专利名称：孔轴共接结构的制作方法
孔轴共接结构技术领域：
本发明涉及机械基础结构领域，尤其一种孔轴共接结构。
技术背景
垫圈广泛应用于机械领域，其套设于轴杆与通孔之间，起到保护轴与通孔之间 连接的作用——一方面用于保证轴杆与通孔之间的刚性连接，另一方面保证轴杆与通孔 之间的刚性作用力得以缓冲，达致刚柔并济的效果。
传统的简易垫圈采用胶质材料制作而成，呈柱(筒)状，其外柱面一般无特殊处 理而相对光滑，如果将这种垫圈套置于通孔内时，容易错位，导致轴杆容易松脱出现偏 心的情况，因此，在一些需要借助两个通孔对两个轴杆进行精确定位的场合，便容易导 致两轴杆的精确定位难以保证。
典型的，对于在玻璃上开孔并安排具有两条轴杆的明装合页的情况，由于玻璃 开孔时难以避免的物理误差，本身会导致孔位的偏离而使两个轴杆难以精确保持相对位 置关系，这种情况下，本可借助传统的垫圈辅以调节，但由于传统的垫圈材质均勻，尽 管可以通过轴杆朝垫圈的某一径向压迫而使垫圈“就范”从而保证两个轴杆之间的精确 的位置关系，但长期的压迫会使垫圈变形、使玻璃受力不均，久而久之，影响玻璃、垫 圈甚至明装合页的组装效果(如出现错位)和使用寿命。因此，传统的垫圈难以保证轴 杆与通孔的精确安装关系。
另一种情况是传统的垫圈由于呈柱形而表现出与通孔基本同径，为了保证垫圈 不致脱落，通过在轴杆两侧加装外垫片或者类似的部件，但始终避免不了轴杆对垫圈的 影响，即是在轴杆朝通孔攻进的过程中，轴杆与垫圈之间的摩擦力会带动垫圈向前攻 进，这样便使得垫圈经常被带离通孔的正确位置，导致轴杆、垫圈及通孔之间的吻合很 不紧凑。一种传统的解决方式是将垫圈套做成锥状，以便使垫圈越攻越紧，这种情况 下，由于垫圈只能朝其攻进的一端逼紧，反向则不起作用，而轴杆有时需要双向调节， 因此，这种改进也不尽完美。
再一种情况是垫圈在被攻进压迫时，特别是在其安装后受热时，发生膨胀或者 其它形变的情况时，其外周与通孔内周之间的压迫程度太强，导致通孔径向受力骤大， 对于玻璃之类的脆质材料，容易出现爆裂，影响产品使用寿命。
综上种种，传统的各种垫圈存在不少不足，有必要对其进行改进以完善垫圈在 轴杆与通孔的连接中的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种孔轴共接结构，使多轴杆部件通过该些轴杆与相应 个数的通孔相连接时，轴杆间能保持精确定位和细致微调，且可克服通孔在被开孔时产 生的物理性误差。
为实现该目的，本发明采用如下技术方案
本发明的孔轴共接结构，包括基板和多个轴杆，基板上设有个数与轴杆个数相 对应的通孔，轴杆间轴线距离既定，所述轴杆对应置入基板的多个通孔中，轴杆与通孔 之间设有垫圈套件，该垫圈套件呈筒状，包括母套和子套，母套和子套均具有呈锥状的 外筒壁，母套和子套以彼此的锥状渐收端相向套设，且母套与子套之间以相互啮合的方 式相组装，子套设有贯通且偏心设置的轴孔。
所述母套内筒壁与子套外筒壁均设有相对应以彼此相啮合的齿槽。
更具体的，所述轴杆一端与夹片相固定，另一端由螺钉穿过一固定座上的对应 的开孔与轴杆相螺锁。
所述母套的外筒壁设有若干沟槽。所述沟槽沿母套的轴向纵长设置，且绕母套 的周向均勻分布。或者，所述沟槽绕母套的周向环状设置，且沿母套的轴向均勻分布。
所述母套与子套过盈配合。同理，所述母套外筒壁与所述基板通孔过盈配合。 所述子套轴孔与所述轴杆过盈配合。
所述呈锥状的母套或子套的锥角为2-10度。
与现有技术相比，本发明具备如下优点
1、母套与子套间以啮合的方式实现连接，结合子套上有偏心轴孔的设计，可 以藉由这种关系通过相对母套旋转子套的啮合位置，改变偏心轴孔的位置以符合安装要 求；对于母套与子套之间采用齿槽啮合的情况，一个齿槽即为一个调节单位，理论上齿 槽越细密，则这种对偏心轴孔的调整便变得越精确，因此，可以实现精确微调孔位的功 能，可以克服基板通孔存在的物理性误差和其它不足，尤其适合于需要多孔定距配合安 装的场合。
2、由于母套与子套均采用了锥状外壁设计，安装时以彼此锥状渐收端相向组 装，使得它们在被以各种形式攻进的过程中越攻越紧，辅之以过盈配合的设计，可以使 得母套与基板(如玻璃)通孔之间、母套与子套之间、子套与轴杆之间的连接更为稳固， 不易出现松脱。
3、由于易于调节偏心轴孔的位置使得对位相对精准，因而，轴杆与垫圈套件、 基板安装后，基板的受力较为均勻不易形变或爆裂，加上母套外壁有沟槽设计，即使在 受力不均时，或者母套轴向两端受力过紧时，因其软胶质材料属性使然，沟槽的设计能 允许母套有更大程度的形变而产生耐受力，有利于延长轴杆、基板、垫圈套件所组成的 整个共接结构的使用寿命。
图1为本发明的孔轴共接结构的组装结构示意图2为本发明的孔轴共接结构的组装后的纵中剖视图3为本发明的垫圈套件的组装结构示意图4为本发明的垫圈套件的母套的轴向剖视图5为本发明的垫圈套件的子套的轴向剖视图6为本发明的孔轴共接结构中垫圈套件的一种位置状态示意图7为本发明的孔轴共接结构中垫圈套件的另一位置状态示意图。
由于轴杆、垫圈套件、基板及其通孔等部件组成一个单元，其它单元与其具有相同结构，故对重复部件不重复标号。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明
请参阅图1，本发明示出的孔轴共接结构的组装结构示意图中，示出两个设有内 螺孔70的轴杆7、两个与轴杆7分别螺锁的螺钉4、一设有两个通孔10的玻璃材质的基板 1、两套本发明的垫圈套件(5，6)，以及与轴杆7相连的夹片3、固定座2等连接部件。 每个垫圈套件由一个母套5与一个子套6相套设组成。由图1中的固定座2的两个开孔 20可知，两个轴杆7在位置上相关，即其彼此的距离被要求既定，因此，也就限制了两 个轴杆7的轴线之间的距离。
作为通用型的孔轴共接结构，轴杆7、基板通孔10及垫圈套件组成的单元一般 为两个或两个以上，因此便通常要求各轴杆7的轴线之间的距离满足一定程度的尺寸要 求，也即各轴杆7在位置上是相关的。
组装后的孔轴共接结构详见图2，其中，玻璃基板1上设有供垫圈套件和轴杆7 套入的两个通孔10，两个轴杆7分别固定在两片相分离的夹片3上，在基板1上套入垫圈 套件后，两个轴杆7分别置入(攻进甚或穿越)两个垫圈套件的相应轴孔60，由此轴杆7 和垫圈套件均置入基板1的通孔10中，此时与轴杆7相连的两个夹片3均居于基板1同 一侧，在基板1的另一侧，两个螺钉4穿过固定座2上的两个既定开孔20后，分别与两 个轴杆7的螺孔70相螺锁，由此形成稳固的孔与轴的共同连接结构。
结合图3和图4，垫圈套件中的母套5整体呈筒状，具有一通孔50以供子套6 套入其中，其外筒壁5a被设计成锥状、沿轴向的径向尺寸渐细，内筒壁恥则被设计成柱 状、沿轴向的径向尺寸等大，也即，母套5的一端壁厚大于另一端的壁厚，其外筒壁5a 从一端到另一端呈锥状渐收，因此相应形成较大端和锥状渐收端。母套5的较大端被设 计为外径略大于基板通孔10的内径，便于与基板通孔10形成过盈配合。母套5的外筒 壁5a上，沿其轴向(纵长方向)设有一体纵长的沟槽M，沟槽M绕母套5的周向等距 布设，沟槽M的密度、尺寸可灵活处理，在母套5被挤压时，这些沟槽M允许软胶质材 料制成的母套5有一定的延伸空间，从而减缓母套5的受压。母套5的内筒壁恥上环绕 其周向设有若干沿轴向一体纵长设置的齿槽53，这些齿槽53适宜被制成等大小，以便精 确计算每个齿位的角度，显然，齿槽53的个数越多，每个齿槽53所占据的弧角就越小， 故越有利于精准的计算。为了保持母套5的机械强度，呈锥状的母套5的锥角适宜约束 在2-10度之间，本实施例优选6度(即2*m度，结合几何原理可知角度m为1/2所述锥 角)。
结合图3及图5，垫圈套件中的子套6整体呈筒状，具有一偏心设置的轴孔60以 供轴杆7置入其中，同理，其外筒壁6a被设计成锥状、径向尺寸沿轴向渐细，内筒壁则 被设计成柱状、径向尺寸沿轴向等大，也即，子套6的一端壁厚大于另一端的壁厚，其 外筒6a壁从一端到另一端呈锥状渐收，因此相应形成较大端和锥状渐收端。子套6的内 筒壁被设计为内径略小于轴杆7的外径，便于与轴杆7形成过盈配合。子套6的内筒壁无 特殊设计。子套6的外筒壁6a上环绕其周向设有若干沿轴向一体纵长设置的齿槽63，这 些齿槽63与母套5内筒壁恥的齿槽53相啮合，故子套6的齿槽63大小、形状以及个数与母套5的齿槽53是相应的。同理，呈锥状的子套6的锥角适宜约束在2-10度之间， 本实施例优选2度(即2 度，结合几何原理可知角度η为1/2所述锥角)。
请结合图2与图3，母套5与子套6的安装，是以母套5与子套6各自的锥状渐 收端相向套入达成的。由此，当外部压力作用时，不管时由夹片3、固定座2或是由轴 杆7的摩擦力带动施压，都会导致母套5与子套6朝相对方向攻进，此时，母套5与子套 6由于齿槽53与63啮合时的限位作用而不易在周向发生转动，而是径直前进，当两者靠 近与基板通孔10完全重合的位置时，由于轴杆7与子套6之间、母套5与基板通孔10之 间的过盈配合的作用，母套5、子套6、轴杆7及基板通孔10之间便可实现稳固的连接。 需要指出的是，母套5与子套6之间最好也具有过盈配合的设计。
请参阅图6和图7，分别标示出子套6与母套5的齿槽63和53在两个位置啮合 时的形状，齿槽53和齿槽63的啮合位置应取决于轴杆7之间的所述相关位置，也即各轴 杆7的轴线的距离。
图6为处于第一位置时的状态，这种情况下，两个子套6的轴孔60的轴线距离 为ml，适于轴线距离为ml的两个轴杆7的安装；图7为处于第二位置时的状态，这种 情况下，两个子套6的轴孔60的轴线距离为m2，适于轴线距离为m2的两个轴杆7的安 装。要变换这两种位置，只需将子套6稍微退出母套5，顺时针或逆时针旋转至与两个既 定距离的轴杆7相适合的位置即可。由于母套5和子套6的彼此相啮合的齿槽53与63均 是等大的，故其宽度均勻，因此，旋转一个齿槽53、63啮合位置即等同于调节子套6相 对于母套5的一个单位的位置变化，借助这种方式，可以实现对两个偏心轴孔60的轴距 的微调，从而适配于具有一定尺寸范围的轴距的两个轴杆7。
由上述关于本发明第一实施例的概括可知，本发明借助垫圈套件实现可微调轴 杆的安装孔位、轴杆与基板锁固时越攻越紧以及保护基板通孔不因受压而导致基板破坏 等优点。
本发明的未图示的实施例中，作为一种替换手段，所述母套的外筒壁上的沟槽 还可以被设计成绕母套的周向环状设置，且母套的轴向等距离分布。
此外，垫圈套件的母套5与子套6之间不以齿槽53啮合，而是在母套5的内筒 壁、子套6的外筒壁上设置彼此相对应、相啮合的螺纹，而以螺纹的方式进行啮合，借 助子套6与母套5之间的螺纹旋转也可达致与前一实施例近似的微调孔距、越攻越紧的效 果。显然，此一实施例的效果不及前一实施例，因此并不被视为最佳实施例，但却不应 以此将此实施例排除在本发明的保护范围之外。
综上，以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述权利要求保护范 围；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是， 本领域的普通技术人员应当理解，在本发明的基础上，仍然可以对本发明进行修改或者 等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发 明的权利要求保护范围当中。
权利要求
1.一种孔轴共接结构，包括基板和多个轴杆，基板上设有个数与轴杆个数相对应的 通孔，各轴杆间轴线距离既定其特征在于，所述轴杆对应置入基板的多个通孔中，轴杆 与通孔之间设有垫圈套件，该垫圈套件呈筒状，包括母套和子套，母套和子套均具有呈 锥状的外筒壁，母套和子套以彼此的锥状渐收端相向套设，且母套与子套之间以相互啮 合的方式相组装，子套设有贯通且偏心设置的轴孔。
2.根据权利要求1所述的孔轴共接结构，其特征在于，所述母套内筒壁与子套外筒壁 均设有相对应以彼此相啮合的齿槽。
3.根据权利要求1所述的孔轴共接结构，其特征在于进一步包括夹片及其上具有开孔 的固定座，所述轴杆一端与所述夹片相固定，另一端由螺钉穿过所述固定座上的对应的 开孔与轴杆相螺锁。
4.根据权利要求1所述的孔轴共接结构，其特征在于，所述母套的外筒壁设有若干沟槽。
5.根据权利要求4所述的孔轴共接结构，其特征在于，所述沟槽沿母套的轴向纵长设 置，且绕母套的周向均勻分布。
6.根据权利要求4所述的垫圈套件，其特征在于，所述沟槽绕母套的周向环状设置， 且沿母套的轴向均勻分布。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的垫圈套件，其特征在于，所述母套与子套过 盈配合。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的垫圈套件，其特征在于，所述母套外筒壁与 所述基板通孔过盈配合。
9.根据权利要求1至6中任意一项所述的垫圈套件，其特征在于，所述子套轴孔与所 述轴杆过盈配合。
10.根据权利要求1至6中任意一项所述的垫圈套件，其特征在于，所述呈锥状的母 套或子套的锥角为2-10度。
全文摘要
本发明公开的孔轴共接结构，包括基板和多个轴杆，基板上设有个数与轴杆个数相对应的通孔，轴杆间轴线距离既定，所述轴杆对应置入基板的多个通孔中，轴杆与通孔之间设有垫圈套件，该垫圈套件呈筒状，包括母套和子套，母套和子套均具有呈锥状的外筒壁，母套和子套以彼此的锥状渐收端相向套设，且母套与子套之间以相互啮合的方式相组装，子套设有贯通且偏心设置的轴孔。本发明的垫圈套件可实现微调轴杆的安装孔位、实现轴杆与基板锁固时越攻越紧，以及保护基板通孔不因受压而导致基板破坏等优点。
文档编号F16B37/14GK102022417SQ201010596220
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者林新达 申请人:中山市顶固金属制品有限公司