DE102018221141A1

DE102018221141A1 - Torque transmission device

Info

Publication number: DE102018221141A1
Application number: DE102018221141.8A
Authority: DE
Inventors: Rainer Hofkirchner; Martin Königsecker; Herbert Steindl
Original assignee: Hanon Systems EFP Deutschland GmbH
Current assignee: Hanon Systems EFP Deutschland GmbH
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2020-06-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung (1) zur Drehmomentübertragung zwischen einem Wellenteil (2) und einem Nabenteil (3), mit einer Federeinrichtung.Um die Herstellung und/oder Montage der Drehmomentübertragungseinrichtung (1) zu vereinfachen, ist die Federeinrichtung (4) sowohl drehfest mit dem Wellenteil (2) als auch drehfest dem Nabenteil (3) verbunden, um das Wellenteil (2) drehfest mit dem Nabenteil (3) zu verbinden.The invention relates to a torque transmission device (1) for transmitting torque between a shaft part (2) and a hub part (3), with a spring device. To simplify the manufacture and / or assembly of the torque transmission device (1), the spring device (4) is both non-rotatable with the shaft part (2) and non-rotatably connected to the hub part (3) in order to connect the shaft part (2) in a rotationally fixed manner to the hub part (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung zur Drehmomentübertragung zwischen einem Wellenteil und einem Nabenteil, mit einer Federeinrichtung. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Montieren einer derartigen Drehmomentübertragungseinrichtung.The invention relates to a torque transmission device for torque transmission between a shaft part and a hub part, with a spring device. The invention further relates to a method for mounting such a torque transmission device.

Aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 2013/178340 A2 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung bekannt, mit: einer Welle, welche an ihrem Außenumfang eine Wellenverzahnung aufweist; einer Nabe, welche an einem Innenumfang eine Nabenverzahnung aufweist, wobei die Nabe derart auf der Welle angeordnet ist, dass die Wellenverzahnung und die Nabenverzahnung ineinandergreifen, um Drehmoment zu übertragen; zumindest einem Federelement, welches die Nabe vollständig durchdringt und sich an der Welle und der Nabe abstützt und eine Federkraft auf die Nabe und die Welle ausübt, wobei zumindest eine Komponente der Federkraft derart gerichtet ist, dass über den gesamten Umfang von Welle und Nabe benachbarte Flanken der Wellenverzahnung und der Nabenverzahnung aneinandergedrückt werden. Aus der deutschen Patentschrift DE 10 2014 015 717 B4 ist eine Drehmomentübertragungsanordnung insbesondere in einem Fahrzeug-Antriebsstrang bekannt, mit einer radial inneren Welle und einer radial äußeren Nabe, die über eine spielbehaftete Steckverzahnung miteinander momentenübertragend verbunden sind, bei welcher Steckverzahnung eine Wellen-Außenverzahnung mit einer Naben-Innenverzahnung zusammenwirkt, und zur Vermeidung eines Verzahnungsklapperns, das heißt zur Bereitstellung einer Spielfreiheit in der Steckverzahnung ein Federelement vorgesehen ist, mit dem die Welle und die Nabe gegeneinander verspannbar sind, wobei zur Herstellung der Spielfreiheit die Nabe einen Stützabschnitt aufweist, gegen den das Federelement mit einer Federkraft abgestützt ist, wobei das Federelement ein bandförmiger Federring ist, aus dem als ein radial abragender Vorsprung eine Federzunge herausgestanzt ist, und zwar unter Aufbau eines Kippmoments, mit dem die Nabe in der Axialrichtung gegenüber die Welle kippbar ist. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2015 225 008 A1 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem eine Innenverzahnung aufweisenden Nabenteil und einem Wellenteil mit einer Außenverzahnung bekannt, wobei Innenverzahnung und Außenverzahnung eine Steckverbindung mit einem Drehschluss mit Zahnflankenspiel bilden, wobei Nabenteil und Wellenteil in Umfangsrichtung gegeneinander mittels einer aus Federdraht hergestellten Bogenspange gegeneinander vorgespannt sind. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2013 211 936 A1 ist eine Welle-Nabe-Verbindung mit einer eine Mehrkantaußenkontur aufweisenden Welle und einer eine komplementär dazu ausgebildete Mehrkantinnenkontur aufweisenden Nabe bekannt, wobei die Welle mit der Mehrkantaußenkontur in die Mehrkantinnenkontur der Nabe einsteckbar ist, wobei zumindest ein Einlegeteil vorgesehen ist, welches bei geschlossener Welle-Nabe-Verbindung zwischen der Mehrkantaußenkontur der Welle und der Mehrkantinnenkontur der Nabe angeordnet ist und welches zumindest einen federnden Abschnitt aufweist, mittels welchem es die Welle in der Nabe verspannt und zumindest geringe Fertigungs- und/oder Ausrichttoleranzen auszugleichen vermag.From the international publication WO 2013/178340 A2 A torque transmission device is known, comprising: a shaft which has shaft teeth on its outer circumference; a hub which has a hub toothing on an inner circumference, the hub being arranged on the shaft such that the shaft toothing and the hub toothing mesh with one another in order to transmit torque; at least one spring element which completely penetrates the hub and is supported on the shaft and the hub and exerts a spring force on the hub and the shaft, wherein at least one component of the spring force is directed such that flanks that are adjacent over the entire circumference of the shaft and the hub the shaft teeth and the hub teeth are pressed together. From the German patent specification DE 10 2014 015 717 B4 A torque transmission arrangement is known in particular in a vehicle drive train, with a radially inner shaft and a radially outer hub, which are connected to each other in a torque-transmitting manner by means of a spline toothing, in which spline teeth an outer shaft toothing interacts with a hub inner toothing, and to avoid one Gear rattling, that is, to provide a backlash in the splines, a spring element is provided with which the shaft and the hub can be braced against each other, wherein to produce the backlash, the hub has a support portion against which the spring element is supported with a spring force, which Spring element is a band-shaped spring ring, from which a spring tongue is punched out as a radially protruding projection, to be precise with the formation of a tilting moment with which the hub can be tilted in the axial direction with respect to the shaft. From the German published application DE 10 2015 225 008 A1 A torque transmission device is known, in particular for a drive train of a motor vehicle with a hub part having an internal toothing and a shaft part with an external toothing are biased against each other. From the German published application DE 10 2013 211 936 A1 A shaft-hub connection is known with a shaft having a polygonal outer contour and a hub having a complementary polygonal inner contour, the shaft with the polygonal outer contour being insertable into the polygonal inner contour of the hub, at least one insert being provided which, when the shaft is closed, The hub connection is arranged between the polygonal outer contour of the shaft and the polygonal inner contour of the hub and which has at least one resilient section, by means of which it braces the shaft in the hub and is able to compensate for at least low manufacturing and / or alignment tolerances.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung und/oder Montage einer Drehmomentübertragungseinrichtung zur Drehmomentübertragung zwischen einem Wellenteil und einem Nabenteil, mit einer Federeinrichtung, zu vereinfachen.The object of the invention is to simplify the manufacture and / or assembly of a torque transmission device for torque transmission between a shaft part and a hub part, with a spring device.

Die Aufgabe ist bei einer Drehmomentübertragungseinrichtung zur Drehmomentübertragung zwischen einem Wellenteil und einem Nabenteil, mit einer Federeinrichtung, dadurch gelöst, dass die Federeinrichtung sowohl drehfest mit dem Wellenteil als auch drehfest dem Nabenteil verbunden ist, um das Wellenteil drehfest mit dem Nabenteil zu verbinden. Die Federeinrichtung dient im Unterschied zu den eingangs gewürdigten Drehmomentübertragungsvorrichtungen oder Drehmomentübertragungseinrichtungen beziehungsweise Drehmomentübertragungsanordnungen nicht dazu, benachbarte Flanken einer Wellenverzahnung und einer Nabenverzahnung aneinander gedrückt zu halten, um ein unerwünschtes Klappern zu vermeiden. Vielmehr wird die beanspruchte Federeinrichtung dazu verwendet, das Nabenteil drehfest mit dem Wellenteil zu verbinden. Das liefert unter anderem den Vorteil, dass eine Wellenverzahnung an dem Wellenteil entfallen kann. An dem Nabenteil und dem Wellenteil werden vorteilhaft keine ineinandergreifenden Formschlusskonturen benötigt. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung des Nabenteils und des Wellenteils erheblich. Die Federeinrichtung ist vorzugsweise einteilig ausgeführt, kann aber auch mehrteilig ausgeführt sein. Die Federeinrichtung ermöglicht auf einfache Art und Weise die Darstellung einer vorzugsweise lösbaren drehfesten Verbindung zwischen dem Wellenteil und dem Nabenteil. Lösbar bedeutet, dass die drehfeste Verbindung wiederholt zerstörungsfrei trennbar ist. Die beanspruchte Federeinrichtung ermöglicht darüber hinaus die Darstellung einer Überlastschutzfunktion für die Drehmomentübertragungseinrichtung. Durch eine entsprechende Auslegung der Federeinrichtung kann auf einfache Art und Weise erreicht werden, dass die drehfeste Verbindung zwischen dem Wellenteil und dem Nabenteil bei zu großen Drehmomenten kurzzeitig gelöst oder getrennt wird. Dadurch werden Überlastungsschäden im Betrieb der Drehmomentübertragungseinrichtung vermieden. Die Drehmomentübertragungseinrichtung wird vorzugsweise in Elektroantrieben zur Drehmomentübertragung verwendet. Besonders vorteilhaft wird die Drehmomentübertragungseinrichtung zur Drehmomentübertragung zwischen einem elektrischen Antrieb und einer angetriebenen Pumpe eingesetzt. Die Pumpe kann auch mechanisch angetrieben werden. Die beanspruchte Drehmomentübertragungseinrichtung eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen das treibende Wellenteil ein großes Axialspiel und an sich unerwünschte Schiefstellungen aufweist. Die beanspruchte Drehmomentübertragungseinrichtung stellt auf einfache Art und Weise sicher, dass die aus dem zu großen Axialspiel und den Schiefstellungen resultierenden Kräfte und Momente bei der Drehmomentübertragung nicht auf das Nabenteil übertragen werden.The object is achieved in a torque transmission device for torque transmission between a shaft part and a hub part, with a spring device, in that the spring device is connected both in a rotationally fixed manner to the shaft part and in a rotationally fixed manner to the hub part in order to connect the shaft part to the hub part in a rotationally fixed manner. In contrast to the torque transmission devices or torque transmission devices or torque transmission arrangements recognized at the outset, the spring device does not serve to hold adjacent flanks of a shaft toothing and a hub toothing pressed together in order to avoid undesired rattling. Rather, the claimed spring device is used to connect the hub part to the shaft part in a rotationally fixed manner. Among other things, this provides the advantage that shaft toothing on the shaft part can be dispensed with. No interlocking interlocking contours are advantageously required on the hub part and the shaft part. This considerably simplifies the manufacture of the hub part and the shaft part. The spring device is preferably made in one piece, but can also be made in several pieces. The spring device enables the display of a preferably releasable, rotationally fixed connection between the shaft part and the hub part in a simple manner. Detachable means that the non-rotatable connection can be repeatedly separated without being destroyed. The claimed spring device also enables the representation of an overload protection function for the torque transmission device. By appropriate design of the spring device it can be achieved in a simple manner that the non-rotatable connection between the shaft part and the hub part is released or disconnected briefly if the torques are too high. This will cause overload damage in the operation of the Avoided torque transmission device. The torque transmission device is preferably used in electric drives for torque transmission. The torque transmission device is used particularly advantageously for torque transmission between an electric drive and a driven pump. The pump can also be driven mechanically. The claimed torque transmission device is particularly suitable for applications in which the driving shaft part has a large axial play and in itself undesirable misalignments. The claimed torque transmission device ensures in a simple manner that the forces and moments resulting from the excessive axial play and the misalignments are not transmitted to the hub part during the torque transmission.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehmomentübertragungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenteil einen Rohrkörper mit einem Aufnahmeraum für einen Kopplungsabschnitt der Federeinrichtung und mit mindestens einem Durchgangsloch aufweist, durch das ein Kopplungselement der Federeinrichtung hindurchgreift, um die drehfeste Verbindung zwischen dem Wellenteil und dem Nabenteil herzustellen. Der Rohrkörper ragt mit einem Abschnitt, der den Aufnahmeraum für den Kopplungsabschnitt der Federeinrichtung umfasst, in das Nabenteil. Das Kopplungselement der Federeinrichtung dient zum einen dazu, das Wellenteil drehfest mit der Federeinrichtung zu verbinden. Darüber hinaus dient das Kopplungselement vorteilhaft dazu, die Federeinrichtung drehfest mit dem Nabenteil zu verbinden, um so die drehfeste Verbindung zwischen dem Wellenteil und dem Nabenteil herzustellen. So kann vorteilhaft auf eine ineinandergreifende Formschlusskontur an dem Wellenteil und dem Nabenteil verzichtet werden.A preferred exemplary embodiment of the torque transmission device is characterized in that the shaft part has a tubular body with a receiving space for a coupling section of the spring device and with at least one through hole, through which a coupling element of the spring device extends in order to produce the rotationally fixed connection between the shaft part and the hub part. The tubular body projects into the hub part with a section that includes the receiving space for the coupling section of the spring device. The coupling element of the spring device serves on the one hand to connect the shaft part to the spring device in a rotationally fixed manner. In addition, the coupling element advantageously serves to connect the spring device to the hub part in a rotationally fixed manner, so as to establish the rotationally fixed connection between the shaft part and the hub part. An interlocking form-fitting contour on the shaft part and the hub part can thus advantageously be dispensed with.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehmomentübertragungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum an einem Ende des Rohrkörpers offen und an dem entgegengesetzten Ende von einem Verbindungsabschnitt begrenzt wird, der einen Montageanschlag für die Federeinrichtung darstellt. Der Rohrkörper verjüngt sich zum Beispiel konusartig oder trichterförmig in dem Verbindungsabschnitt, und zwar ausgehend von dem Abschnitt des Rohrkörpers, der den Aufnahmeraum umfasst. Durch den Verbindungsabschnitt wird das Positionieren der Federeinrichtung bei der Montage vereinfacht.A further preferred exemplary embodiment of the torque transmission device is characterized in that the receiving space is open at one end of the tubular body and delimited at the opposite end by a connecting section which represents a mounting stop for the spring device. The tubular body tapers, for example, in a cone-like or funnel-shaped manner in the connecting section, specifically starting from the section of the tubular body which comprises the receiving space. The connection section simplifies the positioning of the spring device during assembly.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehmomentübertragungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Nabenteil mindestens eine Mitnehmerausnehmung zur drehfesten Aufnahme des durch das Durchgangsloch in dem Rohrkörper greifenden Kopplungselements der Federeinrichtung aufweist. So wird auf einfache Art und Weise eine drehfeste Verbindung zwischen der Federeinrichtung und dem Nabenteil ermöglicht. Das Nabenteil umfasst vorteilhaft mehr als eine Mitnehmerausnehmung. Das Nabenteil umfasst pro Kopplungselement vorteilhaft mindestens eine Mitnehmerausnehmung. Das Nabenteil kann aber auch mehr Mitnehmerausnehmungen als Kopplungselemente umfassen.A further preferred exemplary embodiment of the torque transmission device is characterized in that the hub part has at least one driver recess for the rotationally fixed reception of the coupling element of the spring device which extends through the through hole in the tubular body. In this way, a rotationally fixed connection between the spring device and the hub part is made possible in a simple manner. The hub part advantageously comprises more than one driver recess. The hub part advantageously comprises at least one driver recess per coupling element. The hub part can also include more driver recesses as coupling elements.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehmomentübertragungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung als Spreizfeder mit zwei voneinander weg vorgespannten Schenkeln ausgeführt ist, die zur Darstellung von zwei Kopplungselementen dienen. Die Spreizfeder ist zum Beispiel aus einem Stück Federstahldraht gebildet. Dadurch können die Herstellkosten für die Drehmomentübertragungseinrichtung weiter reduziert werden. Die beiden voneinander weg vorgespannten Schenkel der Spreizfeder erstrecken sich vorzugsweise in axialer Richtung. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu einer Drehachse des Nabenteils beziehungsweise des Wellenteils. Die Kopplungselemente greifen vorzugsweise im Wesentlichen in radialer Richtung durch den Rohrkörper. Radial bedeutet quer zur Drehachse des Nabenteils beziehungsweise Wellenteils.A further preferred exemplary embodiment of the torque transmission device is characterized in that the spring device is designed as an expansion spring with two legs biased away from one another, which serve to represent two coupling elements. For example, the spreading spring is formed from a piece of spring steel wire. As a result, the manufacturing costs for the torque transmission device can be reduced further. The two legs of the spreading spring biased away from one another preferably extend in the axial direction. Axial means in the direction or parallel to an axis of rotation of the hub part or of the shaft part. The coupling elements preferably extend essentially in the radial direction through the tubular body. Radial means transverse to the axis of rotation of the hub part or shaft part.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehmomentübertragungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper mindestens zwei Öffnungen, insbesondere Schlitze, aufweist, durch welche die Kopplungselemente in eine Mitnehmerstruktur des Nabenteils greifen, um die drehfeste Verbindung zwischen dem Wellenteil und dem Nabenteil herzustellen. Die Öffnungen oder Schlitze sind vorzugsweise diametral angeordnet. Die Öffnungen oder Schlitze erstrecken sich vorteilhaft in axialer Richtung. Die Öffnungen oder Schlitze sind in dem Rohrkörper fertigungstechnisch relativ einfach und kostengünstig darstellbar. Die Mitnehmerstruktur ist in dem Nabenteil ebenfalls fertigungstechnisch relativ einfach und kostengünstig darstellbar. Die Öffnungen sind zum Beispiel als Bohrungen ausgeführt.Another preferred exemplary embodiment of the torque transmission device is characterized in that the tubular body has at least two openings, in particular slots, through which the coupling elements engage in a driver structure of the hub part in order to produce the rotationally fixed connection between the shaft part and the hub part. The openings or slots are preferably arranged diametrically. The openings or slots advantageously extend in the axial direction. The openings or slots in the tubular body are relatively simple and inexpensive to manufacture. The driver structure is also relatively simple and inexpensive to manufacture in the hub part in terms of production technology. The openings are designed as bores, for example.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehmomentübertragungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerstruktur als Innenmehrkant oder als Innverzahnung ausgeführt ist. Dadurch werden die Herstellung und die Montage der Drehmomentübertragungseinrichtung weiter vereinfacht.Another preferred exemplary embodiment of the torque transmission device is characterized in that the driver structure is designed as an internal polygon or as internal teeth. This further simplifies the manufacture and assembly of the torque transmission device.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehmomentübertragungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung einen Vorspannabschnitt aufweist, der an einem Ende der Federeinrichtung innerhalb des Wellenteils oder, zumindest teilweise, außerhalb des Wellenteils und/oder des Nabenteils angeordnet ist und zum Vorspannen der Spreizfederschenkel dient. In dem Vorspannabschnitt umfasst die Federeinrichtung vorzugsweise mehrere Schraubenfederwindungen. Über die Größe, Anzahl und Federdrahtstärke der Schraubenfederwindungen kann eine gewünschte Vorspannkraft für die Spreizfederschenkel eingestellt werden. Der Vorspannabschnitt, der zumindest teilweise außerhalb des Wellenteils und/oder des Nabenteils angeordnet ist, stellt vorteilhaft einen Montageangriffskörper dar. Dadurch wird die Montage der Federeinrichtung erheblich vereinfacht.A further preferred exemplary embodiment of the torque transmission device is characterized in that the spring device has a prestressing section which is attached to a End of the spring device is arranged inside the shaft part or, at least partially, outside the shaft part and / or the hub part and serves to bias the spreading spring legs. In the biasing section, the spring device preferably comprises a plurality of coil spring windings. A desired pretensioning force for the spreading spring legs can be set via the size, number and spring wire thickness of the coil spring windings. The prestressing section, which is arranged at least partially outside the shaft part and / or the hub part, advantageously represents a mounting engagement body. This considerably simplifies the mounting of the spring device.

Bei einem Verfahren zum Montieren einer vorab beschriebenen Drehmomentübertragungseinrichtung ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die Federeinrichtung und/oder das Wellenteil mit der Federeinrichtung montagefunktionell axialkraftfrei montiert werden/wird, insbesondere ohne dass eine mechanische Schnittstelle zwischen dem Wellenteil und dem Nabenteil einsehbar ist. Durch die Spreizkraft oder Vorspannkraft der Federeinrichtung wird das Drehmoment vom Wellenteil auf das Nabenteil oder vom Nabenteil stabil auf das Wellenteil übertragen. Sollte bei der Montage die Federeinrichtung nicht in die Mitnehmerstruktur des Nabenteils eingreifen, so können die beiden Bauteile zueinander so lange verdreht werden, bis die Federeinrichtung in die Mitnehmerstruktur eingreift. Somit ist eine Montage in jeder beliebigen Stellung möglich. Zudem fungiert die Federeinrichtung als Überlastschutz bei zu hohen Drehmomenten. Im Betrieb der Drehmomentübertragungseinrichtung wird keine Axialkraft übertragen. Bei der Montage kann aufgrund der Reibkräfte eine geringe Axialkraft auftreten. Aus der Montagefunktion selbst wirken keine Axialkräfte, lediglich Reibkräfte durch das Einführen.In the case of a method for assembling a torque transmission device described above, the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved in that the spring device and / or the shaft part are / are installed with the spring device functionally without axial force, in particular without a mechanical interface between the shaft part and the hub part is visible. The torque is transmitted stably from the shaft part to the hub part or from the hub part to the shaft part by the spreading force or pretensioning force of the spring device. If the spring device does not engage in the driver structure of the hub part during assembly, the two components can be rotated relative to one another until the spring device engages in the driver structure. This means that it can be installed in any position. In addition, the spring device functions as overload protection if the torque is too high. No axial force is transmitted during operation of the torque transmission device. A small axial force can occur during assembly due to the frictional forces. No axial forces act from the assembly function itself, only friction forces due to insertion.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Federeinrichtung, ein Wellenteil und/oder ein Nabenteil für eine vorab beschriebene Drehmomentübertragungseinrichtung. Die genannten Teile sind separat handelbar.The invention further relates to a spring device, a shaft part and / or a hub part for a torque transmission device described above. The parts mentioned can be traded separately.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

1 eine ISO-Schnittansicht einer Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem Wellenteil und einem Nabenteil, die mit Hilfe einer Federeinrichtung drehfest miteinander verbunden sind;
2 eine Seitenansicht der Drehmomentübertragungseinrichtung aus 1; und
3 eine Schnittansicht der Drehmomentübertragungseinrichtung aus den 1 und 2.

Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description, in which various exemplary embodiments are described in detail with reference to the drawing. Show it:

1 an ISO sectional view of a torque transmission device with a shaft part and a hub part, which are rotatably connected to each other by means of a spring device;
2nd a side view of the torque transmission device 1 ; and
3rd a sectional view of the torque transmission device from the 1 and 2nd .

In den 1 bis 3 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung 1 mit einem Wellenteil 2 und einem Nabenteil 3 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Das Wellenteil 2 ist mit Hilfe einer Federeinrichtung 4 drehfest mit dem Nabenteil 3 verbunden.In the 1 to 3rd is a torque transmission device 1 with a shaft part 2nd and a hub part 3rd shown in different views. The shaft part 2nd is with the help of a spring device 4th non-rotatable with the hub part 3rd connected.

Die Federeinrichtung 4 umfasst ein Federelement 5, das einstückig aus einem Federdraht gebildet ist. Die Federeinrichtung 4 ist als Spreizfeder 30 mit zwei Schenkeln 31, 32 ausgeführt.The spring device 4th includes a spring element 5 , which is formed in one piece from a spring wire. The spring device 4th is as an expansion spring 30th with two legs 31 , 32 executed.

Das Wellenteil 2 umfasst einen Rohrkörper 10 mit einem ersten Abschnitt 11 und einem zweiten Abschnitt 12. Im ersten Abschnitt 11 hat der Rohrkörper einen etwas kleineren Durchmesser als in dem zweiten Abschnitt 12. Die beiden Abschnitte 11 und 12 sind durch einen Verbindungsabschnitt 13 einstückig miteinander verbunden. Der Verbindungsabschnitt 13 hat im Wesentlichen die Gestalt eines hohlen Kegelstumpfabschnitts.The shaft part 2nd includes a tubular body 10th with a first section 11 and a second section 12 . In the first part 11 the tubular body has a slightly smaller diameter than in the second section 12 . The two sections 11 and 12 are through a connecting section 13 connected in one piece. The connecting section 13 has essentially the shape of a hollow truncated cone.

Der zweite Abschnitt 12 des Rohrkörpers 10 umfasst einen Aufnahmeraum 14 für einen Kopplungsabschnitt 33 der Federeinrichtung 4. Der Aufnahmeraum 14 ist an einem in 1 rechten Ende 15 des Rohrkörpers 10 offen. An seinem in 1 linken Ende wird der Aufnahmeraum 14 von dem Verbindungsabschnitt 13 begrenzt. Ein in 3 linkes Ende 16 des Rohrkörpers 10 ist ebenfalls offen.The second section 12 of the tubular body 10th includes a recording room 14 for a coupling section 33 the spring device 4th . The recording room 14 is in one 1 right end 15 of the tubular body 10th open. At his in 1 left end is the recording room 14 from the connection section 13 limited. An in 3rd left end 16 of the tubular body 10th is also open.

An seinem linken Ende 16 wird der Rohrkörper 10 zum Beispiel elektromotorisch angetrieben. Der elektromotorische Antrieb dient zum Beispiel zum Antreiben eines Pumpenelements, das drehfest mit dem Nabenteil 3 verbunden ist. Das zum Antreiben der Pumpe benötigte Drehmoment wird über die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 von dem Elektroantrieb über das Wellenteil 2 und das Nabenteil 3 auf das Pumpenelement übertragen.At its left end 16 becomes the tubular body 10th for example driven by an electric motor. The electric motor drive is used, for example, to drive a pump element that is rotationally fixed to the hub part 3rd connected is. The torque required to drive the pump is via the torque transmission device 1 from the electric drive via the shaft part 2nd and the hub part 3rd transferred to the pump element.

Im zweiten Abschnitt 12 des Rohrkörpers 10 sind zwei als Schlitze 19, 20 ausgeführte Durchgangslöcher 17, 18 diametral angeordnet, also in den 1 und 3 oben und unten. Die Schlitze 19, 20 erstrecken sich in axialer Richtung. Der Begriff axial bezieht sich auf eine in 3 mit 25 bezeichnete Drehachse des Nabenteils 3 beziehungsweise des Wellenteils 2. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Drehachse 25. Analog bedeutet radial quer zur Drehachse 25.In the second section 12 of the tubular body 10th are two as slots 19th , 20th executed through holes 17th , 18th arranged diametrically, i.e. in the 1 and 3rd above and below. The slots 19th , 20th extend in the axial direction. The term axial refers to an in 3rd with 25 designated axis of rotation of the hub part 3rd or the shaft part 2nd . Axial means in the direction or parallel to the axis of rotation 25th . Analog means radially transverse to the axis of rotation 25th .

Das Nabenteil 3 umfasst Mitnehmerausnehmungen 21, 22, die Teil einer Mitnehmerstruktur 23 sind. Die Mitnehmerstruktur 23 ist zum Beispiel als Innenverzahnung in dem Nabenteil 3 ausgeführt. Die Mitnehmerstruktur 23 kann aber auch als Innenmehrkant in dem Nabenteil 3 ausgeführt sein.The hub part 3rd includes driver recesses 21st , 22 that are part of a carrier structure 23 are. The carrier structure 23 is for example as an internal toothing in the hub part 3rd executed. The Driver structure 23 but can also be used as an internal polygon in the hub part 3rd be executed.

Die Federeinrichtung 4 umfasst des Weiteren einen Vorspannabschnitt 34, der, wie man in den 1 und 3 sieht, fest vollständig außerhalb des Nabenteils 3 und des Wellenteils 2 angeordnet ist. In dem Vorspannabschnitt 34 umfasst die Federeinrichtung 4 insgesamt drei Schraubenfederwindungen 35. Über die Anzahl und die Größe sowie die Federdrahtstärke der Schraubenfederwindungen 35 kann eine Vorspannkraft eingestellt werden, mit welcher die Schenkel 31, 32 der Spreizfeder 30 voneinander weg, also in den 1 und 3 nach oben und nach unten, vorgespannt sind.The spring device 4th further includes a biasing section 34 who like how in the 1 and 3rd sees, firmly completely outside the hub part 3rd and the shaft part 2nd is arranged. In the leader section 34 includes the spring device 4th a total of three coil spring turns 35 . About the number and size as well as the spring wire thickness of the coil spring windings 35 can be set a preload with which the legs 31 , 32 the spreading spring 30th away from each other, i.e. in the 1 and 3rd biased upwards and downwards.

Die Federeinrichtung 4 umfasst in dem Kopplungsabschnitt 33 zwei an den Schenkeln 31, 32 ausgebildete Kopplungselemente 36, 37. Die Schenkel 31, 32 sind zur Darstellung der Kopplungselemente 36, 37 radial nach außen abgestellt. Die Kopplungselemente 36, 37 der Federeinrichtung 4 greifen in radialer Richtung, also in 1 und 3 nach oben und nach unten, durch die Schlitze 19, 20 in dem Rohrkörper 10 hindurch in die Mitnehmerausnehmungen 21, 22 der Mitnehmerstruktur 23 des Nabenteils 3.The spring device 4th comprises in the coupling section 33 two on the thighs 31 , 32 trained coupling elements 36 , 37 . The thigh 31 , 32 are used to represent the coupling elements 36 , 37 parked radially outwards. The coupling elements 36 , 37 the spring device 4th reach through the slots in the radial direction, i.e. up and down in 1 and 3 19th , 20th in the tubular body 10th through into the driver recesses 21st , 22 the driver structure 23 of the hub part 3rd .

In den Schlitzen 19, 20 ist die Federeinrichtung 4 über die Kopplungselemente 36, 37 drehfest mit dem Rohrkörper 10 verbunden. In den Mitnehmerausnehmungen 21, 22 ist die Federeinrichtung 4 ebenfalls über die Kopplungselemente 36, 37 drehfest mit dem Nabenteil 3 verbunden. So dienen die Kopplungselemente 36, 37 der Federeinrichtung 4 vorteilhaft dazu, das Wellenteil 2 drehfest mit dem Nabenteil 3 zu verbinden.In the slots 19th , 20th is the spring device 4th about the coupling elements 36 , 37 non-rotatable with the tubular body 10th connected. In the driver recesses 21st , 22 is the spring device 4th also via the coupling elements 36 , 37 non-rotatable with the hub part 3rd connected. This is how the coupling elements serve 36 , 37 the spring device 4th beneficial to the shaft part 2nd non-rotatable with the hub part 3rd connect to.

Durch die Vorspannkraft, mit der die Schenkel 31, 32 voneinander weg vorgespannt sind, werden die Kopplungselemente 36, 37 stabil in ihren in den 1 bis 3 dargestellten Drehmomentübertragungspositionen gehalten. Wenn das übertragene Drehmoment zu groß wird, dann lösen sich die Kopplungselemente 36, 37 automatisch von dem Nabenteil 3 und werden aus den Mitnehmerausnehmungen 21, 22 des Nabenteils 3 herausgedrückt, also radial nach innen. Dann können sich das Wellenteil 2 und das Nabenteil 3 ohne Drehmomentübertragung relativ zueinander verdrehen.By the preload with which the legs 31 , 32 are biased away from each other, the coupling elements 36 , 37 stable in their in the 1 to 3rd torque transmission positions shown held. If the transmitted torque becomes too large, the coupling elements come loose 36 , 37 automatically from the hub part 3rd and become from the driver recesses 21st , 22 of the hub part 3rd pushed out, i.e. radially inwards. Then the shaft part 2nd and the hub part 3rd rotate relative to each other without torque transmission.

Bei der Montage wird die Federeinrichtung 4 mit den Kopplungselementen 36, 37 in den Rohrkörper 10 eingeführt und gegebenenfalls verdreht, bis die Kopplungselemente 36, 37 in die Schlitze 19, 20 greifen. Dann wird der Rohrkörper 10 mit der Federeinrichtung 4 gegebenenfalls verdreht, bis die Kopplungselemente 36, 37 in die Mitnehmerausnehmungen 21, 22 des Nabenteils 3 greifen.When assembling the spring device 4th with the coupling elements 36 , 37 in the tubular body 10th introduced and, if necessary, twisted until the coupling elements 36 , 37 into the slots 19th , 20th to grab. Then the tubular body 10th with the spring device 4th if necessary, twisted until the coupling elements 36 , 37 in the driver recesses 21st , 22 of the hub part 3rd to grab.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: DrehmomentübertragungseinrichtungTorque transmission device
22nd: WellenteilShaft part
33rd: NabenteilHub part
44th: FedereinrichtungSpring device
55: FederelementSpring element
1010th: RohrkörperTubular body
1111: erster Abschnittfirst section
1212: zweiter Abschnittsecond part
1313: VerbindungsabschnittConnecting section
1414: AufnahmeraumRecording room
1515: EndeThe End
1616: EndeThe End
1717th: DurchgangslochThrough hole
1818th: DurchgangslochThrough hole
1919th: Öffnung, insbesondere SchlitzOpening, especially slot
2020th: Öffnung, insbesondere SchlitzOpening, especially slot
2121st: MitnehmerausnehmungDriver recess
2222: MitnehmerausnehmungDriver recess
2323: MitnehmerstrukturDriver structure
2525th: DrehachseAxis of rotation
3030th: SpreizfederSpreading spring
3131: Schenkelleg
3232: Schenkelleg
3333: KopplungsabschnittCoupling section
3434: VorspannabschnittLeader section
3535: SchraubenfederwindungenCoil spring turns
3636: KopplungselementCoupling element
3737: KopplungselementCoupling element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

WO 2013/178340 A2 [0002]
DE 102014015717 B4 [0002]
DE 102015225008 A1 [0002]
DE 102013211936 A1 [0002]

Claims

Torque transmission device (1) for torque transmission between a shaft part (2) and a hub part (3), with a spring device (4), characterized in that the spring device (4) is both rotationally fixed to the shaft part (2) and rotationally fixed to the hub part (3 ) is connected in order to connect the shaft part (2) to the hub part (3) in a rotationally fixed manner.

Torque transmission device after Claim 1 , characterized in that the shaft part (2) has a tubular body (10) with a receiving space (14) for a coupling section (33) of the spring device (4) and with at least one through hole (17, 18) through which a coupling element (36 , 37) of the spring device (4) passes through in order to establish the rotationally fixed connection between the shaft part (2) and the hub part (3).

Torque transmission device after Claim 2 , characterized in that the receiving space (14) is open at one end (16) of the tubular body (10) and is delimited at the opposite end by a connecting section (13) which represents a mounting stop for the spring device (4).

Torque transmission device after Claim 2 or 3rd , characterized in that the hub part (3) has at least one driver recess (21, 22) for the rotationally fixed reception of the coupling element (36, 37) of the spring device (4) which extends through the through hole (17, 18) in the tubular body (10).

Torque transmission device according to one of the preceding claims, characterized in that the spring device (4) is designed as an expansion spring (30) with two legs (31, 32) biased away from one another, which serve to represent two coupling elements (36, 37).

Torque transmission device after Claim 5 characterized in that the tubular body (10) has at least two openings (19, 20) through which the coupling elements (36, 37) engage in a driver structure (23) of the hub part (3) in order to ensure the rotationally fixed connection between the shaft part ( 2) and the hub part (3).

Torque transmission device after Claim 6 , characterized in that the driver structure (23) is designed as an internal polygon or as an internal toothing.

Torque transmission device according to one of the Claims 5 to 7 , characterized in that the spring device (4) has a biasing section (34) which is arranged at one end of the spring device (4) inside the shaft part or, at least partially, outside the shaft part (2) and / or the hub part (3) and serves to bias the spreading spring legs (31, 32).

Method for assembling a torque transmission device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring device (4) and / or the shaft part (2) with the spring device (4) are / are mounted without axial force in terms of assembly function, in particular without a mechanical interface between the shaft part (2) and the hub part (3) is visible.

Spring device (4), shaft part (2) and / or hub part (3) for a torque transmission device (1) according to one of the Claims 1 to 8th .