DE1625732B2

DE1625732B2 - ELASTIC COUPLING, IN PARTICULAR FOR MOTOR VEHICLES

Info

Publication number: DE1625732B2
Application number: DE19671625732
Authority: DE
Inventors: Otto; Vossieck Paul; 5673 Burscheid Feller
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1967-11-24
Filing date: 1967-11-24
Publication date: 1973-03-01
Also published as: DE1625732A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Gummischeibe mit einvulkanisierter Nabe mit sternförmig radial nach außen gerichteten Nabenarmen sowie aus in Umfangsrichtung etwa mittig zwischen je zwei Nabenarmen in den peripheren Bereich der Gummischeibe einvulkanisierten Metallteilen.The invention relates to an elastic coupling, in particular for motor vehicles, consisting of a Rubber washer with a vulcanized hub with hub arms pointing radially outwards in a star shape as well as from in the circumferential direction approximately centrally between each two hub arms in the peripheral area of the Rubber washer vulcanized into metal parts.

Bekannt sind drehschwingungsdämpfende Kupplungen, die vielfach aus einem zwischen zwei Wellenflanschen angeordneten scheiben- oder ringförmigen Gummikörper bestehen. Zur Kraftübertragung dienen in den Gummikörper ragende Metallteile, die entweder formschlüssig oder durch Vulkanisation mit dem Gummikörper verbunden sind. Die Metallteile sind abwechselnd mit dem einen bzw. anderen Wellenflansch verbunden.Couplings that dampen torsional vibrations are known, which often consist of one between two shaft flanges arranged disc or ring-shaped rubber body exist. Serve for power transmission Metal parts protruding into the rubber body, which are either form-fitting or through vulcanization are connected to the rubber body. The metal parts are alternating with one or the other Shaft flange connected.

Durch die deutsche Patentschrift 1 211 872 ist eine elastische Wellenkupplung bekannt, die aus einzelnen segmentförmigen Gummiblöcken besteht, zwischen denen sich radial Mitnehmerarme erstrecken. Die auf Druck beanspruchbaren Gummiblöcke können dabei in tangentialer Richtung druckvorgespannt sein.From the German patent specification 1 211 872 an elastic shaft coupling is known, which consists of individual there is segment-shaped rubber blocks, between which radially drive arms extend. The rubber blocks that can be subjected to pressure can be pressure-preloaded in the tangential direction be.

Die britische Patentschrift 538 625 zeigt eine elastische Wellenkupplung mit einer sternförmigen Nabe, die mit einem Wellenende verbunden werden kann, sowie mit über Gummikissen anvulkanisierten Metallteilen, welche mit dem anderen Wellenende verbindbar sind. Die im peripheren Kupplungsbereich angeordneten und über eine Hülse miteinander verbundenen Metallteile weisen in Umfangsrichtung bogenförmig verlaufende Gummianschlußflächen auf.British Patent 538 625 shows a flexible shaft coupling with a star-shaped one Hub that can be connected to a shaft end, as well as with vulcanized rubber cushions Metal parts that can be connected to the other end of the shaft. The ones in the peripheral coupling area arranged and connected to one another via a sleeve metal parts point in the circumferential direction curved rubber connection surfaces.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Haltbarkeit der elastischen Teile der eingangs beschriebenen Kupplung sowie deren elastische Eigenschaften zu verbessern.The invention is based on the object of improving the durability of the elastic parts described at the outset To improve coupling and its elastic properties.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale gelöst:According to the invention, the object is achieved by the combination of the following characteristics which are known per se solved:

a) im wesentlichen ist nur der sich zwischen Metallteil und Nabe erstreckende, auf Drehschub beanspruchte Gummischeibenbereich druckvorgespannt, a) essentially only the one that extends between the metal part and the hub is subject to rotary thrust stressed rubber disk area pre-tensioned,

b) die verbleibenden peripheren Gummischeibenbereiche sind durch Ausnehmungen verjüngt ausgebildet.b) the remaining peripheral rubber disk areas are tapered by recesses educated.

Durch die mit der Erfindung erzielbare unterschiedliche Vorspannungsmöglichkeit der einzelnen Gummischeibenbereiche wird eine optimale Belastungsmöglichkeit der Kupplung im Betriebszustand erzielt. Insbesondere werden die relativ hoch druckvorgespannten Gummischeibenbereiche zwischen Nabe und Metallteilen überwiegend auf Drehschub beansprucht, wobei das Gummivolumen die höchste Arbeitsaufnahme und damit auch die größte Dämpfwirkung besitzt, während die weniger druckvorgespannten peripheren Gummischeibenbereiche im wesentlichen nur Druck- bzw. Zugbelastungen ausgesetzt sind und als elastische Anschläge dienen. Durch die Zweiteilung der Beanspruchungsarten der Gummischeibenbereiche wird ein besonders günstiger Kennlinienverlauf der Kupplung erreicht. Die Verringerung des Gummivolumens im auf Druck bzw. Zug beanspruchten peripheren Gummischeibenbereich bewirkt einen besonders flachen und gleichmäßigen Anstieg der Kennlinie bei relativ starker Verdrehung zwischen Metallteilen und Nabe.Due to the different pretensioning possibilities of the individual which can be achieved with the invention Rubber washer areas are an optimal loading option for the clutch in the operating state achieved. In particular, the relatively highly pressure-preloaded rubber disk areas between The hub and metal parts are mainly subjected to rotary thrust, with the rubber volume being the highest Start of work and thus also has the greatest damping effect, while the less pressure-preloaded peripheral rubber disk areas essentially only exposed to compressive or tensile loads are and serve as elastic stops. By dividing the types of stress on the rubber disc areas in two a particularly favorable characteristic curve of the clutch is achieved. The reduction of the rubber volume in the peripheral rubber disk area subjected to compression or tension causes a particularly flat and even rise in the characteristic curve with a relatively strong twist between metal parts and hub.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Gummianschlußflächen der Metallteile in Umfangsrichtung etwa halbkreisförmig konkav gebogen verlaufen. Auf diese Weise werden die Oberflächenspannungen in den anvulkanisierten Gummischeibenbereichen gleichmäßig verteilt. Durch Vermeidung von Spannungsspitzen werden Kerbwirkungen auf das Gummivolumen verhindert.It is also proposed that the rubber connection surfaces of the metal parts in the circumferential direction approximately semicircular concavely curved. In this way the surface tension in evenly distributed over the vulcanized rubber disc areas. By avoiding voltage peaks notch effects on the rubber volume are prevented.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing. Show it

F i g. 1 und 2 eine Ansicht und einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Kupplung,F i g. 1 and 2 a view and a cross section of a coupling according to the invention,

F i g. 3 eine Prinzipskizze des Belastungszustandes des druckvorgespannten Gummischeibenbereiches im Betriebszustand.F i g. 3 is a schematic diagram of the load condition of the compression-preloaded rubber washer area in Operating condition.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Kupplung besteht aus einer Gummischeibe 1, in welcher eine Nabe 2 mit sternförmig nach außen gerichteten Armen 3 einvulkanisiert ist. Zwischen je zwei Nabenarmen 3 sind im peripheren Bereich der Gummischeibe 1 Metallteile 4 einvulkanisiert, die Bohrungen 5 zur Aufnahme von Befestigungsmitteln aufweisen. The in the F i g. 1 and 2 clutch shown consists of a rubber washer 1 in which a Hub 2 is vulcanized in with arms 3 pointing outwards in a star shape. Between each two hub arms 3 are in the peripheral area of the rubber washer 1 vulcanized metal parts 4, which have bores 5 for receiving fasteners.

Beim Einbau der Kupplung werden die Metallteile 4 radial in Richtung auf die Nabe 2 verschoben. Dabei werden die peripheren Gummischeibenbereiche 6 etwa um 10 % ihrer Umfangslänge gestaucht, während gleichzeitig die zwischen Nabe 2 und Metallteilen 4 liegenden Gummischeibenbereiche 7 um etwa 30¹Vo in ihrer radialen Erstreckung gekürzt werden, so daß in diesem Gummibereich eine relativ hohe Druckvorspannung erzeugt wird.When installing the coupling, the metal parts 4 are displaced radially in the direction of the hub 2. The peripheral rubber disk areas 6 are compressed by about 10% of their circumferential length, while at the same time the rubber disk areas 7 lying between the hub 2 and metal parts 4 ^{are shortened by about 30 1} Vo in their radial extent, so that a relatively high compressive preload is generated in this rubber area.

Die hohe Druckvorspannung gestattet bei Verdrehung der Metallteile 5 gegenüber der Nabe 2 während des Betriebes eine relativ hohe Drehschubbeanspruchung des Gummibereiches 7. Durch die wenige!When the metal parts 5 are rotated with respect to the hub 2 during operation, the high compressive prestress allows a relatively high torsional thrust stress of the rubber area 7. By the few!

druckvorgespannten peripheren Gummischeibenbereiche 8 in Verbindung mit deren Volumenverringerung durch die Ausnehmungen 9 sind relativ große Verdrehwinkel möglich. Außerdem verhindern die Ausnehmungen 9 ein seitliches Ausbeulen des Gummischeibenbereiches 7. Eine durch die Linien 12, 13 in F i g. 1 angedeutete, im Querschnitt rechteckige Gummisäule 7' würde bei Aufbringen der Radialspannung derart verformt, daß die Konturenlinien 14, 15 in F i g. 1 bzw. 16, 17 in F i g. 2 entstünden. Durch die relativ weit in die Gummisäule 7' sich erstreckenden Ausnehmungen 9 wird dem tangentialen Ausbeulen der Gummisäule 7' weitgehend entgegengewirkt, so daß lediglich ein relativ kleiner Anteil der Druckvorspannung bis in den peripheren Gummischeibenbereich 8 auswirken kann. Ein Teil des verdrängten Gummivolumens kann dabei in die Stellen 10 und 11 ausweichen. Dazu kommt noch die Tatsache, daß die Spannungen im Gummi im Bereich der anvulkanisierten Flächen ohnehin bis auf den Wert Null absinken. Der in Umfangsrichtung etwa halbkreisförmige Verlauf der Gummianschlußflächen 18 der Metallteile 4 verhindert Spannungsspitzen und damit nachteilige Kerbwirkungen auf das gesamte Gummivolumen der Kupplung.Compression biased peripheral rubber disk areas 8 in connection with their volume reduction relatively large angles of rotation are possible due to the recesses 9. Also prevent the Recesses 9 a lateral bulging of the rubber disk area 7. One through the lines 12, 13 in Fig. 1 indicated, in cross-section rectangular rubber column 7 'would when the radial tension is applied deformed in such a way that the contour lines 14, 15 in FIG. 1 and 16, 17 in FIG. 2 would arise. Due to the recesses 9 extending relatively far into the rubber column 7 ', the tangential Bulging of the rubber column 7 'largely counteracted, so that only a relatively small proportion of the Compressive bias can affect the peripheral rubber disk area 8. Part of the repressed The rubber volume can move to points 10 and 11. In addition there is the fact that the tensions in the rubber in the area of the vulcanized surfaces anyway except for Decrease value to zero. The approximately semicircular course of the rubber connection surfaces in the circumferential direction 18 of the metal parts 4 prevents stress peaks and thus disadvantageous notch effects on the whole Rubber volume of the coupling.

In F i g. 3 ist die Spannungsverteilung in den Gummibereichen 7 und 8 zwischen je zwei Nabenarmen 3 und einem Metallteil 4 vereinfacht dargestellt.In Fig. 3 is the stress distribution in the rubber areas 7 and 8 between two hub arms 3 each and a metal part 4 shown in simplified form.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Elastic coupling, especially for motor vehicles, consisting of a rubber washer with vulcanized hub with hub arms pointing radially outwards in a star shape as well as from in the circumferential direction approximately centrally between each two hub arms in the peripheral area Metal parts vulcanized into the rubber washer, characterized by the combination of the following known features:

a) that essentially only those between the metal parts (4) and the hub (2) extending, Rubber disc areas (7) that are subjected to rotary thrust are pressure-preloaded,

b) that the remaining peripheral rubber disk areas (8) through recesses (9) are tapered.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the rubber connecting surfaces (18) of the metal parts (4) are curved in an approximately semicircular concave manner in the circumferential direction.