DE102016209835B4 - Manschette für ein Gelenk - Google Patents

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Abstract

Manschette (10) für ein Gelenk (1) zwischen einer Antriebswelle (2) und einer Abtriebswelle (3) mit
einem Anlagekörper (11) zum Abstützen der Manschette (10) am Gelenk (1),
wobei die Manschette (10) eine Antriebsseite (12), die der Antriebswelle (2) zuwendbar ist, und eine Abtriebsseite (13) aufweist, die der Abtriebswelle (3) zuwendbar ist, wobei
der Anlagekörper (11) mindestens ein Federelement (14) zum Abfangen von Schwingungen aufweist, wobei das Federelement (14) an der Antriebsseite (12) und an der Abtriebsseite (13) der Manschette (10) abgestützt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Federelement (14) als eine Vielzahl von Fasern ausgebildet ist, die im Material des Anlagekörpers (11) derart eingebettet sind, dass ein Faser-Kunststoff-Verbund gebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Manschette für ein Gelenk zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Eine solche Manschette ist aus der KR 10 2007 0 029 444 A bekannt.
  • In modernen Kraftfahrzeugen werden zur Verbindung von drehbaren Wellen verschiedene Gelenke eingesetzt. Üblicherweise werden die Gelenke mit einer flexiblen Manschette versehen, die ein Ausfließen eines Schmiermittels zwischen einem Innen- und einem Außenteil des Gelenks verhindert. Um eine winkelige Drehübertragung zu ermöglichen, werden Gleichlaufgelenke verwendet. Dabei können Gelenke eine Antriebswelle, bspw. eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, und eine Abtriebswelle, bspw. eine Radachse, winkelig verbinden. Bei den meisten Radantrieben muss außerdem beim Einfedern eines Rades die Längenänderung der Antriebswelle ausgeglichen werden. Deswegen werden Gleichlaufverschiebegelenke eingesetzt. Aufgrund der Drehungleichförmigkeit des Verbrennungsmotors werden Schwingungen erzeugt, die auch die Wellen und die Gelenke anregen. Als Gleichlaufverschiebegelenke werden zum einen Tripodegelenke verwendet, die ein relativ geringes Verschiebespiel aufweisen, sodass die Übertragung nicht erwünschter Schwingungen in einer axialen Richtung (Brummen) gering ist. Nachteilig ist jedoch bei den Tripodegelenken ein Gelenkspiel zwischen einem Innen- und einem Außenteil, welches zu Schnarr- und Klappergeräuschen führt. Zum anderen können als Gleichlaufverschiebegelenke Kugel-Verschiebegelenke (VL-Gelenke) eingesetzt werden, die wenig Gelenkspiel zwischen einem Innen- und einem Außenteil aufweisen, sodass kein Schnarren und Klappern entsteht. Dafür weisen die Kugel-Verschiebegelenke aber ein höheres Verschiebespiel als die Tripodegelenke auf, sodass nachteilige Brummgeräusche übertragen werden.
  • Die DE 10 2009 052 526 A1 , DE 38 32 190 C1 und DE 37 02 800 A1 offenbaren eine erfindungsferne Manschette in Form eines Gummibalgs.
    Die DE 75 35 718 U betrifft eine erfindungsferne Manschette, die mehrere hintereinander angeordnete Einzelscheiben aufweist, welche wiederum getrennt ausgeführte Federlamellen aufweist.
  • Die DE 198 42 408 A1 offenbart ein das Gelenk einfassendes Gehäuse.
  • Deswegen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mindestens einen aus dem Stand der Technik bekannten Nachteil zumindest zum Teil zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache und kostengünstige Manschette für ein Gelenk zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle, bspw. für ein Gleichlaufgelenk oder ein Lineargelenk bereitzustellen, welche die Übertragung nicht erwünschter Schwingungen vermindert oder sogar verhindert, welche die Geräuschentstehung im Kraftfahrzeug minimiert und welche den Fahrkomfort erhöht.
  • Die voranstehende Aufgabe wird durch eine Manschette für ein Gelenk zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle, insbesondere für ein Gleichlaufgelenk, gelöst, wobei die Manschette mit einem Anlagekörper zum Abstützen der Manschette am Gelenk ausgeführt ist, und wobei die Manschette eine Antriebsseite, die der Antriebswelle zuwendbar ist, und eine Abtriebsseite aufweist, die der Abtriebswelle zuwendbar ist, wobei der Anlagekörper mindestens ein Federelement zum Abfangen von Schwingungen aufweist, wobei das Federelement an der Antriebsseite und der Abtriebsseite der Manschette abgestützt ist. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Federelement als eine Vielzahl von Fasern ausgebildet ist, die im Material des Anlagekörpers derart eingebettet sind, dass ein Faser-Kunststoff-Verbund gebildet wird. Dadurch kann vorteilhafterweise ein einheitlicher Anlageköper mit vollintegriertem Federelement bereitgestellt werden, wobei die Fasern das Federelement und der Anlagekörper eine Kunststoffmatrix zum Einbetten von Fasern bilden können. Der Anlagekörper kann somit die Fasern durch Adhäsiv- oder Kohäsivkräfte binden, wodurch ein gewünschtes richtungsabhängiges Elastizitätsverhalten eingestellt werden kann.
  • Der Erfindungsgedanke liegt dabei darin, dass ein Bauteil in Form einer Manschette bereitgestellt wird, welches sämtliche Gelenkspiele ausgleicht bzw. überwindet, sodass Drehungleichförmigkeit des Verbrennungsmotors und die daraus resultierenden Schwingungen kein relatives Bewegen zwischen Gelenkteilen und keine Geräuschentstehung zulässt. Hierzu wird mindestens ein Federelement im Anlagekörper der Manschette integriert, der derart vorgespannt ist, dass Teile des Gelenks, zwischen denen ein Spiel vorhanden ist, in eine vordefinierte Lage, ohne das Spiel, gezwungen werden. Somit kann ein Anschlagen der Gelenkteile aneinander verhindert werden.
  • Bei Gleichlaufgelenken, wie die Tripodegelenke, wird durch ein integriertes und vorgespanntes Federelement ein Gelenkspiel zwischen einem Innen- und einem Außenteil des Gelenks geschlossen, indem das Federelement das Innenteil des Gelenks in eine definierte bündige Anlage, d. h. eine Lage ohne Spiel, zum Außenteil zwingt. Somit wird ein Lösen oder Abheben des Innenteils von dieser Anlage verhindert, sodass Schnarr- und Klappergeräusche reduziert und gar verhindert werden. Das Federelement kann dabei in eine radiale Richtung bzgl. der Abtriebswelle oder Antriebswelle vorgespannt sein.
  • Bei Kugel-Verschiebegelenken kann das Federelement ein Gelenkspiel entlang einer der Wellen ausgleichen. Dabei kann das Federelement in eine axiale Richtung bzgl. der Abtriebswelle oder Antriebswelle vorgespannt sein. Je nach Art und baulichen Spezifikationen eines Gelenks kann ein Federelement eine radiale und/oder axiale und/oder eine torsiale Vorspannung aufweisen, um entsprechende spezifische Gelenkspiele in einem bestimmten Gelenk auszugleichen. Folglich kann die erfindungsgemäße Manschette vorteilhafterweise für verschiedene Arten von Gelenken eingesetzt werden. Denkbar sind dabei insbesondere Gleichlaufgelenke oder Lineargelenke. Die erfindungsgemäße Manschette ist insbesondere bei Gelenken in einem Kraftfahrzeug vorteilhaft, die starken Schwingungen ausgesetzt sind. Ein drehender oder beschleunigender Verbrennungsmotor, dessen Konstruktion, Aufhängung und die Wirkungsübertragung an die Antriebsachsen, führen zwangsläufig zur Entstehung von starken Schwingungen an den Gelenken, die unterbunden werden müssen, um den Fahrer von störenden Geräuschen zu schützen. Dabei eignet sich die erfindungsgemäße Manschette vorteilhaft zum Einsatz an verschiedenen Gelenken bei der Aufhängung des Motors und bei der Wirkungsübertragung an die Antriebsachsen sowie Radachsen, um ein Anschlagen der Gelenkteile aneinander wirksam zu verhindern.
  • Die erfindungsgemäße Manschette umfasst das Gelenk vollständig und ist an beiden Seiten des Gelenks mit dem Wellensystem fest verbunden. Um die beschriebenen Eigenschaften zu erreichen, kann die erfindungsgemäße Manschette die Antriebs- und die Abtriebsseite des Gelenks, die Antriebsseite des Gelenks und die Abtriebswelle oder die Antriebswelle und eine Abtriebsseite des Gelenks über ein Federelement schwingungstechnisch miteinander verbinden. Die Manschette bzw. der Anlagekörper hat dabei die Antriebsseite und die Abtriebsseite, zwischen denen das Federelement sich erstreckt. Zumindest ein Ende des Federelements ist dabei fest mit der Antriebsseite und zumindest ein anderes Ende des Federelements ist fest mit der Abtriebsseite verbunden. Alternativ kann das mindestens eine Federelement durch eine entsprechende Faserstruktur im Anlagekörper realisiert werden. Dadurch können Lageverschiebungen zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite der Manschette und folglich zwischen der Antriebs- und der Abtriebsseite des Wellensystems gemindert oder gar verhindert werden. Ein Anschlagen von Gelenkteilen entgegen der Vorspannung des Federelementes kann somit erheblich reduziert werden. Durch eine erfindungsgemäße definierte Verspannung des Gelenks in radialer, axialer und/oder torsialer Richtung kann das Gelenk seine vorhandenen Spiele nicht mehr durchlaufen. Folglich können keine störenden Geräusche, wie Klappern, Schnarren, Brummen etc. entstehen.
  • Ferner kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass der Anlagekörper aus einem elastischen Kunststoff, insbesondere Elastomer ausgebildet sein kann. Denkbar sind dabei Elastomere wie Gummi, Vulkanisate, Silikon, Kautschuk oder dergleichen. Somit kann der Vorteil erreicht werden, dass der Anlagekörper flexibel das Gelenk umschließen kann. Gleichzeitig kann der Anlagekörper eine Abdichtung für ein Innen- und ein Außenteil des Gelenks und darin eingefasstes Schmiermittel bilden. Ferner kann der Anlagekörper eine wellenförmige bzw. eine ziehharmonikaförmige Oberflächenstruktur aufweisen, um eine Winkelanordnung bzw. -änderung zwischen den zu verbindenden Wellen und einen Längenausgleich beim Einfedern von Radachsen zu ermöglichen.
  • Weiterhin kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass das Federelement derart ausgebildet sein kann, dass radiale und/oder axiale und/oder torsiale Schwingungen zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite der Manschette abgefangen werden. Ein Vorteil der Erfindung liegt dabei darin, dass das Federelement in verschiedene Richtungen einfach im Anlagekörper vorgespannt werden kann, um gezielt vorhandene Gelenkspiele auszugleichen. Ein Federelement kann dabei leicht und günstig hergestellt werden. Denkbar sind dabei Spiralfedern, Blattfedern, Zug- oder Druckfedern, Biegefedern oder gar eine spezielle Faserstruktur im Anlagekörper. Das Federelement kann dabei entsprechend den Bedürfnissen in einem beliebigen Gelenk leicht in eine beliebige Richtung vorgespannt werden. Je nach Gelenkart können somit gezielt spezifische Gelenkspiele überwunden werden.
  • Außerdem kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass das Federelement in Form einer gebogenen Spiralfeder ausgebildet sein kann. Nach dem Integrieren in den Anlagekörper kann die gebogene Spiralfeder gerade einspannt sein. Somit kann das Federelement in eine radiale Richtung eine Vorspannung aufweisen. Ein solches Federelement ist insbesondere bei den Tripodegelenken vorteilhaft, die in einer radialen Richtung zwischen einem Innenteil und einem Außenteil des Gelenks ein Gelenkspiel aufweisen. Zudem oder stattdessen kann das Federelement in Form einer Spiralfeder außerdem als eine Zugfeder oder eine Druckfeder ausgebildet sein, um Verschiebekräften entgegenzuwirken. Somit kann ein solches Federelement vorteilhafterweise in Verschiebegelenken und/oder Lineargelenken eingesetzt werden. Ein Ende des Federelementes kann erfindungsgemäß auf eine einfache Weise an der Antriebsseite und das andere Ende des Federelementes an der Abtriebsseite der Manschette in den Anlagekörper eingesteckt oder eingegossen werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass das Federelement komplett im Anlagekörper integriert werden kann, bspw. in Form einer Faserstruktur.
  • Ferner kann es im Rahmen der Erfindung vorteilhaft sein, wenn das Federelement mehrere nebeneinander angeordnete und miteinander verbundene Spiralfederelemente ausweisen kann. Mithin kann eine gewünschte Federkraft auf eine einfache Weise eingestellt werden. Die Spiralfederelemente können dabei der Länge nach oder punktuell miteinander verbunden werden, bspw. verschweißt, geklebt oder dergleichen.
  • Weiterhin kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass das Federelement derart im Anlagekörper vorgespannt sein kann, dass radiale und/oder axiale und/oder torsiale Schwingungen zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite der Manschette abgefangen werden können. Der Vorteil liegt dabei darin, dass alleine durch Befestigen des Federelementes im Anlagekörper eine bestimmte Federkraft in eine definierte Richtung erzeugt werden kann, die ungewünschten Schwingungen auf eine einfache und kostengünstige Weise entgegenwirken kann. Die Schwingungen können dabei durch die Feder abgefangen und durch den Anlagekörper und ggfs. durch ein darin eingeschlossenes Schmiermittel gedämpft werden.
  • Hierbei können die Fasern als Verstärkungsfasern ausgebildet sein, wobei die Fasern aus einem Material ausgebildet sein können, das im Vergleich zum Material des Anlagekörpers eine höhere Steifigkeit aufweisen kann. Dabei kann vorteilhafterweise in die Richtung des Gelenkspiels eine höhere Festigkeit eingestellt werden als in die anderen Richtungen, um das vorhandene Gelenkspiel zu überwinden.
  • Des Weiteren kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Fasern derart ausgeformt und derart im Material des Anlagekörpers verteilt und/oder orientiert sein können, dass radiale und/oder axiale und/oder torsiale Schwingungen zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite des Gelenks abgefangen werden können. Dabei können die Fasern in der Länge und in der Breite variiert werden, auch kann deren Orientierung zueinander zumindest bereichsweise eingestellt werden. Dadurch kann auf eine vorteilhafte und einfache Weise eine bestimmte Festigkeit entlang der Fasern eingestellt werden, um unerwünschten Kräften gezielt entgegenzuwirken. Durch Verteilung von längeren Fasern in einem Bereich und kürzeren Fasern in einem anderen Bereich und/oder durch eine winkelige Orientierung der Fasern, zumindest bereichsweise zueinander und/oder durch die Wahl der Dicke der Fasern kann vorteilhafterweise den axialen und/oder radialen und/oder torsialen Kräften entgegengewirkt werden.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur einen beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen:
    • 1 eine erfindungsgemäße Manschette an einem Gelenk, welches eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle verbindet,
    • 2a ein erfindungsgemäßes Federelement zum Integrieren in der Manschette gemäß der 1,
    • 2b das erfindungsgemäße Federelement aus der 2a im vorgespannten Zustand am Gelenk,
    • 3a eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Manschette,
    • 3b eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Manschette, und
    • 4 Schalldruck mit und ohne das erfindungsgemäße Federelement in der Manschette am Gelenk.
  • Dabei werden die gleichen Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, sodass auf die einzelnen Bezugszeichen in der Regel nur einmal Bezug genommen wird.
  • Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Manschette 10 für ein Gelenk 1 zwischen einer Antriebswelle 2 und einer Abtriebswelle 3, wobei die Manschette 10 mit einem Anlagekörper 11, bspw. aus Elastomer, zum Abstützen der Manschette 10 am Gelenk 1 ausgeführt ist. Die Manschette weist dabei eine Antriebsseite 12, die der Antriebswelle 2 im eingebauten Zustand der Manschette 10 zugewandt ist, und eine Abtriebsseite 13 auf, die der Abtriebswelle 3 im eingebauten Zustand der Manschette 10 zugewandt ist. Der Anlagekörper 11 umfasst ein Federelement 14zum Abfangen von Schwingungen bei der Übertragung der Antriebswirkung von der Antriebswelle 2 auf die Abtriebswelle 3. Das Federelement 14 ist hierzu an der Antriebsseite 12 und an der Abtriebsseite 13 der Manschette 10 abgestützt. Dabei sind die Enden 14a, 14b des Federelementes 14 innenseitig im Anlagekörper 11 fest bzw. unlösbar eingesteckt oder vergossen.
  • Das Federelement 14 ist im Detail in den 2a und 2b gezeigt. Die 2a zeigt ein Federelement 14 außerhalb des Gelenks 1 vor dem Einbau und die 2b im eingebauten Zustand am Gelenk 1. Aus Einfachheitsgründen ist das Federelement 14 in den 2a und 2b ohne den Anlagekörper 11 gezeigt. Die 2a und 2b zeigen ein spezielles Anwendungsbeispiel der Erfindung für ein Tripodegelenk 1. Ein typisches Tripodegelenk weist ein Gelenkspiel Δ zwischen einem Innenteil und einem Außenteil auf. Dieses Gelenkspiel Δ kann dazu führen, dass beim Entstehen von Schwingungen im Wellensystem 2, 3 das Innenteil des Gelenks 1 an das Außenteil periodisch oder stochastisch anschlägt. Bei hoher Drehzahl einer Antriebswelle 2 verbinden sich diese Anschläge zu einem lästigen Schnarr- und Klappergeräusch. Wie in der 2a gezeigt ist, sieht die Erfindung hierzu vor, dass das Federelement 14 in Form einer Spiralfeder ausgeführt ist, die nach oben gebogen ist. Im eingebauten Zustand gemäß der 2b wird die gebogene Spiralfeder gerade gezogen, sodass eine Zugkraft nach oben entsteht und das Gelenkspiel Δ zwischen dem Innenteil und dem Außenteil des Gelenks 1 geschlossen wird, indem das Innenteil in eine anliegende Lage am Außenteil gezwungen wird.
  • Bei Kugel-Verschiebegelenken kann das Federelement 14 wiederum so vorgespannt sein, um ein Verschiebespiel zwischen den Wellen 2, 3 auszugleichen. Dabei kann das Federelement 14 in eine axiale Richtung bzgl. der Abtriebswelle 2 oder Antriebswelle 3 vorgespannt sein. Hierbei kann das Federelement 14 in Form einer Zugfeder oder einer Druckfeder ausgebildet sein. Je nach Art und baulichen Spezifikationen eines betroffenen Gelenks kann das erfindungsgemäße Federelement 14 wahlweise in eine radiale und/oder in eine axiale und/oder in eine torsiale bzw. torsionale Richtung vorgespannt sein, um vorhandene spezifische Gelenkspiele in einem bestimmten Gelenk zu schließen. Die erfindungsgemäße Manschette 10 kann dabei für verschiedene Arten von Gelenken eingesetzt werden, wie Gleichlaufgelenke oder Lineargelenke. Insbesondere bei Gelenken in einem Kraftfahrzeug ist die erfindungsgemäße Manschette 10 von Vorteil, weil die Gelenke in einem Kraftfahrzeug starken Schwingungen ausgesetzt sind, die vom Verbrennungsmotor herrühren. Durch die Wahl der Vorspannung des Federelementes 14 kann ein beliebiges Spiel zwischen Gelenkteilen verschlossen werden, um die Ausbreitung von Schwingungen zu dämmen und die Entstehung von Geräuschen zu verhindern.
  • Wie aus den 2a und 2b zudem ersichtlich ist, ist das erfindungsgemäße Federelement 14 an einem antriebsseitigen Ende 14a zu der Antriebswelle 2 und an einem abtriebsseitigen Ende 14b zu der Abtriebswelle 3 ausgerichtet. Das Federelement 14 kann dabei Windungen umfassen, die sich um das Innenteil des Gelenks 1 winden, ohne das Innenteil des Gelenks 1 zu berühren. Vorteilhaft ist erfindungsgemäß, dass die Enden 14a, 14b des Federelementes 14 an den zu verbindenden Wellen 2, 3 schwingungstechnisch abgestützt sind, um diese Wellen 2, 3 in eine vordefinierte Lage zueinander zu bringen. Um die gewünschte Dämmung der Schwingungen und Reduzierung der Geräusche zu erreichen, ist es wichtig, dass das erfindungsgemäße Federelement 14 die Antriebsseite 12 und die Abtriebsseite 13 der Manschette 10 bzw. den Außenteil des Gelenks 1 und die Abtriebswelle 3 schwingungstechnisch miteinander verbindet. Dadurch können Lageverschiebungen zwischen der Antriebsseite 12 und der Abtriebsseite 13 der Manschette 10 bzw. zwischen dem Außenteil und dem Innenteil des Gelenks 1 oder zwischen der Antriebswelle 2 und der Abtriebswelle 3 gemindert oder gar unterbunden werden. Ein Anschlagen von Gelenkteilen aneinander wird aufgrund der Vorspannung des Federelementes 14 verhindert oder zumindest wesentlich erschwert. Folglich können keine störenden Geräusche entstehen. Zudem können durch das Federelement 14 die Schwingungen aufgenommen und reduziert werden, indem sie im Anlagekörper 11 oder in einem darin eingeschlossenen Schmiermittel abklingen können. Die 2a zeigt dabei das Federelement 14 im nicht eingebauten Zustand und ein Tripodegelenk mit einem Radialspiel (Gelenkspiel Δ). Das Federelement 14 ist dabei als eine Spiralfeder ausgebildet, die sich von dem antriebsseitigen Ende 14a zu dem abtriebsseitigen Ende 14b hin verjüngt. Außerdem ist das Federelement 14 im nicht eingebauten Zustand der 2a gebogen bzw. vorgespannt, um im eingebauten Zustand der 2b das Gelenkspiel Δ zu schließen. In der 2b ist ferner zu sehen, dass im eingebauten Zustand des Federelementes 14 ein Gelenkaußenteil und ein Gelenkinnenteil auf Anlage zueinander gezogen sind, sodass ein Spieldurchlauf nicht mehr möglich ist.
  • Alternativ zu einer gebogenen Spiralfeder gemäß der 2a können verschiedene Arten von Federn als Federelement 14 vorgesehen sein. Denkbar sind ferner Blattfedern, beliebige Zug- und Druckfedern, Biegefedern oder gar eine spezielle Faserstruktur im Anlagekörper, wie im Folgenden anhand der 3b gezeigt wird. Weiterhin kann die Anordnung des Federelementes 14 im Anlagekörper 11 verschieden sein. In den Beispielen der 1, 2a und 2b sind die Enden 14a, 14b des Federelementes 14 im Wesentlichen nebeneinander angeordnet, wobei das Federelement 14 selbst sich symmetrisch um das Innenteil des Gelenks 1 windet, um eine radiale Rückstellkraft F zu erzeugen (siehe 2b).
  • Die 3a zeigt wiederum, dass die Enden 14a, 14b des Federelementes 14 an entgegengesetzten Positionen angeordnet werden können, wobei das Federelement 14 am Innenteil des Gelenks 1 vorbeilaufend angeordnet werden kann. Gleichzeitig kann das Federelement 14 derart vorgespannt sein, dass sowohl radiale als auch torsiale oder gar axiale Kräfte zwischen den Wellen 2, 3 abgefangen werden.
  • Die 3b zeigt, dass der Anlagekörper 11 als ein Faser-Kunststoff-Verbund ausgebildet sein kann, wobei die Fasern 14 eine richtungsabhängige Elastizität dem Anlagekörper 11 verleihen können und das Federelement 14 mit einer eingestellten Rückstellkraft bzw. Zugkraft F realisieren können. In Richtung der Fasern 14 ist die Steifigkeit des Anlagekörpers 11 höher. Rechts in der 3b ist ein Ausschnitt eines solchen Materials dargestellt, welches mit Fasern 14 versehen ist. Im nicht eingebauten Zustand sind die Fasern auf einer oberen Hälfte 15 der Manschette 10, die dem Gelenkspiel Δ zugewandt ist, dicker und kürzer als auf einer unteren Hälfte 16 der Manschette 10. Im eingebauten Zustand sind die Fasern auf beiden Hälften 15, 16 der Manschette 10 gleich lang bzw. dick und erzeugen somit eine radiale Rückstellkraft F. Zusätzlich kann die Dicke und die Orientierung der Fasern 14 derart zueinander eingestellt werden, dass ein richtungsabhängiges Elastizitätsverhalten im Material des Anlagekörpers 11 erhalten werden kann, und dass radiale und/oder axiale und/oder torsiale Schwingungen zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite des Gelenks 1 abgefangen werden können.
  • Die 4 zeigt abschließend Messdaten, die belegen, dass die Geräuschentstehung durch die erfindungsgemäße Manschette 10 deutlich reduziert wird, wobei gleichzeitig die Drehzahl Ω der Abtriebswelle 3 durch die erfindungsgemäße Manschette 10 nicht nachteilig beeinflusst wird. Die 4 zeigt dabei den Schalldruck S, gemessen in dB(A), im Fahrzeuginnenraum in Abhängigkeit von der Zeit t, gemessen in s. Die obere durchgezogene Linie entspricht der Geräuschentwicklung mit einer herkömmlichen Manschette, ohne das Federelement, und die untere strichpunktierte Linie der Geräuschentwicklung mit der erfindungsgemäßen Manschette 10 und mit dem integrierten Federelement 14. Dabei ist ersichtlich, dass die Geräuschentwicklung mit der erfindungsgemäßen Manschette 10 und mit dem Federelement 14 gegenüber einer herkömmlichen Manschette deutlich reduziert wird. Die erfindungsgemäße Manschette 10 mit dem Federelement 14 beeinflusst vorteilhafterweise nicht die Drehzahl Ω des Motors. Dabei bleibt die Amplitude der Drehzahl Ω des Motors mit einer herkömmlichen Manschette, ohne Federelement, im Wesentlichen gleich der Amplitude der Drehzahl Ω des Motors mit der erfindungsgemäßen Manschette 10 und mit dem erfindungsgemäßen Federelement 14.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gelenk
    2
    Antriebswelle
    3
    Abtriebswelle
    10
    Manschette
    11
    Anlagekörper
    12
    Antriebsseite der Manschette
    13
    Abtriebsseite der Manschette
    14
    Federelement
    14a
    antriebsseitige Ende des Federelementes
    14b
    abtriebsseitige Ende des Federelementes
    15
    obere Hälfte der Manschette
    16
    untere Hälfte der Manschette
    F
    Rückstellkraft

Claims (8)

  1. Manschette (10) für ein Gelenk (1) zwischen einer Antriebswelle (2) und einer Abtriebswelle (3) mit einem Anlagekörper (11) zum Abstützen der Manschette (10) am Gelenk (1), wobei die Manschette (10) eine Antriebsseite (12), die der Antriebswelle (2) zuwendbar ist, und eine Abtriebsseite (13) aufweist, die der Abtriebswelle (3) zuwendbar ist, wobei der Anlagekörper (11) mindestens ein Federelement (14) zum Abfangen von Schwingungen aufweist, wobei das Federelement (14) an der Antriebsseite (12) und an der Abtriebsseite (13) der Manschette (10) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) als eine Vielzahl von Fasern ausgebildet ist, die im Material des Anlagekörpers (11) derart eingebettet sind, dass ein Faser-Kunststoff-Verbund gebildet ist.
  2. Manschette (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (11) aus einem elastischen Kunststoff, insbesondere Elastomer ausgebildet ist.
  3. Manschette (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) derart ausgebildet ist, das radiale und/oder axiale und/oder torsiale Schwingungen zwischen der Antriebsseite (12) und der Abtriebsseite (13) der Manschette (10) abgefangen werden.
  4. Manschette (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) in Form einer gebogenen Spiralfeder ausgebildet ist.
  5. Manschette (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) mehrere nebeneinander angeordnete und miteinander verbundene Spiralfederelemente ausweist.
  6. Manschette (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) derart im Anlagekörper (11) vorgespannt ist, dass radiale und/oder axiale und/oder torsiale Schwingungen zwischen der Antriebsseite (12) und der Abtriebsseite (13) der Manschette (10) abgefangen werden.
  7. Manschette (10) nach einem der voranstehenden Ansprüch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern als Verstärkungsfasern ausgebildet sind, wobei die Fasern aus einem Material ausgebildet sind, das im Vergleich zum Material des Anlagekörpers (11) eine höhere Steifigkeit aufweist.
  8. Manschette (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern derart ausgeformt und derart im Material des Anlagekörpers (11) verteilt und/oder orientiert sind, dass radiale und/oder axiale und/oder torsiale Schwingungen zwischen der Antriebsseite (12) und der Abtriebsseite (13) des Gelenks (1) abgefangen werden.
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