CN105299069B - 联轴器 - Google Patents

Abstract

一种用于补偿径向偏移的联轴器，所述联轴器具有两个盘，即驱动盘和从动盘；以及具有能相对于每个所述盘沿径向方向移动的补偿元件，其中两个盘位于共同的平面中并且借助于圆柱形的滚动体与所述补偿元件耦联，所述滚动体的轴线平行于所述盘的轴线定向。

Description

联轴器

技术领域

本发明涉及一种联轴器，所述联轴器允许在两个彼此联接的轴之间的径向偏移。具有这种功能的联轴器作为十字头联轴器或欧式联轴器例如从DE 1 704 337 U中以及从EP 1 225 357 B1中已知。

背景技术

用于补偿径向偏移的联轴器通常包括两个盘、即驱动盘和从动盘，以及补偿元件，所述补偿元件能相对于每个盘沿径向方向移动。例如在DE 198 57 248 C2中公开的，十字头联轴器的补偿元件能够经由榫槽***与彼此联接的轴共同作用。对于补偿元件的制造而言，除了金属原料以外也能够使用塑料。示例地，在此参照EP 0 416 125 A1。

在所有的、用于制造补偿在两个轴之间的径向偏移的联轴器的部件的原料中，在联轴器运行时在各个部件之间所出现的摩擦是不可忽略的。应确保有利的润滑条件的预防措施例如在所谓的DE 198 57 248 C2中描述。除了润滑条件以外，在欧式联轴器的设计中也考虑可能与在轴之间的径向偏移相关的面挤压。典型地，克服两个轴之间的径向偏移的联轴器的径向的和轴向的尺寸与轴之间传递的扭矩相关。

发明内容

本发明的基本目的在于，提出一种相对于现有技术尤其在结构空间和扭矩传递性能之间的关系以及摩擦方面继续改进的联轴器，所述联轴器能够实现在彼此平行的轴之间的扭矩传递。

根据本发明，所述目的通过一种根据本发明的用于补偿径向偏移的联轴器来实现。为了补偿在两个轴之间的变化的径向偏移而设有的联轴器包括两个盘、即驱动盘和从动盘。术语驱动盘和从动盘在此仅选择用于语言上地区分两个盘并且不涉及关于扭矩传递的方向的结论。除了两个盘以外，联轴器包括优选同样盘状的补偿元件，所述补偿元件能沿联轴器的径向方向移动。补偿元件位于两个盘的端侧上，其中所述两个盘位于共同的平面中。在补偿元件和盘之间的力传递的连接通过圆柱形的滚动体来建立，其轴线与盘的轴线平行。

一方面接合到补偿元件中并且另一方面接合到一个盘中的每个滚动体在此接触在补偿元件的和/或盘、也就是说驱动盘或从动盘的侧上的至少一个切口状的轮廓。由此，在联轴器运行期间补偿元件径向运动时，滚动体在至少一个示出切口状的轮廓的表面上滚动。优选地，不仅补偿元件还有每个盘也构造为，使得圆柱形的滚动体能沿相应的构件的径向方向移动。

滚动体的用于在驱动盘和补偿元件之间的力传递、以及在补偿元件和从动盘之间的力传递的应用确保联轴器在同时具有高的能传递的扭矩的情况下下以非常低的摩擦运行。同时，联轴器通过使驱动盘和从动盘彼此嵌接的方式在轴向方向上极其节省空间地构成。此外，联轴器沿轴向方向所占据的小的结构空间确保在轴之间的扭矩传递时仅小的倾斜力矩作用到沿着彼此联接的轴定向的圆柱形的滚动体上。

根据一个可能的设计方案，一个盘非圆地、尤其至少近似矩形地成形并且设置在另一盘的相应地成形的留空部中。在此，在盘之间构成有环绕的间隙，所述间隙允许分别与一个轴连接的盘之间的可变的偏移。

在盘和轴之间的连接能通过不同的连接机构实现。例如，两个盘中的较大一个能够具有孔，所述孔能用于与凸缘的螺接或铆接，所述凸缘与轴中的一个连接。较小的优选具有矩形基本形状的盘能够相反地例如具有凸缘，所述凸缘穿过在补偿元件中的中央开口。所述凸缘例如能够借助于内齿部与轴中的一个连接。

只要通过联轴器彼此联接的轴彼此对齐，那么保持在第一盘中的滚动体和保持在第二盘中的滚动体就优选位于共同的节圆上。这意味着，每个圆柱形的滚动体的中轴线位于唯一的、虚拟的圆柱上。在一个可能的、构造上简单的设计方案中，存在刚好一个节圆，在所述节圆上存在总共四个圆柱形的滚动体。在此，滚动体中的两个在驱动盘中引导并且另两个滚动体在从动盘中引导。同时地，所有的滚动体接触补偿元件。

根据一个进一步改进的设计方案，在驱动盘中引导有两个以180度相对于彼此偏移的滚动体装置。以相应的方式，在从动盘中也引导有两个滚动体装置，其中驱动盘的滚动体装置相对于从动盘的滚动体装置扭转90度。所谓的滚动体装置中的每个包括多个、尤其两个滚动体，所述滚动体沿径向方向相对于彼此偏移。属于滚动体装置的圆柱形的滚动体优选在驱动盘或从动盘的共同的、长形的凹部中以及在补偿元件的另一同样长形的凹部中引导。与此不同地，对于相同的滚动体装置的不同的滚动体，在盘或在补偿元件上也能够设有单独的凹部。

在有利的设计方案中，在两个盘的端侧上设置的补偿元件具有冲压点，所述冲压点将在补偿元件和盘之间的摩擦最小化。以相同作用的方式，驱动盘和从动盘也能够具有近似点状的***部，所述***部接触补偿元件。在任意情况下，少量冲压点是足够的，因为联轴器通常不必吸收高的轴向力。与此不同地，滚动体的圆柱形的表面以及盘和补偿元件的与滚动体的圆柱形的表面相互作用的表面在联轴器的运行中承受明显更高的面负载。为了所述目的，相应的表面能够在联轴器的部件的制造中经受表面处理和/或被覆层。

在优选的设计方案中，联轴器的总共例如四个或八个圆柱形的滚动体在共同的滚动体保持设备中引导。滚动体保持设备包括在联轴器的两个端侧上设置的、分别基本上呈环形的保持元件，所述保持元件通过销彼此连接。在此，每个销穿过补偿元件以及驱动盘或从动盘。在每个销上支承有圆柱形的滚动体。通过适合的材料和构件横截面，滚动体保持设备优选至少略微弹性地构成。由此，能够平滑化在联轴器运行中的力尖峰并且也形成联轴器沿轴的轴向方向的至少略微柔性的特性。由此，同时能容忍在轴之间的小的角度误差。

在简单的设计方案中，圆柱形的滚动体直接支承在滚动体保持设备的销上。相反地，复杂的、在摩擦方面进一步优化的实施方式提出在圆柱形的滚动体和销之间使用附加的支承元件。所述支承元件能够涉及滑动衬套或承载针。滚动体保持设备的两个位于联轴器的相同侧上的保持元件优选分别构成并且设置为，使得其绝大部分位于共同的平面中。所述平面与补偿元件所位于的或驱动盘和从动盘所位于的平面紧密相邻，其中保持元件能够具有多个凸起点，所述凸起点——与补偿元件的冲压点类似的——用于将摩擦最小化并且接触盘中的一个或接触补偿元件。

联轴器例如适合于安装在混合动力车辆的动力传动系中。在此，联轴器能够位于车辆的混合动力模块和变速器之间。联轴器的特别的优点是，其传递高的扭矩并且同时在轴向方向上极其紧凑的结构中仅产生非常小的沿径向方向的力，这有利地作用于动力传动系中的轴承负载。此外，联轴器能以简单的方式在动力传动系中安装和拆卸。

在下文中根据附图详细阐述本发明的多个实施例。

附图说明

图1分别两次示出用于补偿径向偏移的联轴器的立体视图；

图2示出根据图1的联轴器的两个剖视图；

图3示出根据图1的联轴器的分解图；

图4至6示出联轴器中的圆柱形的滚动体的支承机构的不同的变型；

图7和8示出联轴器的不同细节的立体剖面图；

图9至14示出联轴器的第二实施例的类似于图1至6的示图；

图15示出根据图9至14的联轴器的各个部件；以及

图16示出根据图1以及图9的联轴器的零件。

具体实施方式

彼此对应的以及原则上起相同作用的部件在所有附图中用相同的附图标记表示。只要未另作注明，下面的阐述不仅关于根据图1的实施例，而且也关于根据图9的实施例。在两种情况下，总体上用附图标记1表示的联轴器具有十字头联轴器的功能。关于技术背景，参照开头时引用的现有技术。

联轴器1具有两个盘2、3即驱动盘2和从动盘3，其能与未示出的轴连接。通过联轴器1补偿在彼此平行的轴之间的可变的偏移。

不失一般性地表示为驱动盘2的盘具有近似矩形的、倒圆的基板4，从所述基板中心伸出凸缘5，所述凸缘沿联轴器1的轴向方向延伸。基板4和凸缘5例如能够通过焊接固定地彼此连接或构成为一件式的、例如通过成型和/或切削加工制造的构件。在示出的实施例中，基板4在其中心、也就是说在到凸缘5的过渡的区域中具有圆形的凹部。与此不同地，基板4也能够在相应的部位上封闭。在两种情况下，凸缘5能够具有未示出的内齿部，所述内齿部用于与相应的外部具有齿部的轴连接。

驱动盘2的基板4位于从动盘3的对应于基板4的形状近似矩形成形的凹部中，其中在基板4和从动盘3之间构成有间隙6，所述间隙能够实现驱动盘2相对于从动盘3沿联轴器1的径向方向的移动。基板4和从动盘3由此彼此嵌接，其中基板和从动盘位于共同的、垂直于联轴器1的旋转轴线的平面中。从动盘3具有在其径向的、位于基板4外部的区域中的孔7，所述孔能够用于与未示出的凸缘连接。在此，凸缘能与同样未示出的从动轴固定地连接或经由减振的元件连接。在由两个盘2、3构成的装置的端侧之一上存在同样盘状的补偿元件8、其外直径大致对应于基板4沿径向方向的最大尺寸。补偿元件8具有四个沿径向方向延伸的凹部9，所述凹部关于补偿元件8的环周对称地分布。在每个所述凹部9中接合有一个(图1至8)或两个(9至15)圆柱形的滚动体10，其中各个圆柱形的滚动体10的中轴线平行于联轴器1的旋转轴线定向。两个位于相同的凹部9中的滚动体10称作滚动体装置11。在图1至8中示出的实施例中，每个滚动体装置11分别与单个的滚动体10相同。

滚动体装置11的一个滚动体10或滚动体装置11的两个滚动体10(图9和其后面的附图)接合到驱动盘2的基板4中的长形的凹部12中或接合到在从动盘3中的同样长形的凹口(Ausbuchtung)13中。在驱动盘2中的每个凹部12具有封闭的边缘，而凹口13过渡到从动盘3的中央开口中，所述开口中设置有基板4。

两个在直径上相对置的滚动体装置11一方面与补偿元件8并且另一方面与驱动盘2共同作用，而两个其他的、同样在直径上相对置的滚动体装置11分别一方面与补偿元件8并且另一方面与从动盘3共同作用。与驱动盘2共同作用的滚动体装置11相对于与从动盘3共同作用的滚动体装置11扭转90度。联轴器1的所有的滚动体10在滚动体保持设备14中引导。在联轴器1的每个端侧上，滚动体保持设备具有两个基本上环形的保持元件15、16，即内部的保持元件15和外部的保持元件16。两个内部的保持元件15通过沿轴向方向穿过联轴器1的销17彼此连接。相应的内容适用于在两个外部的保持元件16之间的连接。

通过外部的保持元件16引导实现在补偿元件8和驱动盘2之间的力传递的滚动体10。每个外部的保持元件16构造为近似完全环形的并且相应地位于唯一的平面中。仅在两个圆周区域中，在穿过外部的保持元件16引导的滚动体装置11之间居中地，外部的保持元件16具有两个偏移部段18，所述偏移部段相对于外部的保持元件16的其余部段沿轴向方向略微突出。通过偏移部段18的所述能容易地以成型技术实现的突出实现在每个所述部段中的自由空间，内部的保持元件15能够接合到所述自由空间中。在此，内部的保持元件15的沿径向方向定向的凸出块19相应延伸到由偏移部段18构成的自由空间中。此外，内部的保持元件15环形地构成，并且位于外部的保持元件16的径向内部。在此，整个内部的保持元件15和近似整个——除了偏移部段18以外的——外部的保持元件16位于一个且相同的平面中。

由于从动盘3的基板4、补偿元件8的、以及滚动体保持设备14的所描述的设计方案，所有的滚动体装置11具有距联轴器1的旋转轴线相同的间距，只要借助于联轴器1彼此联接的轴具有相同的旋转轴线。

滚动体10支承在滚动体保持设备14的销17上的不同方案在图4至6中以及在图10至12中图解说明。如从附图中得知的，滚动体10或者直接地(图4、12)、借助于滑动衬套20(图5、13)或者借助于承载针21(图6、14)支承。滑动衬套20以及承载针21总体上称作支承元件。

为了将补偿元件8和盘2、3之间的摩擦最小化，在补偿元件8上可选地，如在图7中能看到地，设有冲压点

22。凸起点(Anlaufpunkte)23满足类似的目的，所述凸起点成形在保持元件15、16中。在本文中参照图8和16。图16的上半部示出根据图1的实施例的零件；下半部示出分别具有类似的功能的根据图9的实施例的零件。在图16的左半部中相应示出内部的保持元件15，在右半部中相应示出保持元件16。在所有的保持元件15、16中能看到开口24，在所述开口中分别固定有在图16中未示出的销17。销17在开口24中的固定例如能够通过填缝或焊接进行。整个的、包括保持元件15、16以及销17的滚动体保持设备14略有弹性地构成，这尤其在被联轴器1吸收的快速的几何形状变化以及负载变化的情况下是有利的。

附图标记列表

1 联轴器

2 驱动盘

3 从动盘

4 基板

5 凸缘

6 间隙

7 孔

8 补偿元件

9 凹部

10 滚动体

11 滚动体装置

12 凹部

13 凹口

14 滚动体保持设备

15 内部的保持元件

16 外部的保持元件

17 销

18 偏移部段

19 凸出块

20 滑动衬套

21 承载针

22 冲压点

23 凸起点

24 开口

Claims (9)

1.一种用于补偿径向偏移的联轴器(1)，所述联轴器具有两个盘(2，3)，即驱动盘(2)和从动盘(3)；以及具有能相对于所述盘(2，3)中的每个沿径向方向移动的补偿元件(8)，

其特征在于，所述两个盘(2，3)位于共同的平面中并且借助于圆柱形的滚动体(10)与所述补偿元件(8)耦联，所述滚动体的轴线平行于所述盘(2，3)的轴线定向，其中所述盘中的一个具有非圆的形状并且设置在另一个盘的径向内部。

2.根据权利要求1所述的联轴器(1)，其特征在于，非圆的所述盘具有穿过所述补偿元件的凸缘(5)。

3.根据权利要求1所述的联轴器(1)，其特征在于，保持在驱动盘(2)中的滚动体(10)和保持在从动盘(3)中的滚动体(10)位于共同的节圆中。

4.根据权利要求3所述的联轴器(1)，其特征在于，存在刚好一个节圆，在所述节圆上总共存在四个滚动体(10)。

5.根据权利要求3所述的联轴器(1)，其特征在于，每个盘(2，3)分别通过两个滚动体装置(11)与补偿元件(8)耦联，其中每个滚动体装置(11)包括多个沿所述盘(2，3)的径向方向彼此隔开的滚动体(10)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的联轴器(1)，其特征在于，所述补偿元件(8)具有为了接触所述盘(2，3)中的至少一个而设有的冲压点(22)。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的联轴器(1)，其特征在于，圆柱形的所述滚动体(10)在滚动体保持设备(14)中引导，所述滚动体保持设备包括在所述补偿元件(8)的端侧上以及在所述两个盘(2，3)的与所述端侧相对置的端侧上设置的、分别呈环形的保持元件(15，16)，其中两个相对置的保持元件(15，16)分别通过销(17)彼此连接，并且在所述销(17)上支承有圆柱形的所述滚动体(10)。

8.根据权利要求7所述的联轴器(1)，其特征在于，所述联轴器具有圆柱形的所述滚动体(10)的、在所述销(17)上的支承机构，所述支承机构具有分开的支承元件(20，21)，其中所述支承元件(20，21)属于包括滑动衬套(20)以及承载针(21)的支承元件的组。

9.根据权利要求7所述的联轴器(1)，其特征在于，所述保持元件(15，16)具有凸出点(23)，所述凸出点设为用于接触下述元件中的至少一个：驱动盘(2)、从动盘(3)和补偿元件(8)。

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