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WO2025148117A1 - 直线驱动机构 - Google Patents

直线驱动机构

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Publication number
WO2025148117A1
WO2025148117A1 PCT/CN2024/075240 CN2024075240W WO2025148117A1 WO 2025148117 A1 WO2025148117 A1 WO 2025148117A1 CN 2024075240 W CN2024075240 W CN 2024075240W WO 2025148117 A1 WO2025148117 A1 WO 2025148117A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
screw
rotor
drive mechanism
linear drive
fixed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/CN2024/075240
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
李春江
李云童
谢兵
蒋亮
周垂有
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AAC Acousitc Technologies Shanghai Co Ltd
Beijing Xiaomi Robot Technology Co Ltd
Original Assignee
AAC Acousitc Technologies Shanghai Co Ltd
Beijing Xiaomi Robot Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AAC Acousitc Technologies Shanghai Co Ltd, Beijing Xiaomi Robot Technology Co Ltd filed Critical AAC Acousitc Technologies Shanghai Co Ltd
Priority to US18/805,549 priority Critical patent/US12504060B2/en
Publication of WO2025148117A1 publication Critical patent/WO2025148117A1/zh
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1732—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2075—Coaxial drive motors
    • F16H2025/2078—Coaxial drive motors the rotor being integrated with the nut or screw body

Definitions

  • the purpose of the present invention is to provide a linear drive mechanism to solve the problem that the linear drive mechanism in the related art has low integration, resulting in a large volume space of the overall structure and cannot meet the miniaturization requirements.
  • the rolling screw includes a center screw which is arranged on the inner circumference of the rotor and passes through the front cover, and a screw nut which is sleeved on the center screw and forms a transmission pair with the center screw; the screw nut is sleeved and fixed on the inner circumference of one end of the rotor close to the front cover, and the rotation of the rotor drives the screw nut to rotate, so that the screw nut rotates and drives the center screw to realize linear telescopic motion.
  • the rolling screw is a planetary roller screw
  • the screw nut is provided with an internal thread structure on the side close to the center screw
  • the center screw includes a screw body arranged on the inner circumference of the rotor and an extension formed by extending from one end of the screw body close to the front cover, and the outer circumference of the screw body is provided with an external thread structure
  • the screw nut is meshed with the external thread structure of the screw body through the internal thread structure to achieve a rotational connection.
  • the length of the screw body is the same as the length of the rotor; and the screw nut is fixed to one end of the rotor close to the front cover.
  • the rotor includes a hollow rotating shaft disposed in the casing and a plurality of permanent magnets spaced around the rotating shaft and fixed to the outer wall of the rotating shaft; the plurality of permanent magnets are spaced apart from the stator, the first bearing and the second bearing are respectively sleeved on the rotating shaft, and the screw nut is sleeved and fixed on the inner circumference of one end of the rotating shaft close to the front cover.
  • the linear drive mechanism further includes a position sensor; the position sensor includes a collecting part fixed to the rear cover and a rotating part fixed to one end of the rotor close to the rear cover, and the collecting part is opposite to the rotating part and is spaced apart.
  • the linear drive mechanism of the present invention fixes the screw nut of the rolling screw to the inner circumference of the rotor, so that the screw nut can be integrated on the rotor to reduce the volume space of the linear drive mechanism, meet the needs of miniaturization, and improve the bearing capacity of the rolling screw.
  • FIG1 is a schematic diagram of the three-dimensional structure of a linear drive mechanism provided in Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG2 is a three-dimensional structural exploded view of a linear drive mechanism provided in Embodiment 1 of the present invention.
  • the front cover 2 and the rear cover 3 are fixed to the housing 1 by welding to improve the stability of the connection.
  • the rotor 5 includes a hollow rotating shaft 51 disposed in the casing 1 and a plurality of permanent magnets 52 spaced around the rotating shaft 51 and fixed to the outer wall of the rotating shaft 51; the plurality of permanent magnets 52 are spaced apart from the stator 4, and the first bearing 7 and the second bearing 8 are respectively sleeved on the rotating shaft 51.
  • the screw nut 62 is fixedly mounted on the inner circumference of the end of the rotating shaft 51 close to the front cover 2.
  • This design has a high integration degree for the rolling screw 6 with a large stroke, and the screw nut 62 is short in length, which can reduce the processing difficulty of the screw nut 62 and improve production efficiency.
  • the annular screw column 65 is a column with a threaded structure on the outer wall, and its two ends are flat structures for easy installation, but the part in contact with the first gear ring 63 or the second gear ring 64 needs to be provided with a gear structure.
  • the outer wall of the rotor 5 protrudes to form a shaft stopper 511, and the end of the second bearing 8 close to the front cover 2 abuts against the front cover 2, and the end of the second bearing 8 away from the front cover 2 abuts against the shaft stopper 511.
  • This arrangement can ensure that the second bearing 8 can limit the axial direction of the rotating shaft 51 and the screw nut 62.
  • the first bearing 7 can also be fixed in the same or similar manner.
  • the linear drive mechanism 100 also includes a position sensor 9; the position sensor 9 includes a collecting part 91 fixed to the rear cover 3 and a rotating part 92 fixed to one end of the rotor 5 close to the rear cover 3, and the collecting part 91 and the rotating part 92 are opposite and spaced apart.
  • the position sensor 9 is a Hall position sensor 9, a magnetic coding position sensor 9 or an optical coding position sensor 9. If the Hall position sensor 9 is selected, the Hall position sensor 9 is directly fixed to the base 10.
  • the linear drive mechanism 100 of this embodiment fixes the screw nut 62 of the rolling screw 6 on the inner circumference of the rotor 5, so that the screw nut 62 can be integrated on the rotor 5 to reduce the volume space of the linear drive mechanism 100, meet the demand of miniaturization, and improve the bearing capacity of the rolling screw 6.
  • the screw nut 62 is integrated into the inner circumference of the rotor 5, the length of the screw nut 62 can be effectively shortened, so that the screw nut 62 can be processed independently, and the processing difficulty of the screw nut 62 is reduced, thereby simplifying the process.
  • the rolling screw 6 is a ball screw, and a side of the screw nut 62 close to the center screw 61 is provided with a plurality of first ball grooves 621 in the form of a thread formed by a depression at intervals;
  • the center screw 61 includes a screw body 611 provided on the rotor 5 and an extension portion 612 formed by extending from one end of the screw body 611 close to the front cover 2, and a plurality of second ball grooves 6111 in the form of a thread formed by a depression are provided on the outer peripheral side of the screw body 611;
  • the rolling screw 6 also includes a plurality of balls 66, each of which is sandwiched between a first ball groove 621 and a second ball groove 6111 so that the screw nut 62 forms a rolling connection with the screw body 611.
  • the present embodiment realizes the rotational connection between the screw nut 62 and the central screw 61 by means of ball rolling, which is equivalent to that the rolling screw 6 of the present embodiment is a ball screw.
  • the rotational connection between the screw nut 62 and the central screw 61 of the present embodiment is different from that of the first embodiment, the technical effect achieved by the linear drive mechanism 100 of the present embodiment is the same as that achieved by the linear drive mechanism 100 of the first embodiment, and will not be described in detail here.
  • Example 1 Whether it is the planetary roller screw used in Example 1 or the ball screw used in this embodiment, they are different from the standard center screw in the related art that rotates to drive the screw nut to perform linear motion, because the planetary roller screw in Example 1 and the ball screw in Example 2 both use the screw nut 62 to rotate to drive the center screw 61 to perform linear motion.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了一种直线驱动机构，其包括机壳、分别固定于所述机壳相对两端的前盖和后盖、设置于所述机壳内的定子以及设置于所述定子内并呈空心的转子，所述定子驱动所述转子转动；所述直线驱动机构还包括套装于所述转子内的滚动丝杆、套设于所述转子且固定于所述后盖的一端的第一轴承和套设于所述滚动丝杆且固定于所述机壳内的第二轴承；所述滚动丝杆包括设置于所述转子的内周侧的中心丝杆和套设于所述中心丝杆的丝杆螺母；所述丝杆螺母套装固定于所述转子的内周侧。本发明的直线驱动机构可以提升滚动丝杆和转子的集成度，以降低直线驱动机构的体积空间，满足小型化的需求。

Description

直线驱动机构 技术领域
本发明涉及直线驱动技术领域，尤其涉及一种直线驱动机构。
 背景技术
目前的人工智能行业和机器人行业正在快速发展，由于空间以及节能性等高要求需要对直线执行器提出更严格的限制，直线执行器现已向着高集成化、体积小型化、高承载能力、快响应的方向发展。直线驱动机构则是直线执行器的一种，其主要采用中心丝杆作为主动件，丝杆螺母做直线输出，也即丝杆螺母沿轴线做伸缩运动。
标准型的直线丝杆驱动机构大多采用同轴，电机通过齿轮或联轴器连接伸出轴，旋转轴，以推动螺母做轴向前移或后退的动作。
上述直线丝杆驱动机构除了电机外，主要包括中心丝杆以及与中心丝杆旋转连接的丝杆螺母，即中心丝杆旋转推动丝杆螺母进行直线运动，相关技术中的中心丝杆及丝杆螺母是配合组装的，丝杆螺母并未与其它部件进行组配，这导致了直线丝杆驱动的集成度较低，大大的提升了整体结构的体积空间，无法满足小型化的需求。
因此，有必要提供一种新的直线驱动机构来解决上述技术问题。
 技术问题
本发明的目的在于提供一种直线驱动机构，以解决相关技术中的直线驱动机构集成度低，导致其整体结构的体积空间大，无法满足小型化需求的问题。
 技术解决方案
为了达到上述目的，本发明提供了一种直线驱动机构，其包括机壳、分别固定于所述机壳相对两端的前盖和后盖、设置于所述机壳内的定子以及设置于所述定子内并呈空心的转子，所述定子驱动所述转子转动；所述直线驱动机构还包括套装于所述转子内的滚动丝杆、套设于所述转子且固定于所述后盖的一端的第一轴承和套设于所述滚动丝杆且固定于所述机壳内的第二轴承；
所述滚动丝杆包括设置于所述转子的内周侧并贯穿所述前盖的中心丝杆和套设于所述中心丝杆并与所述中心丝杆形成传动副的丝杆螺母；所述丝杆螺母套装固定于所述转子靠近所述前盖的一端的内周侧，所述转子转动驱动所述丝杆螺母旋转，从而使得所述丝杆螺母旋转驱动所述中心丝杆实现直线伸缩运动。
优选的，所述滚动丝杆为行星滚柱丝杆，所述丝杆螺母靠近所述中心丝杆的一侧设置有内螺纹结构；所述中心丝杆包括设置于所述转子的内周侧的丝杆本体以及由所述丝杆本体靠近所述前盖的一端延伸形成的延伸部，所述丝杆本体的外周侧设置有外螺纹结构；所述丝杆螺母通过所述内螺纹结构与所述丝杆本体的所述外螺纹结构啮合以实现转动连接。
优选的，所述滚动丝杆还包括分别固定于所述丝杆螺母的内周侧的两端区域的第一齿轮圈和第二齿轮圈以及环绕所述中心丝杆间隔分布的若干个环形丝杆柱，每一所述环形丝杆柱的外周侧皆设置有丝杆柱外螺纹结构；每一所述环形丝杆柱的两端分别设置于所述第一齿轮圈和所述第二齿轮圈并形成转动连接，每一所述环形丝杆柱的所述丝杆柱外螺纹结构分别与所述丝杆本体的所述外螺纹结构啮合，每一所述环形丝杆柱的所述丝杆柱外螺纹结构还分别与所述丝杆螺母的所述内螺纹结构啮合；所述丝杆螺母的内螺纹结构设置于所述丝杆螺母的中部区域的内周侧。
优选的，所述滚动丝杆为滚珠丝杆，所述丝杆螺母的靠近所述中心丝杆的一侧间隔设置有凹陷形成的呈螺纹状的多个第一滚珠槽；所述中心丝杆包括设置于所述转子的丝杆本体以及由所述丝杆本体靠近所述前盖的一端延伸形成的延伸部，所述丝杆本体的外周侧间隔设置有凹陷形成的呈螺纹状的多个第二滚珠槽；所述滚动丝杆还包括若干个滚珠，每一所述滚珠夹设于一个所述第一滚珠槽和一个所述第二滚珠槽之间以使得所述丝杆螺母与所述丝杆本体形成滚动连接。
优选的，所述丝杆本体的长度与所述转子的长度相同；所述丝杆螺母固定于所述转子靠近所述前盖的一端。
优选的，所述第一轴承和所述第二轴承分别位于所述定子的相对两侧并与所述定子间隔设置；所述转子的外侧壁凸出形成轴挡，所述第二轴承靠近所述前盖的一端与所述前盖抵接，所述第二轴承远离所述前盖的一端与所述轴挡抵接。
优选的，所述定子和所述转子共同形成的电机采用8极9槽、10极12槽结构或14极12槽结构或16极12槽结构。
优选的，所述转子包括呈空心且设置于所述机壳内的转轴以及环绕所述转轴间隔设置并固定于所述转轴的外侧壁的多个永磁体；多个所述永磁体与所述定子间隔设置，所述第一轴承和所述第二轴承分别套设于所述转轴，所述丝杆螺母套装固定于所述转轴靠近所述前盖的一端的内周侧。
优选的，所述直线驱动机构还包括位置传感器；所述位置传感器包括固定于所述后盖的采集部分和固定于所述转子靠近所述后盖的一端的旋转部分，所述采集部分与所述旋转部分相对且间隔设置。
优选的，所述直线驱动机构还包括套设固定于所述转子靠近所述后盖的一端并将所述转子靠近所述后盖的一端密封的底座，所述旋转部分固定于所述底座。
 有益效果
与现有技术相比，本发明的直线驱动机构通过将滚动丝杆的丝杆螺母套装固定于转子的内周侧，这样便可以将丝杆螺母集成于转子上，以降低直线驱动机构的体积空间，满足小型化的需求，还能提升了滚动丝杆的承载力。
 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1为本发明实施例一提供的直线驱动机构的立体结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的直线驱动机构的立体结构分解图；
图3为图1的A-A线剖视图；
图4为本发明实施例二提供的直线驱动机构的立体结构示意图；
图5为图4的B-B线剖视图。
其中，100、直线驱动机构；1、机壳；2、前盖；3、后盖；4、定子；5、转子；51、转轴；511、轴挡；52、永磁体；6、滚动丝杆；61、中心丝杆；611、丝杆本体；6111、第二滚珠槽；612、延伸部；62、丝杆螺母；621、第一滚珠槽；63、第一齿轮圈；64、第二齿轮圈；65、环形丝杆柱；66、滚珠；7、第一轴承；8、第二轴承；9、位置传感器；91、采集部分；92、旋转部分；10、底座。
 本发明的实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
结合图1至图3所示，本发明实施例提供了一种直线驱动机构100，其包括机壳1、分别固定于机壳1相对两端的前盖2和后盖3、设置于机壳1内的定子4以及设置于定子4内并呈空心的转子5，定子4驱动转子5转动；直线驱动机构100还包括套装于转子5内的滚动丝杆6、套设于转子5且固定于后盖3的一端的第一轴承7和套设于滚动丝杆6且固定于机壳1内的第二轴承8。
本实施例中，前盖2和后盖3采用焊接工艺固定于机壳1，以提升连接的稳固性。
具体地，转子5包括呈空心且设置于机壳1内的转轴51以及环绕转轴51间隔设置并固定于转轴51的外侧壁的多个永磁体52；多个永磁体52与定子4间隔设置，第一轴承7和第二轴承8分别套设于转轴51。
本实施例中，定子4和转子5共同形成的电机采用8极9槽、10极12槽结构或14极12槽结构或16极12槽结构。其中，“极”为永磁体极，“槽”为定子槽。
具体地，滚动丝杆6包括设置于转子5的内周侧并贯穿前盖2的中心丝杆61和套设于中心丝杆61并与中心丝杆61形成传动副的丝杆螺母62；丝杆螺母62套装固定于转子5靠近前盖2的一端的内周侧，转子5转动驱动丝杆螺母62旋转，从而使得丝杆螺母62旋转驱动中心丝杆61实现直线伸缩运动。
本实施例中，丝杆螺母62套装固定于转轴51靠近前盖2的一端的内周侧。这样设计对于大行程的滚动丝杆6的集成度高，且丝杆螺母62的长度短，可以降低丝杆螺母62的加工难度，提高生产效率。
所述滚动丝杆6为行星滚柱丝杆，丝杆螺母62靠近中心丝杆61的一侧设置有内螺纹结构；中心丝杆61包括设置于转子5的内周侧的丝杆本体611以及由丝杆本体611靠近前盖2的一端延伸形成的延伸部612，丝杆本体611的外周侧设置有外螺纹结构；丝杆螺母62通过内螺纹结构与丝杆本体611的外螺纹结构啮合以实现转动连接。
可以将丝杆螺母62理解为转轴51中的内螺纹结构部分或具备内螺纹结构的转轴51部分亦或者具备内螺纹结构的转轴51的内周侧部分。
滚动丝杆6还包括分别固定于丝杆螺母62的两端的第一齿轮圈63和第二齿轮圈64以及环绕中心丝杆61间隔分布的若干个环形丝杆柱65，每一环形丝杆柱65的外周侧皆设置有丝杆柱外螺纹结构；每一环形丝杆柱65的两端分别设置于第一齿轮圈63和第二齿轮圈64并形成转动连接，每一环形丝杆柱65的丝杆柱外螺纹结构分别与丝杆本体611的外螺纹结构啮合，每一环形丝杆柱65的丝杆柱外螺纹结构还分别与丝杆螺母62的内螺纹结构啮合；丝杆螺母62的内螺纹结构设置于丝杆螺母62的中部区域的内周侧。即本实施例中的滚动丝杆6为行星滚柱丝杆。
环形丝杆柱65即为外侧壁设置有螺纹结构的柱体，且其两端为平整结构以便于安装，但其与第一齿轮圈63或第二齿轮圈64接触的部分则需要设置齿轮结构。
第一齿轮圈63和第二齿轮圈64分别与环形丝杆柱65的两端接触的位置通过齿轮啮合，以实现环形丝杆柱65的两端分别转动设置于第一齿轮圈63和第二齿轮圈64之间。
丝杆本体611的长度与转子5的长度相同，实际为丝杆本体611的长度与转轴51的长度相同。当然，根据实际需求，丝杆本体611的长度还可以大于转轴51的长度，或者至少能使内螺纹结构与环形丝杆柱65的丝杆柱外螺纹结构啮合。
具体地，第一轴承7和第二轴承8分别位于定子4的相对两侧并与定子4间隔设置。
本实施例中，转子5的外侧壁凸出形成轴挡511，第二轴承8靠近前盖2的一端与前盖2抵接，第二轴承8远离前盖2的一端与轴挡511抵接，这样设置可以确保第二轴承8能限制住转轴51和丝杆螺母62的轴向方向。相应的，第一轴承7也可以采用相同或类似的方式进行固定。
轴挡511设置于转子5的转轴51；第一轴承7为深沟球轴承；第二轴承8为四点接触轴承或角接触轴承。
具体地，直线驱动机构100还包括位置传感器9；位置传感器9包括固定于后盖3的采集部分91和固定于转子5靠近后盖3的一端的旋转部分92，采集部分91与旋转部分92相对且间隔设置。
本实施例中，直线驱动机构100还包括套设固定于转子5靠近后盖3的一端并将转子5靠近后盖3的一端密封的底座10，旋转部分92固定于底座10；底座10抵接于第一轴承7靠近后盖3的一侧。
底座10套设于转子5的转轴51，且两者的结合面的边缘进行焊接，以提升连接的稳固性。
位置传感器9为霍尔位置传感器9、磁编码位置传感器9或光编码位置传感器9。若选用霍尔位置传感器9，则直接将霍尔位置传感器9固定于底座10。
本实施例的直线驱动机构100的转子5在旋转时，即丝杆螺母62旋转时，丝杆螺母62不作轴向运动；转轴51在旋转的过程中会将扭矩通过螺纹结构和齿轮结构传递到中心丝杆61，从而转化为推力，而因为丝杆螺母62被限制了无法轴向运动，根据力的相互作用，中心丝杆61将被推动作轴向运动。
本实施例的直线驱动机构100通过将滚动丝杆6的丝杆螺母62套装固定于转子5的内周侧，这样便可以将丝杆螺母62集成于转子5上，以降低直线驱动机构100的体积空间，满足小型化的需求，还能提升了滚动丝杆6的承载力，同时由于将丝杆螺母62集成至转子5的内周侧，还可以有效缩短丝杆螺母62的长度，使丝杆螺母62可以独立加工，并降低丝杆螺母62的加工难度，简化工艺。
实施例二
本发明实施例二与实施例一基本相同，不同在于，本实施例中的丝杆螺母62靠近中心丝杆61的一侧不设置螺纹结构，丝杆本体611的外周侧也不设置螺纹结构；滚动丝杆6不设置第一齿轮圈63、第二齿轮圈64以及环形丝杆柱65，即本实施例不是通过螺纹结构连接的方式实现丝杆螺母62与中心丝杆61的转动连接。
具体为，本发明实施例中，结合图4和图5所示，所述滚动丝杆6为滚珠丝杆，丝杆螺母62的靠近中心丝杆61的一侧间隔设置有凹陷形成的呈螺纹状的多个第一滚珠槽621；中心丝杆61包括设置于转子5的丝杆本体611以及由丝杆本体611靠近前盖2的一端延伸形成的延伸部612，丝杆本体611的外周侧间隔设置有凹陷形成的呈螺纹状的多个第二滚珠槽6111；滚动丝杆6还包括若干个滚珠66，每一滚珠66夹设于一个第一滚珠槽621和一个第二滚珠槽6111之间以使得丝杆螺母62与丝杆本体611形成滚动连接。
可以将丝杆螺母62理解为转轴51中多个第一滚珠槽621的结构部分或具备多个第一滚珠槽621结构的转轴51部分亦或者具备多个第一滚珠槽结构的转轴51的内周侧部分。
即本实施例采用滚珠滚动的方式实现了丝杆螺母62与中心丝杆61的转动连接，相当于，本实施例的滚动丝杆6为滚珠丝杆。虽然本实施例实现丝杆螺母62与中心丝杆61的转动连接的方式与实施例一不同，但本实施例中的直线驱动机构100所达到的技术效果与实施例一中直线驱动机构100所达到的技术效果相同，在此不作赘述。
不管是实施例一采用的行星滚柱丝杆，还是本实施例采用的滚珠丝杆，均与相关技术中标准型的中心丝杆旋转推动丝杆螺母进行直线运动的方式不同，因为，实施例一中的行星滚柱丝杆和实施例二中的滚珠丝杆均是丝杆螺母62旋转以推动中心丝杆61进行直线运动。
另外，本发明的执行驱动机构应用于机器人的关节后，还能使机器人达到实施例一或实施例二中执行驱动机构所达到的技术效果。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

  1. 一种直线驱动机构，其包括机壳、分别固定于所述机壳相对两端的前盖和后盖、设置于所述机壳内的定子以及设置于所述定子内并呈空心的转子，所述定子驱动所述转子转动；其特征在于，所述直线驱动机构还包括套装于所述转子内的滚动丝杆、套设于所述转子且固定于所述后盖的一端的第一轴承和套设于所述滚动丝杆且固定于所述机壳内的第二轴承；
    所述滚动丝杆包括设置于所述转子的内周侧并贯穿所述前盖的中心丝杆和套设于所述中心丝杆并与所述中心丝杆形成传动副的丝杆螺母；所述丝杆螺母套装固定于所述转子靠近所述前盖的一端的内周侧，所述转子转动驱动所述丝杆螺母旋转，从而使得所述丝杆螺母旋转驱动所述中心丝杆实现直线伸缩运动。
  2. 根据权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，所述滚动丝杆为行星滚柱丝杆，所述丝杆螺母靠近所述中心丝杆的一侧设置有内螺纹结构；所述中心丝杆包括设置于所述转子的内周侧的丝杆本体以及由所述丝杆本体靠近所述前盖的一端延伸形成的延伸部，所述丝杆本体的外周侧设置有外螺纹结构；所述丝杆螺母通过所述内螺纹结构与所述丝杆本体的所述外螺纹结构啮合以实现转动连接。
  3. 根据权利要求2所述的直线驱动机构，其特征在于，所述滚动丝杆还包括分别固定于所述丝杆螺母的内周侧的两端区域的第一齿轮圈和第二齿轮圈以及环绕所述中心丝杆间隔分布的若干个环形丝杆柱，每一所述环形丝杆柱的外周侧皆设置有丝杆柱外螺纹结构；每一所述环形丝杆柱的两端分别设置于所述第一齿轮圈和所述第二齿轮圈并形成转动连接，每一所述环形丝杆柱的所述丝杆柱外螺纹结构分别与所述丝杆本体的所述外螺纹结构啮合，每一所述环形丝杆柱的所述丝杆柱外螺纹结构还分别与所述丝杆螺母的所述内螺纹结构啮合；所述丝杆螺母的内螺纹结构设置于所述丝杆螺母的中部区域的内周侧。
  4. 根据权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，所述滚动丝杆为滚珠丝杆，所述丝杆螺母的靠近所述中心丝杆的一侧间隔设置有凹陷形成的呈螺纹状的多个第一滚珠槽；所述中心丝杆包括设置于所述转子的丝杆本体以及由所述丝杆本体靠近所述前盖的一端延伸形成的延伸部，所述丝杆本体的外周侧间隔设置有凹陷形成的呈螺纹状的多个第二滚珠槽；所述滚动丝杆还包括若干个滚珠，每一所述滚珠夹设于一个所述第一滚珠槽和一个所述第二滚珠槽之间以使得所述丝杆螺母与所述丝杆本体形成滚动连接。
  5. 根据权利要求2至4任意一项所述的直线驱动机构，其特征在于，所述丝杆本体的长度与所述转子的长度相同；所述丝杆螺母固定于所述转子靠近所述前盖的一端。
  6. 根据权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，所述第一轴承和所述第二轴承分别位于所述定子的相对两侧并与所述定子间隔设置；所述转子的外侧壁凸出形成轴挡，所述第二轴承靠近所述前盖的一端与所述前盖抵接，所述第二轴承远离所述前盖的一端与所述轴挡抵接。
  7. 根据权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，所述定子和所述转子共同形成的电机采用8极9槽、10极12槽结构或14极12槽结构或16极12槽结构。
  8. 根据权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，所述转子包括呈空心且设置于所述机壳内的转轴以及环绕所述转轴间隔设置并固定于所述转轴的外侧壁的多个永磁体；多个所述永磁体与所述定子间隔设置，所述第一轴承和所述第二轴承分别套设于所述转轴，所述丝杆螺母套装固定于所述转轴靠近所述前盖的一端的内周侧。
  9. 根据权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，所述直线驱动机构还包括位置传感器；所述位置传感器包括固定于所述后盖的采集部分和固定于所述转子靠近所述后盖的一端的旋转部分，所述采集部分与所述旋转部分相对且间隔设置。
  10. 根据权利要求9所述的直线驱动机构，其特征在于，所述直线驱动机构还包括套设固定于所述转子靠近所述后盖的一端并将所述转子靠近所述后盖的一端密封的底座，所述旋转部分固定于所述底座。
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