CN112384710B - 在轴与带切口的空心轴区段之间的夹紧连接部 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种夹紧连接部，具有：‑夹紧环(1)；‑夹紧螺纹件(2)；‑空心轴区段(3)；和‑至少部分地插入到空心轴区段(3)中的轴。夹紧螺纹件(2)具有螺纹件螺纹部和螺纹件头部。空心轴区段(3)具有轴向切口和削平部。螺纹件(2)尤其以其螺纹件螺纹部至少部分地与削平部贴靠并与轴的外周面间隔开。为了轴向固定夹紧环(1)，夹紧连接部可以具有埋头螺纹件(20)。可以在夹紧环(1)上布置凹部(40)以用于平衡。

Description

在轴与带切口的空心轴区段之间的夹紧连接部

技术领域

本发明涉及一种夹紧连接部。

背景技术

由文献DE 10 2005 031 839 C5和文献DE 10 2005 031 839 A1已知一种在轴和空心轴之间的夹紧连接部。

由文献DE 10 2011 013 887 A1已知一种夹持耦联部，以用于以不能相对转动的方式连接两个转动部件，优选地将轴和毂部连接。

由文献DE 10 2016 221 310 A1已知一种夹持耦联部。

发明内容

因此，本发明的目的在于改进用于驱动器的夹紧连接部，其中，应可实现驱动器的高的动力。

根据本发明，该目的通过具有以下特征的夹紧连接部来实现。

本发明的在夹紧连接部中的重要特征是，该夹紧连接部具有

-空心轴区段，

-至少部分地插入到所述空心轴区段中的轴，

-螺纹件、尤其夹紧螺纹件，和

-夹紧环，

其中，空心轴区段具有轴向切口，尤其是沿径向穿过空心轴区段的轴向切口，

其中，螺纹件具有螺纹件螺纹部和螺纹件头部，螺纹件头部与夹紧环的支承面贴靠，

尤其是其中，螺纹件头部具有最大直径，该最大直径大于螺纹件螺纹部的最大直径，

其中，空心轴区段具有削平部，即尤其是具有这样的区域，该区域具有相比于在该区域之外的径向壁厚减小的径向壁厚和/或相比于在该区域之外的壁厚减小的外半径，

其中，螺纹件尤其是以其螺纹件螺纹部至少部分地与削平部贴靠，

其中，螺纹件与轴、尤其与轴的外周面间隔开，夹紧环的最大的径向距离的轴向轮廓走向具有恒定的区域，在该恒定的区域的两侧分别邻接有圆整的区域，与该圆整的区域的在背离恒定的区域的一侧相应连接有线性区域，在该线性区域，最大的径向距离与轴向位置成比例伸延。

在此优点是，螺纹件借助于削平部防止夹紧环转动。因为螺纹件贴靠削平部，即贴靠在径向凹处。此外，螺纹件容纳在夹紧环的孔眼中，并且因此与夹紧环形状配合地连接。

夹紧连接部使轴与空心轴区段传力地连接，尤其是使转子轴与适配轴传力地连接，适配轴驱动减速器的输入带齿部件。根据本发明可实现驱动器的尽可能高的动力，这是因为夹紧连接部具有小的质量和小的惯性矩。

在有利的设计方案中，夹紧连接部具有埋头螺纹件，以用于将夹紧环沿轴向固定在空心轴区段上，其中，埋头螺纹件在沿径向取向的螺纹孔中拧紧。在此优点是，埋头螺纹件拧入到螺纹孔中，并且因此可以压紧到空心轴区段上，从而借助于埋头螺纹件保证夹紧环的轴向固定。

在有利的设计方案中，由削平部沿周向方向覆盖的区域、尤其是圆周角区域包括了由轴向切口覆盖的圆周角区域或至少与之重叠，尤其是其中，由轴向切口覆盖的轴向区域包括了由削平部覆盖的轴向区域或至少与之重叠。在此优点是，空心轴区段的稳定性仅由于削平部稍许降低，这是因为削平部布置在切口的区域中。

在有利的设计方案中，在夹紧环处布置有凹部，以尤其用于平衡，凹部与埋头螺纹件和螺纹件在周向方向上间隔开。在此优点是，可减少或避免不平衡。

在有利的设计方案中，螺纹件头部贴靠夹紧环的支承面，尤其是贴靠夹紧环的平坦的表面区域，其中，夹紧环的径向外部轮廓或径向外边缘线状地或至少在多个点处接触支承面。在此优点是，在径向上的外部区域中存在尽可能小的质量。因为外部区域对夹紧环的惯性矩贡献很大份额。因此，通过使外部区域最小化可实现小的惯性矩。

在有利的设计方案中，螺纹件头部贴靠夹紧环的支承面，尤其是贴靠夹紧环的平坦的表面区域，其中，夹紧环的最大的径向距离的轴向轮廓走向/轴向分布/轴向分布曲线线状地或至少在多个轴向位置处接触支承面的最大的径向距离的轮廓走向。

夹紧连接部使轴与空心轴区段传力地连接，尤其是使转子轴与适配轴传力地连接，该适配轴驱动减速器的输入带齿部件。根据本发明可实现驱动器的尽可能高的动力，这是因为夹紧连接部具有小的质量和小的惯性矩。因此，如此选择夹紧环的外部轮廓，使得给定支承面的外部轮廓的形状。因此，支承面的径向外部的轮廓限定了旋转体的径向外部的形状。

在有利的设计方案中，小于十分之二毫米或十分之五毫米的距离被视为接触。在此优点是，考虑到了制造公差和安全公差。因此可实现质量减小和惯性矩减小，但仍可加工并且保证安全性。

在有利的设计方案中，夹紧环的最大的径向距离的轴向的轮廓走向具有恒定的区域，在该恒定的区域的两侧相应连接有圆整区域、尤其是圆形区段，与该圆整区域的背离恒定的区域的一侧相应连接有线性区域，尤其是在其中最大的径向距离与轴向位置成比例地延伸的区域。在此优点是，能够实现简单的制造，这是因为具有恒定、线性或圆形走向的轮廓区域能在可制造、尤其是可最终加工夹紧环的机床中简单地编程。

在有利的设计方案中，夹紧环是旋转体，通过最大的径向距离的轴向轮廓走向来规定该旋转体的径向外表面，其中，旋转体具有凹部。在此优点是，作为旋转体能够实现简单地制造。因此还可避免不平衡。

在有利的设计方案中，夹紧环具有沿径向和沿轴向贯穿的切口，其中，螺纹件螺纹部至少部分地拧入到布置在夹紧环切口的背离支承面的一侧的螺纹孔中。在此优点是，在切口的第一侧布置有支撑螺纹件头部的支承面，并且在切口的另一侧布置有螺纹孔，螺纹件螺纹部拧入该螺纹孔中。支承面是平坦的，并且优选地平行于切口，尤其平行于切口平面。

驱动器的重要特征是，驱动器具有夹紧连接部，其中，轴是电机的转子轴，空心轴区段以不能相对转动的方式与由电机驱动的减速器的输入带齿部件连接。

在此优点是，空心轴区段是适配轴的轴区域，其中，对应的适配器布置在电机和减速器之间，并且以不能相对转动的方式与减速器的输入带齿部件、尤其是小齿轮连接。

根据本发明，夹紧环的惯性矩很小。因此，驱动器可以高的动力运行。

从属权利要求中得到其他优点。本发明不限于权利要求的特征的组合。对于本领域技术人员而言，尤其是来自任务提出和/或与现有技术相比所提出的任务，存在权利要求和/或各权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其他有意义的可能组合。

附图说明

现在借助示意性的附图进一步阐述本发明。其中，

在图1至图6中示出了根据本发明的第一实施例。

在图7至图20中示出了根据本发明的第二实施例。

在图1中以斜视图示出了沿第一观察方向来看的根据本发明的第一夹紧连接部的斜视图。

在图2中示出了从另一观察方向来看的夹紧连接部。

在图3中示出了以垂直于螺纹件轴线的观察方向来看的夹紧连接部的侧视图。

在图4中示出了相关的横剖面。

在图5中示出了以平行于螺纹件轴线的观察方向来看的夹紧连接部的另一侧视图。

在图6中放大地示出了图5的局部。

在图7中以斜视图示出了第二夹紧环70。

在图8中示出了相关的侧视图。

在图9中示出了相关的前视图。

在图10中示出了夹紧环70的横剖面。

在图11中示出了从另一观察方向来看的夹紧环70。

在图12中以俯视图示出了夹紧环70。

在图13中以斜视图示出了适配轴3。

在图14中示出了相关的侧视图。

在图15中示出了适配轴3的横剖面。

在图16中以斜视图示出了夹紧连接部。

在图17中示出了相关的侧视图。

在图18中示出了相关的横剖面。

在图19中示出了从不同于图17的观察方向来看的侧视图。

在图20中示出了放大的局部。

具体实施方式

如在图1至图6中示出的那样，夹紧连接部具有适配轴，该适配轴具有空心轴区段3。

在空心轴区段3的区域中布置有沿轴向指向的切口，该切口通到外部，即向外敞开地实施。切口沿径向贯通地实施。尤其设置有两个切口，该切口在空心轴区段处布置成在直径上相对。

夹紧环1沿轴向方向推装到轴、尤其适配轴的被切口的空心轴区段3上。

夹紧环1在其周部上具有沿轴向和沿径向贯穿的切口，该切口在周向方向上的长度小于在径向和/或轴向方向上的长度。

螺纹件2、尤其是夹紧螺纹件被引导通过孔眼，该孔眼垂直贯穿切口平面，即，螺纹件轴线在切口中心的周向位置处切向地取向。

孔眼沿周向方向在切口的两侧布置在夹紧环中，其中，第一孔眼被引入到与切口平行取向的面中，尤其被引入到用于螺纹件2的螺纹件头部的支承面中。

第一孔眼通到切口中，而第二孔眼布置在背对第一孔眼的一侧、并且实施为螺纹孔。

螺纹件2的螺纹件螺纹部拧入到螺纹孔中，使得螺纹件头部压到支承面上，夹紧环1可以这种方式夹紧、尤其收缩式地套装到空心轴区段3上。

在附图中未示出的轴至少部分地插入到空心轴区段3中。因此，该轴所覆盖的轴向区域包括被夹紧环1覆盖的轴向区域。

因此，通过操纵螺纹件2，即，将螺纹件拧入到螺纹孔中，空心轴区段3可与轴传力地连接。

夹紧环1的环横剖面不是矩形的，而是在其外侧圆整地实施。因此，基于假想的环的最大直径，从假想的矩形横剖面中去除材料，从而圆整区域4和与该圆整区域紧接的斜边5、尤其是直线和/或线性的斜边5形成外表面。

如在图4中可见的那样，在夹紧环1的表面上的从属于最大的外直径的圆接触支承面的外边缘。

如从图5和图6中可见的那样，圆整区域4接触支承面的圆形区段。这尤其从图6的下部区域中可见。

同样，斜边5直接邻接圆形的支承面。

因此，总地来说，夹紧环1的径向外部轮廓如此选择，使得在支承面的外边缘处接触该支承面，并且该边缘是圆形的并对应于螺纹件2的螺纹件头部的直径。

因此，柱状成形的螺纹件头部通过其下缘放在支承面上。因此，圆整区域4和斜边5接触支承面的最靠外的区域，该最靠外的区域还与螺纹件头部的下缘接触。

在夹紧环的实际的实施方案中，仍然留有余量，使得圆整区域4和/或斜边5与螺纹件头部的下缘的距离在十分之一毫米与十分之五毫米之间。因此，支承面稍大地实施，从而仍可保持安全距离，尤其是防止破裂。

圆整区域4可近似地实施为改型的圆环体的区段，该圆环体具有椭圆形的环横剖面。然后，斜边5沿轴向在两侧与该圆环体区段连接。优选地，斜边线性地实施，并且因此相应实施为截顶圆锥体。

两个截顶圆锥体与改型的圆环体的区段相应连续地和/或可微分地、即尤其是平滑地连接。在此，夹紧环相对于含有夹紧环的最大的外直径的平面对称地实施，即，该平面尤其是通过夹紧环的轴向中心。在此，轴向方向平行于该平面的法向方向。

如在图4中可见的那样，埋头螺纹件20拧入到沿径向指向的、沿径向贯通的螺纹孔中，其中，埋头螺纹件20压紧到空心轴区段3上。以这种方式实现轴向固定。

螺纹件2贴靠空心轴区段3的与空心轴区段3的切口邻接的削平部130。

第一实施例和第二实施例的还在图13和图14中进一步示出的空心轴区段3相同地实施，因为在此相应地使用相同的轴。

如从图13和图14可见的那样，空心轴区段3实施成，在由削平部130沿周向方向覆盖的圆周角区域中具有非恒定的壁厚，使得螺纹件2——如在图4中示出的那样——进入到由空心轴区段3沿径向覆盖的区域中，这是因为螺纹件在削平部、即空心轴区段3处切向地贴靠。

以这种方式，借助于螺纹件2将夹紧环1固定在空心轴区段3的削平部130处，以防沿周向方向转动。

削平部130实施成延伸直至切口入口，即延伸至空心轴区段3的轴向端部。因此，夹紧环1可与螺纹件2一起在制造时被推装到空心轴区段3上。然后，在推装之后，再进一步拧入螺纹件2，以便建立力锁合的连接。

如在图13至图15中明显示出的那样，空心轴区段3的切口130轴向上比削平部130更长地实施。因此，由削平部130沿轴向覆盖的区域被由切口沿轴向方向覆盖的轴向区域所包含或被该区域包围。

作为用于夹紧环1的轴向止挡，空心轴区段3具有凸肩，夹紧环3以其侧面贴靠该凸肩。图14示出了该凸肩。

直径上与螺纹件2相对地实施有材料去除部，即凹部40，使得夹紧环2连同螺纹件2具有尽可能小的不平衡，即尤其是平衡的。

用于沿轴向固定的埋头螺纹件20在周向方向上与由螺纹件2覆盖的圆周角区域间隔开，尤其是大于70°。

用于沿轴向固定的埋头螺纹件20在周向方向上与由凹部40覆盖的圆周角区域间隔开，尤其是大于30°。

在图16至图20中示出的实施例不同于第一实施例，夹紧环70与第一实施例的夹紧环1不同地成型。根据图13至图15的轴以相同的方式用在两个实施例中。

如在图16和图20中明显示出的那样，夹紧环70在中央、即在对称平面的区域中具有平坦的轮廓走向74，即，空心柱状地构造。沿轴向在两侧与该平坦的轮廓分别邻接有圆整的轮廓走向73，即，尤其是圆环区段，并且与该圆环区段又邻接有直的斜边72，即，截顶圆锥体。

沿轴向向外部又邻接有另一圆整的区域71，即，又一圆环区段。

尽管这些区域非常靠近螺纹件头部的支承面，然而与该支承面存在距离。在平坦的轮廓走向74中仅存在切向的接触区域202。

在斜边72和螺纹件头部的支承面之间也存在切向的接触区域200。

然而，在圆整区域73和支承面之间可看到清晰可辨的突出部201。

在制造根据图16至图20的实施方案时的优点是简单的加工，这是因为仅需要圆形的弧度和直的斜边，也就是说不需要复杂的自由形式。

因此，根据本发明，夹紧连接部实施成具有夹紧环和螺纹件，其中，螺纹件的螺纹件头部贴靠在夹紧环上的平坦的支承面上。夹紧环的径向外部轮廓选择为沿径向尽可能小，使得夹紧环的由径向外部轮廓限定的表面区域以线的方式或至少在多个部位处接触支承面。在此，仅以十分之五毫米的精度规定接触。螺纹件与空心轴的削平部贴靠，使得削平部与螺纹件一起实现将夹紧环沿轴向固定在空心轴处。

在根据本发明的其他实施例中，凹部40优选地由一个或多个、轴向或径向的孔眼形成，而不是由根据图18的割圆状的区段形成。

在根据本发明的其他实施例中，代替在图14中的作为轴向止挡的凸肩，在将夹紧环1推装到空心轴区段3上时，削平部的端部用作夹紧环1的轴向止挡，因为在该端部处螺纹件2沿轴向方向与削平部的端部、即与空心轴区段3的壁厚渐增的区域贴靠。

附图标记列表

1 夹紧环

2 螺纹件

3空心轴区段、尤其是适配轴

4圆整的轮廓走向

5直的、尤其是线性的斜边

20 埋头螺纹件

40 凹部

70 夹紧环

71 圆整的轮廓走向

72直的、尤其是线性的斜边

73 圆整的轮廓走向

74 平坦的轮廓走向

130 平坦的区域

140 凸肩

200在斜边72和螺纹件头部的支承面之间的切向接触区域

201突出部

202在平坦的轮廓走向74和螺纹件头部的支承面之间的切向接触区域

Claims (12)

1.一种夹紧连接部，具有

-空心轴区段，

-至少部分地插入到空心轴区段中的轴，

-夹紧螺纹件，和

-夹紧环，

其中，空心轴区段具有轴向切口，

其中，夹紧螺纹件具有螺纹件螺纹部和螺纹件头部，螺纹件头部与夹紧环的支承面贴靠，其中，螺纹件头部的最大直径大于螺纹件螺纹部的最大直径，

其特征在于，

空心轴区段具有削平部，从而具有这样的区域，该区域具有相比于在该区域之外的径向壁厚减小的径向壁厚和/或相比于在该区域之外的壁厚减小的外半径，

其中，夹紧螺纹件以其螺纹件螺纹部至少部分地与削平部贴靠，

其中，所述夹紧螺纹件与轴的外周面间隔开，

其中，夹紧环的最大的径向距离的轴向轮廓走向具有恒定的区域，在该恒定的区域的两侧分别邻接有圆整的区域，与该圆整的区域的在背离恒定的区域的一侧相应连接有线性区域，在该线性区域，最大的径向距离与轴向位置成比例伸延。

2.根据权利要求1所述的夹紧连接部，其特征在于，所述夹紧连接部具有埋头螺纹件，以用于将夹紧环沿轴向固定在空心轴区段上，其中，埋头螺纹件布置在沿径向取向的螺纹孔中。

3.根据权利要求1或2所述的夹紧连接部，其特征在于，由削平部沿周向方向覆盖的区域包括了由轴向切口覆盖的圆周角区域，或至少与由轴向切口覆盖的圆周角区域重叠。

4.根据权利要求1或2所述的夹紧连接部，其特征在于，由轴向切口覆盖的轴向区域包括了由削平部覆盖的轴向区域，或至少与由削平部覆盖的轴向区域重叠。

5.根据权利要求2所述的夹紧连接部，其特征在于，在夹紧环处布置有用于平衡的凹部，该凹部与埋头螺纹件和夹紧螺纹件在周向方向上间隔开。

6.根据权利要求1或2所述的夹紧连接部，其特征在于，螺纹件头部与夹紧环的平坦的表面区域贴靠，其中，夹紧环的径向外部轮廓或径向外边缘线状地接触支承面，或者至少在多个点处接触支承面。

7.根据权利要求6所述的夹紧连接部，其特征在于，螺纹件头部与夹紧环的平坦的表面区域贴靠，其中，夹紧环的最大的径向距离的轴向的轮廓走向线状地或至少在多个轴向位置处接触支承面的最大的径向距离的轮廓走向。

8.根据权利要求6所述的夹紧连接部，其特征在于，小于十分之二毫米或十分之五毫米的距离被视为接触。

9.根据权利要求中1或2所述的夹紧连接部，其特征在于，夹紧环是旋转体，借助于最大的径向距离的轴向轮廓走向规定了该旋转体的径向外表面，其中，旋转体具有凹部。

10.根据权利要求1或2所述的夹紧连接部，其特征在于，夹紧环具有沿径向和沿轴向贯穿的切口，其中，螺纹件螺纹部至少部分地拧入到布置在夹紧环的切口的背离支承面的一侧的螺纹孔中。

11.根据权利要求1或2所述的夹紧连接部，其特征在于，所述轴向切口沿径向穿过空心轴区段。

12.一种驱动器，具有根据上述权利要求中任一项所述的夹紧连接部，其特征在于，轴是电机的转子轴，并且空心轴区段以不能相对转动的方式与由电机驱动的减速器的输入带齿部件连接。

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