DE3740756A1

DE3740756A1 - Torsionally elastic hollow shaft

Info

Publication number: DE3740756A1
Application number: DE19873740756
Authority: DE
Inventors: Hans Heinrich Dipl In Welschof
Original assignee: Loehr and Bromkamp GmbH
Current assignee: GKN Driveline Deutschland GmbH
Priority date: 1987-12-02
Filing date: 1987-12-02
Publication date: 1989-06-22
Also published as: FR2624225A1; JPH01206108A

Abstract

A torsionally elastic hollow shaft for transmitting torque is proposed, which, for damping torsional vibrations, is combined with an outer or inner torsion-resistant tubular body in a coaxial arrangement, with the occurrence of friction. In a constructionally favourable design, the hollow shaft is made of a fibre composite and is connected directly to connection parts for introducing the torque and takes on only the transmission of torque, whereas the torsion-resistant tubular body produces friction forces relative to the twisted shaft. The friction can be produced by surface contact or by internal friction in liquid or solid damping media. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine drehelastische Hohlwelle zur Drehmomentübertragung, die zur Drehschwingungsdämpfung mit einem außen- oder innenliegenden drehsteifen Rohrkörper in koaxialer Anordnung unter Auftreten von Reibung kombiniert ist.The invention relates to a torsionally flexible hollow shaft Torque transmission used to dampen torsional vibrations an external or internal torsionally rigid tubular body in a coaxial arrangement with the occurrence of friction is combined.

Wellen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungen als Metall-Elastomer-Elemente bekannt, wobei der Kraftfluß der Drehmomentübertragung über das Elastomer-Element fließt.Shafts of this type are available in different designs Metal elastomer elements known, the power flow of the Torque transmission flows through the elastomer element.

Eine Welle der genannten Art ist aus der DE GM 17 75 854 bekannt, bei der eine Hohlwelle zweigeteilt und die jeweiligen Teilstücke gegeneinander verdrehbar ineinander gleitend geführt sind und bei dem eine gummielastische Hülse, die über diese Hohlwelle geschoben ist, unter Erzeugung von innerer Reibung und Oberflächenreibung auf diesen beiden Teilstücken festgelegt ist. Der wesentliche Nachteil ist hierbei, daß die mechanische Konstruktion kompliziert ist und einer exakten Lagerung und Führung bedarf und daß das volle Drehmoment über das hierzu an sich ungeeignete gummielastische Material geht.A wave of the type mentioned is from DE GM 17 75 854 known, in which a hollow shaft is divided into two and the respective sections rotatable against each other are slidably guided and in which a rubber elastic Sleeve, which is pushed over this hollow shaft, under Generation of internal friction and surface friction these two sections is fixed. The essential The disadvantage here is that the mechanical construction is complicated and precise storage and guidance needs and that the full torque on this unsuitable rubber-elastic material.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Welle der vorstehend genannten Art bereitzustellen, die bei einfachem konstruktiven Aufbau sehr drehweich gestaltet werden kann und zugleich ein hohes Maß an Dämpfung aufweisen kann. Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Hohlwelle aus Faserverbundwerk stoff besteht und an beiden Enden unmittelbar mit Anschlußteilen zur Drehmomenteinleitung verbunden ist. Insbesondere bei der Verwirklichung von geringen Faserwickelwinkeln kann zur Abkopplung von Drehschwingungen eine sehr drehelastischen Welle mit einem hohen Dämpfungsgrad hergestellt werden.The present invention is based on the object to provide a shaft of the type mentioned above, which are very smooth to turn with a simple construction can be designed and at the same time a high degree of Can have damping. The solution according to the invention is that the hollow shaft made of fiber composite fabric exists and directly at both ends Connection parts for torque introduction is connected. Especially when realizing small ones Fiber winding angles can be used to decouple Torsional vibrations with a very torsionally elastic shaft a high degree of damping.

Nach einer ersten günstigen konstruktiven Ausgestaltung ist dabei der außen- oder innenliegende drehsteife Rohrkörper an einem Ende mit einem der Anschlußteile drehfest verbunden. Auf diese Weise läßt sich der Rohrkörper günstig axial festlegen und kann zugleich als Wickelkern für die Hohlwelle von einem Ende aus dienen. Der feste Anschluß ist hierbei bevorzugt abtriebsseitig vorzusehen, so daß die Relativbewegungen zur Gleichlaufbewegung durch die von der Antriebsseite her rührenden Drehschwingungen von der Rohrkörpermasse im wesentlichen nicht mitausgeübt werden müssen.After a first favorable design is the external or internal torsional stiffness Tubular body at one end with one of the connecting parts non-rotatably connected. In this way, the Set tubular body cheap axially and can also as Serve the winding core for the hollow shaft from one end. The fixed connection is preferably on the output side provide so that the relative movements to Synchronous movement by the from the drive side moving torsional vibrations from the tube body mass in the essentially do not have to be practiced.

Nach einer anderen möglichen Ausführung ist der außen- oder innenliegende drehsteife Rohrkörper an beiden Enden frei verdrehbar gegenüber beiden der Anschlußteile in die Hohlwelle eingesteckt. Hierdurch ergibt sich eine freie Ausgestaltungsmöglichkeit der Wellenenden und der Anschlußelemente. Die Relativbewegungen zwischen Hohlwelle und Rohrkörper haben bei Torsion der Hohlwelle etwa auf halber Länge einen Nulldurchgang und nehmen in beiden Richtungen zu den Enden hin zu. According to another possible version, the external or internal torsionally rigid tubular body at both ends freely rotatable relative to both of the connecting parts in the Hollow shaft inserted. This results in a free one Possibility of designing the shaft ends and the Connecting elements. The relative movements between hollow shaft and tubular body have about on torsion of the hollow shaft half length one zero crossing and take in both Directions to the ends.

In beiden vorgenannten Fällen läßt sich das größte Maß an Dämpfung erreichen, wenn sich der innen- oder außen liegende Rohrkörper im wesentlichen über die ganze Länge der Hohlwelle erstreckt. In der einfachsten der denkbaren Ausgestaltungen ist ein innenliegender Rohrkörper vorgesehen, der in flächiger, reibender Anlage in der Hohlwelle liegt. Der Vorteil liegt hierbei darin, daß der Rohrkörper, der vorzugsweise aus Metall besteht, durch die Anschlußelemente axial fixiert sein kann und gegen bleibende Verformung durch äußere Schläge geschützt ist. Ein wesentlicher Gesichtspunkt besteht allerdings auch darin, daß bei Torsion der Hohlwelle diese in geringem Maße im Querschnitt kontrahiert, so daß die Dämpfungswirkung gegenüber dem querschnittskonstanten Rohrkörper noch erhöht wird.In both of the above cases, the greatest measure can be taken Achieve cushioning when the inside or outside lying tubular body essentially over the entire length the hollow shaft extends. In the simplest of the conceivable Embodiments is an internal tubular body provided that in a flat, rubbing plant in the Hollow shaft lies. The advantage here is that the Pipe body, which is preferably made of metal, through the Connection elements can be fixed axially and against permanent deformation is protected by external blows. However, there is also an essential aspect in that the torsion of the hollow shaft is slight Dimensions contracted in cross section so that the Damping effect compared to the cross-section constant Tube body is still increased.

Der Rohrkörper muß nicht notwendigerweise zylindrisch sein, es ist ebenso eine konische Form vorstellbar, die in einen entsprechenden konischen Abschnitt der Hohlwelle eingesetzt ist und unter axialer Vorspannung an deren Innenwand anliegt. Der Vorteil ist hierbei darin zu sehen, daß über die Vorspannung der Feder die Dämpfungswerte in gewissem Maße einstellbar sind. An den konischen Abschnitt der Hohlwelle kann sich hierbei ein zylindrischer Abschnitt anschließen. Es sind jedoch auch zwei entgegengesetzt konische Abschnitte der Hohlwelle mit jeweiligen Rohrkörpern möglich, die über einen zylindrischen Zwischenabschnitt miteinander verbunden sein können. The tubular body does not necessarily have to be cylindrical a conical shape is also conceivable, which in a corresponding conical section of the hollow shaft is used and under axial preload on their Inner wall rests. The advantage here is that that the damping values in are adjustable to a certain extent. At the conical section the hollow shaft can become a cylindrical one Connect section. However, there are also two opposite conical sections of the hollow shaft with respective tubular bodies possible, which have a cylindrical intermediate portion to be connected can.

Eine Abwandlung der vorgenannten Ausführungen die auf einem anderen Reibungsprinzip beruht, ist dadurch zu erzielen, daß ein innenliegender Rohrkörper an seinen beiden Enden gegenüber der Hohlwelle abdichtend anliegt und mit dieser einen dazwischenliegenden mit flüssigem Dämpfungsmaterial, insbesondere mit hochviskoser Flüssig keit gefüllten Ringraum einschließt. An die Stelle der Oberflächenreibung tritt hierbei die innere Reibung der Flüssigkeit. Im übrigen ist die Konstruktion vergleichbar. Auch hierbei kann eines der Enden des Rohrkörpers drehfest mit einem der Anschlußelemente verbunden sein, insbesondere wieder mit dem auf der Abtriebsseite liegenden; alternativ dazu können auch beide Enden des Hohlkörpers frei verdrehbar gegenüber der Hohlwelle geführt sein. Der zwischen beiden gebildete Ringraum kann in einfachster konstruktiver Ausführung zylindrisch sein, um gleiche Flüssigkeitsscherung über der Länge zu erzielen, ist auch eine vom festgelegten Ende ausgehende konische Erweiterung des Ringraumes bzw. bei zwei freien Enden des Rohrkörpers eine doppelkonische Ausformung möglich.A modification of the aforementioned statements on is based on another principle of friction achieve that an inner tubular body on his sealing against both ends of the hollow shaft and with this one in between with liquid Damping material, especially with a highly viscous liquid filled annular space. Instead of Surface friction occurs when the internal friction of the Liquid. Otherwise, the construction is comparable. Here, too, one of the ends of the tubular body can rotate be connected to one of the connection elements, especially again with the one on the driven side lying; alternatively, both ends of the Hollow body freely rotatable with respect to the hollow shaft be led. The annular space formed between the two can be cylindrical in the simplest design, to equal fluid shear over the length achieve is also one that starts from the fixed end conical expansion of the annulus or two free Ends of the tubular body a double-conical shape possible.

Nach einer weiteren konstruktiv leicht abgewandelten Ausgestaltung, die wie die vorstehend genannten auf der Wirkung innerer Reibung beruhen, kann ein innenliegender Rohrkörper mit radialem Abstand zur Rohrwelle koaxial ausgeführt sein und mit dieser einen dazwischenliegenden mit festem Dämpfungsmaterial, insbesondere mit kraft- oder stoffschlüssig angebundenem Gummi gefüllten Ringraum einschließen. Aufgrund des festen Zustands ist hierbei gegenüber den vorstehenden Ausführungen eine Abdichtung des Ringraums nicht erforderlich, das Wirkungsprinzip der inneren Reibung aufgrund der Scherkräfte bei der Torsion der Hohlwelle ist jedoch dasselbe. In größerem Maße als bei der Flüssigkeitsreibung ist es hierbei zur Einstellung gleichgroßer Scherkräfte über der Länge sinnvoll, den Ringraum doppelkonisch auszugestalten, wobei die beiden Enden des Rohrkörpers gegenüber der Hohlwelle frei verdrehbar sein müssen.After another structurally slightly modified Design that like the above on the Effect of internal friction can be an internal one Coaxial tubular body with radial distance to the tubular shaft be executed and with this one in between with firm damping material, especially with force or cohesively bonded rubber filled ring space lock in. Due to the solid state is here compared to the above, a seal of the annulus is not necessary, the principle of action of internal friction due to the shear forces during torsion however, the hollow shaft is the same. To a greater extent than in the case of fluid friction, it is an adjustment equal shear forces over the length makes sense To design the annulus double conical, the two Free ends of the tubular body relative to the hollow shaft must be rotatable.

Bei erfindungsgemäßen Hohlwellen größerer Länge kann es zur Begrenzung der Massen und zur Beschränkung der Dämpfungswirkung sinnvoll sein, nur einen Teilabschnitt an einem Anschlußelement mit einem außen- oder innenliegenden Rohrkörper zur Dämpfung zu versehen, an den sich ein dreh- und biegesteifer Längsabschnitt der Hohlwelle mit größerem Durchmesser anschließt.In the case of hollow shafts of greater length according to the invention, it can to limit the masses and to limit the Damping effect make sense, only a section a connecting element with an external or internal To provide tubular bodies for damping, on which a rotating and rigid longitudinal section of the hollow shaft with a larger one Diameter connects.

Eine Möglichkeit, die Dämpfungswirkung auch bei geringerer Länge des Rohrkörpers zu erhöhen, besteht darin, die Hohlwelle und den Rohrkörper im Querschnitt von der Kreisform geringfügiger abweichen zu lassen. Bei der Torsion der Hohlwelle gegenüber dem drehsteifen Rohrkörper wird hierdurch eine elastische Formänderungsarbeit erforderlich, die die Dämpfungswirkung erhöht. Dies bietet sich insbesondere bei direkter reibender Anlage zwischen Hohlwelle und Rohrkörper und bei der Verwendung von festem Dämpfungsmaterial zwischen beiden an. One way to lower the damping effect Increasing the length of the tubular body is that Hollow shaft and the tubular body in cross section from the To have a slightly different circular shape. In the Torsion of the hollow shaft in relation to the torsionally rigid tubular body becomes an elastic deformation work required, which increases the damping effect. This offers especially when there is a direct contact between the system Hollow shaft and tubular body and when using solid Damping material between the two.

Um Zerstörungen der Hohlwelle bei unzulässigen Belastungs spitzen zu vermeiden, ist nach einer bevorzugten Ausführung der außen- oder innenliegende Rohrkörper an dem oder den gegenüber der Hohlwelle frei verdrehbaren Enden mit Anschlägen gegenüber der Hohlwelle zur Drehwinkelbe grenzung versehen, wobei diese insbesondere mit Gegenan schlägen an den metallischen Anschlußelementen der Hohlwelle zusammenwirken.To destroy the hollow shaft under impermissible loads Avoiding sharp points is a preferred embodiment the outer or inner tubular body on the or ends freely rotatable with respect to the hollow shaft Stops against the hollow shaft for the Winkelwinkelbe provided boundary, this in particular with counter knock on the metal connecting elements of the Interact hollow shaft.

Um die Wirkung der Anschläge weniger stoßartig einsetzen zu lassen, kann es von Vorteil sein, den außen- oder innenliegenden Rohrkörper axial geschlitzt auszuführen, wobei dies selbstverständlich nur in den Ausgestaltungen mit direkter Oberflächenreibung oder festem Dämpfungsmaterial möglich ist.To use the effects of the stops less suddenly it can be advantageous to leave the outside or axially slotted inner tube body, this, of course, only in the configurations with direct surface friction or firm Damping material is possible.

Zur Abkopplung von axialen Schwingungen ist es günstig, wenn zumindest eines der in die Hohlwelle eingefügten metallischen Anschlußteile Bestandteil eines axial verschieblichen Gleichlaufdrehgelenkes ist, insbesondere unmittelbar dessen Gelenkaußenteil darstellt.To decouple axial vibrations, it is advantageous if at least one of the inserted into the hollow shaft metallic connectors part of an axial movable constant velocity joint is, in particular directly represents its outer joint part.

In den beiden zuletzt genannten Ausführungen besteht, wie oben erwähnt, die Möglichkeit, nach einem erfindungsgemäßen Verfahren einen innenliegenden Rohrkörper bzw. das auf diesen aufgebrachte Dämpfungsmaterial unmittelbar als Wickelkern für die drehweiche, aus Faserverbundmaterial bestehende Hohlwelle zu verwenden.In the last two versions, there is how mentioned above, the possibility of following a inventive method an internal Pipe body or that applied to it Damping material directly as a winding core for the Turnable, hollow shaft made of fiber composite material to use.

Einzelheiten der Erfindungen ergeben sich aus den nachstehend beschriebenen Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind.Details of the inventions result from the drawings described below in which preferred Embodiments are shown.

Fig. 1 zeigt eine Hohlwelle mit einem innen flächig anliegenden, an seinem einen Ende festgelegten Rohrkörper. Fig. 1 shows a hollow shaft with a tubular body lying on the inside, fixed at one end.

Fig. 2 zeigt eine Hohlwelle mit einem unter Einschluß einer hochviskosen Flüssigkeit an seinen beiden frei verdrehbaren Enden abdichtenden Rohrkörper. Fig. 2 shows a hollow shaft with a tubular body sealing at its two freely rotatable ends, including a highly viscous liquid.

Fig. 3 zeigt eine Hohlwelle mit einem unter Einschluß von festem Dämpfungsmaterial eingesetzten zylindrischen Rohrkörper. Fig. 3 shows a hollow shaft with a cylindrical tubular body used including solid damping material.

Fig. 4 zeigt eine Hohlwelle mit einem unter Einschluß von festem Dämpfungsmaterial eingesetzten doppelkonischen Rohrkörper. Fig. 4 shows a hollow shaft with a double-conical tubular body used including solid damping material.

Fig. 5 zeigt eine Hohlwelle mit einem unter Einschluß von festem Dämpfungsmaterial eingesetzten an seinem einen Ende festgelegten Rohrkörper. FIG. 5 shows a hollow shaft with a tubular body inserted at one end, including solid damping material.

Fig. 6 zeigt eine Hohlwelle mit einem konischen Abschnitt und einem axial federbelasteten konischen Rohrkörper. Fig. 6 shows a hollow shaft with a conical section and an axially spring-loaded conical tubular body.

Fig. 7 zeigt eine Hohlwelle mit einem unter Einschluß von flüssigem Dämpfungsmedium eingesetzten kurzen Rohrkörper und sich im Anschluß daran erweiternden Wellenquerschnitt. Fig. 7 shows a hollow shaft with a short tubular body inserted with the inclusion of liquid damping medium and subsequently widening shaft cross-section.

In den Zeichnungen sind sich entsprechende Einzelheiten mit den gleichen Ziffern belegt.Corresponding details are in the drawings with the same digits.

In Fig. 1 ist eine drehelastische Hohlwelle mit einem Wellenrohr 1 aus faserverstärktem Kunststoff dargestellt, das sich an einem Ende über einen Konusabschnitt 2 im Durchmesser geringfügig erweitert und in einen Befestigungsabschnitt 3 übergeht. In diesem Abschnitt ist ein Anschlußelement 4 eingesteckt, während ein Klemmelement 5 außen zur Festlegung aufgeschoben ist. Das Anschlußelement 4 ist als Gelenkaußenteil eines weiterhin aus Gelenkinnenteil 6, Kugeln 7 und Kugelkäfig 8 bestehenden Gleichlaufverschiebegelenks ausgebildet. Das Gelenk ist über Blechkappen 9, 10 und einen Rollbalg 11 beidseitig abgedichtet. Am entgegengesetzten Ende des Wellenrohres 1 ist ein Anschlußelement 12 eingeschoben, das in einen mehrfach abgesetzten Wellenzapfen 13 einstückig übergeht. Auf diesem Zapfen ist ein Kugellager mit seinem Lagerinnenring 14 aufgeschoben und mit einem Sicherungsring 15 festgelegt, das weiterhin aus Kugelkörpern 16 und Lageraußenring 17 besteht. Der Lageraußenring ist in einem elastischen Gummielement 18 mit äußerem Metallring 19 gehalten. Das Lager ist mit einem Blechring 20 abgedichtet. In das Wellenrohr 1 ist ein innenliegender drehsteifer Rohrkörper 21 eingesetzt, der mit dem Wellenrohr im wesentlichen auf der gesamten Länge in reibender Anlage ist und mit dem Anschlußteil 12 einstückig verbunden sein kann. In Fig. 1 a torsionally flexible hollow shaft is shown with a shaft tube 1 made of fiber-reinforced plastic, which slightly extended at one end by a cone portion 2 in diameter and merges into a fixing section 3. In this section, a connection element 4 is inserted, while a clamping element 5 is pushed on for fixing. The connecting element 4 is designed as an outer joint part of a constant velocity sliding joint which also consists of an inner joint part 6 , balls 7 and ball cage 8 . The joint is sealed on both sides by sheet metal caps 9 , 10 and a rolling bellows 11 . At the opposite end of the shaft tube 1 , a connecting element 12 is inserted, which merges in one piece into a multi-stepped shaft journal 13 . A ball bearing with its inner bearing ring 14 is pushed onto this journal and fixed with a retaining ring 15 , which further consists of spherical bodies 16 and outer bearing ring 17 . The bearing outer ring is held in an elastic rubber element 18 with an outer metal ring 19 . The bearing is sealed with a sheet metal ring 20 . An inner torsionally rigid tubular body 21 is inserted into the corrugated tube 1, which is in frictional contact with the corrugated tube essentially over its entire length and can be connected in one piece to the connecting part 12 .

In Fig. 2 ist das Wellenrohr 1 mit den sich anschließenden Anschlußelementen 4 und 12 sowie den daran angeordneten Teilen in Übereinstimmung mit der Ausführung nach Fig. 1 dargestellt. Ein innenliegender, in das Wellenrohr 1 eingesetzter drehsteifer Rohrkörper 22 ist gegenüber diesem an seinen Endbereichen 23, 24 abdichtend eingesetzt und schließt mit dem Wellenrohr einen ringzylindrischen Zwischenraum 25 ein, der flüssiges Dämpfungsmaterial, insbesondere hochviskose Flüssigkeit aufnimmt. Beide Enden 23, 24 des Rohrkörpers 22 sind gegenüber dem Wellenrohr 1 frei verdrehbar.In Fig. 2 the shaft tube 1 is shown with the connecting elements 4 and 12 and the parts arranged thereon in accordance with the embodiment of FIG. 1. An inner, torsionally rigid tubular body 22 inserted into the corrugated tube 1 is inserted sealingly at its end regions 23 , 24 and encloses with the corrugated tube an annular cylindrical intermediate space 25 , which absorbs liquid damping material, in particular highly viscous liquid. Both ends 23 , 24 of the tubular body 22 are freely rotatable relative to the shaft tube 1 .

In Fig. 3 ist das Wellenrohr 1 mit den Anschluß elementen 4 und 12 sowie den darin angeordneten Teilen in Übereinstimmung mit der Ausführung nach Fig. 1 dargestellt. In das Wellenrohr 1 ist ein drehsteifer Rohrkörper 26 von zylindrischer Form mit geringerem Durchmesser eingesetzt, wobei der sich dazwischen bildende zylindrische Ringraum 27 mit festem Dämpfungsmaterial ausgefüllt ist, das mit den beiden Rohrkörpern verklebt sein kann. Die Enden des Rohrkörpers 26 sind ohne Kontakt zum Wellenrohr oder dessen Anschlußelementen.In Fig. 3, the shaft tube 1 with the connecting elements 4 and 12 and the parts arranged therein in accordance with the embodiment of FIG. 1 is shown. A torsionally rigid tubular body 26 of cylindrical shape with a smaller diameter is inserted into the corrugated tube 1 , the cylindrical annular space 27 which is formed in between being filled with solid damping material which can be glued to the two tubular bodies. The ends of the tubular body 26 are without contact with the shaft tube or its connecting elements.

In Fig. 4 ist das Wellenrohr 1 mit den Anschluß elementen 4 und 12 sowie den darin angeordneten Teilen in Übereinstimmung mit der Ausführung nach Fig. 1 dargestellt. In das Wellenrohr 1 ist ein Rohrkörper 28 von doppelkonischer Form eingesetzt, der mit dem Wellenrohr einen sich in der radialen Dicke von der Mitte zu den Enden vergrößernden Ringraum 29 bildet, der mit festem Dämpfungsmaterial gefüllt ist. Bei einer Torsion des elastischen Wellenrohres 1 gegenüber dem drehsteifen Rohrkörper 28 ergibt sich hierdurch eine im wesentlichen gleichmäßige Scherbelastung des Dämpfungsmaterials. Auch hierbei sind die Enden des Rohrkörpers 28 ohne Berührung gegenüber dem Wellenrohr 1 oder den Anschlußelementen.In Fig. 4, the shaft tube 1 with the connecting elements 4 and 12 and the parts arranged therein in accordance with the embodiment of FIG. 1 is shown. In the shaft tube 1 , a tubular body 28 of double conical shape is inserted, which forms with the shaft tube an annular space 29 which increases in radial thickness from the center to the ends and which is filled with solid damping material. With a torsion of the elastic shaft tube 1 with respect to the torsionally rigid tube body 28, this results in an essentially uniform shear stress on the damping material. Here, too, the ends of the tubular body 28 are without contact with the corrugated tube 1 or the connecting elements.

In der Fig. 5 ist das Wellenrohr 1 mit den Anschlußelementen 4 und 12 sowie den darin angeordneten Teilen in Übereinstimmung mit der Ausführung nach Fig. 1 dargestellt. In das Wellenrohr 1 ist hierbei ein konischer Rohrkörper 30 eingesetzt, der mit dem Anschlußelement 12 fest verbunden ist. Der zwischen Rohrkörper 30 und Wellenrohr 1 gebildete in radialer Dicke zunehmende Ringraum 31 ist auch hierbei mit festem Dämpfungsmaterial ausgefüllt, das bei einer Torsion des drehweichen Wellenrohres gegenüber dem drehsteifen Rohrkörper 30 aufgrund der einseitigen Festlegung des letzteren einer ungefähr gleichmäßigen Scherbelastung über der Länge unterliegt.In FIG. 5, the shaft tube 1 with the connecting elements 4 and 12 and the parts disposed therein in accordance with the embodiment of FIG. 1 is shown. In this case, a conical tubular body 30 is inserted into the shaft tube 1 , which is firmly connected to the connecting element 12 . The annular space 31 , which increases in radial thickness and is formed between the tubular body 30 and the corrugated tube 1 , is also filled with solid damping material which is subject to an approximately uniform shear load over the length when the rotatably flexible corrugated tube is twisted relative to the torsionally rigid tubular body 30 due to the one-sided fixing of the latter.

In Fig. 6 weist das Wellenrohr 1 abweichend von den vorhergehenden Ausführungen einen kürzeren zylindrischen Abschnitt 32 und einen längeren konischen Abschnitt 33 auf, der dann wieder in einen zylindrischen Abschnitt 3 zur Befestigung auf dem Anschlußelement 4 übergeht. Dieses ist ebenso wie das Anschlußelement 12 auf der Gegenseite in gleicher Weise ausgestaltet wie bei den vorhergehenden Ausführungen. In den konischen Rohrabschnitt 33 ist ein entsprechender konischer Rohrkörper 34 in reibender Anlage eingesetzt, der axial durch die Kraft einer Schraubenfeder 35, die sich am Anschlußteil 4 abstützt, unter Vorspannung gegenüber der Rohrwandung gehalten wird. Die Dämpfungs wirkung kann durch die Wahl der Federvorspannung verändert werden.In FIG. 6, the shaft tube 1, notwithstanding the foregoing, a shorter cylindrical portion 32 and a longer tapered portion 33 which then merges again into a cylindrical portion 3 for fixing to the connection element 4. This, like the connection element 12 on the opposite side, is configured in the same way as in the previous embodiments. In the conical tube section 33 , a corresponding conical tube body 34 is inserted in a frictional contact, which is held axially by the force of a helical spring 35 , which is supported on the connecting part 4 , under prestress against the tube wall. The damping effect can be changed by selecting the spring preload.

In Fig. 7 weist das Wellenrohr 1 einen kürzeren zylindrischen Abschnitt geringen Durchmessers 36, ein konisches Übergangsstück 37 und ein verlängertes zylindrisches Anschlußstück 3 auf, in daß das Anschlußteil 4 in unveränderter Bauweise eingesetzt ist. Das auf der Gegenseite eingeführte Anschlußstück 12 ist im Durchmesser an den Zylinderabschnitt 36 angepaßt und einstückig mit einem drehsteifen Rohrkörper 38 ausgeführt, der an den Endbereichen 39, 40 gegenüber dem Wellenrohr abgedichtet ist und mit diesem einen ringzylindrischen Raum 41 einschließt, der mit hochviskoser Flüssigkeit als Dämpfungsmaterial gefüllt ist. Das Ende des Wellenrohres mit reduziertem Durchmesser ist durch ein Klemmstück 42 auf dem Anschlußstück 12 gehalten. Die übrigen Anschlußelemente zu beiden Enden der Welle sind wie in allen der vorhergenannten Ausführungen gestaltet. In Fig. 7, the shaft tube 1 has a shorter cylindrical portion of small diameter 36 , a conical transition piece 37 and an elongated cylindrical connector 3 , in that the connector 4 is used in an unchanged design. The inserted on the opposite side connector 12 is adapted in diameter to the cylinder section 36 and made in one piece with a torsionally rigid tubular body 38 which is sealed at the end regions 39 , 40 against the shaft tube and encloses an annular cylindrical space 41 with this, which with highly viscous liquid as Damping material is filled. The end of the shaft tube with a reduced diameter is held on the connecting piece 12 by a clamping piece 42 . The remaining connection elements at both ends of the shaft are designed as in all of the aforementioned embodiments.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Wellenrohr
2 Übergangsbereich
3 Befestigungsabschnitt
4 Einschlußelement
5 Klemmhülse
6 Gelenkinnenteil
7 Kugel
8 Kugelkäfig
9 Blechkappe
10 Blechhülse
11 Rollbalg
12 Anschlußelement
13 Wellenzapfen
14 Lagerinnenring
15 Sicherungsring
16 Kugel
17 Lageraußenring
18 Gummielement
19 Metallring
20 Dichtkappe
21 Rohrkörper
22 Rohrkörper
23 Dichtbereich
24 Dichtbereich
25 Ringraum
26 Rohrkörper
27 Ringraum (zylindrisch)
28 Rohrkörper
29 Ringraum (doppelkonisch)
30 Rohrkörper
31 Ringraum (konisch)
32 Rohrabschnitt (zylindrisch)
33 Rohrabschnitt (konisch)
34 Rohrkörper (konisch)
35 Schraubenfeder
36 Rohrabschnitt (zylindrisch)
37 Übergangsabschnitt (konisch)
38 Rohrkörper
39 Dichtungsbereich
40 Dichtungsbereich
41 Ringraum
42 Klemmring 1 shaft tube
2 transition area
3 fastening section
4 inclusion element
5 clamping sleeve
6 inner joint part
7 bullet
8 ball cage
9 sheet metal cap
10 sheet metal sleeve
11 roller bellows
12 connecting element
13 shaft journals
14 bearing inner ring
15 circlip
16 bullet
17 bearing outer ring
18 rubber element
19 metal ring
20 sealing cap
21 tubular body
22 tubular body
23 sealing area
24 sealing area
25 annulus
26 tubular body
27 annular space (cylindrical)
28 tubular body
29 annulus (double conical)
30 tubular body
31 annular space (conical)
32 pipe section (cylindrical)
33 pipe section (conical)
34 tubular body (conical)
35 coil spring
36 pipe section (cylindrical)
37 transition section (conical)
38 tubular body
39 Sealing area
40 sealing area
41 annulus
42 clamping ring

Claims

1. Torsionally elastic hollow shaft for torque transmission, which is combined for torsional vibration damping with an external or internal torsionally rigid tubular body in a coaxial arrangement with the occurrence of friction, characterized in that the hollow shaft ( 1 ) consists of fiber composite material and at both ends directly with connecting parts ( 4 , 12 ) is connected to initiate torque.

2. Shaft according to claim 1, characterized in that the outer or inner torsionally rigid tubular body ( 21 , 30 , 38 ) is rotatably connected at one end to one of the connecting parts ( Fig. 1, Fig. 5, Fig. 7).

3. Shaft according to claim 1, characterized in that the outer or inner torsionally rigid tubular body ( 22 , 26 , 28 , 34 ) is freely rotatable at both ends relative to both of the connecting parts ( 4 , 12 ) in the hollow shaft ( 1 ) ( Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 6).

4. Shaft according to claim 2 or 3, characterized in that the inner or outer tubular body ( 21 , 22 , 26 , 28 , 30 ) extends substantially over the entire length of the hollow shaft ( 1 ).

5. Shaft according to one of claims 2 to 4, characterized in that an inner tubular body ( 21 , 34 ) lies in flat frictional contact in the hollow shaft ( Fig. 1, Fig. 6).

6. Shaft according to claim 3, characterized in that at least one inner tubular body ( 34 ) is provided which is conical and under axial prestress in a correspondingly conical section ( 33 ) of the hollow shaft ( 1 ) preferably by a helical spring ( 35 ), which is supported on one of the connecting parts ( 4 ), is held ( Fig. 6).

7. Shaft according to claim 3 or 4, characterized in that an inner tubular body ( 22 , 38 ) at its ends ( 23 , 24 ; 39 , 40 ) with respect to the hollow shaft ( 1 ) sealingly and with this an intermediate, with damping material , in particular with an annular space ( 25 , 41 ) filled with highly viscous liquid ( FIG. 2).

8. Shaft according to claim 3 or 4, characterized in that an inner tubular body ( 26 , 28 , 30 ) with a radial distance to the hollow shaft ( 1 ) is designed coaxially and with this an intermediate, with damping material, in particular with non-positively or cohesively connected Includes rubber-filled annular space ( 27 , 29 , 31 ) ( Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5).

9. Shaft according to claim 7 or 8, characterized in that the tubular body ( 26 ) and hollow shaft ( 1 ) together form a cylindrical annular space ( 27 ).

10. Shaft according to claim 7 or 8, characterized in that the tubular body ( 28 ; 30 ) and hollow shaft ( 1 ) together form a conical or double-conical annular space ( 29 ; 31 ).

11. Shaft according to one of claims 1 to 10, characterized in that the outer or inner tubular body ( 38 ) extends over a longitudinal section ( 36 ) of the hollow shaft ( 1 ) with a smaller diameter, to which a torsionally and flexurally rigid longitudinal section ( 3 ) connects the hollow shaft with a larger diameter.

12. Shaft according to one of claims 1 to 11, characterized, that the outer or inner tubular body and the Hollow shaft on the one or the other freely twistable ends with stops for Limitation of rotation are provided.

13. Shaft according to one of claims 1 to 12, characterized, that the outer or inner tubular body axially is slotted.

14. Shaft according to one of claims 1 to 13, characterized in that at least one of the connecting parts ( 4 ) for axial vibration decoupling is part of an axially displaceable constant velocity joint, in particular the outer part thereof.

15. Shaft according to one of claims 1 to 14, characterized, that the hollow shaft and the outside or inside Tubular body in cross section from the circular shape differ slightly.

16. A method for producing a hollow shaft according to a of claims 1 to 15 with an inner tube body, characterized, that the inner tube body at least as part a winding core for the rotatable hollow shaft.