用于減振地連接特別是轉(zhuǎn)向臂軸的兩個(gè)軸分段的耦合器，以及轉(zhuǎn)向臂軸和用于建立相應(yīng) ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耦合器(10)，用于減振地連接兩個(gè)軸分段(50、52)、優(yōu)選機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向臂軸的兩個(gè)軸分段，其中，所述耦合器(10)具有軸套結(jié)構(gòu)(12)，所述軸套結(jié)構(gòu)具有關(guān)于中心縱軸線(A)的徑向內(nèi)軸套(14)和徑向外軸套(16)，其中，所述徑向內(nèi)軸套(14)能夠與第一軸分段(50)以及所述徑向外軸套(16)能夠與第二軸分段(56)傳遞轉(zhuǎn)矩地耦合，其中，在所述徑向內(nèi)軸套(14)與所述徑向外軸套(16)之間設(shè)置減振層(32)。按照本發(fā)明，所述軸套結(jié)構(gòu)(12)在縱軸線(A)的方向上觀察具有圓周上的波狀輪廓，其中，所述徑向內(nèi)軸套(14)和所述徑向外軸套(16)具有相互嚙合的波狀輪廓，以及所述減振層(32)配有軸向的空隙(34、36)，所述空隙交替地從所述耦合器(10)的兩個(gè)軸向端部延伸到所述減振層(32)中，從而在所述耦合器(10)的軸向端部上在所述徑向內(nèi)軸套(14)與所述徑向外軸套(16)之間形成減振塊(44、46)。
【專利說(shuō)明】用于減振地連接特別是轉(zhuǎn)向臂軸的兩個(gè)軸分段的耦合器，以及轉(zhuǎn)向臂軸和用于建立相應(yīng)的耦合的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于減振地連接兩個(gè)軸分段、優(yōu)選機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向臂軸的兩個(gè)軸分段的耦合器，其中，耦合器具有軸套結(jié)構(gòu)，軸套結(jié)構(gòu)具有關(guān)于中心縱軸的徑向內(nèi)軸套和徑向外軸套，其中，徑向內(nèi)軸套與第一軸分段以及徑向外軸套與第二軸分段傳遞轉(zhuǎn)矩地耦合，其中，在徑向內(nèi)軸套與徑向外軸套之間設(shè)置減振層。
【背景技術(shù)】
[0002]此類耦合器在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的。比如文獻(xiàn)EP1260725B2公開(kāi)了一種此類彈性的聯(lián)軸器。在該聯(lián)軸器中，在縱向截面上呈U形的部分壓到軸上，該U形部分在U形異型件的內(nèi)部容納管狀的主體且通過(guò)減振層支承該主體。減振層可以根據(jù)實(shí)施方式(比如之字形)被不同地設(shè)計(jì)。該耦合器在制造上相對(duì)復(fù)雜且需要特別是昂貴的軸套結(jié)構(gòu)，尤其是需要采用之字形的減振層時(shí)。
[0003]DE10225672A1公開(kāi)了一種聯(lián)軸器，其中，在內(nèi)軸套與外軸套之間安裝一個(gè)個(gè)減振層。這些減振層在整個(gè)軸向長(zhǎng)度上延伸。
[0004]JP2007-120592A公開(kāi)了一種類似的技術(shù)方案。
[0005]EP1260725B2公開(kāi)了一種耦合結(jié)構(gòu)，其中，在兩個(gè)圓筒狀的耦合件之間成形的減振層承受剪切應(yīng)力。此類耦合器不適合傳遞較高的轉(zhuǎn)矩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，提出一種前述類似的耦合器，其在成本低廉、制造簡(jiǎn)單的前提下具有有利的減振特性。
[0007]該目的通過(guò)一種前述類型的耦合器實(shí)現(xiàn)，在這種耦合器中，軸套結(jié)構(gòu)在縱軸線的方向上觀察具有圓周上的波狀輪廓，其中，徑向內(nèi)軸套和徑向外軸套具有相互嵌接的波狀輪廓，以及減振層配有軸向的空隙，空隙交替地從耦合器的兩個(gè)軸向端部延伸到減振層中，從而在耦合器的軸向端部上在徑向內(nèi)軸套與徑向外軸套之間形成減振塊。
[0008]按照本發(fā)明，軸套結(jié)構(gòu)僅包括一個(gè)徑向內(nèi)軸套和一個(gè)徑向外軸套，其通過(guò)相互間互補(bǔ)的波狀異型件形成且在其空腔中具有減振層。該減振層不是由貫穿的層組成，而是由一個(gè)個(gè)減振塊形成，減振塊在圓周方向上觀察交替地設(shè)置在徑向內(nèi)軸套與徑向外軸套之間的耦合器軸向端部上。由此得到了減振層的在應(yīng)力方面有利的負(fù)荷，而無(wú)需將過(guò)多的減振材料設(shè)置在空腔中。在扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的情況下(如其在轉(zhuǎn)向臂軸中經(jīng)常出現(xiàn)的那樣)，一個(gè)個(gè)減振塊基本上被施加壓力，即其在一個(gè)個(gè)波紋側(cè)邊之間被壓在一起。根據(jù)波紋輪廓的設(shè)計(jì)上的不同，可以根據(jù)所希望的抗扭特性的不同調(diào)節(jié)或大或小的壓應(yīng)力或切線應(yīng)力。在軸向上，各減振塊僅承受切線應(yīng)力，其中，得到了相對(duì)柔和的軸向特征曲線。不過(guò)此類切線應(yīng)力在轉(zhuǎn)向臂軸中的作用不是主要的。在彎曲情況下，各減振塊又根據(jù)所希望的抗彎特性主要承受具有或大或小的切線應(yīng)力分離的壓力。還可以調(diào)校、即預(yù)緊減振層。這如下實(shí)現(xiàn)，即減振層被壓入空腔或徑向外軸套或者還可以壓到徑向內(nèi)軸套上。
[0009]在安裝時(shí)，轉(zhuǎn)向臂軸可以通過(guò)此類耦合器伸縮，即一個(gè)個(gè)轉(zhuǎn)向臂軸分段可以相互插入，這簡(jiǎn)化了安裝。在碰撞的情況下，轉(zhuǎn)向臂軸甚至可以完全地伸縮，因?yàn)槿缟纤鲈谳S向負(fù)荷時(shí)僅承受切線應(yīng)力且由此在足夠大的力的情況下最終從軸套結(jié)構(gòu)在現(xiàn)場(chǎng)被松開(kāi)且這樣允許兩個(gè)軸分段的相互間的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0010]在軸套結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方式可以根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)優(yōu)選地設(shè)計(jì)，軸套結(jié)構(gòu)在縱軸線的方向上觀察具有星形或苜蓿葉形的輪廓。星形或苜蓿葉形的輪廓的優(yōu)點(diǎn)在于，在內(nèi)軸套和外軸套上形成相互面對(duì)的側(cè)邊，通過(guò)這些側(cè)邊能夠在扭轉(zhuǎn)應(yīng)力下主要傳遞壓力。由此在必要時(shí)盡可能減小很難監(jiān)控的切線應(yīng)力或剪切應(yīng)力。此外，此類星形或苜蓿葉形的輪廓的優(yōu)點(diǎn)還在于，兩個(gè)軸分段本身在減振層故障時(shí)能夠足夠地保證相互間不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，從而使得轉(zhuǎn)向臂軸結(jié)構(gòu)能夠繼續(xù)傳遞轉(zhuǎn)矩。兩個(gè)軸套可以同心或偏心地通過(guò)減振層相互連接。同心的結(jié)構(gòu)應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域。偏心的結(jié)構(gòu)可以考慮應(yīng)用在一般機(jī)械制造中的機(jī)械支承中。減振層在圓周方向上或者保持厚度相同或者根據(jù)兩個(gè)軸套的相互嚙合的異型件的不同具有變化的尺寸。
[0011]按照本發(fā)明，在一個(gè)實(shí)施變型中，軸套結(jié)構(gòu)在其初始狀態(tài)下被設(shè)計(jì)為一體的構(gòu)件，其中，徑向內(nèi)軸套與徑向外軸套通過(guò)至少一個(gè)被設(shè)計(jì)為預(yù)設(shè)斷裂點(diǎn)的連接橫板連接，連接橫板能夠通過(guò)徑向內(nèi)軸套與徑向外軸套的相對(duì)位移被斷開(kāi)。這里實(shí)現(xiàn)了軸套結(jié)構(gòu)由塑料制成。
[0012]需要說(shuō)明的是，一個(gè)或多個(gè)連接橫板(其對(duì)預(yù)設(shè)斷裂點(diǎn)做出反應(yīng))還額外被用作徑向止擋，從而能夠通過(guò)這些連接橫板定義徑向內(nèi)軸套與徑向外軸套之間的最大的偏轉(zhuǎn)。
[0013]根據(jù)需要可以將減振塊設(shè)置在軸套結(jié)構(gòu)的波狀軸套之間。優(yōu)選減振塊在徑向內(nèi)軸套與徑向外軸套之間分別設(shè)置在單個(gè)的波紋的側(cè)邊的區(qū)域中。這里，可以將減振塊規(guī)則或不規(guī)則地設(shè)置在限定的區(qū)域中。在本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施方式中，減振塊分別從波谷向波峰延伸。在減振塊的此類結(jié)構(gòu)中，通過(guò)減振塊容納較大的振動(dòng)力且傳遞相應(yīng)大小的轉(zhuǎn)矩。
[0014]此外，在此意義上設(shè)置成，減振塊在圍繞縱軸線的圓周方向上觀察在耦合器的一個(gè)軸向端部上設(shè)置在一個(gè)個(gè)波紋的向前延伸的側(cè)邊上以及在耦合器的另一個(gè)軸向端部上設(shè)置在一個(gè)個(gè)波紋的向后延伸的側(cè)邊上。換句話說(shuō)，這表示，減振塊在耦合器的一個(gè)軸向端部上傳遞在一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上的轉(zhuǎn)矩(壓應(yīng)力)以及在另一個(gè)軸向端部上傳遞在另一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上的轉(zhuǎn)矩。
[0015]為了避免減振層中的缺口效應(yīng)，在本發(fā)明的改進(jìn)中設(shè)置成，空隙具有倒圓的、與波紋走向相匹配的幾何形狀。根據(jù)各軸套波紋走向和側(cè)邊走向的不同，空隙或多或少地直線地設(shè)計(jì)。此外還可以設(shè)置成，空隙在徑向上直接延伸到軸套上或者其可替換地為此由減振層的材料所包圍，即在軸套上分別有減振層材料在具有較小厚度的空隙的區(qū)域中連接。
[0016]此外還可以使得空隙在橫截面上具有倒圓的、有棱角的、C形的或U形的輪廓。這樣，還可以通過(guò)空隙的橫截面幾何形狀的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一定的減振表現(xiàn)。比如可以在C形或U形以及冠狀橫截面幾何形狀的情況下僅設(shè)置被設(shè)計(jì)為鐮刀狀的較窄的縫隙作為空隙。該縫隙在按照本發(fā)明的耦合器在負(fù)荷下承受剪切應(yīng)力時(shí)必要時(shí)如下變型，即其部分地減小到“零”的標(biāo)稱尺寸，這導(dǎo)致了減振表現(xiàn)中附加的類似流體靜力學(xué)的分量。由此可以明顯提高構(gòu)件的抗扭特性。根據(jù)間隙幾何尺寸的設(shè)計(jì)不同可以根據(jù)所預(yù)計(jì)的負(fù)荷實(shí)現(xiàn)可定義的等比級(jí)數(shù)(Progression)。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)中，空隙在軸向上在波紋側(cè)邊的一部分或整個(gè)高度上延伸。按照本發(fā)明還可以設(shè)置成，空隙在軸向上在軸套結(jié)構(gòu)的軸向長(zhǎng)度的大致三分之二上延伸。由此得到了相對(duì)較小的減振材料占耦合器的整個(gè)容積的容積比例，這在保持有利的減振特性的情況下導(dǎo)致節(jié)省材料和重量。比如減振材料的容積比例為25-33%。
[0018]此外，按照本發(fā)明還可以使得空隙在軸向上逐漸變細(xì)。通過(guò)這種措施還可以通過(guò)軸向上逐漸變細(xì)(圓錐形)的縫隙實(shí)現(xiàn)或增大額外的等比級(jí)數(shù)。這可以附加或可替換于前述空隙的實(shí)施方式以較窄的縫隙實(shí)現(xiàn)。適當(dāng)?shù)亟M合將空隙設(shè)計(jì)成較窄的縫隙(比如C形)以及在軸向上圓錐形的空隙可以實(shí)現(xiàn)了特別有利的遞增的耦合表現(xiàn)。
[0019]根據(jù)制造成本的不同還可以將一個(gè)個(gè)減振塊在軸向上基本上相互間完全分開(kāi)。在此意義上，當(dāng)一個(gè)個(gè)減振塊之間在軸向上還保持較薄的、不能支承的表皮或較薄的由減振材料制成的接板時(shí)，接板不具有傳遞轉(zhuǎn)矩或減振的特性。此類在兩個(gè)減振塊之間的較薄的表皮或相應(yīng)較薄的接板位于耦合器的對(duì)立的軸向端部上，因此，按照本發(fā)明總是理解為，減振塊在功能上相互獨(dú)立。
[0020]在本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)中，徑向內(nèi)軸套能夠型面配合地壓到軸套口上，徑向外軸套能夠型面配合地容納在另一個(gè)軸套口的容納部中且能夠利用容納部被壓緊。但這還可以通過(guò)其他方式實(shí)現(xiàn)，比如通過(guò)額外的保險(xiǎn)構(gòu)件，比如保險(xiǎn)環(huán)。
[0021 ] 優(yōu)選的是，減振層由橡膠制成。如上所述，減振層可以被調(diào)校，其中，其通過(guò)壓入經(jīng)受壓力預(yù)緊。
[0022]本發(fā)明還涉及一種制造前述類型的耦合器的方法，包括如下步驟:
[0023]提供具有徑向內(nèi)軸套和徑向外軸套的軸套結(jié)構(gòu)，
[0024]將減振層置入徑向內(nèi)軸套與徑向外軸套之間，
[0025]從軸套結(jié)構(gòu)的一個(gè)軸向側(cè)將具有凸起的沖頭狀的成型工具且從軸套結(jié)構(gòu)的另一軸向側(cè)將沖頭狀的互補(bǔ)的成型工具壓入減振層，壓入方式為，使得減振層配有軸向的空隙，空隙交替地從耦合器的兩個(gè)軸向端部延伸到減振層中，從而在耦合器的軸向端部上在徑向內(nèi)軸套與徑向外軸套之間形成減振塊，以及
[0026]移除成型工具和互補(bǔ)的成型工具。
[0027]本發(fā)明還涉及一種特別是用于機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向臂軸，包括兩個(gè)相互間傳遞轉(zhuǎn)矩地耦合的轉(zhuǎn)向臂軸分段以及具有至少一個(gè)前述類型的耦合裝置。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]下面，借助于附圖示例性闡述本發(fā)明。其中，
[0029]圖1示出了按照本發(fā)明的兩個(gè)轉(zhuǎn)向臂軸分段結(jié)構(gòu)的正視圖，這兩個(gè)轉(zhuǎn)向臂軸分段通過(guò)按照本發(fā)明的耦合器傳遞轉(zhuǎn)矩地相互耦合；
[0030]圖2示出了沿圖1中的截面線I1-1I的側(cè)視圖；
[0031]圖3示出了沿圖2中的截面線II1-1II的側(cè)視圖；
[0032]圖4示出了按照本發(fā)明的耦合器的立體圖；
[0033]圖5示出了圖4的耦合器的正視圖；
[0034]圖6示出了圖5中的耦合器沿截面線V1-VI的截面圖；[0035]圖7示出了單件視圖形式的減振層的正視圖；
[0036]圖8示出了沿圖7的截面線VII1-VIII的截面圖；
[0037]圖9示出了軸套結(jié)構(gòu)在初始狀態(tài)下的正視圖；
[0038]圖10示出了沿圖9的截面線X-X的軸套結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0039]圖11示出了相應(yīng)于圖10的截面圖,但具有松開(kāi)的預(yù)設(shè)斷裂點(diǎn)；以及
[0040]圖12-16示出了按照本發(fā)明的耦合器的另一個(gè)實(shí)施方式的視圖，其中
[0041]圖12示出了正視圖，
[0042]圖13示出了沿圖12的截面線XII1-XIII的包含軸線的截面圖，
[0043]圖14示出了沿截面線XIV-XIV的橫截面圖；
[0044]圖15示出了圖14的一部分的放大圖以及
[0045]圖16示出了透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]圖1至6示出了按照本發(fā)明的耦合器的不同視圖，耦合器以附圖標(biāo)記10標(biāo)出。耦合器包括塑料的軸套結(jié)構(gòu)12，其由兩個(gè)軸套組成，即徑向內(nèi)軸套14和徑向外軸套16。兩個(gè)軸套14和16如圖3、4和5所示具有倒圓的星形外輪廓，或者換句話說(shuō)具有波狀的封閉外輪廓。由此得到了交替的波峰18和波谷20。在波峰18與波谷20之間分別延伸有徑向外軸套16上的側(cè)邊22以及徑向內(nèi)軸套14上的側(cè)邊24。相應(yīng)地，在波峰18的另一側(cè)又設(shè)置相互面對(duì)的側(cè)邊26、28?；谟幸?guī)律地設(shè)計(jì)軸套結(jié)構(gòu)12、特別是內(nèi)軸套和外軸套14和16，由波谷20、波峰18和相互面對(duì)的側(cè)邊組成的結(jié)構(gòu)多次重復(fù)，在所示的實(shí)施例中剛好為六次。
[0047]可以看到，波峰18和波谷20分別被設(shè)計(jì)為倒圓的。兩個(gè)軸套14和16的尺寸設(shè)計(jì)為，在兩個(gè)軸套之間形成寬度為b的空腔30。該寬度b在整個(gè)圓周上基本不變。在該空腔30中安裝減振層32。該減振層32由橡膠制成。在該減振層32中還在軸向上延伸有空隙34、36?？障?4、36具有高度h，其小于空腔30的寬度b。此外，空隙34、36具有軸向長(zhǎng)度1，其大致是耦合器10的軸向長(zhǎng)度L的三分之二。這樣，在徑向上在空隙34和36的兩側(cè)保持材料表皮40、42粘附在內(nèi)軸套14上以及粘附在外軸套16上。
[0048]在空隙34、36的各軸向端部上形成減振塊44、46。這些減振塊44、46將徑向內(nèi)軸套14與徑向外軸套16傳遞轉(zhuǎn)矩地連接起來(lái)。如圖3、4和5所示，這些減振塊44、46分別在定向相同的側(cè)邊之間延伸。如果在順時(shí)針上觀察圖4和圖5，則可以看到減振塊46分別在波谷20中開(kāi)始，在兩個(gè)側(cè)邊22與24之間的空腔30中延伸且在波峰18的區(qū)域中終止。隨后，在側(cè)邊26與28之間設(shè)置空隙34。隨后，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)位于在順時(shí)針?lè)较蛴^察的下一個(gè)波谷上。在軸向上相反的一側(cè)，在側(cè)邊22與24之間設(shè)置空隙36，其中，這里的減振塊44在側(cè)邊26與28之間延伸?？梢钥吹剑瑴p振塊44交替地(wechselseitig)設(shè)置在波峰、波谷的兩側(cè)的側(cè)邊之間的軸向端部上。減振塊44和46在這里基本上相互獨(dú)立地設(shè)計(jì)，即其不通過(guò)軸向延伸的接板相互連接。雖然可能在制造中造成較薄的接板或較薄的橡膠表皮保留在空隙34、36的中間區(qū)域中，但這些接板或橡膠表皮不具有傳遞轉(zhuǎn)矩或減振的特性且由此在功能上可以被忽略。
[0049]在圖7和8中可以看到由橡膠制成的減振層32的各單個(gè)部分的單件視圖。
[0050]圖1至3示出了耦合器10如何將兩個(gè)轉(zhuǎn)向臂軸分段50、52相互連接。轉(zhuǎn)向臂軸分段50在這里同樣具有波狀或星形的外輪廓且型面配合地壓入徑向內(nèi)軸套14中。為了明確地定義軸向位置，設(shè)置止擋肩54。相反，軸分段52具有空心的容納套筒54，該容納套筒同樣具有星形的輪廓。容納套筒型面配合地容納徑向外軸套16。隨后，為了防止滑出，徑向外軸套在區(qū)域58中被壓緊。
[0051]圖9至11示出了軸套結(jié)構(gòu)12的單件視圖。在根據(jù)圖9和10的初始狀態(tài)下，徑向外軸套16和徑向內(nèi)軸套14通過(guò)連接橫板60相互耦合。軸套結(jié)構(gòu)12被設(shè)計(jì)為塑料成型件且以在圖9和10示出的方式提供。如果在根據(jù)圖9和10的狀態(tài)下向徑向內(nèi)軸套14相對(duì)于徑向外軸套16施加軸向壓力F，則可以斷開(kāi)連接橫板60中的預(yù)設(shè)斷裂點(diǎn)且得到根據(jù)圖11的狀態(tài)，其中，橫板保持在兩個(gè)斷裂分段62和64中。這里斷裂分段可以作為被用作徑向止擋來(lái)限制徑向內(nèi)軸套14與徑向外軸套16之間的最大徑向偏轉(zhuǎn)。最后，在根據(jù)圖11的狀態(tài)下，減振層32被置入兩個(gè)軸套14和16之間，從而得到根據(jù)圖5和6的耦合。在置入減振層時(shí)，借助于沖頭狀(kronenartig)的成型工具形成空隙34、36且隨后利用空隙形成減振塊44、46。
[0052]圖12至16示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的不同視圖。這里，向減振層32中置入U(xiǎn)形空隙70，其中，U形橫邊72沿星形的徑向外軸套16延伸且兩個(gè)U形縱邊74、76基本上橫向地穿過(guò)減振層32延伸?？傮w上設(shè)置六個(gè)此類U形空隙70。
[0053]在根據(jù)圖13的截面圖中可以看到，空隙70在軸向上圓錐形地逐漸變細(xì)，即其內(nèi)徑在軸向上減小。從圖14中可以看到，在耦合器的大致中間平面上僅還存在C形的縫隙，如圖15詳細(xì)示出的那樣。這些縫隙完全嵌入減振層32的橡膠材料中。
[0054]最后，圖16示出了透視圖。
[0055]通過(guò)根據(jù)圖12至16的實(shí)施方式，替代體積較大的空腔還可以將較窄的、在軸向上圓錐形逐漸變細(xì)的鐮刀狀的間隙70置入減振層32。這些間隙70在所示出的造型中在由于作用的負(fù)荷所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力下必要時(shí)如下變型，即這些間隙完全或僅部分地被壓縮成為O的標(biāo)稱尺寸。因此，可以額外得到減振表現(xiàn)中的附加的類似流體靜力學(xué)的分量，其特別是可以明顯提高耦合器的抗扭能力。這種效應(yīng)可以通過(guò)軸向上圓錐形延伸的間隙得到增強(qiáng)。
[0056]總體上，按照本發(fā)明得到了可簡(jiǎn)單制造的有利的耦合器，其中，通過(guò)合適地設(shè)計(jì)減振塊的尺寸有目的性地達(dá)到了所希望的轉(zhuǎn)矩傳遞特性。在扭轉(zhuǎn)應(yīng)力中，各減振塊基本上被施加壓力。根據(jù)波峰以及波谷的數(shù)量的不同可以實(shí)現(xiàn)或多或少的壓力應(yīng)力以及或多或少地被減小的切線應(yīng)力或剪切應(yīng)力。波峰以及波谷的數(shù)量以及側(cè)邊的陡度(徑向分量)可以根據(jù)所希望的抗扭特性來(lái)選擇。同樣，用于減振層的材料及其調(diào)校(壓力預(yù)緊)的選擇影響抗扭特性。最后，耦合器在軸向上承受切線應(yīng)力且相對(duì)較軟。在彎曲應(yīng)力的情況下，耦合器又基本上被施加壓力，其中，根據(jù)剛度的不同還可以允許或抑制不同強(qiáng)度的切線分量。
[0057]按照本發(fā)明的技術(shù)方案得到了可廉價(jià)制造的、在軸向上較軟的管套管原理上的耦合器，其能夠相對(duì)簡(jiǎn)單地安裝。通過(guò)向減振層置入空隙可以大大節(jié)省材料，特別是耦合器中心區(qū)域中的材料。已經(jīng)被證明，在耦合器的中心區(qū)域中的減振材料在上述負(fù)荷情況下具有對(duì)減振和轉(zhuǎn)矩傳遞相對(duì)較小的分量，從而使得能夠節(jié)省減振材料。
【權(quán)利要求】
1.一種耦合器(10)，用于減振地連接兩個(gè)軸分段(50、52)、優(yōu)選機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向臂軸的兩個(gè)軸分段，其中，所述耦合器(10)具有軸套結(jié)構(gòu)(12)，所述軸套結(jié)構(gòu)具有關(guān)于中心縱軸線㈧的徑向內(nèi)軸套(14)和徑向外軸套(16)，其中，所述徑向內(nèi)軸套(14)能夠與第一軸分段(50)以及所述徑向外軸套(16)能夠與第二軸分段(56)傳遞轉(zhuǎn)矩地耦合，其中，在所述徑向內(nèi)軸套(14)與所述徑向外軸套(16)之間設(shè)置減振層(32)，其特征在于，所述軸套結(jié)構(gòu)(12)在縱軸線(A)的方向上觀察具有圓周上的波狀輪廓，其中，所述徑向內(nèi)軸套(14)和所述徑向外軸套(16)具有相互嚙合的波狀輪廓，以及所述減振層(32)配有軸向的空隙(34、36)，所述空隙交替地從所述耦合器(10)的兩個(gè)軸向端部延伸到所述減振層(32)中，從而在所述耦合器(10)的軸向端部上在所述徑向內(nèi)軸套(14)與所述徑向外軸套(16)之間形成減振塊(44、46)。
2.如權(quán)利要求1所述的耦合器(10)，其特征在于，所述軸套結(jié)構(gòu)(12)在縱軸線(A)的方向上觀察具有星形或苜蓿葉形的輪廓。
3.如權(quán)利要求1或2所述的耦合器(10)，其特征在于，所述軸套結(jié)構(gòu)(12)在其初始狀態(tài)下被設(shè)計(jì)為一體的構(gòu)件，其中，所述徑向內(nèi)軸套(14)與所述徑向外軸套(16)通過(guò)至少一個(gè)被設(shè)計(jì)為預(yù)設(shè)斷裂點(diǎn)的連接橫板出0)連接，所述連接橫板能夠通過(guò)所述徑向內(nèi)軸套(14)與所述徑向外軸套(16)的相對(duì)位移被斷開(kāi)。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的耦合器(10)，其特征在于，所述軸套結(jié)構(gòu)(12)由塑料制成。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的耦合器(10)，其特征在于，所述減振塊(44、46)在徑向內(nèi)軸套(14)與徑向外軸套(16)之間分別設(shè)置在單個(gè)的波紋的側(cè)邊(22、24、26、28)的區(qū)域中。
6.如權(quán)利要求5所述的耦合器(10)，其特征在于，所述減振塊(44、46)分別從波谷(20)向波峰(18)延伸。
7.如權(quán)利要求5或6所述的耦合器(10)，其特征在于，所述減振塊(44、46)在圍繞縱軸線(A)的圓周方向上觀察在所述耦合器(10)的一個(gè)軸向端部上設(shè)置在一個(gè)個(gè)波紋的前面的側(cè)邊(22、24)上以及在所述耦合器(10)的另一個(gè)軸向端部上設(shè)置在一個(gè)個(gè)波紋的后面的側(cè)邊(26、28)上。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的耦合器(10)，其特征在于，所述空隙(34、36)具有倒圓的、與波紋走向相匹配的幾何形狀。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的耦合器(10)，其特征在于，所述空隙(70)在橫截面上具有倒圓的、有棱角的、C形的或U形的輪廓。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的耦合器(10)，其特征在于，所述空隙(34、36)在軸向(A)上在波紋側(cè)邊(22、24、26、28)的一部分或整個(gè)高度上延伸。
11.如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的耦合器(10)，其特征在于，所述空隙(34、36)在軸向(A)上在所述軸套結(jié)構(gòu)(12)的軸向長(zhǎng)度(L)的大致三分之二上延伸。
12.如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的耦合器(10)，其特征在于，所述空隙(70)在軸向上逐漸變細(xì)。
13.如權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的I禹合器(10),其特征在于,一個(gè)個(gè)減振塊(44、46)在軸向(A)上基本上相互間完全分開(kāi)。
14.如權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的耦合器(10)，其特征在于，所述徑向內(nèi)軸套(14)能夠型面配合地壓到軸套口(50)上，所述徑向外軸套(16)能夠型面配合地容納在另一個(gè)軸套口(52)的容納部(56)中且能夠利用所述容納部被壓緊。
15.如權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的耦合器(10)，其特征在于，所述減振層(32)由橡膠制成。
16.一種制造如權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的耦合器的方法，包括如下步驟: 提供具有徑向內(nèi)軸套和徑向外軸套的軸套結(jié)構(gòu)， 將減振層置入所述徑向內(nèi)軸套與所述徑向外軸套之間， 從所述軸套結(jié)構(gòu)的一個(gè)軸向側(cè)將具有凸起的沖頭狀的成型工具且從所述軸套結(jié)構(gòu)的另一軸向側(cè)將沖頭狀的互補(bǔ)的成型工具壓入減振層，壓入方式為，使得所述減振層配有軸向的空隙，所述空隙交替地從所述耦合器的兩個(gè)軸向端部延伸到所述減振層中，從而在所述耦合器的軸向端部上在所述徑向內(nèi)軸套與所述徑向外軸套之間形成減振塊，以及 移除所述成型工具和所述互補(bǔ)的成型工具。
17.一種用于機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向臂軸，包括兩個(gè)相互間傳遞轉(zhuǎn)矩地耦合的轉(zhuǎn)向臂軸分段(50、52)，具有至少一個(gè)`如權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的耦合裝置(10)。
【文檔編號(hào)】F16D3/76GK103459871SQ201280005350
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月12日
【發(fā)明者】阿爾明·德雷克斯勒, 烏多·波貝爾鮑姆, 楊·霍夫曼, 馬庫(kù)斯·穆拉維茨, 斯特凡·佩特里克, 安德烈亞斯·艾歇爾, 約瑟夫·斯杜本勞赫 申請(qǐng)人:南德盤形接軸節(jié)工廠股份有限公司