EP2419652A1 - Anbindungssystem und gleichlaufgelenk - Google Patents

Anbindungssystem und gleichlaufgelenk

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EP2419652A1
EP2419652A1 EP10718048A EP10718048A EP2419652A1 EP 2419652 A1 EP2419652 A1 EP 2419652A1 EP 10718048 A EP10718048 A EP 10718048A EP 10718048 A EP10718048 A EP 10718048A EP 2419652 A1 EP2419652 A1 EP 2419652A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shaft
joint
shaft journal
sleeve
journal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10718048A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerald Langer
Claus Disser
Volker SZENTMIHÁLYI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaft Form Engineering GmbH
Original Assignee
Shaft Form Engineering GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaft Form Engineering GmbH filed Critical Shaft Form Engineering GmbH
Publication of EP2419652A1 publication Critical patent/EP2419652A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y10T403/7075—Interfitted members including discrete retainer

Definitions

  • the invention relates to a connection system for a shaft to a joint with a shaft journal connected to the shaft and a sleeve connected to a hub of the joint.
  • the sleeve has a central opening for receiving the shaft journal, which is secured with a safety ring axially in the sleeve.
  • a generic connection system is known from DE 197 39 934 A1, in which a tubular shaft is rotatably connected via a shaft journal with the inner hub of a constant velocity joint.
  • the securing of the shaft against extension of the hollow inner hub of the constant velocity joint is effected by a securing ring, which is arranged in a circumferential groove on the shaft and engages in a corresponding counter-groove in the inner hub.
  • the protection against a relative displacement of the shaft to the inner hub takes place exclusively by the retaining ring, which supports the axial forces.
  • DE 103 42 497 A1 describes a connection system in which a drive shaft can be inserted into a joint connection, the inner hub serving as a joint connection having a central recess which is provided with a profiling for torque transmission.
  • a correspondingly corresponding profiling is provided on the shaft journal, which is inserted into the central recess until a trained at the transition between the shaft journal and the shaft radially outwardly flange abuts as an end stop on the outer end side of the inner hub, whereby a further axial advance of the Wave in the direction of the joint is avoided.
  • the shaft is secured in the inner hub by means of a snap ring, which is arranged on the outer side of the inner hub, or by a cap nut fitted over the flange, the thread of which engages in a thread formed on the outer side of the inner hub.
  • a snap ring which is arranged on the outer side of the inner hub
  • a cap nut fitted over the flange, the thread of which engages in a thread formed on the outer side of the inner hub.
  • the shaft must first be inserted into the joint connection and then applied a suitable means for axial attachment, which increases the assembly effort and make automated assembly more difficult
  • the sleeve has a central opening with a shaft-side first opening portion whose inner diameter is greater than that of a arranged in the insertion direction, joint-side second opening portion, wherein provided between the first and the second opening portion, a first radial stop portion is.
  • This first radial stop section extends at least substantially perpendicular to the longitudinal axis of the sleeve.
  • the shaft journal has a shaft-side first shaft journal section whose outer diameter is greater than that of a joint-side second shaft journal section, wherein a radial second stop section is provided between the first and the second shaft journal section as a counter-stop for limiting the insertion path of the shaft journal in the sleeve ,
  • This second radial stop section likewise extends at least substantially perpendicular to the longitudinal axis of the shaft journal.
  • shaft journal which may be integrally formed with the shaft
  • shaft journal and sleeve against the retaining ring which engages in a circumferential groove on the shaft journal and at the same time in an inner groove on the inner surface of the sleeve against secured axial relative movements.
  • this axial securing is still not suppressed, because the shaft pin abuts with its second stop portion at the first stop portion of the opening portion.
  • the insertion path of the shaft journal in the sleeve is thus always limited by the stopper portions and the shaft journal can not penetrate into the interior of the joint.
  • the correct position of the locking ring is always guaranteed in this way.
  • the assembly can also be done in a single operation, since the shaft journal only in the Opening must be inserted and the axial fixation is done by an automatic locking of the retaining ring.
  • the stop ensures the correct alignment of the circumferential groove of the shaft journal to the inner groove of the sleeve and the gripping of the locking ring safely.
  • the arrangement of the fastening mechanism in the opening of the sleeve offers the possibility of realizing a space-saving and weight-reduced solution.
  • the first radial abutment portion and the second radial (counter) abutment portion preferably extend perpendicular to the longitudinal axis of the sleeve, but it is also possible that the radial portions extend at an angle which deviates slightly from 90 ° to the longitudinal axis of the sleeve.
  • the shaft journal has a sealing ring which is designed to seal the sleeve.
  • the sealing ring seals the constant velocity joint against such damaging elements so that they can not penetrate into the interior of the joint, in particular into the area of the spline. This serves to protect the splines against dirt and corrosion even during assembly or disassembly.
  • this sealing ring is arranged on the shaft side before the retaining ring, but it is also possible in principle to arrange the sealing ring on the joint-side second shaft journal section, whereby the joint interior remains protected against environmental influences.
  • the circlip is also preferably arranged on the shaft-side first shaft journal section, and in an embodiment of the invention it also it is possible that the retaining ring is arranged on the joint side before the second stop portion on the joint-side second shaft journal portion. The stops still guarantee the protection of the joint against overstressing.
  • an opening portion of the sleeve and a shaft journal portion are formed such that a torque can be transmitted between the two portions.
  • corresponding profiles for torque transmission may be provided on the outer surface of the shaft journal and the inner surface of the opening, which is formed for example as a toothing. This toothing can be arranged in the first shaft journal section or in the first opening section.
  • the torque transmission takes place in the shaft-side second shaft journal section or in the shaft-side second port section.
  • a further embodiment of the invention provides a sleeve, which is formed integrally with the inner hub. Furthermore, the joint opening on the side facing away from the shaft can be closed by a cover, which reduces the lubricant requirement in the interior of the joint.
  • the second shaft journal portion is designed such that the shaft journal does not hit the lid, whereby the lubricant balance in the joint remains protected from damaging influences. This is prevented in particular by the restriction of the insertion path of the shaft journal in the sleeve by the corresponding stopper portions.
  • the invention further relates to a constant velocity joint having an inner and an outer hub and a connection system of the aforementioned type, wherein the Sleeve can be integrally formed with the outer hub. It is also possible that the sleeve is connected to a driver housing comprising in the first place the outer hub, or integrally formed, which produces a torque-secure connection between the driver housing, or outer hub and the shaft.
  • Fig. 1 is a section through a drive joint with an inventive
  • FIG. 2 is a detailed view of the stop section of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a detailed view of the stop section of FIG. 1.
  • the constant velocity joint 1 shown in Figure 1 has an outer hub 2 and an inner hub 3, which is integrally formed with a sleeve 4.
  • the sleeve 4 is in turn designed for connection to a driving or driven shaft 5.
  • the sleeve 4 has an opening 6 with a shaft-side first opening section 7 and a hinge-side second opening section 8.
  • the interior of the constant velocity joint 1 is sealed off from the opening 6 of the sleeve 4 by a cover 9, which is introduced into the sleeve 4.
  • the shaft 5 ends on the hinge side in the shaft journal 10, which consists of a shaft-side first shaft journal portion 11 and a joint-side second Shaft journal section 12 is made.
  • the shaft 5 with the shaft journal 10 is shown in the figure 1 in the opening 6 of the sleeve 4, which corresponds to the state after assembly, ie, the shaft journal 10 has been inserted into the opening 6 of the sleeve 4.
  • the shaft-side first shaft journal section 11 is arranged in the region of the shaft-side first opening section 7 and the joint-side second shaft journal section 12 in the region of the joint-side second opening section 8.
  • the joint-side second shaft journal section 12 and the joint-side second opening section 8 are each provided with corresponding toothings 13, which ensure torque transmission from the shaft 5 to the inner hub 3 of the joint 1.
  • Figure 2 shows the securing of the shaft journal 10 in the sleeve 4 against relative axial displacement.
  • the inner diameter of the shaft-side first opening portion 7 is greater than the inner diameter of the joint-side second opening portion 8.
  • a first radial stop portion 14 is formed, which extends perpendicular to the sleeve longitudinal axis radially.
  • the inner diameter of the shaft-side first shaft journal section 11 is greater than the inner diameter of the joint-side second shaft journal section 12.
  • a second radial stop section 15 is formed here.
  • Figure 2 further illustrates the interaction and the function of the two radial stops 14 and 15.
  • the shaft journal 10 has in the illustrated embodiment, a circumferential groove 16 which receives a retaining ring 17, in an inner groove 18 on the inner surface of the opening 6 of the sleeve 4th engages and thus secures the shaft journal 10 against axial relative movements relative to the sleeve 4.
  • the insertion path of the shaft journal 10 in the sleeve 4 is limited by the fact that a further axial advance of the shaft 10 is prevented by the first radial stopper portion 14 and the second radial stopper portion 15, wherein the second radial stopper portion 15 abuts against the first radial stopper portion 14.
  • the shaft journal 10 or the joint-side second shaft section 12 can not penetrate into the joint-side second opening section 8 so far that the cover 9 shown in FIG. 1 would be pressed out of the sleeve 4, as a result of which the lubricant of the joint 1 would penetrate into the opening 6 of the sleeve 4.
  • the ball joint 1 is a counter track joint, i. a fixed joint, formed.
  • the connection system according to the invention is also applicable to sliding joints that allow axial relative movement between the inner hub 3 and the outer hub 2. It has proven to be particularly advantageous to use the connection system according to the invention at the transition between a transmission output or a differential input and a longitudinal shaft. However, the system is also applicable to side shafts.
  • the position of the stopper portions 14, 15 is selected such that only the circlip 17 is set during assembly, that engages in the corresponding groove, and only then the stopper portions 14, 15 contact each other. In this way it is prevented that the locking ring 17 does not engage or does not engage properly in the groove.
  • the difference ie the distance between the engagement of the locking ring and the contact of the stopper sections, must not be so great that the ring again from the groove can solve. This causes together a very high mounting security even at high forces, so that a wrong assembly is avoided.
  • abutment sections 14, 15 are aligned radially, ie perpendicular to the longitudinal axis of the shaft journal 10. This causes a hard and defined stop, which is determined solely by the position of the two stop sections. In contrast, the tolerances in the position of the components and in the angular deviation would add up at oblique stop portions, so that no defined locking of the securing ring can be achieved.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Anbindungssystem für eine Welle (5) an ein Gelenk (1) mit einem mit der Welle (5) verbundenen Wellenzapfen (10) und einer mit einer Nabe des Gelenkes (1) verbundenen Hülse (4), wobei die Hülse (4) einen wellenseitigen ersten Öffnungsabschnitt (7), einen gelenkseitigen zweiten Öffnungsabschnitt (8) und einen ersten radialen Anschlagsabschnitt (14) aufweist und der Wellenzapfen (10) einen wellenseitigen ersten Wellenzapfenabschnitt (11), einen gelenkseitigen zweiten Wellenzapfenabschnitt (12) und einen radialen zweiten Anschlagabschnitt (15) zur Begrenzung des Einschubweges des Wellenzapfens (10) in der Hülse (4) aufweist.

Description

Anbindungssystem und Gleichlaufgelenk
Die Erfindung betrifft ein Anbindungssystem für eine Welle an ein Gelenk mit einem mit der Welle verbundenen Wellenzapfen und einer mit einer Nabe des Gelenkes verbundenen Hülse. Die Hülse weist eine zentrale Öffnung zur Aufnahme des Wellenzapfens auf, der mit einem Sicherheitsring axial in der Hülse befestigt ist.
Ein gattungsgemäßes Anbindungssystem ist aus der DE 197 39 934 A1 be- kannt, bei dem eine rohrförmige Welle über einen Wellenzapfen mit der Innennabe eines Gleichlaufgelenkes drehsicher verbunden ist. Die Sicherung der Welle gegen Auszug aus der hohlen Innennabe des Gleichlaufgelenkes erfolgt durch einen Sicherungsring, der in einer Umfangsnut auf der Welle angeordnet ist und in eine entsprechende Gegennut in der Innennabe eingreift. Bei diesem System erfolgt die Sicherung gegen eine relative Verschiebung der Welle zur Innennabe ausschließlich durch den Sicherungsring, der die axialen Kräfte abstützt. Bei einer derartigen Konstruktion ist es jedoch möglich, dass beispielsweise während des Montagevorgangs, bei dem die Welle mit dem Wellenzapfen in die Nabe gesteckt wird, eine durch den Sicherungsring festgelegte Axialkraft überschritten wird, so dass der Sicherungsring aus der Umfangsnut der Welle herausspringt, die Welle durch die Innennabe stößt und in das Innere des Gleichlaufgelenkes vordringt. Ebenso kann dadurch die Drehmoment sichernde Verbindung zwischen Welle und Innennabe aufgehoben werden.
Die DE 10 2006 006 980 A1 beschreibt eine hohle Innennabe, die gelenkseitig durch einen Deckel abgedichtet wird. Wenn bei diesem Gelenk der Wellenzapfen lediglich durch einen Sicherungsring gesichert wird, besteht die Gefahr, dass bei zu hohen Einschubkräften der Wellenzapfen nicht mehr durch den Sicherungsring gehalten werden kann und der Wellenzapfen den Deckel durch Überdrücken aus der Halterung stößt, wodurch Schmiermittel austreten und/oder Schmutzpartikel eindringen können.
In der DE 103 42 497 A1 ist ein Anbindungssystem beschrieben, bei dem eine Antriebswelle in eine Gelenkanbindung einsteckbar ist, wobei die als Gelenkan- bindung dienende Innennabe eine zentrale Ausnehmung aufweist, die mit einer Profilierung zur Drehmomentübertragung versehen ist. Eine entsprechend korrespondierende Profilierung ist auf dem Wellenzapfen vorgesehen, der in die zentrale Ausnehmung eingesteckt wird, bis ein an dem Übergang zwischen dem Wellenzapfen und der Welle radial nach außen ausgebildeter Flansch als Endanschlag an der äußeren Stirnseite der Innennabe anstößt, wodurch ein weiteres axiales Vordringen der Welle in Richtung des Gelenkes vermieden wird. Gesichert wird die Welle in der Innennabe durch einen Sprengring, der auf der Außenseite der Innennabe angeordnet ist oder durch eine über den Flansch auf- gesteckte Überwurfmutter, deren Gewinde in ein auf der Außenseite der Innennabe ausgebildetes Gewinde eingreift. Bedingt durch den externen, sich radial von der Welle nach außen erstreckenden Flansch, erfordert eine solche Lösung jedoch einen hohen Platzbedarf bei gleichzeitig höherem Gewicht und Materialbedarf, was der generellen Forderung nach Senkung von Gewicht, Kosten, Kraftstoffverbrauch und CO2 -Emission entgegensteht.
Darüber hinaus muss die Welle erst in die Gelenkanbindung hineingesteckt und anschließend ein geeignetes Mittel zur axialen Befestigung appliziert werden, wodurch sich der Montageaufwand erhöht und sich eine automatisierte Montage schwieriger gestaltet
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anbindungssystem für eine Welle an ein Gelenk bereitzustellen, das zum einen vor einem Überdrücken während des Montagevorgangs oder während des Betriebs schützt und die si- chere Position des Sprengringes gewährleistet, wobei das Anbindungssystem gleichzeitig hinsichtlich des Gewichts, des Bauraums und der Montierbarkeit verbessert sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die Hülse eine zentrale Öffnung mit einem wellenseitigen ersten Öffnungsabschnitt aufweist, dessen Innendurchmesser größer ist als der eines in Einsteckrichtung angeordneten, gelenkseitigen zweiten Öffnungsabschnittes, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Öffnungsabschnitt ein erster radialer Anschlagabschnitt vorgesehen ist. Dieser erste radiale Anschlagabschnitt verläuft zumin- dest im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Hülse. In gleicher Weise weist der Wellenzapfen einen wellenseitigen ersten Wellenzapfenabschnitt auf, dessen Außendurchmesser größer ist als der eines gelenkseitigen zweiten Wellenzapfenabschnittes, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Wellenzapfenabschnitt ejn radialer zweiter Anschlagabschnitt als Gegenanschlag zur Be- grenzung des Einschubweges des Wellenzapfens in der Hülse vorgesehen ist. Dieser zweite radiale Anschlagabschnitt verläuft ebenfalls zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Wellenzapfens. Wird beispielsweise der Wellenzapfen, der einstückig mit der Welle ausgebildet sein kann, in die Öffnung der Hülse eingeführt, dann werden Wellenzapfen und Hülse mit dem Sicherungsring, der in eine Umfangsnut auf dem Wellenzapfen und gleichzeitig in eine Innennut auf der Innenoberfläche der Hülse eingreift, gegen axiale Relativbewegungen gesichert. Bei zu hohen axialen Belastungen, wie sie beispielsweise während eines nicht korrekt durchgeführten Montagevorgangs auftreten können, wird diese axiale Sicherung dennoch nicht überdrückt, weil der Wellen- zapfen mit seinem zweiten Anschlagabschnitt an dem ersten Anschlagabschnitt des Öffnungsabschnittes anschlägt. Der Einschubweg des Wellenzapfens in die Hülse wird somit stets durch die Anschlagabschnitte begrenzt und der Wellenzapfen kann nicht in das Gelenkinnere vordringen. Die korrekte Position des Sicherungsrings ist auf diese Weise stets gewährleistet. Die Montage kann zu- dem in einem einzigen Vorgang erfolgen, da der Wellenzapfen lediglich in die Öffnung gesteckt werden muss und die axiale Fixierung durch eine automatische Arretierung des Sicherungsringes erfolgt. Der Anschlag stellt dabei die korrekte Ausrichtung der Umfangsnut des Wellenzapfens zur Innennut der Hülse und das Greifen des Sicherungsrings sicher. Im Vergleich zu bekannten Syste- men bietet die Anordnung des Befestigungsmechanismus in der Öffnung der Hülse die Möglichkeit, eine platzsparende und gewichtsreduzierte Lösung zu realisierten.
Der erste radiale Anschlagabschnitt und der zweite radiale (Gegen-)Anschlag- abschnitt verlaufen vorzugsweise senkrecht zur Längsachse der Hülse, wobei es jedoch auch möglich ist, dass die radialen Abschnitte im einem Winkel verlaufen, der geringfügig von 90° zur Längsachse der Hülse abweichen.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Wellenzapfen einen Dichtring aufweist, der zur Abdichtung der Hülse ausgebildet ist. Im regulären Betrieb wird der Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs schädigenden Umgebungseinflüssen, wie Salz, Wasser, Sand etc. ausgesetzt, was die Funktionsfähigkeit eines Gelenkes negativ beeinflussen kann, indem beispielsweise das Schmierfett verunreinigt wird und erhöhte Reibung entsteht. Durch den Dichtring wird das Gleich- laufgelenk gegenüber derartigen schädigenden Elementen abgedichtet, so dass diese nicht in das Gelenkinnere, insbesondere in den Bereich der Steckverzahnung, eindringen können. Dies dient dem Schutz der Steckverzahnung vor Schmutz und Korrosion auch während der Montage bzw. Demontage. Vorteilhafterweise ist dieser Dichtring wellenseitig vor dem Sicherungsring angeordnet, es ist aber grundsätzlich auch möglich, den Dichtring auf dem gelenkseitigen zweiten Wellenzapfenabschnitt anzuordnen, wodurch das Gelenkinnere weiterhin vor Umgebungseinflüssen geschützt bleibt.
Vorzugsweise wird auch der Sicherungsring auf dem wellenseitigen ersten WeI- lenzapfenabschnitt angeordnet, wobei es in Ausgestaltung der Erfindung auch möglich ist, dass der Sicherungsring gelenkseitig vor dem zweiten Anschlagabschnitt auf dem gelenkseitigen zweiten Wellenzapfenabschnitt angeordnet ist. Die Anschläge garantieren dabei weiterhin den Schutz des Gelenkes vor Über- drückung.
Vorzugsweise sind ein Öffnungsabschnitt der Hülse und ein Wellenzapfenabschnitt derart ausgebildet, dass ein Drehmoment zwischen den beiden Abschnitten übertragen werden kann. Um beispielsweise bei einem Gleichlaufgelenk eine zuverlässige Kraftübertragung von der Welle auf das Gelenk sicherzustellen, können auf der Außenfläche des Wellenzapfens und der Innenfläche der Öffnung korrespondierende Profilierungen zur Drehmomentübertragung vorgesehen sein, die beispielsweise als Verzahnung ausgebildet ist. Diese Verzahnung kann im ersten Wellenzapfenabschnitt, bzw. im ersten Öffnungsabschnitt angeordnet sein. In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es aber auch mög- lieh, dass die Drehmomentübertragung im wellenseitigen zweiten Wellenzapfenabschnitt, bzw. im wellenseitigen zweiten Öffnungsabschnitt stattfindet.
Insbesondere mit Hinblick auf eine Teilereduzierung und Gewichtsersparnis sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung eine Hülse vor, die einstückig mit der Innennabe ausgebildet ist. Weiter kann die Gelenköffnung auf der der Welle abgewandten Seite durch einen Deckel verschlossen werden, was den Schmiermittelbedarf im Inneren des Gelenkes reduziert. Der zweite Wellenzapfenabschnitt ist dabei derart ausgebildet, dass der Wellenzapfen nicht an den Deckel stößt, wodurch der Schmiermittelhaushalt im Gelenk vor schädigenden Einflüssen geschützt bleibt. Verhindert wird dies insbesondere durch die Beschränkung des Einschubweges des Wellenzapfens in die Hülse durch die korrespondierenden Anschlagabschnitte.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Gleichlaufgelenk mit einer Innen- und einer Außennabe und einem Anbindungssystem der oben genannten Art, wobei die Hülse einstückig mit der Außennabe ausgebildet sein kann. Ebenso ist es möglich, dass die Hülse mit einem in erster Linie die Außennabe umfassende Mitnehmergehäuse verbunden, bzw. einstückig ausgebildet ist, was eine Drehmoment sichere Verbindung zwischen Mitnehmergehäuse, bzw. Außennabe und der Welle herstellt.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei gehören alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von Ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Schnitt durch ein Antriebsgelenk mit einem erfindungsgemäßen
Anbindungssystem und
Fig. 2 eine Detailansicht des Anschlagabschnittes aus Fig. 1.
Das in Figur 1 dargestellte Gleichlaufgelenk 1 weist eine Außennabe 2 und eine Innennabe 3 auf, die einstückig mit einer Hülse 4 ausgebildet ist. Die Hülse 4 ist wiederum zur Anbindung an eine treibende oder anzutreibende Welle 5 ausgebildet. Hierzu weist die Hülse 4 eine Öffnung 6 mit einem wellenseitigen ersten Öffnungsabschnitt 7 und einem gelenkseitigen zweiten Öffnungsabschnitt 8 auf. Das Innere des Gleichlaufgelenkes 1 ist gegenüber der Öffnung 6 der Hülse 4 durch einen Deckel 9, der in die Hülse 4 eingebracht ist, abgedichtet.
Die Welle 5 endet gelenkseitig in dem Wellenzapfen 10, der aus einem wellen- seitigen ersten Wellenzapfenabschnitt 11 und einem gelenkseitigen zweiten Wellenzapfenabschnitt 12 besteht. Die Welle 5 mit dem Wellenzapfen 10 ist in der Figur 1 in der Öffnung 6 der Hülse 4 dargestellt, was dem Zustand nach der Montage entspricht, d.h. der Wellenzapfen 10 ist in die Öffnung 6 der Hülse 4 eingesteckt worden. Infolge des Einsteckens ist der wellenseitige erste Wellen- zapfenabschnitt 11 im Bereich des wellenseitigen ersten Öffnungsabschnittes 7 und der gelenkseitige zweite Wellenzapfenabschnitt 12 im Bereich des gelenk- seitigen zweiten Öffnungsabschnittes 8 angeordnet. Der gelenkseitige zweite Wellenzapfenabschnitt 12 und der gelenkseitige zweite Öffnungsabschnitt 8 sind jeweils mit korrespondierenden Verzahnungen 13 ausgestattet, die eine Dreh- momentübertragung von der Welle 5 zur Innennabe 3 des Gelenkes 1 sicherstellen.
Im Detail zeigt die Figur 2 die Sicherung des Wellenzapfens 10 in der Hülse 4 gegen relative axiale Verschiebung. Der Innendurchmesser des wellenseitigen ersten Öffnungsabschnittes 7 ist größer als der Innendurchmesser des gelenk- seitigen zweiten Öffnungsabschnittes 8. Durch dieses erfindungsgemäße Merkmal wird ein erster radialer Anschlagabschnitt 14 gebildet wird, der sich senkrecht zur Hülsenlängsachse radial erstreckt. In analoger Weise ist der Innendurchmesser des wellenseitigen ersten Wellenzapfenabschnittes 11 größer als der Innendurchmesser des gelenkseitigen zweiten Wellenzapfenabschnittes 12. Erfindungsgemäß wird hier ein zweiter radialer Anschlagabschnitt 15 gebildet.
Figur 2 verdeutlicht weiterhin das Zusammenspiel und die Funktion der beiden radialen Anschläge 14 und 15. Der Wellenzapfen 10 weist in der dargestellten Ausführungsform eine Umfangsnut 16 auf, die einen Sicherungsring 17 aufnimmt, der in eine Innennut 18 auf der Innenoberfläche der Öffnung 6 der Hülse 4 eingreift und so den Wellenzapfen 10 gegen axiale Relativbewegungen gegenüber der Hülse 4 sichert. Der Einschubweg des Wellenzapfens 10 in der Hülse 4 ist dadurch begrenzt, dass ein weiteres axiales Vordringen des Wellen- zapfens 10 durch den ersten radialen Anschlagabschnitt 14 und den zweiten radialen Anschlagabschnitt 15 verhindert wird, wobei der zweite radiale Anschlagabschnitt 15 an dem ersten radialen Anschlagabschnitt 14 anliegt. Auf diese Weise kann der Wellenzapfen 10, bzw. der gelenkseitige zweite Wellen- abschnitt 12 nicht so weit in den gelenkseitigen zweiten Öffnungsabschnitt 8 eindringen, dass der in der Figur 1 dargestellte Deckel 9 aus der Hülse 4 gedrückt werden würde, wodurch das Schmiermittel des Gelenkes 1 in die Öffnung 6 der Hülse 4 dringen würde.
Ein Dichtring 19, der in einer Dichtringnut 20 auf dem Wellenzapfen 10 befestigt ist, dichtet die Hülse 4 derart ab, dass zwischen dem Wellenzapfen 10 und der Hülse 4 keine Elemente in die Hülse eindringen können, die die Funktion des Gleichlaufgelenkes 1 beeinträchtigen könnten.
In der dargestellten Ausführungsform ist das Kugelgelenk 1 als ein Gegenbahn- gelenk, d.h. ein Festgelenk, ausgebildet. Das erfindungsgemäße Anbindungs- system ist jedoch ebenso bei Verschiebegelenken einsetzbar, die eine axiale Relativbewegung zwischen der Innennabe 3 und der Außennabe 2 ermöglichen. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das erfindungsgemäße Anbin- dungssystem am Übergang zwischen einem Getriebeausgang oder einem Differentialeingang und einer Längswelle einzusetzen. Das System ist jedoch auch in Seitenwellen anwendbar.
Grundsätzlich ist die Position der Anschlagabschnitte 14, 15 derart gewählt, dass bei der Montage erst der Sicherungsring 17 gesetzt wird, d.h. in die entsprechende Nut eingreift, und erst danach die Anschlagabschnitte 14, 15 miteinander in Kontakt treten. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Sicherungsring 17 nicht oder nicht ordnungsgemäß in die Nut einrastet. Andererseits darf die Differenz, d.h. der Weg zwischen Einrasten des Sicherungsrings und dem Kontakt der Anschlagabschnitte, nicht so groß sein, dass sich der Siehe- rungsring wieder aus der Nut lösen kann. Dies bewirkt gemeinsam eine sehr hohe Montagesicherheit auch bei hohen Kräften, so dass eine Falschmontage vermieden wird.
Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn die Anschlagabschnitte 14, 15 radial, also senkrecht zu der Längsachse des Wellenzapfens 10, ausgerichtet sind. Dies bewirkt einen harten und definierten Anschlag, der allein von der Position der beiden Anschlagabschnitte bestimmt wird. Im Gegensatz dazu würden sich bei schräg verlaufenden Anschlagabschnitten die Toleranzen in der Position der Bauteile und in der Winkelabweichung aufaddieren, so dass keine definierte Verrastung des Sicherungsrings erreicht werden kann.
Bezugszeichenliste
1 Gleichlaufgelenk
2 Außennabe
3 Innennabe
4 Hülse
5 Welle
6 Öffnung
7 wellenseitiger erster Öffnungsabschnitt
8 gelenkseitiger zweiter Öffnungsabschnitt
9 Deckel
10 Wellenzapfen
11 wellenseitiger erster Wellenzapfenabschnitt
12 gelenkseitiger zweiter Gelenkzapfenabschnitt
13 Verzahnung
14 erster Anschlagabschnitt
15 zweiter Anschlagabschnitt
16 Umfangsnut
17 Sicherungsring
18 Innennut
19 Dichtring
20 Dichtringnut

Claims

Patentansprüche
1. Anbindungssystem für eine Welle (5) an ein Gelenk (1) mit einem mit der Welle (5) verbindbaren Wellenzapfen (10), einer mit einer Nabe des Gelenkes (1) verbundenen Hülse (4), die eine zentrale Öffnung (6) zur Aufnahme des Wellenzapfens (10) aufweist, und mit einem Sicherungsring (17) zur axialen Befestigung des Wellenzapfens (10) in der Öffnung (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (6) einen wellenseitigen ersten Öffnungsabschnitt (7) aufweist, dessen Innendurchmesser größer ist als der eines gelenkseitigen zweiten Öffnungsabschnittes (8), wobei zwischen dem ersten Öffnungsabschnitt (7) und dem zweiten Öffnungsabschnitt (8) ein erster radialer Anschlagabschnitt (14) vorgesehen ist, und dass der Wellenzapfen (10) einen wellenseitigen ersten Wellenzapfenabschnitt (11) aufweist, dessen Außendurchmesser größer ist als der eines gelenkseitigen zweiten Wellenzapfenabschnittes (12), wobei zwischen dem ersten Wellenzapfenabschnitt (11) und dem zweiten Wellenzapfenabschnitt (12) ein zweiter radialer Anschlagabschnitt (15) zur Begrenzung des Einschubweges des Wellenzapfens (10) in der Hülse (4) vorgesehen ist.
2. Anbindungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenzapfen (10) einen Dichtring (19) aufweist, der zur Abdichtung der Hülse (4) ausgebildet ist.
3. Anbindungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (19) auf dem wellenseitigen ersten Wellenzapfenabschnitt (11) angeordnet ist.
4. Anbindungssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (17) auf dem wellenseitigen ersten WeI- lenzapfenabschnitt (11) angeordnet ist.
5. Anbindungssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gelenkseitige zweite Öffnungsabschnitt (8) der Hülse (4) und der gelenkseitige zweite Wellenzapfenabschnitt (12) derart ausgebildet sind, dass ein Drehmoment zwischen beiden Abschnitten übertragen werden kann.
6. Anbindungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (8, 12) korrespondierende Verzahnungen (13) aufweisen.
7. Gleichlaufgelenk, insbesondere Gegenbahngleichlaufgelenk mit einer Innennabe (3) und einer Außennabe (2) und einem Anbindungssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (4) einstückig mit der Innennabe (3) ausgebildet ist.
8. Gleichlaufgelenk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (6) der Hülse (4) auf der dem Wellenzapfen (10) abgewandten Seiten durch einen Deckel (9) verschlossen ist und die Länge des gelenkseitigen zweiten Wellenzapfenabschnittes (12) derart ausgebildet ist, dass der Wellenzapfen (10) nicht an den Deckel (9) stößt.
9. Gleichlaufgelenk, insbesondere Gegenbahngleichlaufgelenk mit einer Innennabe (3) und einer Außennabe (2) und mit einem Anbindungssystem nach einem Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (4) einstü- ckig mit der Außennabe (2) ausgebildet ist.
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