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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung, umfassend eine elastische Kupplung
zur drehmomentübertragenden Verbindung zweier Elemente,
wobei die elastische Kupplung zwischen den Elementen positioniert
ist und einen Tragkörper mit Aufnahmeeinrichtungen umfasst,
welche jeweils durch mindestens eine elastisch deformierbare Lage
relativ beweglich zum Tragkörper gelagert sind.
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Stand der Technik
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Derartige
Anordnungen sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Zur
Drehmomentübertragung zwischen zwei Wellen werden häufig
elastische Wellenkupplungen verwendet, um auftretende Drehschwingungen
und Stöße zu entkoppeln. Die bekannten Anordnungen
bestehen in der Regel aus den Anschlussflanschen der miteinander
verbundenen Wellen bzw. Wellenenden und einer zwischen den Anschlussflanschen
angeordneten elastischen Kupplung.
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Eine
solche elastische Kupplung weist an ihrem äußeren
Umfang in definierten Winkelabständen Aufnahmeeinrichtungen
auf, welche Mittel zur Verbindung der elastischen Kupplung mit den
Anschlussflanschen aufnehmen können.
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Die
bekannten elastischen Kupplungen bestehen in der Regel aus einem
elastomeren Werkstoff, der häufig mittels eines textilen
Gewebes verstärkt ist. Im Fahrzeugbau finden elastische
Kupplungen Verwendung, so genannte Hardy-Scheiben, bei der sechs
oder mehr Aufnahmeeinrichtungen durch Textilschnüre so
umschlungen sind, dass um jeweils zwei nebeneinander liegende Aufnahmeeinrichtungen
ein Wickelpaket verläuft. Die Textilschnüre und Aufnahmeeinrichtungen
sind mit elastischem Material umpresst. Die Fertigung einer solchen
elastischen Kupplung ist jedoch aufwändig und langwierig.
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Gelenkwellen
von Heck- oder Allradfahrzeugen müssen stets einen Axial-
bzw. Winkelversatz ausgleichen. Zugleich müssen hohe Drehmomente in
Höhe von bis zu 3000 Nm übertragen werden.
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Diesen
Anforderungen können gegenwärtig nur Metall-Gleichlauf-Gelenke
oder Hardy-Scheiben bedingt gerecht werden.
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Aus
der
DE 10 2006
012 758 A1 ist eine Anordnung bekannt, bei der beidseits
der elastischen Kupplung jeweils ein Anschlussflansch angeordnet ist.
Jeder der Anschlussflansche ist mit jeweils drei oder vier Aufnahmeeinrichtungen
verschraubt. Dabei ist ein Anschlussflansch einer Getriebe-Ritzelwelle zugeordnet
und ein anderer einer Gelenkwelle. Zur Zentrierung der Gelenkwelle
und der Getriebe-Ritzelwelle wird zusätzlich eine Zentrierhülse
eingesetzt. Eine solche Anordnung ist gewichts- und kostenintensiv,
da sie aus vielen Einzelbauteilen, insbesondere Schmiedeflanschen,
besteht.
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Des
Weiteren ist nachteilig, dass die gattungsbildende Anordnung beidseits
der elastischen Kupplung Dreiarm- oder sogar Vierarmflansche benötigt.
Der Tragkörper allein kann keine ausreichende Positioniergenauigkeit
bewirken, so dass eine separate Zentrierhülse benötigt
wird.
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Darstellung der Erfindung
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zu realisieren,
welche bei teilearmem Aufbau eine betriebstaugliche Verbindung zweier
Wellenenden gewährleistet.
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Die
vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch
die Merkmale des Patentanspruchs 1.
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Danach
ist die eingangs genannte Anordnung dadurch gekennzeichnet, dass
ein Element fest mit dem Tragkörper und ein Element mit
den Aufnahmeeinrichtungen verbunden ist.
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Erfindungsgemäß ist
erkannt worden, dass eine feste Verbindung eines Elementes mit dem Tragkörper
erlaubt, einen Anschlussflansch einzusparen. Unter fester Verbindung
mit dem Tragkörper wird eine Verbindung verstanden, die
eine Relativbewegung des Elements zum Tragkörper ausschließt. Das
Element hingegen, welches mit den Aufnahmeeinrichtungen verbunden
ist, kann relativ zum Tragkörper eine Bewegung ausführen,
insbesondere eine Kippbewegung aufnehmen. Die erfindungsgemäße Anordnung
bewirkt eine Gewichts- und Kostenreduktion, da Anschlussflansche
eingespart und die elastische Kupplung teilearmer aufgebaut werden
kann. Des Weiteren kann im Tragkörper der elastischen Kupplung
eine Zentrierhülse vormontiert sein. Durch diese Maßnahme
kann die Zentrierhülse ohne zusätzliche Außenhülse
angeordnet werden. Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.
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Ein
Element könnte als Gelenkwelle und ein Element als Getriebe-Ritzelwelle
ausgestaltet sein. Durch diese konkrete Ausgestaltung kann der Triebstrang
eines Kraftfahrzeugs von torsionalen Drehungleichförmigkeiten
und akustischen Vibrationen durch den Kraftfahrzeugmotor bzw. von
hochfrequenten Getriebevibrationen befreit werden.
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Ein
Element könnte mit dem Tragkörper bewegungsfest
verbunden sein, vorzugsweise durch Verschweißen, Vernieten
oder durch eine Presspassung. Dabei kann entweder das erste Element
oder das zweite Element mit dem Tragkörper fest verbunden
sein. Ein Element könnte mit dem Tragkörper verschweißt
sein. Ganz konkret ist denkbar, dass die Gelenkwelle mit dem Tragkörper
durch eine Stahleinlage im Tragkörper verschweißt
ist. Durch einen Schweißprozess kann ein Element derart
fest mit dem Tragkörper verbunden werden, das eine Relativbewegung
zwischen Element und Tragkörper ausgeschlossen werden kann.
Vernieten erlaubt ein schnelles Verbinden. Eine Presspassung vermeidet ein
Verziehen des Tragkörpers durch Erwärmung.
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Ein
Element könnte in einer Zentrierhülse aufgenommen
sein. Hierdurch ist sichergestellt, dass zwei Wellenenden nahezu
keinen Versatz zueinander aufweisen und die Wellen dennoch axial-winkel- und
torsionsbeweglich bleiben. Diese Maßnahme erlaubt eine
besonders genaue Zentrierung eines Wellenendes, da die Zentrierhülse
nach Einbettung in der elastischen Lage ausgedreht werden kann,
um Unebenheiten oder azentrische Positionierungen zu kompensieren.
Die Zentrierhülse könnte aus Bronze gefertigt
sein, um eine hohe Verschleißfestigkeit sicher zu stellen.
Eine Fertigung der Zentrierhülse aus Kunststoff ist besonders
kostengünstig.
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Die
elastische Kupplung, welche in der hier beschriebenen Anordnung
Verwendung findet, könnte als bauliche Einheit aus Tragkörper,
Zentrierhülse und Aufnahmeeinrichtungen ausgebildet sein.
Durch diese konkrete Ausgestaltung kann die elastische Kupplung
als vormontierte Einheit angeliefert werden, so dass der Monteur
ohne größeren Justieraufwand zwei Wellenenden
miteinander verbinden kann. Dabei wird die elastische Kupplung zunächst mit
einem Element verschweißt und die Zentrierhülse darauf
konzentrisch ausgedreht.
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Die
Zentrierhülse könnte durch eine elastische Lage
mit dem Tragkörper verbunden sein. Durch diese konkrete
Ausgestaltung ist die Zentrierhülse verliersicher mit dem
Tragkörper verbunden. Ganz konkret ist hierbei denkbar,
dass die elastische Lage des Weiteren mit den Aufnahmeeinrichtungen verbunden
ist. Hierdurch ist möglich, die elastischen Lagen der Aufnahmeeinrichtungen
sowohl mit den diesen zugeordneten Hülsen als auch mit
der Zentrierhülse in einem Schritt durch Montage zu verbinden.
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Die
Zentrierhülse könnte sphärisch ausgebildet
sein. Durch diese konkrete Ausgestaltung kann die Zentrierhülse
besonders fest in einer elastischen Lage eingebettet werden und
kardanische Bewegungen zulassen. Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass
die elastische Lage, welche die Zentrierhülse mit dem Tragkörper
verbindet, zumindest teilweise sphärisch ausgebildet ist.
Die sphärische Ausgestaltung realisiert, dass die elastische
Lage aufgrund ihrer Wölbung vorwiegend Scherbeanspruchungen
unterworfen wird. Dabei ist vorteilhaft realisiert, dass eine gewölbte
elastische Lage nahezu unabhängig von ihrer Dicke eine
hohe radiale Steifigkeit realisieren kann, da bei radialer Auslenkung
hauptsächlich Zug-Druck-Belastungen auftreten. Hierdurch
wird deren Verschleiß minimiert.
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Jede
Aufnahmeeinrichtung könnte eine zumindest teilweise sphärisch
ausgebildete elastische Lage und eine zumindest teilweise zylindrisch
ausgebildete elastische Lage umfassen, wobei die Lagen bei der relativen Bewegung
der Elemente zusammenwirken. Hierdurch wird eine Reihenschaltung
der Lagen realisiert. Die Reihenschaltung realisiert ein selektives
Zusammenwirken der beiden elastischen Lagen. Bei axialen Bewegungen
der Wellenenden ist die zylindrische Lage nachgiebiger als die zumindest teilweise
sphärisch ausgebildete Lage. Bei kardanischen Bewegungen
ist die zumindest teilweise sphärisch ausgebildete Lage
nachgiebiger als die zylindrisch ausgebildete Lage. Insoweit wirken
die elastischen Lagen selektiv bei bestimmten Bewegungen der Wellenenden
zueinander. Bei axialen Bewegungen entfaltet die zylindrische Lage
ihre Wirkung, bei kardanischen Bewegungen zusätzlich die
zumindest teilweise sphärisch ausgebildete Lage. Bei kardanischen
Wellenbewegungen werden die Aufnahmeeinrichtungen auch einer axialen
Bewegung unterworfen, die deren Drehbewegung überlagert
ist. Darüber hinaus weisen beide elastische Lagen eine
hohe torsionale Steifigkeit auf. Daraus ergibt sich eine Torsionssteifigkeit
der elastischen Kupplung.
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Jede
Aufnahmeeinrichtung könnte eine zylindrische Hülse
und eine zumindest teilweise sphärisch ausgebildete Hülse
umfassen. Die Vorkehrung einer zylindrischen Hülse erlaubt
auf problemlose Weise die Aufnahme einer Schraube oder eines Zapfens,
um eine Verbindung eines Elements mit der elastischen Kupplung mittels
eines Anschlussflanschs herzustellen. Dies gilt ebenfalls für
eine teilweise sphärisch ausgebildete Hülse. Darüber
hinaus stellen Hülsen starre Elemente dar, die als Lager
für Befestigungsmittel dienen können. Die Hülsen
könnten aus Kunststoff gefertigt sein. Kunststoff stellt
einen kostengünstigen Werkstoff dar, der sich durch eine
hohe Zähigkeit und leichte Verarbeitbarkeit auszeichnet.
Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass die Hülsen spritzgusstechnisch
hergestellt sind. Die Hülsen könnten aus Metallen
gefertigt sein. Metalle zeichnen sich durch eine hohe Temperaturbeständigkeit
und große Stabilität aus. Um eine besonders leichte
elastische Kupplung zu fertigen, könnten Leichtmetalle
wie Aluminium Verwendung finden.
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Die
zylindrische Hülse könnte von der zylindrischen
elastischen Lage umgeben sein. Dabei könnte die zylindrische
elastische Lage von der zumindest teilweise sphärisch ausgebildeten
Hülse umgeben sein, welche ihrerseits wiederum von der
zumindest teilweise sphärisch ausgebildeten elastischen
Lage umgeben ist. Bei diesem Aufbau ist die zylindrische Hülse
als Innenteil ausgestaltet. Die zylindrische Hülse dient
als Widerlager für ein Befestigungsmittel, welches nicht
in direktem Kontakt mit der zylindrischen elastischen Lage treten
kann. Hierdurch werden Beschädigungen der elastischen Lage
vermieden. Der zwiebelschalenartige Aufbau erlaubt eine feste Verbindung
der einzelnen elastischen Lagen und Hülsen miteinander.
Denkbar ist vor diesem Hintergrund, dass auf den Außenumfang
der zylindrischen Hülse eine elastische Lage anvulkanisiert
oder aufgeklebt ist. Des Weiteren könnte an die zylindrische
elastische Lage die zumindest teilweise sphärisch ausgebildete
Hülse anvulkanisiert oder angeklebt sein. Am Außenmantel
der zumindest teilweise sphärisch ausgebildeten Hülse
könnte die zumindest teilweise sphärisch ausgebildete
elastische Lage anvulkanisiert oder angeklebt sein. Ein Anvulkanisieren oder
Verkleben stellt eine dauerhafte und feste Verbindung her, welche
erlaubt, eine Aufnahmeeinrichtung als vorgefertigtes Teil in einen
Tragkörper einzusetzen. Vor diesem Hintergrund ist denkbar,
dass die Hülsen und elastischen Lagen allein durch Presspassung
miteinander verbunden sind. Eine Presspassung bzw. Presssitz erlaubt
eine kostengünstige und rasche Fertigung einer Aufnahmeeinrichtung.
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Das
zuvor Gesagte gilt ebenfalls für eine Aufnahmeeinrichtung,
bei der die zumindest teilweise sphärisch ausgebildete
Hülse als Innenteil ausgebildet ist, welche von einer zylindrischen
Hülse umgeben ist. In diesem speziellen Fall weist die
zylindrische Hülse eine sphärisch ausgebildete
Innen- und eine zylindrisch ausgebildete Außenwandung auf, um
die sphärisch ausgebildete Hülse aufzunehmen. Ganz
in Abhängigkeit von der Form des Tragkörpers kann die
Aufnahmeeinrichtung derart ausgestaltet sein, dass die zylindrische
Hülse als Innenteil oder als Außenteil ausgestaltet
ist. Die Ausgestaltung der zylindrischen Hülse als Außenteil
hat den Vorteil, dass im Tragkörper lediglich zylindrische
Bohrungen vorgesehen werden müssen, um eine solche Aufnahmeeinrichtung
aufzunehmen. Diese Ausgestaltung erlaubt daher einen einfachen Aufbau
des Tragkörpers und somit eine kostengünstige
Fertigung.
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Die
zumindest teilweise sphärisch ausgebildeten elastischen
Lagen könnten abgeplattete Bereiche aufweisen. Die abgeplatteten
Bereiche könnten im Bereich des Äquators, das
heißt der größten radialen Ausdehnung,
der Aufnahmeeinrichtung ausgebildet sein. Die abgeplatteten Bereiche
erlauben vorteilhaft die Einfügung der Aufnahmeeinrichtung
in einen engen Bauraum, da die zumindest teilweise sphärisch
ausgebildete elastische Lage verpresst werden kann, wobei Lagenmaterial
in die Zone des abgeplatteten Bereiches ausweichen kann. Des Weiteren
erlauben abgeplattete Bereiche eine Einstellung der Federkennung
der elastischen Kupplung. Die abgeplatteten Bereiche bilden mit
einer Wandung, in welche die Aufnahmeeinrichtung eingepresst ist,
einen Spalt. Dieser Spalt muss bei torsionaler Bewegung zunächst
geschlossen werden, bevor die elastische Lage an der Wandung zur
Anlage kommt. Insoweit wirkt der abgeplattete Bereich zusammen mit
dem Spalt quasi als Freilauf und realisiert einen Arbeitsbereich
mit einer weichen torsionalen Kennlinie im Nulldurchgang.
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Die
hier beschriebenen elastischen Lagen könnten aus Gummi
gefertigt sein. Gummi stellt einen kostengünstigen Werkstoff
dar, der sich problemlos mit metallischen Bauteilen durch Vulkanisierung verbinden
lässt. Denkbar ist auch, dass die hier beschriebenen elastischen
Lagen aus Silikon oder Silikonkautschuk gefertigt sind. Dieser Werkstoff
ist besonders kostengünstig und leicht verarbeitbar, da
er durch Spritzgießen in Hohlräume eingebracht
werden kann oder auf Elemente aufgetragen werden kann. Die elastischen Lagen
könnten des Weiteren aus MCU (Microzelluläres
Urethan) gefertigt sein. Dieser Werkstoff zeichnet sich durch eine
hohe Chemikalienbeständigkeit aus. Insbesondere hat er
sich als chemisch resistent gegen die meisten verwendeten Maschinenöle
erwiesen.
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Der
Tragkörper könnte zumindest bereichsweise sphärisch
ausgebildet sein. Diese konkrete Ausgestaltung erlaubt das Einsetzen
von zumindest teilweise sphärisch ausgebildeten Aufnahmeeinrichtungen
in den Tragkörper. Vor diesem Hintergrund ist denkbar,
dass der Tragkörper zweiteilig ausgebildet ist, wobei die
beiden Teile des Tragkörpers die Aufnahmeeinrichtungen
zwischen sich einschließen. Die beiden Teile des Tragkörpers
könnten als Tiefziehteile gefertigt sein. Die Verwendung
eines Tiefziehteils erlaubt einen raschen Fertigungsprozess. Das
Tiefziehteil könnte aus Stahlblech gefertigt sein, welches sich
durch eine hohe Stabilität auszeichnet. Die beiden Teile
des Tragkörpers könnten durch Umbördelung,
Verschweißen, Vernieten oder Verschrauben miteinander verbunden
werden. Eine Umbördelung oder ein Vernieten erlaubt eine
rasch durchführbare Verbindung der beiden Teile des Tragkörpers.
Das Verschweißen der beiden Teile des Tragkörpers
gewährleistet eine sehr hohe Stabilität des Tragkörpers. Verschraubte
Tragkörper können leicht geöffnet werden,
um schadhaft gewordene Aufnahmeeinrichtungen auszutauschen.
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Der
Tragkörper könnte aus Aluminiumdruckguss gefertigt
sein. Diese Materialwahl erlaubt die Fertigung einer besonders leichten
elastischen Kupplung. Die beiden Teile des Tragkörpers
könnten durch Nut-Federverbindungen oder allgemein durch Ausnehmungen
und Ausstülpungen zusammenfügbar sein. Die Vorkehrung
zueinander komplementärer Mittel erlaubt eine einfache
Zentrierung der beiden Teile des Tragkörpers, wenn diese
zusammengefügt werden. Der Tragkörper kann auch
aus Stahl gefertigt werden, um ein direktes Verschweißen
mit einer Welle zu erlauben.
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Es
ist auch denkbar, dass der Tragkörper einteilig ausgebildet
ist. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, wenn die Aufnahmeeinrichtungen
mit einem Kunststoff umspritzt werden, um eine schnelle und kostengünstige
Fertigung zu realisieren.
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Im
Tragkörper könnten zumindest an seinem äußeren
Umfang Ausnehmungen ausgebildet sein. Bei hoher kardanischer Belastung
der Aufnahmeeinrichtungen können diese quasi zumindest
teilweise aus dem Tragkörper heraustreten, ohne dass die
zumindest teilweise sphärisch ausgebildete elastische Lage
zu stark deformiert wird. Des Weiteren ist durch ein Ausweichen
der Aufnahmeeinrichtungen in die Ausnehmungen sichergestellt, dass
sich die Aufnahmeeinrichtung bei einer Drehbewegung über
einen möglichst großen Winkelbereich auf einem
Kreisbogen bewegt.
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Vor
diesem Hintergrund ist auch denkbar, dass der Tragkörper
derart ausgeformt oder ausgebeult ist, dass zwischen der elastischen
Lage und der Wandung des Tragkörpers ein Hohlraum ausgebildet ist,
in den die Aufnahmeeinrichtung bzw. die elastische Lage ausweichen
kann.
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Es
gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden
Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiter zu bilden.
Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits
auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Anordnung an Hand der Zeichnung
zu verweisen.
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In
Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
an Hand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Lehre erläutert.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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In
der Zeichnung zeigen
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1 eine
Schnittansicht einer Anordnung gemäß dem Stand
der Technik,
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2 eine
Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung,
wobei der Tragkörper aus Aluminiumdruckguss gefertigt ist,
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3 eine
Explosionsdarstellung einer elastischen Kupplung,
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4 eine
Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung,
wobei der Tragkörper aus Stahl gefertigt ist, und
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5 ein
Diagramm, welches das Rückstellmoment der elastischen Kupplung
in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel der Elemente relativ
zueinander darstellt.
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Ausführung der Erfindung
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1 zeigt
eine Schnittansicht einer Anordnung wie sie aus der
DE 10 2006 012 758 A1 bekannt ist.
In
1 ist eine Anordnung gezeigt, bei der eine elastische
Kupplung Aufnahmeeinrichtungen
13 aufweist. Dabei ist jedem
Element
1,
2 ein Anschlussflansch zugeordnet.
Die Anschlussflansche sind als Dreiarmflansche ausgestaltet, wobei
jedem Arm eine Aufnahmeeinrichtung
13 zugeordnet ist. Jeder
Arm eines Anschlussflansches ist mit einer Aufnahmeeinrichtung
13 durch
Verschrauben verbunden.
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2 zeigt
eine Anordnung umfassend eine elastische Kupplung zur drehmomentübertragenden Verbindung
zweier Elemente 1, 2, wobei die elastische Kupplung
zwischen den Elementen 1, 2 positioniert ist und
einen Tragkörper 3, 4 mit Aufnahmeeinrichtungen 13 umfasst.
Die Aufnahmeeinrichtungen 13 sind jeweils durch mindestens
eine elastisch deformierbare Lage 5 relativ beweglich zum
Tragkörper 3, 4 gelagert. Ein Element 1 ist
fest mit dem Tragkörper 3, 4 und ein
Element 2 mit den Aufnahmeeinrichtungen 13 verbunden.
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Dabei
ist das Element 1 als Gelenkwelle 1a ausgestaltet.
Das Element 2 ist als Getriebe-Ritzelwelle 2a ausgestaltet.
Die Gelenkwelle 1a ist mit dem Tragkörper 3, 4 durch
eine Stahleinlage 3a verschweißt. Das Element 2,
nämlich die Getriebe-Ritzelwelle 2a ist in einer
Zentrierhülse 9 aufgenommen. Die elastische Kupplung
ist als bauliche Einheit aus Tragkörper 3, 4,
Zentrierhülse 9 und Aufnahmeeinrichtungen 13 ausgebildet.
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Die
Zentrierhülse 9 ist durch eine elastische Lage 9a mit
dem Tragkörper 3, 4 verbunden. Die Zentrierhülse 9 ist
sphärisch ausgebildet. Der Tragkörper 3, 4 ist
aus Aluminiumdruckguss gefertigt und weist daher ein geringes Gewicht
auf.
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Jede
Aufnahmeeinrichtung 13 weist eine zumindest teilweise sphärisch
ausgebildete elastische Lage 5 und eine zumindest teilweise
zylindrisch ausgebildete Lage 7 auf, wobei die Lagen 5, 7 bei
der relativen Bewegung der Elemente 1, 2 zusammenwirken.
Jede Aufnahmeeinrichtung 13 weist eine zylindrische Hülse 8 und
eine zumindest teilweise sphärisch ausgebildete Hülse 6 auf.
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Die
zylindrische Hülse 8 ist von der zylindrischen
elastischen Lage 7 umgeben, wobei die Lage 7 von
der zumindest teilweise sphärisch ausgebildeten Hülse 6 umgeben
ist und wobei die Hülse 6 von der zumindest teilweise
sphärisch ausgebildeten Lage 5 umgeben ist.
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Die
zumindest teilweise sphärisch ausgebildeten elastischen
Lagen 5 weisen abgeplattete Bereiche 11 auf, die
einen Spalt 12 zwischen der Wandung des Tragkörpers 3, 4 und
der elastischen Lage 5 ausbilden. Der Tragkörper 3, 4 ist
zumindest bereichsweise sphärisch ausgebildet.
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Obwohl
dies in 2 nicht gezeigt ist, können
im Tragkörper 3, 4 zumindest an seinem äußeren Umfang
Ausnehmungen ausgebildet sein.
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2 zeigt,
dass das Element 2, nämlich die Getriebe-Ritzelwelle 2a einen
Anschlussflansch 2b aufweist, der mit den Aufnahmeeinrichtungen 13 verschraubt
ist. des Weiteren ist die Getriebe-Ritzelwelle 2a mit ihrem
Ende in der Zentrierhülse 9 geführt.
Dabei ist die Getriebe-Ritzelwelle 2a im Sinne der Erfindung
gerade nicht fest mit dem Tragkörper 3, 4 verbunden,
sondern ist zu diesem zumindest geringfügig relativ beweglich
angeordnet. Hingegen ist das Element 1, nämlich
die Gelenkwelle 1a fest mit dem Tragkörper 3, 4 verbunden.
Die feste Verbindung mit dem Tragkörper 3, 4 kann
durch eine Presspassung, durch Verschweißen, Vernieten
oder durch Verschrauben erfolgen.
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3 zeigt
in einer Explosionsansicht den Tragkörper 3, 4,
der aus zwei zusammenfügbaren Teilen besteht. Im Tragkörper 3, 4 sind
die Aufnahmeeinrichtungen 13 gelagert. Die Aufnahmeeinrichtungen 13 weisen
jeweils eine zumindest teilweise sphärisch ausgebildete
Lage 5 auf, welche abgeplattete Bereiche 11 aufweisen.
Die Zentrierhülse 9 ist in einer elastischen Lage 9a eingebettet.
Dabei ist die Zentrierhülse 9 im Inneren zylindrisch
ausgebildet. Die Außenwandung der Zentrierhülse 9 ist
sphärisch ausgebildet.
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Dem
Tragkörper 3, 4 ist eine Stahleinlage 3a zugeordnet,
die ein Verschweißen des Tragkörpers 3, 4 aus
Aluminiumdruckguss mit einem Element 1, vorzugsweise einer
Gelenkwelle 1a, erlaubt.
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4 zeigt
eine elastische Kupplung mit einem Tragkörper 3, 4 aus
Stahl. Hierdurch kann die Stahleinlage 3a gemäß 2 und 3 eingespart werden,
da ein direktes Verschweißen mit dem Tragkörper 3, 4 möglich
ist. Dabei ist denkbar, dass lediglich eine Hälfte des
Tragkörpers 3, 4 aus Stahl gefertigt
ist. Die Bezugszeichen in 4 bezeichnen
im Übrigen die selben Bauteile wie die Bezugszeichen in 2 und 3.
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5 zeigt
ein Diagramm, welches das Rückstellmoment der elastischen
Kupplung in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel der Elemente 1, 2 relativ
zueinander darstellt.
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Die
zumindest teilweise sphärisch ausgebildeten elastischen
Lagen 5 gemäß 2 bis 4 weisen
abgeplattete Bereiche 11 auf. Die abgeplatteten Bereiche 11 sind
im Bereich des Äquators, das heißt der größten
radialen Ausdehnung, der Aufnahmeeinrichtung 13 ausgebildet.
Die abgeplatteten Bereiche 11 erlauben eine Einstellung
der Federkennung, nämlich der Kennlinie, der elastischen
Kupplung.
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Die
abgeplatteten Bereiche 11 bilden mit einer Wandung, in
welche die Aufnahmeeinrichtung 13 eingepresst ist, einen
Spalt 12. Dieser Spalt 12 muss bei torsionaler
Bewegung, nämlich beim Verdrehen der Elemente 1, 2 relativ
zueinander zunächst geschlossen werden, bevor die elastische
Lage 5 an der Wandung zur Anlage kommt. Insoweit wirkt
der abgeplattete Bereich 11 zusammen mit dem Spalt 12 quasi
als Freilauf und realisiert einen Arbeitsbereich mit einer weichen
torsionalen Kennlinie im Nulldurchgang.
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5 zeigt,
dass das Rückstellmoment in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel
im Nulldurchgang eine flache Steigung zeigt. Hierdurch wird eine
weiche torsionale Kennlinie realisiert. Nach dem Schließen
des Spaltes 12 durch Auslenkung steigt die Steigung des
Rückstellmoments stark an. Die Kennlinie wird hart und
tritt in den sogenannten Progressionsbereich ein.
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Hinsichtlich
weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre
wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits
auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
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Abschließend
sei ganz besonders hervorgehoben, dass das zuvor rein willkürlich
ausgewählte Ausführungsbeispiel lediglich zur
Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre
dienen, diese jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel
einschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006012758
A1 [0007, 0038]