DE2062414A1

DE2062414A1 - Einrichtung zum Übertragen einer Drehbewegung

Info

Publication number: DE2062414A1
Application number: DE19702062414
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl.-Ing. 7591 Sasbach Maucher
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date: 1970-12-18
Filing date: 1970-12-18
Publication date: 1972-08-24
Also published as: FR2118763A5

Description

LuK lamellen und 0226 Kupplungsbau GmbH 17. Dezember 1970

758 Bühl/Baden

Industriestr. 3 2062414 Ilnrichtung zum übertragen einer Drehbewegung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung sum übertragen einer Drehbewegung, mit der über das Innenprofil eines ' Profilträgers, z. B. einer Nabe uad das Außenprofil eines koaxial innerhalb der Nabe angeordneten Profilträgers eine kraftschlüssige Verbindung herstellbar ist end zwischen den Zahnflanken der beiden Profilträger ein begrenztes Yerdrehspiel ermöglicht ist, wobei in Ausnehmungen der Nabe Körper vorgesehen sind, die über sich verjüngende Querschnittebereicht von den Zähnen des innerhalb der Nahe'vorgesehenen Profilträgers entgegen der Wirkung einer federnden Rückstellkraft In radialer Richtung nach außen bewegbar sind»

Mittels derartiger Einrichtungen, wia sie beispielsweise durch die französische Patentschrift 1 547 663 bekannt geworden sind, soll verhindert werden, daß bei Kupplungsscheiben die unregelmäßigen Wechselsohwingungen, welche

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insbesondere beim Leerlaufbetrieb einer Antriebsmaschine wie eines Verbrennungsmotors auftreten, der im Leerlaufbetrieb meist ungleichförmig dreht, auf ein nachgeordnetes Getriebe übertragen werden. Es soll dadurch vermieden werden, daß die sogenannten Zahnflankenwechsel innerhalb des Getriebes auftreten, welche bei dem unregelmäßigen Lauf der Antriebsmaschine entstehen und zwischen den einzelnen Zähnen dieses Getriebes ein deutlich hörbares, unangenehmes Geräusch und einen erhöhten Verschleiß der Zahnflanken bzw, der Getriebezahnräder hervorrufen. Desweiteren soll durch derart ausgestaltete Kupplungsscheiben ein weicher Eingriff _c der Kupplung erzielt werden.

Es ist versucht worden, dies bei Kupplungsscheiben gemäß der erwähnten Patentschrift dadurch zu erreichen, daß in Ausnehmungen der Nabe Kugeln angeordnet sind, die von konischen Flächenteilen eines unter federndem Druck stehenden Ringkörpers radial nach innen auf das .Zahnprofil einer Getriebewelle zu gedrückt werden. Zwischen den Profilen der Nabe und der Getriebewelle Bind Abstände vorgesehen, sodaß eine begrenzte relative Drehbewegung zwischen den beiden Teilen ermöglicht ist· Bei diesen Verdrehungen der Nabe gegenüber der

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Getriebekelle - dio unter anderen beim Auftreten der erwähnten Wechselschwingungen im Leerlauf erfolgen -werden die Kugeln von den Profilen der Getriebewelle beaufschlagt und radial nach außen gedrückt, und zwar auf die konischen Flächenteile des erwähnten Ringes, wodurch der Ring entgegen der Kraft einer Fede.r in Achsrichtung verschoben wird.

Ss, hat sich jedoch herausgestellt, daß dJs konischen Flächenteile dieses Ringes überaus hohen Beanspruchungen ausgesetzt sind und Verschleiß nicht zu vermeiden ist, wodurch.eine überaus hohe Störanfälligkeit auftritt und schließlich ganz zu» Versagen der Einrichtung führt·

Der vor lief enden Erfindung lStg die Aufgabe zugrunde,

eine Einrichtung zum Obertragen einer Drehbewegung zu

schaffen, bei der die erwähnten Nachteile nicht auftre- ,

ten und die sich durch hohe Lebensdauer und qualitativ gleichbleibende Funktionssicherheit auszeichnet und die

Verwendung von anderen Körpern als Kugeln zu ermöglichen.

Gesäß der Erfindung wird dies bei Einrichtungen der eingangs beschriebenen Art dadurch gewährleistet, daß die federnde Rückstellkraft auf die Körper von einem diese umschlingenden, federnden Element aufgebracht wird,

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Dies kann beispielsweise durch die Verwendung einer Schelle, einer um die Körper- gelegten Spiralfeder, einem spiralförmig um die Körper gelegten Federdraht, einen ringförmigen federnden Draht od. dgl. erfolgen. Besonders vorteilhait ist in bestimmten Fällen die Verwendung eines Federbandes.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn dieses Federband profiliert ist.

Das Federband kann eine Profilierung aufweisen, derart, daß der Querschnitt desselben teilweise den Konturen der Körper angepaßt ist. Bei der Verwendung von Kugeln kann das Federband zumindest über Teilbereiche seines Querschnittes den Formen der Kugel angepaßt sein, wodurch eine Sicherung entgegen Herabgleiten des Bandes gegeben ist·

In gleicher Weise können auch andere Körper, z. B. Zylinderrollen, Kegel, Kegelprofilkeile und andere von solchen Federbändern mit Profilierungen, z, B. abgekanteten Ränderr; od. dgl., umgriffen sein.

Das federnde Element, beispielsweise ein Federband, kann aber auch mit Profilierungen in Form von Ausschnitten, wie

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kreisförmigen Löchern usw. versehen sein, von denen die Körper teilweise umgriffen werden, bzw· es liegen Randbereiche der Profilierungen auf den Körpern auf. Bei der Verwendung von Kugeln wird die Ausnehmung zweckmäßigerweise kleiner gewählt als der Kuge!durchmesser, sodaß Randbereiche der Ausnehmungen an den sphärischen Flächenbereichen der Kugeln aufliegen·

Aber auch andere Körper, z. B. Zylinderrollen, können Tpn solchen Ausnehmungen teilweise umgriffen sein, z. B. wenn an wenigstens einem der Enden der Zylinderrollen Absätze vorgesehen sind, an denen das Band aufliegeα kann.

t.

Unabhängig von der Form bzw· Ausgestaltung der Körper kann es besonders vorteilhaft sein, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Ausnehmungen in ümfangerichtung des Bandes länger sind, ais die von den Konturen der Ausnehmungen beaufschlagten Bereiche der Körper, da eine derartige Ausbildung eine Relativ» bewegung der Körper gegenüber dem Band in Form einer Abrollbewegung an den Konturen der Ausnehmungen in ümfangsrichtung zuläßt.

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Dabei kann es weiterhin besonders zweckmäßig sein, Ib äußeren Profilträger, also beispielsweise in der Nabe, die Ausnehmungen für die Körpei in Achsrichtung der Einrichtung länger auszubilden, als die wirksame Länge der Körper in dieser Richtung ist* Dadurch wird eine einwandfreie Axialverschiebung des äußeren Profilkörpers gegenüber dem inneren Profilträger gewährleistet, was z. B. bei verschiedenen Kupplungsscheiben für den Ein- und Auskuppelvorgang erforderlich ist,

Ef* kann aber auch vorteilhaft sein, die Ausnehmungen la Band, d. h. die Profilierungen im Band in Achsrichtung länger auszubilden, als die von den Konturen der Ausnehmungen beaufschlagten Bereiche der Körper, Hierdurch wird eine Verschiebung des inneren gegenüber dem äußeren Profilträger in Achsrichtung bzw. eine einwandfreie Abrollfunktion der Körper, z, B, der Kugeln an den Profilierungen Über die axiale Verschiebung, z· B. während des Aus- und Einkuppelvorganges gewährleistet. Gegebenenfalls zusätzlich können - in üafangsrichtung - die Ausnehmungen für die Körper im äußeren Profilträger, z. B. der Nabe, länger «ein, als der wirksame Bereich dieser Körper. Dadurch ist eine einwandfreie Relativbewegung in Achsrichtung der beiden Profilträger zueinander gewährleistet«

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Die Profilierungen im Kraftspeicher, also ζ. Β. im Federband, können aber auch durch in diesem Federband vorgesehene Prägungen, z. B. Sin- oder Ausprägungen, gebildet sein und es können durch diese Prägungen Taschen gebildet sein, wobei es vorteilhaft ist, wenn die Konturen der Prägungen im Abstand von den Kontaktbereichen der Körper zu dem Band vorgesehen sind, sodaß die Körper, z. B. die Kugeln, gegenüber dem Band Relativbewegungen ausführen können, andererseits jedoch das Band auf den Körpern gehalten ist.

Das federnde Element, z. B. ein Federband, kann aber auch in Ausnehmungen bzw. Profilierungen der Körper,-se. B. länglichen Körpern, wie Zylinderrollen, Kegelprofilkeilen od: dgl. vorgesehen und dort gehaltert sein.

Unabhängig von der Ausbildung bzw. Ausgestaltung der Körper oder der Kraftspeicher, z. B. der federnden Elemente, wie Bänder od. dgl., kann es vorteilhaft sein, wenn - gegebenenfalls zusätzlich zu einem oder mehreren der Erfindungsmerkmale - andere Mittel oder Maßnahmen vorgesehen werden, die eine axiale

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Relativbewegung des treifenden Teiles, beispielsweise der Nabe, gegenüber dem getriebenen Teil, z. B. der Welle, zulassen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, indem der innenliegende Profilkörper nicht als Welle ausgebildet ist, sondern als Profilkörper mit zusätzlichen, nach innen gerichteten Zahnprofilen, mit denen er auf eine profilierte Welle, z» B. eine Getriebewelle aufsetzbar ist und wobei die Relativbewegung in Längsrichtung zwischen dem innerliegenden Profilträger und der Welle erfolgt.

Auch kanrt es vorteilhaft sein, Vorkehrungen zu treffen, daß die Körper, z. B. Kugeln , in ihrer radial tiefsten Lage die beidseitig der Kugel vorgesehenen Profile des inneren Profilkörpers nicht gleichzeitig berühren können, sodaß hier durch eine einwandfreie axiale Verachiebbarkeit des treibenden gegenüber dem angetriebenen Profilkörper ermöglicht ist.

Außerdem ist es besonders vorteilhaft, wenn über die durch die relative Verdrehung der beiden Teile bewirkte Verschiebung eines oder mehrere der zueinander verschobenen Teile eine Dämpfung, z. B. in Form einer Reibung wirksam ist.

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Anhand der Figuren 1 bis 10 sei die Erfindung näher erläutert,

Figur 1 zeigt im Schnitt und teilweise die an sich bekannte Einrichtung zum Übertragen einer Drehbewegung, wobei über dan Innenprofil, nämlich übor Zähne 1 einer Habe 2 und das Außenprofil, nämlich über Zähne 3, elnos koaxial zur Nabe angeordneten Profilträgers 4 -· hier eine Keilwelle - eine kraftschlüssige Verbindung herstellbar ist. Zwischen den jeweiligen Flanken 1* und 3* der beiden Profilträger 2 unjd 4 ist ein begrenztes Verdrehspiel ermöglicht und in Ausnehmungen 5 der Nabe 2 sind Kugeln vorgesehen, die über sich verjüngende Querschnittsbereiche von den Zähnen 3 des Profilträgere 4 entgegen der federnden Rückstellkraft eines Federbandes 7 in radialem Richtung nach außen bewegbar sind. \

Das Federband 7 weist, wie insbesondere aus Figur 2, die einen Schnitt gemäß der Linie H-II der Figur 1,

zeigt, hervorgeht, eine Profilierung auf, derart, daß der Querschnitt des Federbandes 7 den Konturen der Kugeln β teilweise angepaßt ist und somit auf denselben gesickert 1st.

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Figur 3 .reigt «»inen Körper 6 a in Form einer Zylinderrolle, wobei ein Federband 7 a die Konturen derselben mit abgekanteten Bereichen 9 a teilweise umgreift.

Die Figuren 4 und 5, wobei Figur 5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V der Figur 4 darstellt, zeigen das federnde Band 7 b mit einer Profilierung in Form einer Ausnehmung 10. Diese Ausnehmung ist in Umfangsrichtung langer als der in dieser Richtung wirksame Bereich des Körpers 6 b. Die Zylinderrolle besitzt an ihren beiden Enden Stummel bzw. Ansätze 11, auf denen das Band 7 b aufliegt. Die Ausr.shmung 5 b in der NAba 2 b ist hier in Achsrichtung der Einrichtung länger als die wirksame Ausdehnung des Körpers S b in dieser Richtung. Die Verzahnung des inneren Profilträgers 4 b ist mit 3 b bezeichnet.

Es ist erkennbar, daß zufolge der größeren Ausdehnung der Ausnehmung 5 b als wirksame Länge des Körpers 6 b in Achsrichtung der Einrichtung eine problemlose Verschiebung des äußeren Profilträgers 2 b auf dem inneren Profilträger 4 bzw. den Profilen 3 b ermöglicht ist.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 und 7_r wobei Figur 7 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VII der

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Figur 6 darstellt, zeigt eine Ausführungsform, bei der auf dem Körper 6 c in Form einer Kugel die Konturen einer Ausnehmung 10 c im Band 7 c aufliegen, wobei jedoch die Ausnehmung 10 c in Achsrichtung der Einrichtung länger ist als der wirksame Bereich des Körpers, also der Kugel 6 c, deren wirksamer Bereich (in Figur 7) mit 12 bezeichnet ist, wodurch eine einwandfreie Axialverschiebung des äußeren Profilträgers 2 c auf dem inneren Profilträgers 4 c gegeben ist.

In Figur 8 ist das Band 7 d mit einer Profilierung 13 in Form einer Ausprägung bzw. Tasche versehen, wobei die Konturen 13 a dieser»Profilierung sich im Abstand vom Berührungsberexch zwischen Kugel 6 d und Tasche 13 befinden, sodaß bei einer einwandfreien Halterung des Federbandes 7 d auf den Kugeln eine Verschiebung der beiden Profilträger 2 d und 4 d in Achsrichtung zueinander ermöglicht ist,und das Abrollen der Kugel.

Figur 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei in einer Ausnehmung 14, nämlich einer Nut «ines Rollenkörpers 6 e, das federnde Band 7 e vorgesehen ist. Es können aber auch, wie aus Figur 10 ersichtlich ist, andere Körper als solche mit kreisrundem Querschnitt

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verwendet werden, wie beispielsweise der hier gezeigte Körper in Form eines Kegelprofilkeiles 6 f, in dessen Ausnehmung la das Band 7 f gehaltert ist.

Wie bereits erwähnt, wird durch die vorliegende Erfindung eine bedeutend einfachere, wirkungsvollere und preiswertere Möglichkeit zur Schaffung der an sich bekannten Einrichtungen gewährleistet und weiterhin die Verwendung von anderen Körpern als Kugeln ermöglicht, sodaß eine bedeutend höhere Liebendauer erzielt werden kann. Zusätzlich zu einem cder mehreren der Erfindungsmerkmale, können weiterhin Vorkehrungen anderer Art zur einwandfreien Ermöglichung der Relativbewegung in Achsrichtung des treibenden gegenüber dem getriebenen Teil 2' und 4 vorgesehen sein, sowie Mittel zur Dämpfung der Relativbewegung der beiden Teile 2 und 4 in Umfangsrichtung, z. B. :in Form einer Reibungskraft. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn bei Einrichtungen gemäß der Erfindung die, z. B. als Kupplungsscheiben verwendet werden, noch zusätzliche, an sich bekannte Dämpfer verwendet werden.

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Claims

LuK Lamellen und . 0226

Kupplungsbau GmbH. »* 17. Dezember 1970 Bühl/Baden
Industriestr. 3

Patentansprüche

( 1,j Einrichtung zum Übertragen einer Drehbewegung, mit der über das Innenprofil eines Profilträgers, z. B. einer Nabe und das Außenprofil eines koaxial innerhalb der Nabe angeordneten Profilträgers eine kraft- f schlüssige Verbindung herstellbar ist und zwischen den Zahnflanken der beiden Profilträger ein begrenztes Verdrehspiel ermöglicht ist, wobei in Ausnehmungen der Nabe Körper vorgesehen sind, die ü'ner sich ver-

jungende Querschnittsbereiche von den Zähnen des innerhalb der Nabe.vorgesehenen Profilträgers entgegen der Wirkung einer federnden Rückstellkraft in radialer Richtung nach außen bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Rückstellkraft auf M

die Körper (6 bis 6 f) von mindestens einem diese umschlingenden, federnden Element (7 bis 7 f) aufgebracht

* ist,

2· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element ein Federband (7 bis 7 f) ist.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element, z. B. Federband (7 bis 7 f), profiliert ist.

4. Einrichtung nac'fi Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des federnden Llementes (7., 7a, 7d) zumindest teilweise den Konturen der Körper (6, 6a, 6d) angepaßt ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element,

z. B. 'Federband (7b, 7c), mit Ausnehmungen (10, 10 c) versehen ist, »it denen es die Körper (6b, 6 c) teilweise umgreift.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (10) im Band (7b) - in Umfangsrichtung desselben - länger sind, als die von den körpern (6 b) beaufschlagten Bereiche der Ausnehmungen.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daS die Ausnehmungen (10 c) im Band in Achsrichtung der Einrichtung länger sind, als die von den Körpern (6 c) beaufschlagten Bereiche der Ausnehmungen.

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8. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (5, 5b, 5c, 5d) im äußeren Profilkörper, z. B. der Nabe (2, 2b, 2c, 2d), in Achsrichtung der Einrichtung länger sind als die wirksame Ausdehnung der Körper (6, 6b, 6c, 6d) in dieser Richtung.

9. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierungen im Band (7d) durch Prägungen (13) gebildet sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

daß die Prägungen Taschen (13) bilden und die Konturen (13a? der solcherart ausgebildeten Ein- oder Ausprägungen bzw.
Taschen einen Abstand von den Kontaktbereichen der Körper (6d) aufweisen.

11. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden An- " sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (7e, 7f)

in Profilierungen (14, 15) der Körper (6e, 6f) eingreift.

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L e e r s e ι τ e