CN102549308B - 主轴传动装置以及电动机式主轴驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及主轴传动装置(1)，带有至少一个能够驱动的蜗杆(2)，它与螺纹主轴(4)的在外壳中沿轴向在两侧得到支承的蜗轮(3)啮合。作出如下设置，即该外壳(5)构造为弯板件(6)。另外，本发明涉及电动机式主轴驱动装置。

Description

主轴传动装置以及电动机式主轴驱动装置

技术领域

本发明涉及带有至少一个能够驱动的蜗杆的主轴传动装置，该蜗杆与螺纹主轴的在壳体中沿轴向在两侧得到支承的蜗轮啮合。

另外，本发明涉及电动机式主轴驱动装置，带有主轴传动装置和固定在主轴传动装置的外壳上并与主轴传动装置共同作用的电动机。

背景技术

从现有技术已知主轴传动装置以及电动机式主轴驱动装置。特别是在汽车工业中，主轴传动装置有各种各样的应用。因此主轴驱动装置作为致动器用于极其不同的功能。除了运行时出现的力以外，从外面作用的力也要由主轴传动装置承受。目前这种类型的主轴传动装置的各个可移动的零件都保持在一个由注塑件制造的外壳中。这时，尤其螺纹主轴的蜗轮沿轴向在两侧支承在外壳中，以便支撑对螺纹主轴作用的轴向力。

其他方案，如在公开文本US2008/0264201A1中描述的那样，使用多个彼此连接的板件，以便提供用于主轴传动装置的轴向和径向的支承面。

发明内容

按照本发明的主轴传动装置的优点在于，外壳构造为弯板件。换句话说，该外壳由原来平坦的板件形成，它通过弯曲过程获得所希望的外壳形状。以此特别是与已知的带有塑料-注塑外壳的主轴传动装置相比，材料以及安装费用降低。此外，对于这种弯板件-外壳，只需要微小的结构空间。还可以通过这种弯板件以简单的方式和方法进行转变，以适应客户意愿，而不必例如、首先设计复杂的注塑模具。把外壳构成为弯板件最终导致该外壳至少基本上单件地构造，从而能够特别有利地承受在运行中出现的以及从外面作用的力。

该弯板件最好具有两个支脚用于其基本上U形的构造。因此规定，该弯板件形成得基本上呈U形，即具有呈U形的截面。弯曲的支脚针对性地在同一弯曲方向上弯曲90°或者至少基本上弯曲90°，使得它们至少基本上取向/安排得彼此平行，而且以此形成弯板件或者说外壳的U形。该蜗轮优选安排在两个支脚之间，其中蜗轮在端面优选与支脚共同作用，使得蜗轮沿轴向由弯板件的支脚支承。

一个有利的改进方案规定，在至少一个支脚中形成凹处，该螺纹主轴通过凹处伸出。该凹处针对性地形成螺纹主轴用的径向轴承。因此，通过构造为弯板件，使特别高的径向轴承力成为可能。

该螺纹主轴优选构造为旋转主轴或埋头主轴。旋转主轴有抗扭转地与蜗轮连接的旋转杆，并因此与蜗轮一起旋转。在此，该旋转主轴发生纯旋转运动。该蜗轮优选具有斜齿啮合部，其使从蜗杆向螺纹主轴特别有效的力传递成为可能。反之，埋头主轴替代旋转进行平移运动。为此，埋头主轴的杆可以轴向移动地支承在蜗轮上。在此，蜗轮受蜗杆驱动而进行的旋转运动导致埋头主轴的杆在轴向上也就是在其纵向延伸的方向上运动。

该凹处针对性地边缘开敞地构造，使得抗扭转地与蜗轮连接的螺纹主轴的杆可以沿径向置入到凹处或者说置入到轴承中。

若螺纹主轴构造为埋头主轴，则优选在另一个支脚中与该凹处对齐地形成该埋头主轴用的穿孔。该穿孔针对性地这样地确定尺寸，使得该埋头主轴可以通过该穿孔行进。以此使该埋头主轴的较大的行程成为可能，因为它因此可以基本上整体穿过该蜗轮地行进。

此外有利的是，这些支脚中的至少一个具有至少一个尤其弯曲的固定夹板。为此，该弯板件最好在其平坦的原始造型中具有基本上T形的轮廓，其中该T轮廓的横梁在末端形成该固定夹板，固定夹板在制造外壳的弯曲过程中针对性地向后即从U弯出。该固定夹板优选有孔，例如用来让固定销穿入，以此可能特别简单地把外壳例如固定在汽车的车身件上。当然，该固定夹板还可以用来焊接、粘结，夹紧等。

另外还作如下设置，通过外壳或者说弯板件的两个支脚有至少一个贯穿孔对齐延伸。也就是该支脚各有一个贯穿孔，它们在弯板件弯曲成外壳的状态下彼此对齐地取向。优选螺栓通过这些孔延伸，借此螺栓可以使外壳的支脚相对张紧。通过相应螺栓的相应的拉力能够实现的是，通过支脚的优选弹性的变形而获得安排在支脚之间的蜗轮的沿轴向无游隙的支承。为此，在至少一个支脚中的贯穿孔最好有螺纹，该螺纹与利用螺栓头抵在另外的支脚上的螺栓共同作用。替代螺纹当然也可以在另外的支脚上设置螺母。

电动机式主轴驱动装置的优势在于如上所述的主轴传动装置。电动机优选用螺栓拧紧在弯板件或者说外壳上。通过构成为弯板件，可以简单地实现各自的螺栓固定，并且另一方面允许了例如具有内部加工了螺纹的塑料外壳不能承受的高负载。

总而言之，因此提供了一个特别有利于制造的、稳定的以及轻便的和节省结构空间的主轴驱动装置。

下面将借助实施例对本发明作较详细的说明。附图中：

图1以侧视图表示有利的主轴传动装置；

图2以透视图表示主轴传动装置有利的外壳；

图3以透视分解图表示带有旋转主轴的有利的主轴驱动装置；并且

图4以透视分解图表示带有埋头主轴的主轴驱动装置。

具体实施方式

图1以侧视图表示一种有利的主轴传动装置1的一个实施例。例如，主轴传动装置1有可由电动机驱动的蜗杆2，它与螺纹主轴4的蜗轮3啮合。此外，该主轴传动装置1有外壳5，该外壳最好作为弯板件6构造。就此而言在图1的侧视图中可以看到有利的弯板件6的U形构造，它由两个弯曲的支脚7、8形成。支脚7、8彼此隔开，而且其取向彼此平行。螺纹主轴4的蜗轮3处于支脚之间，其中蜗轮3的自由的端面与支脚7或者说8的内侧共同作用，以使得蜗轮3轴向支承在外壳5内。以此，由于主轴传动装置1运行而出现的用箭头9表示的拉力和用箭头10表示的压力以及从外面作用在主轴传动装置1上的力由外壳5或者说弯板件6所接收。

该弯板件用作主轴传动装置1的运动部件的保持件和接纳件，并以简单的方式和方法保证***中的强度，并在调节运行以及也在碰撞情况下对力流给予保护。通过构造为弯板件6，外壳5特别利于成本并易于制造，其中最小化了材料和制造的花费。

图2以透视图表示主轴传动装置1的外壳5。这里可以看出，支脚7有凹处11，该凹处朝向支脚7的自由端边缘开敞地构造。在安装好的状态下，如图1所示，螺纹主轴4或者说螺纹主轴4的杆12通过支脚7的凹处11伸出。通过把凹处11构造成边缘开敞，带有杆12和蜗轮3的螺纹主轴4可以简单的方式和方法沿径向装入外壳5中，其中讲杆12沿径向装入凹处11中。该凹处11和杆12的区段13针对性地形成外壳5中螺纹主轴4的径向轴承。为了保证滑动支承，杆12的区段13的半径最好基本上对应底部区14中凹处11的半径。

此外，外壳5有两个通孔15，它们通过两个支脚7、8对齐延伸。支脚8或支脚7中的通孔15最好各自有螺纹，通过穿过相对的通孔15的螺栓可以拧入该螺纹中。以此该两个支脚7、8可以在其自由端上相互移动并以此使得处于其间的蜗轮3轴向张紧。由此一来，主轴传动装置1可以设定得轴向无游隙。此外，通孔15针对性地分配给支脚7和8的各自的自由端。

此外，支脚8有任选的穿孔16，其与凹处11对齐，并特别偏向其底部区14地设置或者说取向，而且当螺纹主轴4构造为埋头主轴时，其直径大于杆12的直径。

此外，支脚8有两个固定夹板17，它们被如此弯曲，从而它们背离支脚7。为此，在其原始造型中该弯板件6具有基本上T形的轮廓，其中在成型状态下横梁的末端形成固定夹板17。另外，该固定夹板各有一个彼此对齐的通孔18。为了可以把外壳5或者说主轴传动装置1固定在相应的保持元件上，例如固定销穿过通孔18以及穿过相应的保持元件的接纳件移动。当然还可以设想的是，外壳5借助于固定夹板17粘结、夹紧或焊接在其他元件上。该固定夹板还可以处在支脚8的平面中并借助于穿过通孔18的螺栓拧紧在保持元件上。该固定夹板自然还可以安排底部区中或弯板件6的支脚7上。

图3以透视分解图表示电动机式主轴驱动装置20。图3的主轴驱动装置20包括图1的主轴传动装置1和电动机21，它与主轴传动装置1的蜗杆2有效连接以用于驱动主轴传动装置1。为此，蜗杆2尤其与电动机21输出轴抗扭转连接或者抗扭转地装于其上。安装时主轴传动装置1与电动机21一起这样地装进外壳5内，使得区段13沿径向装入凹处11中直至底部区14。接着，支脚7和8借助于穿入通孔15的螺栓22彼此张紧而且尤其顶住蜗轮3沿轴向张紧。

在本实施例中螺纹主轴4构造为旋转主轴24，从而其在运行时进行纯粹的旋转运动。这时，由外壳获取的轴向力基本上出现在蜗轮3的斜齿啮合部和与其驱动啮合的蜗杆2之间。

图4表示一个替代实施例中的主轴驱动装置20，其中螺纹主轴4构造为埋头主轴25。为此杆12可以在蜗轮3中进行轴向移位，使得蜗轮3的旋转运动引起杆12的线性或者说平移运动。安装正如在上述实施例中描述那样施行。在运行中支脚8中的穿孔16允许埋头主轴25的杆12在箭头26的方向上移位如此之远，以致于其穿过支脚8伸出。以此可以保证埋头主轴25更大的轴向行程。

通过设计为弯板件6，外壳5允许模块化地设计，它基本上可以分为两个区域。基本上包括支脚7、8和底部19的标准设计区域不仅允许电动机21在左或在右的结构，而且允许接纳旋转主轴24或埋头主轴25。这里针对性地设置了通向传动装置外壳的接口。在基本上包括固定夹板17的另一区域中是针对其用途特定的设计，其反映了客户终端的类型和位置。其他的终端可能性-如上所述-也可以没有问题地在电动机21的上面、下面、左面或右面实现。通过螺栓22的牵拉，可以补偿主轴传动装置1中的轴向公差，以便产生无游隙的单元。蜗轮3和/或螺纹主轴4的轴向轴承在压力方向上优选通过球轴承或止推轴肩(滑动轴承)实现。应用球轴承时，弯板件6优选在止推部位上局部硬化，以便优化摩擦性能。

此外，在图3和4中，显示一个有利的外壳件27。外壳件27优选由塑料制成，并且构造得可以用在弯板件6中。外壳件27有用于蜗轮3的接纳件28和用于蜗杆2的接纳件29。接纳件28最好如此构造，使得其为蜗轮3形成第一径向轴承30。第二径向轴承31由盖件32形成，盖件同样由塑料制成而且可以固定在外壳件27上。用于蜗杆2的接纳件29相应地这样形成，使得其为蜗杆2形成径向和/或轴向轴承。外壳件27针对性地这样形成，使得在蜗轮3和蜗杆2之间保证一定的、期望的轴线间隔，并防止例如由于过高的力而使咬合解除。在外壳件27中以及在盖件32中针对性地构造通孔33，该通孔33与通孔15对齐，从而螺栓22不仅穿过弯板件6，而且穿过外壳件27和盖件32，并因此把外壳件27和盖件32固定在弯板件6上。外壳件27最好有固定区34，电动机21能够例如借助于螺栓23固定于其上，对于螺栓而言在这里只可看见一个。

安装时最好首先把电动机21连同蜗杆2安排在外壳件27中/上并用螺栓23固定。此后把蜗轮3连同螺纹主轴4引入接纳件28，接着安装盖件32。最后把这样形成的预装配组件装入支脚7和8之间的弯板件6内并用螺栓22固定。以此用简单而成本有利的方式和方法进一步提高主轴驱动装置20的稳定性和允许负荷。

Claims (8)

1.主轴传动装置（1），带有一个能够驱动的蜗杆（2），该蜗杆与螺纹主轴（4）的在外壳（5）中沿轴向在两侧得到支承的蜗轮（3）啮合，其特征在于，外壳（5）构造为弯板件（6），其中该弯板件（6）有两个弯曲支脚（7，8）用于其基本上U形的构造，并且至少一个贯穿孔（15）对齐地延伸通过这两个支脚（7，8），而且设置了外壳件（27），从而使得其能够置入到弯板件（6）中并且具有用于蜗轮（3）的接纳件（28）以及用于蜗杆（2）的接纳件（29），其中在所述外壳件（27）中构造了通孔（33），所述通孔（33）与所述贯穿孔（15）对齐，从而螺栓（22）能不仅通过所述弯板件（6）导引也能通过所述外壳件（27）导引并从而使得所述外壳件（27）固定在所述弯板件（6）上。

2.按照权利要求1的主轴传动装置，其特征在于，在一个所述支脚（7）中构造了凹处（11），所述螺纹主轴（4）通过该凹处伸出。

3.按照上列权利要求中任一项的主轴传动装置，其特征在于，该螺纹主轴（4）构造为旋转主轴（24）或埋头主轴（25）。

4.按照权利要求2的主轴传动装置，其特征在于，该凹处（11）边缘开敞地构造。

5.按照权利要求3的主轴传动装置，其特征在于，在另外的支脚（8）中与所述凹处（11）对齐地构造了用于所述埋头主轴（25）的穿孔（16）。

6.按照权利要求1的主轴传动装置，其特征在于，至少一个所述支脚（8）具有至少一个弯曲的固定夹板（17）。

7.按照权利要求1的主轴传动装置，其特征在于，所述贯穿孔（15）具有螺纹。

8.电动机式主轴驱动装置（20），带有主轴传动装置（1）和固定在所述主轴传动装置（1）的外壳（5）上并与所述主轴传动装置（1）共同作用的电动机（21），其特征在于按照上述权利要求中任一项所述的主轴传动装置（1）的构造。