CN103307125A - 扭矩传动组合及联轴器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种扭矩传动组合，包括第一旋转轴、第二旋转轴及联轴器，所述联轴器包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述第一旋转轴连接并可与第一旋转轴同步旋转，所述第二连接件与所述第二旋转轴连接并可与第二旋转轴同步旋转，所述第一连接件包括基座及不可拆卸地结合于基座内的金属结合件，所述结合件与所述第一旋转轴直接连接，所述基座包括沿所述联轴器的轴向延伸的若干凸出部，所述凸出部沿所述联轴器的周向相互间隔，所述第二连接件包括本体及自本体沿联轴器的径向外围侧壁延伸的若干驱动臂，所述驱动臂沿联轴器的径向延伸，所述驱动臂夹置于第一连接件的相邻两凸出部之间，以使得该第一连接件与该第二连接件可一起转动。

Description

扭矩传动组合及联轴器
技术领域
本发明涉及一种扭矩传动组合及其使用的联轴器。
背景技术
现有的联轴器通常包括两个结构相同的连接件及一个夹设在该两个连接件之间的缓冲件。各连接件通常包括一个底座及多个自该底座向另一连接件延伸的连接臂，该缓冲件通常包括一个圆环及多个自该圆环外侧径向向外延伸的缓冲臂。各缓冲臂夹设在该两个连接件的各自一个连接臂之间并且该圆环被连接臂包围。电机转轴连接至一底座，另一底座连接至一个输出轴。如此，电机转轴通过联轴器向输出轴传递扭矩。然而，各连接件均具有一个底座导致了现有联轴器的轴向长度较大，不利于小型化。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种轴向长度较小的联轴器及使用该联轴器的扭矩传动组合。
本发明提供一种扭矩传动组合，包括第一旋转轴、第二旋转轴及用于将第一旋转轴连接至第二旋转轴的联轴器，所述联轴器包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述第一旋转轴连接并可与第一旋转轴同步旋转，所述第二连接件与所述第二旋转轴连接并可与第二旋转轴同步旋转，所述第一连接件包括基座及不可拆卸地结合于基座内的金属结合件，所述结合件与所述第一旋转轴直接连接，所述基座包括沿所述联轴器的轴向延伸的若干凸出部，所述凸出部沿所述联轴器的周向相互间隔，所述第二连接件包括本体及自本体沿联轴器的径向外围侧壁延伸的若干驱动臂，所述驱动臂沿联轴器的径向延伸，所述驱动臂夹置于第一连接件的相邻两凸出部之间，以使得该第一连接件与该第二连接件可一起转动。
本发明还提供一种联轴器，用于将一第一旋转轴同轴地连接至一第二旋转轴，以使第一旋转轴和第二旋转轴可同步旋转，所述联轴器包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述第一旋转轴连接并可与第一旋转轴同步旋转，所述第二连接件与所述第二旋转轴连接并可与第二旋转轴同步旋转，所述第一连接件包括基座及不可拆卸地结合于基座内的金属结合件，所述结合件与所述第一旋转轴直接连接，所述基座包括沿所述联轴器的轴向延伸的若干凸出部，所述凸出部沿所述联轴器的周向相互间隔，所述第二连接件包括本体及自本体沿联轴器的径向外围侧壁延伸的若干驱动臂，所述驱动臂沿联轴器的径向延伸，所述驱动臂夹置于第一连接件的相邻两凸出部之间，以使得该第一连接件与该第二连接件可一起转动。
优选地，所述基座主要由塑料通过二次注塑成型的方式一体结合于所述结合件的外围。
优选地，所述结合件设有一非圆形结合孔，所述第一旋转轴的末端形成形状与所述结合孔相匹配的一安装部，所述安装部穿设于所述结合孔内使得结合件可与第一旋转轴同步旋转。
优选地，所述结合件包括一结合板及自结合板垂直延伸的若干结合臂，所述结合板上形成所述结合孔，所述结合臂沿联轴器的轴向延伸并防止结合件相对基座沿联轴器的周向滑动。
优选地，所述联轴器还包括一缓冲件，所述缓冲件包括夹置于所述基座和第二连接件之间的壁部。
优选地，所述缓冲件由橡胶通过二次成型的方式一体嵌设于所述基座内。
优选地，所述基座于形成所述凸出部的端面设有若干沿联轴器的径向延伸的沟槽，且所述基座对应所述沟槽处设有沿联轴器的轴向延伸的穿孔，所述缓冲件包括嵌设于沟槽内的肋部及穿设于穿孔中的柱部。
优选地，所述柱部的末端形成尺寸较大的端部，所述端部抵靠于所述基座背离凸出部的一端而防止所述缓冲件沿轴向脱离所述基座。
优选地，所述第二连接件还包括自本体的轴向一端延伸的结合部，所述结合部的横截面呈非圆形，所述第二旋转轴的末端对应所述结合部设有与结合部的形状和尺寸相匹配的装配孔。
优选地，所述结合部呈棱柱形。
优选地，所述联轴器还包括一轴向传动件及一隔离件，所述隔离件由强度和硬度大于所述第二连接件的材料制成，所述第二连接件设有一容置槽用于收容所述隔离件，所述轴向传动件收容于所述基座内并被夹置于第一转轴的轴向末端和隔离件之间。
本发明的联轴器中第二连接件的驱动臂沿本体的径向延伸，且被第一连接件的凸出部围绕，减少了现有联轴器中的一个底座的厚度，从而减少了整个联轴器的轴向长度。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1是本发明一实施例的扭矩传动组合的立体组合图。
图2是图1所示扭矩传动组合的分解图。
图3是图2所示扭矩传动组合的另一角度示意图。
图4是图3所示扭矩传动组合的输出轴的平面图图。
图5是图3所示扭矩传动组合的第一连接件的分解图。
图6是图5所示第一连接件的另一角度示意图。
图7是图5所示第一连接件的基座的平面图。
图8是图2所示扭矩传动组合的第一连接件和驱动轴组装后的剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述，从而凸显本发明的技术方案及有益效果。
请参阅图1，本发明一实施例的扭矩传动组合100包括一驱动轴10、一输出轴20、及用于将输出轴20同轴地连接到驱动轴10的一联轴器30。所述驱动轴10可以是一电机的转轴，所述输出轴20可以是一齿轮组的蜗杆。所述驱动轴10的转矩通过所述联轴器30传递至输出轴20。所述驱动轴10和输出轴20均呈纵长状，但在附图中，为使图面更为清晰，附图中仅显示了驱动轴10和输出轴20局部。
请同时参阅图2及图3，所述驱动轴10包括一圆柱状轴体11及自轴体11的轴向端部延伸的安装部12。所述安装部12与联轴器30的轴向一端连接，从而将联轴器30连接至驱动轴10。所述安装部12的横截面呈非圆形。本实施例中，所述安装部12为扁位，其横截面大致呈跑道状。此处所指的横截面即垂直于驱动轴10轴向的截面。
所述输出轴20包括一螺纹部21及自螺纹部21的轴向一端延伸的一固定部22。所述固定部22与联轴器30的轴向另一端连接，从而使输出轴20连接至驱动轴10。
请同时图4，所述输出轴20的固定部22背对螺纹部21的端面中央设有相互连通的一收容孔23及一装配孔24。所述收容孔23与装配孔24沿输出轴20的轴向依次从外向里设置。所述收容孔23呈圆形，其自所述固定部22的端面内凹。所述装配孔24相对收容孔23远离所述端面，即靠近所述螺纹部21。所述装配孔24的横截面轮廓呈非圆形。本实施例中，所述装配孔24的横截面轮廓呈正六边形。可以理解地，所述装配孔24的横截面轮廓也可以呈四边形、五边形等其他多边形。所述装配孔24的孔径小于所述收容孔23的孔径。
所述联轴器30包括第一连接件31、第二连接件32及轴向传动件33。所述第一连接件31与所述驱动轴10连接，所述第二连接件32与所述输出轴20连接。所述第一连接件31与第二连接件32相互配合，从而使得第一连接件31随驱动轴10旋转时驱动第二连接件32带动输出轴20旋转。所述传动件33抵顶于驱动轴10与第二连接件32之间，用于在驱动轴10和输出轴之间传递轴向压力。
请同时参阅图5至图7，所述第一连接件31包括一基座40，埋设于基座40内的一结合件50及嵌设于基座40内的一缓冲件60。所述基座40由塑料制成。所述结合件50较佳地由金属材料制成，其相对基座40具有较高的强度和硬度。所述缓冲件60由具有较佳缓冲性能的材料(如橡胶)制成。
所述结合件50包括一结合板51及自结合板51垂直延伸的若干结合臂52。所述结合板51呈平板状，其中央设有一结合孔53，所述结合孔53的形状和尺寸与所述驱动轴10的安装部12的横截面相匹配。本实施例中，所述结合板51大致呈圆形。所述结合臂52自结合板51的外围周缘沿与所述结合板51垂直的方向延伸。所述结合臂52均匀分布于结合板51的周围。本实施例中，所述结合臂52的数量为三个。
所述基座40包括一主体部41，所述主体部41大致呈圆柱状，其轴向两端分别定义为第一安装端41a和第二安装端41b。所述主体部41于第一安装端41a的中央形成一凸台42，所述凸台42沿主体部41的轴向上具有一较小高度。所述主体部41对应凸台42的中央设有一容置孔42a，所述容置孔42a沿所述主体部41的轴向延伸。所述凸台42的周围设有若干凸出部43。所述凸出部43沿凸台42的周向均匀间隔设置。相邻的两凸出部43之间间隔形成一收容槽44。所述凸出部43从第一安装端41a沿主体部41的轴向延伸并高出所述凸台42，从而所述凸出部43于对应所述凸台42处围成一收容空间40a。所述凸出部43与所述凸台42之间由一环形凹槽45间隔。每一所述凸出部43的横截面周缘大致呈扇环形。
所述主体部41于每一凸出部43的周向两侧分别形成第一沟槽43a。所述第一沟槽43a大致沿主体部41的径向延伸且与所述凹槽45相连通。每一凸出部43的周向中央还设有一第二沟槽43b，所述第二沟槽43b沿主体部41的轴向贯穿所述第一凸出部43而与所述凹槽45相连通。所述第二沟槽43b也大致沿主体部41的径向延伸。
所述主体部41沿轴向设有若干第一穿孔46a和第二穿孔46b，所述第一穿孔46a和第二穿孔46b均沿主体部41的轴向延伸至所述第二安装端41b处。所述第一穿孔46a分别对应所述第一沟槽43a沿主体部41的径向的外端部，且与相应的第一沟槽43a相连通。所述第二穿孔46b分别对应所述第二沟槽43b沿主体部41的径向的外端部，且与相应的第二沟槽43b相连通。所述主体部41的第二安装端41b于对应所述第一穿孔46a和第二穿孔46b处分别形成一开口47，所述开口47与对应的第一穿孔46a/第二穿孔46b相连通，且开口47的口径大于其对应的第一开口46a/第二开口46b的孔径，从而于开口47与第一穿孔46a/第二穿孔46b的邻接处形成一台阶面。
所述主体部41还设有若干第三穿孔46c，所述第三穿孔46c沿主体部41的轴向贯穿所述主体部41。所述第三穿孔46c对应设于所述凹槽45设置，且与所述凹槽45相连通。所述穿孔46c沿凹槽45的周向呈均匀间隔设置。
所述主体部41的第二安装端41b的中央设有一圆形开槽48，所述开槽48在主体部41的径向上位于所述第三穿孔46c的内侧，且与所述第三穿孔46c相连通。所述开槽48在主体部41的轴向上具有一定深度。所述主体部41于对应所述开槽48的中央位置处进一步形成一安装孔49。所述安装孔49的形状和尺寸与所述结合件50的结合孔53相同。所述开槽48、安装孔49与所述容置孔42a依次连通。
请同时参阅图8，所述基座40由塑料通过二次注塑成型的方式一体形成于所述结合件50的外围，使结合件50不可拆卸地结合于基座40内。也即是说，所述结合件50通过插入成型(insert molding)的方式一体结合于基座40内部。所述结合件50的结合孔53与所述基座40的安装孔49对齐，所述结合件50的结合臂52分别与所述基座40的凸出部43对齐。
所述缓冲件60包括一圆环部61、自圆环部61沿径向向外呈辐射状延伸的第一肋部62a、自圆环部61沿轴向向上延伸的若干壁部63、自壁部63的周向中央沿圆环部61的径向延伸的第二肋部62b，分别自第一肋部62a和第二肋部62b的径向末端沿圆环部61的轴向延伸的第一柱部64a和第二柱部64b，自圆环部61沿轴向延伸的第三柱部64c、以及连接于第三柱部64c末端内侧的一连接部65。所述连接部65的中央设有一开孔66。所述开孔66的形状与所述基座40的安装孔49相似，但所述开孔66的尺寸大于所述安装孔49的尺寸，因此，当驱动轴10装配于所述第一连接件31内时，所述驱动器10的安装部12并不接触所述缓冲件的连接部65。
所述圆环部61对应嵌设于所述基座40的凹槽45内。所述第一肋部62a和第二肋部62b分别嵌设于所述基座40的第一沟槽43a和第二沟槽43b内。所述壁部63分别贴设于所述凸出部43的径向内侧面。所述第一柱部64a、第二柱部64b、第三柱部64c分别穿设于所述基座40的第一穿孔46a、第二穿孔46b和第三穿孔46c内。所述连接部65嵌设于基座40的开槽48内。每一第一柱部64a和第二柱部64b的末端形成与所述开口47相匹配的端部67。
成型时，先将结合有结合件50的基座40放置于模具中，再将橡胶注入模具中，通过插入成型方式形成一体结合于基座40中的缓冲件60。由于缓冲件60的第一柱部64a和第二柱部64b的端部67抵靠于基座40的开口47处的台阶面上，防止缓冲件60在轴向上脱离所述基座40。而第一柱部64a、第二柱部64b和第三柱部64c与第一穿孔46a、第二穿孔46b和第三穿孔46c的配合也防止了缓冲件60在周向上与基座40发生相对滑动。
请再参阅图3，所述第二连接件32包括一本体34、自本体34轴向一端沿轴向延伸的一结合部35及自本体34轴向另一端沿径向延伸的多个驱动臂36。所述本体34大致呈圆柱状。所述结合部35的形状和尺寸与所述输出轴20的装配孔24相匹配。本实施例中，所述结合部35的横截面大致成正六边形，可以理解地，所述结合部35横截面也可以呈四边形、五边形等其他非圆形。所述驱动臂36自本体34的外围沿本体34的径向向外延伸。所述驱动臂36沿本体34的周向均匀排布，可以理解地，本处所指的径向并非严格的径向。较佳地，所述第二连接件32由金属材料制成。较佳地，所述第二连接件32由金属材料通过浇铸的方式成型。
所述第二连接件32的结合部35收容于所述输出轴20的装配孔24内，从而使得第二连接件32的扭矩可传递至输出轴20。此外，与结合部35相邻的部分本体34收容于输出轴20的收容孔23内。本实施例中设置收容孔23的目的是为了更好地保证第二连接件32与输出轴20之间的同轴度。可以理解地，输出轴20也可仅设置装配孔24而不设收容孔23，如此，第二连接件32的结合部35结合于输出轴20的装配孔24内同样也可以将第二连接件32的扭矩传递至输出轴20。那样的话，所述本体32的轴向长度最好与驱动臂36沿本体32轴向上的厚度大致相等，以进一步优化联轴器30的轴向长度。
可选地，所述驱动轴20与所述第二连接件32也可以通过设置扁位及与之相匹配的连接孔进行连接，如在驱动轴的末端设置扁位，相应地将第二连接件的结合部去除，改在本体中设置与所述扁位相匹配的连接孔，从而使驱动轴与第二连接件实现连接。
所述第二连接件32的驱动臂36分别收容于所述第一连接件31的收容槽44内，且每一驱动臂36被夹置于第一连接件31的两相邻凸出部43之间，使得第一连接件31转动时可驱动第二连接件32旋转，从而驱动输出轴20旋转。由于缓冲件60的壁部63位于基座40的凸出部43与第二连接件32的本体34之间，在传动时对基座40起到一定的缓冲作用，从而降低噪音。
所述轴向传动件33呈球状，其多为钢球。所述轴向传动件33收容于第一连接件31的容置孔42a内，当扭矩传动组合100装配完成后，所述轴向传动件31被抵顶于驱动轴10末端和第二连接件32之间，以使驱动轴10与第二连接件32，也即驱动轴10与输出轴20之间相互传递轴向压力。然而可以理解的，在驱动轴10与输出轴20直接接触的情况下，也可相互传递轴向压力，此时传动件33及相应的容置孔42a均可不必设置。
较佳地，所述第二连接件32于驱动臂36所在的一端的中央形成一容置槽37。所述容置槽37为盲孔。一柱状隔离件38收容于所述容置槽37内用于与所述轴向传动件33接触，从而将轴向传动件33传递的轴向压力传递至第二连接件32，进而传递至输出轴20。较佳地，所述隔离件38由工具钢经淬火而成，其具有较高的硬度，如此可避免当第二连接件32由硬度较低的材料制成时，轴向传动件33直接抵顶第二连接件32而导致第二连接件32变形。
由于缓冲件60的设置是为了缓冲第一连接件31和第二连接件32之间的冲击力，因此，可以理解地，在不设置缓冲件60的情况下，联轴器仍可实现传递扭矩的功能。另外，驱动轴10跟输出轴20与联轴器30的连接关系也可调换，即驱动轴10连接至第二连接件32，输出轴20连接至第一连接件31。以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的适当改变及等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种扭矩传动组合，包括第一旋转轴、第二旋转轴及用于将第一旋转轴连接至第二旋转轴的联轴器，所述联轴器包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述第一旋转轴连接并可与第一旋转轴同步旋转，所述第二连接件与所述第二旋转轴连接并可与第二旋转轴同步旋转，其特征在于：所述第一连接件包括基座及不可拆卸地结合于基座内的金属结合件，所述结合件与所述第一旋转轴直接连接，所述基座包括沿所述联轴器的轴向延伸的若干凸出部，所述凸出部沿所述联轴器的周向相互间隔，所述第二连接件包括本体及自本体沿联轴器的径向外围侧壁延伸的若干驱动臂，所述驱动臂沿联轴器的径向延伸，所述驱动臂夹置于第一连接件的相邻两凸出部之间，以使得该第一连接件与该第二连接件可一起转动。
2.如权利要求1所述的扭矩传动组合，其特征在于，所述基座主要由塑料通过二次注塑成型的方式一体结合于所述结合件的外围。
3.如权利要求2所述的扭矩传动组合，其特征在于，所述结合件设有一非圆形结合孔，所述第一旋转轴的末端形成形状与所述结合孔相匹配的一安装部，所述安装部穿设于所述结合孔内使得结合件可与第一旋转轴同步旋转。
4.如权利要求3所述的扭矩传动组合，其特征在于，所述结合件包括一结合板及自结合板垂直延伸的若干结合臂，所述结合板上形成所述结合孔，所述结合臂沿联轴器的轴向延伸并防止结合件相对基座沿联轴器的周向滑动。
5.如权利要求1所述的扭矩传动组合，其特征在于，所述联轴器还包括一缓冲件，所述缓冲件包括夹置于所述基座和第二连接件之间的壁部。
6.如权利要求5所述的扭矩传动组合，其特征在于，所述缓冲件由橡胶通过二次成型的方式一体嵌设于所述基座内。
7.如权利要求6所述的扭矩传动组合，其特征在于，所述基座于形成所述凸出部的端面设有若干沿联轴器的径向延伸的沟槽，且所述基座对应所述沟槽处设有沿联轴器的轴向延伸的穿孔，所述缓冲件包括嵌设于沟槽内的肋部及穿设于穿孔中的柱部。
8.如权利要求7所述的扭矩传动组合，其特征在于，所述柱部的末端形成尺寸较大的端部，所述端部抵靠于所述基座背离凸出部的一端而防止所述缓冲件沿轴向脱离所述基座。
9.如权利要求1所述的扭矩传动组合，其特征在于，所述第二连接件还包括自本体的轴向一端延伸的结合部，所述结合部的横截面呈非圆形，所述第二旋转轴的末端对应所述结合部设有与结合部的形状和尺寸相匹配的装配孔。
10.如权利要求9所述的扭矩传动组合，其特征在于，所述结合部呈棱柱形。
11.如权利要求1所述的扭矩传动组合，其特征在于，所述联轴器还包括一轴向传动件及一隔离件，所述隔离件由强度和硬度大于所述第二连接件的材料制成，所述第二连接件设有一容置槽用于收容所述隔离件，所述轴向传动件收容于所述基座内并被夹置于第一转轴的轴向末端和隔离件之间。
12.一种联轴器，用于将一第一旋转轴同轴地连接至一第二旋转轴，以使第一旋转轴和第二旋转轴可同步旋转，其特征在于：所述联轴器为权利要求1至11任意一项所述的联轴器。
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