DE102013204376A1

DE102013204376A1 - A shaft for connecting to a hub, a shaft-hub connection, a method of manufacturing a shaft, and a method of connecting a shaft to a hub

Info

Publication number: DE102013204376A1
Application number: DE102013204376.7A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Deppert
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2014-09-18

Abstract

Eine Welle 100 zum Verbinden mit einer Nabe umfasst ein erstes zumindest teilweise außenverzahntes Wellenteil 110 und ein koaxial zum dem ersten Wellenteil 110 angeordnetes, zweites zumindest teilweise außenverzahntes Wellenteil 120. Der zweite Wellenteil 120 schließt sich in axialer Richtung an ein axiales Ende des ersten Wellenteils 110 an. Ferner weist die Welle 100 eine Drehfedereinrichtung 130 auf, die den ersten Wellenteil 110 mit dem zweiten Wellenteil 120 verbindet und ausgelegt ist, um bei Verdrehung des ersten Wellenteils 110 gegenüber dem zweiten Wellenteil 120 ein Torsionsmoment zwischen dem ersten Wellenteil 110 und dem zweiten Wellenteil 120 zu erzeugen. Zusätzlich umfasst die Welle 100 eine zumindest teilweise innenverzahnte Sicherungsnabe 140, die entlang des ersten Wellenteils 110 und des zweiten Wellenteils 120 axial verschiebbar ist und dazu ausgebildet ist, um bei einem aufgebrachten vordefinierten Torsionsmoment zwischen dem ersten Wellenteil 110 und dem zweiten Wellenteil 120 in eine Sicherungsposition gebracht zu werden, sodass das Torsionsmoment aufrechterhalten wird. Die Sicherungsnabe 130 erstreckt sich in der Sicherungsposition mit einem ersten axialen Ende über den ersten Wellenteil 110 und mit einem zweiten axialen Ende über den zweiten Wellenteil 120. Zusätzlich ist die Sicherungsnabe 130 beim Verbinden der Welle mit einer Nabe durch die Nabe von der Sicherungsposition weg verschiebbar.A shaft 100 for connection to a hub comprises a first at least partially externally toothed shaft part 110 and a second at least partially externally toothed shaft part 120 arranged coaxially with the first shaft part 110. The second shaft part 120 closes in the axial direction on an axial end of the first shaft part 110 at. Furthermore, the shaft 100 has a torsion spring device 130 which connects the first shaft part 110 to the second shaft part 120 and is designed to apply a torsional moment between the first shaft part 110 and the second shaft part 120 when the first shaft part 110 is rotated relative to the second shaft part 120 produce. In addition, the shaft 100 comprises an at least partially internally toothed securing hub 140, which is axially displaceable along the first shaft part 110 and the second shaft part 120 and is designed to be in a securing position when a predefined torsional moment is applied between the first shaft part 110 and the second shaft part 120 to be brought so that the torsional moment is maintained. The securing hub 130 extends in the securing position with a first axial end over the first shaft part 110 and with a second axial end over the second shaft part 120. In addition, the securing hub 130 can be displaced away from the securing position when the shaft is connected to a hub by the hub .

Description

Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Konzepte für Wellen-Nabenverbindungen und insbesondere auf eine Welle zum Verbinden mit einer Nabe, eine Wellen-Nabenverbindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Welle zum Verbinden mit einer Nabe und ein Verfahren zum Verbinden einer Welle mit einer Nabe. Embodiments relate to concepts for shaft-hub connections, and more particularly to a shaft for connection to a hub, a shaft-hub connection, a method of manufacturing a shaft for connection to a hub, and a method of connecting a shaft to a hub.

In vielen Maschinen ist es notwendig, eine Ausgangswelle oder Ausgangsnabe eines ersten Maschinenteils mit einer Eingangsnabe oder Eingangswelle eines zweiten Maschinenteils zu verbinden. Solche Verbindungen können mit sogenannten Wellen-Nabenverbindungen realisiert werden. In many machines, it is necessary to connect an output shaft or output hub of a first machine part to an input hub or input shaft of a second machine part. Such compounds can be realized with so-called shaft-hub connections.

Beispielsweise wird bei zahlreichen Antriebssträngen, zum Beispiel bei Trennkupplungen (K0) von Hybridmodulen und deren Torsionsdämpfern, das Moment des Verbrennungsmotors über verzahnte Wellen-Nabenverbindungen in die K0 (Trennkupplung) und/oder aus der K0 geleitet. Da Wellen-Nabenverbindungen ein Fügespiel besitzen können, kann das zu Geräuschen führen. For example, in numerous powertrains, for example in disconnect couplings (K0) of hybrid modules and their torsion dampers, the torque of the internal combustion engine via toothed shaft-hub connections in the K0 (disconnect clutch) and / or out of the K0. Since shaft-hub connections can have a joining game, this can lead to noises.

Es gibt einige Varianten, die versuchen, das Spiel in Schiebeverzahnungen drehmomentführender Wellen-Nabenverbindungen zu eliminieren oder zu verringern, um Anlagewechsel und Geräusche zu vermeiden. There are a few variants which attempt to eliminate or reduce the backlash in splines of torque-carrying shaft-hub connections to avoid bearing changes and noise.

Beispielsweise beschreibt die Druckschrift US 5836713 einen Kopplungsmechanismus zum Aufbauen einer eingerollten verzahnten Verbindung. Dabei wird ein Blockierelement verwendet, das an seiner Außenseite eine Kurvennut aufweist, in die ein Bolzen eingreift. Bei einer axialen Bewegung des Blockierelements wird dieses durch eine Bewegung des Bolzens in der Kurvennut verdreht und kann so zwischen einer Blockierposition und einer Freigabeposition hin- und her bewegt werden. For example, the document describes US 5836713 a coupling mechanism for building a rolled toothed connection. In this case, a blocking element is used, which has on its outer side a cam groove into which a bolt engages. Upon an axial movement of the blocking element, this is rotated by a movement of the bolt in the cam groove and can thus be moved back and forth between a blocking position and a release position.

Ferner beschreibt das Dokument US 3399549 eine spielfreie verzahnte Verbindung, die zwischen zwei koaxialen Wellenelementen hergestellt wird. Die koaxialen Wellenelemente sind longitudinal verschiebbar verbindbar durch eine in Eingriff stehende Verzahnung. Dabei werden Mittel mit longitudinal beabstandeten, verzahnten Abschnitten verwendet, die gegeneinander vorgespannt werden können. Furthermore, the document describes US 3399549 a backlash-free splined connection made between two coaxial shaft elements. The coaxial shaft elements are longitudinally slidably connectable by a meshing toothing. In this case, means with longitudinally spaced, toothed sections are used, which can be biased against each other.

Die Druckschrift US 6408706 zeigt eine Vorrichtung zum Anhalten einer Drehbewegung. Dabei wird ein Freigängigkeitseinstellungsmechanismus bereitgestellt, der eine Freigängigkeit in einer Umfangsrichtung zwischen einer inneren Wandoberfläche einer Nabe und einer äußeren Fläche einer verzahnten Welle anpassen kann, sodass ein erster verzahnter Wellenteil und ein zweiter verzahnter Wellenteil, welche zweigeteilt sind, in gegenseitig entgegengesetzten Richtungen bezüglich einer Drehachse rotiert und verschoben werden können. The publication US 6408706 shows a device for stopping a rotary movement. There is provided a clearance adjusting mechanism that can adjust a clearance in a circumferential direction between an inner wall surface of a hub and an outer surface of a splined shaft such that a first splined shaft portion and a second splined shaft portion which are divided into two mutually opposite directions with respect to a rotational axis can be rotated and moved.

Die meisten dieser Varianten sind jedoch schlecht montierbar, benötigen einen großen Bauraum, bieten eine schlechte Funktion und/oder haben eine geringe Lebensdauer. However, most of these variants are poorly mountable, require a large amount of space, offer a poor function and / or have a short life.

Es besteht daher der Bedarf, ein Konzept zum Verbinden einer Welle mit einer Nabe zu schaffen, das eine einfache Montierbarkeit, insbesondere in der Endmontage, einen geringen Bauraum und/oder eine hohe Lebensdauer ermöglicht. There is therefore a need to provide a concept for connecting a shaft to a hub, which allows easy mounting, in particular in the final assembly, a small installation space and / or a long service life.

Dieser Bedarf wird durch eine Welle gemäß Anspruch 1, einer Wellen-Nabenverbindung gemäß Anspruch 13, ein Verfahren zum Herstellen einer Welle gemäß Anspruch 14 und ein Verfahren zum Verbinden einer Welle wird mit einer Nabe gemäß Anspruch 15 gedeckt. This need is met by a shaft according to claim 1, a shaft-hub connection according to claim 13, a method of manufacturing a shaft according to claim 14 and a method of connecting a shaft is covered by a hub according to claim 15.

Eine Welle zum Verbinden mit einer Nabe gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst ein erstes, zumindest teilweise außenverzahntes Wellenteil, ein koaxial zu dem ersten Wellenteil angeordnetes, zweites zumindest teilweise außenverzahntes Wellenteil, eine Drehfedereinrichtung und eine Sicherungsnabe. Der zweite Wellenteil schließt sich in axialer Richtung an einem axialen Ende des ersten Wellenteils an den ersten Wellenteil an. Die Drehfedereinrichtung verbindet den ersten Wellenteil mit dem zweiten Wellenteil und ist ausgebildet, um bei Verdrehung des ersten Wellenteils gegenüber dem zweiten Wellenteil ein Torsionsmoment zwischen dem ersten Wellenteil und dem zweiten Wellenteil zu erzeugen. Ferner ist die zumindest teilweise innen verzahnte Sicherungsnabe entlang des ersten Wellenteils und des zweiten Wellenteils axial verschiebbar und dazu ausgebildet, um bei einem aufgebrachten vordefinierten Torsionsmoment zwischen dem ersten Wellenteil und dem zweiten Wellenteil in eine Sicherungsposition gebracht zu werden, sodass das Torsionsmoment aufrechterhalten wird. Die Sicherungsnabe erstreckt sich in der Sicherungsposition mit einem ersten axialen Ende über den ersten Wellenteil und mit einem zweiten axialen Ende über dem zweiten Wellenteil. Ferner ist die Sicherungsnabe bei einem Verbinden der Welle mit einer Nabe durch die Nabe von der Sicherungsposition weg verschiebbar. A shaft for connecting to a hub according to an embodiment comprises a first, at least partially externally toothed shaft part, a second at least partially externally toothed shaft part arranged coaxially with the first shaft part, a torsion spring device and a safety hub. The second shaft part connects in the axial direction at an axial end of the first shaft part to the first shaft part. The torsion spring device connects the first shaft part with the second shaft part and is designed to generate a torsional moment between the first shaft part and the second shaft part when the first shaft part is rotated relative to the second shaft part. Further, the at least partially internally interlocked locking hub is axially displaceable along the first shaft portion and the second shaft portion and configured to be brought into a locking position between the first shaft portion and the second shaft portion at an applied predefined torsional moment such that the torsional moment is maintained. The securing hub extends in the securing position with a first axial end over the first shaft part and with a second axial end above the second shaft part. Further, when connecting the shaft to a hub, the locking hub is slidable away from the securing position by the hub.

Ausführungsbeispielen liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Sicherungsnabe verwendet werden kann, um eine Vorspannung zwischen zwei aneinander anschließenden Wellenteilen bis zur Endmontage, dem Verbinden mit der dafür vorgesehenen Nabe, aufrechtzuerhalten. Durch die Verschiebbarkeit der Sicherungsnabe kann gewährleistet werden, dass die eigentlich zu verbindende Nabe einfach auf den am axialen Ende der Welle liegenden Wellenteil aufgeschoben werden kann und die Sicherungsnabe in Richtung des anderen Wellenteils verschoben werden kann, sodass die zu verbindende Nabe mit beiden Wellenteilen verzahnt ist und die Vorspannung in Form des vordefinierten Torsionsmoments zwischen den beiden Wellenteilen erhalten bleibt. Durch die Vorspannung kann ein Fügespiel der Wellen-Nabenverbindung deutlich reduziert oder vollständig eliminiert werden. Ferner kann der notwendige Bauraum gering gehalten werden, da der axial am Ende liegende Wellenteil nur eine geringe axiale Ausdehnung haben kann. Da die Vorspannung bereits vor der Endmontage, also dem Verbinden mit der Nabe, aufgebracht und aufrechterhalten werden kann, kann die Endmontage deutlich vereinfacht werden. Ferner kann durch die Reduzierung oder Eliminierung des Spiels der Wellen-Nabenverbindung auch die Lebensdauer der Wellen-Nabenverbindung deutlich erhöht werden. Embodiments based on the finding that a safety hub can be used to maintain a bias between two adjoining shaft parts to the final assembly, the connection with the hub provided for this purpose. Due to the displaceability of the safety hub can be ensured that the actually to be connected hub can simply be slid onto the lying at the axial end of the shaft shaft part and the locking hub can be moved in the direction of the other shaft part, so that the hub to be connected is toothed with two shaft parts and the bias in the form of predefined torsional moment between the two shaft parts is maintained. By biasing a joining play of the shaft-hub connection can be significantly reduced or eliminated completely. Furthermore, the necessary space can be kept low because the axially located at the end shaft part can only have a small axial extent. Since the bias voltage can be applied and maintained even before the final assembly, ie the connection to the hub, the final assembly can be significantly simplified. Further, by reducing or eliminating the backlash of the shaft-hub connection, the life of the shaft-hub connection can also be significantly increased.

Bei einigen Ausführungsbeispielen ist der erste Wellenteil zumindest teilweise hohl und die Drehfedereinrichtung ist zumindest teilweise in dem von dem ersten Wellenteil gebildeten Hohlraum angeordnet. Dadurch kann der Bauraum weiter reduziert werden. In some embodiments, the first shaft part is at least partially hollow and the torsion spring device is at least partially disposed in the cavity formed by the first shaft part. As a result, the space can be further reduced.

Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Welle mit einer Drehfedereinrichtung, die eine die beiden Wellenteile verbindende Torsionsfeder umfasst. Dadurch kann auf einfache und platzsparende Art und Weise eine Vorspannung in Form eines Torsionsmoments zwischen den beiden Wellenteilen erzeugt werden. Some embodiments relate to a shaft with a torsion spring device, which comprises a torsion spring connecting the two shaft parts. As a result, a bias in the form of a torsional moment between the two shaft parts can be generated in a simple and space-saving manner.

Bei einigen anderen Ausführungsbeispielen umfasst die Drehfedereinrichtung eine Lagerachse und eine Spiraldrehfeder. Dabei ist der zweite Wellenteil drehbar auf der Lagerachse gelagert und die Lagerachse ist verdrehfest mit dem ersten Wellenteil verbunden. Ferner ist die Spiraldrehfeder mit ihren Enden mit den beiden Wellenteilen verdrehfest verbunden. So kann ebenfalls sehr einfach und platzsparend eine Vorspannung zwischen den beiden Wellenteilen erzeugt werden. In some other embodiments, the torsion spring device comprises a bearing axis and a spiral torsion spring. In this case, the second shaft part is rotatably mounted on the bearing axis and the bearing axis is rotationally connected to the first shaft part. Furthermore, the spiral torsion spring is connected with its ends rotationally fixed to the two shaft parts. So it is also very easy and space saving a bias between the two shaft parts are generated.

Bei einigen Ausführungsbeispielen weist der erste Wellenteil an einer axial dem zweiten Wellenteil zugewandten Seite zumindest eine axiale Ausnehmung auf und der zweite Wellenteil weist an einer dem ersten Wellenteil zugewandten Seite zumindest eine entsprechende axiale Nase auf. Dabei greift die zumindest eine Nase des zweiten Wellenteils in die zumindest eine Ausnehmung des ersten Wellenteils ein. Die Nase weist dabei zumindest teilweise die Außenverzahnung des zweiten Wellenteils auf, sodass die Sicherungsnabe in der Sicherungsposition in dem axialen Bereich der Ausnehmung und der Nase mit beiden Wellenteilen über je einen Teil des Umfangs verzahnt ist. Dadurch kann gewährleistet werden, dass bei einem Verschieben der Sicherungsnabe aus der Sicherungsposition durch eine zu verbindende Nabe beim Verbinden mit dieser Nabe die Vorspannung wieder verloren wird, da jeweils beide Wellenteile über je einen Teil des Umfangs mit der Sicherungsnabe oder der zu verbindenden Nabe aufgrund der axialen Verzahnung von Nase und Ausnehmung verzahnt sind. In some embodiments, the first shaft part has at least one axial recess on an axially axially facing side of the second shaft part, and the second shaft part has at least one corresponding axial nose on a side facing the first shaft part. In this case, the at least one lug of the second shaft part engages in the at least one recess of the first shaft part. The nose has at least partially the outer toothing of the second shaft part, so that the securing hub is toothed in the securing position in the axial region of the recess and the nose with two shaft parts each have a portion of the circumference. In this way, it can be ensured that when the securing hub is displaced from the securing position by a hub to be connected when connecting to this hub, the prestressing is lost again, since in each case both shaft parts each have a part of the circumference with the securing hub or the hub to be connected on the basis of FIG axial toothing of the nose and recess are toothed.

Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Welle mit einer Sicherungsnabe, die an ihrem zweiten axialen Ende zumindest eine axiale Nase aufweist. Die Innenverzahnung der Sicherungsnabe erstreckt sich auch über die Nase, sodass für die Sicherungsnabe bei einem Verbinden der Welle mit einer zumindest die Nase aufnehmenden axialen Ausnehmung an einem axialen Ende aufweisenden Nabe eine Position erreichbar ist, in der die Sicherungsnabe mit der zumindest einen Nase noch mit dem zweiten Wellenteil verzahnt ist und die zu verbindende Nabe mit einem die zumindest eine Ausnehmung benachbarten Teil bereits mit dem ersten Wellenteil verzahnt ist. Dadurch kann ebenfalls gewährleistet werden, dass beim Verbinden der Welle mit einer zu verbindenden Nabe die Vorspannung nicht verloren geht. Some embodiments relate to a shaft with a locking hub, which has at least one axial nose at its second axial end. The internal toothing of the securing hub also extends over the nose, so that a position can be reached for connecting the shaft with a at least the nose receiving axial recess at an axial end hub in which the locking hub with the at least one nose with the second shaft part is toothed and the hub to be connected with a the adjacent at least one recess part is already toothed with the first shaft part. This can also be ensured that when connecting the shaft with a hub to be connected, the bias is not lost.

Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Wellen-Nabenverbindung mit einer Welle nach dem zuvor beschriebenen Konzept und einer zumindest teilweise innen verzahnten Nabe. Dabei erstreckt sich die Nabe über den ersten Wellenteil und den zweiten Wellenteil und ist mit beiden Wellenteilen verzahnt. Ferner ist ein vordefiniertes Torsionsmoment zwischen dem ersten Wellenteil und dem zweiten Wellenteil vorhanden. Zusätzlich erstreckt sich die Sicherungsnabe an das axiale Ende der Nabe anschließend über dem ersten Wellenteil. Entsprechend dem zuvor beschriebenen Konzept kann eine Wellen-Nabenverbindung realisiert werden, die nahezu kein oder kein Spiel aufweist. Some embodiments relate to a shaft-hub connection with a shaft according to the previously described concept and an at least partially internally toothed hub. In this case, the hub extends over the first shaft part and the second shaft part and is toothed with both shaft parts. Furthermore, a predefined torsional moment is present between the first shaft part and the second shaft part. In addition, the locking hub extends to the axial end of the hub then over the first shaft part. According to the above-described concept, a shaft-hub connection having almost no or no play can be realized.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend, bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren, näher erläutert. Diese zeigen: Embodiments of the present invention will be explained below with reference to the accompanying figures. These show:

1 einen schematischen Querschnitt einer Welle zum Verbinden mit einer Nabe; 1 a schematic cross section of a shaft for connecting to a hub;

2a bis 2c schematische Darstellungen einer Welle beim Verbinden mit einer Nabe; 2a to 2c schematic representations of a shaft when connecting to a hub;

3a eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Welle eines Drehschwingungsdämpfers zum Verbinden mit einer Nabe mit in den Naben realisierten Übergriffen vor Verbinden; 3a a schematic three-dimensional representation of a shaft of a torsional vibration damper for connection to a hub with realized in the hubs attacks before connecting;

3b eine schematische Frontalansicht der Welle des Drehschwingungsdämpfers aus 3a; 3b a schematic frontal view of the shaft of the torsional vibration damper 3a ;

3c bis 3e schematische Querschnitte an den in 3b gekennzeichneten Stellen; 3c to 3e schematic cross sections at the in 3b marked points;

4a eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Welle eines Drehschwingungsdämpfers mit Übergriffen an den Wellenteilen vor Verbinden; 4a a schematic three-dimensional representation of a shaft of a torsional vibration damper with attacks on the shaft parts before connecting;

4b eine schematische Frontalansicht der Welle des Drehschwingungsdämpfers aus 5a; 4b a schematic frontal view of the shaft of the torsional vibration damper 5a ;

4c bis 4e schematische Querschnitte an den in 5b gekennzeichneten Stellen; 4c to 4e schematic cross sections at the in 5b marked points;

5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Welle zum Verbinden mit einer Nabe; und 5 a flow diagram of a method for producing a shaft for connecting to a hub; and

6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Verbinden einer Welle mit einer Nabe. 6 a flowchart of a method for connecting a shaft with a hub.

Im Folgenden können bei unterschiedlichen, beschriebenen Ausführungsbeispielen teilweise für Objekte und Funktionseinheiten, die gleiche oder ähnliche funktionelle Eigenschaften aufweisen, gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Ferner können zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Zeichnung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt. Des Weiteren können optionale Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombinierbar oder zueinander austauschbar sein. In the following, in the case of different, described exemplary embodiments, the same reference numbers may be used in part for objects and functional units which have the same or similar functional properties. Further, summary reference numerals may be used for components and objects that occur multiple times in one embodiment or in a drawing, but are described together in terms of one or more features. Components or objects which are described by the same or by the same reference numerals may be the same, but possibly also different, in terms of individual, several or all features, for example their dimensions, unless otherwise explicitly or implicitly stated in the description. Furthermore, optional features of the various embodiments may be combined with each other or interchangeable.

1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Welle 100 zum Verbinden mit einer Nabe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Welle 100 umfasst einen ersten zumindest teilweise außen verzahnten Wellenteil 110 und einen koaxial zu dem ersten Wellenteil 110 angeordneten, zweiten zumindest teilweise außen verzahnten Wellenteil 120. Ferner umfasst die Welle 100 eine Drehfedereinrichtung 130 und eine Sicherungsnabe 140. Der zweite Wellenteil 120 schließt sich in axialer Richtung an einem axialen Ende des ersten Wellenteils 110 an den ersten Wellenteil 110 an. Die Drehfedereinrichtung 130 verbindet den ersten Wellenteil 110 mit dem zweiten Wellenteil 120. Ferner kann die Drehfedereinrichtung 130 bei Verdrehung des ersten Wellenteils 110 gegenüber dem zweiten Wellenteil 120 ein Torsionsmoment zwischen dem ersten Wellenteil 110 und dem zweiten Wellenteil 120 erzeugen. Die Sicherungsnabe 140 ist zumindest teilweise innen verzahnt und ist entlang des ersten Wellenteils 110 und des zweiten Wellenteils 120 verschiebbar. Zusätzlich kann die Sicherungsnabe 140 bei einem aufgebrachten vordefinierten Torsionsmoment zwischen dem ersten Wellenteil 110 und dem zweiten Wellenteil 120 in eine Sicherungsposition gebracht werden, sodass das Torsionsmoment aufrechterhalten wird. In der Sicherungsposition erstreckt sich die Sicherungsnabe 140 mit einem ersten axialen Ende über dem ersten Wellenteil 110 und mit einem zweiten axialen Ende über den zweiten Wellenteil 120. Ferner ist die Sicherungsnabe 140 bei einem Verbinden der Welle 100 mit einer Nabe durch die Nabe von der Sicherungsposition weg verschiebbar. 1 shows a schematic cross section of a shaft 100 for connection to a hub according to an embodiment. The wave 100 comprises a first at least partially externally toothed shaft part 110 and a coaxial with the first shaft part 110 arranged, second at least partially externally toothed shaft part 120 , Furthermore, the shaft includes 100 a torsion spring device 130 and a safety hub 140 , The second wave part 120 closes in the axial direction at an axial end of the first shaft part 110 to the first shaft part 110 at. The torsion spring device 130 connects the first shaft part 110 with the second shaft part 120 , Furthermore, the torsion spring device 130 upon rotation of the first shaft part 110 opposite the second shaft part 120 a torsional moment between the first shaft part 110 and the second shaft part 120 produce. The safety hub 140 is at least partially internally toothed and is along the first shaft part 110 and the second shaft part 120 displaceable. In addition, the safety hub 140 at an applied predefined torsional moment between the first shaft part 110 and the second shaft part 120 be brought into a securing position, so that the torsional moment is maintained. The safety hub extends in the safety position 140 with a first axial end above the first shaft part 110 and a second axial end over the second shaft portion 120 , Furthermore, the safety hub 140 when connecting the shaft 100 with a hub through the hub of the securing position away displaced.

Die Welle 100 kann eine Welle eines beliebigen Maschinenteils oder einer Maschine (z.B. Motor, Kupplung, Drehschwingungsdämpfung) sein, die mit einer Nabe (z.B. auch Hauptnabe genannt) eines anderen Maschinenteils oder einer Maschine (z.B. Kupplung, Getriebe, Drehschwingungsdämpfung) verbunden werden soll. The wave 100 may be a shaft of any machine part or a machine (eg engine, clutch, torsional vibration damping), which is to be connected to a hub (eg also called main hub) of another machine part or a machine (eg clutch, transmission, torsional vibration damping).

Der erste Wellenteil 110 und der zweiten Wellenteil 120 sind zumindest teilweise außenverzahnt. In anderen Worten, ein Außenumfang des ersten Wellenteils 110 und ein Außenumfang des zweiten Wellenteils sind mit einer Verzahnung ausgebildet. Diese Verzahnung kann sich jeweils über den ganzen Außenumfang oder sowohl axial als auch in Umfangsrichtung (Richtung orthogonal zur axialen und einer radialen Richtung am Umfang) nur teilweise über den jeweiligen Außendurchmesser erstrecken. Beispielsweise kann sich der erste Wellenteil 110 in axialer Richtung von dem zweiten Wellenteil weg deutlich weiter erstrecken als es für ein Verbinden mit einer Nabe (und z.B. für ein Verschieben der Sicherungsnabe) notwendig ist. Dementsprechend kann der erste Wellenteil z.B. 110 auch einen axialen Teil ohne Verzahnung aufweisen. Ebenso kann es beispielsweise ausreichend sein, den zweiten Wellenteil 120 in Umfangsrichtung nur teilweise mit einer Verzahnung auszubilden, da diese teilweise Verzahnung ausreichen kann, um im Eingriff in die Sicherungsnabe 140 das Torsionsmoment aufrechtzuerhalten. The first shaft part 110 and the second shaft part 120 are at least partially externally toothed. In other words, an outer periphery of the first shaft part 110 and an outer periphery of the second shaft part are formed with a toothing. This toothing can extend only over the entire outer circumference or both axially and in the circumferential direction (direction orthogonal to the axial direction and a radial direction on the circumference) only partially over the respective outer diameter. For example, the first shaft part 110 extend in the axial direction away from the second shaft part significantly further than is necessary for a connection to a hub (and for example for a displacement of the locking hub). Accordingly, the first shaft part, for example 110 also have an axial part without teeth. Likewise, it may be sufficient, for example, the second shaft part 120 only partially formed in the circumferential direction with a toothing, since this partial toothing may be sufficient to engage in the safety hub 140 to maintain the torsion moment.

Damit die Sicherungsnabe 140 sich entlang des ersten Wellenteils 100 und des zweiten Wellenteils 120 bewegen kann und auch später die zu verbindende Nabe nach Verbinden mit dem ersten Wellenteil 110 und dem zweiten Wellenteil 120 verzahnt ist, kann ein Außendurchmesser der Verzahnung des ersten Wellenteils 110 im Wesentlichen (zum Beispiel bis auf Fertigungstoleranzen oder weniger als die Höhe der Zähne der Verzahnung) einem Außendurchmesser der Verzahnung des zweiten Wellenteils 120 entsprechen. Thus the safety hub 140 along the first part of the shaft 100 and the second shaft part 120 can move and also later to be connected hub after connecting to the first shaft part 110 and the second shaft part 120 toothed, an outer diameter of the teeth of the first shaft part 110 essentially (for example, except for manufacturing tolerances or less than the height of the teeth of the toothing) an outer diameter of the toothing of the second shaft part 120 correspond.

Der erste Wellenteil 110 und der zweite Wellenteil sind zueinander koaxial angeordnet. D.h. der erste Wellenteil 110 und der zweite Wellenteil 120 weisen im Betrieb eine gemeinsame Rotationsachse auf. Ferner schließt sich der zweite Wellenteil 120 in axialer Richtung an einem axialen Ende des ersten Wellenteils 110 an den ersten Wellenteil 110 an. In anderen Worten, die beiden Wellenteile sind auf ihrer gemeinsamen Rotationsachse nacheinander angeordnet. Dabei können die beiden Wellenteile in axialer Richtung einen Abstand zueinander aufweisen. The first shaft part 110 and the second shaft part are arranged coaxially with each other. That is, the first shaft part 110 and the second shaft part 120 have a common axis of rotation during operation. Furthermore, the second shaft part closes 120 in the axial direction at an axial end of the first shaft part 110 to the first shaft part 110 at. In other words, the two shaft parts are arranged successively on their common axis of rotation. In this case, the two shaft parts may have a distance from one another in the axial direction.

Der axiale Abstand zwischen den beiden Wellenteilen kann z.B. so groß sein, dass die die beiden Wellenteile verbindende Drehfedereinrichtung 130 zwischen den beiden Wellenteilen angeordnet werden kann. Dadurch können die beiden Wellenteile und die Drehfedereinrichtung 130 kostengünstig herstellbar sein. Die beiden Wellenteile können dann beide oder einer mit der Drehfedereinrichtung 130 einteilig oder mehrteilig realisiert sein. Allerdings führt ein großer Abstand zwischen den beiden Wellenteilen auch zu einem großen axialen Bauraum. The axial distance between the two shaft parts may for example be so large that the two shaft parts connecting torsion spring device 130 can be arranged between the two shaft parts. This allows the two shaft parts and the torsion spring device 130 be inexpensive to produce. The two shaft parts can then both or one with the torsion spring device 130 be implemented in one piece or in several parts. However, a large distance between the two shaft parts also leads to a large axial space.

Optional, alternativ oder zusätzlich kann daher der erste Wellenteil 110 zumindest teilweise hohl sein und die Drehfedereinrichtung 130 zumindest teilweise in dem von dem ersten Wellenteil 110 gebildeten Hohlraum angeordnet sein. In anderen Worten, der erste Wellenteil 110 kann an einem dem zweiten Wellenteil 120 zugewandten axialen Ende einen in Richtung des zweiten Wellenteils 120 offenen Hohlraum aufweisen. Dieser Hohlraum kann dazu genutzt werden, den größten Teil (z.B. bis auf den Anschlussbereich an das zweite Wellenteil oder mehr als die Hälfte der axialen Ausdehnung) der Drehfedereinrichtung 130 aufzunehmen. An einer dem zweiten Wellenteil 120 abgewandten Ende des Hohlraums kann die Drehfedereinrichtung 130 dann beispielsweise mit dem ersten Wellenteil 110 verbunden sein. Der axiale Abstand zwischen den beiden Wellenteilen kann so beispielsweise kleiner als 5mm (oder kleiner als 2mm oder kleiner als 1mm) sein. Optionally, alternatively or additionally, therefore, the first shaft part 110 be at least partially hollow and the torsion spring device 130 at least partially in that of the first shaft part 110 be formed cavity formed. In other words, the first wave part 110 can be at a second shaft part 120 facing axial end in the direction of the second shaft part 120 have open cavity. This cavity can be used to the largest part (eg, except for the connection area to the second shaft part or more than half of the axial extent) of the torsion spring device 130 take. At one of the second shaft part 120 opposite end of the cavity, the torsion spring means 130 then, for example, with the first shaft part 110 be connected. The axial distance between the two shaft parts may for example be less than 5mm (or less than 2mm or less than 1mm).

Die Sicherungsnabe 140 erstreckt sich in der Sicherungsposition in axialer Richtung von dem ersten Wellenteil 110 über den Abstand oder Spalt zwischen den beiden Wellenteilen zu dem zweiten Wellenteil 120, sodass die Sicherungsnabe 140 mit ihrer Innenverzahnung mit beiden Wellenteilen verzahnt ist und das Torsionsmoment zwischen den beiden Wellenteilen sichern oder aufrechterhalten kann, da sich die beiden Wellenteile dann nicht relativ zueinander verdrehen können. The safety hub 140 extends in the securing position in the axial direction of the first shaft part 110 about the distance or gap between the two shaft parts to the second shaft part 120 so the backup hub 140 is toothed with its internal teeth with both shaft parts and can secure or maintain the torsional moment between the two shaft parts, since then the two shaft parts can not rotate relative to each other.

Die Innenverzahnung der Sicherungsnabe 140 kann sich in axialer Richtung und in Umfangrichtung über den vollständigen Innenumfang oder Innendurchmesser der Sicherungsnabe 140 erstrecken. Alternativ kann es auch ausreichend sein die Innenverzahnung nur auf einem Teil des Innenumfangs (in axialer und/oder in Umfangrichtung) auszubilden. The internal toothing of the safety hub 140 can be in the axial direction and in the circumferential direction over the entire inner circumference or inner diameter of the safety hub 140 extend. Alternatively, it may also be sufficient to form the internal teeth only on a part of the inner circumference (in the axial and / or circumferential direction).

Da die beiden Wellenteile im Wesentlichen denselben Außendurchmesser aufweisen kann die Sicherungsnabe 140 zumindest in dem Teil der beiden Wellenteile, in dem die beiden Wellenteile die Außenverzahnung aufweisen verschoben werden. Dies kann gewährleistet werden, wenn die Sicherungsnabe 140 zumindest in dem in Umfangsrichtung mit Außenverzahnung versehenen Bereich der Wellenteile keine in radialer Richtung nach innen über die Innenverzahnung hinausragende Teile aufweist. Since the two shaft parts can have substantially the same outer diameter, the safety hub 140 at least in the part of the two shaft parts in which the two shaft parts have the external teeth are moved. This can be guaranteed if the safety hub 140 Has at least in the circumferentially provided with external teeth portion of the shaft parts in the radial direction inwardly beyond the internal teeth protruding parts.

Die Sicherungsposition kann jede Position sein, in der die Sicherungsnabe 140 mit beiden Wellenteilen verzahnt ist und das vordefinierte Torsionsmoment aufrechterhalten kann. Dabei kann sich die Sicherungsnabe 140 beispielsweise in axialer Richtung weiter über den ersten Wellenteil als den zweiten Wellenteil erstrecken. Alternativ, kann sich die Sicherungsnabe 140 in der Sicherungsposition aber auch im Wesentlichen gleich weit über beide Wellenteile erstrecken. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Sicherungsnabe 140 auch beispielsweise bei starken Erschütterungen beim Transport nicht so weit verrutschen kann, dass sie einen der beiden Wellenteile freigibt. The safety position can be any position in which the safety hub 140 meshed with both shaft parts and can maintain the predefined torsional moment. This can be the safety hub 140 for example, in the axial direction further extend beyond the first shaft part as the second shaft part. Alternatively, the backup hub may be 140 in the securing position but also extend substantially equally over both shaft parts. This can ensure that the safety hub 140 Also, for example, during heavy shocks during transport can not slip so far that it releases one of the two shaft parts.

Die Drehfedereinrichtung 130 verbindet die beiden Wellenteile miteinander und ist mit beiden verdrehfest verbunden. D.h. dass ein jeweiliges Ende der Drehfedereinrichtung 130 mit dem jeweiligen Wellenteil so verbunden ist, dass zwischen dem jeweiligen Ende und dem Wellenteil im Wesentlichen (ohne Zerstörung) keine relative Drehbewegung möglich ist. Dies kann beispielsweise durch eine formschlüssige, kraftschlüssige oder stoffschlüssige Verbindung realisiert werden. Jedoch können durch die endliche Torsionssteifigkeit der Drehfedereinrichtung 130 in Abhängigkeit von einem aufgebrachten Torsionsmoment die beiden Wellenteile relativ zueinander verdreht werden. Je stärker die Wellenteile zueinander verdreht werden sollen, umso mehr Kraft oder Torsionsmoment muss dazu aufgewendet werden. Dementsprechend kann durch Verdrehen der Wellenteile relativ zueinander ein vordefiniertes Torsionsmoment aufgebracht werden. Dieses Torsionsmoment kann dann durch Einbringen der Sicherungsnabe 140 in die Sicherungsposition aufrechterhalten werden. Die Verdrehung kann so ausgeführt werden, dass die Außenverzahnungen der beiden Wellenteile aufeinander ausgerichtet sind, sodass die Sicherungsnabe 140 in die Sicherungsposition geschoben werden kann. The torsion spring device 130 connects the two shaft parts together and is connected to both rotationally fixed. That is, a respective end of the torsion spring device 130 is connected to the respective shaft part so that between the respective end and the shaft part substantially (without destruction) no relative rotational movement is possible. This can be realized for example by a positive, non-positive or cohesive connection. However, due to the finite torsional rigidity of the torsion spring device 130 depending on an applied torsional moment, the two shaft parts are rotated relative to each other. The stronger the shaft parts are to be twisted to each other, the more force or torsional moment must be used. Accordingly, by rotating the shaft parts relative to each other, a predefined torsional moment can be applied. This torsional moment can then by introducing the safety hub 140 be maintained in the hedging position. The rotation can be performed so that the outer teeth of the two shaft parts are aligned, so that the safety hub 140 can be pushed into the securing position.

Das vordefinierte Torsionsmoment kann je nach Anwendungen ein unterschiedlich hohes, von Null verschiedenes Torsionsmoment sein. Ist in einer Anwendung mit großen zu übertragenden Kräften oder Momenten von der Welle 100 zu einer Nabe oder hohen und schnellen Lastwechseln zu rechnen kann ein höheres vordefiniertes Torsionsmoment gewählt werden als bei geringen zu übertragenden Momenten. Das vordefinierte Torsionsmoment kann jeweils so groß gewählt werden, dass Anschlagwechsel oder Geräusche der Wellen-Nabenverbindung im Betrieb reduziert oder eliminiert werden können. Das beschriebene Konzept kann unabhängig von der Anwendung und dem gewünschten vordefinierten Torsionsmoment angewendet werden. Depending on the application, the predefined torsional moment can be a different torsional moment than zero. Is in an application with large forces to be transmitted or moments from the shaft 100 To calculate a hub or high and fast load changes, a higher predefined torsional moment can be selected than at low moments to be transmitted. The predefined torsional moment can each be selected so large that abutment changes or noises of the shaft-hub connection can be reduced or eliminated during operation. The described concept can be applied independently of the application and the desired predefined torsional moment.

Beispielsweise kann optional, alternativ oder zusätzlich zu bereits erwähnten Aspekten die Drehfedereinrichtung 130 eine die beiden Wellenteile verbindende Torsionsfeder umfassen. Die Torsionsfeder kann beispielsweise als die beiden Wellenteile entlang der Rotationsachse, also koaxial, verbindendes Torsionselement (z.B. runder Stab) realisiert werden. Dadurch kann die Drehfedereinrichtung 130 auf einfache Art und Weise realisiert werden. For example, optionally, alternatively or in addition to already mentioned aspects, the torsion spring device 130 comprise a torsion spring connecting the two shaft parts. The torsion spring can be realized, for example, as the two shaft parts along the axis of rotation, that is, coaxially, connecting torsion element (eg, round rod). As a result, the torsion spring device 130 be realized in a simple manner.

Die Torsionsfeder und das zweite Wellenteil 120 können beispielsweise einteilig ausgeführt sein. Dadurch kann die Anzahl an Bauteilen und somit der Montageaufwand reduziert werden. Alternativ können die Torsionsfeder und das zweite Wellenteil 120 aber auch mehrteilig ausgeführt sein, wodurch sich die Herstellungskosten reduzieren lassen können, da diese Teile einfacher herzustellen sein können. The torsion spring and the second shaft part 120 For example, they can be made in one piece. As a result, the number of components and thus the assembly costs can be reduced. Alternatively, the torsion spring and the second shaft part 120 but also be executed in several parts, which can reduce the manufacturing cost, as these parts can be easier to manufacture.

Optional kann die Drehfedereinrichtung 130 zusätzlich eine Spiraldrehfeder umfassen, die sich um die Torsionsfeder erstreckt und mit ihren Enden mit den beiden Wellenteilen 110, 120 verdrehfest verbunden ist. Dadurch kann eine höhere Torsionssteifigkeit erreicht werden, sodass bei geringerer Verdrehung der Wellenteile bereits ein hohes Torsionsmoment erreicht werden kann. Optionally, the torsion spring device 130 additionally comprise a spiral torsion spring which extends around the torsion spring and with its ends with the two shaft parts 110 . 120 is rotationally connected. As a result, a higher torsional stiffness can be achieved, so that with a smaller rotation of the shaft parts already a high torsional moment can be achieved.

Alternativ kann die Drehfedereinrichtung 130 optional eine Lagerachse und eine Spiraldrehfeder umfassen. Dabei kann der zweite Wellenteil 120 drehbar auf der Lagerachse gelagert sein und die Lagerachse verdrehfest mit dem ersten Wellenteil 110 verbunden sein. Ferner kann sich die Spiraldrehfeder um die Lagerachse erstrecken und mit ihren Enden mit den beiden Wellenteilen 110, 120 verdrehfest verbunden sein. In anderen Worten, eine koaxial zu den beiden Wellenteilen verlaufende Lagerachse trägt den zweiten Wellenteil 120. Das zweite Wellenteil 120 ist auf der Lagerachse so gelagert, dass es relativ zu dem ersten Wellenteil 110 verdreht werden kann. Die Spiraldrehfeder ist mit den beiden Wellenteilen mit je einem Ende verdrehfest verbunden und wirkt so einer Verdrehung der beiden Wellenteile relativ zueinander entgegen, sodass bei Verdrehung ein Torsionsmoment erzeugt wird. Dadurch kann die Drehfedereinrichtung 130 ebenfalls auf einfache Art und Weise realisiert werden. Alternatively, the torsion spring device 130 optionally include a bearing axis and a spiral torsion spring. In this case, the second shaft part 120 be rotatably mounted on the bearing axis and the bearing axis against rotation with the first shaft part 110 be connected. Furthermore, the spiral torsion spring can extend around the bearing axis and with their ends with the two shaft parts 110 . 120 be rotationally connected. In other words, a bearing axis extending coaxially with the two shaft parts carries the second shaft part 120 , The second wave part 120 is mounted on the bearing shaft so that it is relative to the first shaft part 110 can be twisted. The spiral torsion spring is rotationally connected to the two shaft parts, each with one end and thus counteracts a rotation of the two shaft parts relative to each other, so that upon torsion, a torsional moment is generated. As a result, the torsion spring device 130 also be realized in a simple manner.

Die beiden Wellenteile können unterschiedliche Hauptaufgaben in einer Wellen-Naben-Verbindung erfüllen. Z.B. kann der erste Wellenteil 110 im Betrieb hauptsächlich zur Aufnahme der zu übertragenden Momente und der zweite Wellenteil 120 zur Verhinderung von Geräuschen, Anlagewechsel oder erhöhter Abnutzung bei Lastwechseln zuständig sein. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn der zweite Wellenteil 120 den der Nabe zugewandten Teil bildet und nur über die Drehfedereinrichtung 130 mit der restlichen Welle verbunden ist, sodass nur geringe Kräfte über den zweiten Wellenteil 120 übertragen werden können. In anderen Worten, optional, zusätzlich oder alternativ zu anderen beschriebenen Aspekten kann der zweite Wellenteil 120 an dem axialen Ende der Welle 100 angeordnet sein und der erste Wellenteil 110 ausgebildet sein, um nach Verbinden mit einer Nabe im Vergleich zu dem zweiten Wellenteil 120 mehr als 70 % (oder mehr als 50 %, mehr als 80 % oder mehr als 90 %) einer maximal zu übertragenden Kraft oder Moment aufzunehmen. Dies kann durch eine entsprechende Dimensionierung der beiden Wellenteile und der Drehfedereinrichtung 130 erreicht werden. Die maximal zu übertragende Kraft oder das maximal zu übertragende Moment kann je nach Anwendung unterschiedlich groß sein. The two shaft parts can fulfill different main tasks in a shaft-hub connection. For example, the first shaft part 110 in operation mainly for receiving the moments to be transmitted and the second shaft part 120 be responsible for preventing noise, change of installation or increased wear during load changes. This may for example be the case when the second shaft part 120 forms the hub facing part and only on the torsion spring device 130 connected to the rest of the shaft, so that only small forces on the second shaft part 120 can be transmitted. In other words, optionally, in addition to or as an alternative to other aspects described, the second shaft part may 120 at the axial end of the shaft 100 be arranged and the first shaft part 110 be configured to connect to a hub compared to the second shaft part 120 to absorb more than 70% (or more than 50%, more than 80% or more than 90%) of a maximum transmitted force or moment. This can be achieved by a corresponding dimensioning of the two shaft parts and the torsion spring device 130 be achieved. The maximum force to be transmitted or the maximum torque to be transmitted can vary depending on the application.

Optional, zusätzlich oder alternativ zu andern beschriebenen Aspekten kann der erste Wellenteil 110 an einer axial dem zweiten Wellenteil 120 zugewandten Seite zumindest eine axiale Ausnehmung aufweisen und der zweite Wellenteil 120 an einer dem ersten Wellenteil 110 zugewandten Seite zumindest eine entsprechende axiale Nase aufweisen. Die zumindest eine Nase des zweiten Wellenteils 110 greift in die zumindest eine Ausnehmung des ersten Wellenteils 110 ein. Die Nase weist dabei zumindest teilweise die Außenverzahnung des zweiten Wellenteils 120 auf, sodass die Sicherungsnabe in der Sicherungsposition in dem axialen Bereich der Ausnehmung und der Nase mit beiden Wellenteilen 110, 120 über je einen Teil des Umfangs verzahnt ist. Die Nase weist beispielsweise zumindest in jenem Teil, in dem sich die Außenverzahnung des zweiten Wellenteils 120 fortsetzt, einen im Wesentlichen gleichen Außendurchmesser der Verzahnung auf, wie die beiden Wellenteile 110, 120. In anderen Worten, die beiden Wellenteile können in axialer Richtung an der jeweils dem anderen Wellenteil zugewandten Seite eine Verzahnung (z.B. eine Nase und eine Ausnehmung) aufweisen. Diese axiale Verzahnung der beiden Wellenteile greift ineinander ein, sodass die Sicherungsnabe 140 in dem Bereich der axialen Verzahnung der beiden Wellenteile in die Außenverzahnung beider Wellenteile eingreift. Dadurch kann gewährleiste werden, dass auch während des Verbindens mit einer Nabe jeweils entweder die Sicherungsnabe 140 oder die zu verbindende Nabe im Bereich der axialen Verzahnung mit beiden Wellenteilen im Eingriff steht und so das vordefinierte Torsionsmoment (und so auch die Vorspannung) aufrechterhalten werden kann. Die axiale Verzahnung kann auch als klauenförmiger Übergriff bezeichnet werden. Optionally, in addition to or as an alternative to other aspects described, the first shaft part 110 at an axially the second shaft part 120 facing side have at least one axial recess and the second shaft part 120 at one of the first shaft part 110 facing side have at least one corresponding axial nose. The at least one nose of the second shaft part 110 engages in the at least one recess of the first shaft part 110 one. The nose has at least partially the external toothing of the second shaft part 120 so that the securing hub in the securing position in the axial region of the recess and the nose with two shaft parts 110 . 120 is interlocked over each part of the circumference. The nose has, for example, at least in that part in which the external toothing of the second shaft part 120 continues to have a substantially same outer diameter of the teeth, as the two shaft parts 110 . 120 , In other words, the two shaft parts may have a toothing (eg a nose and a recess) in the axial direction on the side facing the other shaft part. This axial toothing of the two shaft parts engages one another, so that the safety hub 140 engages in the external toothing of the two shaft parts in the region of the axial toothing of the two shaft parts. This can be ensured that even during the Connecting to a hub each either the safety hub 140 or the hub to be connected in the region of the axial toothing with both shaft parts is engaged and so the predefined torsion (and so the bias) can be maintained. The axial toothing can also be referred to as a claw-shaped grip.

Die Sicherungsnabe 140 (und auch die zu verbindende Nabe) können hier auch mit jeweils einer glatten Stirnfläche ausgebildet werden. Beim Verbinden mit der Nabe kann diese dann ohne großen Aufwand in einer beliebigen Orientierung zur Welle mit dieser verbunden werden. The safety hub 140 (And also the hub to be connected) can be formed here, each with a smooth face. When connecting to the hub, this can then be easily connected in any orientation to the shaft with this.

Damit die Wellenteile trotz Verzahnung gegeneinander zum Erzeugen des vordefinierten Torsionsmoments verdreht werden können, können die Zähne oder Nasen in Umfangrichtung kleiner sein als die Ausnehmungen. In anderen Worten, die Nase kann zusätzlich kleiner als die Ausnehmung sein, sodass der erste Wellenteil 110 gegenüber dem zweiten Wellenteil 120 verdrehbar ist, um ein Torsionsmoment zwischen den Wellenteilen 110, 120 zu erzeugen. So that the shaft parts can be rotated against each other to produce the predefined torsional moment, despite toothing, the teeth or lugs in the circumferential direction can be smaller than the recesses. In other words, the nose may additionally be smaller than the recess, so that the first shaft part 110 opposite the second shaft part 120 is rotatable to a torsional moment between the shaft parts 110 . 120 to create.

Optional, zusätzlich oder alternativ zu den anderen beschriebenen Aspekten kann die Sicherungsnabe 140 an ihrem zweiten axialen Ende zumindest eine axiale Nase aufweisen. Dabei erstreckt sich die Innenverzahnung der Sicherungsnabe auch über die Nase, sodass für die Sicherungsnabe 140 bei einem Verbinden der Welle mit einer zumindest einer die Nase aufnehmenden axialen Ausnehmung an einem axialen Ende aufweisenden Nabe eine Position erreichbar ist, in der die Sicherungsnabe 140 mit der zumindest einen Nase noch mit dem zweiten Wellenteil 120 verzahnt ist und die zu verbindende Nabe mit einem der zumindest einen Ausnehmung benachbarten Teil bereits mit dem ersten Wellenteil 110 verzahnt ist. In anderen Worten, alternativ oder zusätzlich zu einer axialen Verzahnung zwischen den Wellenteilen kann eine solche axiale Verzahnung auch zwischen der Sicherungsnabe 140 und der zu verbindenden Nabe ausgebildet werden. Beim Verbinden kann die Verzahnung der beiden Naben aufeinander ausgerichtet werden und dann die zu verbindende Nabe auf die Welle geschoben werden. Optionally, in addition to or as an alternative to the other aspects described, the locking hub 140 have at least one axial nose at its second axial end. The internal toothing of the safety hub also extends over the nose, so that for the safety hub 140 in a connection of the shaft with a at least one nose receiving axial recess at an axial end having hub, a position can be reached, in which the safety hub 140 with the at least one nose still with the second shaft part 120 is toothed and the hub to be connected with one of the at least one recess adjacent part already with the first shaft part 110 interlocked. In other words, as an alternative or in addition to an axial toothing between the shaft parts, such an axial toothing can also be provided between the safety hub 140 and the hub to be connected are formed. When connecting the teeth of the two hubs can be aligned and then the hub to be connected are pushed onto the shaft.

Beispielsweise zeigen die 2a–2c eine schematische Darstellung einer Welle 200 beim Verbinden mit einer Nabe 250 als ein Ausführungsbeispiel. Die Welle 200 ist dabei in einer teilweise geschnittenen Ansicht dargestellt, bei der im oberen Teil der Ansicht ein Viertel des Umfangs weggeschnitten wurde, um auch einen Querschnitt und das Innere sehen zu können. Die Sicherungsnabe 140 weist zumindest eine Nase 222 und eine Ausnehmung 224 auf, die zu der zumindest einen Nase 252 und Ausnehmung 254 der Nabe 250 passen, auf. Dadurch wird eine zuvor beschriebene axiale Verzahnung realisiert. In 2a sind die Welle 200 und die Nabe 250 vor Verbinden gezeigt und in 2b sind die Welle 200 und die Nabe 250 in verbundenem Zustand gezeigt. Die Sicherungsnabe 140 ist dabei von der Nabe 250 aus der Sicherungsposition geschoben worden und verbleibt an das Ende der Nabe 250 anschließend auf dem ersten Wellenteil 110. 2c zeigt eine Position während des Verbindens, in der durch die axiale Verzahnung der beiden Naben beide in die Außenverzahnung von beiden Wellenteilen eingreifen, sodass die Vorspannung erhalten bleibt. For example, the show 2a - 2c a schematic representation of a wave 200 when connecting to a hub 250 as an embodiment. The wave 200 is shown in a partially sectioned view, in the upper part of the view a quarter of the circumference was cut away to see a cross section and the interior can. The safety hub 140 has at least one nose 222 and a recess 224 on that to the at least one nose 252 and recess 254 the hub 250 watch out. As a result, a previously described axial toothing is realized. In 2a are the wave 200 and the hub 250 shown before connecting and in 2 B are the wave 200 and the hub 250 shown in connected condition. The safety hub 140 is from the hub 250 has been pushed out of the securing position and remains at the end of the hub 250 subsequently on the first shaft part 110 , 2c shows a position during the connection, in which engage by the axial teeth of the two hubs both in the external toothing of both shaft parts, so that the bias voltage is maintained.

Optional, zusätzlich oder alternativ zu den anderen beschriebenen Aspekten kann die Sicherungsnabe 140 zumindest teilweise (oder vollständig) aus Kunststoff bestehen und die Verzahnung der Sicherungsnabe ausgebildet sein, sodass die Sicherungsnabe 140 nach einem Verbinden mit einer Nabe spielfrei mit dem ersten Wellenteil 110 verbunden ist. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem einer oder mehrere Zähne der Innenverzahnung der Sicherungsnabe 140 etwas größer hergestellt oder gespritzt werden als der eigentlich dafür vorgesehene Platz in der Außenverzahnung der beiden Wellenteile, sodass die Sicherungsnabe 140 leicht verklemmt. Dadurch kann im verbundenen Zustand gewährleitet werden, dass die Sicherungsnabe 140 im Betrieb keine Geräusche macht. Optionally, in addition to or as an alternative to the other aspects described, the locking hub 140 at least partially (or completely) made of plastic and be formed the teeth of the safety hub, so that the safety hub 140 after connecting with a hub backlash with the first shaft part 110 connected is. This can be achieved, for example, by one or more teeth of the internal toothing of the safety hub 140 be made slightly larger or injected than the actually intended space in the outer teeth of the two shaft parts, so that the safety hub 140 slightly jammed. This can be ensured in the connected state that the safety hub 140 makes no noise during operation.

Optional, zusätzlich oder alternativ zu den beschriebenen Aspekten kann eine Form eines Außenumfangs der Sicherungsnabe 140 ausgebildet sein, sodass durch eine Vorspanneinrichtung (z.B. Schlüssel, Mitnehmer) während oder vor einem Schieben der Sicherungsnabe 140 über das zweite Wellenteil 120 in die Sicherungsposition durch Verdrehen des zweiten Wellenteils 120 gegenüber dem ersten Wellenteil 110 über die Sicherungsnabe ein vordefiniertes Torsionsmoment zwischen dem ersten Wellenteil 110 und dem zweiten Wellenteil 120 erzeugbar ist. In anderen Worten, die Sicherungsnabe 140 kann dazu verwendet werden die beiden Wellenteile relativ zueinander zu verdrehen, um das vordefinierte Torsionsmoment aufzubringen. Dazu kann die Außenfläche der Sicherungsnabe 140 so geformt sein, dass ein entsprechendes Werkzeug verwendet werden kann, um das Torsionsmoment aufzubringen. Z.B. kann die Sicherungsnabe 140 eine Schlüsselfläche, eine Außenverzahnung, einen Mitnehmer oder eine Mitnehmerbohrung aufweisen. Optionally, in addition to or as an alternative to the aspects described, may be a shape of an outer periphery of the locking hub 140 be formed so that by a biasing device (eg key, driver) during or before pushing the safety hub 140 over the second shaft part 120 in the securing position by turning the second shaft part 120 opposite the first shaft part 110 via the safety hub a predefined torsional moment between the first shaft part 110 and the second shaft part 120 can be generated. In other words, the backup hub 140 can be used to rotate the two shaft parts relative to each other to apply the predefined torsional moment. This may be the outer surface of the safety hub 140 be shaped so that a corresponding tool can be used to apply the torsional moment. For example, the safety hub 140 a key surface, an external toothing, a driver or a Mitnehmerbohrung have.

Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Wellen-Nabenverbindung, die eine Welle nach dem zuvor beschriebenen Konzept oder nach einem oder mehreren der beschriebenen Ausführungsbeispiele und eine zumindest teilweise innenverzahnte Nabe (auch Hauptnabe genannt) umfasst. Die Nabe erstreckt sich über den ersten Wellenteil 110 und den zweiten Wellenteil 120 und ist mit beiden Wellenteilen 110, 120 verzahnt. Dabei ist ein vordefiniertes Torsionsmoment (größer Null) zwischen dem ersten Wellenteil und dem zweiten Wellenteil vorhanden. Ferner erstreckt sich die Sicherungsnabe 130 an das axiale Ende der Nabe anschließend über den ersten Wellenteil 110. Some embodiments relate to a shaft-hub connection, which comprises a shaft according to the previously described concept or according to one or more of the described embodiments and an at least partially internally toothed hub (also called main hub). The hub extends over the first shaft part 110 and the second shaft part 120 and is with both shaft parts 110 . 120 toothed. In this case, a predefined torsional moment (greater than zero) is present between the first shaft part and the second shaft part. Furthermore, the locking hub extends 130 to the axial end of the hub then over the first shaft part 110 ,

Sowohl die Welle als auch die Nabe können weitere optionale, zusätzliche oder alternative Merkmale umfassen, die optionalen, zusätzlichen oder alternativen Ausgestaltungen entsprechen, die in Zusammenhang mit dem zuvor beschriebenen Konzept oder einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele erläutert wurden. Both the shaft and the hub may include other optional, additional or alternative features that correspond to optional, additional or alternative embodiments discussed in connection with the previously described concept or one of the previously described embodiments.

3a–3e zeigen ein Beispiel einer Wellen-Naben-Verbindung zwischen einer Welle 300 eines Drehschwingungsdämpfers oder eines Torsionsschwingungsdämpfers und einer damit zu verbindenden Nabe 250. Der Aufbau der Welle 300 und der Nabe 250 entsprechen dabei im Wesentlichen jenen in 2a–2c. 3a - 3e show an example of a shaft-hub connection between a shaft 300 a torsional vibration damper or a torsional vibration damper and a hub to be connected thereto 250 , The construction of the wave 300 and the hub 250 essentially correspond to those in 2a - 2c ,

4a–4e zeigen ein Beispiel einer Wellen-Naben-Verbindung zwischen einer Welle 400 eines Drehschwingungsdämpfers oder eines Torsionsschwingungsdämpfers und einer damit zu verbindenden Nabe 250. Der Aufbau der Welle 400 und der Nabe 250 entsprechen dabei im Wesentlichen jenem in 1. Zusätzlich weisen die beiden Wellenteile eine axiale Verzahnung auf, wie sie bereits zuvor beschrieben wurde. So weist der zweite Wellenteil 120 beispielsweise mehrere Nasen 422 auf, wie sie in 4a und 4e zu sehen sind. Ferner weist der erste Wellenteil 110 Nasen 412 an Stellen auf an denen der zweite Wellenteil 120 Ausnehmungen aufweist, wie es z.B. in 4d gezeigt ist. 4a - 4e show an example of a shaft-hub connection between a shaft 400 a torsional vibration damper or a torsional vibration damper and a hub to be connected thereto 250 , The construction of the wave 400 and the hub 250 essentially correspond to that in 1 , In addition, the two shaft parts have an axial toothing, as already described above. So points the second shaft part 120 for example, several noses 422 on how they are in 4a and 4e you can see. Furthermore, the first shaft part 110 nose 412 in places where the second shaft part 120 Has recesses, as it is eg in 4d is shown.

5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 500 zum Herstellen einer Welle zum Verbinden mit einer Nabe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 500 umfasst ein Bereitstellen 510 eines ersten, zumindest teilweise, ausverzahnten Wellenteils und ein Bereitstellen 520 eines koaxial zu dem ersten Wellenteil angeordneten, zweiten zumindest teilweise außenverzahnten Wellenteils. Dabei schließt sich der zweite Wellenteil in axialer Richtung an ein axiales Ende des ersten Wellenteils an den ersten Wellenteil an. Ferner umfasst das Verfahren 500 ein Bereitstellen 530 einer Drehfedereinrichtung, die den ersten Wellenteil mit dem zweiten Wellenteil verbindet und ausgebildet ist, um bei Verdrehung des ersten Wellenteils gegenüber dem zweiten Wellenteil ein Torsionsmoment zwischen dem ersten Wellenteil und dem zweiten Wellenteil zu erzeugen. Zusätzlich weist das Verfahren 500 ein Bereitstellen 540 einer zumindest teilweise innenverzahnten Sicherungsnabe auf, die entlang des ersten Wellenteils und des zweiten Wellenteils axial verschiebbar ist und dazu ausgebildet ist, um bei einem aufgebrachten vordefinierten Torsionsmoment zwischen dem ersten Wellenteil und dem zweiten Wellenteil in eine Sicherungsposition gebracht zu werden, sodass das Torsionsmoment aufrechterhalten wird. Ferner erstreckt sich die Sicherungsnabe in der Sicherungsposition mit einem axialen Ende über das erste Wellenteil und mit einem zweiten axialen Ende über das zweite Wellenteil. Die Sicherungsnabe ist beim Verbinden der Welle mit einer Nabe durch die Nabe von der Sicherungsposition weg verschiebbar. Ferner umfasst das Verfahren 500 ein Erzeugen 550 eines vordefinierten Torsionsmoments zwischen dem ersten Wellenteil und dem zweiten Wellenteil während oder vor einem Schieben der Sicherungsnabe über das zweite Wellenteil in die Sicherungsposition. 5 shows a flowchart of a method 500 for producing a shaft for connection to a hub according to an embodiment. The procedure 500 includes a provision 510 a first, at least partially, toothed shaft portion and providing 520 a coaxially arranged to the first shaft part, the second at least partially externally toothed shaft part. In this case, the second shaft part connects in the axial direction to an axial end of the first shaft part to the first shaft part. Furthermore, the method comprises 500 a provision 530 a torsion spring device which connects the first shaft part with the second shaft part and is designed to generate a torsional moment between the first shaft part and the second shaft part upon rotation of the first shaft part relative to the second shaft part. Additionally, the procedure points 500 a provision 540 an at least partially internal locking hub axially displaceable along the first shaft portion and the second shaft portion and configured to be brought into a secured position between the first shaft portion and the second shaft portion at an applied predefined torsional moment such that the torsional moment is maintained , Furthermore, in the securing position, the securing hub extends with one axial end over the first shaft part and with a second axial end over the second shaft part. The locking hub is displaceable away from the securing position when connecting the shaft to a hub through the hub. Furthermore, the method comprises 500 a generate 550 a predefined torsional moment between the first shaft part and the second shaft part during or before pushing the locking hub on the second shaft part in the securing position.

Das Verfahren 500 kann weitere optionale, zusätzliche oder alternative Verfahrensschritte umfassen, die optionalen, zusätzlichen oder alternativen Ausgestaltungen entsprechen, die in Zusammenhang mit dem zuvor beschriebenen Konzept oder einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele erläutert wurden. The procedure 500 may include other optional, additional, or alternative method steps that correspond to optional, additional, or alternative embodiments discussed in connection with the previously described concept or one of the previously described embodiments.

6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 600 zum Verbinden einer Welle mit einer Nabe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 600 umfasst ein Bereitstellen 610 eines ersten, zumindest teilweise, ausverzahnten Wellenteils und ein Bereitstellen 620 eines koaxial zu dem ersten Wellenteil angeordneten, zweiten zumindest teilweise außenverzahnten Wellenteils. Dabei schließt sich der zweite Wellenteil in axialer Richtung an ein axiales Ende des ersten Wellenteils an den ersten Wellenteil an. Ferner umfasst das Verfahren 600 ein Bereitstellen 630 einer Drehfedereinrichtung, die den ersten Wellenteil mit dem zweiten Wellenteil verbindet und ausgebildet ist, um bei Verdrehung des ersten Wellenteils gegenüber dem zweiten Wellenteil ein Torsionsmoment zwischen dem ersten Wellenteil und dem zweiten Wellenteil zu erzeugen. Zusätzlich weist das Verfahren 600 ein Bereitstellen 640 einer zumindest teilweise innenverzahnten Sicherungsnabe auf, die entlang des ersten Wellenteils und des zweiten Wellenteils axial verschiebbar ist und dazu ausgebildet ist, um bei einem aufgebrachten vordefinierten Torsionsmoment zwischen dem ersten Wellenteil und dem zweiten Wellenteil in eine Sicherungsposition gebracht zu werden, sodass das Torsionsmoment aufrechterhalten wird. Ferner erstreckt sich die Sicherungsnabe in der Sicherungsposition mit einem axialen Ende über das erste Wellenteil und mit einem zweiten axialen Ende über das zweite Wellenteil. Die Sicherungsnabe ist beim Verbinden der Welle mit einer Nabe durch die Nabe von der Sicherungsposition weg verschiebbar. Ferner umfasst das Verfahren 600 ein Bereitstellen 650 einer zumindest teilweise innenverzahnten Nabe und ein Aufschieben 660 der Nabe auf die Welle, sodass die Sicherungsnabe durch die Nabe aus der Sicherungsposition auf das zweite Wellenteil geschoben wird und sich die Nabe über das erste Wellenteil und das zweite Wellenteil erstreckt und mit beiden Wellenteilen verzahnt ist, sodass das vordefinierte Torsionsmoment zwischen dem ersten Wellenteil und dem zweiten Wellenteil vorhanden bleibt. 6 shows a flowchart of a method 600 for connecting a shaft to a hub according to an embodiment. The procedure 600 includes a provision 610 a first, at least partially, toothed shaft portion and providing 620 a coaxially arranged to the first shaft part, the second at least partially externally toothed shaft part. In this case, the second shaft part connects in the axial direction to an axial end of the first shaft part to the first shaft part. Furthermore, the method comprises 600 a provision 630 a torsion spring device which connects the first shaft part with the second shaft part and is designed to generate a torsional moment between the first shaft part and the second shaft part upon rotation of the first shaft part relative to the second shaft part. Additionally, the procedure points 600 a provision 640 an at least partially internal locking hub axially displaceable along the first shaft portion and the second shaft portion and configured to be brought into a secured position between the first shaft portion and the second shaft portion at an applied predefined torsional moment such that the torsional moment is maintained , Furthermore, in the securing position, the securing hub extends with one axial end over the first shaft part and with a second axial end over the second shaft part. The locking hub is displaceable away from the securing position when connecting the shaft to a hub through the hub. Furthermore, the method comprises 600 a provision 650 an at least partially internally toothed hub and a slide 660 the hub on the shaft, so that the safety hub through the hub from the securing position on the second shaft portion is pushed and the hub extends over the first shaft portion and the second shaft portion and is toothed with both shaft parts, so that the predefined torsional moment between the first shaft portion and the second shaft portion remains present.

Das Verfahren 600 kann weitere optionale, zusätzliche oder alternative Verfahrensschritte umfassen, die optionalen, zusätzlichen oder alternativen Ausgestaltungen entsprechen, die in Zusammenhang mit dem zuvor beschriebenen Konzept oder einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele erläutert wurden. The procedure 600 may include other optional, additional, or alternative method steps that correspond to optional, additional, or alternative embodiments discussed in connection with the previously described concept or one of the previously described embodiments.

Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine verspannte Welle oder eine verspannte Wellen-Nabenverbindung. Durch eine Welle nach dem beschriebenen Konzept kann ein Fügespiel einer verzahnten Wellen-Nabenverbindung durch internes Verspannen der drehmomentführenden Welle vor der Montage eliminiert oder zumindest deutlich reduziert werden und die Vorspannung während und nach der Montage aufrechterhalten werden. Some embodiments relate to a stressed shaft or a stressed shaft-hub connection. By a shaft according to the concept described, a joining play of a toothed shaft-hub connection can be eliminated or at least significantly reduced by internal distortion of the torque-carrying shaft before mounting and the bias can be maintained during and after assembly.

Eine Welle-Nabenverbindung kann durch die Verbindung von zwei verzahnten Wellen mit einer Torsionselastizität realisiert werden, welche vor der Endmontage gegeneinander verdreht (verspannt) werden und durch eine Sicherungsnabe fixiert werden. Die Verspannung muss somit nicht durch die Endmontage aufgebracht werden. Ein klauenförmiger axialer Übergriff (zum Beispiel zumindest eine Nase in einer entsprechenden Ausnehmung) kann dafür sorgen, dass während der Montage (Verschieben der Sicherungsnabe) die Verspannung erhalten bleibt und auf die Hauptnabe (zu verbindende Nabe) übergeführt wird. A shaft-hub connection can be realized by the connection of two toothed shafts with a torsional elasticity, which are twisted against one another before the final assembly and are fixed by a safety hub. The tension must therefore not be applied by the final assembly. A claw-shaped axial overlap (for example, at least one lug in a corresponding recess) can ensure that the tension is maintained during assembly (displacement of the safety hub) and transferred to the main hub (hub to be connected).

Bei einer vorgeschlagenen Konstruktion kann die Welle mehrteilig ausgeführt sein und im Wesentlichen eine Hauptwelle (erster Wellenteil), die das Arbeitsmoment (zum Beispiel mehr als 70 %) überträgt, eine Drehfeder, die das Verspannmoment (Torsionsmoment) erzeugt, und eine Verdrehwelle (zweiter Wellenteil) aufweisen. Die beiden Wellen (erster Wellenteil und zweiter Wellenteil) können drehfest (zum Beispiel verpresst, gerändelt, verstemmt oder geklebt) mit der Drehfeder (Drehfedereinrichtung) verbunden sein. Die Hauptwelle und die Verdrehwelle können am Außendurchmesser die Gleiche, zur Nabe passende Außenverzahnung aufweisen. In a proposed construction, the shaft may be made in several parts and substantially a main shaft (first shaft part), which transmits the working torque (for example, more than 70%), a torsion spring which generates the tensioning torque (torsional moment), and a torsion shaft (second shaft part ) exhibit. The two shafts (first shaft part and second shaft part) can be rotationally fixed (for example pressed, knurled, caulked or glued) to the torsion spring (torsion spring device). The main shaft and the torsion shaft may have the same outer diameter on the outer diameter, matching the hub outer teeth.

Damit die Welle vorgespannt montiert werden kann, kann durch eine Vormontage die Verdrehwelle gegen die Hauptwelle mit einem gewünschten Vorspannmoment (vordefiniertes Torsionsmoment) verdreht und mittels einer Sicherungsnabe, die über die Trennstelle zwischen Haupt- und Verdrehwelle geschoben werden kann, gesichert werden. Die Sicherungsnabe und die drehmomentübertragende Hauptnabe können mindestens einen axialen klauenförmigen Übergriff aufweisen. Bei der Endmontage kann die Hauptnabe die Sicherungsnabe von der Trennstelle zwischen Haupt- und Verdrehwelle wegschieben. Die Länge des Übergriffs kann so gewählt sein, dass im Bereich der Wellentrennstelle, während des Verschiebens beider Naben in beiden Wellen gleichzeitig eingreifen und so das Verspannmoment von der Sicherungsnabe an die Hauptnabe übergeben werden kann. Das von der Drehfeder erzeugte Moment kann dann über die Hauptwelle auf die Hauptnabe, von der Hauptnabe auf die Verdrehwelle gestützt werden. Die Hauptnabe kann bei der weiteren Montage gegen die vom Vorspannmoment erzeugte Reibungskraft auf die Hauptwelle geschoben werden. Die Sicherungsnabe kann nun beispielsweise funktionslos sein und in der Konstruktion verbleiben. Bei der Demontage kann die Nabe gegen die Reibkraft abgezogen werden. Die Anordnung kann vielfach gefügt und gelöst werden, vor jedem neuen Fügen kann die Verdrehwelle gegen die Hauptwelle vorgespannt werden. Thus, the shaft can be mounted biased, can be secured by a pre-assembly against the main shaft with a desired biasing torque (predefined torsional) and secured by means of a safety hub, which can be pushed over the separation point between the main and rotating shaft. The locking hub and the torque-transmitting main hub may have at least one axial claw-shaped overgrip. During final assembly, the main hub can push the safety hub away from the separation point between the main shaft and the rotating shaft. The length of the overlap can be chosen so that engage in the shaft splitter, during the displacement of both hubs in both waves simultaneously and so the bracing torque can be transferred from the safety hub to the main hub. The torque generated by the torsion spring can then be supported by the main shaft on the main hub, from the main hub to the torsion shaft. The main hub can be pushed onto the main shaft during further assembly against the frictional force generated by the preload torque. The safety hub can now, for example, be inoperative and remain in the construction. When disassembling the hub can be deducted against the frictional force. The arrangement can be often joined and released, before each new joining the torsion shaft can be biased against the main shaft.

Das beschriebene Konzept bezieht sich beispielsweise auf eine Welle-Nabe-Verbindung, die über Aufstecken der Nabe auf die Welle gefügt werden kann, danach aber axial fixiert ist und bei der sich Welle und Nabe im Betrieb nicht gegeneinander verschieben müssen. The concept described, for example, relates to a shaft-hub connection, which can be joined by attaching the hub to the shaft, but then axially fixed and in which shaft and hub do not have to move against each other in operation.

Beim Montieren können die Klauen ineinandergreifen und die Hauptnabe kann die Sicherungsnabe von der Trennstelle zwischen Haupt- und Verdrehwelle wegschieben, wobei die Länge des Übergriffs so gewählt werden kann, dass im Bereich der Wellentrennstelle, während des Verschiebens beide Naben in beide Wellen gleichzeitig eingreifen und so das Verspannmoment von der Sicherungsnabe an die Hauptnabe übergeben werden kann. When mounting the jaws mesh and the main hub can push away the locking hub from the separation point between the main and rotating shaft, the length of the attack can be chosen so that in the shaft separation point, during displacement both hubs engage in both waves simultaneously and so the tensioning torque can be transferred from the safety hub to the main hub.

Die Verdrehwelle und die Drehfeder können beispielsweise einteilig ausgeführt sein. Ferner kann der axiale klauenförmige Übergriff auch in die Haupt- und in die Verdrehwelle eingebracht werden. Die Sicherungs- und die Hauptnaben können dann stirnseitig glatt ausgeführt werden. Optional kann die Drehfeder durch eine Spiraldrehfeder unterstützt werden, welche in den Bauraum um die Drehfeder herum eingebaut werden kann und sich mit ihren Enden drehfest je in der Haupt- und in der Verdrehwelle abstützt. Alternativ kann die zentrale Drehfeder durch eine Lagerachse für die Verdrehwelle ersetzt werden. Die Verdrehwelle kann dabei drehbar auf dem Zentralteil gelagert werden. Ferner kann die Sicherungsnabe ein Kunststoffteil sein, das durch die spezielle Ausprägung seiner Verzahnung spielfrei sein kann, sodass sie im montierten Zustand kein Spiel hat. Verspannwellen nach dem vorgeschlagenen Prinzip können beispielsweise bei allen verzahnten Wellen-Nabenverbindungen eingesetzt werden, bei denen im Betrieb keine oder nur geringe axiale Verschiebung zwischen Welle und Nabe nötig ist. (z.B. DWC-Kupplungen, Dual-Wet-Clutch). Optional kann die Sicherungsnabe durch ihre Gestaltung am Außendurchmesser so gestaltet sein (zum Beispiel Schlüsselflächen, Verzahnung, Mitnehmer oder Mitnehmerbohrung), dass mit ihr bei der Vormontage das Vorspannmoment aufgebracht werden kann. Bei kleinen Verspannwinkeln (Zum Beispiel etwa halber Verzahnungsteilungswinkel) und Verspannmomenten kann auf die Sicherungsnabe verzichtet werden und die Verspannung (Verdrehung) beim Montieren erzeugt werden. Die Hauptwelle und die Verdrehwelle können dabei um den Verspannwinkel versetzt verpresst werden, wobei die Hauptwelle dann Abschrägungen an der Stirnseite der Verzahnung aufweisen kann, um sicher eingefädelt werden zu können. Das Verdrehmoment kann bei der Montage durch externe Aufbringung mittels einer Montageeinrichtung aufgebracht werden. The torsion shaft and the torsion spring can be made in one piece, for example. Furthermore, the axial claw-shaped overlap can also be introduced into the main shaft and into the torsion shaft. The safety and main hubs can then be made smooth on the face side. Optionally, the torsion spring can be supported by a spiral torsion spring, which can be installed in the space around the torsion spring and with its ends rotatably supported depending in the main and in the torsion shaft. Alternatively, the central torsion spring can be replaced by a bearing shaft for the torsion shaft. The torsion shaft can be rotatably mounted on the central part. Furthermore, the locking hub may be a plastic part, which can be free of play due to the special nature of its toothing, so that it has no play in the mounted state. Clamping waves according to the proposed principle For example, they can be used with all toothed shaft-hub connections, which require little or no axial displacement between shaft and hub during operation. (eg DWC couplings, dual wet clutch). Optionally, the securing hub can be designed by its design on the outer diameter so (for example, key surfaces, teeth, dog or Mitnehmerbohrung) that with her during the pre-assembly, the biasing torque can be applied. At low bracing angles (for example, about half the tooth pitch angle) and Verspannmomenten can be dispensed with the safety hub and the distortion (rotation) are generated during mounting. The main shaft and the torsion shaft can be offset offset by the Verspannwinkel, the main shaft can then have chamfers on the front side of the teeth in order to be threaded safely. The twisting torque can be applied during assembly by external application by means of a mounting device.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und in den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. The features disclosed in the foregoing description, in the following claims and in the drawings may be of importance both individually and in any combination for the realization of the invention in its various forms.

Obwohl manche Aspekte der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung eines entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschritts zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details bzw. Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Although some aspects of the present invention have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of a corresponding method such that a block or device of a device is also to be understood as a corresponding method step or feature of a method step is. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele präsentiert wurden, beschränkt ist. The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It will be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to others of ordinary skill in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the appended claims and not by the specific details presented with the description and explanation of the embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100 100: Welle wave
110 110: erster Wellenteil first shaft part
120 120: zweiter Wellenteil second wave part
130 130: Drehfedereinrichtung Rotary spring means
140 140: Sicherungsnabe Sicherungsnabe
200 200: Welle wave
222 222: Nase der Sicherungsnabe Nose of the safety hub
224 224: Ausnehmung der Sicherungsnabe Recess of the safety hub
250 250: Nabe hub
252 252: Nase der Nabe Nose of the hub
254 254: Ausnehmung der Nabe Recess of the hub
300 300: Welle wave
400 400: Welle wave
412 412: Nase des ersten Wellenteils Nose of the first shaft part
422 422: Nase des zweiten Wellenteils Nose of the second wave part
500 500: Verfahren zum Herstellen einer Welle Method for producing a shaft
510 510: Bereitstellen eines ersten Wellenteils Providing a first shaft part
520 520: Bereitstellen eines zweiten Wellenteils Providing a second wave part
530 530: Bereitstellen einer Drehfedereinrichtung Providing a torsion spring device
540 540: Bereitstellen einer Sicherungsnabe Deploy a backup hub
550 550: Erzeugen eines vordefinierten Torsionsmoments Generating a predefined torsional moment
600 600: Verfahren zum Verbinden einer Welle mit einer Nabe Method for connecting a shaft to a hub
610 610: Bereitstellen eines ersten Wellenteils Providing a first shaft part
620 620: Bereitstellen eines zweiten Wellenteils Providing a second wave part
630 630: Bereitstellen einer Drehfedereinrichtung Providing a torsion spring device
640 640: Bereitstellen einer Sicherungsnabe Deploy a backup hub
650 650: Bereitstellen einer Nabe Provide a hub
660 660: Aufschieben der Nabe auf die Welle Sliding the hub onto the shaft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 5836713 [0005]
US 3399549 [0006]
US 6408706 [0007]

Claims

A wave ( 100 . 200 . 300 . 400 ) for connecting to a hub ( 250 ) having the following features: a first at least partially externally toothed shaft part ( 110 ); a coaxial with the first shaft part ( 110 ), second at least partially externally toothed shaft part ( 120 ), wherein the second shaft part ( 120 ) in the axial direction at an axial end of the first shaft part ( 110 ) to the first shaft part ( 110 ) connects; a torsion spring device ( 130 ), the first shaft part ( 110 ) with the second shaft part ( 120 ) is connected and formed in order to rotate upon rotation of the first shaft part ( 110 ) relative to the second shaft part ( 120 ) a torsional moment between the first shaft part ( 110 ) and the second shaft part ( 120 ) to create; and an at least partially internal locking safety hub ( 140 ) along the first part of the shaft ( 110 ) and the second shaft part ( 120 ) is axially displaceable and is adapted to, at an applied predefined torsional moment between the first shaft part ( 110 ) and the second shaft part ( 120 ) to be brought into a securing position, so that the torsional moment is maintained, wherein the safety hub ( 140 ) in the securing position with a first axial end over the first shaft part ( 110 ) and with a second axial end via the second shaft part ( 120 ), wherein the locking hub ( 140 ) when connecting the shaft to a hub ( 250 ) through the hub ( 250 ) is displaceable away from the securing position.

The shaft according to claim 1, wherein the first shaft part is at least partially hollow and the torsion spring device ( 130 ) at least partially in that of the first shaft part ( 110 ) formed cavity is arranged.

The shaft according to one of the preceding claims, wherein the torsion spring device ( 130 ) one the two shaft parts ( 110 . 120 ) connecting torsion spring comprises.

The shaft according to claim 3, wherein the torsion spring and the second shaft part (16) 120 ) are made in one piece.

The shaft according to claim 3 or 4, wherein the torsion spring device ( 130 ) additionally comprises a spiral torsion spring, which extends around the torsion spring and with its ends with the two shaft parts ( 110 . 120 ) is rotationally connected.

The shaft according to one of claims 1 to 2, wherein the torsion spring device ( 130 ) comprises a bearing axis and a spiral torsion spring, wherein the second shaft part ( 120 ) is rotatably mounted on the bearing axis and the bearing axis rotationally fixed to the first shaft part ( 110 ), wherein the spiral torsion spring extends around the bearing axis and with its ends with the two shaft parts ( 110 . 120 ) is rotationally connected.

The shaft according to one of the preceding claims, wherein the second shaft part ( 120 ) is arranged at an axial end of the shaft, wherein the first shaft part is designed to be connected to a hub (FIG. 250 ) compared to the second shaft part ( 120 ) to absorb more than 70% of a maximum force to be transmitted.

The shaft according to one of the preceding claims, wherein the first shaft part at an axially to the second shaft part ( 120 ) facing side has at least one axial recess and the second shaft part ( 120 ) on a first shaft part ( 110 ) facing side at least one corresponding axial nose ( 422 ), wherein the at least one nose ( 422 ) of the second shaft part ( 120 ) in the at least one recess of the first shaft part ( 110 ), whereby the nose ( 422 ) at least partially the external toothing of the second shaft part ( 120 ), so that the locking hub ( 140 ) in the securing position in the axial region of the recess and the nose ( 422 ) with both shaft parts ( 110 . 120 ) is toothed over each part of the circumference.

The shaft according to claim 8, wherein the nose ( 422 ) is smaller than the recess, so that the first shaft part ( 110 ) relative to the second shaft part ( 120 ) is rotatable to a torsional moment between the shaft parts ( 110 . 120 ) to create.

The shaft according to one of the preceding claims, wherein the safety hub ( 140 ) at its second axial end at least one axial nose ( 222 ), wherein the internal toothing of the safety hub ( 140 ) also over the nose ( 222 ), so that for the safety hub ( 140 ) when connecting the shaft to at least one of the lugs ( 222 ) receiving axial recess ( 254 ) at an axial end hub ( 250 ) can be reached a position in which the safety hub ( 140 ) with the at least one nose ( 222 ) still with the second shaft part ( 120 ) and the hub to be connected ( 250 ) with one of the at least one recess ( 254 ) adjacent part ( 252 ) already with the first shaft part ( 110 ) is toothed.

The shaft according to one of the preceding claims, wherein the safety hub ( 140 ) consists at least partially of plastic and the toothing of the safety hub ( 140 ) is trained, so the backup hub ( 140 ) after connecting to a hub ( 250 ) clearance with the first shaft part ( 110 ) connected is.

The shaft according to one of the preceding claims, wherein a shape of an outer periphery of the lock hub ( 140 ) is formed so that by a biasing means during or before pushing the locking hub ( 140 ) over the second shaft part ( 120 ) in the securing position by turning the second shaft part ( 120 ) relative to the first shaft part ( 110 ) via the safety hub ( 140 ) a predefined torsional moment between the first shaft part ( 110 ) and the second shaft part ( 120 ) is producible.

A shaft-hub connection comprising: a shaft according to any one of claims 1 to 12; and an at least partially internally toothed hub ( 250 ), whereby the hub ( 250 ) over the first shaft part ( 110 ) and the second shaft part ( 120 ) and with both shaft parts ( 110 . 120 ), wherein a predefined torsional moment between the first shaft part ( 110 ) and the second shaft part ( 120 ) is present, whereby the safety hub ( 140 ) to the axial end of the hub ( 250 ) then at least over a part of the first shaft part ( 110 ).

Procedure ( 500 ) for producing a shaft for connection to a hub, comprising the following steps: 510 ) of a first at least partially externally toothed shaft part; Provide ( 520 ) of a coaxial with the first shaft part ( 110 ), second at least partially externally toothed shaft part, wherein the second shaft part ( 120 ) in the axial direction at an axial end of the first shaft part ( 110 ) to the first shaft part ( 110 ) connects; Provide ( 530 ) a torsion spring device ( 130 ), the first shaft part ( 110 ) with the second shaft part ( 120 ) is connected and formed in order to rotate upon rotation of the first shaft part ( 110 ) relative to the second shaft part ( 120 ) a torsional moment between the first shaft part ( 110 ) and the second shaft part ( 120 ) to create; Provide ( 540 ) an at least partially internally toothed locking hub ( 140 ) along the first part of the shaft ( 110 ) and the second shaft part ( 120 ) is axially displaceable and is adapted to, at an applied predefined torsional moment between the first shaft part ( 110 ) and the second shaft part ( 120 ) to be brought into a securing position, so that the torsional moment is maintained, wherein the safety hub ( 140 ) in the securing position with a first axial end over the first shaft part ( 110 ) and with a second axial end via the second shaft part ( 120 ), wherein the locking hub ( 140 ) when connecting the shaft to a hub ( 250 ) through the hub ( 250 ) is displaceable away from the securing position; and generating ( 550 ) of a predefined torsional moment between the first shaft part ( 110 ) and the second shaft part ( 120 ) during or before pushing the locking hub ( 140 ) over the second shaft part ( 120 ) in the securing position.

Procedure ( 600 ) for connecting a shaft to a hub, comprising the following steps: providing ( 610 ) of a first at least partially externally toothed shaft part; Provide ( 620 ) of a coaxial with the first shaft part ( 110 ), second at least partially externally toothed shaft part, wherein the second shaft part ( 120 ) in the axial direction at an axial end of the first shaft part ( 110 ) to the first shaft part ( 110 ) connects; Provide ( 630 ) a torsion spring device ( 130 ), the first shaft part ( 110 ) with the second shaft part ( 120 ) is connected and formed in order to rotate upon rotation of the first shaft part ( 110 ) relative to the second shaft part ( 120 ) a torsional moment between the first shaft part ( 110 ) and the second shaft part ( 120 ) to create; Provide ( 640 ) an at least partially internally toothed locking hub ( 140 ) along the first part of the shaft ( 110 ) and the second shaft part ( 120 ) is axially displaceable and is adapted to, at an applied predefined torsional moment between the first shaft part ( 110 ) and the second shaft part ( 120 ) to be brought into a securing position, so that the torsional moment is maintained, wherein the safety hub ( 140 ) in the securing position with a first axial end over the first shaft part ( 110 ) and with a second axial end via the second shaft part ( 120 ), wherein the locking hub ( 140 ) when connecting the shaft to a hub ( 250 ) through the hub ( 250 ) is displaceable away from the securing position; Provide ( 650 ) an at least partially internally toothed hub ( 250 ); and postponing ( 660 ) the hub ( 250 ) on the shaft so that the lock hub ( 140 ) through the hub ( 250 ) from the securing position to the first shaft part ( 110 ) and the hub ( 250 ) over the first shaft part ( 110 ) and the second shaft part ( 120 ) and with both shaft parts ( 110 . 120 ) is toothed, so that a predefined torsional moment between the first shaft part ( 110 ) and the second shaft part ( 120 ) remains.