DE3246233C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen eines Drehmomentes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (europäische Patentanmeldung 0 059 339) ist mindestens die Innen­ verzahnung als Vielkeilverzahnung ausge­ bildet. Die die Außenverzahnung tragende Mantelfläche des Ringes schließt gegenüber seiner koaxial zur Rotationsachse ange­ ordneten Bohrung einen relativ stumpfen Winkel in der Größenordnung von 60° ein. Der Ring wird durch die Verschraubung auf die Außenverzahnung gepreßt. Wegen des stumpfen Winkels und der Konstruk­ tion im Bereich des Zusammenlaufens der beiden Verzahnungen kann eine nennenswerte Verteilungswirkung nicht auftreten und das zwischen den Ring und der Welle gegebene Spiel nicht beseitigt werden. Außerdem bleibt das Flankenspiel in der Wellen­ verzahnung durch die Verspannung des Ringes von vornherein nicht betroffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzu­ bilden, daß eine nicht nur drehfeste, sondern vor allem auch völlig spielfreie Verbindung zwischen den koaxialen Teilen gewährleistet wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Die Spitzverzahnung gewährleistet eine spielfreie Verbindung bei einer Pressung der Verzahnungen in­ einander. Durch den spitzen Winkel und die Verkeilung des Ringes bei Deformierung desselben wird auf einfache Weise eine Verbindung erzielt, die nicht nur radial, sondern auch in Umfangsrichtung spielfrei ist.
Eine bevorzugte weitere Ausbildung der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß gestaltete Radlageranordnung,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine andere Ausführungs­ form einer Radlageranordnung,
Fig. 3 eine Vorderansicht eines mit Verzahnungen versehenen Ringes, für eine erfindungs­ gemäße Vorrichtung,
Fig. 4 einen Schnitt durch den Ring nach Fig. 3 entlang der Linie III-III,
Fig. 5 ein Werkzeug zum Herstellen eines verzahnten Ringes mittels Kaltumformung.
Die Radlagerung mit einem Gleichlaufdrehgelenk für ein Motor­ fahrzeug nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einer Radna­ be 1, an deren Ende ein Flansch 2 angeordnet ist, welcher dem Befestigen eines nicht dargestellten Rades dient. Die Radnabe 1 ist mit einem zylindrischen Ansatz 3 versehen; der Ansatz 3 dient dabei der Aufnahme der inneren Lagerringe 4 ei­ nes Wälzlagers. In den Lagerschalen der inneren Lagerringe 4 sind Walzkörper 5 ange­ ordnet, welche in einem äußeren Lagerring 6 abrollen. Der Träger 7 der Radlagerung dient der Befestigung am nicht dargestellten Motorfahrzeug. In der Bohrung 8 des Ansatzes 3 ist der Zapfen 9 des äußeren Gelenkkörpers 10 eines nicht dargestellten Gleichlaufdrehgelenkes gela­ gert. Der Zapfen 9 ist dabei an seinem dem Gleichlaufdrehge­ lenk abgekehrten Ende mit einer Längsverzahnung 9 a versehen. In diese Verzahnung 9 a greift eine korrespondierende Verzahnung 11 des Ringes 12 ein. Dieser Ring 12 ist im Querschnitt keilför­ mig ausgebildet; der Keilwinkel [α] beträgt etwa 30°. In unverspanntem Zustand besteht zwischen der Verzahnung 9 a des Zapfens 9 und der Verzahnung 11 des Ringes 12 ein Spiel von etwa 0,05 . . . 0,2 mm. Die Außen­ verzahnung 13 des Ringes 12 steht ihrerseits mit einer kor­ respondierend ausgebildeten Gegenverzahnung 1 a der Radnabe 1 in Eingriff. Die Mutter 15, welche mittels Gewinde 14 auf dem zapfenartigen Ansatz 9 des äußeren Gelenkkörpers 10 aufge­ schraubt ist, übt bei ihrem Anzug auf den Ring 12 einen axia­ len Druck aus. Durch entsprechende Werkstoffwahl läßt sich der Ring 12 verformen. Die Verformung kann dabei ohne weiteres bis in den plastischen Bereich reichen. Hier­ durch wird nicht nur eine drehfeste, sondern auch eine völlig spielfreie Verbindung zwischen dem Zapfen 9 und der Radnabe 1 gewährleistet. Beim Anzug der Mutter 15 wirkt sich die Keilform des Ringes 12 auch insofern günstig aus, als die Radnabe 1 samt ihrem zylindrischen Ansatz 3 soweit in Richtung des Gleichlaufdrehgelenkes verschoben wird, daß über den Bund 1 b die inneren Lagerringe 4 des Wälzlagers gegen die Schulter 10 a des äußeren Gelenkkörpers 10 gepreßt und damit zugleich gegeneinander verspannt werden, ohne jedoch ein Ver­ klemmen der Lagerringe 4 hervorzurufen. Die Spielfreiheit wird durch Ausbildung der jeweils miteinander korrespondierenden Verzahnungen 9 a/11 und 1 a/13 als Spitzverzahnungen begünstigt. Die Zähne der Innenver­ zahnung 11 des Ringes 12 sind im Verhältnis zu den Zähnen der Außenverzahnung 13 versetzt angeordnet, derart, daß jeweils die Spitze eines Zahnes der einen Verzahnung und der Zahn­ grund zwischen zwei Zähnen der anderen Verzahnung in einer Ebene liegen.
In Fig. 2 ist unter Anwendung des vorstehend schon beschrie­ benen Erfindungsprinzips anstelle eines Gleichlaufdrehgelenkes eine Antriebswelle 16 angeschlossen. In diesem Ausfüh­ rungsbeispiel wird der auf den Ring 12 wirkende Axialdruck von einer Schraube 15 hervorgerufen, die ein Außen­ gewinde 17 aufweist, welches mit einem Innengewinde 16 a der An­ triebswelle 16 kooperiert.
In den Fig. 3 und 4 ist ein Ring 12 als Einzelteil darge­ stellt. Hierbei ist in der Bohrung 18 eine Innenverzahnung 11 vorgesehen und auf der schrägen Außenfläche eine Verzahnung 13. Die keilartige Außenfläche mit ihrer Verzahnung 13 um­ schließt gegenüber ihrer parallel zur Rotationsachse angeord­ neten Innenverzahnung 11 einen Winkel [α] von etwa 30°. Die Stirnfläche 19 dient als Anschlag- oder Andruckfläche für die Mutter 15.
In Fig. 5 ist ein Preß-Werkzeug 20 dargestellt. Es dient dem spanlosen Herstellen eines Ringes 12 samt dessen Verzahnungen 11 und 13. Das Herstellen des Ringes 12 erfolgt auf dem Wege der Präzisionsumformung, insbesondere Kaltumfor­ mung eines Ringes 22 durch den Pressenstempel 21.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Übertragen eines Drehmomentes von einem treibenden auf ein angetriebenes Teil, insbesondere von einem Gleichlaufdrehgelenk eines angetriebenen Rades eines Motorfahrzeuges auf die zum Befestigen des Rades vorgesehenen Radnabe, welche koaxial zueinander angeordnet sind, mittels an beiden Teilen angebrachter Verzah­ nungen und einer Anpreßverschraubung bei der eines der beiden Teile mit zur Rotationsachse parallelver­ laufenden, auf dem Umfang verteilt angeordneten Zäh­ nen und das andere Teil mit einem Bereich in Gestalt eines Kegelstumpfmantels mit auf der Mantelfläche angeordneten Zähnen versehen ist, deren gedachte Verlängerungen die Achse in einem Punkte schneiden, und bei der zwischen beiden Ver­ zahnungen ein metallischer, deformierbarer Ring eingesetzt ist, welcher in seiner Bohrung und auf seiner einen Konus bildenden Mantelfläche mit zu den Zähnen der beiden anderen Teile korrespondierenden Zähnen versehen ist, der durch die Anpreßverschraubung axial verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenverzahnung (11) und die Innenverzahnung (13) als Spitzverzahnung ausgebildet sind,
daß die die Außenverzahnung (13) tragende Mantelfläche des Ringes (12) gegenüber seiner koaxial zur Rota­ tionsachse angeordneten, die Innenverzahnung (11) auf­ nehmenden Bohrung, einen Winkel α zwischen 15 und 30° einschließt, so
daß der Ring (12) in verspanntem Zustand elastisch und/oder plastisch so deformiert ist, daß er mit der Radnabe (1) einerseits und dem Zapfen (9) andererseits spielfrei verkeilt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ring (12) die Zähne der Innenverzahnung (11) im Verhältnis zu den Zähnen der Außenverzahnung (13) versetzt ange­ ordnet sind, derart, daß jeweils die Spitze eines Zahnes der einen Verzahnung und der Zahngrund zwischen zwei Zähnen der anderen Verzahnung in einer Radialebene liegen.
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