DE3537823A1

DE3537823A1 - Shaft-hub connection

Info

Publication number: DE3537823A1
Application number: DE19853537823
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Beck; Ernst Mosig
Original assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Current assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Priority date: 1985-10-24
Filing date: 1985-10-24
Publication date: 1987-04-30

Abstract

A shaft-hub connection is disclosed in which the connection of driven part and part to be driven is produced with the intermediate connection of a securing spring. The securing spring serves here to transmit the torque from the driven part to the part to be driven and serves simultaneously to fix axially the shaft-hub connection. In this case, the transmission from the driven part to the securing spring takes place via a small lever arm under a large degree of force whilst the transmission from the securing spring to the part to be driven takes place via a large lever arm and a correspondingly smaller force. Since the hub on the part to be driven mainly has the function here of a radial guide and does not serve directly to transmit force, the driving part with the hub can be produced in one piece from a less resistant material such as plastic. In order to release the shaft-hub connection, the securing spring is pushed back for example with the aid of a tool so that it comes free from the driven part. Subsequently, the part to be driven with the securing spring is then pulled off the driven part and the shaft-hub connection is released.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Wellen-Naben-Verbin dung durch eine formschlüssige Verbindung zwischen einem angetriebenen und einem anzutreibenden Teil. Insbesondere ist eine solche Verbindung für ein Lüfterrad mit einer motor angetriebenen Welle bestimmt, wobei eine solche Anordnung beispielsweise in einem brennstoffbetriebenen Heizgerät als Brennluftgebläse Verwendung finden kann.The invention is concerned with a shaft-hub connection through a positive connection between one driven and a part to be driven. In particular is such a connection for a fan wheel with a motor driven shaft, being such an arrangement for example in a fuel powered heater Combustion air blowers can be used.

Bei den bisher üblichen Wellen-Naben-Verbindungen der gat tungsgemäßen Art erfolgen die Mitnahme und die Drehmoment übertragung direkt an der Nabe, die beispielsweise in einem Lüfterrad ausgebildet ist. Hierbei hat es sich gezeigt, daß bei einer solchen direkten Wellen-Naben-Verbindung es zu Störungen infolge von Verschleißerscheinungen insbesondere dann kommt, wenn die Nabe von einem Kunststoffteil gebildet wird, während die Welle als angetriebenes Teil üblicherweise aus Stahl besteht.In the case of the gat-shaft-hub connections that have been customary to date Appropriate type take the drive and the torque transmission directly to the hub, for example in one Fan wheel is formed. It has been shown that with such a direct shaft-hub connection it is too Faults due to wear and tear in particular then comes when the hub is formed by a plastic part is usually used as the driven part is made of steel.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, eine Wellen-Naben Verbindung derart auszubilden, daß sie zuverlässig hält, verschleißfest ist und auch leicht und schnell montierbar und demontierbar ist.The invention therefore aims to be a shaft hub Form the connection in such a way that it holds reliably, is wear-resistant and also easy and quick to assemble and is removable.

Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Wellen-Naben-Verbindung, bei der eine formschlüssige Verbindung zwischen einem ange triebenen und einem anzutreibenden Teil gebildet wird, da durch aus, daß eine Haltefeder vorgesehen ist, die das an zutreibende Teil mitnimmt, zur Drehmomentübertragung auf dieses anzutreibende Teil dient und die zugleich die Wellen- Naben-Verbindung axial fixiert.According to the invention, a shaft-hub connection is distinguished, where a positive connection between one is driven and a part to be driven is formed there by from that a retaining spring is provided, which the drives the driving part, for torque transmission this part to be driven serves and which at the same time Hub connection axially fixed.

Bei der erfindungsgemäßen Wellen-Naben-Verbindung ist somit die Haltefeder als Zwischenglied vorgesehen, die eines der bei der Übertragung stark beanspruchten Teile darstellt, da das Antriebsdrehmoment der Welle auf die Haltefeder (beispiels weise aus Federstahl) über einen kleinen Radius und daher mit hoher Übertragungskraft übertragen wird. Die Haltefeder ihrerseits stellt dann die Übertragungsverbindung zu dem anzutreibenden Teil (beispielsweise aus Kunststoff) über einen großen Radius her, so daß die zu übertragenden Kräfte klei ner sind. Bei dieser erfindungsgemäßen Wellen-Naben-Ver bindung dient die Nabe lediglich zur radialen Führung, wäh rend die Drehmomentübertragung und die axiale Fixierung mit Hilfe der Haltefeder verwirklicht werden. Daher hat eine solche Verbindung auch eine hohe Standfestigkeit selbst dann, wenn das anzutreibende Teil und die daran vorgesehene Nabe beispielsweise aus Kunststoff bestehen. Eine solche Verbindung neigt daher weit weniger zum Versagen als die bisher üblichen.The shaft-hub connection according to the invention is thus the retaining spring is provided as an intermediate member, which is one of the parts subject to heavy wear during transmission, because the drive torque of the shaft on the retaining spring (example made of spring steel) over a small radius and therefore is transmitted with high transmission power. The retaining spring in turn then provides the transmission link to the driven part (for example made of plastic) via a large radius, so that the forces to be transmitted are small are ner. In this shaft-hub Ver invention binding, the hub is only used for radial guidance rend the torque transmission and the axial fixation with Help can be realized with the retaining spring. Hence one such connection also high stability itself then when the part to be driven and the part provided thereon For example, hub made of plastic. Such Connection is therefore far less likely to fail than that previously common.

Bei der Herstellung der Wellen-Naben-Verbindung sind gemäß den Ansprüchen 2 und 3 zwei Alternativen möglich. Zum einen kann die Haltefeder auf das angetriebene Teil, wie die Motor antriebswelle, aufgesetzt und dort positioniert werden und dann wird auf die so gebildete Anordnung das anzutreibende Teil mit der Nabe auf das freie Wellenende aufgeschoben, wobei die Verbindung zwischen dem aufgeschobenen anzutreiben den Teil und der Haltefeder zweckmäßigerweise über eine Schnappverbindung hergestellt wird. Alternativ kann die Hal tefeder auch an dem anzutreibenden Teil angebracht werden und die so aus anzutreibendem Teil und Haltefeder gebildete Anordnung wird auf das freie Ende des angetriebenen Teils, wie eines Wellenendes, aufgeschoben. Durch entsprechende Po sitionierung der Haltefeder wird dann die Übertragungsver bindung zwischen dem angetriebenen und dem anzutreibenden Teil hergestellt.When producing the shaft-hub connection are according to claims 2 and 3 two alternatives possible. On the one hand can keep the spring on the driven part, like the motor drive shaft, placed and positioned there and then the arrangement to be driven becomes what is to be driven Part with the hub pushed onto the free shaft end, being used to drive the connection between the deferred the part and the retaining spring expediently via a Snap connection is established. Alternatively, the Hal tefeder also be attached to the part to be driven and the part thus to be driven and the retaining spring Arrangement is on the free end of the driven part, like a shaft end, pushed on. Through appropriate buttocks sitioning the retaining spring is then the transmission ver bond between the driven and the driven Part manufactured.

Bei beiden alternativen Montagemöglichkeiten wird immer eine Anordnung bestehend aus zwei Teilen zuerst unter Ver wendung der Haltefeder zusammengesetzt und dann das dritte Teil der Verbindungsanordnung angebracht. Eine solche Mon tage läßt sich schnell und rationell durchführen. With both alternative mounting options, always an arrangement consisting of two parts first under Ver assembled the retaining spring and then the third Part of the connection arrangement attached. Such a mon days can be carried out quickly and efficiently.

Zum Lösen der so gebildeten Wellen-Naben-Verbindung braucht nur die Haltefeder von dem angetriebenen Teil, wie der mo torangetriebenen Welle, gelöst zu werden, dann läßt sich die Anordnung, bestehend aus dem anzutreibenden Teil und der Haltefeder, abziehen. Hieraus ist zu ersehen, daß die erfindungsgemäße Wellen-Naben-Verbindung auch demontagefreund lich ist.To release the shaft-hub connection thus formed needs only the retaining spring from the driven part, like the mo gated shaft to be solved, then the arrangement consisting of the part to be driven and the retaining spring. From this it can be seen that the Shaft-hub connection according to the invention also easy to dismantle is.

Zweckmäßigerweise besteht das anzutreibende Teil aus Kunst stoff und das bei der Übertragungsverbindung stärker belaste te Teil, die Haltefeder, aus Federstahl, der hochfest und verschleißarm ist, so daß das anzutreibende Teil aus weniger widerstandsfähigem Kunststoff hergestellt werden kann, ohne daß eine Störungsanfälligkeit der Wellen-Naben-Verbindung zu befürchten ist.The part to be driven expediently consists of art material and put more strain on the transmission connection te part, the retaining spring, made of spring steel, the high strength and is low wear, so that the part to be driven from less resistant plastic can be made without that the shaft-hub connection is susceptible to interference is to be feared.

Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Wellen-Naben-Verbin dung zur Verbindung einer Motor-Abtriebswelle als angetrie benem Teil und einem Lüfterrad als anzutreibendem Teil vor gesehen, das die Nabe trägt.The shaft-hub connection according to the invention is preferably for connecting a motor output shaft as a drive benem part and a fan wheel as the part to be driven seen that carries the hub.

Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:The invention is illustrated below by examples explained in more detail on the accompanying drawing. It shows:

Fig. 1(a) bis 1(c) schematische Ansichten zur Verdeutli chung der Schritte bei der Herstellung der Wellen-Naben-Verbindung, Fig. 1 (a) to 1 (c) are schematic views for Verdeutli the steps of monitoring in the production of the shaft-hub connection,

Fig. 2(a) bis 2(c) schematische Ansichten zur Verdeut lichung der Schritte einer weiteren Montageweise der Wellen-Naben-Ver bindung, und Fig. 2 (a) to 2 (c) are schematic views to illustrate the steps of another way of mounting the shaft-hub connection, and

Fig. 3(a) bis 3(c) schematische Ansichten zur Verdeutli chung der auszuführenden Schritte bei der Demontage. Fig. 3 (a) to 3 (c) are schematic views for Verdeutli monitoring of steps to be performed during the disassembly.

In Fig. 1(a) sind ein angetriebenes Teil 1, das beispiels weise von einer Motorwelle gebildet wird, und eine Haltefe der 2 in auseinandergezogener Darstellung gezeigt. Mit 3 ist der Antriebsmotor bezeichnet. Wie mit einem Pfeil in Fig. 1(a) angedeutet ist, wird die Haltefeder 2 axial auf das ange triebene Teil 1 aufgeschoben und dann erhält man die in Fig. 1(b) gezeigte Anordnung, bestehend aus angetriebenem Teil 1 und Haltefeder 2. Wie aus Fig. 1(c) zu ersehen ist, wird dann die Haltefeder 2 in vorbestimmter Weise auf dem angetriebenen Teil 1, beispielsweise von Hand, positioniert. Wie mit einem Pfeil in Fig. 1(c) dargestellt ist, wird dann ein anzutreiben des Teil 4, das die Nabe 5 aufweist, in axialer Richtung auf die Anordnung aus angetriebenem Teil 1 und Haltefeder 2 auf geschoben, bis ein Vorsprung 6 mittels einer Schnappverbindung die Haltefeder 2 hintergreift.In Fig. 1 (a), a driven part 1 , which is formed, for example, by a motor shaft, and a Haltfe the 2 shown in an exploded view. With 3 the drive motor is designated. As indicated by an arrow in Fig. 1 (a), the retaining spring 2 is pushed axially onto the driven part 1 and then one obtains the arrangement shown in Fig. 1 (b), consisting of driven part 1 and retaining spring 2 . As can be seen from Fig. 1 (c), the holding spring 2 is then positioned in a predetermined manner on the driven part 1 , for example by hand. As shown by an arrow in Fig. 1 (c), then a drive of the part 4 , which has the hub 5 , is pushed in the axial direction onto the arrangement of the driven part 1 and retaining spring 2 until a projection 6 by means of a Snap connection engages the retaining spring 2 .

Auf diese Weise wird dann nach der Erfindung die Wellen-Naben Verbindung hergestellt, die beispielsweise im fertigge stellten Zustand in Fig. 3(a) gezeigt ist.In this way, the shaft-hub connection is then produced according to the invention, which is shown for example in the finished state in Fig. 3 (a).

In den Fig. 2(a) bis 2(c) sind gleiche oder ähnliche Teile wie in den Fig. 1(a) bis 1(c) mit denselben Bezugszeichen versehen. Aus Fig. 2(a) ist zu ersehen, daß die Haltefeder 2 an dem anzutreibenden Teil 4 zuerst angebracht wird, wobei der Vorsprung 6 die Haltefeder 2 hintergreift. Wie mit einem Pfeil in Fig. 2(a) angedeutet ist, wird die aus dem anzu treibenden Teil 4 und der Haltefeder 2 bestehende Anordnung in axialer Richtung auf das angetriebene Teil 1, wie das freie Ende der Motorwelle in axialer Richtung aufgeschoben. Hierbei erhält man dann die in Fig. 2(b) gezeigte Anordnung. In Fig. 2(b) wird dann mit Hilfe eines Werkzeugs, beispiels weise eines Schraubendrehers, die Haltefeder 2 in vorbe stimmter Weise positioniert, um die in Fig. 2(c) gezeigte fer tiggestellte Wellen-Naben-Verbindung zu erhalten.In Figs. 2 (a) to 2 (c), the same or similar parts as in Figs. 1 (a) to 1 (c) are given the same reference numerals. From Fig. 2 (a) it can be seen that the retaining spring 2 is first attached to the part 4 to be driven, with the projection 6 engaging behind the retaining spring 2 . As indicated by an arrow in FIG. 2 (a), the arrangement consisting of the part 4 to be driven and the retaining spring 2 is pushed onto the driven part 1 in the axial direction, like the free end of the motor shaft in the axial direction. The arrangement shown in Fig. 2 (b) is then obtained. In Fig. 2 (b), with the aid of a tool, for example a screwdriver, the retaining spring 2 is positioned in a certain manner in order to obtain the shaft-hub connection shown in FIG. 2 (c).

Anhand den Fig. 3(a) bis 3(c), in denen ebenfalls gleiche oder ähnliche Teile wie bei den vorangehenden Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen sind, wird das Lösen der gemäß den Fig. 1(a) bis 1(c) oder 2(a) bis 2(c) hergestellten Wellen-Naben-Verbindung erläutert. Ausgehend von der fertig gestellten Wellen-Naben-Verbindung, die in Fig. 3(a) gezeigt ist, wird mit Hilfe eines Werkzeugs, wie beispielsweise eines Schraubendrehers, die Haltefeder 2 zurückgeschoben, so daß sie von dem angetriebenen Teil 1 freikommt. In Fig. 3(b) ist die Wellen-Naben-Verbindung gezeigt, nachdem die Halte feder 2 von dem angetriebenen Teil 1 gelöst ist. Ausgehend von diesem Zustand wird dann das anzutreibende Teil 4 zusam men mit der Haltefeder 2 in axialer Richtung vom angetriebe nen Teil 1 abgezogen, wie dies in Fig. 3(c) verdeutlicht ist. Nunmehr ist die Wellen-Naben-Verbindung wiederum gelöst.Based on Figs. 3 (a) to 3 (c), are provided in which also the same or similar parts as in the preceding figures with the same reference numerals, the release of the in accordance with the Fig. 1 (a) to 1 (c) or is 2 (a) to 2 (c) produced shaft-hub connection explained. Based on the completed shaft-hub connection shown in FIG. 3 (a), the holding spring 2 is pushed back with the aid of a tool such as a screwdriver so that it is released from the driven part 1 . In Fig. 3 (b) the shaft-hub connection is shown after the retaining spring 2 is released from the driven part 1 . Starting from this state, the part 4 to be driven is then pulled together with the retaining spring 2 in the axial direction from the driven part 1 , as is illustrated in FIG. 3 (c). Now the shaft-hub connection is released again.

Nachstehend wird die Funktionsweise der vorstehend erläuter ten hergestellten Wellen-Naben-Verbindung näher erläutert. Wenn der Antriebsmotor 3 das angetriebene Teil 1 in Form der Motorwelle drehantreibt, so wird das Drehmoment vom Antriebs motor 3 über das angetriebene Teil 1 mit einem kleinen Radius, nämlich etwa dem Radius der Welle des angetriebenen Teils 1 übertragen, so daß die Übertragung über einen kleinen Hebel arm erfolgt und daher auf die Haltefeder 2 eine große Kraft einwirkt. Da die Haltefeder 2 aus einem hochfesten, verschleiß armen Werkstoff, wie beispielsweise Federstahl besteht, kann sie diese Belastung mit ausreichender Standfestigkeit auf nehmen. Die Übertragung des Drehmoments von der Haltefeder 2 auf das anzutreibende Teil 4, das die Nabe 5 aufweist, er folgt hingegen über einen großen Radius, d.h. mit einem großen Hebelarm, so daß die zu übertragenden Kräfte deutlich geringer sind. Da her wird das anzutreibende Teil 4 weniger stark belastet und insbesondere dient die Nabe 5 des anzutreibenden Teils 4 lediglich zur radialen Führung der hergestellten Wellen-Na ben-Verbindung. Die axiale Fixierung hingegen wird durch die Haltefeder 2 selbst bewerkstelligt indem ein Vorsprung am anzutreibenden Teil 4 die Haltefeder 2 hintergreift. The mode of operation of the above-explained shaft-hub connection is explained in more detail below. If the drive motor 3 drives the driven part 1 in the form of the motor shaft, the torque from the drive motor 3 is transmitted via the driven part 1 with a small radius, namely approximately the radius of the shaft of the driven part 1 , so that the transmission via a Small lever arm takes place and therefore acts on the retaining spring 2 a large force. Since the retaining spring 2 is made of a high-strength, low-wear material, such as spring steel, it can take this load with sufficient stability. The transmission of the torque from the retaining spring 2 to the part 4 to be driven , which has the hub 5 , it follows, however, over a large radius, ie with a large lever arm, so that the forces to be transmitted are significantly lower. Since the part 4 to be driven is less stressed and in particular the hub 5 of the part 4 to be driven serves only for the radial guidance of the shaft-Na connection produced. The axial fixation, on the other hand, is accomplished by the retaining spring 2 itself, in that a projection on the part 4 to be driven engages behind the retaining spring 2 .

Wie die vorstehenden Ausführungen gezeigt haben, erhält man so eine leicht montierbare und demontierbare Wellen-Naben- Verbindung, bei der die Nabe 5 des anzutreibenden Teils 4 weniger stark belastet ist, so daß das anzutreibende Teil 4 mit der Nabe 5 aus weniger widerstandsfähigem Material, wie Kunststoff, hergestellt werden kann, ohne daß hierunter die Zuverlässigkeit und die Standfestigkeit der herzustellenden Wellen-Naben-Verbindung leidet.As the above explanations have shown, an easily assembled and disassembled shaft-hub connection is obtained in which the hub 5 of the part 4 to be driven is less stressed, so that the part 4 to be driven with the hub 5 is made of less resistant material, like plastic, can be produced without the reliability and stability of the shaft-hub connection to be produced suffering.

Selbstverständlich braucht die Haltefeder 2 nicht wie in den Figuren der Zeichnung dargestellt ausgebildet zu sein, sondern die Haltefeder 2 kann auch eine hiervon abweichende Gestalt besitzen und auf den jeweils geforderten Anwendungszweck, ins besondere unter Berücksichtigung der aufzunehmenden Belastun gen, angepaßt werden.Of course, the retaining spring 2 need not be designed as shown in the figures of the drawing, but the retaining spring 2 can also have a different shape and be adapted to the particular application, in particular taking into account the loads to be recorded.

Reference number 1 driven part (motor shaft)
2 retaining spring
3 drive motor
4 Driven part
5 hub
6 head start

Claims

1. shaft-hub connection, in particular for connec tion of a fan wheel with a motor-driven shaft, by a positive connection between a driven and a part to be driven, marked by a retaining spring ( 2 ) for taking the part to be driven ( 4 ) and Torque transmission to the same, the retaining spring ( 2 ) also axially fixing the shaft-hub connection.

2. shaft-hub connection according to claim 1, characterized in that the retaining spring ( 2 ) on the driven part ( 1 ) is detachably attached and the driving part ( 4 ) after the positioning of the retaining spring ( 2 ) on the arrangement thus formed is attachable.

3. shaft-hub connection according to claim 1, characterized in that the retaining spring ( 2 ) is attached to the part to be driven ( 4 ) and the arrangement thus formed after the positioning of the retaining spring ( 2 ) on the driven part ( 1 ) attachable driven.

4. shaft-hub connection according to one of claims 1 to 3, characterized in that the connection of the driven and / or driven part ( 1 , 4 ) takes place by means of a snap connection.

5. shaft-hub connection according to one of claims 1 to 4, characterized in that for releasing the shaft-hub connection, the retaining spring ( 2 ) from the driven part ( 1 ) is releasable.

6. shaft-hub connection according to one of claims 1 to 5, characterized in that the part to be driven ( 4 ) made of plastic and the retaining spring ( 2 ) consists of spring steel.

7. shaft-hub connection according to one of the preceding claims, characterized in that the driven part is a motor output shaft and the part to be driven is a fan wheel, which has the hub ( 5 ).