DE1425903C

DE1425903C - Torsional vibration mounts for two coaxial components that can be rotated to a limited extent relative to one another

Info

Publication number: DE1425903C
Authority: DE
Inventors: Axel Erland Mölndal Bratt (Schweden)
Original assignee: Svenska Kullagerfabriken AB
Current assignee: SKF AB
Publication date: 1971-12-02

Description

1 -21 -2

Die Erfindung betrifft ein Drehschwingungslager F i g. 1 und 2 einen Axialschnitt bzw. einerThe invention relates to a torsional vibration bearing F i g. 1 and 2 an axial section and one, respectively

zur gegenseitigen radialen und axialen Führung Radialschnitt durch eine erste Ausführungsform de: zweier koaxialer, relativ zueinander begrenzt ver- erfindungsgemäßen Drehschwingungslagers, drehbarer Bauteile mit Hilfe von mindestens drei in F i g. 3 und 4, 5 und 6, 7 und 8 sowie 9 und Kfor mutual radial and axial guidance Radial section through a first embodiment de: two coaxial torsional vibration mounts according to the invention, limited relative to one another, rotatable components with the help of at least three in F i g. 3 and 4, 5 and 6, 7 and 8 and 9 and K

Umfangsrichtung mit Bezug auf die Drehachse ver- 5 entsprechende Schnitte weiterer Ausführungsformen teilten Blattfedereinheiten, deren eine Enden an dem Das Drehschwingungslager gemäß Fig. 1 und 1Sections of further embodiments corresponding to the circumferential direction with respect to the axis of rotation divided leaf spring units, one end of which is attached to the torsional vibration bearing according to FIGS. 1 and 1

einen Bauteil und deren andere Enden an dem weist eine Achse 21 und einen äußeren Lagerring 2A anderen Bauteil festgelegt sind. auf. Die Achse 21 ist mit drei nach auswärts ge-a component and the other ends of which have an axis 21 and an outer bearing ring 2A other component are fixed. on. Axis 21 is outward with three

Es sind Drehschwinglager bekannt, bei denen die richteten Ansätzen 22 versehen, während der Außengegeneinander begrenzt verdrehbaren Teile durch io ring 24 drei, nach einwärts gerichtete Ansätze 25 aufdrei Blattfedern miteinander verbunden sind, wobei weist. Die Ansätze 22 und 25 sind mit sich axial und je ein Ende einer Blattfeder an einem Bauteil und radial nach auswärts bzw. einwärts erstreckenden das jeweils andere Ende am anderen Bauteil be- Schlitzen versehen. In diesen Schlitzen sind Blattfestigt sind. In Mittelstellung der Bauteile, in welcher federn 23 und 26 angeordnet, die an ihren freien die Blattfedern im spannungslosen Zustand gestreckt 15 Enden durch je einen Kupplungsring 27 bzw. 28 mitsind, werden die beiden Bauteile zwangläufig ko- einander verbunden sind. Bei einer relativen Dreaxial zueinander gehalten. Sobald sich aber bei hung zwischen der Achse 21 und dem Außenring 24 dieser bekannten Vorrichtung die beiden Bauteile werden die Blattfedern 23 in der einen Richtung und gegeneinander verdrehen, verkürzt sich unter Bie- die Blattfedern 26 in der anderen Richtung durchgung der Blattfedern der Abstand zwischen den 20 gebogen, und die Kupplungsringe 27, 28 werden in Federbefestigungspunkten und ermöglicht infolge radialer Richtung leicht nach einwärts zur Lagerunterschiedlicher Biegung der Blattfedern in zu- mitte hin gezogen, ohne daß eine relative Axialnehmendem Maße eine Abweichung von der ko- bewegung zwischen dem Außenring 24 und der Achse axialen Lage. 21 stattfindet. Eine weitere relative DrehbewegungTorsional oscillating bearings are known in which the directed lugs 22 are provided, while the outside against each other limited rotatable parts by io ring 24 three, inwardly directed lugs 25 aufdrei Leaf springs are connected to each other, wherein has. The lugs 22 and 25 are axial and with itself each one end of a leaf spring on a component and extending radially outward or inward the other end is provided with slots on the other component. The leaves are fixed in these slots are. In the middle position of the components in which springs 23 and 26 are arranged on their free the leaf springs are stretched in the de-energized state 15 ends by a coupling ring 27 and 28, respectively, the two components will inevitably be connected to one another. At a relative dreaxial held to each other. But as soon as there is a hung between the axle 21 and the outer ring 24 of this known device the two components are the leaf springs 23 in one direction and twist against each other, the leaf springs 26 are shortened under bending in the other direction of the leaf springs bent the distance between the 20, and the coupling rings 27, 28 are in Spring attachment points and, as a result of the radial direction, allows the leaf springs to bend slightly inwards towards the bearing of different bends towards the center, without a relative axial decrease Measure a deviation from the co-movement between the outer ring 24 and the axis axial position. 21 takes place. Another relative rotation

Bei einem weiteren bekannten Drehschwingungs- 25 zwischen dem Außenring 24 und der Achse 21 wird lager sind die beiden gegeneinander verdrehbaren, gestoppt, wenn die Ansätze 22 und 25 gegeneinander scheibenförmig ausgebildeten Bauteile koaxial hinter- zur Anlage kommen.In another known torsional vibration 25 between the outer ring 24 and the axle 21 The bearings are both rotatable against each other, stopped when the lugs 22 and 25 against each other Disc-shaped components come to rest coaxially behind.

einander angeordnet. U-förmige Blattfederelemente Eine einem gewöhnlichen Wälzlager ähnelnde Aussind mit je einem Schenkel an der Mantelfläche je führungsform der Erfindung ist in den F i g. 5 und 6 eines Bauelementes derart befestigt, daß die Feder- 30 dargestellt. Der Innenring 41 des Lagers ist mit elemente radial nach außen weisen. Zwar ist bei einem Flansch 42 versehen, der Schlitze aufweist. In dieser Ausführung eine koaxiale Lage beider Bau- jeden dieser Schlitze ist der eine Ann 43 einer teile auch in verdrehtem Zustand gewährleistet, die U-förmigen Blattfeder eingesetzt, während das andere Anordnung und Ausbildung der Federelemente ge- Ende oder der Bogen der Blattfeder an einem stattet aber nur sehr kleine Verdrehwinkel. Große 35 Kupplungsring 47 befestigt ist. Der andere Arm 46 Verdrehwinkel könnten nur durch verlängerte jeder Blattfeder ist in ähnlicher Weise an einem Schenkel der Federelemente erreicht werden, was Flansch 45 des Lageraußenringes 44 festgelegt. Die aber den normalerweise schon unverhältnismäßig Wirkungsweise dieser Ausführungsform der Erfingroßen Platzbedarf dieser Vorrichtung weiter ver- dung ist ähnlich der oben beschriebenen, d. h. sie ergrößern und die bestehende Anfälligkeit gegen 40 laubt eine Drehschwingbewegung während der mechanische Beschädigungen steigern würde. Kupplungsring 47 eine hierzu synchron hin- und her-arranged one another. U-shaped leaf spring elements A design similar to an ordinary roller bearing each with one leg on the lateral surface per embodiment of the invention is shown in FIGS. 5 and 6 of a component attached in such a way that the spring 30 is shown. The inner ring 41 of the bearing is with elements point radially outwards. It is true that a flange 42 is provided which has slots. In this design a coaxial position of both structures - each of these slots is one ann 43 one parts also guaranteed in a twisted state, the U-shaped leaf spring inserted while the other Arrangement and design of the spring elements at one end or the arch of the leaf spring but only provides very small angles of rotation. Large 35 coupling ring 47 is attached. The other arm 46 Twist angles could just be elongated by each leaf spring is similarly on one Legs of the spring elements can be achieved, which defines flange 45 of bearing outer ring 44. the but the normally disproportionate mode of action of this embodiment of the greats The space required for this device is similar to that described above, i. H. they enlarge and the existing susceptibility to 40 permits a torsional oscillating movement during the mechanical damage would increase. Coupling ring 47 a synchronous back and forth to this

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der gehende Bewegung ausführt.The object of the invention is to address the disadvantages of walking motion.

bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und ein F i g. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform derto avoid known devices and a F i g. 7 and 8 show an embodiment of FIG

gegen mechanische Beschädigungen unanfälliges Erfindung, die im Prinzip dem Lager nach F i g. 5 Drehschwinglager von geringen Ausmaßen zu 45 und 6 ähnelt. Der Hauptunterschied besteht darin, schaffen, durch welches die Bauteile bei Dreh- daß erstere als ein Mehrstufenlager bezeichnet werschwingungen genau radial und axial gegeneinander den kann, das eine Drehschwingbewegung zwischen geführt werden, so daß sie sich konzentrisch in einer dem Außenring 54 und dem Innenring 51 über einen einzigen Ebene lotrecht zur Achse der Dreh- Drehwinkel hinweg erlaubt, der drei mal so groß ist, Schwingung bewegen. 5° wie der Drehwinkel bei der Ausführungsform nachInvention which is not susceptible to mechanical damage and which in principle corresponds to the bearing according to FIG. 5 Torsional oscillating bearings of small dimensions to 45 and 6 resembles. The main difference is create through which the components vibrate during rotation that the former is referred to as a multi-stage bearing exactly radially and axially against each other that can have a torsional oscillating movement between be performed so that they are concentric in one of the outer ring 54 and the inner ring 51 via a single plane perpendicular to the axis of the rotation angle allows three times as large, Move vibration. 5 ° as the angle of rotation in the embodiment according to

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge- F i g. 5 und 6. Die Blattfedern sind in diesem Falle löst, daß jede Blattfedereinheit auf zwei in an sich zickzackförmig ausgebildet, und ihre Endabschnitte bekannter Weise parallel zur Drehachse sich er- sind durch Kupplungsringe 57 miteinander verstreckenden Blattfedern besteht, von denen die eine bunden. Die freien Enden 53 und 56 der Blattfedern Blattfeder mit dem einen Bauteil und die andere 55 sind an Flanschen 52 bzw. 55 der Lagerringe 51 und Blattfeder mit dem· anderen Bauteil verbunden ist 54 befestigt.According to the invention, this object is thereby achieved. 5 and 6. The leaf springs are solved in this case that each leaf spring unit is designed in a zigzag shape, and its end sections are known in a known manner parallel to the axis of rotation are formed by coupling rings 57 with each other extending leaf springs, one of which is bound. The free ends 53 and 56 of the leaf springs, leaf spring with one component and the other 55 are attached to flanges 52 and 55, respectively, of the bearing rings 51 and the leaf spring is connected to the other component 54.

und beide Blattfedern in Axialabstand zu den Ver- Fig. 9 und 11 schließlich zeigen ein Lager, dasand both leaf springs at an axial distance from the FIGS. 9 and 11 finally show a bearing that

bindungsstellen mit den Bauteilen an mindestens sich von den oben beschriebenen Ausführungsformen einem Ende untereinander verbunden sind. dadurch unterscheidet, daß die Enden 59 der Blatt-connection points with the components to at least differ from the embodiments described above connected to each other at one end. differs in that the ends 59 of the leaf

Die mit ihrer Längsachse parallel zur Dreh- ⁶° federn 63 nicht durch ringförmige Glieder mitrichtungsachse verlaufenden Blattfedern ergeben eine einander verbunden sind. Zur Versteifung können Lagerform von relativ geringen Radialabmessungen die Enden der Blattfedern, wie bei 65 angedeutet, und auf Grund des sie umschließenden Außenringes im Winkel abgebogen sein. Die zum Außenring 64 eine gegenüber mechanischen Beanspruchungen hin gerichteten Ecken der Federn 63 sind wegwiderstandsfähige Lagerausführung. 65 geschnitten, um zu verhindern, daß sie während der Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Drehung des Außenringes 64 im Verhältnis zum in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele Innenring 61 mit ersterem in Berührung kommen, näher erläutert. Es zeigen Die vorstehend beschriebenen AusführungsformenThe leaf springs with their longitudinal axis parallel to the torsion ⁶ ° springs 63 not extending through annular members with the directional axis result in a mutually connected. For stiffening purposes, the ends of the leaf springs can have relatively small radial dimensions, as indicated at 65, and can be bent at an angle due to the outer ring surrounding them. The corners of the springs 63 which are directed towards the outer ring 64 with respect to mechanical stresses are path-resistant bearing designs. 65 cut in order to prevent them from coming into contact with the former in the following by means of some rotation of the outer ring 64 in relation to the exemplary embodiment shown in the drawing. The embodiments described above show

der Erfindung sind im wesentlichen reibungslos und spielfrei. Sie sind infolgedessen besonders geeignet zur Anwendung bei verschiedenen Arten von Präzisionsinstrumenten wie Meß- und Steuerinstrumenten, Reglern u. dgl., aber sie können auch in größeren Ausführungen hergestellt und verwendet werden, z. B. als Zapfenlager in Maschinen.of the invention are essentially smooth and play-free. As a result, they are particularly suitable for use with various types of precision instruments such as measuring and control instruments, Regulators and the like, but they can also be manufactured and used in larger designs be e.g. B. as a journal bearing in machines.

Der vorstehend benutzte Ausdruck »Blattfedern« schließt alle Arten von Federn ein, die in der gleichen Weise wie diese wirken. Die Federn müssen nicht aus Stahl oder Metall hergestellt sein, sondern sie können auch aus elastischem Kunststoff mit oder ohne Verstärkungseinlage bestehen.The term "leaf springs" used above includes all types of springs included in the same Way like this work. The springs do not have to be made of steel or metal, they have to be can also consist of elastic plastic with or without a reinforcement insert.

Für die Unteransprüche 2 und 3 wird Schutz nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch beansprucht.For the dependent claims 2 and 3, protection is only claimed in connection with the main claim.

Claims

Patent claims:

1. Torsional vibration bearing for mutual radial and axial guidance of two coaxial, relative Components that can be rotated to a limited extent with respect to one another with the aid of at least three in the circumferential direction with respect to the axis of rotation distributed leaf spring units, one end of which at the one Component and the other ends of which are fixed to the other component, characterized in that that each leaf spring unit consists of two in a known manner parallel to the axis of rotation extending leaf springs (23, 26; 33, 36; 43, 46; 63), one of which is leaf spring (23; 33; 43; radially inner part of the leaf spring 63) with the one component (21; 31; 41; 51; 61) and the other leaf spring (26; 36; 46; radially outer part of the leaf spring 63) with the other component is connected and both leaf springs at an axial distance from the connection points are connected to one another with the components at at least one end (59; 69).

2. Torsional vibration bearing according to claim 1, characterized in that the relative to each other rotatable components consist of two coaxial rings, one of which is the ring (44; 54) enclosing another ring (41; 51).

3. Torsional vibration bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the connections formed between the spring ends by parts (59; 69) integral with the leaf springs are.

4. torsional vibration bearing according to claim 2 and 3, characterized in that the corresponding Pairs of springs (23, 26; 33, 36; 43, 46) with each other by coupling rings (27, 28; 37, 38; 47, 48) are connected.

5. Torsional vibration bearing according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the leaf springs (23, 26; 33, 36; 63) in their central portions to the relatively rotatable components (21, 24; 31, 34; 61, 64) are fixed and that the Ends of the leaf springs (69) are directly or indirectly connected to one another.

6. Torsional vibration mount according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the leaf springs (43, 46; 63) of each set in a common Lie flat if they are not subject to any bending.

7. Torsional vibration bearing according to claim 6, characterized in that more than one pair of springs is provided in each level (Figs. 7 and 8).

1 sheet of drawings