轴组件及电机驱动系统的制作方法

本申请涉及电机驱动和丝杠传动系统领域，尤其涉及一种改进的丝杠轴端与电机轴端的轴组件。

背景技术：

作为现有技术中十分成熟的动力源，电机广泛地应用于机械领域内的各行各业中，以实现驱动对应的待驱动部件。为实现扭矩的传递，通常应在电机的输出端布置联轴器与轴组件。该轴组件经由联轴器连接至电机的输出端，并按需将电机所输出的扭矩传递至待驱动部件，实现待驱动部件的旋转运动；或将电机所输出的扭矩转换成往复运动形式，继而传递至待驱动部件，实现待驱动部件的往复运动。

作为一类将电机所输出的扭矩转换成往复运动形式的成熟轴组件，其可通过滚珠丝杠与滚珠螺母的配合来实现从旋转运动至往复运动的转换。为确保滚珠丝杠在工作过程中能够平稳可靠地旋转，通常需在其两端布置轴承，此时也应在滚珠丝杠上加工对应的轴承座来与之配合。此外，还可采用分体的轴组件，其可包括滚珠丝杠、主轴及连接部分。此种方式可避免在滚珠丝杠加工轴承座的复杂操作。然而，如何设置此种分体的轴组件来兼顾扭矩的传递或转换过程中的可靠性与效率，成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了轴组件及电机驱动系统，从而有效解决或缓解了现有技术中存在的以上这些问题以及其他方面问题中的一个或多个。

为解决上述技术问题之一，根据本申请的一个方面，提供一种轴组件，其包括：主轴，其具有第一端与第二端；滚珠丝杠，其具有第一端与第二端；连接部分，其用于连接所述滚珠丝杠的第二端，并在二者间传递扭矩；所述连接部分具有轴向通孔，所述主轴的第一端与所述滚珠丝杠的第二端安装在所述轴向通孔中；且所述连接部分具有连通所述轴向通孔与所述连接部分外侧的止挡件安装孔；以及止挡件，其安装在所述止挡件安装孔中，并与安装在所述轴向通孔内的滚珠丝杠形成干涉，从而阻止所述滚珠丝杠沿周向发生螺旋往复运动。

根据本申请的另一个方面，提供一种电机驱动系统，其包括：电机、联轴器及如前所述的轴组件；其中，所述电机的输出端经由联轴器连接至所述轴组件中的主轴的第二端。

根据本申请的技术方案，提供了一种轴组件及电机驱动系统。其通过在连接主轴与滚珠丝杠的连接部分处设置止挡件，从而在滚珠丝杠的轴向运动轨迹上形成干涉，以便将电机输出的扭矩传递给所述的滚珠丝杠；在该轴组件组装完成的状态下，可以阻止滚珠丝杠沿周向发生的螺旋往复运动，大幅增加连接部分对滚珠丝杠的夹持力，提高该轴组件在工作过程中的可靠性。

附图说明

结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本申请，附图中同样的附图标记指代视图中同样的元件。其中：

图1显示一种轴组件的一个实施例的立体示意图；

图2显示一种轴组件的一个实施例的径向剖面示意图；

图3显示一种轴组件的滚珠丝杠的一个实施例的部分示意图；

图4显示一种轴组件的止挡件的另一个实施例的立体示意图；以及

图5显示一种轴组件的另一个实施例的立体示意图。

具体实施方式

请结合参阅图1至图3所示，其提供了一种轴组件的实施例。该轴组件100包括主轴110、滚珠丝杠120以及用于连接二者的连接部分130。具体而言，主轴具有第一端110a与第二端110b，滚珠丝杠120具有第一端120a与第二端120b；连接部分130用于连接主轴110的第一端110a以及滚珠丝杠120的第二端120b，并在二者间传递扭矩。

其中，为实现主轴110与滚珠丝杠120在连接部分130内的组装与连接，可在连接部分130上设置轴向通孔131及止挡件安装孔132。如图所示，轴向通孔131的特性为其可以沿轴向贯穿连接部分130，而非强调其必须形成完整的孔状结构。例如，在图1所示的连接部分130为分体式结构的示例中，轴向通孔131的两侧也可存在缝隙，这同样在本申请中所表达的轴向通孔范畴内。此时，可将主轴110的第一端110a与滚珠丝杠120的第二端120b均安装在轴向通孔131中，实现三者之间的初步装配。

继续参见附图，连接部分130的止挡件安装孔132能够连通轴向通孔131与连接部分130外侧。还可额外设置止挡件140，将其从连接部分130的外侧沿止挡件安装孔132朝向连接部分130内的轴向通孔131插入，直至其与安装在轴向通孔131内的滚珠丝杠120形成干涉。此种布置使得止挡件在滚珠丝杠的轴向运动轨迹上形成阻碍，从而仅允许滚珠丝杠在正常情况下沿周向发生的螺旋往复运动；在已组装完成的状态下，可以阻止滚珠丝杠沿周向发生的螺旋往复运动，大幅增加连接部分对滚珠丝杠的夹持力，提高该轴组件在工作过程中的可靠性。更进一步地，还可将止挡件配置成阻止滚珠丝杠沿轴向发生直线往复运动。此时，其夹持力将足够大，以至于滚珠丝杠在非正常情况下破坏其螺旋滚道而直接沿轴向发生直线往复运动的风险也被阻止，进一步改善零件可靠性。

在前述实施例的基础上，还可对轴组件中的各个零部件或其连接装配关系做出若干改型，以达成其他技术效果，如下将予以示例性说明。

例如，参见图2，止挡件140被配置为分体式结构，其包括作为紧固元件而存在的螺栓141以及作为干涉元件而存在的滚珠142。在装配过程中，先将滚珠142经由止挡件安装孔132放入，使其部分地进入滚珠丝杠120的螺旋滚道121内，随后再拧入螺栓141，使其与止挡件安装孔132螺接，直至其抵接滚珠142，并将滚珠142压至抵接滚珠丝杠120的螺旋滚道121。在此提供了一种止挡件的具体实现形式，分体式结构具有较便捷的加工过程，且装配简单，易于维护与替换。应当知道的是，螺栓与滚珠分别是紧固元件和干涉元件一个具体方案，本领域技术人员在前述实施例的教导下，可以在领域内找到相关的替代元件，这同样应纳入本申请的范围。

再参见图4与图5，其示出了止挡件140的另一种实现形式，在此，止挡件140被配置为一体式结构，其包括作为紧固部分而存在的螺纹部分140a以及作为干涉部分而存在的球面部分140b。在装配过程中，随着螺纹部分140a被不断拧入止挡件安装孔132，位于螺纹部分140a一端的球面部分140b沿止挡件安装孔132朝内伸入，直至抵接滚珠丝杠120的螺旋滚道121。在此提供了另一种止挡件的具体实现形式，一体式结构可以有效减少零件数量，便于装配。应当知道的是，螺纹部分与球面部分分别是紧固元件和干涉元件一个具体方案，本领域技术人员在前述实施例的教导下，可以在领域内找到相关的替代元件，这同样应纳入本申请的范围。

在此基础上，止挡件140还包括设置在紧固部分与干涉部分之间的过渡部分，且该过渡部分被配置成锥面部分140c，由此使得止挡件的紧固部分与干涉部分可以更方便地被机加工。

再如，也可对该轴组件中的连接部分130作出若干改型。参见图2及图5中，连接部分130被配置为分体式结构，其包括具有半轴孔131a的夹紧件130a以及具有半轴孔131b的夹紧件130b。在将该两个夹紧件130a、130b具有半轴孔131a、131b的一侧对置后，通过螺栓133连接紧固。此时，两个夹紧件130a、130b的半轴孔131a、131b共同围成轴向通孔131。

又如，虽然在连接部分130上设置一个止挡件安装孔132；并对应地设置一个止挡件140即可实现阻止滚珠丝杠沿周向发生的螺旋往复运动，并大幅增加连接部分对滚珠丝杠的夹持力的效果。但也可通过在连接部分130上设置多个止挡件安装孔132；并对应地设置多个止挡件140来进一步增强此效果。应当注意的是，在设置多个止挡件安装孔132时，需在连接部分上仔细分析这些止挡件安装孔之间的相对位置关系，以确保经由这些通孔进入连接部分内的止挡件均能准确地插入同一根螺纹丝杠的螺旋滚道内。相对地，此种相对位置关系可能需要随着螺纹丝杠的规格变化而发生变化，故设置多个通孔与止挡件的方案虽然进一步增强了阻力与夹持效果，但设置单个通孔与止挡件的方案可能具有更广的适用范围，本领域技术人员可以在实际应用中据此按需选择。

再者，为提高连接的稳定性，还可设置成使得主轴110的第一端110a在连接部分130内抵接滚珠丝杠120的第二端120b。

类似地，为提高连接的稳定性与可靠性，还可设置成使得主轴110的第一端110a在集成在连接部分130上，也即使该两个零件一体化，避免主轴相对于连接部分发生运动。

在此还以图1与图2所示的轴组件的实施例来描述其完整的组装过程。首先，可将主轴110与滚珠丝杠120预安装入由夹紧件130a、130b以松弛的状态共同围成的轴向通孔131。随后，将滚珠142经由止挡件安装孔132放入，直至其抵接滚珠丝杠120；此时再旋转滚珠丝杠120来调整其位置，使得滚珠142部分地落入滚珠丝杠120的螺旋滚道121内；继而拧动螺栓133来将滚珠142压至抵接滚珠丝杠120的螺旋滚道121。此后，将滚珠丝杠120的第二端120b朝向主轴的第一端110a旋动，使二者相互抵接。接着拧紧螺栓141，使得夹紧件130a、130b分别以预设的夹紧力矩来夹持主轴110与滚珠丝杠120。在完成前述过程后，再次拧动螺栓133，使得滚珠142以预设的夹紧力矩将滚珠丝杠120压紧在连接部分130的内壁上。

此外，虽然图中未示出，在此还提供一种电机驱动系统的实施例。该电机驱动系统包括电机、联轴器及前述任意实施例或其组合中的轴组件100，其中，电机的输出端经由联轴器连接至轴组件100中的主轴110的第二端110b，且随后经由该轴组件实现动力的输出。此种布置的电机所应用的轴组件同样具有止挡件与连接部分上的止挡件安装孔，同样可使得止挡件在滚珠丝杠的轴向运动轨迹上形成阻碍，从而仅允许滚珠丝杠在正常情况下沿周向发生的螺旋往复运动；在已组装完成的状态下，可以阻止滚珠丝杠沿周向发生的螺旋往复运动，大幅增加连接部分对滚珠丝杠的夹持力，提高了该轴组件及应用其的电机在工作过程中的可靠性。

以上具体实施方式仅用于说明本申请，而并非对本申请的限制。为说明相对位置关系，本申请中使用了左右、上下等相对的方位术语，并非对于绝对位置的限定。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请的范围的情况下，还可以对本申请的技术方案做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。