載荷感應驅動力傳動裝置的製作方法

2023-06-17 03:17:11

專利名稱：載荷感應驅動力傳動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及載荷感應驅動力傳動裝置，用於將凸螺紋件的旋轉運 動轉換為凹螺紋件的線性運動，從而當驅動力施加於物體時，驅動力 可根據來自物體的載荷自動調節。
背景技術：
轉換裝置是已知的，例如應用一種螺紋機構，其中凹螺紋件螺紋 接合於與驅動軸相連的凸螺紋件，其中，凸螺紋件的旋轉運動轉換為 凹螺紋件的線性運動，以將來自電機等類似物的旋轉運動轉換為線性 運動並將驅動力施加於物體。在常規螺紋機構中，凸螺紋件和凹螺紋件之間的傳動比是固定 的，從而必須預先設定大的減速比以將大的驅動力施加給物體。然 而，當減速比很大時，即使載荷很小，由於凹螺紋件的運動速度很 慢，需要很長一段時間才能獲得理想的驅動力。因此，已經開發出了載荷感應型驅動力傳動裝置，其中減速比可響應於來自物體的載荷自動切換(見，日本專利No. 3664406，其公開 內容清楚地結合於本說明書以作為參考)。圖5是傳統載荷感應驅動力傳動裝置2的剖面結構視圖。該載荷 感應驅動力傳動裝置2配備有凸螺紋件8，其一端固定於由上架4樞 轉支撐的旋轉軸6;螺玟接合於凸螺紋件8的凹螺紋件10;通過軸承 12a、 12b附接於凹螺紋件10的可動殼體14;以及通過套筒16固定到 可動殼體14上的壓板18，凸螺紋件8的另一端穿過該套筒16。凸螺紋件8受到支撐，從而可通過軸承20a、 20b在可動殼體14 中轉動。凹螺紋件IO設定為具有比凸螺紋件8更大的有效直徑，這樣 使得凹螺紋件10的軸線相對於凸螺紋件8偏離預定的量，凹螺紋件10通過軸承12a、 12b可轉動地支撐在可動殼體14中。凹螺紋件10可相 對於可動殼體14運動。凹螺紋件10的一端通過制動蹄片22a、 22b連 接於可動殼體14，而其另一端通過彈簧24連接於可動殼體14。在以這種方式構造的載荷感應驅動力傳動裝置2中，當凸螺紋件 8伴隨旋轉軸6的轉動而轉動時，螺紋接合於凸螺紋件8的凹螺紋件 IO沿箭頭方向移動，從而可動殼體14和藉助於套筒16的壓板18也沿 箭頭方向移動。壓板18相對於物體施加預定的壓力。當對於壓板18而言來自物 體的載荷處於或低於預定值時，由於可動殼體14根據彈簧24的彈力 大小通過制動蹄片22a、 22b壓在凹螺紋件10上，凹螺紋件10不轉動 並與可動殼體14 一起繼續朝物體移動。因此，可動殼體14的移動速 度由凸螺紋件8和凹螺紋件10的節距確定。當壓板18已經移動了預定量且來自物體的載荷變得大於預定值 時，可動殼體14沿箭頭方向的移動受到物體的阻礙。這時，通過凸螺 紋件8的旋轉，容納在可動殼體14中的凹螺紋件10克服彈簧24的彈 力沿箭頭方向相對於可動殼體14移動，從而制動蹄片22a、 22b彼此 分離並且凹螺紋件IO獲得可相對於可動殼體14旋轉的狀態。在這種情況下，由於凹螺紋件10的有效直徑設定為大於凸螺紋件 8的有效直徑，該凹螺紋件10以根據其有效直徑比確定的減速比轉 動。因此，可動殼體14沿箭頭方向的移動速度減慢，較大的驅動力施 力口於物體。順便說一下，採用上述構造的載荷感應驅動力傳動裝置2,當制 動蹄片22a、 22b彼此分離時，由於凹螺紋件10處於可通過軸承 12a、 12b自由轉動的狀態下，減速比和驅動力突然增加，存在一種缺 點就是，由這種改變導致的衝擊施加於物體。此外，在壓板18從圖5所示狀態沿與箭頭相反方向移動的情況 下，由於制動蹄片22a、 22b不彼此分離，減速比和驅動力不會響應於 來自物體的載荷自動調節。因此，存在的另一缺點在於，減速比和驅 動力能夠進行調節的方向僅局限於一個方向。發明內容本發明的目的是提供一種載荷感應驅動力傳動裝置，其中無論驅 動力加在哪個方向，響應於載荷而連續改變的驅動力可施加於物體， 並不會對物體產生衝擊。本發明的上述及其它目的的特徵和優點將結合所附附圖而從下面 的說明書中更清楚地看到，其中本發明的優選實施例可通過示例顯示o


圖l是根據本實施例的栽荷感應驅動力傳動裝置的外部透視圖； 圖2是根據本實施例的載荷感應驅動力傳動裝置的分解視圖； 圖3是圖1所示載荷感應驅動力傳動裝置沿直線III-III觀察所得 的剖視圖；圖4是圖3所示載荷感應驅動力傳動裝置沿直線IV-IV觀察所得 的剖^L圖；以及圖5是根據現有技術的載荷感應驅動力傳動裝置的剖視圖。
具體實施方式
圖1是根據本實施例的載荷感應驅動力傳動裝置30的外部透視 圖。載荷感應驅動力傳動裝置30應用於用於夾持物體的夾持機構，從 而一對沿箭頭A的方向彼此接近和分離的夾鉗36a、 36b接合於固定 在殼體32下端的導引件34。電機(驅動源)40通過支架38安裝在殼 體32的上部。圖2是載荷感應驅動力傳動裝置30的分解視圖，圖3是載荷感應 驅動力傳動裝置30沿直線III-III觀察所得的剖視圖。減速齒輪46嚙合於小齒輪44,所述小齒輪44安裝在電機40的驅 動軸上。可轉軸48的一端接合於減速齒輪46。可轉軸48包括形成在 其中間部上的凸螺紋部(凸螺紋件)50，輥子部50形成在可轉軸48的另一端。減速齒輪46通過保持器54安裝在殼體32的上部。可轉軸48藉助於支承件56穿插經過保持器54。軸承(第二支承 件)58安裝在保持器54和支承件56之間，所述軸承58可轉動地支撐 支承件56以及可轉軸48。軸承座60、 62安裝在減速齒輪46和軸承 58之間。設定為有效直徑比凸螺紋部50的有效直徑更大、並且其頭部與凸 螺紋部50相同的凹螺紋件64螺紋接合於形成在可轉軸48上的凸螺紋 部50，處於使其軸線偏移的狀態。杆件(傳動部件)68的大直徑部通 過軸承(第一支承件)66連接於凹螺紋件64的外圓周部。因此，凹螺 紋部64構造為能夠相對於杆件68轉動。軸承座69、 71安裝在軸承 66和保持器54之間。間隙70形成在凹螺紋件64的外圓周部與杆件68的內圓周部之 間，用於施加預定摩擦力的粘性材料(摩擦裝置)封裝在間隙70中。 例如高粘性油脂可用作該粘性材料。此外，如圖4所示，用於將預定 摩擦力施加於凹螺紋件64的摩擦片(摩擦件)72設置為滑動接觸在軸 承座69的外圓周表面上，該軸承座69安裝在凹螺紋件64上。摩擦片 72的一端通過銷子76固定，該銷子76通過彈簧74嵌裝在杆件68 中，而摩擦片72的另一端固定於安裝在杆件68上的支架78。由於通 過粘性材料和摩擦片72施加於凹螺紋件64的摩擦力的作用，凹螺紋 件64相對於杆件68的轉動受到抑制。通過支架80安裝在殼體32上的一對輥子(第三支承件)82a、 82b貼靠形成在可轉軸48另一端上的輥子部52。輥子82a、 82b用於 抑制受到來自於可轉軸48的徑向載荷所造成的衝擊。切口 84形成在杆件68的下部上， 一對大致V形的連杆件86a、 86b接合在切口84中。連杆件86a、 86b的相應端通過共用軸88軸向 支撐，該共用軸88穿插經過切口 84,每個中間部通過插入殼體32的 軸90a、 90b軸向支撐，夾鉗36a、 36b安裝在其另一端。根據本實施例的載荷感應驅動力傳動裝置30基本如上構造。接著 將解釋本發明的操作和效果。當物體從夾鉗36a、 36b彼此分離的狀態下受到夾持時，可轉軸 48經由驅動軸42、小齒輪44和減速齒輪46受驅動電機40驅動而轉 動。這時，形成在可轉軸48上的凸螺紋部50旋轉，導致凹螺紋件64 轉動的旋轉力以及導致凹螺紋件64向杆件68移動的箭頭B方向的作 用力施加於與凸螺紋部50接合的凹螺紋部64。這種情況下，當夾鉗36a、 36b之間的物體處於非夾持狀態時，載 荷不會由於杆件68沿箭頭B方向的移動而從物體施加。此外，通過封 裝在凹螺紋件64和杆件68之間的粘性材料產生的粘滯阻力以及通過 可滑動地接觸凹螺紋件64的外圓周部的摩擦片72的滑動阻力而防止 凹螺紋件64轉動。因此，凸螺紋件50的轉動獨立地轉換為凹螺紋件 64的筆直向前的運動，該凹螺紋件64螺紋接合於凸螺紋部50，其結 果是，杆件68沿箭頭B的方向快速移動。在杆件68沿箭頭B方向的移動中，夾鉗36a、 36b沿彼此接近方 向的移動通過連杆件86a、 86b發起。當夾鉗36a、 36b移動預定量並 夾持物體時，杆件68在箭頭B方向的移動減速。此時，由於物體的夾 持產生的載荷通過杆件68傳遞至凹螺紋件64。當凸螺紋部50在上述狀態下持續轉動時，由於凹螺紋件64在箭 頭B方向上的移動減速，凹螺紋件64在轉動方向上的作用力增大，從 而在當此作用力超過由粘性材料和摩擦片72產生的摩擦力時，凹螺紋 件64本身開始轉動。這種情況下，粘性材料和摩擦片72插在凹螺紋件64和杆件68之 間。由於由介於凹螺紋件64和杆件68之間的粘性材料和摩擦片72所 產生的摩擦力依賴於凹螺紋件64的轉動速度並連續變化，因此，來自 物體的載荷增加並且凹螺紋件64的轉動速度逐漸增加，與此同時，相 對於物體的驅動力也逐漸增加。其結果是，夾鉗36a、 36b不對物體產生衝擊，且夾鉗36a、 36b 實現平滑夾持操作。此外，物體可由於逐漸增大的驅動力而得到適當 夾持。此外，由於出於抑制凹螺紋件64的轉動的目的而除使用粘性材料之外應用摩擦片72，由粘性材料溫度產生的摩擦力波動影響也可得到 抑制。另一方面，在物體從夾持狀態鬆開的情況下，由於物體不對杆件 68在箭頭B方向上的運動產生約束，凹螺紋件64不轉動並且杆件68 很快提升，從而分離夾鉗36a、 36b並使非夾持狀態得以實現。採用本實施例的載荷感應驅動力傳動裝置30，當杆件68向著圖3 所示電機40的側邊移動時，在防止杆件68移動的載荷從物體施加的 情況下，凹螺紋件64與粘性材料和摩擦片72所產生的摩擦力相反地 轉動，從而杆件68以理想減速比和驅動力移動。此外，在當來自物體 的載荷變得處於或低於預定值時，凹螺紋件64的轉動停止，杆件68 的移動速度增加。在這種方式下，在本實施例的載荷感應驅動力傳動 裝置30中，對應於載荷的減速比和驅動力可相對於杆件68的兩個移 動方向自動調節。在前迷實施例中，粘性材料和摩擦片72都用作摩擦裝置，然而它 們中的任何一種都可單獨使用。此外，也可採用線等來代替摩擦片 72，所述線設置為與凹螺紋件64的外圓周部滑動接觸。本發明不僅限於上述實施例。可對其自由做出各種改變而不脫離 本發明的基本特徵和要旨。
權利要求
1、一種載荷感應驅動力傳動裝置，包括由驅動源(40)可轉動地驅動的凸螺紋件(50)；凹螺紋件(64)，其有效直徑稍大於所述凸螺紋件(50)的有效直徑，並在所述凹螺紋件(64)的軸線相對於所述凸螺紋件(50)的軸線偏移的狀態下螺紋接合於所述凸螺紋件(50)，並且其中，所述凹螺紋件(64)可通過所述凸螺紋件(50)的轉動而在軸向上移動；傳動件(68)，該傳動件(68)將由所述凹螺紋件(64)的軸向移動產生的驅動力傳遞給物體；以及在使所述凸螺紋件(64)轉動的狀態下連接於所述傳動件(68)的摩擦裝置，當來自所述物體的相對於所述驅動力的載荷處於或低於預定值時，所述摩擦裝置防止所述凹螺紋件(64)在兩個方向上轉動，並且當所述載荷超過所述預定值時使所述凹螺紋件(64)能在兩個方向上轉動。
2、 如權利要求1所述的載荷感應驅動力傳動裝置，其中，所述摩 擦裝置包括封裝在所述凹螺紋件(64)和所述傳動件(68)之間的粘 性材料，用於將預定的摩擦力施加於所述凹螺紋件(64)。
3、 如權利要求1所述的載荷感應驅動力傳動裝置，其中，所述摩 擦裝置包括摩擦片(72)，該摩擦片(72)連接於所述傳動件(68) 並沿所述凹螺紋件(64)的外圓周滑動接觸，用於將預定摩擦力施加 於所述凹螺紋件(64)。
4、 如權利要求1所述的載荷感應驅動力傳動裝置，其中，所述摩 擦裝置包括封裝在所述凹螺紋件(64)和所述傳動件(68)之間用於 將預定摩擦力施加於所述凹螺紋件(64)的粘性材料，以及摩擦片 (72)，所述摩擦片(72)連接於所述傳動件(68)、沿所述凹螺紋件 (64)的外圓周方向滑動接觸，用於將預定摩擦力施加於所述凹螺紋件 (64 )。
5、 如權利要求1所述的載荷感應驅動力傳動裝置，其中，所述凹螺紋件(64)通過笫一支承件(66)可轉動地支撐在所述傳動件 (68)上。
6、 如權利要求1所述的栽荷感應驅動力傳動裝置，其中，所述凸 螺紋件(50) —端的整個外周通過第二支承件(58)可轉動地支撐， 所述凸螺紋件(50)的另一端的外周的一部分由第三支承件(82a， 82b)可轉動地支撐，從而將所述凸螺紋件(50)螺紋接合於所述凹螺 紋件(64 )。
7、 如權利要求1所述的載荷感應驅動力傳動裝置，其中，用於夾 持所述物體的夾鉗(36a， 36b)連接於所述傳動件(68)。
全文摘要
本發明涉及一種載荷感應驅動力傳動裝置，其中，凸螺紋件(50)的轉動轉換為凹螺紋件(64)的線性運動，所述凹螺紋件(64)螺紋接合於凸螺紋件(50)，從而產生杆件(68)用於夾持物體的運動。當來自物體的載荷變得大於預定值並超過粘性材料和摩擦片(72)的摩擦力時，凹螺紋件(64)逐漸迴轉並在杆件(68)運動減速的同時持續夾持。
文檔編號F16H25/24GK101240836SQ200710160049
公開日2008年8月13日 申請日期2007年12月21日 優先權日2006年12月21日
發明者五月女元廣, 民部田秀明 申請人:Smc株式會社