飛機電剎車用內循環滾珠絲杠組件的制作方法
【專利摘要】一種飛機電剎車用內循環滾珠絲杠組件，包括螺母、絲杠、滾珠和返向器。絲杠位于螺母內，并且在絲杠與螺母之間有螺旋狀的滾珠滾道；在絲杠上每兩個滾珠滾道之間有安裝有返向器，通過返向器上的回珠槽，使滾珠從一個滾珠滾道進入返向器后，再通過返向器上的回珠槽重新返回起始的滾珠滾道，形成一個閉合的內循環回路，使滾珠在由絲杠、螺母、返向器構成的閉合滾道中循環滾動，并使滾珠跟隨絲杠相對于螺母做直線運動，增加了絲杠的工作行程。本發明能傳遞較大力矩，以滿足飛機電剎車對力矩的要求，絲杠內部空間充足，能夠滿足電剎車零部件在絲杠內孔中的安裝。
【專利說明】飛機電剎車用內循環滾珠絲杠組件
【技術領域】
[0001]本發明涉及電剎車作動器，具體是電剎車用內循環滾珠絲杠組件。
技術背景
[0002]飛機電剎車是近年來開始得到應用的新技術，電剎車一般使用機電作動器作為剎車執行機構。機電作動器內部一般使用滾珠絲杠將來自于電機和減速機構的旋轉力矩轉化為直線力，作為剎車作動力輸出。滾珠絲杠由螺母、絲杠、滾珠和返向器組成。在螺母的內表面和絲杠的外表面分別加工有螺旋狀滾道，工作時，滾珠在由螺母、絲杠構成的螺旋滾道中滾動。滾珠絲杠一般分為絲杠驅動式和螺母驅動式兩種。螺母驅動式和絲杠驅動式相比，在空間方面具有很大的優勢。因為螺母位于絲杠外部，傳動齒輪與螺母集成后不占用機電作動器高度空間。對于螺母驅動式來說，滾珠絲杠的返向器安裝在絲杠上可以使滾珠工作盡量遠離剎車盤高溫，也有利于滾珠絲杠的密封。
[0003]目前，將現有滾珠絲杠返向器安裝在絲杠上的結構運用到機電作動器上存在著一定的缺陷。如美國專利4366723，是將絲杠約三分之二的外表面加工有螺旋狀滾道，約三分之一表面加工成平面。在平面上安裝兩個直角楔塊，直角楔塊的頂角為螺旋角的三倍，兩個直角楔塊的頂角相對安裝。在兩個直角楔塊之間形成了返向滾道。工作時，滾珠在絲杠螺旋狀滾道和楔塊形成的返向滾道中循環滾動。該結構的缺點是:一、只有一個排滾珠在滾道內循環，不能滿足電剎車對力矩的要求。二、返向滾道與螺旋滾道之間的過度不光滑。
[0004]美國專利6898994，在絲杠的外表面和螺母的內表面分別加工有螺旋狀滾道。在絲杠的第一道螺旋槽和倒數第二道螺旋槽上分別開有比滾珠略大的通孔。在絲杠內孔中緊貼內表面安裝有塑料的返向裝置，在該返向裝置上加工有返向軌道。工作時，滾珠從第一道螺旋槽上的孔中進入返向軌道，并從倒數第二道的孔中退出返向軌道，完成在整個滾珠絲杠滾道上的循環。該結構若應用于飛機電剎車，存在的缺點是:由于絲杠內孔中安裝有塑料返向裝置，剩余的空間非常小，不利于安裝機電作動器的其他零部件。
【發明內容】
[0005]為克服現有技術中存在的不能滿足電剎車對力矩的要求和結構空間有限的不足，本發明提出了一種飛機電剎車用內循環滾珠絲杠組件。
[0006]本發明包括螺母、絲杠、滾珠和返向器。其中，所述絲杠位于螺母內，并且在絲杠與螺母之間有螺旋狀的滾珠滾道；在所述絲杠上每兩個滾珠滾道之間有安裝有返向器；在該返向器上開有回珠槽，并且該回珠槽的兩端分別與相鄰的兩條滾珠滾道光滑連通，使滾珠從一個滾珠滾道進入返向器后，再通過返向器上的回珠槽重新返回起始的滾珠滾道，從而形成一個閉合的內循環回路。所述返向器上回珠槽的滾珠入口至滾珠出口的方向與所述滾珠滾道的螺旋方向相反。在所述各滾珠滾道內安放若干滾珠。在所述螺母下部的外圓周表面有徑向凸出的齒輪盤，通過齒輪盤的圓周表面的齒與電機減速齒輪嚙合。
[0007]所述螺母的內表面加工有螺旋狀的半圓形凹槽，所述絲杠一端外表面亦加工有螺旋狀的半圓形凹槽；當所述螺母與絲杠配合后，分別位于該螺母與絲杠上的半圓形凹槽組合成的圓形凹槽即為滾珠滾道。
[0008]所述各返向器長度方向中心線與絲杠的中心線之間的夾角為45° ;所述各相鄰的返向器安裝槽之間錯位，使所述各相鄰的返向器安裝槽之間不干涉。
[0009]所述螺母上端端口內表面有徑向凸出的限位臺階，通過該限位臺階的內表面實現對絲杠的軸向定位。
[0010]所述絲杠的外圓周表面的螺旋狀半圓形凹槽在絲杠上的軸向長度為該絲杠長度的1/3。所述絲杠外圓周表面無螺旋狀滾道的部分為十二方形，用于與殼體十二方形的內孔配合，通過絲杠上的十二方形與殼體十二方形的配合限制絲杠的周向轉動。
[0011]本發明是一種適用于電剎車作動器的內循環滾珠絲杠組件，其主要特征為返向器位于絲杠上。這種結構解決了現有技術存在的缺陷，結構簡單，易于實現。
[0012]本發明是以使用螺母驅動式的滾珠絲杠為基礎。在絲杠上布置多個返向器，在相鄰的兩個滾道之間構成了閉合的滾珠滾道，使滾珠在由絲杠、螺母、返向器構成的閉合滾道中循環滾動，并使滾珠跟隨絲杠相對于螺母做直線運動，增加了絲杠的工作行程。本發明與現有的滾珠布置在絲杠上的結構相比，能傳遞較大力矩，以滿足飛機電剎車對力矩的要求。返向器上有回珠槽，使滾珠過渡更加光滑。且該結構絲杠內部空間充足，可以滿足電剎車零部件在絲杠內孔中的安裝。
[0013]剎車時，滾珠和返向器不需靠近剎車盤，工作溫度不受剎車盤溫度的影響，增加了滾珠絲杠的工作壽命。絲杠無螺紋滾道部分設計為十二方截面，與下殼體十二方內孔配合，方便密封和潤滑。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的結構示意圖。
[0015]圖2是圖1的俯視圖。
[0016]圖3是絲杠的結構示意圖。
[0017]圖4是返向器的結構示意圖，其中，4a是主視圖，4b是左視圖。
[0018]圖中:1.螺母；2.絲杠；3.滾珠；4.返向器；5滾珠滾道。
【具體實施方式】
[0019]本實施例是一種飛機電剎車用內循環滾珠絲杠組件，包括螺母1、絲杠2、滾珠3和返向器4。所述的螺母I為中空回轉體，內表面加工有螺旋狀的半圓形凹槽。絲杠2位于該螺母內，在所述絲杠2—端加工有螺旋狀的半圓形凹槽。當所述螺母與絲杠配合后，分別位于該螺母與絲杠上的半圓形凹槽組合成為圓形凹槽，該圓形凹槽即為滾珠滾道5。
[0020]在所述各滾珠滾道5內安放若干滾珠3。在各相鄰的兩個滾珠滾道之間，均加工有一個返向器安裝槽。所述各返向器安裝槽長度方向中心線與絲杠的中心線之間的夾角為45° ;所述各相鄰的返向器安裝槽之間錯位，使所述各相鄰的返向器安裝槽之間不干涉。在所述返向器安裝槽內分別安裝有返向器4。
[0021]所述的螺母I為中空回轉體。該螺母I的上端端口內表面有徑向凸出的限位臺階，通過該限位臺階的內表面實現對絲杠2的軸向定位。在該螺母I下部的外圓周表面有徑向凸出的齒輪盤，該齒輪盤的圓周表面為齒面，用于與電機減速齒輪嚙合。
[0022]絲杠2為殼體狀，位于所述螺母I內孔中。所述絲杠的外圓周表面為階梯狀，在該絲杠2上部外圓周表面有所述的螺旋狀半圓形凹槽，并且該半圓形凹槽在絲杠上的軸向長度為該絲杠長度的1/3。所述絲杠外圓周表面無螺旋狀滾道的部分為十二方形，用于與殼體十二方形的內孔配合，通過絲杠上的十二方形與殼體十二方形的配合限制絲杠的周向轉動。該絲杠徑的外徑略小于螺母的內徑，使二者配合時相互之間無干涉。在絲杠有滾珠滾道的部分，每兩個滾道之間加工有與水平方向成45°角的返向器安裝槽。所述該返向器安裝槽是一個條形槽。安裝槽的深度等于所述返向器4的高度，并與返向器4過盈配合。
[0023]所述返向器4是一個條形塊，在該返向器4上開有回珠槽。所述回珠槽的兩端有與滾珠滾道半徑相同的半圓形的開口槽，當該返向器嵌裝在返向器安裝槽內后，該開口槽的兩端分別與相鄰的兩條滾珠滾道光滑連通，使滾珠3從一個滾珠滾道進入返向器4后，再通過返向器上的回珠槽重新返回起始的滾珠滾道，從而形成一個閉合的內循環回路。所述返向器上回珠槽的滾珠入口至滾珠出口的方向與所述滾珠滾道的螺旋方向相反。
[0024]所述返向器4嵌裝在絲杠2的返向器安裝槽內，并使用金屬粘接劑使返向器4的底部與安裝槽的底部固定。所述返向器4通過3D打印或金屬注射成型工藝加工。
[0025]所述滾珠3為球狀，工作時，在所述螺母1、絲杠2和返向器4組成的螺旋滾道中循環滾動。
[0026]電機通過減速機構驅動螺母I轉動，在螺母I和絲杠2間布置的滾珠3依次沿螺紋滾道滾動，滾珠3促使絲杠2做直線運動。由于返向器4安裝在絲杠2上，因此滾珠3跟隨絲杠2 —起相對于螺母I做直線運動。返向器4的數量與絲杠上的半圓形凹槽的數量相等。
【權利要求】
1.一種飛機電剎車用內循環滾珠絲杠組件，其特征在于，包括螺母、絲杠、滾珠和返向器；其中，所述絲杠位于螺母內，并且在絲杠與螺母之間有螺旋狀的滾珠滾道；在所述絲杠上每兩個滾珠滾道之間有安裝有返向器；在該返向器上開有回珠槽，并且該回珠槽的兩端分別與相鄰的兩條滾珠滾道光滑連通，使滾珠從一個滾珠滾道進入返向器后，再通過返向器上的回珠槽重新返回起始的滾珠滾道，從而形成一個閉合的內循環回路；所述返向器上回珠槽的滾珠入口至滾珠出口的方向與所述滾珠滾道的螺旋方向相反；在所述各滾珠滾道內安放若干滾珠；在所述螺母下部的外圓周表面有徑向凸出的齒輪盤，通過齒輪盤的圓周表面的齒與電機減速齒輪嗤合。
2.如權利要求1所述飛機電剎車用內循環滾珠絲杠組件，其特征在于，所述螺母的內表面加工有螺旋狀的半圓形凹槽，所述絲杠一端外表面亦加工有螺旋狀的半圓形凹槽；當所述螺母與絲杠配合后，分別位于該螺母與絲杠上的半圓形凹槽組合成的圓形凹槽即為滾珠滾道。
3.如權利要求1所述飛機電剎車用內循環滾珠絲杠組件，其特征在于，所述各返向器長度方向中心線與絲杠的中心線之間的夾角為45 ° ;所述各相鄰的返向器安裝槽之間錯位，使所述各相鄰的返向器安裝槽之間不干涉。
4.如權利要求1所述飛機電剎車用內循環滾珠絲杠組件，其特征在于，所述螺母上端端口內表面有徑向凸出的限位臺階，通過該限位臺階的內表面實現對絲杠的軸向定位。
5.如權利要求1所述飛機電剎車用內循環滾珠絲杠組件，其特征在于，所述絲杠的外圓周表面的螺旋狀半圓形凹槽在絲杠上的軸向長度為該絲杠長度的1/3 ;所述絲杠外圓周表面無螺旋狀滾道的部分為十二方形，用于與殼體十二方形的內孔配合，通過絲杠上的十二方形與殼體十二方形的配合限制絲杠的周向轉動。
【文檔編號】F16H25/22GK104500670SQ201410658391
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月17日 優先權日:2014年11月17日
【發明者】丁斌, 張潔, 邵養鵬, 李萍 申請人:西安航空制動科技有限公司