DE1425218B1

DE1425218B1 - Drehelastische Kupplung fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1425218B1
Application number: DE19631425218D
Authority: DE
Inventors: Stromberg Clinton V
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1962-08-17
Filing date: 1963-08-16
Publication date: 1971-12-02
Also published as: ES290791A1; GB1047023A; US3138011A; BE642290A; IT713498A

Description

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Die Erfindung betrifft eine drehelastische Kupplung und den Sitz für die Federn bildende Scheiben

für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Nabe mit vorgesehen,

einem sich radial nach außen erstreckenden Ring- b) mehrere in Umfangsrichtung hintereinander anflansch, aus zwei am äußeren Umfang fest miteinan- geordnete Federn sind paarweise in '■■' einem der verbundenen, sich zu beiden Seiten des Ring- 5 Durchbruch des Ringflansches und der Seitenflansches erstreckenden und mit ihrem Innenumfang platten eingesetzt,

am Ringflansch drehbar geführten Seitenplatten und c) die Durchbrüche in den Seitenplatten, den aus mehreren um die Nabenachse konzentrisch ange- schwimmend angeordneten Scheiben und dem ordneten schraubenförmigen Federn, die tangential Ringflansch sind in Umfangsrichtung unterwirkend in axial fluchtenden Durchbrüchen des Ring- ίο schiedlich lang, so daß zunächst die paarweise f lansches und der Seitenplatten eingesetzt sind. angeordneten Federn und anschließend nachein-Solche drehelastischfen Kupplungen sind in unter- ander weitere Federn zusammendrückbar sind, schiedlichen Ausführungsformen bekannt (z. B. Die Erfindung wird in der Kombination der ge-USA.-Patentschrift 1952 892). Zur Vergrößerung nannten Merkmale gesehen.

des Drehwinkels zwischen den treibenden Seitenplat- 15 Bei der Erfindung können die schwimmend, angeten und dem angetriebenen Ringflansch der Nabe ordneten Scheiben in einfacher Weise plattenförmig und somit zur Verbesserung der Dämpfung ist be- ausgebildet sein. Alle Federn sind in den Durchreits vorgeschlagen worden (deutsche Auslegeschrift brüchen dieser Scheiben gehalten. In einfacher Weise 1425 209), bei drehelästischen Kupplungen der ge- können somit sowohl hintereinandergesdhaltete schilderten Art eine zusätzlich nachgeschaltete Dämp- 20 Federn zur Verlängerung des Dämpfungsweges als fungsanordnung auf der Nabe drehbar und axial auch andere zur Erzielung einer progressiv ansteigenneben dem Ringflansch vorzusehen. Demgegenüber den Dämpfungskennlinie dienende Federn vorgesehen ist es die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, werden. Die Erfindung ist insbesondere bei großen die bauliche Ausführung einer solchen mit in Reihe Fahrzeugen, z. B. bei Erdbewegungsmaschinen, von hintereinandergeschalteten Federgruppen versehenen 25 Vorteil, bei denen große Kupplungsdurchmesser, z. B. drehelastischen Kupplung zu vereinfachen und die in der Größenordnung von 460 bis 610 mm, Ver-Dämpfungseigenschaften der Kupplung zu ver- wendung finden.

bessern. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Bei einer weiteren Kupplung (britische Patent- Länge der Durchbrüche im Ringflansch, den Seitenschrift 632 608) sind zur Vergrößerung des Dämp- 30 platten und den schwimmend angeordneten Scheiben fungsweges jeweils zwei hintereinandergeschaltete, so bemessen, daß vor dem Zusammendrücken der tangential wirkende Federn bekannt, die zwischen Federn der Ringflansch und die Seitenptatten frei gezwei ringförmigen, schwimmend angeordneten Schei- geneinander drehbar sind. Dadurch wird insbesonben angeordnet und mit ihren Enden an inneren Vor- dere das Schwingungsverhalten bei niedrigen zu übersprungen der Scheiben abgestützt sind. In Umfangs- 35 tragenden Drehmomenten verbessert,
richtung aufeinanderfolgende Federn sind ab- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachwechselnd von sich nach außen erstreckenden Armen stehend an Hand der Zeichnung näher erläutert,
eines mit der Abtriebswelle verbundenen Armsternes F i g. 1 ist ein Achsenquerschnitt einer drehelasti- und von sich nach innen erstreckenden Armen eines sehen Kupplung nach der Linie 1-1 der Fig. 2;
äußeren angetriebenen Zahnkranzes umfaßt, der mit- 40 F i g. 2 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht, tels zweier außerhalb der schwimmenden Scheiben bei der einzelne Teile weggelassen sind und
angeordneten Seitenplatten auf der Welle drehbar ge- F i g. 3 ist eine graphische Darstellung der Dämplagert ist. Bei dieser Anordnung ist die Anordnung fungskennlinie.

von mehreren in verschiedenen Abständen konzen- In F i g. 1 ist eine Nabe 1 dargestellt, die innen trisch zur Achse liegenden Federn nicht ohne weiteres 45 keilverzahnt ist, um eine angetriebene Welle (nicht möglich, da die Arme des Zahnkranzes bzw. der Nabe gezeigt) aufzunehmen. Der Nabenkörper ist mit einer innerhalb der schwimmend angeordneten Scheiben ringförmigen Vertiefung 2 versehen, in der eine Abliegen. Ferner ist eine progressiv ansteigende Dämp- deckplatte 3 sitzt, die durch einen Sprengring 4 gefungskennlinie nicht möglich. sichert ist.

Es ist auch bekannt (USA.-Patentschrift 50 Die Nabe 1 weist ferner einen radial verlaufenden 2 895 316), bei einer drehelastischen Kupplung mit Rand 5 und eine Schulter 6 auf, die einen Ringtangential wirkenden Federn die Länge der Ausneh- flansch 7 aufnimmt, welcher durch Nieten 8 und mungen für die Federn so unterschiedlich zu bemes- einen Haltering oder durch andere Mittel an der Nabe sen, daß beim Verdrehen der Kupplungshälften ge- befestigt ist. Der Ringflansch 7 kann auch an der geneinander zunächst eine freie Verdrehbarkeit erfolgt 55 Nabe 1 angeformt sein. Je eine ringförmige treibende und dann anschließend aufeinanderfolgend die Fe- Seitenplatte 10, die beide im Abstand zueinander an dem zusammengedrückt werden. Bei dieser Anord- ihren radialen äußeren Kanten durch Bolzen 11 mitnung liegen die Federn nur auf einem zur Nabe kon- einander verbunden sind, die sich durch einen Abzentrischen Kreis und ist keine Hintereinanderschal- Standsring 12 erstrecken, ist an jeder Seite des Ringtung von Federn zur Vergrößerung des Dämpfungs- 60 flansches 7 angeordnet. Plattenförmige Scheiben 14 weges vorgesehen. sind zwischen jeder Seitenplatte 10 und dem Ring-Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist flansch 7 schwimmend angeordnet und sind gegenbei der drehelastischen Kupplung der eingangs ge- über dem Ringflansch durch zwei Scheiben 16 auf schilderten Art erfindungsgemäß durch die Kombi- Abstand gehalten.

nation folgender Merkmale gelöst: 65 Wie am besten in F i g. 2 gezeigt ist, sind die Seia) zwischen dem Ringflansch und den Seitenplat- tenplatten, die Scheiben und der Ringflansch mit ten sind schwimmend angeordnete, eben- mehreren, im wesentlichen fluchtenden Durchfalls mit Durchbrüchen für die Federn versehene brüchen für Federgruppen A, B bzw. C versehen.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei diametral zueinander angeordnete Federgruppen A vorgesehen, die aus jeweils einem länglichen, gewölbten Durchbruch 20 in jeder Seitenplatte 10, einem Durchbruch 22 in dem Ringflansch 7 und zwei in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Durchbrüchen 24, 26 in jeder der schwimmenden Scheiben 14 bestehen.

Elastische Mittel in der Form von Federn 28, 30, die aus ineinander angeordneten schraubenförmigen Druckfedern bestehen können, sind in den Durchbrüchen 24 bzw. 26 in den schwimmenden Scheiben 14 aufgenommen, wobei ihre Enden Federhalter 32 berühren. Die Federhalter 32 haben die Form von zylindrischen Scheiben mit einem mittleren vorspringenden Abschnitt 32 α, der dazu dient, die Federn an ihrem Platz zu halten. Die andere Seite jedes Federhalters berührt normalerweise die Enden der Durchbrüche in den Scheiben 14.

Die Federgruppen B und C sind symmetrisch um ao die mittlere Achse der Kupplung auf zur Achse konzentrischen Kreisen angeordnet. Die Anordnung dieser Federgruppen ist identisch mit der Anordnung der Federgruppe A₁ außer daß nur jeweils ein Federsatz vorgesehen ist.

Die Federgruppen A, B und C halten die beiden Scheiben in derselben Stellung zueinander, so daß sie gemeinsam mit Bezug auf den Ringflansch und die Seitenplatten schwimmen.

Wie bereits erwähnt, sind die Abmessungen jeder Federgruppe und insbesondere das Ausmaß des freien Spiels oder der freien Verdrehbarkeit, bevor irgendeine Feder bei der Drehmomentübertragung zusammengedrückt wird, entscheidend. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Seitenplatten so ausgebildet, daß sie eine Drehung von 8° mit Bezug auf den Ringflansch gestatten.

Wenn z. B. die Seitenplatten 10 im Gegenuhrzeigersinn in F i g. 2 gedreht werden, berührt ein Ende jedes Durchbruches 20 in den Seitenplatten 10 die Federhalter der Federn 30 der Federgruppe A nach einer Drehung von 8°. So wird ein Drehmoment von den Seitenplatten an die Federn 30, über die schwimmenden Scheiben an die Federn 28 und von diesen Federn 28 an den Ringflansch übertragen. Die Federwege der Federn 28 und 30 addieren sich und ergeben eine Gesamtdrehung von 11° in einer Richtung. Tatsächlich wirken die beiden Federn 28 und 30 in der Federgruppe A als eine einzige Feder, wobei die Belastung gleichmäßig zwischen den beiden Federn verteilt ist.

Die Federgruppe B überträgt nur Drehmoment an den Ringflansch der Nabe, nachdem die Federgruppe A₁ nämlich die Federn 28 und 30, eine Drehung von 3°. also etwa 1 ¹Is⁰ für jede Feder, erfahren hat. Die Federgruppe B ermöglicht eine weitere Drehung von 8° in einer Richtung.

Die Durchbrüche der Federgruppe C sind so ausgebildet, daß von der Federgruppe ein Drehmoment nur übertragen wird, nachdem die Federgruppe A um 8° zusammengedrückt ist; an diesem Punkt ist die Federgruppe B um einen Gesamtbetrag von 5° (8°—3° = 5°) zusammengedrückt. Die Federgruppe C ergibt eine Gesamtdrehung von 3° in einer Richtung.

In F i g. 3 ist die Verdrehbarkeit abhängig von dem Drehmoment dargestellt. Die einzelnen Federn bzw. Federgruppen weisen unterschiedliche Federkonstanten auf. Aus der Darstellung ist zu ersehen, daß die Federkonstanten der Federgruppen A, B und C in dem gegebenen Beispiel progressiv ansteigen.

Kurz gesagt, werden nach 8° freier Drehung die Federgruppen A, nach weiteren 3° die Federgruppen S und nach weiteren 5° die Federgruppe C zusammengedrückt. Die gesamte Verdrehbarkeit beträgt in einer Richtung 19°.

Claims

Patentansprüche:

1. Drehelastische Kupplung für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Nabe mit einem sich radial nach außen erstreckenden Ringflansch, aus zwei am äußeren Umfang fest miteinander verbundenen, sich zu beiden Seiten des Ringflansches erstreckenden und mit ihrem Innenumfang am Ringflansch drehbar geführten Seitenplatten und aus mehreren um die Nabenachse konzentrisch angeordneten schraubenförmigen Federn, die tangential wirkend in axial flüchtenden Durchbrüchen des Ringflansches und der Seitenplatten eingesetzt sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) zwischen dem Ringflansch (7) und den Seitenplatten (10) sind schwimmend angeordnete, ebenfalls mit Durchbrüchen (24, 26) für die Federn versehene und den Sitz für die Federn bildende Scheiben (14) vorgesehen,

b) mehrere in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Federn (28, 30) sind paarweise in einem Durchbruch (20, 22) des Ringflansches und der Seitenplatten eingesetzt,

c) die Durchbrüche in den Seitenplatten, den schwimmend angeordneten Scheiben und dem Ringflansch sind in Umfangsrichtung unterschiedlich lang, so daß zunächst die paarweise angeordneten Federn und anschließend nacheinander weitere Federn zusammendrückbar sind.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Durchbrüche (20,22,24,26) im Ringflansch (7), den Seitenplatten (10) und den schwimmend angeordneten Scheiben (14) so bemessen ist, daß vor dem Zusammendrücken der Federn (28, 30) der Ringflansch und die Seitenplatten frei gegeneinander drehbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen