CN101451599B - 电力传动装置 - Google Patents

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Abstract

在电力传动装置中，容纳驱动部(16)的第一孔部(22)，和平行于第一孔部(22)延伸并且在其中插入驱动力传输机构(20)的丝杠(24)的第二孔部(26)，设置在细长的本体(12)内部。更进一步地，驱动部(16)的旋转驱动源(40)和丝杠(24)通过驱动力传输机构(20)相连接。另外，通过驱动力传输机构(20)将旋转驱动源(40)的驱动力传输到丝杠(24)用于沿轴向移动设置在本体(12)上部上的滑块(18)。

Description

电力传动装置
技术领域
本发明涉及一种电力传动装置，该电动传动装置通过由丝杠将驱动部的驱动力传输到位移构件来引起位移构件移动。
背景技术
迄今为止，作为传输工件等的方法，电力传动装置已是众所周知，在该电力传动装置中，丝杠由诸如电动机等的旋转驱动源的旋转驱动力可旋转地驱动，并且因此，传输工件的滑块被位移。
关于这种类型的电力传动装置，例如，日本特开平09-144830号公报中所揭示，设置了沿导轨位移的工作台(table)，并且与导轨平行地设置了驱动源，该驱动源通过托架与设置在导轨的一端的支撑板相连接。另外，通过共同构成力传输机构的驱动轮、从动轮和齿形带，将从驱动源输出的驱动(旋转)力传输到设置在导轨内侧的螺杆轴。于是，该螺杆轴被旋转，并且与该螺杆轴螺纹接合的螺母构件沿轴向位移。更进一步地，随之和螺母构件相连接的工作台一起沿导轨位移。
顺便提及，根据日本特开平09-144830号公报的传统技术中，平行地设置具有工作台的导轨和产生用于移动工作台的驱动力的驱动源，并且二者通过与导轨分开设置的托架相互连接在一起。正因为此，需要构建电力传动装置的部件数量增加，引起生产成本和装配步骤的增加，并且装置本身尺寸变大。
近来，由于对电力传动装置的使用环境、设备的安装空间等的约束，需要具有抑制该电力传动装置的高度尺寸的薄型化的电力传动装置。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电力传动装置，该电动传动装置既在其纵向最小化，也在垂直于纵向的横向上最小化，并且可确保其高刚性和能够增强该电力传动装置的散热性能。
本发明由电力传动装置体现，在该电力传动装置中，驱动部的驱动力通过驱动力传送带被传输到位移构件，该电力传动装置包括在其中具有容纳部(accommodatingportion)的本体，设置在容纳部中并且由电信号驱动的驱动部，设置在容纳部中并且在驱动部的作用下旋转的丝杠，用于将驱动部输出的驱动力传输到丝杠的驱动力传输机构，和为了在本体上沿轴向位移而设置的位移构件，其中驱动部和丝杠通过容纳部平行设置。
根据本发明，因为驱动部和丝杠分别地设置在单个本体内的容纳部中，所以与将驱动部和丝杠分别设置在分开的本体中的电力驱动装置相比，可以增强包括本体在内的电力传动装置整体的刚性，并且既可以使传动装置的纵向最小化，也使垂直于其纵向的横向尺寸最小化。
通过下面结合其中以示意性实例的方式显示本发明的优选实施例的附图进行说明，本发明的上述和其他的目的、特点和优点将变得更加地清楚。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的电力传动装置的外部立体图；
图2是图1所示的电力传动装置的分解立体图；
图3是图1所示的电力传动装置的纵向剖视图；
图4是图1所示的电力传动装置的横向剖视图；
图5是沿图4的V-V线所获得的剖视图；
图6是沿图4的VI-VI线所获得的剖视图；
图7是沿图4的VII-VII线所获得的剖视图；
图8是显示在图4的电力传动装置中，滑块在远离轮罩(pulley cover)的方向上移动的状态的横向剖视图；
图9是显示电力传动装置由固定螺栓固定到另一个装置上的情况的横向剖视图；
图10是显示电力传动装置由固定螺栓固定到另一个装置的另一种情况的横向剖视图；
图11是显示用于供应负压的接头(joint)设置在上述电力传动装置上的情况的横向剖视图；
图12是显示构成电力传动装置的本体的第一孔部和第二孔部经由连通孔(communication hole)相连通的变化例的剖视图；
图13是根据本发明的另一个实施例的电力传动装置的外部立体图；
图14是图13所示的电力传动装置的俯视图；和
图15是显示在图14的电力传动装置中，滑块向轮罩侧移动并且被调整机构接合的状态的俯视图。
具体实施方式
在图1中，附图标记10表示根据本发明的一个实施例的电力传动装置。
如图1到4所示，电力传动装置10包括沿轴向(箭头A和B的方向)延伸的细长的本体12、连接到本体12的一端上的轮罩14、容纳在本体12内部并且由电信号驱动的驱动部16、设置在本体12上部用于传送未图示的工件的滑块18(位移构件)、和用于将来自驱动部16的驱动力传输到滑块18的驱动力传输机构20。
例如，本体12由金属材料通过挤压成型，拉伸成型或者压模成型形成中空形状。本体12在其内部包括沿轴向(箭头A和B的方向)延伸、且其中容纳驱动部16的第一孔部(容纳部)22，和平行于第一孔部22延伸并且在其中插入构成驱动力传输机构20的丝杠的第二孔部(容纳部)26。
轮罩14由盖螺栓28连接到本体12的一端，从而封闭并且阻塞第一和第二孔部22，26的一端侧。另一方面，板状的盖板30通过盖螺栓28附接到本体12的另一端侧，并且在盖板30中面对第二孔部26的位置上形成孔32。也就是说，盖板30封闭并且阻塞第一孔部22的另一端侧，并且通过孔32与第二孔部26相连通。形成的孔32能够使构成驱动力传输机构20的一部分的杆70穿过该孔插入。
另外，其中安装有导块34的凹部36形成在本体12的上表面。导块34通过穿过本体12插入的多个固定螺栓38被固定在凹部36中。具体地，通过将导块34的一部分插入凹部36中，导块34相对于本体12被定位。
驱动部16，例如，包括由步进电机构成的旋转驱动源40、基板42，和检测旋转驱动源40的转数的检测器44，旋转驱动源40通过该基板42被相对于本体12附接。旋转驱动源40通过基板42由紧固螺栓46附接到本体12，并且包括导线(lead line)48和驱动轴50，电信号提供给该导线48，在电信号的激励作用下可旋转地驱动驱动轴50。构成驱动力传输机构20的一部分的驱动轮52连接到驱动轴50上并与驱动轴50一起旋转。
基板42例如由诸如铝等的金属材料形成，基板42由本体12保持和支撑。另外，沿本体12的轴向延伸(箭头A和B的方向)并且相互隔开预定距离的多个散热槽51形成在本体12的内壁表面上。基板42被设置且定位成面向散热槽51。
另外，散热槽51沿本体12的轴向以预定长度形成，以便覆盖旋转驱动轴40和基板42。正因为此，从旋转驱动轴40产生的热量能够有效地消散(放射)到本体12的外部。
滑块18基本上是U形的横截面，包括具有未图示的工件安装于其上的工作台表面54的主体部分56、分别从主体部分56的两侧弯曲的一对侧壁部分58a，58b、和覆盖主体部分56的一端的端板60。
第一滚珠槽64，其中设置有多个滚珠62的沿侧壁部分58a，58b的内壁表面延伸。滚珠62被保持在设置在导块34的两侧表面上的第一滚珠槽64和第二滚珠槽66之间。
换句话说，通过设置在滑块18内侧的多个滚珠62，滑块18被设置成相对于导块34沿轴向(箭头A和B的方向)位移。
此外，端板60通过连接螺栓68连接到滑块18的端部。端板60在垂直于主体部分56的延伸方向(箭头A和B的方向)设置，并且构成驱动力传输机构20的一部分的杆70连接到端板60的下部。
驱动力传输机构20包括与旋转驱动源40的驱动轴50相连接的驱动轮52、在第二孔部26内可旋转地被支撑的丝杠24、与丝杠24的一端相连接的从动轮72、悬挂在驱动轮52和从动轮72之间的同步齿形带(timing belt)74、和螺合在丝杠24的外圆周表面上的位移螺母76。
丝杠24形成为沿轴向(箭头A和B的方向)延伸的细长形，该丝杠24的一端由设置在轮罩14中的第一轴承78和设置在本体12的第二孔部26中的一对第二轴承80a，80b可旋转地支撑。从动轮72设置在第一轴承78和第二轴承80a，80b之间，并经由丝杠82附接。第二轴承80a，80b通过螺合到第二孔部26内的锁紧螺母84保持在该第二孔部26内。
另一方面，螺纹部86形成在丝杠24的外圆周表面上，在该螺纹部86中，从由第二轴承80a，80b支撑的区域开始并朝着其另一端侧的方向(箭头A的方向上)刻螺纹，并且圆柱形的位移螺母76与螺纹部86螺合。更具体地，通过同步齿形带74和从动轮72将来自驱动部16的旋转驱动力传输到丝杠24，因此通过丝杠24的旋转，位移螺母76沿轴向(箭头A和B的方向)位移。
在丝杠24的另一端侧(在箭头A方向)，圆柱形杆70连接到位移螺母76，并且被设置成与位移螺母76一起沿轴向(箭头A和B的方向)位移。通过设置在第二孔部26的另一端的引导体88沿轴向支撑杆70。通过抵接杆70的外圆周表面，靠近引导体88密封构件90防止灰尘等从外面入侵到第二孔部26的内部。
此外，位移螺母76连接到杆70的一端，而在其中具有螺丝孔92的插座94被装入杆70的另一端，并且端板60通过螺合到螺丝孔92内的固定螺栓96连接到杆70。具体地，在丝杠24的旋转作用下，位移螺母76和杆70在轴向(箭头A和B的方向)上沿第二孔部26移动，因此滑块18也可通过连接到杆70的端板60移动。
根据本发明的实施例的电力传动装置基本上构建为上述结构。下文将解释电力传动装置的操作和效果。在这里，图4显示的位移螺母76被定位在最靠近轮罩14那侧(箭头B的方向)的状态将作为初始条件来说明。
首先，电信号(例如，脉冲信号)被提供给来自未图示的电源的驱动部16，因此通过基于电信号的旋转驱动源40的旋转，设置在基体(base body)内的驱动轮52被旋转。另外，在驱动轮52的驱动作用下，从动轮72通过同步齿形带74与该驱动轮一起整体旋转，并且在由第一和第二轴承78，80a，80b支撑的状态下，使连接到从动轮72的丝杠24旋转。
结果，螺合在丝杠24上的位移螺母76在远离轮罩14的方向(箭头A的方向)上位移，因此通过杆70与位移螺母76一起位移，滑块18沿导块34在与轮罩14(参见图8)分离的方向(箭头A的方向)上线性位移。此时，滑块18通过设置在该滑块18和导块34之间的多个滚珠62沿轴向方向被平滑地导向。
另一方面，通过反转供应给驱动部16的电信号的特性，并且基于电信号引起旋转驱动源40在相反方向上旋转，驱动轮52、同步齿形带74和从动轮72在相反方向上旋转。
正因为此，与丝杠24螺合的位移螺母76在朝着靠近轮罩14的方向(箭头B方向)上位移，因此通过杆70的位移而与位移螺母76一起位移，滑块18沿导块34朝着轮罩14侧线性位移并且复位到初始位置。
在前述的方式中，在本实施例中，因为组成驱动部16的旋转驱动源40和组成驱动力传输机构20的丝杠24可以容纳在单个本体12内，所以与其中驱动源和螺杆轴各自分别设置的电力传动装置相比，可以改善电力传动装置10整体的刚性。
此外，通过在本体12的内部容纳旋转驱动源40，与分别设置在分开的壳体中的情况相比，电力传动装置10的纵向尺寸和垂直于纵向的横向尺寸成比例变小。
此外，通过将旋转驱动源40附接到由诸如铝等金属材料制造的基板42，并且通过在容纳旋转驱动源40的本体12的内部设置多个散热(辐射)槽51，可以改善电力传动装置10的散热性能。结果，有可能在合适的温度下驱动电力传动装置10。
再更进一步地，如图9所示，固定螺栓97a从上方穿过滑块18、导块34的孔34a和本体12的孔12a而插入，并且与形成在另一个装置M中的螺纹孔101螺合，从而将本体12固定在另一个装置M上。因此，包括其本体12在内的电力传动装置10能够可靠地固定在另一个装置M的附接表面m上，并且可以改善电力传动装置10的附接能力。更进一步地，由于固定螺栓97a被完全容纳在上述导块34和本体12之内，因此有利的是固定螺栓97a不会暴露在外并且不会从电力传动装置10向外突出。孔12a，34a穿过本体12和导块34在垂直于本体12轴的方向延伸。
另一方面，如图10所示，在电力传动装置10被放置在另一个装置M的上述附接表面m上的状态下，从下方穿过另一个装置M的通孔105而被插入的固定螺栓97b，可以与形成在本体12中的附接螺纹孔103螺合。因此，包括其本体12在内的电力传动装置10能够可靠地固定在另一个装置M的附接表面m上，并且可以改善电力传动装置10的附接能力。
更进一步地，如图11所示，孔12b设置在接头98相连接于其上的本体12的侧部中，因此能够经由该接头98连通本体12的内部和外部。另外，通过使负压供应源经未图示的管道与接头98相连接并且向其供应负压，由于供应负压，从而防止将灰尘从本体12排出到外面。另外声明，可以提供电力传动装置10的防尘能力。结果，例如，当在绝对无尘室环境中使用电力传动装置10时，合适的条件能够使灰尘等不会被排放到外部。
关于根据上述实施例的电力传动装置10，在已说明的结构中，容纳驱动部16的第一孔部22和穿过其中插入丝杠24的第二孔部26被分别地和彼此独立地设置。但是，本发明并不局限于这种结构。例如，如图12所示，可以设置连通孔99，该孔能够使第一孔部22和第二孔部26之间互相连通。连通孔99基本垂直于第一孔部22和第二孔部26延伸的方向形成。即在本体12中，第一孔部22、第二孔部26和连通孔99共同用作能够容纳驱动部16和丝杠24的单个容纳部。
其次，图13到15显示的是根据另一个实施例的电力传动装置100。其与根据上述实施例的电力传动装置10的构件相同的那些构件用相同的附图标记标识并且省略对这些特征的具体解释。
根据另一个实施例的电力传动装置100与根据最初实施例的电力传动装置10的不同之处在于，提供了能够调节滑块102的位移量的调节机构(调整机构)104。
在电力传动装置100中，调节机构104设置在本体12的上表面上用于控制滑块102向轮罩14侧(在箭头B的方向上)的位移量。调节机构104包括通过螺栓106附接到本体12的块体108，与块体108螺合并且能够前进和缩回的止动销110，和用于锁定止动销110的位移的锁紧螺母112。
块体108的底部相对于本体12被固定，并且止动销110螺合到相对于底部垂直竖立的区域内。如此设置止动销110使其能够沿本体12的轴向(箭头A和B的方向)前进和缩回，从而通过滑块102抵接止动销110的端部，通过与与之接合而使滑块102的位移停止。更进一步地，锁紧螺母112螺合到在块108的在轮罩14侧的螺纹区域(箭头B的方向)的止动销110上。
更具体地，止动销110相对于块108螺纹旋转，并且能够通过在相对于滑块102前近和分离的方向上位移来调节抵靠在止动销110上且与之接合的滑块102的位移量。
更进一步地，通过螺纹旋转锁紧螺母112而开始抵接块108的端面，在调节滑块102的位移量的条件下，能够控制止动销110的前进和缩回运动，从而不会改变并且能够可靠和适当地维持滑块102的位移量。
根据本发明的电力传动装置不局限于上述实施例。当然还可以采用各种其他结构而不背离本发明的本质和精髓。

Claims (10)

1.一种电力传动装置，在该电力传动装置中通过驱动力传输带将驱动部的驱动力传输到位移构件，其特征在于，所述电力传动装置包括：
本体(12)，具有第一容纳部(22)和第二容纳部(26)；
驱动部(16)，设置在所述第一容纳部(22)中并且由电信号驱动；
丝杠(24)，设置在所述第二容纳部(26)中并且在所述驱动部(16)的驱动作用下旋转；
驱动力传输机构(20)，用于将所述驱动部(16)中输出的驱动力传输到所述丝杠(24)，该驱动力传输机构(20)包括所述的驱动力传输带(74)；和
位移构件(18，102)，设置成在所述本体(12)上沿轴向位移，
其中穿过所述第一容纳部(22)和所述第二容纳部(26)平行设置所述驱动部(16)和所述丝杠(24)。
2.如权利要求1所述的电力传动装置，其特征在于，其中模制所述本体(12)。
3.如权利要求2所述的电力传动装置，其特征在于，其中构成所述驱动部(16)的旋转驱动源(40)连接到由金属材料制造的散热板。
4.如权利要求3所述的电力传动装置，其特征在于，其中沿所述本体(12)的轴向延伸的多个的散热槽(51)形成在所述本体(12)的内壁表面，穿过基板(42)设置的所述旋转驱动源(40)面对所述散热槽(51)设置。
5.如权利要求4所述的电力传动装置，其特征在于，孔(12b)设置在所述本体(12)的侧部中，该孔(12b)连通所述本体(12)的内部，经由连接到所述孔(12b)的接头(98)，负压供应源连接到所述本体(12)的侧部。
6.如权利要求1所述的电力传动装置，其特征在于，其中所述第一容纳部(22)和第二容纳部(26)通过连通孔(99)相互地连通。
7.如权利要求1所述的电力传动装置，其特征在于，更进一步包含调整机构(104)，该调整机构(104)能够调节所述位移构件(102)沿所述位移构件(102)的轴向的位移量。
8.如权利要求7所述的电力传动装置，其特征在于，其中所述调整机构(104)包含：
附接到所述本体(12)的块体(108)；
止动销(110)，与所述块体(108)螺合并且能够相对于所述块体(108)前进和缩回；和
锁紧螺母(112)，调节所述止动销(110)的位移。
9.如权利要求1所述的电力传动装置，其特征在于，其中所述本体(12)包括在垂直于所述本体(12)的轴向的方向上穿过所述本体(12)延伸的孔(12a)，并且插入所述孔(12a)内的固定螺栓(97a)与另一构件螺合从而将所述本体(12)固定在所述另一构件上。
10.如权利要求1所述的电力传动装置，其特征在于，其中所述本体(12)包括在垂直于所述本体(12)的轴向的方向上穿过所述本体(12)延伸的螺纹孔(103)，并且插入面对所述螺纹孔(103)的另一构件中的固定螺栓(97a)与所述螺纹孔(103)螺合以将所述本体(12)固定在所述另一构件上。
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