WO2022122078A1 - Elastische kupplung mit klauenkörpern mit befestigungsbohrungen eingebettet in einem gummielastischen ring - Google Patents

Elastische kupplung mit klauenkörpern mit befestigungsbohrungen eingebettet in einem gummielastischen ring Download PDF

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WO2022122078A1
WO2022122078A1 PCT/DE2021/100971 DE2021100971W WO2022122078A1 WO 2022122078 A1 WO2022122078 A1 WO 2022122078A1 DE 2021100971 W DE2021100971 W DE 2021100971W WO 2022122078 A1 WO2022122078 A1 WO 2022122078A1
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WO
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type
claw bodies
claw
matrix
bodies
Prior art date
Application number
PCT/DE2021/100971
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen Exner
Michael STRICKHAUSEN
Original Assignee
KTR Systems GmbH
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Publication date
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Application filed by KTR Systems GmbH filed Critical KTR Systems 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
    • F16D3/64—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 elastic elements arranged between substantially-radial walls of both coupling parts
    • F16D3/68—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 elastic elements arranged between substantially-radial walls of both coupling parts the elements being made of rubber or similar material
    • 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
    • F16D3/78—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 shaped as an elastic disc or flat ring, arranged perpendicular to the axis of the coupling parts, different sets of spots of the disc or ring being attached to each coupling part, e.g. Hardy couplings

Definitions

  • the invention initially relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • Devices of this type are used to transmit torque from a drive to an output, for example from a flywheel of an engine to a shaft.
  • Such devices are also commonly referred to as a clutch.
  • the invention relates in particular to couplings that are designed to be relatively torsionally flexible.
  • the device comprises metal claws and a matrix of rubber-elastic material in which the claw bodies are embedded. Overall, the device provides a ring structure.
  • the ring structure includes an outer peripheral surface, two ring end faces, and an inner peripheral surface.
  • the two end faces of the ring, the inner circumferential surface and the outer circumferential surface together provide an enveloping contour of the device.
  • a part of the enveloping structure that faces a radial outer space is referred to as the outer peripheral surface.
  • the inner peripheral surface of the clutch is that surface which faces a radial inner space.
  • Those surfaces of the ring structure which are oriented in the axial direction are referred to as ring end faces.
  • the claw bodies of the first type have radial receptacles that are used for inserting radial fasteners in the form of screws. These enable the device to be mounted radially on a centrally located shaft.
  • the ring structure encompasses the mounted state the wave.
  • the free ends of the radial fastening means can be fixed to the shaft through the coupling bodies of the first type.
  • the claw bodies of the second type comprise receptacles which are directed in the axial direction and through which axial fastening means are inserted.
  • the axial fastening means are used to define the ring structure on a flange, e.g. B. on a ring flange.
  • the rubber-elastic matrix is used to compensate for vibrations between the input and output.
  • the rubber-elastic body is able to compensate for a certain axial offset, a certain radial offset and a certain angular offset.
  • Devices of the generic type have been in use for a long time and are used, for example, in the field of motor shaft connections, e.g. B. in the maritime sector, ie in ship propulsion systems.
  • the object of the invention is based on such a device according to the preamble of claim 1, which is not documented in printed matter and has become known through prior public use is to further develop the well-known coupling in such a way that it has a long service life with optimized use of materials.
  • the invention solves this problem with the features of claim 1, in particular with those of the characterizing part, and is accordingly characterized in that the outer peripheral surface of the matrix is continuous and step-free and / or that an annular end face of the matrix is continuous and step-free.
  • the principle of the invention essentially consists in forming the outer peripheral surface of the matrix continuously and step-free.
  • an annular end face of the matrix is continuous and step-free, and according to a further variant both the outer peripheral surface and an annular end face of the clutch are continuous and step-free. It is particularly advantageous if both ring end faces and the outer peripheral surface of the device are designed to be continuous and step-free.
  • the invention recognizes that by dispensing with jumps or steps or discontinuities in the outer peripheral surface or in a ring face and by providing soft, smooth, flowing transitions between the claw bodies by smoothing the envelope contour of the matrix, a significantly improved power density and z. B. improved compression on the back of the clutch can be achieved.
  • An overall slimmer design of the clutch can be achieved, which enables considerable material savings of up to 20% less material in the rubber-elastic body with improved power density. While the torsional stiffness of the coupling is reduced somewhat, the torque ratings can be increased. Locally concentrated stresses are avoided by dispensing with jumps or steps or points of discontinuity in the outer peripheral surface of the rubber body and/or in the end face of the ring.
  • the load level is significantly improved, up to 22%, with the clutch e.g. B. also has a lower sensitivity to centrifugal force.
  • a crack, once established, can work its way through the entire material over time.
  • the outer peripheral surface in the matrix is continuous and step-free means in the context of the invention that, apart from the radial receptacles in the claw bodies of the first type, the outer peripheral surface has a smooth and even contour free of abrupt jumps.
  • a continuous and step-free design of the inner peripheral surface of the matrix means in the context of the invention that the inner peripheral surface of the ring structure - with the exception of the radial receptacles of the claw bodies of the first type and with the exception of the areas adjacent to them - is essentially uniform, gently curved and free of abrupt radial jumps has contour.
  • annular face of the matrix is designed to be continuous and step-free means that, with the exception of the axial receptacles, an annular face of the ring structure is curved essentially uniformly or continuously and is designed without abrupt axial jumps.
  • the second ring end face of the matrix which in the mounted state faces the flange on which the ring structure is fixed, is kept essentially continuous and free of projections.
  • the latter advantageously only applies with one exception in the area of the mouth of the second type of claw body, which protrudes axially towards the flange and can protrude somewhat beyond the matrix in the axial direction.
  • the second ring end face can also have a point of discontinuity.
  • the principle of the invention consists in making the outer peripheral surface and at least one of the two ring end faces of the clutch more uniform.
  • Significant surface sections of the inner peripheral surface of the matrix are also advantageously equalized or smoothed in the device according to the invention.
  • a design of a transition area is provided according to the invention, which can be described as flowing, smoothed or gentle.
  • the devices of the prior art of the type described above all have radial steps or cracks in the area of the outer peripheral surface.
  • the devices of the prior art also have continuous axial offsets or axial steps.
  • Corresponding radial steps are also provided in the area of the inner peripheral surface of the ring structure of a device of the prior art.
  • the device according to the invention can skilfully prevent these steps.
  • a softer or more flowing design is deliberately used, which offers a multitude of technical advantages.
  • the invention also includes changing the geometry of the claw body of the first type and the geometry of the claw body of the second type compared to the prior art. According to an advantageous embodiment of the invention, this can be provided together with the change in the outer peripheral surface and/or with the change in the ring end face or with the change in the inner peripheral surface of the matrix. According to a further aspect of the invention, which is described further below, the change in the geometry of the claw bodies can also be provided independently and separately from the change in the outer peripheral surface, the ring end face or the inner peripheral surface of the matrix.
  • the device according to the invention is compatible with the devices of the prior art and can use the same attachment points.
  • the absolute load level can be improved by up to 22%.
  • the clutch according to the invention can achieve very good compression on the pressure side of the clutch.
  • the clutch is designed to be overload-capable.
  • the device according to the invention is also less sensitive to centrifugal forces.
  • the matrix of rubber-elastic material is vulcanized onto the claw body.
  • the device is characterized in that sections of the outer peripheral surface between two claw bodies and/or sections of the ring end face between two claw bodies are continuously curved.
  • the sections of the outer peripheral surface between two claw bodies and sections of the annular face between these two claw bodies are connected to one another by means of continuously curved surface sections.
  • This refinement of the invention offers in particular the achievement of a particularly high power density and prevents the formation of cracks.
  • the claw bodies of the second type have a cross-section of the second type that encompasses the axial receptacle and whose outer contour is designed to be continuous and step-free. This embodiment of the invention offers the possibility of completely enclosing the claw body of the second type on its outer peripheral surface with a rubber-elastic compound and of achieving a homogeneous load distribution within the matrix with an optimized, minimal use of material.
  • the cross section of the second type is oriented along a plane having a normal vector corresponding to the axial direction of the device.
  • the outer contour forms a triangle whose corner areas are rounded.
  • This wedge-shaped basic shape of the claw body of the second type offers the possibility of forming the sections of the matrix between two adjacent claw bodies in such a way that the two vulcanization surfaces are aligned parallel to one another or essentially parallel to one another.
  • the outer peripheral surface of a first type claw body directed in the circumferential direction of the ring structure and the outer peripheral surface directed in the opposite direction of a second type claw body arranged adjacent in the circumferential direction are aligned parallel to one another or are aligned substantially parallel to one another.
  • the rubber column between these two claw bodies ie the rubber column between these two vulcanization surfaces, with an approximately uniform length along the cross section.
  • the rubber column between two claw bodies can have a substantially constant cross-section. This allows the load distribution and power transmission within the matrix to be optimized.
  • a rubber column between two claw bodies arranged adjacent to one another in the circumferential direction is therefore always associated with two vulcanization surfaces of these two different claw bodies.
  • these two vulcanization surfaces are aligned parallel to one another or have an angle relative to one another of less than 8°, more advantageously less than 6°, more advantageously an angle of at most 5°.
  • the vulcanization surfaces that are located on the respective claw body can be aligned along a plane or can be described approximately by a plane.
  • the corner areas of the triangle can be rounded.
  • the two corner regions arranged radially on the outside can be rounded off along a large radius.
  • the claw body of the second type whose cross-sectional contour can form a triangle with rounded corners, can be assigned a height running in the radial direction. This height is therefore the extension of the second type of claw body in the radial direction from a radially inner end, which provides an inner surface, to a radially outer end.
  • the radius along which the radially outer corner areas of the triangle are rounded can be approximately 10% to 50% of the radial height of the claw body of the second type.
  • the rounding can extend along a large angle ⁇ , for example of more than 10°, in particular more than 20°, more particularly of approximately 66°.
  • This special configuration of the cross-section of the second type of claw body allows a particularly favorable load distribution and force transmission within the matrix to be achieved in the event of a load.
  • the claw bodies of the first type have a cross section of the first type that encompasses the radial receptacle and whose outer contour of the second type is designed to be continuous and step-free.
  • This embodiment also promotes the attachment of material areas of the rubber-elastic matrix to the claw bodies of the first type with optimized force application with minimized material use and improved force transmission to achieve a higher power density.
  • the cross section of the first type is aligned along a plane that has a normal vector that is oriented in the radial direction.
  • the outer contour of the second type is formed by a square whose corner areas are rounded. This enables a particularly advantageous connection of the rubber-elastic matrix to the metallic claw body of the first type, and a reduced use of material with increased power density.
  • the corner areas are rounded off along a radius that can be set in relation to a dimension of the claw body of the first type: a length in the axial direction can be assigned to the claw body of the first type. The radius along which the corner areas are rounded off can advantageously be approximately 10 to 50% of the axial length of the claw body of the first type.
  • the rounding of the corner areas does not necessarily have to be strictly along a constant radius.
  • the invention also includes when the corner area is rounded along a curved curve having changing radii, such as a spiral surface, an elliptical surface or the like.
  • the decisive factor is that the corners are rounded along a radius that is as large as possible and that the corners are rounded along a sufficiently large angle in order to achieve a uniform, continuous and step-free formation of the ring end face or the two ring end faces or the outer peripheral surface or the inner peripheral surface.
  • the rounded corner areas of a claw body of the first type extend along an angle ( ⁇ of at least 10°, in particular of at least 20°, more particularly of approximately 27°) with respect to a center point of the receptacle Contour of the outer peripheral surface possible.
  • the rounded radially outer corner regions of the second type of a claw body of the second type each extend along one on top of the other
  • the angle y relative to the center of the recording is at least 30°, in particular at least 60°, more particularly at least about 66°. This makes it possible to provide a continuously formed, step-free and offset-free outer peripheral surface of the ring structure.
  • material areas of the matrix completely cover the rounded corner areas. This makes it possible to provide an overall flowing, projection-free and continuous enveloping contour of the matrix.
  • the material areas of the matrix covering the rounded corner areas can be assigned a radius, in particular an outer radius, which is approximately as large as or larger than a radius of a rounded corner area. This enables a particularly smooth and even envelope contour of the clutch.
  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 12.
  • the invention is in turn based on the object of further developing the device described at the outset, which cannot be documented in printed matter and has become known through public prior use, in such a way that it has a long service life with optimized use of materials.
  • the invention solves this problem with the features of claim 12, in particular with those of the characterizing part, and is accordingly characterized in that the claw bodies of the second type have a cross-section of the second type, which includes the axial receptacle Outer contour of the second type is continuous and step-free and/or that the claw bodies of the first type have a cross-section of the first type that encompasses the radial receptacle, the outer contour of the first type being continuous and step-free.
  • the principle of the invention essentially consists in equipping the claw bodies of the first type and/or the claw bodies of the second type with special cross sections.
  • the special configurations of the cross sections of the claw bodies specified in the characterizing part of claim 12 enable a particularly optimized connection of the rubber-elastic matrix to the metal claw body. In this way, a reduced use of material with increased power density is possible, with an improved connection of the rubber-elastic matrix being achieved due to the special contour of the claw body. As a result, the force distributions can be improved.
  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 19.
  • the clutch has a three-part division.
  • the device of the prior art already enables an axial screw connection and a radial screw connection.
  • the claw bodies of the second type were designed with their axial mounts in such a way that they correspond to corresponding fastening openings or bores on the flange to be fixed.
  • the object of the invention is to further develop the previously known device, which cannot be documented in printed form, with the features of the preamble of claim 19 in such a way that the service life of the device is increased.
  • the invention solves this problem with the features of claim 19 and is accordingly characterized in that the claw bodies of the first type, in order to achieve a prestressing of the matrix when fixed, undergo a radial inward displacement by a predetermined displacement path which is in a range between 8% and 20% , in particular between 12% and 20%, of a radius that is described in the fixed state of the ring structure by the radially inner surfaces of the claw body of the first type.
  • the invention recognizes that it is of considerable advantage if the matrix is under prestress in the mounted state, but the prestress value lies in a precisely defined range.
  • the inner surfaces of the claw bodies of the first type are arranged at a distance from the outer peripheral surface of the shaft.
  • the inner surfaces of the claw bodies are clamped onto the outer peripheral surface of the shaft. In doing so, they go through a displacement path.
  • a radius can be assigned to the shaft. According to the invention according to claim 19, numerous simulations and measurements carried out have determined that the displacement path should preferably lie exactly in a range between 8% and 20%, in particular between 12% and 20%, of the radius. This applies a pre-tension to the matrix that does not overly stress the material and creates reserves for torque loading.
  • the displacement path was in a range of approximately 26% of the radius.
  • the service life of the clutch is increased by significantly reducing this displacement path.
  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 20.
  • This device corresponds to the device according to claim 19 with the difference that a different division is made:
  • the device according to claim 20 is based on the same object as the invention according to claim 19.
  • the claw bodies of the first type to achieve a prestressing of the matrix when fixed, undergo a radial displacement inwards by a predetermined displacement path which is in a range between 6% and 15.5%, in particular between 12% and 15.5%, of a radius that is described in the fixed state of the ring structure by the radially inner surfaces of the claw body of the first type.
  • the invention relates to a device according to claim 21.
  • the invention is once again based on the object of further developing the known clutch in such a way that it has a long service life with optimized use of materials.
  • the principle of the invention consists essentially in designing the inner peripheral surface of the matrix in a special way:
  • the inner peripheral surface of the matrix is designed to be continuous and free of projections in the areas between each two claw bodies of the first type.
  • the invention also includes the fact that the inner peripheral surface of the matrix has a point of discontinuity in the area where it is connected to the claw bodies of the first type.
  • the inner peripheral surface of the matrix can nestle asymptotically against the inner surface of the claw body of the first type and in this way contribute to the creation of a point of discontinuity.
  • This offers a particularly advantageous design of a belly area of the inner peripheral surface of the matrix. This can bring about an optimized load distribution and force distribution in the case of a shearing behavior under nominal load.
  • FIG. 1 shows a schematic axial view of a first exemplary embodiment of a device according to the invention
  • Fig. 2 shows the embodiment of the device according to FIG. 1 in a partially sectioned view schematic view approximately along section line ll-ll in Fig. 1,
  • Fig. 4 in a schematic view approximately along
  • FIG. 6 shows the device of FIG. 1 approximately along the section line VI-VI in FIG. Fig. 7 in an enlarged view
  • Fig. 9 shows an enlarged detailed view approximately along pitch circle IX in Fig. 8,
  • FIG. 10 shows the device of FIG. 2 in a perspective schematic view approximately along view arrow X in FIG. 2,
  • the device 10 is provided by a ring structure 17 which surrounds a central opening 51 in the circumferential direction 26 .
  • the ring structure 17 comprises claw bodies 19a, 19b, 19c, 19d of the first type and claw bodies 20a, 20b, 20c, 20d of the second type of radially acting fasteners and the claw bodies 20a, 20b, 20c, 20d have axial receptacles 22a, 22b, 22c, 22d for receiving fasteners acting in the axial direction.
  • the claw bodies 19a, 19b, 19c, 19d of the first type and the claw bodies 20a, 20b, 20c, 20d of the second type are embedded in a matrix 18 made of a rubber-elastic mass.
  • the schematic diagram in Fig. 11 is intended to make it clear that the device 10, which is also conventionally referred to as a clutch, for transmitting torque from a drive, for example indicated in the area of position number 11, to an output, for example indicated by reference number 12 , acts.
  • the device 10 is used for vibration damping.
  • it is a relatively torsionally flexible coupling 10 that can compensate to a certain extent for angular displacement, radial displacement and axial displacement.
  • the device 10 with the aid of axial fastening elements 25a e.g. B. screws, for example on a flange 15, z. B. a flywheel of an engine, be fixed.
  • the device 10 can be radially on the inside by the radial fastening means 25b, e.g. B. also a screw on a shaft 13 are attached.
  • each claw body is assigned exactly one fastening means.
  • the invention also includes when a claw body is assigned a plurality of fastening means.
  • a claw body of the first type can accommodate two screws for radial attachment in order to fix this claw body of the first type on the shaft.
  • the axis of rotation of the shaft 13 is denoted by the reference numeral 14 and the axis of rotation of the drive 15 is denoted by the reference numeral 16 .
  • Axial offset, radial offset or angular offset can occur between these axes of rotation 14, 16, for example due to assembly tolerances.
  • FIG. 11 makes it clear that the axial direction is denoted by the reference number 23 and the radial direction is denoted by the reference number 24 .
  • a so-called quadripartition of the clutch 10 is provided; H. four claw bodies 19a, 19b, 19c, 19d of the first type and four claw bodies 20a, 20b, 20c, 20d of the second type are provided. There is an angle of 90° between each two claw bodies 19a, 19b of the first type. Consequently, there is an angle between each claw body 19a of the first type and a claw body 20b of the second type! from 45°.
  • the invention also encompasses devices 10 of an analogous type, comprising a tripartite division.
  • three claw bodies 19a, 19b, 19c of the first type and three claw bodies 20a, 20b, 20c of the second type are provided in the respective structure.
  • two claw bodies 19a, 19b of the first type are spaced apart from one another by an angle of 120°.
  • Such exemplary embodiments are also included in the invention.
  • the special contour of the outer peripheral surface 27 of the matrix 18 or the ring structure 17 will first be explained with reference to FIG. 1 and FIG. 3a:
  • FIG. 3a shows a sectional illustration through the device 10 approximately along the center plane M (see FIG. 2).
  • the claw bodies 19a, 19b, 19c, 19d of the first type and the claw bodies 20a, 20b, 20c, 20d of the second type can be seen in a sectional view.
  • the claw bodies 19a, 19b, 19c, 19d of the first type each have a bore which runs in the radial direction and which is stepped, in the manner of a blind bore.
  • the radial inner surface of the claw bodies 19a, 19b, 19c, 19d of the first type is denoted by 45 in each case.
  • the claw bodies 19a, 19b, 19c, 19d have an outer peripheral surface 52 which shows a slight convex curvature and thus provides a certain bulge.
  • the claw bodies 20a, 20b, 20c, 20d of the second type each have an axial receptacle 22a, 22b, 22c, 22d running in the axial direction. According to the sectional representation of FIG. 3a, the claw bodies 20a, 20b, 20c, 20d of the second type have an essentially triangular cross section.
  • the outer surface 53 of the claw body 20a of the second type facing the claw body 19d of the first type in the circumferential direction 26 is aligned parallel to the outer peripheral surface 52 of the claw body 19d of the first type.
  • a rubber column 54 is located between the two surfaces 52, 53.
  • the aforementioned outer surface 53 of the second type claw body 20a and the outer peripheral surface 52 of the first type claw body 19d provide scorch surfaces for the rubber column 54 .
  • the two vulcanization surfaces 52, 53 are arranged almost parallel to one another in the exemplary embodiment.
  • the invention also includes variants in which the two vulcanization surfaces have an angle relative to one another of at least less than 8°, advantageously of at most 5°.
  • the two scorch surfaces 52, 53 can each be aligned along a plane.
  • the invention also includes vulcanization surfaces 52, 53, to which a plane can be applied approximately, with the two approximately created planes being arranged inclined relative to one another at an angle of at most 8°.
  • the matrix 18 made of rubber-elastic material extends radially on the inside and radially on the outside over the claw bodies 20a, 20b, 20c, 20d of the second type and covers them completely.
  • the matrix 18 also encloses the claw bodies 19a, 19b, 19c, 19d of the first type along the two ring end faces 28, 29 of the device 10 on both sides, as indicated for example in FIG.
  • the outer peripheral surface 27 of the matrix 18 has a continuous, gently curved and in particular offset-free, step-free or projection-free contour, as illustrated for example in the view in FIG. 1 , but also in the sectional view in FIG. 3a. According to the invention, this is also possible in particular in that the claw bodies 20a, 20b, 20c, 20d of the second type are rounded in their radially outer corner regions 34a, 34b, which will be explained later in more detail is described. At the same time, a smooth, flowing or even contour of the outer peripheral surface 27 was provided in order to avoid any steps or jumps. In fact, according to the calculations and simulations carried out by the Applicant, such steps or cracks constitute nuclei of zones of high load concentrations which entail a risk of folds and/or cracks being able to form there.
  • the annular end face 28 of the matrix 18 or of the device 10 is also designed to be continuous and in particular step-free or discontinuous.
  • the rubber-elastic material of the matrix covers the claw bodies 19a, 19b, 19c, 19d of the first type on both sides and also ensures smooth transitions in the wall area here. This will be explained in detail later.
  • surface sections 30a, 30b, 30c, 30d are indicated between the sections 48 of the outer peripheral surface and sections 49 of the annular end face 28, which are also continuously curved and continuous, in particular without projections or offsets.
  • the clutch is designed to be largely smooth or flowing overall.
  • the exemplary embodiment in FIG. 6 shows a claw body 19d of the first type.
  • the claw body 19d comprises a radial receptacle 21d and a cross section 35 of the first type.
  • An outer contour 36 of the first type can be associated with the cross section 35 of the first type.
  • the claw body 19d of the first type has a cross section 35 of the first type in the manner of a square 37, the corner regions 38a, 38b, 38c, 38d of which are rounded.
  • the rounded corner area 38a is shown enlarged in FIG.
  • the reference numeral 41 designates the center point of the radial receptacle 21d.
  • a radius 40 can be assigned to the receptacle 21d.
  • a radius 39 (FIG. 7) of the rounding can also be assigned to the rounded corner area 38a.
  • the radius 39 of the rounding of the corner area 38a in the exemplary embodiment is approximately one-fifth as large as the length L of the claw body 19d of the first type running in the axial direction 23. According to Fig. 6, the radius 39 is approximately 21.6% of the axial length L of the claw body 19d.
  • modified radii 39 of the rounded corner area 38a of the claw body 19d of the first type are also covered by the invention, which can amount to between 10% and 50% of the axial length L of the claw body 19d.
  • the center point 41b can be assigned to the radius 39 of the corner area 38a.
  • the rounding of the corner area 38a serves the purpose of being able to provide material areas 42 of the matrix 18 which can completely cover the corner area 38a and which, however, can at the same time adapt smoothly to the contour of the claw body 19d.
  • the material area 42 can achieve a continuous reduction in cross section from a first initial cross section 56 to a second initial cross section 57 in the area where it overlaps the rounded corner area 38a, so that - if only the material area 42 is viewed in the illustration in Fig. 7 considered - a kind of funnel or trumpet shape results.
  • the connection of the rubber-elastic mass to the metallic outer contours of the claw body 19a can take place in a particularly optimized manner.
  • a radius RW around a center point 41c can also be assigned to the material region 42 of the matrix 18, which covers the rounded corner region 38a according to FIG.
  • the radius RW is about the same size as the radius 39, or it can be larger. Due to the multiply curved surface of the matrix 18 in the area of the material regions 32, the outer contour of the matrix 18 does not strictly follow a radius, but has surface sections to which a radius can be assigned approximately.
  • the claw bodies 20a of the second type have an axial length 58 which clearly exceeds the axial extension 59 of the matrix 18 .
  • the axial extension 59 of the matrix 18 essentially corresponds to the distance between the first ring face 28 and the second ring face 29.
  • connection of the rubber-elastic mass 18 to the mouth areas of the claw body 20a of the second type takes place according to the exemplary embodiment in FIG.
  • FIG. 9 makes it clear that a material area 61 of the rubber-elastic mass of the matrix 18 can extend beyond the ring end face 62 of the second type of claw body 20a, ie up to the mouth area of the axial receptacle of the claw body 20a.
  • the claw body 20b has a cross section 31 which provides an outer contour 32 of the second type.
  • the cross section 31 of the second type is formed by a triangle 33 indicated by dashed lines. As shown in FIG. 3a, this includes rounded corner areas 34a, 34b, 34c of the second type.
  • the opening 22c provides an axial receptacle with a radius 63 around a center point 64a.
  • the rounded corner 34a of the claw body 20d of the second type has a radius 65 which is approximately as large as the radius 63 or is at least of the order of the radius 63 .
  • the radius 65, along which the rounded corner area 34a is rounded off, can also be set in relation to the height H of the claw body 20c of the second type running in the radial direction: In the exemplary embodiment in FIG. 3, the radius 65 along which the corner region 34a is rounded is approximately 25% of the radial height H of the claw body 20c of the second type.
  • the invention also includes non-illustrated exemplary embodiments in which the corner region 34a is rounded off along a radius 65 which is between 10% and 50% of the radial height H of the claw body 20c of the second type.
  • This configuration of the rounding of the corner area 34a serves to attach material areas 42 of the matrix 18 to the outer contour 32 of the claw body 20d of the second type in a particularly advantageous manner with a continuous reduction in cross section.
  • the material region 32 has a radius RW along its outside, which describes an arc of a circle around a center point 64c.
  • the radius RW is approximately in the order of magnitude of the radius 65 of the corner area 34a or can also be larger, in particular slightly larger, than the radius 65 of the corner area 34a.
  • the rounding does not have to be strictly along a radius, and thus represent a circular base section, but other comparable ones, e.g. B. also elliptical curvatures with changing, but comparably large radii.
  • FIGS. 11 to 14 A further, independent aspect of the invention will now be explained with reference to FIGS. 11 to 14: As shown in FIG. 11, the device 10 is in the assembled state. The device 10 is fixed both to a flange 15 and to a shaft 13 .
  • the shaft 13 has a radius 44 .
  • FIG. 12 shows in solid lines the inner surfaces 45a, 45b, 45c, 45d in the unmounted or unloaded state, which describe a radius that is larger than the radius 44 shown in dashed lines, as a result of a radial fixation of the device 10 of the shaft 13, the inner surfaces 45a, 45b, 45c, 45d of the claw bodies 19a, 19b, 19c, 19d of the first type are displaced radially inwards along the displacement path v.
  • a distance between a center point of a second-type claw 20a and a center point of a first-type claw 19d in FIG. 12 is denoted by the distance So.
  • a displacement of the inner peripheral surface 45d by the displacement path v in the radial direction in the course of fixing the clutch thus leads to a compression of the rubber column 44 by the amount AS.
  • ⁇ 180° - ⁇ .
  • a prestress is applied to the matrix 18, which is characterized by a predetermined prestress ratio.
  • the following applies to a device according to the invention with a division into three, which therefore comprises three claw bodies of the first type and three claw bodies of the second type:
  • FIG. 1 Another special feature according to the invention is explained based on the exemplary embodiment in FIG. 1: It can be seen there that a section 50 of the inner peripheral surface 47 of the matrix 18 runs between the claw body 19a of the first type and the adjacently arranged coupling body 19d of the first type, which section is essentially continuous and free of projections.
  • a point of discontinuity occurs here, for example in area 68.
  • This point of discontinuity 68 of the inner peripheral surface 47 is located on or near the inner surface 45a, 45b, 45c, 45d of the claw body 19a, 19b, 19c, 19d of the first type.

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Abstract

Die Erfindung betrifft unter anderem eine Vorrichtung zur Übertragung von Drehmomenten von einem Antrieb zu einem Abtrieb, umfassend eine Ringstruktur mit metallischen Klauenkörpern (19, 20) zur antriebsseitigen und zur abtriebsseitigen Festlegung, wobei eine erste Art Klauenkörper (19a, 19b, 19c, 19d) eine Radialaufnahme (21a, 21b, 21c, 21d) für Befestigungsmittel und eine zweite Art Klauenkörper (20a, 20b, 20c, 20d) eine Axialaufnahme für Befestigungsmittel aufweist, wobei in Umfangsrichtung (26) der Ringstruktur eine alternierende Anordnung von Klauenkörpern (19a, 19b, 19c, 19d) erster Art und Klauenkörpern (20a, 20b, 20c, 20d) zweiter Art getroffen ist, und wobei die Klauenkörper (19, 20) in eine gummielastische Matrix eingebettet und durch diese miteinander verbunden sind. Eine Besonderheit liegt unter anderem darin, dass die Außenumfangsfläche (27) der Matrix stetig und stufenfrei ausgebildet ist und/oder dass eine Ringstirnfläche (28) der Matrix stetig und stufenfrei ausgebildet ist oder die Innenumfangsfläche der Matrix zwischen zwei benachbart angeordneten Klauenkörpern (19a, 19b, 19c, 19d) erster Art stetig und vorsprungfrei ausgebildet ist. Eine weitere Besonderheit liegt darin, dass die Klauenkörper (19a, 19b, 19c, 19d) erster Art zur Erzielung einer Vorspannung der Matrix bei Festlegung eine Radialverlagerung nach innen um einen vorgegebenen Verlagerungsweg durchlaufen.

Description

ELASTISCHE KUPPLUNG MIT KLAUENKÖRPERN MIT BEFESTIGUNGSBOHRUNGEN EINGEBETTET IN EINEM GUMMIELASTISCHEN RING
Die Erfindung betrifft zunächst eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Derartige Vorrichtungen dienen der Übertragung von Drehmomenten von einem Antrieb zu einem Abtrieb, beispielsweise von einem Schwungrad eines Motors, zu einer Welle. Landläufig werden derartige Vorrichtungen auch als Kupplung bezeichnet.
Derartige bekannte Vorrichtungen dienen einerseits einem
Versatzausgleich, und andererseits auch der Schwingungsdämpfung. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf verhältnismäßig drehweich ausgebildete Kupplungen.
Die Vorrichtung umfasst metallische Klauen, und eine Matrix aus gummielastischem Material, in das die Klauenkörper eingebettet sind. Insgesamt stellt die Vorrichtung eine Ringstruktur bereit.
Die Ringstruktur umfasst eine Außenumfangsfläche, zwei Ringstirnflächen und eine Innenumfangsfläche. Die beiden Ringstirnflächen, die Innenumfangsfläche und die Außenumfangsfläche stellen gemeinsam eine Hüllkontur der Vorrichtung bereit.
Als Außenumfangsfläche wird ein Teil der Hüllstruktur bezeichnet, der einem radialen Außenraum zugewandt ist. Als Innenumfangsfläche der Kupplung wird diejenige Fläche bezeichnet, die einem radialen Innenraum zugewandt ist. Als Ringstirnfläche werden diejenigen Flächen der Ringstruktur bezeichnet, die in Axialrichtung orientiert sind.
Die Klauenkörper erster Art weisen Radialaufnahmen auf, die zum Durchstecken von radialen Befestigungsmitteln in Form von Schrauben dienen. Diese ermöglichen eine Radialbefestigung der Vorrichtung an einer zentral angeordneten Welle. Die Ringstruktur umgreift im montierten Zustand die Welle. Die Radialbefestigungsmittel können durch die Kupplungskörper erster Art hindurch mit ihren freien Enden an der Welle festgelegt werden.
Die Klauenkörper zweiter Art umfassen in Axialrichtung gerichtete Aufnahmen, durch die hindurch Axialbefestigungsmittel gesteckt werden. Die Axialbefestigungsmittel dienen der Festlegung der Ringstruktur an einem Flansch, z. B. an einem Ringflansch.
Die gummielastische Matrix dient der Schwingungskompensation zwischen Antrieb und Abtrieb. Darüber hinaus ist der gummielastische Körper in der Lage, einen gewissen Axialversatz, einen gewissen Radialversatz und einen gewissen Winkelversatz auszugleichen.
Vorrichtungen der gattungsgemäßen Art sind seit langer Zeit im Einsatz und werden beispielsweise im Bereich von Motor-Welle- Verbindungen, z. B. im maritimen Bereich, also bei Schiffsantrieben, verwendet.
Bekannt geworden sind druckschriftlich nicht belegbare vorbenutzte Vorrichtungen der gattungsgemäßen Art, die beispielsweise unter der Bezeichnung Megiflex B bei der Firma Vulkan Hackforth Holding GmbH & Co. KG, oder unter der Bezeichnung Lovejoy von der Firma Timpken kommerziell erhältlich sind. Eine weitere gattungsgemäße Vorrichtung wird unter der Bezeichnung Centaflex-A von der Firma CENTA Antriebe Kirschey GmbH vertrieben. Die drei vorgenannten Kupplungen sind nahezu baugleich ausgebildet.
Ausgehend von einer solchen, druckschriftlich nicht belebgaren, durch offenkundige Vorbenutzung bekannt gewordenen Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die bekannte Kupplung derartig weiter zu entwickeln, dass sie bei optimiertem Materialeinsatz eine hohe Langlebigkeit aufweist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 , insbesondere mit denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Außenumfangsfläche der Matrix stetig und stufenfrei ausgebildet ist und/oder dass eine Ringstirnfläche der Matrix stetig und stufenfrei ausgebildet ist.
Das Prinzip der Erfindung besteht gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung im wesentlichen darin, die Außenumfangsfläche der Matrix stetig und stufenfrei auszubilden. Gemäß einer Variante der Erfindung ist eine Ringstirnfläche der Matrix stetig und stufenfrei ausgebildet, und gemäß einer weiteren Variante sind sowohl die Außenumfangsfläche als auch eine Ringstirnfläche der Kupplung stetig und stufenfrei ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist, wenn beide Ringstirnflächen und die Außenumfangsfläche der Vorrichtung stetig und stufenfrei ausgebildet sind.
Die Erfindung erkennt, dass durch Verzicht auf Sprünge oder Stufen oder Unstetigkeitsstellen in der Außenumfangsfläche bzw. in einer Ringstirnfläche und durch Bereitstellung weicher, sanfter, fließender Übergänge zwischen den Klauenkörpern durch Vergleichmäßigung der Hüllkontur der Matrix eine erheblich verbesserte Leistungsdichte und z. B. auch eine verbesserte Kompression auf der Rückseite der Kupplung erreicht werden kann. Es kann ein insgesamt schlankeres Design der Kupplung erreicht werden, das eine erhebliche Materialersparnis von bis zu 20% weniger Material des gummielastischen Körpers bei verbesserter Leistungsdichte ermöglicht. Während die Drehsteifigkeit der Kupplung etwas reduziert wird, können die Nenndrehmomente erhöht werden. Durch Verzicht auf Sprünge oder Stufen oder Unstetigkeitsstellen in der Außenumfangsfläche des Gummikörpers und/oder in der Ringstimfläche werden lokal konzentrierte Belastungen vermieden. Das Lastniveau wird erheblich verbessert, bis zu 22%, wobei die Kupplung z. B. auch eine geringere Fliehkraftempfindlichkeit aufweist.
Bei den eingangs genannten drei druckschriftlich nicht belegbaren gattungsgemäßen Vorrichtungen des Standes der Technik folgte die Kontur der Außenumfangsfläche und die Kontur sämtlicher Ringstirnflächen der Kontur der Klauenkörper: Zwischen jeweils zwei Klauenkörpem waren Gummisäulen, d. h. zylindrische Abschnitte mit im wesentlichen rechteckförmigem Querschnitt vorgesehen, wobei die gummielastische Matrix jeweils im Bereich der Klauenkörper einen erheblichen Versatz oder eine deutliche Stufe aufweist.
Wie eingehende Berechnungen und Simulationen der Anmelderin gezeigt haben, bilden sich insbesondere im Bereich dieser Stufen oder Versatzbereiche enorm hohe Druckbelastungen. Diese begünstigen bei den Kupplungen des Standes der Technik eine Rissbildung.
Ein einmal bestehender Riss kann sich im Laufe der Zeit durch das gesamte Material hindurcharbeiten.
Durch die geänderte und erfindungsgemäß vorgeschlagene Geometrie wird einer solchen Rissbildung bereits im Vorfeld entgegengewirkt.
Die Formulierung, dass die Außenumfangsfläche in der Matrix stetig und stufenfrei ausgebildet ist, besagt im Sinne der Erfindung, dass bis auf die Radialaufnahmen in den Klauenkörpern erster Art die Außenumfangsfläche eine sanfte und gleichmäßige, von abrupten Sprüngen freie Kontur aufweist. Eine stetige und stufenfreie Ausbildung der Innenumfangsfläche der Matrix bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die Innenumfangsfläche der Ringstruktur - mit Ausnahme der Radialaufnahmen der Klauenkörper erster Art und mit Ausnahme der an diese angrenzenden Bereiche - eine im wesentlichen gleichmäßige, sanft gekrümmte und von abrupten Radialsprüngen freigehaltene Kontur aufweist.
Die Formulierung, wonach eine Ringstirnfläche der Matrix stetig und stufenfrei ausgebildet ist, bedeutet, dass eine Ringstirnfläche der Ringstruktur mit Ausnahme der Axialaufnahmen im wesentlichen gleichmäßig oder kontinuierlich gekrümmt und ohne abrupte Axialsprünge ausgestaltet ist.
Auch die zweite Ringstirnfläche der Matrix, die im montierten Zustand dem Flansch zugewandt ist, an dem die Ringstruktur festgelegt ist, ist im wesentlichen stetig und frei von Vorsprüngen gehalten. Letzteres gilt allerdings vorteilhafterweise nur mit einer Ausnahme im Bereich der Mündung der axial zu dem Flansch hin vorspringenden Klauenkörper zweiter Art, die über die Matrix hinaus in Axialrichtung etwas vorstehen können. Im Bereich der Anbindung der Matrix an die Klauenkörper zweiter Art kann die zweite Ringstirnfläche auch eine Unstetigkeitsstelle aufweisen.
Das Prinzip der Erfindung besteht gemäß einem wesentlichen Aspekt darin, die Außenumfangsfläche und wenigstens eine der beiden Ringstirnflächen der Kupplung zu vergleichmäßigen. Auch wesentliche Flächenabschnitte der Innenumfangsfläche der Matrix sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhafterweise vergleichmäßigt oder geglättet. Insbesondere im Bereich der Anbindung der Matrix an die Klauenkörper erster Art und die Klauenkörper zweiter Art ist erfindungsgemäß eine Gestaltung eines Übergangsbereiches vorgesehen, die als fließend, geglättet oder sanft bezeichenbar ist.
Die Vorrichtungen des Standes der Technik der eingangs beschriebenen Art weisen im Bereich der Außenumfangsfläche sämtlich radiale Stufen oder Sprünge auf. Im Bereich der Ringstirnflächen weisen die Vorrichtungen des Standes der Technik ebenfalls durchgehend axiale Versätze oder axiale Stufen auf. Auch im Bereich der Innenumfangsfläche der Ringstruktur einer Vorrichtung des Standes der Technik sind entsprechende radiale Stufen vorgesehen.
Diese Stufen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung gekonnt verhindern. Dabei wird bewusst auf ein weicheres oder fließenderes Design abgestellt, welches eine Vielzahl technischer Vorteile bietet.
Von der Erfindung ist auch umfasst, die Geometrie der Klauenkörper erster Art und die Geometrie der Klauenkörper zweiter Art gegenüber dem Stand der Technik zu verändern. Dies kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zusammen mit der Änderung der Außenumfangsfläche und/oder mit der Änderung der Ringstirnfläche oder mit der Änderung der Innenumfangsfläche der Matrix vorgesehen sein. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, der weiter unten beschrieben ist, kann die Änderung der Geometrie der Kiauenkörper auch unabhängig und gesondert von der Änderung der Außenumfangsfläche, der Ringstirnfläche oder der Innenumfangsfläche der Matrix vorgesehen sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zu den Vorrichtungen des Standes der Technik kompatibel, und kann dieselben Befestigungspunkte verwenden. Sie bietet neben einer erhöhten Leistungsdichte und einer verringerten Drehsteifigkeit auch die Möglichkeit einer Erhöhung des Nennmoments.
Durch das erfindungsgemäß weicher oder fließender ausgebildete Design der Hüllkontur der Matrix werden lokal konzentrierte Punktbelastungen verhindert oder deutlich reduziert. Das absolute Lastniveau kann bis zu 22% verbessert sein. Die erfindungsgemäße Kupplung kann eine sehr gute Kompression auf der Druckseite der Kupplung erreichen. Die Kupplung ist insbesondere überlastfähig ausgebildet Auch zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine geringere Fliehkraftempfindlichkeit.
Die Matrix aus gummielastischem Material wird an die Klauenkörper anvulkanisiert. Das Elastomerelement kann z. B. aus NR (= Naturgummi), Si (= Silikongummi), oder EPDM, einem synthetischen Elastomer, bereitgestellt sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass Abschnitte der Außenumfangsfläche zwischen zwei Klauenkörpern und/oder Abschnitte der Ringstimfläche zwischen zwei Klauenkörpern kontinuierlich gekrümmt ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung bietet die Möglichkeit einer besonders vorteilhaften Geometrie der Ringstruktur, was eine verbesserte Lastverteilung im Betrieb unter Nennlast ermöglicht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Abschnitte der Außenumfangsfläche zwischen zwei Klauenkörpern und Abschnitte der Ringstimfläche zwischen diesen zwei Klauenkörpern miteinander mittels kontinuierlich gekrümmter Flächenabschnitte verbunden. Diese Ausgestaltung der Erfindung bietet insbesondere die Erzielung einer besonders hohen Leistungsdichte und verhindert Rissbildungen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Klauenkörper zweiter Art einen die Axialaufnahme umfassenden Querschnitt zweiter Art auf, dessen Außenkontur stetig und stufenfrei ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung bietet die Möglichkeit, den Klauenkörper zweiter Art auf seiner Außenumfangsfläche vollständig mit gummielastischer Masse einzufassen, und eine homogene Lastverteilung innerhalb der Matrix bei optimiertem, minimalen Materialeinsatz zu erreichen.
Die Formulierung, dass der Querschnitt die Axialaufnahme umfasst, bedeutet, dass der Querschnitt durch den Klauenkörper zweiter Art entlang einer Ebene orientiert ist, die einen Normalenvektor aufweist, der mit der Längserstreckungsrichtung der Axialaufnahme übereinstimmt. Anders ausgedrückt, ist der Querschnitt zweiter Art entlang einer Ebene ausgerichtet, die einen Normalenvektor aufweist, der der Axialrichtung der Vorrichtung entspricht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bildet die Außenkontur ein Dreieck aus, dessen Eckbereiche abgerundet sind. Diese keilförmige Grundform des Klauenkörpers zweiter Art bietet die Möglichkeit, die Abschnitte der Matrix zwischen jeweils zwei einander benachbart angeordneten Klauenkörpern derartig auszubilden, dass die beiden Anvulkanisationsflächen parallel zueinander oder im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind. Anders ausgedrückt, sind die in Umfangsrichtung der Ringstruktur gerichtete Außenumfangsfläche eines Klauenkörpers erster Art und die in entgegengesetzte Richtung gerichtete Außenumfangsfläche eines in Umfangsrichtung benachbart angeordneten Klauenkörpers zweiter Art parallel zueinander ausgerichtet oder im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet. Dies bietet die Möglichkeit, die Gummisäule zwischen diesen beiden Klauenkörpem, also die Gummisäule zwischen diesen beiden Anvulkanisationsflächen, mit einer entlang dem Querschnitt etwa einheitlichen Länge auszugestalten. Anders ausgedrückt, kann die Gummisäule zwischen zwei Klauenkörpern einen im wesentlichen konstanten Querschnit aufweisen. Hierdurch kann die Lastverteilung und Kraftweiterleitung innerhalb der Matrix optimiert werden.
Einer Gummisäule zwischen zwei in Umfangsrichtung einander benachbart angeordneter Klauenkörper sind somit immer zwei Anvulkanisationsflächen dieser beiden unterschiedlichen Klauenkörper zugeordnet. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind diese beiden Anvulkanisationsflächen parallel zueinander ausgerichtet oder weisen relativ zueinander einen Winkel von weniger als 8, weiter vorteilhaft von weniger als 6, weiter vorteilhaft einen Winkel von höchsten 5° auf. Die Anvulkanisationsflächen, die sich an dem jeweiligen Klauenkörper befinden, können entlang einer Ebene ausgerichtet sein, oder näherungsweise durch eine Ebene beschrieben werden.
Die Eckbereiche des Dreiecks können abgerundet sein. Insbesondere die beiden radial außen angeordneten Eckbereiche können entlang eines großen Radius abgerundet sein. Dem Klauenkörper zweiter Art, dessen Querschnittskontur ein Dreieck mit abgerundeten Ecken bilden kann, kann eine in Radialrichtung verlaufende Höhe zugeordnet werden. Diese Höhe ist also die Erstreckung des Klauenkörpers zweiter Art in Radialrichtung von einem radial inneren Ende, das eine Innenfläche bereitstellt, hin zu einem radial äußeren Ende. Der Radius, entlang dem die radial außen liegenden Eckbereiche des Dreiecks abgerundet sind, kann etwa 10 % bis 50 % der radialen Höhe des Klauenkörpers zweiter Art betragen. Die Abrundung kann sich entlang eines großen Winkels y, von beispielsweise mehr als 10, insbesondere mehr als 20, weiter insbesondere von etwa 66°, erstrecken.
Durch diese besondere Ausgestaltung des Querschnits des Klauenkörpers zweiter Art kann eine besonders günstige Lastverteilung und Kraftweiterleitung innerhalb der Matrix im Belastungsfalle erzielt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Klauenkörper erster Art einen die Radialaufnahme umfassenden Querschnit erster Art auf, dessen Außenkontur zweiter Art stetig und stufenfrei ausgebildet ist. Auch diese Ausführungsform begünstigt eine Anbringung von Werkstoffbereichen der gummielastischen Matrix an den Klauenkörpern erster Art mit optimierter Krafteinleitung bei minimiertem Materialeinsatz und verbesserter Kraftweiterleitung zur Erzielung einer höheren Leistungsdichte.
Hinsichtlich der Orientierung des Querschnittes erster Art gelten analoge Überlegungen: Der Querschnitt erster Art ist entlang einer Ebene ausgerichtet, die einen Normalenvektor aufweist, der in Radialrichtung orientiert ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Außenkontur zweiter Art von einem Viereck gebildet, dessen Eckbereiche abgerundet sind. Dies ermöglicht eine besonders vorteilhafte Anbindung der gummielastischen Matrix an die metallischen Klauenkörper erster Art, und bei erhöhter Leistungsdichte einen reduzierten Materialeinsatz. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Eckbereiche entlang eines Radius abgerundet, der in Relation zu einer Dimension des Klauenkörpers erster Art gesetzt werden kann: Dem Klauenkörper erster Art kann eine Länge in Axiairichtung zugeordnet werden. Der Radius, entlang dem die Eckbereiche abgerundet sind, kann vorteilhafterweise etwa 10 bis 50 % der axialen Länge des Klauenkörpers erster Art betragen.
Die Abrundung der Eckbereiche muss dabei nicht zwingend streng entlang einem konstanten Radius erfolgen. Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn der Eckbereich entlang einer gekrümmten Kurve abgerundet ist, die sich ändernde Radien aufweist, wie beispielsweise eine Spiralfläche, eine elliptische Fläche oder dergleichen.
Entscheidend ist, dass die Abrundung der Ecken entlang einem möglichst großen Radius erfolgt und sich die Abrundung der Ecken entlang einem ausreichend großen Winkel erstreckt, um eine vergleichmäßigte, stetige und stufenfreie Ausbildung der Ringstimfläche oder der beiden Ringstirnflächen oder der Außenumfangsfläche oder der Innenumfangsfläche zu erreichen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstrecken sich die abgerundeten Eckbereiche eines Klauenkörpers erster Art entlang einem auf einen Mittelpunkt der Aufnahme bezogenen Winkel (δ von wenigstens 10°, insbesondere von wenigstens 20°, weiter insbesondere von etwa 27°. Hierdurch wird eine besonders gleichmäßige Kontur der Außenumfangsfläche möglich.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstrecken sich die abgerundeten radial äußeren Eckbereiche zweiter Art eines Klauenkörpers zweiter Art jeweils entlang einem auf einen Mittelpunkt der Aufnahme bezogenen Winkel y von wenigstens 30°, insbesondere von wenigstens 60°, weiter insbesondere von wenigstens etwa 66°. Dies ermögiicht die Bereitstellung einer stetig ausgebiideten stufenfrei und versatzfrei ausgebildeten Außenumfangsfläche der Ringstruktur.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung überdecken Werkstoffoereiche der Matrix die abgerundeten Eckbereiche vollständig. Dies ermöglicht die Bereitstellung einer insgesamt fließenden, vorsprungfreien und stetigen Hüllkontur der Matrix.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist den die abgerundeten Eckbereiche überdeckenden Werkstoffbereichen der Matrix ein Radius zuordenbar, insbesondere ein Außenradius zuordenbar, der etwa so groß ist wie oder größer ist als ein Radius eines abgerundeten Eckbereiches. Hierdurch wird eine besonders sanfte und gleichmäßige Hüllkontur der Kupplung möglich.
Die Erfindung bezieht sich gemäß einem zweiten Aspekt auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 12.
Der Erfindung liegt wiederum die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene, druckschriftlich nicht belegbare und durch eine offenkundige Vorbenutzung bekannt gewordene Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 derartig weiter zu entwickeln, dass sie bei optimiertem Materialeinsatz eine hohe Langlebigkeit aufweist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 12, insbesondere mit denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkörper zweiter Art einen die Axialaufnahme umfassenden Querschnitt zweiter Art aufweisen, dessen Außenkontur zweiter Art stetig und stufenfrei ausgebildet ist und/oder dass die Klauenkörper erster Art einen die Radialaufnahme umfassenden Querschnitt erster Art aufweisen, dessen Außenkontur erster Art stetig und stufenfrei ausgebildet ist.
Das Prinzip der Erfindung besteht im wesentlichen darin, die Klauenkörper erster Art und/oder die Klauenkörper zweiter Art mit besonderen Querschnitten auszustatten. Die im Kennzeichenteii des Anspruches 12 angegebenen besonderen Ausgestaltungen der Querschnitte der Klauenkörper ermöglichen eine besonders optimierte Anbindung der gummielastischen Matrix an den metallischen Klauenkörper. Dabei wird ein reduzierter Materialeinsatz bei erhöhter Leistungsdichte möglich, wobei aufgrund der besonderen Kontur der Klauenkörper eine verbesserte Anbindung der gummielastischen Matrix erzielt wird. Hierdurch können die Kraftverteilungen verbessert werden.
Bezüglich der Vorteile der Erfindung nach Anspruch 12 wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen zu den Ansprüchen 1 bis 11 verwiesen.
Auch die Merkmale der Unteransprüche 13 bis 18 verstehen sich am besten unter Berücksichtigung der obigen Ausführungen, die analog gelten und auf die zur Vermeidung von Wiederholungen ebenfalls verwiesen werden soll.
Die Erfindung bezieht sich gemäß einem weiteren Aspekt auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 19.
Es handelt sich hier um eine Kupplung der vorbekannten Art, die sechs Klauenkörper umfasst, und zwar drei Klauenkörper einer ersten Art und drei Klauenkörper einer zweiten Art. Die Kupplung weist insoweit eine Dreier-Teilung auf. Auch hier kann bezüglich des Standes der Technik auf die eingangs beschriebene, druckschriftlich nicht belegbare, aber durch offenkundige Vorbenutzung bekannt gewordene Vorrichtung des Standes der Technik verwiesen werden, die die Merkmale des Oberbegriffes des Anspruches 1 aufweist.
Die Vorrichtung des Standes der Technik ermöglicht bereits eine Axialverschraubung und eine Radialverschraubung. Die Klauenkörper zweiter Art waren mit ihren Axialaufnahmen derartig konzipiert, dass sie mit entsprechenden Befestigungsöffnungen oder Bohrungen an dem festzulegenden Flansch korrespondieren. Beim Festlegen der Klauenkörper erster Art an einer radialen, in die Ringöffnung der Ringstruktur einzusetzenden Welle, war es bei den vorbekannten Vorrichtungen des Standes der Technik vorgesehen, dass diese unter Radialverlagerung nach innen auf die Welle hin im Zuge der Montage gespannt wurden. Hierdurch wurde die Ringstruktur unter Vorspannung gesetzt.
Hiervon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die vorbekannte, druckschriftlich nicht belegbare Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 19 derartig weiter zu entwickeln, dass die Lebensdauer der Vorrichtung erhöht wird.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 19 und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkörper erster Art zur Erzielung einer Vorspannung der Matrix bei Festlegung eine Radialverlagerung nach innen um einen vorgegebenen Verlagerungsweg durchlaufen, der in einem Bereich zwischen 8 % und 20 %, insbesondere zwischen 12 % und 20 %, eines Radius liegt, der im festgelegten Zustand der Ringstruktur von den radial innenliegenden Flächen der Klauenkörper erster Art beschrieben wird. Die Erfindung erkennt, dass es von erheblichem Vorteil ist, wenn die Matrix im Montagezustand unter Vorspannung steht, der Vorspannungswert aber in einem exakt festgelegten Bereich liegt.
In ungespanntem oder nicht montiertem Zustand sind die innenliegenden Flächen der Klauenkörper erster Art von der Außenumfangsfläche der Welle beabstandet angeordnet. Im Zuge der Montage der Ringstruktur an der Welle werden die innenliegenden Flächen der Klauenkörper auf die Außenumfangsfläche der Welle hin zugespannt. Dabei durchlaufen diese einen Verlagerungsweg.
Der Welle kann ein Radius zugeordnet werden. Gemäß der Erfindung nach Anspruch 19 wird infolge zahlreicher durchgeführter Simulationen und Messungen festgesteilt, dass der Verlagerungsweg vorzugsweise exakt in einem Bereich zwischen 8 % und 20 %, insbesondere zwischen 12 % und 20 %, des Radius liegen sollte. Hierdurch wird auf die Matrix eine Vorspannung aufgegeben, die das Material nicht übermäßig belastet, und die Reserven für eine Drehmomentbelastung schafft.
Bei Vorrichtungen des Standes der Technik lag bei dieser Art von Kupplung mit der angesprochenen Dreiteilung der Verlagerungsweg in einem Bereich von etwa 26% des Radius. Durch erhebliche Reduktion dieses Verlagerungsweges wird die Standdauer der Kupplung erhöht.
Die Erfindung bezieht sich gemäß einem weiteren Aspekt auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 20.
Diese Vorrichtung entspricht der Vorrichtung nach Anspruch 19 mit dem Unterschied, dass eine andere Teilung getroffen ist: Hier sind insgesamt acht Klauenkörper vorgesehen, nämlich vier Klauenkörper einer ersten Art und vier Klauenkörper einer zweiten Art.
Der Vorrichtung nach Anspruch 20 liegt dieselbe Aufgabe zugrunde, wie der Erfindung nach Anspruch 19.
Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches
20, insbesondere mit denen des Kennzeichenteils und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkörper erster Art zur Erzielung einer Vorspannung der Matrix bei Festlegung eine Radialverlagerung nach innen um einen vorgegebenen Verlagerungsweg durchlaufen, der in einem Bereich zwischen 6 % und 15,5 %, insbesondere zwischen 12 % und 15,5 %, eines Radius liegt, der im festgelegten Zustand der Ringstruktur von den radial innenliegenden Flächen der Klauenkörper erster Art beschrieben wird.
Bemerkenswert ist, dass das Verhältnis zwischen vorgegebenem Verlagerungsweg und Radius bei dieser Teilung ein anderes ist.
Hier ist ein Bereich zwischen 6 % und 15,5 %, insbesondere zwischen 12% und 15,5%, als Optimum herausgearbeitet worden.
Die Erfindung bezieht sich gemäß einem weiteren Aspekt auf eine Vorrichtung nach Anspruch 21.
Wiederum liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Kupplung derartig weiter zu entwickeln, dass sie bei optimiertem Materialeinsatz eine hohe Langlebigkeit aufweist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches
21 , Das Prinzip der Erfindung besteht im wesentlichen darin, die Innenumfangsfläche der Matrix auf besondere Weise zu gestalten:
Demnach ist insbesondere vorgesehen, dass die Innenumfangsfläche der Matrix in den Bereichen zwischen jeweils zwei Klauenkörpem erster Art stetig und vorsprungfrei ausgebildet ist.
Allerdings ist von der Erfindung auch umfasst, dass die Innenumfangsfläche der Matrix im Bereich ihrer Anbindung an die Klauenkörper erster Art eine Unstetigkeitstelle aufweist.
Insbesondere kann sich die Innenumfangsfläche der Matrix an die Innenfläche des Kiauenkörpers erster Art asymptotisch anschmiegen und auf diese Weise zum Entstehen einer Unstetigkeitsstelle beitragen.
Hierdurch bietet sich eine besonders vorteilhafte Gestaltung eines Bauchbereiches der Innenumfangsfläche der Matrix. Diese kann bei einem Schubverhalten unter Nennlast eine optimierte Lastverteilung und Kraftverteilung herbeiführen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen sowie anhand der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele.
In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 in einer schematischen Axialansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 das Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer teilgeschnittenen schematischen Ansicht etwa entlang Schnittlinie ll-ll in Fig. 1 ,
Fig. 3a in einer teilgeschnittenen schematischen
Ansicht die Vorrichtung der Fig. 2 etwa entlang Schnittlinie lll-a-lll-a in Fig. 2, entsprechend einer Darstellung der Vorrichtung der Fig. 1 in einer zu der Papierebene der Fig. 1 parallelen, in Blickrichtung des Betrachters der Fig. 1 nach hinten versetzten Schnittebene,
Fig. 3b in einer teilgeschnittenen vergrößerten
Ansicht einen Ausschnittsbereich der Vorrichtung der Fig. 3a mit einem Klauenkörper und Werkstoffbereich einer Matrix etwa gemäß Teilkreis IIIb in Fig. 3a,
Fig. 4 in einer schematischen Ansicht etwa entlang
Ansichtspfeil IV in Fig. 1 die Vorrichtung der Fig. 1 ,
Fig. 5 in einer schematischen Ansicht die
Vorrichtung der Fig. 1 etwa gemäß Ansichtspfeil V in Fig. 1,
Fig. 6 in einer abgebrochenen teilgeschnittenen schematischen Darstellung die Vorrichtung der Fig. 1 etwa entlang Schnittlinie Vl-Vl in Fig. 1 , Fig. 7 in einer vergrößerten Darstellung einen
Teilbereich der Vorrichtung gemäß Fig. 6 etwa gemäß Teilkreis VII in Fig. 6,
Fig. 8 in einer abgebrochenen, teilgeschnittenen
Ansicht die Vorrichtung der Fig. 1 etwa entlang Schnittlinie Vlll-Vlll in Fig. 1 ,
Fig. 9 eine vergrößerte Detaildarstellung etwa entlang Teilkreis IX in Fig. 8,
Fig. 10 die Vorrichtung der Fig. 2 in einer perspektivischen schematischen Ansicht etwa entlang Ansichtspfeil X in Fig. 2,
Fig. 11 in einer teilgeschnittenen schematischen
Ansicht die Vorrichtung der Fig. 2 in geänderter Darstellung in einem Festlegungszustand an einem Flansch, der über die Vorrichtung mit einer Welle verbunden ist,
Fig. 12 in einer teilgeschnittenen schematischen
Ansicht die Vorrichtung der Fig. 1 in unbelastetem Zustand,
Fig. 13 in einer Darstellung gemäß Fig. 12 die
Vorrichtung in einem vorgespannten Zustand, der einem Montage- oder Festlegungszustand entspricht, und Fig. 14 eine schematische Diagrammdarstellung der geometrischen Verhältnisse in unbelastetem und vorgespannten Zustand der Vorrichtung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Figurenbeschreibung, auch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, beispielhaft beschrieben. Dabei werden der Übersichtlichkeit halber - auch soweit unterschiedliche Ausführungsbespiele betroffen sind - gleiche oder vergleichbare Teile oder Elemente oder Bereiche mit gleichen Bezugszeichen, teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben, bezeichnet.
Merkmale, die nur in Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschrieben, dargestellt oder offenbart sind, können im Rahmen der Erfindung auch bei jedem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen werden. Derartig geänderte Ausführungsbeispiele sind - auch wenn sie in den Zeichnungen nicht dargestellt sind - von der Erfindung mit umfasst.
Alle offenbarten Merkmale sind für sich erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) sowie der zitierten Druckschriften und der beschriebenen Vorrichtungen des Standes der Technik inhaltlich vollumfänglich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, einzelne oder mehrere Merkmale der dort offenbarten Gegenstände in einen oder in mehrere Ansprüche der vorliegenden Anmeldung mit aufzunehmen. Auch solche geänderten Ausführungsbeispiele sind - auch wenn sie in den Zeichnungen nicht dargestellt sind - von der Erfindung mit umfasst.
Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Figuren in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Ausweislich Fig. 1 soll zunächst die Vorrichtung 10 insgesamt erläutert werden: Die Vorrichtung 10 wird von einer Ringstruktur 17 bereitgestellt, die in Umlaufrichtung 26 eine zentrale Öffnung 51 umgibt. Die Ringstruktur 17 umfasst Klauenkörper 19a, 19b, 19c, 19d erster Art und Klauenkörper 20a, 20b, 20c, 20d zweiter Art. Die Klauenkörper 19a, 19b, 19c, 19d erster weisen Radialaufnahmen 21a, 21b, 21c, 21 d auf, zur Aufnahme von radial wirkenden Befestigungselementen und die Klauenkörper 20a, 20b, 20c, 20d weisen axiale Aufnahmen 22a, 22b, 22c, 22d auf, zur Aufnahme von in Axialrichtung wirkenden Befestigungselementen. Die Klauenkörper 19a, 19b, 19c, 19d erster Art und die Klauenkörper 20a, 20b, 20c, 20d zweiter Art sind in eine Matrix 18 aus einer gummielastischen Masse eingebetet.
Anhand der Prinzipskizze der Fig. 11 soll verdeutlicht werden, dass die Vorrichtung 10, die herkömmlich auch als Kupplung bezeichnet wird, zur Übertragung von Drehmomenten von einem Antrieb, beispielsweise angedeutet im Bereich der Positionsziffer 11 , auf einen Abtrieb, beispielsweise angedeutet durch das Bezugszeichen 12, fungiert. Die Vorrichtung 10 dient dabei zur Schwingungsdämpfung. Sie ist insbesondere eine relativ drehweiche Kupplung 10, die Versatz, und zwar Winkelversatz, Radialversatz und Axialversatz in einem gewissen Maße ausgleichen kann.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11 kann die Vorrichtung 10 unter Zuhilfenahme von Axialbefestigungselementen 25a, z. B. Schrauben, beispielsweise an einem Flansch 15, z. B. einem Schwungrad eines Motors, festgelegt sein. Radial innenseitig kann die Vorrichtung 10 durch die Radialbefestigungsmittel 25b, z. B. ebenfalls einer Schraube, an einer Welle 13 befestigt werden. Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedem Klauenkörper genau ein Befestigungsmittel zugeordnet, Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn einem Klauenkörper mehrere Befestigungsmittel zugeordnet sind. So kann insbesondere ein Klauenkörper erster Art zur Radialbefestigung jeweils zwei Schrauben aufnehmen, zwecks Festlegung dieses Klauenkörpers erster Art an der Welle.
In Fig. 11 ist die Drehachse der Welle 13 mit dem Bezugszeichen 14, und die Drehachse des Antriebs 15 mit 16 bezeichnet. Zwischen diesen Drehachsen 14, 16 kann Axialversatz, Radialversatz oder Winkelversatz, beispielsweise aufgrund von Montagetoleranzen auftreten.
Fig. 11 macht darüber hinaus weiter deutlich, dass die Axialrichtung mit dem Bezugszeichen 23 und die Radialrichtung mit dem Bezugszeichen 24 bezeichnet ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist eine sogenannte Viererteilung der Kupplung 10 vorgesehen, d. h. es sind vier Klauenkörper 19a, 19b, 19c, 19d erster Art und vier Klauenkörper 20a, 20b, 20c, 20d zweiter Art vorgesehen. Zwischen jeweils zwei Klauenkörpern 19a, 19b erster Art liegt ein Winkel von 90°. Zwischen jeweils einem Klauenkörper 19a erster Art und einem Klauenkörper 20b zweiter Art liegt demzufolge ein Winke! von 45°.
Auch, wenn in den Zeichnungen nicht dargestellt, sind von der Erfindung auch Vorrichtungen 10 analoger Bauart umfasst, die eine Dreierteilung umfassen. Dort sind in der jeweiligen Struktur drei Klauenkörper 19a, 19b, 19c erster Art und drei Klauenkörper 20a, 20b, 20c zweiter Art vorgesehen. Hier sind jeweils zwei Klauenkörper 19a, 19b erster Art voneinander um einen Winkel von 120° beabstandet. Auch solche Ausführungsbeispiele sind von der Erfindung mit umfasst. lm Folgenden soll zunächst anhand der Fig. 1 und der Fig. 3a die besondere Kontur der Außenumfangsfläche 27 der Matrix 18 bzw. der Ringstruktur 17 erläutert werden:
Dabei wird zunächst auf Fig. 3a verwiesen, die eine Schnittdarstellung durch die Vorrichtung 10 etwa entlang der Mittelebene M (s. Fig. 2) darstellt.
Ausweislich Fig. 3a sind die Klauenkörper 19a, 19b, 19c, 19d erster Art und die Klauenkörper 20a, 20b, 20c, 20d zweiter Art in einer Schnittdarstellung zu erkennen. Die Klauenkörper 19a, 19b, 19c, 19d erster Art weisen jeweils eine in Radialrichtung verlaufende Bohrung auf, die gestuft, nach Art einer Sacklochbohrung, ausgebildet ist. Die radiale Innenfläche der Klauenkörper 19a, 19b, 19c, 19d erster Art ist jeweils mit 45 bezeichnet.
Wie sich aus der Schnittdarstellung der Fig. 3a ergibt, weisen die Klauenkörper 19a, 19b, 19c, 19d eine Außenumfangsfläche 52 auf, die eine leichte konvexe Krümmung zeigt, und somit eine gewisse Bauchigkeit bereitstellt.
Die Klauenkörper 20a, 20b, 20c, 20d zweiter Art weisen jeweils eine in Axialrichtung laufende Axialaufnahme 22a, 22b, 22c, 22d auf. Gemäß der Schnittdarstellung der Fig. 3a weisen die Klauenkörper 20a, 20b, 20c, 20d zweiter Art einen im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt auf.
Die in Umfangsrichtung 26 dem Klauenkörper 19d erster Art zugewandte Außenfläche 53 des Klauenkörpers 20a zweiter Art ist in Näherung zu der Außenumfangsfläche 52 des Klauenkörpers 19d erster Art parallel ausgerichtet. Zwischen den beiden Flächen 52, 53 befindet sich eine Gummisäule 54.
Die zuvor erwähnte Außenfläche 53 des Klauenkörpers 20a zweiter Art und die Außenumfangsfläche 52 des Klauenkörpers 19d erster Art stellen Anvulkanisationsflächen für die Gummisäule 54 bereit. Die beiden Anvulkanisationsflächen 52, 53 sind bei dem Ausführungsbeispiel nahezu parallel zueinander angeordnet Von der Erfindung sind insbesondere auch Varianten erfasst, bei denen die beiden Anvulkanisationsflächen relativ zueinander einen Winkel von jedenfalls weniger als 8°, vorteilhafterweise von höchstens 5° aufweisen. Wie Fig. 3a andeutet, können die beiden Anvulkanisationsflächen 52, 53 jeweils entlang einer Ebene ausgerichtet sein. Von der Erfindung sind aber auch Anvulkanisationsflächen 52, 53 umfasst, an die näherungsweise eine Ebene angelegt werden kann, wobei die beiden näherungsweise erstellten Ebenen relativ zueinander unter einem Winkel von höchstens 8° geneigt angeordnet sind.
Die aus gummielastischem Material bestehende Matrix 18 erstreckt sich radial innenseitig und radial außenseitig über die Klauenkörper 20a, 20b, 20c, 20d zweiter Art hinweg und kleidet diese vollständig ein. Auch entlang der beiden Ringstirnflächen 28, 29 der Vorrichtung 10 kleidet die Matrix 18 die Klauenkörper 19a, 19b, 19c, 19d erster Art beidseitig ein, wie dies beispielsweise in Fig. 2 angedeutet ist.
Die Außenumfangsfläche 27 der Matrix 18 weist, wie beispielsweise die Ansichtsdarstellung der Fig. 1 , aber auch die Schnittdarstellung der Fig. 3a verdeutlicht, eine stetige, sanft gekrümmte und insbesondere versatzfreie, stufenfreie oder vorsprungfreie Kontur auf. Dies wird erfindungsgemäß insbesondere auch dadurch möglich, dass die Klauenkörper 20a, 20b, 20c, 20d zweiter Art in ihren radial äußeren Eckbereichen 34a, 34b abgerundet sind, was später noch detaillierter beschrieben wird. Zugleich wurde eine sanfte, fließende oder gleichmäßige Kontur der Außenumfangsfläche 27 bereitgestellt, um auf jegliche Stufen oder Sprünge zu verzichten. Derartige Stufen oder Sprünge bilden nämlich gemäß den von der Anmelderin durchgeführten Berechnungen und Simulationen Keimzellen von Bereichen hoher Lastkonzentrationen, die eine Gefahr mit sich bringen, dass sich dort Falten und/oder Risse bilden können.
Wie sich des weiteren bei Betrachtung der Fig. 2, 4 und 5 ergibt, ist auch die Ringstirnfläche 28 der Matrix 18 bzw. der Vorrichtung 10 stetig und insbesondere stufenfrei oder sprungfrei ausgebildet. Das gummielastische Material der Matrix überdeckt die Klauenkörper 19a, 19b, 19c, 19d erster Art beidseitig und sorgt hier ebenfalls für sanfte Übergänge im Wandungsbereich. Im Detail wird dies später erläutert.
Ausweislich der perspektivischen Ansicht gemäß Fig. 10 sind zwischen den Abschnitten 48 der Außenumfangsfläche und Abschnitten 49 der Ringstirnfläche 28 Flächenabschnitte 30a, 30b, 30c, 30d angedeutet, die ebenfalls kontinuierlich gekrümmt verlaufen und stetig, insbesondere vorsprungfrei oder versatzfrei, ausgebildet sind. Auch in diesem Bereich ist die Kupplung also insgesamt weitgehend glat oder fließend ausgebildet.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 zeigt einen Klauenkörper 19d erster Art. Der Klauenkörper 19d umfasst eine Radialaufnahme 21 d und einen Querschnitt 35 erster Art. Dem Querschnitt 35 erster Art ist eine Außenkontur 36 erster Art zuordenbar. Der Klauenkörper 19d erster Art weist einen Querschnitt 35 erster Art nach Art eines Vierecks 37 auf, dessen Eckbereiche 38a, 38b, 38c, 38d abgerundet sind. Der abgerundete Eckbereich 38a ist in Fig. 7 vergrößert dargestellt. In Fig. 6 ist mit dem Bezugszeichen 41 der Mittelpunkt der Radialaufnahme 21 d bezeichnet. Der Aufnahme 21 d ist ein Radius 40 zuordenbar.
Auch dem abgerundeten Eckbereich 38a ist ein Radius 39 (Fig. 7) der Abrundung zuordenbar.
Der Radius 39 der Abrundung des Eckbereiches 38a ist bei dem Ausführungsbeispiel etwa ein Fünftel so groß, wie die in Axialrichtung 23 verlaufende Länge L des Klauenkörpers 19d erster Art. Gemäß Fig. 6 beträgt der Radius 39 etwa 21,6 % der axialen Länge L des Klauenkörpers 19d. Von der Erfindung sind aber auch geänderte Radien 39 des abgerundeten Eckbereiches 38a des Klauenkörpers 19d erster Art erfasst, die zwischen 10 % und 50 % der axialen Länge L des Klauenkörpers 19d betragen können.
. Dem Radius 39 des Eckbereiches 38a kann der Mittelpunkt 41b zugeordnet werden.
Die Abrundung des Eckbereiches 38a dient dem Zweck, Werkstoffbereiche 42 der Matrix 18 vorsehen zu können, die den Eckbereich 38a vollständig überdecken können, und die sich aber zugleich geschmeidig an die Kontur des Klauenkörpers 19d anpassen können. Insbesondere wird die Möglichkeit bereitgestellt, dass der Werkstoffbereich 42 im Bereich seiner Überdeckung des abgerundeten Eckbereiches 38a eine kontinuierliche Querschnittsverringerung von einem ersten Ausgangsquerschnitt 56 zu einem zweiten Ausgangsquerschnitt 57 erreichen kann, so dass sich - wenn man allein den Werkstoffbereich 42 in der Darstellung der Fig. 7 betrachtet - eine Art Trichter oder Trompetenform ergibt. Hierdurch kann die Anbindung der gummielastischen Masse an die metallischen Außenkonturen des Klauenkörpers 19a in besonders optimierter Weise erfolgen. Auch dem Werkstoffbereich 42 der Matrix 18, der den abgerundeten Eckbereich 38a gemäß Fig. 7 überdeckt, kann jedenfalls in einer ersten Näherung ein Radius RW um einen Mitelpunkt 41c zugeordnet werden. Der Radius RW ist etwa so groß, wie der Radius 39, bzw. kann auch größer sein. Aufgrund der mehrfach gekrümmten Oberfläche der Matrix 18 im Bereich der Werkstoffbereiche 32 folgt die Außenkontur der Matrix 18 nicht streng einem Radius, weist aber Flächenabschnitte auf, denen ein Radius approximativ zuordenbar ist.
Anhand der Fig. 8 und 9 werden nun entlang einer zu der Schnittebene der Fig. 6 geneigten Schnitebene (vgl. Fig. 1) die Anbindungen der gummielastischen Masse der Matrix 18 an den Klauenkörper 20a zweiter Art erläutert:
Hier ist zunächst beachtlich, dass die Klauenkörper 20a zweiter Art eine axiale Länge 58 aufweisen, die die axiale Erstreckung 59 der Matrix 18 deutlich übersteigen. Die axiale Erstreckung 59 der Matrix 18 entspricht im wesentlichen dem Abstand zwischen der ersten Ringstirnfläche 28 und der zweiten Ringstirnfläche 29.
Die Anbindung der gummielastischen Masse 18 bis an die Mündungsbereiche des Klauenkörpers 20a zweiter Art erfolgt gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8 durch eine leichte Überdeckung: Die Matrix 18 schmiegt sich auf der zweiten Ringstirnfläche 29 an die Mündungsbereiche des Klauenkörpers 20a an.
Die Erfindung erkennt, dass etwa im Bereich der Position 60 eine Anordnung gummielastischer Masse nicht notwendig oder erforderlich, wenn nicht sogar schädlich ist. Fig. 9 macht schließlich deutlich, dass sich ein Werkstoffbereich 61 der gummielastischen Masse der Matrix 18 bis über die Ringstirnseite 62 des Klauenkörpers 20a zweiter Art heran erstrecken kann, also bis an den Mündungsbereich der Axialaufnahme des Klauenkörpers 20a heran.
Zurückkommend zu Fig. 3a soll nun noch der Klauenkörper 20b zweiter Art erläutert werden:
Der Klauenkörper 20b weist gemäß Fig. 3a einen Querschnitt 31 auf, der eine Außenkontur 32 zweiter Art bereitstellt. Der Querschnitt 31 zweiter Art wird von einem gestrichelt angedeuteten Dreieck 33 gebildet. Dieses umfasst ausweislich der Fig. 3a abgerundete Eckbereiche 34a, 34b, 34c zweiter Art.
Dabei ist von besonderer Bedeutung, dass die radial außen liegenden Eckbereiche 34a, 34b einer sehr starken Abrundung und einem großen Radius 65 unterworfen sind:
Ausweislich der Detaildarstellungen zu dem Klauenkörper 20c zweiter Art (Fig. 3a, ganz unten) und der vergrößerten Teildarstellung der Fig. 3b wird deutlich, dass die Öffnung 22c eine Axialaufnahme mit einem Radius 63 um einen Mittelpunkt 64a bereitstellt.
Die abgerundete Ecke 34a des Klauenkörpers 20d zweiter Art weist einen Radius 65 auf, der etwa so groß ist, wie der Radius 63 oder zumindest in der Größenordnung des Radius 63 liegt.
Der Radius 65, entlang dem der abgerundete Eckbereich 34a abgerundet ist, lässt sich auch in Relation zu der in Radialrichtung verlaufenden Höhe H des Klauenkörpers 20c zweiter Art setzen: Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 beträgt der Radius 65, entlang dem der Eckbereich 34a abgerundet ist, etwa 25 % der radialen Höhe H des Klauenkörpers 20c zweiter Art.
Von der Erfindung sind auch nicht dargestellte Ausführungsbeispiele umfasst, bei denen der Eckbereich 34a entlang einem Radius 65 abgerundet ist, der zwischen 10 % und 50 % der radialen Höhe H des Klauenkörpers 20c zweiter Art beträgt.
Diese Ausgestaltung der Abrundung des Eckbereiches 34a dient dazu, Werkstoffbereiche 42 der Matrix 18 auf besonders vorteilhaft anschmiegsame Weise unter kontinuierlicher Querschnittsverringerung an die Außenkontur 32 des Klauenkörpers 20d zweiter Art anzubringen.
Fig. 3b lässt dabei erkennen, dass der Werkstoffbereich 32 entlang seiner Außenseite einen Radius RW aufweist, der um einen Mittelpunkt 64c einen Kreisbogen beschreibt. Der Radius RW liegt etwa in der Größenordnung des Radius 65 des Eckbereichs 34a oder kann auch größer, insbesondere geringfügig größer, als der Radius 65 des Eckbereiches 34a sein.
Schließlich gilt für alle Abrundungen der Eckbereiche: Die Abrundung muss nicht streng entlang einem Radius erfolgen, und somit einen Kreisbodenabschnitt darstellen, sondern es genügen andere vergleichbare, z. B. auch elliptische Krümmungen mit sich ändernden, aber vergleichbar großen Radien.
Ein weiterer, unabhängiger Aspekt der Erfindung soll nun anhand der Figuren 11 bis 14 erläutert werden: Ausweislich Fig. 11 befindet sich die Vorrichtung 10 in montiertem Zustand. Die Vorrichtung 10 ist dabei sowohl an einem Flansch 15 als auch an einer Welle 13 festgelegt.
Die Welle 13 weist einen Radius 44 auf.
Im montierten Zustand liegen die Innenflächen 45a, 45b, 45c, 45d der Klauenkörper erster Art 19 ,19b, 19c, 19d - anders, als in Fig. 11 gezeigt - auf der Außenumfangsfläche der Welle 13 an und beschreiben somit gemeinsam ebenfalls diesen Radius 44.
Fig. 12 deutet den Radius 44 lediglich an. Fig. 12 macht deutlich, dass die Klauen 19a, 19b, 19c, 19d erster Art bei in Vormontage befindlicher Vorrichtung 10 - also in ungespanntem Zustand - mit ihren innenliegenden Flächen 45a, 45b, 45c, 45d um einen Verlagerungsweg v von dem Radius 44 beabstandet sind.
Anders ausgedrückt, zeigt Fig. 12 in durchgezogenen Linien die Innenflächen 45a, 45b, 45c, 45d in nicht montiertem oder unbelasteten Zustand, wobei diese einen Radius beschreiben, der größer ist als der gestrichelt dargestellte Radius 44. Infolge einer radialen Festlegung der Vorrichtung 10 an der Welle 13 werden die Innenflächen 45a, 45b, 45c, 45d der Klauenkörper 19a, 19b, 19c, 19d erster Art entlang des Verlagerungsweges v radial nach innen verlagert.
Im unbelasteten Zustand gemäß Fig. 12 wird ein Abstand zwischen einem Mittelpunkt einer Klaue 20a zweiter Art und einem Mittelpunkt einer Klaue 19d erster Art in Fig. 12 mit der Strecke So bezeichnet.
In Fig. 13 - in belastetem oder montierten Zustand der Vorrichtung 10 - hat sich dieser Abstand infolge der Radialverlagerung der Klauenkörper erster Art, insbesondere bei festgehaltenem Klauenkörper zweiter Art, auf einen geänderten Wert S1 geändert. Die zwischen den beiden Klauenkörpem 20a und 19d befindliche Gummisäule 54 ist nun um eine Differenz AS vorgespannt.
Eine Verlagerung der Innenumfangsfläche 45d um den Verlagerungsweg v in Radialrichtung im Zuge der Festlegung der Kupplung führt also zu einer Kompression der Gummisäule 44 um den Betrag AS. Dabei gilt, wie ohne weiteres herleitbar:
ΔS = S0 - S1 ≈ v • cos β.
Für β gilt: β = 180° - α.
Die Größe von a hängt davon ab, ob es sich um eine dreigeteilte oder eine viergeteilte Kupplung handelt. Bei einer viergeteilten Kupplung, gemäß Fig. 3, gilt a = 45°, bei einer dreigeteilten Kupplung gilt α = 60°.
Gemäß der Erfindung wurde infolge zahlreicher Simulationen und Tests in Erfahrung gebracht, dass es besonders günstig ist, wenn auf die Matrix 18 eine Vorspannung aufgebracht wird, die durch ein vorgegebenes Vorspannverhältnis charakterisiert ist. Dabei gilt für eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Dreierteilung, die also drei Klauenkörper erster Art und drei Klauenkörpern zweiter Art umfasst:
0,08 ≤ v/R ≤ 0,2 und für eine viergeteilte Kupplung gilt: 0,06 ≤ v/R ≤ 0,155, wobei R der mit dem Bezugszeichen 44 bezeichnete Radius ist.
Schließlich wird eine weitere erfindungsgemäße Besonderheit ausweislich des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 erläutert: Dort ist erkennbar, dass zwischen dem Klauenkörper 19a erster Art und dem benachbart angeordneten Kupplungskörper 19d erster Art ein Abschnitt 50 der Innenumfangsfläche 47 der Matrix 18 verläuft, der im wesentlichen stetig und vorsprungfrei ausgebildet ist. Erst im Bereich nahe der Anbindungsbereiche der Matrix 18 an die Klauenkörper 19a, 19d erster Art im Bereich ihrer Mündung bzw. im Bereich ihrer Innenfläche 45a befinden sich Werkstoffbereiche 67 (Fig. 3a) der Matrix 18, die sehr stark radial nach innen gekrümmt sind. Hier kommt es etwa im Bereich 68 zu einer Unstetigkeitsstelle. Diese Unstetigkeitsstelle 68 der Innenumfangsfläche 47 befindet sich an oder nahe der Innenfläche 45a, 45b, 45c, 45d des Klauenkörpers 19a, 19b, 19c, 19d erster Art.

Claims

A n s p r ü c h e
1. Vorrichtung (10) zur Übertragung von Drehmomenten von einem Antrieb (11) zu einem Abtrieb (12), umfassend eine Ringstruktur (17) mit metallischen Klauenkörpern (19a, 20a) zur antriebsseitigen und zur abtriebsseitigen Festlegung, wobei eine erste Art Klauenkörper (19a, 19b, 19c, 19d) eine Radialaufnahme (21a, 21b, 21c, 21 d) für Befestigungsmitel (25b) und eine zweite Art Klauenkörper (20a, 20b, 20c, 20d) eine Axialaufnahme für Befestigungsmittel (25a) aufweist, wobei in Umfangsrichtung (26) der Ringstruktur eine alternierende Anordnung von Klauenkörpem (19a, 19b, 19c, 19d) erster Art und Klauenkörpern (20a, 20b, 20c, 20d) zweiter Art getroffen ist, und wobei die Klauenkörper (19, 20) in eine gummielastische Matrix (18) eingebettet und durch diese miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenumfangsfläche (27) der Matrix stetig und stufenfrei ausgebildet ist und/oder dass eine Ringstirnfläche (28) der Matrix stetig und stufenfrei ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Abschnitte (48) der Außenumfangsfläche (27) zwischen zwei Klauenkörpern und/oder Abschnitte (49) der Ringstirnfläche (28) zwischen zwei Klauenkörpern kontinuierlich gekrümmt ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Abschnitte (48) der Außenumfangsfläche (27) zwischen zwei Klauenkörpem und Abschnitte (49) der Ringstimfläche (28) zwischen diesen zwei Klauenkörpem miteinander mittels kontinuierlich gekrümmter Flächenabschnitte (30a, 30b, 30c, 30d) verbunden sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkörper (20a, 20b, 20c, 20d) zweiter Art einen die Axialaufnahme (22a, 22b, 22c, 22d) umfassenden Querschnitt (31 ) zweiter Art aufweisen, dessen Außenkontur (32) zweiter Art stetig und stufenfrei ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (32) zweiter Art ein Dreieck (33) ausbildet, dessen Eckbereiche (34a, 34b, 34c) zweiter Art abgerundet sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkörper (19a, 19b, 19c, 19d) erster Art einen die Radialaufnahme (21a, 21b, 21c, 21 d) umfassenden Querschnitt (35) erster Art aufweisen, dessen Außenkontur (36) erster Art stetig und stufenfrei ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (36) erster Art ein Viereck (37) ausbiidet, dessen Eckbereiche (38a, 38b, 38c, 38d) abgerundet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eckbereiche (34a, 34b) entlang einem Radius (65) abgerundet sind, der zwischen 10 % und 50 % einer in Radialrichtung verlaufenden Höhe (H) des Klauenkörpers (20a, 20b, 20c, 20d) zweiter Art beträgt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die abgerundeten Eckbereiche (38a, 38b, 38c, 38d) entlang einem Radius (39) abgerundet sind, der zwischen 10 % und 50 % einer in Axialrichtung (23) verlaufenden Länge (L) des Klauenkörpers (19a, 19b, 19c, 19d) erster Art beträgt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 7 oder nach einem auf Anspruch 5 oder 7 zurückbezogenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Werkstoffbereiche (42) der Matrix (18) die abgerundeten Eckbereiche (34a, 34b, 34c, 38a, 38b, 38c) vollständig überdecken.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass den Werkstoffbereichen (42) der Matrix (18) ein Radius (RW) zugeordnet ist, der etwa so groß ist wie oder größer ist als ein Radius (65, 39) eines abgerundeten Eckbereiches.
12. Vorrichtung (10) zur Übertragung von Drehmomenten von einem Antrieb (11) zu einem Abtrieb (12), insbesondere Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend eine Ringstruktur (17) mit metallischen Klauenkörpern (19, 20) zur antriebsseitigen und zur abtriebsseitigen Festlegung, wobei eine erste Art Klauenkörper (19a, 19b, 19c, 19d) eine Radialaufnahme (21a, 21b, 21c, 21 d) für Befestigungsmittel (25b) und eine zweite Art Klauenkörper (20a, 20b, 20c, 20d) eine Axialaufnahme (22a, 22b, 22c, 22d) für Befestigungsmittel (25a) aufweist, wobei in Umfangsrichtung (26) der Ringstruktur (17) eine alternierende Anordnung von Klauenkörpern (19) erster Art und Klauenkörpem zweiter Art (20) getroffen ist, wobei die Klauenkörper (19, 20) in eine gummielastische Matrix (18) eingebettet und durch diese miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkörper (20a, 20b, 20c, 20d) zweiter Art einen die Axialaufnahme (22a, 22b, 22c, 22d) umfassenden Querschnitt (31 ) zweiter Art aufweisen, dessen Außenkontur (32) zweiter Art stetig und stufenfrei ausgebildet ist und/oder dass die Klauenkörper (19a, 19b, 19c, 19d) erster Art einen die Radialaufnahme (21a, 21b, 21c, 21 d) umfassenden Querschnitt (35) erster Art aufweisen, dessen Außenkontur (36) erster Art stetig und stufenfrei ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (32) zweiter Art ein Dreieck (33) ausbildet, dessen Eckbereiche (34a, 34b, 34c) abgerundet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (36) erster Art ein Viereck (37) ausbildet, dessen Eckbereiche (38a, 38b, 38c, 38d) abgerundet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Eckbereiche (34a, 34b) entlang einem Radius (65) abgerundet sind, der zwischen 10 % und 50 % einer in Radialrichtung verlaufenden Höhe (H) des Klauenkörpers (20a, 20b, 20c, 20d) zweiter Art beträgt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die abgerundeten Eckbereiche (38a, 38b, 38c, 38d) entlang einem Radius (39) abgerundet sind, der zwischen 10 % und 50 % einer in Axialrichtung (23) verlaufenden Länge (L) des Klauenkörpers (19a, 19b, 19c, 19d) erster Art beträgt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass Werkstoffbereiche (42) der Matrix (18) die abgerundeten Eckbereiche (34a, 34b, 34c, 38a, 38b, 38c, 38d) vollständig überdecken.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass den Werkstoffbereichen (42) der Matrix (18) ein Radius (RW) zugeordnet ist, der etwa so groß ist wie oder größer ist als ein Radius (65, 39) eines abgerundeten Eckbereiches.
19. Vorrichtung (10) zur Übertragung von Drehmomenten von einem Antrieb (11) zu einem Abtrieb (12), insbesondere Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, umfassend eine Ringstruktur (17) mit metallischen Klauenkörpern (19, 20) zur antriebsseitigen und zur abtriebsseitigen Festlegung, die drei Klauenkörper (19a, 19b, 19c) einer ersten Art mit einer Radialaufnahme (21a, 21b, 21c) für Befestigungsmittel (25b) und drei Klauenkörper (20a, 20b, 20c) einer zweiten Art mit einer Axialaufnahme (22a, 22b, 22c) für Befestigungsmittel (25a) aufweist, wobei in Ilmfangsrichtung (26) der Ringstruktur (17) eine alternierende Anordnung von Klauenkörpern (19) erster Art und Klauenkörpern (20) zweiter Art getroffen ist, wobei die Klauenkörper (19, 20) in eine gummielastische Matrix (18) eingebettet und durch diese miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkörper (19) erster Art zur Erzielung einer Vorspannung der Matrix (18) bei Festlegung eine Radialverlagerung nach innen um einen vorgegebenen Verlagerungsweg (v) durchlaufen, der in einem Bereich zwischen 8 % und 20 %, insbesondere zwischen 12 % und 20 %, eines Radius (44, R) liegt, der im festgelegten Zustand der Ringstruktur von den radial innenliegenden Flächen (45) der Klauenkörper (19a, 19b, 19c, 19d) erster Art beschrieben wird.
20. Vorrichtung (10) zur Übertragung von Drehmomenten von einem Antrieb (11) zu einem Abtrieb (12), insbesondere Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, umfassend eine Ringstruktur (17) mit metallischen Klauenkörpern (19, 20) zur antriebsseitigen und zur abtriebsseitigen Festlegung, die vier Klauenkörper (19a, 19b, 19c, 19d) einer ersten Art mit einer Radialaufnahme (21a, 21b, 21c, 21 d) für Befestigungsmittel (25b) und vier Klauenkörper (20a, 20b, 20c, 20d) einer zweiten Art mit einer Axialaufnahme (22a, 22b, 22c, 22d) für Befestigungsmittel (25a) aufweist, wobei in Umfangsrichtung (26) der Ringstruktur (17) eine alternierende Anordnung von Klauenkörpern (19) erster Art und Klauenkörpern (20) zweiter Art getroffen ist, wobei die Klauenkörper in eine gummielastische Matrix (18) eingebettet und durch diese miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenkörper (19) erster Art zur Erzielung einer Vorspannung der Matrix (18) bei Festlegung eine Radialverlagerung nach innen um einen vorgegebenen Verlagerungsweg (v) durchlaufen, der in einem Bereich zwischen 6 % und 15,5 %, insbesondere zwischen 12 % und 15,5 %, eines Radius (44, R) liegt, der im festgelegten Zustand der Ringstruktur (17) von den radial innenliegenden Flächen (45) der Klauenkörper (19) erster Art beschrieben wird.
21. Vorrichtung (10) nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 , insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenumfangsfläche (47) der Matrix (18) entlang eines Abschnitts (50) zwischen zwei benachbart angeordneten Klauenkörpem (19a, 19b) erster Art stetig und vorsprungfrei ausgebildet ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die Innenumfangsfläche (47) der Matrix (18) an die Innenfläche (45) der Klauenkörper (19) erster Art jeweils asymptotisch annähert.
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