CN105202020B - 具支撑装置的线性模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚珠螺杆支撑装置，包含：一基座；两枢座；一螺杆；至少一导轨；一移动平台；两支撑座；一滚轮，能够转动地设在该移动平台，并具有至少一第一轮部、及一轮径小于该第一轮部轮径的第二轮部；一连接件，具有两分别固设在二该支撑座的连接端部、及一被该第二轮部接触带动的连接底面；一外盖，具有两分别固设在二该枢座的外盖端部、及一与该第一轮部保持接触的外盖底面，藉以达到机构简单、维护成本低的目的，同时提高使用年限，且可支撑该线性模组的外盖，降低该外盖与该线性模组的移动平台或支撑座产生干涉。

Description

具支撑装置的线性模组

技术领域

本发明涉及线性模组，特别是指一种具支撑装置的线性模组。

背景技术

一般工具机上的传动机构，主要是以一螺杆及一能够位移地设于该螺杆的螺帽单元所组成，藉由该螺帽单元的位移，让该螺帽单元所搭载的物件同步位移；另外，为避免当该螺杆长度较长，且在没有适当支撑的情形下，导致该螺杆产生挠曲现象，因此，该传动机构会配置有一支撑装置，使该螺帽单元得以在同一中心线上移动，避免发生加重磨耗、温升过高、结构变形等缺失，同时可增加螺帽移动范围，且确保加工的精度。

参阅图1所示，显示美国US5720202号滚珠螺杆式致动器的一图式，其主要在螺杆11一侧设有一导轨12，并在该螺杆11与导轨12之间跨置有三支撑座13，各支撑座13之间藉由拉索14、15与滑轮16、17、18、19，进行加、减速移动，此为支撑座13部分使用动滑轮的作动原理，使得支撑座13能达到改变运动方向与移动速度，藉以支撑该螺杆11，避免该螺杆11产生挠曲现象。

然而，由于各支撑座13间的连动是藉由拉索14、15搭配滑轮16、17、18、19来达成，除了结构设计上较为复杂之外，拉索14、15使用一定年限后，其与滑轮16、17、18、19接触部会慢慢被磨损后疲乏或断裂，可靠度低，凸显出后续维护成本提高的缺陷；同时，该专利前案的零组件过多，造成组装成本相对提高，且无支撑外盖(图上未示)的功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种具支撑装置的线性模组，其主要达到机构简单、维护成本低的目的。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种具支撑装置的线性模组，其主要提高使用年限。

本发明再要解决的技术问题在于提供一种具支撑装置的线性模组，其主要可支撑该线性模组的外盖，降低该外盖与该线性模组的移动平台或支撑座产生干涉。

为解决上述问题，本发明提供一种具支撑装置的线性模组，包含：一基座；两枢座，相距一定距离地固设在该基座；一螺杆，设置在两该枢座之间；至少一导轨，固设在该基座，且位于该螺杆的一侧；一移动平台，套置于该螺杆且能够位移地设在该导轨；二支撑座，套置于该螺杆且能够位移地设在该导轨，并分别位于该移动平台的两端；一滚轮，能够转动地设在该移动平台，并具有至少一第一轮部、及一轮径小于该第一轮部轮径的第二轮部；一连接件，具有两分别固设在二该支撑座的连接端部、及一被该第二轮部接触带动的连接底面；一外盖，具有二分别固设在二该枢座的外盖端部、及一与该第一轮部保持接触的外盖底面。

较佳地，所述导轨数量为二且相互平行地固设在该基座，且分别位于该螺杆的两侧；该移动平台及各该支撑座皆具有一滑设在该导轨的支撑滑块。

较佳地，所述移动平台具有一平台顶面、及一设于该平台顶面的平台枢槽，该平台枢槽是供该滚轮枢设，且该滚轮的第一轮部会部分凸出于该平台顶面。

较佳地，所述平台枢槽的槽壁面具有二槽肩部，该滚轮更具有一穿置该第一轮部及第二轮部且两端分别设置在该槽肩部的轴部。

较佳地，所述滚轮的第一轮部的数量为二，且各该第一轮部环设有第一卡齿，该外盖的外盖底面设有与各该第一轮部第一卡齿啮合的齿条。

较佳地，所述外盖的外盖底面设有供该齿条设置的外盖凹槽。

较佳地，所述滚轮的第二轮部环设有第二卡齿，该连接件的连接底面设有与各该第二轮部第二卡齿啮合的齿条部。

较佳地，所述滚轮的第一轮部的数量为二，且各该第一轮部环设有第一卡齿，第二轮部环设有第二卡齿，该外盖的外盖底面设有与各该第一卡齿啮合的齿条，该连接件的连接底面设有与各该第二卡齿啮合的齿条部。

较佳地，所述滚轮第一轮部与第二轮部的轮径比为二比一。

较佳地，所述外盖的外盖底面设有外盖凹槽，该外盖凹槽设有一与该第一轮部保持接触的防滑件。

较佳地，所述导轨为一鸠尾槽，并设在该基座，该移动平台及各该支撑座皆设有一滑设在该鸠尾槽的鸠尾条。

较佳地，所述导轨为一鸠尾条，并设在该基座，该移动平台及各该支撑座皆设有一滑设在该鸠尾条的鸠尾槽。

附图说明

图1是美国US5720202号专利案的一图式。

图2是本发明第一实施例的立体分解图，显示滚轮、连接件及外盖分离的状态。

图3是本发明第一实施例的立体组合图。

图4是图3线段4-4的剖面图。

图5是图3线段5-5的剖面图。

图6是图5的局部放大图。

图7是本发明第一实施例的立体图，显示滚轮的立体状态。

图8是本发明第一实施例的作动图，显示移动平台移动一距离带动支撑座连动位移的状态。

图9A是本发明第二实施例的局部立体分解图。

图9B是本发明第二实施例的局部组合剖面图。

图10A是本发明第三实施例的局部立体分解图。

图10B是本发明第三实施例的局部组合剖面图。

图11A是本发明第四实施例的局部立体分解图。

图11B是本发明第四实施例的局部组合剖面图。

图12A是本发明第五实施例的局部立体分解图。

图12B是本发明第五实施例的局部组合剖面图。

图13A是本发明第六实施例的局部立体分解图。

图13B是本发明第六实施例的局部组合剖面图。

图14A是本发明第七实施例的局部立体分解图。

图14B是本发明第七实施例的局部组合剖面图。

图15A是本发明第八实施例的局部立体分解图。

图15B是本发明第八实施例的局部组合剖面图。

附图标记说明

螺杆 11

导轨 12

支撑座 13

拉索 14、15

滑轮 16、17、18、19

基座 21

枢座 22

螺杆 23

导轨 24

鸠尾槽 24A、24B

马达 25

移动平台 30

平台顶面 31

平台枢槽 32

槽肩部 321

支撑滑块 33

螺帽 34

鸠尾条 35、36

支撑座 40

支撑滑块 41

鸠尾条 42、43

滚轮 50

第一轮部 51

轮径 511

第一卡齿 512

第二轮部 52

轮径 521

第二卡齿 522

轴部 53

连接件 60

连接端部 61

连接底面 62

齿条部 621

外盖 70

外盖端部 71

外盖底面 72

外盖凹槽 721

齿条 73

防滑件 80

具体实施方式

参阅图1至图6所示，本发明第一实施例所提供的一种具支撑装置的线性模组，其主要是由一基座21、两枢座22、一螺杆23、两导轨24、一移动平台30、两支撑座40、一滚轮50、一连接件60、及一外盖70所组成，其中该移动平台30、各支撑座40、滚轮50、及连接件60构成用以支撑该螺杆23及该外盖70的支撑装置，其中：

所述基座21，为一长条形座体。

所述枢座22，相距一定距离地固设在该基座21。

所述螺杆23，设置在所述两枢座22之间；本实施例中，该螺杆23是被一马达25带动，使该螺杆23在所述两枢座22之间枢转。

所述两导轨24，相互平行地固设在该基座21，且分别位于该螺杆23的两侧。

所述移动平台30，套置于该螺杆23且能够位移地设在该导轨24；本实施例中，该移动平台30具有一平台顶面31、及一设于该平台顶面31的平台枢槽32，且该平台枢槽32的相对槽壁面上各设有一槽肩部321，又该移动平台30具有滑设在各该导轨24的两支撑滑块33。值得一提的是，该移动平台30内具有一套设于该螺杆23的螺帽34，由于该螺帽34与该螺杆23的组态及作动方式皆与公知相同，亦非本发明的重点，因此对于该等构件的详细结构与作动方式不再详述。

所述两支撑座40，套置于该螺杆23且能够位移地设在该导轨24，并分别位于该移动平台30的两端；本实施例中，各该支撑座40皆具有滑设在各该导轨24的两支撑滑块41。

所述滚轮50，能够转动地设在该移动平台30的平台枢槽32，并具有两第一轮部51、一位于所述两第一轮部51之间且轮径521小于该第一轮部51轮径511的第二轮部52、及一穿置各该第一轮部51及第二轮部52且两端分别设置在该槽肩部321的轴部53；本实施例中，该滚轮50的第一轮部51会部分凸出于该平台顶面31，且该第一轮部51与第二轮部52的轮径511、521比为二比一，如图7所示。

所述连接件60，为一不易变形的板体，并具有两个分别固设在所述两支撑座40的连接端部61、及一被该第二轮部52接触带动的连接底面62；本实施例中，令该连接底面62与该第二轮部52之间不会产生打滑。

所述外盖70，具有两个分别固设在所述两枢座22的外盖端部71、及一与该第一轮部51保持接触的外盖底面72；本实施例中，令该外盖底面72与该第一轮部51之间不会产生打滑，俾使该螺杆23带动该移动平台30往复位移时，该滚轮50随之正向转动或反向转动。

以上所述即为本发明第一实施例各主要构件的结构及其组态说明。至于本发明第一实施例的作动方式及其功效，说明如下。

其一、由于所述滚轮50是能够转动地设在该移动平台30的平台枢槽32，且组设后该第一、二轮部51、52会部分凸出于该平台顶面31，而所凸出于该平台顶面31的该第一轮部51会与该外盖70的外盖底面72接触，因此，可支撑该外盖70，避免该外盖70因长度过长所产生的挠曲现象，达到降低该外盖70与该线性模组的移动平台30或支撑座40产生干涉的目的。

其二、由于所述移动平台30、及所述两支撑座40皆套置于该螺杆23且能够位移地设在该导轨24，因此，得以避免该螺杆23因长度较长所产生的挠曲现象，达到支撑该螺杆23的基本要求，同时该移动平台30及所述两支撑座40之间的连动关系仅透过单一该滚轮50及单一该连接件60所达成，因此组成构件数量明显较前述专利前案较少，藉以达到机构简单、维护成本低的目的。

其三、由于本发明该移动平台30、各支撑座40、滚轮50、及连接件60构成用以支撑该螺杆23及该外盖70的支撑装置，其中该移动平台30及各支撑座40皆可使用刚性结构体，且使该移动平台30及所述两支撑座40之间产生连动关的该滚轮50及连接件60在选用上可为一不易变形的块体及板体，因此，用以支撑该螺杆23及该外盖70所使用的移动平台30、各支撑座40、滚轮50、及连接件60使用年限得以提高。且本发明在设计上未使用拉索与滑轮，因此降低了结构设计的复杂性，可靠度较佳，后续维护成本较低。

其四、复参阅图6及图8所示，由于该滚轮50的第一轮部51是与该外盖70的外盖底面72接触、该第二轮部52是与该连接件60的连接底面611接触、该连接件60两连接端部61分别固设在所述两支撑座40，且该第一轮部51与第二轮部52的轮径511、521比为二比一，因此，当该螺杆23原地转动时，该移动平台30随之位移，当移动平台30移动S距离时，滚轮50会转动并带动连接件60反向移动S/2的距离，使得支撑座40移动S/2的距离。

参阅图9A、图9B所示，本发明第二实施例所提供的一种具支撑装置的线性模组，其同样是由基座、枢座、螺杆、导轨、移动平台、支撑座、滚轮、连接件、及外盖所组成，由于其组态及功效同于第一实施例，故不再赘述，至于第二实施例不同之处在于：

所述滚轮50的各第一轮部51环设有第一卡齿512，该外盖70的外盖底面72设有与各该第一轮部51第一卡齿512啮合的齿条73，据此，在该螺杆23高速转动下，可利用第一卡齿512与该齿条73的配合关系，使得该滚轮50与该外盖70的接触更为确实，防止两者打滑，同时确保支撑该外盖70。

参阅图10A、图10B所示，本发明第三实施例所提供的一种具支撑装置的线性模组，该第三实施例与第二实施例不同之处在于：

所述外盖70的外盖底面72设有供该齿条73设置的外盖凹槽721，藉以达成另一种实施状态。

参阅图11A、图11B所示，本发明第四实施例所提供的一种具支撑装置的线性模组，该第四实施例与第一实施例不同之处在于：

所述滚轮50的第二轮部52环设有第二卡齿522，该连接件60的连接底面62设有与各该第二轮部52第二卡齿522啮合的齿条部621，据此，在该螺杆23高速转动下，可利用第二卡齿522与该齿条部621的配合关系，使得该滚轮50与该连接件60的接触更为确实，防止两者打滑，以确保该移动平台30与所述两支撑座40的连动关系。

参阅图12A、图12B所示，本发明第五实施例所提供的一种具支撑装置的线性模组，该第五实施例与第一实施例不同之处在于：

所述滚轮50的各第一轮部51环设有第一卡齿512，该外盖70的外盖底面72设有与各该第一轮部51第一卡齿512啮合的齿条73，该滚轮50的第二轮部52环设有第二卡齿522，该连接件60的连接底面62设有与各该第二轮部52第二卡齿522啮合的齿条部621，据此，在该螺杆23高速转动下，可利用第一卡齿512与该齿条73的配合关系，使得该滚轮50与该外盖70的接触更为确实，防止两者打滑，同时确保支撑该外盖70；另外，利用第二卡齿522与该齿条部621的配合关系，使得该滚轮50与该连接件60的接触更为确实，防止两者打滑，以确保该移动平台30与二该支撑座40的连动关系。

参阅图13A、图13B所示，本发明第六实施例所提供的一种具支撑装置的线性模组，该第六实施例与第一实施例不同之处在于：

所述外盖70的外盖底面72设有二外盖凹槽721，各该外盖凹槽721设有一与该滚轮50的第一轮部51保持接触的防滑件80，该防滑件80为一高摩擦力的材质所制成，使得该滚轮50与该外盖70的接触更为确实，防止两者打滑，同时确保支撑该外盖70。

参阅图14A、图14B所示，本发明第七实施例所提供的一种具支撑装置的线性模组，该第七实施例与第一实施例不同之处在于：

所述导轨的数量为一并呈一鸠尾槽24A型态，且设在该基座21并位于该螺杆23的下方，而该移动平台30及各该支撑座40皆设有一滑设在该鸠尾槽24A的鸠尾条35、42，藉以达成另一种实施状态。

参阅图15A、图15B所示，本发明第八实施例所提供的一种具支撑装置的线性模组，该第八实施例与第一实施例不同之处在于：

所述导轨的数量为一并呈一鸠尾条24B型态，且设在该基座21并位于该螺杆23的下方，而该移动平台30及各该支撑座40皆设有一滑设在该鸠尾条24B的鸠尾槽36、43，藉以达成另一种实施状态。

综上所述，上述各实施例及图示仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以之限定本发明实施之范围，即大凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种具支撑装置的线性模组，其特征在于：包含：

一基座；

二枢座，相距一定距离地固设在该基座；

一螺杆，设置在二该枢座之间；

至少一导轨，固设在该基座，且位于该螺杆的一侧；

一移动平台，套置于该螺杆且能够位移地设在该导轨；

二支撑座，套置于该螺杆且能够位移地设在该导轨，并分别位于该移动平台的两端；

一滚轮，能够转动地设在该移动平台，并具有至少一第一轮部、及一轮径小于该第一轮部轮径的第二轮部；

一连接件，具有二分别固设在二该支撑座的连接端部、及一被该第二轮部接触带动的连接底面；

一外盖，具有二分别固设在二该枢座的外盖端部、及一与该第一轮部保持接触的外盖底面。

2.如权利要求1所述的具支撑装置的线性模组，其特征在于：所述导轨数量为二且相互平行地固设在该基座，且分别位于该螺杆的两侧；该移动平台及各该支撑座皆具有一滑设在该导轨的支撑滑块。

3.如权利要求1所述的具支撑装置的线性模组，其特征在于：所述移动平台具有一平台顶面、及一设于该平台顶面的平台枢槽，该平台枢槽是供该滚轮枢设，且该滚轮的第一轮部会部分凸出于该平台顶面。

4.如权利要求3所述的具支撑装置的线性模组，其特征在于：所述平台枢槽的槽壁面具有二槽肩部，该滚轮更具有一穿置该第一轮部及第二轮部且两端分别设置在该槽肩部的轴部。

5.如权利要求1所述的具支撑装置的线性模组，其特征在于：所述滚轮的第一轮部的数量为二，且各该第一轮部环设有第一卡齿，该外盖的外盖底面设有与各该第一轮部第一卡齿啮合的齿条。

6.如权利要求5所述的具支撑装置的线性模组，其特征在于：所述外盖的外盖底面设有供该齿条设置的外盖凹槽。

7.如权利要求1所述的具支撑装置的线性模组，其特征在于：所述滚轮的第二轮部环设有第二卡齿，该连接件的连接底面设有与该第二轮部第二卡齿啮合的齿条部。

8.如权利要求1所述的具支撑装置的线性模组，其特征在于：所述滚轮的第一轮部的数量为二，且各该第一轮部环设有第一卡齿，第二轮部环设有第二卡齿，该外盖的外盖底面设有与各该第一卡齿啮合的齿条，该连接件的连接底面设有与各该第二卡齿啮合的齿条部。

9.如权利要求1所述的具支撑装置的线性模组，其特征在于：所述滚轮第一轮部与第二轮部的轮径比为二比一。

10.如权利要求1所述的具支撑装置的线性模组，其特征在于：所述外盖的外盖底面设有外盖凹槽，该外盖凹槽设有一与该第一轮部保持接触的防滑件。