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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Rad-Naben-Modul zumindest bestehend aus einem Rad, wenigstens einer Nabe, mindestens einem Dämpfungskörper, wenigstens einer Scheibe und mindestens einem Bolzen, wobei das Rad und die Nabe konzentrisch zu einer axial ausgerichtet verlaufenden Drehachse angeordnet sind und radial sowie axial aneinander abgestützt sind.
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Hintergrund der Erfindung
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Aus der
DE 10 2019 209 470 A1 ist ein derartiges in einer Parksperre eingesetztes Rad-Naben-Modul bekannt. Das Rad ist auf als Wellenelement bezeichneten Nabe zentriert und weist ein Formschlussprofil für den Eingriff einer Parksperrenklinke auf. Die Nabe ist mit einem Formschlussprofil in Form einer Steckverbindung mit einer Rotorwelle drehfest verbunden und axial an dieser abgestützt. Die Rotorwelle ist mit einem Kugellager zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle versehen. Die Nabe und das Rad sind radial und axial in einem Anlagebereich radial- und axialsteif direkt aneinander aber in Umfangsrichtung um die Symmetrieachse des Rads begrenzt relativ gegeneinander beweglich abgestützt. Der Anlagebereich ist so gestaltet, dass Absätze des Rads und der Nabe direkt im metallischen Kontakt aneinander abgestützt sind. Durch den direkten metallischen Kontakt ist das Rad auch relativ zur Rotationsachse des Rad-Naben-Moduls in dem Anlagebereich zentriert und axial und radial steif auf der Nabe abgestützt. Auf einer Seite der Anordnung ist eine Scheibe angeordnet, welche federnd ausgeführt ist und durch welche eine axiale Vorspannung zwischen dem Rad und der Nabe erzeugt wird. Dazu greifen Bolzen durch die Scheibe, durch einen Anschlag der Nabe hindurch und sind mit dem Rad so verschraubt, dass die Nabe und das Rad axial elastisch gegeneinander vorgespannt sind. Zur Übertragung der Drehmomente zwischen dem Rad und der Nabe liegen sich in Umfangsrichtung Anschläge der Nabe und des Rads gegenüber, wobei jedoch das Dämpfungselement wirksam dämpfend zwischen den Anschlägen ausgeführt ist. Bei Schlägen, beispielsweise durch Einrasten der Parksperrenklinke, bewegen sich die Anschläge durch Verdrehen gegeneinander und dabei gegen den elastischen Widerstand des Dämpfungselements aufeinander zu, so dass die Schläge gedämpft werden. Dabei bleibt das Rad jedoch durch den Einfluss der Axial- und Radialanschläge radial und axial steif. Das sichert ab, dass das Parksperrenrad trotz hoher Kräfte und Momente in Position bleibt.
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Beschreibung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hinsichtlich der Dämpfungscharakteristik optimiertes Zahnradmodul zu schaffen.
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Die Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
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Das Rad-Naben-Modul besteht zumindest aus einem Rad, welches als ein Zahnrad, ein Kettenzahnrad oder als ein Riemenrad ausgeführt sein kann. An dem Rad ist mindestens ein Formschlussprofil ausgebildet. Formschlußprofile sind alle denkbaren Verzahnungen von Zahn- und Kettenrädern oder Rillen, die geeignet sind mit einem weiteren Formschlussprofil formschlüssig im Eingriff zu stehen. Derartige Formschlussprofile sind z.B. Verzahnungen oder sind an Ketten und Riemen ausgebildet.
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Das Rad-Naben-Modul besteht weiterhin aus wenigstens einer Nabe, mindestens einem Dämpfungskörper, jedoch vorzugsweise aus mehreren elastisch ausgebildeten Dämpfungskörpern und weist wenigstens eine Scheibe, vorzugsweise jedoch zwei sich axial einander gegenüberliegende Scheiben, auf. Weiterhin ist das Rad-Naben-Modul mit einer der Anzahl der Dämpfungskörper entsprechenden Anzahl an Bolzen versehen.
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Die Scheiben sind Tragelemente, welche die Bolzen und das Formschlussprofil tragen. Außerdem stellen deren axial einander zu gewandten Innenflanken eine Reibfläche für die Dämpfungskörper bereit, wodurch voreilhaft ein zusätzlicher Dämpfungseffekt erzeugt werden kann. Die Bolzen sind vorzugsweise außenzylindrische Hohlprofile.
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Das Rad ist mit vorzugsweise radial nach innen in Richtung der Drehachse von dem Formschlussprofil abstehenden Mitnehmern versehen. Die Mitnehmer weisen vorzugsweise erste Anschläge, bevorzugt in Form von Anschlagflächen auf. Die Anschläge sind tangential zur Umfangsrichtung um die Drehachse an den Flanken des jeweiligen Mitnehmers ausgebildet und weisen dementsprechend voneinander weg in zur Umfangsrichtung um die Drehachse tangentiale Richtungen. Die Nabe ist mit zumindest einem innen an einem Nabenkörper ausgebildeten zweiten Formschlussprofil versehen, welches vorzugsweise ein Keilprofil für einen Sitz auf einer Welle ist. Außerdem ist der Nabenkörper mit wenigsten einer Lücke, vorzugsweise jedoch mit einer der Anzahl der Mitnehmer des Rades entsprechenden Anzahl an Lücken versehen. Die tangential aufeinander zu gerichteten Flanken sind als zweite Anschläge vorgesehen. Die Lücken sind in radiale Richtung nach außen offen. Jeweils ein Mitnehmer des Rades greift in eine der Lücken so, dass in jeder der Lücken beidseitig des Mitnehmers jeweils ein erster Anschlag dem zweiten Anschlag an einem Spalt mit Abstand gegenüberliegt. Der erste Anschlag und der zweite Anschlag sind gegen elastische Widerstände der Dämpfungskörper um einen begrenzten Schwenkwinkel relativ zueinander und bis zum gegenseitigen Anschlagen aneinander mit einem definierten Schwenkwinkel um die Drehachse aufeinander zu schwenkbar.
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Die Scheiben sind axial und radial an der Nabe abgestützt aber in die beiden entgegengesetzten Umfangsrichtungen relativ zur Nabe um die Drehachse schwenkbar.
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Die Scheiben sind vorzugsweise mit einem Wälzlager gelagert. Der Vorteil dieser Ausführung liegt darin, dass Wälzlager geringe Eigenreibung aufweisen. Dadurch kann der Dämpfungswiderstand zwischen den gegeneinander schwenkbaren Bauelementen Nabe und Rad gezielt ausschließlich über die Härte der elastischen Dämpfungskörper, über die Wahl eines geeigneten Werkstoffs (beispielsweise Elastomere) für die Dämpfungskörper und über die Reibverhältnisse zwischen den Scheiben und den Dämpfungskörpern eingestellt werden. Darüber hinaus ist das Rad durch die Wälzlager, vorzugsweise durch Schrägkugellager radial und axial steif auf der Nabe gelagert. Das hat den Vorteil, dass der Zahneingriff zwischen den Formschlusselementen auch bei hohen Drehmomenten präzise bleibt.
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Der wenigstens eine Bolzen, vorzugsweise mehrere um die Drehachse verteilte Bolzen sind endseitig an der Scheibe aber vorzugsweise an zwei Enden an zwei axial zueinander beabstandeten Scheiben aufgenommen. Die Scheiben sind vorzugsweise als Gleichteile ausgebildet und aus Stahl.
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Der Nabenkörper der Nabe ist mit axial verlaufenden Durchgangslöchern versehen, die vorzugsweise mit den langen Seiten tangential ausgerichtet verlaufen oder alternativ in Umfangsrichtung gekrümmt sind. Alternativ können die Durchgangslöcher auch innenzylindrische oder innen polygonförmig ausgebildete Löcher sein. Der jeweilige der Dämpfungskörper sitzt zumindest teilweise aber bevorzugt vollständig in einer der Ausnehmungen und ist zumindest in die Schwenkrichtungen elastisch verformbar. Der jeweilige Bolzen sitzt vorzugsweise möglichst in dem Symmetriezentrum des jeweilige Dämpfungskörpers.
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Die Dämpfungskörper sind im Nabenkörper aufgenommen und füllen die Ausnehmungen randseitig vollständig aus, umgeben jeweils einen Bolzen und sind in beliebigen von der Drehachse durchstoßenen parallelen Radialebenen vom Nabenkörper umschlossen. Das sichert einen festen Sitz der Dämpfungskörper in der Nabe und verhindert die Verformung der Dämpfungskörper infolge Fliehkraft bei hohen Drehzahlen. Die Bolzen, welche zwischen die Scheiben gefügt werden, leiten Drehmomente in die Dämpfungskörper oder umgekehrt. Die Abtriebsnabe leitet die Drehmomente in die Dämpfungskörper ein und diese übertragen diese dann weiter an die Bolzen und somit an die Seitenteile des angeschweißten Zahnkranzes oder die Drehmomente werden von dem Rad über die Scheiben auf die Bolzen und von dort auf die Dämpfungskörper und die Nabe und schließlich zur Welle übertragen.
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Die Funktion der Dämpfungskörper ist das Dämpfen von Schwingungen und stoßartigen Belastungen bis zu einem Grenzdrehmoment. Bei Überschreitungen des Grenzdrehmoments schlagen die Mitnehmer der Nabe an die Mitnehmer des Rades an. Die Wirkung der Dämpfungskörper ist aufgehoben, das heißt überbrückt. Mit dieser Maßnahme wird verhindert, dass die Dämpfungskörper unzulässig verformt und zerstört werden.
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Die Bolzen sind in die Scheiben gefügt, vorteilhafterweise kraftfrei aber möglichst spielfrei in die Ausnehmungen der Seitenteile bis an die Wellenschulter des Bolzens anschlagend gesteckt. Danach werden die Seitenteile mit dem Formschlussprofil vorzugsweise mittels Schweißverbindung verbunden. Dadurch, dass der Bolzen mit seinen Wellenschultern innen an den Scheiben anliegt, ist der Bolzen axial fest. Zugleich oder alternativ können die Bolzen stoffschlüssig an den Scheiben befestigt werden. Alternativ oder zusätzlich zu der vorgenannten Maßnahme können die Bolzen mittels Verstemmung, also mittels Umformvorgängen, kraft- als auch formschlüssig mit den Seitenteilen verbunden sein. Diese Umformung findet vorteilhafterweise nur partiell am Umfang des Bolzenendes oder am Rand der Ausnehmung des Bolzensitzes statt. Die Ausnehmung ist vorzugsweise ein innenzylindrisches Loch.
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Das erste Formschlussprofil ist ein Profil, das geeignet ist in einem Formschluss mit einem weiteren Formschlussprofil eine getriebliche Verbindung zu bilden. Die getriebliche Verbindung ist für die Übertragung von Drehmomenten bzw. Kräften zwischen Maschinenelementen geeignet. Eines der Maschinenelemente ist beispielsweise das Zahnrad des Rad-Nabe-Moduls und das andere ist ein oder sind mehrere Zahnräder oder eine bzw. mehr Ketten, die mit dem Zahnrad des Moduls im Zahneingriff stehen. Verzahnungen sind alle bekannten Verzahnungen, Kettenprofile und Rillen, welche dem Formschluss dienen.
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Das zweite Formschlussprofil ist ein Profil, das geeignet ist, eine Drehmomente übertragende Steckverbindung zwischen der Nabe einer Welle, einem Zapfen oder ähnlichem zu gewährleisten. Das sind z.B. Keil- oder Kerbverzahnungen, Nuten für Passfederverbindungen, Konen oder von zylindrischen Ausführungen abweichende Wellensitze, welche durch einen geeigneten Formschluss Drehmomente um die Rotationsachse übertragen.
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In Umfangsrichtungen sind die beiden auf einer Kreislinie eines gedachten und zur Drehachse konzentrischen Kreises verlaufenden entgegengesetzten Richtungen. Ein oder mehrere der von der Erfindung betroffenen Bauteile sind um die Drehachse bzw. Rotationsachse gegeneinander in Umfangsrichtung schwenkbar, relativ zueinander verdrehbar oder um die Rotationsachse rotierbar. Die Drehachse entspricht der Rotationsachse des Rad-Naben-Moduls.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnungen sind nicht maßstäblich.
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Es zeigen:
- 1 eine Gesamtansicht eines Rad-Naben-Moduls 1,
- 2 einen Halbschnitt des Rad-Naben-Moduls 1, geschnitten entlang der Linie II - II nach 1,
- 3 einen Vollschnitt des Rad-Naben-Moduls 1 entlang der in 2 mit III - III markierten Linie,
- 3a das Detail Z aus 3 in einer vergrößerten Darstellung und
- 4 einen Halbschnitt des Rad-Naben-Moduls 1 entlang der in 1 mit IV - IV markierten Linie.
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1, 2, 3 und 4 - Das Rad-Naben-Modul 1 besteht aus einem Rad 2, einer Nabe 4, aus vier Dämpfungskörpern 3 (in 1 nicht sichtbar), aus vier Bolzen 7, zwei Scheiben 5 und 6. In 1 ist nur eine Scheibe 6 sichtbar und in 3 aufgrund der Schnittdarstellung keine der Scheiben. Weiterhin weist das Rad-Naben-Modul 1 zwei Wälzlager 8 auf. Die Wälzlager 8 sind aufgrund der Darstellungsweise in den 1 und 3 nicht sichtbar. Das Rad 2 ist mit einem ersten Formschlussprofil 2a versehen. Die Nabe 4 weist innenumfangsseitig ein zweites Formschlussprofil 4a auf. Das Formschlussprofil 2a ist als eine Außenverzahnung eines Zahnrades ausgeführt. Das Formschussprofil 4a ist als Keilverzahnung ausgebildet und für die Steckverbindung mit einer nicht dargestellten Welle vorgesehen. Die Nabe 4, die Formschlussprofile 2a und 4a, die Scheiben 5 und 6 sowie die Wälzlager 8 sind konzentrisch zu einer gemeinsamen Drehachse 10 angeordnet.
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2 - Die vier Bolzen 7 sind mit gleichmäßigen Abständen am Umfang um die Drehachse 10 verteilt angeordnet und an der einen Seite in der Scheibe 5 und an der anderen Seite in der Scheibe 6 aufgenommen. Aufgrund der Ausführung des Halbschnitts ist nur einer der Bolzen 7 sichtbar. Die Bolzen 7 weisen an jedem Ende einen im Durchmesser reduzierten zylindrischen Bolzenabschnitt 7a auf, mit welchem sie in einer Bohrung der Seitenscheibe 5, 6 sitzen. Der axiale Abstand zwischen den einander zugewandten Stirnseiten 5a und 6a der Scheiben 5 und 6 wird über axial voneinander weg gewandte Wellenabsätze 7b des Bolzens 7 eingestellt, an welchen die Scheiben 5 und 6 axial angeschlagen sind.
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Die jeweilige Scheibe 5 oder 6 ist an einer Seite der Nabe 4 angeordnet und von dem ersten Formschlussprofil 2a umfangsseitig umgeben. Das Formschlussprofil 2a und die jeweilige Scheibe 5 oder 6 sind mittels einer Schweißverbindung 11 miteinander stoffschlüssig-starr verbunden. Die Einheit aus dem Formschlussprofil 2a und den Scheiben 5 und 6 ist mittels der Wälzlager 8 radial auf der Nabe 4 abgestützt und umfangsgerichtet um Drehachse 10 schwenkbar. Die Wälzlager 8 sind mit Gleichteilen ausgeführte Schrägkugellager. Sie weisen jeweils einen Innenring 8a auf, an welchem eine Kugellaufbahn 8b ausgebildet ist. Die äußere Kugellaufbahn 8c ist direkt an der Scheibe 5 bzw. an der Scheibe 6 ausgebildet (vgl. insbesondere 4). Die Scheiben 5 und 6 sind als Gleichteile ausgeführt. Für die Schrägkugellager gilt, dass die gedachten Kontaktlinien 8d sich einander an einem radial außerhalb und im Rad-Naben-Modul 1 liegenden Schnittpunkt A schneiden. Die Kontaktlinien 8d verlaufen jeweils durch einen Kugelmittelpunkt und durch jeweils sowohl einen Kontaktpunkt des Innenrings 8a als auch einen Kontaktpunkt an der äußeren Kugellaufbahn 8c. Jede der Kontaktlinie 8d schneidet jeweils die Drehachse 10 in einem Schnittpunkt D. Die Schnittpunkte D liegen beidseitig axial seitlich der Lagerstellen und axial außerhalb des Rad-Naben-Moduls 1. Daraus folgt, dass die beiden Schrägkugellager 8 in O-Anordnung gegeneinander angestellt sind. Dadurch ergibt sich eine große axiale Stützweite zwischen den Schnittpunkten D, wodurch sich eine hohe Kippsteifigkeit um die Kippachse B der aus den Scheiben 5 und 6 und dem Rad 2 gebildeten Einheit relativ zu der Nabe 4 ergibt.
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3 und 3a - Das Rad 2 ist radial innen mit vier radial nach innen gerichteten ersten Mitnehmern 2b versehen. Die Nabe 4 weist radial außen vier radial nach außen ausgerichtete zweite Mitnehmer 4f auf, welche am Umfang durch Lücken 4b voneinander getrennt sind. Jeweils einer der ersten Mitnehmer 2b greift radial in eine der Lücken 4b ein.
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3a - An jedem der vier Mitnehmer 2b sind zwei voneinander weg gewandte erste Anschläge 2c ausgebildet. Der jeweilige Mitnehmer 2b ist einteilig mit dem ersten Formschlussprofil 2a ausgebildet. Die Nabe 4 weist in radiale Richtung hervorstehende zweite Mitnehmer 4f auf, die einteilig mit dem Nabenkörper 4e ausgebildet sind. Zwischen den zweiten Mitnehmern 4f sind in Umfangsrichtung verlaufende Lücken 4b ausgebildet. An jeder der sich einander tangential zur Umfangsrichtung um die Drehachse 10 gegenüberliegenden Innenflanken der Lücken 4b ist ein zweiter Anschlag 4c ausgebildet. Es sind also in jeder der Lücken 4b zwei zweite Anschläge 4c in Umfangsrichtung einander zugewandt. Jeder der ersten Mitnehmer 2b ragt radial in eine der Lücken 4b hinein. Bei Belastungen mit im Vergleich zu den Grenzdrehmomenten geringeren Drehmomenten bleiben die Mitnehmer 2b und 4b mit sich verändernden oder gleich bleibenden tangentialen Spaltabständen S1 und S2 zueinander berührungslos. Die Amplitude, in welcher der erste Mitnehmer 2b und der zweite Mitnehmer 4f sich maximal gegeneinander bewegen können, entspricht der Summe der beiden Spaltabstände S1 und S2 in der Lücke 4b und ist auf ein maximales Grenzdrehmoment eingestellt. Die Spaltabstände S1 und S2 der Spalte S sind im unbelasteten Zustand des Welle-Nabe-Moduls 1 vorzugsweise gleich groß eingestellt, können sich aber auch voneinander unterscheiden. Über das Spaltmaß S1 und S2 ist der maximale Schwenkwinkel ALPHA (3) definiert, um welchen die beiden Anschläge 2c und 4c bis zum gegenseitigen Anschlagen in eine Richtung aufeinander zu beweglich sind. Beim gegeneinander Schwenken des Rades 2 und der Nabe 4 verformt sich der Dämpfungskörper 3 elastisch so, dass z.B. an einer Seite des jeweiligen Mitnehmers 2b beispielsweise das Spaltmaß S1 um einen Betrag kleiner und an der anderen Seite das Spaltmaß S2 um diesen Betrag größer wird. Beim Ausgleich bzw. beim Tilgen von Schwingungen wechselt dabei die Bewegungsrichtung von Nabe 4 und Rad 2 gegeneinander mal in die eine Umfangsrichtung und danach in die andere Umfangsrichtung. Bei überschrittenen Grenzdrehmomenten ist der Spalt S an der einen Seite des Mitnehmers 2b überwunden und an der anderen Seite ist das größte mögliche Spaltmaß S2 erreicht. Wenn das Spaltmaß S1 gleich dem Zahlenwert Null ist, schlagen der erste Anschlag 2c und der zweite Anschlag 4c aneinander an und die nächsthöheren Drehmomente werden ohne elastische Dämpfung direkt von der Nabe 4 auf das Rad 2 oder in umgekehrte Richtung von dem Rad 2 auf die Nabe 4 übertragen.
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3a und 4 - In radialer Richtung liegen sich die Stirnseite 2d des Mitnehmers 2b und der Boden 4g der an dem Nabenkörper 4e ausgebildeten Ausnehmung 4d an einem Radialspalt R berührungslos radial gegenüber.
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2 und 3 - In der Nabe 4 sind langlochartige und sich axial durch die Nabe 4 erstreckende Ausnehmungen 4d ausgebildet. In jeder der Ausnehmungen 4d sitzt einer der Dämpfungskörper 3 und füllt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Ausnehmung 4d randseitig vollständig aus. Die jeweilige Ausnehmung 4d und der jeweilige Dämpfungskörper 3 sind im Symmetriezentrum der Ausnehmung 4d von einem der Bolzen 7 durchgriffen. Der Dämpfungskörper 3 ist in den Schwenkrichtungen zwischen dem Bolzen 7 und dem Nabenkörper 4e elastisch verformbar angeordnet. Die Verformbarkeit des Dämpfungskörpers 3 ist von dessen Geometrie und von dessen Werkstoff(en) abhängig und hängt auch von den Reibverhältnissen einer Reibpaarung zwischen dem Dämpfungskörper 3 und den Scheiben 5 und/oder 6 (2) ab.
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2 - Der jeweilige Dämpfungskörper 3 ist axial zwischen den Scheiben 5 und 6 angeordnet. Die Reibverhältnisse ergeben sich in Abhängigkeit der Reibpaarungen zwischen den Reibpartnern Dämpfungskörper 3 und den Scheiben 5 und 6. Die Reibverhältnisse sind auch abhängig davon, wie groß in einem unbelasteten Ausgangszustand die axialen Spaltmaße S3 oder S4 zwischen einer der Flanken 3a des Dämpfungskörpers 3 und einer der Innenflanken 5c und 6c sind. Die Spaltmaße S3 und S4 können wahlweise gleich groß sein oder sich voneinander unterscheiden. Die Spaltmaße S3 und S4 können größer Null sein oder einen Wert gleich Null aufweisen. In dem Fall, in dem die Spaltmaße S3 und S4 im Ausgangszustand einen Wert gleich Null aufweisen, liegen die Flanken 3a wahlweise mit oder ohne Vorspannung an den Innenflanken 5a oder 6a an. Ist eine Reibung zwischen den Innenflanken 5c, 6c und den Flanken der Dämpfungskörper 3 nicht erwünscht, so können die Spaltmaße S3 und S4 so breit ausgelegt werden, dass es auch bei hohen Belastungen keine Berührung zwischen dem Dämpfungskörper 3 und den Innenflanken 5c und 6c gibt. Die Reibverhältnisse zwischen Dämpfungskörper 3 und den Seitenteilen 5 und 6 sind von den Reibungskoeffizienten an den Oberflächen der miteinander im Reibkontakt stehenden Flanken 3a und 5a oder 3a und 6a und ggf. von dem Einfluss von Schmierstoffen abhängig. Als Werkstoff für den Dämpfungskörper werden vorzugsweise Elastomere eingesetzt. Ein Beispiel, bei dem die Spaltmaße S3 und S4 größer dem Zahlenwert Null sind, ist mit 2 dargestellt. Die Spalte 9a und 9b sind dabei nicht maßstäblich und übertrieben breit dargestellt.
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3 - Die Aufgabe der Dämpfungskörper 3 ist die Dämpfung von hauptsächlich Schwingungen und auch von Schlägen durch Spitzendrehmomente, welche vom Rad 2 auf die Nabe 4 oder umgekehrt wirken. Dabei schwenken die Nabe 4 und das Rad 2 in wechselnder Richtung innerhalb der durch die Spaltmaße S1 und S2 bzw. des Schwenkwinkels ALPHA vorgegebenen sowie mit den mit den Richtungspfeilen P1 und P2 sowie P3 und P4 symbolisierten Umfangsrichtungen aufeinander zu oder voneinander weg. Dabei werden die Schwingungen durch die Dämpfungskörper 3 gedämpft. Diese verformen sich dabei elastisch, wobei ihr Volumen nahezu gleich bleibt und sich aber deren Form ändert. Nach Überschreitung eines eingestellten Grenzdrehmoments liegen die Nabe 4 und das Rad 2 über die Mitnehmer direkt aneinander und die Dämpfungskörper 3 werden in die Umfangsrichtung um die Drehachse 10 nicht mehr verformt und/oder komprimiert.
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2 - Während des zuvor beschriebenen Dämpfungsvorgangs ist der dabei komprimierte Anteil des Volumens der Dämpfungskörper 3 auch bestrebt, in die axiale Richtung auszuweichen. Dabei werden die Spalte 9a und 9b durch das ausweichende Material des jeweiligen Dämpfungskörpers 3 verengt bzw. ausgefüllt. Dabei bewegen sich die Flanken 3a des jeweiligen Dämpfungskörpers 3 bis zum Anliegen an den Scheiben 5 und 6 axial auf die Innenflanken 5c und 6c zu, liegen dort an oder werden axial gegen diese gepresst. Die durch den Kontakt der Flanken 3a und 5c sowie 6c entstehenden Reibverhältnisse bewirken dabei zusätzlich zum dämpfenden Widerstand, der bei der Komprimierung der Reibkörper 3 entsteht, einen Reibwiderstand, aus dem zusätzliche Dämpfungseffekte entstehen.
Das Rad 2, welches in diesem Fall ein Zahnrad ist, steht mit wenigstens einem nicht zeichnerisch dargestellten weiteren Zahnrad im Zahneingriff. Ein störungsfreier Zahneingriff dieser Zahnräder unter Last setzt voraus, dass das Rad-Naben-Modul 1 radial so steif wie möglich ausgeführt ist. Zum einen ist die radiale Steifigkeit durch den Einsatz der Schrägkugellager abgesichert zum anderen ist ein radial steifer Kontakt der Bolzen 7 mit der Nabe 4 vorgesehen. Dafür sind die metallischen Bolzen 7 in alle Richtungen steif in einer innenzylindrischen Ausnehmung 5b bzw. 5c der Scheiben 5 und 6 fest aufgenommen. Die Scheiben 5 und 6 sind radial steif über die Wälzlager 8 auf der Nabe 4 gelagert.
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Die Nabe 4 ist optional innenseitig im Bereich des zweiten Formschlussprofils 4a mit einem umfangsseitig umlaufenden Zuführkanal 16 verbunden. Von dem Zuführkanal zweigen zwei Seitenkanäle 17 und 18 ab. Die Seitenkanäle 17 und 18 münden in die Wälzlager 8. Durch die Kanäle 16, 17 und 18 ist eine Schmiervorrichtung des Welle-Naben-Moduls 1 geschaffen, über welche Schmiermittel von einer Schmiermittelversorgung einer nicht dargestellten Welle zu den Wälzlagern 8 geleitet wird. Darüber hinaus kann das Schmiermittel über die Seitenkanäle 17 und 18 zwischen die Dämpfungskörper 3 und die Scheiben 5 und 6 geleitet werden, wodurch die Reibverhältnisse zwischen dem Dämpfungskörper 3 und den Scheiben 5 und 6 beeinflussbar sind.
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Bezugszeichen
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- 1
- Well-Nabe-Modul
- 2
- Rad
- 2a
- erstes Formschlussprofil
- 2b
- Mitnehmer
- 2c
- erster Anschlag
- 2d
- Stirnseite des Mitnehmers
- 3
- Dämpfungskörper
- 3a
- Flanke des Dämpfungskörpers
- 4
- Nabe
- 4a
- zweites Formschlussprofil
- 4b
- Lücke
- 4c
- zweiter Anschlag
- 4d
- Ausnehmung
- 4e
- Nabenkörper der Nabe
- 4f
- zweite Mitnehmer
- 4g
- Boden der Ausnehmung
- 5
- Scheibe
- 5a
- Stirnseite
- 5b
- Ausnehmung
- 5c
- Innenflanke
- 6
- Scheibe
- 6a
- Stirnseite
- 6b
- Ausnehmung
- 6c
- Innenflanke
- 7
- Bolzen
- 7a
- Bolzenabschnitt
- 7b
- Wellenabsatz des Bolzens
- 8
- Wälzlager
- 8a
- Kontaktlinie
- 8b
- Kugellaufbahn des Innenrings
- 8c
- äußere Kugellaufbahn
- 9a
- erster Spalt
- 9b
- zweiter Spalt
- 10
- Drehachse
- 11
- Schweißverbindung
- 12
- Kugel
- 13
- Kugel
- 14
- Innenring
- 15
- Innenring
- 16
- Zuführkanal
- 17
- Seitenkanal
- 18
- Seitenkanal
- A
- gemeinsamer Schnittpunkt der Kontaktlinien
- ALPHA
- Schwenkwinkel
- D
- Schnittpunkt der Kontaktlinie mit der Drehachse
- P1
- Richtungspfeil, der eine Schwenkrichtung markiert
- P2
- Richtungspfeil, der eine Schwenkrichtung markiert
- P3
- Richtungspfeil, der eine Schwenkrichtung markiert
- P4
- Richtungspfeil, der eine Schwenkrichtung markiert
- P5
- Richtungspfeil für die radiale Steifigkeit
- S
- Spalt
- S1
- Spaltmaß
- S2
- Spaltmaß
- S3
- Spaltmaß
- S4
- Spaltmaß
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10 2019 209 470 A1 [0002]