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Patent Searching and Data


Title:
DRIVE TRAIN WITH THERMAL OVERLOAD SAFEGUARD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/215205
Kind Code:
A1
Abstract:
A drive train (10) is specified, having a drive element (14), an output element (16) and a thermal overload safeguard (12). The thermal overload safeguard (12) is configured in such a way that there is a connection between the drive element (14) and the output element (16) below a critical temperature, and the drive element (14) and the output element (16) are decoupled mechanically from one another above the critical temperature.

Inventors:
BRK NIKOLA (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/061940
Publication Date:
November 29, 2018
Filing Date:
May 09, 2018
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
F16D9/02
Foreign References:
EP0869290A11998-10-07
US3064454A1962-11-20
CN102518692A2012-06-27
FR1061450A1954-04-12
US3889789A1975-06-17
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1 . Antriebsstrang (10), aufweisend ein Antriebselement (14), ein Abtriebselement (16) und eine thermische Überlastsicherung (12), wobei die thermische Überlastsicherung (12) derart ausgebildet ist, dass unterhalb einer kritischen Temperatur eine Verbindung zwischen dem Antriebselement (14) und dem Abtriebselement (16) vorliegt und oberhalb der kritischen Temperatur das Antriebselement (14) und das Abtriebselement (16) voneinander mechanisch entkoppelt sind.

2. Antriebsstrang (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Überlastsicherung eine thermische Kupplung (18) ist, die zwischen dem Antriebselement (14) und dem Abtriebselement (16) angeordnet ist.

3. Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Überlastsicherung (12) zumindest ein thermisches Sicherungselement (20) umfasst.

4. Antriebsstrang (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Sicherungselement (20) oberhalb der kritischen Temperatur seine mechanischen Eigenschaften verändert.

5. Antriebsstrang (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Sicherungselement (20) als ein Bolzen (26) oder eine Feder (22) ausgebildet ist.

6. Antriebsstrang (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Sicherungselement (20) oberhalb der kritischen Temperatur schmilzt.

7. Antriebsstrang (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Sicherungselement (20) oberhalb einer kritischen Temperatur und einer vordefinierten Kraft bricht.

8. Antriebsstrang (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Volumen des thermischen Sicherungselements (20) oberhalb der kritischen Temperatur verringert.

9. Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der kritischen Temperatur ein Drehmomentfluss im Antriebsstrang (10) mechanisch unterbrochen ist.

10. Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (14) als Welle und das Abtriebselement (16) als Nabe ausgebildet ist.

Description:
Antriebsstrang mit thermischer Überlastsicherung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Antriebsstrang.

Aus dem Stand der Technik bekannte Überlastkupplungen, die im Lastfluss eines Antriebes angeordnet sind, wirken auf Drehmoment-Überlast, sodass sie bei mechanischer Überlast auslösen. Sofern ein voreingestelltes Grenzdrehmoment erreicht worden ist, entkoppeln sie ein Antriebselement von einem Abtriebselement und verhindern so Schäden. Beispielsweise weisen solche bekannten Überlastkupplungen Brechbolzen auf, die bei mechanischer Überlast brechen, also wenn das voreingestellte Grenzdrehmoment erreicht oder überschritten ist. Des Weiteren sind durchrutschende Überlastkupplungen bekannt. Solche Kupplungen können Kugeln aufweisen, die das Drehmoment übertragen und ab einem bestimmten Drehmoment entgegen einer Federkraft aus ihrem Sitz herausgedrückt werden und ein Auskuppeln bewirken. Alternativ können solche Kupplungen das Drehmoment reibschlüssig übertragen, wobei es bei Überlast zu einem Rutschen zwischen reibschlüssig verbundenen Drehmomentübertragungselementen kommt. Wird der Antriebsstrang während des Betriebs kritischen Betriebszuständen ausgesetzt, beispielsweise thermisch belastet, so kann ein Bauteil des Antriebsstrangs, insbesondere ein Lager oder eine Verzahnung, bereits versagen, bevor das voreingestellte Grenzdrehmoment erreicht worden ist. Hierdurch kann es trotz der Überlastkupplung zu einem Ausfall des Antriebsstrangs kommen, da die Überlastkupplung ausschließlich bei Erreichen des voreingestellten Grenzdrehmoments auslöst.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Antriebsstrang mit einem Schutzmechanismus bereitzustellen, der einen Ausfall auch bei kritischen Betriebszuständen wirkungsvoll verhindert.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Antriebsstrang, aufweisend ein Antriebselement, ein Abtriebselement und eine thermische Überlastsicherung. Die thermische Überlastsicherung ist derart ausgebildet, dass unterhalb einer kritischen Temperatur eine Verbindung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement vorliegt und oberhalb der kritischen Temperatur das Antriebselement und das Abtriebselement voneinander mechanisch entkoppelt sind. Beispielsweise liegt zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung vor.

Der Grundgedanke der Erfindung ist es, dass eine Bewegungsübertragung vom Antriebselement auf das Abtriebselement von einer Umgebungstemperatur im Antriebsstrang abhängig ist. Die thermische Überlastsicherung unterbricht demnach die Drehmomentübertragung über den Antriebsstrang aufgrund einer zu hohen Temperatur, aufgrund derer es möglicherweise zu Schäden im Antriebsstrang kommen kann. Durch die mechanische Entkopplung oberhalb einer kritischen Temperatur wird ein sicherheitskritisches Blockieren verhindert, wodurch sich Schäden im Antriebsstrang verhindern lassen. Es ist sichergestellt, dass die Komponenten des Antriebsstrangs aufgrund der thermischen Belastung nicht derart geschwächt werden, dass sie bereits vor Erreichen einer Drehmoment- Überlastsicherung aufgrund der wirkenden Kräfte beschädigt werden. Generell schützt die thermische Überlastsicherung somit den Antriebsstrang davor, zu überhitzen, was beispielsweise bei einer ausbleibenden Schmierung auftritt. Eine kostengünstige Möglichkeit ist somit geschaffen, um einen Antriebsstrang wirkungsvoll zu schützen. Die kritische Temperatur kann einer Anlasstemperatur beim Vergütungsprozess eines Metalls oder einer Schmelztemperatur eines Kunststoffs entsprechen.

Insbesondere handelt es sich um einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.

Das Antriebselement, das Abtriebselement sowie die thermische Überlastsicherung können Bestandteil eines Getriebes sein. An dem Antriebselement kann ein zu übersetzendes Drehmoment anliegen, beispielsweise von einem Motor des Kraftfahrzeugs.

Das Antriebselement und das Abtriebselement können derart ausgebildet sein, dass ein Drehmoment des Antriebselements auf das Abtriebselement übertragen werden kann. Das Antriebselement kann vorzugsweise ein Drehmoment auf das Abtriebselement übertragen, das das Drehmoment umwandelt und auf zumindest ein weiteres Element überträgt, beispielsweise auf ein Rad des Kraftfahrzeugs. Die Übertragung des Drehmoments vom Antriebselement auf das Abtriebselement kann aufgrund einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung über die thermische Überlastsicherung erfolgen.

Die Überlastsicherung ist gemäß einer Ausführungsform als thermische Kupplung ausgebildet, insbesondere als eine thermische Überlastkupplung. Insofern kann sie eine geöffnete Stellung, in der kein Drehmoment übertragen wird, und eine geschlossene Stellung einnehmen, in der ein Drehmoment übertragen wird. Des Weiteren stellt die thermische Kupplung sicher, dass sie schnell auf sich ändernde Temperaturen reagieren kann, sodass die thermische Kupplung auslöst, wenn die kritische Temperatur erreicht oder überschritten worden ist.

Im normalen Betrieb eines Kraftfahrzeugs herrscht in der Umgebung des Antriebsstrangs vorzugsweise eine Temperatur, welche unterhalb der kritischen Temperatur liegt. Bei Störungen oder Fehlern im Betrieb, beispielsweise bei einer fehlenden Schmierung, kann es jedoch dazu kommen, dass die Temperatur über die kritische Temperatur steigt. Dies wird auch als kritischer Betriebszustand bezeichnet.

Im Getriebe wird üblicherweise ein Fluid verwendet, zum Beispiel ein Schmierbzw. Getriebeöl, um die Reibung zu reduzieren und die Wärmeverlustleistung in der Umgebung des Antriebsstrangs abzuführen. Bei anspruchsvollen Umgebungsbedingungen werden auch höher-viskose Fluide wie Schmierfette genutzt, um Bauteile beispielsweise zusätzlich vor Schmutz abzuschirmen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die thermische Überlastsicherung zumindest ein thermisches Sicherungselement umfassen. Über das thermische Sicherungselement kann die Funktion der thermischen Überlastsicherung bereitgestellt werden. Das zumindest eine thermische Sicherungselement kann in Umfangsrichtung oder in axialer Richtung wirken.

Insbesondere sind mehrere Sicherungselemente vorgesehen, die beispielsweise unterschiedliche Wirkrichtungen haben.

Um das Antriebselement und das Abtriebselement oberhalb der kritischen Temperatur mechanisch zu entkoppeln, kann das thermische Sicherungselement derart ausgebildet sein, dass es oberhalb der kritischen Temperatur seine mechanischen Eigenschaften verändert. Beispielsweise verliert das Sicherungselement oberhalb der kritischen Temperatur an Festigkeit, sodass es nachgiebig wird bzw. sich verbiegen lässt.

Das Sicherungselement lässt sich als ein Bolzen, insbesondere als ein Gewindebolzen, oder als eine Feder ausbilden. Solche Sicherungselemente sind besonders einfach und kostengünstig herstellbar, wodurch die Herstellungs- und Instandsetzungskosten für die thermische Überlastsicherung gering sind, sofern die thermische Überlastsicherung ausgelöst hat.

Beispielsweise schmilzt das Sicherungselement oberhalb der kritischen Temperatur. Somit verliert das Sicherungselement zunächst an Festigkeit, wodurch die thermische Überlastsicherung auslöst. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Sicherungselement derart ausgebildet sein, dass es oberhalb der kritischen Temperatur und einer vordefinierten Kraft bricht. Somit weist der Antriebsstrang durch die thermische Überlastsicherung eine thermische Sollbruchstelle auf, da die thermische Überlastsicherung oberhalb der kritischen Temperatur bricht.

Alternativ oder zusätzlich kann sich das Volumen des Sicherungselements oberhalb der kritischen Temperatur verringern oder erhöhen. Beispielsweise ist das Sicherungselement als ein Dehnstoffelement ausgebildet, das sich oberhalb der kritischen Temperatur verringert. Alternativ kann sich das Sicherungselement oberhalb der kritischen Temperatur ausdehnen.

Insbesondere ist das Sicherungselement thermisch reversibel. Sobald die Temperatur unterhalb der kritischen Temperatur sinkt, kehrt das Sicherungselement in seinen Ursprungszustand zurück.

Beispielsweise weist das zumindest eine Sicherungselement eine Formgedächtnislegierung auf, sodass es stets in seine Ursprungsform zurückkehrt, wenn die Temperatur unter die kritische Temperatur sinkt.

Das wenigstens eine thermische Sicherungselement kann zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement angeordnet sein. Dadurch kann das wenigstens eine thermische Sicherungselement für eine mechanische, insbesondere formschlüssige, Verbindung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement sorgen. Insbesondere ist das wenigstens eine thermische Sicherungselement in radialer Richtung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement angeordnet.

Das wenigstens eine Sicherungselement kann alternativ in axialer Richtung auf das Antriebs- oder das Abtriebselement wirken. Beispielsweise kann bei einer Klauenkupplung das wenigstens eine thermische Sicherungselement axial gegen zumindest eine Klaue wirken, die über ein Federelement versucht, insbesondere eine Teller- oder Schraubenfeder, sich selbst auszulegen.

Alternativ hierzu kann das Federelement entfallen, wenn die zumindest eine Klaue Abschrägungen aufweist, sodass sie sich aufgrund der Antriebsleistung selbst auslegt, sofern die thermische Überlastsicherung ausgelöst ist.

Insbesondere ist oberhalb der kritischen Temperatur ein Drehmomentfluss im Antriebsstrang mechanisch unterbrochen. Dadurch kann der Vorteil erreicht werden, dass Bauteile des Antriebsstrangs geschützt werden, insbesondere vor einer mechanischen Überlastung. Insofern schützt die thermische Überlastsicherung vor einer mechanischen Überlast, da sie den Drehmomentfluss mechanisch unterbricht.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass bei einer Wiederinstandsetzung des Antriebs lediglich das thermische Sicherungselement ersetzt werden muss, sofern dieses beim Auslösen der thermischen Überlastsicherung beschädigt oder zerstört worden ist. Dadurch bleiben die Kosten und der Arbeitsaufwand der Instandsetzung gering.

Das thermische Sicherungselement kann einen Kunststoff, ein Metall oder einen Dehnstoff umfassen, insbesondere aus einem dieser Materialien bestehen. Ferner kann das thermische Sicherungselement aus einer Kombination von zwei oder mehr dieser Materialien bestehen.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Antriebsstrang eine Überlastsicherungseinheit aufweisen, um sowohl bei thermischer als auch bei mechanischer Überlast zu entkoppeln. Beispielsweise kann die thermische Überlastsicherung derart ausgebildet sein, dass das Antriebs- und das Abtriebselement nicht nur oberhalb einer kritischen Temperatur, sondern auch unterhalb einer kritischen Temperatur oberhalb einer vordefinierten Kraft bzw. einem vordefinierten Drehmoment mechanisch entkoppelt sind. Dadurch kann sichergestellt werden, dass es sowohl bei thermischer als auch bei mechanischer Überlast nicht zu einem sicherheitskritischen Blockieren kommt. Eine Kraft, bei der das Sicherungselement unterhalb der kritischen Temperatur bricht, ist vorzugsweise größer als eine Kraft, bei der das Sicherungselement oberhalb der kritischen Temperatur bricht. Beispielsweise schmilzt das Sicherungselement oberhalb der kritischen Temperatur und bricht unterhalb der kritischen Temperatur bei einer definierten Kraft, die auf das Sicherungselement wirkt.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung kann der Antriebsstrang zumindest eine thermische Überlastsicherung und zusätzlich zumindest eine mechanische Überlastsicherung aufweisen, beispielsweise eine Drehmoment- Überlastsicherung. Die Überlastsicherungseinheit umfasst dann neben der thermischen Überlastsicherung die mechanische Überlastsicherung, insbesondere die Drehmoment-Überlastsicherung.

Vorzugsweise ist das Antriebselement eine Welle. Das Antriebselement kann jedoch auch als ein Antriebsritzel, ein Kolben oder Ähnliches ausgebildet sein.

Das Abtriebselement kann als Nabe ausgebildet sein. Alternativ kann das Abtriebselement aber auch als ein Ritzel, eine Welle, beispielsweise eine Kurbelwelle, oder ähnlich ausgebildet sein.

Im Vorhergehenden ist eine Verwendung der Überlastsicherung für eine Anwendung in einem Kraftfahrzeug beschrieben. Die Überlastsicherung kann jedoch auch auf vielen anderen Gebieten Anwendung finden, beispielsweise bei Pumpen, Werkzeugspindeln oder anderen Leistung führenden Bauteilen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Antriebstrangs mit einer thermischen Überlastsicherung gemäß einer ersten Ausführungsform,

Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Antriebstrangs mit einer thermischen Überlastsicherung gemäß einer zweiten Ausführungsform, und - Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Antriebstrangs mit einer thermischen Überlastsicherung gemäß einer dritten Ausführungsform.

Figur 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch einen Antriebsstrang 10 zum Übertragen eines Drehmoments. Beispielsweise handelt es sich um einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, also einen Kraftfahrzeugantriebsstrang.

Der Antriebsstrang 10 weist eine thermische Überlastsicherung 12, ein Antriebselement 14 und ein Abtriebselement 16 auf. Das Antriebselement 14 gemäß der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform ist als eine Welle ausgebildet, wohingegen das Abtriebselement 16 als eine Nabe ausgebildet ist.

Die thermische Überlastsicherung 12 bildet eine thermische Kupplung 18 aus, insbesondere eine thermische Überlastkupplung, die zwischen dem Antriebselement 14 und dem Abtriebselement 16 vorgesehen ist.

Die thermische Überlastsicherung 12 umfasst in der gezeigten Ausführungsform ein thermisches Sicherungselement 20, das in radialer Richtung zwischen dem Antriebselement 14 und dem Abtriebselement 16 wirkt. Über das thermische Sicherungselement 20 ist das Antriebselement 14 mit dem Abtriebselement 16 kraftschlüssig verbunden, wobei zwischen dem Antriebselement 14 und dem Sicherungselement 20 sowie dem Abtriebselement 16 und dem Sicherungselement 20 jeweils ein Formschluss vorliegen kann. Das thermische Sicherungselement 20 ist zudem zwischen dem Antriebselement 14 und dem Abtriebselement 16 angeordnet, insbesondere in radialer Richtung.

Das thermische Sicherungselement 20 ist als eine Feder 22 ausgebildet, insbesondere als eine Passfeder. Sowohl das Antriebselement 14 als auch das Abtriebselement 16 weisen jeweils eine Aufnahme 24, 25 auf, in denen das Sicherungselement 20 formschlüssig aufgenommen ist, insbesondere eingreifen kann, sodass ein Drehmoment von dem Antriebselement 14 auf das Abtriebselement 16 übertragen werden kann.

Bei einer thermischen Überlast, insbesondere bei Überschreiten einer kritischen Temperatur, kann das als Feder 22 ausgebildete Sicherungselement 20 seine mechanischen Eigenschaften verändern. Hierbei kann die Feder 22 aufgrund ihrer veränderten mechanischen Eigenschaften an Festigkeit verlieren, wodurch auftretende Scherkräfte die Feder 22 zumindest teilweise abscheren. Dies führt dazu, dass die thermische Kupplung 18 auslöst, wodurch die Drehmomentübertragung mechanisch unterbrochen ist. Folglich sind das Antriebselement 14 und das Abtriebselement 16 mechanisch entkoppelt. Dadurch lässt sich verhindern, dass weitere Elemente des Antriebsstrangs 10, die beispielsweise mit dem Abtriebselement 16 in Verbindung stehen, beschädigt werden.

Alternativ kann das Sicherungselement 20 als ein Bolzen 26 ausgebildet sein, der ebenfalls oberhalb der kritischen Temperatur seine mechanischen Eigenschaften verändert. Beispielsweise verliert der Bolzen 26 an Festigkeit, sodass er bricht, sofern eine (vor-)bestimmte Kraft auf den Bolzen 26 wirkt.

Ferner kann das Sicherungselement 20 oberhalb der kritischen Temperatur sogar schmelzen. Zur Wiederinstandsetzung der Kupplung 18 bzw. der thermischen Überlastsicherung 12 nach Erreichen oder Überschreiten der kritischen Temperatur genügt es, das Sicherungselement 20 zu ersetzen. Dadurch ist eine Instandsetzung im Falle einer thermischen Überlast besonders einfach und kostengünstig.

Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass das Sicherungselement 20 sein Volumen oberhalb der kritischen Temperatur verändert. Das Sicherungselement 20 kann dabei reversibel in seine Ursprungsform zurückkehren, beispielsweise aufgrund einer Formgedächtnislegierung, sodass eine Instandsetzung nicht zwingend erforderlich ist.

Unabhängig von der Art des Sicherungselements 20 ist aufgrund der thermischen Überlastsicherung 12 sichergestellt, dass ein Drehmomentfluss über das Antriebs- und das Abtriebselement 14, 16, also im Antriebsstrang 10, mechanisch unterbrochen ist, sofern die kritische Temperatur erreicht oder überschritten wurde.

Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Antriebsstrang 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung.

In der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform sind das Antriebselement 14 und das Abtriebselement 16 jeweils als Flanschnabe ausgebildet, die beispielsweise an einem nicht dargestellten Wellenende angeordnet sind. Die thermische Überlastsicherung 12 weist das thermische Sicherungselement 20, das in der gezeigten Ausführungsform als ein Bolzen 26 ausgebildet ist, insbesondere als ein Brechbolzen. Das Antriebselement 14 und das Abtriebselement 16 weisen jeweils mindestens eine Bohrung 28, 30 auf. Das Sicherungselement 20 ist innerhalb der Bohrungen 28, 30 angeordnet. Dadurch sind das Antriebselement 14 und das Abtriebselement 16 kraftschlüssig miteinander verbunden, sodass ein Drehmoment von dem Antriebselement 14 auf das Abtriebselement 16 übertragen werden kann. Innerhalb der Bohrungen 28, 30 kann optional jeweils eine gehärtete Hülse 32, 33 angeordnet sein.

Das Sicherungselement 20 hat eine Materialschwächung 34, die als Sollbruchstelle dient, beispielsweise eine Kerbe. Wenn das Sicherungselement 20 bei thermischer Überlast an Festigkeit verliert kann es entlang der Sollbruchstelle brechen.

Das in Figur 2 gezeigte thermische Sicherungselement 20 kann jedoch auch derart ausgebildet sein, dass es bei thermischer Überlast schmilzt und bei mechanischer Überlast entlang der Sollbruchstelle bricht.

Figur 3 zeigt einen Teil eines Antriebsstrangs 10 gemäß einer dritten Ausführungsform, der eine Klauenkupplung 36 aufweist. Das Antriebselement 14 und das Abtriebselement 16 sind jeweils als Klauen 38 mit Schrägverzahnung ausgebildet, wobei die Zähne in ordnungsgemäßem Betrieb ineinandergreifen. Das Antriebselement 14 und das Abtriebselement 16 können kraftschlüssig durch Aufschrumpfen oder formschlüssig mittels einer Passfeder oder ähnlichem mit einer Welle 40, 42 verbunden sein.

Das Antriebselement 14 und das Abtriebselement 16 werden durch ein thermisches Sicherungselement 20 miteinander in Eingriff gehalten. Das Sicherungselement 20 ist am Abtriebselement 16 angeordnet und beaufschlagt das Abtriebselement 16 in axialer Richtung. Das Sicherungselement 20 kann auch an anderen Positionen im Antriebsstrang 10 angeordnet sein, beispielsweise vor dem Antriebselement 14, solange das Antriebselement 14 und das Abtriebselement 16 durch das Sicherungselement 20 in den Formschluss beaufschlagt werden.

Generell ist als axiale Richtung die Richtung anzusehen, entlang der sich die Wellen 40, 42 erstrecken. Die axiale Richtung definiert demnach die Drehachse des Antriebs- und Abtriebselements 14, 16.

Der in Figur 3 gezeigte Antriebsstrang 10 weist ein Halteelement 44 auf. Das Halteelement 44 kann auf die Welle 42 aufgeschrumpft oder auf andere Weise mit dieser verbunden sein. Das Abtriebselement 16 und das Halteelement 44 sind relativ zueinander beweglich, insbesondere wobei das Abtriebselement 16 in axialer Richtung beweglich ist.

Das Sicherungselement 20 ist zwischen dem Abtriebselement 16 und dem Halteelement 44 angeordnet. Das Halteelement 44 weist in axialer Richtung eine Vertiefung 46 auf.

Im Normalbetrieb des Antriebsstrangs 10, insbesondere wenn eine Temperatur im Antriebsstrang unterhalb der kritischen Temperatur liegt, ist das Sicherungselement 20 zum Teil in der Vertiefung 46 und zum Teil außerhalb der Vertiefung 46 angeordnet. Das Sicherungselement 20 drückt das Abtriebselement 16 gegen das Antriebselement 14, sodass diese in verzahntem Eingriff gehalten sind, also in Formschluss. In Figur 3 ist der Antriebsstrang 10 in einem Zustand während des Normalbetriebs dargestellt.

Wenn die Temperatur innerhalb des Antriebsstrangs 10 über die kritische Temperatur steigt, kann das Sicherungselement 20 sein Volumen oder seine mechanischen Eigenschaften verändern, beispielsweise schmelzen, an Festigkeit verlieren oder brechen. Dadurch kann sich das Abtriebselement 16 aus dem verzahnten Eingriff mit dem Antriebselement 14 lösen und sich auf dem Halteelement 44 in axiale Richtung in axialer Richtung bewegen, das gleichzeitig als Führungselement dient.

Insbesondere bewegt sich das Abtriebselement 16 im mechanisch entkoppelten Zustand zwischen dem Antriebselement 14 und einem Anschlag 48 des Halteelements 44 auf dem Halteelement 44 hin und her. Wenn das Abtriebselement 16 an den Anschlag 48 anstößt, sind das Antriebselement 14 und das Abtriebselement 16 mechanisch vollkommen entkoppelt.

Aufgrund der Schrägverzahnung der dargestellten Klauen ist kein Federelement notwendig um das Antriebselement 14 und das Abtriebselement 16 voneinander zu entkoppeln, in diesem Fall entlastet sich die Kupplung 18, 36 automatisch aufgrund des wirkenden Drehmoments.

Ferner kann das Sicherungselement 20 auch als Feder ausgebildet sein, die das Abtriebselement 16 in die gekoppelte Stellung drückt, wobei die Federkraft mit steigender Temperatur nachlässt, sodass sich die Kupplung 18, 36 automatisch aufgrund des wirkenden Drehmoments auskoppelt. Die Feder kann aus einem Dehnstoffmaterial ausgebildet sein.

Es sind jedoch auch alternative Gestaltungsmöglichkeiten denkbar, bei denen die mechanische Entkopplung von Antriebselement 14 und Abtriebselement 16 durch ein Federelement unterstützt wird. Beispielsweise handelt es sich um eine Zugfeder, die das Abtriebselement 16 aktiv auskoppelt, sofern das Sicherungselement 20 seine mechanischen Eigenschaften verändert, sodass die Zugkraft die Haltekraft des Sicherungselements 20 übersteigt.

Das Abtriebselement 16 muss nicht zwingend auf dem Halteelement 44 gelagert sein, es kann auch auf der Welle 42 direkt gleitend gelagert sein.

In einer alternativen Ausführungsform kann das Antriebselement 14 gleitend gelagert sein und das Abtriebselement 16 bezogen auf die axiale Richtung bzw. Längsrichtung des Antriebsstrangs 10 lagefixiert sein.

Generell liegt das Sicherungselement 20 bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform nicht im Kraftfluss.

Über die thermische Überlastsicherung 12 lässt sich eine mechanische Verbindung zwischen dem Antriebselement 14 und dem Abtriebselement 16 herstellen.