[发明专利]防间隙装置和方法

权利要求书

1.一种用于防止在丝杠和螺母机构中的间隙的防间隙装置，所述丝杠和螺母机构具有螺旋形丝杠螺纹并用于将旋转运动转换成线性运动，所述防间隙装置包括：

圆柱形压力致动器，一体地形成有螺旋形螺纹；

圆柱形支架，一体地形成有用于与所述螺旋形丝杠螺纹啮合的螺旋形内螺纹，所述支架围绕所述丝杠安装、位于所述压力致动器的外部并且紧邻所述压力致动器，

其中，所述压力致动器和所述支架两者各自具有仅一个朝向所述丝杠在轴向上向内定向的精确加工面，并且

其中，当所述丝杠操作而在所述支架内旋转时，所述压力致动器的螺旋形螺纹被加载在所述螺旋形丝杠螺纹上，以在第一轴向方向上对所述螺旋形丝杠螺纹施加压力，同时当所述支架的内螺纹加载在所述螺旋形丝杠螺纹上时，由所述支架的内螺纹在相反的第二轴向方向上施加压力，从而在所述丝杠上施加预定的轴向平衡力，以防止间隙。

2.根据权利要求1所述的防间隙装置，其中，所述压力致动器和所述支架具有以约360度弧度形成的至少单圈螺旋形螺纹。

3.根据权利要求1所述的防间隙装置，其中，所述防间隙装置还包括活动预加载装置，所述预加载装置容纳在包括所述支架的紧凑的外壳中。

4.根据权利要求3所述的防间隙装置，其中，由保持器支撑的所述预加载装置在所述丝杠上以预定的力在轴向上支持所述压力致动器，以防止间隙。

5.根据权利要求1所述的防间隙装置，其中，所述丝杠包括梯形丝杠。

6.根据权利要求4所述的防间隙装置，其中，所述丝杠包括滚子丝杠，所述滚子丝杠被构造有滚子丝杠螺纹，以用于提供滚道，从而当所述滚子丝杠旋转时，与所述支架的内部螺纹结合而使多个成形滚子在围绕所述滚子丝杠的约360度弧度的活动螺旋形圆内以及约360度弧度的返回回路中连续滚动。

7.根据权利要求6所述的防间隙装置，其中，所述压力致动器具有轴向自由度，从而当所述多个成形滚子轴向地加载在所述滚子丝杠时用作活动预加载装置，以防止间隙。

8.根据权利要求6所述的防间隙装置，其中，单头滚子丝杠和多头滚子丝杠两者中的所述多个成形滚子与所结合的所述支架的内部螺纹和所述滚子丝杠的螺纹的轮廓是轮廓兼容的，以在与所述防间隙装置一起使用的给定的机械应用中形成所述滚道，以防止间隙。

9.根据权利要求6所述的防间隙装置，其中，所述多个成形滚子以彼此平行的螺旋形路径围绕所述滚子丝杠布置。

10.根据权利要求6所述的防间隙装置，其中，所述活动螺旋形圆中的所述多个成形滚子围绕所述滚子丝杠以彼此成90度角布置。

11.根据权利要求6所述的防间隙装置，其中，所述多个成形滚子选自包括以下各项的组中的至少一者：滚珠、圆柱、硬币和菱形元件。

12.根据权利要求6所述的防间隙装置，其中，所述预加载装置和保持器用于支持所述压力致动器，并控制所述多个成形滚子的轴向自由度以及在所述压力致动器、支架和滚子丝杠之间施加在所述多个成形滚子上的预定量的载荷。

13.根据权利要求6所述的防间隙装置，其中，所述滚子丝杠设置有螺距和轮廓，其中，所述滚子丝杠的外直径设置有与所述支架的内直径和所述压力致动器的内直径相比而言较大的外直径，实现与所述滚子丝杠的轴线成约10-30度弧度的低压力角度。

14.根据权利要求13所述的防间隙装置，其中，所述滚子丝杠的螺纹轮廓的所述较大的外直径使所述成形滚子、所述滚子丝杠和所述支架之间的赫兹效应降低，同时减少滚动摩擦，并提高系统效率以及所述压力致动器的寿命。