CN106685133A - 旋转及直线运动的轴间连动构造 - Google Patents

Abstract

本发明所提供旋转及直线运动的轴间连动构造，以一联结部桥接于彼此为同轴对应的一旋转轴与一线性轴间，使该旋转轴与该线性轴间能进行轴向上的相对滑移而改变彼此间的距离，同时也可使该旋转轴与该线性轴在径向上彼此连动，从而使该旋转轴带动该线性轴同步的旋转运动。

Description

旋转及直线运动的轴间连动构造

技术领域

本发明涉及电动机技术领域，特别是关于一种旋转及直线运动的轴间连动构造。

背景技术

将旋转电动机与线性电动机在轴向上串联，能够靠同一心轴同时或先后地输出旋转及直线动作的施力，已在习知技术中所公开，其中，为避免线性电动机的负载过大，如图1所示的现有技术，使心轴1相对于旋转电动机2间为可轴移的活动滑接状态，使线性电动机3驱动心轴1为轴向直线位移的时候，无需负载旋转电动机2的重量，以节省能源，相同的使心轴1相对于旋转电动机2为可轴移的活动状态，固可降低线性电动机的负荷，只有其使心轴1兼具与旋转电动机2在径向上卡接以及轴向上滑接的结合技术，在加工精度及润滑上均有相当程度的需求存在，也容易因使用后的磨损造成动作准确度的降低，还不是完善的设计。

另请参阅图2所示，在习知技术中所揭露的另一现有技术内容，则是使旋转电动机4的旋转轴5驱动线性电动机6的输出轴7进行旋转，并使输出轴7借助一连轴构件8与旋转轴5间能够在轴向上进行相对的位移，是等习知技术固可避免旋转轴5与旋转电动机4间的轴向相对滑移所衍生的缺失，惟其与旋转轴5间的结合构造，需借助尺寸上的大幅增加，始足以达成与连轴构件8间具有径向卡接与轴向滑接的结合状态，造成其整体的体积过于庞大，重量也相对增加，而有不利于产业上利用的负面效果，显然也没有达到完善。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种旋转及直线运动的轴间连动构造，使彼此同轴的旋转轴与线性轴间，借助一联结部而允许该旋转轴与该线性轴彼此在轴向能够相对位移，同时在径向上则为彼此卡合而能够同步旋转运动。

为实现上述的目的，该联结部具有一第一分轴，自该旋转轴的一端沿轴向往外延伸，一第一径面，平行于该旋转轴的轴向延伸线地设于该第一分轴上，一第二分轴，自该线性轴的一端沿轴向往外延伸，一第二径面，平行于该线性轴的轴向延伸线地设于该第二分轴上，并相向于该第一径面。

而为维持该第一径面与该第二径面的相对状态，该联结部更包含有一拘束环，同轴于该线性轴地穿套于该第一分轴与该第二分轴上，维持该第一径面与该第二径面间的相对距离。

其中，该拘束环借助内侧环面与该第一分轴背于该第一径面的端侧，以及与该第二分轴背于该第二径面的端侧相向抵接，维持该第一分轴与该第二分轴的相对位置，稳定该第一径面与该第二径面间的相对距离。

其中，第一分轴背于该第一径面的端侧，以及该第二分轴背于该第二径面的端侧分别呈弧形，并使曲率中心与该拘束环的曲率中心为同一者。

再者，以稳定该第一分轴与该第二分轴的同步径向转动为优先时，可使该第一径面与该第二径面间为直接接触，据以获得最大的接触面积，使该第一分轴与该第二分轴间的同步转动得以稳定地进行。

而为降低该第一分轴与该第二分轴在最大接触面结合状态下所可能产生的过度摩擦，可使其彼此的滑接接触面间具有适度的润滑功能，其具体地，可使该第一分轴更包含有一第一轴身，突设于该旋转轴的一端外，一第一滑接层，设于该第一轴身的一侧上，并以该第一滑接层开放的层面形成该第一径面。

相对地，亦可使该第二分轴更包含有一第二轴身，突设于该线性轴的一端外，一第二滑接层，设于该第二轴身的一侧上，并以该第二滑接层开放的层面形成该第二径面。

其中，该第一滑接层与该第二滑接层采用具自润效果或低摩擦系数的材料所制成。

另外，以降低该第一分轴与该第二分轴在轴向上相对位移的摩擦力为优先时，则可使该第一径面与该第二径面彼此为相隔开来的非接触状态，并使该联结部更包含有至少一滑接件，被夹设于该第一径面与该第二径面间，而以该滑接件容许所接触的该第一径面与该第二径面为相对的滑动，使直线运动得以在低摩擦状态下进行，同时，由该第一径面所传递的该旋转轴的旋转施力，亦可借助该滑接件传递至该第二径面，以令该第二分轴与该第一分轴得以同步转动。

其中，为使该滑接件能有稳定的定位，可使联结部更包含有二沿该线性轴的轴向延伸的滑槽，分别凹设于该第一径面与该第二径面上，并使该滑接件嵌接滑设于各滑槽中，且受该第一径面与该第二径面所夹。

另外，为避免该第一分轴与该第二分轴彼此间因背离造成该第一径面与该第二径面间的相对位置未受适当的维持，可使该联结部更包含有磁性件，以于该第一径面与该第二径面之间形成吸力，据以避免该第一分轴与该第二分轴的背离。

其中，该磁性件可被单独设于该第一分轴或可被单独设于该第二分轴中，亦可被同时分设于该第一分轴与该第二分轴中。

以下结合附图和具体实施例对本发明作详尽说明。

附图说明

图1为一习知技术的剖视图；

图2为另一习知技术的剖视图；

图3为发明一较佳实施例的分解图；

图4为本发明一较佳实施例的组合图；

图5为本发明一较佳实施例沿图4中5-5剖线的剖视图；

图6为本发明一较佳实施例沿图5中6-6剖线的局部剖视图；

图7为本发明一较佳实施例沿图5中7-7剖线的局部剖视图。

具体实施方式

请参阅图3至图7所示，在本发明一较佳实施例中所提供旋转及直线运动的轴间连动构造10，其主要包含有一身部20、一旋转驱动部30、一直线驱动部40以及一联结部50。

身部20呈圆柱状的中空体，用以供其他构成组件的设置。

旋转驱动部30属习知的旋转电动机技术，具有一杆状的旋转轴31，而直线驱动部40亦与习知的线性电动机技术内容相仿，具有一杆棒状的线性轴41。于结合上，则以旋转轴31的出力端与线性轴41的一端彼此同轴相向且相隔开来，使旋转驱动部30与线性驱动部40分别固设于身部20内。

联结部50位于身部20内，并介于旋转轴31的出力端与线性轴41的一端间，以容许线性轴41得以相对于旋转轴31而于轴向上进行直线往复位移，同时亦可将旋转轴31所输出的旋转作用力传递至线性轴41上，使线性轴41得从动于旋转轴31而为转动者。具体而言，联结部50具有一第一分轴51、一第一径面52、一第一抵接弧面53、一第二分轴54、一第二径面55、一第二抵接弧面56、二滑槽57、二滑接件58以及一拘束环59。

第一分轴51具有一适当长度，且与旋转轴31一体成型地自旋转轴31的出力端311往外沿轴向延伸而成。第一径面52呈平面状，且设于第一分轴51平行于旋转轴31轴向延伸线的一侧上。第一抵接弧面53位于第一分轴51相背于第一径面52的端侧上，并使弧面的曲率中心位于旋转轴31的轴向延伸线。

第二分轴54具有一适当长度，且与线性轴41一体成型地自线性轴41的一端往外沿轴向延伸而成。

第二径面55呈平面状，且设于第二分轴54平行于线性轴41轴向延伸线的一侧上，并与第一径面52相向且彼此相隔开来。

第二抵接弧面56位于第二分轴54相背于第二径面55的端侧上，并使弧面的曲率中心位于线性轴41的轴向延伸线，而与第一抵接弧面53同轴。

二滑槽57沿轴向延伸，且分别凹设于第一径面52与第二径面55上。二滑接件58概呈片状，且分别以一侧片面固着于第一径面52与第二径面55对应于第一分轴51与第二分轴54的延伸端头上，并以另侧片面滑接于相向的第二径面55与第一径面52上。

拘束环59呈圆形，且受定位地固设于身部20内，并穿套于第一分轴51与第二分轴54外，而以内侧环面与第一抵接弧面53及第二抵接弧面56相抵滑接。

借助上述构件的组成，旋转驱动部30与直线驱动部40得以分别固有的构造进行旋转或直线的驱动动作，并以联结部50使其彼此间具有可轴向相对位移以及可径性同步转动的连动。具体而言，当旋转驱动部30经由旋转轴31的出力端311输出旋转的施力时，该力经由第一分轴51、第一径面52、各滑接件58与第二径面55传递至第二分轴54上，使线性轴41从动地进行同步的旋转运动，并借助该拘束环59维持第一分轴51与第二分轴54彼此间的相对位置，避免其相互背离而影响传动。

而当直线驱动部40使线性轴41进行轴向的往复位移时，线性轴41伸出身部外的出力端411可相对于身部20为伸缩的动作，而其位于身部20内的一端，则带动第二分轴54相对于第一分轴51为轴向的相对移动。此时，可借助各滑接件58减少相对滑移时的磨耗，以及靠拘束环59维持第一分轴51与第二分轴54的同轴状态，使其彼此于相对位移后仍可确保在径向旋转上的动力传递可正常运作。

在上述说明中，为降低滑动摩擦对组件所造成的磨耗，可使用自润材料或低摩擦数的适当材料所制成的滑接件58与拘束环59，以降低第二分轴54相对于第一分轴51进行轴向位移时的可能磨耗。

另外，为确保第一分轴51与第二分轴54的同轴状态，拘束环59的长度需完全包覆第一分轴51与第二分轴54最小交集时的结构型态。另外，可借助将适当的磁性件60埋设于第一分轴51或/及第二分轴54中，提供第一分轴51与第二分轴54间的磁吸作用力，以避免第一分轴51与第二分轴54彼此间的背离。

再者，本发明所提供旋转及直线运动的轴间连动构造者，除前揭实施例所陈述的具体技术内容外，为获得第一径面与第二径面间的最大接触面积，以最大地稳定旋转施力的传动者，则可使第一径面与第二径面彼此间为直接的接触。此时，为避免最大接触面积所可能衍生的最大磨耗，则可使第一径面与第二径面分别形成于具自润功能或低摩擦数材料的表面上。为此，则可使第一分轴更包含有一第一轴身，突设于旋转轴的一端外，一由自润或低摩擦数材料所制成的第一滑接层，设于第一轴身的一侧上，并以第一滑接层开放的层面形成第一径面，以达到降低磨耗的效果，而为了进一步增加润滑的功效，亦可使第二分轴更包含有一第二轴身，突设于线性轴的一端外，一由自润或低摩擦数材料所制成的第二滑接层，设于第二轴身的一侧上，并以第二滑接层开放的层面形成第二径面，而与第一径面相向滑接。

另外，亦可将第一分轴与旋转轴为个别成型的独立组件，再以联轴器等习知的连接技术予以同轴结合，同样地，第二分轴与线性轴间亦复如此，是等改变均仍存在有本发明的主要技术特征，而仍属本发明所应受保护的范围。

Claims (10)

1.一种旋转及直线运动的轴间连动构造，包含有：

旋转驱动部，具有旋转轴；

直线驱动部，具有线性轴，与该旋转轴同轴对应；其特征在于：以及

联结部，介于该旋转轴与该线性轴之间，且具有第一分轴、第一径面、第二分轴以及第二径面；该第一分轴自该旋转轴的一端沿轴向往外延伸；该第一径面平行于该旋转轴的轴向延伸线地设于该第一分轴上；该第二分轴自该线性轴的一端沿轴向往外延伸；该第二径面平行于该线性轴的轴向延伸线地设于该第二分轴上，并相向于该第一径面。

2.根据权利要求1所述的旋转及直线运动的轴间连动构造，其特征在于：该联结部更包含有一拘束环，同轴于该线性轴地穿套于该第一分轴与该第二分轴上，维持该第一径面与该第二径面间的相对距离。

3.根据权利要求2所述的旋转及直线运动的轴间连动构造，其特征在于：

该第一分轴相背于该第一径面的端侧呈弧状，抵接于该拘束环的内侧环面上，并使弧状的曲率中心位于该旋转轴的轴向延伸线；以及，

该第二分轴相背于该第二径面的端侧呈弧状，抵接于该拘束环的内侧环面上，并使弧状的曲率中心位于该线性轴的轴向延伸线。

4.根据权利要求1、2或3所述的旋转及直线运动的轴间连动构造，其特征在于：该第一径面与该第二径面相贴接，并可于该线性轴的轴向上彼此相对滑移。

5.根据权利要求4所述的旋转及直线运动的轴间连动构造，其特征在于：该第一分轴更包含有第一轴身以及第一滑接层；该第一轴身突设于该旋转轴的一端外，且该第一滑接层设于该第一轴身的一侧上，并以该第一滑接层开放的层面形成该第一径面。

6.根据权利要求5所述的旋转及直线运动的轴间连动构造，其特征在于：该第二分轴更包含有第二轴身及第二滑接层；该第二轴身突设于该线性轴的一端外，且该第二滑接层设于该第二轴身的一侧上，并以该第二滑接层开放的层面形成该第二径面。

7.根据权利要求1、2或3所述的旋转及直线运动的轴间连动构造，其特征在于：第一径面与该第二径面彼此相隔开来。

8.根据权利要求7所述的旋转及直线运动的轴间连动构造，其特征在于：该联结部更包含有至少一滑接件，夹设于该第一径面与该第二径面间。

9.根据权利要求8所述的旋转及直线运动的轴间连动构造，其特征在于：该联结部更包含有二沿该线性轴的轴向延伸的滑槽，分别凹设于该第一径面与该第二径面上，并使该滑接件嵌接滑设于各滑槽中。

10.根据权利要求1、2或3所述的旋转及直线运动的轴间连动构造，其特征在于：该联结部更包含有一磁性件，设于该第一分轴及/或该第二分轴中。