专利名称：用于两轴端相互对中的对中装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的对中装置。
背景技术：
一个或多个这种类型的对中装置可以具体地设置在机动车辆的传动系中。例如，从DE 195 31 201 A1可知振动阻尼扭转弹性联轴器的许多实施例，它们用于安装在机动车辆的换档变速器和差速器之间。这些联轴器中的每个都设有弯曲且旋转的弹性联接盘，该联接盘布置在均设有凸缘的两个轴端之间，并且将它们彼此相连以传输扭矩。该联接盘为环形且包围所述类型的对中装置，该对中装置具有固定在所述轴端中的一个上的柱形的柱件(stud)和与第二轴端一体形成的对中环，该对中环部分围绕着弹性对中座和嵌在其中用于轴向可移动地引导柱件的衬套。在衬套面向第一轴端的一侧，布置有与对中座一体形成的密封唇，该密封唇密封地抵靠着柱件的柱形外表面。在衬套远离第一轴端指向的相对侧上，对中环封闭一中空空间，柱件终止于该空间中。该中空空间在朝向第一轴端的方向中由所述密封唇与柱件的相互作用进行限制，而在相反的方向中由装配在该对中环上的盖进行限制。以这种方式封闭的中空空间完全填充有润滑剂。这种充分的测量润滑剂填充应足够用于在对中装置的使用寿命内的润滑。
在具有上述类型的对中装置的已知联轴器的操作中，观察到偶尔出现失去平衡的现象，目前已知其原因在于联接盘的制造或装配精度不够。在某些情况下，也观察到柱形柱件和围绕其的中心衬套的意外高度磨损；目前也已知这种磨损归因于由于不平衡而增加的局部载荷。
发明内容
然而，本发明基于这样的认识，即，通过上述装配的盖在中空空间中封闭的润滑剂的量的精确充分测量与观察到的失去平衡和发生磨损有关。当通过对中装置彼此相连的轴彼此抵靠而进行轴向相对运动时，润滑剂在操作中暴露于柱件的类似活塞的作用，在组装期间，所述已知对中装置的中空空间尽可能完全地填充该润滑剂。由此可能在润滑剂供应中产生相当大的压力，这会导致逐渐更多的润滑剂或者通过单个密封唇所出现的变形或者通过在所装配盖中的小中央开口而被挤出，所述盖在其与柱件的端部相对的端部处关闭中空空间。润滑剂不再完全填充中空空间，并由于在操作中出现的离心力而积聚在中空空间的径向向外边缘区域中，最终不再到达需要润滑的柱件和中心衬套的柱形表面，从而在随后期间内出现高度磨损。润滑剂在中空空间的边缘区域中的积聚在操作初始时可能确实均匀；然而，当机动车辆静止时，润滑剂积聚在下边缘区域中，结果在下一行驶期间至少在初始时会产生不平衡。
上述这些未经确认的相互影响已经导致需要以这样的方式进一步开发一种在开始时所述类型的对中装置，即，在该对中装置的整个使用寿命期间，保持大部分初始填充的润滑剂，并且使其仍能够到达需要润滑的柱件和中心衬套的柱形表面。
根据本发明，上述目的是通过权利要求1的特征部分来实现的。
向两个环形润滑剂空间供应润滑剂的创造性约束具有的优点在于，通过更少量的润滑剂就能够确保在对中装置的整个使用寿命期间，在柱件与衬套之间保持充足的润滑剂膜，所述两个环形润滑剂空间设置成在与其直接相邻的衬套的各侧分别形成一个空间。这样不会出现由于在第二轴端的中空空间中润滑剂的不均匀分布而产生的不平衡效果。由相应环形密封唇限定的两个环形润滑剂空间甚至可以由该对中装置的制造商而填充有润滑剂；且对于该对中装置的安装，例如在联轴器装置的装配期间，无需在对中装置的区域中进一步施加润滑剂。在使用中布置在第一轴端上的柱件相对于在第二轴端上接收该柱件的中心衬套的轴向位移，不再能够使润滑剂由于在中空空间中柱件的泵送效应而被推出。
从属权利要求中是对本发明的有利改进。
下面基于附图详细地描述本发明的实施例。
图1是通过在机动车辆的传动系中彼此柔性连接并相对于彼此对中的两个轴端的轴向剖视图；图2是图1的充分放大的局部视图。
具体实施例方式
在图1中，示出了作为换挡变速器输出轴的一部分的第一轴端10。在第一轴端10上形成有外多槽轮廓12，该轮廓与形成在凸缘14上的互补的内多槽轮廓相连，以传输扭矩。凸缘14具有三个以120°角度间隔开的径向延伸臂16，该凸缘沿着第一轴端10的轴线A的方向安装在第一轴端上并通过环首螺钉18固定。
第二轴端20与第一轴端10相对，其轴线A′在轴装置的图示静止位置与轴线A对齐，所述两个轴端10和20属于该轴装置。在第二轴端20上形成有远离第一轴端10指向的紧固环22，该紧固环设计成用于插入万向轴的管状轴部分并与其焊接在一起。以与轴端10相对应的方式，轴端20也具有带有三个径向延伸臂26的凸缘24，这些径向延伸臂相互间隔开120°并在安装状态下以相对于从凸缘14延伸的臂16间隔开的方式布置。
面对第一轴端10的是形成在第二轴端20上的对中环27，该对中环27包围轴向中空空间28。
在分别由三个臂16和26形成的星形臂之间布置有已知结构的柔性旋转弹性联接盘30，该联接盘通过相应的螺杆32和相关的螺母34紧固在所述各个臂16和26上。该联接盘30形成了在两个轴端10和20之间的扭矩传输连接，然而却不能使这两个轴端相对于彼此足够精确地对中。因此，通过如下描述的对中装置使这两个轴端10和20彼此附加相连。
第一轴端10包括一体的、轴向伸出的柱件36，该柱件具有外柱形表面38。在根据图1的安装状态下，该柱件36以这样一种方式支撑在安装于第二轴端20上的轴承40中，即，使得这两个轴端相对于彼此可有限程度地轴向移动，可关于它们的轴线A、A′转动，以及可相对于这样的轴线偏转，该轴线垂直于这两个轴端10和20的轴线A和A′延伸且位于轴承40的与轴线A′垂直的中心平面M内。
由于受限的轴向位移，因此柱件36在轴承40的中心衬套42中被引导。衬套42由具有良好润滑特性的刚性、耐磨材料(例如，烧结青铜)制成，且具有抛光良好的内柱形表面44，该柱形表面44以15至50μm大小的径向游隙包围柱件36的外柱形表面38，这样一方面确保了两个轴端10和20相对于彼此足够的对中精度，而另一方面允许在柱形表面38和44之间形成不间断的润滑剂膜。中心衬套42具有两个与轴线A′垂直的环形端面46、以及布置在中心平面M中的外环形肋48。
中心衬套42嵌入在由橡胶制成的弹性对中座50中，并被硬化到其上。在弹性对中座50的面对第一轴端10的一侧，与对中座50一体地形成有第一环形密封唇52，该密封唇包括环形肩部54，并通过该环形肩部而被硬化到中心衬套42的左手侧(在图1和图2中)环形端面46上。在中心衬套42和环首螺钉18之间的间隔中，第一密封唇52密封抵靠着柱件36的柱形表面38。以对应的方式，在柱件38的相对侧上也与弹性对中座50一体地形成有第二环形密封唇56。第二密封唇56也具有环形肩部58，且其硬化到中心衬套42的远离第一轴端10的右手侧(在图1和图2中)环形端面46上。第二密封唇56在图1中柱件36的右手侧自由端附近密封地包围着柱件36的外柱形表面38，而不会到达该自由端。
弹性对中座50和两个密封唇52和56具有共同的柱形外壁60，该柱形外壁被硬化到套筒62的相应柱形内壁上。从图1可以看出，该套筒压配在第二轴端20的对中环27中，该对中环27包括因此而抛光良好的柱形扩大部分。
通过在第二轴端20中的小轴向孔64来提供在中空空间28与围绕件之间的压力平衡。一方面在该孔64与柱件36的自由端面之间以及另一方面在该自由端面与第二密封唇56之间的空间28没有容纳任何东西；具体地，未填充润滑剂。然而，在两个密封唇52和56中的每一个与相邻的中心衬套42的环形端面46之间都形成有环形润滑剂空间66、68。这两个润滑剂空间66和68只与由在柱件36的外柱形表面38与中心衬套42的柱形内表面44之间的径向游隙形成的环形空间连通。这两个润滑剂空间66和68的容积相同，且因此其大小设置成，所述两个润滑剂空间以及在其中形成润滑剂膜的柱形表面38与44之间的所述环形空间的总容积，大约为润滑剂膜单独容积的十倍。与此相比，由于第二密封唇56而保持没有润滑剂的中空空间28(根据现有技术，该中空空间或多或少地完全填充有润滑剂)的容积，大约是在柱形表面38与44之间限定的润滑剂膜容积的二百四十倍。
权利要求
1.一种对中装置，用于使得两个轴端(10、20)相互对中，这两个轴端彼此相连以进行扭矩传输，并且可相对于彼此有限程度地轴向移动、转动和偏转，该对中装置包括柱件(36)，其从两个轴端(10)中的第一轴端沿轴向延伸且终止于第二轴端(20)的腔室(28)中；轴承(40)，其布置在第二轴端(20)的腔室(28)中，并且包括中心衬套(42)，在其中支撑有所述柱件(36)，用于两个轴端(10、20)有限的相对轴向移动和转动；弹性对中座(50)，衬套(42)以这样的方式嵌在其中，从而其容纳轴端(10、20)的相对偏转；以及环形密封唇(52)，其密封地包围着柱件(36)，且与该柱件和衬套(42)一起在衬套(42)的面对第一轴端(10)的一侧限定有环形润滑剂空间(66)，该对中装置的特征在于，所述柱件(36)在接近其端部处由第二环形密封唇(56)包围，该第二环形密封唇与所述柱件和衬套(42)一起在该衬套远离第一轴端(10)的一侧限定有第二环形润滑剂空间(68)，并且另外腔室(28)没有润滑剂。
2.根据权利要求1所述的对中装置，其特征在于，所述两个密封唇(52、56)与弹性对中座(50)一起由弹性体材料制成为一整件。
3.根据权利要求1或2所述的对中装置，其特征在于，所述两个密封唇(52、56)和对中座(50)由同一套筒(62)包围。
4.根据权利要求3所述的对中装置，其特征在于，所述两个密封唇(52、56)和对中座(50)被硬化在衬套(42)上以及套筒(62)上。
5.根据权利要求3或4所述的对中装置，其特征在于，所述两个密封唇(52、56)起始于对中座(50)的相应的轴向垂直环形肩部，该环形肩部被硬化在衬套(42)的相应端面上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的对中装置，其特征在于，所述两个润滑剂空间(66、68)以及在所述柱件(36)与衬套(42)之间形成的润滑剂膜的总容积仅为润滑剂膜单独容积的两倍到三十倍。
7.根据权利要求6所述的对中装置，其特征在于，所述总容积为所述润滑剂膜的容积的十倍。
全文摘要
两个轴端(10、20)彼此相连以传输扭矩，且可相对于彼此有限程度地轴向移动、转动和偏转，它们通过柱件(36)和轴承(40)相互对中，该柱件从两个轴端中第一轴端轴向延伸，该轴承布置在第二轴端的腔室(28)中并接收柱件。轴承包括中心衬套(42)，在其中支撑柱件，用于两个轴端有限的相对轴向移动和转动；弹性对中座(50)，衬套以这种方式嵌在其中，以容纳轴端的相对偏转；和环形密封唇(52)，密封地包围柱件，且与柱件和衬套一起在衬套的面对第一轴端的一侧限定环形润滑剂空间(66)。柱件在接近其端部处由第二环形密封唇(56)包围，该密封唇与柱件和衬套一起在衬套远离第一轴端的一侧限定第二环形润滑剂空间(68)。该腔室没有润滑剂。
文档编号F16D3/50GK1777763SQ200480010763
公开日2006年5月24日 申请日期2004年4月22日 优先权日2003年4月25日
发明者弗朗茨·施奈尔, 约阿希姆·罗特 申请人:南德盘形接轴节工厂股份有限公司