DE4330966C2 - Drehelastische Gelenkwellenkupplung für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine drehelastische Gelenkwellen­ kupplung für Brennkraftmaschinen gemäß dem Gattungsbegriff.

Zur Verbindung einer Antriebsmaschine und einer Gelenkwelle ist es aus DE-OS 30 12 411 bekannt, Primär- und Sekundärteil der Gelenk­ wellenkupplung durch ein Radiallager gegeneinander zu führen, wo­ bei das Radiallager am äußeren Umfang der Kupplung angeordnet ist. Eine axiale Führung die weitgehend spielfrei ist, ist konstruktiv nicht vorgesehen. Eine Begrenzung des axialen Spiels durch den Elastomerblock zwischen Primär- und Sekundärteil ist unzureichend, zumal man dann in der freien Wahl der Drehelastizität des Elasto­ merblocks durch die axial erforderliche hohe Steifigkeit zu sehr eingeschränkt ist.

Die Kombination von Axial- und Radialführung bei einer drehelasti­ schen Gelenkwellenkupplung zur Verbindung einer Brennkraftmaschine mit einer Gelenkwelle ist aus DE-OS 24 21 690 bekannt. Die radiale Führung ist auf dem inneren Radius der Kupplung angeordnet, was zu einer reduzierten Kippsicherheit gegenüber eingeleiteten Kippmo­ menten aus der Gelenkwelle führt. Gelenkwellen neigen bei starkem Winkelversatz zu hohen Kippmomenten, denen die bekannte Kupplung wenig entgegenzusetzen hat. Zudem erfordert die bekannte Kupplung wegen ihrer axialen Erstreckung einen hohen Raumbedarf, der aber bei Brennkraftmaschinen zum Einbau in Nutzfahrzeugen nicht vorhan­ den ist.

Ausgehend von einer Gelenkwellenkupplung entsprechend dem Gat­ tungsbegriff liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Gelenk­ wellenkupplung in einem Schwungradgehäuse einer schon vorhandenen Brennkraftmaschine unterzubringen, wobei auch ein axial vorgege­ benes Baumaß nicht überschritten werden darf und bei der zusätz­ lich Schäden am Axial- und Radiallager durch Kippmomente aus der Gelenkwelle vermieden werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1.

Durch die konsequente Integration der gesamten Gelenkwellenkupp­ lung in den Innenraum des Schwungrades ist es möglich, die Gelenk­ welle im Schwungradgehäuse einer schon vorhandenen Brennkraftma­ schine unterzubringen und zwar ohne daß Axial- oder Radiallager durch Kippmomente aus der Gelenkwelle Schaden nehmen würden, da man die Lagerflächen unmittelbar ins Schwungrad eingearbeitet hat und somit den radial zur Verfügung stehenden Raum bestmöglich ge­ nutzt hat. Durch den überwiegend in radialer Richtung sich er­ streckenden Elastomerblock baut die Gelenkwellenkupplung auch in axialer Richtung sehr klein.

Vorteilhafte Weiterbildungen können den Unteransprüchen 2 bis 5 entnommen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen darge­ stellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt der Gelenkwellenkupplung mit radialer und axialer Lagerung des Sekundärteils;

Fig. 2 zweigeteiltes Sekundärteil;

Fig. 3 eine Verbindung von Primärteil und Schwungrad un­ ter Zwischenschaltung eines Radiallagergehäuses.

Zur Verbindung eines Schwungrades 1 einer Brennkraftmaschine mit einer Gelenkwelle 2 dient eine Gelenkwellenkupplung 3. Die Gelenk­ wellenkupplung 3 wird aus einem Primärteil 4, einem Sekundärteil 5 und einem diese beiden Teile verbindenden Elastomerblock 6 gebil­ det. Der Primärteil 4 ist mittels Befestigungsschrauben 7 mit dem Schwungrad 1 und das Sekundärteil ebenfalls mittels zweiten Schrauben 8 mit der Gelenkwelle fest verbunden.

Zur Lagerung des Sekundärteils 5 gegenüber dem Schwungrad 1 ist sowohl ein Radiallager 9, als auch ein Axiallager 10 vorgesehen. Erfindungsgemäß wird das Radiallager 9 unmittelbar in einer als Lauffläche ausgebildeten inneren Umfangsfläche 11 des Schwungrades 1 geführt. Somit wird das durch Kippmomente aus der Gelenkwelle 2 belastete Sekundärteil 5 - soweit es die Einbaumaße einer schon vorhandenen Brennkraftmaschine zulassen - auf dem äußersten Umfang gelagert. Gleiches trifft für das Axiallager 10 zu, welches sich über einen großen radialen Bereich bis zur Umfangsfläche 11 des Schwungrades 1 erstreckt. Das Axiallager 10 wird gegenüber dem Schwungrad 1 an einer als Lauffläche ausgebildeten Stirnfläche 10a des Schwungrades 1 geführt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Lagerung wird eine hohe Kippsicherheit erreicht und daraus resultierend die Lagerung ge­ schont, da die aus den Kippmomenten der Gelenkwelle 2 herrührende Kantenpressung sowohl im Radial- als auch im Axiallager 10 ent­ sprechend klein gehalten wird.

Der sich vornehmlich in radialer Richtung erstreckende Elastomer­ block 6 führt dazu, daß der für den Einbau in axialer Richtung zur Verfügung stehende Raum optimal ausgenutzt wird. Das Radiallager 9 kann ein- oder zweiteilig ausgeführt sein. Bei der zweiteiligen Ausführung sind die beiden Lagerringe durch einen Distanzring 12 in axialer Richtung voneinander getrennt. Der Vorteil der zweiteili­ gen Ausführung ist darin zu sehen, daß die Lagerschalen dort ange­ bracht sind, wo durch die aus der Gelenkwelle 2 eingeleiteten Kippmomente Kantenpressungen entstehen.

Dadurch, daß sich das Radiallager 9 bei zweiteiliger Ausführung nicht über die gesamte Breite erstreckt wird teueres Lagermaterial eingespart.

Eine zweigeteilte Ausführung des Sekundärteils 5 ist in Fig. 2 dargestellt. Das Sekundärteil 5 gliedert sich in ein Lagerelement 5a und ein Verbindungselement 5b. Das Lagerelement 5a dient der radialen und axialen Führung gegenüber den Funktionsflächen 11 und 10a des Schwungrades 1 (Fig. 1), während das Verbindungselement 5b die Bindung zum Elastomerblock 6 herstellt. Das Lagerelement 5a, das Verbindungselement 5b und die Gelenkwelle 2 werden durch die zweiten Schrauben 8 zu einer Einheit verbunden. Die zweige­ teilte Ausführung hat den Vorteil, daß sich der Herstellungsprozeß bei der Aufvulkanisation des Elastomerblockes 6 auf das Verbin­ dungsteil 5b des Sekundärteiles 5 vereinfacht.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Verbindung von Primärteil 4 und Schwungrad 1 ist in Fig. 3 dargestellt. Das Primärteil 4 wird hierbei unter Zwischenschaltung eines Radiallagergehäuses 1b mit dem Schwungrad 1 verbunden. Die Verbindung erfolgt mittels Befe­ stigungsschrauben 7 welche das Radiallagergehäuse 1b durchdringen und die in das Schwungrad 1 eingeschraubt sind. Der Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß sich die Teilevielfalt der Schwungräder, sowie der Montageaufwand der Verbindung von Primär­ teil 4 der drehelastischen Gelenkwellenkupplung und Schwungrad 1 inclusive der Lagerteile reduziert.

Claims (5)

1. Drehelastische Gelenkwellenkupplung für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem Primärteil und einem Sekundärteil welche durch einen Elastomerblock verbunden sind, wobei das Primärteil fest mit einem treibenden Teil und das Sekundärteil über zweite Schrauben fest mit einer Gelenkwelle verbunden ist und das Sekundärteil gegenüber dem Primärteil mittels eines Radiallagers in einer inneren Umfangsfläche des Primär­ teils radial geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Umfangsfläche (11) als eine Funktionsfläche eines Schwungrades (1) der Brennkraftmaschine ausgebildet ist, daß neben dem Radiallager (9) zur Führung in Achsrichtung ein Axiallager (10) vorge­ sehen ist, welches gegenüber dem Schwungrad (1) an einer Stirnfläche (10a) geführt ist, welche wiederum eine Funktionsfläche des Schwungrades (1) darstellt, und daß sich der zwischen Primärteil (4) und Sekundärteil (5) befindliche Elastomerblock (6) in der in Kupplungslängsachse liegenden Schnittebene betrachtet überwiegend in radialer Richtung erstreckt.

2. Drehelastische Gelenkwellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Radiallager (9) in axialer Richtung gesehen zweiteilig ausgeführt ist, wobei beide Lagerringe durch ein Distanzstück (12) getrennt sind.

3. Drehelastische Gelenkwellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (1) die Befestigungs­ schrauben (7) für das Primärteil (4) an seiner äußeren Stirn­ fläche aufnimmt.

4. Drehelastische Gelenkwellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärteil (5) aus einem Lagerele­ ment (5a) und einem Verbindungselement (5b) gebildet wird, wo­ bei das Verbindungselement (5b) durch Vulkanisation mit dem Elastomerblock (6) verbunden ist, und daß das Lagerelement (5a) und das Verbindungselement (5b) durch die zweiten Schrau­ ben (8) mit der Gelenkwelle (2) zu einer Einheit verbunden sind.

5. Drehelastische Gelenkwellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärteil (4) und das Schwungrad (1) unter Zwischenschaltung eines Radiallagergehäuses (1b) mit­ einander verbunden sind und daß diese Verbindung durch ver­ längerte Befestigungsschrauben (7) erfolgt, welche das Ra­ diallagergehäuse (1b) durchdringen und in das Schwungrad (1) eingeschraubt sind.