CN214959105U - 一种推杆电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种推杆电机，包括电机、齿轮箱组件、丝杆和传动螺母，所述电机和齿轮箱组件传动连接，所述丝杆与齿轮箱组件的末级齿轮固定连接，所述丝杆上具有与传动螺母螺纹连接的外螺纹部；位于所述传动螺母两端的丝杆上各安装一限位销。所述传动螺母的轴向一端或者两端具有轴向凸出的凸台结构，所述凸台结构具有与所述限位销相抵的止推面，且当所述限位销与止推面接触时，所述限位销与所述传动螺母不接触。本实用新型所述的推杆电机，凸台结构与限位销依靠径向力堵转，限位销不与传动螺母的端面接触，因此限位销避免了传动螺母继续轴向移动所造成的轴向力，从而减小了反向的阻力，避免了电机反转卡死的情况。

Description

一种推杆电机

技术领域

本实用新型涉及电机设计技术领域，尤其涉及一种推杆电机。

背景技术

现有一种推杆电机，通过电机带动齿轮箱内齿轮传动，末端齿轮与丝杆固定连接，齿轮传动带动丝杆旋转，进而丝杆上的传动螺母做直线运动。

一般在末端齿轮两端设有轴承，轴承一般采用深沟球轴承，因为深沟球轴承无法承受较大的轴向力，这就需要垫片，将末端齿轮所受到的轴向力通过垫片施加在齿轮箱箱体及箱盖上，增加了零件，增加安装工序，且深沟球轴承本身为标准件，箱体箱盖轴承室的大小必须按标准设计，限制了箱体箱盖整体的结构尺寸。

另外在推杆电机工作过程中，需要传动螺母总是能够回到一个固定的位置，该位置即为传动螺母直线运动的初始点，从而帮助电机实现“校零”。保证传动螺母能够回到固定位置则需要增加限位功能，一般采用微动开关或者圆柱销。微动开关必须装有控制线路，某些场合圆柱销是最好的选择，但是采用圆柱销做限位开关存在如下的技术问题：

传动螺母本身的推力较大，每次传动螺母与圆柱销接触后堵转，当电机断电后，传动螺母表面与圆柱销因为力的作用下是挤压在一起的。多次堵转后，传动螺母表面产生变形，粗糙度变大。若丝杆反向旋转时，因传动螺母与圆柱销已旋紧在一起，锁紧力较大，易造成卡滞。

实用新型内容

为了解决现有技术中的推杆电机采用圆柱销“校零”时容易因传动螺母与圆柱销已旋紧在一起，锁紧力较大，造成卡滞现象的技术问题，本实用新型提供了一种推杆电机来解决上述问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种推杆电机，包括电机、齿轮箱组件、丝杆和传动螺母，所述电机和齿轮箱组件传动连接，所述丝杆与齿轮箱组件的末级齿轮固定连接，所述丝杆上具有与传动螺母螺纹连接的外螺纹部；位于所述传动螺母两端的丝杆上各安装一限位销。

所述传动螺母的轴向一端或者两端具有轴向凸出的凸台结构，所述凸台结构具有与所述限位销相抵的止推面，且当所述限位销与止推面接触时，所述限位销与所述传动螺母不接触。

进一步的，所述限位销为圆柱形结构，当所述限位销与止推面接触时，限位销的中心线至传动螺母轴向端面的距离A大于所述限位销的半径。

进一步的，所述止推面与所述传动螺母的轴向端面垂直。

进一步的，所述凸台结构上还具有斜坡面，所述斜坡面与所述传动螺母的轴向端面背对设置，且斜坡面的顶端与所述止推面连接。

进一步的，所述传动螺母的同一个轴向端面上设置有两个中心对称的凸台结构，以使限位销能够卡在两个凸台结构的止推面之间。

进一步的，所述丝杆上连接所述齿轮箱组件的一端间隙配合一圆柱销，所述丝杆上套设有齿轮嵌件，齿轮嵌件布置于所述齿轮箱组件的末级齿轮的内周，且齿轮嵌件与所述末级齿轮通过非圆周面配合，齿轮嵌件内具有适于容纳圆柱销的凹槽。

进一步的，所述齿轮嵌件与所述丝杆间隙配合。

进一步的，位于所述末级齿轮两端的所述丝杆上套设有垫片轴承，所述垫片轴承包括轴承本体和位于所述轴承本体的轴向一端的凸肩，两个垫片轴承的凸肩适于抵在齿轮箱组件的箱体的两个相对端面上。

进一步的，每个所述垫片轴承和所述末级齿轮之间还设置有推力滚针轴承。

进一步的，所述止推面的凸起高度H与丝杆导程P之比为2:3。

进一步的，所述斜坡面呈螺旋形倾斜，且斜坡面的螺旋角α小于丝杆和传动螺母的螺旋角β。

进一步的，所述传动螺母的同一个轴向端面上的两个止推面之间的垂直距离C等于限位销的直径。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型所述的推杆电机，凸台结构与限位销依靠径向力堵转，限位销不与传动螺母的端面接触，因此限位销避免了传动螺母继续轴向移动所造成的轴向力，从而减小了反向的阻力，避免了电机反转卡死的情况。

(2)本实用新型所述的推杆电机，传动螺母上的凸台结构带有斜坡面，传动螺母不论靠近还是远离限位销，传动螺母与限位销都不会产生碰撞，避免传动螺母端面变形。

(3)本实用新型所述的推杆电机，通过两个垫片轴承的凸肩可以直接对末端齿轮作轴向固定，且安装过程中取消了安装垫片的工序。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型所述的推杆电机的具体实施方式的立体图；

图2是本实用新型所述的推杆电机的具体实施方式的分解示意图；

图3是本实用新型中丝杆、传动螺母和限位销装配示意图；

图4是本实用新型中传动螺母的主视图；

图5是图4的M-M向剖视图；

图6是本实用新型中传动螺母处于制动位置时的示意图；

图7是限位销与止推面的接触面位置关系示意图；

图8是同一端面的两个止推面的距离关系示意图；

图9是所述凸台结构的斜坡面螺旋角度标注示意图；

图10是所述凸台结构的止推面凸起高度标注示意图；

图11是本实用新型中丝杆与末级齿轮连接分解示意图；

图12是本实用新型中丝杆与末级齿轮装配示意图；

图13是本实用新型所述的推杆电机的具体实施方式的主视图；

图14是图13的N-N向剖视图；

图15是图14中a处放大图；

图16是本实用新型中所述垫片轴承的立体图。

图中，1、电机，2、齿轮箱组件，201、箱体，202、箱盖，203、初级齿轮，204、中间齿轮，205、末级齿轮，3、丝杆，301、通孔，4、传动螺母，5、限位销，6、凸台结构，601、止推面，602、斜坡面，7、外管，701、安装孔，8、圆柱销，9、齿轮嵌件，10、凹槽，11、垫片轴承，1101、轴承本体，1102、凸肩，12、推力滚针轴承。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

一种推杆电机，包括电机1、齿轮箱组件2、丝杆3和传动螺母4，电机1和齿轮箱组件2传动连接，丝杆3与齿轮箱组件2的末级齿轮205固定连接，丝杆3上具有与传动螺母4螺纹连接的外螺纹部；位于传动螺母4两端的丝杆3上各安装一限位销5。

传动螺母4的轴向一端或者两端具有轴向凸出的凸台结构6，凸台结构6具有与限位销5相抵的止推面601，且当限位销5与止推面601接触时，限位销5与传动螺母4不接触。限位销5的横截面可以圆形、方形或者其他不规则形状。

两个限位销5作为传动螺母4向丝杆3的轴向两端运动的极限点，起到抑制传动螺母4继续沿丝杆3轴向运动的作用，限位销5可以位于外螺纹部上，也可以位于外螺纹部两端外部，但需要贴合外螺纹部设置，避免传动螺母4未止转就已经到达丝杆3上的光滑区域，导致螺纹连接失效。

电机1通过齿轮箱组件2带动丝杆3旋转，传动螺母4和丝杆3用于带动两个相对运动部件作直线相对运动。通过电机1的正转和反转带动丝杆3正转和反转，传动螺母4在两个限位销5之间做往复的直线运动。传动螺母4移动并接近其中一个限位销5时，限位销5在到达传动螺母4处之前先接触到止推面601，从而使整个丝杆3停止转动，实现堵转“归零”，当凸台结构6与限位销5堵转时，限位销5不与传动螺母4的轴向端面接触，因此限位销5避免了传动螺母4继续移动所造成的轴向力，从而减小了反向启动的阻力，避免了电机1反转卡死的情况。

实施例一

如图1-图3所示，一种推杆电机1，包括电机1、齿轮箱组件2、丝杆3和传动螺母4，电机1和齿轮箱组件2传动连接，丝杆3与齿轮箱组件2的末级齿轮205固定连接，丝杆3上具有与传动螺母4螺纹连接的外螺纹部；位于传动螺母4两端的丝杆3上各安装一限位销5。传动螺母4的轴向两端均具有轴向凸出的凸台结构6，凸台结构6具有与限位销5相抵的止推面601，且当限位销5与止推面601接触时，限位销5与传动螺母4不接触，如图6所示，当限位销5与止推面601接触时，丝杆3无法继续向旋转箭头标注的方向旋转，实现了电机1的堵转，并让传动螺母4归零。

限位销5为圆柱形结构，如图2所示，外螺纹部的两端各设置一通孔301，限位销5安装在通孔301上，在这种限位销5结构下，当限位销5与止推面601接触时，限位销5的中心线至传动螺母4轴向端面的距离A大于限位销5的半径(如图7所示)。

为了避免丝杆3旋转时限位销5脱离通孔301，作为优选的，限位销5与通孔301采用过盈配合。

止推面601优选与传动螺母4的轴向端面垂直。止推面601与整个传动螺母4的轴线是平行的，当限位销5与止推面601碰撞并且不与传动螺母4本身的端面接触时，限位销5向传动螺母4施加了一个径向力，当丝杆3反向旋转的时候，限位销5与止推面601本身不会产生阻力，有效的避免卡死的可能。

齿轮箱组件2包括箱体201、箱盖202和位于箱体201内的齿轮组，箱盖202盖合在箱体201上，齿轮组通常由依次啮合传动的初级齿轮203、中间齿轮204和末级齿轮205组成，中间齿轮204可以为一级或者多级单齿轮，初级齿轮203与电机1啮合传动，电机1的输出轴一体或者分体安装有齿轮，末级齿轮205与丝杆3同轴传动连接。

本实施例中，箱体201的外部固定有外管7，外管7上设置安装孔701，销轴穿过安装孔701将外管7与客户端的产品连接。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，如图6所示，传动螺母4的同一个轴向端面上设置有两个中心对称的凸台结构6，以使限位销5能够卡在两个凸台结构6的止推面601之间，作为优选的，传动螺母4的同一个轴向端面上的两个止推面601之间的垂直距离C等于限位销5的直径(如图8所示)，保证每次堵转的时候，同一个端面的两个止推面601能够同时与限位销5接触，受力均匀。

作为优选的，如图10所示，止推面601的凸起高度H与丝杆3导程P之比为2:3。保证了限位销5旋转过程中接近传动螺母4时，不会因为止推面601过高，使得限位销5提前接触止推面601，提前堵转。

实施例三

上述实施例的凸台结构6的宽度和凸起高度均不能过大，否则限位销5会与凸台结构6发生碰撞，本实施例在实施例一或者实施例二的基础上作如下改进：如图4和图5所示，凸台结构6上还具有斜坡面602，斜坡面602与传动螺母4的轴向端面背对设置，且斜坡面602的顶端与止推面601连接。

当传动螺母4与限位销5相互靠近时，限位销5在旋转过程中先越过斜坡面602再与止推面601接触；当限位销5从堵转位置反转时，限位销5逐渐从斜坡面602的最低处越过斜坡面602的最高处，斜坡面602的设置可以避免限位销5与凸台结构6的端面碰撞。如图6所示，当限位销5顺时针转动时，传动螺母4接近限位销5，最终限位销5碰到止推面601。当限位销5逆时针旋转时，传动螺母4远离限位销5，此时为防止限位销5与传动螺母4接触，传动螺母4的斜坡面602，是逆时针由低到高的。保证了限位销5在反转的时候，传动螺母4本身不会与凸起面干涉碰撞。

具体结构要求：

如图9所示，斜坡面602呈螺旋形倾斜，且斜坡面602的螺旋角α小于丝杆3和传动螺母4的螺旋角β。保证了限位销5旋转过程中接近传动螺母4时，不会因为斜坡面602过高，使得限位销5触碰到斜坡面602产生干涉，避免斜坡面602与限位销5产生堵转。

实施例四

丝杆3通常与末级齿轮205固定连接，但是这样会造成推杆电机1拆装困难，且当丝杆3或者末级齿轮205出现损坏时需要整体更换，更换成本较高，为此，本实施例将丝杆3与末级齿轮205采用可拆卸方式连接，具体结构为：丝杆3上连接齿轮箱组件2的一端间隙配合一圆柱销8，丝杆3上套设有齿轮嵌件9，齿轮嵌件9布置于齿轮箱组件2的末级齿轮205的内周，且齿轮嵌件9与末级齿轮205通过非圆周面配合，齿轮嵌件9内具有适于容纳圆柱销8的凹槽10。如图11和图12所示，丝杆3的端部带有径向的贯穿孔，圆柱销8装入贯穿孔内，两者为间隙配合，齿轮嵌件9装入末端齿轮，齿轮嵌件9内有凹槽10，将带有圆柱销8的丝杆3装入齿轮嵌件9内，圆柱销8位于凹槽10内，圆柱销8与齿轮嵌件9凹槽10为间隙配合，由于圆柱销8与齿轮嵌件9周向固定、齿轮嵌件9与末级齿轮205周向固定，因此丝杆3与末级齿轮205也可以周向固定。

实施例五

如图13-图16所示，在上述实施例的基础上，位于末级齿轮205两端的丝杆3上套设有垫片轴承11，垫片轴承11包括轴承本体1101和位于轴承本体1101的轴向一端的凸肩1102，两个垫片轴承11的凸肩1102适于抵在齿轮箱组件2的箱体201的两个相对端面上。

两个垫片轴承11的外周与箱体201和箱盖202分别过盈配合，丝杆3不带螺纹的部分放置在两个垫片轴承11的内孔，两个垫片轴承11的一端都带有大平面的凸肩1102，通过两个平面可以直接对末端齿轮作轴向固定。

每个垫片轴承11和末级齿轮205之间还设置有推力滚针轴承12，推力滚针轴承12保证丝杆3受到的轴向力均匀，两个垫片轴承11的内孔保证丝杆3所受径向力，垫片轴承11的凸肩1102相当于自带的垫片，限制了末端齿轮及推力滚针轴承12的轴向移动，取消了安装垫片的工序。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (12)

1.一种推杆电机，其特征在于：包括电机(1)、齿轮箱组件(2)、丝杆(3)和传动螺母(4)，所述电机(1)和齿轮箱组件(2)传动连接，所述丝杆(3)与齿轮箱组件(2)的末级齿轮(205)固定连接，所述丝杆(3)上具有与传动螺母(4)螺纹连接的外螺纹部；位于所述传动螺母(4)两端的丝杆(3)上各安装一限位销(5)；

所述传动螺母(4)的轴向一端或者两端具有轴向凸出的凸台结构(6)，所述凸台结构(6)具有与所述限位销(5)相抵的止推面(601)，且当所述限位销(5)与止推面(601)接触时，所述限位销(5)与所述传动螺母(4)不接触。

2.根据权利要求1所述的推杆电机，其特征在于：所述限位销(5)为圆柱形结构，当所述限位销(5)与止推面(601)接触时，限位销(5)的中心线至传动螺母(4)轴向端面的距离A大于所述限位销(5)的半径。

3.根据权利要求1所述的推杆电机，其特征在于：所述止推面(601)与所述传动螺母(4)的轴向端面垂直。

4.根据权利要求1所述的推杆电机，其特征在于：所述凸台结构(6)上还具有斜坡面(602)，所述斜坡面(602)与所述传动螺母(4)的轴向端面背对设置，且斜坡面(602)的顶端与所述止推面(601)连接。

5.根据权利要求1所述的推杆电机，其特征在于：所述传动螺母(4)的同一个轴向端面上设置有两个中心对称的凸台结构(6)，以使限位销(5)能够卡在两个凸台结构(6)的止推面(601)之间。

6.根据权利要求1所述的推杆电机，其特征在于：所述丝杆(3)上连接所述齿轮箱组件(2)的一端间隙配合一圆柱销(8)，所述丝杆(3)上套设有齿轮嵌件(9)，齿轮嵌件(9)布置于所述齿轮箱组件(2)的末级齿轮(205)的内周，且齿轮嵌件(9)与所述末级齿轮(205)通过非圆周面配合，齿轮嵌件(9)内具有适于容纳圆柱销(8)的凹槽(10)。

7.根据权利要求6所述的推杆电机，其特征在于：所述齿轮嵌件(9)与所述丝杆(3)间隙配合。

8.根据权利要求1所述的推杆电机，其特征在于：位于所述末级齿轮(205)两端的所述丝杆(3)上套设有垫片轴承(11)，所述垫片轴承(11)包括轴承本体(1101)和位于所述轴承本体(1101)的轴向一端的凸肩(1102)，两个垫片轴承(11)的凸肩(1102)适于抵在齿轮箱组件(2)的箱体(201)的两个相对端面上。

9.根据权利要求8所述的推杆电机，其特征在于：每个所述垫片轴承(11)和所述末级齿轮(205)之间还设置有推力滚针轴承(12)。

10.根据权利要求1所述的推杆电机，其特征在于：所述止推面(601)的凸起高度H与丝杆(3)导程P之比为2:3。

11.根据权利要求4所述的推杆电机，其特征在于：所述斜坡面(602)呈螺旋形倾斜，且斜坡面(602)的螺旋角α小于丝杆(3)和传动螺母(4)的螺旋角β。

12.根据权利要求5所述的推杆电机，其特征在于：所述传动螺母(4)的同一个轴向端面上的两个止推面(601)之间的垂直距离C等于限位销(5)的直径。

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