CN209957140U - 一种中心气压式窄幅滑差轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中心气压式窄幅滑差轴。该滑差轴包括主轴、滑差环内圈和滑差环外圈；滑差环内圈套设在主轴上，滑差环外圈套设在滑差环内圈外；滑差环外圈上设置有可凸起涨出的涨块；滑差环内圈的外表面上具有斜面凸块，在滑差环内圈相对滑差环外圈旋转时，所述斜面凸块可驱动所述涨块凸起涨出；所述滑差环外圈的外表面上设置有滚轮，且所述滚轮可缩入至滑差环外圈内；所述滑差环内圈与主轴之间设置有气囊，所述气囊与滑差环内圈之间设置有摩擦块。该滑差轴采用平面线型弹性件结构，使滑差环结构简单，零部件少，轴向宽度小，滑差轴可适用于产品宽度要求极窄的生产场合，能有效实现对卷芯的涨紧，而且涨块涨紧卷芯的张力及扭矩可精准控制。

Description

一种中心气压式窄幅滑差轴

技术领域

本实用新型涉及滑差轴技术领域，具体涉及一种中心气压式窄幅滑差轴。

背景技术

在包括锂电池极片的薄膜卷材的生产过程中，需要进行卷材的收卷和放卷。而收放卷过程中，由于薄膜卷材的厚度极薄，需要严格防止褶皱等现象。因此，收放卷过程中需要严格控制薄膜卷材的张力，张力过大或过小均会使薄膜卷材发生褶皱，从而影响薄膜卷材的产品品质，从而影响下游产品的生产品质。

在现有的薄膜卷材生产的收卷和放卷中，主要通过采用滑差轴进行收放卷。滑差轴的收放卷工作原理主要是通过气压气涨顶起凸块进而涨紧卷芯，从而使卷芯能与滑差轴同步旋转进行收放卷。因此，在采用滑差轴进行薄膜卷材的收卷和放卷中，需要有效控制卷芯对薄膜卷材的张力。这不仅需要有效控制滑差轴气涨顶起凸块的气压进而控制凸块对卷芯张力的大小，使薄膜卷材的收卷和放卷顺利进行并且减少褶皱；同时，还需要防止卷芯与滑差轴或凸块与轴芯之间的相对滑动等，避免相对滑动导致的“打滑”使薄膜卷材发生褶皱。

在现有的滑差轴中，中心气压式滑差轴通过气压的调节，可实现对卷芯涨紧力的精准有效调节控制，从而可实现收卷工作张力的精准可控。然而，现有的中心气压式滑差轴的设计中，辅助卷芯套入滑差轴的滚轮为圆珠轮，并通过可沿滑差轴径向伸缩的弹簧连接；而且，中心气压采用气道通气控制。这使得滑差轴不仅结构复杂，零部件多，并且轴向宽度大，不利于产品宽度要求极窄的生产场合，并且不能对滑差轴的轴向进行有效定位；同时，现有的中心气压式滑差轴不能对涨块涨紧卷芯的张力及扭矩实现精准控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种中心气压式窄幅滑差轴。本实用新型的中心气压式窄幅滑差轴采用平面线型弹簧连接滚轮并实现轴向定位，使滑差环结构简单，零部件少，轴向宽度小，从而使滑差轴可适用于产品宽度要求极窄的生产场合，能有效实现对卷芯的涨紧，而且涨块涨紧卷芯的张力及扭矩可精准控制。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现。

一种中心气压式窄幅滑差轴，包括主轴、滑差环内圈和滑差环外圈；所述滑差环内圈套设在所述主轴上，所述滑差环外圈套设在所述滑差环内圈外；所述滑差环外圈上设置有可凸起涨出的涨块；所述滑差环内圈的外表面上具有斜面凸块，在所述滑差环内圈相对所述滑差环外圈旋转时，所述斜面凸块可驱动所述涨块凸起涨出；所述滑差环外圈的外表面上设置有滚轮，且所述滚轮可缩入至所述滑差环外圈内；

所述滑差环内圈与所述主轴之间设置有气囊，所述气囊与所述滑差环内圈之间设置有摩擦块。

优选的，所述滑差环上开设有可容纳所述涨块的涨块槽，所述涨块可伸缩的设置在所述涨块槽内。

更优选的，所述涨块的靠近滑差环内圈的一端的端部大于所述涨块槽的槽口。

更优选的，所述涨块的靠近滑差环内圈的一端上具有磁体，用于吸附滑差环内圈以使所述涨块与所述滑差环内圈保持紧密接触。

更进一步优选的，所述磁体选自包括磁铁。

优选的，所述斜面凸块为固定设置在所述滑差环内圈的外表面上的斜块，且所述涨块的靠近滑差环内圈的一端上具有与所述斜面凸块的斜面相对应的斜面。

更优选的，所述斜面凸块与所述滑差环内圈为一体结构。

更优选的，所述斜面凸块的斜面以及所述涨块上的斜面均为圆弧斜面。

更优选的，所述滑差环上开设有可容纳所述滚轮的滚轮槽，所述滚轮槽内连接设置有定位弹性件；所述滚轮通过定位弹性件连接突出设置在所述滚轮槽外，且所述滚轮可通过压缩所述定位弹性件以缩入至所述滚轮槽内。

更进一步优选的，所述定位弹性件选自包括平面线型弹簧；所述平面线型弹簧的线型轴向与所述滑差环外圈的径向截面平行；所述平面线型弹簧的一端固定在所述滑差环外圈上，所述滚轮空套在所述平面线型弹簧的另一端端部上。

更进一步优选的，所述平面线型弹簧的中间部位具有朝向所述滑差环内圈突出的U型部；所述滑差环上开设有可容纳所述平面线型弹簧的第一窄缝，所述第一窄缝与所述滚轮槽连通；所述滑差环内圈的斜面凸块上开设有与所述第一窄缝对应的第二窄缝；所述平面线型弹簧位于所述第一窄缝内、且所述平面线型弹簧的U型部延伸至所述第二窄缝内。

在优选的实施例中，所述平面线型弹簧包括U型钢丝。

优选的，所述滚轮的滚动轴向与所述中心气压式窄幅滑差轴的轴向垂直。

更进一步优选的，所述平面线型弹簧的一端通过固定块固定在所述滑差环外圈上。

优选的，所述气囊与所述摩擦块之间设置有柔性块，用于所述气囊与所述摩擦块的柔性连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：

本实用新型的中心气压式窄幅滑差轴结构简单，零部件少，通过采用第一窄缝和第二窄缝的轴向限位结构设计，可使滑差轴的轴向厚度尺寸变薄，整体滑差轴的轴向宽度小，从而使滑差轴可适用于产品宽度要求极窄的生产场合；通过滑差环内圈外表面的斜面凸块与涨块之间的配合能有效实现对卷芯的涨紧，而且通过气囊以及气囊与摩擦块的配合实现涨块涨紧卷芯的张力及扭矩的精准控制。

附图说明

图1为具体实施例1中本实用新型的中心气压式窄幅滑差轴的结构示意图；

图2为图1中沿B-B方向的剖视图；

图3为具体实施例1中本实用新型的中心气压式窄幅滑差轴的滑差环内圈的正视结构示意图；

图4为具体实施例1中本实用新型的中心气压式窄幅滑差轴的滑差环内圈的侧视结构示意图；

图5为具体实施例2中本实用新型的中心气压式窄幅滑差轴的定位弹性件的结构示意图；

附图标注：1-主轴，2-滑差环内圈，21-斜面凸块，22-第二窄缝，3-滑差环外圈，31-涨块槽，32-滚轮槽，33-第一窄缝，4-涨块，5-气囊，6-摩擦块，7-磁体，8-滚轮，9-定位弹性件，10-柔性块，11-固定块，12-卷芯。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此。

实施例1

本实施例的一种中心气压式窄幅滑差轴，参见图1和图2所示，包括主轴1、滑差环内圈2和滑差环外圈3；所述滑差环内圈2套设在所述主轴1上，所述滑差环外圈3套设在所述滑差环内圈2外；所述滑差环外圈3上设置有可凸起涨出的涨块4；所述滑差环内圈2的外表面上具有斜面凸块21，在所述滑差环内圈2相对所述滑差环外圈3旋转时，所述斜面凸块21可驱动所述涨块4凸起涨出。

在进行顶紧卷芯12工作时，卷芯12套设在滑差环外圈3的外面；首先，人工辅助转动卷芯12；此时，卷芯12与滑差环外圈3一起转动，滑差环外圈3转动过程中，斜面凸块21驱使滑差环外圈3上的涨块4凸起涨出并逐渐涨紧卷芯12，从而使卷芯12停止相对于滑差环外圈3转动的自转，并最终使卷芯12、滑差环内圈2与滑差环外圈3一起沿主轴1的轴线同步转动。

其中，参见图2所示，所述滑差环内圈2与所述主轴1之间设置有气囊5，通过控制气囊5的气压大小可精准控制滑差环内圈2外表面上的斜面凸块21的顶出位移，从而控制涨块4对卷芯12的顶紧张力。并且，所述气囊5与所述滑差环内圈2之间设置有摩擦块6，在通过控制气囊5的气压大小精准控制涨块4对卷芯12的顶紧张力时，可通过气囊5的气压大小进而控制摩擦块6与滑差环内圈2之间的摩擦力，从而实现控制涨块4对卷芯12的转动扭矩大小。

具体的，气囊5包括环主轴1分布的多个单独气囊，且各单独气囊均由对应的单独充气装置充气，而各单独充气装置之间通过伺服联动控制。并且，本实施例中，一个单独的气囊5对应于滑差环内圈2的外表面上的一个斜面凸块21，通过一个单独的气囊5的气压控制一个斜面凸块21的顶出位移，从而精确控制涨块4对卷芯12的顶紧张力。

而同时，各单独气囊与滑差环内圈2之间均设置有一摩擦块6，通过一个单独的气囊5的气压控制摩擦块6对滑差环内圈2的压力，精确控制摩擦块6与滑差环内圈2之间的摩擦力，从而具体精确控制涨块4对卷芯12的转动扭矩。如此，通过改变气囊5的充气压力，可改变摩擦块6与滑差环内圈2之间的摩擦力，从而达到改变收卷张力的大小，实现收卷的锥度张力可控。

本实施例中，气囊5为四个，四个气囊5环主轴1均匀分布。而对应的，涨块4为四个且环主轴1均匀分布，而斜面凸块21亦为四个并环主轴1均匀分布。

本实施例中，参见图2所示，具体的，所述气囊5与所述摩擦块6之间设置有柔性块10，用于所述气囊5与所述摩擦块6的柔性连接。

本实施例中，参见图2所示，所述滑差环外圈3上开设有可容纳所述涨块4的涨块槽31，所述涨块4可伸缩的设置在所述涨块槽31内。而且，具体的，涨块4的靠近滑差环内圈2的一端的端部大于涨块槽31的槽口，从而确保涨块4不会被甩离至滑差环3外

而且，具体的，参见图2所示，所述涨块4的靠近滑差环内圈2的一端上具有磁体7，用于吸附滑差环内圈2以使所述涨块4与所述滑差环内圈2保持紧密接触，从而有效保障滑差环内圈2上的斜面凸块21对涨块4的作用进而保障涨块4对卷芯12的涨紧张力。

本实施例中，参见图2所示，所述斜面凸块21为固定设置在所述滑差环内圈2的外表面上的斜块，且所述涨块4的靠近滑差环内圈2的一端上具有与所述斜面凸块21的斜面相对应的斜面。在进行工作时，涨块4与滑差环内圈2紧密接触，在旋转卷芯12时，可带动滑差环外圈3同步转动，而滑差环外圈3带动其上的涨块4同步转动，在涨块4跟随滑差环外圈3相对于滑差环内圈2转动时，由于涨块4与斜面凸块21的斜面的相互接触滑动，使涨块4沿滑差环外圈3的径向逐渐凸起涨出并顶紧卷芯12，防止卷芯12继续发生自转，达到工作自锁目的。

具体的，本实施例中，所述斜面凸块21与所述滑差环内圈2为一体结构，使气囊5对滑差环内圈2的作用能更直接的作用至斜面凸块21上。而且，所述斜面凸块21的斜面以及所述涨块4上的斜面均为圆弧斜面，且两圆弧斜面的圆心相互远离，使涨块4的涨出变化平缓。当涨块4的斜面与斜面凸块21的斜面最高点接触时，卷芯12停止自转并带动滑差环内圈2与滑差环外圈3一起沿主轴1的轴线同步转动。

通过简洁的斜面滑动实现对卷芯12的涨紧功能，无需活塞或气缸的推动伸出驱动，结构简单可靠，零部件少，适于制备成窄宽度的滑差轴，使其在产品宽度要求极窄的场合，具有更加明显的优越性。

本实施例中，参见图1和图2所示，所述滑差环外圈3的外表面上还设置有滚轮8，且所述滚轮8可缩入至所述滑差环外圈3内。本实施例中，滚轮8的滚动轴向与滑差轴的轴向垂直，在卷芯12沿滑差轴的轴向套在滑差轴上时，滚轮8与卷芯12的内壁接触，滚轮8可伸缩入滑差轴外圈3内，从而使卷芯12可顺利套在滑差轴上，并顶紧卷芯12内壁而防止卷芯12滑落。

在进行工作时，卷芯12套设在滑差环外圈3上时，卷芯12的内径往往会大于滑差环外圈3的外径，使滑差环3不能直接与卷芯12产生摩擦力；而通过卷芯12与可缩入至所述滑差环外圈3内的、滑差环3的外表面上滚轮8接触，从而使滚轮8对卷芯12产生摩擦力并实现预涨紧，进而使卷芯12可与滑差环外圈3实现初步的同步转动，以实现卷芯12带动滑差环外圈3同步转动过程中能通过涨块4对其进行涨紧。

并且，具体的，所述滑差环外圈3上开设有可容纳所述滚轮8的滚轮槽32，所述滚轮槽32内连接设置有定位弹性件9。所述滚轮8通过定位弹性件9连接突出设置在所述滚轮槽32外，定位弹性件9为滚轮8提供复位弹力，滚轮8可通过压缩定位弹性件9以缩入至所述滚轮槽32内。

定位弹性件9选自包括平面线型弹簧，且平面线型弹簧的线型轴向与所述滑差环外圈3的径向截面平行。平面线型弹簧的一端固定在滑差环外圈3上，而滚轮8空套在所述平面线型弹簧的另一端端部上。并且，平面线型弹簧的中间部位具有朝向所述滑差环内圈2突出的U型部。本实施例中，其中，定位弹性件9为U型钢丝弹簧。

进一步的，参见图1~图4所示，本实施例中，在所述滑差环外圈3上开设有可容纳所述U型钢丝弹簧的第一窄缝33，第一窄缝33与滚轮槽32连通，并且U型钢丝弹簧的一U型边通过固定块11固定安装在第一窄缝33的边上，另一U型边伸至滚轮槽32并与突出至滚轮槽32外的滚轮8连接。而具体参见图4所示，所述滑差环内圈2的斜面凸块21开设有与所述第一窄缝33对应的第二窄缝22；所述U型钢丝弹簧位于所述第一窄缝33内、且U型钢丝弹簧的U型底部延伸至所述第二窄缝22内。通过将U型钢丝弹簧定位装设在滑差环外圈3和滑差环内圈2上开设的窄缝中，使U型钢丝弹簧还起到卡簧的作用，可限制滑差环外圈3和滑差环内圈2沿轴向上的位移；并且通过采用第一窄缝33和第二窄缝22的轴向限位，可使滑差轴的轴向厚度尺寸变薄，整体滑差轴的轴向宽度小，可适用于产品宽度要求极窄的生产场合。

如此，在卷芯12套设在滑差环外圈3上并对滚轮8进行下压时，定位弹性件9发生压缩弹性形变，从而产生反作用力并通过滚轮8施加于卷芯12的内壁，提供卷芯12足以带动滑差环外圈3旋转的摩擦力矩，进而通过产生的摩擦力以防止卷芯12在涨块4涨紧之前发生脱落，利用机械锁紧力为卷芯12提供稳定的支撑力。

收卷工作时，在定位弹性件9的作用下，使滚轮8压紧卷芯12的内壁，旋转卷芯12，从而可带动滑差环外圈3与卷芯12同步旋转；而涨块4在滑差环外圈3的带动下旋转，并在滑差环内圈2的外表面上斜面凸块21的作用下涨出滑差环外圈3，卡紧卷芯12的内壁。退卷时，涨块4在滑差环外圈3的带动下反向旋转，涨块4的底部磁铁吸住斜面凸块21，使涨块4沿斜面下降，涨块4与卷芯12的内壁将分离。

实施例2

本实施例与实施例1相同，不同在于，参见图5所示，本实用新型定位弹性件9的平面线型弹簧为平面两端延伸具有连接端的钢片，其中一连接端通过固定块11固定在滑差环外圈3上，而滚轮8空套在另一连接端的端部上。位于两连接端中间部位的钢片主体部分卡设在第一窄缝33和第二窄缝22内。

以上实施例仅为本实用新型的较优实施例，仅在于对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此，任何未脱离本实用新型精神实质及原理下所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本实用新型的包含范围内。

Claims (10)

1.一种中心气压式窄幅滑差轴，其特征在于，包括主轴（1）、滑差环内圈（2）和滑差环外圈（3）；所述滑差环内圈（2）套设在所述主轴（1）上，所述滑差环外圈（3）套设在所述滑差环内圈（2）外；所述滑差环外圈（3）上设置有可凸起涨出的涨块（4）；所述滑差环内圈（2）的外表面上具有斜面凸块（21），在所述滑差环内圈（2）相对所述滑差环外圈（3）旋转时，所述斜面凸块（21）可驱动所述涨块（4）凸起涨出；所述滑差环外圈（3）的外表面上设置有滚轮（8），且所述滚轮（8）可缩入至所述滑差环外圈（3）内；所述滑差环内圈（2）与所述主轴（1）之间设置有气囊（5），所述气囊（5）与所述滑差环内圈（2）之间设置有摩擦块（6）。

2.根据权利要求1所述的一种中心气压式窄幅滑差轴，其特征在于，所述滑差环外圈（3）上开设有可容纳所述涨块（4）的涨块槽（31），所述涨块（4）可伸缩的设置在所述涨块槽（31）内。

3.根据权利要求2所述的一种中心气压式窄幅滑差轴，其特征在于，所述涨块（4）的靠近滑差环内圈（2）的一端的端部大于所述涨块槽（31）的槽口。

4.根据权利要求2或3所述的一种中心气压式窄幅滑差轴，其特征在于，所述涨块（4）的靠近滑差环内圈（2）的一端上具有磁体（7），用于吸附滑差环内圈（2）以使所述涨块（4）与所述滑差环内圈（2）保持紧密接触。

5.根据权利要求1所述的一种中心气压式窄幅滑差轴，其特征在于，所述斜面凸块（21）为固定设置在所述滑差环内圈（2）的外表面上的斜块，且所述涨块（4）的靠近滑差环内圈（2）的一端上具有与所述斜面凸块（21）的斜面相对应的斜面。

6.根据权利要求1所述的一种中心气压式窄幅滑差轴，其特征在于，所述滑差环外圈（3）上开设有可容纳所述滚轮（8）的滚轮槽（32），所述滚轮槽（32）内连接设置有定位弹性件（9）；所述滚轮（8）通过定位弹性件（9）连接突出设置在所述滚轮槽（32）外，且所述滚轮（8）可通过压缩所述定位弹性件（9）以缩入至所述滚轮槽（32）内。

7.根据权利要求6所述的一种中心气压式窄幅滑差轴，其特征在于，所述定位弹性件（9）选自包括平面线型弹簧；所述平面线型弹簧的线型轴向与所述滑差环外圈（3）的径向截面平行；所述平面线型弹簧的一端固定在所述滑差环外圈（3）上，所述滚轮（8）空套在所述平面线型弹簧的另一端端部上。

8.根据权利要求7所述的一种中心气压式窄幅滑差轴，其特征在于，所述平面线型弹簧的中间部位具有朝向所述滑差环内圈（2）突出的U型部；所述滑差环外圈（3）上开设有可容纳所述平面线型弹簧的第一窄缝（33），所述第一窄缝（33）与所述滚轮槽（32）连通；所述滑差环内圈（2）的斜面凸块（21）上开设有与所述第一窄缝（33）对应的第二窄缝（22）；所述平面线型弹簧位于所述第一窄缝（33）内、且所述平面线型弹簧的U型部延伸至所述第二窄缝（22）内。

9.根据权利要求1所述的一种中心气压式窄幅滑差轴，其特征在于，所述滚轮（8）的滚动轴向与所述中心气压式窄幅滑差轴的轴向垂直。

10.根据权利要求1所述的一种中心气压式窄幅滑差轴，其特征在于，所述气囊（5）与所述摩擦块（6）之间设置有柔性块（10），用于所述气囊（5）与所述摩擦块（6）的柔性连接。

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