DE2716912C2 - Elastische Gelenkscheibe für Wellenkupplungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische Gelenkscheibe für Wellenkupplungen, mit in Winkelabständen rings um eine Gelenkscheibenachse angeordneten Büchsen, die paarweise von Fadenwickeln umschlungen und zusammen mit diesen in einen elastomeren Werkstoff eingebettet sind, wobei mindestens jede zweite, von einem Fadenwickel umschlungene Büchse als Außenbüchse eine zur Befestigung an eine der miteinander zu kuppelnden Wellen vorgesehene Innenbüchse mit Zwischenraum aufnimmt, der ebenfalls einen elastomeren Werkstoff enthält, und wobei die Breite des Zwischenraumes in Umfangsrichtung der Gelenkscheibe zumindest auf der einen Seite der Innenbüchse kleiner ist als die Breite des Zwischenraumes in radialer Richtung der Gelenkscheibe und der zwischen Außenbüchse und Innenbüchse vorgesehene Zwischenraum im Bereich seiner geringsten Breite von einer Aussparung gebildet ist.

Es gehören elastische Gelenkscheiben zum Stand der Technik, deren Scheibenkörper mit rings um eine Gelenkscheibenachse angeordneten Büchsen ausgestattet ist, die paarweise von Fadenwickeln umschlungen und zusammen mit diesen in einem elastomeren Werkstoff eingebettet sind (DE-PS 4 08 277; DE-PS 4 39 241; DE-PS 5 09 999; DE-AS 10 21 212 und DE-GM 19 97 154).

Bei diesen Gelenkscheiben ist in den paarweise von Fadenwickeln umschlungenen Büchsen jeweils ein Kupplungsbolzen eingesetzt. Zwischen den Büchsen sind Gummidruckstücke angeordnet, wobei diese und die Büchsen von den Fadenwickeln umschlungen sind (DE-PS 5 09 999 und DE-AS 10 21 212).

Die Elastizität der Gelenkscheibe läßt sich dabei in Abhängigkeit von der Form der Druckstücke in weiten Grenzen festlegen, indem sich die durch einen Fadenwickel miteinander verbundenen Büchsen desto weiter voneinander entfernen können, je größer das Verhältnis der kleinen Hauptachse der von den Fadenwickeln gebildeten Ellipsen zum Außendurchmesser der Büchse ist.

Die Verstellbewegung der Büchsen im Scheibenkörper relativ zueinander findet im wesentlichen ihr Ende, wenn der Fadenwickel eine gestreckte Lage angenommen hat und dann lediglich noch infolge seiner Eigenelastizität etwas nachgeben kann.

ίο Bei diesen bekannten Gelenkscheiben ist nachteilig, daß sie, wenn sie beispielsweise zwischen Schaltgetriebe und Differentialgetriebe von Kraftfahrzeugen zwischengeschaltet werden, bei Übertragung geringer Drehmomente Drehschwingungen der miteinander gekuppelten Wellen nur dann in ausreichendem Maße dämpfen, wenn sie im gesamten Bereich zulässiger Belastungen verhältnismäßig verdrehweich sind.

Dementsprechend weisen solche Gelenkscheiben bei höchstzulässiger Drehmomentbelastung einen großen Verdrehwinkel auf und speichern eine entsprechend große Menge mechanischer Energie.

Dies hat zur Folge, daß solche Gelenkscheiben die gespeicherte Energie mit verhältnismäßig geringer Dämpfung an die anzutreibende Welle abgeben, sobald

sich das übertragene Drehmoment verringert. Hieraus resultieren bei Kraftfahrzeugen unerwünschte Nickschwingungen.

Es ist nun bereits eine elastische Gelenkscheibe mit den Merkmalen der eingangs erläuterten Konstruktion vorgeschlagen worden (DE-AS 27 05 598), die im Rahmen der Lösung einer zur Überwindung der Nachteile und Schwierigkeiten der bereits bekannten elastischen Gelenkscheiben gestellten Aufgabe gefunden wurde.

Diese Aufgabe bestand darin, eine elastische Gelenkscheibe zu schaffen, die sich neben einer hohen spezifischen Belastbarkeit durch besonders gute Dämpfung und Elastizitätseigenschaften im Bereich geringer oder mittlerer Drehmomentbelastung auszeichnet, die aber zugleich auch bei höherer Drehmomentbelastung ein störendes Speichern einer großen Menge mechanische Energie vermeidet.

Die Erfindung befaßt sich mit der Lösung der gleichen Aufgabe und schlägt hierzu erfindungsgemäß vor, daß bei einer Gelenkscheibe der eingangs beschriebenen Gattung die verringerte Breite des Zwischenraumes zwischen Außenbüchse und Innenbüchse durch einen die Breite zwischen Außenbüchse una hierzu konzentrischer Innenbüchse bis auf einen geringen Abstand überbrückenden und an einer der beiden Büchsen vorgesehenen starren Anschlag erreicht wird.

Die erfindungsgemäße Konstruktion bietet dabei den Vorteil, daß sich die Innenbüchse bei Überschreiten eines bestimmten, an der Gelenkscheibe angreifenden Drehmoments durch den Anschlag ohne größere Radialverstellung, z. B. unmittelbar am Innenumfang der Außenbüchse, abstützen kann. Durch die konzentrische Anordnung der Innenbüchse in der Außenbüchse kann dabei die in den Zwischenraum zwischen beiden Büchsen einzubringende Menge elastomeren Werkstoffes entsprechend klein gehalten werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer aus einer Außenbüchse und einer Innenbüchse gebildeten Büchsenanordnung in einem nur teilweise dargestellten Scheibenkörper einer erfindungsgemäßen elastischen Gelenkscheibe für Wellenkupplungen gezeigt.

Der Scheibenkörper der Gelenkscheibe besteht aus Gummi, bzw. aus einem technisch gleichwertigen Stoff,

in welchem in gleichem Winkelabstand voneinander ζ. B. sechs aus Metall bestehende Außenbüchsen 31 achsparallel zur Scheibenkörperachse eingesetzt sind, von denen die Zeichnung lediglich eine zeigt

Die Außenbüchsen 31 dienen zur Aufrahme jeweils einer Innenbüchse 30, welche zum Anschluß von drehmoment-übertragenden Teilen dienen.

Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß in die Innenbüchse 30 von drei der durch Außen- und Innenbüchsen 30, 3i gebildeten Büchsenanordnungen von deren einen Stirnseite ein achsparallel zur Achse des Scheibenkörpers an einem dreiarmigen Stern angeordneter Bolzen eingreift, welcher zur Ar.triebsübertragung dienende Stern an einer z. B. durch einen Antriebsmotor über ein Getriebe antreibbaren Gelenkwelle drehfest sitzt Dieser Stern ist der Einfachheit halber nicht dargestellt

In die Innenbüchsen der drei anderen Büchsenanordnungen greifen von der anderen Stirnseite her jeweils ein Bolzen eines ebenfalls dreiarmigen Sternes eines anderen, das Drehmoment aufnehmenden Teils, z. B. ein Achsantrieb, ein.

Die Außenbüchsen 31 sind in bekannter Weise durch Bandschlingen miteinander verbunden. Diese sind jedoch nicht dargestellt.

Der Innendurchmesser der Außenbüchse 31 ist wesentlich größer als der Außendurchmesser der Innenbüchse 30. Diese ist in der Außenbüchse konzentrisch angeordnet.

Der zwischen beiden Büchsen vorhandene Zwischenraum enthält einen an den Büchsen gehaltenen Gummikörper 34. 33 bezeichnet eine im Gummikörper vorhandene Aussparung, die sich in einem Bereich des Zwischenraumes befindet in welchem sich bei ziehendem Antriebsmotor durch das dabei wirksame Drehmo ment die Innenbüchse 30 radial in Richtung Innenumfang der Außenbüchse 31 verlagert. Demgemäß befindet sich der Gummikörper 34 auf der bei schiebendem Fahrzeug wirksamen Seite.

ίο Die Innenbüchse 30 besitzt auf der bei ziehendem Antriebsmotor wirksamen Seite einen starren Anschlag 32, der den dort vorhandenen Zwischenraum 33 bis auf einen geringen Rest überbrückt Dieser Anschlag könnte auch am Innenumfang der Außenbüchse vorgesehen sein.

Im Gummikörper 34 befinden sich auf der dem Anschlag gegenüberliegenden Seite Ausnehmungen 35, um dessen Schwingungsverhalten zu verbessern.

Bei entsprechender Drehmomentübertragung kommen beide Büchsen 30, 31, nach relativ kleiner radialer Verlagerung der Innenbüchsc 30, aufgrund der Anordnung des Anschlages 32, aneinander zur Anlage, so daß selbst bei dem größten, in dieser Richtung übertragenen Drehmoment die spezifische Scherbeanspruchung des

Gummikörpers zwischen Innen- und Außenbüchse gering gehalten und eine hohe Lebensdauer desselben erreicht wird.

Außerdem ermöglicht es die konzentrische Anordnung beider Büchser mit einem Minimum an Gummi oder anderen elastomeren Werkstoff auszukommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elastische Gelenkscheibe für Wellenkupplungen, mit in Winkelabständen rings um eine Gelenkscheibenachse angeordneten Büchsen, die paarweise von Fadenwickeln umschlungen und zusammen mit diesen in einen elastomeren Werkstoff eingebettet sind, wobei mindestens jede zweite von einem Fadenwickel umschlungene Büchse als Außenbüchse eine zur Befestigung an einer der miteinander zu kuppelnden Wellen vorgesehene Innenbüchse mit Zwischenraum aufnimmt, der ebenfalls einen elastomeren Werkstoff enthält, und wobei die Breite des Zwischenraumes in Umfangsrichtung der Gelenkscheibe zumindest auf der einen Seite der Innenbüchse kleiner ist als die Breite des Zwischenraumes in radialer Richtung der Gelenkscheibe und der zwischen Außenbüchse und Innenbüchse vorgesehene Zwischenraum im Bereich seiner geringsten Breite von einer Aussparung gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die verringerte Breite des Zwischenraumes zwischen Außenbüchse (31) und Innenbüchse (30) durch einen die Breite zwischen Außenbüchse (31) und hierzu konzentrischer Innenbüchse (30) bis auf einen geringen Abstand überbrückenden und an einer der beiden Büchsen vorgesehenen starren Anschlag (32) erreicht ist.