电动线性致动器制造技术

提供一种电动线性致动器，其避免滚珠丝杠锁定、低廉并具有优良的旋转性能。构成减速机构(6)的输出齿轮(5)固定至螺母(18)。支撑轴承(20,20)布置在输出齿轮(5)的两侧上，并且成对的支撑轴承(20,20)由一对相同规格的滚动轴承构造成，该滚动轴承能承受来自驱动轴(7)的推力负载及通过输出齿轮(5)施加的径向负载两者。支撑轴承经由垫圈(27)安装在壳体(2a)中，该垫圈从环形弹性构件获得。垫圈(27)的内直径(D)形成为比支撑轴承(20)的内圈的外直径(d)大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动线性致动器
本专利技术涉及一种在通用工业的马达及汽车等的驱动部分中使用的设置有滚珠丝杠机构的电动线性致动器，尤其涉及一种在经由滚珠丝杠机构将来自电动马达的旋转运动转换为驱动轴的线性运动的减速器或驻车制动器中使用的电动线性致动器。
技术介绍
在各种驱动部分的电动线性致动器中，通常将诸如梯形螺纹蜗轮蜗杆机构或齿条小齿轮传动机构之类的齿轮机构用作用于将电动马达的旋转运动转换为轴向线性运动的机构。这些运动转换机构包括滑动接触部分，并因此功率损耗增加，因此迫使电动马达尺寸及能量消耗增大。因此，滚珠丝杠机构作为更有效的致动器被广泛采用。在现有技术的电动线性致动器中，可通过利用支撑在壳体上的电动马达旋转地驱动形成有滚珠螺纹的滚珠丝杠轴而使连接至螺母的输出构件轴向移动。通常，因为滚珠丝杠机构的摩擦非常低，所以滚珠丝杠轴趋向于在推力负载施加至输出构件时容易反向旋转，因此需要在电动马达停止时保持输出构件的位置。因此，研制了一种电动线性致动器，在该电动线性致动器中，为电动马达布置制动装置，或设置诸如蜗轮蜗杆之类的低效装置作为传动装置。在图6中，示出了其中的一个代表性实施方式，并且该电动线性致动器包括具有将旋转运动转换为线性运动的滚珠丝杠51的致动器主体52、用于将电动马达53的旋转运动传递至致动器主体52同时减小马达53的旋转速度的减速机构54、以及位置保持机构56，该位置保持机构用于通过其与形成减速机构54的一部分的第一齿轮55接合而保持致动器主体52的位置。滚珠丝杠51包括：用作输出轴的丝杠轴57，在该丝杠轴的外周上形成有螺旋形螺纹槽57a；螺母58，该螺母装配在丝杠轴57上并且其内周上形成有螺旋形螺纹槽58a；以及若干滚珠59，这些滚珠可滚动地容纳在由相对的螺纹槽57a、58a形成的滚动路径中。致动器主体52包括由一对滚珠轴承61、62可旋转地支撑在壳体60的内周上的螺母58以及能相对于壳体60轴向移动但不能旋转地被支撑的丝杠轴57。因此，由减速机构54驱动的螺母58的旋转运动可被转换成丝杠轴57的线性运动。减速机构54包括：第一齿轮55，其形成为装配在电动马达53的马达轴53a上的小正齿轮；以及第二齿轮63，其与第一齿轮55配合并与螺母58一体地形成为大正齿轮。位置保持机构56包括：用作锁定构件并适于与第一齿轮55接合的轴64；以及螺线管65，其用作用于使轴64与第一齿轮55接合及脱离接合的驱动装置。轴64具有杆状构型并且被螺线管65线性驱动，使得其末端能被接纳在凹座66中。因为通过控制螺线管65使轴64与第一齿轮55接合而使轴64能阻止第一齿轮55旋转，所以能够稳固地保持致动器主体52的丝杠轴57的位置(参见例如以下的专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：JP2009-156416A
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在现有技术的电动线性致动器50中，因为通过控制螺线管65使轴64与第一齿轮55接合而使轴64能坚决阻止第一齿轮55旋转，所以能够在未导致接合面之间的任何打滑的情况下稳固地保持致动器主体52的丝杠轴57的位置。然而，令人担心的是：在因电池的电压下降而电力不足的情况下就会不能实现电动线性致动器50的控制。在这种情况下，当推力负载施加至丝杠轴57时，螺母58就会反向旋转并因其惯性力矩而持续反向旋转。因此，令人担心的是，丝杠轴57的末端会抵接壳体60的内壁表面，并因此导致运行锁定，该运行锁定会使丝杠轴57不能靠自身借助电动马达53返回。此外，当丝杠轴57的末端抵接壳体60的内壁时，由丝杠轴57施加至螺母58的作用力(反向推力负载)会朝右手方向推动螺母58，并因此成对滚珠轴承61、62中的滚珠轴承62也会被推靠壳体60的相对的内壁。因此，这有时导致线性致动器50在运转过程中被锁定。而且，在由小直径正齿轮的第一齿轮55及大直径正齿轮的第二齿轮63的单齿轮组合形成的减速机构54中，在需要大的减速比或存在一些布局限制的情况下有时通过在马达轴53a与丝杠轴57之间设置中间轴而采用两级减速机构。在此情况下，存在机加工成本增加及部件数量与重量增加的问题。因此，期望一种中间轴结构，该中间轴具有优良的旋转性能并能将上述问题抑制在最小水平。因此，本专利技术的目的是提供一种具有高旋转性能的电动线性致动器，该电动线性致动器能阻止滚珠丝杠的运行锁定，并能以低成本制造。解决问题的手段为了实现本专利技术的目的，根据本专利技术的第一方面，提供一种电动线性致动器，该电动线性致动器包括：壳体；安装在所述壳体上的电动马达；减速机构，该减速机构用于经由马达轴以减小的马达速度传递所述电动马达的旋转动力；以及滚珠丝杠机构，该滚珠丝杠机构用于将经由所述减速机构传递的所述电动马达的旋转运动转换为驱动轴的轴向线性运动，所述滚珠丝杠机构包括螺母和丝杠轴，在该螺母的内周上形成有螺旋形螺纹槽并且该螺母被轴承以可旋转但不可轴向运动的方式支撑在所述壳体上，所述丝杠轴与所述驱动轴同轴地一体结合，该丝杠轴的外周上形成有与所述螺母的所述螺旋形螺纹槽对应的螺旋形螺纹槽，所述丝杠轴适于经由大量滚珠插入所述螺母中并且被以可旋转但不可轴向运动的方式支撑在所述壳体上，所述电动线性致动器的特征在于：形成所述减速机构的一部分的输出齿轮固定在所述螺母上；并且所述轴承布置在所述输出齿轮的两侧，并隔着由环形弹性构件形成的垫圈安装在所述壳体上。如第一方面所限定的，因为电动线性致动器包括：减速机构，该减速机构用于经由马达轴以减小的马达速度传递所述电动马达的旋转动力；以及滚珠丝杠机构，该滚珠丝杠机构用于将经由所述减速机构传递的所述电动马达的旋转运动转换为驱动轴的轴向线性运动，所述滚珠丝杠机构包括螺母和丝杠轴，在该螺母的内周上形成有螺旋形螺纹槽并且该螺母被轴承以可旋转但不可轴向运动的方式支撑在所述壳体上，所述丝杠轴与所述驱动轴同轴地一体结合，该丝杠轴的外周上形成有与所述螺母的所述螺旋形螺纹槽对应的螺旋形螺纹槽，所述丝杠轴适于经由大量滚珠插入所述螺母中并且被以可旋转但不可轴向运动的方式支撑在所述壳体上，并且所述电动线性致动器的特征在于：形成所述减速机构的一部分的输出齿轮固定在所述螺母上；并且所述轴承布置在所述输出齿轮的两侧，并隔着由环形弹性构件形成的垫圈安装在所述壳体上，所以能够提供这样一种电动线性致动器，由于轴承与壳体的内壁表面之间存在弹性构件(垫圈)，其充当用于逐渐吸收螺母的惯性力的构件，因此该电动线性致动器能够消除支撑轴承的轴向游隙，并且能够防止否则会由于轴承与壳体的内壁表面之间的摩擦引起的运行锁定的发生，即使丝杠轴的末端抵接壳体的内壁表面也是如此。如第二方面限定的，优选的是，垫圈的内直径比轴承的内圈的外直径大，并且垫圈仅接触轴承的外圈。这使得能够防止因轴承的内圈与壳体接触而增大摩擦力，并因此由于轴承的可旋转的内圈与壳体的内壁之间形成轴向间隙因而二者之间不存在干涉，从而即使施加至驱动轴的反向推力负载朝壳体推动螺母也能确保防止运行锁定。如第三方面中限定的，同样优选的是，轴承由一对相同规格的轴承形成，该相同规格的轴承能承受来自驱动轴的推力负载以及由输出齿轮施加的径向负载两者。这使得能够简化用于防止错误组装轴承的确认操作，并因而能改善组装中的可作业性。如第四方面中限定的，优选的是，所述壳体包括第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动线性致动器，该电动线性致动器包括：壳体；安装在所述壳体上的电动马达；减速机构，该减速机构用于经由马达轴以减小的马达速度传递所述电动马达的旋转动力；以及滚珠丝杠机构，该滚珠丝杠机构用于将经由所述减速机构传递的所述电动马达的旋转运动转换为驱动轴的轴向线性运动，所述滚珠丝杠机构包括螺母和丝杠轴，在该螺母的内周上形成有螺旋形螺纹槽并且该螺母被轴承以可旋转但不可轴向运动的方式支撑在所述壳体上，所述丝杠轴与所述驱动轴同轴地一体结合，在该丝杠轴的外周上形成有与所述螺母的螺旋形螺纹槽对应的螺旋形螺纹槽，所述丝杠轴适于经由多个滚珠插入所述螺母中并且以可旋转但不可轴向运动的方式被支撑在所述壳体上，所述电动线性致动器的特征在于：形成所述减速机构的一部分的输出齿轮固定在所述螺母上；并且所述轴承布置在所述输出齿轮的两侧，并且隔着由环形弹性构件形成的垫圈安装在所述壳体上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.16 JP 2011-2505701.一种电动线性致动器，该电动线性致动器包括：壳体；安装在所述壳体上的电动马达；减速机构，该减速机构用于经由马达轴以减小的马达速度传递所述电动马达的旋转动力；以及滚珠丝杠机构，该滚珠丝杠机构用于将经由所述减速机构传递的所述电动马达的旋转运动转换为驱动轴的轴向线性运动，所述滚珠丝杠机构包括螺母和丝杠轴，在该螺母的内周上形成有螺旋形螺纹槽并且该螺母被轴承以可旋转但不可轴向运动的方式支撑在所述壳体上，所述丝杠轴与所述驱动轴同轴地一体结合，在该丝杠轴的外周上形成有与所述螺母的螺旋形螺纹槽对应的螺旋形螺纹槽，所述丝杠轴适于经由多个滚珠插入所述螺母中并且以可轴向运动但不可旋转的方式被支撑在所述壳体上，所述电动线性致动器的特征在于：形成所述减速机构的一部分的输出齿轮固定在所述螺母上；并且所述轴承布置在所述输出齿轮的两侧，并且隔着由环形弹性构件形成的垫圈安装在所述壳体上，所述减速机构包括与所述输出齿轮配合的中间齿轮，并且所述中间齿轮经由中间齿轮轴承以可旋转的方式被支撑在一轴上，所述中间齿轮轴承的轴向宽度设定为小于所述中间齿轮的整个轴向宽度。2.根据权利要求1所述的电动线性致动器，其中，所述垫圈的内直径大于布置在所述输出齿轮的两侧的轴承的内圈的外直径。3.根据权利要求1或2所述的电动线性致动器，其中，布置在所述输出齿轮的两侧的轴承由一对相同规格的轴承形成，该布置在所述输...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田良则，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP