DE69500944T2

DE69500944T2 - Elastische Zahnradkupplung

Info

Publication number: DE69500944T2
Application number: DE69500944T
Authority: DE
Inventors: Junichi Shigeura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-04-15
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2015-04-13
Also published as: AU666634B2; KR950029617A; ES2110276T3; EP0682189B1; AU1648495A; EP0682189A1; KR0165934B1; DE69500944D1; JPH07286623A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine flexible Zahnkupplung, die imstande ist, einen Antriebsmotor eines Schienenfahrzeugs mit einer Untersetzungsgetriebeeinheit zu kuppeln.
Ein Antriebsmotor eines Schienenfahrzeugs ist an einem Drehgestellrahmen angeordnet, und eine Untersetzungsgetriebeeinheit ist an einem Achsschaft angeordnet. Daher wird die Axiallinie der Abtriebswelle des Motors gegenüber derjenigen der Ritzelwelle der Getriebeeinheit durch die Schwingungen eines Körpers verlagert, wenn das Schienenfahrzeug fährt. Da auch im verlagerten Zustand eine Antriebskraft gleichmäßig zwischen beiden Wellen übertragen werden muß, ist der Motor über eine flexible Zahnkupplung mit der Getriebeeinheit gekuppelt.
Fig. 16 ist teilweise im Querschnitt eine Vorderansicht einer herkömmlichen flexiblen Zahnkupplung, die beispielsweise in der JP-GM-Veröffentlichung Nr. 47-14804 gezeigt ist. In Fig. 16 bezeichnet 1 Drehwellen, von denen die eine beispielsweise als Abtriebswelle eines Antriebsmotors und die andere als Antriebswelle einer Untersetzungsgetriebeeinheit dient. 2 bezeichnet Ritzel, die jeweils auf der Drehwelle 1 befestigt sind, und ein Außenzahnrad mit balligen Zähnen 2a ist an jedem der Ritzel 2 ausgebildet. 3 sind Buchsen, die aneinander mit Bolzen oder dergleichen befestigt sind, und jede Buchse 3 hat die Zähne 3a eines Innenzahnrads, die mit den 30 Zähnen 2a des Ritzels 2 zum Kämmen in Eingriff zu bringen sind. Dabei ist zu beachten, daß die Umgebung des Bereichs, in dem beide Zähne 2a und 3a in den Buchsen 3 miteinander kämmen, mit Schmierfett als Schmierstoff gefüllt ist.
4 bezeichnet Endabdeckungen, die jeweils an der Buchse 3 befestigt sind, um ein Verspritzen des Schmierfetts in der Buchse 3 zu verhindern. 5 bezeichnet Mittelplatten 5, die jeweils das Innere der Buchse 3 unterteilen, 6 bezeichnet Wellenendmuttern, die verhindern, daß die Ritzel 2 von den Drehwellen 1 herabfallen. 7 bezeichnet Stoßdämpfer, die verhindern, daß die Wellenendmuttern 6 an den Mittelplatten 5 anschlagen und sie beschädigen.
Wie oben beschrieben, ist die herkömmliche flexible Zahnkupplung in der Richtung von rechts nach links symmetrisch in bezug auf die Mittelplatten 5 angeordnet.
Wenn die herkömmliche flexible Zahnkupplung so angeordnet ist, wie es oben beschrieben ist, kann selbst dann, wenn die Axiallinie der Abtriebswelle des Motors gegenüber derjenigen der Ritzelwelle der Getriebeeinheit durch die Schwingungen des Körpers beim Fahren des Schienenfahrzeugs verlagert wird, eine Antriebskraft gleichmäßig von der einen Drehwelle 1 auf die andere übertragen werden, weil die Zähne 2a der Außenzahnräder der Ritzel 2 ballig sind. Wenn ferner beide Drehwellen 1 in einer Axialrichtung verlagert werden, können sich die Zähne 2a der Außenzahnräder 2 der Ritzel 2 entlang den Nuten der Zähne 3a des Innenzahnrads in den Buchsen 3 frei bewegen.
Wenn die herkömmliche flexible Zahnkupplung wie oben beschrieben angeordnet ist, dann ist zwar die Steifigkeit in einer Torsionsrichtung der Drehwellen stark erhöht, aber es ist schwierig, Torsionsschwingungen herabzusetzen. Infolgedessen wird von einer antriebsseitigen Drehwelle, wie etwa einem Motor und dergleichen, eine Stoßdrehkraft auf eine abtriebsseitige Drehwelle wie etwa eine Getriebeeinheit und dergleichen übertragen. Außerdem entsteht auch dadurch ein Problem, daß eine Torsionsschwingung eines Antriebssystems durch einen Federeffekt induziert wird, der aus der Auslenkung von Zähnen resultiert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zur Lösung der vorstehenden Probleme eine flexible Zahnkupplung bereitzustellen, die imstande ist, eine Stoßdrehkraft zu absorbieren und das Auftreten einer Torsionsschwingung zu unterdrücken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine flexible Zahnkupplung derart angeordnet, daß ein Paar von ersten Außenzahnrädem, die mit einem Paar von Ritzeln versehen sind, ballig sind, damit dann, wenn ein Paar von ersten Innenzahnrädern, die entlang derselben Achse von Buchsen angeordnet sind, mit den ersten Außenzahnrädem kämmen, die ersten Außenzahnräder sich in der Axialrichtung der ersten Innenzahnräder um eine vorbestimmte Strecke bewegen sowie zu der Axialrichtung der ersten Innenzahnräder hin um einen vorbestimmten Winkel neigen können, daß ein Schmiermittel in der Nähe des Bereichs eingefüllt ist, in dem die ersten Innenzahnräder mit den ersten Außenzahnrädern kämmen, und daß eine Drehkraft von einer ersten Drehwelle, die an dem einen der Ritzel befestigt ist, auf eine zweite Drehwelle übertragen wird, die an dem anderen der Ritzel befestigt ist, daß zweite Innenzahnräder mit einer vorbestimmten Anzahl von ersten Zähnen an den innenseitigen Umfängen der jeweiligen Ritzel ausgebildet sind, daß ein Paar von Naben angeordnet ist, an denen zweite Außenzahnräder mit den zweiten Zähnen, die den ersten Zähnen der zweiten Innenzahnräder gegenüberstehen, mit einem vorbestimmten Zwischenraum ausgebildet sind, und an denen die jeweiligen Drehwellen befestigt sind, und daß elastische Körper zwischen den ersten Zähnen und den zweiten Zähnen angeordnet sind.
Die zweiten Innenzahnräder und die zweiten Außenzahnräder können Keilprofile haben, die trapezförmige Zähne oder viereckige Zähne haben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Schlitz mit einer vorbestimmten Tiefe an wenigstens einem der ersten Zähne der zweiten Innenzahnräder und der zweiten Zähne der zweiten Außenzahnräder von dem distalen Ende von jedem der Zähne der Außenzahnräder zu dem Grund von jedem der Zähne hin in deren Zahnbreitenrichtung ausgebildet sein.
Außerdem kann ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen dem distalen Ende von jedem der zweiten Zähne der zweiten Außenzahnräder und jeder der Zahnnuten der ersten Zähne der zweiten Innenzahnräder ausgebildet sein, und elastische Körper sind zwischen die ersten Zähne und die zweiten Zähne sowie zwischen die distalen Enden der zweiten Zähne und die Zahnnuten der ersten Zähne in jedem der Ansprüche 1 bis 3 integral eingesetzt.
Nuten können auch gebildet sein, um die distalen Enden der zweiten Zähne der Außenzahnräder in deren Zahnbreitenrichtung diskontinuierlich zu machen, und elastische Körper sind zwischen die ersten Zähne der zweiten Innenzahnräder und die zweiten Zähne und in die Nuten integral eingesetzt.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen der Zahnnut von jedem der zweiten Zähne des zweiten Außenzahnrads und jedem der distalen Enden der ersten Zähne der zweiten Innenzahnräder gebildet, und elastische Körper sind zwischen die ersten Zähne und die zweiten Zähne sowie zwischen die Zahnnuten der zweiten Zähne und die distalen Enden der ersten Zähne eingesetzt. Nuten können vorgesehen sein, um die distalen Enden der ersten Zähne der zweiten Innenzahnräder in deren Zahnbreitenrichtung diskontinuierlich zu machen, und elastische Körper sind zwischen die zweiten Zähne der zweiten Außenzahnräder und die ersten Zähne und in die Nuten integral eingesetzt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine flexible Zahnkupplung derart angeordnet, daß ein Paar von ersten Außenzahnrädern, die mit einem Paar von Ritzeln versehen sind, jeweils ballig sind, damit dann, wenn ein Paar von ersten Innenzahnrädern, die mit einem Paar von Buchsen versehen sind, jeweils mit den ersten Außenzahnrädern kämmen, die ersten Außenzahnräder sich in der Axialrichtung der ersten Innenzahnräder um eine vorbestimmte Strecke bewegen sowie zu der Axialrichtung der ersten Innenzahnräder hin um einen vorbestimmten Winkel neigen können, daß ein Schmiermittel in der Nähe des Bereichs eingefüllt ist, in dem die ersten Innenzahnräder mit den ersten Außenzahnrädern kämmen, und daß eine Drehkraft von einer ersten Drehwelle an der Seite von dem einen der Ritzel auf eine zweite Drehwelle an der Seite des anderen der Ritzel übertragen wird, daß Flansche, an denen zweite Außenzahnräder mit zweiten Zähnen, die den ersten Zähnen der Innenzahnräder mit einem vorbestimmten Zwischenraum gegenüberstehen, ausgebildet sind, zwi schen beiden Buchsen angeordnet sind und elastische Körper zwischen den ersten Zähnen und den zweiten Zähnen angeordnet sind. Ein Schlitz mit einer vorbestimmten Tiefe kann von dem distalen Ende von jedem der Zähne der zweiten Außenzahnräder zu dem Grund von jedem der Zähne der zweiten Außenzahnräder hin in deren Zahnbreitenrichtung gebildet sein. Die elastischen Körper können aus Nitrilkautschuk bestehen, der eine Härte von 60 bis 70 hat. Die elastischen Körper können auch aus Blattfedern bestehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden eine Stoßdrehkraft und eine Torsionsschwingung, die auf die Drehwellen aufgebracht werden, durch die elastischen Körper herabgesetzt, die zwischen den ersten Zähnen der zweiten Innenzahnräder, die an den innenseitigen Umfängen der Ritzel gebildet sind, und den zweiten Zähnen der zweiten Außenzahnräder der Naben angeordnet sind.
Da ferner die zweiten Innenzahnräder und die zweiten Außenzahnräder zu solchen Keilprofilen geformt sein können, die die trapezförmigen Zähne oder die viereckigen Zähne haben, und die elastischen Körper zwischen den jeweiligen Zähnen beider Keilprofile angeordnet sind, werden eine Stoßdrehkraft und eine Torsionsschwingung, die auf die Drehwellen aufgebracht werden, durch die elastischen Körper herabgesetzt.
Da außerdem ein Schlitz mit einer vorbestimmten Tiefe an wenigstens einem der ersten Zähne der zweiten Innenzahnräder und den zweiten Zähnen der zweiten Außenzahnräder von dem distalen Ende von jedem der Zähne der Außenzahnräder zu dem Grund von jedem der Zähne in der Zahnbreitenrichtung davon gebildet sein kann, werden die Zähne, die mit den Schlitzen versehen sind, ausgelenkt und wirken mit den elastischen Körpern zusammen, um so eine Stoßdrehkraft und eine Torsionsschwingung von den Drehwellen zu absorbieren und die Übertragung davon auf die Ritzel herabzusetzen.
Ferner kann das Herausfallen der elastischen Körper verhindert werden, weil die Festlegung zwischen den Ritzeln, den Naben und den elastischen Körpern sowie zwischen den elastischen Körpern starr mit einer solchen Anordnung durchgeführt ist, daß ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen dem distalen Ende von jedem von den zweiten Zähnen der zweiten Außenzahnräder und jeder von den Zahnnuten der ersten Zähne der zweiten Innenzahnräder gebildet ist und die elastischen Körper zwischen die ersten Zähne und die zweiten Zähne und zwischen die distalen Enden der zweiten Zähne und die Zahnnuten der ersten Zähne integral eingesetzt sind.
Das Herabfallen der elastischen Körper kann dadurch verhindert werden, daß die Festlegung zwischen den Ritzeln und Naben sowie zwischen den elastischen Körpern starr in einer solchen Anordnung durchgeführt ist, daß Nuten gebildet sind, um die distalen Enden der zweiten Zähne der Außenzahnräder in ihrer Zahnbreitenrichtung diskontinuierlich zu machen, und daß die elastischen Körper zwischen die ersten Zähne der zweiten Innenzahnräder und die zweiten Zähne und in die Nuten eingesetzt sind.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Herabfallen der elastischen Körper dadurch verhindert werden, daß die Festlegung zwischen den Ritzeln und Naben und den elastischen Körpern sowie zwischen den elastischen Körpern starr in einer solchen Anordnung durchgeführt wird, daß ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen der Zahnnut von jedem von den zweiten Zähnen der zweiten Außenzahnräder und jedem von den distalen Enden der ersten Zähne der zweiten Innenzahnräder gebildet ist und daß die elastischen Körper integral zwischen die ersten Zähne und die zweiten Zähne und zwischen die Zahnnuten der zweiten Zähne und die distalen Enden der ersten Zähne eingesetzt sind.
Ferner kann das Herabfallen der elastischen Körper verhindert werden, weil die Festlegung zwischen den Ritzeln und Naben sowie zwischen den elastischen Körpern in einer solchen Anordnung starr durchgeführt ist, indem Nuten gebildet sind, um die distalen Enden der ersten Zähne der zweiten Innenzahnräder in ihrer Zahnbreitenrichtung diskontinuierlich zu machen, und die elastischen Körper integral zwischen die zweiten Zähne der zweiten Außenzahnräder und die ersten Zahnräder und in die Nuten eingesetzt sind.
Ferner werden ein Stoßdrehmoment und eine Torsionsschwingung, die sonst von einer der Drehwellen auf die andere übertragen werden würden, von den elastischen Körpern absorbiert, die zwischen den ersten Zähnen der Innenzahnräder der Buchsen und den zweiten Zähnen der zweiten Außenzahnräder der Flansche angeordnet sind.
Da ein Schlitz mit einer vorbestimmten Tiefe gemäß der vorliegenden Erfindung von dem distalen Ende von jedem der zweiten Zähne der zweiten Außenzahnräder zu dem Grund von jedem der Zähne in deren Zahnbreitenrichtung gebildet ist, werden die zweiten Zähne ausgelenkt und sind gemeinsam mit den elastischen Körpern wirksam, so daß die elastischen Körper ein Stoßdrehmoment und eine Torsionsschwingung von einer der Drehwellen absorbieren und ihre übertragung auf die andere der Drehwellen verhindern.
Da die elastischen Körper aus Nitrilkautschuk bestehen, der eine Härte von 60 bis 70 hat, absorbieren die elastischen Körper ferner ein Stoßdrehmoment und eine Torsionsschwingung und verbessern außerdem die Ölbeständigkeit.
Da die elastischen Körper aus den Blattfedern bestehen, können außerdem ein Stoßdrehmoment und eine Torsionsschwingung, die auf die Drehwellen aufgebracht werden, herabgesetzt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen; in den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt, der den Hauptbereich einer Ausführungsform 1 der Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Seitenansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1;
Fig. 3 einen Querschnitt, der den Hauptbereich einer Ausführungsform 2 der Erfindung zeigt;
Fig. 4 eine Seitenansicht entlang der Linie IV-IV von Fig. 3;
Fig. 5 einen Querschnitt, der den Hauptbereich einer Ausführungsform 3 der Erfindung zeigt;
Fig. 6 eine Seitenansicht entlang der Linie VI-VI von Fig. 5;
Fig. 7 einen Querschnitt, der den Hauptbereich einer Ausführungsform 4 der Erfindung zeigt;
Fig. 8 eine Seitenansicht entlang der Linie VIII-VIII von Fig. 7;
Fig. 9 einen Querschnitt, der den Hauptbereich einer Ausführungsform 5 der Erfindung zeigt;
Fig. 10 eine Seitenansicht entlang der Linie X-X von Fig. 9;
Fig. 11 einen Querschnitt, der den Hauptbereich einer Ausführungsform 6 der Erfindung zeigt;
Fig. 12 eine Seitenansicht entlang der Linie XII-XII von Fig. 11;
Fig. 13 einen Querschnitt, der den Hauptbereich einer Ausführungsform 7 der Erfindung zeigt;
Fig. 14 eine Seitenansicht entlang der Linie XIV-XIV von Fig. 13;
Fig. 15 einen Querschnitt entlang der Linie XV-XV von Fig. 13; und
Fig. 16 teilweise im Querschnitt eine Vorderansicht einer herkömmlichen flexiblen Zahnkupplung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht und zeigt den Hauptbereich einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, und Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Hauptbereichs entlang der Linie II-II von Fig. 1. In den Fig. 1 und 2 bezeichnen 1 und 3 bis 7 die gleichen Komponenten wie beim Stand der Technik. 8 bezeichnet Naben, die auf den Drehwellen 1 festgelegt sind, und die vorbestimmte Anzahl von Zähnen 8a eines Keilprofils ist an dem außenseitigen Umfang jeder der Naben auf der Seite der Mittelplatten 5 gebildet. 9 bezeichnet Ritzel, an denen jeweils die balligen Zähne 9a eines Außenzahnrads gebildet sind, die mit den Zähnen 3a des Innenzahnrads der Buchse 3 kämmen, und Zähne 9a sind an dem innenseitigen Umfang des Ritzels 9 gebildet und stehen den Zähnen 8a des Keilprofils der Nabe 8 mit einem vorbestimmten Zwischenraum gegenüber. 10 bezeichnet elastische Körper, die zwischen den Zähnen 8a der Naben und den Zähnen 9b der Ritzel 9 angeordnet sind und eine vorbestimmte Härte haben.
Die elastischen Körper 10 bestehen aus Nitrilkautschuk oder dergleichen mit einer Härte von beispielsweise 60 bis 70. Die Härte des Nitrilkautschuks ist entsprechend der Aufgabe der elastischen Körper 10 geeignet gewählt.
Weiterhin können die elastischen Körper 10 zusätzlich zu dem vorgenannten Nitrilkautschuk aus Siliconkautschuk, Urethankautschuk, Fluorkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, ölhaltigem Kunststoff, Ethylen-Butadien-Kautschuk, synthetischem Polyamidpolymer, Polytetrafluorethylen und dergleichen bestehen. Eine Blattfeder aus Metall kann ebenfalls verwendet werden.
Bei der obigen Anordnung kann jede der Buchsen 3 in einer Axialrichtung auf solche Weise frei bewegt werden, daß die Zähne 9a des Außenzahnrads des Ritzels 9 sich in den Nuten der Zähne 3a des Innenzahnrads der Buchse 3 in einem vorbestimmten Bereich bewegen. Eine Bewegungsstrecke wird durch den Zwischenraum zwischen der Mittelplatte 5 und dem Stoßdämpfer 7 reguliert.
Da die Zähne 9a des Ritzels 9 ballig sind, kann das Ritzel 9 eine Drehkraft übertragen, während es sich gleichzeitig ungehindert innerhalb eines vorbestimmten Winkels in bezug auf die Axialrichtung der Buchse 3 neigen kann.
Da ferner die elastischen Körper 10 zwischen den Zähnen 8a der Naben 8 und den Zähnen 9b der Ritzel 9 angeordnet sind, wird die Übertragung eines Stoßdrehmoments und einer Torsionsschwingung von den Drehwellen 1 auf die Seite der Ritzel 9 herabgesetzt.
Beispielsweise hat zwar eine herkömmliche flexible Zahnkupplung eine Torsionssteifigkeit von 6800 kg m/Grad zwischen einer von den Drehwellen 1 und der anderen davon, wenn aber Nitrilkautschuk mit einer Härte von beispielsweise 60 für die elastischen Körper zwischen den Zähnen 8a der Keilprofile der Naben 8 und den Zähnen 9b der Ritzel 9 wie bei der vorstehenden Ausführungsform 1 verwendet wird, ist die Torsionssteifigkeit auf 640 kg m/Grad herabgesetzt.
Fig. 3 ist ein Querschnitt und zeigt den Hauptbereich einer Ausführungsform 2 der Erfindung, und Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 3. In den Fig. 3 und 4 bezeichnen die Bezugszeichen 1, 2 und 4 bis 7 die gleichen Komponenten wie beim Stand der Technik. 11 bezeichnet Buchsen, die jeweils Zähne 11a eines Innenzahnrads haben, das daran gebildet ist, die mit den Zähnen 2a des Ritzels 2 kämmen, und 12 bezeichnet Flansche, die zwischen beiden Buchsen 11 angeordnet sind, und jeder der Flansche hat Zähne 12a, die daran geformt sind und den Zähnen 11a der Buchse 11 mit einem vorbestimmten Zwischenraum gegenüberstehen. 13 bezeichnet elastische Körper, die zwischen den Zähnen 11a der Buchsen 11 und den Zähnen 12a der Flansche 12 angeordnet sind und eine vorbestimmte Härte haben.
Die elastischen Körper 13 bestehen aus Nitrilkautschuk oder dergleichen mit einer Härte von 60 bis 70. Die Härte des Nitrilkautschuks wird entsprechend der Aufgabe der elastischen Körper 13 geeignet gewählt.
Die elastischen Körper 13 können zusätzlich zu dem obigen Nitrilkautschuk auch aus Siliconkautschuk, Urethankautschuk, Fluorkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, ölhaltigem Kunststoff, Ethylen-Butadien-Kautschuk, synthetischem Polyamidpolymer, Polytetrafluorethylen und dergleichen bestehen. Auch eine metallische Blattfeder kann verwendet werden.
Bei der obigen Anordnung kann jede der Buchsen 11 in einer Axialrichtung auf solche Weise frei bewegt werden, daß die Zähne 2a des Außenzahnrads des Ritzels 2 sich in den Nuten der Zähne lla des Innenzahnrads der Buchse 11 in einem vorbestimmten Bereich bewegen. Eine Bewegungsstrecke wird durch den Zwischenraum zwischen der Mittelplatte 5 und dem Stoßdämpfer 7 reguliert.
Da die Zähne 2a des Ritzels 2 ballig sind, kann das Ritzel 2 eine Drehkraft übertragen, während es sich gleichzeitig innerhalb eines vorbestimmten Winkels in bezug auf die Axialrichtung der Buchse frei neigen kann.
Da ferner die elastischen Körper 13 zwischen den Zähnen 11a der Buchsen 11 und den Zähnen 12a der Flansche 12 angeordnet sind, wird die Übertragung eines Stoßdrehmoments und einer Torsionsschwingung von einer der Drehwellen 1 auf die andere davon herabgesetzt.
Beispielsweise hat zwar die herkömmliche flexible Zahnkupplung eine Torsionssteifigkeit von 6800 kg m/Grad zwischen einer der Drehwellen 1 und der anderen davon, aber wenn Nitrilkautschuk mit einer Härte von beispielsweise 60 für die elastischen Körper zwischen den Zähnen lla der Buchsen 11 und den Zähnen 12a der Flansche 12 wie bei der obigen Ausführungsform 1 verwendet wird, dann wird die Torsionssteifigkeit auf 640 kg m/Grad herabgesetzt.
Fig. 5 ist ein Querschnitt, der den Hauptbereich einer Ausführungsform 3 zeigt. Fig. 6 ist eine Seitenansicht des Hauptbereichs entlang der Linie VI-VI von Fig. 5. In den Fig. 5 und 6 bezeichnen 1 und 3 bis 7 die gleichen Komponenten wie beim Stand der Technik. 14 bezeichnet Naben, die auf den Drehwellen 1 befestigt sind, und die vorbestimmte Anzahl von Zähnen 14a eines Keilprofils ist an dem außenseitigen Umfang jeder der Naben an der Seite der Mittelplatten 5 gebildet. Ein Schlitz 14b mit einer vorbestimmten Breite ist von dem distalen Ende bis zum Grund jedes Zahns 14a in der Zahnbreitenrichtung davon gebildet. Wenn das distale Ende des Zahns eine Dicke von beispielsweise 3 mm hat, hat der Schlitz 14b eine Breite, die mit ca. 1 mm eingestellt ist, und seine Tiefe ist geeignet festgelegt.
15 bezeichnet Ritzel, an denen jeweils die balligen Zähne isa eines Außenzahnrads angeformt sind, die mit den Zähnen 3a des Innenzahnrads der Buchse 3 kämmen, und Zähne lsb sind an dem innenseitigen Umfang des Ritzeis 9 gebildet und stehen den Zähnen 14a des Keuprofus der Nabe 14 mit einem vorbestimmten Abstand gegenüber. Ein Schlitz 15c mit einer vorbestimmten Breite ist von dem distalen Ende bis zum Grund jedes Zahns isa gebildet. Der Schlitz 15c hat die gleiche Breite und Tiefe wie der Schlitz 14b.
Da, wie oben beschrieben wird, die jeweiligen Zähne 14a und 14b durch das Vorhandensein der Schlitze 14b und lsc mit den Zähnen 14a des Außenzahnrads der Naben 14 und den Zähnen 15b des Innenzahnrads der Ritzel 15 ebenfalls ausgelenkt werden, wird durch die Wirkung der Schlitze 14b und 15c die Übertragung eines Stoßdrehmoments und einer Torsionsschwingung von den Drehwellen 1 auf die Ritzel 15 im Zusammenwirken mit der Wirkung der elastischen Körper 10 weiter herabgesetzt.
Die Fig. 5 und 6 beschreiben zwar den Fall, daß die Schlitze lsc an den Zähnen lsb der Ritzel 15 und die Schlitze 14c an den Außenzahnrädern 14a der Naben 14 ausgebildet sind, aber die übertragung eines Stoßdrehmoments und einer Torsionsschwingung von den Drehwellen 1 auf die Ritzel 15 kann durch die Wirkung der Schlitze in Verbindung mit der Wirkung der elastischen Körper 10 selbst dann effektiv herabgesetzt werden, wenn es sich nur um die Schlitze lsc auf der Seite der Ritzel 15 oder die Schlitze 14b auf der Seite der Naben 14 handelt.
Fig. 7 ist ein Querschnitt, der den Hauptbereich einer Ausführungsform 4 zeigt. Fig. 8 ist eine Seitenansicht des Hauptbereichs entlang der Linie VIII-VIII von Fig. 7. In den Fig. 7 und 8 bezeichnen 1, 2 und 4 bis 7 die gleichen Komponenten wie beim Stand der Technik. 16 bezeichnet Flansche, die zwischen beiden Buchsen 11 angeordnet sind, und jeder der Flansche hat daran angeformte Zähne 16a, die den Zähnen 11a der Buchse 11 mit einem vorbestimmten Zwischenraum gegenüberstehen. Ein Schlitz 16b mit vorbestimmter Breite ist von dem distalen Ende bis zum Grund jedes Zahns 16a gebildet. Es ist zu beachten, daß der Zahn 16a in jeder beliebigen Gestalt, wie etwa einer Evolventenzahngestalt oder einer Keilzahngestalt, geformt sein kann.
Da die Zähne 16a durch die vorgenannte Anordnung ausgelenkt werden, wird durch die Wirkung der Zähne 16a im Zusammenwirken mit den elastischen Körpern 10 die Übertragung eines Stoßdrehmoments und einer Torsionsschwingung von den Drehwellen 1 auf die Ritzel 15 wirksam herabgesetzt.
Fig. 9 ist ein Querschnitt, der den Hauptbereich einer Ausführungsform 5 zeigt. Fig. 10 ist eine Seitenansicht entlang der Linie X-X von Fig. 9. In den Fig. 9 und 10 bezeichnet 17 Naben, die auf den Drehwellen 1 befestigt sind, und die vorbestimmte Anzahl von Zähnen 17a eines Keilprofils ist an dem außenseitigen Umfang jeder der Naben auf der Seite von Mittelplatten 5 gebildet, und ein vorbestimmter Zwischenraum ist zwischen dem distalen Ende von jedem der Zähne und jeder der Zahnnuten an der Seite von Ritzeln gebildet. Ferner sind eine oder eine Vielzahl von Nuten 17b an jedem der Zähne 17a gebildet, um deren distales Ende in einer Zahnbreitenrichtung diskontinuierlich zu machen. 18 bezeichnet elastische Körper mit einer vorbestimmten Härte, die integral in den Zwischenraum zwischen den Zähnen 17a der Naben 17 und den Zähnen 9b der Ritzel 9 sowie den Raum zwischen den Nuten 17b, den dis talen Enden der Zähne der Naben und der Zahnnuten der Ritzel 9 eingesetzt sind. Es ist zu beachten, daß die distalen Enden der Zähne der Naben 17 starr an den Zahnnuten der Ritzel 9 fixiert sein können, und zwar nur durch die dazwischen angeordneten elastischen Körper 18, auch wenn die Nuten 17b nicht vorgesehen sind.
Da, wie oben beschrieben, die elastischen Körper 18 zwischen den Zähnen 17a und den Zähnen 9b und zwischen den Nuten 17b, den distalen Enden der Zähne der Naben 17 und den Zahnnuten der Ritzel 6 angeordnet sind, wird die Übertragung eines Stoßdrehmoments und einer Torsionsschwingung von den Drehwellen 1 auf die Ritzel 9 herabgesetzt. Da ferner die elastischen Körper 18 integral geformt sind, können der Raum zwischen den Ritzeln 9 und den Naben 17 und die Räume zwischen den elastischen Körpern 18 starr festgelegt werden, und ein Herausfallen kann verhindert werden.
Fig. 11 ist ein Querschnitt des Hauptbereichs einer Ausführungsform 6. Fig. 12 ist eine Seitenansicht entlang der Linie XII-XII von Fig. 11. In den Fig. 11 und 12 bezeichnet 19 Ritzel, an denen jeweils die balligen Zähne 19a eines Außenzahnrads angeformt sind, die mit den Zähnen 3a des Innenzahnrads einer Buchse 3 kämmen, Zähne 19b sind an dem innenseitigen Umfang des Ritzels 9 gebildet und stehen den Zähnen 8a des Keilprofils einer Nabe 8 mit einem vorbestimmten Zwischenraum gegenüber, und ein vorbestimmter Zwischenraum ist zwischen dem distalen Ende jedes Zahns und jeder Zahnnut der Naben 8 gebildet. Ferner ist eine oder eine Vielzahl von Nuten 19c an jedem der Zähne 19b gebildet, um deren Zahnbreitenrichtung diskontinuierlich zu machen. 20 bezeichnet elastische Körper mit einer vorbestimmten Härte, die in den Zwischenraum zwischen den Zähnen 8a der Naben 8 und den Zähnen 19b der Ritzel 19 und den Zwischenraum zwischen den Nuten 19c, den Zahnnuten der Naben 8 und den distalen Enden der Ritzel 19 integral eingesetzt sind. Es ist zu beachten, daß die Zahnnuten der Naben 17 starr an den distalen Enden der Zähne der Ritzel 9 nur durch die elastischen Körper 20, die dazwischen angeordnet sind, befestigt werden können, auch wenn die Nuten 19c nicht ausgebildet sind.
Da, wie oben beschrieben, die elastischen Körper 20 auch zwischen den Zähnen 8a und den Zähnen 19b und zwischen den Nuten 19c, den Zahnnuten der Naben 17 und den distalen Enden der Zähne der Ritzel 6 angeordnet sind, wird die Übertragung eines Stoßdrehmoments und einer Torsionsschwingung von den Drehwellen 1 auf die Ritzel 19 herabgesetzt. Da ferner die elastischen Körper 20 integral ausgebildet sind, kann der Zwischenraum zwischen den Ritzeln 19 und den Naben 8 und der Zwischenraum zwischen den elastischen Körpern 20 starr festgelegt werden, und ein Herausfallen wird verhindert.
Es ist zu beachten, daß, wie bei der Ausführungsform 1 beschrieben, Nitrilkautschuk oder dergleichen mit einer Härte von 60 bis 70 oder dergleichen für die elastischen Körper 13, 18 und 20 der Ausführungsformen 4 bis 6 verwendet wird. Die Härte des Nitrilkautschuks wird entsprechend der Aufgabe der elastischen Körper geeignet gewählt.
Ferner können die elastischen Körper 13, 18 und 20 zusätzlich zu dem obigen Nitrilkautschuk aus Siliconkautschuk, Urethankautschuk, Fluorkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, ölhaltigem Kunststoff, Ethylen-Butadien-Kautschuk, synthetischen Polyamidpolymer, Polytetrafluorethylen und dergleichen bestehen. Eine metallische Blattfeder kann ebenfalls verwendet werden.
Fig. 13 ist ein Querschnitt, der den Hauptbereich einer Ausführungsform 7 zeigt. Fig. 14 ist eine Seitenansicht entlang der Linie XIV-XIV von Fig. 13. Fig. 15 ist ein Querschnitt entlang der Linie XV-XV von Fig. 13. In den Fig. 13 bis 15 bezeichnet 21 Blattfedern, die zwischen den Zähnen 8a von Naben 8 und den Zähnen 9b der Ritzel 9 angeordnet sind und eine Stärke haben, die in Abhängigkeit von einer Übertragungskraft zwischen den Drehwellen 1, einem Auslenkungsweg und dergleichen bestimmt ist.
Da, wie oben beschrieben wird, die Blattfedern zwischen den Zähnen 8a der Naben 8 und den Zähnen 9b der Ritzel 9 angeordnet sind, wird die Übertragung eines Stoßdrehmoments und einer Torsionsschwingung von den Drehwellen 1 auf die Ritzel 9 herabgesetzt.
Die Zähne 8a und 9b gemäß den Fig. 1 und 2 der Ausführungsform 1, die Zähne 14a und 15b gemäß den Fig. 5 und 6 der Ausführungsform 3, die Zähne 9b und 17a gemäß den Fig. 9 und 10 der Ausführungsform 5, die Zähne 8a und 19b gemäß den Fig. 11 und 12 der Ausführungsform 6 und die Zähne 8a und 9b gemäß den Fig. 13 bis 15 der Ausführungsform 7 sind zwar an den Keilprofilen mit trapezförmigen Zähnen oder viereckigen Zähnen gebildet, aber der gleiche Vorteil ist auch zu erwarten, wenn die jeweiligen Zähne als Evolventenzähne angeordnet sind.
Wie beschrieben wurde, können gemäß der vorliegenden Erfindung ein Stoßdrehmoment und eine Torsionsschwingung, die auf die Drehwellen aufgebracht werden, durch die elastischen Körper herabgesetzt werden, die zwischen den ersten Zähnen der zweiten Innenzahnräder, die an den innenseitigen Umfängen der Ritzel gebildet sind, und den zweiten Zähnen der Außenzahnräder der Naben angeordnet sind.
Da außerdem die zweiten Innenzahnräder und die zweiten Außenzahnräder an den Keilprofilen geformt sind, die die trapezförmigen Zähne oder die viereckigen Zähne haben, und die elastischen Körper zwischen den jeweiligen Zähnen beider Keilprofile angeordnet sind, kann durch die elastischen Körper ein Stoßdrehmoment und eine Torsionsschwingung, die auf die Drehwellen aufgebracht werden, herabgesetzt werden.
Da außerdem ein Schlitz mit einer vorbestimmten Tiefe an wenigstens einem von den ersten Zähnen der zweiten Innenzahnräder und den zweiten Zähnen des zweiten Außenzahnrads von dem distalen Ende jedes der Zähne der Außenzahnräder zu dem Grund jedes der Zähne hin in der Zahnbreitenrichtung davon gebildet ist, werden die mit den Schlitzen versehenen Zähne ausgelenkt und wirken gemeinsam mit den elastischen Körpern dahingehend, daß sie die Absorption eines Stoßdrehmoments und einer Torsionsschwingung von den Drehwellen ermöglichen und die Übertragung davon auf die Ritzel herabsetzen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können ein Stoßdrehmoment und eine Torsionsschwingung von den Drehwellen absorbiert und ihre Übertragung auf die Ritzel bei einer Anordnung herabgesetzt werden, bei der zwischen dem distalen Ende jedes der zweiten Zähne der zweiten Außenzahnräder und jeder der Zahnnuten der ersten Zähne der zweiten Innenzahnräder ein vorbestimmter Zwischenraum gebildet ist und die elastischen Körper zwischen die ersten Zähne und die zweiten Zähne und zwischen die distalen Enden der zweiten Zähne und die Zahnnuten der ersten Zähne integral eingesetzt sind. Außerdem kann das Herausfallen der elastischen Körper verhindert werden, weil die Festlegung zwischen den Ritzeln und Naben und den elastischen Körpern und zwischen den elastischen Körpern starr durchgeführt ist.
Ferner können ein Stoßdrehmoment und eine Torsionsschwingung von den Drehwellen absorbiert und ihre Übertragung auf die Ritzel bei einer Anordnung herabgesetzt werden, bei der Nuten gebildet sind, um die distalen Enden der zweiten Zähne der Außenzahnräder in ihrer Zahnbereitenrichtung diskontinuierlich zu machen, und die elastischen Körper zwischen die ersten Zähne der zweiten Innenzahnräder und ihre zweiten Zähne und in die Nuten entsprechend Anspruch 4 integral eingesetzt sind. Da ferner die Festlegung zwischen den Ritzeln und Naben und zwischen den elastischen Körpern starr ausgeführt ist, kann ein Herausfallen der elastischen Körper verhindert werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können ein Stoßdrehmoment und eine Torsionsschwingung von den Drehwellen absorbiert und ihre Übertragung auf die Ritzel bei einer Anordnung herabgesetzt werden, bei der zwischen der Zahnnut von jedem der zweiten Zähne der zweiten Außenzahnräder und jedem der distalen Enden der ersten Zähne der zweiten Innenzahnräder ein vorbestimmter Zwischenraum gebildet ist und die elastischen Körper zwischen die ersten Zähne und die zweiten Zähne sowie zwischen die Zahnnuten der zweiten Zähne und die distalen Enden der ersten Zähne integral eingesetzt sind. Da ferner die Festlegung zwischen den Ritzeln und Naben und den elastischen Körpern sowie zwischen den elastischen Körpern starr ausgeführt ist, kann ein Herausfallen der elastischen Körper verhindert werden.
Ein Stoßdrehmoment und eine Torsionsschwingung von den Drehwellen kann ferner absorbiert und ihre Übertragung auf die Ritzel bei einer Anordnung herabgesetzt werden, bei der Nuten gebildet sind, um die distalen Enden der ersten Zähne der zweiten Innenzahnräder in ihrer Zahnbreitenrichtung diskontinuierlich zu machen, und die elastischen Körper integral zwischen die zweiten Zähne der zweiten Außenzahnräder und die ersten Zahnräder und in die Nuten entsprechend Anspruch 6 eingesetzt sind. Da ferner die Festlegung zwischen den Ritzeln und Naben und zwischen den elastischen Körpern starr ausgeführt ist, kann ein Herabfallen der elastischen Körper verhindert werden.
Ein Stoßdrehmoment und eine Torsionsschwingung, die sonst von der einen der Drehwellen auf die andere davon übertragen würden, können durch die elastischen Körper absorbiert werden, die zwischen den ersten Zähnen der Innenzahnräder der Buchsen und den zweiten Zähnen der zweiten Außenzahnräder der Flansche angeordnet sind.
Da ein Schlitz mit einer vorbestimmten Tiefe von dem distalen Ende von jedem der zweiten Zähne der zweiten Außenzahnräder zu dem Grund von jedem der Zähne in deren Zahnbreitenrichtung gebildet ist, werden die zweiten Zähne ausgelenkt und sind gemeinsam mit den elastischen Körpern wirksam, so daß die elastischen Körper ein Stoßdrehmoment und eine Torsionsschwingung von einer der Drehwellen absorbieren und deren Übertragung auf die andere der Drehwellen verhindern können.
Da die elastischen Körper aus Nitrilkautschuk mit einer Härte von 60 bis 70 bestehen, können die elastischen Körper sowohl ein Stoßdrehmoment und eine Torsionsschwingung absorbieren als auch die ölbeständigkeit verbessern.
Da außerdem die elastischen Körper aus den Blattfedern bestehen, können ein Stoßdrehmoment und eine Torsionsschwingung, die auf die Drehwellen aufgebracht werden, herabgesetzt werden.

Claims

1. Flexible Zahnkupplung, die derart angeordnet ist, daß ein Paar von ersten Außenzahnrädern (9a), die mit einem Paar von Ritzeln (9) versehen sind, ballig sind, damit dann, wenn ein Paar von ersten Innenzahnrädern (3a), die entlang derselben Achse von Buchsen (3) angeordnet sind, mit den ersten Außenzahnrädern (9a) kämmen, die ersten Außenzahnräder (9a) sich in der Axialrichtung der ersten Innenzahnräder (3a) um eine vorbestimmte Strecke bewegen sowie zu der Axialrichtung der ersten Innenzahnräder (3a) hin um einen vorbestimmten Winkel neigen können, daß ein Schmiermittel in der Nähe des Bereichs eingefüllt ist, in dem die ersten Innenzahnräder (3a) mit den ersten Außenzahnrädern (9a) kämmen, und daß eine Drehkraft von einer ersten Drehwelle (1), die an dem einen der Ritzel (9) befestigt ist, auf eine zweite Drehwelle (1) übertragen wird, die an dem anderen der Ritzel (9) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet,

daß zweite Innenzahnräder mit einer vorbestimmten Anzahl von ersten Zähnen (9b) an den innenseitigen Umfängen der jeweiligen Ritzel (9) ausgebildet sind, daß ein Paar von Naben (8) angeordnet ist, an denen zweite Außenzahnräder mit zweiten Zähnen (8a), die den ersten Zähnen (9b) der zweiten Innenzahnräder gegenüberstehen, mit einem vorbestimmten Zwischenraum ausgebildet sind, und an denen die jeweiligen Drehwellen (1) befestigt sind,

und daß elastische Körper (10) zwischen den ersten Zähnen (9b) und den zweiten Zähnen (8a) angeordnet sind.

2. Flexible Zahnkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Innenzahnräder (9b) und die zweiten Außenzahnräder (8a) Keilprofile sind, die trapezförmige Zähne oder viereckige Zähne haben.

3. Flexible Zahnkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlitz (14b, 15c) mit einer vorbestimmten Tiefe an wenigstens einem der ersten Zähne (14a) der zweiten Innenzahnräder und der zweiten Zähne (15a) der zweiten Außenzahnräder von dem distalen Ende von jedem der Zähne (14a, 15a) der Außenzahnräder zu dem Grund von jedem der Zähne hin in deren Zahnbreitenrichtung ausgebildet ist.

4. Flexible Zahnkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen dem distalen Ende von jedem der zweiten Zähne (17a) der zweiten Außenzahnräder und jeder der Zahnnuten der ersten Zähne (9b) der zweiten Innenzahnräder gebildet ist und daß elastische Körper (18) zwischen die ersten Zähne (9b) und die zweiten Zähne (17a) sowie zwischen die distalen Enden der zweiten Zähne (17a) und die Zahnnuten der ersten Zähnen integral eingesetzt sind.

5. Flexible Zahnkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Nuten (17b) gebildet sind, um die distalen Enden der zweiten Zähne (17a) der Außenzahnräder in deren Zahnbreitenrichtung diskontinuierlich zu machen, und daß elastische Körper (18) zwischen die ersten Zähne (9b) der zweiten Innenzahnräder und die zweiten Zähne (17a) und in die Nuten (17b) integral eingesetzt sind.

6. Flexible Zahnkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen der Zahnnut (19c) von jedem der zweiten Zähne (19a) des zweiten Außenzahnrads und jedem der distalen Enden der ersten Zähne (8a) der zweiten Innenzahnräder gebildet ist und daß elastische Körper (20) zwischen die ersten Zähne (8a) und die zweite Zähne (19a) sowie zwischen die Zahnnuten (19c) der zweiten Zähne (19a) und die distalen Enden der ersten Zähne (8a) eingesetzt sind.

7. Flexible Zahnkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Nuten (19c) gebildet sind, um die distalen Enden der ersten Zähne (19b) der zweiten Innenzahnräder in deren Zahnbreitenrichtung diskontinuierlich zu machen, und daß elastische Körper (20) zwischen die zweiten Zähne (8a) der zweiten Außenzahnräder und die ersten Zähne (19b) und in die Nuten (19c) integral eingesetzt sind.

8. Flexible Zahnkupplung, die derart angeordnet ist, daß ein Paar von ersten Außenzahnrädern (2a), die mit einem Paar von Ritzeln (2) versehen sind, jeweils ballig sind, damit dann, wenn ein Paar von ersten Innenzahnrädern (ha), die mit einem Paar von Buchsen (11) versehen sind, jeweils mit den ersten Außenzahnrädern (2a) kämmen, die ersten Außenzahnräder (2a) sich in der Axialrichtung der ersten Innenzahnräder (11a) um eine vorbestimmte Strecke bewegen sowie zu der Axialrichtung der ersten Innenzahnräder (11a) hin um einen vorbestimmten Winkel neigen können, daß ein Schmiermittel in der Nähe des Bereichs eingefüllt ist, in dem die ersten Innenzahnräder (11a) mit den ersten Außenzahnrädern (2a) kämmen, und daß eine Drehkraft von einer ersten Drehwelle (1) an der Seite von dem einen der Ritzel (2) auf eine zweite Drehwelle (1) an der Seite des anderen der Ritzel

(2) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß Flansche (12, 16) vorgesehen sind, an denen zweite Außenzahnräder mit zweiten Zähnen (12a, 16a), die den ersten Zähnen (2a) der Innenzahnräder (2) mit einem vorbestimmten Zwischenraum gegenüberstehen, ausgebildet sind, wobei die Flansche (12, 16) zwischen beiden Buchsen (11) angeordnet sind und elastische Körper (13) zwischen den ersten Zähnen (11a) und den zweiten Zähnen (12a, 16a) angeordnet sind.

9. Flexible Zahnkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlitz (16b) mit einer vorbestimmten Tiefe von dem distalen Ende von jedem der Zähne (16a) der zweiten Außenzahnräder zu dem Grund jedes der Zähne (16a) der zweiten Außenzahnräder hin in deren Zahnbreitenrichtung gebildet ist.

10. Flexible Zahnkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Körper (10, 13, 18, 20) aus Nitrilkautschuk bestehen, der eine Härte von 60 bis 70 hat.

11. Flexible Zahnkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Körper aus Blattfedern (21) bestehen.