DE19848281A1 - Kupplungseinrichtung mit einem an einer Schwungmasse vorgesehenen Aufnehmer für einen Mitnehmer - Google Patents
Kupplungseinrichtung mit einem an einer Schwungmasse vorgesehenen Aufnehmer für einen MitnehmerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
In der DE 41 22 135 A1 ist, wie beispielsweise in Fig. 1 erkennbar, eine
Kupplungseinrichtung in Form eines hydrodynamischen Drehmomentwand
lers dargestellt, bei dem eine dem Antrieb zugewandte Schwungmasse
durch einen Radialflansch gebildet wird, der von einem über eine Halterung
im Getriebegehäuse gelagerten Lagerzapfen aus nach radial außen verläuft
und fest mit der Pumpenschale des Pumpenrades verbunden ist. Das
Turbinenrad bildet dagegen mit einer Abtriebswelle eine abtriebsseitige
Schwungmasse.
Zurückkommend auf den radial inneren Lagerzapfen, ist dieser mit einer
Innenverzahnung ausgebildet, der in eine Außenverzahnung einer Antriebs
welle eingreift. Diese Antriebswelle weist anderenends ebenfalls eine
Außenverzahnung auf, über welche sie in eine entsprechende Innenver
zahnung der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eingreift. Diese
Antriebswelle dient also als Mitnehmer für die dem Antrieb zugewandte
Schwungmasse.
Obwohl durch die Antriebswelle somit eine drehfeste Verbindung zwischen
dem Antrieb und der Schwungmasse hergestellt wird, ist aufgrund von Spiel
in den Verzahnungen nicht zu vermeiden, daß beim Auftreten von Torsions
schwingungen ein Klappern im Bereich dieser Verzahnungen auftritt.
Weiterhin problematisch ist bei der bekannten Kupplungseinrichtung, daß
weder durch die Halterung für den Lagerzapfen noch durch die Antriebs
welle eine Axialsicherung der dem Antrieb zugewandten Schwungmasse
und damit des gesamten Drehmomentwandlers an der Kurbelwelle
gewährleistet ist. Dadurch könnte der Drehmomentwandler axiale Bewegun
gen vornehmen, die im Getriebe abgestützt werden müßten und dort zu
Beschädigungen führen könnten.
Zur Vermeidung der vorgenannten Probleme wird üblicherweise, wie der Fig. 1
der DE 32 22 119 C1 entnehmbar, am freien Ende der Kurbelwelle eines
Antriebs eine in Achsrichtung elastische Platte angeschraubt, die ihrerseits
im radial äußeren Bereich mit der dem Antrieb zugewandten Schwungmasse
der Kupplungseinrichtung, im vorliegenden Fall wiederum durch einen
hydrodynamischen Drehmomentwandler gebildet, verschraubt wird. Diese
Lösung ist allerdings aufwendig, weil für die Verschraubung der flexiblen
Platte mit der Schwungmasse an dieser in bestimmten Abständen zuein
ander über den Umfang verteilt Gewindeklötzchen befestigt sein müssen,
die zur Aufnahme der Schrauben dienen. Außerdem ist das Verschrauben
der flexiblen Platte mit der entsprechenden Schwungmasse der Kupplungs
einrichtung wegen beengter Bauraumverhältnisse und schwierigen
Zugangsbedingungen überaus problematisch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungseinrichtung so
auszubilden, daß diese ohne Spiel in Umfangsrichtung an einem Antrieb bei
geringstmöglichem Montageaufwand befestigbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des
Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die Maßnahme, den Mitnehmer, der am Antrieb, wie beispielsweise
der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, befestigt ist, mit einem Axial
ansatz auszubilden, bei dem zumindest ein Zahn einer Verzahnung in eine
entsprechende Verzahnung eines an der Schwungmasse befestigten
Aufnehmers eingreift, wird eine drehfeste Verbindung zwischen dem
Aufnehmer und dem Mitnehmer und damit zwischen dem Antrieb und der
Schwungmasse hergestellt. Da wenigstens eine der beiden Verzahnungen
gegenüber der jeweils anderen Verzahnung unter radialer Vorspannung
steht, ist die besagte Verbindung zwischen dem Mitnehmer und dem
Aufnehmer radial im wesentlichen spielfrei. Bei radialer Vorspannung
beispielsweise des am Axialansatz des Mitnehmers ausgebildeten,
zumindest eines Zahns wird dieser radial so tief wie möglich in die
Verzahnung des Aufnehmers hineingedrückt, um eine kraftschlüssige
Verbindung mit der Verzahnung des Aufnehmers herstellen zu können. Dies
funktioniert besonders gut, wenn die Zahnflanken beider Verzahnungen
jeweils mit einer Keilfläche ausgebildet sind, so daß beispielsweise je ein
Zahn der Verzahnung des Mitnehmers wie ein Keil zwischen je zwei Zähne
der Verzahnung des Aufnehmers radial eindringt und bei einer vorbestimm
ten Eindringtiefe festklemmt. Derart miteinander verbunden, ist zwischen
den Verzahnungen von Mitnehmer und Aufnehmer kein Spiel vorhanden, so
daß auch bei stärkeren Torsionsschwingungen kein Klappern auftreten kann.
Außerdem wird wegen des zuvor beschriebenen Festklemmens der Zähne
des Mitnehmers in der Verzahnung des Aufnehmers bei Übertragung von
Drehmoment folgender Vorteil erzielt: Aufgrund des Drehmomentes wirkt
eine Umfangskraft auf die Zähne. Da die letztgenannten allerdings spielfrei
ineinander greifen, wird jeder Zahn in Umfangsrichtung abgestützt, so daß
der Zahngrund nicht durch ein Biegemoment belastet wird. Statt dessen
muß der Zahn lediglich gegen Querkräfte abgestützt werden, so daß die
Belastung begrenzt bleibt. Dieser Vorteil kommt insbesondere dann zum
Tragen, wenn am Mitnehmer die Zähne der Verzahnung sich an Zähnen
eines Aufnehmers abstützen kann, der beispielsweise als Ring ausgebildet
ist und dadurch eine in Umfangsrichtung formstabile Verzahnung aufweist.
Besonders groß wird der Vorteil, wenn der ringförmige Aufnehmer den
Mitnehmer umschließt und mit einer Innenverzahnung versehen ist, so daß
die radiale Vorspannung in der Verzahnung des Mitnehmers bei Rotation
durch die Fliehkraft unterstützt wird, während der den Zahngrund der
Verzahnung am Aufnehmer umschließende Ring die Zähne der Verzahnung
des Mitnehmers radial abstützt.
Anspruchsgemäß ist der Verzahnung des Mitnehmers eine Axialsicherung
zugeordnet, die beispielsweise als Klaue mit einer Radialhalterung ausge
führt ist, wobei die letztgenannte in eine Radialvertiefung am Aufnehmer
eingreift. Für den Fall, daß diese Radialhalterung keilförmig ausgebildet sein
sollte, wird wiederum eine Klemmverbindung mit der formlich angepaßten
Radialvertiefung im Aufnehmer hergestellt.
Wie zuvor beschrieben, steht die Verzahnung des Mitnehmers unter radialer
Vorspannung gegenüber dem Aufnehmer. Für die Herstellung einer
Eingriffsverbindung von Mitnehmer und Aufnehmer beim Aufschieben des
letztgenannten auf den Mitnehmer wird eine Montagevorrichtung her
angezogen, die derart auf den Mitnehmer einwirkt, daß dessen Axialansatz
gegen die Wirkung der Vorspannung so verformt wird, daß die Herstellung
der Eingriffsverbindung zwischen Mitnehmer und Aufnehmer im wesentli
chen axialkraftfrei erfolgt. Sobald diese Verbindung hergestellt ist, wird die
Wirkung der Montagevorrichtung aufgehoben. Dies kann entweder dadurch
geschehen, daß die Montagevorrichtung völlig vom Mitnehmer entfernt wird
oder aber, für den Fall, daß die Montagevorrichtung auf dem Mitnehmer
belassen wird, dieselbe gelöst ist, so daß sie keine Wirkung mehr auf die
Verzahnung des Mitnehmers ausüben kann. In den Ansprüchen sind
unterschiedliche Ausführungsformen einer solchen Montagevorrichtung
behandelt.
Durch die Maßnahme, den Axialansatz des Mitnehmers an einem axial freien
Ende als Auflagefläche für die Montagevorrichtung zu nutzen, wird erreicht,
daß aufgrund der Hebelwirkung dieses freien Endes gegenüber dessen
anderem Ende, welches am Radialflansch des Mitnehmers angebunden ist,
eine relativ geringe Montagekraft durch die Montagevorrichtung in
Radialrichtung aufzubringen ist, wobei diese Montagekraft kleiner als die in
Richtung zur Verzahnung des Aufnehmers wirksame Vorspannkraft sein
kann. Aufgrund eines derart vorteilhaften Verhältnisses der Montagekraft
zur Vorspannkraft kann die letztgenannte so hoch gewählt werden, daß
allein über die Reibkraft innerhalb der Verzahnung eine axiale Bewegungs
hemmung zwischen Mitnehmer und Aufnehmer erzielt wird. Auf eine
zusätzliche Axialsicherung kann dadurch verzichtet werden.
Sofern an dem besagten freien Ende des Axialansatzes eine Axialsicherung
für die Verbindung zwischen Mitnehmer und Aufnehmer befestigt ist, kann
diese Axialsicherung im axialen Erstreckungsbereich der Verzahnung in den
Aufnehmer eingreifen. Dadurch ergibt sich ein sehr geringer axialer
Raumbedarf.
Anspruchsgemäß kann der Radialflansch des Mitnehmers mit einem axial
elastischen Flansch ausgebildet sein. Eine nochmalige Steigerung dieser
axialen Elastizität liegt darin, diesen letztgenannten Flansch mit einer
elastischen Federwindung auszuführen, so daß sich Taumelbewegungen der
Kurbelwelle besser ausgleichen lassen. Eine derartige elastische Federwin
dung am Flansch kann noch vorteilhafter wirksam sein, wenn sie mit einem
Dämpfungsmittel versehen ist, wobei dieses vorzugsweise aus einem
Elastomer besteht, das den durch die Federwindung geschaffenen, radialen
Freiraum zumindest teilweise ausfüllt. Durch ein derartiges Dämpfungsmittel
können Schwingungen gedämpft werden, die durch die zuvor erwähnten
Taumelbewegungen der Kurbelwelle an den Federwindungen ausgelöst
werden könnten.
Auch der Aufnehmer kann, nach dem Vorbild des Mitnehmers, mit einem
axial elastischen Flansch ausgebildet sein, wodurch zusätzliche axiale
Elastizität in die Verbindung des Wandlergehäuses mit der Kurbelwelle
einbringbar ist, insbesondere, wenn der axial elastische Flansch des
Aufnehmers eine elastische Federwindung aufweist. Außerdem ist, wenn
der Axialansatz des Aufnehmers an seinem freien Ende mit einer Auf
nahmefläche für eine Montagevorrichtung ausgebildet ist, bei erträglichen
Montagekräften eine hohe radiale Vorspannkraft zwischen den beiden
Verzahnungen von Mitnehmer und Aufnehmer erzielbar. Wie bereits
erläutert, ist hierdurch einerseits eine klapperfreie Verbindung zwischen den
Verzahnungen erzielbar und andererseits kann auf eine zusätzliche
Axialsicherung verzichtet werden.
Um bei derartigen Kupplungseinrichtungen die erforderliche Kupplungs
festigkeit zu erhalten, müssen die ineinander eingreifenden und gegenein
ander vorgespannten Verzahnungen mit relativ großer radialer Vorspannung
aneinander anliegen beziehungsweise die eingesetzten Bauteile müssen
entsprechend steif sein. Dies heißt jedoch, daß zur Herstellung beziehungs
weise zum Lösen des Kupplungszustands eine relativ große radiale Kraft auf
zumindest eine der Verzahnungen ausgeübt werden muß. Die vorliegende
Erfindung schlägt daher gemäß einem weiteren Aspekt eine Montagevor
richtung vor, welche dazu in der Lage ist, bei derartigen Kupplungsein
richtungen die erforderlichen Radialkräfte zu erzeugen. Insbesondere wird
eine Montagevorrichtung vorgeschlagen, durch welche ein verzahnungs
artiger Eingriff zwischen den Verzahnungen zweier Komponenten herstellbar
beziehungsweise lösbar ist, wobei die Verzahnungen wenigstens radial
ineinander eingreifen und die radial innen liegende Verzahnung nach radial
außen gegen die radial außen liegende Verzahnung vorgespannt ist und
wobei diejenige Komponente, welche die radial innen liegende Verzahnung
aufweist, wenigstens im Bereich ihrer Verzahnung radial elastisch ver
formbar ist. Die Montagevorrichtung umfaßt wenigstens ein Ringelement,
das an der Komponente, welche die radial innen liegende Verzahnung
aufweist, drehbar angebracht oder anbringbar ist. Das wenigstens eine
Ringelement weist eine Verformungsformation auf, durch welche bei
Drehung des wenigstens einen Ringelements um eine Drehachse die radiale
Positionierung der Komponente, welche die radial innere Verzahnung
aufweist, im Bereich der radial inneren Verzahnung veränderbar ist.
Diese Montagevorrichtung ist vorzugsweise derart aufgebaut, daß die
Verformungsformation jedem Zahn oder jeweils einer Gruppe von Zähnen
der radial inneren Verzahnung zugeordnet eine sich in Umfangsrichtung
erstreckende Verformungsschräge aufweist, welche nach radial innen
gerichtet ist und in Umfangsrichtung einen sich ändernden Abstand zur
Drehachse aufweist. Durch das Vorsehen dieser Verformungsschräge kann
in einfacher Weise das Umsetzen einer Drehbewegung in eine Radialver
lagerung erfolgen, wobei insbesondere durch den Schrägwinkel der
Verformungsschräge beziehungsweise der Verformungsschrägen das
Umsetzverhältnis und somit die aufzuwendende Drehkraft bestimmbar ist.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß sich in Umfangsrichtung an einen
Bereich minimalen Abstands der Verformungsschräge von der Drehachse
oder/und an einen Bereich maximalen Abstands der Verformungsschräge
von der Drehachse ein Bereich mit näherungsweise konstantem Abstand
von der Drehachse anschließt. Näherungsweise konstanter Abstand kann
hier auch einen kurzen, sich im wesentlichen tangential zu einer Radiallinie
erstreckender Bereich belasten.
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Montagevorrichtung zwei
Ringelemente auf.
Diese beiden Ringelemente umfassen dann zueinander jeweils entgegen
gesetzt verlaufende Verformungsschrägen, wobei jedem Zahn oder jeder
Gruppe von Zähnen ein Paar gebildet aus einer Verformungsschräge jedes
Ringelements zugeordnet ist.
Mit einer derartigen Montagevorrichtung kann zur Herstellung beziehungs
weise zum Lösen des Kopplungseingriffs derart vorgegangen werden, daß
die beiden Ringelemente um die Drehachse in zueinander entgegengesetzter
Richtung drehbar sind beziehungsweise gedreht werden.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die beiden Ringelemente bezüglich einander
zur Drehung in Umfangsrichtung vorgespannt sind, vorzugsweise in eine
Relativdrehlage, in welcher der Kopplungseingriff zwischen den Ver
zahnungen hergestellt ist.
Um vermittels der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung den Kopplungs
zustand herstellen beziehungsweise lösen zu können, wird vorgeschlagen,
daß das wenigstens eine Ringelement eine Werkzeugangriffsformation zum
Angreifen eines Werkzeugs aufweist, durch welches das wenigstens eine
Ringelement um die Drehachse drehbar ist.
Da die erfindungsgemäße Montagevorrichtung sehr einfach aufgebaut ist,
d. h. sehr kostengünstig und mit geringem Gesamtgewicht aufgebaut ist,
wird vorgeschlagen, daß das wenigstens eine Ringelement an derjenigen
Komponente drehbar gehalten ist, welche die radial innere Verzahnung
aufweist. Das heißt, das wenigstens eine Ringelement verbleibt permanent
an dieser bestimmten Komponente, auch dann, wenn der Kopplungszustand
hergestellt ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Kupplungseinrichtung zur
Herstellung einer Drehkopplung zwischen zwei um eine Drehachse
drehbaren Baugruppen, wobei die Kupplungseinrichtung einer der Baugrup
pen zugeordnet eine erste Komponente mit einer ersten Verzahnung umfaßt
und der anderen der Baugruppen zugeordnet eine zweite Komponente mit
einer zweiten Verzahnung umfaßt, wobei die beiden Verzahnungen radial
ineinander eingreifen und radial in den Eingriff vorgespannt sind. Eine
derartige Kupplungseinrichtung kann vorzugsweise mit einer erfindungs
gemäßen Montagevorrichtung versehen sein.
Wie bereits vorangehend angesprochen, müssen bei den verschiedenen zur
Kopplung dienenden Komponenten derartiger Kupplungseinrichtungen zwei
gegenläufige Anforderungen erfüllt werden. Zum einen müssen sie eine
ausreichende Radialelastizität aufweisen, um vermittels Montagevor
richtungen den Kopplungszustand zwischen den beiden Verzahnungen
herstellen beziehungsweise lösen zu können. Zum anderen muß bei
hergestelltem Kopplungszustand, d. h. bei miteinander kämmenden
Verzahnungen, die Vorspannkraft derart stark sein, daß der Kopplungs
zustand beibehalten bleibt und die beiden Verzahnungen in geeigneter Weise
in den Verzahnungseingriff gegeneinander vorgespannt sind. Um dieser
Anforderung gerecht zu werden, sieht die vorliegende Erfindung gemäß
einem weiteren Aspekt eine Verzahnungskomponente, insbesondere als
Mitnehmer oder Aufnehmer für eine erfindungsgemäße Kupplungsein
richtung vor, welche Verzahnungskomponente einen zentralen Körperbe
reich aufweist, von welchem nach radial außen eine Mehrzahl elastischer
zungenartiger Vorsprünge ausgeht, wobei in einem radial äußeren Bereich
von jedem Vorsprung wenigstens ein Zahn der Verzahnung vorgesehen ist.
Bei einer derartigen Ausgestaltung wird durch das Tragen von Zähnen oder
Gruppen von Zähnen auf jeweiligen zungenartigen Vorsprüngen zunächst
dafür gesorgt, daß aufgrund der Elastizität der zungenartigen Vorsprünge
durch verschiedene Montagewerkzeuge ein einfaches Lösen und Wiederher
stellen des Kopplungseingriffs möglich ist. Weiter sehen jedoch die
verschiedenen zungenartigen Vorsprünge durch die Möglichkeit, geeignete
federelastische Materialien, beispielsweise Federstahl, als Aufbaumaterial
auszuwählen, eine ausreichende Vorspannkraft vor, durch welche die
miteinander kämmenden Verzahnungen in Eingriff gehalten werden können.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß die radialen Vorsprünge
ausgehend vom Körperbereich nach radial außen eine abnehmende Breite
in Umfangsrichtung aufweisen.
Vorteilhafterweise kann hier das Verhältnis A/I von Breite im radial äußeren
Bereich zur Breite im radial inneren Bereich im Bereich von 0,5≦A/I≦1,2,
vorzugsweise bei ca. 0,8 liegen.
Zum Erhalt der erforderlichen Radialelastizität bei gleichwohl ausreichender
Festigkeit zur Übertragung der auftretenden Drehmomente ist es vorteilhaft,
wenn zwischen zwei benachbarten radialen Vorsprüngen am zentralen
Körperbereich ein im wesentlichen bogenförmiger Übergang gebildet ist. Es
hat sich hierbei als vorteilhaft erwiesen, wenn der bogenförmige Übergang
einen Krümmungsradius aufweist, welcher größer oder gleich der Material
stärke der Verzahnungskomponente im Bereich der radialen Vorsprünge ist.
Zum Erhalt der geforderten Radialelastizität einerseits und der geforderten
Radialvorspannkraft andererseits ist es ferner vorteilhaft, wenn das
Verhältnis B/M von Breite in Umfangsrichtung zu Materialstärke jeweils im
Bereich der radialen Vorsprünge im Bereich von 5≦B/M≦30, vorzugs
weise bei ca. 10 liegt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der erfindungs
gemäßen Verzahnungskomponente, bei welcher die vorangehend angespro
chenen gegenläufigen Forderungen in hervorragender Weise erfüllt werden
können, ist vorgesehen, daß ausgehend vom zentralen Körperbereich die
radialen Vorsprünge zunächst in einem ersten Biegungsbereich vorzugs
weise näherungsweise in Achsrichtung abgebogen sind, dann in einem
zweiten Biegungsbereich im wesentlichen nach radial außen abgebogen sind
und dann in einem dritten Biegungsbereich im wesentlichen in Achsrichtung
abgebogen sind und in diesem sich näherungsweise axial, d. h. z. B. mit
einem Winkel im Bereich von 0° bis 5° bezüglich der Drehachse erstrecken
den Bereich wenigstens einen Zahn der Verzahnung aufweisen. Mit einer
derartigen Anordnung wird die Radialelastizität durch radiales Einfedern
erhalten, wobei aufgrund der sich ergebenden S-Form oder schwanenhals
artigen Form dafür gesorgt werden kann, daß bei dieser Einfederung
insbesondere die die Zähne tragenden radial äußeren und sich im wesentli
chen axial erstreckende Bereiche radial verschoben und im wesentlichen
nicht verschwenkt werden, so daß über die gesamte axiale Zahnlänge
hinweg ein gleichförmiges Ineingriffbringen beziehungsweise Außereingriff
bringen mit der komplementären Verzahnung erreicht wird und ebenso ein
im wesentlichen radial gerichtetes Vorspannen im wesentlichen ohne
Verkippbewegung erzielt wird.
Hier ist es vorteilhaft, wenn ein Krümmungsradius im zweiten oder/und
dritten Biegungsbereich größer oder gleich dem 1,5fachen der Materialstärke
im Bereich der radialen Vorsprünge ist.
Ferner kann vorgesehen sein, daß der zweite und der dritte Biegungsbereich
zusammen einen im wesentlichen durchgehenden, näherungsweise
halbkreisartigen Biegungsbereich bilden.
Wenn die radialen Vorsprünge, so wie vorangehend beschrieben, im
wesentlichen S- oder schwanenhalsförmig gebogen sind und somit das
Vorspannen und das radial Einwärtsbewegen im wesentlichen durch
biegungsartige Verformung in den verschiedenen Biegungsbereichen erzielt
wird, ist es vorteilhaft, wenn die radialen Vorsprünge in ihren sich im
wesentlichen in Achsrichtung erstreckenden und jeweils wenigstens einen
Zahn aufweisenden Bereichen in Umfangsrichtung im wesentlichen nicht
gekrümmt sind. Eine derartige Krümmung hätte im Übergangsbereich zum
dritten Biegungsbereich die Bildung einer dreidimensional gekrümmten
Oberfläche mit entsprechender Steifigkeit zur Folge, was eine nachteilhafte
Auswirkung auf das Federungsverhalten haben könnte.
In diesem Falle ist es weiter bevorzugt, daß die radialen Vorsprünge im
Bereich des an den sich im wesentlichen in Achsrichtung erstreckenden
Bereich anschließenden dritten Biegungsbereichs in Umfangsrichtung im
wesentlichen nicht gekrümmt sind. Auch diese im wesentlichen bei
Betrachtung in Umfangsrichtung planare Ausgestaltung in diesem Bereich
trägt zu einer erhöhten Federelastizität bei.
Das Federungsverhalten der erfindungsgemäßen Verzahnungskomponente
kann in vorteilhafter Weise weiter dadurch beeinflußt werden, daß
wenigstens einer der radialen Vorsprünge wenigstens einen sich vorzugs
weise im wesentlichen radial erstreckenden Schlitz aufweist.
Dieser Schlitz kann beispielsweise derart ausgebildet sein, daß er sich
ausgehend vom Körperbereich wenigstens bis zum zweiten Biegungsbereich
erstreckt.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung
kann bei einer Verzahnungskomponente vorgesehen sein, daß die Zähne an
der Verzahnungskomponente jeweils im wesentlichen in Umfangsrichtung
weisende Zahnflanken aufweisen, und daß die Zahnflanken bezüglich einer
Längsmittelebene des jeweils zugeordneten Zahns in einem Winkel im
Bereich von 10° bis 50°, vorzugsweise 20° bis 30°, geneigt sind. Eine
derartige Ausgestaltungsform führt zu dem Vorteil, daß einerseits durch die
Schrägstellung der Zahnflanken die bei Drehmomenteinleitung auftretende
radial wirkende Kraftkomponente noch nicht so groß ist, daß ein ungewolltes
Außereingriffbringen der Verzahnungen hervorgerufen wird. Andererseits
weist eine derartige Schrägstellung der Zahnflanken den Vorteil auf, daß
geringe Fertigungstoleranzen, welche bei deutlich kleinerer Schrägstellung
der Zahnflanken zu ungewünschtem Bewegungsspiel führen könnten, leicht
kompensiert werden können.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Kupplungseinrichtung, welche
eine erfindungsgemäße Verzahnungskomponente als Mitnehmer oder/und
als Aufnehmer aufweist.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es
zeigt im einzelnen:
Fig. 1 einen Antrieb mit einem Mitnehmer, eingesetzt in einen Auf
nehmer einer Kupplungseinrichtung, als Schnittdarstellung;
Fig. 2 eine Herauszeichnung eines Verzahnungsteils des Mitnehmers;
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Mitnehmer gemäß der Schnittlinie III-III
in Fig. 1, allerdings ohne Befestigungsschrauben;
Fig. 4 eine Montagevorrichtung für die Verbindung des Aufnehmers mit
dem Mitnehmer in Form einer Spannschelle;
Fig. 5 wie Fig. 4, aber mit einem Druckschlauch;
Fig. 6 wie Fig. 5, aber mit einer Schutzhülle für den Druckschlauch;
Fig. 7 wie Fig. 4, aber mit einem Spannring;
Fig. 8 wie Fig. 4, aber mit einer Spannschlinge;
Fig. 9 die Spannschlinge aus Fig. 8 als Einzelheit;
Fig. 10 wie Fig. 9, aber in einer anderen Ausführung;
Fig. 11 wie Fig. 1, aber mit konstruktiv anderer Ausbildung des Mit
nehmers;
Fig. 12 wie Fig. 11, aber mit einem zusätzlichen Dämpfungsmittel;
Fig. 13 wie Fig. 1, aber mit konstruktiv anderer Ausbildung von Mit
nehmer und Aufnehmer;
Fig. 14 eine der Darstellung der Fig. 11 entsprechende Ansicht mit einer
alternativen Ausgestaltungsform einer Montagevorrichtung;
Fig. 15 eine vereinfachte Axialansicht der Darstellung der Fig. 14 bei
Betrachtung der Fig. 14 von rechts und bei hergestelltem
Kopplungszustand;
Fig. 16 eine der Fig. 15 entsprechende Ansicht bei nicht hergestelltem
Kopplungszustand;
Fig. 17 eine der Fig. 15 entsprechende Ansicht, bei welcher zusätzlich
Vorspannelemente erkennbar sind;
Fig. 18 eine Axialansicht der beiden übereinander liegenden Ringe der
Montagevorrichtung;
Fig. 19 eine der Fig. 18 entsprechende Ansicht, in welcher zusätzlich die
Vorspannelemente erkennbar sind;
Fig. 20 einen vergrößerten Abschnitt der Fig. 19;
Fig. 21 eine Draufsicht einer Vorspannfeder;
Fig. 22 einen vergrößerten Abschnitt der Fig. 16;
Fig. 23 einen vergrößerten Abschnitt der Fig. 17;
Fig. 24 eine der Fig. 14 entsprechende Ansicht einer weiteren alternati
ven Ausgestaltungsform der Montagevorrichtung;
Fig. 25 eine weitere der Fig. 14 entsprechende Ansicht mit einer
weiteren Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Montage
vorrichtung;
Fig. 26 eine Axialansicht eines erfindungsgemäßen Verzahnungselements
als Mitnehmer;
Fig. 27 eine Schnittansicht des Verzahnungselements der Fig. 25 längs
einer Linie XXVII-XXVII in Fig. 26;
Fig. 28 eine Abwandlung der in Fig. 26 dargestellten Verzahnungskom
ponente;
Fig. 29 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Abwandlung der in
Fig. 26 gezeigten Verzahnungskomponente;
Fig. 30 die Verzahnungskomponente der Fig. 29 in Axialansicht; und
Fig. 31 eine Schnittansicht der Verzahnungskomponente der Fig. 30
längs einer Linie XXXI-XXXI in Fig. 30.
In Fig. 1 ist das freie Ende der Kurbelwelle 3 einer Brennkraftmaschine
dargestellt, die als Antrieb 1 wirksam ist. Die Kurbelwelle 3 weist, über den
Umfang verteilt, eine Mehrzahl von Gewindebohrungen 5 auf, in die jeweils
ein Befestigungsmittel 7 in Form einer Schraube 9 mittels eines Gewinde
schaftes 11 derselben eingreift. Durch diese Befestigungsmittel 7 ist ein
Radialflansch 13 an der Kurbelwelle 3 befestigt, der im radialen Bereich
außerhalb der Befestigungsmittel 7 eine Querschnittsschwächung erfährt
und dadurch einen Flansch 15 erhält, der axial elastisch ist. Dieser Flansch
15 geht mittels einer Biegung 16 in einen Axialansatz 17 über, der an
seinem, von der Kurbelwelle 3 abgewandten, freien Ende 22 eine Ver
zahnung 19 mit sich im wesentlichen in Achsrichtung ersteckenden Zähnen
20 aufweist. Diese Zähne 20 gehen axial, vor Erreichen der Biegung 16, in
einen am Umfang ausgebildeten Zahngrund 21 über. Durch den Radial
flansch 13 und den axial elastischen Flansch 15 mit dem Axialansatz 17
wird ein Mitnehmer 23 gebildet, der in später ausführlicher zu beschreiben
der Weise mit einem Aufnehmer 25 in Eingriff kommt, der als Ring 27
ausgebildet und mittels einer Schweißnaht 29 an einer Schwungmasse 31
befestigt ist, die einen Primärflansch 33 aufweist. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist dieser Primärflansch 33 Teil eines Gehäuses 35
eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers als Kupplungseinrichtung,
ist aber ebenso als antriebsseitige Schwungmasse eines Zweimassen
schwungrades denkbar, wie es beispielsweise der DE 44 22 732 A1
entnehmbar ist. Zur Aufnahme des Gehäuses 35 des hydrodynamischen
Drehmomentwandlers weist die Kurbelwelle 3 in ihrem Drehzentrum eine
Axialbohrung 39 zur Aufnahme eines am Primärflansch 33 radial innen
befestigten Lagerzapfens 41 auf.
Zurückkommend auf den Mitnehmer 23, weist dieser, wie aus den Fig.
2 und 3 besser erkennbar ist, im Erstreckungsbereich seiner Verzahnung 19
zwischen je zwei Zähnen 20 je eine Zahnlücke 45 auf, in die jeweils ein
Zahn 53 einer Verzahnung 51 des Aufnehmers 25 eingreift. Umgekehrt
weist der Aufnehmer 25 seinerseits zwischen je zwei Zähnen 53 seiner
Verzahnung 51 eine Zahnlücke 52 für je einen Zahn 20 der Verzahnung 19
des Mitnehmers 23 auf. Die Ausbildung eines Zahns 20 der Verzahnung 19
ist hierbei besonders aus Fig. 2 erkennbar. Der Zahn 20 weist umfangsseitig
Zahnflanken 47 auf, die gegenüber der Radialachse des Zahns 20 unter
einem vom rechten Winkel abweichenden Winkel verlaufen und dadurch
eine Keilfläche 48 bilden. In Radialrichtung wird der Zahn 20 durch einen
Zahnabschluß 49 begrenzt. Aufgrund seiner Ausbildung ist der Zahn 20 als
Keil 50 wirksam, der gemäß Fig. 3 in die entsprechend ausgebildete
Zahnlücke 52 zwischen zwei Zähnen 53 des Aufnehmers 25 eingreift. Die
Zähne 53 des Aufnehmers 25 sind, gemessen an ihrer Radialachse,
ebenfalls mit einem von der senkrechten abweichenden Winkel ausgebildet,
so daß an jedem Zahn 53 beidseits Keilflächen 54 entstehen, die hinsicht
lich ihrer Neigung vorzugsweise an die Keilflächen 48 der Zähne 20
angepaßt sind. Bei entsprechender radialer Vorspannung der Zähne 20 des
Mitnehmers 23 in Richtung zum Zahngrund 55 am Aufnehmer 25 kann
demnach der Zahn 20 in der Zahnlücke 52 bereits festgeklemmt sein, ohne
diesen Zahngrund 55 erreicht zu haben.
Wie zuvor bereits erwähnt, weisen die Zähne 20 der Verzahnung 19 des
Mitnehmers 23 eine Vorspannung nach radial außen auf. Für eine einfache
Montage der Kupplungseinrichtung an der Kurbelwelle 3 wird auf den
Axialansatz 17 im Bereich zwischen der Biegung 16 und der Verzahnung 19
eine nachfolgend näher beschriebene Montagevorrichtung 70 (Fig. 4 bis 10)
aufgesetzt, welche alle Zähne 20 des Mitnehmers 23 nach radial innen
drückt. Derart gehalten, ist der Aufnehmer 25 ohne axiale Kraft auf die
Verzahnung 19 des Mitnehmers 23 aufschiebbar. Sobald die axiale
Endstellung zwischen Mitnehmer 23 und Aufnehmer 25 erreicht ist, wird die
Montagevorrichtung 70 gelöst und gibt dadurch die Zähne 20 frei,
woraufhin diese aufgrund ihrer radialen Vorspannung in die Verzahnung 51
des Aufnehmers 25 einfedern, bis die zuvor bereits erwähnte Klemmver
bindung im Bereich der Keilflächen 48 und 54 der Zähne 20, 53 entsteht.
Eine in Umfangsrichtung spielfreie Anbindung der Kupplungseinrichtung,
also des Wandlergehäuses 35 an die Kurbelwelle 3, ist damit hergestellt.
Damit das Wandlergehäuse 35 in dieser axialen Position verbleibt, ist der
Mitnehmer 23, bezogen auf den Umfang, mit zwei um 180° versetzten
Klauen 59 ausgebildet, die an den betreffenden Stellen anstatt eines Zahnes
20 vorgesehen sind und ebenfalls unter radialer Vorspannung stehen. Diese
Klauen 59 weisen an ihrem dem Wandlergehäuse 35 zugewandten freien
Ende eine sich in Richtung zum Aufnehmer 25 erstreckende Radialhalterung
61 auf, die in eine entsprechende Radialvertiefung 63 im Ring 27 des
Mitnehmers 25 eintauchen kann. Dieses Eintauchen wird vorzugsweise
dann geschehen, wenn die zuvor bereits erwähnte Montagevorrichtung 70
gelöst ist und die Klauen 59 nach radial außen gefedert sind. Vorzugsweise
ist die Radialhalterung 61 hierbei keilförmig ausgebildet und dringt in eine
ebenso geformte Radialvertiefung 63 ein. Das Eindringen endet, sobald die
Klaue 59 in der Radialvertiefung 63 klemmend gehalten ist. Sobald dies der
Fall ist, kann sich das Wandlergehäuse 35 nicht mehr vom Mitnehmer 23
lösen. Die Klauen 59 sind demnach als Axialsicherung 57 wirksam.
Die Fig. 4 bis 8 zeigen wiederum eine der Fig. 1 vergleichbare Schnitt
ansicht, wobei aus Vereinfachungsgründen auf die in Fig. 1 korrekterweise
eingezeichnete Verzahnung 19 - mit Ausnahme der Schnittbereiche der
Verzahnung 19 - verzichtet worden ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß die
Fig. 4-8 lediglich zur Darstellung der bereits erwähnten Montagevor
richtung 70 dienen, weshalb im wesentlichen auch lediglich dieses Element
mit Bezugszeichen in den entsprechenden Figuren dargestellt ist.
Die in Fig. 4 gezeigte Montagevorrichtung 70 wird durch eine Spannschelle
71 gebildet, die im wesentlichen axial zwischen der Biegung 16 und der
Verzahnung 19 des Mitnehmers 23 auf dessen Axialansatz 17 angeordnet
ist und an einem Ende eines Bandes 72 ein Schraubengehäuse 74 trägt, das
zur Aufnahme einer Spannschraube 73 dient. Diese greift mit ihrem
Schraubengewinde in eine am freien Ende 75 des Bandes 72 ausgebildete
Gewindeeindrückung, so daß bei Drehbewegungen der Spannschraube 73
eine Zugkraft in Umfangsrichtung auf das freie Ende 75 des Bandes 72
ausgeübt und dadurch die Spannschelle 71 - je nach Drehrichtung der
Spannschraube 73 - verengt oder aufgeweitet wird. Wird die Drehrichtung
zum Verengen gewählt, dann schiebt sich, wie in Fig. 4 in der oberen Hälfte
erkennbar ist, das freie Ende 75 des Bandes 72 weiter über den restlichen
Teil des Bandes 72. Aufgrund der dadurch herbeigeführten Verengung der
Spannschelle 71 wird von radial außen her eine Radialkraft auf den
Axialansatz 17 übertragen, durch welche die Verzahnung 19 nach radial
innen gedrückt wird. Sobald dies geschehen ist, ist die Vorbereitung für ein
axial kraftfreies Aufschieben des Aufnehmers 25 auf den Mitnehmer 23
gegeben. Ist diese Aufschiebebewegung beendet, wird die Spannschraube
73 in Gegenrichtung gedreht, wodurch der Überlappungsgrad des freien
Endes 75 gegenüber dem Rest des Bandes 72 reduziert und damit die
Spannschelle 71 aufgeweitet wird. Daraufhin kann die Spannschelle 71
völlig vom Mitnehmer 23 gelöst werden oder auf demselben wirkungslos
verbleiben.
In Fig. 5 ist die Montagevorrichtung 70 durch einen Druckschlauch 78
gebildet, der den Axialansatz 17 umschließt. Gemäß Fig. 5 ist dieser
Druckschlauch 78 drucklos und weist daher an seiner dem Axialansatz 17
zugewandten radialen Innenseite eine Abplattung 82 auf. Der Druckschlauch
78 ist über einen Druckanschluß 79 an einer nur schematisch dargestellten
Druckquelle 80 anschließbar und wird, sobald er durch die letztgenannte mit
Überdruck beaufschlagt wird, hinsichtlich seines Querschnittes aufgeweitet
und drückt dadurch, bei gleichzeitiger flächenmäßiger Verkleinerung der
Abplattung 82 den Axialansatz 17 nach radial innen. Dadurch ist der
Axialansatz 17 in die für den Montagevorgang erforderliche Form gebracht.
Zum Aufheben der Wirkung der Montagevorrichtung 70 ist lediglich die
Wirkung der Druckquelle 80 aufzuheben. Auch bei dieser Ausführungsform
kann der Druckschlauch 78 vom Mitnehmer 23 abgenommen werden oder
auf diesem wirkungslos verbleiben.
Fig. 6 zeigt eine Abwandlung der Ausführungen nach Fig. 5, wobei lediglich
eine Schutzhülle 83 für den Druckschlauch 78 denselben umschließt.
Fig. 7 zeigt einen Spannring 84 als Montagevorrichtung 70, wobei dieser
Spannring auf einem konusförmigen Abschnitt 85 des Axialansatzes 17
verschiebbar angeordnet ist. Wird der Spannring 84 gemäß Fig. 7 nach
rechts verschoben, also in Richtung zur Aufweitung des Axialansatzes 17,
drückt er den letztgenannten auf die Größe des Innendurchmessers des
Spannrings 84 zusammen. Umgekehrt bewirkt eine Bewegung des
Spannringes 84 in Gegenrichtung ein Ausfedern des Axialansatzes 17 nach
radial außen.
Fig. 8 zeigt eine Ausführung der Montagevorrichtung 70 mit einer Spann
schlinge 87, die aus Fig. 9 deutlicher ersichtlich ist. Diese Spannschlinge 87
weist Spreizenden 88 auf, die so vorgespannt sind, daß sie sich einander
annähern wollen. Die Spannschlinge 87 nimmt dann ihren in durchgezeich
neten Linien dargestellten Durchmesser an. Nach Ansetzten eines nicht
gezeigten Werkzeuges an den Spreizenden 88 lassen diese sich in
Umfangsrichtung übereinander ziehen, bis sie die mit gestrichelten Linien
eingezeichnete Position erreicht haben. Die Spannschlinge 87 ist dann
hinsichtlich ihres Durchmessers verengt und wird den Axialansatz 17 nach
radial innen drücken. Zur Aufhebung der Wirkung dieser Spannschlinge 87
ist lediglich das nicht gezeigte Werkzeug von den Spreizenden 88 zu
entfernen. Diese federn dann in ihre ursprüngliche Stellung zurück und
entlasten dadurch den Axialansatz 17.
Fig. 10 zeigt eine andere Bedienungsart der Spannschlinge 87. Hierbei wird
von radial außen her ein Werkezug 90 auf den Axialansatz 17 aufgesetzt.
Dieses Werkzeug 90 weist Stempel 93 auf, welche die Schlinge 87 im
Bereich eines Halteendes 91 sowie eines Zugendes 92 in radialer Anlage am
Axialansatz 17 halten. Das besagte Halteende 91 ist hierbei in einen der
Stempel 93, nämlich in den gemäß Fig. 10 rechten, eingeführt und dort
festgehalten, während das Zugende 92 in einem Zugmittel 94 gehalten ist.
Bei diesem Zugmittel 94 kann es sich beispielsweise um eine Klemme
handeln. Sobald sich dieses Zugmittel 94 in Richtung des in Fig. 10
eingezeichneten Pfeiles bewegt, wird die am Halteende 91 gesicherte
Schlinge 87 von der in durchgezogenen Linien dargestellten Position in die
mit unterbrochenen Linien gezeichnete Position verengt und übt damit eine
verengende Radialkraft auf den Axialansatz 17 aus. Zum Entlasten der
Schlinge 87 wird das Zugmittel 94 dagegen in umgekehrter Richtung
bewegt.
In Fig. 11 soll der Augenmerk hauptsächlich auf die konstruktive Ausbildung
des Radialflansches 13 gerichtet werden, welcher den wesentlichen
Unterschied gegenüber der Ausführung gemäß der bereits beschriebenen
Fig. 1 darstellt. So ist der axial elastische Flansch 15 radial außerhalb seines
zur Befestigung an der Kurbelwelle 3 dienenden Durchmessers mit einer
Federwindung 96 ausgebildet, die im Querschnitt in etwa die Form eines
seitenverkehrten Buchstabens "C" aufweist. Der radial äußere Schenkel
dieser Federwindung 96 ist dem bereits beschriebenen Axialansatz 17 nach
Fig. 1 vergleichbar, und trägt an seinem Außenumfang im axial mittleren
Bereich die Verzahnung 19. In Richtung zur Kurbelwelle 3 schließt sich
gegenüber der Verzahnung 19 ein axial freies Ende 98 an, das an seinem
Außenumfang eine Auflagefläche 99 für eine Montagevorrichtung 70
aufweist, wie sie beispielsweise in den Fig. 4 bis 10 dargestellt ist. An
diesem freien Ende 98 ist außerdem eine Axialsicherung 57 befestigt, die
in bereits bekannter Weise mit einer Klaue 59 in eine Radialvertiefung 63 im
Aufnehmer 25 eingreift. Aufgrund der Befestigung dieser Klaue 59 am freien
Ende 98 des Axialansatzes 17 greift diese im axialen Erstreckungsbereich
der Verzahnung 51 des Aufnehmers 25 in die entsprechende Radialver
tiefung 63 ein, so daß der verfügbare axiale Bauraum voll genutzt wird.
Gleichzeitig ist aufgrund der Hebelwirkung des freien Endes 98 gegenüber
der Biegung 16 des axial elastischen Flansches 15 eine relativ geringe
Montagekraft, ausgeübt durch die besagte Montagevorrichtung 70,
erforderlich, um eine vergleichsweise hohe radiale Vorspann kraft zu
überwinden, die aufgrund der konstruktiven Ausführung der Federwindung
96 bevorzugt am Mitnehmer 23 erzeugt werden kann.
Fig. 12 zeigt zusätzlich zu der Ausführung nach Fig. 11 Dämpfungsmittel
100 in Form eines Elastomers 102, der in einen Freiraum 104 der Federwin
dung 96 des Radialflansches 13 einsetzbar ist. Denkbar ist sowohl eine
ringförmige Ausführung des Elastomers als auch in vorbestimmten
Umfangsabständen voneinander angeordnete einzelne Elastomere.
Während bei den bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen der
Aufnehmer 25 stets den Mitnehmer 23 ringförmig umgeben hat, zeigt Fig. 13
eine andere Ausführungsform, bei welcher der Aufnehmer 25 durch
einen Träger 105 gebildet wird, der mittels einer Schweißnaht 107 am
Primärflansch 33 des Wandlergehäuses 35 befestigt ist. Dieser Träger 105
ist als axial elastischer Flansch 106 ausgebildet und im radial äußeren
Bereich mit einer elastischen Federwindung 108 versehen. Diese wirkt bei
der Ausführung gemäß Fig. 13 im Querschnitt wie der Buchstabe "C",
wobei der radial äußere Schenkel dieser Federwindung 108 als Axialansatz
110 wirksam ist, der im Umfangsbereich die Verzahnung 51 des Auf
nehmers 25 trägt und, dem Wandlergehäuse 35 zugewandt, ein freies Ende
112 aufweist, das radial außen mit einer Auflagefläche 114 für eine
Montagevorrichtung 70 versehen ist, wie sie beispielsweise in den Fig. 4
bis 10 beschrieben ist. Durch diese Montagevorrichtung ist das freie Ende
112 wegen seines Hebelarms gegenüber dem axial elastischen Flansch 106
kleiner als die radiale Vorspannkraft bemeßbar, welche die Verzahnung 51
nach radial außen in die Verzahnung 19 drückt, die am Innenumfang des
Axialansatzes 17 des Mitnehmers 23 ausgebildet ist. Auch bei dieser
Ausführung kann, wegen der relativ hohen Radialkraft zwischen den
Verzahnungen 19, 51, auf eine zusätzliche Axialsicherung verzichtet
werden.
Die Fig. 14 bis 23 stellen eine weitere Ausgestaltungsform einer Montage
vorrichtung 70 dar, welche insbesondere mit einer ebenfalls in den Fig. 14
bis 23 dargestellten Ausgestaltungsform des Mitnehmers 23 eingesetzt
werden kann. Es wird jedoch darauf verwiesen, daß diese Montagevor
richtung 70 ebenso Anwendung bei vorangehend beschriebenen Ausgestal
tungsformen des Mitnehmers finden kann, insbesondere bei den Ausgestal
tungsformen gemäß den Fig. 11 bis 13.
Zunächst erkennt man, daß im Gegensatz zu den vorangehend beschriebe
nen Varianten der Mitnehmer 23, der z. B. aus Federstahl gebildet sein
kann, mit einem zentralen scheibenartigen Bereich 115 ausgebildet ist, an
dem sich in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend eine Vielzahl von
federartig ausgebildeten Zungen 116 anschließt. Jede der Zungen 116 trägt
in ihrem radial äußeren Bereich einen Zahn der Verzahnung 19, wobei jeder
dieser Zähne die vorangehend detailliert beschriebene Konfiguration
aufweisen kann. Insbesondere weist wiederum jede der Federzungen 116
den Axialansatz 17 auf, auf welchem dann ein jeweiliger Zahn sich nach
radial außen erstreckend getragen ist. Ferner ist jedem Zahn der Verzahnung
19 zwischen zwei Zähnen der Verzahnung 51 am Aufnehmer 25 eine Lücke
zugeordnet, so daß in der vorangehend beschriebenen Art und Weise die
Zähne der Verzahnungen 19, 51 in Eingriff gebracht werden können. Es ist
selbstverständlich, daß auch bei derartiger Ausgestaltung des Mitnehmers
23 eine Axialfixierung vorgesehen sein kann, wie sie beispielsweise mit
Bezug auf die Fig. 11 beschrieben worden ist.
Die in den Fig. 14 bis 23 dargestellte Montagevorrichtung 70 umfaßt zwei
Ringelemente 110, 112, die auf der Auflagefläche 99 im Bereich des freien
Endes 98 des Axialansatzes 17 drehbar getragen sind. Insbesondere erkennt
man, daß auf den einzelnen Axialansätzen 17 die Ringelemente 110, 112
axial fixiert zwischen den Zähnen der Verzahnung 19 und einem Fixiervor
sprung oder Sicherungsvorsprung 120 gehalten sind, welcher beispielsweise
durch Umformen, Verstemmen oder dergleichen des freien Endes 98 des
Axialansatzes 17 erzeugt werden kann. Das heißt, der Mitnehmer 23 kann
mit den Ringen 110, 112 eine vormontierte Einheit bilden, die dadurch
erzeugt wird, die einzelnen Federn oder Federzungen 116 durch ein weiteres
Werkzeug nach radial innen gebogen werden, die Ringelemente 110, 112
aufgeschoben werden und dann die Federzungen 116 freigegeben werden,
bis die Ringe in der dargestellten Form am Mitnehmer 23 gehalten sind. Wie
man insbesondere in den Detailansichten der Fig. 18, 19 und 20 erkennt,
welche die Ausgestaltung der beiden Ringelemente 110, 112 zeigen, weisen
diese Ringelemente 110, 116 an ihren Innenumfangsbereichen 124 eine
Verformungsformation 122 auf. Diese umfaßt jedem Zahn der Verzahnung
119 zugeordnet, d. h. jeder Federzunge 116 zugeordnet, am Ringelement
110 eine Verformungsschräge 126, die sich in Umfangsrichtung erstreckt
und an welche in Umfangsrichtung folgend jeweils Bereiche 128 bezie
hungsweise 130 mit näherungsweise gleichbleibendem Abstand von der
Drehachse A anschließen. In Umfangsrichtung auf den Bereich 130 folgt
dann eine Stufe 132 und darauf wieder ein Bereich 128. In entsprechender
Weise weist das in Fig. 20 zum größten Teil verdeckt liegende Ringelement
112 jedem Zahn der Verzahnung 19, d. h. jeder Federzunge 116 zugeordnet
eine Verformungsschräge 134 auf, an welche wiederum Bereiche 136
beziehungsweise 137 mit näherungsweise gleichbleibendem Abstand zur
Drehachse A anschließen. Die beiden Ringe können von identischem Aufbau
und zueinander verdreht aufeinander gelegt sein, so daß letztendlich die in
Fig. 20 dargestellte Anordnung erhalten wird, bei welcher jeweils ein Paar
von Verformungsschrägen 126, 134 sich gegenläufig erstreckend, jedoch
einander zugeordnet angeordnet ist.
Wie man insbesondere in den Fig. 18 und 19 erkennt, weist ferner jedes
Ringelement 110, 112 an mehreren Umfangspositionen eine Angriffs
formation 138 für ein Betätigungswerkzeug auf. Die Angriffsformationen
138 am Ringelement 110 umfassen ein Langloch 140 und eine daran
anschließende Öffnung 142. In entsprechender Weise umfaßt die Angriffs
formation 138 am Ringelement 112 ein zum Teil verdeckt liegendes
Langloch 144 und eine daran anschließende Öffnung 146 auf. Da die beiden
Ringelemente 110, 112 identisch aufgebaut sind und zueinander im
entgegengesetzten Sinne angeordnet sind, liegt das Langloch 114 des
Ringelements 110 zum Teil über dem Langloch 144 des Ringelements 112
und gibt ferner die Öffnung 146 des Ringelements 112 frei. In entsprechen
der Weise liegt die Öffnung 142 des Ringelements 110 über dem nur
verdeckt gezeigten Teil des Langlochs 144 des Ringelements 112.
Das zum Einsatz kommende Werkzeug kann beispielsweise zwei näherungs
weise parallel liegende Stifte oder Abschnitte umfassen, die einander
angenähert werden können; beispielsweise können dies zwei über eine
Spiral- oder Schraubenfederwindung verbundene Federendabschnitte sein.
Zur Betätigung werden diese beiden Abschnitte in die aufgrund der
Langlöcher 140 beziehungsweise 144 zugänglichen Öffnungen 142, 146
der Ringelemente 110, 112 eingeschoben, und durch gegenseitiges
Annähern der beiden Abschnitte können die beiden Ringelemente 110, 112
in Umfangsrichtung bezüglich einander verdreht werden. Da die durch die
Öffnungen 142, 146 durchgreifenden Abschnitte des Betätigungswerkzeugs
ferner jeweils in den Langlöchern 144 beziehungsweise 140 des jeweils
anderen Ringelements 112, 110 eingreifen, ist hier eine Verdrehbarkeit der
beiden Ringelemente 110, 112 nicht behindert, auch wenn die beiden End
abschnitte vollständig durch die Öffnungen 142, 146 hindurchgeschoben
werden. Es sei darauf verwiesen, daß hier die Fig. 18, 19 und 20 einen
Zustand darstellen, in welchem die Axialansätze 17 der jeweiligen
Federzungen 116 im Bereich der Abschnitte oder Bereiche 128, 136 liegen,
d. h. nach radial außen verschoben sind. Dieser Zustand ist ebenfalls in den
Fig. 15 und 17 dargestellt. Man erkennt dort, daß die Zähne der Verzahnung
19 im wesentlichen vollständig zwischen jeweils zwei Zähne der Ver
zahnung 51 eingreifen.
Wie man beispielsweise in den Fig. 17, 19 und 22 erkennen kann, können
die beiden Ringelemente 110, 112 jeweils einander zugeordnete Aus
nehmungen 150 aufweisen, die in der in den Fig. 17, 19 und 20 dargestell
ten Relativdrehlage übereinander liegen. In diesen Ausnehmungen 150 sind
im wesentlichen H-förmig ausgebildete Blattfederelemente 152 angeordnet,
welche durch jeweilige Einkerbungen oder Vertiefungen 154, 156 die beiden
Ringelemente 110, 112 axial zusammenhalten und welche darüber hinaus
eine Vorspannung der Ringelemente 110, 112 in die in den Fig. 17, 19, 22
dargestellte Relativdrehlage bewirken.
Um beispielsweise ausgehend von der in Fig. 14 dargestellten Positionie
rung, in welcher die beiden Verzahnungen 19, 51 vollständig miteinander
kämmen, diesen Kopplungseingriff zu lösen, wobei in diesem Zustand die
beiden Ringelemente 110, 112 ebenfalls die in den Fig. 15, 17, 18, 19, 20
und 23 dargestellte Relativlage bezüglich einander einnehmen, wird in
zumindest eine der Angriffsformationen 138 ein Betätigungswerkzeug mit
seinen beiden Abschnitten eingeführt, d. h. in jede der Öffnungen 142, 146
wird ein derartiger Abschnitt eingeführt. Daraufhin werden entgegen der
Vorspannung der Blattfederelemente 152, sofern diese vorgesehen sind, die
beiden Abschnitte in Umfangsrichtung jeweils einander angenähert, mit der
Folge, daß die in die Öffnungen 142, 146 eingreifenden Abschnitte sich in
dem jeweils im anderen Ringelement 110, 112 vorgesehenen Langloch 140,
144 verschieben, bis letztendlich die in den Fig. 16 und 22 dargestellte
Relativdrehlage der Ringelemente 110, 112 erreicht ist. Bei Durchführung
dieser Relativdrehung bewegen sich die einzelnen Verformungsschrägen
126, 134, die jeweils einem der Zähne der Verzahnung 19 zugeordnet sind,
jeweils entlang einer zugeordneten Außenkante der Auflagefläche 99 des
Axialansatzes 17 und führen dazu, daß diese Außenkante und somit der
gesamte Axialansatz 17 nach radial einwärts gedrückt wird. Folge daraus
ist, daß, wie insbesondere in Fig. 22 erkennbar ist, die Zähne der Ver
zahnung 19 ebenfalls nach radial innen bewegt werden und somit die
gegenseitige radiale Vorspannung zwischen den Verzahnungen 19, 51
aufgehoben ist und aufgrund der keilförmigen Ausgestaltung der Ver
zahnungen nunmehr ein leichtes axiales Verschieben dieser Verzahnungen,
d. h. des Mitnehmers 23 sowie des Aufnehmers 25 bezüglich einander
ermöglicht ist. Nach dem axialen Entfernen von Mitnehmer 23 und
Aufnehmer 25 kann das in die Öffnungen 142, 146 eingeführte Werkzeug
freigegeben werden, so daß durch die Wirkung der Blattfederelemente 152
die Ringelemente 110, 112 wieder bezüglich einander derart verdreht
werden, daß in entgegengesetzter Richtung die Verformungsschrägen 126,
134 an dem Auflageflächenbereich 99 abgleiten und dann die Axialansätze
17 durch die Federelastizität der Federzungen 116 wieder nach radial außen
bewegt werden, bis letztendlich wieder die in den Fig. 15, 17 und 23
dargestellte Lage der Verzahnung 19 - nunmehr jedoch ohne in die
Verzahnung 51 einzugreifen - erreicht ist.
Hier könnte beispielsweise auch eine Anordnung geschaffen sein, bei
welcher die Blattfederelemente 152 nicht vorgesehen sind, bei welcher
jedoch dafür gesorgt ist, daß beispielsweise in dem in Fig. 22 dargestellten
Zustand nicht die Bereiche 130 beziehungsweise 137 in Umfangsrichtung
mit der Auflagefläche 29 ausgerichtet sind, sondern weiterhin diese
Verformungsschrägen 126, 134 an den Axialansätzen 17 angreifen, so daß
nach Freigeben der beiden Ringelemente 110, 112 durch Abziehen des
Werkzeugs aufgrund der nach radial außen gerichteten Vorspannung der
Axialansätze 17 zwangsweise die Ringelemente 110, 112 in die beispiels
weise in Fig. 23 dargestellte Lage gedreht werden. Dies bedeutet, daß bei
derartiger Ausgestaltung auf die Bereiche 130, 137 vollständig verzichtet
werden kann.
Es sei darauf verwiesen, daß bei Erreichen der beispielsweise in Fig. 22
dargestellten, nach innen verschobenen Lage der Federzungen 116
beziehungsweise Axialansätze 17 ein Abfallen der Ringelemente 110, 112
vom Mitnehmer 23 nicht möglich ist, da auch dann die Sicherungsvor
sprünge 120 dafür sorgen, daß eine axiale Halterung der Ringe 110, 112
vorgesehen ist.
Man erkennt, daß im zusammengesetzten Zustand die Ringelemente 110,
112 gleichzeitig einen Axialanschlag für die Aufnahme 25, d. h. die maximal
aufeinander zu verschobene Stellung von Aufnehmer 25 und Mitnehmer 23
definieren können, wobei hier dann selbstverständlich, wie bereits
vorangehend ausgeführt, Axialsicherungen im Bereich der Verzahnungen
vorgesehen sein können. Das axiale Klemmen der Ringelemente 110, 112
zwischen dem Aufnehmer 25 und den Sicherungsvorsprüngen 120 hat
ferner den Vorteil, daß im Betrieb Klappergeräusche durch Gegeneinander
schlagen der Ringelemente 110, 112 vermieden werden können, auch wenn
die Ringelemente 110, 112 auch im zusammengesetzten Zustand perma
nent am Mitnehmer 23 verbleiben.
Eine Abwandlung der vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsform ist
in Fig. 24 gezeigt. Der Aufbau unterscheidet sich von dem vorangehend
Beschriebenen lediglich insofern, als die beiden Ringelemente 110, 112 der
Montagevorrichtung 70 in ihren radial äußeren Bereichen aufeinander zu
gekrümmt sind, so daß sich eine tellerartige Struktur ergibt. Es wird somit
zusätzlich eine die beiden Ringelemente 110, 112 axial auseinander
schiebende Kraftkomponente eingeführt, welche in Zusammenwirkung mit
der axialen Einspannung zwischen der Aufnahme 25 und den Sicherungs
vorsprüngen 120 einen verbesserten Schutz gegen Klappgeräusche
vorsieht.
Die Fig. 14 und 24 zeigen jeweils Ausgestaltungsformen, in welchen die
Ringelemente 110, 112 als Stanzteile aus Blech ausgestanzt werden
können. In Fig. 25 ist eine Ausgestaltungsform gezeigt, in welcher die
Ringelemente 110, 112 beispielsweise als Ziehteile ausgebildet sind und
eine näherungsweise topfartige Struktur annehmen. Das heißt, sie
erstrecken sich von dem Bereich, in dem sie mit den Axialansätzen 17
zusammenwirken, zunächst nach radial außen, sind dann leicht in Achs
richtung und nach radial außen abgeschrägt, gehen dann in einen weiteren
sich radial erstreckenden Bereich über, in dem die einzelnen Angriffs
formationen 138 für das Werkzeug liegen können, und können sich von dort
noch weiter in axialer Richtung erstrecken, wie durch Strichlinie angedeutet.
Der Vorteil einer derartigen Ausgestaltungsform ist, daß hinsichtlich des
Bereichs, in dem die Angriffsformationen 138 anzuordnen sind, eine größere
Auswahlfreiheit vorhanden ist. So kann durch Anordnen dieser Angriffs
formationen radial weiter außen eine leichtere Zugänglichkeit derselben für
das Betätigungswerkzeug erzielt werden. Hier wäre es möglich, die
Angriffsformationen 138 in dem radial äußeren und sich axial erstreckenden
Bereich anzuordnen. Dies hat ferner aufgrund der dann herrschenden
Hebelverhältnisse den Vorteil, daß die zum Verformen der einzelnen
Federzungen 116 nach radial einwärts erforderliche Kraft leichter erzeugt
werden kann.
Es sei darauf verwiesen, daß, so wie dargestellt, vorzugsweise die einzelnen
Angriffsformationen 138 im Winkelabstand von 90° vorgesehen sind, so
daß von verschiedenen Umfangsbereichen her auf die Ringelemente 110,
112 eingewirkt werden kann. Es ist jedoch jede beliebige andere Positionie
rung beziehungsweise jede andere Anzahl an Angriffsformationen möglich.
Auch hinsichtlich der Blattfederelemente 152, welche vorzugsweise
paarweise mit einem Winkelabstand von 180° angeordnet sind, ist jede
beliebige andere Zahl an derartigen Vorspann-Blattfederelementen denkbar.
Grundsätzlich sei noch darauf verwiesen, daß die dargestellten Ausgestal
tungsformen der Montagevorrichtung 70 mit zwei Ringelementen 110, 112
besonders bevorzugt ist, da dann durch einfaches Aufeinanderzubewegen
zweier Abschnitte eines Betätigungswerkzeugs eine Relativdrehbewegung
und damit die Betätigung der Axialabschnitte 17 erreicht wird. Grundsätzlich
ist jedoch auch ein Aufbau der Montagevorrichtung 70 aus einem einzigen
Ringelement, beispielsweise dem Ringelement 110, denkbar, das dann
durch ein entsprechendes Betätigungswerkzeug alleine bezüglich des
Mitnehmers 23 zu verdrehen ist, um vermittels der Verformungsschrägen
126 die Axialansätze 17 nach radial innen zu verschieben beziehungsweise
durch gegenläufiges Drehen nach radial außen freizugeben. Vor dem
Zusammensetzen des Mitnehmers 23 mit der Aufnahme 25 müßte dabei
beispielsweise der Mitnehmer 23 festgehalten werden und dann das
Ringelement 110 so weit gedreht werden, bis die Bereiche 130 jeweils über
den einzelnen Auflageflächen 99 liegen und eine ungewollte Rückdrehung
des Ringelements 110 nicht stattfinden kann. Nachdem dann der Mitnehmer
23 axial auf den Aufnehmer 25 zu bewegt worden ist und die Zähne der
Verzahnung 19 bereits zwischen die Zähne der Verzahnung 51 eingreifen,
kann dann unter Festhalten des Deckels 31 des Drehmomentwandlers, d. h.
unter Festhalten des Aufnehmers 25, das Ringelement 110 im entgegen
gesetzten Sinne gedreht werden, so daß die Axialansätze 17 freigegeben
werden. Zum Lösen dieses Kopplungseingriffs wird dann unter Festhalten
des Aufnehmers 25 das Ringelement 110 wieder gedreht, um die Axial
ansätze 17 nach radial innen zu verlagern.
Es sei noch einmal darauf verwiesen, daß die in den Fig. 14 bis 25
dargestellten Ausgestaltungsformen der Montagevorrichtung 70 auch bei
anders aufgebauten Mitnehmern eingesetzt werden können, insbesondere
muß der Mitnehmer nicht, so wie vorangehend beschrieben, mit Federzun
gen ausgebildet sein. Das heißt, auch bei einem Mitnehmer, wie er in Fig. 1
dargestellt ist, könnte eine derartige Montagevorrichtung 70 eingesetzt
werden.
Ferner sei darauf hingewiesen, daß an jeder Federzunge 116 mehrere Zähne
der Verzahnung 19 vorgesehen sein können, so daß die diesen Federzungen
116 zugeordneten Verformungsschrägen eine Gruppe von Zähnen radial
bewegen können.
Die Fig. 26 und 27 zeigen noch einmal eine Verzahnungskomponente, hier
den Mitnehmer 23, wie er bei einer vorangehend beschriebenen Kopplungs
einrichtung eingesetzt werden kann und beispielsweise auch in Fig. 11 oder
den Fig. 14, 24 und 25 dargestellt ist.
Dieser Mitnehmer 23 weist einen im wesentlichen kreisringartig aufgebauten
Körperbereich 115 auf, in dem die Öffnungen oder Löcher 117 zur
Befestigung desselben beispielsweise an einem Kurbelwellenflansch oder
dergleichen vorgesehen sind. Vom Körperbereich 115 gehen in radialer
Richtung jeweils die Vorsprünge 116 oder Federzungen 116 aus. Es sei
darauf verwiesen, daß ein derartiger Mitnehmer 23 vorzugsweise aus einem
Federstahlrohling gestanzt und dann in die dargestellte Form gebogen wird.
Es wird somit in Verbindung mit der speziellen nachfolgend noch zu
beschreibenden Formgebung die erforderliche Federelastizität zum Herstellen
und Lösen des Kopplungseingriffs einerseits und die erforderliche radiale
Vorspannkraft zum Beibehalten des Kopplungszustands andererseits
erhalten. Wie man insbesondere in Fig. 27 erkennt, weisen ausgehend vom
Körperbereich 115 die Vorsprünge 116 zunächst einen ersten Biegungs
bereich 180 auf, in welchem diese näherungsweise, d. h. im Winkelbereich
von 0° bis 20° bezüglich der Drehachse geneigt in Achsrichtung abgebogen
sind. Auf diesen ersten Biegungsbereich 180 folgt ein erster sich im
wesentlichen axial erstreckender Bereich 182. An diesen Bereich 182
schließt ein zweiter nach radial außen abbiegender Biegungsbereich 184 an,
welcher in einen dritten Biegungsbereich 186 übergeht. Durch den zweiten
Biegungsbereich 184 und den dritten Biegungsbereich 186 geht jeder radiale
Vorsprung 116 wieder in den Axialansatz 17 über, der einen weiteren sich
im wesentlichen, d. h. näherungsweise axial erstreckenden Bereich bildet,
welcher sich ausgehend von dem zugeordneten Biegungsbereich - hier dem
dritten Biegungsbereich 186 - in entgegengesetzter Richtung zu dem sich
im wesentlichen axial erstreckenden Bereich 182 erstreckt, so daß diese bei
Betrachtung in radialer Richtung sich im wesentlichen überlappen.
Vorteil dieser im wesentlichen S-förmigen oder schwanenhalsförmigen
Konturierung oder Biegung der einzelnen Radialvorsprünge 116 ist, daß bei
Erzeugung einer radialen Kompression oder Aufweitung diese Bewegungen
derart stattfinden werden, daß die Axialansätze 17 im wesentlichen nur
radial verschoben, nicht jedoch um den dritten Biegungsbereich 186 und
dann bezüglich der Drehachse A verkippt werden. Dies bedeutet, daß bei
Einsatz einer Montagevorrichtung, wie sie vorangehend in verschiedenen
Ausgestaltungsformen beschrieben worden ist, und Einwirken auf die freien
Endbereiche der Axialansätze 17 durch das Verschieben dieser Axialansätze
nach radial innen die Verzahnungen 19, 51 über ihre axiale Länge hinweg
näherungsweise gleichförmig außer Eingriff beziehungsweise außer Anlage
gebracht werden, so daß bereits ein geringes Bewegen dieser Axialansätze
17 nach radial einwärts zum Lösen des Kopplungszustands beziehungs
weise der gegenseitigen Anlage der Zähne führt und der Mitnehmer 23 von
dem Aufnehmer 25 weg bewegt werden kann. Entsprechendes gilt für das
Bereitstellen der radialen Vorspannkraft. Auch hier ist durch die Ver
schiebung der Axialansätze 17 nach radial außen im wesentlichen ohne
Verschwenkung bezüglich der Drehachse A dafür gesorgt, daß über die
gesamte axiale Länge der Zähne der Verzahnungen 19, 51 hinweg ein
gleichmäßiger Anlagedruck erzeugt wird, so daß punktuelle Lastspitzen an
den Zähnen, insbesondere an den axialen Enden der Zähne, weitgehend
vermieden werden können. Es sei darauf hingewiesen, daß vorzugsweise
hier die einzelnen Axialansätze 17 sich ausgehend vom dritten Biegungs
bereich 186 bezüglich der Drehachse unter einem leichten Winkel nach
außen erstrecken können, beispielsweise im Bereich von bis zu 5°. Dies hat
zur Folge, daß bei nachfolgender nach radial innen gerichteter Beauf
schlagung zum Herstellen beziehungsweise Lösen des Kopplungszustands
durch das im Bereich der freien Enden der Axialansätze angreifende
Werkzeug bei der angesprochenen nach radial innen stattfindenden
Verschiebebewegung gleichzeitig die einzelnen Axialansätze in eine zur
Achse parallele Lage gebracht werden können oder sogar über die
achsparallele Lage hinaus verschwenkt werden können, so daß bei
nachfolgendem Inkontaktbringen mit der Verzahnung am Aufnehmer 25 und
Freigeben der Axialansätze durch die Montagevorrichtung die Zähne 20 der
Verzahnung 19 am Mitnehmer 23 mit ihrer Längsrichtung näherungsweise
ausgerichtet zur Drehachse A, d. h. parallel zu dieser, liegen.
Jeder Axialansatz 17 trägt einen Zahn 20 der Verzahnung 19. In der
dargestellten Ausgestaltungsform wird der Zahn 20 durch Ausprägen des
Federstahlmaterials im Bereich des Axialansatzes 17 erhalten. Dieses
Ausprägen kann durchgeführt werden, bevor durch geeignete Werkzeuge
die einzelnen Biegevorgänge vorgenommen werden. Man erkennt im
Unterschied zur Ausgestaltungsform gemäß Fig. 25, daß gemäß den Fig. 26
und 27 der zweite und der dritte Biegungsbereich 184, 186 ineinander
übergehen und einen näherungsweise kreisförmig gekrümmten gemeinsa
men Biegungsbereich bilden, wohingegen bei der Ausgestaltungsform
gemäß Fig. 25 der zweite und der dritte Biegungsbereich durch einen kurzen
sich im wesentlichen geradlinig erstreckenden Abschnitt getrennt sind und
verschiedene Krümmungsradien aufweisen. Hier besteht eine relativ große
Ausgestaltungsfreiheit, wobei je nach Auswahl der Krümmungsradien des
zweiten und des dritten Biegungsbereich 184, 186 beziehungsweise durch
Einfügen eines diese Krümmungsbereiche 184, 186 trennenden Abschnitts
das Federungsverhalten der radialen Vorsprünge oder Federzungen 116
eingestellt werden kann. Es hat sich hier ein Krümmungsbereich zumindest
für den dritten Biegungsbereich 186 als vorteilhaft erwiesen, bei welchem
der Krümmungsradius im Bereich des 1,5fachen der Materialstärke oder
mehr beträgt. Auch der Krümmungsradius im zweiten Biegungsbereich 184
kann diese Maßanforderung erfüllen; insbesondere wenn der zweite und der
dritte Biegungsbereich 184, 186, so wie in Fig. 27 dargestellt, ineinander
übergehen, kann es vorteilhaft sein, einen gleichmäßigen Krümmungsradius
vorzusehen.
Man erkennt in Fig. 26 ferner, daß die radialen Vorsprünge oder Federzun
gen 116 nach radial außen hin sich verjüngend ausgebildet sind. Auch dies
trägt zu der gewünschten Federelastizität bei gleichwohl großer Drehmo
mentübertragungskapazität bei. Hier hat sich herausgestellt, daß ein
Verhältnis der Breite im inneren Bereich zur Breite im äußeren Bereich im
Bereich von 0,5 bis 1,2 vorteilhaft ist. Man erkennt in Fig. 26, daß hier
verschiedene Abnahmeraten vorgesehen sein können, d. h. die einzelnen
radialen Vorsprünge 116 können im äußeren Bereich hinsichtlich ihrer
Umfangserstreckung stärker abnehmen als im inneren Bereich. Es hat sich
hinsichtlich der Elastizitäts- und Vorspannanforderungen als vorteilhaft
erwiesen, wenn das Verhältnis zwischen der Umfangserstreckung der
radialen Vorsprünge 116 und der Wandungs- oder Materialstärke des
Mitnehmers 23 zumindest im Bereich der radialen Vorsprünge 116 im
Bereich von 5 bis 30 liegt, wobei hier beispielsweise eine mittlere Umfangs
breite der einzelnen radialen Vorsprünge zum Vergleich mit der Material
stärke herangezogen werden kann. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, wenn beim Übergang zwischen zwei unmittelbar benachbarten
radialen Vorsprüngen 116 über den Körperbereich 115, also in dem in Fig.
26 mit 188 bezeichneten Einsenkungsbereichen, ein bogen- oder kreisartiger
Übergang gebildet ist, so daß Belastungsspitzen vermieden werden können.
Hier hat sich für den Krümmungsradius des bogenförmigen Übergangs ein
Wert als vorteilhaft erwiesen, der im Bereich des Maßes der Materialstärke
des Mitnehmers 23 liegt oder größer ist.
Ein weiterer Aspekt, der insbesondere hinsichtlich des Federungsverhaltens
der einzelnen radialen Vorsprünge 116 vorteilhaft ist, ist in Fig. 28
eingezeichnet. Dort ist mit strichlierten Linien erkennbar, daß die Axial
ansätze 17 der verschiedenen radialen Vorsprünge 116, welche Ansätze
dort mit Strichlinie eingezeichnet sind, ausgehend von der in Fig. 26
erkennbaren, an eine Kreisform angepaßten Umfangskontur nunmehr
abgeflacht sind, so daß eine Verlängerung der jeweiligen Axialansätze in
Umfangsrichtung zu einer polygonartigen Struktur führt. Das heißt, in
Umfangsrichtung sind die einzelnen Axialansätze 117 jeweils im wesentli
chen nicht gekrümmt. Wenn ein derartiger in Umfangsrichtung nicht
gekrümmter Bereich sich weiter zumindest bis in den dritten Biegungs
bereich 186 hineinerstreckt, so führt dies dazu, daß die Federelastizität des
Federstahlmaterials, aus welchem der Mitnehmer 23 aufgebaut ist, nicht
durch eine dreidimensionale Formgebung beschränkt oderversteift wird, wie
sie bei der Ausgestaltungsform gemäß den Fig. 26 und 27 erhalten wird und
insbesondere bei dem in Fig. 27 links erkennbaren radialen Vorsprung 116
angedeutet ist, sofern eine derartige Versteifung durch die gekrümmte
Formgebung nicht gewünscht ist.
Die vorangehend beschriebenen Aspekte tragen jeweils einzeln, bevorzugt
jedoch in Kombination dazu bei, daß die gegenläufigen Anforderungen des
Erzeugens einer ausreichenden radialen Vorspannkraft und des Bereitstellens
einer ausreichenden Radialelastizität zur Zusammenwirkung mit einem
Montagewerkzeug in bestmöglicher Weise erfüllt werden können.
Ein weiterer Aspekt, welcher insbesondere zur Herstellung einer aus
reichenden und sicheren Drehmomentübertragungskopplung beiträgt, ist in
Fig. 26 dargestellt. Man erkennt dort, daß die näherungsweise in Umfangs
richtung weisenden Flankenflächen der Zähne 20 der Verzahnung 19 bei
Verlängerung nach radial außen bezüglich einer Längsmittelebene der
einzelnen Zähne 20, welche in Fig. 26 mit M bezeichnet ist und dort
orthogonal zur Zeichenebene steht, einen Winkel α einschließen, der im
Bereich von 10° bis 50°, vorzugsweise bei 20° bis 30°, liegt. Die Auswahl
des Winkels α im angegebenen Wertebereich führt zunächst dazu, daß die
bei Zusammenwirkung mit einer komplementären Verzahnung erzeugte
Radialkraftkomponente, durch welche der zugeordnete Zahn 20 nach radial
einwärts gepreßt wird, nicht so groß ist, daß in ungewünschter Weise die
beiden Verzahnungen außer Eingriff gebracht werden könnten. Andererseits
hat jedoch ein derartiger Wert des Winkels α zur Folge, daß Fertigungs- oder
Maßtoleranzen im Bereich der miteinander kämmenden Verzahnungen 19
und 51 nicht zu einem ungewünschten Bewegungsspiel führen, was der Fall
wäre, wenn beispielsweise die Zahnflanken 48 parallel zur Ebene M oder nur
mit sehr geringem Neigungswinkel bezüglich dieser verlaufen würden. Es
müßten dann nämlich zum Kompensieren geringer Maßungenauigkeiten
relativ große Radialbewegungen durchgeführt werden, um den Eingriff
zwischen den Verzahnungen herzustellen. Bei flacher liegenden Flanken 48
führt bereits eine relativ geringe Axialbewegung zur Kompensation von
Fertigungs- oder Maßungenauigkeiten, so daß innerhalb eines Axialbewe
gungsbereichs der Axialansätze 17 jeweils Maßungenauigkeiten kompensiert
werden können, welcher Axialbewegungsbereich nicht zu einer wesentli
chen Veränderung der Vorspannkraft führt, mit welcher die Zähne 20 nach
radial außen pressen.
Eine Abwandlung des Mitnehmers 23, d. h. der Verzahnung der Kom
ponente 23, ist in den Fig. 29 bis 31 gezeigt. Auch dort ist der Mitnehmer
23 im wesentlichen aus einem Körperbereich 115 mit einer Mehrzahl von
radialen Vorsprüngen 116 ausgebildet, die, so wie vorangehend be
schrieben, mit näherungsweise S-förmiger oder schwanenhalsförmiger
Kontur abgebogen sind. Man erkennt hier jedoch, daß die einzelnen radialen
Vorsprünge näherungsweise ausgehend vom Körperbereich 115 Schlitze
190 aufweisen, die sich durch den ersten Biegungsbereich 180, den ersten
sich im wesentlichen axial erstreckenden Bereich 182 in den zweiten
Biegungsbereich 184 und gegebenenfalls sogar bis zum dritten Biegungs
bereich 186 erstrecken. Durch das Einbringen derartiger Schlitze 190 in die
einzelnen Radialvorsprünge und Federzungen 116 kann deren Federungs
verhalten weiter beeinflußt werden. Insbesondere kann durch geeignete
Auswahl der Schlitzlänge beziehungsweise auch der Schlitzbreite das
Federverhalten beeinflußt werden.
Ein weiterer Unterschied der Ausgestaltungsform gemäß den Fig. 29 bis 31
besteht darin, daß die einzelnen Zähne 20 der Verzahnung 19 des
Mitnehmers 23 nicht mehr durch an den Axialansätzen 17 ausgebildete
Ausprägungen gebildet sind, sondern unmittelbar durch diese Axialansätze
17 gebildet sind. Das heißt, in Umfangsrichtung bilden die Flankenflächen
48 jeweils mit der Materialstärke des Federstahlblechs, aus welchem der
Mitnehmer 23 aufgebaut ist, Anlageflächen, die mit komplementären
Anlageflächen der Verzahnung 51 des Aufnehmers 25 in Eingriff treten.
Man erkennt, daß diese Flankenflächen 48 sich bis in den dritten Biegungs
bereich 186 hineinerstrecken, so daß eine sehr große Axialerstreckung der
Zähne der Verzahnung 19 erhalten wird und die Materialbelastung im
Bereich der Verzahnung 19 vermindert werden kann.
Im Bereich der freien Enden 98 d 02366 00070 552 001000280000000200012000285910225500040 0002019848281 00004 02247er Axialansätze 17 sind jeweils Sicherungs
vorsprünge 120, z. B. durch Materialumformung gebildet, durch welche, so
wie vorangehend mit Bezug auf die Fig. 14 bis 25 dargelegt, die Ring
elemente 110, 112 der Montagevorrichtung 70 am Mitnehmer 23 gehalten
werden können.
Es sei darauf verwiesen, daß durch geeignete Ausbildung der Flanken
flächen 48 an den Axialansätzen 17 mit einem Neigungswinkel α bezüglich
der Längsmittelebene M der jeweiligen Zähne 20 die vorangehend be
schriebenen Vorteile erhalten werden können.
Man erkennt in den Fig. 29 bis 31, daß auch bei dieser Ausgestaltungsform
es vorteilhaft ist, wenn die radialen Vorsprünge 116 nach außen hin mit
abnehmender Umfangserstreckung ausgebildet sind. Ferner sei darauf
verwiesen, daß die vorangehend beschriebenen Maßangaben für die
verschiedenen Krümmungsradien beziehungsweise Übergangsbereiche auch
hier in vorteilhafter Weise zum Einsatz kommen können.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Mitnehmer 23, wie sie in den Fig. 26
bis 31 dargestellt sind, bei allen vorangehend in Bezug auf die Fig. 1 bis 25
dargestellten Ausgestaltungsformen einer Kupplungseinrichtung Anwendung
finden können. Dies betrifft sowohl die Anwendung als Mitnehmer, wie sie
vorangehend ausführlich beschrieben worden ist, als auch die Anwendung
als Aufnehmer, wie sie beispielsweise in Fig. 13 dargestellt ist.
Es wird darauf hingewiesen, daß, sofern im vorangehenden Text und in den
Ansprüchen auf bestimmte Richtungen, also z. B. axial oder radial oder
näherungsweise axial beziehungsweise radial oder im wesentlichen axial
oder radial Bezug genommen wird, dies bedeutet, daß dies eine wesentliche
Erstreckungskomponente der jeweiligen Bauteile angibt. Es ist damit nicht
gemeint, daß jeweils eine exakte Erstreckung in axialer oder radialer
Richtung vorliegen muß, sondern dies nur eine Richtungsvorgabe ist, von
welcher bestimmte Abweichungen, beispielsweise in den angegebenen
Winkelbereichen, vorliegen können, gegebenenfalls sogar gewünscht sind.
Claims (56)
1. Kupplungseinrichtung mit einer einem Antrieb zugewandten Schwung
masse, die mit einem am Antrieb angreifenden Mitnehmer in drehfester
Wirkverbindung steht,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Schwungmasse (31) ein dem Mitnehmer (23) zugewandter
Aufnehmer (25) vorgesehen ist, der mit einer Verzahnung (51)
versehen ist und der Mitnehmer (23) einen Axialansatz (17) aufweist,
der an seiner dem Aufnehmer (25) zugewandten Seite ebenfalls mit
einer Verzahnung (19) ausgebildet ist, von der mindestens ein Zahn
(20) in die Zahnlücke (52) zwischen jeweils zwei Zähnen (53) der
Verzahnung (51) des Aufnehmers (25) eingreift, wobei Zähne (20, 53)
wenigstens einer der beiden Verzahnungen (19, 51) unter radialer Vor
spannung gegenüber der jeweils anderen Verzahnung (19, 51) stehen.
2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verzahnung (19) des Mitnehmers (23) an den Zahnflanken (47)
jedes Zahns (20) jeweils mit einer Keilfläche (48) ausgebildet ist, so
daß jeder dieser Zähne (20) als Keil (50) in die entsprechende
Zahnlücke (52) der Verzahnung (51) des Aufnehmers (25) eingreift.
3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Zahn (53) der Verzahnung (51) des Aufnehmers (25) an seinen
Zahnflanken (56) mit je einer Keilfläche (54) ausgebildet ist, die
winkelmäßig an die Keilflächen (48) der beidseits angreifenden Zähne
(20) der Verzahnung (19) des Mitnehmers (23) angepaßt ist.
4. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Aufnehmer (25) als Ring (27) ausgebildet ist und den Axialansatz
(17) des Mitnehmers (23) umschließt.
5. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verzahnung (51) des Aufnehmers (25) als Innenver
zahnung ausgebildet ist, in welche die Verzahnung (19) des Mit
nehmers (23) mit einer nach radial außen gerichteten Vorspannung
eingreift.
6. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 mit einem Mitnehmer, der
zumindest entlang eines Teils seiner radialen Erstreckung einen axial
elastischen Flansch aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Flansch (15) zumindest im Umfangsbereich zur Bildung des
Axialansatzes (17) eine Biegung (16) aufweist.
7. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
dem Axialansatz (17) des Mitnehmers (23), bezogen auf den Umfang,
zumindest eine Axialsicherung (57) zugeordnet ist.
8. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Axialsicherung (57) als radial bewegbare Klaue (59) ausgebildet ist,
die mit einer an ihrem freien Ende vorgesehenen Radialhalterung (61)
in eine am Aufnehmer (25) vorgesehene Radialvertiefung (63) eingreift.
9. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Radialhalterung (61) der Klaue (59) keilförmig ausgebildet ist und
unter radialer Vorspannung in die Radialvertiefung (63) am Aufnehmer
(25) eingreift.
10. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Radialvertiefung (63) formlich an die Radialhalterung (61) der Klaue
(59) angepaßt ist.
11. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Herstellung der Eingriffsverbindung zwischen dem Mitnehmer (23)
und dem Aufnehmer (25) eine den mindestens einen Zahn (20) des
Mitnehmers (23) gegen die Wirkung der radialen Vorspannung vom
Aufnehmer (25) wegziehende Montagevorrichtung (70) vorgesehen ist,
deren Wirkung nach Herstellung dieser Eingriffsverbindung aufhebbar
ist.
12. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Montagevorrichtung (70) den Axialansatz (17) umschließt,
wobei dieses Umschließen zumindest für die Dauer der Herstellung der
Eingriffsverbindung unter Ausübung einer nach innen gerichteten
Radialkraft wenigstens auf den zumindest einen Zahn (20) erfolgt.
13. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Montagevorrichtung (70) durch eine Spannschelle (71) gebildet
wird, die mit einem Band (72) den Axialansatz (17) umschließt und an
einem Ende ein Schraubengehäuse (74) zur Aufnahme einer Spann
schraube (73) trägt, deren Gewinde in eine Gewindeeindrückung (76)
am freien Ende (75) des Bandes (72) eingreift und zur Einleitung eines
Spannvorganges über die Gewindeverbindung mit der Gewindeein
drückung (76) eine Relativbewegung des Bandes (72) gegenüber dem
Schraubengehäuse (74) erzeugt.
14. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Montagevorrichtung (70) durch einen Druckschlauch (78)
gebildet wird, der über einen Druckanschluß (79) mit einer Druckquelle
(80) verbindbar ist und bei Druckzufuhr über Durchmesseraufweitung
seines Querschnittes spannt.
15. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Druckschlauch (78) eine Schutzhülle (83) zugeordnet ist.
16. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Montagevorrichtung (70) durch einen Spannring (84) gebildet
wird, der auf einem konusförmigen Abschnitt (85) des Axialansatzes
(17) axial verschiebbar ist.
17. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Montagevorrichtung (70) eine Spannschlinge (87) mit
Spreizenden (88) aufweist, die in Umfangsrichtung eine Vorspannung
aufeinander zu aufweisen.
18. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Montagevorrichtung (70) eine Spannschlinge (87) aufweist, die
mit einem Halteende (91) in einem Stempel (93) eines Werkzeuges
(90) gehalten ist, und mit einem Zugende (92) in einem gegenüber
dem Stempel (93) relativ bewegbaren Zug mittel (94) geklemmt ist.
19. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Axialansatz (17) ein axial freies Ende (98) aufweist,
welches mit einer Auflagefläche (99) für die Montagevorrichtung (70)
versehen ist.
20. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 7 und 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß am freien Ende (98) des Axialansatzes (17) die Axialsi
cherung (57) befestigt ist.
21. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Axialsicherung (57) im axialen Erstreckungsbereich der
Verzahnungen (19,51) wirksam ist, und in die am Aufnehmer (25)
vorgesehene Verzahnung (51) eingreift.
22. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Flansch (15) radial innerhalb der Biegung (16) mit wenigstens einer
elastischen Federwindung (96) ausgebildet ist.
23. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Federwindung (96) am Flansch (15) mit einem
Dämpfungsmittel (100) versehen ist.
24. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß das Dämpfungsmittel (100) mit wenigstens einem Elastomer (102)
ausgebildet ist, der den an der Federwindung (96) vorhandenen
Freiraum (104) zumindest teilweise ausfüllt.
25. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Aufnehmer (25) einen Träger (105) für einen Axialansatz (110)
aufweist, an welchem die Verzahnung (51) aufgenommen ist.
26. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzahnung (51) des Aufnehmers (25) an der radialen
Außenseite des Axialansatzes (110) ausgebildet ist und vom Axial
ansatz (17) des Mitnehmers (23) mit dessen Verzahnung (19)
ringförmig umgriffen wird.
27. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (105) des Aufnehmers (25) durch einen axial elasti
schen Flansch (106) gebildet wird.
28. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß der Flansch (106) des Aufnehmers (25) eine elastische Federwin
dung (108) aufweist.
29. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 11 und 25, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Axialansatz (110) über eine Auflagefläche (114) für
die Montagevorrichtung (70) verfügt.
30. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auflagefläche (114) am freien Ende (112) des Axialansatzes
(110) ausgebildet ist.
31. Montagevorrichtung, insbesondere für eine Kupplungseinrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 30, wobei durch die Montagevorrichtung
(70) ein verzahnungsartiger Eingriff zwischen den Verzahnungen (19,
51) zweier Komponenten (23, 25) herstellbar beziehungsweise lösbar
ist, wobei die Verzahnungen (19, 51) wenigstens radial ineinander
eingreifen und die radial innen liegende Verzahnung (19) nach radial
außen gegen die radial außen liegende Verzahnung (51) vorgespannt
ist, und wobei diejenige Komponente (23), welche die radial innen
liegende Verzahnung (19) aufweist, wenigstens im Bereich ihrer
Verzahnung (19) radial elastisch verformbar ist, wobei die Montagevor
richtung (70) wenigstens ein Ringelement (110, 112) umfaßt, das an
der Komponente (23), welche die radial innen liegende Verzahnung
(19) aufweist, drehbar angebracht oder anbringbar ist, wobei das
wenigstens eine Ringelement (110, 112) eine Verformungsformation
(122) aufweist, durch welche bei Drehung des wenigstens einen
Ringelements (110, 112) um eine Drehachse (A) die radiale Positionie
rung der Komponente (23), welche die radial innen liegende Ver
zahnung (19) aufweist, im Bereich der radial innen liegenden Ver
zahnung (19) veränderbar ist.
32. Montagevorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verformungsformation (122) jedem Zahn oder jeweils einer Gruppe
von Zähnen der radial innen liegenden Verzahnung (19) zugeordnet
eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Verformungsschräge (126,
134) aufweist, welche nach radial innen gerichtet ist und in Umfangs
richtung einen sich ändernden Abstand von der Drehachse (A)
aufweist.
33. Montagevorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß
sich in Umfangsrichtung an einen Bereich minimalen Abstands der
Verformungsschräge (126, 134) von der Drehachse (A) oder/und an
einen Bereich maximalen Abstands der Verformungsschräge (126,
134) von der Drehachse (A) ein Bereich (128, 130, 136, 137) mit
näherungsweise konstantem Abstand von der Drehachse (A) an
schließt.
34. Montagevorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch
gekennzeichnet, daß die Montagevorrichtung (70) zwei Ringelemente
(110, 112) umfaßt.
35. Montagevorrichtung nach Anspruch 34 und einem der Ansprüche 32
oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ringelemente (110,
112) zueinander jeweils entgegengesetzt verlaufende Verformungs
schrägen (126, 134) aufweisen, wobei jedem Zahn oder jeder Gruppe
von Zähnen der radial innen liegenden Verzahnung (19) ein Paar
gebildet aus einer Verformungsschräge (126, 134) jedes Ringelements
(110, 112) zugeordnet ist.
36. Montagevorrichtung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Herstellung beziehungsweise zum Lösen des
Kopplungseingriffs zwischen den Verzahnungen (19, 51) die beiden
Ringelemente (110, 112) um die Drehachse (A) in zueinander
entgegengesetzter Richtung drehbar sind.
37. Montagevorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 35, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Ringelemente (110, 112) bezüglich
einander zur Drehung in Umfangsrichtung vorgespannt sind, vorzugs
weise in eine Relativdrehlage, in welcher der Kopplungseingriff
zwischen den Verzahnungen (19, 51) hergestellt ist.
38. Montagevorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 37, dadurch
gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Ringelement (110, 112)
wenigstens eine Werkzeugangriffsformation (138) zum Angreifen eines
Werkzeugs aufweist, durch welches das wenigstens eine Ringelement
(110, 112) um die Drehachse (A) drehbar ist.
39. Montagevorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 38, dadurch
gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Ringelement (110, 112) an
derjenigen Komponente (23) drehbar gehalten ist, welche die radial
innen liegende Verzahnung (19) aufweist.
40. Kupplungseinrichtung zur Herstellung einer Drehkopplung zwischen
zwei um eine Drehachse (A) drehbaren Baugruppen (1, 31), wobei die
Kupplungseinrichtung einer der Baugruppen zugeordnet eine erste
Komponente (23) mit einer ersten Verzahnung (19) umfaßt und der
anderen der Baugruppen zugeordnet eine zweite Komponente (25) mit
einer zweiten Verzahnung (51) umfaßt, wobei die beiden Verzahnun
gen (19, 51) radial ineinander eingreifen und radial in den Eingriff
vorgespannt sind, optional in Verbindung mit den Merkmalen von
einem der Ansprüche 1 bis 30.
41. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet,
daß die radial innen liegende der Verzahnungen (19, 51) nach radial
außen gegen die radial außen liegende der Verzahnungen (19, 51)
vorgespannt ist, und daß die Kupplungseinrichtung ferner eine
Montagevorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 39 umfaßt.
42. Verzahnungskomponente, insbesondere als Mitnehmer (23) oder
Aufnehmer (25) einer Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 30 oder 40 bis 41,
gekennzeichnet durch
einen zentralen Körperbereich (115), von welchem nach radial außen
eine Mehrzahl elastischer zungenartiger Vorsprünge (116) ausgeht,
wobei in einem radial äußeren Bereich jedes Vorsprungs (116)
wenigstens ein Zahn (20) einer Verzahnung (19) vorgesehen ist.
43. Verzahnungskomponente nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet,
daß die radialen Vorsprünge (116) ausgehend vom Körperbereich (115)
nach radial außen eine abnehmende Breite in Umfangsrichtung
aufweisen.
44. Verzahnungskomponente nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis A/I von Breite im radial äußeren Bereich zur Breite
im radial inneren Bereich im Bereich von 0,5≦A/I≦1,2, vorzugs
weise bei ca. 0,8, liegt.
45. Verzahnungskomponente nach einem der Ansprüche 42 bis 44,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten radialen
Vorsprüngen (116) am zentralen Körperbereich (115) ein im wesentli
chen bogenförmiger Übergang (188) gebildet ist.
46. Verzahnungskomponente nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet,
daß der bogenförmige Übergang einen Krümmungsradius aufweist, der
größer oder gleich der Materialstärke der Verzahnungskomponente (23)
im Bereich der radialen Vorsprünge (116) ist.
47. Verzahnungskomponente nach einem der Ansprüche 42 bis 46,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Verhältnis B/M von Breite in
Umfangsrichtung zu Materialstärke jeweils im Bereich der radialen
Vorsprünge (116) im Bereich von 5≦B/M≦30, vorzugsweise etwa
bei 10 liegt.
48. Verzahnungskomponente nach einem der Ansprüche 42 bis 47,
dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend vom zentralen Körperbereich
(115) die radialen Vorsprünge (116) zunächst in einem ersten
Biegungsbereich (180) vorzugsweise näherungsweise in Achsrichtung
abgebogen sind, dann in einem zweiten Biegungsbereich (184) im
wesentlichen nach radial außen abgebogen sind, dann in einem dritten
Biegungsbereich (186) wieder näherungsweise in Achsrichtung
abgebogen sind und in diesem sich näherungsweise in Achsrichtung
erstreckenden Bereich (17) wenigstens einen Zahn (20) der Ver
zahnung (19) aufweisen.
49. Verzahnungskomponente nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Krümmungsradius im zweiten oder/und dritten Biegungsbereich
(184, 186) größer oder gleich dem 1,5fachen der Materialstärke der
Verzahnungskomponente (23) im Bereich der radialen Vorsprünge
(116) ist.
50. Verzahnungskomponente nach Anspruch 48 oder 49, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite und der dritte Biegungsbereich (184,
186) zusammen einen im wesentlichen durchgehenden, näherungs
weise halbkreisartigen Biegungsbereich bilden.
51. Verzahnungskomponente nach einem der Ansprüche 48 bis 50,
dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Vorsprünge (116) in ihrem
sich im wesentlichen in Achsrichtung erstreckenden und wenigstens
einen Zahn aufweisenden Bereich (17) in Umfangsrichtung im
wesentlichen nicht gekrümmt sind.
52. Verzahnungskomponente nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet,
daß die radialen Vorsprünge (116) im Bereich des sich an den sich im
wesentlichen in Achsrichtung erstreckenden und wenigstens einen
Zahn (20) tragenden Bereichs (17) anschließenden dritten Biegungs
bereichs (186) in Umfangsrichtung im wesentlichen nicht gekrümmt
sind.
53. Verzahnungskomponente nach einem der Ansprüche 42 bis 52,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der radialen Vor
sprunge wenigstens einen sich vorzugsweise im wesentlichen radial
erstreckenden Schlitz (190) aufweist.
54. Verzahnungskomponente nach Anspruch 53 und 48, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schlitz (190) sich ausgehend vom Körperbe
reich (150) wenigstens bis zum zweiten Biegungsbereich (184)
erstreckt.
55. Verzahnungskomponente nach dem Oberbegriff des Anspruchs 42
oder einem der Ansprüche 42 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zähne (20) der an der Verzahnungskomponente (23) vorgesehenen
Verzahnung (19) jeweils im wesentlichen in Umfangsrichtung
weisende Zahnflanken (48) aufweisen und daß die Zahnflanken (48)
bezüglich einer Längsmittelebene (M) des zugeordneten Zahns mit
einem Winkel im Bereich von 10° bis 50°, vorzugsweise 20° bis 30°,
geneigt sind.
56. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30 oder 40 bis
41, umfassend eine Verzahnungskomponente (23) nach einem der
Ansprüche 42 bis 55 als Mitnehmer (23) oder/und als Aufnehmer (25).
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1998
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8125 | Change of the main classification |
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