DE102007004212B4

DE102007004212B4 - Längswellenanordnung mit Versteifungsring und Dichtung

Info

Publication number: DE102007004212B4
Application number: DE102007004212.6A
Authority: DE
Inventors: Brian Valovick
Original assignee: GKN Driveline North America Inc
Current assignee: GKN Driveline North America Inc
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2007-01-27
Publication date: 2017-03-02
Anticipated expiration: 2027-01-28
Also published as: US7744474B2; US20070225082A1; DE102007004212A1

Abstract

Längswellenanordnung, umfassend:
ein Innenrohr (12);
ein Außenrohr (14) mit einer Außenfläche, einer Innenfläche mit einem Längsverzahnungsabschnitt (26) mit nach innen vorragenden Längskeilen (28) und einem Ende, wobei das Ende des Außenrohrs (14) über den Längsverzahnungsabschnitt (26) mit dem Innenrohr (12) verbunden ist, wodurch ein Eingriffsbereich (42) zwischen dem Innenrohr (12) und dem Außenrohr (14) definiert wird; und
zumindest einen Versteifungsring (36), der einen Dichtungsabschnitt (40, 70) umfasst und um das Außenrohr (14) herum angeordnet ist,
wobei zumindest ein Abschnitt des Versteifungsrings (36) mit dem Außenrohr (14) in Kontakt ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Längswellenanordnung und insbesondere eine Längswellenanordnung mit einem Versteifungsring, der zumindest einen Versteifungsabschnitt und wahlweise einen Dichtungsabschnitt umfasst.
HINTERGRUND
In den meisten konventionellen Fahrzeugen überträgt eine Fahrzeugantriebs- oder -längswelle Drehmoment vom Getriebe über ein Differential zu den Fahrzeugrädern. Bei der Längswelle werden typischerweise zwei mit einer Längsnutenverzahnung versehene Bauteile verwendet, die üblicherweise als „Schiebeaufnahme” (slip yoke) (Außenrohr) und „Schiebewelle” (yoke shaft) (Innenrohr) bezeichnet werden. Das Innenrohr hat eine mit Längsnuten versehene Außenfläche, während das Außenrohr eine mit Längsnuten versehene Innenfläche aufweist. In einem Beispiel wird das Innenrohr selektiv so in das Außenrohr eingeführt, dass die Längsnuten des Außenrohrs mit den Längsnuten des Innenrohrs gepaart werden. Eine solche Paarung kann in Form einer Presspassung oder mit Schiebesitz realisiert werden. Als Folge dieser Paarung kann Rotationsenergie vom Außenrohr auf das Innenrohr übertragen werden oder umgekehrt. Das Einschubverhältnis zwischen den Rohren ermöglicht darüber hinaus eine geringe Teleskopbewegung zwischen dem Innen- und dem Außenrohr unter bestimmten Betriebs- oder Belastungsbedingungen.
Es stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung, um eine Längsnutenkonfiguration an der Innenfläche des Außenrohrs und an der Außenfläche des Innenrohrs auszubilden. Ein Verfahren besteht darin, die Längsnutenkonfiguration durch spanende Bearbeitung an der Innen- oder Außenfläche der Rohre herzustellen. Bei solch einem Verfahren tritt jedoch typischerweise ein großer Fertigungsausschuss auf. Ein weiteres verfügbares Verfahren ist die Verwendung eines Umformverfahrens, wie z. B. das Strangpressen, um dem Werkstoff des Außenrohrs oder des Innenrohrs seine Längsnutenkonfiguration zu verleihen. Das Ergebnis eines solchen Umformverfahrens ist, dass bei jedem Rohr sowohl die Innen- als auch die Außenfläche mit einer Längsnutenkonfiguration versehen ist. Zusätzlich wird aufgrund des Umformvorgangs die Gesamtwandstärke jedes Rohrs verringert. Eine solche Reduktion der Dicke führt dazu, dass sich die Paarungsbereiche zwischen dem Innen- und dem Außenrohr ausdehnen, nachdem sie wiederholten Torsionsermüdungsbeanspruchungen ausgesetzt waren oder dass sie exzentrisch laufen oder unter Last oder während des Betriebs unrund werden.
Aus der DE 30 07 896 A1 ist eine Anschlussverbindung für Faserkunststoffrohre als Hohlwellen für Kraftfahrzeuge bekannt. Die Anschlussverbindung umfasst ein Faserkunststoffrohr, das mit einem konzentrisch hierzu angeordneten Anschlusselement drehfest verbunden ist. Das Anschlusselement weist eine Umfangsverzahnung auf, die auf das Faserkunststoffrohr aufgepresst ist, derart, dass das Anschlusselement mit dem Faserkunststoffrohr in Drehrichtung eine formschlüssige Verbindung bildet.
Aus der US 4 807 351 A ist eine ähnliche Anschlussverbindung bekannt, bei der ein mit einer Verzahnung versehener Endabschnitt bzw. Anschlussrohr auf ein glattes Wellenrohr aufgepresst wird.
Aus DE 43 25 963 A1 ist eine Wellenverbindung zwischen einer Hohlwelle aus Aluminiumwerkstoff und einem in das offene Ende der Hohlwelle eingesetzten Anschlusszapfen bekannt. Der Anschlusszapfen und die Hohlwelle haben eine glatte Oberfläche und sind durch Presspassung miteinander verbunden.
Aus der DE 18 08 076 A ist eine längsverschiebbare Wellenkupplung für Antriebswellen von Kraftfahrzeugen bekannt. Hierfür sind zwei Wellenteile mittels Keilwellenprofil ineinander verschiebbar angeordnet. Auf dem äußeren Wellenteil ist eine Klemmmutter aufgeschraubt. Die Klemmmutter ragt über das Ende des äußeren Wellenteiles hinaus und hat ein nach radial innen eingezogenes Ende. In dem so gebildeten Ringraum ist ein elastischer Ring eingespannt.
Aus der DE 29 19 785 A1 ist eine Gleitdichtung für verzahnte Wellenverbindungen bekannt, bestehend aus einem flexiblen Dichtungskörper mit einer Reihe von sich in Umfangsrichtung abwechselnden Vorsprüngen und Zwischenräumen für einen abdichtenden Verzahnungseingriff mit den Längsrippen und Längsnuten der Welle. Die Wellenverbindung umfasst eine Welle und eine Hülse, zwischen denen relative Gleitbewegung auftritt.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Längswellenanordnung mit einem Innenrohr, einem Außenrohr mit einer Außenfläche, einer Innenfläche mit einem Längsverzahnungsabschnitt mit nach innen vorragenden Längskeilen und einem Ende, wobei das Ende des Außenrohres über den Längsverzahnungsabschnitt mit dem Innenrohr verbunden ist, wodurch ein Eingriffsbereich zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr definiert wird, sowie zumindest einem Versteifungsring, der einen Dichtungsabschnitt aufweist und um das Außenrohr herum angeordnet ist. Zumindest ein Abschnitt des Versteifungsrings ist in Kontakt mit dem Außenrohr.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer Längswellenanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
2 eine Querschnittdarstellung eines Abschnitts der Längswellenanordnung nach 1 entlang der Linie II-II gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist;
3 eine Querschnittdarstellung eines Abschnitts der Längswellenanordnung nach 1 entlang der Linie III-III gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist;
4 eine Seitenansicht einer Längswellenanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
5a eine schematische Ansicht einer Längswellenanordnung gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist;
5b eine schematische Ansicht einer Längswellenanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
6 ein Teillängsschnitt durch eine Längswellenanordnung entlang der Linie IV-IV in 1 gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist;
7 eine vergrößerte Ansicht einer Kombination aus Dichtung und Versteifungsring ist, die in 6 mit VII bezeichnet ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
8 ein Teillängsschnitt durch eine Längswellenanordnung gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist;
9 eine vergrößerte Ansicht einer Kombination aus Dichtung und Versteifungsring ist, die in 8 mit IX bezeichnet ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
10 eine perspektivische Teilansicht mit einem Längsschnitt durch die Dichtung und den Versteifungsring entlang der Linie X in 7;
und
11 eine perspektivische Teilansicht der Kombination aus Dichtung und Versteifungsring nach 9 gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1, auf die nun Bezug genommen wird, zeigt eine Längsantriebswelle oder Längswellenanordnung 10 gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung. In der Regel umfasst die Längswellenanordnung 10 ein erstes, im Allgemeinen rundes und/oder rohrförmiges Innenrohr 12 sowie ein zweites, im allgemeinen rundes und/oder rohrförmiges Außenrohr 14. Ein (nicht dargestellter) Wellenzapfen kann an einem Ende des Innenrohrs 12 fest angebracht sein und ein (weiterer) Wellenzapfen kann mit einem Ende des Außenrohrs fest verbunden sein. Alternativ kann ein oder beide Wellenzapfen durch einen konventionellen Flansch oder eine konventionelle Gelenkgabel (nicht dargestellt) ersetzt sein. Ein Fachmann wird leicht weitere Variationen für die Konfigurationen des Innenrohrs 12 und des Außenrohrs 14 erkennen. Das Innen- und das Außenrohr 12, 14 werden in einer Ausgestaltung aus zylindrischen Rohren geformt und können aus beliebigen geeigneten herkömmlichen Werkstoffen hergestellt werden, wie beispielsweise kommerziell erhältlichem kohlenstoffarmen Legierungsstahl, leichtem Aluminium oder dergleichen.
Wie in 2, einem Querschnitt entlang der Linie II-II in 1, zu sehen ist, umfasst das Innenrohr 12 einen Längsnutenabschnitt 20 mit einer Mehrzahl von nach außen vorragenden Längskeilen 22, die über den Umfang des Innenrohrs 12 auf diesem ausgebildet sind. In gleicher Weise umfasst das Außenrohr 14, wie in 3, einem Querschnitt entlang der Linie III-III in 1, dargestellt, einen Längsnutenabschnitt 26 mit einer Mehrzahl von nach innen vorragenden Längskeilen 28, die über den Umfang des Außenrohrs 14 auf diesem ausgebildet sind. In einer Ausführungsform umfasst die Außenfläche des Außenrohrs 14 Vertiefungen 30 und Erhöhungen 31, die im Wesentlichen mit der Form der Längskeile 28 korrespondieren. Insbesondere ist dort, wo ein Längskeil 28 auf dem Längsnutenabschnitt 26 ausgebildet ist, eine korrespondierende Vertiefung auf der Außenfläche des Außenrohrs 14 ausgebildet. Desgleichen kann das Innenrohr 12 auch Vertiefungen 30 und Erhöhungen 31 an seiner Innenfläche aufweisen, die im Wesentlichen mit der Geometrie der Längskeile 22 korrespondieren. Ein Fachmann wird leicht alternative Konfigurationen für das Innenrohr 12 und das Außenrohr 14 ausmachen. Zu solch alternativen Konfigurationen können ein Innenrohr 12 mit einem Vollkern gehören, ein Außenrohr 14 mit einer glatten Außenfläche oder ein Innenrohr 12 mit einem Innendurchmesser, der glatt ist oder nicht die Form von Vertiefungen 30 oder Erhöhungen 31 aufweist, die mit den Längskeilen 22 korrespondieren.
Wie in 4 gezeigt, kann die Außenfläche des Außenrohrs 14 einen oder mehrere glatte Abschnitte 32 und einen oder mehrere Keilnutenabschnitte 34 aufweisen. Der Keilnutenabschnitt 34 ist eine Außenfläche mit Vertiefungen 30 und Erhöhungen 31, die mit den Längskeilen 28 korrespondieren. Der glatte Abschnitt 32 ist eine in der Regel nicht außergewöhnliche Oberfläche, die an einem Ende des Außenrohrs 14 vorgesehen ist. Weitere Konfigurationen für die Außenfläche des Außenrohrs 14 werden in den Ausführungen der Erfindung betrachtet.
Die 1 und 4, auf die weiter Bezug genommen wird, zeigen einen Versteifungsring 36 gemäß einer Ausführungsform, die (nachstehend) beschrieben wird. Der Versteifungsring 36 kann an jeder beliebigen Stelle auf dem Außenrohr 14 positioniert sein. Zum Beispiel kann der Versteifungsring 36 auf dem glatten Abschnitt 32 oder dem Keilnutenabschnitt 34 vorgesehen sein. Der Versteifungsring 36 kann aus einem beliebigen steifen Werkstoff, wie Metall, hergestellt sein und verleiht der Oberfläche des Außenrohrs 14, auf dem er positioniert ist, zusätzliche Festigkeit oder Steifigkeit. In einer Ausgestaltung weist der Versteifungsring 36 zumindest einen Abschnitt auf, der in direktem Kontakt mit der Außenfläche des Außenrohrs 14 ist. Wenn beispielsweise der Versteifungsring 36 auf dem Keilnutenabschnitt 34 positioniert ist, wären in einer Ausführungsform die Erhöhungen 31 mit einem Abschnitt des Versteifungsrings 36 in Kontakt. In gleicher Weise ist, wenn der Versteifungsring 36 auf dem glatten Abschnitt 32 vorgesehen ist, ein Abschnitt des Versteifungsrings 36 in Kontakt mit diesem glatten Abschnitt 32. Der Versteifungsring 36 kann durch Presspassung, Aufklemmen, Schweißen oder auf sonstige Art und Weise an dem Außenrohr 14 befestigt sein.
Unter Bezugnahme auf die 1, 5a und 5b wird eine weitere Ausführungsform einer Längswellenanordnung 10 mit einem Versteifungsring 36 dargestellt und beschrieben. In 5a umfasst die dargestellte Längswellenanordnung 10 ein innerhalb des Außenrohrs 14 positioniertes Innenrohr 12. Der Versteifungsring 36 wird gezeigt, wie er auf der Außenseite des Außenrohrs 14 an einer Stelle vorgesehen ist, die benachbart zu einem Eingriffsbereich 42 zwischen dem Innenrohr 12 und dem Außenrohr 14 ist. In einer Ausgestaltung umfasst der Versteifungsring 36 einen Versteifungsabschnitt 38 und einen Dichtungsabschnitt 40. Der Versteifungsabschnitt 38 besteht aus einem steifen Werkstoff, der dem Außenrohr 14 zusätzliche Festigkeit verleiht, während der Dichtungsabschnitt 40 ein Dichtungsbauteil mit einer Abdichtungsfunktion ist, wie nachfolgend erörtert.
In 5a, auf die weiterhin Bezug genommen wird, besteht der Dichtungsabschnitt 40 aus einem Dichtungswerkstoff und ist positioniert, um einen Bereich nächst dem Versteifungsabschnitt 38 oder dort, wo sich Außenrohr 14 und Innenrohr 12 treffen, abzudichten. Der Werkstoff, aus dem der Dichtungsabschnitt 40 besteht, kann aus Kautschuk, Polymeren oder jedem anderen geeigneten Werkstoff bestehen. Wie in 5b und 1 dargestellt, sind der Versteifungsabschnitt 38 und der Dichtungsabschnitt 40 in einem Abstand zum Eingriffsbereich 42 am Ende des Außenrohrs 14 angeordnet und passen sich der allgemeinen Form der Außenfläche des Außenrohrs 14, einschließlich Vertiefungen 30 und Erhöhungen 31, an (siehe 1).
Zusätzlich zu der versteifenden Abstützung für das Außenrohr 14 in dem Bereich, wo der Versteifungsring 36 vorgesehen ist, können die allgemeinen Momenten- und Rotationscharakteristiken, wie z. B. Unwuchtfreiheit und Moment der Längswellenanordnung 10, auf geeignetere Rotationskennwerte abgestimmt werden, indem der Versteifungsring 36 an unterschiedlichen Stellen, z. B. in einem vorgegebenen Abstand zum Eingriffsbereich 42, positioniert wird. Insbesondere werden durch die Veränderung der Position des Versteifungsrings 36 die zusätzliche Steifigkeit und das zusätzliche Gewicht zu einer anderen Stelle entlang der Längswellenanordnung verschoben, wodurch die Rotationskennwerte der Längswellenanordnung 10 selektiv abgestimmt werden. Darüber hinaus kann eine radiale Aufweitung des Außenrohrs 14 zu einem zusätzlichen Spiel zwischen den Längsnuten des Innenrohrs 12 und des Außenrohrs 14 führen, das die Unwuchtfreiheit und das Moment der Längswellenanordnung 10 verringern kann. Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Versteifungsrings 36 wird die radiale Aufweitung an verschiedenen Stellen minimiert, wodurch die potentielle Unwucht aufgrund des zusätzlichen Spiels zwischen dem Innen- und dem Außenrohr 12, 14 modifiziert wird.
Unter Bezugnahme auf 6 wird eine weitere Ausführungsform dargestellt und beschrieben. In der in 6 gezeigten Ausgestaltung befinden sich das Innenrohr 12 und das Außenrohr 14 in einer Gleit- oder Axialverschiebebeziehung zueinander, die auch als Schiebeverzahnung (slip spline) bekannt ist. Die Darstellung in 6 ist ein Querschnitt entlang VI-VI der in 1 gezeigten Längswellenanordnung 10. In diesem Fall ist eine Dichtung 44 in den Bereichen 46 und 48 festgeklemmt. Die Dichtung 44 ist so ausgelegt, dass sie in Reaktion auf die Bewegung des Innenrohrs 12 gegenüber dem Außenrohr 14 gestaucht wird und sich ausdehnt.
In einer Ausgestaltung ist der Versteifungsring 36 in einem Abstand zu dem Eingriffsbereich 42 angeordnet, wo das Innenrohr 12 und das Außenrohr 14 überlappen. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht durch die Anzahl von Versteifungsringen beschränkt wird. Wie in 6 zu sehen, kann die Längswellenanordnung 10 einen oder mehr zusätzliche Versteifungsringe 37 umfassen, die an jeder beliebigen Stelle vorgesehen sein können, wo die Längsnuten des Innenrohrs 12 und des Außenrohrs 14 überlappen, zum Beispiel an einem in Bezug auf den Versteifungsring 36 entgegengesetzten Ende. Die Verwendung von einem oder mehr zusätzlichen Versteifungsringen 37 an erwünschten Stellen kann die radiale Aufweitung des Außenrohrs 14 an unterschiedlichen Stellen weiter minimieren, wodurch die potentielle Unwucht aufgrund des zusätzlichen Spiels zwischen den Längsnuten des Innen- und des Außenrohrs 12, 14 modifiziert wird.
In den 7 und 10, auf die nun Bezug genommen wird, ist der Bereich 48 detaillierter dargestellt. 7 zeigt einen Querschnitt durch eine der Vertiefungen 30 (siehe 10). Der Versteifungsring 36 ist so gezeigt, dass er einen ersten Versteifungsabschnitt 36a aufweist, der generell parallel zum Innenrohr 12 und Außenrohr 14 verläuft. Ein zweiter abgewinkelter Abschnitt 36b erstreckt sich gegenüber der Längsachse des Innenrohrs 12 und des Außenrohrs 14 nach außen. Ein dritter Abschnitt 36c verläuft im Allgemeinen parallel zur Längsachse und bildet einen Bereich zwischen dem Außenrohr 14 und dem Versteifungsring 36. Der erste Abschnitt 36a ist in direktem Kontakt mit dem Außenrohr 14 an den Erhöhungen 31. Ein Dichtungsabschnitt 40 ist an der Innenseite des zweiten Abschnitts 36b und des dritten Abschnitts 36c und auch an den Erhöhungen 31 und den Vertiefungen 30 des Außenrohrs 14 so angeordnet, dass er der Form der Außenfläche des Außenrohrs 14 folgt, wie in 10 gezeigt.
Ein Dichtungselement 50 ist auf dem Versteifungsabschnitt 38 angeordnet. Das Dichtungselement 50 erstreckt sich um den Umfang des Außenrohrs und umfasst einen Schenkel 71, der an einem vertikalen Rand des Versteifungsrings 36 anliegt. Das Dichtungselement 50 umfasst ebenfalls einen ersten Abschnitt 73a, der im Wesentlichen horizontal auf dem ersten Abschnitt 36a des Versteifungsrings 36 aufliegt. Das Dichtungselement 50 weist auch einen zweiten abgewinkelten Abschnitt 73b auf, der an dem zweiten abgewinkelten Abschnitt 36b des Versteifungsrings 36 anliegt. Außerdem umfasst das Dichtungselement 50 einen dritten Abschnitt 73c, der im Wesentlichen horizontal auf dem dritten Abschnitt 36c aufliegt. Ein Abschnitt 52 der Dichtung 44 ist dabei zwischen dem Dichtungselement 50 und einem Dichtungselement 54 eingeklemmt. In einer Ausgestaltung ist das Dichtungselement 54 eine einstellbare Klemme, die selektiv auf dem Umfang des Abschnitts 52 festgezogen werden kann. Wie zu sehen ist, bildet der Schenkel 71 ein Hindernis für die axiale Bewegung des Abschnitts 52 der Dichtung 44. Dadurch hält der Dichtungsabschnitt 40 des Dichtungselements eine Abdichtung zwischen einem Bereich innerhalb der Dichtung 44 und der äußeren Umgebung aufrecht.
Wie in 10 gezeigt, ist der Dichtungsabschnitt 40 an dem Versteifungsring 36 befestigt. Diese Befestigung kann durch direktes Anformen des Dichtungsabschnitts 40 an dem Versteifungsring 36 oder durch andere beliebige Befestigungsmittel, die dem Fachmann geläufig sind, erfolgen. Der Dichtungsabschnitt 40 umfasst allgemein Stege 75 und (nicht-dargestellte) Aussparungsbereiche. Die Stege 75 erstrecken sich in der Regel in die Vertiefungen 30 hinein, während die Aussparungsbereiche die Erhöhungen 31 überdecken. Die Stege 75 und die Aussparungsbereiche dienen zum Abdichten der unterschiedlichen Formen, die durch die Vertiefungen 30 und die Erhöhungen 31 gebildet werden und können durch einfaches Anpressen des Dichtungsabschnitts 40 gegen die Erhöhungen 31 und Vertiefungen 30 erzeugt werden. Alternativ können die Stege 75 und die Aussparungsbereiche eine absichtliche Gestaltung des Dichtungsabschnitts 40 sein, damit dieser die Stege 75 und die Aussparungsbereiche aufweist.
Unter Bezugnahme auf die 8, 9 und 11 wird eine weitere Ausführungsform dargestellt und nachfolgend beschrieben. 8 zeigt ein im Außenrohr 14 positioniertes Innenrohr 12. In einer Ausgestaltung besteht eine Presspassung zwischen dem Innenrohr 12 und dem Außenrohr 14, die üblicherweise als festgesetzte Verzahnungsanordnung („locked spline”) bezeichnet wird. In dieser Anordnung ist der Versteifungsring 36 so dargestellt, dass er nächst einem Paarungsbereich am Eingriffsbereich 42 zwischen dem Innenrohr 12 und dem Außenrohr 14 vorgesehen ist. Wie in 9, einer vergrößerten Ansicht von IX in 8, zu sehen ist, erstreckt sich der Versteifungsabschnitt 38 allgemein horizontal über das Außenrohr 14 hinaus und weist ein Ende 56 auf, das sich radial zu einer Längsachse des Innenrohrs 12 und des Außenrohrs 14 erstreckt. Ein radial innenliegender Abschnitt des Versteifungsrings 36, wie in 11 gezeigt, ist an den Erhöhungen 31 festgelegt. Diese Befestigung kann in Form einer Presspassung, durch Schweißen oder eine beliebige andere Methode hergestellt werden.
Ähnlich wie bei einer Schiebeverzahnung (slip spline) ist die festgesetzte Verzahnungsanordnung (locked spline) nicht durch die Anzahl der Versteifungsringe beschränkt. Wie in 8 zu sehen, können sich ein oder mehr zusätzliche Versteifungsringe 37 an jeder beliebigen Stelle befinden, wo das Innenrohr 12 und das Außenrohr 14 einander überlappen, zum Beispiel an einem zu dem Versteifungsring 36 entgegengesetzten Ende. Die Verwendung eines oder mehrerer zusätzlicher Versteifungsringe 37 an gewünschten Stellen kann die radiale Aufweitung des Außenrohrs 14 an unterschiedlichen Stellen weiter minimieren, wodurch die potentielle Unwucht aufgrund des zusätzlichen Spiels zwischen den Längsnuten des Innen- und des Außenrohrs 12, 14 modifiziert wird.
Das Ende 56 umfasst ferner eine Außenfläche 58 und eine Innenfläche 60. Ein Dichtungsabschnitt 70 ist um die Außenfläche 58 und die Innenfläche 60 herum so vorgesehen, dass die Innenfläche 60 den Dichtungsabschnitt 70 gegen das Ende des Außenrohrs 14 presst, wodurch er die ganze Oberfläche des Außenrohrs 14 abdichtet. Der Dichtungsabschnitt 70 verhindert, dass Wasser und/oder Verunreinigungen in den Längsnutenbereich eindringen, was zu Korrosion und letztendlich zu einer vorzeitigen Schwächung der Beanspruchbarkeit der Anordnung 10 führt. Dieser Pressdruck kann erzeugt werden, wenn der Versteifungsring 36 durch Presspassung auf den Erhöhungen 31 aufgebracht ist. Zusätzlich umfasst der Dichtungsabschnitt 70 einen Innendurchmesser 64, der gegen die Außenfläche des Innenrohrs 12 drückt, einschließlich sowohl des flachen Bereichs 81 und der Längskeile 22. In einer Ausführungsform umfasst der Innendurchmesser 64 eine erste abgewinkelte Fläche 83 sowie eine zweite abgewinkelte Fläche 85. Die erste abgewinkelte Fläche 83 drückt gegen die Längskeile 22 und den flachen Bereich 81. Die zweite abgewinkelte Fläche 85 drückt primär gegen den flachen Bereich 81 und gegen eine sich verjüngende Stelle 81a, wo das Innenrohr 12 von einem größeren auf einen kleineren Radius übergeht.

Claims

Längswellenanordnung, umfassend: ein Innenrohr (12); ein Außenrohr (14) mit einer Außenfläche, einer Innenfläche mit einem Längsverzahnungsabschnitt (26) mit nach innen vorragenden Längskeilen (28) und einem Ende, wobei das Ende des Außenrohrs (14) über den Längsverzahnungsabschnitt (26) mit dem Innenrohr (12) verbunden ist, wodurch ein Eingriffsbereich (42) zwischen dem Innenrohr (12) und dem Außenrohr (14) definiert wird; und zumindest einen Versteifungsring (36), der einen Dichtungsabschnitt (40, 70) umfasst und um das Außenrohr (14) herum angeordnet ist, wobei zumindest ein Abschnitt des Versteifungsrings (36) mit dem Außenrohr (14) in Kontakt ist.
Längswellenanordnung nach Anspruch 1, wobei eine Außenfläche des Außenrohrs (14) einen Keilnutenabschnitt (34) aufweist.
Längswellenanordnung nach Anspruch 2, wobei der Versteifungsring (36) zumindest über einem Teil des Keilnutenabschnitts (34) angeordnet ist.
Längswellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Außenfläche des Außenrohrs (14) einen glatten Abschnitt (32) aufweist.
Längswellenanordnung nach Anspruch 4, wobei der Versteifungsring (36) zumindest über einem Teil des glatten Abschnitts (32) angeordnet ist.
Längswellenanordnung nach Anspruch 1, wobei der Dichtungsabschnitt (40) um den Eingriffsbereich (42) herum angeordnet ist und am Ende des Außenrohrs (14) anliegend positioniert ist.
Längswellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Außenrohr (14) und das Innenrohr (12) so angeordnet sind, dass sie teleskopartig ineinanderfahren können.
Längswellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Versteifungsring (36) um den Eingriffsbereich (42) herum angeordnet ist und ein Abschnitt des Versteifungsrings (36) sich über das Ende des Außenrohrs (14) hinaus erstreckt.
Längswellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Innenrohr (12) und das Außenrohr (14) eine Presspassung haben.
Längswellenanordnung, umfassend: ein Innenrohr (12); ein Außenrohr (14), das an einer Innenfläche und an einer Außenfläche einen Längsverzahnungsabschnitt aufweist, wobei das Außenrohr (14) mit dem Innenrohr (12) über den Längsverzahnungsabschnitt verbunden ist; und einen Versteifungsring (36) mit einem Versteifungsabschnitt (38) und einem Dichtungsabschnitt (40, 70), die um das Außenrohr (14) herum angeordnet sind, wobei der Dichtungsabschnitt (40, 70) mit dem Längsverzahnungsabschnitt an der Außenfläche des Außenrohres (14) in Eingriff ist.
Längswellenanordnung nach Anspruch 10, wobei eine Außenfläche des Außenrohrs (14) einen Keilnutenabschnitt (34) aufweist.
Längswellenanordnung nach Anspruch 11, wobei der Versteifungsring (36) zumindest mit einem Teilbereich des Keilnutenabschnitts (34) in Kontakt ist.
Längswellenanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, ferner umfassend einen Eingriffsbereich (42), wobei ein Ende des Außenrohrs (14) über eine Längsnutenverzahnung mit einem Ende des Innenrohrs (12) verbunden ist.
Längswellenanordnung nach Anspruch 13, wobei der Versteifungsring (36) in einem vorbestimmten Abstand zu dem Eingriffsbereich (42) angeordnet ist.
Längswellenanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der Dichtungsabschnitt am Ende des Außenrohrs (14) anliegend positioniert ist.
Längswellenanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei sich ein Abschnitt des Versteifungsrings (36) über das Ende des Außenrohrs (14) hinaus erstreckt.
Längswellenanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei eine Außenfläche des Außenrohrs (14) einen glatten Abschnitt (32) aufweist.
Längswellenanordnung nach Anspruch 17, wobei der Versteifungsring (36) zumindest mit einem Teilbereich des glatten Abschnitts (32) in Kontakt ist.
Längswellenanordnung nach Anspruch 16, wobei der Versteifungsring (36) eine Außenfläche (58) und eine Innenfläche (60) aufweist.
Längswellenanordnung nach Anspruch 19, wobei der Dichtungsabschnitt (70) um die Außenfläche (58) und die Innenfläche (60) herum so vorgesehen ist, dass die Innenfläche (60) den Dichtungsabschnitt (70) gegen das Ende des Außenrohrs (14) presst.