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Vorliegende Erfindung betrifft Baugruppe mit einer Radnabe und einem Gleichlaufgelenk gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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In der Regel sind die bekannten Gleichlaufgelenke für Radnaben mit einem Achsschenkel der Radnabe drehfest verbunden, wobei verschiedene Verbindungsarten eingesetzt werden können. Beispielsweise können radiale und/oder axiale Verzahnungen bzw. Zahnwellenverbindungen verwendet werden, die mit Hilfe von Muttern gesichert sind.
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Allerdings nehmen bei diesen bekannten Verbindungsarten zum einen die Zahnwellenverbindungen und zum anderen die Sicherungsmuttern einen Raum ein, so dass mögliche Platzeinsparungen für die Baugruppe aus Radnabe und Gleichlaufgelenk durch die Anwesenheit der Zahnwellenverbindungen und der Sicherungsmutter begrenzt sind. Zusätzlich stellen die Zahnwellenverbindungen und Sicherungsmuttern weitere Komponenten dar, deren Montage Zeit und Kosten verursacht. Weiterhin trägt jedes zusätzliche Element, das verbaut wird, zu dem Gesamtgewicht der Baugruppe bei.
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Es ist deshalb Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Baugruppe aus einer Radnabe und einem Gleichlaufgelenk bereitzustellen, die leichtgewichtiger, kleiner und günstiger herzustellen ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Baugruppe mit einer Radnabe und einem Gleichlaufgelenk gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Im Folgenden wird eine Baugruppe mit einer Radnabe und einem Gleichlaufgelenk, das eine Glocke aufweist, vorgeschlagen. Um sowohl die Kosten für die Herstellung zu reduzieren als auch die Baugruppe platzsparender und leichter zu gestalten, ist die Radnabe mit der Glocke durch Hochdruckinnenformen verbunden. Bevorzugt sind die Radnabe und/oder die Glocke hohl, so dass die gesamte Baugruppe weniger Gewicht hat.
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Unter einem Hochdruckinnenformen oder einer Innenhochdruckumformung wird ein Vorgang verstanden, bei dem ein Umformen metallischer Hohlkörper in einem geschlossenen Formwerkzeug mittels Innendruck erzeugt wird, wobei das Werkstück selbst weitestgehend die Dichthülle des Druckes bildet. Da durch das Hochdruckinnenformen auf das Anbringen von Zahnwellenverbindungen und Sicherungsmuttern, um die Radnabe mit dem Gleichlaufgelenk zu verbinden, verzichtet werden kann, können die Fertigungskosten und insbesondere der Arbeitsaufwand für die Fertigung reduziert werden. Weiterhin kann die Anzahl der benötigten Komponenten reduziert werden, da auf zusätzliche Verzahnungen, Achsstummel, Sicherungsmuttern, und dergleichen verzichtet werden kann. Ferner kann eine Dichtungsanordnung zum Abdichten des Gleichlaufgelenks bzw. zum Abgrenzen des Gleichlaufgelenks zum Innenraum der Radnabe vorgesehen sein. Insbesondere kann die Dichtungsanordnung als Metall- und/oder Kunststoffkappe ausgebildet sein.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Radnabe an einer der Glocke zugewandten Seite eine axiale Auskragung auf, die radial innerhalb der Glocke angeordnet ist, wobei die Auskragung dazu ausgelegt ist, mit einem an der Glocke ausgebildeten Verbindungsabschnitt beim Hochdruckinnenformen zusammenzuwirken, um die Radnabe mit der Glocke zu verbinden. Bevorzugt ist die Auskragung dazu ausgelegt, sich plastisch zu verformen. Ferner ist die Glocke des Gleichlaufgelenks dazu ausgelegt, sich beim Hochdruckinnenformen nur elastisch zu verformen. Dies ermöglicht eine sichere und stabile Verbindung zwischen der Radnabe und der Glocke. Dadurch, dass sich die Glocke nur elastisch verformt, kann sie beim Innenhochdruckumformen ein Gegenlager darstellen, in das hineingeformt wird. Das heißt, die Glocke kann ein äußeres Teil bilden, in das ein inneres Teil, nämlich die Radnabe, beim Innenhochdruckumformen hineingeformt wird.
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Bevorzugt ist die Auskragung nach dem Hochdruckinnenformen formschlüssig mit der Glocke verbunden. Beispielsweise kann eine über den Verbindungsabschnitt überstehende Kante der Auskragung zusätzlich durch Bördeln, Taumeln und/oder Orbitalformen bearbeitet werden, um den Formschluss zu erhöhen. Ferner kann nach dem Hochdruckinnenformen an der Glocke und/oder der Radnabe ein Hinterschnitt gebildet sein. Bevorzugt ist die Auskragung und/oder der Verbindungsabschnitt der Glocke keilförmig ausgebildet. Insbesondere kann eine breitere bzw. dickere Seite des Keils auf der Seite des Bauteils angeordnet sein, die zu dem anderen Bauteil zeigt. Beispielsweise kann, wenn die Auskragung, die an der Radnabe angeordnet ist, keilförmig gebildet ist, das Ende der Auskragung, das näher zu dem Gleichlaufgelenk ist, dicker sein, oder mit anderen Worten der Bereich der Auskragung der schmaler ist, liegt benachbart zu der Radnabe. Dadurch kann die Verbindung zwischen der Radnabe und der Glocke des Gleichlaufgelenks weiter gesichert werden.
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Des Weiteren kann die Glocke und/oder die Radnabe zumindest ein Verriegelungselement aufweisen, wobei bevorzugt das zumindest eine Verriegelungselement an der Auskragung und/oder dem Verbindungsabschnitt vorgesehen ist. Das zumindest eine Verriegelungselement kann beispielsweise Verzahnungsstrukturen, korrespondierende konkave und konvexe Elemente, eine Wellenform, etc. aufweisen, die insbesondere dazu ausgelegt sind, den Formschluss sicherstellen, indem diese beim Fügen ineinandergreifen bzw. verriegeln.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Baugruppe ferner eine Wälzlagereinheit mit zumindest zwei Reihen von Wälzkörpern auf, wobei die Radnabe als Innenring für die Wälzlagereinheit ausgebildet ist und zumindest eine erste Innenlaufbahn für eine Reihe der Wälzkörper aufweist, wobei die Glocke als Innenring für die Wälzlagereinheit ausgebildet ist und eine zweite Innenlaufbahn für eine zweite Reihe der Wälzkörper aufweist. Dies ermöglicht die Anzahl der Komponenten zu reduzieren.
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Weiterhin kann die Baugruppe ein Innenringelement aufweisen, das reibschlüssig mit der Radnabe verbunden ist. Alternativ kann die Baugruppe ein Innenringelement aufweisen, das mit der Glocke verbunden ist, wobei das Innenringelement zwischen der Radnabe und der Glocke angeordnet ist. Bevorzugt ist das Innenringelement separat gebildet, und zwischen der Radnabe und der Glocke axial festgespannt. Vorteilhafterweise kann dadurch die Endposition des Innenringelements festgelegt werden. Durch die separate Ausbildung des Innenringelements kann insbesondere die zweite Innenlaufbahn einfacher gefertigt werden. Auch kann das Innenringelement aus einem anderen Material gefertigt sein als die Glocke.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen der voranstehend genannten Baugruppe vorgeschlagen, wobei das Verfahren ein Verbinden der Radnabe mit der Glocke durch Hochdruckinnenformen aufweist.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen angegeben. Dabei sind insbesondere die in der Beschreibung und in den Zeichnungen angegebenen Kombinationen der Merkmale rein exemplarisch, so dass die Merkmale auch einzeln oder anders kombiniert vorliegen können.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele und die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen rein exemplarisch und sollen nicht den Schutzbereich der Erfindung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert.
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Es zeigen:
- 1: eine Baugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform,
- 2: eine Baugruppe gemäß einer zweiten Ausführungsform, und
- 3A-C: Darstellungen eines Details X der Baugruppen aus 1 und 2.
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Im Folgenden werden gleiche oder funktionell gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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1 und 2 zeigen jeweils eine Baugruppe 1 mit einer Radnabe 2 und einem Gleichlaufgelenk (nur teilweise gezeigt), das eine Glocke 4 aufweist. Die Radnabe 2 hat an einer der Glocke 4 zugewandten Seite eine axiale Auskragung 6, die radial innerhalb der Glocke 4 angeordnet ist. Bevorzugt sind die Radnabe und die Glocke hohl, so dass die gesamte Baugruppe leichter ist.
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Die Baugruppe 1 umfasst ferner eine Wälzlagereinheit (nicht gezeigt) mit zumindest zwei Reihen von Wälzkörpern (nicht gezeigt), wobei die Radnabe 2 als Innenring für die Wälzlagereinheit ausgebildet ist und zumindest eine erste Innenlaufbahn 14 für eine erste Reihe der Wälzkörper aufweist. In dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Glocke 4 ebenfalls als Innenring für die Wälzlagereinheit ausgebildet und hat eine zweite Innenlaufbahn 16 für eine zweite Reihe der Wälzkörper.
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Bei dem in der 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist dagegen ein separates Innenringelement 18 vorgesehen, das zwischen der Radnabe 2 und der Glocke 4 angeordnet und axial festgespannt ist. Dabei ist die zweite Innenlaufbahn 16 auf dem separaten Innenringelement 18 gebildet.
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Bei den in der 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen ist jeweils die Radnabe 2 mit der Glocke 4 durch Hochdruckinnenformen verbunden, wobei die Auskragung 6 dazu ausgelegt ist, mit einem an der Glocke 4 ausgebildeten Verbindungsabschnitt 8 beim Hochdruckinnenformen zusammenzuwirken, um die Radnabe 2 mit der Glocke 4 zu verbinden. Dabei kann die Auskragung 6 dazu ausgelegt sein, sich plastisch zu verformen, wohingegen die Glocke 4 des Gleichlaufgelenks dazu ausgelegt ist, sich beim Hochdruckinnenformen lediglich elastisch zu verformen und ein Gegenlager für das Hochdruckinnenformen zu bilden.
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Die 3A, 3B und 3C zeigen im Detail den Ausschnitt X aus 1 und 2. 3A zeigt ein Beispiel, bei dem die Auskragung 6 und der Verbindungsabschnitt 8 jeweils gerade ausgebildet sind. Es ist aber auch möglich, beispielsweise um eine verbesserte Verriegelung zwischen der Radnabe 2 und der Glocke zu erreichen, die Auskragung 6 keilförmig auszubilden, wie in 3B gezeigt ist, oder den Verbindungsabschnitt 8 der Glocke 4 keilförmig auszubilden, wie in 3C gezeigt ist. Dadurch ist die Auskragung 6 nach dem Hochdruckinnenformen formschlüssig mit der Glocke verbunden. Zusätzlich kann eine Kante 10 der Auskragung durch Bördeln, Taumeln und/oder Orbitalformen bearbeitet werden, um den Formschluss zu erhöhen. Ferner kann nach dem Hochdruckinnenformen an der Glocke 4 und/oder der Radnabe 2 ein Hinterschnitt gebildet sein.
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Zusammenfassend wird eine Baugruppe aus einer Radnabe 2 und einer Glocke 4 eines Gleichlaufgelenks bereitgestellt, bei der die Radnabe 2 und die Glocke über Hochdruckinnenformen miteinander verbunden sind. Dadurch kann auf Verzahnungen bzw. Zahnwellenverbindungen und Sicherungsmuttern zum Verbinden der Radnabe und der Glocke verzichtet werden, wodurch bei der Baugruppe Gewicht eingespart werden kann und zusätzlich Bauraum frei wird, der bisher von den Zahnwellenverbindungen und Sicherungsmuttern eingenommen wird. Zusätzlich kann die Glocke und/oder die Radnabe hohl ausgebildet sein, sodass zusätzlich Gewicht eingespart werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Baugruppe
- 2
- Radnabe
- 4
- Glocke
- 6
- Auskragung
- 8
- Verbindungsabschnitt
- 10
- Kante
- 14, 16
- Innenlaufbahn
- 18
- Innenringelement
