[發明專利]用于導螺桿的注塑成型坯料、轉子坯料組件及其生產方法

在審

• 申請號: 201480044095.5
• 申請日: 2014-07-21
• 公開（公告）號: CN105556170A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 杰弗瑞·G·約翰遜;羅伯特·A·利普賽特
• 申請（專利權）人: 托馬森工業（有限）公司
• 主分類號: F16H25/24
• 分類號: F16H25/24;H02K7/116;F16H57/033
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 閆小剛

優先權

本申請要求于2013年8月16日提交的美國臨時專利號61/866,958 的權益，該申請的全部內容以引用的形式并入本文。

技術領域

本發明一般涉及線性致動器，并且更加具體地，涉及一種在電機中 的轉子坯料組件(rotor-blankassembly)。

背景技術

與常規電機的圓周運動相反，線性致動器產生直線運動。這種致動 器被設計為用于電機驅動帶螺紋的軸和對應的帶螺紋的聯接螺母，使得 經由螺桿、齒輪或者其它相似的裝置將控制旋鈕或者手柄的旋轉運動轉 換為線性位移的情況。大多數機電線性致動器設計包含導螺桿(lead screw)和導螺母(leadnut)。也可以使用滾珠螺桿和滾珠螺母，在這兩種 情況下，螺桿都可以直接地或者通過一系列齒輪連接至電機或者手動控 制旋鈕。齒輪通常用于使以較高的轉動速度旋轉的較小電機減速，以提 供使螺桿在比電機能夠直接驅動的負載更重的負載下旋轉所需的扭矩。

目前，存在至少兩種將導螺母集成到電機轉子中的方法，在一種方 法中，使用注塑成型技術，在注塑成型技術中，將帶螺紋的導螺母注塑 成型到轉子中。然而，這是一種永久性解決方案并且有效地消除了置換 螺母或者快速原型的能力，也就是說，如果導螺母已設置了螺紋，必須 增加存貨以應對所有不同的導螺母/螺桿的組合。另外，必須使用復雜的 模具恰當地產生導螺母螺紋，以與導螺桿匹配。必須精確地控制材料收 縮率，以防止從螺母到螺桿的不良螺紋匹配。

在第二種方法中，使用粘合劑將導螺母結合至不銹鋼轉子內徑。然 而，該方法需要精確的接口、額外的表面處理和固化時間。而且，該方 法具有相對降低的強度和扭矩能力。和第一種方法的情況一樣，第二種 方法也是一種永久性解決方案，其中，一旦實現了接口，系統損壞的風 險便阻止部件的拆卸和繼續使用。

另外，如上構造的現有技術的線性致動器的缺點在于負載能力欠佳 和螺桿的直徑較小。

本發明描述了對這些現有技術的改進。

發明內容

因此，為了提供一種改進型線性致動器并且為了克服當前可用的裝 置的缺點和問題，提供了一種線性致動器系統，該線性致動器系統包括 在軸內集成有防轉動特征的電機轉子。注塑成型的導螺母坯料包含在電 機轉子內。

本文描述的全新的并且新型的導螺母系統的具體優點在于：改進了 非專屬供電導螺母致動器的組裝和快速原型成形。電機可以裝備有空心 軸和保持特征，并且可以通過使用常規工藝進行機械加工來產生導螺桿 螺紋。

另一個優點在于，使基礎導螺母的材料厚度最大化，這又增加了 負載能力并且使得能夠在系統中使用更大直徑的螺桿。

因此，提供了一種轉子坯料組件。該轉子坯料組件包括：轉子， 其包括多個轉子防轉動特征；以及坯料，其具有中空芯并且包括對應于 轉子防轉動特征的多個坯料防轉動特征，其中，轉子防轉動特征與坯料 防轉動特征配合工作以在轉子的轉動期間將坯料維持為固定在轉子內。

因此，還提供了一種線性致動器組件。該線性致動器組件包括： 電機，其包括具有多個轉子防轉動特征的轉子；坯料，其具有中空芯并 且包括對應于轉子防轉動特征的多個坯料防轉動特征；以及固定在坯料 內的螺桿，其中，轉子防轉動特征與坯料防轉動特征配合工作以在轉子 的轉動期間將坯料維持為固定在轉子內。

因此，還提供了一種轉子坯料組件的生產方法。該方法包括：提 供具有多個轉子防轉動特征的轉子；以及將坯料注塑成型在轉子內，以 生產具有中空芯并且包括對應于轉子防轉動特征的多個坯料防轉動特 征的坯料，其中，轉子防轉動特征與坯料防轉動特征配合工作以在轉子 轉動的期間將坯料維持為固定在轉子內。

附圖說明

由具體描述結合以下附圖本發明將變得更顯而易見。其中：

圖1是根據本發明的具有用于導螺桿的注塑成型坯料的系統的透 視圖；

圖2是根據本發明的具有用于導螺桿的注塑成型坯料的系統的側 截面圖；

圖3A是根據本發明的電機轉子的俯視平面圖；

圖3B是根據本發明的電機轉子的側視平面圖；

圖3C是根據本發明的電機轉子的側透視圖；

圖3D是根據本發明的電機轉子的側截面圖；

圖4A是根據本發明的用于導螺桿的注塑成型坯料的俯視平面圖；