werden.
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Ferner ist eine Ausgestaltung des Sicherungsmittels 14 denkbar, wobei die freien Enden 20a, 20b keine Ösen aufweisen. Das so ausgebildete Sicherungsmittel kann dann auf eine weitere Weise demontiert werden, wobei das Sicherungsmittel jedoch zerstört wird. Hierbei weist das Sicherungsmittel einen Bügel 21 auf, wobei das Sicherungsmittel an dem Bügel derart von dem Gelenk 7 und dem Getriebeanschlussteil 3 abziehbar ist, so dass die Rastverbindung von Gelenk 7 und Getriebeanschlussteil 3 lösbar ist. Der Bügel 21 ist zwischen den zwei Haltebereichen 22, 23 angeordnet. Die Spange 20 weist zur einfachen Demontage zwischen den freien Enden 20a, 20b den Bügel 21 auf, an dem die Spange 20 insbesondere radial nach außen entfernt werden kann. Der Bügel 21 ragt in radialer Richtung derart von Gelenk 7 und Getriebeanschlussteil 3 auf, so dass die Spange 20 an dem Bügel 21 mit einem Werkzeug greifbar ist. Eine Demontage der Spange 20 ist dann z.B. möglich, indem die Spange 20 radial nach außen entfernt wird, in dem z. B. ein Schraubenzieher oder ein anderes Werkzeug eingefädelt werden kann, um die Spange 20 abhebeln zu können. Das Werkzeug kann bspw. dann am Getriebeanschlussteil 3 abgestützt werden, so dass große Kräfte auf das Sicherungsmittel ausübbar sind. Insbesondere können so große Kräfte ausgeübt werden, dass das Sicherungsmittel, d.h. die Spange 20 derart verformt wird, so dass sie sich aus den beiden Nuten 18, 19 löst und herausziehbar ist. Hierdurch ist eine schnelle und einfache Demontage von Gelenk 7 und Getriebeanschlussteil 3 möglich, eine Wiederverwendung der Spange 20 ist dann aber nicht möglich oder beabsichtigt.
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Im Wesentlichen ist daher insbesondere die Rastverbindung zwischen Gelenk 7 und Getriebeanschlussteil 3 nur dann lösbar, wenn das Sicherungselement 14 insbesondere elastisch verformt wird, entfernt wird und/oder zerstört wird.
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Das Innenprofil 12 und das Außenprofil 13 sind radial außerhalb des Gelenks 7 ausgebildet. Dadurch dass diese Anbindung axial nicht zwischen dem Getriebe und dem Gelenk, sondern radial außerhalb des Gelenks 7 angeordnet ist, ist ein größerer Abstand zwischen dem radseitigen Gelenk und dem getriebeseitigen Gelenk 7 der Gelenkwelle ermöglicht, womit kleinere Beugewinkel realisiert werden. Das Sicherungsmittel 14 ist vom Zentrum des Differentials aus betrachtet hinter dem Gelenkmittelpunkt angeordnet. Auf ein Härten von Innen- und Außenprofil kann verzichtet werden, wodurch der Arbeits- und Kostenaufwand entsprechend verringert ist.
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Um Innenprofil 12 und Außenprofil 13 vor Korrosion zu schützen, wird vorzugsweise das im Bereich der Verzahnung eingesetzte Fett durch ein Dichtmittel in der Aufnahme 11 gehalten. Insbesondere ist ein Dichtungsmittel bzw. ein Dichtelement vorgesehen, welches Gelenk 7 und Getriebeanschlussteil 3 vor Eindringen von Wasser und Schmutz schützt, sowie vor Verlust des Schmiermittels in der Aufnahme 11.
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Bezugszeichen liste
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- 1
- Verbindungsanordnung
- 3
- Getriebeanschlussteil
- 4
- Glockenabschnitt
- 5
- Wellenabschnitt
- 7
- Gelenk
- 8
- Gelenkaußenteil
- 8a
- Kugellaufbahn
- 9
- Deckel
- 10
- Kappe
- 11
- Aufnahme
- 12
- Innenverzahnung
- 13
- Außenverzahnung
- 14
- Sicherungsmittel
- 15
- Rastbereich
- 16
- Rastbereich
- 17
- Führungsfläche
- 18
- Nut
- 19
- Nut
- 20
- Spange
- 20a
- freies Ende
- 20b
- freies Ende
- 21
- Bügel
- 22
- Haltebereich
- 23
- Haltebereich
