CN212909225U - 一种往复直线运动的运动执行机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种往复直线运动的运动执行机构，包括壳体、定子、转子、行星滚柱丝杆螺母和行星滚柱丝杆；壳体在运动执行单元最外部，转子、定子和行星滚柱丝杆均设于其内部，转子和行星滚柱丝杆穿过定子；行星滚柱丝杆将转子贯穿；行星滚柱丝杆螺母设置在转子上，且与行星滚柱丝杆螺纹连接。本实用新型将行星滚柱丝杆螺母直接设计为转子轴，简化结构，减少占用的空间体积。

Description

一种往复直线运动的运动执行机构

技术领域

本实用新型涉及控制技术领域，更具体的说，它涉及一种运动执行机构。

背景技术

传统的往复直线运动执行机构，虽然能够实现往复直线运动，但外部需设置止旋机构，如图10所示，这种方式会导致运动执行机构结构繁琐，整体空间体积太大，与外部链接困难且占用空间较大。且滚珠丝杠直接暴露在机构外部，还需考虑设置防护机构，丝杠螺母作为往复直线运动输出执行件，与外部连接较为困难；同时，因为其占用空间较大，难以满足一些特殊的需要小型化的此类结构。

因此研发一种结构简单，占用的空间体积较小，防护到位且与外部连接方便的往复直线运动的运动执行机构是非常有必要的。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供结构简单、设计合理的一种运动执行机构。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种往复直线运动的运动执行机构，包括壳体、定子、转子、行星滚柱丝杆螺母和行星滚柱丝杆；壳体在运动执行单元最外部，转子、定子和行星滚柱丝杆均设于其内部，转子和行星滚柱丝杆穿过定子；行星滚柱丝杆将转子贯穿；行星滚柱丝杆螺母设置在转子上，且与行星滚柱丝杆螺纹连接。

进一步的，所述的壳体整体呈柱状，沿其轴设有一处通孔，为第一通孔，转子和行星滚柱丝杆贯穿第一通孔；在壳体的内部设置有放置定子的镂空空间，为定子空间；在壳体的表面还设有一处供连接外界控制器的导线管通过的出孔。

进一步的，所述的定子空间的长度小于壳体长度

进一步的，所述的壳体包括前端盖和后端盖，前端盖和后端盖分别安装在壳体的两端，壳体整体通过前端盖和后端盖进行封闭；后端盖一端设有凸台，其截面呈“凸”型，在“凸”型的突出位置的中心镂出一处下凹柱状为第一固定处，并在第一固定处的内壁上设有一圈突起；前端盖的一端设有一处凹坑，其截面呈“凹”型为第二固定处，前端盖的中间设置有供转子通过的穿孔，前端盖的另一端还设置有一处用于和外部连接的连接部。

进一步的，连接部设有穿孔与前端盖的穿孔大小形状一致；连接部包括连接管和连接台，连接管呈柱状，连接管的一端与前端盖相通另一端与连接台通过螺纹连接或者焊接；连接台呈柱状，连接台半径大于连接管半径，两者连接处通过斜面过渡，连接台的正面设有与外部连接的固定件。

进一步的，所述的定子放置在定子空间内；定子整体呈柱状，在定子外围的两侧成对设置有凹槽；沿定子的轴设置有第二通孔，用于放置转子和行星滚柱丝杆；在定子的内部，沿第二通孔的内壁镂出柱状空间，第二通孔被多个柱状空间包围。

进一步的，所述连接外界控制器的导线管，与定子连接通过外壳上为其设置的出孔与外接控制器连接。

进一步的，所述的转子包括转子本体、磁钢、轴承和锁紧螺母；行星滚柱丝杆穿过行星滚柱丝杆螺母，且行星滚柱丝杆将转子本体贯穿；轴承将行星滚柱丝杆螺母包裹，磁钢覆盖在轴承上；锁紧螺母设置在转子本体的两端。

进一步的，所述的行星滚柱丝杆螺母作为转子轴放置于定子的通孔内，套在行星滚柱丝杆上，行星滚柱丝杆螺母与行星滚柱丝杆通过螺纹连接；所述的轴承，包裹在行星滚柱丝杆螺母外部，轴承与行星滚柱丝杆螺母和定子贴合；在轴承的外壁镂出一圈凹槽，用以放置磁钢，所述的磁钢包围在轴承的外壁与定子贴合；转子本体被行星滚柱丝杆贯穿，转子本体的半径大于行星滚柱丝杆的半径，锁紧螺母固定在转子本体的两端将转子本体与行星滚柱丝杆锁紧。

进一步的，所述的行星滚柱丝杆的一端设置有一圈凹槽，与第一固定出的突起契合，并将这一端放置在第一固定处；锁紧螺母放置在第二固定处，转子本体穿过前端盖的穿孔和连接部。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型将行星滚柱丝杆螺母直接设计为转子轴，简化结构，减少占用的空间体积。

2、本实用新型为全封闭机构，可以保护传动结构件。

3、本实用新型将丝杆作为往复直线运动的输出执行件，输出接口便于与外部连接。

4、本实用新型结构简单、设计合理，定子包围转子的结构使得定子的磁场能充分作用在转子上，独特的定子空间和定子设计使得转子旋转更加的匀速稳定；第一固定处和第二固定处使得转子在做功时更加稳定；连接部的设计，在其工作受损时能快速更换。

附图说明

图1为运动执行机构单元的整体结构图。

图2为后端盖元的结构示意图。

图3为前端盖元的结构示意图。

图4为壳体以及定子的结构示意图。

图5为定子的结构示意图。

图6为运动执行机构单元的内部结构示意图。

图7为转子以及行星滚柱丝杆螺母的内部结构示意图。

图8为定子结构示意图。

图9为运动执行机构单元的剖面结构图。

图10为背景技术中止旋机构图。

图中标号：

1.后端盖；2.前端盖；3.定子；4.壳体；5.连接部；6.导线管；7.转子；101.第一固定处；102.第二突起；103.第一突起；104.直线凹槽；105.散热孔；201.第二固定处；301.固定凹槽；302.梯形柱状空间；303.定子空间；304.第二通孔；401. 行星滚柱丝杆；402.行星滚柱丝杆螺母；403.轴承；404.磁钢；405. 锁紧螺母；406. 定位凹槽；407.转子本体；408.第一通孔；501.连接管；502.连接台；503.穿孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。应当说明的是，实施例只是对本实用新型的具体阐述，其目的是为了让本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，不应视为对本实用新型的限定。

实施例：

一种往复直线运动的运动执行机构，包括运动执行机构单元，所述的运动执行单元包括壳体4、定子3、转子7、行星滚柱丝杆螺母402和行星滚柱丝杆401；壳体4在运动执行单元最外部，转子7、定子3和行星滚柱丝杆401均设于其内部，转子7和行星滚柱丝杆401穿过定子3；行星滚柱丝杆401将转子7贯穿，行星滚柱丝杆401将转子7贯穿；行星滚柱丝杆螺母402设置在转子7上，且与行星滚柱丝杆401螺纹连接。

所述的壳体4包括前端盖2和后端盖1，前端盖2和后端盖1分别安装在壳体4的两端，壳体4整体通过前端盖2和后端盖1进行封闭；后端盖1一端设有凸台，其截面呈“凸”型，在“凸”型的突出位置的中心镂出一处下凹柱状为第一固定处101，并在第一固定处101的内壁上设有一圈突起，为第一突起103，第一突起103之下的第一固定处101的内径大于突起之上的第一固定处101的内径；在第一固定处101的底部也设有一圈突起，为第二突起102，第一突起103、第二突起102和第一固定部的边缘被一条直线凹槽104贯穿，并在后端盖1的另一端形成一个散热孔105，供整个运动执行机构散热；前端盖2的另一端还设置有一处用于和外部连接的连接部5，连接部5设有穿孔503与前端盖2的穿孔503大小形状一致，穿孔503为腰形孔，起固定作用的同时，限制行星滚珠丝杆401旋转；连接部5包括连接管501和连接台502，连接管501呈柱状，连接管501的一端与前端盖2相通另一端与连接台502通过螺纹连接；连接台502呈柱状，连接台502半径大于连接管501半径，两者连接处通过斜面过渡，连接台502的正面设有与外部连接的固定件。

壳体4整体呈柱状，沿其轴设有一处通孔，为第一通孔408，转子7和行星滚柱丝杆401贯穿第一通孔408；在壳体4的内部设置有放置定子3的镂空空间，为定子空间303，定子空间303的长度小于壳体4长度，定子空间303的内壁还设置有1对固定凸槽。在壳体4的表面还设有一处供连接外界控制器的导线管6通过的出孔，导线管6与定子3连接通过外壳上为其设置的出孔与外接控制器连接。

所述的定子3放置在定子空间303内；定子3整体呈柱状，在定子3外围的两侧设置有1对固定凹槽301，与定子空间303内的凸槽相对应，用于固定定子3与定子空间303，防止转子7转动时带动定子3；沿定子3的轴设置有第二通孔304，用于放置转子7和行星滚柱丝杆401；在定子3的内部，沿第二通孔304的内壁镂出梯形柱状空间302，第二通孔304被12个梯形柱状空间302包围，在柱状空间内均匀缠绕铜丝，形成完整的定子3。

所述的转子7包括转子本体407、磁钢404、轴承403和锁紧螺母405；行星滚柱丝杆401穿过行星滚柱丝杆螺母402，且行星滚柱丝杆401将转子本体407贯穿；轴承403将行星滚柱丝杆螺母包裹，磁钢404覆盖在轴承403上；锁紧螺母405设置在转子本体407的两端。

所述的行星滚柱丝杆螺母402作为转子7的轴放置于定子3的通孔内，套在行星滚柱丝杆401上，行星滚柱丝杆螺母402与行星滚柱丝杆401通过螺纹连接；所述的轴承403，包裹在行星滚柱丝杆螺母402外部，轴承403与行星滚柱丝杆螺母402和定子3贴合，轴承403使得行星滚柱丝杆螺母402滚动的阻力大大减小使得其做功更为顺畅；在轴承403的外壁镂出一圈凹槽，用以放置磁钢404，所述的磁钢404包围在轴承403的外壁与定子3贴合，磁钢404的磁性与通电的定子3磁场排斥，加大了行星滚柱丝杆螺母402的滚动的力；转子本体407被行星滚柱丝杆401贯穿，转子本体407的半径大于行星滚柱丝杆401的半径，锁紧螺母405固定在转子本体407的两端将转子本体407与行星滚柱丝杆401锁紧，锁紧螺母405在固定转子本体407与行星滚柱丝杆401的同时也起到了限位的作用，限定了行星滚柱丝杆螺母402的做功范围。

所述的行星滚柱丝杆401的一端设置有一圈定位凹槽406，与第一固定处101的第一突起103契合，并将这一端放置在第一固定处101，使其更为牢固；锁紧螺母405放置在第二固定处201，转子本体407穿过前端盖2的穿孔503和连接部5。

本实用新型的工作原理为：通电后，定子3产生旋转磁场，作用于转子7产生磁电动力旋转扭矩，可产生电势能，驱动转子7做旋转运动，转子7与行星滚柱丝杆401螺纹连接，行星滚柱丝杆401因前端盖2的旋转限位，将周向旋转运动转换为轴向直线运动。通过外接控制器控制伺服电机的正反转，该机构可以输出轴向往复直线运动。

以上所述仅是本实用新型优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型保护范围内。

Claims (10)

1.一种往复直线运动的运动执行机构，其特征在于：包括壳体、定子、转子、行星滚柱丝杆螺母和行星滚柱丝杆；壳体在运动执行单元最外部，转子、定子和行星滚柱丝杆均设于其内部，转子和行星滚柱丝杆穿过定子；行星滚柱丝杆将转子贯穿；行星滚柱丝杆螺母设置在转子上，且与行星滚柱丝杆螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种往复直线运动的运动执行机构，其特征在于：所述的壳体整体呈柱状，沿其轴设有一处通孔，为第一通孔，转子和行星滚柱丝杆贯穿第一通孔；在壳体的内部设置有放置定子的镂空空间，为定子空间；在壳体的表面还设有一处供连接外界控制器的导线管通过的出孔。

3.根据权利要求2所述的一种往复直线运动的运动执行机构，其特征在于：所述的定子空间的长度小于壳体长度。

4.根据权利要求2所述的一种往复直线运动的运动执行机构，其特征在于：所述的壳体包括前端盖和后端盖，前端盖和后端盖分别安装在壳体的两端，壳体整体通过前端盖和后端盖进行封闭；后端盖一端设有凸台，其截面呈“凸”型，在“凸”型的突出位置的中心镂出一处下凹柱状为第一固定处，并在第一固定处的内壁上设有一圈突起；前端盖的一端设有一处凹坑，其截面呈“凹”型为第二固定处，前端盖的中间设置有供转子通过的穿孔，前端盖的另一端还设置有一处用于和外部连接的连接部。

5.根据权利要求4所述的一种往复直线运动的运动执行机构，其特征在于：连接部设有穿孔与前端盖的穿孔大小形状一致；连接部包括连接管和连接台，连接管呈柱状，连接管的一端与前端盖相通另一端与连接台通过螺纹连接或者焊接；连接台呈柱状，连接台半径大于连接管半径，两者连接处通过斜面过渡，连接台的正面设有与基体连接的固定件。

6.根据权利要求2所述的一种往复直线运动的运动执行机构，其特征在于：所述的定子放置在定子空间内；定子整体呈柱状，在定子外围的两侧成对设置有凹槽；沿定子的轴设置有第二通孔，用于放置转子和行星滚柱丝杆；在定子的内部，沿第二通孔的内壁镂出柱状空间，第二通孔被多个柱状空间包围。

7.根据权利要求6所述的一种往复直线运动的运动执行机构，其特征在于：所述连接外界控制器的导线管，与定子连接通过外壳上为其设置的出孔与外接控制器连接。

8.根据权利要求6所述的一种往复直线运动的运动执行机构，其特征在于：所述的转子包括转子本体、磁钢、轴承和锁紧螺母；行星滚柱丝杆穿过行星滚柱丝杆螺母，且行星滚柱丝杆将转子本体贯穿；轴承将行星滚柱丝杆螺母包裹，磁钢覆盖在轴承上；锁紧螺母设置在转子本体的两端。

9.根据权利要求8所述的一种往复直线运动的运动执行机构，其特征在于：所述的行星滚柱丝杆螺母作为转子轴放置于定子的第二通孔内，套在行星滚柱丝杆上，行星滚柱丝杆螺母与行星滚柱丝杆通过螺纹连接；所述的轴承，包裹在行星滚柱丝杆螺母外部，轴承与行星滚柱丝杆螺母和定子贴合；在轴承的外壁镂出一圈凹槽，用以放置磁钢，所述的磁钢包围在轴承的外壁与定子贴合；转子本体被行星滚柱丝杆贯穿，转子本体的半径大于行星滚柱丝杆的半径，锁紧螺母固定在转子本体的两端，将转子本体与行星滚柱丝杆锁紧。

10.根据权利要求8所述的一种往复直线运动的运动执行机构，其特征在于：所述的行星滚柱丝杆的一端设置有一圈凹槽，与第一固定出的突起契合，并将这一端放置在第一固定处；锁紧螺母放置在第二固定处，转子本体穿过前端盖的穿孔和连接部。

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