CN1325481A - 具有圆筒形表面毂的改进的弹性体联轴器 - Google Patents

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Abstract

这里公开一种弹性体联轴器(11),它在与一轴线(17)大致对齐的两轴(13,15)之间传递扭矩,所述联轴器(11)包括一成弧形地环绕一轴线(23)延伸的合成件(21),合成件包括一弹性体中心件(25),它具有一沿轴向和径向延伸的、包括一内侧表面(41)的部分(27);一瓦形物(31),它具有固定在弹性体中心件(21)的延伸部分(27)上的轴向内侧部分(61)。以及一毂(35),它与轴(13)连接,且包括一具有一圆周和一长度的外侧表面(87),且在毂(35)的外侧表面(87)的整个圆周和长度上与瓦形物(31)的内侧表面(69)接合。

Description

具有圆筒形表面毂的改进的弹性体联轴器
本发明的技术背景
本发明涉及柔性的联轴器，特别涉及一种弹性体联轴器，它能在与一轴线大致对齐的两轴之间传递扭矩，亦即特别涉及一种联结一对轴向间隔的轴的弹性体联轴器。
在过去，这种弹性体联轴器包括：一合成件，它弧形地环绕着一与转轴的轴线重合的轴线延伸；该合成件包括一弹性体中心件，它具有连成一体的、轴向间隔的第一部分和第二部分，它们沿径向并沿轴向相反方向延伸；第一和第二瓦形物，它们分别固定在中心件上，并沿轴向相反方向延伸；以及第一和第二毂，它们分别固定在瓦形物里。
在过去，中心件的第一和第二部分包括半圆筒形内侧表面，而第一和第二瓦形物的轴向延伸的内侧部分的外侧表面固定或粘结在该内侧表面上。此外，在过去，毂的外侧表面分别包括径向向外延伸的轴环或台肩，它们向上突出在外侧表面的其余部分上，它们分别与第一和第二瓦形物的外侧部分的内侧表面接合。这种设计在1998年7月22日提交的美国申请号第09/120,948号上可看到，它在这里被参考引用。这种设计在垂直于一径向线延伸的平面内具有一环形截面，并具有约是毂的轴向长度的四分之一的宽度，且相对于毂的内侧端更靠近毂的外侧端。这种设计也接受将毂连接在瓦形物上的螺栓。结果，只有一小部分的毂与瓦形物的内表面接合。
这样，这些早先的结构需要阶梯形的毂或不一致的毂，并需要在不成型的或笔直的金属瓦形物表面下面延伸的氨基甲酸乙酯。
请注意1987年1月6日颁布的美国专利第4,634,400号，它在这里被参考引用。
本发明的简要说明
本发明提供一种弹性体联轴器，它在与一转轴的轴线大致对齐的两轴之间传递扭矩，该联轴器包括一对半环形合成件，各合成件包括一弹性体中心件和一瓦形物，瓦形物具有固定在弹性体中心件的延伸部分上的轴向内侧部分，以及自该轴向内侧部分延伸的、具有一内侧表面的轴向外侧部分。一毂可环绕着轴的一端，且毂包括一具有一圆周和一长度的外侧圆筒形表面。毂的圆筒形外侧表面给瓦形物的轴向外侧部分的互补的内侧表面提供一支承表面。
在本发明的一种较佳形式里，瓦形物的轴向内侧部分密封包裹在和固定在弹性体中心件的材料里，而轴向外侧部分相对轴向内侧部分径向向内偏移。
对于本技术领域的技术人员来说，通过阅读下面详细的说明书、权利要求书和附图可清楚地了解本发明的其它特征和优点。
附图的简要说明
图1是具有本发明许多特征的弹性体联轴器的纵向剖视图；
图2是图1所示的弹性体联轴器中的一零件的视图；
图3是沿图2中的3-3线的剖视图；
图4是图1中的毂和瓦形物的立体分解图。
在详细描述本发明的一个实施例前，应该知道，本发明不限于下面说明书或附图所描述的结构细节和零件布置情况。本发明可以有其它的实施例，以及用其它的方式实施。此外，还应该知道，这里使用的措词和术语只是为了描述的目的，而不应该理解成一种限制。
较佳实施例的说明
附图所示的是一弹性体联轴器11，它用来传递几乎与一轴线17对齐的两轴13和15之间的扭矩，该联轴器11大体上是环形的，包括一对半环形的合成件21，合成件21环绕着与轴线17同轴的一轴线23。各合成件21包括一弹性体中心件25，它具有连成一体的、轴向间隔的、在相反的轴向方向上沿径向延伸的部分27和29，还有第一和第二瓦形物31和33，它们分别固定在中心件25上的、轴向间隔的第一部分27和第二部分29上，它们沿轴向相反方向延伸。联轴器还包括第一和第二毂或圆筒35和37，它们分别固定在第一和第二瓦形物31和33，而且它们环绕和固定在轴13和15上，从而将轴13和15之一轴上的转动提供给轴13和15之另一轴。
具体地说，中心件25是半环形的，可用任何适当的弹性体材料、诸如氨基甲酸乙酯制造。轴向间隔的部分27和29具有相同的结构，分别包括径向内侧部分41和径向外侧部分45，其中，径向内侧部分41具有一内侧圆筒形表面43，而径向外侧部分45与内侧部分41连成一体。中心件25的第一部分27和第二部分29通过桥接部分51连成一体，而桥接部分51设置成与轴线23成轴向间隔关系，它在中心件25的轴向间隔的第一部分27和第二部分29的径向外侧部分45的径向外侧边缘之间延伸。
第一和第二瓦形物31和33在结构上是大体相同的，通常是半环形，并可用任何适当刚性的材料、诸如金属制造。第一和第二瓦形物31和33分别具有轴向内侧部分61，它具有第一轴向长度63。第一和第二瓦形物31和33的轴向内侧部分61分别模制在中心件25的轴向间隔的第一部分27和第二部分29里，并在表面49处粘结在外侧部分45上，较佳的是粘结在中心件25的第一部分27和第二部分29的径向内侧部分41和外侧部分45上。这样，第一和第二瓦形物31和33的轴向内侧端夹在中心件25的第一部分27和第二部分29的径向内侧部分41和外侧部分45之间。
第一和第二瓦形物31和33还分别包括轴向外侧部分65，它们从轴向内侧部分61处延伸，并具有大于内侧部分61的轴向长度63的第二轴向长度67。此外，轴向外侧部分65以与相关的轴向内侧部分61成径向向内偏移关系延伸，并具有与中心件25的第一部分27和第二部分29的圆筒形内侧表面43一致的圆筒形内侧表面69。此外，轴向外侧部分65分别包括许多沿环形方向间隔的、径向延伸的孔71，它们以与相关的外侧部分65的轴向外侧端成间隔关系设置。虽然也可使用其它的结构，但在此公开的结构里，有三个沿环形方向等角度间隔的孔71。
第一和第二毂或圆筒35和37在结构上是相同的，它们通常是环形，并可用任何适当刚性的材料、诸如金属制造。第一和第二毂或圆筒35和37分别包括第一轴向外侧端81、第二轴向内侧端83和轴向内侧孔或表面85，第二轴向内侧端83与第一轴向外侧端81成轴向间隔关系，而表面85能分别与第一轴13和第二轴15连接或接合。此外，第一和第二毂35和37分别包括外侧圆筒形表面87，它们分别与第一和第二瓦形物31和33的内侧表面69接合。在公开的结构里，毂35和37的外侧圆筒形表面87分别具有一圆周和一长度，而毂35和37的外侧圆筒形表面87和瓦形物31和33的内侧表面69基本上完全接合。
此外，第一和第二毂或圆筒35和37还分别包括许多沿环形方向间隔的并径向延伸的小孔91，它们在数量上与瓦形物31及33上的孔71对应，它们以与轴向间隔的外侧端81和内侧端83成轴向间隔关系设置，且相对内侧端83更靠近外侧端81，并以与第一和第二瓦形物31和33的轴向外侧部分65上的孔75成分别对准关系设置。
还提供将瓦形物31和33固定在毂35和37上的手段，以便共同转动。虽然其它的结构也可使用，但在此公开的结构里，这种手段包括孔71、小孔91和供各对准的孔71和小孔91用的一适当的螺栓95，螺栓95通过相关的孔71并被拧入相关的小孔91里。
可提供任何适当的手段(未画出)将毂或圆筒37和39分别连接在轴13和15上，以便共同转动。
由于毂35和37的整个外侧圆筒形表面87与瓦形物13和15接合，而且去掉了环绕着毂的轴环，因此与早先的轴环或毂的突出部分与瓦形物内侧表面有限的接合相比，毂35和37可包括较大直径的轴向孔85，从而允许使用在较大的轴上。此外，这里公开的毂35和37容易对齐，制造成本低，而且能提供较大的、与相关的瓦形物31和33接触的表面积，从而减少在相关的瓦形物31和33上的弯曲应力。
此外，这里公开的毂或圆筒35和37可同样应用于间隔较小的和间隔较大的联结结构。
由于瓦形物31和33的内侧部分61模制在弹性体材料里，并且由于瓦形物31和33的内侧部分61和外侧部分65之间的偏移，中心件25的弹性体材料密封包裹着瓦形物31和33的内侧部分61，但不会影响毂或圆筒35和37的固定和功能。此外，弹性体材料在中心件25的轴向间隔的部分27和29的内侧圆筒形表面43处的存在具有改进的外观。
使用圆筒形毂35和37及由此形成的瓦形物31和33有助于提供圆筒形毂33和35与瓦形物31和33之间的的额外接触。瓦形物的内径与毂的外径相同。与早先使用非圆筒形毂和笔直的瓦形物设计相比，这种额外的接触面积通过较大的支承而减少了弯曲应力。在过去，瓦形物趋向于在不一致的圆筒形毂的狭窄接触面积上枢转。
使用具有一致的外侧圆筒形表面的圆筒形毂35和37有助于提供额外的材料，从而与先前的不一致圆筒形毂相比允许较大的孔容量。在许多情况下，这种优点将给选择较小的联轴器提供机会。
圆筒形毂35和37还有助于提供一致的表面，以便对齐，并减少制造时需要的机加工。
这里公开的瓦形物31和33的结构还能起肋或凸缘的作用，从而提高瓦形物的钢度。这种增加的强度在联轴器工作时更耐应力作用下的弯曲。

Claims (18)

1．一种弹性体联轴器，它在与一轴线对齐的两轴之间传递扭矩，所述联轴器包括一成弧形地环绕一轴线延伸的合成件，合成件包括一弹性体中心件，它具有一沿轴向和径向延伸的、包括一内侧表面的部分；一瓦形物，它具有固定在所述弹性体中心件的所述延伸部分上的轴向内侧部分，以及自所述轴向内侧部分延伸的、具有一内侧表面的轴向外侧部分；以及一毂，它与轴的一端连接，且包括一具有一圆周和一长度的外侧表面，且在所述毂的所述外侧表面的整个所述圆周和所述长度上与所述瓦形物的内侧表面接合。
2．如权利要求1所述的弹性体联轴器，其特征在于，所述毂的所述外侧表面是圆筒形的，而且所述瓦形物的所述内侧表面也是圆筒形的。
3．如权利要求1所述的弹性体联轴器，其特征在于，所述瓦形物的所述轴向内侧部分埋设在所述中心件里。
4．如权利要求1所述的弹性体联轴器，其特征在于，所述瓦形物的所述轴向内侧部分具有第一轴向长度，而所述瓦形物的所述外侧部分具有大于所述第一轴向长度的第二轴向长度。
5．如权利要求1所述的弹性体联轴器，其特征在于，所述中心件的所述径向延伸部分包括一径向内侧部分，以及与所述内侧部分连成一体的径向外侧部分，其中，所述所述瓦形物的所述轴向内侧部分相对所述轴向外侧部分径向向外偏移，并夹在所述中心件的所述径向内侧部分和外侧部分之间。
6．如权利要求5所述的弹性体联轴器，其特征在于，所述中心件的所述径向内侧部分包括一内侧圆筒形表面，它与所述瓦形物的所述外侧部分的所述圆筒形内侧表面重合。
7．如权利要求1所述的弹性体联轴器，其特征在于，所述瓦形物的所述轴向外侧部分包括许多沿环形方向间隔的、径向延伸的孔，而所述毂包括许多沿环形方向间隔的、径向延伸的、可与所述瓦形物的所述轴向外侧部分上的所述孔对齐的小孔。
8．如权利要求7所述的弹性体联轴器，其特征在于，所述毂还包括轴向第一端和与所述第一端轴向间隔的轴向第二端，其中，所述许多沿环形方向间隔的、径向延伸的小孔以与所述轴向第一端和第二端成间隔关系设置，且以相对所述第一端和第二端之一比相对所述第一端和第二端之另一更近的关系设置。
9．一种弹性体联轴器，它在与一轴线对齐的两轴之间传递扭矩，所述联轴器包括一成弧形地环绕一轴线延伸的合成件，合成件包括一弹性体中心件，它具有一沿轴向和径向延伸的、包括一内侧表面的部分；一瓦形物，它具有固定在所述弹性体中心件的所述延伸部分上的轴向内侧部分，以及自所述轴向内侧部分延伸的、具有一内侧圆筒形表面的轴向外侧部分；以及一毂，它与轴之一连接，且包括一与所述瓦形物的所述内侧圆筒形表面接合的外侧圆筒形表面。
10．如权利要求9所述的弹性体联轴器，其特征在于，所述中心件的所述径向延伸部分包括一径向内侧部分和与所述内侧部分连成一体的一径向外侧部分，其中，所述瓦形物的所述轴向内侧部分相对所述轴向外侧部分径向向外偏移，并夹在所述中心件的所述径向内侧部分和外侧部分之间。
11．一种弹性体联轴器，它在与一轴线对齐的两轴之间传递扭矩，所述联轴器包括一成弧形地环绕一轴线延伸的合成件，合成件包括一弹性体中心件，它具有一沿轴向和径向延伸的部分；一瓦形物，它具有埋设和固定在所述弹性体中心件的所述轴向延伸部分上的轴向内侧部分，以及自所述轴向内侧部分延伸的、相对所述轴向内侧部分径向向内偏移的轴向外侧部分，轴向外侧部分包括一内侧表面；以及一毂，它与轴之一连接，且包括一与所述瓦形物的所述内侧表面接合的外侧表面。
12．如权利要求11所述的弹性体联轴器，其特征在于，所述瓦形物的所述内侧部分具有第一轴向长度，而所述瓦形物的所述外侧部分具有比所述第一轴向长度长的第二轴向长度。
13．如权利要求11所述的弹性体联轴器，其特征在于，所述中心件的所述轴向和径向延伸部分包括一径向内侧部分和与所述内侧部分连成一体的径向外侧部分，其中，所述瓦形物的所述轴向内侧部分夹在所述中心件的所述径向内侧部分和外侧部分之间。
14．如权利要求13所述的弹性体联轴器，其特征在于，所述瓦形物的所述外侧部分的所述内侧表面是圆筒形的，而所述中心件的所述径向内侧部分包括一与所述瓦形物的所述外侧部分的所述圆筒形内侧表面重合的内侧圆筒形表面。
15．如权利要求11所述的弹性体联轴器，其特征在于，所述瓦形物的所述轴向外侧部分包括许多沿环形方向间隔的、径向延伸的孔，而所述毂包括许多沿环形方向间隔的、径向延伸的、可与所述瓦形物的所述轴向外侧部分上的所述孔对齐的小孔。
16．如权利要求15所述的弹性体联轴器，其特征在于，所述毂还包括轴向第一端和与所述第一端轴向间隔的轴向第二端，其中，所述许多沿环形方向间隔的、径向延伸的小孔以与所述轴向第一端和第二端成间隔关系设置，且以相对所述第一端和第二端之一比相对所述第一端和第二端之另一更近的关系设置。
17．如权利要求11所述的弹性体联轴器，其特征在于，所述毂的所述外侧表面是圆筒形的，并具有一圆周和一长度，而所述瓦形物的所述内侧表面也是圆筒形的，且在所述毂的所述外侧表面的整个所述圆周和所述长度上与所述瓦形物的内侧表面接合。
18．一种弹性体联轴器，它在与一轴线对齐的两轴之间传递扭矩，所述联轴器包括一成弧形地环绕一轴线延伸的合成件，合成件包括：
一弹性体中心件，它具有第一径向延伸部分，而该第一径向延伸部分包括一具有内侧圆筒形表面的径向内侧部分和与所述内侧部分连成一体的径向外侧部分，以及相对所述第一径向延伸部分成轴向间隔关系的第二径向延伸部分，该第二径向延伸部分包括一具有内侧圆筒形表面的径向内侧部分和与所述第二部分的所述内侧部分连成一体的径向外侧部分；
第一瓦形物，它包括具有第一轴向长度的轴向内侧部分和自所述轴向内侧部分延伸的、具有大于所述第一轴向长度的第二轴向长度的轴向外侧部分，轴向内侧部分夹在、埋设在或固定在所述中心件的所述第一部分的的所述径向内侧和外侧部分之间，轴向外侧部分相对所述轴向内侧部分径向向内偏移并包括与所述中心件的所述第一部分的所述圆筒形内侧表面重合的一圆筒形内侧表面，轴向外侧部分还具有许多沿环形方向间隔的、径向延伸的孔；
第二瓦形物，它包括具有第一轴向长度的轴向内侧部分和自所述第二瓦形物的所述轴向内侧部分延伸的、具有大于所述第二瓦形物的所述内侧部分的第一轴向长度的第二轴向长度的轴向外侧部分，轴向内侧部分夹在、埋设在或固定在所述中心件的所述第二径向延伸部分的的所述径向内侧和外侧部分之间，轴向外侧部分相对所述第二瓦形物的所述轴向内侧部分径向向内偏移并包括与所述中心件的所述第二部分的所述圆筒形内侧表面重合的一圆筒形内侧表面，轴向外侧部分还具有许多沿环形方向间隔的、径向延伸的孔；
第一毂，它与第一轴连接，且包括一圆周、一长度、第一轴向端、与所述第一端成轴向间隔关系的第二轴向端、在所述第一毂的所述外侧表面的整个所述圆周和所述长度上与所述第一瓦形物的所述内侧圆筒形表面接合的的外侧圆筒形表面、以及许多沿环形方向间隔的、径向延伸的孔，这些孔以与所述第一毂的所述第一和第二轴向端间隔的关系设置，且以相对所述第一毂的所述第一端和第二端之一比相对所述第一毂的所述第一端和第二端之另一更近的关系设置，并与所述第一瓦形物的所述轴向外侧部分上的所述孔对准；以及
第二毂，它与第二轴连接，且包括一圆周、一长度、第一轴向端、与所述第二毂的所述第一端成轴向间隔关系的第二轴向端、在所述第二毂的所述外侧表面的整个所述圆周和所述长度上与所述第二瓦形物的所述内侧圆筒形表面接合的的外侧圆筒形表面、以及许多沿环形方向间隔的、径向延伸的孔，这些孔以与所述第二毂的所述第一和第二轴向端间隔的关系设置，且以相对所述第二毂的所述第一端和第二端之一比相对所述第二毂的所述第一端和第二端之另一更近的关系设置，并与所述第二瓦形物的所述轴向外侧部分上的所述孔对准。
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