[发明专利]用于波形弹簧的基座及由波形弹簧和基座构成的组件

说明书

技术领域

本发明涉及直线步进电机技术领域，更具体地，涉及用于直线步进电机的、与波形弹簧相配合的基座。

背景技术

图1和图2分别示出了现有技术的波形弹簧1和基座2’。在常规设计中，波形弹簧1通过被两零件压缩实现零件的预紧。零件的预紧主要用于消除轴承的轴向间隙，提高轴承旋转精度、刚度、寿命以及降低振动和噪声。常规设计中，被压缩的波形弹簧1的接触面通常为两个平面。对于轴向有交变负载或冲击负载的应用，常规设计必须保证有足够的预紧力去克服高负载，而预紧力过大，则传动效率低，增加了轴承的摩擦、磨损和温升，使滚动轴承的噪音和润滑脂寿命降低，甚至会使轴承损坏，因此对于预紧零件、尤其是塑料件的强度和刚度提出了更苛刻的要求。

例如，当受到轴向过压缩时，波形弹簧1会因过压而失效。具体而言，波形弹簧1预紧时，在正常压缩之后，由于波形弹簧1的波峰部分下方无材料支撑，当上方的零件受到冲击力（例如，比较大的安装力）的作用时，如果预紧力不足，则弹簧会在高的轴向力的作用下继续被压缩。经历过压缩之后，波形弹簧1的波谷部分及其附近易塑性变形，使弹簧丧失作用，主要表现形式为：弹簧反弹后预紧力大大降低，从而丧失了预紧作用。此外，在一些应用（尤其是小型电机）中，在正常工作情况下，弹簧仅需要很小的预紧力，而由于安装或其它一些原因，电机的轴向方向会承受很大的轴向力。因此，需要这样一种结构，该结构能够保护波形弹簧。

又例如，当与波形弹簧1相接触的接触面中有一个（例如基座2’的上表面）为塑料平面时，接触区的高应力会破坏材料，从而导致失效。具体而言，在预紧期间，常规的基座2’由于与波形弹簧1的接触面积很小，因而接触应力很大，这样对低强度材料如塑料材料的基座提出了挑战。因此，还需要这样一种结构，该结构能保护低强度的基座。

发明内容

为此，本发明提出一种用于波形弹簧的基座，所述基座的至少一部分表面设计成波浪形，使得安装至所述基座上的波形弹簧与所述表面相适应。

优选地，所述基座的波浪形表面按正弦曲线设计。

有利的是，所述基座的波浪形表面中的波峰和波谷的数量相同。

优选地，所述基座的波浪形表面的起伏幅度略低于预紧后的波形弹簧的起伏幅度。

有利的是，所述基座的波浪形表面的起伏幅度使得预紧后的波形弹簧的波峰与该波浪形表面的波峰保持一定的间隙。所述间隙的作用为阻止波形弹簧的过压缩，使弹簧受到大的压缩力后始终保持在弹性阶段，并且在大的压缩力撤除后，弹簧仍能恢复到初始预紧状态。

优选地，所述波浪形表面使得在波形弹簧安装至所述基座上并预紧之后，所述波形弹簧的波峰和波谷分别与所述基座的波浪形表面的波峰和波谷相匹配。

有利的是，所述基座的波浪形表面通过设置在所述基座上的起伏结构形成。

优选地，所述基座是塑料基座。

此外，本发明还提出一种包括波形弹簧和前述基座的组件。

有利的是，所述波形弹簧适于通过振动或润滑油的方式滑移至所述基座的合适位置以与该基座相匹配。

根据本发明的基座和包括该基座的组件可用于直线步进电机。

利用根据本发明的基座和包括波形弹簧与该基座的组件，能够实现以下有益效果：在波形弹簧被压缩时避免基座产生高的接触应力，并使波形弹簧受到基座材料的保护而防止过载。此外，能降低波形弹簧的预载力，并改善设有该组件的系统的整体性能。

附图说明

下面参照附图详细说明本发明的优选实施例，其中：

图1是现有的波形弹簧的示意性正视图。

图2是现有的基座的示意性透视图。

图3是根据本发明一个优选实施例的基座的示意性透视图。

图4是根据本发明一个优选实施例的波形弹簧与基座的组件的示意性透视图，该组件包括图1所示的波形弹簧与图3所示的基座。

图5是图4所示的组件的部分截取透视图，其中示出了预紧之后波形弹簧的波峰与基座的波峰之间的间隙。

具体实施方式

图3示出了根据本发明一个优选实施例的基座2。

如图3所示，该基座2的至少一部分（尤其是将要与波形弹簧配合的表面部分）设有起伏的结构，因而形成为波浪形。在该基座2的波浪形状中，波峰3和波谷4数量可以一致，波浪的起伏结构可以按正弦曲线设计，并且波浪的起伏幅度可以略低于压缩后的波形弹簧1的波形幅度。