CN114941663A - 编码插入式联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种编码插入式联轴器，包括：第一联接元件(2)，其被设计成固定地布置在第一轴的端部处；第二联接元件(3)，其被设计成固定地布置在第二轴的端部处；以及中间元件(10)，其用于第一和第二联接元件(2，3)的机械的和扭转刚性的连接；中间元件(10)补偿两个轴之间的轴向、径向和角错位，其中第一和第二联接元件(2，3)以及中间元件(10，110)形成的方式为使得第一联接元件(2)和第二联接元件(3)仅在一个预定角位置中被连接。

Description

编码插入式联轴器

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的编码插入式联轴器。

本发明的实施例具体涉及伺服电机领域。这些类型的电机与编码器一起操作，由此编码器检测电机轴的当前角位置并将该信息馈送到控制回路，该控制回路又控制对伺服电机的电机绕组的电流供应。为此，编码器轴经由联轴器被连接到电机轴。测量标尺被安装在编码器轴上，以确定电机轴的角位置。编码器的重要任务是确定转子与定子之间的换向，使得电机绕组正确通电。在编码器被安装到电机上之后，借助编码器确定一次换向角，并将其永久存储。

背景技术

当编码器被拆卸和重新组装时，换向角信息丢失。例如，如果必须更换有缺陷的电机或编码器时，就会出现这种情况。在这种情况下，必须再次设置换向，根据应用这可能会非常耗时。

实用新型DE 20 2008 010 765 U1提出了一种根据权利要求1的前序部分的插入式联接的设计。然而，这种联接允许在不同的角位置中连接两个轴。在伺服电机应用中，必须在更换电机或编码器之后再次设置换向。

EP 2 189 675 B1还描述了一种根据权利要求1的前序部分的插入式联接的设计。然而，同样，两个轴也可以在不同的角位置中连接。该方案的进一步缺点是需要非常注意和小心联接部分的连接，因为旋转角位置的设计差别不是非常明显，并且不包括用于简化连接的元件。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决上述问题的插入式联轴器。

本发明的目的通过提供根据权利要求1的插入式联轴器来实现。本发明的优选实施例和特征在从属权利要求中陈述。

本发明提供一种编码插入式联轴器，包括：

第一联接元件，该第一联接元件被设计成固定地布置在第一轴的端部处，

第二联接元件，该第二联接元件被设计成固定地布置在第二轴的端部处，

中间元件，该中间元件用于第一和第二联接元件的机械的和扭转刚性的连接，该中间元件补偿两个轴之间的轴向、径向和角错位，

其中，第一和第二联接元件以及中间元件形成的方式为使得这些联接元件仅能够在一个预定角位置中被连接。

本发明的有利特征在于，它提供一种角编码，即，通过插入式联轴器，电机轴和编码器轴仅能够在预定角位置中彼此连接。这允许容易地更换电机或编码器，而不会丢失编码器的角位置与电机的角位置之间的相关性。

角编码由编码装置提供，形式为布置在第一和第二联接元件中的每一个处的至少一个编码凹部和布置在中间元件的每一侧处的至少一个编码延伸部，该至少一个编码延伸部与联接元件中的每一个的编码凹部相匹配。出于平衡的原因，优选地存在两个编码凹部和两个编码延伸部。两个编码凹部的形状和它们在联接元件处的位置是不同的，并且与两个编码延伸部在中间元件处的形状和位置相匹配。

中间元件和两个联接元件包括联接装置。中间元件在每一侧处具有平行于旋转轴线延伸的多个连接爪。连接爪被形成为与设置在联接元件中的每一个处的多个联接凹部相匹配和接合。

本发明的进一步优点是相对简单的组装，因为中间元件和两个联接元件优选地具有用于更容易连接的装置，其优选地在联接装置处以插入斜坡的形式存在。联轴器系统在连接状态下是无间隙的。

优选地，联接元件和中间元件中的每一个在旋转方向上是平衡的。要特别注意确保角编码的设计特征沿旋转轴线良好地平衡。

优选地，中间元件可以设置有加强外环，该加强外环增加扭转刚度并且改进扭矩传递。

在本发明的另一个实施例中，可以提供的是，用于对角位置进行编码的装置由连接爪和联接凹部本身形成，因为至少一个连接爪和联接凹部具有与其他连接爪和联接凹部不同的形状，并且以这种方式，仅一个联接元件与中间元件之间的联接的位置是可能的。

通常，根据本发明的编码插入式联轴器被设置成与旋转编码器一起使用，特别是与安装在组合件中的旋转编码器一起使用，该组合件是伺服电机的一部分。该联接特别适合于伺服电机组合件的电机或编码器的现场可更换性，而不会丢失编码器的角位置与电机的角位置之间的相关性。

附图说明

在附图中示出了本发明的实施例，从该实施例得到进一步的发明特征。

图1示出了具有中间元件的第一实施例的三元件联轴器的透视图。

图2示出了第一联接元件的透视图。

图3示出了第二联接元件的透视图。

图4示出了中间元件的第一实施例的透视图。

图5示出了具有中间元件的第二实施例的三元件联轴器的透视图。

图6示出了联接元件与中间元件相连接的联轴器的透视图。

具体实施方式

本发明的实施例涉及一种用于连接可旋转地安装在轴承上的两个端轴的新型插入式和编码的联轴器。

如图1至图4最佳示出的，根据本发明的联轴器1包括第一联接元件2和第二联接元件3，它们通过中间元件10联接在一起。

第一联接元件2通过其毂4和配合表面6固定地连接到第一轴(未示出)的端部，并且第二联接元件3通过其毂5和配合表面7固定地连接到第二轴(未示出)的端部。第一和第二轴通常被布置成彼此对齐，并且例如通过压配合、连接螺钉、粘合接头或其它已知的连接方法连接到联接元件2、3的毂4、5。

在本发明的优选实施例中，两个联接元件2、3均被设计成环盘的形状，并且优选地在距旋转轴线的径向距离处，优选地在外周表面的区域中具有多个半圆形联接凹部8、9。半圆形联接凹部8、9可以优选地以相等的角间隔布置在联接元件2、3的外圆周表面上。

中间元件10被布置在第一与第二联接元件2、3之间并且以旋转固定的方式将联接元件2、3彼此连接。

中间元件10具体包括在径向平面中延伸至中间元件8的旋转轴线的环形或环盘形旋转主体11。

多个连接爪12、13被安置在中间元件10的两侧上，并且被布置成距旋转轴线一定距离并且邻近外圆周表面。连接爪12、13从中间元件10的两侧以距旋转轴线预定距离并与其平行地延伸。连接爪12、13在彼此相对的方向上延伸并且在中间元件10的旋转主体11的周边上彼此以预定角偏移地布置。

连接爪12、13优选地具有半圆柱形形状，该半圆柱形形状被形成为与联接元件2、3的半圆形联接凹部8、9相匹配。当第一联接元件2和中间元件10插在一起时，中间元件10的连接爪12强制接合在第一联接元件2的联接凹部8中。当第二联接元件3和中间元件10插在一起时，中间元件10的连接爪13强制接合在第二联接元件3的联接凹部9中。

连接爪12、13具有传力表面15，该传力表面15优选地具有半圆柱形或弯曲形状。连接凹部8、9具有球形或弯曲设计的传力表面14。传力表面14、15确保了中间元件10的连接爪12、13与联接元件2、3的联接凹部8、9之间的有利地角可移动的强制锁定连接。

优选地，联接元件2、3的联接凹部8、9和/或中间元件10的连接爪12、13具有斜边，斜边形成插入斜坡以更容易地将联接元件2、3和中间元件10插在一起。

为了在限定的角位置中进行正确的位置连接，除了联接凹部8之外，联接元件2、3还各自具有两个编码凹部16、17。编码凹部16、17被定位成彼此相距一定距离并且被不同地成形并且被布置在联接元件2、3上的不同位置处。

中间元件10在每一侧上具有两个编码延伸部18、19，它们也具有不同的形状和位置并且与联接元件2、3的编码凹部16、17的形状和位置相匹配。中间元件10的第一编码延伸部18被形成为与联接元件2、3的第一编码凹部16相接合，并且中间元件10的第二编码延伸部19被形成为与联接元件2、3的第二编码凹部17相接合。

优选地，没有力作用在编码凹部16、17和编码延伸部18、19上，因为这些力由连接爪12、13和相关联的联接凹部8、9传递以用于扭矩传递。

如图5所描绘，在本发明的优选实施例中，中间元件110可以设置有加强外环112，该加强外环112围绕旋转主体111，增加扭转刚度并改进中间元件110与联接元件2、3之间的扭矩传递。

图6示出了联接元件2、3与中间元件10相连接的联轴器。中间元件10的连接爪12、13与联接元件2、3的联接凹部8、9相接合。每个编码延伸部18、19与其对应的编码凹部16、17相接合。由于联接元件2、3的编码凹部16、17和中间元件10处的对应的编码延伸部18、19的不同形状，两个联接元件2、3仅能在一个限定的角位置中与中间元件10联接。

附图标记列表

1 联轴器

2 第一联接元件

3 第二联接元件

4 毂

5 毂

6 配合表面

7 配合表面

8 联接凹部

9 联接凹部

10 中间元件

11 旋转主体

12 连接爪

13 连接爪

14 传力表面

15 传力表面

16 编码凹部

17 编码凹部

18 编码延伸部

19 编码延伸部

110 中间元件

111 旋转主体

112 外环

Claims (15)

1.一种编码插入式联轴器，包括：

第一联接元件(2)，

第二联接元件(3)，

中间元件(10)，所述中间元件(10)补偿两个轴之间的轴向、径向和角错位，

联接装置，所述联接装置用于所述中间元件(10)与第一和第二联接元件(2，3)的机械的和扭转刚性的连接，其特征在于，

所述第一和第二联接元件(2，3)以及所述中间元件(10，110)形成的方式为使得所述第一和第二联接元件(2，3)仅在一个预定角位置中被连接。

2.根据权利要求1所述的编码插入式联轴器，其特征在于，所述第一和第二联接元件(2，3)各自具有至少一个编码凹部(16，17)以用于角定位。

3.根据权利要求1或2所述的编码插入式联轴器，其特征在于，所述中间元件(10，110)在每一侧上具有至少一个编码延伸部(18，19)以用于角定位，所述至少一个编码延伸部(18，19)与所述联接元件(2，3)的所述编码凹部(16，17)的形状和位置相匹配。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的编码插入式联轴器，其特征在于，所述第一和第二联接元件(2，3)各自具有至少两个编码凹部(16，17)，所述至少两个编码凹部(16，17)具有不同的形状和位置，并且所述中间元件(10，110)在每一侧上具有至少两个编码延伸部(18，19)，所述至少两个编码延伸部(18，19)具有不同的形状和位置并且与所述联接元件(2，3)的所述至少两个编码凹部(16，17)的所述形状和位置相匹配以用于角定位。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的编码插入式联轴器，其特征在于，所述联接装置包括设置在所述第一和第二联接元件(2，3)处的多个联接凹部(8，9)，所述凹部(8，9)位于距所述联接元件(8，9)的旋转轴线的径向距离处。

6.根据权利要求5所述的编码插入式联轴器，其特征在于，所述联接元件(2，3)的所述联接凹部(8，9)具有半圆形或弯曲形式。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的编码插入式联轴器，其特征在于，所述联接装置包括设置在所述中间元件(10，110)处的多个连接爪(12，13)，所述连接爪(12，13)从所述中间元件(10)的两侧平行于旋转轴线并距所述旋转轴线径向距离地延伸。

8.根据权利要求7所述的编码插入式联轴器，其特征在于，所述中间元件(10，110)的两侧处的所述连接爪(12，13)在彼此相对的方向上延伸并且在所述中间元件(10，110)的旋转主体(11，111)的周边上彼此以预定角偏移地布置。

9.根据权利要求7或8所述的编码插入式联轴器，其特征在于，所述中间元件(10，110)的所述连接爪(12，13)具有半圆柱形或弯曲形状的传力表面(14)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的编码插入式联轴器，其特征在于，所述联接元件(2，3)的所述联接凹部(8，9)和/或所述中间元件(10，110)的所述连接爪(12，13)具有形成插入斜坡的斜边。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的编码插入式联轴器，其特征在于，所述中间元件(110)包括围绕所述旋转主体(111)的加强外环(112)。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的编码插入式联轴器，其特征在于，所述联接被设计成与旋转编码器一起使用。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的编码插入式联轴器，其特征在于，所述联接被设计成与安装在组合件中的旋转编码器一起使用，所述组合件是伺服电机的一部分。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的编码插入式联轴器，其特征在于，所述联接被设计成与安装在组合件中的旋转编码器一起使用，所述组合件是伺服电机的一部分并且适合于现场可更换性。

15.根据权利要求13或14中任一项所述的编码插入式联轴器，其特征在于，所述联接被设计成用于更换伺服电机组合件的电机或编码器，而不会丢失所述编码器的角位置与所述电机的角位置之间的相关性。

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