CN104937313A - 电动线性致动器 - Google Patents

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Abstract

提供了一种电动线性致动器,该电动线性致动器具有减小的壳体重量和相对于载荷来说增加的强度,以提高耐用性。壳体(2)从第一壳体(2a)和第二壳体(2b)获得,电动马达附装在该第一壳体上,第二壳体抵靠第一壳体的端面。在第一和第二壳体(2a,2b)抵靠彼此的区域中,形成有用于容纳丝杠轴(6)的筒形盲孔(11,12),并且用于插入固定螺栓(9)的多个固定部分(21)被形成为从壳体(2)的抵靠表面的外周面部分突出,所述抵靠表面被形成为具有基本圆形形状。在第一和第二壳体(2a、2b)中,至少在第二壳体(2b)上形成有从固定部分(21)到形成盲孔(12)的筒形部分(22)的肋(23)。肋(23)形成为弧形,其中直径从固定部分(21)逐渐减小,并且被设置成使得其倾斜度随着接近筒形部分(22)而变得不太陡峭。

Description

电动线性致动器
技术领域
本发明涉及一种在一般工业中的马达以及汽车的驱动部件等中使用的设置有滚珠丝杠机构的电动致动器,更具体地说,涉及一种在汽车的变速器或驻车制动器中使用的电动线性致动器,该电动线性致动器用于借助于滚珠丝杠机构将来自电动马达的旋转运动转换成驱动轴的线性运动。
背景技术
在各种类型的驱动部件中使用的电动线性致动器中,一般使用诸如梯形螺纹蜗轮机构或齿条齿轮机构之类的齿轮机构作为将电动马达的旋转运动转换成轴向线性运动的机构。这些运动转换机构涉及滑动接触部分,因而功率损失增加,并相应地增加了电动马达的尺寸和功耗。因而,广泛采用滚珠丝杠作为更高效的致动器。
在现有技术的电动线性致动器中,输出构件可以通过借助于支撑在致动器的壳体上的电动马达使形成滚珠丝杠的螺母旋转并且轴向驱动插入在该螺母中的滚珠丝杠轴而轴向移位。通常,由于滚珠丝杠机构的摩擦非常低,并且螺母可以通过施加至输出侧构件的推力载荷而轻易旋转,因此当电动马达停止时必须保持输出构件的位置。
因而,已经提出了一种电动线性致动器,其中布置有用于电动马达的制动装置,或者设置作为动力传递装置的诸如蜗轮之类的低效率装置。该电动线性致动器的一个代表性示例在图6中示出,并且该电动线性致动器50包括:致动器主体52,该致动器主体52具有用于将旋转运动转换成线性运动的滚珠丝杠51;齿轮减速机构54,该齿轮减速机构54用于将马达53的旋转运动传递至致动器主体52;以及位置保持机构56,该位置保持机构56用于通过与形成齿轮减速机构54的第一齿轮55接合而保持致动器主体52的位置。
滚珠丝杠51包括:作为输出轴的丝杠轴57,该丝杠轴57在其外周面上形成有螺旋状丝杠槽57a;螺母58,该螺母58在其内周面上形成有螺旋状丝杠槽58a并适合于插入在丝杠轴57上;大量滚珠59,这些滚珠59可滚动地容纳在形成于彼此相对地布置的螺旋状丝杠槽57a、58a之间的滚动通道中。
在该致动器主体52中,螺母58由一对滚珠轴承61和62可旋转地支撑,并且丝杠轴57相对于壳体60以可轴向移动地但是不可旋转的方式被支撑。当螺母58借助于齿轮减速机构54而旋转时,丝杠轴57能够被线性移动。
齿轮减速机构54包括由固定在电动马达53的马达轴53a上的较小的正齿轮形成的第一齿轮55和由一体地形成在螺母58的外周面上的较大的正齿轮形成的第二齿轮63。
位置保持机构56包括作为能够与第一齿轮55接合的锁定构件的轴64和作为用于驱动轴64以使轴64与第一齿轮55接合和分离的驱动装置的电磁阀65。轴64被制成为杆构件并由电磁阀65线性驱动。轴64的顶端适合于与收纳部件66接合。由于第一齿轮55的旋转能够通过致动电磁阀65使轴64与第一齿轮55接合而被可靠地停止,因此可以稳定地保持致动器主体52的丝杠轴57的位置,而不会在它们之间产生任何滑移(例如参见下面的专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP 2009-156416A
发明内容
本发明所要解决的问题
在现有技术的电动线性致动器50中,齿轮减速机构54和滚珠丝杠51容纳在两件式壳体60中,安装在壳体60外部的电动马达53的旋转动力经由齿轮减速机构54和螺母58传递至滚珠丝杠51以将电动马达53的旋转动力转换成丝杠轴57的线性运动。
在这种用于汽车的电动线性致动器50中,诸如滚珠丝杠51之类的驱动部件容纳在壳体60中以防止泥水或油进入壳体60中或防止容纳在壳体60中的润滑油飞溅。因而,壳体60应该承受从驱动部件接收的载荷。
例如,壳体不仅需要具有足够强度以便在丝杠轴57与壳体60的底部碰撞时不被损坏,而且需要具有期望的强度和耐用性以便不会导致壳体60的装配表面变形并对其密封性带来不利影响。
因此,本发明的目的是提供一种电动线性致动器,该电动线性致动器旨在减少壳体的重量并通过增加抵抗施加至壳体的载荷的强度而提高壳体的耐用性。
解决问题的方式
为了实现本发明的目的,根据权利要求1的本发明,提供了一种电动线性致动器,该电动线性致动器包括:壳体;安装在所述壳体上的电动马达;减速机构,该减速机构用于经由马达轴来降低所述电动马达的旋转速度;以及滚珠丝杠机构,该滚珠丝杠机构用于将所述电动马达的经由所述减速机构传递的旋转运动转换成驱动轴的轴向线性运动;所述滚珠丝杠机构包括:螺母,该螺母的内周面上形成有螺旋状丝杠槽,并且该螺母被安装在所述壳体上的滚动轴承支撑成可旋转但不可轴向移动;以及与所述驱动轴同轴一体的丝杠轴,该丝杠轴的外周面上形成有与所述螺母的所述螺旋状丝杠槽对应的螺旋状丝杠槽,该丝杠轴经由大量滚珠插入所述螺母内,并被支撑成相对于所述壳体可轴向移动但不可旋转,其特征在于,所述壳体包括:第一壳体,所述电动马达安装在该第一壳体上;以及第二壳体,该第二壳体待被抵靠在所述第一壳体的端面上;并且所述第一壳体和第二壳体中的至少一个壳体形成有肋,所述肋从布置在所述至少一个壳体的外周的每个供紧固螺栓穿过的固定部分延伸到用于容纳所述丝杠轴的容纳部分。
根据权利要求1的本发明,由于其包括:减速机构,该减速机构用于经由马达轴来降低所述电动马达的旋转速度;以及滚珠丝杠机构,该滚珠丝杠机构用于将所述电动马达的经由所述减速机构传递的旋转运动转换成驱动轴的轴向线性运动;所述滚珠丝杠机构包括:螺母,该螺母的内周面上形成有螺旋状丝杠槽,并且该螺母被安装在所述壳体上的滚动轴承支撑成可旋转但不可轴向移动;以及与所述驱动轴同轴一体的丝杠轴,该丝杠轴的外周面上形成有与所述螺母的所述螺旋状丝杠槽对应的螺旋状丝杠槽,该丝杠轴经由大量滚珠插入所述螺母内,并被支撑成相对于所述壳体可轴向移动但不可旋转,其特征在于,所述壳体包括:第一壳体,所述电动马达安装在该第一壳体上;以及第二壳体,该第二壳体待被抵靠在所述第一壳体的端面上;并且所述第一壳体和第二壳体中的至少一个壳体形成有肋,所述肋从布置在所述至少一个壳体的外周的每个供紧固螺栓穿过的固定部分延伸到用于容纳所述丝杠轴的容纳部分,因此可以提供一种电动线性致动器,该电动线性致动器能够提高壳体的强度和刚度,且减小壳体的重量,因而提高壳体的耐用性,并且还能够防止壳体的装配表面变形,以提高其密封性。
如权利要求2中限定的,优选的是,所述壳体通过对铝合金进行压铸而形成。这使得能够提高大规模生产率,降低制造成本和铝使用量,且增强强度并因而减少壳体的重量。
如权利要求3中限定的,还优选的是,每个肋的高度从所述固定部分朝向所述壳体的容纳部分(筒形部分)呈弓形变形,使得该弓形肋的切线倾角朝向所述容纳部分(筒形部分)逐渐变得平缓。根据该结构,由于肋能够帮助支撑施加至作为最薄弱部分的容纳部分的载荷,因此可有助于最薄弱部分(容纳部分)的安全设计,并因而通过增加抵抗施加至该最薄弱部分的载荷的强度而提高电动线性致动器的耐用性。
如权利要求4中限定的,优选的是,与所述紧固螺栓的螺栓节距圆直径相比,每个肋的径向最外端被设置在更靠近径向外侧的位置。这使得可以抑制将由施加至壳体的弯曲力矩引起的应力集中,因而可进一步通过增加壳体的强度和刚度而提高耐用性。
如权利要求5中限定的,优选的是,每个肋包括多个薄壁肋。这使得可以防止在压铸过程期间在模制本体中产生气泡,并且可以减少壳体的重量且不会降低壳体的强度,还可以在模制期间实现模具润滑剂的顺畅循环,并因而提高生产率。
如权利要求6中限定的,优选的是,每个肋包括一对肋,并且所述一对肋之间的距离是变化的,使得该距离朝向所述容纳部分逐渐增加。这使得可以进一步提高壳体的强度和刚度。
如权利要求7中限定的,优选的是,所述驱动轴与所述丝杠轴一体地形成,所述驱动轴的一端上安装有径向延伸的接合销,所述壳体的盲孔内安装有具有轴向延伸的引导凹槽的引导构件,并且所述接合销与所述引导凹槽接合。这使得可以将丝杠轴支撑成可轴向移动但不可旋转。
发明效果
根据本发明的电动线性致动器,由于其包括这样的电动线性致动器,该电动线性致动器包括:壳体;安装在所述壳体上的电动马达;减速机构,该减速机构用于经由马达轴来降低所述电动马达的旋转速度;以及滚珠丝杠机构,该滚珠丝杠机构用于将所述电动马达的经由所述减速机构传递的旋转运动转换成驱动轴的轴向线性运动;所述滚珠丝杠机构包括:螺母,该螺母的内周面上形成有螺旋状丝杠槽,并且该螺母被安装在所述壳体上的滚动轴承支撑成可旋转但不可轴向移动;以及与所述驱动轴同轴一体的丝杠轴,该丝杠轴的外周面上形成有与所述螺母的所述螺旋状丝杠槽对应的螺旋状丝杠槽,该丝杠轴经由大量滚珠插入所述螺母内,并被支撑成相对于所述壳体可轴向移动但不可旋转,其特征在于,所述壳体包括:第一壳体,所述电动马达安装在该第一壳体上;以及第二壳体,该第二壳体待被抵靠在所述第一壳体的端面上;并且所述第一壳体和第二壳体中的至少一个壳体形成有肋,所述肋从布置在所述至少一个壳体的外周的每个供紧固螺栓穿过的固定部分延伸到用于容纳所述丝杠轴的容纳部分,因此可以提供一种电动线性致动器,该电动线性致动器能够提高壳体的强度和刚度,且减小壳体的重量,因而提高壳体的耐用性,并且还能够防止壳体的装配表面变形,以提高其密封性。
附图说明
图1是示出了本发明的电动线性致动器的一个优选实施方式的纵向剖视图;
图2是示出了图1的致动器主体的纵向剖视图;
图3中的(a)是示出了图1的第二壳体的前正视图,(b)是(a)的立体图;
图4中的(a)是示出了图3的第二壳体的变型的前正视图,(b)是(a)的立体图;
图5中的(a)是示出了图4的肋的顶端的局部放大图,(b)是示出了(a)的比较例的局部放大图;以及
图6是示出了现有技术的电动线性致动器的纵向剖视图。
具体实施方式
用于执行本发明的一个形式是一种电动线性致动器,该电动线性致动器包括:通过对铝合金进行压铸形成的壳体;安装在所述壳体上的电动马达;减速机构,该减速机构用于经由马达轴来降低所述电动马达的旋转速度;以及滚珠丝杠机构,该滚珠丝杠机构用于将所述电动马达的经由所述减速机构传递的旋转运动转换成驱动轴的轴向线性运动;所述滚珠丝杠机构包括:螺母,该螺母的内周面上形成有螺旋状丝杠槽,并且该螺母被安装在所述壳体上的滚动轴承支撑成可旋转但不可轴向移动;以及与所述驱动轴同轴一体的丝杠轴,该丝杠轴的外周面上形成有与所述螺母的所述螺旋状丝杠槽对应的螺旋状丝杠槽,该丝杠轴经由大量滚珠插入所述螺母内,并被支撑成相对于所述壳体可轴向移动但不可旋转,其特征在于,所述壳体包括:第一壳体,所述电动马达安装在该第一壳体上;以及第二壳体,该第二壳体待被抵靠在所述第一壳体的端面上;并且在所述第一壳体和第二壳体的抵靠区域处形成有用于容纳所述丝杠轴的筒形盲孔;形成有多个从基本圆形的壳体的抵靠表面的周边部分突出的固定部分,紧固螺栓插入所述固定部分内;所述第一壳体和第二壳体中的至少一个壳体形成有肋,所述肋从布置在所述壳体的外周的每个供紧固螺栓穿过的固定部分延伸到用于容纳所述丝杠轴的容纳部分(筒形部分);并且每个肋的高度从所述固定部分朝向所述壳体的容纳部分(筒形部分)呈弓形变形,使得该弓形肋的切线倾角朝向所述容纳部分(筒形部分)逐渐变得平缓。
实施例
下面将参照附图描述本发明的一个优选实施方式和变型。
图1是示出了本发明的电动线性致动器的一个优选实施方式的纵向剖视图;图2是示出了图1的致动器主体的纵向剖视图;图3中的(a)是示出了图1的第二壳体的前正视图,(b)是(a)的立体图;图4中的(a)是示出了图3的第二壳体的变型的前正视图,(b)是(a)的立体图;图5中的(a)是示出了图4的肋的顶端的局部放大图,而(b)是示出了(a)的比较例的局部放大图。
如图1所示,电动线性致动器1包括:壳体2;安装在壳体2上的电动马达(未示出);减速机构5,该减速机构5包括安装在电动马达的马达轴(未示出)上的输入齿轮3和与输入齿轮3配合的输出齿轮4;滚珠丝杠机构7,该滚珠丝杠机构7用于将电动马达的旋转运动转换成驱动轴6的轴向线性运动;以及包括所述滚珠丝杠机构7的致动器主体8。
壳体2包括彼此抵靠并通过紧固螺栓9而一体地彼此紧固的第一壳体2a和第二壳体2b。电动马达安装在第一壳体2a上,用于容纳丝杠轴10的盲孔11、12分别形成在第一壳体2a和第二壳体2b上。
壳体2由诸如A 6061、ADC 12等铝合金通过压铸形成。之后,通过包括一系列热处理的所谓的沉积硬化处理完成壳体2,所述一系列热处理包括例如:通过高温加热来形成固溶体的固溶热处理;对进行了固溶热处理的壳体进行快速冷却的淬火处理;然后,通过保持在室温或在低温(100~200℃)进行加热以使沉积相发生大的晶格畸变来进行沉积的时效硬化处理(回火处理)。这种沉积硬化处理能够提高大规模生产率,并降低生产成本和壳体2的重量,同时增加壳体2的强度并降低铝消耗量。
输入齿轮3以不旋转的方式压配合在电动马达的马达轴的一端上,并且与输入齿轮3配合的输出齿轮4经由键14一体地固定在形成滚珠丝杠机构7的一部分的螺母18上。
驱动轴6一体地形成有形成滚珠丝杠机构7的一部分的丝杠轴10。引导销13、13安装在驱动轴6的一端(图1中的右侧端)上。销13、13接触安装在第二壳体2b上的止动环15以防止轴脱落。引导构件16安装在第二壳体2b的盲孔12中,并形成有轴向延伸的引导凹槽16a、16a,引导销13、13与该引导凹槽16a、16a接合,从而使得丝杠轴10能够轴向移动但不能旋转。通过使销13、13抵靠在安装在第二壳体2b上的止动环15上,能够防止丝杠轴10脱落。
引导构件16由诸如SCr 420或SCM 415等浸碳钢的片状或管状构件通过对它们进行塑形加工(更具体地说,通过挤压加工管状构件)而形成,并且引导构件16的表面通过渗碳淬火而被硬化成使其具有50~64HRC的表面硬度。这使得可以长期防止引导构件16磨损并因而提高其耐用性。引导构件16可以由以上描述的那些材料以外的其他材料制成,例如由诸如SCM 440的浸碳钢、冷轧钢板(JIS SPCC系)或诸如S45C之类的碳钢。当使用冷轧钢板或碳钢时,优选的是,将它们高频硬化成使其具有50~64HRC的表面硬度。
如图2的放大图所示,滚珠丝杠机构7包括丝杠轴10和借助于滚珠17插入在丝杠轴10上的螺母。丝杠轴10在其外周面上形成有螺旋状丝杠槽10a,并且被支撑成可轴向移动但不可旋转。另一方面,螺母18在其内周面表面上形成有与丝杠轴10的螺旋状丝杠槽10a对应的螺旋状丝杠槽18a,并且多个滚珠17可滚动地容纳在螺旋状丝杠槽10a、18a之间。螺母18由两个支撑轴承20、20支撑成可相对于壳体2a、2b旋转但不可轴向移动。附图标记19表示用于通过螺母18的螺旋状丝杠槽18a实现滚珠17的无限循环通道的桥接构件。
每个螺旋状丝杠槽10a、18a的横截面构造都可以是圆弧形构造或哥特弧构造中的任一个。然而,在该实施方式中采用了哥特弧构造,因为哥特弧构造与滚珠17具有较大接触角度并设置较小的轴向间隙。这使得能够具有较大的抵抗轴向载荷的刚性,并因而抑制振动的产生。
螺母18由诸如SCM 415或SCM 420之类的表面硬化钢形成,其表面通过真空渗碳硬化而被硬化到HRC 55~62。这使得能够省去热处理之后诸如用于除锈的抛光之类的处理,并因而能够降低制造成本。另一方面,丝杠轴10由诸如S55C之类的中碳钢或诸如SCM 415或SCM 420之类的表面硬化钢形成,并且其表面通过感应硬化或渗碳硬化而被硬化到HRC 55~62。
形成减速机构6的一部分的输出齿轮4经由键14牢固地安装在螺母18的外周面上,并且支撑轴承20、20在输出齿轮4的两侧以预定过盈量压配合在螺母上。这使得即使从驱动轴6向支撑轴承20、20和输出齿轮4施加强的推力载荷也能够防止支撑轴承20、20和输出齿轮4轴向移位。每个支撑轴承20包括深沟球轴承,在其两侧都安装有防护板20a、20a,用于防止密封在轴承本体内的润滑油泄漏到外部并防止磨损碎屑从外部进入轴承本体内。
在图示的实施方式中,由于以可旋转方式支撑螺母18的支撑轴承20、20由具有相同规格的深沟球轴承形成,因此既可以支撑从驱动轴6施加的推力载荷又可以支撑从输出齿轮4施加的径向载荷,还可以简化轴承组装时的误差确认,并因此可以提高组装操作性。在这种情况下,术语“相同规格”是指深沟球轴承具有相同的内径、外径、滚动元件尺寸、滚动元件数量和内部间隙。
如图3中的(a)的放大图中所示,第一壳体2a、第二壳体2b(在图3中仅示出了第二壳体2b)的沿着该第一壳体2a、第二壳体2b的周边形成在第一壳体2a和第二壳体2b的表面内侧的抵靠表面基本为圆形。多个(在图示实施方式中为四个)固定部分21沿着每个壳体2a、2b的周边形成在每个壳体2a、2b上,并从壳体2a、2b径向向外部分地突出以收纳紧固螺栓9(图1)。另外,第一壳体2a和第二壳体2b中的至少一个形成有肋23,肋23从每个固定部分21延伸到形成用于容纳丝杠轴10的盲孔的筒形部分(即,容纳部分),并且第一壳体2a和第二壳体2b中的所述至少一个形成有沿着每个壳体2a和/或2b的周边延伸的另一个肋23a。
如图1中所示,每个肋23的高度从固定部分21朝向壳体2a和/或2b的筒形部分(容纳部分)22呈弓形变化,使得弓形肋23的切线倾角朝向筒形部分(容纳部分)22逐渐变得平缓。这使得可以提高壳体2b的强度和刚性并降低其重量,并且由于肋23能够帮助支撑施加到作为最薄弱部分的筒形部分(容纳部分)22的载荷,因此可以提供这样一种电动线性致动器,该电动线性致动器能够有助于对最薄弱部分(筒形部分)进行安全设计,并因而能够提供电动线性致动器的耐用性,同时增加抵抗施加至该最薄弱部分的载荷的强度。另外,通过肋23、23a可以防止第一壳体2a和第二壳体2b的抵靠表面的变形,且增加壳体2a、2b的强度和刚性,因而可以提高壳体2a、2b的密封性。
图4示出了图3中所示的第二壳体2b的变型。该壳体2b’与图3的壳体2b的不同之处基本在于肋23、24的结构,因此使用相同的附图标记表示相同部件,并且将省略它们的详细描述。
如图4中的(a)所示,壳体2b’形成为具有基本圆形构造。多个固定部分21a沿着每个壳体2b的周边从每个壳体径向向外部分突出地形成在每个壳体2b上,并且肋24也被形成为使得它们从固定部分21延伸到筒形部分(即,容纳部分)22。肋24包括一对肋24a、24b,每个肋24a、24b都比图3的肋23薄并且每个肋24a、24b的高度从固定部分21朝向壳体2b’的筒形部分(容纳部分)22呈弓形变化,从而使得弓形肋24a、24b的切线倾角朝向筒形部分(容纳部分)22逐渐变得平缓,如图4中的(b)所示。较薄的肋24a、24b使得可以防止在压铸过程期间在模制本体中产生气泡,并且可以减少壳体的重量且不会降低壳体的强度,而且还可以在模制期间实现模具润滑剂的顺畅循环,并因而提高生产率。
此外,肋24a、24b之间的距离是变化的,从而使其朝向筒形部分(容纳部分)22逐渐增加。这使得可以进一步提高壳体2b’的强度和刚度。
另外,根据本发明,与紧固螺栓9的螺栓节距圆直径(B.C.D.)相比,每个肋24的径向最外端(顶端)被设置在更靠径向外侧的位置,如图5中的(a)所示。这使得可以抑制将由施加至壳体的弯曲力矩M引起的载荷(由箭头表示)在肋24的顶端25产生的应力集中,因而可进一步通过增加壳体的强度和刚度而提高耐用性。
已经参照优选实施方式描述了本发明。显然,通过阅读并理解之前的详细描述,本领域技术人员将想到各种变型和替换。只要这些替换和变形落入由所附权利要求及其等同物限定的范围内,则就将本发明解释为包括所有这些替换和变型。
工业实用性
本发明的电动线性致动器可以用于一般工业使用的电动马达、汽车的驱动部分等等,并且可应用于设置有用于将来自电动马达的旋转输入运动转换成驱动轴的线性运动的滚珠丝杠机构的致动器。
附图标记描述
1                        电动线性致动器
2                        壳体
2a                       第一壳体
2b、2b’                 第二壳体
3                        输入齿轮
4                        输出齿轮
5                        减速机构
6                        驱动轴
7                        滚珠丝杠机构
8                        致动器主体
9                        固定螺栓
10                       丝杠轴
10a、18a                 螺旋状丝杠槽
11、12                   盲孔
13                       引导销
14                       键
15                       止动环
16                       引导构件
16a                      引导凹槽
17                       滚珠
18                       螺母
18b                      螺母的外周面
19                       桥接构件
20                       支撑轴承
20a                      防护板
21                       固定部分
22                       筒形部分
23、23a、24、24a、24b    肋
25、25’                 肋的顶端
50                       电动线性致动器
51                       滚珠丝杠
52                       致动器主体
53                       电动马达
53a                      马达轴
54                       齿轮减速机构
55                       第一齿轮
56                       位置保持机构
57                       丝杠轴
57a、58a                 螺旋状丝杠槽
58                       螺母
59                       滚珠
60                       壳体
61、62                   滚珠轴承
63                       第二齿轮
64                       轴
65                       电磁阀
66                       收纳部件
M                        力矩载荷

Claims (7)

1.一种电动线性致动器,该电动线性致动器包括:
壳体;
安装在所述壳体上的电动马达;
减速机构,该减速机构用于经由马达轴来降低所述电动马达的旋转速度;以及
滚珠丝杠机构,该滚珠丝杠机构用于将所述电动马达的经由所述减速机构传递的旋转运动转换成驱动轴的轴向线性运动;所述滚珠丝杠机构包括:螺母,该螺母的内周面上形成有螺旋状丝杠槽,并且该螺母被安装在所述壳体上的滚动轴承支撑成可旋转但不可轴向移动;以及与所述驱动轴同轴一体的丝杠轴,该丝杠轴的外周面上形成有与所述螺母的所述螺旋状丝杠槽对应的螺旋状丝杠槽,该丝杠轴经由大量滚珠插入所述螺母内,并被支撑成相对于所述壳体可轴向移动但不可旋转,其特征在于,
所述壳体包括:第一壳体,所述电动马达安装在该第一壳体上;以及第二壳体,该第二壳体待被抵靠在所述第一壳体的端面上;并且
所述第一壳体和第二壳体中的至少一个壳体形成有肋,所述肋从布置在所述至少一个壳体的外周的每个供紧固螺栓穿过的固定部分延伸到用于容纳所述丝杠轴的容纳部分。
2.根据权利要求1所述的电动线性致动器,其中,所述壳体通过对铝合金进行压铸而形成。
3.根据权利要求1或2所述的电动线性致动器,其中,每个肋的高度从所述固定部分朝向所述至少一个壳体的所述容纳部分呈弓形变形,使得弓形的所述肋的切线倾角朝向所述容纳部分逐渐变得平缓。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动线性致动器,其中,与所述紧固螺栓的螺栓节距圆直径相比,每个肋的径向最外端被设置在更靠近径向外侧的位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动线性致动器,其中,每个肋包括多个薄壁肋。
6.根据权利要求5所述的电动线性致动器,其中,每个肋包括一对肋,并且所述一对肋之间的距离是变化的,使得该距离朝向所述容纳部分逐渐增加。
7.根据权利要求1所述的电动线性致动器,其中,所述驱动轴与所述丝杠轴一体地形成,所述驱动轴的一端上安装有径向延伸的接合销,所述壳体的盲孔内安装有具有轴向延伸的引导凹槽的引导构件,并且所述接合销与所述引导凹槽接合。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6111078B2 (ja) * 2013-01-18 2017-04-05 Ntn株式会社 電動リニアアクチュエータ
JP6523631B2 (ja) * 2014-08-12 2019-06-05 Ntn株式会社 歯車およびこれを備えた電動アクチュエータ
JP2016070324A (ja) * 2014-09-29 2016-05-09 Ntn株式会社 電動アクチュエータ
JP6223313B2 (ja) * 2014-10-24 2017-11-01 住友重機械工業株式会社 回転装置
DE102014222895B4 (de) * 2014-11-10 2022-04-28 Zf Friedrichshafen Ag Aktuatorgehäuse für einen Fahrwerksaktuator
JP6527705B2 (ja) * 2015-02-02 2019-06-05 Ntn株式会社 電動アクチュエータ
JP6658039B2 (ja) * 2015-04-16 2020-03-04 日本精工株式会社 減速機及び電動式パワーステアリング装置
CN107035836A (zh) * 2015-08-04 2017-08-11 日本电产三协电子(东莞)有限公司 线性致动器
DE202019103358U1 (de) * 2019-06-14 2020-09-15 Dewertokin Gmbh Linearantrieb
US11719044B2 (en) 2020-03-19 2023-08-08 Canrig Robotic Technologies As Robotic system including an electrical clamping system
US11836018B2 (en) 2020-03-19 2023-12-05 Canrig Robotic Technologies As Robotic system including an internal cooling system
CN116457714A (zh) * 2020-07-27 2023-07-18 Ohb数字连接有限公司 用于例如射电天文学中使用的大型反射器或通信天线的精确定位的机电线性驱动单元

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000018361A (ja) * 1998-06-26 2000-01-18 Nippon Seiko Kk 電動式リニアアクチュエータ
JP2005329912A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Showa Corp 電動パワーステアリング装置
JP2009156416A (ja) * 2007-12-27 2009-07-16 Ntn Corp 電動リニアアクチュエータ
JP2009216118A (ja) * 2008-03-07 2009-09-24 Toyota Motor Corp 差動装置
JP2010007699A (ja) * 2008-06-24 2010-01-14 Gkn ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 デファレンシャル装置
JP2011117513A (ja) * 2009-12-02 2011-06-16 Ntn Corp 電動アクチュエータ
CN202032067U (zh) * 2011-04-02 2011-11-09 金华市大明铝制品厂 减速器外壳
JP2012125044A (ja) * 2010-12-08 2012-06-28 Ntn Corp 電動アクチュエータ

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2403092A (en) * 1943-02-19 1946-07-02 Lear Inc Linear actuator
JPS57100659U (zh) * 1980-12-11 1982-06-21
JP3065770B2 (ja) * 1991-03-25 2000-07-17 マツダ株式会社 車両のパワートレイン構造
KR950005359B1 (ko) 1991-03-25 1995-05-23 마쓰다 가부시끼가이샤 차량의 동력전달 장치구조
JPH05141506A (ja) 1991-11-19 1993-06-08 Mazda Motor Corp 変速機構造
JP3909879B2 (ja) * 1995-09-26 2007-04-25 株式会社ショーワ 差動装置のカバー構造
JP3744057B2 (ja) * 1996-05-17 2006-02-08 日本精工株式会社 リニアアクチュエータ
US6014915A (en) * 1998-06-11 2000-01-18 Precision Products Systems, Llc Gear housing
US7605506B2 (en) * 2006-07-28 2009-10-20 Mitsuba Corporation Electric motor with reduction gear mechanism
WO2011135849A1 (ja) * 2010-04-26 2011-11-03 日本精工株式会社 直動アクチュエータ
JP5510965B2 (ja) * 2010-11-24 2014-06-04 Udトラックス株式会社 終減速装置における差動歯車装置の潤滑構造
JP6111078B2 (ja) * 2013-01-18 2017-04-05 Ntn株式会社 電動リニアアクチュエータ
JP6189640B2 (ja) * 2013-05-29 2017-08-30 Ntn株式会社 電動リニアアクチュエータ

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000018361A (ja) * 1998-06-26 2000-01-18 Nippon Seiko Kk 電動式リニアアクチュエータ
JP2005329912A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Showa Corp 電動パワーステアリング装置
JP2009156416A (ja) * 2007-12-27 2009-07-16 Ntn Corp 電動リニアアクチュエータ
JP2009216118A (ja) * 2008-03-07 2009-09-24 Toyota Motor Corp 差動装置
JP2010007699A (ja) * 2008-06-24 2010-01-14 Gkn ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 デファレンシャル装置
JP2011117513A (ja) * 2009-12-02 2011-06-16 Ntn Corp 電動アクチュエータ
JP2012125044A (ja) * 2010-12-08 2012-06-28 Ntn Corp 電動アクチュエータ
CN202032067U (zh) * 2011-04-02 2011-11-09 金华市大明铝制品厂 减速器外壳

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Publication number Publication date
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US9614408B2 (en) 2017-04-04
EP2947351A4 (en) 2016-08-31

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