DE2528539A1

DE2528539A1 - Elastischer antrieb

Info

Publication number: DE2528539A1
Application number: DE2528539A
Authority: DE
Inventors: Werner Horst Koeslin
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1974-07-03
Filing date: 1975-06-24
Publication date: 1976-01-22
Also published as: JPS5125631A; US3952545A; GB1497458A; CA1022759A

Description

Hamburg, den 23. .luni 1975 175975 .1418 PSL

Priorität: 3. 3uli 1974, U.S.A., Pat.Anm.Nr. 485 338

Anmelder t

Caterpillar Tractor Co. Peoria, 111.. U.S.A.

Elastischer Antrieb

Die Antriebevorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine erzeugt während ihres Betriebes unvermeidlich Schwingungen und Vibrationen. UJe η η diese Schwingungen oder Vibrationen nicht in geeigneter Uleiee gedämpft werden, führen aie zu nachteiligen Wirkungen und Beeinträchtigungen dee motobetriebenen Reglere, der in Verbindung mit dem Kraftetoff-Regeleyetem eingesetzt wird« Um dieses Problem zu überwinden, werden beispielsweise b'lgedämpfte elastische Kupplungen der in den US-PS 2 841 000 und 2 860 497 beschriebenen Art eingeeetzt. Weitere

-2-

50988A/0390

Beispiele des Standes der Technik sind in den US-PS 1 675 065,

1 717 816, 1 763 332, 1 972 779, 2 072 561, 2 407 144 und

2 897 660 beschrieben.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung einer verbesserten elastischen Kupplung für eine wirksam Dämpfung der zwischen dem umlaufenden Antriebsteil und dem umlaufenden angetriebenen Teil eines elastischen Antriebes auftretenden Schwingungen·

Eine erfindungsgemäOe Kupplung umfaßt Feäsrmittel und mehrere Elemente, die lose in einer zwischen dem antreibenden und dem "^: angetriebenen Glied vorgesehenen Laufepur oder Laufbahn angeordnet sind. Die vorzugsweise kugelartig ausgebildeten Elemente sind in Umfangerichtung angeordnet und liegan zur Schwingungsdämpfung in Umfangsrichtung an den Federmitteln an. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bestehen die kugelartigen Elemente aus Kugellagerkugeln, und es ist eine kontinuierliche Druckflüesigkeitszufuhr zur Kupplung vorgesehen, um die Dämpfungewirkung zu unterstützen.

U/eitere Vorzüge und merkmale der Erfindung ergaben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in welchen die Erfindung anhand eines bevorzugten Aueführungsbeispieles erläutert und dargestellt ist.

-3-509884/0390

Dabei zeigen: Tig. 1 einen Längsschnitt eines elastischen Antriebes

mit den erfindungsgomäQen Kupplungemitteln und Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in

Fig. 1.

Ein in Fig. 1 dargestellter elastischer Antrieb 10 wird beispieleuieiee in Verbindung mit einem motorgasteuerten Regler 11 eingesetzt. Der Regler kann beispielsweise von der in dem US-PS 3 145 624 beschriebenen Art sein, welcher beispielweise zur Steuerung der Stellung eines hin- und herbeuiegbaren Kraftetofr-Steuerorganea 12 dient. Der Regler umfaßt im wesentlichen zwei schwenkbar angeordnete Fliahgewichte 13, eine an einem Flansch 15 anliegende Regler-Steuerungefeder 14 und eine Servoeinrichtung·16, welche in einem Zylinder 17 untergebracht ist, der an einem feststehenden Gehäuse 18 sitzt.

Eine in Fig. 1 schematisch angedeutete motorgetriebene Pumpe

19 let so auegebildet und angeordnet, daß sie über Durchlässe

20 und 21 und eine Ringnut 22 ständig mit dem ITlotoröl im Inneren des Antriebes in Druckverbindung steht. Die Fliehgewichte sind jeweils mittels eines Zapfens 24 drehbar an einer Trägereinheit 23 angeordnet. Die Trägereinheit umfaßt einen äußeren Träger 25 ale umlaufend angetriebenes Element mit einer darin ausgebildeten Bohrung 26, welche eine eingeführte äußere Paßfläche 27 eines zylindrischen inneren Teiles 28

50988Λ/0390 ' -<*-

ίο

aufnimmt, welcher als antreibendes Element drehbar auf dem Zylinder 17 angeordnet 1st.

Ein Zahnrad 29 1st an dem Inneren Trägerteil ausgebildet und kämmt mit einem Antriebszahnrad 30, welches über eine Welle 31 in üblicher Weise mit dem Antriebsmotor verbunden ist. Zwei Ringnuten 32 und 33 sind in der Bohrung 26 bzui.an der ■ Fläche 27 ausgebildet und ergänzen sich zu einer im wesentlichen geschlossenen ringförmigen Laufspur 34 mit kreisförmigem Querschnitt. In der Seitenwand dee Innenteilee 28 ist eine radial verlaufende Bohrung 35 ausgebildet, deren außenliegende kreisförmige öffnung in der Ringnut 33 liegt.

Eine erste Kugel 37 ist als Anschlagelement beispielsweise durch Schrumpfeitzpassung oder auf andere Weise in der öffnung 36 der Bohrung 35 befestigt. In dur Außenwand des äußeren. Trägere 25 ist ebenfalls eine radial- Durchgangebohrung 38 ^ auegebildet, die der Bohrung 39 diametral gegenüberliegt. Die Bohrung 38 mündet mit einer runden öffnung 39 in der Ringnut 34, und eine zweite Kugel ist ale Anschlag 40 in der öffnung 39 befestigt·

Zwei diametral gegenüberliegende^ vorzugsweise als Schraubenfedern ausgebildete Federmittsl 41 sind zusammen mit mehreren, vorzugsweise aus vier Gruppen paarweise angeordneter Kugeln 42 bestehenden Verbindungoelementen in Umfangerichtung In Hern

50988W0390

/ι

Laufring 34 angeordnet. Der Durchmesser der Kugeln 42 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der Kugeln 37 und 40 und der Durchmesser des Laufringes, so daß sie sich in diesem bewegen können. Die Kugelpaare 42 sind in Umfangerichtung jeuieila zwischen den Enden der Federn 41 und den jeweils zugeordneten Kugeln 37 und 40 angeordnet, um die elastische Antriebekupplung zwischen den Teilen 17 und 25 zu vervollständigen,

Fig. 1 zeigt, daß eine Druckölverbindung von der Ringnut 22 zu einem in der Seitenwand des Zylinders 17 ausgebildeten Radialdurchlaß 43 besteht, über den Durchlaß 43 steht das Drucköl mit einer am Zylinderaußenmantel vorgesehenen ringförmigen Ausnehmung 44 sowie zwei durch die Ulandung des inneren Teiles 28 hindurchgehenden, diametral gegenüberliegend angeordneten Radialdurchlässen 45 in Verbindung, über diese Radialdurchlässe 45 gelangt das öl in den Laufring 34, um die von den Federn und Kugeln ausgeübte Dämpfungewirkung zu unterstützen.

Beim Betrieb treibt das vom motor angetriebene Antriebszahnrad 30 den inneren drehbaren Teil 28 en. Der innere Teil 28 draht dann den äußeren Träger 25 über die duvch die antreibende Kugel 37, die Kugeln 42, die Federn 41 und die angetriebene Kugel 40 gebildeten elastischen Kupplungsmittel an. Die Federn und Kugeln arbeiten dabei in der Uleise zusammen,

509884/0390 "⁶"

daß in Abhängigkeit von Drohbelastungen oder zyklischen Unregelmäßigkeiten, die beim Betrieb des motors im Antriebsweg erzeugt werden, eine begrenzte Drehbewegung dee inneres Teiles relativ zum äußeren Träger zugelassen ist.

Wenn die Drehbewegung des inneren Toiles und des äußeren Trägere im Gleichlauf erfolgt und die Geschwindigkeit des inneren Teiles abnimmt oder zunimmt, wird jeweils eine Feder 41 zusammengedrückt, um eine gewisse Änderung der relativen Drehlage des inneren Teiles zum äußeren Träger zuzulassen. Da die Kugeln 42 an den entgegsngesetzten Enden der Fider aufeinander zu bewegt werden, wird das im Laufring 34 zwischen den Kugeln vorhandene», unter Druck stehende öl an den Kugeln vorbaigedrückt, um die Reaktion der Federn zu dämpfen und somit die Gefahr eines Überschwingens oder eines Rückschlages des elastischen Antriebes auf ein minimum herabzusetzen. Auf diese UJe i se wird weitentgehcnd vermieden, daß die infolge solcher Erhöhungen oder Verminderungen der Geschwindigkeit auftretenden Schwingungen auf den äußeren Träger und die Fliehgewichte übertragen werden. Erfindungsgemäß uarden somit also andernfalls auftretende Beeinträchtigungen des Reglers vermieden und ein gleichmäßiger, stoßfreier Betrieb das Reglere und damit eine genau einstellbare Steuerung des Kraftetoff-Steuerorganes 12 gewährleistet.

- ANSPRÜCHE -

/0390

Claims

ANSPRÜCHE

1. Elastischer Antrieb mit einem umlaufenden Antriebselement und einem mit diesem über eine elastische Kupplung verbundenen angetriebenen Element, dadurch gekennzeichnet, daß zujiechen dem Antriebselement und dem angetriebenen Element eine ringförmige Laufspur (34) vorgesehen ist, und daß die elastische Kupplung im wesentlichen Federmittel (41) und mehrere lose in der Laufspur derart ange-

; ordnete Verbindungsmittel (42) aufweist, daß diese in i

Umfangerichtung an den Federmitteln anliegen·

2· Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel aus wenigstens einer Druckschraubenfeder (41) bestehen.

3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel aus zwei diametral gegenüberliegend angeordneten Druckfedern (41) bestehen, und daß die in der Laufspur (34) angeordneten Verbindungselemente (42) jeweils an den Enden dieser Federn anliegen·

4· Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufapur (34) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, und daß die Verbindungselemente aus Kugeln (42) bestehen,

deren Durchmesser geringfügig kleiner als der Durchmesser der Querechnittsfläche der Laufapur ist.

5· Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (42) in vier Paaren in der Laufspur (34) angeordnet si nd.

6« Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel aus zwei in der Laufepur angeordnetan Federn (41) bestehen und daß jeweils eine K'-gel (42) jedes Kugelpaares an jeweils einem Ende der Federn anliegt.

7. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am antreibenden (26) und am angetriebenen (25) Element jeweils Anschlagmittel (37,40) angeordnet sind, lualche jeweils zwischen zwei der vier Kugelpaare (42) in die Laufepur (34) vorstehen.

Θ. Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagmittel jeweils aus einer Kugel (37,40) bestehen.

9. Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlag-Kugeln (37,40) jeweils in einer Bohrung (35,36, 38,39) des antreibenden und des angetriebenen Elementes sitzen«

-9-5G9R8A/n390

»28533

10· Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittel zur Herstellung einer DruckflUssigkeiteverbindung zu den Kupplungsmitteln vorgesehen sind.

11. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Regler (11) gesteuerte mittel zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr mit einem bewegbaren Steuerorgan (12) vorgesehen sind, welche zur Bewegung des Kraftstoff· Steuerorganee in Abhängigkeit von der Drehung des angetriebenen Elementes mit diesem in UJirkverbindung stehen.

12. Antrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Ende einer Feder (41) und einem Anschlag (37,40) wenigstens eine lose angeordnete Kugel vorgesehen ist.

Leerseite