传递转矩用的补偿式耦联器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种传递转矩用的补偿式耦联器，带有一个在纵向(z)上延伸的套筒形基体(1)，其具有多个围绕圆周以及沿着纵向(Z)分布的横向狭缝(2)，其中横向狭缝(2)各自在径向上从套筒形基体(1)的外表面延伸至内表面。按照本发明横向狭缝(2)用弹性体(4)填充。
【专利说明】传递转矩用的补偿式耦联器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种传递转矩用的补偿式耦联器，包括一个在纵向上延伸的套筒形的基体，其具有多个围绕圆周以及沿着纵向分布的横向狭缝，其中横向狭缝各自在径向上从套筒形的基体的外表面延伸至基体的内表面。例如，该补偿式耦联器可以设置来补偿待连接的轴彼此之间的或者在轴和工具之间的同心度误差，因为该补偿式耦联器由于该狭缝在一定程度上是弹性的，其中由于带有连续基体的构造还可以传递大的转矩。相对于刚性管子，该补偿式耦联器还可以通过扭曲减轻转矩峰值或突然的转矩波动。
【背景技术】
[0002]从FR2 271 452以及EPO 318 669A1 (图9)已知带有前言描述的特征的补偿式耦联器。在横截面上分别形成多个横向狭缝，其中一个接一个的横截面上的横向狭缝彼此错开，每个平面有三个狭缝时，错开60°，而每个平面有四个狭缝时错开45°。通过这样错开，使该补偿式耦联器在旋转时达到均匀地变形。通过使用实心的套筒形基体，一方面制造特别简单，而另一方面，给出传递较大转矩的可能性。
[0003]从DE199 39 510C1已知另一种带有开头描述的特征的补偿式耦联器，其中该耦联器基体用带有缓冲特性的弹性体材料包围。以此可以达到，通过该耦联器传递转矩时减少振动和波动。弹性体材料后来作为软管套在该补偿式耦联器上。例如，于是可以设置比校简单的收缩管作为弹性体材料。后来套上弹性体材料可以用简单手段进行，其中开槽的单件的由金属形成的基体在其构造上不变。该已知的设计方案存在缺点，在外侧套上的由弹性体材料制的软管可能从基体松脱，并在径向显著地突出到基体外。它形成一个棱，其上在安装和操作时可能卷边。另外，缓冲特性仍有待改进。
【发明内容】
[0004]在此背景下，本发明的任务在于，提供一种传递转矩用的补偿式耦联器，其使得改善对波动和振动的缓冲成为可能，而且特点是可靠性高。
[0005]从带有前言描述的特征的补偿式耦联器出发，按照本发明该任务这样解决，即在套筒形基体中形成的横向狭缝各自用弹性体填充。通过所描述的措施可以非常有效的对振动和波动进行缓冲，而不会损害补偿式耦联器的有利的功能特性。与后来套上管状的弹性体物体相反，它在制造时明显地提高制造成本。这样在制造时必须制备弹性体基本物质，它首先是有流动性的，以便将其引入横向狭缝，然后硬化。例如在制造时硬化尤其硫化的弹性体或者视应用情况而定还有热塑性弹性体是合适的，当能够确保在后来补偿式耦联器运行时不超过软化温度时。原则上还可以设想，使用弹性体材料的与横向狭缝大小适应的坯料，但这也与显著的制造成本相联系。
[0006]本发明基于这样的认识，即通过增加制造时的费用可以令人意外地非常明显地改善缓冲特性。通过填充横向狭缝不再留下可能在振动时移动的自由空间。总而言之，尤其通过弹性体材料总体上实现非常大的支承面积，以便可以非常有效地减小振动和波动的能量。
[0007]该弹性体最好相对较硬，其硬度在70肖氏A和95肖氏A之间。最好采用这样的弹性体，因为在补偿式耦联器上通过实心的构造可以施加非常大的力，使得这时在狭缝之间仍有足够刚性支承，以便有效地减少振动和波动。
[0008]聚氨酯弹性体尤其适宜作为弹性体。例如，优选的材料是Bayer AG公司以商标名称Vulkollan销售的基于聚氨酯的弹性体塑料。当所采用的弹性体以及硬度在70肖氏A和95肖氏A之间的VulkolIan还可以在后来进行切削加工时，尤为有利。
[0009]为了在所有环境下弹性体都能可靠地保持在横向狭缝中，有利的是该弹性体在基体的内侧和/或外侧上从狭缝突出并且在那儿在轴向方向上越过各自配设的狭缝延伸出来。通过这样一种设计方案，在弹性体和各自配设的狭缝之间达到形锁合的连接，以此固定弹性体。在此可以设想，该弹性体在每个狭缝中具有一个加厚的末端，以便持久地保证不会丢失的设置。
[0010]此外，在基体的内侧和/或外侧存在盖住多个狭缝的弹性体层，其与在狭缝中的弹性体形成一个连续的弹性体物体。通过用于多个狭缝的连续的弹性体物体在所有环境下都能保证该弹性体即使在极端条件下也不会从基体松脱。该弹性体物体覆盖所配设的狭缝的内侧和外侧，以便在横向狭缝和弹性体材料之间达到特别紧密和完全的连接，这样一种设计特别有利。另外，横向狭缝通过弹性体不仅在内侧而且在外侧被防止污染、腐蚀等，而且用户看不见。
[0011]该补偿式耦联器在轴向方向上看通常具有没有狭缝的末端连接段。这时设有横向狭缝的区域处于这些末端连接段之间。当补偿式耦联器具有一个增大的长度时，在连接段之间可以设置多个设有横向狭缝的区域，其通过没有狭缝的中间段彼此隔开。
[0012]补偿式耦联器通常从一个厚壁管子出发制造，或者还从棒状的实心材料出发制造，其首先通过产生一个处于内部的开孔而变形成管段。在这两种情况下基体都由一体的金属块形成，而不是从大量结合在一起的或随后彼此连接的单件形成，以此给出特别高的防断裂性，而且制造简单。
[0013]按照本发明把弹性体安排在横向狭缝内部可以在这样的基体中进行，其设计与传统的补偿式耦联器的设计方案一致。但是，按照本发明一个特别推荐的设计方案，基体被改变并适应弹性体的接纳。当基体例如按照其一般的设计方案处于两个没有狭缝区域之间在纵向上具有一个接一个的至少一个设有狭缝的区域时，该设有狭缝的区域可以具有比无狭缝区域大的内径和/或小的外径。设有横向狭缝的区域相对于没有狭缝区域在内侧或外侧凹进。以此，使这种凹进的区域这样地设有弹性体，使得在设有横向狭缝的区域内基体与弹性体一起具有与相邻的无狭缝区域相同的内径和外径。尽管弹性体的这种设置，仍然可以达到补偿式耦联器的圆柱形的无阶梯的内表面和外表面。以此避免在运行或者安装中可能呈现为弱点的边缘。这种相对于无狭缝区域既不在内侧、又不在外侧突出的上述弹性体得到最优的保护。一种无阶梯的设计方案即使在安装的情况下也是有利的，例如当补偿式耦联器被移动穿过开孔，或者轴、引线等穿过补偿式耦联器内部时。
[0014]在本发明的范围内，横向狭缝可以具有各种不同的形状。这样，横向狭缝可以具有简单的环形段的形状，在基体内侧和外侧上跨越相同的角度范围。然而缺点是，制造这样的横向狭缝费用比较高，其中狭缝之间留下的板条向内缩小。一个横向狭缝呈圆弧形切口的设计方案特别优选。圆弧形切口制造起来特别简单。圆弧形切口不仅在其外侧上比其内侧长，而且跨越的角度范围在外侧比内侧大。狭缝之间这样的板条可以带有在径向大致形成恒定的宽度，这在补偿式耦联器的功能方面是有利的。
[0015]为了补偿式耦联器在传递转矩时使均匀地变形成为可能，通常存在多个横截面，其各自带有至少两个横向狭缝，其中横截面的第一组横向狭缝相对于横截面的第二组横向狭缝在圆周方向上看错开设置。横截面各自具有三个以120°均匀围绕圆周分布的狭缝，其中笫一组横向狭缝相对于第二组横向狭缝在圆周方向上错开60°。
[0016]在本发明所涉及的这种类型的补偿式耦联器上，横向狭缝的宽度通常在Imm和5mm之间。该宽度这样选择，使得该补偿式耦联器一方面稳定得足以传递预期的转矩，另一方面，其弹性足以进行足够程度的变形。这时，在本发明的范围内，仍旧可以考虑，整个补偿式耦联器通过在横向狭缝内设置弹性体而在某种程度上较为刚性，因此在其他方面类似的规格上可选地适应横向狭缝的宽度。
[0017]通常，该补偿式耦联器至少有十二个狭缝，其中通过相应地延长补偿式耦联器横向狭缝的数目还可以任意提高。补偿式耦联器的壁厚，例如，可以在IOmm和50mm之间。只要按照本发明一个推荐的设计方案，设有横向狭缝的区域或要设有横向狭缝的区域在内侧和/或外侧相对于相邻的没有狭缝的区域具有凹槽形的凹部，则这个凹槽形的凹部必须足够深，以便可以接纳封闭的足够牢固的弹性体层。因而，凹槽深度优选至少等于1_。
[0018]本发明的要点还在于上述补偿式耦联器的制造方法，其中引入一个管段，其中在该管段中引入横向狭缝以产生多重开槽的基体，其中在管端上产生连接段，并其中该横向狭缝用弹性体填充。在制造时优选在多个横向狭缝范围内在内侧和/或外侧形成环形凹槽，接着该环形凹槽与横向狭缝一起用弹性体填充。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]现将参照描述仅有的一个实施例的附图阐述本发明。附图中:
[0020]图1是补偿式耦联器基体的透视图；
[0021]图2是通过图1的基体的纵剖面；
[0022]图3是沿着图2A-A线的剖面图；而
[0023]图4是按照本发明的补偿式耦联器的一个设计方案，带有按照图2的基体并带有弹性体。
【具体实施方式】
[0024]图1仅仅示出由连续的金属管段制造的按照本发明的补偿式耦联器的基体I。该基体I众所周知地有大量的沿着纵向z以及圆周分布设置的横向狭缝2。
[0025]从图1已经看出，横向狭缝2从套筒形基体I的外表面向内表面延伸。通过横向狭缝2达到，该补偿式耦联器在要彼此连接的轴连接时，在一个轴与一个工具等连接时，在一定程度上可以补偿同心度误差。另外，通过基体的扭曲还可以减轻呈转矩尖峰形式的冲击。但因基体由单件金属件形成，故可以达到非常高的稳定性和耐久性。
[0026]基体I通常在两个端侧连接段Ib之间至少有一个设有横向狭缝2的区域la。在该实施例中，设置两个设有横向狭缝2的区域la，它们被没有狭缝的中间段Ic隔开。[0027]在图1已经可以看出，设有横向狭缝2的区域Ia相邻的段Ib略微凹进。
[0028]观察比较图1和2可以看出，设有横向狭缝2的区域Ia各自具有四个横截面，这些横截面各自有三个横向狭缝2。图3表示在其中一个横截面中的基体1，其中可以看出，横向狭缝2是圆弧形切口。因此，横向狭缝2可以特别简单的方式用圆盘片切入。通过横向狭缝2的这种形状，横向狭缝2之间可以形成板条3，它在径向上具有大致相等的宽度。
[0029]另外，在图3中还勾画出在纵向Z的下一个横截面及其横向狭缝2。可以看出，依次相继的各横截面的横向狭缝2是彼此准确地错开60°，使得一个横截面上的横向狭缝2处于相邻的横截面的板条3的范围内。
[0030]最后，图4表示完整的补偿式耦联器，其中横向狭缝2用弹性体4填充。按照该特别推荐的设计方案，弹性体4还在基体I的内侧和外侧上从横向狭缝2延伸出来，以便形成由弹性体4封闭的外壁面和内壁面。正如在图2和4中可以看出的，基体I在设有横向狭缝2的区域有一个比相邻的没有狭缝的段lb，Ic大的内径和一个较小的外径。以此可以由该弹性体4形成一个与横向狭缝2紧密连接的弹性体物体，其齐平地邻接在无狭缝区域、即邻接在连接段Ib和中间段Ic之一上。通过所描述的设计方案，给出一个补偿式耦联器的环形圆柱形的形状，其中只在两个连接段Ib设置处于内部的凹槽5，用以嵌入张紧环。
【权利要求】
1.一种传递转矩用的补偿式耦联器，包括一个在纵向(Z)上延伸的套筒形的基体(1)，该基体具有多个围绕圆周以及沿着纵向(Z)分布的横向狭缝(2)，其中横向狭缝(2)各自在径向上从套筒形的基体(I)的外表面延伸至内表面，其特征在于，横向狭缝(2)各自利用弹性体⑷填充。
2.按照权利要求1所述的补偿式耦联器，其特征在于，弹性体⑷在基体⑴内侧和/或外侧上从横向狭缝(2)突出并且在那里在轴向方向(Z)上越过各自配设的横向狭缝(2)延伸。
3.按照权利要求2所述的补偿式耦联器，其特征在于，在基体(I)的内侧和/或外侧上存在覆盖多个横向狭缝(2)的弹性体(4)层，该弹性体层与在横向狭缝(2)中的弹性体(4)形成连续的弹性体物体。
4.按照权利要求3所述的补偿式耦联器，其特征在于，该弹性体物体在基体(I)内侧和外侧上覆盖所配设的横向狭缝(2)。
5.按照权利要求1至4中一项所述的补偿式耦联器，其特征在于，基体(I)在两个无狭缝区域之间具有在纵向(Z)上一个接一个的至少一个设有横向狭缝(2)的区域(Ia)，其中设有横向狭缝(2)的区域(Ia)具有比无狭缝区域大的内径和/或比无狭缝区域小的外径。
6.按照权利要求5所述的补偿式耦联器，其特征在于，基体(I)在设有横向狭缝(2)的区域(Ia)上这样设有弹性体(4)，使得在那里基体(I)与弹性体(4) 一起具有与相邻的无狭缝区域相同的内径和外径。
7.按照权利要求1至6中一项所述的补偿式耦联器，其特征在于，基体(I)由一体的金属块形成。
8.按照权利要求1至7中一项所述的补偿式耦联器，其特征在于，该横向狭缝(2)是圆弧形切口。
9.按照权利要求1至8中一项所述的补偿式耦联器，其特征在于，存在多个各自带有至少两个横向狭缝(2)的横截面，其中横截面的第一组横向狭缝(2)相对于横截面的第二组横向狭缝(2)在圆周方向看错开设置。
10.按照权利要求9所述的补偿式耦联器，其特征在于，横截面各自具有三个围绕圆周均匀分布的横向狭缝(2)，其中第一组横向狭缝(2)相对于第二组横向狭缝(2)在圆周方向上设置成错开60°。
11.按照权利要求1至10中一项所述的补偿式耦联器，其特征在于，该弹性体(4)具有在70肖氏A和95肖氏A之间的硬度。
12.按照权利要求1至11中一项所述的补偿式耦联器，其特征在于，该弹性体(4)是聚氨酯弹性体。
13.一种用于制造按照权利要求1至12中一项所述的补偿式耦联器的方法，其中引入一个管段，其中在该管段中引入横向狭缝(2)以产生多重开槽的基体(I)，其中在管端上产生连接段(16)，并且用弹性体(4)填充横向狭缝(2)。
14.按照权利要求13所述的方法，其中，在多个横向狭缝(2)的范围内在内侧和/或外侧上形成环形凹槽，环形凹槽接着与横向狭缝(2) —起用弹性体(4)填充。
【文档编号】F16D3/72GK104011415SQ201280049348
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年10月4日 优先权日:2011年10月7日
【发明者】T·恩勒特 申请人:弹簧圈动力传输有限公司