CN113251124A - 非对称差动式行星滚柱丝杠装置及包括其的执行器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非对称差动式行星滚柱丝杠装置及包括其的执行器，非对称差动式行星滚柱丝杠装置包括：丝杠以及螺母；若干非对称滚柱，各非对称滚柱的用于啮合的区域均仅包括两个，分别为第一啮合段以及第二啮合段，其中，第一啮合段以及第二啮合段均为环槽，第一啮合段的直径大于第二啮合段，第一啮合段与丝杠的螺纹啮合，第二啮合段与内啮合区域啮合。本发明的非对称滚柱结构更改，大大降低了滚柱的复杂程度，同时也降低了螺母的复杂程度，简化了结构。降低行星滚柱丝杠装置的加工难度，结构的简化，也降低了组装的难度，提高了生产效率，进一步降低了成本。降低了行星滚柱丝杠装置的轴向尺寸，使得此结构更加的小型化。
Description
技术领域
本发明涉及一种非对称差动式行星滚柱丝杠装置及包括其的执行器。
背景技术
目前差动式行星滚柱丝杠的滚柱为对称式，其中，常规的滚柱三段式螺纹滚柱缺点在于滚柱因螺纹，会因受力产生锲紧现象，需要设计防止锲紧机构，结构复杂。常规的滚柱三段式环槽滚柱缺点在于差动效应，影响导程精度；结构复杂，不易加工。
对称式滚柱的总体的结构较长，不利于应用的小型化，尤其对于空间要求较高的汽车行业，应用存在相当的局限性。同时由于滚柱的长度较长，导致螺母的长度也较长，内螺纹的磨削加工难度大，对加工设备的要求高，加工所需的工时较多，加工效率低下，产生的成本也较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中差动式行星滚柱丝杠总体的结构较长，不利于应用的小型化，内螺纹的磨削加工难度大，工时较多，加工效率低下，成本高的缺陷，提供一种差动式行星滚柱丝杠及包括其的电缸。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种非对称差动式行星滚柱丝杠装置，其特点在于，所述非对称差动式行星滚柱丝杠装置包括：
丝杠以及螺母，其中，所述丝杠的外表面具有螺纹，所述螺母的内表面具有一环槽形状的内啮合区域；
若干非对称滚柱，各所述非对称滚柱的用于啮合的区域均仅包括两个，分别为第一啮合段以及第二啮合段，其中，所述第一啮合段以及所述第二啮合段均为环槽，所述第一啮合段的直径大于所述第二啮合段，所述第一啮合段与所述丝杠的螺纹啮合，所述第二啮合段与所述内啮合区域啮合。
为了降低差动式行星滚柱丝杠装置的轴向长度，不同于传统行星滚柱丝杠的两大段，三小段的结构，本发明的非对称滚柱采用一个大段，一个小段的方案。不仅降低了滚柱的加工的复杂程度，同时也使得对应的螺母的加工复杂程度也降低了。
此外，通过差动式行星滚柱丝杠装置的加工难度，简化了结构，也降低了组装的难度。相比于现有技术的三段啮合，组装时只需要保证第一啮合段和第二啮合段的啮合，提高了生产效率，进一步降低了成本。
同时，非对称滚柱的长度显著降低，从而也减小了螺母的对应长度，从而整体上降低了行星滚柱丝杠的轴向尺寸，使得此结构更加的小型化。
较佳地，所述第一啮合段以及所述第二啮合段沿着所述非对称滚柱的轴向排列，其中，所述第一啮合段以及所述第二啮合段之间还设置有间隔段，所述间隔段与所述丝杠以及所述螺母均不接触。间隔段确保两侧的第一啮合段以及第二啮合段分别满足啮合条件，确保正常的运行。
较佳地，所述间隔段的长度为P/N，其中，P为所述非对称滚柱的导程，N为所述非对称滚柱的数量。因非对称滚柱是环槽，通过设置P/N的距离，就能满足正确的啮合条件。
较佳地，所述螺母的内表面还具有一容纳区域，所述容纳区域的内径大于所述内啮合区域的内径，其中，所述容纳区域的与所述第一啮合段在轴向上位置对应，所述容纳区域与所述第一啮合段在径向上间隔。容纳区域可以防止尺寸较大的第一啮合段的运动与螺母产生干涉。
较佳地，所述非对称滚柱设置于所述丝杠和所述螺母之间，且所述非对称滚柱环绕设置于所述丝杠的外围。在丝杠进行转动的过程中，非对称滚柱由此呈行星运动从而带动螺母在轴向移动。
较佳地，所述非对称滚柱的轴向的两侧均限位于保持架，所述螺母的内表面形成有限位凸台，所述保持架卡设于所述限位凸台上。
较佳地，所述保持架通过卡簧卡设于所述限位凸台，其中，所述螺母的内表面形成有卡台，所述卡簧卡设于所述卡台内。
较佳地，所述保持架套设在所述丝杠上，且所述保持架与所述丝杠不接触。
较佳地，所述内啮合区域通过加工直接成形于所述螺母的内表面。由于非对称滚柱的长度减少，由此螺母的长度减少，从而降低了对螺母内部进行加工的难度。同时只需要一段内啮合区域，进一步减少了加工难度。
一种执行器，其特点在于，所述执行器包括所述非对称差动式行星滚柱丝杠装置。执行器可以为电缸等常规利用到非对称差动式行星滚柱丝杠装置的各种产品。
本发明的积极进步效果在于：本发明的非对称滚柱结构更改，大大降低了滚柱的复杂程度，同时也降低了螺母的复杂程度，简化了结构。降低行星滚柱丝杠装置的加工难度，结构的简化，也降低了组装的难度，提高了生产效率，进一步降低了成本。降低了行星滚柱丝杠装置的轴向尺寸，使得此结构更加的小型化。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的非对称差动式行星滚柱丝杠装置的示意图。
图2为本发明较佳实施例的非对称滚柱的示意图。
图3为本发明较佳实施例的非对称差动式行星滚柱丝杠装置的分解图。
图4为本发明较佳实施例的非对称差动式行星滚柱丝杠装置的轴向图。
图5为图4中的A-A方向剖视图。
图6为本发明较佳实施例的保持架和卡簧的连接示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1-图6所示，本实施例公开了一种非对称差动式行星滚柱丝杠装置，如图1和图3所示，本实施例的非对称差动式行星滚柱丝杠装置包括丝杠1以及螺母2，其中，丝杠1的外表面具有螺纹，螺母2的内表面具有一环槽形状的内啮合区域22。
如图2和图5所示，本实施例的非对称差动式行星滚柱丝杠装置包括若干非对称滚柱3，各非对称滚柱3的用于啮合的区域均仅包括两个，分别为第一啮合段31以及第二啮合段32，其中，第一啮合段31以及第二啮合段32均为环槽，第一啮合段31的直径大于第二啮合段32，第一啮合段31与丝杠1的螺纹啮合，第二啮合段32与内啮合区域22啮合。
为了降低差动式行星滚柱丝杠装置的轴向长度，不同于传统行星滚柱丝杠的两大段，三小段的结构，本发明的非对称滚柱3采用一个大段，一个小段的方案。不仅降低了滚柱的加工的复杂程度，同时也使得对应的螺母2的加工复杂程度也降低了。
此外，通过差动式行星滚柱丝杠装置的加工难度，简化了结构，也降低了组装的难度。相比于现有技术的三段啮合，组装时只需要保证第一啮合段31和第二啮合段32的啮合，提高了生产效率，进一步降低了成本。
同时，非对称滚柱3的长度显著降低，从而也减小了螺母2的对应长度，从而整体上降低了行星滚柱丝杠的轴向尺寸，使得此结构更加的小型化。
如图2所示，本实施例的第一啮合段31以及第二啮合段32沿着非对称滚柱3的轴向排列，其中，第一啮合段31以及第二啮合段32之间还设置有间隔段33，间隔段33与丝杠1以及螺母2均不接触。间隔段33确保两侧的第一啮合段31以及第二啮合段32分别满足啮合条件，确保正常的运行。
本实施例的间隔段33的长度为P/N，其中，P为非对称滚柱3的导程，N为非对称滚柱3的数量。因非对称滚柱3是环槽，通过设置P/N的距离，就能满足正确的啮合条件。
如图5所示，本实施例的螺母2的内表面还具有一容纳区域21，容纳区域21的内径大于内啮合区域22的内径，其中，容纳区域21的与第一啮合段31在轴向上位置对应，容纳区域21与第一啮合段31在径向上间隔。容纳区域21可以防止尺寸较大的第一啮合段31的运动与螺母2产生干涉。
如图5所示，本实施例的非对称滚柱3设置于丝杠1和螺母2之间，且非对称滚柱3环绕设置于丝杠1的外围。在丝杠进行转动的过程中，非对称滚柱3由此呈行星运动从而带动螺母2在轴向移动。
如图4和图5所示，本实施例的非对称滚柱3的轴向的两侧的端部均限位于保持架4，螺母2的内表面形成有限位凸台23，保持架4卡设于限位凸台23上。
如图5和图6所示，本实施例的保持架4通过卡簧5卡设于限位凸台23，其中，螺母2的内表面形成有卡台24，卡簧5卡设于卡台24内。较佳地，保持架4套设在丝杠1上，且保持架4与丝杠1不接触。
本实施例的内啮合区域22通过加工直接成形于螺母2的内表面。由于非对称滚柱3的长度减少，由此螺母2的长度减少，从而降低了对螺母2内部进行加工的难度。同时只需要一段内啮合区域22，进一步减少了加工难度。
本实施例还公开了一种执行器，执行器包括非对称差动式行星滚柱丝杠装置。执行器可以为电缸等常规利用到非对称差动式行星滚柱丝杠装置的各种产品。
本发明的非对称滚柱结构更改，大大降低了滚柱的复杂程度，同时也降低了螺母的复杂程度，简化了结构。降低行星滚柱丝杠装置的加工难度，结构的简化，也降低了组装的难度，提高了生产效率，进一步降低了成本。降低了行星滚柱丝杠装置的轴向尺寸，使得此结构更加的小型化。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种非对称差动式行星滚柱丝杠装置，其特征在于，所述非对称差动式行星滚柱丝杠装置包括：
丝杠以及螺母，其中，所述丝杠的外表面具有螺纹，所述螺母的内表面具有一环槽形状的内啮合区域；
若干非对称滚柱，各所述非对称滚柱的用于啮合的区域均仅包括两个，分别为第一啮合段以及第二啮合段，其中，所述第一啮合段以及所述第二啮合段均为环槽，所述第一啮合段的直径大于所述第二啮合段，所述第一啮合段与所述丝杠的螺纹啮合，所述第二啮合段与所述内啮合区域啮合。
2.如权利要求1所述的非对称差动式行星滚柱丝杠装置，其特征在于，所述第一啮合段以及所述第二啮合段沿着所述非对称滚柱的轴向排列，其中，所述第一啮合段以及所述第二啮合段之间还设置有间隔段，所述间隔段与所述丝杠以及所述螺母均不接触。
3.如权利要求2所述的非对称差动式行星滚柱丝杠装置，其特征在于，所述间隔段的长度为P/N，其中，P为所述非对称滚柱的导程，N为所述非对称滚柱的数量。
4.如权利要求1所述的非对称差动式行星滚柱丝杠装置，其特征在于，所述螺母的内表面还具有一容纳区域，所述容纳区域的内径大于所述内啮合区域的内径，其中，所述容纳区域的与所述第一啮合段在轴向上位置对应，所述容纳区域与所述第一啮合段在径向上间隔。
5.如权利要求1所述的非对称差动式行星滚柱丝杠装置，其特征在于，所述非对称滚柱设置于所述丝杠和所述螺母之间，且所述非对称滚柱环绕设置于所述丝杠的外围。
6.如权利要求1所述的非对称差动式行星滚柱丝杠装置，其特征在于，所述非对称滚柱的轴向的两侧均限位于保持架，所述螺母的内表面形成有限位凸台，所述保持架卡设于所述限位凸台上。
7.如权利要求6所述的非对称差动式行星滚柱丝杠装置，其特征在于，所述保持架通过卡簧卡设于所述限位凸台，其中，所述螺母的内表面形成有卡台，所述卡簧卡设于所述卡台内。
8.如权利要求6所述的非对称差动式行星滚柱丝杠装置，其特征在于，所述保持架套设在所述丝杠上，且所述保持架与所述丝杠不接触。
9.如权利要求1所述的非对称差动式行星滚柱丝杠装置，其特征在于，所述内啮合区域通过加工直接成形于所述螺母的内表面。
10.一种执行器，其特征在于，所述执行器包括如权利要求1-9任意一项所述的非对称差动式行星滚柱丝杠装置。
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