专利名称：接合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于端面连接、尤其是用于连接两个轴、轴线或法兰的结构元件。在此涉及一种尤其是用于轴、轴线和法兰的、借助设置在端面的几何形状的形锁合连接装置的在制造技术上尤为有利的构造。该连接装置例如可用于传动轴和马达轴之间、螺丝刀和螺钉头之间或支承装置杆件之间的连接。
背景技术：
最简单的、现有技术中已知的轴或销的端面连接装置是具有防止横向移动的圆柱形对中心装置的端面中心螺纹连接装置，其仅摩擦锁合地传递转矩。在此螺纹连接装置具有巨大的分开危险。在中心轴向螺纹连接装置中需要为了可靠的轴连接设置形锁合的防旋转安全装置。已有许多防旋转安全装置。一方面已知端面齿，其作用面主要在径向和轴向上延伸。这种端面齿包括各种爪形离合器及福伊特端面齿。
这种具有径向作用面和切向力作用的轴连接装置的典型缺点在于其端面轮廓制造复杂。通常制造并非在一次装夹下，而是在不同的机床上进行。其它具有基本上切向和轴向延伸的作用面的轴连接装置需要轮毂并且属于轴轮毂连接装置组并且因此比具有端面作用面的轴连接装置需要更大的安装空间。
螺旋形延伸的作用面具有重大的缺点，S卩，不能在螺纹线之间实现完全相同的间距并且因此制造复杂。在阿基米德螺旋线中虽然径向间距恒定，但螺旋线中的垂直间距不恒定。发明内容
本发明的任务在于提供一种具有端面作用面的形锁合的接合器，该接合器所需安装空间小并且制造费用低。此外，该接合器应·可传递大的力、例如转矩和横向力。
根据本发明的第一方面，该任务通过具有权利要求1的特征的接合器来解决，根据本发明的第二方面，该任务通过具有权利要求2的特征的接合器来解决，并且根据本发明的第三方面，该任务通过具有权利要求5的特征的接合器来解决。
本发明意义上的接合器是一种在至少两个部件之间用于传递转矩和/或横向力的可拆卸或不可拆卸的连接装置。例如两个可移动的部件可以具有一个共同的旋转轴线。横向力例如是垂直于轴向接合方向定向的力。
接合器的第一端面齿和互补地构造的第二端面齿的每个凹槽在其纵向中轴线的延伸上具有恒定的宽度。例如，一个凹槽底部具有恒定的宽度。
概念“宽度恒定的凹槽”在本发明的意义上例如是指垂直于轴向接合方向并且垂直于凹槽的纵轴线测得的凹槽宽度。
概念“宽度恒定的接条”在本发明的意义中例如是指垂直于轴向接合方向并且垂直于接条的纵轴线测得的接条宽度。
彼此面对的互补的齿例如通过轴向相对运动进行嵌接。“轴向接合方向”在本发明的意义中例如是指沿相对运动的轴向进行的运动。一个特点在于，这样构造待连接的部件的互补的、彼此形锁合地嵌接的齿，使得例如可在集成有铣削装置的车床上在一次装夹下(即不换刀地)或者在铣床上在一次装夹下制造所述齿。低的制造费用例如通过使设置在共同作用的接合器元件端面上的结构的凹槽延伸和接条延伸符合一个数学函数来实现，该数学函数允许凹槽和/或接条具有恒定的宽度。在铣削加工中恒定的间距例如等于铣刀直径。作为相应的决定凹槽或接条形状的数学函数，在此应选择例如具有一个共同的圆心或不同的圆心的圆弧和/或直线。接条和凹槽的恒定宽度和高度不仅在铣削加工中是有利的，因为在最好情况下每个端面齿只需一个铣刀轨迹，而且在变形和成形中也是有利的，因为在变形中需要均匀的物料流并且在成形中确保了均匀的冷却。这即适用于金属材料又适用于塑料。在仅径向和轴向延伸的端面作用面的情况下，圆周力始终垂直于作用面并且摩擦力在这种造型中不能用于转矩传递。而根据本发明间接由圆周力产生的摩擦力可用于转矩传递。虽然有摩擦锁合作用，但根据本发明的连接装置明显仍是形锁合的连接装置。该连接装置显示出特别有利的附加的摩擦锁合作用。在待连接的各部件围绕其旋转轴线的相对旋转时，通过共同作用的端面齿的旋转以及接触面之间出现的相对运动，共同作用的接触面相互接近。但待连接的构件的接触面之间的摩擦阻止了接触面的滑动运动。尤其是在动态交变应力时，接触面的摩擦锁合作用尤为有利。出于这个原因，设置在中心的螺纹连接装置可在没有松开危险的情况下被使用。
在横向力(即垂直于轴向接合方向定向的力)加载时，承载能力如同在相应的圆柱形对中心时一样高。基于多个均匀分布的并且因此多级的圆弧轮廓，整个端面可用于力传递，这使得轴连接装置所需安装空间极小。根据本发明，至少其中一个所述端面齿具有至少一个宽度恒定的凹槽。每个端面齿可具有一个或多个凹槽。各端面齿构造成互补的，也就是说，一个端面齿的凹槽嵌入另一个端面齿的接条中。凹槽和接条在沿凹槽或接条的纵向延伸的横截面中具有互补的形状。制造技术上最简单的解决方案是多级的半圆形式的凹槽。借助车床上的铣削装置或借助铣床可在工件的一次装夹下结合其余的圆柱形加工实现根据本发明的端侧的半圆轮廓。相反，传统的轴连接装置需要复杂得多的加工。根据本发明的第一方面，凹槽的纵向中轴线在凹槽的至少一个区段中构成围绕第一圆心的圆弧并且在凹槽的至少一个另外的区段中构成围绕至少一个第二圆心的圆弧。第一圆心和第二圆心例如彼此间隔开。凹槽的纵向中轴线可构成围绕第一圆心的多个圆弧和/或围绕第二圆心的多个圆弧。“至少一个第二圆心”在本发明的意义中是指凹槽的纵向中轴线也可构成至少一个围绕第三、第四或其它圆心的圆弧。为了制造根据本发明第一方面的端面齿，在应传递转矩和横向力的情况下需要两个圆心。通过一条直线将待连接的构件、例如两个轴的端面在中间分为一个右侧半部和一个左侧半部并且在每个端面上确定两个圆心，其分别关于一个在该直线上确定的中心对称地设置，因此可以从圆心出发参考所述直线在端面的每一侧上构造凹槽形式的圆弧，它们具有恒定的间距并且例如具有最大180°的圆弧角。例如在至少一个端面齿中在圆弧形凹槽之间留有至少一个接条。端面齿的接条嵌入相应另一端面齿的凹槽中。
一个端面半部的所有圆弧结构例如配置给其中一个圆心。圆心例如与端面齿的中心间隔开地设置，尤其是两个圆心与端面齿中心的间距相同。圆弧例如至少部分地构造成半圆。圆心例如设置在所述划分端面的直线上。
作为替换方案，可在每个端面半部中关于中心镜像对称地与直线间隔开地设置至少一个圆心。凹槽或接条的围绕第一圆心构造的圆弧形区段例如可通过直线与凹槽或接条的围绕第二圆心构造的圆弧形区段连接。
圆心的间距越大，则可传递的转矩越大。圆心的间距越大，则所需凹槽(又称为“线”)越多。在两个圆心间距最小的情况下形成单级轮廓。在单级轮廓中，圆心的间距等于凹槽宽度或接条宽度的两倍。凹槽宽度例如等于可能的铣刀直径。
根据具体的应用情况、待传递的转矩的大小和根据接合器的可用直径，可自由选择轮廓线数和由此接条和凹槽的宽度。单线轮廓的制造费用最低，因为在此铣刀直径尽可能大且铣刀轨迹最短，但这减小了待传递的扭矩。
圆弧配置给第一圆心或至少一个第二圆心。一个端面齿的多个凹槽的圆弧形区段例如可配置给至少两个不同的圆心。一个凹槽的圆弧形区段也可配置给至少两个不同的圆心。
根据一种实施方式，凹槽的纵向中轴线构成至少两个圆弧，其交替配置给第一圆心和第二圆心。凹槽的围绕不同圆心构成圆弧的区段可直接相邻地设置。作为替换方案，也可在配置给不同圆心的圆弧形区段之间构造一个直线区段。
根据本发明的第二方面，至少一个所述端面齿具有至少一个宽度恒定的凹槽，该凹槽的纵向中轴线由至少一个圆弧和至少一个直线构成。圆弧和直线区段例如可交替。凹槽的直线区段例如可设置在凹槽的两个圆弧形区段之间。作为替换方案，圆弧形区段可设置在两个直线区段之间。圆弧例如具有从圆心测得的不同半径。
根据另一种实施方式，由凹槽或接条构成的圆弧具有a <180°的圆心角。半径确定的圆弧形式的每个凹槽和每个接条例如最大构造成半圆。
根据第三方面，本发明通过具有权利要求5的特征的接合器解决。
至少一个所述端面齿具有一个宽度恒定的凹槽并且该凹槽的纵向中轴线构造成直线。
对于直线而言，圆心位于无限远处。在使用直线的情况下，只有当不是所有直线平行延伸时，才可传递横向力和转矩。在此须有至少两个位于无限远处的圆心。
接合器部件的端 面例如可分为至少两个区域，在第一区域中构造至少一个凹槽并且在第二区域中构造至少一个凹槽，该凹槽以一个角度、尤其是以直角相对于第一区域的凹槽设置。如果在一个区域中设置至少两个凹槽，则这些凹槽例如可彼此平行地设置。例如每个端面齿可具有四个区域，每个区域设有至少一个凹槽。尤其是在四个区域的每个中构造多个凹槽并且每个区域的凹槽彼此平行。
下面的实施方式涉及本发明所有三个方面。
根据本发明的轴连接装置的一种有利的扩展实施方式的特征在于，作用面一方面沿半圆延伸并且另一方面径向导程与轴向导程叠加。“径向导程”在本发明的意义中是指端面齿中心的径向上的导程(Steigung)J轴向导程”在本发明的意义中是指沿待连接的部件的轴向接合方向的导程。
另一种实施方式的特征在于，所有凹槽宽度和所有接条宽度相同。凹槽和接条例如在凹槽延伸的纵向上具有恒定的宽度。在宽度沿凹槽高度的延伸变化的凹槽或接条中，宽度在确定的高度上沿纵向延伸恒定。例如凹槽底部上的凹槽宽度和接条根部上的接条宽度基本上恒定。所有凹槽和接条例如具有同一宽度。另一实施方式的特征在于，所述凹槽和/或接条具有彼此相同的宽度。如存在多个凹槽和多个接条，则所有凹槽可具有相同的凹槽宽度。该凹槽宽度例如可不同于接条宽度。所有接条具有彼此相同的宽度。本发明的另一种方案的特征在于，凹槽横截面构造成梯形并且接条横截面与凹槽互补地构造成梯形。梯形在本发明的意义中是指凹槽侧壁与凹槽底部构成钝角。借助该实施方式的特征使得端面齿和由此接合器部件的接合更加容易。第一端面齿和第二端面齿的接触面为一个端面齿的凹槽侧壁，在该侧壁上贴靠另一个端面齿的接条侧壁，并且这些侧壁可彼此无间隙地夹紧。由于在凹槽的底部和接条的外表面之间留有间隙，所以凹槽底部向凹槽侧壁的过渡部可设有一个半径，且接条无须强制地设有互补的半径。当然接条也可具有这样互补的半径。另一种实施方式的特征在于，第一端面齿能够与第二端面齿可拆卸地嵌接。因此通常端面齿可任意脱接或 嵌接，例如可通过轴向平移运动进行分开或嵌接。嵌接例如可通过可拆卸的连接装置固定。借助对中心装置——其具有配置给第一端面齿的第一引导器件和配置给第二端面齿的第二引导器件一例如可更加简单地使互补的端面齿嵌接。另一种实施方式的特征在于，第一端面齿与第二端面齿不可拆卸地连接。在接合器元件嵌接之后，例如可将其熔焊、粘接或钎焊并且由此不可拆卸地相互连接。根据第四方面，本发明涉及一种用于连接至少两个构件的接合器装置，其包括至少两个根据本发明上述方面之一的接合器。本发明的任务是提供一种接合器装置，其具有至少两个设有端面作用面的形锁合的接合器并且所需安装空间小并且制造费用低。此外，该接合器应可传递大的力、例如转矩和横向力。借助于该接合器装置应可连接朝向不同空间方向的端面。该任务根据本发明的第四方面通过具有权利要求11的特征的接合器装置来解决。所述接合器装置包括至少两个接合器，其中，接合器的互补的端面齿之一配置给所述构件并且另一个端面齿配置给一个接合器元件，所述接合器元件具有至少两个端面齿。端面齿能够例如可拆卸或不可拆卸地固定在构件上。接合器元件例如可构造成立方体的形式或其它多面体的形式，其各端面朝向不同方向。至少两个立方体面具有端面齿。多个其端面齿朝向不同空间方向的构件借助该接合器元件可连接并且构成接合器装置。接合器元件的每个端面齿与构件的一个端面齿相对置地设置并且可通过轴向接合运动嵌接。支承装置可包括多个构件，其借助多个接合器元件彼此连接。
本发明的其它优点由附图所示实施例说明得出。附图如下:图1为具有圆形外轮廓的端面齿的示意性俯视图；图2为具有矩形外轮廓的端面齿的示意性俯视图3为借助根据本发明的接合器连接的两个轴的示意图4为根据图3中剖视线IV-1V的示意性剖面图5为借助根据本发明的接合器与空心轴连接的万向接头的示意性局部剖面侧视图6为根据图5中剖视线V1-VI的示意性剖面图7为借助根据本发明的接合器与轴连接的皮带盘的示意性局部剖面图8为根据图7中剖视线VII1-VIII的示意性剖面图9为借助根据本发明的接合器与轴连接的无轮毂的接合器法兰的示意性局部剖面图10为根据图9中剖视线X-X的剖面图11为根据图10中视向箭头XI的视图12为借 助根据本发明的接合器彼此连接的两个圆管的剖面图13为根据图12中剖视线XII1-XIII的示意性剖面图14为借助根据本发明的接合器彼此连接的两个圆管的示意性俯视图15为根据图14的圆管的剖面图16为根据图15中剖视线XV1-XVI的剖面图17为借助根据本发明的接合器彼此连接的两个横截面为矩形且彼此垂直设置的圆管的实施例的示意性剖面图18为根据图17中剖视线XVII1-XVIII的示意性剖面图19为由借助具有根据本发明的接合器的立方体形元件彼此连接的横截面为矩形的圆管构成的支承装置的示意性剖面图20为根据图19中视向箭头XX的视图21为借助根据本发明的接合器彼此连接的横截面为工字型的支架的局部剖面示意图22为根据本发明的端面齿的制造方法的示意图23a为根据第一种实施例的第一端面齿的不意图，该端面齿具有一个凹槽和一个接条；
图23b为与根据图23a的第一端面齿互补地构造的第二端面齿的示意图，该端面齿也具有一个凹槽和一个接条；
图24a和24b为根据第二种实施例的第一和第二端面齿的示意图，其中根据图24b的端面齿具有两个凹槽和一个接条并且根据图24a的端面齿互补地构造并且具有两个接条和一个凹槽；
图25a和25b为根据另一种实施例的第一和第二端面齿的不意图,其中根据图25b的端面齿具有三个凹槽和两个接条并且第二端面齿互补地构造；
图26a和26b为根据另一种实施例的第一和第二互补地构造的端面齿的示意图，其中根据图26b的端面齿具有四个凹槽和三个接条；
图27a和27b为根据另一种实施例的第一和第二互补地构造的端面齿的示意图，其中根据图27b的端面齿具有五个凹槽和四个接条；
图28a和28b为根据另一种实施例的第一和第二互补地构造的端面齿的示意图，其中根据图28b的端面齿具有六个凹槽和五个接条；图29a和29b为根据另一种实施例的第一和第二互补地构造的端面齿的示意图，其中根据图29b的端面齿具有四个凹槽和三个接条并且每个凹槽和每个接条由两个圆弧结合设置在圆弧间的直线构成；图30a和30b为根据另一种实施例的第一和第二互补地构造的端面齿的示意图，其中每个凹槽和每个接条由一个圆弧和至少两个直线区段组合而成并且所有圆弧具有一个共同的圆心；图31a和31b为根据另一种实施例的第一和第二互补地构造的端面齿的示意图，其中每个端面齿具有十二个凹槽并且每个凹槽构造成直线的；图32为按图3的根据本发明的接合器的示意性侧视图，其中第一轴设有第一端面齿并且第二轴设有互补地构造的第二端面齿，第一和第二端面齿脱接并且所述互补的端面齿的接条和凹槽构造成梯形的；图33为根据图3的轴的与图32相似的示意性侧视图，其中所述端面齿嵌接；图34为轴的与图32相似的示意性侧视图，其中第一和第二端面齿脱接并且凹槽侧壁相对于中轴线a平行地构造。
具体实施例方式
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在附图中接合器总体上以附图标记50来表示。在不同实施例中相同附图标记表示相同部件，即使字母有所增加或省略。总体上可借助根据本发明的圆弧端面齿有利地、可拆卸地连接的并且尤其是可反复地配合精确地组装的机械元件原则上可分为两组。一方面是传动技术的传统机械元件的连接，另一方面是用于机械制造或钢结构的元件的连接。下面的根据本发明的接合器的实施例例如具有可形锁合接合的、设有按图1和2的根据本发明的端面齿的作用面。端面齿I在俯视图中可具有不同外轮廓、如圆形或多角的。在根据图1的实施例中，端面齿I构成圆形的外轮廓2。根据图2的实施例，端面齿I具有四边形的外轮廓3。图1和2分别仅示出接合器的端面齿之一。相应互补的端面齿未示出。下面的附图除了示出根据本发明的圆弧端面齿la、lb的设置外还示出接合的作用面的夹紧，该夹紧在此例如借助螺纹连接装置12实现。在图1至29a/29b中示出根据本发明第一方面的端面齿，其中，根据图1至28a/28b，圆心Ml和M2位于一个平分端面齿的直线上并且在根据图29a/29b的端面齿中第一圆心Ml设置在端面齿的第一面积半部Al中并且第二圆心M2设置在端面齿的第二面积半部Al中。作为根据本发明的连接装置在传动技术中的一种有利的应用的例子，图3示出两个轴的端面连接。两个设有互补的处于嵌接中的端面齿la、lb的轴4和5借助两个螺纹连接装置12夹紧。在根据图3的实施例中，接合器用于在轴4和轴5之间传递转矩和横向力。第一轴4和第二轴5的中轴线a彼此对齐并且构成一个共同的旋转轴线。图4示出根据图3中剖视线IV-1V的剖面图。端面齿Ia的接条40嵌入端面齿Ib的凹槽39中。端面齿Ib的接条40嵌入端面齿Ia的凹槽39中。图5至11中示出传动技术的机械元件在轴端部上的连接。在图5中万向接头10与空心轴11连接，一个螺纹连接装置12夹紧作用面。焊入的板13和万向接头10均带有根据本发明的圆弧形的端面齿I。万向接头10并非像通常那样与空心轴11焊接，而是可在维修情况下单独进行更换。
在图7中作为例子无轮毂的皮带盘14与轴端部15连接并且通过一个螺纹连接装置12夹紧。根据图7，轴端部15在端面设有端面齿I。轴端部15的端面齿Ia与皮带盘14的端面齿Ib嵌接。在图8中示出根据图7中剖视线VII1-VIII的剖面图。
图9中示出无轮毂的接合器法兰16，其设有根据本发明的端面齿Ib并且与轴端部17连接，该轴端部具有互补的端面齿la。接合器法兰16和轴端部17借助一个螺纹连接装置12夹紧。
图12中举例示出根据本发明的连接装置作为用于可拆卸地且可反复地配合精确地组装的元件的连接技术在一般机械制造中的有利应用，即两个圆管的轴向连接。在圆管18的端面上焊入一个板20并且在圆管19的端面上焊入一个板21。板20设有端面齿Ia并且板21设有互补的端面齿lb。端面齿Ia和Ib嵌接。为了避免端面齿Ia和Ib脱接，借助螺纹连接装置12将所述端面齿相互固定并彼此夹紧。
在图15中示出两个圆管18和19例如垂直的连接。在管18上焊接一个设有根据本发明的圆弧形端面齿Ia的板22。在管19上横向于纵轴线地焊入部件23，该部件也具有互补的根据本发明的圆弧形端面齿lb。部件23与板22螺纹连接12。
图17、18和19举例示出用于矩形管或方形管连接的解决方案。在此尤为有利的是专用机床制造和机床制造中可反复配合精确的安装可能性。
在图17和18中示出一种实施例，其中两个彼此错开相交的方形管24和25借助根据本发明的圆弧端面齿I相互固定。横截面为方形的管24和25分别设有一个法兰板26和27，每个法兰板26和27具有根据本发明的端面齿Ia或lb。法兰板26和27借助一个螺纹连接装置12相互固定并彼此夹紧。
对于在专用机床制造中常常使用的方形管连接提出一种有利的接合器元件，其具有设置在不同方向上的根据本发明的圆弧端面齿。在图20中示出一个这种设有五个方形管接头的接合器元件28在安装状态中与四个方形管29、30、31和32 (方形管32仅在图19中可见)连接。图19举例示出四个分别具有一个焊入的端板33的方形管29、30、32，所述端板分别设有根据本发明的圆弧端面齿I并且借助螺纹连接装置12拧紧。
对于型材、例如用 于钢结构中的型材的连接，根据本发明的圆弧形端面齿也可有利地应用在承受高载荷的法兰连接中。图21中举例示出几种建议。图21示出三个分别具有焊接的法兰板37的工字型型材34、35、36，法兰板在法兰侧设有根据本发明的圆弧形端面齿I并且借助螺纹连接装置12夹紧。
上述实施例中的螺纹连接装置不仅可通过其它可拆卸的连接装置、例如锁止钩和横键代替，也可通过不可拆卸的连接装置、例如铆钉代替。
作为用于根据本发明的圆弧端面齿l、la、lb的制造方法适合使用已知的切削和无切屑方法。
为了根据图22制造第一端面齿,例如一个未不出的统刀以如下方式加工表面38:首先在半圆形表面Al中围绕圆心Ml铣出一个具有纵向中轴线LN和半径长度为IXB (在Ml和LN之间测得)的半圆形的第一凹槽39a。接着,在半圆形表面A2中以如下方式延续凹槽39a，即，围绕圆心M2以半径长度5XB铣出一个半圆形的凹槽。圆心Ml和M2设置在y轴上。之后，铣刀在半圆形表面Al中围绕圆心Ml以半径长度3XB铣出一个半圆形的第二凹槽39b，其纵向中轴线LN例如与第一凹槽39a的纵向中轴线LN以长度2XB间隔开。接着，在半圆形表面A2中以如下方式延续凹槽39b，S卩，围绕圆心M2以半径长度3XB铣出一个半圆形的凹槽。由此形成一个具有相同槽宽度和接条宽度的齿。圆心之间的间距可以是宽度B的任意整数倍。继续该过程，直到半圆形表面Al和A2优选完全被凹槽39和接条40覆盖。作为替换方案，根据一种未示出的实施例，每个端面也可仅部分地被凹槽和接条覆盖。未示出的第二端面齿与图22中所示的第一端面齿互补地构造。也就是说，这样构造第二端面齿的凹槽，使得第一端面齿的接条40可形锁合地嵌入这些凹槽中。相似地这样构造第二端面齿的接条，使得其可嵌入第一端面齿的凹槽39中。在凹槽39a和39b之间留有接条40，其宽度为B且具有纵向中轴线LS。所有凹槽39和接条40具有宽度B。宽度B等于铣刀直径。在图23a至31a中分别示出端面齿la，在图23b至31b中分别示出端面齿lb，其中根据图23a和23b、24a和24b、25a和25b等的端面齿分别互补地构造。另外图23至28示出，根据本发明的端面齿可构造在不同大小的表面上。在图23a至31a和23b至31b中，阴影部分为接条，非阴影部分为凹槽。根据第一种在图23a、23b中不出的实施例,根据图23b的端面齿Ib具有一个凹槽39和一个接条40。根据图23a的端面齿Ia与根据图23b的端面齿Ib互补地构造。图24a和24b示出另一种实施例。根据图24b的端面齿Ib具有两个凹槽39并且根据图24a的端面齿Ia相应具有两个接条40，所述接条与端面齿Ib的凹槽共同作用。
在根据图25a和25b的实施例中，根据图25b的端面齿Ib具有三个凹槽39以及两个接条40。根据图25a的端面齿Ia与端面齿Ib互补地构造并且具有三个接条40以及两个凹槽39。在图26a和26b的实施例中，端面齿Ib具有四个由半圆弧构成的凹槽39以及三个由半圆弧构成的接条40。圆心Ml和M2的间距例如等于凹槽宽度的六倍。在图26a中示出与根据图26b的端面齿Ib互补的端面齿la。该端面齿具有四个接条40以及三个凹槽39。接条40以及凹槽39由具有圆心Ml和M2的半圆弧构成。在根据图27a和27b的实施例中，端面齿Ib具有五个凹槽39，并且在图28a和28b的实施例中，端面齿Ib具有六个凹槽39。从根据图23a和23b的实施例到根据图28a和28b的实施例，圆心Ml和M2到中心P的距离增大。在根据图29a和29b的实施例中，端面齿Ia具有三个凹槽39和四个接条40，其由圆弧41和直线区段42组合而成。直线区段42位于各圆弧41之间。圆心Ml和M2在该实施例中并不在y轴上。跟随凹槽曲线地，圆弧41交替围绕圆心Ml和M2构造。根据图29b端面齿Ib具有四个凹槽39以及三个接条40，其围绕圆心Ml和M2构造。根据本发明的第二方面，在图30a和30b所示的实施例中，根据图30a的端面齿Ia具有五个凹槽39和六个接条40，其由圆弧41和直线区段42构成，圆弧41位于各直线区段42之间。圆弧41围绕圆心Ml构造。根据图30b的端面齿Ib互补地构造并且具有六个凹槽39和五个接条40。在端面齿Ib中圆弧23围绕圆心Ml构造。
在图31a和图31b所示的根据本发明的第三方面的一种实施例中，端面齿Ia和Ib分别具有四个扇区S1、S2、S3和S4。每个扇区S1、S2、S3和S4例如具有三个凹槽39，其构造成直线的并且彼此平行。扇区S2的凹槽相对于扇区SI错开90°。扇区S3的凹槽39以相同的角度与扇区S2错开并且扇区S4的凹槽39与扇区S3错开地设置。端面齿Ia与端面齿Ib互补地构造。
特别是当凹槽39和接条40具有相同宽度时，制造在制造技术上尤为简单，因为分别只需一个铣刀轨迹。
在图32和33中示出根据图3的轴4和5的端面齿Ia和lb。根据图32，轴4和5脱接。在图33中轴4和轴5嵌接，由此转矩可在轴11和12之间传递。接条40的外表面43a和43b与中轴线a成a角地——例如梯形地——构造。凹槽39与接条40互补地构造并且也具有例如梯形形状。
根据图34中所示的另一种实施例，外表面43a和43b平行于中轴线a并且垂直于凹槽底部44地构造。根据图34，轴4和5的端面齿Ia和Ib脱接。端面齿Ia和Ib互补地构造并且可通过轴5在z方向上相对于轴4的轴向相对运动形锁合地、可拆卸地进行嵌接。
端面齿分别 具有至少一个宽度为B且高度为H的凹槽39。凹槽底部20在侧面分别由接条40限定。
如果在实施例中使用这样的表述，S卩，凹槽39或接条40构造成直线或圆弧形的，则表示凹槽39的纵向中轴线LN的走向或接条40的纵向中轴线LS的走向。
实施例中所有的端面齿可分别在工件的一次装夹下仅借助各一个铣头来产生。如果凹槽和接条具有在纵向走向上恒定的宽度，则分别只需一个平面的铣刀轨迹。借助根据本发明的端面齿可在待连接的构件之间传递力矩W以及平行于X轴和y轴的横向力(参见图 22)。
权利要求
1.一种具有端面齿的接合器，用于在设有第一端面齿(l、la)的第一部件(4)和设有与第一端面齿互补地构造的第二端面齿(l、lb)的第二部件之间(5)传递转矩和/或横向力，至少一个所述部件尤其是轴、轴线、销或法兰，并且所述第一端面齿(l、la)能够形锁合地与第二端面齿(1、Ib)嵌接，其特征在于，至少其中一个所述端面齿(1、la、Ib)具有至少一个宽度(B)恒定的凹槽(39)，该凹槽(39)的纵向中轴线(LN)在凹槽(39)的至少一个区段中构成具有第一圆心(Ml)的圆弧(41)并且在凹槽(39)的至少一个另外的区段中构成具有至少一个第二圆心(M2)的圆弧。
2.根据权利要求1所述的接合器，其特征在于，所述凹槽(39)的纵向中轴线(LN)构成至少两个圆弧，这些圆弧交替地配置给第一圆心(Ml)和第二圆心(M2)。
3.根据权利要求1前序部分所述的接合器，其特征在于，至少其中一个所述端面齿(1、IaUb)具有至少一个宽度(B)恒定的凹槽(39)并且该凹槽(39)的纵向中轴线(LN)由至少一个圆弧形区段(41)和至少一个直线区段(42)构成，所述圆弧形区段(41)配置给圆心(Ml)0
4.根据上述权利要求之一所述的接合器，其特征在于，每个圆弧具有a^ 180°的圆心角。
5.根据权利要求1前序部分所述的接合器，其特征在于，至少其中一个所述端面齿(1、la、Ib)具有至少二个宽度(B)恒定的凹槽(39)并且所述凹槽(39)的纵向中轴线(LN)构造成直线(42)，其中，至少两个凹槽(39)彼此垂直。
6.根据权利要求5所述的接合器，其特征在于，至少一个端面齿具有至少两个区域(S1、S2、S3、S4)并且至少一个构造在第一区域(S1、S2、S3、S4)中的凹槽(39)的纵向中轴线(110垂直于至少一个构造在第二区域(52、53、54、51)中的凹槽(39)的纵向中轴线(110。
7.根据上述权利要求 之一所述的接合器，其特征在于，至少所述凹槽(39)的纵向中轴线(LN)的区段(42)彼此平行地设置。
8.根据上述权利要求之一所述的接合器，其特征在于，至少一个所述端面齿具有至少两个凹槽和/或至少两个接条，并且凹槽(39)具有彼此相同的凹槽宽度(B)，并且接条(40)具有彼此相同的接条宽度(B)。
9.根据上述权利要求之一所述的接合器，其特征在于，所有凹槽宽度(B)和所有接条宽度(B)相同。
10.根据上述权利要求之一所述的接合器，其特征在于，所述凹槽(39)在沿纵轴线(LN)的横截面中构造成梯形的。
11.一种用于连接至少两个构件的接合器装置，该接合器装置包括至少两个根据上述权利要求之一所述的接合器(50 )，其中，接合器(50 )的互补的端面齿之一(Ib )配置给所述构件(29、30、31、32)并且另一个端面齿(Ia)配置给一个接合器元件(28)，该接合器元件具有至少两个端面齿(la)。
全文摘要
本发明涉及一种具有端面齿的接合器，用于在设有第一端面齿(1、1a)的第一部件(4)和设有与第一端面齿互补地构造的第二端面齿(1、1b)的第二部件之间(5)传递转矩和/或横向力，至少一个所述部件尤其是轴、轴线、销或法兰并且所述第一端面齿(1、1a)能够形锁合地与第二端面齿(1、1b)嵌接。特征在于，至少一个所述端面齿具有至少一个宽度(B)恒定的凹槽(39)，该凹槽的纵向中轴线在凹槽的至少一个区段中构成具有第一圆心(M1)的圆弧(41)并且在凹槽的至少一个另外的区段中构成具有至少一个第二圆心(M2)的圆弧。
文档编号F16D1/033GK103228940SQ201180016350
公开日2013年7月31日 申请日期2011年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者E·许尔曼 申请人:因维尼恩有限公司