CN103095037A - 电动缸 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的电动缸具有缸壳体和缸壳体内的夹紧组件。电动机组件与夹紧组件连接以驱动夹紧组件在第一位置与第二位置之间移动。电动机组件包括具有旋转输出部的电动机。夹紧组件包括与旋转输出部连接的驱动滑轮组件。丝杠与驱动滑轮转动地连接以便轴向运动。丝杠在第一位置与第二位置之间移动。柔性联轴器位于丝杠与驱动滑轮之间。柔性联轴器在滑轮组件中可轴向移动以便当活塞组件遇到停止时吸收冲击。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求2011年11月8日提交的美国临时申请No.61/556,981的利益。以上申请的全部内容在此被引入作为参考。
技术领域
本发明涉及缸,具体而言,涉及一种具有吸收冲程端部的冲击能的装置的电驱动缸。
背景技术
当使用各种类型的气压缸时,存在两种缸。一种缸仅在其行程结束时提供力。另一种缸在其整个冲程过程中需要力。在这两种情况下,通过应对缸内硬停机、外部硬停机或运动路径上的移动物体的负荷决定了位置。
电气线性驱动或电驱动缸存在于工业中。这些线性驱动用于力输出应用。大多数驱动被设计成用于定位而不是用于产生力。驱动非常复杂且昂贵。它们包括利用编程的控制器,其在接触终点之前使活塞减速。
存在的问题是该线性驱动不适于普遍应用。在遇到硬停机时尤其如此。此时,除非减速被预编到线性驱动中,否则整个装置会受到通常损坏整个传动系统的冲击负荷。在许多这类应用中,装置接触负荷的定位点可能是未知的。因此,在接触物体之前,该点无法被编入控制器中。此外,这些装置增加了装置的成本,相应地,这使得它们在简单的力产生应用中是难达到的方案。额外地,当电气线性驱动用于气缸应用时,电气线性驱动通常大于其气压部很多。因此,为了便于采纳,装置的尺寸必须与气压缸的相应。
发明内容
本发明提供了一种紧凑的机械装置,该装置可简单地将电动机的旋转运动转换成线性运动并将其转矩转换成力。该装置提供了一种吸收端部冲程冲击能的柔性联轴器。额外地,该装置吸收联轴器的无效运动以使驱动元件不被卡住。
根据本发明的第一个方面,电驱动缸包括缸壳体和壳体内的夹紧组件。电动机组件与夹紧组件连接以在第一位置与第二位置之间驱动夹紧组件。电动机组件还包括具有旋转输出部的电动机。夹紧组件包括丝杠、柔性联轴器和驱动滑轮。驱动滑轮与旋转输出部连接。丝杠作为夹紧组件的一部分与驱动滑轮转动地连接以便轴向运动。丝杠在第一位置与第二位置之间移动。柔性联轴器位于丝杠与驱动滑轮之间。柔性联轴器在滑轮中可轴向移动以便当丝杠遇到硬停机时吸收冲击。丝母位于丝杠与柔性联轴器之间。丝母将滑轮的旋转运动转换成丝杠的线性运动。力吸收机构位于滑轮中以在柔性联轴器的行程端部吸收轴向冲击负荷。柔性联轴器包括至少一个构件,其将柔性联轴器与滑轮转动地固定并使柔性联轴器相对于滑轮能够轴向运动。驱动滑轮包括空心壳体。柔性联轴器包括至少一个构件,其将柔性联轴器转动地固定在空心滑轮壳体中并使柔性联轴器相对于滑轮能够轴向运动。丝母位于柔性联轴器内。传动带与马达旋转输出部和滑轮连接。
根据本发明的第二个方面,用于吸收电动缸的端部冲程冲击能的装置包括适用于与夹紧组件连接以在第一位置与第二位置之间驱动夹紧组件的电动机组件。电动机组件还包括具有旋转输出部的电动机。夹紧组件包括丝杠、柔性联轴器和驱动滑轮。驱动滑轮与旋转输出部连接。丝杠与驱动滑轮转动地连接以便轴向运动。丝杠在第一位置与第二位置之间移动。柔性联轴器位于丝杠与驱动滑轮之间。柔性联轴器在滑轮中可轴向移动以便当丝杠遇到硬停机时吸收冲击。丝母位于丝杠与柔性联轴器之间。丝母将滑轮的旋转运动转换成丝杠的线性运动。力吸收机构位于滑轮中以在柔性联轴器的行程端部吸收轴向冲击负荷。柔性联轴器包括至少一个构件,其将柔性联轴器与滑轮转动地固定并使联轴器相对于滑轮能够轴向运动。驱动滑轮包括空心壳体。柔性联轴器包括至少一个构件,其将柔性联轴器转动地固定在空心滑轮壳体中以使柔性联轴器相对于滑轮能够轴向运动。丝母位于柔性联轴器内。传动带与马达旋转输出部和滑轮连接。
根据本发明的第三个方面,用于吸收无效运动以使电动缸的驱动元件不被卡住的柔性装置包括适用于与夹紧组件连接以驱动夹紧组件在第一位置与第二位置之间移动的电动机组件。电动机组件还包括具有旋转输出部的电动机。夹紧组件包括丝杠、柔性联轴器和驱动滑轮。驱动滑轮与旋转输出部连接。丝杠与驱动滑轮转动地连接以便轴向运动。丝杠在第一位置与第二位置之间移动。柔性联轴器位于丝杠与驱动滑轮之间。柔性联轴器在滑轮中可轴向移动以便当丝杠遇到硬停机时吸收冲击。丝母位于丝杠与柔性联轴器之间。丝母将滑轮的旋转运动转换成丝杠的线性运动。力吸收机构位于滑轮中以在柔性联轴器的行程端部吸收轴向冲击负荷。柔性联轴器包括将柔性联轴器与滑轮转动地固定并使联轴器相对于滑轮能够轴向运动的至少一个构件。驱动滑轮包括空心壳体。柔性联轴器包括将柔性联轴器转动地固定在空心滑轮壳体中以使柔性联轴器相对于滑轮能够轴向运动的至少一个构件。丝母位于柔性联轴器内。传动带与马达旋转输出部和滑轮连接。
从本文的描述中可以更加清楚本发明的适用性。本文中的描述和特定举例不用于限制本发明的保护范围而仅仅起到说明作用。
附图说明
本文所描述的附图仅用于说明选定的实施例而非涵盖所有可能的实施方式,且不用于限制本发明的保护范围。
图1是电动缸的立体图;
图2是图1的剖视图;
图3是图1的沿其线3-3的剖视图。
具体实施方式
参照各个附图,所示为电驱动缸,其用附图标记10来表示。电驱动缸10包括缸壳体12、具有挡块18的头部14和马达组件16。夹紧组件20位于缸壳体12内并与马达组件16连接。夹紧组件20包括从缸壳体12延伸的构件22。构件22可以接触挡块18,或者构件22可以夹紧在其与所接触的挡块18之间的工件15。
马达组件16包括与缸壳体12连接的壳体30。马达32与壳体30连接。马达32可以是具有旋转输出部34的任意类型的电动机。
夹紧组件20包括与壳体30连接的滑轮组件40。滑轮组件40包括具有杯状体44的滑轮42。杯状体44包括空心中心部46和套管部48。套管部48套在滑轮组件40的内部的轴承50内。轴承50使滑轮组件能够在壳体30内自由地转动。传动带52与滑轮42和输出部34连接。当电动机32开启时,输出部34顺时针或逆时针转动,这进而驱动传动带52,传动带驱动滑轮42。
柔性联轴器60位于滑轮组件40的杯状体44的空心中心部46内。柔性联轴器60总体呈圆柱形并具有至少一个伸出的键62(此处显示为四个伸出的键)。键62伸入在滑轮组件40的杯状体44中的开口64内。因此,柔性联轴器60相对于滑轮组件40被转动地固定;然而,柔性联轴器60可以在杯状体44内轴向移动。在柔性联轴器60的各端部设置有一对冲击吸收构件66,68,例如氨基甲酸乙酯垫、弹簧或弹性材料。冲击吸收构件66,68吸收活塞组件40的冲程结束时轴向冲击负荷。冲击吸收构件68套在滑轮杯状体44内,使得它们能够吸收轴向的无效运动。
丝母70位于柔性联轴器60的内部。丝母70总体呈圆柱形并具有位于柔性联轴器60的孔内的圆柱形套管72。柔性联轴器60包括一对定位螺丝74,其突出通过柔性联轴器的径向孔以将其与丝母70固定。定位螺丝74使柔性联轴器60能够将滑轮42的旋转运动传到丝母70上。因此,当滑轮42转动时,丝母70转动。
丝杠80位于丝母70中的螺纹孔82内。当丝母70转动时(顺时针和逆时针),丝杠80在丝母70中被线性驱动向上、向下。与构件22连接的丝杠80的这种线性运动使夹紧组件20在其第一位置与第二位置之间移动。因此,当滑轮42转动时,滑轮42的旋转运动被转换成丝杠80的线性运动。此外,丝杠80包括用于防转目的的平坦部84。
当构件22遇到工件15和头部14上的表面90,92时,柔性联轴器60接触冲击吸收构件66,68以当其接触表面90,92时吸收驱动中的冲击。额外地,如果滑轮42继续在表面90,92转动,那么冲击吸收构件66,68以及柔性联轴器60吸收滑轮组件40的无效运动并使滑轮组件40能够转动而不被卡住。当马达32反转时,在柔性联轴器60与底部冲击吸收构件68之间存在间隙98。柔性构件60在滑轮组件40中通过间隙98沿相反方向轴向地自由移动。当构件22遇到另一个表面92时,位于杯状体44的底端的冲击吸收件68被接触而吸收传动的冲击。因此,在柔性联轴器60的另一侧产生间隙。因此,本发明的装置能够将线性电动缸用于普遍应用而无需预编程的减速程序。
已经参照优选实施例对本发明进行了描述。显然,在阅读和理解前述详细描述之后,本领域技术人员可以进行修改和改变。本发明意在包括所有这类修改和改变,因为它们均在本发明权利要求书的保护范围内或属于等效物。
Claims (18)
1.一种电动缸,包括:
缸壳体;
电动机组件,用于在第一位置与第二位置之间驱动夹紧组件;
所述电动机组件还包括具有旋转输出部的电动机;
所述夹紧组件还包括与旋转输出部连接的驱动滑轮组件;
丝杠与所述驱动滑轮组件转动地连接用于轴向运动,所述丝杠在第一位置与第二位置之间移动;和
柔性联轴器位于所述丝杠与驱动滑轮之间,所述柔性联轴器在滑轮组件中可轴向移动以便当活塞组件遇到停止时吸收冲击。
2.根据权利要求1所述的电动缸,还包括位于所述丝杠与所述柔性联轴器之间的丝母,所述丝母将所述滑轮组件的旋转运动转换成所述丝杠的线性运动。
3.根据权利要求1所述的电动缸,还包括在滑轮组件中的冲击吸收构件,用于吸收柔性联轴器的轴向行程端部的冲击负荷。
4.根据权利要求1所述的电动缸,还包括,所述柔性联轴器具有至少一个构件,其用于将所述柔性联轴器与滑轮转动地固定并使所述柔性联轴器相对于所述滑轮能够轴向运动。
5.根据权利要求1所述的电动缸,其中所述驱动滑轮组件包括用于接收所述柔性联轴器和丝母的杯状体。
6.根据权利要求1所述的电动缸,还包括与马达旋转输出部和滑轮连接的传动带。
7.一种用于吸收电动缸的端部冲程冲击能的装置,包括:
用于在第一位置与第二位置之间驱动夹紧组件的电动机组件;
所述电动机组件还包括具有旋转输出部的电动机;
所述夹紧组件还包括与旋转输出部连接的驱动滑轮组件;
丝杠与所述驱动滑轮组件转动地连接用于轴向运动,所述丝杠在第一位置与第二位置之间移动;和
位于所述丝杠与驱动滑轮之间的柔性联轴器,所述柔性联轴器在所述滑轮组件中可轴向移动以便当活塞组件遇到硬停机时吸收冲击。
8.根据权利要求7所述的装置,还包括位于所述丝杠与所述柔性联轴器之间的丝母,所述丝母将所述滑轮组件的旋转运动转换成所述丝杠的线性运动。
9.根据权利要求7所述的装置,还包括在滑轮组件中用于吸收柔性联轴器的轴向行程端部的冲击的冲击吸收构件。
10.根据权利要求7所述的装置,还包括,所述柔性联轴器具有至少一个构件,其用于将所述柔性联轴器与滑轮转动地固定并使所述柔性联轴器相对于所述滑轮能够轴向运动。
11.根据权利要求7所述的装置,其中所述驱动滑轮组件包括用于接收所述柔性联轴器和丝母的杯状体。
12.根据权利要求7所述的装置,还包括与马达旋转输出部和滑轮连接的传动带。
13.一种用于吸收无效运动以使电动缸的驱动元件不被卡住的柔性装置,包括:
包括具有旋转输出部的电动机的电动机组件;
与旋转输出部连接的驱动滑轮组件;
丝杠与所述驱动滑轮组件转动地连接用于轴向运动,所述丝杠在第一位置与第二位置之间移动;和
位于所述丝杠与驱动滑轮组件之间的柔性联轴器,所述柔性联轴器在所述驱动滑轮组件中可轴向移动以便当活塞组件遇到停止时吸收无效运动防止驱动元件被卡住。
14.根据权利要求13所述的柔性装置,还包括位于所述丝杠与所述柔性联轴器之间的丝母,所述丝母将所述滑轮组件的旋转运动转换成所述丝杠的线性运动。
15.根据权利要求13所述的柔性装置,还包括在滑轮组件中用于吸收柔性联轴器的冲程端部的轴向冲击负荷的冲击吸收构件。
16.根据权利要求13所述的柔性装置,还包括,所述柔性联轴器具有至少一个构件,其用于将所述柔性联轴器与滑轮组件转动地固定并使所述柔性联轴器相对于所述滑轮组件能够轴向运动。
17.根据权利要求13所述的柔性装置,其中所述驱动滑轮组件包括收容所述柔性联轴器和丝母的杯状体。
18.根据权利要求13所述的柔性装置,还包括与马达旋转输出部和滑轮连接的传动带。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130508 |