WO1999027267A1

WO1999027267A1 - Verbindungsanordnung an einer gelenkwelle

Info

Publication number: WO1999027267A1
Application number: PCT/EP1998/006885
Authority: WO
Inventors: Jean-Claude Van Dest; Werner Krude
Original assignee: Gkn Automotive Ag
Priority date: 1997-11-22
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 1999-06-03
Also published as: GB2347195B; JP3495985B2; DE19751855C1; GB2347195A; CN1279748A; KR20010032310A; JP2001524645A; BR9814703A; GB0009399D0; US6413008B1

Abstract

Verbindungsanordnung an einer Gelenkwelle zwischen der Gelenkwelle (10) und einer Radnabe (30) mit einer Stirnverzahnung eines radnabenseitigen Gelenkaussenteils eines Gleichlaufgelenks der Gelenkwelle und einer Stirnverzahnung der Radnabe, die axial ineinandergesteckt sind und im Umfangssinn spielfrei ineinandergreifen und deren Zähne jeweils einzelne, radial nach aussen offene, in Umfangsrichtung verlaufende Umfangsnuten haben, die gemeinsam eine Ringnut bilden, in der ein Sicherungsring aussen einsitzt, sowie Verbindungsanordnung an einer Gelenkwelle zwischen der Gelenkwelle (10) und einem Wellenflansch (20) eines Wellenzapfens eines Differentialgetriebes mit einer Stirnverzahnung eines differentialgetriebeseitigen Gelenkaussenteils eines Gleichlaufgelenks der Gelenkwelle und einer Stirnverzahnung eines gelenkwellenseitigen Wellenflansches eines Wellenzapfens eines Differentialgetriebes, die axial ineinandergesteckt sind und im Umfangssinn spielfrei ineinandergreifen und deren Zähne jeweils einzelne radial nach aussen offene, in Umfangsrichtung laufende Umfangsnuten haben, die gemeinsam eine Ringnut bilden, in der ein Sicherungsring aussen einsitzt.

Description

Verbindungsanordnung an einer Gelenkwelle

Beschreibung

Die Erfindung betrifft Verbindungsanordnungen an einer Gelenkwelle, nämlich zwischen einem Gelenkaußenteil eines Gleichlaufgelenks der Gelenkwelle und einer Radnabe, oder zwischen einem Gelenkaußenteil eines Gleichlaufgelenks der Gelenkwelle und einem Wellenflansch, z.B. von einem Wellenzapfen eines Differentialgetriebes, für die Anwendung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges .

Aus der US 967395 ist eine Klauenkupplung zwischen zwei rotierenden Hohlwellen bekannt. Die einzelnen Klauen weisen innenliegende Nuten auf, die im zusammengesteckten Zustand eine umlaufende Nut bilden, in der innen ein Sprengring einsitzt. Zur Verbindung von Ringteilen mit Zwischenwänden oder Einbauten ist diese Art der Kupplung nicht geeignet, da Zugangsmöglichkeiten für die Montage des Sprengrings durch das Innere der Hohlwellen erhalten werden müssen.

Aus der DE 8136172 U1 ist eine Kupplung zum starren Verbinden koaxialer Bauteile bei Gelenkwellen bekannt. Hierbei sind die zu verbindenen Bauteile jeweils mit Stirnverzahnungen ausgebildet, die ineinandergesteckt werden. Zur axialen Sicherung weisen die zu verbindenen Bauteile jeweils hinter der Stirnverzahnung einen rückspringenden Wellenabsatz auf. Im zusammengesteckten Zustand der Stirnverzahnungen werden U-Profilstücke in Form von Kreissegmenten im Umfang über diese Wellenabsätze gesteckt. Damit sich die U-Profilstücke nicht lösen, müssen sie zu einem Ring zusammengefügt oder durch einen übergeschobenen Ring gesichert oder mit Keilen gegeneinander verspannt werden. Dies führt zu einem erheblichen Aufwand bei der Montage.

Aus der DE 196 45 880 A1 ist eine Verbindungsanordnung zwischen einem Gelenkaußenteil eines Gleichlaufgelenks und dem Wellenflansch einer Getriebewelle bekannt, bei der die beiden Teile über ineinandergreifende Klauenverzahnungen zur Übertragung eines Drehmoments im Drehsinn spielfrei ineinandergreifen. Am Gelenkaußenteil bilden die vorderen Enden der Klauen eine zusammengesetzte plane Stirnfläche, die sich gegen eine zusammengesetzte plane Stirnfläche am Wellenflansch zwischen den Basisbereichen der Klauen abstützt. An den Enden der Klauen der beiden Teile sind jeweils nach außen weisende Klinken ausgebildet. Diese Klinken bilden an jedem der Teile einen zusammengesetzten Ringkragen mit jeweils nach rückwärts weisender konischer Schrä- gungsflache. Zur spielfreien axialen Verspannung der aneinander anliegenden planen Stirnflächen der beiden Teile ist ein Sicherungsring zwischen die aus den Klinken zusammengesetzten Ringkragen gesetzt, der sich auf die konischen Schrägungsflachen aufsetzt. Neben den Schrägungsflachen und den Flankenflächen der Zähne der Klauenverzahnungen sind die planen Stirnflächen exakt zu bearbeiten, um eine spielfreie drehmomentübertragende Verbindung zu bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verbindungsanordnungen zwischen einem Gelenkaußenteil eines Gleichlaufgelenks einer Gelenkwelle und einer Radnabe bzw. zwischen einem Gelenkaußenteil eines Gleichlaufgelenks einer Gelenkwelle und einem Wellenflansch, z.B. von einem Wellenzapfen eines Differentialgetriebes zu schaffen, die leicht und fest sind sowie einfach herzustellen und schnell zu montieren sind.

Die Lösung besteht darin, daß eine Stimverzahnung eines radnabenseitigen Gelenkaußenteils eines Gleichlaufgelenks einer Ge- lenkwelle und eine Stimverzahnung einer Radnabe axial ineinandergesteckt sind und im Umfangssinn spielfrei ineinandergreifen und daß die Zähne der Stirnverzahnungen jeweils radial nach außen offene von zwei Flanken begrenzte Umfangsnuten haben, die gemeinsam miteinander eine in Umfangsrichtung verlaufende Ringnut bilden, in der ein Sicherungsring außen einsitzt; bzw. darin, daß eine Sti verzahnung eines wellenflanschseitigen Gelenkaußenteils eines Gleichlaufgelenks einer Gelenkwelle und eine Sti verzahnung eines Wellenflansches axial ineinandergesteckt sind und im Umfangssinn spielfrei ineinandergreifen und daß die Zähne der Stirnverzahnungen jeweils radial nach außen offene von zwei Flanken begrenzte Umfangsnuten haben, die gemeinsam miteinander eine in Umfangsrichtung verlaufende Ringnut bilden, in der ein Sicherungsring außen einsitzt.

Erfindungsgemäße Verbindungsanordnungen haben den Vorteil, daß sie sehr schnell und ohne großen Aufwand montiert werden können. Durch die sehr geringen Verschiebewege beim Ineinanderstecken der Stirnverzahnungen lassen sich Gelenkwellen sehr einfach zwischen Radnabe und Wellenflansch eines Differentialgetriebes montieren und demontieren, insbesondere am kompletten Fahrzeug mit fertigmontierter Radaufhängung. Dies ist sowohl für die Erstmontage als auch für Reparaturen günstig. Die Verbindungsanordnung zeichnet sich weiterhin durch eine geringe Anzahl benötigter Bauteile und durch ein geringes Gewicht aus. Die Stirnverzahnungen lassen sich weitgehend durch spanlose Umformung erzeugen, wobei ausschließlich die Umfangsnuten in spanender Bearbeitung eingestochen werden müssen, und zwar entweder an jedem der Teile für sich oder bei ineinandergreifenden Stirnverzahnungen an beiden Teilen gleichzeitig.

Drehmomente, die von der Gelenkwelle zu übertragen sind, werden von den ineinandergreifenden Stirnverzahnungen der Verbindungsanordnung aufgefangen; umlaufende Biegemomente an der Verbindungsanordnung, die vom gebeugt umlaufenden Gleichlaufgelenk herrühren, wirken vorrangig auf den in der Ringnut einsitzenden Sicherungsring ein. Hierbei wird in jeder Umfangsnut jeweils eine Flanke vom Sicherungsring belastet und die andere Flanke entlastet; an im Umfangssinn unmittelbar aufeinanderfolgenden Umfangsnuten, die jeweils zu einem anderen Zahn und damit zu einer anderen der beiden Stirnverzahnungen gehören, belastet der Sicherungsring jeweils in entgegengesetzte Richtungen weisende Flanken.

Eine erste günstige Ausführung sieht vor, daß die Zähne der beiden Stirnverzahnungen in Zylinderschnitten betrachtet parallel zur Längsachse der Teile ausgerichtete Flanken aufweisen, wodurch sie sich durch eine einfache Geometrie und damit durch einfache Herstellbarkeit auszeichnen.

Aufgrund der Axialverschieblichkeit derartiger Stirnverzahnungen sind hierbei Sicherungsring und Umfangsnuten so auszuführen, daß ersterer sich jeweils mit beiden Flanken spielfrei in letzteren abstützt, um Axialkräfte in beiden Richtungen ohne Axialversetzungen bei Änderung der Belastungsrichtung abzufangen.

Eine andere günstige Ausführung sieht vor, daß die Zähne der beiden Stirnverzahnungen in Zylinderschnitten betrachtet mit der Längsachse der Teile einen Winkel einschließende Flanken haben, wobei die Winkel zwischen den Flanken der Zähne der beiden Stirnverzahnungen entgegengesetzt geöffnet und gleichgroß sind. Die Zähne der beiden Stirnverzahnungen haben somit eine Keilform und können spielfrei ineinandergesteckt werden. Die breiten Zahnfüße sorgen für eine erhöhte Festigkeit und eine gleichmäßige Belastung in den Zähnen.

Bei solchen Stirnverzahnungen mit Zähnen, die einen Winkel einschließen, wird eine Axialabstützung der Teile in einer Richtung (Druck) sichergestellt, so daß der Sicherungsring und die Umfangsnuten so ausgeführt werden können, daß nur in der entgegen- gesetzten Richtung (Zug) eine spielfreie Anlage des Sicherungsrings an den Flanken der Nut vorliegen. Die Umfangsnuten der einen Stimverzahnung können relativ zu den Umfangsnuten der anderen Sti verzahnung so versetzt sein, daß eine hin- und herspringende Ringnut gebildet wird. Dies hat zur Folge, daß die Flanken des Sicherungsrings nur mit denjenigen Flanken der Umfangsnuten in Anlage sind, die jeweils der anderen Stimverzahnung zugewandt sind.

Eine günstige Weiterbildung weist Umfangsnuten der beiden Stirnverzahnungen auf, die zueinander parallele Flanken haben, wobei der Sicherungsring entsprechende, zueinander parallele Flanken aufweist. Die Umfangsnuten sind hierbei einfach herstellbar und es können genormte Standardsicherungsringe zum Einsatz kommen.

Eine andere Weiterbildung sieht vor, daß die Flanken der Umfangsnuten der beiden Stirnverzahnungen einen Winkel gegenüber einer gedachten achsnormalen Radialebene einschließen, der radial nach außen geöffnet ist, und daß der Sicherungsring entsprechende Flanken hat, die den gleichen Winkel gegenüber einer gedachten achsnormalen Radialebene einschließen. Im zusammengesteckten Zustand der Stirnverzahnungen bilden die Umfangsnuten somit eine Ringnut, die einen Sicherungsring mit einem keilförmigen Profil aufnimmt. Durch die radiale Spannkraft des Sicherungsrings wird dieser in die Ringnut gedrückt, wobei aufgrund der Keilform des Sicherungsrings axiale Kraftkomponenten auftreten.

Im Zusammenspiel mit einer Keilform der Stirnverzahnungen kann eine Keilform des Sicherungsrings und Umfangsnuten, die eine hin- und herspringende Ringnut bilden, axiale Kraftkomponenten erzeugt werden, die letztendlich die beiden Stirnverzahnungen weiter ineinanderdrücken. Dadurch wird ein axiales Spiel ebenso wie ein Umfangsspiel in der Verbindungsanordnung vermieden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der nachstehenden Zeichnungen näher erläutert. Hierin zeigen Figur 1 eine Gelenkwelle zwischen Differentialgetriebeflansch und Radnabe mit zwei erfindungsgemäßen Verbindungsanordnungen im Längsschnitt;

Figur 2 die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung zwischen einem radnabenseitigen Gelenkaußenteils eines Gleichlaufgelenks einer Gelenkwelle und einer Radnabe nach Figur 1 im Längsschnitt;

Figur 3 die Einzelheit X aus Figur 2 in vergrößerter Darstellung;

Figur 4 die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung zwischen einem differentialgetriebeseitigen Gelenkaußenteil eines Gleichlaufgelenks einer Gelenkwelle und einem Wellenzapfen eines Differentialgetriebes nach Figur 1 im Längsschnitt;

Figur 5 die Einzelheit Y der Verbindungsanordnung nach Figur 4 in vergrößerter Ausführung;

Figur 6 eine Einzelheit der Verbindungsanordnung nach Figur 4 in gegenüber Figur 5 abgewandelter Ausführung;

Figur 7 eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung zwischen einem radnabenseitigen Gelenkaußenteils eines Gleichlaufgelenks einer Gelenkwelle und einer Radnabe im Längsschnitt in einer gegenüber Figur 2 abgewandelten Ausführung;

Figur 8 die Einzelheit X nach Figur 7 in vergrößerter Darstellung;

Figur 9 eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung zwischen einem radnabenseitigen Gelenkaußenteils eines Gleichlaufgelenks einer Gelenkwelle und einer Radnabe im Längsschnitt in einer gegenüber Figur 2 abgewandelten Ausführung; Figur 10 die Einzelheit X nach Figur 9 in vergrößerter Darstellung;

Figur 11 eine Radialansicht eine erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung mit in axialer Richtung parallel zueinander verlaufenden Zahnflanken;

Figur 12 eine Stirnansicht auf die Verzahnung nach Figur 11;

Figur 13 eine Radialansicht einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung mit Zahnflanken, die mit der axialen Richtung einen Winkel einschließen;

Figur 14 eine Stirnansicht auf die Verzahnung nach Figur 13.

In Figur 1 ist eine Gelenkwelle 10 in einer Fahrzeugeinbausituation als Seitenwelle an einem gelenkten Rad zwischen einem Wellenflansch 20 eines Differentialgetriebes und einer Radnabe 30 gezeigt. Die Gelenkwelle 10 umfaßt differentialgetriebeseitig ein Tripodegelenk 12 und radnabenseitig ein Kugelgleichlauf- festgelenk 13, die über die Welle 11 miteinander verbunden sind. Ein Faltenbalg 14 dichtet das Tripodegelenk 12 gegenüber der Welle 11 ab, ein Faltenbalg 15 dichtet das Kugelgleichlauffestgelenk 13 gegenüber der Welle 11 ab. Das Tripodegelenk 12 umfaßt im wesentlichen ein Gelenkinnenteil 17, Rollenelemente 18 und ein Gelenkaußenteil 19; ausschließlich das Gelenkaußenteil 19 ist von weiterer Bedeutung im Zusammenhang mit einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung, die mit Y bezeichnet ist. Die Verbindungsanordnung stellt die Verbindung zwischen dem Gelenkaußenteil 19 und dem Wellenzapfen 20 des Differentialgetriebes her, der in einem Rollenlager 21 im Differentialgetriebe gelagert ist, das nur mit gestrichelten Linien in seiner Kontur angedeutet ist. Das Gleichlauffestgelenk 13 besteht im wesentlichen aus einem Gelenkinnenteil 22, drehmomentübertragenden Ku- geln 23, einem Kugelkäfig 24 und einem Gelenkaußenteil 25, wobei ausschließlich letzteres im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung von Bedeutung ist, die ist mit X als Einzelheit bezeichnet ist. Das Gelenkaußenteil 25 ist über die Verbindungsanordnung unmittelbar mit einem Ringkörper 26 verbunden, der formschlüssig auf der Radnabe 30 festgelegt ist und als Teil derselben betrachtet werden kann. An der Radnabe 30 ist eine Bremsscheibe 27 angeschraubt, die Radnabe 30 ist mittels eines zweireihigen Kugellagers 28 in einem Radträger 29 gelagert.

Die Figuren 2 und 3 werden nachstehend gemeinsam beschrieben.

In Figur 2 sind das Gleichlauffestgelenk 13 und die Radnabe 30 aus Figur 1 vergrößert dargestellt. Figur 3 zeigt die in den Figuren 1 und 2 als X bezeichnete Einzelheit in Vergrößerung. Wie insbesondere in der Figur 3 mit gestrichelten Linien angedeutet, ist die Radnabe 30 vor der Lagermontage mit einem hül- senförmigen Ansatz 31 versehen, an dem eine Außenverzahnung 32 ausgebildet ist. Hinter dieser ist eine zylindrische Zentrierfläche 33 vorgesehen, die von einer radialen Anschlagfläche 34 begrenzt wird. Der Ringkörper 26, der eine Lagerrille 35 bildet, hat auf der Innenseite eine Stützfläche 36, eine Innenverzahnung 37, die mit der Außenverzahnung 32 zusammengreift, eine Sitzfläche 38, die auf der Zentrierfläche 33 aufsitzt, sowie eine Stirnfläche 39, die an der Anschlagfläche 34 anliegt. Nach dem Aufschieben des Ringkörpers 26 auf die Nabe 30 wird der Ansatz 31 aufgeweitet, so daß er sich als Bund 40 gegen die Stützfläche 36 anlegt.

Hiermit wird zugleich das Kugellager 28 komplettiert und eingestellt, von dem eine äußere Lagerrille 41 und eine Lagerkugel 42 sowie ein Lagerkäfig 43 erkennbar sind. Wie weiter zu erkennen ist, sind am Gelenkaußenteil 25 und am Ringkörper 26 ineinandergreifende Stirnverzahnungen 45, 46 ausgebildet, deren Verzah- nungsbereiche sich in Bezug auf eine normal auf der Längsachse stehende Radialebene nach außen öffnen. Die Verzahnungen 45, 46 setzen jeweils axial an dem ringförmig endenen Gelenkaußenteil 25 bzw. an dem Ringkörper 26 an.

Auf den Außenumfang der Stirnverzahnungen 45, 46 sind Umfangsnuten 47, 48 ausgebildet, die sich, wie später noch zu zeigen sein wird, zu einer im wesentlichen geschlossenen Ringnut ergänzen, in der ein Sicherungsring 50 einsitzt. Die seitlichen Flanken 51 , 52 des Sicherungsrings 50 sind parallel zueinander und liegen in normalen Ebenen bezogen auf die Längsachse der zu verbindenen Teile. Entsprechend sind die nicht näher bezeichneten Flanken der Umfangsnuten 47, 48 ausgerichtet, die somit Rechtecknuten bilden. Sofern die Verzahnungen 45, 46 so ausgebildet sind, daß sie bei spielfreier Anlage der Zahnflanken im Umfangssinn gegeneinander axial verschiebbar sind, muß der Sicherungsring 50 im wesentlichen spielfrei in beide Umfangsnuten 47, 48 eingreifen, d.h. es ist nur ein Montagespiel in der Größenordnung von ca. 1/10 mm zulässig. Bezüglich einer derartigen Zahnform wird auf die Figuren 11 und 12 verwiesen.

Die Figuren 4 bis 6 werden nachstehend gemeinsam beschrieben.

In Figur 4 sind das Tripodegelenk 12 und der Wellenflansch 20 aus Figur 1 vergrößert dargestellt. Figur 5 zeigt die in den Figuren 1 und 4 als Y bezeichnete Einzelheit in Vergrößerung, Figur 6 eine Abwandlung dieser Einzelheit.

Am Gelenkaußenteil 19 ist eine Stimverzahnung 59 ausgebildet am Wellenzapfen 20 eine Sti verzahnung 60. Jeweils außen an den Stirnverzahnungen ist in den Umfangsnuten 61, 62 (Figur 5) bzw. 63, 64 (Figur 6) ausgeführt, die übereinstimmende Breite haben, aber axial zueinander versetzt sind. In den Umfangsnuten sitzt ein Sicherungsring 66 (Figur 5) , 68 (Figur 6) ein. Der Sicherungsring 66 hat zueinander parallele Flanken 69, 70. Der Siehe- rungsring 68 hat im Bereich seines Eingriffs mit den Umfangsnuten 63, 64 einen Winkel miteinanderbildende, sich nach außen öffnenden Flanken 71, 72. Die jeweiligen Flanken der Umfangsnuten 61, 62, 63, 64 entsprechen in ihrer Ausrichtung den Flanken des Sicherungsringes 66, 68. Die Umfangsnuten 61, 62, 63, 64 sind um einen geringen Betrag axial zueinander versetzt und bilden somit eine hin- und herspringende Ringnut. Bei Verbindungsanordnungen der hier gezeigten Art mit einem axialen Versatz der Umfangsnuten ist davon auszugehen, daß die Verzahnungen 59, 60 sich bei spielfreier Anlage in Umfangsrichtung zugleich axial aneinander auf Druck abstützen. Ein in dieser Position eingesetzter Sicherungsring 66, 68 legt sich dann unter Druckvorspannung spielfrei mit der Flanke 70, 72 an der rechts liegenden Flanke der Umfangsnut 61 , 63 der Stirnverzahnung 59 an und mit der Flanke 69, 71 ausschließlich an der links liegenden Flanke der Umfangsnut 62, 64 der Stirnverzahnung 60. Gegenüber der jeweils anderen Flanke der Umfangsnut ist ein Spiel zulässig, daß größer ist als ein Montagespiel. Insbesondere der Rechteckring nach Figur 5 sollte montiert werden, während die Stirnverzahnungen unter Druckvorspannung gehalten werden. Dagegen kann der Keilring nach Figur 6 ohne solche Druckvorspannung zwischen den Stirnverzahnungen, dafür aber mit einer Radialvorspannung des Sicherungsringes 68 selber eingesetzt werden. Ein radiales Einziehen des Ringes in die Umfangsnuten erzeugt dann die entsprechende axiale Druckvorspannung zwischen den Stirnverzahnungen.

Die Figuren 7 und 8 werden nachstehend gemeinsam beschrieben.

Es ist eine Anordnung mit einem Gleichlauffestgelenk 13 ' und einer Radnabe 30' dargestellt, die im wesentlichen der Ausführung nach den Figuren 1 bis 3 entspricht. Ein Ringkörper 26' ist jedoch separat von einem Lagerring 44' ausgeführt. Die Radnabe 30' hat eine Außenverzahnung 32, die mit einer Innenverzahnung 37 des Ringkörpers 26' zusammenwirkt. Der Ringkörper 26' wird von einem Bund 40 der Radnabe gehalten. Die Stimverzahnung 46' des Ringkörpers 26' ist hierbei nicht als axiale Verlängerung eines massiven Ringteils ausgebildet, sondern im wesentlichen auf dem Außenumfang des massiven Ringteils ausgeformt, wobei sie radial vollkommen von diesem abgestützt wird und axial nicht über dieses hinausragt. Die Stimverzahnung 45' des abgewandelten Gelenkaußenteils 25' übergreift somit den Bereich des massiven Ringteils des Ringkörpers 26'. Die jeweils vorderen Stirnflächen der Verzahnungen 45', 46' liegen in zueinander parallelen zur Längsachse der Verbindungsanordnung achsnormalen Ebenen. In Umfangsnuten 47', 48', die außen an den Stimverzahnungen 45', 46' ausgeführt sind, sitzt ein Sicherungsring 50' ein. Die Ausführung der Umfangsnuten 47', 48' und des Sicherungsrings 50' mit zueinander parallelen Stirnflächen 51', 52' entspricht im wesentlichen der Darstellung aus Figur 3, d.h. der Rechteckring sitzt im wesentlichen spielfrei in den Umfangsnuten ein und stützt sich je nach Belastungszustand an einer der beiden Flanken der Umfangsnuten ab.

Die Figuren 9 und 10 werden nachstehen gemeinsam beschrieben.

Es ist eine Anordnung aus einem Gleichlauffestgelenk 13'' und einer Radnabe 30'' gezeigt, die im wesentlichen der aus den Figuren 1 bis 3 entspricht. Wie in den Figuren 7 und 8 ist auch hierbei die Sti verzahnung 46'' am Außenumfang des Ringkörpers 26'' ausgebildet, der sich axial an einem gesondertem Lagerring 44'' abstützt und anlegt. Die Stimverzahnung 46'' ist somit radial durch das massive Ringteil des Ringkörpers 26'' abgestützt und ragt axial nicht über diese heraus. Das Gelenkaußenteil 25'' hat eine Stimverzahnung 45'' die das massive Ringteil des Ringkörpers 26'' übergreift. In Umfangsnuten 53'', 54'', die außen an den Stirnverzahnungen 45'', 46'' ausgeführt sind, sitzt ein Sicherungsring 56'' ein. Die Ausführung der Umfangsnuten 53", 54'' und des Sicherungsrings 56'' mit konischen Stirnflächen 57'', 58'' entspricht im wesentlichen der Darstellung in Figur 6. Bei der hier gezeigten Anordnung ist davon auszugehen, daß sich die Verzahnungen axial gegeneinander auf Druck abstützen. Sie werden dabei in Achsrichtung und in Umfangsrichtung vom Sicherungsring 56'' spielfrei zusammengehalten, der sich bei bestehender radialer Vorspannung des Sicherungsrings 56'' spielfrei jeweils nur an einer Flanke der axial gegeneinander versetzten Umfangsnuten 53'', 54'' anlegt.

Die Figuren 11 und 12 werden nachstehend gemeinsam beschrieben.

Es ist ein Gelenkaußenteil 25, und eine Radnabe 30, sowie ein Lager 28, gezeigt, in dem die Radnabe 30, gelagert ist. Die Stirnverzahnungen 45,, 46, haben in radialer Ansicht bzw. in Zylinderschnitten parallel verlaufende Flanken, dabei sind die Flanken, wie in Figur 12 angedeutet, in durch die Längsachse der Verbindungsteile gelegten Radialebenen ausgebildet. Die Stirnflächen der Stirnverzahnungen 45, 46 haben jeweils axialen Abstand gegenüber dem anderen Teil der Verbindung. Die zu verbindenen Teile sind damit grundsätzlich bei in Umfangsrichtung spielfrei ineinandergreifenden Verzahnungen noch axial verschiebbar gegeneinander.

In Umfangsnuten 47,, 48,, die außen auf den Stirnverzahnungen ausgebildet sind, sitzt ein Sicherungsring 50, ein, der die Umfangsnuten 47,, 48, fluchtend zueinander ausrichtet und die Radnabe 30, gegenüber dem Gelenkaußenteil 25, axial sichert. Es ist nachzuvollziehen, daß hierbei der Sicherungsring 50, möglichst spielfrei in den Umfangsnuten 47,, 48, einsitzen muß, die dadurch eine geschlossene Ringnut bilden. Die Umfangsnuten 47,, 48, und der Sicherungsring 50, können hierbei parallele Flanken haben, wobei der Sicherungsring 50, dann mit geringem Montagespiel von ca. 1/10 mm in die Ringnut einzusetzen ist. Die Umfangsnuten 47,, 48, und der Sicherungsring 50, können auch konische sich nach außen öffnende Flanken haben, wobei der Sicherungsring 50, radiale Vorspannung haben soll. Auf diese Weise kann der Sicherungsring 50, die Umfangsnuten 47,, 48, fluchtend ausrichten und bei Erreichen einer Anlage an jeweils beiden Flanken der Umfangsnuten 47,, 48, eine axiale spielfreie Verbindung zwischen der Radnabe 30, und dem Gelenkaußenteil 25, sicherstellen.

Die Figuren 13 und 14 werden nachstehend gemeinsam beschrieben.

Es ist ein Gelenkaußenteil 25₂ und eine Radnabe 30₂ sowie ein Lager 28₂ gezeigt, in der die Radnabe 30₂ gelagert ist. Die Stirnverzahnungen 45₂, 46₂ haben in Ansicht bzw. in Zylinderschnitten keilförmig verlaufende Flanken, dabei sind die Flanken, wie in Figur 14 angedeutet, in durch die Längsachse der Verbindungsteile gelegten Radialebenen ausgebildet. Die Stirnflächen der Stirnverzahnungen 45₂, 46₂ haben bei gegenseitiger Anlage der Flanken der Stirnverzahnungen jeweils axialen Abstand gegenüber dem anderen Teil der Verbindung. Die zu verbindenen Teile sind damit bei spielfrei ineinandergreifenden Verzahnungen axial gegeneinander abgestützt.

In den Umfangsnuten 47₂, 48₂ sitzt ein Sicherungsring 50₂ ein, der die Radnabe gegenüber dem Gelenkaußenteil axial gegeneinander sichert. Die Umfangsnuten 47₂, 48₂ können axial um einen geringen Betrag versetzt zueinander sein, wobei der Sicherungsring 50₂ jeweils nur an einer Flanke unter Druckvorspannung anliegt. Die Umfangsnuten und der Sicherungsring können hierbei parallele Flanken haben. Die Umfangsnuten und der Sicherungsring können auch konische sich nach außen öffnende Flanken haben, wobei der Sicherungsring radiale Vorspannung haben soll. Auf diese Weise kann der Sicherungsring bei Erreichen einer Anlage an jeweils einer Flanke der Umfangsnuten eine spielfreie Verbindung zwischen den Stirnverzahnungen 47₂, 48₂ sicherstellen.

Claims

Patentansprüche

1. Verbindungsanordnung an einer Gelenkwelle zwischen der Gelenkwelle (10) und einer Radnabe (30) mit einer Stimverzahnung (45) eines radnabenseitigen Gelenkaußenteils (25) eines Gleichlaufgelenks (13) der Gelenkwelle (10) und einer Stimverzahnung (46) der Radnabe (30), wobei die Stirnverzahnungen (45, 46) axial ineinandergesteckt sind und im Umfangssinn spielfrei ineinandergreifen und die Zähne der Stirnverzahnungen (45, 46) jeweils radial nach außen offene von zwei Flanken begrenzte Umfangsnuten (47, 48; 53, 54) haben, die gemeinsam miteinander eine in Umfangsrichtung verlaufende Ringnut bilden, in der ein Sicherungsring (50, 56) außen einsitzt.

2. Verbindungsanordnung an einer Gelenkwelle zwischen der Gelenkwelle (10) und einem Wellenflansch (20) mit einer Stimverzahnung (59) eines wellenflanschseitigen Gelenkaußenteils (19) eines Gleichlaufgelenks (12) der Gelenkwelle (10) und einer Stimverzahnung (60) des Wellenflansches (20), wobei die Stirnverzahnungen (59, 60) axial ineinandergesteckt sind und im Umfangssinn spielfrei ineinandergreifen und die Zähne der Stirnverzahnungen (59, 60) jeweils radial nach außen offene von zwei Flanken begrenzte Umfangsnuten (61, 62; 63, 64) haben, die gemeinsam miteinander eine in Umfangsrichtung verlaufende Ringnut bilden, in der ein Sicherungsring (66, 68) außen einsitzt.

3. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Zähne der Stirnverzahnungen (45,, 46,) in Zylinderschnitten betrachtet parallel zu einer Längsachse ausgerichtete Flanken aufweisen.

4. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Zähne der Stirnverzahnungen (45₂, 46₂) in Zylinderschnitten betrachtet eine Längsachse der beiden Teile unter einem Winkel kreuzende Flanken haben, wobei die Winkel zwischen den Flanken der Zähne der beiden Stirnverzahnungen (45₂, 46₂) entgegengesetzt geöffnet und gleich groß sind.

5. Verbindungsanordnung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Flanken der Zähne der Stirnverzahnungen (45,, 46,) jeweils in radialen Ebenen durch die gemeinsame Längsachse der beiden Teile liegen.

6. Verbindungsanordnung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Flanken der Zähne der Stirnverzahnungen (45₂, 46₂) jeweils einen radialen Strahl durch die gemeinsame Längsachse der beiden Teile enthalten.

7. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Umfangsnuten (47, 48; 61, 62) der Zähne der beiden Stirnverzahnungen (45, 46; 59, 60) und der Sicherungsring (50, 66) zueinander parallele Flanken (51, 52; 69, 70) haben, die in achsnormalen Radialebenen liegen.

8. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Umfangsnuten (53, 54; 63, 64) der Zähne der beiden Stirnverzahnungen (45, 46; 59, 60) und der Sicherungsring (56, 68) Flanken (57, 58; 71, 72) haben, die gegenüber einer achsnormalen Radialebene einen Winkel einschließen, der sich radial nach außen öffnet.

9. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Sicherungsring (50) spielfrei mit beiden Flanken in den Umfangsnuten (47, 48) einsitzt.

10. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Umfangsnuten (53, 61, 63) der Zähne der einen Stimverzahnung (45, 59) axial zu den Umfangsnuten (54, 62, 64) der Zähne der anderen Stimverzahnung (46, 59) so versetzt sind, daß die Flanken (57, 58; 69, 70; 71, 72) des Sicherungsrings (56, 66, 68) jeweils nur mit denjenigen Flanken der Umfangsnuten in Anlage sind, die jeweils der anderen Stimverzahnung zugewandt sind.

11. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Zähne der Stirnverzahnungen (45, 46; 59, 60) aus einem massiven Ringteil (25, 26; 19, 20) axial hervorstehend angeformt sind.

12. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Zähne einer der Stirnverzahnungen (46,) aus einem massiven Ringteil (26,) radial vorstehend angeformt sind.