專利名稱：移動體和帶有移動體的動力傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種與絲杠螺紋連接并在絲杠上移動的移動體，和帶有這種移動體的動力傳動裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的絲杠類型動力傳動裝置包括具有外圓周面的絲杠，在所述的外圓周面上形成引導(dǎo)部分；與絲杠的引導(dǎo)部分螺紋連接的螺母；以及隨著絲杠的轉(zhuǎn)動，沿絲杠直線反向移動的移動體。所述絲杠則由一個例如是電動機(jī)的驅(qū)動裝置所轉(zhuǎn)動。
所述動力傳動裝置中，在絲杠和螺母間的間隙內(nèi)會產(chǎn)生擺動或震動。因此，已采用多種機(jī)構(gòu)以防止這種擺動或震動。
如圖5所示，移動體90具有一對螺母92和93，并且偏壓件94例如壓縮彈簧以可伸縮的方式置于螺母92和93之間。螺母92和93被偏壓件94的彈力推壓從而相互呈分離運(yùn)動。通過上述彈力，螺母92和93被壓到絲杠96的螺紋側(cè)面96a上，從而消除了擺動或震動。
然而，在圖5所示的傳統(tǒng)動力傳動裝置中，如果大于偏壓件94的彈力的外力偏壓螺母92和93使得兩者相互移近(在圖5所示的箭頭方向)，那么偏壓件94發(fā)生變形。由于偏壓件94的變形，螺母92和93與絲杠96的側(cè)面96a之間產(chǎn)生間隙，從而使得移動體90發(fā)生擺動或震動。
為了解決上述問題，則采用具有大彈力的偏壓件94，該彈力要大于估計施加在移動體90或螺母92和93上的最大外力。然而，螺母92和93與絲杠96之間的摩擦阻力就必然增加，從而使得需要大功率的驅(qū)動裝置來轉(zhuǎn)動絲杠96。此外，采用大彈力的偏壓件94必然是體積大成本高，因而使得動力傳動裝置的體積增大且制造成本增加。
在另一種具有絲桿和球體的傳統(tǒng)動力傳動裝置中，讓球體直徑大于螺母和絲杠間間隙的球體置于螺母和絲杠之間以使螺母壓在絲杠上。此外，還可讓螺母的螺距制成與絲杠的螺距不同以使螺母壓在絲杠上。這些方法能夠防止螺母和絲杠間間隙的形成。然而，該螺母和絲杠間的摩擦阻力就會增大，因而需要大功率的驅(qū)動裝置。此外，當(dāng)這些絲杠、螺母和球體發(fā)生磨損時，就容易形成間隙，從而使得維護(hù)費(fèi)用增加。
于2003年10月30日搜索網(wǎng)址為http//www.fukudaco.co.jp/itern/pdf/hl.pdf的網(wǎng)頁“KerkLeadscrew(第4頁)”/Fukuda Koeki Co.Ltd.上公布了一種傳統(tǒng)的絲杠類型的動力傳動裝置，該裝置的絲杠由一個小功率驅(qū)動單元轉(zhuǎn)動并且其中螺母和絲杠的間隙能夠自動消除。
這種動力傳動裝置的移動體則包括一對螺紋連接在絲杠上的螺母；橋接在螺母外的柱形件，其一端固定在其中的一個螺母上；還有一個調(diào)整墊，它與形成在柱形件外圓周面上的螺紋部分成螺紋方式連接，并且其一端接觸另一螺母。采用這種結(jié)構(gòu)，通過轉(zhuǎn)動調(diào)整墊使螺母相互間作分離移動。所述調(diào)整墊被彈簧的彈力偏壓轉(zhuǎn)動以便總是壓緊螺母。
當(dāng)在螺母和絲杠間產(chǎn)生間隙時，調(diào)整墊被轉(zhuǎn)動以使螺母相互遠(yuǎn)離移動，從而使得間隙能夠被消除。由于調(diào)整墊具有較小的螺距，因而即使有很大的外力施加在螺母上，調(diào)整墊也不會被反方向轉(zhuǎn)動。因此，調(diào)整墊從來也不會使螺母相互移近，并且螺母和絲杠間也不會形成間隙。配置彈簧僅用于轉(zhuǎn)動調(diào)整墊。不需要將螺母壓在絲杠上就可以消除螺母和絲杠間的間隙。因此，絲杠能夠被較小的動力或轉(zhuǎn)矩所轉(zhuǎn)動。
然而，網(wǎng)頁中所公開的這種致動裝置存在如下問題。
首先，移動體包括柱形件、調(diào)整墊、柱形件和調(diào)整墊的螺紋部分以及轉(zhuǎn)動調(diào)整墊的彈簧。也就是說，移動體具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，因此該致動裝置一定體積大并且制造成本高。
其次，調(diào)整墊與柱形件螺紋連接并且與另一螺母接觸，所以它們之間的轉(zhuǎn)動摩擦力就大。因此，調(diào)整墊轉(zhuǎn)動慢，不能夠充分響應(yīng)于壓力的迅速減小并且形成間隙。如果以較小的壓力將螺母壓在絲杠上或在螺母和絲杠之間產(chǎn)生間隙，那么移動體的移動過程中會伴隨著擺動或震動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于解決傳統(tǒng)動力傳動裝置的上述問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種低成本的動力傳動裝置的移動體，在所述動力傳動裝置中能夠用簡單的結(jié)構(gòu)自動并迅速地消除螺母和絲杠間的間隙。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有上述移動體的動力傳動裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明具有下述結(jié)構(gòu)。
也就是，具有絲杠的動力傳動裝置的移動體包括與絲杠的螺紋部分螺紋連接的第一螺母，所述第一螺母被阻止在絲杠上轉(zhuǎn)動但是允許在絲杠的軸向上移動；與絲杠的螺紋部分螺紋連接并且與第一螺母嚙合的第二螺母，所述第二螺母被阻止在絲杠上轉(zhuǎn)動但是允許在絲杠的軸向上移動，第二螺母能夠相對移近或遠(yuǎn)離第一螺母；位于第一螺母和第二螺母之間的楔件；以及偏壓件，它在偏壓方向上推壓所述楔件以便增大第一螺母和第二螺母之間的距離，從而通過增加第一螺母和帶有楔件的第二螺母之間的距離，第一螺母和第二螺母被壓在絲杠上。
在移動體中，第一螺母和第二螺母接觸楔件的接觸面間的距離在偏壓件的偏壓方向上逐漸減小，并且第一螺母和第二螺母之間的距離可以通過在偏壓方向上移動所述與接觸面接觸的楔件而增大。
在移動體中，楔件的寬度可以在朝著前端的方向或在偏壓方向上逐漸減小。
在上述移動體中，當(dāng)將螺母壓在絲杠上的力減小并且在螺母和絲杠間產(chǎn)生間隙時，偏壓件的彈力使楔件移動從而增加并保持螺母間的距離，以保持壓緊力并消除間隙。與具有可轉(zhuǎn)動調(diào)整墊的傳統(tǒng)移動體不同，該移動體具有簡單的結(jié)構(gòu)，其制造成本降低，并且在沒有摩擦阻力的情況下，螺母間的距離能夠迅速且平穩(wěn)地增加。
此外，在移動體中，可以從第一和第二螺母的外表面朝向其內(nèi)表面偏壓楔件。通過采用這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)簡單且緊湊的移動體。
在移動體中，可以相對于第一和第二螺母的軸線徑向布置多個楔件。采用這種結(jié)構(gòu)，作用在螺母上的外力能夠被徑向布置的楔件所承受，楔件能夠保持螺母間的距離從而使得沒有多余的力作用在螺母上，并且移動體可以穩(wěn)定地移動。
所述移動體還可以包括被提供在至少一個螺母上的保持件，并且偏壓件可以以可伸縮的方式保持在楔件和保持件之間。
在移動體中，保持件可以是一個覆蓋第一和第二螺母外圓周面的柱形件。采用這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)簡單且緊湊的移動體。
在移動體中，偏壓件的一端可以安裝在楔件的凹槽部中。采用這種結(jié)構(gòu)，偏壓件能夠被放置在一個小空間中。
在移動體中，第一螺母可以具有第一嚙合部分，并且第二螺母可以具有與第一嚙合部分嚙合的第二嚙合部分。采用這種結(jié)構(gòu)，螺母可以通過簡單的結(jié)構(gòu)相互容易地嚙合。
此外，本發(fā)明的動力傳動裝置包括絲杠，它具有形成在外圓周面上的螺紋部分；本發(fā)明的移動體，它與絲杠的螺紋部分螺紋連接；以及用于轉(zhuǎn)動絲杠的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
在本發(fā)明中，即使將螺母壓在絲杠上的力減小并且在絲杠與螺母間形成間隙，所述間隙也能被自動消除，從而可以防止移動體發(fā)生擺動或者震動。間隙能夠被迅速且平穩(wěn)地消除。移動體的結(jié)構(gòu)能夠簡單且緊湊。此外，能夠減少移動體和動力傳動裝置的的制造費(fèi)用。
附圖的簡要說明下面參考附圖以示例的方式描述本發(fā)明的實施例，其中

圖1是本發(fā)明一個實施例的絲杠類型動力傳動裝置的縱向剖面圖；圖2是動力傳動裝置的縱向剖面圖，其中一個楔件從圖1所示位置移動；圖3是動力傳動裝置的橫向剖面圖；圖4A是第一螺母的立體圖；圖4B是第二螺母的立體圖；圖5是傳統(tǒng)動力傳動裝置的縱向剖面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的最佳實施例。
圖1-3中示出了本發(fā)明絲杠類型的動力傳動裝置。圖1和2中示出了動力傳動裝置A的縱向剖面圖。圖3是沿圖1中所示X-X線的剖面圖；圖1是沿圖3中所示Y-Y線的剖面圖；如圖1所示，絲杠2的外圓周面上形成外螺紋部分，絲杠2由一個驅(qū)動單元(圖中未示出)轉(zhuǎn)動。移動體4沿著絲杠2作直線反向運(yùn)動。移動體4包括第一螺母6和第二螺母8，螺母6和8與絲杠2的外螺紋部分螺紋連接，且兩個螺母彼此相互嚙合。采用這種結(jié)構(gòu)，通過轉(zhuǎn)動絲杠2使移動體4在絲杠2上移動。
圖4A是第一螺母6的立體圖。圖4B是第二螺母8的立體圖。注意，在第一和第二螺母6和8的內(nèi)圓周表面上分別作有能夠與絲杠2的外螺紋部分螺紋連接的內(nèi)螺紋部分(圖中未示出)。
如圖1、4A和4B所示，在第一螺母6內(nèi)形成一個通孔11，其中安裝聯(lián)接螺母10。一個例如工具之類的可被拆下構(gòu)件(圖未示)就可以被附加在聯(lián)接螺母10上。該構(gòu)件能夠與移動件4一起沿著絲杠2作直線移動。
如圖4A中所示，第一螺母6面對第二螺母8的側(cè)面7上形成有凹槽部分12。在本實施例中，側(cè)面7中形成多個凹槽部分12，例如3個，這些凹槽部分在螺母6的圓周方向上以相同的間隔均勻分布。另一方面，如圖4B所示，第二螺母8上形成多個凸起部分14，例如3個，這些凸起部分能夠分別嵌裝進(jìn)凹槽部分12。
如圖1所示，第二螺母8的凸起部分14分別配合進(jìn)入第一螺母6的凹槽部分12。采用這種結(jié)構(gòu)，第一和第二螺母6和8相互嚙合。螺母6和8在絲杠2圓周方向上的轉(zhuǎn)動被阻止，但是允許其沿著絲杠2軸向運(yùn)動。此外，螺母6和8能夠彼此接近和遠(yuǎn)離運(yùn)動。
如圖1和3所示，移動體4包括覆蓋第一和第二螺母6和8外圓周表面的柱形件20。柱形件20的一端固定在第一螺母6上；另一端沒有固定在第二螺母8上。因此，螺母8能夠相對于柱形件20沿著軸向移動。
如圖4B所示，第二螺母8面對第一螺母6的側(cè)面上形成有槽16。每個槽16形成在相鄰的凸起部分14之間。槽16相對于第二螺母8的中心徑向延伸。在圖1中，每個槽16面對第一螺母6的側(cè)面7的內(nèi)底面16a是一個斜面。內(nèi)底面16a和側(cè)面7之間的距離在朝向絲杠2的方向上逐漸減小。
如圖1和3所示，楔件18分別布置在槽16中。楔件18面對槽16內(nèi)底面16a的側(cè)面是一個與內(nèi)底面16a相應(yīng)的斜面。
每個楔件18面對柱形件20內(nèi)圓周面的外端面上形成有一個凹槽部18a。一個彈簧22以可伸縮的方式設(shè)置在每個凹槽部18a的內(nèi)底面和柱形件20的內(nèi)圓周面之間。采用這種結(jié)構(gòu)，楔件18總是被彈簧22朝著絲杠2的方向推壓。
如上所述，第一螺母6的側(cè)面7與第二螺母8的每個槽16的內(nèi)底面16a之間的距離在朝著絲杠2的方向逐漸減小。因此，彈簧22的彈力偏壓楔件18以使所述距離增大。彈簧22的彈力作為擠壓力將第一和第二螺母6和8壓在絲杠2上。
在具有移動體4的絲杠類型的動力傳動裝置A中，第一和第二螺母6和8總是被彈簧22和楔件18偏壓以相互遠(yuǎn)離，因此第一和第二螺母6和8被壓在絲杠2上。當(dāng)在絲杠2與第一和第二螺母6和8之間形成間隙時，夾緊楔件18的螺母6和8的夾緊力減小。然后，楔件18在彈簧22的推壓方向上被移動，從而使得螺母6和8之間的距離被楔件18撐大，所述間隙就會自動消除(參見圖2)。
即使有很大的外力施加在第一和第二螺母6和8上，螺母6和8與楔件18之間的摩擦力也足夠大，從而使得楔件18不會在與彈簧22的偏壓方向相反的方向上移動。因此，絲杠2與螺母6和8之間不會形成間隙。
彈簧22僅用于當(dāng)楔件18與螺母6和8之間形成間隙時，在偏壓方向移動楔件18。因此，彈簧22不需要很大的彈性。因此，在不增加擠壓力的情況下，能夠消除絲杠2與螺母6和8之間的間隙，并且能夠減小轉(zhuǎn)動絲杠2所需的轉(zhuǎn)矩。
由于僅通過在偏壓方向移動楔件18使得第一和第二螺母6和8相互遠(yuǎn)離運(yùn)動，因此移動螺母6和8的動力學(xué)阻力遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的動力傳動裝置，在傳統(tǒng)的動力傳動裝置中，則是通過轉(zhuǎn)動螺旋調(diào)整墊來增加螺母間的距離的。因此，即使擠壓力減小或者在絲杠2與螺母6和8之間形成間隙，螺母6和8之間的距離也能迅速平穩(wěn)地增大，從而使得擠壓力被保持并且間隙自動消除。
在上面所述的實施例中，槽16的內(nèi)底面16a是斜面，通過在彈簧22的偏壓方向上移動楔件18以增加第一和第二螺母6和8之間的距離。用于增加螺母6和8之間距離的方法不僅限于該實施例。例如，如果第一螺母6的側(cè)面7和第二螺母7(應(yīng)為8)的內(nèi)底面16a相互平行，螺母6和8之間的距離可以通過錐形楔件18增大，該楔件的寬度在朝向絲杠2的方向逐漸減小。在這種情況下，錐形楔件18的外端的外端從螺母6和8的外圓周面稍向外突出。錐形楔件18被偏壓元件朝絲杠2推動，從而增加螺母6和8之間的距離。
此外，保持偏壓元件例如彈簧22的方法不僅限于柱形件20。例如，保持件可以是從第一螺母6的外圓周面向第二螺母8的外圓周面延伸的多個延伸部分。
本發(fā)明的移動體4可以應(yīng)用于多種絲杠類型的動力傳動裝置中。
可以其它特定的方式實施本發(fā)明而不背離其本質(zhì)特征的精神。因此，本實施例在各方面都應(yīng)視為說明性的而非限定性的，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求說明而由不是前面的描述說明，因此，在權(quán)利要求的等價概念的意義和范圍內(nèi)的所有修改都視為包括在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.一種帶有絲杠的動力傳動裝置的移動體，包括與絲杠的螺紋部分螺紋連接的第一螺母，所述第一螺母被阻止在絲杠上轉(zhuǎn)動但是允許在絲杠的軸向上移動；與絲杠的螺紋部分螺紋連接并且與所述第一螺母嚙合的第二螺母，所述第二螺母被阻止在絲杠上轉(zhuǎn)動但是允許在絲杠的軸向上移動，所述第二螺母能夠相對移近或遠(yuǎn)離所述第一螺母；位于所述第一螺母和所述第二螺母之間的楔件；以及偏壓件，所述偏壓件在偏壓方向上偏壓所述楔件以便增大所述第一螺母和第二螺母之間的距離，從而用所述楔件通過增加該第一螺母和第二螺母之間的距離將所述第一螺母和第二螺母壓靠到絲杠上。
2.如權(quán)利要求1所述的移動體，其特征在于，所述第一螺母和第二螺母接觸所述楔件的接觸面間的距離在所述偏壓件的偏壓方向上逐漸減小，并且所述第一螺母和第二螺母之間的距離可以通過在偏壓方向上移動所述與接觸面接觸的楔件而增大。
3.如權(quán)利要求1所述的移動體，其特征在于，所述楔件的寬度在朝著前端的方向或在偏壓方向上逐漸減小。
4.如權(quán)利要求1所述的移動體，其特征在于，其中該楔件是從所述第一和第二螺母的外表面朝向其內(nèi)表面被推壓的。
5.如權(quán)利要求1所述的移動體，其特征在于，其中相對于所述第一和第二螺母的軸線，徑向地布置多個楔件。
6.如權(quán)利要求1所述的移動體，其特征在于，還包括被提供在至少一個所述螺母上的保持件，其中所述偏壓件彈性地保持在所述楔件和保持件之間。
7.如權(quán)利要求6所述的移動體，其特征在于，其中所述保持件是一個覆蓋所述第一和第二螺母外圓周面的柱形件。
8.如權(quán)利要求6所述的移動體，其特征在于，其中所述偏壓件的一端安裝在所述楔件的凹槽部中。
9.如權(quán)利要求1所述的移動體，其特征在于，其中所述第一螺母具有第一嚙合部分，并且所述第二螺母具有與第一嚙合部分嚙合的第二嚙合部分。
10.一種動力傳動裝置，包括絲杠，所述絲桿具有形成在外圓周面上的螺紋部分；移動體，所述移動體與所述絲杠的螺紋部分螺紋連接；以及用于轉(zhuǎn)動所述絲杠的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中所述移動體包括與絲杠的螺紋部分螺紋連接的第一螺母，所述第一螺母被阻止在絲杠上轉(zhuǎn)動但是允許在絲杠的軸向上移動；與絲杠的螺紋部分螺紋連接并且與所述第一螺母嚙合的第二螺母，所述第二螺母被阻止在絲杠上轉(zhuǎn)動但是允許在絲杠的軸向上移動，所述第二螺母能夠相對移近或遠(yuǎn)離所述第一螺母；位于所述第一螺母和第二螺母之間的楔件；以及偏壓件，所述偏壓件在偏壓方向上偏壓所述楔件以便增大所述第一螺母和第二螺母之間的距離，從而通過用所述楔件來增加該第一螺母與第二螺母間的距離而將該第一螺母和第二螺母壓靠到絲杠上。
全文摘要
一種動力傳動裝置的移動體能夠自動且迅速地消除螺母和絲杠間的間隙。該移動體包括與絲杠螺紋連接的第一螺母；與絲杠螺紋連接并且與第一螺母嚙合的第二螺母，第二螺母能夠相對移近或遠(yuǎn)離第一螺母；位于所述第一螺母和第二螺母之間的楔件；以及偏壓所述楔件以增大第一二螺母之間距離的偏壓件。通過用該楔件增加第一二螺母間的距離遂將第一螺母和第二螺母壓靠到絲杠上。
文檔編號B23Q5/40GK1699792SQ20051008373
公開日2005年11月23日 申請日期2005年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月14日
發(fā)明者濱富夫 申請人:浜國際有限公司