DE102007042835B4

DE102007042835B4 - Verfahren zum Verbinden eines Drehelements mit einer Nabe

Info

Publication number: DE102007042835B4
Application number: DE200710042835
Authority: DE
Inventors: Arno Sütterlin; Armin Gerland; Maik Tempke; Carsten Becker
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Vibracoustic SE
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2013-05-02
Anticipated expiration: 2027-09-11
Also published as: DE102007042835A1

Abstract

Verfahren zum Verbinden eines Drehelements mit einer Nabe, die mit einer von ihrer Stirnfläche hervorstehenden eine Polygonform aufweisenden Anschlußbuchse versehen ist, auf welche das Drehelement aufgesetzt ist, wobei das Drehelement eine der Polygonform der Anschlußbuchse entsprechende Öffnung hat dadurch gekennzeichnet, dass die durch einen Umformvorgang hergestellte Polygonform der Anschlussbuchse (7) aus abwechselnd angeordneten konkaven und konvexen Ringflächen (9, 10) gebildet ist und die konvexen Ringflächen (9) der Anschlussbuchse (7) durch Abdrehen der Außenwölbungen (15) hergestellt sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines Drehelements mit einer Nabe. Verbindungen dieser Art werden insbesondere bei Kurbelwellenzapfen für die Anbringung von Torsionsschwingungsdämpfern oder von Riemenscheiben verwendet. Eine bisher eingesetzte Verbindung wird dadurch erreicht, dass die mit dem Kurbelwellenzapfen verbundene Nabe mit einem Bund versehen wird, an den die Scheibe des Torsionsschwingungsdämpfers oder der Riemenscheibe angeschraubt wird. Eine solche Lösung ist herstellungstechnisch und auch von der Montage her mit einem nicht zu vernachlässigenden Aufwand verbunden. Es besteht deshalb der Wunsch nach einer vereinfachten Lösung.
Aus der DE 10 2006 028 286 A1 ist ein Schaltzahnrad bekannt geworden, dass aus einem Zahnrad und einem Kupplungskörper besteht. Zahnrad und Kupplungskörper haben für ihre Verbindung zueinander passende Profile in Polygenform. Derartige Verbindungen sind auch aus der EP 1 726 518 A1 , der EP 0 019 420 A1 und der DE 1 825 374 U bekannt. Sie sind jedoch mit einem aufwendigen Herstelllungsprozess zu fabrizieren.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Konstruktion zu schaffen, die einfach in ihrem Aufbau ist, leicht hergestellt werden kann und die in der Lage ist, hohe Torsionsmomente zu übertragen und auch Axialkräfte aufzunehmen. Darüber hinaus soll die Verbindung möglichst einfach herstellbar sein.
Die Lösung der gestellten Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Die Unteransprüche 2 bis 5 stellen vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes dar.
Bei der Verbindung eines beliebigen Drehelements mit einer Nabe ist vorgesehen, dass die Nabe mit einer von ihrer Stirnfläche hervorstehenden, auf der Außenwand eine Sternform oder Polygonform aufweisende Anschlussbuchse versehen ist, auf welche das Drehelement aufgesetzt ist, wobei das Drehelement eine der Stern- oder Polygonform der Anschlussbuchse entsprechende Öffnung hat. Die Stern- oder Polygonform der Anschlussbuchse wird im Hinblick auf die aufzunehmenden dynamischen Torsionsmomente ausgewählt. Bevorzugt wird eine Polygonform der Anschlußbuchse eingesetzt, welche abwechselnd aus konkaven und konvexen Ringflächen gebildet ist.
Die Befestigung des Drehelements auf der Anschlußbuchse erfolgt durch einen Stauchvorgang. Hierfür ist der äußere Rand der Anschlußbuchse in axialer Richtung so ausgebildet, dass er über das auf die Anschlußbuchse aufgesetzte Drehelement hinaussteht und einem Stauchvorgang unterworfen werden kann, wodurch das Drehelement axial an der Nabe fixiert wird. Eine Unterstützung dieser Befestigung wird dadurch noch erreicht, dass die Anschlußbuchse noch radial an das Drehelement gepresst wird. Das einzusetzende Drehelement kann einen sehr unterschiedlichen Aufbau haben. Für die Verbindung an der Nabe ist es jedoch vorteilhaft, wenn der an der Nabe anliegende Teil des Drehelements flanschartig ausgebildet ist. Bei einem Drehelement, das beispielsweise als Riemenscheibe ausgebildet ist, kann eine Tellerscheibe eingesetzt werden mit einem entsprechenden Außenkranz. Die neue Ausgestaltung der Verbindung eines Drehelements mit einer Nabe läßt außerdem zu, dass die Nabe mit einem Axialring ausgestattet werden kann, welcher für die Befestigung von zusätzlichen Drehelementen dienen kann.
Die Herstellung der Verbindung ist auf verschiedene Art möglich. Günstig ist es wenn an der Stirnfläche der Nabe durch einen Umformvorgang eine Anschlußbuchse in Polygonform gebildet wird, auf die des Drehelement mit seiner im Stanz- oder Spanvorgang hergestellten Öffnung aufgesetzt und festgepresst wird. Um eine gewünschte Genauigkeit der Verbindung herzustellen, werden die konkaven Ringflächen der Anschlußbuchse durch Abdrehen der Außenwölbungen hergestellt. Schließlich ist es von Vorteil, wenn auch die innere Kontur der Anschlussbuchse durch Abdrehen hergestellt wird, um dadurch den gewünschten Aufweitungsvorgang sehr genau durchführen zu können.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
Es zeigt:
1 die Verbindung des Drehelements mit der Nabe im Längsschnitt,
2 eine Draufsicht auf die Stirnseite der Nabe,
3 eine Draufsicht auf das zu verbindende Drehelementteil,
4 eine Draufsicht auf die Stirnfläche der Nabe nach dem durchgeführten Umformvorgang und
5 eine Draufsicht auf die Nabe mit einer Markierung der abzudrehenden äußeren und inneren Vorwölbungen und inneren Kontur.
Ausführung der Erfindung
In der 1 ist die Nabe 1 und das damit zu verbindende Drehelement 2 im Längsschnitt gezeigt, wobei nur die Teile dargestellt sind, welche für die Verbindung relevant sind. Die Nabe 1 besitzt einen radial nach innen vorstehenden Ringansatz 3 und ist mit der Schraube 4 mit einem nicht näher gezeigten Kurbelwellenzapfen fest verschraubt. Außerdem hat die Nabe 1 einen axial vorstehenden Kranz 5 mit der Stirnfläche 6. Von der Stirnfläche 6 steht die Anschlußbuchse 7 hervor, die in Polygonform ausgebildet ist. Auf die Anschlußbuchse 7 ist das Drehelement 2 aufgesetzt, welches eine Öffnung 8 hat, die der Polygonform der Anschlußbuchse 7 entspricht.
In der Draufsicht der 2 und 3 ist eine besonders günstige Polygonform der Anschlußbuchse 7 und der Öffnung 8 im Drehelement 2 gezeigt. Die Polygonform der Anschlußbuchse 7 und entsprechend auch die Polygonform der Öffnung 8 im Drehelement 2, besteht aus abwechselnd angeordneten konvexen 9 und konkaven 10 bzw. konkaven 19 und konvexen 20 Ringflächen.
Der äußere Rand 11 der Anschlußbuchse 7 steht zunächst in axialer Richtung über das aufgesetzte Drehelement 2 hinaus. Durch einen Stauchvorgang wird er umgebördelt und das Drehelement 2 in axialer Richtung an die Stirnfläche 6 der Nabe 1 gedrückt und damit daran fixiert. Schließlich ist auch noch die Anschlußbuchse 7 radial an das Drehelement 2 angepresst, wodurch die radialen Flächen 12 von Anschlußbuchse 7 und Drehelement 2 fest aneinander anliegen. Die Nabe 1 ist im Beispiel noch mit einem Axialring 13 versehen, so dass an der Nabe 1 noch zusätzliche Drehelemente in an sich bekannter Weise befestigt werden können.
In den 4 und 5 ist die Herstellungsweise der Anschlußbuchse 7 gezeigt. An der Stirnfläche 6 der Nabe 1 wird durch Umformen die Anschlußbuchse 7 in ihrer generellen Polygonform hergestellt. Danach werden die in der 5 gezeigten schraffierten Flächen 15 und 16 durch Abdrehen entfernt. Hiernach liegt die in der 2 gezeigte Polygonform vor. Die Öffnung 8 am Drehelement 2 kann durch spangebendes Verfahren hergestellt werden, wonach das Drehelement 2 auf die Anschlußbuchse aufgesetzt werden kann. Danach wird das Drehelement 2 durch den weiter oben geschilderten Stauchvorgang, wie in der 1 gezeigt, an der Nabe 1 festgepresst.

Claims

Verfahren zum Verbinden eines Drehelements mit einer Nabe, die mit einer von ihrer Stirnfläche hervorstehenden eine Polygonform aufweisenden Anschlußbuchse versehen ist, auf welche das Drehelement aufgesetzt ist, wobei das Drehelement eine der Polygonform der Anschlußbuchse entsprechende Öffnung hat dadurch gekennzeichnet, dass die durch einen Umformvorgang hergestellte Polygonform der Anschlussbuchse (7) aus abwechselnd angeordneten konkaven und konvexen Ringflächen (9, 10) gebildet ist und die konvexen Ringflächen (9) der Anschlussbuchse (7) durch Abdrehen der Außenwölbungen (15) hergestellt sind.
Verfahren zum Verbinden eines Drehelements mit einer Nabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (2) an der Anschlussbuchse (7) durch einen Stauchvorgang des in axialer Richtung über das Drehelement (2) hinausstehenden äußeren Randes (11) der Anschlussbuchse (7) axial fixiert ist.
Verfahren zum Verbinden eines Drehelements mit einer Nabe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (2) aus einer Tellerscheibe mit einem Außenkranz besteht.
Verfahren zum Verbinden eines Drehelements mit einer Nabe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (1) einen Axialring (13) zur Befestigung von zusätzlichen Drehelementen hat.
Verfahren zum Verbinden eines Drehelements mit einer Nabe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kontur (16) der Anschlussbuchse (7) durch Abdrehen hergestellt ist.