CN1890480A - 用于特别是机动车辆传动系中的两轴端互连的转动联轴器 - Google Patents

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约瑟夫·鲍尔
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Abstract

本发明涉及一种接合环(10)，其由橡胶弹性材料制成，且具有中心轴线(A)；至少两个第一连接体(32)和两个第二连接体(34)，每个都固定到轴端上，在它们的轴线(B)与所述中心轴线(A)平行并绕该中心轴线彼此相距一角间隔的情况下交替设置。柔性插入件(20)嵌入在所述接合环(10)内，所述柔性插入件绕相邻连接体(32，34)延伸。设置对中装置(40)用于两轴端的相互对中，该对中装置包括：第一端板(22)和第二端板(24)，它们可连接到所述接合环(10)的任一端面(12，14)上，相对于彼此对中，从而绕位于所述中心轴线(A)上的接头中心(C)枢转。与随后固定到所述第一或第二轴端上相独立，所述第一连接体(32)刚性固定到所述第一端板(22)上，而所述第二连接体(34)刚性固定到所述第二端板(24)上，并确保防止转动。

Description

用于特别是机动车辆传动系中的两轴端互连的转动联轴器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的柔性联轴器。
背景技术
从DE 2 255 533 A1和DE 3 942 432 C1中已知这种类型的柔性联轴器。根据DE 2 255 533 A1，在柔性盘内部，相对于该柔性盘的基准圆在中心布置有三角星形支撑体。呈成组环形式的柔性插入件支靠在星行支撑体的角上。支撑体具有中心孔，其用于接收紧固到通过柔性盘互连的两轴端之一上的对中销。由于制造原因仅可以以有限精度观察环组的预定形状，并且该形状在工作期间会有变化(取决于例如传递的转矩)，因而通过所述支撑不能实现满足当前需要的对中。而且存在柔性插入件在经过一定时间被星形支撑体的角损坏的危险。
对于通过所述类型的柔性联轴器而彼此连接的两轴端相互对中的标准解决方案而言，就此已获得认可的是使柔性盘和对中装置完全分离，例如从DE 3 942 432 C1中已知的那样。这里，柔性盘仅具有以下作用：传递转矩以及一定程度的轴向力，并包围其中布置有单独的对中装置的内部。该对中装置包括：模制在两轴端之一上的罐形端部区域；对中衬套，其压配在所述端部区域内并具有留有中心孔的硫化内衬；以及对中销，其形成在另一轴端上并接合到所述孔内。然而，为组装柔性接头，这种布置需要沿轴向方向至少为柔性盘两倍宽的安装空间，以允许将对中销引入对中衬套中。然而，从DE 2 130 247 B2还已知这样的柔性联轴器，其中通过由橡胶弹性材料制成的柔性盘建立同时对中并传递转矩和轴向力的两轴端之间的连接，该柔性盘被罐形金属体局部围绕，其它金属件以这样的方式嵌入该柔性盘内，即，防止均包括三个螺栓的两组螺栓在转矩、向心力以及其它外力的作用下基本远离预定基准圆运动，所述螺栓作为连接体用于在每种情况下都连接到两个相关轴端上的凸缘上。罐形金属体具有由布置成星形的三个臂形成的端板，抵接柔性盘的端面并具有三个孔，这些孔位于基准圆上，并且第一组螺栓的三个螺栓(它们螺纹连接到两轴端之一上的凸缘上)中的每一个都穿过其中一个孔。这三个螺栓均延伸穿过一金属插入件，该插入件嵌在柔性盘内并从内部支靠罐形金属体的围绕该柔性盘的柱形壁。连接到另一轴端的凸缘上的第二组螺栓的三个螺栓均延伸穿过星形金属插入件中的凹槽，该金属插入件同样嵌在柔性盘中并支靠形成在罐形金属体上且接合到柔性盘的中心凹槽内的中心凸台。这种集成在柔性盘中的对中装置的操作性能取决于嵌入金属件在柔性盘的硫化期间保持相对于彼此的精确定位，这很复杂。而且这种金属件的使用与柔性插入件不兼容，所述柔性插入件为待由本发明提出的最初所述类型的柔性接头的典型形式，并且这些柔性插入件嵌在柔性盘内并以绕相邻连接体的线圈形式延伸。
发明内容
本发明的根本目的在于以这种方式制造最初所述类型的柔性联轴器，即，其易于制造，组装需要很小的安装空间(尤其是在轴向上)并且符合两互连轴端的对中精度的高标准。
通过权利要求1的特征部分实现根据本发明的目的。
根据本发明，由于以下事实，即，两端板设置成在柔性盘的每一端面上都布置有一个；所述端板相对于彼此柔性对中；以及所有连接体，不论它们是衬套还是螺栓，在每种情况下都刚性地紧固到两端板的其中一个上，因此，所有连接体及相关联的轴端在根据本发明的柔性联轴器的所有操作阶段中都保持相对于彼此对中。从开始就将各连接体紧固到其相关联的端板上还确保了防止转动，这一事实消除了在最初所述类型的已知柔性联轴器中存在的风险，即，在将柔性联轴器装配到将被连接的轴端期间会在柔性插入件中产生不需要的张力差，这会改变柔性盘的操作特性，从而缩短其使用寿命。
由从属权利要求产生本发明的有利改进。
附图说明
以下参照示意图描述具有本发明进一步细节的实施例。这些附图表示：
图1是根据本发明的第一柔性联轴器的前视图；
图2是图1中II-II的剖面图；
图3是根据本发明的第二柔性联轴器的前视图；
图4是图3中的IV-IV的剖面图；
图5是根据本发明的第三柔性联轴器的前视图；
图6是图5中VI-VI的剖面图；
图7是根据本发明的第四柔性联轴器的前视图；
图8是图7中VIII-VIII的剖面图；
图9是根据本发明的第五柔性联轴器的前视图；以及
图10是图9中X-X的剖面图。
具体实施方式
在图1和图2中所示的柔性联轴器具有作为基本转矩传递部件的柔性盘10，其基本由橡胶或一些其它类似橡胶的弹性材料制成，且形成为相对于中心轴线A基本转动对称，并由垂直于该轴线的两个基本平坦的端面即第一端面12和第二端面14界定，并具有圆形中心凹槽16。将六个圆柱形套筒18硫化进柔性盘10内，这些套筒的轴线B平行于中心轴线A且以60°的均匀角度间隔设置在公共基准圆上。在各个套筒18及其附近的各套筒18周围缠绕有线圈形柔性插入件20，这些插入件同样被硫化进柔性盘10的材料内。在这种意义上，柔性盘10为传统设计。
柔性盘10布置在由钢板冲压而成的两个端板即第一端板22和第二端板24之间，每个端板均具有远离平坦中心区域径向伸出的三个臂26和/或28。臂26和28沿柔性盘10的方向弯曲并在每种情况下都抵靠着柔性盘的端面12和/或14。臂26和28均具有圆孔30，这些孔30至少在柔性联轴器组装后(如图所示)和套筒18一起位于公共基准圆31上。第一端板22的臂26中的孔30与各第二套筒18对准，而第二端板24相对于第一端板22转过60°，从而在其臂28中的孔30均与其余的三个套筒18中的一个对准。
将第一连接体32插入，优选以干涉配合压配合到第一端板22的三个孔30中的每一个内以及与这些孔对准的每个套筒18内。以相应的方式，将第二连接体34插入，优选以干涉配合压配合到第二端板24的三个孔30中的每一个内以及与它们对准的每个套筒18内。通过这些手段使两个端板22和24与柔性盘10保持在一起。此外，两端板22和24均具有柱形中心套环36和/或38，根据图2，它们伸进柔性盘10的中心凹槽16内而不直接接触该柔性盘。这两个套环36和38是对中装置40的组成部分，两端板22和24通过该对中装置相对于彼此保持对中，并可关于位于中心轴线A上的接头中心C彼此枢转地连接。
根据图2，形成在第一端板22上的第一套环36的直径比形成在第二端板24上的第二套环38的直径小得多。因此，这两个套环36和38界定出一环形空间，根据图2，其中布置有具有凸出球形外表面和柱形内表面的内柔性体42以及具有凹入球形内表面和柱形外表面的外柔性体44，从而两球形表面相互抵接。内柔性体42通过其柱形内表面滑动到(优选通过干涉配合压到)第一套环36上；外柔性体44通过其柱形外表面借助由橡胶或其它弹性体制成的中间层46嵌在(优选为硫化)第二套环38内。
通过将各连接体32和34刚性紧固到与其关联的端板22和/或24上而使至此所述结构更加稳定。在图1和图2所示的柔性联轴器的情况下，通过具有凸缘48的各连接体32和34产生所述刚性紧固，所述凸缘靠在相应端板22和/或24的相关臂26和/或28上并焊接在其上。优选在各凸缘48上设置多个焊点49，这些焊接点围绕相应轴线B以近似均匀的角间距相互偏移。
在柔性联轴器的组装后的状态下，端板22和24的臂26和28中的孔的公共基准圆31具有直径D，柔性盘18中的套筒18(或者更概括地说是孔)的基准直径不必从开始就与直径D相同。在这种情况下，当柔性盘10的基准直径大于D时会是有利的。在这种情况下，在将已分别插入并优选焊接到其端板22和24上的连接体32和34压配到柔性盘18内之前，必须例如通过将张紧带环绕在柔性盘10的外侧面上而使柔性盘10径向压缩。径向压缩在柔性盘10内产生偏压，这在某些应用中对柔性盘的转矩角特性具有期望影响。用术语“平滑过零”描述配备有这种偏压柔性盘10的传动系从驱动到惰行的转换。即使每次对传动系进行修理时拆开柔性盘10，该柔性盘的特征曲线在其整个寿命期间也基本保持不变。端板22和24与连接体32和34一起确保在柔性盘10中保持径向偏压。
根据图3和图4的柔性联轴器与在图1和图2中所示的柔性联轴器的不同之处在于，各连接体32和34均具有伸出超过其凸缘48的柱形突起50，其用于通过紧配合接合到未示出的相关轴端上的凸缘等的孔内。然而，待通过柔性联轴器彼此相连的两轴端中的每一个的必要紧配合连接，可以可替换地通过利用装配螺栓将连接体32和两轴端中的一个紧固并将连接体34和另一轴端紧固来实现。这同样适用于根据图1和图2、根据图3和图4、根据图5和图6以及根据图9和图10的结构形式，其中在每种情况下连接体32和34都为柱形衬套。
根据图3和图4的柔性联轴器与在图1和图2中所示的柔性联轴器的另一不同之处在于对中装置40的设计，其中根据图4，形成在第二端板44上的中心套环38具有较小直径并由形成在第一端板22上的套环包围。在这两个套环36和38之间的环形空间内布置有：内柔性体52，其滑动到(优选通过干涉配合压到)套环38上，并具有不明显的T形轮缘轮廓；围绕该轮廓的弹性体54；以及压配到第一套环36内的支承套筒56。弹性体54优选为硫化到内柔性体52外侧上并硫化到支承套筒56内侧上的橡胶体。至此，根据图4的第二套环38与图2中的第一套环36相比具有封闭端，并因此而变坚固。根据图4，对中装置40多方面防止灰尘侵入；除了端板22和24的结构外，这还通过压配到第一套环36内的盖58实现。
根据图5和图6的柔性联轴器与图3和图4中所示的柔性联轴器的不同之处在于：连接体32和34由直接焊接到第一端板22和/或第二端板24的相关臂26和/或28上的无凸缘管件形成。而且，根据图6，形成在第二端板24上的第二套环38更短，并且通过压配到内柔性体52内和套环38内的对中销59实现该套环与内柔性体52的固定连接。
根据图7和图8的柔性联轴器对应于图3和图4中所示的柔性联轴器，除了连接体32和34不是管状而是呈实心螺栓的形式，每个螺栓均具有伸出超过其柱形突起的螺纹销60，并用于延伸穿过相关的第一和/或第二轴端的凸缘并通过螺母紧固在所述凸缘的后部。在图7和图8中所示结构形式的另一特性特征在于：各连接体32和34在与其凸缘48相距对应于相关臂26和/或28的板厚的距离处具有环形槽61，相关套筒18的端部区域接合在该槽内。产生该接合是由于套筒18原本略长于柔性盘10的相应端面12和/或14并伸出超过该端面，并且在穿过相关孔30将连接体32和/或34压配到相应套筒18内时，该套筒18径向向内弯曲。
除了对中装置40不是容纳在柔性盘10的中心凹槽16内而是径向布置在柔性盘10的外部之外，根据图9和图10的柔性联轴器对应于图1和图2中所示的柔性联轴器。然而，在这种情况下，对中装置40也包括：第一套环62，其形成在第一端板22上与柔性盘10的侧面相距某一径向距离处；以及形成在第二端板24上的第二套环64，这些套环一起界定出一环形空间。该环形空间容纳有：具有凸出球形外表面的环形内柔性体68，其通过由橡胶或其它弹性体制成的中间层66硫化到第一套环62上；以及同样的环形外柔性体70，其压配到第二套环64内，并具有直接抵接内柔性体68的凸出球形外表面的凹入球形内表面。对于对中装置40的这种设计，其接头中心C也位于柔性盘10的两个端面12和14之间的中间。
根据图9和图10的柔性联轴器与在前面的附图中所示的柔性联轴器进一步的不同之处在于，连接体32和34分别与相关端板22和24进行的刚性紧固不是通过焊接而是通过在相应连接体外表面接近凸缘48的区域设置锚定轮廓72(例如，锯齿轮廓)而产生的，该锚定轮廓72以这样的方式压配到相应端板22和/或24的孔30内，即，使连接体牢固地紧固到相应端板上而不可转动，并且优选以轴向不可移动的方式紧固到相关端板上。

Claims (11)

1、用于特别是机动车辆传动系中的两轴端互连的柔性联轴器，其具有：
-由橡胶弹性材料制成的柔性盘(10)，其具有中心轴线(A)；
-至少两个第一连接体(32)和两个第二连接体(34)，它们的自身轴线(B)与所述中心轴线(A)平行，且围绕中心轴线(A)以彼此之间的角距离交替插入所述柔性盘(10)内，并用于每一个都紧固到所述轴端中的一个上；
-柔性插入件(20)，它们嵌入所述柔性盘(10)中并围绕相邻的连接体(32，34)延伸；以及
-用于使两轴端相互对中的对中装置(40)；
其特征在于：
-所述对中装置(40)包括第一端板(22)和第二端板(24)，它们布置成相对于彼此对中，每个都抵靠所述柔性盘(10)的端面(12，14)中的一个并可绕位于所述中心轴线(A)上的接头中心(C)枢转；并且
-与它们随后紧固到所述第一和/或第二轴端上相独立，所述第一连接体(32)刚性紧固到所述第一端板(22)上，而所述第二连接体(34)刚性紧固到所述第二端板(24)上，以确保防止转动。
2、根据权利要求1所述的柔性联轴器，其特征在于，所述两个端板(22，24)均具有接合到所述柔性盘(10)内的套环(36，38)，并且通过所述套环相对于彼此对中。
3、根据权利要求1所述的柔性联轴器，其特征在于，所述两个端板(22，24)均具有在外部径向包围所述柔性盘(10)的套环(62，64)，并且通过所述套环相对于彼此对中。
4、根据权利要求2或3所述的柔性联轴器，其特征在于，所述两个端板(22，24)通过它们的套环(36，38；62，64)保持与所述柔性盘(10)轴向抵接。
5、根据权利要求1至4中任一项所述的柔性联轴器，其特征在于，所述连接体(32，34)在相关端板(22，24)的容纳这些连接体的孔(30)的边缘处焊接到所述端板上。
6、根据权利要求1至5中任一项所述的柔性联轴器，其特征在于，所述连接体(32，34)在每种情况下通过形成在其上的锚定轮廓(72)锚定，确保防止在相关端板(22，24)上转动。
7、根据权利要求1至6中任一项所述的柔性联轴器，其特征在于，所述连接体(32，34)在每种情况下插入套筒(18)内，该套筒与所述柔性盘(10)相关并嵌在该柔性盘中，并且至少一个所述柔性插入件(20)围绕该套筒成环形。
8、根据权利要求7所述的柔性联轴器，其特征在于，所述套筒(18)被连接到相关连接体(32，34)上，从而沿所述连接体的轴线(B)方向传递拉力，并且相关端板(22，24)因而保持与所述柔性盘(10)抵接。
9、根据权利要求1至8中任一项所述的柔性联轴器，其特征在于，所述连接体(32，34)均具有用于实现紧固到相关端板(22，24)上的凸缘(48)。
10、根据权利要求1至9中任一项所述的柔性联轴器，其特征在于，所述连接体(32，34)均具有用于实现在相关轴端上对中的突起(50)。
11、根据权利要求1至10中任一项所述的柔性联轴器，其特征在于，所述柔性盘(10)通过所述端板(22，24)与所述连接体(32，34)结合而在径向偏压下被保持。
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