DK156185B - Fleksibel kobling - Google Patents

Description

DK 156185 B

Den foreliggende opfindelse angâr en fleksibel kobling af den i indledningen til krav 1 angivne art.

Der kendes fleksible koblinger til overf0ring af drejningsmoment mellem to indbyrdes drejelige komponenter, 5 og sont omfatter et antal stive forbindelseselementer og et antal eftergivelige, elastomere elementer anbragt skiftevis til dannelse af en ring, i hvilken forbindelseselementerne er indrettet til at blive forbundet skiftevis til hver sin af komponenterne, og hvor de belastningsoverforende over-10 flader pâ hvert forbindelseselement forl0ber parallelt med kobl ingens omdrejningsakse pâ en sâdan mâde, at de elastomere elementer belastes til sammentrykning under drejningsmoment-belastninger og til forskydning under aksiale belastninger.

Sammentrykningsstivheden af de elastomere elementer 15 er betydelig st0rre end deres forskydningsstivhed, og med henblik pâ at for0ge den aksiale belastningsevne er det kendt for eksempel fra DE patentskrift nr. 1 174 181 at vinkelforsætte de to belastningsoverf0rende overflader pâ hvert forbindelseselement sâ de ligger i planer, der hælder 20 lige meget og modsat i forhold til koblingens omdrejningsakse og at vende pâ hinanden folgende forbindelseselementer pâ en sâdan mâde, at de elastomere elementer belastes til sammentrykning og forskydning under aksiale belastninger.

En ulempe ved denne konstruktion er imidlertid, at 25 under drejningsmomentbelastninger er forbindelseselementerne, der er forbundet med den ene af komponenterne, underkastet en resulterende aksial kraftkomposant i den ene retning, og forbindelseselementerne, der er forbundet med den anden af komponenterne, er underkastet en resulterende aksial kraft-30 komposant i den modsatte retning pâ en sâdan mâde, at der fin-des en tilb0jelighed hos de med komponenterne forbundne forbindelseselementer til at bevæge sig imod eller bort fra hinanden.

Den foreliggende opfindelse har til formai at afhjælpe 35 denne ulempe. Den loser problemet med at konstruere en kobling, i hvilken de belastningsoverforende overflader pâ 2

DK 156185 B

forbindelseselementerne ligger i planer, soin er vinkelfor-satte i forhold til koblingens omdrejningsakse, sa at aksiale belastninger optages af de elastomere elementer ved for-skydning og sammentrykning uden at frembringe en resulterende 5 aksial kraftkomposant, der virker pâ de forbindelseselemen-ter, som er knyttet til hver af de drejelige komponenter, under drej ningsmomentbelastninger.

Dette opnâs ifolge opfindelsen ved det i den kende-tegnende del af krav 1 angivne.

10 Hovedfordelen, som opfindelsen frembyder, er, at pâferte drejningsmomentbelastninger ikke giver anledning til aksialkræfter, som soger at tvinge de forbindelsesele-menter, der er knyttet til hver af de drejelige komponenter, i retning mod eller bort fra hinanden, mens man samtidig 15 bibeholder fordelen ved en h0jere aksialbelastningsevne, som er opnâet ved vinkelforsætning af de belastningsover-f0rende overflader i forhold til koblingens omdrejningsakse.

Fortrinsvis er forbindelseselementerne, der er ind-rettet til forbindelse med den ene af de drejelige komponen-20 ter, særskilte og forsynet med hvert sit organ til befæstelse af elementet til komponenten, for eksempel kan hvert forbin-delseselement bestâ af en klods med en aksialt gennemgâende boring til gennemfering af en boit eller et lignende fast-g0relsesorgan, og forbindelseselementerne, der er indrettet 25 til forbindelse med den anden drejelige komponent, er som vinger indbyrdes forbundne og forsynet med fælles organer til befæstelse af elementerne til komponenten.

Fortrinsvis har hver klods indbyrdes divergerende belastnïngsoverf0rende overflader, og hver vinge har paral-30 lelle belastningsoverf0rende overflader. De belastningsover-forende overflader pâ hver klods eller vinge kan være plane eller krummede, for eksempel kan hver vinge være af skrue-formet udformning, sâ at hældningsvinklen for den belast-ningsoverf0rende overflade i forhold til omdrejningsaksen 35 for0ges med for0gelse af vingens radiale udstrækning, selv om overfladerne forbliver parallelle med hinanden.

3

DK 156185 B

Foretrukne udforel ses former for og træk hos den flek-sible kobling ifolge opfindelsen er angivet i kravene 2 til 10.

Opfindelsen skal i det f0lgende beskrives nærmere ud fra en udf0relsesform, idet der henvises til tegningen, pâ hvilken fig. 1 viser en kobling if0lge den foreliggende opfin-delse set fra enden, fig. 2 og 3 snit langs henholdsvis linien B-B og linien A-A i fig. 1, fig. 4 vingekrydset i den i fig. 1 viste kobling set fra enden, fig. 5 og 6 snit langs'henholdsvis linien V-V og linien VI-VI i fig. 4, fig. 7 en af forbindelsesklodserne i den i fig. 1 viste kobling set fra enden, fig. 8 en udfoldning af et snit gennem den i fig. 1 til 7 viste kobling, fig. 9 set fra siden og tildels i snit en installation omfattende den i fig. 1 til 8 viste kobling, fig. 10 den i fig. 9 viste installation set fra enden, fig. 11 i perspektiv og med delene vist adskilt den i fig. 9 og 10 viste installation, og fig. 12 en udfoldning af et snit gennem den i fig. 9 og 10 viste, samlede kobling.

Den i fig. 1 til 8 viste kobling 1 omfatter et vinge-kryds 2 med et centrait nav 3 til fastg0relse af vingekrydset til den ene af to ikke viste, indbyrdes drejelige komponenter og med fire med mellemrum langs omkredsen anbragte, radiait og aksialt forl0bende vinger 4, der hver har et par belast-ningsoverf0rende overflader 4a. Vekslende med vingerne 4 findes fire stive forbindelsesklodser 5, som hver har en aksialt forl0bende boring 6 til fastg0relse af klodsen f.eks. ved hjælp af en ikke vist boit til den anden af de to ikke viste, indbyrdes drejelige komponenter og et par belastnings-overf0rende overflader 5a. Strækkende sig mellem og klæbet til 0

4 DK 156185 B

hvert par mod hinanden og i omkredsretningen vendende belast-ningsoverf0rende overflader 4a og 5a pâ henholdsvis en vinge 4 og en klods 5 findes hvert sted et eftergiveligt gummi-element 7.

5 Hver klods 5 er kileformet i pâ omdrejningsaksen vinkelret- te tværsnit, qg de tilknyttede bêlastningsoverf0rende overflader 5a hælder under lige store og modsatte vinkler i forhold til koblingens omdrejningsakse, dvs. at overfladerne 5a er indbyrdes divergerende i aksialretningen fra den ene ende af 10 klodsen mod den anden ende (fig. 7). Hver klods 5 er ved sin snævre ende udformet med en dermed sammenhængende, aksialt forl0bende afstandsdel 5b, og pâ hinanden f0lgende klodser 5 er vendt om, sâ at de tilknyttede, i omkredsretningen vendende overflader 5a er indbyrdes divergente i ret-15 ning mod modstâende endeflader af koblingen (fig- 2, 3 og 8).

Hver vinge 4 er af skrueformet udformning, og de tilknyttede belastningsoverf0rende overflader 4a hælder under lige store vinkler i forhold til koblingens omdrejningsakse, dvs. overfladerne er parallelle. Som vist i fig. 5 og 6 20 er hældningsvinklen for overfladerne 4a ikke konstant i vin-gens radialretning,men for0ges pâ grund af vingens skrueforme-de profil i forhold til koblingens omdrejningsakse med for-0gelsen af vingens radiale udstrækning, selv om overfladerne 4a er parallelle ved enhver given radial position. Pâ hinanden 25 f01gende vinger har modsat hældning, dvs. at mellemrummet derimellem enten for0ges eller formindskes i koblingens aksialretning fra den ene ende til den anden for at optage den mellemliggende, kileformede klods 5.

Som vist i fig. 1 findes der et lige antal gummielemen-30 ter 7, som hælder under lige store og modsatte vinkler i forhold til koblingens omdrejningsakse, og gummielementerne 7, der er anbragt pâ begge sider af en klods 5, antager en ho-vedsagelig V-formet udformning set i aksialretningen. Hvert par V-formede elementer er indbyrdes divergente fra den ene 35 ende af koblingen i retning mod den anden ende, og pâ hinanden f0lgende par er anbragt med V-formen modsat orienteret i koblingens akseretning.

0

5 DK 156185 B

Fig. 8 viser den foran beskrevne kobling i den ubelas-tede, frie tilstand, i hvilken pâ hinanden f01gende klodser 5 og mellemliggende vinger 4 er aksialt forsatte med det ene par Overfor hinanden liggende klodser aksialt forsat til 5 den ene side for vingerne og det andet par overfor hinanden liggende klodser aksialt forsat til den anden side. Desuden er gummielementerne 7 som vist st0bte, sâ de strækker sig over endefladerne af vingerne 4 for at tilvejebringe eftergivelige stop 8.

10 I fig. 9 til 12 er vist en installation, i hvilken den foran beskrevne kobling 1 er anvendt til at forbinde en bâdskrueaksel 20 med en ikke vist, fleksibelt monteret motor.

Koblingen 1 er anbragt mellem en ringformet flange 21 pâ motorgearkassen og en ringformet stopplade 22 med en 15 central âbning 23, gennem hvilken navet 3 af vingekrydset 2 forl0ber. Flangen 21 og pladen 22 er hver udformet med fire huiler henholdsvis 21a og 22a, og hver af boringerne 6 i klod-serne 5 ligger ud for et par tilsvarende huiler 21a og 22a. Ved samling boites hver klods 5 til flangen 21 20 med en af m0trik og boit bestâende enhed 24. Samtidig trækkes stoppladen 22 i retning mod flangen 21 for at formindske den aksiale forsætning mellem klodserne 5 og vingerne 4 i forhold til den, der forefindes i koblingens ubelastede, frie tilstand (fig. 8) og for at forbelaste gummielementerne 7 til tryk.

25 Som vist i fig. 12 er formindskelsen af aksial forsætning bestemt af den aksiale længde af klodserne 5, og specielt af den aksiale længde af disses dermed sammenhængende afstands-dele 5b, som kan være valgt med henblik pâ at frembringe en hvilken som helst 0nsket grad af forbelastning.

30 En aksialt forl0bende spalte 3a opdeler den frie ende af vingekrydsnavet 3 i to halvdele 3b og 3c. Ved samling fastspændes navet 3 til akselen 20 ved indsætning af enden af akselen i den frie ende af navet 3 og ved sammenspænding af de to navhalvdele ved hjælp af et par af m0trik og boit 35 bestâende enheder 25.

Under brugen optages aksiale belastninger i begge ret-ninger af gummielementerne J som sammentrykning og forskydning 6

DK 156185 B

0 op til en forud fastlagt værdi, hvorefter vingeendestoppene 8 ber0rer enten stoppladen 22 eller gearkasseflangen 21 for at begrænse yderligere aksial bevægelse mellem vingerne og klod-serne og derved forhindre overbelastning af elementerne 7.

5 Drejningsmomentbelastninger i begge retninger optages ligeledes af gummielementerne 7 som sammentrykning og forskydning, men til forskel fra kendte koblinger, i hvilke de belastnings-overf0rende overflader pâ forbindelseselementerne hælder i forhold til koblingens omdrejningsakse, er overf0ring af drej-1° ningsmomentbelastninger ved koblingen if0lge den foreliggende opfindelse ikke ledsaget af nogen tilb0jelighed hos de med hver af komponenterne forbundne forbindelseselementer til at bevæge sig imod eller bort fra hinanden i aksialretningen. Antager man nærmere bestemt, idet der henvises til fig. 12, 15 at der pâlægges koblingen en momentbelastning i retning af pilen A, vil der blive frembragt en aksial kraftkomposant ved hver af de bêlastningsoverf0rende overflader 4a og 5a pâ hen-holdsvis vingerne 4 og klodserne 5, som vil virke i de angiv-ne retninger, hvoraf det klart vil fremgâ, at det ene par 20 overfor hinanden liggende vinger har en resulterende aksial kraftkomposant, som er lig med og modsat rettet den resulterende kraftkomposant pâ det andet par overfor hinanden liggende vinger, sâ at den resulterende aksiale kraftkomposant, der virker pâ vingekrydset under drejningsmomentbelastninger, 25 er nul. Det vil ligeledes bemærkes, at de aksiale kraft- komposanter, der virker pâ de belastningsoverf0rende overflader af hver klods, er lige store og modsat rettede, sâ at den resulterende aksiale kraftkomposant, der virker pâ hver klods under drejningsmomentbelastninger, ligeledes er nul.

30 Det vil forstâs, at opfindelsen ikke er begrænset. til den foran beskrevne udf0relsesform. For eksempel kan hæld-ningen af belastningsoverf0rende overflader i forhold' til kob- ' lingens omdrejningsakse varieres med henblik pâ at tilveje-bringe en hvilken som helst krævet aksial- og drejningsmo-35 mentbelastningsevne. Hver vinge kan hâve plane belastningsoverf 0rende overflader, som kan hælde under samme vinkel som

7 DK 156185 B

0 den ovenfor liggende belastningsoverf0rende overflade pâ den tilgrænsende klods, sa den er parallel dermed. Hver klods kan hâve krummede, belastningsoverf0rende overflader, som kan hâve en skrueformet udformning svarende til den be-5 lastningsoverf0rende overflade pâ den tilgrænsende vinge.

Antallet af vinger og klodser kan varieres, forudsat der et et lige antal af hverf dvs. multipla af to af hver og fortrinsvis mindst fire af hver.

Hver klods kan som beskrevet hâve en dermed sammen-10 hængende afstandsdel, eller der kan ved samlingen anvendes et særskilt afstandsstykke, hvis st0rrelse kan vælges med henhlik pâ at tilvejebringe den krævede grad af forbelast-ning af de eftergivelige elementer. Alternativt kan forbe-lastning af de eftergivelige elementer bevirkes med andre 15 midler, som vil være fagmanden bekendt.

Vingekrydset kan som beskrevet hâve et opspaltet nav for at lette fastspænding af navet pâ en aksel, eller navet kan befæstes med hvilke som helst andre egnede midler, f.eks. radiait forl0bende boite.

20 De eftergivelige elementer kan fremstilles af en hvilken som helst egnet elastomer og kan omfatte en armering.

25 30 35

Claims (10)

1. Fleksibel kobling (1) mellem to komponenter omfattende mindst to par forbindelseselementer (4,5) for hver komponent, som skal sammenkobles, og et antal elastomere 5 elementer (7) anbragt skiftevis til dannelse af en ring, i hvilken vekselvise forbindelseselementer (4,5) er indrettet til forbindelse med hver sin af to komponenter, som skal forbindes, og hvor hvert forbindelseselement (4,5) har et par belastningsoverfdrende overflader (4a,5a), som i hvert 10 fald nâr koblingen befinder sig i en ubelastet tilstand, forlober under en vinkel med koblingens omdrejningsakse, kendetegnet ved, at der er tilvejebragt et lige antal forbindelseselementer (4,5) til befæstelse til hver komponent, og at de pâgældende belastningsoverforende over-15 flader (4a,5a) pâ hinanden folgende forbindelseselementer (4,5) til befæstelse til en komponent er skrâ, sâ de vender mod modsatte ender af koblingen, og omvendte i deres hæld-ningsorientering mod den normale omdrejningsakse for koblingen pâ en sâdan mâde, at ved brugen af koblingen til over-20 forsel af drejningsmoment vil den frembragte aksiale kraft-komposant, der virker pâ halvdelen af forbindelseselementer-ne, der er forbundet med den ene komponent, i det væsentlige være lige sâ stor som og modsatrettet den frembragte aksiale kraftkomposant, der virker pâ resten af forbindelseselemen-25 terne, der er forbundet med nævnte ene komponent.

2. Kobling ifolge krav 1, kendetegnet ved, at der findes otte forbindelseselementer (4,5), af hvilke fire (5) er indrettet til forbindelse med den ene komponent, og de resterende fire (4) er indrettet til for- 30 bindelse med den anden komponent.

3. Kobling ifolge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at hvert af forbindelseselementerne (5), der er. indrettet til forbindelse med den ene komponent, har to belastningsoverforende overflader (5a), som hælder under 35 lige store og modsatte vinkler i forhold til koblingens omdrej ningsakse. DK 156185 B

4. Kobling iffllge krav 3, kendetegnet ved,” at hvert af forbindelseselementerne (4), der er indret-tet til forbindelse med den anden komponent, har belastnings-overferende overflader (4a), der hælder under lige store 5 vinkler med koblingens omdrejningsakse.

5. Kobling if0lge krav 4, kendetegnet ved, at forbindelseselementerne (4), der er indrettet til forbindelse med nævnte anden komponent, hvert bestâr af en radiait forl0bende vinge (4), fortrinsvis af skrueformet 10 udformning.

6. Kobling if0lge krav 5, kendetegnet ved, at vingerne (4) danner del af et kryds (2) med et centrait nav (3) til befæstelse til den anden komponent.

7. Kobling if0lge krav 1, kendetegnet 15 ved, at de elastomere elementer (7) er forbelastede til tryk.

8. Kobling if0lge krav 1, kendetegnet ved, at forbindelseselementerne (4) , der er indrettet til forbindelse med den anden komponent, ligger mellem to fælles 20 planer tværs pâ koblingens omdrejningsakse, og at pâ hinanden f0lgende forbindelseselementer (5), der er indrettet til forbindelse med den ene komponent, der er aksialt forsat til hver sin side for nævnte planer.

9. Kobling if0lge krav 8, kendetegnet 25 ved, at hvert af de aksialt forsatte forbindelseselementer (5) har en dermed sammenhængende, aksialt forlobende af-standsdel (5b).

10. Kobling if0lge krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at hvert forbindelseselement (4), som ligger 30 mellem de nævnte fælles planer, har et par eftergivelige stop (8), ét ved hver af deres aksiale ender.