DE19542099A1 - Welle zur Verbindung mit einem Gleichlaufdrehgelenk - Google Patents

Welle zur Verbindung mit einem Gleichlaufdrehgelenk

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Description

Die Erfindung betrifft eine Welle insbesondere für die Verbin­ dung mit einem Gleichlaufdrehgelenk, mit einem Rohr und mit mindestens einem Zapfen, der einen Einsteckabschnitt und einen Verbindungsabschnitt aufweist, wobei der Einsteckabschnitt in der Aufnahmebohrung eines der beiden Rohrenden des Rohres ein­ sitzt und der Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit dem Gleichlaufdrehgelenk bestimmt ist, und der eine Längsachse auf­ weist.
Eine solche Welle ist in der EP 0 264 206 B1 beschrieben. Dabei sind die Endabschnitte des Rohres, in dem die Einsteckabschnitte der Zapfen einsitzen, gegenüber dem dazwischenliegenden Ab­ schnitt des Rohres im Durchmesser vergrößert. Die Einsteckab­ schnitte sind mit den entsprechenden Endabschnitten des Rohres durch die Aufbringung von Druck von außen auf dem Außenumfang des Rohres verbunden, wobei die Einsteckabschnitte mit einer großen Anzahl von Nuten versehen sind. Die Verbindung erfolgt also durch eine radiale Kontraktion der Rohrenden.
Die vorbeschriebene Ausführungsform ist auf die Verwendung von Rohren mit dicken Wandungen begrenzt, um die für die Drehmoment­ übertragung erforderliche Verbindung zwischen Zapfen und Rohr erzielen zu können.
Bei der Anwendung solcher Wellen in Kraftfahrzeugen, insbesonde­ re in den Seitenwellen von Kraftfahrzeugen, die das Differential mit dem Rad drehmäßig verbinden, um die Antriebskraft auf die Räder zu übertragen, ist das Gewicht der ungefederten Massen von besonderer Bedeutung. Diese beeinflussen den Fahrkomfort.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Welle für die Verbindung mit einem Gleichlaufdrehgelenk zu schaffen, bei der ein Rohr mit einer möglichst geringen Wandstärke Verwendung finden kann und bei der trotzdem eine gute Verbindung zwischen dem Rohr und dem darin eingesteckten Zapfen erzielt wird, um der geforderten Drehmomentübertragung zu genügen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rohr eine vor der Herstellung der Verbindung mit dem Zapfen gehärtete Außenfläche aufweist, daß dem Rohr ein rohrförmiger Spannring zugeordnet ist, dessen axiale Länge bezogen auf die Längsachse länger bemessen ist als die Überdeckungslänge von Einsteckab­ schnitt und Rohr und der Spannring die beiden Enden des Ein­ steckabschnittes im eingesteckten Zustand überkragt und daß das Rohr im Bereich der Überdeckungslänge zum Einsteckabschnitt durch den einsitzenden Einsteckabschnitt so radial vorgespannt ist, daß im Rohr im unbelasteten Zustand Druckeigenspannungen vorliegen.
Bei einer solchen Ausbildung können dünnwandige Rohre verwendet werden, wobei unter dünnwandig Rohre mit einer Wandstärke von 1,8 bis 5 mm verstanden werden. Die auftretende Aufweitung beim Einpressen des Einsteckabschnittes des Zapfens wird dadurch in Grenzen gehalten, daß der Spannring die nötige Unterstützung gibt. Dadurch, daß das Rohr im unbelasteten Zustand Druckeigen­ spannungen unterliegt, wird verhindert, daß Schädigungen der Rohre an der Außenfläche eintreten können, da diese, um eine möglichst günstige Übertragungsfähigkeit zu erzielen, gehärtet sind.
Vorzugsweise werden Rohre verwendet, deren Außenfläche eine Härte von 50 bis 62 HRC, vorzugsweise 55 bis 60 HRC, bei einer Einhärtetiefe von bis zu 70% der Wandstärke aufweisen.
Bei einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Spann­ ring an seiner Außenfläche gehärtet ist. Er kann auch durchge­ härtet sein.
Für diesen Fall ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschla­ gen, daß der Durchmesser der Bohrung des Spannringes vor dem Aufpressen auf das Rohr zwischen 2% und 5%, insbesondere 2,5% bis 4%, kleiner ist als der Durchmesser der Außenfläche des Rohres vor dem Einpressen des Einsteckabschnittes des Zapfens und daß der Durchmesser des Einsteckabschnittes zwischen 3% und 7% größer ist als der Durchmesser der Aufnahmebohrung des Rohres vor dem Aufpressen des Spannringes auf das Rohr.
Durch eine solche Maßnahme ist gewährleistet, daß sämtliche für die Drehmomentübertragung erforderlichen Kraftverhältnisse durch den Spannring gewährleistet werden, welcher ausschließlich einer Zugspannung unterworfen ist, während das Rohr im Bereich der Aufnahmebohrung ausschließlich einer Druckeigenspannung im unbe­ anspruchten Zustand des Rohres unterliegt.
Für die Übertragung normaler Drehmomente ist es möglich, daß der Einsteckabschnitt und die Aufnahmebohrung des Rohres zylindrisch ausgebildet sind. Es ist jedoch auch möglich, zur Erhöhung der Drehmomentkapazität der Verbindung vorzusehen, daß der Ein­ steckabschnitt des Zapfens eine Verzahnung aufweist, deren Zähne sich parallel zur Längsachse erstrecken, daß die Aufnahmebohrung des Rohres vor dem Einpressen des Einsteckabschnittes zylin­ drisch ausgebildet ist und daß das Rohr zur Aufnahmebohrung hin eine weiche Zone aufweist, die hinsichtlich ihrer radialen Ab­ messungen mindestens der Zahnhöhe der Verzahnung entspricht.
Alternativ ist es hierzu auch möglich, beide, nämlich den Ein­ steckabschnitt des Zapfens und die Aufnahmebohrung des Rohres jeweils mit einer Verzahnung zu versehen, die vor dem Fügen der beiden Bauteile hergestellt ist.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Spannring ver­ wendet, dessen Material vergütet ist. Für diese Ausgestaltungs­ form ist in Konkretisierung der Erfindung vorgesehen, daß der Durchmesser der Bohrung des Spannringes vor dem Aufschieben auf das Rohr maximal bis zu 1% kleiner ist als der Durchmesser der Außenfläche des Rohres vor dem Fügen mit dem Einsteckabschnitt des Zapfens, daß der Durchmesser des Einsteckabschnittes des Zapfens bis zu 2% größer ist als der Durchmesser der Aufnahme­ bohrung des Rohres vor dem Aufschieben des Spannringes auf das Rohr und daß der Spannring mit dem darin einsitzenden Rohr zu dem darin eingesteckten oder eingepreßten Einsteckzapfen soweit einer Durchmesserreduzierung unterworfen worden ist, daß das Rohr einer Druckeigenspannung im unbeanspruchten Zustand unter­ liegt.
Bei einer solchen Ausführungsform ist der Einsteckabschnitt des Zapfens vorzugsweise mit einer vor dem Fügen mit dem Rohr herge­ stellten Verzahnung versehen, deren Zähne parallel zur Längs­ achse verlaufen.
Zur Erhöhung der Drehmomentkapazität kann auch vorgesehen wer­ den, daß zusätzlich die Aufnahmebohrung des Rohres mit einer vor dem Fügen hergestellten Verzahnung versehen ist.
Um das Einpressen des Einsteckabschnittes des Zapfens in die Aufnahmebohrung des Rohres zu erleichtern, ist dem Einsteckab­ schnitt ein Einpreßkonus vorgeschaltet. Ferner kann in Verbin­ dung mit dem Einpreßkonus oder unabhängig davon ein zylindri­ scher Führungsabschnitt dem Einsteckabschnitt bzw. dem Einpreß­ konus vorgeschaltet sein. Hierdurch wird ein zentriertes Ein­ führen des Zapfens erleichtert.
Die Anordnung des Zapfens ermöglicht auch einen verringerten Querschnitt im Bereich des Verbindungsabschnittes, so daß die erforderliche Abwinklung zwischen der Welle und dem Gleichlauf­ drehgelenk gewährleistet ist, die in der Größenordnung bis 50° liegen kann.
Eine besonders günstige Gestaltung ergibt sich, wenn der Spann­ ring als Sitz für ein Einspannende eines Faltenbalges genutzt wird, der zur Abdichtung des Gleichlaufdrehgelenkes dient. Hier­ zu weist dieser einen Dichtungsabschnitt auf, der über das dem Verbindungsabschnitt abgewandte Ende des Spannringes greift und zur Außenfläche des Rohres abdichtet. Damit liegt der Spannring innerhalb des Faltenbalges.
Das Rohr liegt mit seinem Verbindungsende und mit dem Spannring in der Fettfüllung des Gelenkes, so daß kein Rost entstehen kann, der zu Rissen′ und zum Ausfall der Welle führen könnte.
Ferner ist zur Erhöhung der Drehmomentkapazität der Verbindung, wenn der Einsteckabschnitt des Zapfens und die Aufnahmebohrung zylindrisch gestaltet sind, vorgeschlagen, daß zwischen der Außenfläche des Einsteckabschnittes und der Aufnahmebohrung des Rohres eine reibwerterhöhende Einlage vorgesehen ist.
Ferner ist erfindungsgemäß zur Herstellung einer Welle mit einem gehärteten Spannring eine Verfahrensweise vorgesehen, nach der zunächst der Spannring auf das Rohr so weit aufgepreßt wird oder das Rohr so weit in den Spannring eingepreßt wird, bis beide ihre Zuordnungsposition im Fertigzustand eingenommen haben. Danach folgt unter Stützung des Spannringes gegen Aufweitung ein Einpressen des Zapfens mit seinem Einsteckabschnitt in die Auf­ nahmebohrung des Rohres.
Bei einer Ausführungsform einer Welle mit einem Spannring, der aus einem vergüteten Material hergestellt ist, ist erfindungs­ gemäß vorgesehen, daß zunächst der Spannring auf das Rohr so weit aufgeschoben oder das Rohr in den Spannring so weit einge­ schoben wird, bis beide ihre Zuordnungsposition eingenommen haben. Danach wird der Zapfen mit dem Einsteckabschnitt in die Aufnahmebohrung des Rohres zu seiner Endposition eingeschoben und anschließend erfolgt eine Querschnittsreduzierung des Spann­ ringes.
In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Welle in Anwendung bei einer Seitenwelle für ein Kraftfahrzeug schematisch darge­ stellt.
Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenwelle für ein Kraftfahrzeug, teilweise geschnitten,
Fig. 2 ein Detail der Seitenwelle gemäß Fig. 1 bezüglich des Aufbaus′ der Welle im Bereich der Verbindung zwischen Zapfen und Rohr für eine erste Ausbildungsform,
Fig. 3 einen Schnitt vergleichbar zu Fig. 2 durch eine zwei­ te Ausführungsform und
Fig. 4 einen Querschnitt IV-IV gemäß Fig. 3.
In Fig. 1 ist eine Gelenkwelle 1 dargestellt, die als Seiten­ welle Anwendung in einem Kraftfahrzeug findet und zur Weiterlei­ tung des Drehmomentes vom Differential zum Rad dient. Die Ge­ lenkwelle I umfaßt die beiden Gleichlaufdrehgelenke 2, 3, von denen das Gleichlaufdrehgelenk 2 als Schiebegelenk ausgebildet und dem Differential zugeordnet ist, während das Gleichlaufdreh­ gelenk 3 als Festgelenk ausgebildet und der Radseite zugeordnet ist. Zur drehfesten Verbindung mit der Radnabe weist das Gleich­ laufdrehgelenk 3 einen Zapfen auf. Die beiden Gleichlaufdrehge­ lenke 2, 3 sind durch eine Welle 4 miteinander verbunden. Die Welle 4 verbindet die beiden Innenteile der Gleichlaufdrehgelen­ ke miteinander. Die Verbindung der Welle 4 mit einem der Gleich­ laufdrehgelenke wird anhand des Gleichlaufdrehgelenkes 3 näher erläutert. Das Gleichlaufdrehgelenk 3 umfaßt das Außenteil 5 mit dem Zapfen zum Anschluß an die Radnabe. In dem Außenteil 5 ist das Innenteil 6 allseits schwenkbeweglich gelagert. Zwischen der Innenfläche des Außenteils 5 und der Außenfläche des Innenteils 6 ist ein Käfig 7 angeordnet, der zur Führung von umfangsver­ teilt bezüglich der Längsachse angeordneten Kugeln 8 dient. Die Kugeln 8 ragen radial nach innen und außen aus dem Käfig 7 her­ vor und greifen in gegenüberliegende Laufrillen des Außenteiles 5 und Innenteiles 6 zur Drehmomentübertragung ein. Zur Abdich­ tung des Gelenkinnenraumes ist ein Faltenbalg 9 vorgesehen, der ein Einspannende 10 mit einem kleinen Durchmesser aufweist, mit dem er an der Welle 4 festgelegt ist. Ferner weist der Falten­ balg 9 ein im Durchmesser großes Einspannende 11 auf, mit dem er auf der Außenfläche des Außenteiles 5 des Gleichlaufdrehgelenkes 3 abgedichtet festgelegt ist. Der damit umschlossene Innenraum ist mit einer Fettfüllung zur Schmierung des Gleichlaufdrehge­ lenkes 3 versehen.
Die Ausbildung der Verbindung zwischen der Welle 4 und dem In­ nenteil 6 des Gleichlaufdrehgelenkes 3 ist anhand zweier Aus­ führungsformen gemäß Fig. 2 bis 4 näher erläutert, wobei jedoch das Innenteil 6 und die sonstigen Bauteile des Gleich­ laufdrehgelenkes mit Ausnahme eines Teiles des Faltenbalges 9 der Übersichtlichkeit halber fortgelassen wurden.
Bei der Ausgestaltungsform gemäß Fig. 2 umfaßt die Welle 4 ein Rohr 17, von dessen einer Stirnfläche her eine Aufnahmebohrung 18 definiert ist, die zylindrisch gestaltet ist und zur Aufnahme des Einsteckabschnittes 13 des Zapfens 12 dient. Der Zapfen 12 weist fernerhin ausgehend von dem in der Aufnahmebohrung 18 einsitzenden Einsteckabschnitt 13 zu dem freien Ende hin zu­ nächst einen Übergangsabschnitt 15 und daran anschließend einen im Querschnitt gegenüber dem des Einsteckabschnittes 13 verän­ derten Verbindungsabschnitt 14 auf. Der Verbindungsabschnitt 14 besitzt eine Verzahnung, die zur drehfesten Verbindung mit dem Innenteil des Gleichlaufdrehgelenkes dient. Die Durchmesserge­ staltung erlaubt die erforderliche Abwinklung zwischen der Welle 4 und dem Gleichlaufdrehgelenk. Dem Einsteckabschnitt 13 ist ein Einpreßkonus 16 vorgeordnet. Zwischen der Aufnahmebohrung 18 und dem Einsteckabschnitt 13 ergibt sich eine Überdeckungslänge von X, bezogen auf die Längsachse Y. Auf der Außenfläche 20 des Rohres 17 sitzt ein von dem Verbindungsabschnitt 14 benachbarten Rohrende her aufgeschobener Spannring 21. Dieser hat eine Länge L, die größer ist als die Überdeckungslänge X, bezogen auf die Längsachse Y. Dabei ist die Anordnung des Spannringes 21 so getroffen, daß dieser über die Überdeckungslänge X, bezogen auf die Längsachse Y, beidendig hinausragt.
Hierdurch wird gewährleistet, daß das Rohr 17 so unterstützt wird, daß sich eine Axialsicherung ergibt. Ferner wird hierdurch ein guter Übergang hinsichtlich der Steifigkeitsverhältnisse zwischen den Bauteilen erzielt.
Die Außenfläche des Rohres 17 ist gehärtet. Dabei ist die Ein­ härtetiefe abhängig von der Wandstärke der Rohre so gewählt, daß zum Einsteckzapfen 13 hin ein Zwischenstufen- oder Vergütungs­ gefüge erhalten bleibt, welche das Einpressen des Einsteckab­ schnittes 13 in das Rohr 17 erleichtern und eine plastische Verformung dieses Bereiches in Grenzen zuläßt. Der Einsteckab­ schnitt 13 ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 mit einer zylindrischen Außenfläche 19 versehen. Bei dem Einpressen des Zapfens 12 wird durch die Wahl der Bohrung 22 des Spannringes 21 gewährleistet, daß kein oder lediglich ein geringes Aufweiten des Rohres 17 oberhalb der Aufnahmebohrung 18 derart erfolgt, daß die Dehnung im elastischen Bereich bezüglich der gehärteten Außenfläche 20 des Rohres bleibt oder keine Dehnung eintritt. Der Spannring 21 ist entsprechend steif auszulegen, so daß nach dem Einpressen des Zapfens im Rohr Druckeigenspannungen im vom Drehmoment unbelasteten Zustand vorliegen. Darüber hinaus wird der Spannring 21 beim Einpressen des Zapfens 12 mit seinem Ein­ steckabschnitt 13 in die Aufnahmebohrung 18 des Rohres 17 gegen radiale Aufweitung durch ein Werkzeug gehalten. Hierzu ist die Außenfläche 23 des Spannringes 21 umschlossen. Zur Erzielung einer Axialsicherung zwischen Zapfen 12 und Rohr 17 ergibt sich aufgrund einer elastischen Rückfederung jeweils ein Bereich 24 vor und hinter dem Einsteckabschnitt, der zu einer Art Form­ schluß führt.
Der Faltenbalg 9 sitzt auf der Außenfläche 23 des Spannringes 21, und zwar zu dessen dem Verbindungsabschnitt 14 abgewandten Ende hin, und überdeckt dessen Stirnfläche 27 mit einem radial nach innen gerichteten Dichtungsabschnitt 25. Dieser Dichtungs­ abschnitt 25 dichtet auch zur Außenfläche 20 des Rohres 17 ab. Der Faltenbalg 9 ist mit seinem Einspannende 20 durch ein Spann­ band 26 auf dem Spannring 21 festgelegt. Bei dieser Anordnung liegt der Spannring 21 und damit auch die Trennfuge zwischen Spannring 21, Rohr 17 und Zapfen 12 im geschützten Innenraum des Gleichlaufdrehgelenkes, das mit Fett gefüllt ist, so daß Korro­ sion am gehärteten Rohr 17 nicht auftreten kann. Der Spannring 21 gewährleistet, daß die Aufweitung des gehärteten Rohres 17 hinsichtlich der gehärteten Außenfläche im elastischen Bereich verbleibt, so daß Anrisse vermieden werden.
Es hat sich gezeigt, daß sich die günstigste Möglichkeit ergibt, wenn der Spannring zunächst selbst mit einem geringen Untermaß auf das Rohr aufgesetzt wird, so daß schon vor dem Einpreßvor­ gang eine ausreichende Stützung des Rohres 17 gegeben ist. Hier­ durch ist gewährleistet, daß nach erfolgter Verbindung, das heißt Einpressen des Einsteckabschnittes 13 in die Aufnahmeboh­ rung 18 die radiale Spannung im wesentlichen durch den Spannring 21 aufgebracht wird, um den erforderlichen Reibschlusses zwi­ schen Zapfen 12 und Rohr 17 zu erreichen und das erforderliche Drehmoment übertragen zu können. Dabei kann ein vergüteter Spannring 21 verwendet werden. Vorzugsweise besteht der Spann­ ring dann, wenn er gehärtet werden soll, beispielsweise aus einem Material der Qualität CF35 oder dann, wenn er vergütet werden soll, aus einem Material der Qualität 42CroMo4.
Um den Reibschluß zwischen der Aufnahmebohrung 18 des Rohres und der Außenfläche 19 des Einsteckabschnittes 13 noch zu erhöhen, kann auch zwischen diesen eine reibwerterhöhende Einlage vor­ gesehen sein.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem ein verbesserter Reib­ schluß zwischen Rohr 17 und Zapfen erzielt wird, ergibt sich nach den Fig. 3 und 4. Danach weist der Zapfen 12′ auf der Außenfläche seines Einsteckabschnittes 13′ parallel zur Längs­ achse Y sich erstreckende Zähne auf, die im Querschnitt gesehen eine Wellform haben. Die mit diesen Zähnen versehene Außenfläche des Einsteckabschnittes 13′ ist mit 19′ bezeichnet. Die Aufnah­ mebohrung 18′ des Rohres 17 ist jedoch weiterhin zylindrisch gestaltet. Der Spannring 21 ist, wie im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 erläutert, angeordnet und aus­ gebildet und dient ebenfalls zur Festlegung des Einspannendes 10 des Faltenbalges 9 durch ein Spannband 26. Zur Erleichterung einer zentrierten Einführung des Zapfens 12′ ist dem Einpreßko­ nus 16 ein zylindrischer Einführungsabschnitt 28 vorgeschaltet.
Es ist ferner möglich, den Zapfen 12 so zu gestalten, daß der Einsteckabschnitt 13 gegenüber dem Verbindungsabschnitt 14 einen verringerten Durchmesser aufweist.
Bezugszeichenliste
1 Gelenkwelle
2, 3 Gleichlaufdrehgelenk
4 Welle
5 Außenteil
6 Innenteil
7 Käfig
8 Kugeln
9 Faltenbalg
10, 11 Einspannende
12, 12′ Zapfen
13, 13′ Einsteckabschnitt
14 Verbindungsabschnitt
15 Übergangsabschnitt
16 Einpreßkonus
17 Rohr
18, 18′ Aufnahmebohrung des Rohres
19, 19′ Außenfläche/Verzahnung Einsteckabschnitt
20 Außenfläche Rohr
21 Spannring
22 Bohrung des Spannringes
23 Außenfläche
24 Verformungsbereich
25 Dichtabschnitt
26 Spannband
27 Stirnfläche
28 Einführungsabschnitt
L Länge des Spannringes
X Überdeckungslänge
Y Längsachse

Claims (17)

1. Welle (4) insbesondere für die Verbindung mit einem Gleich­ laufdrehgelenk (3), mit einem Rohr (17) und mit mindestens einem Zapfen (12, 12′), der einen Einsteckabschnitt (13, 13′) und einen Verbindungsabschnitt (14) aufweist, wobei der Einsteckabschnitt (13, 13′) in der Aufnahmebohrung (18, 18′) eines der beiden Rohrenden des Rohres (17) einsitzt und der Verbindungsabschnitt (14) zur Verbindung mit dem Gleichlaufdrehgelenk (3) bestimmt ist, und der eine Längs­ achse (Y) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (17) eine vor der Herstellung der Verbindung mit dem Zapfen (12, 12′) gehärtete Außenfläche (20) auf­ weist, daß dem Rohr (17) ein rohrförmiger Spannring (21) zugeordnet ist, dessen axiale Länge (L) bezogen auf die Längsachse (Y) länger bemessen ist als die Überdeckungs­ länge (X) von Einsteckabschnitt (13, 13′) und Rohr (17) und der Spannring die beiden Enden des Einsteckabschnittes (13, 13′) im eingesteckten Zustand überkragt und daß das Rohr (17) im Bereich der Überdeckungslänge (X) zum Einsteckab­ schnitt (13, 13′) durch den einsitzenden Einsteckabschnitt (13, 13′) so radial vorgespannt ist, daß im Rohr (17) im unbelasteten Zustand Druckeigenspannungen vorliegen.
2. Welle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (20) des Rohres (17) eine Härte von 50 bis 62 HRC, insbesondere 55 bis 60 HRC, aufweist.
3. Welle nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (21) an seiner Außenfläche (23) gehärtet oder durchgehärtet ist.
4. Welle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Bohrung (22) des Spannringes (21) vor dem Aufpressen auf das Rohr (17) zwischen 2% und 5%, insbesondere 2,5% bis 4%, kleiner ist als der Durchmesser der Außenfläche (20) des Rohres (17) vor dem Einpressen des Einsteckabschnittes (13) des Zapfens (12) und daß der Durchmesser des Einsteckabschnittes (13) zwischen 3% und 7% größer ist als der Durchmesser der Aufnahmebohrung (18) des Rohres (17) vor dem Aufpressen des Spannringes (21) auf das Rohr (17).
5. Welle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsteckabschnitt (13) des Zapfens (12) und die Aufnahmebohrung (18) des Rohres (17) zylindrisch ausgebil­ det ist.
6. Welle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsteckabschnitt (13′) des Zapfens (12′) eine Verzahnung (19′) aufweist, deren Zähne sich parallel zur Längsachse (Y) erstrecken, daß die Aufnahmebohrung (18′) des Rohres (17) vor dem Einpressen des Einsteckabschnittes (13′) zylindrisch ausgebildet ist und daß das Rohr (17) zur Aufnahmebohrung (18′) hin eine weiche Zone aufweist, die hinsichtlich ihrer radialen Abmessungen mindestens der Zahnhöhe der Verzahnung (19′) entspricht.
7. Welle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsteckabschnitt (13) des Zapfens (12) und die Aufnahmebohrung (18) des Rohres (17) mit einer vor dem Fügen der beiden Bauteile (12, 17) hergestellten Verzahnung versehen sind.
8. Welle nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (21) vergütet ist.
9. Welle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Bohrung (22) des Spannringes (21) vor dem Aufschieben auf das Rohr (17) maximal bis zu 1% kleiner ist als der Durchmesser der Außenfläche (20) des Rohres (17) vor dem Fügen mit dem Einsteckabschnitt (13′) des Zapfens (12′), daß der Durchmesser des Einsteckab­ schnittes (13′) des Zapfens (12′) bis zu 2% größer ist als der Durchmesser der Aufnahmebohrung (18′) des Rohres (17) vor dem Aufschieben des Spannringes (21) auf das Rohr (17) und daß der Spannring (21) mit dem darin einsitzenden Rohr (17) zu dem darin eingesteckten oder eingepreßten Einsteck­ zapfen (13′) soweit einer Durchmesserreduzierung unterwor­ fen worden ist, daß das Rohr (17) einer Druckeigenspannung unterliegt.
10. Welle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsteckabschnitt (13′) des Zapfens (12′) mit einer vor dem Fügen mit dem Rohr (17) hergestellten Verzahnung (19′) mit parallel zur Längsachse (4) verlaufenden Zähnen versehen ist.
11. Welle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Aufnahmebohrung (18′) des Rohres (17) mit einer vor dem Fügen hergestellten Verzahnung versehen ist.
12. Welle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Einsteckabschnitt (13, 13′) des Zapfens (12, 12′) ein Einpreßkonus (16) und/oder ein zylindrischer Einfüh­ rungsabschnitt (28) vorgeschaltet sind.
13. Welle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (14) des Zapfens (12, 12′) einen gegenüber dem Einsteckabschnitt (13, 13′) verringer­ ten Querschnitt aufweist und zwischen beiden ein Übergangs­ abschnitt (15) angeordnet ist.
14. Welle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (21) als Sitz für ein Einspannende (10) eines Faltenbalges (9) zur Abdichtung des Gleichlaufdrehge­ lenkes (3) dient und ein Dichtungsabschnitt (25) vorgesehen ist, der über das dem Verbindungsabschnitt (12, 12′) abge­ wandte Ende des Spannringes (21) greift und zur Abdichtung gegenüber der Außenfläche (20) dient.
15. Welle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenfläche (19) des Einsteckabschnittes (13) und der Aufnahmebohrung (18) des Rohres (17) eine reibwerterhöhende Einlage vorgesehen ist.
16. Verfahren zur Herstellung einer Welle nach einem der An­ sprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Spannring auf das Rohr so weit aufgepreßt oder das Rohr in den Spannring so weit eingepreßt wird, bis beide ihre Zuordnungsposition eingenommen haben, daß danach unter Stützung des Spannringes gegen Aufweitung der Zapfen mit seinem Einsteckabschnitt in die Aufnahmebohrung des Rohres in die Endposition eingepreßt wird.
17. Verfahren zur Herstellung einer Welle nach einem der An­ sprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Spannring auf das Rohr so weit aufgescho­ ben oder das Rohr in den Spannring so weit eingeschoben wird, bis beide ihre Zuordnungsposition eingenommen haben, daß danach der Zapfen mit dem Einsteckabschnitt in die Aufnahmebohrung des Rohres eingeschoben und anschließend der Spannring einer Querschnittsreduzierung unterworfen wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008049940A1 (de) * 2008-10-02 2010-04-08 Zf Friedrichshafen Ag Hohlwellen-Verbindungseinrichtung
US11525482B2 (en) * 2018-04-27 2022-12-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for producing a shaft-hub connection, and motor vehicle shaft having such a connection

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2345134B2 (de) * 1972-09-27 1975-08-07 Oerlikon Italiana, Mailand (Italien) Gelenkwelle mit Festgelenken
DE3007896A1 (de) * 1980-03-01 1981-09-10 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Anschlussverbindung fuer faserkunststoffrohre, insbesondere hohlwellen von kraftfahrzeugen
DE4221204A1 (de) * 1991-07-01 1993-01-07 Rockford Powertrain Inc Verbindungsvorrichtung fuer eine antriebsverbindung
EP0264206B1 (de) * 1986-10-13 1993-02-24 Tube Forming Co.,Ltd. Antriebswelle
DE4313296A1 (de) * 1993-04-23 1994-06-16 Loehr & Bromkamp Gmbh Auswuchtbare Wellenverbindung
DE3943535C2 (de) * 1989-06-24 1994-11-24 Gkn Automotive Ag Verbindungsanordnung
DE4325963A1 (de) * 1993-08-03 1995-02-09 Loehr & Bromkamp Gmbh Crash-optimierte Wellenverbindung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2345134B2 (de) * 1972-09-27 1975-08-07 Oerlikon Italiana, Mailand (Italien) Gelenkwelle mit Festgelenken
DE3007896A1 (de) * 1980-03-01 1981-09-10 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Anschlussverbindung fuer faserkunststoffrohre, insbesondere hohlwellen von kraftfahrzeugen
EP0264206B1 (de) * 1986-10-13 1993-02-24 Tube Forming Co.,Ltd. Antriebswelle
DE3943535C2 (de) * 1989-06-24 1994-11-24 Gkn Automotive Ag Verbindungsanordnung
DE4221204A1 (de) * 1991-07-01 1993-01-07 Rockford Powertrain Inc Verbindungsvorrichtung fuer eine antriebsverbindung
DE4313296A1 (de) * 1993-04-23 1994-06-16 Loehr & Bromkamp Gmbh Auswuchtbare Wellenverbindung
DE4325963A1 (de) * 1993-08-03 1995-02-09 Loehr & Bromkamp Gmbh Crash-optimierte Wellenverbindung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008049940A1 (de) * 2008-10-02 2010-04-08 Zf Friedrichshafen Ag Hohlwellen-Verbindungseinrichtung
US8424890B2 (en) 2008-10-02 2013-04-23 Zf Friedrichshafen Ag Hollow shaft connection device
US11525482B2 (en) * 2018-04-27 2022-12-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for producing a shaft-hub connection, and motor vehicle shaft having such a connection

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DE19542099C2 (de) 1998-09-17

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