DE102014003572A1 - Elastic joint body - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elastischen Gelenkkörper (10) für eine Wellenanordnung zum gelenkigen Verbinden zweier Wellenabschnitte mit einer Mehrzahl von Buchsen (14), wenigstens einem Fadenpaket (18, 20), wenigstens einer Stützeinrichtung (S), die wenigstens ein Bundelemente (16, 24) aufweist, und wenigstens einer elastischen Ummantelung (12), in die das wenigstens eine Fadenpaket (16, 20) die wenigstens eine Stützeinrichtung (S) und die Buchsen (14) zumindest teilweise eingebettet sind. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das wenigstens eine Bundelement (16) wenigstens einen sich in radialer Richtung erstreckenden Stützabschnitt (28) und wenigstens einen an den Buchsen anliegenden Befestigungsabschnitt (26) umfasst, wobei der wenigstens eine Befestigungsabschnitt (26) sich beiderseits des Stützabschnitts (28) in axialer Richtung der Buchsen (14) erstreckt.The present invention relates to an elastic joint body (10) for a shaft arrangement for the articulated connection of two shaft sections to a plurality of bushes (14), at least one thread package (18, 20), at least one support device (S) comprising at least one collar element (16, 16). 24), and at least one elastic sheath (12) into which the at least one thread package (16, 20) the at least one support means (S) and the bushes (14) are at least partially embedded. According to the invention, it is provided that the at least one collar element (16) comprises at least one support section (28) extending in the radial direction and at least one attachment section (26) resting against the bushes, wherein the at least one attachment section (26) extends on both sides of the support section (26). 28) in the axial direction of the bushes (14).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elastischen Gelenkkörper für eine Wellenanordnung zum gelenkigen Verbinden zweier Wellenabschnitte mit einer Mehrzahl von Buchsen, wenigstens einem Fadenpaket, wenigstens einer Stützeinrichtung, die wenigstens ein Bundelement aufweist, und wenigstens eine elastische Ummantelung, in die das wenigstens eine Fadenpaket, die wenigstens eine Stützeinrichtung und die Buchsen zumindest teilweise eingebettet sind.The present invention relates to an elastic joint body for a shaft assembly for articulating two shaft sections with a plurality of sockets, at least one thread package, at least one support means having at least one collar element, and at least one elastic sheath into which the at least one thread package, at least a support means and the sockets are at least partially embedded.
Elastische Gelenkkörper dieser Bauart sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden im Allgemeinen als Gelenkscheibe bezeichnet. Eine Gelenkscheibe kommt beispielsweise im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz, um im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zwei Wellenabschnitte drehmomentübertragend miteinander zu verbinden. Die Gelenkkörper bzw. Gelenkscheiben dieser Bauart können bei guten Drehmomentübertragungseigenschaften und langer Lebensdauer kardanische Bewegungen der beiden Wellenabschnitte zueinander und bis zu einem bestimmten Ausmaß auch einen Achsversatz zwischen den beiden Wellenabschnitten wirksam ausgleichen und zusätzlich torsionale Schwingungen dämpfen.Elastic joint bodies of this type are known from the prior art and are generally referred to as a flexible disc. A flexible disc is used, for example, in the drive train of a motor vehicle to connect two shaft sections in the drive train of the motor vehicle to transmit torque. The joint body or joint discs of this type can with good torque transmission properties and long life gimbal movements of the two shaft sections to each other and to a certain extent effectively compensate for an axial offset between the two shaft sections and dampen additional torsional vibrations.
Das Dokument
Die aus dem Stand der Technik bekannten Gelenkscheiben bzw. Gelenkkörper sind hinsichtlich ihrer Lebensdauer und der maximal im Dauerbetrieb übertragbaren Drehmomente schon weitgehend optimiert worden. Dennoch besteht bei derartigen Gelenkkörpern weiterer Bedarf an einer Erhöhung des übertragbaren Drehmoments und einer verbesserten Lebensdauer.The known from the prior art joint discs or joint body have been largely optimized in terms of their life and the maximum torque transmissible in continuous operation. Nevertheless, with such joint bodies, there is a further need for an increase in the transmittable torque and an improved service life.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gelenkkörper der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, mit dem höhere Drehmomente übertragen und die Lebensdauer des Gelenkkörpers erhöht werden kann.It is an object of the present invention to provide a joint body of the type described, with which higher torques can be transmitted and the life of the joint body can be increased.
Diese Aufgabe wird durch einen elastischen Gelenkkörper mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an elastic joint body having the features of patent claim 1.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den beigefügten abhängigen Ansprüchen angegeben.Further embodiments of the invention are indicated in the appended dependent claims.
Bei dem elastischen Gelenkkörper gemäß der Erfindung weist das wenigstens eine Bundelement wenigstens einen sich in radialer Richtung erstreckenden Stützabschnitt und wenigstens einen an den Buchsen anliegenden Befestigungsabschnitt auf. Der Befestigungsabschnitt erstreckt sich beiderseits des Stützabschnitts in axialer Richtung der Buchsen.In the elastic joint body according to the invention, the at least one collar element has at least one support section extending in the radial direction and at least one attachment section resting against the bushes. The attachment portion extends on both sides of the support portion in the axial direction of the sockets.
Der Stützabschnitt des Bundelements dient zur Abstützung bzw. zur axialen Führung des wenigstens einen Fadenpakets an einer der Buchsen. Über den Befestigungsabschnitt wird das Bundelement an einer der Buchsen gehalten. Der sich beiderseits des Stützabschnitts in axialer Richtung der Buchsen erstreckende Befestigungsabschnitt kann Kippbewegungen und ähnliche Bewegungen des Bundelements verhindern, so dass das Bundelement auch bei hohen Belastungen das Fadenpaket optimal abstützen kann. Durch diese verbesserte Abstützung des Bundelements aufgrund des sich beiderseits des Stützabschnitts in axialer Richtung erstreckenden Befestigungsabschnitts können höhere maximale Drehmomente übertragen und die Lebensdauer des elastischen Gelenkkörpers gemäß der Erfindung verbessert werden. Anders ausgedrückt, hält der sich beiderseits des Stützabschnitts erstreckende Befestigungsabschnitt das Bundelement in seiner vorbestimmten Position. Dies führt dazu, dass die abzustützenden Fadenpakete ebenfalls ihre Soll-Position und auch ihren Soll-Querschnitt einhalten, was der Lebensdauer des Gelenkkörpers und seiner Drehmomentaufnahmefähigkeit zuträglich ist. Der im Wesentlichen rohrförmige Stützabschnitt ist dementsprechend in einem zentralen Bereich des Befestigungsabschnitts vorgesehen, d. h. der Stützabschnitt ist nicht wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, an einem axialen Ende des Befestigungsabschnitts vorgesehen.The support portion of the collar element serves to support or for the axial guidance of the at least one thread package on one of the sockets. About the attachment portion, the collar member is held on one of the sockets. The fastening section extending on both sides of the support section in the axial direction of the bushings can prevent tilting movements and similar movements of the collar element, so that the collar element can optimally support the thread package even at high loads. Due to this improved support of the collar element due to the fastening section extending on both sides of the support section in the axial direction, higher maximum torques can be transmitted and the service life of the elastic joint body according to the invention can be improved. In other words, the attachment portion extending on either side of the support portion holds the collar member in its predetermined position. As a result, the thread packages to be supported also comply with their desired position and also their desired cross-section, which is beneficial for the life of the joint body and its torque absorption capability. The substantially tubular support portion is accordingly provided in a central region of the attachment portion, i. H. the support portion is not known from the prior art, provided at an axial end of the attachment portion.
Ein Fadenpaket wird aus einer Mehrzahl von Wicklungen eines endlosen Fadens oder mehrerer Fäden gebildet. Ein Fadenpaket kann laschenförmig ausgebildet sein. Die elastische Ummantelung kann eine Ummantelung aus einem Elastomer, einem Gummi, einem thermoplastischen Elastomer und einem Silikon sein.A thread package is formed from a plurality of turns of an endless thread or a plurality of threads. A thread package may be formed tab-shaped. The elastic sheath may be a sheath of an elastomer, a rubber, a thermoplastic elastomer and a silicone.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der wenigstens eine Befestigungsabschnitt wenigstens zwei sich in axialer Richtung erstreckende Teilabschnitte umfassen, zwischen denen der wenigstens eine Stützabschnitt in radialer Richtung vorsteht. Dabei kann der wenigstens eine Stützabschnitt derart an dem wenigstens einen Befestigungsabschnitt ausgebildet sein, dass der wenigstens eine Stützabschnitt abhängig von der axialen Erstreckung des Befestigungsabschnitts im Wesentlichen mittig von dem Befestigungsabschnitt in radialer Richtung vorsteht. According to one embodiment of the invention, the at least one attachment portion may comprise at least two axially extending portions, between which the at least one support portion protrudes in the radial direction. In this case, the at least one support section may be formed on the at least one fastening section in such a way that the at least one support section protrudes in the radial direction in the middle of the mounting section, depending on the axial extension of the fastening section.
Das wenigstens eine Bundelement kann derart ausgebildet sein, dass der wenigstens eine Befestigungsabschnitt kontinuierlich in den wenigstens einen Stützabschnitt übergeht. Der Befestigungsabschnitt weist eine vorbestimmte Erstreckung in axialer Richtung auf. Ausgehend von dieser vorbestimmten axialen Erstreckung bzw. ausgehend von den beiden axialen Enden des Befestigungsabschnitts verringert sich die axiale Erstreckung des Befestigungsabschnitts kontinuierlich bis der Befestigungsabschnitt in den im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildeten Stützabschnitt übergeht.The at least one collar element can be designed such that the at least one fastening section merges continuously into the at least one support section. The attachment portion has a predetermined extent in the axial direction. Starting from this predetermined axial extent or starting from the two axial ends of the fastening section, the axial extension of the fastening section is reduced continuously until the fastening section merges into the essentially disc-shaped support section.
Wie bereits erwähnt, dient der Befestigungsabschnitt des Bundelements zur Befestigung des Bundelements an einer der Buchsen. Dazu kann der wenigstens eine Befestigungsabschnitt mit seiner Innenumfangsfläche an einer der Buchsen anliegen. Die Bundelemente können beispielsweise auf die Buchsen aufgepresst, jedoch auch andersartig an den Buchsen befestigt werden.As already mentioned, the attachment portion of the collar element is used for fastening the collar element to one of the bushings. For this purpose, the at least one attachment portion may abut with its inner circumferential surface on one of the bushes. For example, the collar elements can be pressed onto the bushings, but they can also be fastened differently to the bushes.
Die wenigstens eine Stützeinrichtung kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung axial äußere Bundelemente und wenigstens ein axial zwischen den äußeren Bundelementen liegendes inneres Bundelement aufweisen. Die axial äußeren Bundelemente sind an den axialen Endbereichen der Buchsen vorgesehen und bilden den axialen Abschluss der Stützeinrichtung. Ferner sichern die axial äußeren Bundelemente das wenigstens eine Fadenpaket an der Buchse. Das wenigstens eine innere Bundelement kann ein Bundelement sein, das einen sich beiderseits des wenigstens einen Stützabschnitts in axialer Richtung der Buchsen erstreckenden Befestigungsabschnitt aufweist. Das wenigstens eine innere Bundelement kann zwischen zwei Fadenpaketen angeordnet sein. An das wenigstens eine Bundelement legen sich zwei Fadenpakete an, die über das wenigstens eine Bundelement und eines der axial äußeren Bundelemente an den Buchsen gehalten und abgestützt werden. Die beiden Fadenpakete legen sich in diesem Fall an den Stützabschnitt und auch an den sich beiderseits des Stützabschnitts in axialer Richtung erstreckenden Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Bundelements an, d. h. auch der sich beiderseits des Stützabschnitts erstreckende Befestigungsabschnitt steht mit zwei Fadenpaketen in Kontakt.According to a development of the invention, the at least one support device can have axially outer collar elements and at least one inner collar element lying axially between the outer collar elements. The axially outer collar members are provided at the axial end portions of the bushes and form the axial termination of the support means. Furthermore, the axially outer collar elements secure the at least one thread package to the bushing. The at least one inner collar element may be a collar element which has a fastening section extending on both sides of the at least one support section in the axial direction of the bushes. The at least one inner collar element can be arranged between two thread packages. At the at least one collar element put on two thread packages, which are held and supported on the bushes via the at least one collar element and one of the axially outer collar elements. In this case, the two thread packages lie against the support section and also against the fastening section of the at least one collar element which extends in the axial direction on both sides of the support section, ie. H. Also extending on both sides of the support portion mounting portion is in contact with two thread packages.
Das wenigstens eine innere Bundelement kann unabhängig von der Position der äußeren Bundelemente an der Buchse positionierbar sein. Aufgrund seiner Gestalt mit dem sich beiderseits des Stützabschnitts in axialer Richtung erstreckenden Befestigungsabschnitt kann das wenigstens eine Bundelement in einer vorbestimmten Position an der Buchse angebracht werden, ohne dass die Position der axial äußeren Bundelemente berücksichtigt werden muss. Das Bundelement erzielt durch den sich beiderseits des Stützabschnitts in axialer Richtung erstreckenden Befestigungsabschnitts bereits eine sehr gute Abstützungswirkung, so dass keine weitere Abstützung des Bundelements beispielsweise durch die axial äußeren Bundelemente notwendig ist.The at least one inner collar element can be positioned independently of the position of the outer collar elements on the bushing. Due to its shape with the attachment portion extending on both sides of the support portion in the axial direction, the at least one collar member can be attached to the bush in a predetermined position without having to consider the position of the axially outer collar members. The collar element achieves a very good support effect by the fastening section which extends in the axial direction on both sides of the support section, so that no further support of the collar element is necessary, for example, by the axially outer collar elements.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann eine der Buchsen von zwei Fadenpaketen umschlungen werden. Zwei benachbarte Buchsen werden von einem Fadenpaket umschlungen, um eine Drehmomentübertragung zwischen den der Abtriebsseite zugeordneten Buchsen und den der Antriebsseite zugeordneten Buchsen zu gewährleisten. Eines der Fadenpakete wird dabei auf Schub und das jeweils andere Fadenpaket auf Zug beansprucht. Wird eine Buchse von zwei Fadenpaketen umschlungen, benötigt der Gelenkkörper gemäß dieser Ausführungsform relativ wenig Bauraum. Das wenigstens eine axial innere Bundelement kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung derart angeordnet sein, dass sich der Abstand zwischen einem der axialen äußeren Bundelemente und dem wenigstens einen axial inneren Bundelement von dem Abstand des wenigstens einen axial inneren Bundelements und einem weiteren axial äußeren Bundelement unterscheidet. Die beiden axial äußeren Bundelemente können den Abschluss der Stützeinrichtung in axialer Richtung bilden. Anders ausgedrückt, sind zwischen den axial äußeren Bundelementen und dem wenigstens einen inneren Bundelement zwei Fadenpakete angeordnet, die sich im Querschnitt unterscheiden, d. h. das innere Bundelement ist nicht mittig zwischen den beiden axial äußeren Bundelementen angeordnet. Ein Gelenkkörper gemäß dieser Ausführungsform benötigt wenig Bauraum, und ist kostengünstig herzustellen, da weniger Material für elastische Ummantelung benötigt wird. Dennoch können mit einem derartigen Gelenkkörper sehr hohe Drehmomente übertragen werden, wobei der Gelenkkörper gleichzeitig eine verbesserte Lebensdauer aufweist.According to one embodiment of the invention, one of the jacks can be wrapped by two thread packages. Two adjacent bushes are wrapped by a thread package to ensure a torque transfer between the output side associated sockets and the drive side associated sockets. One of the thread packages is claimed to thrust and the other thread package to train. If a bush is looped around by two thread packages, the joint body according to this embodiment requires relatively little installation space. The at least one axially inner collar element may be arranged according to an embodiment of the invention such that the distance between one of the axial outer collar elements and the at least one axially inner collar element differs from the distance of the at least one axially inner collar element and a further axially outer collar element. The two axially outer collar elements can form the conclusion of the support device in the axial direction. In other words, two thread packages are arranged between the axially outer collar elements and the at least one inner collar element, which differ in cross-section, ie. H. the inner collar element is not arranged centrally between the two axially outer collar elements. A joint body according to this embodiment requires little space, and is inexpensive to produce, since less material is required for elastic sheathing. Nevertheless, very high torques can be transmitted with such a joint body, wherein the joint body simultaneously has an improved life.
Alternativ kann eine der Buchsen von drei Fadenpaketen umschlungen werden. In diesem Fall wird eines der Fadenpakete hauptsächlich auf Zug und die beiden anderen Fadenpakete hauptsächlich auf Schub beansprucht.Alternatively, one of the sockets can be looped around by three thread packages. In this case, one of the thread packages is mainly on train and the two other thread packages mainly stressed on thrust.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können die axial äußeren Bundelemente im Querschnitt L-förmig, scheibenförmig, oder im Querschnitt U-förmig ausgebildet sein. Es sind jedoch auch andere Ausführungen der Bundelemente denkbar.According to one embodiment of the invention, the axially outer collar elements in cross-section L-shaped, disc-shaped, or in cross-section U-shaped. However, other embodiments of the collar elements are conceivable.
Die Bundelemente können derart ausgebildet sein, dass sie auf einer Buchse gleiten können. Ferner können die Bundelemente derart ausgebildet sein, dass sie in eine vorbestimmte Lage relativ zur Achse der Buchsen kippen können. Anders ausgedrückt, können die Bundelemente derart ausgebildet sein, dass sie einen vorbestimmten Winkel zur Mittelachse der Buchsen einnehmen. Insbesondere die axial innenliegenden Bundelemente können mit ihrem Befestigungsabschnitt derart ausgebildet sein, dass sie auf der Buchse gleiten oder einen vorbestimmten Winkel zur Mittelachse der Buchsen einnehmen können.The collar elements can be designed so that they can slide on a socket. Furthermore, the collar elements can be designed such that they can tilt into a predetermined position relative to the axis of the bushes. In other words, the collar members may be configured to assume a predetermined angle to the central axis of the bushes. In particular, the axially inner collar elements may be formed with its attachment portion such that they can slide on the sleeve or occupy a predetermined angle to the central axis of the sockets.
Der elastische Gelenkkörper gemäß der Erfindung kann eine Gelenkscheibe sein.The elastic joint body according to the invention may be a flexible disc.
Der elastische Gelenkkörper der Erfindung kann ferner eine Kupplungslasche sein.The elastic joint body of the invention may further be a coupling tab.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem elastischen Gelenkkörper der voranstehend beschriebenen Art.The present invention further relates to a drive train for a motor vehicle with an elastic joint body of the type described above.
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es stellen dar:Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. They show:
Die Buchsen
Die Teilabschnitte
Da sich der Befestigungsabschnitt
Die Fadenpakete
Die axial inneren Bundelemente
In
In der Schnittansicht gemäß
Im Folgenden wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Für gleichartige oder gleichwirkende Komponenten werden dieselben Bezugszeichen verwendet wie bei der voranstehend beschriebenen Ausführungsform, nur mit einer weiteren Ziffer vorangestellt.In the following, a further embodiment of the invention will be described. For identical or equivalent components, the same reference numerals are used as in the embodiment described above, preceded only by a further digit.
Der Gelenkkörper
Die Buchsen
Die axial inneren Bundelemente
Die axialen Teilabschnitte
In
Die axial äußeren Bundelemente
Die Buchsen
Die axial äußeren Bundelemente
Das axial innere Bundelement
Verglichen mit den beiden voranstehend beschriebenen Ausführungsformen weist der Gelenkkörper
Die Fadenpakete
Die
In den
In
In
In
Der Befestigungsabschnitt
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