DE69411354T2

DE69411354T2 - Schwingungsdämpfende Vorrichtung für eine Zapfwelle einer Brennkraftmaschine, und Wellenkupplung mit Ausrichtennachstellung

Info

Publication number: DE69411354T2
Application number: DE69411354T
Authority: DE
Inventors: Shoji Imakado; Hiroshi Mizuguchi; Kazuyuki Shiomi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1993-11-16
Filing date: 1994-01-05
Publication date: 1998-10-29
Anticipated expiration: 2014-01-06
Also published as: EP0655563A1; EP0655563B1; ATE167918T1; US5531642A; DE69411354D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine schwingungsbeständige Kraftabnahmevorrichtung für einen Motor zum Antrieb verschiedener Arbeitsmaschinen, und insbesondere eine schwingungsbeständige Kraftabnahmevorrichtung mit einem elastischen Halteelement, durch das ein Motor an einer Haltemng angebracht ist, und ein Kraftabnahmeelement, das mit einer Ausgangswelle des Motors durch eine versatzabsorbierende Verbindung verbunden ist. Die Erfindung betrifft auch eine versatzabsorbierende Verbindung, die insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, zur Verwendung mit einer schwingungsbeständigen Kraftabnahmevorrichtung geeignet ist.
Es ist bereits bekannt, daß, wenn eine Ausgangswelle eines Motors und ein anzutreibendes Folgerelement, wie etwa ein Rad, mit Abstand voneinander angeordnet sind, wie im Falle eines Automobils, der Motor an einer Halterung über dazwischen angeordnete, elastische Halteelemente gehalten wird und die Ausgangswelle des Motors durch eine Kardanwelle mit dem Folgerelement verbunden ist, um zu verhindern, daß Vibration des Motors auf die Halterung oder das Folgerelement übertragen wird.
Jedoch fehlt in einem aktuellen Fall ein geeignetes Mittel, welches verhindert, daß die Vibration des Motors zu dem Kraftabnahmeelement übertragen wird, wenn die Ausgangswelle des Motors und das Kraftabnahmeelement zueinander eng benachbart angeordnet sind.
Die GB-A-705074 offenbart eine flexible Kupplung mit ersten und zweiten Verbindungselementen sowie einem Zwischenelement mit Übertragungsrippen. Die ersten und zweiten Verbindungselemente haben Übertragungsvorsprünge, die mit den Übertragungsrippen des Zwischenelements durch elastische Elemente verbunden sind.
Bei dieser versatzabsorbierenden Verbindung, die zwischen der Ausgangswelle des Motors oder dergleichen und dem Kraftabnahmeelement angeordnet ist, ließ es sich nicht verhindern, daß die Verbindung selbst von der Struktur her kompliziert war und in der Abmessung groß, um eine Drehmomentfluktuation, eine exzentrische oder Querfehlausrichtung sowie eine Winkelfehlausrichtung, die während der Drehmomentübertragung erzeugt wurde, wirkungsvoll zu absorbieren sowie Geräusch zu verhindern.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine schwingungsbeständige kraftabnahmevorrichtung für einen Motor angegeben, umfassend ein elastisches Haltemittel, durch das der Motor an einer Halterung gehalten wird, sowie eine versatzabsorbierende Verbindung zum Anschluß einer Ausgangswelle des Motors an ein Kraftabnahmeelement, wobei die versatzabsorbierende Verbindung ein erstes Verbindungselement zum Anschluß an die Ausgangswelle des Motors, ein zweites Verbindungselement zum Anschluß an das Kraftabnahmeelement sowie ein elastisches Element zum elastischen Verbinden der ersten und zweiten Verbindungselemente miteinander aufweist, wobei das zweite Verbindungselement an der Halterung durch ein Lagermittel drehbar gelagert ist.
Auch wenn in einer Ausführung der vorliegenden Erfindung das Kraftabnahmeelement in der Nähe der Ausgangswelle des Motors angeordnet ist, läßt sich die Übertragung von Motorvibration auf das kraftabnahmeelement durch das elastische Haltemittel und das elastische Element durch die Tatsache verhindern, daß das zweite Verbindungselement zuverlässig an dem Lagermittel gehalten wird.
Das elastische Haltemittel kann den Motor an der Halterung mit horizontal angeordneter Ausgangswelle halten und ein Paar elastischer Halteelemente aufweisen. Der Motor kann durch diese elastischen Halteelemente und die versatzabsorbierende Verbindung an drei Punkten gehalten sein. Mit dieser Konstruktion werden nur zwei elastische Halteelemente ausschließlich zum Halten des Motors verwendet. Dies trägt ferner zu einer Reduktion der Herstellungskosten bei.
Wenn ferner ein Begrenzungsmittel zur Versatzbegrenzung des Motors in axialer Richtung der Ausgangswelle zwischen der Halterung und dem Motor vorgesehen ist, kann die Motorvibration in der axialen Richtung der Ausgangswelle auf einen geringen Grad gedrückt werden, um zu verhindern, daß eine übermäßige Axiallast auf die versatzabsorbierende Verbindung wirkt, um hierdurch deren Haltbarkeit sicherzustellen.
Noch weiter kann die Ausgangswelle des Motors vertikal angeordnet sein, und das elastische Haltemittel zum Halten des Motors in der horizontalen Halterung kann eine Mehrzahl elastischer Elemente aufweisen. Die versatzabsorbierende Verbindung kann in einem Raum angeordnet sein, der zwischen der Halterung und dem Motor durch die elastischen Halteelemente begrenzt ist. Mit dieser Konstruktion ist kein Raum erforderlich, der ausschließlich zum Anordnen der versatzabsorbierenden Verbindung dient. Trotz Verwendung der versatzabsorbierenden Verbindung läßt sich der Kontakt eines anderen Teils mit der versatzabsorbierenden Verbindung verhindem, um dessen Beschädigung zu verhindern, während eine Größenzunahme des kraftabnahmeabschnitts vermieden wird.
Wenn darüber hinaus vier elastische Halteelemente zum Halten des vertikalen Motors an der Halterung vorgesehen sind, läßt sich eine stabile Halterung des Motors und eine weiter verbesserte Schwingungsdämpffunktion erzielen.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine versatzabsorbierende Verbindung angegeben, umfassend ein erstes Verbindungselement mit einer ersten Nabe, ein zweites Verbindungselement mit einer die erste Nabe konzentrisch umgebenden zweiten Nabe sowie ein Zwischenelement, das zwischen den ersten und zweiten Verbindungselementen angeordnet ist, wobei die erste Nabe mit einer Mehrzahl erster Übertragungsrippen versehen ist, die von der ersten Nabe durch in der zweiten Nabe vorgesehene Ausnehmungen radial auswärts vorstehen, wobei die zweite Nabe mit einer Mehrzahl zweiter Übertragungsrippen versehen ist, die von der zweiten Nabe mit Umfangsabständen von den ersten Übertragungsrippen radial auswärts vorstehen, wobei das Zwischenelement mit einer Mehrzahl von Zwischenrippen versehen ist, die den ersten und zweiten Übertragungsrippen in Rotationsrichtung gegenüberstehen, und wobei gegenüberstehende Oberflächen der Zwischenrippen und der ersten und zweiten Übertragungs rippen durch elastische Elemente miteinander verbunden sind.
In einer Ausführung nach diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die ersten und zweiten Verbindungselemente und die Zwischenrippen des Zwischenelements konzentrisch angeordnet. Daher läßt sich die gesamte Verbindung kompakt ausführen.
Wenn zusätzlich zur obigen konstruktion ein Spalt, der aufgehoben werden kann, wenn der relative Rotationswinkel der ersten und zweiten Naben einen gegebenen Wert erreicht, zwischen in Rotationsrichtung gegenliberstehenden Abschnitten der ersten Übertragungsrippen und der Ausnehmungen vorgesehen ist, läßt sich ein übermäßiger Winkelanstieg der ersten und zweiten Verbindungselemente durch die Abstützung der gegenüberstehenden Abschnitte der ersten Übertragungsrippen und der Ausnehmungen der zweiten Nabe unterdrücken, um hierdurch die Haltbarkeit der elastischen Elemente zu verbessern.
Wenn ferner ein Paar der ersten Übertragungsrippen auf einer diametralen Linie angeordnet ist und ein Paar der zweiten Übertragungsrippen in einer Richtung angeordnet ist, die im wesentlichen orthogonal zur diametralen Linie verläuft, auf der die ersten Übertragungsrippen angeordnet sind, kann die Übertragung eines Drehmoments zwischen beiden Verbindungselementen erreicht werden, während eine exzentrische oder Querfehlausrichtung sowie eine Winkelfehlausrichtung wirkungsvoll absorbiert wird, mit einer vereinfachten Konstruktion durch Verwendung einer reduzierten Anzahl der Übertragungsrippen und der elastischen Elemente. Wenn darüber hinaus eine Einfassung an dem Zwischenelement derart angebracht ist, daß sie die ersten und zweiten Übertragungsrippen vom diametralen Außenumfang her umgibt und die Zwischenrippen so angebracht sind, daß sie von der Innenumfangsfläche der Einfassung vorstehen und zwischen den ersten und zweiten Übertragungsrippen angeordnet sind, können alle ersten und zweiten Verbindungselemente und das Zwischenelement konzentrisch angeordnet wrden, und somit kann die Verbindung kleiner gemacht werden.
Wenn eine Ringscheibe an dem Zwischenelement angebracht und nahe einer Seite der ersten und zweiten Übertragungsrippen angeordnet ist, und wenn die Zwischenrippen so angebracht sind, daß sie von einer Endfläche der Ringscheibe vorstehen und zwischen den ersten und zweiten Übertragungsrippen angeordnet sind, kann die Verbindung effektiv angeordnet werden, auch wenn der Raum zur Aufnahme der Verbindung diametral ungenügend ist.
Wenn ferner ein elastisches Anschlagelement an zumindest einem gegenüberstehender Abschnitte der ersten Übertragungsn.ppe und der Ausnehmung in dessen Rotationsrichtung angebracht ist, läßt sich die Begrenzung eines relativen Rotationswinkels der Verbindungselemente durch Pufferung erzielen, indem das elastische Anschlagelement unter Kompression verformt wird, um hierdurch die Haltbarkeit der ersten Übertragungsrippen und der zweiten Nabe zu verbessern. Wenn ein elastisches Anschlagelement an zumindest einem radial gegenüberstehender Abschnitte jeweils der ersten und zweiten Übertragungsrippen und der Einfassung angebracht ist, kann das elastische Anschlagelement an dem radial gegenüberstehenden Abschnitt unter Kompression verformt werden, um die übermäßige exzentrische oder Querfehlausrichtung zwischen den Verbindungselementen durch Pufferung zu begrenzen und um die Haltbarkeit des Zwischenelements sicherzustellen.
Wenn das elastische Anschlagelement, das an zumindest einem rotationsmäßig gegenüberstehender Abschnitte der ersten Übertragungsrippe und der Ausnehmung angebracht ist, integral mit dem elastischen Element geformt ist, läßt sich die Anzahl der Teile reduzieren, und der Vorgang der Verbindung der elastischen Elemente mit den Verbindungselementen und dem Zwischenelement läßt sich vereinfachen.
Wenn das elastische Anschlagelement, das an zumindest einem radial gegenüberstehender Abschnitte jeweils der ersten und zweiten Übertragungsrippen und der Einfassung angebracht ist, integral mit dem elastischen Element geformt ist, läßt sich die Anzahl der Teile reduzieren, und der Vorgang der Verbindung der elastischen Elemente mit den Verbindungselementen und dem Zwischenelement läßt sich vereinfachen.
Wenn ferner das Zwischenelement aus einem Material geformt ist, dessen Dichte geringer ist als jene der ersten und zweiten Verbindungselemente, läßt sich die Rotationsschwingung des Zwischenelements aufgrund ungleichmäßigen Gewichts bis zum äußersten unterdrücken.
Wenn eines der ersten und zweiten Verbindungselemente mit einer Ausgangswelle eines Antriebsmittels verbunden ist und das andere Verbindungselement mit einem Kraftabnahmemittel verbunden ist, kann die Drehmomentübertragung von dem Antriebsmittel zu dem Kraftabnahmemittel außerordentlich effizient erfolgen.
Wenn zusätzlich das kraftabnahmemittel eine Antriebsrolle ist und eine Rollenbefestigungsbohrung in der zweiten Nabe des zweiten Verbindungselements vorgesehen ist, läßt sich die Antriebsrolle direkt an der zweiten Nabe anbringen, und somit kännen verschiedene Arbeitsmaschinen durch einen Riemen angetrieben werden. Wenn eine zylindrische Welle mit der zweiten Nabe des zweiten Verbindungselements gekoppelt ist und das Kraffabnahmemittel mit der zylindrischen Welle verbunden ist, kann die Verbindungsstruktur vereinfacht werden.
Somit kann eine versatzabsorbierende Verbindung nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine kompakte Struktur haben, die leicht in einem relativ engen Raum untergebracht werden kann und die eine wirkungsvolle Drehmomentübertragung ermöglicht.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und zur klareren Darstellung, wie diese zur Wirkung kommt, wird nun beispielshalber auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, worin:
Fig. 1 - 8 zeigen eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Motorkultivators mit Anwendung der ersten Ausführung;
Fig. 2 ist eine vergräßerte Ansicht eines in Fig. 1 gezeigten wesentlichen Teils;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang Linie 3 - 3 in Fig. 2;
Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines in Fig. 3 gezeigten wesentlichen Teils;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang Linie 5 - 5 in Fig. 4;
Fig. 6 ist eine Perspektivansicht einer versatzabsorbierenden Verbindung;
Fig. 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 7 - 7 in Fig. 2;
Fig. 8 ist eine Schnittansicht entlang Linie 8 - 8 in Fig. 7;
Fig. 9 u. 10 zeigen eine zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei
Fig. 9 ist eine Längsschnittseitenansicht eines wesentlichen Teils eines Motorrasenmähers mit Anwendung der zweiten Ausführung; und
Fig. 10 ist eine Schnittansicht entlang Linie 10 - 10 in Fig. 9;
Fig. 11 ist eine Schnittansicht ähnlich Fig. 5, jedoch mit Darstellung einer Modifikation einer versatzabsorbierenden Verbindung;
Fig. 12 ist eine Perspektivansicht ähnlich Fig. 6, jedoch mit Darstellung einer weiteren Modifikation der versatzabsorbierenden Verbindung; und
Fig. 13 ist eine Längsschnittseitenansicht einer in Fig. 12 gezeigten Verbindung.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand verschiedener Ausführungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Zuerst zu den Fig. 1 bis 8, in denen eine erste Ausführung dargestellt ist. Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, ist ein als Halterung dienendes Motorbett 1 an einem Rahmen F eines Motorkultivators mittels Bolzen 4 gesichert. Das Motorbett 1 umfaßt eine horizontale Boden platte 1a, eine vertikal ansteigende Seitenplatte 1b sowie einen Rohrrahmen 1c, der die Bodenpiatte 1a mit der Seitenpiatte ib verbindet, und ist L-förmig ausgebildet. Ein Paar elastischer Halteelemente 3,3 als elastisches Haltemittel ist an der Bodenplatte 1a angebracht und in Längsrichtung des Motorkultivators angeordnet. Ein Boden eines Motors 2 ist an der Bodenplatte 1a mit den dazwischen angeordneten elastischen Halteelementen 3,3 gehaltert. Der Motor 2 ist derart angeordnet, daß eine als Ausgangswelle des Motors dienende Kurbelwelle 2a in Querrichtung des Kultivators ausgerichtet ist. Das heißt, der Motor 2 hat eine horizontale Bauart.
Eine erfindungsgemäße versatzabsorbierende Verbindung 5 ist an der Seitenplatte 1b angebracht, und die Kurbelwelle 2a als Ausgangswelle des Motors 2 ist mit ersten und zweiten Antriebsrollen 6&sub1; und 6&sub2;, die als Kraftabnahmeelemente dienen, durch die Verbindung 5 verbunden. Die erste Antriebsrolle 6&sub1; ist durch einen Riemen 9&sub1; mit einer Folgerrolle 8 verbunden, die an einer Getriebeeingangswelle 7 des Motorkultivators befestigt ist. Und die zweite Antriebsrolle 6&sub2; ist durch einen Riemen 9&sub2; mit einer nicht gezeigten Arbeitsmaschine oder Hilfsmaschine verbunden.
Zu den Fig. 4 bis 6. Die versatzabsorbierende Verbindung 5 ist im wesentlichen aus einem ersten Verbindungselement 13, einem zweiten Verbindungselement 14, einem Zwischenelement 15 und einer Mehrzahl erster und zweiter elastischer Elemente 16 und 17 gebildet, um die ersten und zweiten und dritten Verbindungselemente 13, 14 und 15 elastisch zu verbinden. Diese elastischen Elemente sind aus Gummi gebildet.
Das erste Verbindungselement 13 umfaßt eine erste Nabe 13h und ein Paar erster Übertragungsrippen 13f, die vom Außenumfang der ersten Nabe 13h vorstehen, so daß sie auf einer diametralen Linie der ersten Nabe 13h verlaufen.
Das zweite Verbindungselement 14 hat eine zweite Nabe 14h, die so angeordnet ist, daß sie die erste Nabe 13h von außen her konzentrisch umgibt und Ausnehmungen 18 aufweist, durch die die ersten Übertragungsrippen 13f hindurchtreten. Ein Paar zweiter Übertragungsrippen 14f ist um einen Außenumfang der zweiten Nabe 14h herum angebracht, so daß sie hiervon in einer zu den ersten Übertragungsrippen 13f orthogonalen Richtung abstehen.
Das Zwischenelement 15 ist aus einer Einfassung 15r gebildet, die die ersten und zweiten Übertragungsrippen 13f und 14f von der diametralen Außenseite her umgibt, und aus vier Zwischen rippen 15f, die vorstehend an der Innenumfangsfläche der Einfassung 15r angebracht sind und zwischen den ersten und zweiten Übertragungsrippen 13f und 14f angeordnet sind. Die gegenüberstehenden Oberflächen der ersten Übertragungsrippe 13f und der benachbarten Zwischenrippe 15f sind durch das erste elastische Element 16 verbunden, und die gegenüberstehenden Flächen der ersten Übertragungsrippe 13f und der benachbarten Zwischen rippe 15f sind durch das zweite elastische Element 17 miteinander verbunden. Es läßt sich eine Verbackung, eine Klebstoffverbindung oder dergleichen verwenden, um jedes elastische Element mit der jeweils entsprechenden Rippe zu verbinden. Die Einfassung 15r ist konzentrisch zu den ersten und zweiten Naben 13h und 14h und mit diametralem Abstand von diesen angeordnet, wie in Fig. 4 gezeigt. Ein aus Gummi hergestelltes, erstes elastisches Anschlagelement 19&sub1; kann an einer oder beiden in Rotationsrichtung gegenüberstehenden Oberflächen der Ausnehmung 18 der ersten Nabe 14h und der ersten Übertragungsrippe 13f angebracht sein. In der vorliegenden Ausführung ist das erste elastische Anschlagelement 19&sub1; nur an der Oberfläche der ersten Übertragungsrippe 13f angebracht, die der Ausnehmung 18 gegenüberliegt.
Ein aus Gummi hergestelltes, zweites elastisches Anschlagelement 19&sub2; kann an einer oder beiden radial gegenüberstehenden Oberflächen jeweils der ersten und zweiten Übertragungsrippen 13f und 14f und der Einfassung 15r angebracht sein. In der vorliegenden Ausführung ist das zweite elastische Anschlagelement 19&sub2; an beiden diesen radial gegenüberstehenden Oberflächen angebracht.
Das Zwischenelement 15 ist aus einem Material geformt, dessen Dichte geringer ist als jene der ersten und zweiten Verbindungselemente 13 und 14. Wenn beispielsweise die ersten und zweiten Verbindungselemente 13 und 14 aus Eisen hergestellt sind, ist das Zwischenelement aus Leichtmetall oder Kunstharzmaterial hergestellt.
An der ersten Nabe 13h ist mittels eines Bolzens 21 eine Verlängerungswelle 20 der Kurbelwelle 2a befestigt.
Die zweite Nabe 14h umfaßt eine zylindrische Welle 22, die an der von der Kurbelwelle 2a entgegengesetzten Seite von dem Zwischenelement 15 nach außen vorsteht. Eine Innenlaufbahn eines Kugellagers 23, das als Lagermittel dient, ist in die zylindrische Welle 22 eingesetzt. Eine Außenlaufbahn des Kugellagers 23 wird durch einen Lagerhalter 26 gehalten, der an der Außenoberfläche der Seitenplatte 1b des Motorbetts 1, das als die Halterung dient, mittels Bolzen 24 gesichert ist. Auf diese Weise sind die ersten und zweiten Übertragungsrippen 13f und 14f, das Zwischenelement 15 und die ersten und zweiten elastischen Elemente 16 und 17 innerhalb der Seiten platte 1b des Motorbetts 1 angeordnet.
Axiale Außen- und Innenenden der zweiten Nabe 14h dienen als erste und zweite Montageabschnitte 27&sub1; und 27&sub2;, die jeweils Gewindebohrungen 25&sub1; und 25&sub2; als Rollenbefestigungsbohrungen aufweisen. Die ersten und zweiten Antriebsrollen 61 und 6&sub2; sind an den ersten und zweiten Befestigungsabschnitten 27&sub1; und 27&sub2; mittels Bolzen 28&sub1; und 28&sub2; befestigt, die jeweils in die Gewindebohrungen 25&sub1; und 25&sub2; geschraubt sind.
Zu den Fig. 2, 7 und 8. An einer Endfläche des Motors 2 nahe der Verbindung 5 ist ein Träger 29 mittels Bolzen 36 befestigt. Der Träger 29 ist integral mit einem Paar von Laschenstücken 29a, 29a versehen, die nach oben in die Seiten platte 1b des Motorbetts 1 ragen und längs der Seitenplatte 1b angeordnet sind. An jedem der Laschenstücke 29a ist ein Paar von Anschlagstücken 30 und 31 mittels eines Bolzens 32 befestigt, so daß sie axial der Kurbelwelle 2a einander mit Abstand gegenüberstehen. Ein Haltestück 34 ist in einen Mittelabschnitt zwischen den Anschlagstücken 30 und 31 eingesetzt und angeordnet und an der Seitenplatte 1b des Motorbetts 1 mittels eines Bolzens 33 befestigt. Ein hülsenartiges elastisches Element 35 ist an dem Halterungsstück 34 angebracht, wobei gegenüberstehende Endflächen des elastischen Elements 35 den Anschlagstücken 30 und 31 mit gegebenem Abstand gegenüberliegen. Das elastische Element 35 und das Haltestück 34 bilden ein Begrenzungsmittel 10, um den axialen Versatz des Motors 2 auf ein gegebenes Maß zu begrenzen.
Nachfolgend wird der Betrieb dieser Ausführung beschrieben.
Wenn der Motor 2 angetrieben wird, wird ein Drehmoment der Kurbelwelle 2a des Motors 2 nacheinander durch das erste Verbindungselement 13, das erste elastische Element 16, das Zwischenelement 15 und das zweite Verbindungselement 14 auf die ersten und zweiten Antriebsrollen 6&sub1; und 6&sub2; übertragen, und ferner durch die Riemen 9&sub1; und 9&sub2; zu vorbestimmten Lasten, um diese anzutreiben.
Währenddessen wird eines der Mehrzahl elastischer Elemente 16, das in Rotationsrichtung R benachbart vor der ersten Übertragungsrippe 13f angeordnet ist (s. Fig. 5), durch das Drehmoment zusammengednickt, und eines der ersten elastischen Elemente 16, das in Rotationsrichtung R benachbart hinter der ersten Übertragungsrippe 13f angeordnet ist, wird durch das Drehmoment gedehnt. Ferner wird eines der Mehrzahl zweiter elastischer Elemente 17, das in Rotationsrichtung R benachbart hinter der zweiten Übertragungsrippe 14f angeordnet ist, durch das Drehmoment zusammenged rückt, und eines der zweiten elastischen Elemente 17, das in Rotationsrichtung R benachbart hinter der zweiten Übertragungsrippe 14f angeordnet ist, wird durch dieses Drehmoment gedehnt.
Weil die ersten und zweiten elastischen Elemente 16 und 17 das Drehmoment übertragen, während sie Kompressions- und Dehnungsverformungen unterliegen, kann auf diese Weise eine Drehmomentfluktuation absorbiert werden. Darüber hinaus zeigen insbesondere die durch das Drehmoment zusammengedrückten ersten und zweiten elastischen Elemente 16 und 17 eine Charakteristik mit hoher Federkonstante, um die Übertragung eines hohen Drehmoments zu ermöglichen. Wenn in diesem Fall die Kompressionsverformung der ersten und zweiten elastischen Elemente 16 und 17 durch Winkelzunahme der Relativdrehung der Verbindungselemente 13 und 14 zunimmt und einen vorbestimmten Wert erreicht, dann wird das erste elastische Anschlagelement 19&sub1; zwischen der ersten Übertragungs rippe 13f und der zweiten Nabe 14h zusammengedrückt Hierdurch läßt sich eine übermäßige Winkelzunahme der Relativdrehung verhindern, während eine abrupte Abstützung zwischen der ersten Übertragungsrippe 13f und der zweiten Nabe 14h vermieden wird.
Die Schwingung des Motors 2 wird durch das Paar elastischer Halteelemente 3,3 und die versatzabsorbierende Verbindung 5 absorbiert. Insbesondere, wenn aufgrund der Schwingung des Motors 2 auf die Kurbelwelle 2a eine exzentrische Last oder eine Schräglast oder eine Winkelfehlausrichtungslast einwirkt, wirkt eine Last in Scher- oder Torsionsrichtung abwechselnd auf die ersten und zweiten elastischen Elemente 16 und 17 angelegt. Weil jedoch die elastischen Elemente 16 und 17 jeweils Charakteristiken mit relativ niedriger Federkonstante für die Scher- und Torsionsverformungen zeigen, werden exzentrische und Winkelfehlausrichtungsbewegungen des ersten Verbindungselements 13, das mit der Kurbelwelle 2a integral verbunden ist, ruckfrei absorbiert. Wenn in diesem Fall die Scherverformung der ersten und zweiten elastischen Elemente 16 und 17 zunimmt und einen vorbestimmten Wert erreicht, wird das zweite elastische Anschlagelement 19&sub2; zwischen den ersten und zweiten Übertragungsrippen 13f und 14f und der Einfassung 15r komprimiert. Hierdurch läßt sich eine übermäßige exzentrische oder Querfehlausrichtung sowie eine übermäßige Winkelfehlausrichtung des ersten Verbindungselements 13 vermeiden, während eine abrupte Abstützung zwischen den ersten und zweiten Übertragungsrippen 13f und 14f und der Einfassung 15r vermieden wird.
Andererseits ist das zweite Verbindungselement 14, welches die Antriebsrollen 61 und 6&sub2; integral miteinander verbindet, über das dazwischen angeordnete Lager 23 an dem Motorbett 1 gehalten. Trotz exzentrischer und Winkelfehlausrichtungs-Beweg ungen des ersten Verbindungselements 13 wird daher das zweite Verbindungselement 14 nicht in Schwingung versetzt und kann eine gegebene Stellung halten, um hierdurch die Schwingungsübertragung auf die Riemen 9&sub1; und 9&sub2; zu verhindern.
Weil die versatzabsorbierende Verbindung 5 auf diese Weise eine elastische Halterungsfunktion relativ zu dem Motor 2 zeigt, genügt nur ein Paar der elastischen Halteelemente 3, um den Boden des Motors 2 zu halten. Gegebenenfalls wird der Motor 2 an drei Punkten gelagert.
Wenn ein Kopf des Motors 2 axial zur Kurbelwelle 2a stark schwingt, stützt sich das Paar der Anschlagstücke 30 und 31, die zusammen mit dem Motor 2 verschwenkt werden, abwechselnd gegen das elastische Element 35 ab, das am nahe dem Motorbett 1 angebrachten Haltestück 34 gehalten ist, um das elastische Element 35 einer Kompressionsverformung zu unterziehen. Hierdurch läßt sich durch Pufferung ein übermäßiger Anstieg des Schwingbewegungsbetrags des Motors 2 vermeiden.
In der versatzabsorbierenden Verbindung 5 ist das Zwischenelement 5 mit dem größten Durchmesser aus einem Material gebildet, dessen Dichte geringer ist als jene der ersten und zweiten Verbindungselemente 13 und 14. Auch wenn daher das Gewicht ein wenig unausgeglichen ist, läßt sich während der Drehung mit hoher Rotationszahl die Erzeugung starker Schwingung verhindern.
Eine zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung in Anwendung bei einem Motorrasenmäher wird in Verbindung mit den Figuren 9 und 10 beschrieben. Ein Motorbett 1, das als horizontaler rechtwinkliger Träger dient, ist mittels Bolzen 4 an einer Oberfläche eines Messergehäuses C eines Motorrasenmähers befestigt. Ein Motor 2 ist an dem Motorbett 1 über elastische Halteelemente 3 gelagert, die als elastisches Haltemittel an vier Ecken des Motorbetts 1 angeordnet sind. Der Motor 2 hat eine vertikale Bauart, bei der eine Kurbelwelle 2a als Ausgangswelle vertikal angeordnet ist.
Ein Raum 37 ist wegen der elastischen Halteelemente 3 notwendigerweise zwischen dem Motor 2 und dem Messergehäuse C festgelegt, und eine versatzabsorbierende Verbindung 5 ist in dem Raum 37 angeordnet. Die versatzabsorbierende Verbindung 5 umfaßt ein erstes Verbindungselement 13 mit einer ersten Nabe 13h, die direkt mit dem Unterende der Kurbelwelle 2a des Motors 2 verkeilt, sowie ein zweites Verbindungselement 14 mit einer zweiten Nabe 14h. Eine Kraftabnahmebuchse 38 (Kraftausgabeelement) ist auf einen Außenumfang der zweiten Nabe 14h aufgesetzt. Eine Antriebsrolle 39 ist an einen Außenumfang der Kraftabnahmebuchse 38 geschweißt, um ein Rad des Rasenmähers oder eine Hilfsmaschine durch einen Riemen anzutreiben. Ein Messer 40 ist am unteren Ende der Kraftabnahmebuchse 38 mittels Bolzen 41 befestigt. Die Bolzen dienen auch zum Befestigen der Kraftabnahmebuchse 38 an der zweiten Nabe 14h.
Ein die zweite Nabe 14h tragendes Kugellager 23 ist in einem Lagergehäuse 42 angebracht, das an dem Motorbett 1 integral geformt ist.
Die andere verbleibende Konstruktion der versatzabsorbierenden Verbindung 5 ähnelt jener der vorher beschriebenen Ausführung. In den Figuren 9 und 10 sind der zuvor beschriebenen Ausführung entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in der zuvor beschriebenen Ausführung versehen.
Die versatzabsorbierende Verbindung 5 ist in dem Raum 37 angeordnet, der von dem Motorbett 1, dem Motor 2 und den vier elastischen Halteelementen 3 umgeben ist. Daher braucht kein Raum vorgesehen werden, der ausschließlich zum Anordnen der Verbindung dient, wodurch sich eine Größenzunahme des Kraftabnahmeabschnitts vermeiden läßt und sich der Kontakt anderer Teile mit der versatzabsorbierenden Verbindung vermeiden läßt.
Fig. 11 zeigt eine teilweise Modifikation der versatzabsorbierenden Verbindung 5 in der oben beschriebenen Anordnung. Diese Modifikation enthält ein erstes elastisches Anschlagelement 19&sub3;, das an einer Endfläche einer Ausnehmung 18 der zweiten Nabe 14h angebracht ist, um den relativen Rotationswinkel der Verbindungselemente 13 und 14 als Puffer einzuschränken. Das erste elastische Anschlagelement 19&sub3; dieser Modifikation läßt sich auch mit dem in der zuvor beschriebenen Ausführung verwendeten zweiten Anschlagelement 19&sub2; kombinieren.
Figuren 12 und 13 zeigen eine weitere Modifikation der versatzabsorbierenden Verbindung. Eine Verbindung 105 dieser Modifikation enthält ein Zwischenelement 115 mit einer Struktur, die sich von jener der Verbindung in der zuvor beschriebenen Ausführung unterscheidet. Insbesondere ist, anstelle der Einfassung, welche die ersten und zweiten Übertragungsrippen 113f, 114f von außen her umgibt, eine Ringscheibe 115d einstückig an dem Zwischenelement 115 vorgesehen, so daß sie eine erste Nabe 113h oder eine zweite Nabe 114h umgibt, die nebeneinander an einer ersten axialen Seite der ersten und zweiten Übertragungsrippen 113f und 114f angeordnet ist. Vier Zwischenrippen 115f sind an einer Endfläche der Ringscheibe 11 5d vorstehend angebracht. Eine als Kraftabnahmeelement dienende Welle 106 ist in geeigneter Weise mit einer zylindrischen Welle 122 verbunden, welche so angebracht ist, daß sie von der zweiten Nabe 11 4h absteht.
Bei dieser Modifikation sind an den in Rotationsrichtung gegenüberstehenden Oberflächen der Ausnehmung 118 der zweiten Nabe 11 4h und der ersten Übertragungsrippe 113f keine elastischen Anschlagelemente angebracht. Es versteht sich jedoch, daß solche Elemente angeordnet sein können.
Diese Modifikation ist nützlich, wenn kein diametral großer Raum zur Verfügung steht, weil das Zwischenelement keine Einfassung hat, was eine diametral reduzierte Abmessung ergibt.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand verschiedener Ausführungen beschrieben wurde, versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungen beschränkt ist und verschiedene Konstruktionsmodifikationen im Umfang der in den Ansprüchen definierten Erfindung erfolgen können. Beispielsweise läßt sich die vorliegende Erfindung, zusätzlich zum oben beschriebenen Motorkultivator und Motorrasenmäher, natürlich auch bei anderen Typen von Motorarbeitsmaschinen verwenden.
Obwohl das Motorbett als die Halterung als ein Element angebracht ist, das von dem Rahmen des Kultivators oder des Messergehäuses des Rasenmähers in den oben beschriebenen Ausführungen getrennt ist, läßt sich das Motorbett auch integral mit dem Rahmen oder dem Messergehäuse ausbilden.
Ferner können die ersten und zweiten Verbindungselemente umgekehrt angeordnet werden, d.h. das zweite Verbindungselement kann mit der Ausgangswelle des Motors verbunden werden und das erste Verbindungselement kann mit dem Kraftabnahmeelement verbunden werden.
Die Anschlüsse der ersten und zweiten Verbindungselemente mit der Ausgangswelle des Motors und dem Kraftabnahmeelement lassen sich auch durch andere Mittel erzielen. Beispielsweise läßt sich bei Bedarf auch eine Längsverzahnungsverbindung verwenden. Alternativ läßt sich eine Keilverbindung verwenden.

Claims

1.Schwingungsbeständige Kraftabnahmevorrichtung für einen Motor (2), umfassend ein elastisches Haltemittel (3), durch das der Motor (2) an einer Halterung (1,1a,1b) gehalten ist, sowie eine versatzabsorbierende Verbindung (5) zum Anschluß einer Ausgangswelle (2a) des Motors (2) an ein Kraftabnahmeelement (61,62), wobei die versatzabsorbierende Verbindung (5) ein erstes Verbindungselement (13) zum Anschluß an die Ausgangswelle (2a) des Motors (2), ein zweites Verbindungselement (14) zum Anschluß an das Kraftabnahmeelement (61, 62) sowie ein elastisches Element (16,17) zur elastischen Verbindung der ersten und zweiten Verbindungselemente (13, 14) miteinander aufweist, wobei das zweite Verbindungselement (14) durch ein Lagermittel (23) an der Halterung (1a) gelagert ist, wobei das zweite Verbindungselement (14) zu dem ersten Verbindungselement (13) konzentrisch angeordnet ist.

2. Schwingungsbeständige Kraftabnahmevorrichtung für einen Motor nach Anspruch 1, wobei die Ausgangswelle (2a) des Motors (2) horizontal angeordnet ist; wobei das elastische Haltemittel (3) zum Halten des Motors (2) an der Halterung (1,1a,1b) ein Paar elastischer Halteelemente (3) aufweist; und wobei der Motor (2) an drei Punkten gelagert ist, die aus dem Paar der elastischen Halteelemente (3) als zwei der Punkte und der versatzabsorbierenden Verbindung (5) als dem dritten Punkt gebildet ist.

3. Schwingungsbeständige Kraftabnahmevorrichtung für einen Motor nach Anspruch 1 oder 2, die ferner ein Begrenzungsmittel (10) aufweist, das zwischen der Halterung (1) und dem Motor (2) angebracht ist, um innerhalb eines gegebenen Bereichs den Versatz des Motors (2) in axialer Richtung der Ausgangswelle (2a) zu begrenzen.

4. Schwingungsbeständige Kraftabnahmevorrichtung für einen Motor nach Anspruch 1, wobei die Ausgangswelle (2a) des Motors (2) vertikal angeordnet ist; wobei die Halterung (1,1a,1b) horizontal angeordnet ist; wobei das elastische Haltemittel (3) zum Halten des Motors an der horizontalen Halterung eine Mehrzahl elastischer Halteelemente (3) aufweist; und wobei die versatzabsorbierende Verbindung (5) in einem Raum angeordnet ist, der zwischen der Halterung (1) und dem Motor (2) und dem elastischen Halteelement (3) gebildet ist.

5. Schwingungsbeständige Kraftabnahmevorrichtung für einen Motor nach Anspruch 4, wobei die Anzahl der angebrachten elastischen Haltemittel (3) vier ist.

6. Schwingungsbeständige Kraftabnahmevorrichtung für einen Motor nach Anspruch 1, wobei das erste Verbindungselement (13) eine Mehrzahl erster radial vorstehender Rippen (13f) aufweist, wobei das zweite Verbindungselement (14) eine Mehrzahl zweiter radial vorstehender Rippen (14f) aufweist und wobei ein Zwischenelement (15) vorgesehen ist und eine Mehrzahl von Zwischen rippen (15f) aufweist, die den ersten und zweiten Rippen (13f, 14f) in Rotationsrichtung der Verbindung gegenüberstehen, wobei eine Mehrzahl elastischer Elemente (16,17) jeweils zwischen den Zwischenrippen (15f) und den ersten und zweiten Rippen (13f, 14f) vorgesehen ist, wobei die Zwischen rippen (15f) konzentrisch zu den ersten und zweiten Verbindungselementen (13,14) angeordnet sind.

7. Schwingungsbeständige Kraftabnahmevorrichtung für einen Motor nach Anspruch 1, wobei das erste Verbindungselement (13) eine erste Nabe (13h) aufweist, an der die ersten Rippen (13f) vorgesehen sind, wobei das zweite Verbindungselement (14) eine zweite Nabe (14h) aufweist, an der die zweiten Rippen (14f) vorgesehen sind, wobei die zweite Nabe (14h) die erste Nabe (13h) von radial außen umgibt und mit Ausnehmungen (18) versehen ist, um zu ermöglichen, daß die ersten Rippen (13f) radial auswärts durch die Ausnehmungen (18) vorstehen.

8. Schwingungsbeständige Kraftabnahmevorrichtung für einen Motor nach Anspruch 1, wobei die versatzabsorbierende Verbindung (5) in einem zwischen dem Motor (2) und der Halterung (1) gebildeten Raum angeordnet ist.

9. Versatzabsorbierende Verbindung, umfassend: ein erstes Verbindungselement (13) mit einer ersten Nabe (13h), ein zweites Verbindungselement (14) mit einer zweiten Nabe (14h), die die erste Nabe (13h) konzentrisch umgibt, sowie ein Zwischenelement (15), das zwischen den ersten und zweiten Verbindungselementen (13,14) angeordnet ist, wobei die erste Nabe (13h) mit einer Mehrzahl erster Übertragungsrippen (13f) versehen ist, die von der ersten Nabe (13h) durch in der zweiten Nabe (14h) vorgesehenen Ausnehmungen (18) radial auswärts vorstehen, wobei die zweite Nabe (14h) mit einer Mehrzahl zweiter Übertragungsrippen (14f) versehen ist, die von der zweiten Nabe (14h) mit Umfangsabständen von den ersten Übertragungsrippen (13f) radial auswärts vorstehen, wobei das Zwischenelement (15) mit einer Mehrzahl von Zwischenrippen (15f) versehen ist, die den ersten und zweiten Übertrag ungsrippen (13f, 14f) in Rotationsrichtung gegenüberstehen, und wobei gegenüberstehende Oberflächen der Zwischenrippen (15f) und der ersten und zweiten Übertragungsrippen (13f, 14f) durch elastische Elemente (16) miteinander verbunden sind.

10. Versatzabsorbierende Verbindung nach Anspruch 9, wobei zwischen gegenüberstehenden Abschnitten der ersten Übertragungsrippen (13f) und den Ausnehmungen (18) in der Rotationsrichtung ein Spalt vorhanden ist, wobei der Spalt beseitigt wird, wenn ein relativer Rotationswinkel der ersten und zweiten Naben (13h, 14h) einen gegebenen Wert erreicht.

11. Versatzabsorbierende Verbindung nach Anspruch 10, wobei ein Paar der ersten Übertragungsrippen (13f) auf einer diametralen Linie angeordnet ist und wobei ein Paar der zweiten Übertragungsrippen (14f) in einer Richtung angeordnet ist, die im wesentlichen orthogonal zu der diametralen Linie verläuft, auf der die ersten Übertragungsrippen (13f) angeordnet sind.

12. Versatzabsorbierende Verbindung nach Anspruch 9, wobei das Zwischenelement (15) eine Einfassung (15r) aufweist, welche die ersten und zweiten Übertragungsrippen (13f, 14f) am diametralen Außenumfang umgibt, und wobei die Zwischenrippen (15f) von einer Innenumfangsfläche der Einfassung (15r) vorstehen und zwischen den ersten und zweiten Übertragungsrippen (13f, 14f) angeordnet sind.

13. Versatzabsorbierende Verbindung nach Anspruch 11, die ferner elastische Anschlagelemente (19&sub1;, 19&sub2;) aufweist, die an zumindest einem der radial gegenüberstehenden Abschnitte jeder der ersten und zweiten Übertragungs rippen (13f, 14f) und der Einfassung (15r) angebracht sind.

14. Versatzabsorbierende Verbindung nach Anspruch 13, wobei jedes elastische Anschlagelement (19&sub1;, 19&sub2;) mit einem benachbarten elastischen Element (16,17) einstückig geformt ist.

15. Versatzabsorbierende Verbindung nach den Ansprüchen 9,10, 11 oder 12, wobei das Zwischenelement (15) aus einem Material geformt ist, dessen Dichte geringer ist als jene der ersten und zweiten Verbindungselemente (13,14).

16. Versatzabsorbierende Verbindung nach Anspruch 9, wobei eines der ersten und zweiten Verbindungselemente (13, 14) an eine Ausgangswelle (2a) eines Antriebsmittels angeschlossen ist und wobei das andere der Verbindungselemente an ein Kraftabnahmemittel angeschlossen ist.

17. Versatzabsorbierende Verbindung nach Anspruch 16, wobei das Kraftabnahmemittel (6) eine Antriebsrolle (6&sub1;) ist und wobei das andere Verbindungselement das zweite Verbindungselement (14) ist, wobei die zweite Nabe (14h) des zweiten Verbindungselements mit einer Rollenbefestigungsbohrung versehen ist.

18. Versatzabsorbierende Verbindung nach Anspruch 16, wobei das andere Verbindungselement das zweite Verbindungselement (14) ist, wobei die zweite Nabe (14h) des zweiten Verbindungselements (14) durchgehend mit einer zylindrischen Welle (22) versehen ist, und wobei das Kraftabnahmemittel an die zylindrische Welle angeschlossen ist.

19. Versatzabsorbierende Verbindung nach Anspruch 9, wobei das Zwischenelement (115) eine Ringscheibe (115d) aufweist, die nahe einer Seite der ersten und zweiten Übertragungsrippen (113f, 114f) angeordnet ist, und wobei die Zwischen rippen (115f) von einer Endfläche der Ringscheibe (115d) vorstehen und zwischen den ersten und zweiten Übertragungsrippen (113f, 114f) angeordnet sind.

20. Versatzabsorbierende Verbindung nach Anspruch 9,10,11,12 oder 19, die ferner ein elastisches Anschlagelement (19&sub1;) aufweist, das an zumindest einem in Rotationsrichtung gegenüberstehender Abschnitte der ersten Übertragungsrippe (13f) und der Ausnehmung (18) angebracht ist.

21. Versatzabsorbierende Verbindung nach Anspruch 20, wobei das elastische Anschlagelement (19&sub1;) mit dem elastischen Element (16,17) einstückig geformt ist.