DE102012022308A1 - Welle-Nabe-Verbindung mit lösbarer Axialsicherung - Google Patents

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Marco Rabe
Steffen Simon
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    • F16D2003/22313Details of the inner part of the core or means for attachment of the core on the shaft

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 von DE 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 und 2 genauer beschrieben werden.
  • 1 zeigt eine außenliegende Einbauposition. In diesem Fall weist die Nabe 1 an einem Axialende 2 eine axiale Einsenkung 3 auf, welcher eine Drehmomentübertragungsstruktur 4 in Form einer Passverzahnung vorgelagert ist. Der Sicherungsring 5 stützt sich axial gegen den Rand der Passverzahnung ab. Er ist ferner in einer Ringnut 6 gehalten, die am Außenumfang einer Welle 7 ausgebildet ist. Die Welle 7 weist eine Drehmomentübertragungsstruktur 8 auf, welche mit der Drehmomentübertragungsstruktur 4 der Nabe 1 in Eingriff steht. Weiterhin ist an der Welle 7 ein Axialanschlag 9 zur Abstützung der Nabe 1 vorgesehen. Die Nabe 1 wird dementsprechend in einer Richtung durch den Axialanschlag 9 und in entgegengesetzter Richtung durch den Sicherungsring 5 festgelegt, wobei in der Regel ein geringfügiges Axialspiel vorhanden ist. Eine Gelenkwelle mit einer solchen Welle-Nabe-Verbindung ist beispielsweise aus JP 2009-185878 A bekannt.
  • Bei dieser Ausgestaltung lässt sich der Sitz des Sicherungsrings 5 am Axialende der Nabe 1 mit einem einfachen Drehwerkzeug gut herstellen. Bei einer stoßartigen Belastung der Nabe 1 in Richtung des Axialanschlags 9 kann jedoch durch ein flächiges Aufschlagen am Axialanschlag 9 ein deutliches Schlag- oder Klackgeräusch auftreten, das bisweilen unerwünscht sein kann.
  • 2 zeigt eine innenliegende Einbauposition des Sicherungsrings. In diesem Fall weist die Nabe 1 eine Drehmomentübertragungsstruktur 4' in Form einer Passverzahnung auf. Etwa im hinteren Drittel der Passverzahnung ist eine Ringnut 3' angeordnet, in welche der Sicherungsring 5' eingreift. Der Sicherungsring 5' ist ferner in einer Ringnut 6' gehalten, die am Außenumfang einer Welle 7' ausgebildet ist. Die Welle 7' weist wiederum eine Drehmomentübertragungsstruktur 8' auf, welche mit der Drehmomentübertragungsstruktur 4' der Nabe 1' in Eingriff steht. Durch den Sicherungsring 5' erfolgt eine Axialsicherung in beide Richtungen, so dass bei der Ausführungsvariante gemäß 2 an der Welle 7' kein Axialanschlag zur Abstützung der Nabe 1' 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 aus 3,
  • 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 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Welle-Nabe-Verbindung 10 mit Axialsicherung. Hierbei ist eine Nabe 11 axial auf eine Welle 12 aufgeschoben und durch einen Sicherungsring 13 axial gesichert.
  • Die Welle 12 weist an ihrem Außenumfang eine Struktur 14 zur Drehmomentübertragung sowie ferner eine Ringnut 15 auf. Weiterhin ist an der Welle 12 ein Axialanschlag 16 für die Nabe 1 vorgesehen. Der Axialanschlag 16 kann beispielsweise als Bund an der Welle 12 ausgebildet sein. Anstelle eines solchen Bunds kann auch eine Anlageschulter vorgesehen werden. Ferner ist es möglich, ein entsprechendes Anschlagelement an der Welle 12 zu befestigen.
  • Die Struktur 14 zur Drehmomentübertragung, welche beispielsweise als Passverzahnung ausgebildet sein kann, erstreckt sich im Wesentlichen bis zu einem Stirnende 17 der Welle 12.
  • Die Ringnut 15 ist in der Nähe des Stirnendes 17 angebracht. Sie kann insbesondere im Bereich der Drehmomentübertragungsstruktur 14 angeordnet sein.
  • In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann der Wellenabschnitt 18 zwischen dem Stirnende 17 und der Ringnut 15 auch ohne Drehmomentübertragungsstruktur 14 ausgeführt werden. Gegebenenfalls weist dieser Wellenabschnitt 18 einen kleineren Außendurchmesser als die Drehmomentübertragungsstruktur 14 auf. Insbesondere kann der Außendurchmesser des Wellenabschnitts 18 kleiner als der Kerndurchmesser einer als Drehmomentübertragungsstruktur 14 vorgesehenen Passfederverzahnung ausgeführt sein.
  • Die Ringnut 15 der Welle 12 weist in Axialrichtung eine größere Weite als der Sicherungsring 13 aufweist, so dass letzterer mit Axialspiel in der Ringnut 15 gehalten ist. Ein Verklemmen des Sicherungsrings 13 in der Ringnut 15 der Welle 12 wird hierdurch vermieden. Zudem ist eine solche Konfiguration dann von Vorteil, wenn die Welle-Nabe-Verbindung 10 mit einem definierten Axialspiel ausgestattet werden soll.
  • Die Tiefe der Ringnut 15 ist größer als der Querschnittsdurchmesser des Sicherungsrings 13 in Radialrichtung. Der Sicherungsring 13 ist hierdurch vollständig in der Welle 12 versenkbar. Dies hat den Vorteil, dass für die Montage an der Nabe 11 keine zusätzlichen Ausnehmungen oder dergleichen vorgesehen werden müssen. Vielmehr kann die Nabe 11 nach Einlegen des Sicherungsrings 13 in die Ringnut 15 ohne weiteres auf die Welle 12 aufgeschoben werden und dabei auch über die Ringnut 15 gleiten.
  • Wie insbesondere 5 entnommen werden kann, sind die Nutflanken 19 und 20 der Ringnut 15 zur Radialrichtung Y schräg angestellt. Für die dem Stirnende 17 näher liegende Nutflanke 19 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 Stirnende 17 weiter entfernt liegende Nutflanke 20, das heißt die Nutflanke 20 auf der Seite des Axialanschlags 16, 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-Verbindung 10 weist an ihrem Innenumfang eine Drehmomentübertragungsstruktur 21 auf, die in Befestigungsposition mit der Drehmomentübertragungsstruktur 14 der Welle 12 in Eingriff steht. Die Drehmomentübertragungsstruktur 21, beispielsweise eine Passverzahnung, erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Innenlänge der Nabe 12 in Axialrichtung X derselben zwischen einem ersten Axialende 22 und einem zweiten Axialende 23 der Nabe 11.
  • Die Drehmomentübertragungsstrukturen 14 und 21 können je nach Bedarf als Presssitz, Übergangssitz oder Spielsitz ausgeführt werden.
  • Weiterhin weist die Nabe 11 eine mit dem Axialanschlag 16 der Welle 12 korrespondierende Anschlagfläche 24 auf, die in der in 3 dargestellten Befestigungsposition durch einen Spalt 31 mit der Weite s von dem Axialanschlag 16 beabstandet ist. Die Anschlagfläche 24 schließt mit der Axialrichtung X, das heißt vorliegend auch der Längsachse der Nabe 11, einen Winkel im Bereich von 30 bis 60 Grad ein.
  • Die Nabe 11 weist an ihrem Innenumfang ferner eine Ringnut 25 auf. Die Ringnut 25 ist randnah an einem axialen Endabschnitt des Innenumfangs angeordnet. Sie ist in Bezug auf die Axialrichtung außermittig am Innenumfang der Nabe 11 angeordnet.
  • Insbesondere ist die Ringnut 25 derart nah an dem ersten Axialende 22 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 Ringnut 25 der Nabe 11 in Bezug auf die Axialerstreckung der Nabe 11 in einem das erste Axialende 22 der Nabe 11 aufweisenden Viertel, vorzugsweise Sechstel oder weiter bevorzugt Achtel anzuordnen. Dies ermöglicht im Vergleich zu der in 2 dargestellten Ausgestaltung eine erhebliche Kostensenkung in der Fertigung sowie eine entsprechende Verminderung des Prüfaufwands.
  • Die Ringnut 25 der Nabe 11 weist einander gegenüberliegende Nutflanken 26 und 27 als Anschlagflächen für den Sicherungsring 13 auf, welche zur Längsachse der Nabe 11 unterschiedliche Neigungswinkel β1 und β2 aufweisen.
  • Die Anschlagflächen können als Kegelflächen ausgebildet sein, so dass sich in dem in 4 dargestellten Schnitt gerade Nutflanken 26 und 27 ergeben. Letztere sind durch einen vorzugsweise ausgerundeten Nutgrund 28 miteinander verbunden.
  • In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels, die in 6 dargestellt ist, bildet die Nutflanke 26 mit kleinerem Neigungswinkel β1 eine nach außen gewölbte Wulst 30 aus, so dass für die Abstützung des Sicherungsrings 13 gewissermaßen ein Hinterschnitt gebildet wird. Hierdurch erhöht sich der Anfangswiderstand für ein Gleiten des Sicherungsrings 13 entlang der Nutflanke 26 bei einer entsprechenden axialen Belastung.
  • Aus den vorstehenden Ausführungen folgt, dass der Abstand der Nutflanken 26 und 27 der Ringnut 25 der Nabe 11 zu dem ersten Axialende 22 der Nabe 11 kleiner ist als der Abstand zu dem gegenüberliegenden zweiten Axialende 23 der Nabe 11.
  • Die dem ersten Axialende 22 der Nabe 11 näher liegende Nutflanke 26 besitzt dabei einen kleineren Neigungswinkel β1 als die weiter entfernt liegende Nutflanke 27 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 Nabe 11 auf der Seite des ersten Axialendes 22 kleiner sein als auf der Seite des zweiten Axialendes 23. Der Nabenabschnitt 29 zwischen der Ringnut 25 und dem der Ringnut 25 näher liegenden ersten Axialende 22 besitzt in diesem Fall einer größere lichte Weite als die Drehmomentübertragungsstruktur 21.
  • Die Ringnut 25 der Nabe 11 ist weiterhin derart gestaltet, dass der Sicherungsring 13 in Befestigungsposition ohne Axialkrafteinwirkung gegen beide Nutflanken 26 und 27 anliegt, da der Sicherungsring 13 vorzugsweise etwas radial zusammengedrückt eingebaut wird und somit automatisch radial nach außen gegen die Nutflanken 26 und 27 drängt. Er kann dabei gegebenenfalls etwas vom Nutgrund 28 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 Sicherungsring 13 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 Ringnut 15 der Welle 12 eingelegt und soweit zusammengedrückt, dass die Nabe 11 über die Ringnut 15 und den Sicherungsring 13 hinweg auf die Welle 12 aufgeschoben werden kann, wobei die jeweiligen Drehmomentübertragungsstrukturen 14 und 21 miteinander in Eingriff gelangen.
  • Eine Demontage der Welle-Nabe-Verbindung 10 erfolgt durch eine impulsartige Kraftbeaufschlagung in Gegenrichtung. Zum Lösen des Sicherungsrings 13 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 Welle 12 im Vergleich zum Querschnittsdurchmesser des Sicherungsrings 13 in Axialrichtung definiert wird. Ein solches definiertes Axialspiel kann beispielsweise bei Verwendung der vorstehend erläuterten Welle-Nabe-Verbindung 10 in einem Gleichlaufgelenk gemäß 1 oder 2 wünschenswert sein.
  • Durch eine Verringerung der Weite der Ringnut 15 auf den Querschnittsdurchmesser des Sicherungsrings 13 ist jedoch auch eine axialspielfreie oder nahezu axialspielfreie Ausführung möglich.
  • Tritt im Betrieb eine hohe Axialkraft zwischen der Welle 12 und der Nabe 11 dahingehend auf, dass die Welle 12 in Richtung des ersten Axialendes 22 der Nabe 11 oder die Nabe 11 in Richtung des Axialanschlags 16 der Welle 11 gedrängt wird, so wird der Sicherungsring 13 entlang der stärker geneigten Nutflanke 26 der Ringnut 25 der Nabe 11 gleiten. Hierbei wird der Sicherungsring 13 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 Welle 12 und der Nabe 11 kein zusätzlicher Axialanschlag 16/24 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 Sicherungsring 13 bestimmten Befestigungsposition, das heißt ohne das Einwirken äußerer axialer Kräfte, die Anschlagfläche 24 der Nabe 11 von dem an der Welle 12 befindlichen Axialanschlag 16 durch einen Spalt 31 beabstandet. Die Weite s des Spalts 31 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 Sicherungsrings 13 die Nabe 11 in Anlage gegen den Axialanschlag 16 der Welle 12 gelangt. Bei sehr hohen axialen Kräften in Montagerichtung erfolgt die Axialsicherung somit zusätzlich über den Axialanschlag 16 der Welle 12. Bei einem geringeren Axialkraftniveau erfolgt die Axialkraftabstützung in Montagerichtung hingegen allein über den Sicherungsring 13, wobei der Kraftfluss über die Nutflanken 26 und 20 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
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 4207839 A1 [0002]
    • JP 2009-185878 A [0007]

Claims (10)

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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).
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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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