DE1112673B

DE1112673B - Anordnung zum Befestigen eines mit einer verzahnten Bohrung versehenen Bauteiles aufeinem zylindrischen Bauteil

Info

Publication number: DE1112673B
Application number: DES41938A
Authority: DE
Inventors: Jean Maurice; Georges Barbier
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1953-12-14
Filing date: 1954-12-13
Publication date: 1961-08-10

Description

Anordnung zum Befestigen eines mit einer verzahnten Bohrung versehenen Bauteiles auf einem zylindrischen Bauteil Die Erfindung geht aus von einer Befestigung eines mit einer verzahnten Bohrung versehenen Bauteiles, z. B. einer Scheibe, aus härterem Material und geringer Wandstärke auf einem mit einer Schulterfläche versehenen Bauteil, z. B. einer Nabe, aus weicherem Material durch Aufpressen, wobei ersterer durch gegenseitiges Verschieben der Bauteile mit der Schulterfläche des anderen Bauteils zur Anlage gebracht wird.
Es ist bekannt, zwei Bauteile durch Verpressen miteinander zu verbinden, wobei an einem Bauteil ein Flansch und eine Rille vorgesehen sind und das durch Verpressen verdrängte Material in diese Rille ausweichen kann.
Ein Verpressen von zwei Bauteilen in der bekannten Art ist bei einer Verbindung, wie sie weiter oben angegeben ist, einwandfrei praktisch nicht durchführbar, da bei dem aufzupressenden Bauteil mit geringer Wandstärke kein einwandfreier Sitz gewährleistet ist und außerdem die Planparallelität beim Verpressen durch das Fließen des Materials nach allen Richtungen leidet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung zu schaffen, die die oben aufgeführten Nachteile nicht aufweist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß zur Aufnahme der beim an sich bekannten spanabhebenden Aufpressen sich bildenden Späne in dem mit der Schulterfläche versehenen Bauteil eine sich im Endzustand vollständig schließende Ausnehmung angeordnet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausnehmung als durchlaufende Rille mit gleichförmigem Querschnitt ausgebildet.
Weitere Vorteile und Merkmale des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer als Beispiel dienenden Ausführungsform in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt Fig. 1 einen axialen Schnitt durch das zusammengesetzte Bauteil, Fig.2 einen axialen Schnitt durch das mit einer Schulterfläche versehene zylindrische Bauteil, Fig. 3 eine Seitenansicht des zur Befestigung auf dem zylindrischen Bauteil bestimmten Bauteils mit verzahnter Bohrung und Fig.4 eine Einzelheit des zylindrischen Bauteils vor dem Aufschieben des kreisförmigen Bauteils im vergrößerten Maßstab.
Bei der gezeigten Ausführungsform, die beispielsweise eine Anwendung der Erfindung auf eine Kupplungsreibscheibe darstellt, ist eine Scheibe 11 auf einer Nabe 6 einer Reibbeläge 3 tragenden Reib-Scheibe 2 angeordnet und mit letzterer mittels in Aussparungen 25 gelagerter stoßdämpfender Torsionsfedern 10 verbunden. Die Scheibe 11 und die Nabe 6 sind zwei gesondert gefertigte Bauteile. Zum »Verpressen« der Nabe 6 auf einer Welle 8 sind Keilnuten 7 vorgesehen.
In Fig. 2 ist die Nabe 6 vor dem Zusammenbau dargestellt. Die Nabe b weist eine Außenfläche auf, die aufeinanderfolgend von einem Ende zum anderen durch einen vorkragenden Bund oder eine Schulter 12, eine Ausnehmung oder Rinne 13, einen ersten zylindrischen Abschnitt 14, einen konisch verlaufenden Übergangsabschnitt 15, einen zweiten zylindrischen Abschnitt 16, der einen kleineren Durchmesser als der Abschnitt 14 hat und an den über eine Lippe 17 bildende Hinterdrehung ein dritter zylindrischer Abschnitt 18 von kleinerem Durchmesser als der Abschnitt 16 anschließt, gebildet wird: Wie sich am besten aus Fig. 4 ergibt, bildet die Ausnehmung 13 einen ringförmigen Hohlraum oder eine Rinne, die in den zylindrischen Abschnitt 14 und in die dem Abschnitt 14 zugekehrte Fläche 19 des Bundes 12 hineinragt. Die Fläche 19 erstreckt sich radial und ist mit großer Genauigkeit eben bearbeitet, wogegen der Hohlraum 13 ein taschenförmiges Profil aufweist, das von der Fläche 19 zum Abschnitt 14 in Aufeinanderfolge durch eine konisch verlaufende, annähernd im Winkel von 45° geneigte Fläche 20, ein ebene, radial gerichtete Fläche 21, einen kreisförmigen übergangsbogen 22 mit einem Öffnungswinkel von annähernd 135° und eine konische, ebenfalls annähernd im Winkel von 45° geneigte Fläche 23 gebildet wird, so daß die Ausnehmung bzw. Rinne 13 (Fig. 4) im Axialschnitt etwa die Form eines in eine Wand eingelassenen Behältnisses hat.
Die in der beschriebenen Weise ausgebildete Nabe hat verhältnismäßig geringe Abmessungen und ist bei mäßigen Fertigungskosten leicht zu bearbeiten. Zum Beispiel kann die Ausnehmung 13 ohne Schwierigkeit mit einem entsprechend abgeschrägten Rundstahl 24 bearbeitet werden.
Die Nabe 6 besteht aus einem halbharten Stahl mit 0,3511/o Kohlenstoff, der vorteilhaft auf eine Zugfestigkeit zwischen 80 und 100 kg/mm@ vergütet ist.
Es besteht daher keine Gefahr, daß die Keilnuten 7 der Nabe 6 die Welle 8 beschädigen.
Die Scheibe 11 (Fig. 3) besteht aus hartem Stahl, beispielsweise aus oberflächengehärtetem Einsatzstahl blech, vorzugsweise mit einem Härtegrad zwischen 60 und 65 Rockwell im Endzustand. Außerdem wird das Verhältnis zwischen der Oberflächenhärte der Scheibe 11 und der Nabe 6 in an sich bekannter Weise zwischen 2 und 4 und vorzugsweise etwas geringer als 3 gewählt.
Eine in der harten Scheibe 11 vorgesehene mittige Bohrung 26 ist mit einer Zahnung 27 mit symmetrischen Zähnen in Sägezahnform versehen. Der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 16 der Nabe 6 ist geringfügig kleiner gewählt als der kleinste Durchmesser der Zahnung 27, d. h. als der Durchmesser des zwischen die Spitzen der Zahnung eingeschriebenen Kreises. Der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 14 ist im wesentlichen gleich dem Grunddurchmesser der Zahnung 27 der Scheibe 11 bzw. vorzugsweise geringfügig größer gewählt.
Für den Zusammenbau der Verbindung wird die Scheibe 11 mit der Bohrung 26 auf den zylindrischen Abschnitt 16 aufgeschoben und mittels einer Presse bis zum Anschlag mit der Schulter 19 vorgetrieben, wobei die Zahnung 27 als Werkzeug wirkt und in den Abschnitt 14 der Nabe 6 Riffeln einschneidet. Wie ersichtlich, wird durch, den konischen Teil 15 die Zentrierung und das gegenseitige Eindringen von Scheibe und Nabe ineinander erleichtert. Die Wirkung des konischen Abschnittes 15 kann durch eine an der Zahnung 27 vorgesehene Schrägung ergänzt bzw. letztere statt des konischen Abschnitts vorgesehen sein.
Aus demVorangehenden ergibt sich, daß die Eigenschaften der für die Nabe und die Scheibe verwendeten Werkstoffe ein leichtes Arbeiten ermöglichen, jedoch das Auftreten von Rissen, das Brechen der Zähne 27 und unerwünschte mechanische Verformungen vermieden werden. Das Metall der beim Aufpreßvorgang im Abschnitt 14 erzeugten Riffeln wird verdrängt und in Form von Spänen in die Ausnehmung 13 geschoben, welche die Späne aufnimmt. Wenn die Scheibe voll aufgeschoben ist, liegt sie fest an der plangeschliffenen Fläche 19 des Bundes 12 an, während die Späne in die Ausnehmung 13 eingetreten sind, deren Volumen von vornherein entsprechend gewählt wird.
Hierauf wird, wie in Fig. 1 gezeigt, eine Unterlagscheibe 28 auf die Fläche 16 aufgeschoben und gegen die in der beschriebenen Weise aufgebrachte Scheibe zur Anlage gebracht, worauf die ringförmige Lippe 17 nach außen aufgebogen und gegen die Unterlagscheibe 28 gedrückt wird. Die Scheibe 11 und die Nabe 6 sind auf diese Weise bei einwandfreier Zentrierung fest miteinander verbunden, ohne daß eine Schweißung, Hartlötung od. dgl. erforderlich ist. Die Bearbeitung der Einzelteile 6 und 11 kann mit geringen Kosten durchgeführt werden, da die Nabe 6 leicht aus einem Vollquerschnitt gedreht und die Scheibe aus geeignetem Blechmaterial geschnitten werden kann.
Die Erfindung ist nicht nur auf das beschriebene Ausführungsbeispiel anwendbar, sondern läßt sich bei vielen Verbindungen von zwei konzentrisch ineinandergeschobenen Bauteilen, von denen der eine hart und mit einer Zahnung ausgebildet ist und der andere weich ist, durchführen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zum Befestigen eines mit einer verzahnten Bohrung versehenen Bauteiles, z. B. einer Scheibe, aus härterem Material und geringer Wandstärke auf einem mit einer Schulterfläche versehenen zylindrischen Bauteil, z. B. einer Nabe, aus weicherem Material durch Aufpressen, wobei ersterer nach dem gegenseitigen Verschieben der Bauteile mit der Schulterfläche des anderen Bauteiles zur Anlage gebracht wird; dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der beim an sich bekannten spanabhebenden Aufpressen sich bildenden Späne in dem mit der Schulterfläche (19) versehenen Bauteil (6) eine sich im Endzustand vollständig schließende Ausnehmung (13) angeordnet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (13) als durchlaufende Rinne mit gleichförmigem Querschnitt ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 820 691, 682168, 556 836; USA.-Patentschrift Nr. 1861403; Richter und v. V o ß : »Bauelemente der Feinmechanik«, Verlag Technik Berlin, 1952, S. 81 und 216.