DE102017000828A1

DE102017000828A1 - Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung

Info

Publication number: DE102017000828A1
Application number: DE102017000828.0A
Authority: DE
Inventors: Marc Brandl; Bernd Scheper; Josef Stubenrauch; Thomas Ochsenkühn
Original assignee: SGF Sueddeutsche Gelenkscheibenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: SGF Sueddeutsche Gelenkscheibenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-01-30
Publication date: 2018-08-02

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) zum Verbinden von zwei Wellenabschnitten mit- wenigstens einer Schubstrecke (SS), die im Schub-Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (10) auf Zug belastet ist, wobei in der wenigstens einen Schubstrecke (SS) wenigstens ein Fadenpaket (26, 28) angeordnet ist,- wenigstens einer Zugstrecke (ZS), die im Zug-Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (10) auf Zug belastet ist, wobei in der wenigstens einen Zugstrecke (ZS) wenigstens ein Fadenpaket (22, 24) angeordnet ist,- wenigstens zwei Buchsen (12), die von wenigstens einem der Fadenpakete (22, 24, 26, 28) umschlungen sind,- wenigstens einem gummielastischen Körper (16), in den die Fadenpakete (22, 24, 26, 28) und die Buchsen (12) zumindest abschnittsweise eingebettet sind, wobei in der wenigstens einen Zugstrecke (ZS) wenigstens zwei Fadenpakete (22, 24) angeordnet sind, wobei die in der Zugstrecke (ZS) angeordneten wenigstens zwei Fadenpakete (22 ,24) zumindest im Bereich zwischen den Buchsen durch wenigstens eine Schicht (30) von elastischem Material voneinander getrennt sind, wobei die wenigstens eine Schicht (30) von elastischem Material einen vorbestimmten Abstand (VA) zwischen den wenigstens zwei Fadenpaketen (22, 24) in der Zugstrecke (ZS) einstellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung zum gelenkigen Verbinden zweier Wellenabschnitte.
Derartige Gelenkvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und beispielsweise in dem Dokument DE 10 2008 047 596 A1 offenbart. Dieses Dokument offenbart einen elastischen Gelenkkörper mit einer Mehrzahl von Buchsen, die über Fadenpakete paarweise miteinander verbunden werden. Die Fadenpakete werden über Bundelemente an den Buchsen gesichert. Die Fadenpakete, die Buchsen und die Bundelemente sind in eine elastische Ummantelung eingebettet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, die mit hohen Drehzahlen und/oder großen Beugewinkeln betrieben werden kann und eine gesteigerte Lebensdauer aufweist.
Diese Aufgabe wird mit einer fadenverstärkte Gelenkvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung gemäß der Erfindung umfasst:

- wenigstens eine Schubstrecke, die im Schub-Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung auf Zug belastet ist, wobei in der wenigstens einen Schubstrecke wenigstens ein Fadenpaket angeordnet ist,
- wenigstens eine Zugstrecke, die im Zug-Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung auf Zug belastet ist, wobei in der wenigstens einen Zugstrecke wenigstens ein Fadenpaket angeordnet ist,
- wenigstens zwei Buchsen, die von wenigstens einem der Fadenpakete umschlungen sind,
- wenigstens einen elastischen Körper, in den die Fadenpakete und.die Buchsen zumindest abschnittsweise eingebettet sind, wobei in der wenigstens einen Zugstrecke wenigstens zwei Fadenpakete angeordnet sind, wobei die in der Zugstrecke angeordneten wenigstens zwei Fadenpakete zumindest im Bereich zwischen den Buchsen durch wenigstens eine Schicht von elastischem Material voneinander getrennt sind, wobei die wenigstens eine Schicht von elastischem Material einen vorbestimmten Abstand zwischen den wenigstens zwei Fadenpaketen in der Zugstrecke einstellt.

Durch die elastische Schicht, die die wenigstens zwei Fadenpakete in der Zugstrecke trennt, wird erreicht, dass die kardanischen Eigenschaften der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung während des Betriebs verbessert werden. Dadurch wird auch die Lebensdauer der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung verbessert. Die erfindungsgemäße fadenverstärkte Gelenkvorrichtung kann selbst bei hohen Drehzahlen dauerhaft große Beugewinkel aufnehmen. Ferner wird durch die beschriebene Anordnung von wenigstens zwei Fadenpaketen in der Zugstrecke und deren Trennung mittels der Schicht von elastischem Material gewährleistet, dass im Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung weniger Wärme in die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung eingetragen wird, wodurch die Lebensdauer der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung weiter gesteigert werden kann. Der vorbestimmte Abstand kann sich insbesondere in axialer Richtung der Buchsen zwischen den wenigstens zwei Fadenpaketen in der Zugstrecke einstellen. Der vorbestimmte Abstand kann sich in axialer Richtung der Buchsen entlang der wenigstens zwei Fadenpakete in der Zugstrecke verändern. Die Schicht von elastischem Material kann einstückig mit dem elastischen Körper ausgebildet sein.
Im Hinblick auf die Beschreibung der vorliegenden Erfindung sei angemerkt, dass dann, wenn von wenigstens zwei Fadenpaketen oder einer Mehrzahl von Fadenpaketen in der Schubstrecke oder in der Zugstrecke die Rede ist, dieses Merkmal auch dann im Sinne der vorliegenden Erfindung erfüllt ist, wenn diese beiden Fadenpakete aus einem durchgehenden Faden bzw. Garn gewickelt sind und über diesen in der Gelenkvorrichtung noch miteinander verbunden sind, obgleich sie in der Gelenkvorrichtung dann räumlich voneinander getrennt angeordnet sind. So ist es beispielsweise möglich, im Rahmen der Fertigung zunächst ein einziges Fadenpaket zu wickeln und dieses dann in wenigstens zwei räumlich voneinander getrennte, jedoch über einen einzelnen Faden noch miteinander verbundene Fadenpakete weiterzuverarbeiten.
Die Zug- und Schubstrecken wechseln sich in Umfangsrichtung der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung ab. Je nach Belastungsrichtung (Drehrichtung) nehmen die Fadenpakete Zugkräfte auf. Die Gelenkvorrichtung kann somit in zwei Drehrichtungen Drehmomente übertragen. Bei Drehmomentbelastung in der einen Richtung (Zug-Betrieb) nehmen die wenigstens zwei in der jeweiligen Zugstrecke angeordneten Fadenpakete Zugkräfte auf. Bei Drehmomentbelastung in der anderen Richtung (Schub-Betrieb) nimmt das wenigstens eine Fadenpaket der jeweiligen Schubstrecke Zugkräfte auf.
Eine Buchse wird von wenigstens einem in der Schubstrecke angeordneten Fadenpaket und wenigstens zwei in der Zugstrecke angeordneten Fadenpaketen umschlungen, die in Richtung der Mittelachse der Buchse zueinander versetzt an bzw. auf der Buchse angeordnet sind. Ausgehend von einer Buchse erstrecken sich die wenigstens zwei in der Zugstrecke angeordneten Fadenpakete in Richtung einer benachbarten Buchse, wohingegen sich das wenigstens eine in der Schubstrecke angeordnete Fadenpaket in Richtung einer anderen Buchse erstreckt.
Der elastische Körper und die elastische Schicht, die die Fadenpakete in der Zugstrecke trennt, können beispielsweise aus einem Elastomer, einem thermoplastischen Elastomer, einem Silikon oder auch aus Gummi hergestellt sein. Die Schicht von elastischem Material und der elastische Körper können aus dem gleichen Material hergestellt sein. Die Schicht von elastischem Material kann einstückig mit dem elastischen Körper ausgebildet sein. Unter einem Fadenpaket ist ein laschenförmiges Element zu verstehen, das durch eine Mehrzahl von Fadenwicklungen gebildet wird. Dabei kann ein einzelner Faden oder auch mehrere Fäden laschenförmig gewickelt werden. Die Fäden der Fadenpakete können miteinander verbunden sein.
Wenigstens ein Fadenpaket der wenigstens zwei Fadenpakete in der Zugstrecke kann wenigstens eine Krümmung oder Wölbung aufweisen. Aufgrund der Krümmung oder Wölbung wenigstens eines Fadenpakets kann sich der vorbestimmte Abstand zwischen den Fadenpaketen in der Zugstrecke verändern. Die wenigstens zwei Fadenpakete in der Zugstrecke können jeweils eine Krümmung oder Wölbung aufweisen. Die Fadenpakete in der Zugstrecke können derart gekrümmt oder gewölbt sein, dass sich der Abstand der Fadenpakete in der Zugstrecke im Bereich zwischen den Buchsen verändert. Die Krümmung oder Wölbung des wenigstens einen Fadenpakets kann sich in axialer Richtung der Buchsen erstrecken. Die Krümmung oder Wölbung beider Fadenpakete in der Zugstrecke können sich in axialer Richtung der Buchsen erstrecken. Die Krümmung oder Wölbung der wenigstens zwei Fadenpakete können gegenläufig sein. Es ist beispielsweise denkbar, dass sich der Abstand zwischen den beiden Fadenpaketen in der Zugstrecke ausgehend von einer der Buchsen zunächst vergrößert und dann in Richtung der benachbarten Buchse verkleinert. Der vorbestimmte Abstand kann sich in axialer Richtung der Buchsen entlang der wenigstens zwei Fadenpakete verändern.
In der wenigstens einen Schubstrecke können wenigstens zwei Fadenpakete angeordnet sein. Die in der Schubstrecke angeordneten wenigstens zwei Fadenpakete können zumindest im Bereich zwischen den Buchsen durch wenigstens eine Schicht von elastischem Material voneinander getrennt sein. Die wenigstens eine Schicht von elastischem Material kann einen vorbestimmten Abstand zwischen den wenigstens zwei Fadenpaketen in der Schubstrecke einstellen. Wenigstens ein Fadenpaket der wenigstens zwei Fadenpakete in der Schubstrecke kann wenigstens eine Krümmung oder Wölbung aufweisen. Aufgrund der wenigstens einen Krümmung oder Wölbung kann sich der vorbestimmte Abstand zwischen den Fadenpaketen in der Schubstrecke verändern. Die wenigstens zwei Fadenpakete in der Schubstrecke können eine Krümmung oder Wölbung aufweisen. Die Fadenpakete in der Schubstrecke können derart gekrümmt oder gewölbt sein, dass sich der Abstand der Fadenpakete in der Schubstrecke im Bereich zwischen den Buchsen verändert.
Der Abstand zwischen den wenigstens zwei Fadenpaketen in der Zugstrecke kann im Umschlingungsbereich der Buchsen am kleinsten sein. Der Abstand zwischen den wenigstens zwei Fadenpaketen in der Schubstrecke kann im Umschlingungsbereich der Buchsen am kleinsten ist. Unter dem Umschlingungsbereich der Fadenpakete ist in diesem Zusammenhang der Abschnitt der Fadenpakete zu verstehen, der sich entlang eines Abschnitts der Außenumfangsfläche der Buchsen erstreckt. Die wenigstens zwei Fadenpakete der Zugstrecke können in axialer Richtung zwischen den Fadenpaketen in der Schubstrecke angeordnet sein.
Zumindest im Bereich zwischen den Buchsen kann sich die Schicht von elastischem Material zwischen zwei einander zugewandten Flächen der wenigstens zwei Fadenpakete in der Zugstrecke erstrecken. In gleicher Weise kann sich die Schicht von elastischem Material zwischen zwei einander zugewandten Flächen der wenigstens zwei Fadenpakete in der Schubstrecke erstrecken. Die wenigstens zwei Fadenpakete in der Zugstrecke können in axialer Richtung ausschließlich von der Schicht von elastischem Material getrennt sein. Dies bedeutet, dass sich zwischen den beiden Fadenpaketen in der Zugstrecke außer der Schicht von elastischem Material keine weiteren Elemente zur Trennung der beiden Fadenpakete befinden. Die Schicht von elastischem Material erstreckt sich somit zwischen den einander zugewandten Flächen der beiden Fadenpakete und entlang dieser einander zugewandten Flächen der beiden Fadenpakete in der Zugstrecke, ohne dass weitere Elemente vorhanden sind, die einen Abstand zwischen den Fadenpaketen einstellen oder die Fadenpakete trennen könnten.
In der Schubstrecke können wenigstens vier Fadenpakete angeordnet sein. Die Fadenpakete in der Schubstrecke können paarweise in axialer Richtung beiderseits der wenigstens zwei in der Zugstrecke angeordneten Fadenpakete vorgesehen sein. Die beiden Fadenpakete eines in der Schubstrecke gebildeten Fadenpaketpaars können durch eine Schicht von elastischem Material getrennt werden, wobei die Schicht von elastischem Material einen vorbestimmten Abstand zwischen den beiden Fadenpaketen eines Fadenpaketpaares einstellt.
Einzelne Fadenpakete in der Zugstrecke und in der Schubstrecke können durch wenigstens ein Zwischenelement getrennt werden. Es können auch einzelne Fadenpakete durch wenigstens ein Zwischenelement getrennt werden, wohingegen andere Fadenpakete an derselben Buchse direkt aneinander anliegen. Es können somit Kombinationen von durch Zwischenelemente getrennten Fadenpaketen und direkt aneinander anliegenden Fadenpaketen in einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung verwendet werden. Die wenigstens zwei in der Zugstrecke angeordneten Fadenpakete liegen nicht direkt aneinander an, sondern können zumindest durch wenigstens ein Zwischenelement oder wenigstens ein Fadenpaket in der Schubstrecke getrennt bzw. voneinander beabstandet sein. Es kann zwischen den Fadenpaketen in der Schubstrecke und den Fadenpaketen in der Zugstrecke jeweils wenigstens ein Zwischenelement vorgesehen sein.
Das wenigstens eine Zwischenelement kann in Form eines im Querschnitt L-förmigen Kragens oder in Form einer Scheibe ausgebildet sein. Die im Querschnitt L-förmigen Kragen können einen an der Buchse anliegenden Abschnitt aufweisen. Der an der Buchse anliegende Abschnitt kann sich in Richtung eines der an den axialen Enden der Buchsen angeordneten Bundelemente erstrecken. Der an der Buchse anliegende Abschnitt der Kragen kann auch als Rohrabschnitt bezeichnet werden. Dieser Rohrabschnitt kann von einem Fadenpaket umschlungen werden. Die im Querschnitt L-förmigen Kragen weisen ferner auch einen radialen Abschnitt auf, der sich von dem Rohrabschnitt weg erstreckt. An diesem radialen Abschnitt können sich die Fadenpakete im Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung abstützen. Der Rohrabschnitt kann sich an ein weiteres Zwischenelement, d.h. eine Scheibe oder einen weiteren L-förmigen Kragen, in axialer Richtung der Buchsen anlegen bzw. an diesem weiteren Zwischenelement abstützen. Insbesondere kann sich der Rohrabschnitt mit seiner axialen Stirn- oder Endfläche an dem weiteren Zwischenelement abstützen. Wird eine Mehrzahl von Zwischenelementen verwendet, können die Zwischenelemente allesamt im Querschnitt als L-förmige Kragen oder scheibenförmig ausgebildet sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass Kombinationen von im Querschnitt L-förmigen Kragen und Scheiben als Zwischenelemente verwendet werden. Insbesondere das mittig angeordnete bzw. zentrale Zwischenelement kann scheibenförmig ausgebildet sein. Alle weiteren Zwischenelemente können in diesem Fall beispielsweise als L-förmige Kragen ausgebildet sein.
An jedem axialen Ende der Buchsen kann wenigstens ein Bundelement vorgesehen sein, das sich jeweils an das axial äußere Fadenpaket anlegt. Die Bundelemente können ebenfalls beispielsweise im Querschnitt L-förmige Kragen sein. In diesem Fall weisen die Rohrabschnitte der L-förmigen Kragen in Richtung der Buchsenenden. Die Bundelemente dienen zur Sicherung der Fadenpakete und der Zwischenelemente an den Buchsen. Wenigstens ein Zwischenelement kann sich an dem wenigstens einen Bundelement abstützen bzw. an dem wenigstens einen Bundelement anlegen. Insbesondere kann sich wenigstens ein Zwischenelement in Form eines im Querschnitt L-förmigen Kragens mit seinem Rohrabschnitt an das wenigstens eine Bundelement anlegen.
Das an dem axialen Ende der Buchsen angeordnete wenigstens eine Bundelement kann im Querschnitt U-förmig sein. Mit anderen Worten kann das Bundelement im achsenthaltenden Schnitt betrachtet einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, der von zwei Längsschenkeln und einem Querschenkel gebildet wird. Der radial innere Längsschenkel kann an der Buchse anliegen. Der radial äußere Längsschenkel kann zumindest abschnittweise in den gummielastischen Körper eingebettet sein. Durch die Verwendung eines U-förmigen Bundelements können Risse an der Oberfläche des gummielastischen Körpers vermieden werden, die sich negativ auf die Lebensdauer der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung auswirken können. Ferner kann durch den zusätzlichen, radial äußeren Längsschenkel das Bundelement weiter versteift werden. Dies bedeutet, dass bei einer Belastung der Bundelemente im Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung aufgrund der erhöhten Steifigkeit der U-förmigen Bundelemente deren Lebensdauer und damit die gesamte Lebensdauer der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung insgesamt gesteigert werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung wenigstens eine sich in radialer Richtung in den elastischen Körper erstreckende Ausnehmung aufweisen. Durch die wenigstens eine radiale Ausnehmung in dem elastischen Körper werden die durch die Fliehkraft belasteten Bereiche des elastischen Körpers in ihrer Materialstärke zumindest reduziert oder auch vollständig beseitigt. Somit kann mit der wenigstens einen radialen Ausnehmung eine Materialansammlung vermieden werden, wodurch die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung im Betrieb durch die nach radial außen gerichtete Fliehkraft gleichmäßiger belastet wird. Da in den durch die Fliehkraft belasteten Bereichen weniger Material oder gar kein Material mehr vorgesehen ist, wird die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung insgesamt durch die Fliehkraft weniger beansprucht bzw. weniger fliehkraftbedingt deformiert und ist für noch höhere Drehzahlen noch besser geeignet. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung kann ebenfalls kostengünstig hergestellt werden, da durch die Ausnehmungen in der elastischen Ummantelung Material eingespart werden kann. Dadurch wird die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung auch gewichtsmäßig leichter. Die wenigstens eine radiale Ausnehmung kann sich in axialer Richtung der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung zwischen wenigstens zwei in der Schubstrecke angeordneten Fadenpaketen erstrecken. Eine radiale Ausnehmung kann sich ferner in axialer Richtung der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung zwischen den wenigstens zwei Fadenpaketen in der Zugstrecke in den elastischen Körper hinein erstrecken. Falls die wenigstens zwei Fadenpakete in der Zugstrecke eine Wölbung oder Krümmung aufweisen, kann sich die radiale Ausnehmung insbesondere im Bereich der Wölbung oder Krümmung zwischen die beiden Fadenpakete in der Zugstrecke in den elastischen Körper hinein erstrecken. Die wenigstens eine radiale Ausnehmung kann sich von einer Außenumfangsfläche des elastischen Körpers in Richtung der Mittelachse fadenverstärkten Gelenkvorrichtung erstrecken. Die wenigstens eine radiale Ausnehmung kann sich dabei um einen vorbestimmten radialen Weg in die elastische Ummantelung hinein erstrecken, wodurch der auf Fliehkraft belastete Bereich in seiner Materialstärke in radialer Richtung reduziert wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung zum Verbinden von zwei Wellenabschnitten mit wenigstens einer Schubstrecke, die im Schub-Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung auf Zug belastet ist, wobei in der wenigstens einen Schubstrecke wenigstens ein Fadenpaket angeordnet ist, ferner mit wenigstens einer Zugstrecke, die im Zug-Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung auf Zug belastet ist, wobei in der wenigstens einen Zugstrecke wenigstens ein Fadenpaket angeordnet ist, ferner mit wenigstens zwei Buchsen, die von wenigstens einem der Fadenpakete umschlungen sind, ferner mit wenigstens einem gummielastischen Körper, in den die Fadenpakete und die Buchsen zumindest abschnittsweise eingebettet sind, in der wenigstens einen Schubstrecke wenigstens zwei Fadenpakete angeordnet sind, wobei die in der Schubstrecke angeordneten wenigstens zwei Fadenpakete zumindest im Bereich zwischen den Buchsen durch wenigstens eine Schicht von elastischem Material voneinander getrennt sind, und wobei die wenigstens eine Schicht von elastischem Material einen vorbestimmten Abstand zwischen den wenigstens zwei Fadenpaketen in der Schubstrecke einstellt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Wellenanordnung, insbesondere einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, mit einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung der voranstehend beschriebenen Art.
Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung kann in Form einer elastischen Gelenkscheibe, eines Laschenrings mit mehreren ringförmig zusammengefügten Kupplungslaschen oder einer Laschenkupplung mehreren verbundenen Kupplungslaschen ausgebildet sein.
In Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es stellen dar:

1 bis 8 Ansichten einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
9 bis 15 Ansichten einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
16 bis 24 Ansichten einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
25 bis 32 Ansichten einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
33 bis 40 Ansichten einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
41 bis 48 Ansichten einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung; und
49 bis 56 Ansichten von fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen gemäß einer siebten Ausführungsformen der Erfindung; und
57 bis 64 Ansichten von fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen gemäß einer achten Ausführungsformen der Erfindung.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform ist in Form einer elastischen Gelenkscheibe ausgebildet.
Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 10 umfasst sechs Buchsen 12₁ bis 12₆. Die Buchsen 12₁ bis 12₆. An den axialen Enden der Buchsen 12₁ bis 12₆ sind Bundelemente 14 angeordnet. Die Buchsen 12₁ bis 12₆ und die Bundelemente 14 sind in einen elastischen Körper 16 eingebettet. Der elastische Körper 16 weist radiale Ausnehmungen 18 auf. Die radialen Ausnehmungen 18 erstrecken sich von der Außenumfangsfläche 20 des elastischen Körpers 16 der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 radial in den elastischen Körper 16 hinein.
2 zeigt eine teilweise aufgebrochene Draufsicht der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10.
Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 10 weist sechs Buchsen 12₁ bis 12₆ auf, die in vorbestimmten Winkelabständen um die Mittelachse M der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 zueinander versetzt angeordnet sind. An den axialen Enden der Buchsen 12₁ bis 12₆ sind die Bundelemente 14 erkennbar. Die Buchsen 12₁ bis 12₆ und die Bundelemente 14 sind abschnittsweise in den elastischen Körper 16 eingebettet.
In dem aufgebrochenen Bereich der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 ist eine der radialen Ausnehmungen 18 erkennbar. Die radiale Ausnehmung 18 erstreckt sich im Bereich zwischen den Buchsen 12₅ und 12₆ in den elastischen Körper 16 in radialer Richtung hinein. Die radiale Ausnehmung 18 erstreckt sich ausgehend von der Außenumfangsfläche 20 des elastischen Körpers 16 in Richtung der Öffnung O in dem elastischen Körper 16. Die radiale Ausnehmung 18 ist in einer Schubstrecke SS der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 ausgebildet. Jede Schubstrecke SS der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 weist eine derartige radiale Ausnehmung 18 auf. Zwischen dem Ende der radialen Ausnehmung 18 und der Wandung der Öffnung O in dem elastischen Körper 18 ist ein Abschnitt elastischen Materials des elastischen Körpers 18 vorhanden, d.h. die radiale Ausnehmung 18 erstreckt sich nicht bis zur Wandung der Öffnung O.
Neben Schubstrecken SS weist die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 10 auch Zugstrecken ZS auf. Die Zugstrecken ZS und die Schubstrecke SS wechseln sich in Umfangsrichtung der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 ab. Die Zugstrecken ZS der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 werden in Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung auf Zug belastet. Im Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung werden die Schubstrecken SS der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 auf Druck belastet wird. Die Schub- bzw. Druckkräfte werden von dem elastischen Körper 16 aufgenommen.
3 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie III-III in 2.
In der Zugstrecke ZS sind die Fadenpakete 22 und 24 angeordnet. In der Schubstrecke SS sind die Fadenpakete 26 und 28 vorgesehen. Die Fadenpakete 22, 24, 26, und 28 erstrecken sich in dem elastischen Körper 18. Zwischen den Fadenpaketen 22 und 24 in der Zugstrecke ZS erstreckt sich eine Schicht 30 von elastischem Material, die die Fadenpakete 22 und 24 voneinander trennt und einen vorbestimmten Abstand VA zwischen den Fadenpaketen 22 und 24 in der Zugstrecke ZS einstellt. Durch die Schicht 30 von elastischem Material wird verhindert, dass sich im Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 insbesondere bei großen Beugewinkelbelastungen und/oder hohen Drehzahlen die in der Zugstrecke ZS angeordneten Fadenpakete 22 und 24 zu stark erhitzen. Anderes ausgedrückt kann die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 10 mit den durch die elastische Schicht 30 getrennten Fadenpaketen 22, 24 in der Zugstrecke ZS größere Beugewinkel auch bei hohen Drehzahlen dauerhaft aufnehmen.
Die elastische Schicht 30 kann aus dem gleichen elastischen Material wie der elastische Körper 16 hergestellt sein. Die Schicht 30 von elastischem Material erstreckt sich zwischen den einander zugewandten Flächen 32 und 34 der Fadenpakete 22 und 24. Der vorbestimmte Abstand VA stellt sich somit zwischen den einander zugewandten Flächen 32 und 34 der Fadenpakete 22 und 24 in der Zugstrecke ein. Die Schicht 30 erstreckt sich somit in axialer Richtung zwischen den Fadenpaketen 22 und 24 in den Zugstrecken ZS der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 (siehe 2). Der vorbestimmte Abstand VA kann entlang der Fadenpakete 22 und 24 variieren. Die Fadenpakete 22 und 24 in der Zugstrecke es werden ausschließlich von der Schicht 30 von elastischem Material getrennt. Entlang der einander zugewandten Flächen 32 und 34 sind neben der elastischen Schicht 30 keine weiteren Elemente vorgesehen, die die Fadenpakete 22 und 24 voneinander trennen würden.
Zwischen den Fadenpaketen 26 und 28 erstreckt sich ausgehend von der Außenumfangsfläche 20 des elastischen Körpers 16 die radiale Ausnehmung 18 in den elastischen Körper hinein. Die radiale Ausnehmung 18 erstreckt sich in Richtung der Öffnung O in dem elastischen Körper 16. Zwischen der Wandung der Öffnung O und dem Ende der radialen Ausnehmung 18 bleibt ein Steg des elastischen Materials des elastischen Körpers 16 erhalten.
4 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie IV-IV in 2. Im Gegensatz zu 3, die eine Schnittansicht durch den Bereich zwischen den Buchsen 12₁ bis 12₆ zeigt, zeigt 4 den Bereich der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 an den Buchsen 12₁ bis 12₆.
Die Buchsen 12₁ bis 12₆ werden von jeweils vier Fadenpaketen 22, 24, 26 und 28 umschlungen. Im Umschlingungsbereich erstrecken sich die Fadenpakete 22, 24, 26 und 28 abschnittsweise entlang der Außenumfangsfläche der Buchsen 12₁ bis 12₆. Die Fadenpakete 22 und 24 sind einer Zugstrecke ZS und die Fadenpakete 26 und 28 einer Schubstrecke SS der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 zugeordnet (siehe 2). Zwischen den Fadenpaketen 22 und 24 in der Zugstrecke ZS erstreckt sich eine Schicht 30 von elastischem Material, die einen vorbestimmten Abstand VA zwischen den Fadenpaketen 22 und 24 in der Zugstrecke ZS einstellt. Der Abstand VA variiert entlang der Fadenpakete 22 und 24, wie aus den 3 und 4 ersichtlich ist. In 3 ist der vorbestimmte Abstand VA erheblich größer als in 4. Die Schicht 30 von elastischem Material trennt die Fadenpakete 22 und 24 in der Zugstrecke ZS voneinander.
Die Fadenpakete 22 und 24 in der Zugstrecke ZS werden über Zwischenelemente 36 und 38 von den Fadenpaketen 26 und 28 in der Schubstrecke SS getrennt. Das Zwischenelement 36 ist zwischen dem Fadenpaket 22 in der Zugstrecke ZS und dem Fadenpaket 26 in der Schubstrecke SS angeordnet. Das Zwischenelement 38 ist zwischen dem Fadenpaket 24 in der Zugstrecke ZS und dem Fadenpaket 28 in der Zugstrecke SS angeordnet. An den axialen äußeren Enden der Buchsen 12₁ bis 12₆ sind Bundelemente 14 und 40 vorgesehen. Die Zwischenelemente 36 und 38 sowie die Bundelemente 14 und 40 sind in Form von im Querschnitt L-förmigen Kragen ausgebildet. Die Elemente 14, 36, 38 und 40 weisen jeweils einen sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt 42 und einen sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt 44 auf. Der sich in axialer Richtung erstreckende Abschnitt 44 liegt an den Buchsen 12₁ bis 12₆ an. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur der radiale Abschnitt 42 und der axiale Abschnitt 44 des Bundelements 40 in 4 entsprechend bezeichnet.
Die axialen Abschnitte 44 der Zwischenelemente 36 und 38 und der Bundelemente 14 und 40 sind in axialer Richtung nach außen gerichtet und weisen in Richtung des jeweils nächstliegenden Endes einer der Buchsen 12₁ bis 12₆. Die Zwischenelemente 36 und 38 liegen mit ihrem axialen Abschnitt 44 an den Bundelementen 14 und 40 an. Die in der Schubstrecke SS angeordneten Fadenpakete 26 und 28 werden zwischen den radialen Abschnitten 42 der Bundelemente 14, 40 und der Zwischenelemente 36, 38 eingeschlossen. Die axiale Erstreckung der Fadenpakete 26 und 28 in der Zugstrecke SS entspricht somit im Wesentlichen der axialen Erstreckung des axialen Abschnitts 44 der Zwischenelemente 36 und 38. Die in der Zugstrecke angeordneten Fadenpakete 22 und 24 liegen an den radialen Abschnitten 42 der Zwischenelemente 36 und 38 an. Die Fadenpakete 22 und 24 sind somit zwischen den Zwischenelementen 36 und 38 angeordnet, wobei sich das Fadenpaket 26 an den radialen Abschnitt 42 des Zwischenelements 36 und sich das Fadenpaket 28 an den radialen Abschnitt 42 des Zwischenelements 38 anlegt. Zwischen den Fadenpaketen 22 und 24 erstreckt sich die Schicht 30 von elastischem Material, die den vorbestimmten Abstand VA in axialer Richtung zwischen den Fadenpaketen 22 und 24 einstellt und die beiden Fadenpakete 22 und 24 voneinander trennt.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10.
Die Buchsen 12₁ bis 12₆ werden jeweils von vier Fadenpaketen 22, 24, 26, 28 umschlungen. Je nach Belastungsrichtung (Drehrichtung) nehmen die Fadenpakete 22, 24,26, 28 Zugkräfte auf. Die Fadenpakete 22 und 24 sind in einer Zugstrecke ZS der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 angeordnet. Die Fadenpakete 26 und 28 sind im Gegensatz dazu in einer Schubstrecke SS der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 angeordnet. Die Zugstrecken ZS und die Schubstrecke SS wechseln sich in Umfangsrichtung der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 ab. Die Gelenkvorrichtung 10 kann in zwei Drehrichtungen Drehmomente übertragen. Bei Drehmomentbelastung in der einen Richtung (Zug-Betrieb) nehmen die zwei in der jeweiligen Zugstrecke ZS angeordneten Fadenpakete 22 und 24 Zugkräfte auf. Bei Drehmomentbelastung in der anderen Richtung (Schub-Betrieb) nehmen die Fadenpakete 26 und 28 in der jeweiligen Schubstrecke SS Zugkräfte auf. Die in der Zugstrecke ZS angeordneten Fadenpakete 22 und 24 werden im Normalbetrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 auf Zug belastet. Der Normalbetrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung entspricht dem Zug-Betrieb. Im Zug-Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 sind die in der Schubstrecke SS angeordneten Fadenpakete 26 und 28 in einem Bereich der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10 vorgesehen, der auf Druck belastet wird. Die Fadenpakete 26 und 28 nehmen jedoch quasi keine Schub- bzw. Druckkräfte auf. Die Schub- bzw. Druckkräfte werden von dem elastischen Körper 18 aufgenommen (siehe 1 bis 4).
Zwischen den Fadenpaketen 22, 26 und 24, 28 sind die Zwischenelemente 36 und 38 vorgesehen. Die Zwischenelemente 36 und 38 trennen Fadenpaketen 22, 26 und 24, 28 in axialer Richtung Buchsen 12₁ bis 12₆. Das Fadenpaket 22 in der Zugstrecke weist eine Wölbung bzw. Krümmung 46 auf. Das Fadenpaket 24 in der Zugstrecke ZS weist eine Wölbung bzw. Krümmung 48 auf. Die Wölbung bzw. Krümmung 46, 48 befindet sich im Bereich zwischen den Buchsen 12₁ bis 12₆ in den Zugstrecken ZS. Die Fadenpakete 22 und 24 sind durch ihre jeweilige Wölbung 46, 48 in axialer Richtung der Buchsen 12₁ bis 12₆ nach außen gewölbt. Die Wölbungen 46, 48 der Fadenpakete 22 und 24 sind gegenläufig ausgebildet. Durch die gegenläufigen Wölbungen 46,48 der Fadenpakete 22 und 24 in der Zugstrecke vergrößert sich der vorbestimmte Abstand VA zwischen den einander zugewandten Flächen 32, 34 der Fadenpakete 22 und 24 bis zur Mitte des Bereichs zwischen den Buchsen 12₁ bis 12₆.
6 zeigt eine aufgeschnittene perspektivische Ansicht des Grundkörpers der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10.
In 6 sind die Fadenpakete 22, 24, 46, 28 gezeigt, die die Buchsen 12₃ bis 12₅ umschlingen.
Die Fadenpakete 22 und 24 in der Zugstrecke ZS weisen jeweils eine Wölbung bzw. Krümmung 46, 48 auf. Die Fadenpakete 22 und 24 sind gegenläufig gewölbt. Durch die Wölbungen 46, 48 der Fadenpakete 22 und 24 verändert sich der Abstand VA zwischen den einander zugewandten Flächen 32 und 34 der Fadenpakete 22 und 24. Der Abstand VA ist in der Mitte der Strecke zwischen den beiden Buchsen 12₄ und 12₅ am größten. Dies liegt in den gegenläufigen Wölbungen 46 und 48 der Fadenpakete 22 und 24 begründet.
7 zeigt eine Draufsicht des Grundkörpers der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 10.
Zugstrecken ZS und Schubstrecken SS sind in Umfangsrichtung der vorangestellten Gelenkvorrichtung 10 wechselweise angeordnet. Die Fadenpakete 22 in der Zugstrecke ZS weisen die Wölbung 46 auf, wohingegen die Fadenpakete 26 in der Schubstrecke SS keine Wölbung aufweisen.
8 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie VIII-VIII in 7.
Die Fadenpakete 22 und 24 in der Zugstrecke ZS sind in axialer Richtung zwischen den Fadenpaketen 26 und 28 in der Schubstrecke SS angeordnet. Die Fadenpakete 22 und 24 in der Zugstrecke ZS werden über die Zwischenelemente 36 und 38 von den Fadenpaketen 26 und 28 in der Schubstrecke SS getrennt. Die Fadenpakete 26 und 28 in der Schubstrecke SS sind zwischen den Zwischenelementen 36 und 38 und den Bundelementen 14 und 40 angeordnet.
Die Fadenpakete 22 und 24 in der Zugstrecke ZS weisen jeweils eine Wölbung bzw. Krümmung 46 und 48 auf. Die Wölbungen 46 und 48 sind gegenläufig ausgebildet. Die Wölbungen 46 und 48 der Fadenpakete 22 und 24 sind im Bereich zwischen den Buchsen 12₁ bis 12₆ ausgebildet, d.h. in 8 im Bereich zwischen den Buchsen 12₁ und 12₆. Der Abstand VA verändert sich in Richtung der Achsen A_B der Buchsen 12₁ bis 12₆. Der vorbestimmte Abstand VA wird zwischen den einander zugewandten Flächen 32 und 34 der Fadenpakete 22 und 24 gebildet. Der Abstand VA ist in der Mitte der Strecke zwischen den Achsen A_B der Buchsen 12₁ und 12₆ am größten.
Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen die Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Für gleichartige oder gleichwirkende Merkmale werden dieselben Bezugszeichen wie bei der Beschreibung der ersten Ausführungsform verwendet.
Die 9 bis 16 zeigen Ansichten einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 110 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Die in den 9 bis 16 gezeigte Ausführungsform der Erfindung entspricht weitgehend der mit Bezug auf die 1 bis 8 im Detail beschriebenen Ausführungsform.
Der wesentliche Unterschied zwischen beiden Ausführungsformen liegt darin, dass die Schicht 30 von elastischem Material nur im Bereich zwischen den Buchsen 12₁ bis 12₆ die Fadenpakete 22 und 24 in der Zugstrecke ZS voneinander trennt und den vorbestimmten Abstand VA einstellt. Die Schicht 30 erstreckt sich im Bereich zwischen den Buchsen entlang der einander zugewandten Flächen 32 und 34 der Fadenpakete 22 und 24 in der Zugstrecke. Die elastische Schicht 30 ist somit nur im Bereich der gegenläufigen Wölbungen 46 und 48 der Fadenpakete 22 und 24 in axialer Richtung zwischen den Fadenpaketen 22 und 24 in der Zugstrecke vorgesehen. Es ist jedoch möglich, dass die Fadenpakete 22 und 24 auch im Umschlingungsbereich der Buchsen 12₁ bis 12₆ mit einer dünnen Schicht von elastischem Material überzogen und somit voneinander getrennt sind.
Die 17 bis 24 zeigen Ansichten einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 210 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Die in den 17 bis 24 gezeigte Ausführungsform der Erfindung entspricht weitgehend der Ausführungsform gemäß der 9 bis 16, die voranstehend beschrieben wurde.
Der einzige wesentliche Unterschied zwischen den beiden Ausführungsformen liegt darin, dass in dem elastischen Körper 16 der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 210 gemäß der in den 17 bis 24 gezeigten der Ausführungsform keine radialen Ausnehmungen vorgesehen sind.
Die 25 bis 32 zeigen Ansichten einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 310 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
Die in den 25 bis 32 gezeigte Ausführungsform der Erfindung entspricht weitgehend der Ausführungsform gemäß der 9 bis 16, die voranstehend beschrieben wurde.
Der elastische Körper 16 der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 310 weist radiale Ausnehmungen 46 auf, die sich in radialer Richtung zwischen den Fadenpaketen 22 und 24 in der Zugstrecke ZS in den elastischen Körper 16 hinein erstrecken (siehe 25, 26 und 27). Die radiale Ausnehmung 46 erstreckt sich zwischen den beiden radial äußeren Strängen der Fadenpakete 22 und 24 in den elastischen Körper 16 hinein. Die radiale Ausnehmung 46 endet im Bereich zwischen den radial inneren Strängen und den radial äußeren Strängen der Fadenpakete 22 und 24 in der Zugstrecke ZS. Die radiale Ausnehmung 46 erstreckt sich somit nicht soweit in radialer Richtung in den elastischen Körper hinein wie die Ausnehmung 18. Die radiale Ausnehmung 46 erstreckt sich in dem Bereich zwischen den Fadenpaketen 22 und 24, in dem die Fadenpakete 22 und 24 ihre gegenläufigen Wölbungen 46 und 48 aufweisen. Der elastische Körper 16 ist in Umfangsrichtung somit wechselweise mit den radialen Ausnehmungen 18 und 46 versehen.
Die 33 bis 40 zeigen Ansichten einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 410 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
Die in den 33 bis 40 gezeigte Ausführungsform der Erfindung entspricht weitgehend der mit Bezug auf die 9 bis 16 beschriebenen Ausführungsform.
Der wesentliche Unterschied zwischen beiden Ausführungsformen liegt darin, dass zwischen den Fadenpaketen 22 und 24 in der Zugstrecke ZS und den Fadenpaketen 26 und 28 in der Schubstrecke SS keine Zwischenelemente vorgesehen sind. Die Fadenpakete 22, 24, 26 und 28 werden ausschließlich über die Bundelemente 14 und 40 an den Buchsen 12₁ bis 12₆ gehalten.
Die 41 bis 48 zeigen Ansichten einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 510 gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.
Die in den 41 bis 48 gezeigte Ausführungsform der Erfindung entspricht weitgehend der mit Bezug auf die 17 bis 24 beschriebenen Ausführungsform.
Auch zwischen diesen beiden Ausführungsformen liegt der wesentliche Unterschied darin, dass zwischen den Fadenpaketen 22 und 24 in der Zugstrecke ZS und den Fadenpaketen 26 und 28 in der Schubstrecke SS keine Zwischenelemente vorgesehen sind. Die Fadenpakete 22, 24, 26 und 28 werden ausschließlich über die Bundelemente 14 und 40 an den Buchsen 12₁ bis 12₆ gehalten.
Die 49 bis 56 zeigen Ansichten einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 610 gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß dieser Ausführungsform sind in der Schubstrecke SS vier Fadenpakete 26, 28, 48 und 50 vorgesehen. Die Fadenpakete 26, 28, 48 und 50 in der Schubstrecke SS sind paarweise in axialer Richtung beiderseits der Fadenpakete 22 und 24 in der Zugstrecke ZS angeordnet. Die Fadenpakete 26 und 28 bilden die axial äußersten Fadenpakete der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 610 und legen sich an die Bundelemente 14 und 40 an. Die Fadenpakete 48 und 50 bilden die axial inneren Fadenpakete der Fadenpaketpaare 26, 48 und 28, 50. Die Fadenpakete 26 und 48 sind an einer Seite der Fadenpakete 22 und 24 und die Fadenpakete 28 und 50 an der anderen Seite der Fadenpakete 22 und 24 angeordnet. Die Fadenpakete 22 und 24 in der Zugstrecke ZS sind somit in axialer Richtung zwischen den Fadenpaketpaaren 26, 48 und 28, 50 in der Schubstrecke SS angeordnet (siehe 52 bis 56). Zwischen den einzelnen Fadenpaketen 26, 28, 48 und 50 der Fadenpaketpaare 26, 48 und 28, 50 erstreckt sich eine Schicht 52 und 54 von elastischem Material, die die einzelnen Fadenpakete 26, 28, 48 und 50 der Fadenpaketpaare 26, 48 und 28, 50 in axialer Richtung voneinander trennt und einen vorbestimmten Abstand VA_s zwischen den Fadenpaketen 26, 28, 48 und 50 der Fadenpaketpaare 26, 48 und 28, 50 in der Schubstrecke SS einstellt. Der vorbestimmte Abstand VA_s wird insbesondere im Bereich zwischen den Buchsen 12₁ bis 12₆ eingestellt. Im Bereich zwischen den Buchsen 12₁ bis 12₆ weisen die Fadenpakete 26, 28, 48 und 50 jeweils eine Wölbung 56, 58, 60 und 62 auf. Die Fadenpakete 26 und 48 des Fadenpaketpaars 26, 48 sind in diesem Bereich gegenläufig gewölbt. Gleiches gilt für die Fadenpakete 28 und 50 des Fadenpaketpaars 28, 50, die ebenfalls gegenläufig gewölbt sind. Durch die Wölbungen 56, 58, 60 und 62 wird der vorbestimmte Abstand VA_s zwischen den Fadenpaketen 26, 28, 48 und 50 der Fadenpaketpaare 26, 48 und 28, 50 eingestellt (siehe 56). Der vorbestimmte Abstand VA_s verändert sich im Bereich zwischen den Buchsen 12₁ bis 12₆, wobei der vorbestimmte Abstand VA_s sich jeweils in Richtung einer der Buchsen 12₁ bis 12₆ verringert. Der vorbestimmte Abstand VA_s ist in etwa der Mitte der Strecke zwischen den Achsen A_B der Buchsen 12₁ bis 12₆ am größten.
Gemäß dieser Ausführungsform weisen sämtliche Fadenpakete 22, 24, 26, 28, 48 und 50 eine Wölbung 46, 48, 56, 58, 60 und 62 auf, durch die sich der Abstand VA, VA_s in axialer Richtung zwischen den Fadenpaketen 22, 24, 26, 28, 48 und 50 verändert.
Die 57 bis 64 zeigen Ansichten einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 710 gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung:
Die in den 57 bis 64 gezeigte Ausführungsform der Erfindung entspricht weitgehend der mit Bezug auf die 49 bis 66 beschriebenen Ausführungsform.
Der einzige wesentliche Unterschied zwischen beiden Ausführungsformen liegt darin, dass zwischen den Fadenpaketen 22, 24 in der Zugstrecke ZS und den Fadenpakete 26, 28, 48, 50 in der Schubstrecke SS Zwischenelemente 36 und 38 vorgesehen sind. Die Zwischenelemente 36 und 38 trennen die Fadenpakete 22 und 24 in der Zugstrecke ZS von den Fadenpaketen 26, 28, 48 und 50 in der Schubstrecke SS. Die Fadenpakete 26 und 48 sind zwischen dem Zwischenelement 36 und dem Bundelement 14 angeordnet. Die Fadenpakete 28 und 50 sind zwischen dem Zwischenelement 38 und dem Bundelement 40 angeordnet. Über die Zwischenelemente 36 und 38 sowie die Bundelemente 14 und 40 kann der Querschnitt der Fadenpakete 26, 28, 48 und 50 in axialer Richtung eingestellt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008047596 A1 [0002]

Claims

Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) zum Verbinden von zwei Wellenabschnitten mit - wenigstens einer Schubstrecke (SS), die im Schub-Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (10) auf Zug belastet ist, wobei in der wenigstens einen Schubstrecke (SS) wenigstens ein Fadenpaket (26, 28) angeordnet ist, - wenigstens einer Zugstrecke (ZS), die im Zug-Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (10) auf Zug belastet ist, wobei in der wenigstens einen Zugstrecke (ZS) wenigstens ein Fadenpaket (22, 24) angeordnet ist, - wenigstens zwei Buchsen (12), die von wenigstens einem der Fadenpakete (22, 24, 26, 28) umschlungen sind, - wenigstens einem gummielastischen Körper (16), in den die Fadenpakete (22, 24, 26, 28) und die Buchsen (12) zumindest abschnittsweise eingebettet sind, wobei in der wenigstens einen Zugstrecke (ZS) wenigstens zwei Fadenpakete (22, 24) angeordnet sind, wobei die in der Zugstrecke (ZS) angeordneten wenigstens zwei Fadenpakete (22 ,24) zumindest im Bereich zwischen den Buchsen (12) durch wenigstens eine Schicht (30) von elastischem Material voneinander getrennt sind, wobei die wenigstens eine Schicht (30) von elastischem Material einen vorbestimmten Abstand (VA) zwischen den wenigstens zwei Fadenpaketen (22, 24) in der Zugstrecke (ZS) einstellt.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein Fadenpaket (22, 24) der wenigstens zwei Fadenpakete (22, 24) in der Zugstrecke (ZS) wenigstens eine Wölbung bzw. Krümmung (46, 48) aufweist, wobei sich aufgrund der wenigstens einen Wölbung bzw. Krümmung (46, 48) der vorbestimmte Abstand (VA) zwischen den Fadenpaketen (22, 24) in der Zugstrecke (ZS) verändert.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die wenigstens zwei Fadenpakete (22, 24) in der Zugstrecke (ZS) eine Wölbung bzw. Krümmung (46, 48) aufweisen, wobei die Fadenpakete (22, 24) in der Zugstrecke (ZS) derart gewölbt sind, dass sich der Abstand (VA) der Fadenpakete (22, 24) in der Zugstrecke (ZS) im Bereich zwischen den Buchsen (12) verändert.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in der wenigstens einen Schubstrecke (SS) wenigstens zwei Fadenpakete (26, 28, 48, 50) angeordnet sind, wobei die in der Schubstrecke (SS) angeordneten wenigstens zwei Fadenpakete (26, 28, 48, 50) zumindest im Bereich zwischen den Buchsen durch wenigstens eine Schicht (52, 54) von elastischem Material voneinander getrennt sind, wobei die wenigstens eine Schicht (52, 54) von elastischem Material einen vorbestimmten Abstand (VA_S) zwischen den wenigstens zwei Fadenpaketen (26, 28, 48, 50) in der Schubstrecke (SS) einstellt.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei wenigstens ein Fadenpaket (26, 28, 48, 50) der wenigstens zwei Fadenpakete (26, 28, 48, 50) in der Schubstrecke (SS) wenigstens eine Wölbung (56, 58, 60, 62) aufweist, wobei sich aufgrund der wenigstens einen Wölbung (56, 58, 60, 62) der vorbestimmte Abstand (VA_S) zwischen den Fadenpaketen (26, 28, 48, 50) in der Schubstrecke (SS) verändert.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei die wenigstens zwei Fadenpakete (26, 28, 48, 50) in der Schubstrecke (SS) eine Wölbung (56, 58, 60, 62) aufweisen, wobei die Fadenpakete (26, 28, 48, 50) in der Schubstrecke derart gewölbt sind, dass sich der Abstand der Fadenpakete (26, 28, 48, 50) in der Schubstrecke (SS) im Bereich zwischen den Buchsen (12) verändert.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Abstand zwischen Fadenpaketen (22, 24) in der Zugstrecke (ZS) und/oder den Fadenpaketen (26, 28, 48, 50) in der Schubstrecke (SS) im Umschlingungsbereich der Buchsen (12) am kleinsten ist.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die wenigstens zwei Fadenpakete (22, 24) in der Zugstrecke (ZS) in axialer Richtung zwischen den Fadenpaketen (26, 28, 48, 50) in der Schubstrecke (SS) angeordnet sind.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei sich die Schicht (30, 52, 54) von elastischem Material zumindest im Bereich zwischen den Buchsen (12) zwischen zwei einander zugewandten Flächen (32, 34) der wenigstens zwei Fadenpakete (22, 24) in der Zugstrecke (ZS) und/oder der wenigstens zwei Fadenpakete (26, 28) der Schubstrecke (SS) erstreckt.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die wenigstens zwei Fadenpakete (22, 24) in der Zugstrecke (ZS) ausschließlich von der Schicht (30) von elastischem Material getrennt sind.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei in der Schubstrecke (SS) wenigstens vier Fadenpakete (26, 28, 48, 50) angeordnet sind, wobei die Fadenpakete (26, 28, 48, 50) in der Schubstrecke (SS) paarweise in axialer Richtung beiderseits der wenigstens zwei in der Zugstrecke (ZS) angeordneten Fadenpaketen (22, 24) angeordnet sind.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach Anspruch 11 wobei die beiden Fadenpakete (26, 28, 48, 50) eines in der Schubstrecke (SS) gebildeten Fadenpaketpaars (26, 28, 48, 50) durch die Schicht (52, 54) von elastischem Material getrennt werden, wobei die Schicht (52, 54) von elastischem Material einen vorbestimmten Abstand (VA_S) zwischen den beiden Fadenpaketen (22, 24) eines Fadenpaketpaares (26, 28, 48, 50) einstellt.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Fadenpakete (26, 28) in der Schubstrecke (SS) von den Fadenpaketen (22, 24) in der Zugstrecke (ZS) durch wenigstens ein Zwischenelement (34, 36) getrennt sind.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das wenigstens eine Zwischenelement (34, 36) in Form eines im Querschnitt L-förmigen Kragens oder scheibenförmig ausgebildet ist.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach Anspruch 14, wobei die im Querschnitt L-förmigen Kragen einen an der Buchse (12) anliegenden Abschnitt (44) aufweisen, der sich in Richtung eines der axialen Enden der Buchsen (12) erstreckt.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei an jedem axialen Ende der Buchsen (12) wenigstens ein Bundelement (14, 40) vorgesehen ist, das jeweils das axial äußere Fadenpaket (22, 44, 26, 28) kontaktiert.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) wenigstens eine sich in radialer Richtung in den elastischen Körper (16,) erstreckende Ausnehmung (18, 46) aufweist.
Fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (10) zum Verbinden von zwei Wellenabschnitten mit - wenigstens einer Schubstrecke (SS), die im Schub-Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (10) auf Zug belastet ist, wobei in der wenigstens einen Schubstrecke (SS) wenigstens ein Fadenpaket (26, 28) angeordnet ist, - wenigstens einer Zugstrecke (ZS), die im Zug-Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (10) auf Zug belastet ist, wobei in der wenigstens einen Zugstrecke (ZS) wenigstens ein Fadenpaket (22, 24) angeordnet ist, - wenigstens zwei Buchsen (12), die von wenigstens einem der Fadenpakete (22, 24, 26, 28) umschlungen sind, - wenigstens einem gummielastischen Körper (16), in den die Fadenpakete (22, 24, 26, 28) und die Buchsen (12) zumindest abschnittsweise eingebettet sind, in der wenigstens einen Schubstrecke (SS) wenigstens zwei Fadenpakete (26, 28, 48, 50) angeordnet sind, wobei die in der Schubstrecke (SS) angeordneten wenigstens zwei Fadenpakete (26, 28, 48, 50) zumindest im Bereich zwischen den Buchsen (12) durch wenigstens eine Schicht (52, 54) von elastischem Material voneinander getrennt sind, wobei die wenigstens eine Schicht (52, 54) von elastischem Material einen vorbestimmten Abstand (VA_S) zwischen den wenigstens zwei Fadenpaketen (26, 28, 48, 50) in der Schubstrecke (SS) einstellt.
Wellenanordnung, insbesondere Antriebstrang eines Fahrzeugs, mit einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18.