CN107642550B - 弹性接头本体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于铰接两个轴段的轴装置的弹性接头本体(10)，其具有：多个衬套(14)，其中心轴线(MB)位于围绕所述弹性接头本体(10)的中心轴线(MG)的圆(K)上，并且所述圆(K)的直径表示所述弹性接头本体的连接直径(LK)；用于连接至少两个衬套的多个线包(24、26、28、30、32)，每个线包(24、26、28、30、32)都具有预定的轴向延伸长度；用于引导所述线包(24、26、28、30、32)的至少一个支撑组件，其具有多个套环元件(18、20、22、34、36)，所述多个套环元件(18、20、22、34、36)包括具有沿径向方向延伸的至少两个段的至少一个套环元件；以及至少一个弹性壳体(12)，所述线包(24、26、28、30、32)和至少一个支撑组件至少部分地嵌入所述弹性壳体(12)中，其中，所述线包(24、26、28、30、32)的轴向延伸长度(l1、l2、ln)的和与所述连接直径(LK)的比u1是0.05≤u1≤0.35。

Description

弹性接头本体
技术领域
本发明涉及一种用于两个轴段铰接连接的轴装置的弹性接头本体。
背景技术
这种类型的接头本体是现有技术中已知的，并且例如在DE 10 2004 029 989 A1和DE 37 34 089 A1中被公开。
DE 10 2004 029 989 A1公开了一种具有衬套的接头本体，在接头本体的轴端部上分别设置套环元件。
DE 37 34 089 A1公开了一种弹性接头本体，具有在圆周上等距离地隔开的连接元件和缠绕成对的相邻连接元件的纤维束制成的带。所述带和连接元件容纳在弹性材料中。
发明内容
本发明的目的是提供一种在开头描述类型的弹性接头本体，它具有简单的、紧凑的设计，并具有延长的使用寿命。
这个目的使用这样的弹性接头本体实现，该弹性接头本体是一种用于铰接连接两个轴段的轴装置的弹性接头本体，所述弹性接头本体具有：
多个衬套，所述衬套的中心轴线位于围绕所述弹性接头本体的中心轴线的圆上，并且所述圆的直径表示所述弹性接头本体的连接直径；
用于连接至少两个衬套的多个线包，每个线包都具有预定的轴向延伸长度；
用于引导所述线包的至少一个支撑组件，所述至少一个支撑组件具有多个套环元件，所述多个套环元件包括具有沿径向方向延伸的至少两个段的至少一个套环元件；以及
至少一个弹性壳体，所述线包和至少一个支撑组件至少部分地嵌入所述弹性壳体中，
其中，所述线包的轴向延伸长度的和与所述连接直径的比u1是0.05≤u1≤0.35。
在本发明的背景中，在下面的讨论中多次使用的概念，各种部件的“轴向延伸长度”，是指在接头本体的轴向方向上的延伸长度。所述接头本体具有当力矩被传递时其围绕旋转的中心轴线，所述接头本体还具有一系列衬套，所述衬套的中心轴线基本上平行于所述接头本体的中心轴线。
根据本发明的弹性接头本体包括：
多个用于连接所述轴段的衬套，所述衬套的中心轴线位于围绕所述弹性接头本体的中心轴线的虚拟圆上，并且这个圆的直径表示所述弹性接头本体的连接直径；
多个用于连接至少两个衬套的线包(thread packet)，每个线包具有预定的轴向延伸长度；
至少一个用于引导所述线包的支撑组件，所述支撑组件具有多个套环元件，所述多个套环元件包括具有在径向方向上延伸的至少两个段的至少一个套环元件，和
至少一个弹性壳体，至少所述线包和所述至少一个支撑组件至少部分地嵌入在所述弹性壳体中，
其中所述线包的轴向延伸长度的和与所述连接直径的比u1是0.05≤u1≤0.35。
根据本发明的弹性接头本体具有拉伸部和推压部。所述拉伸部和推压部在弹性接头本体的圆周方向上交替。所述线包根据载荷方向(旋转方向)吸收张力。所述交接装置因而能够在两个旋转方向上传递例句。在一个方向上的力矩载荷的作用下，位于特殊的拉伸部中的线包吸收张力(拉伸模式)。在其它方向上的力矩载荷作用下，所述特殊的推压部中的线包吸收张力(推压模式)。因此，衬套可以使用位于所述推压部中的至少一个线包包覆，并且通过位于拉伸部中的至少一个线包包覆，所述线包相对于彼此在所述衬套上在所述衬套的中心轴线的方向上偏移。从一个衬套开始，位于所述拉伸部中的线包在相邻衬套的方向上延伸，然而位于推压部中的线包在不同的衬套的方向上延伸。
比u1从下式得到：
Figure GDA0003051821360000031
式中，l1，l2，...，ln分别表示拉伸部和推压部中线包的轴向延伸长度，并且LK表示弹性接头本体的连接直径。例如，l1可以表示推压部中线包的轴向延伸长度，和l2可以表示拉伸部中线包的轴向延伸长度。“轴向延伸长度”理解为意思是正在讨论的部件在所述衬套的中心轴线的方向上和在所述弹性接头本体的中心轴线的方向上的延伸长度。在所述接头本体的卸载状态中，所述衬套的中心轴线和所述弹性接头本体的中心轴线基本上相互平行地延伸。
所述弹性接头本体的衬套用于连接所述弹性接头本体到轴装置的轴段。经由诸如螺钉和螺栓的连接结构连接到所述弹性接头本体的凸缘可设置在每个轴段处。这些连接结构可延伸穿过所述衬套。所述衬套可以用它们的端面侧靠着凸缘。螺钉头或螺栓头可支撑在所述衬套的相应的其它端面侧上。所述衬套安置成使得所述衬套的中心轴线位于围绕所述弹性接头本体的中心轴线的虚拟圆上。这个圆的直径对应连接直径LK。
由于比u1位于0.05≤u1≤0.35的范围中实现所述弹性接头本体的紧凑设计，大力矩仍可利用所述弹性接头本体传递。因而，尽管它的紧凑设计，所述线包的轴向延伸长度的和与连接直径的比为u1的弹性接头本体，具有延长使用寿命。
另外，由于根据本发明的接头本体的支撑组件，在所述接头本体的操作过程中在重载荷作用下被支持，并且避免由相同材料制成的线包之间的摩擦效应。
所述支撑组件可由轴向外套环元件和一个或多个轴向内套环元件构成。所述轴向外套环元件位于所述衬套的轴端区域中。所述轴向内套环元件在轴向方向上位于所述轴向外套环元件之间。
具有在轴向方向上延伸的两个段的套环元件，可以具有相互连接两个径向段的在轴向方向上延伸的段。所述套环元件因而具有U形横截面。这种类型的套环元件在它的径向段之间，即在它的U形中，可容纳线包。这种套环元件可以例如与在所述拉伸部中的所述线包相关联，并且容纳该线包。在所述拉伸部中的线包可以通过所述套环元件分开所述线包或其它线包。在确定所述线包的轴向延伸长度时，不考虑所述套环元件的材料厚度。
根据一个实施方式，所述线包的轴向延伸长度的和与所述连接直径的比u1可以是0.1≤u1≤0.3。特别地，这个比可以是0.12≤u1≤0.28。
另外，所述弹性接头本体可还具有所述线包的轴向延伸长度与至少一个套环原件的外直径的预定比。所述套环元件的外直径由所述套环元件的径向段的延伸长度确定；即所述套环元件的径向段的外圆周边缘限定所述套环元件的外直径。特别地，可以使用轴向内套环元件的外直径。所述线包的轴向延伸长度l1，l2，ln的和与至少一个套环元件的外直径的这个比是指低于比u2。所述u2可以是0.3≤u2≤1。所述比u2可以优选是0.4≤u2≤0.9。所述比u2从下式得到：
Figure GDA0003051821360000041
其中，再次l1，l2，...，ln分别指所述线包的轴向延伸长度，并且dn是指正在讨论的套环元件的外直径。可以使用具有在径向方向上延伸的至少两个段的套环元件的外直径。这种类型的套环元件的两个径向段可以具有相同的外直径，从而所述径向段之一的外直径可以使用。这种具有两个径向段的套环元件可以作为轴向内套环元件进行安置。
所述弹性接头本体也可具有所述支撑组件的轴向延伸长度与套环元件的外直径的预定比。这个比是指低于比u3。所述支撑组件的轴向延伸长度与套环元件的外直径的比u3可以位于0.6≤u3≤1.2的范围内。特别地，比u3可以位于0.8≤u3≤1的范围内。所述支撑组件的轴向延伸长度从所述线包的轴向延伸长度(l1，l2，ln)和所述套环元件的厚度(a1，a2，a3，an)的和得到。在这种情形中，用语“所述套环元件的径向段的厚度”理解为意思是套环原件的径向段的轴向延伸长度。每个单独的线包的轴向延伸长度对应一个或多个套环元件的两个相邻径向段之间的预定轴向距离。比u3从下式得到：
Figure GDA0003051821360000042
所述弹性接头本体可具有所述支撑组件的轴向延伸长度与连接直径LK的预定比。这个比称作u4。所述比u4从下式得到：
Figure GDA0003051821360000051
所述支撑组件的轴向延伸长度再次从所述线包的轴向延伸长度(l1，l2，ln)和所述套环元件的径向段的宽度(a1，a2，a3，an)的和得到。所述比u4可以是0.1≤u4≤0.45，优选0.15≤u4≤0.4。
线包的轴向延伸长度关于与这个线包相关的套环元件的外直径同样可以具有预定比。特别地，所述拉伸部中线包的轴向延伸长度ln和与所述拉伸部中的这个线包相关的套环元件的外直径dn的预定比u5可以表达。所述比u5可以是0.2≤u5≤0.6。特别地，u5可以在0.25≤u5≤0.5的范围内。
根据本发明，上述目的还可使用具有下列特征的弹性接头本体实现：
多个衬套，所述衬套的中心轴线位于围绕所述弹性接头本体的中心轴线的圆上，并且这个圆的直径表示所述弹性接头本体的连接直径；
多个用于连接至少两个衬套的线包，每个线包具有预定的轴向延伸长度；
至少一个用于引导所述线包的支撑组件，所述支撑组件具有多个套环元件，所述多个套环元件包括具有在径向方向上延伸的至少两个段的至少一个套环元件，和
至少一个弹性壳体，至少所述线包和所述至少一个支撑组件至少部分地嵌入在所述弹性壳体中，
其中所述线包的轴向延伸长度的和与至少一个套环元件的外直径的比u2是0.4≤u2≤0.9。
另外，本发明的上述目的可以使用具有下列特征的弹性接头本体实现：
多个衬套，所述衬套的中心轴线位于围绕所述弹性接头本体的中心轴线的圆上，并且这个圆的直径表示所述弹性接头本体的连接直径；
多个用于连接至少两个衬套的线包，每个线包具有预定的轴向延伸长度；
至少一个用于引导所述线包的支撑组件，所述支撑组件具有多个套环元件，所述多个套环元件包括具有在径向方向上延伸的至少两个段的至少一个套环元件，和
至少一个弹性壳体，至少所述线包和所述至少一个支撑组件至少部分地嵌入在所述弹性壳体中，
其中所述支撑组件的轴向延伸长度与套环元件的外直径的比u3是0.8≤u3≤1，所述支撑组件的轴向延伸长度对应所述线包的轴向延伸长度和所述套环元件的径向段的厚度的和。
本发明还涉及一种弹性接头本体，所述弹性接头本体具有：
多个衬套，所述衬套的中心轴线位于围绕所述弹性接头本体的中心轴线的圆上，并且这个圆的直径表示所述弹性接头本体的连接直径；
多个用于连接至少两个衬套的至少一个线包，每个线包具有预定的轴向延伸长度；
至少一个用于引导所述线包的支撑组件，所述支撑组件具有多个套环元件，所述多个套环元件包括具有在径向方向上延伸的至少两个段的至少一个套环元件，和
至少一个弹性壳体，至少所述线包和所述至少一个支撑组件至少部分地嵌入在所述弹性壳体中；
其中所述支撑组件的轴向延伸长度与所述外直径(LK)的比u4是0.15≤u4≤0.4，并且所述支撑组件的轴向延伸长度对应所述线包的轴向延伸长度和所述套环元件的径向段的厚度的和。
为了实现本发明的目的，另外可以使用弹性接头本体，所述弹性接头本体具有：
多个衬套，所述衬套的中心轴线位于围绕所述弹性接头本体的中心轴线的圆上，并且这个圆的直径表示所述弹性接头本体的连接直径；
用于连接至少两个衬套的至少一个线包，每个线包具有预定的轴向延伸长度；
至少一个用于引导所述线包的支撑组件，所述支撑组件具有多个套环元件；
所述多个套环元件包括具有在径向方向上延伸的至少两个段的至少一个套环元件，和
至少一个弹性壳体，至少所述线包和所述至少一个支撑组件至少部分地嵌入在所述弹性壳体中；
其中所述拉伸部中线包的轴向延伸长度(l2)和与这个线包相关的套环的外直径(d2)所述外直径(LK)的比u5是0.25≤u5≤0.5。
位于所述拉伸部中的至少一个线包可以容纳在具有在径向方向上延伸的至少两个段的套环元件中。这种类型的套环元件可具有在轴向方向上延伸的段，所述段在两个径向段之间延伸。所述套环元件可经由所说轴向段固定到所述衬套上。所述套环元件的轴向段的延伸长度可以与所述线包的预定轴向延伸长度配合。所述套环元件因而可具有U形横截面。所述拉伸部中的所述线包可以容纳在这个套环元件中。
另外，位于所述拉伸部中的至少一个线包可容纳在套环元件中，所述套环元件具有在径向方向上延伸的至少两个段。这个套环元件可还具有设置于所述两个径向段之间的轴向段。这个套环元件同样可因而具有U形设计。所述U形元件可容纳所述推压部中的线包。
位于所述推压部中的至少一个线包可在所述具有沿径向方向延伸的两个段的套环元件、和轴向外套环元件之间延伸。所述轴向外套环元件同样可以是具有两个径向段的套环元件，另一线包容纳在所述套环元件中。
至少一个线包可沿轴向方向在两个具有沿径向方向延伸的至少两个段的套环元件之间延伸。
例如，可以设想在具有两个径向段的轴向外套环元件和具有两个径向段的中心套环元件之间被引导。这些其它线包每个都可靠着两个不同套环原件的径向段放置。
根据一个实施方式，所述轴向外套环元件可具有延伸超过所述套环元件的径向段的轴向段。对于具有两个径向段的套环元件，所述轴向段可在轴向方向上延伸超过所述两个径向段中的一个。例如，这种类型的套环元件可位于所述衬套上，使得所述轴向段在所述衬套的一端部的方向上突出超过所述径向段。
另外，所述拉伸部中线包的轴向延伸长度和所述拉伸部中线包的轴向延伸长度的预定比可以表达。这个比称为u6。所述比u6可以在0.1≤u6≤0.6的范围内。特别地，所述比u6可以是0.5。这意味着所述拉伸部中的线包具有比所述推压部中线包更大的横截面。所述拉伸部中的线包在所述弹性接头本体的拉伸模式中比所述推压部中线包吸收更大的力。所述推压部中的线包所述弹性接头本体的推压模式中受到张力，例如当机动车反向行驶时，当所述弹性接头本体位于机动车的传动系中。
另外，存在套环元件的径向延伸长度和与这个套环元件相关联的线包的轴向延伸长度的预定比。套环元件的径向延伸长度从所述套环元件的外直径和套环的开口的内直径之间的差得到，其中衬套可容纳在段中。所述套环元件的径向延伸长度也可根据所述套环元件的轴向段的厚度b和从所述套环元件的轴向段开始，所述径向段的径向延伸长度h的和确定。这个比称为u7。所述比u7可以在0.8≤u7≤2.0的范围内。所述比u7从下式得到
Figure GDA0003051821360000081
其中hn是指特殊套环元件的径向段的径向延伸长度，bn是指特殊套环元件的轴向段的厚度，i.e.材料厚度，和ln是指与这个套环元件相关的线包的轴向延伸长度。当所述线包靠着所述衬套或者套环元件的轴向段布置时，套环元件的径向段的径向延伸长度可以基本上对应线包的径向延伸长度。
如果设置具有两个径向段的套环元件和在这些径向段之间延伸的轴向段，i.e.具有U形横截面的套环元件，用于容纳所述拉伸部中线包，所述径向段的厚度a可以大于或等于轴向段的厚度b。因此，an≥bn可应用。所述厚度a可以≥1.2mm。
具有U形横截面的套环元件可用钢制成。所述U形套环元件也可用烧结、挤压、弯曲高强度钢和滚轧来制造。
根据一个实施方式，至少一个轴向内套环元件的外直径dBai可能大于至少一个轴向外套环元件的外直径dBaa。因而dBai＞dBaa可应用。换句话说，轴向内套环元件的径向段可在径向方向上突出超过所述轴向外套环元件的径向段。由于这个比，在弯曲角度时在载荷作用下，所述弹性接头本体的使用寿命可以进一步延长。轴向内套环元件可以是具有沿径向方向延伸的两个段的套环元件。对于具有在径向方向上延伸的两个段的轴向内套环元件，两个径向段的外直径通常相等。从所述两个径向段之一的外圆周币那样开始，这种套环元件的外直径可以确定。为了确定这种套环元件的外直径，因而充分使用所述两个径向段之一的外直径。
本发明进一步涉及一种用于两个轴段铰接连接的轴装置的弹性接头本体，所述弹性接头本体具有：
多个衬套，所述衬套的中心轴线位于围绕所述弹性接头本体的中心轴线的圆上，并且这个圆的直径表示所述弹性接头本体的连接直径；
多个线包，每个线包具有预定的轴向延伸长度；
至少一个用于引导所述线包的支撑组件，所述支撑组件具有多个套环元件，和
至少一个弹性壳体，至少所述线包和所述至少一个支撑组件至少部分地嵌入在所述弹性壳体中，
其中至少一个轴向内套环元件的外直径大于至少一个轴向外套环元件的外直径。
由于这个比，实现具有紧凑设计的弹性接头本体，所述弹性接头本体仍然具有大功率密度并因而也具有长的使用寿命。在弹性接头本体中，所述轴向内套环元件常常与所述拉伸部总的线包相关。所述拉伸部中的线包在所述弹性接头本体的拉伸模式中受到相对重的载荷。由于所述轴向内套环元件的较大外直径，或者轴向内套环元件的与轴向外套环元件的外直径相比更大外直径。所述拉伸部中的线包可具有比所述推压部中的线包更大的横截面，特别是在所述套环元件的径向方向上，作为结果，所述弹性接头本体的使用寿命可能增加，特别是在弯曲角度时在载荷作用下。当经由所述弹性接头本体连接的轴相对于彼此成角度地角度偏移，可以得到弯曲角度。所述轴向内套环元件可以是具有沿径向延伸的两个段的套环元件。然而，还可设想使用盘形的或具有L形横截面的套环元件成作为径向内套环元件。在这些情形中，两个套环元件可以分别与位于所述拉伸部中的线包关联。
所述弹性本体可以用例如弹性体、热塑性弹性体、硅酮或者还有橡胶制成。线包理解为意思是由多个线绕组形成的翼片状元件。单根线或者还有多根线可以以翼片状缠绕。线包的线可以相互连接。
附图说明
下面结合附图描述本发明的示例性实施方式，附图显示下述：
图1至3显示根据本发明第一实施方式的弹性接头本体的视图；
图4和5显示根据本发明第二实施方式的弹性接头本体的视图；
图6和7显示根据本发明第三实施方式的弹性接头本体的视图；
图8和9显示根据本发明第四实施方式的弹性接头本体的视图；
图10和11显示根据本发明第五实施方式的弹性接头本体的视图；
图12和13显示根据本发明第六实施方式的弹性接头本体的视图；
图14和15显示根据本发明第七实施方式的弹性接头本体的视图；
图16和17显示根据本发明第八实施方式的弹性接头本体的视图；
图18和19显示根据本发明第九实施方式的弹性接头本体的视图。
具体实施方式
图1显示用参考数字10整体表示的弹性接头本体的俯视图。
弹性接头本体10具有弹性本体12和衬套14。衬套14在它们的端部具有凸缘状头部16。所述衬套的相应其它端部设计成不具有这种头部。在图1所示的弹性接头本体的轴向表面处，衬套14利用具有头部16与它们的相应其它端部(不具有头部)在弹性接头本体10的圆周方向上交替安装。套环元件18在不具有头部的端部可以辨认。套环元件18和衬套14至少部分地嵌入弹性本体12中。
弹性接头本体10的中心轴线用参考标记MG表示，并衬套的中心轴线用参考标记MB表示。当参照轴向方向或轴向位置时，这些说明总是指轴线MG和MB的轴向延伸。
所有衬套14的中心轴线MB位于围绕弹性接头本体10的中心轴线MG的虚拟圆K。也就是说，所有衬套14的中心轴线MB都位于围绕弹性接头本体10的中心轴线MG的一半径上。这个虚拟圆K的直径对应连接直径LK。
图2显示沿图1中的剖切线II-II剖切的剖视图。
除图1中已显示的套环元件18外，套环元件20和22也位于衬套14上。套环元件18、20和22形成支撑组件，用于分别轴向支持和引导线包24、26、28。套环元件18、20和22位于衬套14的轴向端部部分处。套环元件22位于套环元件18和20之间。套环元件18和20因而形成轴向外套环元件。套环元件22表示轴向内套环元件。
轴向外套环元件18和20设计成L形套环。套环元件18和20因此分别具有轴向靠着衬套14的剖面18a和20a。剖面18a和20a具有管状设计。这些管状剖面18a和20a的轴向端面侧在衬套14的轴向端部的方向上面对。衬套14的头部16靠着套环元件18的剖面18a的端面侧。除轴向段18a和20a外，套环元件18和20同样具有径向段18b和20b。径向段18b和20b在径向方向上从轴向段18a和20a开始向外延伸。
轴向内套环元件22具有U形横截面。套环元件22具有两个径向段22a和22b。轴向段22c使两个径向段22a和22b相互连接，在两个径向段22a和22b之间延伸。套环元件22容纳线包28。径向段22a和22b之间的距离对应线包28的轴向延伸长度。线包28位于弹性接头本体10的拉伸部中，并因而在弹性接头本体10的拉伸模式中，受到张力。
线包24和26位于推压部中，推压部在弹性接头本体10的推压模式中受到张力。既然在弹性接头本体10的推压模式中出现小的载荷，线包24和26总计具有小于线包28的横截面。线包24和26在套环元件22的径向段22a和22b和套环元件18和20的径向段18b和20b之间被引导。径向段18b、20b、22a和22b之间的轴向距离因而确定线包24和28的横截面。
与线包28相反，线包24和26至少部分地直接靠着衬套14的外周面。线包28只靠着套环元件22，并因此不与衬套14产生接触。
图3显示根据图2的剖视图的放大图。弹性接头本体10的部件的各种尺寸根据图3的视图进行提供。
所提供的尺寸参照弹性接头本体10的单个元件，如下：
a1：套环元件20的径向段20b的厚度(在衬套14的轴线方向MB上延伸)；
a2：套环元件22的径向部22b的厚度(衬套14的中心轴线的方向上的延伸长度)；
a3：套环元件22的径向段22a的厚度(在衬套14的中心轴线MB的方向上的延伸长度)；
a4：套环元件18的径向段18b的厚度(在衬套14的中心轴线MB的方向上的延伸长度)；
b1：套环元件20轴向段20a的厚度(径向方向上的延伸长度)；
b2：套环元件22的轴向段22c的厚度(沿径向方向的延伸长度)；
b3：套环元件18的轴向段18a的厚度(沿径向方向的延伸长度)；
hi：从轴向段20a开始，套环元件20的径向段20b的径向延伸长度；
h2：从轴向段22c开始，套环元件22的径向段22a和22b的径向延伸长度；
h3：从轴向段18a开始，套环元件18的径向段18b的径向延伸长度；
11：线包26的轴向延伸长度；
12：线包28的轴向延伸长度；
13：线包24的轴向延伸长度；
d1：衬套14的外直径；
d2：套环元件22的径向段22a和22b的外直径；
d3：衬套14的内直径；
d4：套环元件18和20的径向段18b和20b的外直径；
LK：衬套14的中心轴线MB位于其上的圆的直径，该圆的直径表示弹性接头本体10的连接直径；和
R1，R2，R3，R4套环元件18、20、22的轴向段18a、20a和22c过渡到径向段18b、20b、22a和22的过渡部分的预定半径。
根据这些尺寸可以表示上述接头本体的比。
因而，比u1可由下式确定：
Figure GDA0003051821360000121
轴向延伸长度l1、l2、l3的和可以是例如22mm。连接直径LK可以是例如110mm。这使比u1的值为0.2。
比u2可以由下式确定：
Figure GDA0003051821360000131
套环元件22的径向段22a和22b的外直径d2优选用于比u2。径向段22a和22b的外直径d2可以是例如30mm。可得到比u2的值0.7。
比u3由下式得到：
Figure GDA0003051821360000132
轴向内套环元件22的径向段22a和22b的外直径d2也用于比u3。再次地，例如值22mm用于线包24、26、28的轴向延伸长度。径向段18b、20b、22a和22b的厚度可以设计是1mm。外直径再次假设是30mm。基于这些值，得到比u3的值为0.87。
比u4可由下式确定：
Figure GDA0003051821360000133
基于上面给定的值，得到比u4的值为0.24。
比u5可由下式确定：
Figure GDA0003051821360000134
线包28的轴向延伸长度l2的值可以设定为12mm。得到比u5的值为0.4，同时套环元件22的径向段22a和22b的外直径d2为30mm。
比u6可由下式确定：
Figure GDA0003051821360000135
也就是说，根据本发明的弹性接头本体10可具有拉伸部中线包28的轴向延伸长度l2与推压部中线包24或26的轴向延伸长度l1的预定比。推压部中线包24或26的轴向延伸长度l1的值可以假设为5mm，拉伸部中线包28的轴向延伸长度l2的值可以假设为12mm。这引起比u6的值为0.42。
比u7由下式确定：
Figure GDA0003051821360000141
b1表示套环元件20的轴向段20a的厚度(沿径向方向的延伸长度)。h1表示从轴向段20a开始，套环元件20的径向段20b的径向延伸长度。b1可以假设为1mm，且h1可以假设为5mm。这引起比u7的值为1.2。
另外，径向段22a和22b的外直径d2可比套环元件18和20中之一的径向段18b和20b中的一个外直径大。因此可以应用d2＞d4。
上面讨论的比和等式可适应下面讨论的实施方式，由此在上述范围内的值也引起下面讨论的实施方式的比u1至u7。
图4显示根据本发明第二实施方式的弹性接头本体110的俯视图。
接头本体110具有弹性本体12和衬套14。套环元件18设置在衬套14处。衬套14在它们的端部具有头部16。
图5示出图4中剖切线V-V的剖视图。
弹性接头本体110具有两个套环元件18和20。套环元件18和20具有径向段18a、18b、20a、20b和轴向段18c和20c、18d和20d。轴向段18c和20c沿轴向方向经由段18d和20d延伸超过轴向外径向段18b和20b。段18d和20d在衬套14的轴端部的方向上面对。段18d和20d因而在衬套的端部和轴向外径向段18b和20b之间延伸。径向段18a、18b和20a、20b与轴向段18c和20c一起形成套环元件18和20的U形区域，线包18和20容纳在所述U形区域中。线包28在拉伸部中在轴向内径向段18a和20a之间被引导。因而在这个实施方式中不设置额外的轴向内套环元件。
图6显示根据本发明第三实施方式的弹性接头本体210的俯视图。
弹性接头本体210的俯视图对应上面已经详细描述的弹性接头本体110的俯视图。
图4和5所示实施方式与图6和7所示的实施方式之间的实质性区别是额外轴向内套环元件22的布置。套环元件22具有U形横截面并容纳线包28。轴向外套环元件18和20对应已经参照图4和5描述的套环元件18和20。轴向内套环元件22的径向段22a和22b倚靠径向段18a和20a。线包28因而通过套环元件18、20的径向段18a和22a而与线包24分开，并且通过套环元件18、20的径向段20a和22b而与线包26分开。
在弹性接头本体110中，线包24、26、28可以直接缠绕到它们相关的U形套环元件18、20和22中。缠绕到套环元件18、20、22中的套环元件18、20、22和线包24、26、28，随后可安装或按压到衬套14上。
图8示出根据本发明第四实施方式的弹性接头本体310的俯视图。
弹性接头本体310具有弹性壳体12或弹性本体12，以及衬套14。套环元件在弹性接头本体310的表面处不可识别。
图9显示沿图8中的剖切线IX-IX剖切的剖视图。
弹性接头本体310具有两个套环元件18和20，套环元件18和20具有U形横截面。套环元件18和20分别容纳线包24、26。套环元件18和20在它们的相对置地设置的径向段18a和20a之间引导拉伸部中的线包28。线包28因而在径向段18a和20a内轴向延伸。因而，不设置单独的轴向内套环元件以引导线包28。
图10和11中显示的第五实施方式基本上对应参照图8和9描述的实施方式。图10显示弹性接头本体410的俯视图，并且图11显示沿图10中的剖切线XI-XI剖切的剖视图。
与根据图8和9的实施方式的唯一区别是轴向内套环元件22。轴向内套环元件22具有U形横截面，并且在上面已经详细描述过。根据这个实施方式，因而设置三个套环元件18、20、22，这三个套环元件18、20、22分别具有两个相应的径向段18a、18b、20a、20b、22a、22b。套环元件18和22的径向段18a和22a相互倚靠。径向段20b和22b同样相互倚靠。套环元件18、20、22的轴向段18c、20c和22c倚靠衬套14的外周面。
图12显示根据本发明第六实施方式的弹性接头本体510的俯视图。
弹性接头本体510具有弹性本体12，衬套14容纳在弹性本体12中。
图13显示沿图12中剖切线XIII-XIII剖切的剖视图。
根据第六实施方式的弹性接头本体510具有五个线包24、26、28、30、32。线包24、26、28、30、32具有相同的横截面，即它们沿径向方向和轴向方向延伸的延伸长度相同。线包24、26、28、30、32容纳在五个U形套环元件18、20、22、34、36中。为了清晰起见，套环元件20、22、34和36的单个径向段和轴向段在图13中不设有参考数字。因为套环元件18、20、22、34、36都具有基本上相同的设计，只描述了套环元件18作为示例。套环元件18具有两个径向段18a和18b，它们经由轴向段18c相互连接。线包24容纳在径向段18a和18b之间。线包24的横截面适应套环元件18的径向段18a和18b之间的距离，从而线包24可以完全容纳在套环元件18中。
线包24、28、32在弹性接头本体610的拉伸模式中受到张力。线包26、30位于线包24、28和30之间，在弹性接头本体的推压模式中受到张力。
线包24、26、28、30、32都具有相同的横截面。线包24、26、28、30、32在轴向方向上分别由套环元件18、20、22、34、36的两个径向段相互间隔开。
图14显示根据本发明第七实施方式的弹性接头本体610的俯视图。
弹性接头本体610具有弹性本体12和衬套14，衬套14容纳在弹性本体12中，并且在圆周方向上相对于彼此偏移。
图15显示沿图14中的剖切线XV-XV剖切的剖视图。
弹性接头本体610具有三个套环元件18、22、36，线包24、28和32分别容纳在套环元件18、22和36中。套环元件18、22、36具有相同的横截面。套环元件18、22、36具有U形横截面。因而，套环元件18、22、36每个都具有两个径向段和一个连接两个径向段的轴向段。这由套环元件18的剖面18a、18b和18c表示，其中设有参考数字作为示例。套环元件18具有两个经由轴向段18c连接的径向段18a和18b。套环元件22和36具有与套环元件18相同的设计和构造。套环元件18、22、36利用它们的轴向段倚靠衬套14的外周面。
线包26和30由套环元件18、22和36的相对置地设置的径向段支撑和引导。因而，线包26和30部容纳在单独的套环元件中。
线包26和30因而以段的形式直接倚靠衬套14的外周面。
图16显示根据本发明第七实施方式的弹性接头本体710。
弹性接头本体710具有被容纳在弹性本体12中的衬套14。
图17显示沿图16中的剖切线XVII-XVII剖切的剖视图。
弹性接头本体710具有四个U形套环元件18、20、34和36。套环元件18、20、34和36分别将线包24、26、30和32容纳在它们的U形部中。另一线包28具有比线包24、26、30和32更大的横截面，并设置在套环元件20和34之间。线包18至少以段的方式直接倚靠在衬套14的外周面上。线包28由套环元件20和34的相对地设置的径向段引导。线包28和线包24和32位于弹性接头本体710的拉伸部中。线包26和30位于弹性接头本体710的推压部中。
套环元件18、20、34和36具有与上述U形套环元件相同的设计。套环元件18、20、34和36具有相同的设计，即每个套环元件18、20、34和36的径向段和轴向段在它们的延伸长度方面相同。
图18显示根据本发明第九实施方式的弹性接头本体810的俯视图。
弹性接头本体810与上述接头本体相比更不呈圆形。弹性接头本体810的基本形状对应多边形。
弹性接头本体810具有弹性本体12和容纳在弹性本体12中的衬套14。衬套14具有管状设计。
图19显示沿图18中的剖切线XIX-XIX剖切的剖视图。
纤维加强的接头本体810具有两个U形套环元件18和20。弹性接头本体810还具有两个线包24和26。线包24容纳在套环元件18中。线包26容纳在套环元件20中。线包24位于拉伸部中，并因此具有比位于弹性接头本体10的推压部中的线包26更大的横截面。
套环元件18和20分别具有两个径向段18a、18b和20a、20b。径向段18a、18b和20a、20b分别经由轴向段18c和20c相互连接。套环元件18的轴向段18c在轴向方向上比套环元件20的轴向段20c更长。因为线包24具有更大的横截面，与这个线包24相关联的套环元件18必须也比套环元件20大。然而，两个套环元件18和20的径向段18a、18b和20a、20b的延伸长度相同，因而唯一的区别在于轴向段18c和20c的轴向延伸长度。套环元件18和20在径向和轴向方向上它们的延伸长度方面与线包24和25的预定横截面相配合。

Claims (18)

1.一种用于铰接连接两个轴段的轴装置的弹性接头本体(10)，所述弹性接头本体(10)具有：
多个衬套(14)，所述衬套(14)的中心轴线(MB)位于围绕所述弹性接头本体(10)的中心轴线(MG)的圆(K)上，并且所述圆(K)的直径表示所述弹性接头本体的连接直径(LK)；
用于连接至少两个衬套的多个线包(24、26、28、30、32)，每个线包(24、26、28、30、32)都具有预定的轴向延伸长度；
用于引导所述线包(24、26、28、30、32)的至少一个支撑组件，所述至少一个支撑组件具有多个套环元件(18、20、22、34、36)，所述多个套环元件(18、20、22、34、36)包括具有沿径向方向延伸的至少两个段的至少一个套环元件；以及
至少一个弹性壳体(12)，所述线包(24、26、28、30、32)和至少一个支撑组件至少部分地嵌入所述弹性壳体(12)中，
其中，所述线包(24、26、28、30、32)的轴向延伸长度(l1、l2、ln)的和与所述连接直径(LK)的比u1是0.05≤u1≤0.35。
2.根据权利要求1所述的弹性接头本体(10)，其中，
所述线包(24、26、28、30、32)的轴向延伸长度(l1、l2、ln)的和与所述连接直径(LK)的比u1是0.1≤u1≤0.3。
3.根据权利要求1或2所述的弹性接头本体(10)，其中，
所述线包(24、26、28、30、32)的轴向延伸长度(l1、l2、ln)的和与至少一个套环元件的外直径的比u2是0.3≤u2≤1。
4.根据权利要求1所述的弹性接头本体(10)，其中，
所述至少一个支撑组件的轴向延伸长度与所述多个套环元件(18、20、22、34、36)中的任一个套环元件的外直径的比u3是0.6≤u3≤1.2，并且所述至少一个支撑组件的轴向延伸长度对应所述线包(24、26、28、30、32)的轴向延伸长度和所述套环元件(18、20、22、34、36)的径向段的厚度(a1、a2、a3、an)的和。
5.根据权利要求1所述的弹性接头本体(10)，其中，
所述至少一个支撑组件的轴向延伸长度与所述连接直径(LK)的比u4是0.1≤u4≤0.45，并且所述至少一个支撑组件的轴向延伸长度对应所述线包(24、26、28、30、32)的轴向延伸长度(l1、l2、ln)和所述套环元件(18、20、22、34、36)的径向段的厚度(a1、a2、a3、an)的和。
6.根据权利要求1所述的弹性接头本体(10)，其中，
位于拉伸部中的线包的轴向延伸长度和与所述位于拉伸部中的线包相关的套环元件的外直径的比u5是0.2≤u5≤0.6。
7.一种用于铰接连接两个轴段的轴装置的弹性接头本体(10)，所述弹性接头本体(10)具有：
多个衬套(14)，所述衬套(14)的中心轴线(MB)位于围绕所述弹性接头本体(10)的中心轴线(MG)的圆(K)上，并且所述圆的直径表示所述弹性接头本体的连接直径(LK)；
用于连接至少两个衬套的多个线包(24、26、28、30、32)，每个线包(24、26、28、30、32)都具有预定的轴向延伸长度；
用于引导所述线包(24、26、28、30、32)的至少一个支撑组件，所述至少一个支撑组件具有多个套环元件(18、20、22、34、36)，所述多个套环元件(18、20、22、34、36)包括具有沿径向方向延伸的至少两个段的至少一个套环元件(18、20、22、34、36)；和
至少一个弹性壳体(12)，所述线包(24、26、28、30、32)和所述至少一个支撑组件至少部分地嵌入所述至少一个弹性壳体中；
其中所述线包(24、26、28、30、32)的轴向延伸长度(l1、l2、ln)的和与至少一个套环元件(18、20、22、34、36)的外直径的比u2是0.3≤u2≤1。
8.一种用于铰接连接两个轴段的轴装置的弹性接头本体(10)，所述弹性接头本体(10)具有：
多个衬套(14)，所述衬套(14)的中心轴线(MB)位于围绕所述弹性接头本体(10)的中心轴线(MG)的圆(K)上，并且所述圆的直径表示所述弹性接头本体的连接直径(LK)，
用于连接至少两个衬套的多个线包(24、26、28、30、32)，每个线包(24、26、28、30、32)都具有预定的轴向延伸长度；
用于引导所述线包(24、26、28、30、32)的至少一个支撑组件，所述至少一个支撑组件具有多个套环元件(18、20、22、34、36)，所述多个套环元件(18、20、22、34、36)包括具有沿径向方向延伸的至少两个段的至少一个套环元件(18、20、22、34、36)；以及
至少一个弹性壳体(12)，所述线包(24、26、28、30、32)和所述至少一个支撑组件至少部分地嵌入所述至少一个弹性壳体(12)中，
其中，所述至少一个支撑组件的轴向延伸长度与所述多个套环元件(18、20、22、34、36)中的任一个套环元件的外直径的比u3是0.6≤u3≤1.2，并且所述至少一个支撑组件的轴向延伸长度对应所述线包(24、26、28、30、32)的轴向延伸长度(l1、l2、ln)和所述套环元件(18、20、22、34、36)的径向段的厚度(a1、a2、a3、an)的和。
9.一种用于铰接连接两个轴段的轴装置的弹性接头本体(10)，所述弹性接头本体(10)具有：
多个衬套(14)，所述衬套(14)的中心轴线(MB)位于围绕所述弹性接头本体(10)的中心轴线(MG)的圆(K)上，并且所述圆的直径表示所述弹性接头本体的连接直径(LK)；
用于连接至少两个衬套的多个线包(24、26、28、30、32)，每个线包(24、26、28、30、32)都具有预定的轴向延伸长度；
用于引导所述线包(24、26、28、30、32)的至少一个支撑组件，所述至少一个支撑组件具有多个套环元件(18、20、22、34、36)，所述多个套环元件(18、20、22、34、36)包括具有沿径向方向延伸的至少两个段的至少一个套环元件(18、20、22、34、36)，以及
至少一个弹性壳体(12)，所述线包(24、26、28、30、32)和所述至少一个支撑组件至少部分地嵌入所述至少一个弹性壳体(12)中，
其中，所述至少一个支撑组件的轴向延伸长度与所述连接直径(LK)的比u4是0.1≤u4≤0.45，并且所述至少一个支撑组件的轴向延伸长度对应所述线包(24、26、28、30、32)的轴向延伸长度(l1、l2、ln)和所述套环元件(18、20、22、34、36)的径向段的厚度(a1、a2、a3、an)的和。
10.一种用于铰接连接两个轴段的轴装置的弹性接头本体(10)，所述弹性接头本体(10)具有：
多个衬套(14)，所述衬套(14)的中心轴线(MB)位于围绕所述弹性接头本体(10)的中心轴线(MG)的圆(K)上，并且所述圆的直径表示所述弹性接头本体的连接直径(LK)；
用于连接至少两个衬套的多个线包(24、26、28、30、32)，每个线包(24、26、28、30、32)都具有预定的轴向延伸长度；
用于引导所述线包(24、26、28、30、32)的至少一个支撑组件，所述至少一个支撑组件具有多个套环元件(18、20、22、34、36)，所述多个套环元件(18、20、22、34、36)包括具有沿径向方向延伸的至少两个段的至少一个套环元件(18、20、22、34、36)，以及
至少一个弹性壳体(12)，所述线包(24、26、28、30、32)和所述至少一个支撑组件至少部分地嵌入所述至少一个弹性壳体(12)中，
其中，在拉伸部中的线包的轴向延伸长度和与该在拉伸部中的线包相关联的套环元件的外直径的比u5是0.2≤u5≤0.6。
11.根据权利要求1所述的弹性接头本体(10)，其中，
位于拉伸部中的至少一个线包容纳在所述具有沿径向方向延伸的至少两个段的套环元件中。
12.根据权利要求1所述的弹性接头本体(10)，其中，
位于推压部中的至少一个线包容纳在所述具有沿径向方向延伸的至少两个段的套环元件中。
13.根据权利要求1所述的弹性接头本体(10)，其中，
位于推压部中的至少一个线包在所述具有沿径向方向延伸的至少两个段的套环元件和轴向外套环元件之间延伸。
14.根据权利要求1所述的弹性接头本体(10)，其中，
至少一个线包(24、26、28、30、32)沿轴向方向在具有沿径向方向延伸的至少两个段的两个套环元件(18、20、22、34、36)之间延伸。
15.根据权利要求1所述的弹性接头本体(10)，其中，
轴向外套环元件具有轴向段，所述轴向段在所述衬套(14)的轴向端部的方向上延伸超过所述轴向外套环元件的径向段。
16.根据权利要求1所述的弹性接头本体(10)，其中，
拉伸部中的至少一个线包的轴向延伸长度与推压部中的至少一个线包的轴向延伸长度的比u6是0.4≤u6≤0.6。
17.根据权利要求1所述的弹性接头本体(10)，其中，
至少一个轴向内套环元件的外直径大于至少一个轴向外套环元件的外直径。
18.一种轴装置，所述轴装置具有根据权利要求1至17中任一项所述的弹性接头本体(10)。
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