接合器制造技术

本发明专利技术涉及一种具有端面齿的接合器，用于在设有第一端面齿（1、1a）的第一部件（4）和设有与第一端面齿互补地构造的第二端面齿（1、1b）的第二部件之间（5）传递转矩和/或横向力，至少一个所述部件尤其是轴、轴线、销或法兰并且所述第一端面齿（1、1a）能够形锁合地与第二端面齿（1、1b）嵌接。特征在于，至少一个所述端面齿具有至少一个宽度（B）恒定的凹槽（39），该凹槽的纵向中轴线在凹槽的至少一个区段中构成具有第一圆心（M1）的圆弧（41）并且在凹槽的至少一个另外的区段中构成具有至少一个第二圆心（M2）的圆弧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于端面连接、尤其是用于连接两个轴、轴线或法兰的结构元件。在此涉及一种尤其是用于轴、轴线和法兰的、借助设置在端面的几何形状的形锁合连接装置的在制造技术上尤为有利的构造。该连接装置例如可用于传动轴和马达轴之间、螺丝刀和螺钉头之间或支承装置杆件之间的连接。
技术介绍
最简单的、现有技术中已知的轴或销的端面连接装置是具有防止横向移动的圆柱形对中心装置的端面中心螺纹连接装置，其仅摩擦锁合地传递转矩。在此螺纹连接装置具有巨大的分开危险。在中心轴向螺纹连接装置中需要为了可靠的轴连接设置形锁合的防旋转安全装置。已有许多防旋转安全装置。一方面已知端面齿，其作用面主要在径向和轴向上延伸。这种端面齿包括各种爪形离合器及福伊特端面齿。这种具有径向作用面和切向力作用的轴连接装置的典型缺点在于其端面轮廓制造复杂。通常制造并非在一次装夹下，而是在不同的机床上进行。其它具有基本上切向和轴向延伸的作用面的轴连接装置需要轮毂并且属于轴轮毂连接装置组并且因此比具有端面作用面的轴连接装置需要更大的安装空间。螺旋形延伸的作用面具有重大的缺点，S卩，不能在螺纹线之间实现完全相同的间距并且因此制造复杂。在阿基米德螺旋线中虽然径向间距恒定，但螺旋线中的垂直间距不恒定。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种具有端面作用面的形锁合的接合器，该接合器所需安装空间小并且制造费用低。此外，该接合器应·可传递大的力、例如转矩和横向力。根据本专利技术的第一方面，该任务通过具有权利要求1的特征的接合器来解决，根据本专利技术的第二方面，该任务通过具有权利要求2的特征的接合器来解决，并且根据本专利技术的第三方面，该任务通过具有权利要求5的特征的接合器来解决。本专利技术意义上的接合器是一种在至少两个部件之间用于传递转矩和/或横向力的可拆卸或不可拆卸的连接装置。例如两个可移动的部件可以具有一个共同的旋转轴线。横向力例如是垂直于轴向接合方向定向的力。接合器的第一端面齿和互补地构造的第二端面齿的每个凹槽在其纵向中轴线的延伸上具有恒定的宽度。例如，一个凹槽底部具有恒定的宽度。概念“宽度恒定的凹槽”在本专利技术的意义上例如是指垂直于轴向接合方向并且垂直于凹槽的纵轴线测得的凹槽宽度。概念“宽度恒定的接条”在本专利技术的意义中例如是指垂直于轴向接合方向并且垂直于接条的纵轴线测得的接条宽度。彼此面对的互补的齿例如通过轴向相对运动进行嵌接。“轴向接合方向”在本专利技术的意义中例如是指沿相对运动的轴向进行的运动。一个特点在于，这样构造待连接的部件的互补的、彼此形锁合地嵌接的齿，使得例如可在集成有铣削装置的车床上在一次装夹下(即不换刀地)或者在铣床上在一次装夹下制造所述齿。低的制造费用例如通过使设置在共同作用的接合器元件端面上的结构的凹槽延伸和接条延伸符合一个数学函数来实现，该数学函数允许凹槽和/或接条具有恒定的宽度。在铣削加工中恒定的间距例如等于铣刀直径。作为相应的决定凹槽或接条形状的数学函数，在此应选择例如具有一个共同的圆心或不同的圆心的圆弧和/或直线。接条和凹槽的恒定宽度和高度不仅在铣削加工中是有利的，因为在最好情况下每个端面齿只需一个铣刀轨迹，而且在变形和成形中也是有利的，因为在变形中需要均匀的物料流并且在成形中确保了均匀的冷却。这即适用于金属材料又适用于塑料。在仅径向和轴向延伸的端面作用面的情况下，圆周力始终垂直于作用面并且摩擦力在这种造型中不能用于转矩传递。而根据本专利技术间接由圆周力产生的摩擦力可用于转矩传递。虽然有摩擦锁合作用，但根据本专利技术的连接装置明显仍是形锁合的连接装置。该连接装置显示出特别有利的附加的摩擦锁合作用。在待连接的各部件围绕其旋转轴线的相对旋转时，通过共同作用的端面齿的旋转以及接触面之间出现的相对运动，共同作用的接触面相互接近。但待连接的构件的接触面之间的摩擦阻止了接触面的滑动运动。尤其是在动态交变应力时，接触面的摩擦锁合作用尤为有利。出于这个原因，设置在中心的螺纹连接装置可在没有松开危险的情况下被使用。 在横向力(即垂直于轴向接合方向定向的力)加载时，承载能力如同在相应的圆柱形对中心时一样高。基于多个均匀分布的并且因此多级的圆弧轮廓，整个端面可用于力传递，这使得轴连接装置所需安装空间极小。根据本专利技术，至少其中一个所述端面齿具有至少一个宽度恒定的凹槽。每个端面齿可具有一个或多个凹槽。各端面齿构造成互补的，也就是说，一个端面齿的凹槽嵌入另一个端面齿的接条中。凹槽和接条在沿凹槽或接条的纵向延伸的横截面中具有互补的形状。制造技术上最简单的解决方案是多级的半圆形式的凹槽。借助车床上的铣削装置或借助铣床可在工件的一次装夹下结合其余的圆柱形加工实现根据本专利技术的端侧的半圆轮廓。相反，传统的轴连接装置需要复杂得多的加工。根据本专利技术的第一方面，凹槽的纵向中轴线在凹槽的至少一个区段中构成围绕第一圆心的圆弧并且在凹槽的至少一个另外的区段中构成围绕至少一个第二圆心的圆弧。第一圆心和第二圆心例如彼此间隔开。凹槽的纵向中轴线可构成围绕第一圆心的多个圆弧和/或围绕第二圆心的多个圆弧。“至少一个第二圆心”在本专利技术的意义中是指凹槽的纵向中轴线也可构成至少一个围绕第三、第四或其它圆心的圆弧。为了制造根据本专利技术第一方面的端面齿，在应传递转矩和横向力的情况下需要两个圆心。通过一条直线将待连接的构件、例如两个轴的端面在中间分为一个右侧半部和一个左侧半部并且在每个端面上确定两个圆心，其分别关于一个在该直线上确定的中心对称地设置，因此可以从圆心出发参考所述直线在端面的每一侧上构造凹槽形式的圆弧，它们具有恒定的间距并且例如具有最大180°的圆弧角。例如在至少一个端面齿中在圆弧形凹槽之间留有至少一个接条。端面齿的接条嵌入相应另一端面齿的凹槽中。一个端面半部的所有圆弧结构例如配置给其中一个圆心。圆心例如与端面齿的中心间隔开地设置，尤其是两个圆心与端面齿中心的间距相同。圆弧例如至少部分地构造成半圆。圆心例如设置在所述划分端面的直线上。作为替换方案，可在每个端面半部中关于中心镜像对称地与直线间隔开地设置至少一个圆心。凹槽或接条的围绕第一圆心构造的圆弧形区段例如可通过直线与凹槽或接条的围绕第二圆心构造的圆弧形区段连接。圆心的间距越大，则可传递的转矩越大。圆心的间距越大，则所需凹槽(又称为“线”)越多。在两个圆心间距最小的情况下形成单级轮廓。在单级轮廓中，圆心的间距等于凹槽宽度或接条宽度的两倍。凹槽宽度例如等于可能的铣刀直径。根据具体的应用情况、待传递的转矩的大小和根据接合器的可用直径，可自由选择轮廓线数和由此接条和凹槽的宽度。单线轮廓的制造费用最低，因为在此铣刀直径尽可能大且铣刀轨迹最短，但这减小了待传递的扭矩。圆弧配置给第一圆心或至少一个第二圆心。一个端面齿的多个凹槽的圆弧形区段例如可配置给至少两个不同的圆心。一个凹槽的圆弧形区段也可配置给至少两个不同的圆心。根据一种实施方式，凹槽的纵向中轴线构成至少两个圆弧，其交替配置给第一圆心和第二圆心。凹槽的围绕不同圆心构成圆弧的区段可直接相邻地设置。作为替换方案，也可在配置给不同圆心的圆弧形区段之间构造一个直线区段。根据本专利技术的第二方面，至少一个所述端面齿具有至少一个宽度恒定的凹槽，该凹槽的纵向中轴线由至少一个圆弧和至少一个直线构成。圆弧和直线区段例如可交替。凹槽的直线区段例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·许尔曼，
申请(专利权)人：因维尼恩有限公司，
类型：
国别省市：