CN111684167B - 用于借助于夹紧环将空心轴区域与轴夹紧连接的方法和用于实施该方法的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于借助于夹紧环将空心轴区域(2)与轴夹紧连接的方法和用于实施该方法的装置，其中，夹紧环(1)具有缝隙，其中，缝隙的缝隙宽度能借助于螺钉(3)来调节，其中，螺钉借助于与夹紧环连接的限制件(4)限制，其中，在第一方法步骤中借助于螺钉使夹紧环预紧，使得缝隙宽度达到比在夹紧环的松弛状态下的缝隙宽度大的值，随后在第二方法步骤中将夹紧环套装到空心轴区域上，随后在第三方法步骤中减小缝隙宽度，直到夹紧环被松弛和/或直到实现空心轴区域与适配器轴的规定的力锁合的连接。

Description

用于借助于夹紧环将空心轴区域与轴夹紧连接的方法和用于 实施该方法的装置

技术领域

本发明涉及一种用于借助于夹紧环将空心轴区域与轴夹紧连接的方法和一种用于实施该方法的装置。

背景技术

由文献DE 101 55 581 A1已知一种径向的夹紧毂。在此，夹紧环在松弛状态下被安装并且随后通过操纵螺栓而被进一步收缩配合。

由文献DE 10 2011 013 887 A1作为最接近的现有技术已知一种夹紧接合装置，用于将两个转动的部件、优选轴和毂以不能相对转动的方式连接。

发明内容

因此本发明的目的是，改进一种夹紧连接装置。

在所述装置中的重要特征是，该装置被设置为用于将空心轴区域、特别是适配器轴与轴夹紧连接，

其中，轴被插入到空心轴区域中，在该空心轴区域上套装有夹紧环，

其中，夹紧环具有径向和轴向贯通的缝隙，

其中，在夹紧环中布置有切向取向的阶梯孔，该阶梯孔接纳螺钉，

其中，螺钉被拧入到阶梯孔的螺纹区域中，该螺纹区域布置在缝隙的背离阶梯孔的阶梯的侧上，

其中，螺钉、特别是螺钉头受到与夹紧环连接的限制件限制，该限制件特别与夹紧环一体地、也就是说一件式地形成，

该限制件特别是设计为接纳螺钉的阶梯孔的边缘的变形区域并且布置在螺钉头的背离阶梯的侧上。

在此有利的是，可使用简单的、成本有利的构件。

在此有利的是，该限制件可布置成非常靠近螺钉，从而在支撑时、特别在接触地限制螺钉时能将大的力导入到限制件中并且能通过夹紧环导出。

为将螺钉拧入到阶梯孔中而设置的螺纹区域因此布置在夹紧环的缝隙的背离变形区域的侧上。

在一个有利的设计方案中，空心轴区域具有凹部、特别是径向取向的凹部，螺纹销、特别是由钢制成的螺纹销至少部分地伸入到该凹部中，该螺纹销被拧入到夹紧环的径向取向的螺纹孔中。在此有利的是，可以实现空心轴区域的缝隙相对于夹紧环的缝隙的相对取向。

在一个有利的设计方案中，空心轴区域具有至少一个径向贯通的且沿轴向、即平行于轴和空心轴区域的转动轴线延伸的缝隙。在此有利的是，能实现空心轴区域的较大的弹性。

在一个有利的设计方案中，螺钉切向地取向。在此有利的是，螺钉能垂直于缝隙的缝隙平面而取向，即在缝隙平面的法线方向上取向。

在一个有利的设计方案中，至少螺钉的螺钉头用特氟龙层或者塑料层来覆层，其中，螺钉本身由钢制成。在此有利的是，能保护螺纹免受过载，这是因为该限制件事先被变形。

在一个有利的设计方案中，限制件、特别也就是变形区域具有居中地布置的间隙。在此有利的是，用于操纵螺钉的工具能穿过该间隙。

在一个有利的设计方案中，夹紧环的内径、特别是净直径在夹紧环的松弛状态下在数值上小于空心轴区域的外径。有利地，在被推装到空心轴区域上之后夹紧环在松弛状态下已经能实现力锁合的连接。

在一个有利的设计方案中，夹紧环具有缺口、特别是切口，使得在夹紧环上形成平面，该平面的法线方向平行于阶梯孔的孔轴线和/或平行于螺钉的螺钉轴线方向取向，其中，阶梯孔被引入到该平面中，在螺钉轴线方向上被变形区域覆盖的区域包括在螺钉轴线方向上被该平面覆盖的点或区域。在此有利的是，阶梯孔能被以高精度引入，并且变形区域简单地通过阶梯孔的边缘的变形实现。

在用于借助于夹紧环将空心轴区域、特别是适配器轴与轴夹紧连接的方法中，本发明的重要特征是，夹紧环具有缝隙、特别是径向和轴向贯通的缝隙，

其中，缝隙的缝隙宽度能借助于螺钉来调节，

其中，螺钉、特别是螺钉的在螺钉轴线的方向上的运动自由度和/或在螺钉转动时被螺钉覆盖的空间区域借助于与夹紧环一体地、特别也就是与夹紧环一件式地形成的限制件来限制或被限制，

其中，在第一方法步骤中借助于螺钉使夹紧环预紧，使得缝隙宽度达到比在夹紧环的松弛状态下的缝隙宽度大的值，

其中，随后在第二方法步骤中将夹紧环套装到空心轴区域上，

其中，随后在第三方法步骤中——特别是借助于操纵螺钉——使缝隙宽度减小，直到夹紧环被松弛和/或直到空心轴区域与适配器轴实现所规定的力锁合的连接。

在此有利的是，扩大了夹紧环的工作区域。因为通过借助于夹紧环扩张而实现的预紧，与现有技术相比，工作区域大得多。在夹紧环套装之后，该夹紧环松弛并且在此已经将空心轴区域压到轴上。螺钉的微小的进一步旋拧已经引起了所期望的夹紧力或者说所期望的夹紧力矩。而在现有技术中仅仅已知，在松弛的状态中推装夹紧环并且随后通过操纵螺栓来进一步地进行收缩配合。

此外，借助于限制件不仅能实现预紧，而且还能实现夹紧连接的轻易松开。因为在松开时，螺钉从阶梯孔的螺纹区域中旋出并且在此螺钉头支撑在限制件上。以这种方式使夹紧环扩张并且造成简单的松开。

空心轴区域优选地是适配器轴的区域，该适配器轴支承在适配器的壳体部件中，该适配器布置在电机与减速器之间。在此，壳体部件与电机的轴承法兰或壳体部件连接并且与减速器的轴承法兰或壳体部件连接、特别是螺纹连接。适配器轴以不能相对转动的方式与小齿轮连接，该小齿轮起到减速器的输入的有齿部件的作用。轴优选地是电机的转子轴，该转子轴可转动地支承在电机的壳体中。

夹紧环可以有利地这样设计，即，夹紧环的环形开口的净直径在夹紧环的松弛状态下小于空心轴区域的外径。

在一个有利的设计方案中，在第二方法步骤之后并且在第三方法步骤之前，使夹紧环在周向方向上相对于空心轴区域对齐/取向，这特别是通过以下方式实现：将被拧入到夹紧环的螺纹孔中的螺纹销进一步旋拧，使得螺纹销从夹紧环中径向向内地至少部分地伸入到空心轴区域的凹部中、特别是至少部分地伸入到空心轴区域的外周部上的径向取向的凹部中，特别是使得夹紧环相对于空心轴区域在周向方向上实现形锁合的固定。在此有利的是，能使夹紧环的缝隙相对于空心轴区域的缝隙固定。

对于本领域技术人员，特别是从提出的目的和/或通过与现有技术相比较而提出的目的，可得到说明书特征和/或附图特征的其它合理的组合可能性。

附图说明

现在根据示意图详细说明本发明：

在图1中以斜视图示出根据本发明的夹紧连接装置，其具有夹紧环1和适配器轴2。

在图2中示出夹紧连接装置的横剖面。

在图3中示出图2的放大的局部。

在图4中示出另一个横剖面的放大的局部，其中，能清楚地看到夹紧环1的作为限制元件起作用的变形区域4。

具体实施方式

如在附图中所示，夹紧连接装置具有适配器轴2，夹紧环1轴向地、即在适配器轴2的中心轴线或转动轴线的方向上被推装到该适配器轴上，其中，适配器轴2在被夹紧环1轴向覆盖的区域中被设计为空心的，使得一个轴在被夹紧环1轴向覆盖的区域中、即在适配器轴2的空心轴区域中被插入到适配器轴2中。

通过夹紧环1的收缩，适配器轴2和轴力锁合地连接。

夹紧环1在周向位置上具有径向和轴向贯通的缝隙。在切向方向上、特别是垂直于缝隙平面、即在缝隙平面的法线方向上，在夹紧环1中引入阶梯孔，其中，在缝隙的背离阶梯孔的阶梯的侧上，阶梯孔具有螺纹区域。

在此，螺纹区域布置在阶梯孔的较窄的区域中，即布置在缝隙的背离阶梯孔的阶梯的侧上。

螺钉3被拧入到螺纹区域中。当螺钉3被逐渐拧入到螺纹区域中时，螺钉3的螺钉头贴靠在阶梯孔的阶梯上，其中，缝隙宽度减小。在缝隙宽度以这种方式减小时，适配器轴2、特别是适配器轴2的空心区域逐渐收缩配合到轴上。

作为用于限制螺钉3的限制件，利用工具使阶梯孔的开口边缘变形。这样产生的变形区域4用作螺钉3的限制件，这是因为该变形区域伸入到阶梯孔中并且因此使阶梯孔变窄。因此，变形区域4减小净直径，使得螺钉3的螺钉头形状配合地保持在阶梯孔中。

因此，变形区域4一体地构造在夹紧环1上并且不需要另外的单独部件来限制螺钉3。

在此重要的是，夹紧环1在引入阶梯孔之前具有切口，从而在夹紧环1上形成平坦的面，该平坦的面的法线方向平行于螺钉3的螺钉轴线方向，阶梯孔随后在切向方向上被引入到该平坦的面中。随后，螺钉3可以被拧入到阶梯孔的螺纹区域中并且因此与夹紧环1螺纹连接。随后，通过从特别是三个方向使阶梯孔的边缘变形，从而产生变形区域4。

为了松开夹紧连接装置，随后将螺钉3从螺纹区域中拧出。在此，螺钉3的运动自由度通过借助于变形区域4形成的限制件4来限制。也就是说，螺钉3的螺钉头在拧出时支撑在限制件4上并因此提高缝隙宽度，由此夹紧环1被扩张并能容易地从适配器轴2上拔出和/或适配器轴2能容易地从轴上松开。

限制件4与夹紧环1一体地、即一件式地形成。因为阶梯孔的中间区域并未由于变形区域而变窄，所以可以利用工具操纵螺钉3。为此，螺钉3在其螺钉头上具有内六角形区域并且该工具被设计为六角形工具。

伸入到阶梯孔中的限制件4限制螺钉3的螺钉头的运动空间。

如在图2中所示，夹紧环1具有径向贯通的螺纹孔，螺纹销20被拧入到该螺纹孔中并且径向向内地从夹紧环1中伸出到布置在适配器轴2的一个周向部位上的径向凹部中。该径向凹部优选设计为不贯通的。

因此，在周向方向上固定了在夹紧环1与适配器轴2之间的相对位置。螺纹销20在径向凹部中在径向方向上具有间隙，即在径向方向上与径向凹部的底部间隔开。

螺纹销20在周向方向上与被阶梯孔覆盖的那个圆周角区域间隔开。

根据本发明，在安装时将螺钉拧入到阶梯孔的螺纹区域中并且随后借助于变形产生限制件4。限制件4一般理解为所有的变形区域4，即使在变形区域4彼此间隔开时。

随后将螺钉3从螺纹区域中旋出，使得螺钉的螺钉头支撑在限制件4上并且缝隙宽度大于在夹紧环1松弛时的缝隙宽度。

随后夹紧环1在其因此预紧的状态下、即扩张的状态下被轴向地推装到适配器轴2上，其中，轴之前——特别是从轴向方向——已经被插入到适配器轴1的空心区域中、特别也就是空心轴区域中。

借助于螺纹销20在周向方向上固定了在适配器轴2与夹紧环1之间的相对位置。

随后将螺钉拧入到螺纹区域中，其中，首先使夹紧环1松弛并且因此已经产生一定的收缩力。一旦借助于螺钉3的螺钉头压到为螺钉3和限制件4设置的阶梯孔的阶梯上，则在将螺钉3进一步拧入到螺纹孔中时提高了收缩力，因此适配器轴2与轴力锁合地、但是以高的压紧力压紧。

有利的是，夹紧环1的中心孔的净直径、即夹紧环1的环形开口的净直径在夹紧环1的松弛状态下小于适配器轴2的空心轴区域的外径，特别是在该空心轴区域的松弛状态下，该空心轴区域的轴向覆盖的区域被夹紧环1轴向覆盖。

本发明还涉及一种用于将空心轴区域、特别是适配器轴2与轴夹紧连接的方法，其中，将夹紧环1套装到空心轴区域上，该空心轴区域的缝隙宽度能利用螺钉3调节。在此，螺钉3布置在阶梯孔中，该阶梯孔的边缘具有用作限制件的变形区域。在将夹紧环1套装到空心轴区域上之前，夹紧环1借助于支撑在限制件4上的螺钉3扩张。

附图标记列表：

1 夹紧环、开缝的夹紧环

2 适配器轴

3 螺钉

4 变形区域

20 螺纹销

Claims (11)

1.一种用于将空心轴区域与轴夹紧连接的装置，

其中，轴被插入到空心轴区域中，在该空心轴区域上套装有夹紧环，

其中，夹紧环具有在径向和轴向上贯通的缝隙，

其中，在夹紧环中布置有切向取向的阶梯孔，该阶梯孔接纳螺钉，

其中，螺钉被拧入到阶梯孔的螺纹区域中，该螺纹区域布置在缝隙的背离阶梯孔的阶梯的侧上，

其中，被螺钉覆盖的空间区域通过与夹紧环连接的限制件来限制，该限制件布置在螺钉头的背离阶梯的侧上，

其特征在于，

限制件部分地伸入到阶梯孔中，

其中，限制件在螺钉的轴线方向上与夹紧环一体地连接，限制件构造为夹紧环的变形区域，

其中，限制件布置在螺钉头的背离阶梯的侧上。

2.根据权利要求1所述的装置，

其特征在于，

所述空心轴区域是适配器轴，

被螺钉覆盖的空间区域是螺钉头。

3.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，

空心轴区域具有凹部，该凹部沿径向取向，螺纹销至少部分地伸入到该凹部中，

该螺纹销被拧入到夹紧环的径向取向的螺纹孔中。

4.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，

空心轴区域具有至少一个径向贯通的、沿轴向——即平行于轴的和空心轴区域的转动轴线——延伸的缝隙。

5.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，

在螺钉轴线方向上被限制件覆盖的区域邻接于在螺钉轴线方向上被螺钉头覆盖的区域，在螺钉轴线方向上被限制件覆盖的区域与在螺钉轴线方向上被螺钉头覆盖的区域不重叠。

6.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，

阶梯孔和/或螺钉切向地取向。

7.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，

限制件具有相对于螺钉轴线居中地布置的间隙，使得用于操纵螺钉的工具能穿过该间隙。

8.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，

夹紧环的内径在夹紧环的松弛状态下在数值上小于空心轴区域的外径。

9.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，

夹紧环具有缺口，使得在夹紧环上形成平面，该平面的法线方向平行于阶梯孔的孔轴线和/或平行于螺钉的螺钉轴线方向取向，

其中，阶梯孔被引入到该平面中，在螺钉轴线方向上被变形区域覆盖的区域包括在螺钉轴线方向上被该平面覆盖的点或区域。

10.一种用于制造根据权利要求1-9中任一项所述的装置的方法，

其中，夹紧环具有缝隙，该缝隙在径向和轴向上贯通

其中，缝隙的缝隙宽度能借助于螺钉来调节，

其中，被螺钉覆盖的空间区域——该空间区域是螺钉的在螺钉轴线的方向上的运动自由度和/或在螺钉转动时被螺钉覆盖的空间区域——借助于与夹紧环连接的限制件来限制，

其中，在第一方法步骤中借助于螺钉使夹紧环预紧成，使得缝隙宽度达到比在夹紧环的松弛状态下的缝隙宽度大的值，

随后在第二方法步骤中将夹紧环套装到空心轴区域上，

随后在第三方法步骤中，借助于对螺钉的操纵减小缝隙宽度，直到夹紧环被松弛和/或直到实现空心轴区域与轴的规定的力锁合的连接。

11.根据权利要求10所述的方法，

其特征在于，

在第二方法步骤之后并且在第三方法步骤之前，使夹紧环在周向方向上相对于空心轴区域对齐，这通过以下方式实现：将被拧入到夹紧环的螺纹孔中的螺纹销如此程度地旋拧，使得螺纹销从夹紧环径向向内地至少部分地伸入到空心轴区域的外周部上的径向取向的凹部中，

使得夹紧环相对于空心轴区域在周向方向上实现形锁合的固定。

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