[发明专利]线性驱动系统

说明书

本发明公开一种线性驱动系统，其包含马达、螺杆及滑台。马达包含转子、定子及滚珠轴承，其中转子包含转轴部及螺旋部，转轴部及螺旋部具有相连通的容置空间，且螺旋部的内表面具有第一螺纹。螺杆与转子呈共轴设置，螺杆的一端的外表面具有第二螺纹，且至少部分地容置于转子的容置空间中。滑台固设于螺杆的另一端，其中，转子的螺旋部的第一螺纹与螺杆的第二螺纹相啮合，且转子转动以带动螺杆及与螺杆连接的滑台于平行于转子的轴向的方向上进行线性往复移动。

技术领域

本发明涉及一种线性驱动系统，尤其涉及一种不需设置联轴器的线性驱动系统。

背景技术

线性驱动系统为目前常见的驱动系统，广泛地应用于各种领域，例如工业机械、精密工具机、电子机械及运输机械等。而现有线性驱动系统为了达到线性运动的控制，多为使用马达加上螺杆的驱动方式，将马达的旋转运动转换为螺杆的线性运动。

请参阅图1，图1为现有线性驱动系统的剖面结构示意图。如图所示，线性驱动系统1包含马达11、滚珠螺杆装置12、联轴器13、框架14、轴承15以及固定螺帽16。马达11包括转子111、定子112以及马达转轴113，且马达转轴113设置于转子111上。转子111包括多个永久磁铁114，且多个永久磁铁114设置于转子111上，而定子112包括多个绕组线圈，用以传载电流并与转子111的多个永久磁铁114产生磁场交互作用，以产生一驱动力使转子111的马达转轴113转动。

滚珠螺杆装置12设置于框架14且包括螺杆轴121、滑块螺帽122、滑台123、线性轴承124以及支撑轴承125。滚珠螺杆装置12的螺杆轴121的一端部是经由联轴器13而与马达转轴113同轴连接。换言之，联轴器13连接于马达11的马达转轴113与滚珠螺杆装置12的螺杆轴121之间，使滚珠螺杆装置12的螺杆轴121根据马达11的马达转轴113的转动而转动。滑块螺帽122具有螺纹，使螺杆轴121与滑块螺帽122彼此啮合，其中，滑台123固定设置于滑块螺帽122，以通过该滑台123承载负载。于滑块螺帽122与螺杆轴121之间设置多个滚动元件(未图示)，例如滚珠，以使螺杆轴121与滑块螺帽122彼此配合。

线性轴承124设置于框架14并与滑块螺帽122相连接，用以限制滑块螺帽122转动，并导引滑块螺帽122于线性方向上移动。由此，滑块螺帽122可通过马达11驱动滚珠螺杆装置12的螺杆轴121转动而使其沿着螺杆轴121移动。支撑轴承125设置于框架14，由此支撑滚珠轴承12的螺杆轴121的另一端部，幷限制螺杆轴121的该端部使其无法相对于框架14而轴向移动。

当马达11的马达转轴113以及滚珠螺杆装置12的螺杆轴121通过联轴器13耦接在一起时，通过轴承15的设置可使螺杆轴121的一端部受径向支撑，以提升马达11的刚性。此外，固定螺帽16固设于螺杆轴121上，且位于联轴器13以及轴承15之间，用以施加预压力于轴承15达到轴承组装上的使用需求，幷限制轴承15于螺杆轴121上的轴向位移。

然而，线性驱动系统1于连接马达11及螺杆轴121的结合处，需增加设置联轴器13用以连接并固定马达11及螺杆轴121，而由于联轴器13的刚性较差，故使得线性驱动系统1的整体刚性随之下降，且导致线性驱动系统1的响应速度无法提升以及线性驱动系统1的成本因增设联轴器13增加。此外，线性驱动系统1的滚珠螺杆装置12在组接时，为了使得整体刚性上升，在滚珠螺杆装置12靠近马达11侧会增加设置一组斜角滚珠轴承15，使斜角滚珠轴承15为螺杆轴121的固定端，然而为了固定斜角滚珠轴承15，必须额外增加一组用以固定斜角滚珠轴承15而对应设置的固定螺帽16，使得马达11无法与滚珠螺杆装置12直接连接，进一步造成线性驱动系统1的组装空间变大。

因此，如何发展一种可改善上述现有技术缺陷的线性驱动系统，实为相关技术领域者目前所需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种线性驱动系统，以解决现有线性驱动系统需增加设置一组联轴器以及固定斜角滚珠轴承的固定螺帽，导致整体刚性下降，成本上升以及组装空间较大的缺陷。