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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Montieren einer Antriebswelle mit vormontierten Befestigungselementen an ein Getriebe.
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HINTERGRUND
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Der Triebstrang für ein Fahrzeug kann eine Brennkraftmaschine oder einen Elektromotor enthalten, die bzw. der Drehmoment durch ein Getriebe für eine Antriebswelle bereitstellt. Die Antriebswelle überträgt das Drehmoment auf die Räder des Fahrzeugs. Das Getriebe und die Antriebswelle sind getrennte Komponenten, die im Allgemeinen getrennt hergestellt und mit Befestigungselementen an der Endmontagelinie zusammenmontiert werden. Während der Endmontage werden die Gewindebefestigungselemente, wie zum Beispiel Schrauben, getrennt montiert und am Getriebeflansch und Antriebswellenflansch befestigt. Dies erfordert, dass die Monteure an der Endmontagelinie die Schrauben handhaben, bei denen die Befestigung von Hand gestartet wird. Das Zusammenmontieren der Flansche mit Schrauben ist arbeitsintensiv und zeitaufwändig für die Arbeiter an der Montagelinie.
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Das Getriebe und die Antriebswelle werden durch Verbinden von Flanschen beider Teile mit Gewindebefestigungselementen aneinander befestigt, wobei letztere mit einer Sicherungsbeschichtung, wie zum Beispiel Locktite®, einer Handelsmarke von Electrosteel USA LLC, welche einem durch Vibrationen während des Betriebs des Fahrzeugs verursachten Lösen der Verbindung entgegenwirkt, beschichtet sein können. Die Sicherungsbeschichtung wird auf das Gewinde der Gewindebefestigungselemente aufgebracht. Während des Prozesses des Aneinanderbefestigens des Getriebeflansches und des Antriebswellenflansches können Partikel der Sicherungsbeschichtung gelöst und zwischen flachen Passflächen des Getriebeflansches und des Antriebswellenflansches eingeschlossen werden. Zum Verbinden des Getriebeflansches mit dem Antriebswellenflansch sind enge Toleranzen angegeben. Partikel von der Sicherungsbeschichtung können zwischen den Flanschen eingeklemmt werden, wodurch verursacht wird, dass die Flansche nicht bündig miteinander sind. Wenn der Getriebeflansch und der Antriebswellenflansch nicht bündig miteinander sind, entspricht die Baugruppe nicht der Spezifikation und kann potentiell unausgewuchtet sein und zu unerwünschten Problemen hinsichtlich Geräuschen, Schwingungen und Rauigkeit führen.
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Behandlung der obigen Probleme und anderer Probleme gemäß der nachfolgenden Kurzfassung.
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KURZFASSUNG
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Triebstrangbaugruppe offenbart, die ein Getriebe und eine Antriebswelle enthält, welche durch einen Getriebeflansch und einen Antriebswellenflansch mit mehreren vormontierten Schrauben miteinander verbunden sind. Der Getriebeflansch definiert mehrere Gewindelöcher, und der Antriebswellenflansch definiert mehrere Löcher und Senkaussparungen. Die Schrauben werden jeweils durch einen Schraubenhalter, der in jeder der Senkaussparungen zwischen dem Getriebeflansch und dem Antriebswellenflansch angeordnet ist, an dem Antriebswellenflansch gesichert.
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Ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Antriebswellenflanschunterbaugruppe, die an einem Teil eines Gleichlaufgelenks einer Antriebswelle vorgesehen ist. Die Antriebswelle enthält einen Antriebswellenflansch, der mehrere Löcher und Senkaussparungen definiert. Mehrere Schrauben sind in den Löchern und Senkaussparungen der Antriebswellenflanschunterbaugruppe montiert. Mehrere Schraubenhalter sind jeweils an einem Gewindeschaft einer der Schrauben montiert und in den Senkaussparungen angeordnet.
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Weitere Aspekte der Offenbarung, sofern sie die Antriebswellenbaugruppe und die Antriebswellenunterbaugruppe, wie oben zusammengefasst, betreffen, können ferner umfassen, dass der Schraubenhalter eine aufschiebbare gestanzte Mutter sein kann, die an jede der Schrauben montiert wird, um die Schrauben am Antriebswellenflansch festzuhalten. Die Schraube kann einen Gewindeschaft aufweisen, und der Schraubenhalter kann eine Unterlegscheibe sein, die ein mittleres Loch mit mehreren um das mittlere Loch herum ausgebildeten Zähnen definiert, die den Gewindeschaft in Eingriff nehmen, um die Schrauben am Antriebswellenflansch festzuhalten. Die Schrauben können mit einer Sicherungsbeschichtung beschichtet werden, bevor sie in den Antriebswellenflansch eingeführt werden, und Partikel von der Sicherungsbeschichtung können durch den Schraubenhalter in den Senkaussparungen eingeschlossen werden. Der Schraubenhalter kann vollständig in den Senkaussparungen aufgenommen werden. Ferner kann der Schraubenhalter dahingehend wirken, jede der Schrauben in den durch den Antriebswellenflansch definierten Löchern zu zentrieren und die Schrauben in Ausrichtung auf die durch den Getriebeflansch definierten Gewindelöcher zu halten.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Montieren einer Antriebswellenflanschunterbaugruppe offenbart, das Folgendes umfasst: Bereitstellen einer Antriebswelle, die den Antriebswellenflansch enthält, der mehrere Löcher und Senkaussparungen definiert; Montieren einer Schraube in jedes der Löcher; und Befestigen eines Schraubenhalters an jeder der Schrauben und Einbringen der Schraubenhalter in die Senkaussparungen.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Montieren eines Antriebswellenflansches und eines Getriebeflansches offenbart. Das Verfahren umfasst zunächst Bereitstellen einer Antriebswelle, die den Antriebswellenflansch enthält, der mehrere Löcher und Senkaussparungen definiert. Es wird ein Getriebe bereitgestellt, das einen Getriebeflansch enthält, der mehrere Gewindelöcher definiert. Eine Schraube wird in jede(s) der Löcher und Senkaussparungen montiert, und ein Schraubenhalter wird an jeder der Schrauben befestigt und in die Senkaussparungen eingebracht, um die Schrauben am Antriebswellenflansch festzuhalten. Die Schrauben am Antriebswellenflansch sind am Antriebswellenflansch vormontiert und werden anschließend in die Gewindelöcher des Getriebeflansches installiert.
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Gemäß alternativen Aspekten der obigen Verfahren können die Verfahren ferner Aufbringen einer Sicherungsbeschichtung auf die Schrauben umfassen. Partikel der Sicherungsbeschichtung können von den Schrauben abgerieben werden. Ist dies der Fall, können die Partikel in den Senkaussparungen gesammelt und durch den Schraubenhalter in den Senkaussparungen eingesperrt werden.
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Die obigen Aspekte der vorliegenden Offenbarung sowie weitere Aspekte werden unten unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen beschrieben.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Unteransicht eines Fahrzeugs, die den an einem in strichpunktierten Linien gezeigten Fahrzeug montierten Triebstrang darstellt;
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2 ist eine perspektivische Teilansicht einer Antriebswelle mit einem Gleichlaufgelenk, das einen Antriebswellenflansch enthält, der in der Darstellung an einem einem Getriebe zugeordneten Getriebeflansch montiert ist, die mehrere in dem Getriebeflansch montierte Schrauben zeigt;
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3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Gleichlaufgelenks, das einen Triebstrangflansch mit mehreren Gewindebefestigungselementen und Schraubenhaltern enthält, die in Ausrichtung auf durch den Antriebswellenflansch definierte Löcher gezeigt werden;
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4 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Gleichlaufgelenks mit an den Antriebswellenflansch vormontierten Schrauben, die durch Schraubenhalter in einer Position zur Montage an den Getriebeflansch gehalten werden;
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5 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Gleichlaufgelenks, das einen Antriebswellenflansch mit mehreren Schrauben und Schraubenhaltern enthält, die vollständig am Antriebswellenflansch befestigt sind;
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6 ist ein Aufriss einer aufschiebbaren Schnappmutter; und
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7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Montieren eines Antriebswellenflansches an einen Getriebeflansch darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die dargestellten Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen offenbart. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sein sollen, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgestaltet werden können. Die Figuren sind nicht zwangsweise maßstäblich, und einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Die spezifischen offenbarten strukturellen und funktionalen Details sollen nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern als eine repräsentative Basis, um einen Fachmann die Ausübung der offenbarten Konzepte zu lehren.
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Auf 1 Bezug nehmend, wird ein Fahrzeug 10 in strichpunktierten Linien mit einer Triebstrangbaugruppe 12 gezeigt. Die Triebstrangbaugruppe 12 enthält ein Getriebe 16 und eine Antriebswelle 18. Das Getriebe 16 enthält einen Getriebeflansch 20, und die Antriebswelle 18 enthält einen Antriebswellenflansch 22.
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Auf 2 Bezug nehmend, ist ein Getriebe 16 dargestellt, das mit einer Antriebswelle 18 verbunden werden soll. In 2 wird der Antriebswellenflansch 22 von dem Getriebeflansch 20 getrennt gezeigt, um die Gewindelöcher 24 darzustellen, die am Getriebeflansch 20 vorgesehen sind. Nach vollständiger Montage sind der Getriebeflansch 20 und der Antriebswellenflansch 22 normalerweise in einer aneinander anliegenden Beziehung aneinander befestigt. Die durch den Getriebeflansch 20 definierten Gewindelöcher 24 sind auf die Löcher 26 ausgerichtet, die am Antriebswellenflansch 22 vorgesehen sind. Wie in 2 dargestellt, enthält die Antriebswelle 18 ein Gleichlaufgelenk 28 (CV-Gelenk; CV – constant velocity / Gleichlauf) und ist der Antriebswellenflansch 22 als Teil des CV-Gelenks 28 vorgesehen.
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Auf 3 Bezug nehmend, ist der Teil des CV-Gelenks 28, der den Antriebswellenflansch 22 enthält, in einer auseinandergezogenen perspektivischen Ansicht dargestellt. Der Antriebswellenflansch 22 enthält mehrere Senkaussparungen 30, die zusammen mit den Löchern 26 vorgesehen sind. Mehrere Schrauben 32 sind in der Darstellung vor der Montage auf die Löcher 26 und die Senkaussparungen 30 ausgerichtet. Die Schrauben 32 sind mit einer Sicherungsbeschichtung 34, wie zum Beispiel Locktite®, beschichtet. Die Sicherungsbeschichtung 34 ist auf einen Gewindeschaft 38 der Schrauben aufgebracht, um die Schrauben 32 in den Gewindelöchern 24 des Getriebeflansches 20 zu sichern.
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Die Schrauben werden durch den Schraubenhalter 36 in den Löchern 26 festgehalten. Der Schraubenhalter 36 kann eine aufschiebbare gestanzte Mutter sein. Der Schraubenhalter 36 wird an den Gewindeschaft 38 der Schrauben 32 befestigt, wenn die Schrauben 32 in die Löcher 26 der Antriebswelle 18 vormontiert werden.
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Auf 4 Bezug nehmend, werden der Antriebswellenflansch 22 und das CV-Gelenk 28 mit den teilweise durch die Löcher 26 eingeführten Schrauben 32 gezeigt, wobei die Schraubenhalter 36 in der Senkaussparung 30 aufgenommen sind. Bei der Montage werden die Schrauben 32 in die Löcher 26 und durch die Senkaussparungen 30 eingeführt. Die Schraubenhalter 36 werden auf die Enden der Schrauben 32 aufgeschoben, die zum Einführen in die Gewindelöcher 24 am Getriebeflansch 20 in Ausrichtung gehalten werden. Der Antriebswellenflansch 22, die Schrauben 32 und die Schraubenhalter 36 werden als eine Unterbaugruppe gezeigt, die zur Montage an den Getriebeflansch 20 des Getriebes 16 bereit ist. Die Unterbaugruppe kann mit den Schrauben 32 und Schraubenhaltern 36 als in der Unterbaugruppe enthaltene Teile der Montagelinie zugeführt werden.
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Auf 5 Bezug nehmend, werden die Schrauben vollständig in den (in 3 gezeigten) Löchern 26 eingeführt gezeigt, wobei die Schraubenhalter 36 am Gewindeschaft 38 befestigt sind. Die Schraubenhalter 36 sind jeweils in einer der Senkaussparungen 30 aufgenommen. Der Getriebeflansch 20 ist in 5 nicht dargestellt, es versteht sich jedoch, dass er fest am Antriebswellenflansch 22 montiert ist, wobei die Gewindeschäfte 38 der Schrauben 32 vollständig in den durch den Getriebeflansch 20 definierten Gewindelöchern 24 aufgenommen sind. Jegliche von den Schrauben 32 weggebrochenen Partikel, die aus der Sicherungsbeschichtung 34 gelöst werden können, wenn die Schraubenhalter 36 auf die Schrauben 32 aufgeschoben werden, werden durch die Schraubenhalter 36 in den Senkaussparungen 30 eingeschlossen. Die Schraubenhalter 36 wirken zum Einschließen der Partikel in den Senkaussparungen 30 und den Löchern 26.
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Auf 6 Bezug nehmend, enthält der Schraubenhalter 36 einen Unterlegscheibenteil 40. Mehrere Zähne 42 sind um ein mittleres Loch 44 herum vorgesehen. Die Zähne 42 nehmen den Gewindeschaft 38 in Eingriff, wenn der Schraubenhalter 36, oder die aufschiebbare Mutter, auf den Gewindeschaft 38 aufgeschoben wird. Der Schraubenhalter 36 passt vollständig in die Senkaussparung 30, wenn die Schraube 32 vollständig im Getriebeflansch 20 befestigt ist. Der Unterlegscheibenteil 40 des Schraubenhalters 36 wirkt dahingehend, Locktite®-Partikel in der Senkaussparung 30 zu halten, wie zuvor erläutert. Es können auch andere Arten von Schraubenhaltern als eine aufschiebbare gestanzte Mutter verwendet werden.
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Auf 7 Bezug nehmend, wird ein Verfahren zum Montieren eines Antriebswellenflansches an einen Getriebeflansch durch ein Flussdiagramm dargestellt. Der allgemein durch Bezugszahl 50 bezeichnete Prozess beginnt bei 52 durch Bereitstellen einer Antriebswelle, die einen Antriebswellenflansch enthält, der mehrere Löcher und Senkaussparungen definiert. Wie in 3 gezeigt, wird bei 54 eine Sicherungsbeschichtung auf die Schrauben aufgebracht. Die Schrauben 32 werden bei 56 in die Löcher 26 und Senkaussparungen 30 montiert. Wie in 4 gezeigt, wird bei 58 ein Schraubenhalter 36 an den Schrauben befestigt. Wie in 5 gezeigt, werden bei 60 die Schraubenhalter 36 in die Senkaussparungen 30 eingebracht. Wie in 2 gezeigt, wird dann bei 62 ein Getriebe 16, das einen Getriebeflansch 20 enthält, bereitgestellt, der mehrere Gewindelöcher definiert. Wie in 2 gezeigt, werden bei 64 die Schrauben 32 am Antriebswellenflansch 22 in die Gewindelöcher 24 des Getriebeflansches 20 installiert. Beim Installieren der Schrauben 32 in die Gewindelöcher 24 des Getriebeflansches 20 werden bei 66 Partikel der Sicherungsbeschichtung, die möglicherweise von dem Gewindeschaft 38 der Schraube 32 weggebrochen sind, in der Senkaussparung 30 aufgefangen.
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Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind bestimmte Beispiele, die nicht alle möglichen Formen der Offenbarung beschreiben. Die Merkmale der dargestellten Ausführungsformen können zur Bildung weiterer Ausführungsformen der offenbarten Konzepte kombiniert werden. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke dienen eher der Beschreibung und nicht der Einschränkung. Der Schutzumfang der folgenden Ansprüche ist weiter als die speziellen offenbarten Ausführungsformen und umfasst auch Modifikationen der dargestellten Ausführungsformen.
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Es wird ferner beschrieben:
- A. Triebstrangbaugruppe, die ein Getriebe und eine Antriebswelle enthält, umfassend:
einen an dem Getriebe vorgesehenen Getriebeflansch, wobei der Getriebeflansch mehrere Gewindelöcher definiert;
einen an der Antriebswelle vorgesehenen Antriebswellenflansch, wobei der Antriebswellenflansch mehrere Löcher und Senkaussparungen definiert; und
mehrere Schrauben, die durch mehrere Schraubenhalter, die in jeder der Senkaussparungen zwischen dem Getriebeflansch und dem Antriebswellenflansch angeordnet sind, am Antriebswellenflansch gesichert sind.
- B. Triebstrangbaugruppe nach A, wobei die Schraubenhalter aufschiebbare gestanzte Muttern sind, die an jeder der Schrauben montiert sind, um die Schrauben am Antriebswellenflansch festzuhalten.
- C. Triebstrangbaugruppe nach A, wobei jede der Schrauben einen Gewindeschaft aufweist und die Schraubenhalter Unterlegscheiben sind, die ein mittleres Loch definieren, und ferner mehrere Zähne umfassen, die um das mittlere Loch herum ausgebildet sind und den Gewindeschaft in Eingriff nehmen, um die Schrauben am Antriebswellenflansch festzuhalten.
- D. Triebstrangbaugruppe nach A, wobei die Schrauben vor dem Einführen in den Antriebswellenflansch mit einer Sicherungsbeschichtung beschichtet werden, und wobei Partikel aus der Sicherungsbeschichtung durch die Schraubenhalter in den Senkaussparungen eingeschlossen werden.
- E. Triebstrangbaugruppe nach A, wobei die Schraubenhalter vollständig in den Senkaussparungen aufgenommen sind.
- F. Triebstrangbaugruppe nach A, wobei jeder der Schraubenhalter jede der Schrauben in den durch den Antriebswellenflansch definierten Löchern ausrichtet und die Schrauben in Ausrichtung auf die durch den Getriebeflansch definierten Gewindelöcher hält.
- G. Antriebswellenflanschunterbaugruppe, die an einem Gleichlaufgelenk einer Antriebswelle vorgesehen ist, umfassend:
einen Antriebswellenflansch, der mehrere Löcher und Senkaussparungen definiert;
mehrere Schrauben, die in den Löchern und Senkaussparungen montiert sind; und
mehrere Schraubenhalter, die jeweils an einem Gewindeschaft einer der Schrauben montiert und jeweils in einer der Senkaussparungen angeordnet sind.
- H. Antriebswellenflanschunterbaugruppe nach G, wobei die Schraubenhalter aufschiebbare gestanzte Muttern sind, die an jeder der Schrauben montiert sind, um die Schrauben am Antriebswellenflansch festzuhalten.
- I. Antriebswellenflanschunterbaugruppe nach G, wobei jede der Schrauben einen Gewindeschaft aufweist und die Schraubenhalter Unterlegscheiben sind, die ein mittleres Loch definieren, und wobei die Schraubenhalter ferner mehrere Zähne umfassen, die um das mittlere Loch herum ausgebildet sind und den Gewindeschaft in Eingriff nehmen, um die Schrauben am Antriebswellenflansch festzuhalten.
- J. Antriebswellenflanschunterbaugruppe nach G, wobei die Schrauben vor dem Einführen in den Antriebswellenflansch mit einer Sicherungsbeschichtung beschichtet werden, und wobei Partikel aus der Sicherungsbeschichtung durch die Schraubenhalter in den Senkaussparungen eingeschlossen werden.
- K. Antriebswellenflanschunterbaugruppe nach G in Kombination mit einer Antriebswelle, die einen Getriebeflansch enthält, der mehrere Gewindelöcher definiert, wobei die Schraubenhalter jede der Schrauben in den durch den Antriebswellenflansch definierten Löchern ausrichtet und die Schrauben in Ausrichtung auf die durch den Getriebeflansch definierten Gewindelöcher hält.
- L. Verfahren zum Montieren eines Antriebswellenflansches, umfassend:
Bereitstellen einer Antriebswelle, die den Antriebswellenflansch enthält, der mehrere Löcher und Senkaussparungen definiert;
Montieren einer Schraube in jedes der Löcher; und
Befestigen eines Schraubenhalters an jeder Schraube und Einbringen jedes Schraubenhalters in eine der Senkaussparungen.
- M. Verfahren nach L, ferner umfassend:
Aufbringen einer Sicherungsbeschichtung auf die Schrauben;
Abreiben von Partikeln der Sicherungsbeschichtung von den Schrauben; und
Sammeln der Partikel in den Senkaussparungen, wobei die Partikel durch den Schraubenhalter in den Senkaussparungen eingesperrt werden.
- N. Verfahren zum Montieren eines Antriebswellenflansches und eines Getriebeflansches, umfassend:
Bereitstellen einer Antriebswelle, die den Antriebswellenflansch enthält, der mehrere Löcher und Senkaussparungen definiert;
Bereitstellen eines Getriebes, das einen Getriebeflansch enthält, der mehrere Gewindelöcher definiert;
Montieren einer Schraube in jede(s) der Löcher und Senkaussparungen;
Befestigen eines Schraubenhalters an jeder der Schrauben und Einbringen der Schraubenhalter in die Senkaussparungen, um die Schrauben am Antriebswellenflansch festzuhalten; und
Installieren der Schrauben am Antriebswellenflansch in die Gewindelöcher des Getriebeflansches.
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O. Verfahren nach N, ferner umfassend:
Aufbringen einer Sicherungsbeschichtung auf die Schrauben;
Abreiben von Partikeln der Sicherungsbeschichtung von den Schrauben; und
Sammeln der Partikel in den Senkaussparungen, wobei die Partikel durch den Schraubenhalter in den Senkaussparungen eingesperrt werden.
