CN100408871C - 螺纹环 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺纹环，该螺纹环的配有内螺纹(14、16)的整体式主体具有至少两个主体部分(10、12)，其中第一主体部分构成一个具有端侧的位于一径向平面内的平面(22)的调整环，并且第二主体部分(12)构成一个锁紧环，该锁紧环与第一主体部分(10)在形成一个位于两个主体部分(10、12)之间的间隙(26)的情况下通过主体的一弹挠性的壁部分(32)相连接并且具有一操作装置，借助于该操作装置，由于壁部分(32)的弹挠性，可以沿主体的纵向轴线方向调整间隙(26)的几何形状。由此，在预装配状态下在操作装置和主体之间具有一个可预先设定倾斜度的接触面(46)，倾斜角(a)相对于主体的纵向轴线这样地选择，使得在装配状态下消除所出现的螺纹轮廓侧面间隙，由于操作装置的力作用在倾斜的接触面和待夹紧的螺纹轮廓侧面上实现高的效率。

Description

螺纹环

技术领域

本发明涉及一种螺纹环。

背景技术

如在专利文献DE 1 675 685中公开的这种类型的螺纹环在商业上是普遍的并且应用于机械制造的各个领域。形成平面的主体部分用作安装在轴或者丝杠的外螺纹上的精密螺母，其轴向位置沿螺纹环的纵向轴线线可借助于作为锁紧环的第二主体部分精确地确定，其中在外螺纹和内螺纹之间存在的螺纹轮廓侧面间隙这样地被消除，即借助于操作装置相应地改变两主体部分之间的间隙的宽度，由于连接各主体部分的壁部分的弹挠性这是可能的。作为操作装置可以设置夹紧螺栓，它们可以实现调整环和锁紧环的相互夹紧。调整环可以用作调整螺母，其平面构成一个用于将滚动轴承定位在轴上的接触面或者可以用作精确定位的轴环等等。

在开头所述类型的已知的螺纹环中，在主体部分之间的间隙是由两个在轴向方向上相互偏置的间隙段构成的，其中一个间隙从螺纹孔开始延伸到螺纹环的圆周的附近，并且另一个间隙从圆周面开始径向向内一直延伸到螺纹孔的附近。弹挠性的壁部分位于两个间隙段之间，它连接两个主体部分并且它的壁厚这样地选择，使得该壁部分是以这种方式弹挠性的，即间隙的几何形状可通过对用作操作装置的夹紧螺栓这样进行调节，使得通过两个主体部分的夹紧而消除螺纹轮廓侧面间隙并达到所期望的锁紧作用。这种已知螺纹环的缺点是相对较高的生产费用。

由EP 0 956 768 A1已知另一种同类型的螺纹环，其以精密夹紧螺母的形式构成。这种已知的精密夹紧螺母有一个实心的螺母块，它具有一个内螺纹、一个平面加工的并且与螺纹轴线成直角定位的端面以及一个圆周面。各夹紧部件分别构成一径向延伸的由一部分螺母块组成的扇形区段。在已知的方案中，为了实现轴向锁紧，夹紧部件借助一个可轴线平行操作的夹紧螺栓是可弹性倾转的。此外，所述夹紧部件构成所述部分的最多50％，使得在轴向锁紧时，在夹紧侧的原始制成的形式的螺纹圆周的最多50％发生变化。由此避免平面的弯曲变形和由于未完全锁紧导致的松动。虽然相对于开头提及的现有技术中的方案，该已知的方案只具有一个开口的间隙段而不是两个，此外该间隙段是向外封闭的，因此就这一点而言异物不能够从外部侵入到该间隙区域内，并且制造费用和成本也相应地减少；只有扇形夹紧部件的制造费用提高了，同时由于夹紧部件的扇形造型使得达到夹紧力的均匀导入变得困难。

由DE-A-102 52 780 A1已知另一种同类型的螺纹环，作为锁紧环的第二主体部分为了形成弹挠性壁部分具有一圆周区域，其相对于第一主体部分减小到一外径，该外径具有一个明显比间隙径向外端小的半径，其中第二主体部分的在直径上减小的圆周区域从间隙开始终止于一个轴向距离处，该距离限定挠性壁部分在轴向方向的延伸。

代替第二间隙段昂贵的制造，在已知的方案中，为了形成挠性的壁部分仅仅需要形成一个作为内凹槽的整体的间隙和对第二主体部分进行外部加工，以便局部减少它的外径，这可以通过简单的切削加工完成。

此外，在已知的方案中会出现，在调整环固定在可配设的螺纹件上并且紧接着旋紧锁紧环之后，沿着所述的螺纹导程出现不希望的塑性变形，这将导致螺纹环不可使用，在此种情况下，该螺纹环不再能从固定螺纹中移开。虽然根据该原因有可能通过扭矩扳手用预先设定的安全扭矩避免上述的问题；但在螺纹环的实际应用中经常缺乏合适的扭矩扳手工具，这个措施不被注意而采用传统的工具固定螺纹环。

发明内容

从以上提及的现有技术出发，本发明的目的是，在保留已知螺纹环的方案的优点的情况下，亦即可简单且成本低廉地制造，对该方案进行进一步改进，即，在减少结构尺寸的情况下仍可达到高的效率，也就是说，通过两个主体部分的夹紧有效地消除螺纹轮廓侧面间隙以达到理想的紧固作用。具有以下特征构成的螺纹环达到了这个目的。

按本发明螺纹环，该螺纹环的配有内螺纹的整体式主体具有至少两个主体部分，其中第一主体部分构成一个具有端侧的位于一径向平面内的平面的调整环，并且第二主体部分构成一个锁紧环，该锁紧环通过主体的一弹挠性的壁部分与第一主体部分相连接，同时形成一个位于两个主体部分之间的间隙，并且所述锁紧环具有一操作装置，借助于该操作装置，由于壁部分的弹挠性，可以沿主体的纵向轴线调整间隙的几何形状，其特征在于，在预装配状态下在操作装置和主体之间有一个设有可预先设定的倾斜度的接触面，倾斜角相对于主体的纵向轴线这样选择，使得在装配状态下消除出现的螺纹轮廓侧面间隙。

由此，按本发明，在预装配状态下在操作装置部分和主体部分之间具有一个带有可预先设定的倾斜度的接触面，并且倾斜角相对于主体的纵向轴线这样选择，使得在装配状态下消除了螺纹轮廓侧面间隙的出现，并且在装配状态下操作装置的夹紧力在靠近待夹紧的螺纹轮廓侧面的内圆周面上起作用，从而由于在间隙的外径端部、操作装置通过倾斜的接触面的力传入处和待夹紧的螺纹轮廓侧面之间的有利的间距而实现高的效率，也就是说，有效地消除了螺纹轮廓侧面间隙以获得足够的锁紧。按本发明的螺纹环可简单且成本低廉地制造，并且仅需要较小的结构空间，因为不是设有两个间隙段而只设有一个间隙段，此外可放弃使两个主体部分对于其圆周区域不同地构造。

为此产生附加的优点是，在螺纹环上不存在向外开口的间隙段，亦即按本发明的螺纹环具有一个封闭的圆周轮廓，因此还由此避免了这样的危险，即在运行中异物可能在否则沿圆周开口的间隙区域中堆积，如在润滑剂中含有的杂质、磨损颗粒、切屑等等，它们会导致在螺纹环的圆周上形成不平衡质量。此外，由于这种套管形式的构造，通过螺纹环实现一种均匀的力的传递，并且因此实现螺纹环在其安装位置上高度的锁紧。

此外，通过所要求保护的在螺纹环在可配合的螺纹上规定的固定位置之前的锁紧环倾斜位置保证，在通过锁紧环将锁紧力导入到调整环上之前，调整环可以按规定地固定，并且在随后将锁紧环锁紧时才克服可配合的螺纹轮廓侧面间隙。由于这种措施事实已表明，由此在固定过程中在螺纹导程之间可尽可能避免塑性变形，从而在螺纹环不按规定的固定过程中仍保持它的功能，并可毫无问题地从配合的螺纹上移走。

在按本发明的螺纹环的一种优选实施方式中规定，操作装置具有夹紧件，只要它们在装配状态下沉入在锁紧环的可配合的容纳孔中，所述夹紧螺栓以其夹紧接触面相对于锁紧环的端面构成一个固定角，该固定角与在预装配状态下的倾斜角相一致。由此借助所述的固定角得到对成功进行的固定过程的可视化监控的可能性。

其他有利的实施方式是以下描述的对象。

在装配状态下，在消除螺纹轮廓侧面间隙的情况下，接触面垂直于主体的纵向轴线延伸。

操作装置具有多个能够在选定的位置改变间隙宽度的夹紧件。

在预装配状态下，倾斜的接触面位于各夹紧件和第二主体部分之间。

每个夹紧件与接触面的一部分相配。

各夹紧件以端面作用于第二主体部分上，组合在第二主体部分的至少一个凹槽中。

作为夹紧件设置多个夹紧螺栓，所述夹紧螺栓均匀地设置在一个同轴的分度圆上，轴线平行地贯穿间隙，并且在装配状态下以其螺栓头支撑在第二主体部分的接触面上。

作为夹紧螺栓设置六角螺栓，所述六角螺栓在装配状态下沉入第二主体部分的可配属的凹槽中，并且以其螺栓头相对于第二主体部分的外部端面形成一个紧固角，该紧固角与在预装配状态下的倾斜角一致。

用作锁紧环的第二主体部分具有一与形式上为调整环的第一主体部分的外径相同的外径，以形成弹挠性的壁部分。

倾斜角为0.5度到5度，优选为1度到3度。

附图说明

以下借助两个实施例依据附图对按本发明的螺纹环作详细解释。其中以原理图和不按比例的视图示出：

图1只是半侧地示出在丝杠上的按本发明的螺纹环的第一实施例的纵向剖视图，其中为了有利于清晰地表明工作原理将视图示意地简化，并且特别是将螺纹轮廓侧面的间隙放大示出，该螺纹环处于未锁紧的状态，如其与预装配状态相应，

图2示出与图1相应的视图，但在此示出在锁紧状态下亦即在装配状态下旋紧的螺纹环，以及

图3和图4类似于按图1和图2视图的第二实施例。

具体实施方式

在附图中示出的螺纹环具有两个主体部分，也就是用作为调整环或者调整螺母的第一主体部分10和构成锁紧环的第二主体部分12。这两个主体部分10和12各配有一个贯穿的内螺纹14、16，其中在所示的实施例中第一主体部分10的内螺纹14比第二主体部分12的内螺纹16具有更多的螺纹导程。通过所述的内螺纹14、16，螺纹环可以旋紧到一丝杆20的设有外螺纹18的区段上。此外，主体部分10具有一端侧的平面22，该平面用于固定环形体24的位置，该环形体作为轴环安装在丝杆20上。

在两主体部分10和12之间有一间隙26，在螺纹环的装配状态下，所述间隙从外螺纹18开始沿径向延伸，其径向的外端28位于离两主体部分10、12的共同的圆周一径向距离处。所述间隙26的径向外端28与所述共同的圆周30限定一壁部分32，通过该壁部分第一主体部分10和第二主体部分12相互连成整体。壁部分32的壁厚这样选择，使得壁部分32构成一种薄弱部位形式，亦即形成一挠性的壁部分，其在由钢材料制成的螺纹环时可实现第二主体部分12相对于第一主体部分10进行弹性的位置调整，其中对间隙26的几何形状可进行相应调整，例如可局部地改变间隙宽度。

作为用于调整间隙26几何形状的操作装置，设置各夹紧螺栓34作为夹紧件，它们轴向平行地贯穿间隙26，嵌入第一主体部分10的螺纹孔36中，并且在装配状态下(参见图2)以其螺栓头38端面支撑在第二主体部分12上。各夹紧螺栓34均匀分布地设置在一个与螺纹环的纵向轴线同心的分度圆上，例如在此可以设置6个夹紧螺栓(未示出)。在当前的实施例中，夹紧螺栓34设计为内六角螺栓，其螺栓头38作用在螺纹环的自由的端面40上。代替所示的内六角螺栓，也可以成本低廉地使用常见的六角螺栓，因为在按图1和图2所示的实施方式中能够从外部而不是从端面起拧紧夹紧螺栓34。

相反在按图3和图4的第二实施例中，螺栓头38分别这样沉入地容纳在所属通孔42的一个轴向扩展的端部段中，使得在预装配的状态下螺栓头38基本上与第二主体部分12的外端面44齐平在按图3和图4的实施例中，随着所述的扩展的端部段也出现相对于第二主体部分12的内螺纹16加长的内螺纹段。此外，两个实施例在其功能和效果上是相一致的，使得对于第一实施例的迄今合适的结构也相应地适合于第二实施例的对象，并且就这一点来说，对于第二实施例使用如在按图1和图2的第一实施例中各部件的相同的附图标记。

图1示出未夹紧的状态，也就是螺纹环的预装配状态，其中为了清楚地说明而放大地示出内螺纹14和16之间的螺纹啮合的一个存在的螺纹轮廓侧面间隙。如可以看出的那样，在图中处于右边的内螺纹14、16侧面位于离在图中处于左边的外螺纹18侧面一定距离处。

图2示出夹紧的状态，也就是装配状态，在该状态时，通过操作包括各夹紧螺栓34的操作装置，将第二主体部分12朝第一主体部分10这样夹紧，使得对于第二主体部分12来说，处于右边的内螺纹16轮廓侧面支撑在外螺纹18的轮廓侧面上，而对于第一主体部分10来说，处于左边的内螺纹14轮廓侧面支撑在外螺纹18上，从而总体上固定由相互夹紧的主体部分10和12构成的螺纹环单元。

按本发明的螺纹环构成为旋转对称的，并且没有产生不平衡的槽、切口等。在一个同轴的分度圆上均匀分布的夹紧螺栓34与壁部分32的挠性构造共同作用地在螺纹上产生均匀的夹紧力。这种夹紧力使得在内螺纹14、16和外螺纹18的螺纹轮廓侧面上形成紧密的接触，并由此使得螺纹环在整个圆周上有一个高的轴向刚度。可能存在的小的形状配合误差以及表面密封可以在装配时通过主体部分10和12的加强夹紧来补偿。用作调整环或调整螺母的第一主体部分10的平面22可以通过对夹紧螺栓34有针对性进行的和均匀的旋紧来进行设置，直到完全得到所谓的平衡(Schlagfreiheit)。如果需要，可以通过单独拧紧夹紧螺栓34来补偿由邻接的零件的最小的端面跳动引起的单侧的张紧。

除了在间隙26和两个主体部分10、12之间的相互的位置关系，弹挠性的壁部分32的壁厚是重要的，除了按本发明的螺纹环其他重要的构造外，也就是说在预装配状态下在形式上为夹紧螺栓34的操作装置的各部分和螺纹环的主体部分之间设置一个设有可预先设定的倾斜角a的接触面46，其中倾斜角a相对于主体的纵向轴线这样选择，使得在装配状态下如所示的那样完全消除所出现的螺纹轮廓侧面间隙。为了功能可靠的使用，根据为螺纹轮廓侧面间隙提供的补偿和随之出现的螺距，所给出的倾斜角a可以为0.5度到5度之间的值，但优选为1度到3度之间的值。

在预装配状态下倾斜延伸的、构成用于夹紧螺栓34螺栓头38的头部支承面的接触面46在任何情况下这样确定尺寸，使得在螺栓连接锁紧之后，每个螺栓头38的接触面46最早在螺栓连接的最大可能的螺纹轮廓侧面间隙时调整为90度(比较按图2的装配状态)。在所示的实施例中，由夹紧螺栓34产生的夹紧力的大部分作用在待夹紧的丝杆外螺纹18附近，从而相应地得到一个比已知的螺纹环方案显著改进的效率。由于改进的效率，在丝杆20上夹紧和锁紧螺纹环时，按本发明的螺纹环不仅在轴向方向上而且径向方向上可实现非常小的结构尺寸。此外改进的效率还允许构成具有较少的夹紧螺栓34的新的螺纹环。

在按图3和图4的第二实施方式中还得到以下特殊性，在装配状态下在螺栓头38组合在通孔42中时，这些螺栓头相对于锁紧环12的外部端面44形成一个紧固角b，其与在预装配状态下的倾斜角a相一致，由此允许对固定形式进行可视化的检验。如果各六角螺栓以其螺栓头38轴向结合在锁紧环12上的可配属的凹槽中，在按图3和图4视图的内六角螺栓的使用提供以下的可能性，借助合适的工具从轴向的纵向端面锁紧或松开螺纹环。相反，在按图1和图2的实施例中优选使用六角螺栓，其螺栓头38在外圆周侧具有六角。因此能够从螺纹环的圆周侧，也就是径向地进行所述的锁紧或松开过程。

Claims (11)

1. 一种螺纹环，该螺纹环的配有内螺纹(14、16)的整体式主体具有至少两个主体部分(10、12)，其中第一主体部分(10)构成一个具有端侧的位于一径向平面内的平面(22)的调整环，并且第二主体部分(12)构成一个锁紧环，该锁紧环通过主体的一弹挠性的壁部分(32)与第一主体部分(10)相连接，同时形成一个位于两个主体部分(10、12)之间的间隙(26)，并且所述锁紧环具有一操作装置，借助于该操作装置，由于壁部分(32)的弹挠性，可以沿主体的纵向轴线调整间隙(26)的几何形状，其特征在于，在预装配状态下在操作装置和主体之间有一个设有可预先设定的倾斜度的接触面(46)，倾斜角(a)相对于主体的纵向轴线这样选择，使得在装配状态下消除出现的螺纹轮廓侧面间隙。

2. 按权利要求1所述的螺纹环，其特征在于，在装配状态下，在消除螺纹轮廓侧面间隙的情况下，接触面(46)垂直于主体的纵向轴线延伸。

3. 按权利要求1所述的螺纹环，其特征在于，操作装置具有多个能够在选定的位置改变间隙(26)宽度的夹紧件。

4. 按权利要求3所述的螺纹环，其特征在于，在预装配状态下，倾斜的接触面(46)位于各夹紧件和第二主体部分(12)之间。

5. 按权利要求3或4所述的螺纹环，其特征在于，每个夹紧件与接触面(46)的一部分相配。

6. 按权利要求3或4所述的螺纹环，其特征在于，各夹紧件以端面作用于第二主体部分(12)上，组合在第二主体部分的至少一个凹槽中。

7. 按权利要求3或4所述的螺纹环，其特征在于，作为夹紧件设置多个夹紧螺栓(34)，所述夹紧螺栓均匀地设置在一个同轴的分度圆上，轴线平行地贯穿间隙(26)，并且在装配状态下以其螺栓头(38)支撑在第二主体部分(12)的接触面(46)上。

8. 按权利要求7所述的螺纹环，其特征在于，作为夹紧螺栓(34)设置六角螺栓，所述六角螺栓在装配状态下沉入第二主体部分(12)的可配属的凹槽中，并且以其螺栓头(38)相对于第二主体部分(12)的外部端面(44)形成一个紧固角(b)，该紧固角与在预装配状态下的倾斜角(a)一致。

9. 按权利要求1或2所述的螺纹环，其特征在于，用作锁紧环的第二主体部分(12)具有一与形式上为调整环的第一主体部分(10)的外径相同的外径，以形成弹挠性的壁部分(32)。

10. 按权利要求1或2所述的螺纹环，其特征在于，倾斜角(a)为0.5度到5度。

11. 按权利要求10所述的螺纹环，其特征在于，倾斜角(a)1度到3度。

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