DE9014391U1

DE9014391U1 - Shaft-hub connection

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Publication number: DE9014391U1
Application number: DE9014391U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-10-17
Filing date: 1990-10-17
Publication date: 1991-01-03
Anticipated expiration: 2000-10-18

Description

BeschreibungDescription

Die Erfindung bezieht sich auf eine Welle-Nabe-Verbindung, insbesondere zur in wenigstens einer Drehrichtung und wenigstens bis zu einem vorgebaren maximalen Drehmoment dresicheren Verbindung der Nabe mit der Welle, wobei die Verbindung durch in einem Ringspalt zwischen Wellenumfang und Nabenbohrung kippbar angeordnete Klemmkörper bewirkt wird.The invention relates to a shaft-hub connection, in particular for the rotationally secure connection of the hub to the shaft in at least one direction of rotation and at least up to a predeterminable maximum torque, the connection being effected by clamping bodies arranged in a tiltable manner in an annular gap between the shaft circumference and the hub bore.

Zur drehsicheren Verbindung einer Welle mit einer Nabe sind eine Reihe von Bauarten bekannt, deren verbreitetste wohl die gegenseitig verzahnte Verbindung ist, in der Weise, daß eine als Keilwelle ausgebildete Welle mit einer eine entsprechende Innenumfangsprofilierung aufweisenden Nabe im formschlüssigen Eingriff steht. Eine solche Welle-Naben-Verbindung erfordert einen hohen Herstellungsaufwand und eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit der beiden miteinander in Eingriff stehenden Teile und ist daher verhältnismäßig teuer.A number of designs are known for the rotationally secure connection of a shaft with a hub, the most common of which is probably the mutually toothed connection, in which a shaft designed as a splined shaft is in positive engagement with a hub with a corresponding inner circumferential profile. Such a shaft-hub connection requires a high level of manufacturing effort and a high level of machining precision of the two parts that are in engagement with one another and is therefore relatively expensive.

Eine weitere bekannte Bauart einer drehsicheren Verbindung von Welle und Nabe besteht darin, daß die Welle und/oder die Nabe wenigstens eine axiale Nutausnehmung aufweisen und in die Nutausnehmungen entweder eine als zusätzliches Einzelteil ausgebildete Feder eingesetzt ist, oder aber die Feder, insbesondere mit der Welle einteilig ausgebildet ist.Auch diese Welle-Nabe-Verbindung erfordert einen hohen Herstellungsaufwand und eine besondere präzise Bearbeitung sowohl der Welle als auch der Nabe.Another known type of rotationally secure connection between shaft and hub is that the shaft and/or the hub have at least one axial groove recess and either a spring designed as an additional individual part is inserted into the groove recesses, or the spring is designed in one piece, in particular with the shaft. This shaft-hub connection also requires a high manufacturing effort and particularly precise machining of both the shaft and the hub.

Im Rahmen einer solchen Nut-und Federverbindung bzw. Keilverbindung zwischen Welle und Nabe sind auch schon sogenannte Abscherkeile oder Federn bekannt, die zur Begrenzung des maximal übertragbaren Drehmomentes dienen und die derart ausgelegt sind, daß bei Überschreitung eines vorgegebenen maximal zulässigen Drehmomentes der die drehsichere Verbindung von Welle und Nabe bildende Keil bzw. die entsprechende FederIn the context of such a tongue and groove connection or wedge connection between shaft and hub, so-called shear wedges or springs are already known, which serve to limit the maximum transmittable torque and which are designed in such a way that if a specified maximum permissible torque is exceeded, the wedge or the corresponding spring forming the rotationally secure connection between shaft and hub

abschert und damit die drehsichere Mitnahme der Nabe durch die Welle unterbricht. Abgesehen davon, daß die Herstellung solcher Verbindungen zwischen Welle und Nabe aufwendig ist haftet diesen Verbindungen der Nachteil an, daß sie bereits beim einmaligen überschreiten des zugelassenen Drehmomentes endgültig zerstört werden und in aufwendiger Arbeit ersetzt werden müssen.shears off and thus interrupts the rotationally secure drive of the hub by the shaft. Apart from the fact that the production of such connections between shaft and hub is complex, these connections have the disadvantage that they are permanently destroyed if the permitted torque is exceeded even once and have to be replaced in a complex work.

Weitere bekannte Einrichtungen zur, wenigstens innerhalb gewisser zu übertragender Drehmomentgrößen drehsicheren Verbindung von Welle und Nabe sind sog. Klemmkörper-Freilaufkupplungen, die regelmäßig aus einer Anzahl loser, untereinander über ebenfalls lose eingesetzte Federn abgestützter und in einem Käfig aufgenommener Klemmkörper gebildet sind, wobei der Käfig die Zentrierung der Nabe zur Welle erzwingt. Da bei diesen Klemmkörper-Freilaufkupplungen eine über den Wellenumfang hin absolut gleichmäßige Anlage bzw. ein absolut gleichmäßiger Klemmwinkel der Klemmkörper an der Außenumfangsfläche der Welle und der Innenumfangfläche der Nabe gewährleistet sein muß, um die gewünschte Funktion zu erreichen, kann bei diesen Klemmkörper-Freilaufkupplungen auf die Verwendung eines Käfigs für die Klemmkörper nicht verzichtet werden. Im Hinblick auf die große Anzahl der erforderlichen und zusammenzusetzenden Einzelteile, wie Klemmkörper und Federn, und im Hinblick auf die Notwendigkeit die Klemmkörper in einem die Zentrierung der Nabe zur Welle bestimmenden Käfig unterbringen zu müssen sind solche Klemmkörper Freilaufkupplungen in ihrer Herstellung sehr aufwendig. Ein besonders wesentlicher Nachteil dieser bekannten Klemmkörper-Freilaufkupplungen besteht ferner darin, daß sie auch dort wo lediglich die drehsichere Verbindung der Nabe mit der Welle erforderlich ist, nicht in der Lage sind Toleranzen oder Oberflächenungenauigkeiten auszugleichen.Other known devices for the rotationally secure connection of shaft and hub, at least within certain torque values to be transmitted, are so-called sprag freewheel clutches, which are usually made up of a number of loose sprags supported by springs that are also loosely inserted and accommodated in a cage, whereby the cage forces the hub to be centered to the shaft. Since with these sprag freewheel clutches an absolutely uniform contact or an absolutely uniform clamping angle of the sprags on the outer circumferential surface of the shaft and the inner circumferential surface of the hub must be ensured over the circumference of the shaft in order to achieve the desired function, the use of a cage for the sprags cannot be dispensed with with these sprag freewheel clutches. In view of the large number of individual parts required and to be assembled, such as sprags and springs, and in view of the need to accommodate the sprags in a cage that determines the centering of the hub to the shaft, such sprag freewheel clutches are very complex to manufacture. A particularly significant disadvantage of these known sprag clutches is that they are not able to compensate for tolerances or surface inaccuracies, even where only the rotationally secure connection of the hub to the shaft is required.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Welle-Nabe-Verbindung zu schaffen, die mit einem geringstmöglichem Aufwand herstellbar und montierbar ist und die bei Verwendung einheitlicher, als Halbzeug vorfertigbarer Bauteile die Mög-The invention is therefore based on the object of creating a shaft-hub connection that can be manufactured and assembled with the least possible effort and that, when using uniform components that can be prefabricated as semi-finished products, offers the possibility

lichkeit bietet, bei wenigstens beschränktem Ausgleich von Tolerzanzen oder Oberflächenungenauikeiten die Welle entweder in beiden oder aber auch nur in einer Drehrichtung drehsicher mit der Nabe zu verbinden bzw. auch die Möglichkeit bietet die Welle mit der Nabe entweder in einer oder in beiden Drehrichtungen nur bis zur Erreichung eines vorbestimmten Drehmomentes drehsicher zu verbinden.offers the possibility of securely connecting the shaft to the hub in either both or only one direction of rotation, with at least limited compensation of tolerances or surface inaccuracies, or also offers the possibility of securely connecting the shaft to the hub in either one or both directions of rotation only until a predetermined torque is reached.

Gegenüber bekannten und herkömmlichen drehsicheren Verbindungen von Welle und Nabe, beispielsweise Keilwelle oder Nut und Feder, ferner aber auch gegenüber den bekannten Klemmkörper-Freilaufkupplungen soll die zu schaffende Verbindung von Welle und Nabe den Vorzug aufweisen, daß sie einen wesentlich geringeren Herstellungsaufwand erfordert und insbesondere auch die Verbindung von Wellen und Naben mit nicht völlig exakt vorbereiteter glattflächiger Außen-und Innenumfangsflache gestattet, derart, daß herstellungstechnisch bedingte Toleranzen und Oberflächenungenauigkeiten überbrückt bzw. ausgeglichen werden können.Compared to known and conventional non-rotating connections between shaft and hub, for example splined shaft or tongue and groove, but also compared to the known sprag freewheel clutches, the connection between shaft and hub to be created should have the advantage that it requires significantly less manufacturing effort and in particular also allows the connection of shafts and hubs with not completely precisely prepared smooth outer and inner circumferential surfaces, in such a way that tolerances and surface inaccuracies caused by manufacturing technology can be bridged or compensated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention essentially by the features specified in claim 1.

Die erfindungsgemäße Welle-Naben-Verbindung gestattet es mit einem glatten Außen-bzw. Innenumfang versehene Wellen und Naben zueinander zu zentrieren und drehsicher miteinander zu verbinden und dabei auch noch in einem verhältnismäßig weiten Umfang Toleranzen oder Oberflächenungenauigkeiten auszugleichen bzw. zu überbrücken. Die unter einem Ausgangs-Klemmwinkel tangential zur Wellenachse ausgerichtet eingesetzten Klemmkörper werden zweckmäßigerweise scharenweise angeordnet und ermöglichen durch entsprechende kontinuierlich ansteigende Ausbildung ihrer Anlaufkurven den Ausgleich bzw. die überbrückung von Toleranzen. Insbesondere bewirkt die im wesentlichen der Höhe der Klemmstücke entsprechende Höhe der Zwischenstücke aus Gummi oder gummielastischem Material eine gegenseitige federnde Abstützung der Klemmkörper auch im Bereich ihrer Anlaufkurven, so daß sich Anpassungen derThe shaft-hub connection according to the invention allows shafts and hubs with a smooth outer or inner circumference to be centered relative to one another and connected to one another in a rotationally secure manner, while also compensating or bridging tolerances or surface inaccuracies to a relatively large extent. The clamping bodies, which are used at an initial clamping angle and aligned tangentially to the shaft axis, are expediently arranged in groups and allow tolerances to be compensated or bridged by the corresponding, continuously increasing design of their starting curves. In particular, the height of the intermediate pieces made of rubber or rubber-elastic material, which essentially corresponds to the height of the clamping pieces, results in mutual spring support of the clamping bodies, even in the area of their starting curves, so that adjustments to the

Klemmwinkel der Anlaufkurven selbsttätig einstellen können. Daher ist auch keine besondere Bearbeitungspräzision der Oberflächen von Welle und Nabenbohrung erforderlich. Die Anzahl der einzusetzenden Klemmkörper hängt von dem zu übertragenden Drehmoment ab, so daß für kleine zu übertragende Drehmomente bzw. kleine Wellendurchmesser bereits drei gleichmäßig über den Wellenumfang hin verteilt angeordnete Klemmkörper ausreichend sein können. Weiterhin ist besonders vorteilhaft, daß die Klemmkörper zusammen mit den sie verbindenden Zwischenstücken aus Gummi oder gummiähnlichem Material als vorgefertige Maschinenelemente, beispielsweise als Halbzeug in Tafelform hergestellt und vor der Montage entsprechend vom Halbzeug abgelängt bzw. zugeschnitten sowie in den Ringspalt zwischen Welle und Nabe eingesetzt werden können. Die im Sinne einer Zentrierung der Welle in der Nabe als Abstandshalter vorgesehenen Wälzkörper können je nach Zweckmäßigkeit als Walzen oder Kugeln ausgebildet sein. Durch entsprechende Modifizierung deren Anlaufkurven und der Ausrichtung der Klemmkörper kann die Welle-Nabe-Verbindung auch so ausgelegt werden, daß sie nur bis zu einem maximal zulässigen Drehmoment als drehsichere Verbindung und darüberhinaus als Rutschkupplung wirkt, derart, daß zwar unzulässig hohe Drehmomente nicht übertragen werden können, die Verbindung dabei aber nicht zerstört wird, wie beispielsweise eine Scherkeilverbindung.The clamping angle of the starting curves can be adjusted automatically. Therefore, no special machining precision is required for the surfaces of the shaft and hub bore. The number of clamping bodies to be used depends on the torque to be transmitted, so that for small torques to be transmitted or small shaft diameters, three clamping bodies evenly distributed over the circumference of the shaft can be sufficient. It is also particularly advantageous that the clamping bodies, together with the connecting spacers made of rubber or rubber-like material, are manufactured as prefabricated machine elements, for example as semi-finished products in sheet form, and can be cut to length or trimmed from the semi-finished product before assembly and inserted into the annular gap between the shaft and hub. The rolling elements provided as spacers to center the shaft in the hub can be designed as rollers or balls, depending on what is appropriate. By appropriately modifying the starting curves and the alignment of the clamping bodies, the shaft-hub connection can also be designed so that it only acts as a rotationally secure connection up to a maximum permissible torque and beyond that as a slip clutch, in such a way that impermissibly high torques cannot be transmitted, but the connection is not destroyed, as is the case with a shear key connection, for example.

In praktischer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß sich die Zwischenstücke über die zwischen den beiden Anlaufkurven verbleibende Höhe der Klemmkörper hin erstrecken, derart, daß diese auch jeweils in der Nähe ihrer Anlaufflächen gegeneinander abgestützt sind, wobei die geringste Breite der Zwischenstücke jeweils wenigstens annähernd der Breite der Klemmkörper entspricht und daß zur Einstellung eines gleichbleibenden Ringspaltes zwischen Wellenumfang und Nabeninnenumfang wenigstens drei über den Wellenumfang hin gleichmäßig verteilt angeordnete, als Walzen ausgebildete Abstandshalte-Elemente zugeordnet sind.In a practical embodiment of the invention, it can be provided that the intermediate pieces extend over the height of the clamping bodies remaining between the two starting curves, in such a way that they are also supported against each other in the vicinity of their starting surfaces, the smallest width of the intermediate pieces corresponding at least approximately to the width of the clamping bodies and that at least three spacer elements designed as rollers are assigned to set a constant annular gap between the shaft circumference and the inner circumference of the hub and are evenly distributed over the shaft circumference.

Die Klemmkörper sind vorteilhaft durch Abschnitte eines stabförmigen Profilmaterials gebildet sind und stehen an ihren beiden Stirnflächen über jeweils eine Anlaufkurve mit dem Außenumfang der Welle bzw. dem Innenumfang der Nabe in Berührung, wobei zur drehsicheren Festlegung der Nabe gegenüber der Welle in beiden Drehrichtungen wenigstens zwei Gruppen von Klemmkörpern mit gegensinnig tangentialer Ausrichtung zur Wellenachse vorzugsweise so angeordnet sind, daß die Profilquerachsen der einzelnen Klemmkörper jeweils einer Gruppe von Klemmkörpern jeweils auf einen gemeinsamen Punkt der Umfangsflache der Welle ausgerichtete sind, derart, daß die Profilquerachsen der Klemmkörper jeweils unterschiedliche Anstellwinkel zu einer zugeordneten Tangente besitzen und wobei ferner die Anlaufkurven der Klemmkörper kontinuierlich ansteigend ausgebildet sind, insbesondere in der Weise, daß die beiden Anlaufkurven der Klemmkörper einen über ihre Länge hin gleichförmig kreisbogenförmigen Krümmungsverlauf aufwesen, wobei die Krümmungsmittelpunkte der Anlaufkurven symetrisch zur Mittelebene des Ringspaltes und zur Mitte des Klemmkörpers angeordnet sind.The clamping bodies are advantageously formed by sections of a rod-shaped profile material and are in contact with the outer circumference of the shaft or the inner circumference of the hub on both of their end faces via a starting curve, whereby in order to securely fix the hub against rotation relative to the shaft in both directions of rotation, at least two groups of clamping bodies with opposite tangential alignment to the shaft axis are preferably arranged in such a way that the profile transverse axes of the individual clamping bodies of a group of clamping bodies are each aligned with a common point on the circumferential surface of the shaft, such that the profile transverse axes of the clamping bodies each have different angles of attack to an associated tangent and whereby the starting curves of the clamping bodies are further designed to rise continuously, in particular in such a way that the two starting curves of the clamping bodies have a uniform circular arc-shaped curvature over their length, whereby the centers of curvature of the starting curves are arranged symmetrically to the center plane of the annular gap and to the center of the clamping body.

In einer modifizierten Ausgestaltungsform der Erfindung kann zur drehsicheren Verbindung der Nabe gegenüber der Welle in lediglich einer Drehrichtung vorgesehen sein, daß sämtliche Klemmkörper gleichsinnig tangential zur Wellenachse ausgerichtet und gegebenenfalls gleichmäßig über den Wellenumfang hin verteilt zwischen den Abstands-Halteelementen angeordnet sind.In a modified embodiment of the invention, for the rotationally secure connection of the hub to the shaft in only one direction of rotation, it can be provided that all clamping bodies are aligned in the same direction tangentially to the shaft axis and, if necessary, evenly distributed over the circumference of the shaft between the spacer holding elements.

In einer weiteren modifizierten Ausgestaltungsform kann zur drehmomentabhän- gigen Begrenzung der drehsicheren Verbindung zwischen Welle und Nabe vorgesehen sein, daß in an sich bekannter Weise die Anlaufkurven der Klemmkörper eine neutrale Zone mit wenigstens im wesentlichen zu ihrem Mittelpunkt kreisrunder Kurvenbahn aufweisen.In a further modified embodiment, for the torque-dependent limitation of the rotationally secure connection between shaft and hub, it can be provided that, in a manner known per se, the starting curves of the clamping bodies have a neutral zone with a curved path that is at least essentially circular to their center.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zur SicherstellungIn a further embodiment of the invention, to ensure

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der angestrebten Funktionsweise und gleichzeitig zur Vereinfachung der Herstellung als Halbzeug sowie der Verarbeitung bzw. Montage vorgesehen, daß die stabförmig ausgebildeten Klemmkörper mit den angrenzenden Zwischenstücken aus Gummi oder gummiähnlichem Material durch Vulkanisierung verbunden sind, wobei die stabförmigen Klemmkörper an ihren Seitenflächen quer zu ihrer Längsachse gerichtete Verformungen, insbesondere Ausnehmungen zur Vergrößerung der Anlageflächen für die anvulkanisierten Zwischenstücke aus Gummi oder gummiähnlichem Material aufweisen können.the desired functionality and at the same time to simplify the manufacture as a semi-finished product as well as the processing or assembly, it is provided that the rod-shaped clamping bodies are connected to the adjacent intermediate pieces made of rubber or rubber-like material by vulcanization, wherein the rod-shaped clamping bodies can have deformations on their side surfaces directed transversely to their longitudinal axis, in particular recesses to enlarge the contact surfaces for the vulcanized intermediate pieces made of rubber or rubber-like material.

Bei Welle-Nabe-Verbindungen für Wellen geringen Durchmessers kann nach einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ferner auch vorgesehen sein, daß die Breite der Zwischenstücke jeweils ein Vielfaches der Breite der Klemmkörper beträgt, wobei insbesondere über den Wellenumfang hin wenigstens drei Klemmkörper vorgersehen sind. Dabei kann, wenn die Verbindung nur bis zu einem gewissen begrenzten Drehmoment drehsicher sein soll, gegebenenfalls auch auf die Anordnung von Abstands-Halteelementen verzichtet werden.In the case of shaft-hub connections for shafts with a small diameter, according to a further embodiment of the invention, it can also be provided that the width of the intermediate pieces is a multiple of the width of the clamping bodies, with at least three clamping bodies being provided over the circumference of the shaft. If the connection is only to be secured against rotation up to a certain limited torque, the arrangement of spacer retaining elements can also be dispensed with if necessary.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann in die Anlaufkurven der insbesondere aus einem gezogenen Drahtmaterial bestehenden Klemmkörper eine stufenartige Absetzung eingeschaltet sein.According to a further feature of the invention, a step-like offset can be incorporated into the starting curves of the clamping bodies, which in particular consist of a drawn wire material.

Ferner können bei geeigneter Beaufschlagung der Klemmkörper durch die Zwischenstücke aus Gummi oder gummielastischem Material die der Zentrierung der Welle gegenüber der Bohrung der Nabe dienenden zusätzlichen, insbesondere walzenförmigen Elemente entfallen.Furthermore, if the clamping bodies are suitably loaded by the intermediate pieces made of rubber or rubber-elastic material, the additional, particularly roller-shaped, elements used to center the shaft relative to the bore of the hub can be omitted.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt.
In der Zeichnung zeigt dieThe invention is illustrated in the drawing using exemplary embodiments.
In the drawing, the

Figur 1 eine ausschnittweise Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen WeIIe-Naben-Verbindung;Figure 1 is a partial sectional view of a shaft-hub connection according to the invention;

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Figur 2 eine Schnittdarstellung eines Klemmkörpers im vergrößerten Maßstab;Figure 2 shows a sectional view of a clamping body on an enlarged scale;

Figur 3 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Klemmkörpers, gleichfalls im vergrößerten Maßstab;Figure 3 is a sectional view of another embodiment of a clamping body, also on an enlarged scale;

Figur 4 eine ausschnittweise Schnittdarstellung einer modifizierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Welle-Nabe-Verbindung.Figure 4 is a partial sectional view of a modified embodiment of a shaft-hub connection according to the invention.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausfürhungsbeispiel zur in beiden Drehrichtungen drehsicheren Verbindung von Welle und Nabe ist die Achse einer Welle 2 mit 1 und die Umfangsflache der Welle 2 mit 3 bezeichnet, während die Innenumfangsflache einer nur schematisch dargestellten Nabe 4 mit 5 bezeichnet ist. Die Nabe 4 ist vermittels frei drehhbar angeordneter als Walzen 6 ausgebildeter Zentrierkörper auf dem Außenumfang 3 der Welle 2 zentriert. In dem zwischen Welle 2 und Nabe 4 bedindlichen und bis auf durch Oberflächenungenauigkeiten der Innenumfangsflache 5 der Nabe 4 bzw. der Außenumfangsflache 3 der Welle 2 bedingte geringfügige Schwankungen völlig ringförmigen Ringspalt 7 sind Klemmkörper 8 und 9 angeordnet, welche aus Abschnitten eines stabförmigen Profilmaterials mit im wesentlichen rechteckigen Querschnitt bestehen und an ihren beiden Stirnseiten 10 und 11 jeweils Anlaufkurven 13 und 14 aufweisen, über welche sie mit den Umfangsflachen 3 und 5 in Berührung stehen. Die Klemmkörper 8 bzw. 9 sind untereinander über Zwischenstücke 15 aus Gummi bzw. einem gummielastischen Material verbunden, wobei die Zwischenstücke 15 an die Seitenflächen 16 der Klemmkörper 8 bzw. 9 anvulkanisiert sind und wobei gemäß der Darstellung der Figur 2 die Seitenflächen 16 der Klemmkörper zur Oberflächenvergrößerung mit Ausnehmungen 17 versehen sein können. Die Zwischenstücke 15 erstrecken sich über deren zwischen den beiden Anlaufkurven 13 und 14 verbleibende Höhe derIn the embodiment shown in the drawing for the connection of shaft and hub that is secure against rotation in both directions of rotation, the axis of a shaft 2 is designated with 1 and the circumferential surface of the shaft 2 with 3, while the inner circumferential surface of a hub 4, which is only shown schematically, is designated with 5. The hub 4 is centered on the outer circumference 3 of the shaft 2 by means of freely rotatable centering bodies designed as rollers 6. Clamping bodies 8 and 9 are arranged in the annular gap 7 located between shaft 2 and hub 4 and, apart from minor fluctuations caused by surface inaccuracies of the inner circumferential surface 5 of hub 4 or the outer circumferential surface 3 of shaft 2, which is completely annular. These clamping bodies consist of sections of a rod-shaped profile material with a substantially rectangular cross-section and have starting curves 13 and 14 on their two end faces 10 and 11, via which they are in contact with the circumferential surfaces 3 and 5. The clamping bodies 8 and 9 are connected to one another via intermediate pieces 15 made of rubber or a rubber-elastic material, whereby the intermediate pieces 15 are vulcanized onto the side surfaces 16 of the clamping bodies 8 and 9, and whereby, according to the illustration in Figure 2, the side surfaces 16 of the clamping bodies can be provided with recesses 17 to increase the surface area. The intermediate pieces 15 extend over the remaining height of the

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Klemmkörper 8 bzw. 9 hin, derart, daß diese auch jeweils in der Nähe ihrer Anlaufflächen gegeneinander abgestützt sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Klemmkörper 8 bzw. 9 jeweils scharenweise mit gegensinniger tangentialer Anstellung zur Wellenachse 1 angeordnet und entspricht die Breite der Zwischenstücke 15 jeweils annähernd der Breite der Klemmkörper 8 bzw. 9, wobei die Profilquerachsen 21 der einzelnen Klemmkörper 8 bzw. 9 einer Gruppe jeweils auf einen gemeinsamen Punkt der Umfangsflache 3 der Welle 2 ausgerichtete sind, derart, daß die Profilquerachsen 21 der Klemmkörper 8 bzw. 9 jeweils unterschiedliche Anstellwinkel zu einer zugeordneten Tangente 19 bzw. 20 besitzen. Die beiden Anlaufkurven 13 und 14 der Klemmkörper 8 bzw. 9 weisen einen über ihre Länge hin gleichförmig kreisbogenförmigen Krümmungsverlauf auf, wobei die Krümmungsmittelpunkte 23 der Anlaufkurven 13 und 14 symetrisch zur Mittelebene des Ringspaltes 7 und zur Mitte 22 des Klemmkörpers 8 bzw. 9 angeordnet sind. Gemäß der Darstellung der Figur 3 bestehen die Klemmkörper 8 bzw. 9 insbesondere aus gezogenem Drahtmaterial und können die Anlaufkurven 13 bzw. 14 des Klemmkörpers 8 bzw. 9 auch eine Abstufung 30 aufweisen, wobei die Abstufung 30 eine Art Abrißkante für die klemmende Anlage des Klemmkörpers an der jeweils zugeordneten Fläche 3 bzw. 5 bildet und wobei die Abrißkante so angeordnet ist, daß sie allenfalls in einer Drehrichtung und allenfalls nach Überschreitung der maximal möglichen Klemmkraft wirksam wird. Der Steigungsverlauf der Anlaufkurven der Klemmkörper ist in der Zeichnung, insbesondere Figur 3 im Einzelnen angegeben, wobei der Punkt der größten Klemmkraft zwischen den Klemmkörpern 8 bzw. 9 und den zugeordneten Flächen 3 und 5 mit Durchmessermaß 5 bezeichnet ist. Besonders hervorzuheben ist, daß die trapezförmige Gestaltung eines Zwischenstückes 15a aus Gummi oder gummielastischem Material gemäß der Figur 4 und dessen aus der Figur 4 ersichtlicher Einbau, bei welchem der Klemmkörpergruppen 8 bzw. 9 durch das Zwischenstück 15a auf Spannung gehalten sind, die Verwendung zusätzlicher Elemente zur Zentrierung der Welle gegenüber der Nabenbohrung überfglüssig macht.Clamping bodies 8 and 9, respectively, in such a way that they are also supported against one another in the vicinity of their contact surfaces. In the embodiment shown, the clamping bodies 8 and 9 are each arranged in groups with opposite tangential positions to the shaft axis 1 and the width of the intermediate pieces 15 corresponds approximately to the width of the clamping bodies 8 and 9, respectively, whereby the profile transverse axes 21 of the individual clamping bodies 8 and 9 of a group are each aligned to a common point on the circumferential surface 3 of the shaft 2, respectively, in such a way that the profile transverse axes 21 of the clamping bodies 8 and 9 each have different angles of attack to an associated tangent 19 and 20, respectively. The two starting curves 13 and 14 of the clamping bodies 8 and 9 have a uniform circular arc-shaped curvature over their length, with the centers of curvature 23 of the starting curves 13 and 14 being arranged symmetrically to the center plane of the annular gap 7 and to the center 22 of the clamping body 8 and 9. According to the illustration in Figure 3, the clamping bodies 8 and 9 consist in particular of drawn wire material and the starting curves 13 and 14 of the clamping body 8 and 9 can also have a step 30, with the step 30 forming a type of break-off edge for the clamping contact of the clamping body on the respective assigned surface 3 and 5, and with the break-off edge being arranged in such a way that it only becomes effective in one direction of rotation and only after the maximum possible clamping force has been exceeded. The gradient of the start-up curves of the clamping bodies is shown in detail in the drawing, in particular Figure 3, whereby the point of the greatest clamping force between the clamping bodies 8 and 9 and the associated surfaces 3 and 5 is marked with diameter dimension 5. It should be particularly emphasized that the trapezoidal design of an intermediate piece 15a made of rubber or rubber-elastic material according to Figure 4 and its installation as shown in Figure 4, in which the clamping body groups 8 and 9 are held under tension by the intermediate piece 15a, makes the use of additional elements for centering the shaft relative to the hub bore superfluous.

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Claims

1 085 D Hermann Grothe Barlachweg 22 Remscheid 1 Shaft-hub connection

1) Shaft-hub connection, in particular for the rotationally secure connection of the hub to the shaft in at least one direction of rotation and at least up to a predeterminable maximum torque, the connection being effected by clamping bodies arranged such that they can be tilted in an annular gap between the shaft circumference and the hub bore, characterized in that the clamping bodies (8 and 9) are supported one another in the circumferential direction of the annular gap (7) via resiliently elastically deformable intermediate members (15) and are arranged in at least one orientation tangential to the shaft axis.

2) Shaft-hub connection according to claim 1, characterized in that the setting of a constant annular gap (7) between the shaft circumference (3) and the hub inner circumference (5) requires at least three rolling elements arranged uniformly distributed over the shaft circumference (3).

(6) designed spacer elements are assigned.

3) Shaft-hub connection according to claim 1 and 2, characterized in that the adjustment of the annular gap

(7) are designed as rollers (6) with a cylindrical cross-section.

4) Shaft-hub connection according to claim 1 to 3, characterized in that the intermediate pieces 15 extend over the

extend to the remaining height of the clamping bodies 8 and 9 between the two starting curves 13 and 14, such that they are also supported against each other in the vicinity of their starting surfaces.

5) Shaft-hub connection according to claims 1 to 4, characterized in that the smallest width of the intermediate pieces 15 corresponds at least approximately to the width of the clamping bodies 8 and 9, respectively.

6) Shaft-hub connection according to claims 1 to 4, characterized in that the width of the intermediate pieces is in each case a multiple of the width of the clamping pieces (8 or 9).

7) Shaft-hub connection according to claims 1 to 3, characterized in that the clamping bodies are formed by sections of a rod-shaped profile material and are constantly in contact with the outer circumference of the shaft or the inner circumference of the hub on their two end faces via a respective starting curve or are clamped against both surfaces.

8) Shaft-hub connection according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that in order to produce a rigid connection between the hub (4) and the shaft (2), the starting curves (13 and 14) of the clamping bodies (8 and 9) are designed to rise continuously.

9) Shaft-hub connection according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that for the rotationally secure fixing of the hub (4) relative to the shaft (2) in both directions of rotation, at least two groups of clamping bodies (8 and 9) are arranged with opposite tangential alignment to the shaft axis (1).

10) Shaft-hub connection according to one or more of the claims

before 1 to 9, characterized in that the profile transverse axes (21) of the individual clamping bodies (8 or 9) of a group of clamping bodies are each aligned with a common point of the circumferential surface (3) of the shaft (2), such that the profile transverse axes (21) of the clamping bodies (8 or 9) each have different angles of attack to an associated tangent 19 or 20.

11) Shaft-hub connection according to one or more of the preceding claims 1 to 10, characterized in that the two starting curves (13 and 14) of the clamping bodies (8 and 9, respectively) have a uniform circular arc-shaped curvature over their length, the centers of curvature (23) of the starting curves (13 and 14) being arranged symmetrically to the center plane of the annular gap (7) and to the center (22) of the clamping body (8 and 9, respectively).

12) Shaft-hub connection according to one or more of the preceding claims 1 to 11, characterized in that a spacer element (6) is arranged between each two groups of clamping bodies (8 or 9).

13))Shaft-hub connection according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that for the rotationally secure connection of the hub (4) relative to the shaft (2) in one direction of rotation, all clamping bodies (8) are aligned in the same direction tangentially to the shaft axis (1) and thus allow freewheeling in one direction of rotation, but ensure that the hub is blocked relative to the shaft in the opposite direction of rotation.

14) Shaft-hub connection according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that, in order to limit the rotationally secure connection between shaft (2) and hub (4), the starting curves (13 and 14) of the clamping bodies (8) have a neutral zone with a curved path that is at least essentially circular to their center.

15))Shaft-hub connection according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that the rod-shaped clamping bodies (8 or 9) are connected to the adjacent intermediate pieces (15) made of rubber or rubber-like material by vulcanization.

16))Shaft-hub connection according to one or more of the preceding claims 1 to 14, characterized in that the rod-shaped clamping bodies (8 or 9) have deformations directed transversely to their longitudinal axis on their side surfaces (16), in particular recesses (17) for enlarging the contact surfaces for the vulcanized intermediate pieces (15) made of rubber or rubber-like material.

17) Shaft-hub connection according to one or more of the preceding claims 1 to 15, characterized in that the clamping bodies (8 or 9) together with the intermediate pieces (15) connecting them made of rubber or rubber-like material are manufactured as a prefabricated plate-shaped semi-finished product and are inserted as blanks of a semi-finished product into the annular gap (7) between the shaft (2) and the hub (4).

18) Shaft-hub connection according to one or more of the preceding claims 1 to 16, characterized in that the clamping bodies (8) have starting curves on their front sides, the curved path of which is continuously increasing in such a way that the curved path increases by at least 1/100 for each degree of angle of adjustment to the shaft axis (1).

19) Shaft-hub connection according to one or more of the preceding claims 1 to 15, characterized in that at least three clamping bodies are provided over the shaft circumference.

20) Shaft-hub connection according to one or more of the preceding claims 1 to 19, characterized in that a step (3) is incorporated into the starting curves (13 and 14) of the clamping bodies (8 or 9).

21) Shaft-hub connection according to one or more of the preceding claims 1 to 20, characterized in that the clamping bodies (8 or 9) consist of a drawn wire material.

22) Shaft-hub connection according to one or more of the preceding claims 1 to 20, characterized in that a special, in particular trapezoidal shaped intermediate piece (15a) made of rubber or rubber-elastic material is inserted between two groups of clamping bodies (8 and 9) arranged at an opposite angle.