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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Kreuzscheibenkupplung mit einem
drehbar gelagerten treibenden Drehelement und einem drehbar gelagerten getriebenen
Drehelement, wobei eine Kreuzscheibe zwischen dem treibenden und
dem getriebenen Drehelement angeordnet ist.
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Bei
derartigen Kreuzscheibenkupplungen, die auch als Oldham-Kupplungen bezeichnet
werden, ist eine Montage insbesondere dann schwierig, wenn das treibende
Drehelement bereits in einem Gehäuse
eingebaut ist, das nur eine Öffnung
zum Hindurchführen
der Kreuzscheibe und gegebenenfalls eines Teils des treibenden Drehelements
aufweist.
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Derartige
Kreuzscheibenkupplungen werden u. a. für eine Steuereinrichtung zur
Klimasteuerung in einem Kraftfahrzeug angewandt, wobei das treibende
Drehelement in einer Bohrung einer Frontplatte drehbar gelagert
ist und an seinem aus der Frontplatte herausragenden Ende einen
Bedienknopf zum drehenden Antrieb des treibenden Drehelements trägt.
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Das
getriebene Drehelement ist innerhalb des durch die Frontplatte verschlossenen
Gehäuses drehbar
gelagert.
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Durch
die voneinander unabhängige
Lagerung von getriebenem und treibendem Drehelement kommt es herstellungstoleranzbedingt
zu einem Achsversatz zwischen dem getriebenen und dem treibenden
Drehelement, der durch die Kreuzscheibenkupplung kompensiert werden
soll.
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Aufgabe
der Erfindung ist es eine Kreuzscheibenkupplung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die einfach montierbar ist und aus wenigen einfach
aufgebauten Bauteilen besteht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass das treibende Drehelement und/oder das getriebene Drehelement
mittels eines elastisch verformbaren Verbindungselements mit der Kreuzscheibe
verbunden sind.
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Durch
diese Ausbildung kann eine vormontierte Baueinheit aus treibendem
Drehelement und Kreuzscheibe hergestellt und durch eine Steckverbindung
mit dem getriebenen Drehelement verbunden werden.
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Die
Kreuzscheibe wird dabei mittels des treibenden Drehelements in das
getriebene Drehelement eingeführt.
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Durch
die elastische Verformbarkeit des an sich nur eine Montagehilfe
bildenden Verbindungselements ist keine Demontage dieses Verbindungselements
erforderlich.
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Die
Relativbewegungen zwischen dem treibenden und dem getriebenen Drehelement
werden von dem elastisch verformbaren Verbindungselement mit vollzogen.
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Zu
einer nur geringen elastischen Verformung des Verbindungselements
führt es,
wenn das Verbindungselement sich koaxial zur Drehachse der Drehelemente
erstreckt und mit seinem einen Endbereich an dem treibenden Drehelement
und/oder an dem getriebenen Drehelement sowie mit seinem anderen
Endbereich mit der Kreuzscheibe verbunden ist.
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Vorzugsweise
weisen das treibende Drehelement und/oder das getriebene Drehelement
sowie die Kreuzscheibe eine Koaxialausnehmung auf, in die jeweils
ein Endbereich des Verbindungselements fest eingesetzt ist.
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Sind
eine oder alle Koaxialausnehmungen Koaxialbohrungen, in die die
entsprechend zylindrisch ausgebildeten Endbereiche des Verbindungselements
fest eingesetzt sind, so ist die Mon tage einfach, da keine besondere
Montageposition des Verbindungselements zu den Koaxialbohrungen
erforderlich ist.
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Eine
einfache Steckmontage ist dabei möglich, wenn die zylindrisch
ausgebildeten Endbereiche kraftschlüssig in die Koaxialbohrungen
eingesetzt werden.
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Dazu
kann das Verbindungselement einfach ausgebildet und kostengünstig herstellbar
sein, wenn das Verbindungselement ein Federstift oder eine Federhülse ist.
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In
einer anderen Ausbildung ist es zum Erreichen derselben Vorteile
auch möglich,
dass das elastische Verbindungselement aus einem elastischen Werkstoff,
insbesondere einem Elastomer besteht.
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Eine
vorteilhafte und einfach aufgebaute Ausbildung der Kreuzscheibenkupplung
besteht darin, dass in den einander zugewandten Stirnseiten des
treibenden Drehelements und des getriebenen Drehelements Radialnuten
oder Radiallanglöcher ausgebildet
sind, in die entsprechende rechtwinklig zueinander an den beiden
voneinander abgewandten Stirnseiten der Kreuzscheibe ausgebildete
Radialfedern radial verschiebbar eingreifen.
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Zum
manuellen Antrieb des treibenden Drehelements kann das treibende
Drehelement einen Bedienknopf einer Steuereinrichtung aufweisen,
wobei vorzugsweise die Steuereinrichtung eine Klimasteuerung in
einem Kraftfahrzeug ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden
näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer Kreuzscheibenkupplung,
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2 eine
Draufsicht der Kreuzscheibenkupplung nach 1,
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3 eine
Seitenansicht der Kreuzscheibenkupplung nach 1,
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4 einen
Längsschnitt
der Kreuzscheibenkupplung entlang der Linie IV-IV in 1,
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5 einen
Längsschnitt
der Kreuzscheibenkupplung entlang der Linie V-V in 2,
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6 einen
Querschnitt der Kreuzscheibenkupplung entlang der Linie IV-IV in 1,
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7 einen
Querschnitt der Kreuzscheibenkupplung entlang der Linie VII-VII
in 2,
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8 eine
perspektivische Explosionsdarstellung der Kreuzscheibenkupplung
nach 1,
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9 eine
perspektivische Explosionsdarstellung von getriebenem Drehelement
und Kreuzscheibe der Kreuzscheibenkupplung nach 1,
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10 eine
perspektivische Explosionsdarstellung von treibendem Drehelement
und Kreuzscheibe der Kreuzscheibenkupplung nach 1 und
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11 eine
perspektivische Darstellung der Baugruppe aus treibendem Drehelement
und Kreuzscheibe sowie getriebenem Drehelement der Kreuzscheibenkupplung
nach 1.
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Die
in den Figuren dargestellte Kreuzscheibenkupplung weist ein treibendes
Drehelement 1 auf, das einen koaxialen ersten Zylinderabschnitt 2 besitzt,
mit dem es in einer entsprechenden Lagerbohrung eines nicht dargestellten
feststehenden Bau teils wie z. B. einer Frontplatte in einem Kraftfahrzeug drehbar
gelagert ist.
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An
dem einen axialen Ende des ersten Zylinderabschnitts 2 besitzt
das treibende Drehelement 1 eine koaxiale, radial hervorragende
erste Ringschulter 3 als Anschlag, bis zu deren Anlage
an dem feststehenden Bauteil das treibende Drehelement 1 in die
Lagerbohrung einführbar
ist.
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In
einem der Länge
der Lagerbohrung entsprechenden axialen Abstand zur Ringschulter 3 sind an
den freien Enden von mit dem treibenden Drehelement 1 verbundenen,
axial sich erstreckenden Federarmen 4 radial nach außen gerichtete
Rastnocken 5 angeordnet, die nach dem Einführen des
Zylinderabschnitts 2 in die Lagerbohrung und nach Anlage des
feststehenden Bauteils an der Ringschulter 3 das feststehende
Bauteil auf der der Ringschulter 3 abgewandten Seite hinterrasten
und so das treibende Drehelement 1 in seiner Einbaulage
in das feste Bauteil sichern.
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Auf
der den Federarmen 4 abgewandten Seite der Ringschulter 3 ist
das treibende Drehelement 1 als Bedienknopf 6 ausgebildet.
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An
der dem Bedienknopf 6 abgewandten Stirnseite des treibenden
Drehelements 1 ist radial zu dessen Längsachse 7 eine erste
Radialnut 8 mit zueinander parallelen Nutwänden 9 ausgebildet.
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Weiterhin
mündet
in den Boden der ersten Radialnut 8 koaxial zur Längsachse 7 eine
als Grundbohrung ausgebildete erste Koaxialbohrung 10.
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Koaxial
zum treibenden Drehelement 1 weist die Kreuzscheibenkupplung
ein getriebenes Drehelement 11 auf, das einen zweiten koaxialen
Zylinderabschnitt 12 aufweist, mit dem es in einer entsprechenden
Lagerbohrung eines weiteren, nicht dargestellten feststehenden Bauteils
drehbar gelagert wird.
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An
dem dem treibenden Drehelement 1 zugewandten axialen Ende
des zweiten Zylinderabschnitts 12 besitzt das getriebene
Drehelement 11 eine koaxiale, radial umlaufend hervorragende
zweite Ringschulter 13 als Anschlag auf, bis zu deren Anlage
an dem weiteren feststehenden Bauteil das getriebene Drehelement 11 in
eine Lagerbohrung das weiteren feststehenden Bauteils einführbar ist.
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Das
dem treibenden Drehelement 1 abgewandte Ende des getriebenen
Drehelements 11 ist mit einem zu betätigenden Mechanismus z. B.
einer Klimasteuerung verbindbar, von dem ein Eingangselement bei
der Betätigung
des Bedienknopfs drehend angetrieben wird.
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An
der dem treibenden Drehelement 1 zugewandten Stirnseite
des getriebenen Drehelements 11 ist eine zweite Radialnut 14 ausgebildet.
Die einander gegenüberliegenden
Nutwände 15 sind
zum treibenden Drehelement hin voneinander divergierend ausgebildet.
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Zwischen
dem treibenden Drehelement 1 und dem getriebenen Drehelement 11 ist
eine Kreuzscheibe 16 angeordnet, die an ihren beiden axial
voneinander abgewandten Stirnseiten Radialfedern 17 und 18 aufweist,
die sich rechtwinklig zueinander erstrecken.
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Die
dem treibenden Drehelement 1 zugewandte Radialfeder 17 ragt
in die gleichen Querschnitt aufweisende erste Radialnut 8 und
ist aufgrund seiner geringeren Länge
als der Länge
der ersten Radialnut 8 entlang deren Längserstreckung in dieser verschiebbar
geführt.
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In
gleicher Weise ragt die dem getriebenen Drehelement 11 zugewandte
Radialfeder 18 in die gleichen Querschnitt aufwei sende
zweite Radialnut 14 und ist ebenfalls aufgrund ihrer geringeren
Länge als
der Länge
der zweiten Radialnut 14 entlang deren Längserstreckung
in dieser verschiebbar geführt.
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Bei
einem Drehantrieb des treibenden Drehelements 1 kann diese
Drehbewegung über
die Kreuzscheibe 16 auf das getriebene Drehelement 11 übertragen
werden, wobei bei einem Achsversatz der Drehachsen 19 und 20 von
treibendem und getriebenem Drehelement 1 und 11 eine
entsprechende Verschiebbewegung der Radialfedern 17 und 18 in
den Radialnuten 8 und 14 erfolgt.
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In
der Kreuzscheibe 14 ist eine durchgehende zweite Koaxialbohrung 21 mit
gleichem Durchmesser, wie die erste Koaxialbohrung 10 ausgebildet.
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Eine
Federhülse 22 mit
einem den Koaxialbohrungen 10 und 21 entsprechenden
Außendurchmesser
ist mit federnder radialer Vorspannung und damit kraftschlüssig mit
ihrem einen Endbereich in die erste Koaxialbohrung 10 und
mit ihrem anderen Endbereich in die zweite Koaxialbohrung 21 eingesetzt.
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Durch
die radiale elastische Verformbarkeit der Federhülse 22 kann diese
die Verschiebebewegungen der Kreuzscheibe 16 mit vollziehen.
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Bei
der Montage kann das getriebene Drehelement 11 bereits
fest in das weitere feststehende Bauteil eingesetzt und die Frontplatte
davor angeordnet werden.
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Die
Kreuzscheibe 16 wird mittels der Federhülse 22 mit dem treibenden
Drehelement 1 zu einer Baugruppe verbunden und kann durch
die Lagerbohrung in der Frontplatte hindurch mit seiner Radialfeder 18 in
die zweite Radialnut 14 eingreifen.
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Dabei
hinterrasten die Rastnocken 5 die Frontplatte, wodurch
die Montage vollständig
ist.
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- 1
- treibendes
Drehelement
- 2
- erster
Zylinderabschnitt
- 3
- erste
Ringschulter
- 4
- Federarme
- 5
- Rastnocken
- 6
- Bedienknopf
- 7
- Längsachse
- 8
- erste
Radialnut
- 9
- Nutwände
- 10
- erste
Koaxialbohrung
- 11
- getriebenes
Drehelement
- 12
- zweiter
Zylinderabschnitt
- 13
- zweite
Ringschulter
- 14
- zweite
Radialnut
- 15
- Nutwände
- 16
- Kreuzscheibe
- 17
- Radialfeder
- 18
- Radialfeder
- 19
- Drehachse
- 20
- Drehachse
- 21
- zweite
Koaxialbohrung
- 22
- Federhülse