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Title:
METHOD FOR PRODUCING A SHAFT-HUB CONNECTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/164985
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a shaft-hub connection (8) by means of a substance-to-substance joining process. At least the following method steps are executed: • a) creating a press-fit connection (24) between a hub (18) and a shaft (10), • b) centring an additional ring (26) above the press-fit connection (24) of the hub (18) and the shaft (10), • c) introducing a joining force into the additional ring (26), introducing an electric current into the additional ring (26), the hub (18) and the shaft (10), and creating a substance-to-substance bond (44, 46), and • d) generating the electric current according to method step c) by capacitor discharge.

Inventors:
LEHMEIER CHRISTOPH (DE)
DRYA HANS (DE)
STROBEL GERALD (DE)
SCHAECHTNER GUENTHER (DE)
DEUBZER DOMINIC (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/052828
Publication Date:
August 20, 2020
Filing Date:
February 05, 2020
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
B23K11/093; B23K11/00; B23K11/14; B23K11/26; F16D1/068
Domestic Patent References:
WO2009052885A12009-04-30
Foreign References:
DE102005026505A12006-12-14
EP1941964A12008-07-09
EP2114610A12009-11-11
US20180099347A12018-04-12
DE102005026505A12006-12-14
DE102005026713A12006-12-14
DE102006039371A12008-02-28
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Welle-Nabe-Verbindung (8) mittels eines stoffschlüssigen Fügeverfahrens, mit zumindest den nachfolgenden Verfahrensschritten:

a) Erzeugen einer Pressverbindung (24) zwischen einer Nabe (18) und einer Welle (10),

b) Zentrieren eines Zusatzrings (26) oberhalb der Pressverbindung (24) aus der Nabe (18) und der Welle (10),

c) Einleitung einer Fügekraft in den Zusatzring (26), Einleitung eines elektrischen Stroms in den Zusatzring (26), die Nabe (18) und in die Welle (10) sowie Erzeugen einer stoffschlüssigen Verbindung (44,

46) und

d) wobei der eingeleitete elektrische Strom durch

Kondensatorentladung erzeugt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die

Pressverbindung (24) als eine Längsverpressung zwischen der Nabe (18), insbesondere einem Zahnrad und einem Wellenabsatz (16) der Welle (10) erzeugt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (18) durch eine Pressverbindung (24) zu einem Wellenabsatz (16) der Welle (10) zentriert wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt b) beim Zentrieren des Zusatzrings (26) eine

Ausrichtung des Zusatzrings (26) an dessen Innenkante (34) und dessen Außenkante (36) in Bezug auf die Welle (10) und die Nabe (18) vorgenommen wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierung des Zusatzrings (26) mit dessen Innenkante (34) und dessen Außenkante (36) in Bezug auf eine Kante (40) an einem Wellenabsatz (16) einerseits und einer Außenkante (38) einer

Ausnehmung (28) andererseits erfolgt.

6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die

Ausnehmung (28) entweder in der Nabe (18) oder in dem Wellenabsatz (16) ausgebildet wird.

7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (18) in Pressverbindung (24) an einer Anlagefläche (20) eines

Wellenabsatzes (16) der Welle (10) anliegt und in axialer Richtung an der Welle (10) gesichert ist.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als

Zusatzring (26) ein solcher eingesetzt wird, der an seiner einer Ausnehmung (28), die zwischen dem Zahnrad (18) und der Welle (10) gebildet ist, zuweisenden Seite (52) eine erste Schräge (48) und eine zweite Schräge (50) aufweist, oder der in Kreisgeometrie (54) beschaffen ist oder der an seiner Stirnseite (52) eine erste Fase (56) oder eine zweite Fase (58) aufweist.

9. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die

stoffschlüssige Verbindung (44, 46) zwischen dem Zusatzring (26) und der Nabe (18) einerseits und dem Zusatzring (26) und der Welle (10), insbesondere dem Wellenabsatz (16), andererseits als

Einpressverschweißungen ausgeführt werden.

10. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im

montierten Zustand der Welle-Nabe-Verbindung (8) das als Nabe dienende Zahnrad (18) und die Welle (10) eine gemeinsame Stirnseite (64) bilden, an der zumindest eine erste Erhebung (60) und eine zweite Erhebung (62) ausgebildet sind, die den zu fügenden Zusatzring (26) abstützen und bei thermischer Einwirkung einer Kondensatorentladung an der ersten Erhebung (60) beziehungsweise an der zweiten Erhebung (62) die erste stoffschlüssige Verbindung (44) und die zweite stoffschlüssige Verbindung (46) ausgebildet werden.

Description:
Verfahren zur Herstellung einer Welle-Nabe-Verbindung

Technisches Gebiet

Die nachfolgende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Welle-Nabe-Verbindung mittels eines stoffschlüssigen Fügeverfahrens, wobei insbesondere ein Zahnrad und eine Welle für ein E-Achsen-Modul eines mindestens einen elektrischen Antrieb aufweisenden Elektrofahrzeugs hergestellt werden.

Stand der Technik

DE 10 2005 026 505 Al betrifft ein Verfahren zum Verbinden zweier

Bauelemente mittels Reibschweißens. Dabei wird zunächst eine Nabe auf eine Welle aufgebracht. Zwischen einer Schweißfläche der Nabe und einer

Mantelfläche der Welle ist ein um eine Längsachse umlaufender Zwischenraum gebildet. Nach dem Aufbringen der Nabe auf die Welle wird ein ringförmiges Verbindungselement, welches eine Innen- und eine Außenfläche aufweist, in einer Fügerichtung, die koaxial zur Längsachse ist, in den Zwischenraum eingeführt. Hierbei wird das Verbindungselement in konstante, veränderliche oder intermittierende Rotation versetzt. Dies führt zu einem Reibkontakt zwischen der Schweißfläche der Nabe und der Außenfläche des

Verbindungselements sowie zu einem Reibkontakt zwischen der Mantelfläche, der Welle und der Innenfläche des Verbindungselements, sodass eine

Reibschweißverbindung erhalten wird.

DE 10 2005 026 713 Al offenbart ein Verfahren zum Verbinden einer

Wellenkomponente mit einer Nabenkomponente sowie einen Wellen-Naben- Zusammenbau. Dabei kann die Nabenkomponente durch Pressfügen auf die Wellenkomponente aufgebracht werden. Auf eine Umfangsfläche der

Wellenkomponente oder der Nabenkomponente wird eine Luftschicht

aufgebracht. DE 10 2006 039 371 Al offenbart eine Verstelleinrichtung für eine

Brennkraftmaschine. Es wird eine Nabe kraftschlüssig beispielsweise mittels Längspressverband oder Querpressverband auf einen Rohrkörper fixiert. Es ist des Weiteren möglich ein stoffschlüssiges Fügen zum Beispiel eine

Schweißverbindung herzustellen. Ferner eignet sich diese Lösung zur Fixierung der Nabe auf dem Rohrkörper einer Kombination unterschiedlicher

Verbindungskonstruktionen betreffend Form- und Kraftschluss.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, ein Zahnrad und eine Welle aus einem Teil mittels eines Zerspanungsprozesses herzustellen. Dadurch lässt sich ein hoher Rundlauf erzielen sowie ein hohes Drehmoment übertragen. Diese Lösung geht allerdings mit dem Nachteil einher, dass ein teures Rohteil erhalten wird, viel Material zerspant werden muss sowie keine Materialkombinationen möglich sind.

Des Weiteren ist aus dem Stand der Technik die Erzeugung einer

Reibflussverbindung (Presssitz) bekannt, mit der sich eine hohe

Rundlaufgenauigkeit erhalten lässt, jedoch das übertragbare Drehmoment begrenzt bleibt.

Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik Formschlussverbindungen mit Passfedern oder Profilwellen bekannt, mit der sich hohe Drehmomente übertragen lassen. Nachteilig bei dieser Lösung sind der Einsatz eines teuren Zerspanungsprozesses sowie ein Totspiel bei Richtungswechsel sowie eine begrenzte Rundlaufgenauigkeit.

Des Weiteren sind stoffschlüssige Verbindungen bekannt, die sich beispielsweise durch das Laserschweißverfahren hersteilen lassen. Dadurch ist die Übertragung eines hohen Drehmoments möglich, eine Rundlaufgenauigkeit lässt sich durch eine Presspassung ermöglichen. Beim Laserschweißen entstehen jedoch Beeinträchtigungen aufgrund auftretenden Schmauches, sowie ein

Temperatureintrag in die Bauteilgruppe, die gegebenenfalls zu einem Verzug führen kann; des Weiteren sind als Nachteil hohe Prozesszeiten zu nennen.

Darstellung der Erfindung Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung einer Welle-Nabe- Verbindung unter Einsatz eines stoffschlüssigen Fügeverfahrens vorgeschlagen, bei welchem zumindest nachfolgende Verfahrensschritte durchlaufen werden: a) Erzeugen einer Pressverbindung zwischen einer Nabe und einer Welle, b) Zentrieren eines Zusatzrings oberhalb der Pressverbindung aus der Nabe und der Welle,

c) Einleitung einer Fügekraft in den Zusatzring, Einleitung eines elektrischen Stroms in den Zusatzring, die Nabe und die Welle und Erzeugen einer stoffschlüssigen Verbindung und

d) wobei der eingeleitete elektrische Strom durch Kondensatorentladung erzeugt wird.

Durch die Kombination der Herstellung eines Längspresssitzes, was die

Rundlaufgenauigkeit erheblich erhöht, sowie andererseits die Erzeugung einer stoffschlüssigen Verbindung durch Kondensatorentladung, was die Übertragung eines hohen Drehmoments ermöglicht, wird ein kombiniertes Fügeverfahren bereit gestellt, welches die Hauptanforderung der Rundlaufgenauigkeit sowie der Übertragung eines hohen Drehmoments an einer Welle-Nabe-Verbindung insbesondere einer Welle-Zahnrad-Verbindung erfüllt.

Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren können die Nachteile des Laserschweißverfahrens vermieden werden.

In Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wird eine Pressverbindung als eine Längsverpressung zwischen der Nabe, insbesondere einem Zahnrad und einem Wellenabsatz einer Welle erzeugt. Durch die

Ausbildung der Längsverpressung lässt sich insbesondere die

Rundlaufgenauigkeit der Welle-Nabe-Verbindung in vorteilhafter Weise günstig beeinflussen.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung weiter folgend, wird die Nabe, insbesondere ein Zahnrad, durch die Ausbildung der Pressverbindung zum Wellenabsatz der Welle zentriert. Aufgrund dieser Zentrierung wird eine

Verbesserung der Rundlaufeigenschaften erreicht. Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung einer Welle- Nabe-Verbindung wird gemäß Verfahrensschritt b) ein Zentrieren des

Zusatzrings, eine Ausrichtung des Zusatzrings an dessen Innenkante und an dessen Außenkante in Bezug auf die Welle und die Nabe, insbesondere ein Zahnrad, vorgenommen. Die Zentrierung des Zusatzrings mit dessen Innenkante und dessen Außenkante in Bezug auf eine Kante an einem Wellenabsatz einerseits und einer Außenkante einer Ausnehmung andererseits stellt die Zentrierung dieses Bauteils in Bezug auf den Wellenabsatz einerseits und die Außenkante einer Ausnehmung andererseits sicher.

Dabei kann dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren weiter folgend die Ausnehmung entweder in der Nabe, insbesondere ausgebildet als Zahnrad, oder im Wellenabsatz ausgebildet sein.

Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung zur Herstellung einer Welle- Nabe-Verbindung wird die Nabe, insbesondere ausgebildet als Zahnrad, im Rahmen der Pressverbindung an eine Anlagefläche eines Wellenabsatzes der Welle angelegt und ist somit in axialer Richtung in Bezug auf die Welle gesichert.

Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung einer Welle- Nabe-Verbindung wird mindestens eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Zusatzring und der Nabe, insbesondere einem Zahnrad, einerseits sowie zwischen dem Zusatzring und der Welle, insbesondere einem Wellenabsatz der Welle andererseits im Rahmen einer Einpressschweißverbindung ausgeführt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung stellt eine Kombination eines Verfügeverfahrens im Rahmen einer Herstellung einer Pressverbindung, insbesondere einer Längspressverbindung zur Herstellung der

Rundlaufgenauigkeit einerseits in Kombination mit einer stoffschlüssigen

Verbindung, insbesondere mindestens einer Schweißverbindung dar, wobei die stoffschlüssige Verbindung durch eine Kondensatorentladung erzeugt wird und aufgrund der stoffschlüssigen Verbindung die hergestellte Welle-Nabe- Verbindung eine hohe Drehmomenttragfähigkeit aufweist. Durch das

erfindungsgemäß vorgeschlagene Fügeverfahren wird ein Verfahren

bereitgestellt, welches die beiden Kriterien, nämlich eine hohe Rundlaufgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Sicherstellung der Übertragung eines hohen Drehmoments erfüllt, welche die beiden Hauptanforderungen an eine Welle-Nabe-Verbindung, insbesondere an eine Welle-Zahnrad-Verbindung, darstellen. Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren können insbesondere die Nachteile des Laserschweißverfahrens ausgeschlossen werden. Insbesondere sind als Vorteile des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens im direkten Vergleich zum Laserschweißverfahren festzuhalten, dass im erfindungsgemäß vorgeschlagenen Fügeverfahren keine nennenswerten Schmauchspuren sowie keine Schweißspritzer entstehen können. Des Weiteren kann durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene kombinierte Fügeverfahren eine sehr viel schnellere Taktzeit erreicht werden. Ein kompletter Kreis wird auf einen Impuls geschweißt. Dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen kombinierten Fügeverfahren lassen sich insbesondere schnellere Taktzeiten bei der

Herstellung von Welle-Nabe-Verbindungen, insbesondere Welle-Zahnrad- Verbindungen, erzielen, die an einem relativ großen Durchmesser auszuführen sind.

Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren ist die Herstellung der Pressverbindung und das stoffschlüssige Fügen, bei dem ein Strom durch Kondensatorentladung erzeugt wird, auf einer Station möglich.

Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung kann aufgrund der

Darstellung einer relativ gleichmäßigen Wärmeeinleitung beim Herstellen der stoffschlüssigen Verbindung ein Wärmeverzug der Komponenten der Welle- Nabe-Verbindung, insbesondere einer Welle-Zahnrad-Verbindung,

ausgeschlossen werden. Als weiterer Vorteil des erfindungsgemäß

vorgeschlagenen Verfahrens ist zu nennen, dass anstelle eines

Schmelzschweißens ein Diffusionsschweißvorgang im Rahmen der Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung durch Kondensatorentladung erfolgt, welcher eine größere Materialvielfalt erlaubt, was die Materialauswahl für die miteinander zu fügenden Komponenten darstellt.

Es ergeben sich Vorteile in Bezug auf die Kohlenstoffgehalte, das Auftreten von Heißrissen, die nahezu vollständig vermieden werden können, sowie die

Applikation von Beschichtungen. Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung lässt sich insbesondere eine drastische Kostenersparnis erreichen. Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Fügeverfahren durch Kombination der Herstellung eines Längspresssitzes mit einem stoffschlüssigen Fügeverfahren durch Kondensatorentladung spielt es eine eher untergeordnete Rolle, ob Schmiermittel in eine Nahtstelle gelangen. In diesem Zusammenhang stellt das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren eine deutlich höhere

Prozessrobustbarkeit zur Verfügung, im Vergleich zum Laserschweißverfahren, bei dem unbedingt dafür Sorge zu tragen ist, dass Schmiermittel nicht in die Lasernaht gelange, da ansonsten eine Beeinträchtigung von deren Tragfähigkeit beziehungsweise Fertigungsgüte zu befürchten steht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Anhang der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender

beschrieben.

Es zeigt:

Figur 1 eine Darstellung der miteinander zu fügenden Komponenten im

Rahmen der Herstellung einer Welle-Nabe-Verbindung,

Figur 1.1 eine Schnittdarstellung der miteinander zu fügenden Komponenten gemäß Figur 1,

Figur 2 die miteinander zu fügenden Komponenten im zueinander

ausgerichteten Zustand,

Figur 2.1 eine Schnittdarstellung der gemäß Figur 2 dargestellten miteinander zu fügenden Komponenten

Figur 2.2. eine Detaildarstellung im Verhältnis zueinander ausgerichteter

Kanten der Komponenten Nabe (Zahnrad), Welle und Zusatzring,

Figur 3 die miteinander zu fügenden Komponenten Welle, Nabe und

Zusatzring im gefügten Zustand,

Figur 3.1 eine Schnittdarstellung der im gefügten Zustand in Figur 3

dargestellten Komponenten Welle, Nabe (Zahnrad) und Zusatzring, Figur 3.2 eine Detaildarstellung des in die Ausnehmung einer Nabe

eingelassenen Zusatzrings und die Ausbildung von stoffschlüssigen Verbindungen an dessen Innenumfang beziehungsweise dessen Außenumfang,

Figuren 4.1, 4.2 und 4.3

weitere Geometrien des Zusatzrings und

Figuren 5.1 und 5.2

eine Ausführungsvariante von stoffschlüssigen Verbindungen Ausführungsvarianten der Erfindung

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung von miteinander zu fügenden Komponenten einer Welle-Nabe-Verbindung 8. Dabei handelt es sich im

Einzelnen um eine Welle 10, ein auf dieser zu zentrierendes Zahnrad 18, welches eine Nabe darstellt, sowie um einen in der Darstellung gemäß Figur 1 oberhalb des Zahnrads 18 dargestellten Zusatzring 26. Figur 1.1 stellt einen Schnitt gemäß des Schnittverlaufs l.l - l.l in Figur 1 dar. Die Welle 10 gemäß Figur 1.1. umfasst einen Wellenabsatz 16, der an einem Wellenende 12 der Welle 10 ausgebildet ist. Der Wellenabsatz 16 der Welle 10 wird durch eine Stirnseite 14 begrenzt. Auf dem Wellenabsatz 16 der Welle 10 befindet sich das Zahnrad 18, welches als Nabe dient. Das Zahnrad 18 liegt an einer Anlagefläche 20 des Wellenabsatzes 16 am Wellenende 12 der Welle 10 an und ist durch die Anlagefläche 20 gegen eine axiale Verschiebung auf der Welle 10 gesichert. Das als Nabe dienende Zahnrad 18 ist durch einen Längspresssitz, der eine

Pressverbindung 24 bildet, auf dem Wellenabsatz 16 der Welle 10 zentriert, sodass eine hohe Rundlaufgenauigkeit der Welle-Nabe-Verbindung 8 hergestellt wird. In dem in Figur 1.1 dargestelltem Zustand befindet sich ein Zusatzring 26 noch außerhalb der Welle-Nabe-Verbindung 8 im Stadium gemäß Figur 1.1. Die Schnittdarstellung gemäß Figur 1.1 zeigt darüber hinaus, dass am Zahnrad 18 eine Ausnehmung 28 ausgeführt ist, in welcher im weiteren Verlauf des

Fügeverfahrens der Zusatzring 26 eingelassen wird. Bezugszeichen 22 bezeichnet eine Bohrung im Zahnrad 18, das als Nabe dient. Der Zusatzring 26 befindet sich im Stadium der Herstellung der Welle-Nabe- Verbindung 8 gemäß Figur 1.1 noch außerhalb derselben.

Figur 2 zeigt in seitlicher Ansicht, dass der Zusatzring 26 in Bezug auf das Zahnrad 18, welches die Nabe der Welle-Nabe-Verbindung 8 darstellt, ausgerichtet ist. Zwischen der Welle 10 und dem als Nabe dienenden Zahnrad 18 ist bereits - wie in Figur 1.1 dargestellt - die Pressverbindung 24 hergestellt.

Figur 2.1 zeigt, dass in diesem Zustand des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens, bei welchem die Welle-Nabe-Verbindung 8 zwischen dem als Nabe dienenden Zahnrad 18 einerseits und dem Wellenabsatz 16 der Welle 10 andererseits bereits hergestellt ist. In Bezug auf die Ausnehmung 28, die sich am Innenumfang des als Nabe dienenden Zahnrads 18 befindet, wird der an das Zahnrad 18 angestellte Zusatzring 26 ausgerichtet. Der Zusatzring 26 hat im Vergleich zu den Darstellungen gemäß Figur 1.1 gemäß oben stehender Beschreibung eine Anstellbewegung 30 in Richtung auf die Stirnseite 14 der Welle 10 erfahren. Figur 2.2 zeigt im Detail, dass bei der Ausrichtung des Zusatzrings 26 in Bezug auf die Ausnehmung 28, die als Innennut zwischen dem Zahnrad 18 einerseits und der Welle 10 beziehungsweise dem Wellenende 12 andererseits gefertigt ist, ausgerichtet wird. Der Zusatzring 26 ist in einem geringen Übermaß 32 in Bezug auf das Maß der Ausnehmung 28 ausgeführt.

Die Ausrichtung erfolgt nun derart, dass eine Innenkante 34 des Zusatzrings 26 in Bezug auf eine Kante 40 am Wellenabsatz 16 des Wellenendes 12 ausgerichtet wird und gleichzeitig eine Ausrichtung zwischen der Außenkante 36 des Zusatzrings 26 in Bezug auf eine Außenkante 38 der Ausnehmung 28 vorgenommen wird.

Figur 3 zeigt den gefügten Zustand, d. h. den Endzustand der Welle-Nabe- Verbindung 8. Wie aus Figur 3 hervorgeht, ist der Zusatzring 26 aufgrund seiner Anstellbewegung 30 und einer mit dieser einhergehenden Fügebewegung 42 in das Zahnrad 18, welches die Nabe der Welle-Nabe-Verbindung 8 darstellt, eingesenkt.

Figur 3.1 zeigt, dass zusätzlich zum erzeugten Presssitz, bei dem es sich um einen Längspresssitz zwischen der Welle 10 und dem als Nabe dienenden Zahnrads 18 handelt, eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt wird. Die stoffschlüssige Verbindung erfolgt dadurch, dass die Komponenten 10, 18 und 26 durch Kondensatorentladung mit einem Strom beaufschlagt werden. Dadurch entsteht auf beiden Umfangseiten des Zusatzrings 26 jeweils eine erste stoffschlüssige Verbindung 44 beziehungsweise eine zweite stoffschlüssige Verbindung 46. Die erste stoffschlüssige Verbindung 44 entsteht durch ein Anschmelzen der Materialien des Zusatzrings 26 auf seiner Außenseite und der die Ausnehmung 28 begrenzenden Seitenwand des als Nabe dienenden Zahnrads 18 einerseits und durch Anschmelzen des Materials des Zusatzrings 26 auf seiner Innenseite sowie auf einem Erwärmen des Materials des

Wellenendes 12 der Welle 10, welches die andere Seite der Ausnehmung 28 begrenzt. Durch gleichzeitiges Anschmelzen der miteinander zu fügenden Flächen der Welle 10 des Zusatzrings 26 sowie des als Nabe dienenden Zahnrads 18 werden im Rahmen einer Fügebewegung 42 die erwähnten stoffschlüssigen Verbindungen 44, 46 zwischen dem Zusatzring 26, dem als Nabe dienenden Zahnrad 18 und der Welle 10 erzeugt.

Figur 3.2 zeigt in einer vergrößerten Darstellung wie der Zusatzring 26 bei Herstellung der beiden stoffschlüssigen Verbindungen 44, 46 in die Ausnehmung 28 einfährt. Der zuvor an der Innenkante 34 beziehungsweise der Außenkante 36 des Zusatzrings 26 in Bezug auf die Außenkante 38 der Ausnehmung 28 und der Kante 40 des Wellenabsatzes 16 ausgerichtete Zusatzring 26 fährt in die Ausnehmung 28 hinein, wobei an beiden Umfangsflächen, d. h. am Innenumfang und am Außenumfang des Zusatzrings 26 jeweils die erste stoffschlüssige Verbindung 44 beziehungsweise die zweite stoffschlüssige Verbindung 46 durch ein Pressschweißen entstehen.

Nach der Herstellung der ersten stoffschlüssigen Verbindung 44

beziehungsweise der zweiten stoffschlüssigen Verbindung 46 liegt eine Welle- Nabe-Verbindung 8 vor, welche einerseits über die Pressverbindung 24 zentriert ist und andererseits aufgrund der stoffschlüssigen Verbindungen 44, 46 drei hohe Drehmomente zu übertragen in der Lage ist.

Alternativ zur anhand der in Figuren 1 bis 1.3 dargestellten Vorgehensweise bei der Durchführung des kombinierten Fügeverfahrens, kann der Zusatzring 26 auch eine andere Gestalt aufweisen. Anstelle eines Einpressschweißvorgangs wie anhand der Figuren 3.1 und 3.2 dargestellt, kann eine Schweißschnittstelle auch eine andere Gestalt aufweisen, beispielsweise als eine buckelförmige Hebung ausgeführt sein. Anstelle einer Ausbildung einer Anlagefläche 20 zur axialen Lage der Komponenten der Welle-Nabe-Verbindung 8 könnten auch Alternativen vorgesehen werden, über welche die axiale Lage der Welle 10 in Bezug auf das Zahnrad 18 eingestellt und dauerhaft beibehalten werden kann.

In Abwandlung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung kann statt der Herstellung eines Längspressverbands als Pressverbindung 24 wie oben stehend dargestellt, ein anderes Fügeverfahren gewählt werden, um die beiden Bauteile, d. h. die Welle 10 und das Zahnrad 18, welches im vorliegenden Zusammenhang als Nabe dient, unter Herstellung guter Rundlaufgenauigkeit miteinander zu verbinden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, den Zusatzring 26 aus einem weicheren beziehungsweise einem dämpfende Eigenschaften aufweisenden Material herzustellen. Dadurch können dem Zusatzring 26 dynamische Eigenschaften verliehen werden, wodurch eine Bewegung beziehungsweise ein Anfahrvorgang gedämpft werden könnte.

Den Figuren 4.1, 4.2 und 4.3 sind weitere Geometrien des Zusatzrings 26 zu entnehmen.

Figur 4.1 zeigt einen Zusatzring 26, der an seiner der Ausnehmung 28 zuweisenden Stirnseite 52 eine erste sich seitlich erstreckende Schräge 48 und eine dazu korrespondierende weitere zweite Schräge 50 aufweist. Der Zusatzring 26 wird in Richtung der Fügebewegung 42 in die Ausnehmung 28 eingepresst und es werden zwischen der ersten Schräge 48 beziehungsweise der zweiten Schräge 50 und dem als Nabe dienenden Zahnrad 18 und der Welle 10 die erste stoffschlüssige Verbindung 44 sowie die zweite stoffschlüssige Verbindung 46 ausgebildet. In der Darstellung gemäß Figur 4.2 ist eine weitere Geometrie dargestellt, in der der Zusatzring 26 ausgebildet werden kann. Der Zusatzring 26 kann eine Kreisgeometrie 54 aufweisen. Wird der in der Kreisgeometrie 54 beschaffene Zusatzring 26 bei der Fügebewegung 42 gemäß dem in Figur 4.2 dargestellten Pfeils in die Ausnehmung 28 bewegt, so werden in der erreichten Endposition die erste stoffschlüssige Verbindung 44 sowie die zweite

stoffschlüssige Verbindung 46 zwischen dem Zusatzring 26 und dem als Nabe dienenden Zahnrad 18 einerseits und der Welle 10 andererseits hergestellt. Ähnlich verhält es sich in der Darstellung gemäß Figur 4.3, bei welcher der Zusatzring 26 in Richtung der Fügebewegung 42 gesehen, im Bereich seiner vorderen der Ausnehmung 28 zuweisenden Stirnseite 52 eine erste Fase 56 sowie eine zweite Fase 58 aufweist. Die Fasen 56 beziehungsweise 58 auf der Fügeseite des Zusatzrings 26 angeordnet, erlauben ein teilweises Einfahren der Stirnseite 52 des Zusatzrings 26 in die Ausnehmung 28. Entsprechende

Anfasungen liegen auch an den oberen Kanten der Ausnehmung 28, einerseits an dem als Nabe dienendem Zahnrad 18 und andererseits an der Welle 10 vor. Im Bereich der Fasen 56 beziehungsweise 58 werden die erste stoffschlüssige Verbindung 44 sowie die zweite stoffschlüssige Verbindung 46 hergestellt, wie sie in der Darstellung gemäß Figur 4.3 angedeutet ist.

Den Figuren 5.1 und 5.2 sind eine Ausführungsvariante der Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zu entnehmen.

Aus der Darstellung gemäß Figur 5.1 geht hervor, dass an der Welle 10 die Ausnehmung 28 ausgeführt ist, in die das als Nabe dienende Zahnrad 18 eingelassen ist. Das Zahnrad 18 liegt an der Anlagefläche 20 an. Im montierten Zustand bilden die Stirnseite 14 der Welle 10 sowie die Stirnseite des Zahnrads 18 eine gemeinsame Stirnseite 64. Sowohl im Bereich der Stirnseite des

Zahnrads 18 als auch im Bereich der Stirnseite 14 der Welle 10 sind eine erste Erhebung 60 sowie eine zweite Erhebung 62 ausgebildet, die ein in etwa dreiecks- oder kegelförmiges Aussehen aufweisen. Auf den Spitzen der ersten Erhebung 60 beziehungsweise der zweiten Erhebung 62 ruht der Zusatzring 26, der in Fügerichtung gemäß der Fügebewegung 42 auf die erste Erhebung 60 beziehungsweise die zweite Erhebung 62 aufgepresst wird.

Im Rahmen dieser Fügebewegung 42 entsteht der in der Darstellung gemäß Figur 5.2 dargestellte Zustand. Durch das Eindringen thermischer Energie im Wege der Kondensatorentladung erfolgt ein teilweises Aufschmelzen des Materials der ersten Erhebung 60 beziehungsweise der zweiten Erhebung 62, die sich der an der gemeinsamen Stirnseite 64, die vom Zahnrad 18 und von der Welle 10 gebildet wird, befinden. Somit wird an den Stellen der ersten Erhebung 60 beziehungsweise der zweiten Erhebung 62 die erste stoffschlüssige

Verbindung 44 beziehungsweise die zweite stoffschlüssige Verbindung 46 gebildet. Dies ist in der Darstellung gemäß Figur 5.2 gezeigt, wobei hier nur eine schematische Darstellung wiedergegeben ist. Auch in der Darstellung gemäß Figur 5.2 ist das als Nabe dienende Zahnrad 18 in die Ausnehmung 28, die an der Welle 10 ausgebildet ist, eingelassen und schlägt an der Anlagefläche 20 an. Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.