DE102014109472A1 - Verbindungsanordnung zur Drehmomentübertragung für den Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Verbindungsanordnung zur Drehmomentübertragung für den Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zur Drehmomentübertragung für den Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einem Wellenzapfen (4) und einem Hohlwellenanschlussstück (6), die zur Drehmomentübertragung drehfest über Wellen-Nabe-Mittel (8) miteinander verbunden sind, wobei der Wellenzapfen (4) und das Hohlwellenanschlussstück (6) Nutorgane (10, 12) aufweisen, die zwecks Axialsicherung in Wirkverbindung mit einem Sicherungsringelement (20) treten und wobei das Nutorgan (10) des Wellenzapfens als Außennut ausgeführt ist, wobei Dichtmittel (34, 36, 38) zur Abdichtung der Wellen-Nabe-Mittel (8) vorgesehen sind und wobei eine Abschlusssicherungsanordnung (28) zur lösbaren Endsicherung vorgesehen ist, wobei das Nutorgan (12) des Hohlwellenanschlussstückes (6) als Außennut mit mindestens einem Sektorausschnitt (14, 16, 18) ausgeführt ist, wobei das Sicherungselement (20) einen dem jeweiligen Sektorausschnitt (14, 16, 18) angepasste Radialvergrößerung (22, 24, 26) aufweist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zur Drehmomentübertragung für den Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einem Wellenzapfen und einem Hohlwellenanschlussstück, die zur Drehmomentübertragung drehfest über Wellen-Nabe-Mittel miteinander verbunden sind, wobei der Wellenzapfen und das Hohlwellenanschlussstück Nutorgane aufweisen, die zwecks Axialsicherung in Wirkverbindung mit einem Sicherungsringelement treten und wobei das Nutorgan des Wellenzapfens als Außennut ausgeführt ist, wobei Dichtmittel zur Abdichtung der Wellen-Nabe-Mittel vorgesehen sind und wobei eine Abschlusssicherungsanordnung zur lösbaren Endsicherung vorgesehen ist.
- Derartige Verbindungsanordnungen zur Drehmomentübertragung sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Diese Verbindungsanordnungen werden immer dort eingesetzt, wo ein Drehmoment zwischen zwei sogenannten Gelenkwellen übertragen werden soll. Durch die gelenkige Verbindung ist insbesondere ein Wellenversatz ohne Wirkungsgradeinbußen möglich. Insbesondere die
DE 10 2008 009 361 B4 offenbart eine derartige Verbindungsanordnung. Hierbei weist diese Verbindungsanordnung einen Wellenzapfen und ein Hohlwellenanschlussstück auf, die über eine Verzahnung drehfest miteinander gekoppelt sind. Zur Axialsicherung ist ein Sicherungsringelement vorgesehen, das in eine Außennut des Wellenzapfens und in eine Innennut des Hohlwellenanschlussstückes eingreift, wobei die Innennutausnehmungen Ausnehmungen für Vorsprünge des Sicherungsringelementes besitzt. Komplettiert wird diese Verbindungsanordnung durch eine Abschlusssicherungsanordnung, die hier im Wesentlichen aus einer Manschette besteht, die den Außenumfang des Hohlwellenanschlussstückes übergreift und durch ein Schlauchbinderelement fixiert ist. Des Weiteren sind hierbei Dichtmittel vorgesehen, die die Verzahnung gegenüber der Umwelt abdichten. Zur Montage der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung muss jedoch das Sicherungsringelement in einem der beiden Nutorgane vormontiert werden, um nachfolgend durch ein Ineinanderschieben des Wellenzapfens in das Hohlwellenanschlussstück in das jeweilige andere Nutorgan verrastet zu werden. Insbesondere dieser Einrastvorgang ist in einer Fertigung äußerst fehlerbehaftet, da das Ineinanderschieben durch das Sicherungselement behindert werden kann und so beispielsweise Verkantungen auftreten können, wodurch das Sicherungsringelement nicht ordnungsgemäß im anderen Nutorgan einrasten kann. - Aufgabe der Erfindung ist es daher, auf einfache und kostengünstige Weise den oben genannten Nachteil zu vermeiden.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Nutorgan des Hohlwellenanschlussstückes als Außennut mit mindestens einem Sektorausschnitt ausgeführt ist, wobei das Sicherungselement eine dem jeweiligen Sektorausschnitt angepasste Radialvergrößerung aufweist. Hierdurch ist es möglich, die Wellen-Nabe-Verbindung zwischen Wellenzapfen und Hohlellenanschlussstück auf einfache, sichere und kontrollierte Weise herzustellen, um nachfolgend eine Axialsicherung durch ein Sicherungsringelement vorzunehmen.
- In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Außennut drei Sektorausschnitte auf, wobei zwecks einfacher Montage der mittlere Sektorausschnitt eine geringere Breite und damit das Sicherungsringelement eine geringere Radialvergrößerung als die betreffenden äußeren Sektorausschnitte bzw. äußeren Teile des Sicherungsringelementes aufweist.
- Die Wellen-Nabe-Mittel sind vorteilhafter Weise als Steckverzahnung ausgeführt.
- In besonders einfacher Weise ist die Endmontage vorzunehmen, wenn die Abschlusssicherungsanordnung zumindest formschlüssig mit dem Hohlwellenanschlussstück verbunden ist. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Abschlusssicherungsanordnung eine Abschlussmutter oder einen Abschlussclip aufweist, die eine form- und kraftschlüssige Verbindung vorsehen. Hierbei können die Dichtmittel für die Wellen-Nabe-Mittel als isolierte Dichtorgane und hierbei insbesondere Flachringdichtung und/oder als O-Ring und/oder als Faltenbalg ausgeführt sein. Der Faltenbalg ist hierbei vorteilhafter Weise auf dem Hohlwellenanschlussstück vormontiert.
- Es ist jedoch auch möglich, dass die Dichtmittel integriert in der Abschlusssicherungsanordnung vorgesehen sind. Hierbei kann die Abschlussmutter oder der Abschlussclip zum Wellenzapfen und zum Hohlwellenanschlussstück gerichtete Abdichtflächen aufweisen.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:
-
1 eine perspektivische Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung, -
2 eine Schnittansicht der Verbindungsanordnung aus1 während eines ersten Montageschrittes, -
3 eine Schnittansicht der Verbindungsanordnung aus1 während eines zweiten Montageschrittes, -
4 eine Schnittansicht der Verbindungsanordnung aus1 in einem dritten Montageschritt, -
5 eine Schnittansicht der Verbindungsanordnung gemäß dem Schnitt A-A aus4 . -
1 zeigt in einer perspektivischen Explosionsansicht eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung2 zur Drehmomentübertragung für den Einsatz im Antriebsstrang eines nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeuges. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Verbindungsanordnung2 einen Wellenzapfen4 einer nicht weiter dargestellten Getriebewelle und ein Hohlwellenanschlussstück6 einer nicht weiter dargestellten Kardanwelle auf, die durch als Steckverzahnung8 (siehe hierzu5 ) ausgeführte Wellen-Nabe-Mittel drehfest miteinander verbindbar sind. Der Wellenzapfen4 weist ein als Aussennnut10 ausgeführtes Nutorgan auf, wobei auch das Hohlwellenanschlussstück6 ein als Außennut12 ausgeführtes Nutorgan besitzt, das jedoch drei Sektorausschnitte14 ,16 ,18 (siehe hierzu insbesondere5 ) aufweist, von denen hier lediglich der Sektorausschnitt18 dargestellt ist. Über diese Sektorausschnitte14 ,16 ,18 kann ein Sicherungsringelement20 , das in die Außennut12 des Hohlwellenanschlussstückes6 eingefügt wird, mit der Außennut10 des Wellenzapfens4 auf einfache Weise in Wirkverbindung treten. Hierzu besitzt das Sicherungsringelement20 drei, den jeweiligen Sektorausschnitten14 ,16 ,18 angepasste Radialvergrößerungen22 ,24 ,26 , die jeweils in die Außennut10 des Wellenzapfens4 eingreifen. Es sei angemerkt, dass mit dem Begriff Radialvergrößerungen eine Erweiterung des Sicherungselementes20 ausgehend vom Außenradius des ausschließlich in die Außennut10 eingreifenden Teils des Sicherungsringelementes20 gemeint ist. Dadurch, dass die Radialvergrößerungen22 ,24 ,26 den jeweiligen Sektorausschnitten14 ,16 ,18 angepasst sind, wird ein Formschluss des Sicherungsringelementes im Hohlwellenanschlussstück6 geschaffen, der auf einfache Weise das Sicherungselement20 in der gewünschten Position festlegt. - Als lösbare Endsicherung, die gewährleisten soll, dass das Sicherungsringelement
20 nicht in radialer Richtung aus den Außennuten10 ,12 herausspringt, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine als Abschlussmutter28 ausgebildete Abschlusssicherungsanordnung vorgesehen, deren Innengewinde30 mit einem Außengewinde32 des Hohlwellenanschlussstückes6 in Wirkverbindung treten kann. Es ist jedoch auch denkbar, dass anstatt der Abschlussmutter28 ein Abschlussclip vorgesehen ist, der zumindest eine formschlüssige Verbindung mit dem Hohlwellenanschlussstück6 vorsieht. Des Weiteren sind Dichtmittel34 ,36 ,38 vorgesehen, die einen Schmierfettraum der Wellen-Nabe-Verbindung8 schützen sollen. Hierbei ist das Dichtmittel34 als Flachdichtung, das Dichtmittel36 als O-Ring und das Dichtmittel38 als Faltenbalg ausgeführt. - Die
2 bis4 zeigen nun jeweils in einer Schnittansicht die Verbindungsanordnung2 aus1 während verschiedener Montageschritte. Hierbei zeigt2 die Verbindungsanordnung2 in einem ersten Montageschritt. Hierbei ist das Sicherungsringelement20 ebenso wie der Faltenbalg38 auf dem Hohlwellenanschlussstück6 vormontiert. Es ist jedoch auch denkbar, dass erst im weiteren Montageschritt (siehe3 ) das Sicherungsringelement20 montiert wird. Des Weiteren ist die Abschlusssicherungsanordnung28 lose mit dem Hohlwellenanschlussstück6 verbunden. Es sollte deutlich sein, dass insbesondere hinsichtlich der Vormontage eines eventuellen Transportes der Bauteile eine derartige Verbindungsanordnung2 große Vorteile aufweist, da die wesentlichen Teile schon miteinander verbunden sein können. Der Wellenzapfen4 und das Hohlwellenanschlussstück6 werden nun ineinander geschoben, wobei die Steckverzahnung8 hergestellt wird, Hierzu ist in der vorliegenden Ansicht eine Innenverzahnung40 des Hohlwellenanschlussstückes6 zu erkennen. -
3 zeigt in einer Schnittansicht den in das Hohlwellenanschlussstück6 eingesteckten Wellenzapfen4 . Die als Verzahnung8 ausgebildete Wellen-Nabe-Verbindung ist hier schon zustande gekommen. In einem zweiten Montageschritt greift das Sicherungsringelement20 in die Außennut10 des Wellenzapfens4 ein, wodurch die Wellen-Nabe-Verbindung axial gesichert ist. -
4 zeigt nun den letzten, dritten Montageschrittes, bei dem die Abschlussmutter28 mit ihrem Innengewinde30 auf das Außengewinde32 des Hohlwellenanschlussstückes6 geschraubt wird. Die Flachdichtung34 , der O-Ring36 und der Faltenbalg38 gelangen zur Anlage, wodurch eine vollständige Abdichtung der Wellen-Nabe-Verbindung8 gewährleistet ist. - Es sollte deutlich sein, dass in umgekehrter Reihenfolge die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung
2 auch wieder zu lösen ist. -
5 zeigt eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung2 entlang dem Schnitt A-A aus4 . Deutlich zu erkennen ist hier der formschlüssige Eingriff der Radialvergrößerungen22 ,24 ,26 in die Sektorausschnitte14 ,16 ,18 . - Dadurch, dass die mittlere Radialvergrößerung
24 eine wesentlich geringere Breite als die beiden äußeren Radialvergrößerungen22 ,26 aufweist, ist ein einfaches Aufweiten des Sicherungsringelementes20 zwecks Montage gewährleistet. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008009361 B4 [0002]
Claims (10)
- Verbindungsanordnung zur Drehmomentübertragung für den Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einem Wellenzapfen (
4 ) und einem Hohlwellenanschlussstück (6 ), die zur Drehmomentübertragung drehfest über Wellen-Nabe-Mittel (8 ) miteinander verbunden sind, wobei der Wellenzapfen (4 ) und das Hohlwellenanschlussstück (6 ) Nutorgane (10 ,12 ) aufweisen, die zwecks Axialsicherung in Wirkverbindung mit einem Sicherungsringelement (20 ) treten und wobei das Nutorgan (10 ) des Wellenzapfens als Außennut ausgeführt ist, wobei Dichtmittel (34 ,36 ,38 ) zur Abdichtung der Wellen-Nabe-Mittel (8 ) vorgesehen sind und wobei eine Abschlusssicherungsanordnung (28 ) zur lösbaren Endsicherung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Nutorgan (12 ) des Hohlwellenanschlussstückes (6 ) als Außennut mit mindestens einem Sektorausschnitt (14 ,16 ,18 ) ausgeführt ist, wobei das Sicherungselement (20 ) einen dem jeweiligen Sektorausschnitt (14 ,16 ,18 ) angepasste Radialvergrößerung (22 ,24 ,26 ) aufweist. - Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außennut drei Sektorausschnitte (
14 ,16 ,18 ) aufweist. - Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen-Nabe-Mittel (
8 ) als Steckverzahnung ausgeführt sind. - Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlusssicherungsanordnung (
28 ) zumindest formschlüssig mit dem Hohlwellenanschlussstück (6 ) verbunden ist. - Verbindungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlusssicherungsanordnung (
28 ) eine Abschlussmutter oder einen Abschlussclip aufweist. - Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmittel (
34 ,36 ,38 ) für die Wellen-Nabe-Mittel (8 ) als isolierte Dichtorgane ausgeführt sind. - Verbindungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierten Dichtorgane als Flachringdichtung (
34 ) und/oder als O-Ring (36 ) und/oder als Faltenbalg (38 ) ausgeführt sind. - Verbindungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (
38 ) auf dem Hohlwellenanschlussstück (6 ) vormontiert ist. - Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmittel integriert in der Abschlusssicherungsanordnung (
28 ) vorgesehen sind. - Verbindungsanordnung nach Anspruch 9 in Verbindung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussmutter (
28 ) oder der Abschlussclip zum Wellenzapfen (4 ) und zum Hohlwellenanschlussstück (6 ) gerichtete Abdichtflächen aufweist.
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DE10346712A1 (de) * | 2003-10-08 | 2005-05-19 | Henn Gmbh & Co. Kg | Steckverbindung für Rohr- und Schlauchleitungen mit Rastfederführung |
DE102008009363A1 (de) * | 2008-02-14 | 2009-08-20 | Gkn Driveline Deutschland Gmbh | Verbindungsanordnung zwischen einem Wellenzapfen und einem Gleichlaufdrehgelenk |
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2014
- 2014-07-07 DE DE102014109472.7A patent/DE102014109472B4/de active Active
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