花键结构和花键组件的制作方法

1.本实用新型涉及机械传动技术领域，特别涉及一种花键结构和花键组件。


背景技术：

2.随着工业生产过程中电气化、自动化程度的不断提高，越来越多的传动设备和机构由传统的液压、气压驱动等转为电气驱动，花键结构作为其中的重要一环，承担着直线轴承导向以及带动输出轴旋转运动的作用。相较于传统传动方式，花键结构具有传动效率高、低响应延迟、精度高、污染低等优点。
3.现有技术中，花键结构包括螺母、循环器及滚动体，循环器设置在螺母的内侧，循环器内具有供滚动体滚动的循环滚道，循环滚道内的多个滚动体可构成循环链，但是循环器为一整体的结构，且循环器两端的厚度较薄。在花键轴移动过程中，循环链将沿着循环滚道滚动，循环器的两端将会承受循环链换向时的频繁撞击，使得循环器的两端容易变形，同时由于循环器的自润滑能力差，滚动体在高频撞击下会使循环器发热而变形，导致循环链被卡住，而影响花键结构的使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种花键结构和花键组件，旨在提升循环器的抗形变能力，以延长花键结构的使用寿命。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的一种花键结构，包括：
6.螺母；
7.循环器，所述循环器包括分体设置的保持架、端盖及润滑块，所述保持架穿设于所述螺母，所述保持架的两端均设有所述端盖，所述润滑块设于所述保持架与所述螺母之间，以使所述螺母与所述保持架、所述端盖及所述润滑块围合形成有循环滚道；所述保持架具有连通所述循环滚道的第一穿设通道，所述端盖具有连通所述第一穿设通道的第二穿设通道；
8.滚动体，所述滚动体可滚动地设于所述循环滚道内，所述滚动体设有多个，多个所述滚动体沿所述循环滚道的延伸方向依次布置，以形成循环链。
9.在本实用新型的一实施例中，所述保持架与所述螺母之间围合形成有第一滚道，所述第一滚道连通于所述第一穿设通道；所述润滑块与所述螺母之间围合形成有第二滚道；所述保持架与每一端盖之间围合形成有一换向滚道；
10.所述第一滚道的一端与所述第二滚道的一端通过一所述换向滚道连通，以使所述第一滚道、所述第二滚道及两所述换向滚道构成所述循环滚道。
11.在本实用新型的一实施例中，所述螺母的内侧壁开设有第一圆弧槽，所述保持架的外侧壁开设有连通槽，所述连通槽贯穿至所述保持架的内侧壁，以与所述第一穿设通道连通，所述第一圆弧槽与所述连通槽构成所述第一滚道。
12.在本实用新型的一实施例中，所述连通槽的与所述第一圆弧槽相邻的其中一槽侧
壁包括弧面段和平面段，所述弧面段与所述第一圆弧槽相接，所述平面段相接于所述弧面段远离所述第一圆弧槽的一侧。
13.在本实用新型的一实施例中，定义所述平面段与竖直面之间的夹角为α，则满足条件：45
°
≤α≤80
°
。
14.在本实用新型的一实施例中，所述螺母的内侧壁还开设有第二圆弧槽，所述润滑块的外侧壁开设有第三圆弧槽，所述第二圆弧槽与所述第三圆弧槽构成所述第二滚道。
15.在本实用新型的一实施例中，所述润滑块具有呈夹角设置的第一限位面和第二限位面，所述第三圆弧槽开设于所述第一限位面与所述第二限位面之间，所述螺母的内侧壁具有呈夹角设置的第一限位壁和第二限位壁，所述第一限位面和所述第二限位面分别与所述第一限位壁和所述第二限位壁抵接；
16.和/或，所述润滑块还具有呈夹角设置的第三限位面和第四限位面，所述保持架具有呈夹角设置的第三限位壁和第四限位壁，所述第三限位面和所述第四限位面分别与所述第三限位壁和所述第四限位壁抵接。
17.在本实用新型的一实施例中，所述螺母的内侧壁开设有两个相对设置的安装槽，两所述安装槽的槽底之间的宽度大于所述保持架的最大宽度。
18.在本实用新型的一实施例中，所述保持架设有两个，两所述保持架沿所述螺母的周向间隔设置，且两所述保持架围合形成所述第一穿设通道，每一所述保持架与所述螺母之间设有两个间隔设置的所述润滑块，以使所述螺母与一所述保持架、两所述端盖及一所述润滑块围合形成有一所述循环滚道。
19.在本实用新型的一实施例中，所述保持架的外侧壁具有加强筋，所述加强筋与所述螺母的内侧壁抵接；
20.且/或，所述端盖的内侧壁和所述保持架的端部中的其中之一具有第一定位孔，其中之另一具有第一定位销，所述第一定位销插设于所述第一定位孔内；
21.且/或，所述端盖通过紧固件连接于所述螺母；
22.且/或，所述保持架和所述润滑块中的其中之一具有第二定位孔，其中之另一具有第二定位销，所述第二定位销插设于所述第二定位孔内。
23.本实用新型还提出一种花键组件，包括花键轴和如上所述的花键结构，所述花键轴可移动地穿设于所述第二穿设通道和所述第一穿设通道，并与所述循环链接触。
24.本实用新型提出的花键结构，通过将循环器设计成分体设置的保持架、端盖及润滑块。一方面，可以将端盖的厚度设置得足够大，以增加循环器的强度，使得循环器的抗形变能力得以提升，循环链在换向撞击端盖时，端盖不会轻易发生变形；另一方面，通过在保持架与螺母之间设置有润滑块，循环链在循环滚道内滚动的过程中，润滑块将析出润滑油以对循环链上的滚动体表面进行润滑，使得循环器具有自润滑效果，可以减少滚动体在高频撞击下与循环器之间的摩擦，从而改善了由于滚动体与循环器之间产生摩擦而导致循环器发热变形的现象，同样使得循环器的抗形变能力得以提升，避免了循环链被卡住，从而延长了花键结构的使用寿命。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
26.图1为本实用新型花键组件一实施例的部分结构示意图；
27.图2为本实用新型花键组件一实施例的剖视图；
28.图3为本实用新型花键结构的剖视图；
29.图4为图3的部分放大图；
30.图5为本实用新型花键结构一实施例中保持架的结构示意图；
31.图6为本实用新型花键结构一实施例中保持架的剖视图；
32.图7为本实用新型花键结构一实施例中端盖的结构示意图；
33.图8为本实用新型花键结构一实施例中润滑块的结构示意图。
34.附图标号说明：
[0035][0036][0037]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0038]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0039]
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0040]
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0041]
本实用新型提出一种花键结构100和花键组件1000，旨在提升循环器20的抗形变能力，以延长花键结构100的使用寿命。
[0042]
以下将就本实用新型花键结构100和花键组件1000的具体结构进行说明：
[0043]
结合参阅图1至图3，在本实用新型花键结构100的一实施例中，该花键结构100包括螺母10、循环器20以及滚动体31；循环器20包括分体设置的保持架 21、端盖22及润滑块23，保持架21穿设于螺母10，保持架21的两端均设有端盖22，润滑块23设于保持架21与螺母10之间，以使螺母10与保持架21、端盖 22及润滑块23围合形成有循环滚道2a；保持架21具有连通循环滚道2a的第一穿设通道211，端盖22具有连通第一穿设通道211的第二穿设通道221；滚动体可滚动地设于循环滚道2a内，滚动体31设有多个，多个滚动体31沿循环滚道2a 的延伸方向依次布置，以形成循环链30。
[0044]
可以理解的是，本实用新型提出的花键结构100，通过将循环器20设计成分体设置的保持架21、端盖22及润滑块23。一方面，可以将端盖22的厚度设置得足够大，以增加循环器20的强度，使得循环器20的抗形变能力得以提升，循环链30在换向撞击端盖22时，端盖22不会轻易发生变形；另一方面，通过在保持架21与螺母10之间设置有润滑块23，循环链30在循环滚道2a内滚动的过程中，润滑块23将析出润滑油以对循环链30上的滚动体31表面进行润滑，使得循环器20具有自润滑效果，可以减少滚动体31在高频撞击下与循环器20 之间的摩擦，从而改善了由于滚动体31与循环器20之间产生摩擦而导致循环器20发热变形的现象，同样使得循环器20的抗形变能力得以提升，避免了循环链30被卡住，从而延长了花键结构100的使用寿命。
[0045]
在一实施例中，润滑块23可以为含油量为60％至90％的高含油聚合物，润滑块23浸渍有大量的润滑油，在滚动体31接触润滑油时，滚动体31就能被润滑块23润滑，并且滚动体31循在滚过润滑块23后，多余的润滑油会被润滑块 23重新吸收贮存。
[0046]
示例性的，滚动体31可以包括但不限于滚珠。
[0047]
本技术实施例提供的花键结构100在组装过程中，首先将润滑块23固定安装在保持架21的外侧，之后将其中一个端盖22固定安装在保持架21的一端部，之后将螺母10由保
持架21未安装有端盖22的一端套设在保持架21上，然后使用紧固件将该端盖22与螺母10固定，之后将保持架21未安装有端盖22的一端朝上，向循环滚道2a内装入滚动体31，待滚动体31装满后，将另一端盖22固定安装在保持架21的另一端，并使用紧固件将该端盖22与螺母10固定。
[0048]
进一步地，结合参阅图2，在一实施例中，保持架21与螺母10之间围合形成有第一滚道2a1，第一滚道2a1连通于第一穿设通道211；润滑块23与螺母10之间围合形成有第二滚道2a2；保持架21与每一端盖22之间围合形成有一换向滚道2a3；第一滚道2a1的一端与第二滚道2a2的一端通过一换向滚道2a3连通，以使第一滚道2a1、第二滚道2a2及两换向滚道2a3构成循环滚道2a。
[0049]
如此设置，在组装完成后，保持架21将与螺母10之间围合形成有第一滚道2a1，同时，润滑块23将与螺母10之间围合形成有第二滚道2a2，以及保持架 21与每一端盖22之间将围合形成有一换向滚道2a3，便可以使第一滚道2a1、第二滚道2a2以及两个换向滚道2a3可以构成供循环链30滚动的循环滚道2a，该设计方式不仅便于滚动体31的安装拆卸，还可防止当滚动体31卡在循环滚道2a 后难以拆卸的问题。
[0050]
本实施例中，第一滚道2a1和第二滚道2a2均沿螺母10的轴向方向延伸设置。
[0051]
当然，在其他实施例中，可以直接在保持架21上具有第一滚道2a1，并在润滑块23上具有第二滚道2a2，以及在端盖22上具有换向滚道2a3。
[0052]
进一步地，结合参阅图3至图6，在一实施例中，螺母10的内侧壁开设有第一圆弧槽2a11，保持架21的外侧壁开设有连通槽2a12，连通槽2a12贯穿至保持架21的内侧壁，以与第一穿设通道211连通，第一圆弧槽2a11与连通槽2a12构成第一滚道2a1。
[0053]
如此设置，在组装过程中，将保持架21穿设在螺母10后，螺母10的第一圆弧槽2a11将与保持架21的连通槽2a12构成第一滚道2a1，该设计方式不仅便于滚动体31的安装拆卸，还可防止当滚动体31卡在第一滚道2a1后难以拆卸的问题。
[0054]
进一步地，结合参阅图4和图6，在一实施例中，连通槽2a12的与第一圆弧槽2a11相邻的其中一槽侧壁包括弧面段2a121和平面段2a122，弧面段 2a121与第一圆弧槽2a11相接，平面段2a122相接于弧面段2a121远离第一圆弧槽2a11的一侧。
[0055]
如此设置，便可以使循环链30上的滚动体31依托于弧面段2a121和平面段 2a122，以增加滚动体31与循环滚道2a之间的接触面积，从而提升保持架21对滚动体31的保持刚度和可靠性，同时，相比于直接采用弧面段2a121的方式对滚动体31进行固定的方式，通过在弧面段2a121过渡有平面段2a122，可以使滚动体31与保持架21接触的位置更靠里面，以使保持架21的接触有效厚度更大，从而使保持架21的刚度更强，可以有效提升保持架21的抗形变能力。
[0056]
进一步地，结合参阅图6，在一实施例中，定义平面段2a122与竖直面之间的夹角为α，则满足条件：45
°
≤α≤80
°
。
[0057]
当平面段2a122与竖直面之间的夹角过小时，会导致保持架21与第一穿设通道211连通的开口s较大，从而会导致滚动体31从该开口s处掉落；当平面段 2a122与竖直面之间的夹角过大时，会导致保持架21与第一穿设通道211连通的开口s较小，从而会导致滚动体31被卡死在保持架21内；因此，通过将平面段 2a122与竖直面之间的夹角控制在45
°
～80
°
之间，便可以有效改善上述问题。
[0058]
需要说明的是，当花键结构100水平放置时，定义经过螺母10的中心、并沿螺母10的长度方向延伸设置、且与水平方向垂直设置的表面为竖直面。
[0059]
进一步地，结合参阅图3和图8，在一实施例中，螺母10的内侧壁还开设有第二圆弧槽2a21，润滑块23的外侧壁开设有第三圆弧槽2a22，第二圆弧槽2a21与第三圆弧槽2a22构成第二滚道2a2。
[0060]
如此设置，在组装完成后，螺母10的第二圆弧槽2a21将与润滑块23的第三圆弧槽2a22构成第二滚道2a2，该设计方式不仅便于滚动体31的安装拆卸，还可防止当滚动体31卡在第二滚道2a2后难以拆卸的问题。
[0061]
进一步地，为了提升润滑块23与螺母10之间的安装稳定性，结合参阅图3 和图8，在一实施例中，润滑块23具有呈夹角设置的第一限位面231和第二限位面232，第三圆弧槽2a22开设于第一限位面231与第二限位面232之间，螺母 10的内侧壁具有呈夹角设置的第一限位壁11和第二限位壁12，第一限位面231 和第二限位面232分别与第一限位壁11和第二限位壁12抵接。
[0062]
如此设置，在组装完成后，润滑块23上的第一限位面231和第二限位面232 将与螺母10内侧壁上的第一限位壁11和第二限位壁12相互抵接，由于第一限位面231与第二限位面232呈夹角设置，且第一限位壁11与第二限位壁12呈夹角设置，便可以在第一限位面231与第一限位壁11的配合下、以及在第二限位面232与第二限位壁12的配合下，在多个方向上对润滑块23进行限位，便可以防止润滑块23与螺母10之间发生相对滑动和转动，以提升润滑块23与螺母10 之间的安装稳定性。
[0063]
进一步地，为了提升润滑块23与保持架21之间的安装稳定性，结合参阅图3和图8，在一实施例中，润滑块23还具有呈夹角设置的第三限位面233 和第四限位面234，保持架21具有呈夹角设置的第三限位壁215和第四限位壁216，第三限位面233和第四限位面234分别与第三限位壁215和第四限位壁216抵接。
[0064]
如此设置，在组装完成后，润滑块23上的第三限位面233和第四限位面234 将与保持架21上的第三限位壁215和第四限位壁216相互抵接，由于第三限位面233与第四限位面234呈夹角设置，且第三限位壁215与第四限位壁216呈夹角设置，便可以在第三限位面233与第三限位壁215的配合下、以及在第四限位面234与第四限位壁216的配合下，在多个方向上对润滑块23进行限位，便可以防止润滑块23与保持架21之间发生相对滑动和转动，以提升润滑块23与保持架21之间的安装稳定性。
[0065]
进一步地，结合参阅图5至图7，在一实施例中，端盖22的内侧壁开设有连接槽2a31，保持架21的两端部均开设有第一连通孔2a32、第二连通孔 2a33及导向槽2a34，导向槽2a34连通于连接槽2a31，第一滚道2a1的一端通过一第一连通孔2a32连通于一导向槽2a34，第二滚道2a2的一端通过一第二连通孔2a33连通于一导向槽2a34，以使每一连接槽2a31与一第一连通孔 2a32、一第二连通孔2a33及一导向槽2a34构成一换向滚道2a3。
[0066]
如此设置，在组装完成后，端盖22的一连接槽2a31将与保持架21的一第一连通孔2a32、一第二连通孔2a33以及一导向槽2a34构成一换向滚道2a3，该设计方式不仅便于滚动体31的安装拆卸，还可防止当滚动体31卡在换向滚道 2a3后难以拆卸的问题。
[0067]
进一步地，结合参阅图7，在一实施例中，端盖22的内侧壁还开设有凹槽222，连接槽2a31开设于凹槽222的槽底，保持架21的端部插设于凹槽222内。
[0068]
如此设置，在组装过程中，通过将保持架21的端部插设在端盖22的凹槽 222内，即可将端盖22预固定在保持架21上，然后使用紧固件将端盖22锁定在螺母10上，即可将保持架21夹持固定在螺母10内。
[0069]
进一步地，结合参阅图3，在一实施例中，螺母10的内侧壁开设有两个相对设置的安装槽13，两安装槽13的槽底之间的宽度大于保持架21的最大宽度。如此设置，在装配时，可以先将保持架21通过两个安装槽13之间的较大空间顺利插入到整个螺母10中，再将保持架21向上或者向下安装至与螺母10抵接的位置，从而便于保持架21的装配。
[0070]
进一步地，结合参阅图3，在一实施例中，保持架21设有两个，两保持架21沿螺母10的周向间隔设置，且两保持架21围合形成第一穿设通道211，每一保持架21与螺母10之间设有两个间隔设置的润滑块23，以使螺母10与一保持架21、两端盖22及一润滑块23围合形成有一循环滚道2a。
[0071]
如此设置，通过设置有两个保持架21，并在每一保持架21与螺母10之间设置有两个润滑块23，也即，一共设置有四个润滑块23，如此，螺母10与两个保持架21、两个端盖22以及四个润滑块23之间可以围合形成有四个间隔设置的循环滚道2a，以在每一循环滚道2a内设置有一条循环链30，从而可以在四条循环链30的作用下使得花键轴200可以更加平稳地移动。
[0072]
进一步地，结合参阅图3，在一实施例中，保持架21的外侧壁具有加强筋 212，加强筋212与螺母10的内侧壁抵接，由于在整个循环链30在循环的过程中，保持架21会受力变形，因此通过在保持架21的外侧壁设置有加强筋212可以提高保持架212的强度，以提高循环链30的循环稳定性和整机寿命，同时，也可以通过加强筋212将保持架21定位在螺母10上，以起到辅助定位的作用。
[0073]
进一步地，结合参阅图5和图7，在一实施例中，端盖22的内侧壁和保持架21的端部中的其中之一具有第一定位孔223，其中之另一具有第一定位销 213，第一定位销213插设于第一定位孔223内；如此设置，在组装过程中，通过第一定位销213与第一定位孔223的配合，可以将端盖22定位在保持架21上，以起到辅助定位的作用。
[0074]
进一步地，结合参阅图7，在一实施例中，端盖22通过紧固件连接于螺母10；如此设置，通过使用紧固件将端盖22锁定在螺母10上，便可保证端盖22 与螺母10之间的连接强度。具体地，紧固件可以为螺钉、销钉等连接件。
[0075]
进一步地，结合参阅图5、图6和图8，在一实施例中，保持架21和润滑块23中的其中之一具有第二定位孔235，其中之另一具有第二定位销214，第二定位销214插设于第二定位孔235内；如此设置，在组装过程中，通过第二定位销214与第二定位孔235的配合，可以将润滑块23定位在保持架21 上，以起到辅助定位的作用。
[0076]
结合参阅图1和图2，本实用新型还提出一种花键组件1000，该花键组件包括花键轴200及如上所述的花键结构100，该花键结构100的具体结构参照上述实施例，由于花键组件1000采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，花键轴可移动地穿设于第二穿设通道和第一穿设通道，并与循环链接触。
[0077]
并且，为了保证花键轴200在移动过程中可以顺利沿其轴向方向移动，可以在花键轴200的周壁开设有限位沟道，限位沟道连通于循环滚道2a，循环链 30在滚动过程中，将会
有部分滚动体31的半边(也可以多于半边或者少于半边)伸入到限位沟道内，以在滚动体31与限位沟道的配合下保证花键轴200顺利沿其轴向方向移动。
[0078]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。