CN112049906B - 用于螺纹驱动装置的丝杠和具有这种丝杠的螺纹驱动装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于螺纹驱动装置的丝杠,其中,所述丝杠包括:具有第一螺纹部分的第一丝杠部分和具有第二螺纹部分的第二丝杠部分,其中,所述第一螺纹部分和所述第二螺纹部分一起构成所述丝杠的螺纹;和固定器件,其中,所述第一丝杠部分和所述第二丝杠部分构造为使得在所述第一丝杠部分和所述第二丝杠部分之间沿着所述丝杠的旋转轴线的间距能被调整,以便调整所述第一螺纹部分和所述第二螺纹部分之间的错位,其中,所述固定器件设置用于使所述第一丝杠部分和所述第二丝杠部分以所调整的间距相互固定。还公开了一种具有这样的丝杠和丝杠螺母的螺纹驱动装置和一种具有这样的螺纹驱动装置的调节装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于螺纹驱动装置的丝杠。本发明还涉及一种具有这样的丝杠的螺纹驱动装置。本发明还涉及一种用于使可运动的部分移动的调节装置,所述调节装置包括这样的螺纹驱动装置。
背景技术
螺纹驱动装置或者螺纹丝杠为下述元件:所述元件将旋转运动(例如马达的轴的旋转运动)转化为直线运动。螺纹驱动装置尤其作为用于线性驱动装置的调整环节使用,所述调整环节必须具有特别高的定位准确性。螺纹驱动装置通常具有丝杠和丝杠螺母。丝杠也能够称为螺杆。丝杠螺母也能够称为螺纹螺母。
丝杠螺母用于紧固要线性地驱动的对象、例如滑座或者支座。一种应用例如位于用于激光加工***的光学***、尤其聚焦光学***的领域中,所述激光加工***必须精确地运动。然而,由于螺纹驱动装置的生产公差和轻便的可操纵性,在螺纹驱动装置的丝杠和丝杠螺母之间通常存在间隙。因此,尤其在驱动方向变换时,丝杠螺母不能直接地跟随丝杠运动,因为间隙引起丝杠相对于丝杠螺母的一定程度的空运动。特别是在要求高准确性的应用中,螺纹间隙和尤其是在旋转方向变换的情况下的逆转间隙是不期望的。
为了尽可能地补偿这种间隙,在现有技术的螺纹驱动装置中,丝杠螺母包括两个部分,丝杠安装到所述两个部分中。通过借助于弹簧元件将这两个部分在丝杠上张紧来实现螺纹间隙的补偿。
EP 1 057 960 B1和DE 10 208 064 129B3说明了具有分成两部分的丝杠螺母的这样的螺纹驱动装置。
已知的螺纹驱动装置具有下述缺点:弹簧元件的弹性可变形性对调节装置的动态特性有影响。在驱动方向变换时,丝杠螺母不直接跟随丝杠运动,因为弹簧元件必须首先被压缩或者伸展。由此,尤其阻尼通过丝杠传递到丝杠螺母上的加速力。螺纹驱动装置的这种性能也称作“动态”。
在此,螺纹驱动装置的高动态意味着:螺纹驱动装置的丝杠螺母能够快速地跟随运动方向的逆转。在现有技术的螺纹驱动装置中,高动态能够通过具有大的弹簧常数或者高的弹簧力的弹簧元件实现。即,弹簧力对螺纹驱动装置的动态具有决定性的影响。
这具有下述缺点:通过由弹簧元件提供的高的弹簧力引起丝杠的螺纹和丝杠螺母的螺纹之间、尤其在螺纹轮廓侧面上的高的摩擦力。然而,较高的摩擦力导致螺纹的提高的磨损。
发明内容
因此,本发明的任务在于,提供一种螺纹驱动装置,所述螺纹驱动装置防止逆转间隙(或反向间隙)并且减小或者防止螺纹的磨损。
该任务通过根据本发明所述的用于螺纹驱动装置的丝杠以及通过包括根据本发明的丝杠和相应的丝杠螺母的所述螺纹驱动装置和通过所述用于使可运动的元件移动的调节装置解决,所述调节装置包括根据本发明的螺纹驱动装置。有利的实施方式和扩展方案为后续说明的主题。
根据本发明的丝杠包括具有第一螺纹部分的第一丝杠部分和具有第二螺纹部分的第二丝杠部分,其中,第一螺纹部分和第二螺纹部分一起构成丝杠的螺纹。第一丝杠部分和第二丝杠部分构造为使得第一丝杠部分和第二丝杠部分之间沿着丝杠的旋转轴线的间距能被调整,以调整第一螺纹部分和第二螺纹部分之间的错位,用于补偿螺纹间隙。丝杠还包括固定器件。固定器件设置用于使第一丝杠部分和第二丝杠部分以所调整的间距相互固定。通过两个螺纹部分之间的错位能够调整或者补偿螺纹间隙。所述错位能够被限定为下述路段:一个螺纹部分的螺纹道相对于另外的螺纹部分的在想象中平行于旋转轴线延伸的螺纹道移动所述路段。
基于本发明的构思是:丝杠由两件式地构造。当丝杠安装到丝杠螺母的螺纹中时,能够通过调整和固定两个丝杠部分的间距调整两个螺纹部分的螺纹道之间的错位,从而补偿螺纹间隙。固定器件用于使第一丝杠部分和第二丝杠部分以所调整的间距相互固定。不同于现有技术地,螺纹驱动装置的无间隙状态不是由弹簧元件或者弹性元件维持,而是由固定元件维持,所述固定元件将两个丝杠部分以所调整的间距相互固定。因此,能够在没有提高的磨损的情况下实现螺纹驱动装置的高动态。
螺纹驱动装置的丝杠螺母能够一件式地构造。在这种情况下,丝杠螺母能够具有恰好一个螺纹,该螺纹具有用于引导两件式丝杠的贯通的螺纹道。
即,丝杠具有包括第一螺纹的第一丝杠部分和包括第二螺纹的第二丝杠部分。优选,第一丝杠部分和第二丝杠部分共轴地布置。第一丝杠部分也能够称作外丝杠部分,第二丝杠部分也能够称作安装的或者内丝杠部分。优选,第一丝杠部分和第二丝杠部分相对彼此能够围绕丝杠的旋转轴线自由地旋转和/或自由地移动。旋转轴线也能够称为丝杠的纵轴线或者柱体轴线。旋转轴线平行于丝杠的纵方向。丝杠的旋转轴线是下述轴线:当丝杠在螺纹驱动装置的丝杠螺母中运动或者旋转时,其围绕所述轴线旋转。
优选两个丝杠部分分别具有螺纹区域,在所述螺纹区域上构造有相应的螺纹部分。相应的螺纹区域优选构造为柱形。即,第一螺纹部分能够布置在第一丝杠部分的螺纹区域上,并且第二螺纹部分能够布置在第二丝杠部分的螺纹区域上。两个螺纹部分一起构成丝杠的螺纹。两个螺纹部分具有相同的导程(Steigung)或者螺距。第一丝杠部分的螺纹区域和第二丝杠部分的螺纹区域能够具有相同的周缘。
第一丝杠部分和第二丝杠部分构造为使得第一螺纹部分和第二螺纹部分之间的间距能任意地或者连续地调整。由于在两个螺纹部分之间的间距是能任意地调整的,在两个螺纹部分的螺纹道之间的错位也是能任意地或者连续地调整的。由此可行的是,调整螺纹驱动装置的无间隙性或者补偿错位,丝杠用在所述螺纹驱动装置中。
当根据本发明的丝杠安装到螺纹驱动装置的丝杠螺母中时,能够通过施加拉力或者压力到两个丝杠部分上实现产生无间隙性(即补偿螺纹间隙)。在调整无间隙性时,在螺纹间隙的背景下,通过力使两个丝杠部分在丝杠螺母的螺纹中相应地朝向彼此运动或者相互离开地运动。因此,所安装的丝杠部分的间距增大或者减小。与此同时,两个螺纹部分的螺纹道之间的错位也增大或者减小,直至所述错位与螺纹驱动装置的丝杠的螺纹和丝杠螺母的螺纹之间的间隙同样大。因此,能够通过两个螺纹部分的螺纹道之间的错位补偿或者平衡或者至少减小螺纹驱动装置的间隙。换言之,由此产生或者调整螺纹驱动装置的无间隙性。
固定器件用于:在调整所期望的间距或者错位之后将第一丝杠部分和第二丝杠部分相互固定。即,在以上所说明的状态下进行固定,在所述状态下调整螺纹间隙的无间隙性。通过固定元件能够防止两个丝杠部分彼此的相对运动并且获得螺纹驱动装置的无间隙性。换言之,固定元件能够将第一丝杠部分和第二丝杠部分彼此的相对位置固定。两个丝杠部分彼此的相对位置相应于两个螺纹部分的螺旋道的所调整的错位或者所调整的间距。即,由此能够持久地和静态地保持间距的调整和无间隙性的状态。
因此,不同于现有技术地,在运行期间,螺纹驱动装置的动态特性不被弹簧或者其弹簧力或者弹簧常数影响。通过借助于固定元件的固定,调整总是保持静态并且不承受在不同动态的条件下(例如在螺纹驱动装置的运动方向逆转时)的波动。由此,在没有高的弹簧力的情况下实现高动态。因此,相对于现有技术要求非常小的摩擦力用于实现和获得无间隙性。由此能够使磨损最小化。
优选,所述第二丝杠部分部分地、尤其仅仅部分地安装到第一丝杠部分中。根据一种优选的实施方式,第一丝杠部分具有纵向留空,并且第二丝杠部分具有插栓。插栓能够安装到纵向留空中并且能够在其中自由地移动。插栓能够与第二丝杠部分的螺纹区域一件式地构造。纵向留空优选沿着第一丝杠部分的纵轴线构造。插栓优选沿着第二丝杠部分的纵轴线构造。当第二丝杠部分安装到第一丝杠部分中时,纵向留空和插栓优选彼此共轴地布置和/或优选相对于丝杠的纵轴线共轴地构造。借助于在第一丝杠部分上的纵向留空和在第二丝杠部分上的插栓能够实现在调整时对两个丝杠部分的共轴的导向。
固定器件能够包括固定元件、例如螺钉。替代地,固定器件能够包括胶粘剂,以便借助于胶粘剂将两个丝杠部分相互粘在一起。
优选,固定器件布置在第一丝杠部分上,特别优选布置在第一丝杠部分的周向区域上,所述周向区域邻接安装的第二丝杠部分。由此,第二丝杠部分能够固定或者紧固在第一丝杠部分上,更确切地说,在下述状态下固定或者紧固在第一丝杠部分上:在所述状态下,第二丝杠部分安装到第一丝杠部分中。所述周向区域能够是柱形的。第一丝杠部分的周向区域能够具有螺纹区域,在所述螺纹区域上构造有第一螺纹部分。周向区域也能够具有无螺纹区域。
优选,孔构造在第一丝杠部分的周向区域中,固定器件能安装或者被安装到所述周向区域中,以便与所安装的第二丝杠部分发生接触。换言之,固定器件能够穿过第一丝杠部分的周向区域。所述孔优选构造在第一丝杠部分的周向区域的无螺纹区域中。孔优选与纵向留空处于连接状态。
根据一种特别优选的实施方式,固定器件构造为螺钉并且孔具有内螺纹。优选孔在丝杠的径向方向上(即垂直于旋转轴线)地构造。即,螺钉能够与孔的内螺纹共同作用,以将第二丝杠部分固定第一丝杠部分上。螺钉能够设置用于将第二丝杠部分的插栓夹紧在第一丝杠部分的纵向留空中。由此,第一丝杠部分和第二丝杠部分能够相互固定。
优选,固定器件布置为使得其在下述状态下是可接触到的:在所述状态下,丝杠安装到螺纹驱动装置的丝杠螺母中。由此简单地实现再次调整无间隙性。例如,当螺纹驱动装置(根据本发明的丝杠用在所述螺纹驱动装置中)的螺纹间隙在第一次调整螺纹间隙之后改变(例如由于丝杠的螺纹和/或丝杠螺母的螺纹的磨损)时,这是符合期望的。
优选,固定器件布置在第一丝杠部分上并且将夹紧力施加到第二丝杠部分上,以将两个丝杠部分相互将固定。由此,在确保灵活的可调整性同时,能够有效地防止两个丝杠部分相对彼此的运动。夹紧力导致两个丝杠部分之间的高的静摩擦。即,通过夹紧力构造力锁合或者摩擦锁合,即,构造两个丝杠部分之间的力锁合的连接。固定元件能够称作夹紧元件。
固定元件也能够构造为夹紧环。该夹紧环能够包围第一丝杠部分的周向区域并且与第二丝杠部分处于接触状态。由此,夹紧环能够将夹紧力施加到第二丝杠部分上。
根据一种优选的实施方式,根据本发明的丝杠还包括弹性元件。该弹性元件能够布置在第一丝杠部分和第二丝杠部分之间。该弹性元件优选设置用于将弹簧力沿着丝杠的旋转轴线施加到第一丝杠部分和/或第二丝杠部分上。弹簧力能够是拉力或者压力。作为弹性元件,能够使用各种合适的类型的弹簧元件:所述弹簧元件设置用于施加拉力或者压力。弹性元件能够例如构造为环形弹簧、板簧、蜗卷弹簧、碟形弹簧、波形弹簧或者螺旋弹簧。弹性元件优选布置在两个丝杠部分之间,使得其能够将力在丝杠的纵方向上施加到两个丝杠部分上。
优选,当第二丝杠部分安装到第一丝杠部分中或者固定在其中时,弹性元件张紧。换言之,弹性元件将拉力或者压力施加到第一丝杠元件和/或第二丝杠元件上。例如,紧固在两个丝杠部分上的弹性元件能够将拉力施加到两个丝杠部分上。即,两个丝杠部分被靠近地拉。在丝杠旋入到丝杠螺母的螺纹中时,弹性元件在此伸展到下述程度,直至调整用于补偿螺纹间隙的(最小的)错位。作为(最小的)错位,丝杠部分之间的间距能够调整为使得第一螺纹部分在面向第二螺纹部分的侧上的螺纹轮廓侧面贴靠在丝杠螺母的螺纹上。相应地,在这里,第二螺纹部分在面向第一螺纹部分的侧上的螺纹轮廓侧面贴靠在丝杠螺母的螺纹上。替代地,弹性元件能够布置在两个丝杠部分之间,使得弹性元件将压力施加到两个丝杠部分上。在这种情况下,两个丝杠部分被相互压开。在丝杠旋入到丝杠螺母的螺纹中时,弹性元件在此压缩到下述程度,直至调整用于补偿螺纹间隙的(最大的)错位。作为(最大的)错位,能够调整丝杠部分之间的间距,使得第一螺纹部分在背离第二螺纹部分的侧上的螺纹轮廓侧面贴靠在丝杠螺母的螺纹上。相应地,在这里,第二螺纹部分在背离第一螺纹部分的侧上的螺纹轮廓侧面贴靠在丝杠螺母的螺纹上。
弹性元件能够用于:当根据本发明的丝杠安装到螺纹驱动装置的丝杠螺母中时,在以上所说明地调整螺纹间隙时将拉力或者压力施加到两个丝杠部分上。在这里,弹性元件的弹簧常数能够选择为使得补偿螺纹间隙,但是同时使摩擦力在调整时保持小。即,弹性元件的弹簧常数能够选择为使得螺纹轮廓侧面仅仅由于摩擦而出现非常小的负荷。
当第一丝杠部分和第二丝杠部分安装在螺纹驱动装置的丝杠螺母中时,弹性元件能够处于张紧状态下。根据本发明,不同于现有技术地,弹性元件仅仅用于一次性地调整无间隙性。通过弹性元件能够自动地调整丝杠螺纹和螺母螺纹之间的无间隙性。在产生无间隙性之后,借助于由固定元件实现的固定阻止弹性元件的作用,从而弹性元件对螺纹驱动装置的调节动态不具有影响。
由于(通过借助于固定元件实现的固定而)阻止弹性元件的作用,螺纹驱动装置的动态性能与弹性元件的特性无关。因此,一方面能够改进螺纹驱动装置的动态。另一方面,在调节螺纹驱动装置或者运动逆转时作用到螺纹轮廓侧面上的负荷也不改变。由此,能够实现保持不变的磨损力并且使磨损最小化。换言之,螺纹驱动装置的磨损与螺纹驱动装置在哪些动态的条件下使用无关。由此能够使磨损最小化。这总体上导致可调整性相对于现有技术的进一步改进。
根据一种优选的实施方式,弹性元件布置在第一丝杠部分的纵向留空中并且与第二丝杠部分处于接触状态。优选,弹性元件布置在纵向留空的内端部上并且与第二丝杠部分的插栓的端部处于接触状态。由此能够实现一种用于丝杠的紧凑设计。根据另一实施方式,弹性元件布置在第一螺纹部分和第二螺纹部分之间并且被第二丝杠部分的插栓穿过。
本发明还涉及一种具有根据本发明的丝杠和丝杠螺母的螺纹驱动装置,其中,第一丝杠部分和第二丝杠部分通过固定器件以两个丝杠部分之间的所调整的间距固定,用于补偿螺纹间隙。
优选,第一丝杠部分和第二丝杠部分例如在借助于弹性元件自动地调整之后相对于丝杠螺母的螺纹张紧,使得第一螺纹部分在其背离第二螺纹部分的侧上贴靠在丝杠螺母的螺纹上,并且第二螺纹部分在其背离第一螺纹部分的侧上贴靠在丝杠螺母的螺纹上。在这种情况下,丝杠能够具有弹性元件,所述弹性元件将压力施加到第一丝杠部分和第二丝杠部分上。替代地,第一丝杠部分和第二丝杠部分相对于丝杠螺母的螺纹张紧,使得第一螺纹部分在其面向第二螺纹部分的侧上贴靠在丝杠螺母的螺纹上,并且第二螺纹部分在其面向第一螺纹部分的侧上贴靠在丝杠螺母的螺纹上。在这种情况下,丝杠能够具有弹性元件,所述弹性元件将拉力施加到第一丝杠部分和第二丝杠部分上。通过张紧能够产生无间隙的螺纹驱动装置。
本发明还涉及一种用于使可运动的元件移动的调节装置,所述调节装置包括根据本发明的螺纹驱动装置以及马达。调节装置实现在坐标轴的两个方向上的准确的马达式调节。可运动的元件的移动能够是可运动的元件的线性运动。
调节装置能够用于激光加工装置或者激光加工***的光学元件的移动。光学元件能够包括光学***,例如透镜、透镜组、反光镜、分束器或者射束成形光学***。调节装置能够例如涉及用于激光加工装置的光学元件的直角坐标的水平校正。
马达(例如伺服马达)设置用于使丝杠相对于丝杠螺母运动。这种相对运动能够涉及旋转运动:所述旋转运动转化为丝杠螺母的进而可运动的元件的线性调节运动。丝杠或者丝杠螺母也能够是可手动运动的。优选,马达作用在第一丝杠部分上。为此,马达的轴能够与第一丝杠部分的丝杠延长部连接。可运动的元件(例如光学元件)能够紧固在丝杠螺母上。
根据本发明的丝杠能够被用在用于调整螺纹驱动装置的间隙的方法中。该方法能够以下述顺序包括以下步骤:调整第一丝杠部分和第二丝杠部分在螺纹驱动装置的丝杠螺母的螺纹中的间距,以调整第一螺纹部分和第二螺纹部分之间的错位,和将第一丝杠部分和第二丝杠部分相互以所调整的间距固定。能够通过将拉力或者压力施加到第一丝杠部分和/或第二丝杠部分上实现间距的调整。拉力或者压力能够在丝杠的纵方向上或者在丝杠螺母的螺纹的纵方向上起作用。能够通过第一丝杠部分和第二丝杠部分之间构造力锁合实现所述固定。作为在调整间距之前的步骤,该方法还能够具有以下的步骤:导入第一丝杠部分和导入第二丝杠部分到螺纹驱动装置的丝杠螺母中。两个丝杠部分导入到丝杠螺母中能够通过螺旋运动实现。螺旋运动包括旋转运动。
本发明也涉及一种用于螺纹驱动装置的丝杠螺母,其包括:具有第一螺纹部分的第一丝杠螺母部分和具有第二螺纹部分的第二丝杠螺母部分,其中,第一螺纹部分和第二螺纹部分一起构成丝杠螺母的螺纹;和固定器件,其中,第一丝杠螺母部分和第二丝杠螺母部分构造为使得第一丝杠螺母部分和第二丝杠螺母部分之间沿着螺纹驱动装置的丝杠的旋转轴线的间距能被调整,以调整第一螺纹部分和第二螺纹部分之间的错位,用于补偿螺纹间隙,其中,固定器件设置用于将第一丝杠螺母部分和第二丝杠螺母部分以所调整的间距相互固定。换言之,在这种情况下,丝杠螺母两件式地构造。丝杠能够一件式地构造。在这种情况下,无间隙性的产生类似地进行。
附图说明
接下来,根据附图详细地说明本发明。其中示出:
图1根据本发明的一种实施方式的丝杠的横截面视图;
图2根据本发明的一种实施方式的丝杠和丝杠螺母的横截面视图;和
图3图2的视图的局部,该局部示出丝杠的螺纹和丝杠螺母的螺纹。
具体实施方式
接下来,只要不另外地注明,对于相同的或者起相同作用的元件使用相同的附图标记。
图1示出根据本发明的一种实施方式的丝杠。丝杠10包括第一丝杠部分12和第二丝杠部分14。第一丝杠部分12和第二丝杠部分14优选具有相同的直径。
第一丝杠部分12具有第一螺纹部分16,并且第二丝杠部分14具有第二螺纹部分18。第一螺纹部分16和第二螺纹部分18一起构成丝杠10的螺纹,所述螺纹与丝杠螺母的螺纹(未示出)共同作用,使得丝杠10能够旋进丝杠螺母中或者从该丝杠螺母中旋出。第一螺纹部分16布置在第一丝杠部分12的螺纹区域24上。第二螺纹部分18布置在第二丝杠部分14的螺纹区域26上。第一螺纹部分16和第二螺纹部分18具有相同的导程或者螺距H。
第一丝杠部分12包括周向区域32。该周向区域32包括第一丝杠部分12的螺纹区域24并且还能够包括无螺纹区域30。在无螺纹区域30上不存在螺纹。
第一丝杠部分12具有纵向留空20。纵向留空20相对于丝杠10的转动轴线40或者纵轴线共轴地构造。换言之,纵向留空20为轴向的纵向留空。所述纵向留空柱形地构造,然而不限于这种形状。
相应地,第二丝杠部分14具有插栓22。该插栓22相对于丝杠10的旋转轴线或者纵轴线共轴地构造。插栓22柱形地构造,然而不限于这种形状。
纵向留空20构造用于接收插栓22。反过来,插栓22构造用于导入或者安装到纵向留空20中。在调整两个螺纹部分16和18之间的间距时,纵向留空20和插栓22共同用于引导第一丝杠部分12和第二丝杠部分14。
插栓22和纵向留空20构造为使得在插栓22安装到纵向留空20中时,其能在纵向留空20中自由地和连续地移动。
在第一丝杠部分12和第二丝杠部分14之间存在间距a。间距a能够被限定为第一丝杠部分12的螺纹区域24的端面24a和第二丝杠部分14的螺纹区域26的与该端面24a对置的端面26a之间的间距。在第一螺纹部分16的任意的螺旋和第二螺纹部分18的任意的螺旋之间的间距d能够借助于以下等式呈现:
d=N·H+v·H
在此,H为螺距,所述螺距在两个螺纹部分中相等。N为自然数。v为实数,其中,0≤v<1。v也能够看作是第一螺纹部分16的螺纹道和第二螺纹部分18的螺纹道之间的错位(接下来也称作“第一螺纹部分和第二螺纹部分之间的错位”)。因为相应的螺纹部分与第一丝杠部分12和第二丝杠部分14的对应的螺纹区域一件式地构造,d为间距a的线性函数。因此,对于给定的值N,错位v为a的线性函数。所述错位也能够限定为这样的路段:一个螺纹部分的螺纹道相对于另外的螺纹部分的在想象中平行于旋转轴线延伸的螺纹道移动所述路段。
即,第一丝杠部分12和第二丝杠部分14构造为使得在第一丝杠部分12和第二丝杠部分14之间沿着丝杠10的旋转轴线40的间距a能够自由地或者连续地、即任意地调整,即能够被调整。通过调整所述间距a,也能调整第一螺纹部分16和第二螺纹部分18之间的错位v,以补偿螺纹间隙。
第一丝杠部分12在与螺纹区域24对置的端部上具有用于与马达的轴耦合的丝杠延长部28(两者未示出)。马达用于驱动螺纹驱动装置。
第一丝杠部分12在周向区域32上具有孔34。孔34在径向方向上朝向纵向留空20穿过第一丝杠部分12的周向区域32。即,孔34构造在周向区域32上,所述周向区域邻接到纵向留空20。孔34优选布置在第一丝杠部分12的无螺纹区域30中。
孔34用于接收固定器件(未示出)。
图2示出根据本发明的一种实施方式的丝杠10以及丝杠螺母36的横截面视图,丝杠10安装到所述丝杠螺母36中。丝杠10和丝杠螺母36一起构成螺纹驱动装置。图3示出图2的局部并且示出丝杠螺母36的螺纹44以及第一丝杠部分12的第一螺纹部分16和第二丝杠部分14的螺纹部分18。图2和3示出下述状态,在所述状态下,产生螺纹驱动装置的无间隙性或者补偿可能会存在于具有恒定的节距H的丝杠螺母36的螺纹44与丝杠10的螺纹之间的螺纹间隙。
如在图2中所示,丝杠10安装到丝杠螺母36中。换言之,不但第一丝杠部分12而且第二丝杠部分14安装到丝杠螺母36中。
丝杠螺母36一件式地构造。其具有恰好一个带有恒定节距H的贯通的螺纹44(见图3)。丝杠螺母36的螺纹44与第一螺纹部分16和第二螺纹部分18共同作用。
丝杠10还具有固定器件38。如在图2中示出,固定器件38布置在第一丝杠部分12的周向区域32中,所述周向区域邻接到纵向留空20或者邻接到被安装到其中的第二丝杠部分14。更准确地说,周向区域32邻接到第二丝杠部分14的被安装到纵向留空20中的插栓22。在该实施方式中,孔34布置在第一丝杠部分12的无螺纹区域30中。
固定器件38被安装到孔34中并且与所安装的第二丝杠部分14处于接触状态,更准确地说,与第二丝杠部分14的插栓22处于接触状态。在该实施方式中,固定器件38构造为螺钉。孔34为此而具有内螺纹,所述内螺纹对应于所述螺钉的外螺纹并且与其共同作用,从而固定器件38能够被拧入孔34中并且从其中拧出。
如在图2中示出,固定器件38将一夹紧力施加到第二丝杠部分14上,所述夹紧力将第二丝杠部分14压向第一丝杠部分12并且由此产生力锁合的连接。
即,第一丝杠部分12和第二丝杠部分14通过固定器件38以所调整的间距a1相互固定或者相互连接。在这种状态下,第一丝杠部分12和第二丝杠部分14不能够相对彼此运动。换言之,如果马达通过丝杠延长部28使第一丝杠部分12运动,则同时使第二丝杠部分14运动,而不发生两个丝杠部分相对彼此的相对运动。
丝杠10还具有弹性元件42。弹性元件42布置在第一丝杠部分12和第二丝杠部分14之间。弹性元件42布置在第一丝杠部分12的纵向留空20中并且同时与所安装的第二丝杠部分14(即,与第二丝杠部分的所安装的插栓22)处于接触状态。替代地,弹性元件42能够环绕插栓22并且布置在螺纹区域24和26的端面24a和26a之间。弹性元件42构造用于将弹簧力沿着丝杠的旋转轴线40施加到第一丝杠部分和第二丝杠部分上。
弹性元件能够构造为螺旋弹簧。在图2中所示出的状态下,使弹性元件42张紧,也就是说,其被压缩并且将一压力施加到第一丝杠部分12和第二丝杠部分14上。然而第二丝杠部分14通过固定器件38紧固或者固定在第一丝杠部分12上。
图3示出图2的视图的局部并且示出丝杠螺母36的螺纹44和丝杠10的螺纹,即第一螺纹部分16和第二螺纹部分18。
在没有固定器件38的情况下,在将丝杠10旋入到丝杠螺母36中时,通过弹性元件42使第一丝杠部分12和第二丝杠部分14相对于丝杠螺母36的螺纹44张紧。这意味着,第一螺纹部分16在其背离第二螺纹部分18的侧上贴靠在丝杠螺母36的螺纹44上,并且第二螺纹部分18在其背离第一螺纹部分16的侧上贴靠在丝杠螺母36的螺纹44上。通过固定器件38使两个丝杠部分12和14以由弹性元件42所调整的间距a1固定,使得因此调整错位v,用于补偿螺纹间隙S。换言之,错位v相当于螺纹间隙或者大致与螺纹间隙S同样大。
即,借助于弹性元件42自动地调整间距a1,在存在所述间距的情况下,螺纹驱动装置的间隙S被错位v补偿。也就是说,在这种状态下,螺纹驱动装置是无间隙的。换言之,产生或者调整螺纹驱动装置的无间隙性。如在图2和图3中示出,通过固定器件38使第一丝杠部分12和第二丝杠部分14以所调整的间距a1固定。
由此,在调节螺纹驱动装置时,螺纹驱动装置的无间隙性也得到维持。弹性元件42的作用被阻止。因此,弹性元件42对螺纹驱动装置的动态特性没有影响。由此实现无间隙的方向变换。
附图标记列表
10丝杠
12第一丝杠部分
14第二丝杠部分
16第一螺纹部分
18第二螺纹部分
20纵向留空
22插栓
24第一丝杠部分的螺纹区域
24a螺纹区域的端面
26第二丝杠部分的螺纹区域
26a螺纹区域的端面
28丝杠延长部
30第一丝杠部分的无螺纹区域
32第一丝杠部分的周向区域
34在周向区域中的孔
36丝杠螺母
38固定器件
40旋转轴线
42弹性元件
44丝杠螺母的螺纹。
Claims (15)
1.一种用于螺纹驱动装置的丝杠(10),其包括:具有第一螺纹部分(16)的第一丝杠部分(12)和具有第二螺纹部分(18)的第二丝杠部分(14),其中,所述第一螺纹部分(16)和所述第二螺纹部分(18)一起构成所述丝杠(10)的螺纹,和固定器件(38),其中,所述第一丝杠部分(12)和所述第二丝杠部分(14)构造为使得在所述第一丝杠部分(12)和所述第二丝杠部分(14)之间沿着所述丝杠(10)的旋转轴线(40)的间距能被调整,以调整所述第一螺纹部分(16)和所述第二螺纹部分(18)之间的错位,用于补偿螺纹间隙,其中,所述固定器件(38)设置用于将所述第一丝杠部分(12)和所述第二丝杠部分(14)以所调整的间距相互固定。
2.根据权利要求1所述的丝杠(10),其中,所述固定器件(38)布置在所述第一丝杠部分(12)上并且施加夹紧力到所述第二丝杠部分(14)上。
3.根据权利要求1或2所述的丝杠(10),其中,所述第二丝杠部分(14)部分地安装到所述第一丝杠部分(12)中。
4.根据权利要求3所述的丝杠(10),其中,所述第一丝杠部分(12)具有纵向留空(20),并且所述第二丝杠部分(14)具有插栓(22),其中,所述插栓(22)安装在所述纵向留空(20)中并且能在所述纵向留空中自由地移动。
5.根据权利要求4所述的丝杠,其中,所述固定器件(38)布置在所述第一丝杠部分(12)的周向区域(32)上,所述周向区域包围所述纵向留空(20)。
6.根据权利要求5所述的丝杠(10),其中,在所述第一丝杠部分(12)的周向区域(32)中构造有孔(34),所述固定器件(38)能安装到所述孔中,使得与所安装的第二丝杠部分(14)发生接触。
7.根据权利要求6所述的丝杠(10),其中,所述固定器件(38)构造为螺钉,其中,所述孔(34)具有内螺纹。
8.根据权利要求4所述的丝杠(10),其还包括:弹性元件(42),其中,所述弹性元件(42)布置在所述第一丝杠部分(12)和所述第二丝杠部分(14)之间,用于沿着所述丝杠(10)的旋转轴线(40)施加弹力到所述第一丝杠部分(12)和所述第二丝杠部分(14)上。
9.根据权利要求8所述的丝杠(10),其中,所述弹性元件(42)布置在所述第一丝杠部分(12)的纵向留空(20)中并且与所安装的第二丝杠部分(14)接触。
10.根据权利要求8所述的丝杠(10),其中,所述弹性元件(42)在所述第一丝杠部分(12)的纵向留空(20)之外布置在所述第一螺纹部分(16)和所述第二螺纹部分(18)之间并且被所述插栓(22)穿过。
11.一种螺纹驱动装置,其包括丝杠螺母(36)和根据以上权利要求中任一项所述的丝杠(10),
其中,通过固定器件(38)使第一丝杠部分(12)和第二丝杠部分(14)以被调整的间距固定。
12.根据权利要求11所述的螺纹驱动装置,其中,所述被调整的间距选择为使得所述第一丝杠部分(12)和所述第二丝杠部分(14)相对于所述丝杠螺母(36)的螺纹(44)张紧,和/或使得第一螺纹部分(16)在其背离第二螺纹部分(18)的侧上贴靠在所述丝杠螺母(36)的螺纹(44)上,并且所述第二螺纹部分(18)在其背离所述第一螺纹部分(16)的侧上贴靠在所述丝杠螺母(36)的螺纹(44)上。
13.一种用于使可运动的部件移动的调节装置,其包括马达和根据权利要求11或12所述的螺纹驱动装置。
14.根据权利要求13所述的调节装置,其中,所述马达的轴与第一丝杠部分(12)或者第二丝杠部分(14)耦合。
15.根据权利要求13所述的调节装置,其中,所述可运动的部件是激光加工装置的光学元件。
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