DE7936056U1 - Drive shaft made of fiber-reinforced plastic, with a lost mandrel and tightly wound end pieces - Google Patents

Drive shaft made of fiber-reinforced plastic, with a lost mandrel and tightly wound end pieces

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DE7936056U1 DE7936056U DE7936056DU DE7936056U1 DE 7936056 U1 DE7936056 U1 DE 7936056U1 DE 7936056 U DE7936056 U DE 7936056U DE 7936056D U DE7936056D U DE 7936056DU DE 7936056 U1 DE7936056 U1 DE 7936056U1
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Description

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1 18,12,791 18.12.79

Antriebswelle aus faserverstärktem Kunststoff, mit verlorenem Dorn und festgewiokelten EndstückenDrive shaft made of fiber-reinforced plastic, with lost Thorn and tightly knitted end pieces

Die Erfindung bezieht sieh auf eine Antriebswelle aus faserverstärktem Kunststoffj gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1« Sie findet besonders Anwendung im Fahrzeugbau als Gelenkwelle für die Kraftübertragung von dem im vorderen Teil des Fahrzeuges befindlichen Motor mit angeschlossenem Schaltgetriebe zu dem hiervon im Abstand angeordneten Differenzialgetriebe für den Antrieb der Hinterräder.The invention relates to a fiber-reinforced drive shaft Kunststoffj according to the preamble of claim 1 «It is particularly used in vehicle construction as a cardan shaft for the power transmission from the engine in the front part of the vehicle with connected gearbox to the differential gear arranged at a distance from this for driving the rear wheels.

Die Erfindung geht von einer bekannten Antriebswellenkonstruktion aus, die in DT-OS 28 51 29j5 gezeigt und beschrieben ist. Diese bekannte Welle weist ein aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehendes Hohlwellenteil auf, in dessen Enden metallische Buchsen festgelegt sind, welche die Form eines zylindrischen Ringes aufweisen und von dem Hohlwellenteil mit je einer radial auswärts gerichteten Fläche vorragen, an welche das Jochteil eines Kardangelenkes oder ein zu dessen Schweißverbindung eingerichtetes Übergangsglied angeschweißt ist. Dieses kann auch beim Auswuchten der Welle als Träger von ünwuchtausgleichsgewichten dienen.The invention is based on a known drive shaft construction which is shown and described in DT-OS 28 51 29j5. This known shaft has a hollow shaft part made of glass fiber reinforced plastic, in the ends of which are metallic Bushings are set, which have the shape of a cylindrical ring and of the hollow shaft part with each projecting a radially outwardly directed surface on which the yoke part of a universal joint or one of its Welded connection set up transition link is welded. This can also be used as a carrier when balancing the shaft of imbalance counterweights are used.

Die Verbindung zwischen dem aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden Wellenteil und den in dessen Enden festgelegten Anschlußbuchsen ist vorwiegend kraftschlüssig, aufgrund der Adhäsionskraft des im ungehärteten Zustand um deren Außen-The connection between the shaft part made of fiber-reinforced plastic and the ends fixed in it Connection sockets is predominantly frictional, due to the Adhesive force of the unhardened state around their outer

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»1 W7 2 18.13,79»1 W7 2 18:13, 79

flHohe gewiekelten faserverstärktem Kunststoff materials nach dessen Erhärtung· Der Zusammenhalt dieser felle kann ferner dureh die Ausbildung einer ringförmigen, radial ab-•tehtmden Rippe an jeder dieser Suehsen sewle gegebenenfalls dureh warzenartige Vergprünge ihrer Oberfläche und diesen eewie der Rippe angepaßter innenform des Hohlwellenteiles erhöht werden, Es wurde jedoch gefunden, daß diese Einbindung der Anschlußbuchsen an den Wellenenden für den Dauerbetrieb einer solchen Antriebswelle mit den hierbei unvermeidlichen Weohselbelastungen und Vibrationen unzureichend, und daher die Lebensdauer der so ausgestalteten ί \ Antriebswellen relativ gering ist. Darüberhinaus ist die Abrupte Durchmesserverringerung des Hohlwellenteiles etwa Atn inneren Ende jeder seiner Anschlußbuchsen für den stetigen Kraftfluß von dem einem zum anderen Ende der Welle für deren mechanische Festigkeit unzuträglich, was die übertragbare Leistung vermindert, bzw. im Extremfall zum Bruoh der Antriebswelle an diesen Stellen führen kann.High, wrapped, fiber-reinforced plastic material after it has hardened The cohesion of these heads can furthermore be increased by the formation of an annular, radially • detaching rib on each of these necks, if necessary by using wart-like protrusions on their surface and the inner shape of the hollow shaft part, which is adapted to the rib, However, it was found that this integration of the jacks on the shaft ends for continuous operation of such a drive shaft with the case inevitable Weohselbelastungen and vibrations insufficient, and therefore the life of the thus configured ί \ drive shafts is relatively low. In addition, the abrupt reduction in diameter of the hollow shaft part at the inner end of each of its connecting sockets for the steady flow of force from one end to the other of the shaft is unsuitable for its mechanical strength, which reduces the power that can be transmitted, or in extreme cases leads to the drive shaft breaking at these points can.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Antriebswelle derart zu gestalten, daß mit geringem Materialaufwand und entsprechend kleinem Leistungsgewient möglichst große Leistungen sicher und dauerhaft übertragen werden können, und iomit die Lebensdauer dieser Welle ebenso wie die hiermit Übertragbare Leistung zumindest ebenso groß ist, wie jene vergleichbarer Stahlwellen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch angegebene Erfindung gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Antriebswelle ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 7, von welchen die Ansprüche 2 und 3 auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Endstücke, die Ansprüche 4 und 5 auf Alternativeausbildungen des verlorenen Domes, unter Berücksichtigung einer wirtschaftlichen Fertigung, und die Ansprüche 6 und 7 auf bevorzugte Ausführungsformen des Wellenhauptteiles aus faserverstärktem Kunststoff gerichtet sind.The invention is based on the object of designing such a drive shaft in such a way that the greatest possible power can be safely and permanently transmitted with little material expenditure and correspondingly low power consumption, and so the service life of this shaft, as well as the power that can be transmitted with it, is at least as great as those of comparable steel shafts. This object is achieved by the invention specified in the claim. Further advantageous configurations of the drive shaft according to the invention emerge from claims 2 to 7, of which claims 2 and 3 refer to advantageous configurations of the end pieces, claims 4 and 5 refer to alternative configurations of the lost dome, taking into account economical production, and claims 6 and 8 7 are directed to preferred embodiments of the shaft main part made of fiber-reinforced plastic.

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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß für eint dauerhafte feste Einkapselung der Endstücke in den E,idbereiehen dee Hauptteilee der Welle über die sish aus dem Herstellungsverfahren zwangsläufig ergebende kraft schlüssig*? Verbindung aufolge der Adhäsionskraft des aufgebraahten faserverstärkten Kunststoffmaterials hinaus auch noch eine mögliohst umfassende formsohlüssige Einbindung der Endstücke in dieses erforderiioh ist, dergestalt, daß die sioh insbesondere aus der ständig wiederkehrenden Biegung und aus sonstigen Ursaehen ergebenden Zugbeanspruöhungskomponenten schadlos aufgenommen werden können. Hinzu kommt ferner die ι Erkenntnis, daß die Kraftübertragung optimal durch einen Stetigen Kraftfluß gewährleistet ist, der durch entsprechende Gestaltung und allmählichen übergang der Endstücke auf den Querschnitt des Wellenhauptteiles bewirkt wird. All dies bringt die Vorteile einer erhöhten Festigkeit, Dauerbelastbarkeit und Bruchsicherheit dieser Welle bei geringem Gewicht derselben sowie die Möglichkeiten einer äußerst wlrtechaftlichen Fertigung mit sich.The invention is based on the knowledge that for one permanent, solid encapsulation of the end pieces in the areas of the E, id dee main parts of the wave about the sish from the Manufacturing process inevitably resulting frictional *? Connection due to the adhesive force of the woven fiber-reinforced Plastic material also one possible Comprehensive integration of the end pieces in the form of the sole is required, in such a way that the sioh in particular from the constantly recurring bending and from other causes resulting tensile stress components can be taken up without harm. In addition, there is also the knowledge that the power transmission is optimally carried out by a Steady flow of force is guaranteed by appropriate Design and gradual transition of the end pieces is effected on the cross section of the main shaft part. All this brings the advantages of increased strength, long-term resilience and break resistance of this shaft with low weight the same as well as the possibilities of an extremely economic one Manufacturing with itself.

nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles, unter Angabe weiterer Merkmale Einzelheiten und Vorteile derselben näher erläutert, χ In der Zeichnung zeigen:In the following the invention is based on an exemplary embodiment illustrated in the drawing, with details of further details Features details and advantages of the same explained in more detail, χ In the drawing show:

Pig. 1 im Längsschnitt eine etwa mittig unterbrochene Antriebswelle nach der Erfindung undPig. 1 in longitudinal section an approximately centrally interrupted drive shaft according to the invention and

Pig. 2 in vergrößerter Darstellung und ebenfalls im Längsschnitt einen Endabschnitt dieser Welle mit fest angeschlossener Verbindungseinrichtimg.Pig. 2 in an enlarged view and also in longitudinal section, an end section of this shaft with a permanently attached Connection setup

Die gezeigte Antriebswelle 1 weist einen rohrförmigen Hauptteil 2 aus faserverstärktem Kunststoff auf, der einen vorgefertigten, permanent eingebetteten verlorenen Dorn 4 fest umfaßt. Der Hauptteil 2 besteht aus mehreren Lagen hochfester, in einer Matrix aus durch Wärmeeinwirkung gehärtetem KunststoffThe drive shaft 1 shown has a tubular main part 2 made of fiber-reinforced plastic, which has a prefabricated, permanently embedded lost mandrel 4 firmly includes. The main part 2 consists of several layers of high-strength, in a matrix made of plastic hardened by the action of heat

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Fl 4547 4 I8.I2.79Fl 4547 4 I8.I2.79

eingebetteter Fasern, die im Zuge der Fertigung in an sich bekannter Weise bei noch ungehärtetem Zustand ihrer Kunststoffimprägnierung auf den Dorn 4 aufgebracht, insbesondere aufgewickelt werden. Hierzu ist es besonders vorteilhaft, wenn zumindest ein Teil der Wickellagen des Hauptteiles 2 der Antriebswelle 1 aus vorimprägnierten, durch unmittelbare Wärmeeinwirkung zugleich mit dem Wickelvorgang gehärteten Glas- oder Kohlefaser-Rovings, auch Prepregs genannt, besteht, wobei zumindest die innerste und die äußerste Wickellage aus Kohlefaser- Prepregs besteht. Dies bringt die Vorteile einer vereinfachten Fertigung mit sich, bei gleichzeitiger Berücksichtigring der erhöhten Beanspruchung der Randschichten des Hauptteiles 2 sowohl durch den Kraftfluß von den darin eingekapselten Endstücken 5 als auch durch die größeren Zug und Druckbeanspruchungen ihrer äußersten Phase zufolge der trotz erhöhter Steifigkeit der Welle unvermeidlichen Biegungen derselben im Betrieb.embedded fibers, which in the course of manufacture in itself as is known in the still uncured state of their plastic impregnation applied to the mandrel 4, in particular wound up. For this it is particularly advantageous if at least some of the winding layers of the main part 2 of the drive shaft 1 are made of pre-impregnated, through immediate There is heat exposure at the same time as the winding process of hardened glass or carbon fiber rovings, also called prepregs, wherein at least the innermost and the outermost winding layer consists of carbon fiber prepregs. This brings the benefits a simplified production with simultaneous consideration of the increased stress of the Edge layers of the main part 2 both through the flow of force from the end pieces 5 encapsulated therein and through the greater tensile and compressive stresses of their outermost phase are unavoidable despite the increased rigidity of the shaft Bends of the same in operation.

Zur erhöhten Festigkeit dieser Welle kann in bevorzugter Ausführung derselben auch noch dadurch beigetragen werden, daß benachbarte Wickellagen des Wellenhauptteiles 2 aus den mit härtbarem Kunststoff getränkten, hochfesten Glas-, Kohleoder Kunststoffasern bzw. Faserverbänden in miteinander kreuzenden Windungen, bei unterschiedlicher Steigung der Windungen Jeder Lage, und die innerste und die äußerste Lage mit geringstmögltoner Stelggung gewickelt sind. Dies gewährleistet die gleichmäßige gute Adhäsion der innersten Lage am Dorn und insbesondere an den darin eingebetteten Endstücken sowie eine glatte und abriebfeste Oberfläche der äußersten Lage. Ferner let es vorteilhaft, wenn wenigstens zwischen zwei benachbarten Wickellagen des Hauptteiles 2 der Welle darin ein mit dem härtbaren Kunststoff getränktes Gewebe oder Faservlies aus hochfesten Fasern eingewickelt 1st, welches bei relativ geringem Fertigungsaufwand ebenfalls zur erhöhten Dauerstandsfeetlgkelt der Welle beitragt. In den Endberelohen 3 dee Haupttellee 2 elnd die Wickellagen durch zusätzliche Bewicklungen verstärkt, welche einon wesentlichen Teil jedes der Endetüoke der Welle 1 fest umeohlleflen. In a preferred embodiment, the increased strength of this shaft can also be contributed by the fact that adjacent winding layers of the shaft main part 2 made of the high-strength glass, carbon or plastic fibers or fiber composites soaked with hardenable plastic in mutually intersecting turns, with different pitch of the turns of each layer , and the innermost and the outermost layers are wound with the lowest possible pitch. This ensures the uniform good adhesion of the innermost layer to the mandrel and in particular to the end pieces embedded therein as well as a smooth and abrasion-resistant surface of the outermost layer. Furthermore, it is advantageous if at least between two adjacent winding layers of the main part 2 of the shaft a fabric or non-woven fabric made of high-strength fibers soaked with the hardenable plastic is wrapped therein, which also contributes to the increased durability of the shaft with relatively little manufacturing effort. In the end sections 3 of the main section 2, the winding layers are reinforced by additional wraps which firmly surround a substantial part of each of the end sections of the shaft 1.

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Diese Endstücke 5 sind als rotationssymmetrische Körper aus Metall* mit je einem inneren und einem äußeren Zylinderabschnitt 6 bzw. 7 unterschiedlichen Außendurchmessers sowie mit einem diese verbindenden Übergangsabschnitt 8 mit einem abgerundeten, gegen den äußeren Zylinderabschnitt 7 an Wandstärke zunehmenden Querschnittprofil ausgebildet. Sie ragen nur mit ihrem äußeren Zylinderabschnitt 7 ein wenig, jedoch für den nachfolgenden Schweißvorgang ausreichend aus dem betreffenden Ende des Hauptteiles 2 der Welle vor. An jedem dieser Endstücke 5 ist eine Verbindungseinrichtung 12, z.B. das Jochteil IJ eines Kreuzgelenkes 15 fest angeschweißt oder dauerhaft hart angelötet, je nach dem zur Bildung des Endstückes 5 bzw. der 'Berbindungseinrichtung 12 verwendeten Metall, insbesondere Stahl oder eine Leichtmetallegierung.These end pieces 5 are designed as a rotationally symmetrical body Metal * each with an inner and an outer cylinder section 6 and 7 of different outer diameters as well with a connecting transition section 8 with a rounded wall thickness compared to the outer cylinder section 7 increasing cross-sectional profile. They only protrude a little with their outer cylinder section 7, however for the subsequent welding process sufficiently from the relevant end of the main part 2 of the shaft. On everyone A connecting device 12, for example the yoke part IJ of a universal joint 15, is permanently welded to these end pieces 5 or permanently hard soldered, depending on the one used to form the end piece 5 or the binding device 12 Metal, in particular steel or a light metal alloy.

Der innere Zylinderabschnitt 6 jedes der Endstücke 5 weist einen im wesentlichen dem verlorenen, voll oder hohl ausgebildeten Dorn 4 angepaßten Außendurchmesser und ein gegen den Ubergangsabschnitt 8 an Wandstärke allmählich zunehmendes Querschnittsprofil auf, welches mit weiter zunehmender Wandstärke in jenes des Ubergangsabschnittes 8 eingeht. Aus dem äußeren ZyIInderabschnitt 7 geringeren Durchmessers ist eine konzentrische Bohrung 10 für den Zentrieransatz 11 der Verbindungseinrichtung 12 ausgenommen ·. Diese kann das Jochteil 13 eines Kreuzgelenkes 15 oder auch ein genuteter Wellenstummel sein, auf welchen ein mit einer entsprechenden Bohrung ausgebildetes Jochteil oder eine andere Anschlußeinrichtung wie Kupplungsflansch oder dergleichen aufgeschoben werden kann. Die drehsichere und zugleich gleitfähige Verbindung eines der Jochteile IJ schafft die Möglichkeit für den selbsttätigen Längenausgleich der Welle 1, In Anpassung an unterschiedliche Betriebsbedingungen.The inner cylinder section 6 of each of the end pieces 5 has an outside diameter that is essentially adapted to the lost, fully or hollow mandrel 4 and one against it the transition section 8 in wall thickness gradually increasing cross-sectional profile, which with further increasing wall thickness goes into that of the transition section 8. From the outer cylinder section 7 of smaller diameter is a Except for concentric bore 10 for centering attachment 11 of connecting device 12. This can be done by the yoke part 13 of a universal joint 15 or a grooved stub shaft be on which a formed with a corresponding bore yoke part or some other connecting device such as coupling flange or the like can be pushed on. The non-rotatable and at the same time slidable connection of one of the Yoke parts IJ creates the opportunity for the self-acting Length compensation of shaft 1, in adaptation to different operating conditions.

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Dem mit konisch abnehmendem Profil ausgebildeten inneren Zylinderabschnitt 6 4er der Endstücke 5 ist jedes der Enden des verlorenen Domes 4 so angepaßt, daß die Endstücke 5 vor dem Wickelvorgang auf den Dorn 4 ein wenig aufgeschoben werden können und auf diesem bereits in einer der vorgegebenen Gesamtlänge entsprechenden Lage festsitzen, ehe das Hauptteil 2 der Welle 1, einschließlich der Endstücke 5 mit dem faserverstärktem Kunststoff bewickelt wird, nach dessen Erhärtung jedes derselben in dieser vorgegebenen Lage dauerhaft verbleibt und mit dem Hauptteil 2 der Welle 1 eine untrennbare Einheit vorbestimmter Gesamtlänge bildet.The inner cylinder section 6 4er of the end pieces 5, which is designed with a conically decreasing profile, is each of the ends of the lost dome 4 adapted so that the end pieces 5 are pushed onto the mandrel 4 a little before the winding process and are already stuck on it in a position corresponding to the given overall length before the Main part 2 of the shaft 1, including the end pieces 5, is wrapped with the fiber-reinforced plastic, after which Hardening of each of these remains permanently in this given position and is inseparable from the main part 2 of the shaft 1 Unit of predetermined total length forms.

Für die Lot- oder Schweißbefestigung der Verbindungseinrichtungen 12 Jst die stirnseitige Endfläche 9 des vorragenden äußeren Zylinderabschnittes 7 jedes der Endstücke 5 sowie jene der mittels einer V-Schweißnaht 17 angeschlossenen Verbindungs- bzw, übertragungseinrichtung 12 gegenläufig konisch abgesckiräkt. Ferner i?( os vorteilhaft, wenn die Endstücke 5 zur Erhöhung der Drehsicherheit ihrer formschlüssigen Verbindung mit den Endbereichen 3 des Hauptteiles 2 der Welle, in dem sie fest eingekapselt sind, mit Erhebungen und/oder Vertiefungen wie Rillen, Warzen, Riefelung oder Kreuzgewinde zumindest an der Oberfläche 16 des inneren Zylinderabschnittes 6, vorzugsweise auch an dem umwickelten Teil des äußeren Zylinderabschnittes 7 versehen sind,For soldering or welding the connection devices 12 Jst, the front end surface 9 of the protruding outer cylinder section 7 of each of the end pieces 5 and that of the connection or transmission device 12 connected by means of a V weld 17 are conically lowered in opposite directions. Furthermore i? ( os advantageous if the end pieces 5 to increase the rotational security of their positive connection with the end areas 3 of the main part 2 of the shaft, in which they are firmly encapsulated, with elevations and / or depressions such as grooves, lugs, corrugations or cross threads at least on the surface 16 of the inner cylinder section 6, preferably also on the wrapped part of the outer cylinder section 7,

In bevorzugter Ausführungsform sind der innere Zylinderabschnitt 6 jedes der Endstücke 5 mit sich im Längsschnitt gegen sein inneres Ende bis auf ein Mindestmaß konisch verjüngendem Profil, und jedes der Enden 14 des Hohldornes 4 diesem Profil entsprechend, ebenfalls konisch ausgebildet, und von dem Endbereich des betreffenden Zylinderabschnittes 6 der beiden Endstücke 5 auf ein vorgegebenes Übermaß umfaßt. Daduroh ergibt sioh der vorausgehend beschriebene feste Sitz der Endstücke 5 am Dorn 4 vor und während des WlokeIforganges zum Aufbau des Hauptteiles 2 der Welle 1 sowie eine genau vor- In a preferred embodiment, the inner cylinder section 6 of each of the end pieces 5 with a profile that tapers conically in a longitudinal section towards its inner end to a minimum, and each of the ends 14 of the hollow mandrel 4 corresponding to this profile, also conical, and from the end region of the relevant Includes cylinder section 6 of the two end pieces 5 to a predetermined oversize. This results in the above-described firm fit of the end pieces 5 on the mandrel 4 before and during the WlokeIforganges for the construction of the main part 2 of the shaft 1 as well as a precisely pre-

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gegebene Gesamtlänge derselben. Je nach den speziellen Anforderungen, für welche diese Antriebswelle ausgelegt ist, bzw. unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit ihrer Fertigung kann der verlorene Dorn 4 als Hohldorn in rohrförmigen Standardlängen aus Leichtmetall, Kunststoff oder Hartpapier, also in Form einer langen dünnen Hülse oder auch in vollen Standardlängen aus einem Kunststoff, insbesondere einem Hartschaumstoff, z.B. aus Polyurethan oder Polystyrolschaum, also in der Form eines leichtgewichtigen Zylinders vorgefertigt sein. Diese lassen sich in hohen Stückzahlen besonders wirtschaftlich erstellen uivd besitzen bei ausreichender mechanischer Festigkeit ein besonders geringes Eigengewicht.given total length of the same. Depending on the special requirements, for which this drive shaft is designed, or taking into account the economic efficiency of their The lost mandrel 4 can be manufactured as a hollow mandrel in tubular standard lengths made of light metal, plastic or Hard paper, i.e. in the form of a long thin sleeve or in full standard lengths made of a plastic, in particular a rigid foam, e.g. made of polyurethane or polystyrene foam, i.e. in the form of a lightweight Cylinder be prefabricated. These can be created and owned particularly economically in large numbers with sufficient mechanical strength a particularly low dead weight.

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Claims (7)

Pl *5*7 1 18.12.79 Ansprüche:Pl * 5 * 7 1 12/18/79 Claims: 1. Antriebswelle aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere Gelenkwelle für Motorfahrzeuge, mit einem rohrförmigen Hauptteil, bestehend aus einem vorgefertigten verlorenen Dorn, welcher mit mehreren Lagen hochfester, in einer Matrix aus durch Wärmeeinwirkung gehärtetem Kunststoff eingebetteter Fasern bewickelt ist, und mit an die Enden des Domes angeschlossenen, von der Matrix und den Faser-Wickellagen ft,, umschlossenen Endstücken aus Metall, an deren jedes eine Verbindungseinrichtung, z.B. Jochteil eines Kardangelenkes, angeschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, dr P, dl« Endstücke (5) als rotationssymmetrische Körper mit je einem inneren und einem äußeren Zylinderabschnitt (6 bzw. 7) unterschiedlichen Außendurchmessers sowie mit einem diese verbindenden Ubergangsabschnitt (8) mit einem abgerundeten, gegen den äußeren Zylinderabschnitt (7) an Wandstärke zunehmenden Querschnittsprofil ausgebildet, und von den imprägnierten Paserlagen der Endbereiche (5) des Hauptteiles (2) der Welle (1) fest umschlossen sind, die in diesem Bereich genau entsprechend der umfänglichen Profilierung dieser Endstücke (5) gewickelt sind, von welclien nur ein kurzes Stück des äußeren Zylinderabschnittes (7) geringeren Außendurchmessers vorragt. 1. Drive shaft made of fiber-reinforced plastic, especially cardan shaft for motor vehicles, with a tubular main part, consisting of a prefabricated lost mandrel, which is wrapped with several layers of high-strength fibers embedded in a matrix of heat-hardened plastic, and with the ends of the dome connected, by the matrix and the fiber winding layers ft ,, enclosed end pieces made of metal, to each of which a connecting device, e.g. yoke part of a universal joint, is welded, characterized in that dr P, dl «end pieces (5) as rotationally symmetrical bodies each with one inner and outer cylinder sections (6 and 7) of different outer diameters and with a transition section (8) connecting them with a rounded cross-sectional profile that increases in wall thickness towards the outer cylinder section (7), and of the impregnated Paser layers of the end regions (5) of the Main part (2) of the shaft ( 1) are tightly enclosed, which in this area are wound exactly in accordance with the circumferential profile of these end pieces (5), from which only a short piece of the outer cylinder section (7) of smaller outer diameter protrudes. pi 4547 2 18.12.79 pi 4547 2 18.12.79 2. Antriebswelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Zylinderabschnitt (6) jedes der Endstücke (5) einen im wesentlichen dem verlorenen, voll oder hohl ausgebildeten Dorn (4) angepaßten Außendurchmesser und ein gegen den Ubergangsabschnitt (8) an Wandstärke allmählich zunehmendes Querschnittsprofil aufweist, welches mit weiter zunehmender Wandstärke in jenes des Übergangsabschnittes (8) eingeht, wobei aus dem äußeren Zylinderabschnitt (7) eine konzentrische Bohrung (10) für den Zentrieransatz (11) einer Verbindungseinrichtung (12) wie Jochteil (I3) eines Kreuzgelenkes (15)* genuteter Wellenstummel oder dergleichen ausgenommen, und die stirnseitige Endfläche (9) des vorragenden äußeren Zjrlinderabschnittes (7) jedes Endstückes (5) sowie jene der mittels einer V-Schweißnaht (17) angeschlossenen Verbindungs- bzw. Übertragungseinrichtung (12) gegenläufig konisch abgeschrägt sind, wobei die Endstücke (5) mit Erhebungen und/oder Vertiefungen wie Rillen, Warzen oder Riefelung zumindest der Oberfläche (l6) des inneren Zylinderabschnittes (6) versehen sind.2. Drive shaft according to claim 1, characterized in that that the inner cylinder portion (6) of each of the end pieces (5) a substantially the lost, fully or hollow mandrel (4) adapted outer diameter and one against the transition section (8) Cross-sectional profile gradually increasing in wall thickness which enters into that of the transition section (8) with further increasing wall thickness, whereby from the outer cylinder section (7) a concentric bore (10) for the centering shoulder (11) a connecting device (12) such as yoke part (I3) a universal joint (15) * grooved shaft stub or the like excepted, and the end face (9) of the protruding outer cylinder section (7) of each end piece (5) as well as that of the connection or transmission device connected by means of a V weld seam (17) (12) are tapered in opposite directions, the end pieces (5) having elevations and / or depressions such as grooves, warts or corrugations at least the surface (l6) of the inner cylinder section (6) are provided. 3. Antriebswelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Zylinderabschnitt (6) jedes Endstückes (5) mit sich im Längsschnitt gegen sein inneres Ende bis auf ein Mindestmaß konisch verjüngendem Profil, und jedes der Enden (14) des Dornes, (4) diesem Profil entsprechend, ebenfalls konisch ausgebildet, und von dem Endbereich des betreffenden Zylinderabschnittes (6) der beiden Endstücke (5) auf ein vorgegebenes Übermaß umfaßt ist.3. Drive shaft according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the inner cylinder portion (6) of each end piece (5) with it in longitudinal section towards its inner end to a minimum conically tapering profile, and each of the ends (14) of the mandrel, (4) Corresponding to this profile, also conical in shape, and from the end region of the relevant cylinder section (6) of the two end pieces (5) is encompassed to a predetermined oversize. 4« Antriebswelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der verlorene Dorn (4) als Hohldorn in rohrförmigen StandardlKngen aus Leichtmetall, Kunststoff oder Hartpapier vorgefertigt 1st. 4 «Drive shaft according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the lost mandrel (4) is prefabricated as a hollow mandrel in tubular standard lengths made of light metal, plastic or hard paper. ι, ■ I Il II·!»' ι, ■ I Il II ·! »' Fl W7 3 18,12.79Fl W7 3 18.12.79 5. Antriebswelle naen einem der Ansprüche 1 bis 3, d ä -dureh μ k β η η π i 9 h η β tj da/3 der verlorene Gern (4) in vollen Standardlängen aus einem Kunststoff, insbesondere einem Härtsöhäumstöff, z,i, aus Polyurethan- oder Pölystyroisöhaum vorgefertigt let.5. Drive shaft naen one of claims 1 to 3, d ä -dureh μ k β η η π i 9 h η β tj da / 3 the lost Gern (4) in full standard lengths from one Plastic, in particular a Härtsöhäumstöff, z, i, Prefabricated from polyurethane or polystyrene foam let. 6. Antriebewelle naoh einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Wiokellagen des Hauptteiles (2) der Antriebswelle (1) aus νorimprägnierten, durdh unmittel« bare Wärmeeinwirkung zugleich mit dem Wickelvorgang gehärteten Olas- oder Kohlefaser-Rovings (Prepregs) besteht, wobei zumindest die innerste und die äußerste Wlokellage aus Kohlefaser-Preprrgs besteht. 6. Drive shaft naoh one of claims 1 to 5, characterized in that at least some of the Wiokellagen of the main part (2) of the drive shaft (1) from νorimprägnierte, Durdh direct « bare heat effect at the same time with the winding process hardened Olas or carbon fiber rovings ( Prepregs), with at least the innermost and the outermost Wlokelllage consisting of carbon fiber prepregs. 7. Antriebswelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6* d a dui'ch gekennzeichnet, daß die Wickel- lagen des Wellenhauptteiles (2) aus mit härtbarem Kunststoff getränkten, hochfesten Glas-, Kohle- oder Kunststoff-Pasern oder Faserverbänden bestehen, wobei benachbarte Wickellagen mit einander kreuzenden Windungen, bei unterschiedlicher Steigung der Windungen jeder Lage, und die innerste und die äußerste Lage mit geringstmög-7. The drive shaft as dui'ch according to one of claims 1 to 6 * in that the winding layers of the shaft main part (2) impregnated from hardenable plastic, high-strength glass, carbon or consist of plastic parsers are or fiber associations, with adjacent winding layers with intersecting turns, with different pitch of the turns of each layer, and the innermost and the outermost layer with the lowest possible \ - licher Steigung gewickelt sind, und wenigstens zwischen \ - lighter slope are wound, and at least between zwei benachbarten Wickellagen ein mit dem härtbaren Kunststoff getränktes Gewebe oder Vlies aus hochfesten Fasern angeordnet ist, und daß die Wickellagen in den Endbereichen (5) durch zusätzliche Bewicklungen verstärkt sind, welche einen wesentlichen Teil des äußeren Zylinders (7) Jedes Endstückes (5) der Welle (l) fest umfassen.two adjacent winding layers one with the curable plastic soaked fabric or fleece is arranged from high-strength fibers, and that the winding layers in the end regions (5) are reinforced by additional wraps, which firmly embrace a substantial part of the outer cylinder (7) of each end piece (5) of the shaft (1).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3341368A1 (en) * 1982-11-16 1984-09-06 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo METHOD FOR PRODUCING A DRIVE SHAFT FROM FIBER REINFORCED PLASTIC AND DRIVE SHAFT FROM FIBER REINFORCED PLASTIC

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3341368A1 (en) * 1982-11-16 1984-09-06 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo METHOD FOR PRODUCING A DRIVE SHAFT FROM FIBER REINFORCED PLASTIC AND DRIVE SHAFT FROM FIBER REINFORCED PLASTIC

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