CN103982561A - 联轴器单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于把扭矩从驱动装置(11、11b)传递到从动装置(12、12a、12b)的联轴器单元(10、10a、10b)，其中该联轴器具有一个驱动侧的连接装置(13)如法兰，该联轴器单元具有多个环绕着为驱动侧的连接装置配置的、驱动侧的旋转轴线(17)设置的驱动侧的固定装置(15a、15b、15c)，并且该联轴器单元具有一个从动侧的连接装置(14)例如法兰，该联轴器单元具有多个从动侧的固定装置(16a、16b、16c)并且具有连接元件(19、19a、19b、19c)如导杆，这些连接元件借助铰链连接(20)一方面设置在驱动侧的固定装置上而另一方面设置在从动侧的固定装置上。此外，其特点在于，驱动侧的固定装置和借助连接元件与该驱动侧的固定装置相耦合的从动侧的固定装置关于驱动侧的旋转轴线设置成沿着圆周方向相互隔开80°到100°、尤其是85°到95°，进一步尤其为基本上90°，并且铰链连接由多个串联的铰链(21、22、23)提供。
Description
技术领域
本发明首先涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的联轴器单元。
背景技术
这种类型的联轴器单元很长时间以来都由本申请人发展和制造。
要提及的例如是如在DE42 05 666C2中所公开的那种类型的联轴器单元。在这种情况下，它是一种铰链杆联轴器，在该铰链杆联轴器中，铰接地固定在驱动和从动装置之间的杆可以直到一定程度地补偿相互连接的机组的角度偏差和轴向偏差。导杆被支撑在橡胶衬套中，该橡胶衬套在较小的程度上产生减震功能。在最后描述的出版物中所记载的联轴器单元中，需要设置橡胶元件，为的是能够实现驱动和从动装置相对彼此的角度位置。在联轴器单元进行旋转期间，橡胶衬套补偿在导杆的固定装置之间的距离变化。
在在后公开的、归于本申请人的EP2 557 327A1中描述了另一种联轴器单元。在那里已经提出，驱动侧的固定装置和借助连接元件与该固定装置相耦合的、从动侧的固定装置关于驱动侧的旋转轴线设置成沿着圆周方向相互隔开80°到100°、尤其是80°到95°，并且有利的是，尤其为基本上90°。因此，成功地构成了所谓的同步铰链，与利用现有技术的联轴器单元相比，利用该同步铰链能够传递更高的扭矩。
发明内容
从现有技术在先公开的联轴器单元出发，本发明的目的在于这样地改进已知的联轴器单元，以致它能够实现更大扭矩的传递。
本发明通过权利要求1的特征实现所述目的，并且相应地，尤其是其特征在于，驱动侧的固定装置和借助连接元件与该驱动侧的固定装置相耦合的从动侧的固定装置关于驱动侧的旋转轴线设置成沿着圆周方向相互隔开80°到100°、尤其是85°到95°，进一步尤其为基本上90°，并且铰链连接由多个串联的铰链提供。
本发明的联轴器单元用于把扭矩从驱动装置传递到从动装置上。驱动装置可以例如由发动机的飞轮形成，及从动装置可以由轴形成。
为了连接联轴器单元与驱动装置，联轴器具有一个驱动侧的连接装置。它可以例如是法兰、尤其是环形体或者类似装置。在驱动侧的、即与驱动装置固定连接的连接装置上设置许多驱动侧的固定装置。它们被设置成环绕着驱动侧的旋转轴线。驱动侧的旋转轴线表示那个几何轴线，驱动侧的连接装置绕着该几何轴线可旋转。
为了连接联轴器单元与从动装置，联轴器单元具有一个从动侧的连接装置。此外，它可以例如由法兰或者其他主体形成。从动侧的连接装置与从动装置固定连接，例如与驱动侧的轴固定连接。同样地，从动侧的连接装置具有许多位于输出侧的固定装置。
此外，本发明的联轴器单元包括许多连接元件。在这种情况下，它例如可以是导杆或者联轴器杆。每个连接元件分别借助铰链连接，一方面与驱动侧的固定装置连接，及另一方面与从动侧的固定装置连接。
只要下面在本专利申请的范围内提及导杆，这个术语就通常表示连接元件。
驱动侧的固定装置和借助连接元件与该固定装置相耦合的、从动侧的固定装置设置成沿着圆周方向相互隔开。圆周间隔相对驱动侧的旋转轴线大约为80°到100°，有利的是在85°到95°之间，及尤其是大约或者基本上为90°。
通过这种特别的圆周偏差或者圆周间隔可以获得这样的结构，即在该结构中，固定元件与驱动装置和从动装置的间隔在联轴器单元进行旋转时不能改变。因此，构成一个同步铰链，该同步铰链在没有纵向平衡的弹性体-元件的中间连接的情况下也足够了。
本发明的重要特征在于，铰链连接由多个串联连接的铰链提供。
通过其使连接元件与驱动侧的固定装置相耦合的铰链连接，及同样地，通过其使连接元件与从动侧的固定装置相耦合的铰链连接，在开始时提到的、本申请人在后公开的欧洲专利申请中借助球形铰链连接提供，该球形铰链连接能够实现三个旋转自由度。
本发明认识到，在运行时，在这种联轴器单元中沿着三个不同的、相互垂直的旋转轴线产生了工作角度。本发明进一步认识到，为了使工作角度或者工作路程最佳化，因此，在在后公开的专利申请中所描述的球形铰链连接中可以用多个串联的即相继连接的铰链代替。因此，一方面可以实现连接元件和铰链连接的结构最佳化。另一方面，可以以适应所需的应用情况或者使用目的的方式实现针对这种使用目的需要的单个铰链的最佳化。
尤其期望的是，提供一种联轴器单元，该联轴器单元在转速较高时也能确保使用寿命较长。
相据本发明由多个串联连接的铰链所组成的铰链连接可以由不同的、串联连接的轴承形成。在此它可以是由多个不同的轴承形成的组合，其中该组合例如可以包括至少一个旋转轴承、尤其是滚动轴承，但是例如也可以是球面滚子轴承或者球面滚珠轴承，或者例如也可以是扭转铰链。
具体重要意义的是，由多个串联连接的铰链所构成的铰链连接能够实现导杆端部相对于邻近导杆另一端部的固定装置沿着三个旋转自由度的偏移性能。
在这里，在本发明尤其有利的设置中可以规定，至少一个铰链由旋转轴承提供。在文献中也称为径向轴承的轴承被认为是本专利申请意义上的旋转轴承，该轴承允许基本上仅绕着旋转轴线、即所谓的旋转轴承轴线进行旋转运动。
在本发明的设置的意义上，在在后公开的专利申请中所述的球形铰链例如可以用三个串联连接的旋转轴承代替，这些轴承的各自旋转轴承轴线相互垂直。
在本发明的有利设置中，尤其是多个串联连接的铰链的紧接从动侧的固定装置和/或驱动侧的固定装置的铰链构成为旋转轴承。旋转轴承轴线在此尤其是构成为基本上垂直驱动侧的旋转轴线。这种设置考虑了，在联轴器单元进行运行时，绕着旋转轴承轴线产生了最大的工作角度或者工作路程。
根据本发明的有利设置，旋转轴承具有润滑剂。因此，铰链的使用寿命可以得到明显提高。
尤其是可以考虑把干式润滑剂作为润滑剂。这种干式润滑剂也可以由特殊的涂层提供。
根据本发明的另一个有利设置，旋转轴承具有轴瓦和绕着旋转轴承轴线可旋转的轴承轴。这种设置提供了这样的可能性，即把轴瓦设置成，相对驱动侧的固定装置是固定的，或者相对从动侧的固定装置是固定的。
根据本发明的另一个有利设置，旋转轴承由滚动轴承提供。它一方面能够实现非常长的使用寿命，而另一方面能够实现支持商业上可以得到的轴承。
进一步有利的是，滚动轴承由一个滚针轴承形成。
根据本发明的另一个有利设置，至少一个铰链由球面滚子轴承或者球面滚珠轴承提供。除了绕着第一轴线进行旋转运动之外，这种铰链还可以绕着第二轴线、即所谓的倾覆轴线进行倾覆运动，该倾覆轴线垂直于旋转轴线。该设置能够实现，由多个串联连接的铰链提供铰链连接，但是，在这种情况下只动用了尽可能少的轴承数量。
根据本发明的另一种有利设置，旋转轴承轴线基本上垂直驱动侧的旋转轴线定向。
这种设置考虑了，在联轴器单元进行运行时，绕着该旋转轴承轴线产生了最大的工作角度。
根据本发明的另一种有利设置，每一个连接元件都具有一个第一旋转轴承，它具有第一轴瓦和绕着第一旋转轴承轴线可旋转的第一轴承轴；和一个第二旋转轴承，它具有第二轴瓦和绕着第二旋转轴承轴线可旋转的第二轴承轴，其中第一轴瓦设置成相对驱动侧的固定装置是固定的，及第二轴瓦相对从动侧的固定装置是固定的。因此，在连接元件基本上关于连接元件的中间平面的对称设置中，可以获得一种简单的结构。
有利的是，第一旋转轴承轴线和第二旋转轴承轴线相互平行定向。这能够实现特别简单的构造。
根据本发明的另一种有利设置，轴承轴与球面段固定连接。球面段可以例如被连接元件的环形段搭接。就这点而言，联轴器单元可以包括由上述旋转轴承、尤其是滚动轴承所提供的第一铰链和相对于该旋转轴承串联连接的第二铰链，该第二铰链由球面段和环形段提供。
尽管旋转轴承可以允许在联轴器单元运行时所产生的工作角度为例如6°到15°、尤其是6°到12°、尤其有利地在8°到11°之间，但是由球面段和环形段所形成的第二铰链可以允许例如仅一度或者两度的明显较小的工作角度，其中，实现了第二铰链所允许的、绕着旋转轴线的旋转运动，该旋转轴线基本上垂直于旋转轴承的旋转轴承轴线。
根据本发明的一种有利设置，另一个铰链可以由扭转铰链提供。扭转铰链可以例如由设置成整体旋转平稳或扭转平稳的连接元件提供。因此，连接元件相对于它的纵向中心轴线在中间区域内可以具有规定弯曲点，该规定弯曲点例如由连接元件的横截面变细部构成。为此可以规定，连接元件的第一端部构成为相对于连接元件的第二端部绕着连接元件的纵向中心轴线可扭转。它能够实现连接元件尤其简单地构造并且能够实现这样的可能性，即，使在连接元件中总体设置的铰链的数量保持较小。
不用将两个端部经由球形铰链连接一方面与驱动侧的固定装置连接和另一方面与从动侧的固定装置连接的现有技术连接元件，而是根据本发明，两个端部的连接元件分别可以具有一个旋转轴承以及一个第二铰链和一个第三铰链，第二铰链例如由球面段和环形段提供，或者它在任何情况下可以绕着垂直于第一铰链的旋转轴承轴线的轴线进行倾覆运动或者摆动运动，第三铰链例如通过一个可扭转的连接元件提供，从而能够实现与球形铰链相同数量的自由度。
根据本发明的有利设置，驱动侧的固定装置设置在驱动侧的旋转轴线的一个共同径向平面内。有利的是，驱动侧的固定装置环绕着驱动侧的旋转轴线设置在一个共同半径上。
进一步有利的是，从动侧的连接装置具有驱动侧的旋转轴线。进一步有利的是，从动侧的固定装置设置在从动侧的旋转轴线的一个共同径向平面内。
最后，可以更有利地规定，从动侧的固定装置绕着从动侧的旋转轴线设置在一个共同半径上。
最后，可以有利地规定，驱动侧的固定装置绕着驱动侧的旋转轴线设置于其上的半径和从动侧的固定装置绕着从动侧的旋转轴线设置于其上的半径在数值上是相等的。
连接元件的数量可以任意地进行选择。可以有利地设置三重连接元件(Verbindungselement-Terzette)，这样分别在驱动侧的连接装置和从动侧的连接装置之间设置三个连接元件。
有利的是，分别设置在一个驱动侧的连接装置与一个从动则的连接装置之间的各导杆沿着圆周方向相互等距离地设置。
此外，本发明涉及一种根据权利要求21有前序部分所述的联轴器单元。
本发明的目的还在于这样改进已知的联轴器单元，以致它能够实现更大扭矩的传递。
本发明通过权利要求21的特征实现所述目的，并且相应地其特征在于，驱动侧的固定装置和借助连接元件与该固定装置相耦合的从动侧的固定装置关于驱动侧的旋转轴线设置成沿着圆周方向相互隔开80°到100°、尤其是85°到95°，进一步尤其为基本上90°，并且连接元件总是基本上构成为哑铃形并且居中地具有一个横截面变细部或者横截面减小部。
通过构成为哑铃形和居中地关于导杆纵向中心轴线所设置的横截面减小部，可以实现连接元件的可扭转设计。因此，在没有减少自由度数量的情况下，可以达到不用旋转轴承铰链，尤其是还可以不用球形铰链。
通过使连接元件基本上构成为哑铃形，可以成功地实现，在连接元件的端部区域内安置多个、尤其是两个串联连接的铰链、例如具有旋转轴承和球形段的铰链。
此外，本发明还涉及一种根据权利要求22的前序部分所述的联轴器单元。
本发明的目的还在于这样地进一步改进已知的联轴器单元，以致它能够实现更大扭矩的传递。
本发明通过权利要求22的特征、尤其是通过特征部分的特征实现所述目的，并且相应地其特征在于，驱动侧的固定装置和借助连接元件与该固定装置相耦合的从动侧的固定装置关于驱动侧的旋转轴线设置成沿着圆周方向相互隔开80°到100°、尤其是85°到95°，进一步尤其为基本上90°，并且连接元件这样地构成为可扭转的，以致其在驱动侧的固定部位铰接连接的第一端部相对于其在从动侧的固定部位铰接连接的第二端部绕着连接元件的纵向中心轴线可扭转。
本发明的原理主要在于，连接元件设置成可扭转的。该可扭转的设置尤其是可以通过连接元件的一种旋转平稳的设计实现。这能够实现其第一端部相对于其第二端部的扭转。因此，在连接元件上的铰链的数量可以保持较小。
此外，本发明涉及一种根据权利要求23的前序部分所述的联轴器单元。本发明的目的还在于这样地改进一种已知的联轴器单元，以致它能够实现更大扭矩的传递。
本发明通过权利要求23的特征、尤其是通过特征部分的特征实现所述目的，并且尤其是其特征在于，驱动侧的固定装置和借助连接元件与该固定装置相耦合的从动侧的固定装置关于驱动侧的旋转轴线设置成沿着圆周方向相互隔开80°到100°、尤其是85°到95°，进一步尤其为基本上90°，并且铰链连接具有一个允许仅绕着旋转轴承轴线进行旋转运动的旋转轴承。
本发明的原理主要在于，铰链连接这样地构成，以致它具有至少一个旋转轴承，该至少一个旋转轴承允许仅绕着旋转轴承轴线进行旋转运动。通过特别的、最佳的轴承结构设置可以实现，设置滚动轴承。它即使在传递更大扭矩时在更高转速时也能够实现联轴器单元更长的使用寿命。
根据本发明的另一种有利设置，上述类型的两个联轴器单元借助一个轴相互连接。因此，存在这样的可能性，提供一种联轴器单元，该联轴器单元也允许或者可以补偿驱动装置和从动装置之间的径向偏差。这种双万向节设计本身从现有技术中已知，但是没有提供驱动侧和从动侧的固定装置和连接元件的特殊几何形状。
关于上述联轴器单元，即使出现在不同的或者独立的权利要求中，但也适用于，该不同联轴器单元也可以具有分别不同所描述的联轴器单元的一个或者多个特征。一些特征、即使它们仅在一个实施例中进行了描述，但是在其它实施例也可以规定，那么也适用于实施例的下面的附图说明。
附图说明
借助没有引用的从属权利要求并且由对在附图中所示的实施例的下面的描述给出本发明的其它优点。在附图中：
图1本发明联轴器单元的双万向节设置的实施例的示意性透视图；
图1a图1的实施例根据图1中的视图箭头Ia的另一示意性视图；
图2图1a的联轴器单元根据图1a中的视图箭头II-II的非常示意性的视图，其中省去了轴和图1a左边的联轴器单元；
图3图2的联轴器单元的实施例大约根据图2中的视图箭头III的细节视图的简化示意图；
图4本发明联轴器单元的连接元件的非常示意性示出的示意性细节视图；
图5图4连接元件大约根据图4中的视图箭头V的底视图；
图6大约沿着剖面线VI-VI所截取的通过图5的连接元件的部分剖开的示意图；
图7大约沿着剖面线VII-VII所截取的通过图5的连接元件的部分剖开的示意图；
图8大约沿着图6的剖面线VIII-VIII所截取的通过连接元件的部分剖开的示意图；
图9大约沿着图5的剖面线IX-IX所截取的通过连接元件的部分剖开的示意图；
图10示意性原理图，该原理图采用用于不同轴承的示意性切换符号以空间视图说明本发明的铰链串联；及
图11另一个示意性实施例的原理图与图10的视图可比较的视图。
具体实施方式
下面借助附图中的实施例描述在所有附图中用10表示的联轴器单元。下面说明的前提是，为了清楚起见，因此相同或者相互类似的部件或者元件，即使它们具有不同的实施例，也用相同的附图标记表示，部分通过加入小字母表示。
图1的联轴器单元整体上用10表示并且包括一个第一联轴器单元10a和一个第二联轴器单元10b，在其间设置有一个轴39。与图1相比，在图1a中进一步示意性地以局部剖开的示意图示出联轴器单元10。
图1a的联轴器单元10a用于连接只是示意性示出的驱动装置11与从动装置12a。在图1a的实施例中，从动装置12a由轴39提供并且同时也是联轴器单元10b的驱动装置11b。联轴器单元10b用于连接驱动装置11b与只是示意性示出的从动装置12b。
因此，在本专利申请的术语中，轴39是第一联轴器单元10a的从动装置12a并且同时也是第二联轴器单元10b的驱动装置11b。
尽管图1和1a的实施例示出了两个联轴器单元10、10a的双万向节设置，但是在本发明的其它实施例中分别仅设置一个联轴器单元10。这种实施形式应该首先借助图2和3、即借助图1a右边的联轴器单元10a进行描述。
联轴器单元10a具有驱动侧的连接装置13，该连接装置与驱动装置11固定连接。在此，它例如可以是在图2中可以看到的、环形法兰14。但是，图2根据在图1a中的视图箭头II-II的视向示出从动侧的法兰14。当然，为联轴器单元10a配置的驱动侧的环形法兰13构成为与从动侧的法兰14相同，该法兰提供从动侧的连接装置。
驱动侧的固定装置15a、15b、15c设置在法兰13上。驱动侧的固定装置15与驱动侧的连接装置13固定连接。驱动侧的固定装置15可以例如由保持元件提供，后面将要描述的轴瓦25由旋转铰链固定连接到该保持元件上。
驱动侧的连接装置13与驱动装置11固定连接。驱动装置11可以例如由发动机的飞轮提供。
此外，联轴器单元10a具有从动侧的连接装置14。它本身与从动装置12a固定连接。从动侧的连接装置14具有从动侧的固定装置16a、16b、16c，这些固定装置分别与从动侧的连接装置14固定连接。
图1a清楚地示出了，驱动侧的固定部位(例如，驱动侧的固定部位15a)通过连接元件19a分别与从动侧的固定部位(根据图1a，即固定部位16b)连接。在附图的实施例中，每个联轴器单元10a分别具有三个连接元件19a、19b、19c，这些连接元件也称为导杆。
关于图1a左边的联轴器单元10b也具有三个导杆19d、19e、19f。
图1a、2和3分别仅很示意性地示出了导杆19a、19b、19c。图4至9以相对更加详细的视图分别示出了导杆19。
为驱动侧的连接装置13配置一个驱动侧的旋转轴线17并且为从动侧的连接装置14配置一个从动侧的旋转轴线18。
在图1a和2的实施例中，驱动侧的旋转轴线17和从动侧的旋转轴线18设置成相互对准。但是，联轴器单元10a用于刚好补偿轴向偏差、径向偏差或者角度偏差。驱动侧的旋转轴线17和从动侧的旋转轴线18因此也可以相互成角度或者相互平行。
在根据图1和1a的两个联轴器单元10a、10b的双万向节设置中，第一联轴器单元10a的驱动侧的旋转轴线17和第二联轴器单元10b的从动侧的旋转轴线18b可以处于相应较大的轴向偏差或者角度偏差，或者也可以补偿径向偏差。
图2清楚地示出，从动侧的固定装置16a、16b、16c关于从动侧的旋转轴线18以相同的半径36a、36b、36c设置。
同样地，在图2未示出的驱动侧的固定装置15a、15b、15c关于驱动侧的旋转轴线17以相同的半径36d、36e、36f设置。
图2仅示出了联轴器单元10a从动侧的固定装置16a、16b、16c并且只示出了驱动侧的固定装置15a、15b、15c的位置。
所有驱动侧的固定装置15a、15b、15c和所有从动侧的固定装置16a、16b、16c分别设置在一个共同的径向平面35a、35b中。
图2清楚地示出，从动侧的固定装置(例如16a)相对位于连接元件(19b)的驱动侧的固定装置(15b)分别相互隔开一个圆周角度w，该圆周角度在本实施例中刚好是90°。
同样地，其他连接元件19a、19b的其他分别彼此相对置的驱动侧的固定装置和从动侧的固定装置，在它们分别属于连接元件的情况下，分别沿着圆周相互隔开90°。
通过这种特别的圆周隔开，因此成功构成了具有所描述的有利特性的同步铰链。
参照图4至9，现在详细地讨论所谓导杆的连接元件19的具体的特别有利的设置。
图4的透视图已经示出，导杆19基本上构成为哑铃形或者骨头形，具有基本上成型为球形的第一端部33和基本上成型为球形的第二端部34。此外，导杆19具有一个中间段40，与两个球形端部33、34相比，该中间段构成为细长的，从而产生哑铃或者骨头形状。此外，中间段40此外具有一个横截面变细部37或者横截面减小部，在后面还会更加详细地讨论该横截面变细部或者横截面减小部。
依靠图1a、尤其是依靠那里右边所示出的联轴器单元10a，应该示例性地表明，连接元件19b经由第一铰链连接20a与驱动侧的固定装置15b连接并且经由第二铰链连接20b与从动侧的固定装置16a连接。
如现在下面参照图4至9说明的那样，铰链连接20a、20b分别由三个串联连接的铰链21、22和23构成。
在本实施例中，第一铰链21构成为旋转轴承24并且首先参照图6和7进行说明：旋转轴承24包括一个轴瓦25，该轴瓦25相对驱动侧的固定装置设置成固定的。该导杆19b的铰链连接20a的轴瓦25也关于图1a的导杆19b相对驱动侧的固定装置15b设置成固定的，该驱动侧的固定装置在图6和7中没有示出。
在轴瓦25内部设置一个环绕旋转轴承轴线27可旋转的轴承轴26。该轴承轴26是一个基本上呈圆柱形的主体，该主体具有一个隆起区域41。
轴承轴26在隆起区域41内被扩宽，并且与旋转轴承轴线27成横向地从轴瓦25中伸出。
旋转轴承24允许轴承轴26仅绕着旋转轴承轴线27进行旋转运动，但不能绕着其他轴线。
旋转轴承24构成为所谓的滚动轴承。这表明，在轴承轴26的外侧42和轴瓦25的内侧43之间设置多个滚动元件、尤其是球体，或者在优选的实施例中设置圆柱形辊。在使用圆柱形辊的情况下，人们也提及滚针，如此形成的滚动轴承28在有利的实施例中构成为所谓的滚针轴承。
只要在大量在图7的实施例中没有示出的圆柱形辊旋转的情况下，就能实现轴承轴26绕着旋转轴线27的旋转。
第二铰链22由球面段30形成，该球面段设置在隆起区域41处。球面段30被一个环形段31搭接，该环形段又相对于导杆的中间段40固定设置。
球面段30在一定的小角度范围内允许进行球面运动。首先，由球面段30和环形段31形成的第二铰链22允许连接元件19的中间段40相对于轴承轴26绕着一个在图6和8中用44所表示的旋转轴线进行旋转运动。旋转轴线44垂直于旋转轴承轴线27。
最后，铰链连接20还具有第三铰链23，该第三铰链23由弯曲铰链或者扭转铰链32提供。
通过导杆的一个横截面变细部37有利于扭转铰链的提供。
图6示出，在导杆19的端部33、34区域内具有宽度GB，该宽度明显大于在导杆19关于其纵向中心轴线38中间的宽度KB。
通过减小导杆19精确地在其中间(在37处)区域内的横截面，导杆件19设置成整体旋转平稳的并且绕着其纵向中心轴线38可扭转。具体地说，在图9所示的连接元件的实施例中，通过使用两个基本上矩形的、向外敞开的型材提供连接元件的旋转平稳的设置。
尽管在其他没有示出的实施例中在连接元件的中间区域内不必设置所描述的横截面减小部，但是在该实施例中通过设置在中间的横截面变细部至少有利于可扭转设置。只要在联轴器单元10运行时，导杆19的一个端部34就相对于导杆的第二端部34在预定的角度范围内关于纵向中心轴线38可扭转，即相对可扭转。
在该实施例中，铰链连接20由形成为径向轴承的第一旋转铰链24、构成为球形铰链的第二铰链22和构成为扭转铰链的第三铰链23提供，其中这三个铰链串联连接。
由这三个不同铰链21、22、23提供的三个旋转轴线27、44、38全部相互垂直。这三个旋转轴线或者铰链轴线27、44、38全都相交于一点，即所谓的铰接点。
本领域普通技术人员清楚地知道，本发明还包括这种类型铰链的其他构成和串联连接。
关于第二铰链22的构成，尤其是如图7和8所示那样，应该注意到，借此特别实现了连接元件绕着倾覆轴线或者旋转轴线44的倾覆。原则上在使用球形的球面段30的铰链22中可能绕着第一铰链21的旋转轴线27进行的旋转运动，通常在运行时不会发生，因为在段30和31之间的摩擦明显大于伴随滚动轴承21绕着旋转轴线27进行旋转运动而产生的摩擦。
本发明意识到，在这种类型的联轴器单元10中，在联轴器运行时绕着旋转轴承轴线27的典型的工作角度可以相当大。因此，例如在图6中在轴瓦25之间用虚线和实线所示的工作角度α为大约5°至9°、尤其为大约6°，并且应该说明，这里大的工作角度是可以预期的。
因此，尤其图6可以看到的是，在导杆19上，在两个铰链连接20a、20b上的两个旋转轴承轴线27、27d相互平行地定向。
此外提出，将旋转轴承24、24d构成为滚动轴承。
与此相对，作为在联轴器运行时绕着旋转轴线44的工作角度，希望仅是非常小的角度β、即所谓的倾覆角度、例如0.05°至2°的倾覆角度、尤其是在1°和2°之间的角度，或者根据实施例，希望是大约在0.1°至0.4°之间的角度。
最后，关于导杆19的纵向中心轴线38，在工作角度为大约1°至2°时，同样只希望较小的扭转。但是，根据该实施例也可以规定，在这里使用最大的工作角度，例如在6°和15°之间的工作角度。
精确的角度显然依赖于所选择的尺寸大小，例如依赖于导杆的长度、联轴器的安装长度、要补偿的径向角度偏差和轴向偏差及要传输的扭矩的大小，以及最后还依赖于转速。
最后，尤其是也具有这样的可能性，即由球面段30和环形段31形成的铰链22由只允许绕着唯一的旋转轴线44旋转的一个另外的旋转轴承代替。
最后，扭转铰链32也可以由这种旋转铰链代替。
本发明在附图中所示的结构尤其适用于快速旋转的联轴器，即适用于以高转速工作并且传递高的扭矩的联轴器单元10。
在在后公开的现有技术的专利申请中所描述的球形铰链连接能够实现三个旋转自由度，根据本发明，该铰链连接按照功能分成三个分别允许一个旋转自由度的铰链。
但是，铰链以所描述的本发明类型的串联同样能够实现，导杆的一个端部相对于固定在该导杆的另一端部上的驱动侧的或者从动侧的固定部位，在预定的极限内通过使用三个旋转自由度可以占据任何空间点。
最后在这个部位上应该注意，可以使用轴向轴承即推力铰链取代所描述的旋转和扭转铰链。此外，在一些情况下弹性体元件也可以用作轴承组成部分。
与前述球形铰链及提供多个旋转自由度不同，根据本发明设置，至少串联两个不同轴承。
只要在专利申请中使用了这样的概念即摆动滚珠轴承或者摆动滚柱轴承，那么可以参阅现有技术中的普通定义。即这样的轴承，该轴承除了绕着中间轴线进行旋转之外，也能够绕着垂直于中间轴线的轴线从中间位置偏转或者倾覆几个角度。
关于非常示意性的图10的视图现在应该清楚的是，铰链连接20的第一铰链21a以及它的第二铰链22a和它的第三铰链23a可以由在结构上任意设置的轴承形成。
因此，图10以很示意性简图的视图示出，铰链连接20可以包括一个第一铰链21a，该第一铰链可以由在端侧(即固定中间侧)固定保持的轴瓦25a、25b形成。在这样形成的轴瓦25a、25b中，一个轴承轴26a绕着几何旋转轴线27a可旋转地被支撑。
轴承轴26a运动统一地与一个另外的轴承轴26c连接。该另外的轴承轴本身相对于轴瓦25c、25d绕着几何旋转轴线44a可旋转地支撑在一个另外的由轴瓦件25c、25d形成的轴瓦内。
轴瓦件25c、25d本身与一个轴瓦25e无相对旋转地连接。轴瓦25e为一个另外的轴承轴26e提供旋转轴承。它相对于轴瓦25e绕着几何轴线38b可旋转。
几何旋转轴线27a、44a和38b全部相互垂直并且全都相交于铰接点G。
如单个轴承具体构成那样，还得靠单个实施例去做。重要的是，铰链或者轴承21a、22a、23a的串联能够实现轴承轴26e相对于固定部位46的三个旋转自由度。在此，固定部位46与驱动侧或者从动侧的固定装置15、16相对应。在进行这种观察的情况下，轴承轴26e与相应连接元件或者导杆的远离上述驱动侧或者从动侧的固定部位15、16设置的、另外的端部区域相对应。
图11以另一个示意性原理视图示出铰链连接20的实施例，在该实施例中，第一铰链21b由轴瓦25f提供，轴承轴26f绕着几何轴线27b可旋转地设置在该轴瓦中。轴承轴26f与第二铰链22b的轴瓦件25g和25h固定连接。在由轴瓦25g、25h所提供的轴承中或者相对于该轴承，一个轴承轴26g绕着几何轴线44b可旋转。
此外，该轴承轴26g与轴承轴26i固定连接。它相对于由轴瓦件25i和25j所提供的轴承绕着几何轴线38b可旋转。此外，该三个几何旋转轴线27b、44b和38b又在铰链点G相交。
此外，在本实施例中提供一种铰链连接20，这种铰链连接能够实现三个旋转自由度。此外，根据本发明，它不取决于提供铰链连接20的单个轴承的具体结构设置。
Claims (24)
1.用于把扭矩从驱动装置(11、11b)传递到从动装置(12、12a、12b)的联轴器单元(10、10a、10b)，其中该联轴器具有一个驱动侧的连接装置(13)如法兰，该联轴器单元具有多个环绕着为驱动侧的连接装置配置的、驱动侧的旋转轴线(17)设置的驱动侧的固定装置(15a、15b、15c)，并且该联轴器单元具有一个从动侧的连接装置(14)例如法兰，该联轴器单元具有多个从动侧的固定装置(16a、16b、16c)并且具有连接元件(19、19a、19b、19c)如导杆，这些连接元件借助铰链连接(20)一方面设置在驱动侧的固定装置上而另一方面设置在从动侧的固定装置上，其特征在于，驱动侧的固定装置和借助连接元件与该驱动侧的固定装置相耦合的从动侧的固定装置关于驱动侧的旋转轴线设置成沿着圆周方向相互隔开80°到100°、尤其是85°到95°，进一步尤其为基本上90°，并且铰链连接由多个串联的铰链(21、22、23)提供。
2.根据权利要求1所述的联轴器单元，其特征在于，至少一个铰链(21)由旋转轴承(24)提供。
3.根据权利要求2所述的联轴器单元，其特征在于，旋转轴承具有润滑剂。
4.根据权利要求2或3所述的联轴器单元，其特征在于，旋转轴承具有轴瓦(25)和在其中绕着旋转轴承轴线(27)可旋转的轴承轴(26)。
5.根据权利要求4所述的联轴器单元，其特征在于，把轴瓦(25)相对于驱动侧的固定装置(15)固定设置，或相对于从动侧的固定装置(16)固定设置。
6.根据权利要求2至5之一所述的联轴器单元，其特征在于，该旋转轴承由滚动轴承、尤其是由滚针轴承提供。
7.根据前述权利要求之一所述的联轴器单元，其特征在于，至少一个铰链包括一个球面滚子轴承或一个球面滚珠轴承。
8.根据权利要求2至5之一所述的联轴器单元，其特征在于，旋转轴承轴线(27)基本上垂直于驱动侧的旋转轴线(17)定向。
9.根据前述权利要求之一所述的联轴器单元，其特征在于，每一个连接元件(19)都具有一个带有第一轴瓦和在其中绕着第一旋转轴承轴线(27)可旋转的第一轴承轴的第一旋转轴承(24)和一个带有第二轴瓦和在其中绕着第二旋转轴承轴线(27d)可旋转的第二轴承轴的第二旋转轴承(24d)，其中第一轴瓦相对于驱动侧的固定装置固定设置，并且其中第二轴瓦相对于从动侧的固定装置固定设置。
10.根据权利要求9所述的联轴器单元，其特征在于，第一旋转轴承轴线(27)和第二旋转轴承轴线(27d)相互平行定向。
11.根据权利要求4或根据一个引用权利要求4的权利要求所述的联轴器单元，其特征在于，轴承轴(26)与球面段(30)固定连接。
12.根据权利要求11所述的联轴器单元，其特征在于，球面段被连接元件(19)的环形段(31)搭接。
13.根据前述权利要求之一所述的联轴器单元，其特征在于，至少一个铰链(23)由扭转铰链(32)提供。
14.根据前述权利要求之一所述的联轴器单元，其特征在于，连接元件(19)的第一端部(33)相对于连接元件的第二端部(34)绕着连接元件的纵向中心轴线(38)可扭转。
15.根据前述权利要求之一所述的联轴器单元，其特征在于，驱动侧的固定装置(15a、15b、15c)设置在驱动侧的旋转轴线(17)的一个共同径向平面(35a)内。
16.根据前述权利要求之一所述的联轴器单元，其特征在于，驱动侧的固定装置环绕着驱动侧的旋转轴线设置在一个共同半径(36a、36b、36c、36d)上。
17.根据前述权利要求之一所述的联轴器单元，其特征在于，从动侧的连接装置(14)具有从动侧的旋转轴线(18)。
18.根据权利要求17所述的联轴器单元，其特征在于，从动侧的固定装置(16a、16b、16c)设置在从动侧的旋转轴线的一个共同径向平面(35b)内。
19.根据权利要求17或18所述的联轴器单元，其特征在于，从动侧的固定装置(16)绕着从动侧的旋转轴线(18)设置在一个共同半径上。
20.根据权利要求16和19所述的联轴器单元，其特征在于，驱动侧的固定装置绕着驱动侧的旋转轴线(17)设置于其上的半径和从动侧的固定装置绕着从动侧的旋转轴线(18)设置于其上的半径在数值上是相等的。
21.尤其根据前述权利要求之一所述的用于把扭矩从驱动装置(11)传递到从动装置(12、12a)的联轴器单元(10、10a、10b)，其中该联轴器具有一个驱动侧的连接装置(13)如法兰，该联轴器单元具有多个环绕着为驱动侧的连接装置配置的、驱动侧的旋转轴线(17)设置的驱动侧的固定装置(15a、15b、15c)，并且该联轴器单元具有一个从动侧的连接装置(14)例如法兰，该联轴器单元具有多个从动侧的固定装置(16a、16b、16c)并且具有连接元件(19、19a、19b、19c)如导杆，这些连接元件借助铰链连接(20)一方面设置在驱动侧的固定装置上而另一方面设置在从动侧的固定装置上，其特征在于，驱动侧的固定装置和借助连接元件(19)与该驱动侧的固定装置相耦合的从动侧的固定装置关于驱动侧的旋转轴线设置成沿着圆周方向相互隔开(角度w)80°到100°、尤其是85°到95°，进一步尤其为基本上90°，并且所述连接元件总是基本上构成为哑铃形并且居中地具有一个横截面变细部(37)或横截面减小部。
22.尤其根据前述权利要求之一所述的用于把扭矩从驱动装置(11)传递到从动装置(12)的联轴器单元(10、10a、10b)，其中该联轴器具有一个驱动侧的连接装置(13)如法兰，该联轴器单元具有多个环绕着为驱动侧的连接装置配置的、驱动侧的旋转轴线(17)设置的驱动侧的固定装置(15a、15b、15c)，并且该联轴器单元具有一个从动侧的连接装置(14)例如法兰，该联轴器单元具有多个从动侧的固定装置(16a、16b、16c)并且具有连接元件(19、19a、19b、19c)如导杆，这些连接元件借助铰链连接(20)一方面设置在驱动侧的固定装置上而另一方面设置在从动侧的固定装置上，其特征在于，驱动侧的固定装置和借助连接元件与该驱动侧的固定装置相耦合的从动侧的固定装置关于驱动侧的旋转轴线设置成沿着圆周方向相互隔开80°到100°、尤其是85°到95°，进一步尤其为基本上90°，并且连接元件(19)这样地构成为可扭转的，以致其在驱动侧的固定部位铰接连接的第一端部(33)相对于其在从动侧的固定部位铰接连接的第二端部(34)绕着连接元件的纵向中心轴线(38)可扭转。
23.尤其根据前述权利要求之一所述的用于把扭矩从驱动装置(11)传递到从动装置(12)的联轴器单元(10、10a、10b)，其中该联轴器具有一个驱动侧的连接装置(13)如法兰，该联轴器单元具有多个环绕着为驱动侧的连接装置配置的、驱动侧的旋转轴线(17)设置的驱动侧的固定装置(15a、15b、15c)，并且该联轴器单元具有一个从动侧的连接装置(14)例如法兰，该联轴器单元具有多个从动侧的固定装置(16a、16b、16c)并且具有连接元件(19、19a、19b、19c)如导杆，这些连接元件借助铰链连接(20)一方面设置在驱动侧的固定装置上而另一方面设置在从动侧的固定装置上，其特征在于，驱动侧的固定装置和借助连接元件与该驱动侧的固定装置相耦合的从动侧的固定装置关于驱动侧的旋转轴线设置成沿着圆周方向相互隔开80°到100°、尤其是85°到95°，进一步尤其为基本上90°，并且铰链连接(20)具有一个允许仅绕着旋转轴承轴线(27)进行旋转运动的旋转轴承(24)和/或一个球面滚子轴承和/或一个球面滚珠轴承。
24.根据前述权利要求之一所述的联轴器单元，其特征在于，两个联轴器单元(10a、10b)借助于一根轴(39)相互连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171229 |