CN114207320A - 行星滚子螺杆驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种行星滚子螺杆驱动装置(2)，该行星滚子螺杆驱动装置包括螺纹主轴螺母(3)、水平螺纹主轴(4)、具有行星滚动元件轮廓(6)的多个行星滚动元件(5)以及至少两个行星导环(7)，其中，行星滚子螺杆驱动装置(2)将旋转运动转换为平移运动，其中，水平螺纹主轴(4)同心地布置在行星导环(7)和螺纹主轴螺母(3)中，其中，行星导环(7)能够相对于水平螺纹主轴(4)旋转，并且行星滚动元件(5)被安装成能够在行星导环(7)中和螺纹主轴螺母(3)内绕行星滚动元件的相关的行星滚动元件轴线(8)旋转，其中，行星滚动元件(5)的行星滚动元件轮廓(6)与水平螺纹主轴(4)啮合，使得水平螺纹主轴(4)的旋转引起行星滚动元件(5)绕其行星滚动元件轴线(8)旋转并且行星滚动元件(5)绕水平螺纹主轴(4)旋转，其特征在于，行星导环(7)连接至外壳(9)以用于联合旋转，并且外壳(9)具有外壳侧表面(10)，在该外壳侧表面上形成有齿部(11)以用于以齿轮传动的方式、特别是与连续牵引机构联接。

Description

行星滚子螺杆驱动装置

技术领域

本发明涉及行星滚子螺杆驱动装置，该行星滚子螺杆驱动装置包括螺纹主轴螺母、水平螺纹主轴、具有行星滚动元件轮廓的多个行星滚动元件以及至少两个行星导环，其中，行星滚子螺杆驱动装置将旋转运动转换为平移运动，其中，水平螺纹主轴同心地布置在行星导环和螺纹主轴螺母中，其中，行星导环可以相对于水平螺纹主轴旋转，并且行星滚动元件被安装成能够在行星导环中和螺纹主轴螺母内绕行星滚动元件的相关的行星滚动元件轴线旋转，其中，行星滚动元件的行星滚动元件轮廓与水平螺纹主轴啮合，使得水平螺纹主轴的旋转引起行星滚动元件绕其行星滚动元件轴线旋转并且行星滚动元件绕水平螺纹主轴旋转。

背景技术

行星滚子螺杆驱动装置多年以来一直是最先进的并且例如在DD0277308A5中被描述。但仍存在以紧凑和低成本的方式制造行星滚子螺杆驱动装置的持续需求。

发明内容

鉴于先前已知的技术背景，因此，本发明的目的的任务是提供一种特别紧凑且易于制造的行星滚子螺杆驱动装置。

该目的通过一种行星滚子螺杆驱动装置来实现，该行星滚子螺杆驱动装置包括螺纹主轴螺母、水平螺纹主轴、具有行星滚动元件轮廓的多个行星滚动元件以及至少两个行星导环，其中，行星滚子螺杆驱动装置将旋转运动转换为平移运动，其中，水平螺纹主轴同心地布置在行星导环和螺纹主轴螺母中，其中，行星导环可以相对于水平螺纹主轴旋转，并且行星滚动元件安装成能够在行星导环中和螺纹主轴螺母内绕行星滚动元件的相关的行星滚动元件轴线旋转，其中，行星滚动元件的行星滚动元件轮廓与水平螺纹主轴啮合，使得水平螺纹主轴的旋转引起行星滚动元件绕其行星滚动元件轴线旋转并且行星滚动元件绕水平螺纹主轴旋转，其特征在于，行星导环连接至外壳以用于联合旋转，并且外壳具有外壳侧表面，在该外壳侧表面上形成有齿部以用于以齿轮传动的方式、特别是与连续牵引机构联接。

这提供了可以设置特别紧凑且空间优化的行星滚子螺杆驱动装置的优点。此外，根据本发明的行星滚子螺杆驱动装置可以以简单且廉价的方式被制造。外壳还可以减少或者防止灰尘进入行星滚子螺杆驱动装置的齿轮传动部分中。外壳与行星导环的用于联合旋转的连接可以是力配合连接和/或形状配合连接和/或材料配合连接。

首先，对本发明的所要求保护的主题的各个元件按其在权利要求组中命名的顺序进行解释，并且在下面对本发明的主题的特别优选的实施方式进行描述。

行星滚子螺杆驱动装置将旋转运动转换为平移运动(并且反之亦然)。行星滚子螺杆驱动装置的主要部件通常是水平螺纹主轴、螺纹主轴螺母、行星滚动元件和行星导环，其中，具有行星滚动元件螺纹的行星滚动元件通过两个行星导环被保持在螺纹主轴螺母中，并且以轴向平行的方式且不会轴向移位地绕水平螺纹主轴以行星的方式旋转，由此螺纹主轴螺母相对于水平螺纹主轴线性地移动。水平螺纹主轴和螺纹主轴螺母两者通常都包括具有优选地为90°的侧角的多槽式的相同轮廓。

原则上，行星滚子螺杆驱动装置可以经由水平螺纹主轴或者经由螺纹主轴螺母被驱动。

具有中空筒形设计的螺纹主轴螺母具有接纳水平螺纹主轴以及行星滚动元件的功能。螺纹主轴和螺纹主轴螺母被安装成能够相对于彼此旋转。螺纹主轴螺母还具有保护其内的摩擦驱动免受机械影响的功能以及免受灰尘和其他类型的污染的功能。

螺纹主轴螺母的另一功能还可以是允许与致动器驱动装置、特别是电马达致动器或液压致动器的机械联接。

为了提高在载荷下的刚度和定位精度，可以对行星滚子螺杆驱动装置进行预加载。这可以例如通过将主轴螺母设计成两个部分并且将两个螺纹主轴螺母半部彼此抵靠地夹紧来实现。

此外，螺纹主轴螺母还可以具有将行星滚子螺杆驱动装置设置为无侧隙的功能。为此目的，在两个主轴螺母半部之间定位有厚度匹配的螺纹主轴螺母间隔件。

螺纹主轴螺母可以是单个部分式设计或两部分式设计，其中，在两部分式设计的情况下，螺纹主轴螺母包括第一主轴螺母半部和第二主轴螺母半部。优选地，第一主轴螺母半部和第二主轴螺母半部设计成大体上相同。

行星滚动元件在其外部周向表面上具有至少一种轮廓。在行星滚子螺杆驱动装置的情况下，行星滚动元件的这种轮廓可以设计成行星滚动元件螺纹。行星滚动元件优选地具有圆柱形空间形状，其中，行星滚动元件的长度大于行星滚动元件的直径。圆柱形行星滚动元件具有行星滚动元件轴线，该行星滚动元件轴线也可以称为行星滚动元件的旋转轴线。优选地，行星滚动元件设计成大体上相同。

行星滚动元件在两个端部处可以具有行星滚动元件支承元件，以用于将行星滚动元件定位和安装在行星导环中或者行星导环上以便能够旋转。行星滚动元件支承元件可以特别地设计为支承轴颈，所述支承轴颈安装在行星导环的对应的支承孔中。

行星滚子螺杆驱动装置通常具有至少两个行星导环，行星导环具有对行星滚动元件在主轴螺母内相对于彼此的径向位置进行固定的功能，并且具有将行星滚动元件安装成使得行星滚动元件可以绕其纵向轴线旋转的功能。

除了行星滚动元件的安装和定位之外，行星滚动元件导环特别地还防止大颗粒的灰尘进入主轴螺母。

为此目的，行星导环特别地具有支承点，在所述支承点处或者在所述支承点中，行星滚动元件的互补的支承元件被接纳成能够旋转。特别优选的是，行星导环的支承点形成为支承孔，并且行星滚动元件的支承元件形成为与之互补的支承轴颈，使得支承轴颈被接纳到支承孔中以便能够旋转。支承点优选地沿行星导环的周向等距地布置，使得行星滚动元件均匀地分布在主轴螺母与主轴之间。

行星导环可以与主轴螺母一体地设计，或者设计为独立于主轴螺母的部件。如果行星导环设计为独立于主轴螺母的部件，那么行星导环可以由金属材料、陶瓷材料或一种塑料形成。优选地，行星导环设计成大体上相同。

优选地，可以设置的是，齿部轴向地布置在两个外壳边缘之间。

根据本发明的又一优选实施方式，可以有利的是，外壳具有外壳侧表面，在该外壳侧表面上形成有齿部以用于以齿轮传动的方式、特别是与连续牵引机构联接。因此，可以有利地实现的是，可以实现扭矩传递部件、比如连续牵引机构或齿轮与行星滚子螺杆驱动装置的特别简单的连接，这有助于安装空间的进一步优化。

还可以有利的是，外壳侧表面在外壳上形成为沿水平螺纹主轴的方向径向偏置，使得在外壳上形成两个外壳边缘以用于特别是对连续牵引机构的导引目的。本实施方式的优点是，可以设置用于扭矩传递部件的轴向导引件，该轴向导引件一体形成到行星滚子螺杆驱动装置中。

在本发明的又一改进方案中，还可以优选的是，行星导环和螺纹主轴螺母经由第一组滚动支承件布置成能够相对于彼此旋转。这样，就能够实现部件相对于彼此的特别是低摩擦式的旋转。

此外，可以有利的是，行星导环在其相应的端面上具有第二组滚动支承件。本发明的目的的该设计能够产生的效果是，在组装情况下可以实现行星滚子螺杆驱动装置的特别是低摩擦式的连接。

根据本发明的又一有利实施方式，可以优选的是，行星滚动元件在其远端端部处各自具有行星滚动元件支承轴颈，该行星滚动元件支承轴颈以齿轮传动的方式联接至螺纹主轴螺母。根据特征的这种组合，可以实现的优点是，使行星滚子螺杆驱动装置的特别紧凑的设计成为可能。

根据本发明的优选实施方式，外壳由塑料制成可以是有利的。这允许提供在外壳的成本和重量这两方面都进行了优化的设计。

附图说明

在不限制本发明的总体构思的情况下，下面将参照附图对本发明进行更详细的说明。这些附图在本质上仅是示意性的，并且仅用于理解本发明。相同的元件设置有相同的附图标记。各种示例性实施方式的不同特征也可以在技术上可行时彼此自由组合。

在附图中：

图1以示意性横截面图示出了根据本发明的行星滚子螺杆驱动装置的实施方式。

具体实施方式

图1示出了行星滚子螺杆驱动装置2。行星滚子螺杆驱动装置2具有螺纹主轴螺母3、水平螺纹主轴4、具有行星滚动元件轮廓6的多个行星滚动元件5、以及两个行星导环7。

借助于行星滚子螺杆驱动装置2，旋转运动被转换为平移运动。下面对此进行更详细的解释。水平螺纹主轴4同心地布置在行星导环7和螺纹主轴螺母3中。行星导环7能够相对于水平螺纹主轴4旋转，并且行星滚动元件5被安装成能够在行星导环7中和螺纹主轴螺母3内绕行星滚动元件的相应的行星滚动元件轴线8旋转。行星滚动元件5的行星滚动元件轮廓6与水平螺纹主轴4啮合，使得水平螺纹主轴4的旋转引起行星滚动元件5绕其行星滚动元件轴线8的旋转以及行星滚动元件5绕水平螺纹主轴4的旋转。

行星滚动元件5在其远端端部处各自具有行星滚动元件支承轴颈15，该行星滚动元件支承轴颈以齿轮传动的方式联接至螺纹主轴螺母3，例如借助于合适的对应轮廓、比如内螺纹/外螺纹组合联接至螺纹主轴螺母。因此，行星滚动元件以齿轮传动的方式联接至水平螺纹主轴4和螺纹主轴螺母3二者。

行星导环7具有比螺纹主轴螺母3的直径更大的直径，并且连接成与外壳9联合旋转，使得螺纹主轴螺母3被接纳到外壳9内。外壳9具有外壳侧表面10，在该外壳侧表面上设计有齿部11以用于以齿轮传动的方式、特别是与未示出的连续牵引机构联接。图1还示出，外壳侧表面10在外壳9上形成为沿水平螺纹主轴4的方向径向偏置，使得在外壳9上形成两个外壳边缘12，以用于例如对未示出的连续牵引机构的轴向导引目的。

行星导环7具有用于行星滚动元件支承轴颈15的未指明的接纳部，通过该接纳部实现的是，当行星导环7旋转时，行星滚动元件5绕水平螺纹主轴4旋转。由于行星导环7经由外壳9连接成用于联合旋转，所以行星导环7彼此同步地旋转。

行星导环7和螺纹主轴螺母3经由第一组滚动支承件13布置成相对于彼此旋转。行星导环7在其相应的端面上具有第二组滚动支承件14。一方面，这些支承件装置支撑水平螺纹主轴4的轴向力并且支撑借助于例如带驱动件或齿轮产生的径向力。行星导环7上的轴向力被第二组滚动支承件14吸收，这也确保了与周围结构相接触。这样，轴向力和径向力可以被吸收并且传递至周围结构，行星滚子螺杆驱动装置2能够保持旋转，并且径向力不影响水平螺纹主轴4和行星滚动元件5。

行星滚子螺杆驱动装置2可以特别地用于机动车辆中的后轴转向。

本发明不限于附图中示出的实施方式。因此，上述描述不应被认为是限制性的，而应被认为是说明性的。所附权利要求应被理解为意味着在本发明的至少一个实施方式中存在命名的特征。这并不排除其他特征的存在。如果专利权利要求和上述描述限定了“第一”特征和“第二”特征，这种指定用于在同一类型的两个特征之间进行区分，而不是限定排列顺序。

附图标记说明

2行星滚子螺杆驱动装置3螺纹主轴螺母4水平螺纹主轴5行星滚动元件6行星滚动元件轮廓7行星导环8行星滚动元件轴线9外壳10外壳侧表面11齿部12外壳边缘13第一组滚动支承件14第二组滚动支承件15行星滚动元件支承轴颈。

Claims (6)

1.一种行星滚子螺杆驱动装置(2)，所述行星滚子螺杆驱动装置包括螺纹主轴螺母(3)、水平螺纹主轴(4)、具有行星滚动元件轮廓(6)的多个行星滚动元件(5)以及至少两个行星导环(7)，所述行星滚子螺杆驱动装置(2)将旋转运动转换为平移运动，其中，所述水平螺纹主轴(4)同心地布置在所述行星导环(7)和所述螺纹主轴螺母(3)中，所述行星导环(7)能够相对于所述水平螺纹主轴(4)旋转，并且所述行星滚动元件(5)被安装成能够在所述行星导环(7)中和所述螺纹主轴螺母(3)内绕所述行星滚动元件的相关的行星滚动元件轴线(8)旋转，所述行星滚动元件(5)的所述行星滚动元件轮廓(6)与所述水平螺纹主轴(4)啮合，使得所述水平螺纹主轴(4)的旋转引起所述行星滚动元件(5)绕所述行星滚动元件的行星滚动元件轴线(8)旋转并且所述行星滚动元件(5)绕所述水平螺纹主轴(4)旋转，其特征在于，所述行星导环(7)连接至外壳(9)以用于联合旋转，并且所述外壳(9)具有外壳侧表面(10)，在所述外壳侧表面上形成有齿部(11)以用于以齿轮传动的方式、特别是与连续牵引机构联接。

2.根据前述权利要求中的任一项所述的行星滚子螺杆驱动装置，其特征在于，所述齿部(11)轴向地布置在两个外壳边缘(12)之间。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的行星滚子螺杆驱动装置，其特征在于，所述行星导环(7)和所述螺纹主轴螺母(3)经由第一组滚动支承件(13)布置成能够相对于彼此旋转。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的行星滚子螺杆驱动装置，其特征在于，所述行星导环(7)在所述行星导环的相应的端面上具有第二组滚动支承件(14)。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的行星滚子螺杆驱动装置，其特征在于，所述行星滚动元件(5)在所述行星滚动元件的远端端部处各自具有行星滚动元件支承轴颈(15)，所述行星滚动元件支承轴颈以齿轮传动的方式联接至所述螺纹主轴螺母(3)。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的行星滚子螺杆驱动装置，其特征在于，所述外壳(9)由塑料制成。

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