DE102016218975A1 - Hub assembly for a shaft-hub connection - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Nabenbaugruppe für eine Welle-Nabe Verbindung mit einer koaxial anordenbaren Welle, mit a. einem Nabenteil, das einen, eine erste Verzahnung aufweisenden axialen Abschnitt zur Bildung einer Steckverzahnung mit einer Außenverzahnung einer Welle, und im Bereich einer ersten Stirnseite eine, in einer radialen Richtung außerhalb der ersten Verzahnung angeordnete Verbindungsfläche für die Anordnung einer Hülse aufweist; b. eine Hülse, die auf der Verbindungsfläche des Nabenteils angeordnet ist und zumindest ein, in einer radialen Richtung nach innen weisendes Flanschelement aufweist, und die eine Aufnahme für einen Elastomerkörper bildet, so dass der Elastomerkörper in einer axialen Richtung zwischen dem Flanschelement und der ersten Stirnseite des Nabenteils angeordnet ist; c. einen ringförmigen Elastomerkörper, der in der Aufnahme der Hülse angeordnet ist und mit der Hülse in einer Umfangsrichtung eine formschlüssige erste Verbindung bildet; wobei der Elastomerkörper so ausgeführt und angeordnet ist, dass er bei Anordnung einer Welle in der Nabenbaugruppe zumindest in einem ersten Winkelbereich nach radial innen gedrückt wird, so dass eine formschlüssige Verbindung zwischen Elastomerkörper und Außenverzahnung gebildet ist.The invention relates to a hub assembly for a shaft-hub connection with a coaxially mountable shaft, with a. a hub part, which has a first tooth having an axial portion for forming a spline with an external toothing of a shaft, and in the region of a first end face, arranged in a radial direction outside the first toothing connection surface for the arrangement of a sleeve; b. a sleeve disposed on the connecting surface of the hub member and having at least one flange member facing inward in a radial direction and forming a seat for an elastomeric body, such that the elastomeric body is disposed in an axial direction between the flange member and the first end face of the elastomeric body Hub is arranged; c. an annular elastomeric body disposed in the receptacle of the sleeve and forming with the sleeve in a circumferential direction a positive first connection; wherein the elastomeric body is designed and arranged such that, when a shaft is arranged in the hub assembly, it is pressed radially inwards at least in a first angular range, so that a positive connection is formed between the elastomer body and the external toothing.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nabenbaugruppe für eine Welle-Nabe Verbindung mit einer koaxial anordenbaren Welle, insbesondere zur Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei Welle und Nabenbaugruppe insbesondere eine gemeinsame Drehachse aufweisen. Die Nabenbaugruppe umfasst ein Nabenteil, das einen eine erste Verzahnung aufweisenden axialen Abschnitt zur Bildung einer Steckverzahnung mit einer Außenverzahnung einer Welle aufweist.The present invention relates to a hub assembly for a shaft-hub connection with a coaxially mountable shaft, in particular for torque transmission in a drive train of a motor vehicle, wherein shaft and hub assembly in particular have a common axis of rotation. The hub assembly includes a hub portion having a first toothed axial portion for forming a spline having external teeth of a shaft.
Aus der
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden und Maßnahmen aufzuzeigen, die eine konstruktiv einfache und Bauraum sparende und dabei geräuscharme Welle-Nabe Verbindung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglichen. Insbesondere soll eine, zumindest in einer Umfangsrichtung zueinander verspannte und damit spielfreie Anordnung der, die Steckverzahnung bildenden Außenverzahnung der Welle und der ersten Verzahnung des Nabenteils ermöglicht werden. Proceeding from this, the present invention has the object, at least partially overcome the known from the prior art disadvantages and to show measures that allow a structurally simple and space-saving while quiet shaft-hub connection for a drive train of a motor vehicle. In particular, a, at least in a circumferential direction mutually braced and thus play-free arrangement of the spline forming external teeth of the shaft and the first toothing of the hub part to be made possible.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden. The object is solved by the features of independent claim 1. Advantageous developments are the subject of the dependent claims. The features listed individually in the claims can be combined in a technologically meaningful manner and can be supplemented by explanatory facts from the description and details of the figures, with further embodiments of the invention are shown.
Die Erfindung betrifft eine Nabenbaugruppe für eine Welle-Nabe Verbindung mit einer koaxial anordenbaren Welle, mit
- a. einem Nabenteil, das einen eine erste Verzahnung aufweisenden axialen Abschnitt zur Bildung einer Steckverzahnung mit einer Außenverzahnung einer Welle, und im Bereich einer ersten Stirnseite eine, in einer radialen Richtung außerhalb der ersten Verzahnung angeordnete Verbindungsfläche für die Anordnung einer Hülse aufweist;
- b. eine Hülse, die auf der Verbindungsfläche des Nabenteils angeordnet ist und zumindest ein, in einer radialen Richtung nach innen weisendes Flanschelement aufweist, und die eine Aufnahme für einen Elastomerkörper bildet, so dass der Elastomerkörper in einer axialen Richtung zwischen dem Flanschelement und der ersten Stirnseite des Nabenteils angeordnet ist;
- c. einen ringförmigen Elastomerkörper, der in der Aufnahme der Hülse angeordnet ist und mit der Hülse in einer Umfangsrichtung eine formschlüssige erste Verbindung bildet;
- a. a hub part, which has a first toothed axial portion for forming a spline with an external toothing of a shaft, and in the region of a first end face, arranged in a radial direction outside the first toothing connection surface for the arrangement of a sleeve;
- b. a sleeve disposed on the connecting surface of the hub member and having at least one flange member facing inward in a radial direction, and forming a housing for an elastomeric body, so that the elastomeric body in an axial direction between the flange member and the first end of Hub is arranged;
- c. an annular elastomeric body disposed in the receptacle of the sleeve and forming with the sleeve in a circumferential direction a positive first connection;
Insbesondere ist die Hülse auf der Verbindungsfläche über eine Presspassung angeordnet. Es ist aber auch eine Anordnung der Hülse über ein Gewinde möglich. Weiter kann die Hülse auch über Verbindungselemente an dem Nabenteil befestigt und damit auf der Verbindungsfläche angeordnet werden. In particular, the sleeve is arranged on the connecting surface via a press fit. But it is also an arrangement of the sleeve via a thread possible. Further, the sleeve can also be fastened via connecting elements to the hub part and thus arranged on the connecting surface.
Insbesondere weist der in der Aufnahme angeordnete Elastomerkörper zumindest in einem zweiten Winkelbereich einen ersten Innendurchmesser auf, der kleiner ist als zumindest ein größter Außendurchmesser der Außenverzahnung, so dass bei Anordnung der Welle in der Nabenbaugruppe der Elastomerkörper zumindest in dem zweiten Winkelbereich nach radial außen verdrängt wird. Diese Verdrängung nach radial außen bewirkt in einem anderen Winkelbereich, nämlich z. B. dem ersten Winkelbereich, eine Verformung nach radial innen, so dass die formschlüssige Verbindung zwischen Elastomerkörper und Außenverzahnung gebildet ist.In particular, the elastomeric body arranged in the receptacle has a first inner diameter at least in a second angular range, which is smaller than at least one largest outer diameter of the outer toothing, so that when the shaft is arranged in the hub assembly, the elastomeric body is displaced radially outward at least in the second angular range , This displacement radially outward causes in another angle range, namely z. B. the first angular range, a deformation radially inward, so that the positive connection between the elastomer body and external teeth is formed.
Der Elastomerkörper wird also bei Anordnung der Welle in der Nabenbaugruppe elastisch verformt, so dass er in zumindest einem ersten Winkelbereich nach radial innen verformt wird und in die Außenverzahnung der Welle eingreift. Dadurch wird insbesondere ein Formschluss in der Umfangsrichtung zwischen Elastomerkörper und Außenverzahnung der Welle gebildet. Da auch zwischen Elastomerkörper und Hülse ein Formschluss in der Umfangsrichtung vorliegt und die Hülse drehfest auf dem Nabenteil angeordnet ist, ist eine in einer Umfangsrichtung zueinander verspannte und damit spielfreie Anordnung der, die Steckverzahnung bildenden Außenverzahnung der Welle und der ersten Verzahnung des Nabenteils realisiert.The elastomer body is thus elastically deformed in the hub assembly when the shaft is arranged, so that it is deformed radially inward in at least a first angular range and engages in the external toothing of the shaft. As a result, in particular a positive connection in the circumferential direction between the elastomer body and the external toothing of the shaft is formed. Since there is also a form fit in the circumferential direction between the elastomer body and sleeve and the sleeve is rotatably mounted on the hub part, a tensioned in a circumferential direction and thus play-free arrangement of the spline forming external teeth of the shaft and the first toothing of the hub part is realized.
Ein toleranzbedingtes Zahnspiel der Steckverzahnung in Umfangsrichtung kann dadurch eliminiert werden, so dass sich eine im Wesentlichen spielfreie Welle-Nabe Verbindung ergeben kann. Dadurch können insbesondere Klappergeräusche auch bei Lastwechseln vermieden werden. Zudem kann der Elastomerkörper als Dämpfer wirken, mit dessen Hilfe Drehschwingungen gedämpft werden können. A tolerance-dependent backlash of the spline in the circumferential direction can be eliminated, so that there may be a substantially backlash-free shaft-hub connection. As a result, in particular rattling noises can be avoided even with load changes. In addition, the elastomer body can act as a damper, with the help of torsional vibrations can be damped.
Insbesondere sind die Bauteile Nabenteil, Elastomerkörper und Hülse voneinander unabhängig herstellbar, so dass eine im Wesentlichen freie Wahl der Werkstoffe erfolgen kann. Eine Verbindung der Bauteile, z. B. durch Vulkanisieren oder ähnliches, ist hier nicht erforderlich.In particular, the components hub part, elastomer body and sleeve are independent of each other so that a substantially free choice of materials can be made. A connection of the components, eg. B. by vulcanization or the like, is not required here.
Bevorzugt weist der Elastomerkörper zumindest in dem Bereich des ersten Innendurchmessers eine gegenüber einer Einschubrichtung der Welle nach radial innen verlaufende Rampe auf. Eine solche Rampe erleichtert insbesondere das Einschieben der Welle in die Nabenbaugruppe, wobei dann der Elastomerkörper sukzessive verdrängt wird.At least in the region of the first inner diameter, the elastomeric body preferably has a ramp running radially inward relative to an insertion direction of the shaft. Such a ramp facilitates in particular the insertion of the shaft into the hub assembly, in which case the elastomer body is displaced successively.
Insbesondere weist der in der Aufnahme angeordnete Elastomerkörper zumindest in dem einen zweiten Winkelbereich zumindest ein Gleitelement aufweist, so dass bei Anordnung der Welle in der Nabenbaugruppe die Welle den Gleitkörper kontaktiert und so der Elastomerkörper mit dem Gleitkörper nach radial außen verdrängt wird. Insbesondere umfasst der Gleitkörper den Elastomerkörper auf beiden, in jeweils axiale Richtung weisende Seiten. Bevorzugt umfasst der Gleitkörper den Elastomerkörper soweit, dass die Enden des Gleitkörpers auf der Außenumfangsfläche des Elastomerkörpers einander gegenüberliegen. Insbesondere folgt die Form des Gleitkörpers der Form des Elastomerkörpers. Insbesondere liegt also der Gleitkörper an dem Elastomerkörper (ganzflächig, an allen Flächen) an.In particular, the elastomeric body arranged in the receptacle has at least one sliding element at least in the second angular region, so that when the shaft is arranged in the hub assembly, the shaft contacts the sliding body and the elastomeric body with the sliding body is displaced radially outward. In particular, the sliding body comprises the elastomer body on both, in each axial direction facing sides. Preferably, the sliding body comprises the elastomeric body so far that the ends of the sliding body on the outer peripheral surface of the elastomeric body opposite each other. In particular, the shape of the slider follows the shape of the elastomeric body. In particular, therefore, the sliding body abuts against the elastomer body (over the entire surface, on all surfaces).
Insbesondere weist der Elastomerkörper zumindest in einem Teilbereich einer Innenumfangsfläche eine zweite Verzahnung zur Bildung einer Steckverzahnung mit der Außenverzahnung auf.In particular, the elastomeric body, at least in a partial region of an inner circumferential surface, has a second toothing for forming a spline toothing with the outer toothing.
Bevorzugt ist die zweite Verzahnung des in der Aufnahme angeordneten Elastomerkörpers fluchtend zu der ersten Verzahnung ausgeführt.Preferably, the second toothing of the elastomer body arranged in the receptacle is designed in alignment with the first toothing.
Insbesondere ist der Elastomerkörper radial außen von einem Drahtring umgeben, wobei zumindest der Drahtring durch Anordnung der Welle in der Nabenbaugruppe zumindest in einem dritten Winkelbereich nach radial außen verdrängt wird, so dass er zumindest in einem ersten Winkelbereich zusammen mit dem Elastomerkörper nach radial innen gedrückt wird.In particular, the elastomer body is radially outwardly surrounded by a wire ring, wherein at least the wire ring is displaced radially outward by arranging the shaft in the hub assembly at least in a third angular range, so that it is pressed radially inward at least in a first angular range together with the elastomer body ,
Insbesondere bildet der Drahtring zumindest in dem dritten Winkelbereich eine Nase aus, die sich durch eine Aussparung des Elastomerkörpers hindurch nach radial innen erstreckt, so dass die Nase bei Anordnung der Welle in der Nabenbaugruppe die Außenverzahnung kontaktiert und der Drahtring nach radial außen verdrängt wird.In particular, the wire ring forms, at least in the third angular range, a nose which extends radially inward through a recess in the elastomer body, so that the nose contacts the outer toothing when the shaft is arranged in the hub assembly and the wire ring is displaced radially outward.
Insbesondere ist der Drahtring aus einem metallischen Draht oder Blech hergestellt. Insbesondere sind auch andere Werkstoffe (auch nichtmetallische) für den Drahtring geeignet. Diese Werkstoffe sollten aber jeweils nur eine geringe Dehnung in der Erstreckungsrichtung des Drahtrings zulassen, so dass bei Verdrängung des Drahtrings keine (oder nur eine geringe, insbesondere nicht plastische, sondern bevorzugt ausschließlich elastische) Längung des Drahtrings erfolgt. So kann gewährleistet werden, dass bei Anordnung der Welle in der Nabenbaugruppe der Drahtring in einem dritten Winkelbereich nach radial außen verdrängt und daraus resultierend in einem ersten Winkelbereich den Elastomerkörper nach radial innen drückt (in die Außenverzahnung der Welle).In particular, the wire ring is made of a metallic wire or sheet. In particular, other materials (including non-metallic) are suitable for the wire ring. However, these materials should in each case allow only a slight elongation in the direction of extent of the wire ring, so that when the wire ring is displaced no (or only a slight, in particular non-plastic, but preferably exclusively elastic) elongation of the wire ring takes place. Thus, it can be ensured that, when the shaft is arranged in the hub assembly, the wire ring displaces radially outwards in a third angular range and, as a result, pushes the elastomer body radially inward in a first angular range (into the external toothing of the shaft).
Weiter wird eine Welle-Nabe Verbindung vorgeschlagen, zumindest aufweisend eine Welle und eine auf der Welle angeordnete erfindungsgemäße Nabenbaugruppe, wobei Welle und Nabenbaugruppe eine gemeinsame Drehachse aufweisen. Further, a shaft-hub connection is proposed, at least comprising a shaft and a hub assembly according to the invention arranged on the shaft, wherein the shaft and hub assembly have a common axis of rotation.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände. Es zeigen: The invention and the technical environment will be explained in more detail with reference to FIGS. The figures show particularly preferred embodiments, to which the invention is not limited. In particular, it should be noted that the figures and in particular the illustrated proportions are only schematic. Like reference numerals designate like objects. Show it:
Die Nabenbaugruppe
Die Hülse
Der ringförmige Elastomerkörper
Die Hülse
Hier weist der in der Aufnahme
Der Elastomerkörper
Ein toleranzbedingtes Zahnspiel der Steckverzahnung
Hier weist der Elastomerkörper
Die Ausführungen zu den
Insbesondere ist der Drahtring
Die Ausführungen zu den
Der Drahtring
Hier weist der in der Aufnahme
Hier umfasst der Gleitkörper
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass diese dritte Ausführungsvariante auch ohne den Drahtring
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Nabenbaugruppe hub assembly
- 22
- Welle-Nabe Verbindung Shaft-hub connection
- 33
- Welle wave
- 44
- Nabenteil hub part
- 55
- erste Verzahnung first gearing
- 66
- Abschnitt section
- 77
- Steckverzahnung splines
- 88th
- Außenverzahnung external teeth
- 99
- Erste Stirnseite First front page
- 1010
- radiale Richtung radial direction
- 1111
- Verbindungsfläche interface
- 1212
- Hülse shell
- 1313
- Flanschelement flange
- 1414
- Aufnahme admission
- 1515
- Elastomerkörper elastomer body
- 1616
- axiale Richtung axial direction
- 1717
- Umfangsrichtung circumferential direction
- 1818
- erste Verbindung first connection
- 1919
- erste Winkelbereich first angular range
- 2020
- zweite Verbindung second connection
- 2121
- zweiter Winkelbereich second angular range
- 2222
- erster Innendurchmesser first inner diameter
- 2323
- Außendurchmesser outer diameter
- 2424
- Einschubrichtung insertion direction
- 2525
- Rampe ramp
- 2626
- Gleitkörper sliding
- 2727
- Teilbereich subregion
- 2828
- Innenumfangsfläche Inner circumferential surface
- 2929
- zweite Verzahnung second gearing
- 3030
- Drahtring wire ring
- 3131
- dritter Winkelbereich third angle range
- 3232
- Nase nose
- 3333
- Aussparung recess
- 3434
- Drehachse axis of rotation
- 3535
- Außenumfangsfläche Outer circumferential surface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010054283 A1 [0002] DE 102010054283 A1 [0002]
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Applications Claiming Priority (2)
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DE102015220260 | 2015-10-19 | ||
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102016218975.1A Withdrawn DE102016218975A1 (en) | 2015-10-19 | 2016-09-30 | Hub assembly for a shaft-hub connection |
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---|---|
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-
2016
- 2016-09-30 DE DE102016218975.1A patent/DE102016218975A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |