DE1405856A1 - Drehfeste Verbindung zwischen drehmomentuebertragenden Teilen von Kraftfahrzeuggetrieben,z.B. Verbindung von Zahnraedern mit ihren Wellen - Google Patents

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 5352/4

Stuttgart-Untertürkheim P H 05 856.1

1405856 8. Mai 1968

'ⁿ3rehfeate Verbindung zwischen drehmomentübertragenden Teilen von Kraftfahrzeuggetrieben, z.B. Verbindung von Zahnrädern siit ihren Wellen."

Die Erfindung betrifft eine drehfeste Verbindung zwischen drehmomentübertragenden Teilen von Kraftfahrzeuggetrieben, z.B. von Zahnrädern mit ihren Wellen, wobei jeder Teil mit Vorsprüngen in entsprechende Ausnehmungen am anderen Teil formschlüssig eingreift.

Verbindungen der oben genannten Art sind bekannt als Klauenkupplungen oder sogenannte Hirth-Verzahnungen oder auch mithilfe von Iiut und feder oder mithilfe von Kerbwellenprofilen, Die Hirth-VerζAhnung z.B. besteht aus einer axial gerichteten Verzahnung mit einem sägeartigen Profil an jedem der beiden Maschinenelement«, Alle bekannten Verbindungen haben äen Nachteil, daß sie durch Stoßen hergestellt werden müssen und daher auf beiden Seiten der für die Verbindung vorgesehenen Eingriffsteile freien Raum, d.h. den sogenannten Freischnitt benötigen. Außerdem macht unter Umständen die Zentrierung Schwierigkeiten,; oder sie erfordert .zumindest eine sehr feine Passung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden« Sie löst diese Aufgabe bei den. eingangs genannten Verbindungen dadurch, daß für den formsohlüssigen Eingriff in an sich bekannter Waise an .ledern der beiden Teile eine in sich geschlossene Sinuskurvenbahn angeordnet und diese Kurvenbahn in wiederum an sich bekannter Weise mit über die Sahnbreita gleichbleibendem Hu& auegebildet let.

Die Verwendung τοη sinusförmigen Eingriffsteilea ist aus anderen (!•bieten der üJeohnik an sich bekannt* Die entgegengehaltene

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US-Patentschrift 1 126 219 bezieht sich z.B. auf eine Überlaetkupplung, deren beide Kupplungshälften in dem betreffenden laeibereich mit in sich geschlossenen Sinuskurvenbahnen ineinander eingreifen. Diese stirnseitig angeordneten Sinuskurvenbahnen weisen aber nach wie vor einen Freischnitt auf, d.h. sie sind durch ein Stoßverfahren hergestellt worden. Diese sinuskurvtnförmigen Eingriffsteile weisen auch eine verschiedene Höhe auf. Sie sind daher für den vorliegenden Anwendungsfall vollkommen ungeeignet.

In der Fachliteratur ist es andererseits bekannt geworden^ di· verschiedensten Formen durch Unrunddrehen herzustellen. Es sind dabei fast ausschließlich Formen von Nocken oder Sechekantbohrungen oder ähnlichen Teilen gezeigt. Die Herstellung von in eich geschlossenen Sinuskurvenbahnen mithilfe dee Unrunddrehene ist ebensowenig bekannt, wie die Verwendung solcher Teile für drehfeste Verbindungen in Kraftfahrzeuggetrieben.

Die erfindungsgemäß ausgebildeten Kurvenbahnen lassen eich nämlich in einem Drehvorgang herstellen. Hierbei wird das Maschinenelement mit einem Drehstahl bearbeitet, dessen Vorsehubrichtüng - wie an sich bekannt - parallel oder rechtwinkelig zur Drehachse verläuft und dem außer dieser Vorschubbewegung durch an eich bekannte Steuerglieder, z.B. Hocken, Schablonen oder dergleichen. eine die Kurvenbahn erzeugende Bewegung erteilt wird, die ihrerseits ebenfalls parallel oder rechtwinkelig zur Drehachse gericht tet ist. Als Drehstahl kann ein Formstahl, z.B. nach Art eines Nutstechstahls verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Verbindung hat den Vorteil, daß sie sich zunächst außerordentlich einfach und billig herstellen und montieren läßt· Dies ist bei den heutigen hohen Stückzahlen bein Bau von Kraftfahrzeuggetrieben von großer Bedeutung. Bartiber.

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hinaus benötigt die vorgeschlagene Verbindung weitaus weniger Platz· Man kann damit z.B. bei Zahnradkörpern den Zahnkranz über den Ilabenteil Überhängen lassen. Das ganze Getriebe kann auf diese Weiße weeentlioh enger gebaut werden. Außerdem ist es mit der erfindungsgemäßen Verbindung möglich, mehrere auf einer Welle oder Hohlwelle angeordnete Zahnräder ßtirnseitig miteinander zu verbinden und damit das Drehmoment direkt von Zahnrad zu Zahnrad waü nicht über die Welle zu leiten. Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß infolgt der Herstellung durch einen Drehvorgang ei· Jentrierung nicht die geringsten Schwierigkeiten macht. Dies wirkt lieh gerade bei Kraftfahrζeuggetrieben außerordentlich vorteilhaft durch eine geringe G-eräuschbildung aus.

Sei einer Ausführungeform nach der Erfindung wird vorgeschlagen, daS an einem etlrnseitigen Absatz eines !Teils, z.B. eines Zahnrade*, eine axial gerichtete Sinuskurvenbahn angeordnet ist, die in eine gleichgerichtete Kurvenbahn an der Stirnseite des anderen feile, K.B* au Habenteil eines Zahnrades oder am Absatz einer Welle, eingreift, und beide Teile axial gegeneinander gesichert •lad» Sine andere Aueführungsform besteht darin, daß in einem Abeatü am Umfang dee einen Seils, z.B. einer Welle, eine radial gerichtete Sinuskurvenbahn angeordnet und der andere !eil, z.B. ein ladkörper, mit einer gleichen Sinuskurvenbahn versehen ist und in die erstgenannte Bahn eingreift, und daß beide Teile axial gegeneinander gesichert sind.

ί Sinj&elheiten der Erfindung «eigen die Ausführungsbeisplele der Zeichnung, ohne daß der Darstellung bzw. dem Beschreibungstext ein einschränkender Sinn beizulegen ist. Es zeigen:

♦ Pig. 1 eine drehfeete Verbindung von zwei Zahnrädern im Schnitt,

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Fig. 2 eine Anordnung zur Herstellung der Eingriffsteile gemäß Fig. 1 in schematischer Darstellung und

Fig. 3 und 4 eine drehfeste Verbindung mit radialen Eingriffsteilen im Schnitt und Seitenansicht.

Nach Fig. 1 ist auf eine Welle 10, die z.B. die Vorgelegewelle eines Kraftfahrzeuggetriebes sein kann, ein Zahnrad 11 aufgeschnitten bzw. auf ihr befestigt. Die Welle 10 ist zu einem Teil 12 mit geringerem Durchmesser und einem Gewinde 13 abgesetzt. Auf den Teil 12 ist ein zweites'Zahnrad 14 aufgeschoben und mit einer Mutter 15 oder in ähnlicher Weise axial gesichert. Das Zahnrad 14 weist einen längeren Nabenteil 16 auf, der gegebenenfalls selbst noch ein weiteres strichpunktiert angedeutetes Zahnrad 17 bilden kann.

Für die drehfeste Verbindung der Welle 10 mit dem Zahnrad 14 Bind in diese sinusförmige Kurvenbahnen 18 eingedreht. Die gleichen Kurvenbahnen· sind innerhalb der Nabe 16 des Zahnrades 14 angeordnet. Die beiden Kurvenbahnen greifen axial ineinander ein und übertragen dadurch das Drehmoment von der Welle 10 auf den Zahn-^ radkörper 14 bzw. umgekehrt.

Die Kurvenbahn 18 an der Welle 10 läßt sich in einem Drehvorgang herstellen, so daß die ganze Y/elle mit Ausnahme der Verzahnung des Zahnradkörpers 11 gedreht werden kann. Das Drehen der Kurrenbahnen 18 erfolgt nach Fig. 2 obere Hälfte derart, daß der Drehstahl 19 seinen Vorschub in Richtung des Pfeiles 20 nimmt und mit seiner Schneidkante 19' die Fläche 18', d.h. also die eigentliche Kurvenbahn bearbeitet. Dem Vorschub des Drehstahles 19 ist eine Steuerbewegung überlagert, die durch den Pfeil 21 angedeutet ist * und durch an sich bekannte Steuerglieder, z.B. Nocken, Schablonen· oder dergl. erzeugt wird. Auf diese Weise schneidet der Stahl

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eine Sinuskurvenbahn 18 aus der Welle 10 heraus. Es ist also in diesem !'all Vorschub- und Steuerbewegung parallel gerichtet.

Eine andere Möglichkeit besteht - wie die untere Hälfte der Pig. ? zeigt - darin, daß derselbe Drehstahl 19 seinen Vorschub senkrecht zur Drehachse 22 in 3:lichtung des Pfeiles 23 erhält. Die Steuerbewegung dieses Drehstahles erfolgt jedoch ebenfalls wieder in Richtung des Pfeiles 21, d.h. Vorschub- und Steuerbewegung liegen rechtwinkelig zueinander.

Hach~Pig. 3 uiji. 4 ist en feinem Flansch 24 ein Sahnradkörper 25 durch die sinusförmig ausgebildete Kurvenbahn 26 undrehbar befestigt und in nicht dargestellte!' Weise axial gesichert. Auch diese Kurvenbahnen 26 können an beiden Teilen oder zumindest am Flansch 2^Λ. in einem entsprechenden Drehvorgang hergestellt werden. Hierzu braucht man sich lediglich vorzustellen, daß bei der WerkzeugarOrdnung gemäß der unteren Hälfte der Fig. 2 der Drehstahl 19 eo:uie Steuerbewegung nicht parallel zur Drehachse 22, sondern parallel zur Vorschubrichtung 23 ausführt. Dann entsteht die in der J?ig. 4 dargestellte sinusförmige Kurvenbahn. Der Drehstahl sei; ; ist dabei etwa ivie ein ivutsteohstahl ausgebildet, dessen äv^ixe der beabsichtigten Profilbreite entspricht _; su wie ee in strichpunktierten Linien in Fig. 2 angedeutet ist.

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Claims (3)

P H 05 856.1 1968 Ansprüche

1. Drehfeste Verbindung zwischen drehmomentübertragenden Teilen von Kraftfahrzeuggetrieben, z.B. Verbindung von Zahnrädern mit ihren V/ellen, wobei jeder Teil mit Vorsprüngen in entsprechende Ausnehmungen am anderen Teil formschlüssig eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß für den formSchlussigen Eingriff in an sich bekannter Weise an federn der beiden Teile eine in sich geschlossene Sinuskurvenbahn angeordnet und diese Sinuskurvenbahn in wiederum an sich bekannter Weise mit über die Zahnbreite gleichbleibendem Hub ausgebildet ist.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem stirnseitigen Absatz eines Teils, z.B. eines Zahnrades, eine axial gerichtete Sinuskurvenbahn angeordnet ist, die in eine gleichgerichtete Kurvenbahn an der Stirnseite des anderen Teils, z.B. am Nabenteil eines Sahnrades oder am Absatz einer Welle, eingreift, und beide Teile axial gegeneinander gesichert sind.

3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Absatz am Umfang des einen Teils, z.B. einer Welle, eine radial gerichtete Sinuskurvenbahn angeordnet und der andere Teil, z.B. ein Radkörper, mit einer gleichen Sinuskurvenbahn versehen ist und in die erstgenannte Bahn eingreift, und daß beide Teile axial gegeneinander gesichert sind.

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