CN109937311A - 补偿联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种补偿联轴器，所述联轴器包括联轴元件(6)，所述联轴元件作为传递转矩的构件设置在第一机器元件(3)和第二机器元件(4)之间并且具有环形体(11)，在所述联轴元件的端侧上分别构成有设为用于与机器部件(3，4)中的一个以传递转矩的方式共同作用的耦联部段(8，19；14)，其中每个耦联部段(8，19；14)具有两个相互平行的耦联面。两个耦联部段(8，19；14)的所有耦联面是彼此平行的，并且耦联部段(8；14)中的至少一个构成为接板对。

Description

补偿联轴器

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的设为用于补偿旋转构件之间的轴线偏差的补偿联轴器。

背景技术

这种补偿联轴器例如从DE 198 57 248 C2中已知。在此为用于将两个轴端借助于十字盘经由槽榫系统连接的十字盘联轴器，其中在十字盘的端侧中留有径向槽。通过径向槽形成耦联面，所述耦联面能够实现传递转矩并且同时允许十字盘之间的轴向偏差。

DE 199 09 931 A1公开一种用于连接两个可转动运动的轴端的联轴器，其中联轴元件与两个轴端形状配合地并且同时铰接地连接。联轴元件具有两个固定地彼此连接的、彼此平行地设置的螺栓，所述螺栓分别接合到轴端中。

呈十字滑块联轴器的形式的补偿联轴器此外可在电凸轮轴调整器中使用。例如在本文中参照文献DE 10 2007 051 475 A1和DE 10 2007 049 072 A1。在后一种提到的情况中，补偿联轴器的十字滑块盘由塑料制成。双翼的驱动元件接合到十字滑块盘中，所述驱动元件固定地与执行器的输出轴连接。

发明内容

本发明基于如下目的，提出一种相对于现有技术尤其在制造方面以及关于结构空间需求以及惯性矩有所改进的、适合于在电运行的调整设备中使用的补偿联轴器。

所述目的根据本发明通过一种具有权利要求1的特征的补偿联轴器来实现。补偿联轴器包括补偿元件，所述补偿元件用作为第一机器元件和第二机器元件之间的传递转矩的构件。借助于补偿联轴器彼此耦联的机器元件能够为任意的旋转元件，例如轴、盘或环。补偿元件具有环形体，所述环形体例如罐状地构成。术语“环形体”在此不强制性地表示在此为具有圆形的横截面的元件。更确切地说，环形体的其他的、例如卵形的或有角的、尤其多边形的构成是可能的。

在任何情况下，在环形体的两个端侧上分别构成有耦联部段，所述耦联部段设为用于与可转动的机器部件之一以传递转矩的方式共同作用。所述耦联部段中的每个都具有两个彼此平行的耦联面，其中全部四个耦联面彼此平行并且至少一个耦联部段构成为接板对。

术语“耦联面”不强制性地表示传递转矩的构件贴靠在所述面上并且在此传递力。决定性的是，每个耦联部段作为整体具有传递转矩的功能。到耦联部段中的力导入在此例如能够经由处于耦联面中的凹部或经由耦联部段的对耦联面限界的窄侧进行。

在优选的设计方案中，不同的耦联部段的耦联面距环形体的中轴线、进而距整个补偿联轴器距离不同。如果仅一个耦联部段构成为接板对，那么接板对的耦联面优选与另一耦联部段的耦联面相比距环形体的中轴线更远。通过用于在补偿元件和不同的机器元件之间传递转矩的不同的杠杆臂长度，通过补偿联轴器彼此耦联的机器元件以不同的方式机械负荷。这有助于补偿联轴器的负荷合理的、与机器元件的结构一致的构造。

根据一个可能的设计方案，两个耦联部段的耦联面分别构成为接板对。在此，销能够插过耦联面以及第一机器元件、即轴在耦联面之间设置的部段，所述销建立轴和补偿元件之间的铰接连接。接板对中的孔以及销的侧表面在此提供如下面，所述面可用于在机器元件之间传递转矩。销将转矩直接传递到设作为第一机器元件的轴上，其能够为电动机的马达轴。

替代借助于唯一的销，所述销插过第一耦联部段的两个接板以及插过轴、即第一机器元件，也能够以其他方式建立第一机器元件和补偿元件之间的铰接的并且同时适合于传递转矩的联轴器。举例而言，例如呈突出部、凹陷部或凹部的形式的直接通过第一接板对的两个接板形成的轮廓能够直接地与通过第一机器元件形成的配合轮廓共同作用。在全部情况下，补偿元件相对于第一机器元件可翻转的角度范围能够通过止挡限界。为翻转角度限制部的这种止挡例如能够通过如下方式形成：第一机器元件的部段以有间隙的方式接合到补偿元件中的中央凹部中。尤其通过接板对形成的耦联面在此处于补偿元件的中央凹部的径向外部。

如果仅两个耦联部段中的一个构成为接板对，那么另一耦联部段能够通过凸缘形成，所述凸缘为长孔的环边。机器元件中的一个的端部部段在此接合到长孔中。通过机器元件与长孔的共同作用，能够在没有例如呈螺栓或其他轴承元件的形式的附加元件的情况下，实现在机器元件和补偿元件之间的铰接连接。

耦联部段优选凸形地构成，所述耦联部段处于补偿元件的如下端侧上，所述端侧背离于借助销或长孔实现的、与机器元件之一尤其轴的铰接连接。在侧视图中，所述耦联部段描绘出一端膨大的棒状。如果耦联部段构成为接板对，那么两个接板具有相同的一端膨大的棒状，其中一端膨大的棒状的接板的底部分别固定地连接于环形体。一端膨大的棒状的耦联面用于，相应的耦联部段可相对于所连接的机器元件显著地翻转，其中一端膨大的棒状的接板接合到机器元件的凹部中。以所述方式，补偿元件以小的间隙沿环周方向可与接合到一端膨大的棒状的接板中的机器元件耦联。同时，机器元件中的凹部优选构成为，使得一端膨大的棒状的接板并且借助其整个补偿元件可显著地沿机器元件的径向方向移动。概括地这表示，一端膨大的棒状的耦联面在机器部件中以沿径向方向比沿切向方向具有更大的间隙的方式引导。因此，除了补偿元件的可翻转性之外，得出补偿联轴器之内的其他的几何形状自由度。

补偿元件能够以常规的方式作为一件式的钣金件制造。为了提高耐磨性，补偿元件能够是表面硬化的，例如是氮碳共渗的。通过整个补偿元件的弹性柔性，能够平滑转矩峰值。在此，尤其第二接板对的一端膨大的棒状的接板能够用作为弹簧元件。

接合到一端膨大的棒状的接板中的机器元件例如为谐波传动机构的波发生器的内环。内环在此构成为滚动轴承的内环或滑动轴承的内环。在这两种情况下，内环具有非圆形的外部轮廓，所述外部轮廓在谐波传动机构运行时使弹性的变速器元件变形。

本发明的优点尤其在于，在进行驱动的第一机器元件上不必固定有单独的、双翼的驱动元件，以便驱动补偿元件。更确切地说，补偿联轴器的补偿元件在没有任何中间元件的情况下或借助简单结构类型的中间元件、即销以传递转矩的方式与第一机器元件耦联，其中通过补偿元件相对于机器元件的可翻转性已经补偿沿第一方向的轴线偏差。与其正交的第二方向的轴线偏差能够不仅如已经阐述的那样通过第二耦联部段相对于第二机器元件的可移动性建立，而且附加地或替选地也通过补偿元件在销或类似的耦联元件上的可移动性建立。同样地，补偿元件和至少一个机器元件的弹性特性可用于建立期望的补偿功能。在全部情况下，通过补偿联轴器可不仅补偿轴线偏差，而且也能够补偿机器元件的旋转轴线之间的角度误差。补偿联轴器在简单的结构方式中特征在于小的惯性矩以及简单的、安装友好的构造。

借助补偿联轴器，例如可驱动调节传动机构的调整轴。调节传动机构例如为电凸轮轴调整器的传动机构，或用于改变往复活塞式机械、尤其往复式活塞发动机的压缩比的设备的调节传动机构。在后一种提到的情况下，通过调节传动机构调整偏心轴，所述偏心轴经由副连杆与曲轴传动机构的其他部件耦联。

附图说明

下面，本发明的多个实施例根据附图详细阐述。其中示出：

图1示出不具有轴和角度偏差的补偿联轴器的剖面图，

图2以类似于图1的视图示出具有轴和角度偏差的、处于第一角度位置中的补偿联轴器，

图3示出根据图2的处于第二角度位置中的布置，所述第二角度位置垂直于在图2中示出的位置，

图4示出根据图1的补偿联轴器的补偿元件的立体图，

图5示出补偿元件的未耦联的状态，

图6示出补偿联轴器以及与补偿联轴器以节约空间的布置共同作用的机器元件，

图7示出替选的补偿联轴器的部件的分解图，

图8示出贯穿相对于图7改变的补偿联轴器的纵剖面。

具体实施方式

只要没有另作说明，下面的阐述涉及全部实施例。彼此相应的或原理相同地作用的部件在全部附图中设有相同的附图标记。

整体上用附图标记1表示的调节设备为电凸轮轴调整器。R表示的调节设备1的旋转轴线与内燃机的未示出的凸轮轴的旋转轴线是相同的。关于调节设备1的原理功能，参照开始提到的现有技术。

电动机2具有通常称作为轴3的马达轴，所述马达轴为在下文中更详细阐述的补偿联轴器5的部件。一般而言，轴3称作为第一机器元件。补偿联轴器5设为用于补偿第一机器元件3和第二机器元件4之间的轴线偏差和/或角度偏差。第二机器元件4为调节设备1的波发生器的内环。内环4具有非圆形的外部轮廓并且以已知的方式与谐波传动机构之内的柔性的传动元件共同作用。

补偿联轴器5的中央元件是联轴元件6，所述联轴元件借助于销7(图1至6)或在没有任意中间元件(图7、8)的情况下可有限翻转地与轴3耦联。通过第一接板对8(图1至6)或通过描绘出长孔20(图7)的凸缘19，得出联轴元件6的第一耦联部段。第一耦联部段8、19具有彼此平行的耦联面，所述耦联面通过接板对8的两个接板或通过凸缘19的对长孔20限界的长侧得出。在这两种情况下，第一耦联部段8、19连接于联轴元件6的扁平的环形体11。

在环形体11的与第一耦联部段8、19相对置的端侧上，在其上连接有构成为接板对的第二耦联部段14。与第一耦联部段8、19的设计方案无关地，第二耦联部段14称作为第二接板对。第二接板对14的两个接板一件式地模制到环形体的边缘上并且如第一耦联部段8、19那样沿联轴元件6的轴向方向延伸。第二接板对14在侧视图(图1，图8)中具有一端膨大的棒状并且原则上与第一耦联部段8、19类似地形成两个彼此平行的耦联面。

第一耦联部段8、19以及第二耦联部段14的所有耦联面彼此平行地定向。第二耦联部段14的耦联面与第一耦联部段8、19的耦联面相比距旋转轴线R明显更远。整体上，联轴元件6基本上具有罐形，所述罐形朝向第二耦联部段14敞开。在图7和8的情况中，环形体11的罐底除了凸缘19之外封闭，而在根据图1至6的结构方式中，环形体11的底部更大程度地穿通。尤其在图4中，可见连接片9，所述连接片示出环形体11的底部，其中居中地在连接片9中存在中央凹部10。用作为第一耦联部段的第一接板对8从环形体11的底部翻出并且具有两个彼此对齐的孔12。

销7插过根据图1至6的联轴元件6的孔12，所述销穿过轴3并且在联轴元件6和轴3之间建立铰接连接。轴3的用13表示的渐缩的突出部以有间隙的方式接合到联轴元件6的中央凹部10中，使得其相对于轴3的翻转是受限的。在机器元件3、4之间的轴线偏差在图2中用a表示。用β在图5中表示如下角度，当未接合补偿联轴器5时，联轴元件6相对于轴3能够最大以所述角度翻转。在图2和3中用α表示的角度为内环4的中轴线和轴3的旋转轴线R之间的角度误差。角度β选择成，使得所述角度大于在补偿元件5的耦联状态中通过角度α给出的最大翻转。另一方面，角度β足够小地选择，以便以简单的方式能够实现用于安装调节设备1的预定位。

在图7的情况下，轴3的渐缩的突出部13构成为轴3的削平的端部部段，这就是说构成为二面体，所述端部部段直接接触长孔20的用作为接触面的长侧的壁部。如从图7中得出，联轴元件6相对于轴3的受限的可翻转性通过长孔20之内的渐缩的突出部13的间隙沿预先限定的方向给出。不同于此，也可能的是，凸缘19按压到轴3上，使得得出在图8中示出的布置。在该情况下，通过轴3或调节设备1的其他部件的弹性特性预设联轴元件6的明显的移位。

为了与第一耦联部段8、9的构造无关地确保第二接板对14相对于第二机器元件4的可翻转性，第二接板对14的两个接板、即第二耦联部段14的耦联面分别具有扩宽的、倒圆的端部，使得整体上得出第二耦联部段14的一端膨大的棒状。沿第二机器元件4的环周方向无间隙地引导一端膨大的棒状的第二接板对14，如在图1和2中可见的。相反地，在正交于此的方向(图3，图6)上在联轴元件6和第二机器元件4之间的明显的偏差是可能的，这除了如在图3中说明的具有角度误差之外也能够实现在相应的平面中的轴线偏差。在此为如下平面，在所述平面中联轴元件6的翻转轴线也与轴3相对置。这适用于根据图7和8的结构形式，也适用于根据图1至6的实施例。

在图6中可见与轴3同轴地定向的中央螺丝16，所述中央螺丝的头部17贴靠在构件18上，所述构件作为调节设备1的输出元件抗扭地与未示出的凸轮轴连接。如从图6中得出的，中央螺丝16的头部17以节约空间的方式居中地设置在第二耦联部段14之内，即设置在形成第二接板对14的接板之间。这同样适用于根据图7和8的结构方式。在全部情况下，联轴元件6为补偿联轴器5的一件式的、无切削地制造的构件。

附图标记列表：

1 调节设备

2 电动机

3 轴，第一机器元件

4 内环，第二机器元件

5 补偿联轴器

6 补偿元件

7 销

8 第一耦联部段，第一接板对

9 连接片

10 连接片中的中央凹部

11 环形体

12 第一接板对中的孔

13 轴的渐缩的突出部

14 第二耦联部段，第二接板对

15 内环中的凹部

16 中央螺丝

17 头部

18 构件

19 凸缘，第一耦联部段

20 长孔

α，β 角度

a 轴线偏差

R 旋转轴线

Claims (10)

1.一种补偿联轴器，所述补偿联轴器包括联轴元件(6)，所述联轴元件作为传递转矩的构件设置在第一机器元件(3)和第二机器元件(4)之间并且具有环形体(11)，在所述联轴元件的端侧上分别构成有耦联部段(8，19；14)，所述耦联部段设为用于与机器部件(3，4)中的一个以传递转矩的方式共同作用，其中每个耦联部段(8，19；14)具有两个相互平行的耦联面，

其特征在于，

两个耦联部段(8，19；14)的所有耦联面是彼此平行的，并且所述耦联部段(8；14)中的至少一个构成为接板对。

2.根据权利要求1所述的补偿联轴器，

其特征在于，

不同的耦联部段(8，19；14)的耦联面距离所述环形体(11)的中轴线(R)不一样远。

3.根据权利要求1或2所述的补偿联轴器，

其特征在于，

两个耦联部段(8；14)的耦联面构成为接板对。

4.根据权利要求3所述的补偿联轴器，

其特征在于，

销(7)插过所述耦联面(8)以及插过所述第一机器元件(3)的在所述耦联面(8)之间设置的部段，所述销在所述第一机器元件(3)和所述联轴元件(6)之间建立铰接连接。

5.根据权利要求3或4所述的补偿联轴器，

其特征在于，

所述第一机器元件(3)的渐缩的突出部(13)有间隙地以形成翻转角度限制部的方式接合到所述联轴元件(6)中的中央凹部(10)中。

6.根据权利要求1或2所述的补偿联轴器，

其特征在于，

所述耦联部段中的一个耦联部段(19)的耦联面通过凸缘形成，所述凸缘构成为长孔(20)的环边。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的补偿联轴器，

其特征在于，

所述耦联部段中的一个耦联部段(14)在侧视图中描绘出一端膨大的棒状。

8.根据权利要求7所述的补偿联轴器，

其特征在于，

所述联轴元件(6)借助于一端膨大的棒状的耦联面(14)在所述第二机器元件(4)中以沿径向方向比沿切向方向具有更大的间隙的方式引导。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的补偿联轴器，

其特征在于，

所述联轴元件(6)构成为一件式的钣金件。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的补偿联轴器，

其特征在于，

所述第二机器元件(4)构成为谐波传动机构的波发生器的内环。