CN105814326A - 机械元件 - Google Patents

Abstract

一种机械元件，尤其是以调节螺母的形式的机械元件，具有多个单独的环形部件(10、12)，这些环形部件能够借助内螺纹和/或外螺纹固定在第三构件上、例如固定在轴、毂或者杆上，其中，至少一个环形部件(10)能够在轴向方向上观察、借助具有多个夹紧螺钉(18)的调节装置、在从装配状态到固定状态的进给运动中运动到至少一个另外的环形部件(12)上并且能相反地运动，其中，至少所述一个环形部件和所述另外的环形部件(10、12)构成为独立的构件，它们以它们相邻地相对彼此朝向的端面限定间隔空间(22)，该间隔空间在所有侧上向周围敞开，其特征在于，只有调节装置的夹紧螺钉(18)穿过间隔空间(22)，相应的环形体(10、12)在装配状态和固定状态之间相对彼此的所有可能的调节位置借助这些夹紧螺钉(18)实现。

Description

机械元件

技术领域

本发明涉及一种机械元件，尤其是以调节螺母的形式的机械元件,所述机械元件具有多个单独的环形部件，这些环形部件能够借助内螺纹和/或外螺纹固定在第三构件上、例如固定在轴、毂或者杆上，其中，至少一个环形部件能够在轴向方向上观察、借助具有多个夹紧螺钉的调节装置、在从装配状态到固定状态的进给运动中运动到至少一个另外的环形部件上并且能相反地运动，其中，至少该环形部件和所述另外的环形部件构成为独立的构件，这些独立的构件以它们相邻地相对彼此朝向的端面限定间隔空间，该间隔空间在所有侧上向周围敞开。

背景技术

这种机械元件可用于许多可能的应用领域。如果将该机械元件用作为夹紧套，那么该夹紧套基于具有调节装置的环形部件构造允许力锁合的轴毂连接的产生。在这种应用中须注意：所使用的单独的部件状的环形体的几何结构应形成尽可能绝对对称的单元，这导致在借助调节装置将环形部件沿轴向方向挤压到一起时朝着轴和毂的方向的均匀的横向收缩，从而能够实现归类于所谓的液压膨胀原理的水平的定心效果。为了能通过调节装置实现大的力导入，基本上为各单独的环形部件使用钢材料。

作为机械元件的一种另外的应用涉及导向套筒，导向套筒是用于机械制造和机械设备制造的圆形的线性导向元件。当需要利用滑动导向的优点(例如高的减震性)并且同时要求最小的导向间隙时，使用这种导向套筒是合适的。因此，导向套筒尤其用在导向支架、圆形滑轨导向件(Rundschlittenführungen)以及尾架顶尖套筒(Reitstockpinolen)上。除了所提及的线性运动之外，同时的旋转运动也是可能的，然而出于润滑技术方面的原因，在滑动轴承的意义上无法实现纯粹的旋转运动。因为在最佳的情况下应利用导向套筒能够为任意运行状态调节接合间隙，所以在此可使用软材料，例如以青铜材料的形式的材料。

因为液压动力地润滑的、可调节的多层径向滑动轴承，如其主要用在机械制造中使用的那样，同样具有能够借助调节装置相对彼此夹紧的环形部件，所以为夹紧套和导向套筒研发的基本解决方案也可应用到这种径向滑动轴承解决方案上。

然而，在此尤其优选所谓的调节螺母解决方案或者螺纹环，它们能够以相对于它们的螺齿极高的精确性和均匀的夹紧力固定在主轴螺纹和其他作为第三构件的类似物上。

在DE2544498C3中描述了这种作为机械元件的调节螺母的典型。在调节螺母的意义上，该已知的解决方案是螺纹环，该螺纹环虽然构造成为一体式的，但是通过从外周面出发的环形槽并且通过与之错开地设置的、从内周面出发的环形槽将该螺纹环划分成多个环形部件，其中一个环形部件用作为顶靠环(Konterring)，在这些环形部件之间存在跨接各环形槽的、明显更窄的中间环，该中间环在其内周面上与这些环之一连接并且在其外周面上与这些环中的另一个连接，其中，所述顶靠环和中间环在它们的连接部位侧上具有一个共同的螺纹，并且所述螺纹环能够借助多个与该螺纹环的轴线平行延伸的、分别可调节的、均匀地分布设置在中心圆周上的螺钉夹紧，其中，这些螺钉被拧入到顶靠环中、具有间隙地穿过中间环并且支撑在调节环上。因此，在该已知的机械元件解决方案中，总共使用三个环形部件，它们经由具有构成为薄壁的壁部段的所谓的膜部件依次地永久地相互连接。在此，作为调节装置使用多个均匀地分布在螺纹环的外周面上的调节螺栓或螺栓。

在一种相似的已知的解决方案中，参见DE102004003183A1，为了划分成用作为调节环的环形部件和用作为顶靠环的环形部件(这两个环形部件设有相同的内螺纹)而设有从内周面出发的环形槽，在此又设有通过以薄壁的壁部段形式的所谓的膜部件的连接。多个均匀地分布在外周面上的调节螺栓又用作为调节装置。

在这些一体式的、具有所谓的膜部件的解决方案中，制造相对耗费地设计，因为可考虑的材料(例如不锈钢或钛)难以切削，这又不利于所述膜部件的经济的制造。

为了避免与所述的一体式解决方案相关联的缺点，DE19912068B4公开了一种开头所述的、两件式的机械元件。通过在此将用作为保险环和用作为调节环的环形部件构成为独立的构件，省去所述软的膜，从而消除与之关联的制造工艺方面的问题和与之关联的材料选择方面的限制。然而，主要的缺点在于零件的数量多，这些零件在该已知的解决方案中设置为功能部件。

在该解决方案中，用作为调节环的环形部件和用作为保险环的环形部件在调节装置没有夹紧螺钉的情况下本身以如下方式相互耦联：它们构成强制导向的单元，其中，这些环形部件在螺纹的定向和斜度方面保持相互关联。为此设置有连接栓，这些连接栓穿过用作为保险环的环形部件、以它们的杆部被压入到用作为调节环的部件的盲孔中并且以它们的栓头将这些环形部件之间的相对的轴向运动限制到最大间隔上。除了构件数量增加之外，还要附加在栓上产生压紧配合所需要的制造耗费。

一个另外的缺点在于，在构成保险环的环形部件中要构造更多数量的贯通的孔。因此，为了限制结构的弱化，在该已知的解决方案中，除了用于连接栓的三个孔之外，仅仅设置有三个用于各一个夹紧螺钉的孔，这导致夹紧力的不利的分布。尽管将夹紧螺钉的数量限制到了小数量，用作为保险环的部件的结构强度还是受到了影响，因为在该已知的解决方案中，如在公开文献的图5中所示的那样，附加地设置了三个另外的螺纹孔用于各一个调节螺钉，这些调节螺钉用作为装配辅助，由此贯通的孔的数量增加到了九个。在该已知的解决方案中，制造耗费附加地由于螺旋弹簧而增加，这些螺旋弹簧将借助连接栓耦联的环形部件力锁合地保持在轴向的最大间隔上。

发明内容

从现有技术出发，本发明的任务是，提供一种开头所述种类的机械元件，其优点在于简单的、可低成本制造的构造方式。

根据本发明，该任务通过一种机械元件得以解决，该机械元件总体上具有权利要求1所述的特征。

根据权利要求1的特征部分，本发明的主要特点在于，只有调节装置的夹紧螺钉穿过各环形部件之间的间隔空间，并且相应的环形体在装配状态和固定状态之间相对彼此的所有可能的调节位置借助这些夹紧螺钉实现。一方面，制造通过如下方式得到简化：作为零件仅仅需要所述两个环形部件和夹紧螺钉。此外，省去用于对各环形部件进行接合的连接栓的压紧配合的构造，此外省去用于另外的零件(例如弹簧装置或者调节螺钉)的成本。因为在本发明中，在没有借助连接栓的强制导向的情况下，所述两个环形部件能自由地操作和/或更换，所以本发明允许这样的模块式系统的构造，在所述模块式系统中，根据在相应的应用情况中的要求，可在材料和尺寸方面自由地选择调节环和保险环。通过调节环和保险环之间的划分，能够根据它们的功能不同地对它们的功能区(例如螺纹和/或作用平面)进行涂层。于是，可以为了更好的保险作用在保险环的螺纹中设置具有大的摩擦系数的涂层，并且为了避免粘滑现象和为了将夹紧螺钉的拧紧力矩更好地转化为轴向的预紧力而在螺纹中和/或在调节环的平面上设置具有小的摩擦系数的涂层。

在根据本发明的解决方案中所使用的环形体优选构造为均匀的圆形的，并且构成圆形的封闭体。相应的环形体构造成空心圆柱体状；但是也可以构造成实心的封闭体，尤其是当环形体以外螺纹被安装到空心圆柱体状的第三构件的对应的内螺纹延伸部中时。替代于所述的均匀的圆环面，所述环形体的外轮廓也可以是多角形或多边形的，并且尤其还具有不规则的外轮廓，以便以这样的方式为固定工具和操作系统构造作用面。

调节装置的夹紧螺钉在同轴的分度圆上均匀地作用到各个可相配的环形体上，并且这些夹紧螺钉轴线平行地穿过优选构造成间隙状的间隔空间，因为不需要另外的通孔，所以这些夹紧螺钉可以构成为更多数量的，例如可以设置六个夹紧螺钉而不明显地影响结构刚性。

有利的是，所述夹紧螺钉的螺钉头在固定的装配状态下可以完全地集成到相关的环形部件内，使得夹紧螺钉不增大机械元件的轴向尺寸。

在有利的实施例中，相应的环形体具有中心空隙部，相应的环形体的内螺纹通到该中心空隙部中。在该实施方式中，机械元件构成在具有外螺纹的构件上的调节螺母。

优选相对彼此同心地设置的环形体分别具有相同的内直径和外直径，其中，用于每个环形体的内螺纹相同地构成。

在有利的方式下，至少两个环形体与调节装置一起作为装配组件可以如下方式固定在第三构件上：在将机械元件定位在第三构件上之后，用作为调节环的环形体仅仅借助调节装置的夹紧螺钉相对于所述另外的用作为保险环的环形体夹紧。

优选在环形体之间的间隙状的间隔空间的轴向延伸尺寸为环形体的内螺纹的几个螺距，优选仅为一个螺距或者是该螺距的一部分。

为了简单且可靠地定位所述机械元件，用作为调节环的环形体在外周侧上具有至少一个用于接合固定工具的接合部位。

在根据本发明构造的机械元件中，在借助调节装置的夹紧螺钉夹紧相邻设置的环形体时，所述环形体的内螺纹和第三构件的至少一个外螺纹的分别可相配的螺纹部段之间的螺纹齿隙在彼此相反的方向上被消除，使得所述机械元件构成位置固定的调节螺母。

本发明的一个附加的优点在于，因为所述环形部件构成可单独操作的构件，所述这些环形部件可以被打包成由保险环、调节环和夹紧螺钉这些部件组成的套件，使得客户需要组装该套件。由此，为制造商节省了装配成本。此外，可在各环形部件之间放置或者硫化有塑料环，以便在间隔空间中构成密封。这例如在食品工业中有利于避免污尘。同时，可通过塑料环来实现各部件之间的弹簧作用。

附图说明

下面借助在附图中示出的实施例详细阐述本发明。附图如下：

图1以分解图示出根据本发明的机械元件的实施例的透视的斜视图；

图2示出该实施例的透视的斜视图，在此示出装配状态；

图3示出图2的平面图；以及

图4示出与图3的剖切线IV-IV相应的处于装配状态中的实施例的剖视图。

具体实施方式

根据本发明的机械元件的在图中所示的实施例(该机械元件用专业术语称为调节螺母或者螺纹环)具有两个环形部件10、12，如它们能固定在第三构件(例如固定在轴、杆或毂)上那样。为此，所述两个环形部件10、12在它们相应的内周侧上具有两个贯通的螺纹部段14、16，这些螺纹部段通常能够通过旋拧被置于与第三构件(未示出)的可相应地匹配的螺纹部段相连接。至少所述环形部件10能够在轴向方向上、借助调节装置、在进给运动中进给运动到所述另外的环形部件12上，从而以这样的方式使不同的、相互之间处于接合的螺纹部段14、16以无间隙的方式相对彼此地夹紧，并且以这样的方式使调节螺母位置锁定地固定在第三构件(未示出)上。所述调节装置由夹紧螺钉18构成。

环形部件10、12具有圆柱形的环形体的形状，其中，用作为调节环的环形部件12的轴向延伸尺寸比用作为保险环的环形部件10的轴向延伸部大。借助它们的内螺纹部段14、16，这些环形部件10、12围成用20标识的中心空隙部(图2和图3)。如图1至3所示的那样，调节装置总共具有六个夹紧螺钉18，其中，这些夹紧螺钉在装配位置中分别轴线平行地穿过以在各环形部件10、12之间的间隙22形式的间隔空间。这些夹紧螺钉18均匀地分布设置在相对于环形部件10、12的轴线同心的分度圆上，并且优选在任意拧入状态下或者说在两个环形部件10、12的任意调节状态下，都不会在部件12的底侧上突出，所述底侧背离于部件10、12的两个相邻的端侧。

在该示例中，夹紧螺钉18构造成内六角螺钉，它们的头部24能分别沉入地容纳在环形部件10的通孔26的径向扩展的端部部段中，使得这些头部24在安装位置和固定位置上分别大致与环形部件10的外端面28对齐。端面28是位于径向平面中的平面，在环形部件10的另一个端面中以及在所述另外的环形部件12的两个端面中也是如此，其中，这些端面在附图中未标识出。所述六个旋转对称地分布设置的夹紧螺钉18能够拧入到用作为调节环的环形部件12的相应匹配的、构造成为盲孔的螺纹孔30中。为了使得用于调节位置的工具接合在未示出的杆或轴上，在用作为调节环的环形部件12的外周面上构造有纵向槽32。用作为调节环的环形部件12在与另外的环形部件10相反的、端侧的平面上具有边缘斜切部34(图4)。

在装配状态中，如它们在图2和图4中所示的那样，夹紧螺钉18以如下方式被拧入到螺纹孔30中：构成间隔空间的间隙22的宽度为几个螺距，优选为仅一个螺距或者环形部件10、12的螺纹部段14、16的一个螺距的一部分。在被旋拧和定位到轴或者杆上的环形部件10、12中，即当用作为调节环的环形部件12位于期望的固定位置中时，调节螺母通过如下方式从装配状态转化为固定状态：拧紧夹紧螺钉18。相邻设置的环形部件10、12通过如下方式被夹紧：环形部件10、12的内螺纹部段14、16与(未示出的)第三构件的相关的外螺纹的相应匹配的螺纹部段之间的螺纹齿隙被消除，并且调节螺母由此位置可靠地固定。

在本发明中设置的、将构成为独立的构件的环形部件10、12进行划分的情况下，它们的各个功能部段(例如螺纹部段14、16和/或它们的平面)根据它们的功能被不同地进行涂层。于是例如可以为了更好的保险作用，在用作为保险环的环形部件10的螺纹部段14中使用具有大的摩擦系数的涂层。相应地，为了避免所谓的粘滑现象和为了将夹紧螺钉18的拧紧力矩更好地转化为轴向方向的预紧力，在螺纹部段16中和/或在环形部件10、12的端侧的平面上选择具有小的摩擦系数的涂层。相互之间完全分离的两个环形部件10、12至少在它们的安装状态下沿着它们相对彼此朝向的端侧具有可预先给定的、大致保持相同的轴向间隔。因此，两个环形体10、12的所有的端侧面在任何安装位置上都大致相互平行地设置，并且在两个环形体10、12之间不存在像膜部位或者连接桥这样的连接区域。此外，相应的环形体10、12在外周侧构造成朝外封闭的并且不具有切槽或者其他的接合部位，除了用于使操作工具接合在环12上的纵向槽32之外。

在本发明中，环形部件10、12仅仅通过调节装置的夹紧螺钉18驱控。因为在环形部件10、12的彼此相邻的端面之间存在有以可被介质穿透的间隙22形式的间隔空间，所以该间隔空间通过在中间放置或者硫化有附加的塑料环(未示出)进行密封，这例如可以在食品工业中有利于避免所谓的污尘。同时，可以通过塑料环来实现弹簧作用或减震作用，其对这两个环形部件10、12借助夹紧螺钉18相对彼此的调节产生影响。各个环形部件10、12也可以分别选择性地具有外螺纹来替代内螺纹，使得以常见的方式获得两件式的保险螺钉(未示出)。此外，根据分别要容纳在环形部件10和环形部件12的内部的中心空隙部20的区域中的第三构件，针对相应的环形部件10、12可以不同地选择内直径和外直径。

总体上，借助根据本发明的机械元件解决方案能够实现一种模块式系统，其中，例如构成为不同的环形部件12可作为保险螺母或调节螺母的负载部件与作为保险部件的仅一种环形部件10组合在一起。在省去作为在环形部件10、12之间的连接元件的膜系统情况下，此外可以相应地减少作为机械元件的整个调节螺母的构造长度。在省去在环形部件10、12之间的连接元件的情况下，所述机械元件还可作为具有未装配的零件的打包单元提供给客户或相关方，他们于是首先就地构造作为整体的机械元件，并且就此而言在第三构件上使其完整。这有助于为保险螺母制造商节省安装成本。

如果为环形部件10、12省去内螺纹部段14、16，那么就此而言得到平的、圆柱形的内周面，这些内周面径向朝外地限定内部的中心空隙部20，使得替代调节螺母，在相同的根据本发明的构造方式中获得夹紧套或者导向套筒和/或获得轴承的主要部件，该轴承的形式例如为径向滑动轴承(未示出)。此外，如在现有技术中指出的那样，根据应用情况可使用两个以上的环形部件10、12。

Claims (9)

1.机械元件，尤其是以调节螺母的形式的机械元件，具有多个单独的环形部件(10、12)，这些环形部件能够借助内螺纹和/或外螺纹固定在第三构件上、例如固定在轴、毂或者杆上，其中，至少一个环形部件(10)能够在轴向方向上观察、借助具有多个夹紧螺钉(18)的调节装置、在从装配状态到固定状态的进给运动中运动到至少一个另外的环形部件(12)上并且能相反地运动，其中，至少所述一个环形部件和所述另外的环形部件(10、12)构成为独立的构件，这些独立的构件以它们相邻地相对彼此朝向的端面限定间隔空间(22)，该间隔空间在所有侧上向周围敞开，其特征在于，只有调节装置的夹紧螺钉(18)穿过间隔空间(22)，并且相应的环形体(10、12)在装配状态和固定状态之间相对彼此的所有可能的调节位置借助这些夹紧螺钉(18)实现。

2.按照权利要求1所述的机械元件，其特征在于，所述调节装置的夹紧螺钉(18)在同轴的分度圆上均匀地作用到各个可相配的环形体(10、12)上，这些夹紧螺钉轴线平行地穿过优选间隙状构成的间隔空间(22)。

3.按照权利要求1或2所述的机械元件，其特征在于，所述夹紧螺钉(18)的螺钉头(24)在固定的装配状态下完全地集成到所述一个环形部件(10)内。

4.按照上述权利要求中任一项所述的机械元件，其特征在于，相应的环形体(10、12)具有中心空隙部(20)，相应的环形体(10、12)的内螺纹(14、16)通到该中心空隙部中。

5.按照上述权利要求中任一项所述的机械元件，其特征在于，相对彼此同心地设置的环形体(10、12)分别具有相同的内直径和外直径，并且用于每个环形体(10、12)的内螺纹(14、16)相同地构成。

6.按照上述权利要求中任一项所述的机械元件，其特征在于，至少两个环形体(10、12)可与调节装置(18)一起作为装配组件固定在第三构件上，并且在将机械元件定位在第三构件上之后，用作为调节环的所述一个环形体(12)仅仅借助调节装置的夹紧螺钉(18)相对于另外的用作为保险环的环形体(10)夹紧。

7.按照上述权利要求中任一项所述的机械元件，其特征在于，间隙状的间隔空间(22)的轴向延伸尺寸为环形体(10、12)的内螺纹(14、16)的几个螺距，优选为仅一个螺距或者该螺距的一部分。

8.按照上述权利要求中任一项所述的机械元件，其特征在于，用作为调节环的环形体(12)在外周侧上具有至少一个用于接合固定工具的接合部位(32)。

9.按照上述权利要求中任一项所述的机械元件，其特征在于，在借助调节装置的夹紧螺钉(18)夹紧相邻设置的环形体(10、12)时，所述环形体(10、12)的内螺纹(14、16)和第三构件的至少一个外螺纹的分别可相配的螺纹部段之间的螺纹齿隙在彼此相反的方向上被消除。