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彈性聯軸器的製作方法

2023-05-16 11:30:16 1

專利名稱:彈性聯軸器的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種用於軸結構的彈性聯軸器,其用於鉸接連接兩個軸部分,該彈性聯軸器包括多個套筒、多個環形組件、支撐裝置以及彈性橡膠護罩,其中,所述多個套筒相對於所述聯軸器的中心線沿著圓周方向以預定的角距離布置;各個環形組件均環繞兩個相鄰的套筒,並且每個套筒被至少兩個環形組件環繞;所述支撐裝置被布置在至少一個套筒上,用以軸向引導所述多個環形組件;並且所述環形組件、所述支撐裝置以及所述套筒至少部分地嵌埋在所述彈性橡膠護罩中。
背景技術:
這種聯軸器是現有技術,並且例如在DE 37 34 089 Al中公開。在說明書的引言中,該文獻描述了一種彈性聯軸器,其中為了軸向地支撐環形組件,沿軸向使卡圈壓配合。 卡圈具有L形輪廓,並且由於被壓配合而以軸向不可移動並且可旋轉地固定的方式連接到套筒。為了軸向引導和/或支撐環繞套筒的單獨的環形組件,環繞套筒設置有支撐元件。所述支撐元件以不可移動並且可旋轉地固定的方式連接到與之相關聯的套筒上,並且與該套筒的中心線成直角而延伸。DE 104 40 854A還公開了一種接合盤,其中每個線圈(Fadenwicklung)均環繞兩個相鄰的捲軸狀體。同軸的捲軸狀體裝在套筒上,套筒的外部凸緣保持護板。為了防止捲軸體的覆蓋盤的伸展,這些覆蓋盤均具有彎曲的構造。單獨的線圈以這樣的方式相互連接 覆蓋盤的凸曲率指向外面,以使捲軸體的相互鄰近的覆蓋盤凹入地彎曲,並且在它們的外邊緣處相互支撐。如另外的現有技術,參見文獻US 1,531,999A,EP 1 302 686 A2以及EP 1 469 218A1。儘管就相關性而言它們不如前述文獻那樣顯著,但這些文獻同樣公開了彈性聯軸器,其中環形組件環繞套筒。在生產該聯軸器期間,首先將支撐元件按壓在套筒上,然後環形組件被卷繞到套筒上。用於現有技術的上述聯軸器的生產過程因此較耗體力。在環形組件可以被引入或者卷繞到兩個支撐元件之間的區域中之前,首先必須將支撐元件按壓到套筒上。目前,在這種聯軸器的發展中,還致力於考慮以下方面來設計所述聯軸器由發動機輸出的穩定上升所導致的增加的機械載荷,並且還致力於延長聯軸器的使用壽命。

發明內容
本發明的目的是提供一種在引言中所描述類型的彈性聯軸器,該彈性聯軸器以相同的尺寸滿足了更高的扭矩傳遞需求,並且同時能夠延長使用壽命並且簡化生產過程。這個目的通過在引言中所描述類型的彈性聯軸器而實現,其中支撐裝置包括兩個軸向外側軸肩元件,所述兩個軸向外側軸肩元件可以被安裝在套筒中的一個上,並且待引導的至少兩個環形組件抵靠所述兩個軸向外側軸肩元件而定位,其中在這些環形組件之間,至少一個軸向內側的、基本平坦的中間盤設置在套筒中的一個上,並且該中間盤相對於套筒的中心線傾斜地成角度布置。通過在包括至少一個軸向內側中間盤的本發明彈性聯軸器中使用支撐裝置(其中該中間盤就其延伸平面而言是相對於套筒的中心線傾斜地成角度布置的),在環形組件離開套筒的離開區域(Auslaufbereich)中得到了該環形組件的更大程度的壓縮,由此該環形組件能夠承受更高的載荷,並且因此可以延長聯軸器的使用壽命。在上下文中,離開區域指的是這樣的區域,在該區域中,環形組件離開一個套筒,向著被其環繞的另一個套筒方向延伸。由於線束的改善的負載承受能力,使得相同尺寸可以傳遞總體更大的扭矩。同樣地,假定承受相同的扭矩,則彈性聯軸器可以被構造為較小的尺寸。因此,利用根據本發明的彈性聯軸器,能夠節省機動車傳動系中的安裝空間。此外,藉助於傾斜地布置在根據本發明的聯軸器的套筒上的中間盤,承受不同力的環形組件(承受拉力部分和承受壓力部分) 可以被有效地彼此分開,從而可以避免相同材料的環形組件之間的摩擦作用。依靠根據本發明的彈性聯軸器,可以使生產過程比現有技術聯軸器的生產過程顯著地更簡單和更快速,因為在根據本發明的聯軸器中,不再應用將內支撐元件壓裝到套筒上的步驟。相反地,中間盤有間隙地安裝到相應的套筒上,並且該中間盤在生產過程中自動調整至最優傾斜姿態。在利用彈性體包覆期間不必有針對性地定位在目標位置處。也沒有必要布置例如為了定位目的而設置在中間盤上的卡圈。根據本發明的一個優選實施方式,至少一個中間盤以具有間隙的方式布置在套筒上,以使所述至少一個中間盤在所述套筒上呈一角度,所述至少一個中間盤以所述角度相對於所述套筒中的一個的軸線傾斜。與此相關地,在本發明的一個變型實施方式中規定,在中間盤的中央開口與相關聯的套筒的外周面之間的徑向間隙處於0. Olmm到1. 5mm的範圍內,特別是在0.05mm到0. Imm的範圍內。依靠中間盤與套筒之間的間隙,中間盤以所謂的 「浮動」方式布置在套筒上。因此,在生產過程中,中間盤在一定程度上能夠匹配於和/或自由適應多種因素,例如環形組件的材料硬度以及各個環形組件的線圈的數量。根據本發明,在套筒與布置在該套筒上的至少一個中間盤之間的間隙例如以這樣的方式來設計在硫化之前,中間盤理想地相對於相關聯的套筒的中心線傾斜地定位。中間盤的在各個環形組件之間的傾斜度在硫化期間被彈性體固定,並且因此在根據本發明的聯軸器的整個使用壽命期間永久地保持,其中例如在該聯軸器承受萬向應力的情況下跟隨著彈性體的位移。如上所述,中間盤的傾斜在局部導致環形組件的加強的壓縮。由於在環形組件的套筒離開區域中(在該離開區域中該環形組件向著下一個將被環繞的套筒的方向離開),從而得到了自優化的支撐效果。這意味著,環形組件的承受萬向應力高負荷的區域通過環形組件的大幅度的壓縮而得到加強。依靠該支撐效果,環形組件的各個線圈的特定載荷可以變得協調。作為在中間盤與相關聯的套筒之間具有間隙的上述實施方式的另一可行實施方式,根據本發明的一個改進實施方式規定,至少一個中間盤與相關聯的套筒一體形成,其中該中間盤相對於套筒的中心線傾斜地成角度放置。通過這種方式,在環形組件的離開區域中也可以實現期望的支撐效果。根據本發明的一個實施方式,每一個套筒均被三個環形組件環繞,其中,與中央環形組件相關聯的是兩個軸向內側中間盤,所述兩個軸向內側中間盤相對於所述套筒的中心線傾斜地成角度布置,並且其中在所述軸向內側中間盤與所述軸向外側軸肩元件之間設置有兩個環形組件。這兩個中間盤還被布置成相互成銳角,即它們並不相對於彼此平行地延伸。在一個優選的方式中規定,在彈性聯軸器的操作期間,在兩個軸向內側中間盤之間的環形組件承受拉力,而在軸向內側中間盤與軸向外側軸肩元件之間的兩個軸向外側環形組件承受壓力。本發明的這種實施方式規定,這些軸向內側中間盤相對於相關聯的套筒的中心線成角度地延伸,從而這些軸向內側中間盤在外側環形組件的離開區域中相互逼近,並且這些軸向內側中間盤分別逼近最靠近它的軸向外側軸肩元件。在這種情況下可以規定,軸向內側中間盤在與其相關聯的套筒的周邊區域中使得軸向外側環形組件和中央環形組件的橫截面,在朝向被相應的環形組件環繞的下一個套筒的方向上連續減小。換句話說,承受壓力的軸向外側環形組件被軸向外側軸肩元件和軸向內側中間盤沿著相應的離開區域的方向被連續地壓縮,然而承受拉力的中央環形組件在離開區域中被兩個軸向內側中間盤連續地壓縮。因此,環形組件的最大壓縮均位於中間盤的外邊緣部。在生產過程期間或在彈性聯軸器操作期間,為了儘可能地避免中間盤不期望的變形,本發明的一個改進實施方式規定,中間盤以抗彎剛性的方式構成。這可以通過適當地選取材料和尺寸來實現。根據本發明可以規定,軸向外側軸肩元件牢固連接在所述套筒中的一個上,特別是通過壓配合。此外,與此相關還可以規定,軸向外側軸肩元件可以是卡圈形、U形、L形或者圓盤形。本發明還涉及一種具有上述彈性聯軸器的軸結構。


下面參考附圖舉例說明本發明,附圖示出了 圖1是具有本發明支撐裝置的套筒的立體圖;圖2是具有本發明支撐裝置的套筒的正視圖;圖3a、圖北是具有本發明支撐裝置的套筒和由此支撐裝置支撐的環形組件的立體圖;圖4是具有支撐裝置的套筒的俯視圖;以及圖5是沿著圖4的剖面線IV-IV的支撐裝置的剖視圖;以及圖6是根據本發明的聯軸器的局部剖視的俯視圖。
具體實施例方式圖1示出了支撐裝置10的立體圖。支撐裝置10布置在套筒12上,並且包括兩個軸向外側的軸肩元件14、16以及兩個軸向內側的中間盤18、20。外側的軸肩元件14、16通過過盈配合以固定的方式安裝在套筒12上。從圖1中還可明顯看出,中間盤18、20相對於與它們相關聯的套筒12的中心線M傾斜地延伸。圖2示出了支撐裝置10的正視圖,其中可以再次看到外側的軸肩元件14、16以及傾斜定位的軸向內側中間盤18、20。軸向內側中間盤18、20相對於套筒12的中心線M以這樣的傾斜姿態布置,即一方面中間盤18、20在局部相互逼近,另一方面在中間盤18、20的反向部分處,這些中間盤分別逼近最靠近它的軸向外側軸肩元件14、16。在這個方面應該提及的是,中間盤18、20被構造為具有中心開口,套筒12延伸穿過該中心開口。該中心開口比套筒12的外徑大。可選擇地,該中心開口可以選為橢圓形。 這樣,在中間盤18、20和相關聯的套筒12之間設置有間隙,從而中間盤18、20在聯軸器的生產過程中相對於套筒12的中心線M傾斜地定位。作為套筒12與中間盤18、20之間的間隙的另一可選實施方式,傾斜定位的中間盤 18,20還可以與套筒12 —體形成。圖3a和圖北示出了具有環形組件22、M和沈的支撐裝置10的立體圖,所述環形組件被支撐裝置10引導和/或支撐。圖3a和圖北示出了承受軸向載荷的外環形組件22和沈,外環形組件22和沈在軸向外側軸肩元件14、16和中間盤18、20之間被引導,即環形組件22在外側的軸肩元件14 與中間盤18之間被引導,並且環形組件沈在軸肩元件16和中間盤20之間被引導。與之相反,承受拉力的中央環形組件M被兩個中間盤18、20引導,這兩個中間盤相對於套筒12 的中心線M傾斜地延伸。中心盤18、20防止環形組件相互擠靠摩擦。從圖3a和圖北中進一步明顯看出,軸向內側中間盤18、20是如何在局部壓縮環形組件22、24、沈的,即環形組件22、24、沈的在離開區域A中的橫截面在從套筒12朝向下一個被環形組件22、24、沈環繞的套筒(未示出)方向上連續地減小。如上所述,在本文中離開區域A指的是這樣的區域,在該區域中,環形組件離開一個套筒,向著被其環繞的另一個套筒方向延伸。因此,環形組件22、24J6的最大壓縮均出現在中間盤18、20的「外」半徑處。換句話說,通過與外側的軸肩元件14、16相互配合,中間盤18、20在朝向離開區域的方向上減小了承受壓力的外側環形組件22 J6的橫截面,然而承受拉力的環形組件對的橫截面僅由中間盤18、20的傾斜度來限定。如上所述,中間盤18、20與套筒12被設計為相對於彼此具有這樣的間隙,以使在聯軸器的製造期間(即在定位環形組件22、24、沈期間),所述中間盤在硫化之前相對於套筒12的中心線M傾斜地定位。換句話說,在製造期間,首先將環形組件對然後將兩個中間盤18、20推裝到套筒12上,於是中間盤18、20由於間隙而傾斜地定位。由於中間盤18、20 和套筒12之間的間隙,中間盤在套筒上可運動,因此中間盤18、20能夠在一定程度上根據多種因素(諸如例如環形組件的材料硬度以及各個環形組件的線圈的數量)進行調整或者說自由設定。最後,將環形組件22、沈推裝到套筒12上。在接下來的硫化期間,中間盤18、 20的傾斜度被彈性體化合物永久地固定,即被「凍結」在彈性體化合物中。這樣,環形組件22、24、沈得到了在套筒12的離開區域A中(即向著下一個被相應環形組件22、24J6環繞的套筒方向上)的連續壓縮,從圖3a和圖北可以看出。基於環形組件22、24J6的在所述區域中(其中環形組件22、24J6向著下一個待環繞的套筒12 方向離開)的這種連續壓縮,出現了自身優化的支撐效果。這意味著,環形組件22、24、沈的承受萬向應力高負荷的區域通過環形組件的大幅度的壓縮而得到加強。這種支撐效果能夠使環形組件22、24、沈的各個線圈的特定載荷變得協調。換句話說,通過環形組件22、24、 26的壓縮,使得環形組件22、24、沈的必須承受最大力的區域被最大程度地加強。此外,由於環形組件22、24J6藉助於中間盤18、20在局部被壓縮,因此能夠使用具有大量線圈的環形組件22、24、沈,因此可以增加該聯軸器的使用壽命和扭矩承受能力。圖4示出了支撐裝置10的俯視圖,其具有套筒12、外側的軸肩元件14、承受壓力的環形組件22和承受拉力的環形組件24。圖5是沿著圖4的剖面線IV-IV的剖視圖。再次明顯看到具有外側的軸肩元件 14,16的套筒12以及中間盤18、20。進一步清楚地看到,承受拉力的中央環形組件M由於中間盤18、20而出現橫截面的連續減小。環形組件M的橫截面的最大壓縮位於環形組件 24的離開區域A中,位於中間盤18、20的外半徑處。從圖5進一步明顯看出,承受壓力的軸向外側環形組件22 J6在傾斜定位的中間盤18、20和外側的軸肩元件14、16之間被壓縮。最大壓縮同樣在環形組件22、26的離開區域A中,位於中間盤18、20的外半徑處。此外圖5示出了,中間盤18、20將受力不同的環形組件22、24、沈彼此分開,並且避免了由相同材料製成的環形組件22、24、沈之間的摩擦作用。圖6示出了根據本發明的彈性聯軸器30的局部剖開的俯視圖,彈性聯軸器30包括被彈性橡膠護罩32環繞的六個套筒12。套筒12相對於中心線M、以聯軸器30的預定角距離沿著圓周方向被布置。在根據圖6的聯軸器30的在附圖中以剖開的方式示出的區域中,可以看到在套筒12上的軸肩元件14,所述軸肩元件被布置用於軸向地支撐環形組件 22。此外,從圖6中明顯看出,每個套筒12分別被多個環形組件22J4和沈環繞(見圖3a、圖北)。在這種情況下可以規定,在聯軸器30安裝至軸結構的裝配狀態下,環形組件 24被施加拉力,而環形組件22和沈分別承受壓力和/或軸向載荷。
權利要求
1.一種用於軸結構的彈性聯軸器(30),該彈性聯軸器用於鉸接連接兩個軸部分,所述彈性聯軸器包括多個套筒(12),所述多個套筒相對於所述聯軸器的中心線沿著圓周方向以預定的角距離布置;多個環形組件(22,24,沈),其中各個環形組件02,M,26)分別環繞兩個相鄰的套筒 (12),並且每個套筒(12)被至少兩個環形組件02二4,26)環繞;支撐裝置(10),該支撐裝置被布置在至少一個套筒(1 上,用以軸向引導所述多個環形組件(22,24,26);以及彈性橡膠護罩,所述環形組件02二4,26)、所述支撐裝置(10)以及所述套筒(12)至少部分地嵌埋在該彈性橡膠護罩中,其特徵在於,所述支撐裝置(10)包括兩個軸向外側軸肩元件(14,16),所述兩個軸向外側軸肩元件能被安裝到所述套筒(1 中的一個上,並且待引導的至少兩個所述環形組件Q2,M,26)抵靠所述兩個軸向外側軸肩元件而定位,其中在所述環形組件Q2,M,26) 之間,至少一個軸向內側的中間盤(18,20)被設置在所述套筒(1 中的一個上,並且所述至少一個軸向內側的中間盤相對於所述套筒(12)的中心線(M)傾斜地成角度布置。
2.根據權利要求1所述的聯軸器(30),其特徵在於,所述至少一個中間盤(18,20)以具有間隙的方式布置在所述套筒(1 上,以使所述至少一個中間盤在所述套筒(1 上呈一角度,所述至少一個中間盤以所述角度相對於所述套筒(12)中的一個的軸線(M)傾斜。
3.根據權利要求1或2所述的聯軸器(30),其特徵在於,在所述至少一個中間盤(18, 20)與相關聯的套筒(12)之間的該徑向間隙在0. Olmm到1. 5mm的範圍內,特別是在0. 05mm 到0. Imm的範圍內。
4.根據權利要求1所述的聯軸器(30),其特徵在於,所述至少一個中間盤(18,20)與相關聯的套筒(1 一體形成,其中所述中間盤(18,20)相對於所述套筒(1 的中心線(M) 傾斜地成角度放置。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的聯軸器(30),其特徵在於,每一個套筒(12)均被三個環形組件02,M,26)環繞,其中,與中央環形組件04)相關聯的是兩個軸向內側中間盤(18,20),所述兩個軸向內側中間盤相對於所述套筒(1 的中心線(M)傾斜地成角度布置,並且其中在所述軸向內側中間盤(18,20)與所述軸向外側軸肩元件(14,16)之間設置有兩個環形組件02,沈)。
6.根據權利要求5所述的聯軸器(30),其特徵在於,這些軸向內側中間盤(18,20)均相對於相關聯的套筒(12)的中心線(M)成角度地延伸,從而這些軸向內側中間盤相互逼近,並且這些軸向內側中間盤分別逼近最靠近它的所述軸向外側軸肩元件(14,16)。
7.根據權利要求5或6所述的聯軸器(30),其特徵在於,所述軸向內側中間盤(18, 20)在與其相關聯的套筒(1 的周邊區域中使得所述軸向外側環形組件(22,26)和所述中央環形組件04)的橫截面,在朝向被相應的所述環形組件02二4,26)環繞的下一個套筒 (12)的方向上連續減小。
8.根據上述權利要求中任一項所述的聯軸器(30),其特徵在於,所述中間盤(18,20) 以抗彎剛性的方式構成。
9.根據上述權利要求中任一項所述的聯軸器(30),其特徵在於,所述軸向外側軸肩元件(14,16)牢固連接在所述套筒(1 中的一個上,特別是通過壓配合來牢固連接。
10.根據上述權利要求中任一項所述的聯軸器(30),其特徵在於,所述軸向外側軸肩元件(14,16)是卡圈形、U形、L形或者圓盤形。
11.一種軸結構,該軸結構具有根據權利要求1至10中任一項所述的彈性聯軸器 (30)。
全文摘要
本發明涉及一種用於軸結構的彈性聯軸器(30),該彈性聯軸器用於鉸接連接兩個軸部分,所述彈性聯軸器包括多個套筒(12),所述多個套筒相對於所述聯軸器的中心線沿著圓周方向以預定的角距離布置;多個環形組件(22,24,26),其中各個環形組件(22,24,26)分別環繞兩個相鄰的套筒(12),並且每個套筒(12)被至少兩個環形組件(22,24,26)環繞;支撐裝置(10),該支撐裝置被布置在至少一個套筒(12)上,用以軸向引導所述多個環形組件(22,24,26);以及彈性橡膠護罩,所述環形組件(22,24,26)、所述支撐裝置(10)以及所述套筒(12)至少部分地嵌埋在該彈性橡膠護罩中。根據本發明規定,所述支撐裝置(10)包括兩個軸向外側軸肩元件(14,16),所述兩個軸向外側軸肩元件能被安裝到所述套筒(12)中的一個上,並且待引導的至少兩個所述環形組件(22,24,26)抵靠所述兩個軸向外側軸肩元件而定位,其中在所述環形組件(22,24,26)之間,至少一個軸向內側的中間盤(18,20)被設置在所述套筒(12)中的一個上,並且所述至少一個軸向內側的中間盤相對於所述套筒(12)的中心線(M)傾斜地成角度布置。
文檔編號F16D3/78GK102171475SQ200980138837
公開日2011年8月31日 申請日期2009年9月30日 優先權日2008年10月1日
發明者于爾根·林費爾德, 託馬斯·奧庫斯恩庫恩, 沃爾夫岡·尼德爾, 約瑟夫·斯圖本勞奇, 約阿希姆·裡赫爾, 貝恩德·斯切皮爾, 馬克·布蘭德 申請人:南德盤形接軸節工廠股份有限公司

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