DE19804502A1

DE19804502A1 - Welle mit einer Nabe

Info

Publication number: DE19804502A1
Application number: DE19804502A
Authority: DE
Inventors: Frank Braunegger; Peter Steuer; Friedrich-Wilhelm Dreier; Robert Hessdoerfer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1998-02-05
Publication date: 1998-11-26
Anticipated expiration: 2018-02-06
Also published as: DE19804502B4

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Welle mit einer Nabe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Welle-Nabenverbindungen sind in vielen Varianten bekannt. Zum einen soll zwischen der Welle und der Nabe ein Drehmoment übertragen werden, zum anderen ist die Nabe in vielen Fällen axial auf der Welle zu fixieren. Zusätzlich wird verlangt, daß die Nabe mit einfachen Mitteln leicht zu montieren und zu demontieren ist. Aus diesem Grund werden häufig Sicherungs ringe verwendet, die in eine Wellennut eingelassen sind und einen von zwei Anschlägen bilden, wobei der zweite Anschlag entweder ein weiterer Sicherungsring oder ein Wellenbund ist. Zwar verursacht diese axiale Fixierung geringe Kosten und der Sicherungsring ist leicht zu montieren und zu demontieren, aber sie hat aufgrund einer großen Toleranzkette vom Wellen bund über die Nabenbreite, die Wellennut bis zum Sicherungs ring ein großes Axialspiel von ca. 0,1 bis 0,7 mm.

Außerdem ist es bekannt, den an die Nabe angrenzenden Bereich der Welle zu vertaumeln oder zu stauchen. Dadurch kann man eine spielfreie Fixierung erzeugen, die jedoch nur schlecht lösbar ist. Ferner wird beim Lösen die Welle in der Regel un brauchbar und muß daher ausgetauscht werden.

Vorteile der Erfindung

Nach der Erfindung bildet eine Federscheibe einen ersten An schlag, die mit einem äußeren Abschnitt an einer Schulter der Nabe anliegt, während sich ein radial nach innen gerichteter Abschnitt mit einem Innenrand an der Welle abstützt, indem der Innenrand in einem axialen Abstand zur Schulter federnd an der Welle anliegt. Die Federscheibe wird vom Wellenende über die Welle geschoben, bis sie mit dem äußeren Abschnitt an der Schulter der Nabe anliegt. Dabei gibt der innere Rand federnd nach, während er sich in entgegengesetzter Bela stungsrichtung am Umfang der Welle durch Reibung abstützt und verklemmt. Um die Abstützkraft zu vergrößern ist es zweckmä ßig, daß ein Abschnitt der Welle, an dem sich der Innenrand abstützt, umlaufende Rillen aufweist, in die der Innenrand mit einer Kante eingreift und eine formschlüssige Verbindung bildet. Die Federscheibe kann soweit gegen die Schulter ange drückt werden, daß die Nabe spielfrei zwischen den beiden An schlägen axial fixiert ist. Um die Spielfreiheit auch nach längerem Betrieb zu gewährleisten, erhält die Federscheibe in montiertem Zustand eine Vorspannung. Um die axiale Fixierung zu lösen, wird der Federring mit einem Werkzeug aufgeschnit ten und bei der erneuten Montage durch einen neuen ersetzt.

Gemäß einer Ausgestaltung wird der nach innen gerichtete Ab schnitt der Federscheibe von Federzungen gebildet. Diese kön nen bei der Montage leicht radial nachgeben, während sie re lativ steif das Abstützmoment aufnehmen.

Ferner ist vorteilhaft, daß der äußere Abschnitt der Feder scheibe einen axial umgebogenen Kragen hat, der von der Schulter wegweist. Der Kragen versteift zum einen den äuße ren Bereich und erleichtert die Montage und Demontage, indem an ihm leichter Werkzeuge anzusetzen sind.

Da die Welle mit der Nabe auf kurzem Bauraum spielfrei fi xiert ist, eignet sie sich besonders gut für die Verwendung in einer elektrischen Motorgetriebeeinheit, insbesondere zur Verstellung von Ausstattungsteilen wie Fensterhebern und Schiebedächern in Kraftfahrzeugen, wo die Einbauverhältnisse beengt sind.

Zeichnung

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe schreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammen fassen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine elek trische Motorgetriebeeinheit und

Fig. 2 eine Teilansicht entsprechend dem Pfeil II in Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein nicht dargestellter Elektromotor treibt über eine Getrie bestufe ein Zahnrad 50 an, das drehfest mit einer Welle 20 verbunden ist. Das Zahnrad 50 besitzt ein Nabenteil 52, das am äußeren Umfang in einem Gehäuse 38 drehbar gelagert ist, wobei das Zahnrad 50 mit einer Stirnseite axial am Gehäuse 38 fixiert ist und die Welle 20 einseitig axial abstützt.

Am freien Ende der Welle 20, das aus dem Gehäuse 38 heraus ragt, sitzt ein Ritzel 46 mit einer Verzahnung 48 an seinem Umfang und mit einer Nabe 10, die drehfest, aber zumindest bei der Montage axial verschiebbar mit der Welle 20 verbunden ist. Das Drehmoment wird von einer Kerbverzahnung 30 zwischen der Welle 20 und einer Bohrung 16 der Nabe 10 durch Reib schluß und/oder Formschluß übertragen. Die Kerbverzahnung 30 kann in die Umfangsfläche der Welle 20 oder in die Umfangs fläche der Bohrung 16 eingebracht sein.

Die Nabe 10 hat an ihren gegenüberliegenden Stirnflächen Schultern 12 und 14, die zwischen zwei Anschlägen axial fi xiert sind. Ein Anschlag von einer Federscheibe 22 gebildet, die mit einem äußeren Abschnitt 26 an der Schulter 12 der Na be anliegt und sich über einen nach innen gerichteten Ab schnitt 32 an der Welle 20 abstützt, indem sein Innenrand 24 in einem axialen Abstand 40 von der Schulter 12 am Umfang der Welle 20 anliegt. Der äußere Abschnitt 26 und der Innenrand 24 sind zweckmäßigerweise konzentrisch zu einer Wellenachse 18 ausgerichtet.

Die Federscheibe 22 wird vom Wellenende auf die Welle 20 auf geschoben, wobei der Innenrand 24 und der nach innen gerich tete Abschnitt 32 radial federnd nachgibt. Hierzu ist es zweckmäßig, daß Federzungen 42 den nach innen gerichteten Ab schnitt 32 bilden. Diese geben in Montagerichtung radial leicht nach, während sie sich bei entgegengesetzter Belastung vom äußeren Abschnitt 26 her sehr steif verhalten. Um die durch Reibkraft erzeugte Klemmverbindung an der Welle 20 zu verstärken, weist die Welle 20 im Bereich des Innenrands 24 der Federscheibe 22 Rillen 28 auf, in die der Innenrand 24 mit einer Kante eingreift. Dadurch wird zusätzlich zum Reib schluß ein Formschluß gebildet, der hohe Abstützkräfte auf nehmen kann.

Eine Fläche 34 am Gehäuse 38 bildet den zweiten Anschlag, ge gen den die Federscheibe 22 die Nabe 10 unter einer leichten Vorspannung drückt. Um die Anlaufeigenschaften zwischen der Nabe 10 und der Fläche 34 zu verbessern, ist zwischen der Schulter 14 und der Fläche 34 eine Anlaufscheibe 36 angeord net. Diese reicht radial bis in den Bereich der Verzahnung 48 des Ritzels 46. Somit kann die Fläche 34 auf einem Durchmes ser angeordnet werden, der größer ist als der größte Durch messer der Nabe 10. Da die Fläche 34 am Gehäuse 38 gleichzei tig zur axialen Fixierung des Ritzels 46 auf der Welle 20 und der Welle 20 im Gehäuse 38 dient, erfordert sie neben wenigen Bauteilen nur eine geringe Baulänge.

Der äußere Abschnitt 26 der Federscheibe 22 hat einen axial umgebogenen Kragen 44, der von der Schulter 12 wegweist. Durch ihn wird der äußere Bereich 26 versteift. Ferner bietet er eine einfache Möglichkeit, Werkzeuge anzusetzen.

Bezugszeichenliste

10

Nabe

12

Schulter

14

Schulter

16

Bohrung

18

Wellenachse

20

Welle

22

Federscheibe

24

Innenrand

26

äußerer Abschnitt

28

Rille

30

Kerbverzahnung

32

nach innen gerichteter Abschnitt

34

Fläche

36

Anlaufscheibe

38

Gehäuse

40

axialer Abstand

42

Federzunge

44

Kragen

46

Ritzel

48

Verzahnung

50

Zahnrad

52

Nabenteil.

Claims

1. Welle (20) mit einer Nabe (10), die mit der Welle (20) drehfest, aber axial verschiebbar verbunden und durch zwei sich quer zur Wellenachse (18) erstreckende Schultern (12, 14) zwischen zwei Anschlägen axial fixiert ist, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Federscheibe (22) einen ersten An schlag bildet, die mit einem äußeren Abschnitt (26) an der einen Schulter (12) anliegt, während ein radial nach innen gerichteter Abschnitt (32) sich mit einem Innenrand (24) an der Welle (20) abstützt, indem der Innenrand (24) in einem axialen Abstand (40) zur Schulter (12) federnd an der Welle (20) axial fixierend anliegt.

2. Welle (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt der Welle (20) umlaufende Rillen (28) aufweist, in die der Innenrand (24) mit einer Kante eingreift.

3. Welle (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der nach innen gerichtete Abschnitt (32) der Federscheibe (22) von Federzungen (42) gebildet ist.

4. Welle (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der äußere Abschnitt (26) einen axial umgebogenen Kragen (44) hat, der von der Schulter (12) weg weist.

5. Welle (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß sie über eine Kerbverzahnung (30) mit der Bohrung (16) der Nabe (10) verbunden ist.

6. Welle (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbverzahnung (30) eine reibschlüssige Verbindung her stellt.

7. Welle (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß sie in einem Gehäuse (38) in Rich tung auf die Federscheibe (22) axial fixiert gelagert ist und das Gehäuse (38) mit einer Fläche (34) den zweiten Anschlag bildet.

8. Welle (20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Fläche (34) des Gehäuses (38) und der anderen Schulter (14) eine Anlaufscheibe (36) angeordnet ist.

9. Welle (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Nabe (20) Teil eines Ritzels (46) ist.

10. Welle (20) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaufscheibe (36) radial in den Bereich der Verzahnung (48) des Ritzels (46) reicht.

11. Welle (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Innenrand (24) und/oder der äu ßere Abschnitt (26) konzentrisch zur Wellenachse (18) liegen.

12. Welle (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Federscheibe (22) in montiertem Zustand unter Vorspannung steht.

13. Welle (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge kennzeichnet durch die Verwendung in einer elektrischen Mo torgetriebeeinheit, insbesondere zur Verstellung von Ausstat tungsteilen wie Fensterhebern und Schiebehebedächern in Kraftfahrzeugen.