WO2017067890A1 - Wellenkupplung - Google Patents

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WO2017067890A1
WO2017067890A1 PCT/EP2016/074903 EP2016074903W WO2017067890A1 WO 2017067890 A1 WO2017067890 A1 WO 2017067890A1 EP 2016074903 W EP2016074903 W EP 2016074903W WO 2017067890 A1 WO2017067890 A1 WO 2017067890A1
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WO
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shaft coupling
elastomer
flange
face
shaft
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/074903
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English (en)
French (fr)
Inventor
Niklas Müller
Friedrich Back
Frank Hofhansl
Original Assignee
Vibracoustic Gmbh
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Publication date
Application filed by Vibracoustic Gmbh filed Critical Vibracoustic Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/60—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising pushing or pulling links attached to both parts
    • F16D3/62—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising pushing or pulling links attached to both parts the links or their attachments being elastic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/72—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members with axially-spaced attachments to the coupling parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/1414—Masses driven by elastic elements
    • F16F15/1435—Elastomeric springs, i.e. made of plastic or rubber
    • F16F15/1442—Elastomeric springs, i.e. made of plastic or rubber with a single mass

Definitions

  • the present invention relates to a shaft coupling for connecting two shaft sections of a motor vehicle drive train comprising a torsional vibration damper and an elastic joint disc.
  • the torque is transmitted from a motor vehicle engine to a rear axle via a cardan or propeller shaft.
  • the torsional vibrations of the motor vehicle engine are transmitted via the transmission in the cardan or propeller shaft, which are perceived as disturbing in the passenger compartment.
  • a shaft coupling of the type mentioned is used.
  • the shaft coupling should be positioned as close as possible to the place of origin of these torsional vibrations, ie in the area of the gearbox.
  • Conventional shaft couplings have a torsional vibration damper and an elastic flexible disk, which is also referred to as a hard disk.
  • the integration of the shaft coupling into the motor vehicle drive train takes place via a transmission-associated connection flange assigned to the transmission and a joint flange-side connection flange assigned to the cardan or propeller shaft.
  • the connection flanges are usually designed as a multi-arm flanges and connected via a screw with the joint disc. Since the vibration problems occur only towards the end of a motor vehicle development process, the shaft coupling must be designed and dimensioned according to the existing installation situation. In particular, it may be necessary to adapt the flanges.
  • WO 2015/032691 A1 discloses a shaft coupling which has a flywheel ring, a hub and an elastic flexible disk arranged inside the flywheel ring.
  • the hub has a central receptacle for receiving a Central dome of a multi-armed flange.
  • an elastomeric element is introduced, which is surrounded radially inside of a sleeve.
  • the hub also has recesses, are introduced into the intermediate elements form fit.
  • the attachment of the flange takes place on the joint disc.
  • the flexible disc bulges unevenly in the radial direction.
  • the flexible disc can bulge in the radial direction, a not uniformly extending gap is formed between the joint disc and the hub. Only after exceeding a predetermined speed and / or predetermined torque does the flexible disk bulge out so strongly in the radial direction that the flexible disk rests against the hub.
  • DE 10 201 1010191 B4 discloses a shaft coupling comprising a damper having a flywheel ring and a hub.
  • the hub has a central receptacle into which an elastomer element is inserted, which is surrounded on the radially inner side by an inner sleeve.
  • the hub also has four threaded mandrels which are bolted to a transmission-side flange and a shaft-side flange.
  • the screwing domes protrude in the axial direction from a base plane and are surrounded by a stop rubber coating. The stop rubbers act as stops during a torsional deflection of the flywheel ring.
  • a known shaft coupling 1 which has a flywheel 2, an elastic joint disc 3 and a hub 4.
  • the hub 4 is provided with a central receptacle 5 which is connected to a central elastomer element 6.
  • the hub 4 is also provided with recesses 10 through which Verschraubungsdome 1 1 of the multi-armed flange 9 extend to connect the flange 9 with the flexible disc 3, in particular to screw.
  • the recesses are provided with projections A extending in the axial direction A, which are encased with an elastomer.
  • the known shaft coupling 1 has the disadvantage that for limiting the torsional deflection of the flywheel 2 of the flange 9 must be adjusted. For this purpose, it is necessary to adjust additional and extending in the axial direction A Verschraubungsdome 1 1. However, this is often no longer possible towards the end of the motor vehicle development process.
  • the adaptation and / or addition of the screwing dome 1 1 is very complicated and expensive, since the Verschraubungsdome 1 1 adapted by forging and / or added.
  • the hub 4 oriented in a vulcanization tool must be inserted.
  • the present invention has for its object to provide a shaft coupling that can be easily and inexpensively integrated into the motor vehicle drive train without an adaptation of a connection flange is required.
  • the shaft coupling for connecting two shaft sections of a motor vehicle drive train comprises a torsional vibration damper and an elastic joint disc, wherein the joint disc has a stop device which limits a torsional deflection of the torsional vibration damper.
  • the connection of the shaft sections via connecting flanges or flanges, which are connected to the shaft sections.
  • the connecting flanges can be designed as multi-arm flanges, one flange being associated with the gearbox and the other flange with the cardan shaft or cardan shaft.
  • the attachment of the connecting flanges to the shaft coupling in particular the flexible disc.
  • the shaft coupling can be retrofitted, ie at the end of the motor vehicle Forming process, are added to the motor vehicle drive train without an adaptation of the connecting flanges, in particular the gelenkwel- len Schoen flange, and thus an extension of the space is required. Furthermore, it is no longer necessary to provide the connection flanges, in particular the joint shaft-side flange, with complex and expensive additional flange domes. In addition, the torsional vibration damper does not need to be oriented in the vulcanization tool.
  • the joint disc has an elastomer body and a plurality of sockets for fastening a multi-armed flange, wherein at least one of the bushes in the axial direction over an end face of the
  • Elastomer body protrudes and forms the stop device.
  • a portion of the sleeve protrudes beyond an end face of the elastomer body.
  • at least one of those bushings protrudes beyond the end face of the elastomer body, which is connected to the joint shaft side flange.
  • the sleeve projecting beyond the end face, in particular the section of the bush projecting beyond the end face cooperates with the torsional vibration damper and limits its torsional deflection.
  • the bushing extends through a recess formed in the torsional vibration damper, so that, in the case of a torsional deflection of the torsional vibration absorber, the bushing strikes against the edge of the recess and thus limits the torsional deflection or the vibration displacement of the torsional vibration damper.
  • the bushes can be vulcanized into the elastomeric body or subsequently injected into openings introduced into the elastomeric body during vulcanization.
  • a group of bushings projects beyond the end face of the elastomer body in the axial direction and forms the stop device. Further advantageous portions of a group of bushings project beyond the end face of the elastomer body and form the stop device.
  • that group of bushings projects in the axial direction over the end face of the elastomer body also, which is connected to the joint shaft side flange.
  • a group of sockets and all bushes can protrude in the axial direction over the end face of the elastomer body and form the stopper. Furthermore, it is also conceivable for a first group of bushings to protrude in a first axial direction over a first end face of the elastomer body and a second group of bushings to extend in a second axial direction over a second end face of the elastomer body, wherein both groups form the stop device.
  • the first group of bushings in the direction of the transmission-side flange protrude beyond a first end face of the elastomer body and the second group of bushings in the direction of the joint shaft side flange protrude beyond a second end face of the elastomer body.
  • the bushes are arranged in the elastomer body such that they project alternately in the first axial direction over the first end face of the elastomer body and in the second axial direction beyond the second end face of the elastomer body.
  • a projecting portion of the at least one bushing is encased circumferentially with an elastomer.
  • the projecting portions of the group of bushings are circumferentially encased with an elastomer.
  • the elastomer is an elastically damped end stop during torsional deflection of the torsional vibration damper.
  • this can form a progressive end stop for the torsional vibration damper.
  • the elastomer covering the projecting section may be connected to the elastomer of the elastomer body in the same material.
  • an end face of the at least one bush is free of an elastomer and serves to rest an arm of the multi-armed flange.
  • the end faces of the group of bushings are advantageously free of an elastomer and serve to rest the arms of the multi-armed flange.
  • the dome of the adjacent arm can be transferred to the joint disc and connected.
  • the Torsionsschwingungstilger a flywheel, a Tilgernabe and a Elastomerelennent, wherein the Tilgernabe is provided with recesses, wherein the stop means extends through at least one recess and cooperates therewith for limiting the deflection of the Torsionsschwingungstilgers ..
  • the sleeve projecting beyond the end face extends through at least one recess and cooperates therewith to limit the torsional oscillation of the torsional vibration damper.
  • the projecting beyond the end face of the elastomeric body group of bushings extends through recesses and cooperate with these to limit the torsional deflection of the torsional vibration damper.
  • the absorber hub is preferably designed as a deep-drawn part, wherein the flywheel ring is pressed radially on the outside of the absorber hub.
  • the flywheel ring can be made of gray cast iron.
  • the Tilgernabe may also be formed such that it has on the side of the transmission-side flange and on the side of the hinge side flange respectively recesses, wherein a first group of sockets through the recesses on the side of the hinge side flange and a second group of sockets extend the recesses on the side of the transmission-side flange and cooperate with these, so as to limit a torsional deflection of the torsional vibration damper.
  • edges of those recesses through which portions of the bushings extend may be provided with a sheath of an elastomer. As a result, the damping can be increased again in a hitting.
  • the absorber hub has a central receptacle which extends in the axial direction and serves to receive a central dome of a multi-armed flange.
  • the receptacle is designed as a cylindrical hollow socket. Further advantageously, the central dome is pressed into the receptacle. Further advantageously, the Elastelelennent is disposed within the central receptacle. As a result, a rubber track close to the center can be created.
  • the elastomer element is enclosed radially inner side of an inner sleeve.
  • the inner sleeve serves for the positive and / or non-positive reception of the central dome.
  • the inner sleeve may be positively and / or positively connected to the elastomeric element.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a known shaft coupling.
  • Fig. 3 is a perspective view of the shaft coupling shown in Fig. 2.
  • FIGS. 2 and 3 show a shaft coupling 20 which serves for connecting two shaft sections, in particular a gear-side shaft section and a shaft-shaft-side shaft section, of a motor vehicle drive train (not shown).
  • the shaft coupling 20 is preferably connected to the shaft sections via multi-sectioned flanges, in particular via a transmission-side flange and a joint shaft-side flange.
  • the flanges in turn are connectable to the ends of the shaft sections.
  • the shaft coupling 20 has a torsional vibration damper 22 and an elastic joint disc 24.
  • a gelenkwellensei- term flange 26 is further shown, which is connectable to a propeller shaft or propeller shaft, not shown.
  • the torsional vibration damper 22 has a flywheel 34, a Tilgernabe 36 and an elastomeric element 38.
  • the flywheel ring 34 is preferably produced from a gray cast iron and has a receiving opening 40 into which the tilting ring hub 36 is pressed.
  • the absorber hub 36 is formed as a deep-drawn part of a metal sheet and has a central receptacle 42 which is formed as a cylindrical hollow socket, a bent edge 44 which rests against the flywheel 34, and a plurality of recesses 46, as can be seen in particular in Fig. 3 ,
  • the elastomer element 38 is received in the receptacle 42, in particular vulcanized thereto, and forms a rubber track near the center.
  • the elastomer element 38 is enclosed radially inside by an inner sleeve 48.
  • the central dome 32 is inserted into the inner sleeve 48, in particular pressed.
  • the flexible disk 24 is arranged between the receptacle 42 and the edge 44 and has an elastomeric body 50 and a plurality of bushings 52.
  • the bushings 52 can either be vulcanized into the elastomeric body or subsequently be pressed into openings of the elastomeric body formed during the vulcanization.
  • the flange 26, in particular its arms 28, is preferably screwed to the flexible disk 24.
  • the joint disk 24 and the flange 26 are positioned relative to each other such that the passages 53 of the bushings 52 are aligned with the openings 30 of the arms 28. Subsequently, screws not shown are inserted into the passages 53 and openings 30 and fixed by means not shown nuts.
  • the flexible disk 24 also has an abutment device 54, which is formed from a group of bushes 52 which protrude in the axial direction A beyond an end face 56 of the elastomer body 50.
  • the group of bushes 52 forming the stop device 54 is connected to the flange 26.
  • the protruding portions 58 of the bushings 52 protrude through the recesses 46 of the absorber hub 36 and are circumferentially encased with an elastomer, in particular with the elastomer of the elastomer body 50.
  • the front side 60 of the protruding portions 60 are free of the elastomer, so that the flange 26, in particular its arms 28, can rest on the bushings 56.
  • the absorber hub 36 abuts against the bushes 52, in particular on the projecting and elastomer-coated sections 58, so that a deflection, in particular a torsional deflection, of the torsional vibration damper 22 is limited.
  • edges of the recesses 46 with a sheath made of an elastomer. Furthermore, it is also conceivable that all bushes 32 protrude in the axial direction A beyond the end face 58 of the elastomer body 50 and thus form the stop device 54.
  • a first group of bushings protrudes in a first axial direction over a first end face of the elastomer body and extends through first recesses of the absorber hub
  • a second group of bushings protrudes in a second axial direction over a second end face of the elastomer body and extending through second recesses of the absorber hub, wherein both groups of bushings form the stop means.
  • the shaft coupling 20 can be added later, ie at the end of the motor vehicle development process, to the motor vehicle drive train, without any adaptation of the connecting flanges, in particular the gelenkwel- len researchen flange 26, and thus an extension of Space is required. Furthermore, it is no longer necessary to equip the connecting flanges, in particular the joint shaft-side flange 26 with complex and expensive additional Flanschdomen. In addition, the torsional vibration damper 22 no longer needs to be placed in a vulcanization tool oriented.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wellenkupplung (20) zum Verbinden zweier Wellenabschnitte eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs umfassend einen Torsionsschwingungstilger (22) und ein elastisches Gelenkscheibe(24), wobei die Gelenkscheibe (24) eine Anschlageinrichtung (54) aufweist, die eine Auslenkung des Torsionsschwingungstilgers (22) begrenzt.

Description

Wellenkupplung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wellenkupplung zum Verbinden zweier Wellenabschnitte eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs umfassend einen Torsions- schwingungstilger und eine elastische Gelenkscheibe.
Bei heck- oder allradgetriebenen Kraftfahrzeugen wird das Drehmoment von einem Kraftfahrzeugmotor auf ein Hinterachsgetriebe über eine Kardan- oder Gelenkwelle übertragen. Dabei werden die Drehschwingungen des Kraftfahrzeugmotors über das Getriebe in die Kardan- oder Gelenkwelle übertragen, die im Fahrgastraum als störend empfunden werden.
Zur Bedämpfung dieser Drehschwingungen wird eine Wellenkupplung der eingangs genannten Art verwendet. Die Wellenkupplung sollte möglichst nahe am Ort der Entstehung dieser Drehschwingungen, das heißt im Bereich des Schaltgetriebes, positioniert werden. Herkömmliche Wellenkupplungen weisen einen Torsi- onsschwingungstilger und eine elastische Gelenkscheibe, die auch als Hardy- scheibe bezeichnet wird, auf. Die Einbindung der Wellenkupplung in den Kraftfahrzeugantriebsstrang erfolgt über einen dem Getriebe zugeordneten getriebesei- tigen Anschlussflansch und einen der Kardan- oder Gelenkwelle zugeordneten gelenkwellenseitigen Anschlussflansch. Die Anschlussflansche sind zumeist als mehrarmige Flansche ausgebildet und über eine Schraubverbindung mit der Gelenkscheibe verbunden. Da die schwingungstechnischen Probleme erst gegen Ende eines Kraftfahrzeug-Entstehungsprozesses auftreten, muss die Wellenkupplung entsprechend der vorhandenen Einbausituation ausgelegt und dimensioniert werden. Insbesondere kann es dafür nötig sein, die Flansche anzupassen.
Aus WO 2015/032691 A1 geht eine Wellenkupplung hervor, die einen Schwungring, eine Nabe und eine innerhalb des Schwungrings angeordnete elastische Gelenkscheibe aufweist. Die Nabe weist eine zentrale Aufnahme zur Aufnahme eines Zentraldoms eines mehrarmigen Flansches auf. In die Aufnahme ist eine Elastomerelement eingebracht, das radialinnnenseitig von einer Hülse umgeben ist. Die Nabe weist zudem Aussparungen auf, in die Zwischenelemente formschlüssig eingebracht sind. Über die Zwischenelemente erfolgt die Befestigung der Flanscharme an der Gelenkscheibe. Unter Last baucht die Gelenkscheibe in Radialrichtung ungleichmäßig aus. Damit sich die Gelenkscheibe in Radialrichtung ausbauchen kann, ist zwischen der Gelenkscheibe und der Nabe ein über den Umfang nicht gleichmäßig verlaufender Spalt ausgebildet. Erst nach Überschreiten einer vorbestimmten Drehzahl und/oder vorbestimmten Drehmoments baucht die Gelenkscheibe so stark in Radialrichtung aus, dass die Gelenkscheibe an der Nabe anliegt.
Aus DE 10 201 1 010 191 B4 geht einen Wellenkupplung hervor, die einen Tilger umfasst, der einen Schwungring und eine Nabe aufweist. Die Nabe weist eine zentrale Aufnahme auf, in die ein Elastomerelement eingebracht ist, das radialin- nenseitig von einer Innenhülse umgeben ist. Die Nabe weist ferner vier Ver- schraubungsdome auf, die mit einem getriebeseitigen Flansch und einem wellen- seitigen Flansch verschraubt sind. Die Verschraubungsdome ragen in axialer Richtung von einer Basisebene ab und sind von einer Anschlagsgummierung umgeben. Die Anschlagsgummierungen wirken dabei als Anschläge bei einer torsio- nalen Auslenkung des Schwungrings.
In Fig. 1 ist eine bekannte Wellenkupplung 1 gezeigt, die eine Schwungmasse 2, eine elastisches Gelenkscheibe 3 und eine Nabe 4 aufweist. Die Nabe 4 ist mit einer zentralen Aufnahme 5 versehen, die mit einem zentralen Elastomerelement 6 verbunden ist. Auf das Elastomerelement 6 ist eine Innenhülse 7 aufgepresst, die zur Aufnahme eines Zentraldoms 8 eines mehrarmigen Flansches 9 dient. Die Nabe 4 ist zudem mit Aussparungen 10 versehen, durch welche sich Verschraubungsdome 1 1 des mehrarmigen Flansches 9 erstrecken, um den Flansch 9 mit der Gelenkscheibe 3 zu verbinden, insbesondere zu verschrauben. Zur Begrenzung der torsionalen Auslenkung der Schwungmasse sind die Aussparungen mit in Axialrichtung A erstreckenden Vorsprüngen 12 versehen, die mit einem Elastomer ummantelt sind. Bei einer torsionalen Auslenkung der Schwungmasse 2 schlagen die mit Elastomer ummantelten Vorsprünge 12 an den Verschraubungs- domen 1 1 an und begrenzen so die torsionale Auslenkung der Schwungmasse 2.
Die bekannte Wellenkupplung 1 hat jedoch den Nachteil, dass zur Begrenzung der torsionalen Auslenkung der Schwungmasse 2 der Flansch 9 angepasst werden muss. Hierzu ist es erforderlich, zusätzliche in Axialrichtung A erstreckende Verschraubungsdome 1 1 anzupassen und/oder hinzuzufügen. Dies ist jedoch gegen Ende des Kraftfahrzeug-Entstehungsprozesses oft nicht mehr möglich. Zudem ist das Anpassen und/oder Hinzufügen der Verschraubungsdome 1 1 sehr aufwendig und kostenintensiv, da die Verschraubungsdome 1 1 mittels Schmieden angepasst und/oder hinzugefügt werden müssen. Darüber hinaus muss die Nabe 4 orientiert in ein Vulkanisationswerkzeug eingelegt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellenkupplung zu schaffen, die einfach und kostengünstig in den Kraftfahrzeugantriebsstrang integriert werden kann, ohne dass eine Anpassung eines Anschlussflansches erforderlich ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Wellenkupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Wellenkupplung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Wellenkupplung zum Verbinden zweier Wellenabschnitte eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs umfasst einen Torsionsschwingungstilger und eine elastische Gelenkscheibe, wobei die Gelenkscheibe eine Anschlageinrichtung aufweist, die eine torsionale Auslenkung des Torsionsschwingungstilgers begrenzt. Die Verbindung der Wellenabschnitte erfolgt über Anschlussflansche oder Flansche, die mit den Wellenabschnitten verbunden sind. Die Anschlussflansche können als mehrarmi- ge Flansche ausgebildet sein, wobei ein Flansch dem Getriebe und der andere Flansch der Kardan- oder Gelenkwelle zugeordnet ist. Über die Arme erfolgt die Befestigung der Anschlussflansche an der Wellenkupplung, insbesondere der Gelenkscheibe. Durch die Integration der Anschlageinrichtung in die Gelenkscheibe kann die Wellenkupplung nachträglich, also am Ende des Kraftfahrzeug- Entstehungsprozesses, zu dem Kraftfahrzeugantriebsstrang hinzugefügt werden, ohne dass eine Anpassung der Anschlussflansche, insbesondere des gelenkwel- lenseitigen Flansches, und damit eine Erweiterung des Bauraums erforderlich ist. Des Weiteren ist es nicht mehr erforderlich, die Anschlussflansche, insbesondere den gelenkwellenseitigen Flansch, mit aufwendigen und teuren zusätzlichen Flanschdomen auszustatten. Zudem muss der Torsionsschwingungstilger nicht mehr orientiert in das Vulkanisationswerkzeug eingelegt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Gelenkscheibe einen Elastomerkörper und mehrere Buchsen zur Befestigung eines mehrarmigen Flansches auf, wobei wenigstens eine der Buchsen in Axialrichtung über eine Stirnfläche des
Elastomerkörpers hinausragt und die Anschlageinrichtung bildet. Bevorzugt ragt ein Abschnitt der Buchse über eine Stirnfläche des Elastomerkörpers hinaus. Weiterhin bevorzugt ragt wenigstens eine derjenigen Buchsen über die Stirnfläche des Elastomerkörpers hinaus, die mit dem gelenkwellenseitigen Flansch verbunden ist. Die über die Stirnfläche hinausragende Buchse, insbesondere der über die Stirnfläche hinausragende Abschnitt der Buchse, wirkt mit dem Torsionsschwingungstilger zusammen und begrenzt dessen torsionale Auslenkung. Vorteilhaft erstreckt sich die Buchse durch eine in dem Torsionsschwingungstilger ausgebildete Aussparung, so dass bei einer torsionalen Auslenkung des Torsionsschwin- gungstilgers die Buchse an den Rand der Aussparung anschlägt und so die torsionale Auslenkung oder den Schwingweg des Torsionsschwingungstilgers begrenzt. Die Buchsen können in den Elastomerkörper einvulkanisiert oder nachträglich in während der Vulkanisation in den Elastomerkörper eingebrachte Öffnungen eingepresst werden.
Vorteilhaft ragt eine Gruppe von Buchsen in Axialrichtung über die Stirnfläche des Elastomerkörpers hinaus und bildet die Anschlageinrichtung. Weiterhin vorteilhaft ragen Abschnitte einer Gruppe von Buchsen über die Stirnfläche des Elastomerkörpers hinaus und bilden die Anschlageinrichtung. Die über die Stirnfläche hinausragende Gruppe von Buchsen, insbesondere die über die Stirnfläche hinausragenden Abschnitte der Buchsen, wirken mit dem Torsionsschwingungstilger zusammen und begrenzen dessen torsionale Auslenkung. Bevorzugt ragt diejenige Gruppe von Buchsen in Axialrichtung über die Stirnfläche des Elastomerkörpers hinaus, die mit dem gelenkwellenseitigen Flansch verbunden ist. Neben einer Gruppe von Buchsen können auch alle Buchsen in Axialrichtung über die Stirnfläche des Elastomerkörpers hinausragen und die Anschlageinrichtung bilden. Ferner ist es auch denkbar, dass eine erste Gruppe von Buchsen in eine erste Axialrichtung über eine erste Stirnfläche des Elastomerkörpers hinausragt und eine zweite Gruppe von Buchsen in eine zweite Axialrichtung über eine zweite Stirnfläche des Elastomerkörpers hinausragt, wobei beide Gruppen die Anschlageinrichtung bilden. So kann beispielsweise die erste Gruppe von Buchsen in Richtung des getriebeseitigen Flansches über ein erste Stirnfläche des Elastomerkörpers hinausragen und die zweite Gruppe von Buchsen in Richtung des gelenkwellenseitigen Flansches über eine zweite Stirnfläche des Elastomerkörpers hinausragen. Vorteilhaft sind die Buchsen derart in dem Elastomerkörper angeordnet, dass diese wechselweise in die erste Axialrichtung über die erste Stirnfläche des Elastomerkörpers und in die zweite Axialrichtung über die zweite Stirnfläche des Elastomerkörpers hinausragen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein überstehender Abschnitt der wenigstens einen Buchse umfangsseitig mit einem Elastomer ummantelt. Weiterhin vorteilhaft sind die überstehenden Abschnitte der Gruppe von Buchsen umfangsseitig mit einem Elastomer ummantelt. Das Elastomer stellt während einer torsionalen Auslenkung des Torsionsschwingungstilgers einen elastisch gedämpften Endanschlag dar. Vorteilhaft lässt sich dadurch ein progressiver Endanschlag für den Torsionsschwingungstilger bilden. Das den überstehenden Abschnitt ummantelnde Elastomer kann materialeinheitlich mit dem Elastomer des Elastomerkörpers verbunden sein.
Vorteilhaft ist eine Stirnseite der wenigstens einen Buchse frei von einem Elastomer und dient zur Anlage eines Armes des mehrarmigen Flansches. Weiterhin vorteilhaft sind die Stirnseiten der Gruppe von Buchsen frei von einem Elastomer und dienen zur Anlage der Arme des mehrarmigen Flansches. Dadurch kann der Dom des anliegenden Armes auf die Gelenkscheibe übertragen und verbunden werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Torsionsschwingungstilger einen Schwungring, eine Tilgernabe und ein Elastomerelennent auf, wobei die Tilgernabe mit Aussparungen versehen ist, wobei sich die Anschlageinrichtung durch wenigstens eine Aussparung erstreckt und mit dieser zur Begrenzung der Auslenkung des Torsionsschwingungstilgers zusammenwirkt.. Bei einer torsionalen Auslenkung des Torsionsschwingungstilgers schlägt die Anschlageinrichtung an den Rand der Aussparung an. Bevorzugt erstreckt sich die über die Stirnfläche hinausragende Buchse durch wenigstens eine Aussparung und wirkt mit dieser zur Begrenzung der torsionalen Auslenkung des Torsionsschwingungstilgers zusammen. Weiterhin vorteilhaft erstreckt sich die über die Stirnfläche des Elastomerkörpers hinausragende Gruppe von Buchsen durch Aussparungen und wirken mit diesen zur Begrenzung der torsionalen Auslenkung des Torsionsschwingungstilgers zusammen. Die Tilgernabe ist bevorzugt als Tiefziehteil ausgebildet, wobei der Schwungring radialaußenseitig auf die Tilgernabe aufgepresst ist. Der Schwungring kann aus einem Grauguss hergestellt sein. Ferner kann die Tilgernabe auch derart ausgebildet sein, dass sie auf der Seite des getriebeseitigen Flansches und auf der Seite des gelenkwellenseitigen Flansches jeweils Aussparungen aufweist, wobei sich eine erste Gruppe von Buchsen durch die Aussparungen auf Seiten des gelenkwellenseitigen Flansches und eine zweite Gruppe von Buchsen durch die Aussparungen auf Seiten des getriebeseitigen Flansches erstrecken und mit diesen zusammenwirken, um so eine torsionale Auslenkung des Torsionsschwingungstilgers zu begrenzen.
Die Ränder derjenigen Aussparungen, durch welche sich Abschnitte der Buchsen erstrecken, können mit einer Ummantelung aus einem Elastomer versehen sein. Dadurch kann die Dämpfung bei einem Anschlagen nochmals erhöht werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Tilgernabe eine zentrale Aufnahme auf, die sich in Axialrichtung erstreckt und zur Aufnahme eines Zentraldoms eines mehrarmigen Flansches dient. Vorteilhaft ist die Aufnahme als zylindrischer Hohlstutzen ausgebildet. Weiterhin vorteilhaft ist der Zentraldom in die Aufnahme ein- gepresst. Weiterhin vorteilhaft ist das Elastomerelennent innerhalb der zentralen Aufnahme angeordnet. Dadurch kann eine zentrumsnahe Gummispur geschaffen werden.
Vorteilhaft ist das Elastomerelement radialinnnenseitig von einer Innenhülse ein- gefasst. Die Innenhülse dient zur formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Aufnahme des Zentraldoms. Die Innenhülse kann kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Elastomerelement verbunden sein.
Nachfolgend wird die Wellenkupplung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Figuren schematisch dargestellt ist. Hierbei zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bekannte Wellenkupplung;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Wellenkupplung; und
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der in Fig. 2 gezeigten Wellenkupplung.
In den Figuren 2 und 3 ist eine Wellenkupplung 20 gezeigt, die zum Verbinden zweier Wellenabschnitte, insbesondere eines getriebeseitigen Wellenabschnitts und eines gelenkwellenseitigen Wellenabschnitts, eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugantriebsstrangs dient. Die Wellenkupplung 20 ist bevorzugt über mehrar- mige Flansche, insbesondere über einen getriebeseitigen Flansch und einen gelenkwellenseitigen Flansch, mit den Wellenabschnitten verbunden. Die Flansche wiederrum sind mit den Enden der Wellenabschnitte verbindbar.
Die Wellenkupplung 20 weist einen Torsionsschwingungstilger 22 und eine elastische Gelenkscheibe 24 auf. In den Figuren 2 und 3 ist ferner ein gelenkwellensei- tiger Flansch 26 gezeigt, der mit einer nicht dargestellten Gelenkwelle oder Kardanwelle verbindbar ist. Der Flansch 26, der vorliegend als mehrarmiger Flansch ausgebildet ist, weist mehrere Arme 28 mit Öffnungen 30 und einen Zentraldom 32 auf.
Der Torsionsschwingungstilger 22 weist einen Schwungring 34, eine Tilgernabe 36 und ein Elastomerelement 38 auf. Der Schwungring 34 ist bevorzugt aus einem Grauguss hergestellt und weist eine Aufnahmeöffnung 40 auf, in welche die Til- gernabe 36 eingepresst ist. Die Tilgernabe 36 ist als Tiefziehteil aus einem Blech ausgebildet und weist eine zentrale Aufnahme 42, die als zylindrischer Hohlstutzen ausgebildet ist, einen umgebogenen Rand 44, der an dem Schwungring 34 anliegt, und mehrere Aussparungen 46 auf, wie insbesondere in Fig. 3 ersichtlich ist.
Das Elastomerelement 38 ist in der Aufnahme 42 aufgenommen, insbesondere daran anvulkanisiert, und bildet eine zentrumsnahe Gummispur. Das Elastomerelement 38 ist radialinnenseitig von einer Innenhülse 48 eingefasst. Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Zentraldom 32 in die Innenhülse 48 eingesetzt, insbesondere eingepresst.
Die Gelenkscheibe 24 ist zwischen der Aufnahme 42 und dem Rand 44 angeordnet und weist einen Elastomerkörper 50 und mehrere Buchsen 52 auf. Die Buchsen 52 können entweder in den Elastomerkörper einvulkanisiert oder nachträglich in während der Vulkanisation ausgebildeten Öffnungen des Elastomerkörpers eingepresst werden.
Bevorzugt ist der Flansch 26, insbesondere sind dessen Arme 28, mit der Gelenkscheibe 24 verschraubt. Dazu werden die Gelenkscheibe 24 und der Flansch 26 derart zueinander positioniert, dass die Durchgänge 53 der Buchsen 52 mit den Öffnungen 30 der Arme 28 fluchten. Anschließend werden nicht dargestellte Schrauben in die Durchgänge 53 und Öffnungen 30 eingesetzt und mittels nicht dargestellter Muttern fixiert.
Die Gelenkscheibe 24 weist ferner eine Anschlageinrichtung 54 auf, die aus einer Gruppe von Buchsen 52 gebildet ist, die in Axialrichtung A über eine Stirnfläche 56 des Elastomerkörpers 50 hinaus ragen. Wie insbesondere in den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, ist die die Anschlageinrichtung 54 bildende Gruppe von Buchsen 52 mit dem Flansch 26 verbunden. Die überstehenden Abschnitte 58 der Buchsen 52 ragen durch die Aussparungen 46 der Tilgernabe 36 und sind umfangsseitig mit einem Elastomer, insbesondere mit dem Elastomer des Elastomerkörpers 50, ummantelt. Die Stirnseite 60 der überstehenden Abschnitte 60 sind frei von dem Elastomer, so dass der Flansch 26, insbesondere dessen Arme 28, an den Buchsen 56 anliegen kann. Während einer torsionalen Auslenkung des Torsionsschwingungstilgers 22 schlägt die Tilgernabe 36 an den Buchsen 52, insbesondere an den überstehenden und mit Elastomer ummantelten Abschnitten 58, an, so dass eine Auslenkung, insbesondere eine torsionale Auslenkung, des Torsionsschwingungstilgers 22 begrenzt wird.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist es auch möglich, die Ränder der Aussparungen 46 mit einer Ummantelung aus einem Elastomer zu versehen. Ferner ist es auch denkbar, dass alle Buchsen 32 in Axialrichtung A über die Stirnfläche 58 des Elastomerkörpers 50 hinausragen und so die Anschlageinrichtung 54 bilden. Zudem ist es auch denkbar, dass eine erste Gruppe von Buchsen in einer ersten Axialrichtung über eine erste Stirnfläche des Elastomerkörpers hinausragt und sich durch erste Aussparungen der Tilgernabe erstreckt, und dass eine zweite Gruppe von Buchsen in eine zweite Axialrichtung über eine zweite Stirnfläche des Elastomerkörpers hinausragt und sich durch zweite Aussparungen der Tilgernabe erstreckt, wobei beide Gruppen von Buchsen die Anschlageinrichtung bilden.
Durch die Integration der Anschlageinrichtung 54 in die Gelenkscheibe 24 kann die Wellenkupplung 20 nachträglich, also am Ende des Kraftfahrzeug- Entstehungsprozesses, zu dem Kraftfahrzeugantriebsstrang hinzugefügt werden, ohne dass eine Anpassung der Anschlussflansche, insbesondere des gelenkwel- lenseitigen Flansches 26, und damit eine Erweiterung des Bauraums erforderlich ist. Des Weiteren ist es nicht mehr erforderlich, die Anschlussflansche, insbesondere den gelenkwellenseitigen Flansch 26 mit aufwendigen und teuren zusätzlichen Flanschdomen auszustatten. Zudem muss der Torsionsschwingungstilger 22 nicht mehr orientiert in ein Vulkanisationswerkzeug eingelegt werden.
Bezugszeichenliste
Wellenkupplung
Schwungmasse
Gelenkscheibe
Nabe
Aufnahme
Elastomerelement
Innenhülse
Zentraldom
mehrarmiger Flansch
Aussparung
Verschraubungsdom
Buchse Wellenkupplung
Torsionsschwingungstilger
Gelenkscheibe
gelenkwellenseitiger Flansch
Arm
Öffnung
Zentraldom
Schwungring
Tilgernabe
Elastomerelement
Aufnahmeöffnung
Aufnahme
Rand
Aussparung
Innenhülse
Elastomerkörper
Buchse Durchgang
Anschlageinrichtung Stirnfläche
überstehender Abschnitt Stirnseite
Axialrichtung

Claims

Ansprüche
1 . Wellenkupplung (20) zum Verbinden zweier Wellenabschnitte eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs umfassend einen Torsionsschwingungstilger (22) und eine elastische Gelenkscheibe (24), dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkscheibe (24) eine Anschlageinrichtung (54) aufweist, die eine torsio- nale Auslenkung des Torsionsschwingungstilgers (22) begrenzt.
2. Wellenkupplung (20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkscheibe (24) einen Elastomerkörper (50) und mehrere Buchsen (52) zur Befestigung eines mehrarmigen Flansches (26) aufweist, wobei wenigstens eine der Buchsen (52) in Axialrichtung (A) über eine Stirnfläche (58) des Elastomerkörpers (50) hinausragt und die Anschlageinrichtung (54) bildet.
3. Wellenkupplung (20) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe von Buchsen (52) in Axialrichtung (A) über die Stirnfläche des Elastomerkörpers (50) hinausragen und die Anschlageinrichtung (54) bilden.
4. Wellenkupplung (20) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein überstehender Abschnitt (58) der wenigstens einen Buchse (52) umfangsseitig mit einem Elastomer ummantelt ist.
5. Wellenkupplung (20) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite (60) der wenigstens einen Buchse (52) frei von einem Elastomer ist und zur Anlage eines Armes (28) des mehrarmigen Flansches (26) dient.
6. Wellenkupplung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsschwingungstilger (22) einen Schwungring (34), eine Tilgernabe (36) und ein Elastomerelement (38) aufweist, wobei die Tilgernabe (36) mit Aussparungen (46) versehen ist, wobei sich die Anschlageinnchtung (54) durch wenigstens eine Aussparung (46) erstreckt und mit dieser zur Begrenzung der Auslenkung des Torsionsschwingungs- tilgers (22) zusammenwirkt.
7. Wellenkupplung (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgernabe (36) eine zentrale Aufnahme (42) aufweist, die sich in Axialrichtung (A) erstreckt und zur Aufnahme eines Zentraldoms (32) dient.
8. Wellenkupplung (20) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerelement (38) innerhalb der zentralen Aufnahme (42) angeordnet ist.
9. Wellenkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerelement (38) radialinnenseitig von einer Innenhülse (48) einge- fasst ist.
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