CN111853077B - 一种连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连接器，包括具有两个待连接件的弹性体单元。其中，待连接件分别具有若干朝待连接件的轴线定向的、呈环形环绕且沿径向向待连接件的中心延伸的连接臂，两个待连接件相对地且沿轴向相互错开角度地设置。连接臂的臂端区域套设有弹性环。本发明提供的连接器结构紧凑、轴向占用空间小。

Description

一种连接器

技术领域

本发明属于机车车辆传动系统技术领域，具体涉及一种连接器。

背景技术

在机械系统中，不同的机械传动设备需要一定部件进行联接，从而将运动和转矩传递向后传递。连接器在机械系统中具有较好位移补偿性能和减振降噪的能力，因此常常被广泛应用于车辆、船舶、起重、化工、物流等行业中机械传动设备的联接。在轨道交通领域，对机车车辆传动系统要求极高，传动空间尺寸有着严格的限制。传统的刚性连接器或者大尺寸的弹性连接器已不能满足轨道交通车辆发展需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、轴向占用空间小的连接器。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种连接器，包括具有两个待连接件的弹性体单元。其中，待连接件分别具有若干朝待连接件的轴线定向的、呈环形环绕且沿径向向待连接件的中心延伸的连接臂，两个待连接件相对地且沿轴向相互错开角度地设置。连接臂的臂端区域套设有弹性环。

根据本发明的连接器，由于两个待连接件沿轴向相对地交错布置，能够尽可能使得连接器的结构紧凑，减少轴向占用空间。通过在连接臂的臂端区域布置弹性环，不占用轴向空间，安装维护方便。并且，弹性环能够实现扭转刚度传递，轴向位移补偿、径向位移补偿，减少扭转方向振动幅值。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。

根据本发明的连接器，在一个优选的实施方式中，待连接件的中心构造为套筒结构，连接臂朝套筒结构的轴线定向的、呈环形环绕且沿径向延伸到套筒结构的外周。构造为套筒结构的待连接件，能够使得连接器的安装非常方便。

进一步地，在一个优选的实施方式中，连接臂与套筒结构的外周通过内凹圆弧面过渡连接。这种结构形式在尽量简化结构的同时能够保证整个待连接件的结构强度。

具体地，在一个优选的实施方式中，连接臂构造为长方体状凸台结构。

构造为长方体状凸台结构的连接臂结构简单，加工方便，并且使得弹性环的安装固定非常便捷。

进一步地，在一个优选的实施方式中，连接臂的臂端区域上设有用于弹性环安装的安装孔。通过设置安装孔，能够使得弹性环的安装简单便捷。

具体地，在一个优选的实施方式中，弹性环包括若干固定元件，固定元件朝弹性环的轴线定向的、呈环形环绕的方式布置。固定元件之间设有弹性元件，弹性元件包括固定块和布置在固定块两侧的弹性块。

通过设置若干固定元件，一方面可以增加弹性环的结构强度，另一方面可以使得弹性元件的安装简单便捷，同时可以尽可能简化弹性环的结构，节省生产制造成本。弹性元件通过在固定块两侧布置弹性块的结构，可以使得弹性元件的结构稳定可靠，便于安装。

进一步地，在一个优选的实施方式中，弹性元件与固定元件相互独立地与连接臂的臂端区域连接。这种结构形式可以使得弹性环的维护成本低，当弹性元件中的其中一个在磨损或损坏的情况下，仅仅更换部分或者个别弹性元件就可以了，不必更换整圈弹性环，从而节省维护成本。

进一步地，在一个优选的实施方式中，弹性元件的底部设有连接部件。

在弹性元件的底部设置连接部件，一方面可以增加弹性环的结构稳定性，另一方面可以使得弹性元件与连接臂的连接稳定可靠，安装便捷。

进一步地，在一个优选的实施方式中，连接部件布置在固定块的底部。

将连接部件布置在固定块的底部，在不影响弹性元件的刚度性能的情况下能够确保弹性元件的结构稳定可靠。

具体地，在一个优选的实施方式中，固定元件构造为四角带倒角的矩形块状结构从而使得固定元件外侧面之间形成V形容纳空间，固定元件之间靠近固定元件的底部位置形成倒V形容纳空间。

上述结构形式的固定元件，一方面使得固定元件的结构简单，生产制造成本低，在确保弹性环结构稳定的前提下，能够方便弹性元件的安装。

具体地，在一个优选的实施方式中，固定块构造为V形块状结构，弹性块构造为矩形块状结构。

这种结构形式的固定块和弹性块，能够便于弹性元件在固定元件之间的安装定位，增加弹性元件与固定元件之间的接触面积，使得弹性环在安装之后结构紧凑，稳定可靠。

进一步地，在一个优选的实施方式中，连接部件构造为具有与固定块连接的顶板和与倒V形容纳空间两侧形成配合的侧板。

这种结构形式的固定块和弹性块，能够便于弹性元件在固定元件之间的安装定位，结构紧凑。

进一步地，在一个优选的实施方式中，固定块底部设有与顶板连接的连接块。

通过进一步设置连接块可以使得固定块与连接部件的连接稳定可靠。

进一步地，在一个优选的实施方式中，连接部件的底部设有能够与连接臂的臂端区域形成配合的安装槽。

通过在连接部件底部设置的安装槽能够使得弹性元件的安装便捷，定位可靠。

优选地，安装槽由布置在顶板底部的两个侧板构成，两个侧板能够分别与连接臂的两侧形成配合从而使得整个弹性环通过紧固件能够非常可靠地固定在待连接件上。

进一步地，在一个优选的实施方式中，固定块与弹性块通过硫化形成整体。

通过硫化工艺形成整体的连接方式，使得弹性元件的结构更加稳定可靠。并且硫化模具小，模具投入费用少从而降低生产制造成本。

进一步地，在另一个优选的实施方式中，弹性元件与固定元件互相连接构造为一体化的结构。

这种结构形式可以使得弹性环的安装和拆卸便捷，可以整个弹性环一次性安装到连接臂的臂端区域，可以仅仅在其中部分固定元件和固定块上用紧固件固定就可以保证整个弹性环的安装稳定可靠，在拆卸的时候，可以整个弹性环一次性拆卸。

具体地，在一个优选的实施方式中，固定元件构造为顶部两角带倒角的矩形块状结构从而使得固定元件外侧面之间形成V形容纳空间。

上述结构形式的固定元件，一方面使得固定元件的结构更加简单，生产制造方便，在确保弹性环结构稳定的前提下，能够使得弹性元件的安装更加方便。

具体地，在一个优选的实施方式中，固定块构造为楔形结构，楔形窄端部区域朝向弹性环的内侧，楔形宽的端部区域朝向弹性环的外侧。弹性块构造为矩形块状结构。

构造为楔形结构的固定块在安装配合时能够确保弹性元件结构稳定可靠，并且确保矩形块状结构的弹性块很好地与固定块的配合并对弹性块起到很好的预压作用，从而避免弹性环的性能受到影响。

进一步地，在一个优选的实施方式中，固定元件和固定块上均设有沿径向指向弹性环的轴线的安装孔。

通过在固定块元件和固定快上设置安装孔，能够使得弹性环的安装简单便捷。

进一步地，在一个优选的实施方式中，固定元件和固定块上朝向弹性环外周的外侧面上均设有便于紧固件安装的凹槽。

通过设置凹槽，螺钉螺栓等紧固件能够非常方便的将弹性环与连接臂进行紧固连接。

为了进一步确保弹性环的连接稳定可靠，在紧固件与固定元件和固定块之间设有安装垫片。

进一步地，在一个优选的实施方式中，连接器是带有两个弹性体单元的连接器的至少一部分，其中，待连接件中的至少一个与通过传动轴连接的连接器连接。

进一步地，在一个优选的实施方式中，待连接件中的至少一个与通过传动轴连接的具有与上述所述的连接器相对应的结构形式的连接器相连接。

具体地，在一个优选的实施方式中，待连接件中的一个与传动轴采用端面齿连接。这种结构形式使得连接器的拆卸维护简单便捷。

具体地，在一个优选的实施方式中，待连接件中的一个与齿轮箱采用端面齿连接。采用端面齿能够使得齿轮箱与待连接件的对中性能好，传递扭矩稳定可靠。

具体地，在一个优选的实施方式中，待连接件之间采用端面齿互相连接。

这种结构形式能够进一步确保待连接件之间的对中性能好，传递扭矩稳定可靠。

相比现有技术，本发明的优点在于：结构紧凑、轴向占用空间小。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1示意性显示了本发明实施例的连接器的整体结构；

图2示意性显示了本发明实施例的连接器的主视剖面结构；

图3示意性显示了本发明实施例的连接器的左侧视结构；

图4示意性显示了本发明实施例的连接器的动力传递状态；

图5示意性显示了本发明实施例的弹性环的整体结构；

图6示意性显示了本发明实施例的固定元件的整体结构；

图7示意性显示了本发明实施例的弹性元件的整体结构；

图8示意性显示了本发明实施例的待连接件及传动轴的整体结构；

图9示意性显示了本发明实施例的待连接件的整体结构；

图10示意性显示了本发明实施例的待连接件另一个角度的整体结构；

图11示意性显示了本发明实施例的待连接件另一个角度的整体结构；

图12示意性显示了本发明实施例的另一种弹性环。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。

图1示意性显示了本发明实施例的连接器100的整体结构。图2示意性显示了本发明实施例的连接器100的主视剖面结构。图3示意性显示了本发明实施例的连接器100的左侧视结构。图4示意性显示了本发明实施例的连接器100的动力传递状态。图5示意性显示了本发明实施例的弹性环12的整体结构。图6示意性显示了本发明实施例的固定元件121的整体结构。图7示意性显示了本发明实施例的弹性元件122的整体结构。图8示意性显示了本发明实施例的待连接件11及传动轴6的整体结构。图9示意性显示了本发明实施例的待连接件11的整体结构。图10示意性显示了本发明实施例的待连接件11另一个角度的整体结构。图11示意性显示了本发明实施例的待连接件11另一个角度的整体结构。图12示意性显示了本发明实施例的另一种弹性环12’。

如图1至图4所示，根据本发明实施例的连接器10，包括具有两个待连接件11的弹性体单元1。其中，待连接件11分别具有若干朝待连接件11的轴线定向的、呈环形环绕且沿径向向待连接件11的中心延伸的连接臂111，两个待连接件11相对地且沿轴向相互错开角度地设置。连接臂111的臂端区域套设有弹性环12。根据本发明实施例的连接器，由于两个待连接件沿轴向相对地交错布置，能够尽可能使得连接器的结构紧凑，减少轴向占用空间。通过在连接臂的臂端区域布置弹性环，不占用轴向空间，安装维护方便。并且，弹性环能够实现扭转刚度传递，轴向位移补偿、径向位移补偿，减少扭转方向振动幅值。对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。

根据本发明实施例的连接器10，如图8至图11所示，优选地，在本实施例中，待连接件11的中心构造为套筒结构，连接臂111朝套筒结构的轴线定向的、呈环形环绕且沿径向延伸到套筒结构的外周。构造为套筒结构的待连接件，能够使得连接器的安装非常方便。进一步地，在本实施例中，连接臂111与套筒结构的外周通过内凹圆弧面过渡连接。这种结构形式在尽量简化结构的同时能够保证整个待连接件的结构强度。

具体地，在本实施例中，连接臂111构造为长方体状凸台结构。构造为长方体状凸台结构的连接臂结构简单，加工方便，并且使得弹性环的安装固定非常便捷。进一步地，在本实施例中，连接臂111的臂端区域上设有用于弹性环12安装的安装孔2。通过设置安装孔，能够使得弹性环的安装简单便捷。

如图5至图7所示，具体地，在本实施例中，弹性环12包括若干固定元件121，固定元件121朝弹性环12的轴线定向的、呈环形环绕的方式布置。固定元件121之间设有弹性元件122，弹性元件122包括固定块1221和布置在固定块1221两侧的弹性块1222。通过设置若干固定元件，一方面可以增加弹性环的结构强度，另一方面可以使得弹性元件的安装简单便捷，同时可以尽可能简化弹性环的结构，节省生产制造成本。弹性元件通过在固定块两侧布置弹性块的结构，可以使得弹性元件的结构稳定可靠，便于安装。

优选地，固定元件121和固定块1221由固体材料制成，尤其优选为金属材料，弹性块1222由弹性材料制成，尤其优选为橡胶。进一步地，在本实施例中，固定块1221与弹性块1222通过硫化形成整体。通过硫化工艺形成整体的连接方式，使得弹性元件的结构更加稳定可靠。并且硫化模具小，模具投入费用少从而降低生产制造成本。

如图6和图7所示，进一步地，在一个优选的实施方式中，弹性元件122与固定元件121相互独立地与连接臂111的臂端区域连接。这种结构形式可以使得弹性环的维护成本低，当弹性元件中的其中一个在磨损或损坏的情况下，仅仅更换部分或者个别弹性元件就可以了，不必更换整圈弹性环，从而节省维护成本。在一个优选的实施方式中，弹性元件122的底部设有连接部件123。在弹性元件的底部设置连接部件，一方面可以增加弹性环的结构稳定性，另一方面可以使得弹性元件与连接臂的连接稳定可靠，安装便捷。进一步地，在一个优选的实施方式中，连接部件123布置在固定块1221的底部。将连接部件布置在固定块的底部，在不影响弹性元件的刚度性能的情况下能够确保弹性元件的结构稳定可靠。

具体地，如图5至图7所示，在一个优选的实施方式中，固定元件121构造为四角带倒角的矩形块状结构从而使得固定元件121外侧面之间形成V形容纳空间，固定元件121之间靠近固定元件121的底部位置形成倒V形容纳空间。上述结构形式的固定元件，一方面使得固定元件的结构简单，生产制造成本低，在确保弹性环结构稳定的前提下，能够方便弹性元件的安装。优选地，固定元件121底部设有能够与连接臂111的臂端区域形成配合的卡槽1211。具体地，卡槽1211由布置在固定元件121底部的两个立板12111构成。

具体地，在一个优选的实施方式中，固定块1221构造为V形块状结构，弹性块1222构造为矩形块状结构。这种结构形式的固定块和弹性块，能够便于弹性元件在固定元件之间的安装定位，增加弹性元件与固定元件之间的接触面积，使得弹性环在安装之后结构紧凑，稳定可靠。

在本实施例中，优选地，连接部件123构造为具有与固定块1221连接的顶板1231和与倒V形容纳空间两侧形成配合的侧板1232。这种结构形式的固定块和弹性块，能够便于弹性元件在固定元件之间的安装定位，结构紧凑。进一步地，在本实施例中，固定块1221底部设有与顶板1231连接的连接块1223。通过进一步设置连接块可以使得固定块与连接部件的连接稳定可靠。优选地，连接部件123的底部设有能够与连接臂111的臂端区域形成配合的安装槽1233。通过在连接部件底部设置的安装槽能够使得弹性元件的安装便捷，定位可靠。优选地，安装槽123由布置在顶板1231底部的两个支撑板12331构成，两个支撑板12331能够分别与连接臂111的两侧形成配合从而使得整个弹性环12通过紧固件能够非常可靠地固定在待连接件11上。

进一步地，在本实施例中，固定元件121和固定块1221上均设有沿径向指向弹性环12的轴线的安装孔3。通过在固定块元件和固定快上设置安装孔，能够使得弹性环的安装简单便捷。优选地，固定元件121和固定块1221上朝向弹性环12外周的外侧面上均设有便于紧固件8安装的凹槽4。通过设置凹槽，螺钉螺栓等紧固件能够非常方便的将弹性环与连接臂进行紧固连接。为了进一步确保弹性环12的连接稳定可靠，在紧固件与固定元件121和固定块1221之间设有安装垫片5。

如图12所示，在另一个优选的实施方式中，弹性环12’中的弹性元件122’与固定元件121’互相连接构造为一体化的结构。这种结构形式可以使得弹性环的安装和拆卸便捷，可以整个弹性环一次性安装到连接臂的臂端区域，可以仅仅在其中部分固定元件和固定块上用紧固件固定就能够保证整个弹性环的安装稳定可靠，在拆卸的时候，可以整个弹性环一次性拆卸。

具体地，如图12所示，在另一个优选的实施方式中，固定元件121’构造为顶部两角带倒角的矩形块状结构从而使得固定元件121’外侧面之间形成V形容纳空间。上述结构形式的固定元件，一方面使得固定元件的结构更加简单，生产制造方便，在确保弹性环结构稳定的前提下，能够使得弹性元件的安装更加方便。相应地，在另一个优选的实施方式中，固定块1221’构造为楔形结构，楔形窄端部区域朝向弹性环12’的内侧，楔形宽的端部区域朝向弹性环12’的外侧。弹性块1222’构造为矩形块状结构。构造为楔形结构的固定块在安装配合时能够确保弹性元件结构稳定可靠，并且确保矩形块状结构的弹性块很好地与固定块的配合并对弹性块起到很好的预压作用，从而避免弹性环的性能受到影响。

如图1至图4所示，优选地，本实施例的连接器10是带有两个弹性体单元1、1’的连接器100的至少一部分，其中，待连接件11中的至少一个与通过传动轴6连接的连接器10’连接。进一步地，在一个优选的实施方式中，待连接件11中的至少一个与通过传动轴6连接的具有与上述所述的连接器10相对应的结构形式的连接器10’相连接。

如图4所示，动力从齿轮箱7空心齿传入其中一个待连接件11，经弹性环12传递至另一个待连接件11。另一个待连接件11通过端面齿将动力传入至传动轴6，与传动轴6连接的其中一个待连接件11’通过弹性环12’将动力传入另一个待连接件11’。由于弹性环的存在，连接器具备能够过滤非稳态波干扰，自适应调节并补偿制造、装配及车辆传动误差、减振降噪的功能。优选地，待连接件11中的一个与传动轴6采用端面齿连接。这种结构形式使得连接器的拆卸维护简单便捷。具体地，在一个优选的实施方式中，待连接件11中的一个与齿轮箱7采用端面齿连接。采用端面齿能够使得齿轮箱与待连接件的对中性能好，传递扭矩稳定可靠。具体地，在一个优选的实施方式中，待连接件11之间采用端面齿互相连接。这种结构形式能够进一步确保待连接件之间的对中性能好，传递扭矩稳定可靠。优选地，端面齿为直齿端面齿、克林贝格外摆线端面齿和三角端面齿中的任意一种。

根据上述实施例，可见，本发明涉及的连接器，结构紧凑、轴向占用空间小。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (16)

1.一种连接器，其特征在于，包括具有两个待连接件的弹性体单元；其中，

所述待连接件分别具有若干朝所述待连接件的轴线定向的、呈环形环绕且沿径向向所述待连接件的中心延伸的连接臂，所述两个待连接件相对地且沿轴向相互错开角度地设置；

所述连接臂的臂端区域套设有弹性环；

所述弹性环包括若干固定元件，所述固定元件朝所述弹性环的轴线定向的、呈环形环绕的方式布置；

所述固定元件之间设有弹性元件，所述弹性元件包括固定块和布置在所述固定块两侧的弹性块；

所述弹性元件的底部设有连接部件，所述连接部件布置在所述固定块的底部；

所述固定元件构造为四角带倒角的矩形块状结构，从而使得所述固定元件外侧面之间形成V形容纳空间，所述固定元件之间靠近所述固定元件的底部位置形成倒V形容纳空间；

所述固定块构造为V形块状结构，所述弹性块构造为矩形块状结构；

所述连接部件构造为具有与所述固定块连接的顶板和与所述倒V形容纳空间两侧形成配合的侧板。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述待连接件的中心构造为套筒结构，所述连接臂朝所述套筒结构的轴线定向的、呈环形环绕且沿径向延伸到所述套筒结构的外周。

3.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，所述连接臂与所述套筒结构的外周通过内凹圆弧面过渡连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其特征在于，所述连接臂构造为长方体状凸台结构。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其特征在于，所述连接臂的臂端区域上设有用于所述弹性环安装的安装孔。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其特征在于，所述弹性元件与所述固定元件相互独立地与所述连接臂的臂端区域连接。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其特征在于，所述固定块底部设有与所述顶板连接的连接块。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其特征在于，所述连接部件的底部设有能够与连接臂的臂端区域形成配合的安装槽。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其特征在于，所述固定块与所述弹性块通过硫化形成整体。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其特征在于，所述固定元件和所述固定块上均设有沿径向指向所述弹性环的轴线的安装孔。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其特征在于，所述固定元件和所述固定块上朝向所述弹性环外周的外侧面上均设有便于紧固件安装的凹槽。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其特征在于，所述连接器是带有两个弹性体单元的连接器的至少一部分，其中，所述待连接件中的至少一个与通过传动轴连接的连接器连接。

13.根据权利要求12所述的连接器，其特征在于，所述待连接件中的至少一个与通过传动轴连接的具有与上述权利要求1至3中任一项所述的连接器相对应的结构形式的所述连接器相连接。

14.根据权利要求12所述的连接器，其特征在于，所述待连接件中的一个与所述传动轴采用端面齿连接。

15.根据权利要求12所述的连接器，其特征在于，所述待连接件中的一个与齿轮箱采用端面齿连接。

16.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其特征在于，所述待连接件之间采用端面齿互相连接。

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