AT507600B1 - Drehmomentübertragungseinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung (1), insbesondere für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges, mit einem ersten Kupplungsteil (2) und einem zweiten Kupplungsteil (3), wobei zwischen den beiden Kupplungsteilen (2, 3) zumindest zwei als austauschbare Module ausgebildete elastische Elemente (4, 5; 5, 6) in Serie hintereinander geschaltet sind. Um das Drehschwingungsverhalten der Drehmomentübertragungseinrichtung (1) sehr rasch und einfach einstellen zu können, ist vorgesehen, dass jedes elastische Element (4, 5, 6) einen tragenden Innenring (17) und einen tragenden Außenring (18) aufweist, wobei zwischen dem Innenring (17) und dem Außenring (18) ein Elastomerkörper (19) angeordnet ist und der Innenring (17) eine konkav geformte äußere Mantelfläche aufweist, dass die elastischen Elemente (4, 5, 6) geometrisch gleichartig ausgebildet sind und unterschiedliche Elastizitätsmodule aufweisen, und dass der erste Kupplungsteil (2) vorzugsweise über ein Wälzlager (16) innerhalb einer Stützwelle (7a) gelagert ist.

Description

österreichisches Patentamt AT507 600 B1 2012-10-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges, mit einem ersten Kupplungsteil und einem zweiten Kupplungsteil, wobei zwischen den beiden Kupplungsteilen zumindest zwei als austauschbare Modu-le ausgebildete elastische Elemente in Serie hintereinander geschaltet sind.

[0002] Die DE 1 259 150 B1 offenbart eine drehelastische Kupplung mit einer ringförmigen, auf Drehschub beanspruchten Gummischicht, die mit einem inneren und einem äußeren Metallring fest haftend verbunden ist, wobei die Ein- bzw. Ausleitung des Drehmomentes über diese Metallringe erfolgt. Dabei ist die Gummischicht durch einen oder mehrere einvulkanisierte freie Zwischenringe unterteilt.

[0003] Die DE 41 39 939 A1 beschreibt einen Torsionsschwingungsdämpfer, bei welchem innerhalb von Schraubenfedern elastische Körper aus einem Elastomer angeordnet sind, die durch ihre Anordnung die Federkennlinie stark progressiv gestalten.

[0004] Die GB 2 126 690 A beschreibt eine flexible Kupplung mit einer Vielzahl an Drehmomentübertragungselementen zwischen einem ersten und zweiten Kupplungsteil, wobei die Drehmomentübertragungselemente ringförmig nebeneinander und parallel geschaltet angeordnet sind. Jedes Drehmomentübertragungselement besteht dabei jeweils aus zwei Arten von Elastomerteilen, zwischen welchen ein weicher Elastomerteil angeordnet ist. Die Elastomerteile sind mittels eines Zapfens miteinander verbunden. Dabei weisen die härteren Elastomerteile einen kleineren Durchmesser auf als die weicheren Elastomerteile, so dass bei geringem Drehmoment nur die weicheren Elastomerteile wirksam werden. Bei höherem Drehmoment erfolgt die Übertragung sowohl über die härteren als auch über die weicheren Elastomerteile.

[0005] Auch aus der US 6,123,620 A ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem Elastomerelement von variabler Steifigkeit bekannt. Bei geringem Drehmoment werden dabei Abschnitte des Elastomerelementes mit geringer Steifigkeit wirksam, bei höherem Drehmoment Abschnitt des Elastomerelementes mit höherer Steifigkeit.

[0006] Die DE 84 05 061 U1 beschreibt eine winkelgelenkige, drehelastische Kupplung, bestehend aus einem Kardangelenk und einem mit einer Gelenkhälfte des Kardangelenks verbundenen Innenring einem mit dem An- oder Abtrieb verbindbaren Außenring zur Drehmomentübertragung, wobei zwischen dem Innenring und dem Außenring ein Zwischenring aus hochelastischem Werkstoff angeordnet ist. Der Innenring weist eine konkav geformte äußere Mantelfläche auf.

[0007] Die EP 245 668 A2 beschreibt eine hochelastische Wellenkupplung, bei der Kupplungshälften über mindestens zwei axial hintereinander geschaltete Ringanordnungen von gummielastischen Kupplungskörpern untereinander verbunden sind. Dabei besteht eine der Ringanordnungen aus Kupplungskörpern mit v-förmigem Querschnitt und eine dieser benachbarte Ringanordnung aus Kupplungskörpern, die aus gummielastischen Elementen bestehen, die mit ihren Innen- und Außenumfang an zylindrischen Ringen anvulkanisiert sind.

[0008] Auch die DE 10 2006 016 651 A1 beschreibt einen elastische Wellenkupplung mit ungleichen Gummikörpern.

[0009] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehmomentübertragungseinrichtung zu schaffen, deren Steifigkeit zur Anpassung des Drehschwingungsverhaltens einstellbar ist.

[0010] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass jedes elastische Element einen tragenden Innenring und einen tragenden Außenring aufweist, wobei zwischen dem Innenring und dem Außenring ein Elastomerkörper angeordnet ist und der Innenring eine konkav geformte äußere Mantelfläche aufweist, dass die elastischen Elemente geometrisch gleichartig ausgebildet sind und unterschiedliche Elastizitätsmodule aufweisen, und dass der erste Kupplungsteil vorzugsweise über ein Wälzlager innerhalb einer Stützwelle gelagert ist.

[0011] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die im Wesentlichen ringförmig ausgebildeten elasti- 1 /6 österreichisches Patentamt AT507 600B1 2012-10-15 sehen Elemente auf einer Stützwelle des zweiten Kupplungsteils angeordnet sind, wobei ein erstes elastisches Endelement vorzugsweise formschlüssig mit dem ersten Kupplungsteil und ein zweites elastisches Endelement vorzugsweise formschlüssig mit dem zweiten Kupplungsteil drehverbunden ist. Das zweite elastische Endelement ist dabei über einen als Klemmeinrichtung ausgebildeten Verbindungsteil mit der Stützwelle des zweiten Kupplungsteiles drehverbunden. Je nach den jeweiligen Anforderungen kann die gewünschte Drehsteifigkeit durch Anzahl und Elastomermischung der einzelnen elastischen Elemente individuell abgestimmt werden. Zusätzliche elastische Elemente bewirken somit eine Verringerung der Drehsteifigkeit.

[0012] Um einen einfachen Austausch oder ein einfaches Hinzufügen von elastischen Elementen zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, dass die elastischen Elemente geometrisch gleichartig ausgebildet sind. Eine optimale Einstellung der gewünschten Drehsteifigkeit kann dadurch erfolgen, dass die elastischen Elemente unterschiedliche Elastizitätsmodule aufweisen.

[0013] Dadurch, dass die elastischen Elemente lose bzw. drehbar auf der Stützwelle axial hintereinander angeordnet sind, können diese sehr rasch gewechselt werden. Die Übertragung des Drehmomentes von den elastischen Elementen auf die Stützwelle erfolgt dabei über das Klemmelement.

[0014] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

[0015] Es zeigen [0016] Fig. 1 die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtung in einem Längsschnitt, [0017] Fig. 2 [0018] Fig. 3 [0019] Fig. 4 [0020] Fig. 5 [0021] Fig. 6 [0022] Fig. 7 [0023] Fig. 8 das Detail II aus Fig. 1, ein elastisches Element in einer Seitenansicht, das elastische Element in einem Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3, die Drehmomentübertragungseinrichtung in einer flanschseitigen Stirnansicht, die Drehmomentübertragungseinrichtung in einer weiteren Stirnansicht, das elastische Element in einer Schrägansicht und das elastische Element in einer weiteren Schrägansicht.

[0024] Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1, die beispielsweise als Wellenverbindung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges dient, weist einen ersten Kupplungsteil 2 und einen zweiten Kupplungsteil 3 auf, wobei zwischen dem ersten Kupplungsteil 2 und dem zweiten Kupplungsteil 3 mehrere ringförmige elastische Elemente 4, 5, 6 angeordnet sind. Die elastischen Elemente 4, 5, 6 sind dabei auf einer hohlen Stützwelle 7a des zweiten Kupplungsteiles im Wesentlichen lose aufgefädelt, also verschiebbar und drehbar bezüglich der Stützwelle 7a axial hintereinander angeordnet. Benachbarte elastische Elemente 4, 5; 5, 6 sind dabei jeweils über eine formschlüssige Verbindung 7, 8 miteinander verbunden. Die formschlüssige Verbindung 7, 8 kann dabei beispielsweise durch eine Innen- und Außenverzahnung 9, 10 gebildet sein. Das erste Endelement 4 ist dabei über eine formschlüssige Verbindung 11 mit dem ersten Kupplungsteil 2 drehverbunden. Das gegenüberliegend auf der Stützwelle 7a angeordnete zweite elastische Endelement 6, ist - ebenfalls über eine formschlüssige Verbindung 12 - mit einem Klemmelement 13 drehverbunden, welches wiederum drehfest mit der Stützwelle 7a verbunden ist.

[0025] Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 kann über einen Flansch 14 des ersten Kupplungsteiles 2 bzw. über eine Innenverzahnung 15 des zweiten Kupplungsteiles 3 mit anschließenden Antriebswellen des Antriebsstranges verbunden werden.

[0026] Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, ist der erste Kupplungsteil 2 über ein Wälzlager 16 innerhalb der Stützwelle 7a des zweiten Kupplungsteiles 3 drehbar gelagert.

[0027] Jedes elastische Element 4, 5, 6 weist einen tragenden Innenring 17 und einen tragen- 2/6

Claims (4)

1. österreichisches Patentamt AT 507 600 B1 2012-10-15 den Außenring 18 auf, wobei zwischen dem Innenring 17 und dem Außenring 18 ein Elastomerkörper 19 angeordnet ist. [0028] Um die Spannungen im Elastomerkörper 19 optimal zu verteilen, ist der Außenmantel des Innenringes 17 konkav gestaltet und der Elastomerkörper 19 in entsprechenden Innen -und Außenringen 17 und 18 gelagert, wie insbesondere in Fig. 4 gezeigt ist. [0029] Je nach gewünschter Steifigkeit der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 können mehrere oder weniger elastische Elemente 4, 5, 6 auf der Stützwelle 7a hintereinander angeordnet werden. Die Steifigkeit der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 sinkt dabei mit der Anzahl der hintereinander geschalteten elastischen Elemente 4, 5, 6. Durch die gleitend auf der Stützwelle 7a angeordneten elastischen Elemente 4, 5, 6 und die Klemmeinrichtung 13 können die elastischen Elemente 4, 5, 6 sehr rasch gewechselt, vermindert oder ergänzt werden. Patentansprüche 1. Drehmomentübertragungseinrichtung (1), insbesondere für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges, mit einem ersten Kupplungsteil (2) und einem zweiten Kupplungsteil (3), wobei zwischen den beiden Kupplungsteilen (2, 3) zumindest zwei als austauschbare Module ausgebildete elastische Elemente (4, 5; 5, 6) in Serie hintereinander geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes elastische Element (4, 5, 6) einen tragenden Innenring (17) und einen tragenden Außenring (18) aufweist, wobei zwischen dem Innenring (17) und dem Außenring (18) ein Elastomerkörper (19) angeordnet ist und der Innenring (17) eine konkav geformte äußere Mantelfläche aufweist, dass die elastischen Elemente (4, 5, 6) geometrisch gleichartig ausgebildet sind und unterschiedliche Elastizitätsmodule aufweisen, und dass der erste Kupplungsteil (2) vorzugsweise über ein Wälzlager (16) innerhalb einer Stützwelle (7a) des zweiten Kupplungsteils (3) gelagert ist.
2. 2. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Elemente (4, 5, 6) über eine formschlüssige Verbindung (7, 8) miteinander verbunden sind.
3. 3. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmig ausgebildeten elastischen Elemente (4, 5, 6) auf der Stützwelle (7a) des zweiten Kupplungsteils (3) angeordnet sind, wobei ein erstes elastisches Endelement (4) vorzugsweise formschlüssig mit dem ersten Kupplungsteil (2) und ein zweites elastisches Endelement (6) vorzugsweise formschlüssig mit dem zweiten Kupplungsteil (3) verbunden ist.
4. 4. Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite elastische Endelement (6) über einen vorzugsweise als Klemmeinrichtung (13) ausgebildeten Verbindungsteil mit der Stützwelle (7a) des zweiten Kupplungsteiles (3) verbunden ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 3/6