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Die vorliegende Erfindung ist auf eine Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung gerichtet. Die vorliegende Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung (im Folgenden auch als Gelenkanordnung bezeichnet) wird insbesondere in einer Längswellenanordnung bei einem Kraftfahrzeug eingesetzt. Sie ist darüber hinaus in sämtlichen weiteren Anwendungsfällen einsetzbar, in denen bisher Kugelgleichlaufverschiebegelenke zum Einsatz gekommen sind.
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Kugelgleichlaufverschiebegelenke (im Folgenden auch als Gelenke bezeichnet) kommen insbesondere bei Kraftfahrzeugen im Bereich von Längswellenanordnungen zum Einsatz. Diese Längswellen dienen der Übertragung der Antriebskraft von einem Getriebe hin zu einer Achse. Insbesondere ist dabei das Getriebe im vorderen Bereich eines Kraftfahrzeugs angeordnet und die Längswellenanordnung dient der Übertragung der Antriebskräfte von diesem Getriebe hin zu einer Hinterachse. Bei derartigen Einsatzfällen muss das Kugelgleichlaufverschiebegelenk gleichermaßen kompakt und leicht ausgeführt sein und andererseits eine hohe Dauerfestigkeit aufweisen.
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Kugelgleichlaufverschiebegelenke sind z. B. aus der
WO 2005/057035 A1 bekannt. Dort sind auch weitere Einsatzmöglichkeiten und allgemeine Anforderungen an diese Gelenke beschrieben, die hier gleichermaßen Anwendung finden.
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Die vorliegende Erfindung befasst sich insbesondere mit der Montierbarkeit der Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung in übergeordneten Baugruppen. Um derartige Längswellenanordnungen, in denen das Kugelgleichlaufverschiebegelenk zum Einsatz kommen kann, zu verbauen, werden diese zeitweise (nämlich für den Montage-/Demontagevorgang) in einer axialen Richtung zeitweise verkürzt. Durch diese Verkürzung kann die Längswellenanordnung zwischen entsprechenden Anschlussbauteilen angeordnet werden. Nach der Anordnung der Längswellenanordnung zwischen den Anschlussbauteilen erfolgt insbesondere wieder ein Strecken der Längswellenanordnung in axialer Richtung, so dass die Längswellenanordnung mit ihren Enden an den Anschlussbauteilen befestigt werden kann. Nach Fixierung der Längswellenanordnung an den Anschlussbauteilen ist die endgültige Einbaulage festgelegt.
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Bei der Konstruktion ist von besonderem Interesse, dass sowohl die Montage als auch die Demontage einer solchen Längswellenanordnung möglichst kostengünstig durchgeführt werden kann, also insbesondere ohne Beschädigung einzelner Komponenten. Insbesondere sind solche Montage- und Demontagevorgänge erforderlich, um ein Mittellager einer Längswellenanordnung auszutauschen oder zu warten (z. B. Schmierstoff zuführen). Dabei sind bisher zahlreiche Ausführungsformen von Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnungen, umfassend ein Kugelgleichlaufverschiebegelenk und eine mit dem Gelenkinnenteil des Gelenks drehfest verbundene Welle bekannt. Insbesondere sind verschiedene Ausgestaltungen einer Sicherung gegen eine axiale Verschiebung von Gelenkinnenteil und Welle bekannt, wobei diese jedoch jeweils spezifische Nachteile aufweisen. Diese unterschiedlichen Sicherungskonzepte sind in der Figurenbeschreibung der vorliegenden Anmeldung näher beschrieben.
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Gerade im Bereich der Großserienfertigung z. B. von Kraftfahrzeugen sind die Anforderungen an alle Komponenten und an Servicemaßnahmen hinsichtlich der anfallenden Kosten gestiegen. Daher muss eine sichere und einfache Montierbarkeit sichergestellt sein, wobei gleichzeitig eine Beschädigung von Komponenten verhindert werden soll.
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Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten Probleme wenigstens teilweise zu lösen. Es soll insbesondere eine Sicherung gegen eine relative Verschiebung in der axialen Richtung von Welle und Gelenkinnenteil vorgeschlagen werden, die eine einfache Demontage von Gelenkinnenteil und Welle erlaubt. Gleichzeitig soll so sichergestellt sein, dass bei der Demontage eine Beschädigung von einzelnen Komponenten, insbesondere von Welle oder Gelenkinnenteil, vermieden wird.
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Dies wird erreicht mit einer Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
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Die Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung ist insbesondere in einer Längswellenanordnung angeordnet und weist zumindest
- – ein Gelenkaußenteil mit äußeren Kugelbahnen,
- – ein Gelenkinnenteil mit inneren Kugelbahnen,
- – eine Vielzahl von Drehmoment übertragenden Kugeln, die jeweils in einander zugeordneten äußeren und inneren Kugelbahnen geführt werden, und
- – eine Welle auf, die mit dem Gelenkinnenteil über eine Profilverzahnung drehfest verbunden ist.
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Das Gelenkinnenteil weist in einem ersten Bereich in einer axialen Richtung hin zur Welle und außerhalb eines zweiten Bereichs der Kugelbahnen einen Montagebund auf, über den das Gelenkinnenteil bei einer Montage der Welle in einer Lage relativ zum Gelenkaußenteil gehalten wird. Das Gelenkinnenteil und die Welle sind durch einen Sicherungsring, der in einer ersten Sicherungsringnut in dem Gelenkinnenteil und in einer zweiten Sicherungsringnut in der Welle angeordnet ist, gegen ein Verschieben in der axialen Richtung gesichert. Die erste Sicherungsringnut ist in einem ersten Bereich des Montagebunds angeordnet.
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Eine Sicherungsringnut ist insbesondere eine in einer Umfangsrichtung umlaufende (also ringförmige) Nut, die lediglich an der Innenumfangsfläche des Gelenkinnenteils (erste Sicherungsringnut) und an der Außenumfangsfläche der Welle (zweite Sicherungsringnut) ausgebildet ist. Insbesondere weist die erste Sicherungsringnut senkrecht zur axialen Richtung verlaufende Flanken auf.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das die erste Sicherungsringnut umgebende erste Material des Gelenkinnenteils ungehärtet. Ungehärtet heißt hier insbesondere, dass nach einem Herstellungsverfahren des Gelenkinnenteils (z. B. durch Urformen, Umformen und Bearbeiten, z. B. Drehen, Fräsen, Schleifen) eine Wärmebehandlung zur Härtung bzw. zur Erhöhung der Härte des Grundmaterials in diesem Bereich um die erste Sicherungsringnut nicht erfolgt. Damit kann insbesondere ein Härteverfahren des Gelenkinnenteils im Bereich der Profilverzahnung vermieden werden, so dass z. B. ein weitaus kostengünstigeres Induktionshärten der Kugelbahnen des Gelenkinnenteils durchgeführt werden kann. Dabei verbleibt das übrige Material des Gelenkinnenteils, insbesondere das die erste Sicherungsnut umgebende erste Material, ungehärtet.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite Sicherungsringnut außerhalb eines dritten Bereichs der Welle, in dem die Profilverzahnung vorgesehen ist, angeordnet. Der erste Bereich (Montagebund) und der zweite Bereich (Kugelbahnen) sind in der axialen Richtung hintereineinander angeordnet. Weiterhin sind der erste Bereich und der dritte Bereich am Gelenkinnenteil (Profilverzahnung) in der axialen Richtung hintereineinander angeordnet. Erster, zweiter und dritter Bereich (am Gelenkinnenteil und an der Welle) bezeichnen entsprechend axiale Abschnitte. Der zweite Bereich bezieht sich jedoch auf den Bereich des Gelenkinnenteils, der auf der Außenumfangsfläche des Gelenkinnenteils angeordnet ist. Der dritte Bereich bezieht sich auch auf den Bereich des Gelenkinnenteils, der auf der Innenumfangsfläche des Gelenkinnenteils angeordnet ist und auf den Bereich der Welle, in dem die Profilverzahnung angeordnet ist. Daher überschneiden sich zweiter und dritter Bereich in der axialen Richtung, sind aber nicht zwingend identisch in ihrer Erstreckung in dieser Richtung.
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Insbesondere verläuft eine Demontageflanke der zweiten Sicherungsringnut schräg zur axialen Richtung. Schräg heißt hier, dass ein kleinster Winkel zwischen der axialen Richtung und der Demontageflanke weniger als 85 Winkelgrad, insbesondere zwischen 85 und 40 Winkelgrad beträgt. Die Demontageflanke der zweiten Sicherungsringnut ist insbesondere auf der Seite der zweiten Sicherungsringnut angeordnet, die dem in dem Gelenkinnenteil angeordneten Ende der Welle näher ist. Die schräg zur axialen Richtung verlaufende Demontageflanke ermöglicht, dass bei einem Demontieren der Welle aus dem Gelenkinnenteil der Sicherungsringring nach radial außen in die erste Sicherungsringnut gedrückt wird und so aus der zweiten Sicherungsringnut herausgleiten kann. Damit wird eine übermäßige Belastung der Flanken in der ersten Sicherungsringnut vermieden, da ein Widerstand gegen das Verschieben durch die Demontageflanke gering gehalten wird. Die schräge Ausführung der Demontageflanke ermöglicht, dass das die erste Sicherungsringnut umgebende erste Material des Gelenkinnenteils ungehärtet ausgeführt sein kann, da die Flanken der ersten Sicherungsringnut damit keinen so hohen Beanspruchungen ausgesetzt sind.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vor der Montage von Welle und Gelenkinnenteil der Sicherungsring in der ersten Sicherungsringnut angeordnet. Es handelt sich hier insbesondere um einen Sicherungsring, der elastisch zusammengedrückt und in seinem Durchmesser reduziert wird und so in der ersten Sicherungsringnut anordenbar ist. Entsprechend kann die Welle durch den ersten Bereich des Gelenkinnenteils hindurchgeschoben werden. Dabei spreizt die Welle den Sicherungsring auf, so dass der Sicherungsring über die Profilverzahnung der Welle geführt wird, bis er bei gegenüberliegender Anordnung von erster Sicherungsringnut und zweiter Sicherungsringnut dann in die zweite Sicherungsringnut der Welle einfedern kann. Diese Anordnung des Sicherungsrings in dem Gelenkinnenteil vor der Montage ermöglicht, dass an der ersten Sicherungsringnut ungehärtete Flanken vorgesehen sein können, weil der Sicherungsring nicht über eine dann hier im Gelenkinnenteil angeordnete Demontageflanke bewegt wird, sondern während des Montage- und Demontagevorgangs der Welle in der ersten Sicherungsringnut verbleibt. Außerdem wird der Sicherungsring nicht entlang der Innenumfangsfläche des Gelenkinnenteils bewegt, so dass auch die Innenumfangsfläche des Gelenkinnenteils ungehärtet ausgeführt sein kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das die zweite Sicherungsringnut umgebende zweite Material der Welle gehärtet ausgeführt.
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Insbesondere weist ein Nutgrund der zweiten Sicherungsringnut einen (kleinsten) Durchmesser auf, der größer ist als ein kleinster Durchmesser der Profilverzahnung.
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Insbesondere wird so eine Schwächung der Welle durch eine tiefe Nut mit einem kleinen Durchmesser vermieden.
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Es wird weiter ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, das zumindest eine Längswellenanordnung mit einer hier vorgeschlagenen Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung aufweist.
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Durch die vorliegende Erfindung wird ermöglicht, dass eine lokale Wärmebehandlung des Gelenkinnenteils durchgeführt werden kann, nämlich zur Steigerung der Härte nur im zweiten Bereich der Kugelbahnen. Für eine lokale Wärmebehandlung wird insbesondere ein Induktionshärteverfahren eingesetzt. Das Induktionshärteverfahren wird entsprechend nur im zweiten Bereich der Kugelbahnen durchgeführt, so dass der dritte Bereich der Profilverzahnung des Gelenkinnenteils und der erste Bereich des Montagebunds des Gelenkinnenteils keinem Wärmebehandlungsverfahren ausgesetzt sind und ungehärtet verbleiben. Das Induktionshärteverfahren ist ein besonders kostengünstiges Wärmebehandlungsverfahren.
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Eine Wärmebehandlung des gesamten Gelenkinnenteils (z. B. durch ein Einsatzhärteverfahren) könnte zudem die Maßgenauigkeit des Gelenkinnenteils negativ beeinflussen. Entsprechend müssten engere Toleranzen für die Bearbeitung des Gelenkinnenteils vor dem Wärmebehandlungsverfahren eingehalten werden, damit die Maßgenauigkeit nach der Wärmebehandlung weiterhin gewährleistet ist. Eine lokale Wärmebehandlung ist damit auch in dieser Hinsicht wesentlich kostengünstiger, da die Maßgenauigkeit des Gelenkinnenteils größere Toleranzen aufweisen kann.
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Weiter wird eine Beanspruchung der Oberflächen des Gelenkinnenteils durch Bewegen des Sicherungsrings entlang der Innenumfangsfläche des Gelenkinnenteils hier vermieden, da der Sicherungsring in der ersten Sicherungsringnut verbleibt und eine Demontageflanke lediglich in der zweiten Sicherungsringnut der Welle vorgesehen ist. Weiterhin wird ermöglicht, dass durch Anordnung der ersten Sicherungsringnut im ersten Bereich des Montagebunds, also außerhalb des zweiten Bereichs der Kugelbahnen, der Einstich für die Sicherungsringnut außerhalb des Bereichs der Krafteinleitung angeordnet wird. Der Bereich der Krafteinleitung ist offensichtlich der zweite Bereich der Kugelbahnen, in denen die Drehmoment übertragenden Kugeln anordenbar sind. Weiterhin wird die Drehmoment übertragende Profilverzahnung in ihrer tragenden Länge nicht dadurch verkürzt, dass eine Sicherungsringnut im dritten Bereich der Profilverzahnung angeordnet ist.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch dargestellt sind. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände. Es zeigen:
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1: ein Kraftfahrzeug in einer Draufsicht;
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2: eine erste Variante einer Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung gemäß dem Stand der Technik in einem Längsschnitt, wobei ein Gelenkinnenteil über eine DTF (Direct Torque Flow) Hülse mit einer Welle verbindbar ist;
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3: eine zweite Variante einer Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung gemäß dem Stand der Technik in einem Längsschnitt mit einer Sicherung im hinteren Bereich des Gelenkinnenteils;
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4: eine dritte Variante einer Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung gemäß dem Stand der Technik in einem Längsschnitt mit einer Sicherung im hintersten Bereich des Gelenkinnenteils;
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5: eine vierte Variante einer Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung gemäß dem Stand der Technik im Längsschnitt mit einer Sicherung durch einen Nasenring;
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6: das Gelenkinnenteil nach 5;
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7: eine erfindungsgemäße Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung im Längsschnitt;
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8: die Welle gemäß 7;
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9: ein Detail der Welle aus 7; und
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10: ein erfindungsgemäßes Kugelgleichlaufverschiebegelenk vor der Montage der Welle.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 24 mit einer Kraftmaschine 32 (z. B. einer Verbrennungskraftmaschine oder einem Elektromotor oder ähnliches), einem Getriebe 33 und über Achsen 34 am Kraftfahrzeug 24 angeordnete Räder 31. Zur Übertragung von Drehmomenten der Kraftmaschine 32 auf die Räder 31 ist eine Längswellenanordnung 25 mit Gleichlaufgelenken 36 vorgesehen, die über ein Mittellager 35 an der hier nicht gezeigten Karosserie abgestützt sind. Die Längswellenanordnung 25 weist weiter eine Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung 1 auf.
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2 zeigt eine erste Ausführungsvariante einer Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung 1 gemäß dem Stand der Technik in einem Längsschnitt, wobei ein Gelenkinnenteil 4 über eine DTF (Direct Torque Flow) Hülse 29 mit einer Welle 7 (hier nicht gezeigt) verbindbar ist. Die Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung 1 umfasst ein Gelenkaußenteil 2 mit äußeren Kugelbahnen 3, ein Gelenkinnenteil 4 mit inneren Kugelbahnen 5, eine Vielzahl von Drehmoment übertragende Kugeln 6, die jeweils in einander zugeordneten äußeren und inneren Kugelbahnen 3, 5 geführt werden und eine Welle 7, die mit dem Gelenkinnenteil 4 über eine Profilverzahnung 8 drehfest verbunden ist. Die DTF-Hülse 29 greift in eine erste Sicherungsringnut 14 am Gelenkinnenteil 4 ein und ist über eine Klemmung 37 mit der Welle 7 verbunden. Die DTF-Hülse 29 verursacht jedoch höhere Kosten.
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3 zeigt eine zweite Ausführungsvariante einer Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung 1 gemäß dem Stand der Technik in einem Längsschnitt mit einer Sicherung gegen eine axiale Verschiebung zwischen Welle 7 und Gelenkinnenteil 4 im hinteren Bereich des Gelenkinnenteils 4. Hier muss das Gelenkinnenteil 4 im Bereich der ersten Sicherungsringnut 14 gehärtet ausgeführt sein, da die schräg zur axialen Richtung 10 verlaufende Demontageflanke 19 hier in der ersten Sicherungsringnut 14 vorgesehen ist. Eine Härtung des Gelenkinnenteils 4 kann hier nur über eine Einsatzhärtung erfolgen, die jedoch gegenüber einer induktiven Härtung höhere Kosten verursacht. Weiterhin kann sich die Profilverzahnung 8 durch den Härtevorgang verziehen, so dass eine hochgenaue Bearbeitung der Profilverzahnung 8 bzw. eine Nacharbeitung erforderlich ist.
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4 zeigt eine dritte Ausführungsvariante einer Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung 1 gemäß dem Stand der Technik in einem Längsschnitt mit einer Sicherung im hintersten Bereich des Gelenkinnenteils 4. Auch hier muss das Gelenkinnenteil 4 einsatzgehärtet ausgeführt sein, da sich der Sicherungsring 13 entlang einer Demontageflanke 19 im Gelenkinnenteil 4 entlang bewegt.
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Bei der zweiten und dritten Ausführungsvariante ist der Sicherungsring 13 jeweils im Bereich der Profilverzahnung 8 angeordnet, so dass hier die tragende Länge für die Drehmomentübertragung reduziert ist.
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5 zeigt eine vierte Ausführungsvariante einer Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung 1 gemäß dem Stand der Technik im Längsschnitt mit einer Sicherung durch einen Nasenring 38. Dieser Nasenring 38 ist in einer zweiten Sicherungsringnut 15 auf der Welle 7 angeordnet und wirkt mit dem Gelenkinnenteil 4 als Sicherung gegen eine Verschiebung in der axialen Richtung 10 zusammen. Für diese Anordnung des Nasenrings 38 ist jedoch eine Fräsoperation am Gelenkinnenteil 4 erforderlich, so dass sich der Nasenring 38, ausgehend von der Nut 30 in dem Gelenkinnenteil 4 durch den Montagebund 12 hindurch nach radial außen erstrecken kann.
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Der Nasenring 38 ist also nicht ausschließlich in der Nut 30 an der Innenumfangsfläche 39 des Gelenkinnenteils 4 angeordnet, sondern erstreckt sich durch den Montagebund 12 hindurch nach radial außen. Der Montagebund 12 wird durch die eingefügte Öffnung für den Nasenring 38 geschwächt. Außerdem muss das Gelenkinnenteil 4 in der axialen Richtung 10 verlängert werden, so dass der Nasenring 38 außerhalb der Eingriffsfläche 42 angeordnet werden kann.
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6 zeigt das Gelenkinnenteil 4 aus 5 in einer perspektivischen Ansicht. Das Gelenkinnenteil 4 weist Kugelbahnen 5 auf, die durch Stege 27 voneinander getrennt angeordnet sind.
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7 zeigt eine erfindungsgemäße Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung 1 im Längsschnitt. Die Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung 1 weist ein Gelenkaußenteil 2 mit äußeren Kugelbahnen 3, ein Gelenkinnenteil 4 mit inneren Kugelbahnen 5, eine Vielzahl von Drehmoment übertragenden Kugeln 6, die jeweils in einander zugeordneten äußeren und inneren Kugelbahnen 3, 5 geführt werden und eine Welle 7 auf, die mit dem Gelenkinnenteil 4 über eine Profilverzahnung 8 drehfest verbunden ist. Das Gelenkinnenteil 4 weist in einem ersten Bereich 9 in einer axialen Richtung 10 hin zur Welle 7 und außerhalb eines zweiten Bereichs 11, in dem die Kugelbahnen 3, 5 angeordnet sind, einen Montagebund 12 auf, über den das Gelenkinnenteil 4 bei einer Montage der Welle 7 in einer Lage relativ zum Gelenkaußenteil 2 gehalten wird. Gelenkinnenteil 4 und Welle 7 sind durch einen Sicherungsring 13, der in einer ersten Sicherungsringnut 14 im Gelenkinnenteil 4 und in einer zweiten Sicherungsringnut 15 in der Welle 7 angeordnet ist, gegen ein Verschieben in der axialen Richtung 10 gesichert. Die erste Sicherungsringnut 14 ist im ersten Bereich 9 des Montagebunds 12 angeordnet.
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Das Gelenkinnenteil 4 weist in der Umgebung der ersten Sicherungsringnut 14 erstes Material 17 auf, das ungehärtet ist. Insbesondere ist die gesamte Innenumfangsfläche 39 des Gelenkinnenteils 4 ungehärtet und bevorzugt ausschließlich der zweite Bereich 11 der Kugelbahnen 3, 5 gehärtet ausgeführt.
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Es ist erkennbar, dass die zweite Sicherungsringnut 15 in der Welle 7 außerhalb eines dritten Bereichs 18 der Profilverzahnung 8 angeordnet ist.
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Es ist weiter erkennbar, dass die Kugeln 6 durch einen Käfig 26 in der winkelhalbierenden Position zwischen Gelenkaußenteil 2 und Gelenkinnenteil 4 gehalten werden. Weiter ist hier eine Abdichtung 28 vorgesehen, die die Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung 1 nach außen abdichtet.
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Die Montage der Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung 1 erfolgt, indem das Kugelgleichlaufverschiebegelenk mit Gelenkaußenteil 2, Gelenkinnenteil 4 und dazwischen angeordnetem Käfig 26 und Kugeln 6 bereitgestellt wird und die Welle 7 mit der Profilverzahnung 8 in die Profilverzahnung 8 des Gelenkinnenteils 4 entlang der axialen Richtung 10 eingeschoben wird. Dabei ist vor der Montage von Welle 7 und Gelenkinnenteil 4 der Sicherungsring 13 in der ersten Sicherungsringnut 14 des Gelenkinnenteils 4 angeordnet. Der Sicherungsring 13 wird beim Einschieben der Welle 7 in das Gelenkinnenteil 4 durch die Welle 7 aufgeweitet und gleitet über die Profilverzahnung 8 der Welle 7 entlang der Außenumfangsfläche 40 der Welle 7. Sobald die zweite Sicherungsringnut 15 der ersten Sicherungsringnut 14 gegenüberliegt, schnappt der Sicherungsring 13 auch in die zweite Sicherungsringnut 15 an der Welle 7, so dass eine Sicherung in der axialen Richtung 10 zwischen Welle 7 und Gelenkinnenteil 4 erzeugt ist.
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8 zeigt die Welle 7 gemäß 7.
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9 zeigt ein Detail IX der Welle 7 aus B. Für eine vereinfachte Demontage von Welle 7 und Gelenkinnenteil 4 ist eine Demontageflanke 19 der zweiten Sicherungsringnut 15 schräg zur axialen Richtung 10 ausgeführt. Schräg heißt hier, dass ein kleinster Winkel 41 zwischen der axialen Richtung 10 und der Demontageflanke 19 weniger als 85 Winkelgrad, insbesondere zwischen 85 und 45 Winkelgrad beträgt. Diese Demontageflanke 19 führt den Sicherungsring 13 aus der zweiten Sicherungsringnut 15, wenn die Welle 7 gegenüber dem Gelenkinnenteil 4 aus dem Kugelgleichlaufverschiebegelenk herausgezogen wird. Der Sicherungsring 13 ordnet sich dabei in der ersten Sicherungsringnut 14 an und gleitet entlang der Profilverzahnung 8 der Welle 7 ab. Das die zweite Sicherungsringnut 15 umgebende zweite Material 20 der Welle 7 ist gehärtet ausgeführt, so dass diese Gleitbewegung des Sicherungsrings 13 über die Demontageflanke 19 ohne Verschleiß erfolgt. Damit kann eine wiederholte Montage und Demontage von Welle 7 und Gelenkinnenteil 4 erfolgen, ohne dass eine Beschädigung von Welle 7 oder Gelenkinnenteil 4 erfolgt.
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Es ist erkennbar, dass der Nutgrund 21 der zweiten Sicherungsringnut 15 einen Durchmesser 22 aufweist, der größer ist als ein kleinster Durchmesser 23 der Profilverzahnung 8. Dadurch wird eine Schwächung der Welle 7 vermieden.
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10 zeigt eine Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung vor der Montage der Welle 7. Der Sicherungsring 13 ist in der ersten Sicherungsringnut 14 des Gelenkinnenteils angeordnet. Es ist erkennbar, dass die erste Sicherungsringnut 14 senkrecht zur axialen Richtung 10 verlaufende Flanken 16 aufweist. Der Bereich dieser Flanken 16, also der Bereich um die erste Sicherungsringnut 14 am Gelenkinnenteil 4, kann ungehärtet ausgeführt sein.
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Der Montagebund 12 ist in einem ersten Bereich 9 des Gelenkinnenteils 4 angeordnet, wobei sich dieser erste Bereich 9 entlang der axialen Richtung 10 erstreckt. Ausgehend von dem ersten Bereich 9 erstreckt sich ein weiterer zweiter Bereich 11, in dem die Kugelbahnen 3, 5 angeordnet sind.
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Die erfindungsgemäße Ausführung der Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung 1 hat mehrere Vorteile:
- • Eine Sicherung der Position von Welle 7 und Gelenkinnenteil 4 wird durch kostengünstigen Sicherungsring 13 gewährleistet;
- • Anordnen einer Demontageflanke 19 an der Welle 7; dabei braucht nur die Welle 7 eine gehärtete Außenumfangsfläche 40 aufzuweisen bzw. nur das zweite Material 20 in der Umgebung der zweiten Sicherungsringnut 15 muss gehärtet ausgeführt sein;
- – damit ist die Demontageflanke 19 gehärtet ausführbar;
- – damit kann die Profilverzahnung 8 an der Innenumfangsfläche 39 des Gelenkinnenteils 4 ungehärtet ausgeführt sein;
- – damit ist induktives Härten möglich; es muss kein kostenintensives Einsatzhärteverfahren durchgeführt werden;
- – es werden bei Montage/Demontage keine Späne gezogen (indem der Sicherungsring 13 über ungehärtete Oberflächen bewegt wird);
- – vereinfachter Service/Montage/Demontage;
- • Das Gelenkinnenteil 4 muss nicht verlängert ausgeführt werden (z. B. bei Nasenring 38).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kugelgleichlaufverschiebegelenkanordnung
- 2
- Gelenkaußenteil
- 3
- äußere Kugelbahn
- 4
- Gelenkinnenteil
- 5
- innere Kugelbahn
- 6
- Kugel
- 7
- Welle
- 8
- Profilverzahnung
- 9
- Erster Bereich
- 10
- Axiale Richtung
- 11
- Zweiter Bereich
- 12
- Montagebund
- 13
- Sicherungsring
- 14
- Erste Sicherungsringnut
- 15
- Zweite Sicherungsringnut
- 16
- Flanke
- 17
- Erstes Material
- 18
- Dritter Bereich
- 19
- Demontageflanke
- 20
- Zweites Material
- 21
- Nutgrund
- 22
- Durchmesser
- 23
- Kleinster Durchmesser
- 24
- Kraftfahrzeug
- 25
- Längswellenanordnung
- 26
- Käfig
- 27
- Steg
- 28
- Abdichtung
- 29
- DTF-Hülse
- 30
- Nut
- 31
- Rad
- 32
- Kraftmaschine
- 33
- Getriebe
- 34
- Achse
- 35
- Mittellager
- 36
- Gleichlaufgelenk
- 37
- Klemmung
- 38
- Nasenring
- 39
- Innenumfangsfläche
- 40
- Außenumfangsfläche
- 41
- Winkel
- 42
- Eingriffsfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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