DE10261479B4 - Elastische Drehmoment-Übertragungs- und Begrenzungs-Kupplung - Google Patents

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Abstract

Einrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes von einem ersten Wellenende (2) an ein zweites Wellenende (4), wobei die Wellenenden (2, 4) formschlüssig miteinander gekuppelt sind und mit ihren Stirnseiten (3, 5) einander zuweisend angeordnet sind und in einem Hohlraum (14) des ersten Wellenendes (2) eine Drehmomentfeder (7) aufgenommen ist, deren Federschenkel (8, 9) mit ihren Innenseiten (18, 19) eine Aufnahmeöffnung (20, 36) für einen Zapfen (17; 28, 31, 32) am zweiten Wellenende (4) bilden, wobei Federschenkelenden (15, 16) der Drehmomentfeder (7) in Bezug auf die Federschenkel (8, 9) abgewinkelt sind und das erste Wellenende (2) mit Radialspiel (27) umgreifen, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (14) des ersten Wellenendes (2) von einem Mantelflächenabschnitt (3.1) begrenzt ist, in welchen Ausnehmungen (12, 13) zur Aufnahme der Drehmomentfeder (7) ausgebildet sind.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Kupplungen haben die Funktion, Wellenenden miteinander zu verbinden, damit Drehmomente übertragen werden können. Bei Kupplungen wird zwischen schaltbaren und nicht schaltbaren Kupplungen unterschieden. Nicht schaltbare Kupplungen können entweder als starre Kupplungen, oder auch als einen Bauteilversatz ausgleichende Kupplungen oder auch als elastische Kupplungen ausgebildet sein.
  • Kupplungen, an welche die Anforderung einer hohen Geräuschdämpfung durch einstellbare Elastizität sowie die Anforderung der Ausgleichbarkeit eines hohen axialen und radialen Achs- und Winkelversatzes gestellt werden, sind häufig sehr komplex aufgebaut. So umfassen solche Kupplungen in der Regel Einlegeteile aus Elastomermaterial, die von metallischen Komponenten umschlossen sind. Über die aus Elastomermaterial beschaffenen Einlegeteile wird der Kupplung ein bestimmtes Maß an Elastizität verliehen. Diese durch die Auswahl und die Gestaltung der Elastomermaterialien eingestellte Elastizität kann jedoch durch einen zu starken radialen Versatz, den die beiden durch die Kupplung miteinander zu verbindenden Wellenenden aufweisen können, beeinträchtigt werden. Im Falle eines zu großen Versatzes der beiden miteinander zu kuppelnden Wellenenden erfolgt die Krafteinleitung vom treibenden Wellenende an das getriebene Wellenende so ungünstig, dass die ursprünglich eingestellte Elastizität einer elastisch ausgelegten Kupplung negativ beeinflusst wird.
  • Bei Kupplungen, die einfach aufgebaut sind, kann die Anforderung einer wirksamen Geräuschdämpfung durch einstellbare Elastizität nur eingeschränkt erfüllt werden; zudem weisen einfach aufgebaute Kupplungen nur einen sehr begrenzten Versatzausgleich auf und ermöglichen nur begrenzt eine Geräuschdämpfung. Die mit einfach aufgebauten Kupplungsbauarten erzielbare Ausgleichbarkeit begrenzt sich auf einen axialen Versatz von +/– 0,1 mm bzw. auf einen Winkelversatz von etwa 1°.
  • DE 333 726 C bezieht sich auf eine Kupplung. Die Kupplung dient der Verbindung eines ersten und eines zweiten Wellenendes, wobei ein mehrkantiger Stumpf des ersten Wellenendes von einer Anzahl von federnden Wänden, beispielsweise Blattfedern und einer Höhlung des zweiten Wellenendes mitgenommen wird. Der Federdruck ist einstellbar, indem Führungen einander genähert oder entfernt werden, wobei der beanspruchte Teil der Federn kleiner oder größer wird, so dass eine stärkere oder schwächere Federspannung resultiert.
  • US 2,875,598 bezieht sich auf eine mechanische Kupplung. Ein flanschförmig ausgebildetes Wellenende wird mit einer Welle gekuppelt, wobei die beiden formschlüssig miteinander gekoppelt werden. Im einem Hohlraum des flanschförmig ausgebildeten Wellenendes ist eine Drehmomentfeder aufgenommen. Deren Federschenkel bilden mit ihren Innenseiten eine Aufnahmeöffnung für das andere Wellenende.
  • US 4,518,369 bezieht sich auf eine Kupplungsanordnung für rotierende Wellen. Es wird eine Feder offenbart, deren offene Schenkel ein Ende einer Welle übergreifen. Die das Wellenende übergreifende Feder ist ihrerseits in einer Ausnehmung einer weiteren Welle unter Anlage an die Wände der Ausnehmung im Wellenende gelagert. Durch die Begrenzungswand der Aufnahmeöffnung für die Feder wird diese vorgespannt.
  • US 6,202,879 B1 offenbart einen Vierkant, der zwischen offene Schenkel einer Drehmomentfeder eingespannt wird. Wird ein unzulässig hohes Drehmoment auf den Vierkant aufgebracht, verdreht dieser sich innerhalb einer Ausnehmung, die von komplementär zueinander ausgebildeten Federschenkeln der Drehmomentfeder begrenzt wird, weitet diese auf und rutscht durch. Die offenen Schenkel der Drehmomentfeder sind in Aufnahmeschlitzen gelagert, die ein Widerlager bilden, welches seinerseits das Durchrutschmoment definiert.
  • Darstellung der Erfindung
  • Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Übertragung eines Drehmoments bereitzustellen, die einerseits eine Ausgleichbarkeit eines hohen axial und radialen Achs- bzw. Winkelversatzes und andererseits ein erhöhtes, jedoch definiertes Durchrutschmoment aufweist.
  • Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, lässt sich eine elastische Kupplung bereitstellen, der einerseits ein erhebliches Maß an Elastizität innewohnt und die andererseits bei Überlastfällen den Kraftfluss selbsttätig unterbricht. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Kupplung ist einfach aufgebaut und benötigt einen sehr geringen Bauraum. Die beiden miteinander zu kuppelnden Wellenenden werden mittels einer Drehmomentfeder miteinander gekuppelt, die in einen Hohlraum an einem der Wellenenden eingelassen ist. Bei der Drehmomentfeder handelt es sich bevorzugt um eine Schenkelfeder, die entweder in ausgeschnittene oder an einem Wellenende gefräste Schlitze einpassbar ist. Die die Schenkelfeder aufnehmenden Schlitze, die am Wellenende einer der beiden miteinander zu kuppelnden Wellen ausgebildet sind, befinden sich in der Mantelfläche des entsprechenden Wellenendes, wobei die Mantelfläche eine Ausbohrung begrenzt. Die Ausbohrung in einem Wellenende der beiden miteinander zu kuppelnden Wellen stellt den Freiraum für eine Auffederung der Drehmomentfeder im Überlastungsfalle dar.
  • Das über die Drehmomentfeder zu übertragende Drehmoment kann durch Variation ihrer Materialstärke bzw. der Breite und der Höhe der Schenkel der Schenkelfeder auf das maximal übertragbare Drehmoment eingestellt werden.
  • Der Freiraum zwischen den beiden voneinander beabstandet ausgebildeten Schenkel der Drehmomentfeder ist so bemessen, dass das untere Wellenende, welches mit dem die Drehmomentfeder aufnehmenden Wellenende zu kuppeln ist, mit einem Zapfen in den Freiraum zwischen die beiden Schenkel der Drehmomentfeder einfährt. Der Zapfen kann zwei längs zueinander verlaufende Flächen aufweisen, der Zapfen kann daneben auch als Vier- oder als Sechskant ausgebildet sein. Die Schenkel der Drehmomentfeder, die in den Schlitzen einer Mantelfläche eines der Wellenenden angeordnet ist, verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander mit einander zuweisenden Innenseiten. Die Innenseiten der Schenkel der Drehmomentfeder bilden die Anlageflächen für den Zapfen des mit dem die Drehmomentfeder aufnehmenden Wellenenden zu kuppelnden weiteren Wellenende. Neben einer parallelen Führung der Schenkel der Drehmomentfeder kann – beispielsweise zur Aufnahme eines sechskantförmigen Zapfens – die Drehmomentfeder auch eine konturierte Öffnung umfassen, so dass eine möglichst große Anlagefläche zwischen den Zapfenseitigen Anlageflächen und den Innenseiten der Schenkel der Drehmomentfeder erreichbar ist.
  • Zeichnung
  • Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend detaillierter beschrieben.
  • Es zeigt:
  • 1 Eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kupplung,
  • 2 die Drehmomentfeder und die Geometrie der beiden miteinander zu kuppelnden Wellenenden, (Explosionszeichnung)
  • 3 eine Draufsicht auf die miteinander gekuppelten Wellenenden,
  • 4 ein Wellenende mit einem Zapfen mit zwei Anlageflächen,
  • 5 ein zu kuppelndes Wellenende mit einem als Vierkant ausgebildeten Zapfen
  • 6 ein Wellenende mit einem Zapfen, der Sechskant ausgebildet ist und
  • 7 eine Ausführungsvariante einer Drehmomentfeder mit einer Aufnahmeöffnung, die durch geformte Anlageabschnitte begrenzt ist.
  • Ausführungsvarianten
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kupplung zu entnehmen.
  • Die Kupplung 1 umfasst ein erstes Wellenende 2 sowie ein zweites Wellenende 4 sowie eine in diesem Falle in das erste Wellenende 2 montierte Drehmomentfeder 7. Das erste Wellenende 2 und das zweite Wellenende 4 weisen einander mit ihren Stirnseiten 3 bzw. 5 zu. Die Anlagefläche der Stirnseite 3 des ersten Wellenendes 2 und der Stirnseite 5 des zweiten Wellenendes 4 bildet eine Stoßfuge 6, entlang der das erste Wellenende 2 und das zweite Wellenende 4 einander gegenüberliegen. Die Drehmomentfeder 7 umfasst einen ersten Federschenkel 8 sowie einen zweiten Federschenkel 9. Die Federschenkel 8 und 9 sind miteinander über einen Bügel 10 verbunden und erstrecken sich gemäß der perspektivischen Darstellung in 1 in einer Weite 11 durch einen Hohlraum 14 im ersten Wellenende 2. Der Hohlraum 14 kann z. B. als eine Aufbohrung im ersten Wellenende 2 ausgebildet sein. Die Weite 11, in der Innenseiten 18 bzw. 19 des ersten Federschenkels 8 und des zweiten Federschenkels 9 auseinanderliegen ist konstant über die Länge der Drehmomentfeder 7 zwischen dem Bügel 10 und ihren Federschenkelenden 15 bzw. 16.
  • Die Federschenkel 8 bzw. 9 erstrecken sich in einer Schenkellänge 26 durch den beispielsweise als Aufbohrung ausgebildeten Hohlraum 14 des ersten Wellenendes 2. Dadurch ist ein Auffedern der Federschenkel 8 bzw. 9 in radiale Richtung in Bezug auf die Symmetrieachse des ersten Wellenendes 2 möglich.
  • Die Drehmomentfeder 7 ist in Aufnahmeschlitzen 12 bzw. 13 aufgenommen. Die Aufnahmeschlitze sind paarweise innerhalb eines Mantelflächenabschnittes 3.1 des ersten Wellenendes 2 ausgebildet. Die ersten Aufnahmeschlitze 12 und die zweiten Aufnahmeschlitze 13 sind paarweise ausgebildet und liegen einander innerhalb des Mantelabschnittes 3.1 des ersten Wellenendes 2 gegenüber. Die Montage der Drehmomentfeder 7 innerhalb der ersten bzw. zweiten Aufnahmeschlitze 12, 13 erfolgt durch Einschieben der Drehmomentfeder 7 in die vorgesehenen Aufnahmeschlitze 11 bzw. 13, die entweder als ausgeschnittene oder als gefräste Schlitze im Mantelflächenabschnitt 3.1 ausgebildet sein können. Die Drehmomentfeder 7 wird in die vorgesehenen Aufnahmeschlitze 12 bzw. 13 des Mantelflächenabschnittes 3.1 eingeführt und ist selbstklemmend am Mantelflächenabschnitt 3.1 des Wellenendes 2 arretiert.
  • Die Schenkelenden 15 bzw. 16 die die Ausläufe der Federschenkel 8 bzw. 9 bilden sind in Bezug auf diese abgewinkelt ausgeführt und verlaufen in etwa entsprechend der Krümmung des Mantelflächenabschnittes 3.1 des ersten Wellenendes 2. Zwischen den Federschenkelenden 15 und 16 und der Außenseite des Mantelflächenabschnittes 3.1 herrscht ein Radialspiel 27. Über das Radialspiel 27 kann ein Ausgleich beim Überdrehen bzw. beim Auffedern eines als Vierkantzapfen ausgebildeten Wellenendes um 90° ausgeglichen werden. Daneben ermöglicht das Radialspiel 27 eine leichtere Montage.
  • Zwischen den Innenseiten 18 bzw. 19 der Federschenkel 8 und 9 der Drehmomentfeder 7 befindet sich gemäß der Darstellung in 1 ein hier vierkantförmig ausgebildeter Zapfen 17. Der Zapfen 17 befindet sich an einer Stirnseite eines zweiten Wellenendes 4.
  • Die Stirnseite des zweiten Wellenendes 4 liegt der ringförmig ausgebildeten Stirnseite des ersten Wellenendes 2, d. h. am Mantelflächenabschnitt 3.1 gegenüber.
  • 2 zeigt die Drehmomentfeder und die Geometrie der beiden miteinander zu kuppelnden Wellenenden.
  • An der Stirnseite 5 des zweiten Wellenendes 4 befindet sich ein in der Darstellung gemäß 2 beispielsweise vierkantförmig ausgebildeter Zapfen 17. Die Axiallänge des Zapfens 17, der eine erste Anlagefläche 24 sowie eine rechtwinklig zu dieser verlaufende zweite Anlagefläche 25 aufweist, ist durch Bezugszeichen 22 gekennzeichnet. Der Zapfen 17 verfügt über eine Anschrägung 43, welche ein Einfahren des Zapfens 17 in den von den Federschenkeln 8 bzw. 9 der Drehmomentfeder 7 begrenzten Hohlraum 20 erleichtert. Die Axiallänge 22 des Zapfens 17 entspricht der Axiallänge 23 der Drehmomentfeder 7 sowie einer Länge 21, in der die Aufnahmeschlitze 12 bzw. 13 am Mantelflächenabschnitt 3.1 des ersten Wellenendes 2 ausgebildet sind.
  • Bei Einführen des Zapfens 17 in den Hohlraum 20 der Drehmomentfeder 7 liegen die einander gegenüberliegenden zweiten Anlageflächen 25 an den Innenseiten 18 bzw. 19 der Federschenkel 8 und 9 der Drehmomentfeder 7 an. Die Weite des Hohlraumes 20 zwischen den Innenseiten der Federschenkel 8 und 9 der Drehmomentfeder 7 ist mit Bezugszeichen 11 gekennzeichnet. Aus der Darstellung gemäß 2 ist entnehmbar, dass am ersten Wellenende 2 die Aufnahmeschlitze 12 bzw. 13 paarweise angeordnet sind und sich am Mantelflächenabschnitt 3.1 gegenüberliegend befinden.
  • Aufgrund der gewählten Geometrie der Aufnahmeschlitze 12 bzw. 13, der Axiallänge 23 der Drehmomentfeder 7 sowie der Axialerstreckung 22 des Zapfens 17, lässt sich eine extrem kleinbauende Kupplung bereitstellen, bei der die Stirnfläche 5 des zweiten Wellenendes 4 der Stirnfläche 3 des ersten Wellenendes 2 gegenüberliegt.
  • Ein Auffedern der Federschenkel 8 bzw. 9 der Drehmomentfeder 7 – etwa im Fall der Übertragung eines unzulässig hohen Drehmomentes – ist dadurch möglich, dass die Federschenkel 8 bzw. 9 in einem Hohlraum 14 des ersten Wellenendes 2 eingelassen sind. Eine Verformung, d. h. Auslenkung der Federschenkel 8 bzw. 9 innerhalb des Hohlraumes 14 ist somit gewährleistet. Aufgrund der Federeigenschaften der Federschenkel 8 bzw. 9 der Drehmomentfeder 7 kann, je nach verwendetem Material, der Wahl der Wandstärke sowie der Wahl der Axiallänge 23, der Drehmomentfeder 7 eine bestimmte Elastizität verliehen werden. Die formschlussfähig ausgebildete Drehmomentfeder 7 kann durch Variation bzw. Kombination der Materialstärke sowie der freien Länge 26 der Federschenkel 8 bzw. 9 auf das maximal zu übertragende Drehmoment eingestellt werden.
  • Gemäß der Darstellung in 2 ist die Weite 11, in der die Federschenkel 8 bzw. 9 der Drehmomentfeder 7 auseinanderliegend verlaufen, über die Länge der Drehmomentfeder 7 gesehen, konstant. Die einander gegenüberliegenden zweiten Anlageflächen 25 des Zapfens 17 am zweiten Wellenende 4 liegen somit an den Innenseiten 18 bzw. 19 der Federschenkel 8 bzw. 9 an. Eine axiale Relativbewegung des Zapfens 17, d. h. des zweiten Wellenendes 4 relativ zur im ersten Wellenende 2 aufgenommenen Drehmomentfeder 7 ist aufgrund der Geometrie des Hohlraumes 20 zwischen dem ersten Federschenkel 8 und dem zweiten Federschenkel 9 ohne weiteres möglich, so dass ein axialer Versatz zwischen dem ersten Wellenende 2 und dem zweiten Wellenende 4 ausgeglichen werden kann.
  • 3 zeigt eine Draufsicht auf die miteinander gekuppelten Wellenenden.
  • Aus der Darstellung gemäß 3 geht hervor, dass die Stirnseite 3 des ersten Wellenendes 2 der Stirnseite des zweiten Wellenendes 4 gegenüberliegt. Der Kontaktbereich ist durch die Stoßfuge 6 gebildet. An der Außenseite des Mantelflächenabschnittes 3.1 des ersten Wellenendes 2 sind die Federschenkelenden 15 bzw. 16 erkennbar, die zur Außenseite des Mantelflächenabschnittes 3.1 des ersten Wellenendes 2 ein Radialspiel 27 aufweisen.
  • 4 zeigt ein Wellenende mit einem Zapfen mit zwei Anlageflächen.
  • Das zweite Wellenende 4 umfasst gemäß dieser Ausführungsvariante einen Zapfen 17, an welchem an den kurzen, einander gegenüberliegenden Seiten sowie an einer ersten Längsfläche 29 und einer zweiten Längsfläche 30 analog zur Darstellung eines vierkantförmig ausgebildeten Zapfens 17 gemäß 2 die Anschrägung 43 ausgebildet ist. Die Anschrägung 43 ermöglicht ein leichteres Einführen des Zapfens 17 in den Hohlraum 20 der Drehmomentfeder 7, die von den Federschenkeln 8 bzw. 9 begrenzt ist. Gemäß dieser Ausführungsvariante liegen die erste Längsfläche 29 bzw. die zweite Längsfläche 30 des als 2-Kant-Anlage 28 ausgebildeten Zapfens 17 an den Innenseiten 18 bzw. 19 der Drehmomentfeder 7 über die gesamte Länge an. Diese Ausführungsvariante begünstigt eine möglichst drehsteife Ausbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kupplung 1 zwischen den Wellenenden 2 bzw. 4.
  • 5 zeigt ein zu kuppelndes Wellenende mit einem als Vierkant ausgebildeten Zapfen.
  • Der Zapfen 17 am zweiten Wellenende 4 umfasst einander gegenüberliegend erste Anlageflächen 24, sowie rechtwinklig zu diesen orientierte Anlageflächen 25. An der Stirnseite des Zapfens 17 laufen die Anlageflächen 24 bzw. 25 in einer Anschrägung 43 aus, die gerundet in die Stirnseite des Zapfens 17 übergeht. Die Stirnseite 5 des zweiten Wellenendes 4 liegt der in 5 nicht dargestellten, dieser gegenüberliegenden Stirnseite 3 des ersten Wellenendes 2 gegenüber.
  • 6 zeigt eine alternative Ausgestaltungsvariante des Wellenendes mit einem Zapfen, der eine sechskantmutterförmige Kontur aufweist.
  • Der Zapfen 17 des zweiten Wellenendes 4 ist als Sechs-Kantanlage 32 ausgeführt. Die Ausführungsvariante des zweiten Wellenendes 4 gemäß 6 bietet den Vorteil, dass eine Einstellbarkeit einer Überlastungsgrenze ermöglicht wird. Die Kantenanzahl der Zapfen 17 der Wellenenden ist umgekehrt proportional zur Überlastungsgrenze.
  • 7 zeigt eine Ausführungsvariante der Drehmomentfeder 7 mit einer Aufnahmeöffnung, die durch in die Federschenkel der Drehmomentfeder 7 eingeformte Anlageabschnitte begrenzt ist.
  • Die in den 1, 2 und 3 dargestellte Drehmomentfeder 7 kann in einer Ausführungsvariante eine rautenförmig ausgestaltete Aufnahmeöffnung 36 umfassen. Im Unterschied zur Darstellung der Drehmomentfeder 7 gemäß der Ausführungsvarianten in den 1, 2 und 3 umfassen die Federschenkel 8 bzw. 9, die symmetrisch zu einer Symmetrieachse 33 der Drehmomentfeder 7 ausgebildet sind, Anlageabschnitte 39, 40, 41 und 42. Die Weite 11, in welcher die Innenseiten 18 bzw. 19 der Federschenkel 8 und 9 verlaufen, ist im Unterschied zur Drehmomentfeder 7 gemäß der 1, 2 und 3 nicht konstant. Die an den Innseiten 18 bzw. 19 der Federschenkel 8 und 9 der Drehmomentfeder 7 ausgebildeten Anlageabschnitte 39, 40, 41 und 42 begrenzen in dem jeweiligen Federschenkel 8 oder 9 im Wesentlichen dreieckförmig ausgebildete Räume. An den Anlageabschnitten 39, 40 bzw. 41 und 42 können entweder die ersten Anlageflächen 24 oder die zweiten Anlageflächen 25 eines Zapfens 17 in 4-Kant-Anlage 31 gemäß 5 oder die dritten bzw. vierten Anlageflächen 34 und 35 eines in 6-Kant-Anlage 32 ausgebildeten Zapfens 17 des zweiten Wellenendes 4 anliegen. Flächenmäßig entsprechen die Anlageflächen 24, 25 des Zapfens 17 gemäß 5 sowie die Flächen der dritten Anlagefläche 34 sowie der vierten Anlagefläche 35 der Flächengröße der Anlageabschnitte 39, 40 bzw. 41, 42. Die erste Stirnfläche 37 und die zweite Stirnfläche 38 der Drehmomentfeder 7 gemäß 7 liegen um die Axiallänge 23 der Drehmomentfeder 7 auseinander. Die Axiallänge 23 der Drehmomentfeder 7 entspricht im Wesentlichen (vergleiche 2) der Axiallänge 22 des Zapfens 17 am zweiten Wellenende 4, sei er in 4-Kant-Anlage 31, sei er in 6-Kant-Anlage 32 ausgebildet. Damit ist eine maximale Überdeckung der Anlageflächen 24, 25 bzw. 34, 35 mit den Anlageabschnitten 39, 40 bzw. 41, 42 der Drehmomentfeder 7 gemäß der Darstellung in 7 gewährleistet.
  • Analog zur Darstellung der Drehmomentfeder 7 gemäß der 1, 2 und 3 laufen die Federschenkel 8 bzw. 9 in der in 7 dargestellten Ausführungsvariante in Schenkelbereiche 15 und 16 aus.
  • Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung lässt sich auf einfache Art und Weise eine wenige Komponenten umfassende Kupplung schaffen, die einen sehr geringen Bauraum beansprucht und die über die Materialwahl bzw. die Materialdicke der Federschenkel 8 bzw. 9 geräuschdämpfend wirkt. Die Materialwahl sowie die Materialdicke der Federschenkel 8 bzw. 9 der Drehmomentfeder 7 – gemäß der in den 1, 2, 3 bzw. 7 – dargestellten Ausführungsvarianten, erlaubt die Einstellung einer bestimmten Elastizität. Die relative Verschiebbarkeit des Zapfens 17 innerhalb des Hohlraumes 20 der Drehmomentfeder 7 gemäß der Ausführungsvarianten in den 1, 2 und 3 erlaubt die Ausgleichbarkeit eines höheren axialen und radialen Achs- bzw. Winkelversatzes der Wellenenden 2 und 4 zueinander.
  • Die Drehmomentfeder 7 gemäß den Darstellungen in den 1, 2 und 3 sowie gemäß der Darstellung in 7 weist jeweils ein dem Bügel 10 gegenüberliegendes offenes Ende auf. Dies gestattet eine Aufweitung der Drehmomentfeder 7 bei Anliegen eines unzulässig hohen Drehmomentes. Damit kann der Übertragung eines unzulässig hohen Drehmomentes entgegengewirkt werden. Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kupplung 1 lassen sich Winkelversätze von mehreren Grad sowie Axialversätze von mehreren Millimetern ausgleichen. Werden die Komponenten 2, 4 und 7 der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kupplung 1 allesamt aus gleichem Material gefertigt, sind diese aufgrund des gleichen Ausdehnungskoeffizienten gegen Wärmeausdehnung und Kälteschrumpfung weitestgehend unempfindlich. Bevorzugt werden die Komponenten der Kupplung 1 gemäß der oben dargestellten Ausführungsvarianten aus Stahl gefertigt.
  • Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kupplung 1 lassen sich, um ein Anwendungsbeispiel zu nennen, Asynchronmotoren für elektrische Fahrzeugservolenkungen ausstatten.
  • 1
    Kupplung
    2
    erstes Wellenende
    3
    Stirnseite erstes Wellenende
    4
    zweites Wellenende
    5
    Stirnseite zweites Wellenende
    6
    Stoßfuge
    7
    Drehmomentfeder
    8
    erster Federschenkel
    9
    zweiter Federschenkel
    10
    Bügel
    11
    Weite
    12
    erste Aufnahmeschlitze
    13
    zweite Aufnahmeschlitze
    14
    Aufbohrung
    15
    erstes Federschenkelende
    16
    zweites Federschenkelende
    17
    Zapfen
    18
    erste Innenseite
    19
    zweite Innenseite
    20
    Hohlraum Federelement
    21
    Aufnahmeschlitz – Länge
    22
    Axiallänge Zapfen 17
    23
    Axiallänge der Drehmomentfeder 7
    24
    erste Anlagefläche
    25
    zweite Anlagefläche
    26
    freie Länge Federschenkel 8, 9
    27
    Radialspiel
    28
    2-Kant-Anlage
    29
    erste Längsfläche
    30
    zweite Längsfläche
    31
    4-Kant-Anlage
    32
    6-Kant-Anlage
    33
    Symmetrieachse Drehmomentfeder
    34
    dritte Anlagefläche
    35
    vierte Anlagefläche
    36
    Aufnahmeöffnung
    37
    erste Stirnfläche
    38
    zweite Stirnfläche
    39
    erster Anlageabschnitt
    40
    zweiter Anlageabschnitt
    41
    dritter Anlageabschnitt
    42
    vierter Anlageabschnitt
    43
    Anschrägung

Claims (8)

  1. Einrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes von einem ersten Wellenende (2) an ein zweites Wellenende (4), wobei die Wellenenden (2, 4) formschlüssig miteinander gekuppelt sind und mit ihren Stirnseiten (3, 5) einander zuweisend angeordnet sind und in einem Hohlraum (14) des ersten Wellenendes (2) eine Drehmomentfeder (7) aufgenommen ist, deren Federschenkel (8, 9) mit ihren Innenseiten (18, 19) eine Aufnahmeöffnung (20, 36) für einen Zapfen (17; 28, 31, 32) am zweiten Wellenende (4) bilden, wobei Federschenkelenden (15, 16) der Drehmomentfeder (7) in Bezug auf die Federschenkel (8, 9) abgewinkelt sind und das erste Wellenende (2) mit Radialspiel (27) umgreifen, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (14) des ersten Wellenendes (2) von einem Mantelflächenabschnitt (3.1) begrenzt ist, in welchen Ausnehmungen (12, 13) zur Aufnahme der Drehmomentfeder (7) ausgebildet sind.
  2. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (12, 13) am Mantelflächenabschnitt (3.1) paarweise einander gegenüberliegend angeordnet sind.
  3. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federschenkel (8, 9) der Drehmomentfeder (7) parallel zueinander verlaufende, eine Aufnahmeweite (11) begrenzende Innenseiten (18, 19) aufweisen.
  4. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federschenkel (8, 9) der Drehmomentfeder (7) Anlageabschnitte (39, 40; 41, 42) umfassen, die eine Aufnahmeöffnung (36) innerhalb der Drehmomentfeder (7) begrenzen.
  5. Einrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeabschnitte (39, 40; 41, 42) der Federschenkel (8, 9) flächenmäßig Anlageflächen (24, 25; 34, 35) des Zapfens (17) des zweiten Wellenendes (4) entsprechen.
  6. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (21) der Ausnehmungen (12, 13) im Mantelflächenabschnitt (3.1) der Breite (23) der Drehmomentfeder (7) entspricht.
  7. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im zweiten Wellenende (4) aufgenommenen Federschenkel (8, 9) der Drehmomentfeder (7) innerhalb des Hohlraumes (14) in einer eine Auslenkung ermöglichenden freien Länge (26) verlaufen.
  8. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wellenende (2), das zweite Wellenende (4) und die Drehmomentfeder (7) aus dem gleichen Material gefertigt sind.
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