in einem Kraftfahrzeug, sowie entsprechendes Kraftfahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage einer Längswellen- anordnung in bzw. an einem Kraftfahrzeug. Im Allgemeinen umfasst eine solche Längswellenanordnung eine erste Welle und eine zweite Welle und erstreckt sich insgesamt von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende. Die beiden Wellen sind über eine Verschiebeeinheit (z. B. ein Gleichlaufverschiebegelenk, Ball-Spline, ein Slip-Spline, ein Double-Offset Gelenk, ein Verschiebe-Löbro-Gelenk, ein Tripode-Gelenk, etc.) miteinander verbunden, um eine Antriebsseite des Kraftfahrzeugs mit einer Abtriebsseite des Kraftfahrzeugs zu verbinden. Im Folgenden wird vorrangig auf die Ausführungsform der Verschiebeeinheit als Gleichlaufverschiebegelenk Bezug genommen, ohne dass dies generell für hier angesprochene Längswellenanordnungen beschränkend ist. Die Längswellenanordnung wird re- gelmäßig zur Übertragung eines Drehmoments vom Antrieb (z. B. Motor und/oder Getriebe) zum Abtrieb (z. B. Differential, Achsgetriebe, Getriebe) des Kraftfahrzeugs eingesetzt, wobei die Längswellenanordnung sich im Wesentlichen in (Fahrt- )Richtung des Fahrzeugs erstreckt. Beim Einbau des Antriebs im vorderen Bereich des Fahrzeugs überträgt die Längswellenanordnung das Dreh- moment auf die hinteren Räder bzw. bei Anordnung des Antriebs im hinteren Bereich auf die vorderen Räder.

Das zwischen erster Welle und zweiter Welle eingesetzte Gleichlaufverschiebegelenk verfügt über einen begrenzten Verschiebeweg in axialer Richtung. Durch den Verschiebeweg des Gleichlaufverschiebegelenkes werden die im üblichen Betrieb auftretenden Bewegungen von einzelnen Komponenten der Längswellenanordnung oder des Kraftfahrzeuges in Längsrichtung des Fahrzeugs (axiale Richtung) kompensiert. Zudem werden durch das Gleichlaufverschiebegelenk auch im Betrieb auftretende Verschränkungen der Wellen zueinander durch Beugung des Gleichlaufverschiebegelenkes ausgeglichen. Verschiebeweg und Verschwenkbereich der Längswellenanordnung sind entsprechend ausgelegt und beschränkt.

Es sind auch Ausgestaltungen von Längs Wellenanordnungen möglich, bei denen mehr als zwei oder auch lediglich eine Welle die Längswellenanordnung bilden. Wird die Längswellenanordnung durch mehr als zwei Wellen gebildet, ist zumindest zwischen zwei Wellen eine Verschiebeeinheit angeordnet. Die jeweils äußeren Wellen weisen ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, zwischen denen sich die Längswellenanordnung erstreckt. Wird die Längswellenanordnung durch nur eine Welle gebildet, ist an dem, dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende der einen Welle die Verschiebeeinheit angeordnet. Der nicht mit der Welle verbundene und damit gegenüber der Welle verschiebbare Teil der Verschiebeeinheit bildet dann das zweite Ende der Längswellenanordnung. In den folgenden Ausführungen wird im Wesentlichen auf eine Längswellenanordnung mit zwei Wellen Bezug genommen, ohne dass dies generell für hier angesprochene Längs wellenanordnungen beschränkend ist.

Zur Fixierung der Längswellenanordnung (mit erster Welle und zweiter Welle) an dem Kraftfahrzeug ist an der Längswellenanordnung regelmäßig eine zentrale Lagerung vorgesehen, die an zumindest einer der beiden Wellen angeordnet ist. Diese zur Führung der Längswellenanordnung eingesetzte Lagerung dient zusätzlich der Dämpfung und Reduzierung der auftretenden Schwingungen der Längswellenanordnung .

Längswellenanordnungen der vorgenannten Art sind auf den jeweiligen Einsatzfall, insbesondere hinsichtlich der zu übertragenden Antriebskraft, auszulegen. Weitere Gestaltungsgrößen sind insbesondere die Baulänge und das Gewicht der Längswellenanordnung, das verfügbare Platzangebot im Kraftfahrzeug, das Ge- wicht des Kraftfahrzeuges, die Anforderungen betreffend das Verhalten im Crash- Fall. Bei der Montage einer bekannten Längswellenanordnung im Kraftfahrzeug wird die Längs wellenanordnung zwischen zwei Anbindungspunkten im Kraftfahrzeug angeordnet und über das erste Ende mit dem ersten Anbindungspunkt und über das zweite Ende mit dem zweiten Anbindungspunkt verbunden. Dabei ist zumindest ein Ende, insbesondere beide Enden, der Längswellenanordnung bzw. der Anbindungspunkt (die Anbindungspunkte) im Kraftfahrzeug als eine Zapfen- Gleichlaufgelenk- Verbindung ausgeführt, die bei der Montage der Längswellenanordnung ausgebildet wird. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen von Ver- bindungen möglich. Üblicherweise sind zum Zeitpunkt der Montage der Längswellenanordnung im Kraftfahrzeug die Anbindungspunkte bereits in Bezug auf ihre Lage fixiert. Daher muss die Längswellenanordnung, gegenüber der in der Betriebsposition (Einbauzustand der Längswellenanordnung bei Betrieb des Kraftfahrzeuges) vorliegenden Erstreckung zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende, auf eine Montagelänge verkürzt werden. Nur infolge dieser Verkürzung können erstes Ende und zweites Ende sowie erster Anbindungspunkt und zweiter Anbindungspunkt (nacheinander) jeweils miteinander verbunden werden.

Diese Verkürzung wird durch eine entsprechende Gestaltung der Verschiebeein- heit (des Gleichlaufverschiebegelenks) zwischen erster Welle und zweitem Ende oder zwischen erster Welle und zweiter Welle der Längswellenanordnung realisiert. Der Verschiebeweg des Gleichlaufverschiebegelenks ist dafür so lang bzw. groß ausgelegt, dass die für die Montage/Demontage benötigte Verkürzung der Längswellenanordnung bereitgestellt wird. Eine entsprechend gestaltete Ver- schiebeeinheit (Gleichlaufverschiebegelenk) weist daher einen deutlich größeren Verschiebeweg auf, als für die im üblichen Betrieb auftretenden Bewegungen von einzelnen Komponenten der Längs wellenanordnung oder des Kraftfahrzeuges in Längsrichtung des Fahrzeugs benötigt wird. Die Bereitstellung eines größeren Verschiebewegs erfordert aber eine größere und schwerere Ausführung der Ver- schiebeeinheit (des Gleichlaufverschiebegelenkes). Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine eingang beschriebene Längs wellenanordnung in verbesserter Ausführung bereitzustellen, die im Kraftfahrzeug einfach montiert und demontiert werden kann. Die Längs- wellenanordnung soll dabei ein reduziertes Gewicht aufweisen. Bezüglich des Montageverfahrens ist zudem eine vorgegebene Reihenfolge von Montageschritten einfach und sicher einzuhalten, die Gefahr von Beschädigungen zu minimieren und eine entsprechende Anwendung für eine Reihe unterschiedlicher Fahrzeugkonzepte anzustreben.

Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Längswellenanordnung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Längswellenanordnung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln auf- geführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.

Zur Lösung wird folglich ein Verfahren zur Montage einer Längswellenanordnung, umfassend zumindest eine erste Welle und eine Verschiebeeinheit, die miteinander verbunden sind, zwischen einem ersten Anbindungspunkt und einem zweiten Anbindungspunkt an einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, wobei die Längswellenanordnung über ein erstes Ende an der ersten Welle mit dem ersten Anbindungspunkt und über ein zweites Ende (hier) an der Verschiebeeinheit mit dem zweiten Anbindungspunkt verbindbar ist. Dabei ist zumindest einer aus der Gruppe erstes Ende und erster Anbindungspunkt als ein Zapfen ausgebildet, der an einer Außenumfangsfläche zumindest teilweise eine erste Keilverzahnung aufweist. Der andere aus der Gruppe von erstem Ende und erstem Anbindungspunkt ist ein Gelenkinnenteil eines Gleichlaufdrehgelenkes, wobei das Gelenkin- nenteil eine Aufnahme für den Zapfen aufweist mit einer zweiten Keilverzahnung an einer Innenumfangsfläche. Der Zapfen und die Aufnahme sind im Betrieb des Kraftfahrzeuges in einer Betriebsposition zueinander angeordnet. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte:

i. Anordnen des Zapfens vor der Aufnahme;

ii. Einschieben des Zapfens in die Aufnahme über die Betriebsposition hinaus und dabei Verschieben der Längswellenanordnung in einer ersten Richtung;

iii. Anordnen des zweiten Endes an dem zweiten Anbindungspunkt; iv. Zurückschieben des Zapfens und Verschieben der Längswellenanordnung in einer zweiten Richtung, so dass der Zapfen und die Aufnahme zueinander in der Betriebsposition angeordnet sind, und v. Verbinden des zweiten Endes mit dem zweiten Anbindungspunkt.

Insbesondere wird ein Verfahren zur Montage einer Längswellenanordnung, umfassend zumindest eine erste Welle und eine zweite Welle, die über eine Verschiebeeinheit (z. B. ein Gleichlaufverschiebegelenk) miteinander verbunden sind, zwischen einem ersten Anbindungspunkt und einem zweiten Anbindungspunkt an einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, wobei die Längswellenanordnung über ein erstes Ende an der ersten Welle mit dem ersten Anbindungspunkt und über ein zweites Ende an der zweiten Welle mit dem zweiten Anbindungspunkt verbindbar ist.

Die Längswellenanordnung kann im Wesentlichen so aufgebaut sein, wie das eingangs erläutert wurde und weist in der Betriebsposition eine (gerade bzw. langgestreckte) Erstreckung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende auf. In dem hier vorgeschlagenen Verfahren wird die Längswellenanordnung insbesondere nicht (durch ein Zusammenschieben der Verschiebeeinheit) verkürzt (oder nur in einem geringen Maße), sondern die gesamte Längswellenanordnung wird (auch) um einen Verschiebeweg verschoben, so dass ein (verlängerter) Verschiebeweg in der Verschiebeeinheit (im Gleichlaufverschiebegelenk) zwischen erstem Ende an der ersten Welle und dem zweitem Ende der Längswellenanordnung nicht erforderlich ist (oder im Falle einer Längswellenanordnung mit zwei Wellen: zwischen erster Welle und zweiter Welle). Diese Verschiebung der gesamten Längswellenanordnung wird in der Verbindung zwischen erstem Ende und erstem Anbindungspunkt realisiert.

Insbesondere ist das Gleichlaufdrehgelenk (am ersten Ende oder am ersten Anbindungspunkt) ein Festgelenk, bevorzugt ein Kugelgleichlaufdrehgelenk. Es können aber auch andere Typen von Gleichlaufdrehgelenken hier vorgesehen sein, z. B. auch Gleichlaufverschiebegelenke.

Insbesondere ist das Gelenkinnenteil einteilig ausgeführt. Das Gelenkinnenteil kann aber auch mehrteilig ausgeführt sein, also z. B. über Hülsen o. ä. mit dem Zapfen verbunden werden.

In Schritt i. des Verfahrens werden Zapfen und Aufnahme so zueinander positioniert (angeordnet), dass sie in einem nachfolgenden Schritt ii. ineinandergeschoben werden können (also insbesondere fluchtend). Während Schritt i. erstreckt sich das zweite Ende über den zweiten Anbindungspunkt hinaus, so dass eine Montageposition hier nicht gegeben ist.

In Schritt ii. des Verfahrens wird die Längswellenanordnung (insgesamt bzw. ausgerichtet) in einer ersten Richtung hin zum ersten Anbindungspunkt verschoben, so dass der Zapfen in die Aufnahme eingeschoben wird. Infolge dieser Ver- Schiebung der Längswellenanordnung in die erste Richtung ist die Längswellenanordnung auch gegenüber dem zweiten Anbindungspunkt verschoben positioniert. Das zweite Ende kann nun vor dem zweiten Anbindungspunkt so positioniert (angeordnet) werden (Schritt iii.), dass in einem nachfolgenden Schritt iv. das zweite Ende und der zweite Anbindungspunkt, die insbesondere ebenfalls als Zapfen und Aufnahme ausgebildet sind, ineinandergeschoben werden können. Nach Schritt iii. sind also Zapfen und Aufnahme am zweiten Ende bzw. zweiten Anbindungspunkt insbesondere fluchtend zueinander angeordnet.

In dem Schritt iv. wird die Längswellenanordnung (insgesamt bzw. ausgerichtet) in die zweite Richtung (entgegengesetzt zur ersten Richtung) verschoben, so dass Zapfen und Aufnahme am ersten Ende und ersten Anbindungspunkt nun in einer Betriebsposition zueinander angeordnet sind. In dieser Betriebsposition werden Zapfen und Aufnahme miteinander verbunden und somit in ihrer Lage zueinander fixiert. Infolge dieser Verschiebung der Längswellenanordnung in der zweiten Richtung werden insbesondere Zapfen und Aufnahme am zweiten Ende bzw. zweiten Anbindungspunkt ineinandergeschoben und können in einem nachfolgenden Schritt miteinander verbunden werden (und so in ihrer Lage zueinander fixiert werden). Weiter kann dann auch eine Verbindung der Längswellenanordnung am ersten Ende bzw. dem ersten Anbindungspunkt vorgenommen werden. Damit ist die Längswellenanordnung zwischen den beiden Anbindungspunkten lagebestimmt zum Kraftfahrzeug ausgerichtet montiert und kann dann ggf. auch noch über eine mittige Lagerung an dem Kraftfahrzeug fixiert sein.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens werden der Zapfen und das Gelenkinnenteil in der Betriebsposition (Position von Zapfen und Gelenkinnenteil nach Schritt iv. bzw. am Ende des Montageverfahrens) durch einen Sicherungsring fixiert, der in der Aufnahme in einer ersten Ringnut und auf dem Zapfen in einer zweiten Ringnut angeordnet wird, wobei der Sicherungsring vor Schritt i. zunächst (nur) in der ersten Ringnut angeordnet wird und zumindest während Schritt ii. gespreizt ist, so dass der Sicherungsring während Schritt ii. über die zweite Ringnut hinaus verschoben werden kann. Der Sicherungsring erstreckt sich insbesondere zwischen zwei Sicherungsringenden ringförmig und ist elastisch verformbar. Insbesondere wird für das Spreizen des Sicherungsrings ein Distanzstück verwendet. Hierfür wird insbesondere ein Distanzstück für einen ringförmigen elastischen Sicherungsring mit einer Öffnung zwischen zwei Sicherungsringenden vorgeschlagen (der Sicherungsring weist also keine geschlossene Ringform auf). Das Distanzstück ist in der Öffnung zwischen zwei Sicherungsringenden anordenbar, in dem der Sicherungsring elastisch aufgebogen (gespreizt) wird. Die Sicherungs- ringenden liegen an dem Distanzstück an, so dass der Sicherungsring gespreizt bleibt. Damit kann der Sicherungsring in einer, an einer Innenumfangsfläche einer Aufnahme angeordneten ersten Ringnut gespreizt und unverlierbar angeordnet werden, so dass eine (kraftfreie) Verschiebung eines Zapfens in der Aufnahme in einem Schritt ii. des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht wird, ohne das der Sicherungsring beim Verschieben entlang des Zapfens in die dort angeordnete zweite Ringnut eingreift.

Weiter wird vorgeschlagen, dass der gespreizte Sicherungsring zusammen mit dem montierten Distanzstück einen kleinsten ersten Innendurchmesser aufweist, der mindestens dem zweiten Innendurchmesser des gespreizten Sicherungsrings entspricht.

Insbesondere wird der Sicherungsring in der ersten Ringnut bereits vor Schritt i. angeordnet und durch das Distanzstück gespreizt und ist damit unverlierbar in der ersten Ringnut angeordnet. Insbesondere erfolgt die Spreizung durch das Distanzstück so, dass der kleinste erste Innendurchmesser des gespreizten Sicherungsrings zusammen mit montiertem Distanzstück mindestens so groß (oder größer) ist, wie der größte Außendurchmesser (der ersten Keilverzahnung) am Zapfen. Insbesondere ist so ein Einschieben des Zapfens in die Aufnahme möglich, ohne dass durch den Sicherungsring weitere Reibkräfte hervorgerufen werden. Insbesondere wird der Sicherungsring so gespreizt, dass er sich in der ersten Ringnut anlegt und dadurch zentriert wird. Die Zentrierung stellt sicher, dass der Sicherungsring an seiner gesamten Innenumfangsfläche einen gleichen Abstand zur Außenumfangsfläche des Zapfens aufweist. Damit kann während des Ein- Schiebens des Zapfens in die Aufnahme das Auftreten von Reibkräften zwischen Sicherungsring und Zapfen verhindert werden.

Bevorzugt wird das Distanzstück nach Schritt ii. und vor Schritt iv. entfernt. Nach Entfernung des Distanzstücks federt der Sicherungsring zurück und liegt auf einer äußeren Zapfenumfangsfläche auf.

Insbesondere weist die äußere Zapfenumfangsfläche einen Außendurchmesser auf, der mindestens dem Außendurchmesser der zweiten Ringnut entspricht. Insbesondere ist der Außendurchmesser der äußeren Zapfenumfangsfläche kleiner als der kleinste Innendurchmesser der zweiten Keilverzahnung an der Innenumfangsfläche der Aufnahme. Insbesondere sind der Außendurchmesser der äußeren Zapfenumfangsfläche und der Außendurchmesser der zweiten Ringnut kleiner als der größte Außendurchmesser (der ersten Keilverzahnung) am Zapfen. Bevorzugt weist die erste Keilverzahnung zumindest eine (umlaufende) Fase auf, durch die der Sicherungsring während Schritt iv. weiter gespreizt wird. Die Fase ermöglicht, dass bei dem Zurückschieben des Zapfens in der zweiten Richtung der Sicherungsring auf die erste Keilverzahnung am Zapfen aufgeschoben werden kann, wobei die für das Zurückschieben erforderliche Kraft dadurch nur unwe- sentlich (oder nicht) erhöht wird. Bei weiterem Zurückschieben des Zapfens gleitet der Sicherungsring über die erste Keilverzahnung und kann so in der zweiten Ringnut am Zapfen angeordnet werden.

Insbesondere stehen zumindest während der Schritte ii., iii., iv. und v. die erste Keilverzahnung und zweite Keilverzahnung ständig miteinander in Eingriff. Eine Verdrehung des Zapfens gegenüber der Aufnahme in Umfangsrichtung wird so- mit verhindert. Das Zurückschieben in Schritt iv. wird dadurch erleichtert oder erst möglich.

Es ist aber auch möglich, dass die erste Keilverzahnung und die zweite Keilver- zahnung zumindest (nur) während Schritt iii. (und ggf. auch zumindest teilweise während Schritt ii. und iv.) nicht mehr miteinander im Eingriff stehen. In diesem Fall könnte zumindest die erste Welle gegenüber dem ersten Anbindungspunkt verdreht werden. Eine solche Verdrehung könnte z. B. bei der Suche nach einem Wuchtpunkt notwendig sein.

Bevorzugt wird in Schritt ii. der Zapfen in die Aufnahme eingeschoben und dieses Einschieben durch einen Anschlag begrenzt. Insbesondere ist der Anschlag an dem Zapfen ausgebildet und wirkt mit einer ersten Stirnseite des Gelenkinnenteils zusammen. Alternativ ist der Anschlag an einem Gelenkboden eines Gelenkau- ßenteils des Gleichlaufdrehgelenkes angeordnet und wirkt mit einer zweiten Stirnseite des Zapfens zusammen.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird in Schritt ii., ausgehend von der Betriebsposition, der Zapfen gegenüber der Aufnahme um einen ersten Verschie- beweg von mindestens 25 mm [Millimeter], bevorzugt von mindestens 35 mm, in der ersten Richtung weiter verschoben.

Es wird weiter ein Kraftfahrzeug mit einer Längswellenanordnung vorgeschlagen, wobei die Längswellenanordnung zumindest eine erste Welle und eine zweite Welle aufweist, die über ein Gleichlaufverschiebegelenk miteinander verbunden sind. Die Längswellenanordnung wird zwischen einem ersten Anbindungspunkt und einem zweiten Anbindungspunkt an einem Kraftfahrzeug montiert, wobei die Längswellenanordnung über ein erstes Ende an der ersten Welle mit dem ersten Anbindungspunkt und über ein zweites Ende an der zweiten Welle mit dem zwei- ten Anbindungspunkt verbunden ist. Zumindest einer aus der Gruppe erstes Ende und erster Anbindungspunkt ist als ein Zapfen ausgebildet, der an einer Außenum- fangsfläche zumindest teilweise eine erste Keilverzahnung aufweist, wobei der andere ein Gelenkinnenteil eines Gleichlaufdrehgelenkes ist, wobei das Gelenkinnenteil eine Aufnahme für den Zapfen mit einer zweiten Keilverzahnung an einer Innenumfangsfläche aufweist. Der Zapfen und die Aufnahme sind in einer Be- triebsposition zueinander angeordnet. Ein Gelenkaußenteil des Gleichlaufdrehgelenks weist eine Aussparung im Bereich eines Gelenkbodens auf, so dass eine Montage nach dem erfindungs gemäßen Verfahren erfolgen kann, indem der Zapfen über die Betriebsposition hinaus in das Gelenkaußenteil hinein verschiebbar ist.

Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Längswellenanordnung zusätzlich über eine Lagerung zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende an dem Kraftfahrzeug angebunden ist. Die Ausführungen zu dem Verfahren sind auf die montierte Längswellenanordnung am Kraftfahrzeug übertragbar und umgekehrt.

Die Erfindung und das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevor- zugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sind. Für gleiche Gegenstände werden in den Figuren auch gleiche Bezugszeichen verwendet. Es zeigen schematisch:

Fig. 1: eine montierte Längswellenanordnung in der Betriebsposition(nach

Schritt v.);

Fig. 2: Verbindung zwischen einem Zapfen und einem Gelenkinnen- teil an einem ersten Ende einer Längswellenanordnung in perspektivischer Ansicht; Verfahren gemäß Schritt L;

Fig. 3: die Verbindung aus Fig. 2 im Querschnitt; Verbindung zwischen einem Zapfen und einem Gelenkinnenteil an einem ersten Ende einer Längswellenanordnung während Schritt iL;

Verbindung zwischen einem Zapfen und einem Gelenkinnenteil an einem ersten Ende einer Längswellenanordnung während Schritt iL;

Verbindung zwischen einem ersten Ende und einem ersten Anbin- dungspunkt nach Schritt iL;

Verbindung zwischen einem Zapfen und einem Gelenkinnenteil an einem ersten Ende einer Längswellenanordnung nach Schritt ii. und vor Schritt iv.;

Verbindung zwischen einem Zapfen und einem Gelenkinnenteil an einem ersten Ende einer Längswellenanordnung während Schritt iv.;

Verbindung zwischen einem ersten Ende und einem ersten Anbin- dungspunkt nach Schritt iv.;

Distanzstück in einer frontalen Ansicht;

Distanzstück in einer Seitenansicht;

Distanzstück in perspektivischer Ansicht;

Sicherungsring mit Distanzstück in einer frontalen Ansicht; und Fig. 14: Sicherungsring mit Distanzstück in einer Seitenansicht.

Figur 1 zeigt eine Längswellenanordnung 1 eines Kraftfahrzeugs 4 in einer Betriebsposition 15. Die Anordnung der Längswellenanordnung 1 im Kraftfahrzeug 4 erfolgt im Wesentlichen parallel zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 4, also parallel zur ersten Richtung 16 und zweiten Richtung 17. Die Längs wellenanord- nung 1 setzt sich zumindest aus einer ersten Welle 37 und einer zweiten Welle 38 zusammen, die über das in der Mitte gezeigte (Kugel- ) Gleichlaufverschiebegelenk 35 miteinander verbunden sind. An der ersten Wel- le 37 ist an einem ersten Ende 5 der Längswellenanordnung ein Zapfen 7 angeordnet, der in einem Gelenkinnenteil 10 eines Gleichlauf drehgelenks 11 aufgenommen ist. Das erste Ende 5 ist über den Zapfen 7 an dem ersten Anbindungs- punkt 2 des Kraftfahrzeuges 4 befestigt. Der erste Anbindungspunkt 2 des Kraftfahrzeuges 4 wird hier durch das Gleichlaufdrehgelenk 11 mit Gelenkaußenteil 28, Kugeln 34 und Gelenkinnenteil 10 gebildet. Die Längswellenanordnung 1 ist auch an dem zweiten Ende 6 über ein Gleichlaufdrehgelenk 11 mit einem Zapfen 7 verbunden, wobei der Zapfen 7 hier den zweiten Anbindungspunkt 3 des Kraftfahrzeuges 4 bildet. Die Längswellenanordnung 1 ist über eine Lagerung 30 (hier an der zweiten Welle 38) ebenfalls an das Kraftfahrzeug 4 angebunden.

In der Betriebsposition 15 hat die Längswellenanordnung 1 eine Erstreckung 41 zwischen erstem Ende 5 und zweitem Ende 6. Die Anbindungspunkte 2, 3 des Kraftfahrzeuges 4 weisen eine Distanz 42 auf, die geringer ist als die Erstreckung 41. Für die Montage der Längs wellenanordnung 1 muss die Längs wellenanord- nung 1 also verkürzt werden. Diese Verkürzung wurde bisher durch einen entsprechend langen zweiten Verschiebeweg 40 im Gleichlaufverschiebegelenk 35 ermöglicht. Hier wird nun vorgeschlagen, dass die Verkürzung der Längswellenanordnung 1 (zumindest im Wesentlichen, insbesondere ausschließlich) durch eine besondere Gestaltung der Verbindung zumindest zwischen erstem Ende 5 und erstem Anbindungspunkt 2 realisiert wird. Insbesondere ist zumindest einer der Anbindungspunkte 2, 3 am Kraftfahrzeug (am ersten Anbindungspunkt 2 das Gelenkinnenteil 10; am zweiten Anbindungspunkt 3 der Zapfen 7) abbeugbar, so dass die Längswellenanordnung 1 zuerst an dem abbeugbaren Anbindungspunkt (hier erster Anbindungspunkt 2) angeordnet wird (Schritt L). Dann wird die gesamte Längswellenanordnung 1 in einer ersten Richtung 16 verschoben, so dass der Zapfen 7 über die Betriebsposition 15 hinaus in das Gelenkinnenteil 10 eingeführt wird (Schritt iL). Dabei dringt der Zapfen 7 in eine Aussparung 29 des Gelenkaußenteils 28 ein. Diese Verschiebung um einen ersten Verschiebeweg 36 (siehe Fig. 7) reicht aus, dass die Längswellenanordnung 1 nun zurückgeschwenkt und das zweite Ende 6 an dem zweiten Anbindungspunkt 3 angeordnet werden kann (Schritt iii.). Die gesamte Längswellenanordnung 1 wird erneut verschoben, nun in der, der ersten Richtung 16 entgegengesetzten zweiten Richtung 17, so dass an dem ersten Ende 5 Zapfen 7 und Aufnahme 12 zueinander in der Betriebsposition 15 angeordnet sind (Schritt iv.) und das zweite Ende 6 mit dem zweiten Anbindungspunkt 3 verbunden werden kann (Schritt v.).

Die Verschiebung in Schritt ii. kann durch einen Anschlag 24 am Gelenkboden 27 des Gelenkaußenteils 28 begrenzt werden, der mit der zweiten Stirnseite 26 am Zapfen 7 zusammenwirkt.

Fig. 2 zeigt eine Verbindung zwischen einem Zapfen 7 und einem Gelenkinnenteil 10 an einem ersten Ende 5 einer Längs wellenanordnung 1 in perspektivischer Ansicht und das Verfahren gemäß Schritt L. Fig. 3 zeigt die Verbindung aus Fig. 2 im Querschnitt in einer Seitenansicht. Die Längswellenanordnung 1 wird über das erste Ende 5 (hier der Zapfen 7) an dem ersten Anbindungspunkt 2 (hier das Gelenkinnenteil 10) des Kraftfahrzeuges 4 angebunden.

Die erste Welle 37 endet als Zapfen 7 und bildet das erste Ende 5 der Längswel- lenanordnung 1. Ausgehend von der zweiten Stirnseite 26 (siehe Fig. 3) des Zapfens 7 ist an der Außenumfangsfläche 8 des Zapfens 7 eine erste Keilverzahnung 9 angeordnet. Zwischen erster Keilverzahnung 9 und Anschlag 24 erstreckt sich die (insbesondere glatte) äußere Zapfenumfangsfläche 22. Im Bereich der ersten Keilverzahnung 9 ist eine umlaufende zweite Ringnut 20 vorgesehen, die mit einer ersten Ringnut 19, die im Gelenkinnenteil 10 angeordnet ist, zusammenwirkt, so dass ein Sicherungsring 18 darin aufgenommen werden kann. Das Gelenkinnenteil 10 weist eine Aufnahme 12 auf, an deren Innenumfangsfläche 14 eine zweite Keil Verzahnung 13 ausgebildet ist.

Der Sicherungsring 18 wird durch ein Distanzstück 21 gespreizt und ist daher in der ersten Ringnut 19 so angeordnet, dass der Zapfen 7 in die Aufnahme 12 eingeschoben werden kann.

Fasen 23 sind an der ersten Keilverzahnung 9 vorgesehen, so dass die Einführung des Zapfens 7 in die Aufnahme 12 erleichtert wird und ggf. der Sicherungsring 18 weiter gespreizt werden kann.

Fig. 4 zeigt die Verbindung zwischen einem Zapfen 7 und einem Gelenkinnenteil

10 an einem ersten Ende 5 einer Längswellenanordnung 1 während Schritt iL. Ausgehend von der Darstellung in Fig. 3 ist der Zapfen 7 entlang der ersten Rich- tung 16 in die Aufnahme 12 des Gelenkinnenteils 10 eingeschoben worden.

Fig. 5 zeigt eine Verbindung zwischen einem Zapfen 7 und einem Gelenkinnenteil 10 an einem ersten Ende 5 einer Längswellenanordnung 1 während Schritt ii. Ausgehend von Fig. 4 ist der Zapfen 7 entlang der ersten Richtung 16 weiter in die Aufnahme 12 des Gelenkinnenteils 10 eingeschoben worden. Das Distanzstück 21 verhindert, dass der Sicherungsring 18 in die zweite Ringnut 20 am Zapfen 7 einrastet. Der Zapfen 7 ist daher gegenüber der Aufnahme 12 weiter entlang der ersten Richtung 16 verschiebbar. Fig. 6 zeigt eine Verbindung zwischen einem ersten Ende 5 und einem ersten An- bindungspunkt 2 nach Schritt ii. Der Zapfen 7 ist so weit in das Gleichlaufdrehge- lenk 11 eingeschoben worden, dass der Zapfen 7 über die Aufnahme 12 hinaus in die Aussparung 29 zwischen Gelenkinnenteil 10 und Gelenkaußenteil 28 eindringt. Die Verschiebung des Zapfens 7 gegenüber der Aufnahme 12 (und der gesamten Längswellenanordnung 1 gegenüber dem ersten Anbindungspunkt 2) entlang der ersten Richtung 16 wird durch den Anschlag 24 an der ersten Welle 37, der mit der ersten Stirnseite 25 des Gelenkinnenteils 10 zusammenwirkt, gestoppt. Erste Keil Verzahnung 9 und zweite Keil Verzahnung 13 sind auch in dieser Position im Eingriff miteinander, so dass eine gegenseitige Verdrehung von Zapfen 7 und Gelenkinnenteil 10 verhindert wird. Der Außendurchmesser 39 des Zap- fens 7 im Bereich der äußeren Zapfenumfangsfläche 22 ist kleiner als der kleinste Innendurchmesser 44 der zweiten Keilverzahnung 13 der Aufnahme 12.

Der Anschlag 24 kann (wie in Fig. 1 angedeutet) auch am Gelenkboden 27 des Gelenkaußenteils 28 angeordnet sein, so dass der Anschlag 24 mit der zweiten Stirnseite 26 des Zapfens 7 dann zusammenwirkt (in Fig. 6 nicht dargestellt).

In dieser Position ist die Längswellenanordnung 1 am ersten Ende 5 um einen ersten Verschiebeweg 36 gegenüber den Anbindungspunkten 2, 3 und einer Betriebsposition 15 verschoben angeordnet. Diese Verschiebung ist ausreichend, dass die Längswellenanordnung 1 mit ihrem zweiten Ende 6 an dem zweiten Anbindungspunkt 3 angeordnet werden kann.

Fig. 7 zeigt eine Verbindung zwischen einem Zapfen 7 und einem Gelenkinnenteil 10 an einem ersten Ende 5 einer Längswellenanordnung 1 nach Schritt ii. und vor Schritt iv. Ausgehend von der Darstellung in Fig. 6 wurde hier das Distanzstück 21 von dem Sicherungsring 18 entfernt, so dass der Sicherungsring 18 nicht mehr gespreizt ist und sich an die äußere Zapfenumfangsfläche 22 (außerhalb der ersten Keilverzahnung 9) anlegt. Der Außendurchmesser 39 der äußeren Zapfenumfangsfläche 22 ist mindestens so groß wie der Außendurchmesser der zweiten Ringnut 20 und insbesondere kleiner als der größte Außendurchmesser der ersten Keilverzahnung 9. Ausgehend von der Position am Anschlag 24 kann nun der Zapfen 7 gegenüber dem Gelenkinnenteil 10 in einer zweiten Richtung 17 um einen ersten Verschiebeweg 36 verschoben werden, bis zu der Betriebsposition 15, in der der Sicherungsring 18 in die zweite Ringnut 20 am Zapfen 7 eingreift. Fig. 8 zeigt eine Verbindung zwischen einem Zapfen 7 und einem Gelenkinnenteil 10 an einem ersten Ende 5 einer Längswellenanordnung 1 während Schritt iv. Der Zapfen 7 ist hier so weit gegenüber dem Gelenkinnen teil 10 verschoben worden, dass der Sicherungsring 18 über die Fase 23 auf die Außenumfangsfläche 8 des Zapfens 7 mit der ersten Keilverzahnung 9 gelangt.

Infolge dieser Verschiebung bewegt sich die Längswellenanordnung 1 mit ihrem zweiten Ende 6 hin zu dem zweiten Anbindungspunkt 3 und kann dort angebunden werden. Fig. 9 zeigt eine Verbindung zwischen einem ersten Ende 5 und einem ersten Anbindungspunkt 2 nach Schritt iv. Der Zapfen 7 ist hier so weit gegenüber dem Gelenkinnenteil 10 verschoben worden, dass der Sicherungsring 18 in die zweite Ringnut 20 am Zapfen 7 eingreift. Der Sicherungsring 18 liegt nun sowohl in der ersten Ringnut 19 als auch in der zweiten Ringnut 20 und fixiert damit die Positi- on von Zapfen 7 und Gelenkinnenteil 10 zueinander (und damit zwischen Längswellenanordnung 1 und erstem Anbindungspunkt 2). In Bezug auf das erste Ende 5 und den ersten Anbindungspunkt 2 ist die Betriebsposition 15 erreicht.

In der Betriebsposition 15 ist auch das zweite Ende 6 mit dem zweiten Anbin- dungspunkt 3 verbindbar. Die Längswellenanordnung 1 hat die Betriebsposition 15 eingenommen. Ggf. kann abschließend die Längswellenanordnung 1 über die Lagerung 30 am Kraftfahrzeug 4 angebunden werden.

Das Verfahren ist insbesondere auch für die Demontage der Längswellenanord- nung 1 geeignet. Dafür muss lediglich der Sicherungsring 18 erneut gespreizt werden, so dass Zapfen 7 und Aufnahme 12 gegeneinander verschoben werden können. Ggf. ist die Verbindung zwischen der Lagerung 30 und dem Kraftfahrzeug 4 zu lösen. Weiterhin muss die Verbindung zwischen zweitem Ende 6 und zweitem Anbindungspunkt 3 gelöst werden, so dass die gesamte Längswellenan- ordnung 1 in der ersten Richtung 16 hin zum ersten Anbindungspunkt 2 verscho- ben werden kann. Infolge dieser Verschiebung kann das zweite Ende 6 vollständig von dem zweiten Anbindungspunkt 3 gelöst werden und die Längswellenanordnung 1 insbesondere aus der Betriebsposition 15 herausgeschwenkt werden. Nachfolgend kann die Längs wellenanordnung 1 in die zweite Richtung 17 verschoben und so die Verbindung zwischen erstem Ende 5 und erstem Anbindungs- punkt 2 vollständig gelöst werden.

Fig. 10 bis 12 zeigen ein Distanzstück 21 in verschiedenen Ansichten.

Fig. 13 und 14 zeigen einen Sicherungsring 18 mit Distanzstück 21 in mehreren Ansichten. Das Distanzstück 21 ist in der Öffnung 31 zwischen zwei Sicherungsringenden 43 des ringförmigen elastischen Sicherungsrings 18 angeordnet. Die Sicherungsringenden 43 liegen an dem Distanzstück 21 an, so dass der Sicherungsring 18 gespreizt wird. Der gespreizte Sicherungsring 18 zusammen mit dem montierten Distanzstück 21 weist einen kleinsten ersten Innendurchmesser 32 auf, der mindestens dem zweiten Innendurchmesser 33 des gespreizten Sicherungsrings 18 entspricht. D. h., der zweite Innendurchmesser 33 des gespreizten Sicherungsrings 18 wird durch das montierte Distanzstück 21 an keiner Stelle verringert. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Vereinfachung der Montage und Demontage einer Längs wellenanordnung bei einem Kraftfahrzeug. Die Längs wellenanordnung kann als Vormontagegruppe mit montiertem Distanzstück und gespreiztem Sicherungsring an den Verbauort geliefert werden, an dem die Längswellenanordnung in das Kraftfahrzeug eingebaut wird. Die zentral oder an einem Ende der Längs wellenanordnung angeordnete Verschiebeeinheit (Gleichlaufverschiebegelenk) kann nun kleiner und leichter ausgeführt werden, da der für die Montage im Kraftfahrzeug benötigte erste Verschiebweg nun zwischen erstem Anbindungspunkt und erstem Ende realisiert wird.

Bezugszeichenliste

1 Längswellenanordnung

2 Erster Anbindungspunkt

3 Zweiter Anbindungspunkt

4 Kraftf ahrzeug

5 Erstes Ende

6 Zweites Ende

7 Zapfen

8 Außenumfangsfläche

9 Erste Keilverzahnung (Sicherung in Umfangsrichtung)

10 Gelenkinnenteil

11 Gleichlaufdrehgelenk

12 Aufnahme

13 Zweite Keilverzahnung

14 Innenumfangsfläche

15 Betriebsposition

16 Erste Richtung

17 Zweite Richtung

18 Sicherungsring

19 Erste Ringnut

20 Zweite Ringnut

21 Distanzstück

22 Äußeren Zapfenumfangsfläche

23 Fase

24 Anschlag

25 erste Stirnseite

26 Zweite Stirnseite

27 Gelenkboden

28 Gelenkaußenteil 29 Aussparung

30 Lagerung

31 Öffnung

32 Erster Innendurchmesser

33 Zweiter Innendurchmesser

34 Kugel

35 Verschiebeeinheit/ Gleichlaufverschiebegelenk

36 Erster Verschiebeweg

37 Erste Welle

38 Zweite Welle

39 Außendurchmes ser

40 Zweiter Verschiebeweg

41 Erstreckung

42 Distanz

43 Sicherungsringende

44 Kleinster Innendurchmesser