DE3320760A1 - Antriebswelle - Google Patents

Antriebswelle

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DE3320760A1 DE19833320760 DE3320760A DE3320760A1 DE 3320760 A1 DE3320760 A1 DE 3320760A1 DE 19833320760 DE19833320760 DE 19833320760 DE 3320760 A DE3320760 A DE 3320760A DE 3320760 A1 DE3320760 A1 DE 3320760A1
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Uni Cardan AG
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Description

ANTRIEBSWELLE
Die Erfindung betrifft eine Antriebswelle zur Übertragung von Drehmomenten zwischen zwei zueinander beweglich angeordneten Maschinenteilen, insbesondere von einem Kraftfahrzeuggetriebe zu einem Differential, bestehend aus einer faserverstärkten Kunststoffwelle mit mindestens einer Abwinklungstelle, die durch als radiale Erweiterung der Antriebswelle dargestellte Wulst gebildet ist.
Eine Antriebswelle mit mehreren eine begrenzte Abwinkelung ermöglichenden Wülsten, die aus faserverstärktem Kunststoff besteht, ist bekannt (US-PS 4,173,128). Bei der beschriebenen Antriebswelle ist es von Nachteil, daß diese in einer sogenannten Verbundbauweise hergestellt ist, d.h., die endseitig angeordneten Antriebsflansche sind in Metall ausgeführt und hier durch z.B. eine Nietverbindung mit der faserverstärkten Kunststoffwelle verbunden.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Verbindung von verschiedenen Materialien, bei Schwingungen unterworfenen Bauteilen, Schwierigkeiten mit sich bringt, da hier keine dauerhafte Verbindung erreicht werden kann. Darüber hinaus ist es von Nachteil, daß an den Verbindungsstellen Festigkeitssprünge entstehen, die Spitzenspannungen im Material hervorrufen, was zu einem vorzeitigen Ausfall der Bauteile führt. Im besonderen ist jedoch auf den nachteiligen großen Fertigungsaufwand hinzuweißen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebswelle zu schaffen, die die Nachteile der oben beschriebenen Ausführung vermeidet, und auch unter Verwendung billiger Werkstoffe eine hohe Biegeschwingungsfestigkeit aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
a) die Antriebswelle aus zwei axial hintereinanderliegenden unlösbar miteinander verbundenen Wellenteilen gleicher oder ähnlicher Materialzusammensetzung gebildet ist,
b) an einer dem/den Wellenende(n) abgewandten Seite(n) der Wulst/Wülste ein Zwischenlager befestigt ist,
c) an der Antriebswelle angeordnete Befestigungsflansche einstückig an den Wellenteilen angeformt sind.
Bei der erfindüngsgemäßen Ausbildung einer Antriebswelle ist es von Vorteil, daß durch die durchgehende Verwendung des selben oder ähnlichen Werkstoffes ein etwa gleicher Wärmedehnungskoeffizient und eine angenähert gleiche Drehsteifigkeit
über die gesamte Länge der Antriebswelle erreicht wird und keine Verbindungsstellen von unterschiedlichen Materialien vorgesehen sind, und durch die Anordnung des Zwischenlagers unter Beibehaltung der Vorteile faserverstärkter Kunststoffwellen, wie geringes Gewicht und hohe Eigendämpfung, besonders eine große Biegeschwingungsfestigkeit erreicht wird.
Das Zwischenlager ermöglicht die Verwendung von Fasern niedriger Festigkeit, z.B. von Glasfasern anstelle der sonst üblichen Kohlenstoffasern bei einteiligen Lösungen ohne Zwischenlager.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich einer Verbindungsstelle beider Wellenteile ein Lagerinnenring für das Zwischenlager zwischen an beiden Wellenteilen jeweils vorgesehenen Absätzen festgelegt.
Durch diese'Maßnahme wird das Zwischenlager in axialer Richtung in einer genau definierten Position gehalten.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Lagerinnenring zwischen einem an dem einen Wellenteil vorgesehenen ersten Absatz und einem durch eine überlappende Verbindung beider Wellenteile gebildeten weiteren Absatz gehalten.
Bei dieser Ausführung muß nur eines der beiden Wellenteile mit einem Absatz versehen werden, während das zweite Wellenteil durchgehend gewickelt werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind in den Lagerinnenring reichende Bereiche beider Wellenteile stumpf und über einen Einsatz aneinander befestigt.
UOO93.OOO - Wi/He 33207C0 Seite 7
Hierdurch ist die Verbindungsstelle der beiden Wellenteile vorteilhaft innerhalb des Stützbereiches des Zwischenlagers angeordnet.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Antriebswelle ein Schiebegelenk zugeordnet.
Die Zuordnung eines Schiebegelenkes ermöglicht den Einsatz einer erfindungsgemäßen Welle auch bei Auftreten von größeren Axialbewegungen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Lagerinnenring auf dem Einsatz angeordnet und über durch beide Wellenteile gebildete Ansätze gehalten.
Nach einem Merkmal der Verbindung sind die beiden Wellenteile durch eine Klebeverbindung miteinander verbunden.
Durch den Einsatz gleicher oder ähnlicher Materialien für die beiden Wellenteile läßt sich eine Klebeverbindung aufgrund des gleichen Verhaltens beider Wellenteile gegenüber dem Kleber besonders einfach herstellen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Wellenteile durch eine Schweißverbindung miteinander verbunden.
Bei dieser Verbindung beider Wellenteile lassen sich kostengünstige Schweißverfahren verwenden.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch eine
Antriebswelle
Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt durch eine
Antriebswelle mit mehreren einander nachgeschalteten Wülsten
Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Verbin
dungsstelle beider Wellenteile innerhalb eines Zwischenlagers
Fig. 4 die Befestigung des Lagerinnenringes
auf dem Einsatz.
Die in der Fig. 1 dargestellte Antriebswelle 1 setzt sich im wesentlichen aus den beiden Wellenteilen 7 und 8 zusammen. Die beiden Wellenteile 7 und 8 sind im Bereich des Zwischenlagers 4 derart überlappend miteinander verbunden, daß ein dem Zwischenlager 4 zugeordneter Lagerinnenring 5 zwischen einem am Wellenteil 7 angeordneten Absatz 6 und einem durch die Überlappung der beiden Wellenteile 7 und 8 gebildeten weiteren Absatz 6a gehalten ist. Beidseitig des Zwischenlagers 4 ist an der in der Fig. 1 dargestellten Antriebswelle je eine eine begrenzte Abwinklung zulassende Wulst 3 vorgesehen.
Das Wellenteil 7 ist endseitig mit einem Befestigungsflansch 2 versehen, welcher einstückig aus dem faserverstärkten Kunststoff angeformt ist.
In der Fig. 2 ist eine Antriebswelle 1 dargestellt, die an einer Seite des Zwischenlagers im Verlauf des Wellenteils mit zwei Wülsten 3 versehen ist, so daß im Bereich des Wellenteils 8 eine größere Abwinkelung möglich ist.
In der Fig. 3 ist ein Abschnitt einer Antriebswelle dargestellt, bei der die beiden Wellenteile 7 und 8 unterhalb des inneren Lagerringes 5 miteinander verbunden sind. Zur Verstärkung der Verbindungsstelle ist innerhalb der beiden Wellenteile 7 und 8 ein Einsatz 9 vorgesehen.
Die Fig. H zeigt die Halterung des Lagerinnenringes U, auf dem beide Wellenteile 7 und 8 verbundenen Einsatz 9. Der Lagerinnenring 5 wird dabei von den beidseitig stumpf gegen ihn anstoßenden Wellenteilen 7 und 8 axial gehalten.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Antriebswelle
2 Befestigungsflansch
3 Wulst
H Zwischenlager
5 Lagerinnenring
6 Absatz
6a Absatz
7 Wellenteil
8 Wellenteil
9 Einsatz
.. JW-
- Leerseite -

Claims (1)

  1. Uni-Cardan Aktiengesellschaft 332 0760 07. Juni I983 Alte Lohmarer Str. 59 Wi/He
    Siegburg UOO93.OOO
    PATENTANSPRÜCHE
    Antriebswelle zur Übertragung von Drehmomenten zwischen zwei zueinander beweglich angeordneten Maschinenteilen, insbesondere von einem Kraftfahrzeuggetriebe zu einem Differential, bestehend aus einer faserverstärkten Kunststoff welle mit mindestens einer Abwinklungstelle, die durch als radiale Erweiterung der Antriebswelle dargestellte Wulst gebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    a) die Antriebswelle (1) aus zwei axial hintereinanderliegenden unlösbar miteinander verbundenen Wellenteilen (7, 8) gleicher oder ähnlicher Materialzusammensetzung gebildet ist,
    b) an einer dem/den Wellenende(n) abgewandten Seite(n) der Wulst/Wülste (3) ein Zwischenlager (M) befestigt ist,
    c) an der Antriebswelle (1) angeordnete Befestigungsflansche (2) einstückig an den Wellenteilen (7, 8) angeformt sind.
    Antriebswelle nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    d) im Bereich einer Verbindungsstelle beider Wellenteile (7, 8) ein Lagerinnenring (5) des Zwischenlagers (4) zwischen an beiden Wellenteilen (7, 8) jeweils vorgesehenen Absätzen (6, 6a) festgelegt ist.
    Antriebswelle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
    e) der Lagerinnenring (5) zwischen einem an dem einen Wellenteil vorgesehenen ersten Absatz (6) und einem durch eine überlappende Verbindung beider Wellenteile (7, 8) gebildeten weiteren Absatz (6a) gehalten ist.
    Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    f) in den Lagerinnenring (5) reichende Bereiche beider Wellenteile (7, 8) stumpf und über einen Einsatz (9) aneinander befestigt sind.
    Antriebswelle nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    g) der Lagerinnenring (5) auf dem Einsatz (9) angeordnet und über durch beide Wellenteile (7, 8) gebildete Ansätze gehalten sind.
    6. Antriebswelle nach den Ansprüchen 1, 2, 3, ^ und 5, dadurch gekennzeichnet, daß
    h) der Antriebswelle (1) ein Schiebegelenk zugeordnet ist.
    7. Antriebswelle nach den Ansprüchen 1, 2, 3> ^, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
    i) die beiden Wellenteile (7, 8) durch eine Klebeverbindung miteinander verbunden sind. /
    8. Antriebswelle nach den Ansprüchen 1, 2, 3, ^, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
    k) die beiden Wellenteile (7, 8) durch eine Schweißverbindung miteinander verbunden sind.
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