DE102010021192A1

DE102010021192A1 - Gelenkwellenkupplung mit integriertem Gelenkwellentilger

Info

Publication number: DE102010021192A1
Application number: DE102010021192A
Authority: DE
Inventors: Markus Dürre; Frank Hofhansl; Andreas Mahling
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Vibracoustic SE
Priority date: 2010-05-21
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2030-05-22
Also published as: DE102010021192B4; JP2011247416A; JP5804246B2

Abstract

Eine Gelenkwellenkupplung, umfassend einen Tragkörper (1), welcher Aufnahmebuchsen (2) aufnimmt, welche relativ zueinander beweglich angeordnet sind, wobei jeder Aufnahmebuchse (2) mindestens eine elastisch deformierbare Lage (3) zugeordnet ist, welche am Tragkörper (1) anliegt, ist im Hinblick auf die Aufgabe, eine Anordnung zu realisieren, welche bei kostengünstiger Fertigung eine betriebstaugliche Verbindung zweier Wellenenden gewährleistet, gekennzeichnet durch einen anvulkanisierten Gelenkwellentilger (4), der ein Elastomer (10) und einen Schwungring (5) umfasst.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Gelenkwellenkupplung, umfassend einen Tragkörper, welcher Aufnahmebuchsen aufnimmt, welche relativ zueinander beweglich angeordnet sind, wobei jeder Aufnahmebuchse mindestens eine elastisch deformierbare Lage zugeordnet ist, welche am Tragkörper anliegt,
Stand der Technik
Derartige Gelenkwellenkupplungen sind beispielweise aus der DE 10 2006 012 758 A1 oder der DE 10 2008 007 761.5 bekannt.
Zur Drehmomentübertragung zwischen zwei Wellen werden häufig elastische Wellenkupplungen verwendet, um auftretende Drehschwingungen und Stöße zu dämpfen. Die bekannten elastischen Wellenkupplungen bestehen in der Regel aus den Anschlussflanschen der miteinander verbundenen Wellen bzw. Wellenenden und einer zwischen den Anschlussflanschen angeordneten Gelenkwellenkupplung.
Die Gelenkwellenkupplung weist an ihrem äußeren Umfang in definierten Winkelabständen Aufnahmebuchsen auf, welche Mittel zur Verbindung der Gelenkwellenkupplung mit den Anschlussflanschen aufnehmen können.
Gelenkwellen von Heck- oder Allradfahrzeugen müssen stets einen Axial- bzw. Winkelversatz ausgleichen. Zugleich müssen hohe Drehmomente in Höhe von bis zu 4000 Nm übertragen werden.
Moderne, hochaufgeladene Verbrennungsmotoren mit geringer Zylinderanzahl erzeugen erhebliche Vibrationen und Schwingungen. Es besteht daher ein Bedarf nach einer Gelenkwellenkupplung, mit welcher Vibrationen und Schwingungen gedämpft oder getilgt werden können.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zu realisieren, welche bei kostengünstiger Fertigung eine betriebstaugliche Verbindung zweier Wellenenden gewährleistet.
Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Danach ist die eingangs genannte Gelenkwellenkupplung gekennzeichnet durch einen anvulkanisierten Gelenkwellentilger, der ein Elastomer und einen Schwungring umfasst.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass hierdurch eine Tilgernabe entfallen kann. Dabei ist konkret erkannt worden, dass eine Tilgernabe durch ohnehin vorhandene Bauteile einer Gelenkwellenkupplung substituiert werden kann. Hierdurch können Kosten gespart werden. Außerdem liegt hierdurch kein Element des Gelenkwellentilgers im Schraubverbund noch ist ein Pressverband mit engen und kostenintensiven Toleranzen erforderlich. Der Schwungring ist dabei als Trägheitsmasse durch ein Elastomer an den Tragkörper anvulkanisiert. Insoweit ist eine Anordnung realisierbar, welche bei kostengünstiger Fertigung eine betriebstaugliche Verbindung zweier Wellenenden gewährleistet und einen Gelenkwellentilger integriert.
Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.
Der Gelenkwellentilger könnte mit dem Tragkörper verbunden sein und einen Schwungring aufweisen. Durch einen relativ zum Tragkörper rotativ beweglichen Schwungring können effektiv Schwingungen in Gelenkwellen getilgt werden.
Der Tragkörper könnte aus einem Anbindestück und einem Gegenstück bestehen, welche drei, sechs oder acht Aufnahmebuchsen zwischen sich aufnehmen, wobei der Schwungring mit dem Anbindestück des Tragkörpers verbunden ist. Hierbei ist vorteilhaft, dass der Schwungring vor der Montage der Gelenkwellenkupplung mit dem Anbindestück verbunden und kalibriert werden kann. Konkret kann der Schwungring radial nach Innen kalibriert werden. Die Anbindung des Schwungrings an das Anbindestück, insbesondere durch Vulkanisation, kann erfolgen, ohne weitere Bauteile der Gelenkwellenkupplung zu schädigen.
Das Anbindestück könnte mindestens einen Anbindeflansch, jedoch vorzugsweise drei Anbindeflansche, aufweisen, welche das Gegenstück in axialer Richtung übergreifen. Durch die Ausbildung eines Anbindeflanschs kann der Schwungring problemlos an das Anbindestück anvulkanisiert werden. Vor diesem Hintergrund ist der Schwungring anvulkanisiert. Hierdurch ist eine elastische Rotationsbewegung des Schwungrings relativ zum Tragkörper zuverlässig realisierbar. Der Schwungring ist hierbei durch ein Elastomer mit dem Tragkörper verbunden.
Der Schwungring könnte über mindestens drei Abrollkörper gelagert sein, die zwischen dem Tragkörper und dem Schwungring aufgenommen sind und pilzförmig vergrößerte Enden aufweisen, wodurch nach einer radialen Kalibrierung des Schwungrings nach innen eine axiale Fixierung entsteht. Vorzugsweise sind die Abrollkörper in einer Ausnehmung des Elastomers aufgenommen, welches den Schwungring an den Tragkörper anbindet.
Der Schwungring könnte an einen Torsionsanschlag anlegbar sein. Hierdurch wird die Rotationsbewegung des Schwungrings begrenzt und definiert abgebremst.
Dem Schwungring könnte eine Verliersicherung zugeordnet sein. Hierdurch wird ein axiales Loslösen des Schwungrings vom Tragkörper verhindert.
Die Verliersicherung könnte bei der Montage des Tragkörpers entstehen und radial abragende Stege aufweisen, die am Gegenstück angebunden sind. Beim Montieren des Tragkörpers, nämlich beim axialen Zusammenfügen des Gegenstücks und des Anbindestücks, entsteht die Verliersicherung und entfaltet durch die radial abragenden Stege ihre Wirkung.
Der Tragkörper könnte mit einem mehrarmigen Flansch verbunden sein, welcher koaxial zum Tragkörper angeordnet ist. An den vorzugsweise dreiarmigen Flansch kann ein Wellenende angebunden werden.
Im mehrarmigen Flansch könnte eine Zentrierhülse aufgenommen sein, welche koaxial zum mehrarmigen Flansch angeordnet ist. Hierdurch ist ein Wellenzapfen aufnehmbar und definiert zentrierbar. In der Zentrierhülse ist vorzugsweise eine elastische Lage aufgenommen, welche den Wellenzapfen umgreifen kann.
Die hier beschriebene Gelenkwellenkupplung findet vorzugsweise in Kraftfahrzeugen Anwendung, da bei Verbrennungsmotoren hohe Drehmomente und Vibrationen auftreten.
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 bevorzugter Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Gelenkwellenkupplung an Hand der Zeichnung zu verweisen.
In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung zeigen
1 eine perspektivische Ansicht eines Anbindungsstücks mit einem anvulkanisierten Schwungring, zwischen welche drei separat dargestellte Abrollkörper einfügbar sind,
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Gelenkwellenkupplung, in deren Tragkörper sechs Aufnahmebuchsen aufgenommen sind,
3 eine perspektivische Schnittansicht der zusammengefügten Gelenkwellenkupplung gemäß 2,
4 eine perspektivische Ansicht der zusammengefügten Gelenkwellenkupplung gemäß 2,
5 eine Draufsicht auf die Gelenkwellenkupplung gemäß 4,
6 eine perspektivische Ansicht eines Anbindungsstücks mit einem anvulkanisierten Schwungring, zwischen welche drei separat dargestellte Abrollkörper einfügbar sind,
7 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Teils einer Gelenkwellenkupplung, in deren Tragkörper drei Aufnahmebuchsen aufgenommen sind,
8 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Gelenkwellenkupplung, in deren Tragkörper drei Aufnahmebuchsen aufgenommen sind, wobei die Gelenkwellenkupplung einen dreiarmigen Flansch aufweist,
9 eine perspektivische Schnittansicht der zusammengefügten Gelenkwellenkupplung gemäß 8,
10 eine perspektivische Ansicht der zusammengefügten Gelenkwellenkupplung gemäß 8 und
11 eine Draufsicht auf die Gelenkwellenkupplung gemäß 10.
Ausführung der Erfindung
Die 4 und 10 zeigen jeweils eine Gelenkwellenkupplung, umfassend einen Tragkörper 1, welcher Aufnahmebuchsen 2 aufnimmt, welche relativ zueinander beweglich angeordnet sind, wobei jeder Aufnahmebuchse 2 mindestens eine elastisch deformierbare Lage 3 zugeordnet ist, welche am Tragkörper 1 anliegt. Die Gelenkwellenkupplung weist einen Gelenkwellentilger 4 auf. Die Aufnahmebuchsen 2 sind auch relativ zum Tragkörper 1 beweglich.
Die Gelenkwellenkupplung weist einen anvulkanisierten Gelenkwellentilger 4 auf, der ein Elastomer 10 und einen Schwungring 5 umfasst. Der Gelenkwellentilger 4 ist mit dem Tragkörper 1 verbunden und weist einen Schwungring 5 und ein Elastomer 10 auf.
2 zeigt eine Explosionsdarstellung der Gelenkwellenkupplung gemäß 4. Der Tragkörper 1 besteht aus einem Anbindestück 6 und einem Gegenstück 7, welche sechs Aufnahmebuchsen 2 zwischen sich aufnehmen, wobei der Schwungring 5 mit dem Anbindestück 6 des Tragkörpers 2 verbunden ist. Das Anbindestück 6 und das Gegenstück 7 werden durch zwölf Nieten 8 miteinander verbunden.
1 zeigt das Anbindestück 6 gemäß 2. Das Anbindestück 6 weist drei Anbindeflansche 9 auf, welche das Gegenstück 7 in axialer Richtung übergreifen. Die Anbindeflansche 9 sind umfänglich um 120° versetzt zueinander angeordnet. An das Anbindestück 6 ist der Schwungring 5 anvulkanisiert. Der Schwungring 5 ist mittels eines Elastomers 10 mit dem Anbindestück 6 verbunden. Im Elastomer 10 sind axial sich erstreckende Ausnehmungen 11 ausgebildet, in welche Abrollkörper 12 einfügbar sind.
Der Schwungring 5 ist über drei Abrollkörper 12 gelagert, die zwischen dem Tragkörper 1 und dem Schwungring 5 aufgenommen sind. Die Abrollkörper 12 weisen pilzförmig vergrößerte Enden auf, wodurch nach einer radialen Kalibrierung des Schwungrings 5 nach innen eine axiale Fixierung entsteht.
Der Schwungring 5 ist an einen Torsionsanschlag 13 anlegbar. Der Torsionsanschlag 13 umfasst zwei sich radial erstreckende Backen, an welche sich ein sich radial erstreckender Eingriffskörper 14 anlegen kann.
3 zeigt eine perspektivische Schnittansicht der Gelenkwellenkupplung gemäß 4. Dem Schwungring 5 ist eine Verliersicherung 15 zugeordnet, welche sich in radialer Richtung erstreckt und durch die nachträgliche Montage des Tragkörpers 7 mit dem vorvulkanisierten Gelenkwellentilger 4 entsteht. Die Verliersicherung 15 umfasst drei radial abragende Stege 15a, die am Gegenstück 7 angebunden sind.
5 zeigt eine Draufsicht auf die Gelenkwellenkupplung gemäß 4.
10 zeigt, dass der Tragkörper 1 mit einem dreiarmigen Flansch 16 verbunden ist, welcher koaxial zum Tragkörper 1 angeordnet ist. Im dreiarmigen Flansch 16 ist eine Zentrierhülse 17 aufgenommen, welche koaxial zum dreiarmigen Flansch 16 angeordnet ist. Innerhalb der Zentrierhülse 17 ist eine elastische Lage 18 angeordnet.
7 und 8 zeigen Explosionsdarstellungen der Gelenkwellenkupplung gemäß 10. Der Tragkörper 1 besteht aus einem Anbindestück 6 und einem Gegenstück 7, welche drei Aufnahmebuchsen 2 zwischen sich aufnehmen, wobei der Schwungring 5 mit dem Anbindestück 6 des Tragkörpers 2 verbunden ist. Das Anbindestück 6, das Gegenstück 7 und der dreiarmige Flansch 16 werden durch Nieten 8 miteinander verbunden.
6 zeigt das Anbindestück 6 gemäß 7. Das Anbindestück 6 ist durch das Elastomer 10 mit dem Schwungring 5 verbunden. An das Anbindestück 6 ist der Schwungring 5 anvulkanisiert. Im Elastomer 10 sind axial sich erstreckende Ausnehmungen 11 ausgebildet, in welche Abrollkörper 12 einfügbar sind. Die Abrollkörper 12 weisen pilzförmig vergrößerte Enden auf, wodurch nach einer radialen Kalibrierung des Schwungrings 5 nach innen eine axiale Fixierung entsteht.
Der Schwungring 5 ist über drei Abrollkörper 12 gelagert, die zwischen dem Tragkörper 1 und dem Schwungring 5 aufgenommen sind.
9 zeigt eine perspektivische Schnittansicht der Gelenkwellenkupplung gemäß 10. 11 zeigt eine Draufsicht auf die Gelenkwellenkupplung gemäß 10.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
Abschließend sei ganz besonders hervorgehoben, dass die zuvor ausgewählten Ausführungsbeispiele lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dienen, diese jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele einschränken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert 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.
Zitierte Patentliteratur

DE 102006012758 A1 [0002]
DE 102008007761 [0002]

Claims

Gelenkwellenkupplung, umfassend einen Tragkörper (1), welcher Aufnahmebuchsen (2) aufnimmt, welche relativ zueinander beweglich angeordnet sind, wobei jeder Aufnahmebuchse (2) mindestens eine elastisch deformierbare Lage (3) zugeordnet ist, welche am Tragkörper (1) anliegt, gekennzeichnet durch einen anvulkanisierten Gelenkwellentilger (4), der ein Elastomer (10) und einen Schwungring (5) umfasst.
Gelenkwellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkwellentilger (4) mit dem Tragkörper (1) verbunden ist und einen Schwungring (5) aufweist.
Gelenkwellenkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (1) aus einem Anbindestück (6) und einem Gegenstück (7) besteht, welche drei, sechs oder acht Aufnahmebuchsen (2) zwischen sich aufnehmen, wobei der Schwungring (5) mit dem Anbindestück (6) des Tragkörpers (1) verbunden ist.
Gelenkwellenkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbindestück (6) mindestens einen Anbindeflansch (9) aufweist, welcher das Gegenstück (7) in axialer Richtung übergreift.
Gelenkwellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwungring (5) über mindestens drei Abrollkörper (12) gelagert ist, die zwischen dem Tragkörper (1) und dem Schwungring (5) aufgenommen sind.
Gelenkwellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwungring (5) an einen Torsionsanschlag (13) anlegbar ist.
Gelenkwellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schwungring (5) eine Verliersicherung (15) zugeordnet ist.
Gelenkwellenkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verliersicherung (15) bei der Montage des Tragkörpers (1) entsteht und radial abragende Stege (15a) aufweist, die am Gegenstück (7) angebunden sind.
Gelenkwellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (1) mit einem mehrarmigen Flansch (16) verbunden ist, welcher koaxial zum Tragkörper (1) angeordnet ist.
Gelenkwellenkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im mehrarmigen Flansch (16) eine Zentrierhülse (17) aufgenommen ist, welche koaxial zum mehrarmigen Flansch (16) angeordnet ist.