一种线性致动器的制作方法

一种线性致动器
【技术领域】
1.本实用新型涉及线性致动技术领域，具体涉及一种线性致动器。


背景技术：

2.线性致动器目前被广泛应用在各个领域，包括医疗设备、家居办公、太阳能发电等等。这种线性致动器其结构通常包括驱动电机、传动丝杆、蜗轮、传动螺母，驱动电机带动转动丝杆转动，转动丝杆转动时带动传动螺母轴向移动，传动螺母可以连接驱动对象，从而实现驱动目的。
3.现有市面上的线性致动器，传动形式大多采用蜗轮蜗杆传动，而蜗轮与丝杆的配合多为螺纹连接或花键连接，蜗轮转动产生周向扭矩，并通过螺纹或花键来传递周向扭矩。
4.由于蜗轮大多为塑胶材质，批量生产往往采用注塑工艺，故若蜗轮与丝杆螺纹连接，即采用内螺纹孔与丝杆旋合方式来进行定位，内螺纹孔的注塑精度会直接影响蜗轮在传动丝杆上的定位精度，比如蜗轮相对于传动丝杆的垂直度和同轴度，因此当蜗轮相对于传动丝杆的垂直度和同轴度出现偏差时，会影响蜗轮蜗杆传动的稳定性，导致蜗轮蜗杆啮合出现周期性异音，因此对蜗轮注塑精度要求较高，这在批量生产中增大了工艺管控难度，但批量生产时很难保证产品的一致性；若蜗轮与丝杆采用花键连接，因花键多为金属材质的模出品，采用花键这一中间过渡件来进行定位，成本会相应升高，且花键与传动丝杆在线性致动器起停瞬间会产生金属之间的撞击声，降低操作者使用感受。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于设计一种线性致动器，至少可以部分地解决现有技术中存在的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种线性致动器，包括驱动电机和传动总成，所述驱动电机包括电机轴，所述传动总成包括蜗轮和丝杆，所述蜗轮与所述电机轴啮合传动，所述蜗轮套设在丝杆上并与丝杆周向限位，所述蜗轮与丝杆周向限位处设有活动间隙，以抵消蜗轮和丝杆的同轴度偏差。
8.采用本方案的有益效果：
9.基于现有技术中蜗轮与丝杆之间采用螺纹连接对蜗轮注塑精度要求较高的情况，本方案中通过在蜗轮与丝杆周向限位处设有活动间隙，当蜗轮和丝杆因加工精度不良，导致实际运行过程中螺母与蜗轮的同轴度产生一定偏差时，螺母运行过程中会带动丝杆偏移，从而改变丝杆的轴心，若采用现有配合紧密方式，则丝杆轴心的偏移会带动蜗轮移动，从而影响蜗轮与蜗杆配合的稳定性，本方案中，丝杆轴心偏移的影响会在活动间隙处抵消，不会传递给蜗轮，从而很好的保证了蜗轮与电机轴啮合精度，避免周期性异音的产生，提高蜗轮使用寿命。并可适当降低对丝杆加工精度的要求，降低了工艺管控难度，提高零件批量生产的合格率，降低加工成本。
10.作为优选，所述蜗轮与所述丝杆扁位配合。
11.作为优选，所述丝杆上设有扁位，所述蜗轮上设有与扁位配合的扁孔，所述扁位与扁孔之间间隙配合。
12.作为优选，所述扁位包括双扁位，所述扁孔包括双扁孔。
13.作为优选，还包括壳体和轴承，所述蜗轮两端通过所述轴承定位在壳体中。
14.作为优选，所述蜗轮包括与电机轴啮合传动的环形齿面和连接所述环形齿面的空心轴，所述空心轴套设在丝杆上并与丝杆轴向限位，所述轴承包括分别套设在所述环形齿面两侧空心轴上的第一轴承和第二轴承。
15.作为优选，所述壳体上设有容纳第一轴承的第一环形凹槽和容纳第二轴承的第二环形凹槽。
16.作为优选，所述第一轴承和第二轴承均包括深沟球轴承，所述第一轴承包括第一外圈和第一内圈，所述第一内圈与所述空心轴过盈配合，所述第一外圈与所述第一环形凹槽间隙配合，所述第二轴承包括第二外圈和第二内圈，所述第二内圈与所述空心轴过盈配合，所述第二外圈与所述第二环形凹槽间隙配合。
17.作为优选，所述传动总成还包括相对壳体固定的导套、套接在导套内的推杆和套设在丝杆上的螺母，所述螺母与所述推杆固定连接，所述空心轴的前方设有垫片，所述空心轴的后方设有缓冲圈，所述缓冲圈、蜗轮、垫片和螺母从后向前依次套设在所述丝杆上。
18.作为优选，所述空心轴的前端设有第一环形台阶，所述第一轴承套设在第一环形台阶上，所述空心轴的后端设有第二环形台阶，所述缓冲圈上设有第三环形台阶，所述第二环形台阶和第三环形台阶形成第三环形凹槽，所述第二轴承套设在第三环形凹槽中。
19.实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
【附图说明】
20.下面结合附图对实用新型做进一步的说明：
21.图1为本实用新型线性致动器立体结构示意图。
22.图2为本实用新型线性致动器局部剖视图。
23.图3为本实用新型传动总成局部立体结构示意图。
24.图4为本实用新型蜗轮立体结构示意图。
25.附图标记：驱动电机001；电机轴001a；壳体002；第一环形凹槽002a；第二环形凹槽002b；蜗轮1；环形齿面101；空心轴102；第一环形台阶102a；第二环形台阶102b；丝杆2；扁位201；导套3；推杆4；螺母5；第一轴承6；第二轴承7；扁孔8；缓冲圈9；第三环形台阶901；垫片10；第三环形凹槽11；活动间隙a。
【具体实施方式】
26.下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时
针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.实施例：
32.如图1至图4所示，一种线性致动器，包括驱动电机001和传动总成，驱动电机001包括电机轴001a，传动总成包括蜗轮1和丝杆2，蜗轮1与电机轴001a啮合传动，蜗轮1套设在丝杆2上并与丝杆2周向限位，蜗轮1与丝杆2周向限位处设有活动间隙a，以抵消蜗轮1和丝杆2的同轴度偏差。
33.基于现有技术中蜗轮1与丝杆2之间采用螺纹连接对蜗轮1注塑精度要求较高的情况，本方案中通过在蜗轮1与丝杆2周向限位处设有活动间隙a，当蜗轮1和丝杆2因加工精度不良，导致实际运行过程中螺母5与蜗轮1的同轴度产生一定偏差时，螺母5运行过程中会带动丝杆2偏移，从而改变丝杆2的轴心，若采用现有配合紧密方式，则丝杆2轴心的偏移会带动蜗轮1移动，从而影响蜗轮1与蜗杆配合的稳定性，本方案中，丝杆2轴心偏移的影响会在活动间隙a处抵消，不会传递给蜗轮1，从而很好的保证了蜗轮1与电机轴001a啮合精度，避免周期性异音的产生，提高蜗轮1使用寿命。并可适当降低对丝杆2加工精度的要求，降低了工艺管控难度，提高零件批量生产的合格率，降低加工成本。
34.如图1和图2所示，线性致动器还包括壳体002，传动总成还包括相对壳体002固定的导套3、套接在导套3内的推杆4和套设在丝杆2上的螺母5，螺母5与推杆4固定连接。
35.为了保证周向扭矩有效地传递，本实施例中蜗轮1与丝杆2采用扁位201配合，具体地，如图3所示，丝杆2上设有扁位201，蜗轮1上设有与扁位201配合的扁孔8，扁位201与扁孔8之间间隙配合，优选双扁位和双扁孔。
36.本实施例中蜗轮1与丝杆2直接配合进行周向限位，节省了花键等中间过渡件，降低了成本，避免了花键与丝杆2在线性致动器起停瞬间会产生的金属撞击声，提高了操作者的使用感受。
37.本实施例中丝杆2与蜗轮1采用上述扁位201间隙配合的连接结构，因此无法通过现有技术中丝杆2或花键对蜗轮1进行轴向限位，因此本实施例中壳体002内设有至少两个轴承，蜗轮1两端通过轴承定位在壳体002中，如图4所示，蜗轮1包括与电机轴001a啮合传动的环形齿面101和连接环形齿面101的空心轴102，空心轴102套设在丝杆2上并与丝杆2轴向限位，轴承包括分别套设在环形齿面101两侧空心轴102上的第一轴承6和第二轴承7，如图2所示，壳体002上则设有容纳第一轴承6的第一环形凹槽002a和容纳第二轴承7的第二环形凹槽002b，第一轴承6和第二轴承7均优选深沟球轴承，具体的，第一轴承6包括第一外圈和第一内圈，第一内圈与空心轴102过盈配合，第一外圈与第一环形凹槽002a间隙配合，第二轴承7包括第二外圈和第二内圈，第二内圈与空心轴102过盈配合，第二外圈与第二环形凹槽002b间隙配合。
38.因为第一内圈和第二内圈均需要随空心轴102同步转动，因此为了连接的更紧密，需要其与空心轴102过盈配合，相对运动过程中会产生热量，壳体002与轴承受热时会膨胀，为了预留膨胀空间，因此第一外圈与第一环形凹槽002a间隙配合，第二外圈与第二环形凹槽002b间隙配合。
39.为了保证线性致动器运行过程中声音的均匀一致和保证蜗轮1的使用寿命，蜗轮1与电机轴001a必须保证固定的中心距来进行啮合且二者之间的啮合精度不能受到其他零件的影响，本实施例中由于蜗轮1是通过第一轴承6和第二轴承7固定在壳体002内，蜗轮1的定位精度只取决于容纳第一轴承6和第二轴承7作为轴承位的第一环形凹槽002a和第二环形凹槽002b的加工精度，故在开制模具时只要保证好壳体002内的轴承位精度，实际批量生产中便能很好的管控蜗轮1的定位精度，容易管控，避免因蜗轮1和电机轴001a啮合不良导致的周期性异音和蜗轮1损坏。
40.如图2所示，空心轴102的前方设有垫片10，空心轴102的后方设有缓冲圈9，缓冲圈9、蜗轮1、垫片10和螺母5从后向前依次套设在丝杆2上，壳体002包括上壳和下壳。
41.如图2和图4所示，为了实现对第一轴承6和第二轴承7轴向限位，空心轴102的前端设有第一环形台阶102a，第一轴承6套设在第一环形台阶102a上，空心轴102的后端设有第二环形台阶102b，缓冲圈9上设有第三环形台阶901，第二环形台阶102b和第三环形台阶901形成第三环形凹槽11，第二轴承7套设在第三环形凹槽11中。
42.本实施例线性致动器轴向力的传递方式如下：推杆4
→
螺母5
→
丝杆2
→
垫片10
→
第一轴承6
→
蜗轮1
→
第二轴承7
→
壳体002。
43.以上所述，仅为实用新型的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。