DE102013217755A1

DE102013217755A1 - Kupplungsanordnung, Kupplungselement sowie Verfahren zur Herstellung eines Kupplungselements

Info

Publication number: DE102013217755A1
Application number: DE201310217755
Authority: DE
Inventors: Ulrich Baur; Tobias Hofmann
Original assignee: Hirschvogel Umformtechnik GmbH
Current assignee: Hirschvogel Umformtechnik GmbH
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2015-03-05

Abstract

Kupplungsanordnung (1) mit einer Drehachse (A), um die sich die Kupplungsanordnung (1) drehen kann, aufweisend: ein erstes Kupplungselement (10) mit einer sich axial bezüglich der Drehachse (A) erstreckenden planseitigen Stirnverzahnung (15) mit ersten Zähnen (150), welche sich radial zur Drehachse (A) erstrecken, und ein zweites Kupplungselement (20) mit einer sich axial bezüglich der Drehachse (A) erstreckenden planseitigen Gegenverzahnung (25) mit zweiten Zähnen (250), welche sich radial zur Drehachse (A) erstrecken, wobei das erste und das zweite Kupplungselement über einen axialen Eingriff der Stirnverzahnung (15) und der Gegenverzahnung (25) zur Übertragung eines Drehmoments um die Drehachse (A) drehfest miteinander verbindbar sind. Wenigstens eine der Stirnverzahnung (15) oder der Gegenverzahnung (25) weist ein verformbares, vorzugsweise flexibles Element (400) auf, welches derart vorgesehen und ausgebildet ist, dass es sich beim Zusammenführen des ersten und zweiten Kupplungselements (10, 20) in einer Position, in der sich die Zahnköpfe (151, 251) der Zähne (150, 250) der Stirnverzahnung (15) und der Gegenverzahnung (25) gegenüberstehen, derart an einem Zahn (150, 250), vorzugsweise dessen Zahnkopf (151, 251), der jeweils anderen der Stirnverzahnung (15) oder Gegenverzahnung (25) vorzugsweise mit einem exponierten Ende (410) in axialer Richtung gesehen abstützt, dass durch ein Verbiegen des verformbaren Elements (400) aufgrund der Abstützung ein resultierendes Drehmoment erzeugt wird, so dass das erste und zweite Kupplungselement (10, 20) relativ zueinander um die Drehachse (A) in einer Weise gedreht werden, dass die Zahnköpfe (151, 251) der Zähne (150, 250) der Stirnverzahnung (15) und der Gegenverzahnung (25) aus der gegenüberstehenden Position der Zahnköpfe (151, 251) wegbewegt werden. Die Erfindung betrifft ferner ein Kupplungselement (10, 20) sowie ein Verfahren zur Herstellung des Kupplungselements (10, 20).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung, wie beispielsweise eine Radnabe-Drehgelenk-Anordnung, sowie ein Kupplungselement mit Stirnverzahnung, wie beispielsweise eine Radnabe oder ein Drehgelenk, und ein Verfahren zur Herstellung des Kupplungselements.
Aus dem Stand der Technik sind Kupplungsanordnungen bekannt, welche insbesondere eine Radnabe und ein Gleichlaufdrehgelenk als drehfest miteinander verbundene Kupplungselemente aufweisen. Zur drehfesten Verbindung der beiden Kupplungselemente und somit zur Drehmomentübertragung um eine gemeinsame Drehachse weisen die beiden Kupplungselemente jeweils eine sich axial bezügliche der Drehachse erstreckende Stirnverzahnung beziehungsweise Gegenverzahnung auf, welche miteinander in Eingriff kommen bzw. stehen (vgl. 8a). Die beiden Kupplungselemente sind zum Aufrechterhalten der drehfesten Zahnradverbindung mittels eines Verspannmittels, wie einem Schraubbolzen, axial verspannt beziehungsweise verspannbar.
Bei der Montage von entsprechenden Kupplungsanordnungen mit Stirn(kerb)verzahnung (auch Hirth-Verzahnung genannt) kann es in der Praxis zu einem Fehlverbau der Bauteile kommen, wenn diese in einer Zahn-auf-Zahn-Position der beiden Verzahnungen zusammengefügt werden und anschließend das Verspannmittel in dieser Position angezogen wird (vgl. 8b). Da die Verzahnungen in diesem Fall nicht ineinandergreifen, kommt es im Betrieb am Fahrzeug zu einem Durchrutschen der nicht-verzahnten Bauteile und somit zu einer Zerstörung der Verzahnungen.
Um einen solchen Fehlverbau zu vermeiden, schlägt beispielsweise die DE 10 2007 057 047 A1 ein Verfahren zum Zusammenbau eines Radnaben-Bauteils mit einem hiermit über eine Stirnverzahnung drehfest verbundenen Wellengelenk-Bauteil vor. Gemäß dem in der vorgenannten Druckschrift beschriebenen Verfahren werden zunächst die Bauteile zur Montage zusammengeführt und dabei mittels einer zusätzlich vorgesehenen Druckfeder verbunden. Die Feder ist dabei derart ausgelegt, dass sich die beiden Bauteile in eine Richtung zueinander vorspannen, so dass ihre Verzahnungen in Eingriff kommen können. In einem ersten Schritt wird hierzu die Verbindungsschraube mit einem geringen Drehmoment angezogen, um im Falle einer Zahn-auf-Zahn-Position (vgl. 8b) der Stirnverzahnung mittels Anlegen eines Drehmoments oder auch selbsttätig unter Einwirkung des Federelementes eine Zahn-in-Lücke-Position (vgl. 8a) in der Stirnverzahnung herzustellen. Nach einer zeitlichen Unterbrechung wird dann das vollständige Verspannen der genannten Bauteile durch Anziehen der Schraubverbindung mit einem hohen Drehmoment durchgeführt. Um zwischen den beiden vorgenannten Schritten des Anziehens der Verbindungsschraube mit Sicherheit die genannte Zahn-in-Lücke-Position (vgl. 8a) herzustellen, wird auch in der Praxis im Anschluss an den ersten Verfahrensschritt, in dem ein Anziehen der Verbindungsschraube mit einem relativ geringem Drehmoment erfolgt, zumindest an eines der genannten Bauteile ein Drehmoment angelegt, beispielsweise mit wechselnder Drehrichtung in Form eines sogenannten Rüttelmoments. Dieses Verfahren erfordert zum einen eine zusätzliche aufwendige Vorrichtung zur Montage der Anordnung, die ein Rütteln derselben relativ zueinander ermöglicht. Des Weiteren ist ein zusätzliches Element, nämlich eine Feder, notwendig, welche nach der Montage der Kupplungsanordnung ohne Funktion in dem Bauteil verbleibt und somit zu einer unnötigen Gewichtssteigerung führt. Darüber hinaus ist es notwendiger Bestandteil des Verfahrens, dass die Verbindungsschraube in zwei separaten Schritten zunächst mit einem geringen und später mit einem hohen Drehmoment angezogen wird.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsanordnung sowie ein Kupplungselement bereitzustellen, mit denen auf einfache Weise ein Zusammenbau der Kupplungsanordnung in einer Zahn-auf-Zahn-Position vermieden und somit ein sicherer Eingriff in einer Zahn-in-Lücke-Position gewährleistet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Kupplungsanordnung mit einer Drehachse, um die sich die Kupplungsanordnung drehen kann. Die Kupplungsanordnung weist zum einem ein erstes Kupplungselement mit einer sich axial bezüglich der Drehachse erstreckenden planseitigen Stirn(kerb)verzahnung (auch Hirth-Verzahnung genannt) mit ersten Zähnen, welche sich radial zur Drehachse erstrecken, auf. Des Weiteren weist die Kupplungsanordnung ein zweites Kupplungselement mit einer sich axial bezüglich der Drehachse erstreckenden planseitigen Gegenverzahnung (ebenfalls in Form einer Stirn(kerb)verzahnung ausgebildet) mit zweiten Zähnen, welche sich radial zur Drehachse erstrecken, auf. Das erste und das zweite Kupplungselement sind über einen axialen Eingriff der Stirnverzahnung und der Gegenverzahnung zur Übertragung eines Drehmoments um die Drehachse drehfest miteinander verbindbar. Wenigstens eine der Stirnverzahnung oder der Gegenverzahnung weist ein verformbares – wahlweise plastisch oder elastisch verformbar – und vorzugsweise flexibles Element auf. Dieses verformbare Element ist derart vorgesehen und ausgebildet, dass es sich beim Zusammenführen des ersten und zweiten Kupplungselements in einer Position, in der sich die Zahnköpfe der Zähne der Stirnverzahnung und der Gegenverzahnung gegenüberstehen (also in einer Zahn-auf-Zahn-Position der Kupplungselemente), derart an einem Zahn (vorzugsweise dessen Zahnkopf) der jeweils anderen der Stirnverzahnung oder Gegenverzahnung abstützt (vorzugsweise mit einem exponierten Ende des verformbaren Elements in axialer Richtung gesehen), dass durch ein Verbiegen des verformbaren Elements aufgrund der Abstützung ein resultierendes Drehmoment erzeugt wird, so dass das erste und zweite Kupplungselement relativ zueinander um die Drehachse in einer Weise gedreht werden, dass die Zahnköpfe der Zähne der Stirnverzahnung und der Gegenverzahnung aus der gegenüberstehenden Position der Zahnköpfe (also der Zahn-auf-Zahn-Position) wegbewegt bzw. weggedreht werden.
Unter Zahn-auf-Zahn-Position wird im Rahmen der Erfindung verstanden, dass sich die Zahnköpfe der Zähne der Verzahnungen der miteinander korrespondierenden Kupplungselemente (direkt) gegenüberstehen; vorzugsweise derart, dass die Verzahnungen der Kupplungselemente beim Zusammenbau derselben zu einer Kupplungsanordnung mit ihren Zahnköpfen aufeinander zum Liegen kommen. Unter Zahn-in-Lücke-Position wird im Rahmen der Erfindung verstanden, dass die Verzahnungen in Umfangsrichtung gesehen derart angeordnet sind, dass die Zähne der einen Verzahnung (direkt) den Lücken (also dem Bereich zwischen zwei Zähnen in Umfangsrichtung gesehen) der anderen Verzahnung gegenüberstehen; also die Zahnköpfe der einen Verzahnung den Zahnfüßen der anderen Verzahnung gegenüberstehen.
Durch das Vorsehen des vorgenannten verformbaren Elements wird somit bewirkt, dass in dem Fall, in dem die Kupplungselemente in einer Zahn-auf-Zahn-Position verbaut werden würden, das verformbare Element wirksam wird, indem es sich an der entsprechend anderen der beiden Verzahnungen abstützt. Durch seine verformbare Eigenschaft wird eine beim Zusammenführen der Kupplungselemente aufgebrachte Kraft dann folglich teilweise in eine Umfangskomponente überführt, sodass die beiden Kupplungselemente relativ zueinander bewegt / gedreht werden und somit aus der Zahn-auf-Zahn-Position wegbewegt und folglich wenigstens um einen kleinen Betrag zu einer Zahn-in-Lücke-Position hin oder sogar in eine Zahn-in-Lücke-Position hinein bewegt/gedreht werden. Auf diese Weise wird es sicher vermieden, dass die Kupplungselemente in einer Zahn-auf-Zahn-Position verbaut werden, da sie beim Zusammenführen der Kupplungselemente in eben dieser Zahn-auf-Zahn-Position in jedem Fall relativ zueinander um die gemeinsame Drehachse gedreht werden, sodass die Zähne einer jeden Verzahnung in die Lücken der jeweils anderen Verzahnung sicher eintauchen können. Um diese Funktion des verformbaren Elements besonders sicher zu gewährleisten, sollte das verformbare Element wenigstens mit seinem exponierten Ende in axialer Richtung gesehen über die Zähne beziehungsweise Zahnköpfe der Zähne ohne verformbares Element derselben Verzahnung vorstehen. Mit anderen Worten sollte das verformbare Element in axialer Richtung von dem Zahnfuß aus gesehen eine Höhe aufweisen, die höher als die übrigen Zähne der Verzahnung ist, um somit in Wirkeingriff mit einem Zahn(kopf) der anderen Stirnverzahnung (Gegenverzahnung) zu gelangen, wenn die Bauteile bei der Montage in Zahn-auf-Zahn-Position zusammengeführt werden. Die Länge des verformbaren Elements sollte dabei so gewählt werden, dass bei vorgenanntem axialen Zusammenführen der Kupplungselemente die resultierende Umfangskraft beziehungsweise das resultierende Drehmoment gerade so groß ist, dass die Kupplungselemente derart relativ um die gemeinsame Drehachse zueinander gedreht werden, dass es den Verzahnungen sicher ermöglicht wird, dass die Zähne des einen Kupplungselements in die Lücken des jeweils anderen Kupplungselements eintauchen können. Hierzu ist es in der Regel ausreichend, wenn die Verzahnungen um einen kleinen Betrag aus der Zahn-auf-Zahn-Position zu einer Zahn-in-Lücke-Position hin herausbewegt / herausgedreht werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens einer der Zähne von wenigstens einer der Stirnverzahnung oder der Gegenverzahnung wenigstens in seinem Zahnkopfbereich das verformbare Element auf. Besonders vorzugsweise ist der wenigstens eine Zahn wenigstens in seinem Zahnkopfbereich oder insgesamt als das verformbare Element ausgebildet. Mit anderen Worten kann ein Zahn beispielsweise in seinem Zahnkopfbereich gekappt und an dessen Stelle das verformbare Element vorgesehen sein. Alternativ ist es auch denkbar, dass ein ganzer Zahn der Verzahnung durch ein entsprechend ausgebildetes verformbares Element (bspw. in einer stegartigen Ausgestaltung) ersetzt ist. Das verformbare Element kann hierzu entweder integral mit dem Kupplungselement ausgebildet sein oder als separates Bauteil mit dem Kupplungselement lösbar oder unlösbar verbunden sein.
Ist das verformbare Element als separates Bauteil ausgebildet, so weist dieses vorzugsweise einen ringförmigen Basiskörper auf. Der ringförmige Basiskörper hat vorzugsweise eine zentrale Öffnung, durch die ein im Weiteren beschriebenes Verspannmittel zum axialen Verspannen der beiden Kupplungselemente hindurchgeführt werden kann. Von dem ringförmigen Basiskörper erstrecken sich vorzugsweise seitlich in radialer Richtung und der Anzahl der verformbaren Elemente entsprechend Trägerteile, von denen sich wiederum im Wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Trägerteile – also vorzugsweise in axialer Richtung des Kupplungselements – die verformbaren Elemente erstrecken. Das separate Bauteil ist gemäß dieser Ausgestaltungsform ferner vorzugsweise derart auf bzw. in dem Kupplungselement vorgesehen (bspw. eingelegt, befestigt oder in diesem integriert vorgesehen), dass die verformbaren Elemente an der Stelle von hierfür ausgesparten Bereichen für Zähne beziehungsweise Zahnköpfe von Zähnen der Verzahnung als Zähne oder Zahnköpfe der entsprechenden Zähne der Verzahnung vorgesehen sind. Mit anderen Worten werden von der Verzahnung Zähne oder Zahnbereiche (insbesondere Zahnköpfe) ausgespart, in die bzw. an deren Stelle dann die verformbaren Elemente eingesetzt werden und somit sicher in einer Zahn-auf-Zahn-Position der Kupplungselemente wirksam werden können, da ihr exponiertes Ende in dieser Position an einem gegenüberliegenden Zahn(kopf) sicher zur Anlage gebracht werden kann.
Für den eigentlich wünschenswerten Fall, dass die Zähne des einen Bauteils schon in die Lücken des anderen Bauteils eingreifen (also in einer Zahn-in-Lücke-Position der Kupplungselemente beim Zusammenbau derselben), sollte das verformbare Element vorzugsweise derart ausgebildet sein, dass es einem Verbau der Kupplungselemente zu einer Kupplungsanordnung nicht im Wege steht. In diesem Fall ist das verformbare Element vorzugsweise derart ausgebildet, dass es bei axialem Eingriff der Stirnverzahnung mit der Gegenverzahnung in einer Zahnlücke zwischen zwei Zähnen der jeweils anderen Verzahnung vollständig aufgenommen werden kann. Dies ist insbesondere dann sicher möglich, wenn der zur Bereitstellung des verformbaren Elements ausgesparte Zahn oder Zahnbereich der Verzahnung einen entsprechenden Raum zur Aufnahme des verformbaren Elements bietet (beispielsweise das verformbare Element ein geringeres Raumvolumen aufweist als der ausgesparte Zahn beziehungsweise Zahnbereich); beispielsweise also dann, wenn das verformbare Element an einem gekappten Zahn- oder Zahnkopfbereich vorgesehen ist.
Es wurde bereits angeführt, dass die das verformbare Element aufweisende Verzahnung wenigstens ein verformbares Element aufweist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die das verformbare Element aufweisende Verzahnung wenigstens zwei, besonders vorzugsweise wenigstens drei verformbare Elemente auf. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige Verteilung der Kräfte zum Zusammenführen der Kupplungselemente auf die verformbaren Element erzeugt werden, die schließlich wenigstens teilweise in eine Umfangskomponente zur Erzeugung einer relativen Drehbewegung überführt werden, ohne die Gefahr, dass die Kupplungselemente durch – über den Umfang verteilt – einseitige oder ungleichmäßig verteilte Krafteinwirkung relativ zueinander kippen. Besonders vorzugsweise sind daher die verformbaren Elemente gleichmäßig über den Umfang der diese aufweisenden Verzahnung verteilt angeordnet.
Um die aufzubringende Kraft zum Zusammenführen der Kupplungselemente und schließlich zum Überführen wenigstens eines Teiles derselben in eine Umfangskomponente möglichst gering zu halten und um die relative Drehbewegung der Kupplungselemente zueinander vorzugsweise gezielt zu beeinflussen (insbesondere bezüglich der Richtung der relativen Drehbewegung), ist das verformbare Element besonders vorzugsweise an seinem in axialer Richtung gesehen den Zahnfüßen der Zähne der das verformbare Element aufweisenden Verzahnung abgewandten Ende bezüglich der Axialrichtung (also an seinem exponierten Ende) in Umfangsrichtung des entsprechenden Kupplungselements beziehungsweise der entsprechenden Verzahnung gesehen abgewinkelt. Indem das exponierte Ende des verformbaren Elements bezüglich der axialen Richtung des Kupplungselements in Umfangsrichtung schräg angestellt ist – also zur axialen Richtung einen Winkel beziehungsweise eine Schrägstellung aufweist – kann die zum Zusammenführen der Kupplungselemente eingebrachte Kraft auf sicherer Weise aufgrund des Anstellwinkels teilweise in eine Umfangskomponente und somit in ein entsprechendes Drehmoment überführt werden. Zudem kann durch den Anstellwinkel die Richtung bestimmt werden, in welcher die relative Drehbewegung zwischen den Kupplungselementen gerichtet sein soll.
Es wurde bereits zuvor darauf hingewiesen, dass die Kupplungsanordnung vorzugsweise ferner wenigstens ein Verspannmittel zum axialen Verspannen des ersten Kupplungselements mit dem zweiten Kupplungselement aufweist. Das Verspannmittel kann dabei vorzugsweise als Verspannschraube beziehungsweise Anzugsschraube ausgebildet sein. Das Verspannmittel ist besonders vorzugsweise derart ausgebildet, dass durch eine Anzugskraft des Verspannmittels auf die Kupplungselemente, die vorzugsweise der Kraft zum Zusammenführen der Kupplungselemente entspricht, eine Kraft zum Verbiegen des verformbaren Elements ausgeübt werden kann, die schließlich teilweise in die Umfangskomponente überführt wird.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform ist das verformbare Element in diejenige Richtung abgewinkelt beziehungsweise schräg angestellt, so dass das resultierende Drehmoment entweder in dieselbe Richtung wie ein Anzugsmoment des Verspannmittels wirkt, so dass durch die Anzugsschraube die entstehende Umfangskraft zusätzlich unterstützt werden kann, oder dass das resultierende Drehmoment der Richtung des Anzugsmoments des Verspannmittels entgegenwirkt.
Das verformbare Element kann, insbesondere bei einer integralen Ausbildung, aus demselben Material hergestellt sein wie das zugehörige Kupplungselement. Es ist jedoch auch denkbar, dass insbesondere dann, wenn das verformbare Element als separates Bauteil bereitgestellt wird, dieses aus einem anderen Material hergestellt ist, beispielsweise aus einem Metall (z.B. Stahl oder Federstahl), welches beispielsweise mittels Stanz- und/oder Biegeverfahren als Stanzbiegeteil bereitgestellt wird, oder auch aus Kunststoff (beispielsweise mittels Spritzguss als Spritzgussteil) oder einem anderen geeignetem Material.
Wie eingangs erwähnt, bezieht sich die Erfindung ferner auf das Kupplungselement selbst. Somit betrifft die Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt auch ein Kupplungselement mit einer Drehachse, um die sich das Kupplungselement drehen kann, aufweisend eine sich axial bezüglich der Drehachse erstreckende planseitige Stirnverzahnung mit Zähnen, welche sich radial zur Drehachse erstrecken, wobei die Stirnverzahnung derart ausgelegt ist, das sie in eine planseitige Gegenverzahnung eines zweiten Kupplungselements zur Übertragung eines Drehmoments um die Drehachse eingreifen kann und das erste Kupplungselement mit dem zweiten Kupplungselement drehfest miteinander verbindbar ist. Wenigstens einer der Zähne der Stirnverzahnung ist wenigstens in seinem Zahnkopfbereich als (wahlweise plastisch oder elastisch) verformbares, vorzugsweise flexibles Element in einer Weise ausgebildet, das es wenigstens in Umfangsrichtung des Kupplungselements um die Drehachse herum verbiegbar ist und mit seinem exponierten Ende in axialer Richtung gesehen über die Zähne der Verzahnung ohne verformbares Element vorsteht. Grundsätzlich ist es allgemein auch denkbar, dass gemäß dem vorliegenden Kupplungselement wenigstens einer der Zähne der Stirnverzahnung wenigstens in seinem Zahnkopfbereich ein verformbares, vorzugsweise flexibles Element aufweist, solange gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ausreichend Raum vorhanden ist, dass das verformbare Element bei axialem Eingriff der Stirnverzahnung mit einer Gegenverzahnung eines zweiten Kupplungselements in einer Zahnlücke zwischen zwei Zähnen der Gegenverzahnung vollständig aufgenommen werden kann, sodass das verformbare Element vorzugsweise beim Verbau des Kupplungselements in einer Kupplungsanordnung nicht im Wege steht. Zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Kupplungselements wird auf obige Ausführungen zu dem ersten Aspekt der Erfindung verwiesen.
Im Übrigen kann das Kupplungselement, wie bereits oben im Hinblick auf den ersten Aspekt der Erfindung beschrieben, vorteilhaft weitergebildet sein. Insbesondere ist das verformbare Element vorzugsweise integral mit dem Kupplungselement ausgebildet oder als separates Bauteil mit dem Kupplungselement lösbar oder unlösbar verbunden, wobei das verformbare Element beispielsweise aus demselben Material wie das Kupplungselement hergestellt sein kann, in diesem Fall vorzugsweise integral mit diesem ausgebildet ist, oder aus einem anderen – bereits oben genannten – Material hergestellt sein kann. Der das verformbare Element aufweisende Zahn der Stirnverzahnung ist vorzugsweise wenigstens teilweise oder ganz als das verformbare Element ausgebildet. Ist das verformbare Element als separates Bauteil ausgebildet, so weist dieses vorzugsweise einen ringförmigen Basiskörper auf, von dem sich seitlich in radialer Richtung und der Anzahl der verformbaren Elemente entsprechend Trägerteile erstrecken können, von denen sich wiederum im Wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Trägerteile – also im Wesentlichen in axialer Richtung – die verformbaren Elemente erstrecken und wobei das separate Bauteil derart auf bzw. in dem Kupplungselement vorgesehen (bspw. eingelegt, befestigt oder in diesem integriert vorgesehen) ist, dass die verformbaren Elemente an der Stelle von hierfür ausgesparten Bereichen für Zähne beziehungsweise für Zahnköpfe von Zähnen der Stirnverzahnung als Zähne oder Zahnköpfe der entsprechenden Zähne der Stirnverzahnung vorgesehen sind. Die das verformbare Element aufweisende Stirnverzahnung weist wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei verformbare Elemente auf, welche besonders vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Stirnverzahnung verteilt angeordnet sind. Das verformbare Element ist vorzugsweise wenigstens an seinem exponierten Ende in Umfangsrichtung gesehen abgewinkelt beziehungsweise schräg angestellt.
Das Kupplungselement ist vorzugsweise eine Radnabe oder ein Drehgelenk einer Kupplungsanordnung, insbesondere der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung.
Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kupplungselementes mit einer Drehachse, um die sich das Kupplungselement drehen kann.
Weitere Vorteile, Ausgestaltungen und Weiterbildung der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen der begleitenden Figuren beschrieben.
1a zeigt allgemein eine Explosionsdarstellung einer Kupplungsanordnung,
1b zeigt allgemein eine perspektivische, seitliche Schnittansicht eines Gelenkaußenteils eines Gleichlaufdrehgelenks (d.h. eines zweiten Kupplungselements),
2a bis 2d zeigen eine schematische Teilansicht der Verzahnung der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung mit einem erfindungsgemäßen Kupplungselement gemäß einer ersten Ausführungsform sowie die Wirkungsweise des verformbaren Elements,
3a zeigt eine schematische Teilansicht der Verzahnung des erfindungsgemäßen Kupplungselements gemäß der Ausführungsform von 2,
3b zeigt eine schematische Teilansicht der Verzahnung des erfindungsgemäßen Kupplungselements gemäß einer zweiten Ausführungsform,
4 zeigt ein separates Bauteil aufweisend die erfindungsgemäßen verformbaren Elemente,
5 zeigt eine schematische Teilansicht der Verzahnung des erfindungsgemäßen Kupplungselements gemäß einer weiteren Ausführungsform mit separat vorgesehenem verformbarem Element,
6 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Stirnverzahnung eines erfindungsgemäßen Kupplungselements,
7 zeigt zwei Verfahrensschritte zur Herstellung eines Kupplungselements gemäß der vorliegenden Erfindung,
8a zeigt eine schematische Darstellung des Verbaus von bekannten Kupplungselementen in einer gewünschten Zahn-in-Lücke-Position, und
8b zeigt eine schematische Darstellung eines typischen und ungewünschten Fehlverbaus bekannter Kupplungselemente in einer Zahn-auf-Zahn-Position.
1a zeigt beispielhaft allgemein eine Kupplungsanordnung 1, wie sie grundsätzlich auch erfindungsgemäß bereitgestellt werden kann. Eine solche Kupplungsanordnung 1 weist eine Drehachse A auf, um die sich die Kupplungsanordnung 1 drehen kann.
Des Weiteren weist die Kupplungsanordnung 1 ein erstes Kupplungselement 10 auf. Das erste Kupplungselement 10 ist vorzugsweise als Radnabe 11 ausgebildet. Die Radnabe 11 weist vorzugsweise einen Radflansch 12 zum Anschließen eines Rades (nicht gezeigt) und einen Hülsenabschnitt 13 zur Aufnahme einer Radlagerung 14 auf. Der Hülsenabschnitt 13 ist hierzu vorzugsweise integral mit einem inneren Lagerring eines Lagers 140 zur drehbaren Verbindung der Radnabe 11 mit der Radlagerung 14 ausgebildet. Alternativ kann, wie in 1a gezeigt, der Hülsenabschnitt 13 zur drehfesten Aufnahme eines inneren Lagerringes 141 des Lagers 140 dienen. Das Lager 140 weist vorzugsweise ferner einen äußeren Lagerring 142 auf, welcher wiederum drehfest mit der Radlagerung 14 verbunden ist, wobei zur drehbaren Verbindung zwischen dem inneren Lagerring 141 und dem äußeren Lagerring 142 vorzugsweise Wälzkörper 143 vorgesehen sind, welche auf Laufbahnen des jeweiligen Lagerrings 141, 142 laufen. Vorzugsweise ist das Lager 140 als zweireihiges Schrägkugellager ausgebildet, wie in 1a gezeigt.
Das erste Kupplungselement 10 weist eine sich axial bezüglich der Drehachse A erstreckende planseitige Stirnverzahnung 15 mit ersten Zähnen 150 auf.
Die Kupplungsanordnung 1 weist ferner ein zweites Kupplungselement 20 auf, welches detaillierter auch in 1b dargestellt ist. Entsprechend dem ersten Kupplungselement 10 weist auch das zweite Kupplungselement 20 eine sich axial bezüglich der Drehachse A erstreckenden planseitige Stirnverzahnung in Form einer Gegenverzahnung 25 mit zweiten Zähnen 250 auf, die axial in die Stirnverzahnung 15 des ersten Kupplungselements 10 eingreift. Die Stirnverzahnung 15 und die Gegenverzahnung 25 sind vorzugsweise gegengleich gestaltet. Die ersten Zähne 150 und die zweiten Zähne 250 verlaufen vorzugsweise radial zur Drehachse A.
Die zweite Kupplungsanordnung 20 ist vorzugsweise als Drehgelenk 21, besonders vorzugsweise als Gleichlaufdrehgelenk ausgebildet. Das Gleichlaufdrehgelenk 21 weist vorzugsweise ein Gelenkaußenteil 22 mit äußeren Kugelbahnen 220, ein Gelenkinnenteil 23 mit inneren Kugelbahnen 230 (jeweils schematisch dargestellt) und jeweils in einem Paar von einer äußeren Kugelbahn 220 und einer inneren Kugelbahn 230 angeordnete drehmomentübertragende Elemente 24, vorzugsweise Kugeln, und einen die drehmomentübertragenden Elemente 24 haltenden Käfig 240 auf (jeweils schematisch dargestellt).
Ist das erste Kupplungselement 10 als Radnabe 11 ausgebildet, dann weist vorzugsweise der Hülsenabschnitt 13 an seinem dem zweiten Kupplungselement 20 bzw. Drehgelenk 21 zugewandten Ende die Stirnverzahnung 15 auf. Ist das zweite Kupplungselement dann als Drehgelenk 21 ausgebildet, weist das Gelenkaußenteil 22 an seinem der Radnabe 11 zugewandten Ende die Gegenverzahnung 25 auf, welche folglich zur drehfesten Verbindung des ersten Kupplungselements 10 und des zweiten Kupplungselements 20 in Eingriff gebracht werden/sind.
Das Kupplungselement 1 weist ferner vorzugsweise wenigstens ein Verspannmittel 30 zum axialen Verspannen des ersten Kupplungselements 10 mit dem zweiten Kupplungselement 20 auf, die über die Stirnverzahnung 15 und die Gegenverzahnung 25 zur Übertragung eines Drehmoments um die Drehachse A drehfest miteinander verbindbar/verbunden sind. Das Verspannmittel 30 ist vorzugsweise einerseits an dem ersten Kupplungselement 10, also vorzugsweise der Radnabe 11, und andererseits an dem zweiten Kupplungselement 20, also vorzugsweise dem Gelenkaußenteil 22 des (Gleichlauf-)Drehgelenks 21, axial abgestützt. Das zweite Kupplungselement 20, also vorzugsweise das Gelenkaußenteil 22, weist insbesondere hierzu eine zentrale Gewindebohrung 221 auf, in welche das Verspannmittel 30 eingreift. Das Verspannmittel 30 ist dann vorzugsweise als Verspannschraube bzw. Gewindebolzen 31ausgebildet; weist also einen Gewindeschaft 32 mit Außengewinde 320 auf, welcher vorzugsweise mit der Gewindebohrung 221 im Sinne einer kraftschlüssigen Verbindung korrespondiert. Der Gewindebolzen 31 bzw. das Verspannmittel 30 ist vorzugsweise in eine zentrale (durchgehende) Bohrung 16 des ersten Kupplungselements 10, vorzugsweise der Radnabe 11, eingesetzt und in die Gewindebohrung 221 des zweiten Kupplungselements 20 eingeschraubt. Das Verspannmittel 30 ist ferner derart ausgebildet, dass es sich in eingeschraubtem Zustand axial an einer radialen Stützfläche 17 des ersten Kupplungselements 10 abstützt. Hierzu weist das Verspannmittel 30 vorzugsweise einen Ringflansch 330 auf, welcher einen größeren Durchmesser als die zentrale Bohrung 16 aufweist und sich mit den die zentrale Bohrung 16 übergreifenden Bereichen an der Stützfläche 17 abstützt. Vorzugsweise wird der Ringflansch 330 durch einen Schrauben- oder Bolzenkopf 33 des Verspannmittels 30 gebildet.
Eine vorgenannte Kupplungsanordnung 1 mit Radnabe 11 und (Gleichlauf-)Drehgelenk 21 wird auch als Radnabe-Drehgelenk-Anordnung bezeichnet, die besonders vorzugsweise mittels des Verspannmittels 30 verspannbar ist.
2 zeigt nunmehr schematische Teilansichten der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform aufweisend das erste und das zweite Kupplungselement 10, 20. Mit Verweis auf 2 weist wenigstens eine der Stirnverzahnung 15 oder der Gegenverzahnung 25 erfindungsgemäß ein verformbares Element 400 auf, dessen Wirkungsweise in den 2a bis 2d dargestellt ist. Verformbar bedeutet gemäß der vorliegenden Erfindung, dass das entsprechende „verformbare“ Element 400 bei Aufbringen einer üblichen Kraft P1 bei der Montage zum Zusammenführen und Zusammenfügen der Verzahnungen 15, 25 bzw. Kupplungselemente 10, 20 zu einer Kupplungsanordnung 1 wenigstens elastisch oder plastisch verformbar und somit vorzugsweise flexibel ausgebildet ist. Insbesondere ist das verformbare Element 400 erfindungsgemäß derart vorgesehen und ausgebildet, dass es sich beim Zusammenführen des ersten und zweiten Kupplungselements 10, 20 in einer Position, in der sich die Zahnköpfe 151, 251 der Zähne 150, 250 der Stirnverzahnung 15 und der Gegenverzahnung 25 gegenüberstehen (vgl. 2a; sogenannte Zahn-auf-Zahn-Position), an einem Zahn 150, 250 (gemäß der gezeigten Ausführungsform Zahn 250) der jeweils anderen der Stirnverzahnung 15 oder Gegenverzahnung 25 (gemäß der gezeigten Ausführungsform Gegenverzahnung 25) vorzugsweise mit einem exponierten Ende 410 des verformbaren Elements 400 in axialer Richtung gesehen abstützt (vgl. 2b). Stützt sich das verformbare Element 400 an dem entsprechenden Zahn 250 ab und werden die beiden Kupplungselemente 10, 20 im Rahmen der Montage durch weiteres Aufbringen der Kraft P1 weiter zusammengeführt bzw. zusammengedrückt, so wird in das verformbare Element 400 eine Kraft P2 eingeleitet. Aufgrund seiner verformbaren bzw. flexiblen Ausgestaltung verbiegt sich das verformbare Element 400 in Umfangsrichtung bzw. in tangentialer Richtung hierzu, wie in 2c dargestellt ist. Die in das verformbare Element 400 eingeleitet Kraft P2 lässt sich spätestens nach der Verbiegung des verformbaren Elements 400 in eine axiale Komponente P3 und eine tangentiale Komponente P4 aufteilen. Die durch das Verbiegen des verformbaren Elements 400 aufgrund der Abstützung erzeugte tangentiale Kraftkomponente P4 führt letztlich dazu, dass ein resultierendes Drehmoment erzeugt wird (vgl. 2c), so dass das erste und zweite Kupplungselement 10, 20 relativ zueinander um die gemeinsame Drehachse A in einer Weise gedreht werden, dass die Zahnköpfe 151, 251 der Zähne 150, 250 der Stirnverzahnung 15 und der Gegenverzahnung 25 aus der gegenüberstehenden Position der Zahnköpfe 151, 251 (also der Zahn-auf-Zahn-Position gemäß 2a und 2b) wegbewegt werden (vgl. 2c und 2d); die Kupplungselemente 10, 20 bzw. deren Verzahnungen 15, 25 also zu einer Zahn-in-Lücke-Position hin oder gar in eine Zahn-in-Lücke-Position hinein bewegt / gedreht werden. Mit anderen Worten wird mittels des verformbaren Elements 400 die zum Zusammenführen der Kupplungselemente 10, 20 aufgebrachte Kraft P1 wenigstens teilweise in eine Umfangskomponente P4 überführt und somit eine Zahn-auf-Zahn-Position der Verzahnungen 15, 25 sicher vermieden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform stützt sich das verformbare Element 400 eines Kupplungselements 10 vorzugsweise mit seinem exponierten Ende 410 vorzugsweise an einem Zahnkopf 251 eines gegenüberstehenden Zahnes 250 der korrespondierenden Verzahnung 25 des anderen Kupplungselements 20 ab. Eine derartige Ausgestaltung eines entsprechend vorgesehenen verformbaren Elements 400 sorgt auf sichere Weise dafür, dass beim Zusammenbau von zwei Kupplungselementen 10, 20 zu einer Kupplungsanordnung 1 deren Verzahnungen 15, 25 nicht in einer Zahn-auf-Zahn-Position verbaut werden können, da es in jedem Fall beim Zusammenführen in einer solchen Zahn-auf-Zahn-Position zu einer Abstützung des exponierten Endes 410 des verformbaren Elements 400 an dem gegenüberstehenden Zahn(kopf) 250, 251 kommt, so dass die Kupplungselemente 10, 20 mittels des durch das verformbare Element 400 erzeugten resultierenden Drehmoments derart gegeneinander verdreht werden, dass die Zähne 150, 250 auf sichere Weise in die Zahnlücken 152, 252 der jeweils anderen Verzahnung 15, 25 eintauchen können (siehe Pfeile E1).
Wie insbesondere der 2d zu entnehmen ist, ist das verformbare Element 400 besonders vorzugsweise derart ausgebildet, dass es bei dem in 2d dargestellten axialen Eingriff der Stirnverzahnung 15 mit der Gegenverzahnung 25 in einer Zahnlücke 252 zwischen zwei Zähnen 250, 250 der jeweils anderen Verzahnung 25 vollständig aufgenommen wird. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass beim normalen Eingriff der Verzahnungen 15, 25 ineinander in einer Zahn-in-Lücke-Position (die entweder direkt vorliegt oder mittels des verformbaren Elements 400 erzwungen wird) das verformbare Element 400 einem Verbau der Kupplungsanordnung 1 nicht im Wege steht. Die Aufnahme des verformbaren Elements 400 in einer Zahnlücke 252 der entsprechenden (Gegen-)Verzahnung 25 kann, wie in 2d gezeigt, beispielsweise dadurch erzielt werden, dass das verformbare Element 400 in verformter Weise beispielsweise durch Zurückbiegen des exponierten Endes 410 oder durch sonstiges Verbiegen bzw. Verformen des verformbaren Elements 400 bereitgestellt wird. Hierzu sollte das verformbare Element 400 in seiner umgeformten Form – also bei vollem Eingriff der Verzahnungen 15, 25 ineinander – maximal das räumliche Volumen einnehmen, welches ein entsprechender Zahn 150 der das verformbare Element 400 aufweisenden Verzahnung 15 aufweisen würde.
Um die gewünschte Funktion des verformbaren Elements 400 gemäß der gezeigten Ausführungsform sicher wirksam werden zu lassen, sollte das verformbare Element 400 wenigstens mit seinem exponierten Ende 410 in axialer Richtung gesehen über die Zähne 150, 250 beziehungsweise Zahnköpfe 151, 251 der Zähne 150, 250 der Verzahnung 15, 25 ohne verformbares Element derselben Verzahnung 15, 25 vorstehen. Dies ist beispielsweise aus den 2a und 3 ersichtlich, wo das exponierte Ende 410 des verformbaren Elements 400 im unverformten Zustand (also vor einer Montage) um einen vorbestimmten Betrag h über die Zähne 150, 250 derselben Verzahnung 15, 25 vorsteht. Die Länge des verformbaren Elements 400 beziehungsweise die Höhe h sollte vorzugsweise wenigstens derart bemessen sein, dass über die Abstützung des verformbaren Elements 400 eine Kraft P2 in dieses eingeleitet werden kann, die zu einer Verformung des verformbaren Elements 400 führt und die Kraft P1 somit sicher in eine Umfangskomponente P4 überführt wird, die dafür sorgt, dass die Kupplungselemente 10, 20 bzw. deren Verzahnungen 15, 25 von einer Zahn-auf-Zahn-Position der Kupplungselemente 10, 20 zu einer Zahn-in-Lücke-Position hin oder sogar in eine Zahn-in-Lücke-Position hinein bewegt/gedreht werden.
Erfindungsgemäß sollte das verformbare Element 400, wie zuvor bereits gesagt, also derart ausgebildet und vorgesehen sein, dass, wenn die entsprechende Kraft P1, die zum Zusammenführen der Kupplungselemente 10, 20 zu einer Kupplungsanordnung 1 gemäß dem Ablauf der 2 auf wenigstens eines der Kupplungselemente 10, 20 ausgeübt wird, durch den Kontakt des verformbaren Elements 400 mit einem gegenüberliegenden Zahn(kopf) 250, 251 aufgrund der Abstützung auf das verformbare Element 400 (wenigstens teilweise) zur plastischen oder elastischen Verformung desselben übertragen wird (vgl. P3), das verformbare Element 400 somit verformt und die Kraft P1 dadurch in eine entsprechende Umfangskomponente P4 überführt wird, aus der wiederum das resultierende Drehmoment zur relativen Drehung der Kupplungselemente 10, 20 zueinander erzeugt wird.
Das verformbare Element 400 kann beispielsweise integral mit dem Kupplungselement 10, 20 ausgebildet sein, wie beispielsweise in den 2 und 3 gezeigt. Hierzu ist wenigstens einer der Zähne 150, 250 der entsprechenden Verzahnung 15, 25 wenigstens in seinem Zahnkopfbereich 151, 152 oder auch insgesamt (also als sogenannter „schmaler“ Zahn) als das verformbare Element 400 ausgebildet. In diesem Fall ist das verformbare Element 400 aus demselben Material hergestellt wie das Kupplungselement 10, 20 selbst. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, dass das verformbare Element 400 als separates Bauteil 401–403 mit dem entsprechenden Kupplungselement 10, 20 lösbar oder unlösbar verbunden ist. Bezüglich der 3a und 3b sei angemerkt, dass die gezeigten verformbaren Elemente 400 sowohl integral ausgebildet als auch als separates Bauteil 401a, 401b bereitgestellt sein können. Als separates Bauteil 401–402 kann das verformbare Element 400 aus jedem beliebigen und geeigneten Material hergestellt sein, wie bspw. Stahl oder Kunststoff. Insgesamt weist folglich vorzugsweise wenigstens einer der Zähne 150, 250 von wenigstens einer der Stirnverzahnung 15 oder der Gegenverzahnung 25 wenigstens in seinem Zahnkopfbereich 151, 251 das verformbare Element 400 entsprechend auf. Insbesondere sollte das verformbare Element 400 dann wenigstens in Umfangsrichtung des entsprechenden Kupplungselements 10, 20 um die Drehachse A herum bzw. in tangentialer Richtung hierzu verbiegbar sein.
Das verformbare Element 400 kann also insgesamt als ein sogenannter „schmaler“ und flexibler Zahn der entsprechenden Verzahnung 15, 20 ausgebildet sein (vgl. 3a), oder auch nur als ein Teil eines solchen Zahnes 150, 250 in dessen Zahnkopfbereich 151, 251 (vgl. 3b). Das verformbare Element kann in diesem Fall als integrales Teil des Kupplungselements 10, 20 oder auch als separates Bauteil 401 vorgesehen sein.
Ist das verformbare Element 400 als separates Bauteil 402 vorgesehen, so kann es beispielsweise einen ringförmigen Basiskörper 420 aufweisen, wie in 4 dargestellt. Von dem ringförmigen Basiskörper 420 können sich seitlich in radialer Richtung und der Anzahl der verformbaren Elemente 400 entsprechend Trägerteile 421 erstrecken, von denen sich wiederum im Wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Trägerteile 421 – also in axialer Richtung – die verformbaren Elemente 400 erstrecken. Die verformbaren Elemente 400 erstrecken sich dabei sinnvollerweise alle in dieselbe Richtung. Das beispielhaft in 4 gezeigte separate Bauteil 402 kann derart auf bzw. in einem entsprechenden Kupplungselement 10, 20 vorgesehen (bspw. eingelegt, befestigt oder in diesen integriert vorgesehen) werden, dass nach dem Einbau bzw. Vorsehen des separaten Bauteils 402 die verformbaren Elemente 400 an der Stelle von hierfür ausgesparten Bereiche 155, 255 für Zähne 150, 250 beziehungsweise Zahnköpfe 151, 251 von Zähnen 150, 250 der Verzahnung 15, 25 als Zähne oder Zahnköpfe der entsprechenden Zähne der Verzahnung 15, 25 vorgesehen sind. Mit anderen Worten werden an den Positionen 155, 255, an denen das oder die verformbaren Elemente 400 in der Verzahnung 15, 25 des entsprechenden Kupplungselements 10, 20 vorgesehen werden sollen, entsprechend Zähne 150, 250 ganz oder teilweise (vorzugsweise wenigstens im Zahnkopfbereich 151, 251) ausgespart, so dass durch das Einbringen beziehungsweise Vorsehen des separaten Bauteils 402 die verformbaren Elemente 400 automatisch an den entsprechend hierfür vorgesehenen Stellen (nämlich den ausgesparten Zahnbereichen 155, 255) platziert werden und somit im fertigen Bauteil entsprechend wirksam werden und eine Zahn-auf-Zahn-Position somit sicher verhindern können.
Das separate Bauteil 402 kann dabei aus jedem beliebigen und geeigneten Material hergestellt sein. Beispielsweise kann das separate Bauteil 402 aus demselben Material und auf dieselbe Weise hergestellt werden, wie das entsprechende Kupplungselement 10, 20. Alternativ ist es auch denkbar, dass das separate Bauteil 402 beispielsweise als Stanzbiegeteil aus einem Metallblech oder Federstahl hergestellt wird. Ferner vorzugsweise kann das separate Bauteil 402 auch aus einem Kunststoff beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die vorgenannten Materialien und Herstellungsverfahren beschränkt.
Das separate Bauteil 402 kann auf dem entsprechenden Kupplungselement 10, 20 beispielsweise aufgelegt bzw. in dieses eingelegt und/oder auch durch einen Presssitz, Verklebung, Schweißen oder Löten oder auch direkt bei der Herstellung des Kupplungselements (beispielsweise bei einem Sinter- oder Gießprozess) auf bzw. in diesem Kupplungselement 10, 20 vorgesehen (bspw. lose oder fest eingelegt, befestigt oder integriert eingefügt werden). Auch kann das separate Bauteil 402 beispielsweise auf das entsprechende Kupplungselement 10, 20 aufgeschraubt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine der vorgenannten Verbindungsarten beschränkt. Vielmehr sind alle denkbaren Verbindungstechniken möglich, sodass das separate Bauteil 402 vorzugsweise auf jede denkbare formschlüssige, kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige Weise mit dem entsprechenden Kupplungselement 10, 20 verbunden werden kann.
Das zuvor beschriebene separate Bauteil 402 weist vorzugsweise eine mittlere Öffnung 422 auf, durch die das Verspannmittel 30 zum Verspannen der Kupplungselemente 10, 20 der Kupplungsanordnung 1 hindurchgeführt werden kann. Diese mittlere Öffnung 422 ist somit vorzugsweise derart angeordnet, dass sie im verbauten Zustand des separaten Bauteils 402 koaxial zur Drehachse A des bzw. der Kupplungselemente 10, 20 bzw. der Kupplungsanordnung 1 beziehungsweise koaxial zu der zentralen Bohrung 16 und/oder der zentralen Gewindebohrung vorgesehen ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform, wie beispielsweise in 5 dargestellt, kann das verformbare Element 400 in Form eines separaten Bauteils 403 beispielsweise als stegartiges Element in einem entsprechend zuvor beschriebenen, ausgesparten (Teil-)Bereich 155, 255 entsprechender Zähne 150, 250 der entsprechenden Verzahnung 15, 25 erfindungsgemäß vorgesehen werden. Das stegartige Element 403 kann hierzu aus jedem beliebigen Material hergestellt werden, vorzugsweise aus einem Federstahl und dergleichen. Das verformbare Element 400 kann beispielsweise direkt auf dem ausgesparten Bereich 155, 255 des entsprechenden Zahnes 150, 250 vorgesehen werden; beispielsweise durch Verschweißen, Löten, Kleben oder dergleichen. Es ist alternativ auch denkbar, dass das verformbare Element 400 als separates Bauteil 403 durch eine Öffnung 430, welche an der entsprechenden Stelle in der Verzahnung 15, 25 des Kupplungselement 10, 20 sich in axialer Richtung des Kupplungselements 10, 20 erstreckend vorgesehen ist, eingesetzt ist. Hierzu kann beispielsweise bei der Herstellung des entsprechenden Kupplungselements 10, 20 eine entsprechende Öffnung 430 vorgesehen bzw. eingebracht werden, sodass dann beispielsweise das verformbare Element 400 von einer Rückseite der Verzahnung 15, 25 mit seinem exponierten Ende 410 voraus in diese Öffnung 430 eingeführt wird. Durch eine gecrimpte Ausbildung des dem exponierten Ende 410 gegenüberliegenden Endes 415 des verformbaren Elements 400 kann ein automatischer Anschlag bereitgestellt werden, sodass das in die Öffnung 430 eingefügte verformbare Element 400 beim Einsetzen nicht durch die Öffnung 430 hindurch rutschen kann. Das verformbare Element 400 kann dann nach dem Einsetzen auf jede beliebige Weise an den Kupplungselement 10, 20 lösbar oder unlösbar befestigt werden. Auch ist es denkbar, dass beispielsweise bei der Herstellung des Kupplungselements mittels Sinter- oder Gießverfahren ein entsprechend separates Bauteil 403 direkt in das entsprechende Kupplungselement 10, 20 integriert vorgesehen wird.
Wie beispielsweise den 2 bis 5 zu entnehmen ist, ist das verformbare Element an seinem in axialer Richtung gesehenen den Zahnfüßen 153, 253 der Zähne 150, 250 der das verformbare Element 400 aufweisenden Verzahnung 15, 25 abgewandten Ende 410 bezüglich der Axialrichtung – mit anderen Worten wenigstens an dem exponierten Ende 410 des verformbaren Elements 400 – in Umfangsrichtung des Kupplungselements 10, 20 gesehen abgewinkelt beziehungsweise schräg angestellt, wie durch den Winkel α verdeutlicht. Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass die relative Drehrichtung der Kupplungselemente 10, 20 zueinander vordefiniert werden kann, da die Kraftrichtung der tangentialen Kraftkomponente P4 der in das verformbare Element 400 eingeleiteten Kraft P2 somit vorgegebenen ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die zum Zusammenführen der Kupplungselemente 10, 20 aufzubringende Kraft P1, welche gemäß 2b auch der Umformung beziehungsweise der Verbiegung des verformbaren Elements 400 dient und somit auf sichere und gezielte Weise teilweise in die Umfangskomponente P4 überführt wird, über das Verspannmittel 30 selbst beim Verspannen der Kupplungselemente 10, 20 zur Kupplungsanordnung 1 eingebracht wird. Durch die abgewinkelte Ausbildung des verformbaren Elements 400 kann es somit ermöglicht werden, dass das verformbare Element 400 in diejenige Richtung abgewinkelt ist, sodass das resultierende Drehmoment zur Verdrehung der Kupplungselemente 10, 20 gegeneinander entweder in dieselbe Richtung wie ein Anzugsmoment des Verspannmittels 30 wirkt oder der Richtung des Anzugsmoments des Verspannmittels 30 entgegenwirkt. Der beispielhaft in den 2 bis 5 dargestellte Winkel α, der den Winkel des verformbaren Elements 400 bezüglich der Axialen (also in Richtung der Drehachse A) darstellt, ist dabei derart zu wählen, dass einerseits eine definierte Drehrichtung bei einer vorbeschriebenen Zahn-auf-Zahn-Position sichergestellt werden kann und andererseits das verformbare Element 400 bei eben besagter Zahn-auf-Zahn-Position auch sicher vorzugsweise auf dem Zahnkopf 151, 251 des entsprechend gegenüberliegenden Zahnes 150, 250 in abstützender Weise in Anlage kommen kann, um eben entsprechendes resultierendes Drehmoment sicher erzeugen zu können.
Es wurde zuvor bereits erwähnt, dass ein entsprechendes Kupplungselement 10, 20 wenigstens ein verformbares Element 400 aufweist. Vorzugsweise weist jedoch die das verformbare Element 400 aufweisende Verzahnung 15, 25 wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei verformbare Elemente 400 auf, welche besonders vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Verzahnung 15, 25 verteilt angeordnet sind (vgl. 6). Insbesondere beim Vorsehen von wenigstens drei verformbaren Elementen 400, die ferner vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Verzahnung 10, 20 verteilt eingeordnet sind, kann die in die verformbaren Elemente 400 eingeleitete Kraft P1 gleichmäßig über den Umfang des entsprechenden Kupplungselements 10, 20 verteilt werden, sodass ein Verkippen der Kupplungselemente 10, 20 relativ zu einander sicher vermieden werden kann.
Es sei ferner angemerkt, dass in einer bevorzugten Ausführungsform die Anzahl der verformbaren Elemente 400 derart begrenzt ist, dass einerseits ein entsprechend resultierendes Drehmoment sicher erzeugt werden kann, während gleichzeitig ein Verkippen der Kupplungselemente 10, 20 relativ zueinander vermieden werden kann und vorbei ferner die Kraftverteilung im Betrieb der Kupplungsanordnung 1 auf die verbliebenen Zähne 150, 250 ohne verformbares Element 400 der Verzahnungen 15, 25 sicher verteilt werden kann; das Bauteil also gemäß der im Betrieb auftretenden Belastungen entsprechend ausgelegt ist, so dass die (verbleibenden) Zähne 150, 250 die Belastungen sicher tragen können.
Es wurde bereits dargelegt, dass wenigstens eine der Kupplungselemente 10, 20 ein entsprechendes verformbares Element 400 aufweist. Für den Fall, dass beide, also das erste und das zweite Kupplungselement 10, 20, entsprechende verformbare Elemente 400 aufweisen, so sollten, um zu vermeiden, dass bei einer Zahn-auf-Zahn-Position der Kupplungselemente 10, 20 sämtliche verformbaren Elemente 400 einander gegenüber stehen und somit eventuell keine ausreichende Wirkung entfalten, entweder die Anzahl der verformbaren Elemente 400 der entsprechend korrespondierenden Kupplungselemente 10, 20 unterschiedlich groß gewählt sein und/oder die verformbaren Elemente 400 unterschiedlich über den Umfang der entsprechenden Verzahnung 15, 25 verteilt angeordnet sein. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass wenigstens eines der verformbaren Elemente 400 sicher auf einem Zahn(kopf) 150, 151, 250, 251 eines gegenüberliegenden Zahnes 150, 250 bei einer Zahn-auf-Zahn-Position der Kupplungselemente 10, 20 in abstützender Weise in Anlage kommen kann, um entsprechend ein resultierendes Drehmoment zu erzeugen.
Es wurde zuvor bereits erläutert, das die Erfindung auch das Kupplungselement 10, 20 selbst umfasst. Insofern wird vollumfänglich auf die obigen Ausführungen zu den Kupplungselementen 10, 20 der Kupplungsanordnung 1 verwiesen.
Im Folgenden soll ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kupplungselements 10, 20 mit einer Drehachse A, um die sich das Kupplungselement 10, 20 drehen kann, beschrieben werden.
Ein solches Verfahren weist vorzugsweise in einem ersten Schritt das Bereitstellen eines Bauteilrohlings für ein entsprechendes Kupplungselement 10, 20 auf.
In einem zweiten Schritt wird eine sich axial bezüglich der Drehachse A erstreckende planseitige Stirnverzahnung 15, 25 mit Zähnen 150, 250, welche sich radial zur Drehachse A erstrecken, in den Bauteilrohling zur Herstellung eines Kupplungselements 10, 20 eingebracht. Die Stirnverzahnung 15, 25 ist dabei derart ausgelegt, dass sie in eine planseitige Gegenverzahnung 25, 15 eines zweiten Kupplungselements 20, 10 zur Übertragung eines Drehmoments um die Drehachse A eingreifen kann und das erste Kupplungselement 10, 20 mit dem zweiten Kupplungselement 20, 10 drehfest miteinander verbindbar ist; vorzugsweise mittels eines entsprechenden Verspannmittels 30.
Wenigstens einer der Zähne 150, 250 der Stirnverzahnung 15, 25 wird wenigstens in seinem Zahnkopfbereich 151, 251 als verformbares, vorzugsweise flexibles Element 400 in einer Weise ausgebildet beziehungsweise vorgesehen, dass es wenigstens in Umfangsrichtung des Kupplungselements 10, 20 um die Drehachse A herum verbiegbar ist und mit seinem exponierten Ende 410 in axialer Richtung gesehen über die Zähne 150, 250 der Stirnverzahnung 15, 25 ohne verformbares Element 400 vorsteht. Allgemein wird das Kupplungselement 10, 20 also derart ausgebildet, das wenigstens einer der Zähne 150, 250 der Stirnverzahnung 15, 25 wenigstens in seinem Zahnkopfbereich 151, 152 ein entsprechendes verformbares Element 400 aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das verformbare Element entweder integral mit dem Kupplungselement vor, während oder nach der Einbringung der Zähne ausbildet. Alternativ ist es auch denkbar, dass ein separates Bauteil 401–403 aufweisend das verformbare Element 400 bereitgestellt wird, welches vor, während oder nach der Einbringung der Zähne 150, 250 derart auf bzw. in dem Kupplungselement 10, 20 vorgesehen wird, dass das verformbare Element 400 an der Stelle von einem hierfür ausgesparten Bereich 155, 255 für einen Zahn 150, 250 beziehungsweise Zahnkopf 151, 251 eines Zahns 150, 250 der Stirnverzahnung 15, 25 als Zahn oder Zahnkopf des entsprechenden Zahns 150, 250 der Stirnverzahnung 15, 25 vorgesehen wird. Dies kann beispielsweise durch das lösbare oder auch unlösbare Vorsehen eines separaten Bauteils 401–403 durch Einsetzen desselben vor, während oder nach der Bearbeitung des Kupplungselements 10, 20 geschehen.
Vor der Einbringung bedeutet beispielsweise, dass ein entsprechendes verformbares Element 400 beispielsweise als Spritzgussteil oder Stanzbiegeteil hergestellt wird und bei der Herstellung des Kupplungselements 10, 20 – beispielsweise mittels eines Sinter- oder Gießprozesses – direkt in diesem vorgesehen wird. Während der Einbringung bedeutet beispielsweise, dass das verformbare Element 400 materialtechnisch integral mit dem Kupplungselement ausgeformt wird, wie beispielsweise mit dem Schmiedeprozess gemäß 7a verdeutlicht. Nach der Einbringung bedeutet, dass das verformbare Element beispielsweise lösbar oder unlösbar an/in/auf dem Kupplungselement nach dessen Herstellung vorgesehen (aufgeschraubt, aufgeklebt, aufgeschweißt, eingelegt, etc.) wird.
Vorteilhafterweise weist das vorliegende Verfahren nach dem Schritt zum Vorsehen des verformbaren Elements 400 (vgl. bspw. 7a) ferner einen Schritt zum Biegen wenigstens des exponierten Endes 410 des verformbaren Elements 400 auf (vgl. bspw. 7b), derart, dass das verformbare Element 400 wenigstens an seinem exponierten Ende 410 in Umfangsrichtung gesehen abgewinkelt beziehungsweise schräg angestellt wird. Mittels dieses Verfahrensschrittes wird es ermöglicht, ein vorgesehenes verformbares Element 400, welches nach dessen Herstellung beispielsweise in axialer Richtung ausgerichtet ist, entsprechend schräg anzustellen, um somit in vorbestimmter Weise eine gezielte relative Drehrichtung der Kupplungselemente 10, 20 zueinander beim Zusammenführen derselben in einer Zahn-auf-Zahn-Position zu erzielen.
Die Schritte zum Einbringen der Zähne 150, 250 und/oder zum Biegen des verformbaren Elements 400 werden vorzugsweise wahlweise in einem Kalt-, Halbwarm-, und/oder Warm-Umformprozess durchgeführt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die vorgenannten Herstellungsverfahren beschränkt. Vielmehr sind auch andere bekannte Herstellungsverfahren zur Herstellung von entsprechenden Elementen mit Verzahnung denkbar, die einen oder auch mehrere Herstellungsschritte umfassen können. Beispielsweise kann ein erfindungsgemäßes Kupplungselement neben Schmieden beispielsweise auch mittels eines Sinter- oder Gießprozesses hergestellt werden. Grundsätzlich kann das Kupplungselement 10, 20 und insbesondere dessen Verzahnung 15, 25 mittels beliebiger umformender, urformender und/oder spanender Bearbeitungsverfahren hergestellt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele beschränkt, solange sie vom Gegenstand der folgenden Ansprüche umfasst ist. Ferner sind die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele in beliebiger Weise mit- und untereinander kombinierbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007057047 A1 [0004]

Claims

Kupplungsanordnung (1) mit einer Drehachse (A), um die sich die Kupplungsanordnung (1) drehen kann, aufweisend: ein erstes Kupplungselement (10) mit einer sich axial bezüglich der Drehachse (A) erstreckenden planseitigen Stirnverzahnung (15) mit ersten Zähnen (150), welche sich radial zur Drehachse (A) erstrecken, und ein zweites Kupplungselement (20) mit einer sich axial bezüglich der Drehachse (A) erstreckenden planseitigen Gegenverzahnung (25) mit zweiten Zähnen (250), welche sich radial zur Drehachse (A) erstrecken, wobei das erste und das zweite Kupplungselement (10, 20) über einen axialen Eingriff der Stirnverzahnung (15) und der Gegenverzahnung (25) zur Übertragung eines Drehmoments um die Drehachse (A) drehfest miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Stirnverzahnung (15) oder der Gegenverzahnung (25) ein verformbares, vorzugsweise flexibles Element (400) aufweist, welches derart vorgesehen und ausgebildet ist, dass es sich beim Zusammenführen des ersten und zweiten Kupplungselements (10, 20) in einer Position, in der sich die Zahnköpfe (151, 251) der Zähne (150, 250) der Stirnverzahnung (15) und der Gegenverzahnung (25) gegenüberstehen, derart an einem Zahn (250, 150), vorzugsweise dessen Zahnkopf (251, 151), der jeweils anderen der Stirnverzahnung (15) oder Gegenverzahnung (25) vorzugsweise mit einem exponierten Ende (410) in axialer Richtung gesehen abstützt, dass durch ein Verbiegen des verformbaren Elements (400) aufgrund der Abstützung ein resultierendes Drehmoment erzeugt wird, so dass das erste und zweite Kupplungselement (10, 20) relativ zueinander um die Drehachse (A) in einer Weise gedreht werden, dass die Zahnköpfe (151, 251) der Zähne (150, 250) der Stirnverzahnung (15) und der Gegenverzahnung (25) aus der gegenüberstehenden Position der Zahnköpfe (151, 251) wegbewegt werden.
Kupplungsanordnung (1) nach Anspruch 1, wobei wenigstens einer der Zähne (150, 250) von wenigstens einer der Stirnverzahnung (15) oder der Gegenverzahnung (25) wenigstens in seinem Zahnkopfbereich (151, 251) das verformbare Element (400) aufweist, vorzugsweise der wenigstens eine Zahn (150, 250) wenigstens in seinem Zahnkopfbereich (151, 251) oder insgesamt als das verformbare Element (400) ausgebildet ist.
Kupplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das verformbare Element (400) derart ausgebildet ist, dass es bei axialem Eingriff der Stirnverzahnung (15) mit der Gegenverzahnung (25) in einer Zahnlücke (152, 252) zwischen zwei Zähnen (150, 250) der jeweils anderen Verzahnung (15, 25) vollständig aufgenommen wird.
Kupplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die das verformbare Element (400) aufweisende Verzahnung (15, 25) wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei verformbare Elemente (400) aufweist, welche besonders vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Verzahnung (15, 25) verteilt angeordnet sind.
Kupplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das verformbare Element (400) integral mit dem Kupplungselement (10, 20) ausgebildet oder als separates Bauteil (401–403) mit dem Kupplungselement (10, 20) lösbar oder unlösbar verbunden ist.
Kupplungsanordnung (1) nach Anspruch 5, wobei das verformbare Element (400) als separates Bauteil (402) einen ringförmigen Basiskörper (420) aufweist, von dem sich seitlich in radialer Richtung und der Anzahl der verformbaren Elemente (400) entsprechend Trägerteile (421) erstrecken, von denen sich wiederum im Wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Trägerteile (421) in axialer Richtung die verformbaren Elemente (400) erstrecken, wobei das separate Bauteil (402) derart auf bzw. in dem Kupplungselement (10, 20) vorgesehen ist, dass die verformbaren Elemente (400) an der Stelle von hierfür ausgesparten Bereichen (155, 255) für Zähne (150, 250) bzw. Zahnköpfe (151, 251) von Zähnen (150, 250) der Verzahnung (15, 25) als Zähne oder Zahnköpfe der entsprechenden Zähne (150, 250) der Verzahnung (15, 25) vorgesehen sind.
Kupplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das verformbare Element (400) wenigstens mit seinem exponierten Ende (410) in axialer Richtung gesehen über die Zähne (150, 250) bzw. Zahnköpfe (151, 251) der Zähne (150, 250) ohne verformbares Element (400) derselben Verzahnung (15, 25) vorsteht.
Kupplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das verformbare Element (400) an seinem in axialer Richtung gesehen den Zahnfüßen (153, 253) der Zähne (150, 250) der das verformbare Element (400) aufweisenden Verzahnung (15, 25) abgewandten Ende bezüglich der Axialrichtung in Umfangsrichtung gesehen abgewinkelt bzw. schräg angestellt (α) ist.
Kupplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend wenigstens ein Verspannmittel (30) zum axialen Verspannen des ersten Kupplungselements (10) mit dem zweiten Kupplungselement (20), wobei das Verspannmittel (30) vorzugsweise als Verspannschraube ausgebildet ist, und wobei das Verspannmittel (30) vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass durch eine Anzugskraft des Verspannmittels (30) auf die Kupplungselemente (10, 20) eine Kraft (P1) zum Verbiegen des verformbaren Elements ausgeübt werden kann, die vorzugsweise teilweise in eine Umfangskomponente (P4) zum Erzeugen des resultierenden Drehmomentes überführt wird.
Kupplungsanordnung (1) nach Anspruch 8 und 9, wobei das verformbare Element (400) in diejenige Richtung abgewinkelt ist, so dass das resultierende Drehmoment entweder in dieselbe Richtung wie ein Anzugsmoment des Verspannmittels (30) wirkt oder der Richtung des Anzugsmomentes des Verspannmittels (30) entgegenwirkt.
Kupplungselement (10, 20) mit einer Drehachse (A), um die sich das Kupplungselement (10, 20) drehen kann, aufweisend eine sich axial bezüglich der Drehachse (A) erstreckende planseitigen Stirnverzahnung (15, 25) mit Zähnen (150), welche sich radial zur Drehachse (A) erstrecken, wobei die Stirnverzahnung (15, 25) derart ausgelegt ist, dass sie in eine planseitigen Gegenverzahnung (25, 15) eines zweiten Kupplungselementes (20, 10) zur Übertragung eines Drehmoments um die Drehachse (A) eingreifen kann und das erste Kupplungselement (10, 20) mit dem zweiten Kupplungselement (20, 10) drehfest miteinander verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Zähne (150, 250) der Stirnverzahnung (15, 25) wenigstens in seinem Zahnkopfbereich (151, 251) ein verformbares, vorzugsweise flexibles Element (400) aufweist bzw. als verformbares, vorzugsweise flexibles Element (400) in einer Weise ausgebildet ist, dass es wenigstens in Umfangsrichtung des Kupplungselements (10, 20) um die Drehachse (A) herum verbiegbar ist und mit seinem exponierten Ende (410) in axialer Richtung gesehen über die Zähne (150, 250) bzw. Zahnköpfe (151, 251) der Zähne (150, 250) der Verzahnung (15, 25) ohne verformbares Element (400) vorsteht.
Kupplungselement (10, 20) nach Anspruch 11, wobei das verformbare Element (400) integral mit dem Kupplungselement (10, 20) ausgebildet oder als separates Bauteil (401–403) mit dem Kupplungselement (10, 20) lösbar oder unlösbar verbunden ist,
Kupplungselement (10, 20) nach Anspruch 11 oder 12, wobei vorzugsweise der das verformbare Element (400) aufweisende Zahn (150, 250) der Stirnverzahnung (15, 25) wenigstens teilweise oder ganz als das verformbare Element (400) ausgebildet ist, oder wobei das verformbare Element (400) vorzugsweise als separates Bauteil (402) einen ringförmigen Basiskörper (420) aufweist, von dem sich seitlich in radialer Richtung und der Anzahl der verformbaren Elemente (400) entsprechend Trägerteile (421) erstrecken, von denen sich wiederum im Wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Trägerteile (421) in axialer Richtung die verformbaren Elemente (400) erstrecken und wobei das separate Bauteil (402) derart auf bzw. in dem Kupplungselement (10, 20) vorgesehen ist, dass die verformbaren Elemente (400) an der Stelle von hierfür ausgesparten Bereichen (155, 255) für Zähne (150, 250) bzw. Zahnköpfe (151, 251) von Zähnen (150, 250) der Stirnverzahnung (15, 25) als Zähne oder Zahnköpfe der entsprechenden Zähne (150, 250) der Stirnverzahnung (15) vorgesehen sind.
Kupplungselement (10, 20) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die das verformbare Element (400) aufweisende Stirnverzahnung (15, 25) wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei verformbare Elemente (400) aufweist, welche besonders vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Stirnverzahnung (15, 25) verteilt angeordnet sind.
Kupplungselement (10, 20) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das verformbare Element (400) wenigstens an seinem exponierten Ende (410) in Umfangsrichtung gesehen abgewinkelt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Kupplungselementes (10, 20) mit einer Drehachse (A), um die sich das Kupplungselement (10, 20) drehen kann, aufweisend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Bauteilrohlings für ein Kupplungselement (10, 20), Einbringen einer sich axial bezüglich der Drehachse (A) erstreckenden planseitigen Stirnverzahnung (15, 25) mit Zähnen (150), welche sich radial zur Drehachse (A) erstrecken, in den Bauteilrohling zur Herstellung eines Kupplungselementes (10, 20), wobei die Stirnverzahnung (15, 25) derart ausgelegt ist, dass sie in eine planseitige Gegenverzahnung (25, 15) eines zweiten Kupplungselementes (20, 10) zur Übertragung eines Drehmoments um die Drehachse (A) eingreifen kann und das erste Kupplungselement (10, 20) mit dem zweiten Kupplungselement (20, 10) drehfest miteinander verbindbar ist, wobei wenigstens einer der Zähne (150, 250) der Stirnverzahnung (15) wenigstens in seinem Zahnkopfbereich als verformbares, vorzugsweise flexibles Element (400) ausgebildet bzw. vorgesehen wird bzw. als verformbares, vorzugsweise flexibles Element (400) in einer Weise ausgebildet bzw. vorgesehen wird, dass es wenigstens in Umfangsrichtung des Kupplungselements (10, 20) um die Drehachse (A) herum verbiegbar ist und mit seinem exponierten Ende (410) in axialer Richtung gesehen über die Zähne (150, 250) der Stirnverzahnung (15, 25) ohne verformbares Element (400) vorsteht.
Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei das verformbare Element (400) integral mit dem Kupplungselement (10, 20) vor, während oder nach der Einbringung der Zähne (150, 250) ausgebildet wird, oder wobei ein separates Bauteil (401–403) aufweisend das verformbare Element (400) vor, während oder nach der Einbringung der Zähne /150, 250) derart auf bzw. in dem Kupplungselement (10, 20) vorgesehen wird, dass das verformbare Element (400) an der Stelle von einem hierfür ausgesparten Bereich (155, 255) für einen Zahn (150, 250) bzw. Zahnkopf (151, 251) eines Zahns (150, 250) der Stirnverzahnung (15, 25) als Zahn oder Zahnkopf des entsprechenden Zahns (150, 250) der Stirnverzahnung (15, 25) vorgesehen ist.
Verfahren gemäß Anspruch 16 oder 17, ferner aufweisend den an das Vorsehen des verformbaren Elements (400) anschließenden Schritt: Biegen wenigstens des exponierten Endes (410) des verformbaren Elementes (400) derart, dass das verformbare Element (400) wenigstens an seinem exponierten Ende (410) in Umfangsrichtung gesehen abgewinkelt bzw. schräg angestellt ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Schritte zum Einbringen der Zähne (150, 250) und zum Biegen des verformbaren Elements (400) wahlweise in einem Kalt-, Halbwarm- und/oder Warm-Umformprozess durchgeführt werden.