一种扭矩传动轴的制作方法

专利名称：一种扭矩传动轴的制作方法
技术领域：
本发明大体涉及一种可旋转的轴，具体为一种扭矩传动轴或传递轴。本发明应用于成形为具有相关的一个或两个万向接头装置的万向轴的可旋转轴 和/或扭矩传动轴。本发明主要基于一种万向接头关联叉的新设计以及所述轴的末端延伸部的相邻 短部。所述相邻短部被成形用来与安全联接装置配合并部分地包含安全联接装置。万向接头或万向联轴器是一种能够将旋转运动从一个轴传动到另一个轴的联轴 器，该两个轴彼此不共轴(collinear)。这种万向接头通常由十字形部件构成并在其四个臂上设置有枢轴，这些枢轴被设 置成使一对枢轴结合于第一轴末端的第一叉的孔眼上，而另一对枢轴结合于第二轴末端的 第二叉的孔眼上。万向轴具有一个或通常为两个末端相连的万向节叉、以及负载或扭矩传输“中间” 构件或轴，该扭矩传输“中间，，构件或轴设置于所述两个万向节叉之间，用于传动相应的扭矩。更具体地，本发明可应用于邻近所述“中间，，构件的位置，该“中间，，构件被构造或 设置有第一末端部件和第二末端部件，所述第一末端部件与第一万向节叉相关联，用于与 第一附加万向节叉转动刚性(不滑动)协作；所述第二末端部件与第一末端部件相对设置 并与第二万向节叉相关联，用于与第二附加万向节叉转动刚性(不滑动)配合。与所述“中间”构件相关联的所述第一万向节叉和所述第二万向节叉，分别通过它 作为万向接头销的十字形部件与附加万向节叉相配合，因而形成万向接头装置。这些附加 万向节叉不是本发明的一部分，因此在以下的说明中没有进行详细描述。因此，所述“中间”构件被成形为轴的分部(subsection)，以与所述第一和第二万 向节叉转动刚性配合，从而传输或传动所述扭矩。但是，仅有一个万向节叉的可旋转的或转动的轴也有功能上相当于所述“中间”构 件的轴部件，因为所述轴部件在其第二末端部件中与其他不同于所述第二万向节叉的扭矩 传输或传动装置相配合。“中间，，构件被成形有并包括至少两个所谓的“真实”或“虚拟”分部，该至少两个
分部通过安全联接装置相互连接或关联在一起。对于这种“真实”分部，例如安全联接装置，它们用于实现接合定位(setting)或 位置(第一位置)或或自由-联接定位或位置(第二位置)；当在这些“真实”分部之间传 动的扭矩超过预先确定值时，在所述第二位置这些分部相互之间分离(有意如此或更多的 是自动地进行)，所述预先确定值由所使用的安全联接装置的机械构造和方位决定。对于“虚拟”分部，使用替代性的安全联接装置，这些分部被设置成形成于所述虚 拟成形的分部之间，这种安全联接装置可为简单地减少中间构件的直径至特定数值的形 式，在该特定数值时，当所传动的扭矩超过预先确定值，中间部件将被集中在该构件的所述
5减少直径部分的剪切力分离或破裂成两个独立的分部。因此，当分部被分离时，安全联接装置必须被替换为新的“中间”构件。这种结构具有的缺点在于，直径减少部分承受不同的且交替的(alternating)变 扭矩应力，因此它还受制于耗尽(exhaustion)的情况。因此，本发明涉及一种以万向轴为代表的扭矩传输轴或传动轴，所述传动轴包括 两个“真实”分部，并且通过该传动轴这些分部经由所述第一个提及的安全联接装置相互连 接或相互分离。
背景技术：
与上述技术领域有关的并且具有满足这些需求的功能和性质的方法、装置和构造 已以不同形式为本领域技术人员所知。一种万向轴形式的扭矩传动轴，其具有位于所述轴的至少一个末端并具有两个隔 开的臂的第一叉，该第一叉用于提供与十字形部件相配合的相应孔眼，所述十字形部件用 于经由螺栓连接器(boltjoint)与中间构件牢固配合从而传动扭矩。所述轴还具有安全联接装置，所述安全联接装置用于接合第一定位或位置和脱离 至第二定位或位置。万向轴也是已知的，其包括合适的“中间”构件，该构件具有带有第一万向节叉的 第一末端部件，并且包括与所述第一末端部件相对的第二末端部件，该第二末端部件可成 形有第二万向节叉，其中所述中间构件可被形成为通过安全联接装置相互连接或相互分离 的两个单独的构件或关联的分部。该安全联接装置在这里用于在“第一位置定位”或连接定位(第一位置)中实现 这些分部之间的接合的或正(positive)旋转和扭矩传动，并且为此目的而提供可扩张的 位置定位。在“第二位置定位”或分离定位(第二位置)时，安全联接装置允许分部之间没有 扭矩传动情况下的自由旋转，紧接在分部之间所传动的扭矩超出预先确定值后，第二位置 可自动出现，该预先确定值由安全联接装置的机械构造决定。包括这种安全联接装置的万向轴已为本领域技术人员所知，但已发现当在狭窄和 有限空间中，它占据太多的空间，在某些应用中，沿轴向方向或尺寸方面占据太多空间和/ 或在某些应用中，在径向方向或尺寸方面占据太多空间。关于与本发明有关的评估和/或性能，可提及的是，安全联接装置的不同类型已 为本领域技术人员所知并且它们被改变以适合于它们的技术领域，例如与万向轴应用不同 的技术领域。一个这种早前已知的安全联接装置已被发现特别有利于用在与本发明相关的应 用中，这种安全联接装置在瑞典专利公开号SE-525837-C2(相应的国际专利申请序列号为 PCT/SE2004/001935(国际公开号WO 2005/061916-A))中被更加具体和详细地图示和描 述。该专利公开或国际专利申请的内容可被视为是对用于本发明及其新应用中的安 全联接装置的说明。现有技术还包括在以下专利公开中显示和描述的技术
DE-19529890-A1描述了万向轴，其设置有中间元件或构件，以实现传递扭矩的目 的。所述中间元件被成形和构造为安全联接装置，该安全联接装置具有“扩充插槽 (11)”。更具体地，该专利显示出具有圆柱形的“扩充插槽(11)”的完整的安全联接装置， 该插槽与压力入口(12)和阀(13)相连接。如果入口(12)受到的油压超过轴(10)和套筒(20)之间的压力时，所述压力会产 生摩擦作用，以提供扭矩传输。所述安全联接装置在此被分配给在所述万向轴内的中间元件或构件，所述万向轴 的末端部件分别与第一和第二万向节叉配合，每个万向节叉通过万向节销与附加的万向节 叉配合。本发明可被用于具有上述结构的万向轴中。每个万向节叉在此通过螺栓连接器(2. 1)与中间构件相配合，以在每个万向节叉 (1、2)及其中间构件(3)之间产生稳固的扭矩传动配合。专利公开DE-3545651-A1描述了与中间构件相关联的安全联接装置。专利公开DE-8612620-U1描述了万向轴的叉装置，该叉被成形并设计成具有圆盘 联接装置形式的联接装置，该联接装置与所述叉相邻，且具有相对于旋转轴朝径向延伸方 向的盘。专利公开FR-2849479-A阐明了与中间构件相关联的安全联接装置的另一种结 构。本发明的概述技术问题当考虑本领域技术人员为获得一个或多个技术问题的解决方案而需要的技术思 考时，首先需要该技术人员知道为此而采取的措施和/或措施的顺序，以及对所需要的方 法的必要选择，显然，以下技术问题与实现本发明目标有关。当考虑如上所述的先前技术观点时，可看出技术问题在于认识到提供扭矩传动轴 所需的技术措施和思考的重要性和/或相关的优点，所述扭矩传动轴例如是万向轴，其中 所述轴的至少一个末端具有第一叉，该叉具有两个隔开的臂，用以为与十字形部件的配合 提供相应孔眼，所述十字形部件通过螺栓连接器与中间构件牢固配合而传动扭矩，其中所 述轴的末端部件或延伸部成形为具有轴向凹槽，该凹槽用以包封安全联接装置的第一部分 并且被构造用于适应性(adaptive)高扭矩传递。技术问题还在于认识到为提供下述扭矩传动轴而需要的技术措施和思考的重要 性和/或相关的优点，所述扭矩传动轴具有所述轴的第一叉和第一末端延伸部，第一叉和 第一末端延伸部一体成形为一个单独的单元。技术问题在于认识到为提供下述扭矩传动轴而需要的技术措施和思考的重要性 和/或相关的优点，所述末端延伸部形成有中空圆柱形且轴向延伸的凹槽，并且所述凹槽 的开口朝向所述第一末端延伸部的圆形的和径向延伸的末端表面。技术问题在于认识到为提供下述扭矩传动轴而需要的技术措施和思考的重要性 和/或相关的优点，所述凹槽被成形用来保持和包封所述安全联接装置的可扩张的中空圆柱形第一部分，所述第一部分可被激活至第一定位，并且稳固地结合至圆柱形盘形式的第 二部分，该第二部分朝向径向延伸末端表面。技术问题在于认识到为提供下述扭矩传动轴而需要的技术措施和思考的重要性 和/或相关的优点，所述圆柱形盘具有用于螺栓连接的外围分布装置(例如螺栓连接器)， 用于与所述螺栓连接的相应装置(例如螺栓连接器)相配合，所述相应装置与所述中间构 件相关联。技术问题在于认识到为提供下述扭矩传动轴而需要的技术措施和思考的重要性 和/或相关的优点，所述第一末端部件及其凹槽在与外部弯曲部分的预设距离处具有封闭 的末端，该封闭的末端位于所述两个臂的中间。技术问题在于认识到为提供下述扭矩传动轴而需要的技术措施和思考的重要性 和/或相关的优点，所述距离与所述第一末端延伸部或部件内的所述凹槽所选择的内径的 比率在0.2至0.5之间。技术问题在于认识到为提供下述扭矩传动轴而需要的技术措施和思考的重要性 和/或相关的优点，所述凹槽的外圆柱形表面和所述第一末端延伸部的外圆柱形表面之间 的预先确定的材料厚度为所述第一末端延伸部的半径的0. 1至0. 3之间。技术问题在于认识到为提供下述扭矩传动轴而需要的技术措施和思考的重要性 和/或相关的优点，所述凹槽的所述第一部件内的轴向延伸部与所述凹槽和所述第一末端 延伸部所选择的半径相等。技术问题在于认识到为提供下述扭矩传动轴而需要的技术措施和思考的重要性 和/或相关的优点，所述厚度使得邻近所述径向延伸末端表面的较厚部分厚于邻近和/或 沿着凹槽内封闭的末端的部分。技术问题在于认识到为提供下述扭矩传动轴而需要的技术措施和思考的重要性 和/或相关的优点，较厚部分的轴向延伸部从所述末端面沿着所述凹槽轴向延伸所述凹槽 的总轴向延伸部的40-80%的距离。当考虑如上所述的先前技术观点时，可看出技术问题在于认识到提供扭矩传动万 向轴所需的技术措施和思考的重要性和/或相关的优点，所述扭矩万向传动轴具有适应性 “中间”构件，其中所述构件的第一末端部件或延伸部用于与第一万向节叉不可旋转地或固 定地配合，通常，与所述第一末端部件相对的第二末端部件用于与第二万向节叉不可旋转 地或固定地配合，所述适应性中间构件被设置为包括至少两个分部，通过安全联接装置相 互连接和/或相互协调，以在所述安全联接装置的第一位置定位时在两个部件之间传动扭 矩，当扭矩超出预先确定值时，第一位置定位可迅速切换至第二位置定位以允许这些部件 相互之间自由联接，并且在这个位置立即断开在所述部件之间传动的任何扭矩，该预先确 定值由安全联接装置的结构决定，因此所述安全联接装置可被构造成适合于扭矩传动轴， 构造的方式使得所述安全联接装置的外部尺寸可与没有这样的安全联接装置的轴和/或 中间构件的外部尺寸相同或本质上相同。技术问题在于认识到为提供下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施和思考的重 要性和/或相关的优点，通过缩短“中间”构件和增加第一末端部件，使得所述扭矩传动万 向轴具有与缺少所述安全联接装置的轴相同的最大轴直径和相同的长度。技术问题在于认识到为提供下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施和思考的重要性和/或相关的优点，其中所述中间构件的第一末端部件和它的第一万向节叉形成一个 整体并构成一个单独的单元。技术问题在于认识到为提供下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施和思考的重 要性和/或相关的优点，其中如在公开文献W0-2005/061916-A中说明和公开的，已知万向 轴的结构可具有与安全联接装置整体成型的第一万向节叉，并且具有与所述安全联接装置 关联的螺栓连接器，该螺栓连接器与缩短的中间构件的末端部件或表面牢固连接。技术问题在于认识到为提供下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施和思考的重 要性和/或相关的优点，第一万向节叉及其第一末端部件或延伸部包括作为所述安全联接 装置的一部分的圆柱形凹槽，并且具有所述第一万向节和所述第一延伸部以承受需要的扭 矩传递，且其分布形成从第一末端部件经由安全联接装置至中间构件各段，同时还保持相 同或基本相同的外部(径向的和/或纵向的)尺寸。技术问题在于认识到为提供下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施和思考的重 要性和/或相关的优点，所述第一万向节叉及中间构件的第一部件包封所述安全联接装置 的主要扭矩传动圆柱形部件。技术问题还在于认识到为提供具有内置安全联接装置的扭矩传动万向轴而需要 的技术措施和思考的重要性和/或相关的优点，可通过安全联接装置的定位和特殊构造和 沿所述安全联接装置和所述圆柱形凹槽轴向提供的扭矩传动的分布并且在存在轴相关的 中间构件的情况下，所述传动轴能够传动大的扭矩，该中间部件朝向远离安全联接装置的 方向，并且轴相关的第一部件通过螺栓连接器来抵消和承受剪切力，该剪切力是由超过通 过所述安全联接装置可承受的传动的扭矩的扭矩而产生的。技术问题还在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施和思 考的重要性和/或相关的优点，其中需要提供与所述第一万向节叉相邻的凹槽或空腔和它 的中间部件的第一末端部件以及安全联接装置的部件之间的相互配合。技术问题还在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施和思 考的重要性和/或相关的优点，其中需要提供在第一万向节叉和与其为一整体的、相邻导 向的第一末端延伸部内提供轴向圆柱形凹槽或空腔，该凹槽具有沿所述第一万向节叉及其 相互配合的中间构件的旋转轴方向的中轴。另一个技术问题在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施 和思考的重要性和/或相关的优点，所述圆形凹槽或空腔的尺寸用来包封安全联接部件的 大的轴向部分，所述轴向部分呈可扩张的安全单元部件的形式；并且安全联接装置的所谓 的“轴相关部件”及其安全单元部件被用来抵消和承受由所传动的扭矩产生的剪切力，所述 的“轴相关部件”可稍微伸出至外部并穿过所述圆柱形凹槽或空腔的开口。技术问题在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施和思考 的重要性和/或相关的优点，中间构件的尺寸用以所需的扭矩传动和承受因此而产生的剪 切力，并且它的第一部件与圆盘成形在一起，并且小的轴向延伸部与所述安全联接装置相 关联，该安全联接装置的中轴通过螺栓连接器与旋转轴和/或其中间构件连接。另一个技术问题在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施 和思考的重要性和/或相关的优点，所述圆盘与所述中间构件转动刚性且固定地配合，所 述万向轴为中空或套筒形式的万向轴。
另一个技术问题在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施 和思考的重要性和/或相关的优点，所述凹槽或空腔的外圆柱形表面的中部区域与所述万 向节叉的中轴径向隔开，所述第一万向节叉与它的附加万向节叉相邻，隔开的距离与所述 第一末端部件的半径的比率在0. 95至0. 65之间，优选地大约在0. 9至0. 8之间。另一个技术问题在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施 和思考的重要性和/或相关的优点，在所述万向节叉内的凹槽或空腔的内圆柱形表面的中 部与第一万向节叉中轴径向隔开，隔开的距离与所述第一万向节叉的半径的比率在0. 80 至0. 50之间，优选地大约在0. 7至0. 6之间。技术问题在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施和思考 的重要性和/或相关的优点，与所述安全联接装置相关联的填充或排空接口能够使安全联 接装置的中空圆柱形部分通过所谓的“安全单元部分”从它的第一定位或位置移动或扩张 至它的第二定位或位置(或相反方向)，并且被所述第一万向节叉的部分携带，或朝远离所 述万向节叉而朝所述中间构件的方向打开。另一个技术问题在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施 和思考的重要性和/或相关的优点，凹槽或空腔的轴向延伸部与万向节叉的半径相等或至 少本质上相等。技术问题在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施和思考 的重要性和/或相关的优点，在所述第一部件和万向节叉之间从虚线开始的轴向延伸部与 万向节叉的的半径的比率在0. 3至0. 7之间，例如在0. 4至0. 6之间，优选地大概为0. 5。技术问题在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施和思考 的重要性和/或相关的优点其从所述虚线向所述凹槽或空腔延伸，且优选地部分延伸超过 凹槽或空腔，外圆柱表面的半径逐渐减小，其半径与所述第一万向节叉的半径的比率在0.4 至0. 9之间，例如在0. 5至0. 6之间。技术问题在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施和思考 的重要性和/或相关的优点，第二轴向延伸部，其从所述第一延伸部和所述虚线向所述凹 槽或空腔延伸且越过所述凹槽或空腔，具有外圆柱表面的连续半径，其与所述第一万向节 叉的半径的比率在0. 5至0. 2之间，例如在0. 25至0. 35之间。技术问题在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施和思考 的重要性和/或相关的优点，第三轴向延伸部，其从所述第一和第二延伸部和所述虚线越 过所述凹槽或空腔，具有外圆柱表面的连续增大半径，其与所述第一万向节叉的半径相关 联，其增加比率在0. 1至0.3之间，例如在0. 15至0. 25之间。技术问题在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施和思考 的重要性和/或相关的优点，第四轴向延伸部，其从所述第一、第二和第三延伸部和所述虚 线越过并终止于所述凹槽或空腔，具有外圆柱表面的连续或间断增大的半径，其与所述第 一万向节叉的半径相关联，其增大比率在0. 02至0. 2之间，例如在0. 04至0. 1之间。另一个技术问题在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施 和思考的重要性和/或相关的优点，所述安全联接装置通过在其内的安全单元部件实现第 一位置定位，获得所述部件之间的旋转运动，用于传动扭矩，同时所述安全联接装置允许安 全单元部件采取另一个位置定位，以解除所述部件之间的旋转运动，以导致消除任何扭矩
10传动。另一个技术问题在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施 和思考的重要性和/或相关的优点，所述安全联接装置包括以隔间形式存在的、位于所述 第一末端部件内的轴向空腔，并且所述隔间用于包封可在所述空腔内扩张的所述部件内的 超压力。另一个技术问题在于认识到为提供具有下述扭矩传动万向轴而需要的技术措施 和思考的重要性和/或相关的优点，所述延伸部用于与所有或基本上所有的轴向凹槽表面 相对作用，而且所分配的凹槽表面部件用于与可扩张部件的相对表面部件通过摩擦作用而 相互作用。解决方案本发明采用其开始指出的前述与扭矩传动轴有关的已知技术，所述轴的至少一个 末端部件设置有具有两个隔开臂的第一叉，该隔开臂用于提供相应的孔眼以与十字形部件 相配合，用以为传动扭矩而与所述中间构件通过螺栓连接器牢固配合，所述轴还设置有中 间构件，用以实现第一定位或位置和被脱离到第二定位或位置。为了解决上面列出的一个或多个技术问题，按照本发明，在已知技术基础上补充 以下技术特征所述轴的所述第一叉和第一末端延伸部或部件为整体成形为一个单元， 所 述末端延伸部形成有中空圆柱形的轴向延伸的凹槽。所述凹槽的开口朝所述第一末端部件或延伸部的圆形径向延伸的末端表面。所述凹槽保持和包封所述安全联接装置的可延伸的中空圆柱形第一部件。所述第一部件与圆柱形盘形式的第二部件牢固连接或成形为一整体，该圆柱形盘 朝向所述中间构件，且所述圆柱形盘设置有用于螺栓连接(例如，螺栓连接器)的外围分布 装置，所述螺栓连接器与所述螺栓连接的相应装置(例如，螺栓连接器)配合，所述相应装 置所述中间构件的末端表面相关联。通过在本发明的构思范围内的实施方式，申请人建议所述第一末端部件和它的 凹槽在与外部弯曲部分的预设距离处具有封闭的末端，该封闭的末端导向于所述臂的中 间。所述距离与所述凹槽所选择的内径的比率在0. 2至0. 5之间。进一步建议所述凹槽的外圆柱形表面和所述第一部件的外圆柱表面之间的材料 厚度在所述第一部件的半径的0. 1至0. 3之间。所述凹槽的轴向延伸长度与所述凹槽的半径和它的内部半径相等或本质上相等。尤其建议所述厚度使得与所述径向延伸的末端表面相邻的较厚部件的厚度大于 接近末端的部件的厚度，并且所述较厚部件的轴向延伸部从所述末端表面沿着所述凹槽轴 向延伸所述凹槽长度的40-80%的距离。本发明还致力于一种万向轴的形式的扭矩传动轴，该扭矩传动轴包括适应性中间 构件，其中末端部件被设置为与第一万向节叉转动刚性配合，并且优选地，与所述末端部件 相对的末端部件被设置为与第二万向节叉转动刚性配合，其中所述适应性中间构件被设置 为由至少两个分部构成，所述两个分部相互关联用以扭矩传动，安全联接装置和安全单元 第一部分进一步用于确保所述分部可在第一定位彼此接合并在第二定位相对彼此自由旋 转，其中紧接在所述分部之间的扭矩超出预先确定值之后所述第二定位可被激活，该预先确定值是由所述安全联接装置及其单元部件的结构来决定的。在此建议邻近所述第一万向节叉的是形成在第一末端延伸部内的轴向圆柱形凹 槽或空腔，所述凹槽朝所述中间构件轴向延伸，所述凹槽的中轴与所述末端部件及其相配 合的万向节叉的旋转轴同轴或成一直线；并且所述圆柱形凹槽的尺寸能够包封所述安全联 接装置的轴向延伸主要部件，所述轴向延伸主要部件以安全单元第一部件形式存在，并且 所述安全联接装置包括盘和螺栓连接器，用以与所述中间构件的末端表面配合操作。用于接受扭矩传输产生的剪切力的轴关联第一部件或延伸部与圆形元件成形为 一整体，所述圆形元件具有用于螺栓连接的装置，所述圆形元件的中轴与所述旋转轴成一 直线。所述圆形元件与所述中间构件的末端表面固定配合。进一步建议的是，所述凹槽或空腔的外圆柱形表面的中部区域与靠近万向节叉的 第一末端部件或延伸部的中轴径向隔开，隔开的距离与所述第一末端部件的半径的比率在 0. 95至0. 65之间，优选地大约在0. 9至0. 8之间。进一步建议的是，所述凹槽或空腔的内圆柱形表面的中部区域与第一万向节叉或 第一末端部件或延伸部的中轴径向隔开，隔开的距离与所述第一万向节叉的半径的比率在 0. 80至0. 50之间，优选地大约在0. 7至0. 6之间。关于凹槽的外圆柱形表面的所述中部区域或该区域的凹进处，位于第一万向节叉 的外圆柱表面的一段距离处，其距离接近它的万向节叉的半径，相应地比率在0. 8至1. 2之 间，优选地大约为1.0本发明的特征还在于，所述凹槽或空腔的轴向延伸部与所述第一万向节叉的半径 相等或至少本质上相等。进一步建议的是，在所述第一末端部件及其万向节叉之间从虚线开始的轴向延伸 的第一个提及的延伸部与所述第一万向节叉的半径和所述凹槽的终端的比率在0. 3至0. 7 之间，例如在0. 4至0. 6之间，优选地大概为0. 5。从虚线向所述凹槽或空腔延伸的第一个提及的轴向延伸部使得外圆柱形表面的 半径减少，例如连续减少，该半径与所述第一万向节叉的半径的比率在0. 4至0. 9之间，例 如在0. 5至0. 6之间。从所述第一延伸部和所述虚线向所述凹槽或空腔延伸且超过所述凹槽或空腔的 第二个提及的轴向延伸部使得外圆柱形表面具有连续半径，该半径与所述第一万向节叉的 半径的比率在0. 5至0. 2之间，例如在0. 25至0. 35之间。从所述第一和第二延伸部和所述虚线并超过所述凹槽或空腔的第三个提及的轴 向延伸部使得外圆柱形表面具有连续的、但增大的半径，该增大的部分与所述第一万向节 叉的半径的比率在0. 1至0. 3之间，例如在0. 15至0. 25之间。从所述第一、第二和第三延伸部和所述虚线并超过和终止于所述凹槽或空腔附近 的第四个提及的轴向延伸部使得外圆柱形表面具有连续或间断的增大的半径，该增大的部 分与所述第一万向节叉的半径的比率在0. 02至0. 2之间，例如在0. 04至0. 1之间。凹槽或空腔的外圆柱形表面的中部与靠近万向节叉的第一末端部件或分部的中 轴径向隔开，隔开的距离与所述第一末端部件的半径的比率在0. 95至0. 65之间，优选地大 约在0.9至0.8之间。
还建议的是，与所述安全联接装置相关联的填充(或排空)接头或喷嘴装载于所 述安全单元部件并邻近所述盘相关部件，该喷嘴朝远离万向节叉的方向，并且向所述部件 延伸并部分穿过所述部件，该喷嘴的尺寸用于吸收所述剪切力。所述中间构件包括两个分部，所述两个分部借由装置，例如齿条，可相互之间轴向替换。所述轴的一个分部为第一分部，该第一分部包括两个部分，第一部分分配给所述 第一万向节叉，第二部分分配给所述第一分部的剩余部分。所述安全联接装置通过在其内的安全单元部件实现第一位置定位，获得所述部件 之间的旋转运动，用于传动扭矩，同时所述安全联接装置允许安全单元部件采取另一个位 置定位，以使所述部件和构件不承受任何扭矩传动并且自由旋转。所述延伸部用于与所有或基本上所有的轴向凹槽表面相对作用，而且所分配的凹 槽表面部件用于与可扩张部件的相对表面部件通过摩擦作用而相互作用。轴的所述两个分部由内轴关联部件和外部套筒关联部件组成，并且齿条和它们各 自的凹槽一起被安装于所述套筒相关部件内。所述安全联接装置包括以隔间形式存在的、位于所述第一末端部件内的轴向空 腔，并且所述隔间用于包封可在所述空腔内扩张的所述部件内的超压力。优点作为本发明的主要特征和本发明的重要特定特征的优点在于提供万向轴形式的 扭矩传动轴的“中间”构件。所述万向轴优选地成形为与第一和第二万向节叉不可转动的、 固定的、刚性的配合，该第一和第二万向节叉在第一和第二末端部件内。所述第一万向节叉和中间构件可相互结合在一起，并通过安全联接装置及其安全 单元部件相互关联，该结构用以在第一位置定位或位置允许扭矩传动，并且在第二定位或 位置形成自由旋转。该装置使得所述中间构件的所述第一万向节叉与第一末端部件或延伸部具有紧 凑的结构，所述第一末端部件被形成用来包围所述安全联接装置的第一部分并且创造条件 使得叉和末端部件共同实现所需的扭矩传动。紧接在所述叉及其末端部件与中间构件之间的扭矩超过一个数值后，安全联接装 置被解除，该数值由安全联接装置的构造决定。-----------------本发明的主要特征为权利要求1的特征部分。-----------------附图简要说明万向轴的先前已知应用、之前提到的“虚拟”安全联接装置和扭矩传动轴提到的具 体实施方式，该扭矩传动轴以改进的万向轴形式出现，目前优选地，与其关联的“中间”构件 和“真实”安全联接装置，就本发明而言具有显著的重要的特性，现依照附图通过例子进行 更详细的描述，其中

图1是用于有轨车道或有轨轨道的转向架或转向架单元实施方式的透视图，包括 或使用了两个在转向架单元内的用以驱动两对车轮的万向轴，用以从发动机部件向所述车 轮组传动扭矩，其中，分配给万向轴的“中间”构件包括“虚拟”的安全联接装置；
图2图示了万向轴的两个分部设计的透视图，揭露了所述“虚拟”安全联接装置的 位置；图3是以万向轴形式的扭矩传动轴的轴向截面视图，该万向轴具有与本发明揭露 的重要特征一致的结构，集中显示“真实的”安全联接装置和它的安全单元部件，并且在稍 微放大图中显示了所述“真实的”安全联接装置的一半区域，在进一步稍微放大第二视图显 示了末端部件，该末端部件朝向中间构件，用于承受源于扭矩传输的高剪切力；图4为第一末端部件或延伸部的透视图，该第一末端部件或延伸部与第一万向节 叉整体成形(没有插入的安全联接装置)；图5是所述第一末端部件或延伸部和它的通过旋转中心的第一万向节叉的透视 图和穿过旋转中心截面图，图示了相应的或附加的万向节叉，该万向节叉通过盘状元件连 接驱动器或驱动轴，用以传输穿过第一万向节叉的扭矩，万向轴的第一末端部件或延伸部 通过所述安全联接装置及其安全单元部件通过螺栓连接器与中间构件配合；图6以大于图5的比例图示了轴相关末端部件或延伸部及其安全联接装置和安全 单元部件和关联的填充(或排空)接头，用以将安全联接装置及其安全单元第一部件带到 它的第一位置定位或位置和/或它的第二位置定位或位置。图7以更大的比例图示所述第一末端部件和所述安全联接装置；图8是沿具有第一万向节叉的第一末端部件或延伸部的一半的旋转轴截取的截 面图，图示了第一末端部件及其第一万向节叉之间的整体成形，并且，图9是安全联接装置的中空圆柱形的安全单元第一部件的截面图，中空圆柱形安 全单元可响应经由所述填充接头而增加的油超压而扩张，然而所述中空圆柱形部件显示为 非扩张的状态，该状态对应于油压排空后的第二位置定位或位置。图1和图2的已知技术的描述因此，图1的透视示了轨迹限制车辆(track-bounded vehicle)或轨道限制 车辆(rail bounded vehicle)的结构，该车辆包括转向架或转向架单元(1)、(1’)，该车辆 包括两个万向轴(2)、(3)，用于通过从发动机单元(6)到车轮组(4)的扭矩传动来驱动在 转向架单元(1)、(1’ )中的两对车轮(4)、(5)中的每一对，其中与万向轴⑵关联的中间 构件被设置成包括具有之前已知的构造的安全联接装置。安全联接装置(7)在此显示为成形为直径减小的凹槽(7a)或者作为选择可具有 某些其他结构。图2的侧视示了万向轴(2)的两个部件。根据图1和图2可以更明确，万向轴⑵包括适应性中间构件(10)，适应性中间构 件(10)的第一末端部件(11)与第一万向节叉(21)转动地刚性配合，并且与第一末端部件 (11)相对的第二末端部件(12)设置为与第二万向节叉(22)转动地刚性配合，所述适应性 中间构件(10)被成形为两个假设部分或分部(10a) (10b)并由这两个部分构成，这两个部 分分别与所述第一末端部件(11)和所述第二末端部件(12)关联。所述两个部分(10a)、(10b)通过所显示的安全联接装置(7)及其减少的直径(7a) 结合在一起，减少的直径(7a)用于确保紧接在两个分部之间存在超过预先确定值的扭矩 之后，这些分部彼此之间的自由联接的顺序(free-coupling sequence)和分离(破裂或 剪切)，所述预先确定值由所用的安全联接装置的构造及其减小的横截面或直径(7a)来确定。当前优选实施方式的描述为了从根本上更清楚地阐明本发明的要点，首先指出在本发明优选实施方式的以 下描述中，揭示了那些与本发明有关的具有重要意义的特征，并且这些特征在图3至9的附 图、措辞和专用术语中作了详细的描述。然而，可以理解，在此文中，措辞和表达的使用不应构成对本发明范围的限制，但 应被解释为还包括例如为实现相同或本质上相同的目的和/或技术效果而以相同或本质 上相同的方式起作用的所有等同技术。在图1和图2中涉及的附图标记被放在“括号”中，并且这些附图标记中的一些在 以下描述中也被用作本发明提出的实施方式，但删除了“括号”，仅为使本发明提出的实施 方式的描述更加容易理解。现参考附图和图3至图9，可以看出这些图形不仅示意性地图示了本发明，而且通 过在下文被提及和更详细地描述的具体实施方式
而使本发明的重要的特有特征更具体化。图3显示了根据本发明的特有特定构造的万向轴2的部分轴向部件。在此可以注意到，万向轴2包括具有第一万向节叉21的第一末端部件11以及具 有第二万向节叉22的第二末端部件12。具有第一和第二万向节叉21和22的所述第一和第二末端部件11和12通过中间 构件或轴10与所述万向轴2关联。即使以下关于优选实施方式的描述显示安全联接装置7为一个单元且与所述第 一万向节叉21配合，所述安全联接装置7也可与所述第二万向节叉22相关联或与两个末 端部件11和12相关联。本发明基于扭矩传动轴2，所述轴的至少一个末端部件11具有设置有两个隔开的 臂的第一万向节叉21，所述隔开的臂用于提供相应的孔眼以与十字形部件或销相配合，所 述十字形部件用于与所述中间构件或轴10牢固配合，从而传动扭矩。所述轴2还具有安全联接装置7，用于接合至第一定位或位置和脱离至第二定位 或位置。本发明尤其表明，所述第一万向节叉21和所述轴2的第一末端部件或延伸部lib 整体成形为一个单独的单元(图4)。所述延伸部lib成形有中空圆柱形的轴向延伸的凹槽13，所述凹槽13被成形为朝 所述末端延伸部lib的圆形的径向延伸的末端表面开放，并且所述凹槽13被成形用于保持 和包封所述安全联接装置7的可膨胀的中空圆柱形第一部件17’。所述第一部件17’与第二部件17”牢固连接或整体成形，该第二部件17”成形为 圆柱形盘并朝向中间构件10及中间构件10的末端面。进一步地，所述圆柱形盘17”设置有用于螺栓连接14 (例如，螺栓连接器)的外围 分布装置，所述螺栓连接器与所述螺栓连接的相应装置(例如，螺栓连接器)配合，所述相 应装置所述中间构件10的末端表面相关联。进一步地，所述第一末端部件lib及其凹槽13在与外部弯曲部分的预设距离处具 有封闭末端13e，该封闭末端13e中部位于所述臂之间。所述距离为所述凹槽13所选择的内直径“R3”的0. 2至0. 5之间。
所述凹槽13的外圆柱形表面13a和所述第一部件11a的外圆柱形表面11a’之间 的材料厚度为所述第一部件11a的半径“R1”的0. 1至0. 3之间。所述凹槽13的轴向延伸部“L2”与所述凹槽的半径和它的内径“R3”一致，或本质
上一致。所述厚度使得与所述径向延伸的末端表面相邻的较厚部件11a’ ”的厚度大于接近 末端13e的部件11a”的厚度。所述较厚部件的轴向延伸部“L5”、“L6”从所述末端表面21’沿着所述凹槽13轴 向延伸所述凹槽长度的40-80%的距离。图3的稍微放大示了安全联接装置7的约一半的区域，而进一步放大示 了与安全联接装置关联的圆柱形部件17”的结构，该结构用以应付和承受因瞬间扭矩传动 产生的高剪切力。因此，图3图示了万向轴2，该万向轴2具有适应性中间构件或轴10，所述轴10具 有第一末端部件11。所述中间构件10被用来通过螺栓连接器以转动刚性(因而无滑动)的方式与所 述第一万向节叉21及其第一末端延伸部配合；并且构件10的与所述第一末端部件11相对 的第二末端部件12也被构造用以与第二万向节叉22转动刚性配合。在此要注意的是，安全联接装置7的所述第二部件被成形为圆柱形盘17”，其具有 用于所述螺栓连接器的孔或螺纹，用以与所述中间构件10的表面或末端部件14的刚性连 接。如图5所示，中空圆柱形部件17’与所述盘17”整体成形为一个整体。所述第一和第二万向节叉21和22通过万向节销装置与附加万向节叉连接。一个 这种附加万向节叉被显示在图5中。所述中间构件10在此被配置成包括两个部分或分部，一个分部10a与第一万向节 叉21相关联，一个分部10b与第二万向节叉22连接。以下将使用套筒成形分部10a对本发明作更加详细的描述，然而本领域技术人员 可以使用适应于轴成形分部10b及其万向节叉22的安全联接装置7。图3显示第一末端部件11由两个部分构成，一个叉关联部件(附图标记为11a)， 该叉关联部件与第一万向节叉21关联；另一个为安全联接装置7形式的第二部件lib。所述部件1 la与第一万向节叉21成一整体，并且第二部件1 lb通过螺栓连接器和 盘14与中间构件10的部件10a相关联。所述各部件通过所述安全联接装置7、尤其是它的安全单元部件17’和盘17”相互 关联或相互配合，用以相互旋转运动或自由旋转运动，该运动由所述第一部件17’的实际定 位或位置决定。因此，在所述第二位置定位或第二位置中，例如紧接在所述部件lib、14、10a之间 的扭矩超出预先确定值后，装置7使得所述部件lla、llb与所述构件10a之间相互自由运 动，该预先确定值由所使用的安全联接装置7的特定机械结构决定。第一末端部件11及其万向节叉21具有在所述部件lib内的所述轴向圆柱形凹槽 13或空腔，该凹槽13具有中轴13’ (图5)，该中轴与转动轴11’同轴并成一直线，该转动轴 11’被分配给所述第一末端部件11以及与其成一体并且相配合的万向节叉21。中空圆柱形凹槽13用以包封所述安全联接装置7的主圆柱部件17’，所述主圆柱
16部件17’为安全单元第一部件17’的形式并与盘17”形式的所述安全单元第二部件17”成
一整体。所述第二部件17”用以应付和承受由所传动的扭矩产生的剪切力，并且进一步地 略微延伸出所述凹槽13及其开口 13c，以形成所述盘17”。用于应付剪切力的部件17”与圆盘14相连接或成一整体，该圆盘14的中轴与末 端部件11的转动轴11’相连接或成一直线。具有孔的圆盘元件14在此可被作为所述构件 10a的附件。圆盘元件14可与所述万向轴2的中间构件10及其分部10a成转动刚性且稳固的
配合关系。参考图8和图9，图中仅显示了在中线11’上方的末端部件11上半部分和与其成 一整体的万向节叉21，显然下半部分与上半部分相同，因而图中未示出。因此，图8和图9的结构使得凹槽或空腔13的外圆柱形表面13a的中部13d到靠 近万向节叉21的第一末端部件11或分部的中轴11’的径向距离为“R2”，其与所述第一末 端部件11的半径“R1”相关联，“R2/R1”的比率在0. 95至0. 65之间，优选地大约在0. 9至 0.8之间。进一步地，凹槽或空腔13的内圆柱形表面13b的中部13d’到第一末端部件或分 部的中轴11’的径向距离为“R3”，其与所述第一末端部件11的半径“R1”相关联，“R3/R1” 的比率在0. 80至0. 50之间，优选地大约在0. 7至0. 6之间。凹槽或空腔13的轴向延伸部“L2”与第一末端部件11的半径“R1”相等或至少本
质上相等。从虚线21’ (在所述第一部件11a和与其成一整体的万向节叉21之间)开始的轴 向延伸部“L1”与半径“R1”的比率在0. 3至0. 7之间，例如在0. 4至0. 6之间，优选地大概 为 0. 5。“第一个”提及的轴向延伸部“L3”，其从所述虚线21’向所述凹槽或空腔13延伸， 外圆柱形表面11a’的半径逐渐减小，该半径与所述第一部件11的半径“R1”的比率在0.4 至0. 9之间，例如在0. 5至0. 6之间。“第二个”提及的轴向延伸部“L4”，其从所述第一延伸部“L3”和所述虚线21’向 所述凹槽或空腔13延伸且越过所述凹槽或空腔13，并具有外圆柱表面11a”的连续半径，该 半径与所述第一部件11的半径“R1”的比率在0. 5至0. 2之间，例如在0. 25至0. 35之间。“第三个”提及的轴向延伸部“L5”，其从所述第一和第二延伸部“L3”、“L4”和所述 虚线21’越过所述凹槽或空腔13，外圆柱形表面11a’”的半径连续增大，增大的部分与所述 第一部件11的半径“R1”的比率在0. 1至0. 3之间，例如在0. 15至0. 25之间。“第四个”提及的轴向延伸部“L6”，其从所述第一、第二和第三延伸部“L3”、“L4”、 “L5”和所述虚线21’越过并终止在所述凹槽或空腔13，外圆柱形表面的半径连续或间断增 大，增大的部分与所述第一部件11的半径“R1”的比率在0. 02至0. 2之间，例如在0. 04至 0. 1之间。与所述安全联接装置7相关联的填充(或排空)接头或喷嘴13f 装载于所述安全 单元部件17’并邻近所述盘相关部件17”，该喷嘴13f朝远离万向节叉21的方向，并且向所 述部件17’延伸并部分穿过所述部件17’，该喷嘴13f的尺寸用于吸收所述剪切力。
图示的安全联接装置7在此包括所述安全单元部件17、(17’、17”)，且图示了内部 空腔17a或密封空间。在第一位置定位中，所述部件17’促使所述分部或部件llb、10a之间进行选装以 实现扭矩传动，所传动的扭矩轴向穿过轴的分部，而在没有任何扭矩朝或通过分部llb、10a 传动时，所述保险部件17’可位于另一个(第二)位置定位，并使得所述分部llb、10a之间 进行自由转动运动。因此，安全联接装置7包括在安全单元部件17’内的轴向空腔17a，该空腔17a呈 在所述凹槽13内的圆柱形通道形式。空腔17a被形成用来能够包封或包围在空腔17a的可扩张部17c内的油超压(oil overpressure)0可扩张部17b、17c用来与整个或本质上整个轴向凹槽13及其圆柱形表面部件 13a、13b相对作用，并且与延伸部件17’的相对表面17e、17f 摩擦配合。两个分部存在于内轴相关部件10b和外部套筒相关部件10a及相关齿条(spline) 内，它们的轴向凹槽设置于套筒相关部件上。对接元件15安装在所述轴相关部件10b和所述套筒相关部件10a之间，每个对接 元件包括相对内轴相关部件10b径向定位的轴，且该轴包括延伸超出所述轴的轴分部，从 而与轴承部件(例如滚珠轴承或滚柱轴承部件)配合。该轴承部件用于与由齿条限定出的轴向凹槽相配合作用。对接元件的数目为三个，且末端朝它的轴相关部件。进一步参考图8和图9，可清楚了解到末端部件11 (11a、lib)及其叉21具有以 下径向和/或轴向关联。表面11a’、11a”和/或11a’”的半径与“R1”的比率分别为1. 0、0. 9和1. 1。在此，凹槽13的外部的半径“R2”和内部的半径“R3”与半径“R1”的比率在0.7 至0.9之间。圆柱形表面11a’具有半径减少区域“L3”，该区域接近并稍微穿过所述末端表面 13e，并且其后区域“L4”具有恒定的半径，且穿过中心区域13d的区域“L5”具有增大的半 径，其后为支撑边缘“L6”。区域“L3”、“L4”、“L5”和“L6”被成形用来减少材料和适合于计算的扭矩传动的厚 度。也通过在所述末端延伸部内延伸至所述凹槽13的所述末端13e的中心凹部来实现材 料的减少。凹槽13的轴向长度“L2”与部件llaUlb的总长度“L7”相比，其比率为0. 4至 0. 9之间，例如在0. 5至0. 7之间，优选地为0. 6。区域“L7”表示所述末端部件lla+llb的总长度，而区域“L2”为中空圆柱形第一 部件17’的工作表面的建议长度。用于扭矩传动的表面可以被预处理或用其他方式成形以提供高摩擦作用。可以了解到，本发明不限于上述具体实施方式
，并且该实施方式可以在本发明的 构思范围内进行改进，该范围体现在以下权利要求中。可以特别注意的是，每个图示的单元和/或流程可以相互组合，该组合体现了说 明单元和/或流程在能够实现所需技术功能的范围内。
权利要求
一种扭矩传动轴(2)，其中所述轴的至少一个末端部件(11)设置有具有两个隔开的臂的第一叉(21)，所述隔开的臂用于提供相应的孔眼以与十字形部件相配合，所述十字形部件用于经由螺栓连接器与中间构件(10)牢固配合从而传动扭矩，所述轴(2)还设置有安全联接装置(7)，所述安全联接装置(7)被设置成被接合至第一定位或位置和脱离至第二定位或位置，其特征在于所述第一叉(21)和所述轴(2)的第一末端延伸部或部件(11b)整体成形为一个单元(图4)，所述末端延伸部(11b)形成有中空圆柱形的轴向延伸的凹槽(13)，所述凹槽(13)的开口(13c)朝向所述第一末端延伸部的圆形径向延伸的末端表面(14)，所述凹槽(13)用于保持和包封所述安全联接装置(17)的可扩张的中空圆柱形第一部件(17’)，所述第一部件(17’)与第二部件(17”)牢固连接或者成形为一整体，该第二部件(17”)为圆柱形盘的形式，该圆柱形盘朝向所述中间构件(10)，且所述圆柱形盘(17”)具有用于螺栓连接(14)的外围分布装置，所述外围分布装置例如是螺栓连接器并与所述螺栓连接的相应装置配合，所述相应装置例如是与所述中间构件10相关联的螺栓连接器。
2.根据权利要求1所述的扭矩传动轴，其特征在于所述第一末端部件(lib)及其凹 槽(13)在与外部弯曲部分的预设距离处具有封闭的末端(13e)，该封闭的末端13e中部位 于所述臂之间。
3.根据权利要求2所述的扭矩传动轴，其特征在于所述距离与所述凹槽(13)所选择 的内径(R3)的比率在0. 2至0. 5之间。
4.根据前述权利要求的任何一项的扭矩传动轴，其特征在于所述凹槽(13)的外圆柱 形表面(13a)和所述第一末端延伸部(Ila)的外圆柱形表面(11a’ )之间的材料厚度为所 述第一延伸部或部件的半径(Rl)的0. 1至0. 3之间。
5.根据前述权利要求的任何一项的扭矩传动轴，其特征在于所述凹槽(13)的轴向延 伸部(L2)与所述凹槽的半径及其内径(R3)的长度相一致，或本质上相一致。
6.根据权利要求2或4所述的扭矩传动轴，其特征在于所述厚度使得位于接近所述 径向延伸末端表面处的较厚部分(11a’”)厚于位于接近所述封闭的末端(13e)处的部分 (11a”)。
7.根据权利要求6所述的扭矩传动轴，其特征在于所述较厚部分的轴向延伸部(L5、 L6)从所述末端表面沿着所述凹槽(13)轴向延伸所述凹槽总长度的40-60%的距离。
8.一种万向轴(2)的形式的扭矩传动轴，该扭矩传动轴包括适应性中间构件(10)，其 中末端部件(11)被设置为与第一万向节叉(21)转动刚性配合，并且优选地，与所述末端部 件(11)相对的末端部件(12)被设置为与第二万向节叉(22)转动刚性配合，其中所述适应 性中间构件(10)被设置为由至少两个分部(IOaUOb)构成，所述两个分部相互关联用以 扭矩传动，安全联接装置(7)和安全单元第一部分(17’ )进一步用于确保所述分部(lib、 lla、13、14)可在第一定位彼此接合并在第二定位相对彼此自由旋转，其中紧接在所述分部 (IlbUOa)之间的扭矩超出预先确定值之后所述第二定位可被激活，该预先确定值由所述 安全联接装置(7)及其单元部件(17’、17”)的结构来决定，其特征在于邻近所述第一万向 节叉(21)的是形成在第一末端延伸部(lib)内的轴向圆柱形凹槽(13)或空腔，所述凹槽 (13)朝所述中间构件(10)轴向延伸，所述凹槽(13)的中轴(13’ )与所述末端部件(11、 IlaUlb)及其同轴的万向节叉(21)的旋转轴(11’ )同轴或成一直线；并且所述圆柱形凹 槽(13)的尺寸能够包封所述安全联接装置(7)的轴向延伸主要部件(17’)，所述轴向延伸主要部件(17’)以安全单元第一部件(17’)形式存在，并且所述安全联接装置(7)包括盘 (17”)和螺栓连接器(14)，用以与所述中间构件(10)的末端表面配合操作。
9.根据权利要求8所述的扭矩传动轴，其特征在于用于接受扭矩传输产生的剪切力 的轴关联第一部件或延伸部与圆形元件(17”)成形为一整体，所述圆形元件(17”)具有用 于螺栓连接(14)的装置，所述圆形元件(17”)的中轴(13’ )与所述旋转轴(11’ )成一直 线。
10.根据权利要求9所述的扭矩传动轴，其特征在于所述圆形元件(17”)与所述中间 构件(10)的末端表面固定配合。
11.根据前述权利要求的任何一项的扭矩传动轴，其特征在于所述凹槽或空腔(13) 的外圆柱形表面的中部区域与靠近万向节叉(21)的第一末端部件或延伸部(Ila)的中轴 (11，)径向隔开(R2)，隔开的距离与所述第一末端部件(Ila)的半径(Rl)的比率(R2/R1) 在0. 95至0. 65之间，优选地大约在0. 9至0. 8之间。
12.根据前述权利要求的任何一项的扭矩传动轴，其特征在于所述凹槽或空腔(13) 的内圆柱形表面的中部区域与第一万向节叉(21)或第一末端部件或延伸部(Ila)的中轴 (11’)径向隔开(R3)，隔开的距离与所述第一万向节叉的半径(Rl)的比率(R3/R1)在0. 80 至0. 50之间，优选地大约在0. 7至0. 6之间。
13.根据前述权利要求的任何一项的扭矩传动轴，其特征在于所述凹槽或空腔(13) 的轴向延伸部(L2)与所述第一万向节叉(21)的半径(Rl)相等或至少本质上相等。
14.根据前述权利要求的任何一项的扭矩传动轴，其特征在于在所述第一末端部件 (11a)、万向节叉(21)和所述凹槽(13)的末端(13e)之间从虚线(21，)开始的轴向延伸的 延伸部(Li)与半径(Rl)的比率在0. 3至0. 7之间，例如在0. 4至0. 6之间，优选地大概为 0. 5。
15.根据前述权利要求的任何一项的扭矩传动轴，其特征在于从所述虚线(21’)向所 述凹槽或空腔(13)延伸的第一个提及的轴向延伸部(L3)使得外圆柱形表面(11a’ )的半 径减少，例如连续减少，该半径与所述第一万向节叉(21)的半径(Rl)的比率在0.4至0.9 之间，例如在0.5至0.6之间。
16.根据前述权利要求的任何一项的扭矩传动轴，其特征在于从所述第一延伸部 (L3)和所述虚线(21’ )向所述凹槽或空腔(13)延伸且超过所述凹槽或空腔(13)的第二 个提及的轴向延伸部(L4)使得外圆柱形表面(11a”)具有连续半径，该半径与所述第一万 向节叉(21)的半径(Rl)的比率在0. 5至0. 2之间，例如在0. 25至0. 35之间。
17.根据前述权利要求的任何一项的扭矩传动轴，其特征在于从所述第一和第二延 伸部(L3、L4)和所述虚线(21’ )并超过所述凹槽或空腔(13)的第三个提及的轴向延伸部 (L5)使得外圆柱形表面(11a’”)具有连续的、但增大的半径，该增大的部分与所述第一万 向节叉(21)的半径(Rl)的比率在0. 1至0. 3之间，例如在0. 15至0. 25之间。
18.根据前述权利要求的任何一项的扭矩传动轴，其特征在于从所述第一、第二和第 三延伸部(L3、L4、L5)和所述虚线(21’)并超过和终止于所述凹槽或空腔(13)附近的第四 个提及的轴向延伸部(L6)使得外圆柱形表面具有连续或间断的增大的半径，该增大的部 分与所述第一万向节叉的半径(Rl)的比率在0. 02至0. 2之间，例如在0. 04至0. 1之间。
19.根据前述权利要求的任何一项的扭矩传动轴，其特征在于所述中间构件(10)包括两个分部(10a、10b)，所述两个分部借由装置可相互之间轴向替换。
20.根据权利要求1或19所述的扭矩传动轴，其特征在于所述轴的一个分部为第一 分部(11)，该第一分部(11)包括两个部分，第一部分分配给所述第一万向节叉(21)，第二 部分分配给所述第一分部的剩余部分(lib)所述安全联接装置(7)通过在其内的安全单元 部件(17’ )实现第一位置定位，获得所述部件(IlbUla)之间的旋转运动，用于传动扭矩， 同时所述安全联接装置(7)允许安全单元部件(17’ )采取另一个位置定位，以解除所述部 件之间的旋转运动，以导致消除任何扭矩传动。
21.根据权利要求8或20所述的扭矩传动轴，其特征在于所述安全联接装置(7)包 括以隔间形式存在的、位于所述第一末端部件(lib)内的轴向空腔(17a)、(17b)，并且所述 隔间用于包封可在所述空腔内扩张的所述部件(17’ )内的超压力。
22.根据权利要求21所述的扭矩传动轴，其特征在于所述延伸部(17’)用于与所有 或基本上所有的轴向凹槽表面(13a、13b)相对作用，而且所分配的凹槽表面部件用于与可 扩张部件的相对表面部件通过摩擦作用而相互作用。
23.根据前述权利要求的任何一项的扭矩传动轴，其特征在于轴(10)的所述两个分 部由内轴关联部件(IOa)和外部套筒关联部件(IOb)组成，并且齿条和它们各自的凹槽一 起被安装于所述套筒相关部件内。
24.根据前述权利要求的任何一项的扭矩传动轴，其特征在于用于扭矩传动的表面 经预处理或相似处理以提供高摩擦作用。
全文摘要
本发明涉及扭矩传动万向轴(2)，并且大体上包括适应性中间构件或轴(10)，该轴(10)包括与第一万向节叉(21)转动刚性配合的第一末端部件(11)和与所述第一末端部件(11)相对的第二末端部件(12)，该第二末端部件(12)用于与第二万向节叉(22)转动刚性配合。中间构件或轴(10)及其末端部件(11)包括两个部分或分部(11b、10a)，这两个分部通过安全联接装置(7)相互连接，通过该装置，紧接在所述分部之间的扭矩超过预设值后，确保所述分部(11b、10a)之间的自由结合，该预设值由安全联接装置(7)的结构决定。末端部件(11b)和它的万向节叉(21)包括轴向圆柱形凹槽或凹进(13)，该凹槽的中轴(13’)与所述第一末端部件(11)及其同轴的万向节叉(21)的旋转轴(11’)同轴或成一直线。圆形凹槽或凹进(13)用于包封所述安全联接装置(7)的主要圆柱形部分及其安全单元第一部分(17’)，并且与成形为盘(17”)的第二部分相配合。第一末端部件或延伸部(11b)和它的叉(21)整体成形为一个单独的部件。
文档编号F16D7/02GK101883931SQ200880119270
公开日2010年11月10日 申请日期2008年10月2日 优先权日2007年11月29日
发明者柯特·福尔克 申请人:福伊特涡轮安全联轴器公司