包括滾子絲杠和滾子推力軸承的系統(tǒng)以及驅(qū)動(dòng)千斤頂?shù)闹谱鞣椒?br> 【專利摘要】一種系統(tǒng)，包括設(shè)置有絲杠16的滾子絲杠機(jī)構(gòu)12，絲杠至少包括第一外螺紋部分18、螺母20以及多個(gè)與第一外部18及螺母的內(nèi)螺紋配合的滾子24。所述系統(tǒng)還包括安裝在絲杠第二外部52的滾子推力軸承14，并且該滾子推力軸承設(shè)置有襯套50和多個(gè)包括與絲杠第二外部52及襯套50相配合的側(cè)腹的滾子56。絲杠、襯套和滾子的側(cè)腹被配置，從而使得在絲杠的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，滾子56相對(duì)于絲杠16并且相對(duì)于襯套50被軸向地固定。本實(shí)用新型還涉及包括上述系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)千斤頂。
【專利說(shuō)明】包括滾子絲杠和滾子推力軸承的系統(tǒng)以及驅(qū)動(dòng)千斤頂

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及包括允許旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成線性平移運(yùn)動(dòng)以及線性平移運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的滾子絲杠機(jī)構(gòu)和滾子推力軸承的系統(tǒng)以及包括該系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)千斤頂?shù)念I(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]這樣的機(jī)構(gòu)設(shè)置有包括外螺紋的絲杠、被設(shè)置圍繞絲杠并包括內(nèi)螺紋的螺母、以及多個(gè)與絲杠和螺母的外螺紋和內(nèi)螺紋相接合的縱向滾子。與滾珠絲杠機(jī)構(gòu)相比，滾子絲杠機(jī)構(gòu)具有的主要優(yōu)點(diǎn)是其具有較高的容許負(fù)載能力。
[0003]第一種類型的滾子絲杠機(jī)構(gòu)包括具有與絲杠和螺母的外螺紋和內(nèi)螺紋相接合的外螺紋的滾子，并且滾子在圍繞恒定軸向位置的絲杠的螺母中。這種機(jī)構(gòu)被稱為衛(wèi)星滾子絲杠。
[0004]第二種類型的機(jī)構(gòu)包括無(wú)螺紋但是設(shè)置有內(nèi)部容納絲杠的外螺紋和螺母的內(nèi)螺紋的凹槽的滾子。在絲杠或螺母的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，滾子在螺母內(nèi)軸向移動(dòng)。在整圈旋轉(zhuǎn)后，固定在螺母端部的凸輪使每個(gè)滾子回到其初始位置。這種機(jī)構(gòu)被稱為滾子再循環(huán)絲杠。
[0005]為了可旋轉(zhuǎn)地引導(dǎo)滾子絲杠機(jī)構(gòu)的絲杠并為了支持傳輸?shù)呢?fù)載，通常在絲杠的平滑部分上安裝端軸承。此軸承必須支持相對(duì)高的負(fù)載。因此，通常使用的端軸承包括四個(gè)容納在殼中并被自鎖夾緊螺母軸向預(yù)加載的斜向接觸球軸承。
[0006]此方案尤其具有的缺點(diǎn)是其具有大軸向尺寸并需要大量的裝配操作。此外，這種軸承的重量相當(dāng)大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是克服這些缺點(diǎn)。
[0008]更具體地說(shuō)，本實(shí)用新型的特定目的是提供用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成具有受限軸向尺寸、便于裝配、并且具有有限重量的線性平移運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。
[0009]在一實(shí)施例中，系統(tǒng)包括設(shè)置有絲杠的滾子絲杠機(jī)構(gòu)，絲杠至少包括第一外螺紋部分、圍繞并與絲杠同軸地配置的螺母、以及多個(gè)包括與絲杠第一外螺紋部分和螺母內(nèi)螺紋配合的側(cè)腹的滾子。該系統(tǒng)還包括安裝在絲杠的第二外部并且設(shè)置有圍繞并與絲杠同軸配置的襯套的滾子推力軸承，以及多個(gè)插在絲杠和襯套之間并且包括與絲杠第二外部的側(cè)腹及襯套相配合的側(cè)腹的滾子。絲杠的側(cè)腹、襯套和滾子這樣配置從而使得，在絲杠的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，滾子相對(duì)于絲杠和相對(duì)于襯套被軸向地固定。
[0010]另外，絲杠的第二外部有螺紋并且襯套包括內(nèi)螺紋。推力軸承的每個(gè)滾子可包括外螺紋，其與第二外部的螺紋側(cè)腹及襯套內(nèi)螺紋的側(cè)腹相接合。
[0011]優(yōu)選地，絲杠的第二外部的螺紋、襯套的內(nèi)螺紋以及滾子的螺紋的螺旋角的值是彼此相同的。
[0012]優(yōu)選地，滾子推力軸承的接觸輪廓與滾子絲杠機(jī)構(gòu)的接觸輪廓是相同的。
[0013]在另一實(shí)施例中，滾子推力軸承的每個(gè)滾子包括內(nèi)部設(shè)置有絲杠第二外部側(cè)腹和襯套側(cè)腹的凹槽。
[0014]絲杠的第一和第二外部的直徑的值可以是彼此相同的。
[0015]在一實(shí)施例中，機(jī)構(gòu)的每個(gè)滾子包括外螺紋，其與絲杠的第一螺紋外部及螺母的內(nèi)螺紋相接合。優(yōu)選地，滾子的螺紋和螺母的內(nèi)螺紋的螺旋角的值是彼此相同的，且與絲杠第一外部的螺紋螺旋角的值是不同的。
[0016]可替代的是，機(jī)構(gòu)的每個(gè)滾子包括凹槽，螺母的內(nèi)螺紋和絲杠的第一外部的螺紋容納在其中。
[0017]該發(fā)明還涉及一驅(qū)動(dòng)千斤頂，其包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置和如上文所限定的系統(tǒng)，系統(tǒng)的絲杠連接到驅(qū)動(dòng)裝置。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]通過(guò)閱讀以非限制實(shí)例方式給出并且由附圖表示的實(shí)施方式的具體描述，本實(shí)用新型將被更好地理解，其中:
[0019]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的系統(tǒng)剖視圖，并且
[0020]圖2和圖3是圖1的細(xì)節(jié)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]在圖1中，通常被標(biāo)記為10的系統(tǒng)包括滾子絲杠機(jī)構(gòu)12和滾子推力軸承14。機(jī)構(gòu)12包括具有軸線16a且設(shè)置有第一外螺紋部分18的絲杠16、同軸地圍繞絲杠16安裝且設(shè)置有內(nèi)直徑大于外螺紋部分18的外直徑的內(nèi)螺紋22的螺母20，以及多個(gè)徑向布置于絲杠和螺母之間的縱向滾子24。絲杠16縱向延伸穿過(guò)其上形成內(nèi)螺紋22的螺母20的圓柱形孔。
[0022]如圖2中更清楚地表示，滾子24彼此相同且圍繞絲杠16有規(guī)則地分布。每個(gè)滾子24沿與絲杠的軸16a同軸的軸24a延伸，且其包括與絲杠的螺紋部分18及螺母的螺紋22相接合的外螺紋26。絲杠的螺紋部分18、螺母的螺紋22和滾子的螺紋26各包括一入口。每個(gè)滾子的螺紋26通過(guò)齒狀布置28、30在每個(gè)端部軸向延伸，該齒狀布置本身通過(guò)軸向向外延伸的圓柱形軸頸32、34軸向延伸布置。
[0023]機(jī)構(gòu)10還包括兩個(gè)環(huán)形齒輪36、38，所述環(huán)狀齒輪固定于螺母20的孔的無(wú)螺紋部分并且各自內(nèi)部分別包括與滾子的齒狀布置28，30相接合的齒狀布置(未示出)，用于它們的同步。機(jī)構(gòu)10還包括兩個(gè)圓環(huán)40、42，所述圓環(huán)各自被徑向安裝在絲杠的螺紋部分18和關(guān)聯(lián)齒輪36、38之間并且包括多個(gè)圓柱形貫穿槽(未示出)，所述圓柱形貫穿槽在圓周方向上以規(guī)則方式分布并且滾子的軸頸32、34被容納在其中。環(huán)40、42使?jié)L子22可以被承載并且可以維持它們規(guī)則的圓周向間隔。機(jī)構(gòu)10還包括卡環(huán)44、46，所述卡環(huán)各自被安裝在設(shè)置在關(guān)聯(lián)齒輪36、38的孔中的凹槽內(nèi)并且其被用于軸向地保持相應(yīng)的環(huán)40、42。
[0024]滾子的螺紋26的螺旋角的值與螺母的螺紋22的螺旋角的值相同，并且與絲杠的第一螺紋部分18的螺旋角的值不同，從而，當(dāng)絲杠16相對(duì)螺母20旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾子24自轉(zhuǎn)并且繞絲杠16滾動(dòng)而不在螺母20的內(nèi)部軸向移動(dòng)。滾子24被齒輪36、38的齒狀布置引導(dǎo)而與絲杠的軸16a旋轉(zhuǎn)平行。絲杠16的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被自轉(zhuǎn)的滾子24轉(zhuǎn)化成螺母20的線性平移運(yùn)動(dòng)。螺母20包括設(shè)置在其外表面并且包括多個(gè)通孔以便能夠例如將螺母固定到支撐要被移動(dòng)的負(fù)載的套上的的固定軸環(huán)48。
[0025]再次參考圖1，系統(tǒng)的滾子推力軸承14使絲杠16的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以被引導(dǎo)并且使傳送到系統(tǒng)的載荷可以被支撐，特別是高負(fù)載，在減小的空間中。推力軸承14具有與機(jī)構(gòu)12的類似的結(jié)構(gòu)。
[0026]推力軸承14與機(jī)構(gòu)12具有軸向間隔地安裝在絲杠16上。絲杠16形成推力軸承14和機(jī)構(gòu)12共同的軸。推力軸承14包括圍繞絲杠的第二外螺紋部分52同軸地安裝的襯套50，且該襯套設(shè)置有內(nèi)螺紋54，其內(nèi)徑大于外螺紋部分的外徑。第一和第二螺紋部分18,52的直徑的值是相同的。推力軸承14還包括多個(gè)徑向設(shè)置在絲杠和襯套之間的縱向滾子56。絲杠16縱向延伸穿過(guò)其上形成內(nèi)螺紋54的襯套50的圓柱形孔。
[0027]如圖3中更清楚地顯示，滾子56彼此相同且圍繞絲杠16以規(guī)則方式分布。每個(gè)滾子56沿與絲杠的軸線16a同軸的軸線56a延伸并且包括與絲杠的第二螺紋部分52及襯套的螺紋54相接合的外螺紋58。絲杠的螺紋部分52、襯套的螺紋54和滾子的螺紋58各包括一入口。每個(gè)滾子的螺紋58通過(guò)齒狀布置60、62在每個(gè)端部軸向地延伸,所述齒狀布置本身通過(guò)軸向向外延伸的圓柱形軸頸64、66軸向地延伸布置。
[0028]推力軸承14還包括兩個(gè)固定于襯套50的孔的無(wú)螺紋部分的環(huán)形齒輪68、70其且所述環(huán)形齒輪各自在內(nèi)側(cè)分別包括與滾子的齒狀布置60、62相接合的齒狀布置(未示出)，用于它們的同步。推力軸承14還包括兩個(gè)環(huán)形環(huán)72、74，每個(gè)環(huán)形環(huán)被徑向安裝在絲杠和關(guān)聯(lián)齒輪68、70之間并且包括多個(gè)圓柱形貫穿槽(未示出)，所述圓柱形貫穿槽在圓周方向上以規(guī)則方式分布并且滾子的軸頸64、66被容納在其中。環(huán)72、74使?jié)L子56可以被承載并且可以維持它們的規(guī)則的圓周向間距。機(jī)構(gòu)10還包括各自被安裝在設(shè)置在關(guān)聯(lián)齒輪68、70的孔中的凹槽內(nèi)的卡環(huán)76、78，并且所述卡環(huán)被設(shè)置用于軸向地保持相應(yīng)的環(huán)72、74。
[0029]滾子的螺紋58的螺旋角的值與螺母的螺紋54的螺旋角的值及絲杠的第二螺紋部分52的螺旋角的值相同，從而使得當(dāng)絲杠16相對(duì)襯套50旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾子56自轉(zhuǎn)且繞絲杠16滾動(dòng)而不在襯套50的內(nèi)部軸向移動(dòng)且不相對(duì)于絲杠軸向移動(dòng)。滾子56被齒輪68、70的齒狀布置及齒輪80、82的齒狀布置引導(dǎo)而與絲杠的軸線16a旋轉(zhuǎn)平行。
[0030]在絲杠16旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，滾子56自轉(zhuǎn)而不將絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成襯套50沿絲杠軸線16a的線性位移。滾子56相對(duì)于絲杠16并且相對(duì)于襯套50被軸向地固定。在絲杠
16、滾子56和襯套50之間沒(méi)有相對(duì)的軸向位移。
[0031]推力軸承14僅具有引導(dǎo)絲杠16的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和支持傳輸給系統(tǒng)10的負(fù)載的作用。推力軸承14形成具有零節(jié)距的軸向推力軸承。襯套50包括設(shè)置在它外表面上并且包括多個(gè)通孔以便能夠例如將襯套固定到固定支承上的固定軸環(huán)80。
[0032]優(yōu)選地，滾子推力軸承14的接觸輪廓與滾子絲杠機(jī)構(gòu)12的接觸輪廓是相同的。因此，推力軸承14的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)能力是與機(jī)構(gòu)12的用于相同空間需求的那些部分相似的。引導(dǎo)和吸收由推力軸承14產(chǎn)生的力的功能以較小的空間需求集成在機(jī)構(gòu)絲杠12上。絲杠的第二外部52的螺紋側(cè)腹的開(kāi)度角的值等于推力軸承的襯套50的螺紋側(cè)腹的開(kāi)度角的值，等于絲杠的第一部分18的螺紋側(cè)腹的開(kāi)度角的值以及機(jī)構(gòu)的螺母20的螺紋側(cè)腹的開(kāi)度角的值。作為圖示，該值可以等于90度。滾子24、56在橫截面中具有凸形輪廓，其由相對(duì)于垂直于滾子的軸線的中間徑向平面對(duì)稱的兩條圓弧形成。滾子24的輪廓與滾子56的輪廓相同。
[0033]在圖示的實(shí)施例中，絲杠的第一和第二外螺紋部分18、52在絲杠上形成的兩個(gè)分開(kāi)的螺紋?？商娲氖牵赡茉诮z杠上具有單一的螺紋，該螺紋是與機(jī)構(gòu)的滾子24和推力軸承的滾子56共同的。
[0034]本實(shí)用新型已經(jīng)在包括結(jié)合了衛(wèi)星滾子推力軸承的衛(wèi)星滾子絲杠機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)的基礎(chǔ)上被示出。在變體中，在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，也可能提供滾子再循環(huán)螺旋機(jī)構(gòu)替代衛(wèi)星滾子絲杠機(jī)構(gòu)。在另一變體中，進(jìn)一步地可能結(jié)合衛(wèi)星滾子絲杠機(jī)構(gòu)或帶有推力軸承的滾子再循環(huán)絲杠機(jī)構(gòu)，其包括沒(méi)有螺紋但設(shè)置有其中容納絲杠的第二外部的側(cè)腹及襯套的內(nèi)側(cè)腹的凹槽的滾子。在此情況下，絲杠的第二外部和襯套不包括螺紋而是以凹槽替代，以補(bǔ)充滾子的凹槽。對(duì)所示的實(shí)施例以類似的方式，這種設(shè)置在絲杠的第二外部上、襯套上以及滾子上的凹槽限定側(cè)腹，配置使得，在絲杠的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中絲杠、滾子和推力軸承的襯套之間沒(méi)有相對(duì)軸向位移。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，包括設(shè)置有絲杠(16)的滾子絲杠機(jī)構(gòu)(12)，絲杠(16)至少包括第一外螺紋部分(18)、圍繞并與所述絲杠同軸地配置的螺母(20)，以及多個(gè)與所述絲杠的所述第一螺紋外部(18)及螺母的內(nèi)螺紋(22)配合的滾子(24)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括一個(gè)安裝在所述絲杠的第二外部(52)上并且設(shè)置有圍繞并與絲杠同軸配置的襯套(50)的滾子推力軸承(14)，以及多個(gè)插在所述絲杠和所述襯套之間并且包括與所述絲杠的第二外部(52)的側(cè)腹及襯套(50)相配合的側(cè)腹的滾子(56)，所述絲杠、襯套和滾子的側(cè)腹被配置，從而使得在絲杠的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中滾子(56)相對(duì)于所述絲杠(16)并且相對(duì)于所述襯套(50)被軸向地固定。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述絲杠的第二外部(52)有螺紋并且襯套(50)包括內(nèi)螺紋，推力軸承的每個(gè)滾子(56)包括與所述第二外部(52)的螺紋的側(cè)腹及襯套的內(nèi)螺紋的側(cè)腹相接合的外螺紋。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述絲杠的第二外部(52)的螺紋、襯套(50)的內(nèi)螺紋以及滾子(56)的螺紋的螺旋角的值彼此相同。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，滾子推力軸承(14)的接觸輪廓與滾子絲杠機(jī)構(gòu)(12)的接觸輪廓是相同的。
5.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，滾子推力軸承(14)的接觸輪廓與滾子絲杠機(jī)構(gòu)(12)的接觸輪廓是相同的。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，滾子推力軸承的每個(gè)滾子(56)包括凹槽，絲杠的第二外部(52)的側(cè)腹及襯套(50)的側(cè)腹容納在其中。
7.如權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述絲杠的第一和第二外部(18,52)的直徑的值是相同的。
8.如權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)的每個(gè)滾子(24)包括與絲杠的第一螺紋外部(18)及螺母的內(nèi)螺紋(22)相接合的外螺紋(26)。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，滾子的螺紋和螺母的內(nèi)螺紋的螺旋角值是彼此相同的，并且與絲杠第一外部(18)的螺紋的螺旋角的值不相同。
10.如權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)的每個(gè)滾子(24)包括凹槽，螺母的內(nèi)螺紋(22)和絲杠第一外部(18)的螺紋容納在其中。
11.驅(qū)動(dòng)千斤頂，包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置和根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)的絲杠聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)裝置。
【文檔編號(hào)】B66F3/08GK204004257SQ201320897412
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月19日
【發(fā)明者】G·巴夫利爾, C·博赫 申請(qǐng)人:Skf公司