DE2543210C2 - Formschlüssige Verbindung zwischen einer Antriebswelle und einer Wälzlagereinheit - Google Patents

Formschlüssige Verbindung zwischen einer Antriebswelle und einer Wälzlagereinheit

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DE2543210C2
DE2543210C2 DE2543210A DE2543210A DE2543210C2 DE 2543210 C2 DE2543210 C2 DE 2543210C2 DE 2543210 A DE2543210 A DE 2543210A DE 2543210 A DE2543210 A DE 2543210A DE 2543210 C2 DE2543210 C2 DE 2543210C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine formschlüssige, ein Drehmoment von einem Antriebsteil auf ein Abtriebsteil übertragende Verbindung zwischen einer Antriebswelle und dem auf ihr sitzenden Innenring einer zumindest zweireihigen Wälzlagereinheit mit flanschartigen äußeren Abschnitten an beiden Laufringen durch mehrere ineinandergreifende Vorsprünge, die einerseits aus dem Innenring in seinem dem flanschartigen äußeren Abschnitt gegenüberliegenden Bereich und andererseits aus der Antriebswelle oder einem mit ihr verbundenen Teil hervortreten.
Eine derartige Verbindung zwischen einer Wälzlagereinheit und einer Welle ist bereits aus der FR-PS 22 06 814 bekannt. Als Befestigungsmittel dient hier eine Kerbverzahnung, mit welcher der Innenring auf der Welle formschlüssig befestigt ist Zu diesem Zweck sind die Kerbzahnprofile einerseits direkt in die innere Fläche des Innenringes und andererseits in den Mantel der Welle eingearbeitet Diese Verbindungsart hat sich für bestimmte Zwecke durchaus bewährt, jedoch haben Versuche ergeben, daß, insbesondere bei der Übertragung von relativ hohen Drehmomenten von der Welle auf den Innenring, die genannte Befestigungsart manchmal nicht ausreicht, da sich die hierbei auftretenden Spannungen im Innenring nicht gleichmäßig in diesem verteilen. Die Belastungen sind örtlich auch vielfach sehr hoch, weil die das Drehmoment übertragenden Flächen auf einem relativ kleinen Durchmesser liegen.
Durch die AT-PS 68 711 ist ferner die Befestigung eines Kugellagerinnenringes auf einer Welle mittels einer Mutter bekanntgeworden, bei der zum Verhindern des Drehens des Innenringes gegenüber der Sitzfläche der Welle die eine Stirnfläche der Mutter und die entsprechende Stirnfläche des Innenringes mit Klauen oder dgl. versehen sind, die ineinandergreifen. Diese bekannte Ausbildung dient jedoch ausschließlich dazu, das Verdrehen des Innenringes gegenüber der Welle zu verhindern, nicht aber, wie es beim Gegenstand der Erfindung der Fall ist, zur Übertragung eines Drehmomentes von der Antriebswelle auf ein an dem Flansch eines der Lagerringe befestigtes Abtriebsteil.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine betriebssichere sowie einfach herzustellende Verbindung zwischen einer Wälzlagereinheit und einer Welle zu schaffen, die eine Übertragung von relativ hohen Drehmomenten von der Welle auf das den Innenring darstellende Lagerteil der Wälzlagereinheit ermöglicht, ohne daß dadurch die äußeren Abmessungen der Wälzlagereinheit im Verhältnis zu denen der eingangs beschriebenen Einheit merklich vergrößert werden müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorüprünge im wesentlichen axial gerichtet sind und von der betreffenden Stirnfläche des Innenringes bzw. einer Stirnfläche der entsprechend abgesetzten Welle oder eines mit der Welle verbundenen Teils ausgehen.
Durch die Anordnung von im wesentlichen axial gerichteten Vorsprü'.igen, die zusammen eine Verzahnung bilden, wird eine günstige Spannungsverteilung im Innenring erzielt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es hinsichtlich einer einfachen Herstellung besonders vorteilhaft, daß das mit der Welle verbundene Teil ein auf diese mit Preßpassung aufgesteckter Ring ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Innenring im Längsschnitt L-förmig ausgebildet, wobei zumindest sein axial äußerer Übergang zum Flansch abgerundet verläuft. Um ein spielfreies Ineinandergreifen der Vorsprünge zu. bewirken, wird der Innenring
ferner an diesem Übergang von einem Druckring mit entsprechend gerundeter Schulter in Richtung auf die formschlüssige Verbindung mit der Welle gedrückt. Von Vorteil ist ferner, daß der Radius des axial äußeren Überganges des Innenringes zum Flansch bei verschiedenen Innendurchmessern des Innenringes einen Konstanten Wert haben kann. Schließlich ist es fertigungstechnisch besonders günstig, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Innenring und der auf
die Welle aufgesteckte Ring aus einem Sinterwerkstoff bestehen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben.
Die in der Zeichnung im Schnitt gezeigte Anordnung besteht im wesentlichen aus einer Wälzlagereinheit 1 und einer Welle 2. Die gezeigte Wälzlagereinheit 1 dient zur Lagerung eines Rades an einem Kraftfahrzeug, wobei die Welle 2 einen Abschnitt der Antriebswelle des Kraftfahrzeuges darstellt
Die Wälzlagereinheit 1 hat zwei Lagerteile 3 und 5, welche den Innen- und den Außenring eines Wälzlagers darstellen. Die Lageiteile 3 und 5 bestehen aus einem Sinterwerkstoff und werden nachstehend zur besseren Unterscheidung nur als Innenring 3 und Außenring 5 bezeichnet Der Innenring 3 hat einen annähernd L-förmigen Querschnitt, dessen äußerer Abschnitt 4 flanschartig ausgebildet ist Der Außenring 5 hat ebenfalls einen L-förmigen Querschnitt und einen äußeren, flanschartig ausgebildeten Abschnitt 6. Zwischen dem Innen- und Außenring 3 und 5 sind zwei Wälzkörperreihen 7 und 8 angeordnet, deren Wälzkörper — im vorliegenden Fall Kugeln — paarweise durch einen Käfig 9 voneinander getrennt sind. Der Lagerinnenraum ist durch besonders ausgebildete Dichtungen 10 und 11 abgedichtet, die jeweils mit ihrem einen Ende am Außenring 5 befestigt sind und die jeweils mit ihrem anderen Ende — bezeichnet mit 12 bzw. 13 — am Innenring 3 anliegen. Das Endteil 12 der Dichtung 10 berührt dabei die Stirnfläche des Innenringes 3 (bezeichnet mit 3A), während das Endteil 13 der Dichtung 11 auf der mit 3ß bezeichneten Innenseite des flanschartigen Abschnitts 4 aufliegt. Es ist auch möglich, das Endteil 12 der Dichtung 10 im Bereich der Lauffläche der Kugeln an dem Innenring anliegen zu lassen.
An der Stirnseite 3Λ des Innenringes befinden sich mehrere als Befestigungsmittel dienende Vorsprünge 14, die eine Verzahnung darstellen, deren Zähne im wesentlichen axial gerichtet sind. Die mit3Cbezeichnete Innenfläche des Innenrings 3 ist glatt ausgeführt Der Übergang von der Innenfläche 3C zu der mit 3D bezeichneten äußeren Fläche des fianschartigen Abschnittes 4 verläuft abgerundet Von Vorteil ist hierbei, daß der mit R bezeichnete Radius dieses Übergangs bei verschiedenen Innendurchmessern des Innenrings 3 einen konstanten Wert haben kann.
Die mit der Wälzlagereinheil 1 verbundene Welle 2 hat einen glatten Wellenstuinpf 15, der mit einem Abschnitt 16 aus der Wälzlagereinheit 1 herausragt Auf dem Abschnitt 16 befindet sich ein Feingewinde 16/1, auf das eine Mutter 17 geschraubt ist, die einen Druckring
18 gegen den Innenring 3 drückt Der Druckring 18 hat eine Schulter 19, deren Oberfläche derart konkav ausgebildet ist, daß der Druckring 18 mit seiner Schulter
19 statt an dem äußeren Übergang von der Innenfläche 3Czu der äußeren Fläche 3D des Innenrings 3 anliegt. Durch eine derartige Ausbildung der Schulter 19 wird vorteilhaft erreicht, daß die Berührungsfläche zwischen dem Druckring 18 und dem Innenring 3 verhältnismäßig groß ist, wa8 einen günstigen Einfluß auf die Spannungsverteilung innerhalb des Innenringes 3 hat
Die Welle 2 hat ferner einen Bund 20, an dem ein auf den Wellenstumpf 15 mit einer Preßpassung aufgesteckter Ring 21 anliegt. Der Ring 21 hat auf seiner der Wälzlagereinheit 1 zugewandten Stirnseite ebenfalls mehrere zahnartige Vorsprünge 2iA, die zwischen die Vorsprünge 14 des Innenringes 3 formschlüssig eingreifen. Der Ring 21 besteht ebenfalls aus einem Sinterwerkstoff. Durch die Verwendung des Rings 21 ist es auf einfache Weise möglich, zur Übertragung von relativ hohen Drehmomenten eine formschlüssige Verbindung zwischen der Welle 2 und der Wälzlagereinheit 1 herzustellen, ohne daß eine kostspielige Bearbeitung der Welle 2 erforderlich ist. Es ist jedoch auch möglich, anstatt des Ringes 21 an dem Bund 20 eine Verzahnung vorzusehen. Durch Anziehen der Mutter 17 wird der Druckring 18 gegen den Innenring 3 gedrückt, so daß die Verzahnung spielfrei ineinandergreift, wobei die Mutter 17 durch einen Splint 22 gegen ein Verdrehen gesichert ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Formschlüssige, ein Drehmoment von einem Antriebsteil auf ein Abtriebsteil übertragende Verbindung zwischen einer Antriebswelle (2) und dem auf ihr sitzenden Innenring (3) einer zumindest zweireihigen Wälzlagereinheit (1) mit flanschartigen äußeren Abschnitten (4, 6) an beiden Laufringen (3, 5) durch mehrere ineinandergreifende Vorsprünge (14, 21 A), die einerseits aus dem Innenring (3) in seinem dem flanschartigen äußeren Abschnitt (4) gegenüberliegenden Bereich und andererseits aus der Antriebswelle (2) oder einem mit ihr verbundenen Teil (21) hervortreten, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (14, 21A) im wesentlichen axial gerichtet sind und von der betreffenden Stirnfläche (3A) des Innenringes (3) b?.w. einer Stirnfläche der entsprechend abgesetzten Welle (2) oder eines mit der Welle verbundenen Teils (21) ausgehen.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (14, 21A) zusammen eine Verzahnung bilden.
3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Welle (2) verbundene Teil ein auf diese mit Preßpassung ajfgesteckter Ring (21) ist.
4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (3) im Längsschnitt L-förmig ausgebildet ist und zumindest sein axial äußerer Obergang zum Flansch (4) abgerundet verläuft und daß der Innenring ferner an diesem Übergang von einem Druckring (18) mit entsprechend gerundeter Schulter in Richtung auf die formschlüssige Verbindung mit der Welle gedrückt wird, um ein spielfreies Ineinandergreifen der Vorsprünge zu bewirken.
5. Verbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennze chnet, daß der Radius (R) des axial äußeren Überganges des Innenringes (3) zum Flansch (4) bei verschiedenen Innendurchmessern des Innenringes einen konstanten Wert aufweist.
6. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (2) einen aus der Wälzlagereinheit (1) herausragenden Abschnitt (16) mit einem Feingewinde (IbA) hat, auf den eine Mutter (17) geschraubt ist, die den Druckring (18) gegen den Innenring (3) drückt.
7. Verbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (3) und der auf die Welle (2) aufgesteckte Ring (21) aus einem Sinterwerkstoff besteht.
DE2543210A 1974-09-30 1975-09-27 Formschlüssige Verbindung zwischen einer Antriebswelle und einer Wälzlagereinheit Expired DE2543210C2 (de)

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