用于传送转矩的联轴装置的制作方法

专利名称：用于传送转矩的联轴装置的制作方法
用于传送转矩的联轴装置
本发明涉及用于在一个驱动元件和一个离合器之间传送转矩的一 种联轴装置。此类联轴装置用于机动车辆中，例如，用于一台内燃机和 一个离合器之间的连接。离合器代表与传动装置的一种可调节的连接， 该连接进而驱动机动车的车轮。
例如，EP 1195537 Bl或EP 1522753 Al中披露了该类型的一种离 合器。
例如，该已知的离合器采取双离合器的形式，它允许传动装置的快 速切换，并且它可以采用液压致动。
离合器经常具有环形弹簧形式的扭振减振器，转矩在驱动侧和被驱 动侧之间通过这些弹簧元件进行圆周式传送。这些弹簧元件一方面吸收 冲击，而另一方面用于抑制驱动側的振动，例如源于内燃机的振动。
此类离合器典型地通过一个第一轴和一个第二轴偶联到一个驱动 元件上，该第一轴通常称为法兰，该第二轴包住前者，这些轴通过一种 互锁连接进行偶联，其方式为使一个旋转运动可在它们之间传送。该第 二轴在此通常也被称为一个法兰。然而，由于所述的偶联必须允许一定 的相对运动，并且所述偶联还被设计为于组装，它具有一定的游隙， 例如一种接头游隙，这就意味着产生了运行噪音。
现在本发明的目的是减小或防止在前述类型的一个联轴装置中产 生的噪音，并且为此找到一种简单的、尽可能有成本效益的设计方案。
根据本发明，该目的是通过具有权利要求1的特征的一种联轴装置 实现的。在附属权利要求中列出有利的改进。
至少 一个弹性元件用于在两个轴之间的形状配合连接中产生一个 预应力，这个预应力会防止或至少减小负栽改变时产生的任何摇振和对 应的噪音。这里的预应力被保持在一定的数量级上，它不妨碍在该形状 配合连接上的实际传送转矩或力，它也不会使组装变得更加困难，但它 是足够大以实现本发明的目的。 一个10Nm到100Nm数量级的预应力 典型地是由至少一个弹性元件来产生。更大的预应力也是可行的，尤其 是在卡车或重载传动的驱动系中。
在该联轴装置中的游隙使之有可能补偿离合器与驱动元件之间的小的相对运动。所产生的预应力并非旨在防止这一现象。相对于第一和 第二轴的预应力可以是指向圆周方向，以便确保这些轴的对应面直接彼
此支撑，这样至少在一个方向上可以无任何游隙地传送旋转的运动。然 而，该预应力还可以指向径向，以便由此至少产生摩擦力，这些摩擦力 将使第一轴和笫二轴之间的相对运动更加困难，或者将防止这一相对运 动。
例如，在这里该弹性元件也可以由第一轴来成形。这可以具有一种 弹性形状(例如通过凹陷的方式来实现)，其方式为使它在松弛状态下 具有的直径大于偶联到第二轴上时的直径。为了产生形状配合连接，它 可以被径向压缩，由此相对于包围它的第二轴在径向上产生 一个弹性预 应力。相反地，第二轴也可以具有一种弹性形状，例如通过一个缝隙来 实现，该缝隙在第二轴的内圆周面上沿轴向和径向延伸并允许第二轴膨 胀，产生一个反向的弹性力。
该第一轴和第二轴或两者之一可以至少部分地由，例如， 一种弹性 材料构成，以便产生对应的力。为此应选择一种材料，其强度足以吸收 所传送的力。例如，在此背景下也可以采用一种可变形的金属作为弹性 材料。
根据本发明，该预应力也可以由一个插入件来产生，该插入件安排 在第一轴和第二轴之间。该插入件可具有弹性形状，或者具有体积弹性 的设计。它可以配置在两个轴的形状配合连接区域，或者也可在该形状
配合连接伸入的轴向区域中。例如，该元件可以采用一种弹性体O圈的 形式，它纟皮安4非在这些轴之间并产生一个径向预应力。
为了产生一个强制性互锁连接，第一轴可以带有一个外部齿形，它 啮合入第二轴的一个内部齿形。此类齿形代表通过这样一个联轴装置的 一种特别有效的传送大转矩或大功率输出的方式。在此情况下笫一轴和 第二轴在组装时可沿轴向推在一起，因为它们通常具有一定的游隙。
根据本发明的一个设计变体，额外结合了一个插入件，例如，该插 入件可以至少部分地替代第一轴和/或第二轴的一个齿形元件。例如，沿 这些轴的轴向在一个特定区域上延伸的齿形系统的一个齿可以全部地 或部分地被一个弹性元件所替代。出于这个目的， 一个凹陷(其中可装 入该弹性插入件)可以配置在一个圆周方向的点上，在这里该第一轴或 第二轴一般应当配置一个齿，所述插入件同样地接合进入另一个轴上的一个凹陷中，以便产生一个舌榫连接。于是该插入件可以采用一个片弹 簧或总体上一个弹簧板的形式，并可具有能够沿齿形的径向和/或切向弹 性压缩的一个对应的形状。然而，该插入件也可以采用一种弹性体或一 个可压缩的弹簧销的形式。
若采用插入齿形间隙的弹簧板的形式，它们可以在齿形的圆周上适 当地对称分布，以便限制不平衡性并以一种最优的方式分布所传送的 力。为了便于组装和稳定该安排，可以建议将多个弹簧板固定在一个环 上，这样它们能够通过该环插入齿形，或者最好还能够在该齿形系统装 配之前与其中一个齿形系统相连(外齿形系统或者是内齿形系统)。然 后弹簧板可以支撑在朝向与圆周方向相同的齿侧面上，或者在某些时候 也可以支撑在朝向与圆周方向相反的齿侧面上。在后 一种情况下弹簧板 的安排可以自动地将其自身与该环对中心，然而在前 一 种情况中可能较 为有利的是沿圆周方向对该环施加预应力，其方式为使弹簧板压在对应 的齿侧面上。
这些单个的弹簧板沿这些轴的轴向或径向被弯曲，其方式为使它们 支撑在齿侧面上，但是可以弹性地进一步压迫到这些齿侧面上。弯曲的 程度取决于所希望的预应力，或者通常在无摇振的情况下传送的转矩。 除了这些弹簧板，原则上其他类型的弹簧元件也可以选用，例如一种弹 性材料的元件。
在这些轴的轴向上远离该环的末端处，每个弹簧元件可以带有指向 其端面的一个角板，它围绕握住该弹簧板所支撑的相应的齿。在引入弹 簧板之后插入该齿形的地方，这些弹簧板的这种钩状构形用于保证装配 在一起时不会受到这些弹簧板的自由端的妨碍。
应当引起最基本的注意的是，即使两个轴采用其他类型的形状配合 连接，用于插入这些连接元件之间的多个弹性元件也可以在一个共同的 支撑元件上按空间间隔固定，以便稳定该安排并便于组装。
在驱动元件侧，该联轴装置与后者或者是通过一个斜板和/或通过一
个飞轮进行连接，或者直接连接到该驱动元件上。在^:驱动侧，该联轴
装置可以与一个扭振减振器连接，例如，该减振器可以与离合器环形同 轴安排。
本发明以下参照附图进行展示和说明，在附图中


图1示出具有一个扭振减振器的离合器的一个基本功能图，该离合器与一个根据本发明的联轴装置相连接，
图2示出一个联轴装置，它被直接偶联到一个驱动元件的飞轮上， 图3示出在第一轴和第二轴之间的一个齿形的示意性图示，连同一 个预应力元件，
图4示出通过第一轴和第二轴的一个截面，
图5示出在第一轴和第二轴之间的齿形的一个详细视图，连同置于
它们之间的 一个插入件，
图6示出与图5类似的一个视图，该插入件具有不同的形状，
图7示出一个齿形的一个示意图，提供了一个O圏作为插入件，
图8示出一个带外部齿形的轴的示意图，
图9示出带有插入件的一个锯齿形的齿形，
图10示出一个环，带有多个固定于其上的弹簧元件，
图lla示出一个带有弹簧元件的齿形的展开图，
图llb示出图lla中的视图，其中弹簧板从齿形上放松，
图12示出图IO中的环，带有用于在圆周方向上施加预应力的附加
元件，
图13示出带角板的弹簧元件的齿形的一个展开图， 图14示出图13中的视图，其中弹簧元件安排在相反的方向上(在 对侧的齿侧面上)，
图15示出图14的安排的一个透视图，
图16示出通过该齿形连同插入其中的环以及弹簧板的 一 个截面图，
图17和18各自示出与该第二轴(外轴)的一个分离的轴向部分的 一种偶联，该轴向部分可以相对于该轴的剩余部分被紧固。
图1示出参照作为举例而选定的一个机动车传动系的一个部分、根 据本发明设计的一个双离合器的一种可能的基本结构和运行原理。
例如，与一台内燃机、 一台发动机或类似机器偶联的一个曲轴24 表示在图中的右手侧。该侧代表传动系的驱动侧。
在图纸的左手侧可以看到两个传动l餘入轴，即 一个中心或实心轴 10以及一个空心轴9,两个轴从双离合器的离合器壳体74引出并且， 例如，被偶联到一个传动系或类似系统上(此处未示出)。该侧代表传
动系的#:驱动侧。
由此该第一传动输入轴(中心或实心轴10)可-皮插入以用于操作机动车辆的所有奇数齿轮(例如1、 3、 5...)而第二传动输入轴(空心轴 9)用于操作所有偶数齿轮(例如2、 4、 6...)。反转齿轮即可以分配给 传动系统的第一传动输入轴(中心或实心轴10)也可以是第二传动输入 轴(空心轴9)。
该传动系进一步包括一个飞轮形式的飞轮块21， 一个斜板18, — 个扭振减振器12以及上述的双离合器。
该传动系被一个外壳体包围。该外壳体由离合器壳体74形成。该 离合器壳体74因此包围湿式多盘离合器形式的这两个离合器、扭振减 振器12、斜板18以及飞轮块21。
该旋转或扭转振动减振器12是以本领域中已知的方式实施。它在 输入侧有一个半壳形式的主元件14。在输出侧设有一个次元件，包括一 个第一半壳13和一个第二半壳11,该元件同时形成离合器壳体。该主 元件14和次元件13、 11通过安排在扭转振动减振器12的外圆周上、 用于在旋转方向上传送转矩的若干弹簧组件进行偶联。图中示出 一个弹 簧组件的例子。
扭转振动减振器12的两个半壳11和14包围了该双离合器的两个 单独的离合器。它们通过一个轴向齿形旋转地固定在一起并由一个碟形 弹簧在轴向上压在一起，例如，该碟形弹簧产生一种额外的摩擦连接。
每个离合器包括一个外板承载体1、 2以及一个共用的内板承栽体 40。第一个离合器的外板承栽体在下文中称为第一外板承载体1，第二 个离合器的外板承栽体称为第二外板承载体2。
这两个外板承栽体1和2为半壳形设计，第一外板承栽体1环握第 二外板承载体2，并沿轴向突出。内板承载体40基本上为圆柱形并在半 壳1、 2的轴向延伸区域之上伸展。
这两个外板承载体l、 2具有内部齿形系统5、 6,它们用作摩擦板 29、 30的可轴向移动但基本上在旋转意义上固定的导板，在此情况下各 自具有4个对应的外部齿形系统31、 32。所迷摩擦板通常也将称为外板 29、 30。
类似地，外部齿形系统41、 42 (其中具有内部齿形系统的内部摩擦 板，即所谓的内板36,受到引导以致它们在轴向可移动但在旋转意义上 是固定的)被安排在共用内板承载体40的、分配给相应的外板承载体1、 2的这些内板承载体部分的外圆周上。由一个共用端板35两个将内板承载体部分彼此分隔。
类似地，如同同前述的内板36—样，压力板34、 37受到引导以致 它们可轴向移动但基本上旋转意义上固定在该共用内板承载体40的两 个外端的每一个上。
根据本领域中已知的一种方式，这些外部摩擦板/外板29、 30，内 部摩擦板/内板33、 36与两个压力板34、 37和共用端^反35—起，在每 种情况下如同齿形系统一样彼此互相啮合，各自形成与一个离合器相关 联的一个板组27、 28。
因此，带有对应摩擦板29、 30、 33、 34、 35、 36、 37的这两个板 组27、 28在该共用内板承载体40上依次轴向安排。在本示例性实施方 案中，所有摩擦板29、 30、 33、 34、 35、 36、 37的摩擦表面在尺寸上 基本相等，所以单个的离合器提供相当的操作性能。显然，摩擦板的摩 擦表面具有不同大小的直径也是可能的。
用于操作这些离合器并在下文详细描述的活塞-圆筒单元也组成 这些离合器的一体化的部件。具体地说，每个离合器上分配了一个液压 致动的操作活塞43、 44。这些操作活塞43、 44各自可被压在这些压力 板34、 37之一上，传送力并在这些单独的摩擦板29、 30、 33、 34、 35、 36、 37之间产生一种摩擦连接，并由此操作相应的离合器。
如从图l可以看出，这两个离合器向内操作，反作用力作用在共用 端板35上。
共用内板承栽体40穿过操作这些离合器所需的两个环形操作活塞 43、 44。为了这一目的，该内板承载体在每端具有基本上在外圆周上同 轴延伸的多个幅板，它们如同齿形那样通过在各自的操作活塞43、 44 内的对应的开口 45、 46而啮合。在末端，这些幅^反也对应地啮合进离 合器壳体11中的开口 47中。离合器壳体11的开口 47 (总体上还有操 作活塞43、 44中的开口45、 46)在它们的外部尺寸上;f皮此匹配，所以 任何相对旋转都是不可能的。内板承载体40以这种方式在旋转意义上 被固定在离合器壳体11上。
为了防止内板承载体40的轴向位移，提供了一个锁定环48,它保 持内板承载体40固定在离合器壳体11上。
在一个接点67处，离合器壳体11与一个离合器轮毂61刚性连接。 该轮毂61同轴地环握这两个传动输入轴9、 10。离合器轮毂61带有一个半壳形的圆筒77。该圓筒77由一个锁定环78限制其轴向位移。
以一种与圆筒77相对应的方式， 一个圆筒79形成了离合器壳体11 的一个整体零件。相应的可轴向移动的操作活塞43、 44被引导在两个 圆筒77、 79上。圆筒77和操作活塞44用作对于内板承载体40的支撑 和定中心。
除了前述的操作活塞43、 44 (通过它们使板组27、 28的相应压力 板34、 37可以在共用端板35的方向上移动)之外，用于这两个离合器 的操作装置各自包括一个压力活塞49、 50, —个活塞51、 52， 一个补 偿活塞55、 56以及多个绕圆周安排的螺旋弹簧53、 54。这些相应的操 作活塞43、 44向外紧固在相应的压力活塞49、 50上，这些压力活塞受 到引导以使它们可在圆筒79、 77和离合器轮毂61外周上轴向移动。向 内这些操作活塞43、 44被紧固在活塞51、 52上。它们又进而向内紧固 在螺旋弹簧53、 54上。这些螺旋弹簧53、 54向内紧固在补偿活塞55、 56的外表面上。这些补偿活塞55、 56由它们的内表面紧固在内板承载 体40上沿径向表面向内的圆周幅板57、 58上。
尽管整个离合器系统可以直接支撑在第二传动输入轴(空心轴9) 上，在本示例性实施方案中提供了一个分离的类似法兰的部件，以下称
之为承载体62，该承载体同轴i也环握住两个传动4餘入轴-空心轴9和
实心轴10，离合器轮毂61旋转支撑在该承栽体上。这里采用滑动轴承 在承载体62上支撑离合器轮毂61。作为一种替代，可以使用滚子轴承 (滚针轴承)来提供减小的摩擦力矩。
该承载体62可以整体成形，或者可以采用轴向和径向的多零件结 构。在此情况下承载体62为两部分的设计。它包括一个壳体和一个由 前者包围的套管。在它的外圆周上，柱壳状壳形套管具有不同长度的纵 向槽，沿轴向延伸。该壳体具有四个沿圆周延伸的槽，对应前述的纵向 槽的安排。这些圆周槽由径向开口 (此处未示出)连接到对应的纵向槽 上。
对应于这些圓周槽，离合器轮毂61具有四个开口，基本上沿径向 延伸并部分地轴向倾斜，这些开口下文称为液压流体管道63、 64、 65 和66。这些液压流体管道63、 64、 65和66用于向由这些活塞43、 44、 49、 50、 55、 56形成的多个容积(第一液压流体4喿作室71、第二液压 流体4乘作室72、第一液压流体补偿室69、第二液压流体补偿室70、冷却液室73)提供液压流体。
该第一液压流体操作室71由液压流体通过第一液压流体管道63来 增压。该液压流体压力在压力活塞49上施加，并由此将操作活塞45和 活塞51向内压，以对抗螺旋弹簧53的压力。作为操作活塞45的位移 的结果，它的外圆周被压向第一离合器的压力板34上而操作后者。
该第二液压流体操作室72能够以同样的方式由液压流体通过第四 液压流体管道66增压。该液压流体压力意味着使压力活塞50以及由此 使操作活塞44和活塞52受到向内的压迫以对抗螺旋弹簧54的压力。 其结果是操作活塞44的外圆周对应地压在第二离合器的压力板37上而 操作后者。
作为一方面的液压流体补偿室69、 70连同冷却液室73是通过两个 液压流体管道64和65得到液压流体供应。
在液压流体补偿室69、 70内的液压流体用于产生一个离心引发的 液压流体反向压力，它抵消了在相应的液压流体操作室71、 72中的离 心引发的压力增加。
冷却液室73中的液压流体经内板承栽体40的径向开口 (此处未示 出)被引导流入摩擦板29、 30、 33、 34、 35、 36、 37，以便冷却摩擦板 29、 30、 33、 34、 35、 36、 37。
以上详述的传动系的部件通过以下方式相互连接。曲轴箱24通过 螺栓固定在飞轮块21的内圆周上(螺栓26、孔23)。飞轮块21的外 圆周铆接在斜板18的外圆周上(外缘孔19、铆钉20、孑L 22)。斜板 18的内圆周带有一个第一轴17,也称为一个内法兰，它具有一个外部 齿形。该外部齿形以花键的方式与第二轴15的一个内部齿形相啮合， 该内部齿形与扭转振动减振器12的主元件14连接，并因此有时也被称 为一个主法兰。
该扭转振动减振器12的次元件13 (它同时形成离合器壳体)以上 面描述的方式在旋转意义上被固定在双离合器的内板承栽体40上。
这两个离合器(板组27、 28;操作活塞44、 45)可控地将内板承 载体40连接到外板承载体1、 2上，该外板承栽体通过它们的法兰3、 4 进而通过花键7、 8旋转固定在两个传动输入轴9、 10上。
通过曲轴24引入的一个转矩可以因此通过该双离合器被传送到两 个传动输入轴9、 IO之一上。出于完整性的缘故，应该指出，通过曲轴24传入的一个旋转运动
还通过一个安排在离合器轮毂61上的泵驱动齿轮68驱动一个液压泵 (此处未示出)，以便提供前述的液压流体压力。
图2示出了与图1所示类似的一种联轴装置，但是和图1示出的设 计结构相比，第一轴不与斜板18相连，而是直接与飞轮块21相连。该 设计结构中并未提供一个斜板。
图3以一种放大的截面图示意性地示出了第一轴17和第二轴15。 该第一轴17带有一个外部齿形80,它与第二轴15的一个内部齿形(未 进一步展示)相啮合。示意性地示出了一个弹簧钢的片弹簧81，它被插 入该齿形并被弯曲成一种双S形，其方式为它在内部齿形和外部齿形之 间引入一个环圆周预应力。
该片弹簧81可以通过第一和第二轴的轴向伸缩而被插入，并进行 预张紧，其方式为使两个轴以消耗圆周游隙为代价而压在一起。
图6在一个截面图中显示了该安排，第一轴17内的一个槽被设计 成在该齿形的两个齿之间轴向延伸，而与前者平行延伸的另 一个槽被安 排在第一轴15的内圓周面上。片弹簧81与两个槽均啮合，使两个槽彼 此对齐，其方式为沿箭头82指示的圆周方向上的一个相对运动会导致 该片弹簧进一步的变形，并由此产生弹性回复力。因此这两个轴彼此连 接的方式为它们彼此相对地固定地定位，直到超过了一个特定的、在 圆周方向的作用力时为止。如果超过了这个力，片弹簧发生变形，两个 轴可以彼此相反地被转动直至使得这些齿形系统在一个或另 一个旋转 方向上彼此支撑。
图4示出了本发明的一个实施方案，其中第二轴15为弹性设计， 在那里提供了一对沿直径相对的槽83a和83b,在径向和轴向延伸。这 对槽83a和83b允许第二轴15的径向膨胀，所以第一轴17可以通过第 二轴15的弹性膨胀被推入第二轴，即使它的外部尺寸略大于该第二轴 的内部尺寸。这引起了径向压力，该径向压力补偿了现有的径向游隙， 所以防止了这些轴彼此之间的任何摇振。在一个圆周方向上产生了摩擦 力，它仅在一个特定幅值的负载变化的情况下才被克服。在任何情况下 转矩传送不受第二轴的弹性的不利影响。图4示出了第一轴(内轴)17 也有对应的一对槽83c、 83d。然而，这并非必须如此，因为可以是这两 个轴15、 17或仅一个轴(外轴15或内轴17)具有这样的一对槽，以便允许一种径向膨胀或径向压缩。
对于第一轴和/或第二轴的弹性构形，可以提供另外的一对槽，优选 为仍是沿直径相对的一对槽。此外，或者作为一种替代，可以提供额外 的单个槽，但是没有一个第二槽来形成一对。此外，每个槽可以沿轴向 延伸，覆盖相应轴的部分长度或全部长度。
在本发明的 一 个优选的设计变体中提供了四到六对沿直径相对的 槽。在此情况下每个槽仍然可以沿轴向延伸，覆盖相应轴的部分长度或 全部长度。
如图4所示，在与内轴n相连的部件(这里指的是斜板18)中至
少提供了一对槽83e、 83f。在另一个设计变体中，例如根据图2给出的 变体，例如，可以在飞轮块21内提供这一对槽83e、 83f。在该部件中 至少一对槽83e、 83f优选与外轴15或内轴17内的一对槽83a、 83b或 83c、 83d共线。
所描述的用于形成至少一个弹性轴的措施可以与结合入该齿形的 插入件替代实施或同时实施。
图5示出了本发明的另一个替代的改进，其中一个弹簧销84代替 了一个齿形，该弹簧销沿轴的轴向延伸，由一个弹簧板制成的一个纵向 开槽的弹簧柱85组成，该弹簧销优选填充一种可压缩介质或一个弹性 体，该弹簧销被插入齿形之中。弹簧销在径向上可压缩，所以它能够作 为 一个弹性元件插入彼此相对的两个槽中，这两个槽在该内部的第 一轴 的外圆周面上以及该外部第二轴的内圆周面上沿径向延伸。根据这些槽 的深度，弹簧销在此情况下能够在第一轴和第二轴之间产生一个径向和 /或方位角方向上的预应力，所以这两个轴在此情况下至少在弹簧销相对 的齿形一侧彼此固定地抵靠，并由此产生需要的摩擦性握紧。
图7示出了带有齿形的第一和第二轴的一个示意图，其中在一个第 一实例中，在沿轴向定义的部分86中，在外部齿形的单个的齿上提供 了多个凹陷， 一个O圈87被插入这些凹陷中，它完全封闭了该内轴， 并且它具有的直径使它在第一轴和第二轴之间被压缩，由此在两个轴之 间产生一个径向预应力。O圏87典型地由一个具有高摩擦系数的弹性 体构成，所以两个轴之间的摩擦力相对较大。
在同一张图中还示出了一个第二实例，以0圏88的形式给出，它 可以作为O圏87的一个替代方案而提供，或与O图87同时使用，并且它被安排在第一轴17的一部分上，该部分不带有任何齿形而是有一个
光滑圆柱面，其中仅引入一个槽来容纳该O圏88。
在另一侧，O圈88接合入一个槽中，其方式使之在径向被压缩至 少一定程度并因此产生这些轴之间的一个径向预应力，该槽可以同样地 配置在第二轴15的内圆周面上。
图8到16示出了本发明的一个特殊的、特别优化的改进，其中多 个弹簧元件被固定在一个共用的环上，其方式为使它们可以一起被导入 齿形之中，以便柔性地占据位于一个内部齿形和一个外部齿形的各个齿 之间现有的游隙。
在这里图8在部分b)中示出了截面A-A内的一个外部齿形，该 齿形在图的部分a)中标出。在没有进一步的措施的情况下，内部和外 部齿形之间的一个游隙导致产生摇振噪音，特别是在低速的情况下。本 发明旨在防止或减小此类噪音。如同其他图中所示，第一轴再次以参考 编号17标出，第二轴以15标出。
作为举例，图9示出将一个弹簧板89插入一个外部齿形的一个齿 90和一个内部齿形的一个齿91之间。从截面B-B中可以清楚地看到， 在齿90的齿侧面的中部，弹簧板89从该齿上弯曲离开，并可以弹性地 压在该齿侧上。然而，原则上弹簧板的凸面是支撑外部齿形还是支撑内 部齿形是没有区别的。
此外，另外的两个弹簧板95、 96显示为均匀分布在齿形的圆周上。
为了方便地容纳这些弹簧板，外部齿形的一个齿或内部齿形的一个 对应的齿可以在每种情况下具有 一种更狭窄的设计，或者使有待创建的 自由空间可以分布在两个齿形系统之间。然而，该措施在内部齿形的情 况下特别容易实现。
除了其他因素之外，所提供的弹簧元件的选定数量还取决于所传送 的转矩(在该转矩上的摇振噪音有待得到抑制)。然而，为了避免不平 衡，有利的是将这些弹簧板围绕圆周对称安排。
图10以一个透视图示出了四个弹簧板的一个安排，这些弹簧板固 定在一个共用环92上，并由此彼此相关地固定定位。借助于环92，这 些弹簧板可以一起插入齿形并固定于其中。
图lla和lib示出在插入过程之前内部齿形和外部齿形的展开的形 式。带有齿90的内部齿形和插入的从图9的弹簧板89连同弹簧板95表现在这些图中每张的下部。总的来说，在图lla中所有弹簧板朝向同一 圆周方向支撑内部齿形的齿侧上。这意味着环92可以方便地沿圆周方 向旋转，所以这些弹簧板可以从齿形上释放，如同图llb所示的情况。 这在组装齿形时产生了一个问题，它意味着或者插入被阻止或被妨碍， 或者弹簧板被去除或被破坏。如图12所示，这个问题可以，例如，通 过对环93在沿箭头97、 98方向的一个方位角预应力而得以解决。为此 目的，环93具有多个径向柄，它们可以相关于带有外螺紋的第一轴17 而被紧固。这些柄本身可以同时用作弹簧，它们支撑在第一轴的支座上 -]。图13示出了以角板99、 100的形式保证该装置的方便的组装的另 一种措施，这些角板固定在弹簧板101、 102远离环93的一侧，每个角 板至少部分地环握住内部齿形的一个齿的端面。通过这种方式，这些弹 簧板的钩状末端支撑在该内部齿形上。作为一个结果，在图13中由箭 头103指出的组装操作中，这些弹簧板并不相对于彼此而弯曲，即使这 些齿形系统未充分定位时亦如此。通过图14展示的方式使该环沿环圆周的一个独立的预应力完全可 免除，由此数个弹簧板104、 105在朝向相反的圆周方向上支撑在内部 齿形的齿侧面106、 107上。单个的弹簧板由此可以彼此在圆周上紧固， 将环94自动地对中心。图15在部分a中示出了该改进的一个透视图，并在部分b中示出 了带有环94的内部齿形的俯视图。看起来在这样的一个设计结构中提供两对，最好是三对相对的弹簧 板是有利的。图16最终示出了穿过一个被插入的齿形的一个截面图，其中外部 齿形安排在第一轴17上，并且在第二轴15的内部齿形上。 一个弹簧板 14^皮示出来，它的左侧由环94固定，而右侧由角才反108固定。这提供了最大可能的安全性连同在一个低设计成本之下的更容易 的组装。出于完整性的原因，这里应该指出，如上所述的本发明可以由 安排和锁定在外部齿形的弹簧板以类似方式实施。本发明还可以在一个联轴装置传送一个驱动元件和离合器之间的 转矩的情况下以另一种方式进行适配，其中离合器具有一个第一轴17 和一个包围前者的第二轴15。这里假设这两个轴是通过沿圓周方向强制互锁的、带有一些游隙连接(特别是一个齿形系统)而偶联在一起。在 所述的对本发明的进一步适配中，至少一个轴，在它的圆周的至少一部 分上，具有一个轴向分离的部分，该部分可以相对于其他部分而运动并 且它也具有一个形状配合连接部分，并且它在轴向和/或径向和/或方位 角方向上和/或通过一个滚转运动可以与相应轴的其他部分相关地被弹 性地紧固。
滚转运动 一 词在这里是指围绕与轴的纵向轴线垂直对齐的 一 条轴 线的一个扭转。
该弹性紧固在这里有利地是由弹簧-弹性元件来实现，例如，弹簧 -弹性元件可以是弹性体元件或金属弹簧，它们 一方面作用在该分离的 部分上，另一方面作用在相应轴的剩余部分上。
在一个简单的设计结构中，该分离的部分可以是一个轴的一个圆柱
体部分，通过将轴沿轴向分割而得到。这里特別有利的是如果这是外轴 的一个分离的部分，该部分具有内齿形的一部分，它与内轴的外部齿形 啮合。该分离的部分以所述方式进行的一个微小的移位、扭转或倾斜不 可避免地导致它支撑另 一个轴的齿形上，并因此抵消了机械游隙。
在紧固时施加的弹性力的大小取决于传送的力的大小，在该力之下 该偶联应当无游隙。
图17和18中示出这样的一种偶联的多个实例。
根据图17，提供了一个连续的第一轴n(内轴)，该轴带有一个
外螺紋，还提供了一个外部第二轴15, 15a,该轴沿轴向分成两部分， 即分离的部分15a和第二轴的剩余部分。相互啮合的齿形区域由109标 出。第二轴的分离的部分和剩余部分都具有用于固定弹簧110的多个凹 陷，这些弹簧110沿圓周分布，并且它们相对于轴的中心轴线倾斜延伸， 并在张紧时造成该分离的部分相对于第二轴剩余部分的一个围绕轴纵 向轴线的扭转。该扭转的方向由箭头111和U2指出。所述部分的彼此 相反的扭转意味着至少一个齿形(该第二轴115, 115a的分离的部分的 齿形或者剩余部分的齿形的任何一个)将总是支撑第一轴17的外部齿 形上。
此外，仅有一个弹簧由110标出，它们可以实施为弹簧钢螺旋弹簧， 或者通过其他的、附加的弹簧元件(在图中符号化示出为夹子113), 通过张紧这些弹簧， 一个轴向压力可以施加到两个部分15、 15a上，以便通过静摩擦力稳定该扭转。图18示出了一个变体，其中该分离的部分15a —方面沿箭头114 的方向偏移，基本上垂直于轴15、 17的纵向轴线，另外该分离的部分 15a相对于第二轴的剩余部分在箭头115的方向上又倾斜了一个微小的 角度。每个单独的偏移和倾斜措施就自身而言即足以实现本发明，也就 是，使其支撑在该内部的第一轴17的相反的外部齿形上。通过弹簧元 件116、 117，该分离的部分被保持在随时所处的位置上，例如，这些弹 簧元件可以是橡皮销的形式。此外，还可以提供另一个弹簧元件118,该弹簧元件将零件15和 15a压在一起，并因此产生一个静摩擦力，该静摩擦力稳定该偏移，并 由此稳定整个配置的弹性装配。整个配置的状况为该内部齿形至少在一 个齿的区域内牢固地弹性支撑在外部齿形上。为了清楚起见，该分离的部分的位移、扭转或倾斜的程度被展示为 使它清晰可见，二没有参照该位置变量的实际比例，该比例可能大于或 小于所显示的情况。所说明的本发明的各个实施方案保证在负载改变时不会发生由于 齿形中的游隙造成的第一轴和第二轴之间的摇振，例如，这种摇振在机 动车辆的内燃机中很容易发生。很显然，所述这些措施可以单独应用，也可以彼此组合应用。因此，在一个有利的设计变体中，提供了至少两个弹性元件，它们 具有一种渐进效应。例如，作为第一级的第一弹性元件，可以提供一个 或多个弹性插入件，它们在要传送的转矩下于一个第 一转矩范围内产生 作用，优选为一个乂人10 Nm到30 Nm的范围。从一个转矩才及限值，它 优选落在大约30 Nm到60 Nm的范围内，至少一个第二弹性元件对于 该第二级产生作用。例如，这些可以是固定在一个共用环上的多个弹簧板。该最少一个第二弹性元件对于第一级的至少一个第一弹性元件可 以作为一个替代方案，或者附加在其之上。例如，如果一个或多个第一 元件在一定转矩以上即锁定，从该转矩以上将仅有用于第二级的第二弹 性元件起作用。另一方面，如果用于第一级的一个或多个笫一弹性元件 在超过转矩极限时具有一种残余弹性，在该转矩极限以上用于两级的弹性元件都将起作用。
通过多种弹性元件的一个对应的组合，显然可以创建多于所述两级 的级数。原则上可以提供任何数量的此类分级，尽管优选构成两级或三 级。
附图标记表
1 第一外板承栽体
2 第二外板承载体
3 第一法兰
4 第二法兰
5 内部齿形
6 内部齿形
7 花键
8 花键
9 空心轴
10 实心轴
11 离合器壳体
12 扭转振动减振器
13 次元件
14 主元件
15 主法兰/第二轴
15a 第二轴的分离的部分
16 花键
17 内法兰/第一轴
18 斜板
19 外缘孔
20 铆钉
21 飞轮块
22 孑匕
23 孑L
24 曲轴
25 斜孔26 螺栓
27 第 一板组
28 第二板组
29 外板
30 外板
31 外部齿形
32 外部齿形
33 内板
34 压力板
35 端板
36 内板
37 压力^L
38 内部齿形
39 内部齿形
40 内板承载体
41 外部齿形
42 外部齿形
43 第一操作活塞
44 第二操作活塞
45 开口
46 开口
47 开口
48 锁定环
49 压力活塞
50 压力活塞
51 活塞
52 活塞
53 螺旋弹簧 53a 螺旋弹簧
54 螺旋弹簧
55 补偿活塞
56 补偿活塞57圆周幅板
58圆周幅板
59环形元件
60锁定环
61离合器轮毂
62承载体
63液压流体管道
64液压流体管道
65液压流体管道
66液压流体管道
67接头
68泵驱动齿轮
69第一液压流体补偿室
70第二液压流体补偿室
71第一液压流体操作室
72第二液压流体操作室
73冷却液室
74离合器壳体
75第一冷却液挡板
76第二冷却液挡板
77圆筒
78圆筒
80外部齿形
81片弹簧
82在圆周方向的相对运动
83a缝隙
83b缝隙
83c缝隙
83d缝隙
83e缝隙
83f缝隙
84弹簧销85 弹簧柱86 轴向限定的部分87 O圏88 O圏89 弹簧板90 齿91 齿92 环93 环94 环95 弹簧板96 弹簧板97 预应力方向98 预应力方向99 角板100 角板101 弹簧板102 弹簧板103 插入过程104 弹簧板105 弹簧板106 齿侧面107 齿侧面108 角板109 相互啮合齿形区域110 弹簧111 扭转方向112 扭转方向113 弹簧元件的符号化表示114 偏移方向115 倾斜方向116 弹簧元件117 弹簧元件
118 弹簧元件
权利要求
1.用于在一个驱动元件和一个离合器之间传送转矩的联轴装置，具有第一轴(17)和将包围第一轴的第二轴，这两个轴通过一个在圆周方向上形状配合连接而耦联在一起，其特征在于配置有弹性元件(15，17，81，84，85，87，88)，其用于在该形状配合连接中产生预应力。
2. 如权利要求1所述的联轴装置，其特征在于该预应力相对于该第 一轴和该第二轴(15, 17)指向圆周方向。
3. 如权利要求1所述的联轴装置，其特征在于该预应力相对于该第 一轴和该第二轴(15, 17)是指向径向。
4. 如以上权利要求之一所述的联轴装置，其特征在于该弹性元件是 由该第一轴(17)形成。
5. 如权利要求1到3之一所迷的联轴装置，其特征在于该弹性元件 是由该第二轴(15)形成。
6. 如权利要求4或5之一所述的联轴装置，其特征在于该第一轴和 /或该第二轴(15， 17)具有用于产生一种形状弹性的至少一个凹陷(83a, 83b; 83c, 83d)。
7. 如权利要求6所述的联轴装置，其特征在于该凹陷采用一个缝隙 (83a, 83b; 83c, 83d)的形式。
8. 如权利要求4或5之一所述的联轴装置，其特征在于该第一轴和 /或该第二轴(15, 17)至少部分地是由一种弹性材料构成。
9. 如以上权利要求之一所述的联轴装置，其特征在于通过一个安排 在该第一轴和该第二轴之间的一个可变形插入件(81， 84, 85, 87, 88 ) 产生一个预应力。
10. 如权利要求9所述的联轴装置，其特征在于该插入件(87, 88 ) 是有体积弹性的。
11. 如权利要求9或10所述的联轴装置，其特征在于该插入件(81 ) 具有弹性形状。
12. 如权利要求9、 IO或11所述的联轴装置，其特征在于该第一轴 (17)带有一种外部齿形，该外部齿形与该第二轴(15)的一种内部齿形相啮合。
13. 如权利要求12所述的联轴装置，其特征在于在该内部齿形和该 外部齿形之间安排了一个插入件(81， 84, 85， 87, 88 )。
14. 如权利要求13所述的联轴装置，其特征在于围绕该齿形的圆周 对称地分布多个插入件。
15. 如权利要求13或14所述的联轴装置，其特征在于该一个或多 个插入件是固定在一个共用环上。
16. 如权利要求15所述的联轴装置，其特征在于该环的直径大致等 于该齿形的直径。
17. 如权利要求13或其随后的权利要求之一所述的联轴装置，其特 征在于该一个或多个插入件为弹簧板，这些弹簧板各自可以抵靠在该齿 形的一个齿的一个齿侧面上。
18. 如权利要求17所述的联轴装置，其特征在于该一个或多个弹簧上。、、、、、 p 、
19. 如权利要求17或18所述的联轴装置，其特征在于在该齿形圆 周上分布的多个弹簧板支撑在朝向相同的圆周方向的齿侧面上。
20. 如权利要求19所述的联轴装置，这些弹簧板固定在一个环上， 其特征在于通过弹簧装置可对该环在圆周上施应力，其方式为使这些弹 簧板被压迫在对应的齿側面上。
21. 如权利要求17或18所述的联轴装置，其特征在于在该齿形圆 周上分布的这些弹簧板部分地支撑在该齿形朝向相反圆周方向的齿侧 面上。
22. 如权利要求17或其随后的权利要求之一所述的联轴装置，这些 弹簧板固定在一个环上，其特征在于这些弹簧板中的至少几个是在它们 远离该环的端部在这些轴的轴向上各自具有朝向其端面一个角板，该角 板环握在该弹簧板所支撑的相应的齿上。
23. 如权利要求12所述的联轴装置，其特征在于在该第一轴和该第 二轴的一个轴向区域中提供了一个弹性元件(87， 88)以便产生一个径 向预应力，在该区域中两个轴之间不存在形状配合连接。
24. 如权利要求12所述的联轴装置，其特征在于该第一轴和/或该 第二轴的一个齿形元件至少部分地是由一个弹性元件(84, 85 )所形成 或所取^。
25. 如权利要求24所述的联轴装置，其特征在于该弹性插入件(81 ) 是由一个弹簧板形成。
26. 如权利要求25所述的联轴装置，其特征在于该弹性插入件(81 ) 是由一个片弹簧形成。
27. 如权利要求25所述的联轴装置，其特征在于该弹性插入件是由 一个弹簧销(84, 85 )形成。
28. 如权利要求24所述的联轴装置，其特征在于该弹性插入件是由 一个弹性体(87， 88)形成。
29. 如权利要求28所述的联轴装置，其特征在于该弹性体是沿轴向 作为一个柱体(84， 85)插入。
30. 如权利要求28到29之一所述的联轴装置，其特征在于该弹性 体(85)被安排在一个空心弹簧销(84)之内。
31. 如权利要求1到30之一所述的联轴装置，其特征在于该第一轴 (17)与连接到该驱动元件的一个斜板(18)相连接，并相对于后者可运动。
32. 如权利要求1到30之一所述的联轴装置，其特征在于该第一轴 与连接到该驱动元件的一个飞轮(21)相连接。
33. 如权利要求1到32之一所述的联轴装置，其特征在于该第二轴 与一个扭振减振器相连接。
全文摘要
本发明涉及用于(例如一辆机动车的)在驱动元件和离合器之间传送转矩的一种联轴装置。该联轴装置包括一个第一轴(17)和将其包围的一个第二轴(15)，这两个轴通过一种强制组装连接在一起。根据本发明，该装置配备有一个弹性元件(15，17，81，84，85，87，88)，该元件用于在该强制组装连接中产生一个预应力以抑制摇振噪音。
文档编号F16D1/08GK101292093SQ200680038766
公开日2008年10月22日 申请日期2006年10月15日 优先权日2005年10月17日
发明者D·施特劳斯, J·贝林, M·谢菲尔, T·埃布纳 申请人:博格华纳公司