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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft Toleranzringe für Drehmomentübertragungsvorrichtungen.
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STAND DER TECHNIK
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Es wird nun ein herkömmliches Beispiel beschrieben.
26 zeigt eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen Drehmomentübertragungsvorrichtung. Wie in
26 gezeigt, besitzt die Drehmomentübertragungsvorrichtung T ein inneres axiales Element S1, ein äußeres axiales Element S2, die konzentrisch angeordnet sind, und einen in einen ringförmigen Raum zwischen den axialen Elementen S1 und S2 eingepassten Toleranzring
10. Das innere axiale Element S1 hat eine äußere Umfangsfläche S1a in Form eines Hohlzylinders mit einem vorbestimmten Außendurchmesser. Außerdem hat das äußere axiale Element S2 eine innere Umfangsfläche S2a in Form eines Hohlzylinders mit einem größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der äußeren Umfangsfläche S1a des inneren axialen Elements S1. Der Toleranzring
10 wirkt als Drehmomentbegrenzer, um eine Relativdrehung zwischen den axialen Elementen S1 und S2 zu erlauben, so dass sich die axialen Elemente S1 und S2 zusammen drehen, wenn ein Eingangsdrehmoment niedriger ist als ein vorbestimmtes Drehmoment. Wenn das Eingangsdrehmoment höher ist als das vorbestimmte Drehmoment gleiten die axialen Elemente S1 und S2 aneinander. Ein als Drehmomentbegrenzer wirkender Toleranzring ist zum Beispiel in der
Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2002-308119 beschrieben.
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Ein Beispiel für den in der Drehmomentübertragungsvorrichtung T verwendeten Toleranzring 10 wird nun beschrieben. 27 ist eine perspektivische Ansicht eines Toleranzrings. 28 ist eine Seitenansicht längs einer axialen Richtung. 29 ist eine Draufsicht auf einen abgewickelten Toleranzring. 30 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XXX-XXX in 29. 31 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XXXI-XXXI in 29.
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Wie in 27 und 28 gezeigt, besteht der Toleranzring 10 aus einem Ringkörper 11, der ein Federverhalten zeigt und die Form eines Hohlzylinders besitzt, wobei sich in Umfangsrichtung ein Spalt zwischen beiden Kanten befindet. Der Ringkörper 11 weist eine Vielzahl von Vorsprüngen 13 auf, die in radialer Richtung nach außen ragen und in regelmäßigen Intervallen in Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Zahl der Vorsprünge 13 beträgt zum Beispiel achtundzwanzig in Umfangsrichtung, und sie sind in zwei Reihen in axialer Richtung angeordnet. Da die Reihen der Vorsprünge 13 symmetrisch um eine zur Achse des Toleranzrings 10 vertikale Ebene positioniert sind, wird nur eine Reihe beschrieben, während auf die Erläuterung der anderen Reihe verzichtet wird. Der Toleranzring 10, der in Form einer Platte (d. h. Zwischenprodukt vor dem Formen zu einem Zylinder) abgewickelt ist, wird als mit Vorsprüngen versehene Platte 10A bezeichnet (siehe 29–31). Der Toleranzring 10 wird hergestellt durch Biegen der mit Vorsprüngen versehenen Platte 10A zu einem Zylinder. Der Toleranzring 10 besteht vorzugsweise aus metallischen Materialien und kann auch aus Harzmaterialien bestehen.
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Die Vorsprünge 13 haben dieselbe Gestalt und sind regelmäßig und fortlaufend in Umfangsrichtung angeordnet. Jeder der Vorsprünge 13 ist in einer Walmdachform (siehe 27) mit einem dreieckigen Querschnitt (siehe 30), einer vorbestimmten Länge 13L in axialer Richtung (siehe 29 und 31), einer vorbestimmten Breite 13W in Umfangsrichtung (siehe 29 und 30) und einer vorbestimmten Höhe 13H ausgebildet, die in radialer Richtung hervorsteht (siehe 30 und 31). Das heißt, jeder der Vorsprünge 13 besteht aus zwei dreieckigen Schrägen und zwei trapezförmigen Schrägen, so dass die Oberseiten der trapezförmigen Schrägen zusammen eine Firstlinie 13a bilden und die Unterseiten von vier Schrägen zusammen ein Rechteck bilden. Jeder der Vorsprünge 13 ist in einer Längsrichtung (vertikale Richtung in 29) und einer Breitenrichtung (horizontale Richtung in 29) symmetrisch ausgebildet. In dem Ringkörper 11 sind in anderen Flächen als den Vorsprüngen 13, d. h. in einem axial mittleren Bereich 14, axiale Endflächen 15 und Umfangskantenflächen 16 (siehe 29) auf derselben Zylinderfläche positioniert (siehe 27). Die gegenüberliegenden Kantenflächen 16 bilden zusammen zwischen sich einen Spalt 12 (27). In jeder Kantenfläche 16 wird ein Abschnitt zwischen dem Vorsprung 13 und dem Spalt 12 als Kantenabschnitt 16a bezeichnet.
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Wie in 26 gezeigt, ist der Toleranzring 10 zwischen die axialen Elemente S1 und S2 der Drehmomentübertragungsvorrichtung T eingepasst. Dabei wird der Ringkörper 11 aufgeweitet, um eng an der äußeren Umfangsfläche S1a des inneren axialen Elements S1 anzuliegen. Demzufolge ist die Breite des Spalts 12 des anliegenden Ringkörpers 11 breiter als die des Spalts 12 des nicht anliegenden Ringkörpers 11 (siehe 28). Die Firstlinie 13a jedes Vorsprungs 13 steht elastisch in Kontakt mit der inneren Umfangsfläche S2a des äußeren axialen Elements S2.
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VORVERÖFFENTLICHUNGEN
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PATENTSCHRIFTEN
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- Patentschrift 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2002-308119
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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MIT DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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In dem Toleranzring 10 befinden sich zwei Kantenflächen 16 angrenzend an den Spalt 12 (Paar rechts und links in 28) des Ringkörpers 11 jeweils im Zustand einer Auslegerfeder. Die Kantenabschnitte 16a zwischen dem Spalt 12 und jedem der Vorsprünge 13 nahe bei dem Spalt 12 (siehe 27) haben also eine geringe Steifigkeit und sind leicht zu verformen. Infolgedessen werden die Vorsprünge 13 in der Nähe des Spalts 12 (was etwa 1 bis 3 Vorsprüngen 13 in jedem Kantenbereich 16 entspricht) vermutlich eine geringere Steifigkeit aufweisen. In einer Situation, wo ein solcher Toleranzring 10 in der Drehmomentübertragungsvorrichtung T verwendet wird (siehe 26), besteht die Befürchtung, dass die Vorsprünge 13 in der Nähe des Spalts 12 leicht zusammenfallen könnten, so dass die axialen Elemente S1 und S2 exzentrisch werden. Das heißt, wenn sich in 26 die Achse des äußeren axialen Elements S2 relativ zur Achse des inneren axialen Elements S1 nach unten bewegt, verengt sich ein Raum zwischen den axialen Elementen S1 und S2 in der Nähe des Spalts 12 (oberes Ende in 26), während sich ein anderer Raum zwischen den axialen Elementen S1 und S2 auf einer dem Spalt 12 gegenüberliegenden Fläche in radialer Richtung (unteres Ende in 26) verbreitert. Die Exzentrizität zwischen den axialen Elementen S1 und S2 ist somit unerwünscht, da sie eine Vergrößerung des Rutschmoments in einem Bereich in Umfangsrichtung bewirkt und eine Verringerung des Rutschmoments in einem anderen Bereich bewirkt, so dass der Oberflächendruck bemerkenswert ungleichmäßig wird, und zu einer Lageverschiebung des inneren axialen Elements S1 und/oder des äußeren axialen Elements S2 führt.
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Demzufolge besteht ein Bedarf für Toleranzringe für Drehmomentübertragungsvorrichtungen, die eine Exzentrizität zwischen den axialen Elementen der Drehmomentübertragungsvorrichtungen verhindern können.
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MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
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Eine Ausgestaltung dieser Offenbarung ist ein drehmomentübertragender Toleranzring mit einem Ringkörper, der aus einer elastischen Platte besteht und in einer im Wesentlichen hohlzylindrischen Form mit zwei sich in axialer Richtung erstreckenden Kanten ausgebildet ist. Der Ringkörper weist eine Vielzahl von Vorsprüngen auf, die radial hervorstehen und längs einer Umfangsrichtung ausgerichtet sind. Er kann einen ersten Bereich besitzen, der einige der Vorsprünge einschließlich zweier Vorsprünge angrenzend an die beiden Kanten aufweist. Er kann einen zweiten Bereich besitzen, der auf einer in einer diametralen Richtung dem ersten Bereich entgegengesetzten Seite positioniert ist und einige der Vorsprünge aufweist. Vorzugsweise haben die beiden Vorsprünge die gleiche Steifigkeit wie einer der Vorsprünge in dem zweiten Bereich.
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Gemäß der Ausgestaltung kann, da die Steifigkeiten der Vorsprünge in der diametralen Richtung durch einen zwischen den beiden Kanten ausgebildeten Spalt ausgewogen sind, das Zusammenfallen der beiden Vorsprünge verhindert werden, so dass eine Exzentrizität zwischen den axialen Elementen der Drehmomentübertragungsvorrichtung verhindert werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Querschnittsansicht einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
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2 ist eine perspektivische Ansicht eines Toleranzrings;
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3 ist eine Draufsicht auf einen abgewickelten Toleranzring;
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4 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie IV-IV in 3;
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5 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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6 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;
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7 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform;
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8 ist eine Draufsicht auf den abgewickelten Toleranzring;
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9 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie IX-IX in 8;
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10 ist eine Draufsicht auf den abgewickelten Toleranzring gemäß einer fünften Ausführungsform;
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11 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XI-XI in 10;
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12 ist eine Draufsicht auf den abgewickelten Toleranzring gemäß einer sechsten Ausführungsform;
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13 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XIII-XIII in 12;
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14 ist eine Draufsicht auf den abgewickelten Toleranzring gemäß einer siebten Ausführungsform;
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15 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XV-XV in 14;
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16 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XVI-XVI in 14;
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17 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform;
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18 ist eine Seitenansicht eines signifikanten Abschnitts des Toleranzrings;
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19 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform;
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20 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform;
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21 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform;
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22 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform;
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23 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform;
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24 ist eine Unteransicht des abgewickelten Toleranzrings;
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25 ist eine Querschnittsansicht einer Variante der Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
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26 ist eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen Drehmomentübertragungsvorrichtung;
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27 ist eine perspektivische Ansicht eines Toleranzrings;
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28 ist eine Seitenansicht des Toleranzrings in einer axialen Richtung;
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29 ist eine Draufsicht auf den abgewickelten Toleranzring;
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30 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XXX-XXX in 29; und
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31 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XXXI-XXXI in 29.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Im Folgenden wird jede Ausführungsform anhand der Zeichnungen beschrieben. Weil der Toleranzring jeder Ausführungsform auf dem herkömmlichen Beispiel basiert (siehe 26–31) und mit einigen Änderungen versehen ist, werden solche Änderungen beschrieben, während auf überlappende Erläuterungen verzichtet wird. Zur besseren Erklärung wird der Vorsprung 13 als Grundform verwendet, so dass der Vorsprung 13 als „Standardvorsprung 13” bezeichnet wird.
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[Erste Ausführungsform]
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Es wird nun eine erste Ausführungsform beschrieben. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Drehmomentübertragungsvorrichtung. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Toleranzrings. 3 ist eine Draufsicht auf denselben abgewickelten Toleranzring. 4 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie IV-IV in 3.
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In Bezug auf einen für eine Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform verwendeten Toleranzring 10 sind an jedem Kantenbereich 16 des Ringkörpers 11 eineinhalb verstärkte Vorsprünge 131 und 132 symmetrisch um den Spalt 12 herum ausgebildet. Der verstärkte Vorsprung 131 hat eine schmalere Breite 131W (siehe 3 und 4) als die Breite 13W der Standardvorsprünge 13 (siehe 29 und 30). Wegen dieser Ausführung ist die Steifigkeit der verstärkten Vorsprünge 131 höher als jene der Standardvorsprünge 13. Außerdem haben die verstärkten Vorsprünge 131 jeweils dieselbe Länge 13L wie die Länge 13L der Standardvorsprünge 13 (siehe 29 und 31). Darüber hinaus haben die verstärkten Vorsprünge 131 jeweils dieselbe Höhe 13H wie die Höhe 13H der Standardvorsprünge 13 (siehe 30 und 31). Jeder der verstärkten Vorsprünge 131 ist kontinuierlich mit dem Standardvorsprung 13 ausgebildet, der an den verstärkten Vorsprung 131 und den verstärkten Vorsprung 132 angrenzt (siehe 3 und 4). Hier erhöhen die verstärkten Vorsprünge 132 die Steifigkeit der Kantenabschnitte 16a und werden somit als Kantenverstärkungsabschnitte 132 bezeichnet.
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Jeder der Kantenverstärkungsabschnitte 132 ist in Breitenrichtung (horizontale Richtung in 3) halb so groß wie der verstärkte Vorsprung 131 ausgebildet und ist in jeder Kantenfläche 16 an dem Kantenabschnitt 16a angrenzend an den verstärkten Vorsprung 131 angeordnet. Eine Firstlinie 132a jedes Kantenverstärkungsabschnitts 132 (siehe 3) ist an einer Kante jeder Kantenfläche 16 in Umfangsrichtung positioniert. Durch die Ausbildung der Kantenverstärkungsabschnitte 132 werden die Kantenabschnitte 16a (einschließlich der Kantenverstärkungsabschnitte 132) in der Nähe des Spalts 12 des Ringkörpers 11 in der axialen Richtung (vertikale Richtung in 3) abwechselnd konkav und konvex, wodurch ihre Steifigkeit erhöht wird. Demzufolge erhöht sich die Steifigkeit der beiden verstärkten Vorsprünge 131.
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Die Zahl der Standardvorsprünge 13 wird von achtundzwanzig im Stand der Technik (siehe 28) auf achtzehn reduziert. Zwischen den nahe beieinander liegenden Standardvorsprüngen 13 sind umfangsmäßig ebene Flächen 17 (siehe 2 und 3) auf derselben Zylinderfläche wie der axial mittlere Bereich 14 und die beiden Endflächen 15 des Ringkörpers 11 positioniert. In einer Situation, wo der Toleranzring 10 zwischen die axialen Elemente S1 und S2 der Drehmomentübertragungsvorrichtung T (siehe 1) eingepasst ist, die als „eingepasster Zustand” bezeichnet wird, sind die achtzehn Standardvorsprünge 13 in regelmäßigen Intervallen in Umfangsrichtung des Ringkörpers 11 und einander in der radialen Richtung des Ringkörpers 11 gegenüberliegend angeordnet (auf einer sich in der diametralen Richtung erstreckenden Linie 13D positioniert). In einer Querschnittsansicht senkrecht zur Achse des Ringkörpers 11 sind die Standardvorsprünge 13 symmetrisch um eine Linie 11L positioniert, die sich diametral durch eine Mitte des Spalts 12 des Ringkörpers 11 erstreckt (zweiseitig symmetrisch in 1).
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Aufgrund der Erhöhung der Steifigkeit der verstärkten Vorsprünge 131 des Ringkörpers 11 und der Erhöhung der Steifigkeit der Kantenabschnitte 16a in der Nähe des Spalts 12 ist die Konstruktion so, dass die Steifigkeit jedes verstärkten Vorsprungs 131 gleich der Steifigkeit des in einer dem Spalt 12 radial gegenüberliegenden Hälfte (untere Hälfte in 1) des Ringkörpers 11 positionierten Standardvorsprungs 13 ist.
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Der oben genannte Toleranzring 10 ist so ausgeführt, dass die Steifigkeit der beiden verstärkten Vorsprünge 131 des Ringkörpers 11 jeweils gleich der Steifigkeit des in der dem Spalt 12 des Rings 11 diametral gegenüberliegenden Hälfte angeordneten Standardvorsprungs 13 ist. Demzufolge ist die Steifigkeit der Vorsprünge (des Standardvorsprungs 13 und des verstärkten Vorsprungs 131) in der sich durch den Spalt 12 des Toleranzrings 10 erstreckenden diametralen Richtung (vertikale Richtung in 1) ausgewogen, so dass sie das Zusammenfallen der beiden verstärkten Vorsprünge 131 verhindern kann und somit eine Exzentrizität zwischen den axialen Elementen S1 und S2 der Drehmomentübertragungsvorrichtung verhindern kann. Sie kann also einen ungleichmäßigen Oberflächendruck in Umfangsrichtung aufgrund der Exzentrizität zwischen den axialen Elementen S1 und S2 verhindern. Ferner kann sie eine Lageverschiebung des inneren axialen Elements S1 und/oder des äußeren axialen Elements S2 unterbinden.
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Neben einer Erhöhung der Steifigkeit der beiden verstärkten Vorsprünge 131 des Ringkörpers 11 können die Kantenabschnitte 132 an den Kantenabschnitten 16a angrenzend an die beiden verstärkten Vorsprünge 131 ausgebildet sein. Dies kann die Steifigkeit der beiden verstärkten Vorsprünge 131 erhöhen. Die Steifigkeit der beiden verstärkten Vorsprünge 131 des Ringkörpers 11 kann also durch die Verstärkung selbst und die Erhöhung der Steifigkeit der Kantenabschnitte 16a erhöht werden. Hier können an jeder Kantenfläche 16 mehrere verstärkte Vorsprünge 131 ausgebildet sein. Die Kantenverstärkungsabschnitte 132 sind jeweils nicht auf eine einer Hälfte des verstärkten Vorsprungs 131 entsprechende Form beschränkt. Sie können in jeder beliebigen Form ausgebildet sein, die an dem Kantenabschnitt 16a in der Nähe des Spalts 12 mindestens einmal radial konkav oder konvex ist.
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Im eingepassten Zustand des Toleranzrings 10 in der Drehmomentübertragungsvorrichtung T (siehe 1) sind die Standardvorsprünge 13 in regelmäßigen Intervallen in Umfangsrichtung des Ringkörpers 11 angeordnet. Sie können einander in diametraler Richtung des Ringkörpers 11 gegenüberliegend angeordnet sein (so dass sie auf der sich in der diametralen Richtung erstreckenden Linie 13D positioniert sind). Somit ist es leicht, die Steifigkeit der Standardvorsprünge 13 im Gleichgewicht zu halten.
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[Zweite Ausführungsform]
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Es wird nun eine zweite Ausführungsform beschrieben. Diese Ausführungsform entspricht mit einigen Änderungen der ersten Ausführungsform. 5 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung.
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Wie in 5 gezeigt, wurde bei dem Toleranzring 10 dieser Ausführungsform auf die verstärkten Vorsprünge 131 und die Kantenverstärkungsabschnitte 132 der ersten Ausführungsform (siehe 1) verzichtet, während jeweils drei verstärkte Vorsprünge 13A, 13B und 13C in der Nähe des Spalts 12 des Ringkörpers 11 ausgebildet sind. Die verstärkten Vorsprünge 13A, 13B und 13C sind in der gleichen Form ausgebildet wie der Standardvorsprung 13 und entlang der Umfangsrichtung von einer Seite des Spalts 12 zu der Seite des Standardvorsprungs 13 ausgerichtet. An dem Ringkörper 11 sind die axial mittlere Fläche 14, die axialen Endflächen 15 und die Umfangskantenflächen 16 (einschließlich der Kantenabschnitte 16a) so ausgebildet, dass sie auf derselben Zylinderfläche positioniert sind wie im Stand der Technik (siehe 26).
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Die verstärkten Vorsprünge 13A, 13B und 13C sind so angeordnet, dass die Intervalle dazwischen von der Seite des Standardvorsprungs 13 zur Seite des Spalts 12 allmählich schmaler werden. Insbesondere wird ein Abstand zwischen den verstärkten Vorsprüngen 13A und 13B als d1 bezeichnet, wird ein Abstand zwischen den verstärkten Vorsprüngen 13B und 13C als d2 bezeichnet, wird ein Abstand zwischen den verstärkten Vorsprüngen 13C und dem Standardvorsprung 13 als d3 bezeichnet und wird ein Abstand zwischen den Standardvorsprüngen 13 als d4 bezeichnet. Die Abstände d1, d2 und d3 sind so festgelegt, dass sie der Beziehung d1 < d2 < d3 < d4 genügen. Aufgrund dieser Ausführung erhöht sich die Steifigkeit der verstärkten Vorsprünge 13A, 13B und 13C in der Nähe des Spalts 12 des Ringkörpers 11.
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Die verstärkten Vorsprünge 13A, 13B und 13C können so ausgeführt sein, dass mindestens zwei von ihnen aneinander grenzen. Die auf der dem Spalt 12 des Ringkörpers 11 diametral gegenüberliegenden Hälfte gelegenen Standardvorsprünge 13 können so positioniert sein, dass zum Beispiel die Intervalle zwischen jeweils drei Standardvorsprüngen 13, die auf jeder Seite der sich diametral durch die Mitte des Spalts 12 des Ringkörpers 11 erstreckenden Linie 11L positioniert sind, zu der Linie 11L hin allmählich breiter werden, um die Steifigkeit der auf der dem Spalt 12 des Ringkörpers 11 diametral gegenüberliegenden Hälfte gelegenen Standardvorsprünge herabzusetzen. In diesem Fall kann die Steifigkeit der beiden Vorsprünge 13 in der Nähe des Spalts 12 des Ringkörpers 11 gegenüber den auf der dem Spalt 12 diametral gegenüberliegenden Hälfte gelegenen Standardvorsprüngen 13 erhöht werden.
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[Dritte Ausführungsform]
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Es wird nun eine dritte Ausführungsform beschrieben. Diese Ausführungsform entspricht mit einigen Änderungen der ersten Ausführungsform. 6 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung.
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Wie in 6 gezeigt, wurde bei dem Toleranzring 10 dieser Ausführungsform auf die verstärkten Vorsprünge 131 und die Kantenverstärkungsabschnitte 132 der ersten Ausführungsform (siehe 1) verzichtet, während zwei der Standardvorsprünge 13 hinzugefügt wurden, so dass insgesamt zwanzig Standardvorsprünge 13 ausgebildet sind. Die zwanzig Standardvorsprünge 13 sind in regelmäßigen Intervallen in Umfangsrichtung angeordnet. Die Steifigkeit der beiden Standardvorsprünge 13 in der Nähe des Spalts 12 des Ringkörpers 11 wird durch eine Oberflächenbehandlung wie zum Beispiel Kugelstrahlen oder eine Wärmebehandlung erhöht.
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Da gemäß dieser Ausführungsform die insgesamt zwanzig Standardvorsprünge 13 in regelmäßigen Intervallen in Umfangsrichtung angeordnet sind, ist es leicht möglich, die Steifigkeit der Standardvorsprünge 13 über den gesamten Umfang des Toleranzrings 10 auszugleichen. Bei dieser Ausführungsform sind an den Kantenflächen 16 in der Nähe des Spalts 12 des Ringkörpers 11 die Standardvorsprünge 13 in der Nähe des Spalts 12 so ausgebildet, dass sie die Kantenabschnitte 16a überlappen. Dabei können die Standardvorsprünge 13 genauso wie im Stand der Technik angrenzend an die Kantenabschnitte 16a angeordnet sein (siehe 26). Die Steifigkeit der beiden Standardvorsprünge 13 in der Nähe des Spalts 12 des Ringkörpers 11 kann neben der Oberflächenbehandlung durch zusätzliche Verstärkungselemente, eine größere Dicke oder dergleichen erhöht werden.
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[Vierte Ausführungsform]
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Es wird nun eine vierte Ausführungsform beschrieben. Diese Ausführungsform entspricht mit einigen Änderungen dem Stand der Technik. 7 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung. 8 ist eine Draufsicht auf denselben abgewickelten Toleranzring 10. 9 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie IX-IX in 8.
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Wie in 7–9 gezeigt, sind bei dem Toleranzring 10 dieser Ausführungsform gewisse Merkmale ähnlich ausgebildet wie bei der ersten Ausführungsform (siehe 1–4). An den beiden Kantenflächen 16 in der Nähe des Spalts 12 des Ringkörpers 11 des Standes der Technik (siehe 28–30) sind die verstärkten Vorsprünge 131 und die Kantenverstärkungsabschnitte 132 symmetrisch um den Spalt 12 herum ausgebildet. Die Zahl der Standardvorsprünge ist von achtundzwanzig im Stand der Technik (siehe 28) auf fünfundzwanzig reduziert. Die fünfundzwanzig Standardvorsprünge 13 sind regelmäßig und kontinuierlich in Umfangsrichtung angeordnet, genau wie im Stand der Technik (siehe 29 und 30).
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[Fünfte Ausführungsform]
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Es wird nun eine fünfte Ausführungsform beschrieben. Diese Ausführungsform entspricht mit einigen Änderungen der vierten Ausführungsform. 10 ist eine Draufsicht auf den abgewickelten Toleranzring. 11 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XI-XI in 10.
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Wie in 10 und 11 gezeigt, wurde bei dem Toleranzring 10 gemäß dieser Ausführungsform auf die Kantenverstärkungsabschnitte 132 der vierten Ausführungsform (siehe 7–9) verzichtet. Infolgedessen sind die Kantenabschnitte 16a auf derselben Zylinderfläche positioniert wie die axial mittlere Fläche 14. Außerdem sind die Endflächen 15 an Kantenflächen 16 genauso wie im Stand der Technik in der Nähe des Spalts 12 des Ringkörpers 11 ausgebildet (siehe 29 und 30).
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[Sechste Ausführungsform]
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Es wird nun eine sechste Ausführungsform beschrieben. Diese Ausführungsform entspricht mit einigen Änderungen dem Stand der Technik. 12 ist eine Draufsicht auf den abgewickelten Toleranzring. 13 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XIII-XIII in 12.
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Wie in 12 und 13 gezeigt, sind bei dem Toleranzring 10 dieser Ausführungsform die beiden Standardvorsprünge 13 in der Nähe des Spalts 12 des Standes der Technik (siehe 26–31) durch verstärkte Vorsprünge 133 ersetzt. Die verstärkten Vorsprünge 133 haben jeweils eine Länge 133L langer als die Länge 13L der Standardvorsprünge 13 (siehe 29 und 31). Wegen dieser Ausführung ist die Steifigkeit der verstärkten Vorsprünge 133 höher als die Steifigkeit der Standardvorsprünge 13. Die verstärkten Vorsprünge 133 sind mit derselben Breite 13W ausgebildet wie die Breite 13W der Standardvorsprünge 13 (siehe 29 und 30). Die verstärkten Vorsprünge 133 sind mit derselben Höhe 13H ausgebildet wie die Höhe 13H der Standardvorsprünge 13 (siehe 30 und 31).
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[Siebte Ausführungsform]
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Es wird nun eine siebte Ausführungsform beschrieben. Diese Ausführungsform entspricht mit einigen Änderungen dem Stand der Technik. 14 ist eine Draufsicht auf den abgewickelten Toleranzring. 15 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XV-XV in 14. 16 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XVI-XVI in 14.
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Wie in 14–16 gezeigt, sind bei dem Toleranzring 10 dieser Ausführungsform die beiden Standardvorsprünge 13 in der Nähe des Spalts 12 des Standes der Technik (siehe 26–31) durch verstärkte Vorsprünge 134 ersetzt. Die verstärkten Vorsprünge 134 haben jeweils eine Höhe 134H (siehe 15 und 16), die höher ist als die Höhe 13H der Standardvorsprünge 13 (siehe 30 und 31). Dies führt zu einer hohen Steifigkeit der verstärkten Vorsprünge 134 im Vergleich zu der Steifigkeit der Standardvorsprünge 13. Die verstärkten Vorsprünge 134 sind mit derselben Länge 13L ausgebildet wie die Länge 13L der Standardvorsprünge 13 (siehe 29 und 31). Die verstärkten Vorsprünge 134 sind mit derselben Breite 13W ausgebildet wie die Breite 13W der Standardvorsprünge 13 (siehe 29 und 30).
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[Achte Ausführungsform]
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Es wird nun eine achte Ausführungsform beschrieben. Diese Ausführungsform entspricht mit einigen Änderungen dem Stand der Technik. 17 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung. 18 ist eine Seitenansicht eines Teils des Toleranzrings.
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Wie in 17 und 18 gezeigt, ist bei dem Toleranzring 10 dieser Ausführungsform der dem Spalt 12 diametral gegenüberliegend positionierte Standardvorsprung 13 durch einen geschwächten Vorsprung 135 ersetzt. Der geschwächte Vorsprung 135 hat eine Höhe 135H (siehe 18), die niedriger ist als die Höhe 13H der Standardvorsprünge 13 (siehe 30 und 31). Dies führt zu einer geringeren Steifigkeit des geschwächten Vorsprungs 135 im Vergleich zu der Steifigkeit der Standardvorsprünge 13. Demzufolge kann bei dieser Ausführungsform die Steifigkeit der beiden Vorsprünge 13 in der Nähe des Spalts 12 des Ringkörpers 11 gegenüber der Steifigkeit des geschwächten Vorsprungs 135 erhöht werden. Der geschwächte Vorsprung 135 ist mit derselben Länge 13L ausgebildet wie die Länge 13L der Standardvorsprünge 13 (siehe 29 und 31). Der geschwächte Vorsprung 135 hat dieselbe Breite 13W wie die Breite 13W der Standardvorsprünge 13 (siehe 29 und 30).
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Die Gesamtzahl des geschwächten Vorsprungs 135 und der Standardvorsprünge 13 ist auf siebenundzwanzig eingestellt, so dass der geschwächte Vorsprung 135 dem Spalt 12 diametral gegenüberliegend positioniert ist (Lagebeziehung auf der sich in der diametralen Richtung erstreckenden Linie 11L). Die sechsundzwanzig Standardvorsprünge 13 sind symmetrisch um die sich diametral durch die Mitte des Spalts 12 des Ringkörpers 11 erstreckende Link 11L angeordnet (rechts-links-symmetrisch gemäß 17).
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[Neunte Ausführungsform]
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Es wird nun eine neunte Ausführungsform beschrieben. Diese Ausführungsform entspricht mit einigen Änderungen dem Stand der Technik. 19 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung.
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Wie in 17 und 18 gezeigt, ist bei dem Toleranzring 10 dieser Ausführungsform der dem Spalt 12 des Ringkörpers 11 der achten Ausführungsform (siehe 17 und 18) diametral gegenüberliegend positionierte geschwächte Vorsprung 135 durch einen Standardvorsprung 13 ersetzt. Was die Standardvorsprünge 13 angeht, sind diese auf halber Strecke dem Spalt 12 diametral gegenüberliegend angeordnet (untere Hälfte in 19), zum Beispiel sind zwei Standardvorsprünge 13, an neunter Stelle von der Seite des Spalts 12 aus (ein Paar in 19), durch geschwächte Vorsprünge 135 ersetzt. Die geschwächten Vorsprünge 135 haben die gleiche Form wie jene der achten Ausführungsform. Die geschwächten Vorsprünge 135 müssen nur auf halber Strecke dem Spalt 12 diametral gegenüberliegend (untere Hälfte in 19) symmetrisch um die Linie 11L herum (rechts-links-symmetrisch gemäß 19) angeordnet werden. Auf diese Weise können ein oder mehr geschwächte Vorsprünge 135 anstelle von ein oder mehr Standardvorsprüngen 13 verwendet werden. Diese befinden sich an siebter bis zwölfter Stelle von der Seite des Spalts 12 aus.
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[Zehnte Ausführungsform]
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Es wird nun eine zehnte Ausführungsform beschrieben. Diese Ausführungsform entspricht mit einigen Änderungen der achten Ausführungsform. 20 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung.
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Wie in 20 gezeigt, wurde bei dem Toleranzring 10 gemäß dieser Ausführungsform auf den geschwächten Vorsprung 135 der achten Ausführungsform (siehe 17) verzichtet. Eine Fläche, wo auf den geschwächten Vorsprung 135 verzichtet wurde, ist als ebene Fläche 136 geformt, die auf derselben Zylinderfläche wie die Endflächen 15 und die Kantenflächen 16 des Ringkörpers 11 positioniert ist. Auf diese Weise wird ein Abstand zwischen den benachbarten Standardvorsprüngen 13 auf der ebenen Fläche 136 breiter.
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[Elfte Ausführungsform]
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Es wird nun eine elfte Ausführungsform beschrieben. Diese Ausführungsform entspricht mit einigen Änderungen der neunten Ausführungsform. 21 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung.
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Wie in 21 gezeigt, wurde bei dem Toleranzring 10 gemäß dieser Ausführungsform auf die beiden geschwächten Vorsprünge 135 (Paar rechts und links in 21) der neunten Ausführungsform (siehe 19) verzichtet. Flächen, wo auf die geschwächten Vorsprünge 135 verzichtet wurde, sind als ebene Flächen 136 geformt, die auf derselben Zylinderfläche wie die Endflächen 15 und die Kantenflächen 16 des Ringkörpers 11 ähnlich wie bei der zehnten Ausführungsform (20) positioniert sind, so dass die Abstände zwischen den Standardvorsprüngen 13 auf jeder ebenen Fläche 136 breiter werden.
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[Zwölfte Ausführungsform]
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Es wird nun eine zwölfte Ausführungsform beschrieben. Diese Ausführungsform entspricht mit einigen Änderungen der achten Ausführungsform. 22 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung.
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Wie in 22 gezeigt, wurde bei dem Toleranzring 10 dieser Ausführungsform der geschwächte Vorsprung 135 der achten Ausführungsform (siehe 17) durch einen breiten geschwächten Vorsprung 137 ersetzt. Der geschwächte Vorsprung 137 dieser Ausführungsform hat eine größere Breite 137W als die Breite 13W der Standardvorsprünge 13 (siehe 29 und 30). Dies führt zu einer geringeren Steifigkeit des geschwächten Vorsprungs 137 im Vergleich zu der Steifigkeit der Standardvorsprünge 13. Der geschwächte Vorsprung 137 ist mit derselben Länge 13L ausgebildet wie die Länge 13L der Standardvorsprünge 13 (siehe 29 und 31). Der geschwächte Vorsprung 137 ist mit derselben Höhe 13H ausgebildet wie die Höhe 13H der Standardvorsprünge 13 (siehe 30 und 31). Wenn die Länge 13L der Standardvorsprünge 13 verkürzt ist, kann hier die Steifigkeit eines gebildeten geschwächten Vorsprungs 137 gering sein.
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[Dreizehnte Ausführungsform]
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Es wird nun eine dreizehnte Ausführungsform beschrieben. Diese Ausführungsform entspricht mit einigen Änderungen der zehnten Ausführungsform. 23 ist eine Querschnittsansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung. 24 ist eine Unteransicht des Toleranzrings.
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Wie in 23 und 24 gezeigt, sind bei dem Toleranzring 10 dieser Ausführungsform auf der ebenen Fläche 136 der zehnten Ausführungsform Nuten 138 ausgebildet, die sich von axialen Endflächen 15 in Richtung zu einer mittigen Fläche des Ringkörpers 11 erstrecken (siehe 20). Da bei dieser Ausführung die Steifigkeit der ebenen Fläche 136 abnimmt, wird die Steifigkeit der beiden auf jeder Seite der Nuten 138 positionierten Standardvorsprünge 13 gering. Die Nuten 138 können als Loch geformt sein. Bei dieser Ausführungsform sind die Standardvorsprünge 13 mit einer längeren Länge 13La in der axialen Richtung (vertikale Richtung in 24) geformt. Weiterhin sind eine Anzahl Standardvorsprünge 13 in einer Linie in Umfangsrichtung angeordnet.
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Diese Offenbarung ist nicht auf die obengenannten Ausführungsformen beschränkt und es können Modifikationen vorgenommen werden, ohne von der Substanz dieser Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können Mittel zum Erhöhen der Steifigkeit des Vorsprungs und/oder Mittel zum Herabsetzen der Steifigkeit des Vorsprungs nach Bedarf geändert werden. Die technischen Merkmale der Ausführungsformen können unabhängig voneinander oder in Kombination miteinander verwendet werden. Die Form des Vorsprungs (Standardvorsprung, verstärkter Vorsprung, geschwächter Vorsprung) des Toleranzrings 10 kann nach Bedarf geändert werden. Der Vorsprung (Standardvorsprung, verstärkter Vorsprung, geschwächter Vorsprung) des Toleranzrings 10 ist nicht auf einen Vorsprung beschränkt, der in der radialen Richtung nach außen ragt, und kann auch in der radialen Richtung nach innen ragen, wie in 25 gezeigt. Hier ist die in 25 gezeigte Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Variante der ersten Ausführungsform, so dass entsprechende Bauteile jeweils mit denselben Symbolen gekennzeichnet sind. Der Toleranzring wird hauptsächlich für die Drehmomentübertragungsvorrichtung verwendet, doch kann er auch dazu dienen, ein Spiel zwischen einem inneren axialen Element und einem äußeren axialen Element einer Scharniervorrichtung wie zum Beispiel einer Tür zu verhindern. Außerdem wird angenommen, dass der Toleranzring zwischen einem inneren axialen Element und einem äußeren axialen Element angeordnet ist, so dass sich Umfangskantenflächen in der radialen Richtung überlappen. In diesem Fall können sich die Umfangskantenflächen in der radialen Richtung trennen und wieder miteinander in Kontakt kommen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Toleranzring
- 11
- Ringkörper
- 12
- Spalt
- 13
- Vorsprung (Standardvorsprung)
- 13A, 13B, 13C
- verstärkter Vorsprung
- 14
- mittlere Fläche
- 15
- Endfläche
- 16
- Kantenfläche
- 16a
- Kantenabschnitt
- 17
- ebene Fläche
- 131
- verstärkter Vorsprung
- 132
- Kantenverstärkungsabschnitt (verstärkter Vorsprung)
- 133
- verstärkter Vorsprung
- 134
- verstärkter Vorsprung
- 135
- geschwächter Vorsprung
- 136
- ebene Fläche
- 137
- geschwächter Vorsprung
- 138
- Nut
- S1
- inneres axiales Element
- S2
- äußeres axiales Element
- T
- Drehmomentübertragungsvorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2002-308119 [0002, 0007]
