机电式驱动缸制造技术

本发明专利技术公开了一种机电式驱动缸。所述机电式驱动缸包括：外壳12、安装后相对于外壳沿长度方向移动的驱动杆14、设置有定子20和旋转的转子杆轴24的电机16和将转子杆轴的旋转移动转换为驱动杆的平移过程中的线性平动的转换机构18。所述驱动缸包括用于引导转子杆轴相对于外壳旋转并包括至少一列滚动体30b的至少一个滚动轴承。所述轴承的用于所述至少一列滚动体30b的内滚道54直接形成在转子杆轴24上。

【技术实现步骤摘要】
机电式驱动缸
本专利技术涉及机电式致动器(electromechanicalactuator)或驱动缸(actuatorcylinder)的领域。更具体地，本专利技术涉及用于提供总体积缩小且高性能的压缩机电式驱动缸的领域。
技术介绍
机电式驱动缸总体上包括外壳、驱动杆、电机和转换机构，其中，安装驱动杆以使其在长度方向上相对于外壳移动，例如滚珠螺杆式的转换机构用于将电机的转子的旋转移动转换为在驱动杆的平移方向上的线性平动。为了引导旋转并支撑电机的转子，在轴向上彼此邻近安装的滚动轴承对(apairofrollerbearings)通常安装在外壳的前部。轴承的这种轴向堆叠通常安装在与形成在转子的轴上的径向止动面相对的一侧并且在轴向上受设置在另一侧的自动锁定夹紧螺母(self-lockingclampingnut)的预应力。这种解决方案具有以下缺点：具体来说，轴向体积相当大并且需要大量的操作才能将滚动轴承安装并固定在致动器的外壳内部。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决这些缺点。更具体地，本专利技术的目的在于提供轴向体积相同且载荷能力增加的机电式驱动缸。在一实施例中，机电式驱动缸包括外壳、安装后相对于外壳沿长度方向移动的驱动杆、设置有定子和旋转的转子杆轴的电机、将转子杆轴的旋转移动转换为驱动杆的平移过程中的线性平动的转换机构。驱动缸还包括用于引导转子杆轴旋转并包括至少一列滚动体的至少一个滚动轴承。所述至少一列的滚动体的内滚道直接形成在转子杆轴上。所述轴承的滚动体直接在支撑磁体的电机的转子杆轴上方转动。因此，该轴承的内圈径向上没有放置在滚动体与转子杆轴之间。因此，相较于现有技术，本专利技术不需要提供特定装置来保证该轴承或这些轴承在转子杆轴上的轴向止动。因此可在外壳内安装更长的电机。这可增加驱动缸的载荷能力，同时维持相同的总轴向体积。与之相比，对于相同的载荷能力，可减小驱动缸的总轴向体积。所述内滚道优选地形成在转子杆轴的外表面上。所述滚动轴承可包括安装在外壳的孔中并设置有轴承的所述至少一列的滚动体的外滚道的外圈。在优选实施例中，驱动缸包括在轴向上彼此接触安装的至少两个滚动轴承，每一个滚动轴承包括一列滚动体，滚动轴承的每一列滚动体的内滚道直接形成在转子杆轴上。所述至少两个滚动轴承中的所述每一列滚动体按照X形布置。在一实施例中，所述轴承是角接触球轴承型。所述转换机构优选是滚柱螺杆机构或滚珠螺杆机构。在变型实施例中，转换机构包括螺杆和多个长形滚子，螺杆连接到驱动杆并设置有外螺纹，所述多个长形滚子与螺杆的外螺纹以及转子杆轴的内螺纹啮合。在另一变型实施例中，滚柱螺杆机构包括设置有外螺纹的螺杆、在螺杆周围且包括内螺纹并且连接到驱动杆的螺母以及与螺杆的外螺纹以及螺母的内螺纹啮合的多个长形滚子。在可替换实施例中，在更换滚子的情况下，球形滚子可与螺杆的外螺纹以及螺母的内螺纹啮合。附图说明在阅读以下具体实施方式的情况下将更容易理解本专利技术，其中，提供具体实施方式作为非限制性的示例，并通过附图进行说明，在附图中：图1是根据第一实施例的机电式驱动缸的轴向截面图；图2是根据第二实施例的机电式驱动缸的轴向截面图；图3是根据第三实施例的机电式驱动缸的轴向截面图。具体实施方式在图1中，作为整体的机电式制动器气缸10沿意在水平的纵轴X-X’延伸。驱动缸10包括外壳12、在轴向上移动并与轴X-X’同轴的驱动杆14以及设置在外壳12内部的电机16和滚柱螺杆机构(rollerscrewmechanism)18。转换机构18在径向上设置在电机16与驱动杆14之间。转换机构18允许在电机16的旋转移动与驱动杆14沿轴X-X’平移过程中的线性平动之间进行转换。电机16和转换机构18被完全封装在外壳12内。驱动杆14穿过外壳12延伸并在轴向上向外突出。在图示的示例性实施例中，外壳12包括管状主体(tubularmainbody)12a以及前凸缘12b和后凸缘12c，前凸缘12b和后凸缘12c中的每一个安装在所述主体的一端。驱动杆14穿过前凸缘12b延伸。电机16包括转子22和固定在外壳12上的定子20。定子20固定在外壳中的孔28中。转子22设置有管状转子杆轴24和由所述转子杆轴24支撑的多个永磁体26。转子杆轴24在轴向上在转子杆轴的一侧上延伸。电机16可以是无刷型的。为了引导转子杆轴24旋转并支撑转子杆轴24，驱动缸10还包括两个前置滚动轴承30、32和一个后置滚动轴承34。这将在下文更详细地进行描述，轴承30、32被设计为限制驱动缸10的整体轴向体积。后置滚动轴承34在径向上被布置在转子杆轴24与固定在外壳中的孔28中的后置支撑件36之间。滚动轴承34安装在转子杆轴的外表面24a以及支撑件36的后置孔中。此外，为了获知电机的转子22的角位置，将传感器和编码装置设置在外壳的后凸缘12c内。在图示的示例性实施例中，滚柱螺杆机构18是逆行星式滚柱螺杆型(invertedplanetaryrollerscrewtype)。转换机构18包括螺杆40和多个长形滚子(longitudinalrollers)42，螺杆40与驱动杆14同轴，固定在所述驱动杆14并设置有外螺纹(未示出)，所述多个长形滚子42在径向上被设置在螺杆与转子杆轴24之间。转子杆轴24呈管状。与螺杆同轴的转子杆轴24包括内螺纹(未示出)，转子杆轴的内螺纹的内径大于螺杆40的螺纹的外径。所述多个滚子42彼此相同并且均匀地分布在螺杆40周围。每个滚子沿与螺杆的轴平行的轴延伸并包括外螺纹(未示出)，该外螺纹与螺杆40的外螺纹以及转子杆轴24的内螺纹啮合。作为已知的，每个滚子42包括在端部与螺杆40的同步齿(synchronizationtoothing)啮合的外齿(outertoothing)以及从所述外齿开始向外轴向延伸并被封装在隔圈(spacerring)44、46(所述间隔环44、46安装在所述螺杆中)中的一个中的凹槽中的枢轴(journal)。驱动杆14连接到滚柱螺杆机构中的螺杆40。电机的转子杆轴24的旋转被转换为螺杆40和驱动杆14沿轴X-X’的平移。如前面所示，滚动轴承30、33确保引导电机的转子杆轴24的旋转。每个轴承30、32包括外圈30a、32a和多个滚动体30b、32b(在此以球的形式设置)，所述多个滚动体30b、32b在径向上设置在所述内圈与转子杆轴24之间。每个轴承30、32还包括保持架(未示出)，保持架用于维持滚动体的圆周间隔一致。每个轴承的外圈30a、32a被固定在外壳的孔28中。外滚道50、52形成在每个圈的孔中，并在横截面中具有适应于滚动体30b、32b的内凹剖面，所述滚道沿径向向内延伸。内滚道54、56直接形成转子杆轴相对于每个轴承30、32的滚动体列30b、32b的外表面24a上。转子杆轴的外表面24a界定为滚动体的路径(pathway)。每一个滚道54、56在横截面中都具有适应于滚动体30b、32b的内凹剖面，所述滚道沿径向向外延伸。滚道54、56形成在转子杆轴24的径向突出物58上。突出物58在径向上从转子杆轴的外表面24a向外延伸并在轴向上位于两列滚动体30b、32b之间。突出物58与转子杆轴24集成在一起，也就是说，一体成形。在图示的示例性实施例中，滚动体30b、32本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机电式驱动缸，包括：外壳(12)、安装后在长度方向上能够相对于外壳(12)移动的驱动杆(14)、设置有定子(20)和转子杆轴(24)的电机(16)、将转子杆轴(24)的旋转移动转换为驱动杆(14)的线性平动的转换机构(18)、以及用于引导转子杆轴(24)相对于外壳(12)旋转的至少一个滚动轴承(30)，所述轴承(30)包括至少一列滚动体(30b)，所述轴承(30)的用于至少一列滚动体(30b)的内滚道(54)直接形成在转子杆轴(24)上，其特征在于，转换机构(18)包括设置有外螺纹的螺杆(40)、设置有内螺纹、围绕所述螺杆(40)并且连接驱动杆(14)的螺母(60)、以及与所述外螺纹和内螺纹啮合的多个长形滚子(42)或球形滚子(66)。

【技术特征摘要】
2015.09.24 FR 15590181.一种机电式驱动缸，包括：外壳(12)、安装后在长度方向上能够相对于外壳(12)移动的驱动杆(14)、设置有定子(20)和转子杆轴(24)的电机(16)、将转子杆轴(24)的旋转移动转换为驱动杆(14)的线性平动的转换机构(18)、以及用于引导转子杆轴(24)相对于外壳(12)旋转的至少一个滚动轴承(30)，所述轴承(30)包括至少一列滚动体(30b)，所述轴承(30)的用于至少一列滚动体(30b)的内滚道(54)直接形成在转子杆轴(24)上，其特征在于，转换机构(18)包括设置有外螺纹的螺杆(40)、设置有内螺纹、围绕所述螺杆(40)并且连接驱动杆(14)的螺母(60)、以及与所述外螺纹和内螺纹啮合的多个长形滚子(42)或球形滚子(66)。2.如权利要求1所述的驱动缸，其特征在于，所述内滚道(54)形成在转子杆轴的外表面(24a)上。3.如权利要求1或2所述的驱动缸，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳伦特·伯诺伊特，艾曼纽·艾牢德，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE