[發(fā)明專利]機電式驅(qū)動缸

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610815659.1
• 申請日: 2016-09-09
• 公開（公告）號: CN106936260A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 勞倫特·伯諾伊特;艾曼紐·艾牢德
• 申請（專利權(quán)）人: 斯凱孚公司
• 主分類號: H02K7/06
• 分類號: H02K7/06;H02K7/08
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11315
• 代理人: 許志勇,南霆

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機電式致動器(electromechanical actuator)或驅(qū)動缸(actuator cylinder)的領(lǐng)域。

更具體地，本發(fā)明涉及用于提供總體積縮小且高性能的壓縮機電式驅(qū)動缸的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

機電式驅(qū)動缸總體上包括外殼、驅(qū)動桿、電機和轉(zhuǎn)換機構(gòu)，其中，安裝驅(qū)動桿以使其在長度方向上相對于外殼移動，例如滾珠螺桿式的轉(zhuǎn)換機構(gòu)用于將電機的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)移動轉(zhuǎn)換為在驅(qū)動桿的平移方向上的線性平動。

為了引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)并支撐電機的轉(zhuǎn)子，在軸向上彼此鄰近安裝的滾動軸承對(a pair ofrollerbearings)通常安裝在外殼的前部。

軸承的這種軸向堆疊通常安裝在與形成在轉(zhuǎn)子的軸上的徑向止動面相對的一側(cè)并且在軸向上受設(shè)置在另一側(cè)的自動鎖定夾緊螺母(self-locking clamping nut)的預(yù)應(yīng)力。

這種解決方案具有以下缺點：具體來說，軸向體積相當(dāng)大并且需要大量的操作才能將滾動軸承安裝并固定在致動器的外殼內(nèi)部。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決這些缺點。

更具體地，本發(fā)明的目的在于提供軸向體積相同且載荷能力增加的機電式驅(qū)動缸。

在一實施例中，機電式驅(qū)動缸包括外殼、安裝后相對于外殼沿長度方向移動的驅(qū)動桿、設(shè)置有定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子桿軸的電機、將轉(zhuǎn)子桿軸的旋轉(zhuǎn)移動轉(zhuǎn)換為驅(qū)動桿的平移過程中的線性平動的轉(zhuǎn)換機構(gòu)。

驅(qū)動缸還包括用于引導(dǎo)轉(zhuǎn)子桿軸旋轉(zhuǎn)并包括至少一列滾動體的至少一個滾動軸承。所述至少一列的滾動體的內(nèi)滾道直接形成在轉(zhuǎn)子桿軸上。

所述軸承的滾動體直接在支撐磁體的電機的轉(zhuǎn)子桿軸上方轉(zhuǎn)動。因此，該軸承的內(nèi)圈徑向上沒有放置在滾動體與轉(zhuǎn)子桿軸之間。

因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不需要提供特定裝置來保證該軸承或這些軸承在轉(zhuǎn)子桿軸上的軸向止動。因此可在外殼內(nèi)安裝更長的電機。這可增加驅(qū)動缸的載荷能力，同時維持相同的總軸向體積。與之相比，對于相同的載荷能力，可減小驅(qū)動缸的總軸向體積。

所述內(nèi)滾道優(yōu)選地形成在轉(zhuǎn)子桿軸的外表面上。

所述滾動軸承可包括安裝在外殼的孔中并設(shè)置有軸承的所述至少一列的滾動體的外滾道的外圈。

在優(yōu)選實施例中，驅(qū)動缸包括在軸向上彼此接觸安裝的至少兩個滾動軸承，每一個滾動軸承包括一列滾動體，滾動軸承的每一列滾動體的內(nèi)滾道直接形成在轉(zhuǎn)子桿軸上。所述至少兩個滾動軸承中的所述每一列滾動體按照X形布置。

在一實施例中，所述軸承是角接觸球軸承型。

所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)優(yōu)選是滾柱螺桿機構(gòu)或滾珠螺桿機構(gòu)。

在變型實施例中，轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括螺桿和多個長形滾子，螺桿連接到驅(qū)動桿并設(shè)置有外螺紋，所述多個長形滾子與螺桿的外螺紋以及轉(zhuǎn)子桿軸的內(nèi)螺紋嚙合。

在另一變型實施例中，滾柱螺桿機構(gòu)包括設(shè)置有外螺紋的螺桿、在螺桿周圍且包括內(nèi)螺紋并且連接到驅(qū)動桿的螺母以及與螺桿的外螺紋以及螺母的內(nèi)螺紋嚙合的多個長形滾子。在可替換實施例中，在更換滾子的情況下，球形滾子可與螺桿的外螺紋以及螺母的內(nèi)螺紋嚙合。

附圖說明

在閱讀以下具體實施方式的情況下將更容易理解本發(fā)明，其中，提供具體實施方式作為非限制性的示例，并通過附圖進(jìn)行說明，在附圖中：

圖1是根據(jù)第一實施例的機電式驅(qū)動缸的軸向截面圖；

圖2是根據(jù)第二實施例的機電式驅(qū)動缸的軸向截面圖；

圖3是根據(jù)第三實施例的機電式驅(qū)動缸的軸向截面圖。

具體實施方式

在圖1中，作為整體的機電式制動器氣缸10沿意在水平的縱軸X-X’延伸。驅(qū)動缸10包括外殼12、在軸向上移動并與軸X-X’同軸的驅(qū)動桿14以及設(shè)置在外殼12內(nèi)部的電機16和滾柱螺桿機構(gòu)(roller screw mechanism)18。轉(zhuǎn)換機構(gòu)18在徑向上設(shè)置在電機16與驅(qū)動桿14之間。

轉(zhuǎn)換機構(gòu)18允許在電機16的旋轉(zhuǎn)移動與驅(qū)動桿14沿軸X-X’平移過程中的線性平動之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。電機16和轉(zhuǎn)換機構(gòu)18被完全封裝在外殼12內(nèi)。驅(qū)動桿14穿過外殼12延伸并在軸向上向外突出。

在圖示的示例性實施例中，外殼12包括管狀主體(tubularmainbody)12a以及前凸緣12b和后凸緣12c，前凸緣12b和后凸緣12c中的每一個安裝在所述主體的一端。驅(qū)動桿14穿過前凸緣12b延伸。