专利名称:弹性联轴节的制作方法
本发明关于一种弹性联轴节，它有一个径向的内刚性毂件，一个外刚性件和一个用橡胶之类制成的整体的环形中间物，这中间物用来传递两刚性件之间的扭矩，这中间物被固定在内件上，例如用热胶法固定，而在它的外周缘上有齿部和外件的内齿部啮合，可允许轴向运动，中间物的组成由一个径向的内部区域，它具有相同的扭强度，即具有径向向外减少的轴向厚度;一个短的传递区域;和一个外周缘上带齿部的外部区域，它的轴向厚度大致上对应于内部区域的内缘厚度。
这种弹性联轴节又称为蛇形弹簧联轴器，特别使用于安装空间不能从边上接近的场合。在这种先有的弹性联轴节中，中间物的形式是一个整体环形橡胶件。这种联轴节所能传递的扭矩受到一定的限制，因为当到达临界负荷时，橡胶齿从外刚性联接部的内齿上脱离啮合。在运行中，离心力的作用阻止这种脱离啮合，离心力迫使易变形的橡胶齿向外，进入内齿中，因而平时表现出来的间隙就被填满了。
为了使这种联轴节所能传递的扭矩增大，通常的办法是用较硬的橡胶来制弹性中间物。然而，这种方法和高扭弹性相矛盾。中间物的径向弹性长度不能增加，因为这样一来，会使联轴节的外形尺寸也增加。当企图用较软的橡胶于某一给定的特性和给定的尺寸以得到高扭弹性时，运行不可靠性的危险就增加，因为最大可传递扭矩和平均驱动扭矩之间的差别变得相当小。
为了使中间物齿部有较大的强度，一个平直的或成形的金属环被埋在齿部附近，基本上遍及橡胶件的整个轴向长度。因此，当使用平直的环时，齿部就径向地被加强;可惜，联轴节运行时离心力的有利作用也就被消除了。用成形环，即环的外形配合着齿部，能导致基本上刚性的齿部，在这种场合基本上是金属的齿其外面被覆盖着橡胶。同样，由于它们相对显著的质量，使用了这种金属环于橡胶件的整个轴向长度上会使联轴节运行时产生附加的应力，有振动的危险。宽的环也比较贵。
因此，本发明的目的是把这种弹性联轴节进一步地发展和改进，以排除上面所说的缺点，即本发明的目的之一是提供一种弹性联轴节，它有相对高的扭弹性，但能可靠地比先有的同尺寸的联轴节传递更高的扭矩。
因此，按照本发明，由上述的这种弹性联轴节出发，在外部区域中靠近它的径向内界面和靠近轴向外表面，至少各有一个封闭的金属环，最好是圆形断面的，被埋在橡胶中，和旋转轴同心。
和先有结构相比较，本发明提供的对中间物外部区域的加强，仅在轴向端部的环形区域中，这里特别危险;在两侧，外部区域的这些部分的径向支撑，比轴向限制的内部区域相对地凸出，并被设置有至少一个相对小的质量的封闭金属环，所以防止了这些部分在传递大扭矩时的弯回(bending-back)。由于中央区域处于自由状态，即不受金属环作用的影响，中间物的轴向内部物质或中间物的主要成份在联轴节运行时不会因离心力而径向伸长，所以橡胶齿在克服了传统的间隙后和外刚性联轴节件的齿部空间更紧地啮合。
最好是这个弹性中间物由两件组成，即外部区域是用比内部区域更硬的橡胶制成。外部区域和外部齿部一起，增强了抗弯能力，这就明显增加了扭矩传递能力而不显著地削弱扭弹性，扭弹性实际上由内部区域来决定，而此处的橡胶比外部区域的为软。在这种结构中也至少各有一个封闭的金属环被埋在橡胶中，位于外部区域的轴向凸出的环形区域，这和中间物结构的情况完全相同，在这些特别危险的场所，径向支撑作为一个均质的橡胶件运作。
按照另外的优点，金属环是用金属丝束照钢丝索的形式做成;各个束的接头沿着圆周基本上等距分布。这种形式的钢丝索能简单地用机器以传统方法低价制出。由于各独立的金属丝数量很多，因断裂而引起的危险比用一根实心环要小得多。另外一个优点是多束金属丝环比光滑表面实心环有大得多的表面积，因此具有相应较大的结合面积以便在热胶时和橡胶粘合，橡胶可以渗入各独立的束间的细微空隙中。总之，圆断面的金属丝的优点是可以减少质量，所以即使驱动时的振动应力很严重，也不会发生过度的加速力来松弛金属环。
本发明的一个实例被示意地显示在附图中，下面将详细说明。
图1是本发明弹性联轴节的通过图2中Ⅰ-Ⅰ线的一个轴向剖面图，图2是联轴节的一个轴向部份视图。
参照附图中的弹性联轴节，一个内刚性联轴件由毂1组成，它的端面有一个车出的相对于环形表面2的凸起，环形表面2相对于旋转轴垂直延伸，并用螺栓4可拆卸地固装着法兰环3。一个轴向延伸的支撑环5形成于环3上，并沿着毂1延伸在两者之间形成环形间隙6。连通孔7位于环3上，它们的轴线相互平行，把间隙6和环3的另一侧连通，这样可以让冷却空气流形成。
一个中间物8，其形式是一个整体环形橡胶件，被用热胶法固定在环5的外部形成表面。环形件被形成于径向向内区域9中，作为一个相等旋转强度的另件。内部区域9逐渐发展成为径向的短的传递区域9a，9a又逐渐发展成为外部区域10，10的轴向厚度基本上相应于内部区域9的基本部分的轴向厚度。传递区域9a的界面是一个凹壁面11，它终止于外部区域10的外部表面13的内缘12处。同样情况，在10的外周形成有小齿轮，即，外部区域在这里有相同的齿14形成的齿部。
橡胶齿14和形成在外刚性联接件上的外环16上的内齿部的齿谷15嵌合。内联接件和中间物8能用简单的轴向运动和外环16可靠地啮合，和用相反方向的运动脱开。
图2所示的是外环16带有通孔17，孔17在圆周方向以连续等距的关系分布着，并和旋转轴D相平行地延伸，并可容纳螺钉头螺栓18，即把螺钉头端拧入马达飞轮19的攻丝孔中，用以把外环16可拆卸地固定在飞轮19上。
在这种弹性中间物8中存在一种危险，即当传递大扭矩时，外部区域10的轴向端部，它是凸出于限制着的内部区域9的，可能会径向向内地弯回，这就得齿14和外环16的内齿部的齿谷15脱开，为了防止这种脱开，两个圆形断面的封闭金属环20被埋入或被热胶于橡胶中，和旋转轴D同心，位于外部区域10的凸出部分，靠近它们的径向内内的圆柱形界面10a。最好是把环20用金属丝束以钢丝索的形式制成。
环20为外部区域10的轴向凸出环形部分提供径向支持，这就使这些部分在联轴节重载运行时不会弯回。如图1所示，环20彼此在轴向相隔足够远，所以弹性中间物8的核心区域保持自由状态，结果是当联轴节在运行时橡胶材料由于离心力的作用可自由地向外伸展，因此橡胶齿14被相应地压入外环16的齿部的齿谷15中。
如果弹性中间物8的外部区域10是用比内部区域9和传递区域9a更硬的橡胶制成，也即件8是用两件组成的话，就能进一步提高可传递扭矩。在这情况下的特殊优点是并不存在对联轴节的旋转弹性的太大削弱，这弹性主要由内部区域9的较软橡胶的特性来决定的。
对于特殊尺寸的联轴节，例如，内部区域9包括传递区域9a的橡胶的硬度可以是肖氏A的45°左右，外部区域10可以是肖氏75°A左右。
权利要求
1.一种弹性联轴节，它有一个径向的内刚性毂件，一个外刚性件和一个用橡胶之类制成的整体的环形中间物，这中间物用来传递两刚性件之间的扭矩，这中间物被固定在内件上，例如用热胶法固定，而在它的外周缘上有齿部和外件的内齿部啮合，可允许轴向运动，中间物的组成由一个径向的内部区域，它具有相同的扭强度，即具有径向向外减小的轴向厚度；一个短的传递区域；和一个外周缘上带齿部的外部区域，它的轴向厚度大致上对应于内部区域的内缘厚度，其特征为，在外部区域(1)中靠近它的径向内界面(10a)和靠近轴向外表面(13)的地方，至少各有一个封闭的金属环(20)，最好是具有圆形断面的，被埋在橡胶中并与旋转轴线(D)同心。
2.如权利要求
1中的联轴节，其特征为该外部区域(10)是用比内部区域(9，9a)硬的橡胶制成。
3.如权利要求
1或2中的联轴节，其特征为该金属环(20)是用金属丝束按照钢丝索的形式制成。
4.如权利要求
3中的联轴节，其特征为该钢丝索是由多个金属丝束编织成，各金属丝束的接头各自沿着圆周基本上等距分布。
专利摘要
弹性联轴节的橡胶中间物8在内外刚性联接件1和16之间传递扭矩。中间物外周的橡胶齿14和件16的内齿啮合，可轴向活动。中间物径向内部区域9是等扭强度件。橡胶中靠近10的径向内界面10a和轴向外表面13埋有一对圆断面的和旋转轴D同心的并如钢丝索那样制成的封闭金属环20以径向支持外部区域10的凸部。10用比9更硬的橡胶制成以提高可传扭矩。用环20这办法后在件8轴向中央核心区域橡胶仍能由离心力促动向外填满齿隙。
文档编号F16D3/76GK86107642SQ86107642
公开日1987年6月24日 申请日期1986年11月7日
发明者朱根·沃尔特, 曼弗雷德·伦克, 乌尔里克·法尔兹 申请人:哈克福思股份公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan