CN117628135A - 同轴往复机构的装配结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了同轴往复机构的装配结构，包括轴套、输出轴、轴承、内转轴组件以及环形的轴承限位件；内转轴组件伸入输出轴后腔中，并与轴套配合以驱动输出轴轴向往复运动；轴承位于内转轴组件和轴套之间，且远离输出轴的后段一定距离；轴承限位件与轴套螺纹连接；内转轴组件包括螺纹连接的连接轴和配合轴，配合轴的前抵触壁抵触轴承的前端面，连接轴的后抵触壁抵触轴承内圈的后端面，轴承限位件抵触轴承外圈的后端面，以使轴承被轴向锁定，消除轴向定位间隙，提高结构运行流畅性，降低运行噪音。

Description

同轴往复机构的装配结构

技术领域

本发明涉及一种往复运动设备的技术领域，尤其涉及一种同轴往复机构的装配结构。

背景技术

现有的电动工具(往复锯、电动锉刀)、筋膜枪、电动牙刷等都是常见的同轴往复装置。

申请公布号为CN114673769A的同轴往复运动机构及器具，公开了一种同轴往复运动机构，内转轴、输出轴及外套，外套套在输出轴外；内转轴设有至少一条倾斜的环绕在该轴表面的环形槽，环形槽上设有一定位钢珠；输出轴包括一轴部及轴部后端的轴套；轴套具有一容纳内转轴的腔体；轴套的壁上设有定位孔；外套的内壁设有至少一条轴向延伸的直线槽；定位钢珠穿过定位孔落入所述直线槽内；当内转轴转动，定位钢珠通过定位孔带动输出轴作前后伸缩往复运动。为了将内转轴限制在轴套内，内转轴和轴套内壁之间设有轴承，轴承后侧用卡簧固定。

然而在实际实施过程中，技术人员发现卡簧、轴套和内转轴之间具有装配间隙，这一装配间隙使得内转轴相对轴套发生微量的轴向位移，从而使得定位钢珠和定位孔之间的配合受到阻碍，不仅容易出现卡顿，晃动，更使得机构运行过程中的噪音偏大。

发明内容

基于现有往复运动机构的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种同轴往复机构的装配结构，通过该装配结构，消除机构轴向运行的装配间隙，使得机构运行更加稳定可靠，从而进一步减小噪音。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：同轴往复机构的装配结构，包括轴套、输出轴、轴承、内转轴组件以及环形的轴承限位件；

所述内转轴组件包括螺纹连接的配合轴和连接轴，所述配合轴伸入所述输出轴后腔中，并与轴套配合以驱动输出轴轴向往复运动；

所述轴承位于所述配合轴和轴套之间，且远离所述输出轴的后段一定距离；

所述配合轴的外周设有前抵触壁，所述连接轴的外周设有后抵触壁；

所述连接轴与所述配合轴同轴螺纹连接，所述前抵触壁抵触所述轴承的前端面，所述后抵触壁抵触所述轴承内圈的后端面，以使所述轴承的内圈被轴向锁定；

所述轴套的内壁设有内螺纹，所述轴承限位件设有与所述内螺纹匹配的外螺纹；

所述轴承限位件穿过所述连接轴与所述轴套螺纹连接，所述轴承限位件抵触所述轴承外圈的后端面，以使所述轴承的外圈被轴向锁定。

本发明解决上述技术问题所采用的进一步优选的技术方案为：所述配合轴具有位于中心且开口朝后的螺纹孔，所述连接轴的前段为与螺纹孔配合的螺纹部。

本发明解决上述技术问题所采用的进一步优选的技术方案为：所述配合轴包括前侧大直径段和后侧小直径段，所述小直径段的外围形成一环形凹陷部，所述大直径段的后端面形成所述前抵触壁；

所述连接轴设有位于后段的第一环形凸起，所述第一环形凸起的前端面形成所述后抵触壁。

本发明解决上述技术问题所采用的进一步优选的技术方案为：所述配合轴的螺纹孔的后侧设有导向孔，所述导向孔的直径大于所述螺纹孔；

所述连接轴还设有位于所述螺纹部和第一环形凸起之间的导向部，所述导向部为直径与所述导向孔适配的第二环形凸起。

本发明解决上述技术问题所采用的进一步优选的技术方案为：所述配合轴的外周设有至少一条环绕在该轴表面的环形槽，所述环形槽相对于该轴横截面具有一定倾斜角度，所述环形槽上设有一定位钢珠；

所述输出轴的后腔壁上设有定位通孔，所述轴套的内壁设有至少一条轴向延伸的直线槽；所述定位钢珠穿过所述定位通孔落入所述直线槽内；

所述连接轴受驱动而使内转轴组件转动，定位钢珠沿着环形槽滚动并被所述直线槽所束缚沿直线方向滑动，定位钢珠作用所述定位通孔的孔壁，而带动所述输出轴作轴向往复运动。

本发明解决上述技术问题所采用的进一步优选的技术方案为：所述导向孔的开口部呈喇叭状外扩，所述导向部的前端设有从前到后向外倾斜的引导面。

本发明解决上述技术问题所采用的进一步优选的技术方案为：所述轴承限位件的内壁设有若干凹槽，所述凹槽用于与工具配合实现对轴承限位件的夹持进行施加旋转作用力。

本发明解决上述技术问题所采用的另一技术方案为：同轴往复机构的装配结构，包括轴套、输出轴、轴承、内转轴组件以及环形的轴承限位件；

所述内转轴组件伸入所述输出轴后腔中，并与轴套配合以驱动输出轴轴向往复运动；

所述轴承位于所述内转轴组件和轴套之间，且远离所述输出轴的后段一定距离；

所述轴套的内壁设有内螺纹，所述轴承限位件设有外螺纹；所述轴承限位件与所述轴套螺纹连接；

所述内转轴组件的外周设有前抵触壁，所述前抵触壁抵触所述轴承的前端面，所述轴承限位件抵触所述轴承的后端面，以使所述轴承被轴向锁定。

本发明解决上述技术问题所采用的另一技术方案的优选为：所述内转轴组件包括前侧的配合轴和后侧的连接旋转驱动机构的连接轴；

所述配合轴伸入所述输出轴后腔中，并与轴套配合以驱动输出轴轴向往复运动；

所述轴承位于所述配合轴和轴套之间，且远离所述输出轴的后段一定距离；

所述配合轴具有位于中心且开口朝后的螺纹孔以及位于外轴的前抵触壁；

所述连接轴设有与所述螺纹孔配合的螺纹部和第一环形凸起，所述第一环形凸起的前端面形成后抵触壁；

所述连接轴与所述配合轴螺纹连接，所述前抵触壁抵触所述轴承的前端面，所述后抵触壁抵触所述轴承内圈的后端面，以使所述轴承的内圈被轴向锁定。

本发明解决上述技术问题所采用的另一技术方案的优选为：所述配合轴包括前侧大直径段和后侧小直径段，所述小直径段的外围形成一环形凹陷部，所述轴承嵌入至所述环形凹陷部中，所述大直径段的后端面形成所述前抵触壁。

本发明解决上述技术问题所采用的另一技术方案的优选为：所述内转轴组件的外周设有至少一条环绕在该轴表面的环形槽，所述环形槽相对于该轴横截面具有一定倾斜角度，所述环形槽上设有一定位钢珠；

所述输出轴的后腔壁上设有定位通孔，所述轴套的内壁设有至少一条轴向延伸的直线槽；所述定位钢珠穿过所述定位通孔落入所述直线槽内；

所述内转轴组件转动，定位钢珠沿着环形槽滚动并被所述直线槽所束缚沿直线方向滑动，定位钢珠作用所述定位通孔的孔壁，而带动所述输出轴作轴向往复运动。

本发明解决上述技术问题所采用的另一技术方案的优选为：所述轴承限位件的内壁设有若干凹槽，所述凹槽用于与工具配合实现对轴承限位件的夹持进行施加旋转作用力。

与现有技术相比，本发明的优点是：

第一：轴承限位件及连接轴的后抵触壁抵触轴承的后端面，配合轴的前抵触壁抵触轴承的前端面，进而整个轴承的轴向定位间隙被消除，保证了内转轴组件转动的流畅，避免因轴向晃动导致旋转卡顿，进而保证了输出轴往复运动的顺畅性，进一步实现了同轴往复运动机构的静音化；

第二：通过对轴承的内圈和外圈分别进行轴向锁定，一来平衡了轴承内外的受力，使得轴承更加平稳，二来也避免了内、外圈之间相互干扰；

第三，螺纹连接方式进行紧固，操作简单，装配效率高，且容易实现自动化。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。

图1为本发明的一个优选实施例的同轴往复运动机构的示意图；

图2为本发明的一个优选实施例的同轴往复运动机构的剖视图；

图3为本发明的一个优选实施例的同轴往复运动机构的剖视图局部；

图4为本发明的一个优选实施例的同轴往复运动机构的爆炸图；

图5为本发明的一个优选实施例的内转轴组件的分解图。

具体实施方式

以下将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本发明的保护范围。

应注意到：相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可能不再对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-3所示，本实施例中公开了一种同轴往复机构的装配结构。该装配结构具体包括轴套10、输出轴20、轴承30、内转轴组件40以及环形的轴承限位件50。

其中内转轴组件40伸入输出轴20的后腔K中，并与轴套10配合以驱动输出轴20轴向往复运动。此往复运动机构原理被申请公布号为CN114673769A的同轴往复运动机构及器具的发明专利所公开。

而基于上述专利的技术方案中轴承30定位的问题，本实施例通过对装配结构的改进，使得位于内转轴组件40和轴套10之间的轴承30被轴向锁定，不会发生前后窜动，进而更加稳定地支撑内转轴组件40的转动。

具体地，如图2-4所示，轴承30位于内转轴组件40和轴套10之间，且远离输出轴20的后段一定距离。轴套10的内壁设有内螺纹n，轴承限位件50设有外螺纹m，通过内螺纹n和外螺纹m的配合轴41承限位件50与轴套10螺纹连接。

而内转轴组件40的外周设有前抵触壁1，当旋转轴承限位件50使得其向轴套10内侧移动时，轴承限位件50抵触轴承30的后端面，前抵触壁1最终抵触轴承30的前端面，进而整个轴承30的轴向定位间隙被消除。这样也就保证了内转轴组件40转动的流畅，避免因轴向晃动导致旋转卡顿，进而保证了输出轴20往复运动的顺畅性。

而因为轴承30得到了轴向的锁定，不仅避免轴承30碰撞、内转轴组件40碰撞、定位钢珠4碰撞和卡顿等发出的噪音，进一步实现了同轴往复运动机构的静音化。

进一步地，一般而言，轴承30由外圈31、内圈32、滚动体33和保持架四部分组成。应当在本实施例中，轴承限位件50抵触轴承30的外圈31的后端面，进而锁定轴承30的外圈31的轴向位移。同时对轴承30的内圈32也设置了轴向锁定结构。

具体地，如图5所示，在本实施例中内转轴组件40非一整体部件，而是由沿同一轴线螺纹连接的配合轴41和连接轴42组成。

如图2-3所示，其中，配合轴41位于前侧且伸入输出轴20后腔K中，并与轴套10配合以驱动输出轴20轴向往复运动；而连接轴42位于后侧并连接旋转驱动机构。所谓的旋转驱动机构即电机及相关传动部件，为机械传动领域的常规设置，此处不做过多拓展。

如图2-3所示，轴承30位于配合轴41和轴套10之间，且远离输出轴20的后段一定距离。

配合轴41的外周设有前抵触壁1，连接轴42的外周设有后抵触壁2；当连接轴42与配合轴41螺纹连接时，最终，后抵触壁2抵触轴承30内圈32的后端面，前抵触壁1抵触轴承30的前端面，以使轴承30的内圈32被轴向锁定。

通过对轴承30的内圈32和外圈31分别进行轴向锁定，一来平衡了轴承30内外的受力，使得轴承30更加平稳，二来也避免了内、外圈之间相互干扰。而通过对轴承30的内圈32和外圈31的双重轴向锁定，也更加保证了轴承30的轴向定位，更加提高了机构的稳定性。

优选地，配合轴41具有位于中心且开口朝后的螺纹孔h，连接轴42的前段为与螺纹孔h配合的螺纹部a。当然这样的设置并不能成为限制条件，也可以是连接轴42的前侧设有螺纹孔，配合轴41的后端设有螺纹部进行螺纹配合。

如图5所示，进一步优选地，配合轴41包括前侧大直径段e和后侧小直径段f。

如图2-5所示，大直径段e的外周设有环绕在该轴表面且与该轴横截面具有一定倾斜角度的环形槽3，环形槽3数量的上限不受限制，根据实际布局设计需要进行调整。环形槽3上设有一定位钢珠4，当连接轴42受驱动转动时，固设在前侧的配合轴41同步转动，定位钢珠4沿着环形槽3的延伸方向活动。

而输出轴20的后腔K壁上设有定位通孔5，轴套10的内壁设有与输出轴20的后腔K壁相对的轴向延伸的直线槽6；定位钢珠4穿过定位通孔5落入直线槽6内。

连接轴42受驱动而使内转轴组件40整体转动，定位钢珠4沿着环形槽3滚动并被直线槽6所束缚沿直线方向滑动，定位钢珠4作用定位通孔5的孔壁，而带动输出轴20作轴向往复运动。

小直径段f外露于输出轴20的后腔K外，小直径段f的外周形成一环形凹陷部7，轴承30嵌入至环形凹陷部7中，大直径段e的后端面形成前抵触壁1。装配后，轴承30被限定在环形凹陷部7，其外壁被轴套10的内壁限定，其内壁被小直径段f的外壁限定，其前端面被大直径段e的后端面抵触，其后端面被连接轴42的后抵触壁2限定。

如图2-5所示，螺纹部a的后侧设有凸出于外周壁的第一环形凸起c，而后抵触壁2即第一环形凸起c的前端面。而连接轴42位于第一环形凸起c后侧的后段部用于与旋转驱动机构连接。优选地，连接轴42的后段部的中心设有插孔8，电机的转轴与插孔8对接两者采用拔插式地配合方式。插孔8内壁设有一限制平面9，限制平面9限制转轴相对插孔8周向转动。

更为优选的，配合轴41的螺纹孔h的后侧设有导向孔g，导向孔g的直径大于螺纹孔h。连接轴42还设有位于螺纹部a和第一环形凸起c之间的导向部b，导向部b为直径与导向孔g适配的第二环形凸起b。导向部b的作用在于引导连接轴42沿轴线进入到配合轴41中，避免螺纹连接过程的偏斜。

为了进一步便于配合轴41和连接轴42的对接，导向孔g的开口部t呈喇叭状外扩，导向部b的前端设有从前到后向外倾斜的引导面r。两个斜面的设计使得对接时的中心对准更加便利和准确。

除此之外，在本实施例的基础上还可以进一步优化使导向孔g和导向部b配合还具有限位保护作用。导向部b的前端面与导向孔g的环形底壁接触以限制连接轴42过度内旋而过度挤压轴承30。

对于轴承限位件50的实施方式而言，本实施例中，当轴承限位件50装配到位后，其完全落入轴套10内，其后端面不超过轴套10的后端面，从而可以避免被错误外旋。而轴承限位件50的内壁设有若干凹槽p，凹槽p用于与工具配合实现对轴承限位件50的夹持进行施加旋转作用力，从而便于连接操作。

此外需要特别提出的是，在申请公布号为CN114673769A的同轴往复运动机构及器具的发明专利采用卡簧进行紧固。而卡簧材质较硬且形变量小，因此将卡簧套入的过程，操作上相对比较困难，装配效率较低。而本实施例采用螺纹连接方式进行紧固，操作简单，装配效率高，且容易实现自动化。

以上对本发明所提供进行了同轴往复机构的装配结构，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.同轴往复机构的装配结构，其特征在于包括轴套、输出轴、轴承、内转轴组件以及环形的轴承限位件；

所述内转轴组件包括螺纹连接的配合轴和连接轴，所述配合轴伸入所述输出轴后腔中，并与轴套配合以驱动输出轴轴向往复运动；

所述轴承位于所述配合轴和轴套之间，且远离所述输出轴的后段一定距离；

所述配合轴的外周设有前抵触壁，所述连接轴的外周设有后抵触壁；

所述连接轴与所述配合轴同轴螺纹连接，所述前抵触壁抵触所述轴承的前端面，所述后抵触壁抵触所述轴承内圈的后端面，以使所述轴承的内圈被轴向锁定；

所述轴套的内壁设有内螺纹，所述轴承限位件设有与所述内螺纹匹配的外螺纹；

所述轴承限位件穿过所述连接轴与所述轴套螺纹连接，所述轴承限位件抵触所述轴承外圈的后端面，以使所述轴承的外圈被轴向锁定。

2.根据权利要求1所述的同轴往复机构的装配结构，其特征在于所述配合轴具有位于中心且开口朝后的螺纹孔，所述连接轴的前段为与螺纹孔配合的螺纹部。

3.根据权利要求1所述的同轴往复机构的装配结构，其特征在于所述配合轴包括前侧大直径段和后侧小直径段，所述小直径段的外围形成一环形凹陷部，所述大直径段的后端面形成所述前抵触壁；

所述连接轴设有位于后段的第一环形凸起，所述第一环形凸起的前端面形成所述后抵触壁。

4.根据权利要求3所述的同轴往复机构的装配结构，其特征在于所述配合轴的螺纹孔的后侧设有导向孔，所述导向孔的直径大于所述螺纹孔；

所述连接轴还设有位于所述螺纹部和第一环形凸起之间的导向部，所述导向部为直径与所述导向孔适配的第二环形凸起。

5.根据权利要求1所述的同轴往复机构的装配结构，其特征在于所述配合轴的外周设有至少一条环绕在该轴表面的环形槽，所述环形槽相对于该轴横截面具有一定倾斜角度，所述环形槽上设有一定位钢珠；

所述输出轴的后腔壁上设有定位通孔，所述轴套的内壁设有至少一条轴向延伸的直线槽；所述定位钢珠穿过所述定位通孔落入所述直线槽内；

所述连接轴受驱动而使内转轴组件转动，定位钢珠沿着环形槽滚动并被所述直线槽所束缚沿直线方向滑动，定位钢珠作用所述定位通孔的孔壁，而带动所述输出轴作轴向往复运动。

6.根据权利要求4所述的同轴往复机构的装配结构，其特征在于所述导向孔的开口部呈喇叭状外扩，所述导向部的前端设有从前到后向外倾斜的引导面。

7.根据权利要求1所述的同轴往复机构的装配结构，其特征在于所述轴承限位件的内壁设有若干凹槽，所述凹槽用于与工具配合实现对轴承限位件的夹持进行施加旋转作用力。

8.同轴往复机构的装配结构，其特征在于包括轴套、输出轴、轴承、内转轴组件以及环形的轴承限位件；

所述内转轴组件伸入所述输出轴后腔中，并与轴套配合以驱动输出轴轴向往复运动；

所述轴承位于所述内转轴组件和轴套之间，且远离所述输出轴的后段一定距离；

所述轴套的内壁设有内螺纹，所述轴承限位件设有外螺纹；所述轴承限位件与所述轴套螺纹连接；

所述内转轴组件的外周设有前抵触壁，所述前抵触壁抵触所述轴承的前端面，所述轴承限位件抵触所述轴承的后端面，以使所述轴承被轴向锁定。

9.根据权利要求8所述的同轴往复机构的装配结构，其特征在于所述内转轴组件包括前侧的配合轴和后侧的连接旋转驱动机构的连接轴；

所述配合轴伸入所述输出轴后腔中，并与轴套配合以驱动输出轴轴向往复运动；

所述轴承位于所述配合轴和轴套之间，且远离所述输出轴的后段一定距离；

所述配合轴具有位于中心且开口朝后的螺纹孔以及位于外轴的前抵触壁；

所述连接轴设有与所述螺纹孔配合的螺纹部和第一环形凸起，所述第一环形凸起的前端面形成后抵触壁；

所述连接轴与所述配合轴螺纹连接，所述前抵触壁抵触所述轴承的前端面，所述后抵触壁抵触所述轴承内圈的后端面，以使所述轴承的内圈被轴向锁定。

10.根据权利要求9所述的同轴往复机构的装配结构，其特征在于所述配合轴包括前侧大直径段和后侧小直径段，所述小直径段的外围形成一环形凹陷部，所述轴承嵌入至所述环形凹陷部中，所述大直径段的后端面形成所述前抵触壁。

11.根据权利要求8所述的同轴往复机构的装配结构，其特征在于所述内转轴组件的外周设有至少一条环绕在该轴表面的环形槽，所述环形槽相对于该轴横截面具有一定倾斜角度，所述环形槽上设有一定位钢珠；

所述输出轴的后腔壁上设有定位通孔，所述轴套的内壁设有至少一条轴向延伸的直线槽；所述定位钢珠穿过所述定位通孔落入所述直线槽内；

所述内转轴组件转动，定位钢珠沿着环形槽滚动并被所述直线槽所束缚沿直线方向滑动，定位钢珠作用所述定位通孔的孔壁，而带动所述输出轴作轴向往复运动。

12.根据权利要求8所述的同轴往复机构的装配结构，其特征在于所述轴承限位件的内壁设有若干凹槽，所述凹槽用于与工具配合实现对轴承限位件的夹持进行施加旋转作用力。