CN1902412A - 安全联结器设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及安全联结器设备(10)，包括第一联结部分(11)和第二联结部分(12)，第一联结部分(11)能够适合与起将转矩和旋转运动传输到所述安全联结器的作用的轴、轮轴或类似物固定地相互作用，第二联结部分(12)适合与从安全联结器传输转矩和旋转运动的轴、轮轴或类似物固定地相互作用，并且还包括安全单元(13)。安全单元适合采取两个设定中的一个，在第一设定中，能够在所述两个联结部分(11，12)之间传输转矩和旋转运动，在第二设定中，不能在所述两个联结部分之间传输转矩和旋转运动。安全单元(13)包括子部分或主体(13’)，其能够由于通过将压力施加到安全单元(13)内的腔(13a)内并且将所述压力封入所述腔所导致的扩张采取所述第一设定，并且能够通过从腔(13a)排空所述压力采取其第二设定。第二联结部分(12)包括轴向定向的或大体上轴向定向的凹槽(12a)，其适合能够围绕所述安全单元(13)或所述第一联结部分(11)内的可压力扩张的子部分(13’；13b，13b’)和全部或基本上全部所述腔(13a)，其中，当在其第一设定中时，所述可扩张的子部分(13’)起作用以允许通过靠在轴向定向的凹槽(12a)的相对的外部部分(12b，12c)上摩擦地起作用的两个互相相对的表面部分(13c，13d)将转矩直接传输到所述第一联结部分(11)或所述第二联结部分(12)。

Description

安全联结器设备

技术领域

本发明一般地涉及安全联结器设备，并且随后特别地涉及包括第一联结部分和第二联结部分的安全联结器设备，第一联结部分适合与起作用以将转矩和旋转运动传输到所述安全联结器的轴、轮轴或对应的元件固定地相互作用，第二联结部分适合与从所述安全联结器传输转矩和旋转运动的轴、轮轴或对应的元件固定地相互作用。

此构造的安全联结器还包括适合采取或被引入两个不同的设定位置中的任一个的安全单元，在第一设定位置，能够在所述两个安全联结部分之间传输转矩和旋转运动，在第二设定位置，不能在所述两个安全联结部分之间传输转矩和旋转运动。

更特别地，本发明牵涉到所述安全单元的使用，其能够依靠空圆柱形子部分或主体的扩张采取所述第一设定位置，其中，通过施加并且封入所述安全单元的所述子部分的腔内的压力施加介质或媒介确保所述扩张，所述压力施加介质或媒介在下文中说明为液压，诸如油压，并且其能够通过从所述腔排空压力实现采取所述第二设定位置。

根据本发明的安全联结器用于主要应用于这样的传输，通过该传输中，发生具有例如在1到100毫秒之间的持续时间的不定时的转矩停止，并且预期超过这样的安全联结器定规格的最大转矩。

存在这样的情况并且利用这样的可旋转的传输的设施为通过电力发电机驱动的风力、柴油马达和燃气涡轮马达，其中，所述时常发生的转矩停止可能在电气系统内短路时或由于对于电功率网络的错误定相(同步)发生。

更一般地，根据本发明的安全联结器适合使得当传输的转矩位于预先确定的限值以下时，能够在没有滑动的情况下传输转矩和旋转运动，但是一旦超过此值，立即导致安全单元触发，并且在所述两个安全联结部分之间发生小的相对运动，所述被触发的安全联结器迅速地释放在安全联结器内的联结行为，以便完全地防止任何转矩和旋转运动的传输。

本发明基于上述安全联结器，其中，主要是对于第二联结部分的材料消耗根据选择的实施例相继降低，不需要放弃转矩传输要求。

接下来描述的安全联结器包括第一外部驱动部分、通过安全联结器驱动的第二部分、和通常与所述第一联结部分整合的安全单元。然而，需要注意，第一联结部分和第二联结部分可以转换位置，不会放弃与本发明有关的性质。

背景技术

本领域中的普通技术人员已知上述类型的数种不同的方法和设备。

出版号为425 515的瑞典专利出版物78 06932-4的内容为本发明涉及的已知技术观点和技术领域的第一示例。

该专利出版物描述了这种类型的安全联结器，其包括在通常环形的腔室(15)内形成轴向定向的限定壁的至少一个薄壁套(12)，通过该薄壁套，该腔室用于接收用于使套通常弹性地在径向方向变形的压力流体(17)，与用于与联结器(10)连接的元件(11)的表面(21)夹紧、锁定接合，所述表面的形状和尺寸通常对应所述套面向远离腔室的表面(22)。

该出版物特别地参考了腔室(15)包括与元件(23，30)协调的出口(23)的事实，其正常地防止压力流体从腔室流出，但是能够被促动到允许压力流体离开腔室的状态，并且由此响应彼此和联结器(10)和元件(11)上的所述表面(21，22)之间的转矩或相对运动分别促动联结释放状态。

较早的技术观点的另一个示例在出版号为463 327的瑞典专利申请89 03077-9中找到，所述现有技术文件示出并且描述了用于将两个同轴可旋转的部分(11，12；11’，12’)，例如，轴和毂，联结在一起的安全联结器，包括通常圆柱形的联结元件(15)，其用于被带到要被联结在一起的部分之间并且可以径向向外和径向向内扩张，以便通过联结元件(15)和可能的插入物(30，31)在所述部分(11，12；11’，12’)上施加联结压力，其中，联结元件容纳压力腔室(16，16’)，其沿所述元件延伸并且用于实现联结元件(15)的所述扩张的压力流体被递送到压力腔室，并且其包括用于响应所述部分之间的相对旋转释放所述压力的装置(25-27)。

此现有技术文件描述了联结元件(15)的特别的实施例，其中，所述元件在所述部分中的第一部分(11；12’)上施加的联结力比在所述部分中的第二部分(12；11’)上的大，其中，压力释放装置(25-27)适合促动在所述第一联结部分(11；12’)和所述联结元件(15)之间的相对旋转运动并且由此允许在所述第二联结部分(12；11’)和所述联结元件之间旋转。

对于本发明的特殊的特征和对这些特别的性质的描述，可以提到所述现有技术的瑞典专利申请89 03077-9的图4示出并且描述了包括多个部件的设备，其中属于所述安全单元的子部分或主体被插入空圆柱形凹槽，该空圆柱形凹槽的宽度适合对应所述子部分或主体的选择的小容差的宽度或厚度，并且其中凹槽形成在分开的套内。

此实施例示出了通过中间壁(30和31)部分地作用在轴(11)上并且部分地作用在毂(12)上的联结元件(15)或安全单元。

这些形成了“U”形截面的单一环形元件(32)的示出的腿，其中，环形元件通过轴承(19)与联结器(10)一起支承轴(11)。

示出的插入物构造提供了避免当释放联结器(10)时损害联结元件(15)和轴(11)的危险的优点。

图4还示出了圆柱形间隙(23)在所述联结元件(15)和所述毂(12)之间的使用。

在此类型的安全联结器的情况中，通常允许联结组件利用三个或更多部分，其中一个部分设计为围绕适合扩张的空圆柱形子部分或主体，并且由此用作所谓的力吸收支撑装置或均压装置，为此该部分定规格，其中，空圆柱形主体的仅一个圆柱形表面，内部表面，适合通过压力和摩擦导致希望的转矩传输。

发明内容

技术问题

当考虑本领域中的普通技术人员为了为他/她遇到的一个或多个技术问题提供解决方案所必须进行的技术研究时，将会看到，一方面，必须首先实现为了达到此目的所必须采取的措施或措施的顺序，并且另一方面，必须实现解决一个或多个所述问题所需要的装置。在此基础上，明显的，下面列出的技术问题与本发明的开发是高度相关的。

当考虑上述的较早的技术观点时，将会看到，技术问题存在于这样的情况的产生，其使得与已经借助于已知技术成为可能的情况相比，前述类型的安全联结器能够被给予短得多的纵向延伸，然而同时，使得能够在对应的旋转运动期间传递对应的转矩。

另一个技术问题存在于提供这样的构造的能力，其基本的情况为诸如使得与已经发现借助于已知技术成为可能的情况相比，能够生产轻得多的安全联结器，同时仍然使得能够在对应的旋转运动期间传输对应的转矩。

考虑到应用于制造成本的通常规则能够正常地被认为是与这样的安全联结器的总重量成比例的事实，技术问题存在于采取将导致安全联结器的总重量大大降低，例如降低的重量达到50％的构造措施的能力。

再一个技术问题存在于形成这样的安全联结器的能力，其中，相对于已知技术，分配到传输的转矩的力臂能够相对于所述已知技术稍微增加。

另一个技术问题存在于形成具有前述性质的安全单元功能的前述类型的安全联结器的能力，其中，能够借助于仅少量部件或部分生产安全联结器，诸如仅两个协调的部分，在这里叫做第一联结部分和第二联结部分，其中，所述第一联结部分可以方便地为驱动部分，而所述第二联结部分可以方便地为从动部分。

另外，将会看到，技术问题存在于允许适合扩张的空圆柱形子部分或主体构造并且配置为两个圆柱形表面，内部和外部表面，能够通过在腔和子部分或主体的扩张状态中的相同的压力形成靠在所述部分中的一个或其它的空圆柱形凹槽和所述凹槽的两个互相相对的圆柱形表面上的压力和摩擦力，以便由此产生希望的转矩传输。

另一个技术问题还存在于实现允许所述第一或所述第二联结部分包括轴向定向或大体上轴向定向的凹槽，并且允许所述凹槽围绕分配到所述安全单元和全部或基本上全部所述腔的可以压力扩张的子部分或所述可扩张的主体的意义和通过其提供的优点的能力。

再一个技术问题存在于实现使得所述可扩张的子部分或主体适合于使得在其第一扩张的设定，通过具有互相不同的直径和/或形状的诸如圆柱形外部部分的两个相对的外部部分，将转矩直接传递到所述第一或所述第二联结部分的意义和通过其提供的优点的能力，该两个相对的外部部分全部能够靠在轴向凹槽的诸如圆柱形外部部分的相对的外部部分上摩擦地起作用。

另一个技术问题存在于实现为所述部分中的一个或其它提供圆形环形轴环的意义和通过其提供的优点的能力，该圆形环形轴环定规格为形成均压装置并且应该对所述轴向定向的凹槽居中或基本上居中。

另一个技术问题存在于实现整合所述轴环与所述一个或所述其它联结部分的意义和通过其提供的优点的能力。

再一个技术问题存在于实现将外部的径向延伸并且径向取向的凹槽或凹进处提供在所述一个或所述其它联结部分的连接法兰和与法兰关联的轴环之间的意义和通过其提供的优点的能力。

另一个技术问题存在于实现在所述一个或所述其它联结部分内，在所述外部径向定向的凹槽和所述适合安全单元的轴向定向的凹槽之间，形成薄材料区段的意义和通过其提供的优点的能力。

另一个技术问题存在于实现定规格并且使得所述薄材料区段适合使得所述区段对于将作用在所述轴环上的扩张力为弹性的和有回弹力的意义和通过其提供的优点的能力。

另一个技术问题存在于实现将所述安全单元形成为整合的结构，以便使得所述单元能够形成所述第一联结部分或所述第二联结部分并且包括用于与固定地连接到安全联结器的转矩传递轴固定地相互作用的法兰或类似物的意义和通过其提供的优点的能力。

另一个技术问题存在于实现允许充油喷嘴从安全单元径向向外延伸，并且允许所述充填喷嘴与所述一个或所述其它部分及分配给其的作为均压装置暴露的垫盘功能的轴环有关地取向的意义和通过提供的优点的能力。

另一个技术问题存在于实现允许元件被固定地关联到所述轴环并且与或能够与所述充填喷嘴相互作用，使得所述第一和所述第二联结部分和/或所述安全单元之间的小的相对运动将切断充油喷嘴，以快速地排空腔压力的意义和通过其提供的优点的能力。

在这方面，技术问题存在于实现在安全单元的轴向定向的空圆柱形凹槽的底部提供用于使得在所述安全单元的可扩张的子部分或主体和所述凹槽之间相互作用的第一球轴承的意义和通过其提供的优点的能力。

另一个技术问题存在于实现邻近所述安全单元的轴向定向的空圆柱形凹槽的开口提供第二环形球轴承且用于使得在所述安全单元的可扩张的子部分或主体和所述凹槽之间相互作用的意义和通过其提供的优点的能力。

另一个技术问题为实现协调轴向定向的凹槽的自由端部，如在截面中看到的，形成同中心的空圆柱体形状的形式的材料区段，锁定装置在其间位于选择的其设定位置，其中，所述锁定装置适合当安全单元和与单元有关的子部分或主体采取其第一和扩张的设定时，防止所述自由端部的任何分开的趋向的意义和有关的优点和/或要求的构造措施中的一个。

另一个技术问题存在于实现允许所述第一联结部分和所述第二联结部分互相适合使得稍微重叠并且将在安全联结器的第二部分内的所述轴向定向的凹槽的分别的侧上获得互相协调的圆柱形子区段的意义和所提供的优点和/或要求的构造措施的能力。

另一个技术问题存在于实现允许第一联结部分包括空圆柱体形式的轴向定向并且定位的边缘，所述边缘用于与形成在第二联结部分内的外围地取向且圆柱形的凹槽紧密相互作用，以便形成所述互相协调的圆柱形子区段的意义和有关的优点和/或要求的构造措施的能力。

另一个技术问题存在于实现允许所述边缘定规格并且适合吸收径向向外地定向的力，并且其能够外围地与所述第一联结部分相关，并且允许所述凹槽外围地形成在所述第二联结部分内，并且所述圆柱形边缘应该具有给定的厚度并且所述圆柱形凹槽应该为给定的深度和/或轴向长度，其直接地或间接地适合给定的厚度的意义和有关的优点和/或要求的构造措施的能力。

另一个技术问题存在于实现允许所述圆柱形子区段和与其相关的相对的摩擦表面适合通过轴向取向的且圆柱形的外部区段传递相当大的转矩的意义和有关的优点和/或要求的构造措施的能力。

再一个技术问题存在于实现允许使用对于所述外部区段或圆柱形摩擦表面能起作用的轴向长度，和取决于安全单元的可扩张的子部分的选择的扩张的正常的压力，与能够提供在所述第一和所述第二联结部分之间可以传输的总转矩的10％到30％之间的转矩传输的摩擦系数互相适合，并且至少允许转矩传递适合在15％和25％之间的意义和有关的优点和/或要求的构造措施的能力。

另一个技术问题存在于实现允许在第二联结部分内的所述轴向定向的凹槽被给予的长度大于安全单元的所述可扩张的子部分的50％的意义和有关的优点和/或要求的构造措施的能力。

另一个技术问题存在于实现允许所述长度小于所述可扩张的子部分的轴向长度的80％的意义和有关的优点和/或要求的构造措施的能力。

再一个技术问题存在于实现允许第一和第二联结部分的两个同中心的、重叠的且空圆柱形的子区段具有互相相似的，或基本上相似的径向厚度的意义和有关的优点和/或要求的构造措施的能力。

另一个技术问题存在于实现允许对于所述两个重叠的空圆柱形子区段的外部子区段具有比所述区段的内部部分更大或更小的径向厚度和/或更长或更短的轴向延伸的意义和有关的优点和/或要求的构造措施的能力。

另一个技术问题存在于实现允许所述第一联结部分的子部分形成为起抵抗在第二联结部分中当在截面中看时形成轴向取向的凹槽的材料区段的自由端部分或腿的任何扩张上的锁定装置的作用的意义和通过其提供的优点的能力。

另一个技术问题存在于实现允许形成轴向取向的凹槽的材料区段或腿的所述径向材料厚度相同或基本上相同的意义和所提供的优点和/或要求的构造措施的能力。

技术问题还存在于实现允许在轴向取向的凹槽的相对的圆柱形的且同中心的外部部分之间的半径差与诸如它们的端部的所述材料区段或腿的总径向厚度互相相同，或至少基本相同的意义和所提供的优点和/或要求的构造措施的能力。

技术方案

本发明以前述对于安全联结器设备的已知技术为出发点，并且随后更特定地对于这样的安全联结器，其包括第一联结部分和第二联结部分，第一联结部分适合与用于将转矩和旋转运动传递到安全联结器的轴、轮轴或类似物固定地相互作用，第二联结部分适合与用于从所述安全联结器传递转矩和旋转运动的轴、轮轴或类似物固定地相互作用，并且其还包括安全单元。

更特别地，本发明涉及安全联结器设备，其中，安全单元和属于所述安全单元的可扩张的且空圆柱形的子部分或主体适合能够采取两个设定位置中的一个，在第一设定位置，能够在所述两个部分之间传递转矩和旋转运动，并且在第二设定位置，不能在所述两个部分之间传递转矩和旋转运动。

由于通过在安全单元的子部分或主体内的腔内施加并且封入压力所导致的扩张，导致安全单元采取其第一设定位置，并且由于例如通过快速排空而排空腔内的压力，导致安全单元采取其第二设定位置。

为了解决一个或多个前述技术问题，根据本发明，提出应该通过以下方法补充特别是已知技术，即，为所述第一或第二联结部分提供轴向定向的或基本上轴向定向的凹槽，并且使得所述凹槽适合使得其包围可以压力扩张的子部分或扩张的主体，由此将所述安全单元和全部或基本上全部所述腔的轴向延伸区段包括在内，并且使得可扩张的子部分或主体适合使得在其第一设定位置，能够通过靠在凹槽的诸如圆柱形外部部分的相对的外部部分上摩擦地起作用的两个互相相对的外部部分，诸如圆柱形外部部分，将发生的转矩直接传递到所述第一或所述第二联结部分。

通过属于本发明的构思的范围内的进一步的实施例，提出联结部分中的所述一个或所述其它将包括空环形轴环，该空环形轴环定规格为所谓的均压装置并且位于或基本上位于所述轴向定向的凹槽的中心。

还提出轴环与所述一个或所述其它联结部分形成整体部分。

根据本发明，还提出在所述一个或所述其它联结部分的法兰和所述轴环之间提供外部的径向定向的凹槽或凹进处。

特别提出在所述一个或所述其它联结部分之间的所述外部径向凹槽或凹进处和安全单元的所述轴向定向的凹槽之间提供并且形成薄材料区段，所述薄材料区段适合并且定规格为响应来自扩张的轴环的力呈现弹性和有回弹力性质。

根据本发明，特别提出安全单元应该整合并且构成所述第一联结部分或所述第二联结部分，并且包括用于与连接到安全单元的转矩传递轴固定地相互作用的法兰或类似物。

根据本发明，还提出诸如充油喷嘴的压力媒介充填喷嘴应该适合径向地从安全单元延伸出来，并且被定位为与所述一个或所述其它联结部分及其环形空轴环连接。

用于与所述喷嘴相互作用，使得在所述第一或所述第二联结部分和所述安全单元之间的仅小的或较小的相对运动将导致所述喷嘴切断，以快速地排空封入的压力的器具固定地与轴环关联。

根据本发明，还提出第一环形球轴承应该被放置在安全单元凹槽的底部，用于在安全单元的子部分或主体和所述凹槽之间相互作用，并且第二环形球轴承应该被放置为邻近所述安全单元凹槽的开口，用于在安全单元和凹槽之间相互作用。

根据本发明，还提出形成轴向定向的凹槽的材料区段的自由端部应该为适合用于当安全单元和其有关的可扩张的子部分或主体采取第一和扩张的设定时防止所述自由端区段开的协调的端部部分锁定装置。

还提出当在截面中看时，所述第一联结部分和所述第二联结部分应该适合在轴向定向的凹槽的分别的侧上得到互相重叠和互相协调的圆柱形子区段。

还提出第一联结部分应该包括适合用于与形成在所述第二联结部分内的圆柱形外围凹槽相互作用的空圆柱形轴向定向的边缘、突起或对应的元件。

还提出所述边缘应该外围地与所述第一联结部分相关，并且所述凹槽应该外围地形成在所述第二联结部分内。圆柱形子区段应该适合夹住与通过轴向取向且圆柱形的摩擦表面和/或外部区段的转矩传递固定的协调。

根据本发明，还提出所述圆柱形摩擦表面和/或外部区段的选择的长度和依赖于分配给可扩张的安全单元的子部分的选择的扩张的正常压力应该相互适合用于在所述两个部分之间总传递的转矩的10％和30％之间的转矩传递。

更特别地，选择的转矩传递可以适合在15％和25％之间。

根据本发明，还提出第二联结部分内的轴向定向的凹槽的长度应该大于安全单元内的所述可扩张的子部分的长度的50％，并且所述长度优选为小于所述可扩张的子部分的轴向长度的80％。

重叠的圆柱形子区段应该方便地具有相同或基本上相同的径向厚度。替代地，外部子区段的重叠的子区段的径向厚度可以大于或小于内部子区段的径向厚度。

更特别地，提出第一联结部分设计为起锁定装置的作用，抵抗对于腿的材料区段的自由端部的自由端部分的扩张，在截面中看时，其形成第二联结部分内的凹槽。

限定凹槽的材料区段或腿应该方便地具有互相相同或基本上相同的厚度。

更特别地，还提出在凹槽的互相相对的圆柱形外部部分之间的半径差应该与所述两个自由端部或腿的总径向厚度相同或基本上相同。

有益效果

那些能够被认为是本发明的主要特征的优点和其特别重要的特征存在于这样的情况的产生，通过该情况，能够在保持适合的转矩和选择的旋转运动的同时将安全联结器制造得比通常的安全联结器短得多，并且通过该情况，能够将安全联结器制造得比之前已知的安全联结器轻得多，特别是通过使得安全联结器仅由少量部分组成，其中，安全单元的可扩张的子部分或主体，当在其扩张的状态时，能够通过摩擦地靠在径向凹槽的诸如圆柱形的外部部分的相对的外部部分上的两个相对的外部部分，诸如圆柱形部分，将转矩传递到所述第一或所述第二联结部分。

本发明还包括使得能够形成用于在可旋转地布置的第一联结部分和可旋转地布置的第二联结部分之间传递转矩的安全联结器的不同措施，并且其中，已经采取措施以减小对应最大可传递的转矩定规格并且随后主要对于第二或进一步的联结部分通常需要的材料的量。

在后附的权利要求1的特征区段中阐述了本发明的主要特征。

附图说明

现在将通过参考已知技术和本发明当前优选的多个实施例的示例和附图描述本发明的重要特征，其中：

图1为包括马达和齿轮箱的具有之前已知的安全联结器的已知设施的原理图；

图2为与图1相似的图，但是具有根据本发明构造的安全联结器，其中，根据图1和图2的安全联结器定规格为传递相同的转矩且具有相同的旋转运动或每分钟转数；

图3为包括用于根据图1的设施中的安全单元的安全联结器的侧视图和截面图；

图4示出了根据本发明的安全联结器的第一实施例的侧视图和截面图，该安全联结器包括安全单元，用于根据图2的设施中；

图5示出了根据本发明的安全联结器的第二实施例，该安全联结器包括安全单元；

图6为所述的类型的之前已知的安全联结器设备的截面侧视图，所述设备以简化的形式示出；并且用于根据图1的设施中；

图7为图4和5所示设备的修改的实施例的截面侧视图，而

图8为安全联结器设备的再一个实施例的截面图，其中，与图7所示要求相比，已经进一步减小了必需的材料消耗。

图9为稍微扩大的根据图8的设备的截面侧视图，其中，两个联结部分和有关的安全单元处于略侧向布置的位置，以便更加清晰地示出本发明及其重要特征，而

图10示出了端部相关的部分区段，其中，具有端部相关的可扩张的子部分的安全单元组成第一联结部分，并且其中，第一联结部分示出为与第二联结部分相互作用，通过切断销设备用于根据图8和9的

实施例中。

现有技术描述

从而，图1和3和图6用于说明并且示出目前对于图1所示设施已知技术，通过该技术，能够借助于在图3和图6所示的安全联结器1，通过轴3将转矩从发动机或马达2传输到包括两个同步地驱动的轮轴4a、4b的齿轮箱4。

根据图1的安全联结器1在图3和6中更加详细地示出并且参考所述图更加清晰地描述，其中，以已知的方法通过螺栓连接，联结器的第一联结部分11适合与轴1’或用于将转矩和旋转运动传输到所述安全联结器1的对应的装置固定地相互作用，并且第二联结部分12适合与轴3或用于从安全联结器传递转矩和旋转运动的对应的装置固定地相互作用，所述空心轴3与齿轮箱相互作用。

图3以及图6示出了与所述第一联结部分11整合的安全单元13并且其适合能够采取两个设定位置中的一个，在第一扩张的设定位置中，能够在选择的旋转运动期间在所述第二部分11、12之间传递转矩，并且在第二设定中，不能在所述两个部分之间传递转矩和相关的旋转运动，因为在第二设定中，所述部分不与彼此转矩传递相互作用。

空圆柱形部分13’的内部圆柱形表面13d搁靠在所述第二联结部分12的外部圆柱形表面12c上，而外部圆柱形表面13c搁靠在空圆柱形均压器具或支撑器具或装置5的圆柱形内部表面上，空圆柱形均压装置或支撑装置或装置5的面向表面13c的部分5e具有邻近所述部分5e定位的轴向定向的圆柱形腔5a，其中，加压的媒介(例如100巴)能够通过通道5b和喷嘴5c被递送到所述腔5a，使得均压器具或元件5能够压所述部分13’为与所述第二联结部分12的表面12c形成摩擦相互作用，以进行转矩传递。

为此，需要非常坚固的定规格的空圆柱形部分5，并且在此情况中示出的转矩传递仅通过互相相对的圆柱形表面13d和12c发生。

元件5d被相对于第二联结部分12固定并且与或能够与充填喷嘴5c相互作用，使得在所述第一联结部分11和所述第二联结部分12之间的小的相对运动将导致充填喷嘴切断，用于快速排空所述封入的压力，从而使得所述第一联结部分11能够相对于所述第二联结部分12自由地旋转，否则，在没有转矩传递时，通过连接器驱动第二联结部分12。

具体实施方式

首先指出，我们已经选择在接下来对目前优选的并且包括本发明的重要特征的并且在附图中的图2、4、5、7-10中示出的实施例的描述中使用特殊的术语和特殊的词汇，主要目的为更加清晰地说明本发明的构思。

然而，应该注意，这里选择的措辞不应该被视为仅限于在描述中使用的选择的术语，而是每个选择的术语应该被解释为还包括以相同的或至少基本上相同的方式起作用，以便实现相同或基本上相同的目的和/或技术效果的全部技术上的等价物。

图2为本发明的基本情况的示意图，其中本发明的重要性质已经通过使用的安全联结器的实施例具体化，其中在图2和4中，该安全联结器通过参考数字10标志，但是在图5和图7-10中通过参考标记10’标志。

如将在图2中看到的，通过本发明提供的安全联结器10以及安全联结器10’，具有比图1所示的安全联结器1的长度“a2”小得多的纵向延伸“a1”，并且因此，如果马达或发动机2和齿轮箱4被固定地连接并且等距离地隔开，图2所示的实施例需要比图1所示轴区段3长的轴区段30。

自然地，在这样的情况下可以将马达2和/或齿轮箱4运动得更靠近彼此属于本发明的范围。

现在将参考图4更加详细地描述根据本发明的安全联结器的第一实施例10，然而，此描述也至少部分地对图5和图7到10所示的安全联结器设备10’有效。

与图3相似，图4为包括第一联结部分11和第二联结部分12的安全联结器10的截面图，第一联结部分11适合与用于将转矩和旋转运动传递到所述安全联结器10的轴、轮轴或类似物11’固定地相互作用，第二联结部分12适合与用于从安全联结器10传递转矩和旋转运动的轴、轮轴或类似物12’(或在图2中为30)固定地相互作用。

当然，联结器10的所述第一联结和驱动部分11可以构成所述联结部分的第二联结和从动部分12，并且第二从动部分12可以构成第一驱动部分11，从而转矩传递的方向倒转。

在图4所示实施例的情况中，轴11’为通过马达2的驱动轴，而轴12’(30)为从安全联结器10旋转的轴。

此实施例还包括安全单元13，其与所述第一联结部分11整合，并且其能够采取两个不同设定中的一个，在第一扩张的设定中能够在所述两个联结部分11、12之间传递转矩和相关的旋转运动，并且在第二设定(没有示出)中不能在所述两个联结部分之间传递转矩和旋转运动。

由于空圆柱形部分13’扩张，安全单元13采取其第一设定，该空圆柱形部分形成单元13的子部分或主体13’，此扩张由递送到并且封入安全单元13或主体13’的腔13a的诸如油压的压力导致，并且，由于油压从所述腔13a完全排空，优选地非常快速地排空，安全单元13采取其第二设定。

在图4所示实施例的情况中，另一个联结部分12包括轴向或基本上轴向定向的凹槽12a，凹槽12a定规格并且适合使得其能够围绕可以油压扩张的子部分或主体13’，其包括所述安全单元13的两个圆柱形区段13b和13b’和所述腔13a的轴向延伸区段“b”的全部或基本上全部。

当在其第一设定时，可扩张的子部分13’起作用以允许转矩通过靠在凹槽12a的相对的圆柱形表面部分12b、12c上摩擦地起作用的两个互相相对的圆柱形表面部分13c、13d直接传递到所述第二联结部分12。

从图4中很明显地看到，凹槽12a具有同中心的空圆柱形形式并且可扩张的子部分13’也具有同中心的空圆柱形形式，然而应该注意，可扩张的子部分13’的空圆柱形形式的规格为使得，当可扩张的子部分13’没有处于扩张的状态时，其能够进入空圆柱形凹槽12a。

然而，显而易见的，凹槽12a能够为圆锥形形状并且子部分13’的区段13b、13b’可以为对应的圆锥形形状。替代地，对应的部分和表面可以为阶梯形构造。

图4还示出了，第二联结部分12包括轴环12d，轴环12d定规格为均压元件或装置并且起均压元件或装置的作用，并且轴环12d相对于所述轴向定向的凹槽12a居中或基本上居中。

轴环12d应该方便地与所述第二联结部分12整体地形成。

在图4所示实施例中，在第二联结部分12上的法兰12e和所述轴环12d之间提供了外部径向定向的凹槽或凹进处12g。

这导致在第二联结部分12内，在所述径向定向的凹槽12g和属于安全单元的所述轴向定向的凹槽12a之间形成材料的薄区段12f。

此薄材料区段12f应该适合使得其能够当轴环12d承受来自扩张的子部分13’的向外和径向定向的力时有弹性地弹动。

如还在图4中示出的，安全单元13整合并且构成所述第一联结部分11，其包括用于与连接到安全联结器10的转矩传递轴11’固定地相互作用的法兰11e。

图4还示出了充油喷嘴14的使用，其从安全单元13径向向外延伸并且与所述第二联结部分12及其轴环12d结合定位。

还提供了器具15，其相对于所述轴环12d固定并且其与或能够与所述充填喷嘴14相互作用，使得在所述第一联结部分11和所述第二联结部分12或所述安全单元13之间的小的相对运动将导致充填喷嘴14切断，以快速排空所述油压并且由此释放转矩通过所述安全联结器10传递。

第一球轴承环16被放置在与安全单元相关的凹槽12a的底部并且，在安全单元和凹槽之间相互作用，同时被所述第二联结部分12支撑。

第二球轴承环17被布置为邻近安全单元凹槽12a的开口并且在安全单元和凹槽之间相互作用，同时被所述第二联结部分12支撑。

图5示出了本发明的另一个实施例10’，此实施例基于通过楔形凹槽或键槽将第二联结部分12固定地连接到轴12’，由此允许排除法兰12e。

图5所示实施例在其它方面与图4所示实施例相当。

如图4所示，通过所述圆柱形区段13b、13b’的两个相对的圆柱形表面形成腔13a，其中，端部区域形成开口环或腔13a’、13a”，由此确保可扩张的子部分或主体13’内包括的区段13b和13b’的位移平行，或至少基本上平行。

这导致夹紧力在外部部分13c、13d和外部部分12b、12c之间适合的分布的情况。

外部部分13c和13d可以被处理以呈现准备好的摩擦表面，诸如亚硝酸盐处理所述表面，以便具有大约0.14的静摩擦系数。

定规格为用于11000kNm的转矩的根据图1的已知的安全联结器1的重量为15700千克，而定规格为对应的11000kNm的转矩的根据图2所示的安全联结器10的重量仅为7900千克。

然而，应该注意，安全联结器10或10’包括用于安全单元13的安全部分或子部分13’的构造，使得其能够与凹槽12a的开口部分结合传递适合的转矩并且允许转矩沿相对的摩擦表面分配到所述第二联结部分12。

图6示出了已知的安全联结器设备的另一个替代，其包括第一空圆柱形部分11和两个第二空圆柱形部分12、12’。外部空圆柱形部分12形成用于第一部分11的外部支撑环，其又被再一个部分12’支撑，部分12’起用于第一部分11的内部支撑或均压元件或器具的作用。

此实施例用于说明，对于放置在两个力吸收第二空圆柱形部分12、12’之间的第一空圆柱形部分11和整合的安全单元13，需要空圆柱形第二部分12、12’的坚固的定规格，以便能够吸收这些在给定的最大转矩的情况中空圆柱形部分13’的腔13a内的1000巴过压力所产生的力。

如将在图7中看到的，与图4和5所示相似，具有整合的安全单元13的所述第一联结部分11被插入第二联结单元12内的凹进处或轴向定向的凹槽12a，在此情况中，第二联结单元12为所述两个部分12、(12’)的边缘取向的整合。

更特别地，第二联结部分12具有“U”形截面，腿121和122通过中间部分123协调以形成所述空圆柱形轴向定向的凹槽12a。

在此情况中，最大转矩需要将500巴液压递送到腔13a的部分13’，虽然这将导致腿121和122逐渐分开，分开的程度取决于施加的液压和在中间部分123内能起作用的弯曲力矩。

图8示出了根据本发明的设备的再一个实施例，其中，对于部分12的材料减小超过对于图7所示实施例的材料减小。

图8所示设备还包括第一联结部分11和第二联结部分12，它们都是空圆柱形的并且同中心地取向，其中，第二联结部分12具有形式为第一空圆柱形腿121的第一材料区段，形式为第二空圆柱形腿122的第二材料区段和第三材料区段123或材料部分，其中腿的互相相对的圆柱形外部部分12b、12c限定当在截面看时的轴向定向的凹槽12a。

在此情况中，腿121和122还与互连的区段或中间部分123一起形成截面“U”形，但是在图8实施例中所示的腿的规格比在诸如图6和图7所示实施例的其它示出的实施例中的弱。

在图8、9、和10所示的实施例的情况中，形成所述轴向定向的凹槽12a的材料区段或腿121、122的自由端部或圆柱形子区段121a、122a与中间锁定装置110协调，用于以对应所述中间力吸收元件或器具123的方式互相连接所述腿121、122的自由端部。

如根据图8、9、和10的实施例中所示，所述第一联结部分11、其必需的安全单元13、其相关的可扩张的子部分13’和其腔13a与所述锁定装置110一起应该彼此协调。

根据本发明的指示提出的锁定装置110应该特别地用于并且设计为当安全单元13和其相关的子部分或主体13’采取它们的第一和扩张的设定时防止所述自由端部121a、122a分开。

在安全单元的此位置设定中，腿121将向上弯曲并且腿122将向下弯曲，与部分或中间器具123结合以形成分别的弓形形状。

此弓形形状具有在腿121的端部121a向外或向上弯曲并且在腿122的端部122a向内或向下弯曲的倾向，然而，由于锁定装置110与端部121a和122a的相互作用，此倾向被补偿。

在截面看，这可以被认为是对应被紧固地锚定并且夹紧在所述两端内的柱的弯曲事件的弯曲事件。

为了形成所述锁定装置110，第一联结部分11和第二联结部分12在轴向定向的凹槽12a的分别的侧上包括互相重叠并且协调的圆柱形子区段，其中，第一联结部分11具有子区段111，并且第二联结部分12具有子区段124。

更特别地，如图9所示，第一联结部分11应该包括在子区段111处的两个轴向定向的边缘或突起112、113，每个具有中心轴线一致但直径不同的空圆柱形形状。然而，边缘112、113与第一联结部分11整合并且定规格为起锁定均压元件或装置的作用。

边缘112和113适合与形成在所述第二联结部分12内的分别的外围凹槽126、127紧密相互作用。

更特定地，边缘112、113外围地与所述第一联结部分11相关，并且所述凹槽126、127外围地形成在所述第二联结部分12内。

具有相关的边缘112、113和相关的凹槽126、127的子区段111和124适合在安全单元13的可扩张的子部分13’被触发(扩张)时用于通过轴向取向且圆柱形的摩擦表面或外部区段进行转矩传递，对于第一联结部分11，该摩擦表面或外部区段通过115、116引用，对于第二联结部分12，该摩擦表面或外部区段通过128、129引用。

这些外部区段115、116和128、129可以分别被方便地处理，以增强所述摩擦效果，特别地增强转矩传递。

所述外部区段115、116；(128、129)的长度“L1”和取决于可扩张的子部分13’的选择的扩张的正常的压力互相适合以传递在第一和第二联结部分11、12之间传递的总转矩的10％和30％之间的转矩。

特别的计算显示，在此情况中，选择的转矩传递应该适合在15％和25％之间。

从而，在本发明的范围内，可以选择更长或更短的长度“L1”，对应地减小或延伸表面12b和12c之间的能起作用的长度“L2”和子部分13’的能起作用的长度“L3”

在此情况中，需要大约400巴液压以实现前述最大转矩。

更特定地，轴向定向的凹槽12a可以具有长度“L4”，长度“L4”大于对于可扩张的子部分13’的长度“L3”的50％，并且小于所述可扩张的子部分13’的所述轴向长度“L3”的80％。

还提出，重叠的子区段，其边缘112、113(和凹槽)应该具有相等或大体上相等的径向厚度“d1”和“d2”，并且所述两个重叠的子区段中，外部区段113的厚度“d1”可以大于内部区段112的厚度，反之亦然。

从而，图9示出了第一联结部分11应该形成为提供抵抗形成第二联结部分12内的凹槽12a的腿的自由端部121a、122a的扩张的锁定的

实施例。

形成凹槽12a的材料区段或腿121、122具有相同或基本上相同的厚度。然而，内部腿122可以稍厚以便实现来自子部分13’的相似的力分配。

更特别地，提出在凹槽12a的互相相对的圆柱形外部部分12b、12c之间的选择的半径差“D1”可以相同或基本上相同，虽然优选为大于腿121、122的所述自由端部的总径向厚度“D2”和“D3”。

图10示出了将切断销插入安全单元13的子区段13’和第二联结部分12之间。

销133用密封器具旋入子部分13’的有螺纹的部分134并且包括延伸通过表面12b的通道135并且由此导致这样的情况，其中，联结部分12和子部分13(或联结部分11)之间的相对运动将导致销133切断并且由此释放腔13a内的压力。由此，切断的部分136从形成在腿121内的孔137脱离。

应该理解，本发明不限于通过以上示例描述的实施例，因为可以在通过后附的权利要求书说明的本发明的构思的范围内作出修改。

应该特别注意，示出的每个单元能够与其它示出的单元结合，以便使得能够实现希望的技术功能。

Claims (28)

1.一种安全联结器设备(10)，其包括联结部分(11)和还有的联结部分(12)，联结部分(11)能够适合与起将转矩和旋转运动传递到所述安全联结器的作用的轴、轮轴或类似物固定地相互作用，还有的联结部分(12)适合与从安全联结器传递转矩和旋转运动的轴、轮轴或类似物固定地相互作用，并且还包括安全单元(13)，其中所述安全单元适合采取两个设定中的一个，在第一设定中，能够在所述两个联结部分(11，12)之间传递转矩和旋转运动，在第二设定中，不能在所述两个联结部分之间传递转矩和旋转运动，其中，所述安全单元(13)包括子部分或主体(13’)，其能够由于通过将压力施加到安全单元(13)内的腔(13a)内并且将所述压力封入所述腔所导致的扩张而采取所述第一设定，并且能够通过从所述腔(13a)排空所述压力采取其第二设定，其特征在于，第一联结部分(11)或第二联结部分(12)包括轴向定向的或大体上轴向定向的凹槽(12a)，所述凹槽(12a)适合能够围绕所述安全单元(13)内的可压力扩张的子部分(13’；13b，13b’)和全部或基本上全部所述腔(13a)，以及当在其第一设定中时，所述可扩张的子部分(13’)起作用以允许通过靠在轴向定向的凹槽(12a)的相对的外部部分(12b，12c)上摩擦地起作用的两个互相相对的表面部分(13c，13d)将转矩直接传递到所述第一联结部分(11)或所述第二联结部分(12)。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述一个或所述其它联结部分(12)包括轴环(12d)，轴环(12d)相对于所述轴向定向的凹槽(12a)居中或基本上居中。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述轴环(12d)与所述一个联结部分或所述其它联结部分整合。

4.根据权利要求1、2或3所述的设备，其特征在于，形成在法兰(12e)和所述轴环(12d)之间的外部径向凹槽(12g)，所述法兰属于一个或其它联结部分。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，薄材料区段(12f)在所述安全单元的所述外部径向凹槽(12g)和所述轴向定向的凹槽(12a)之间形成在所述一个或所述其它联结部分内。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述薄材料区段(12f)为弹性地有回弹力的。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述安全单元(13)整合并且构成所述第一联结部分(11)或所述第二联结部分，并且包括用于与连接到安全联结器的转矩传递轴(11’)固定地相互作用的法兰(11e)。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，诸如油的压力媒介充填喷嘴(14)从安全单元(13)径向向外延伸并且与所述一个联结部分或所述其它联结部分和其轴环(12d)结合定位。

9.根据权利要求1或8所述的设备，其特征在于，相对于所述轴环(12d)固定的器具(15)与或能够与所述充填喷嘴(14)相互作用，使得所述第一联结部分和所述第二联结部分和所述安全单元之间的小的相对运动将导致充填喷嘴切断，以快速地排空所述压力。

10.根据权利要求1或5所述的设备，其特征在于，第一球轴承环(16)被放置在安全单元凹槽的底部，以在所述安全单元和所述凹槽之间相互作用。

11.根据权利要求1、2、5或10所述的设备，其特征在于，第二球轴承环(17)被放置为邻近所述安全单元凹槽的开口，以在安全单元和所述凹槽之间相互作用。

12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述轴向定向的凹槽(12a)具有圆锥形的截面形状，其最宽的部分面向邻近的部分。

13.根据权利要求1或12所述的设备，其特征在于，所述子部分(13’)和其区段(13a，13b’)的截面形状具有对应的圆锥形形状。

14.根据权利要求1、12或13所述的设备，其特征在于，所述轴向定向的凹槽和所述对应的区段(13b，13b’)具有阶梯形截面形状，其最宽的部分面向邻近的部分。

15.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，形成所述轴向定向的凹槽(12a)的材料区段或腿的自由端部与提供在其间的锁定装置(110)协调并且适合当安全单元(13)与其相关的子部分或主体(13’)一起采取其第一和扩张的设定时防止所述自由端部的任何分开。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述第一联结部分(11)和所述第二联结部分(12)互相适合以包括在轴向定向的凹槽(12a)的分别的侧上的互相重叠并且协调的圆柱形子区段(124、111)。

17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述第一联结部分(11)包括两个轴向定向的边缘(112，113)，每个适合与形成在第二联结部分(12)内的分别的凹槽(126，127)相互作用。

18.根据权利要求16或17所述的设备，其特征在于，所述边缘(112，113)外围地与所述第一联结部分(11)相关，并且，所述凹槽(126，127)外围地形成在所述第二联结部分(12)内。

19.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述子区段(124，111)适合用于通过轴向取向且圆柱形的外部区段(115，116；128，129)传输转矩。

20.根据权利要求16或19所述的设备，其特征在于，所述外部区段的长度和取决于可扩张的子部分(13’)的选择的扩张的正常的压力适合用于传递在所述联结部分(11，12)之间传递的总转矩的10％和30％之间的转矩。

21.根据权利要求20所述的设备，其特征在于，选择的转矩传递适合在15％和25％之间。

22.根据权利要求1、15、16或20所述的设备，其特征在于，轴向定向的凹槽(12a)的长度大于所述可扩张的子部分(13’)的长度的50％。

23.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述长度适合小于所述可扩张的子部分(13’)的轴向长度的80％。

24.根据权利要求16、17或18所述的设备，其特征在于，所述重叠的子区段具有相同或基本上相同的径向厚度。

25.根据权利要求15、16或17所述的设备，其特征在于，对于重叠的子区段，外部子区段的厚度大于内部子区段。

26.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，第一联结部分(11)形成为起抵抗形成在第二联结部分(12)内的所述凹槽(12a)的腿的自由端部的扩张的锁定装置的作用。

27.根据权利要求15或26所述的设备，其特征在于，形成所述凹槽(12a)的腿具有相同或基本上相同的材料厚度。

28.根据权利要求1、15或27所述的设备，其特征在于，凹槽(12a)的互相相对的圆柱形外部部分(12b，12c)之间的半径差(D1)小于、等于或基本上等于所述自由端部或腿的总径向厚度(D2，D3)。

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