CN114263832A - 连接轴组件和编码器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种连接轴组件和编码器，连接轴组件用于将编码器主体与转动件固定连接，转动件开设有轴孔，连接轴组件包括连接轴、螺钉以及限位结构，所述连接轴开设有贯通孔，所述贯通孔沿所述连接轴的轴向延伸设置；所述螺钉穿设于所述贯通孔，所述螺钉的螺杆设有第一外螺纹，用于与转动件的轴孔螺纹连接；其中，所述连接轴设有第一限位结构，所述螺钉设有第二限位结构，所述第二限位结构沿所述螺钉的插入方向位于所述第一限位结构之后，所述螺钉旋转退出所述轴孔的过程中所述第一限位结构和所述第二限位结构抵接以将所述连接轴带出。本申请的技术方案，可以提高编码器的拆卸便捷性和降低零部件的遗失风险。

Description

连接轴组件和编码器

技术领域

本发明涉及机械紧固技术领域，特别涉及一种连接轴组件和编码器。

背景技术

编码器普遍固定于转动件上用于测量转动件的转角和转速，常见的编码器均包括连接轴和编码器主体，将连接轴穿设于编码器并插设在转动件的轴孔中，再将螺钉穿设于连接轴并与轴孔螺纹连接；而需拆出编码器时，需先将螺钉拆出，再使用工具将连接轴拆出，编码器的拆卸较为不便；且拆出的连接轴和螺钉分体式设置，需分别保管，增大了零部件的遗失风险。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种连接轴组件和编码器，旨在提高编码器的拆卸便捷性和降低零部件的遗失风险。

为实现上述目的，本发明提出的一种连接轴组件，用于将编码器主体与转动件固定连接，所述转动件开设有轴孔，所述连接轴组件包括：

连接轴，所述连接轴开设有贯通孔，所述贯通孔沿所述连接轴的轴向延伸设置；和

螺钉，所述螺钉穿设于所述贯通孔，所述螺钉的螺杆设有第一外螺纹，用于与转动件的轴孔螺纹连接；

其中，所述连接轴设有第一限位结构，所述螺钉设有第二限位结构，所述第二限位结构沿所述螺钉的插入方向位于所述第一限位结构之后，所述螺钉旋转脱出所述轴孔的过程中所述第一限位结构和所述第二限位结构抵接以将所述连接轴带出。

在本发明连接轴组件的一实施例中，所述第一限位结构为设于所述贯通孔孔壁的内螺纹，所述第二限位结构为设于所述螺钉的螺杆上的第二外螺纹，所述第二外螺纹沿所述贯通孔的轴线方向位于所述内螺纹和所述第一外螺纹之间，所述第二外螺纹可与所述内螺纹啮合，并与所述第一外螺纹的旋向相反。

在本发明连接轴组件的一实施例中，所述螺钉的螺杆包括自所述螺钉的螺钉头沿所述螺钉的轴向依次连接的光杆段、止退段以及锁紧段，所述锁紧段设有所述第一外螺纹，所述止退段设有所述第二外螺纹；

其中，所述光杆段的里端与所述内螺纹的里端之间的距离小于所述锁紧段插入所述轴孔的长度。

在本发明连接轴组件的一实施例中，所述第一外螺纹的齿顶圆直径小于所述第二外螺纹的齿根圆直径。

在本发明连接轴组件的一实施例中，所述贯通孔包括沿所述螺钉的插入方向依次设置的螺孔段和光孔段，所述螺孔段设有所述内螺纹，所述第二外螺纹位于所述光孔段内。

在本发明连接轴组件的一实施例中，所述第一外螺纹和所述第二外螺纹沿所述螺钉的轴向间隔设置。

在本发明连接轴组件的一实施例中，所述连接轴的背离插入端的一端端面开设有沉孔，所述贯通孔开设于所述沉孔的孔底壁，所述螺钉的螺钉头设于所述沉孔。

在本发明连接轴组件的一实施例中，所述连接轴的插入端为锥轴段，以引导所述连接轴插入所述轴孔，并在编码器主体固定于转动件时压紧所述编码器主体。

在本发明连接轴组件的一实施例中，所述连接轴的背离其插入端的一端设有轴肩，以在编码器主体固定于转动件时压紧所述编码器主体。

本发明还提出一种编码器，包括编码器主体和前述任意一项中所述的连接轴组件。

本发明的技术方案，通过在连接轴和螺钉之间设置第一限位结构和第二限位结构，如此设置，在需拆出编码器时，旋转螺钉使其从转动件的轴孔中退出，在此过程中，第一限位结构和第二限位结构相互抵接，以使螺钉在退出轴孔的过程中同时将连接轴带出，便无需在拆出螺钉之后再利用工具将连接轴拆出，提高了拆卸编码器的便捷性。

另外，通过螺钉的螺钉头和连接轴之间的限位作用以及第一限位结构和第二限位结构之间的限位作用，使连接轴和螺钉连接为一体式结构，从而便使得拆出的螺钉和连接轴为一体式结构，降低了连接轴和螺钉的遗失风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明连接轴组件一实施例的结构图；

图2为图1中连接轴组件的爆炸图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	连接轴组件	20	螺钉
10	连接轴	21	螺杆
				11	贯通孔	211	第一外螺纹
111	螺孔段	212	光杆段
				112	光孔段	213	止退段
12	内螺纹	214	锁紧段
				13	沉孔	215	第二外螺纹
14	轴肩	22	螺钉头
				15	锥轴段

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种连接轴组件100，用于将编码器主体与转动件固定连接，旨在提高编码器的拆卸便捷性以及降低连接轴10和螺钉20的遗失风险。

请参照图1和图2，在本发明连接轴组件100的一实施例中，所述连接轴组件100包括连接轴10和螺钉20，所述连接轴10开设有贯通孔11，所述贯通孔11沿所述连接轴10的轴向延伸设置；所述螺钉20穿设于所述贯通孔11，所述螺钉20的螺杆21设有第一外螺纹211，用于与转动件的轴孔螺纹连接；其中，所述连接轴10设有第一限位结构，所述螺钉20设有第二限位结构，所述第二限位结构沿所述螺钉20的插入方向位于所述第一限位结构之后，所述螺钉20旋转脱出所述轴孔的过程中所述第一限位结构和所述第二限位结构抵接以将所述连接轴10带出。

本申请提出的连接轴组件100，应用于编码器中，以将编码器与转动件固定连接，使得编码器与转动件共同转动，以检测转动件的转动角度和转速。具体的，该连接轴组件100包括连接轴10和螺钉20，当应用于编码器时，连接轴10穿设于编码器主体并插设在转动件的轴孔中，螺钉20再穿设于连接轴10上的贯通孔11与转动件固定连接，常见的，所述螺钉20包括依次连接的螺钉头22和螺杆21，所述螺钉头22的横截面积大于所述贯通孔11的横截面积；其中，所述连接段与所述轴孔锁紧时，所述螺钉头22与所述连接轴10抵接。螺杆21上设置有第一外螺纹211，转动件上设置有螺孔，以通过螺纹啮合使螺钉20与转动件连接，从而将编码器与转动件固定连接。进一步的，本申请在螺钉20和连接轴10之间设置限位结构，当需要将连接轴10拆出时，转动螺钉20使其与转动件之间的螺纹啮合松开，在螺钉20转动的过程中，第一限位结构和第二限位结构相互抵接，使得螺钉20与连接轴10在连接轴10的轴线方向上不会产生相对位移，从而在螺钉20转动从轴孔退出过程中，带动连接轴10一起退出，无需依次拆出螺钉20和连接轴10，也无需再借助工具拆除连接轴10，提高了连接轴10的拆卸便捷性，且由于拆卸后的连接轴10和螺钉20螺钉20的螺钉头22和连接轴10之间的限位作用以及第一限位结构和第二限位结构之间的限位作用下处于连接状态，螺钉20不会从贯通孔11中脱出，减少了连接轴10或螺钉20的遗失风险。

因此，可以理解的，本发明的技术方案，通过在连接轴10和螺钉20之间设置第一限位结构和第二限位结构，如此设置，在需拆出编码器时，旋转螺钉20使其从转动件的轴孔中退出，在此过程中，第一限位结构和第二限位结构相互抵接，以使螺钉20在退出轴孔的过程中同时将连接轴10带出，便无需在拆出螺钉20之后再利用工具将连接轴10拆出，提高了拆卸编码器的便捷性。

另外，通过螺钉20的螺钉头22和连接轴10之间的限位作用以及第一限位结构和第二限位结构之间的限位作用，螺钉20不会从贯通孔11中脱出，从而便使得拆出的螺钉20和连接轴10为一体式结构，降低了连接轴10和螺钉20的遗失风险。

需要说明的是，第一限位结构可以是弹片，弹片的一端与贯通孔11的孔壁连接，另一端沿着螺钉20的插入方向向内延伸，且逐渐远离贯通孔11的孔壁，同时，第二限位结构为凸设于螺杆21侧壁的限位台阶，当限位台阶经过弹片时，压迫弹片变形靠近贯通孔11的孔壁，直至限位台阶经过弹片，弹片复位抵接限位台阶，避免螺钉20退出。或者，弹片可以设置在螺钉20的螺杆21上，弹片的一端与螺杆21连接，另一端向螺钉头22的方向延伸，当螺钉20穿设贯通孔11的过程中，弹片受压贴近螺杆21，可以是在贯通孔11的孔壁内凸设限位部，以在弹片经过限位部之后复位，而后弹片和限位部抵接限制螺钉20从贯通孔11退出，也可以无需设置限位部，在弹片穿过贯通孔11后复位，以在螺钉20后退过程中与贯通孔11的孔口抵接限制螺钉20从贯通孔11退出，也即，第一限位结构可以是限位部或是连接轴10的端部，在此不做限定。

请参照图1和图2，在本发明连接轴组件100的一些实施例中，所述第一限位结构为设于所述贯通孔11孔壁的内螺纹12，所述第二限位结构为设于所述螺钉20的螺杆21上的第二外螺纹215，所述第二外螺纹215沿所述贯通孔11的轴线方向位于所述内螺纹12和所述第一外螺纹211之间，所述第二外螺纹215可与所述内螺纹12啮合，并与所述第一外螺纹211的旋向相反。

本实施例中，第一限位结构为设于贯通孔11的孔壁的内螺纹12，第二限位结构为设于所述螺钉20的螺杆21上的第二外螺纹215，且第二外螺纹215沿螺钉20的插入方向设于第一外螺纹211的后方，同时第一外螺纹211和第二外螺纹215的螺纹旋向相反，如此设置，当螺钉20穿设于贯通孔11时，第二外螺纹215与内螺纹12啮合并穿过内螺纹12，如此设置，当需拆除连接轴组件100时，旋转螺钉20使第一外螺纹211与转动件的螺孔松开，以使螺钉20退出螺孔，此时由于第一外螺纹211与第二外螺纹215旋向相反，第二外螺纹215便会抵接贯通孔11的内螺纹12，使得螺钉20与连接轴10在连接轴10的轴线方向不发生相对移动，从而使得螺钉20从转动件的螺孔退出的过程中将连接轴10一同带出，以实现连接轴组件100的拆卸。

本实施例通过设置内螺纹12和第二外螺纹215的限位结构，便于螺钉20和连接轴10的加工，提高加工便捷性。

在本发明连接轴组件100的一些实施例中，所述第一外螺纹211的齿顶圆直径小于所述第二外螺纹215的齿根圆直径。

本实施例中，第一外螺纹211的齿顶圆直径小于第二外螺纹215的齿根圆直径。可以理解的，当将螺钉20和连接轴10装配成一体时，位于插入端的第一外螺纹211先经过贯通孔11中的内螺纹12，而内螺纹12可以与第二外螺纹215啮合，便使得第一外螺纹211的齿顶圆直径同样小于内螺纹12的齿顶圆直径，从而在第一外螺纹211经过内螺纹12时减少与内螺纹12的摩擦，减少磨损，保证第一外螺纹211和内螺纹12的性能。

请参照图1和图2，在本发明连接轴组件100的一些实施例中，所述贯通孔11包括沿所述连接轴10的轴向依次设置的螺孔段111和光孔段112，所述螺孔段111设有所述内螺纹12，所述第二外螺纹215位于所述光孔段112内。

本实施例中，贯通孔11包括沿螺钉20的插入方向依次设置的螺孔段111和光孔段112，螺孔段111内设置有前述内螺纹12，此时，当螺钉20穿设于贯通孔11时，第一外螺纹211和第二外螺纹215均穿过螺孔段111，同时使得第二外螺纹215位于光孔段112内，以避免第二螺纹段外露于连接轴10外侧，避免在使用连接轴组件100时对转动件及其周侧的工件造成磨损，同时降低第二外螺纹215的磨损风险。

请参照图1和图2，在本发明连接轴组件100的一些实施例中，所述螺钉20的螺杆21包括自所述螺钉20的螺钉头22沿所述螺钉20的轴向依次连接的光杆段212、止退段213以及锁紧段214，所述锁紧段214设有所述第一外螺纹211，所述止退段213设有所述第二外螺纹215；其中，所述光杆段212的里端与所述内螺纹12的里端之间的距离小于所述锁紧段214插入所述轴孔的长度。

如此设置，使得在连接轴组件100与转动件锁紧时，第二外螺纹215与内螺纹12间隔设置，避免在最开始旋转螺钉20将其从轴孔退出时，瞬时扭矩过大而第二外螺纹215和内螺纹12又处于抵接状态，导致第二外螺纹215和内螺纹12受力过大而损毁。本实施例在连接轴组件100和转动件锁紧时使得第二外螺纹215和内螺纹12间隔设置，从而使得螺钉20先旋转退出一段距离之后第二外螺纹215才与内螺纹12抵接，从而避免第二外螺纹215和内螺纹12受力过大，降低了第二外螺纹215和内螺纹12的损毁风险；同时，限定第二外螺纹215和内螺纹12之间的间隙小于第一外螺纹211插入轴孔的长度，以确保螺钉20在未完全退出轴孔之前第二外螺纹215便与内螺纹12抵接，以确保螺钉20在退出轴孔的过程中可以将连接轴10带出。

请参照图1和图2，在本发明连接轴组件100的一些实施例中，所述第一外螺纹211和所述第二外螺纹215沿所述螺钉20的轴向间隔设置。

本实施例中，使得第一外螺纹211和第二外螺纹215沿螺钉20的轴向间隔设置，便于第一外螺纹211和第二外螺纹215的加工，以避免在加工第一外螺纹211和第二外螺纹215时对在先加工的外螺纹造成损伤，提高加工过程的安全性，提高良品率。

请参照图1和图2，在本发明连接轴组件100的一些实施例中，所述连接轴10的背离插入端的一端端面开设有沉孔13，所述贯通孔11开设于所述沉孔13的孔底壁，所述螺钉20的螺钉头22设于所述沉孔13。

本实施例中，连接轴10背离插入端的一端端面开设有沉孔13，用于容纳设于螺钉20的螺钉头22，如此设置，可以避免螺钉头22凸出连接轴10的端面设置，从而减少连接轴组件100的长度，且可以对螺钉头22起保护作用，减少螺钉头22的损坏风险。

请参照图1和图2，在本发明连接轴组件100的一些实施例中，所述连接轴10的插入端为锥轴段15，以引导所述连接轴10插入所述轴孔。

可以理解的，在使用连接轴组件100将编码器主体连接固定于转动件时，需使得连接轴10插设于转动件的轴孔中，本实施例中，连接轴10插入端为锥轴段15，其外侧壁为锥面，可以在旋转螺钉20使其进入轴孔的过程中引导连接轴10准确地进入轴孔中，提高安装过程的稳定性。同时，可以理解的，锥轴段15的外径自插入端向外逐渐增大，此时，可以使得锥轴段15的最大外径大于编码器主体的孔径，也即使得锥轴段15无法完全穿过编码器主体，从而当螺钉20与转动件的轴孔螺纹连接将编码器主体固定在转动件时，锥轴段15便可以压紧编码器主体，从而提高编码器主体安装的稳定性。

当然，若编码器主体的通孔孔径大于锥轴段15的外径时，也可以如下实施例中设置轴肩14以压紧编码器主体，具体结构参考如下实施例，在此不做赘述。

请参照图1和图2，在本发明连接轴组件100的一些实施例中，所述连接轴10的背离插入端的一端设有轴肩14，以在编码器主体固定于转动件时压紧所述编码器主体。

常见的编码器固定方式，是使得连接轴10穿设于编码器主体并插设在转动件的轴孔中，本实施例中，连接轴10的背离插入端的一端设有轴肩14，轴肩14凸设于连接轴10的背离插入端的一端，以在安装编码器主体时压紧编码器主体，提高稳定性。

需要说明的是，在一些实施例中，连接轴10的插入端设置为锥轴段15，此时，当编码器主体的通孔孔径小于锥轴段15的最大外径时，锥轴段15无法完全穿过编码器主体，便可以利用锥轴段15压紧编码器主体，当编码器主体的通孔孔径较大且小于轴肩14的外径时，便可以利用轴肩14压紧编码器主体；以此提高连接轴组件100的适用性和安装灵活性，适用于不同孔径的编码器主体的安装。

本发明还提出一种编码器，所述编码器包括编码器主体和前述任一实施例中所述的连接轴组件100，所述连接轴组件100的结构参考前述任一实施例，在此不做赘述。由于本申请提出的编码器应用了前述所有实施例中的全部技术方案，因此至少具有前述所有技术方案带来的全部有益效果，在此不做赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种连接轴组件，用于将编码器主体与转动件固定连接，所述转动件开设有轴孔，其特征在于，所述连接轴组件包括：

连接轴，所述连接轴开设有贯通孔，所述贯通孔沿所述连接轴的轴向延伸设置；和

螺钉，所述螺钉穿设于所述贯通孔，所述螺钉的螺杆设有第一外螺纹，用于与转动件的轴孔螺纹连接；

其中，所述连接轴设有第一限位结构，所述螺钉设有第二限位结构，所述第二限位结构沿所述螺钉的插入方向位于所述第一限位结构之后，所述螺钉旋转退出所述轴孔的过程中所述第一限位结构和所述第二限位结构抵接以将所述连接轴带出。

2.如权利要求1所述的连接轴组件，其特征在于，所述第一限位结构为设于所述贯通孔孔壁的内螺纹，所述第二限位结构为设于所述螺钉的螺杆上的第二外螺纹，所述第二外螺纹沿所述贯通孔的轴线方向位于所述内螺纹和所述第一外螺纹之间，所述第二外螺纹可与所述内螺纹啮合，并与所述第一外螺纹的旋向相反。

3.如权利要求2所述的连接轴组件，其特征在于，所述螺钉的螺杆包括自所述螺钉的螺钉头沿所述螺钉的轴向依次连接的光杆段、止退段以及锁紧段，所述锁紧段设有所述第一外螺纹，所述止退段设有所述第二外螺纹；

其中，所述光杆段的里端与所述内螺纹的里端之间的距离小于所述锁紧段插入所述轴孔的长度。

4.如权利要求2所述的连接轴组件，其特征在于，所述第一外螺纹的齿顶圆直径小于所述第二外螺纹的齿根圆直径。

5.如权利要求2所述的连接轴组件，其特征在于，所述贯通孔包括沿轴向依次设置的螺孔段和光孔段，所述螺孔段设有所述内螺纹，所述第二外螺纹位于所述光孔段内。

6.如权利要求2所述的连接轴组件，其特征在于，所述第一外螺纹和所述第二外螺纹沿所述螺钉的轴向间隔设置。

7.如权利要求2所述的连接轴组件，其特征在于，所述连接轴的背离其插入端的一端端面开设有沉孔，所述贯通孔开设于所述沉孔的孔底壁，所述螺钉的螺钉头设于所述沉孔。

8.如权利要求1所述的连接轴组件，其特征在于，所述连接轴的插入端为锥轴段，以引导所述连接轴插入所述轴孔，并在编码器主体固定于转动件时压紧所述编码器主体。

9.如权利要求1至8任意一项所述的连接轴组件，其特征在于，所述连接轴的背离其插入端的一端设有轴肩，以在编码器主体固定于转动件时压紧所述编码器主体。

10.一种编码器，其特征在于，所述编码器包括编码器主体和如权利要求1至9任意一项中所述的连接轴组件。

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