CN112787458B - 丝杠装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种丝杠装置，该丝杠装置包括：丝杠；以及使所述丝杠旋转的马达，其中，所述马达包括：中空轴，所述中空轴装配到所述丝杠的外周的一部分上；和转子芯，所述转子芯装配到所述中空轴的所述外周的一部分上。

Description

丝杠装置
技术领域
本发明涉及一种丝杠装置。
背景技术
已知一种配备有丝杠和马达的丝杠装置。例如，马达的转子芯可以直接装配到丝杠的外周上(参见专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本未审查专利申请公开号2018-014826
发明内容
[本发明要解决的问题]
在这种构造下，在用具有不同外径的另一丝杠更换丝杠时，可能需要制备适于另一丝杠的具有不同内径的另一转子芯，这可能增加成本。
因此，本发明的目的是提供一种丝杠装置，其中丝杠以低成本被具有不同外径的另一丝杠更换。
[解决问题的手段]
上述目的通过一种丝杠装置来实现，该丝杠装置包括：丝杠；以及使所述丝杠旋转的马达，其中，所述马达包括：中空轴，所述中空轴装配到所述丝杠的外周的一部分上；和转子芯，所述转子芯装配到所述中空轴的所述外周的一部分上。
[本发明的效果]
根据本发明，可以提供一种丝杠装置，其中丝杠以低成本被具有不同外径的另一丝杠更换。
附图说明
图1是丝杠装置的外部立体图；
图2是沿着图1的线A-A截取的横截面图；以及
图3是图2的局部放大图。
具体实施方式
图1是丝杠装置1的外部立体图。丝杠装置1配备有丝杠10和使丝杠10旋转的马达20。图2是沿着图1的线A-A截取的横截面图。图3是图2的局部放大图。丝杠10包括由马达20可旋转地保持的轴部分12以及从马达20突出并具有形成在外周表面中的凹槽的阳螺纹部分11。凹槽(诸如阳螺纹部分11)没有形成在轴部分12的外周表面上。丝杠10由金属制成，但不限于此。马达20是步进马达。
如图2所示，马达20包括支架30和40、定子50、转子芯60、磁体61、间隔件63、中空轴70和调节螺钉80。各具有大致盘形的支架30和40固定到定子50上，以便将定子50夹在中间。定子50具有大致圆柱形的形状。支架40设置在丝杠10的近端侧。支架30相对于支架40设置在丝杠10的远端侧。支架30和40由金属制成，但不限于此。定子50由金属制成。
四个转子芯60、两个磁体61、间隔件63和中空轴70设置在定子50内。中空轴70部分地装配到丝杠10的轴部分12的外周上。中空轴70由金属制成，但不限于此。中空轴70包括形成在远端侧的小直径部分71、形成在近端侧的小直径部分72以及形成在小直径部分71和72之间的大直径部分73。小直径部分71和72的每个外径均小于大直径部分73的外径。这里，支架30和40分别保持用于支撑中空轴70旋转的轴承91和92。如图3所示，轴承91的内环装配到中空轴70的小直径部分71的外表面712上。同样，如图2所示，轴承92的内环装配到中空轴70的小直径部分72的外表面上。
沿轴向方向对准的四个转子芯60装配到中空轴70的大直径部分73的外表面732上。转子芯60的数量不限于四个，也可以是一个。磁体61设置在邻近支架30的第一转子芯60和邻近第一转子芯60的第二转子芯60之间。此外，另一磁体61设置在邻近支架40的第三转子芯60和邻近第三转子芯60的第四转子芯60之间。间隔件63设置在四个转子芯60之中的设置在中心侧的两个转子芯60之间。具有薄盘形状的磁体61被磁化为具有在圆周方向上交替布置的不同极性。具有薄盘形状的间隔件63由铝或合成树脂制成。调节螺钉80通过拧入形成在丝杠10的轴部分12的远端中的螺纹孔中而固定。稍后将详细描述调节螺钉80。如上所述，丝杠10、转子芯60、磁体61、间隔件63、中空轴70和调节螺钉80一起相对于支架30和40以及定子50旋转。
未示出的多个线圈缠绕在定子50上。定子50根据这些线圈的激励状态被励磁。这使得丝杠10、四个转子芯60、两个磁体61、间隔件63、中空轴70和调节螺钉80根据作用在定子50和磁体61之间的磁吸引力和磁排斥力一起旋转。
如上所述，转子芯60装配到中空轴70的外表面732上，但不直接装配到丝杠10上。因此，例如，当采用外径不同于丝杠10的另一丝杠时，仅需要制备与中空轴70不同且内径对应于另一丝杠的外径的中空轴。因此，转子芯60自己被转向。这里，考虑到作用在转子芯60和定子50之间的磁力和磁通量所影响的旋转驱动力，来设计和制造转子芯60。因此，转子芯60的成本很高。由于这种昂贵的转子芯60被转向，因此可以以低成本容易地用具有不同外径尺寸的另一丝杠更换丝杠。
轴承91和92的内环也装配到中空轴70上，但不直接装配到丝杠10上。同样在这种情况下，制备内径不同于中空轴70的另一中空轴，从而使轴承91和92转向，并且采用具有不同外径的丝杠。
接下来，将描述调节螺钉80。如图2所示，调节螺钉80包括拧入丝杠10的轴部分12的螺纹孔中的外螺纹部分81和外径大于外螺纹部分81的外径的头部82。头部82的外径大于中空轴70的小直径部分72的内径。头部82与小直径部分72的近端表面接触。当调节螺钉80和丝杠10之间的旋拧量增加时，力作用在丝杠10上，以便相对于中空轴70朝向近端移动丝杠10，即在图2的纸张上向下移动。
如图3所示，锥形表面711对应于小直径部分71的内表面，这样外径从远端到近端减小。相应地，丝杠10的轴部分12形成有与锥形表面711接触的锥形表面121。如上所述，随着调节螺钉80和丝杠10之间的旋拧量增加时，力相对于中空轴70朝向远端作用在丝杠10上。这使得锥形表面121相对于锥形表面711朝向远端移动，使得锥形表面121和锥形表面711彼此紧密接触。以上述方式，中空轴70和丝杠10以简单的结构紧固，并且抑制了成本的增加。另外，当更换丝杠10时，通过从丝杠10上拆下调节螺钉80，可以容易地拆下丝杠10。这改善了拆卸的可操作性。此外，锥形表面121和711彼此接触。因此，可以抑制中空轴70的中心轴线和丝杠10的中心轴线的位置偏移，并且可以定位中空轴70和丝杠10。这提高了中空轴70和丝杠10在径向方向上的位置精度。
这里，如果锥形表面711和121的每个锥角太大，则丝杠10和中空轴70之间的紧固力减小。如果每个锥角太小，则丝杠10在轴向方向上的位置精度由于零件公差而降低。因此，在本实施例中，锥角大约为2度至4度，这确保了紧固力和丝杠10在轴向方向上的位置精度。
装配到小直径部分71上的轴承91从锥形表面711和121径向向外设置。结果，轴承91保持丝杠10和中空轴70从外部彼此紧密接触的部分，从而改善丝杠10和中空轴70的紧固。
不管在轴向方向上的位置如何，大直径部分73的内表面731的内径是恒定的，并且轴部分12的外表面123的外径是恒定的。在彼此不接触的大直径部分73的内表面731和轴部分12的外表面123之间限定小间隙。在调节螺钉80的阳螺纹部分81被旋拧的位置处，轴部分12的外径和小直径部分72的内径中的每者与轴向方向上的位置无关地恒定，并且轴部分12和小直径部分72彼此接触。也就是说，中空轴70在小直径部分71和72处紧固到丝杠10。轴承91和92分别保持小直径部分71和72旋转。
虽然已经详细例示了本发明的示例性实施例，但是本发明不限于上述实施例，并且在不脱离本发明的范围的情况下可以进行其它实施例、变型和变化。

Claims (2)

1.一种丝杠装置，该丝杠装置包括：
丝杠；以及
使所述丝杠旋转的马达，
其中，所述马达包括：
中空轴，所述中空轴装配到所述丝杠的外周的一部分上；和
转子芯，所述转子芯装配到所述中空轴的所述外周的一部分上，
其中，
所述中空轴的远端的内周包括第一锥形表面，
所述第一锥形表面的内径从所述中空轴的所述远端朝向所述中空轴的近端逐渐减小，
所述丝杠包括装配到所述第一锥形表面的第二锥形表面，
所述第二锥形表面的外径从所述丝杠的远端朝向所述丝杠的近端逐渐减小，
调节螺钉被旋拧到所述丝杠的所述近端，
所述调节螺钉的头部与所述中空轴的所述近端接触，并且
所述丝杠相对于所述中空轴在所述丝杠的轴向方向上的位置通过所述调节螺钉相对于所述丝杠的旋拧量来调节，
所述第一锥形表面和所述第二锥形表面定位在所述丝杠的相对于所述转子芯的远端侧，并且
所述调节螺钉的远端朝向所述丝杠的所述近端与所述第一锥形表面和所述第二锥形表面间隔开。
2.根据权利要求1所述的丝杠装置，其中，
所述马达包括装配到所述中空轴的所述远端的所述外周上的轴承，并且
所述第一锥形表面和所述第二锥形表面从所述轴承径向向内定位。
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