CN103133620A - 行星滚柱丝杠传动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种行星滚柱丝杠传动机构，其具有布置在丝杠(2)上的丝杠螺母(1)，并且具有在周边上分布地布置的行星件(3)，这些行星件与丝杠螺母(1)和丝杠(2)滚动啮合，其中，行星件(3)在垂直于丝杠轴线布置的行星轨道(P)上运转，其中，行星件(3)分别分成多个轴向相继布置的子行星件(4)。

Description

行星滚柱丝杠传动机构
技术领域
本发明涉及一种行星滚柱丝杠传动机构，其将在丝杠螺母与丝杠之间的相对转动转化成在丝杠螺母与丝杠之间的平移式相对移动。
背景技术
由DE 102009040606A1公开了一种行星滚柱丝杠传动机构，其设有大量在周边上分布地布置的行星件，该行星件与丝杠以及丝杠螺母滚动啮合，其中，丝杠具有至少一个螺纹槽的大量呈螺旋形绕丝杠轴线缠绕的螺纹。丝杠螺母在其内周边上设有螺母侧的剖面，其中，行星件的行星件侧的剖面与螺母侧的剖面滚动啮合。行星件侧的剖面由呈环形封闭、垂直于行星件轴线布置的槽形成。行星件在垂直于丝杠轴线布置的行星轨道上运转。
在行星滚柱丝杠传动机构中，在丝杠螺母和丝杠之间的传动比由在丝杠上的螺纹槽的螺距来决定，此外由丝杠和丝杠螺母的滚动圆直径来决定，并且此外由行星件的滚动圆直径来决定，其中，经常使用分级的具有两个不同的滚动直径的行星件，较大的滚动直径用于与丝杠滚动啮合以及较小的滚动直径用于与丝杠螺母滚动啮合。在分级的行星件的情况下，就行星件的长度而言，行星件的大约一半的长度与丝杠螺母滚动啮合，而另一半长度则与丝杠滚动啮合。
当使用具有较高的承载量和较大丝杠直径的行星滚柱丝杠传动机构时，在丝杠和丝杠螺母上的例如100mm至150mm的承载长度是必需的，从而在分级的行星件的情况下需要直至300mm的长度。这种行星滚柱丝杠传动机构的制造非常昂贵。
发明内容
本发明的任务是，提出一种根据权利要求1前序部分所述的行星滚柱丝杠传动机构，其适用于高的承载量并且能成本低廉地制造。
根据本发明，这个任务通过根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠传动机构来解决。通过如下方法，即：将行星件分别分成多个轴向相继布置的子行星件，尤其是在具有高的承载量的行星滚柱丝杠传动机构中获得了制造上明显的成本优势。所需的承载长度能够通过多个轴向相继布置的子行星件提供。子行星件是单个构件。
行星件构造得越长，行星件就具有更多的槽，并且槽的划分就必须越精确，由此必然确保了与丝杠螺母和丝杠的滚动啮合。划分越精确，能够制造行星件的制造费用就越高。通过根据本发明将行星件划分成子行星件，明显降低了对构造在行星件上的槽的划分精度的要求。划分不精确在很短的长度的子行星件上是无关紧要的。根据本发明的行星滚柱丝杠传动机构使如下制造技术成为可能，即：利用这些制造技术，行星件能够无切屑地在成型过程中设有行星件侧的剖面。以这种方式能够低成本地制造行星件。根据本发明的行星滚柱丝杠传动机构能够提供高的承载量，其中，能够提供小于0.1的行星件的直径与长度之比。也就是能够提供与直径相比非常细长的行星件。
以具有优点的方式，在轴向彼此相邻布置的子行星件之间设置有轴向间距，从而通过如下方法来补偿划分的不精确性，即：在自由端部之间的间距用作缓冲空间，子行星件能够占据这个缓冲空间，而不会接触轴向相邻的子行星件。
在分级的行星件中，每个子行星件都设有较大的滚动直径用于与丝杠滚动啮合并且设有较小的滚动直径用于与丝杠螺母滚动啮合。子行星件能够以这种方式简单地同轴布置。
每个行星件能够由两个或更多的彼此同轴布置的子行星件形成。
行星件能够以公知的方式支承在间隔环中，这些间隔环保持在周边上分布地布置的行星件。这些间隔环与行星件一起滚动。间隔环具有分别用于行星件的支撑座，其中，支撑座决定了行星件在周边上的分布。间隔环可转动地布置在丝杠螺母中。
在行星件的两个轴向端部上能够布置有各一个间隔环。在根据本发明的行星滚柱丝杠传动机构中，行星件的两个轴向外侧的子行星件分别利用一个间隔环支撑在外侧端部上。
为了确保子行星件在绕行星轨道运行期间保持同轴地布置，具有优点的是，在两个彼此相邻布置的子行星件之间分别设置有一个可转动运动地布置在丝杠螺母中的同步环，该同步环具有用于这两个彼此相邻的子行星件的支撑座。因此，设置有用于两个彼此相邻布置的子行星件的共同的同步环。
以具有优点的方式，能够设置有用于两个彼此相邻的子行星件的共同的支撑座。支撑座能够呈星形地绕丝杠轴线来布置并且大致呈U形地来构造，并且径向向外敞开。支撑座也能够由孔或钻孔形成，将该孔或钻孔引入用作同步环的盘式件中。子行星件分占支撑座。根据本发明的同步环能够传递经由子行星件导入的力。同步环的支撑座相应稳定地来实施，以便确保无异议的同步。这种同步环能够比间隔环厚。
当行星件由两个子行星件形成时，能够设置有总共两个间隔环和一个同步环。每一个间隔环在行星件的轴向端部上并且同步环在两个子行星件之间。如果希望有其他子行星件，那么能够在各自的子行星件之间以所述方式设置有其他同步环。
子行星件的在端侧相互面对的销子能够支承在共同的支撑座中，其中，支撑座的轴向长度大于两个销子在支撑座中的轴向插入深度之和。以这种方式确保了在销子端部之间设置了间距，从而能够补偿子行星件的公差的不精确性。销子能够在支撑座中利用其周侧面以公知的方式同时形成滑动面，该滑动面和同步环的滑动面共同形成了滑动支撑，从而确保行星件在其支撑座中的摩擦很小的旋转。
丝杠螺母能够由多个轴向相继布置的子螺母形成。这些子螺母能够牢固地相互连接，其中，能够设想的是材料锁合连接、摩擦锁合连接、形状锁合连接以及粘接连接。连接能够直接设置在子螺母之间。但是，能够设想的是将子螺母安装在共同的壳体中，其中，在这种情况下，能够通过壳体建立起牢固的连接。
彼此相邻布置的子螺母能够在它们的相互面对的端面上分别设有用于共同的同步环的容纳部。在置入同步环后，两个子螺母能够拼接在一起。以这种方式能够将中间的的同步环简单地装入丝杠螺母中。两个容纳部能够共同形成用于共同的同步环的滑动支撑座。
同步环能够在其外周边上在丝杠螺母中得到径向导引并且在其外周边上设有滑动面。径向导引负责同步环相对丝杠轴线的良好的同轴布置，并且因此负责行星件的良好的导引。
间隔环能够由塑料形成。为了两个子行星件而设置的的共同的同步环能够由黄铜制成；这种同步环一方面确保了子行星件的稳定的布置并且因此确保了子行星件的无异议的同步环绕，另一方面，它们形成了良好的滑动材料，以便既在外周边上又在支撑座中为子行星件形成了滑动支撑面。同步环比简单的间隔环承受更强的负荷。
附图说明
接下来借助在唯一的附图中示出的实施例详细阐释本发明。
具体实施方式
唯一的附图以纵剖面图示出了根据本发明的行星滚柱丝杠传动机构。丝杠螺母1布置在丝杠2上。丝杠螺母1或丝杠2能够通过未示出的电动驱动器驱动并且旋转。
大量在丝杠2的周边上分布地布置的行星件3与丝杠2和丝杠螺母1滚动啮合。行星件3在垂直于丝杠轴线布置的行星轨道P上绕丝杠2的丝杠轴线运转。它们绕它们的行星件轴线旋转并且相对于丝杠2以及丝杠螺母1旋转，其中，行星件3在丝杠螺母1的内周边上以及在丝杠2的外周边上滚动。
行星件3分别由两个同轴并且在轴向上相继布置的子行星件4形成。子行星件4在结构上相同地来实施。子行星件4具有径向扩大的中间区段4a和两个径向变细的端部区段4b。子行星件4在其轴向端部上设有各一个销子5。
子行星件4以公知方式设有行星件侧的剖面6，这个剖面与丝杠2以及丝杠螺母1啮合。行星件侧的剖面6具有中间的剖面区段6a，其成型于中间区段4a的外周边上。剖面区段6a与丝杠2啮合。两个端部区段4b在它们的外周边上分别设有与丝杠螺母1啮合的外部的剖面区段6b。剖面区段6a、6b由呈环形封闭且彼此平行布置的槽7形成，这些槽平行于行星轨道P布置。
丝杠螺母1在其内周边上在两个轴向端部上分别设有螺母侧的剖面8，该螺母侧的剖面与行星件侧的外侧剖面区段6b啮合。螺母侧的剖面8由呈环形封闭且彼此平行布置的槽9形成，这些槽平行于行星轨道P布置。
丝杠2在其外周边上设有螺纹槽10，该螺纹槽由大量绕丝杠轴线呈螺旋形缠绕的螺纹11形成。
丝杠螺母1由两个不能相对彼此运动的子螺母12组成。两个子螺母12分别设有螺母侧的剖面8。子螺母12在结构上相同地来实施。子螺母12在两个轴向端部上设有各一个呈环形的凹槽13，该凹槽由环绕的径向凸肩形成。
行星件3支承在本身公知的间隔环14和根据本发明的同步环15中，并且均匀地分布在丝杠2的周边上。行星件3利用它们在彼此背对的端部上成型的销子5能转动地支撑在间隔环14的孔16中。由滑动支撑材料形成的间隔环14由盘式件形成，该盘式件的端面设有在周边上分布地布置的、轴向连续的孔16。这些孔16形成了用于行星件3的支撑座17。间隔环14布置在子螺母12的呈环形的凹槽13中，其中，凹槽13形成了用于间隔环14的滑动支撑座18。间隔环14在滑动支撑座18中被径向地和轴向地导引。
同步环15使用在两个子螺母12的两个呈环形的凹槽13中。这两个凹槽13共同形成用于同步环15的滑动支撑座19，其中，同步环15在滑动支撑座19中轴向地和径向地进行导引并且能转动地支承在滑动支撑座19中。同步环15由盘式件形成并且在其两个端面上设有在周边上分布地布置的通孔20，该通孔形成了用于子行星件4的共同的支撑座21。每个行星件3的两个子行星件4利用它们面向彼此的销子5作用到共同的通孔20中并且分占共同的支撑座21。子行星件4可转动地支撑在间隔环14和同步环15的支撑座17、21中。
由图可知，同步环15的支撑座21的轴向延伸部大于两个销子5在支撑座21中的轴向插入深度之和。以这种方式确保了在两个销子5的销子端部之间设置了间距a，从而能够补偿子行星件4的公差的不精确性。子行星件4因此能够在同步环15中“呼吸”。适宜的是，在外侧的行星件侧的剖面区段6b的开端和同步环15之间设置有一定间距，从而在子行星件4和同步环15之间不传递轴向力。
在子行星件4之间，在同步环15中由间距a构成的间隙能够用润滑剂填充。
销子5利用它们的周侧面同时形成了滑动面22，该滑动面与间隔环14和同步环15的由孔16和通孔20的壁形成的滑动面23、24一起形成了滑动支撑，从而确保了行星件3在其支撑座17、21中的摩擦很小的旋转。
作为替代，丝杠螺母可以一件式地来实施；在这种情况下能够利用处在丝杠轴线中的分型面来划分中间的同步环。能够设置有这样的行星件，其具有多于两个的子行星件，但是子行星件以所述方式相对彼此布置并且支承在同步环中。
附图标记列表
1   丝杠螺母
2   丝杠
3   行星件
4   子行星件
4a  中间区段
4b  端部区段
5   销子
6   行星件侧的剖面
6a  剖面区段
6b  剖面区段
7   槽
8   螺母侧的剖面
9   槽
10  螺纹槽
11  螺纹
12  子螺母
13  呈环形的凹槽
14  间隔环
15  同步环
16  孔
17  支撑座
18  滑动支撑座
19  滑动支撑座
20  通孔
21  支撑座
22  滑动面
23  滑动面
24  滑动面

Claims (10)

1.行星滚柱丝杠传动机构，其具有布置在丝杠(2)上的丝杠螺母(1)，并且具有在周边上分布地布置的行星件(3)，所述行星件与所述丝杠螺母(1)和所述丝杠(2)滚动啮合，其中，所述行星件(3)在垂直于丝杠轴线布置的行星轨道(P)上运转，其特征在于，所述行星件(3)各自被分成多个在轴向上相继布置的子行星件(4)。
2.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠传动机构，其中，在轴向彼此相邻布置的子行星件(4)之间设置有轴向间距(a)。
3.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠传动机构，其中，以可转动运动的方式布置在所述丝杠螺母(1)中的间隔环(14)设有用于每一个行星件(3)的支撑座(17)。
4.根据权利要求3所述的行星滚柱丝杠传动机构，其中，在所述行星件(3)的两个轴向侧上各布置有一个间隔环(14)，其中，所述行星件(3)的两个在轴向外侧的子行星件(4)分别支承在所述两个间隔环(14)之一中。
5.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠传动机构，其中，在轴向上彼此相邻布置的子行星件(4)支承在共同的同步环(15)中。
6.根据权利要求5所述的行星滚柱丝杠传动机构，其中，所述子行星件(4)的在端侧相互面对的销子(5)支承在所述同步环(15)的共同的支撑座(21)中，其中，所述支撑座(21)的轴向长度大于所述两个销子(5)在支撑座(21)中的轴向插入深度之和。
7.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠传动机构，其中，所述丝杠螺母(1)由多个在轴向上相继布置的子螺母(12)形成。
8.根据权利要求5至7所述的行星滚柱丝杠传动机构，其中，彼此相邻布置的子螺母(12)在它们相互面对的端面上分别设有一个用于所述共同的同步环(15)的容纳部。
9.根据权利要求8所述的行星滚柱丝杠传动机构，其中，所述两个容纳部共同形成了用于所述共同的同步环(15)的滑动支撑座(19)。
10.根据权利要求3所述的行星滚柱丝杠传动机构，其中，所述同步环(15)由滑动支撑材料，尤其是黄铜，形成。
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