DE7918999U1

DE7918999U1 - Kupplungselement

Info

Publication number: DE7918999U1
Application number: DE7918999U
Authority: DE
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1979-07-03
Filing date: 1979-07-03
Publication date: 1979-10-04
Also published as: IT1148880B; IT8023159A0; ES251774U; ES251774Y; SE8004604L; BE884032A; FR2461152A1; SE449025B; FR2461152B1

Description

PATENTANWÄLTE DR.- ING. H. H. WILH ELM - D I P L. - I N G. H. D A U ST E R

D-7000 STUTTGART 1 - GYMNASIUMSTRASSE 31 B - TELEFON (0711) 29 11 33

Anmelder: -3- G 5717

Süddeutsche Kühlerfabrik
Julius Fr. Behr GmbH +Co. KG
Mauserstraße 5

7000 Stuttgart 30

Kupplungs elernent

Die Erfindung betrifft ein Kupplungselement zum drehfesten Verbinden von zwei in Abstand zueinander angeordneten Teilen.

Wenn zwei Bauteile in verschiedenen Kammern eines Gehäuses gelagert und durch ein Kupplungselement miteinander verbunden werden sollen, wie dies beispielsweise bei Klima- und/oder Heizan lagen von Kraftfahrzeugen mit den Luftklappen geschieht, so er fordert dies im allgemeinen einen erheblichen Aufwand an Einzelteilen und an Montagearbeit. Es ist üblich, die Teile mit Aufnahmen für durchgehende Wellen zu versehen, die beidseits der Teile gelagert werden. Diese beiden Wellen, die in einem Gehäuse gesichert werden müssen, werden dann durch ein Kupplungselement miteinander verbunden. Dabei ist bei diesen Anordnungen auch besonders darauf zu achten, daß die Wellen der beiden Teile fluchten, da durch ^luchtungsfehler auftretende zusätzliche Belastungen sehr schnell zu Beschädigungen führen können. Außerdem ist für das Anbringen der Sicherungselemente in den meisten Fällen eine Ringnut oder eine Kerbe in den Wellen vorgesehen, was zu einer Schwächung des Querschnitts und zu einer Erhöhung der Bruchgefahr führt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungselement der eingangs genannten Art zu schaffen, das die Herstellung und vor allem die Montage wesentlich vereinfacht und das die Bruchgefahr vermindert. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß wenigstens zwei Wellenstücke vorgesehen sind, die an ihren einander abgewandten Enden mit den zu verbindenden Teilen angepaßten Profilierungen und an ihren einander zugekehrten, in Abstand zueinander liegenden Enden mit wenigstens einem axial nachgiebigen und in Umfangsrichtung formsteifen Zwischenstück miteinander verbunden sind.

Ein derartiges Kupplungselement läßt sich axial zusammendrücken, so daß es montiert werden kann, ohne daß die zu verbindenden Teile in ihrer Lage verändert werden müssen, d.h. die zu verbindenden Teile können bereits ortsfest angeordnet sein. Da das Kupplungselement über Profilierungen mit den zu verbindenden Teilen in Verbindung steht und außerdem als eine Art axiale Druckfeder ausgebildet ist, ist es auch möglich, die zu verbindenden Teile nur einseitig zu lagern und die Lagerung an der anderen Seite über das Kupplungselement durchzuführen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß ein Zwischenstück jeweils aus zwei scheibenförmigen Teilen besteht, die in ihrer Mitte mit einem Wellenstück oder dem benachbarten Zwischenstück und an ihren Rändern miteinander verbunden sind. Derartige scheibenförmige Teile, die eine relativ große Ausdehnung in radialer Richtung zu den Wellenstücken aufweisen, können bei sehr geringer Deformation ein Drehmoment übertragen. In axialer Richtung sind sie jedoch abhängig von der gewählten Materialstärke relativ verformungsweich. Für eine Montage lassen sie sich gegebenenfalls ohne Verwendung eines Werkzeuges von Hand zusammendrücken, während sie dennoch ein relativ hohes Drehmoment ohne größere Verformung sicher übertragen können. Durch die Verformbarkeit sind derartige Kuppiungseleinente auch in der Lage- in gewissem umfange Fluchtungsfehler zwischen den zu verbindenden Teilen auszugleichen, ohne daß dadurch überhöhte Belastungen auftreten, die zu einer Bruchgefahr führen könnten.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung weisen die scheibenförmigen Teile in axialer Richtung eine rechteckige Fläche auf, deren schmalere Seite etwa dem Durchmesser der Wellenstücke entspricht. Derartige Zwischenstücke sind recht ein fach herzustellen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die auf einanderfolgenden Zwischenstücke in Umfangsrichtung verdreht zueinander angeordnet sind. Ein derartiges Kupplungselement kann ohne weiteres größere Winkelabweichungen zwischen den zu verbindenden Teilen zulassen, so daß eine Art kardanisches Gelenk geschaffen wird.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn an einem Zwischenstück oder einem Wellenstück ein Hebel drehfest angeordnet ist. Dadurch wird das Kupplungselement weiter ausgenutzt, um den Drehantrieb anzuschließen. Es werden auch hier weitere Bauteile eingespart.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wellenstücke, die Zwischenstücke und der Hebel einteilig als Kunststofformteil hergestellt sind. Ein derartiger Kunststofformteil läßt sich relativ einfach als Spritzgußteil herstellen, wobei ein geeigneter Werkstoff, beispielsweise ein Polyacetal gewählt wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Aus führungs formen.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Kupplungselementes in Verbindung mit zwei in Anströmgehäusen einer Klima- und Heizanlage eines Kraftfahrzeuges angeordneten Luftklappen,

Fig. 2 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen, etwas abgewandelten Kupplungsstückes,

Fig. 3 eine axiale Ansicht des KupplungsStückes der Fig. 2 und Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 2.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind zwei identisch ausgebildete und spiegelbildlich angeordnete Luftklappen 9 und 10 vorge sehen, die jeweils in einem Anströmgehäuse einer Klima- und Heizanlage eines Kraftfahrzeuges angeordnet sind. Von den Anströmgshäusen sind die Wände 11, 12, 13 und 14 dargestellt, die ortsfest zueinander liegen.

Die beiden Luftklappen 9 und 10 bestehen jeweils aus einem flachen plattenförmigen Grundkörper 15, dessen Rand mit einem Gummiprofil 16 eingefaßt ist. Die beiden Luftklappen 9 und 10 werden so montiert, daß sie auf einer gemeinsamen Achse 17 liegen, um die sie zwischen ihrer geöffneten und geschlossenen Stellung um einen Winkel von annähernd 90° verschwenkt werden können. Die beiden

ι Grundkörper 15 der Luftklappen 9 und 10 sind an jeweils einem Ende mit einem in der Drehachse 17 liegenden zapfenartigen Ansatz 18 versehen, der durch einen Anschlag 19 begrenzt ist. Mit dem

) zapfenartigen Ansatz 18 werden die beiden Luftklappen 9 und 10 in den einander abgewandten Wänden 11 und 14 des Gehäuses gelagert. Die beiden einander zugekehrten Enden der Luftklappen 9 und 10 sind mit zu der Drehachse 17 koaxialen Aussparungen 20 versehen, die eine Profilierung aufweisen, die Profilierungen 3 und 4 eines die beiden Luftklappen 9 und 10 verbindenden Kupplungselementes angepaßt sind. Die Profilierungen 3 und 4 des Kupplungselementes, die von einem Ringbund 21 und 22 begrenzt werden, besitzen teilzylindrische Außenflächen, wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, so daß sie als Drehlager in die einander zugekehrten Wände 12 und 13 eingesetzt werden. Die beiden Luftklappen 9 und 10 sind daher in den Anströmgehäusen nur einseitig gelagert, da das zweite Lager jeweils von dem Kupplungselement gebildet wird.

Das Kupplungselement besteht aus zwei Wellenstücken 1 und 2, an deren einander abgewandte Enden über die Ringbunde 21 und 22 die Profilierungen 3 und 4 anschließen. Die koaxial zur Drehachse 17 liegenden Wellenstücke 1 und 2 sind an ihren einander zugekehrten Enden über Zwischenstücke 5 miteinander verbunden, die in axialer Richtung der Drehachse 17 elastisch deformierbar sind, jedoch in Dinfangsrichtung eine hohe Formsteifigkeit aufweisen. Die Zwischenstücke 5 bestehen jeweils aus zwei scheibenförmigen Teilen 6 und 7, die in ihrem mittleren Bereich mit den anschließenden scheibenförmigen Teilen 6 bzw. 7 des benachbarten Zwischenstückes oder mit einem der Wellenstücke 1 und 2 verbunden sind. Die beiden zur Drehachse 17 spiegelsymmetrischen Bereiche der in der axialen Ansicht (Fig. 3) eine rechteckige Grundfläche aufweisenden scheibenförmigen Teile 6 und 7 sind unter Einschluß eines stumpfen Winkels im Bereich der Drehachse 17 zueinander geneigt und an ihren Rändern derart miteinander verbunden, daß etwa rautenförmige Hohlräume von den Zwischenstücken 5 eingeschlossen werden. Das Wellenstück 2 ist mit einen. Hebel 8 versehen, der eine Anschlußbohrung 23 für einen nicht dargestellten Verstellantrieb aufweist.

Das ganfi'.e Kupplungselement mit den Wellenstücken 1 und 2, den Pr ofilieru::-igian 3 und 4, den Zwischenstücken 5 und dem Hebel 8 ist als ein einteiliges Kunststofformteil beispielsweise durch Spritzen hergestellt. Als Werkstoff eignet sich besonders ein Polyacetale

Das Kupplungselement der Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich irn wesentlichen dadurch von der Aus führungs form nach Fig. 1, daß der Hebel 8 zwischen zwei Zwischenstücken 5 angeordnet ist, .«so daß nur sehr kurze Wellenstücke 1 und 2 vorhanden sind. Das Wellenstück 1 besteht dabei im v/esentlichen nur aus dem Anschluß des Zwischenstückes 5 zu dem Ringbund 21, auf den die Profiliei-ung 3 folgt. Die Profilierungen 3 und 4, die einen kreuzförmigen Grundquersc-iinitt aufweisen, werden zweckmaßigerweise außen noch abgedreht, so daß vier koaxiale Zylinderteilflächen (Fig. 3) entstehen, die als Lager flächen für die Wände 12 und 13 ausgenutzt werden..

Wie Fig. 4 zeigt, besitzen die Wellenstücke 1 und 2 (Fig. 1) und das Wellenstück 2 (Fig. 2) ebenfalls einen kreuzförmigen Querschnitt.

Die Kupplungselemente der Fig. 1 und 2 sind aufgrund ihrer axialen elastischen Nachgiebigkeit in der Lage/ bis zu einem gewissen Maße Fluchtungsfehler auszugleichen, d.h. Fehler in der Anbringung der Bohrungen der Wände 11, 12, 13 und 14. Wenn planmäßig vorgesehen ist, daß eine Winkelabweichung der Drehachsen der beiden Lu^'tklappen 9 und 10 vorhanden ist, so ist es zweckmäßig, die Zwischenstücke 5 abweichend von den dargestellten Ausführungsformen derart in Umfangsrichtung verdreht zueinander anzuordnen, daß beispielsweise die aufeinanderfolgenden Zwischenstücke 5 jeweils um einen Winkel von 90 zueinander verdreht sind. Dadurch wird das Kupplungselement zu einer Art kardanischem Gelenk ausgestaltet.

Claims

Ansprüche

1. Kupplungselement zum drehfesten Verbinden von zwei in Abstand zueinander angeordneten Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Wellenstücke (1, 2) vorgesehen sind, die an ihren einander abgewandten Enden mit den zu verbindenden Teilen (9, 10) angepaßten Profilierungen (3, 4) und an ihren einander zugekehrten, in Abstand zueinander liegenden Enden mit wenigstens einem axial nachgiebigen und in Umfangsrichtung formsteifen Zwischenstück (5) miteinander verbunden sine?..

2. Kupplungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenstück (5) jeweils aus zwei scheibenförmigen Teilen (6, 7) besteht, die in ihrer Mitte mit einem Wellenstück (1,2) oder dem benachbarten Zwischenstück (5) und an ihren Rändern miteinander verbunden sind.

3. Kupplungselement nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenförmigen Teile (6, 7) in axialer Richtung eine rechteckige Fläche aufweisen, deren schmale Seite etwa dem Durchmesser der Wellenstücke entspricht.

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4. Kupplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Zwischenstücke (5) in Umfangsrichtung verdreht zueinander angeordnet sind.

5. Kupplungselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Zwischenstück (5) oder einem Wellenstück (1, 2) ein Hebel (8) drehfest angebracht ist.

6. Kupplungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daf, Zwischenstücke (5) beidseits des Hebels (8) angeordnet sind.

7. Kupplungselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die K'-ellenstücke, die Zwischenstücke und der Hebel einteilig als Kunststofformteil hergestellt sind.