DE1239144B

DE1239144B - Elastic shaft coupling

Info

Publication number: DE1239144B
Application number: DE1962H0044764
Authority: DE
Inventors: Johann Hochreuter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-02-01
Filing date: 1962-02-01
Publication date: 1967-04-20

Description

Elastische Wellenkupplung Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupplung, bei der die Kraftübertragungdurch Schraubenfedern erfolgt, die in einer Normalebene der Kupplung angeordnet sind, deren Federlager um achsparallele Bolzen der treibenden und der getriebenen Kupplungsscheibe schwenkbar sind und wobei die Federlager für die Schraubenfedern mit eingesetzten Stoßdämpferfedern versehene hohle Führungszapfen aufweisen, deren Endflächen sich bei-in überschreiten des Nenndrehmomentes berühren, und die im Innern axial verschiebbare, die Endflächen tragende Kolben aufweisen, die sich über einen Bund auf die Stoßdämpferfedern abstützen.Elastic shaft coupling The invention relates to an elastic shaft coupling, in which the force is transmitted by helical springs, which are in a normal plane the clutch are arranged, the spring bearing around axially parallel bolts of the driving and the driven clutch disc are pivotable and wherein the spring bearings for the coil springs are provided with hollow guide pins with inserted shock absorber springs whose end faces touch each other when the nominal torque is exceeded, and which have axially displaceable pistons bearing the end faces in the interior, which are supported by a collar on the shock absorber springs.

Es sind bereits Wellenkupplungen der erwähnten Art bekannt, deren Zweck in der Erzielung einer progressiven Federwirkung bei überschreitung des Nenndrehmomentes besteht. Die in die Federlager eingesetzten Stoßdämpferfedem erfordern hierbei zum Zusammendrücken eine größere Kraft als die die Führungszapfen umgebende Schraubenfeder. Der Nachteil der bekannten Wellenkupplungen besteht darin, daß die in die hohlen Führungszapfen eingesetzten Stoßdämpferfedem nur eine sehr geringe Reibung gegenüber der Innenfläche eines hohlen Führungszapfens oder gegenüber einem zugehörigen, axial verschiebbaren Kolben aufweisen, so daß zwar eine progressive Federwirkung, jedoch im wesentlichen keine einseitig wirkende Reibungsdämpfung erzielbar ist.There are already known shaft couplings of the type mentioned, whose Purpose in achieving a progressive spring action when the nominal torque is exceeded consists. The shock absorber springs used in the spring bearing require this to Compress a greater force than the coil spring surrounding the guide pins. The disadvantage of the known shaft couplings is that the hollow Guide pin used shock absorber springs compared to only a very low level of friction the inner surface of a hollow guide pin or opposite an associated, axially have displaceable piston, so that although a progressive spring action, however essentially no one-sided friction damping can be achieved.

Es ist auch schon bekannt, einen aus zwei Spreizfedern mit Dreieckprofil bestehenden konzentrischen Ringfedersatz auf einen in einer Bohrung axial verschiebbar geführten Puffer einwirken zu lassen. Bei einer derartigen Anordnung trägt jedoch der Ringfedersatz zur Erzeugung einer progressiven Federwirkung im wesentlichen nichts bei. Aus diesem Grund ist bei der bekannten Pufferanordnung der axial verschiebbare Kolben axial hohl ausgebohrt und nimmt in seinem Innern eine zylindrische, in Axialrichtung zu beanspruchende Evolutfeder auf. Eine derartige Anordnung ist jedoch nicht ohne weiteres auf eine Kupplung gemäß dem Gattungsbegriff der vorliegenden Erfindung zu übertragen, weil bei einer elastischen Wellenkupplung infolge von deren meist beschränktem Durchmesser und damit entsprechend kleinen Federlagem eine Ausbohrung der in den Federlagem axial verschiebbar geführten Kolben sowie die Einsetzung einer genügend starken Evolutfeder nicht ohne weiteres möglich ist. Weiterhin ist es bei Wellenkupplungen erforderlich, daß der progressive Anstieg des Drehmomentes in einem verhältnismäßig sehr geringen Auslenkbereich der Kupplung erfolgt. Je kleiner der Kupplungsdurchmesser ist, desto kleiner wird auch der zur Verfügung stehende Auslenkweg eines in einem Führungszapfen geführten federbelasteten Kolbens, in dem eine solche Zusaminendrückung der ihm zugeordneten Stoßdämpferfeder bewirkt werden könnte, bei der das maximal vorgegebene, noch im elastischen Bereich liegende Drehmoment erreicht wird.It is also already known, one of two expanding springs with a triangular profile existing concentric ring spring set axially displaceable in a bore Let the buffer take effect. In such an arrangement, however, carries the ring spring set to produce a progressive spring action essentially nothing at. For this reason, in the known buffer arrangement, the axially displaceable Piston bored out axially hollow and takes in its interior a cylindrical, in the axial direction Evolutfeder to be claimed. Such an arrangement is not without, however further to a coupling according to the generic term of the present invention to be transmitted because with an elastic shaft coupling as a result of them mostly limited diameter and thus correspondingly small spring bearings a bore the axially displaceable piston guided in the spring bearings and the insertion of a sufficiently strong evolute spring is not easily possible. It is also at Shaft couplings required that the progressive increase in torque in one relatively very small deflection range of the coupling takes place. The smaller the The coupling diameter, the smaller the available deflection path a spring-loaded piston guided in a guide pin, in which such a Compression of the shock absorber spring assigned to it could be caused at which reaches the maximum specified torque, which is still in the elastic range will.

Zweck der vorliegenden Erfradung ist die Schaffung einer elastischen Wellenkupplung mit progressiver Federwirkung vor dem Zusammentreffen der zu den Federlagem gehörigen Führungszapfen mit einseitig wirkender Dämpfung, wobei der dem Dämpfungsbereich zugeordnete Auslenkungsbereich der Kupplung einen sehr kleinen Winkelbereich, beispielsweise etwa 31, umfaßt und infolge begrenzten Kupplungsdurchmessers die Abmessungen der hohlen Führungszapfen sowie der darin eingesetzten Kolben begrenzt sind. Erreicht wird, die Lösung der angegebenen ProblemsteRung dadurch, daß in an sich bekannter Weise ein Ringfedersatz die Stoßdämpferfeder bildet und im Boden der hohlen Federführungszapfen zusätzlich Dämpfungsglieder in Form von Scheiben aus elastischem Material (Kunststoff) eingesetzt sind, auf die die verschiebbaren Kolben mit ihren inneren Endflächen drücken.The purpose of the present Erfradung is to create an elastic shaft coupling with progressive spring action before the meeting of the guide pins belonging to the spring bearings with unidirectional damping, the deflection area of the coupling assigned to the damping area encompassing a very small angular range, for example about 31, and due to the limited coupling diameter Dimensions of the hollow guide pin and the piston inserted therein are limited. Is achieved, the solution of the specified ProblemsteRung that a ring spring set forms the shock absorber spring in a known manner and in the bottom of the hollow spring guide pin additional damping members in the form of discs made of elastic material (plastic) are used, on which the displaceable piston with their inner Press end faces.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt, und zwar sind zwei Bolzen mit Federlagern gezeigt, die jeweils einem treibenden und einem getriebenen Teil der Kupplung zugehören und zwischen denen die Schraubenfeder als Kraftübertragungselement eingeschaltet ist. Entsprechend befinden sich auf dem Umfang der beiden Kupplungsteile weitere derartige Federlagger mit Schraubenfedem.The invention is shown in one embodiment in the drawing, namely two bolts with spring bearings are shown, each one driving and a driven part of the clutch and between which the coil spring is switched on as a power transmission element. Accordingly, there are on the Circumference of the two coupling parts further such spring bearings with helical springs.

Mit la ist der Tragbolzen der einen Kupplungsscheibe und mit lb der Tragbolzen der gegenüberliegenden Kupplungsscheibe bezeichnet. Diese tragen zwischen den beiden Kupplungsscheiben die Federlager 2 a und 2 b, die auf den Bolzen 1 a und 1 b schwenkbar sind. Die Bolzen la und 1 b stehen paraRel zur Achse der Kupplung. Die Federlager 2a und 2b besitzen Führungszapfen3. Dabei sind je- weils über zwei einander gegenüberstehenden Führungszapfen 3 Schraubenfedem 4 hinweggeschoben.The support pin of one clutch disc is designated by la and the support pin of the opposite clutch disc is designated by lb. These carry the spring bearings 2 a and 2 b between the two clutch disks, which are pivotable on the bolts 1 a and 1 b. The pins la and 1b are paraRel to the axis of the clutch. The spring bearings 2a and 2b have guide pins3. In each case, helical springs 4 are pushed over two opposing guide pins 3.

Sobald die Kupplung wirksam wird, dreht sich die eine Kupplungsscheibe gegenüber der anderen, und die Schraubenfedern, die jeweils zwischen zwei sich nähernden Federlagem liegen, werden zusammengedrückt. Damit ist die Elastizität der Kupplung gegeben. Bei geeigneter Verteilun der Tragbolzenla C 9 und lb und der Federlager sowie bei entsprechender Länae der Führungszapfen 3 kann die Ausbildung so getroffen werden, daß sich die Endflächen 10 der Führungszapfen 3 beim überschreiten des Nenndrehmomentes berühren.As soon as the clutch becomes effective, one clutch disc rotates with respect to the other, and the coil springs, which are located between two approaching spring bearings, are compressed. The elasticity of the coupling is thus given. With suitable distribu Tragbolzenla of C 9 and lb and the spring bearing and with appropriate Länae the guide pin 3, the configuration may be made so that the end surfaces 10 contact the guide pin 3 at exceed the nominal torque.

In dem Hohlraum5 der Federführungszapfen3, der am Boden noch ein zusätzliches Dämpfungsglied6 aufnehmen kann, sind Kolben7 axial verschiebbar. Diese Kolben 7 tragen einen Bund 8 und können an ihren einander gegenüberliegenden En-den 9 noch Dämpfungsglieder10 aufnehmen. Letztere bestehen beispielsweise aus Kunststoffscheiben.Pistons 7 are axially displaceable in the cavity 5 of the spring guide pin 3, which can also accommodate an additional damping element 6 on the bottom. These pistons 7 carry a collar 8 and can also accommodate damping members 10 at their opposite ends 9. The latter consist, for example, of plastic discs.

Die Kolben7 können aus den hohlen Federführungszapfen3 nicht heraustreten. Daran werden sie durch Abschlußringe 11 gehindert, die mittels Schrauben 12 an den Enden der Führungszapfen befestigt sind.The pistons7 cannot emerge from the hollow spring guide pins3. They are prevented from doing so by locking rings 11 which are fastened to the ends of the guide pins by means of screws 12.

Im Innern besitzen die Führungszapfen um die Kolben7 herum Ringfedern 13, die aus einem inneren Federring, und einem äußeren Federring bestehen. Die Federringe liegen mit Kegelmantelflächen aufeinander.Inside, the guide pins around the piston 7 have annular springs 13, which consist of an inner spring ring and an outer spring ring. The spring washers lie on top of one another with conical surfaces.

Die Wirkungsweise ist folgende: Sobald bei der Drehung der Kupplungsteile gegeneinander das Nenndrehmoment überschritten ist, treffen die Zapfen3 mit ihrenEndflächen10 aufeinander. Durch die elastischen Dämpfungsglieder10 wird eine zusätzliche Federwirkung erzielt. Von diesem Augenblick an werden auch die Kolben 7 nach dem Innern der Führungszapfen 3 verschoben. Sie stützen sich mit ihren inneren Enden an den Kunststoffedern 6 ab. Vor allem aber drücken sie mit ihrem Bund 8 auf die Ringfedem 13. Es tritt eine gewünschte, ansteigende Dämpfung ein. Es kann beispielsweise eine Kennlinie erreicht werden, bei der das Nenndrehmoment etwa bei 2050 mkg hegt, der Endbereich des Drehmomentes bei beaufschlagter Kunststoffeder 10 bis 3060 mkg, und im Bereich der Ringfeder 13 und der zweiten Kunststoffeder 6 bis zu einem Maximaldrehmoment von 7750 mk- bei einem verhältnismäßig kleinen Verdrehungswinkel der Kupplungsteile bis etwa 2,5 bis 31 ansteigt.The mode of operation is as follows: As soon as the nominal torque is exceeded when the coupling parts rotate against each other, the pins 3 meet with their end faces 10. The elastic damping members 10 provide an additional spring effect. From this moment on, the pistons 7 are also displaced towards the interior of the guide pins 3. They are supported with their inner ends on the plastic springs 6 . Above all, however, they press with their collar 8 on the ring springs 13. A desired, increasing damping occurs. For example, a characteristic can be achieved in which the nominal torque is around 2050 mkg, the end range of the torque when the plastic spring is loaded is 10 to 3060 mkg, and in the area of the ring spring 13 and the second plastic spring 6 up to a maximum torque of 7750 mk- at a relatively small angle of rotation of the coupling parts to about 2.5 to 31 increases.

Claims

Claim: Elastic shaft coupling, in which the force is transmitted by helical springs which are arranged in a normal plane of the coupling, the spring bearings of which can be pivoted about axially parallel bolts of the driving and driven clutch disc and wherein the spring bearings for the helical springs have hollow guide pins provided with inserted shock absorber springs, the end faces of which touch each other when the nominal torque is exceeded, and which have axially displaceable inside, the end faces bearing pistons which are supported by a collar on the shock absorber springs, characterized in that an annular spring set (13) forms the shock absorber spring in a known manner and In the bottom of the hollow spring guide pin additional damping members (6) in the form of disks made of elastic material (plastic) are used, on which the displaceable pistons (7) press with their inner end faces. Documents considered: German Patent No. 433 976; German utility model No. 1 754 253.