DE10127184A1 - Flexible Wellenkupplung für Fahrzeuge - Google Patents
Flexible Wellenkupplung für FahrzeugeInfo
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-
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Abstract
Eine Wellenkupplung enthält eine ringförmige Scheibe mit günstiger axialer Flexibilität. Die ringförmige Scheibe enthält Montage-Löcher. Eine erste Gruppe von gekoppelten Teilen ist fest verbunden mit einer Eingangswelle, während eine zweite Gruppe von gekoppelten Teilen mit einer Ausgangswelle fest verbunden ist. Die erste und die zweite Gruppe von gekoppelten Teilen sind miteinander über die zwischen ihnen angeordnete ringförmige Scheibe so verbunden, dass die erste und die zweite Gruppe von gekoppelten Teilen in Umfangsrichtung miteinander abwechseln. Die ringförmige Scheibe bildet Kupplungsarm-Teile, die sich jeweils zwischen zwei benachbarten Montage-Löchern erstrecken und die axiale Schwingungen absorbieren. Die radiale Erstreckung des Kupplungsarm-Teils ist so bemessen, dass sie geringer ist als die radiale Erstreckung im Umkreis jedes der Montage-Löcher. Die Länge des Kupplungsarm-Teils ist so ausgelegt, dass sie länger ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten Montage-Löchern.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine flexible
Wellenkupplung, die für eine Gelenkwelle als Bestandteil der
Kraftübertragung im Antriebsstrang eines Fahrzeuges geeignet
ist. Insbesondere betrifft sie eine axial bewegliche
Gelenkwellen-Kupplung, die so ausgebildet ist, dass sie
axiale Bewegungen erlaubt und dabei Schwingungen in axialen
Richtungen elastisch aufnimmt.
In den zurückliegenden Jahren sind verschiedene
Wellenkupplungen vorgeschlagen und entwickelt worden, die
axiale Schwingungen aufzunehmen in der Lage sind. Solche
Wellenkupplungen sind offenbart in den vorläufigen
japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichungen JP 63-178632
U1 (im Folgenden als JP63-178632 bezeichnet) und
JP 60-189620 U1 (im Folgenden als JP60-189620 bezeichnet).
Die Fig. 10 und 11 der Anmeldung zeigen eine herkömmliche
Wellenkupplung, wie sie in JP63-178632 offenbart ist, in der
die Wellenkupplung, als "Zentrierbuchse" bezeichnet,
zwischen der Ausgangswelle des Getriebes und der Gelenkwelle
angeordnet ist.
Eine Mehrzahl von Buchsen 2 sind in einem im Wesentlichen
ringförmigen Hauptkörper 1, der aus einem elastischen oder
elastomeren Gummi-Material hergestellt ist, so angeordnet,
dass die Buchsen in Umfangsrichtung zueinander gleichen
Abstand haben. Die jeweils zwei aneinander liegenden Buchsen
2 sind miteinander über einen verstärkenden Draht 8
verbunden, der eine hohe Steifigkeit hat (siehe Fig. 11). Wie
am besten in Fig. 10 zu sehen ist, hat die erste Welle 3 (die
Getriebe-Ausgangswelle) ein Übertragungsteil 5 an ihrem
axialen Ende, während die zweite Welle 4 (die Antriebs- oder
Gelenkelle) ein Übertragungsteil 6 an ihrem axialen Ende
hat. Das Übertragungsteil 5 besitzt eine Mehrzahl von
abstehenden Armen 5a mit einem Abstand von 120° in
Umfangsrichtung, während das Übertragungsteil 6 eine
Mehrzahl von abstehenden Armen 6a mit einem Abstand von 120°
in Umfangsrichtung hat.
Wie in Fig. 11 zu sehen ist, wechselt die erste Gruppe von
abstehenden Armen 5a mit der zweiten Gruppe von abstehenden
Armen 6a ab und nimmt den Hauptkörper 1 zwischen beiden auf.
Diese abstehenden Arme sind mit den jeweiligen Buchsen 2 des
Hauptkörpers 1 der Wellenkupplung über Schrauben 12
verschraubt.
Das axiale Ende der ersten Welle 3 durchdringt den zentralen
Bereich des Hauptkörpers 1 der Wellenkupplung und ist in der
zweiten Welle 4 über eine im Wesentlichen ringförmige Gummi-
Buchse 7 zentriert. Die Verstärkungsdrähte 8 erlauben rein
elastisch eine relative Verschiebung zwischen der ersten,
3, und der zweiten Welle 4. Die Verstärkungsdrähte 8
übertragen auch wirksam starr die Drehkraft (Drehmoment)
über Zug der Verstärkungsdrähte 8.
Die in den Fig. 10 und 11 dargestellte Wellenkupplung ist
kompliziert in ihrer Struktur, was die Zahl der Einzelteile
erhöht und ein groß bauendes Kupplungsaggregat ergibt.
Statt die axial flexible Wellenkupplung wie in den Fig.
10 und 11 zu verwenden, wird oft eine einfache
Wellenkupplung mit einer einfachen metallischen Scheibe
eingesetzt, wie sie in der Fig. 12 dargestellt ist (wie
offenbart in JP60-189620). Wie in Fig. 12 dargestellt,
umfasst die Wellenkupplung mit metallischer Scheibe eine
Mehrzahl von im Wesentlichen ringförmigen metallischen
Scheiben 9, in deren jeder eine Mehrzahl von
Befestigungslöchern 10 in Umfangsrichtung mit gleichem
Abstand zueinander ausgebildet sind.
Die mit der Ausgangswelle gekoppelten Teile (die der ersten
Gruppe von abstehenden Armen 5a entsprechen) und die mit der
Eingangswelle gekoppelten Teile (die der zweiten Gruppe von
abstehenden Armen 6a entsprechen) wechseln in
Umfangsrichtung miteinander ab und sind über die jeweiligen
Befestigungslöcher 10 in jeder ringförmigen Scheibe 9 mit
Zwischenscheiben 11 mit den im Wesentlichen ringförmigen
metallischen Scheiben 9 verschraubt, wobei die ringförmigen
metallischen Scheiben 9 zwischen der ersten und der zweiten
Gruppe der gekoppelten Teile liegen.
Jede ringförmige metallische Scheibe 9 besitzt eine
vorbestimmte konstante Dicke, die eine vergleichsweise hohe
Steifigkeit ergibt. Ihre radiale Erstreckung A' ist auf
einen gewissen Wert festgelegt, sodass die metallische
Scheibe 9 allgemein eine ringförmige Gestalt hat. Im
Folgenden soll der Teil 9a der metallischen Scheibe 9, der
sich zwischen zwei benachbarten Befestigungslöchern 10
erstreckt, als "Kupplungsarm-Teil" bezeichnet werden. Jedes
Kupplungsarm-Teil 9a kann sich beim Auftreten von
Eingangsschwingungen für jede axiale Richtung verformen oder
biegen, sodass es die axiale Schwingung wirkungsvoll dämpft
oder absorbiert.
Sobald ein Drehmoment (eine Kraft in Umfangsrichtung, die in
Richtung der Drehbewegung wirkt) an der Metall-Scheiben-
Wellenkupplung der Fig. 12 angelegt wird, überträgt der
Kupplungsarm-Teil 9a das Drehmoment, wegen der hohen
Massen-Trägheit um die Drehachse ohne Verfälschung, zur
Ausgangsseite.
Bei der Wellenkupplung der JP60-189620 können Ausgangs- und
Eingangswelle über den inneren Umfangsbereich jeder
ringförmigen metallischen Scheibe 9 mit hoher Steifigkeit
gegeneinander zentriert werden. Dies behebt die
Notwendigkeit eines zentrierenden Mechanismus.
Bei derartigen Wellenkupplungen mit metallischen Ring-
Scheiben gibt es zwei Wege, um die axiale Dämpfungswirkung
zu verbessern. Ein Weg, axiale Schwingungen wirkungsvoll zu
bedämpfen, ist, die Dicke jeder ringförmigen metallischen
Scheibe 9 zu verringern, um so die Steifigkeit von jedem
Kupplungsarm-Teil 9a für jede axiale Richtung zu
verringern. Es gibt jedoch Grenzen für eine Verringerung der
Dicke der ringförmigen metallischen Scheibe.
Der andere Weg ist der, die Länge jedes Kupplungsarm-Teils
9a in Umfangsrichtung zu vergrößern. Dies vergrößert in
unerwünschter Weise die Baugröße der Wellenkupplung mit
metallischer Scheibe.
Im Allgemeinen zeigt die Wellenkupplung mit metallischer
Scheibe verschlissene Bereiche um jedes Befestigungsloch 10,
die durch relative Verschiebungen der ringförmigen
metallischen Scheibe 9 gegenüber den Schrauben 12 und durch
relative Verschiebungen zwischen benachbarten, koaxial
aneinander anliegenden ringförmigen metallischen Scheiben 9
während der axialen Verschiebung der ringförmigen
metallischen Scheiben 9 bedingt sind. Sehr viel dünnere
ringförmige metallische Scheiben verringern die Lebensdauer
der Wellenkupplung.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zu Grunde, eine
flexible Wellenkupplung zu schaffen, die diese
widersprüchlichen Erfordernisse miteinander ausgleicht, das
heisst: hohe Lebensdauer, geringes Gewicht (verkleinerte
Wellenkupplung) und angemessene axiale Beweglichkeit
(verbessere Dämpfung von axialen Schwingungen) ergibt.
Die Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des
Anspruches 1, 10 bzw. 11 gelöst; die Unteransprüche haben
bevorzugte Weiterbildungen zum Inhalt.
Entsprechend einem Aspekt der Erfindung enthält die flexible
Wellenkupplung für ein Fahrzeug eine im Wesentlichen
ringförmige Scheibe mit einer Mehrzahl von
Befestigungslöchern darin, eine erste Gruppe von daran
angekoppelten Abschnitten, die ihrerseits fest mit einer
ersten Welle verbunden und gegeneinander in Umfangsrichtung
beabstandet sind, eine zweite Gruppe von daran angekoppelten
Abschnitten, die ihrerseits fest mit einer zweiten Welle
verbunden und gegeneinander in Umfangsrichtung beabstandet
sind, wobei die erste und die zweite Gruppe von
angekoppelten Abschnitten miteinander über die zwischen
ihnen angeordnete, wesentlich ringförmige Scheibe so
gekoppelt sind, dass die angekoppelten Abschnitte der ersten
Gruppe in Umfangsrichtung mit den angekoppelten Abschnitten
der zweiten Gruppe abwechseln, wobei die wesentlich
ringförmige Scheibe Kupplungsarm-Teile hat, die sich
jeweils zwischen zwei benachbarten ihrer Befestigungslöcher
erstrecken, um Schwingungen für axiale Richtungen durch
elastische Verformung jedes dieser Kupplungsarm-Teile zu
absorbieren, und wobei die radiale Erstreckung jeder der
Kupplungsarm-Teile so bemessen ist, dass sie geringer ist
als die radiale Erstreckung eines Bereiches um jedes der
Befestigungslöcher.
Nach einem weiteren Aspekt umfasst eine flexible
Wellenkupplung für ein Fahrzeug eine wesentlich ringförmige
Scheibe, die als Drehmoment-Übertragungsglied für die
Übertragung in Drehrichtung dient und in der eine Mehrzahl
von Befestigungslöchern ausgebildet ist, eine erste Gruppe
von angekoppelten Abschnitten, die mit einer ersten Welle
fest verbunden und gegeneinander mit Abstand in
Umfangsrichtung angeordnet sind, eine zweite Gruppe von
angekoppelten Abschnitten, die mit einer zweiten Welle fest
verbunden und gegeneinander mit Abstand in Umfangsrichtung
angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Gruppe von
angeschlossenen Abschnitten über die zwischen beiden
angeordnete wesentlich ringförmige Scheibe so miteinander
gekoppelt sind, dass die Abschnitte der ersten Gruppe von
angekoppelten Abschnitten mit denen der zweiten Gruppe von
angekoppelten Abschnitten sich in Umfangsrichtung
abwechseln, wobei die wesentlich ringförmige Scheibe
Kupplungsarm-Teile hat, die sich jeweils zwischen zwei
benachbarten Befestigungslöchern erstrecken, um Schwingungen
für axiale Richtungen durch elastische Verformung jedes der
Kupplungsarm-Teile zu absorbieren, und wobei die Dicke
jedes der Kupplungsarm-Teile so ausgelegt ist, dass sie
geringer ist als die Dicke eines Umfangsbereiches um jedes
der Befestigungslöcher.
Nach einem weiteren Aspekt enthält eine flexible
Wellenkupplung für ein Fahrzeug eine wesentlich ringförmige
Scheibe, die als Drehmoment-Übertragungsglied für die
Übertragung in Drehrichtung dient und in der eine Mehrzahl
von Befestigungslöchern ausgebildet ist, eine erste Gruppe
von angekoppelten Abschnitten, die mit einer Ausgangswelle
fest verbunden und gegeneinander mit Abstand in
Umfangsrichtung angeordnet sind, eine zweite Gruppe von
angekoppelten Abschnitten, die mit einer Eingangswelle fest
verbunden und gegeneinander mit Abstand in Umfangsrichtung
angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Gruppe von
angekoppelten Abschnitten über die durch Befestigungsmittel
zwischen beiden angeordnete wesentlich ringförmige Scheibe
so miteinander gekoppelt sind, dass die Abschnitte der
ersten Gruppe von angekoppelten Abschnitten in
Umfangsrichtung mit denen der zweiten Gruppe von
angekoppelten Abschnitten abwechseln, wobei die wesentlich
ringförmige Scheibe Kupplungsarm-Teile hat, die sich
jeweils zwischen zwei benachbarten Befestigungslöchern für
die Befestigungsmittel erstrecken, um Schwingungen für
axiale Richtungen durch elastische Verformung jedes der
Kupplungsarm-Teile zu absorbieren, und wobei in jedes der
Kupplungsarm-Teile eine Erleichterungs-Ausnehmung
eingebracht ist und jedes Kupplungsarm-Teil durch die
Erleichterungs-Ausnehmung geteilt ist in einen ersten,
radial äusseren Arm-Teil ausserhalb einer gedachten Linie,
die zwischen den und durch die Mittelpunkte der beiden
benachbarten Befestigungslöcher und in einen zweiten, radial
inneren Arm-Teil innerhalb der gedachten Linie, und eine
Summe einer radialen Erstreckung des ersten, radial äusseren
Arm-Teils und einer radialen Erstreckung des zweiten,
inneren Arm-Teils so ausgelegt ist, dass sie kleiner ist
als eine radiale Erstreckung eines Umfangsbereiches jedes
Befestigungsloches.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden in
Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform einer
wesentlich ringförmigen Scheibe zur Verwendung in
einer Wellenkupplung nach der Erfindung,
Fig. 2 einen Axialschnitt zur Darstellung der Wellenkupplung
nach der Ausführungsform zwischen Leistung
übertragenden Eingangs- und Ausgangswellen,
Fig. 3 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer
wesentlich ringförmigen Scheibe zur Verwendung in der
Wellenkupplung nach der Erfindung,
Fig. 4 eine Ansicht einer dritten Ausführungsform einer
wesentlich ringförmigen Scheibe zur Verwendung in der
Wellenkupplung nach der Erfindung,
Fig. 5 eine Ansicht einer vierten Ausführungsform einer
wesentlich ringförmigen Scheibe zur Verwendung in der
Wellenkupplung nach der Erfindung,
Fig. 6 eine Ansicht einer fünften Ausführungsform einer
wesentlich ringförmigen Scheibe zur Verwendung in der
Wellenkupplung nach der Erfindung,
Fig. 7 eine Ansicht einer sechsten Ausführungsform einer
wesentlich ringförmigen Scheibe zur Verwendung in der
Wellenkupplung nach der Erfindung,
Fig. 8 eine Ansicht zum Erläutern der wirkenden mechanischen
Gegebenheiten für Kräfte (F1, F2) und Momente (M1,
M2), die an der ringförmigen Scheibe der sechsten
Ausführungsform wirken,
Fig. 9 eine Seitenansicht mit zwei verformten Kupplungsarm-
Teilen a und b entsprechend der strichpunktierten
Verlaufslinie der Fig. 8,
Fig. 10 einen Axialschnitt zur Darstellung einer
herkömmlichen Wellenkupplung aus elastischem Gummi-
Material, das zwischen ersten und zweiten Gruppen von
abstehenden Armen angeordnet ist,
Fig. 11 eine Ansicht der herkömmlichen Wellenkupplung in
Richtung des Pfeils "C" der Fig. 10,
Fig. 12 eine Ansicht einer wesentlich ringförmigen Scheibe
der anderen herkömmlichen Wellenkupplung.
Mit Bezug auf die Zeichnung, insbesondere die Fig. 1 und
2, wird die flexible Wellenkupplung der ersten
Ausführungsform beispielsweise als Wellenkupplung in der
Leistungsübertragung zwischen einer Ausgangswelle 20 eines
Getriebes (als erste Welle) und einem Ende einer Gelenkwelle
21 (als zweite Welle) erläutert.
Ein geschmiedetes Übertragungsteil 22 ist mit einem axialen
Ende einer Getriebe-Ausgangswelle verbunden. Andererseits
ist ein durch Pressen geformtes Übertragungsteil 23 durch
Schweißen fest mit dem axialen Ende der Gelenkwelle 21
verbunden (Eingangswelle). Das geschmiedete Übertragungsteil
22 hat eine erste Gruppe von drei gleich beabstandeten
abstehenden Armen 22a mit je 120° Umfangs-Abstand
gegeneinander.
Das formgepresste Übertragungsteil 23 hat eine zweite Gruppe
von drei gleich beabstandeten abstehenden Armen 23a mit je
120° Umfangs-Abstand gegeneinander. Die äußeren Endbereiche
der ersten Gruppe von abstehenden Armen 22a bilden die die
Ausgangswelle 20 koppelnden Bereiche, während die äußeren
Endbereiche der zweiten Gruppe abstehender Arme 23a die die
Eingangswelle 21 koppelnden Bereiche bilden.
Wie in Fig. 2 dargestellt, wechseln sich die abstehenden Arme
22a der ersten Gruppe mit den abstehenden Armen 23a der
zweiten Gruppe ab. Zwei metallische, wesentlich ringförmige
Scheiben 24 liegen koaxial zueinander zwischen den
abstehenden Armen 22a und 23a der ersten und der zweiten
Gruppe und sind mit diesen verbunden. Das heisst, dass die
Übertragungsteile 22 und 23 über die wesentlich ringförmigen
metallischen Scheiben 24, die miteinander in Kontakt stehen,
wirksam flexibel miteinander verbunden oder gekoppelt sind.
Die ringförmigen metallischen Scheiben 24 wirken, um
Leistung bzw. Drehmoment zwischen den angeschlossenen Teilen
zu übertragen, nämlich zwischen der ersten Gruppe von
abstehenden Armen 22a des Übertragungsteils 22 und der
zweiten Gruppe von abstehenden Armen 23a des
Übertragungsteils 23.
Die flexible Wellenkupplung des ersten Ausführungsbeispiels
besteht in der Hauptsache aus zwei Übertragungsteilen 22
bzw. 23, die fest mit der ersten und der zweiten Welle 20
bzw. 21 verbunden sind, und zwei ringförmigen metallischen
Scheiben 24. Wie eindeutig in Fig. 1 gezeigt, weist jede der
wesentlich ringförmigen metallischen Scheiben 24 sechs in
gleichem Abstand angeordnete Befestigungslöcher 25 für den
Zusammenbau der Wellenkupplung auf, also sechs
Befestigungslöcher 25, die im Abstand von 60° zueinander
konzentrisch zur Mittelachse der ringförmigen metallischen
Scheibe 24 angeordnet sind.
Die vorstehend angesprochenen ersten und zweiten Gruppen von
abstehenden Armen 22a bzw. 23a sind durch die beiden
metallischen Scheiben 24 steif miteinander gekoppelt, die
zwischen ihnen durch Schrauben 26 und Muttern 27 als
Befestigungsmittel so festgehalten werden, dass die erste
Gruppe von abstehenden Armen 22a in Umfangsrichtung mit der
zweiten Gruppe von abstehenden Armen 23a abwechselt.
Wie aus der Schnittdarstellung Fig. 2 erkennbar ist, werden
beim Zusammenbau zunächst die Schrauben 26 durch die
entsprechenden Schrauben-Löcher 25 in jeder ringförmigen
metallischen Scheibe 24 geführt (Kupplungs-Montage-
Löcher), und dann wird jede Schraube angezogen, indem ein
vorgeschriebenes Moment an der Mutter aufgebracht wird,
wobei eine erste Zwischenscheibe 28 zwischen dem
entsprechenden abstehenden Arm 23a des Übertragungsteils 23
und den Satz ringförmiger metallischer Scheiben 24 und
gleichzeitig eine zweite Zwischenscheibe 28 zwischen die
Mutter 27 und den Satz ringförmiger metallischer Scheiben 24
eingesetzt wird. Jede der ringförmigen metallischen Scheiben
24 ist geeignet dünnwandig ausgeführt.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der äussere Umfangsrand oder
die äussere Kante der in geeigneter Weise dünnwandigen
ringförmigen metallischen Scheibe 24 kreisförmig, während
der innere Umfangsrand oder die innere Kante der
dünnwandigen ringförmigen metallischen Scheibe 24 im
Wesentlichen die Form eines Sechsecks hat, sodass sechs
Ecken des wesentlich gleichmäßigen Sechsecks in
Radialrichtung mit den entsprechenden Befestigungslöchern 25
zusammenfallen. Ein Kupplungsarm-Teil 29 erstreckt sich
zwischen zwei benachbarten Befestigungslöchern 25 und weist
eine längliche Erleichterungs-Ausnehmung 30 auf. Diese
längliche Erleichterungs-Ausnehmung 30 ist in dem
Kupplungsarm-Teil 29 derartig ausgebildet, dass sie eine
gerade Linie P unterbricht (strich-punktiert in Fig. 1), die
zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter
Befestigungslöcher 25 verläuft und diese umfasst, und die
sich in Richtung dieser geraden Linie P erstreckt.
Die längliche Erleichterungs-Ausnehmung 30 dient dazu, den
Kupplungsarm-Teil 29 in einen ersten, radial äusseren Arm-
Teil 29a ausserhalb der strichpunktierten, gedachten Linie
P, und einen zweiten, radial inneren Arm-Teil 29b innerhalb
der Linie P aufzuteilen. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der erste
Arm-Teil 29a in gewisser Weise radial nach aussen gekrümmt,
während der zweite Arm-Teil 29b wesentlich parallel zu der
geraden Segment-Linie P verläuft. Die in Umfangsrichtung
liegenden Enden der länglichen Erleichterungs-Ausnehmung 30
sind beide als kreisbogenförmige Bereiche ausgeformt, die
eine Spannungskonzentration verringern und damit die
Lebensdauer jeder ringförmigen metallischen Scheibe 24
verbessern.
Wegen der Gestalt und Geometrie der ringförmigen
metallischen Scheibe 24 nach Fig. 1 ist die gesamte radiale
Erstreckung des Kupplungsarm-Teils 29 (d. h. die Summe
A = A1+A2 aus der radialen Erstreckung A1 des ersten Arm-
Teils 29a und der radialen Erstreckung A2 des zweiten Arm-
Teils 29b) geringer als die radiale Erstreckung A' zwischen
dem wesentlich regelmäßigen sechseckigen inneren
Kantenbereich der ringförmigen metallischen Scheibe 24 und
dem kreisförmigen äusseren Kantenbereich der ringförmigen
metallischen Scheibe 24 im Umfangsbereich des Schrauben-
Loches 25.
Die gekrümmte obere Phantom-Linie q1 in Fig. 1 bezeichnet
die neutrale Faser in dem ersten Arm-Teil 29a, während die
untere gekrümmte Phantom-Linie q2 die neutrale Faser des
zweiten Arm-Teils 29b bezeichnet. Wie aus der Ansicht Fig. 1
ersichtlich ist, ist die obere gekrümmte Phantom-Linie q1
radial nach aussen gekrümmt und verläuft oberhalb der
geraden, gedachten Linie P, während die untere gekrümmte
Phantom-Linie q2 radial nach innen gekrümmt ist und
unterhalb der geraden Linie P verläuft.
Als Ergebnis können die Längen der oberen gekrümmten
Phantom-Linie q1 (die der wirksamen Länge des ersten Arm-
Teils 29a entspricht) und der unteren gekrümmten Phantom-
Linie q2 (entsprechend der wirksamen Länge des zweiten Arm-
Teils 29b) so dimensioniert werden, dass sie länger sind als
die Länge der gedachten geraden, strichpunktierten Linie P,
d. h. q1 < P und q2 < P.
Bei der Herstellung der ringförmigen metallischen Scheibe 24
entsprechend Fig. 1 werden die länglichen Erleichterungs-
Ausnehmungen 30 und die wesentlich gleichmäßige sechseckige
innere Kante der ringförmigen metallischen Scheibe 24
gleichzeitig mit sechs Befestigungslöchern 25 durch Stanzen
geformt. Die ringförmige metallische Scheibe 24 mit ihrem
wesentlich regelmäßigen sechseckigen zentralen Loch,
Befestigungslöchern 25 und länglichen Erleichterungs-
Ausnehmungen 30 kann in einem einzigen Stanzvorgang fertig
hergestellt werden. Dies beseitigt die Notwendigkeit
aufeinander folgender Bearbeitungs-Vorgänge (eine Mehrzahl
von Stanz-Vorgängen) und verringert damit die
Herstellkosten.
Wie oben erläutert, hat die ringförmige metallische Scheibe
24 der Wellenkupplung der ersten Ausführungsform eine
Mehrzahl von länglichen Erleichterungs-Ausnehmungen 30. Als
Folge kann die gesamte radiale Erstreckung A = A1+A2 des
Kupplungsarm-Teils 29 der ringförmigen metallischen Scheibe
24 relativ geringer dimensioniert werden. Zusätzlich kann
die Länge des ersten und des zweiten Arm-Teils 29a und 29b
jeweils so bestimmt oder ausgelegt werden, dass sie länger
ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten
Befestigungslöchern 25.
Aufgrund der oben beschriebenen, aus dem Zusammenwirken der
einzelnen Maßnahmen entstehenden günstigen Wirkung kann die
axiale Steifigkeit (oder axiale Biegesteifigkeit) des
Kupplungsarm-Teils 29 wirksam ausreichend herabgesetzt
werden. Mit anderen Worten kann die Wellenkupplung der
ersten Ausführungsform eine geeignet eingestellte axiale
Beweglichkeit liefern, während sie gleichzeitig eine
vorbestimmte hohe Steifigkeit für die Drehrichtungen hat.
Damit kann die Wellenkupplung nach der ersten
Ausführungsform wirksam Stöße und Schwingungen für axiale
Richtungen absorbieren und so die Schwingungen dämpfende
Wirkung erhöhen.
Zusätzlich ist jede der ringförmigen metallischen Scheiben
24 der Wellenkupplung nach der ersten Ausführungsform
ziemlich dünnwandig, aber nicht stärker dünnwandig als
benötigt wird.
Wegen der Struktur der Wellenkupplung der ersten
Ausführungsform ist es unnötig, den Durchmesser der
ringförmigen metallischen Scheibe unerwünscht groß zu
machen, um die richtige axiale Flexibilität zu erreichen,
und folglich besteht eine geringere Möglichkeit für erhöhten
Verschleiss im Bereich der Umgebung jedes Befestigungslochs
25.
Damit werden die verbesserte Standfestigkeit und
Lebensdauer der Wellenkupplung, die geringe Größe der
Wellenkupplung, ihre hohe Wirksamkeit in der Übertragung von
Drehmomenten und ihre hohe Dämpfungsfähigkeit für axialen
Stoß und Schwingungen sichergestellt.
Weiterhin wird in der Wellenkupplung der ersten
Ausführungsform nach Fig. 1 durch das längliche
Erleichterungs-Loch 30 der Kupplungsarm-Teil 29 in zwei
radial beabstandete Bereiche aufgetrennt, nämlich den ersten
Arm-Teil 29a ausserhalb des gedachten Linienstücks P und
den zweiten Arm-Teil 29b innerhalb des gedachten
Linienstücks P.
Da das Kupplungsarm-Teil 29 aus dem ersten 29a und dem
zweiten Arm-Teil 29b besteht, besteht für die
Wellenkupplungs-Struktur des ersten Ausführungsbeispiels
der Fig. 1 eine geringere Gefahr für das Ausknicken des
Kupplungsarm-Teils 29, wie sie verursacht wird, wenn am
Kupplungsarm-Teil 29 während normaler Leistungsübertragung
in positiver Drehmoment-Übertragungsrichtung ein Moment
auftritt und der Kupplungsarm-Teil 29 unter Zugspannung
steht, weil eine Zugkraft zwischen zwei benachbarten
Befestigungslöchern 25 wirkt, oder wie sie verursacht wird,
wenn der Kupplungsarm-Teil 29 während der normalen
Leistungs-Übertragung aufgrund einer zwischen den beiden
benachbarten Befestigungslöchern 25 wirkenden Druckkraft
auf Druck belastet ist. Dies gilt insbesondere im Vergleich
zu einer Struktur einer Wellenkupplung, wie sie in den
Fig. 7 bis 9 dargestellt (und unten beschrieben) ist.
In den Fig. 7 bis 9 ist die Wellenkupplung der sechsten
Ausführungsform dargestellt. Um die erste und die sechste
Ausführungsform vergleichen zu können, werden dieselben
Bezugszeichen, die verwendet wurden, um Elemente in der
ersten Ausführungsform der Fig. 1 zu bezeichnen, auch für die
Bezeichnung der entsprechenden Elemente in der sechsten
Ausführungsform nach Fig. 7 herangezogen.
Bei der Wellenkupplung der in Fig. 7 gezeigten sechsten
Ausführungsform hat ein sich zwischen zwei benachbarten
Befestigungslöchern 25 erstreckendes Kupplungsarm-Teil 129
keine Erleichterungs-Ausnehmung. Statt der Ausbildung einer
solchen Erleichterungs-Ausnehmung ist bei der
Wellenkupplung der sechsten Ausführungsform nach Fig. 7 eine
radiale Erstreckung A eines Kupplungsarm-Teils 129 selbst
so bemessen, dass sie geringer ist als eine radiale
Erstreckung A' zwischen dem in Umfangsrichtung
kontinuierlich gewellten oder innen einer Blüten-Kontur
entsprechenden Rand einer ringförmigen metallischen Scheibe
74 und dem kreisförmigen äusseren Rand der ringförmigen
metallischen Scheibe 74 im Bereich um ein Befestigungsloch
25.
Durch die vergleichsweise geringe radiale Erstreckung A des
Kupplungsarm-Teils 129, das heisst durch die Ausbildung des
inneren Randes der ringförmigen metallischen Scheibe 74 als
Blüten-Kontur, wird die ringförmige metallische Scheibe 74
in ihren jeweils sechs inneren Randbereichen im Wesentlichen
in einer Bogen-Form ausgeschnitten. Wie klar in Fig. 7
dargestellt ist, liegt der bogenförmige Ausschnitt in der
ringförmigen metallischen Scheibe 74 in radialer Richtung
ausserhalb des geraden Linien-Abschnitts P (dargestellt
durch die strichpunktierte Linie in Fig. 7), der zwischen
den Achsen oder Mittelpunkten der zwei benachbarten
Befestigungslöcher 25 verläuft und diese umfasst.
In Fig. 7 bezeichnet die gekrümmte strichpunktierte Linie q
eine neutrale Faser des vergleichsweise schmalen
Kupplungsarm-Teils 129. Als Ergebnis des bogenförmigen
Ausschnitts ist das Kupplungsarm-Teil 129 so geformt und
dimensioniert, dass seine neutrale Faser q bezüglich der
strichpunktierten Linie P radial auswärts gekrümmt
verläuft. Somit liegt nahezu der gesamte Kupplungsarm-Teil
129 in radialer Richtung ausserhalb der strichpunktierten
Linie P.
Wie oben in Verbindung mit der Struktur der Wellenkupplung
nach der sechsten Ausführungsform erläutert, wird die
radiale Erstreckung A jedes Kupplungsarm-Teils 129 so
gewählt oder bemessen, dass sie kleiner ist als die radiale
Erstreckung A' zwischen dem in Umfangsrichtung
kontinuierlich in Bögen oder als Blüten-Kontur verlaufenden
inneren Rand der ringförmigen metallischen Scheibe 74 und
dem kreisförmigen äusseren Rand der ringförmigen
metallischen Scheibe 74 im Bereich um das Befestigungsloch
25. Entsprechend wird die Länge des relativ schmalen
Kupplungsarm-Teils 129 (die der Länge der gekrümmten
strichpunktierten Linie q entspricht) größer gewählt oder
bemessen als die Länge des geraden Linien-Abschnitts P
zwischen den Achsen oder Mittelpunkten der
Befestigungslöcher 25.
Im Vergleich zwischen der ringförmigen metallischen Scheibe
74 der Wellenkupplung der sechsten Ausführungsform nach
Fig. 7 und der ringförmigen metallischen Scheibe 9 der
konventionellen Wellenkupplung nach Fig. 12 ist die radiale
Erstreckung A des Kupplungsarm-Teils 129 der ringförmigen
metallischen Scheibe 74 kleiner ausgelegt als die radiale
Erstreckung A' des Kupplungsarm-Teils 9a der ringförmigen
metallischen Scheibe 9, das heisst A < A'. Zusätzlich ist eine
Länge B des nach aussen gekrümmten Kupplungsarm-Teils 129
der ringförmigen metallischen Scheibe 74 länger bemessen als
eine Länge B' in Umfangsrichtung des Kupplungsarm-Teils 9a
der ringförmigen metallischen Scheibe 9 der herkömmlichen
Wellenkupplung nach Fig. 12, so dass gilt: B < B'.
Bei der Herstellung der in Fig. 7 gezeigten ringförmigen
Scheibe 74 kann die vorstehend angeführte Blumen-Kontur des
inneren Randes der ringförmigen metallischen Scheibe 74
gleichzeitig bearbeitet oder gestanzt werden, wenn die sechs
Befestigungslöcher 25 in die ringförmige metallische Scheibe
74 gestanzt werden. Damit kann die ringförmige metallische
Scheibe 74 durch einmaliges Stanzen hergestellt werden,
sodass die Notwendigkeit aufeinander folgender
Bearbeitungsvorgänge (eine Mehrzahl von Stanzvorgängen)
vermieden wird und so die Kosten der Herstellung verringert
werden können.
Wie aus der Würdigung des oben Gesagten folgt, ergibt die
Wellenkupplung der sechsten Ausführungsform entsprechend
Fig. 7 bis 9 nahezu die gleichen Eigenschaften und Wirkungen
wie bei der ersten Ausführungsform der Fig. 1, das heisst,
die wirksam verringerte axiale Steifigkeit (richtige axiale
Flexibilität oder richtig abgestimmte elastische Verformung)
des Kupplungsarm-Teils 129, verbesserte Haltbarkeit und
verringerte Baugröße der Wellenkupplung, sowie verbesserte
dämpfende Wirkung gegen axialen Stoß und Schwingungen.
Im Vergleich mit der Wellenkupplung der ersten
Ausführungsform der Fig. 1 ist die Wellenkupplung der
sechsten Ausführungsform nach Fig. 7 einfach im Aufbau. Wenn
man andererseits die Fähigkeit der Kupplungsarm-Teile zur
Übertragung eines Grenzmomentes nebeneinander vergleicht,
ist die Wellenkupplung der sechsten Ausführungsform der
Fig. 7 weniger leistungsfähig als die der ersten
Ausführungsform entsprechend Fig. 1, wie später mit Bezug auf
die Fig. 8 und 9 ausführlich beschrieben werden soll.
In der dargestellten Ausführungsform ist die Wellenkupplung
der sechsten Ausführungsform nach Fig. 7 so gestaltet oder
ausgelegt, dass die neutrale Faser q des Kupplungsarm-Teils
129 gegenüber der gedachten Linie P radial nach außen
gekrümmt ist, um die erhöhte Kupplungsarm-Länge B < B' und
die verringerte radiale Erstreckung A < A' zu bewirken. Mit
dem gleichen Ziel kann die Wellenkupplung, statt die
neutrale Faser des Kupplungsarm-Teils 129 gegenüber der
gedachten Linie P radial nach außen zu krümmen, so ausgelegt
oder gestaltet sein, dass die neutrale Faser q des
Kupplungsarm-Teils 129 gegenüber der gedachten Linie P
radial nach innen gekrümmt verläuft. Vom Standpunkt der
größeren Erhöhung der Kupplungsarm-Länge aus betrachtet,
ist es jedoch vorzuziehen, wenn die neutrale Faser q des
Kupplungsarm-Teiles 129 bezüglich der gedachten Linie P
radial nach außen gekrümmt verläuft.
Um die Größe einer Spannung in dem Kupplungsarm-Teil 29,
129 der ringförmigen metallischen Scheibe 24, 74 relativ zu
verringern, wird in der ersten und der sechsten
Ausführungsform die radiale Erstreckung A (oder die gesamte
radiale Erstreckung A entsprechend der Summe A1+A2 der
radialen Erstreckung A1 des ersten Arm-Teils 29a und der
radialen Erstreckung A2 des zweiten Arm-Teils 29b) des
Kupplungsarm-Teils 29, 129 kleiner bemessen als die radiale
Erstreckung A' des Bereiches um jedes Befestigungsloch 25.
Alternativ kann die Dicke des Kupplungsarm-Teils örtlich
oder in Teilen im Vergleich zu der in der Umgebung jedes
Befestigungsloches 25 verringert werden. In diesem Fall kann
die axiale Steifigkeit des Kupplungsarm-Teils wirksam
verringert werden, ohne die Standfestigkeit der
Wellenkupplung in dem Bereich um jedes der Befestigungs-
Löcher zu verringern und die Abmessungen der ringförmigen
Scheibe zu erhöhen.
Mit Bezug auf die Fig. 8 und 9 werden die grundlegenden
Verhältnisse für Kräfte F1, F2 und Momente M1, M2
dargestellt, die an der ringförmigen metallischen Scheibe
129 der sechsten Ausführungsform angreifen. Während der
Leistungs- oder Drehmoment-Übertragung tritt ein Moment M1
auf, sobald das Kupplungsarm-Teil 129 aufgrund einer
Zugkraft F1 zwischen den Achsen der benachbarten
Befestigungslöcher 25 unter Zugspannung steht, oder es tritt
ein Moment M2 auf, wenn das Kupplungsarm-Teil 129 aufgrund
von zwischen den Achsen von zwei benachbarten
Befestigungslöchern 25 wirkenden Druckkräften F2 unter
Druckspannung steht.
Unter der Annahme, dass die Wellenkupplung so geformt ist,
dass die neutrale Faser q des Kupplungsarm-Teils 129
bezüglich der gedachten Linie P in Fig. 8 radial nach außen
gekrümmt verläuft, wirken die Momente M1, M1, die aus dem
zwischen den Achsen von einem ersten Paar von zwei
Befestigungslöchern 25 wirkenden Paar von Zugkräften F1, F1
entstanden sind, an den beiden koaxial Seite an Seite
liegenden ringförmigen metallischen Scheiben 129, 129,
sodass eines der benachbarten Befestigungslöcher 25
bezüglich eines im Wesentlichen auf der Mitte des
Kupplungsarm-Teils 129 liegenden Punktes von dem anderen
weg bewegt wird.
Als Ergebnis verursachen die Momente M1, M1 des in den
Achsen der zwei benachbarten Befestigungslöcher 25
angreifenden Zugkraft-Paares F1, F1, wie in Fig. 8 bei "a"
angegeben, unerwünschtes Ausbeulen (d. h. instabile
Verschiebung) in einem radial äußeren Arm-Teil an dem im
Wesentlichen auf der Mitte des Kupplungsarm-Teiles 129
liegenden Punkt. Deshalb sind das radial äußere Arm-Teil in
der Mitte des Kupplungsarm-Teils 129 einer der zwei
aneinander liegenden ringförmigen metallischen Scheiben und
das radial äußere Arm-Teil in der Mitte des Kupplungsarm-
Teils 129 der anderen ringförmigen metallischen Scheibe
teilweise gegeneinander axial beabstandet.
Andererseits wirken die Momente M2, M2 aus dem Druckkräfte-
Paar F2, F2, das zwischen den Achsen eines zweiten Paares
von zwei benachbarten Befestigungslöchern wirkt (eine
Kombination von zwei benachbarten Befestigungslöchern, die
im Gegen-Uhrzeigersinn um 60° gegen das erste Paar
verschoben sind), so auf die zwei koaxial aneinander
gelegten ringförmigen metallischen Scheiben 129, dass eines
der zwei benachbarten Befestigungslöcher 25 bezüglich eines
im Wesentlichen auf der Mitte des Kupplungsarm-Teils
liegenden Punktes auf das andere zu bewegt wird.
Wie bei "b" in Fig. 8 angegeben, wird durch die Momente M2,
M2 des Druckkräfte-Paares F2, F2 um die Achsen der zwei
benachbarten Befestigungslöcher im Ergebnis unerwünschtes
Ausbeulen (instabile Verschiebung) an einem radial inneren
Teil in dem im Wesentlichen auf der Mitte des Kupplungsarm-
Teils 129 liegenden Punkt verursacht, mit der Wirkung, dass
der radial innere Arm-Teil in der Mitte des Kupplungsarm-
Teils 129 einer der zwei aneinander gelegten ringförmigen
metallischen Scheiben und der radial innere Arm-Teil in der
Mitte des anderen Kupplungsarm-Teiles 129 der anderen
ringförmigen Scheibe gegeneinander teilweise einen Abstand
aufweisen.
Im Gegensatz zu dem oben Gesagten ist in der Wellenkupplung
der in der Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform der
Kupplungsarm-Teil 29 in zwei radial beabstandete Arm-Teile
aufgespalten, nämlich in einen ersten, 29a, und einen
zweiten Arm-Teil 29b. In einem solchen Fall kann die
Verformung eines ersten oder zweiten Arm-Teils 29a oder 29b
unter der Wirkung der Momente M1, M1 aus dem Zugkraft-Paar
F1, F1, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, am Kupplungsarm-
Teil 29 der Wellenkupplung der ersten Ausführungsform nach
Fig. 1 (das aus einem ersten und einem zweiten Arm-Teil 29a
und 29b gebildet ist), wirksam durch den anderen Arm-Teil
unterdrückt werden, sodass das Auftreten von unerwünschtem
Ausbeulen (instabile Verschiebung des Kupplungsarm-Teils 29
der ringförmigen metallischen Scheibe 24 der Wellenkupplung
der ersten Ausführungsform nach Fig. 1) vermieden wird. Damit
ist es in der Wellenkupplung der ersten Ausführungsform
möglich, Geräusch zu vermeiden, das sonst bei der
Rückverformung des ausbeulenden Bereiches entsteht, und zu
vermeiden, dass Schmutz und Schotter zwischen den
ringförmigen metallischen Scheiben 24 aufgenommen und
eingeklemmt werden.
Die längliche Erleichterungs-Ausnehmung 30, die im
Kupplungsarm-Teil 29 der ringförmigen metallischen Scheibe
24 der Wellenkupplung der ersten Ausführungsform eingeformt
oder ausgestanzt ist, ergibt eine Verringerung in der
Steifigkeit der ringförmigen metallischen Scheibe für die
Drehrichtungen (Richtungen im Uhrzeigersinn und im Gegen-
Uhrzeigersinn). Eine solche Verringerung der Steifigkeit der
ringförmigen metallischen Scheibe 24 kann dadurch
ausgeglichen werden, dass die Zahl der ringförmigen
metallischen Scheiben 24 erhöht wird, die koaxial zueinander
angeordnet sind.
In Fig. 3 ist die Wellenkupplung der zweiten Ausführungsform
dargestellt. In einer ringförmigen metallischen Scheibe 34
der Wellenkupplung der zweiten Ausführungsform ist ein
zwischen zwei benachbarten Befestigungslöchern 25
verlaufender Kupplungsarm-Teil 39 mit einer in
Umfangsrichtung länglichen Erleichterungs-Ausnehmung 40
ausgebildet. Die in Umfangsrichtung längliche
Erleichterungs-Ausnehmung 40 ist in dem Kupplungsarm-Teil
39 derart ausgeformt, dass die in Umfangsrichtung längliche
Erleichterungs-Ausnehmung 40 als Kreisbogen-Form
konzentrisch zu einem Teilkreis S (einem Befestigungs-
Schrauben-Kreis) verläuft, der durch die Mittelpunkte der
Befestigungslöcher 25 geht.
Zusätzlich liegt der kreisförmige äußere Umfangs-
Randbereich oder äußere Rand der ringförmigen metallischen
Scheibe 34 konzentrisch zu dem Teilkreis S, während der
kreisförmige innere Umfangs-Randbereich oder innere Rand
der ringförmigen metallischen Scheibe 34 konzentrisch zu dem
Teilkreis S ausgebildet ist. In der gleichen Weise wie die
längliche Erleichterungs-Ausnehmung 30 der ringförmigen
metallischen Scheibe 24 der Wellenkupplung der ersten
Ausführungsform nach Fig. 1 dient die in Umfangsrichtung
längliche Erleichterungs-Ausnehmung 40 der ringförmigen
metallischen Scheibe 34 der Wellenkupplung der zweiten
Ausführungsform nach Fig. 3 dazu, den Kupplungsarm-Teil 39
zu teilen in einen ersten, radial außen liegenden Arm-Teil
39a, der sich außerhalb der geraden, strichpunktierten Linie
P wesentlich parallel zum Teilkreis S erstreckt, und einen
zweiten, radial inneren Arm-Teil 39b, der sich innerhalb
der strichpunktierten Linie P wesentlich parallel zu dem
Teilkreis S erstreckt. Die beiden in Umfangsrichtung
liegenden Enden der in Umfangsrichtung länglichen
Erleichterungs-Ausnehmung 40 sind ebenfalls als
kreisbogenförmig Bereiche ausgeformt, die eine Spannungs-
Konzentration verringern und so die Haltbarkeit jeder
ringförmigen metallischen Scheibe 34 verbessern.
Wie oben erläutert, ergibt die Wellenkupplung nach der
zweiten Ausführungsform (Fig. 3) grundsätzlich die gleiche
Arbeitsweise und Wirkung wie die der ersten Ausführungsform
(Fig. 1). Zusätzlich ist hier jede der in Umfangsrichtung
länglichen Erleichterungs-Ausnehmungen 40 als Kreisbogen
ausgeformt, und jede längliche Erleichterungs-Ausnehmung
40, der kreisförmige äußere Umfangsrand-Bereich der
ringförmigen metallischen Scheibe 34 und der kreisförmige
innere Umfangsrand der ringförmigen metallischen Scheibe 34
liegen konzentrisch zu dem Teilkreis S. Also wird über dem
gesamten Umfang die radiale Erstreckung des ersten Arm-
Teils 39a auf einem festen Wert gehalten, wobei (auch) die
radiale Erstreckung des zweiten Arm-Teils 39b auf einem
festen Wert gehalten wird. Sowohl im ersten, 39a, wie im
zweiten Arm-Teil 39b gibt es damit kein Problem mit einem
örtlich in seiner Festigkeit geschwächten Bereich mit
relativ geringer radialer Erstreckung. Dies gewährleistet
den gleichmäßigen Verlauf von Spannung und Dehnung im
Bereich um die in Umfangsrichtung längliche Erleichterungs-
Ausnehmung 40.
Gestalt und Geometrie der ringförmigen metallischen Scheibe
34 mit ihren in Umfangsrichtung länglichen Erleichterungs-
Ausnehmungen 40 sind günstig für die mechanische Festigkeit.
Es ist im Einzelnen möglich, den Innen-Durchmesser der
ringförmigen metallischen Scheibe 34 zu verringern und die
gewünschte mechanische Festigkeit der ringförmigen
metallischen Scheibe beizubehalten. In der Wellenkupplung
der zweiten Ausführungsform der Fig. 3 ist es möglich, einen
größeren zentralen kreisförmigen Raum in der ringförmigen
metallischen Scheibe 34 vorzusehen. Aufgrund eines solchen
größeren zentralen kreisförmigen. Raumes besteht ein
geringeres Risiko, dass der innere Rand der ringförmigen
metallischen Scheibe die anderen Komponenten stört. Mit dem
größeren kreisförmigen Raum ist es möglich, den inneren
kreisförmigen Raum der ringförmigen metallischen Scheibe 34
wirkungsvoll zu nutzen.
In Fig. 4 ist die Wellenkupplung einer dritten
Ausführungsform dargestellt. Die Gestalt einer ringförmigen
metallischen Scheibe 44 der Wellenkupplung der dritten
Ausführungsform nach Fig. 4 ähnelt der der ringförmigen
metallischen Scheibe 24 der Wellenkupplung der ersten
Ausführungsform nach Fig. 1 insoweit, als ein Kupplungsarm-
Teil 49 der ringförmigen metallischen Scheibe 44 durch eine
Erleichterungs-Ausnehmung 50 in zwei radial beabstandete
Teile aufgespalten wird, das heißt in einen ersten, 49a, und
einen zweiten Arm-Teil 49b, und dass der innere
Umfangsrand-Bereich oder die innere Kante der ringförmigen
metallischen Scheibe 44 wesentlich einem regelmäßigen
Sechseck entspricht, sodass die sechs Ecken des wesentlich
regelmäßigen Sechsecks in der gleichen radialen Richtung
liegen wie die entsprechenden Befestigungslöcher 25.
In der ersten Ausführungsform liegen die ersten, 29a, und
zweiten Arm-Teile 29b bezüglich der geraden
strichpunktierten Linie P unsymmetrisch. Demgegenüber
verläuft in der dritten Ausführungsform nach Fig. 4 der erste
Arm-Teil 49a radial nach außen gekrümmt und der zweite Arm-
Teil 49b radial nach innen gekrümmt. Zusätzlich sind die
ersten, 49a, und zweiten Arm-Teile 49b insgesamt
symmetrisch bezüglich der geraden, strichpunktierten Linie
P. In der Wellenkupplung der dritten Ausführungsform der
Fig. 4 sind die ersten, 49a, und zweiten Arm-Teile 49b so
gestaltet oder geformt, dass die Länge des ersten Arm-Teils
49a in Umfangsrichtung wesentlich identisch mit der des
zweiten Arm-Teils 49b ist. Damit sichert die in Fig. 4
dargestellte symmetrische Kupplungsarm-Struktur sowohl
dann, wenn der Kupplungsarm-Teil 49 durch die zwischen den
Achsen der zwei benachbarten Befestigungslöcher 25 wirkenden
Zugkräfte F1 auf Zug beansprucht und Zugspannung erzeugt
wird, als auch dann, wenn der Kupplungsarm-Teil 49 durch
die zwischen den Achsen der zwei benachbarten
Befestigungslöcher 25 wirkenden Druckkräfte F2 auf Druck
beansprucht und Druckspannung erzeugt wird, die glatte,
gleichmäßige Spannungs-Verteilung zwischen den ersten, 49a,
und zweiten Arm-Teilen 49b.
Die Wellenkupplung der dritten Ausführungsform nach Fig. 4
beseitigt so die Notwendigkeit, die radiale Abmessung eines
der beiden geteilten Arm-Teile gegenüber dem anderen zu
vergrößern (vergleiche die gegenüber der des zweiten, 29b,
größere radiale Erstreckung des ersten Arm-Teils 29a in
Fig. 1, oder die gegenüber der des zweiten, 39b, größere
radiale Erstreckung des ersten Arm-Teils 39a in Fig. 3), um
eine gewünschte mechanische Festigkeit zu gewährleisten.
Dies trägt dazu bei, die Wellenkupplung leichter zu bauen.
Bei der Wellenkupplung der dritten Ausführungsform nach
Fig. 4 sind weiter die ersten, 49a, und zweiten Arm-Teile
49b so geformt und gestaltet, dass sie allgemein symmetrisch
bezüglich der geraden strichpunktierten Linie P sind, und
jedes der ersten, 49a, und zweiten Arm-Teile 49b ist als
Kreisbogen gestaltet, sodass die Länge jedes ersten, 49a,
und zweiten Arm-Teils 49b in Umfangsrichtung größer gewählt
ist als die Länge der geraden strichpunktierten Linie P. Die
längeren ersten und zweiten Arm-Teile gewährleisten damit
eine wesentlich verringerte axiale Steifigkeit. Weiterhin
ist in der Struktur der Wellenkupplung der dritten
Ausführungsform nach Fig. 4 das zweite Arm-Teil 49b so
geformt, dass es radial nach innen gekrümmt verläuft,
wodurch das Trägheits- oder Schwungmoment der ringförmigen
metallischen Scheibe 44 bezüglich der (Dreh-) Achse der
ringförmigen metallischen Scheibe 44 herabgesetzt wird. Das
verringerte Trägheitsmoment der ringförmigen metallischen
Scheibe 44 ist günstig für ein umlaufendes Teil.
In Fig. 5 ist die Wellenkupplung der vierten Ausführungsform
dargestellt. Die Kontur einer ringförmigen metallischen
Scheibe 54 der Wellenkupplung der vierten Ausführungsform
der Fig. 5 ähnelt insoweit der der ringförmigen metallischen
Scheibe 44 der Wellenkupplung der dritten Ausführungsform
nach Fig. 4, als ein Kupplungsarm-Teil 59 der ringförmigen
metallischen Scheibe 54 durch eine Erleichterungs-
Ausnehmung 60 in zwei radial beabstandete Teile aufgespalten
ist, das heisst in erste, 59a, und zweite Arm-Teile 59b,
als die Kontur des inneren Randbereich ein wesentlich
regelmäßiges Sechseck ist, sodass die sechs Ecken des
wesentlich regelmäßigen Sechsecks radial auf die
entsprechenden Befestigungs-Löcher ausgerichtet sind, und
als die Länge des ersten Arm-Teils 59a wesentlich identisch
der des zweiten Arm-Teils 59b ist.
Bei der Wellenkupplung der vierten Ausführungsform nach
Fig. 5 hat weiter der äußere Umfangsrand oder die äußere
Kante der ringförmigen metallischen Scheibe 54 eine
wesentlich regelmäßige sechseckige Kontur, sodass die sechs
Ecken des wesentlich regelmäßigen Sechsecks radial mit den
jeweiligen Befestigungslöchern 25 ausgerichtet sind, und die
ersten, 59a, und zweiten Arm-Teile 59b verlaufen wesentlich
parallel zu der geraden strichpunktierten Linie P zwischen
den und durch die Mittelachsen von jeweils zwei benachbarten
Befestigungslöchern 25. Somit ergibt die Struktur der
Wellenkupplung der vierten Ausführungsform nach Fig. 5 die
gleichen Betriebseigenschaften und Wirkungen wie die der
dritten Ausführungsform. Als Weiteres sind die ersten, 59a,
und zweiten Arm-Teile 59b der ringförmigen metallischen
Scheibe 54 nicht radial nach außen oder radial nach innen
gekrümmt, sondern als zwei radial beabstandete, gerade,
parallele Arm-Teile ausgebildet. Dies trägt weiter dazu
bei, die Wellenkupplung leichter zu machen.
Fig. 6 zeigt die Wellenkupplung nach einer fünften
Ausführungsform. Die Form einer ringförmigen metallischen
Scheibe 64 der Wellenkupplung der fünften Ausführungsform
der Fig. 6 ist insoweit grundsätzlich ähnlich zu der der
ringförmigen metallischen Scheibe 54 der Wellenkupplung der
vierten Ausführungsform der Fig. 5, als ein Kupplungsarm-
Teil 59 der ringförmigen metallischen Scheibe 64 durch eine
Erleichterungs-Ausnehmung 60 in zwei radial beabstandete
Teile aufgespalten ist, d. h. in erste, 59a, und zweite Arm-
Teile 59b, als der äußere Umfang oder die äußere Kante der
ringförmigen metallischen Scheibe 64 wesentlich regelmäßig
sechseckig ist, sodass die sechs Ecken des wesentlich
regelmäßigen Sechsecks radial mit den entsprechenden
Befestigungslöchern ausgerichtet sind, und als die Länge des
ersten Arm-Teils 59a wesentlich gleich der des zweiten Arm-
Teils 59b ist.
Wenn man im Rückblick auf die Fig. 8 erneut das Zugkraft-
Paar F1, F1 und das Druckkraft-Paar F2, F2 betrachtet, dann
ist dort eine erste Gruppe von drei Kupplungsarm-Teilen
zwischen drei Paaren von je zwei benachbarten
Befestigungslöchern, die jeweils um 120° gegeneinander
versetzt sind, durch das Zugkraft-Paar F1, F1 auf Zug
belastet, während eine zweite Gruppe von drei Kupplungsarm-
Teilen zwischen den verbleibenden drei Paaren von
benachbarten Befestigungslöchern, die jeweils um 120°
gegeneinander versetzt angeordnet sind, durch das
Druckkraft-Paar F2, F2 auf Druck belastet ist. Denn das
geschmiedete Übertragungsteil 22 (die Ausgangsseite) trägt
die erste Gruppe von drei, mit gleichem Winkelabstand
abstehenden Armen 22a (vgl. Fig. 2) und das gestanzte
Übertragungsteil 23 (die Eingangsseite) die zweite Gruppe
von drei, mit gleichem Winkelabstand abstehenden Armen 23a.
Wie der Ansicht der Fig. 8 entnehmbar ist, steht während der
Leistungsübertragung in einer normalen Drehrichtung das zu
einer ersten Kombination aus dem tiefst-stehenden
Befestigungsloch (nachfolgend als "erstes Befestigungsloch"
bezeichnet) und seinem im Gegen-Uhrzeigersinn um 60°
versetzt benachbarten Befestigungsloch (nachfolgend als
"zweites Befestigungsloch" bezeichnet) gehörende
Kupplungsarm-Teil unter Zugspannung. Gleichzeitig steht das
zu einer zweiten Kombination aus dem zweiten
Befestigungsloch und seinem im Gegen-Uhrzeigersinn um 60°
versetzt benachbarten Befestigungsloch (nachfolgend als
"drittes Befestigungsloch" bezeichnet) gehörende
Kupplungsarm-Teil unter Druckspannung. Der Kupplungsarm-
Teil für eine dritte Kombination aus dem dritten
Befestigungsloch und seinem im Gegen-Uhrzeigersinn um 60°
versetzt benachbarten Befestigungsloch (nachfolgend als
"viertes Befestigungsloch" bezeichnet) steht unter
Zugspannung, und der Kupplungsarm-Teil für eine vierte
Kombination aus dem vierten Befestigungsloch und seinem im
Gegen-Uhrzeigersinn um 60° versetzt benachbarten
Befestigungsloch (nachfolgend als "fünftes Befestigungsloch"
bezeichnet) steht unter Druckspannung. Weiterhin steht der
Kupplungsarm-Teil für eine fünfte Kombination aus dem
fünften Befestigungsloch und seinem im Gegen-Uhrzeigersinn
um 60° versetzt benachbarten Befestigungsloch (nachfolgend
als "sechstes Befestigungsloch" bezeichnet) unter
Zugspannung, und der Kupplungsarm-Teil für eine sechste
Kombination aus dem sechsten Befestigungsloch und seinem im
Gegen-Uhrzeigersinn um 60° versetzt benachbarten
Befestigungsloch, d. h. dem ersten Befestigungsloch, steht
unter Druckspannung.
Insbesondere wirkt während der Übertragung von höheren
Drehmomenten in der normalen Drehrichtung, z. B. während
einer Beschleunigung des Fahrzeugs geradeaus, eine größere
Zugkraft (größere Zugspannung) in jedem der vorgenannten, um
120° gegeneinander versetzten ersten, dritten und fünften
Kupplungsarm-Teile.
Wenn man annimmt, dass die Wellenkupplung bei normaler
Drehmoment-Übertragung Leistung (Drehmoment) vor allem
durch Zugspannung (oder eine Zugkraft) überträgt, erscheint
es als wünschenswert, die mechanische Festigkeit einer
ersten Gruppe aus dem ersten, dem dritten und dem fünften
Kupplungsarm-Teil relativ höher auszulegen im Vergleich zu
der mechanischen Festigkeit einer zweiten Gruppe aus dem
zweiten, dem vierten und dem sechsten Kupplungsarm-Teil.
Unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Knick- bzw.
Ausbeul-Belastungen für ein Kupplungsarm-Teil, das bei
normaler Leistungsübertragung einer Zugbelastung, und einem
Kupplungsarm-Teil, das dann einer Druckbelastung
unterworfen ist, besteht die ringförmige metallische Scheibe
64 der Wellenkupplung der fünften Ausführungsform der Fig. 6
im Hinblick auf das Obige aus einer ersten Gruppe von
Kupplungsarm-Teilen 59a, 59b, die in Umfangsrichtung um
120° gegeneinander versetzt sind, und aus einer zweiten
Gruppe von Kupplungsarm-Teilen 59a, die ebenfalls um
120° gegeneinander versetzt sind. Wie Fig. 6 deutlich zu
entnehmen ist, wechseln die Kupplungsarm-Teile 59a, 59b der
ersten Gruppe mit denen 59a der zweiten Gruppe ab.
Es ist zu beachten, dass nur die Kupplungsarm-Teile der
ersten Gruppe den zweiten Arm-Teil 59b aufweisen und dass
die Kupplungsarm-Teile der zweiten Gruppe keinen zweiten
Arm-Teil haben. Das heißt, dass insbesondere für die
Leistungsübertragung in einer normalen Drehrichtung jedes
der auf Zug belasteten Kupplungsarm-Teile in der ersten
Gruppe erste, 59a, und zweite Arm-Teile 59b umfasst, um die
mechanische Festigkeit relativ anzuheben, während jedes der
Kupplungsarm-Teile aus der zweiten Gruppe nur aus einem
Arm-Teil 59a besteht. Damit schafft die Wellenkupplung der
fünften Ausführungsform nach Fig. 6 einen Ausgleich und
vereint zwei in sich widersprüchliche Anforderungen, nämlich
Gewichts-Verringerung und Verhinderung von Ausknicken oder
-Beulen.
Obwohl jede der ringförmigen Scheiben 24; 34; 44; 54; 64; 74
der verschiedenen Ausführungsformen aus metallischem
Material hergestellt ist, können auch andere Werkstoffe mit
entsprechender axialer Flexibilität und Steifigkeit in
Drehrichtung für die ringförmigen Scheiben von
Wellenkupplungen verwendet werden. In den dargestellten
Ausführungsbeispielen ist die Zahl der Befestigungslöcher in
der ringförmigen Scheibe mit "6" gewählt, entsprechend der
Zahl der abstehenden Arme des Übertragungsgliedes 22 auf der
Eingangsseite und des Übertragungsgliedes 23 auf der
Ausgangsseite, die in Umfangsrichtung miteinander
abwechseln. Selbstverständlich muss die Zahl der Kupplungs-
Befestigungslöcher in der ringförmigen Platte gleich der
Gesamtzahl der abstehenden Arme der Übertragungsteile 22 und
23 der Eingangs- und der Ausgangswelle 21 und 20. Die
Gesamtzahl der abstehenden Arme der Übertragungsteile 22 und
23 der Ausgangs- und der Eingangswelle 20 und 21 ist nicht
auf "6" festgelegt. Wenn z. B. die Gesamtzahl der abstehenden
Arme an den Übertragungsteilen 22 und 23 von Ausgangs- und
Eingangswelle 20 und 21 mit "4" gilt, gilt auch "4" für die
Zahl der Befestigungslöcher in der ringförmigen Scheibe.
Der gesamte Inhalt der Japanischen Patentanmeldungen mit den
Nummern P2000-167297 (eingereicht am 5. Juni 2000) und
P2000-171047 (eingereicht am 7. Juni 2000) wird durch Bezugnahme
hier aufgenommen.
Während das Voranstehende eine Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen der Erfindung darstellt, versteht es sich
doch von selbst, dass die Erfindung nicht auf die hier
dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt
ist, sondern dass verschiedene Abweichungen und
Modifikationen möglich sind, ohne vom Kern und Geist der
Erfindung abzuweichen, wie sie in den nachfolgenden
Ansprüchen definiert ist.
Eine Wellenkupplung nach der Erfindung enthält eine
ringförmige Scheibe mit günstiger axialer Flexibilität. Die
ringförmige Scheibe enthält Befestigungslöcher. Eine erste
Gruppe von gekoppelten Teilen ist fest verbunden mit einer
Eingangswelle, während eine zweite Gruppe von gekoppelten
Teilen mit einer Ausgangswelle fest verbunden ist. Die erste
und die zweite Gruppe von gekoppelten Teilen sind
miteinander über die zwischen ihnen angeordnete ringförmige
Scheibe so verbunden, dass die erste und die zweite Gruppe
von gekoppelten Teilen in Umfangsrichtung mit einander
abwechseln. Die ringförmige Scheibe bildet Kupplungsarm-
Teile, die sich jeweils zwischen zwei benachbarten
Befestigungslöchern erstrecken und die axiale Schwingungen
absorbieren. Die radiale Erstreckung des Kupplungsarm-Teils
ist so bemessen, dass sie geringer ist als die radiale
Erstreckung im Umkreis jedes der Befestigungslöcher. Die
Länge des Kupplungsarm-Teils ist so ausgelegt, dass sie
länger ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten
Befestigungslöchern.
Claims (15)
1. Flexible Wellenkupplung für ein Fahrzeug, umfassend:
eine wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64; 74) mit einer Mehrzahl von Befestigungslöchern (25) darin;
eine erste Gruppe gekoppelter Teile (Arme 5a am Übertragungsteil 5), die fest mit einer ersten Welle (3) verbunden und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind;
eine zweite Gruppe gekoppelter Teile (Arme 6a am Übertragungsteil 6), die fest mit einer zweiten Welle (4) verbunden und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind;
wobei die erste und die zweite Gruppe von gekoppelten Teilen (5a; 6a) über die zwischen ihnen angeordnete wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64; 74) so miteinander gekoppelt sind, dass die erste Gruppe von gekoppelten Teilen (5a) in Umfangsrichtung mit der zweiten Gruppe von gekoppelten Teilen (6a) abwechselt;
wobei die wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64; 74) Kupplungsarm-Teile (29; 39; 49; 59; 129) aufweist, die sich jeweils zwischen zwei benachbarten Befestigungslöchern (25) erstrecken und durch elastische Verformung jedes der Kupplungsarm-Teile Schwingungen in axialen Richtungen absorbieren;
und wobei eine radiale Erstreckung (A; A1, A2) jedes Kupplungsarm-Teils (29; 39; 49; 59; 129) so ausgelegt ist, dass sie geringer ist als eine radiale Erstreckung (A') in einem Bereich um jedes der Befestigungslöcher (25).
eine wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64; 74) mit einer Mehrzahl von Befestigungslöchern (25) darin;
eine erste Gruppe gekoppelter Teile (Arme 5a am Übertragungsteil 5), die fest mit einer ersten Welle (3) verbunden und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind;
eine zweite Gruppe gekoppelter Teile (Arme 6a am Übertragungsteil 6), die fest mit einer zweiten Welle (4) verbunden und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind;
wobei die erste und die zweite Gruppe von gekoppelten Teilen (5a; 6a) über die zwischen ihnen angeordnete wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64; 74) so miteinander gekoppelt sind, dass die erste Gruppe von gekoppelten Teilen (5a) in Umfangsrichtung mit der zweiten Gruppe von gekoppelten Teilen (6a) abwechselt;
wobei die wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64; 74) Kupplungsarm-Teile (29; 39; 49; 59; 129) aufweist, die sich jeweils zwischen zwei benachbarten Befestigungslöchern (25) erstrecken und durch elastische Verformung jedes der Kupplungsarm-Teile Schwingungen in axialen Richtungen absorbieren;
und wobei eine radiale Erstreckung (A; A1, A2) jedes Kupplungsarm-Teils (29; 39; 49; 59; 129) so ausgelegt ist, dass sie geringer ist als eine radiale Erstreckung (A') in einem Bereich um jedes der Befestigungslöcher (25).
2. Flexible Wellenkupplung nach Anspruch 1, wobei jedes der
Kupplungsarm-Teile (29; 39; 49; 59) eine darin
ausgeformte Erleichterungs-Ausnehmung (30; 40; 50; 60)
aufweist und jedes der Kupplungsarm-Teile durch die
Erleichterungs-Ausnehmung in einen ersten, radial
äußeren Arm-Teil (29a; 39a; 49a; 59a) geteilt wird, der
außerhalb einer gedachten Linie (P) zwischen den und
durch die Mittelpunkte der beiden benachbarten
Befestigungslöcher (25) liegt, und einen zweiten, radial
inneren Arm-Teil (29b; 39b; 49b; 59b), der innerhalb
der gedachten Linie (P) liegt.
3. Flexible Wellenkupplung nach Anspruch 2, wobei die
Erleichterungs-Ausnehmungen (30; 40; 50; 60) aus
Kreisen und Bögen geformt sind und konzentrisch auf
einem Teilkreis (S) liegen, der durch die Mittelpunkte
der Befestigungslöcher (25) in der wesentlich
ringförmigen Scheibe (24; 34; 44; 54; 64; 74) verläuft,
und wobei ein innerer Umfangsrand der wesentlich
ringförmigen Scheibe (24; 34; 44; 54; 64; 74)
konzentrisch zu dem Teilkreis (S) gestaltet ist.
4. Flexible Wellenkupplung nach Anspruch 2, wobei eine
Länge des ersten, radial äußeren Arm-Teils (29a) so
bemessen ist, dass sie im Wesentlichen mit einer Länge
eines zweiten, radial inneren Arm-Teils (29b) identisch
ist.
5. Flexible Wellenkupplung nach Anspruch 4, wobei der
erste, radial äußere Arm-Teil (29a) und der zweite,
radial innere Arm-Teil (29b) im Wesentlichen parallel
zu der gedachten Linie (P) sind.
6. Flexible Wellenkupplung nach Anspruch 2, wobei das
Kupplungsarm-Teil (59), das durch eine zwischen den
zwei benachbarten Befestigungslöchern (25) während der
Leistungs-Übertragung in der normalen Drehrichtung
wirkende Zugkraft auf Zug beansprucht wird, das erste,
radial äußere Arm-Teil (59a) und das zweite, radial
innere Arm-Teil (59b) umfasst, und wobei das
Kupplungsarm-Teil (59), das durch eine zwischen den
zwei benachbarten Befestigungslöchern (25) während der
Leistungs-Übertragung in der normalen Drehrichtung
wirkende Druckkraft auf Druck beansprucht wird, nur das
erste, radial äußere Arm-Teil (59a) umfasst (Fig. 6).
7. Flexible Wellenkupplung nach Anspruch 1, wobei in der
wesentlich ringförmigen Scheibe (24; 34; 44; 54; 64; 74)
die Kupplungsarm-Teile (29; 39; 49; 59; 129) durch
Stanzen ausgebildet sind.
8. Flexible Wellenkupplung nach Anspruch 1, wobei der
Kupplungsarm-Teil (64; 129), der sich zwischen den zwei
benachbarten Befestigungslöchern (25) erstreckt, in
einer radialen Richtung ausserhalb einer gedachten Linie
(P) zwischen den und durch die Mittelpunkte der zwei
benachbarten Befestigungslöcher (25) verläuft.
9. Flexible Wellenkupplung nach Anspruch 1, wobei der
Kupplungsarm-Teil, der sich zwischen den zwei
benachbarten Befestigungslöchern erstreckt, in einer
radialen Richtung innerhalb einer gedachten Linie
zwischen den und durch die Mittelpunkte der zwei
benachbarten Befestigungslöcher verläuft.
10. Flexible Wellenküpplung für ein Fahrzeug, umfassend:
eine wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64; 74), die als Drehmoment-Übertragungsglied für Umfangsrichtungen dient und die eine Mehrzahl von darin ausgebildeten Befestigungs-Löchern (25) aufweist,
eine erste Gruppe von gekoppelten Teilen (Arme 5a), die mit einer ersten Welle (3) fest verbunden und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind,
eine zweite Gruppe von gekoppelten Teilen (Arme 6a), die mit einer zweiten Welle (4) fest verbunden und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind,
wobei die erste und die zweite Gruppe von gekoppelten Teilen (5a; 6a) über die zwischen ihnen angeordnete wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64; 74) so miteinander gekoppelt sind, dass die erste Gruppe von gekoppelten Teilen (5a) in Umfangsrichtung mit der zweiten Gruppe von gekoppelten Teilen (6a) abwechselt;
wobei die wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 65; 74) Kupplungsarm-Teile (29; 39; 49; 59) aufweist, die sich jeweils zwischen zwei benachbarten Befestigungslöchern (25) erstrecken und durch elastische Verformung jedes der Kupplungsarm-Teile Schwingungen in axialen Richtungen absorbieren;
und wobei eine Dicke jedes Kupplungsarm-Teils (29; 39; 49; 59) so ausgelegt ist, dass sie geringer ist als eine Dicke in einem Bereich um jedes der Befestigungslöcher (25).
eine wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64; 74), die als Drehmoment-Übertragungsglied für Umfangsrichtungen dient und die eine Mehrzahl von darin ausgebildeten Befestigungs-Löchern (25) aufweist,
eine erste Gruppe von gekoppelten Teilen (Arme 5a), die mit einer ersten Welle (3) fest verbunden und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind,
eine zweite Gruppe von gekoppelten Teilen (Arme 6a), die mit einer zweiten Welle (4) fest verbunden und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind,
wobei die erste und die zweite Gruppe von gekoppelten Teilen (5a; 6a) über die zwischen ihnen angeordnete wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64; 74) so miteinander gekoppelt sind, dass die erste Gruppe von gekoppelten Teilen (5a) in Umfangsrichtung mit der zweiten Gruppe von gekoppelten Teilen (6a) abwechselt;
wobei die wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 65; 74) Kupplungsarm-Teile (29; 39; 49; 59) aufweist, die sich jeweils zwischen zwei benachbarten Befestigungslöchern (25) erstrecken und durch elastische Verformung jedes der Kupplungsarm-Teile Schwingungen in axialen Richtungen absorbieren;
und wobei eine Dicke jedes Kupplungsarm-Teils (29; 39; 49; 59) so ausgelegt ist, dass sie geringer ist als eine Dicke in einem Bereich um jedes der Befestigungslöcher (25).
11. Flexible Wellenkupplung für ein Fahrzeug, umfassend:
eine wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64), die als ein Drehmoment-Übertragungsglied für Drehrichtungen wirkt, und mit einer Mehrzahl von Befestigungslöchern (25) darin;
eine erste Gruppe gekoppelter Teile (5a), die fest mit einer Ausgangswelle (3) verbunden und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind;
eine zweite Gruppe gekoppelter Teile (6a), die fest mit einer Eingangswelle (4) verbunden und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind;
wobei die erste und die zweite Gruppe von gekoppelten Teilen (5a; 6a) über die mit Befestigungsmitteln (Schraube 26, Mutter 27) zwischen ihnen angeordnete wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64) so miteinander gekoppelt sind, dass die erste Gruppe von gekoppelten Teilen (5a) in Umfangsrichtung mit der zweiten Gruppe von gekoppelten Teilen (6a) abwechselt;
wobei die wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64) Kupplungsarm-Teile (29; 39; 49; 59) aufweist, die sich jeweils zwischen zwei benachbarten Befestigungslöchern (25) der Befestigungslöcher (25) für die Befestigungsmittel (Schraube 26, Mutter 27) erstrecken und durch elastische Verformung jedes der Kupplungsarm-Teile Schwingungen in axialen Richtungen absorbieren;
wobei in jedem der Kupplungsarm-Teile (29; 39; 49; 59) eine Erleichterungs-Ausnehmung (30; 40; 50; 60) ausgebildet ist und jeder der Kupplungsarm-Teile (29; 39; 49; 59) durch die Erleichterungs-Ausnehmung (30; 40; 50; 60) in einen ersten, radial äußeren Arm-Teil (29a; 39a; 49a; 59a) außerhalb einer gedachten Linie (P) zwischen den und durch die Mittelpunkte der beiden benachbarten Befestigungslöcher (25) und einen zweiten, radial inneren Arm-Teil (29b; 39b; 49b; 59b) innerhalb der gedachten Linie (P) aufgeteilt wird,
und wobei eine Summe einer radialen Erstreckung (A1) des ersten, radial äußeren Arm-Teils (29a; 39a; 49a; 59a) und einer radialen Erstreckung (A2) des zweiten, radial inneren Arm-Teils (29b; 39b; 49b; 59b) kleiner bemessen ist als eine radiale Erstreckung in einem Bereich um jedes der Befestigungslöcher (25).
eine wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64), die als ein Drehmoment-Übertragungsglied für Drehrichtungen wirkt, und mit einer Mehrzahl von Befestigungslöchern (25) darin;
eine erste Gruppe gekoppelter Teile (5a), die fest mit einer Ausgangswelle (3) verbunden und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind;
eine zweite Gruppe gekoppelter Teile (6a), die fest mit einer Eingangswelle (4) verbunden und in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind;
wobei die erste und die zweite Gruppe von gekoppelten Teilen (5a; 6a) über die mit Befestigungsmitteln (Schraube 26, Mutter 27) zwischen ihnen angeordnete wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64) so miteinander gekoppelt sind, dass die erste Gruppe von gekoppelten Teilen (5a) in Umfangsrichtung mit der zweiten Gruppe von gekoppelten Teilen (6a) abwechselt;
wobei die wesentlich ringförmige Scheibe (24; 34; 44; 54; 64) Kupplungsarm-Teile (29; 39; 49; 59) aufweist, die sich jeweils zwischen zwei benachbarten Befestigungslöchern (25) der Befestigungslöcher (25) für die Befestigungsmittel (Schraube 26, Mutter 27) erstrecken und durch elastische Verformung jedes der Kupplungsarm-Teile Schwingungen in axialen Richtungen absorbieren;
wobei in jedem der Kupplungsarm-Teile (29; 39; 49; 59) eine Erleichterungs-Ausnehmung (30; 40; 50; 60) ausgebildet ist und jeder der Kupplungsarm-Teile (29; 39; 49; 59) durch die Erleichterungs-Ausnehmung (30; 40; 50; 60) in einen ersten, radial äußeren Arm-Teil (29a; 39a; 49a; 59a) außerhalb einer gedachten Linie (P) zwischen den und durch die Mittelpunkte der beiden benachbarten Befestigungslöcher (25) und einen zweiten, radial inneren Arm-Teil (29b; 39b; 49b; 59b) innerhalb der gedachten Linie (P) aufgeteilt wird,
und wobei eine Summe einer radialen Erstreckung (A1) des ersten, radial äußeren Arm-Teils (29a; 39a; 49a; 59a) und einer radialen Erstreckung (A2) des zweiten, radial inneren Arm-Teils (29b; 39b; 49b; 59b) kleiner bemessen ist als eine radiale Erstreckung in einem Bereich um jedes der Befestigungslöcher (25).
12. Flexible Wellenkupplung nach Anspruch 11, wobei die
Erleichterungs-Ausnehmungen (30; 40; 50; 60) als aus
Kreisen und Bogen gebildete Öffnungen ausgebildet sind,
die konzentrisch auf einem Teilkreis durch die
Mittelpunkte der Befestigungslöcher (25) in der
wesentlich ringförmigen Scheibe (24; 34; 44; 54; 64)
liegen, und wobei ein innerer Umfangsrand der wesentlich
ringförmigen Scheibe konzentrisch zu dem Teilkreis (S)
verläuft.
13. Flexible Wellenkupplung nach Anspruch 11, wobei eine
(wirksame) Länge des radial äußeren Arm-Teils (29a;
39a; 49a; 59a) so ausgelegt ist, dass sie im
Wesentlichen einer Länge des zweiten, radial inneren
Arm-Teils (29b; 39b; 49b; 59b) entspricht.
14. Flexible Wellenkupplung nach Anspruch 13, wobei der
erste radial äußere Arm-Teil und der zweite, radial
innere Arm-Teil so gestaltet sind, dass sie im
Wesentlichen parallel zu der gedachten Linie (P)
verlaufen.
15. Flexible Wellenkupplung nach Anspruch 13, wobei das
Kupplungsarm-Teil (59), das bei der Leistungs-
Übertragung in der normalen Drehrichtung durch eine
zwischen den benachbarten Befestigungslöchern (25)
wirkende Zugkraft auf Zug beansprucht wird, das erste,
radial äußere Arm-Teil (59a) und das zweite, radial
innere Arm-Teil (59b) umfasst, und wobei das
Kupplungsarm-Teil (59), das bei der Leistungs-
Übertragung in der normalen Drehrichtung durch eine
zwischen den zwei benachbarten Befestigungslöchern (25)
wirkende Druckkraft auf Druck beansprucht wird, nur den
ersten, radial äußeren Arm-Teil (59a) umfasst.
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Owner name: HITACHI, LTD., TOKIO/TOKYO, JP |
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