-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System aus einer Rotorwelle und einer Abtriebswelle, eine Abtriebswelle und ein Verfahren zum Herstellen einer Abtriebswelle und einer Rotorwelle.
-
Rotorwellen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und sind beispielsweise wesentlicher Bestandteil einer Elektromaschine, die in einem Hybridfahrzeug verwendet wird. Solche Rotorwellen sind beispielsweise aus der
DE 10 2014 223 390 A1 und der
DE 10 016 639 C1 bekannt. Um im Betrieb ein Drehmoment der im Betrieb um eine Rotationsachse rotierende Rotorwelle zu übertragen, sind Abtriebswellen vorgesehen, die sich in Richtung der Rotationachse an die Rotorwelle anschließen und als Antriebswelle für die Abtriebswelle dienen.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik macht es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, ein System aus einer Abtriebswelle und einer Rotorwelle bereitzustellen, die gegenüber denen aus dem Stand der Technik bekannten Abtriebswellen für Rotorwellen von elektrischem Maschinen verbessert ist, insbesondere in Hinblick auf deren Fertigungs- und/oder Montageaufwand bzw. deren Gewicht.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Abtriebswelle gemäß Anspruch 1, ein System aus Rotorwelle und Abtriebswelle gemäß Anspruch 8, eine Abtriebswelle gemäß Anspruch 9 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
-
Erfindungsgemäß ist ein System aus einer Abtriebswelle und einer Rotorwelle vorgesehen, die zur Übersetzung bzw. Übertragung eines Drehmoments an eine Rotorwelle anbindbar ist, umfassend ein sich entlang einer Längsrichtung erstreckender Grundkörper mit
- - einer ersten Stirnseite und einer zweiten Stirnseite und
- - einer sich in Längsrichtung gesehen zwischen der ersten Stirnseite und der zweiten Stirnseite erstreckenden Mantelfläche, wobei an der ersten Stirnseite eine erste Verzahnung zum Anbinden an die Rotorwelle und an der Mantelfläche eine zweite Verzahnung zum Übertragen des Drehmoments ausgebildet ist.
-
Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die erste und die zweite Verzahnung integrale Bestandteile der Abtriebswelle sind. Entsprechend lassen sich mehrere Funktionen, vorzugsweise die Anbindung an die Rotorwelle und die Übertragung an ein weiteres Element, das an die Abtriebswelle, insbesondere die zweite Verzahnung koppelbar ist, in einem einfach zu handhabenden Bauteil vereinen. Insbesondere lässt sich die Abtriebswelle einfacher und kleiner dimensionieren als solche Systeme, die aus dem Stand der Technik bekannt sind und die aufwendige Stecksysteme oder Ähnliches benötigen. Dabei erweist sich die kleiner Dimensionierung zudem als Vorteil, weil die Abtriebswelle dann mit geringeren Verzögerungen einsatzgehärtet werden kann. Bevorzugt können die erste und die zweite Verzahnung in einem gemeinsamen Arbeitsschritt einsatzgehärtet werden.
-
Vorzugsweise handelt es sich bei der Rotorwelle um eine Elektromaschine, die in ein Fahrzeug, insbesondere in ein Hybridfahrzeug, integriert ist. Im Betrieb rotiert die Rotorwelle dabei um eine Rotationsachse. Die Abtriebswelle schließt sich in einer parallel zur Rotationsachse verlaufenden Längsrichtung unmittelbar an die Rotorwelle an. D. h. die Abtriebswelle ist direkt an die Rotorwelle über die erste Verzahnung angebunden. Die erste Verzahnung, die als Schnittstelle zwischen der Rotorwelle und der Abtriebswelle zu verstehen ist, dient dabei insbesondere als Mitnehmer, der die Abtriebswelle dazu veranlasst, mit der Rotorwelle mitzudrehen. Die zweite Verzahnung überträgt diese Rotation wiederum mittels der zweiten Verzahnung auf einen weiteren Abnehmer. Weiterhin ist es vorgesehen, dass eine in Längsrichtung gemessene Gesamtlänge der Abtriebswelle kürzer ist als ein 0,3-faches, bevorzugt kleiner als ein 0,2-faches und besonders bevorzugt kleiner als ein 0,15-faches der Gesamtlänge der Rotorwelle. Zur Gewichtsreduktion ist die Rotorwelle zumindest bereichsweise als Hohlkörper ausgebildet. Insbesondere weist die Rotorwelle im montierten Zustand der Abtriebswelle zugewandt eine ringförmige Stirnseite auf, die mit einer rotorwellenseitigen Verzahnung versehen ist. Die erste Verzahnung ist vorzugsweise kompatibel zur rotorwellenseitigen Verzahnung ausgebildet. Dabei kann die erste Verzahnung ebenfalls als Ring an der ersten Stirnseite ausgebildet sein oder sich vollflächig über die erste Stirnseite erstrecken. Als vollflächig wird dabei insbesondere vom Fachmann der Bereich an der ersten Stirnseite erfasst mit Ausnahme der Aussparung bzw. Öffnung an der ersten Stirnseite, die für den Durchgriff eines Befestigungsmittels vorgesehen ist.
-
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste Verzahnung eine Hirthverzahnung und/oder die zweite Verzahnung eine Schrägverzahnung ist. Mittels einer Hirthverzahnung ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine einfache Verbindung zwischen der Rotorwelle und der Abtriebswelle zu realisieren, insbesondere ohne die Nutzung eines anderenfalls erforderlichen Stecksystems. Darüber hinaus ist es möglich, die Rotorwelle konventionell zu fertigen ohne das Erfordernis eines Härtevorgangs. Die Nutzung einer Schrägverzahnung erweist sich insbesondere hinsichtlich der Laufruhe und in Hinblick auf eine vergleichsweise geringe Geräuschkulisse als vorteilhaft. Unter einer Schrägverzahnung ist insbesondere eine solche zu verstehen, bei der die sich in Längsrichtung erstreckenden Spitzen der einzelnen Zähne der Verzahnung gegenüber der Rotorwelle geneigt sind, vorzugsweise um einen Winkel zwischen 45° und 90°. Ferner versteht man unter einer Hirthverzahnung eine axial wirksame planseitige bzw. stirnseitige Verzahnung. Ein weiterer Vorteil der Nutzung einer Hirthverzahnung ist, dass diese selbstzentrierend wirkt und eine vergleichsweise bauraumsparende Schnittstelle zwischen der Rotorwelle und der Abtriebswelle realisiert werden kann, ohne zusätzliche umgreifende Bauteile.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist die Abtriebswelle einstückig ausgebildet. Durch die einstückige Ausgestaltung ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine kompakte und in einem Herstellungsschritt herstellbare Abtriebswelle bereitzustellen. Unter einstückig ist insbesondere materialeinheitlich zu verstehen bzw. es ist ein integrales Bauteil gemeint, das sich nicht durch Formschluss, Kraftschluss oder Stoffschluss aus mehreren Komponenten zusammensetzt bzw. zusammengesetzt ist. Vorzugsweise ist die Abtriebswelle aus einem Metall gefertigt und ist insbesondere durch Umformen hergestellt. Besonders bevorzugt ist die Abtriebswelle mit seiner ersten Verzahnung und seiner zweiten Verzahnung einheitlich einstückig geschmiedet. Beispielsweise ist die Abtriebswelle mittels Warmumformung, Halbwarmumformung und/oder Thixoschmieden hergestellt. Dabei spiegelt sich die Umformung in Gestalt des Schmiedens in einer veränderten Kristallstruktur des geschmiedeten Bauteils wieder. Dabei verändern sich das Gefüge und die mechanischen Eigenschaften der Ausgleichswelle wesentlich.
-
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Abtriebswelle eine zwischen der ersten Stirnseite und der zweiten Stirnseite und vorzugsweise konzentrisch zur Mantelfläche ausgebildete Aussparung, durch die im montierten Zustand der Abtriebswelle ein Befestigungsmittel durchgreift, aufweist. Mittels des durch die Aussparung durchgreifenden Befestigungsmittels ist es in vorteilhafter Weise möglich, für eine Verspannung an der Hirthverzahnung der ersten Stirnseite zu sorgen. Mit anderen Worten: Die Abtriebswelle wird im montierten Zustand zwischen einem Kopfelement des Befestigungsmittels und der Rotorwellen verklemmt. Das Befestigungsmittel ist beispielsweise eine Schraube, insbesondere eine Sechskantschraube oder Imbusschraube. Das durch die Aussparung durchgreifende Befestigungsmittel greift vorzugsweise in ein entsprechendes Gewinde in der Rotorwelle ein. Ferner ist es vorstellbar, dass die zweite Stirnseite zur Ausbildung einer Anlagefläche gestuft ausgebildet ist, wodurch sich das Befestigungsmittel, insbesondere das Kopfelement des Befestigungselement, an der zweiten Stirnseite zumindest teilweise versenken lässt.
-
Insbesondere ist es vorgesehen, dass sich die zweite Verzahnung in Längsrichtung gesehen über eine erste Länge erstreckt, wobei ein Verhältnis der ersten Länge zur in Längsrichtung gemessenen Gesamtlänge der Abtriebswelle einen Wert zwischen 0,3 und 0,8, bevorzugt zwischen 0,4 und 0,75 und besonders bevorzugt zwischen 0,4 und 0,55 annimmt. Es erweist sich als vorteilhaft, die zweite Verzahnung nicht über die gesamte Länge oder nicht über die Gesamtlänge der Abtriebswelle erstrecken zu lassen, da dadurch Material und entsprechend auch Gewicht der Abtriebswelle reduziert werden können. Gleichzeitig lassen sich mit den obengenannten Dimensionierungen für die erste Länge solche zweite Verzahnungen ausbilden, die insbesondere als Schrägverzahnung besonders geeignet sind für eine optimale Laufruhe bzw. eine möglichst geringe Geräuschkulisse.
-
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass in Längsrichtung gesehen die zweite Verzahnung von der ersten Stirnseite durch einen ersten Abstand beabstandet ist, wobei ein Verhältnis des ersten Abstandes zur in Längsrichtung gemessenen Gesamtlänge der Abtriebswelle einen Wert von zwischen 0,2 und 0,5, bevorzugt zwischen 0,3 und 0,45 und besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 0,4 annimmt. Mit anderen Worten, die zweite Verzahnung grenzt nicht unmittelbar an die erste Stirnseite an, sondern ist ausreichend von der ersten Stirnseite beabstandet. Dies erweist sich als vorteilhaft, weil dadurch Bauraum bereitgestellt wird für Elemente, die das Drehmoment von der Abtriebswelle aufnehmen. Zudem wirken sich mit den angegebenen vergleichsweise geringen Dimensionierungen des ersten Abstands Torsionseffekte nicht signifikant auf die Abtriebswelle aus, da der Abstand zur ersten Verzahnung, d. h. zur ersten Stirnseite, vergleichsweise klein dimensioniert ist.
-
Insbesondere ist es vorgesehen, dass eine Anlagefläche für ein Kopfelement des Befestigungsmittels innerhalb des Grundkörpers ausgebildet ist, wobei vorzugsweise ein Verhältnis zwischen einem in Längsrichtung bemessenen zweiten Abstands zwischen der Anlagefläche und der Stirnseite und dem ersten Abstand einen Wert zwischen 0,7 und 1,3, bevorzugt zwischen 0,8 und 1,2 und besonders bevorzugt zwischen 0,9 und 1,1 annimmt. Durch die Ausbildung der Anlagefläche innerhalb des Grundkörpers, insbesondere im Bereich in derjenigen Hälfte der Abtriebswelle, die der ersten Stirnseite zugewandt ist, ist es in vorteilhafter Weise möglich, ein vergleichsweise kurzes Befestigungsmittel zu nutzen. Dies wirkt sich positiv auf das Gesamtgewicht des Systems aus Abtriebswelle, Befestigungsmittel und Rotorwelle aus. Insbesondere ist die Aussparung derart dimensioniert, dass ein senkrecht zur Längserstreckung bemessener Aussparungsquerschnitt so dimensioniert ist, dass das Kopfelement des Befestigungsmittels bis zur Anlagefläche im Grundkörper geschoben werden kann. Vorzugsweise nimmt ein Verhältnis des Aussparungsquerschnitts zum in derselben Ebene gemessenen Querschnitt der Abtriebswelle, insbesondere im Bereich außerhalb der zweiten Verzahnung, einen Wert zwischen 0,3 und 0,8, bevorzugt zwischen 0,4 und 0,7 und besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 0,65 an. Durch einen vergleichsweise großen Aussparungsquerschnitt lässt sich möglichst viel Material und Gewicht einsparen für die Abtriebswelle. Gleichzeitig muss die durch die Aussparung gebildete Wandung der Abtriebswelle so dimensioniert sein, dass beim Auftreten von Drehmomenten keine Scherkräfte zu einem Verdrehen der Abtriebswelle führen. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Kopfelement des Befestigungsmittels eine Ausnehmung ausweist, wobei die Ausnehmung vorzugsweise an einer Stirnseite ausgebildet ist, so dass ein Werkzeug durch die Aussparung in der Abtriebswelle greifen kann, bis es in die Ausnehmung des Befestigungsmittels eingreift, um so das Befestigungsmittel an der Rotorwelle zu fixieren..
-
Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Rotorwelle und Abtriebswelle derart gestaltet sind, dass sie im Bereich der ersten Stirnseite der Abtriebswelle und der rotorwellenseitigen Verzahnung eine Schnittstelle ausbilden, über die eine Verbindung zwischen der Rotorwelle und Abtriebswelle realisierbar ist. Insbesondere ist in dem hier gebildeten Schnittstellenbereich die Außenseite der Rotorwelle derart dimensioniert, dass sie zusammen mit der Mantelfläche der Abtriebswelle in Längsrichtung gesehen bündig ineinander übergeht. Mit anderen Worten, die Rotorwelle und die Abtriebswelle bilden eine gemeinsame Außenfläche ohne Stufen aus. Dadurch lässt sich beispielsweise die gemeinsam gebildete Außenfläche zur Anlage eines Lagers oder Ähnlichem nutzen. Alternativ ist es vorstellbar, dass der Lagerbereich ausschließlich im Anschlussbereich der Rotorwelle ausgebildet ist. Der Vorteil des bündigen Übergangs zwischen der Rotorwelle und der Abtriebswelle ist insbesondere darin zu sehen, dass dadurch auf Manschetten, die die Rotorwelle und Betriebswelle beispielsweise in diesem Bereich andernfalls umgreifen würden, verzichtet werden kann. Dies wirkt sich positiv auf die Bauraumökonomie und Gewicht des Systems aus.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass sich im montierten Zustand die Mantelfläche in Längsrichtung gesehen bündig an einer Außenseite der Rotorwelle anschließt.
-
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Abtriebswelle für das erfindungsgemäße System. Alle für das System beschriebenen Merkmale lassen sich auf die Abtriebswelle übertragen und andersrum.
-
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Abtriebswelle, insbesondere einer erfindungsgemäßen Abtriebswelle, wobei die Abtriebswelle, insbesondere die erste Verzahnung und die zweite Verzahnung durch einen Umformprozess, insbesondere schmiedend hergestellt wird. Alle für die Abtriebswelle und das System beschriebenen Merkmale und Vorteile lassen sich analog übertragen auf das Verfahren zum Herstellen einer Antriebswelle und andersrum. Durch den schmiedenden Herstellungsprozess lässt sich insbesondere eine kompakte und belastungsfähige Abtriebswelle realisieren, mit der sich ein Drehmoment von der Rotorwelle über die Abtriebswelle auf ein weiteres Element übertragen lässt. Dabei ist es auch vorstellbar, dass nur die erste Verzahnung oder nur die zweite Verzahnung in einem Härtungsschritt gehärtet worden ist. Vorzugsweise wird die erste Verzahnung und/oder die zweite Verzahnung in einem gemeinsamen Arbeitsschritt gehärtet.
-
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstands mit Bezug auf die beigefügte Figur. Einzelne Merkmale der einzelnen Ausführungsform können dabei im Rahmen der Erfindung miteinander kombiniert werden.
-
Es zeigt:
- 1: ein System aus einer Rotorwelle und einem Abtriebswelle gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Explosionsdarstellung.
- 2: das System aus 1 im montierten Zustand
- 3: eine Schnittansicht durch das System aus den 1 und 2 und
- 4: eine Schnittansicht durch ein System aus einer Rotorwelle und einem Adapterelement gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
In den 1 bis 3 ist ein System 1 aus einer Rotorwelle 20 und einer Abtriebswelle 10 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die 1 zeigt das System 1 in einer Explosionsdarstellung, 2 im zusammengesetzten Zustand und 3 das zusammengesetzte System 1 in einer Schnittansicht. Rotorwellen 20 sind beispielsweise wesentlicher Bestandteil einer Elektromaschine, die z.B. in einem Hybridmotor eines Fahrzeugs verwendet wird.. Zur Übersetzung eines Drehmoments der Rotation der Rotorwelle 20 ist an der Rotorwelle 20 vorzugsweise eine Abtriebswelle 10 vorgesehen. Hierbei schließt sich die Abtriebswelle 10 entlang einer parallel zur Rotationsachse R verlaufenden Längsrichtung L unmittelbar an die Rotorwelle 20 an. Die Abtriebswelle 10 weist einen sich in Längsrichtung L erstreckenden Grundkörper 11 auf. Der Grundkörper 11 wird in Längsrichtung L gesehen durch eine erste Stirnseite S1 und eine zweite Stirnseite S2 abgeschlossen. Dabei ist im montierten Zustand die erste Stirnseite S1 der Rotorwelle 20 zugewandt und schließt sich vorzugsweise in Längsrichtung L unmittelbar an die Rotorwelle 20 an. Insbesondere bildet die erste Stirnseite S1 eine Schnittstelle zur Anbindung der Abtriebswelle 10 an die Rotorwelle 20. Hierzu ist vorzugsweise eine erste Verzahnung 31 an der ersten Stirnseite S1 ausgebildet, die im montierten Zustand in eine komplementäre rotorwellenseitige Verzahnung 33 eingreift. Dabei kann die erste Verzahnung 31 an der ersten Stirnseite S1 vollflächig, d. h. über die gesamte erste Stirnseite S1, oder partiell ausgebildet sein. Beispielsweise nimmt ein Anteil der ersten Verzahnung 31 an einer Gesamtfläche der ersten Stirnseite S1 einen Wert zwischen 25% und 100%, bevorzugt zwischen 40 und 90% und besonders bevorzugt zwischen 60 % und 80% an. Vorstellbar wäre beispielsweise auch, dass sich die erste Verzahnung 31 entlang eines Rings oder entlang mehrerer zueinander konzentrisch angeordneter Ringe ausbildet. Beispielsweise ist zumindest ein Anschlussbereich 34 der Rotorwelle 20 hohl ausgebildet, um das Gewicht des Systems 1 weiter zu reduzieren.
-
Weiterhin ist es vorgesehen, dass sich zwischen der ersten Stirnseite S1 und der zweiten Stirnseite S1 entlang der Längsrichtung L eine Mantelfläche M, insbesondere eine im Wesentlichen zylindrisch geformte Mantelfläche M, ausbildet. An der Mantelfläche M ist eine zweite Verzahnung 32 ausgebildet, die zur Übersetzung bzw. Übertragung des Drehmoments der Abtriebswelle 10 auf einen weiteren Abnehmer vorgesehen ist. Dabei steht die zweite Verzahnung 32 vorzugsweise radial von der Mantelfläche M ab. Besonders bevorzugt ist die zweite Verzahnung 32 als Schrägverzahnung ausgebildet. Dabei erstrecken sich die Spitzen der einzelnen Zähne im Wesentlichen parallel zueinander, wobei sich der zwischen der ersten Stirnseite S1 und der zweiten Stirnseite S2 längserstreckenden Spitzen schräg zur Rotationsachse R bzw. der Längsrichtung L verlaufen, bevorzugt unter Bildung eines Schrägungswinkels zwischen 0 und 45°, bevorzugt zwischen 5 und 35° und besonders bevorzugt zwischen 10 und 25°. Weiterhin ist es vorgesehen, dass sich die zweite Verzahnung 32 nicht über eine in Längsrichtung L bemessene Gesamtlänge L2 der Abtriebswelle 10 erstreckt. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass ein Verhältnis zwischen einer in Längsrichtung L bemessenen ersten Länge L1 der zweiten Verzahnung 32 zu der Gesamtlänge L2 ein Verhältnis zwischen 0,3 und 0,8, bevorzugt zwischen 0,4 und 0,75 und besonders bevorzugt zwischen 0,45 und 0,55 annimmt. Zudem ist es bevorzugt vorgesehen, dass in Längsrichtung L gesehen die zweite Verzahnung 32 um einen ersten Abstand A1 gegenüber der ersten Stirnseite S1 versetzt ist. Dabei nimmt beispielsweise ein Verhältnis des ersten Abstands A1 zur in Längsrichtung L gemessenen Gesamtlänge L2 der Abtriebswelle 10 einen Wert zwischen 0,2 und 0,5, bevorzugt zwischen 0,3 und 0,45 und besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 0,4 an.
-
Zudem ist es vorgesehen, dass im montierten Zustand die Mantelfläche M der Abtriebswelle 10, insbesondere im Bereich der ersten Stirnseite S2, in Längsrichtung L gesehen bündig an eine Außenseite 21 der Rotorwelle 20 übergeht. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise vorstellbar, dass das Abtriebswelle 10 und die Rotationswelle 20 einen gemeinsamen Lagerbereich ausbilden. Alternativ ist der Lagerbereich ausschließlich im Anschlussbereich 34 der Rotorwelle 20 ausgebildet.
-
Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Abtriebswelle 10 mit ihrer ersten Verzahnung 31 und ihrer zweiten Verzahnung 32 einstückig hergestellt wird, bevorzugt in einem gemeinsamen Umformungs-, insbesondere Schmiedevorgang. Insbesondere ist die Abtriebswelle 10 mit seiner ersten Verzahnung 31 und der zweiten Verzahnung 32 materialeinheitlich aus einem Metall gefertigt. Bevorzugt wird die erste Verzahnung 31, insbesondere als Hirthverzahnung, mit einer „net shape“ Technik hergestellt und die zweite Verzahnung 32, insbesondere als Schrägverzahnung, als „near net shape“ hergestellt und anschließend zerspanend in die finale Form überführt..
-
Neben der Abtriebswelle 10 und der Rotationswelle 20 umfasst das System 1 vorzugsweise ein Befestigungsmittel 30, das im montierten Zustand von der zweiten Stirnseite S2 kommend durch eine Aussparung 15 innerhalb der Abtriebswelle 10 hindurchgreift. Beispielsweise handelt es sich bei dem Befestigungsmittel 30 um eine Schraube, die durch die Aussparung 15 in der Abtriebswelle 10 hindurchgreift, aus der ersten Stirnseite S1 herausragt und mit ihrem Gewinde in ein rotationswellenseitiges Gewinde in der Rotorwelle 20 eingreift. Insbesondere umfasst das Befestigungsmittel 30 ein Kopfelement 38, beispielsweise ein Schraubenkopf, wobei die Abtriebswelle 10 im montierten Zustand zwischen der Rotationswelle 20 und dem Kopfelement 38 verklemmt ist. Dabei liegt das Kopfelement 38 an einer Anlagefläche 39 der Abtriebswelle 10 an, die im dargestellten Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 an der zweiten Stirnseite S2 der Abtriebswelle 10 ausgebildet ist.
-
In 4 ist ein System 1 aus einer Rotorwelle 20 und einer Abtriebswelle 10 gemäße einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Abtriebswelle 10 aus der 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform aus den 1 bis 3 im Wesentlichen dahingehend, dass die Anlagefläche 39 nicht Teil der zweiten Stirnseite S2 ist, sondern gegenüber der zweiten Stirnseite S2 in Richtung der ersten Stirnseite S1 zurückversetzt ist, insbesondere innerhalb des Grundkörpers 11 angeordnet ist. Dadurch lassen sich kürzere Befestigungsmittel 30 verwenden im Vergleich zu der Ausführungsform aus den 1 bis 3. Insbesondere ist eine Innenseite der Aussparung 15 derart gestaltet, dass in Längsrichtung L gesehen, ein Aussparungsquerschnitt verjüngt. Im dargestellten Beispiel ist die Innenseite gestuft ausgestaltet, um eine im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung L ausgebildete Anlagefläche 39 auszubilden. Es ist allerdings auch vorstellbar, dass die Anlagefläche 39 konusförmig bzw. schräg ausgestaltet ist und das Kopfelement 38 in dieser konusförmigen Anlagefläche 39 versenkt ist im montierten Zustand. Ferner ist es bevorzugt vorgesehen, dass in das Kopfelement 38 eine Ausnehmung 37 eingelassen ist, in die ein entsprechendes Werkzeug eingreifen kann, um das Befestigungsmittel 30 zu befestigen bzw. festzuziehen. Beispielsweise handelt es sich bei dem Befestigungsmittel 30 um eine Inbusschraube. Dadurch muss zum Fixieren bzw. Festziehen des Befestigungsmittels 30 keine zusätzliche Nuss während der Montage in die Aussparung 15 eingeführt werden.
-
Weiterhin ist ein in Längsrichtung L bemessener zweiter Abstand A2 zwischen der ersten Stirnseite S1 und der Anlagefläche 39 vorgesehen, wobei ein Verhältnis zwischen dem zweiten Abstand A2 und dem ersten Abstand A1 einen Wert zwischen 0,7 und 1,3, bevorzugt wischen 0,8 und 1,2 und besonders bevorzugt zwischen 0,9 und 1,1 annimmt. Mit anderen Worten: die Anlagefläche 39 liegt im Wesentlichen in Längsrichtung L gesehen auf derselben Höhe wie das der ersten Stirnseite S1 zugewandte Ende der zweiten Verzahnung 32.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- System
- 10
- Abtriebswelle
- 11
- Grundkörper
- 15
- Aussparung
- 20
- Rotorwelle
- 21
- Außenseite
- 30
- Befestigungsmittel
- 31
- erste Verzahnung
- 32
- zweite Verzahnung
- 33
- rotorwellenseitige Verzahnung
- 34
- Anschlussbereich
- 37
- Ausnehmung
- 38
- Kopfelement
- 39
- Anlagefläche
- S1
- erste Stirnseite
- S2
- zweite Stirnseite
- R
- Rotationsachse
- L
- Längsrichtung
- L1
- erste Länge
- L2
- Gesamtlänge
- A1
- erster Abstand
- A2
- zweiter Abstand
- M
- Mantelfläche
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102014223390 A1 [0002]
- DE 10016639 C1 [0002]
