DE102018205284A1

DE102018205284A1 - Lösbare formschlüssige Verbindung

Info

Publication number: DE102018205284A1
Application number: DE102018205284.0A
Authority: DE
Inventors: Jörg Siefert
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-04-09
Filing date: 2018-04-09
Publication date: 2019-10-24

Abstract

Eine lösbare formschlüssige Verbindung weist ein Bauteil 7 auf, welches drehbar auf der Hülse 6 angeordnet ist, um die Schraube 10 ohne Verdrehen der Welle 1 in eine Position zu bringen, um die Schraube 10 zu montieren oder zu demontieren.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine lösbare formschlüssige Verbindung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Lösbare formschlüssige Verbindungen werden häufig in Antriebssträngen von Fahrzeugen eingesetzt, um im Falle eines Defekts im Antriebsstrang die Verbindung zu den Fahrzeugrädern zu lösen, um das Fahrzeug abschleppen zu können. Häufig wird hierfür im Getriebegehäuse eine verschlossene Öffnung geöffnet, um an eine lösbare formschlüssige Verbindung, mittels welcher zwei Wellen drehfest miteinander verbunden sind, zu lösen. Im verbundenen Zustand ist die Verbindung häufig mit Sicherungselementen gegen ungewolltes Lösen gesichert.
Die DE 10 2014 202 228 A1 offenbart eine lösbare formschlüssige Verbindung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lösbare formschlüssige Verbindung zu schaffen, welche im verbundenen Zustand betriebssicher betrieben werden kann und auf einfache Weise wieder gelöst werden kann.
Die Aufgabe wird mit einer auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen lösbaren formschlüssigen Verbindung gelöst.
Erfindungsgemäß weist die lösbare formschlüssige Verbindung eine erste drehbare Welle und eine zweite drehbare Welle auf, welche über eine verschiebbare Hülse drehfest miteinander verbunden sind. Dies geschieht dadurch, dass die Hülse Drehmoment von der einen Welle auf die andere Welle überträgt. Durch Verschieben der Hülse besteht die Möglichkeit, die lösbare formschlüssige Verbindung zu trennen.
Erfindungsgemäß ist die Hülse mit einem Bauteil verbunden, mittels welchem die Hülse bei formschlüssiger Verbindung der beiden Wellen in ihrer Position gehalten wird. Hierfür wird das Bauteil mit der Welle form- oder kraftschlüssig verbunden.
Erfindungsgemäß ist das Bauteil drehbar zur Hülse angeordnet.
In einer Ausgestaltungsform der Erfindung weist das Bauteil eine radiale Öffnung für eine Schraube auf, mittels welcher das Bauteil in seiner Position fixiert werden kann, indem die Schraube auf die Welle geschraubt wird. Hierbei greift die Schraube in eine Nut der Welle ein, wobei die Schraube nur so weit einschraubbar ist, dass die Schraube nicht im Nutgrund aufliegt. Dadurch besteht die Möglichkeit, auch bei einer ortsfest fixierten Position des Bauteils und somit der Hülse das Bauteil auf der Hülse zu verdrehen. Dadurch ist es möglich, auch bei stehenden Wellen beispielsweise infolge eines Defekts im Antriebsstrang das Bauteil zu verdrehen, bis die Schraube von einem Werkzeug erreichbar ist und so weit entfernt werden kann, dass die Hülse zurückgeschoben werden kann, um die formschlüssige Verbindung zu trennen.
Es besteht die Möglichkeit, dass anstatt einer Schraube auch jegliche andere Art von Bolzen oder Stiften, wie beispielsweise ein Spannstift, verwendet wird.
Um das Bauteil zu verdrehen, besteht die Möglichkeit, dass am Umfang des Bauteils Flächen angeordnet sind, mittels welchen das Bauteil auf der Hülse drehbar ist. Vorzugsweise sind die Flächen gleichmäßig am Umfang verteilt, beispielsweise als Sechskant. Es besteht auch die Möglichkeit, dass am Umfang des Bauteils Bohrungen angeordnet sind, in welche ein Werkzeug, beispielsweise ein Stab, einsteckbar ist, um das Bauteil relativ zur Hülse zu verdrehen.
Um das Drehmoment von der ersten Welle zur zweiten Welle über die Hülse zu übertragen, weist die erste und die zweite Welle ein Außenprofil auf, dessen Gegenstück das Innenprofil der Hülse bildet. Das Profil kann ein Keilwellenmitnahmeprofil sein, es besteht jedoch die Möglichkeit, jegliche andere Form eines Profils, beispielsweise eine Ellipse oder Sechskant, zu verwenden.
Die Nut, in welche das Sicherungselement des Bauteils eingreift, ist kreisrund auf der Welle angeordnet, damit das Bauteil 360° verdrehbar ist.
Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Es zeigen

1 die lösbare formschlüssige Verbindung im geöffneten Zustand und
2 die lösbare formschlüssige Verbindung im geschlossenen Zustand.

Eine Welle 1 weist ein Außenprofil 2 auf, in welches ein Innenprofil 3 der Hülse 6 eingreift. Die Welle 5 weist ein Außenprofil 4 auf, welches zum Außenprofil 2 identisch ist. Das Bauteil 7 ist drehbar auf der Hülse 6 gelagert. Das Bauteil 7 ist über den Sicherungsring 8 und den Anschlag 9 axial auf der Hülse 6 fixiert. Durch Verschieben des Bauteils 7 oder der Hülse 6 bewegt sich das Bauteil 7 und die Hülse 6 entlang des Außenprofils 2. Im Bauteil 7 ist eine Schraube 10 befestigt, indem sich im Bauteil 7 ein Gewinde befindet. Die Welle 5 weist eine kreisrunde Nut 11 auf, welche so dimensioniert ist, dass die Schraube 10 in die Nut 11 eingreifen kann. Das Bauteil 7 weist Flächen 12 auf, um das Bauteil 7 mittels eines Werkzeugs verdrehen zu können. Vorzugsweise sind die Flächen 12 so am Umfang angeordnet, dass diese einen Sechskant bilden. Um die Welle 1 mit der Welle 5 zu verbinden, wird die Hülse 6 oder das Bauteil 7 entlang des Außenprofils 2 in Richtung der Welle 5 verschoben, bis die Hülse 6 am Anschlag 13 anliegt. Anschließend wird die Schraube 10 bis zu ihrem Anschlag eingeschraubt. Die Schraube 10 greift hierbei in die Nut 11 ein, wobei die Schraube 10 den Nutgrund auch bei vollständig angeschraubter Schraube 10 nicht erreicht. Diese Position ist insbesondere in 2 dargestellt. Das Drehmoment wird in der Position der 2 von der Welle 1 über das Außenprofil 2 auf das Innenprofil 3 übertragen und vom Innenprofil 3 auf das Außenprofil 4 der Welle 5 übertragen. Gegen Verschieben ist die Hülse 6 durch die Schraube 10 in der Nut 11 im Bauteil 7, welches axial über den Anschlag 9 und den Sicherungen 10 fixiert ist, gesichert.
2:

Um die lösbare formschlüssige Verbindung beispielsweise bei einem Defekt im Antriebsstrang zu trennen, wird ein Deckel im Getriebe entfernt, um an die lösbare formschlüssige Verbindung durch eine Öffnung im Getriebe zu gelangen. Anschließend wird das Bauteil 7 so weit verdreht, dass durch die Öffnung die Schraube 10 mit einem Werkzeug entfernt werden kann. Sobald die Schraube 10 nicht mehr in die Nut 11 eingreift, kann das Bauteil 7 und die Hülse 6 in ihre ursprüngliche Ausgangslage zurückverschoben werden, wodurch die Verbindung zwischen der Welle 1 und der Welle 5 unterbrochen ist. In diesem Zustand kann das Fahrzeug abgeschleppt werden.

Es besteht die Möglichkeit, anstatt der Schraube 10 auch andere Elemente, wie beispielsweise einen Spannstift, zu verwenden. Es besteht die Möglichkeit, anstatt der Flächen 12 Bohrungen im Bauteil 7 anzubringen, um das Bauteil 7 verdrehen zu können. Dies geschieht dadurch, dass ein Stab in diese Bohrungen eingeführt wird und mithilfe des Stabs das Bauteil 7 verdreht wird.
Indem das Bauteil 7 auf der Hülse 6 verdrehbar angeordnet ist, kann das Bauteil 7 so weit verdreht werden, bis die Schraube 10 von einem Werkzeug montiert oder demontiert werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Welle
2: Außenprofil
3: Innenprofil
4: Außenprofil
5: Welle
6: Hülse
7: Bauteil
8: Sicherungsring
9: Anschlag
10: Schraube
11: Nut
12: Fläche
13: Anschlag

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014202228 A1 [0003]

Claims

Lösbare formschlüssige Verbindung mit einer ersten drehbaren Welle (1) und einer zweiten drehbaren Welle (5) und einer verschiebbaren Hülse (6), welche in einer ersten Stellung die erste Welle (1) mit der zweiten Welle (5) drehfest verbindet und in einer zweiten Stellung die drehfeste Verbindung von der ersten Welle (1) zur zweiten Welle (5) unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (6) mit einem Bauteil (7) verbunden ist, mittels welchem die Hülse (6) von der ersten Stellung in die zweite Stellung verschiebbar ist und das Bauteil (7) in der ersten Stellung so mit der zweiten Welle (5) verbindbar ist, dass das Bauteil (7) nicht in die zweite Stellung verschiebbar ist, wobei das Bauteil (7) in der ersten Stellung und in der zweiten Stellung drehbar auf der Hülse (6) angeordnet ist.
Lösbare formschlüssige Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle (1) und die zweite Welle (5) auf der äußeren Oberfläche ein Profil (2, 4) aufweisen, in welches die Hülse (6) eingreift, wobei die Hülse (6) in der ersten Stellung und in der zweiten Stellung in das Profil (2) der ersten Welle (1) angreift.
Lösbare formschlüssige Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (7) mittels eines Werkzeuges drehbar ist.
Lösbare formschlüssige Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (7) mit der zweiten Welle (5) verbunden wird, indem ein Bolzen (10) in eine umlaufende Nut (11) eingreift.
Lösbare formschlüssige Verbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen eine Schraube (10) oder ein Stift ist.
Lösbare formschlüssige Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Welle (5) einen Anschlag (13) für die Hülse (6) aufweist, durch welchen eine Endlage der ersten Stellung definiert ist.
Lösbare formschlüssige Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (7) mindestens zwei gegenüberliegende Flächen (12) aufweist, mittels welchen das Bauteil (7) verdrehbar ist.
Getriebegehäuse mit einer Öffnung, durch welche ein Werkzeug einführbar ist, wodurch das Bauteil nach Anspruch 1 verdrehbar und verschiebbar ist.
Verfahren zum Lösen einer lösbaren formschlüssigen Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Werkzeugs das Bauteil (7) ohne Verdrehen der ersten Welle (1) gedreht wird und die Verbindung mit der zweiten Welle (5) gelöst wird und durch Verschieben des Bauteils (7) die Hülse (6) verschoben wird.