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lenks mit hohen Drehmomenten nicht genügend lang standhalten, sofern sie aus einem Elastomer bestehen, das weich genug ist, um eine ausreichende Schwingungsentkopplung zu bewirken.Steers with high torques do not withstand long enough if they consist of an elastomer that is soft enough to provide sufficient vibration decoupling.
Für Vorderradantriebe von Kraftfahrzeugen sind Wellenkupplungen erforderlich, die große Winkelausschläge von 30 Grad und mehr ermöglichen und zugleich wenig Bauraum, vor allem in radialer Richtung, benötigen. Diesen Anforderungen entsprechen bekannte starre Kreuzzapfengelenke, Tripodegelenke und käfig- gesteuerte Gleichlaufdrehgelenke, die jedoch sämtlich denFor front wheel drives of motor vehicles, shaft couplings are required which allow large angular deflections of 30 degrees and more and at the same time require little installation space, especially in the radial direction. Known rigid cross-pin joints, tripod joints and cage-controlled constant velocity joints meet these requirements, but they all do
Nachteil haben, Schwingungen nahezu ungedämpft zu übertragen. Um störende Schwingungen zu eliminieren, hat man deshalb versucht, solche Gelenke und elastische Gelenkscheiben axial in Reihe anzuordnen. Dadurch ergeben sich jedoch Doppelgelen- kanordnungen, bei denen ein drehmomentübertragendes Bauteil, beispielsweise Wellenstück, zwischen dem starren Universalgelenk und der elastischen Gelenkscheibe nicht ausreichend geführt ist und infolgedessen eine Unwucht hervorrufen kann, die ihrerseits störende Schwingungen erzeugt .The disadvantage is that vibrations are transmitted almost undamped. In order to eliminate disturbing vibrations, attempts have therefore been made to arrange such joints and elastic joint disks axially in series. However, this results in double joint arrangements in which a torque-transmitting component, for example a shaft piece, is not adequately guided between the rigid universal joint and the elastic joint disk and, as a result, can cause an imbalance, which in turn generates disruptive vibrations.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere für Vorderradantriebe von Kraftfahrzeugen geeignete dreheleastische Wellenkupplung zu schaffen, die bei gegebenem zu übertragenden Drehmoment einen geringen Bauraum bean- sprucht und auch bei hohen Drehzahlen im wesentlichen unwuchtfrei läuft.The invention is therefore based on the object of providing a rotary-type shaft coupling which is particularly suitable for front-wheel drives of motor vehicles and which, given the torque to be transmitted, takes up a small amount of space and runs essentially unbalanced even at high speeds.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst .The object is achieved with the features of claim 1.
Eine erfindungsgemäße drehelestische Wellenkupplung kann aus einem Universalgelenk üblicher Bauart, insbesondere aus einem serienmäßigen Kreuzzapfengelenk, Tripodegelenk oder käfiggesteuerten Gleichlaufdrehgelenk einerseits und aus einer An- zahl ebenfalls üblicher elastischer Kupplungselemente samt zugehörigen Formstücken andererseits zusammengesetzt sein. Es lassen sich also durchwegs Bauteile verwenden, die sich in Serienfahrzeugen bewährt haben und mit geringen Kosten her-
stellbar sind. Mit der Erfindung wird unter anderem erreicht, dass der erste Flansch in Bezug auf den Gegenflansch, und somit zwei durch eine erfindungsgemäße Wellenkupplung zur Übertragung von Drehmomenten miteinander verbundene Rotationskör- per, insbesondere Wellen, in Bezug zueinander zentriert werden und dennoch akustisch voneinander entkoppelt bleiben, auch bezüglich Radialschwingungen hoher Frequenz. Außerdem werden die elastischen Kupplungselemente selbst bei Übertragung großer Drehmomente nicht nennenswert auf Biegung, son- dern im wesentlichen nur auf Zug, belastet.A torsionally flexible shaft coupling according to the invention can be composed of a universal joint of conventional design, in particular of a standard cross-pin joint, tripod joint or cage-controlled constant velocity joint, on the one hand, and a number of likewise conventional elastic coupling elements, including associated fittings, on the other hand. It is therefore possible to consistently use components which have proven themselves in series vehicles and which are low-cost. are adjustable. With the invention it is achieved, among other things, that the first flange is centered in relation to one another with respect to the counterflange, and thus two rotating bodies, in particular shafts, connected by a shaft coupling according to the invention for the transmission of torques, and yet remain acoustically decoupled from one another. also with regard to radial vibrations of high frequency. In addition, the elastic coupling elements are not significantly stressed on bending, but essentially only on tension, even when large torques are transmitted.
Bei den aus Fig.2 und 4 der EP 0 563 940 A bekannten Wellenkupplungen ist zwar auch schon dafür gesorgt, dass die miteinander verbundenen Wellen in Bezug zueinander zentriert werden, doch geschieht dies durch eine metallische Mittenzentrierung an den einander kreuzenden Gelenkbolzen; diese Mittenzentrierung ist für eine akustische Entkopplung nicht geeignet .In the case of the shaft couplings known from FIGS. 2 and 4 of EP 0 563 940 A, it is already ensured that the shafts connected to one another are centered in relation to one another, but this is done by means of a metallic centering on the joint pins crossing one another; this centering is not suitable for acoustic decoupling.
Norteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen:Advantageous developments of the invention result from the subclaims:
Die gemäß Anspruch 2 vorgesehenen Gleitsteine bieten Gewähr dafür, dass die gegenseitige Zentrierung der beiden Flansche auch dann im wesentlichen verschleißfrei bleibt, wenn die durch die erfindungsgemäße Wellenkupplung miteinander verbundenen Wellen oder sonstigen Rotationskörper in Bezug zueinander Drehschwingungen großer Amplitude und/oder hoher Frequenz ausführen.The sliding blocks provided in accordance with claim 2 ensure that the mutual centering of the two flanges remains essentially wear-free even if the shafts or other rotating bodies connected by the shaft coupling according to the invention execute torsional vibrations of large amplitude and / or high frequency with respect to one another.
Bei der im Anspruch 3 beschriebenen Weiterbildung ist das Rohrstück des ersten Gelenkkörpers in besonders raumsparender Weise zweifach genutzt, nämlich innen als Bestandteil des - im wesentlichen drehwinkelstarren - Universalgelenks, und au- ßen als Bestandteil der beschriebenen Zentrierung.In the development described in claim 3, the tube section of the first joint body is used twice in a particularly space-saving manner, namely inside as a component of the universal joint, which is essentially rigid with respect to the angle of rotation, and outside as a component of the centering described.
Während bei der aus EP 0 563 940 A bekannten Wellenkupplung mit einem modifizierten Kreuzzapfengelenk der Kranz aus ela-
stischen Kupplungselementen nur vier solche in Umfangsrich- tung hintereinander angeordnete Elemente enthält, ist gemäß Anspruch 4 eine größere Anzahl elastischer Kupplungselemente in der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen. Dadurch wird radial innerhalb der elastischen Kupplungselemente ein verhältnismäßig großer Bauraum für ein entsprechend hoch belastbares Universalgelenk freigehalten.While in the shaft coupling known from EP 0 563 940 A with a modified cross-pin joint, the ring made of elastic tical coupling elements contains only four such elements arranged one behind the other in the circumferential direction, a larger number of elastic coupling elements is provided in the arrangement according to the invention. As a result, a relatively large installation space for a correspondingly highly resilient universal joint is kept free radially within the elastic coupling elements.
Auch die Merkmale des Anspruchs 5 dienen dem Zweck, innerhalb des Kranzes elastischer Kupplungselemente einen ausreichend großen Bauraum zur Unterbringung eines hoch belastbaren Universalgelenks freizuhalten.The features of claim 5 also serve the purpose of keeping a sufficiently large installation space within the ring of elastic coupling elements for accommodating a highly resilient universal joint.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 6 garantiert, dass sämtliche elastischen Kupplungselemente mit der wünschenswerten Genauigkeit symmetrisch zu der gemeinsamen, zur Gelenkachse normalen Mittelebene des Universalgelenks und des Kranzes aus elastischen Kupplungselementen angeordnet werden und bleiben. Bei der aus EP 0 563 940 A bekannten Wellenkupplung ist dies wegen nicht immer vermeidbarer Formungenauigkeiten und im Betrieb auftretender Formänderungen der elastischen Kupplungs- elemente nicht gewährleistet.The development according to claim 6 guarantees that all elastic coupling elements with the desired accuracy are and remain symmetrical to the common central plane normal to the joint axis of the universal joint and the ring of elastic coupling elements. In the shaft coupling known from EP 0 563 940 A, this is not guaranteed because of inaccuracies in shape which cannot always be avoided and changes in shape of the elastic coupling elements which occur during operation.
Die Gestaltung der Formstücke gemäß Anspruch 7 und Vorzugs- weise auch Anspruch 8 erleichtert die Herstellung und Montage des Kranzes aus schlingenförmigen elastischen Kupplungselementen.The design of the fittings according to claim 7 and preferably also claim 8 facilitates the manufacture and assembly of the ring from loop-shaped elastic coupling elements.
Schließlich hat sich die in den Ansprüchen 9 und 10 beschrie- bene Gestaltung und Anordnung der Flansche als besonders montagefreundlich und raumsparend erwiesen.Finally, the design and arrangement of the flanges described in claims 9 and 10 has proven to be particularly easy to install and space-saving.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen beschrieben. Darin ist:
L»J > t t F F1 Two exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with the aid of schematic drawings. In it is: L »J> tt FF 1
LΠ o LΠ o LΠ o LΠLΠ o LΠ o LΠ o LΠ
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F1 P 1—1- o=F 1 P 1-1-1 =
X φ Hj rt X >dX φ Hj rt X> d
Φ O: φ ΦΦ O: φ Φ
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Φ H; OΦ H; O
F- Hj •-F- Hj • -
CQ t PJCQ t PJ
W 00 P. F-W 00 P. F-
F- F- 3F- F- 3
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Φ HjΦ Hj
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FI Φ 1 P 3 1
Kranz 40 aus elastischen Kup lungselerne ten 42 mit seiner in Fig. 3 rechten Stirnseite an den beiden Flanschen 22 und 34 anliegend gehalten.
Wreath 40 made of elastic Kup lungselerne 42 held with its right end face in Fig. 3 on the two flanges 22 and 34.