DE19704729A1 - Seitenwellenzapfen für ein Differentialgetriebe mit einem angepaßten Gelenkbauteil einer Gleichlaufgelenkwelle - Google Patents
Seitenwellenzapfen für ein Differentialgetriebe mit einem angepaßten Gelenkbauteil einer GleichlaufgelenkwelleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Seitenwellenzapfen für ein Diffe
rentialgetriebe sowie ein an den Seitenwellenzapfen angepaßtes
Gelenkbauteil einer Gleichlaufgelenkwelle; weiterhin umfaßt die
Erfindung ein Differentialgetriebe mit einem derartigen Seiten
wellenzapfen sowie ein Aggregat aus einem Differentialgetriebe
und zwei Steitenwellen mit zumindest einem erfindungsgemäßen
Seitenwellenzapfen und einem erfindungsgemäßen Gelenkbauteil.
Bekannte Seitenwellenzapfen von Differentialgetrieben einer
ersten Art umfassen einen äußeren Flansch, an dem ein Gelenkbau
teil einer anschließenden Gleichlaufgelenkwelle angeschraubt
werden kann. Der Nachteil solcher Wellenzapfen liegt darin, daß
das Gelenkbauteil entsprechend angepaßt werden muß, also zur
Aufnahme von Schraubverbindungsmitteln ausgebildet sein muß.
Dies sind in der Regel durchgesteckte Schrauben. Für die Auf
nahme der Schraubenlöcher muß hierbei das Gelenkbauteil zusätz
liches Fleisch außerhalb der Funktionsteile aufweisen, wodurch
das Gelenkbauteil schwerer wird und teurer zu fertigen ist.
Es sind weiterhin Seitenwellenzapfen in einer zweiten Art be
kannt, die - um die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden -
den Wellenzapfen einstückig und integral mit einem Gelenkbau
teil der anschließenden Gleichlaufgelenkwelle ausbilden. Da die
Gelenkmontage von Gleichlaufgelenken ein komplexer Vorgang ist,
kann diese nicht bei in ein Differentialgetriebe bereits einge
stecktem Wellenzapfen erfolgen. Der sich hieraus ergebende Nach
teil liegt darin, daß erst bei der Montage der Gleichlaufgelenk
wellen am Fahrzeug das Differentialgetriebe durch Einstecken der
Wellenzapfen nach außen abgeschlossen wird und daß erst nach
diesem Vorgang ein Befüllen des Differentialgetriebes mit
Schmierstoff möglich ist. Dies ist für die Fertigungsabläufe bei
der Fahrzeugherstellung äußerst ungünstig.
Weiterhin sind Seitenwellenzapfen der genannten Art bekannt, die
am äußeren Ende mit einer Wellenverzahnung versehen sind, die
zur Steckverbindung mit dem Gelenkbauteil der anschließenden
Gleichlaufgelenkwelle versehen sind. Diese Wellenzapfen sind in
der Regel unmittelbar gegenüber dem Getriebegehäuse des Diffe
rentialgetriebes axial festgelegt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Seitenwellenzapfen der genannten Art bereitzustellen, der über
verbesserte Anschluß- bzw. Axialsicherungsmittel verfügt, ge
wichtsgünstig ist und verbessert herstellbar ist.
Die Lösung hierfür liegt in der erfindungsgemäßen Merkmalskombi
nation:
Seitenwellenzapfen für ein Differentialgetriebe, der ein in das Differentialgetriebe einsteckbares inneres Ende mit einer äuße ren Wellenverzahnung und einer Ringnut zur Aufnahme eines Siche rungsringes hat, mit der das innere Ende mit einem Seitenwellen rad des Differentialgetriebes lösbar verbindbar ist, und der ein mit einem Gelenkbauteil einer Gleichlaufgelenkwelle verbindbares äußeres Ende hat, das mit einer Wellenverzahnung versehen ist und Formationen zur Aufnahme zerstörungsfrei lösbarer Axialsi cherungsmittel für das Gelenkbauteil aufweist, wobei der Wellen zapfen als Hohlwelle ausgebildet ist,
sowie bei entsprechender Anpassung des Gleichlaufgelenkbauteils in folgender Merkmalskombination:
Seitenwellenzapfen-Gelenkbauteil-Einheit umfassend einen Wellen zapfen für ein Differentialgetriebe, der ein in das Differenti algetriebe einsteckbares inneres Ende mit einer äußeren Wellen verzahnung und einer Ringnut zur Aufnahme eines Sicherungsringes hat, mit der das innere Ende mit einem Seitenwellenrad des Dif ferentialgetriebes lösbar verbindbar ist, und ein mit dem äuße ren Ende des Wellenzapfens verbindbares Gelenkbauteil einer Gleichlaufgelenkwelle, wobei der Wellenzapfen an seinem äußeren Ende und das Gelenkbauteil an seinem differentialseitigen Ende ineinanderschiebbare Steckverbindungsmittel mit ineinandergrei fenden Wellenverzahnungen haben und zerstörungsfrei lösbare Axialsicherungsmittel aufweisen, und wobei der Wellenzapfen als Hohlwelle ausgebildet ist.
Seitenwellenzapfen für ein Differentialgetriebe, der ein in das Differentialgetriebe einsteckbares inneres Ende mit einer äuße ren Wellenverzahnung und einer Ringnut zur Aufnahme eines Siche rungsringes hat, mit der das innere Ende mit einem Seitenwellen rad des Differentialgetriebes lösbar verbindbar ist, und der ein mit einem Gelenkbauteil einer Gleichlaufgelenkwelle verbindbares äußeres Ende hat, das mit einer Wellenverzahnung versehen ist und Formationen zur Aufnahme zerstörungsfrei lösbarer Axialsi cherungsmittel für das Gelenkbauteil aufweist, wobei der Wellen zapfen als Hohlwelle ausgebildet ist,
sowie bei entsprechender Anpassung des Gleichlaufgelenkbauteils in folgender Merkmalskombination:
Seitenwellenzapfen-Gelenkbauteil-Einheit umfassend einen Wellen zapfen für ein Differentialgetriebe, der ein in das Differenti algetriebe einsteckbares inneres Ende mit einer äußeren Wellen verzahnung und einer Ringnut zur Aufnahme eines Sicherungsringes hat, mit der das innere Ende mit einem Seitenwellenrad des Dif ferentialgetriebes lösbar verbindbar ist, und ein mit dem äuße ren Ende des Wellenzapfens verbindbares Gelenkbauteil einer Gleichlaufgelenkwelle, wobei der Wellenzapfen an seinem äußeren Ende und das Gelenkbauteil an seinem differentialseitigen Ende ineinanderschiebbare Steckverbindungsmittel mit ineinandergrei fenden Wellenverzahnungen haben und zerstörungsfrei lösbare Axialsicherungsmittel aufweisen, und wobei der Wellenzapfen als Hohlwelle ausgebildet ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung als Hohlwelle ist eine
erhebliche Gewichtsreduzierung gegenüber bekannten Wellenzapfen,
die allenfalls zum Teil hohlgebohrt sind, möglich. Der Übergang
zu Wellenverzahnungen als Verbindungsmittel an beiden Enden, d. h.
zur Verbindung mit dem Seitenwellenrad und zur Verbindung mit
dem Gelenkbauteil, führt gegenüber bekannten Flanschwellenzapfen
zur weiteren deutlichen Gewichtsreduzierung. Die Axialsicherung
gegenüber dem Seitenwellenrad mittels Sprengringverbindung er
möglicht eine einfache und sichere Montage, die das Differenti
algetriebe mit eingesteckten Wellenzapfen zu einem abgeschlosse
nen mit Schmierstoff fertig befüllbaren System macht, das funk
tionsfertig am Fahrzeug montiert werden kann. Durch die Ausge
staltung der Schnittstelle zum Gelenkbauteil als lösbare Steck
verbindung ist die anschließende Montage von ebenfalls funk
tionsfertig komplett und mit Schmierstoff befüllt angelieferten
Gleichlaufgelenkwellen bei der Fahrzeugherstellung ebenso wie
bei Reparaturen ohne weiteres möglich. Die Axialsicherungsmittel
zwischen äußerem Ende des Wellenzapfens und dem Gelenkbauteil
sind erfindungsgemäß so ausgebildet, daß ein Lösen der Verbin
dung möglich ist, ohne daß die Sprengringverbindung zwischen dem
Wellenzapfen und dem Seitenwellenrad axialen Kräften ausgesetzt
ist. Auf diese Weise ist ein unbeabsichtigte Demontage der Wel
lenzapfen, die das abgeschlossene System Differentialgetriebe
aufheben würde, ausgeschlossen.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung als Hohlwelle ist ein
Übergang auf die Herstellung von erfindungsgemäßen Wellenzapfen
durch spanlose Umformverfahren möglich, die mit geringem Energie
einsatz durchzuführen sind. Solche Verfahren, bei denen die
Wellenverzahnungen ebenfalls durch spanloses Umformen fertig
hergestellt werden können, sind das Rundhämmern oder Rundkneten
oder bestimmte Abstreckverfahren ausgehend vom Rohrmaterial. Das
offene innere Ende eines in dieser Weise hergestellten Wellen
zapfens ist mit einem Verschlußdeckel innen zu schließen, um das
erforderliche Abschließen des Differentials sicherzustellen.
Daneben kann bei nicht zu extremen Längen-Durchmesser-Verhältnis
der erfindungsgemäßen Wellenzapfen im Tiefziehverfahren her
gestellt werden. Hierbei bildet in besonders günstiger Weise der
Boden des Erzeugnisses bereits die Mittel für das innere Ab
schließen des Differentials.
Für die Ausbildung der Wellenverzahnung am äußeren Ende, d. h.
zur Verbindung mit dem Gelenkbauteil, stehen sowohl die Möglich
keit einer äußeren Wellenverzahnung zum Einschieben in einen
Hülsenabschnitt des Gelenkbauteils als auch einer inneren Wel
lenverzahnung zum Aufschieben auf einen Zapfen oder Zylinder
abschnitt des Gelenkbauteils zur Verfügung. Das entsprechende
erfindungsgemäße Gelenkbauteil kann mit einem einseitig ab
schließenden Boden ausgeführt werden, an den sich eine Hülse zur
Steckverbindung mit dem Wellenzapfen anschließt oder insgesamt
als offenes Hülsenbauteil ausgeführt werden, dessen Querschnitt
dann zur Abdichtung mit einem Deckel zu verschließen ist. Übli
che Bauformen für das anschließende Gleichlaufdrehgelenk sind
VL-Gelenke oder Tripodegelenke, die dem Fachmann grundsätzlich
bekannt sind.
Als lösbare Verbindungsmittel zwischen dem äußeren Ende des
Wellenzapfens und dem Gelenkbauteil werden nachstehend einige
günstige Beispiele genannt.
Eine Möglichkeit besteht in der Herstellung einer Sprengring
verbindung mit entsprechenden Ringnuten im Bereich der Wellen
verzahnungen, die einen Sprengring gemeinsam aufnehmen.
Eine Abwandlung ist die Ausbildung einer Keilnut im inneren Teil
der Steckverbindungsmittel, in die konisch zulaufende Stifte von
außen durch das äußere Teil der Steckverbindungsmittel einge
schraubt werden, die sich an die Flanken der Keilnut anlegen.
Bei einer Anlage an nur einer der Flanken kann eine Verspannung
zwischen den Teilen der Steckverbindung durch gegenseitige An
lage von entsprechenden Stirnflächen erfolgen.
Eine weitere Ausbildung kann die Verwendung einer Überwurfmutter
umfassen, die sich auf dem eingeschobenen Teil der Steckverbin
dung über einen Sicherungsring axial abstützt und den aufgescho
benen Teil der Steckverbindung übergreift und auf diesem mittels
Gewinde festgelegt wird. Hierbei kann eine axiale Verspannung
wiederum durch Anlage einander gegenüberliegender Stirnflächen
zwischen den mittels Steckverbindung verbundenen Teilen erfol
gen.
Sofern der Wellenzapfen in einen Hülsenabschnitt des Gelenkbau
teils eingeschoben ist, ist es nach einer besonders günstigen
Ausführung vorgesehen, eine Bohrung in der genannten Hülse vor
zusehen, die zu den axialen Stoßflächen zwischen den Teilen
führt. Durch die Bohrung oder Öffnung kann dann ein Keilwerkzeug
angesetzt werden, mit dem die Verbindung bei Bedarf auseinander
getrieben werden kann, ohne daß Axialkräfte auf die Schnappring
verbindung des Wellenzapfens mit dem Seitenwellenrad übertragen
werden.
Wenn der Wellenzapfen mit seinem äußeren offenen Ende ein An
schlußelement des Gelenkbauteils übergreift, liegt die axiale
Stoßstelle in der Regel außerhalb des Differentialgetriebes und
ist frei zugänglich, so daß hier ein Keilwerkzeug ohne weiteres
angesetzt werden kann.
Bei den oben bereits genannten erfindungsgemäßen Herstellverfah
ren für den Wellenzapfen soll die Umformung in der Weise erfol
gen, daß die Wandstärke im wesentlichen gleichbleibend ist.
insbesondere soll zur Gewichtsoptimierung bei abgestuftem Wel
lenzapfen über die Länge ein gleichbleibendes Widerstandsmoment
durch die Wandstärken- und Durchmesserverhältnisse eingestellt
werden. Ein weiterer Gesichtspunkt besteht darin, daß möglichst
geringe Umformgrade gewahrt werden, so daß auch eine Kaltumfor
mung möglich wird. Hierzu kann es günstig sein, das äußere Ende
des Wellenzapfens aufzuweiten, während das innere Wellenende
gegebenenfalls im Zusammenhang mit der Herstellung der äußeren
Wellenverzahnung im äußeren Durchmesser reduziert werden kann.
Mit der Erfindung wird ein funktionsgünstiges und billig herzu
stellendes Bauteil bereitgestellt, das das Gesamtsystem Diffe
rentialgetriebe mit anschließenden Gleichlaufgelenkwellen we
sentlich verbessert.
Soweit nicht vorstehend bereits erläutert, wird ausdrücklich auf
bevorzugte Ausführungsbeispiele Bezug genommen, die in den Un
teransprüchen genannt sind.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachstehend anhand der
Zeichnungen beschrieben. Hierin zeigen
Fig. 1 einen Halbschnitt durch ein Differentialgetriebe mit
eingestecktem erfindungsgemäßen Zapfen und aufgesteck
tem erfindungsgemäßen Gelenkaußenteil in einer ersten
Ausführung;
Fig. 2 einen Halbschnitt durch ein Differentialgetriebe mit
eingestecktem erfindungsgemäßen Zapfen und aufgesteck
tem erfindungsgemäßen Gelenkaußenteil in einer zweiten
Ausführung;
Fig. 3 einen Halbschnitt durch ein Differentialgetriebe mit
eingestecktem erfindungsgemäßen Zapfen und aufgesteck
tem erfindungsgemäßen Gelenkaußenteil in einer dritten
Ausführung;
Fig. 4 einen Halbschnitt durch ein Differentialgetriebe mit
eingestecktem erfindungsgemäßen Zapfen und aufgesteck
tem erfindungsgemäßen Gelenkaußenteil in einer vierten
Ausführung;
Fig. 5 einen Halbschnitt durch ein Differentialgetriebe mit
eingestecktem erfindungsgemäßen Zapfen und eingesteck
tem erfindungsgemäßen Gelenkaußenteil in einer ersten
Ausführung.
Soweit Einzelheiten in den Fig. 1 bis 6 übereinstimmen, sind
sie mit gleichen Bezugsziffern belegt und werden gemeinsam be
schrieben.
Ein Differentialgetriebe ist im Bereich eines Wellendurchtritts
durch ein Teil des Getriebegehäuses 11 mit der Wellendurch
trittsöffnung 12 dargestellt. In die Durchtrittsöffnung 12 ist
ein Schrägrollenlager 13 eingesetzt und mit einem Sicherungsring
14 axial nach außen gesichert. In dem Schrägrollenlager 13 ist
ein Differentialkorb 15 gelagert, der sich im Inneren des Gehäu
ses 11 befindet. Dieser ist nur bis wenig über seine Mittelebene
M hinaus dargestellt. In der Mittelebene ist ein radialer Lager
zapfen 16 eingesetzt, auf dem zwei Ausgleichskegelräder 17, 18
gelagert sind. Der Differentialkorb 15 läßt einen Hülsenansatz
19 erkennen, der eine Einstecköffnung 20 für einen Seitenwellen
zapfen bildet, der in den einzelnen Figuren gesondert bezeichnet
ist. Der Seitenwellenzapfen ist in Gleitlagerung in der Ein
stecköffnung 20 gelagert. Das innere Ende des Seitenwellenzap
fens ist mit einem Verschlußdeckel 21 verschlossen. Der Seiten
wellenzapfen weist an seinem in den Differentialkorb 15 reichen
den inneren Ende eine äußere Wellenverzahnung 22 und eine Ring
nut 23 auf, in der ein Sprengring 24 sitzt. Auf dem genannten
inneren Ende sitzt eines von zwei Seitenwellenkegelrädern 25,
das mit einer entsprechenden inneren Wellenverzahnung 26 verse
hen ist, in der eine Ringnut 27 ausgebildet ist. Das Seitenwel
lenkegelrad 25 stützt sich gegenüber dem Differentialkorb 15
mittels zweier Gleitscheiben 28, 29 ab. Das aus dem Differenti
algehäuse 11 austretende äußere Ende des Seitenwellenzapfens ist
durch eine in der Durchtrittsöffnung 12 einsitzende Verbunddich
tung 30 gegenüber diesem abgedichtet. Das äußere freie Ende des
Seitenwellenzapfens ist mittels einer Steckverbindung mit einem
Gelenkaußenteil verbunden, das in den einzelnen Figuren geson
dert bezeichnet ist. Die Anordnung des Seitenwellenkegelrades 25
mit dem Seitenwellenzapfen ist im Differentialkorb 15 zweifach
symmetrisch zur Mittelebene M anzunehmen. Antriebsmittel zur
drehenden Antriebsbewegung des Differentialkorbs 15 innerhalb
des Getriebegehäuses 11 sind außen an der zweiten nicht dar
gestellten Hälfte des Differentialkorbs anzunehmen.
In Fig. 1 ist der Seitenwellenzapfen 31 als Hohlwelle ausge
bildet, die zweifach abgestuft von einem außerhalb des Gehäuses
11 liegenden Abschnitt größeren Durchmessers auf den in das
Seitenwellenkegelrad 25 eingesteckten Abschnitt kleineren Durch
messers übergeht. Am äußeren Ende ist eine äußere Wellenverzah
nung 32 ausgebildet, die über eine Ringnut 33 verfügt, in welche
ein Sprengring 34 eingreift. Auf das äußere Ende ist das Gelenk
außenteil 41 mit einem zylindrischen Ansatz 42 aufgeschoben, der
über eine innere Wellenverzahnung 36 verfügt, in der ebenfalls
eine Ringnut 37 vorgesehen ist. In diese greift der Sprengring
34 ebenfalls ein und sichert somit das Gelenkaußenteil 41 gegen
über dem Seitenwellenzapfen 31 axial in beiden Richtungen.
In dem zylindrischen Ansatz 42 ist eine Radialbohrung 38 vor
gesehen, die mit einem Stopfen 39 aus Kunststoff verschlossen
ist. Nach Entfernen des Stopfens 39 kann ein Keilwerkzeug in
einen Ringspalt 40 zwischen einem Bodenteil 43 des Gelenkaußen
teils 41 und einer Stirnfläche 35 des Seitenwellenzapfens 31
eingeschoben werden. Auf diese Weise ist ein Lösen dieser
Sprengringverbindung möglich, ohne daß Axialkräfte auf die
Sprengringverbindung zwischen Seitenwellenzapfen 31 und Seiten
wellenkegelrad 25 ausgeübt werden. Außen auf dem zylindrischen
Ansatz 42 sitzen zwei Schutzdeckel 44, 45 zum Schutz der Ver
bunddichtung 30.
In Fig. 2 ist der Seitenwellenzapfen 51 als Hohlwelle ausge
bildet, die zweifach abgestuft von einem außerhalb des Gehäuses
11 liegenden Abschnitt größeren Durchmessers auf den in das
Seitenwellenkegelrad 25 eingesteckten Abschnitt kleineren Durch
messers übergeht. Am äußeren Ende ist eine äußere Wellenverzah
nung 52 ausgebildet, die über eine Keilnut 53 verfügt. Auf das
äußere Ende ist das Gelenkaußenteil 61 mittels eines zylin
drischen Ansatzes 62 aufgeschoben, der über eine innere Wellen
verzahnung 56 verfügt.
In dem zylindrischen Ansatz 62 ist eine Radialbohrung 58 erkenn
bar, in die eine konische Schraube 59 eingedreht ist. Auf dem
Umfang sind drei Bohrungen mit drei Schrauben vorgesehen. Diese
greift in die Keilnut 53 an der zum Ende liegenden Flanke ein
und sichert somit das Gelenkaußenteil 61 gegenüber dem Seiten
wellenzapfen 51, wobei sich eine Stirnfläche 55 des Seitenwel
lenzapfens 51 an einem Bodenteil 63 des Gelenkaußenteils 61
abstützt. Ein Lösen der Keilnutverbindung ist möglich, ohne daß
Axialkräfte auf die Sprengringverbindung zwischen Seitenwellen
zapfen 51 und Seitenwellenkegelrad 25 ausgeübt werden. Außen auf
dem zylindrischen Ansatz 62 sitzen zwei Schutzdeckel 44, 45 zum
Schutz der Verbunddichtung 30.
In Fig. 3 ist der Seitenwellenzapfen 71 als Hohlwelle ausge
bildet, die zweifach abgestuft von einem außerhalb des Gehäuses
11 liegenden Abschnitt größeren Durchmessers auf den in das
Seitenwellenkegelrad 25 eingesteckten Abschnitt kleineren Durch
messers übergeht. Am äußeren Ende ist eine äußere Wellenverzah
nung 72 ausgebildet. Davor ist eine Ringnut 73 ausgebildet, in
welche ein Sicherungsring 74 eingreift. Auf das äußere Ende ist
ein Gelenkaußenteil 81 mittels eines zylindrischen Ansatzes 82
aufgeschoben, der über eine innere Wellenverzahnung 76 verfügt.
Der Sicherungsring 74 hält eine Scheibe 77 an der sich eine
Überwurfmutter 78 abstützt, die außen Schlüsselflächen 79 hat.
Diese übergreift den zylindrischen Ansatz 82 und ist mit diesem
verschraubt. Eine Stirnfläche 75 des Seitenwellenzapfens 71
stützt sich an einem Bodenteil 83 des Gelenkaußenteils ab. Ein
Lösen der Überwurfmutterverbindung ist möglich, ohne daß Axial
kräfte auf die Sprengringverbindung zwischen Seitenwellenzapfen
71 und Seitenwellenkegelrad 25 ausgeübt werden. Außen auf der
Überwurfmutter 78 sitzt ein Schutzdeckel 46 zum Schutz der Ver
bunddichtung 30.
In Fig. 4 ist der Seitenwellenzapfen 91 als Hohlwelle ausge
bildet, die zweifach abgestuft von einem außerhalb des Gehäuses
11 liegenden Abschnitt größeren Durchmessers auf den in das
Seitenwellenkegelrad 25 eingesteckten Abschnitt kleineren Durch
messers übergeht. Am äußeren Ende ist eine äußere Wellenverzah
nung 92 ausgebildet. Davor ist eine Ringnut 93 ausgebildet, in
welche ein Sicherungsring 94 eingreift. Auf das äußere Ende ist
ein Gelenkaußenteil 101 mittels eines zylindrischen Ansatzes 102
aufgeschoben, der über eine innere Wellenverzahnung 96 verfügt.
Der Sicherungsring 94 hält eine Scheibe 97 an der sich eine
Überwurfmutter 98 abstützt, die Bohrungen 99 zum Ansetzen eines
Hakenschlüssels hat.
Diese übergreift den zylindrischen Ansatz 102 und ist mit diesem
verschraubt. Eine Stirnfläche 95 des Seitenwellenzapfens 91
stützt sich an einem Bodenteil 103 des Gelenkaußenteils ab. Ein
Lösen der Überwurfmutterverbindung ist möglich, ohne daß Axial
kräfte auf die Sprengringverbindung zwischen Seitenwellenzapfen
91 und Seitenwellenkegelrad 25 ausgeübt werden. Außen auf der
Überwurfmutter 98 sitzt ein Schutzdeckel 46 zum Schutz der Ver
bunddichtung 30.
In Fig. 5 ist der Seitenwellenzapfen 111 als Hohlwelle ausge
bildet, die in einer Abstufung von einem außerhalb des Gehäuses
11 liegenden größeren Durchmesser auf einen in das Seitenwellen
kegelrad 25 eingesteckten Abschnitt kleineren Durchmessers über
geht. Am äußeren Ende ist eine innere Wellenverzahnung 112 aus
gebildet, die über eine Ringnut 113 verfügt, in welche ein
Sprengring 114 eingreift. In das äußere Ende ist das Gelenk
außenteil 121 mittels eines zylindrischen Ansatzes 122 einge
schoben, der über eine äußere Wellenverzahnung 116 verfügt, in
der ebenfalls eine Ringnut 117 vorgesehen ist. In diese greift
der Sprengring 114 ebenfalls ein und sichert somit das Gelenk
außenteil 121 gegenüber dem Seitenwellenzapfen 111 axial in
beiden Richtungen.
Zum Lösen der Verbindung kann ein Keilwerkzeug in den Ringspalt
120 zwischen einem Bodenteil 123 des Gelenkaußenteils 121 und
einer Stirnfläche 115 des Seitenwellenzapfens 111 eingeschoben
werden. Auf diese Weise ist ein Lösen der Sprengringverbindung
möglich, ohne daß Axialkräfte auf die Sprengringverbindung zwi
schen Seitenwellenzapfen 111 und Seitenwellenkegelrad 25 ausge
übt werden. Außen auf dem Seitenwellenzapfen 111 sitzen zwei
Schutzdeckel 44, 45 zum Schutz der Verbunddichtung 30.
In allen Ausführungsformen ist der als Hohlwelle ausgebildete
Seitenwellenzapfen innen im Bereich des Seitenwellenkegelrads 25
mit einem Verschlußdeckel 21 aus Kunststoff abgedichtet. Dadurch
kann die Verbindung zwischen dem Gelenkaußenteil 41, 61, . . . und
dem Seitenwellenzapfen 31, 51, . . . getrennt werden, ohne daß
Getriebeöl austritt, d. h. insbesondere ohne daß das Getriebe
entleert zu werden braucht. Umgekehrt ist eine Montage von
Gleichlaufgelenkwellen bei vollständig am Fahrzeug montiertem
und befüllten Differentialgetriebe möglich.
Claims (28)
1. Seitenwellenzapfen (31, 51, . . .) für ein Differentialge
triebe, der ein in das Differentialgetriebe einsteckbares
inneres Ende mit einer äußeren Wellenverzahnung (22) und
einer Ringnut (23) zur Aufnahme eines Sicherungsringes (24)
hat, mit der das innere Ende mit einem Seitenwellenrad (25)
des Differentialgetriebes lösbar verbindbar ist, und der
ein mit einem Gelenkbauteil einer Gleichlaufgelenkwelle
verbindbares äußeres Ende hat, das mit einer Wellenverzah
nung (32, 52, . . .) versehen ist und Formationen zur Auf
nahme zerstörungsfrei lösbarer Axialsicherungsmittel für
das Gelenkbauteil aufweist, wobei der Wellenzapfen (31, 51,
. . .) als Hohlwelle ausgebildet ist.
2. Wellenzapfen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenverzahnung am äußeren Ende als äußere Wellen
verzahnung (32, 52, 72, 92) ausgebildet ist (Fig.
1-4).
3. Wellenzapfen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenverzahnung am äußeren Ende als innere Wellen
verzahnung (112) ausgeführt ist (Fig. 5).
4. Wellenzapfen nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formationen eine Ringnut (33, 113) im Bereich der
Wellenverzahnung (32, 112) zur Aufnahme eines Sprengrings
(34, 114) umfassen (Fig. 1, 5).
5. Wellenzapfen nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formationen eine Keilnut (53) zur Aufnahme konisch
zulaufender Stifte (59) umfassen (Fig. 2).
6. Wellenzapfen nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formationen einen Einstich (73, 93) vor dem Auslauf
der Wellenverzahnung (72, 92) zur Aufnahme eines Siche
rungsringes (74, 94) als Abstützung einer Überwurfmutter
(78, 98) umfassen (Fig. 3, 4).
7. Wellenzapfen nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenzapfen (31, 51, . . .) mittels spanloser Um
formung hergestellt ist.
8. Wellenzapfen nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenzapfen (31, 51, . . .) über die Länge etwa
konstante Wandstärke aufweist.
9. Wellenzapfen nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenzapfen (31, 51, . . .) über die Länge etwa
konstantes Widerstandsmoment aufweist.
10. Wellenzapfen nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenzapfen (31, 51, . . .) am inneren Ende einen
den inneren Querschnitt verschließenden Verschlußdeckel
(21) aufweist.
11. Seitenwellenzapfen-Gelenkbauteil-Einheit umfassend einen
Wellenzapfen (31, 51, . . .) für ein Differentialgetriebe,
der ein in das Differentialgetriebe einsteckbares inneres
Ende mit einer äußeren Wellenverzahnung (22) und einer
Ringnut (23) zur Aufnahme eines Sicherungsringes (24) hat,
mit der das innere Ende mit einem Seitenwellenrad (25) des
Differentialgetriebes lösbar verbindbar ist, und ein mit
dem äußeren Ende des Wellenzapfens (31, 51, . . .) verbind
bares Gelenkbauteil (41, 61, . . .) einer Gleichlaufgelenk
welle, wobei der Wellenzapfen (31, 51, . . .) an seinem äuße
ren Ende und das Gelenkbauteil (41, 61, . . .) an seinem
differentialseitigen Ende ineinanderschiebbare Steckverbin
dungsmittel mit ineinandergreifenden Wellenverzahnungen
haben und zerstörungsfrei lösbare Axialsicherungsmittel
aufweisen, und wobei der Wellenzapfen (31, 51, . . .) als
Hohlwelle ausgebildet ist.
12. Einheit nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenzapfen (31, 51, 71, 91) in das Gelenkbauteil
(41, 61, 81, 101) eingesteckt ist (Fig. 1-4).
13. Einheit nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenzapfen (111) auf einen Abschnitt des Gelenk
bauteils (121) aufgeschoben ist (Fig. 5).
14. Einheit nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Axialsicherungsmittel einander zugeordnete Ringnu
ten (33, 37; 113, 117) und einen darin eingesetzten Spreng
ring (34, 114) umfassen (Fig. 1, 5).
15. Einheit nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem übergreifenden Teil der Steckverbindungsmit
tel eine Bohrung (38) vorgesehen ist, die zum Stoß (40)
radialer Anschlagflächen (35, 43) zwischen dem einge
steckten Teil der Steckverbindungsmittel und dem übergrei
fenden Teil hinführt.
16. Einheit nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Axialsicherungsmittel eine auf das eingesteckte
Teil der Steckverbindungsmittel aufgeschobene Überwurfmut
ter (78, 98) umfassen, die sich an einem auf dem einge
steckten Teil festgelegten Sicherungsring (77, 97) axial
abstützt und die mit ihrem Innengewinde mit einem Außenge
winde an dem übergreifenden Teil der Steckverbindungsmit
tel zusammenwirkt (Fig. 3, 4).
17. Einheit nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Axialsicherungsmittel in die Steckverbindungsmittel
durchsetzende Querbohrungen eingesetzte lösbare Sicherungs
elemente wie Kerbstifte, Hohlsplinte, Federhülsen, Maden
schrauben umfassen (ohne Figur).
18. Einheit nach einem der Ansprüche 11 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenzapfen (31, 51, . . .) eine mittels spanloser
Umformung fertiggestellte Welle ist.
19. Einheit nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenzapfen (31, 51, . . .) am inneren Ende einen
den inneren Querschnitt verschließenden Verschlußdeckel
(21) aufweist.
20. Einheit nach einem der Ansprüche 11 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gelenkbauteil ein Gelenkaußenteil (41, 61, . . .)
eines Gleichlaufdrehgelenkes ist.
21. Einheit nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gelenkaußenteil (41, 61, . . .) differentialseitig
einen Boden (43, 63, . . .) hat, an dem außen eine zylin
drische Hülse (42, 62, . . .) ansetzt.
22. Einheit nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gelenkaußenteil (41, 61, . . .) insgesamt ein Hülsen
bauteil ist, in das ein Deckelteil eingesetzt ist.
23. Einheit nach einem der Ansprüche 11 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Axialverbindungsmittel der Steckverbindungsmittel
axialkraftfrei für die Verbindung zwischen Wellenzapfen und
Seitenwellenrad lösbar sind.
24. Differentialgetriebe gekennzeichnet durch zumindest einen
Seitenwellenzapfen nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
25. Differentialgetriebe mit zwei angeschlossenen Gleichlaufge
lenkwellen gekennzeichnet durch zumindest eine Seitenwel
lenzapfen-Gelenkbauteil-Einheit nach einem der Ansprüche 11
bis 23.
26. Verfahren zur Herstellung eines Seitenwellenzapfens nach
einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenzapfen ausgehend vom Rohrmaterial durch span
lose Umformung mittels Rundhämmern oder Rundkneten her
gestellt wird.
27. Verfahren zur Herstellung eines Seitenwellenzapfens nach
einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenzapfen ausgehend vom Rohrmaterial durch span
lose Umformung mittels Abstrecken oder Ziehen hergestellt
wird.
28. Verfahren zur Herstellung eines Seitenwellenzapfens nach
einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenzapfen ausgehend von einer Ronde im Tiefzieh
verfahren hergestellt wird.
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