Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Fahrzeuge mit Frontmotor und Heck- oder Allradantrieb weisen eine Gelenkwelle auf, die vom Getriebeausgang zum Eingang des Hinterachsgetriebes führt. Derartige Gelenkwellen bestehen derzeit üblicherweise aus Stahl. Sie weisen ein entsprechend hohes Gewicht auf und tragen erheblich zum Gesamtmassenträgheitsmoment des Fahrzeugs bei.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere eine Gelenkwelle, für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs zu schaffen, die ein geringeres Gewicht als herkömmliche

Gelenkwellenanordnungen aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer Welle, insbesondere einer„Gelenkwelle" für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, und mindestens einem Kopplungs- bzw. Flanschelement, das mit einem Ende der Welle verbunden ist. Das Kopplungs- bzw. Flanschelement ist dazu vorgesehen, die Welle mit einer anderen Komponente, wie z. B. einem Abtriebsflansch eines Fahrzeuggetriebes oder einem Antriebs- flansch eines Achsgetriebes zu koppeln. Der Begriff„Welle" umfasst somit insbesondere Fahrzeugvortrieb erzeugende Wellen.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass sowohl die Welle als auch das mindestens eine Kopplungselement zumindest teilweise, vorzugsweise aber vollständig aus faserverstärktem Kunststoffmaterial bestehen. Bei dem Kunststoffmaterial kann es sich insbesondere um kohlefaser- und/oder glasfaserverstärkten Kunststoff handeln. Die Welle und das Kopplungselement müssen nicht notwendigerweise aus ein und demselben Kunststoffmaterial bestehen, sondern können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das mindestens eine

Flanschelement mehrere armartige Elemente auf, die in einer Umfangsrich- tung des Flanschelements gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Das Flanschelement kann beispielsweise eine stemartige oder dreieckige Form mit drei in Umfangsrichtung jeweils um 120 Grad voneinander beabstandeten „Anschlusspunkten" handeln. An jedem der„Anschlusspunkte" kann ein Loch vorgesehen sein. Die Löcher liegen vorzugsweise auf einem gemeinsamen Lochkreis. Selbstverständlich können auch mehre als drei Anschlusspunkte, z.B. vier, fünf oder Sechs Anschlusspunkte vorgesehen sein.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das mindestens eine

Flanschelement einen ringartigen Abschnitt auf, der auf die Welle bzw. auf das Wellenende aufgeschoben ist. Von dem ringartigen Abschnitt stehen die armartigen Elemente radial nach außen ab.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind zwei Gruppen armartiger Elemente vorgesehen, die in einer Stirnansicht der Welle gesehen jeweils paarweise in einer Flucht liegen und die in Achsialrichtung der Welle voneinander beabstandet sind. Die beiden Gruppen armartiger Elemente können integraler Bestandteil ein und desselben Flanschelements sein, d. h. sie können mit ein und demselben ringartigen Abschnitt verbunden sein. Alternativ dazu können auch zwei separate Flanschelemente mit jeweils einer Gruppe armartiger Elemente vorgesehen sein, wobei die beiden Flanschelemente in einer Stirnansicht der Welle betrachtet so ausgerichtet sind, dass die armartigen Elemente jeweils paarweise in einer Flucht liegen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung bildet der ringartige Abschnitt des Flanschelements bzw. bilden die ringartigen Abschnitte der Flanschelemente mit der Welle einen Presssitz. Das Flanschelement bzw. die Flanschelemente können an ihren ringartigen Abschnitten mit der Welle zusätzlich verklebt oder in Umfangsrichtung formschlüssig verbunden sein, so dass auch hohe Drehmomente von dem Flanschelement bzw. den Flanschelementen auf die Welle bzw. umgekehrt übertragen werden können.

Zur Darstellung eines besonders festsitzenden Presssitzes kann zusätzlich eine„Umfangsbandage" vorgesehen sein, welche auf den Außenumfang des ringartigen Abschnitts des Flanschelements bzw. der ringartigen Abschnitte der Flanschelemente aufgewickelt ist. Die Umfangsbandage kann ebenfalls aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial hergestellt sein. Alternativ dazu kann die Umfangsbandage auch aus einem anderen Werkstoff hergestellt sein. Sie dient ganz allgemein zur Verpressung des ringartigen Abschnitts bzw. der ringartigen Abschnitte mit der Welle, was die Übertragung hoher Drehmomente ermöglicht.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist jeweils ein n-ter Arm des ersten Flanschelements über ein Stangen- bzw. stiftartiges Spannelement einer ersten Gruppe von Spannelementen mit einem zugeordneten n-ten Arm des zweiten Flanschelements verbunden. Die Stangen- bzw. stiftartigen

Spannelemente sind also parallel zur Längsrichtung der Welle angeordnet.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine zweite Gruppe von

Spannelementen vorgesehen, die ebenfalls stift- bzw. Stangen- bzw. rollenar- tig ausgebildet sein können. Die zweite Gruppe von Spannelementen ist, wie die erste Gruppe von Spannelementen in einer Umfangsrichtung des

Flanschelements bzw. der Flanschelemente gleichmäßig voneinander beabstandet, wobei, in Umfangsrichtung des mindestens einen Flanschelements gesehen, auf ein erstes Spannelement jeweils ein zweites Spannelement folgt, und umgekehrt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind Kopplungselemente vorgesehen, wobei jedes der ersten Spannelemente über mindestens ein

Kopplungselement mit dem in der einen Umfangsrichtung nächsten zweiten Spannelement und über mindestens ein Kopplungselement mit dem in der entgegengesetzten Umfangsrichtung nächsten zweiten Spannelement gekoppelt ist.

Eine derartige Anordnung ist aus der älteren, nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung der DE 10 2008 034 214.9 der Anmelderin bekannt, auf deren Inhalt hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der gesamte Inhalt der DE 10 2008 034 214.9 hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Dies ist so zu verstehen, dass sämtliche Einzelmerkmale sowie sämtliche Merkmalskombinationen, die in der DE 10 2008 034 214.9 beschrieben sind, auch mit Merkmalen der vorliegenden Patentanmeldung kombiniert werden können und bis zum Abschluss des Prüfungsverfahrens der vorliegenden Anmeldung wörtlich oder sinngemäß in die vorliegende Anmeldung übernehmbar sein sollen.

So kann vorgesehen sein, dass jedes der Kopplungselemente ein erstes Spannelement und ein in Umfangsrichtung dazu benachbartes zweites Spannelement miteinander koppelt. Die Kopplungselemente können über zugeordnete Spannelemente gespannt sein. Die Kopplungselemente können die Spannelemente zumindest über einen Teilumfang der Spannelemente umschlingen. Auf jedes der Spannelemente können mehr als zwei Kopplungselemente, insbesondere eine Vielzahl von Kopplungselementen aufgespannt sein.

Analog zu der in der DE 10 2008 034 214.9 beschriebenen Anordnung kann die erste Gruppe von Spannelementen mit der zweiten Gruppe von

Spannelementen auch ausschließlich über die Kopplungselemente in Drehrichtung gekoppelt sein.

Die einzelnen Kopplungselemente können in ein elastisches, die einzelnen Kopplungselemente verbindendes Kopplungselement eingeschäumt bzw. eingegossen sein.

Ferner können die Stangen- bzw. stift- bzw. rollenartigen Spannelemente an ihren Enden jeweils mit einem Absatz, einer Scheibe o. ä. versehen sein, welcher bzw. welche ein Herunterrutschen der Kopplungselemente von dem betreffenden Spannelement verhindert bzw. verhindern.

Die Kopplungselemente können ganz oder teilweise aus Glasfasermaterial bestehen. Insbesondere können die Kopplungselemente aus einem

Kunststoffmaterial bestehen, das durch Fasern, insbesondere durch Glasfasern, verstärkt ist. Die Kopplungselemente können die Form ovaler Ringe bzw. Schlingen aufweisen. Die Spannelemente können schließlich eine rollen-, bolzen- bzw. buchsenartige Form aufweisen.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 das Grundprinzip einer Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß der Erfindung in Stirnansicht;

Figur 2 einen Schnitt entlang der in Figur 1 gezeigten Schnittlinie A-A. Die Figuren 1 bzw. 2 zeigen eine Drehmomentübertragungseinrichtung 1 , welche eine aus faserverstärktem Kunststoffmaterial hergestellte Welle 2 sowie einen darauf aufgepressten Flansch 3 aufweist, der durch ein erstes Flanschelement 3a und ein zweites Flanschelement 3b gebildet ist.

Die beiden Flanschelemente 3a, 3b weisen jeweils einen ringartigen Abschnitt 3c, 3d auf. Die ringartigen Abschnitt 3c, 3d sind jeweils auf den Außenumfang eines Endes der Welle 2 aufgeschoben und bilden mit der Welle 2 einen Presssitz. Die Flanschelemente 3a, 3b weisen ferner drei in Umfangsrichtung jeweils um 120 Grad voneinander beabstandete armartige Elemente 3e, 3f, 3g (vgl. Figur 1 ) auf. In den armartigen Elementen 3e, 3f, 3g ist jeweils ein Loch bzw. eine Bohrung 4e, 4f, 4g bzw. 5e - 5g vorgesehen, wobei in den Zeichnungen lediglich die Bohrung 5e dargestellt ist.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, sind die beiden Flanschelemente 3a, 3b so angeordnet, dass ihre armartigen Elemente bzw. ihre zugeordneten Bohrungen, wie z. B. die beiden Bohrungen 4e, 5e, in Axialrichtung 6 betrachtet jeweils paarweise miteinander fluchten.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, ist auf den Außenumfang der ringartigen Abschnitte 3c, 3d der beiden Flanschelemente 3a, 3b eine„Umfangsbandage" 7 aufgewickelt, welche den Presssitz, den die beiden Flanschelemente 3a, 3b mit der Welle 2 bilden, verstärkt, so dass besonders hohe Drehmomente übertragen werden können. Die beiden Flanschelemente 3a, 3b bzw. ihre ringartigen Abschnitte 3c, 3d können zusätzlich mit dem Außenumfang der Welle verklebt und/oder über Formschlusselemente, wie z. B. ein

Keilwellenprofil o. ä. drehgekoppelt sein.

In die einander zugeordneten Bohrungen 4e, 5e etc. der beiden Flanschelemente 3a, 3b können jeweils rollen-, bolzen- oder buchsenartige Spannelemente eingesetzt sein, ähnlich wie die Spannelemente 6, 7, 8, die in der be- reits mehrfach erwähnten älteren, nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2008 034 214.9 gezeigt und beschrieben sind.

Ganz analog zu der DE 10 2008 034 214.9 kann eine erste Gruppe von Spannelementen, in die Bohrungen der beiden Flanschelemente 3a, 3b eingesetzt sind, über schlingenartige bzw. schleifenartige Kopplungselemente mit einer zweiten Gruppe von Spannelementen (in der vorliegenden Patentanmeldung nicht explizit zeichnerisch dargestellt), verbunden sein. Wie bereits erwähnt, wird hinsichtlich der möglichen Anordnungen vollumfänglich auf die DE 10 2008 034 214.9 Bezug genommen.