CN101411042A - 丝杠电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种丝杠电机，包括定子(2)以及设计成空心轴或具有空心轴段的转子(1)，其中适配器(8)与转子(1)可拆卸地连接，其中丝杠螺母(11)与适配器(8)可拆卸地连接，其中丝杠螺母(11)具有内螺纹，该内螺纹与设置在丝杠螺母内的丝杠的外螺纹直接或间接地共同起作用，使转子的旋转运动可被转换成丝杠的直线运动。

Description

丝杠电机

技术领域

本发明涉及一种丝杠电机。

背景技术

由DE 102 35 078 A1已知一种带内置油脂存储器的丝杠电机。

由DE 83 28 518 U1已知一种带丝杠的直线驱动装置，其中在滚珠螺母2与不旋转的壳体件之间设置一法兰4。

发明内容

因此本发明的目的是，改进丝杠电机，其中能够以较少零件数量实现丝杠电机的高度可变型性。

根据本发明，所述目的通过具有权利要求1所述的特征的丝杠电机实现。

对于丝杠电机，本发明的重要特征是，丝杠电机包括定子以及设计成空心轴或具有空心轴段的转子，

其中适配器与转子可拆卸地连接，其中丝杠螺母与适配器可拆卸地连接，

其中丝杠螺母具有内螺纹，该内螺纹与设置在丝杠螺母内的丝杠的外螺纹直接或间接地共同起作用，使转子的旋转运动可被转换成丝杠的直线运动，

其中丝杠螺母在其外周缘上包括用于至少一个轴密封圈的工作面。

其优点是，借助于适配器可使不同长度的转子与始终相同的丝杠螺母相连接。亦即可用较少的零件数量制造出一个结构系列的不同变型，其中所述变型可设计成具有大小不同的转矩，从而可在输出侧/驱动侧产生不同强度的轴向作用力。

此外，因为只需相应地选择所属的适配器，所以还可采用不同类型的丝杠螺母，亦即不同类型的丝杠。这里可保持不变地采用转子。

另一个优点是，转子可具有较小的内径，因此可装入相应的窄充磁装置中以为其磁性材料充磁。因此适配器具有在直径较小处的接口用以与转子连接，和在直径较大处的接口用以与丝杠螺母连接。

优点还有，可在壳体件上设置一轴密封圈，该轴密封圈抵靠丝杠螺母执行密封功能。其中在轴向方向上，适配器这样设置在电机和丝杠螺母之间，使得形成一朝向电机的接口和一朝向丝杠螺母的接口。这样如果在适配器上连接不同长度的丝杠螺母，那么工作面可设置在丝杠螺母上并始终可从外部达到，使轴密封圈可安装于在径向上更靠外侧的壳体件上。

在一有利的实施形式中，适配器包括用于第一轴承的内圈的接纳部/支座，以支承与适配器连接的转子和与适配器连接的丝杠螺母。其优点是，适配器使支承座可以设置在外径较大处。可在直径较小处设置用于与丝杠螺母连接的连接螺钉，在直径更小处设置用于与转子连接的连接螺钉。因此丝杠电机可设计成紧凑并轴向短的，并且具有高的最大许可转矩/额定转矩。

在一种有利的实施形式中，转子包括用于另一轴承的内圈的接纳部，以支承与适配器连接的转子和与适配器连接的丝杠螺母。其优点是，可设置少的零件并可承受很大的支承力。

在一种有利的实施形式中，设置有借助于连接螺钉的可拆卸连接。其优点是，可采用简单和廉价的元件。

在一种有利的实施形式中，丝杠螺母在其外周缘上包括用于至少一个轴密封圈的工作面。其优点是，在丝杠螺母外周缘上设置润滑剂。所述润滑剂例如通过一润滑剂输入接头从外部加入或压入。

在一种有利的实施形式中，丝杠螺母具有至少一个径向孔，以便将润滑剂引入丝杠螺母的和丝杠的处于啮合的齿部的区域内。其优点是，径向孔可加工在丝杠螺母的所述区域内，特别是在两个相邻的轴密封圈的两个工作面之间。因此可使压入的润滑剂继续向孔内行进并可用这种方法润滑丝杠或滚珠丝杠。

此外在运行期间可进行补充润滑。

在一种有利的实施形式中，在丝杠电机上设置有波纹管，以防止丝杠受到污染。其优点是，可提高使用寿命。

在一种有利的实施形式中，设置有阻隔空气接头，以便将阻隔空气引入包围波纹管的空间区域内。其优点是，可进一步改善污染防护性。

在一种有利的实施形式中，在丝杠上设置有弹簧元件以在撞击丝杠电机的止挡部时吸收动能。其优点是，可用于在紧急情况下防止电机损坏。

在一种有利的实施形式中，弹簧元件包括碟形弹簧组，所述碟形弹簧组可沿轴向方向在两侧移动到相应的止挡部上。其优点是，甚至在两侧(亦即轴向前方和后方)防护对相应的止挡部的撞击。

在一种有利的实施形式中，丝杠电机在背向丝杠螺母的末端区域上具有制动器和/或角度传感器。其优点是，可进行高精度的位置控制，可以借助于制动器实现高的制动加速度。

在一种有利的实施形式中，转子包括永磁体，特别是丝杠电机按同步电机原理驱动。其优点是，可产生大的力。

其它优点由从属权利要求得到。

附图说明

图1以剖视图示出根据本发明的丝杠电机；

图1a和图1b分别放大示出第一和第二局部；

图2示出根据本发明另一个实施例；

图2b示出放大的二局部。

具体实施方式

现在借助于附图详细说明本发明：

转子1通过轴承5支承在壳体件内，并通过轴承15支承在轴承盖22内。

定子叠片组2被壳体件3包围并容纳定子绕组4。

在转子1内部设置一丝杠17，其外螺纹与丝杠螺母11的内螺纹啮合。螺母11用连接螺钉23与适配器8可拆卸地连接，该适配器又借助于连接螺钉16与转子1连接，因此丝杠螺母11可与转子1一起旋转。在旋转时丝杠17轴向移动。

设置在丝杠17的第一轴向末端上并用螺钉18保持在一起的碟形弹簧组6用来在撞击到位于轴向后方的止挡边缘7时吸收动能，亦即受驱动的负载的动能和转子的旋转能量。

此外丝杠电机还具有一位于轴向前方的止挡边缘9。碟形弹簧组6设计成，使得能够在撞击到止挡边缘(7、9)时可在两侧分别吸收动能。

碟形弹簧组只有在紧急情况下才使用。在正常运行时它不受力。

丝杠螺母11在其背向碟形弹簧组的轴向末端上与万向接头件21连接。丝杠电机的壳体在另一末端上与滑套19连接。在万向接头件21和滑套19上可连接待直线驱动的装置。可以达到的轴向作用力很大，此外这个装置还可以补偿由丝杠螺母和丝杠之间的磨擦力引起的小的剩余转矩。

为了防止污染和防止高速旋转的零件对操作人员的伤害还设置有波纹管10。

还设置有阻隔空气接头12，以防止污物从波纹管下方进入内部。

丝杠螺母11借助于设置在壳体件24上的两个轴密封圈密封。此外该壳体件具有一设置在径向孔内的润滑接头13。润滑剂可通过此润滑接头13压入，然后该润滑剂可以用来润滑轴密封圈14。然后润滑剂从所述密封圈处通过径向孔到达丝杠螺母的和丝杠的处于啮合的齿部的区域内。

在丝杠电机壳体上设置一信号连接器(Signalstecker)20，它可将与转子连接的角度传感器的信号传出，用这种方法可电连接一用来给定子绕组供电的变频器/逆变器，并可以进行精确的位置控制和调节。

对于本发明重要的是，丝杠电机的整个转子总共设计成两件。因为转子1通过适配器8与丝杠螺母11相连接。用这种方法使得能够加工(特别是磁化)不同长度的转子，通过同样的适配器与同样的丝杠螺母连接。或者，通过使用相应的适配器，也可使不同的丝杠螺母(例如制造商或结构类型不同)与转子连接。也就是说，借助于适配器可用较少的零件数量达到高的可变型性。

此外，通过适配器实现了：在内径小的充磁装置中为转子的永磁材料充磁。

亦即对于本发明重要的是，整个转子设计成多件，以及特别是通过轴密封圈14密封地设置螺母。亦即可设置一紧密密封的封闭内腔。

此外设置阻隔空气接头，用它可吹入阻隔空气，亦即高压空气，以防护丝杠电机内腔。

包括用于万向接头的叉形件27、销轴26和万向接头件21的万向接头有这样的优点，即可达到高的定位精度，因为可进行到待驱动装置的旋转固定的角度位置传输。此外从所述万向接头处得到可引入的横向力。所述横向力例如由于待驱动装置的销轴轴线的不平行度引起，其中这些销轴在输出侧连接在万向接头件21和滑套19内。此外借助于万向接头可补偿同心度误差的均横性，特别是输出侧部件19和21轴线偏置时的同心度误差。因此也可以补偿待驱动装置的略微错开的安装区。

叉形件27和丝杠力锁合(kraftschlüssig)连接。有利地采用形成无间隙连接的夹紧连接。此外优选设置附加的形锁合连接(Formschluss)，从而在力锁合连接可能出现的失效之后使用形锁合连接，以提高安全性。

在丝杠电机内部，特别是转子1内部还可设置润滑剂。因此所述内部也可以用作油脂存储器。此外可通过润滑接头，特别是注油嘴13进行补充，这时润滑剂便经过螺纹区到达这个油脂存储器内。可采用脂或油作为润滑剂。

在本发明其它实施例中，还在丝杠螺母11上设置有用于轴密封圈14的工作面。因此可在适配器8与壳体之间设置第一轴密封圈14以及在丝杠螺母11与壳体之间设置第二轴密封圈，电机还可以造得更紧凑。

在本发明其它实施例中，可采用滚珠丝杠或行星滚子丝杠(Planetenrollspindel)作为丝杠。

在图2中示出根据本发明另一个实施例，其中在这里代替轴密封圈14，轴密封圈214以其密封唇口在适配器208的工作面上延伸。与上述的轴密封圈14一样，轴密封圈215设置在丝杠螺母11上。这种结构的优点在于，在装配时首先安装适配器208，然后安装带有轴密封圈214壳体件204。在略微歪斜时轴密封圈214也可准确可靠地安装。与轴密封圈214一起还安装轴密封圈215。然后推入丝杠螺母11。

在推入丝杠螺母11时即使在略微歪斜的情况下也使轴密封件215可靠和正确地承载，因此可以不出现泄漏或翻转。

除了轴密封圈214和215的可靠安装外，通过将轴密封圈214设置在适配器208上还在轴向造成更多位置以用于在螺母上的用来导通润滑剂的径向孔。因此代替轴密封圈215还可以采用其它轴密封圈，这需要更多轴向结构空间并且尽管如此仍存在足够的用于径向孔的空间以润滑螺纹。

附图标记列表

1转子

2定子叠片组

3壳体件

4定子绕组

5轴承

6碟形弹簧组

7止挡边缘，轴向后方

8适配器

9止挡边缘、轴向前方

10波纹管

11丝杠螺母

12阻隔空气接头

13径向孔内的润滑接头

14轴密封圈

15轴承

16连接螺钉

17丝杠

18螺钉

19滑套

20信号连接器

21万向接头

22轴承盖

23连接螺钉

24壳体件

25角度传感器

26螺栓

27用于万向接头的叉形件

204壳体件

208适配器

214轴密封圈

215轴密封圈

Claims (15)

1.一种丝杠电机，

包括定子以及设计成空心轴和/或具有空心轴段的转子，

其中适配器与转子可拆卸地连接，其中丝杠螺母与适配器可拆卸地连接，

其中丝杠螺母具有内螺纹，该内螺纹与设置在丝杠螺母内的丝杠的外螺纹直接或间接地共同起作用，使转子的旋转运动可被转换成丝杠的直线运动，

其中丝杠螺母在其外周缘上包括用于至少一个轴密封圈的工作面。

2.根据上述权利要求的丝杠电机，

其特征为：

所述适配器包括用于第一轴承的内圈的接纳部，以支承与适配器连接的转子和与适配器连接的丝杠螺母。

3.根据上述权利要求中至少一项所述的丝杠电机，

其特征为：

所述转子包括用于另一轴承的内圈的接纳部，以支承与适配器连接的转子和与适配器连接的丝杠螺母。

4.根据上述权利要求中至少一项所述的丝杠电机，

其特征为：

借助于连接螺钉形成所述可拆卸连接，特别是适配器与转子的连接。

5.根据上述权利要求中至少一项所述的丝杠电机，

其特征为：

所述适配器在其外周缘上包括用于至少一个轴密封圈的工作面。

6.根据上述权利要求中至少一项所述的丝杠电机，

其特征为：

所述轴密封圈之一与壳体件相连接或设置在所述壳体件内，特别是将所述轴密封圈的密封唇口设置成抵靠适配器上或丝杠螺母上的工作面执行密封功能。

7.根据上述权利要求中至少一项所述的丝杠电机，

其特征为：

所述丝杠螺母具有至少一个径向孔以将润滑剂引入到丝杠螺母的和丝杠的处于啮合的齿部的区域内。

8.根据上述权利要求中至少一项所述的丝杠电机，

其特征为：

在所述轴密封圈之间设置有用来以高压引入润滑剂的空腔，所述润滑剂进入径向孔内，并在所述径向孔处被传送至螺母的和丝杠的处于啮合的齿部的区域内。

9.根据上述权利要求中至少一项所述的丝杠电机，

其特征为：

所述径向孔在轴向电机侧设置在安装于丝杠螺母上的轴密封圈的工作面前方，特别是在轴密封圈的工作面之间。

10.根据上述权利要求中至少一项所述的丝杠电机，

其特征为：

在丝杠电机上设置有波纹管，以防止丝杠受到污染，特别是其中对于丝杠螺母的轴向长度不同的变型波纹管构成壳体。

11.根据上述权利要求中至少一项所述的丝杠电机，

其特征为：

在被波纹管包围的空间区域内设置有用来引入阻隔空气的阻隔空气接头。

12.根据上述权利要求中至少一项所述的丝杠电机，

其特征为：

在丝杠上设置有弹簧元件，规定该弹簧元件用来在撞击丝杠电机的止挡部时吸收动能。

13.根据上述权利要求中至少一项所述的丝杠电机，

其特征为：

所述弹簧元件包括碟形弹簧组，所述碟形弹簧组可沿轴向方向在两侧移动到相应的止挡部上。

14.根据上述权利要求中至少一项所述的丝杠电机，

其特征为：

所述丝杠电机在其背向丝杠螺母的末端区域上包括制动器和/或角度传感器。

15.根据上述权利要求中至少一项所述的丝杠电机，

其特征为：

所述转子包括永磁体，特别是所述丝杠电机按同步电机原理驱动。

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