DE102014211272A1

DE102014211272A1 - shaft coupling

Info

Publication number: DE102014211272A1
Application number: DE102014211272.9A
Authority: DE
Inventors: Andreas Trinkenschuh
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2015-12-17
Anticipated expiration: 2034-06-13
Also published as: CN105299069A; CN105299069B; DE102014211272B4

Abstract

Wellenkupplung zum Ausgleich von Radialversatz, mit zwei Scheiben, nämlich einer Antriebsscheibe und einer Abtriebsscheibe, sowie mit einem gegenüber jeder der Scheiben in Radialrichtung verlagerbaren Ausgleichselement, wobei die beiden Scheiben in einer gemeinsamen Ebene liegen und mit dem Ausgleichselement mittels zylindrischer Wälzkörper, deren Achsen parallel zu den Achsen der Scheiben ausgerichtet sind, gekoppelt sind.Shaft coupling to compensate for radial misalignment, with two discs, namely a drive pulley and a driven pulley, and with a relative to each of the discs in the radial direction displaceable compensation element, the two discs lie in a common plane and with the compensating element by means of cylindrical rolling elements whose axes parallel to are aligned with the axes of the discs are coupled.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenkupplung, welche einen Radialversatz zwischen zwei miteinander gekuppelten Wellen zulässt. Wellenkupplungen mit dieser Funktionalität sind als Kreuzscheibenkupplungen oder Oldham-Kupplungen beispielsweise aus der DE 1 704 337 U sowie aus der EP 1 225 357 B1 bekannt.The invention relates to a shaft coupling, which allows a radial offset between two coupled shafts. Shaft couplings with this functionality are as Kreuzscheibenkupplungen or Oldham couplings, for example, from DE 1 704 337 U as well as from the EP 1 225 357 B1 known.

Eine Wellenkupplung zum Ausgleich von Radialversatz umfasst allgemein zwei Scheiben, nämlich eine Antriebsscheibe und eine Abtriebsscheibe, sowie ein Ausgleichselement, welches gegenüber jeder der Scheiben in Radialrichtung verlagerbar ist. Das Ausgleichselement einer Kreuzscheibenkupplung kann, wie beispielsweise in der DE 198 57 248 C2 offenbart, über ein Nut-Feder-System mit den miteinander zu kuppelnden Wellen zusammenwirken. Für die Fertigung des Ausgleichselementes können außer metallischen Werkstoffen auch Kunststoffe zum Einsatz kommen. Beispielhaft wird in diesem Zusammenhang auf die EP 0 416 125 A1 verwiesen.A shaft coupling to compensate for radial misalignment generally comprises two discs, namely a drive pulley and a driven pulley, and a compensating element, which is displaceable relative to each of the discs in the radial direction. The compensating element of a cross-plate clutch can, as in the DE 198 57 248 C2 discloses cooperating via a tongue and groove system with the waves to be coupled together. For the production of the compensation element, plastics can be used in addition to metallic materials. By way of example, in this context, the EP 0 416 125 A1 directed.

Bei jeglichen Werkstoffen, aus welchen Komponenten einer Wellenkupplung zum Ausgleich von Radialversatz zwischen zwei Wellen gefertigt sind, spielt beim Betrieb der Wellenkupplung auftretende Reibung zwischen den einzelnen Komponenten eine nicht vernachlässigbare Rolle. Vorkehrungen, die für günstige Schmierungsbedingungen sorgen sollen, sind beispielsweise in der genannten DE 198 57 248 C2 beschrieben. Neben den Schmierungsbedingungen sind bei der Auslegung einer Oldham-Kupplung auch die möglicherweise vom Radialversatz zwischen den Wellen abhängigen Flächenpressungen zu berücksichtigen. Typischerweise ist sowohl die radiale als auch die axiale Abmessung einer einen Radialversatz zwischen zwei Wellen überbrückenden Kupplung vom zwischen den Wellen übertragenen Drehmoment abhängig.In any material from which components of a shaft coupling to compensate for radial misalignment between two shafts are made, occurring during operation of the shaft coupling friction between the individual components plays a not insignificant role. Arrangements intended to provide favorable lubrication conditions are, for example, in the cited DE 198 57 248 C2 described. In addition to the lubrication conditions, the design of an Oldham coupling should also take into account the surface pressures possibly dependent on the radial misalignment between the shafts. Typically, both the radial and axial dimensions of a coupling bridging a radial offset between two shafts depend on the torque transmitted between the shafts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik insbesondere hinsichtlich der Relation zwischen Bauraum und Drehmomentübertragungskapazität sowie Reibung weiterentwickelnde Wellenkupplung anzugeben, welche eine Drehmomentübertragung zwischen zueinander parallelen Wellen ermöglicht.The invention has for its object to provide a relation to the prior art, in particular with regard to the relation between space and torque transmission capacity and friction evolving shaft coupling, which allows torque transmission between parallel shafts.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Wellenkupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die zum Ausgleich eines variablen Radialversatzes zwischen zwei Wellen vorgesehene Wellenkupplung umfasst zwei Scheiben, nämlich eine Antriebsscheibe und eine Abtriebsscheibe. Die Begriffe Antriebsscheibe und Abtriebsscheibe sind hierbei lediglich zur sprachlichen Unterscheidung zwischen den beiden Scheiben gewählt und treffen keine Aussage über die Richtung der Drehmomentübertragung. Zusätzlich zu den beiden Scheiben umfasst die Wellenkupplung ein vorzugsweise ebenfalls scheibenförmiges Ausgleichselement, welches in radialer Richtung der Wellenkupplung verlagerbar ist. Das Ausgleichselement befindet sich auf einer Stirnseite der beiden Scheiben, wobei diese in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die kraftübertragende Verbindung zwischen dem Ausgleichselement und den Scheiben ist durch zylindrische Wälzkörper hergestellt, deren Achsen zu den Achsen der Scheiben parallel sind.This object is achieved by a shaft coupling with the features of claim 1. The provided to compensate for a variable radial offset between two shafts shaft coupling comprises two discs, namely a drive pulley and a driven pulley. The terms drive pulley and driven pulley are chosen here only for language distinction between the two discs and make no statement about the direction of torque transmission. In addition to the two discs, the shaft coupling comprises a preferably likewise disc-shaped compensation element, which is displaceable in the radial direction of the shaft coupling. The compensation element is located on an end face of the two discs, wherein these lie in a common plane. The force transmitting connection between the compensating element and the discs is made by cylindrical rolling elements whose axes are parallel to the axes of the discs.

Jeder Wälzkörper, welcher einerseits in das Ausgleichselement und andererseits in eine der Scheiben eingreift, kontaktiert hierbei mindestens eine schlitzförmige Kontur auf Seiten des Ausgleichselementes und/oder der Scheibe, das heißt Antriebsscheibe oder Abtriebsscheibe. Bei einer radialen Bewegung des Ausgleichselementes während des Betriebs der Wellenkupplung rollt der Wälzkörper somit auf mindestens einer Oberfläche ab, welche eine schlitzförmige Kontur beschreibt. Vorzugsweise sind sowohl das Ausgleichselement als auch jede der Scheiben derart gestaltet, dass der zylindrische Wälzkörper in Radialrichtung des betreffenden Bauteils verlagerbar ist.Each rolling element, which engages on the one hand in the compensating element and on the other hand in one of the discs, in this case contacts at least one slot-shaped contour on the side of the compensating element and / or the disc, that is drive pulley or driven pulley. During a radial movement of the compensating element during operation of the shaft coupling, the rolling element thus rolls off on at least one surface which describes a slot-shaped contour. Preferably, both the compensation element and each of the discs are designed such that the cylindrical rolling elements in the radial direction of the component in question can be displaced.

Die Verwendung von Wälzkörpern zur Kraftübertragung zwischen der Antriebsscheibe und dem Ausgleichselement, sowie zwischen dem Ausgleichselement und der Abtriebsscheibe sorgt für einen sehr reibungsarmen Betrieb der Wellenkupplung bei gleichzeitig hohem übertragbarem Drehmoment. Zugleich ist die Wellenkupplung dadurch, dass die Antriebs- und die Abtriebsscheibe ineinander geschachtelt sind, in axialer Richtung äußerst raumsparend aufgebaut. Der geringe Bauraum, den die Wellenkupplung in axialer Richtung einnimmt, sorgt außerdem dafür, dass auf die zylindrischen Wälzkörper, welche längs der miteinander gekuppelten Wellen ausgerichtet sind, bei der Drehmomentübertragung zwischen den Wellen nur geringe Kippmomente wirken.The use of rolling elements for transmitting power between the drive pulley and the compensation element, as well as between the compensation element and the driven pulley ensures a very low-friction operation of the shaft coupling with high transmittable torque. At the same time, the shaft coupling is characterized by the fact that the drive and the driven pulley are nested in each other, constructed in an extremely space-saving manner in the axial direction. The small space occupied by the shaft coupling in the axial direction, also ensures that act on the cylindrical rolling elements, which are aligned along the coupled shafts, in the torque transmission between the shafts only small tilting moments.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist eine der Scheiben unrund, insbesondere zumindest annähernd rechteckig, geformt und in einer entsprechend geformten Aussparung der anderen Scheibe angeordnet. Zwischen den Scheiben ist hierbei ein umlaufender Spalt gebildet, welcher einen variablen Versatz zwischen den mit jeweils einer Welle verbundenen Scheiben zulässt.According to a possible embodiment, one of the discs is non-circular, in particular at least approximately rectangular, shaped and arranged in a correspondingly shaped recess of the other disc. Between the discs in this case a circumferential gap is formed, which allows a variable offset between the connected with one respective shaft discs.

Die Verbindungen zwischen den Scheiben und den Wellen sind durch verschiedene Anschlussmechanismen realisierbar. Beispielsweise kann die größere der beiden Scheiben Bohrungen aufweisen, welche für Schraub- oder Nietverbindungen mit einem Flansch nutzbar sind, welcher mit einer der Wellen verbunden ist. Die kleinere, vorzugsweise eine rechteckige Grundform aufweisende Scheibe kann dagegen zum Beispiel einen Flansch aufweisen, welcher eine zentrale Öffnung im Ausgleichselement durchdringt. Dieser Flansch kann beispielsweise mittels einer Innenverzahnung mit einer der Wellen verbunden werden.The connections between the discs and the waves can be realized by various connection mechanisms. For example, the larger of the two discs may have bores, which can be used for screw or rivet with a flange, which with one of the Waves is connected. The smaller, preferably a rectangular basic shape having disc, however, for example, may have a flange which penetrates a central opening in the compensating element. This flange can be connected, for example by means of an internal toothing with one of the waves.

Solange die durch die Wellenkupplung miteinander gekuppelten Wellen miteinander fluchten, befinden sich in der ersten Scheibe gehaltene Wälzkörper und in der zweiten Scheibe gehaltene Wälzkörper vorzugsweise auf einem gemeinsamen Teilkreis. Dies bedeutet, dass sich die Mittelachsen der jeweils zylindrischen Wälzkörper auf einem einzigen, gedachten Zylinder befinden. In einer möglichen, konstruktiv einfachen Ausgestaltung existiert genau ein Teilkreis, auf welchem sich insgesamt vier zylindrische Wälzkörper befinden. Hierbei sind zwei der Wälzkörper in der Antriebsscheibe und die anderen zwei Wälzkörper in der Abtriebsscheibe geführt. Gleichzeitig kontaktieren sämtliche Wälzkörper das Ausgleichselement.As long as the waves coupled to one another by the shaft coupling are aligned with one another, rolling elements held in the first disk and rolling bodies held in the second disk are preferably located on a common pitch circle. This means that the central axes of each cylindrical rolling elements are located on a single, imaginary cylinder. In a possible, structurally simple embodiment, there is exactly one pitch circle on which a total of four cylindrical rolling elements are located. Here, two of the rolling elements are guided in the drive pulley and the other two rolling elements in the driven pulley. At the same time all rolling elements contact the compensation element.

Gemäß einer weiterentwickelten Ausgestaltung sind in der Antriebsscheibe zwei um 180 Grad gegeneinander versetzte Wälzkörperanordnungen geführt. In entsprechender Weise sind auch in der Abtriebsscheibe zwei Wälzkörperanordnungen geführt, wobei die Wälzkörperanordnungen der Antriebsscheibe gegenüber den Wälzkörperanordnungen der Abtriebsscheibe um 90 Grad verdreht sind. Jede der genannten Wälzkörperanordnungen umfasst mehrere, insbesondere zwei, Wälzkörper, welche in Radialrichtung gegeneinander versetzt sind. Die zu einer Wälzkörperanordnung gehörenden zylindrischen Wälzkörper sind vorzugsweise in einer gemeinsamen, länglichen Ausnehmung der Antriebs- oder Abtriebsscheibe sowie in einer weiteren, ebenfalls länglichen Ausnehmung des Ausgleichselementes geführt. Abweichend hiervon könnten auch für verschiedene Wälzkörper derselben Wälzkörperanordnung separate Ausnehmungen an der Scheibe oder am Ausgleichselement vorgesehen sein.According to a further developed embodiment, two rolling element arrangements offset by 180 degrees from each other are guided in the drive disk. In a corresponding manner, two Wälzkörperanordnungen are also performed in the driven pulley, wherein the Wälzkörperanordnungen the drive pulley are rotated relative to the Wälzkörperanordnungen the driven pulley by 90 degrees. Each of the rolling element arrangements mentioned comprises several, in particular two, rolling bodies which are offset from one another in the radial direction. The belonging to a rolling element cylindrical rolling elements are preferably guided in a common, elongated recess of the drive or driven pulley and in a further, also elongated recess of the compensating element. Notwithstanding this, separate recesses could also be provided on the disk or on the compensation element for different rolling elements of the same rolling element arrangement.

Das an einer Stirnseite beider Scheiben angeordnete Ausgleichselement weist in vorteilhafter Ausgestaltung Prägepunkte auf, welche die Reibung zwischen dem Ausgleichselement und den Scheiben minimieren. In gleichwirkender Weise könnten auch die Antriebsscheibe sowie die Abtriebsscheibe annähernd punktförmige Erhebungen aufweisen, welche das Ausgleichselement kontaktieren. In jedem Fall sind wenige Prägepunkte ausreichend, da die Wellenkupplung typischerweise keine hohen Axialkräfte aufzunehmen hat. Im Unterschied hierzu sind die zylindrischen Oberflächen der Wälzkörper sowie die mit diesen zusammenwirkenden Oberflächen der Scheiben sowie des Ausgleichselementes beim Betrieb der Wellenkupplung wesentlich höheren Flächenbelastungen ausgesetzt. Die entsprechenden Oberflächen können zu diesem Zweck bei der Fertigung der Komponenten der Wellenkupplung einer Oberflächenbehandlung unterzogen und/oder beschichtet werden.The arranged on one end face of both discs compensation element has in an advantageous embodiment embossing points, which minimize the friction between the compensation element and the discs. In the same manner, the drive pulley and the driven pulley could also have approximately punctiform elevations which contact the compensating element. In any case, few embossing points are sufficient because the shaft coupling typically does not have to absorb high axial forces. In contrast, the cylindrical surfaces of the rolling elements and the cooperating with these surfaces of the discs and the compensating element in the operation of the shaft coupling are exposed to significantly higher surface loads. The corresponding surfaces may be subjected to a surface treatment and / or coated for this purpose in the manufacture of the components of the shaft coupling.

Die insgesamt beispielsweise vier oder acht zylindrischen Wälzkörper der Wellenkupplung sind in bevorzugter Ausgestaltung in einer gemeinsamen Wälzkörperhaltevorrichtung geführt. Die Wälzkörperhaltevorrichtung umfasst an den beiden Stirnseiten der Wellenkupplung angeordnete, jeweils im Wesentlichen ringförmige Halteelemente, welche durch Bolzen miteinander verbunden sind. Jeder Bolzen durchdringt hierbei das Ausgleichselement sowie entweder die Antriebsscheibe oder die Abtriebsscheibe. Auf jedem Bolzen ist ein zylindrischer Wälzkörper gelagert. Durch geeignete Materialien und Bauteilquerschnitte ist die Wälzkörperhaltevorrichtung vorzugsweise zumindest geringfügig elastisch gestaltet. Hierdurch können Kraftspitzen beim Betrieb der Wellenkupplung geglättet und auch zumindest geringfügig nachgiebige Eigenschaften der Wellenkupplung in axialer Richtung der Wellen hergestellt werden. Ebenso sind damit geringe Winkelfehler zwischen den Wellen tolerierbar.The total, for example, four or eight cylindrical rolling elements of the shaft coupling are guided in a preferred embodiment in a common Wälzkörperhaltevorrichtung. The Wälzkörperhaltevorrichtung comprises arranged on the two end faces of the shaft coupling, each substantially annular holding elements, which are interconnected by bolts. Each bolt penetrates the compensation element and either the drive pulley or the driven pulley. On each bolt a cylindrical rolling element is mounted. By suitable materials and component cross-sections, the rolling body holding device is preferably designed at least slightly elastic. As a result, force peaks can be smoothed during operation of the shaft coupling and also at least slightly yielding properties of the shaft coupling in the axial direction of the waves can be produced. Similarly, so small angle error between the waves are tolerable.

In einfachen Ausgestaltungen sind die zylindrischen Wälzkörper direkt auf den Bolzen der Wälzkörperhaltevorrichtung gelagert. Komplexere, reibungstechnisch weiter optimierte Ausführungsformen sehen dagegen die Verwendung zusätzlicher Lagerelemente zwischen den zylindrischen Wälzkörpern und den Bolzen vor. Bei diesen Lagerelementen kann es sich um Gleitbuchsen oder um Lagernadeln handeln. Die beiden auf derselben Seite der Wellenkupplung befindlichen Halteelemente der Wälzkörperhaltevorrichtung sind vorzugsweise jeweils derart gestaltet und angeordnet, dass sie größtenteils in einer gemeinsamen Ebene liegen. Diese Ebene ist der Ebene, in welcher sich das Ausgleichselement befindet oder die Antriebs- und die Abtriebsscheibe befinden, eng benachbart, wobei die Halteelemente mehrere Anlaufpunkte aufweisen können, welche – ähnlich wie die Prägepunkte des Ausgleichselements – der Reibungsminimierung dienen und entweder eine der Scheiben oder das Ausgleichselement kontaktieren.In simple embodiments, the cylindrical rolling elements are mounted directly on the bolt of Wälzkörperhaltevorrichtung. Complex, friction-optimized further embodiments, however, provide for the use of additional bearing elements between the cylindrical rolling elements and the bolt. These bearing elements may be sliding bushes or bearing needles. The two on the same side of the shaft coupling holding elements of Wälzkörperhaltevorrichtung are preferably each designed and arranged so that they are largely in a common plane. This plane is the plane in which the compensation element is located or the drive and the driven pulley, closely adjacent, the holding elements may have multiple points of contact, which - similar to the embossing points of the compensating element - serve to minimize friction and either one of the discs or Contact the compensation element.

Die Wellenkupplung ist beispielsweise zum Einbau in den Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs geeignet. Hierbei kann sich die Wellenkupplung zwischen einem Hybridmodul und einem Getriebe des Fahrzeugs befinden. Ein besonderer Vorteil der Wellenkupplung liegt darin, dass sie hohe Drehmomente überträgt und gleichzeitig bei äußerst kompaktem Aufbau in axialer Richtung nur sehr geringe Kräfte in radialer Richtung erzeugt, was sich günstig auf Lagerbelastungen im Antriebsstrang auswirkt. Zudem ist die Wellenkupplung im Antriebsstrang auf einfache Weise montierbar und denmontierbar.The shaft coupling is suitable, for example, for installation in the drive train of a hybrid vehicle. Here, the shaft coupling between a hybrid module and a transmission of the vehicle can be located. A particular advantage of the shaft coupling is that it transmits high torques and at the same time generates only very small forces in the radial direction with extremely compact design in the axial direction, which has a favorable effect on bearing loads in the drive train. In addition, the shaft coupling in the drive train in a simple manner can be mounted and demmontierbar.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen: Several embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:

1 zweifach, in jeweils einer perspektivischen Ansicht, eine Wellenkupplung zum Ausgleich von Radialversatz, 1 two times, each in a perspective view, a shaft coupling to compensate for radial misalignment,

2 die Wellenkupplung nach 1 in zwei geschnittenen Ansichten, 2 the shaft coupling after 1 in two sectional views,

3 eine Explosionsdarstellung der Wellenkupplung nach 1, 3 an exploded view of the shaft coupling after 1 .

4 bis 6 verschiedene Varianten der Lagerung eines zylindrischen Wälzkörpers in einer Wellenkupplung, 4 to 6 various variants of the bearing of a cylindrical rolling element in a shaft coupling,

7 und 8 in geschnittenen perspektivischen Darstellungen verschiedene Details von Wellenkupplungen, 7 and 8th in cutaway perspective views different details of shaft couplings,

9 bis 14 in Darstellungen analog 1 bis 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Wellenkupplung, 9 to 14 in representations analog 1 to 6 A second embodiment of a shaft coupling,

15 einzelne Komponenten der Wellenkupplung nach 9 bis 14, 15 individual components of the shaft coupling after 9 to 14 .

16 Einzelteile der Wellenkupplungen nach 1 sowie 9. 16 Individual parts of the shaft couplings 1 such as 9 ,

Einander entsprechende sowie prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die nachfolgenden Erläuterungen beziehen sich, soweit nicht anders vermerkt, sowohl auf das Ausführungsbeispiel nach 1 als auch auf das Ausführungsbeispiel nach 9. In beiden Fällen weist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Wellenkupplung die Funktionalität einer Kreuzscheibenkupplung auf. Zum technischen Hintergrund wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen.Corresponding parts, which in principle have the same function, are identified by the same reference numerals in all figures. Unless otherwise stated, the following explanations refer both to the exemplary embodiment 1 as well as the embodiment according to 9 , In both cases, one has a reference number 1 characterized shaft coupling on the functionality of a cross-plate clutch. For technical background reference is made to the cited prior art.

Die Wellenkupplung 1 weist zwei Scheiben 2, 3 nämlich eine Antriebsscheibe 2 und eine Abtriebsscheibe 3 auf, welche mit nicht dargestellten Wellen verbindbar sind. Durch die Wellenkupplung 1 wird ein variabler Versatz zwischen den zueinander parallelen Wellen ausgeglichen.The shaft coupling 1 has two slices 2 . 3 namely a drive pulley 2 and a driven pulley 3 on, which are connectable with not shown waves. Through the shaft coupling 1 a variable offset between the parallel waves is compensated.

Die ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Antriebsscheibe 2 bezeichnete Scheibe weist eine annähernd rechteckige, abgerundete Grundplatte 4 auf, von deren Zentrum ein Flansch 5 ausgeht, welcher sich in axialer Richtung der Wellenkupplung 1 erstreckt. Die Grundplatte 4 und der Flansch 5 können, beispielsweise durch Verschweißung, fest miteinander verbunden oder als einstückiges, beispielsweise durch Umformung und/oder Zerspanung hergestelltes Bauteil ausgebildet sein. In den dargestellten Ausführungsbeispielen weist die Grundplatte 4 in ihrer Mitte, das heißt im Bereich des Übergangs zum Flansch 5, eine kreisrunde Ausnehmung auf. Abweichend hiervon könnte die Grundplatte 4 an der entsprechenden Stelle auch geschlossen sein. In beiden Fällen kann der Flansch 5 eine nicht dargestellte Innenverzahnung aufweisen, die der Verbindung mit einer entsprechend außenverzahnten Welle dient.The without limitation of the general public as a drive pulley 2 designated disc has an approximately rectangular, rounded base plate 4 on whose center a flange 5 goes out, which is in the axial direction of the shaft coupling 1 extends. The base plate 4 and the flange 5 can, for example, by welding, firmly connected to each other or be formed as a one-piece, for example, by forming and / or machining manufactured component. In the illustrated embodiments, the base plate 4 in the middle, ie in the area of the transition to the flange 5 , a circular recess on. Deviating from this could be the base plate 4 be closed at the appropriate place. In both cases, the flange 5 having an internal toothing, not shown, which serves the connection with a corresponding external toothed shaft.

Die Grundplatte 4 der Antriebsscheibe 2 befindet sich in einer entsprechend der Form der Grundplatte 4 annähernd rechteckig geformten Ausnehmung der Abtriebsscheibe 3, wobei zwischen der Grundplatte 4 und der Abtriebsscheibe 3 ein Spalt 6 gebildet ist, welcher eine Verlagerung der Antriebsscheibe 2 relativ zur Abtriebsscheibe 3 in radialer Richtung der Wellenkupplung 1 ermöglicht. Die Grundplatte 4 und die Abtriebsscheibe 3 sind somit ineinander geschachtelt, wobei sie in einer gemeinsamen, zur Rotationsachse der Wellenkupplung 1 normalen Ebene liegen. Die Abtriebsscheibe 3 weist in ihrem radialen, außerhalb der Grundplatte 4 liegenden Bereich Bohrungen 7 auf, welche zur Verbindung mit einem nicht dargestellten Flansch nutzbar sind. Der Flansch ist hierbei mit einer ebenfalls nicht dargestellten Abtriebswelle fest oder über ein dämpfendes Element verbindbar. Auf einer der Stirnseiten der Anordnung aus den beiden Scheiben 2, 3 befindet sich ein ebenfalls scheibenförmiges Ausgleichselement 8, dessen Außendurchmesser etwa der maximalen Abmessung der Grundplatte 4 in radialer Richtung entspricht. Das Ausgleichselement 8 weist vier sich in radialer Richtung erstreckende Ausnehmungen 9 auf, welche symmetrisch um den Umfang des Ausgleichselements 8 verteilt sind. In jede dieser Ausnehmungen 9 greift oder greifen ein (1 bis 8) beziehungsweise zwei (9 bis 15) zylindrischer Wälzkörper 10 ein, wobei die Mittelachsen der einzelnen zylindrischen Wälzkörper 10 parallel zur Rotationsachse der Wellenkupplung 1 ausgerichtet sind. Zwei in derselben Ausnehmung 9 befindliche Wälzkörper 10 werden als Wälzkörperanordnung 11 bezeichnet. In dem in den 1 bis 8 dargestellten Beispiel ist jede Wälzkörperanordnung 11 mit jeweils einem einzigen Wälzkörper 10 identisch.The base plate 4 the drive pulley 2 is located in one according to the shape of the base plate 4 approximately rectangular shaped recess of the driven pulley 3 , being between the base plate 4 and the driven pulley 3 A gap 6 is formed, which is a displacement of the drive pulley 2 relative to the driven pulley 3 in the radial direction of the shaft coupling 1 allows. The base plate 4 and the driven pulley 3 are thus nested, wherein they are in a common, to the axis of rotation of the shaft coupling 1 normal level. The driven pulley 3 points in its radial, outside the base plate 4 lying area bores 7 on, which are usable for connection to a flange, not shown. The flange is fixed or connectable via a damping element with an output shaft, also not shown. On one of the faces of the arrangement of the two discs 2 . 3 there is also a disc-shaped compensation element 8th whose outer diameter is about the maximum dimension of the base plate 4 corresponds in the radial direction. The compensation element 8th has four radially extending recesses 9 on which symmetrically around the circumference of the compensating element 8th are distributed. In each of these recesses 9 intervenes or intervenes ( 1 to 8th ) or two ( 9 to 15 ) cylindrical rolling elements 10 a, wherein the center axes of the individual cylindrical rolling elements 10 parallel to the axis of rotation of the shaft coupling 1 are aligned. Two in the same recess 9 located rolling elements 10 are called Wälzkörperanordnung 11 designated. In the in the 1 to 8th illustrated example is each rolling element arrangement 11 each with a single rolling element 10 identical.

Der Wälzkörper 10 einer Wälzkörperanordnung 11 beziehungsweise die beiden Wälzkörper 10 einer Wälzkörperanordnung 11 (9 ff.) greift beziehungsweise greifen entweder in eine längliche Ausnehmung 12 in der Grundplatte 4 der Antriebsscheibe 2 oder in eine ebenfalls längliche Ausbuchtung 13 in der Abtriebsscheibe 3 ein. Während jede Ausnehmung 12 in der Antriebsscheibe 2 eine geschlossene Umrandung aufweist, gehen die Ausbuchtungen 13 in die zentrale Öffnung der Abtriebsscheibe 3 über, in welcher die Grundplatte 4 angeordnet ist.The rolling element 10 a rolling element arrangement 11 or the two rolling elements 10 a rolling element arrangement 11 ( 9 ff.) engages or engage either in an elongated recess 12 in the base plate 4 the drive pulley 2 or in a likewise elongated bulge 13 in the driven pulley 3 one. While every recess 12 in the drive pulley 2 has a closed border, the bulges go 13 in the central opening of the driven pulley 3 over, in which the base plate 4 is arranged.

Zwei sich diametral gegenüberliegende Wälzkörperanordnungen 11 wirken einerseits mit dem Ausgleichselement 8 und andererseits mit der Antriebsscheibe 2 zusammen, während die beiden anderen, sich ebenfalls diametral gegenüberliegenden Wälzkörperanordnungen 11 jeweils einerseits mit dem Ausgleichselement 8 und andererseits mit der Abtriebsscheibe 3 zusammenwirken. Die mit der Antriebsscheibe 2 zusammenwirkenden Wälzkörperanordnungen 11 sind gegenüber den mit der Abtriebsscheibe 3 zusammenwirkenden Wälzkörperanordnungen 11 um 90 Grad verdreht. Sämtliche Wälzkörper 10 der Wellenkupplung 1 sind in einer Wälzkörperhaltevorrichtung 14 geführt. Auf jeder Stirnseite der Wellenkupplung 1 weist die Wälzkörperhaltevorrichtung zwei im Wesentlichen ringförmige Halteelemente 15, 16, nämlich ein inneres Halteelement 15 und ein äußeres Halteelement 16, auf. Die beiden inneren Halteelemente 15 sind durch Bolzen 17, welche die Wellenkupplung 1 in axialer Richtung durchdringen, miteinander verbunden. Entsprechendes gilt für die Verbindung zwischen den beiden äußeren Halteelementen 16. Two diametrically opposed Wälzkörperanordnungen 11 on the one hand act with the compensation element 8th and on the other hand with the drive pulley 2 together, while the other two, also diametrically opposed Wälzkörperanordnungen 11 on the one hand with the compensation element 8th and on the other hand with the driven pulley 3 interact. The with the drive pulley 2 interacting rolling element arrangements 11 are opposite those with the driven pulley 3 interacting rolling element arrangements 11 twisted 90 degrees. All rolling elements 10 the shaft coupling 1 are in a Wälzkörperhaltevorrichtung 14 guided. On each end of the shaft coupling 1 For example, the rolling element holding device has two substantially annular holding elements 15 . 16 namely, an inner retaining element 15 and an outer retaining element 16 , on. The two inner retaining elements 15 are by bolts 17 , which the shaft coupling 1 penetrate in the axial direction, interconnected. The same applies to the connection between the two outer retaining elements 16 ,

Durch das äußere Halteelement 16 sind diejenigen Wälzkörper 10 geführt, welche die Kraftübertragung zwischen dem Ausgleichselement 8 und der Antriebsscheibe 2 bewerkstelligen. Jedes der äußeren Halteelemente 16 ist nahezu vollständig ringförmig und jeweils in einer einzigen Ebene liegend gestaltet. Lediglich in den beiden Umfangsbereichen mittig zwischen den durch das äußere Halteelement 16 geführten Wälzkörperanordnungen 11 weist das äußere Halteelement 16 zwei Versatzabschnitte 18 auf, welche gegenüber den übrigen Abschnitten des äußeren Halteelementes 16 in axialer Richtung leicht herausgehoben sind. Durch diese umformtechnisch leicht realisierbare Heraushebung der Versatzabschnitte 18 ist in jedem dieser Abschnitte freier Raum geschaffen, in welchen das innere Halteelement 15 eingreifen kann. Hierbei erstreckt sich jeweils ein in radialer Richtung ausgerichtetes Absatzstück 19 des inneren Halteelementes 15 in den durch den Versatzabschnitt 18 gebildeten freien Raum. Im Übrigen ist das innere Halteelement 15 ringförmig ausgebildet und liegt radial innerhalb des äußeren Halteelementes 16. Hierbei liegen das komplette innere Halteelement 15 und nahezu – mit Ausnahme der Versatzabschnitte 18 – das komplette äußere Halteelement 16 in ein und derselben Ebene.Through the outer retaining element 16 are those rolling elements 10 guided, which the power transmission between the compensation element 8th and the drive pulley 2 accomplish. Each of the outer retaining elements 16 is almost completely annular and each lying in a single plane designed. Only in the two peripheral regions in the middle between through the outer holding element 16 guided rolling element arrangements 11 has the outer retaining element 16 two offset sections 18 on, which with respect to the remaining portions of the outer retaining element 16 are slightly lifted out in the axial direction. By this forming technology easily feasible lifting the offset sections 18 is created in each of these sections of free space, in which the inner retaining element 15 can intervene. Here, in each case a radially oriented paragraph paragraph extends 19 of the inner retaining element 15 in through the offset section 18 formed free space. Incidentally, the inner retaining element 15 annular and is located radially within the outer retaining element 16 , Here are the complete inner holding element 15 and almost - except for the offset sections 18 - The complete outer holding element 16 in the same plane.

Dank der beschriebenen Ausgestaltung der Grundplatte 4 der Abtriebsscheibe 3, des Ausgleichselementes 8, sowie der Wälzkörperhaltevorrichtung 14 weisen sämtliche Wälzkörperanordnungen 11 den gleichen Abstand zur Rotationsachse der Wellenkupplung 1 auf, solange die mittels der Wellenkupplung 1 miteinander gekuppelten Wellen dieselbe Rotationsachse aufweisen.Thanks to the described embodiment of the base plate 4 the driven pulley 3 , the compensation element 8th , as well as the Wälzkörperhaltevorrichtung 14 have all Wälzkörperanordnungen 11 the same distance to the axis of rotation of the shaft coupling 1 on as long as the by means of the shaft coupling 1 coupled to each other waves have the same axis of rotation.

Verschiedene Möglichkeiten, die Wälzkörper 10 auf den Bolzen 17 der Wälzkörperhaltevorrichtung 14 zu lagern, sind in den 4 bis 6 sowie in den 10 bis 12 veranschaulicht. Wie aus den Figuren hervorgeht, können die Wälzkörper 10 entweder direkt (4,12), mit Hilfe einer Gleitbuchse 20 (5,13) oder mit Hilfe von Lagernadeln 21 (6,14) gelagert sein. Gleitbuchsen 20 sowie Lagernadeln 21 werden zusammenfassend als Lagerelemente bezeichnet.Different ways of rolling elements 10 on the bolt 17 the rolling element holding device 14 to store are in the 4 to 6 as well as in the 10 to 12 illustrated. As can be seen from the figures, the rolling elements 10 either directly ( 4 . 12 ), with the help of a sliding bush 20 ( 5 . 13 ) or with the help of bearing needles 21 ( 6 . 14 ) be stored. Plain bushes 20 as well as storage needles 21 are collectively referred to as bearing elements.

Um die Reibung zwischen dem Ausgleichselement 8 und den Scheiben 2, 3 zu minimieren, sind am Ausgleichselement 8 optional, wie in 7 erkennbar, Prägepunkte 22 vorgesehen. Einen vergleichbaren Zweck erfüllen Anlaufpunkte 23, welche in die Halteelemente 15, 16 eingeformt sind. In diesem Zusammenhang wird auf die 8 und 16 verwiesen. Die obere Hälfte von 16 zeigt Einzelteile des Ausführungsbeispiels nach 1; die untere Hälfte Einzelteile des Ausführungsbeispiels nach 9 mit jeweils vergleichbarer Funktion. In der linken Hälfte von 16 ist jeweils ein inneres Halteelement 15, in der rechten Hälfte jeweils ein Halteelement 16 dargestellt. In allen Halteelementen 15, 16 sind Öffnungen 24 erkennbar, in welchen jeweils ein in 16 nicht dargestellter Bolzen 17 befestigt ist. Die Befestigung des Bolzens 17 in der Öffnung 24 kann beispielsweise durch Verstemmen oder Verschweißen erfolgen. Die gesamte, die Halteelemente 15, 16 sowie die Bolzen 17 umfassende Wälzkörperhaltevorrichtung 14 ist leicht elastisch gestaltet, was insbesondere bei schnellen Belastungsänderungen sowie geometrischen Änderungen, welche durch die Wellenkupplung 1 aufzunehmen sind, von Vorteil ist.To the friction between the compensation element 8th and the discs 2 . 3 to minimize are on the compensation element 8th optional, as in 7 recognizable, embossing points 22 intended. A similar purpose meet starting points 23 , which in the holding elements 15 . 16 are formed. In this context, on the 8th and 16 directed. The upper half of 16 shows items of the embodiment according to 1 ; the lower half items according to the embodiment 9 each with comparable function. In the left half of 16 is in each case an inner retaining element 15 , in the right half in each case a holding element 16 shown. In all holding elements 15 . 16 are openings 24 recognizable, in each of which a in 16 not shown bolt 17 is attached. The attachment of the bolt 17 in the opening 24 can be done for example by caulking or welding. The whole, the retaining elements 15 . 16 as well as the bolts 17 comprehensive rolling element holding device 14 is designed slightly elastic, which in particular with rapid load changes and geometric changes, which by the shaft coupling 1 are beneficial.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wellenkupplung shaft coupling
22: Antriebsscheibe sheave
33: Abtriebsscheibe driven pulley
44: Grundplatte baseplate
55: Flansch flange
66: Spalt gap
77: Bohrung drilling
88th: Ausgleichselement compensation element
99: Ausnehmung recess
1010: Wälzkörper rolling elements
1111: Wälzkörperanordnung rolling body
1212: Ausnehmung recess
1313: Ausbuchtung bulge
1414: Wälzkörperhaltevorrichtung Wälzkörperhaltevorrichtung
1515: inneres Halteelement inner retaining element
1616: äußeres Halteelement outer retaining element
1717: Bolzen bolt
1818: Versatzabschnitt offset portion
1919: Absatzstück heel piece
2020: Gleitbuchse bush
21 21: Lagernadel bearing needle
2222: Prägepunkt embossing point
2323: Anlaufpunkt port of call
2424: Öffnung opening

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 1704337 U [0001]
EP 1225357 B1 [0001]
DE 19857248 C2 [0002, 0003]
EP 0416125 A1 [0002]

Claims

Shaft coupling ( 1 ) to compensate for radial misalignment, with two discs ( 2 . 3 ), namely a drive pulley ( 2 ) and a driven pulley ( 3 ), as well as with one opposite each of the discs ( 2 . 3 ) Radially displaceable compensation element ( 8th ), characterized in that the two discs ( 2 . 3 ) lie in a common plane and with the compensation element ( 8th ) by means of cylindrical rolling elements ( 10 ) whose axes are parallel to the axes of the discs ( 2 . 3 ) are coupled.

Shaft coupling ( 1 ) according to claim 1, characterized in that one of the discs has a non-circular shape and is arranged radially inside the other disc.

Shaft coupling ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the non-circular disc has a flange penetrating the compensating element ( 5 ) having.

Shaft coupling ( 1 ) according to claim 2 or 3, characterized in that in the first disc ( 2 ) held rolling elements ( 10 ) and in the second disc ( 3 ) held rolling elements ( 10 ) are on a common pitch circle.

Shaft coupling ( 1 ) according to claim 4, characterized in that exactly one pitch circle exists, on which a total of four rolling elements ( 10 ) are located.

Shaft coupling ( 1 ) according to claim 4, characterized in that each disc ( 2 . 3 ) by two Wälzkörperanordnungen ( 11 ) with the compensation element ( 8th ), each rolling element arrangement ( 11 ) a plurality in the radial direction of the disc ( 2 . 3 ) spaced rolling elements ( 10 ).

Shaft coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the compensating element ( 8th ) for contacting at least one of the discs ( 2 . 3 ) embossing points ( 22 ) having.

Shaft coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the cylindrical rolling elements ( 10 ) in a rolling element holding device ( 14 ) are guided, which at one end face of the compensating element ( 8th ) and at one of these opposite end side of the two discs ( 2 . 3 ), each annular retaining elements ( 15 . 16 ), wherein in each case two opposing holding elements ( 15 . 16 ) by bolts ( 17 ) are connected together and on the bolt ( 17 ) the cylindrical rolling elements ( 10 ) are stored.

Shaft coupling ( 1 ) according to claim 8, characterized by a separate bearing elements ( 20 . 21 ) bearing the cylindrical rolling elements ( 10 ) on the bolt ( 17 ), the bearing elements ( 20 . 21 ) belong to the group of bearing elements, the bushings ( 20 ) as well as bearing needles ( 21 ).

Shaft coupling ( 1 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the holding elements ( 15 . 16 ) Starting points ( 23 ), which for contacting at least one of the elements driving pulley ( 2 ), Driven pulley ( 3 ) and compensation element ( 8th ) are provided.