DE102004046115A1 - Gelenkkörper, insbesondere Gelenkscheibe - Google Patents

Abstract

Gelenkkörper, insbesondere Gelenkscheibe, der bzw. die durch ein Geflecht aus Draht gebildet ist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gelenkkörper, insbesondere eine Gelenkscheibe, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Gelenkscheiben werden in Antriebs- und Steuerungssträngen zum Winkelausgleich und zur Optimierung des dynamischen und akustischen Schwingungsverhaltens eingesetzt. Aus der DE 197 42 361 A1 ist eine Gelenkscheibe bekannt, die aus einem Elastomer hergestellt ist und die vier in Umfangsrichtung um 90° voneinander beabstandete buchsenartige Elemente bzw. Flanschaugen aufweist. Benachbarte Flanschaugen sind jeweils von einem Schlingenpaket umschlungen, das in das Elastomer der Gelenkscheibe eingegossen ist. Bei einer Drehmomentübertragung über die Gelenkscheibe werden über die Schlingen Zugkräfte übertragen. Da die Festigkeit von Elastomeren und den eingegossenen Zugsträngen begrenzt ist, weisen Gelenkscheiben in Abtriebssträngen von Fahrzeugen üblicherweise einen größeren Durchmesser auf als die daran angeflanschte Welle bzw. die daran angeflanschten Wellen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gelenkkörper, insbesondere eine Gelenkscheibe, mit einer hohen Festigkeit und einer kompakten Bauweise zu schaffen.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
• Das Grundprinzip der Erfindung besteht in einer Gelenkscheibe, die aus einem Drahtkissen bzw. aus einem Drahtgeflecht besteht. Zur Herstellung eines solchen Gelenkkörpers wird ein Drahtgeflecht bzw. ein Drahtgestrick oder ein Drahtgewirk in ein Presswerkzeug eingelegt und in die gewünschte Form gepresst. Dabei werden die einzelnen Drähte plastisch verformt. Das „Rücksprungmaß" entspricht den elastischen „Arbeitshub" der Gelenkscheibe.
• Vor dem Verpressen können in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Buchsen bzw. Augen in das Drahtkissen eingesetzt werden. Alternativ dazu können auch nach dem Verpressen entsprechende Löcher in dem Drahtkissen hergestellt werden, in die anschließend Buchsen bzw. Augen eingesetzt werden.
• Die Einleitung von Drehmoment kann über die Buchsen bzw. Augen erfolgen. Hierzu kann die Gelenkscheibe mit einem an einem Wellenende vorgesehenen Flansch verschraubt sein. Alternativ dazu kann das Drahtkissen auch an ein Wellenende bzw. an einen Wellenflansch angeschweißt sein. Drehmoment kann sowohl durch Zug als auch durch Druck im Drahtkissen übertragen werden. Die Kennlinie des Torsionsdrehmoments über dem Torsionswinkel ist maßgeblich durch die Wahl des Durchmessers des Gelenkkörpers bzw. der Gelenkscheibe, der Drahtdicke, des Drahtquerschnitts und durch den Abstand der „Krafteinleitungspunkte" bestimmt.
• Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Drahtkissen mit einem Elastomer umspritzt. Dadurch sind die Drähte vor Umwelteinflüssen ge schützt. Durch das Umspritzen mit einem Elastomer kann auch die Dämpfung der Gelenkscheibe gezielt beeinflusst werden. Alternativ oder ergänzend dazu können in das Drahtkissen lokal konzentriert Elastomerelemente bzw. Gummipuffer eingesetzt werden.
• Zusammenfassend werden mit der Erfindung insbesondere folgende Vorteile erreicht:
• – Extrem hohe mechanische Festigkeit, was im Vergleich zu herkömmlichen Gelenkscheiben eine Verringerung des Gelenkscheibendurchmessers ermöglicht.
• – Es ist eine optimale Kennlinienprogression darstellbar. Bei geringen Torsionswinkeln ist der Gelenkkörper weich. Oberhalb eines vorgegebenen Torsionswinkels ist die Torsionssteifigkeitskennlinie steil, da das Drahtkissen „auf Block" geht.
• – Da ein Drahtkissen in Bezug auf Metall einen niedrigeren Reibkoeffizienten aufweist, wird bei einem axialen Gleitsitz ein Längenausgleich ermöglicht.
• – Drahtkissen sind gegenüber Gelenkscheiben aus Elastomeren kostengünstiger.
• Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
• 1 ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß Erfindung; und
• 2 einen zwischen zwei Rohrenden angeordneten Gelenkkörper.
• 1 zeigt eine Gelenkscheibe 1, die aus einem gepressten Drahtkissen bzw. einem gepressten Drahtgeflecht 2 hergestellt ist. Die Gelenkscheibe 1 weist in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Augen 3 auf, in die jeweils eine Buchse 4 eingesetzt ist. Über die Buchsen 4 kann Drehmoment in die Gelenkscheibe 1 eingeleitet werden. Beispielsweise kann ein mehrarmiger Gelenkstern 5 vorgesehen sein, dessen Arme jeweils in eine der Buchsen 4 eingreifen. Die Buchsen 4 können auch fortgelassen werden, so dass Drehmoment unmittelbar in die Augen 3 eingeleitet wird.
• 2 zeigt ein Drahtkissen, das zwischen Wellenenden 6, 7 angeordnet ist. Die Wellenenden 6, 7 weisen jeweils einen radial vorstehenden Flansch 8, 9 auf. Die Gelenkscheibe 1 ist hier zwischen den Flanschen 8, 9 angeordnet. Sie kann, wie in 1 dargestellt, über Buchsen 4 formschlüssig mit den Flanschen 8, 9 verbunden sein. Alternativ dazu kann die Gelenkscheibe 1 auch mit den Flanschen 8, 9 verschweißt sein.

Claims (6)

1. Gelenkkörper, insbesondere Gelenkscheibe (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkkörper durch ein Geflecht aus Draht gebildet ist.
2. Gelenkkörper (1) nach Anspruch 1, wobei das Geflecht bei der Herstellung der Gelenkscheibe verpresst worden ist.
3. Gelenkkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Gelenkkörper (1) mit einem Elastomer umspritzt bzw. umgossen ist.
4. Gelenkkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Geflecht aus Draht ein Drahtgestrick ist.
5. Gelenkkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Gelenkkörper (1) mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Flanschaugen aufweist.
6. Gelenkkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Gelenkkörper (1) lokale Verstärkungsbereiche aufweist, die eine höhere Festigkeit aufweisen, als übrige Bereiche des Gelenkkörpers (1).