NO161940B - Elastisk kobling. - Google Patents

Abstract

En elastisk kobling består av to koblingshalvdeler som er innbyrdes forbundet ved hjelp av elastiske lasker (5a,5b). Laskene blir holdt fast av bolter (3,4), som på avvikende diametre er tilordnet den ene av de to koblingshalvdelene. Den rette forbindelseslinjen (8) mellom to bolter (3,4), som er tilordnet en lask (5a,Sb) og ligger på innbyrdes avvikende diametre (1,2), danner en vinkel (^3) med en radius (O-A) som er lagt gjennom den innerste bolten (4). Dette resulterer i at laskene skråttstilles i forhold til radial utretting. Derved kan karakteristikkens nullpunkt forskyves og det oppnås en mindre progresjon for karakteristikken.

Description

Oppfinnelsen vedrører en elastisk kopling av det slaget som er angitt i innledningen til patentkrav 1.

Fra FR-patent 1.436.326 er det kjent en kopling med trekantformete plater av metall.

Det er også tidligere kjent elastiske koplinger av dette slag (DE-GM 7.411.513). Norsk patent 142045 angir elastiske lasker for bruk i ei kopling bestående av sløyfer med elastisk derformerbare hullegemer i sitt indre, hvilke hullegemer tjener til å danne dempingsorgan. US-patent 4.007.233 beskriver en anordning for svingningsdemping i drivverket til biler. Demperen er utformet som sirkulære ringlegemer påklebet et elastisk legeme, hovedsaklig bestående av tre segmentformete gummideler. Ved de kjente konstruksjonene er de enkelte lasker rettet radialt inn, samt fordelt langs omkretsen, hvor de under forspenning blir forbundet med de to koplingshalvdelene. Dette blir satt iverk gjennom strekking eller tilnærmet strekking av en forsterkningsvev som følge av at laskenes festehylser blir trukket ut av hverandre, hvorved det mellomliggende elastiske materialet trykkes sammen og etter monteringen gir opphav til forspenningen. Den innvirkning på karakteristikken som lar seg oppnå ved hjelp av disse kjente konstruksjonene er imidlertid forbundet med den ulempen at monteringen av den elastiske koplingen bare kan foretas gjennom arbeidskrevende operasjoner. Dersom laskene blir montert i uspent tilstand, oppstår det uheldige forhold at de overførbare dreiemomenter først ved en betraktelig vridningsvinkel av de to koplingshalvdelene mot hverandre stiger til høyere verdier, mens det med mindre dreinings-vinkler bare kan noteres en ubetydelig stigning. Koplinger av dette slag er derfor svært "myke". I mange tilfeller er det imidlertid ønskelig med en hurtigere stigning av karakteristikken fra nullpunktet, dvs. at koplingen ved igangsettingen er mindre myk; til gjengjeld er karakteristikkens progresjon imidlertid også ved større vridningsvinkler av mindre størrelse enn ved kjente konstruksjoner.

Oppfinnelsen har derfor tatt sikte på å skaffe en elastisk kopling, hvor det ved å benytte ikke-forspente lasker er mulig å opprette en hurtigere reagerende kopling, som imidlertid er tilbøyelig til å følge en mer regelmessig progresjon med tiltagende vridningsvinkel.

Med utgangspunkt i en elastisk kopling av det som er angitt innledningsvis, består oppfinnelsen i de trekk som er angitt i den kjennetegnende delen av patentkrav 1. Det oppnås derved en skråttstilling av laskene like overfor den radiale utretting. Dette medfører to avgjørende fordeler: 1. karakteristikkens nullpunkt forskyves som følge av skråstillingen, 2. utformingen og anordningen av laskene tillater en lavere stigning i karakteristikken.

Dette kan føres tilbake på at en radialt plassert lask, som eksempelvis er utformet som gummielement, gjennom en vridning av de to koplingshalvdelene først må tilbakelegge en vinkelstrekning, før den når fram til skråstillingen, som laskene ifølge oppfinnelsen er plassert i på forhånd. Vevsjiktene i laskene, som i begynnelsen er plassert radialt, er derfor i skråstillingen spent i en viss grad, og i tilknytning til dette skjer den tidligere nevnte stigning i karakteristikken gjennom gummielementenes ikke-lineære f joer st ivhet.

Utførelsen med skråttstilte lasker har i denne utgangs-stillingen fremdeles uspente vevlag, henholdsvis disse tar først fatt på å spenne seg når vridningen av de to koplingshalvdelene begynner. En slik koplings fjærstivhet er derfor større i nullpunktet, mens dens stigning er i det videre forløp ikke så steil. At denne virkning kommer istand skyldes dessuten at laskene, som fortrinnsvis er utformet som gummielemnter - når det forutsettes like delsirkel-diametre for omdreiningspunktene - ved den skråttstilte utførelse har en større lengde enn ved en ren radial plassering. Fjoerstivheten kan derfor på grunn av den større lengden være lavere, ettersom det ved ens kraftvirkning kommer istand en større forlengelse av elementaksen. Stivheten kan derfor også påvirkes gjennom avstanden mellom festeboltene.

Det er fordelaktig å la en lask være satt sammen av dellasker, som holdes fast av to bolter på forskjellige diametre og som begge er anbragt skrått, men symmetrisk i forhold til en radius. En slik utforming tillater at koplingen benyttes for begge dreieretninger, idet en fordelaktig utførelsesform består i at de to dellaskene blir holdt fast på en felles indre bolt og er plassert symmetrisk i forhold til en radius gjennom denne bolten.

Det er imidlertid også mulig og fordelaktig, for å unngå bruk av dellasker, å framstille en lask fra en konstruksjonsdel med tre styreboringer for bolter, idet styreboringene er plassert i hjørnene av en likebenet trekant. Styreboringene kan på i og for seg kjent måte være forsynt med hylser, idet det da kan være lagt et felles vevinnlegg rundt alle tre hylsene. Denne utformingen medfører den fordelen at avstivningsveven kan få en relativt stor lengde, slik at slike lasker, som allerede tidligere antydet, oppviser en lav fjærstivhet og derfor tillater å realisere en flatt forløpende karakteristikk.

Innenfor vevinnlegget kan det i det elastiske materialet, som fortrinnsvis finnes der, være utformet luftåpninger, slik som det allerede også har vært foreslått ved andre slags konstruksjoner i og for seg. Det er imidlertid også mulig å la vevinnlegget i området mellom styreboringene ikke forløpe strukket langs sidene av den likebente trekanten, men derimot bli holdt på plass ved hjelp av elastisk materiale i en utstrukket stilling, dvs. å utforme vevinnlegget vesentlig lengre enn hva som svarer til omkretsen av den likebente trekanten. Gjennom denne utformingen oppnås det en større virksom lengde for vevinnleggene. Den utnyttbare vevutvidelse er dermed større enn den som følger fra den rene lengden av den likebente trekantens omkrets, hvor styrehylsene for boltene er anbragt i trekantens hjørner. Derved og også med formen på selve veven kan det oppnås en tilstrekkelig sterk påvirkning av stigningen på koplingens karakteristikk.

Av monteringsårsaker er det fordelaktig å anbringe flere lasker på et monteringsbånd eller å anbringe flere lasker på en monteringsring. be to koplingshalvdelene kan da forbindes innbyrdes ved tilkopling av en forbindelsesenhet, nemlig den egentlige elastiske enheten. Som det også er vanlig ved andre slags konstruksjoner, er det hensiktsmessig å utforme alle laskene i form av gummielementer med eller uten vevinnlegg, ettersom gummi har vist seg å være særlig fordelaktig for dreiemomentoverfør ingen.

Utførelseseksempler på oppfinnelsen er vist på tegningene og blir forklart i den etterfølgende beskrivelse, idet: fig. 1 viser skjematisk framstilling av anordningen ifølge oppfinnelsen med to elastiske lasker på en felles indre bolt og to ytre bolter som er plassert symmetrisk i forhold til radialplanet gjennom den indre bolten,

fig. 2 viser den perspektiviske framstillingen av anordningen av en ytterligere lask som hører til et annet laskelement,

fig. 3 viser forløpet av karakteristikkene for en kopling som er utformet henholdsvis i overensstemmelse med oppfinnelsen og i samsvar med teknikkens stand,

fig. 4 viser den samlede anordning av den elastiske delen for en kopling i henhold til oppfinnelsen, hvor hver av laskene er forsynt med tre styreboringer for festebolter,

fig. 5 viser et skjematisk tverrsnitt gjennom et enkelt av de i fig. 4 benyttede laskeformede gummielementer,

fig. 6 viser et gummielement, som likner det i fig. 5, men som har en annen utførelsesform,

fig. 7 viser et gummielement, som likner det i fig. 5, men i modifisert utførelse, og

fig. 8 viser et gummielement, som likner det i fig. 5, men som er utformet i skiveform.

Fig. 1 viser skjematisk de to delsirkelomkretsene 1 og 2 med diameter D, henholdsvis d, på hvilke det i bestemte avstander er anbragt festebolter 3, henholdsvis 4, slik det går detaljert fram av fig. 4. Festeboltene 3, som ligger på delsirkelen 1 med den største diameteren, er tilordnet den ene av to (ikke viste) koplingshalvdeler, som er utformet på vanlig måte, mens boltene 4 er tilordnet på den andre koplingshalvdelens delsirkelomkrets. Begge koplingshalvdelene, som på vanlig måte består av et nav som er forbundet med en aksel og en koplingsflens som er forsynt med boltene 3, henholdsvis 4, blir forbundet med hverandre ved hjelp av de elastiske laskene 5a, henholdsvis 5b. I fig. 1 er det bare vist to lasker, men i praksis vil det være anordnet flere, som strekker seg fra den indre delsirkelomkretens 2 samtilige bolter 4 til de tilsvarende boltene 3 på den ytre delsirkelomkrets 1. Som det imidlertid går fram av fig. 1 er en bolt 4, som ligger på den indre delsirkelomkrets 2, tilordnet to lasker 5a, 5b, som oppviser elliptisk form og er forsynt med en indre styreboring 6 og en ytre 7, som fortrinnsvis er utstyrt med hver sin styrehylse og som er slik plassert at den rette forbindelseslinjen mellom styreboringens 6 og 7 midtpunkter danner en vinkel $ med forbindelseslinjen O-A, som svarer til en radius gjennom den indre boltens 4 midtpunkt og styreboringens 6 midtpunkt. Lasken 5b skråner like ens under en vinkel J£ like overfor denne radien, men i motsatt retning, slik at de to laskene 5a og 5b er plassert speilsymmetrisk i forhold til et plan gjennom radien O-A.

Som det går fram av fig. 2 kan de ytterligere lasker som slutter seg til laskene 5a og 5b som den ene ytre festebolten 3 benytte den som passerer igjennom laskens 5b styreboring 7. Laskens 5a' styreboring 6' ville, sammen-liknet med fig. 1, bli plassert rundt den indre delsirkel-omkretsens 2 festebolt 4<*>. På tilsvarende måte kan alle ytterligere laskepar fordeles. Det er riktignok ikke nødvendig at de forskjellige laskepar angriper på en felles ytre festebolt 3. Den indre festebolten 4 for to symmetrisk til en radius innrettede lasker 5a og 5b blir riktignok benyttet som en felles leddbolt.

Av fig. 3 går det fram at med økende vridningsvinkel <X (se fig. 1) mellom de to koplingshalvdelene, dvs. altså også mellom festeboltene 3 og 4, som ligger konsentrisk i forhold til hverandre, framkommer en karkateristikk b, som allerede fra nullpunktet av forløper progressivt og oppviser en forholdsvis flat stigning i sammenlikning med karakteristikken a for en elastisk kopling, som svarer til teknikkens stand, dvs. en konstruksjon hvor de enkelte laskene ikke forløper skrått, som vist i fig. l, men som strekker seg radialt. I fig. 3 representerer ordinaten det dreiemoment som utøves av koplingen som følge av dens fjærforhold. Det framgår at den nye koplingen allerede ved mindre vridningsvinkler er istand til å overføre større dreiemomenter enn den kjente koplingen, og at den imidlertid ved større dreiemomenter og derved betingede større vridnignsvinkler er vesentlig mykere enn en kopling som er utformet i henhold til teknikkens stand.

Av fig. 4 og 5 går det fram at det istedenfor de to dellaskene 5a, 5b, som er plassert symmetrisk til radien O-A, også kan benyttes lasker 5 i trekantform 5, hvor styreboringene 6, henholdsvis 7, er anbragt i hjørnene av en likebenet trekant, hvor avsnittene A-C og B-C er utformet med like stor lengde. Styreåpningene 6, henholdsvis 7, kan på i og for seg kjent måte være forsynt med styrehylser for boltene 3, henholdsvis 4. Omkring disse styrehylsene er det lagt en vevforsterkning 9, som ved utførelseseksemplet ifølge fig. 5 er strukket mellom punktene A, B og C. Innenfor det rom, som avgrenses av vevstrimmelen 9, finnes det et gummielastisk materiale 10, som i sitt indre område er utformet med en like ens omtrent trekantet utsparing 11 i form av en gjennomgående åpning. Denne åpningen 11 tjener til ventilasjon av de enkelte gummielementer under driften. Fig. 4 viser at luftåpningene 11 også kan være utformet med sirkelform. Dessuten viser fig. 4 at hvert av de enkelte laskeformede gummielementer 5 blir fastgjort i tre punkter, nemlig ved den indre styreboringen 6 på den indre delsirkelen 2 og ved de to ytre styreboringene 7 på den ytre delsirkelen 1. En slik fastgjøring gir som resultat en klaringsfri anordning.

Det går fram av fig. 6, 7 og 8 at forsterkningsveven 9 ikke ubetinget må ha et strukket forløp mellom styreboringene 6 og 7. Tvert imot kan den ved hjelp av det elastiske materialet 10, ihvertfall mellom styrboringene 7 og 6 i overensstemmelse med fig. 6, forløpe bueformet i ustrukket tilstand, slik at det i dette området står til disposisjon en viss reserve mhp. vevlengde, som i drift sørger for at karakteristikken b forløper flatt stigende. Dette skyldes at en med tiltagende vridningsvinkel først må igjennom et område, hvor veven 9 bringes i en tilstand like før strekking og først fra da av tiltar fjærstivheten hos laskedelen 5 som er utformet som gummielement. Det samme gjelder for utførelsesformene ifølge fig. 7 og 8, hvor veven inntar en ustrukket stilling ikke bare mellom styreboringene 7 og 6, men også mellom de to ytre styreboringene 7 som ligger på den ytre delsirkelen 2. Disse utførelsesformer muliggjør en vidtgående tilpassing av karakteristikken til de ønskede betingelser.

Claims (3)

1. Elastisk kopling som består av to koplingshalvdeler, som er innbyrdes forbundet ved hjelp av lasker av hel-elastisk materiale med vevinnlegg, hvilke blir holdt fast av bolter (3.4), som på innbyrdes ulike diametre er tilordnet respektive av de to koplingshalvdelene, idet ei rett forbindelseslinje (8) mellom tp bolter (3,4), som er tilordnet en lask (5,5a,5b), og som ligger på forskjellige diametre (1,2), danner en vinkel (jB ) med en cadius (O-A) gjennom det indre boltene (4), karakterisert ved at en lask (5) er utformet slik at det mellom en radialt ytre del med to styreboringer (7) strekker seg elastisk materiale inn mot et radialt indre område med en indre styreboring (6), med generell symmetri om et aksialt radialplan gjennom gjennom den indre styreboringen.

2. Elastisk kopling i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at laskene (5) i området innenfor vevinnlegget (9) er forsynt med lufteåpninger (11).

3. Elastisk kopling i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at vevinnlegget (9) i området mellom styreboringene (6,7) blir holdt fast av elastisk materiale (10) i en ustrukket stilling (fig. 6,7 og 8).