DE102014016829A1

DE102014016829A1 - Elastischer Gelenkkörper

Info

Publication number: DE102014016829A1
Application number: DE102014016829.8A
Authority: DE
Inventors: Bernd Scheper; Marian Kynast; Joachim Reihle; Marc Brandl
Original assignee: SGF Sueddeutsche Gelenkscheibenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: SGF Sueddeutsche Gelenkscheibenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2015-05-21
Also published as: DE202013010525U1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elastischer Gelenkkörper (10) für eine Wellenanordnung zum gelenkigen Verbinden zweier Wellenabschnitte mit – einer Mehrzahl von Buchsen (14), – wenigstens einem Fadenpaket (20), – wenigstens einer zur axialen Führung des wenigstens einen Fadenpakets (20) angeordneten Stützeinrichtung (26), und – wenigstens einer elastischen Ummantelung (12), in die das wenigstens eine Fadenpaket (20) zumindest teilweise eingebettet ist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass sich das wenigstens eine Fadenpaket (20) vollständig in einem Bereich (FB) zwischen zwei Buchsen (14) erstreckt, wobei das wenigstens eine Fadenpaket (20) die Stützeinrichtungen (26) von benachbarten Buchsen (14) verbindet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elastischen Gelenkkörper für eine Wellenanordnung zum gelenkigen Verbinden zweier Wellenabschnitte. Der elastische Gelenkkörper weist eine Mehrzahl von Buchsen, wenigstens ein Fadenpaket, wenigstens eine zur axialen Führung des wenigstens einen Fadenpakets angeordnete Stützeinrichtung, und eine elastische Ummantelung auf, in die das wenigstens eine Fadenpaket zumindest teilweise eingebettet ist.
Elastische Gelenkkörper dieser Bauart sind bereits 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 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 Drehschwingungen dämpfen.
Das Dokument DE 10 2008 047 596 A1 offenbart eine derartige aus dem Stand der Technik bekannte Gelenkscheibe, die eine Mehrzahl von Buchsen umfasst. Die Buchsen sind in Umfangsrichtung in vorbestimmten Winkelabständen bezüglich einer Mittelachse des Gelenkkörpers angeordnet. Bei dieser Gelenkscheibe ist eine Mehrzahl von Schlingenpaketen vorgesehen, wobei jedes Schlingenpaket jeweils zwei benachbarte Buchsen umschlingt und jede Buchse von mehreren Schlingenpaketen umschlungen wird, von denen eines im Fall einer Drehmomentübertragung über die Wellenabschnitte auf Zug belastbar ist und die anderen in einem auf Schub belasteten Bereich angeordnet sind. Zur axialen Führung der Mehrzahl der Schlingenpakete ist an einer Buchse eine Stützeinrichtung angeordnet. Die Schlingenpakete, die Stützeinrichtungen und die Buchsen sind in eine gummielastische Ummantelung eingebettet.
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 weiterer Bedarf an einer Verringerung des für derartige Gelenkkörper benötigten Bauraums bei zumindest gleichbleibenden maximal übertragbaren Drehmomenten. Gerade im Bereich von Kraftfahrzeugantriebsträngen steht im modernen Fahrzeugbau nur noch sehr wenig Bauraum zur Verfügung, um beispielsweise die Getriebeausgangswelle mit einem weiteren Wellenabschnitt des Antriebsstrangs zu verbinden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gelenkkörper der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, der bei verringertem Bauraumbedarf relativ hohe Drehmomente übertragen kann.
Diese Aufgabe wird durch einen elastischen Gelenkkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung kommen in den beigefügten abhängigen Ansprüchen zum Ausdruck.
Bei dem elastischen Gelenkkörper gemäß der Erfindung erstreckt sich das wenigstens eine Fadenpaket vollständig in einem Bereich zwischen zwei Buchsen. Dabei verbindet das wenigstens eine Fadenpaket die Stützeinrichtungen von benachbarten Buchsen.
Das wenigstens eine Fadenpaket umschlingt dementsprechend benachbarte Buchsen der Mehrzahl der Buchsen nicht, sondern steht ausschließlich mit den Stützeinrichtungen der benachbarten Buchsen in Verbindung. Da das wenigstens eine Fadenpaket erfindungsgemäß die Buchsen nicht umschlingt, kann das wenigstens eine Fadenpaket verglichen mit dem Stand der Technik erheblich kleiner ausgebildet werden, und dennoch die gleichen bzw. verbesserte Drehmomentübertragungseigenschaften bereitstellen.
Ein Fadenpaket wird aus einer Mehrzahl von Wicklungen eines endlosen Fadens oder mehrerer Fäden gebildet. Ein Fadenpaket kann laschenförmig ausgebildet sein. Im Zusammenhang mit der Erfindung kann sich demnach ein laschenförmiges Fadenpaket vollumfänglich in einem Bereich der elastischen Ummantelung zwischen zwei Buchsen erstrecken.
Der Gelenkkörper gemäß der Erfindung benötigt aufgrund der Erstreckung des wenigstens einen Fadenpakets in einen Bereich, der sich zwischen zwei benachbarten Buchsen befindet, und die über das wenigstens eine Fadenpaket hergestellte Verbindung zwischen den Stützeinrichtungen an benachbarten Buchsen weniger Bauraum. Dies gilt insbesondere für den Bauraum in axialer Richtung der Buchsen.
Da der erfindungsgemäße Gelenkkörper durch den voranstehend beschriebenen Aufbau kleiner baut, wird entsprechend auch weniger Material zur Bildung der elastischen Ummantelung benötigt, in die die Fadenpakete, die Buchsen und die Stützeinrichtungen eingebettet sind. Weniger Bedarf an Material für die elastische Ummantelung ist gleichbedeutend mit weniger Kosten für die Herstellung bzw. das Material. Der elastische Gelenkkörper weist ausschließlich Fadenpakete auf, die sich vollständig in dem Bereich zwischen zwei Buchsen erstrecken. Der elastische Gelenkkörper umfasst dementsprechend keine Fadenpakete, die benachbarte Buchsen umschlingen.
Die elastische Ummantelung kann eine Ummantelung aus einem Elastomer, einem Gummi, einem thermoplastischen Elastomer und einem Silikon sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die wenigstens eine Stützeinrichtung wenigstens ein Befestigungsmittel zur Befestigung des wenigstens einen Fadenpakets an der Stützeinrichtung aufweisen. Das wenigstens eine Fadenpaket kann dabei das wenigstens eine Befestigungsmittel umschlingen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das wenigstens eine Fadenpaket die Befestigungsmittel der Stützeinrichtungen von benachbarten Buchsen zur kraftübertragenden Verbindung dieser Buchsen umschlingen.
Die wenigstens eine Stützeinrichtung kann wenigstens ein Bundelement aufweisen. Das wenigstens eine Bundelement kann vorzugsweise an einem der axialen Enden einer der Buchsen angeordnet sein und zur Führung des Fadenpakets dienen. Die Bundelemente können dabei kragenförmig, d. h. mit einem an der Buchse anliegenden Abschnitt und einem Flanschabschnitt, scheibenförmig oder andersartig ausgebildet sein. Die Stützeinrichtung kann wenigstens ein Bundelement an jedem der axialen Enden der Buchse aufweisen, so dass die Bundelemente den Querschnitt des wenigstens einen Fadenpakets in axialer Richtung der Buchsen zwischen sich einschließen bzw. die Bundelemente an den axialen Enden des wenigstens einen Fadenpakets anliegen.
Das wenigstens eine Befestigungsmittel kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit dem wenigstens einen Bundelement verbunden sein.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das wenigstens eine Bundelement wenigstens einen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme der Buchsen und wenigstens einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung des wenigstens einen Fadenpakets über das wenigstens eine Befestigungsmittel aufweisen.
Zur Befestigung des wenigstens einen Fadenpakets kann gemäß einer Ausführungsform das wenigstens eine Befestigungsmittel in wenigstens einer Öffnung an dem wenigstens einen Befestigungsabschnitt aufgenommen sein.
Die Stützeinrichtung bzw. das eine Bundelement dient zur Kopplung benachbarter Buchsen über das wenigstens eine Fadenpaket. Jede Buchse des Gelenkkörpers kann zumindest zwei benachbarte Buchsen aufweisen, mit denen sie über Fadenpakete direkt oder indirekt über die Stützeinrichtung verbunden werden muss. Dementsprechend können an dem Bundelement zwei Befestigungsabschnitte ausgebildet sein, um die Buchse jeweils mit den beiden benachbarten Buchsen über das wenigstens eine Fadenpaket verbinden zu können. In diesem Zusammenhang kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Bundelement zwei Befestigungsabschnitte aufweist, die um einen vorbestimmten Winkel zueinander versetzt sind. Der Winkel der beiden Befestigungsabschnitte zueinander kann beispielsweise zwischen 60° und 180° liegen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stützeinrichtungen von benachbarten Buchsen über zwei nebeneinander angeordnete Fadenpakete verbunden sind, wobei die beiden Fadenpakete vollständig in einen Bereich der elastischen Ummantelung eingebettet sind, der sich zwischen zwei Buchsen befindet.
Sämtliche Fadenpakete des elastischen Gelenkkörpers können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in Umfangsrichtung des Gelenkkörpers in einer Flucht liegen. Da bei dem Gelenkkörper sämtliche Fadenpakete in Umfangsrichtung in einer Flucht angeordnet werden können, d. h. auf demselben ”radialen Niveau”, benötigt der Gelenkkörper im Vergleich mit den aus dem Stand der Technik bekannten Gelenkkörpern relativ wenig Bauraum in axialer Richtung der Buchsen.
Vorzugsweise kann das wenigstens eine Befestigungsmittel ein, insbesondere gestufter, Bolzen sein. Der Bolzen kann in seinem Querschnittsprofil rund, oval oder halbkreisförmig ausgebildet sein. Der Bolzen kann in einer Öffnung in dem wenigstens einen Bundelement der Stützeinrichtung aufgenommen sein. Die Aufnahme des Bolzens kann kraft- oder/und formschlüssig realisiert werden. Die Öffnungen in den Bundelementen werden korrespondierend zum Querschnitt der Bolzen ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform kann innerhalb der Buchsen eine Innenbuchse vorgesehen sein. Die Innenbuchse kann zur Verbindung des Gelenkkörpers mit einem Flansch der zu verbindenden Wellenabschnitte dienen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das wenigstens eine Fadenpaket vollständig in einen Bereich der elastischen Ummantelung eingebettet sein, der sich zwischen zwei Buchsen befindet. Dabei kann das wenigstens eine Fadenpaket die Stützeinrichtungen von benachbarten Buchsen verbinden. Das wenigstens eine Fadenpaket ist vollumfänglich in einem Bereich der elastischen Ummantelung eingebettet, der sich zwischen zwei Buchsen befindet. Der Gelenkkörper gemäß dieser Ausführungsform benötigt aufgrund der Einbettung des wenigstens einen Fadenpakets in einem Bereich, der sich zwischen zwei benachbarten Buchsen befindet, und der über das wenigstens eine Fadenpaket hergestellten Verbindung zwischen den Stützeinrichtungen an benachbarten Buchsen, insbesondere in axialer Richtung weniger Bauraum.
Der Gelenkkörper kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ausschließlich Fadenpakete aufweisen, die jeweils vollständig in einem Bereich der elastischen Ummantelung eingebettet sind, der sich zwischen zwei benachbarten Buchsen befindet.
Der elastische Gelenkkörper kann als Gelenkscheibe ausgebildet sein. In diesem Fall kann die Mehrzahl von Buchsen in Umfangsrichtung in vorbestimmten Winkelabständen bezüglich einer Mittelachse des Gelenkkörpers angeordnet sein.
Alternativ kann der elastische Gelenkkörper als Kupplungslasche, beispielsweise für eine Laschenkupplung, ausgebildet sein. Hier können zwei Buchsen vorgesehen sein, zwischen denen sich vollständig ein Fadenpaket erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform kann die wenigstens eine Stützeinrichtung wenigstens ein Zwischenelement aufweisen. Das wenigstens eine Zwischenelement kann die einen Bolzen umschlingenden Fadenpakete voneinander trennen. Es ist denkbar, dass die Bolzen von benachbarten Stützeinrichtungen jeweils von zwei oder mehr Fadenpaketen umschlungen werden. Das wenigstens eine Zwischenelement kann scheibenförmig ausgebildet sein. Ferner kann das wenigstens eine Zwischenelement den gleichen Querschnitt aufweisen wie die Bundelemente. Das wenigstens eine Zwischenelement kann ähnlich wie die Bundelemente an einer Buchse angeordnet sein. Beispielsweise kann das wenigstens eine Zwischenelement eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme einer Buchse aufweisen.
Das wenigstens eine Zwischenelement kann über das wenigstens eine Befestigungselement mit dem wenigstens einen Bundelement verbunden sein.
Die wenigstens eine Buchse kann plastisch deformierte Endabschnitte aufweisen. Die wenigstens eine Buchse kann plastisch deformiert sein, um eine Verbindung mit der wenigstens einen Stützeinrichtung herzustellen. Die Buchse kann die Stützeinrichtung zwischen ihren plastisch deformierten Enden aufnehmen und die Stützeinrichtung derart an der Buchse sichern.
In den Buchsen können auch abschnittweise Innenbuchsen aufgenommen werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Wellenanordnung, insbesondere einen Kraftfahrzeugantriebstrang, mit einem Gelenkkörper, der die voranstehend beschriebenen Merkmale aufweist.
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es stellen dar:
1 eine perspektivische Ansicht eines Gelenkkörpers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Draufsicht des elastischen Gelenkkörpers gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
3 eine Seitenansicht des elastischen Gelenkkörpers gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
4–7 Schnittansichten des Gelenkkörpers gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
8 eine Draufsicht eines Gelenkkörpers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
9 eine Seitenansicht des Gelenkkörpers gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
10–13 Schnittansichten des Gelenkkörpers gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
14 eine Draufsicht eines Gelenkkörpers gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
15 eine Seitenansicht des Gelenkkörpers gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
16–19 Schnittansichten des Gelenkkörpers gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
20 eine Draufsicht eines Gelenkkörpers gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
21 eine Draufsicht des Grundkörpers des Gelenkkörpers gemäß 20;
22 eine Seitenansicht des Gelenkkörpers gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung;
23–26 Schnittansichten des Gelenkkörpers gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung;
27 eine Draufsicht eines Gelenkkörpers gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
28 eine Seitenansicht des Gelenkkörpers gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung;
29–32 Schnittansichten des Gelenkkörpers gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung;
33 eine Draufsicht eines Gelenkkörpers gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
34 eine Seitenansicht des Gelenkkörpers gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung;
35–38 Schnittansichten des Gelenkkörpers gemäß der sechsten Ausführungsform;
39 eine perspektivische Ansicht eines Gelenkkörpers gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung;
40 eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers des Gelenkkörpers gemäß 39;
41 eine Vorderansicht des Gelenkkörpers gemäß der siebten Ausführungsform;
42 eine Draufsicht des Grundkörpers gemäß 40;
43–47 Schnittansichten des Gelenkkörpers gemäß der siebten Ausführungsform;
48 eine perspektivische Ansicht eines Grundkörpers eines Gelenkkörpers gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung;
49 eine Draufsicht des Gelenkkörpers gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung;
50 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XLIX-XLIX in 49;
51, 52 Ansichten des Grundkörpers des Gelenkkörpers gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung;
53 eine perspektivische Ansicht eines Grundkörpers gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung;
54 eine perspektivische Ansicht des Gelenkkörpers gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung;
55 eine Draufsicht des Gelenkkörpers gemäß 54;
56 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LV-LV in 55;
57, 58 Ansichten des Grundkörpers des Gelenkkörpers gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung;
59 eine Draufsicht eines Gelenkkörpers gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung;
60 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LIX-LIX in 59;
61 eine Draufsicht eines Gelenkkörpers gemäß einer elften Ausführungsform der Erfindung;
62 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXI-LXI in 61;
63 eine Draufsicht eines Gelenkkörpers gemäß der elften Ausführungsform der Erfindung;
64 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXIII-LXIII in 63;
65 eine perspektivische Ansicht eines Gelenkkörpers gemäß einer zwölften Ausführungsform der Erfindung;
66 eine Draufsicht des Gelenkkörpers gemäß der zwölften Ausführungsform der Erfindung;
67 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXVII-LXVII in 66;
68 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXVIII-LXVIII in 66;
69 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXIX-LXIX in 66;
70 eine Seitenansicht des Gelenkkörpers gemäß der zwölften Ausführungsform der Erfindung;
71 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXXI-LXXI in 70;
72 eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers des Gelenkkörpers gemäß der zwölften Ausführungsform der Erfindung;
73 eine Draufsicht des Grundkörpers des Gelenkkörpers gemäß 71;
74 eine perspektivische Ansicht eines Gelenkkörpers gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung;
75 eine Draufsicht des Gelenkkörpers gemäß der dreizehnten Ausführungsform der Erfindung;
76 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXXVI-LXXVI in 75;
77 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXXVII-LXXVII in 75;
78 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXXVIII-LXXVIII in 75;
79 eine Seitenansicht des Gelenkkörpers gemäß der dreizehnten Ausführungsform der Erfindung;
80 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXXX-LXXX in 79;
81 eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers des Gelenkkörpers gemäß der dreizehnten Ausführungsform der Erfindung;
82 eine Draufsicht des Grundkörpers des Gelenkkörpers gemäß 81; und
83 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXXXIII-LXXXIII in 82.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gelenkkörpers gemäß einer ersten Ausführungsform, der allgemein mit 10 bezeichnet ist.
Der Gelenkkörper 10 weist eine gummielastische Ummantelung 12 auf, in die die Buchsen 14 sowie Bundelemente 16 zumindest teilweise eingebettet sind. Innerhalb der Buchsen 14 sind Innenbuchsen 18 vorgesehen, die zur Verbindung des Gelenkkörpers 10 mit einem Flansch (nicht gezeigt) der zu verbindenden Wellenabschnitte (nicht gezeigt) dienen.
2 zeigt eine Draufsicht des Gelenkkörpers 10.
In 2 sind die Buchsen 14, die Bundelemente 16 und die Innenbuchsen 18 erkennbar. Die Buchsen 14 und die Bundelemente 16 sind zumindest teilweise in die gummielastische Ummantelung 12 eingebettet.
3 zeigt eine Seitenansicht des Gelenkkörpers 10.
Die Innenbuchsen 18 ragen in axialer Richtung der Buchsen 14 wechselseitig aus der elastischen Ummantelung 12 heraus, um sicherzustellen, dass der Gelenkkörper 10 nicht mit einem Flansch (nicht gezeigt) der Wellenabschnitte in Berührung kommt.
4 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie II₁-II₁ in 2.
Die Bundelemente 16 sind an den beiden axialen Enden der Buchsen 14 vorgesehen. Die Buchsen 14 nehmen die Innenbuchsen 18 auf, die zur Verbindung mit einem Flansch (nicht gezeigt) eines Wellenabschnitts dienen.
In 4 wird nun deutlich, dass die Bundelemente 16 und die Buchsen 14 zum größten Teil in die gummielastische Ummantelung 12 eingebettet sind.
5 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie II₂-II₂ in 2.
In 5 ist das Fadenpaket 20 erkennbar. Das Fadenpaket 20 umschlingt einen gestuften Bolzen 22, dessen axiale Enden 22 ₁ und 22 ₂ einen verkleinerten Querschnitt verglichen mit dem axial mittleren Teil 22 ₃ des Bolzens 22 aufweisen. Das Fadenpaket 20 umschlingt den mittleren Abschnitt 22 ₃ des Bolzens 22. Die Enden 22 ₁ und 22 ₂ des Bolzens 22 werden in Öffnungen 24 in den Bundelementen 16 aufgenommen. Die Bundelemente 16 bilden eine Stützeinrichtung 26 zur Abstützung und zur Führung des Fadenpakets 20.
6 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie II₃-II₃ in 2.
An den die Innenbuchsen 18 aufnehmenden Buchsen 14 sind die Stützeinrichtungen 26 vorgesehen, die jeweils ein an den axialen Enden der Buchsen 14 vorgesehenes Bundelement 16 umfassen. Die Bundelemente 16 weisen einen Aufnahmeabschnitt 16 ₁ und einen Befestigungsabschnitt 16 ₂ auf. Der Aufnahmeabschnitt 16 ₁ umfasst eine Öffnung 28, die zur Aufnahme der Buchsen 14 dient. Der Befestigungsabschnitt 16 ₂ nimmt die Bolzen 22 auf, und ist dazu mit den Öffnungen 24 versehen. Das Fadenpaket 20 umschlingt die Bolzen 22, um die Stützeinrichtungen 26 benachbarter Buchsen verbinden zu können. Anders ausgedrückt, sind die Buchsen 14 über die von den Bundelementen 16 gebildeten Stützeinrichtungen 26 sowie die Bolzen 22 und das Fadenpaket 20 miteinander verbunden.
Die beiden Bundelemente 16 an den axialen Enden der Buchsen 14 schließen den Querschnitt des Fadenpakets 20 in axialer Richtung zwischen sich ein. Die Bundelemente 16 legen sich an die Enden des Fadenpakets 20 in axialer Richtung der Buchsen 14 an.
Das Fadenpaket 20 erstreckt sich vollumfänglich in einem Bereich FB der elastischen Ummantelung 12, der zwischen benachbarten Buchsen 14 liegt und von diesen Buchsen 14 begrenzt wird. Das Fadenpaket 20 ist an den Stützeinrichtungen 26 über die Bolzen 22 befestigt und umschlingt die Bolzen 22 aber nicht die benachbarten Buchsen 14.
Die Bundelemente 16 sind kragenförmig ausgebildet und weisen an ihrer in axialer Richtung der Buchsen 14 innen liegenden Fläche 30 bzw. an der Öffnung 28 eine Fase 32 aufweisen.
7 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie III-III in 3.
Die Fadenpakete 20 erstrecken sich vollumfänglich in dem Bereich FB der elastischen Ummantelung 12, der zwischen zwei benachbarten Buchsen 14 liegt. Die Fadenpakete 20 umschlingen dazu die Bolzen 22, die an den in 7 nicht gezeigten Stützeinrichtungen (siehe 6) befestigt sind. Der Bereich FB der elastischen Ummantelung 12 erstreckt sich zwischen den Außenumfängen zweier benachbarter Buchsen 14 bzw. wird von den Außenumfängen zweier benachbarter Buchsen 14 begrenzt. Jede der Buchsen 14 ist über die Stützeinrichtungen 26 (5 und 6) und ein Fadenpaket 20 mit ihren beiden benachbarten Buchsen 14 verbunden.
Die Bolzen 22 gemäß dieser Ausführungsform haben einen runden bzw. kreisrunden Querschnitt. Die Buchsen 14 nehmen die Innenbuchsen 18 auf.
Durch die Ausgestaltung wie in 1 bis 7 gezeigt, lassen sich die Abschnitte zwischen den Buchsen 14 schmaler und damit unter Verwendung von weniger Elastomermaterial ausbilden. Dies gilt auch für die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Gleich wirkende oder gleichartige Komponenten werden mit denselben Bezugszeichen versehen, jedoch mit einer weiteren Ziffer vorangestellt.
8 zeigt eine Draufsicht eines Gelenkkörpers 110 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Bei dem Gelenkkörper 110 sind die Buchsen 114 sowie die Bundelemente 116 zumindest teilweise in die gummielastische Ummantelung 112 eingebettet. Die Buchsen 114 nehmen auch bei dieser Ausführungsform die Innenbuchsen 118 auf.
9 zeigt eine Seitenansicht des Gelenkkörpers 110, in der die elastische Ummantelung 112 und die Innenbuchsen 118 erkennbar sind. Die Innenbuchsen 118 ragen in axialer Richtung aus der elastischen Ummantelung 112 heraus.
10 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie VIII₁-VIII₁ in 8.
Die Buchsen 114 nehmen zum einen die Innenbuchsen 118 auf und zum anderen ist die von den Bundelementen 116 gebildete Stützeinrichtung 126 an den Buchsen 114 angebracht.
Die Bundelemente 116 sind scheibenförmig ausgebildet, wobei sie an ihrer in axialer Richtung der Buchsen 114 innen liegenden Fläche 130 eine Fase 132 aufweisen.
11 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie VIII₂-VIII₂ in 8.
Das Fadenpaket 120 umschlingt den mittleren Abschnitt 122 ₃ des Bolzens 122 und wird von den scheibenförmigen Bundelementen 116 geführt. Die Bundelemente 116 bilden die Stützeinrichtung 126, an der über die Bolzen 122 das Fadenpaket 120 befestigt ist. Die Enden 122 ₁ und 122 ₂ des Bolzens 122 mit verkleinertem Querschnitt sind in Öffnungen 124 in den Bundelementen 116 aufgenommen. Die Bundelemente 116, der Bolzen 122 und das Fadenpaket 120 sind in die elastischen Ummantelung 112 eingebettet.
12 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie VIII₃-VIII₃ in 8.
Die Stützeinrichtungen 126 an den Buchsen 114 sind über das Fadenpaket 120 miteinander verbunden. Das Fadenpaket 120 verbindet die Stützeinrichtungen 126 an benachbarten Buchsen 114. Das Fadenpaket 120 umschlingt dazu die Bolzen 122. Die scheibenförmigen Bundelemente 116 schließen zwischen sich den Querschnitt des Fadenpakets 120 in axialer Richtung der Buchsen 114 ein.
In 12 ist ferner erkennbar, dass sich das Fadenpaket 120 in einem Bereich FB der elastischen Ummantelung 112 erstreckt, der vollständig zwischen den beiden benachbarten Buchsen 114 liegt.
13 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie IX-IX in 9.
Die Fadenpakete 120 umschlingen die Bolzen 122, die an Stützeinrichtungen (nicht gezeigt) befestigt sind. Die Buchsen 114 nehmen die Innenbuchsen 118 auf. Die Fadenpakete 120 sind laschenförmig ausgebildet. Die Fadenpakete 120 erstrecken sich vollständig im Bereich FB der elastischen Ummantelung 112 und umschlingen die Buchsen 114 nicht. Der Bereich FB wird von den Außenumfängen zweier benachbarter Buchsen 114 begrenzt. Das Fadenpaket 120 ist vollständig zwischen den Außenumfängen der benachbarten Buchsen 114 in die elastische Ummantelung 112 eingebettet.
Die Bolzen 122 gemäß dieser Ausführungsform sind im Querschnitt rund ausgebildet.
Im Folgenden wird Bezug auf die 14 bis 19 eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die in den 14 bis 19 gezeigte Ausführungsform stimmt weitestgehend mit der mit Bezug auf die 1 bis 7 beschriebenen Ausführungsform überein.
Die Bolzen 222 haben jedoch einen anderen Querschnitt. Dies wird in den 17, 18 und 19 erkennbar.
In den 17 und 18 erscheinen die Bolzen 222 verglichen mit den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen verkleinert.
Der Bolzen 222 (17) weist an seinen Enden 222 ₁ und 222 ₂ einen verkleinerten Querschnitt verglichen mit seinem mittleren Abschnitt 222 ₃ auf.
Der verkleinerte Querschnitt an den Enden 222 ₁ und 222 ₂ der Bolzen 222 erscheint in der Schnittansicht gemäß 18 als Stufe.
In 19 wird nun erkennbar, dass die Bolzen 222 halbkreisförmig ausgebildet sind. Ein halbkreisförmiger Abschnitt 234 wird von den Fadenpaketen 220 umschlungen und der gerade verlaufende Abschnitt 236 hat nur Kontakt mit der elastischen Ummantelung 222. Die Fadenpakete 220 sind in den Bereich FB der elastischen Ummantelung 220 eingebettet.
20 zeigt eine Draufsicht eines Gelenkkörpers 310 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
Der Gelenkkörper 310 umfasst Buchsen 314, Innenbuchsen 318, an den Buchsen 314 vorgesehene Bundelemente 316 und eine elastische Ummantelung 312, in die die vorgenannten Komponenten eingebettet sind.
21 zeigt eine Draufsicht des Grundkörpers des elastischen Gelenkkörpers 310 ohne elastische Ummantelung.
Die Bundelemente 316 weisen einen Aufnahmeabschnitt 316 ₁ und zwei Befestigungsabschnitte 316 ₂, 316 ₃ auf. Der Aufnahmeabschnitt 316 ₁ dient zur Aufnahme der Buchsen 314 und weist dazu Öffnungen 328 auf. In den Befestigungsabschnitten 316 ₂, 316 ₃ sind die Bolzen 322 in Öffnungen 324 aufgenommen.
Die beiden Befestigungsabschnitte 316 ₂ und 316 ₃ sind bezüglich Mittelachsen um einen vorbestimmten Winkel ∝ um die Mittelachse M der Buchsen 314 zueinander versetzt angeordnet. Der vorbestimmte Winkel kann zwischen 60° und 180° liegen. Dies gilt für alle voranstehend und nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen.
Die beiden Befestigungsabschnitte 316 ₂, 316 ₃ sind um einen vorbestimmten Winkel ∝ zueinander versetzt, um eine Buchse 314 mit ihren beiden benachbarten Buchsen 314 verbinden zu können. Ein Fadenpaket 320 erstreckt sich jeweils zwischen einem Befestigungsabschnitt 316 ₂ der einen Buchse 314 und dem Befestigungsabschnitt 316 ₃ der anderen benachbarten Buchse 314, um eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen den Buchsen 314 über die Stützeinrichtungen 326 mit den Bolzen 320 und die Fadenpakete 320 herstellen zu können.
Die Bolzen 322 sind im Querschnitt oval ausgebildet. Die Öffnungen 324 in den Bundelementen 316 sind ebenfalls oval ausgebildet, um die Enden der Bolzen 322 aufnehmen zu können.
22 zeigt eine Seitenansicht des elastischen Gelenkkörpers 310 mit über die – elastische Ummantelung 312 abschnittsweise hinaus ragenden Innenbuchsen 318.
23 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XX₁-XX₁.
In 23 sind die Bundelemente 316 erkennbar, die an den axialen Enden der Buchsen 314 vorgesehen sind. Die Buchsen 314 nehmen die Innenbuchsen 318 auf.
24 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XX₂-XX₂.
Das Fadenpaket 320 umschlingt den ovalen Bolzen 322. Die axialen Enden 322 ₁ und 322 ₂ sind in den ebenfalls oval ausgebildeten Öffnungen 324 aufgenommen.
25 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XX₃-XX₃.
Das Fadenpaket 320 umschlingt die Bolzen 322 zweier benachbarter Stützeinrichtungen 326 zur Verbindung der beiden benachbarten Buchsen 314. Der Querschnitt des Fadenpakets 320 in axialer Richtung der Buchsen 314 ist zwischen den Bundelementen 316 eingeschlossen. Die Bundelemente 316 legen sich an das Fadenpaket 320 an.
26 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXII-XXII in 22.
Im Bereich FB der elastischen Ummantelung 312 zwischen den Buchsen 314 erstreckt sich vollumfänglich das Fadenpaket 320 und umschlingt zwei benachbarte im Querschnitt ovale Bolzen 322.
27 zeigt eine Draufsicht des Gelenkkörpers 410 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
28 zeigt eine Seitenansicht des elastischen Gelenkkörpers 410, wobei die Innenbuchsen 418 wechselseitig abschnittsweise aus der elastischen Ummantelung 412 herausragen.
29 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXVII₁-XXVII₁ gemäß 27.
An den Buchsen 414 sind Stützeinrichtungen 426 vorgesehen, die von Bundelementen 416 an den axialen Enden der Buchsen 414 gebildet werden.
30 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXVII₂-XXVII₂ gemäß 27.
In 30 sind Bolzen 422 und 438 erkennbar, die jeweils von einem Fadenpaket 420 ₁ oder 420 ₂ umschlungen werden. Die Bundelemente 416 bzw. deren Befestigungsabschnitt 416 ist derart ausgebildet, dass zwei Bolzen 420 und 438 in den entsprechenden Öffnungen 424 und 440 aufgenommen werden können. Die Bolzen 422 und 438 weisen jeweils an ihren axialen Enden 422 ₁, 422 ₂ und 438 ₁ und 438 ₂ einen verkleinerten Querschnitt auf, mit dem sie in Öffnungen 424 und 440 in den Bundelementen 416 aufgenommen sind. Die Fadenpakete 420 ₁, 420 ₂ liegen in radialer Richtung des Gelenkkörpers 410 in einer Flucht.
31 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXVII₃-XXVII₃ gemäß 27.
In 31 ist kein Fadenpaket 420 erkennbar, da die Schnittlinie XXVII₃-XXVII₃ gemäß 27 zentral zwischen den beiden parallelen Fadenpaketen 420 verläuft. Dies wird insbesondere aus 27 und der im Folgenden beschriebenen 32 erkennbar.
32 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXVIII-XXVIII in 28.
Im Bereich FB der elastischen Ummantelung 412 zwischen zwei benachbarten Buchsen 414 erstrecken sich die beiden Fadenpakete 420 ₁, 420 ₂, die jeweils zwei Bolzen 422 und 438 umschlingen. Die Fadenpakete 420 ₁, 420 ₂ erstrecken sich ausschließlich zwischen den Buchsen 414 bzw. deren Außenumfängen, aber umschlingen die Buchsen 414 nicht. Die Bolzen 422 haben einen runden Querschnitt.
Die Fadenpakete 420 ₁, 420 ₂ können sich abschnittsweise aneinander anlegen.
33 zeigt eine Draufsicht des Gelenkkörpers 510 gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.
34 zeigt eine Seitenansicht des Gelenkkörpers 510.
35 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXXIII₁-XXXIII₁ in 33.
In 35 sind die an den axialen Enden der Buchsen 514 vorgesehenen Bundelemente 516 sowie die in den Buchsen 514 aufgenommenen Innenbuchsen 518 erkennbar. Die Bundelemente 516 und die Buchsen 514 sind teilweise in die elastische Ummantelung 512 eingebettet.
36 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXXIII₂-XXXIII₂ in 33.
In 36 sind die Bolzen 522 und 538 erkennbar, die von einem einzelnen Fadenpaket 520 umschlungen werden. Die Bolzen 522 und 538 sind in Öffnungen 524 und 540 in dem Befestigungsabschnitt 516 ₂ in den Bundelementen 516 aufgenommen.
37 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXXIII₃-XXXIII₃ in 32.
Das Fadenpaket 520 umschlingt die Bolzen 522 und 538 von Stützeinrichtungen 526 an benachbarten Buchsen 514. Das Fadenpaket 520 ist zwischen den Bundelementen 516 an den axialen Enden der Buchsen 514 eingeschlossen. Die Bolzen 522 und 538 sind gestuft ausgebildet und weisen dementsprechend an ihren axialen Enden 522 ₁, 520 ₂, 538 ₁ und 538 ₂ verkleinerte Querschnitte auf.
38 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXXIV-XXXIV in 34.
Die Bolzen 522, 538 an einer Stützeinrichtung 526 sind mit den Bolzen 522 und 538 einer Stützeinrichtung 526 an einer benachbarten Buchse 514 (36) über ein einziges Fadenpaket 520 verbunden. Das Fadenpaket 520 umschlingt somit die Bolzen 522 und 538.
Die Bolzen 522, 538 haben einen runden Querschnitt.
Die 39 bis 47 zeigen Ansichten eines elastischen Gelenkkörpers gemäß einer siebten Ausführungsform. Die siebte Ausführungsform entspricht weitestgehend der mit Bezug auf die 1 bis 7 beschriebenen ersten Ausführungsform.
Jedoch sind bei der siebten Ausführungsform keine Innenbuchsen vorgesehen, sondern die Buchsen 614, an denen die Bundelemente 616 angebracht sind, verdickt ausgebildet, sodass auf die Innenbuchsen verzichtet werden kann.
Die Schlingenpakete 620 umschlingen wiederum die Bolzen 622 benachbarter Stützeinrichtungen 626.
48 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Grundkörpers gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung.
Der Gelenkkörper 710 gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung ist in Form einer Kupplungslasche ausgebildet. Der elastische Gelenkkörper 710 weist zwei Stützeinrichtungen 726 auf. Die Stützeinrichtungen 726 umfassen jeweils zwei Bundelemente 716, zwischen denen das Fadenpaket 720 zumindest abschnittsweise aufgenommen ist. Das Fadenpaket 720 umschlingt die Bolzen 722 und erstreckt sich vollständig in einen Bereich FB zwischen den Buchsen 714, d. h. umschlingt die Buchsen 714 nicht. Die Bolzen 722 sind in Öffnungen 724 aufgenommen.
49 zeigt eine Draufsicht des Gelenkkörpers 710 in Form einer Kupplungslasche. Die Buchsen 714, die Bundelemente 716 und das in 49 nicht erkennbare Fadenpaket 720 sind in eine gummielastische Ummantelung 712 eingebettet.
50 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LVIII-LVIII in 49.
Die scheibenförmigen Bundelemente 716 weisen jeweils einen Aufnahmeabschnitt 716 ₁ und einen Befestigungsabschnitt 716 ₂ auf, in dem die Bolzen 722 vorgesehen und in Öffnungen 724 aufgenommen sind. Die Bolzen 722 werden von dem Fadenpaket 720 umschlungen. Die scheibenförmigen Bundelemente 716, die Buchsen 714, die Fadenpakete 720, und die Bolzen 722 sind zumindest teilweise von einer gummielastischen Ummantelung 712 umgeben.
51 zeigt eine Vorderansicht des Grundkörpers des elastischen Gelenkkörpers 710 mit den Stützanordnungen 726 und dem die Stützeinrichtungen 726 der benachbarten Buchsen 714 verbindenden Fadenpaket 720.
52 zeigt eine Draufsicht des Grundkörpers des elastischen Gelenkkörpers 710.
53 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Grundkörpers eines Gelenkkörpers 810 gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung. Der Grundkörper des elastischen Gelenkkörpers 820 gemäß der neunten Ausführungsform entspricht weitestgehend dem Grundkörper des elastischen Gelenkkörpers der achten Ausführungsform.
54 zeigt eine perspektivische Ansicht des elastischen Gelenkkörpers 810 gemäß der neunten Ausführungsform.
Bereits in 54 ist der wesentliche Unterschied zu der in den 48 bis 52 gezeigten achten Ausführungsform der Erfindung erkennbar, denn die Kupplungslasche gemäß der neunten Ausführungsform weist in ihrem Bereich FB zwischen den Buchsen 814 eine Einschnürung 850 auf. Mit anderen Worten weist der elastische Gelenkkörper 810 bzw. dessen gummielastische Ummantelung 812 im Bereich FB zwischen den Buchsen 814 eine Einschnürung auf. Durch diese Einschnürung 850 werden die kardanischen Eigenschaften des elastischen Gelenkkörpers 810 verbessert, d. h. dieser Gelenkkörper 810 ist besonders für die Aufnahme von Winkelversätzen zwischen zweier zu verbindender Komponenten bzw. Wellenabschnitte geeignet.
55 zeigt eine Draufsicht des elastischen Gelenkkörpers 810 gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung.
In 55 ist eine Einschnürung 850 deutlich erkennbar, die sich im Bereich FB quer zur Längsachse des Gelenkkörpers 810 erstreckt.
56 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LV-LV in 55.
In 56, die weitestgehend der Schnittansicht gemäß 50 (achte Ausführungsform) ist ebenfalls die Einschnürung 850 deutlich erkennbar.
Die 57 und 58 zeigen wiederum Ansichten des Grundkörpers des elastischen Gelenkkörpers 810.
59 zeigt eine Draufsicht eines elastischen Gelenkkörpers 910 gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung.
Der elastische Gelenkkörper 910 gemäß der zehnten Ausführungsform der Erfindung umfasst Stützeinrichtungen 926, die über ein in eine gummielastische Ummantelung 912 eingebettetes Fadenpaket 920 (60) verbunden sind. An den Stützeinrichtungen 926 sind Bolzen 922 vorgesehen, die von dem Fadenpaket 920 umschlungen werden (60). Mit anderen Worten sind gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung die Stützeinrichtungen 926 und auch die Buchsen 914 nicht in eine gummielastische Ummantelung 912 eingebettet, sondern nur das Fadenpaket 920 mit den Bundelementen 952 die das Fadenpaket 920 an Buchsen 954 abstützen.
60 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LIX-LIX in 59.
In 60 sind die Stützeinrichtungen 926 erkennbar, die über das Schlingenpaket 920 miteinander verbunden sind. Das Schlingenpaket 920 erstreckt sich vollständig in einen Bereich FB zwischen den Buchsen 914 und ist in eine gummielastische Ummantelung 912 eingebettet.
Die Bundelemente 916 sind plan ausgebildet, d. h. weisen keinen rohrförmigen Abschnitt auf.
Die Bolzen 922 sind gestuft ausgebildet und sind gemäß dieser Ausführungsform zumindest abschnittsweise in Buchsen 954 aufgenommen. Das Fadenpaket 920 umschlingt die Bolzen 922 gemäß dieser Ausführungsform nicht unmittelbar, sondern umschlingt die Buchsen 954, an denen die Bundelemente 952 angeordnet sind.
61 zeigt eine Draufsicht eines elastischen Gelenkkörpers 1010 gemäß einer elften Ausführungsform der Erfindung. Der elastische Gelenkkörper 1010 gemäß dieser Ausführungsform ist eine Gelenkscheibe.
Ähnlich wie bei der zehnten Ausführungsform sind bei der elften Ausführungsform die Bundelemente 1016 bzw. die Stützeinrichtungen 1026 nicht in eine gummielastische Ummantelung eingebettet. Nur die Fadenpakete 1020 sind in eine gummielastische Ummantelung 1012 eingebettet.
62 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXI-LXI in 61.
In 62 sind Innenbuchsen 1018 gezeigt, an denen jeweils zwei Stützeinrichtungen 1026 vorgesehen sind. Zwei Stützeinrichtungen 1026 von benachbarten Innenbuchsen 1018 sind über ein in eine gummielastische Ummantelung 1012 eingebettetes Fadenpaket 1020 verbunden, sodass eine ringförmige Anordnung, wie in 61 gezeigt ist, erreicht wird.
Anders ausgedrückt sind auf einer Buchse 1018 zwei Buchsen 1014 vorgesehen, die in axialer Richtung der Buchse 1018 versetzt angeordnet sind, aber aneinander anliegen. An jeder Buchse 1014 sind wiederum zwei Bundelemente 1016 angeordnet, die zwischen sich ein Fadenpaket 1020 aufnehmen. Die Bundelemente 1016 sind über Bolzen 1022 mit dem Schlingenpaket 1020 gekoppelt.
63 zeigt wiederum die Draufsicht gemäß 61, jedoch mit einer anderen Schnittlinie versehen.
64 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXIII-LXIII in 63.
In 64 sind die Innenbuchsen 1018 erkennbar, an denen jeweils zwei Stützeinrichtungen 1026 bzw. zwei Buchsen 1014 vorgesehen sind. Jeweils zwei Innenbuchsen 1018 werden über ein Fadenpaket 1020 verbunden. Dazu ist das Schlingenpaket 1020 mit den Stützeinrichtungen 1026 an den Innenbuchsen 1018 gekoppelt. Das Fadenpaket 1020 erstreckt sich vollständig in einen Bereich zwischen den Buchsen 1018, d. h. umschlingt die Buchsen 1018 nicht. Das Fadenpaket umschlingt die Buchsen 1054 und wird von den scheibenförmigen Bundelementen 1052 axial auf den Buchsen 1054 abgestützt.
65 zeigt eine perspektivische Ansicht eines elastischen Gelenkkörpers 1110 gemäß einer zwölften Ausführungsform.
In 65 sind Buchsen 1114 erkennbar, in denen Innenbuchsen 1118 aufgenommen sind. In 65 sind nur die gebogenen Endabschnitte 1156 der Buchsen 1114 erkennbar.
Im Bereich zwischen zwei benachbarten Buchsen 1114 sind Öffnungen 1158 in der elastischen Ummantelung 1112 ausgebildet.
66 zeigt eine Draufsicht des elastischen Gelenkkörpers 1110, in der die Buchsen 1114 mit ihren umgebogenen Endabschnitten 1156 und die Innenbuchsen 1118 gezeigt sind.
Die Öffnungen 1158 sind zwischen den parallelen Strängen eines Fadenpaketes 1120 im Bereich zwischen zwei Buchsen ausgebildet. Die Fadenpakete sind in 66 strichliniert dargestellt. Die Öffnungen 1158 erstrecken sich in Richtung der Achsen M der Buchsen 1114 vollständig durch die Ummantelung 1112.
67 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXVII-LXVII in 66.
Die Endabschnitte 1156 sind in radialer Richtung relativ zu den Achsen M der Buchsen 1114 nach außen gebogen und legen sich an die Bundelemente 1116 an. Dadurch werden die scheibenförmigen Bundelemente 1116 in axialer Richtung den Buchsen 1114 gesichert.
68 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXVIII-LXVIII in 66.
Die umgebogenen bzw. umgebörtelten Endabschnitte 1156 der Buchsen 1114 sichern die scheibenförmig ausgebildeten Bundelemente 1116 an den Buchsen 1114.
In 68 ist das Fadenpaket 1120 erkennbar. Das Fadenpaket 1120 umschlingt gestufte Bolzen 1122. Die Bolzen 1122 befestigen das Fadenpaket 1120 an den Bundelementen 1116. Die Bundelemente 1116 bilden eine Stützeinrichtung 1126 zur Abstützung und zur Führung des Fadenpakets 1120.
Das Fadenpaket 1120 erstreckt sich vollumfänglich in einem Bereich FB der elastischen Ummantelung 1112, der zwischen benachbarten Buchsen 1114 liegt und von diesen Buchsen 1114 begrenzt wird. Das Fadenpaket 1120 ist an den Stützeinrichtungen 1126 über die Bolzen 1122 befestigt und umschlingt die Bolzen 1122 aber nicht die benachbarten Buchsen 1114.
In 68 ist ferner die Öffnung 1158 erkennbar, die sich in Richtung der Mittelachen der Buchsen 1114 durch die elastische Ummantelung 1112 erstreckt.
69 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXIX-LXIX in 66.
An den die Innenbuchsen 1118 aufnehmenden Buchsen 1114 sind die Stützeinrichtungen 1126 vorgesehen, die jeweils ein an den axialen Enden der Buchsen 1114 vorgesehenes Bundelement 1116 umfassen. Die Bundelemente 1116 sind scheibenförmig ausgebildet.
70 zeigt eine Seitenansicht des Gelenkkörpers 1110.
Die Innenbuchsen 1118 ragen in axialer Richtung wechselseitig aus der elastischen Ummantelung 1112 heraus.
71 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXXI-LXXI in 70.
Die Fadenpakete 1120 erstrecken sich vollumfänglich in dem Bereich FB der elastischen Ummantelung 1112, der zwischen zwei benachbarten Buchsen 1114 liegt. Die Fadenpakete 1120 umschlingen die Bolzen 1122. Der Bereich FB der elastischen Ummantelung 1112 erstreckt sich zwischen den Außenumfängen zweier benachbarter Buchsen 1114 bzw. wird von den Außenumfängen zweier benachbarter Buchsen 1114 begrenzt. Die Bolzen 1122 gemäß dieser Ausführungsform haben einen runden bzw. kreisrunden Querschnitt.
72 zeigt eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers des elastischen Gelenkkörpers 1110.
In 72 sind die Buchsen 1114 mit ihren umgebogenen Endabschnitten 1156 erkennbar. In den Buchsen 1114 werden die Innenbuchsen 1118 aufgenommen. Durch die umgebogenen Ränder 1156 der Buchsen 1114 werden die Bundelemente 1116 an den Buchsen 1114 gesichert. Auf diese Weise werden die Bundelemente 1114 in Position gehalten, so dass die Fadenpakete 1120 zwischen den Bundelementen 1116 auf ihrem Soll-Querschnitt gehalten werden. Ferner wird durch die umgebogenen Ränder verhindert, dass die Bolzen 1122 sich von den Bundelementen 1116 lösen können.
73 zeigt eine Draufsicht des Grundkörpers des Gelenkkörpers 1110.
Die Bundelemente 1116 weisen einen Aufnahmeabschnitt 1116 ₁ und zwei Befestigungsabschnitte 1116 ₂, 1116 ₃ auf. Der Aufnahmeabschnitt 1116 ₁ dient zur Aufnahme der Buchsen 1114. Im Bereich des Aufnahmeabschnitts 1116 ₁ befinden sich die umgebogenen Ränder 1156 der Buchsen 1144.
Die beiden Befestigungsabschnitte 1116 ₂ und 1116 ₃ sind bezüglich der Mittelachsen M der Buchsen 1114 um einen vorbestimmten Winkel α um die Mittelachse M der Buchsen 1114 zueinander versetzt angeordnet. Die beiden Befestigungsabschnitte 1116 ₂, 1116 ₃ sind um einen vorbestimmten Winkel α zueinander versetzt, um eine Stützeinrichtung 1126 mit ihren beiden benachbarten Stützeinrichtungen 1126 verbinden zu können. Ein Fadenpaket 1120 erstreckt sich jeweils zwischen einem Befestigungsabschnitt 1116 ₂ der einen Buchse 1114 und dem Befestigungsabschnitt 1116 ₃ der anderen benachbarten Buchse 1114, um eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen den Buchsen 1114 über die Stützeinrichtungen 1126 mit den Bolzen 1120 und die Fadenpakete 1120 herstellen zu können.
Die Buchsen 1114 legen sich mit ihren umgebörtelten Endabschnitte 1156 an die Bundelemente 1116 an, um die Bundelemente 1116 an den Buchsen 1114 zu sichern. Durch die in radialer Richtung umgebogenen Endabschnitte 1156 kann verhindert werden, dass im Belastungsfall des Gelenkkörpers 1110 sich die Bundelemente 1116 von den Buchsen 1114 lösen bzw. entlang der Buchsen 1114 wandern können. Durch diese zusätzliche Sicherung mit den umgebogenen Endabschnitten 1156 kann die Lebensdauer des Gelenkkörpers 1110 weiter verbessert werden.
74 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gelenkkörpers gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung.
Der Gelenkkörper 1210 weist eine gummielastische Ummantelung 1212 auf, in die eine Mehrzahl von Buchsen 1218 und eine Mehrzahl von an den Buchsen 1218 angeordneten Bundelementen 1216 zumindest abschnittsweise eingebettet sind. Die Bundelemente 1216 sind Bestandteil einer in 74 nicht vollständig gezeigten Stützeinrichtung zur axialen Führung von Fadenpaketen (nicht gezeigt).
75 zeigt eine Draufsicht des elastischen Gelenkkörpers 1210.
76 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXXVI-LXXVI in 75.
In 76 sind Zwischenelementen 1260 erkennbar, die in 76 nicht gezeigt Fadenpakete voneinander trennen können. Die Stützeinrichtung 1226 gemäß dieser Ausführungsform setzt sich aus den Bundelementen 1216 und der Zwischenscheibe 1260 zusammen, wobei zwischen jeweils einem Bundelement 1216 und der Zwischenscheibe 1260 ein Fadenpaket (nicht gezeigt) angeordnet ist.
77 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXXVII-LXXVII in 75.
Die Bolzen 1222 zur Befestigung der Fadenpakete 1220 ₁ und 1220 ₂ an der Stützeinrichtung 1216 erstrecken sich auch durch eine Öffnung 1262 in dem Zwischenelement 1260 und werden abschnittsweise in den Öffnungen 1262 aufgenommen. Die Zwischenelemente 1260 weisen ferner Öffnungen 1264 zur Befestigung an den Buchsen 1218 auf.
78 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXXVIII-LXXVIII in 75.
In 78 sind die Stützeinrichtungen 1226 erkennbar, die sich aus den Bundelementen 1216 und der Zwischenscheibe 1260 zusammensetzen. Der Bolzen 1222 erstreckt sich durch eine Öffnung 1262 in der Zwischenscheibe 1260.
79 zeigt eine Seitenansicht des Gelenkkörpers 1210.
Die Innenbuchsen 1218 ragen in axialer Richtung wechselseitig aus der elastischen Ummantelung 1212 heraus.
80 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXXX-LXXX in 79.
Die Fadenpakete 1220 erstrecken sich vollumfänglich in dem Bereich FB der elastischen Ummantelung 1212, der zwischen zwei benachbarten Innenbuchsen 1218 liegt. Die Fadenpakete 1220 umschlingen die Bolzen 1222.
In 80 sind die Zwischenelemente 1260 erkennbar, die den gleichen Querschnitt aufweisen, wie die Bundelemente 1216. Die Zwischenelemente 1260 weisen einen Aufnahmeabschnitt 1260 ₁ und zwei Befestigungsabschnitte 1260 ₂, 1260 ₃ auf. Der Aufnahmeabschnitt 1260 ₁ dient zur Aufnahme der Buchsen 1218. In den Befestigungsabschnitten 1260 ₂, 1260 ₃ sind die Öffnungen 1262 zur Aufnahme der Bolzen 1222 vorgesehen. Die Bolzen 1222 werden von den Fadenpaketen 1220 umschlungen.
In 80 wird ferner erneut deutlich, dass die Buchsen 1218 nicht von den Fadenpaketen 1220 umschlungen werden. Die Fadenpakete 1220 umschlingen ausschließlich die Bolzen 1222.
81 zeigt eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers des Gelenkkörpers 1210.
Die Stützeinrichtung 1226 setzt sich gemäß dieser Ausführungsform aus den Bundelementen 1216 zusammen, wobei zwischen den Bundelementen 1216 ein Zwischenelement 1260 vorgesehen ist. Das Zwischenelement 1260 ist in Form einer Zwischenscheibe ausgebildet und dient zur Trennung der beiden Fadenpakete 1220 ₁ und 1220 ₂. Die Zwischenscheiben 1260 verhindern unter anderem, dass die Fadenpakete 1220 ₁ und 1220 ₂ im Belastungszustand des Gelenkkörpers 1210 aneinander reiben oder sich gegenseitig negativ beeinträchtigen. Die Zwischenscheiben 1260 stehen über die Bolzen 1222 mit den Bundelementen 1216 in Kontakt und sind ebenfalls an den Buchsen 1218 angeordnet.
Wie in 81 erkennbar ist, umschlingen die beiden Fadenpakete 1220 ₁ und 1220 ₂ in axialer Richtung zueinander versetzt jeweils den Bolzen 1222.
82 zeigt eine Draufsicht des Grundkörpers des Gelenkkörpers 1210.
In dieser Draufsicht sind die Fadenpakete 1220 erkennbar. Die Fadenpakete 1220 sind über die Bolzen 1222 an der Stützeinrichtung 1226 angebracht.
83 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LXXXIII-LXXXIII in 82.
In der Schnittansicht gemäß 83 sind wiederum die Zwischenscheiben 1260 erkennbar, die die beiden Fadenpakete 1220 ₁ und 1220 ₂ voneinander trennen. Das Fadenpaket 1220 ₁ ist zwischen dem Bundelement 1216 und der Zwischenscheibe 1260 angeordnet. Das Fadenpaket 1220 ₂ ist zwischen dem jeweils anderen Bundelement 1216 und der Zwischenscheibe 1260 angeordnet. Die Fadenpakete 1220 ₁ und 1220 ₂ umschlingen somit einen Bolzen 1222 in axialer Richtung der Buchsen 1218 versetzt zueinander, wobei sie von der Zwischenscheibe getrennt werden.
Die Fadenpakete 1220 ₁ und 1220 ₂ sind über die Bolzen 1222 an den Bundelementen 1216 und dem Zwischenelement 1260 befestigt.
Wie aus der voranstehenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich wird, sind gemäß der Erfindung benachbarte Buchsen über Fadenpakete verbunden, die die Buchsen selbst nicht umschlingen. Die Fadenpakete umschlingen nur die Bolzen, die an den Stützeinrichtungen an den Buchsen vorgesehen sind. Die Fadenpakete liegen allesamt in Umfangsrichtung des Gelenkkörpers in einer Flucht, wodurch der Gelenkkörper gemäß der Erfindung gerade in axialer Richtung sehr wenig Bauraum benötigt. Dies ergibt sich auch daraus, dass benachbarte Buchsen jeweils nur über ein an der jeweiligen Stützeinrichtung angebrachtes Fadenpaket verbunden sind. Dadurch lässt sich im Bereich zwischen den Buchsen der Gelenkkörper schmaler unter erheblicher Einsparung von Elastomermaterial für die Ummantelung ausbilden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008047596 A1 [0003]

Claims

Elastischer Gelenkkörper (10) für eine Wellenanordnung zum gelenkigen Verbinden zweier Wellenabschnitte mit – einer Mehrzahl von Buchsen (14), – wenigstens einem Fadenpaket (20), – wenigstens einer zur axialen Führung des wenigstens einen Fadenpakets (20) angeordneten Stützeinrichtung (26), und – wenigstens einer elastischen Ummantelung (12), in die das wenigstens eine Fadenpaket (20) zumindest teilweise eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich das wenigstens eine Fadenpaket (20) vollständig in einem Bereich (FB) zwischen zwei Buchsen (14) erstreckt, wobei das wenigstens eine Fadenpaket (20) die Stützeinrichtungen (26) von benachbarten Buchsen (14) verbindet.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Stützeinrichtung (26) wenigstens ein Befestigungsmittel (22, 34) zur Befestigung des wenigstens einen Fadenpakets (20) an der Stützeinrichtung (26) aufweist.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Fadenpaket (20) das wenigstens eine Befestigungsmittel (22) umschlingt.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Fadenpaket (20) die Befestigungsmittel (22, 34) der Stützeinrichtungen (26) von benachbarten Buchsen (14) zur Verbindung dieser benachbarten Buchsen (14) umschlingt.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Stützeinrichtung (26) wenigstens ein Bundelement (16) aufweist, das an einem der axialen Enden einer der Buchsen (14) angeordnet ist und zur Führung des Fadenpakets (10) dient.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Befestigungsmittel (12, 34) mit dem wenigstens einen Bundelement (16) verbunden ist.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Bundelement (16) wenigstens einen Aufnahmeabschnitt (16 ₁) zur Aufnahme der Buchse (14) und wenigstens einen Befestigungsabschnitt (16 ₂, 16 ₃) zur Befestigung des wenigstens einen Fadenpakets (20) über das wenigstens eine Befestigungsmittel (22, 34) aufweist.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Befestigungsmittel (22, 34) in wenigstens einer Öffnung (24, 35) an dem wenigstens einen Befestigungsabschnitt (16 ₂) aufgenommen ist.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Bundelement (16) zwei Befestigungsabschnitte (16 ₂, 16 ₃) aufweist, die um einen vorbestimmten Winkel zueinander versetzt sind.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützeinrichtungen (26) von benachbarten Buchsen (14) über zwei nebeneinander angeordnete Fadenpakete (20) verbunden sind, wobei die beiden Fadenpakete (20) vollständig in einen Bereich (FB) der elastischen Ummantelung (12) eingebettet ist, der sich zwischen zwei Buchsen (14) befindet.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Fadenpakete (20) des elastischen Gelenkkörpers (10) in Umfangsrichtung des Gelenkkörpers (10) in einer Flucht liegen.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Befestigungsmittel (22, 34) ein, insbesondere gestufter, Bolzen ist.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (12, 34) rund, oval oder halbkreisförmig ausgebildet sind.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Buchsen (14) eine Innenbuchse (18) vorgesehen ist.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Fadenpaket (20) vollständig in einen Bereich (FB) der elastischen Ummantelung (12) eingebettet ist, der sich zwischen zwei Buchsen (14) befindet, wobei das wenigstens eine Fadenpaket (20) die Stützeinrichtungen (26) von benachbarten Buchsen (14) verbindet.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkkörper (10) ausschließlich Fadenpakete (20) aufweist, die vollständig in einen Bereich (FB) der elastischen Ummantelung (12) eingebettet sind, der sich zwischen zwei benachbarten Buchsen (14) befindet.
Elastischer Gelenkkörper (910; 1010) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Fadenpaket (920; 1020) in eine einzelne elastische Ummantelung (912; 1012) eingebettet ist, und sich vollständig in einen Bereich (FB) zwischen zwei Buchsen (914; 1018) erstreckt.
Elastischer Gelenkkörper (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als Gelenkscheibe ausgebildet ist, wobei die Mehrzahl von Buchsen (14) in Umfangsrichtung in vorbestimmten Winkelabständen bezüglich einer Mittelachse (M) des Gelenkkörpers (10) angeordnet sind.
Elastischer Gelenkkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkkörper als Kupplungslasche ausgebildet ist, wobei zwei Buchsen (14) vorgesehen sind.
Elastischer Gelenkkörper (1210) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Stützeinrichtung (1220) wenigstens ein Zwischenelement (1260) aufweist, das die mit der wenigstens einen Stützeinrichtung (1226) verbundenen Fadenpakete (1220 ₁, 1220 ₂) voneinander trennt.
Elastischer Gelenkkörper (1210) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Zwischenelement (1260) über das wenigstens eine Befestigungselement (1222) mit dem wenigstens einen Bundelement (1216) verbunden ist.
Elastischer Gelenkkörper (1110) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass Buchsen (1114) plastisch deformierte axiale Endabschnitte (1156) aufweisen.
Elastischer Gelenkkörper (1110) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Endabschnitte der (1156) der Buchsen (1114) derart plastisch deformiert sind, dass sie eine Verbindung mit der wenigstens einen Stützeinrichtung (1126) herstellen.
Wellenanordnung, insbesondere Kraftfahrzeugantriebstrang, mit einem Gelenkkörper (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 19.