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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Kupplung, insbesondere eine Oldham-Kupplung, zur Anordnung zwischen einem Antrieb und einem Getriebe, umfassend ein Kupplungsgehäuseteil und wenigstens ein mit dem Kupplungsgehäuseteil zu verbindendes oder verbundenes Kupplungsführungsteil, welches zur Führung eines mit einem Antrieb gekoppelten Antriebsteils ausgebildet ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Kupplungen zur Anordnung zwischen einem Antrieb, d. h. insbesondere einer mit einem motorischen Antriebsmittel gekoppelten Antriebswelle, und einem Getriebe sind an für sich bekannt und werden insbesondere im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik als Teile einer Verstelleinrichtung einer Nockenwelle, d. h. als Teile eines Nockenwellenverstellers, zur mechanischen Verbindung einer antriebsseitigen Antriebswelle und einer hierzu achsparallel verlaufenden getriebeseitigen Abtriebswelle eingesetzt. Wesentliche Bestandteile entsprechender Kupplungen sind typischerweise ein Kupplungsgehäuseteil und ein mit dem Kupplungsgehäuseteil zu verbindendes oder verbundenes Kupplungsführungsteil. Das Kupplungsführungsteil dient der Aufnahme eines Antriebsteils, welches typischerweise drehfest bzw. unmittelbar mit der Antriebswelle gekoppelt ist.
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Problematisch an derartigen Kupplungen ist insbesondere der Umstand, dass diese regelmäßig wenig stabil ausgeführt sind. Insbesondere im Bereich der Verbindung zwischen einem entsprechenden Kupplungsführungsteil und einem entsprechenden Kupplungsgehäuseteil kommt es daher, insbesondere aufgrund der betriebsbedingt auftretenden Temperaturen und Vibrationen, häufig zu Beschädigungen und im Weiteren zu Ausfällen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Kupplung anzugeben.
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Zur Lösung des Problems ist bei einer Kupplung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass an dem Kupplungsführungsteil und an dem Kupplungsgehäuseteil korrespondierende Verbindungselemente vorgesehen sind, wobei über die kupplungsführungsteilseitigen und die kupplungsgehäuseteilseitigen Verbindungselemente eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungsführungsteil und dem Kupplungsgehäuseteil herstellbar oder hergestellt ist.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht in der Realisierung einer formschlüssigen Verbindung zwischen einem entsprechenden Kupplungsgehäuseteil und einem entsprechenden Kupplungsführungsteil. Hierfür sind an dem Kupplungsführungsteil und an dem Kupplungsgehäuseteil korrespondierende Verbindungselemente vorgesehen. Hierunter ist zu verstehen, dass die jeweiligen Verbindungselemente derart konstruktiv gestaltet sind, dass diese formschlüssig miteinander verbindbar sind. Beispielsweise ist es möglich, dass ein kupplungsführungsteilseitiges Verbindungselement formschlüssig in oder durch ein korrespondierendes kupplungsgehäuseteilseitiges Verbindungselement greift. Selbstverständlich ist auch ein umgekehrtes Prinzip, wonach ein kupplungsgehäuseteilseitiges Verbindungselement formschlüssig in oder durch ein korrespondierendes kupplungsführungsteilseitiges Verbindungselement greift, denkbar.
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Gleiches gilt selbstverständlich für den Fall, dass sowohl kupplungsgehäuseteilseitig als auch kupplungsführungsteilseitig mehrere entsprechende Verbindungselemente vorgesehen sind. Hierbei ist es auch denkbar, dass an dem Kupplungsgehäuseteil wenigstens ein Verbindungselement vorgesehen ist, welches in oder durch ein korrespondierendes kupplungsführungsteilseitiges Verbindungselement greift, und wenigstens ein Verbindungselement vorgesehen ist, in welches ein korrespondierendes kupplungsführungsteilseitiges Verbindungselement greift oder welches von einem korrespondierenden kupplungsführungsteilseitigen Verbindungselement durchgriffen wird.
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Allgemein ist unter einer formschlüssigen Verbindung zu verstehen, dass die jeweiligen korrespondierenden kupplungsführungsteilseitigen bzw. kupplungsgehäuseteilseitigen Verbindungselemente durch deren jeweilige Geometrien derart zusammenwirken, d. h. insbesondere ineinander greifen, dass Kräfte oder Gleitbewegungen übertragen werden können.
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Die über die entsprechenden kupplungsführungsteilseitigen wie auch kupplungsgehäuseteilseitigen Verbindungselemente hergestellte formschlüssige Verbindung kann lösbar oder unlösbar sein. Unter einer lösbaren Verbindung ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass die formschlüssige Verbindung des Kupplungsführungsteils mit bzw. an dem Kupplungsgehäuseteil beschädigungs- bzw. zerstörungsfrei aufhebbar ist bzw. aufgehoben werden kann. Die Verbindung zwischen dem Kupplungsführungsteil und dem Kupplungsgehäuseteil kann sonach nach Belieben aufgehoben und wieder hergestellt werden.
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Die jeweiligen kupplungsführungsteilseitigen bzw. kupplungsgehäuseteilseitigen Verbindungselemente können integral bzw. einstückig mit dem Kupplungsführungsteil respektive dem Kupplungsgehäuseteil ausgeführt sein. Denkbar ist es jedoch auch, dass entsprechende Verbindungselemente als separat mit dem Kupplungsführungsteil respektive dem Kupplungsgehäuseteil zu verbindende Bauteile vorliegen.
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Es ist denkbar, dass an dem Kupplungsgehäuseteil eine oder mehrere Kupplungsführungsteile angeordnet sind. In letzterem Fall können die Kupplungsführungsteile an unterschiedlichen axialen Enden bzw. Stirnseiten des Kupplungsgehäuseteils angeordnet sein, so dass das Kupplungsgehäuseteil als zwischen wenigstens zwei mit diesem verbundenen Kupplungsführungsteilen angeordnet erachtet werden kann.
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Bei der erfindungsgemäßen Kupplung handelt es sich insbesondere um eine Oldham-Kupplung. Oldham-Kupplungen sind bekanntermaßen Kupplungen, welche typischerweise bei der Übertragung von Bewegungen bei parallelen Wellenversätzen Verwendung finden.
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Im Weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen der jeweiligen kupplungsführungsteilseitigen und kupplungsgehäuseteilseitigen Verbindungselemente genannt. Die Aufzählung ist nicht abschließend.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform kann das Kupplungsführungsteil mit dem Kupplungsgehäuseteil über eine Bajonett-Verbindung verbindbar oder verbunden sein. Bajonett-Verbindungen bzw. Bajonett-artige Verbindungen sind typischerweise dadurch charakterisiert, dass deren Herstellen zwei unterschiedliche, aufeinander folgend durchzuführende Bewegungen wenigstens eines der zu verbindenden Verbindungspartner erfordert. Eine erste Bewegung kann beispielsweise linear sein, eine folgende zweite Bewegung kann rotativ oder ebenso linear sein, jedoch in einer im Vergleich zu der ersten Bewegung anderen Bewegungsrichtung erfolgen.
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In dieser Ausführungsform können die kupplungsführungsteilseitigen Verbindungselemente als in axialer Richtung von dem Kupplungsführungsteil abragende Laschen ausgebildet und die kupplungsgehäuseteilseitigen Verbindungselemente als Ausnehmungen bzw. Öffnungen in dem Kupplungsgehäuseteil ausgebildet sein, wobei die von dem Kupplungsführungsteil abragenden Laschen im zusammengebauten Zustand der Kupplung formschlüssig hinter die in dem Kupplungsgehäuseteil ausgebildeten Ausnehmungen bzw. Öffnungen greifen. Die Laschen können bestimmt geometrisch gestaltete Formschlussabschnitte verfügen und eine L- oder T-förmige Gestalt aufweisen. Die Bajonett-Verbindung bzw. Bajonett-artige Verbindung zwischen dem Kupplungsführungsteil und dem Kupplungsgehäuseteil kann hier dadurch realisiert werden, dass das Kupplungsführungsteil in einer, insbesondere axial gerichteten, ersten Bewegung zunächst derart an das Kupplungsgehäuseteil angesetzt wird, dass die kupplungsführungsteilseitigen Laschen durch die kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmungen greifen. Eine Fixierung der Verbindung ist hierbei noch nicht gegeben, das Kupplungsführungsteil könnte sonach in einer der ersten Bewegung entgegen gesetzten Bewegung wieder von dem Kupplungsgehäuseteil entfernt werden. Eine Fixierung der Verbindung erfolgt z. B. dadurch, dass das Kupplungsführungsteil im Weiteren in einer zweiten Bewegung derart relativ zu dem Kupplungsgehäuseteil bewegt wird, dass die kupplungsführungsteilseitigen Laschen formschlüssig durch bzw. hinter die kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmungen greifen.
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Selbstverständlich ist es in diesem Zusammenhang grundsätzlich auch denkbar, dass Kupplungsgehäuseteil relativ zu dem Kupplungsführungsteil derart zu bewegen, dass in einer ersten Bewegung die kupplungsführungsteilseitigen Laschen durch die kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmungen greifen und in einer folgenden zweiten Bewegung das Kupplungsgehäuseteil derart relativ zu dem Kupplungsführungsteil bewegt wird, dass die kupplungsführungsteilseitigen Laschen formschlüssig durch die kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmungen greifen.
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Zweckmäßig weisen die kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmungen einen Einsetzbereich und einen mit diesem kommunizierenden Formschlussbereich auf, wobei eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungsführungsteil und dem Kupplungsgehäuseteil durch ein Hintergreifen des Formschlussbereichs durch die kupplungsführungsteilseitigen Laschen hergestellt ist. Die vorstehend beschriebene erste Bewegung des Kupplungsführungsteils endet also damit, dass die kupplungsführungsteilseitigen Laschen durch den bzw. hinter den kupplungsgehäuseteilseitigen Einsetzbereich greifen. Der eigentliche Formschluss wird durch eine zweite Bewegung der innerhalb der kupplungsgehäuseteilseitigen Einsetzbereiche befindlichen kupplungsführungsteilseitigen Laschen in den kupplungsgehäuseteilseitigen Formschlussbereich hergestellt. Dies kann beispielsweise durch ein Verschieben des Kupplungsführungsteils, d. h. der innerhalb des kupplungsgehäuseteilseitigen Einsetzbereichs befindlichen kupplungsführungsteilseitigen Laschen, relativ zu dem Kupplungsgehäuseteil in einer senkrecht zu der Zentralachse des Kupplungsgehäuseteils stehenden Ebene erfolgen. Zur Herstellung der formschlüssigen Verbindung müssen die kupplungsführungsteilseitigen Laschen sonach zunächst den kupplungsgehäuseteilseitigen Einsetzbereich durchgreifen und im Weiteren innerhalb der kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmung von dem Einsetzbereich in den Formschlussbereich bewegt werden. Der Formschlussbereich ist sonach im Vergleich zu dem Einsetzbereich typischerweise zumindest in einer Dimension kleiner dimensioniert, um den Formschluss zu realisieren. Unter einer Kommunikation zwischen dem Einsetzbereich und dem Formschlussbereich der kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmung ist zu verstehen, dass diese unmittelbar ineinander übergehen.
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Um einen Ausgleich radialer Kräfte auf die Kupplung, d. h. das Kupplungsführungsteil bzw. das Kupplungsgehäuseteil, zu realisieren, kann die oder können weitere kupplungsgehäuseteilseitige Ausnehmungen derart bemessen sein, dass die kupplungsführungsteilseitigen Laschen im zusammengebauten Zustand der Kupplung ein bestimmtes radiales Spiel aufweisen. Die Größe des radialen Spiels ist sonach konstruktiv über eine entsprechende Überdimensionierung der kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmungen gegenüber den kupplungsführungsteilseitigen Laschen einstellbar. Selbstverständlich ist das Übermaß der kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmungen gegenüber den kupplungsführungsteilseitigen Laschen derart, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungsführungsteil und dem Kupplungsgehäuseteil weiterhin realisierbar ist.
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Alternativ zu der beschriebenen Realisierung der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Kupplungsführungsteil und dem Kupplungsgehäuseteil über eine Bajonett-Verbindung bzw. eine Bajonett-artige Verbindung ist es in einer weiteren Ausführungsform denkbar, dass das Kupplungsführungsteil über eine Rast-/Schnappverbindung mit dem Kupplungsgehäuseteil verbindbar oder verbunden ist. Es ist also denkbar, dass die kupplungsgehäuseteilseitigen Verbindungselemente als Rast-/Schnappelemente ausgeführt sind, mit welchen korrespondierende kupplungsführungsteilseitige Rastabschnitte verrasten können bzw. in welche korrespondierende kupplungsführungsteilseitige Rastabschnitte einrasten bzw. schnappen können.
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In dieser Ausführungsform können an dem Kupplungsgehäuseteil, insbesondere an einem axial verlaufenden kupplungsgehäuseteilseitigen Ringflansch, elastisch federnde Rast-/Schnappelemente ausgebildet sein, welche im zusammengebauten Zustand der Kupplung mit korrespondierenden Rastabschnitten des Kupplungsführungsteils verrastet sind. Bei den kupplungsgehäuseteilseitigen Verbindungselementen kann es sich sonach um entsprechende elastisch federnde Rast-/Schnappelemente handeln. Diese können an einem von dem Kupplungsgehäuseteil, bei welchem es sich typischerweise um ein Bauteil mit einer Ringscheibengeometrie, kurz um eine Ringscheibe, handelt, axial abragenden Ringflansch ausgebildet sein. Der Ringflansch ragt typischerweise axial von dem Innenumfang der Ringscheibe ab. Die Rast-/Schnappelemente sind typischerweise um den Außenumfang des Ringflansches verteilt angeordnet.
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Bei der Ausführungsform des Kupplungsgehäuseteils, wonach dieses als Ringscheibe bzw. als ein ringscheibenförmiger Körper mit einem im Bereich des Innenumfangs axial verlaufenden Ringflansch ausgebildet ist, ist bevorzugt im Übergangsbereich zwischen dem Ringflansch und dem ringscheibenförmigen Körper wenigstens eine axiale Ausnehmung ausgebildet, in welche ein radiales Ende des Antriebsteils im zusammengebauten Zustand der Kupplung greift bzw. eingeführt ist. Diese axiale Ausnehmung ermöglicht ein axiales Spiel des Antriebsteils und sonach den Ausgleich axialer auf die Kupplung bzw. das mit dieser bzw. mit dem Kupplungsführungsteil zu verbindenden Antriebsteils wirkender Kräfte. Das Antriebsteil kann in axialer Richtung sonach innerhalb des Kupplungsführungsteils, d. h. typischerweise innerhalb einer kupplungsführungsteilseitig für das Antriebsteil vorgesehenen Ausbuchtung, und der ringflanschseitigen axialen Ausnehmung seitens des Kupplungsgehäuseteils hin und her gleiten. Die ringflanschseitige Ausnehmung ist sonach derart bemessen, dass das Antriebsteil im zusammengebauten Zustand der Kupplung mit einem bestimmten axialen Spiel in dieser aufgenommen ist.
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Ausgehend von der bevorzugten Ausbildung des Kupplungsgehäuseteils als ringscheibenförmiger Körper bzw. Ringscheibe ist es, um eine mechanische Verstärkung bzw. eine höhere mechanische Stabilität des Kupplungsgehäuseteils zu realisieren, bevorzugt vorgesehen, dass am Außenumfang des ringscheibenförmigen Körpers ein axialer Ringbord ausgebildet ist. Der Ringbord kann sich entweder in Richtung der Antriebsseite oder in Richtung der Abtriebsseite der Kupplung erstrecken.
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Wie bereits im Zusammenhang mit der möglichen Ausbildung eines axialen Spiels des Antriebsteils innerhalb des Kupplungsführungsteils erwähnt wurde, ist es bevorzugt, wenn in dem Kupplungsführungsteil wenigstens eine Ausbuchtung zur Aufnahme eines Führungsabschnitts des Antriebsteils ausgebildet ist. Die kupplungsführungsteilseitigen Ausbuchtungen sind geometrisch bzw. konstruktiv, d. h. insbesondere in Form und Abmessungen, typischerweise an die antriebsteilseitigen, insbesondere im Bereich jeweiliger radialer freier Enden des Antriebsteils ausgebildeten, Führungsabschnitte angepasst. Hierunter ist auch zu verstehen, dass das Antriebsteil mit einem gewissen axialen und/oder radialen Spiel in das Kupplungsführungsteil eingesetzt werden kann, mithin die kupplungsführungsteilseitige Ausbuchtung ein gewisses Übermaß gegenüber den antriebsteilseitigen Führungsabschnitten aufweist. Das Antriebsteil kann im zusammengebauten Zustand der Kupplung sonach insbesondere mit einem bestimmten axialen und/oder radialen Spiel in der kupplungsführungsteilseitigen Ausbuchtung aufgenommen sein. Sonach können axiale und/oder radiale, auf das Antriebsteil bzw. die Kupplung wirkende Kräfte ausgeglichen werden.
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Um eine hinreichende mechanische Stabilität der Kupplung bzw. der dieser zugehörigen Bauteile, d. h. des Kupplungsführungsteils und des Kupplungsgehäuseteils, sicherzustellen, ist es zweckmäßig vorgesehen, dass das Kupplungsführungsteil und/oder das Kupplungsgehäuseteil ein metallisches Blechteil, insbesondere ein Stanz-/Biegeteil, oder ein pulvermetallurgisches Sinterteil oder ein metallisches Spritzgießteil ist. Allgemein wird sonach die Ausführung des Kupplungsführungsteils bzw. des Kupplungsgehäuseteils aus einem metallischen Werkstoff bevorzugt, da metallische Werkstoffe bzw. aus diesen gefertigte Bauteile typischerweise gute mechanische Eigenschaften aufweisen. Für die erfindungsgemäße Kupplung besteht durch die Ausführung der dieser zugehörigen Komponenten aus metallischen Werkstoffen die Möglichkeit, diese mechanisch hoch stabil auszubilden. Die vorstehend genannten verschiedenen möglichen Ausführungen des Kupplungsführungsteils bzw. des Kupplungsgehäuseteils unterscheiden sich insbesondere in der Art der Herstellung und der damit erzielbaren mechanischen Eigenschaften. Die mechanischen Eigenschaften der Kupplung, d. h. insbesondere des Kupplungsführungsteils und des Kupplungsgehäuseteils, können durch entsprechende, insbesondere thermische, Nachbearbeitungsverfahren gezielt verändert werden. In diesem Zusammenhang ist insbesondere auf thermische Härteverfahren, wie Wärmebehandlungen, insbesondere Blindhärtungen, zu verweisen.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Verstelleinrichtung für eine Nockenwelle, umfassend ein motorisches Antriebsmittel, ein Getriebe und eine zwischen das Antriebsmittel und das Getriebe geschaltete, wie vorstehend beschriebene Kupplung.
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Bezüglich der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung gelten grundsätzlich sämtliche Ausführungen bezüglich der erfindungsgemäßen Kupplung sowie deren möglicher Ausführungsformen analog.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung der Verstelleinrichtung sieht vor, dass das Kupplungsgehäuseteil form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem Getriebe, d. h. insbesondere einem Innenring des Getriebes, verbunden ist.
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Insbesondere kommt in diesem Zusammenhang ein Längsverpressen des Kupplungsgehäuseteils mit dem Getriebe, d. h. insbesondere dem Innenring des Getriebes, in Frage, so dass das Kupplungsgehäuseteil, d. h. insbesondere ein von diesem axial abragender Ringflansch, bevorzugt mit dem Innenring des Getriebes längsverpresst ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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1, 2 eine Vorder- und eine Rückansicht einer Kupplung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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3 eine Explosionsansicht der in den 1, 2 gezeigten Kupplung;
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4, 5 eine Vorder- und eine Rückansicht eines Kupplungsgehäuseteils einer Kupplung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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6, 7 eine Vorder- und eine Rückansicht eines Kupplungsführungsteils einer Kupplung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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8–15 jeweils eine Ansicht der Kupplung im Rahmen der Herstellung einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Kupplungsführungsteil und dem Kupplungsgehäuseteil;
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16 eine Rückansicht einer Kupplung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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17 eine Vorderansicht einer Kupplung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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18, 19 jeweils eine Verstelleinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
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20 eine Verstelleinrichtung im Rahmen des Einführens eines Antriebsteils in ein kupplungsseitiges Kupplungsführungsteil gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
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In den 1, 2 ist eine Vorderansicht (vgl. 1) und eine Rückansicht (vgl. 2) einer Kupplung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Kupplung 1 ist als Oldham-Kupplung ausgebildet. 3 zeigt eine Explosionsansicht der in den 1, 2 gezeigten Kupplung 1.
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Die Kupplung 1 umfasst ein Kupplungsgehäuseteil 2. Das Kupplungsgehäuseteil 2 ist als ringscheibenförmiger Körper, kurz als eine Ringscheibe 3, gebildet. An dem Innenumfang der Ringscheibe 3 ist ein axial verlaufender Ringflansch 4 angeformt, d. h. der Ringflansch 4 ragt axial von dem Innenumfang der Ringscheibe 3 ab (vgl. 5). Die Kupplung 1 umfasst ferner ein Kupplungsführungsteil 5. Das Kupplungsführungsteil 5 ist zur Aufnahme bzw. Führung eines mit einer drehfest auf einer mit einem motorischen Antriebsmittel gekoppelten Antriebswelle 6 gelagerten Antriebsteils 7 ausgebildet (vgl. 18). Das Kupplungsführungsteil 2 und das Kupplungsgehäuseteil 5 sind formschlüssig miteinander verbunden. Hierfür sind an dem Kupplungsgehäuseteil 2 wie auch an dem Kupplungsgehäuseteil 5 im Weiteren näher beschriebene, korrespondierende Verbindungselemente ausgebildet.
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Bei dem Kupplungsführungsteil 5, dem Kupplungsgehäuseteil 3 und dem Antriebsteil 7 handelt es sich um metallische Bauteile. Es kann sich dabei insbesondere um Bleichteile handeln, welche auf fertigungstechnisch vergleichsweise einfache Weise durch Stanz-/Biegeprozesse hergestellt sind. Die genannten Bauteile können thermisch behandelt sein, um deren mechanische Eigenschaften gezielt einzustellen bzw. zu verbessern. Alternativ zu der Ausführung als Blechteile können die genannten Bauteile auch als pulvermetallurgische Sinterteile oder metallische Spritzgießteile ausgebildet sein.
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Im Folgenden werden die Geometrien bzw. Konstruktionen des Kupplungsgehäuseteils 2 mit Bezug auf die 4, 5 und des Kupplungsführungsteils 5 mit Bezug auf die 6, 7 näher beschrieben, um im Weiteren auf die besondere Art der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Kupplungsgehäuseteil 2 und dem Kupplungsführungsteil 5 einzugehen.
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Wie erwähnt, weist das Kupplungsgehäuseteil 2 einen ringschreibenförmigen Körper in Form der Ringscheibe 3 auf. In der Ringscheibe 3 sind in einer symmetrischen Anordnung unterschiedliche Ausnehmungen 8a, 8b bzw. Öffnungen bzw. Durchbrechungen ausgebildet.
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Die (in den 4, 5) radial weiter außen liegenden Ausnehmungen 8a sind länglich bzw. schlitzartig ausgebildet. In den Ausnehmungen 8a ist mittig jeweils eine Wölbung vorgesehen, welche an die Kontur der freien Enden des Antriebsteils 7 angepasst ist.
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Die (in den 4, 5) radial weiter innen liegenden Ausnehmungen 8b dienen als kupplungsgehäuseteilseitige Verbindungselemente, über welche im zusammengebauten Zustand der Kupplung 1 ein Formschluss mit korrespondieren kupplungsführungsteilseitigen Verbindungselementen erfolgt. Die Ausnehmungen 8b lassen sich geometrisch in zwei im Hinblick auf die Herstellung der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Kupplungsgehäuseteil 2 und dem Kupplungsführungsteil 5 unterschiedlich funktionalisierte, rechteckige Bereiche aufteilen, wie durch die gestrichelte Linie innerhalb der Ausnehmungen 8b angedeutet ist. Die Ausnehmungen 8b weisen sonach einen Einsetzbereich 9 und einen mit diesem kommunizierenden Formschlussbereich 10 auf. Der Einsetzbereich 9 und der Formschlussbereich 10 gehen unmittelbar ineinander über.
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Im Übergangsbereich zwischen dem Innenumfang der Ringscheibe 3 und dem Ringflansch 4 sind axial verlaufende Ausnehmungen 11 ausgebildet. Ersichtlich sind zwei Ausnehmungen 11 vorgesehen, welche umfangsmäßig gleichmäßig, d. h. in einem Winkel von ca. 180° beabstandet, verteilt angeordnet sind (vgl. 4, 5). Der Außenumfang der Ringscheibe 3 ist mit einem axial verlaufenden Außenbord 12 versehen, um die mechanische Stabilität des Kupplungsgehäuseteils 2 zu verbessern.
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Das Kupplungsgehäuseteil 5 weist im Wesentlichen eine ringförmige Gestalt mit einem besonders konturierten Außen- und Innenumfang auf. Der Außenumfang des Kupplungsgehäuseteils 5 ist mit axial abragenden Laschen 13a, 13b versehen. Die radial weiter außen liegenden Laschen 13a greifen im zusammengebauten Zustand der Kupplung 1 durch die kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmungen 8a. Die radial weiter innen liegenden Laschen 13b greifen im zusammengebauten Zustand der Kupplung 1 formschlüssig durch die kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmungen 8b bzw. durch den in diesen vorgesehenen Formschlussbereich 10 und dienen sonach als kupplungsführungsteilseitige Verbindungselemente. Ersichtlich sind an den Laschen 13b im Gegensatz zu den Laschen 13a zusätzlich Formschlussabschnitte 14 ausgebildet, welche den Laschen 13b eine L-förmige Gestalt verleihen.
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Die kreisrunde Ringform des Kupplungsführungsteils 5 wird durch entsprechende radiale Auswölbungen unterbrochen, so dass im Innenumfang des Kupplungsführungsteils 5 entsprechende Ausbuchtungen 15 zur Aufnahme bzw. Führung des Antriebsteils 7 ausgebildet sind. Ersichtlich sind auch die Ausbuchtungen 15 umfangsmäßig gleichmäßig, d. h. in einem Winkel von ca. 180° beabstandet, verteilt angeordnet.
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Die Herstellung einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem in den 4, 5 gezeigten Kupplungsgehäuseteil 2 und dem in den 6, 7 gezeigten Kupplungsführungsteil 5 ist anhand der 8–15, welche jeweils eine Ansicht der Kupplung 1 im Rahmen der Herstellung einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Kupplungsführungsteil 2 und dem Kupplungsgehäuseteil 5 zeigen, näher dargestellt. Es handelt sich dabei um jeweilige Vorder- und Rückansichten des Kupplungsgehäuseteils 2 und des Kupplungsführungsteils 5.
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In den 8, 9 ist ein Zustand dargestellt, in dem das Kupplungsführungsteil 5 bereits axial an das Kupplungsgehäuseteil 2 angesetzt ist. In diesem Zustand greifen die kupplungsführungsteilseitigen Laschen 13a durch die kupplungsgehäuseteilseitigen länglichen Ausnehmungen 8a. Die kupplungsführungsteilseitigen Laschen 13b greifen in oder durch die jeweiligen Einsetzbereiche 9 der kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmungen 8b. Eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungsführungsteil 5 und dem Kupplungsgehäuseteil 2 ist hierbei noch nicht gegeben. Das Kupplungsführungsteil 5 könnte sonach wieder von dem Kupplungsgehäuseteil 2 entfernt werden.
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Eine Fixierung der Verbindung zwischen dem Kupplungsführungsteil 5 und dem Kupplungsgehäuseteil 2 erfolgt dadurch, dass das Kupplungsführungsteil 5 im Weiteren derart relativ zu dem Kupplungsgehäuseteil 2 bewegt wird, dass die kupplungsführungsteilseitigen Laschen 13b formschlüssig hinter die kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmungen 8b greifen, was dadurch erfolgt, dass die kupplungsführungsteilseitigen Laschen 13b in die jeweiligen Formschlussbereiche 10 der kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmungen 8b bewegt werden. Hierfür muss das Kupplungsführungsteil 5 ausgehend von dem in 8 gezeigten Zustand, d. h. bei Betrachtung der Vorderseite der Kupplung 1, nach links bewegt bzw. verschoben werden. Entsprechend muss das Kupplungsführungsteil 5 ausgehend von dem in 9 gezeigten Zustand, d. h. bei Betrachtung der Rückseite der Kupplung 1, nach rechts bewegt bzw. verschoben werden. Die Bewegung bzw. Verschiebung des Kupplungsführungsteils 5 erfolgt in einer senkrecht zu der Zentralachse des Kupplungsgehäuseteils 2 stehenden Bewegungsebene. Eine entsprechende Bewegung bzw. Verschiebung des Kupplungsführungsteils 5 ist in den 10 bis 13 jeweils für die Vorder- und die Rückseite gezeigt. In dem in den 14, 15 gezeigten Zustand greifen die kupplungsführungsteilseitigen Laschen 13b, d. h. insbesondere die an diesen ausgebildeten Formschlussabschnitte 14, formschlüssig durch die jeweiligen Formschlussbereiche 10 der kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmungen 8b. Ersichtlich ist das Kupplungsführungsteil 5 nun über eine Bajonett-Verbindung bzw. eine Bajonett-artige Verbindung formschlüssig mit dem Kupplungsgehäuseteil 2 verbunden.
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Die formschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungsgehäuseteil 2 und dem Kupplungsführungsteil 5 ist vorzugsweise lösbar, d. h. das Kupplungsführungsteil 5 kann nach Belieben und ohne Beschädigungen von dem Kupplungsgehäuseteil 2 demontiert und wieder montiert werden.
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Die sonach hergestellte formschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungsgehäuseteil 2 und dem Kupplungsführungsteil 5 erlaubt den Ausgleich sowohl axialer als auch radialer, auf die Kupplung 1 wirkender Kräfte und somit einen axialen wie auch radialen Koaxialitätsausgleich. Ein Ausgleich radialer Kräfte bzw. ein radialer Koaxialitätsausgleich ist dadurch realisiert, dass die Abmessungen der kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmungen 8a, 8b im Vergleich zu den kupplungsführungsteilseitigen Laschen 13a, 13b um ein gewisses Maß überdimensioniert sind, so dass das Kupplungsführungsteil 5 relativ zu dem Kupplungsgehäuseteil 2 in radialer Richtung um ein gewisses Maß bewegbar ist. Die kupplungsführungsteilseitigen Laschen 13a, 13b sind bzw. das Kupplungsführungsteil 5 ist sonach mit einem gewissen radialen Spiel innerhalb der kupplungsgehäuseteilseitigen Ausnehmungen 8a, 8b aufgenommen.
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Ein Ausgleich radialer Kräfte bzw. ein radialer Koaxialitätsausgleich ist ferner dadurch realisiert, dass die Abmessungen der kupplungsführungsteilseitigen Ausbuchtungen 15 im Vergleich zu der Länge des Antriebsteils 7 um ein gewisses Maß überdimensioniert sind, so dass das Antriebsteil 7 innerhalb der kupplungsführungsteilseitigen Ausbuchtungen 15 und sonach relativ zu dem Kupplungsführungsteil 5 und dem Kupplungsgehäuseteil 2 in radialer Richtung um ein gewisses Maß bewegbar ist. Entsprechend ist auch das Antriebsteil 7 mit einem gewissen radialen Spiel innerhalb der kupplungsführungsteilseitigen Ausbuchtungen 15 aufgenommen.
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Ein Ausgleich axialer Kräfte bzw. ein axialer Koaxialitätsausgleich ist durch die bereits beschriebenen axialen Aussparungen 11 innerhalb des kupplungsgehäuseteilseitigen Ringflansches 4 gegeben. Entsprechend ist das Antriebsteil 7 mit einem gewissen axialen Spiel innerhalb der axialen Ausnehmungen 11 innerhalb des kupplungsgehäuseteilseitigen Ringflansches 4 bzw. innerhalb der kupplungsführungsteilseitigen Ausbuchtungen 15 aufgenommen.
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In 16 ist eine Rückansicht einer Kupplung 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Der wesentliche Unterschied zu der in den vorigen Figuren gezeigten Kupplung 1 respektive des dieser zugehörigen Kupplungsgehäuseteils 2 und des Kupplungsführungsteils 5 besteht in der Art der jeweiligen kupplungsgehäuseteilseitigen bzw. kupplungsführungsteilseitigen Verbindungselemente, über welche eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungsgehäuseteil 2 und dem Kupplungsführungsteil 5 herstellbar ist.
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Die kupplungsgehäuseteilseitigen Verbindungselemente sind hier als an dem kupplungsgehäuseteilseitigen Ringflansch 4 ausgebildete elastisch federnde Rast-/Schnappelemente in Form entsprechender Schnapplaschen 16 ausgebildet. Ersichtlich sind in den in 16 gezeigten oberen und unteren Bereichen des Ringflansches 4 jeweils zwei Schnapplaschen 16 angeordnet. Die Schnapplaschen 16 greifen an entsprechende Rastabschnitte am Innenumfang des Kupplungsführungsteils 5 an, wodurch die formschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungsgehäuseteil 2 und dem Kupplungsführungsteil 5 hergestellt ist. Die kupplungsführungsteilseitigen Rastabschnitte stellen die kupplungsführungsteilseitigen Verbindungselemente dar. Auch diese Art der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Kupplungsgehäuseteil 2 und dem Kupplungsführungsteil 5 kann lösbar sein, d. h. das Kupplungsführungsteil 5 kann ohne Beschädigungen von dem Kupplungsgehäuseteil 2 nach Belieben demontiert und wieder montiert werden. Entsprechende kupplungsgehäuseteilseitige Ausnehmungen 8b bzw. entsprechende kupplungsführungsteilseitige Laschen 13b sind hier nicht zwingend erforderlich.
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In 17 ist eine Vorderansicht einer Kupplung 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Anhand von 17 soll erläutert werden, dass an einem entsprechenden Kupplungsgehäuseteil 2, d. h. an dessen axialen Stirnseiten, auch zwei Kupplungsführungsteile 5 formschlüssig anbringbar sind. Ersichtlich ist das in 17 gezeigte Kupplungsgehäuseteil 2 wie das Kupplungsgehäuseteil 2 gemäß den 4, 5 ausgebildet, d. h. in der Ringscheibe 3 sind auch entsprechende Ausnehmungen 8b ausgebildet, so dass sich vorderseitig ein Kupplungsführungsteil 5 gemäß dem beispielsweise in 1 gezeigten Prinzip anbringen lässt. Gleichwohl sind an dem kupplungsgehäuseteilseitigen Ringflansch 4 entsprechende Schnapplaschen 16, wie bei dem in 16 gezeigten Kupplungsgehäuseteil 2, ausgebildet, so dass sich rückseitig ein Kupplungsführungsteil 5 gemäß dem in 16 gezeigten Prinzip anbringen lässt.
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18 zeigt eine Verstelleinrichtung 17 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Verstelleinrichtung 17 dient als elektromechanischer Aktor zur Verstellung einer Nockenwelle eines Kraftfahrzeugs. Der Verstelleinrichtung 17 zugehörig ist ein motorisches Antriebsmittel, z. B. in Form eines Elektromotors, wovon lediglich die Antriebswelle 6 gezeigt ist, eine über das Antriebsteil 7 mit dem Antriebsmittel gekoppelte Kupplung 1 und ein der Kupplung 1 nachgeschaltetes Getriebe, welches rückseitig an der Kupplung 1 ansetzt. Das Kupplungsgehäuseteil 2 ist dabei form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig mit einem Innenring 18 des Getriebes verbunden. Insbesondere kommt in diesem Zusammenhang ein Längsverpressen des Kupplungsgehäuseteils 2 mit dem Innenring 18 des Getriebes in Frage, so dass das Kupplungsgehäuseteil 2 mit dem Innenring 18 des Getriebes längsverpresst ist (vgl. 19). Ersichtlich ist der kupplungsgehäuseteilseitige Ringflansch 4 hierzu in den Innenumfang des Innenrings 18 des Getriebes eingepresst.
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20 zeigt schließlich eine Verstelleinrichtung 17 im Rahmen des Einführens eines Antriebsteils 7 in ein kupplungsseitiges Kupplungsführungsteil 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ersichtlich bildet die axial freiliegende Oberfläche des Kupplungsführungsteils 5 hier eine Anschlagfläche für das Antriebsteil 7, welches zum Einführen in die Kupplung 1 derart relativ zu dem Kupplungsführungsteil 5 positioniert werden muss, dass es bzw. die diesem zugehörige Führungsabschnitte in die kupplungsführungsteilseitigen Ausbuchtungen 15 greift bzw. greifen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplung
- 2
- Kupplungsgehäuseteil
- 3
- Ringscheibe
- 4
- Ringflansch
- 5
- Kupplungsführungsteil
- 6
- Antriebswelle
- 7
- Antriebsteil
- 8a
- Ausnehmungen
- 8b
- Ausnehmungen
- 9
- Einsetzbereich
- 10
- Formschlussbereich
- 11
- Ausnehmungen
- 12
- Außenbord
- 13a
- Laschen
- 13b
- Laschen
- 14
- Formschlussabschnitte
- 15
- Ausbuchtungen
- 16
- Schnapplaschen
- 17
- Verstelleinrichtung
- 18
- Innenring
