DE4023122A1

DE4023122A1 - Richtungsabhaengiger reibungsdaempfer

Info

Publication number: DE4023122A1
Application number: DE4023122A
Authority: DE
Inventors: Manfred Brandenstein; Gerhard Herrmann; Armin Olschewski; Roland Haas
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1990-07-20
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 1992-01-23
Also published as: FR2664953B1; ITTO910534A0; FR2664953A1; IT1250864B; ITTO910534A1

Description

Die Erfindung betrifft einen richtungsabhängigen Reibungsdämpfer nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Durch die DE-OS 36 37 103 ist es bereits bekannt, im Bereich des Schwenklagers einer Spannvorrichtung eine von der Schwenkrichtung abhängige Reibungsdämpfung mit einer Schlingfeder vorzusehen. Diese weist eine einzige Windung auf und umschlingt damit den schwenkbaren Teil der Spannvorrichtung. Eines der Enden ist radial abgewinkelt und greift in eine Ausnehmung des stationären Teils ein. Je nach Schwenkrichtung wird die Umschlingung verstärkt oder gelockert, so daß zwischen der zylindrischen Umfangsfläche der Schlingfeder und dem schwenkbaren Teil eine unterschiedliche Reibung und damit unterschiedliche Reibungsdämpfung entsteht. Wenn eine einigermaßen wirkungsvolle Dämpfung entstehen soll, muß die Schlingfeder gegenüber ihrem Durchmesser eine kleine Breite aufweisen. In diesem Fall kann in der Serienfertigung mit nahezu gleichmäßigen Reibkräften gerechnet werden. Wenn die Reibfläche bei höheren Anforderungen vergrößert werden muß, ist in der Serie mit mangelnder Gleichförmigkeit der Krafteinleitung am abgewinkelten Ende der Schlingfeder zu rechnen. Die Reibflächen gleiten dann nicht präzise und großflächig aufeinander, weil die Schlingfeder bereits am abgewinkelten Ende verkippt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen richtungsabhängigen Reibungsdämpfer der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß mit geringem Aufwand in der Serienfertigung eine wirkungsvolle und eng tolerierte Dämpfung erreicht wird.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen von der Schlingfeder umgebenen, verformbaren Spreizring zur Umrichtung der von der Schlingfeder ausgehenden, radialen Schlingkraft in gleichmäßig über den Umfang wirkende, axiale Spreizkräfte gegen radiale Reibflächen.

Der Spreizring besteht z. B. aus einem Elastomer und weist im wesentlichen die Breite der Schlingfeder auf. Wenn die Schlingfeder einen über den Umfang verteilten, radialen Druck auf den Spreizring ausübt, versucht das elastische Material axial auszuweichen. Dieser Druck wirkt direkt oder über entsprechende Reibscheiben auf Reibflächen. Neben dem richtungsabhängigen entsteht bei dieser Anordnung auch ein beschleunigungsabhängiges Verhalten der Reibungsdämpfung.

Vorteilhafterweise paßt sich der elastische Spreizring sehr eng um den inneren Umfang der Schlingfeder an. Die Formgenauigkeit der Oberfläche der Schlingfeder spielt dabei keine wesentliche Rolle. Selbst wenn die Krafteinleitung über das äußere Ende nicht präzise gerichtet ist oder die Abwinkelung des freien Endes unpräzise ausgeführt ist, wird dies durch die Anpassungsfähigkeit des Materials des Spreizringes ausgeglichen. Bei diesen Vorteilen erübrigen sich alle Feinbearbeitungsmaßnahmen an den Kontaktflächen. Eine preiswerte, unkomplizierte Serienfertigung bei stets gleich guten Ergebnissen hinsichtlich der angestrebten Dämpfungskraft sind hier die Folge.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale werden nachfolgend zu dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 den teilweisen Längsschnitt eines richtungsabhängigen Reibungsdämpfers und

Fig. 2 den teilweisen Schnitt entlang der Linie A-A nach Fig. 1.

Der in den Figuren dargestellte Reibungsdämpfer ist in ein schwenkbares Gehäuse 1 eingebaut. Eine stationäre Achse 2 trägt auf einem Absatz 3 im Abstand zueinander zwei massive Metallscheiben 4. Sie sind gegen Verdrehen durch Keile 5 und axial durch eine Scheibe 6 mit Sicherungsring 7 gesichert. Zwischen den Metallscheiben 4 ist ein Spreizring 8 aus im wesentlichen inkompressiblem, jedoch ohne Volumensänderung geringfügig fließfähigem Material, wie z. B. Gummi eingesetzt. Er trägt beiderseits Reibscheiben 9, die über zapfenförmige Vorsprünge 10 des Spreizringes 8 formschlüssig verdrehgesichert angeordnet sind. Spreizring 8 und Reibscheiben 9 können sich abgesehen von Reibkräften auf dem Absatz 3 der Achse 2 drehen. Zwischen den Reibscheiben 9 ist, wie aus Fig. 2 deutlicher hervorgeht, eine Schlingfeder 11 mit einer Windung angeordnet, die auf dem Mantel des Spreizringes 8 aufliegt. Ein inneres freies Ende 12 der Schlingfeder 11 ist nach radial innen abgebogen und reicht durch einen entsprechenden Schlitz 13 im Spreizring 8 bis nahezu an dessen Bohrungsfläche 14. Das äußere freie Ende 15 der Schlingfeder 11 ist nach radial außen gebogen und rastet in eine entsprechenden Ausnehmung 16 des Gehäuses 1 ein.

Im Ruhezustand ist der Spreizring 8 bereits geringfügig oder den gewünschten Reibungskräften in Schwenkrichtung für geringere Reibungsdämpfung entsprechend axial vorgespannt. Die Vorspannung ergibt sich durch den axialen Abstand der Metallscheiben 4.

Wenn das Gehäuse 1 gegenüber der Achse 2 in Pfeilrichtung gemäß Fig. 2 geschwenkt wird, nähert sich das äußere freie Ende 15 dem inneren freien Ende 12 der Schlingfeder 11, weil letzteres über den axial eingespannten Spreizring 8 zunächst keine Bewegung ausführt. Dadurch wird der Durchmesser der Schlingfeder 11 reduziert. Diese preßt den Spreizring 8 gleichmäßig über den Umfang radial zusammen. Der Spreizring 8 überträgt diese Durchmesserreduzierung in eine scheinbare Vergrößerung der axialen Dicke. Dadurch steigt der axiale Druck gegen die Reibscheiben 9, die ihrerseits eine erhöhte Axialkraft gegen die Metallscheiben 4 ausüben. Bei weiterem Schwenken wird die Haftreibung an den Reibflächen 17 überwunden, der Spreizring 8 und die Reibscheiben 9 folgen der Schwenkbewegung und bewirken ein starkes Reibmoment an den Reibflächen 17. In dieser Schwenkrichtung tritt dadurch eine starke Reibungsdämpfung auf. Wie in Fig. 1, obere Hälfte, dargestellt ist, kann alternativ eine starke Tellerfeder 18 zwischen der links gezeigten Metallscheibe 4 und der Absatzfläche 19 der Achse 2 eingesetzt werden. Diese begrenzt das Reibmoment und verhindert ein Blockieren des Reibungsdämpfers unter ungünstigsten Bedingungen.

In umgekehrter Schwenkrichtung wird das äußere freie Ende 15 vom inneren freien Ende 12 entfernt. Dadurch lockert sich die Umschlingung, schließlich wird das innere freie Ende 12 der Schlingfeder 11 mitgenommen und überträgt die Bewegung auf den Spreizring 8 bzw. auf die Reibscheiben 9. In diesem Fall wirkt die durch die axiale Einspannung des Spreizringes 8 vorgegebene Reibkraft und damit eine geringe Reibungsdämpfung.

Claims

1. Richtungsabhängiger Reibungsdämpfer zwischen den relativ zueinander schwenkbaren Elementen einer Spannvorrichtung mit einer an einem Element befestigten Schlingfeder und mit gegen das andere Element wirkenden Reibflächen, wobei der Druck gegen die Reibflächen abhängig von der Schwenkrichtung ist, gekennzeichnet durch einen von der Schlingfeder (11) umgebenen, verformbaren Spreizring (8) zur Umrichtung der von der Schlingfeder (11) ausgehenden, radialen Schlingkraft in gleichmäßig über den Umfang wirkende axiale Spreizkräfte gegen radiale Reibflächen (17).

2. Reibungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (12) der Schlingfeder (11) verdrehgesichert mit dem Spreizring (8) verbunden ist.

3. Reibungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizring (8) einen mindestens den größeren Abschnitt der radialen Ausdehnung durchdringenden Schlitz (13) aufweist und darin ein entsprechend radial langes abgewinkeltes Ende (12) der Schlingfeder (11) angeordnet ist.

4. Reibungsdämpfer nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizring (8) aus im wesentlichen inkompressiblem, verformbaren Material besteht.

5. Reibungsdämpfer nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Spreizring (8) und den Reibflächen (17) Reibscheiben (9) angeordnet sind.

6. Reibungsdämpfer nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheiben (9) mit dem Spreizring (8) verdrehgesichert verbunden sind.

7. Reibungsdämpfer nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheiben (9) axial ausgeklinkte, in entsprechende Ausnehmungen des Spreizringes hineinreichende Zungen aufweisen.

8. Reibungsdämpfer nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheiben (9) axiale Ausnehmungen aufweisen, in die Material (10) des Spreizringes eingedrückt oder eingelagert ist.

9. Reibungsdämpfer nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Reibflächen (17) tragenden Elemente (4) durch Federelemente (18) im Sinne einer Kraftbegrenzung axial abgestützt sind.