AT398462B - Drehschwingungsdämpfer bzw. drehelastische kupplung - Google Patents

Description

AT 398 462 B

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehschwingungsdämpfer bzw. eine drehelastische Kupplung, bestehend aus einem Außenteil und einem Innenteil und gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneten radialen Federelementen, die an ihren äußeren Enden im Außenteil eingespannt sind und mit ihren inneren Enden in konvex gekrümmte Flanken bildende Nuten des Innenteils eingreifen.

Bei diesen Dämpfern bzw. Kupplungen dienen die Federelemente, beispielsweise Federblätter oder Federpakete, zur Drehmomentenübertragung und ermöglichen gleichzeitig auf Grund ihrer federelastischen Eigenschaften eine Beeinflussung der auftretenden Drehschwingungen. Die Federelemente sind im Außenteil unter Zwischenlage von Zwischenstücken mittels eines Spannringes fest eingespannt, greifen aber zum Ausgleich auftretender Relativbewegungen zwischen Innen- und Außenteil mit ihren inneren Enden nur lose in Nuten des Innenteils ein, wobei hier die Krafteinleitung über die Nutenflanken und die anliegenden Federenden erfolgt. Beim Auftreten von Drehschwingungen kommt es zu Relativbewegungen zwischen Nutenflanken und Federelementen, so daß der Flankenbereich der Nuten sehr verschleißgefährdet ist. Da die bekannten Nutenflanken meist kreisbogenförmig gekrümmt sind, lassen sich die Beanspruchungen auf Grund des Kontaktes zwischen Federelementen und Nutenflanken auf den Belastungsfail Zylinder und Platte zurückführen, demgemäß die Spannungsverteilung wesentlich von der Druckkraft und dem Zylinderradius abhängig ist. Bei einer Verdrehung des Außenteils relativ zum Innenteil gleiten die Federelemente auf den Nutenflanken und die Druckkraft erhöht sich in Abhängigkeit vom Federweg, also von der Durchbiegung der Federn bei konstantem Krümmungsradius der Flanken, womit vor allem im äußeren Randbereich der Nutenflanken hohe Flächenpressungen und beträchtliche Verschleißerscheinungen nicht zu vermeiden sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und einen Drehschwingungsdämpfer bzw. eine drehelastische Kupplung der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß im Nutenbereich eine Verringerung der Flächenpressung zwischen Federelementen und Nutenflanken und damit eine Minderung der Verschleißgefahr erreicht werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Nutenflanken eine ungleichmäßige Krümmung aufweisen, die vom Nutengrund auswärts zunehmende Krümmungsradien besitzt, wobei vorteilhafterweise die Nutenflanken einen einem Kreisevolventenabschnitt angepaßten Krümmungsverlauf aufweisen. Durch diese im Vergleich zu den bekannten Nuten ohne Mehraufwand, beispielsweise durch Formfräsen herstellbare Nutenform vergrößert sich der Krümmungsradius der Nutenflanken gewissermaßen in Abhängigkeit von der bei einer Relativbewegung zwischen Außen- und Innenteil auftretenden Gleitbewegung der Federelemente entlang der Nutenflanken und kann dadurch hinsichtlich der Flächenpressung die sich mit zunehmendem Federweg erhöhende Druckkraft zumindest teilweise ausgleichen, was einer Steigerung der Beanspruchung vorbeugt und damit zu einem Absenken der Verschleißwirkung führt.

Um der Verschleißgefahr zusätzlich zu begegnen, können die Nutenflanken zur Verbesserung des Verschieißwiderstandes gehärtet sein.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 eine erfindungsgenaäße Kupplung in hälftig geschnittener Stimansicht, Fig. 2 einen Axialschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 das Detail A gemäß Fig. 1 größeren Maßstabes sowie Fig. 4 zum Vergleich ein ähnliches Detail wie Fig. 3 nur von einer herkömmlichen Kupplung.

Eine schwingungsdämpfende und drehelastische Kupplung 1 setzt sich im wesentlichen aus einem Außenteil 2 und einem Innenteil 3 sowie radialen Federelementen 4 zwischen Außen- und Innenteil 2, 3 zusammen. Die Federelemente 4, beispielsweise Blattfederpakete, dienen zur Drehmomentenübertragung, wobei sie unter Zwischenlage von Zwischenstücken 5 mittels eines Spannringes 6 an ihren äußeren Enden 4a im Außenteil 2 festgespannt sind und mit ihren inneren Enden 4b in Nuten 7 des Innenteiis 3 eingreifen, die konvex gekrümmte Flanken 8 bilden.

Bei bekannten Kupplungen besitzen, wie in Fig. 4 angedeutet, die Nuten 7a des Innenteils 3 Flanken 8a mit gleichmäßiger Krümmung, d. h., die Krümmung der Nutenflanken 8a folgt einem Kreisbogen Ka und die Krümmung besitzt daher einen konstanten Krümmungsradius Ra.

Im Gegensatz zu diesen bekannten Kupplungen sind nun, wie in Fig. 3 veranschaulicht, die Nuten 7 des Innenteils 3 einer erfindungsgemäßen Kupplung mit ungleichmäßig gekrümmten Flanken 8 ausgebildet, wobei die Krümmungsradien Ri, R2, R3 vom Nutengrund 9 aus nach außen hin zunehmen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der Krümmungsverlauf einem Kreisevolventenabschnitt, wobei der Grundkreis Ke der Evolvente durch den Schnittpunkt zwischen Nutengrund 9 und Nutenflanke 8 verläuft.

Durch diese nach außen hin abnehmende Flankenkrümmung der Nuten läßt sich auf rationelle Weise der Verschleißgefahr begegnen, da so bei einer Relativbewegung zwischen Außen- und Innteil 2, 3 und einem Hochgleiten der inneren Enden 4b der Federelemente 4 entlang der Nutenflanken den zunehmenden Druckkräfte zwischen Federelementen 4 und Nutenflanken 8 der sich vergrößernde Krümmungsradius und damit ein sich vergrößernder Berührungsbereich entgegengesetzt werden kann, so daß es zu keiner 2

Claims (3)

1. AT 398 462 B ungewollten Steigerung der Flächenpressung im Randbereich der Nutenflanken kommt. Patentansprüche 1. Drehschwingungsdämpfer bzw. drehelastische Kupplung, bestehend aus einem Außenteil und einem Innenfeil und gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneten radialen Federelementen, die an ihren äußeren Enden im Außenteil eingespannt sind und mit ihren inneren Enden in konvex gekrümmte Flanken bildende Nuten des Innenteils eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutenflanken (8) eine ungleichmäßige Krümmung aufweisen, die vom Nutengrund (9) auswärts zunehmende Krümmungsradien (Ri, R2, R3) besitzt.
2. 2. Drehschwingungsdämpfer bzw. drehelastische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutenflanken (8) einen einem Kreisevolventenabschnitt angepaßten Krümmungsverlauf aufweisen.
3. 3. Drehschwingungsdämpfer bzw. drehelastische Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutenflanken gehärtet sind. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 3