DE3545700C1

DE3545700C1 - Shaft mounting in the region of a torsionally elastic shaft coupling

Info

Publication number: DE3545700C1
Application number: DE19853545700
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl-Ing Deutschmann
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1985-12-21
Filing date: 1985-12-21
Publication date: 1987-03-05
Also published as: AT388033B; ATA164686A

Abstract

The invention relates to the support, in a manner secure against vibration, of shaft ends in the region of a torsionally elastic shaft coupling. In order to be able to arrange a large flywheel mass on the driving side and in order to reliably support it without the need to make the shaft diameter very large, a tubular bearing journal extending on the driven side, connected to drive-side coupling parts and supported in an outer bearing in the coupling housing, which is held rigid, is provided. In this arrangement, it is possible to connect the elastic elements of the coupling, for example the leaf springs of a Geislinger coupling in a radially inner diameter to the driving shaft, it being possible to employ a short driving shaft, thereby achieving a short overall length of the coupling.

Description

Die Erfindung betrifft die Wellenlagerung im Bereich einer drehelastischen Wellenkupplung nach dem Oberbegriff des An spruches 1, wie sie beispielsweise aus der DE-AS 12 22 324 als bekannt hervorgeht.The invention relates to the shaft bearing in the area of a torsionally flexible shaft coupling according to the preamble of An Proverb 1, as for example from DE-AS 12 22 324 emerges as known.

In der eingangs erwähnten DE-AS 12 22 324 ist eine Geislin ger-Kupplung dargestellt, wie sie als schwingungsdämpfende Verbindung geeignet wäre beispielsweise zwischen der Kur belwelle einer Brennkraftmaschine und dem dazugehörigen an getriebenen Wellenstrang eingesetzt zu werden. Bei dieser Kupplung sind in die angetriebene Welle Vertiefungen ein gearbeitet, in die die innenliegenden Enden von Blattfedern eingreifen. Die außenliegenden Blattfederenden sind dreh fest mit einem Spannring verbunden, der seinerseits mit Kupplungsteilen verbunden ist, die mit der treibenden Welle gekoppelt sind. Üblicherweise sind umlaufende Teile einer Kupplung mit einem Gehäuse umgeben, was hier jedoch nicht dargestellt ist. Ebenfalls nicht näher dargestellt ist die Lagerung von Antriebs- und Abtriebswelle. Hier ist es je doch üblich, die Wellen in Gehäuseteilen beiderseits der Kupplung zu lagern, wobei auskragende Wellenenden im Be reich der Kupplung nicht zu vermeiden sind. Bei einer an eine Brennkraftmaschine angebauten Kupplung befindet sich ein Lager zur Abstützung der Kurbelwelle gewöhnlich im Kurbelgehäuse und ein Lager für die angetriebene Welle üblicherweise in dem am Kurbelgehäuse angebauten Getrie begehäuse. In the aforementioned DE-AS 12 22 324 is a Geislin ger clutch shown as vibration damping A connection would be suitable, for example, between the cure belwelle an internal combustion engine and the associated driven shaft train to be used. At this Couplings are recessed into the driven shaft worked into the inner ends of leaf springs intervention. The outer leaf spring ends are rotated firmly connected to a clamping ring, which in turn with Coupling parts connected to the driving shaft are coupled. Circumferential parts are usually one Coupling surrounded by a housing, but not here is shown. The is also not shown in detail Bearing of input and output shafts. It's ever here but usual, the shafts in housing parts on both sides of the Bear coupling, with projecting shaft ends in the loading range of the clutch cannot be avoided. At one an internal combustion engine-mounted clutch is located a bearing for supporting the crankshaft usually in Crankcase and a bearing for the driven shaft usually in the gearbox mounted on the crankcase housing.

Bei einem Aufbau wie bei der eingangs geschilderten Kupp lung wird zwar eine wünschenswert kurze Baulänge der Kupp lung erreicht. Jedoch müssen sehr große Wellendurchmesser vorgesehen sein, oder es ist hier mit erheblichen Schwin gungsproblemen zu rechnen, da die von Kupplungsteilen ge bildete Schwungmasse praktisch auf einem frei auskragenden Wellenende sitzt.With a structure like the dome described above development is a desirable short length of the dome lung reached. However, very large shaft diameters must be used be provided, or it is here with considerable vigor problems due to the fact that the coupling parts formed flywheel practically on a cantilever Shaft end sits.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Bereich einer Kupplung drehelastisch verbundene Wellenenden schwingungs sicher abzustützen, auch wenn große Schwungmassen mit der antreibenden Welle - der Kurbelwelle einer Brennkraftma schine - verbunden sind, und dennoch eine kurze Baulänge der Kupplung zu erzielen, ohne daß überproportional große Wellendurchmesser vorgesehen werden müssen.The invention has for its object in the field of Coupling torsionally connected shaft ends vibration to support safely, even when large flywheels with the driving shaft - the crankshaft of an internal combustion engine machine - are connected, and yet a short overall length to achieve the clutch without being disproportionately large Shaft diameters must be provided.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Kupplungsteile, wie die bei einer Geislinger-Kupplung seit lich von den Blattfedern liegenden Abdeckscheiben, sowie Spannring und die zwischen den Blattfedern liegenden Zwi schenstücke sind mit der Antriebswelle verbunden und bil den eine große Schwungmasse. Ein mit der abtriebsseitigen Abdeckscheibe verbundener rohrförmiger Lagerzapfen kann als das verlängerte Ende der Antriebswelle angesehen wer den, der außen in einem Lager im Kupplungsgehäuse gelagert ist. Da das Kupplungsgehäuse seinerseits am Kurbelgehäuse befestigt ist und in sich sehr steif ist, ist eine schwin gungssichere Abstützung der treibenden Welle in zwei La gern beidseitig der Schwungmasse gewährleistet. Mit dieser Art der Abstützung ist eine kurze und leichte Bauweise mög lich, da die Wellenenden in geeigneter Weise angeordnet werden können und die Wellendurchmesser klein bleiben kön nen. This task is carried out in a generic facility solved by the characterizing features of claim 1. Coupling parts, such as those on a Geislinger coupling Lich from the leaf springs cover plates, as well Clamping ring and the intermediate between the leaf springs leg pieces are connected to the drive shaft and bil a large flywheel. One with the output side Cover plate connected tubular bearing journal can considered the extended end of the drive shaft the one that is stored outside in a bearing in the clutch housing is. Because the clutch housing itself on the crankcase attached and very stiff in itself, is a swin safe support of the driving shaft in two layers gladly guaranteed on both sides of the flywheel. With this The type of support is short and light Lich, since the shaft ends are arranged in a suitable manner can be and the shaft diameter can remain small nen.

Ein besonderer Vorteil bei dieser Lagerung ist es, daß Win kelverlagerungen der Abtriebswelle zugelassen werden kön nen, wenn nur ausreichend Freiraum zwischen Lagerzapfen und Abtriebswelle vorgesehen ist. Vorteilhaft ist auch, daß die Lagerung der Antriebswelle vollkommen auf der Antriebsseite, also beispielsweise am Motor erfolgt und somit ein Lieferant einer Kupplung bezüglich der Lagerung auf eine komplizierte Abstimmung mit dem Motorhersteller verzichten kann.A particular advantage of this storage is that Win relocations of the output shaft can be permitted NEN if there is only sufficient space between the bearing journal and Output shaft is provided. It is also advantageous that the Bearing of the drive shaft completely on the drive side, For example, on the engine and thus a supplier a clutch with regard to storage on a complicated Coordination with the motor manufacturer can be dispensed with.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention are in the drawings are shown and are described in more detail below. It shows

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Geislinger-Kupplung mit Lagerung der Antriebswelle auf der Abtriebs seite an einem Lagerzapfen im Kupplungsgehäuse; Figure 1 shows a cross section through a Geislinger coupling with storage of the drive shaft on the output side on a journal in the clutch housing.

Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht einer Geislinger- Kupplung, ohne Winkelverlagerbarkeit der Abtriebs welle, aber Lagerung des Lagerzapfens zusätzlich noch an der Abtriebswelle. Fig. 2 is a Fig. 1 corresponding view of a Geislinger coupling, without angular displacement of the output shaft, but storage of the journal additionally on the output shaft.

Bei den in Fig. 1 und 2 jeweils dargestellten Kupplungen 1 dienen speichenförmig zwischen einem äußeren und einem inne ren Kupplungsring liegende Blattfedern 4 als elastische Bin deglieder zwischen einer Antriebswelle 5 und einer Abtriebs welle 6. Der äußere Kupplungsring, in dem die äußeren Enden der Blattfedern 4 drehfest aufgenommen sind, wird durch einen Spannring 7 gebildet, der mit der Antriebswelle 5, die hier mit der Kurbelwelle einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine identisch ist, starr gekoppelt ist. Die Kupplung erfolgt über die antriebsseitige Abdeckplatte 8, die mit einer abtriebsseitigen Abdeckplatte 10 und zwischen ihnen und zwischen den "Speichen" liegenden Zwischenstük ken, die Anlagen und mit Öl füllbare Kammern für die Blatt federn bilden, verschraubt sind. Abdeckplatten, Spannring und Zwischenstücke bilden eine Schwungmasse, die über einen an der Abdeckplatte 8 angeformten Flansch 9 durch eine Schrumpfverbindung an der Antriebswelle 5 befestigt ist.In the couplings 1 shown in FIGS. 1 and 2 each serve leaf-shaped springs 4 lying between an outer and an inner clutch ring as elastic link members between an input shaft 5 and an output shaft 6 . The outer clutch ring, in which the outer ends of the leaf springs 4 are received in a rotationally fixed manner, is formed by a clamping ring 7 , which is rigidly coupled to the drive shaft 5, which is identical here to the crankshaft of an internal combustion engine, not shown. The coupling takes place via the drive-side cover plate 8 , which are screwed to an output-side cover plate 10 and between them and between the "spokes" lying intermediate pieces, which form systems and oil-fillable chambers for the leaf springs. Cover plates, clamping ring and intermediate pieces form a flywheel which is fastened to the drive shaft 5 by a shrink connection via a flange 9 formed on the cover plate 8 .

Der innere, gegen die seitlichen Abdeckplatten abgedichtete Kupplungsring wird nach Fig. 1 durch einen Ring 13 gebil det, der drehfest mit den Blattfedern gekoppelt ist. In Aussparungen auf seinem Innenumfang greift eine Bogenver zahnung eines Verbindungsflansches 11 ein, der auf der Ab triebswelle 6 aufgeschrumpft ist. Die Abtriebswelle 6 ist außerhalb der Kupplung dabei so abgestützt, daß Winkelver lagerungen möglich sind. Bei der in Fig. 2 dargestellten Kupplung ist keine Winkelverlagerbarkeit der Abtriebswel le vorgesehen. Die Innenenden der Blattfedern sind deshalb in geraden Aussparungen eines an die Abtriebswelle angeform ten Flansches gelagert. Für eine bessere Abstützung der Ab triebswelle 6 kann dann, wie in Fig. 2 dargestellt, die Abtriebswelle 6 auch noch in einem verlängerten Zapfen 14 in einem Lager 15 in der Antriebswelle 5 gelagert sein.The inner, sealed against the side cover plates coupling ring is gebil det according to FIG. 1 by a ring 13 which is rotatably coupled to the leaf springs. In recesses on its inner circumference, a Bogenver toothing of a connecting flange 11 engages, which is shrunk onto the drive shaft 6 . The output shaft 6 is supported outside the clutch so that Winkelver bearings are possible. In the coupling shown in Fig. 2, no angular displacement of the Abtriebswel le is provided. The inner ends of the leaf springs are therefore stored in straight recesses of a flange formed on the output shaft. For better support of the drive shaft 6 can then, as shown in Fig. 2, the output shaft 6 can also be mounted in an extended pin 14 in a bearing 15 in the drive shaft 5 .

Eine besonders kurze Baulänge der Kupplung 1 wird dadurch erreicht, daß die eigentliche Antriebswelle 5 schon kurz nach ihrem Austritt aus dem Kurbelgehäuse 12 endet, und die Antriebswelle 6 so weit in die Kupplung hineinragt, daß die innenliegenden Blattfederenden radial mit der Abtriebswelle verbunden werden können. Da bei dieser Konfiguration zu gleich das Ziel erreicht wird, daß die aus Kupplungsteilen gebildete Schwungmasse der Antriebswelle zugeordnet ist, kann eine schwingungsmäßig sichere Abstützung ohne aufwen dige Wellendimensionierung nur dann gewährleistet sein, wenn die Antriebswelle 5 zu beiden Seiten der Schwungmasse abgestützt wird. A particularly short overall length of the clutch 1 is achieved in that the actual drive shaft 5 ends shortly after it emerges from the crankcase 12 , and the drive shaft 6 projects so far into the clutch that the inner leaf spring ends can be connected radially to the output shaft. Since in this configuration the same goal is achieved that the flywheel formed from coupling parts is assigned to the drive shaft, a vibration-proof support can be ensured without expensive shaft dimensioning only when the drive shaft 5 is supported on both sides of the flywheel.

Dies wird dadurch erreicht, daß an der abtriebsseitigen Abdeckscheibe 10 ein sich auf der Abtriebsseite erstrek kender rohrförmiger Lagerzapfen 2 angeformt ist, der auf seinem Außenumfang in einem Lager 16 im Kupplungsgehäuse 3 aufgenommen ist. Das Kupplungsgehäuse 3 seinerseits ist starr am fragmentarisch dargestellten Kurbelgehäuse 12 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine gehaltert. Somit ist die umlaufende Schwungmasse zum einen in Kurbel gehäuse 12 in einem Lager 17 und zum anderen im Kupplungs gehäuse im Lager 16 beidseitig abgestützt, und es können keine Schwingungsprobleme auftreten. Ein besonderer Vorteil ist, daß Schwingungen, die über die Blattfedern auf die An triebswelle übertragen werden, ebenfalls in den Lagern 17 und 16 aufgefangen werden. Wenn Winkelverlagerbarkeit der Abtriebswelle nicht vorgesehen ist, ergibt sich ihre schwin gungsmäßig noch sicherere Abstützung, wenn durch die zusätz liche Abstützung in Lagern 15 und 18 wie nach Fig. 2 die Lagerabstände an der Abtriebswelle noch verkürzt werden. Im Grunde ist dies aber nicht nötig, da bei dieser Kupplung nahezu die gesamte Drehmasse der Kupplungsteile der Antriebs welle durch die Blattfedern ausreichend ist.This is achieved in that on the output-side cover plate 10 a tubular extending bearing pin 2 is formed on the output side, which is received on its outer circumference in a bearing 16 in the clutch housing 3 . The clutch housing 3 in turn is rigidly held on the fragmentarily illustrated crankcase 12 of an internal combustion engine, not shown. Thus, the rotating flywheel mass is supported on both sides in crankcase 12 in a bearing 17 and in the clutch housing in bearing 16 on both sides, and no vibration problems can occur. A particular advantage is that vibrations, which are transmitted to the drive shaft via the leaf springs, are also absorbed in the bearings 17 and 16 . If angular displaceability of the output shaft is not provided, the result is an even more secure support in terms of vibration, if the bearing distances on the output shaft are shortened by the additional support in bearings 15 and 18 as shown in FIG. 2. Basically, this is not necessary, since with this coupling almost the entire rotating mass of the coupling parts of the drive shaft is sufficient due to the leaf springs.

Claims

Shaft bearing in the area of a torsionally flexible shaft coupling with an outer coupling ring and an inner coupling ring arranged coaxially thereto, and the coupling rings torsionally elastic connecting spring elements, the driving shaft being coupled to the outer coupling ring and the driven shaft being coupled to the inner coupling ring, and the shafts in pivot bearings are supported, characterized in that with the outer coupling ring on the drive side extending from the driven shaft to the tubular tubular journal ( 2 ) is connected, which is mounted in a clutch housing ( 3 ) on the outside.