DE102017117620B4

DE102017117620B4 - Shaft connection

Info

Publication number: DE102017117620B4
Application number: DE102017117620.9A
Authority: DE
Inventors: Klaus Gausrab; Emanuel Donno; Regina Hüppchen
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2017-08-03
Filing date: 2017-08-03
Publication date: 2024-02-01
Anticipated expiration: 2037-08-04
Also published as: DE102017117620A1

Abstract

Wellenverbindung (1) mit einem ersten Wellenelement (2), einem drehfest mit diesem verbundenen zweiten Wellenelement (3) sowie mit Sicherungsmitteln (4) zum axialen Sichern der beiden Wellenelemente (2, 3), wobei die Sicherungsmittel (4) zwei Halbschalen (6, 7) aufweisen, wobei sich mindestens ein Vorsprung (9, 10) nach radial innen erstreckt, wobei der eine Vorsprung (9) in eine in dem ersten Wellenelement (2) ausgebildete Nut (11) eingreift, wobei die Sicherungsmittel (4) ein Halteelement (15) zum radialen Sichern der Halbschalen (6, 7) aufweisen, wobei das Halteelement (15) die Halbschalen (6, 7) auf deren radial äußeren Seite (16) kontaktiert und um die Anordnung von Halbschalen (6, 7) umlaufend positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass von Innenflächen (8) der Halbschalen (6, 7) ein zweiter Vorsprung (10) in eine in dem zweiten Wellenelement (3) ausgebildete Nut (12) eingreift, wobei ein Montageelement (22) vorgesehen ist, in dem die beiden Halbschalen (6, 7) in nicht montiertem Zustand gelagert sind.Shaft connection (1) with a first shaft element (2), a second shaft element (3) connected to it in a rotationally fixed manner and with securing means (4) for axially securing the two shaft elements (2, 3), the securing means (4) comprising two half-shells (6 , 7), wherein at least one projection (9, 10) extends radially inwards, the one projection (9) engaging in a groove (11) formed in the first shaft element (2), the securing means (4). Have a holding element (15) for radially securing the half-shells (6, 7), the holding element (15) contacting the half-shells (6, 7) on their radially outer side (16) and surrounding the arrangement of half-shells (6, 7). is positioned, characterized in that from the inner surfaces (8) of the half-shells (6, 7), a second projection (10) engages in a groove (12) formed in the second shaft element (3), a mounting element (22) being provided, in which the two half-shells (6, 7) are stored in the unassembled state.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenverbindung mit einem ersten Wellenelement, einem drehfest mit diesem verbundenen zweiten Wellenelement sowie mit Sicherungsmitteln zum axialen Sichern der beiden Wellenelemente, wobei die Sicherungsmittel zwei Halbschalen aufweisen, wobei sich mindestens ein Vorsprung nach radial innen erstreckt, wobei der eine Vorsprung in eine in dem ersten Wellenelement ausgebildete Nut eingreift, wobei die Sicherungsmittel ein Halteelement zum radialen Sichern der Halbschalen aufweisen, wobei das Halteelement die Halbschalen auf deren radial äußeren Seite kontaktiert und um die Anordnung von Halbschalen umlaufend positioniert ist.The invention relates to a shaft connection with a first shaft element, a second shaft element connected in a rotationally fixed manner thereto, and with securing means for axially securing the two shaft elements, the securing means having two half-shells, with at least one projection extending radially inwards, one projection being in one groove formed in the first shaft element engages, the securing means having a holding element for radially securing the half-shells, the holding element contacting the half-shells on their radially outer side and being positioned circumferentially around the arrangement of half-shells.

Die Erfindung findet insbesondere bei einer Kardanwelle Verwendung, somit bei der drehfesten Verbindung eines ersten Kardanwellenelements mit einem zweiten Kardanwellenelement. Hierbei ist das eine Kardanwellenelement in das als Hohlwelle ausgebildete andere Kardanwellenelement eingesteckt. Die Drehmomentübertragung zwischen den Kardanwellenelementen erfolgt über eine Verzahnung im Überlappungsbereich der beiden Kardanwellenelemente.The invention is used in particular in a cardan shaft, thus in the rotationally fixed connection of a first cardan shaft element to a second cardan shaft element. Here, one cardan shaft element is inserted into the other cardan shaft element designed as a hollow shaft. The torque transmission between the cardan shaft elements takes place via a toothing in the overlap area of the two cardan shaft elements.

Eine Wellenverbindung der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2014 118 398 A1 bekannt. Diese dient der Verbindung eines Wellenzapfens einer Getriebewelle mit einem Hohlwellenanschlussstück einer Kardanwelle. Hierbei sind die beiden Halbschalen über eine Schraub- oder Clipverbindung miteinander verbunden. Nachteilig sind bei dieser Gestaltung die Sicherheit und Dauerhaltbarkeit der Verbindung. So bedingt diese Gestaltung eine große Unwucht bei hohen Drehzahlen der Wellenelemente. Überdies besteht die Gefahr, dass sich die Verbindung im Langzeitbetrieb löst, womit bei Rotation der Wellenelemente eine Gefahr von den Halbschalen ausgeht und überdies die axiale Sicherung der Wellenelementverbindung nicht gewährleistet ist. Eine ähnliche Wellenverbindung ist aus der DE 10 2009 016 066 A1 bekannt. Hierbei ist eine sogenannte Spannhülse vorgesehen, die ebenfalls die obengenannten Nachteile aufweist. Eine gattungsgemäße Wellenverbindung ist aus der DE 10 2014 008 719 B3 bekannt. A shaft connection of the type mentioned at the beginning is from the DE 10 2014 118 398 A1 known. This is used to connect a shaft journal of a transmission shaft with a hollow shaft connecting piece of a cardan shaft. The two half-shells are connected to each other via a screw or clip connection. The disadvantage of this design is the security and durability of the connection. This design causes a large imbalance at high speeds of the shaft elements. In addition, there is a risk that the connection will become loose during long-term operation, which means that the half-shells pose a danger when the shaft elements rotate and, moreover, that the axial securing of the shaft element connection is not guaranteed. A similar shaft connection is from the DE 10 2009 016 066 A1 known. A so-called clamping sleeve is provided here, which also has the disadvantages mentioned above. A generic shaft connection is from the DE 10 2014 008 719 B3 known.

Hierbei ist ein aus zwei Halbschalen hergestelltes Sicherungsmittel bekannt, dass mittels eines Vorsprunges in eine Nut eines ersten Wellenelementes eingreift. Die Kontaktierung mit dem zweiten Wellenelement ist hierbei auf aufwendige und komplexe Weise indirekt über eine in einer Nut festgelegten Axialsicherungsring hergestellt. Zusätzlich ist ein Halteelement vorgesehen, dass auf den Halbschalen umlaufend positioniert ist.Here, a securing means made from two half-shells is known, which engages in a groove of a first shaft element by means of a projection. The contact with the second shaft element is made indirectly in a complex and complex manner via an axial locking ring fixed in a groove. In addition, a holding element is provided that is positioned all around on the half-shells.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wellenverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei hohen Drehzahlen eine sichere Lagerung der Sicherungsmittel in den Wellenelementen gewährleistet.The object of the present invention is to create a shaft connection of the type mentioned, which ensures secure storage of the securing means in the shaft elements at high speeds.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Wellenverbindung, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.The task is solved by a shaft connection that has the features of patent claim 1.

Bei dieser Wellenverbindung ist somit vorgesehen, dass von Innenflächen der Halbschalen ein zweiter Vorsprung in eine in dem zweiten Wellenelement ausgebildete Nut eingreift, wobei ein Montageelement vorgesehen ist, in dem die beiden Halbschalen in nicht montiertem Zustand gelagert sind.In this shaft connection it is therefore provided that a second projection from the inner surfaces of the half-shells engages in a groove formed in the second shaft element, with a mounting element being provided in which the two half-shells are mounted in the unassembled state.

Bei der Verbindung findet somit ein zusätzliches Halteelement Verwendung. Da dieses um die Anordnung der Halbschalen umlaufend positioniert ist, ist gewährleistet, dass die Halbschalen mittels des Halteelements radial positioniert sind. Zudem stellt das die Halbschalen auf deren radial äußeren Seite kontaktierende Halteelement sicher, dass die Halbschalen nicht nach radial außen ortsveränderlich sind. Somit sind die Halbschalen auch bei hohen Drehzahlen der Wellenelemente, somit großen Fliehkräften, die auf die Halbschalen wirken, radial sicher mittels des die Halbschalen umschließenden Halteelements positioniert. Somit stellen die Halbschalen zwar separate Bauteile dar, die aber zusammen gehandhabt werden können, weil sie in dem gemeinsamen Montageelement gelagert sind.An additional holding element is therefore used during the connection. Since this is positioned circumferentially around the arrangement of the half-shells, it is ensured that the half-shells are positioned radially by means of the holding element. In addition, the holding element contacting the half-shells on their radially outer side ensures that the half-shells cannot be moved radially outwards. Thus, even at high speeds of the shaft elements, and therefore large centrifugal forces acting on the half-shells, the half-shells are positioned radially securely by means of the holding element surrounding the half-shells. The half-shells therefore represent separate components, but they can be handled together because they are mounted in the common assembly element.

Das Halteelement kann hierbei unterschiedlich ausgebildet sein. Gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Halteelement bandartig mit überlappenden Bandenden ausgebildet ist, wobei die Bandenden miteinander verbunden sind. Gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Halteelement als geschlossener Haltering ausgebildet ist, wobei der Haltering in Axialrichtung auf die Halbschale aufgesteckt und in Axialrichtung bezüglich der Halbschalen festgelegt ist.The holding element can be designed differently. According to a first preferred exemplary embodiment, it is provided that the holding element is designed like a band with overlapping band ends, the band ends being connected to one another. According to a second preferred exemplary embodiment, it is provided that the holding element is designed as a closed retaining ring, the retaining ring being plugged onto the half-shell in the axial direction and fixed in the axial direction with respect to the half-shells.

Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem das Halteelement bandartig mit überlappenden Bandenden ausgebildet ist, wobei die Bandenden miteinander verbunden sind, kann das Anbringen des Halteelements erfolgen, ohne es in Axialrichtung auf die Halbschalen aufzubringen. Vielmehr wird das Halteelement radial außerhalb der Halbschalen positioniert und dann zugezogen, womit sich das Halteelement, das umlaufend in der Halbschale positioniert ist, radial innen an die Halbschalen anlegt und damit die Halbschalen definiert bezüglich der Nuten in den Wellenelementen positioniert. Das bandartige Halteelement stellt somit sicher, dass die Halbschalen mit deren Vorsprüngen sicher und dauerhaft in die Nuten der Wellenelemente eingesetzt sind.In the first preferred embodiment, in which the holding element is designed like a band with overlapping band ends, the band ends being connected to one another, the holding element can be attached without applying it to the half-shells in the axial direction. Rather, the holding element is positioned radially outside the half-shells and then closed, whereby the holding element, which is positioned all around in the half-shell, rests radially on the inside of the half-shells and thus positions the half-shells in a defined manner with respect to the grooves in the shaft elements. The band-like holding element thus ensures that the half-shells with their projections are securely and permanently inserted into the grooves of the shaft elements.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung dieses Halteelements ist vorgesehen, dass Formschlusselemente des Halteelements im Bereich dessen Bandenden ineinandergreifen. Insbesondere ist vorgesehen, dass, je nach Überlappungslänge der Bandenden, unterschiedliche Formschlusselemente des Halteelements in Eingriff miteinander gebracht werden können.According to a preferred development of this holding element, it is provided that positive locking elements of the holding element interlock in the area of the band ends. In particular, it is provided that, depending on the overlap length of the band ends, different positive locking elements of the holding element can be brought into engagement with one another.

Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn das Halteelement als Einohrklemme ausgebildet ist. Es kann somit ein standardisiertes Bauteil verwendet werden. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Ausbildung der Wellenverbindung.It is considered particularly advantageous if the holding element is designed as a single-ear clamp. A standardized component can therefore be used. This enables a particularly cost-effective design of the shaft connection.

Bei einer vorteilhaften alternativen Gestaltung ist vorgesehen, dass die Einohrklemme zwei Klemmabschnitte aufweist, die mittels eines Scharniers schwenkbar verbunden sind. In an advantageous alternative design, it is provided that the single-ear clamp has two clamping sections which are pivotally connected by means of a hinge.

Zum Anbringen des Halteelements bzw. der Einohrklemme an den Halbschalen ist es nur erforderlich, die beiden Klemmabschnitte aufeinanderzu zu schwenken und im Bereich der überlappenden Bandenden die Einohrklemme zu schließen.To attach the holding element or the one-ear clamp to the half-shells, it is only necessary to pivot the two clamping sections towards each other and to close the one-ear clamp in the area of the overlapping band ends.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Halbschalen auf deren radial äußeren Seite Nuten aufweisen und das Halteelement in diese Nuten eingesetzt ist. Hierdurch ist eine axiale Verschiebemöglichkeit des Halteelements in Axialrichtung der Halbschalen begrenzt. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Nuten zum jeweiligen Nutengrund im Querschnitt verjüngend ausgebildet sind, insbesondere die Breite der jeweiligen Nut im Nutengrund derart bemessen ist, dass diese Nut dort das Halteelement axial spielfrei aufnimmt. Durch die Gestaltung der Nut, dahingehend, dass diese sich zum Nutgrund hin verjüngt, kann ein axiales Spiel zwischen Halteelement und Halbschalen reduziert werden, bis zur genannten Spielfreiheit.It is particularly useful if the half-shells have grooves on their radially outer side and the holding element is inserted into these grooves. This limits the possibility of axial displacement of the holding element in the axial direction of the half-shells. It is particularly advantageous if the grooves are designed to taper in cross section relative to the respective groove base, in particular if the width of the respective groove in the groove base is dimensioned such that this groove receives the holding element there axially without play. By designing the groove so that it tapers towards the bottom of the groove, axial play between the holding element and the half-shells can be reduced, up to the freedom of play mentioned.

Die gemäß dem vorgenannten zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehene Gestaltung des Halteelements dahingehend, dass dieses als geschlossener Haltering ausgebildet ist, wobei der Haltering in Axialrichtung auf die Halbschalen aufgesteckt und in Axialrichtung bezüglich der Halbschalen festgelegt ist, hat den Vorteil, dass, bei baulich besonders einfacher Gestaltung des Halteelements, eine Verlagerung der Halbschalen bei Rotation der Wellenelemente nach radial außen ausgeschlossen ist. Das Halteelement umschließt die Halbschalen, die somit, da das Halteelement an den Halbschalen anliegt, nicht nach radial außen ausweichen können. Allerdings benötigt diese Wellenverbindung in Axialrichtung mehr Platz, weil das Halteelement in Axialrichtung auf die Halbschalen aufgesteckt werden muss.The design of the holding element provided according to the aforementioned second exemplary embodiment in such a way that it is designed as a closed retaining ring, the retaining ring being plugged onto the half-shells in the axial direction and fixed in the axial direction with respect to the half-shells, has the advantage that, with a particularly simple design of the Holding element, a displacement of the half-shells when the shaft elements rotate radially outwards is excluded. The holding element encloses the half-shells, which cannot move radially outwards since the holding element lies against the half-shells. However, this shaft connection requires more space in the axial direction because the holding element has to be plugged onto the half-shells in the axial direction.

Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Haltering mit radialer Vorspannung auf die Halbschalen einwirkt. Grundsätzlich würde es ausreichen, den Haltering so zu positionieren, dass er ohne radiale Vorspannung bezüglich der Halbschalen positioniert ist. Das Einwirken auf die Halbschalen mit radialer Vorspannung hat aber den Vorteil einer radialen Spielfreiheit der zusammenwirkenden Teile und einer günstigen Geräuschemission.It is considered particularly advantageous if the retaining ring acts on the half-shells with radial prestress. In principle, it would be sufficient to position the retaining ring in such a way that it is positioned with respect to the half-shells without radial preload. However, acting on the half-shells with radial preload has the advantage of freedom from radial play in the interacting parts and favorable noise emissions.

Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung ist vorgesehen, dass der Haltering, in dessen auf die Halbschalen aufgesteckter Stellung, im Bereich eines ersten axialen Endes einen nach radial innen gerichteten Vorsprung aufweist, der an einer Stirnfläche der Halbschalen anliegt. Vorzugsweise weist dieser Haltering im Bereich eines zweiten axialen Endes mindestens einen nach radial innen gerichteten Vorsprung auf. Durch diese Gestaltung ist sichergestellt, dass der Haltering axial gesichert in den Halbschalen gelagert ist. Es wird bei hoher Drehzahl der Wellenelemente somit wirksam verhindert, dass der Haltering sich aus dessen gesicherten Position axial herausbewegt.According to a preferred further development, it is provided that the retaining ring, in its position plugged onto the half-shells, has a radially inwardly directed projection in the region of a first axial end, which rests on an end face of the half-shells. This retaining ring preferably has at least one radially inwardly directed projection in the region of a second axial end. This design ensures that the retaining ring is axially secured in the half-shells. At high speeds of the shaft elements, this effectively prevents the retaining ring from moving axially out of its secured position.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Vorsprung im Bereich des zweiten axialen Endes Halterings in Nuten der Halbschalen eingreift oder die Halbschalen hintergreift. Beim axialen Aufstecken des Halterings ist somit dessen axiale Bewegung bei Anlage an den Halbschalen begrenzt. In dieser Endstellung greift der Haltering in die Nuten der Halbschalen ein oder er hintergreift die Halbschalen.According to a further development, it is provided that the projection in the area of the second axial end of the retaining ring engages in grooves in the half-shells or engages behind the half-shells. When the retaining ring is axially attached, its axial movement is limited when it rests against the half-shells. In this end position, the retaining ring engages in the grooves of the half-shells or it engages behind the half-shells.

Auch bei dieser Gestaltung wird es als bevorzugt angesehen, wenn die Nut, in die der Haltering eingreift, in Richtung des Nutgrunds verjüngend ausgebildet ist. Wirkt der Haltering mit einer schrägen Ebene, bezogen auf eine Ebene senkrecht zur Rotationsachse der Wellenelemente, zusammen, kann somit eine definierte axiale Stellung des Halterings bei Erreichen des Nutgrunds erreicht werden.In this design, too, it is considered preferred if the groove into which the retaining ring engages is designed to taper in the direction of the groove base. If the retaining ring interacts with an oblique plane, based on a plane perpendicular to the axis of rotation of the shaft elements, a defined axial position of the retaining ring can be achieved when the groove base is reached.

Der Haltering kann durchaus so gestaltet sein, dass er im Bereich des zweiten axialen Endes eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweist. Diese vielen Vorsprünge greifen dann in die zugeordneten Nuten der Halbschalen ein oder hintergreifen die Halbschalen.The retaining ring can certainly be designed in such a way that it has a large number of projections in the area of the second axial end. These many projections then engage in the associated grooves of the half-shells or engage behind the half-shells.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Haltering, in dessen auf die Halbschalen aufgesteckter Stellung, im Bereich eines axialen Endes einen nach innen gerichteten Vorsprung aufweist, der an einer Stirnfläche der Halbschalen anliegt, sowie der Halbring sich axial über die Halbschale erstreckt, wobei Mittel zum axialen Sichern des Halterings vorgesehen sind, die den Haltering zwischen den Halbschalen und einem der Wellenelemente axial festlegen. In diesem Fall erfolgt somit die präzise axiale Lagerung des Halterings nicht in den Halbschalen, sondern zwischen den Halbschalen und einem der Wellenelemente.Alternatively, it can be provided that the retaining ring, in its position plugged onto the half-shells, has an inwardly directed projection in the area of an axial end, which rests on an end face of the half-shells, and the half-ring extends axially over the half-shell, wherein means for axially securing the retaining ring are provided, which axially fix the retaining ring between the half-shells and one of the shaft elements. In this case, the precise axial mounting of the retaining ring does not take place in the half-shells, but between the half-shells and one of the shaft elements.

Das Montageelement ist in vorteilhafter Weise eine Haltespange mit Spangenteilen. Diese Spangenteile sind gelenkig miteinander verbunden. Mit jedem Spangenteil ist radial innen eine Halbschale verbunden. Das Montageelement besteht beispielsweise aus Kunststoff. Es ist insbesondere als Kunststoffpressteil ausgebildet. Besonders einfach ist das Montageelement aufgebaut, wenn die beiden Spangenteile mittels eines Filmscharniers verbunden sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Spangenteile im Bereich deren dem Gelenk abgewandten Enden Verschlusselemente zum Verbinden der beiden Spangenteile bei Montieren der Halbschalen aufweisen.The mounting element is advantageously a retaining clip with clip parts. These brace parts are connected to each other in an articulated manner. A half-shell is connected radially on the inside to each part of the clasp. The mounting element is made of plastic, for example. It is designed in particular as a plastic pressed part. The assembly element is particularly simple to construct if the two clasp parts are connected using a film hinge. In particular, it is provided that the clasp parts have closure elements in the area of their ends facing away from the joint for connecting the two clasp parts when assembling the half-shells.

Alternativ ist ein Montageelement für die Halbschalen vorgesehen, das als elastischer Ring, insbesondere Gummiring ausgebildet ist, der die Halbschalen auf deren radial äußeren Seite unter Vorspannung kontaktiert. Vormontiert werden die Halbschalen bei diese radial umschließendem elastischen Ring geliefert. Zum Anbringen der Halbschalen im Verbindungsbereich der beiden Wellenelemente ist es dann nur erforderlich, die Halbschalen entgegen der Spannung des elastischen Rings geringfügig voneinander weg zu bewegen, sodass die Halbschalen mit deren Vorsprüngen in die Nuten der Wellenelemente eingesetzt werden können. In eingesetztem Zustand sind die Halbschalen wieder aufeinander zu bewegt und der elastische Ring relativ entspannt.Alternatively, a mounting element is provided for the half-shells, which is designed as an elastic ring, in particular a rubber ring, which contacts the half-shells on their radially outer side under prestress. The half-shells are delivered pre-assembled with a radially enclosing elastic ring. To attach the half-shells in the connecting area of the two shaft elements, it is then only necessary to move the half-shells slightly away from each other against the tension of the elastic ring, so that the half-shells with their projections can be inserted into the grooves of the shaft elements. When inserted, the half-shells are moved towards each other again and the elastic ring is relatively relaxed.

Das jeweilige Montageelement verbleibt nach dem Montieren der Halbschalen, braucht somit nicht entfernt werden. Nach dem Montieren der Halbschalen wird das Halteelement an den Halbschalen angebracht.The respective mounting element remains after the half-shells have been mounted and therefore does not need to be removed. After assembling the half-shells, the holding element is attached to the half-shells.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung der in der Zeichnung wiedergegebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiele, ohne hierauf beschränkt zu sein.Further features of the invention emerge from the subclaims, the accompanying drawing and the description of the preferred exemplary embodiments shown in the drawing, without being limited thereto.

Es zeigt:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Wellenverbindung, gezeigt in einem Längsmittelschnitt,
2 eine Anordnung der bei dieser Wellenverbindung verwendeten Halbschalen und Halteelement, das als Einohrklemme ausgebildet ist, gezeigt in einer räumlichen Darstellung,
3 die Wellenverbindung gemäß 1 in einer räumlichen Darstellung,
4 für eine alternative Wellenverbindung die Anordnung von Halbschalen und Halteelement, wobei das Halteelement als Haltespange aus Kunststoff ausgebildet ist,
5 die Anordnung gemäß 4, bei geöffneter Haltespange und voneinander weg geschwenkten Halbschalen,
6 die Haltespange mit teilweise auseinandergeschwenkten Spangenschenkeln,
7 für eine geringfügig modifizierte Haltespange aus Kunststoff ein erster Montageschritt zur Bildung der Wellenverbindung,
8 einen zweiten Montageschritt,
9 einen dritten Montageschritt,
10 einen Längsmittelschnitt durch die Wellenverbindung im Endmontagezustand gemäß 9,
11 eine modifizierte Wellenverbindung, bei der mit den beiden Halbschalen ein elastischer Ring, konkret ein Gummiring zusammenwirkt, vor dem Anbringen der Halbschalen an den Wellenelementen, somit bei auseinandergezogenen Halschalen und gedehntem Ring,
12 die Anordnung gemäß 11, bei in die Nuten der Wellenelemente eingesteckten Halbschalen und relativ entspanntem Ring,
13 eine Anordnung von Halbschalen und Halteelement, das als Einohrklemme ausgebildet ist, wobei Schenkel der Einohrklemme mittels eines Scharniers miteinander verbunden sind, veranschaulicht für die aufgeklappte Stellung der Anordnung,
14 einen Schnitt durch eine alternative Wellenverbindung mit geschlossenem, axial aufzuschiebendem Halteelement, bei axialer Sicherung des Halteelements über einen Stützring,
15 die Anordnung gemäß 14 in einer räumlichen Darstellung,
16 die Anordnung gemäß 14 in geringfügig modifizierter Gestaltung,
17 eine alternative Gestaltung der Wellenverbindung mit axial auf die Halbschalen aufschiebbarem Halteelement, das in den Halbschalen axial festgelegt ist,
18 die Anordnung gemäß 17, vor dem Aufschieben des Halteelements,
19 eine räumliche Ansicht des als Haltering ausgebildeten Halteelements,
20 in einer räumlichen Ansicht eine alternative Wellenverbindung mit axial aufgeschobenem Halteelement,
21 einen Längsmittelschnitt durch die Wellenverbindung gemäß 20,
22 in einer räumlichen Darstellung eine alternative Wellenverbindung mit auf die Halbschalen axial aufschiebbarem Halteelement, bei axialer Sicherung des Halteelements entgegen dessen Aufschiebrichtung mittels eines in eine Nut eines Wellenelements eingreifenden Sprengrings,
23 einen Längsmittelschnitt durch die Anordnung gemäß 22,
24 eine alternative Gestaltung einer Wellenverbindung, in einer räumlichen Ansicht, bei mittels eines Sprengrings bezüglich Verschiebens axial begrenztem Halteelement, veranschaulicht bei einem ersten, anfänglichen Montageschritt,
25 die Anordnung gemäß 24 in einem zweiten Montageschritt,
26 die Anordnung in einem dritten Montageschritt,
27 die Anordnung in einem Endmontagezustand,
28 einen Längsmittelschnitt durch die Anordnung gemäß 27.

It shows:

1 a first exemplary embodiment of a shaft connection, shown in a longitudinal center section,
2 an arrangement of the half-shells and holding element used in this shaft connection, which is designed as a single-ear clamp, shown in a spatial representation,
3 the shaft connection accordingly 1 in a spatial representation,
4 for an alternative shaft connection, the arrangement of half-shells and holding element, the holding element being designed as a holding clip made of plastic,
5 according to the order 4 , with the retaining clip open and the half shells pivoted away from each other,
6 the retaining clasp with the clasp legs partially swiveled apart,
7 for a slightly modified plastic retaining clip, a first assembly step to form the shaft connection,
8th a second assembly step,
9 a third assembly step,
10 a longitudinal center section through the shaft connection in the final assembly state 9 ,
11 a modified shaft connection in which an elastic ring, specifically a rubber ring, interacts with the two half-shells before the half-shells are attached to the shaft elements, thus with the neck shells pulled apart and the ring stretched,
12 according to the order 11 , with half shells inserted into the grooves of the shaft elements and the ring relatively relaxed,
13 an arrangement of half-shells and holding element, which is designed as a one-ear clamp, with legs of the one-ear clamp being connected to one another by means of a hinge, illustrated for the unfolded position of the arrangement,
14 a section through an alternative shaft connection with a closed holding element that can be pushed on axially, with the holding element being axially secured via a support ring,
15 according to the order 14 in a spatial representation,
16 according to the order 14 in a slightly modified design,
17 an alternative design of the shaft connection with a holding element that can be pushed axially onto the half-shells and is axially fixed in the half-shells,
18 according to the order 17 , before pushing on the holding element,
19 a spatial view of the holding element designed as a retaining ring,
20 in a spatial view an alternative shaft connection with an axially pushed-on holding element,
21 a longitudinal center section through the shaft connection 20 ,
22 in a spatial representation an alternative shaft connection with a holding element that can be pushed axially onto the half-shells, with the holding element being axially secured against its sliding direction by means of a snap ring engaging in a groove of a shaft element,
23 a longitudinal center section through the arrangement 22 ,
24 an alternative design of a shaft connection, in a spatial view, with the holding element axially limited in terms of displacement by means of a snap ring, illustrated in a first, initial assembly step,
25 according to the order 24 in a second assembly step,
26 the arrangement in a third assembly step,
27 the arrangement in a final assembly state,
28 a longitudinal center section through the arrangement 27 .

Das Ausführungsbeispiel gemäß der 1 bis 3 zeigt eine Wellenverbindung 1 mit einem ersten Wellenelement 2, einem drehfest mit diesem verbundenen zweiten Wellenelement 3 sowie mit Sicherungsmitteln 4 zum axialen Sichern der beiden Wellenelemente 2 und 3.The exemplary embodiment according to the 1 until 3 shows a shaft connection 1 with a first shaft element 2, a second shaft element 3 connected to it in a rotationally fixed manner and with securing means 4 for axially securing the two shaft elements 2 and 3.

Bei dem Wellenelement 2 handelt es sich beispielsweise um einen Wellenzapfen der Abtriebswelle eines nicht weiter dargestellten Getriebes eines Kraftfahrzeuges und bei dem Wellenelement 3 um ein Hohlwellenanschlussstück einer Kardanwelle. Die beiden Wellenelemente 2 und 3 sind durch als Steckverzahnung 5 ausgeführte Wellen-Naben-Mittel drehfest miteinander verbunden.The shaft element 2 is, for example, a shaft journal of the output shaft of a transmission of a motor vehicle, not shown, and the shaft element 3 is a hollow shaft connecting piece of a cardan shaft. The two shaft elements 2 and 3 are connected to one another in a rotationally fixed manner by shaft-hub means designed as plug-in teeth 5.

Die Sicherungsmittel 4 weisen zwei Halbschalen 6, 7 auf, und sind im Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass sie sich jeweils über einen Kreiswinkel von nahezu 180° erstrecken. Von Innenflächen 8 der Halbschalen 6, 7 erstrecken sich zwei Vorsprünge 9, 10 nach radial innen. Der eine Vorsprung 9 greift in eine in dem Wellenelement 2 ausgebildete umlaufende Nut 11 ein. Der andere Vorsprung 10 greift in eine in dem Wellenelement 3 ausgebildete umlaufende Nut 12 ein. Bei montierten Halbschalen 6, 7 liegen die Innenflächen 8 der Halbschalen 6, 7 im Bereich der umlaufenden Außenfläche 13 des Wellenelements 3 an, wobei diese Außenfläche 13 zwischen der Nut 12 und dem freien Ende des Wellenelements 3 gebildet ist. Wegen der unterschiedlichen Außendurchmesser der beiden Wellenelemente 2, 3 ist die nach radial innen gerichtete Erstreckung des Vorsprungs 9 größer als die nach radial innen gerichtete Erstreckung des Vorsprungs 10. Bei in die Nuten 11, 12 eingreifenden Vorsprüngen 9, 10 sind die beiden Wellenelemente 2, 3 zueinander axial gesichert. Deren Rotationsachse ist durch die Linie 14 verdeutlicht.The securing means 4 have two half-shells 6, 7, and in the exemplary embodiment are designed such that they each extend over a circular angle of almost 180 °. Two projections 9, 10 extend radially inwards from inner surfaces 8 of the half-shells 6, 7. One projection 9 engages in a circumferential groove 11 formed in the shaft element 2. The other projection 10 engages in a circumferential groove 12 formed in the shaft element 3. When half-shells 6, 7 are mounted, the inner surfaces 8 of the half-shells 6, 7 rest in the area of the circumferential outer surface 13 of the shaft element 3, this outer surface 13 being formed between the groove 12 and the free end of the shaft element 3. Because of the different outer diameters of the two shaft elements 2, 3, the radially inward extension of the projection 9 is larger than the radially inward extension of the projection 10. When the projections 9, 10 engage in the grooves 11, 12, the two shaft elements 2, 3 secured axially to each other. Their axis of rotation is illustrated by line 14.

Die Sicherungsmittel 4 weisen ferner ein Halteelement 15 zum radialen Sichern der Halbschalen 6, 7 auf. Hierbei kontaktiert das Halteelement 15 die Halbschalen 6, 7 auf deren radial äußeren Seite und es ist das Halteelement 15 um die Anordnung der Halbschalen 6, 7 umlaufend positioniert.The securing means 4 also have a holding element 15 for radially securing the half-shells 6, 7. Here, the holding element 15 contacts the half-shells 6, 7 on their radially outer side and the holding element 15 is positioned circumferentially around the arrangement of the half-shells 6, 7.

Das Halteelement 15 ist als Einohrklemme ausgebildet. Es ist bandartig mit überlappenden Bandenden 17, 18 ausgebildet. Die Bandenden 17, 18 sind miteinander verbunden. Hierbei greifen Formschlusselemente des Halteelements 15 im Bereich dessen Bandenden 17, 18 ineinander. Konkret weist das Halteelement 15 im Bereich des einen Bandendes 18 Vorsprünge 19 auf, die in deren Raststellung Löcher 20 des anderen Bandendes 17 durchsetzen.The holding element 15 is designed as a single-ear clamp. It is designed like a band with overlapping band ends 17, 18. The band ends 17, 18 are connected to one another. Here, positive locking elements of the holding element 15 engage with one another in the area of the band ends 17, 18. Specifically, the holding element 15 has projections 19 in the area of one band end 18, which pass through holes 20 of the other band end 17 in their latching position.

Bei in die Nuten 11, 12 eingesetzten Halbschalen 6, 7 und bezüglich der Halbschalen 6, 7 positioniertem Halteelement 15, das die Halbschalen 6, 7 somit umschließt, wirkt das Halteelement 15 mit einer radial nach innen gerichteten Kraft auf die Halbschalen 6, 7 ein.With half-shells 6, 7 inserted into the grooves 11, 12 and the holding element 15 positioned with respect to the half-shells 6, 7, which thus encloses the half-shells 6, 7, the holding element 15 acts on the half-shells 6, 7 with a force directed radially inwards .

Die radial äußere Seite 16 der jeweiligen Halbschale 6, 7 weist eine sich entlang des äußeren Umfangs der Halbschale 6, 7 erstreckende Nut 21 auf, deren Nutbreite geringfügig größer ist als die Breite des Halteelements 15. Somit ist das in die Nuten 21 der Halbschalen 6, 7 eingesetzte Halteelement 15 axial spielfrei in den Halbschalen 6, 7 gelagert.The radially outer side 16 of the respective half-shell 6, 7 has a groove 21 extending along the outer circumference of the half-shell 6, 7, the groove width of which is slightly larger than the width of the holding element 15. This is therefore in the grooves 21 of the half-shells 6 , 7 inserted holding element 15 is mounted axially without play in the half-shells 6, 7.

Bei der insoweit beschriebenen Ausführungsform sichern somit die beiden Halbschalen 6, 7 die Wellenverbindung 1 bezüglich der axialen Position der Wellenelemente 2 und 3. Das Halteelement 15, das die Halbschalen 6, 7 umschließt, gewährleistet die dauerhaft radiale Position der Halbschalen 6, 7, auch bei relativ großen Drehzahlen der Wellenelemente 2, 3. Unter solchen großen Drehzahlen werden insbesondere solche bis 8000 U/min verstanden.In the embodiment described so far, the two half-shells 6, 7 secure the shaft connection 1 with respect to the axial position of the shaft elements 2 and 3. The holding element 15, which encloses the half-shells 6, 7, also ensures the permanent radial position of the half-shells 6, 7 at relatively high speeds of the shaft elements 2, 3. Such high speeds are particularly understood to be those up to 8000 rpm.

Aufgrund dieser grundsätzlichen Ausführungsform sind durch frei dimensionierbare Wandstärke der Halbschalen 6, 7 hohe Axialkräfte übertragbar. Die Halbschalen 6, 7 sind als halbiertes Drehteil kostengünstig herstellbar. Es ist eine kurze Axiallänge infolge des kompakten Halbschalenprofils und die radial verschachtelte Anordnung des Halteelements 15 und der Halbschalen 6, 7 darstellbar.Due to this basic embodiment, high axial forces can be transmitted due to freely dimensionable wall thicknesses of the half-shells 6, 7. The half-shells 6, 7 can be produced inexpensively as a halved turned part. A short axial length is possible due to the compact half-shell profile and the radially nested arrangement of the holding element 15 and the half-shells 6, 7.

Die 4 bis 6 zeigen im Zusammenhang mit den insoweit beschriebenen Halbschalen 6 und 7 eine Verwendung findende Montagehilfe. So ist ein Montageelement 22 für die Halbschalen 6, 7 vorgesehen. In diesem Montageelement 22 sind die beiden Halbschalen 6, 7 im nicht montierten Zustand der Wellenverbindung gelagert. Das Montageelement 22 ist als Haltespange mit Spangenteilen 23, 24 ausgebildet. Die Spangenteile 23, 24 sind gelenkig miteinander verbunden, konkret mittels eines Filmscharniers 25. Die Innenkontur des jeweiligen Spangenteils 23, 24 ist der Außenkontur der jeweiligen Halbschale 6, 7 im Bereich deren Nut 21 angepasst. Das jeweilige Spangenteil 23, 24 weist in Bereich dessen halben Länge einen nach radial innen gerichteten Raststift 26 auf. Entsprechend ist die jeweilige Halbschale 6, 7 mit einem diese im Bereich der Nut 21 durchsetzenden Loch versehen, wobei durch dieses Loch der zugeordnete Raststift 26 steckbar ist. Somit ist die jeweilige Halbschale 6, 7 rastierend mit dem Montageelement 22 verbunden und demzufolge, unabhängig von der Position der Spangenteile 23, 24 zueinander, in der jeweiligen Halbschale 6, 7 gelagert.The 4 until 6 show an assembly aid that can be used in connection with the half-shells 6 and 7 described so far. A mounting element 22 is therefore provided for the half-shells 6, 7. The two half-shells 6, 7 are mounted in this mounting element 22 when the shaft connection is not assembled. The mounting element 22 is designed as a retaining clasp with clasp parts 23, 24. The clasp parts 23, 24 are connected to one another in an articulated manner, specifically by means of a film hinge 25. The inner contour of the respective clasp part 23, 24 is adapted to the outer contour of the respective half-shell 6, 7 in the area of its groove 21. The respective clasp part 23, 24 has a radially inwardly directed locking pin 26 in the region of half its length. Accordingly, the respective half-shell 6, 7 is provided with a hole passing through it in the area of the groove 21, the associated locking pin 26 being able to be inserted through this hole. Thus, the respective half-shell 6, 7 is connected in a locking manner to the mounting element 22 and is therefore stored in the respective half-shell 6, 7, regardless of the position of the clasp parts 23, 24 relative to one another.

Die Spangenteile 23, 24 sind im Bereich deren dem Filmscharnier 23 abgewandten Enden mit Verschlusselementen 27 zum Verbinden der beiden Spangenteile 23, 24 beim Schließen des Montageelements 22 versehen.The clasp parts 23, 24 are provided with closure elements 27 in the area of their ends facing away from the film hinge 23 for connecting the two clasp parts 23, 24 when closing the mounting element 22.

Die mit den Halbschalen 6, 7 vormontierte Haltespange 22 verbessert somit das gesamte Montagehandling. Die Halbschalen 6, 7 können vor dem Anbringen des Halteelements 15 stabil auf der durch die beiden Wellenelemente 2, 3 gebildeten Wellenanordnung vormontiert werden. Der durch die Verschlusselemente 27, 28 gebildete Verschluss lässt sich nur dann schließen, wenn die Halbschalen in die Nuten 11, 12 eingreifen. Bei Verwendung des Montageelements 22 umschließt das Halteelement 15 dieses. Das Montageelement 22 verbleibt somit in dieser Position und wird vom Halteelement 15 umgeben.The retaining clip 22 pre-assembled with the half-shells 6, 7 thus improves the entire assembly handling. The half-shells 6, 7 can be pre-assembled stably on the shaft arrangement formed by the two shaft elements 2, 3 before the holding element 15 is attached. The closure formed by the closure elements 27, 28 can only be closed when the half-shells engage in the grooves 11, 12. When using the mounting element 22, the holding element 15 encloses it. The mounting element 22 thus remains in this position and is surrounded by the holding element 15.

Die 7 bis 9 verdeutlichen die Montage der im Montageelement 22 gelagerten Halbschalen 6, 7. 7 zeigt die beiden ineinandergesteckten Wellenelemente 2, 3, das Halteelement 15, das das Wellenelement 3 umschließt und die beiden Halbschalen 6, 7, die in dem Montageelement 22 gelagert sind, im Zustand des geöffneten Montageelements 22. 8 veranschaulicht das geschlossene Montageelement 22. Durch das Aufeinander-zu-bewegen der Halbschalen 6, 7 werden diese in Montageposition gebracht und in den Nuten 11, 12 eingelassen, dann werden die Spangenteile 23, 24 verriegelt. Es wird dann das Halteelement 15, somit die vorbeschriebene Einohrklemme, wie zur 9 veranschaulicht, über die Halbschalen 6, 7 geschoben und es wird aufgrund der geschlossenen Ausbildung des Halteelements 15 über dieses eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die Halbschalen 6, 7 ausgeübt. Damit ein Überschieben der Einohrklemme möglich ist, müssen die Halbschalen 6, 7 in den Nuten 11, 12 sitzen.The 7 until 9 illustrate the assembly of the half-shells 6, 7 mounted in the assembly element 22. 7 shows the two nested shaft elements 2, 3, the holding element 15, which encloses the shaft element 3 and the two half-shells 6, 7, which are mounted in the mounting element 22, in the state of the opened mounting element 22. 8th illustrates the closed mounting element 22. By moving the half-shells 6, 7 towards each other, they are brought into mounting position and inserted into the grooves 11, 12, then the clasp parts 23, 24 are locked. The holding element 15, thus the one-ear clamp described above, is then used 9 illustrated, pushed over the half-shells 6, 7 and, due to the closed design of the holding element 15, a radially inwardly directed force is exerted on the half-shells 6, 7. To enable the one-ear clamp to be pushed over, the half-shells 6, 7 must sit in the grooves 11, 12.

Der Darstellung der 10 ist zu entnehmen, dass die Halbschalen 6, 7, benachbart deren jeweilige Nut 21, abgeschrägte Flächen 29 aufweisen, die der Führung bzw. Zentrierung der Einohrklemme dienen. Diese abgeschrägten Flächen der Halbschalen 6, 7 stellen sicher, dass eine schiefe Montage der Einohrklemme vermieden wird. Eine Prozessabsicherung über eine Kraft-Weg-Messung ist vor dem Hintergrund der vorgesehenen Crimpverbindung möglich.The representation of the 10 It can be seen that the half-shells 6, 7, adjacent to their respective groove 21, have beveled surfaces 29, which serve to guide or center the single-ear clamp. These beveled surfaces of the half-shells 6, 7 ensure that a crooked installation of the one-ear clamp is avoided. Process validation via force-displacement measurement is possible against the background of the intended crimp connection.

In den 11 und 12 ist eine alternative Art eine Vormontage der beiden Halbschalen 6, 7 veranschaulicht. Hierbei erfolgt die Montageerleichterung für die Halbschalen 6, 7 mittels eines als elastischer Ring ausgebildeten Montageelements 22, insbesondere eines Gummirings. Der Gummiring wird in die Nut 21 der jeweiligen Halbschale 6, 7, dort in einen zentralen vertieften Bereich der Nut 21 eingesetzt. Der Gummiring kontaktiert die Halbschalen 6, 7 somit auf deren radial äußeren Seite unter Vorspannung. Vergleichbar der Darstellung der 7 und 8 ist in den 11 und 12 veranschaulicht, dass die Halbschalen 6, 7, das Montageelement 22 und das Halteelement 15 auf dem Wellenelement 2 oder dem Wellenelement 3 vormontiert sind, vorliegend dem Wellenelement 3. Durch Auseinanderziehen der Halbschalen 6, 7 werden diese in Montageposition gebracht und dann in die Nuten 11, 12 eingelassen. Der in dieser Position bezüglich seiner Vorspannung reduzierte Gummiring verbleibt im vertieften Bereich der Nut. Die Einohrklemme 15 wird über die Halbschalen 6, 7 geschoben, die Halbschalen 6, 7 müssen in den Nuten 11, 12 sitzen, da sonst ein Überschieben der Einohrklemme nicht möglich ist. Auch in diesem Fall haben die Halbschalen 6, 7 abgeschrägte Flächen, um eine schiefe Montage der Einohrklemme zu vermeiden. Bezüglich der sich an die Darstellung der 12 anschließenden Montageschritte wird auf die 8 und 9 verwiesen.In the 11 and 12 an alternative way of pre-assembling the two half-shells 6, 7 is illustrated. This makes assembly easier for the half-shells 6, 7 by means of a mounting element 22 designed as an elastic ring, in particular a rubber ring. The rubber ring is inserted into the groove 21 of the respective half-shell 6, 7, there into a central recessed area of the groove 21. The rubber ring thus contacts the half-shells 6, 7 on their radially outer side under prestress. Comparable to the representation of the 7 and 8th is in the 11 and 12 illustrates that the half-shells 6, 7, the mounting element 22 and the holding element 15 are pre-assembled on the shaft element 2 or the shaft element 3, in this case the shaft element 3. By pulling the half-shells 6, 7 apart, they are brought into the assembly position and then into the grooves 11 , 12 inset. The rubber ring, whose preload is reduced in this position, remains in the recessed area of the groove. The one-ear clamp 15 is pushed over the half-shells 6, 7; the half-shells 6, 7 must sit in the grooves 11, 12, otherwise the one-ear clamp cannot be pushed over. In this case too, the half-shells 6, 7 have beveled surfaces in order to avoid crooked installation of the one-ear clamp. Regarding the representation of the 12 The subsequent assembly steps are referred to 8th and 9 referred.

13 veranschaulicht eine modifizierte Gestaltung des als Einohrklemme ausgebildeten Montageelements 22. Das Montageelement 22 weist zwei Spangenteile 30, 31 auf, die mittels eines Scharniers 32 verbunden sind. Die Halbschalen 6, 7 und die Einohrklemme 22 sind vormontiert durch Punktschweißen. Der Verschluss der Einohrklemme 22 kann nur dann geschlossen werden, wenn die Halbschalen 6, 7 vollständig in die Nuten 11, 12 eingreifen. 13 illustrates a modified design of the mounting element 22 designed as a single-ear clamp. The mounting element 22 has two clasp parts 30, 31, which are connected by a hinge 32. The half-shells 6, 7 and the single-ear clamp 22 are pre-assembled by spot welding. The closure of the one-ear clamp 22 can only be closed if the half-shells 6, 7 fully engage in the grooves 11, 12.

Die 14 bis 16 zeigen eine Wellenverbindung, bei der das Halteelement 15 als geschlossener Haltering ausgebildet ist. Der Haltering ist in Axialrichtung auf die Halbschalen 6, 7 aufgesteckt und in Axialrichtung bezüglich der Halbschalen festgelegt. Ist der zylindrische Bereich des Halterings 15 mit leichter radial gerichteter Bombierung elastisch ausgeführt, so wirkt der Haltering 15 mit radialer Vorspannung auf die Halbschalen 6, 7 ein. Das Halteelement 15 weist, in dessen auf die Halbschalen 6, 7 aufgesteckter Stellung, im Bereich eines ersten axialen Endes einen nach radial innen gerichteten Vorsprung 33 auf, der an einer Stirnfläche 34 der jeweiligen Halbschale 6, 7 anliegt. Der Haltering 15 erstreckt sich axial über die Halbschalen 6, 7. Zusätzlich sind Mittel 35 zum axialen Sichern des Halterings 15 vorgesehen, die den Haltering 15 zwischen den Halbschalen 6, 7 und einem der Wellenelemente 2, 3, vorliegend dem Wellenelement 2, axial festlegen. Die Mittel 35 weisen einen Stützring 36 aus Kunststoff mit Federwirkung, der sich an den Halbschalen 6, 7 abstützt, auf und einen Sicherungsring 37, der in eine Nut des Wellenelements 2 eingreift und den Stützring 36 axial in Richtung von den Halbschalen 6, 7 weg festlegt, auf.The 14 until 16 show a shaft connection in which the holding element 15 is designed as a closed retaining ring. The retaining ring is attached to the half-shells 6, 7 in the axial direction and is fixed in the axial direction with respect to the half-shells. If the cylindrical region of the retaining ring 15 is designed to be elastic with a slight radially directed crowning, the retaining ring 15 acts on the half-shells 6, 7 with radial prestress. The holding element 15, in its position plugged onto the half-shells 6, 7, has a radially inwardly directed projection 33 in the area of a first axial end, which rests on an end face 34 of the respective half-shell 6, 7. The retaining ring 15 extends axially over the half-shells 6, 7. In addition, means 35 are provided for axially securing the retaining ring 15, which axially fix the retaining ring 15 between the half-shells 6, 7 and one of the shaft elements 2, 3, in this case the shaft element 2 . The means 35 have a support ring 36 made of plastic with a spring effect, which is supported on the half-shells 6, 7, and a locking ring 37, which engages in a groove in the shaft element 2 and the support ring 36 axially away from the half-shells 6, 7 determines, on.

Bei dieser Ausführungsform mit axialer Sicherung des Halterings 15 über den Stützring 36 ist von besonderem Vorteil die hohe Axialkraftübertragung, die hohe Drehzahlfestigkeit und die Möglichkeit der Montage ohne ein Montagewerkzeug.In this embodiment with axial securing of the retaining ring 15 via the support ring 36, the high axial force transmission, the high speed stability and the possibility of assembly without an assembly tool are particularly advantageous.

Da das Halteelement 15 als geschlossener Haltering ausgebildet ist, ist eine derartige Wellenverbindung 1 für besonders hohe Drehzahlen geeignet, worunter Drehzahlen über 10000 U/min verstanden werden.Since the holding element 15 is designed as a closed retaining ring, such a shaft connection 1 is suitable for particularly high speeds, which means speeds above 10,000 rpm.

In diesem Zusammenhang ist die radiale Abstützung einer Stützringzunge 38 des Stützrings 36 an einer radial inneren Stirnfläche des Vorsprungs 33 des Halteelements 15 unter dem Aspekt der wirkenden Fliehkräfte von Vorteil.In this context, the radial support of a support ring tongue 38 of the support ring 36 on a radially inner end face of the projection 33 of the holding element 15 is advantageous from the perspective of the centrifugal forces acting.

Diese Stützringzunge 38 sichert im Bereich eines Vorsprungs das Halteelement 15 axial, indem der Vorsprung an einer Stirnfläche 39 des Halterings 15 anliegt.This support ring tongue 38 axially secures the holding element 15 in the area of a projection by the projection resting on an end face 39 of the holding ring 15.

16 veranschaulicht eine geringfügige Modifizierung bezüglich der Ausführungsformen gemäß der 14 und 15, dahingehend, dass im Überlappungsbereich der beiden Wellenelemente 2 und 3, zur Abdichtung der Steckverzahnung ein elastischer Dichtring 40 und zwischen dem Wellenelement 3 im Bereich der Außenfläche 13 dieses Wellenelements und der zugeordneten Halbschale 6 bzw. 7 ein weiterer elastischer Ring 41 angeordnet ist. Aufgrund dieser Gestaltung wird eine geringfügige radiale Vorspannung auf die Wellenverbindung ausgeübt, sodass eine Geräuschentwicklung infolge Zusammenwirkens der einzelnen Bauteile der Wellenverbindung minimiert ist. 16 illustrates a slight modification to the embodiments according to FIG 14 and 15 , to the effect that in the overlap area of the two shaft elements 2 and 3, an elastic sealing ring 40 is arranged to seal the spline and between the shaft element 3 in the area of the outer surface 13 of this shaft element and the associated half-shell 6 or 7, a further elastic ring 41 is arranged. Due to this design, a slight radial preload is exerted on the shaft connection, so that noise development as a result of the interaction of the individual components of the shaft connection is minimized.

Die 17 bis 19 zeigen eine alternative Ausführungsform des als geschlossener Haltering ausgebildeten Halteelements 15. Dieser Haltering 15 stellt eine axiale ClipSicherung des Halterings 15 mit gefederten Laschen 42 dar. Somit kann bei dieser Variante ein Stützring 36 entfallen. Der Haltering 15 wird durch die Laschen 42 gesichert.The 17 until 19 show an alternative embodiment of the holding element 15 designed as a closed retaining ring. This retaining ring 15 represents an axial clip securing the retaining ring 15 with spring-loaded tabs 42. A support ring 36 can therefore be omitted in this variant. The retaining ring 15 is secured by the tabs 42.

Nach dem Einsetzen der Halbschalen 6, 7 in die Nuten 11, 12 wird der Haltering 15 axial aufgeschoben, wie es in 18 gezeigt ist, wobei die beiden vorgesehenen Laschen 42 bei Kontakt mit einem nach radial außen gerichteten Vorsprung 43 elastisch nach radial außen gebogen werden. Nach dem vollständigen Aufschieben des Halterings 15 schwenken die Laschen 42 im Bereich deren freien Enden nach radial innen hinter geneigte Flächen 44 der Halbschalen 6, 7 ein. Hierdurch ist der Haltering 15, der ausschließlich in den Halbschalen 6, 7 gelagert ist, axial festgelegt. Im Bereich des in Einschubrichtung des Halterings 15 vorlaufenden Endes weist dieser einen nach radial außen abgebogenen Abschnitt 45 auf. Dieser ragt bei vollständig aufgeschobenem Haltering 15 geringfügig über eine radial äußere Nut 46 der jeweiligen Halbschale 6, 7. In diese Nut 46 kann ein Werkzeug 47 für die Demontage eingesetzt werden. Durch Schwenken des Werkzeugs 47 um eine Kontaktkante eines Ansatzes 48 der jeweiligen Halbschale 6, 7 kann auf die jeweilige Lasche 42 eingewirkt werden, um diese in deren Außerraststellung im Bereich der Fläche 44 zu bringen, sodass eine Demontage des Halterings 15 erleichtert ist.After inserting the half-shells 6, 7 into the grooves 11, 12, the retaining ring 15 is pushed on axially, as shown in 18 is shown, wherein the two tabs 42 provided are bent elastically radially outwards upon contact with a radially outwardly directed projection 43. After the retaining ring 15 has been completely pushed on, the tabs 42 pivot radially inwards behind inclined surfaces 44 of the half-shells 6, 7 in the area of their free ends. As a result, the retaining ring 15, which is mounted exclusively in the half-shells 6, 7, is axially fixed. In the area of the end leading in the insertion direction of the retaining ring 15, the latter has a section 45 which is bent radially outwards. When the retaining ring 15 is fully pushed on, this protrudes slightly beyond a radially outer groove 46 of the respective half-shell 6, 7. A tool 47 for disassembly can be inserted into this groove 46. By pivoting the tool 47 around a contact edge of a projection 48 of the respective half-shell 6, 7, the respective tab 42 can be acted upon in order to bring it into its disengaged position in the area of the surface 44, so that dismantling of the retaining ring 15 is easier.

Diese Variante besitzt die Vorteile der hohen Axialkraftübertragung und der hohen Drehzahlfestigkeit aufgrund der Ausbildung des Halteelements 15 als Haltering. Es sind ferner nur wenige Bauteile erforderlich und es ist überdies beim Montieren kein Werkzeug notwendig.This variant has the advantages of high axial force transmission and high speed stability due to the design of the holding element 15 as a retaining ring. Furthermore, only a few components are required and no tools are required during assembly.

Auch bei der Variante gemäß der 20 und 21 ist ein als geschlossener Haltering ausgebildetes Halteelement 15 vorgesehen, wobei dieser Haltering allerdings eine Vielzahl von Laschen 42 aufweist. Demzufolge erfolgt dort die axiale Clipsicherung des Halterings 15 mit mehreren gefederten Laschen 42. Im Gegensatz zum dem Ausführungsbeispiel gemäß der 17 bis 19 wird der Haltering 15 von der anderen Seite auf die Halbschalen 6, 7 aufgeschoben, bis zur Anlage des Vorsprungs 33 des Halterings 15 an den Halbschalen 6, 7, dort, statt an der Stirnfläche 34, an der Stirnfläche 49 der Halbschale 6, 7. Im Bereich der dem Vorsprung 33 abgewandten Seite des Halterings 15 hintergreifen dessen Laschen 42 einen abgeschrägten Abschnitt 50 der jeweiligen Halbschale 6, 7.Also with the variant according to the 20 and 21 a holding element 15 designed as a closed retaining ring is provided, although this retaining ring has a plurality of tabs 42. As a result, the axial clip securing of the retaining ring 15 takes place with several spring-loaded tabs 42. In contrast to the embodiment example according to the 17 until 19 the retaining ring 15 is pushed onto the half-shells 6, 7 from the other side until the projection 33 of the retaining ring 15 rests on the half-shells 6, 7, there, instead of on the end face 34, on the end face 49 of the half-shell 6, 7. In the area of the side of the retaining ring 15 facing away from the projection 33, its tabs 42 engage behind a beveled section 50 of the respective half-shell 6, 7.

Auch diese Variante besitzt die Vorteile der hohen Axialkraftübertragung, der hohen Drehzahlfestigkeit. Sie benötigt wenige Bauteile und es ist kein Montagewerkzeug erforderlich.This variant also has the advantages of high axial force transmission and high speed stability. It requires few components and no assembly tools are required.

In den 22 und 23 ist eine Variante gezeigt, bei der die Festlegung des als Haltering ausgebildeten Halteelements 15 axial nicht ausschließlich im Bereich der Halbschalen 6, 7 erfolgt. Statt den Laschen 42, wie zum Ausführungsbeispiel gemäß der 20 und 21 verdeutlicht, weist der Haltering 15 einen die Halbschalen 6, 7 radial außen umschließenden, in Axialrichtung geraden, zylindrischen Abschnitt 51 auf. An diesen schließt sich ein radialer Abschnitt 52 des Halterings 15 an, der bis nahe zum Wellenelement 3 reicht. Das Wellenelement 3 weist eine umlaufende Nut 53 auf, in die ein Sicherungsring 54 eingesetzt ist. Der Sicherungsring 54 ist benachbart dem Abschnitt 52 angeordnet und dient damit der axialen Sicherung des Halterings 15. Es wird somit eine axiale Sicherung des Halterings 15 durch den Sicherungsring 54 in Art eines Sprengrings oder Runddrahtrings auf der Hohlwelle, dem Wellenelement 3, oder der Welle, dem Wellenelement 2, in gespiegelter Anordnung vorgeschlagen. Der Haltering 15 ist sehr einfach gestaltet, als L-Profil. Die Halbschalen 6, 7 sind im Montageelement 22 vormontiert, mit insbesondere gelenkig verbundenen Spangenteilen 23, 24 in einer schwalbenschwanzförmigen Nut der Halbschalen 6, 7. Das Montageelement 22 besteht bevorzugt aus elastischem Material mit einem leichten Übermaß zum Haltering 15 am Umfang oder an einzelnen Kontaktpunkten, zum Ausgleich des radialen Montagespiels.In the 22 and 23 A variant is shown in which the holding element 15 designed as a retaining ring is not fixed axially exclusively in the area of the half-shells 6, 7. Instead of the tabs 42, as in the exemplary embodiment according to 20 and 21 clarified, the retaining ring 15 has a cylindrical section 51 which encloses the half-shells 6, 7 radially on the outside and is straight in the axial direction. This is followed by a radial section 52 of the retaining ring 15, which extends close to the shaft element 3. The shaft element 3 has a circumferential groove 53 into which a locking ring 54 is inserted. The retaining ring 54 is arranged adjacent to the section 52 and thus serves to axially secure the retaining ring 15. The retaining ring 15 is thus secured axially by the retaining ring 54 in the manner of a snap ring or round wire ring on the hollow shaft, the shaft element 3, or the shaft, the shaft element 2, proposed in a mirrored arrangement. The retaining ring 15 is designed very simply, as an L-profile. The half-shells 6, 7 are pre-assembled in the mounting element 22, with in particular hinged clasp parts 23, 24 in a dovetail-shaped groove in the half-shells 6, 7. The mounting element 22 is preferably made of elastic material with a slight excess of the retaining ring 15 on the circumference or at individual contact points , to compensate for the radial assembly play.

Diese Ausführungsform verwirklicht die diversen Vorteile der hohen Axialkraftübertragung, hohen Drehzahlfestigkeit, robusten Axialsicherung des Halterings 15, der einfachen Herstellung, kompakten Bauweise und prozesssicheren Montage.This embodiment realizes the various advantages of high axial force transmission, high speed stability, robust axial securing of the retaining ring 15, simple production, compact design and process-reliable assembly.

Die 24 bis 28 zeigen eine gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß der 22 und 23 abgewandelte Gestaltung des als geschlossener Haltering ausgebildeten Halteelements 15. Dieses Halteelement 15 weist keinen Abschnitt 52 auf, ist somit nur durch den Abschnitt 51 gebildet. Axial gesichert wird dieser Haltering 15 durch den Sicherungsring 54, der in diesem Fall allerdings nicht in eine Nut 53 des Wellenelements 3 eingesetzt wird, sondern in die in diesem Fall nicht konisch sich verjüngende Nut 46 der jeweiligen Halbschale 6, 7.The 24 until 28 show a comparison to the exemplary embodiment according to 22 and 23 modified design of the holding element 15 designed as a closed retaining ring. This holding element 15 does not have a section 52 and is therefore only formed by the section 51. This retaining ring 15 is axially secured by the locking ring 54, which in this case is not inserted into a groove 53 of the shaft element 3, but into the groove 46 of the respective half-shell 6, 7, which in this case does not taper conically.

Somit erfolgt bei dieser Variante die axiale Sicherung des Halterings 15 durch den Sicherungsring 54 bzw. Sprengring auf den Halbschalen 6, 7. Die Halbschalen 6, 7 werden in die Nuten 11, 12 eingelassen und über das Montageelement 22 in Montageposition gehalten. Der Haltering 15 wird über die Halbschalen 6, 7 geschoben. Hierbei müssen die Halbschalen 6, 7 in den Nuten 11, 12 sitzen, da sonst das Überschieben des Halterings 15 nicht möglich ist. Der Sicherungsring 54 wird mit einer Sicherungsringzange auf Montageposition gebracht und in die Nut 46 eingelassen.In this variant, the retaining ring 15 is secured axially by the retaining ring 54 or snap ring on the half-shells 6, 7. The half-shells 6, 7 are inserted into the grooves 11, 12 and held in the mounting position via the mounting element 22. The retaining ring 15 is pushed over the half-shells 6, 7. The half-shells 6, 7 must sit in the grooves 11, 12, otherwise the retaining ring 15 cannot be pushed over. The locking ring 54 is brought into the assembly position using locking ring pliers and inserted into the groove 46.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: WellenverbindungShaft connection
22: WellenelementWave element
33: WellenelementWave element
44: Sicherungsmittelsecurity means
55: Steckverzahnungsplines
66: Halbschalehalf shell
77: Halbschalehalf shell
88th: InnenflächeInner surface
99: Vorsprunghead Start
1010: Vorsprunghead Start
1111: NutNut
1212: NutNut
1313: Außenflächeexternal surface
1414: RotationsachseAxis of rotation
1515: HalteelementHolding element
1616: SeitePage
1717: BandendeEnd of tape
1818: BandendeEnd of tape
1919: Vorsprunghead Start
2020: LochHole
2121: NutNut
2222: MontageelementMounting element
2323: SpangenteilClasp part
2424: SpangenteilClasp part
2525: Filmscharnierfilm hinge
2626: RaststiftLocking pin
2727: VerschlusselementClosure element
2828: VerschlusselementClosure element
2929: SchrägeOblique
3030: SpangenteilClasp part
3131: SpangenteilClasp part
3232: Scharnierhinge
3333: Vorsprunghead Start
3434: Stirnflächeface
3535: MittelMedium
3636: StützringSupport ring
3737: SicherungsringCirclip
3838: StützringzungeSupport ring tongue
3939: Stirnflächeface
4040: Dichtringsealing ring
4141: elastischer Ringelastic ring
4242: Laschetab
4343: Vorsprunghead Start
4444: FlächeArea
4545: AbschnittSection
4646: NutNut
4747: WerkzeugTool
4848: AnsatzApproach
4949: Stirnflächeface
5050: AbschnittSection
5151: AbschnittSection
5252: AbschnittSection
5353: NutNut
5454: SicherungsringCirclip

Claims

Shaft connection (1) with a first shaft element (2), a second shaft element (3) connected to it in a rotationally fixed manner and with securing means (4) for axially securing the two shaft elements (2, 3), the securing means (4) comprising two half-shells (6 , 7), wherein at least one projection (9, 10) extends radially inwards, the one projection (9) engaging in a groove (11) formed in the first shaft element (2), the securing means (4). Have a holding element (15) for radially securing the half-shells (6, 7), the holding element (15) contacting the half-shells (6, 7) on their radially outer side (16) and surrounding the arrangement of half-shells (6, 7). is positioned, characterized in that from the inner surfaces (8) of the half-shells (6, 7), a second projection (10) engages in a groove (12) formed in the second shaft element (3), a mounting element (22) being provided, in which the two half-shells (6, 7) are stored in the unassembled state.

Shaft connection according to Claim 1 , characterized in that the holding element (15) is designed like a band with overlapping band ends (17, 18), the band ends (17, 18) being connected to one another.

Shaft connection according to Claim 2 , characterized in that positive locking elements (19, 20) of the holding element (15) interlock in the area of its band ends (17, 18).

Shaft connection according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the holding element (15) is designed as a single-ear clamp.

Shaft connection according to Claim 4 , characterized in that the single-ear clamp (15) has two clamping sections (30, 31) which are pivotally connected by means of a hinge (32).

Shaft connection according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the half-shells (6, 7) have grooves (21) on their radially outer side (16) and the holding element (15) is inserted into these grooves (21).

Shaft connection according to Claim 6 , characterized in that the grooves (21) are tapered in cross section towards the respective groove base, the width of the respective groove (21) in the groove base being dimensioned such that this groove (21) receives the holding element (15) there axially without play.

Shaft connection according to Claim 1 , characterized in that the holding element (15) is designed as a closed retaining ring, the retaining ring (15) being plugged onto the half-shells (6, 7) in the axial direction and fixed in the axial direction with respect to the half-shells (6, 7).

Shaft connection according to Claim 8 , characterized in that the retaining ring (15) acts on the half-shells (6, 7) with radial prestress.

Shaft connection according to Claim 8 or 9 , characterized in that the retaining ring (15) has, in the region of a first axial end, a radially inwardly directed projection (33) which, in the position of the retaining ring (15) attached to the half-shells (6, 7), rests on an end face (34 ) of the half-shells (6, 7).

Shaft connection according to Claim 10 , characterized in that the retaining ring (15) in the area of a second axial end has a radially inwardly directed projection (42).

Shaft connection according to Claim 11 , characterized in that the projection (42) engages in grooves in the half-shells (6, 7) in the area of the second end or engages behind the half-shells (6, 7).

Shaft connection according to Claim 12 , characterized in that the half-shells (6, 7) are tapered in the area in which the projection (42) engages or engages behind.

Shaft connection according to one of the Claims 11 until 13 , characterized in that a plurality of projections (42) are formed in the area of the second axial end.

Shaft connection according to one of the Claims 8 or 9 , characterized in that the retaining ring (15) has an inwardly directed projection (33) in the area of an axial end, which in the position of the retaining ring (15) is plugged onto the half-shells (6, 7) on an end face (34). Half-shells (6, 7) rests, and the retaining ring (15) extends axially over the half-shells (6, 7), with means (35) for axially securing the retaining ring (15) being provided, which hold the retaining ring (15) between the Half shells (6, 7) and a shaft element (2) of the shaft elements (2, 3) axially fix.

Shaft connection according to one of the Claims 1 until 15 , characterized in that the mounting element (22) is a retaining clasp with clasp parts (23, 24), these clasp parts (23, 24) being connected to one another in an articulated manner and with each clasp part (23, 24) having a half-shell (6, 7) radially on the inside ) connected is.

Shaft connection according to Claim 16 , characterized in that the clasp parts (23, 24) have closure elements (27, 28) in the area of their ends facing away from the joint (25) for connecting the two clasp parts (23, 24) when assembling the half-shells (6, 7).

Shaft connection according to one of the Claims 1 until 15 , characterized in that the mounting element (22) acts as an elastic ring which contacts the half-shells (6, 7) on their radially outer side (16) under prestress.