DE10112260C1 - Drehelastische Wellenkupplung - Google Patents
Drehelastische WellenkupplungInfo
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Abstract
Rings um ein zentral angeordnetes Universalgelenk (12), das einen ersten und einen zweiten im wesentlichen starren Gelenkkörper (14, 28) aufweist, ist ein Kranz (40) aus schlingenförmigen elastischen Kupplungselementen (42) angeordnet, die je ein erstes Formstück (50) und je ein zweites Formstück (52) umschlingen. Die ersten Formstücke (50) sind mit einem am ersten Gelenkkörper (14) ausgebildeten ersten Flansch (22), von dem aus sie sich parallel zur Gelenkachse (A) erstrecken, starr verbunden und zwischen zweiten Formstücken (52) angeordnet, die mit einem Gegenflansch (34) starr verbunden sind und sich von ihm aus parallel zur Gelenkachse (A) erstrecken. Der Gegenflansch (34) gehört zu einem Drehkörper (62), der ein Ende einer Drehmomentübertragungskette bildet, deren anderes Ende der zweiten Gelenkkörper (28) darstellt. Zum ersten Gelenkkörper (14) gehört ein den zweiten Gelenkkörper (28) umhüllendes Rohrstück (16) mit einer äußeren Mantelfläche (18) von kreisförmigem Querschnitt, an der sich die elastischen Kupplungselemente (42) in radialer Richtung abstützen. Damit wird eine besonders für Vorderradantriebe geeignete drehelastische Wellenkupplung geschaffen, die bei gegebenem zu übertragenden Drehmoment geringen Bauraum beansprucht und auch bei hohen Drehzahlen unwuchtfrei läuft.
Description
Die Erfindung betrifft eine drehelastische Wellenkupplung nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Wellenkupplung ist aus EP 0 563 940 A2 bekannt. Dort
ist das Universalgelenk ein Kreuzzapfendrehgelenk mit einem
diametral durchgehenden ersten Gelenkbolzen, der an einem
ersten gabelförmigen Wellenende drehbar gelagert ist, und einem
mittig unterbrochenen zweiten Gelenkbolzen, dessen Hälften
durch ein rohrförmiges Zwischenstück starr miteinander verbun
den und in einem zweiten gabelförmigen Wellenende drehbar
gelagert sind. Der erste Gelenkbolzen erstreckt sich mit radia
lem Spiel durch das rohrförmige Zwischenstück zwischen den
beiden Hälften des zweiten Gelenkbolzens hindurch, so daß die
beiden Gelenkbolzen gegen einander in bezug auf die zentrale
Achse des Universalgelenks begrenzt winkelbeweglich sind. In
radialer Richtung von der zentralen Gelenkachse weg erstrecken
sich die Bolzen über ihre Lagerungen hinaus nach außen und
bilden dort Lagerzapfen, auf denen je einer von insgesamt vier
Ankerblöcken gelagert ist. An jedem dieser Ankerblöcke ist
beiderseits des zugehörigen Lagerzapfens je ein halbkreisförmi
ges Formstück ausgebildet. Jedes auf dieser Weise dem ersten
Gelenkbolzen zugeordnete Formstück ist mit einem benachbarten,
dem zweiten Gelenkkörper zugeordneten Formstück durch ein
elastisches Kupplungselement verbunden, das eine in ein Elasto
mer eingebettete, um diese beiden Formstücke gewickelte Ver
stärkungseinlage aufweist. Die Kupplungselemente, und somit
auch ihre Verstärkungseinlagen, liegen im wesentlichen in je
einer zur zentralen Achse des Universalgelenks parallelen
Tangentialebene.
Wenn diese bekannte Wellenkupplung ein Drehmoment in einer
Richtung zu übertragen hat, wird von den insgesamt vier Kupp
lungselementen jedes zweite auf Zug beansprucht; die beiden
zugehörigen Formstücke bewegen sich dabei in Umfangsrichtung
voneinander weg mit der Folge, daß diese Kupplungselemente auch
Biegemomenten ausgesetzt sind, wobei die einzelnen Windungen
ihrer Verstärkungseinlagen sehr unterschiedlich belastet werden
und dazu neigen, in ihre Elastomerumhüllung einzuschneiden. Die
Folge sind Setzungserscheinungen, bei denen sich die Kraft-
Wegcharakteristik der Kupplungselemente verhältnismäßig rasch
ändert und deren Lebensdauer begrenzt ist. Um eine befriedigen
de Lebensdauer der Kupplungselemente zu erreichen, ist es
erforderlich, deren maximale Belastung gering zu halten, was
bei gegebenem, über die elastische Wellenkupplung zu übertra
genden Drehmoment nur dadurch möglich ist, daß die Länge der
Gelenkbolzen, und somit der Durchmesser der Wellenkupplung
insgesamt, ungewöhnlich groß bemessen wird. Alternativ oder
zusätzlich ist es erforderlich, die Winkelauslenkungen der
beiden Gelenkbolzen in Bezug zueinander durch mechanische
Anschläge eng zu begrenzen. Eine solche Begrenzung ergibt sich
bei der aus EP 0 563 940 A bekannten drehelastischen Wellen
kupplung durch das begrenzte Spiel des durchgehenden Gelenkbol
zens im rohrförmigen Zwischenstück des unterteilten zweiten
Gelenkbolzens.
Entsprechendes gilt für andere Kreuzzapfendrehgelenke, die aus
US 3, 106, 076 A oder DE 19 28 990 A bekannt sind und ebenfalls
gegeneinander winkelbewegliche Gelenkbolzen aufweisen, die sich
über zentral angeordnete Elastomerkörper gegeneinander abstüt
zen. Diese werden bei Betrieb unter hoher Drehmomentbelastung
rasch zerstört.
Aus DE 42 17 332 A1 ist ein Tripodegelenk bekannt, das einen
rohrförmigen, an einer ersten Welle befestigten, ersten Gelenk
körper mit achsparallelen Stegen an seiner Innenseite aufweist,
sowie einen zweiten Gelenkkörper in Form eines Armsterns, der
an einer zweiten Welle befestigt ist, und auf dessen Armen je
eine Rolle um eine radiale Achse drehbar gelagert ist. Die
Rollen laufen in rinnenförmigen Laufbahnen, die zwischen je
zwei der achsparallelen Stege des ersten Gelenkkörpers einge
legt und an ihnen mit elastischen Stützkörpern abgestützt sind.
Auch diese können Belastungen des Gelenks mit hohen Drehmomenten
nicht genügend lang standhalten, sofern sie aus einem
Elastomer bestehen, das weich genug ist, um eine ausreichende
Schwingungsentkopplung zu bewirken.
Ein ähnliches Tripodegelenk ist aus US 3,318,108 A bekannt.
Auch dort sind in einem rohrähnlichen ersten Gelenkkörper
rinnenförmige, achsparallele Laufbahnen ausgebildet, und als
zweiter Gelenkkörper ist ein Armstern vorgesehen, auf dessen
Armen je eine Rolle gelagert ist; diese Rollen laufen in je
einer der Laufbahnen des ersten Gelenkkörpers. Dieser hat in
Winkelbereichen zwischen den Laufbahnen des ersten Gelenkkör
pers je einen radial nach außen ragenden Vorsprung und hat
somit eine abgerundet polygonale Querschnittsform. Innerhalb
der Vorsprünge weist der erste Gelenkkörper je zwei achsparal
lele Bohrungen auf, in die je eine Metallbüchse mit einer
Ummantelung aus Elastomermaterial eingebettet ist. Diese Me
tallbüchsen sind mittels je eines Schraubbolzens an einem
Gegenflansch befestigt, der an einer Abtriebswelle ausgebildet
ist und somit ein Ende einer Drehmomentübertragungskette bil
det. Auch hier besteht das Problem, dass bei der Auswahl des
Elastomermaterials für die Ummantelung der Metallbüchsen ein
nicht in jedem Fall befriedigender Kompromiss zwischen einer
erforderlichen Belastbarkeit mit hohen Drehmomenten einerseits
und einer gewünschten Schwingungsentkopplung andererseits
gefunden werden muss.
Schließlich ist aus DE 195 31 201 A1 ein schwingungsdämpfendes
torsionselastisches Wellengelenk bekannt, bei dem zwischen zwei
zum Befestigen an je einer Welle ausgebildeten Flanschen eine
Gelenkscheibe angeordnet ist, die in Winkelabständen mittels
Gewindebolzen abwechselnd an dem einen und dem anderen Flansch
befestigt ist. Die Gewindebolzen erstrecken sich achsparallel
durch je eine in die Gelenkscheibe eingebettete Buchse hin
durch. Die Buchsen sind paarweise von Fadenwickeln umschlungen,
die in die im übrigen aus Elastomermaterial bestehende Gelenk
scheibe eingebettet sind.
Für Vorderradantriebe von Kraftfahrzeugen sind Wellenkupplungen
erforderlich, die große Winkelausschläge von 30 Grad und mehr
ermöglichen und zugleich wenig Bauraum, vor allem in radialer
Richtung, benötigen. Diesen Anforderungen entsprechen bekannte
starre Kreuzzapfengelenke, Tripodegelenke und käfiggesteuerte
Gleichlaufdrehgelenke, die jedoch sämtlich den Nachteil haben,
Schwingungen nahezu ungedämpft zu übertragen. Um störende
Schwingungen zu eliminieren, hat man deshalb versucht, solche
Gelenke und elastische Gelenkscheiben axial in Reihe anzuord
nen. Dadurch ergeben sich jedoch Doppelgelenkanordnungen, bei
denen ein drehmomentübertragendes Bauteil, beispielsweise
Wellenstück, zwischen dem starren Universalgelenk und der
elastischen Gelenkscheibe nicht ausreichend geführt ist und
infolgedessen eine Unwucht hervorrufen kann, die ihrerseits
störende Schwingungen erzeugt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine insbe
sondere für Vorderradantriebe von Kraftfahrzeugen geeignete
drehelastische Wellenkupplung zu schaffen, die bei gegebenem zu
übertragenden Drehmoment einen geringen Bauraum beansprucht und
auch bei hohen Drehzahlen im wesentlichen unwuchtfrei läuft.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentan
spruchs 1 gelöst.
Eine erfindungsgemäße drehelastische Wellenkupplung kann aus
einem Universalgelenk üblicher Bauart, insbesondere aus einem
serienmäßigen Kreuzzapfengelenk, Tripodegelenk oder käfigge
steuerten Gleichlaufdrehgelenk einerseits und aus einer Anzahl
ebenfalls üblicher elastischer Kupplungselemente samt zugehöri
gen Formstücken andererseits zusammengesetzt sein. Es lassen
sich also durchwegs Bauteile verwenden, die sich in Serienfahr
zeugen bewährt haben und mit geringen Kosten herstellbar sind.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß der erste Flansch in Bezug
auf den Gegenflansch, und somit zwei durch eine erfindungsgemä
ße Wellenkupplung zur Übertragung von Drehmomenten miteinander
verbundene Rotationskörper, insbesondere Wellen, in Bezug
zueinander zentriert werden und dennoch akustisch voneinander
entkoppelt bleiben, auch bezüglich Radialschwingungen hoher
Frequenz. Die schlingenförmigen elastischen Kupplungselemente
werden auch bei Übertragung großer Drehmomente im wesentlichen
nur auf Zug belastet und haben daher eine lange Lebensdauer.
Bei den aus Fig. 2 und 4 der EP 0 563 940 A bekannten Wellen
kupplungen ist zwar auch schon dafür gesorgt, dass die mitein
ander verbundenen Wellen in Bezug zueinander zentriert werden,
doch geschieht dies durch eine metallische Mittenzentrierung an
den einander kreuzenden Gelenkbolzen; diese Mittenzentrierung
ist für eine akustische Entkopplung nicht geeignet.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen:
Die gemäß Anspruch 2 vorgesehenen Gleitsteine bieten Gewähr dafür, dass die gegenseitige Zentrierung der beiden Flansche auch dann im wesentlichen verschleißfrei bleibt, wenn die durch die erfindungsgemäße Wellenkupplung miteinander verbundenen Wellen oder sonstigen Rotationskörper in Bezug zueinander Drehschwingungen großer Amplitude und/oder hoher Frequenz ausführen.
Die gemäß Anspruch 2 vorgesehenen Gleitsteine bieten Gewähr dafür, dass die gegenseitige Zentrierung der beiden Flansche auch dann im wesentlichen verschleißfrei bleibt, wenn die durch die erfindungsgemäße Wellenkupplung miteinander verbundenen Wellen oder sonstigen Rotationskörper in Bezug zueinander Drehschwingungen großer Amplitude und/oder hoher Frequenz ausführen.
Bei der im Anspruch 3 beschriebenen Weiterbildung ist das
Rohrstück des ersten Gelenkkörpers in besonders raumsparender
Weise zweifach genutzt, nämlich innen als Bestandteil des - im
wesentlichen drehwinkelstarren - Universalgelenks, und außen
als Bestandteil der beschriebenen Zentrierung.
Während bei der aus EP 0 563 940 A bekannten Wellenkupplung mit
einem modifizierten Kreuzzapfengelenk der Kranz aus elastischen
Kupplungselementen nur vier solche in Umfangsrichtung hinter
einander angeordnete Elemente enthält, ist gemäß Anspruch 4
eine größere Anzahl elastischer Kupplungselemente in der erfin
dungsgemäßen Anordnung vorgesehen. Dadurch wird radial inner
halb der elastischen Kupplungselemente ein verhältnismäßig
großer Bauraum für ein entsprechend hoch belastbares Universal
gelenk freigehalten.
Auch die Merkmale des Anspruchs 5 dienen dem Zweck, innerhalb
des Kranzes elastischer Kupplungselemente einen ausreichend
großen Bauraum zur Unterbringung eines hoch belastbaren Univer
salgelenks freizuhalten.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 6 garantiert, dass sämtliche
elastischen Kupplungselemente mit der wünschenswerten Genauig
keit symmetrisch zu der gemeinsamen, zur Gelenkachse normalen
Mittelebene des Universalgelenks und des Kranzes aus elasti
schen Kupplungselementen angeordnet werden und bleiben. Bei der
aus EP 0 563 940 A bekannten Wellenkupplung ist dies wegen
nicht immer vermeidbarer Formungenauigkeiten und im Betrieb
auftretender Formänderungen der elastischen Kupplungselemente
nicht gewährleistet.
Gemäß Anspruch 7, der die Merkmale der Ansprüche 2 und 5 oder 6
gemeinsam weiterbildet, sind die Gleitsteine besonders raumspa
rend untergebracht. Dabei brauchen die Gleitsteine in die sie
aufnehmenden Zwickel nur eingefügt zu werden, denn schon da
durch können sie unverlierbar festgehalten sein.
Vorzugsweise ist jedoch zusätzlich eine Verbindung gemäß An
spruch 8 zwischen den Gleitsteinen und den Kupplungselementen
vorgesehen.
Schließlich hat sich die im Anspruch 9 beschriebene Quer
schnittsform der Gleitsteine als besonders raumsparend und auch
im übrigen zweckmäßig erwiesen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden mit
weiteren Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen be
schrieben. Darin ist:
Fig. 1 ein axialer Schnitt einer erfindungsgemäßen drehelas
tischen Wellenkupplung, die in einen Vorderradantrieb
eines Kraftfahrzeugs eingebaut ist,
Fig. 2 der Querschnitt II-II in Fig. 1 und
Fig. 3 der in größerem Maßstab gezeichnete Teilquerschnitt
III-III in Fig. 1.
Die dargestellte drehelastische Wellenkupplung 10 umfasst ein
Universalgelenk 12 üblicher Bauart; als Beispiel dafür ist in
Fig. 1 und 2 ein Tripodegelenk gezeichnet. Dieses hat einen
radial äußeren ersten Gelenkkörper 14, der eine Gelenkachse A
sowie eine dazu normale Mittelebene B definiert und im wesent
lichen gebildet ist aus einem Rohrstück 16 mit einer kreiszy
lindrischen äußeren Mantelfläche 18 und zur Gelenkachse A
parallelen inneren Laufbahnen 20, sowie aus einem ersten
Flansch 22, der sich vom Rohrstück 16 radial nach außen er
streckt und in Winkelabständen von 90 Grad gegeneinander ver
setzt vier Paar Gewindebohrungen 24 sowie dazwischen
angeordnete, kreisringsektorförmige Aussparungen 26 aufweist.
Zum Universalgelenk 12 gehört ferner ein zweiter Gelenkkörper
28, dessen Achse in Abwesenheit einer Auslenkung mit der
Gelenkachse A übereinstimmt, wie in Fig. 1 dargestellt. Der
zweite Gelenkkörper 28 hat die Form eines Armsterns an ihm
sind drei Wälzkörper 30, im dargestellten Beispiel Rollen
gelagert, die um je eine radiale Drehachse C frei drehbar sind.
Am zweiten Gelenkkörper 28 ist eine Welle 32 starr befestigt,
die im dargestellten Beispiel eine Vorderrad-Antriebswelle ist.
Dem ersten Flansch 22 steht ein im wesentlichen gleich ausge
bildeter Gegenflansch 34 gleichachsig gegenüber; der Gegen
flansch 34 hat also ebenfalls vier Paar Gewindebohrungen 36 und
dazwischen angeordnete kreisringsektorförmige Aussparungen 38,
ist jedoch gegenüber dem ersten Flansch 22 um 45 Grad verdreht.
Somit steht jedes Paar Gewindebohrungen 24 des ersten Flansches
einer der Aussparungen 38 des Gegenflansches 34 axial gegenüber,
und umgekehrt steht jedes Paar Gewindebohrungen 36 des
Gegenflansches 34 einer der Aussparungen 26 des ersten Flan
sches 22 axial gegenüber. Zwischen den beiden Flanschen 22 und
34 ist ein Kranz 40 aus acht schlingenförmigen elastischen
Kupplungselementen 42 angeordnet, von denen jedes eine in ein
Elastomer 44 eingebettete Verstärkungseinlage 46 aufweist.
Die Kupplungselemente 42 sind einander völlig gleich; sie
können einzeln hergestellt und dann zusammengebaut oder von
vorneherein durch das Elastomer 44 zum Kranz 40 vereinigt sein.
Die Verstärkungseinlage 46 jedes Kupplungselements 42 ist aus
Textilband oder Faden oder aus Metalldraht gewickelt, hat eine
ovale Form und ist durch einen mittig angeordneten Quersteg 48
aus Elastomer versteift, der sich in bezug auf die Gelenkachse
A radial erstreckt und, wie vor allem in Fig. 3 dargestellt,
durch eine ebenfalls radiale, mittlere Aussparung 49 unterbro
chen sein kann.
In jedes der Kupplungselemente 42 sind ein erstes Formstück 50
und ein zweites Formstück 52 eingebettet, die beide in einer
zur Gelenkachse A parallelen Richtung langgestreckte Rohrstücke
sind. Ihr Querschnitt in oder parallel zur Mittelebene B ist
ungefähr halbkreisförmig. Jedes der Formstücke 50 und 52 hat
ein zur Gelenkachse A paralleles Durchgangsloch 53 für eine
Schraube 54. Die in je ein gemeinsames Kupplungselement 42
eingebetteten Formstücke 50 und 52 sind gemäß Fig. 3 so ange
ordnet, dass ihre halbkreisförmigen Ränder in Umfangsrichtung
des Kranzes 40 voneinander abgewandt sind und ihre einander
zugewandten, geradlinigen Ränder auf je einem Radius in bezug
zur Gelenkachse liegen und den Quersteg 48 des betreffenden
Kupplungselements 42 zwischen sich einschließen.
Sämtliche ersten Formstücke 50 sind mit je einer Schraube 54,
die in eine der Gewindebohrungen 24 eingeschraubt ist, am
ersten Flansch 22 befestigt, während sämtliche zweiten Formstü
cke 52 mit je einer Schraube 54, die in eine der Gewindebohrun
gen 36 eingeschraubt ist, am Gegenflansch 34 befestigt sind.
Dabei ist jedes der ersten Formstücke 50 zwischen zwei ersten
Deckeln 56 eingespannt, während jedes der zweiten Formstücke 52
zwischen zwei zweiten Deckeln 58 eingespannt ist. Sämtliche
ersten Deckel 56 und sämtliche ersten Formstücke 50 sind also
starr am ersten Flansch 22 befestigt und somit dem ersten
Gelenkkörper 14 zugeordnet, während sämtlichen zweiten Deckel
58 und sämtliche zweiten Formstücke 52 starr am Gegenflansch 34
befestigt sind. Paarweise zusammengehörige Deckel 56 bzw. 58
sind in gleichen Abständen d von der Mittelebene B angeordnet.
Alle Deckel 56 und 58 sind einander gleiche Fließpreßteile aus
Stahlblech.
Jedes der Kupplungselemente 42 verbindet den ersten Flansch 22
mit dem Gegenflansch 34 und ist, bei Betrachtung in Richtung
der Gelenkachse A, auf annähernd einer Hälfte seiner beiden
Stirnflächen von den beiden zugehörigen ersten Deckeln 56
abgedeckt, auf annähernd der zweiten Hälfte seiner beiden
Stirnflächen hingegen von den beiden zugehörigen zweiten De
ckeln 58. Die ersten Deckel 56 und ebenso die zweiten Deckel 58
sind in Umfangsrichtung von in Bezug auf die Gelenkachse A
radialen Rändern derart begrenzt, dass zwischen jedem ersten
Deckel 56 und den beiden benachbarten zweiten Deckeln 56 in der
abgebildeten Ruhelage der Wellenkupplung je ein Abstand e frei
bleibt, der die größtmögliche Winkelauslenkung der Flansche 22
und 34 in Bezug zu einander bestimmt.
Jedes der Kupplungselemente 42 ist, wie ebenfalls aus Fig. 3
ersichtlich, im Bereich radial innerhalb jedes Paars zweiter
Formstücke 52 durch einen Gleitstein 60 in radialer Richtung am
ersten Gelenkkörper 14 abgestützt. Die Gleitsteine 60 sind aus
einem Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften hergestellt,
beispielsweise Polyamid, und haben, in Richtung der Gelenkachse
A betrachtet, ein Profil, das radial innen von einem zur Man
telfläche 18 des Rohrstücks 16 komplementären Kreisbogen gebil
det ist und im übrigen ungefähr dem Verlauf einer Gauß'schen-
Normalverteilung (Glockenkurve) entspricht, so dass jeder
Gleitstein 60 zwei aneinander grenzende elastische Kupplungs
elemente 42 im Bereich ihrer zweiten Formstücke 52 abstützt und
ihnen ein nahezu reibungsfreies Gleiten in Umfangsrichtung auf
der Mantelfläche 18 ermöglicht. Dadurch werden die Kupplungs
elemente 42 auch dann vor Verschleiß geschützt, wenn die Wel
lenkupplung mit den größten vorkommenden Drehmomenten belastet
wird und diese Drehmomente ihre Richtung mit hoher Frequenz
ändern. Die Gleitsteine 60 sind in je einen Zwickel radial
innerhalb des zugehörigen Paars zweiter Formstücke 52 eingefügt
und mit dem Kranz 40 aus Kupplungselementen 42 zusammenvulkani
siert.
Der Gegenflansch 34 ist Bestandteil eines glockenförmigen
Drehkörpers 62, der am Ende eines Achszapfens 64 eines Diffe
rentialgetriebes 66 befestigt oder einstückig ausgebildet ist.
Das Differentialgetriebe 66 ist von üblicher Bauart und hat
einen Planetenradträger 68, innerhalb dessen ein auf dem Achs
zapfen 64 befestigtes kegelförmiges Zentralrad 70 angeordnet
ist, welches mit zwei Planetenrädern 72 in ständigem Zahnein
griff steht. Die beiden Planetenräder 72 stehen ferner in
ständigem Zahneingriff mit einem dem genannten Zentralrad 70
axial gegenüber angeordneten weiteren kegelförmigen Zentralrad
70'. Der Planetenradträger 68 ist mittels Kegelrollenlagern 76,
von denen nur eines in Fig. 1 dargestellt ist, in einem Getrie
begehäuse 78 um die Gelenkachse A drehbar gelagert.
Das Rohrstück 16 des ersten Gelenkkörpers 14 ist an seinem
innerhalb des glockenförmigen Drehkörpers 62 angeordneten Ende
mittels einer Kappe 80 abgeschlossen und ist an seinem entge
gengesetzten Ende mittels eines Faltenbalges 82 dicht mit der
Welle 32 verbunden, die dem zweiten Gelenkkörper 28 zugeordnet
ist.
Claims (9)
1. Drehelastische Wellenkupplung (10) mit
einem zentral angeordneten Universalgelenk (12), das einen ersten und einen zweiten im wesentlichen starren Gelenk körper (14, 28) aufweist,
einem rings um das Universalgelenk (12) angeordneten Kranz (40) aus schlingenförmigen elastischen Kupplungselementen (42), die je ein erstes Formstück (50) und je ein zweites Formstück (52) umschlingen, wobei
die ersten Formstücke (50) mit dem ersten Gelenkkörper (14) im wesentlichen starr verbunden und zwischen zweiten Formstü cken (52) angeordnet sind, und
die Gelenkkörper (14, 28) sowie die Kupplungselemente (42) im wesentlichen rotationssymmetrisch in Bezug auf eine gemeinsame Gelenkachse (A) sowie im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf eine gemeinsame, zur Gelenkachse (A) normale Mittelebene (B) angeordnet und zur Übertragung von Drehmomenten in Reihe ge schaltet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Gelenkkörper (14) einen ersten Flansch (22) auf weist, mit dem die ersten Formstücke (50) starr verbunden sind und von dem aus sie sich parallel zur Gelenkachse (A) erstre cken,
die zweiten Formstücke (52) mit einem Gegenflansch (34) starr verbunden sind und sich von ihm aus parallel zur Gelenkachse (A) erstrecken,
der Gegenflansch (34) zu einem Drehkörper (62) gehört, der ein Ende einer Drehmomentübertragungskette bildet, deren anderes Ende der zweite Gelenkkörper (28) darstellt, und
der erste Gelenkkörper (14) ein den zweiten Gelenkkörper (28) umhüllendes Rohrstück (16) mit einer äußeren Mantelfläche (18) von kreisförmigem Querschnitt aufweist, an der sich die elasti schen Kupplungselemente (42) in Umfangsrichtung gleitfähig radial abstützen.
einem zentral angeordneten Universalgelenk (12), das einen ersten und einen zweiten im wesentlichen starren Gelenk körper (14, 28) aufweist,
einem rings um das Universalgelenk (12) angeordneten Kranz (40) aus schlingenförmigen elastischen Kupplungselementen (42), die je ein erstes Formstück (50) und je ein zweites Formstück (52) umschlingen, wobei
die ersten Formstücke (50) mit dem ersten Gelenkkörper (14) im wesentlichen starr verbunden und zwischen zweiten Formstü cken (52) angeordnet sind, und
die Gelenkkörper (14, 28) sowie die Kupplungselemente (42) im wesentlichen rotationssymmetrisch in Bezug auf eine gemeinsame Gelenkachse (A) sowie im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf eine gemeinsame, zur Gelenkachse (A) normale Mittelebene (B) angeordnet und zur Übertragung von Drehmomenten in Reihe ge schaltet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Gelenkkörper (14) einen ersten Flansch (22) auf weist, mit dem die ersten Formstücke (50) starr verbunden sind und von dem aus sie sich parallel zur Gelenkachse (A) erstre cken,
die zweiten Formstücke (52) mit einem Gegenflansch (34) starr verbunden sind und sich von ihm aus parallel zur Gelenkachse (A) erstrecken,
der Gegenflansch (34) zu einem Drehkörper (62) gehört, der ein Ende einer Drehmomentübertragungskette bildet, deren anderes Ende der zweite Gelenkkörper (28) darstellt, und
der erste Gelenkkörper (14) ein den zweiten Gelenkkörper (28) umhüllendes Rohrstück (16) mit einer äußeren Mantelfläche (18) von kreisförmigem Querschnitt aufweist, an der sich die elasti schen Kupplungselemente (42) in Umfangsrichtung gleitfähig radial abstützen.
2. Wellenkupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Kupplungsele
mente (42) sich im Bereich der zweiten Formstücke (52) über je
einen Gleitstein (60) an der Mantelfläche (18) des Rohr
stücks (16) des ersten Gelenkkörpers (14) abstützen.
3. Wellenkupplung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (16) an seiner
Innenseite Laufbahnen (20) für Wälzkörper (30) aufweist, die zu
dem als Multipode- oder Gleichlaufgelenk ausgebildeten Univer
salgelenk (12) gehören.
4. Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass rings um das Rohrstück (16) des
ersten Gelenkkörpers (14) mindestens sechs Kupplungselemente
(42) in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind.
5. Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die ersten Formstücke (50) am ersten Flansch (22), und die zweiten Formstücke (52) am Gegenflansch (34) jeweils paarweise angeordnet sind und
jedes Formstück (50,52) nur mit einem einzigen anderen Form stück (52, 50) durch ein elastisches Kupplungselement (42) verbunden ist, so dass
sämtliche Kupplungselemente (42) überlappungsfrei miteinander verkettet sind.
die ersten Formstücke (50) am ersten Flansch (22), und die zweiten Formstücke (52) am Gegenflansch (34) jeweils paarweise angeordnet sind und
jedes Formstück (50,52) nur mit einem einzigen anderen Form stück (52, 50) durch ein elastisches Kupplungselement (42) verbunden ist, so dass
sämtliche Kupplungselemente (42) überlappungsfrei miteinander verkettet sind.
6. Wellenkupplung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die ersten Formstücke (50) zwischen je zwei ersten Deckeln (56), und die zweiten Formstücke (52) zwischen je zwei zweiten Deckeln (58) am zugehörigen Flansch (22, 34) befestigt sind,
wobei
sämtliche Deckel (56, 58) parallel zur Mittelebene (B) ange ordnet sind, und
paarweise zusammengehörige Deckel (56, 58) gleiche Ab stände (d) von der Mittelebene (B) haben.
die ersten Formstücke (50) zwischen je zwei ersten Deckeln (56), und die zweiten Formstücke (52) zwischen je zwei zweiten Deckeln (58) am zugehörigen Flansch (22, 34) befestigt sind,
wobei
sämtliche Deckel (56, 58) parallel zur Mittelebene (B) ange ordnet sind, und
paarweise zusammengehörige Deckel (56, 58) gleiche Ab stände (d) von der Mittelebene (B) haben.
7. Wellenkupplung nach Anspruch 5 oder 6 in Verbindung mit
Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Kupplungselemente
(42) radial innerhalb jedes Paares zweiter Formstücke (52) je
einen Zwickel freilassen, der von einem Gleitstein (60) ausge
füllt ist.
8. Wellenkupplung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitsteine (60) an die elas
tischen Kupplungselemente (42) anvulkanisiert oder angeklebt
sind.
9. Wellenkupplung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnittsprofil jedes
Gleitsteins (60) der Kurvenform einer Gauß'schen Normalvertei
lung ähnelt.
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| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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