DE3835511A1

DE3835511A1 - Eccentric drive for a rotary mass

Info

Publication number: DE3835511A1
Application number: DE3835511A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl Ing Mueller; Guenter Stolle; Helmut Ing Grad Leptien
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1988-10-19
Publication date: 1989-05-11

Abstract

An eccentric drive is described for a rotary mass, having a drive device which engages at at least one point of the rotary mass and is formed by a first eccentric arrangement, and having a guide device which engages at at least one further point, arranged at a distance therefrom, of the rotary mass and is formed by a second eccentric arrangement, and having a bearing arrangement which is provided at at least one of the engagement points and is provided with an elastic bedding made of a rubber-elastic profiled ring (20) which is held between a bearing ring (5) of the bearing arrangement (1) and a bearing eye (6) of the rotary mass (4). This profiled ring is intended here to have in the radial direction a spring rate which increases progressively towards a central diameter region and is under radial pretensioning. In order to be able to bring about the simplest possible compensation of the inclined running, namely an inclined position between the drive shaft and the guide shaft, the profiled ring (20) is intended to have a cross-section with a material distribution such that the amount of material decreases starting from a central axial cross-sectional plane to the end faces. Preferably, the profiled ring (20) is intended to have an elliptical cross-section with a large main ellipsis axis parallel to the central axis of the profiled ring. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Exzenterantrieb für eine Drehmasse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an eccentric drive for a Rotating mass according to the preamble of claim 1.

Ein solcher Exzenterantrieb ist beispielsweise in der DEOS 36 38 475 beschrieben worden. Der dort gezeigte Profilring gleicht durch seine elastischen Eigenschaften ein zwischen den beiden Angriffspunkten der Exzenteranordnungen auftreten des Abweichen von den Maßen des hier zugrundegelegten idealen Doppelkurbel-Parallelogramms aus. Solche Abweichungen können insbesondere durch bei der Herstellung immer in Kauf zu neh mende Fertigungstoleranzen sowie durch beim Betrieb auftre tende unterschiedliche Wärmedehnungen und Durchbiegungen bei Belastung der einzelnen Glieder des Exzenterantriebs auftreten.Such an eccentric drive is, for example, in DEOS 36 38 475. The profile ring shown there balances between by its elastic properties occur at the two points of attack of the eccentric arrangements of deviating from the dimensions of the ideal here Double crank parallelogram. Such deviations can in particular by always being accepted during manufacture manufacturing tolerances as well as during operation different thermal expansions and deflections Stress of the individual links of the eccentric drive occur.

Da aus Fertigungsgründen die Antriebs- und Führungswelle der beiden Exzenteranordnungen im allgemeinen nicht genau parallel zueinander laufen, muß der Profilring neben den genannten Abweichungen auch noch eine Abweichung der Winkelstellung der beiden Wellen zueinander (Schräglauf) aufnehmen können.Since the drive and guide shaft of the two eccentric arrangements generally not exactly parallel run to each other, the profile ring next to the above Deviations also a deviation of the angular position of the can accommodate both shafts to each other (skew).

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, einen Exzenterantrieb für eine Drehmasse der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art zu schaffen, bei der durch eine besondere Gestaltung des Profilringquerschnitts ein solcher Ausgleich des Schräglaufs zwischen der Antriebs- und der Füh rungswelle besonders günstig vorgenommen werden kann.The object on which the invention is based is therefore an eccentric drive for a rotating mass in the preamble of the specified claim to create, in which by a special design of the profile ring cross-section Compensation of the skew between the drive and the Füh rungswelle can be made particularly cheap.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Durch die von der Erfindung vorgeschlagene Querschnittsgestaltung des Profilringes, der vorzugsweise einen elliptischen Querschnitt annehmen soll, wird eine vergleichs weise günstige Ausgleichsmöglichkeit für den Schräglauf der Wellen erzielt. Im Gegensatz zu einer Querschnittsform des Profilringes, wie sie in der DE-OS 36 38 475 oder 35 38 522 zugrundegelegt ist, ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen, beispielsweise elliptischen Querschnitt bei Einhaltung der sonstigen Voraussetzungen eher die Möglichkeit, Schrägstellungen der beiden Exzenterwellen zueinander leicht ausgleichen zu können. Dabei dient die in der mittleren Axialebene vorgesehene Materialanhäufung des Profilring-Querschnitts praktisch als Drehpunkt für eine Schrägstellung der Achsen der beiden Wellen zueinander.This problem is solved according to the indicator of claim 1. By the proposed by the invention Cross-sectional design of the profile ring, preferably one should assume an elliptical cross section, a comparative wise cheap compensation for the skew of the Waves. In contrast to a cross-sectional shape of the Profile ring, as in DE-OS 36 38 475 or 35 38 522 is the basis for the inventive, for example elliptical cross-section if the other conditions rather the possibility of inclinations of the two eccentric shafts to compensate each other slightly can. The one provided in the middle axial plane is used Material accumulation of the profile ring cross-section practically as Pivotal point for an inclination of the axes of the two shafts to each other.

In der Zeichnung ist anhand eines Längsschnittes durch eine exzentrische Lageranordnung einer Drehmasse ein Ausführungsbei spiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird.In the drawing is a longitudinal section through a eccentric bearing arrangement of a rotating mass an execution example illustrated game of the invention, which is explained in more detail below becomes.

In der Zeichnung ist mit 1 die Lageranordnung insgesamt bezeich net, während 2 eine mit einem Exzenterzapfen 3 versehene An triebs- oder Führungswelle für eine durch eine Läuferscheibe 4 einer Verdrängermaschine gebildete Drehmasse darstellt. Eine derartige Verdrängermaschine ist beispielsweise in der DE-OS 35 19 981 näher beschrieben.In the drawing, the bearing arrangement is designated as a whole by 1 , while 2 is a drive or guide shaft provided with an eccentric pin 3 for a rotating mass formed by a rotor disk 4 of a displacement machine. Such a displacement machine is described, for example, in DE-OS 35 19 981.

Die Läuferscheibe 4 ist unter Zwischenschaltung eines in einem Lagerauge 6 aufgenommenen Lagerringes 5 mittels eines in einer topfförmig ausgebildeten Lagerbüchse 8 gehaltenen Lagers 7 auf dem Exzenterzapfen 3 der Antriebs- oder Führungswelle 2 gehalten. Die topfförmige Lagerbüchse 8, die in einer Bohrung 11 des Lagerringes 5 aufgenommen ist, weist, wie in einer anderen älteren Patentanmeldung (DOS 36 38 470) vorgeschlagen wurde, im Bereich ihres geschlossenen Bodens einen Schmiermittelvor ratsbehälter 9 zur Schmierung des beispielsweise als Nadellager ausgebildeten Lagers 7 auf. 10 bezeichnet eine Dichtung, die auf der Seite des offenen Endes der den Exzenterzapfen 3 um schließenden Lagerbüchse 8 zwischen dem Exzenterzapfen 3 und dem Lagerring 5 angeordnet ist.The rotor disk 4 is held on the eccentric pin 3 of the drive or guide shaft 2 with the interposition of a bearing ring 5 accommodated in a bearing eye 6 by means of a bearing 7 held in a cup-shaped bearing bush 8 . The cup-shaped bearing bush 8 , which is received in a bore 11 of the bearing ring 5 , has, as suggested in another older patent application (DOS 36 38 470), in the area of its closed bottom a lubricant storage container 9 for lubricating the bearing, for example, designed as a needle bearing 7 on. 10 denotes a seal which is arranged on the side of the open end of the eccentric pin 3 around the bearing bush 8 between the eccentric pin 3 and the bearing ring 5 .

Zwischen einem Innendurchmesser 16 der Läuferscheibe 4 und einem Außendurchmesser 12 des Lagerringes 5 ist ein im Quer schnitt rechteckförmiger Ringraum 21 zur Aufnahme eines gummi elastischen Profilringes 20 vorgesehen. Dieser Profilring weist hier einen Querschnitt auf, der in einer mittleren Axialebene die größte Materialansammlung und zu den stirnseitigen End bereichen hin eine geringere Materialanhäufung aufweist. Zweck mäßigerweise ist hier als Querschnittsform die Ellipse mit parallel zur Lagerachse liegender Ellipsenhauptachse gewählt.Between an inner diameter 16 of the rotor disk 4 and an outer diameter 12 of the bearing ring 5 , a cross-sectionally rectangular annular space 21 is provided for receiving a rubber-elastic profile ring 20 . This profile ring here has a cross section which has the largest material accumulation in a central axial plane and a smaller material accumulation towards the end areas at the end. The ellipse with the main ellipse axis lying parallel to the bearing axis is expediently chosen here as the cross-sectional shape.

Diese Profilgestaltung sichert dem Profilring 20 einerseits eine progressive Federkennung in radialer Richtung, bei der mit zunehmender radialer Belastung die Federsteifigkeit immer größer wird. Zum anderen ermöglicht es die Ellipsenform mit einer in der mittleren Axialebene größten Materialanhäufung, etwa durch Fertigungsungenauigkeiten verursachte Schrägstellungen der Läuferscheibe 4 gegenüber dem Lagerring 5 bzw. der Antriebs- oder Führungswelle 2 leicht auszugleichen. Jedenfalls ist ein solcher Ausgleich bei einer derartigen Querschnittsform leichter möglich als bei Querschnittsformen, in denen auch an den stirn seitigen Randbereichen relativ große Materialanhäufungen vorge sehen sind. Bei der elliptischen Querschnittsausgestaltung des Profilringes ermöglicht die von der Mitte zu den beiden Endbereichen hin abfallende Materialanhäufung eine leichtere Verschwenkung der Läuferscheibe gegenüber dem Läuferring um einen mittleren Lagerpunkt. Dieser Schräglauf ergibt sich natür lich nur in sehr engen Toleranzgrenzen bei sehr kleinen Winkeln. This profile design ensures the profile ring 20, on the one hand, a progressive spring detection in the radial direction, in which the spring stiffness increases with increasing radial load. On the other hand, the elliptical shape with a large accumulation of material in the central axial plane, for example oblique positions of the rotor disk 4 caused by manufacturing inaccuracies relative to the bearing ring 5 or the drive or guide shaft 2, can be easily compensated. In any case, such a compensation is easier with such a cross-sectional shape than with cross-sectional shapes in which relatively large material accumulations are also seen on the frontal edge regions. In the case of the elliptical cross-sectional configuration of the profile ring, the material accumulation falling from the center to the two end regions enables the rotor disk to be pivoted more easily relative to the rotor ring around a central bearing point. This skewing occurs naturally only within very narrow tolerance limits at very small angles.

Der zwischen der Läuferscheibe 4 und dem Lagerring 5 gebildete, im Querschnitt rechteckförmige Ringraum 21 wird in axialer Richtung durch abwechselnd an der Läuferscheibe 4 und dem Lager ring 5 angeordnete Durchmesserstufen 18, 19 bzw. 14, 15 begrenzt. Dadurch, daß auf diese Weise nur eine Durchmesserstufe an einem Bauteil vorhanden ist, kann die Bearbeitung der Bauteile bezüg lich dieser Konturen in einem Arbeitsgang durchgeführt werden. Das besondere Einstechen einer Nut ist also entbehrlich.The formed between the rotor disc 4 and the bearing ring 5 , rectangular in cross-section annular space 21 is limited in the axial direction by alternately arranged on the rotor disc 4 and the bearing ring 5 arranged diameter stages 18 , 19 and 14 , 15 . The fact that in this way there is only one diameter step on a component, the processing of the components can be performed bezüg Lich these contours in one operation. The special insertion of a groove is therefore unnecessary.

Gleichzeitig erleichtert diese Ausbildung die Montage der Lager anordnung 1, indem der gummielastische Profilring 20, der im Ausgangszustand einen kleineren Innendurchmesser als der Außen durchmesser 12 des Lagerringes 5 aufweist, zum Beispiel zunächst auf den Außendurchmesser 12 des Lagerringes 5 aufgeschoben wird. Der Profilring wird also unter Aufbringung einer radialen Vorspannung auf den Lagerring 5 aufgezogen, wobei eine an der der Durchmesserstufe 14, 15 abgewandten Stirnseite des Lager ringes angebrachte Anfasung 13 das Aufziehen des Ringes erleich tert. Nachdem der Profilring 20 bis zur Anlage an der Schulter 15 des Lagerringes 5 auf den Außendurchmesser 12 aufgeschoben ist, wird der so vorbereitete Lagerring in das Lagerauge 6 der Läuferscheibe 4 eingedrückt, und zwar von dem der Durch messerstufe 18, 19 abgewandten Stirnseite der Läuferscheibe 4 her. An dieser Stirnseite weist der Innendurchmesser 16 eine Anfasung 17 auf, die das Eindrücken des mit dem Profilring 20 versehenen Lagerringes 5 in das Lagerauge 6 unter radialer Zusammenpressung des Profilringes 20 bis zur Anlage an der Ringschulter 19 erleichtert.At the same time, this design facilitates the assembly of the bearing arrangement 1 , by the rubber-elastic profile ring 20 , which in the initial state has a smaller inner diameter than the outer diameter 12 of the bearing ring 5 , for example first pushed onto the outer diameter 12 of the bearing ring 5 . The profile ring is thus mounted with the application of a radial preload on the bearing ring 5 , wherein a chamfer 13 attached to the face of the bearing ring facing away from the diameter step 14 , 15 facilitates the mounting of the ring. After the profile ring 20 has been pushed onto the outer diameter 12 until it rests on the shoulder 15 of the bearing ring 5, the bearing ring thus prepared is pressed into the bearing eye 6 of the rotor disk 4 , specifically from the end face of the rotor disk 4 facing away from the diameter step 18 , 19 forth. On this end face, the inner diameter 16 has a chamfer 17 , which facilitates the pressing of the bearing ring 5 provided with the profile ring 20 into the bearing eye 6 with radial compression of the profile ring 20 until it rests on the ring shoulder 19 .

Nach der so vorgenommenen Montage steht der zwischen dem Lager ring 5 und der Läuferscheibe 4 angeordnete gummielastische Profilring unter einer radialen Vorspannung, die so groß sein sollte, daß eine Relativverschiebung in axialer und Umfangs richtung zwischen dem Lagerring 5 und der Läuferscheibe 4 auf grund von während des Betriebs der Verdrängermaschine etwa auftretenden Belastungen durch Reibschluß zwischen dem Profil ring einerseits und der Läuferscheibe bzw. dem Lagerring anderer seits verhindert wird. Zusätzliche Maßnahmen zur Fixierung des Lagerringes bezüglich der Läuferscheibe in axialer oder Umfangsrichtung sind nicht erforderlich.After the assembly made so that the ring between the bearing 5 and the rotor 4 arranged rubber-elastic profile ring is under a radial preload, which should be so large that a relative displacement in the axial and circumferential direction between the bearing ring 5 and the rotor 4 due to during the operation of the displacer, any stresses caused by friction between the profile ring on the one hand and the rotor disk or the bearing ring on the other hand is prevented. Additional measures for fixing the bearing ring with respect to the rotor disk in the axial or circumferential direction are not necessary.

Der wesentliche Gedanke der vorliegenden Erfindung besteht aber darin, durch eine Querschnittsgestaltung des Profilringes 20 mit einer in der mittleren axialen Querschnittsebene vorge sehenen größten Materialanhäufung, die zu den Stirnseiten hin abnehmen soll, eine besonders leichte Möglichkeit zum Ausgleich eines etwa auftretenden Schräglaufes zwischen der Antriebs welle und der Führungswelle, hier also zwischen der Läuferscheibe 4 und dem auf einer Welle gehaltenen Lagerring 5, zu schaffen. Dabei kann dieser Profilring entweder an der Lagerung des Exzen terzapfens der Antriebswelle oder der Führungswelle angeordnet sein. Im allgemeinen wird dabei die Stelle der Lagerung der Läuferscheibe auf der Führungswelle vorgezogen.The essential idea of the present invention is, however, through a cross-sectional configuration of the profile ring 20 with a provided in the central axial cross-sectional plane largest accumulation of material, which is to decrease towards the end faces, a particularly easy way to compensate for any slip occurring between the drive shaft and to create the guide shaft, here between the rotor disk 4 and the bearing ring 5 held on a shaft. This profile ring can either be arranged on the mounting of the excenter pin of the drive shaft or the guide shaft. In general, the location of the bearing of the rotor disk on the guide shaft is preferred.

Claims

1. eccentric drive for a rotating mass with a driving device acting on at least one point of the rotating mass, formed by a first eccentric arrangement, and with a guiding device formed by a second eccentric arrangement, acting on at least one further point of the rotating mass arranged therefrom, and with one on At least one of the points of attack provided bearing arrangement, which is provided with an elastic bearing bed made of a rubber-elastic profile ring held between a bearing ring of the bearing arrangement and a bearing eye of the rotating mass, which has in the radial direction a progressively increasing spring identification towards a central diameter range and under a radial preload stands, characterized in that the profile ring ( 20 ) has a cross section with such a material distribution that the amount of material decreases from a central axial cross-sectional plane starting towards the end faces.

2. Eccentric drive according to claim 1, characterized in that the profile ring ( 20 ) has an elliptical cross section with a major ellipse main axis lying parallel to the central axis of the profile ring.