德国专利DE102004022476A1 Propeller shaft and method for producing such

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专利摘要:
Es werden eine Gelenkwelle und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen beschrieben. Die Gelenkwelle umfasst ein an ein Ende der Welle angeschlossenes Außenrohr (2) und eine zumindest teilweise in das Außenrohr (2) eingeschobene und an das andere Ende der Welle angeschlossene Kernwelle (3) und ein elastomeres Dämpfungselement (4), das zwischen dem Außenrohr (2) und der Kernwelle (3) eingefügt und an der Innenseite des Außenrohrs (2) und an der Außenseite der Kernwelle (3) anvulkanisiert ist. Zur Erhöhung der Biegesteifigkeit der Welle sind erfindungsgemäß zusätzlich zu dem elastomeren Dämpfungselement (4) zwischen dem Außenrohr (2) und der Kernwelle (3) mehrere Stützringe (5) vorgesehen, die sowohl an der Innenseite des Außenrohrs (2) als auch an der Außenseite der Kernwwelle (3) anliegen, wobei die Stützringe (5) eine Relativbewegung von Außenrohr (2) und Kernwelle (3) in Umfangsrichtung gestatten.A propeller shaft and a method for manufacturing such are described. The propeller shaft comprises an outer tube (2) connected to one end of the shaft and a core shaft (3) at least partially inserted into the outer tube (2) and connected to the other end of the shaft, and an elastomeric damping element (4) connected between the outer tube (4). 2) and the core shaft (3) is inserted and vulcanized on the inside of the outer tube (2) and on the outside of the core shaft (3). To increase the flexural rigidity of the shaft according to the invention in addition to the elastomeric damping element (4) between the outer tube (2) and the core shaft (3) a plurality of support rings (5) are provided, both on the inside of the outer tube (2) and on the outside abut the core shaft (3), wherein the support rings (5) allow a relative movement of the outer tube (2) and core shaft (3) in the circumferential direction.
公开号:DE102004022476A1
申请号:DE200410022476
申请日:2004-05-06
公开日:2005-11-24
发明作者:Reiner Dipl.-Ing. Schmid
申请人:MTU Friedrichshafen GmbH；
IPC主号:B60K17-22

专利说明:
[0001] DieErfindung betrifft eine Gelenkwelle mit einem an ein Ende der Welleangeschlossenen Außenrohrund einer zumindest teilweise in das Außenrohr eingeschobenen undan das andere Ende der Welle angeschlossenen Kernwelle und mit einemelastomeren Dämpfungselement,das zwischen dem Außenrohrund der Kernwelle eingefügtund an der Innenseite des Außenrohrsund an der Außenseiteder Kernwelle anvulkanisiert ist. Die Erfindung betrifft auch einVerfahren zur Herstellung einer solchen Gelenkwelle.TheThe invention relates to a propeller shaft with one at one end of the shaftconnected outer tubeand one at least partially inserted into the outer tube andto the other end of the shaft connected core shaft and with aelastomeric damping element,that between the outer tubeand the core shaft insertedand on the inside of the outer tubeand on the outsidethe core shaft is vulcanized. The invention also relates to aMethod for producing such a propeller shaft.
[0002] BeiFahrzeugen dienen Gelenkwellen zur Übertragung der Antriebskräfte vonMotor/Getriebe beispielsweise zum Hinterachsdifferential des Fahrzeugs.Zur Dämpfungvon Torsionsschwingungen im Triebstrang sind in der Gelenkwelletypischerweise Dämpfungselementevorgesehen, die aus einem elastomeren Dämpfungsmaterial bestehen.atVehicles are cardan shafts for transmitting the driving forces ofEngine / transmission, for example, to the rear axle of the vehicle.For dampingof torsional vibrations in the driveline are in the PTO shafttypically damping elementsprovided, which consist of an elastomeric damping material.
[0003] Soist in der DE 10151 714 A1 eine Gelenkwelle beschrieben, die ein an einEnde der Welle angeschlossenes Außenrohr und eine zumindestteilweise in das Außenrohreingeschobene und an das andere Ende der Welle angeschlossene Kernwelle undein elastomeres Dämpfungselemententhält.Das elastomere Dämpfungselementist zwischen dem Außenrohrund der Kernwelle eingefügtund sowohl an der Innenseite des Außenrohrs als auch an der Außenseiteder Kernwelle anvulkanisiert.So is in the DE 101 51 714 A1 describes a propeller shaft containing an outer tube connected to one end of the shaft and an at least partially inserted into the outer tube and connected to the other end of the shaft shaft and an elastomeric damping element. The elastomeric damping element is inserted between the outer tube and the core shaft and vulcanized both on the inside of the outer tube and on the outer side of the core shaft.
[0004] Weiterhinist aus der DE-PS 922 502 eine Gelenkwelle bekannt, die ebenfallseine Hohlwelle und eine in diese eingeschobene Kernwelle enthält, zwischendenen sich ein elastisches Element befindet, welches insbesondereaus Gummi bestehen soll. Dabei kann das elastische Element zwischendie Wellenteile vulkanisiert sein. Weiterhin wird angegeben, dasszur Erhöhungder Biegesteifigkeit der Welle aus Gummi hergestellte elastischeTeilelemente mit ringförmigenMetalleinlagen versehen sein können, über diejedoch keine näherenAngaben gemacht werden.Fartheris known from DE-PS 922 502 a PTO shaft, also knowna hollow shaft and an inserted in this core shaft, betweenwhich is an elastic element, which in particularmade of rubber. In this case, the elastic element betweenthe shaft parts are vulcanized. Furthermore, it is stated thatto increasethe bending stiffness of the shaft made of rubber elasticPartial elements with annularMetal inserts can be provided over thebut no closerInformation be made.
[0005] Eineweitere Gelenkwelle, bei der in ein Außenrohr eine Kernwelle eingeschobenund zwischen beiden ein elastomeres Dämpfungselement vorgesehen ist,ist in der GB 459 105 beschrieben.Another propeller shaft, in which an inner tube inserted into a core shaft and between both an elastomeric damping element is provided, is in the GB 459 105 described.
[0006] Schließlich istaus der DE-AS 1 044 637 eine Gelenkwelle bekannt, bei der eine Kernwelleauf ihrer ganzen Längein einer diese umgebende Hohlwelle zentriert geführt ist. Zwischen der Außenseiteder Hohlwelle und einer diese konzentrisch umfassenden, an der Einführungsseitemit der Kernwelle verbundenen Büchseist ein elastisches Dämpfungselementvorgesehen, welches einerseits mit der Hohlwelle und andererseitsmit der Büchseverbunden ist. Durch die Zentrierung der Kernwelle in der Hohlwelle sollenBiegeschwingungen verhindert werden.Finally isknown from DE-AS 1 044 637 a PTO shaft, wherein a core shafton her entire lengthis guided centered in a surrounding hollow shaft. Between the outsidethe hollow shaft and this concentrically comprehensive, on the introduction sidesleeve connected to the core shaftis an elastic damping elementprovided, which on the one hand with the hollow shaft and on the otherwith the rifleconnected is. By centering the core shaft in the hollow shaft toBending vibrations are prevented.
[0007] DieAufgabe der Erfindung ist es eine ein Dämpfungselement zum Dämpfen vonTorsionsschwingungen enthaltende und gegen Biegeschwingungen unempfindlicheGelenkwelle zu schaffen.TheThe object of the invention is a damping element for damping ofTorsionsschwingungen containing and insensitive to bending vibrationsTo create propeller shaft.
[0008] DieseAufgabe wird durch eine Gelenkwelle mit den Merkmalen des Anspruchs1 gelöst.TheseTask is achieved by a propeller shaft with the features of the claim1 solved.
[0009] VorteilhafteWeiterbildungen der erfindungsgemäßen Gelenkwelle sind in denUnteransprüchen angegeben.advantageousFurther developments of the propeller shaft according to the invention are in theSubclaims specified.
[0010] Weiterhinsoll durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchenGelenkwelle angegeben werden.Fartheris intended by the invention, a method for producing suchCardan shaft can be specified.
[0011] Durchdie Erfindung wird eine Gelenkwelle mit einem am Ende der Welleangeschlossenen Außenrohrund einer zumindest teilweise in das Außenrohr eingeschobenen undan das andere Ende der Welle angeschlossenen Kernwelle und mit einem elastomerenDämpfungselement,das zwischen dem Außenrohrund der Kernwelle eingefügtund an der Innenseite des Außenrohrsund an der Außenseite derKernwelle anvulkanisiert ist, geschaffen. Erfindungsgemäß ist esvorgesehen, dass zusätzlichzu dem elastomeren Dämpfungselementzwischen dem Außenrohrund der Kernwelle mehrere Stützringe vorgesehensind, die sowohl an der Innenseite des Außenrohrs als auch an der Außenseiteder Kernwelle anliegen, wobei die Stützringe eine Relativbewegungvon Außenrohrund Kernwelle in Umfangsrichtung gestatten. Durch die Stützringewird die Durchbiegung der Gelenkwelle reduziert und dadurch Biegeschwingungenverhindert. Besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Gelenkwelle sind, dasssie einfach aufgebaut, dauerhaft und platzsparend ist.ByThe invention will be a propeller shaft with one at the end of the shaftconnected outer tubeand one at least partially inserted into the outer tube andconnected to the other end of the shaft core shaft and with an elastomericDamping element,that between the outer tubeand the core shaft insertedand on the inside of the outer tubeand on the outside of theCore shaft vulcanized, created. It is according to the inventionprovided that in additionto the elastomeric damping elementbetween the outer tubeand the core shaft provided a plurality of support ringswhich are both on the inside of the outer tube and on the outsideabut the core shaft, wherein the support rings a relative movementfrom outer tubeand allow core shaft in the circumferential direction. Through the support ringsthe deflection of the PTO shaft is reduced and thus bending vibrationsprevented. Particular advantages of the propeller shaft according to the invention are thatIt is simple, durable and space-saving.
[0012] Vorzugsweisesind die Stützringespielfrei zwischen der Innenseite des Außenrohrs und der Außenseiteder Kernwelle angeordnet.Preferablyare the support ringsclearance between the inside of the outer tube and the outsidearranged the core shaft.
[0013] Gemäß einerbevorzugten Ausführungsform dererfindungsgemäßen Gelenkwellesind die Stützringefest mit der Kernwelle ver bunden und liegen außen lose an der Innenseitedes Außenrohrsan.According to onepreferred embodiment ofinventive propeller shaftare the support ringsfirmly connected to the core shaft ver and lie outside loose on the insideof the outer tubeat.
[0014] Vorzugsweisesind die Stützringein vorgegebenen axialen Abständenangeordnet und in den Abständenzwischen benachbarten Stützringenjeweilige Teilbereiche des elastomeren Dämpfungselements vorgesehen.Preferablyare the support ringsat predetermined axial distancesarranged and in the intervalsbetween adjacent support ringsprovided respective portions of the elastomeric damping element.
[0015] Vorzugsweiseliegen die Teilbereiche des elastomeren Dämpfungselements in axialerRichtung spielfrei an den benachbarten Stützringen an.Preferablyare the portions of the elastomeric damping element in the axialDirection backlash on the adjacent support rings.
[0016] Vorzugsweisesind die Teilbereiche des elastomeren Dämpfungselements jeweils ander Innenseite des Außenrohrsund an der Außenseiteder Kernwelle anvulkanisiert, nicht jedoch an den Seiten der benachbartenStützringe.Preferablyare the portions of the elastomeric damping element respectivelythe inside of the outer tubeand on the outsidethe core shaft vulcanized, but not on the sides of the adjacentSupport rings.
[0017] Vorzugsweisesind die Stützringeaus einem gleitfähigenMaterial hergestellt.Preferablyare the support ringsfrom a lubriciousMaterial produced.
[0018] Gemäß einerbevorzugten Ausführungsform derErfindung sind die Stützringeaus Kunststoff hergestellt. Ein Vorteil der Verwendung von Kunststoff für die Stützringeist eine Geräuschentkopplungzwischen Außenrohrund Kernwelle.According to onepreferred embodiment ofInvention are the support ringsmade of plastic. An advantage of using plastic for the backup ringsis a noise decouplingbetween outer tubeand nuclear shaft.
[0019] Insbesonderesind die Stützringevorteilhafterweise aus Polyamid oder PPS hergestellt, wobei PPSbei höherenTemperaturen zur Anwendung kommen kann.Especiallyare the support ringsadvantageously made of polyamide or PPS, PPSat higherTemperatures can be used.
[0020] Gemäß eineranderen Ausführungsformder Erfindung könnendie Stützringeaus Metall hergestellt sein. Ein Vorteil der Verwendung von Metallfür dieStützringeist eine verbesserte Maßhaltigkeitund damit eine verbesserte Möglichkeitzur Abstimmung von Maßtoleranzen.According to oneanother embodimentof the inventionthe support ringsbe made of metal. An advantage of using metalfor thesupporting ringsis an improved dimensional stabilityand thus an improved possibilityfor the adjustment of dimensional tolerances.
[0021] Gemäß noch eineranderen Ausführungsformder Erfindung könnendie Stützringeals Verbundringe von Kunststoff und Metall hergestellt sein. Beieiner Herstellung der Stützringeals Verbundringe von Kunststoff und Metall sind die Geräuschentkopplungvon Kunststoff und die Maßhaltigkeitvon Metall in vorteilhafter Weise miteinander verbunden.According to one moreanother embodimentof the inventionthe support ringsbe made as a composite rings of plastic and metal. ata preparation of the support ringsas composite rings of plastic and metal are the noise decouplingof plastic and the dimensional accuracyconnected by metal in an advantageous manner.
[0022] Hierbeikönneninsbesondere die Stützringe Verbundringemit einem inneren, an der Außenseite derKernwelle anliegenden aus Kunststoff bestehenden Teil und einem äußeren, ander Innenseite des Außenrohrsanliegenden, aus Metall bestehenden Teil sein.in this connectioncanin particular the support rings composite ringswith an inner, on the outside of theCore shaft adjacent existing plastic part and an outer, onthe inside of the outer tubebe adjacent, existing metal part.
[0023] Gemäß einerbevorzugten Ausführungsform dererfindungsgemäßen Gelenkwelleist der die Stützringebildende Kunststoff auf die Kernwelle aufgespritzt.According to onepreferred embodiment ofinventive propeller shaftis that the support ringsforming plastic sprayed onto the core shaft.
[0024] Gemäß eineranderen bevorzugten Ausführungsformder erfindungsgemäßen Gelenkwelleist es vorgesehen, dass das Außenrohrin den Anlagebereichen der Stützringedurch Rundhämmernauf Maß gebrachtist.According to oneanother preferred embodimentthe propeller shaft according to the inventionit is envisaged that the outer tubein the contact areas of the support ringsby hammeringmade to measureis.
[0025] Daselastomere Dämpfungselementkann vorteilhafter Weise insbesondere aus einem Silikonkautschukbestehen.Theelastomeric damping elementcan advantageously, in particular of a silicone rubberconsist.
[0026] Gemäß einerbevorzugten Ausführungsform dererfindungsgemäßen Gelenkwellesind im Außenrohrmehrere Bohrungen zum Einspritzen eines zum Bilden des elastomerenDämpfungselementsvorgesehenen fließfähigen Elastomersin die Zwischenräumezwischen Kernwelle und Außenrohrund zum Entlüftenderselben währenddes Einspritzens des Elastomers vorgesehen.According to onepreferred embodiment ofinventive propeller shaftare in the outer tubea plurality of holes for injecting one to form the elastomericdamping elementprovided flowable elastomerin the intersticesbetween core shaft and outer tubeand for ventingsame duringthe injection of the elastomer provided.
[0027] Vorzugsweisesind dabei in Axialrichtung der Gelenkwelle benachbarte Bohrungenin Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet.Preferablyare in the axial direction of the propeller shaft adjacent holesarranged offset in the circumferential direction against each other.
[0028] Weiterhinwird durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Gelenkwellegeschaffen. Erfindungsgemäß ist esvorgesehen, dass die Kernwelle in eine Bearbeitungsmaschine eingespannt wird,dass die Stützringeauf die Kernwelle aufgebracht werden, dass die Kernwelle zusammenmit den darauf aufgebrachten Stützringenin das Außenrohreingeschoben wird, und dass ein zum Bilden des elastomeren Dämpfungselementsvorgesehenes fließfähiges Elastomerin die Zwischenräumezwischen Kernwelle und Außenrohreingespritzt wird. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrensist es, dass eine Torsionsschwingungen dämpfende und gleichzeitig gegenBiegeschwingungen unempfindliche Gelenkwelle auf einfache Art hergestelltwerden kann. Ein besonderer Vorteil dabei ist es, dass die Stützringeeine Zentrierung zwischen Außenrohrund Kernwelle bewirken, ohne dass dazu eigens Maßnahmen erforderlich sind.Fartheris a method for producing a propeller shaft by the inventioncreated. It is according to the inventionprovided that the core shaft is clamped in a processing machine,that the support ringsbe applied to the core shaft that the core shaft togetherwith the supporting rings applied to itin the outer tubeis inserted, and that for forming the elastomeric damping elementprovided flowable elastomerin the intersticesbetween core shaft and outer tubeis injected. A significant advantage of the method according to the inventionis it that damping a torsional vibrations and at the same time againstBend vibration insensitive PTO shaft made in a simple waycan be. A particular advantage of this is that the support ringsa centering between outer tubeand cause nuclear wave, without specifically measures are required.
[0029] Gemäß einerbevorzugten Ausführungsform deserfindungsgemäßen Verfahrenswird das zum Bilden des elastomeren Dämpfungselements vorgesehenefließfähige Elastomerdurch im Außenrohr vorgeseheneBohrungen eingespritzt und entlüftet.According to onepreferred embodiment ofinventive methodis provided for forming the elastomeric damping elementflowable elastomerprovided by in the outer tubeHoles injected and vented.
[0030] Gemäß eineranderen vorteilhaften Ausführungsformdes erfindungsgemäßen Verfahrenswerden die Stützringedurch Aufspritzen von Kunststoff auf die Kernwelle hergestellt.According to oneanother advantageous embodimentthe method according to the inventionbecome the support ringsproduced by spraying plastic onto the core shaft.
[0031] Dabeikönnendie Stützringeam Außenumfangspanend bearbeitet werden, um sie auf Maß zu bringen.therecanthe support ringson the outer circumferencemachined to make them custom.
[0032] Schließlich kannes gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsformdes erfindungsgemäßen Verfahrensvorgesehen sein, dass das Außenrohrin den Anlagebereichen der Stützringedurch Rundhämmernauf Maß gebrachtwird. Durch ein solches Rundhämmernwird im Anlagebereich der Stützringeeine besondere Maßhaltigkeitdes Außenrohrssicher gestellt. Das Rundhämmernkann jedoch entfallen, wenn Rohre mit besonders kleinen Maßtoleranzenzur Verfügungstehen.Finally, canit according to oneanother preferred embodimentthe method according to the inventionbe provided that the outer tubein the contact areas of the support ringsby hammeringmade to measurebecomes. Through such a round hammeringis in the contact area of the support ringsa special dimensional stabilityof the outer tubeensured. The round hammeringHowever, it can be omitted if pipes with very small dimensional tolerancesto disposalstand.
[0033] ImFolgenden wird ein Ausführungsbeispiel dererfindungsgemäßen Gelenkwelleanhand der Zeichnung beschrieben.in theBelow is an embodiment of theinventive propeller shaftdescribed with reference to the drawing.
[0034] Eszeigt:Itshows:
[0035] 1 eineSeitenansicht einer Gelenkwelle gemäß einem Ausführungsbeispielder Erfindung; 1 a side view of a propeller shaft according to an embodiment of the invention;
[0036] 2 einenTeil der erfindungsgemäßen Gelenkwellemit einem Außenrohrund einer teilweise in das Außenrohreingeschobenen Kernwelle und einem zwischen beiden angeordnetenelastomeren Dämpfungselement;und 2 a part of the propeller shaft according to the invention with an outer tube and a core shaft partially inserted into the outer tube and an elastomeric damping element arranged between the two; and
[0037] 3 einenvergrößerten Ausschnittaus 2 zur Erläuterungeines Details derselben. 3 an enlarged section 2 to explain a detail thereof.
[0038] 1 zeigtin der Seitenansicht eine praktische Ausführungsform einer Gelenkwellegemäß einemAusführungsbeispielder Erfindung, wie sie im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs enthaltensein kann. Die insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichneteGelenkwelle beinhaltet drei Gelenke 6, 7, 8,von denen sie mit den beiden äußeren Gelenken 6, 8 anbenachbarte Baugruppen, beispielsweise der Ausgangswelle eines aneine Brennkraftmaschine angeblockten Verteilergetriebes bzw. anein Differentialachsgetriebe angeschlossen ist. Ein weiteres Gelenk 7,ein Kreuzgelenk, ist innerhalb der Gelenkwelle 1 angeordnetund dient dazu, eine Abwinkelung derselben zu ermöglichen.Die Gelenke 6, 8 sind Gleichlaufgelenke, die Axi alverschiebungenzum Längenausgleichzulassen. Änderungendes gegenseitigen Abstands der beiden äußeren Gelenke 6, 8, beispielsweiseBewegungen von Motor/Getriebe und Hinterachsdifferential, können ausgeglichenwerden. Ein zweites Stück 1a derGelenkwelle 1, welches sich zwischen dem einen äußeren Gelenk 6 unddem inneren Gelenk 7 befindet, ist mittels eines Lagers 11 etwaam Fahrgestell bzw. am Chassis des Fahrzeugs fixiert. Ein erstesStück 1b derGelenkwelle 1 ist zwischen dem inneren Gelenk 7 unddem anderen äußeren Gelenk 8 getragen. 1 shows in side view a practical embodiment of a propeller shaft according to an embodiment of the invention, as it may be contained in the drive train of a motor vehicle. The total with the reference numeral 1 designated PTO shaft includes three joints 6 . 7 . 8th of which they are with the two outer joints 6 . 8th is connected to adjacent assemblies, for example, the output shaft of a staked to an internal combustion engine transfer case or to a Differenzachsachsgetriebe. Another joint 7 , a universal joint, is inside the PTO shaft 1 arranged and serves to allow a bend of the same. The joints 6 . 8th are constant velocity joints which allow axial displacements for length compensation. Changes in the mutual distance of the two outer joints 6 . 8th , For example, movements of engine / transmission and rear differential can be compensated. A second piece 1a the propeller shaft 1 which is between the one outer joint 6 and the inner joint 7 is by means of a warehouse 11 fixed on the chassis or on the chassis of the vehicle. A first piece 1b the propeller shaft 1 is between the inner joint 7 and the other outer joint 8th carried.
[0039] Daserste Stück 1b derGelenkwelle 1 umfasst ein an einem Ende der Welle, nämlich andem einen äußeren Gelenk 8 angeschlossenesAußenrohr 2 undein Innenrohr oder, allgemein gesprochen, eine Kernwelle 3,die an das andere Ende des ersten Stücks 1b der Gelenkwelle 1 angeschlossenist, nämlichan das innere Gelenk 7.The first piece 1b the propeller shaft 1 includes one at one end of the shaft, namely at the one outer joint 8th connected outer tube 2 and an inner tube or, generally speaking, a core shaft 3 that goes to the other end of the first piece 1b the propeller shaft 1 is connected, namely to the inner joint 7 ,
[0040] Zwischendem Außenrohr 2 undder Kernwelle 3 ist ein Dämpfungselement 4 eingefügt, das auseinem elastomeren Material besteht und zum Dämpfen von Torsionsschwingungenin dem Antriebsstrang dient, in welchem die Gelenkwelle 1 vorgesehenist. Das elastomere Dämpfungselementist sowohl an der Außenseiteder Kernwelle 3 als auch an der Innenseite des Außenrohrs 2 anvulkanisiert. DurchDrehmomentenstöße verursachteRelativbewegungen der Gelenkwellenteile werden durch das Dämpfungselement 4 abgefedert.Between the outer tube 2 and the core shaft 3 is a damping element 4 inserted, which consists of an elastomeric material and serves to dampen torsional vibrations in the drive train, in which the propeller shaft 1 is provided. The elastomeric damping element is on both the outside of the core shaft 3 as well as on the inside of the outer tube 2 vulcanized. Relative movements of the drive shaft parts caused by torque surges are caused by the damping element 4 cushioned.
[0041] Inden 2 und 3 ist der das Dämpfungselement 4 enthaltendeTeil der Gelenkwelle 1 näher dargestellt.In the 2 and 3 this is the damping element 4 containing part of the propeller shaft 1 shown in more detail.
[0042] Wie 2 zeigt,sind zusätzlichzu dem elastomeren Dämpfungselement 4 zwischendem Außenrohr 2 undder Kernwelle 3 mehrere Stützringe 5 vorgesehen,die sowohl an der Innenseite des Außenrohrs 2 als auchan der Außenseiteder Kernwelle 3 anliegen. Die Stützringe 5 sind spielfreizwischen der Innenseite des Außenrohrs 2 undder Außenseite derKernwelle 3 angeordnet und sie sind mit der Kernwelle 3 festverbunden, wogegen sie außenlose an der Innenseite des Außenrohrs 2 anliegen,also eine Art Gleitlager an dieser Stelle bilden. Auf diese Weisegestatten die Stützringe 5 eineRelativbewegung von Außenrohr 2 undKernwelle 3 in Umfangsrichtung, wogegen sie in Biegerichtungder Gelenkwelle 1 bzw. genauer gesagt von deren erstemStück 1b,in welchem das elastomere Dämpfungselement 4 enthaltenist, füreine formschlüssigeVerbindung zwischen dem Außenrohr 2 undder Kernwelle 3 sorgen. So kann das elastomere Dämpfungselement 4 sowohlTorsionsschwingungen in Drehrichtung wie auch, bis zu einem gewissenGrade, Längsschwingungenin axialer Richtung dämpfen,wogegen ein Durchbiegen des ersten Stücks 1b der Gelenkwelle 1 durchdie zwischen das Außenrohr 2 unddie Kernwelle 3 eingefügtenStützringe 5 verhindertwird.As 2 are in addition to the elastomeric damping element 4 between the outer tube 2 and the core shaft 3 several support rings 5 provided on both the inside of the outer tube 2 as well as on the outside of the core shaft 3 issue. The support rings 5 are free of play between the inside of the outer tube 2 and the outside of the core shaft 3 arranged and they are with the core shaft 3 firmly connected, whereas they loose outside on the inside of the outer tube 2 abut, so form a kind of plain bearing at this point. In this way, allow the support rings 5 a relative movement of outer tube 2 and nuclear shaft 3 in the circumferential direction, whereas they in the bending direction of the propeller shaft 1 or more precisely from their first piece 1b in which the elastomeric damping element 4 is included, for a positive connection between the outer tube 2 and the core shaft 3 to care. Thus, the elastomeric damping element 4 Both torsional vibrations in the direction of rotation as well as, to a certain extent, damp longitudinal vibrations in the axial direction, whereas a bending of the first piece 1b the propeller shaft 1 through between the outer tube 2 and the core shaft 3 inserted support rings 5 is prevented.
[0043] Wieaus 2 ersichtlich ist, sind die Stützringe 5 in bestimmtenvorgegebenen axialen Abständenzwischen der Kernwelle 3 und dem Außenrohr 2 angeordnet,wobei sich in den Abständenzwischen benachbarten Stützringen 5 jeweiligeTeilbereiche 4a des elastomeren Dämpfungselements 4 befinden. DieTeilbereiche 4a des elastomeren Dämpfungselements 4 sindjeweils an der Innenseite des Außenrohrs 2 und ander Außenseiteder Kernwelle 3 anvulkanisiert, nicht jedoch an den Seitender benachbarten Stützringe 5,an welchen sie jedoch in axialer Richtung spielfrei anliegen sollen.How out 2 it can be seen, are the support rings 5 in certain predetermined axial distances between the core shaft 3 and the outer tube 2 arranged, being in the distances between adjacent support rings 5 respective subareas 4a the elastomeric damping element 4 are located. The subareas 4a the elastomeric damping element 4 are each on the inside of the outer tube 2 and on the outside of the core shaft 3 vulcanized, but not on the sides of the adjacent support rings 5 to which, however, they should rest without play in the axial direction.
[0044] Wieweiterhin aus 2 und insbesondere aus der vergrößerten Detailansichtder 3 ersichtlich ist, ist das Außenrohr 2 in den Anlagebereichen 2a derStützringe 5 durchRundhämmernin seinem Radius vermindert und auf diese Weise auf ein genauesMaß gebracht,so dass die Stützringe 5 auch dannspielfrei an der Innerseite des Außenrohrs 2 anliegen,wenn dieses nicht mit hoher Präzisiongefertigt ist. Wenn fürdas Außenrohr 2 einMaterial verwendet wird, welches mit geringer Toleranz gefertigt ist,kann der gewünschteEffekt auch ohne das beschriebene Rundhämmern erreicht werden.How to continue 2 and in particular from the enlarged detail view of 3 it can be seen, is the outer tube 2 in the investment areas 2a the support rings 5 reduced by round hammers in its radius and in this way brought to an accurate degree, so that the support rings 5 even then play free on the inside of the outer tube 2 abutment, if this is not manufactured with high precision. If for the outer tube 2 a material is used which is manufactured with low tolerance is, the desired effect can be achieved without the described round hammering.
[0045] DieStützringe 5 bestehenaus einem gleitfähigenMaterial, aus Kunststoff, insbesondere aus Polyamid, PPS, oder ausMetall, oder aus einem anderen geeigneten Werkstoff.The support rings 5 consist of a lubricious material, of plastic, in particular of polyamide, PPS, or of metal, or of another suitable material.
[0046] DieStützringe 5 können, über ihrenQuerschnitt gesehen, aus einem einzigen Material bestehen, wie für den Stützring 5 aufder linken Seite von 3 gezeigt, oder sie können alsVerbundring hergestellt sein, wie auf der rechten Seite von 3 zu sehenist. Hier ist ein Stützring 5 alsVerbundring von Kunststoff und Metall hergestellt, wobei diesereinen inneren, an der Außenseiteder Kernwelle 3 anliegenden Teil 5a aufweist,der aus Kunststoff besteht und einen äußeren, an der Innenseite desAußenrohrs 2 anliegendenTeil 5b, der aus Metall besteht. Kunststoff sorgt für eine Geräuschdämpfung zwischen Kernwelle 3 undAußenrohr 2,währendMetall hoher Präzisionund Verschleißfestigkeitfür dieAnlageflächezwischen dem Stützring 5 unddem Außenrohr 2 dienlichist.The support rings 5 can be seen over their cross section, consist of a single material, as for the support ring 5 on the left side of 3 shown, or they can be made as a composite ring, as shown on the right side of 3 you can see. Here is a support ring 5 made as a composite ring of plastic and metal, wherein this one inside, on the outside of the core shaft 3 adjacent part 5a has, which consists of plastic and an outer, on the inside of the outer tube 2 adjacent part 5b which is made of metal. Plastic ensures a noise attenuation between the core shaft 3 and outer tube 2 while metal high precision and wear resistance for the contact surface between the support ring 5 and the outer tube 2 is useful.
[0047] Wie 2 weiterhinzeigt, sind im Umfang des Außenrohrs 2 Bohrungen 12 vorgesehen,welche zum Einbringen und zum Entlüften eines für die Herstellungdes elastomeren Dämpfungselements 4 dienendenfließfähigen Elastomersvorgesehen sind.As 2 continues shows are in the perimeter of the outer tube 2 drilling 12 provided, which for introducing and venting a for the production of the elastomeric damping element 4 serving flowable elastomer are provided.
[0048] DasDämpfungselement 4 kannauf herkömmlicheWeise zwischen dem Außenrohr 2 und dieKernwelle 3 eingebracht werden, besonders vorteilhaft istjedoch das folgende Verfahren: zunächst wird die Kernwelle 3 ineine geeignete Bearbeitungsma schine eingespannt, dann werden dieStützringe 5 aufdie Kernwelle 3 aufgebracht, die Kernwelle 3 zusammenmit den darauf aufgebrachten Stützringen 5 indas Außenrohr 2 eingeschobenund schließlichein zum Bilden des elastomeren Dämpfungselements 4 vorgesehenesfließfähiges Elastomerzwischen den Stützringen 5 durchdie vorher angesprochenen Bohrungen 12 in die Zwischenräume zwischenKernwelle 3 und Außenrohreingespritzt. In Axialrichtung der Gelenkwelle 1 benachbarteBohrungen 12 sind in Umfangsrichtung gegeneinander versetztangeordnet.The damping element 4 Can be used in a conventional way between the outer tube 2 and the core shaft 3 However, the following method is particularly advantageous: first, the core shaft 3 clamped in a suitable Bearbeitungsma machine, then the support rings 5 on the core shaft 3 applied, the core shaft 3 together with the supporting rings applied to it 5 in the outer tube 2 and finally inserted to form the elastomeric damping element 4 provided flowable elastomer between the support rings 5 through the previously mentioned holes 12 in the spaces between core shaft 3 and outer tube injected. In the axial direction of the PTO shaft 1 adjacent holes 12 are arranged offset from each other in the circumferential direction.
[0049] DieStützringe 5 werdenvorzugsweise durch Aufspritzen von Kunststoff auf die Kernwelle 3 hergestellt,welcher dann am Außenumfang,sowie gegebenenfalls auch an den Seiten spanend bearbeitet werdenkann, um sie auf Maß zubringen.The support rings 5 are preferably by spraying plastic on the core shaft 3 made, which can then be machined on the outer circumference, and optionally also on the sides, to bring them to measure.
[0050] Daselastomere Dämpfungselement 4 bzw. dessenTeilbereiche 4a sollen an der Innenseite des Außenrohrs 2 undan der Außenseiteder Kernwelle 3 anvulkanisiert sein, nach Möglichkeitnicht jedoch an den Seiten der Stützringe 5, so dasshier, insbesondere radial außenam Übergangzwischen Stützring 5 undInnenseite des Außenrohrs 2,wo diese gleitend aneinanderstoßen,keine unzulässiggroßen Scherkräfte aufdas elastomere Material des Dämpfungselements 4 ausgeübt werden.Dazu könnendie Stützringe 5 beispielsweisean ihren Seiten mit einer Beschichtung versehen sein, welche einVulkanisieren verhindert, oder sie bestehen als solche aus einemMaterial, an welchem das elastomere Material des Dämpfungselements 4 nichtvulkanisiert.The elastomeric damping element 4 or its subareas 4a should be on the inside of the outer tube 2 and on the outside of the core shaft 3 vulcanized, if possible not on the sides of the support rings 5 , so that here, in particular radially outward at the transition between the support ring 5 and inside of the outer tube 2 Where these slidably abut each other, no unduly large shear forces on the elastomeric material of the damping element 4 be exercised. These can be the support rings 5 For example, be provided on their sides with a coating which prevents vulcanization, or as such consist of a material to which the elastomeric material of the damping element 4 not vulcanised.
[0051] DasMaterial des elastomeren Dämpfungselements 4 kannein geeignetes Elastomer sein, z. B. ein Silikonkautschuk. Es kommtjedoch auch Gummi oder ein anderer Kautschuk in Frage.The material of the elastomeric damping element 4 may be a suitable elastomer, for. B. a silicone rubber. However, it is also rubber or other rubber in question.
[0052] Dasdurch das elastomere Dämpfungselement 4 unddie Stützringe 5 gebildeteVerbindungselement zwischen dem Außenrohr 2 und derKernwelle 3 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel möglichstnahe am Gelenk 7 angeordnet, jedoch so weit weg, dass Stützvorrichtungenangebracht werden können,die zur Aufnahme von Axialkräftendienen, welche auftreten, wenn Reibschweißen zum Herstellen der Welleverwendet werden soll.That through the elastomeric damping element 4 and the support rings 5 formed connecting element between the outer tube 2 and the core shaft 3 is as close as possible to the joint in the illustrated embodiment 7 arranged, but so far away that support devices can be mounted, which serve to absorb axial forces, which occur when friction welding is to be used for producing the shaft.
[0053] Beider erfindungsgemäßen Gelenkwelleist das Dämpfungselement 4 inden Wellenrohren verbaut, so dass kein größerer Bauraum erforderlichist als der maximale Rohrdurchmesser.In the propeller shaft according to the invention is the damping element 4 installed in the shaft pipes, so that no larger space is required than the maximum pipe diameter.
[0054] DerTemperatureinsatzbereich ist groß, beispielsweise –60°C bis +180°C.Of theTemperature range is large, for example -60 ° C to + 180 ° C.
[0055] DasWuchten der Gelenkwellen erfolgt entsprechend herkömmlichenStandardwellen.TheBalancing of the cardan shafts is done according to conventionalStandard waves.
11 Gelenkwellepropeller shaft 22 Außenrohrouter tube 33 Kernwellecore shaft 44 elastomeresDämpfungselementelastomericdamping element 55 Stützringsupport ring 66 Gelenkjoint 77 Gelenkjoint 88th Gelenkjoint 1111 Lagercamp 1212 Bohrungdrilling

权利要求:
Claims (22)
[1]
Gelenkwelle mit einem an ein Ende der Welle angeschlossenenAußenrohr(2) und einer zumindest teilweise in das Außenrohr(2) eingeschobenen und an das andere Ende der Welle angeschlossenen Kernwelle(3) und mit einem elastomeren Dämpfungselement (4),das zwischen dem Außenrohr(2) und der Kernwelle (3) eingefügt und ander Innenseite des Außenrohrs(2) und an der Außenseiteder Kernwelle (3) anvulkanisiert ist, dadurch gekennzeichnet,dass zusätzlichzu dem elastomeren Dämpfungselement(4) zwischen dem Außenrohr(2) und der Kernwelle (3) mehrere Stützringe(5) vorgesehen sind, die sowohl an der Innenseite des Außenrohrs(2) als auch an der Außenseiteder Kernwelle (3) anliegen, wobei die Stützringe(5) eine Relativbewegung von Außenrohr (2) und Kernwelle(3) in Umfangsrichtung gestatten.Cardan shaft with an outer tube connected to one end of the shaft ( 2 ) and at least partially into the outer tube ( 2 ) inserted and connected to the other end of the shaft core shaft ( 3 ) and with an elastomeric damping element ( 4 ) between the outer tube ( 2 ) and the core wave ( 3 ) and on the inside of the outer tube ( 2 ) and on the outside of the Core shaft ( 3 ) is vulcanised, characterized in that in addition to the elastomeric damping element ( 4 ) between the outer tube ( 2 ) and the core wave ( 3 ) several support rings ( 5 ) provided on both the inside of the outer tube ( 2 ) as well as on the outside of the core shaft ( 3 ), wherein the support rings ( 5 ) a relative movement of outer tube ( 2 ) and core wave ( 3 ) in the circumferential direction.
[2]
Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Stützringe(5) spielfrei zwischen der Innenseite des Außenrohrs(2) und der Außenseiteder Kernwelle (3) angeordnet sind.Drive shaft according to claim 1, characterized in that the support rings ( 5 ) clearance between the inside of the outer tube ( 2 ) and the outside of the core shaft ( 3 ) are arranged.
[3]
Gelenkwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Stützringe(5) fest mit der Kernwelle (3) verbunden sindund außenlose an der Innenseite des Außenrohrs(2) anliegen.PTO shaft according to claim 1 or 2, characterized in that the support rings ( 5 ) fixed to the core shaft ( 3 ) and loose outside on the inside of the outer tube ( 2 ) issue.
[4]
Gelenkwelle nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,dass die Stützringe(5) in vorgegebenen axialen Abständen angeordnet sind, und dassin den Abständenzwischen benachbarten Stützringen(5) jeweilige Teilbereiche (4a) des elastomerenDämpfungselements(4) vorgesehen sind.PTO according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the support rings ( 5 ) are arranged at predetermined axial distances, and that in the distances between adjacent support rings ( 5 ) respective subareas ( 4a ) of the elastomeric damping element ( 4 ) are provided.
[5]
Gelenkwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass die Teilbereiche des elastomeren Dämpfungselements (4)in axialer Richtung spielfrei an den benachbarten Stützringen(5) anliegen.Drive shaft according to claim 4, characterized in that the partial regions of the elastomeric damping element ( 4 ) in the axial direction without play on the adjacent support rings ( 5 ) issue.
[6]
Gelenkwelle nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,dass die Teilbereiche (4a) des elastomeren Dämpfungselements(4) jeweils an der Innenseite des Außenrohrs (2) und ander Außenseite derKernwelle (3) anvulkanisiert sind, nicht jedoch an denSeiten der benachbarten Stützringe(5).Drive shaft according to claim 4 or 5, characterized in that the subregions ( 4a ) of the elastomeric damping element ( 4 ) each on the inside of the outer tube ( 2 ) and on the outside of the core shaft ( 3 ) are vulcanized on, but not on the sides of the adjacent support rings ( 5 ).
[7]
Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,dass die Stützringe(5) aus einem gleitfähigenMaterial hergestellt sind.Drive shaft according to one of claims 1 to 6, characterized in that the support rings ( 5 ) are made of a lubricious material.
[8]
Gelenkwelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,dass die Stützringe(5) aus Kunststoff hergestellt sind.Drive shaft according to claim 7, characterized in that the support rings ( 5 ) are made of plastic.
[9]
Gelenkwelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,dass die Stützringe(5) aus Polyamid oder PPS hergestellt sind.Drive shaft according to claim 8, characterized in that the support rings ( 5 ) are made of polyamide or PPS.
[10]
Gelenkwelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,dass die Stützringe(5) aus Metall hergestellt sind.Drive shaft according to claim 7, characterized in that the support rings ( 5 ) are made of metal.
[11]
Gelenkwelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,dass die Stützringe(5) als Verbundringe von Kunststoff und Metall hergestelltsind.Drive shaft according to claim 7, characterized in that the support rings ( 5 ) are produced as composite rings of plastic and metal.
[12]
Gelenkwelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,dass die Stützringe(5) Verbundringe mit einem inneren, an der Außenseiteder Kernwelle (3) anliegenden aus Kunststoff bestehendenTeil (5a) und einem äußeren, ander Innenseite des Außenrohrs(2) anliegenden aus Metall bestehenden Teil (5b)sind.PTO shaft according to claim 11, characterized in that the support rings ( 5 ) Composite rings with an inner, on the outside of the core shaft ( 3 ) adjoining plastic part ( 5a ) and an outer, on the inside of the outer tube ( 2 ) adjacent metal part ( 5b ) are.
[13]
Gelenkwelle nach Anspruch 8, 9 oder 12, dadurchgekennzeichnet, dass der die Stützringe(5) bildende Kunststoff auf die Kernwelle (3)aufgespritzt ist.Drive shaft according to claim 8, 9 or 12, characterized in that the support rings ( 5 ) forming plastic on the core shaft ( 3 ) is sprayed on.
[14]
Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dassdas Außenrohr(2) in den Anlagebereichen (2a) der Stützringe(5) durch Rundhämmernauf Maß gebrachtist.Drive shaft according to one of claims 1 to 13, characterized in that the outer tube ( 2 ) in the investment areas ( 2a ) of the support rings ( 5 ) is made by swaging to measure.
[15]
Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,dass das elastomere Dämpfungselement(4) aus einem Silikonkautschuk besteht.Cardan shaft according to one of claims 1 to 14, characterized in that the elastomeric damping element ( 4 ) consists of a silicone rubber.
[16]
Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,dass im Außenrohr(2) mehrere Bohrungen (12) zum Einspritzen eineszum Bilden des elastomeren Dämpfungselements(4) vorgesehenen fließfähigen Elastomersin die Zwischenräumezwischen Kernwelle (3) und Außenrohr (2) und zumEntlüftenderselben währenddes Einspritzens des Elastomers vorgesehen sind.Drive shaft according to one of claims 1 to 15, characterized in that in the outer tube ( 2 ) several holes ( 12 ) for injecting one to form the elastomeric damping element ( 4 ) provided flowable elastomer in the spaces between the core shaft ( 3 ) and outer tube ( 2 ) and for venting the same during injection of the elastomer are provided.
[17]
Gelenkwelle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,dass in Axialrichtung der Gelenkwelle (1) benachbarte Bohrungen(12) in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnetsind.Drive shaft according to claim 16, characterized in that in the axial direction of the propeller shaft ( 1 ) adjacent holes ( 12 ) are arranged offset in the circumferential direction against each other.
[18]
Verfahren zur Herstellung einer Gelenkwelle nacheinem der Ansprüche1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernwelle (3)in eine Bearbeitungsmaschine eingespannt wird, dass die Stützringe(5) auf die Kernwelle (3) aufgebracht werden, dassdie Kernwelle (3) zusammen mit den darauf aufgebrachtenStützringen(5) in das Außenrohr(2) eingeschoben wird, und dass ein zum Bilden des elastomerenDämpfungselements(4) vorgesehenes fließfähiges Elastomerin die Zwischenräumezwischen Kernwelle (3) und Außenrohr (2) eingespritztwird.Method for producing a propeller shaft according to one of Claims 1 to 17, characterized in that the core shaft ( 3 ) is clamped in a processing machine that the support rings ( 5 ) on the core shaft ( 3 ), that the core shaft ( 3 ) together with the supporting rings ( 5 ) in the outer tube ( 2 ) is inserted, and that for forming the elastomeric damping element ( 4 ) provided flowable elastomer in the spaces between the core shaft ( 3 ) and outer tube ( 2 ) is injected.
[19]
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,dass das zum Bilden des elastomeren Dämpfungselements (4)vorgesehene fließfähige Elastomerdurch im Außenrohr(2) vorgesehene Bohrungen (12) eingespritzt undentlüftetwird.A method according to claim 18, characterized in that for forming the elastomeric damping element ( 4 ) provided flowable elastomer through in the outer tube ( 2 ) provided holes ( 12 ) is injected and vented.
[20]
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet,dass die Stützringe(5) durch Aufspritzen von Kunststoff auf die Kernwelle(3) hergestellt werden.Method according to claim 18 or 19, characterized in that the support rings ( 5 ) by spraying plastic onto the core shaft ( 3 ) getting produced.
[21]
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,dass die Stützringe(5) am Außenumfangspanend bearbeitet werden, um sie auf Maß zu bringen.A method according to claim 20, characterized ge indicates that the support rings ( 5 ) are machined on the outer circumference to make them custom.
[22]
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet,dass das Außenrohr(2) in den Anlagebereichen (2a) der Stützringe(5) durch Rundhämmernauf Maß gebrachtwird.Method according to one of claims 18 to 21, characterized in that the outer tube ( 2 ) in the investment areas ( 2a ) of the support rings ( 5 ) is made by swaging to measure.

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

法律状态:
2005-11-24| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|

2006-06-22| 8364| No opposition during term of opposition|

2009-08-20| 8327| Change in the person/name/address of the patent owner|Owner name: ROTORION GMBH, 88045 FRIEDRICHSHAFEN, DE |

2010-09-16| 8327| Change in the person/name/address of the patent owner|Owner name: IFA-TECHNOLOGIES GMBH, 39340 HALDENSLEBEN, DE |

2015-10-13| R082| Change of representative|Representative=s name: PATENTANWAELTE SCHUSTER, MUELLER & PARTNER MBB, DE |

2019-12-03| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|

优先权:

申请号 | 申请日 | 专利标题

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