CN101553671B - 驱动单元 - Google Patents

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Abstract

一种驱动单元(1)，包括具有空心轴转子(9)和定子(17)的电动马达(3)，该电动马达(3)用于直接驱动设置在电动马达(3)外壳(4)内的轴螺母(2)。轴螺母(2)能够与空心轴转子(9)螺栓连接，其中，多个设置在空心轴转子(9)轴向方向上的螺栓(11)各自穿过在轴螺母(2)中的孔(12)并能够旋入在空心轴转子(9)中的螺纹孔(13)内。

Description

驱动单元
技术领域
本发明涉及一种驱动单元，具有适用于直接驱动轴螺母的电动马达，该电动马达包括空心轴转子和定子，其中，空心轴转子和定子设置在共同的外壳内并且轴螺母也能够设置在该外壳内。
背景技术
按权利要求1的前序部分所述的驱动单元例如由DE 41 04 759 C2所公知。在此涉及一种应特别适用于焊枪在自动装配线上定位的线性操作装置。
由DE 101 58 870 A1公知另一种驱动单元。该驱动装置包括螺杆和轴螺母，它们利用两个力矩马达驱动。力矩马达具有一个与轴螺母防止扭转地连接的共同的空心轴。为防止扭转设计有安装键。
另一种包括轴螺母的驱动装置，即线性执行器由EP 1 089 019 B1所公知。在这种情况下，轴螺母也与空心轴转子通过安装键抗扭地连接。
由DE 103 35 694 A1公知具有电动马达的驱动单元，该电动马达包括空心轴转子，其中，定子实施为螺纹传动装置的轴螺母。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种适用于电动直接驱动与螺杆共同作用的轴螺母的驱动单元，该驱动单元包括空心轴转子并且以可以特别简单地装配和拆卸而著称。
该目的依据本发明通过一种具有权利要求1特征的驱动单元得以实现。驱动单元的主要组件为作为电动马达的部件的空心轴转子和定子，该电动马达适用于直接驱动与螺杆共同作用的轴螺母。不一定非得属于驱动单元组件的轴螺母与电动马达、特别是力矩马达的转子和定子一起可以全部设置在一个共同的外壳内。为使轴螺母与空心轴转子抗扭地连接而设计有螺栓连接，其中，多个螺栓与电动马达的旋转轴线平行地设置并各自以穿过在轴螺母内的孔的方式可以直接旋入空心轴转子内。螺栓连接可以使空心轴转子无间隙地、可逆地固定在轴螺母上。
轴螺母具有最好连接至法兰的空心圆柱体形的节段，该节段径向设置在空心轴转子的内部并且该节段的长度相应于外壳长度的至少一半。在此孔以具有优点的构造方式设置在轴螺母的法兰中，最好设置在想象中的圆周线上。通过多个相对于空心轴转子的旋转轴线对称地设置在法兰上的孔，圆周线例如以30°的分度、45°的分度、60°的分度或者90°的分度被划分。轴螺母的法兰总体上最好具有四个、六个或者八个孔。
在优选的构造方式中，用于直接驱动轴螺母而设计的电动马达的空心轴转子借助滚动轴承支承在外壳内。滚动轴承装置最好作为双排或者多排轴承构造或者以至少两个斜球轴承的方式构造。在任何情况下，空心轴转子均借助滚动轴承装置无间隙地支承在外壳内。
驱动单元特别紧凑的构造由此产生，即轴螺母不从电动马达的外壳中突出。优选地，轴螺母的外置表面与外壳的端侧对齐。
按照一种具有优点的进一步构造方式，在电动马达与轴螺母的共同的外壳内附加设置角度测量装置，该角度测量装置可以以绝对方式或者以增量方式测量空心轴转子相对于外壳的角位置。
附图说明
下面借助附图对本发明的实施例进行详细说明。
具体实施方式
唯一的附图以剖面图示出整体以附图标记1标注的驱动单元。驱动单元1包括处于共同的外壳4内的轴螺母2和电动马达3，即构成为永磁激励的同步马达的力矩马达。由电动马达3直接驱动的轴螺母2与螺杆5共同作用。对于驱动单元1的功能来说，是在较大结构的内部设计有螺杆5还是将外壳4作为运动的部件设计是无关紧要的。
外壳4的在电动马达3的轴向方向上所测量的长度以L标注，直径以D标注。轴螺母2在所示的纵剖面中不凸出于外壳4的外部轮廓，其中，轴螺母2的法兰6与外壳4的端侧7齐平地截止。空心圆柱体形的节段8连接至轴螺母2的法兰6，节段8的长度LS大于外壳4的长度L的75％。空心圆柱体形的节段8由电动马达3的空心轴转子9环绕。空心轴转子9与轴螺母2之间的抗扭连接通过螺栓连接10得到确保，其中，多个螺栓11各自穿过轴螺母2的法兰6中的孔12并旋入在空心轴转子9中的螺纹孔13内。全部的孔12和螺纹孔13相对于空心轴转子9的旋转轴线，也就是相对于螺杆5的对称轴线等距地设置。螺栓11不凸出于外壳4的外部轮廓。通过将螺栓连接10设置在外壳4的端侧7上，可以随时简单旋入或松开螺栓11。此外驱动单元1的构造的优点在于，轴螺母2借助统一的穿孔图案适用于与不同的电动马达3连接，其中，这些电动马达不是在直径D方面，而是仅在长度L方面有所不同。因此驱动单元1可简单地与不同的功率要求相配合。
空心轴转子9并因此还有与其固定连接的轴螺母2借助轴承14支承在电动马达3中。轴承14构成为滚动轴承，轴承14的内圈15与空心轴转子9抗扭地连接并且轴承14的外圈16与外壳4以及电动马达3的定子17抗扭地连接。此外在外壳4的内部是角度测量装置18，角度测量装置18给出空心轴转子9相对于外壳4和相对于定子17的角位置或者给出空心轴转子9的角位置的变化。作为附加或者选择，也可以设计有测量系统，该测量系统直接检测外壳4相对于螺杆5的线性位置。
附图符号
1     驱动单元
2     轴螺母
3     电动马达
4     外壳
5     螺杆
6     法兰
7     端侧
8     空心圆柱体形的节段
9     空心轴转子
10    螺栓连接
11    螺栓
12    孔
13    螺纹孔
14    轴承
15    内圈
16    外圈
17    定子
18    角度测量装置
D     直径
L     外壳的长度
LS    空心圆柱体形的节段的长度

Claims (10)

1.驱动单元，具有带有空心轴转子(9)和定子(17)的电动马达(3)，所述电动马达(3)适用于直接驱动设置在所述电动马达(3)的外壳(4)内的轴螺母(2)，其中，设计有适用于将所述轴螺母(2)固定在所述空心轴转子(9)上的螺栓连接(10)，以及其中多个在所述空心轴转子(9)的轴向方向上设置的螺栓(11)能够旋入在所述空心轴转子(9)中的螺纹孔(13)中，所述螺栓(11)适用于各自穿过在所述轴螺母(2)内的孔(12)，其特征在于，所述轴螺母(2)具有空心圆柱体形的节段(8)，所述节段(8)径向设置在所述空心轴转子(9)的内部并且所述节段(8)的长度(LS)为所述外壳(4)在轴向方向上所测量的长度(L)的至少一半。
2.按权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，所述空心轴转子(9)与所述轴螺母(2)的法兰(6)螺栓连接，其中，孔(12)设置在所述轴螺母(2)的所述法兰(6)中。
3.按权利要求2所述的驱动单元，其特征在于，所述孔(12)设置在相对于所述空心轴转子(9)的旋转轴线对称的圆周线上。
4.按权利要求3所述的驱动单元，其特征在于，所述孔(12)以30°的分度设置在所述圆周线上。
5.按权利要求3所述的驱动单元，其特征在于，所述孔(12)以45°的分度设置在所述圆周线上。
6.按权利要求3所述的驱动单元，其特征在于，所述孔(12)以60°的分度设置在所述圆周线上。
7.按权利要求3所述的驱动单元，其特征在于，所述孔(12)以90°的分度设置在所述圆周线上。
8.按权利要求2至7之一所述的驱动单元，其特征在于，所述法兰(6)与所述外壳(4)的端侧(7)对齐。
9.按权利要求1至8之一所述的驱动单元，其特征在于，所述空心轴转子(9)借助多排的滚动轴承(14)支承在所述外壳(4)内。
10.按权利要求1至9之一所述的驱动单元，其特征在于设置在所述外壳(4)内的角度测量装置(18)。
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