[发明专利]挠性轴结构

说明书

技术领域

本发明属于机械工程尤其是机械学领域，并且涉及经由挠性轴传递扭力和运动。在不同的技术领域中已知挠性轴驱动，而这些挠性轴驱动在待传递的扭力以及速度方面差异很大。例如，在挠性可用机床领域已知的轴结构以相对低的速度运行并需传递高扭力，而在牙科工程已知的轴以极高的速度旋转并且传递较低的扭力。

背景技术

这些轴的操作，特别是由于振动行为导致不同的问题。在轴结构的某些点和/或某些速度上的很小的不对称能够导致碰撞运动，并产生相应的令人讨厌的噪音，并且由于轴与其引导物之间的摩擦力导致机械性的高应变。

已经公知关于如何能够减少这种碰撞运动的不同方案，例如在德国专利No.350682中提出挠性轴的套筒在一些点扭折，以使得套筒的内轮廓在一些分段中变窄，由此在这些区域中增强与轴的直接且无间隙的接触，这会关系到一定的摩擦力，但是可以构成轴的无间隙引导，因此防止碰撞运动。

文献DE 103 24 717A1公开了一种韧性驱动电缆，其中核心被多条环形引线围绕，这些引线具有不同的横截面，由此在护套中形成不对称结构。

根据文献JP 61 062614A，在套筒内设置核心，并将套筒设置在护套内，套筒和护套均在相同的方向延伸，并且变化的弧形彼此同轴。

从延迟公开文献DE 195 41 549A1已知一种变形的套筒，其中设有一轴，使该套筒朝向该轴选择性地向内径向变形，以将轴充分固定在套筒内部。此外还提到，可以螺旋形地分段偏置相应的形变。在该文献中还讲述对套筒进行挤压、使其弯成弓形以及压紧。

发明内容

针对现有技术，本发明的主要目的是提供一种轴结构，其允许轴高速操作，并具有低摩擦力，由此保证能够确保轴结构的最大使用寿命，并且保证能够可靠地防止轴振动。在这方面，解决方案尤其能够使用长且非常细的轴。必须能够防止在轴结构内对轴本身的损害或形变。

所述目的是通过本发明权利要求1的特征实现的。

与已知的现有技术相比，根据本发明，轴结构设置韧性轴、围绕该轴的套筒以及围绕该套筒和轴的护套。该轴在护套内应该能够自由旋转，而该护套通常是固定的。

为了实现上述目的，该套筒设置成在护套内的至少分段地以弓形形式延伸。这意味着套筒在一些区域中和其他区域中与沿护套长度的中心轴、纵轴或对称轴具有不同的间隔，换句话说，沿着护套的长度与护套的纵轴、对称轴或中心线特别是以弧形分段地不同，所述轴不必须直直地延伸。

因此，实现所述轴具有间隙地设置在套筒内，相对于套筒可旋转，并且由于其固有硬度在套筒内分段地与套筒的内壁接触。由此，所述轴在套筒的内壁以滑动摩擦的关系点固定。因此，利用最小的摩擦抑制轴发生任何振动。

该方案具有如下优势：套筒的内轮廓横截面在很大程度上保持不变，从而使所述轴具有在套筒内旋转所需的必要空间，例如当套筒具有圆形横截面以及空心圆柱形状时，所述空间为圆柱形内空间形式。为了这个目的，可以说弓形形状的套筒足以，而又易于在个别应用中产生效果。

在至少一个轴向界定分段中的护套内轮廓与套筒外轮廓之间的一部分圆周上设置至少一个间隔物结构。在此方面，护套能够基本上直直地延伸；这意味着护套延伸的任何弧形的半径比护套内所述套筒的弧形的半径大得多。护套的相应弧半径例如可以是在护套内由套筒形成的弧分段的半径的至少3倍、5倍、10倍或50倍之大。通常，套筒以具有径向间隙的方式设置在护套内。该间隙被间隔物装置消除或至少减小，并且套筒位于护套的内轮廓中与其纵轴偏心的一侧。为此目的，相应的间隔物装置不一定在套筒或护套的所有圆周上以方位角的方式延伸，而是仅在特定的方位角圆周分段设置。

这样的设置是有利的：多个间隔物结构沿轴结构的长度彼此隔开设置。护套内的套筒的波浪形轮廓被这种间隔物装置的结构加强，并且例如可以是曲折的或者窦波形状。

此外，可以将直接相邻的间隔物结构设置成在相对于轴的轴结构圆周上彼此在方位角上角度偏置。因此得到三维波浪形外形的套筒，从而使该轴固定在多个平面中。

为此目的，所述间隔物结构例如可以在轴向上成螺旋形或环绕地布置。

本发明实现有利的设置：所述间隔物结构包括沿护套径向向内或沿套筒径向向外的至少一个印记。

套筒或护套可以由很薄的材料制成，以使印记在各自的轮廓，即，护套的内轮廓和/或套筒的外轮廓凹进或凸出，从而通过压印构造凸起部分，由此形成相应的间隔物装置。