DE102011119936A1

DE102011119936A1 - Elastisches Kraftübertragungsglied und Kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102011119936A1
Application number: DE102011119936A
Authority: DE
Inventors: Klaus Kleindorfer; Marc Brandl; Johann Löw; Josef Stubenrauch; Armin Drechsler
Original assignee: SGF Sueddeutsche Gelenkscheibenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: SGF Sueddeutsche Gelenkscheibenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2013-06-06
Also published as: WO2013079640A1; CN104081075B; CN104081075A; US20140378234A1; US9611896B2; EP2786032A1; BR112014013196A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elastisches Kraftübertragungsvorrichtung 10, insbesondere zur Übertragung von Drehmomenten, wobei das Kraftübertragungsglied 10 mit wenigstens zwei Aufnahmeöffnungen 14, 16 zum Verbinden mit Kraftübertragungskomponenten, einem Elastomerkörper 12 und wenigstens einem in den Elastomerkörper 12 eingebetteten Schlingenpaket 26 versehen ist, wobei das Schlingenpaket wenigstens zwei gegenüberliegende Stränge 42, 44 und das Kraftübertragungsglied 10 wenigstens eine Druckaufnahmeeinrichtung 28, 30, 36, 38 aufweist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die wenigstens eine Druckaufnahmeeinrichtung 28, 30, 36, 38 in einem Bereich zwischen den gegenüberliegenden Strängen 42, 44 des Schlingenpakets 26 angeordnet ist, in dem die gegenüberliegenden Stränge 42, 44 des Schlingenpakets 26 den größten Abstand A zueinander aufweisen, wobei die wenigstens eine Druckaufnahmeeinrichtung 28, 30, 36, 38 derart ausgebildet ist, dass sich die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds 10 bei einer Zugbelastung progressiv erhöht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elastisches Kraftübertragungsglied, insbesondere zur Übertragung von Drehmomenten.
Derartige Kraftübertragungsglieder sind aus dem Stand der Technik bekannt und beispielsweise in dem Dokument AT 101387 offenbart.
Dieses Dokument offenbart ein Kupplungsglied mit einem Druckkörper. Der Druckkörper weist eine elliptische Form und halbkreisförmige Ausnehmungen auf, in die spulenartige Hülsen eingesetzt werden. Der Druckkörper und die Hülsen werden von mehreren Windungen eines Zugorgans umschlungen. Anschließend wird die beschriebene Anordnung mit einer Gummilösung überzogen und vulkanisiert.
Die relativ hohe, von der Belastung des Kupplungsglieds unabhängige Steifigkeit der aus dem Stand der Technik bekannten Kupplungsglieder hat sich als nachteilig für die Kraftübertragung und auch für das Schwingungsdämpfungsverhalten erwiesen.
Es ist demgegenüber eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elastisches Kraftübertragungsglied der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, welches die Einstellung einer gewünschten Steifigkeit in Abhängigkeit der Belastung bei gleichzeitig hoher Lebensdauer ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch elastisches Kraftübertragungsglied mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie einer elastischen Kraftübertragungsvorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 17 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kraftübertragungsglieds ergeben sich jeweils aus den abhängigen Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße elastische Kraftübertragungsglied umfasst wenigstens zwei Buchsen zum Verbinden mit wenigstens zwei Kraftübertragungskomponenten und wenigstens ein in eine Elastomermasse eingebettetes Schlingenpaket, das im Bereich zwischen den wenigstens zwei Buchsen wenigstens zwei gegenüberliegende, elastisch deformierbare Stränge aufweist. Die wenigstens zwei gegenüberliegenden Stränge des wenigstens einen Schlingenpakets sind im Bereich zwischen den wenigstens zwei Buchsen jeweils mit wenigstens einer vorbestimmten Verformung ausgebildet. Bei einer Zugbelastung ist die wenigstens eine vorbestimmte Verformung der wenigstens zwei gegenüberliegenden Stränge derart elastisch deformierbar, dass sich die Steifigkeit der Kraftübertragungsvorrichtung bei einer Zugbelastung progressiv erhöht.
Bei einer Zugbelastung des erfindungsgemäßen Kraftübertragungsglieds werden die Buchsen voneinander wegbewegt, wodurch das wenigstens eine Schlingenpaket bzw. die Stränge des wenigstens einen Schlingenpakets gestreckt werden und die vorbestimmten Verformung elastisch deformiert wird. Die zuglastbedingte Streckung der Stränge erzeugt eine quer zur Längsachse des Kraftübertragungsglieds wirkende Druckkraft. Die Stränge des Schlingenpaketes können diese Druckkraft über eine elastische Deformation der vorbestimmten Verformung aufnehmen, wodurch sich die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds bei einer Zugbelastung progressiv erhöht.
Unter dem Ausdruck ”elastisch deformierbar”, der mit Bezug auf die gegenüberliegenden Stränge des wenigstens einen Schlingenpakets verwendet wird, ist zu verstehen, dass sich die in Gummimasse eingebetteten gegenüberliegenden Stränge solange elastisch deformieren, bis die gegenüberliegenden Stränge aufgrund der auf sie einwirkenden Querkräfte einen im Wesentlichen gestreckten Zustand einnehmen. Die Querkräfte gehen im gestreckten Zustand der Stränge des wenigstens einen Schlingenpakets gegen Null, wodurch eine Steifigkeitskennlinie für das Kraftübertragungsglied mit einem weichen Nulldurchgang erreicht wird, d. h. die Steifigkeit der Kraftübertragungsvorrichtung erhöht sich progressiv.
Mit anderen Worten steigt die Steifigkeit des Kraftübertragungslieds progressiv an, je näher die Stränge des wenigstens einen Schlingenpaketes ihrem gestreckten Zustand kommen, d. h. je kleiner die vorbestimmte Verformung der Stränge des Schlingenpakets wird. Im gestreckten Zustand der Stränge des wenigstens einen Schlingenpakets ist die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds am größten.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die wenigstens zwei gegenüberliegenden Stränge wenigstens eines Schlingenpaketes jeweils eine derartige vorbestimmte Verformung auf, dass sich jeweils ausgehend von einer der Buchsen der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Strängen des Schlingenpakets verändert, bis sich in einem Bereich ein vorbestimmter Abstand zwischen den Strängen des Schlingenpakets einstellt. Bei dieser Ausführungsform nimmt die Steifigkeit solange zu, bis die gegenüberliegenden Stränge des wenigstens einen Schlingenpakets in ihrem gestreckten Zustand einen im Wesentlichen konstanten Abstand zueinander aufweisen, d. h. zueinander parallel sind. Anders ausgedrückt, gehen die auftretenden Querkräfte bei im Wesentlichen parallel verlaufenden Strängen des Schlingenpakets gegen Null.
Erfindungsgemäß liegt im Bereich des vorbestimmten Abstandes der größten Abstand zwischen den gegenüberliegenden Strängen des Schlingenpakets vor.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass im Bereich des vorbestimmten Abstandes der kleinste Abstand zwischen den gegenüberliegenden Strängen des Schlingenpakets vorliegt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in einem Bereich der vorbestimmten Verformung, in dem die gegenüberliegenden Stränge des Schlingenpakets den größten Abstand zueinander aufweisen, wenigstens eine Druckaufnahmevorrichtung angeordnet, wobei die wenigstens eine Druckaufnahmeeinrichtung derart ausgebildet ist, dass sich die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds bei einer Zugbelastung progressiv erhöht.
Bei dieser Ausführungsform ist eine Druckaufnahmevorrichtung vorgesehen, um zusätzlich zu den Strängen selbst die auf die Stränge des Schlingenpakets einwirkenden Quer- bzw. Druckkräfte aufzunehmen, d. h. die Stränge übertragen die auf sie einwirkenden Druck bzw. Querkräfte zumindest teilweise auf die Druckaufnahmeeinrichtung.
Im Fall einer Zugbelastung des Kraftübertragungsglieds nimmt die Druckaufnahmeeinrichtung eine von den Strängen des wenigstens einen Schlingenpakets ausgeübte Druckkraft derart auf, dass sich die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds bzw. die Steifigkeit des wenigstens einen Schlingenpakets weiter progressiv erhöht. Durch die Anordnung der Druckaufnahmevorrichtung zwischen Strängen des wenigstens einen Schlingenpakets kann die Druckaufnahmevorrichtung die entstehenden Querkräfte bzw. Druckkräfte aufnehmen und somit die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds weiter erhöhen. Die Steifigkeit des Kraftübertragungslieds wird im Belastungsfall zunächst nur Von dem wenigstens einen Schlingenpaket und dem dieses umgebenden Elastomerkörper bestimmt. Bei steigender Zugbelastung wird die erzeugte Druckkraft von der Druckaufnahmeeinrichtung aufgenommen, wodurch sich die progressiv ansteigende Steifigkeit ergibt. Mit anderen Worten hat das Kraftübertragungsglied zunächst eine geringe Steifigkeit, wobei sich die Steifigkeit bei steigender Belastung progressiv erhöht. Gerade bei einem schlagartig auf das Kraftübertragungsglied ausgeübten Drehmomentanstieg, wie z. B. beim Anfahren einer Maschine, werden die Schlingenpakete stark gestreckt. Dieser schlagartig auftretende Streckung bzw. Belastung der Schlingenpakete kann mit Hilfe der Druckaufnahmeeinrichtung entgegengewirkt werden, da die Druckaufnahmeeinrichtung die durch die Streckung der Schlingenpakete auftretende Quer- bzw. Druckkraft aufnimmt.
Gemäß einer bevorzugen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Druckaufnahmeeinrichtung wenigstens ein Druckelement aufweist, das sich zumindest abschnittsweise quer zur Längsachse des Kraftübertragungsglieds in wenigstens einer Ausnehmung erstreckt. Das Druckelement nimmt die von den Strängen erzeugte Druckkraft nach einer vorbestimmten Annäherung der Stränge aneinander auf. Dadurch erhöht sich die Steifigkeit des erfindungsgemäßen Kraftübertragungsglieds nach der erwähnten vorbestimmten Annäherung weiter.
Die wenigstens eine Druckaufnahmeeinrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens eine Öffnung in dem Elastomerkörper, die zwischen dem wenigstens einem Druckelement und wenigstens einem der Stränge des Schlingenpakets angeordnet ist. Durch die Öffnung der Druckaufnahmeeinrichtung kann der Elastomerkörper des Kraftübertragungsglieds im Bereich dieser Öffnungen zur progressiven Erhöhung der Steifigkeit deformiert werden, bevor das wenigstens eine Druckelement belastet wird. In den Öffnungen der Druckaufnahmeeinrichtung können Buchsen vorgesehen sein. Vorzugsweise sind diese Buchsen aus Kunststoff hergestellt.
Zur Einstellung einer progressiv ansteigenden Steifigkeit trägt auch die Gestalt des Schlingenpakets bei. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die zwei gegenüberliegenden Stränge im Bereich zwischen den beiden Buchsen an wenigstens einer Stelle einen Abstand zueinander aufweisen, der größer ist als der Durchmesser der Buchsen. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass das wenigstens eine Schlingenpaket die beiden Buchsen des Kraftübertragungsglieds umgibt und sich der Abstand zwischen den beiden Strängen des wenigstens Schlingenpakets ausgehend von einer Buchse bis zur Stelle mit dem größten Abstand vergrößert. Ausgehend von der Stelle des größten Abstands zwischen den beiden gegenüberliegenden Strängen des Schlingenpakets verkleinert sich der Abstand zwischen den Strängen in Richtung der jeweils anderen Buchse.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Druckaufnahmeeinrichtung wenigstens zwei Druckelemente auf, die sich bei einer Zugbelastung aufgrund der von dem wenigstens einem Schlingenpaket ausgeübten Druckkraft aufeinander zu bewegen und schließlich aneinander anlegen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung steigt die Steifigkeit in diskreten Stufen an, da bei einer Zugbelastung die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds zunächst solange nur von der Steifigkeit des wenigstens einen Schlingenpakets und des dieses umgebenden Elastomerkörpers bestimmt wird, bis die beiden Druckelemente in Anlage gelangen und die von dem Schlingenpaket bzw. dessen Strängen erzeugte Druckkraft aufnehmen, wodurch die Steifigkeit progressiv in diskreten Stufen erhöht wird.
Um das erfindungsgemäße Kraftübertragungsglied relativ einfach und kostengünstig herstellen zu können, ist das wenigstens eine Dämpfungselement bevorzugt einstückig mit dem Elastomerkörper des Kraftübertragungsglieds ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das elastische Kraftübertragungsglied wenigstens zwei Schlingenpakete aufweisen, wobei die wenigstens zwei Schlingenpakete derart angeordnet und mit einer vorbestimmten Verformung sind, dass sich der größte Abstand zwischen den Strängen des einen Schlingenpaketes und den Strängen des anderen Schlingenpakets in axialer Richtung der Buchsen einstellt.
Vorzugsweise können die Stränge der wenigstens zwei Schlingenpakete jeweils mit einer vorbestimmten Verformung in axialer Richtung der Buchsen versehen sein, wobei die gegenüberliegenden Stränge des einen Schlingenpakets in entgegengesetzter Richtung vorbestimmt verformt sind, als die gegenüberliegenden Stränge des jeweils anderen Schlingenpakets.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können die wenigstens zwei gegenüberliegenden Stränge des wenigstens einen Schlingenpakets im Bereich zwischen den Buchsen jeweils zwei Teilstränge aufweisen, wobei die Teilstränge in axialer Richtung der Buchsen entgegengesetzt zueinander vorbestimmt verformt sind. Mit anderen Worten sind die Stränge des Schlingenpakets im Bereich zwischen den Buchsen geteilt. Aufgrund dieser Teilung können die Teilstränge des Schlingenpaketes einzeln mit einer vorbestimmten Verformung versehen werden. Die Teilstränge werden dabei derart verformt, dass sich ein vorbestimmter Abstand zwischen den Teilsträngen eines Strangs des Schlingenpakets einstellt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die vorbestimmte Verformung wenigstens eine Knickstelle mit einem vorbestimmten Knickwinkel. Der Knickwinkel liegt beispielsweise im Bereich von 10°–20°.
Alternativ kann die vorbestimmte Verformung eine Krümmung oder Aufwölbung sein.
Um das wenigstens eine Schlingenpaket auf einer der Buchsen in einer vorbestimmten Position halten zu können, sind auf einer Buchse wenigstens zwei Bundbuchsen vorgesehen.
Vorzugsweise wird ein vorab hergestelltes Schlingenpaket verwendet, das anschließend mit den Buchsen und Bundbuchsen zu einer Einheit zusammenführt wird. Das elastische Kraftübertragungsglied kann also modular zusammengesetzt werden. Neben dem in die Gummimasse eingebetteten Schlingenpaket können auch die Bundbuchsen zumindest teilweise mit der Gummimasse überzogen sein.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Kraftübertragungsvorrichtung mit wenigstens zwei der voranstehend beschriebenen Kraftübertragungsglieder.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Kupplungsvorrichtung zum Übertragen von Drehmomenten zwischen zwei Wellenabschnitten mit einem ersten Flansch und einem zweiten Flansch, wobei der erste und der zweite Flansch jeweils eine Mehrzahl von Befestigungselementen aufweisen und ein Befestigungselement des ersten Flansches und ein Befestigungselement des zweiten Flansches über jeweils ein Kraftübertragungsglied der vorstehend beschriebenen Art miteinander verbunden sind.
Mit einer derartigen Kupplung können zwei Wellenabschnitte miteinander verbunden und gleichzeitig kardanische Beanspruchungen, d. h. Winkelversätze zwischen den zu verbindenden Wellenabschnitte, ausgeglichen werden. Derartige Kupplungen eignen sich beispielsweise für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, aber auch für den Industrieeinsatz.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen der erste und/oder der zweite Flansch Ausnehmungen auf, in die die Befestigungselemente des jeweils anderen Flansches hineinragen.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es stellen dar:
1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2a und 2b eine Draufsicht und eine perspektivische Ansicht der Buchsen und des die Buchsen umschlingenden Schlingenpakets des erfindungsgemäßen Kraftübertragungsglieds;
3 eine Schnittansicht des Kraftübertragungsglieds gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 eine Schnittansicht des Kraftübertragungsglieds gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
6 eine perspektivische Ansicht eines Kraftübertragungsglieds gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
7 eine Schnittansicht des Kraftübertragungsglieds gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
8a und 8b eine Draufsicht und eine perspektivische Ansicht der Buchsen und des die Buchsen umschlingenden Schlingenpakets des Kraftübertragungsglieds gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
9 eine perspektivische Ansicht eines Kraftübertragungsglieds gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
10 eine Schnittansicht des Kraftübertragungsglieds gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung;
11 eine perspektivische Ansicht eines Kraftübertragungsglieds gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
12a und 12b eine Draufsicht und eine perspektivische Ansicht der Buchsen und des die Buchsen umschlingenden Schlingenpakets des Kraftübertragungsglieds gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung;
13 eine Schnittansicht des Kraftübertragungsglieds gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung; und
14 eine perspektivische Ansicht eines Kraftübertragungsglieds gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
15a bis 15c Ansichten der Buchsen und des die Buchsen umschlingenden Schlingenpakets des Kraftübertragungsglieds gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung;
16a bis 16c Ansichten des Kraftübertragungsglieds gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung;
17 eine perspektivische Ansicht einer Kraftübertragungsvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung;
18a bis 18c Ansichten der Buchsen und der die Buchsen umschlingenden Schlingenpakete des Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung;
19a bis 19c Ansichten der Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung;
20 eine perspektivische Ansicht eines Kraftübertragungsglieds gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung;
21a bis 21c Ansichten der Buchsen und des die Buchsen umschlingenden Schlingenpakets des Kraftübertragungsglieds gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung;
22a und 22b Ansichten des Kraftübertragungsglieds gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung; und
23a bis 23c Ansichten eines Kraftübertragungsglieds gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung;
24a und 24b Ansichten der Buchsen und des die Buchsen umschlingenden Schlingenpakets des Kraftübertragungsglieds gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung; und
25 eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht des Kraftübertragungsglieds gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei das Kraftübertragungsglied allgemein mit 10 bezeichnet ist.
Das Kraftübertragungsglied 10 weist einen Elastomerkörper 12 auf, in dem Aufnahmeöffnungen 14 und 16 ausgebildet sind. In den Aufnahmeöffnungen 14 und 16 sind Buchsen 18, 20 vorgesehen, über die das Kraftübertragungsglied 10 mit Kraftübertragungskomponenten (siehe 6) gekoppelt werden kann, zwischen denen mittels des Kraftübertragungsglieds 10 Kräfte übertragen soll.
Andeutungsweise erkennt man in 1 Bundbuchsen 22, 24, die an den axialen Enden der Buchsen 18, 20 vorgesehen sind und zur Abstützung eines Schlingenpakets 26 (2) in axialer Richtung der Buchsen 18, 20 dienen. Die Buchsen 18, 20 werden von einem in 1 nicht gezeigten Schlingenpaket 26 (2) umschlungen. Die Buchsen 18, 20, die Bundbuchsen 22, 24 sowie das Schlingenpaket 26 (2) sind in den Elastomerkörper 12 eingebettet.
Im Bereich zwischen den Aufnahmeöffnungen 14, 16 erkennt man voneinander beabstandete Druckelemente 28, 30, die jeweils eine Anlagefläche 32, 34 aufweisen, sowie Öffnungen 36, 38 in dem Elastomerkörper 12. Die Druckelemente 28, 30 und die Öffnungen 36, 38 bilden eine Druckaufnahmeeinrichtung, mittels derer die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds 10 bei einer Zugbelastung progressiv erhöht werden kann.
Die Druckelemente 28, 30 liegen einander gegenüber und nähern sich bei einer Zugbelastung des Kraftübertragungsglieds 10 aufgrund der Streckung des Schlingenpakets 26 (2) aneinander an, bis die Anlageflächen 32, 34 miteinander in Anlage gelangen. Die Öffnungen 36, 38 erstrecken sich durch den Elastomerkörper 12 und sind benachbart zu den Druckelementen 28, 30 ausgebildet. Die Druckelemente 28, 30 ragen in eine Ausnehmung 40 im Elastomerkörper 12 hinein, wobei sich die Ausnehmung 40 zentral in dem Elastomerkörper 12 zwischen den Aufnahmeöffnungen 14 und 16 befindet.
2a zeigt eine Draufsicht und 2b zeigt eine perspektivische Ansicht, in denen nur die Buchsen 18, 20, die daran angeordneten Bundbuchsen 22, 24 sowie das die Buchsen 18, 20 im Umschlingungsbereich U umschlingende Schlingenpaket 26 dargestellt sind.
Im Umschlingungsbereich U der Buchsen 18, 20 wird das Schlingenpaket 26 durch die Bundbuchsen 22, 24 an dem jeweiligen axialen Ende der Buchsen 18, 20 in axialer Richtung der Buchsen 18, 20 abgestützt, um ein axiales ”Wandern” des Schlingenpakets 26 auf den Buchsen 18, 20 im Belastungsfall des Kraftübertragungsglieds 10 unterbinden zu können.
Im Bereich zwischen den Buchsen 18, 20 weist das Schlingenpaket 26 gegenüberliegende Stränge 42, 44 auf. Die Stränge 42, 44 des Schlingenpakets 26 sind in einer Richtung quer zur Längsachse L des Kraftübertragungsglieds 10 um einen Abstand voneinander beabstandet. Die Stränge 42, 44 des Schlingenpakets 26 weisen eine vorbestimmte Verformung in Form einer Knickstelle 46, 48 auf. Ausgehend von den Buchsen 18, 20 vergrößert sich der Abstand zwischen den Strängen 42, 44 bis zu der Knickstelle 46, 48 der Stränge 42, 44. Ausgehend von der Knickstelle 46, 48 des zugehörigen Strangs 42, 44 verkleinert sich der Abstand zwischen den Strängen 42, 44 in Richtung der jeweils anderen Buchse 18, 20 wieder. Mit anderen Worten ist der Abstand A zwischen den Strängen 42, 44 an den Knickstellen 46 und 48 und damit im Bereich der vorbestimmten Verformung am größten. Die Knickstellen 46, 48 der Stränge 42, 44 wird mit einem vorbestimmten Knickwinkel α von ca. 18° ausgeführt.
Die zweite Ausführungsform der Erfindung stellt sozusagen das ”Grundgerüst” für einen Großteil der weiteren hier beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kraftübertragungsglieds dar.
3 zeigt eine Schnittansicht des Kraftübertragungsglieds 10 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
In 3 erkennt man wiederum die Aufnahmeöffnungen 14, 16 mit den darin angeordneten Buchsen 18, 20 und die an den axialen Enden der Buchsen 18, 20 angeordneten Bundbuchsen 22, 24. Die Buchsen 18, 20 werden dabei von dem in 3 durch die strichlinierte Linie dargestellten Schlingenpaket 26 umschlungen. Die Ausnehmung 40 sowie die darin ausgebildeten Druckelemente 28, 30 sind in einem Bereich des Elastomerkörpers 12 vorgesehen, der sowohl zwischen den Aufnahmeöffnungen 14, 16 als auch zwischen den Strängen 42, 44 des Schlingenpakets 26 liegt. Die sich durch den Elastomerkörper 12 erstreckenden Öffnungen 36, 38 sind zwischen der Knickstelle 46, 48 des jeweiligen Strangs 42, 44 und einem der Druckelemente 28, 30 vorgesehen. Im Bereich des größten Abstandes A zwischen den Strängen 42, 44 liegen die Druckelemente 28, 30, die Öffnungen 36, 38 und die Knickstellen 44, 46 auf einer quer zur Längsachse L des Kraftübertragungsglieds 10 verlaufenden, gedachten Linie.
Bei einer Zugbelastung des Kraftübertragungsglieds 10 wird das Schlingenpaket 26 gestreckt und der Abstand A zwischen den Strängen 42, 44 des Schlingenpakets 26 verkleinert sich. Dadurch nähern sich die Druckelemente 28, 30 solange aneinander an, bis sie mit ihren Anlageflächen 32, 34 aneinander in Anlage gelangen. Liegen die Anlageflächen 32, 34 der Druckelemente 28, 30 aneinander an, kommt es zu einer sprungartigen Erhöhung der Steifigkeit und der Elastomerkörper 12 kann sich im Bereich der Öffnungen 36, 38 nur weiter deformieren, indem die von den sich zuglastbedingt einander annähernden Strängen 42, 44 erzeugte Druckkraft von den Druckelementen 28, 30 unter Deformation aufgenommen wird. Die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds 10 erhöht sich also progressiv. Anders ausgedrückt, ist das Kraftübertragungsglieds 10 bei geringer Zugbelastung relativ ”weich”, d. h. es hat eine geringe Steifigkeit, bis es zur gegenseitigen Anlage der beiden Druckelemente 28, 30 kommt. In der Folge erhöht sich die Steifigkeit stark und eine weitere Zugbelastung bewirkt eine Deformation des Elastomers im Bereich der Öffnungen 36, 38 sowie der Druckelemente 28, 30. Die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds 10 erhöht sich solange unter Zuglast, bis die Stränge 42, 44 des Schlingenpakets 26 aufgrund der Zugbelastung quasi parallel verlaufen und die von ihnen erzeugte Druckkraft in Querrichtung gegen null geht.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kraftübertragungsglieds 110 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Verglichen mit der mit Bezug auf die 1 und 3 beschriebenen Ausführungsform weist die Ausführungsform gemäß 4 nur ein Druckelement 128 auf, das sich unterbrechungsfrei, d. h. durchgehend im Bereich zwischen den Strängen 142, 144 des Schlingenpakets 126 erstreckt. Das Druckelement 128 erstreckt sich quer zur Richtung der Längsachse L durch die Ausnehmung 140.
5 zeigt eine Schnittansicht eines Kraftübertragungsglieds 110 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist das Druckelement 128 im Bereich des größten Abstands A zwischen den Strängen 142, 144 des Schlingenpakets 226 angeordnet, d. h. im Bereich der Knickstellen 146, 148 der Stränge 142, 144.
Wird das elastische Kraftübertragungselement 110 mit einer Zugkraft belastet, nähern sich die Stränge 142, 144 aneinander an und deformieren mit der durch die Annäherung entstehenden Querkraft den Elastomerkörper 112 im Bereich der Öffnungen 136, 138, bis die Druckkraft von dem Druckelement 128 aufgenommen wird. Da das Druckelement 128 die von den Strängen 142, 144 erzeugte Druckkraft unter einer Deformation nach Maßgabe seiner Druckbelastung aufnehmen kann, erhöht sich die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds 100 progressiv. Die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds 100 erhöht sich wiederum solange, bis die Stränge 142, 144 des Schlingenpakets 126 aufgrund der Zugbelastung quasi parallel verlaufen und die von ihnen erzeugte Druckkraft gegen null geht.
Die 6 bis 8b zeigen Ansichten eines Kraftübertragungsglieds 210 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Der Aufbau und die Funktionsweise des Kraftübertragungsglieds 210 entsprechen größtenteils dem Aufbau der mit Bezug auf die 1 und 3 beschriebenen ersten Ausführungsform.
Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch die in den Öffnungen 236, 238 angeordneten Buchsen 250 und 252.
Der Aufbau der Buchsen 250 und 252 ist in den 8a und 8b zu erkennen. Die Buchsen 250 und 252 weisen einen rohrförmigen Abschnitt 250a und jeweils zwei plattenförmige Bereiche 250b, 252b auf. Mit ihren Abschnitten 250a und 250b, 252b umgeben die Buchsen 250 und 252 die Stränge 242 und 244 des Schlingenpakets 226 teilweise. Der rohrförmige Abschnitt 250a der Buchsen 250 und 252 ist zwischen den Strängen 242 und 244 angeordnet. Die plattenförmigen Abschnitte 250b, 252b liegen an dem Schlingenpaket 226 an.
9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kraftübertragungsglieds 310 gemäß einer vierten Ausführungsform.
Man erkennt bereits aus 9, dass bei der vierten Ausführungsform keine Druckelemente vorgesehen sind, sondern sich zwischen den Buchsen 318 und 310 lediglich zwei Arme des Elastomerkörpers 312 erstrecken. Die Ausnehmung 340 ist dementsprechend verglichen mit den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen vergrößert ausgebildet ist.
10 zeigt eine Schnittansicht des Kraftübertragungsglieds 310 gemäß der vierten Ausführungsform.
Verglichen mit den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen erkennt man aus 10, dass die gegenüberliegenden Stränge 342, 344 des Schlingenpakets 326 im Bereich zwischen den Buchsen 318, 320 die Ausnehmung 340 zwischen sich festlegen, d. h. es sind bei der Ausführungsform gemäß 2 keine weiteren Komponenten zwischen den Strängen 342, 344 vorgesehen. Die Steifigkeit des elastischen Kraftübertragungsglieds 310 wird dementsprechend nur Von dem in das Elastomer- bzw. Gummimaterial eingebetteten Schlingenpaket 326 und dessen Gestalt mit der vorbestimmen Verformung, d. h. mit den Knickstellen 346, 348 der Stränge 342, 344, bestimmt.
Bei einer Zugbelastung deformieren sich nur die Stränge 342, 344 des Schlingenpakets 326 mit der diese umgebenden Gummimasse elastisch, bis sie im Wesentlichen parallel verlaufen, d. h. einen konstanten Abstand zueinander aufweisen. Mit anderen Worten entsteht bei einer Zugbelastung des Kraftübertragungsglieds 100 durch die mit einer Knickstelle 346, 348 versehenen Stränge 342, 344 eine Querkraft und der Abstand zwischen den Strängen 342, 344 verkleinert sich, bis diese nahezu parallel verlaufen und die Querkraft gegen null geht.
Je kleiner der Abstand A zwischen den Strängen 342, 344 an den Knickstellen 346 und 48 wird, desto kleiner wird auch die entstehende Querkraft. Die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds 310 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung erhöht sich dementsprechend progressiv mit dem kleiner werdenden Abstand A. Anders ausgedrückt, wird mit dem Kraftübertragungsglied 310 ein Kennlinienverlauf für die Steifigkeit mit einem weichen Nulldurchgang und einer starken Progression erreicht.
Die 11 bis 13 zeigen verschiedene Ansichten eines Kraftübertragungsglieds 410 gemäß einer fünften Ausführungsform.
Der einzige Unterschied zu der vierten Ausführungsform besteht in der vorbestimmten Verformung der Stränge 442, 444. Der Abstand zwischen den Strängen 442 und 444 verkleinert sich aufgrund der vorbestimmten Verformung ausgehend von den Buchsen 418 und 420 bis zu einem Bereich mit dem kleinsten Abstand A, in dem die Knickstellen 446 und 448 ausgebildet sind, d. h. der kleinste Abstand A liegt zwischen den Knickstellen 446 und 448 vor.
Bei einer Zugbelastung deformieren sich die Stränge 442, 444 des Schlingenpakets 426 solange elastisch bis sie einen konstanten Abstand zueinander aufweisen. Anders ausgedrückt, werden die Stränge 442, 444 von der Längsachse L weg nach außen verlagert, bis sie zueinander parallel verlaufen.
Die Funktionsweise des Kraftübertragungsglieds 410 ist ansonsten ähnlich der Wirkungsweise der vierten Ausführungsform.
14 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kraftübertragungsglieds 510 gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.
In den Aufnahmeöffnungen 514 und 516 sind Buchsen 518 und 520 angeordnet. In dem Elastomerkörper 512 ist eine Ausnehmung 540 ausgebildet, die sich zentral in dem Elastomerkörper 512 zwischen den Aufnahmeöffnungen 514 und 516 erstreckt.
Andeutungsweise wird bereits in 14 eine vorbestimmte Verformung des Elastomerkörpers 512 in Form einer Aufwölbung 554 ersichtlich Die 15a bis 15c zeigen verschiedene Ansichten der Buchsen 518 und 520 und des die Buchsen 518, 520 umschlingenden Schlingenpakets 526 gemäß der sechsten Ausführungsform.
Die gegenüberliegenden Stränge 542 und 544 des Schlingenpakets 526 sind im Bereich zwischen den Buchsen 518 und 520 jeweils mit einer vorbestimmten Verformung in Form der Aufwölbung 554 und 556 versehen. Die Verformung 554 und 556 erstrecken sich in axialer Richtung der Buchsen 518 und 520.
Die 16a und 16b zeigen eine Draufsicht und eine Seitenansicht des Kraftübertragungsglieds 510.
Insbesondere in 16b erkennt man dabei die Aufwölbung 554 des in 15b gezeigten Schlingenpakets, das in den 16a und 16b im in den Elastomerkörper 512 eingebetteten Zustand gezeigt ist.
In dem Bereich der Verformungen 554, 556 der Stränge 542, 544 sind Druckelemente 528, 530 dargestellt, die sich quer zur Längsachse der Kraftübertragungsvorrichtung 510 erstreckt. Im Fall einer Zugbelastung kann sich das Kraftübertragungsglied 510 über die Druckelemente 528, 530 zur Aufnahme der Druck- bzw. Querkraft an weiteren Komponenten abstützen.
16c zeigt eine Schnittansicht des Kraftübertragungsglieds 510. In der Schnittansicht gemäß 16c erkennt man die Buchsen 518 und 520, die an ihren axialen Enden jeweils Bundbuchsen 522 und 524 aufweisen. Die Bundbuchsen 522, 524 stützen das Schlingenpaket 526 in axialer Richtung der Buchsen 518, 512 ab. Im Bereich zwischen den Buchsen 518 und 520 ist die Verformung 554 sowie das Druckelement 528 erkennbar, das sich in dem nach innen gewölbten Bereich 558 der Aufwölbung 554 befindet.
Bei einer Zugbelastung des Kraftübertragungsglieds 510 wird das Schlingenpaket 526 gestreckt, wodurch sich die Aufwölbungen 554 und 556 der Stränge 542 und 544 des Schlingenpakets 526 verkleinern. Mit anderen Worten, werden bei einer Zugbelastung nur die Stränge 542, 544 des Schlingenpakets 526 zusammen mit der diese umgebenden Gummimasse elastisch deformiert, bis die Stränge 542 und 544 in einen im wesentlichen gestreckten Zustand übergehen. Je mehr sich die Stränge 542, 544 an ihren gestreckten Zustand annähern, desto kleiner wird die entstehende Querkraft. Erreichen die Stränge 542 und 544 ihren nahezu vollständig gestreckten Zustand, gehen die Querkräfte gegen Null. Die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds 510 erhöht sich somit progressiv mit den kleiner werdenden Aufwölbungen 554 und 556, bis schließlich ein gestreckter Zustand der Stränge 542, 544 erreicht wird, in dem die Steifigkeit am größten ist.
17 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kraftübertragungsvorrichtung 610 gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.
Die Kraftübertragungsvorrichtung 610 weist zwei Kraftübertragungsglieder 510a und 510b gemäß der mit Bezug auf die 14 bis 16c beschriebenen Ausführungsform der Erfindung auf.
Die Kraftübertragungsvorrichtung 610 umfasst dementsprechend zwei Kraftübertragungsglieder 510a und 510b, die derart angeordnet sind, dass sich ihre jeweiligen Aufwölbungen 554a, 556a und 554b in axialer Richtung der Buchsen 518a, 520a und 518b, 520b in entgegengesetzter Richtung erheben. Der Aufbau der Kraftübertragungsglieder 510a und 510b entspricht dem mit Bezug auf die 14 bis 16c beschriebenen Aufbau der Kraftübertragungsglieder 510.
Die beiden Kraftübertragungsglieder 510a und 510b werden jeweils mit ihren Aufwölbungen 554a, 556a und 554b derart angeordnet, dass die entsprechenden Druckelemente 530a, 528a, 528b, 530b im Bereich des größten Abstands A zwischen den Schlingenpaketen 526a, 526b der Kraftübertragungsglieder 510a und 510b einander gegenüberliegen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Aufwölbungen 554a, 556a, 554b und 556b in axialer Richtungen entgegengesetzt gewölbt sind. Dabei sind die Druckelemente 528a, 530a, 528, 530b an dem nach innen gewölbten Abschnitt des Elastomerkörpers 512a, 512b, bzw. der Schlingenpakete 526a und 526b angeordnet.
Bei einer Zugbelastung der Kraftübertragungsvorrichtung 610 werden die Schlingenpakete 526a und 526b gestreckt und der Abstand A zwischen den Strängen 542a, 544a, 542b, 544b der Schlingenpakete 526a, 526b verkleinert sich. Dadurch nähern sich die Druckelemente 528a, 530a, 528b, 530b solange aneinander an, bis ihre entsprechenden Anlageflächen 532a 534b aneinander in Anlage gelangen. Liegen die Anlageflächen 532, 534 der entsprechenden Druckelemente 528a, 530a, 528b, 530b aneinander an, kommt es zu einer progressiven Erhöhung der Steifigkeit und die Elastomerkörper 512a und 512b deformieren sich weiter, indem die von den sich Zuglast bedingt paarweise einander annähernden Strängen 542a, 542b und 544a, 544b erzeugte Druckkraft von den Druckelemente 528, 530 unter elastischer Deformation aufgenommen wird. Mit anderen Worten ist die Kraftübertragungsvorrichtung 610 bei geringer Zugbelastung relativ ”weich” bis es zur gegenseitigen Anlage der Druckelemente 528a, 530a, 528b, 530b kommt. Die Steifigkeit der Kraftübertragungsanordnung 610 erhöht sich dementsprechend solange unter Zuglast, bis die entsprechenden Stränge 542a, 544b und 542a, 542b der Schlingenpakete 526a und 526b aufgrund der Zugbelastung quasi parallel verlaufen und die von ihnen erzeugte Querkraft in Querrichtung gegen Null geht.
20 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kraftübertragungsglieds 710 gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung.
In 20 erkennt man bereits, dass in dem Elastomerkörper 712 eine weitere Ausnehmung 760 vorgesehen ist, die sich quer zur axialen Richtung der Buchsen 718, 720 durch den Elastomerkörper 712 erstreckt. Die Ausnehmung 760 ist zwischen den Verformungen 754a, 756a und 756b ausgebildet,
Die 21a bis 21c zeigen verschiedene Ansichten des Schlingenpakets 726, das die Buchsen 718, 720 im Umschlingungsbereich U umschlingt und von den Bundbuchsen 722 und 724 in axialer Richtung abgestützt wird.
Insbesondere die 21b und 21c zeigen des Teilstränge 742a und 744a, 744b des Schlingenpakets 726 im Bereich zwischen den Buchsen 718 und 720, d. h. die Stränge 742, 744 des Schlingenpakets 726 werden im Bereich zwischen den Buchsen 718, 720 in einzelne Teilstränge 742a und 744a, 744b aufgeteilt. Die Teilstränge 742a, 744a und 744b weisen jeweils eine Aufwölbung 754a und 754b sowie 756a und 756b auf. Die Teilstränge 742a, 744a und 744b die jeweils in axialer Richtung der Buchsen 718, 720 in entgegengesetzter Richtung aufgewölbt sind. Mit anderen Worten legen die Teilstränge 742a, 742b, 744a, 744b einen Abstand A zwischen sich fest.
Im Bereich zwischen den Buchsen 718 und 720 sind die Teilstränge 742a, 742b, 744a, 744b einzeln in den Elastomerkörper 712 eingebettet, wodurch die Ausnehmung 758 in den Elastomerkörper 712 festgelegt wird.
Die 22a und 22b zeigen eine Draufsicht und eine Vorderansicht des Kraftübertragungsglieds 710.
Bei einer Zugbelastung der Kraftübertragungsglieds 710 werden die vorbestimmt deformierten Teilstränge 742a, 744a, 744b der Stränge 742, 744 des Schlingenpakets 726 elastisch deformiert, bis sie in einen nahezu gestreckten Zustand übergehen. Dadurch wird der Elastomerkörper 712 im Bereich der Ausnehmung 758 solange deformiert, bis die Ausnehmung 760 nahezu aufgehoben wird.
Mit anderen Worten wird die Steifigkeit der Kraftübertragungsvorrichtung 710 zunächst nur über die Stränge 742, 744 des Schlingenpakets 726 bestimmt, d. h. bis die Teilstränge 742a, 744a, 744b einen gestreckten bzw. parallelen Zustand einnehmen. Aufgrund der Streckung der Stränge 742, 744 wird der Elastomerkörper 712 derart deformiert, dass die Ausnehmung 758 nahezu aufgehoben wird und die von Elastomermasse umgebenen Teilstränge 742a, 744a, 744b aneinander anliegen. Dadurch wird die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds progressiv erhöht.
23a zeigt eine Vorderansicht eines elastischen Kraftübertragungssglieds 810 gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung. Das Kraftübertragungsglied 810 entspricht vom Aufbau her weitestgehend den mit Bezug auf die 1 bis 8 beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung.
Im Bereich des Kraftübertragungsglieds 810 zwischen den Buchsen 818 und 820 erkennt man die Ausnehmung 840 in dem gummielastischen Körper 812. In diesem Bereich sind zwischen den Buchsen 818 und 820 die voneinander beabstandeten Druckelemente 828 und 830 angeordnet, die jeweils eine Anlagefläche 832 und 834 aufweisen. Gemäß dieser Ausführungsform bilden die Anlagenflächen 832, 834 die parallel zur Längsachse L verlaufenden Seitenflächen der Ausnehmung 840. Zwischen den beiden Anlagefläche 832 und 840 erstreckt sich die Ausnehmung 840 halbkreisförmig.
In dem Elastomerkörper 812 sind die Öffnungen 836, 838 ausgebildet, die zusammen mit den Druckelementen 828 und 830 die Druckaufnahmeeinrichtung bilden, mittels derer die Steifigkeit des Kraftübertragungsglied bei einer Druckbelastung progressiv erhöht werden kann. Die Öffnung 836, 838 erstrecken sich durch den Elastomerkörper 812 hindurch und sind benachbart zu den Druckelementen 828, 830 ausgebildet.
23b zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A aus 23a. In 23b erkennt man Einlegeteile 854, 856, die im Bereich der Öffnungen 836 und 838 an den Strängen 842 und 844 des Schlingenpakets 826 vorgesehen sind und den Öffnungen 836 und 838 die in 23a gezeigte Kronenform geben.
Bei einer Zugbelastung des Kraftübertragungsglieds 810 wird das Schlingenpaket 826 gestreckt und der Abstand A zwischen den Strängen 842 und 844 des Schlingenpakets 826 verkleinert sich. Dadurch nähern sich die Druckelemente 828, 830 aneinander an, bis sie mit ihren Anlageflächen 832, 834 aneinander in Anlage gelangen. Liegen die Anlageflächen 832, 834 der Druckelemente 828, 830 aneinander an, kann sich der Elastomerkörper 812 im Bereich der Öffnungen 836, 838 nur weiter deformieren, indem die von den sich zuglastbedingt einander annähernden Strängen 842, 844 erzeugte Druckkraft und der Deformation der Druckelemente 828, 830 sowie der Öffnungen 836, 838 aufgenommen wird.
Auf die Einlegeteile 854 und 856 wird mit Bezug auf die 24a und 24b näher eingegangen.
23c zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie B-B aus 23a.
In 23c erkennt man die an den axialen Enden der Buchsen 818, 820 vorgesehene Bundbuchsen 822 und 824, die zur axialen Abstützung des Schlingenpakets 826 vorgesehen sind.
Die 24a und 24b zeigen eine Vorderansicht und perspektivische Ansicht der Buchsen 818, 820 sowie des die Buchsen umschlingende Schlingenpakets 826 mit den daran angeordneten Einlegeteilen 854 und 856.
Die Einlegeteile 854 und 856 werden ebenso wie die Buchsen 818, 820, die Bundbuchsen 822, 824 und das Schlingenpaket 826 mit der elastomeren Ummantelung 812 ummantelt (23a).
Die Einlegeteile 854 und 856 weisen zwei plattenförmige Abschnitte 854a, 856a, 856b auf, zwischen denen sich ein leistenförmiger Abschnitt 854c, 856c erstreckt. Mit ihren Abschnitten 854a, 854c sowie 856a, 856b, 856c umgeben die Einlegeteile 854 und 856 der Stränge 842 und 844 des Schlingenpakets 826 teilweise bzw. legen sich an einzelne Flächen des Schlingenpakets 826 an. Die leistenförmige Abschnitte 854c und 856c liegen einander gegenüber und bilden mit ihrer konturierten Oberfläche einen Wandabschnitt der Öffnungen 836 und 838 (23a). Die Einlegeteile 854 und 856 sind im Bereich des größten Abstands A zwischen den Strängen 842 und 844 an dem Schlingenpakete 826 vorgesehen und unterstützen die Übertragung der von dem Schlingenpaket 826 erzeugten Querkraft auf den Elastomerkörper 812 bzw, auf die Druckaufnahmeeinrichtung.
25 zeigt eine Kupplung 1000 zur Drehmomentübertragung zwischen zwei Wellenabschnitten (nicht gezeigt).
Die Kupplung 1000 weist einen ersten Flansch 1002 und einen zweiten Flansch 1004 auf. Der erste Flansch 1002 weist eine Mehrzahl von Befestigungselementen 1006 auf und der zweite Flansch 1004 weist eine Mehrzahl von Befestigungselementen 1008 auf. Ein Befestigungselement 1006 des ersten Flansches 1002 und ein Befestigungselement 1008 des zweiten Flansches 1004 sind über ein Kraftübertragungsglied 10 gemäß einer der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen miteinander verbunden. Die Befestigungselemente 1006, 1008 können dabei Bolzen oder Schrauben sein, die in die Flansche 1002 und 1004 eingeschraubt werden können.
Der erste Flansch 1002 ist sternförmig ausgebildet, wohingegen der zweite Flansch 1004 scheibenförmig ausgebildet ist. Der sternförmig erste Flansch 1002 weist fünf Arme 1010 auf, in die jeweils eine Schraube 1006 eingeschraubt ist.
Zwischen den einzelnen Armen 1010 bzw. in Ausnehmungen oder Rücksprüngen 1012 des ersten Flansches 1002 erkennt man die Schrauben 1008, die mit dem zweiten Flansch 1004 verschraubt sind und in die Rücksprünge 1012 des ersten Flansches hineinragen. In dem zweiten Flansch 1004 sind Ausnehmungen 1014 vorgesehen, in die die mit dem ersten Flansch 1002 verschraubten Befestigungselemente 1006 hineinragen. Die Befestigungselemente 1006 und 1008 des ersten Flansches 1002 und des zweiten Flansches 1004 sind paarweise über ein Kraftübertragungsglied 10 miteinander verbunden. Die Kraftübertragungsglieder 10 werden dabei von Scheiben 1016 an den Schrauben 1008 abgestützt.
Mit der Kupplung 1000 können Achs- oder/und Winkelversätze zwischen den zu verbindenden Wellenabschnitten ausgeglichen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

AT 101387 [0002]

Claims

Elastisches Kraftübertragungsglied (10), insbesondere zur Übertragung von Drehmomenten, mit: – wenigstens zwei Buchsen (318, 320) zum Verbinden mit wenigstens zwei Kraftübertragungskomponenten, und – wenigstens einem in eine Elastormermasse eingebetteten Schlingenpaket (26), das im Bereich zwischen den wenigstens zwei Buchsen (18, 20) wenigstens zwei gegenüberliegende, frei elastisch deformierbare Stränge (42, 44) aufweist, wobei die wenigstens zwei gegenüberliegenden Stränge (42, 44) des wenigstens einen Schlingenpakets (26) im Bereich zwischen den wenigstens zwei Buchsen (18, 20) jeweils mit wenigstens einer vorbestimmten Verformung ausgebildet (46, 48) sind, wobei bei einer Zugbelastung die wenigstens eine vorbestimmte Verformung (46, 48) der wenigstens zwei gegenüberliegenden Stränge (42, 44) derart elastisch deformierbar ist, dass sich die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds (10) bei einer Zugbelastung progressiv erhöht.
Elastisches Kraftübertragungsglied (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei gegenüberliegenden Stränge (42, 44) wenigstens eine derartige Verformung (46, 48) aufweisen, dass sich jeweils ausgehend von einer der Buchsen (18, 20) der Abstand zwischen den Strängen (42, 44) des Schlingenpakets (26) verändert, bis sich in einem Bereich ein vorbestimmter Abstand (A) zwischen den Strängen (42, 44) einstellt.
Elastisches Kraftübertragungsglied (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des vorbestimmten Abstands (A) der größten Abstand zwischen den gegenüberliegenden Strängen (42, 44) des wenigstens einen Schlingenpakets (26) vorliegt.
Elastisches Kraftübertragungsglied (410) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des vorbestimmten Abstandes (A) der kleinste Abstand zwischen den Strängen (442, 444) des Schlingenpakets (426) vorliegt.
Elastisches Kraftübertragungsglied (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in einem Bereich der vorbestimmten Verformung (16, 48), in dem wenigstens zwei Stränge (42, 44) des wenigstens eines Schlingenpakets (26) einen größten Abstand (A) zueinander aufweisen, wenigstens eine Druckaufnahmeeinrichtung (28, 30, 36, 38) angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Druckaufnahmeeinrichtung (28, 30, 36, 38) derart ausgebildet ist, dass sich die Steifigkeit des Kraftübertragungsglieds (10) bei einer Zugbelastung progressiv erhöht.
Elastisches Kraftübertragungsglied (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckaufnahmeeinrichtung (28, 30, 36, 38) wenigstens ein Druckelement (28, 30) aufweist, das sich zumindest abschnittsweise quer zur Längsachse (L) der Kraftübertragungsvorrichtung (10) erstreckt.
Elastisches Kraftübertragungsglied (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckaufnahmeeinrichtung (28, 30, 36, 38) wenigstens eine Öffnung (36, 38) in dem Elastomerkörper (12) umfasst, die zwischen dem wenigstens einem Druckelement (28, 30) und wenigstens einem der beiden Stränge (42, 44) des Schlingenpakets (26) angeordnet ist.
Elastisches Kraftübertragungsglied (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei gegenüberliegenden Stränge (42, 44) im Bereich zwischen den beiden Buchsen (14, 16) an wenigstens einer Stelle (46, 48) einen Abstand (A) zueinander aufweisen, der größer ist als der Durchmesser der Buchsen (14, 16).
Elastisches Kraftübertragungsglied (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckaufnahmeeinrichtung (28, 30) wenigstens zwei Druckelemente (28, 30) aufweist, die bei einer Zugbelastung des Kraftübertragungslieds (10) aneinander anlegen.
Elastisches Kraftübertragungsglied (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Druckelement (26) einstückig mit dem Elastomerkörper (12) der Kraftübertragungsvorrichtung (10) ausgebildet ist.
Elastisches Kraftübertragungsglied (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Kraftübertragungsglied wenigstens zwei Schlingenpakete (26) aufweist, wobei die wenigstens zwei Schlingenpakete (26) derart angeordnet und mit einer vorbestimmten Verformung versehen sind, dass sich der größte Abstand (A) zwischen den Strängen (42, 44) des einen Schlingenpaketes (26) und den Strängen (42, 44) des anderen Schlingenpakets (26) in axialer Richtung der Buchsen (14, 16) einstellt.
Elastisches Kraftübertragungsglied (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Stränge (42, 44) der wenigstens zwei Schlingenpakete (26) jeweils mit einer vorbestimmten Verformung in axialer Richtung der Buchsen (18, 20) versehen sind, wobei die Stränge (42, 44) des einen Schlingenpakets (26) axial in entgegengesetzter Richtung vorbestimmt verformt sind, als die Stränge (42, 44) des jeweils anderen Schlingenpaketes (26).
Elastisches Kraftübertragungsglied (710) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei gegenüberliegende Stränge (742, 744) des wenigstens einen Schlingenpakets (726) im Bereich zwischen den Buchsen (718, 720) jeweils zwei Teilstränge (742a, 742b, 744a, 744b) aufweisen, wobei die Teilstränge (742a, 742b, 744a, 744b) in axialer Richtung der Buchsen (718, 720) entgegengesetzt zueinander verformt sind.
Elastisches Kraftübertragungsglied (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine vorbestimmte Verformung eine Knickstelle (46, 48) mit einem vorbestimmten Knickwinkel aufweisen.
Elastisches Kraftübertragungsglied (510) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine vorbestimmte Verformung eine Krümmung oder Aufwölbung (554, 556) aufweist.
Elastisches Kraftübertragungsglied (310) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Schlingenpaket (326) über wenigstens zwei Bundbuchsen (322, 324) in einer vorbestimmten axialen Position an einer der Buchsen (318, 320) gehalten wird.
Elastische Kraftübertragungsvorrichtung mit wenigstens zwei der Kraftübertragungsvorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 16
Kupplungsvorrichtung (1000) zum Übertragen von Drehmomenten zwischen zwei Wellenabschnitten, mit – einem ersten Flansch (1002), und – einem zweiten Flansch (1004), wobei der erste und der zweite Flansch (1002, 1004) jeweils eine Mehrzahl von Befestigungselementen (1006, 1008) aufweisen, und ein Befestigungselement (1006) des ersten Flansches (1002) und ein Befestigungselement (1008) des zweiten Flansches (1004) über jeweils wenigstens eine Kraftübertragungsglied (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder über wenigstens eine Kraftübertragungsvorrichtung (610) nach Anspruch 18 miteinander verbunden sind.
Kupplungsvorrichtung (1000) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Flansch (1002, 1004) Ausnehmungen (1010, 1012) aufweisen, in die die Befestigungselemente (1006, 1008) des jeweils anderen Flansches (1002, 1004) hineinragen.