CN104421392B - 线性运动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及主轴传动装置，具有位置固定的壳体，在其中可转动地支承螺纹主轴，由此能将升降杆从壳体中根据运行状态的不同而不同程度地运动出来。该运动沿着主轴传动装置的纵轴线进行。升降杆紧固在主轴螺母上，其与螺纹主轴啮合。在主轴螺母的外圆周上紧固两个滑动板条，它们作为抗相对转动件在壳体的相应的平行于纵轴线延伸的凹槽中引导。在每个滑动板条和主轴螺母之间插入楔形板条，其厚度变化平行于纵轴线走向。两个滑动板条的以及两个配属的楔形板条的贴靠部具有相应的沟纹，经由沟纹形成楔形板条和滑动板条之间沿着纵轴线的形状锁合。由此两个滑动板条在壳体中的径向间隙的调节可以经由相应的楔形板条的移动比较简单且精细地（分级地）进行。

Description

线性运动装置

技术领域

本发明涉及一种线性运动装置或者说线性驱动装置。

背景技术

传统的线性运动装置构造成主轴传动装置并且具有一在一壳体中围绕一纵轴线可转动地支承的螺纹主轴，其在壳体中与一沿着纵轴线的方向可移动的主轴螺母啮合。在主轴螺母上紧固一穿透壳体的升降杆，螺纹主轴根据线性运动装置的运行状态的不同而或深或浅地浸入到所述升降杆中。所述升降杆经由一远离螺纹主轴的铰接点联接到一另外的待运动的或待支撑的装置上。

这种线性运动装置也称作电动缸，因为从可用性和外观来看，所述壳体类似于一液压缸并且所述升降杆类似于活塞杆。当然，代替压力介质，必须向所述线性运动装置输入一用于供给电动马达的电流，用以旋转地驱动所述螺纹主轴。

在这类的线性运动装置中，可移动的主轴螺母抗相对转动地布置在壳体中，从而该主轴螺母随着螺纹主轴的转动仅实施所希望的升降运动。为此必须将一由螺纹主轴经由啮合而传递到主轴螺母上的转矩支撑在壳体上。

公开文献DE 10 2007 043 391 A1示出了两个呈对角地布置在主轴螺母的外圆周上的滑动件或者说滑动块，它们经由螺钉紧固在主轴螺母的外圆周上。所述滑动件可在一相应的凹槽中移动，所述凹槽设置在壳体的内壁上。所述滑动件具有两个屋顶形的相互安放的滑动面，所述滑动面与壳体的相应的凹槽的相应的对应面带入贴靠中。此外，两个滑动面关于两个对应面的径向间隙可经由一在导向元件和主轴螺母之间布置的楔形板条来调节。这经由楔形板条平行于纵轴线的移动来发生。

这种线性运动装置的缺点是，所述径向间距经由楔形板条的移动的调节仅能够比较粗略地进行，并且在楔形板条通过装配工人的定位和滑动件利用螺钉的固定之间，会再次失去位置。

发明内容

相反，本发明的任务在于，提出一种线性运动装置，在线性运动装置的情况下避免了所述缺点。

该任务通过一种线性运动装置来解决。所述线性运动装置具有一壳体，一螺纹主轴关于一纵轴线能转动地支承在所述壳体中，其中，一悬臂沿着所述纵轴线的方向从所述壳体中伸出并且紧固在一主轴螺母上，所述主轴螺母与所述螺纹主轴啮合，并且其中，在所述主轴螺母的外圆周上经由一相应的楔形件紧固至少一个滑动件，所述滑动件具有至少一个平行于所述纵轴线延伸的第一滑动面，所述第一滑动面在所述壳体的一平行于所述纵轴线延伸的第一贴靠轨上能移动地引导，并且其中，所述滑动件具有一面向所述楔形件的在内的贴靠部，并且其中，所述楔形件具有一面向所述滑动件的在外的贴靠部，其特征在于，所述两个贴靠部具有相应的型面，经由所述型面形成所述楔形件和所述滑动件之间的大致沿着所述纵轴线的方向的形状锁合。

如上所述，要求保护的线性运动装置具有一壳体，在该壳体中一螺纹主轴关于一纵轴线可转动地支承，其中，一悬臂（例如一升降杆）沿着所述纵轴线的方向从所述壳体中根据运行状态的不同而不同程度地伸出。所述悬臂紧固在一主轴螺母上，该主轴螺母（例如经由大量的环绕的球）与所述螺纹主轴啮合，所述螺纹主轴例如可由一电动马达来驱动。在所述主轴螺母的外圆周上，作为用于所述主轴螺母的抗相对转动件，紧固至少一个滑动件，所述滑动件具有一平行于所述纵轴线延伸的构造成磨损面的第一滑动面，该第一滑动面在所述壳体的内圆周上的一平行于所述纵轴线延伸的第一贴靠轨上可移动地引导。在所述主轴螺母和每个滑动件之间设置一楔形件，其厚度变化大致沿着所述纵轴线走向。在此，所述滑动件具有一面向所述楔形件的内贴靠部，并而所述楔形件具有一面向所述滑动件的外贴靠部。两个贴靠部具有相对于所述纵轴线的相等的倾斜度。根据本发明，两个贴靠部具有一相应的型面，经由该型面形成在所述楔形件和所述滑动件之间的大致沿着所述纵轴线的方向的形状锁合。由此，所述抗相对转动件在所述壳体中的径向间隙的调节可经由所述滑动件的移动来比较精细地进行，并且在所述楔形件的定位和所述滑动件的固定之间经由所述形状锁合维持由装配工人所选择的位置，当所述滑动件和所述楔形件还没有紧固在所述主轴螺母上时，所述形状锁合也可以起作用。优选所述紧固经由一螺钉来进行。所述型面可以在装置技术上简单地具有一确定的粗糙度，经由该粗糙度来建立所述形状锁合。优选地，所述两个型面以如下方式设计和成形，即得出一阳型面和一相应的阴型面。

有利地，所述滑动件是一滑动板条并且所述楔形件是一楔形板条，它们二者具有一沿着所述纵轴线的延伸长度，该延伸长度大于它们的相应的宽度。因此简化了板条的装配，并且板条的两个贴靠部的倾斜度可以在滑动板条的不改变的调节间隔的情况下减小，由此提高了径向间隙的调节准确度。

在一种特别优选的构造方案中，所述内贴靠部的型面由连接件形成，而所述外贴靠部的型面由与所述连接件匹配的凹口形成。由此得出了所述径向间隙的调节的锁止以及一限定的可复制的形状锁合。

优选所述内贴靠部在所述滑动件的凹槽的底面上形成，所述楔形件至少区段式地插入到所述凹槽中。在此，所述凹槽和所述楔形件大致具有相等的宽度。由此给出了沿着侧向（所述主轴螺母的圆周方向）针对所述楔形件关于所述滑动件的定位辅助和保险。

在此，所述连接件可以将所述凹槽的两个侧壁相互连接，即在所述滑动件的内贴靠部的整个宽度上延伸。

当所述连接件和所述凹口以相同的方式箭头形地弯角时，有效地防止了所述楔形件和/或所述滑动件的扭转的（verdrehte）装配。

优选地，在所述连接件和所述凹口之间的接触部位限定一平面，该平面倾斜于所述纵轴线布置。当所述连接件和所述凹口箭头形地弯角时，所述接触部位优选限定两个平面，所述平面此外也相互倾斜。

在根据本发明的线性运动装置的大多数情况下双向的应用中，需要所述主轴螺母相对于所述壳体的两侧的支撑。这样优选地，当所述壳体具有至少一个平行于所述纵轴线延伸的凹槽时，所述滑动件延伸到所述凹槽中。在所述凹槽中形成所述第一贴靠轨和一第二贴靠轨，其中，在所述滑动件上相应地形成所述第一滑动面和一构造成磨损面的第二滑动面。优选地，两个贴靠轨和两个滑动面关于径向分别成对地对称并且相互屋顶形地安放（angestellt）。

优选所述楔形件和所述滑动件至少区段式地容纳在一凹槽中，该凹槽在所述主轴螺母的总长度上延伸。由此给出了沿着所述主轴螺母的圆周方向针对所述滑动件关于所述主轴螺母的定位辅助和保险。

当所述滑动件比所述凹槽更宽，从而所述滑动件侧向地突出于所述凹槽，则可以增大两个磨损面。

为了沿着所述螺纹主轴的两个转动方向支撑所述主轴螺母，优选地当所述主轴螺母侧的凹槽具有两个侧壁时，所述滑动件以其侧沿贴靠在所述侧壁上。在此优选地，所述滑动件的侧壁和所述主轴螺母侧的凹槽的侧沿彼此平行延伸。

为了所述楔形件-尤其沿着所述纵轴线-的位置保险，优选当所述楔形件具有一在内的径向的延长部时，该延长部插入到所述主轴螺母的相应大小的凹口中。

当在所述滑动件中设置一长孔且在所述楔形件中设置一优选圆形的孔时，所述楔形件且因此所述滑动件的径向间隙的之前的简单的调节可能性的情况下获得了一优化的固定。两个孔由一螺栓贯穿，该螺栓旋入到所述主轴螺母的螺纹孔中。

优选地，两个壳体侧的凹槽和两个主轴螺母侧的凹槽设置在所述主轴螺母的对置的侧面上，在所述主轴螺母侧的凹槽中分别插入一滑动块，该滑动块利用两个对称的滑动面分别与两个壳体侧的凹槽的两个对称的滑动轨贴靠。

附图说明

下面参照附图详细描述本发明的实施例。其中:

图1 在一侧向剖示图中示出了根据本发明的线性运动装置的实施例；

图2 在一横向剖示图中示出了根据图1的实施例；

图3 在一分解图中示出了根据图1和2的实施例的主轴螺母；以及

图4 在一立体图中示出了根据前面的附图的实施例的滑动板条。

具体实施方式

图1在一侧向剖示图中示出了根据本发明的线性运动装置的实施例。其具有一在横截面上大致方形的微长的（längliches）壳体1，该壳体在端面上经由两个罩2关闭。在图1中的下罩2中经由一滚动轴承支承一螺纹主轴4的端部分段，而在图1中的上罩2中滑动地支承一相对于所述壳体1可移动的悬臂6。在图1中所述悬臂6的上端部分段从所述壳体1中伸出。在该端部分段上可以联接一（未示出的）装置，该装置应该沿着所述线性运动装置的纵轴线8运动。

在图1中所述悬臂6的下端部分段紧固在一主轴螺母10上，该主轴螺母滑动地支承在所述壳体1中。所述主轴螺母10和所述螺纹主轴4经由一排环状地环绕的球（未示出）相互处于作用啮合中，从而经由所述螺纹主轴4的驱动装置经由一（未示出的）电动马达能够使所述主轴螺母10且因此使所述悬臂6平移运动。

图2在横截面中示出了根据图1的实施例。在此，尤其所述壳体1、在所述壳体中引导的主轴螺母10和在所述主轴螺母10中旋转的螺纹主轴4是剖开地示出的。

在所述壳体1的两个相互对置的内侧面上分别设置一凹槽，所述凹槽至少沿着所述主轴螺母10的整个移动路程延伸（参见图1）。在图2中示出，所述两个凹槽分别具有一等边梯形的形状的横截面。因此，每个凹槽具有两个屋顶形的并且相互对称地安放的侧部的贴靠轨12。在每个凹槽中插入一构造成滑动板条14的滑动件。两个滑动板条14-如参照图3所述-紧固在所述主轴螺母10的外圆周上并且在此可经由一相应的楔形板条16在其与所述主轴螺母10的径向间距上进行调节。因此相应的滑动板条14相对于壳体侧的凹槽的浸入深度或者说应力是可调节的。

图3在一分解图中示出了所述主轴螺母10和根据图1和2的装配在其上的部件。该主轴螺母10在其外圆周上在两个对置的侧面上分别具有一凹槽18，所述凹槽在所述主轴螺母10的整个长度上延伸。在此，两个底面相切于所述主轴螺母10且因此彼此平行地布置。在每个底面上设置一凹口20和一螺纹孔22。在所述螺纹孔22中旋入一相应的螺栓24，经由该螺栓将所述滑动板条14和所述楔形板条16径向地向内朝所述主轴螺母10张紧。在此，所述螺栓24穿透所述滑动板条的长孔26以及所述楔形板条16的圆形的孔28。

作为定位辅助件并且作为位置固定件，在组装好的状态下，所述楔形板条16的延长部30延伸到所述凹槽18的底面的凹口20中。此外，所述楔形板条16沿着侧向或者说沿着圆周方向通过如下方式固定，即其插入到相应宽度的凹槽32中，该凹槽构造在所述滑动板条14的径向在内的侧面上。所述滑动板条14又经由其径向在内的分段的侧沿插入到所述主轴螺母10的凹槽18中，其中，所述滑动板条14的径向在内的分段和所述凹槽18具有相等的宽度。所述滑动板条14因此沿着圆周方向经由其侧沿支撑在配属的凹槽18的两个侧壁34上。

所述楔形板条16沿着轴向经由所述延长部30和所述凹口20位置固定，而所述滑动板条14沿着所述凹槽18且因此平行于所述纵轴线8的轴向位置是可选择的。该调整路程经由所述长孔26的长度来限定。在此，所述滑动板条14经由整个调整路程以其全部长度容纳在所述主轴螺母10的凹槽18中。因此，通过所述滑动板条14的位置选择，也改变了其相对于所述楔形板条16的位置。由于两个楔形板条16在它们在图3中的右区域中沿着径向比在它们在图3中左区域中更厚，因此通过所述滑动板条14的位置选择获得了与所述主轴螺母10的不同的径向间距。为了在所述滑动板条14相对于所述楔形板条16的不同的位置的情况下维持住它们的两个滑动面36a、36b与所述壳体侧的凹槽的各配属的贴靠轨12（参见图2）的平行性，所述楔形板条16的径向上的外贴靠部设有与所述滑动板条14的内贴靠部的相等的坡度。

图4示出了所述滑动板条14的内贴靠部，其在所述凹槽5的两个侧壁38之间延伸。在那里构造均匀地成形的且相互均匀地间隔的连接件40，更确切地说，在所示的实施例中在所述长孔26的每一侧分别布置四个连接件40，它们分别箭头形地弯角。在此，每个连接件40具有一中心的弯曲的分段和两个侧部的笔直的分段，由此使每个连接件40的两个笔直的分段相互安放。为根据本发明的滑动板条侧的型面的该实施例在楔形板条侧配设一相应的型面。这最好在图3中的上部的楔形板条16处可见。所述楔形板条16的型面在所述孔28的两侧分别具有四个凹口42，所述凹口具有所述连接件40的几何上反转的形状。因此，所述两个型面提供了一视觉的和机械的定位辅助且在此情况下提供了在由装配工人所选择的所述滑动板条14的位置中的可靠地限定的卡锁。该卡锁在装配期间保持不变，直到所述螺栓24被旋入并且两个板条14、16最终固定。

公开的是一种主轴传动装置，具有一位置固定的壳体，在该壳体中可转动地支承一螺纹主轴，由此能够将一升降杆从所述壳体中根据运行状态的不同而不同程度地运动出来。该运动沿着所述主轴传动装置的纵轴线进行。所述升降杆紧固在一主轴螺母上，该主轴螺母与所述螺纹主轴啮合。在所述主轴螺母的外圆周上紧固两个滑动板条，所述滑动板条作为抗相对转动件在所述壳体的一相应的平行于所述纵轴线延伸的凹槽中可移动地引导。在每个滑动板条和所述主轴螺母之间插入一楔形板条，该楔形板条的厚度变化平行于所述纵轴线走向。在此，两个滑动板条的以及两个配属的楔形板条的贴靠部具有一相应的沟纹，经由所述沟纹形成所述楔形板条和所述滑动板条之间的沿着所述纵轴线的形状锁合。由此所述两个滑动板条在所述壳体中的径向间隙的调节可以经由相应的楔形板条的移动来比较简单且精细地（分级地）进行。

附图标记列表

1 壳体

2 罩

4 螺纹主轴

6 悬臂

8 纵轴线

10 主轴螺母

12 贴靠轨

14 滑动板条

16 楔形板条

18 凹槽

20 凹口

22 螺纹孔

24 螺栓

26 长孔

28 孔

30 延长部

32 凹槽

34 侧壁

36a 第一滑动面

36b 第二滑动面

38 侧壁

40 连接件

42 凹口。

Claims (13)

1.线性运动装置，具有一壳体（1），一螺纹主轴（4）关于一纵轴线（8）能转动地支承在所述壳体中，其中，一悬臂（6）沿着所述纵轴线（8）的方向从所述壳体（1）中伸出并且紧固在一主轴螺母（10）上，所述主轴螺母与所述螺纹主轴（4）啮合，并且其中，在所述主轴螺母（10）的外圆周上经由一相应的楔形件（16）紧固至少一个滑动件（14），所述滑动件具有至少一个平行于所述纵轴线（8）延伸的第一滑动面（36a），所述第一滑动面在所述壳体（1）的一平行于所述纵轴线（8）延伸的第一贴靠轨（12）上能移动地引导，并且其中，所述滑动件（14）具有一面向所述楔形件（16）的在内的贴靠部，并且其中，所述楔形件（16）具有一面向所述滑动件（14）的在外的贴靠部，其特征在于，所述两个贴靠部具有相应的型面（40、42），经由所述型面形成所述楔形件（16）和所述滑动件（14）之间的大致沿着所述纵轴线（8）的方向的形状锁合。

2.按照权利要求1所述的线性运动装置，其中，所述在内的贴靠部的型面由连接件（40）形成，并且其中，所述在外的贴靠部的型面由与所述连接件（40）匹配的第一凹口（42）形成。

3.按照权利要求1或2所述的线性运动装置，其中，所述在内的贴靠部在所述滑动件（14）的第一凹槽（32）中形成，所述楔形件（16）至少区段式地插入到所述第一凹槽中，其中，所述第一凹槽（32）和所述楔形件（16）大致具有相等的宽度。

4.按照权利要求2所述的线性运动装置，其中，所述在内的贴靠部在所述滑动件（14）的第一凹槽（32）中形成，所述楔形件（16）至少区段式地插入到所述第一凹槽中，其中，所述第一凹槽（32）和所述楔形件（16）大致具有相等的宽度，其中所述连接件（40）将所述第一凹槽（32）的两个侧壁（38）相互连接。

5.按照权利要求2所述的线性运动装置，其中，所述连接件（40）和所述第一凹口（42）箭头形地弯角。

6.按照权利要求4或5所述的线性运动装置，其中，所述连接件（40）和所述第一凹口（42）之间的接触部位限定一平面，所述平面倾斜于所述纵轴线（8）地布置。

7.按照权利要求1或2所述的线性运动装置，其中，所述壳体（1）具有至少一个平行于所述纵轴线（8）延伸的第二凹槽，在所述第二凹槽中形成两个贴靠轨（12），并且其中，在所述滑动件（14）上形成第一滑动面（36a）和第二滑动面（36b）。

8.按照权利要求1或2所述的线性运动装置，其中，所述楔形件（16）和所述滑动件（14）至少区段式地容纳在一在所述主轴螺母（10）的外圆周上形成的第三凹槽（18）中。

9.按照权利要求8所述的线性运动装置，其中，所述第三凹槽（18）在所述主轴螺母（10）的整个长度上延伸。

10.按照权利要求8所述的线性运动装置，其中，所述滑动件（14）侧向地突出于所述第三凹槽（18）。

11.按照权利要求8所述的线性运动装置，其中，所述第三凹槽（18）具有两个侧壁（34），在所述侧壁上贴靠所述滑动件（14）的一相应的侧沿。

12.按照权利要求1或2所述的线性运动装置，其中，所述楔形件（16）具有一延长部（30），所述延长部插入到所述主轴螺母（10）的第二凹口（20）中。

13.按照权利要求1或2所述的线性运动装置，其中，在所述滑动件（14）中形成一长孔（26）并且在所述楔形件（16）中形成一孔（28），其中，这两个孔（26、28）被一螺栓（24）贯穿，所述螺栓旋入到所述主轴螺母（10）的螺纹孔（22）中。