TWM622155U - 電動缸及其傳動結構 - Google Patents
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Abstract
本創作係關於一種電動缸及其傳動結構,此傳動結構包括一螺帽及一棘輪導引套,螺帽延伸有一或複數棘爪;棘輪導引套套設於螺帽,且螺帽能夠相對棘輪導引套轉動,棘輪導引套的內周緣具有一環型棘齒及外周緣設有複數軌槽,一或複數棘爪抵靠於環型棘齒。藉此,棘爪被環型棘齒止擋限位時,能讓導螺桿與螺帽的摩擦力維持在預定值內,以達到電動缸及傳動結構具有移動順暢之功效。
Description
本創作是有關於一種電動缸的螺帽結構,且特別是有關於一種電動缸及其傳動結構。
電動缸(Actuator)主要包含一外管、一內管、一螺帽、一螺桿及一馬達,螺帽穿設在外管內部且一端套接有內管,螺帽呈中空狀且其內穿設有螺桿,螺帽的其中一端內側咬合於螺桿的螺牙,馬達連結於螺桿且帶動螺桿旋轉,當螺桿旋轉時即帶動螺帽軸向移動,同時內管跟隨螺帽軸向移動。
然而,上述螺帽與內管是通過摩擦力結合,但螺帽發生冷縮或螺牙加工精度不佳時,則螺帽與螺桿的摩擦力會大於螺帽與內管的摩擦力,造成螺帽無法在螺桿上、下移動,螺帽也無法帶動內管伸出或縮回。因此,如何避免螺帽與螺桿的摩擦力過大,係電動缸製造業者的研發重點。
有鑑於此,本創作人遂針對上述現有技術,特潛心研究並配合學理的運用,盡力解決上述之問題點,即成為本創作人改良之目標。
本創作提供一種電動缸及其傳動結構,其係利用棘爪被環型棘齒止擋限位時,能讓導螺桿與螺帽的摩擦力維持在預定值內,以達到電動缸及傳動結構具有移動順暢之功效。
於本創作實施例中,本創作係提供一種電動缸的傳動結構,包括:一螺帽,延伸有至少一棘爪;以及一棘輪導引套,套設於該螺帽,且該螺帽能夠相對該棘輪導引套轉動,該棘輪導引套的內周緣具有一環型棘齒及外周緣設有複數軌槽,該至少一棘爪抵靠於該環型棘齒。
於本創作實施例中,本創作係提供一種電動缸,包括:一殼體,具有一外管,該外管具有一內壁及定義有一軸向,該內壁具有沿著該軸向佈設的複數凸軌;一驅動機構,包含一導螺桿,該導螺桿穿設在該外管的內部;以及一如上述之傳動結構,該複數凸軌嵌設於該複數軌槽。
基於上述,導螺桿帶動螺帽朝第一旋轉方向轉動時,棘爪會被環型棘齒止擋限位,進而避免導螺桿與螺帽相互螺緊,讓導螺桿與螺帽的摩擦力維持在預定值內,防止導螺桿與螺帽的摩擦力大於螺帽與內管的摩擦力之情形發生,使螺帽穩地定帶動內管伸出,以達到電動缸及傳動結構具有移動順暢之功效。
基於上述,導螺桿帶動螺帽朝第二旋轉方向轉動時,棘爪會相對環型棘齒滑動,此時螺帽不受棘輪導引套牽制而能快速帶動內管縮回,以達到電動缸及傳動結構具有單向快釋之功效。
10:電動缸
1:殼體
11:外管
12:內壁
13:凸軌
2:驅動機構
21:馬達
22:導螺桿
3:傳動結構
31:螺帽
311:棘爪
32:棘輪導引套
321:環型棘齒
322:軌槽
323:環塊
324:觸壓塊
33:本體
331:凸塊
332:環槽
34:套環
341:凹槽
342:彈性臂
343:卡溝
35:擋片
351:卡榫
36:螺接鍵
37:彈性元件
38:連接套
4:內管
圖1 係本創作電動缸之立體組合圖。
圖2 係本創作螺帽之立體分解圖。
圖3 係本創作傳動結構之立體分解圖。
圖4 係本創作傳動結構之組合前視圖。
圖5 係本創作電動缸之另一立體分解圖。
圖6 係本創作驅動機構之立體組合圖。
圖7 係本創作電動缸之使用狀態示意圖。
圖8 係本創作電動缸之剖面示意圖。
圖9 係本創作電動缸之另一剖面示意圖。
圖10 係本創作電動缸之又一剖面示意圖。
圖11 係本創作電動缸之另一使用狀態示意圖。
圖12 係本創作電動缸之再一剖面示意圖。
有關本創作之詳細說明及技術內容,將配合圖式說明如下,然而所附圖式僅作為說明用途,並非用於侷限本創作。
請參考圖1至圖12所示,本創作係提供一種電動缸及其傳動結構,此電動缸10主要包括一殼體1、一驅動機構2及一傳動結構3,傳動結構3主要包括一螺帽31及一棘輪導引套32。
如圖1、圖7至圖12所示,殼體1具有一外管11,外管11具有一內壁12及定義有一軸向,內壁12具有沿著軸向佈設的複數凸軌13。
如圖1、圖5至圖12所示,驅動機構2包含一馬達21及一導螺桿22,馬達21容置於殼體1,導螺桿22穿設在外管11的內部且受馬達21驅動旋轉。
如圖1至圖12所示,傳動結構3包含螺帽31及棘輪導引套32,螺帽31套設且螺接於導螺桿22,螺帽31延伸有一或複數棘爪311,棘輪導引套32套設
於螺帽31,且螺帽31能夠相對棘輪導引套32轉動,棘輪導引套32的內周緣具有一環型棘齒321及外周緣設有複數軌槽322,棘爪311抵靠於環型棘齒321,各凸軌13嵌設於各軌槽322且能夠與各軌槽322相對滑動,使得棘輪導引套32僅能夠沿著軸向相對於外管11滑動,讓導螺桿22轉動時,螺帽31因受棘輪導引套32牽制而沿著軸向伸縮。
詳細說明如下,螺帽31包含一本體33及一套環34,本體33套設且螺接於導螺桿22,本體33一端延伸有複數凸塊331,套環34定義有一周向,套環34一端設有複數凹槽341及另一端延伸有沿著周向佈設的一或複數彈性臂342,一或複數棘爪311自一或複數彈性臂342的末端突伸,各凸塊331迫緊地嵌入各凹槽341中,以令套環34固接於本體33。其中,套環34設有複數卡溝343。
另外,本創作之本體33為聚甲醛(Polyoxymethylene,POM)所構成,套環34為聚酰胺(Polyamide,PA)或聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)所構成,當塑膠材料熱脹冷縮產生變形時,套環34可簡單且快速地自本體33拆卸更換,但本體33與套環34之材料可視情況予以調整,不以上述為限制,本體33與套環34也可為彼此一體成型的同一元件。
再者,本體33的外周緣設有一環槽332,棘輪導引套32的內周緣延伸有一環塊323及外周緣突伸有一觸壓塊324,環塊323嵌設於環槽332且能夠與環槽332相對轉動,此觸壓塊324用於觸壓極限開關(圖未揭示)或經過感測器(圖未揭示),從而得知螺帽31的位置。其中,棘輪導引套32為一C字形環套,但不以此為限制。
又,螺帽31更包含一擋片35、一螺接鍵36及一彈性元件37,擋片35的外周緣延伸有複數卡榫351,各卡榫351卡合於各卡溝343,以令擋片35固接在套環34遠離本體33的一端,螺接鍵36套設且螺接於導螺桿22,螺接鍵36容置
於套環34且一端被擋片35止擋限位,彈性元件37彈性支撐在螺接鍵36與本體33之間。
其中,實際應用上導螺桿22具有多種螺距尺寸,所以彈性元件37用於自動調節螺接鍵36與本體33的間距,使螺接鍵36的內螺紋更確實地對準導螺桿22的外螺紋,進而提升傳動結構3與導螺桿22之螺接穩定性。此外,螺帽31更包含一連接套38,連接套38套接在本體33的外部,本創作電動缸10更包括一內管4,內管4套接在連接套38的外部,即本體33透過連接套38固接內管4,連接套38用於帶動內管4跟隨螺帽31移動。
進一步說明如下,環型棘齒321是一種使得棘爪311的旋轉運動保持單一方向的機械機構,所以螺帽31朝一第一旋轉方向轉動時,棘爪311會被環型棘齒321止擋限位,螺帽31朝一第二旋轉方向轉動時,棘爪311會相對環型棘齒321滑動。其中,第一旋轉方向與第二旋轉方向的方向相反。
如圖7至圖12所示,係本創作電動缸10及傳動結構3之使用狀態。首先,如圖7至圖10所示,導螺桿22帶動螺帽31朝第一旋轉方向轉動時,棘爪311會被環型棘齒321止擋限位,進而避免導螺桿22與螺帽31相互螺緊,讓導螺桿22與螺帽31的摩擦力維持在預定值內,此導螺桿22與螺帽31的摩擦力預定值係小於螺帽31與內管4的摩擦力,進而防止導螺桿22與螺帽31的摩擦力大於螺帽31與內管4的摩擦力之情形發生,使螺帽31穩地定帶動內管4伸出,以達到電動缸10及傳動結構3具有移動順暢之功效。
再者,如圖11至圖12所示,導螺桿22帶動螺帽31朝第二旋轉方向轉動時,棘爪311會相對環型棘齒321滑動,此時螺帽31不受棘輪導引套32牽制而能快速帶動內管4縮回,以達到電動缸10及傳動結構3具有單向快釋之功效。
另外,如圖2至圖5、圖8所示,螺帽31更包含有螺接於導螺桿22的螺接鍵36,此螺接鍵36為備用螺母,當本體33的內螺紋發生損耗而無法與導螺
桿22相互螺接傳動時,螺接鍵36仍可與導螺桿22相互螺接傳動,以帶動螺帽31正常伸出或縮回,進而提高電動缸10及傳動結構3的使用安全性。
又,螺帽31快速縮回時,因棘輪導引套32為C字形環套而能彈性套束螺帽31,進而增加螺帽31與棘輪導引套32之間的摩擦力,使得螺帽31透過棘輪導引套32產生出剎車功能,進而加強電動缸10及傳動結構3的使用安全性。
綜上所述,本創作之電動缸及其傳動結構,確可達到預期之使用目的,而解決習知之缺失,並具有產業利用性、新穎性與進步性,完全符合專利申請要件,爰依專利法提出申請,敬請詳查並賜准本案專利,以保障創作人之權利。
21:馬達
22:導螺桿
3:傳動結構
31:螺帽
311:棘爪
32:棘輪導引套
321:環型棘齒
322:軌槽
324:觸壓塊
342:彈性臂
35:擋片
38:連接套
4:內管
Claims (10)
- 一種傳動結構,包括:一螺帽,延伸有至少一棘爪;以及一棘輪導引套,套設於該螺帽,且該螺帽能夠相對該棘輪導引套轉動,該棘輪導引套的內周緣具有一環型棘齒及外周緣設有複數軌槽,該至少一棘爪抵靠於該環型棘齒。
- 如請求項1所述之傳動結構,其中該螺帽朝一第一旋轉方向轉動時,該至少一棘爪被該環型棘齒止擋限位,該螺帽朝一第二旋轉方向轉動時,該至少一棘爪相對該環型棘齒滑動,該第一旋轉方向與該第二旋轉方向的方向相反。
- 如請求項1所述之傳動結構,其中該螺帽包含一本體及一套環,該本體一端延伸有複數凸塊,該套環固接於該本體,該套環一端設有複數凹槽,各該凸塊迫緊地嵌入各該凹槽中。
- 如請求項3所述之傳動結構,其中該套環定義有一周向,該套環另一端延伸有沿著該周向佈設的至少一彈性臂,該至少一棘爪自該至少一彈性臂的末端突伸。
- 如請求項3所述之傳動結構,其中該本體的外周緣設有一環槽,該棘輪導引套的內周緣延伸有一環塊,該環塊嵌設於該環槽且能夠與該環槽相對轉動。
- 如請求項3所述之傳動結構,其中該螺帽更包含一擋片、一螺接鍵及一彈性元件,該套環設有複數卡溝,該擋片固接在該套環遠離該本體的一端,該擋片的外周緣延伸有複數卡榫,各該卡榫卡合於各該卡溝,該螺接鍵 容置於該套環且一端被該擋片止擋限位,該彈性元件彈性支撐在該螺接鍵與該本體之間。
- 如請求項3所述之傳動結構,其中該螺帽更包含一連接套,該連接套套接在該本體的外部。
- 如請求項1所述之傳動結構,其中該棘輪導引套的外周緣突伸有一觸壓塊。
- 如請求項1所述之傳動結構,其中該棘輪導引套為一C字形環套。
- 一種電動缸,包括:一殼體,具有一外管,該外管具有一內壁及定義有一軸向,該內壁具有沿著該軸向佈設的複數凸軌;一驅動機構,包含一導螺桿,該導螺桿穿設在該外管的內部;以及一如請求項1至9中任一項所述之傳動結構,該螺帽套設且螺接於該導螺桿,該複數凸軌嵌設於該複數軌槽。
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