SE443204B - Dempenhet for torsionsvibration - Google Patents

Description

7812756-0 10 15 20 25 30 35 2 Föreliggande uppfinning hänför sig till en ny vibra- tionsdämpenhet, som ger en relativt långsam, högamplitudig avböjning mellan drivande och drivna element i en torsions- koppling eller kopplingsenhet. Det nya hos uppfinningen är att åtminstone ett utjämningsorgan, som är vridbart lagrat på navet, ingriper med tryckfjädrarnas bana, varvid tryck- fjädrarna på båda sidor anligger mot ett av varje utjäm- ningsorgans radialyta. Varje utjämningsorgan uppvisar en främre och en bakre platta, vilka är parallellt anordnade med varandra och har centrala öppningar lagrade på klackar vid axiellt motriktade sidor av navet. Varje platta har två diametralt mot varandra anordnade krökta armar vilka avslutas i angränsande med varandra fästade periferiflänsar.

Plattorna innesluter i sidled tryckfjädrarna. ' Ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en konstruktion med maximal enkelhet, verkningsgrad och hushållning, varvid konstruktionen är lätt att montera och driva. Ytterligare ändamål, fördelar och möjligheter med uppfinningen kommer att beskrivas närmare längre fram.

Uppfinningen beskrives närmare nedan i form av ett föredraget utföringsexempel under hänvisning till de bi- fogade ritningarna.

Figur l visar en bakifrån sedd vertikalvy av vibra- tionsdämpenheten enligt uppfinningen jämte ett tillhörande drivelement.

Figur 2 visar en tvärsektionsvy av dämpenheten, var- vid vyn är tagen utmed den oregelbundna linjen 2-2 i fig l.

Figur 3 visar en bakifrån sedd vertikalvy, delvis i tvärsektion, av vibrationsdämpenheten, varvid drivelement är utelämnat.

Figur 4 visar en vertikal sidovy, delvis i tvärsektion, varvid vyn är tagen utmed den oregelbundna linjen4-4.ifig 3.

Figur 5 visar en tvärsektionsvy, som är tagen utmed denoregelbundnalinjen 5-5 i fig 3.

Figur 6 visar en uppförstorad perspektivisk sprängskiss av navenheten och drivtungorna. 10 15 20 25 30 35 7812756-0 3 Figur 7 visar envertikalvyav en främre utjämnings- platta för ett flytande utjämningsorgan.

Figur 8 visar en tvärsektionsvy, som är tagen utmed den oregelbundna linjen 8-8 i fig 7.

Figur 9 visar en vertikalvy av en bakre ntjämnings- platta.

Figur 10 visar en tvärsektionsvy, som är tagen utmed den oregelbundna linjen 10-10- i fig 9.

Figur ll visar en bakifrån sedd vertikalvy av en alter- nativ form av ett smitt nav. _ Figur 12 visar en tvärsektionsvy av navet, varvid vyn är tagen utmed den oregelbundna linjen 12-12 i fig ll.

Figur 13 visar en bakifrån sedd vertikalvy av det smidesämne, av vilket navet enligt fig ll och 12 är till- verkat.

Figur l4 visar en vertikal tvärsektionsvy, som är tagen utmed linjen 14-14 i fig 13.

På ritningarna, som åskådliggör en illustrativ ut- föringsform av uppfinningen, visar fig l och 2 en vibra- tionsdämpenhet 10, vilken kan utnyttjas i en torsionskopp- ling, en fordonskoppling eller en låskoppling i en moment- omvandlare och vilken innefattar ett ingående eller drivande element 11 med oregelbunden tvärsektion, sett i fig 2, och med en ringformig fläns 12, som avgränsar en central öppning 13, en ringformig mellanliggande plattring 14 med öppningar 15 för nitar 16 samt en ringformig platt yttre ring 17, som kan vara försedd med lämpligt friktionsmaterial eller som kan vara fäst medelst bultar på en radiell fläns hos en drivande axel (icke visad). Ehuru elementets ll yttre del visas med en ringformig, periferisk fläns 18 så kan den även utgöras av en platt, radiell fläns (icke visad), av- sedd för användning i en fordonskoppling. , Två drivtungor 19 är fastsatta på den platta ringen 14 medelst nitarna l6,varvid varje drivtunga innefattar en bas, som är bildad av tvâ åtskilt belägna öron 21 med öpp- ningar 22 för mottagande av nitarna 16, en förskjuten del 23 samt ett inåt förlöpande huvudsakligen triangelformigt ut- språng 24 med inåt konvergerande kanter 25. 7812756-0 10 15 20 25 30 35 4 Ett nav 26 utgör en tredelskomposition, som innefattar en navring 27 sænt första och andra navplattor 37 resp 48, vilka är fastsatta medelst nitar 28. Navringen 27 inne- fattar en huvudsakligen cylindrisk kropp 29, som har en central öppning 30 med inre räfflor 3l och periferiskt åt- skilda öppningar 32 för nitarna. Ringens ena sida 33 är för- sänkt vid 34, varvid åtskilt anordnade urtagningar 35 är anordnade att mottaga nitarnas 28 huvuden. En klack 36 är bildad på ytan 33 radiellt utanför försänkningen 34 och ändamålet härmed skall beskrivas senare. Ringens motsatta sida 33' anligger mot den första navplattan 37. - Den första navplattan 37 innefattar en ringformig platt kropp 38 med en central öppning 39, som är försedd med räff- lor vid 41, samt ett flertal öppningar 42, avsedda att»in- riktas med avseende på navringens öppningar 32. Från kroppen 38 sträcker sig i riktning utåt två motsatt belägna armar 43, som vid 44 är något förskjutna från kroppen och som slutar i ett par motsatt riktade, krökta utsprång eller läppar 45.

Varje arm 43 är försedd med utåt divergerande kanter 46, som huvudsakligen kompletterar kanterna 25 hos en drivtunga 19 och som är försedda med klackar vid 47 intill kroppen 38.

Den andra navplattan 48 är också försedd med en huvud- sakligen ringformig, platt kropp 49 med en central öppning 51, som är förseddnæfi räfflor vid 52, samt ett flertal öpp- ningar 53, inriktade med avseende på öppningarna 32 och 42 hos navringen 27 resp hos den första navplattan 37. Två mot- satt riktade armar 54 sträcker sig radiellt men vid 57 med någon förskjutning från kroppen för att sluta i periferiskt förlöpande krökta utsprång eller läppar 56. Varje arm är för- sedd med utåt divergerande kanter 57, som är försedda med klackarvid58 intill kroppen. Axiellt framför kroppen eller huvuddelen 49 sträcker sig två motsatt anordnade, krökta flänsar 59. Varje fläns är belägen vid huvuddelens 49 peri- feri och sträcker sig väsentligen från den ena armens 54 kant till den motsatta armens kant. Varje öppning 53 är försänkt vid 61 (se fig 4) för att kunna mottaga huvudet av en nit 28. Även flänsarnas 59 yttre kanter är utformade med yttre klackar 62, som samverkar med fribärande utjämningsorgan. 10 15 20 25 30 35 7812756-0 5 1 Vid hopsättning placeras navringen 27, den första nav- plattan 37 samt den andra navplattan 48 sandwichliknande intill varandra och nitarna 28 införes genom de inriktade öppningarna 32, 42, och 53, varvid nithuvudena placeras i urtagningarna 35 och nitarnas fria ändar nitas i urborr- ningarna 61 (se fig 4). Räfflorna 31, 41 och 52 hos ringen och plattorna är axiellt inriktade för att mottaga den räff- lade änden hos ett momentutgångsorgan, t e x en drivaxel (icke visad) till transmissionen eller till någon annan del, som skall vridas runt. Såsom framgår av figurerna 2 oçh 4 är de inriktade armarna 43 och 54 hos den första.och denandra plattan förskjutna i motsatta riktningar för bildande av en periferisk slits 63, vilken är anordnad att mottaga det hu- vudsakligen triangelformiga utsprânget 24 hos en drivtünga 19. Vidare har navringens 27 klack 35 mindre diameter än diametern hos klackarna 62 på de krökta flänsarna 59.

Pâ navets 26 klackar 35 är två fribärande utjämnings- organ 64, 65 med väsentligen identiskt likadan utformning lagrade. Utjämningsorganen 64 består av en främre utjämnings- platta 66 samt en bakre utjämningsplatta 67, varvid plattorna har periferiska komplementflänsar 68 resp 69 med åtskilt an- ordnade öppningar 71 för mottagande av nitar 72, som säker- ställer hopkopplingen av plattorna. Den främre plattan 66 (se figurerna 7 och 8) innefattar en ringformig platt cen- raldel 73 med en central öppning 74, som är avsedd att mot- tagas på klackarna 62, samt två motsatt anordnade, utåt för- löpande och inåt krökta armar 75. Varje arm slutar i en peri- ferifläns 68, som periferiskt är förskjuten från armens mitt.

Varje arm är försedd med två åtskilt anordnade slitsar 76, vilka är huvudsakligen centralt belägna intill periferi- flänsen 68 och vars ändamål skall beskrivas senare.

Den bakre utjämningsplattan 67 (se figurerna 9 och 10), innefattar även en ringformig platt, central del 77 med en central öppning 78, som är avsedd att mottagas på klacken 35 hos navringen, samt ett par motsatt riktade, utåt för- löpande och framåt krökta armar 79. Varje arm slutar i en periferifläns 69, som är periferiskt förskjuten från armens 78127564) 10 15 20 25 30 35 , 6 mitt. Varje arm 79 har en större krökningsbåge än den mitt emot befintliga armen 75 i enheten och två åtskilt anordnade slitsar 81 är belägna huvudsakligen centralt intill flänsen 69 i varje arm 79.

Utjämningsorganet 65 är väsentligen identiskt likadant som utjämningsorganet 64 och försett med en främre utjäm- ningsplatta 66a samt en bakre utjämningsplatta 67a, varvid plattorna vid periferiflänsarna 68a och 69a är hopfogade medelst nitar 72a. I hopsatt tillstånd är utjämningsplat- torna 66, 67 monterade på klackarna 35, 62 vid navets 26 yttre sidor och plattorna 66a, 67a är belägna pâ klackarna 35, 62 utanför plattorna 66, 67. Ett friktionsmellanlägg 82 är anordnat mellan plattdelen 77 och navringen 27 och ett andra friktionsmellanlägg 83 kan vara anordnat mellan=platt- delarna 77 och 77a om detta är nödvändigt för att klara en- hetens friktionseftersläpningskrav.

I varje par av utjämningsarmar 75, 79 finns ett låsdel- ningsorgan 84, som är bildat av plåt och innefattar två parallella ben 85. De radiellt sett inre delarna 86 hos benen konvergerar mot en avrundad ände eller en sammanbind- ningsdel 87. Varje ben innefattar vid den fria änden ett par åtskilt anordnade tungor 88, 89 (fig 5). Tungan 88 mot- tages i en slits 76 hos den främre utjämningsplattan 66 och tungan 89 mottages i en slits 8l hos en bakre utjämnings- platta 67. Tungorna är så utformade att de insnäpper i slitsarna, när utjämningsplattorna 66, 67 sammansättes.

Benens konvergerande delar 86 är inriktadeundertüldande av olika vinklar mot delningsorganets 84 axellinje, så att delarna samverkar med dämpfjädrarna och bildar parallella ändytor för varje fjädergrupp, när fjädrarna är helt samman- pressade, så att de har den minsta höjden.

I dämpenheten enligt figurerna l och 3 är ringen_och plattorna hos navet 26 sammansatta medelst nitar 28 och drivtungorna 19 är hopnitade med drivelementet ll och pla- cerade i de mellan navarmarna 43, 54 bildade slitsarna 63.

De fribärande utjämningsorganen 64, 65 är lagrade på nav- klackarna 36 och 62 och en grupp dämpfjädrar är anordnade 10 l5 20 25 30 35 7812756-0 7 i dämpenheten, såsom framgår av fig 3. Fjädrarna är delade i tvâ grupper, vilka verkar parallellt med tre fjädersatser i varje grupp verkande i serie. De fjädrar, som har högst fjädringshastighet, är betecknade 91, 92 och 93 och de är koncentriskt anordnade i den fjäderficka, som bildas mellan de undre navarmarna 43, 54 och armarna 75, 79 hos utjämnings- organet 64. Ändarna av fjädrarna anligger inuti de krökta armarna 75, 79 mot ett låsdelningsorgan 84. De koncentriska fjädrarna 94, 95 har mellanfjädringshastighet och är pla- cerade i den ficka, som bildas av de krökta armarna 75, 79 och 75a, 79a hos utjämningsorganen 64 resp 65. Fjädrarna sträcker sig mellan lâsdelningsorganen 84 i varje utjäm- ningsorgan. De fjädrar, som har lägst fjädringshastighet, utgöres av dekoncentriskafjädrarna 96, 97 som är belägna mellan de övre navarmarna 43, 54 samt armarna hos utjämnings- organet 65. Den ena änden av varje fjäder gör ingrepp med låsdelningsorganet 84 i utjämningsorganet 65.

Ehuru fjädersatserna ovan visats och beskrivits med olika fjädringshastigheter så kan de även ha samma fjäd- ringshastighet, varvid de antingen består av identiskt likadana fjädersatser eller olika fjädersatser med samma fjädringhastighet. Dessutom kan satser med två eller tre koncentriskafjädraranvändas i varje fjäderficka eller också kan satserna blandas, såsom visats. De fjädrar, som har de olika fjädringhastigheterna, kan vara placerade i andra fickor än de, som visas, för åstadkommande av olika dämp- egenskaper. Ehuru det endast visas för den vänstra sidan av dämpenheten i fig 3 så kommer samma fjäderarrangemang att anordnas för den högra halvan av dämpenheten. Sålunda kommer den andra gruppen att innefatta fjädrar i diametralt motsatta fickor med samma egenskaper.

När, i samband med dämpenheten, en drivkraft eller ett moment appliceras på det drivande elementet ll så förflyt- tar detta drivtungorna 19 från deras lägen i slitsarna 63 för ingrepp med fjädersatserna 96, 97 vilka har den lägsta fjäderhastigheten. Under förutsättning att fjädersatserna 94, 95 och 9l,92,93 har högre hastigheter så kommer även 7812756-0 10 15 20 25 30 35 8 dessa fjädrar att komprimeras men endast i mindre utsträck- ning. Allt eftersom momentet ökas komprimeras fjädrarna 96, 97 ytterligare, varvid drivtungorna 19, som inpasserar i de slitsar, vilka bildas av de krökta armarnas 75a, 79a delar 99, inte sträcker sig till periferiflänsarna 68a, 69a hos utjämningsorganet 65 förrän fjädrarna 96, 97 når det helt hoppressade läget.

Under denna tidpunktkomprimeras de andra fjädrarna i mindre grad. När fjädrarna 96, 97 når det helt komprimerade läget kommer ytterligare ökning i moment att bringa fjädrarna 94, 95 att primärt komprimeras, till dess dessa fjädrar når det helt hoptryckta läget. Därvid komprimeras ytterligare endast fjädrarna 91, 92, 93 som har den högsta hastigheten.

Uppenbarligen måste inte den maximala avlänkningenüppnås beroende på motståndet mot vridning hos navet genom moment- utgångsorganet eller den drivna axeln. Momentet överföres från drivtungorna 19 via fjädersatserna och utjämningsorganen 64, 65 till navarmarna 43, 54 för vridning av navet 26 och den drivna axeln. Grupperna av fjädrar i denna enhet verkar parallellt och deras belastningar adderas, ehuru fjädersat- serna i varje grupp verkar i serie och inte adderas. Om samt- liga fjädersatser har samma hastighet eller fjädringsgrad så kommer samtliga fjädersatser att komprimeras lika, när moment utövas av drivtungorna l9.

Figurerna ll~l4 hänför sig till en alternativ utförings- form av nav, vilket är smitt i ett stycke. Figurerna 13 och 14 visar det ursprungliga smidesämnet l0l, som består av en ringformig kropp 102 med en central öppning, som är räfflad vid 103, samt ett par motsatt belägna armar 104, vilka slutar i krökta tungor 105. Kroppens främre del är försänkt vid 106 för avgränsande av en ringformig fläns 107. Detta smidesämne maskinbearbetas sedan för bildande av det i fig ll och 12 åskådliggjorda navet 108. Försänkningen 106 bibringas'fyr- kantsform och den främre klacken 109 utformas vid flänsens 107 yttre periferi. Dessutom utformas den bakre klacken lll pânavetstmkre sida och armarna 104 och de krökta tungorna 105 utformas, så att de erhåller en mera krökt kontur, och 10 15 20 25 7812756-0 9 klackar ll2 åstadkommas på armarna intill navkroppen 102.

Slutligen utformas periferiskt förlöpande radiella slitsar ll3 i armarna och dessa slitsar slutar vid navkroppen l02.

Uppenbarligen arbetar det smidda och bearbetade navet på samma sätt som det tidigare beskrivna sammansatta navet 26.

Ehuru det inte speciellt har visats eller beskrivits så är det uppenbart att föreliggande dämpenhet kan anpassas till olika andra dämputformningar i enligthet med vad som framgår av det amerikanska patentet 4 188 805 (amerikansk patentansökan 801 989, inlämnad den 31 maj 1977). Sâsbm visas i nämnda patent kan vibrationsdämpenheten 10 utnyttjas såsom en torsionskoppling mellan två axiellt inriktade axlar, i en fordonskoppling för åstadkommande av en drivande friktionsskiva eller i en låskoppling för en momentomvand- lare för åstadkommande av en direkt drivning till trans- missionen. Vidare kan navet, spm har två armar, utnyttjas tillsammans med ett enda utjämningsorgan samt tvâ grupper av fjädrar med tvâ fjädersatser i varje grupp eller också skulle navet kunna har tre ekvidistant anordnade, radiella armar, som samverkade med tre drivtungor, och antingen ett enda utjämningsorgan med tre radiella armar eller tre ut- jämningsorgan, vart och ett med en enda radiell arm, så att två fjädergrupper finns mellan intilliggande navarmar. Ehuru enheten beskrivits med ett arrangemang av fjäderhastigheter för varje grupp så kan avlänkningsegenskaperna för dämpen- heten även varieras beroende pâ valet av fjädrar.

Claims (9)

'7812756-0 10 15 20 25 30 “" 1 0 PATENTKRAV

1. Torsionsvibrationsdämpande koppling, innefattande ett nav (26) med åtminstone två radiellt utskjutande navarmar (43,54), vilka är jämt fördelade runt kopplingens periferi, och ett i förhållande till navet vridbart lagrat ingångselement (ll), mellan navarmarnas radiella ytor och ingångselement anordnade väsentligen i periferi- riktningen sig sträckande och vridmomentet överförande tryckfjädrar (9l-97), varvid ingångselementets radialvtor är anordnade vid med dessa förbundna drivtungor (19), vilka sträcker sig med radiella utsprång (24) in i i omkretsriktningen löpande radiella slitsar (63) anord- x nade i navarmarna, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone ett utjämningsorgan (64,65), som är vridbart lagrat på navet (26), ingriper med tryckfjädrarnas (91-97) bana, varvid tryckfjädrarna på båda sidor anligger mot ett av varje utjämningsorgans (64,65) radialyta, att varje utjämningsorgan (64,65) uppvisar en främre och en bakre platta (66,67;66a,67a), vilka är parallellt anordnade med varandra och har centrala öppningar (74,78) lagrade på klackar (36,62) vid axiellt motriktade sidor av navet (26) och varje platta har två diametralt mot varandra anordnade krökta armar (75,79;7Sa,79a), vilka avslutas i angränsande med varandra fästade periferi- flänsar (68,69;68a,69a och av att plattorna i sidled innesluter tryckfjädrarna (91-97).

2. Koppling enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d av att navet (26) innefattar en navring (27), en första navplatta (37) och en andra navplatta (48), vilka är fästade vid varandra och har axiellt överlappande navarmar (43,54), mellan vilka den radiella slitsen (§3) är anordnad, och av att den andra navplattan (48) inne- fattar två axiellt riktade, krökta flänsar (59), vilka är anordnade mellan armarna (54) avslutas i yttre klackar (62), som bildar ett lager för utjämningsorganen (66,66a). l0 15 20 25 30 7812756-0 ll

3. Koppling enligt patentkravet 1, t e c k n a d av att varje arm (75,79;75a,]9a) hos utjämningsorganen innefattar ett delningsorgan (84) k ä n n e - med radiella ytor för ingrepp med fjädrarna (91-97).

4. Koppling enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d av att pcriferiflänsarna (68,69) hos utjämningsorganens armar är förskjutna i omkretsriktningen relativt armarna.

5. Koppling enligt patentkravet 4, k ä n n e - t e c k n a d av att vardera av utjämningsorganens ' krökta armar (75,79;75a,79a) uppvisar tvà på avstånd u från varandra anordnade slitsar (76,8l), vilka gränsar till och är centralt anordnade relativt periferiflänsarna (68,69;68a,69a), och av att det anslutande delningsor~ ganet (84) har tvâ parallella ben (85), vilka vid sina fria ändar avslutas i åtskilda tungor (88,89), som mottages i slitsarna (76,8l).

6. Koppling enligt patentkravet 5, att organets (84) ben (85) har kon- k ä n n e - t e c k n a d av vergerande partier (86), som uppbär de radiella ytorna för ingrepp med tryckfjädrarna och avslutas i en rundad sammanbindningsdel (87).

7. Koppling enligt patentkravet 6, k ä n n e - t e c k n a d av att de konvergerande benpartierna (86) bildar olika vinklar mot delningsorganets (84) axellinje.

8. Koppling enligt patentkravet 3, k ä n n e - t e c k n a d av att tryckfjädrarna utgöres av kon- centriskt i varandra anordnade skruvfjädrar (9l,92,93; 94,95;96,97).

9. Koppling enligt patentkravet 1, att den främre plattans (66) krökta k ä n n e - t e c k n a d av armar (75,75a) uppvisar mindre krökning än den bakre .I plattans (67) armar (79,79a).