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CN1205405A - 联轴节 - Google Patents

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Abstract

一种用于电机驱动装置的、尤其是用于手持式电动工具机的联轴节,它有一个带有联轴节爪(111,112)的第一联轴节部件(11)和一个带有联轴节爪(121)的第二联轴节部件(12),第一联轴节部件与一个驱动轴传扭连接,第二联轴节部件与一个传动轴(13)传扭连接,并且它的联轴节爪(121)带有旋转间隙地位于第一联轴节部件(11)的联轴节爪(111,112)之间,为了在负荷变化时将噪声减少到最小,在两个联轴节部件之间设置了一个对两个轴节部件相互间的相对移动进行制动的减振器(14)。

Description

联轴节
本发明涉及一种在权利要求1的前序部分中所述类型的用于电机驱动装置的联轴节。
这种联轴节例如用在手持式电动工具机中，如拧螺丝机，钻机和类似机器中。
在一个具有这种联轴节的已知的蓄电池电动拧螺丝机中(US5016501)，拧螺丝工具的工具夹与传动轴传扭地连接在一起，而驱动轴由一个可以反转的电机驱动。因此可以向左或者向右驱动拧螺丝工具，亦即拧紧或者拧松螺丝。通过设置一个经滚动体与和传动轴相连接的联节轴部件相一致的外部保持环，可以将与传动轴相连接的联节轴部件固定在拧螺丝机的外壳上，从而蓄电池电动拧螺丝机可以作为手动的拧螺丝机使用。由于在联轴节中的两个联轴节部件的联轴节爪之间存在转动间隙，因此，在进行负荷变换时由于联轴节部件交替的冲击而产生大的噪声。此外在没有负荷运行时可能出现振动，这也会产生干扰噪声。
相应地，本发明的具有权利要求1的特性部分中的特征的联轴节具有以下优点，通过设置对联轴节部件之间的相对运动时起作用的减振器(阻尼器)，对联轴节部件的交变间隙进行制动。此时可以这样设计减振器，即它的减振力矩是不变的或者与两个联轴节部件的角速度差成正比。这样，一方面在小的负荷变换时，亦即联轴节部件之间的扭矩差小时，防止了联轴节爪上的相互接触的接触面的回转，另一方面，使在较大的扭矩差时产生的冲击力通过能量转换而减小。从而减小了至今还存在的干扰的运行噪声，使得装配了本发明的联轴节的手持式电动工具机的质量得到明显提高，这种手持式电动工具机只有极小的噪声，没有由交变间隙所产生的振动和所谓的振动效应。联轴节部件将只受到很少次数出现的冲击和撞击的作用，并且这些冲击和撞击还是被衰减的，亦即是较弱地施加的，因此联轴节的寿命得到提高。
通过采用其它权利要求中所述的措施可以得到权利要求1中给出的联轴节的一些有利的具体结构和改进。
根据本发明的一个优选实施例，减振器有一个在联轴节部件相对旋转时产生摩擦力矩的摩擦部件，该摩擦部件最好由至少一个位于联轴节部件的同轴表面之间的弹簧丝构成。有利的是至少设置两个弹簧丝，它们分别构成一个U形弹簧弓的臂，其中两个弓臂沿旋转方向不能移动地放置于在一个联轴节部件的同轴表面中构成的轴向开口或轴向槽中，并且与另一个联轴节部件的同轴表面邻接。用于安装一个弹簧弓的弓臂的两个轴向开口此时可以沿直径方向或沿割线方向设置在同轴表面中。采用这种结构使得减振器的制造费用极低，材料费用只限于一个U形弹簧弓和一个联轴节部件中的一些安装槽，弹簧弓被简单地安置在这些槽中，并且由于减少了装配费用使得装配成本很小。
在以下的说明书中将对照附图中所示的一个实施例对本发明进行详细说明。
附图中，
图1是一个用于手持式电动工具机的联轴节的一个前视图，
图2是图1中的联轴节的分解视图。
图1和2示出了一个用于手持式电动工具机的联轴节，尤其是用于一个(蓄电池式)钻机或者蓄电池电动拧螺丝机的联轴节，该联轴节有一个第一联轴节部件11和一个第二联轴节部件12，它们用联轴节爪相互插接在一起。第一联轴节部件11与一个没有示出的可逆电机的驱动轴连接，而第二联轴节部件12与一个传动轴13连接，该传动轴13与一个用于夹紧一个螺丝工具或者一个钻头工具的工具夹联结。第一联轴节部件11装有两对从一个基体113上沿轴向凸出的联轴节爪，其中一个爪对的联轴节爪111的结构是相同的并且在联轴节部件11上位于相互相对的位置上，第二爪对的联轴节爪112的结构也是相同的并且同样在联轴节部件11上位于相互相对的位置上，但相对于第一爪对的联轴节爪111大约错开75度的周向角。第二联轴节部件12上装有两个从一个基体122上沿径向凸出的联轴节爪121，它们是这样设置在第二联轴节部件12上的，即在联轴节组装起来后，每个联轴节爪121有旋转间隙地位于第一联轴节部件11的一个联轴节爪111和一个联轴节爪112之间。每个联轴节爪111有一个径向传动表面111A，该传动表面111A和一个在联轴节爪121上构成的径向止挡表面121A共同作用，使第二联轴节部件12在图1中沿逆时针方向转动。同样，每个联轴节爪112有一个径向传动表面112A，该传动表面112A和一个在联轴节爪121上构成的径向止挡表面121B共同作用，使第二联轴节部件12沿顺时针方向转动。联轴节爪111和112利用一个同轴的内部弓形表面111C和112C在保持一个滑动间隙下邻接在第二联轴节部件12的基体122的一个在联轴节爪121之间延伸的同轴的基体表面122C上。如果经驱动轴使第一联轴节部件11在图1中逆时针驱动，那么联轴节爪111则用它们的传动表面111A顶接在联轴节爪121的止挡表面121A上并带动联轴节部件12沿旋转方向旋转。反之，如果联轴节部件11在图1中顺时针方向转动，那么联轴节爪112通过其径向传动表面112A顶在联轴节爪121上的止挡表面121B上并且在旋转时带动第二联轴节部件12。
为了在负荷变换时使由于径向传动表面111A和112A顶撞到止挡表面121A和121B上而产生的噪声减小到最低程度，在两个联轴节部件之间设置一个减振器14，它对两个联轴节部件相互间的相对转动进行制动。在图1和2所示的实施例中，减振器14有一个在联轴节部件11，12相对旋转时产生摩擦力矩的摩擦部件，该摩擦部件在此是由两个弹簧丝构成的，两个弹簧丝是一个U形弹簧弓15的臂151和152(图2)。两个弓臂151，152放置在轴向开口或轴向槽16，17中，轴向开口或轴向槽16，17设置在第二联轴节部件12的基体122的同轴基体表面122C中。两个弓臂151，152此时沿旋转方向不能移动地安装在轴向槽16，17中，并与第一联轴节部件11的两个联轴节爪111的同轴爪表面111C邻接。设置在同轴基体表面122C和同轴爪表面111C之间的弹簧丝的数目还可以增加并且最少有一个。在负荷变换时，两个联轴节部件11，12之间的弹簧丝或两个弓臂151，152产生一个摩擦力矩，该摩擦力矩一方面在联轴节部件11，12之间的扭矩差小时，防止了两个联轴节部件11，12反转，另一方面，在联轴节部件11，12之间的扭矩差较大时，通过将旋转能量转换成热量的能量转换而使用于联轴节爪11，12相互接触的冲击力大大衰减。
为了更换工具，可以将与传动轴13连接的第二联轴节部件12固定在手持式电动工具机的机壳上。为此设置了一个可转动地安装在机壳上的保持环18，该保持环与两个联轴节部件11，12同轴地设置并且包围着相互插接在一起的联轴节爪111，112。在保持环18和第二联轴节部件12之间设置了夹紧件19，它在保持环18转动时将保持环18与第二联轴节部件12夹紧在一起。在图1和2所示的实施例中，夹紧件19是滚动体20，例如辊子，球或滚子，它们一方面支撑在保持环18的内环面181上，另一方面支撑在第二联轴节部件12的基体122上的一个切向表面段122D上，大约位于该表面段122D的中部。此时分别有一个滚动体20以一定的旋转间隙放置在第一联轴节部件11的联轴节爪111，112之间。切向表面段122D是通过对第二联轴节部件12的基体122上的同轴基体表面122C进行削平加工而形成的，这些切向表面段122D位于两个联轴节爪121之间的中部。在每个滚动体20和第一联轴节部件11上的两个联轴节爪111，112的与该滚动体20相对的径向传动表面111B和112B之间的间距是这样设定的，当第一联轴节部件11的一个联轴节爪111或112顶接在第二联轴节部件12的联轴节爪121上，以便带动它沿某一个转动方向转动时，第一联轴节部件11的另一个联轴节爪112或111的径向传动表面112B或111B顶接在滚动体20上，以便带动该滚动体20。当第一联轴节部件11在图1中逆时针转动时，两个滚动体20被两个联轴节爪112上的径向传动表面112B沿转动方向带动旋转并且保持它们在切向表面段122D内的相对位置。当第一联轴节部件11顺时针转动时，两个滚动体20被两个联轴节爪111上的径向传动表面111B沿转动方向带动旋转并且同样保持它们在切向表面段122D内的大约位于中部的位置。滚动体20由此可以在切向表面段122D上和保持环18的内环面181上滚动。相反，当保持环18在某一个转动方向上相对两个联轴节部件11，12转动时，则滚动体20将向外滚动，并且夹持在第二联轴节部件12上的切向表面段122D和保持环18的内环面181之间，第二联轴节部件12由此不能转动地固定在保持环18上，从而将与手持式电动工具机的工具夹连接的第二联轴节部件12固定在机壳上，并且由此可以例如利用现有的快速紧固钻卡头在工具夹中更换工具。在一个蓄电池电动拧螺丝机的手持式电动工具机中，通过将第二联轴节部件12固定在机壳上也可以将蓄电池电动拧螺丝机作为手动的拧螺丝工具使用。
本发明不局限于所描述的实施例，例如用于抑制两个联轴节部件11，12之间的相对运动的减振器也可以利用在两个联轴节部件11，12之间的充填了液体的、容积可以变化的空隙来实现，这些空隙经溢流通道相互联通。由此在负荷变化时，液体从一个空隙经溢流通道排挤到另一个空隙中并由此达到一种减振效果。但是技术费用相对于一个由弹簧弓15构成的减振器14要大很多。

Claims (10)

1．用于电机驱动装置的、尤其是用于手持式电动工具机的联轴节，它有一个带有联轴节爪(111，112)的第一联轴节部件(11)和一个带有联轴节爪(121)的第二联轴节部件(12)，第一联轴节部件与一个驱动轴传扭连接，第二联轴节部件与一个传动轴(13)传扭连接，并且它的联轴节爪(121)带有旋转间隙地位于第一联轴节部件(11)的联轴节爪(111，112)之间，其特征在于，在第一和第二联轴节部件(11，12)之间设置了一个对两个联轴节部件(11，12)相互间的相对移动进行制动的减振器(14)。
2．按照权利要求1的联轴节，其特征在于，减振器(14)具有一个在联轴节部件(11，12)相对运动时产生一个摩擦力矩的摩擦部件(15)。
3．按照权利要求2的联轴节，其特征在于，摩擦部件至少由一个设置在联轴节部件(11，12)的同轴表面(111C，122C)之间的弹簧丝构成。
4．按照权利要求3的联轴节，其特征在于，设置了两个弹簧丝，它们构成一个U形弹簧弓(15)的臂(151，152)，两个弓臂(151，152)沿旋转方向不能移动地放置在由其中一个联轴节部件(12)的同轴表面(122C)中构成的轴向开口或轴向槽(16，17)中并与另一个联轴节部件(11)的同轴表面(111C)相邻接。
5．按照权利要求3或4的联轴节，其特征在于，其中一个联轴节部件(12)的同轴表面(122C)由带有联轴节爪(121)的基体(122)的一个外环形表面(122C)构成，另一个联轴节部件(11)的同轴表面(111C)由该联轴节部件(11)的联轴节爪(111)的内弓形表面构成。
6．按照权利要求1-5中之一的联轴节，其特征在于，第二联轴节部件(12)可以固定在一个可以手动操作的保持环(18)上。
7．按照权利要求6的联轴节，其特征在于，保持环(18)与联轴节部件(11，12)同轴地设置并且包围着它们相互插接在一起的联轴节爪(111，112，121)，在保持环(18)和第二联轴节部件(12)之间设置了夹紧件(19)，它们在保持环(18)转动时将保持环(18)与第二联轴节部件(12)夹紧在一起。
8．按照权利要求7的联轴节，其特征在于，夹紧件(19)是滚动体(20)，它们一方面在保持环(18)的内环面(181)上滚动，另一方面在第二联轴节部件(12)的一个切向表面段(122D)上大约在该切向表面段的中部滚动，并且设置在第一联轴节部件(11)的每两个联轴节爪(111，112)之间。
9．按照权利要求8的联轴节，其特征在于，在每个滚动体(20)和第一联轴节部件(11)上的联轴节爪(111，112)的与该滚动体(20)相对的径向传动表面(111B，112B)之间的间距是这样设定的，当第一联轴节部件(11)的一个联轴节爪(111，112)顶接在第二联轴节部件(12)的联轴节爪(121)上，以便带动它转动时，第一联轴节部件(11)的另一个联轴节爪(112，111)的径向传动表面(112B，111B)顶接在滚动体(20)上，以便带动该滚动体。
10．按照权利要求1的联轴节，其特征在于，减振器是通过在联轴节部件之间的充填了液体的、容积可以变化的空隙实现的，这些空隙经溢流通道相互联通。
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