Die Erfindung betrifft eine Steckverzahnung insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit zwei um eine Drehachse angeordneten Bauteilen mit einen in Umfangsrichtung vorgespannten Drehschluss miteinander bildenden ersten und zweiten Verzahnungsbereichen, wobei der erste Verzahnungsbereich aus zwei Verzahnungselementen mit in Umfangsrichtung phasenverschobenen ersten und zweiten Verzahnungen gebildet ist, die Verzahnungselemente mittels eines Elastomerkörpers miteinander begrenzt verdrehbar verbunden sind und die ersten und zweiten Verzahnungen unter Ausbildung einer in Umfangsrichtung wirksamen Vorspannkraft des Elastomerkörpers auf einer dritten Verzahnung des zweiten Verzahnungsbereichs aufgenommen sind.

Eine gattungsgemäße Steckverzahnung ist aus den beiden nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldungen Nr. 10 2014 208 273.0 und 10 2014 226 430.8, deren Offenbarungsgehalt hiermit vollständig in die Anmeldung einbezogen ist, bekannt. Hierbei ist an einem um eine Drehachse angeordneten Nabenteil ein erster Verzahnungsbereich vorgesehen, der ein erstes Verzahnungselement aufweist, welches mit einem Verzahnungsbereich einer Welle mit einem dritten Verzahnungselement einen Drehschluss bildet, über den das über die Steckverzahnung zu übertragende Moment im Wesentlichen übertragen wird. Um Verzahnungsklappern der Steckverzahnung zu unterbinden, ist an dem Nabenteil ein zweites Verzahnungselement mittels eines Elastomerkörpers elastisch und begrenzt verdrehbar verbunden. Das zweite Verzah- nungselement weist eine der ersten Verzahnung nachgebildete, zweite Verzahnung auf, die bezogen auf die Lage der ersten Verzahnung um die Drehachse geringfügig phasenverschoben angeordnet ist, solange Nabenteil und Welle nicht gefügt sind. Während des Fügens der Steckverzahnung werden die erste und zweite Verzahnung entgegen der Wirkung des Elastizitätsmoduls phasengleich verdreht und auf die dritte Verzahnung der Welle geschoben, so dass sich die beiden Verzahnungen des ersten Verzahnungsbereichs gegen die Verzahnung des zweiten Verzahnungsbereichs verspannen und damit ein Verzahnungsklappern vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer gattungsgemäßen Steckverzahnung. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, die Montage einer derartigen Steckverbindung zu vereinfachen.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.

Die vorgeschlagene Steckverzahnung dient insbesondere in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs der Drehmomentübertragung zwischen zwei Bauteilen wie An- triebsstrangbauteilen, wobei während einer Montage die Steckverbindung durch axiales Verlagern der Bauteile gefügt wird. Die zwei um eine Drehachse angeordneten Bauteile bilden dabei einen in Umfangsrichtung vorgespannten Drehschluss miteinander. Hierzu sind an dem ersten Bauteil ein erster und an dem anderen Bauteil ein zweiter Verzahnungsbereich vorgesehen. Der erste Verzahnungsbereich ist aus zwei axial beabstandeten Verzahnungselementen mit in Umfangsrichtung phasenverschobenen ersten und zweiten Verzahnungen gebildet. Die Verzahnungselemente sind dabei mittels eines Elastomerkörpers miteinander elastisch begrenzt verdrehbar verbunden. Die ersten und zweiten Verzahnungen sind unter Ausbildung einer in Umfangsrichtung wirksamen Vorspannkraft des Elastomerkörpers auf einer dritten Ver- zahnung des zweiten Verzahnungsbereichs aufgenommen. Durch die eingestellte Vorspannung wird ein durch Toleranzen der Bauteile bedingtes Verzahnungsklappern vermieden. Um das Fügen der Bauteile und deren Verzahnungen unter Ausbildung der Vorspannung einfacher durchführen zu können, weisen die erste und zweite Verzahnung über zumindest einen Teilbereich unterschiedliche Steigungen gegenüber der Drehachse auf. Durch die unterschiedliche Steigung der Verzahnungen wird während des Fügevorgangs der Bauteile das erste Verzahnungselement gegenüber dem zweiten Verzahnungselement ohne zusätzliche Werkzeuge verdreht, sobald diese auf die Verzahnung des dritten Verzahnungselements aufgeschoben werden.

Die ersten und zweiten Verzahnungen fluchten dabei so aufeinander, dass zu Beginn des Fügevorgangs die dritte Verzahnung in der ersten Verzahnung komplett durchgeschoben und in die zweite Verzahnung eingeschoben werden kann. Aufgrund der anderen Steigung der zweiten Verzahnung wird das zweite Verzahnungselement entgegen der Wirkung des Elastomerkörpers begrenzt verdreht und die Vorspannung der Zähne der ersten und zweiten Verzahnung gegenüber der dritten Verzahnung herge- stellt. Dabei können die erste Verzahnung und die dritte Verzahnung als axial zur Drehachse ausgebildete Geradverzahnungen, beispielsweise als Evolventenverzahnung ausgebildet sein. Die zweite Verzahnung kann zumindest über einen Teil ihrer axialen Erstreckung als Schrägverzahnung ausgebildet sein. Beispielsweise ist die zweite Verzahnung als Geradverzahnung mit Einfuhrschrägen ausgebildet, wobei die Einfuhrschrägen eine Verdrehung des zweiten Verzahnungselements gegenüber dem ersten Verzahnungselement bewirken, sobald die dritte Verzahnung auf die Einfuhrschrägen aufgeschoben wird.

Alternativ können die erste Verzahnung eine Steigung Null und die zweite Verzahnung eine Steigung ungleich Null gegenüber der Drehachse aufweisen. Diese Steigung der zweiten Verzahnung ist dabei so ausgelegt, dass die vorgesehene Verdrehung der ersten und zweiten Verzahnungselemente erst nach Durchgreifen der dritten Verzahnung durch die zweite Verzahnung endgültig erzielt wird. Hierdurch kann die Verdrehung auf einen längeren Axialweg ausgedehnt und damit die Fügekraft verringert werden.

Es kann dabei vorgesehen sein, dass der Drehschluss zwischen erster und dritter Verzahnung im Wesentlichen das gesamte zu übertragende Drehmoment der Steckverzahnung übernehmen, während die zweite Verzahnung lediglich die Vorspannkraft des ersten Verzahnungsbereichs gegenüber dem zweiten Verzahnungsbereich bereitstellt. Es kann deswegen vorgesehen sein, an dem ersten Verzahnungselement eine größere Anzahl an Zähne als eine Anzahl der Zähne an der zweiten Verzahnung anzuordnen. Beispielsweise können an der ersten Verzahnung 15 bis 25, bevorzugt zwischen 20 und 24 Zähne vorgesehen sein, die über den Umfang verteilt in entsprechende Zahnlücken der dritten Verzahnung drehschlüssig eingreifen. Um die Reibung insbesondere während des Fügevorgangs zwischen der zweiten und dritten Verzah- nung zu verringern, kann die Anzahl der Zähne des zweiten Verzahnungselements zwischen eins und sechs, bevorzugt drei betragen.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, wenige, beispielsweise drei Zähne der zweiten Verzahnung vorzusehen, die unterschiedliche Rücksprünge gegenüber der Stirnseite des zweiten Verzahnungselements aufweisen. Auf diese Weise treten die komple- mentären Zähne der dritten Verzahnung während des Fügevorgangs nacheinander in Kontakt, so dass eine asymmetrische Axial- und Drehbelastung des zweiten Verzahnungselements auftritt, die die Verdrehung des zweiten Verzahnungselements erleichtern kann. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steckverzahnung als eine Welle- /Nabe-Verbindung ausgebildet. Insoweit ist ein Bauteil als Welle und das andere Bauteil als Nabenteil ausgebildet. Eine derartige Welle-/Nabenverbindung kann in einem Antriebsstrang beispielsweise zwischen einem Drehschwingungsdämpfer wie Zwei- massenschwungrad und einer Doppelkupplung vorgesehen sein, wobei das Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers, beispielsweise ein Flanschteil zur Beaufschlagung der Federeinrichtung und/oder ein Pendelflansch eines Fliehkraftpendels mit dem Nabenteil verbunden oder einteilig mit diesem ausgebildet sein kann. Hierbei hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der erste Verzahnungsbereich an dem Naben- teil und der zweite Verzahnungsbereich an einer Welle vorgesehen ist. Das Nabenteil kann hierzu an der Stirnseite der Nabe ein Ringteil aufweisen, das an die Stirnseite der Nabe anvulkanisiert ist, so dass zwischen Nabe und Ringteil ein Elastomerkörper ausgebildet ist.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbei- spiele näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 ein Nabenteil einer Steckverzahnung im Schnitt,

Figur 2 das Nabenteil der Figur 1 in 3D-Ansicht,

Figur 3 ein Detail des Nabenteils der Figuren 1 und 2,

Figur 4 eine 3D-Teilansicht eines gegenüber dem Nabenteil der Figuren 1 bis

3 abgeänderten Nabenteils

und

Figur 5 das zweite Verzahnungselement des Nabenteils der Figur 4 in 3D-An- sicht.

Die Figuren 1 und 2 zeigen in 3D-Ansicht und im Schnitt das Nabenteil 1 einer ent- sprechend dem zitierten Stand der Technik in einem Antriebsstrang eines Kraftfahr- zeugs ausgebildeten Steckverzahnung zwischen zwei Bauteilen. Hierbei ist das beispielsweise in einen Drehschwingungsdämpfer integrierte Nabenteil 1 als erstes Bauteil ausgebildet, während eine nicht dargestellte Welle oder ein Wellenzapfen einer Doppelkupplung das zweite Bauteil bildet, so dass eine Welle-/Nabe-Verbindung bei- spielsweise zwischen einem Drehschwingungsdämpfer und einer Doppelkupplung ausgebildet wird. Dementsprechend weist das Nabenteil 1 den ersten Verzahnungsbereich 2 mit dem ersten und zweiten Verzahnungselement 3, 4 auf. Das erste Verzahnungselement 3 und das als Ringteil ausgebildete zweite Verzahnungselement 4 sind an der Stirnseite des Verzahnungsbereichs 2 miteinander mittels des Elastomer- körpers 5 elastisch, insbesondere begrenzt verdrehbar verbunden. Der Elastomerkörper 5 kann durch Vulkanisation der beiden Verzahnungselemente 3, 4 aufeinander gebildet sein.

Die Verzahnungselemente 3, 4 enthalten jeweils eine als Innenverzahnung ausgebildete erste und zweite Verzahnung 6, 7, die mit dem - nicht dargestellten - zweiten Verzahnungsbereich der Welle mit dem dritten Verzahnungselement mit der als Außenverzahnung ausgebildeten dritten Verzahnung einen Drehschluss bilden.

Die Steigungen der Verzahnungen 6, 7 sind unterschiedlich ausgebildet. Die erste Verzahnung 6 ist gegenüber der Drehachse d als Geradverzahnung ausgebildet, während die Verzahnung 7 als Schrägverzahnung mit einem vorgegebenen Winkel zu der Drehachse d ausgebildet ist.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Fügung der Welle in den Verzahnungsbereich 2 von der ersten Verzahnung 6 des ersten Verzahnungselements 3 in die Verzahnung 7 des zweiten Verzahnungselements 4 vorgesehen. Hierbei wird unter Bezug auf das Detail der Figur 3 zuerst der Drehschluss zwischen der ersten Ver- zahnung des Verzahnungselements 3 durch axiales Eintauchen der dritten Verzah- nung der Welle in das erste Verzahnungselement 3 begründet. Beim Anstoßen der dritten Verzahnung an den Rampen 9 der Zähne 8 der zweiten Verzahnung 7 wird das zweite Verzahnungselement 4 gegenüber dem ersten Verzahnungselement 3 entgegen der Wirkung des Elastomerkörpers 5 verdreht. Hierdurch werden die Verzahnun- gen der Welle und die erste Verzahnung 6 gegeneinander in Umfangsrichtung bevorzugt in Schubrichtung des Drehmoments vorgespannt, so dass im Zugbetrieb des Antriebsstrangs mit der Steckverbindung eine direkte Anlage der Zähne der ersten Verzahnung 6 an den Zähnen der Welle gegeben ist. Bei Schubumkehr wird das Zahnspiel unter Einwirkung des Elastomerkörpers 5 gedämpft abgebaut und die Zähne der Verzahnungen kommen an den gegenüberliegenden Zahnflanken miteinander in Kontakt. Im Leerlauf sind über die Steckverzahnung übertragene Drehmomente, beispielsweise Schleppmomente und dergleichen in bevorzugter Weise nicht in der Lage die Vorspannung des Elastomerkörpers 5 zu überwinden, so dass ein Verzahnungsklappern im Leerlauf des Antriebsstrangs unterbunden wird.

Im Unterschied zu dem Nabenteil 1 der Figuren 1 bis 3 zeigt das in Figur 4 ausschnittsweise in 3D-Ansicht dargestellte Nabenteil 1 a ein zweites Verzahnungselement 4a mit einer Verzahnung 7a mit lediglich drei über den Umfang angeordneten Zähnen 8a, 10a, 1 1 a. Die Zähne 8a, 10a, 1 1 a sind gegenüber der geradverzahnten Verzahnung 6a des Verzahnungselements 3a schräggestellt und bewirken entspre- chend den Zähnen 8 der Figur 3 ein Verdrehen des Verzahnungselements 4a gegenüber dem Verzahnungselement 3a während des Fügens der Welle und des Nabenteils 1 a. Die Verdrehung erfolgt dabei bezogen auf die Drehachse d asymmetrisch und über den Umfang nacheinander an den Zähnen 8a, 10a, 1 1 a. Hierzu sind die Zähne 8a, 10a, 1 1 a - wie aus der Figur 5 hervorgeht - in axiale Richtung unterschiedlich lang ausgebildet. Der Zahn 8a weist dabei die axiale Breite des Verzahnungselements 4a, beispielsweise 5 mm auf. Der Zahn 10a weist gegenüber der Breite des Verzahnungselements 4a den axialen Rücksprung 12a und damit lediglich eine axiale Breite von beispielsweise 4,6 mm auf. Der Zahn 1 1 a ist durch den Rücksprung 13a weiter axial verkürzt und beispielsweise 4,2 mm lang. Hierdurch erfolgt neben der Verdre- hung eine taumelnde Bewegung des Verzahnungselements 4a während des Fügevorgangs der Welle. Auf diese Weise wird durch das radiale Ausweichen des Verzahnungselements 4a bei einem Kontakt mit einem komplementären Zahn der Welle der Füge- und Verdrehprozess des Verzahnungselements 4a vereinfacht. Beispielsweise werden die Reibung verringert und die Fügekräfte gesenkt.

Bezugszeichenliste

1 Nabenteil

1 a Nabenteil

Verzahnungsbereich

3 Verzahnungselement

3a Verzahnungselement

Verzahnungselement

4a Verzahnungselement

5 Elastomerkörper

6 Verzahnung

6a Verzahnung

7 Verzahnung

7a Verzahnung

8 Zahn

8a Zahn

9 Rampe

10a Zahn

1 1 a Zahn

12a Rücksprung

13a Rücksprung

d Drehachse