CN100356090C - 轴孔部件与轴的结合构造 - Google Patents

Abstract

提供一种由简单且低成本的构造，就可长期持续地防止轴孔与轴发生微振磨损的构造。具有轴孔8A的铁系输入轴(轴孔部件)8与嵌合于该输入轴8的轴孔8A内的铁系电机轴10通过由键槽8K、10K和键30构成的动力传递部而结合。在轴孔8A的内周与电机轴10的外周之间除了键槽8K，10K的部分介装树脂制(非铁系)的轴衬40。

Description

轴孔部件与轴的结合构造

技术领域

本发明涉及一种如减速机的中空轴或联轴器(coupling)那样的、具有轴孔的铁系的轴孔部件与通过微小的间隙而与该轴孔的内周嵌合的铁系轴，经圆周方向一部分上形成的动力传递部而结合成可传递动力的构造。

背景技术

如减速机的中空轴或联轴器那样的、具有轴孔的部件(轴孔部件)与轴可传递动力地方式结合时，广泛地采用将外径只比轴孔内径稍小的轴插入该轴孔内，并将分别形成在轴孔内周和轴外周上的键槽、键相结合的方法。

此外，通常也公知一种在轴孔的内周设置突出部，同时将轴外周的局部切槽成相当于该突出部的形状，通过该突出部与切槽部的接合，来传递动力的构造。

将轴的局部切槽成其断面为D的文字，将轴孔的内周按该程度相应突出的、所谓的D切槽结合等也是可行的。

此时的突出部或切槽部通常成为可从轴向装配、分解地、沿轴向连续形成地形状，但也可例如从半径方向向轴孔部件中穿设螺钉孔，将螺钉拧入该螺钉孔以与轴外周的螺钉部接合的构造。

上述结合构造中所共同的是，在轴孔的内周上存有微小间隙的状态下，即通过“间隙嵌合”而将轴孔部件与轴嵌合的。利用“间隙嵌合”的结合构造，具有在其装配和分解时无需特别的工具就可在常温下容易地进行，并且动力传递也可靠的优点。

但是，具有这些优点的另一面是，利用该间隙嵌合的结合构造，作为轴孔部件和轴的坯料(强度上)通常是使用铁系坯料(钢材)，存在着轴孔的内周与轴的外周容易产生因微小间隙导致的称作“微振磨损(フレツテイング)”的微动磨损的问题。

产生微振磨损时，存在轴孔与轴的磨损过大或轴固着于轴孔中从而不易分解的问题。

为了避免上述的问题，在以往技术中已公开了如下技术内容，例如：

(1)通过压入、热压嵌合等，将外径只比轴孔的内径稍大的轴插入轴孔中，使轴孔与轴之间无间隙的结合；

(2)利用楔形效果的摩擦连接导致的结合；

(3)在接触面上涂布二硫化钼等润滑剂的结合；

(4)在接触面上实施Fe-Al系、磷酸系等的特殊保护膜的涂覆或喷镀等的结合(日本特开平11-210756等多个专利中)；等等。

但是，前述(1)的通过压入、热压嵌合等，称作轴孔与轴之间无间隙的结合构造确实具有防止微振磨损的相应效果，但装配、分解时必须要花费许多工夫，并且无论是加热还是靠较大载荷地压入，构造上不可能实现的情况较多。

前述(2)的利用楔形效果的摩擦连接导致的结合构造要求轴孔部件与轴的定向要正确，不可避免地是成本高，另外，必须要有较大的空间。

前述(3)的在接触面上涂布润滑剂的结合构造在运转初期的确能够获得预期的防止发生微振磨损的效果，但长期运转就无法获得所希望的效果，作为实施对策不得不说是一种不完善的构造。另外，还必须要有防止润滑油泄漏的特别结构。

前述(4)的在接触面上实施特殊保护膜的涂覆或喷镀等的结合构造尽管是多数提出的方案，然而，与前述(3)同样，通过运转，保护膜无论如何也会剥离，存在着不能长期持续地获得其效果的问题。另外，由于是特殊的加工，成本必定很高。

这样一来，作为以往防止微振磨损的结合构造虽然已提出了多种方案，但事实上这些都存在着不切合实际的问题。

发明内容

本发明的目的为，鉴于上述以往技术的问题，提供一种结构简单、成本低并且包含动力传递部的装配、分解容易、可长期持续地获得防止微振磨损的效果的轴孔与轴的结合构造。

为了解决上述技术问题，本发明的一种轴孔部件与轴的结合构造，具有轴孔的铁系轴孔部件与通过微小间隙嵌合到该轴孔部件的轴孔内的铁系轴，通过圆周方向一部分上形成的动力传递部，成为可传递动力地结合，其中，在所述轴孔的内周与所述轴的外周之间，除了所述动力传递部的部分，在所述轴孔的内周与所述轴的外周之间的至少一部分上介装由非铁系的坯料构成的轴衬。

“轴衬(ブツシユ)”的术语一般指，装配到“轴孔的内周面或轴的外周面的圆筒部件”的意思，但是，本发明中的“轴衬”定义为，“可装于轴孔的内周与轴的外周之间的部件，其自身单独地作为一个部件存在，可流通”。

因此，正如后述，由树脂、铜系合金、或铝系合金等的非铁系的坯料，从其自身起形成为应介装于轴孔的内周或轴的外周的形状外，也包含形成薄板状，卷绕在轴孔的内周或轴的外周以介装在哪儿。但是，如在保护膜形成、涂覆、喷镀、蒸镀等情况下，不包含其自身单独作为一个部件存在的方式，不能流通。

作为轴衬的具体坯料，最好是，其弹性系数比所述轴孔部件和轴的弹性系数要小的坯料。可考虑树脂、铜系合金(包含黄铜)、铝系合金等。特别是，树脂被确认为可低成本且简单地采购并且是高寿命的材料。另外，可用作滑动轴承用途的市售的薄板状坯料，被确认为可将其切断成适当的大小后卷绕而成。

介装的轴衬可固定到轴孔的内周、轴的外周任一侧，另外，存在台阶等适当的限制轴向移动的手段时，可以不必特别地固定。

附图说明

图1为示出适用本发明的轴孔部件与轴的结合构造的减速机的纵剖视图，

图2为沿图1中线II-II的放大的剖视图，

图3为示出轴衬形状的透视图。

具体实施方式

以下，根据附图详细地说明本发明的实施例。

在本实施例中，本发明适用于将图中未示出的电机的电机轴与减速机的输入轴连接的联轴器部分。

在图1和图2中，符号2为与图中未示出的电机连接的连接套筒，4为减速机R的输入侧的套筒。该连接套筒2与输入侧的套筒4通过螺栓6连接，减速机的输入轴(轴孔部件)8一直延伸到各套筒2，4的圆环部2A，4A的内部。在该延伸部分即减速机R的输入轴8的基端部分上形成该输入轴8与电机轴10(参照图2，在图1中省略了)的联接部C(将在后面详述)。

减速机R自身是公知的，由于与本发明没有直接关系，因此，对其只简单说明。

该减速机R具有设置在输入轴8的外周上以与该输入轴8成一体回转的偏心体12，通过轴承14安装到该偏心体12的外周上、并且相对输入轴10可偏心回转的外齿轮16，以及与外齿轮16内啮合的且兼作套筒的内齿轮18。外齿轮16的外周上形成次摆线齿形或圆弧齿形等外齿，而内齿轮18的内周上设有由外销18A构成的内齿。在外齿轮16上设有多个内销孔16A，其中，转动嵌合着从输出轴22的凸缘部22A突出的内销24。由此，仅仅靠外齿轮16的自转，就可通过内销24传递给输出轴22，相应于外齿轮16、内齿轮18的齿数，就可实现规定的减速。

再次将视点回到输入轴8的联接部C的附近。一并参照图2和图3，来详细地说明该部分的结构。

输入轴(轴孔部件)8由铁系的坯料形成，其基端侧(电机侧)直径较大，在电机侧形成内径比电机轴10的外径稍大的轴孔8A。轴孔8A上沿轴向形成键槽8K。

另外，电机轴10也由铁系坯料形成，在该电机轴10上也沿轴向形成键槽10K。键30插入两个键槽8K，10K中，电机轴10侧的动力经电机轴10的键槽10K、键30和输入轴8的键槽8K这样的路径传递给输入轴8一侧。即，在本实施例中，电机轴10的键槽10K、键30和输入轴8的键槽8K构成动力传递部T。

动力传递部T只在圆周方向的一部分上形成，其余大部分成为与铁系的电机轴10的外周和铁系的输入轴8的轴孔8A的内周靠“间隙嵌合”而接触的状态。在这种状态下，有可能会发生微振磨损，因此，在本实施例中，将图2、图3所示的树脂制(非铁系)的轴衬40介于输入轴8的轴孔8A的内周与电机轴10的外周之间。

该轴衬40整体基本上成圆筒形状，在轴向相当于键槽8K，10K的部分被切槽。轴衬40的外周直径Db设定成比轴孔8A的内周直径dh稍大(Db＞dh)。不过，利用树脂的弹性，可将其外周直径Db以稍小些的状态下插入轴孔8A内，因此，通过使轴孔8A的键槽8K与轴衬40的切槽部40A的相位相一致的状态下解除其缩小状态，就可容易地插入并固定到轴孔8A的内周中。

为了避免该轴衬40的介入导致键30的强度下降，将轴衬40在半径方向上的厚度W抑制成为电机轴10的外周直径Dm的10％以下。

轴衬40的内周直径dh的尺寸比电机轴的外周直径Dm大一些(db＞Dm)时，可容易装配、分解(间隙嵌合)。

轴衬40的轴向长度Lb，在本实施例中，是与轴孔8A的外周面的轴向长度(全长)Lo一致的(参照图1)。

另外，图中符号50，52为螺钉孔，每个中通过旋入埋入型的螺钉(图中未示出)，可在使用中限制键30在轴向的移动和轴衬40在轴向的移动。

在本实施例中，由于具有如此结构，来自电机轴10的动力向输入轴8的传送与以往那样，经电机轴10的键槽10K、键30和输入轴8的键槽8K这样的路径，在所有的铁系坯料相互之间进行。为此，强度方面不会发生特别的问题。

此外，由于易发生微振磨损的部分介装了树脂制的轴衬40，因此绝不会发生铁系的坯料相互接触现象，可有效地防止微振磨损。这是由于树脂的弹性系数要比铁系坯料的弹性系数小许多的缘故。由于防止了微振磨损，也不会发生过大的微动磨损或轴衬40与电机轴10的固着难以分解的现象。

轴衬40的坯料(在本实施例)尽管是树脂，但因是“单件部件”，因此，不会发生剥离的状态，即使长时间运转，也不会降低防止发生微振磨损的效果。

另外，利用树脂的弹性可非常容易地安装轴衬40，轴衬安装后，电机轴的插入(通过间隙嵌合)也可方便地进行。

此外，最好不过的是，树脂制的轴衬40也可以极低地成本制造或获得，由于对以往构造的变更也非常少，几乎不会伴随着成本的上升就可实施。

另外，在上述实施例中，作为轴衬40的坯料(主要从成本和容易采购方面考虑)尽管采用了树脂，但本发明中的轴衬的坯料并不必是树脂，只要不是铁系的坯料即可。即，例如黄铜等铜系合金，或者铝系合金那样的坯料。

再有，根据本发明人的试验，如图3虚线所示，将用作滑动轴承用途的、市售的薄板状坯料Sh切断成适当的大小，将其朝轴侧卷绕使用，确认也可获得同样的效果。不用说，本发明的轴孔与轴这两者之间是不滑动(相对运动)的。虽然不滑动的话容易发生微振磨损，但该滑动轴用的薄板状坯料Sh在防止该微振磨损方面带来非常有效的效果。该滑动轴用薄板状坯料Sh(市售)可以随时获得，另外可与各种各样的轴径或轴长灵活地相对应，所以在非常简单地实施本发明这一点上是有益地坯料。

另外，在上述实施例中，是将轴承40在轴向的长度Lb与轴孔8A的外周面在轴向的长度(全长)Lo相一致，不必一定遍布在轴孔的内周与轴的外周之间的轴向整个面上，只介于一部分就可。另外，只配置在轴向一部分上情况下，设置在径向易发生微振动的部位(例如端部C1的附近)。

此外，即使在圆周方向，在上述实施例中，除了动力传递部T的整个面上介装轴衬40，但可以是只介装于一部分上的结构。

再有，在上述实施例中，输入轴8和电机轴10的动力传递靠键槽8K，10K与键30的结合而实现，但本发明的轴孔部件与轴的动力传递构造并不限于这种结构，例如，可以是所列出的以往技术论及的那样，为D切槽结合构造或从半径方向埋入销或螺栓那样的构造。这些都为一种通过形成在圆周方向一部分上的动力传递部传递动力的构造，即使是这样的构造，也仍然易发生微振磨损，但通过适用本发明，可防止该微振磨损的发生。

另外，在上述实施例中，是利用轴衬40的弹性，将该轴衬40压固到轴孔8A的内周面上的，但轴衬的固定方法并不限于这种方法。例如，可以在上述的结构中并用粘接，可不容易脱落，在用台阶部或挡块等以限制轴衬在轴向移动时，固定不是必要的。再有，可以是固定到电机轴侧，在装有轴衬的状态下，将电机轴插入轴孔内的结构。

发明效果

采用本发明，用简单且低成本的构造就可防止在轴孔的内周与轴的外周之间发生微振磨损，并且，防止该微振磨损的效果可长期持续地维持着。

Claims (8)

1、一种轴孔部件与轴的结合构造，具有轴孔的铁系轴孔部件和通过微小间隙嵌合到该轴孔部件的轴孔内的铁系轴，通过轴孔和轴的圆周方向的一部分上形成的动力传递部，可传递动力地进行结合，其特征在于，在所述轴孔的内周与所述轴的外周之间，除了所述动力传递部的部分上，所述轴孔的内周与所述轴的外周之间的至少一部分上装入由非铁系的坯料构成的轴衬。

2、按照权利要求1所述的轴孔部件与轴的结合构造，其特征在于，所述轴衬只装入所述轴孔的内周与所述轴的外周之间的、其轴向的一部分上。

3、按照权利要求1或2所述的轴孔部件与轴的结合构造，其特征在于，作为所述轴衬，采用其弹性系数比所述轴孔部件和轴的弹性系数要小的坯料。

4、按照权利要求1或2所述的轴孔部件与轴的结合构造，其特征在于，作为所述轴衬，采用树脂、铜系合金、铝系合金的任一种。

5、按照权利要求3所述的轴孔部件与轴的结合构造，其特征在于，作为所述轴衬，采用树脂、铜系合金、铝系合金的任一种。

6、按照权利要求1或2所述的轴孔部件与轴的结合构造，其特征在于，作为所述轴衬，选择用作滑动轴承用途的薄板状坯料。

7、按照权利要求3所述的轴孔部件与轴的结合构造，其特征在于，作为所述轴衬，选择用作滑动轴承用途的薄板状坯料。

8、按照权利要求5所述的轴孔部件与轴的结合构造，其特征在于，作为所述轴衬，选择用作滑动轴承用途的薄板状坯料。

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