DE102004061786A1

DE102004061786A1 - Wellenkupplung

Info

Publication number: DE102004061786A1
Application number: DE200410061786
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Rücker
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2006-07-06

Abstract

Eine Wellenkupplung zum elastischen Anschluss eines ersten Wellenteils (11) an ein zweites Wellenteil oder zum Anschluss eines Wellenteils (11) an ein Aggregat enthält eine elastische Gelenkscheibe (13), wobei in einem Kranz umfangsmäßig angeordnete, zur Verbindung mit dem ersten Wellenteil (11) dienende erste Befestigungsmittel (16') und zur Verbindung mit dem zweiten Wellenteil oder mit dem Aggregat dienende zweite Befestigungsmittel (18) durch in Umfangsrichtung wirkende Zugkräfte übertragende Schlingenanordnungen (19) miteinander verbunden und in die Gelenkscheibe (13) einvulkanisiert sind und die Verbindungen mit den Befestigungsmitteln (16', 18) eine mehrarmige Flanschanordnung (14) enthalten. Erfindungsgemäß ist mindestens die mit einem der Wellenteile (11) verbundene Flanschanordnung (14) in die Gelenkscheibe (13) einvulkanisiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenkupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur Herstellung von elastischen Verbindungen von mechanische Leistung übertragenden Wellen, beispielsweise Antriebswellen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, sind Wellenkupplungen bekannt, bei denen mittels einer elastischen Gelenkscheibe ein erstes Wellenteil und ein zweites Wellenteil verbunden oder auch ein Wellenteil an ein Aggregat angeschlossen sind. Dabei sind in einem Kranz umfangsmäßig angeordnete, mit dem ersten Wellenteil verbundene erste Befestigungsmittel und mit dem zweiten Wellenteil verbundene zweite Befestigungsmittel durch in Umfangsrichtung wirkende Zugkräfte übertragende Schlingenanordnungen miteinander verbunden und in die Gelenkscheibe einvulkanisiert. Die Verbindungen zwischen dem Wellenteil und den Befestigungsmitteln enthalten eine mehrarmige Flanschanordnung.

Aus der DE 27 05 598 A1 und aus der DE 39 42 432 C1 sind Wellenkupplungen dieser Art bekannt, bei denen die in die Gelenkscheibe einvulkanisierten Befestigungsmittel in Form von Buchsen vorgesehen sind, die abwechselnd an den mit den jeweiligen Wellenteilen verbundenen Flanschanordnungen mittels Schraubbolzen befestigt sind. Eine ähnliche Wellenkupplung, bei der zusätzlich noch an einer der beiden Flanschanordnungen ein Drehschwingungstilger vorgesehen ist, ist aus der DE 195 31 2001 A1 bekannt.

Elastische Gelenkscheiben der Art, bei denen die einvulkanisierten Befestigungsmittel durch in Umfangsrichtung wirkende Zugkräfte übertragende Schlingenanordnungen miteinander verbunden und einvulkanisiert sind, sind aus der DE 197 42 359 C2 und aus der DE 44 37 989 C2 bekannt. In der letzteren wird noch Bezug genommen auf die WO 92/14 597, aus der bekannt ist, Gelenkscheiben in der Weise herzustellen, dass als Befestigungsmittel dienende Hülsen und etwaige weitere starre Teile mittels einer Kunststoffeinspritzvorrichtung zu einem Skelett zusammengefasst und dieses so dann mit Kautschuk umspritzt und vulkanisiert wird. Dabei soll das beim Herstellen von Gelenkscheiben übliche Wickeln und Einlegen von Schlingenpaketen vermieden und dies durch das besagte Kunststoffskelett ersetzt werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es eine verbesserte Wellenkupplung zu schaffen. Insbesondere soll eine Wellenkupplung geschaffen werden, welche einfacher herzustellen ist.

Die Aufgabe wird durch eine Wellenkupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Wellenkupplung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die Erfindung wird eine Wellenkupplung zum elastischen Anschluss eines ersten Wellenteils an ein zweites Wellenteil oder zum Anschluss einer Welle an ein Aggregat, mit einer elastischen Gelenkscheibe geschaffen. In einem Kranz umfangsmäßig angeordnete, zur Verbindung mit dem ersten Wellenteil dienende erste Befestigungsmittel und zur Verbindung mit dem zweiten Wellenteil dienende zweite Befestigungsmittel sind durch in Umfangsrichtung wirkende Zugkräfte übertragende Schlingenanordnungen miteinander verbunden und in die Gelenkscheibe einvulkanisiert. Die Verbindungen mit den Befestigungsmitteln enthalten eine mehrarmige Flanschanordnung. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass mindestens die mit einem der Wellenteile verbundene Flanschanordnung in die Gelenkscheibe einvulkanisiert ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Wellenkupplung ist diese mit geringerem Aufwand herstellbar, so ist das sonst notwendige aufwendige Kalibrierschmieden und Bohren der Befestigungslöcher an den Flanschanordnungen, um diese an die in die Gelenkscheibe einvulkanisierten Befestigungsmittel anzupassen, entbehrlich. Auch entfällt der Schritt der Montage der Gelenkscheibe an zumindest einem der Wellenteile, da diese Verbindung bereits durch das Einvulkanisieren der Flanschanordnung in die Gelenkscheibe erfolgt.

Vorzugsweise sind die mit der in die Gelenkscheibe einvulkanisierten Flanschanordnung verbundenen Befestigungsmittel einstückig mit der einvulkanisierten Flanschanordnung ausgebildet.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wellenkupplung ist die mit dem ersten Wellenteil verbundene erste Flanschanordnung in die Gelenkscheibe einvulkanisiert, und die zur Verbindung mit dem zweiten Wellenteil oder mit dem Aggregat dienenden Befestigungsmittel sind durch in die Gelenkscheibe einvulkanisierte Buchsen gebildet, welche, insbesondere mittels Schraubbolzen, mit der zweiten Flanschanordnung oder mit dem Aggregat verbindbar sind.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wellenkupplung sind die mit dem ersten Wellenteil verbundene erste Flanschanordnung und die mit dem zweiten Wellenteil verbundene zweite Flanschanordnung beide in die Gelenkscheibe einvulkanisiert.

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Wellenkupplung sehen es vor, dass die ersten und zweiten Befestigungsmittel abwechselnd umfangsmäßig angeordnet sind.

Bei bevorzugten Ausführungsformen ist es vorgesehen, dass die mehrarmigen Flanschanordnungen jeweils drei oder vier oder sechs Arme aufweisen.

Vorteilhafter Weise sind die Befestigungsmittel der in die Gelenkscheibe einvulkanisierten Flanschanordnung durch sich parallel zur axialen Richtung der Wellenkupplung erstreckende Stifte gebildet.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Wellenkupplung anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigt:
1 eine Draufsicht auf eine Wellenkupplung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine seitliche Schnittansicht der in 1 gezeigten Wellenkupplung entlang der Linie A-A;
3 eine Querschnittsansicht durch die in 2 gezeigte Wellenkupplung entlang der Linie B-B;
4 eine Draufsicht auf eine Wellenkupplung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5a) eine Querschnittsansicht durch die in 4 gezeigte Wellenkupplung entlang der Linie A-A;
6 eine Querschnittsansicht durch die in 5a) gezeigte Wellenkupplung entlang der Linie B-B;
5b) eine Querschnittsansicht durch eine Wellenkupplung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung entsprechend 5a);
7a) eine perspektivische Ansicht der in 5a) gezeigten Wellenkupplung; und
7b) eine perspektivische Ansicht der in 5b) gezeigten Wellenkupplung.
In den 1 bis 3 ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Wellenkupplung dargestellt, welche zum elastischen Anschluss eines ersten Wellenteils 11 an ein nicht dargestelltes Aggregat dient. An dem ersten Wellenteil 11 ist eine erste Flanschanordnung 14 vorgesehen, an welcher sich parallel zur axialen Richtung der Wellenkupplung 10 erstreckende Stifte 16' ausgebildet sind. Diese Stifte 16' sind in eine der Wellenkupplung 10 enthaltene elastische Gelenkscheibe 13, die aus einem polymeren Material besteht, einvulkanisiert. Ebenso in die Gelenkscheibe 13 einvulkanisiert sind Buchsen 18, welche zur Befestigung einer an dem Aggregat vorgesehenen zweiten Flanschanordnung 15 mittels in der Figur gezeigtem Schraubbolzen 12 dient.
Die durch die Stifte 16' und die Buchsen 18 gebildeten ersten und zweiten Befestigungsmittel sind durch in Umfangsrichtung der Wellenkupplung 10 wirkende, Zugkräfte übertragende Schlingenanordnungen 19 miteinander verbunden und in die Gelenkscheibe 13 einvulkanisiert. Die die ersten Befestigungsmittel bildenden Stifte 16' sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit der ersten Flanschanordnung 14 ausgebildet.
Bei den in den 4 bis 7 dargestellten weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnete Wellenkupplung vorgesehen, welche zur elastischen Verbindung eines ersten Wellenteils 31 und eines zweiten Wellenteils 32, 32' dient, die insbesondere Bestandteil einer zweiteiligen Gelenkwelle sein können. An dem ersten Wellenteil 31 ist eine erste Flanschanordnung 34 vorgesehen, an welcher erste Befestigungsmittel bildende, sich parallel zur axialen Richtung der Wellenkupplung 30 erstreckende Stifte 36' vorgesehen sind, und an dem zweiten Wellenteil 32, 32' sind zweite Befestigungsmittel bildende, sich parallel zur axialen Richtung der Wellenkupplung 30 erstreckende Stifte 37' ausgebildet.
Die die ersten Befestigungsmittel bildenden Stifte 36' und die die zweiten Befestigungsmittel bildenden Stifte 37' sind in einer Gelenkscheibe umfangsmäßig in Form eines Kranzes angeordnet und durch in Umfangsrichtung wirkende Zugkräfte übertragende Schlingenanordnungen 39 miteinander verbunden und in die Gelenkscheibe 33 einvulkanisiert. In den perspektivischen Darstellungen der 7a) und 7b) ist die elastische Gelenkscheibe 33 zum Zwecke einer besseren Übersichtlichkeit weggelassen.
Bei dem in den 5a) und 7a) zu sehenden Ausführungsbeispiel der Wellenkupplung 30 sind die erste Flanschanordnung 34 und die zweite Flanschanordnung 35 von den ersten und zweiten Wellenteilen 31, 32 getrennt hergestellt und dann mit diesen verbunden. Bei dem in den 5b) und 7b) zu sehenden dritten Ausführungsbeispiel ist die erste Flanschanordnung 34 ebenfalls getrennt von dem ersten Wellenteil 31 hergestellt und erst später mit diesem verbunden, während die zweite Flanschanordnung 35' mit dem zweiten Wellenteil 32', der in Form eines wellenstumpfes ausgebildet ist, einstückig hergestellt ist.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die mehrarmigen Flanschanordnungen 34, 35, 35' mit einer gleichen Anzahl von Armen 36, 37 versehen, sie weisen jeweils drei Arme auf.
Die in den 1 bis 3 dargestellte Wellenkupplung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist insbesondere verwendbar für den Getriebeanschluss im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, die in den 4 bis 7 gezeigten Wellenkupplungen sind beispielsweise verwendbar für eine vormontierte zweiteilige Gelenkwelle.

10; 30: Wellenkupplung
11; 31: erstes Wellenteil
12: Schraubbolzen
32; 32': zweites Wellenteil
13; 33: Gelenkscheibe
14; 34: erste Flanschanordnung
15; 35; 35': zweite Flanschanordnung
16; 36: Arm
16'; 36': Stift
37': Stift
18: Buchse
19; 39: Schlingenanordnung

Claims

Wellenkupplung zum elastischen Anschluss eines ersten Wellenteils (11; 31) an ein zweites Wellenteil (32) oder zum Anschluss eines Wellenteils (11) an ein Aggregat, mit einer elastischen Gelenkscheibe (13; 33), wobei in einem Kranz umfangsmäßig angeordnete, zur Verbindung mit dem ersten Wellenteil (11; 31) dienende erste Befestigungsmittel (16'; 36') und zur Verbindung mit dem zweiten Wellenteil (32) oder mit dem Aggregat dienende zweite Befestigungsmittel (18; 37') durch in Umfangsrichtung wirkende Zugkräfte übertragende Schlingenanordnungen (19; 39) miteinander verbunden und in die Gelenkscheibe (13; 33) einvulkanisiert sind und die Verbindungen mit den Befestigungsmitteln (16', 18; 36', 37') eine mehrarmige Flanschanordnung (14; 34, 35) enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die mit einem der Wellenteile (11; 31, 32) verbundene Flanschanordnung (14; 34, 35) in die Gelenkscheibe (13; 33) einvulkanisiert ist.
Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der in die Gelenkscheibe (13; 33) einvulkanisierten Flanschanordnung (14; 34, 35) verbundenen Befestigungsmittel (16'; 36', 37') einstückig mit der einvulkanisierten Flanschanordnung (14; 34; 35) ausgebildet sind.
Wellenkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem ersten Wellenteil (11) verbundene erste Flanschanordnung (14) in die Gelenkscheibe (13) einvulkanisiert ist, und dass die zur Verbindung mit dem zweiten Wellenteil oder mit dem Aggregat dienenden Befestigungsmittel (18) durch in die Gelenkscheibe (13) einvulkanisierte Buchsen (18) gebildet sind, welche, insbesondere mittels Schraubbolzen (12), mit einer zweiten Flanschanordnung (15) oder mit dem Aggregat verbindbar sind.
Wellenkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem ersten Wellenteil (31) verbundene erste Flanschanordnung (34) und die mit dem zweiten Wellenteil (32) verbundene zweite Flanschanordnung (35) in die Gelenkscheibe (33) einvulkanisiert sind.
Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Befestigungsmittel (16', 18; 36', 37') abwechselnd umfangsmäßig angeordnet sind.
Wellenkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrarmigen Flanschanordnungen (14; 34, 35) jeweils drei oder vier oder sechs Arme (16; 36, 37) aufweisen.
Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel der in die Gelenkscheibe (13; 33) einvulkanisierten Flanschanordnungen (14; 34, 35) durch sich parallel zur axialen Richtung der Wellenkupplung (10; 30) erstreckende Stift (16'; 36', 37') gebildet sind.