扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器的制造方法
【專利摘要】一種扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器，包括：具有旋轉(zhuǎn)軸（A）的內(nèi)部部件（11），圍繞內(nèi)部部件（11）延伸且與內(nèi)部部件（11）同軸設(shè)置的外部部件（12），多個彈簧元件（16）或彈簧組，所述多個彈簧元件（16）或彈簧組在內(nèi)部部件和外部部件之間，沿圓周方向間隔設(shè)置，每個彈簧元件（12）或彈簧組的徑向外部端（17）夾緊在外部部件（12）的夾固支架（18）上，徑向內(nèi)部端（20）與內(nèi)部部件（11）上相應(yīng)的溝槽（21）柔性接合，在扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器（10）靜止狀態(tài)時，彈簧元件（16）或彈簧組與徑向成一定角度通過各自的夾固支架（18），且傾向聯(lián)軸器的主要旋轉(zhuǎn)方向的反向。這種彈簧元件或彈簧組的傾斜位置導(dǎo)致摩擦減震部分的減少，因此阻尼中，液體減振成為主導(dǎo)地位。
【專利說明】扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及扭動彈性聯(lián)軸器。
【背景技術(shù)】
[0002]這種類型的扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器已經(jīng)公開，如:在DEl 202 590A1中。使用此種聯(lián)軸器，在扭矩傳遞的過程中可以減弱扭轉(zhuǎn)振動。這里，阻尼包括液壓部分和摩擦部分，通過彈簧元件或彈簧組發(fā)生變形，聯(lián)軸器內(nèi)的阻尼介質(zhì)的被迫移動產(chǎn)生液壓部分，摩擦效應(yīng)發(fā)生在彈簧元件或彈簧組和內(nèi)部部件相應(yīng)的溝槽之間。
[0003]為了降低扭轉(zhuǎn)振動，在一些應(yīng)用中，提高液體阻尼相對于摩擦阻尼的部分是可取的。
[0004]開始講述的聯(lián)軸器主要用于在優(yōu)選的旋轉(zhuǎn)方向傳遞扭矩，所述下文也叫做主要的旋轉(zhuǎn)方向，然而，有時候在相反的旋轉(zhuǎn)方向上傳遞一些小的扭矩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是在上述扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器中減少阻尼中的摩擦部分。所述扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器包括具有旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部部件，圍繞內(nèi)部部件延伸且與內(nèi)部部件同軸設(shè)置的外部部件，多個在內(nèi)部部件和外部部件之間沿圓周方向間隔設(shè)置的彈簧元件或彈簧組，其中，每個彈簧元件或彈簧組的徑向外部端夾緊在外部部件的夾固支架上，徑向內(nèi)部端與內(nèi)部部件上相應(yīng)的溝槽柔性連接。
[0006]上述目的通過根據(jù)專利權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器的方式實現(xiàn)。
[0007]本發(fā)明所述的聯(lián)軸器具體特征在于在扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器的靜止位置，彈簧元件或彈簧組與穿過各自夾固支架的徑向方向成一定角度，且與聯(lián)軸器的主要旋轉(zhuǎn)方向反向傾斜。
[0008]可以看到，彈簧元件或彈簧組的這種傾斜位置使得阻尼摩擦部分在出乎意料的簡單的方式降低，這樣液壓部分在阻尼中變?yōu)橹鲗?dǎo)作用。
[0009]通過優(yōu)化彈簧元件或彈簧組的角位、內(nèi)部部件上溝槽的幾何形狀，會獲得聯(lián)軸器接近線性的扭轉(zhuǎn)特性，即內(nèi)部部件與外部部件之間傳遞的扭矩與扭轉(zhuǎn)角。
[0010]此外，由于摩擦部分的減少，溝槽以及彈簧元件和彈簧組的徑向內(nèi)部端的磨損可以顯著的降低，這樣促使聯(lián)軸器的壽命有相當大的增長。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在聯(lián)軸器的主要旋轉(zhuǎn)方向上，關(guān)于相關(guān)彈簧元件或彈簧組，每個溝槽具有溝槽的前側(cè)面，為了對應(yīng)的彈簧元件或彈簧組相，溝槽的前側(cè)面形成接觸曲面。工作過程中，彈簧元件或彈簧組通過鉸接(articulated)的方式被接觸曲面支撐。隨著相對的扭轉(zhuǎn)，徑向內(nèi)部端由靜止狀態(tài)較大或較少程度的從相關(guān)的溝槽移出，這種情況下，徑向內(nèi)部端沿接觸曲面滑動和至少部分滾動。在對面的溝槽側(cè)面不阻礙相應(yīng)的彈簧元件徑向內(nèi)部端的運動。實際上，在對面的溝槽側(cè)面與彈簧或彈簧組略微分隔開了。
[0012]優(yōu)選的，接觸曲面的彎曲部分是這樣的，如果內(nèi)部部件和外部部件有相對轉(zhuǎn)動，對應(yīng)的彈簧元件或彈簧組由于自身的變形，在接觸曲面上幾乎全部或完全的滾動。在彈簧元件沿著接觸面的徑向內(nèi)部端精確的滾動的理想狀態(tài)下，摩擦效應(yīng)可以完全避免。實際上，至少在內(nèi)部部件的溝槽和彈簧元件或彈簧組之間滾動部分有了顯著的增加，同時減少摩擦部分的效果也達到了。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，接觸曲面的彎曲部分具有恒定的半徑，這樣溝槽的跳動(runout)容易加工,此外,針對摩擦效應(yīng)的最小化,本實施例中漸開線形式是特別的優(yōu)勢。
[0014]此外，根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，內(nèi)部部件的溝槽與徑向方向成一定角度，且傾斜于主要旋轉(zhuǎn)方向的反向，因為這樣，關(guān)于向聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)方向相反的方向傳遞扭矩，這些溝槽可以做的特別窄。首先，這確保了在主要旋轉(zhuǎn)方向的溝槽前側(cè)面的柔性固定(bracing)不被限制，其次，如果有反向的旋轉(zhuǎn)方向，還可以避免彈簧元件或彈簧組在凹槽內(nèi)明顯的反轉(zhuǎn)。
[0015]優(yōu)選的，彈簧元件關(guān)于他們的夾固(clamping)與徑向射線有一個數(shù)學(xué)上的正的傾角(angle of incidence)的角度,正的傾角的徑向射線是在旋轉(zhuǎn)軸A的方向上從夾固支架處開始。此外，內(nèi)部部件的溝槽具有傾向徑向方向的溝槽中心軸，這樣，溝槽中心軸與徑向方向的斜角和彈簧元件或彈簧組的傾角相同。
[0016]彈簧元件優(yōu)選由片簧組成，如果使用單獨的彈簧，尤其是，可以使用從徑向外部端向徑向內(nèi)部端具有逐漸變細的楔形形狀的彈簧。每個彈簧組包括至少兩個或者更多片簧形式的彈簧元件，所述片簧形式的彈簧元件一個疊在另一個上。
[0017]在本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施例中，彈簧元件或彈簧組被做成單獨的零件，插入外部部件和內(nèi)部部件之間，關(guān)于簡單和低成本的組件，在這種情況下，相鄰彈簧元件或彈簧組的徑向外部端通過中間片彼此分隔開。彈簧元件或彈簧組和中間片在圓周方向上彼此偏離，采用如下方式:彈簧元件或彈簧組的徑向外部端和與其相鄰的兩個中間片偏離。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1:本發(fā)明的一個實施方式的扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器的縱向斷面剖視圖
[0019]圖2:圖1中聯(lián)軸器的斷面剖視圖
[0020]圖3:彈簧元件或彈簧組在聯(lián)軸器主要旋轉(zhuǎn)方向的溝槽前側(cè)面的夾固裝置在聯(lián)軸器靜置狀態(tài)下的詳細視圖
[0021]圖4:彈簧元件或彈簧組在聯(lián)軸器主要旋轉(zhuǎn)向的溝槽前側(cè)面的夾固裝置在聯(lián)軸器的內(nèi)部部件和外部部件之間具有△ Φ的相對扭轉(zhuǎn)角狀態(tài)下的詳細視圖
【具體實施方式】
[0022]下面通過附圖的【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的解釋。
[0023]本【具體實施方式】所示的用于傳遞扭矩的扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器10，聯(lián)軸器10包括具有旋轉(zhuǎn)軸A的內(nèi)部部件11，所述內(nèi)部部件11能夠與第一旋轉(zhuǎn)部件連接。此外，聯(lián)軸器10還有外部部件12，圍繞內(nèi)部部件11徑向延伸，且與內(nèi)部部件11同軸設(shè)置。外部部件12與其他旋轉(zhuǎn)部件通過第一法蘭12a連接，用軸向相對的第二法蘭12b使其靠緊。
[0024]內(nèi)部部件11和外部部件12之間形成環(huán)形空間，該環(huán)形空間被多個中間片13分隔成多個沿圓周方向設(shè)置的連續(xù)的空腔14。在這樣設(shè)置方式中，外部部件12的法蘭通過密封圈12c與內(nèi)部部件11密封。[0025]所述環(huán)形空間或空腔14充滿液體阻尼介質(zhì)，如:高壓油。此外，空腔14之間通過流通道15連通。優(yōu)選的，所述的流通道15由中間片13和內(nèi)部部件圓柱形的外邊緣之間的豁口形成。阻尼介質(zhì)通過豁口形狀的流通道15推進空腔14內(nèi)，降低扭轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的阻尼效果就達到了。
[0026]此外，聯(lián)軸器10還包括多個彈簧元件16，所述彈簧元件16沿圓周方向設(shè)置，分布在內(nèi)部部件11和外部部件12之間，所述彈簧元件16通過彈性扭轉(zhuǎn)的方式連接內(nèi)部部件11和外部部件12。彈簧元件16設(shè)置在空腔14內(nèi)，將其分隔開。當由于扭轉(zhuǎn)振動內(nèi)部部件11和外部部件12之間有相對的扭矩時，彈簧元件16發(fā)生變形，這樣，在旋轉(zhuǎn)方向上，每個彈簧元件16的前后的空腔的體積減小或增大。正如前所述，動態(tài)的體積通過流通道15形成平衡。當然靜態(tài)負荷，也導(dǎo)致彈簧元件16的變形，但不產(chǎn)生阻尼作用。
[0027]每個彈簧元件16的徑向外部端17夾緊在外部部件12的夾固支架18上，在聯(lián)軸器工作時，依靠夾固支架18，彈簧元件16支撐在外部部件12上發(fā)生彎矩。
[0028]更好的，彈簧元件16的徑向外部端17的夾固定可通過中間片13和徑向?qū)⑵鋰〉耐獠考?2的壓圈19的方式實現(xiàn)。最后，彈簧元件16和中間片13交替放置在外部部件12內(nèi)，通過擠壓或收縮壓圈19完成固定。因此本實施方式中，相鄰的彈簧元件16被中間片13分隔開。由于夾固接頭在圓周方向，因此每彈簧元件16的徑向外部端17分別被兩個相鄰的中間片13夾緊。
[0029]此外，每個彈簧元件16的徑向內(nèi)部端20以鉸接(articulated)的方式延伸到相應(yīng)的內(nèi)部部件11的溝槽21內(nèi)。溝槽21平行于旋轉(zhuǎn)軸A延伸。與外部部件12上的徑向外部端17的夾緊連接相比，彈簧元件16的徑向內(nèi)部端20通過可活動的方式連接。特別是，徑向內(nèi)部端20能夠移動到與圖2所示的聯(lián)軸器10靜止狀態(tài)的位置相比遠離溝槽21的位置。由于溝槽21的支撐處的活動連接的方式，如果忽略摩擦作用，相應(yīng)的彈簧元件16在溝槽21的支撐處的彎矩為零。
[0030]在主要旋轉(zhuǎn)方向上，溝槽的幾何形狀的選擇是這樣的，在圖2中如箭頭H所示，彈簧元件16只與溝槽側(cè)面22接觸，所述溝槽側(cè)面22位于主要旋轉(zhuǎn)方向的前方，相反的，溝槽后側(cè)面23與溝槽側(cè)面22由小間隙分隔開。在主要旋轉(zhuǎn)方向H下傳遞扭矩時，彈簧元件16的徑向內(nèi)部端20被稍微的拉出溝槽21，如圖4詳細所示，放大的比例是為了達到清晰的目的。彈簧元件16的接觸線沿著溝槽的邊緣移動。為了這個目的，溝槽的邊緣由彎曲的接觸面24構(gòu)成。依賴溝槽21和彈簧元件16的幾何形狀，一定的滑動或滾動效果在這里產(chǎn)生?；瑒硬糠窒褡枘峤橘|(zhì)在流通道15中流動一樣，也能產(chǎn)生阻尼效果，這是由于摩擦產(chǎn)生的結(jié)果O
[0031 ] 本發(fā)明設(shè)想減少阻尼的摩擦部分。
[0032]因此，如圖所示的聯(lián)軸器10中，彈簧元件16沒有徑向?qū)R，通常情況下，是傾斜于徑向方向。特別是，彈簧元件16在扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器10靜止狀態(tài)時與通過各自夾固支架18的徑向方向成一定角度，與聯(lián)軸器的主要旋轉(zhuǎn)方向相反。換言之，彈簧元件16關(guān)于夾固支架18是各自傾斜的,與徑向射線R有一個數(shù)學(xué)上的正的傾角(angle of incidence) α，如，一個大于0°的傾角，所述徑向射線R是在旋轉(zhuǎn)軸A方向上的從夾固支架18處開始。特別是，傾角α的恰當?shù)慕嵌确秶菑?.5°到12°，優(yōu)選的，在2°到8°的范圍內(nèi)。因此，各彈簧元件16的徑向內(nèi)部端21在主要旋轉(zhuǎn)方向H上比徑向外部端17稍微的靠前。[0033]內(nèi)部部件11的溝槽21傾向于徑向方向同樣也有一角度，傾向于聯(lián)軸器10主要旋轉(zhuǎn)方向的反向。本實施例所述，內(nèi)部部件11的每個溝槽21均有溝槽的中心軸B，所述溝槽的中心軸B傾向于徑向方向，優(yōu)選的，溝槽的中心軸B向徑方向的傾斜角β等于彈簧元件16的傾角a。然而，達到2°的較小的偏差也是可以的。
[0034]如圖2所示，彈簧元件16的中心軸M與溝槽的中心軸B在聯(lián)軸器的靜止狀態(tài)是一致的。
[0035]工作過程中，如:當存有扭矩時，彈簧元件16發(fā)生變形，其結(jié)果是內(nèi)部部件11與外部部件12之間有相對的扭轉(zhuǎn)角Λ φ，如圖4所示。上述過程中，各彈簧元件16的徑向內(nèi)部端20的接觸線沿接觸曲面24移動。
[0036]接觸曲面24的彎曲部分選擇如下:各彈簧元件16由于自身的變形，由于彈簧元件16與溝槽21之間的摩擦的減小，在接觸曲面上幾乎全部或完全的滾動。接觸曲面的彎曲部分可能具有恒定的半徑r。然而，也可能提供向外朝向溝槽逐漸增大的曲率半徑，進一步，接觸曲面24還可以設(shè)計成漸開線。
[0037]在旋轉(zhuǎn)方向H，接觸曲面24也可以具有與用于承受旋轉(zhuǎn)方向H相反的負荷的對面的接觸曲面26不同的幾何形狀，所述對面的接觸曲面26在溝槽的后側(cè)面23上。
[0038]在本案中，彈簧元件16由單獨的片簧組成，所述片簧由彈簧鋼或類似的材料制成，所述片簧從徑向外部端17到徑向內(nèi)部端20呈楔形形狀逐漸變細。上述彈簧元件16可以用彈簧組代替，所述每個彈簧組由兩個或者更多片簧疊加設(shè)置。
[0039]上述講述的聯(lián)軸器10的結(jié)構(gòu)，彈簧元件16和內(nèi)部部件11的溝槽21之間滾動部分增加，摩擦部分減少的效果就達到了。因此，關(guān)于總的阻尼，液體阻尼相對于摩擦阻尼的比例增加。
[0040]通過優(yōu)化彈簧元件的角度位置和內(nèi)部部件上溝槽的幾何形狀，能夠額外得到聯(lián)軸器接近線性扭轉(zhuǎn)特性(關(guān)于扭轉(zhuǎn)角的傳遞扭轉(zhuǎn))。
[0041]彈簧元件16和溝槽21之間的摩擦越小可以導(dǎo)致減小磨損，因此得到更長的使用壽命。
[0042]由于彈簧元件16的傾斜位置，在聯(lián)軸器主要旋轉(zhuǎn)方向H上可以實現(xiàn)一個不同于在相反方向的扭轉(zhuǎn)特性。
[0043]本發(fā)明已經(jīng)在具體實施例和其他變形方式的幫助下詳細描述了。然而，并不局限于以上描述，要涵蓋權(quán)利要求中定義的所有實施例。尤其是，上述單獨技術(shù)特征相互之間的組合，即使這里沒有明確說明的，只要技術(shù)上可行。
【權(quán)利要求】
1.扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器，包括: 具有旋轉(zhuǎn)軸(A)的內(nèi)部部件(11)， 圍繞內(nèi)部部件(11)延伸且與內(nèi)部部件(11)同軸設(shè)置的外部部件(12)， 多個彈簧元件(16)或彈簧組，所述多個彈簧元件(16)或彈簧組設(shè)置在內(nèi)部部件和外部部件之間，且沿圓周方向間隔開， 其中，每個彈簧元件(12)或彈簧組的徑向外部端(17)夾緊在外部部件(12)的夾固支架(18 )上，徑向內(nèi)部端(20 )與內(nèi)部部件(11)上相應(yīng)的溝槽(21)柔性接合， 其特征在于: 在扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器(10)靜止狀態(tài)時，彈簧元件(16)或彈簧組與穿過各自夾固支架(18)的徑向方向成一定角度，且傾向聯(lián)軸器的主要旋轉(zhuǎn)方向的反向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器，其特征在于:每個溝槽(21)關(guān)于對應(yīng)的彈簧元件(16)或彈簧組，在聯(lián)軸器的主要旋轉(zhuǎn)方向上有一個溝槽前側(cè)面(22)，所述溝槽前側(cè)面(22 )形成彈簧元件(16 )或彈簧組的接觸曲面(24 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器，其特征在于:接觸曲面(24)的彎曲部分是這樣的，如果內(nèi)部部件(11)和外部部件(12 )有相對轉(zhuǎn)動，對應(yīng)的彈簧元件(16 )或彈簧組由于自身的變形，在接觸曲面(24)上幾乎完全或完全的滾動。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器，其特征在于:接觸曲面(24)的彎曲部分有恒定的半徑，或者形成漸開線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器，其特征在于:內(nèi)部部件(11)的溝槽(21)與徑向方向形成角度，傾向于聯(lián)軸器(10)主要旋轉(zhuǎn)方向的反向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器，其特征在于:彈簧元件(16)關(guān)于它們的夾固支架(18)是均為傾斜的，與徑向射線(R)有數(shù)學(xué)上的正的傾角α，所述徑向射線(R)是指在旋轉(zhuǎn)軸A方向上由夾固支架(18)處開始，內(nèi)部部件(11)的每個溝槽(21)在徑向方向有溝槽的中心軸(B)，溝槽的中心軸(B)與徑向方向形成的傾斜角β等于相應(yīng)的彈簧元件(16)或彈簧組的傾角α。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器，其特征在于:所述彈簧元件(16)由徑向外部端(17)向徑向內(nèi)部端(20)呈楔形形式逐漸變細。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器，其特征在于:相鄰彈簧元件(16)或彈簧組的徑向內(nèi)部端(17)被中間片(13)彼此相分隔開，彈簧元件(16)或彈簧組和中間片(13 )在圓周方向上彼此偏離，采用如下方式:彈簧元件(16 )或彈簧組的徑向外部端(17 )和與其相鄰的兩個中間片(13)偏離。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-8任一所述扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)軸器，其特征在于:每個溝槽(21)關(guān)于對應(yīng)的彈簧元件(16)或彈簧組，在聯(lián)軸器的主要旋轉(zhuǎn)方向(H)上，有一個溝槽后側(cè)面(23)，所述溝槽后側(cè)面(23)形成彈簧元件(16)或彈簧組的接觸曲面(26)，溝槽前側(cè)面(22)的接觸曲面(24)與溝槽后側(cè)面(23)的接觸曲面(26)具有不同的曲率，所述溝槽后側(cè)面(23)的接觸曲面(26)在聯(lián)軸器的主要旋轉(zhuǎn)方向(H)上對立設(shè)置。
【文檔編號】F16D3/56GK103790984SQ201310511852
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】馬提亞·蓋斯林格, 科尼利斯·蓋斯林格 申請人:艾勒根傳動工程有限責(zé)任公司