DE3906201C2 - Drehelastische Klauenkupplung - Google Patents
Drehelastische KlauenkupplungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
- F16D3/64—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic elements arranged between substantially-radial walls of both coupling parts
- F16D3/68—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic elements arranged between substantially-radial walls of both coupling parts the elements being made of rubber or similar material
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gelenkscheibenkupplung nach dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
Eine solche Gelenkscheibenkupplung ist aus DE-OS 22 34 437
bekannt. Die die Kupplungsklauen dabei in Umfangsrichtung
aufeinander abstützenden, säulenförmig ausgebildeten Feder
körper sind von homogenem Aufbau. Ausführungen, die die
Übertragung großer Drehmomente gestatten zeichnen sich
dementsprechend durch eine große axiale und kardanische
Steifigkeit aus.
Aus der US 4,050,266 ist eine Kupplung bekannt, bei der nicht
mehr als vier coplanare, radial verlaufende Arme oder Klauen
vorgesehen sind. Durch die vorbekannte Kupplung soll die
Aufgabe gelöst werden, die Spannsteifigkeit an den
elastomeren Federkörpern zu reduzieren. Die Auslegung der
Kupplung ist derart getroffen, daß die Schersteifigkeit
wesentlich geringer ist, als die Spannsteifigkeit des jewei
ligen elastomeren Körpers, so daß im Kupplungszustand haupt
sächlich eine Scherbelastung durch Auslenkung, aber keine
Spannbelastung als Ausgleich auftritt. Die Stützplatten sind
als Eigenversteifungen der elastomeren Körper ausgebildet.
Aus der US 4,743,218 ist eine Kupplung bekannt, bei der
Fehlausrichtungen der beiden Kupplungskörper zueinander durch
eine entsprechende Wahl der Kompressions- oder Scherbewegung
an den im wesentlichen mit parallelen Seiten versehenen
flexiblen Elementen ausgeglichen werden sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Gelenk
scheibenkupplung derart weiterzuentwickeln, daß hohe Dreh
momente bei vergleichsweise verminderter, axialer und karda
nischer Steifigkeit übertragen werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Gelenkscheiben
kupplung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden
Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche
bezug.
Zur Übertragung hoher Drehmomente bei verminderter axialer
und kardanischer Steifigkeit ist die Kombination folgender
Merkmale vorgesehen:
- - Die Federkörper umfassen wenigstens zwei in Umfangs richtung benachbarte Teilkörper,
- - die Teilkörper sind durch unnachgiebige Stützplatten aneinander festgelegt,
- - die Stützplatten erstrecken sich unter Vermeidung einer Berührung der Kupplungskörper quer zur Umfangsrichtung, und
- - die Stützplatten berühren die Teilkörper mit eben ausgebildeten Flächen.
Die Federkörper sind zweckmäßig als Schichtfedern ausgebil
det. Sie verleihen der erfindungsgemäßen Gelenkscheiben
kupplung die Fähigkeit, große Drehmomente bei relativ vermin
derter axialer und kardanischer Steifigkeit zu übertragen.
Die erfindungsgemäße Gelenkscheibenkupplung eignet sich
hierdurch in hervorragender Weise zu einer Verwendung in
Teilen des Antriebstranges von Kraftfahrzeugen, welche
während ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung der Einwirkung
von Winkelverlagerungen der angeschlossenen Teile ausgesetzt
sind. Derartige Winkelverlagerungen können sich beispiels
weise im Bereich der Kardanwelle beim Einfedern der Hinter
achse ergeben. Sie werden in der erfindungsgemäßen Gelenk
scheibenkupplung weichelastisch aufgefangen und führen nicht
mehr zum Auftreten von akustisch störenden Schwingungen.
Dennoch lassen sich große Drehmomente problemlos übertragen.
Eine besonders geringe axiale und kardanische Steifigkeit
wird erhalten, wenn die Stützplatten die Teilkörper mit im
wesentlichen ebenen Flächen berühren. Diese sollen sich
bevorzugt quer zur Umfangsrichtung erstrecken.
Die Stützplatten können an sich aus jedem einschlägig verwen
deten Hartwerkstoff bestehen, beispielsweise aus einem
faserverstärkten Kunstharz. Als besonders zweckmäßig hat es
sich demgegenüber erwiesen, Metallscheiben zu verwenden,
beispielsweise solche aus Aluminium oder Stahl. Die Dauer
haltbarkeit ist in diesem Falle ganz besonders groß.
Die Teilkörper können während ihrer Formgebung und Ver
festigung an die Kupplungsklauen und die Stützplatten an
vulkanisiert sein. Neben einer vereinfachten Herstellung
resultiert in diesem Falle eine unlösbare Verbindung zwischen
den Teilkörpern einerseits und den Kupplungsklauen und
Stützplatten andererseits, was im Hinblick auf die Gewähr
leistung einer guter Funktionssicherheit von großem Vorteil
ist.
Die Teilkörper eines jeden Federkörpers können eine von
einander abweichende Gestalt, Nachgiebigkeit und/oder Mate
rialdämpfung haben, was es gestattet, die sich bei der
Übertragung von Drehmomenten ergebende Dämpfungscharak
teristik besonderen Gegebenheiten anzupassen. Für gebräuch
liche Anwendungsfälle genügt dem gegenüber eine Ausführung,
bei der die Teilkörper eines jeden Federkörpers von überein
stimmender Gestalt, Nachgiebigkeit sind. Eine solche Aus
führung läßt sich aus einer einzigen Gummisorte wesentlich
kostengünstiger erzeugen.
Die Teilkörper benachbarter Federkörper können eine von
einander abweichende Gestalt und/oder Nachgiebigkeit und/oder
Materialdämpfung haben, um beispielsweise den besonderen
Erfordernissen in der Zug- oder Schubphase bzw. der Vor- und
der Rückwärtsfahrt eines Kraftfahrzeuges in gleichwertiger
Weise gerecht zu werden. In beiden Fällen ist unabhängig
voneinander eine Optimierung möglich, was es gestattet, die
sich betriebsbedingt ergebenden, voneinander abweichenden und
in akustischer Hinsicht oftmals störend in Erscheinung
tretenden Schwingungen gleichwertig zu isolieren.
Die Stützplatten können von den beiderseits angrenzenden
Teilkörpern im Bereich von wenigstens einer Durchbrechung
durchdrungen sein.
Hinsichtlich der Sicherheit der Einbindung der Stützplatten läßt
sich hierdurch eine zusätzliche Verbesserung erzielen. Gleich
wohl ergibt sich der erfindungsgemäß angestrebte Effekt einer
gezielten Querversteifung der Federkörper auch dann, wenn die
Stützplatten durch in sich unnachgiebige Lochplatten gebildet
sind.
Eine beispielhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Gelenk
scheibenkupplung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Gelenkscheibenkupplung in der Vorderansicht,
Fig. 2 die Gelenkscheibenkupplung nach Fig. 1 in längsgeschnittener
Darstellung,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Seitenansicht einer Gelenkscheiben
kupplung entsprechend Fig. 1,
Fig. 4 eine zu Fig. 1 ähnliche Gelenkscheibenkupplung in der Vorderan
sicht.
Die gezeigte Gelenkscheibenkupplung besteht aus Gewichtsgründen
aus zwei sternförmig ausgebildeten Kupplungskörpern 1, 2 aus
Aluminium oder einem faserverstärkten Kunststoff, an denen
gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilte, axial in entgegen
gesetzter Richtung vorspringende, ineinandergreifende Kupplungs
klauen 3 vorgesehen sind, wobei zwischen den in Umfangsrichtung
benachbarten Kupplungsklauen 3 sich in Umfangsrichtung erstrecken
de, säulenförmig ausgebildete Federkörper 4 aus gummielastischem
Werkstoff angeordnet sind und wobei zwischen den beiden Kupp
lungskörpern 1, 2 eine
Zentriereinrichtung 8 zur Vermeidung von radialen Ausweich
bewegungen der Kupplungskörper 1, 2 während der Übertragung
von Drehmomenten vorgesehen ist.
Die in Umfangsrichtung aufeinander folgende Federkörper 4 sind
untereinander gleich gestaltet. Sie umfassen jeweils eine
gleichgroße Anzahl von in Umfangsrichtung benachbarten
Teilkörpern 4.1 . . . 4.n, welche durch unnachgiebigen Stütz
platten 5 in Gestalt von Metallscheiben aneinander festgelegt
sind, wobei die Stützplatten 5 unter Vermeidung einer Berüh
rung der Kupplungskörper 1, 2 sich im wesentlichen quer zu
den Federkörpern 4 und zur Umfangsrichtung erstrecken. Die
Federkörper 4 erfahren hierdurch eine längsgerichtete Aus
steifung im Bereich. Sie können dadurch im Hinblick auf die
Übertragung eines vorgegebenen Drehmomentes aus einem gummi
elastischen Werkstoff erzeugt sein, der besonders weich
elastisch ist. Für die Reduzierung der axialen und karda
nischen Steifigkeit und damit die Schwingungsisolierung ist
das von großem Vorteil.
Die in Fig. 2 gezeigte Gelenkscheibenkupplung weist zwei
Kupplungskörper 1, 2 auf, welche jeweils sternförmig ge
staltet und mit drei ineinander eingreifenden Kupplungsklauen
versehen sind. Desweiteren ist der Kupplungskörper 1 im
Bereich seines Innenumfanges mit einem in axialer Richtung
vorspringenden, hohlzylindrisch ausgebildeten Ansatz 6
versehen, der in eine konzentrische Bohrung des anderen
Kupplungskörpers 2 axial hineinragt und durch die Zentrier
einrichtung 8 auf dieser abgestützt ist. Radiale Relativ
verlagerungen der Kupplungskörper sind dadurch während der
bestimmungsgemäßen Verwendung der Gelenkscheibenkupplung
weitestgehend ausgeschlossen.
Die Zentriereinrichtung 8 besteht aus zwei einander kon
zentrisch umschließenden, metallischen Ringen, welche durch
einen Zwischenring 7 aus weichelastischem Gummi schwingungs
isoliert aneinander festgelegt sind. Nur zwischen einem der
Ringe und dem unmittelbar angrenzenden Kupplungskörper ist
eine reibschlüssige Verbindung vorhanden, gegenüber dem
anderen Kupplungskörper eine Gleitlagerung vorgesehen. Eine
durch die bestimmungsgemäße Verwendung verursachte Beschädi
gung des Zwischenringes ist hierdurch ausgeschlossen.
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus der Seitenansicht der
Gelenkscheibenkupplung gemäß Fig. 1 im Bereich von einem
Federkörper 4. Zwischen den in Umfangsrichtung aufeinander
folgenden Kupplungsklauen 3 sind mehrere Teilkörper 4.1 bis
4.6 einander in einer Reihenschaltung zugeordnet, die durch
quer zu ihrer Erstreckung angeordnete Stützplatten 5 aus
metallischem Werkstoff verbunden sind. Die Stützplatten 5
sind beiderseits durch ebene Flächen begrenzt.
Fig. 4 zeigt eine Ausführung, die vom grundsätzlichen Aufbau
her mit der vorstehend beschriebenen übereinstimmt. Die in
Umfangsrichtung aufeinander folgenden Federkörper 4 haben
indessen in Umfangsrichtung eine voneinander abweichende
Größe und Nachgiebigkeit. Hierdurch weist die Gelenkschei
benkupplung bei der Übertragung eines rechts gerichteten
Drehmomentes eine andere elastische Nachgiebigkeit auf als
bei der Übertragung eines linksgerichteten Drehmomentes. Für
die Verwendung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges ist
das von großem Vorteil.
Claims (7)
1. Drehelastische Gelenkscheibenkupplung, bestehend aus
zwei sternförmig ausgebildeten Kupplungskörpern, an
denen gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilte, axial in
entgegengesetzter Richtung vorspringende, ineinander
greifende Kupplungsklauen vorgesehen sind, wobei zwi
chen den in Umfangsrichtung benachbarten Kupplungs
klauen sich in Umfangsrichtung erstreckende, säulen
förmig ausgebildete Federkörper aus gummielastischem
Werkstoff angeordnet sind und wobei zwischen den beiden
Kupplungskörpern eine Zentriereinrichtung zur Vermeidung
von radialen Ausweichbewegungen vorgesehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Übertragung hoher Drehmomente
bei verminderter axialer und kardanischer Steifigkeit
die Kombination folgender Merkmale vorgesehen ist:
- - die Federkörper (4) wenigstens zwei in Umfangsrich tung benachbarte Teilkörper (4.1 . . . 4.n) umfassen,
- - die Teilkörper (4.1 . . . 4.n) durch nachgiebige Stütz platten (5) aneinander festgelegt sind,
- - die Stützplatten (5) unter Vermeidung einer Berührung der Kupplungskörper (1, 2) sich quer zur Umfangsrich tung erstrecken und
- - die Stützplatten (5) die Teilkörper (4.1 . . . 4.n) mit eben ausgebildeten Flächen berühren.
2. Gelenkscheibenkupplung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Stützplatten (5) aus einem me
tallischen Werkstoff bestehen.
3. Gelenkscheibenkupplung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Teilkörper (4.1 . . . 4.n) während
ihrer Formgebung und Verfestigung an die Kupplungsklauen
(3) und die Stützplatten (5) anvulkanisiert sind.
4. Gelenkscheibenkupplung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Teilkörper (4.1 . . . 4.n) eines
jeden Federkörpers (4) von übereinstimmender Gestalt
und/oder Nachgiebigkeit sind.
5. Gelenkscheibenkupplung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Teilkörper (4.1 . . . 4.n) be
nachbarter Federkörper (4) eine voneinander abweichende
Gestalt und/oder Nachgiebigkeit haben.
6. Gelenkscheibenkupplung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stützplatten (5) von den beider
seits angrenzenden Teilkörpern (4.1 . . . 4.n) im Bereich
von wenigstens einer Durchbrechung durchdrungen sind.
7. Gelenkscheibenkupplung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stützplatten (5) aus Metall
scheiben bestehen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893906201 DE3906201C2 (de) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Drehelastische Klauenkupplung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893906201 DE3906201C2 (de) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Drehelastische Klauenkupplung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3906201A1 DE3906201A1 (de) | 1990-08-30 |
DE3906201C2 true DE3906201C2 (de) | 1995-01-12 |
Family
ID=6375096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893906201 Expired - Lifetime DE3906201C2 (de) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Drehelastische Klauenkupplung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3906201C2 (de) |
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Also Published As
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