專利名稱:彈性聯(lián)軸器的制作方法
本發(fā)明關(guān)于彈性聯(lián)軸器在DE-AS1067644中公開了一種強制型彈性聯(lián)軸器的基本結(jié)構(gòu)，它的兩個同心圓轂具有相配合的凸齒，通過許多周向連續(xù)的彈性橡膠聯(lián)接件來傳扭矩，這種結(jié)構(gòu)有很多變型。在這種先有聯(lián)接室中，每兩個相鄰?fù)过X之間的聯(lián)接室中各可容納一個圓斷面的橡膠聯(lián)接件;這些室的尺寸和設(shè)計是這樣的，當聯(lián)軸器無負荷時，室中的彈性聯(lián)接件不接觸周圍的凸齒，即，各個在周向延伸的彈性聯(lián)接件在凸齒之間具有縮小的間隙。因此，當扭矩作用于聯(lián)軸器上時，靠近中性點的扭剛變不受限定，但當縮小的間隙被消除，彈性聯(lián)接件受到壓力時，再繼續(xù)施加扭矩時扭剛度很快地升至高的數(shù)值。
在這種聯(lián)接系統(tǒng)中，不可能在間隙被消除后在低扭矩范圍中提供低限定水平的扭剛度。其結(jié)果是，例如，在車輛中用內(nèi)燃機來驅(qū)動時，在低速起動時有典型的卡搭聲。
本發(fā)明的目的是對這種強制型彈性聯(lián)軸器作改進，使得它比起先有的帶有中間彈性聯(lián)接件的彈性強制型聯(lián)軸器來，它的扭剛度在低扭矩時大大降低，并保持這低扭剛度于零平均有用扭矩，并且它在這種狀況下運行時沒有間隙和在全負荷下沒有任何扭剛度損傷。而且，新的彈性聯(lián)軸器被設(shè)計成在運行中高度可靠，需要較少的維護和能被經(jīng)濟地制造。
按照本發(fā)明，從上面說的那種彈性聯(lián)軸器出發(fā)，把彈性聯(lián)接件固定在內(nèi)、外聯(lián)接環(huán)的造形面上，把軸聯(lián)接于它的正常位置上，在各彈性聯(lián)接件和各對凸齒之間就存在間隙，以便彈性聯(lián)接件能相應(yīng)于起始剪切應(yīng)力作自由地扭曲，直至予定的剪切應(yīng)力水平，在此水平時彈性聯(lián)接件基本上同時嚙合著形成室的凸齒。
各分開的彈性聯(lián)接件在裝配前的形狀基本上相似于一個圓形斷面的桿。當它們被裝配后，它們被徑向裝載力相對地壓緊，因而它們的斷面變成基本上卵形。
固定這些彈性聯(lián)接件的簡單方法是把平行于聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)軸的保持條通過徑向相對的表面，把部分深度連接和固定在聯(lián)接件上;保持條的從彈性聯(lián)接件上徑向伸出的那部分被夾持于內(nèi)、外聯(lián)接環(huán)壁的相鄰凹槽中。最好是用熱膠法把保持條固定在彈性聯(lián)接件上，又最好是保持條的伸出部分的斷面以及容納這個斷面的相應(yīng)的內(nèi)、外聯(lián)接環(huán)上的槽都是燕尾形的。
這些有預(yù)定外形尺寸的彈性聯(lián)接件的彈性變形能力能符合要求;如，制有一個平行于環(huán)的旋轉(zhuǎn)軸的連續(xù)孔，并有一個特定的尺寸以便比實心的彈性聯(lián)接件更增加彈性。
按照本發(fā)明的另一特征，把各室在其端面上封閉起來，各平端的環(huán)可拆地固定在內(nèi)、外聯(lián)接環(huán)的各端面上，在各端環(huán)上有彼此徑向相鄰的齒，它們帶有間隙地交錯嚙合，任何兩個在同一端面上周向連續(xù)布置的齒形成一對并圍成一個室。在這場合，當聯(lián)軸器在正常位置時，一對齒之間的間隙必須足夠大以保證各彈性聯(lián)接件到達予定剪切應(yīng)力水平時，即當兩同心的聯(lián)接環(huán)彼此相對地作相應(yīng)旋轉(zhuǎn)之后，各齒彼此不頂著。同時，當?shù)竭_最大扭矩時這些齒可被作為頂著裝置以停止旋轉(zhuǎn)。
比起先有彈性強制聯(lián)軸器來，本發(fā)明提供的主要優(yōu)點是在低扭矩時有很低的扭剛度和相當高的轉(zhuǎn)角，因為在低扭矩時這些彈性聯(lián)接件(不像在強制式或爪式聯(lián)軸器中的那樣)開始時只受剪切應(yīng)力。這種剪切應(yīng)力由各彈性聯(lián)接件和圍成相關(guān)室的一對凸齒間的間隙造成。只有當由自由變形引起的允許剪切應(yīng)力幾乎達到時，兩個聯(lián)接環(huán)的凸齒才能接觸這些彈性聯(lián)接件以產(chǎn)生進一步的自由扭曲。當聯(lián)軸器的扭矩負荷增加時，這些彈性聯(lián)接件的應(yīng)力由剪切變?yōu)閴嚎s。這種工作狀態(tài)的效果是比傳統(tǒng)的彈性爪式聯(lián)軸器能傳送更高的扭矩。
下面參照附圖對按照本發(fā)明彈性聯(lián)軸器的一個實施例作詳細說明。這些圖中圖1是彈性聯(lián)軸器的一個端視圖，其頂上的一半被垂直于旋轉(zhuǎn)軸的平面所剖開，圖2是彈性聯(lián)軸器沿圖1中Ⅰ-Ⅰ線軸向剖面的側(cè)視圖。
彈性聯(lián)軸器的金屬聯(lián)接件有一個內(nèi)聯(lián)接環(huán)1和一個與它同心的外聯(lián)接環(huán)2，內(nèi)環(huán)1有一個中心孔3以容納一根輸入軸或輸出軸(未示出)。外環(huán)2的周緣上有一個法蘭環(huán)4，其上有許多通孔5，它們彼此等距分布排列在周向，它們的軸線平行于聯(lián)軸器的旋轉(zhuǎn)軸;這些孔5用來容納固緊螺釘以便把聯(lián)軸器固定到另外的傳動件上。
在內(nèi)環(huán)1的外部圓筒形造形面6上有基本上徑向的凸齒7，它們的斷面基本呈鐮刀形，彼此等距地分布排列在周向，凸齒7的自由端延伸靠近外環(huán)2的內(nèi)造形面8。從表面8上徑向向內(nèi)伸出同樣數(shù)目的凸齒9;凸齒9有和凸齒7相同的斷面形狀，只是鐮刀的彎曲方向相反。
任何外環(huán)凸齒9和一個內(nèi)環(huán)凸齒7形成一對，凸齒7在凸齒9的周向后面。凸齒對9、7圍成一個軸向室，在本實施例中共有6個室，被置于各室中的是一個彈性聯(lián)接件10，它用橡膠之類做成，其軸向長度相應(yīng)于室的軸向長度，即各聯(lián)接環(huán)1、2的軸向長度。這些彈性聯(lián)接件10的形狀在安裝前是圓斷面桿狀;安裝后它們被徑向壓縮而形成圖1中所示的卵形斷面。這種壓縮使件10受到予定的徑向負荷。各個件10有一個圓形通孔11，受壓后也變成卵形了，如圖1中所示。這些件10的彈性以及聯(lián)軸器的扭剛度能通過改變孔11的斷面尺寸來變化。
這些件10由其和內(nèi)環(huán)1以及外環(huán)2的接觸支承表面來固定。這樣，在每個這種表面的中央有一條平行于聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)軸延伸的槽，其中容納著保持條12、13，它的伸出部分是燕尾形斷面的。各保持條12、13牢固地固定在彈性聯(lián)接器10上，最好用熱膠法。這些條12、13的伸出的燕尾部分各自牢固地置于內(nèi)、外聯(lián)接環(huán)1、2的相配槽14、15中。為了使件10進入工作位置，把相應(yīng)的被壓縮了的彈性聯(lián)接件從一個端面軸向地引入，使它的兩個條12、13配入槽14、15中。
圖1所示的彈性聯(lián)軸器是處于無負荷正常位置。在此位置，件10在周向并沒有充滿室;而是，在其前后有著間隙16、17。當聯(lián)軸器開始承受負荷，即，如當外環(huán)2相對于內(nèi)環(huán)1作順時針方向旋轉(zhuǎn)，間隙16、17能使件10開始作自由扭曲而受到剪切應(yīng)力。
間隙16、17的尺寸是這樣的，即當各件10的剪切應(yīng)力到達予定水平，相關(guān)的凸齒7、9基本上同時和件10的兩相對造形表面接觸，此后它就不再自由變形而只承受壓縮應(yīng)力。
在聯(lián)軸器負荷的初始階段，聯(lián)軸器的扭剛度僅由件10的自由變形一起的剪切力所決定。由于這個力被相對地縮小了，聯(lián)軸器在起動時有很低的扭剛度，這種起動剛度純由彈性件10的剪切應(yīng)力造成，即使在零扭矩下也被嚴格地限定的。另外的優(yōu)點是在這初始負荷階段具有很低的扭剛度而聯(lián)軸器的兩個金屬件無間隙地相互接觸著。
當隙16、17被消除后，即當各對的凸齒7、9和相關(guān)的彈性件10接觸后，各件10不能再作自由變形，各件10的應(yīng)力由剪切變?yōu)閴嚎s。聯(lián)軸器能以適當?shù)母叩呐偠葋韨魉退璧母吲ぞ亍?br>被發(fā)覺各件10的自由變形量可做成前端比后端稍為大些。為了保證凸齒7、9決不在各件10的自由變形階段結(jié)束之后基本上同時接觸，間隙16的寬度，在相關(guān)的件10前面要大于后面。
具有相同強度的一個扁平的外端環(huán)18和一個扁平的徑向向內(nèi)的端環(huán)19被用來封蓋各室的兩端面。聯(lián)軸器兩相對側(cè)的各端環(huán)也如此地被設(shè)計出來，因而在圖中不表示出了。各個環(huán)18、19各自用相應(yīng)的螺紋頭銷20、21可拆地固定在環(huán)2、1上，即通過銷20、21配入各環(huán)上螺紋孔中，那些螺紋孔平行于聯(lián)軸器的旋轉(zhuǎn)軸延伸。在各環(huán)靠近軸向造形面的地方有齒22、23，它們彼此帶有間隙地嚙合，而其自由端伸近有關(guān)的特定相對造形表面。
如圖1所示，各齒22、23都是梯形的，任何兩個相連的齒22、23的傾斜齒側(cè)面彼此相近。任何兩個傾斜齒側(cè)面彼此相近的齒22、23形成一對并配合著在它們的端面上圍成一個室;當聯(lián)軸器在其正常位置時，一對齒22、23大致上對稱于室的中心線布置，并部分地蓋著相關(guān)的件10的前端和后端。在一對齒22、23之間留有間隙24，它至少足夠大到以保證當?shù)竭_各彈性件10的予定水平的剪切應(yīng)力時，各齒22、23并不相互頂著。
這種彈性聯(lián)軸器僅用于單向工作。如需要使聯(lián)軸器作雙向工作，可用兩個相連的聯(lián)軸器來保證兩相反方向的傳動。
權(quán)利要求
1.一種彈性聯(lián)軸器有兩個金屬件，一個可連接輸入，另一個可連接輸出，在兩個件之間傳送的扭矩是通過許多周向排列的用橡膠之類做的彈性聯(lián)接件來實現(xiàn)的，金屬件包括一個內(nèi)聯(lián)接環(huán)和與它同心的一個外聯(lián)接環(huán)，各環(huán)的造形表面上沿著周向形成有許多交錯相嵌的基本上徑向的凸齒和齒，它們延伸于各聯(lián)接環(huán)的軸向長度上并靠近有關(guān)的特定相對的造形表面，任何兩個在周向連續(xù)的凸齒形成一對，它們相互間的靠近的表面是凹形的，圍成一個室，其縱軸平行于旋轉(zhuǎn)軸延伸，一個彈性聯(lián)接件被置于該室中，此各彈性聯(lián)接件的形狀在安裝前基本上像圓形桿，其長度基本上相應(yīng)于各聯(lián)接環(huán)的軸向長度，在安裝后，此各彈性聯(lián)接件承受一個予定的徑向負荷，其特征為該各彈性聯(lián)接件(10)被固定到內(nèi)聯(lián)接環(huán)(1)和外聯(lián)接環(huán)(2)的造形表面(6、8)上，當聯(lián)軸器在它的正常位置時，在各彈性聯(lián)接件(10)和各對凸齒(7、9)之間有間隙(16、17)，使各彈性聯(lián)接件(10)能自由地扭曲，以應(yīng)答一個初始剪切應(yīng)力，直至各彈性聯(lián)接件(10)基本上同時和圍成室的凸齒(7、9)接觸的一個予定水平的剪切應(yīng)力。
2.如權(quán)利要求
1的聯(lián)軸器，其特征為平行于聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)軸延伸的保持條(12、13)以其部分深度配合并固定在聯(lián)接件(10)中，件(10)的徑向相對的表面和內(nèi)、外聯(lián)接環(huán)(1、2)配合;條(12、13)的從彈性聯(lián)接件(10)徑向伸出的部分各自保持在內(nèi)、外聯(lián)接環(huán)(1、2)的相應(yīng)的槽(14、15)中。
3.如權(quán)利要求
2的聯(lián)軸器，其特征為各保持條(12、13)用熱膠法固定于彈性聯(lián)接件(10)上。
4.如權(quán)利要求
2或3中的聯(lián)軸器，其特征為各保持條(12、13)的伸出部分是燕尾形斷面的并各自保持于內(nèi)、外聯(lián)接環(huán)(1、2)的相符形狀的槽(14、15)中。
5.如權(quán)利要求
1-4中任一的聯(lián)軸器，其特征為各彈性聯(lián)接件(10)制有一個平行于聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)軸的中央通孔(11)。
6.如權(quán)利要求
1-5中任一的聯(lián)軸器，其特征為各扁平的端環(huán)(18、19)都是可拆地各自裝在內(nèi)、外聯(lián)接環(huán)(1、2)的兩端面上，在各端環(huán)(18、19)上有齒(22、23)它們都相互徑向地靠近并且兩側(cè)有空隙地交錯地嚙合，任何兩個在同一端面上周向連續(xù)布置的齒(22、23)形成一對并配合著圍成一個室。
7.如權(quán)利要求
6中的聯(lián)軸器，其特征為當聯(lián)軸器在它的正常位置時，一對齒(22、23)之間的間隙(24)至少足夠大到保證當各彈性聯(lián)接件(10)的剪切應(yīng)力達到予定水平時，各齒(22、23)彼此不頂著。
專利摘要
彈性聯(lián)軸器的金屬件包括內(nèi)聯(lián)接環(huán)1和同心的外聯(lián)接環(huán)2，各環(huán)的相對造型面上有許多基本上徑向的凸齒7、9它們在周向彼此交錯嚙合并伸近有關(guān)的特定相對造型面，任何兩個周向相連凸齒形成一對，其相鄰的凹面圍成一室，室的縱軸平行于聯(lián)軸器的旋轉(zhuǎn)軸，室中置有彈性聯(lián)接件10。件10被徑向預(yù)加負荷并固定于環(huán)1、2的造型面；聯(lián)軸器正常位置時各件10和各凸齒間有間隙16、17以允件10自由扭曲受切應(yīng)力。優(yōu)點是低扭矩時扭剛度低及無游隙。
文檔編號F16D3/68GK87104205SQ87104205
公開日1988年1月13日 申請日期1987年6月10日
發(fā)明者彼得·賴夏特 申請人:哈克福思股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan