轴-毂连接结构、适配器和减速电的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种轴-毂连接结构、适配器和减速电机，其中一轴、尤其是电机轴插入到毂部、尤其是适配器轴(1)的接纳部位(13)中并且力锁合地连接、尤其夹紧连接，其中，所述毂部至少在一轴向区域中具有三个在周向上均匀地相互间隔开的弄平部，其中，第一螺纹部件(3)、尤其是优选径向作用的第一螺纹销(3)旋入到夹紧环(2)中并且顶压在毂部的一区域上，用于尤其借助夹紧环相对于毂部的夹紧而引起力锁合的连接，尤其其中，所述区域所覆盖的圆周角范围小于在两个在周向上直接相邻的弄平部之间的周向的角间距。
【专利说明】轴-毂连接结构、适配器和减速电机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轴-毂连接结构、适配器和减速电机(Getriebemotor)。
【背景技术】
[0002]已知用于减速电机的适配器，所述适配器包括离合器，通过离合器使驱动侧的电机轴与从动侧的减速器驱动轴相连接。
【发明内容】
[0003]因此本发明的目的是，以能简单加工的方式改进夹紧连接结构。
[0004]按照本发明，这个目的通过按照权利要求1特征所述的轴-毂连接结构、通过按照权利要求14特征所述的适配器和通过按照权利要求15特征所述的减速电机得以实现。
[0005]在轴-毂连接结构中本发明的重要特征是，在一种轴-毂连接结构中一轴、尤其是电机轴插入到毂部——尤其是适配器轴——的接纳部位中并且力锁合地连接、尤其是夹紧连接，其中，所述毂部至少在一轴向区域中具有三个在周向上相互均匀地间隔开的弄平部/削平部，其中，第一螺纹部件一尤其是优选沿径向作用的第一螺纹销一旋入到夹紧环中并且顶压在毂部的一区域上，用于引起力锁合的连接，尤其是借助夹紧环在毂部上的夹紧而引起所述力锁合的连接，尤其其中，所述区域覆盖一圆周角范围，该圆周角范围小于两个在周向上直接相邻的弄平部之间的沿周向的角间距。
[0006]在此有利的是，实现了一种简单且可快速操作的连接结构。此外能以简单的方式建立定心夹紧的夹紧系统。所述轴在毂部中的定心夹紧可以通过弄平部的对称布置来实现。
[0007]有利地，所述轴-毂装置可通过所述轴来支承。该轴例如可通过两个轴承支承在电机壳体里面。在此，远离轴-毂连接结构的轴承可实施为轴向固定轴承，而较近地面向轴-毂连接结构的轴承实施为轴向浮动轴承。因此在所述轴的背离轴-毂连接结构的端部上可以设有角度传感器或者类似元件。因此由热引起的长度变化使轴的另一轴向端部移动并进而也使轴-毂连接结构移动。但是因为该轴-毂连接结构通过所述轴的支承装置支承，因此不存在由于热引起的轴长度变化带来的不利影响。尤其在毂部具有太阳轮齿部的方案中，或者在毂部与太阳轮轴相连接的方案中，热仅引起太阳轮齿部的轴向移动，其中行星轮齿部和太阳轮齿部配有至少部分地轴向延伸的齿部。
[0008]此外有利的是，可以省去开缝的衬套和类似部件。本发明使用特别成本有利的零部件就够了。
[0009]在一有利的设计方案中，所述弄平部设置在毂部的背离所述轴的外侧上。在此有利的是，可以简单地制造毂部。此外还因此使壁厚度较厚的区域在周向上均匀地分布。
[0010]在一有利的设计方案中，所述夹紧环与毂部以不能相对转动的方式相连接，尤其其中，所述弄平部设置在夹紧环与毂部之间。在此有利的是，在插入轴时、即在时间上在夹紧连接之前，可将轴定心地插入到毂部中，并且在夹紧连接时可通过三个壁厚度较厚的区域定心地固定所述轴。
[0011]在一有利的设计方案中，所述区域在周向上居中地设置在所述弄平部中的两个之间，尤其其中，所述区域远离被弄平部轴向地覆盖的区域。在此有利的是，在那里可以实现较厚的壁厚度并且还可以使轴定心地容纳在毂部中。
[0012]在一有利的设计方案中，所述毂部在所述区域中具有比在各弄平部的区域中更厚的壁厚度。在此有利的是，可以在这个区域中引入大的压力，因为壁厚度是足够的。在由于弄平部而设计为薄的壁厚度的区域中，所引入的压力可能是损坏性的，这是因为那里的壁厚度对于这种压力是不足够的。
[0013]在一有利的设计方案中，作为转动固定件，在夹紧环上设有另一螺纹部件、尤其是螺纹销或无头螺丝，或者设有一与毂部的弄平部中的至少一个相对应的弄平部，或者设有一与毂部的弄平部中的至少一个相对应的平面的内壁部段，尤其其中，所述转动固定件防止夹紧环与毂部之间的转动，尤其其中，所述转动固定件与第一螺纹部件在直径上对置地设置，尤其亦即第一螺纹部件的重心与另一螺纹部件的重心在周向上彼此相距180°，尤其其中，所述另一螺纹部件与夹紧环粘接。在此有利的是，所述另一螺纹部件能够产生夹紧环内壁的弄平部，而不必将夹紧环加工成非圆形的。因此能够简单制造夹紧环并且仅需圆加工一至少在夹紧环的内壁上。
[0014]在一有利的设计方案中，作为转动固定件，所述夹紧环在朝向毂部的内壁上具有一弄平部，尤其其中，与毂部的其中一个弄平部相接触的、所述设置在夹紧环内壁上的弄平部尤其覆盖与毂部的该一个弄平部相同的圆周角。在此有利的是，无需附加的措施，而是所述夹紧环的内轮廓具有与弄平部之一共同作用的转动固定结构。
[0015]在一有利的设计方案中，所述毂部在径向上设置在轴与夹紧环之间。在此有利的是，所述毂部具有可弹性变形的区域。
[0016]在一有利的设计方案中，用于操作第一螺纹部件的工具接纳区与用于操作转动固定件的工具接纳区设计得不同，由此为了操作第一螺纹部件需要与用于操作转动固定件的工具不同的工具，尤其其中，所述第一螺纹部件是第一螺纹销，所述转动固定件是另一螺纹销。在此有利的是，不会误操作。所述另一螺纹部件附加地被粘接，从而额外地也由此防止误操作。
[0017]在一有利的设计方案中，在所述毂部上设置有用于使夹紧环轴向固定的止动环/挡环。在此有利的是，为了运输固定，所述夹紧环在所述轴上轴向固定。
[0018]在一有利的设计方案中，所述第一螺纹部件被设置成在周向上起作用、尤其是起限制作用的、夹紧环在用于容纳夹紧环的壳体部件——尤其是适配器法兰——中的运输固定装置或者转动固定装置。在此有利的是，所述第一螺纹部件在运输时或者在仓储中、即在连接电机或电机轴之前，可以作为转动固定装置使用，并且在连接电机时可旋入到夹紧环里面，由此取消轴的转动固定并且引起毂部与轴之间的夹紧连接。
[0019]在一有利的设计方案中，所述毂部连同夹紧环在内通过所述轴支承在另一壳体部件、尤其是电机壳体部件里面。在此有利的是，所述轴-毂连接结构在自身的壳体部件里面无需支承装置，而是可利用电机轴通过电机轴的支承装置来支承。
[0020]在一有利的设计方案中，所述夹紧环利用转动固定件这样固定在毂部上，使得第一螺纹部件在两个相邻弄平部之间在周向上居中地顶压在毂部上。在此有利的是，由此可引起对称的力分布，这是因为由此可以使第一螺纹部件的力作用对称地引入到两个弄平部之间并因此使作用的力以及相应的反应力对称地分布。
[0021]在一有利的设计方案中，所述夹紧环从轴向套装到毂部上，由此使毂部可夹紧在轴上，尤其其中，在一壳体部件中设有轴向延伸的缝隙，第一螺纹部件至少部分地伸入到该缝隙里面，作为防止相对转动的运输固定装置。在此有利的是，能够实现简单的制造，同时能通过缝隙中的第一螺纹部件实现运输固定。因为缝隙轴向延伸，因此通过使第一螺纹部件止挡在缝隙的壁部上，至少部分地从夹紧环伸出的第一螺纹部件限制在周向上的转动运动。
[0022]在适配器中的重要特征是，适配器具有上述的轴-毂连接结构，其中，所述轴-毂连接结构被适配器法兰和/或适配器壳体部件至少部分地包围，尤其其中，所述适配器法兰具有轴向延伸的缝隙，第一螺纹部件至少部分地伸入到该缝隙里面，用以形成运输固定，和/或一孔通到该缝隙里面，一用于操作、尤其是旋拧第一螺纹部件的工具可以穿过该孔插入。
[0023]在此有利的是，通过一连接部件、即第一螺纹部件可以导致运输固定。电机壳体还可以与适配器法兰和/或另一适配器壳体部件连接。此外，可在适配器壳体部件中设有径向延伸的孔，用于操作第一螺纹部件的工具可穿过该径向延伸的孔插入，并由此可以连接或松开所述轴-毂连接结构。此外，减速器壳体可以与适配器壳体部件和/或适配器法兰连接。通过这种方式，电机、适配器和减速器的壳体部件相互间可借助定心装置相连接。支承在减速器壳体里面的轴可利用还起到离合器作用的轴-毂连接结构与电机轴连接。
[0024]在减速器是行星减速器时，一方面，与毂部、即适配器轴相连接的太阳轮齿部可通过行星轮支承，另一方面，接纳在毂部里面的驱动的电机轴本身可通过轴承支承在电机里面。
[0025]在减速电机中的重要特征是，减速电机包括上述的适配器。在此有利的是，利用包括轴-毂连接结构的适配器可以实现在电机轴与驱动的减速器轴——尤其是具有太阳轮齿部的与毂部相连接的轴一或毂部之间的耦联。
[0026]其它优点由从属权利要求给出。本发明不局限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员，尤其由任务的提出和/或通过与现有技术比较而提出的任务可以得到权利要求和/或各个权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其它合理的组合可能性。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]下面借助于附图详细阐述本发明。
[0028]在图1中示出按照本发明的适配器的剖视图，该适配器与减速器相连，
[0029]在图2中示出对应的正视图，
[0030]在图3中示出横剖视图，
[0031]在图4中示出图3的局部放大图，
[0032]在图5中对于类似的实施例示出与图1相当的纵剖视图，但是其中代替另一螺纹销11在夹紧环73里面旋入一具有螺纹段71的螺纹销，其中，在该螺纹销上设有径向向内突出的轴颈段72，通过该轴颈段实现与适配器轴不能相对转动并且也实现在适配器轴上的轴向固定，
[0033]图6示出对应的横剖视图，
[0034]图7示出图6的局部放大图。
【具体实施方式】
[0035]适配器设置在驱动的、在图中未示出的电机与从动侧的减速器之间。
[0036]在此，电机壳体与适配器法兰4连接，电机的转子轴插入到适配器轴I的接纳部位13里面并夹紧连接。
[0037]适配器法兰4与适配器壳体部件5连接，该适配器壳体部件又与减速器壳体部件7连接。在从动侧减速器壳体部件7与轴承法兰8连接，该轴承法兰容纳减速器的输出轴9的轴承。
[0038]因此适配器轴I通过转子轴支承在电机壳体里面。在从动侧太阳轮轴10作为减速器的驱动轴与适配器轴I插接连接。为此太阳轮轴通过具有圆柱形的和滚花的和/或带齿的区域的轴颈挤压到适配器轴I的相应接纳部位里面。
[0039]适配器壳体部件5容纳有轴密封环6，该轴密封环的密封唇口密封地抵靠在适配器轴I上。因此减速器内部的润滑油相对于适配器内室密封。
[0040]减速器被设计成行星减速器，由此太阳轮轴10的太阳轮齿部与行星轮齿部相啮合，行星轮齿部又与齿圈的齿部相啮合。行星轮支承在被实施成输出轴9的行星轮架上。
[0041]第一螺纹销3和另一螺纹销11设置在相同的轴向区域中。
[0042]适配器轴I在这个轴向区域中具有三个弄平部，这些弄平部在周向上相互间均匀地间隔开。通过三个弄平部的均匀间隔，实现了均匀的力分布。利用力锁合的连接、尤其是夹紧连接实现电机转子轴接纳在适配器轴的接纳部位13里面。
[0043]为此，第一螺纹销3通过夹紧环2的径向螺纹孔旋入，直到第一螺纹销顶压到适配器轴I上。在此，这种在适配器轴I与夹紧环2之间的扭转角被设计为，使得第一螺纹销3顶压在一个在周向上对称地设置在适配器轴I的两个弄平部之间的区域上。因为适配器轴I在这个区域的壁厚度大于在弄平部区域的壁厚度并因此适配器轴I在壁厚度较薄的区域、即在弄平部区域中弹性变形，所以这个较厚区域顶压在电机轴上。由于第一螺纹销3作用的压力，另两个在周向上设置在弄平部之间的同样较厚的区域利用所形成的反应力同样顶压在电机轴上。通过这种方式定心地夹紧电机的电机轴。由于弄平部的对称布置，因此形成在周部上的三个力传导区域同样也是对称的。
[0044]在适配器轴I与夹紧环2之间的扭转角利用另一螺纹销11来保证。为此，在连接电机轴、即电机的转子轴之前将夹紧环2套装到适配器轴I上并且将另一螺纹销11通过夹紧环2的另一螺纹孔旋入，直到该另一螺纹销接触适配器轴I的弄平部之一。通过这种方式使夹紧环2相对于适配器轴I转动固定，即夹紧环2与适配器轴I不能相对转动。对于这种转动固定，必须使另一螺纹销11不导入高的径向作用的压力，因此分配给弄平部的以较薄壁厚度实施的区域不承受高的力。另一螺纹销11仅有以下功能:抵靠在适配器轴的弄平部上并因此起到弄平部上的转动固定件的作用。
[0045]在防止弄混这方面，第一螺纹销3与另一螺纹销11具有不同的用于接纳工具的工具接纳部。例如第一螺纹销3具有十字槽接纳区域，而另一螺纹销具有用于一字槽螺丝刀的接纳区域。
[0046]夹紧环2沿轴向套装到适配器轴I上并且插入到适配器法兰4里面。在此第一螺纹销3从夹紧环2径向向外伸出。为了能插入适配器法兰4中，在适配器法兰4中设有轴向延伸的缝隙30、尤其是轴向槽。一径向延伸的孔14通到缝隙30 (该缝隙加工在接纳部位的内壁中)的内端部区域，通过孔14可以插入用于操作第一螺纹销3的工具。因此利用至少部分地伸入缝隙30中的螺纹销3，适配器轴I在适配器法兰4中的转动固定被实施为运输固定和仓储固定。为了夹紧环2在适配器轴I上的轴向固定，在适配器轴I上设置有止动环12。
[0047]在适配器与减速器之间实现了牢固的无间隙的配合。因此电机壳体在与适配器法兰4连接时也无间隙地固定。无需使轴对准，因为在连接时，电机轴插入到适配器轴I的接纳部位13里面，然后利用螺纹销3激活夹紧连接。通过这种方式可以实现快速且简单的制造加工。以相同的方式也在适配器法兰4与适配器壳体部件5之间实现牢固的无间隙的配合。在减速器壳体与适配器壳体部件5之间同样存在这样的无间隙配合。因此减速电机的壳体部件可牢固且无间隙地连接，而无需对准。适配器轴I相对于电机轴的对准也有利地省去了。
[0048]适配器轴I静态确定地被支承。
[0049]为了在旋入螺纹销3时夹紧环2的轴向固定、尤其是为了轴向定位，在适配器法兰4上设置有止动环15。为了调整止动环15中的过大的空隙，沿轴向在止动环15旁边设置有垫圈50。因此在旋入螺纹销3期间螺纹销3能够贴靠在垫圈50上。当螺纹销已经基本旋入，但是还没有足够强地顶压在适配器轴上时，尽管不再通过止动环15与垫圈50保证轴向固定，但是通过适配器轴I上的止动环52连同适配器轴I的轴肩51 —起所造成的有间隙的轴向固定仍有效。
[0050]如同在图5和图1中所示的，通过在设置在适配器轴I上的止动环52与形成在适配器轴I上的轴肩51之间设置适配器壳体部件5的窄缩部，实现适配器轴I的轴向限制并由此也实现其定位。
[0051]代替所述的行星减速器，按照本发明也可以使用任意的其它的减速器。因此本发明也可以完全一般性地在一轴-毂连接结构上实现，其中，适配器轴I是毂部，电机轴是要连接的轴。
[0052]在按照本发明的另一实施例中，为了直径匹配，代替所述电机轴、即转子轴，也将一套筒套装到电机轴上，并且将电机轴连同套筒一起插入到毂部、尤其适配器轴的接纳部位13里面。
[0053]在按照本发明的另一实施例中，代替电机和/或减速器，使其它装置与适配器连接。在此，适配器轴同样也通过驱动侧的、代替电机所使用的装置的驱动轴来支承。因此代替太阳轮轴10，其它轴件也可与适配器轴I连接，并且可通过该适配器轴和驱动装置中的驱动轴来支承。
[0054]在按照本发明的另一实施例中，代替接触弄平部的另一螺纹销11，实现了另一种转动固定。例如夹紧环2具有相应于适配器轴I弄平部而设计的内壁平面部段。因此夹紧环2接触地贴靠在适配器轴I上，并且同样保证了扭转角。夹紧环2还在其面向适配器轴I的内壁上实施成多角形的或者至少具有相互均匀间隔开的(多个)弄平部。因此夹紧环2至少在一个或多个弄平部的区域中接触地贴靠适配器轴并且相对于适配器轴转动固定。
[0055]在按照本发明的另一实施例中，代替接触弄平部的另一螺纹销11，也可以将无头螺钉通过夹紧环2的螺纹孔旋入并因此实现转动固定。因此无头螺钉起到转动固定件的作用。
[0056]为了在旋入螺纹销3时夹紧环2的轴向固定、尤其为了轴向定位，在适配器法兰4上设置有止动环15。
[0057]附图标记列表:
[0058]I适配器轴
[0059]2夹紧环
[0060]3螺纹销
[0061]4适配器法兰
[0062]5适配器壳体部件
[0063]6轴密封环
[0064]7减速器壳体部件
[0065]8轴承法兰
[0066]9输出轴
[0067]10太阳轮轴
[0068]11另一螺纹销
[0069]12止动环
[0070]13接纳部位
[0071 ]14用于操作螺纹销3的孔
[0072]15适配器法兰4上的止动环
[0073]3O轴向槽
[0074]50 垫圈
[0075]51 轴肩
[0076]52适配器轴I上的止动环
[0077]71螺纹销的螺纹段
[0078]72轴颈段
[0079]73夹紧环
【权利要求】
1.一种轴-毂连接结构，其中一轴、尤其是电机轴插入到毂部——尤其是适配器轴一的接纳部位中并力锁合地连接、尤其是夹紧连接，其特征在于， 所述毂部至少在一轴向区域中具有三个在周向上均匀地相互间隔开的弄平部， 其中，第一螺纹部件一尤其是优选沿径向作用的第一螺纹销一旋入到夹紧环中并顶压在毂部的一区域上，用于引起力锁合的连接，尤其是利用夹紧环对于毂部的夹紧而引起所述力锁合的连接， 尤其其中，所述区域所覆盖的圆周角范围小于在两个在周向上直接相邻的弄平部之间的周向的角间距。
2.根据上述权利要求中至少一项所述的轴-毂连接结构，其特征在于，所述弄平部设置在毂部的背离所述轴的外侧上。
3.根据上述权利要求中至少一项所述的轴-毂连接结构，其特征在于，所述夹紧环与毂部以不能相对转动的方式相连接，尤其其中，所述弄平部设置在夹紧环与毂部之间。
4.根据上述权利要求中至少一项所述的轴-毂连接结构，其特征在于，所述区域在周向上居中地设置在弄平部中的两个之间，尤其其中，所述区域远离被弄平部轴向地覆盖的区域。
5.根据上述权利要求中至少一项所述的轴-毂连接结构，其特征在于，所述毂部在该区域中的壁厚度比在各弄平部的区域中的壁厚度更厚。
6.根据上述权利 要求中至少一项所述的轴-毂连接结构，其特征在于，在夹紧环上设有另一螺纹部件、尤其是螺纹销或无头螺钉，或者设有一与毂部的弄平部中的至少一个相对应的弄平部或者一与毂部的弄平部中的至少一个相对应的平面的内壁部段，作为转动固定件， 尤其其中，所述转动固定件防止夹紧环与毂部之间的转动， 尤其其中，所述转动固定件相对于第一螺纹部件在直径上对置地设置，尤其亦即第一螺纹部件与另一螺纹部件的重心在周向上彼此相距180°， 尤其其中，所述另一螺纹部件与夹紧环粘接。
7.根据上述权利要求中至少一项所述的轴-毂连接结构，其特征在于，所述夹紧环在面向毂部的内壁上具有一弄平部作为转动固定件， 尤其其中，与毂部的其中一个弄平部相接触的、设置在夹紧环内壁上的所述弄平部尤其覆盖与毂部的该一个弄平部相同的圆周角。
8.根据上述权利要求中至少一项所述的轴-毂连接结构，其特征在于，所述毂部在径向上设置在所述轴与夹紧环之间。
9.根据上述权利要求中至少一项所述的轴-毂连接结构，其特征在于，用于操作第一螺纹部件的工具接纳区与用于操作转动固定件的工具接纳区设计得不同，由此为了操作第一螺纹部件需要与用于操作转动固定件的不同的工具， 尤其其中，所述第一螺纹部件被设计成第一螺纹销，所述转动固定件被设计成另一螺纹销， 尤其其中，所述第一螺纹部件具有用于通过工具操作的内六角部，所述转动固定件具有用于通过工具操作的缝隙。
10.根据上述权利要求中至少一项所述的轴-毂连接结构，其特征在于，在所述毂部上设置有用于轴向固定夹紧环的止动环。
11.根据上述权利要求中至少一项所述的轴-毂连接结构，其特征在于，所述第一螺纹部件被用作在周向上起作用一尤其是起限制作用一的、夹紧环在容纳其的壳体部件一尤其是适配器法兰一中的运输固定装置或转动固定装置。
12.根据上述权利要求中至少一项所述的轴-毂连接结构，其特征在于，所述毂部连同夹紧环在内通过所述轴支承在另一壳体部件、尤其是电机壳体部件中， 和/或 所述夹紧环利用一转动固定件这样固定在毂部上，使得第一螺纹部件在周向上在两个相邻弄平部之间居中地顶压在毂部上。
13.根据上述权利要求中至少一项所述的轴-毂连接结构，其特征在于，所述夹紧环从轴向套装到毂部上，由此使毂部能夹紧在所述轴上， 尤其其中，在一壳体部件中设有一轴向延伸的缝隙，第一螺纹部件至少部分地伸入到该缝隙中，作为防转动的运输固定装置。
14.一种适配器，具有根据上述权利要求中至少一项所述的轴-毂连接结构，其特征在于，所述轴-毂连接结构被适配器法兰和/或适配器壳体部件至少部分地包围， 尤其其中，所 述适配器法兰具有一轴向延伸的缝隙，第一螺纹部件至少部分地伸入到该缝隙中用以形成运输固定装置，和/或一孔通到该缝隙中，通过该孔能插入一用于操作——尤其是旋拧——第一螺纹部件的工具。
15.一种减速电机，具有根据权利要求14所述的适配器，尤其其中，在电机壳体与适配器法兰和/或适配器壳体部件之间设有无间隙的配合，尤其其中，在减速器壳体与适配器法兰和/或适配器壳体部件之间设有无间隙的配合。
【文档编号】F16D1/08GK104053919SQ201280067194
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2012年11月29日 优先权日:2012年1月16日
【发明者】J·卡斯佩尔 申请人:索尤若驱动有限及两合公司