CN107387711B - 螺杆螺母推动结构及检测仪器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了螺杆螺母推动结构及检测仪器，涉及机械传动领域。本发明提供一种螺杆螺母推动结构，包括基座、驱动件、第一齿轮、第二齿轮、螺纹杆、螺母座、限位件及抵持件。驱动件、螺母座及限位件均安装于基座上。驱动件与第一齿轮连接，以驱动第一齿轮转动。螺纹杆的一端与螺母座连接，螺纹杆的另一端与第二齿轮连接，第二齿轮与第一齿轮传动连接，以带动螺纹杆相对螺母座转动。限位件与基座形成运动空间，第二齿轮可带动螺纹杆沿运动空间往复运动。抵持件与第二齿轮连接，并可与限位件抵持。本发明还提供一种包括至少一个螺杆螺母推动结构的检测仪器。本发明提供的螺杆螺母推动结构及检测仪器具有运动流畅和防卡死的特点。

Description

螺杆螺母推动结构及检测仪器

技术领域

本发明涉及机械传动领域，具体而言，涉及螺杆螺母推动结构及检测仪器。

背景技术

电动螺杆螺母结构制作简单，精度高，容易维护，在各种精密运动场合得到了广泛的应用。电动螺杆螺母结构通常用来驱动直线滑台，弧形滑台等。

现有的螺杆螺母推动结构简单，安装方便，容易控制。但是其电机容易卡死，现有解决卡死问题通常是通过位移传感器来限定螺杆的运动范围，以防止螺杆结构的运动超出安全范围与螺母卡死。这种方式有两种弊端，一是成本高，需要系统实时监测传感器的状态。二是可靠性低，当电机失去控制时，螺杆螺母结构仍然存在卡死的可能性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺杆螺母推动结构，旨在解决上述问题，并且本发明提供的螺杆螺母推动结构的结构简单、使用方便。同时，其具有运动流畅和防卡死的特点。

本发明的另一目的在于提供一种检测仪器，其具有成本低、可靠性高、运动流畅和防卡死的特点。

本发明提供一种技术方案：

一种螺杆螺母推动结构，包括基座、驱动件、第一齿轮、第二齿轮、螺纹杆、螺母座、限位件及抵持件。驱动件、螺母座及限位件均安装于基座上。驱动件与第一齿轮连接，以驱动第一齿轮转动。螺纹杆的一端与螺母座连接，螺纹杆的另一端与第二齿轮连接，第二齿轮与第一齿轮传动连接，以带动螺纹杆相对螺母座转动。限位件与基座形成运动空间，第二齿轮可带动螺纹杆沿运动空间往复运动。抵持件与第二齿轮连接，并可与限位件抵持。

进一步地，上述限位件包括第一限位部和连接部，第一限位部与连接部连接，并形成运动空间，抵持件可与第一限位部抵持。

进一步地，上述抵持件包括安装部和抵持部，安装部与第二齿轮靠近第一限位部的一侧连接，抵持部与安装部连接，且抵持部朝第一限位部的方向凸出，抵持部可与第一限位部抵持。

进一步地，上述第一限位部设有可与抵持部抵持的凸起，凸起朝抵持部的方向凸出。

进一步地，上述抵持部为卡片状结构，且卡片状结构所在的平面与安装部所在的平面之间的夹角为锐角。

进一步地，上述第一齿轮的宽度大于第二齿轮的宽度。

进一步地，上述抵持件的数量为两个，且两个抵持件分别与第二齿轮相对应的两侧连接，限位件包括第一限位部、第二限位部及连接部，连接部的两端分别与第一限位部和第二限位部连接，第二限位部与基座连接，两个抵持件可分别与第一限位部和第二限位部抵持。

一种螺杆螺母推动结构，包括基座、驱动件、第一齿轮、第二齿轮、螺纹杆、螺母座、限位件及抵持件。驱动件、螺母座及限位件均安装于基座上。驱动件与第一齿轮连接，以驱动第一齿轮转动。螺纹杆的一端与螺母座连接，螺纹杆的另一端与第二齿轮连接，第二齿轮与第一齿轮传动连接，以带动螺纹杆相对螺母座转动。限位件与基座形成运动空间，第二齿轮可带动螺纹杆沿运动空间往复运动。抵持件与限位件连接，第二齿轮靠近抵持件的一侧设置有可与抵持件选择性抵持的凸出部。

进一步地，上述抵持件包括安装部和抵持部，安装部与限位件靠近凸出部的一侧连接，抵持部与安装部连接，且抵持部朝凸出部的方向凸出，抵持部可与凸出部抵持。

一种检测仪器，包括至少一个螺杆螺母推动结构，且螺杆螺母推动结构存在以下两种情形：

一、螺杆螺母推动结构包括基座、驱动件、第一齿轮、第二齿轮、螺纹杆、螺母座、限位件及抵持件。驱动件、螺母座及限位件均安装于基座上。驱动件与第一齿轮连接，以驱动第一齿轮转动。螺纹杆的一端与螺母座连接，螺纹杆的另一端与第二齿轮连接，第二齿轮与第一齿轮传动连接，以带动螺纹杆相对螺母座转动。限位件与基座形成运动空间，第二齿轮可带动螺纹杆沿运动空间往复运动。抵持件与第二齿轮连接，并可与限位件抵持。

二、螺杆螺母推动结构包括基座、驱动件、第一齿轮、第二齿轮、螺纹杆、螺母座、限位件及抵持件。驱动件、螺母座及限位件均安装于基座上。驱动件与第一齿轮连接，以驱动第一齿轮转动。螺纹杆的一端与螺母座连接，螺纹杆的另一端与第二齿轮连接，第二齿轮与第一齿轮传动连接，以带动螺纹杆相对螺母座转动。限位件与基座形成运动空间，第二齿轮可带动螺纹杆沿运动空间往复运动。抵持件与限位件连接，第二齿轮靠近抵持件的一侧设置有可与抵持件选择性抵持的凸出部。

相比现有技术，本发明提供的螺杆螺母推动结构及检测仪器的有益效果是：

本实施例提供的螺杆螺母推动结构在工作时，驱动件驱动第一齿轮转动。第二齿轮与第一齿轮啮合，进而在第一齿轮的带动下，第二齿轮随之转动。第二齿轮与螺纹杆连接，并带动螺纹杆转动。螺纹杆与螺纹座通过螺纹连接，螺纹座与基座连接，当螺纹杆转动时，螺纹杆带动与之连接的第二齿轮沿螺纹杆的轴线往复运动。同时，限位件与基座之间形成供第二齿轮往复运动的运动空间，第二齿轮始终在运动空间内运动。设置于第二齿轮上的抵持件随第二齿轮靠近或远离限位件运动，当抵持件沿第一方向运动到最远点时，抵持件与限位件抵持，此时驱动件立即停转。也就是说，抵持件沿第一方向运动至与限位件接触时，驱动件立即停转。此时，驱动件受到的反作用力会突变，并超过驱动件所能提供的最大驱动力，造成驱动件停止转动。并且，在此状态下，若驱动件驱动第一齿轮带动第二齿轮反转，即使第二齿轮朝第二方向运动时，抵持件与限位件之间的抵持关系顿时解除。此时，驱动件仅需要较小的驱动力就可以使第二电机朝第二方向运动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的第一实施例提供的螺杆螺母推动结构在第一视角的结构示意图；

图2为本发明的第一实施例提供的螺杆螺母推动结构在第二视角的结构示意图；

图3为本发明的第一实施例提供的螺杆螺母推动结构在第三视角的结构示意图；

图4为本发明的第一实施例提供的限位部的结构示意图；

图5为本发明的第一实施例提供的抵持部的结构示意图；

图6为本发明的第一实施例提供的抵持面和转动面的结构示意图；

图7为本发明的其他实施例提供的抵持件和限位件的结构示意图；

图8为本发明的其他实施例提供的抵持件和限位件刚好抵持时的结构示意图；

图9为本发明的其他实施例提供的抵持件和限位件刚好通过时的结构示意图；

图10为本发明的第二实施例提供的抵持件和限位件的结构示意图。

图标：100-螺杆螺母推动结构；110-基座；120-驱动件；130-第一齿轮；140-第二齿轮；150-螺纹杆；160-螺母座；170-限位件；171-第一限位部；1711-凸起；172-第二限位部；173-连接部；180-抵持件；181-安装部；182-抵持部；1821-抵持面；1822-转动面；183-凸块；190-运动空间；210-凸出部。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

第一实施例

请参阅图1至图3，本实施例提供了一种螺杆螺母推动结构100，其结构简单、使用方便。同时，其具有运动流畅和防卡死的特点。

本实施例提供的螺杆螺母推动结构100包括基座110、驱动件120、第一齿轮130、第二齿轮140、螺纹杆150、螺母座160、限位件170及抵持件180。驱动件120、螺母座160及限位件170均安装于基座110上。驱动件120与第一齿轮130连接，以驱动第一齿轮130转动。螺纹杆150的一端与螺母座160连接，螺纹杆150的另一端与第二齿轮140连接，第二齿轮140与第一齿轮130传动连接，以带动螺纹杆150相对螺母座160转动。限位件170与基座110形成运动空间190，第二齿轮140可带动螺纹杆150沿运动空间190往复运动。抵持件180与第二齿轮140连接，并可与限位件170抵持。

可以理解的是，本实施例提供的螺杆螺母推动结构100在工作时，驱动件120驱动第一齿轮130转动。第二齿轮140与第一齿轮130啮合，进而在第一齿轮130的带动下，第二齿轮140随之转动。第二齿轮140与螺纹杆150连接，并带动螺纹杆150转动。螺纹杆150与螺纹座通过螺纹连接，螺纹座与基座110连接，当螺纹杆150转动时，螺纹杆150带动与之连接的第二齿轮140沿螺纹杆150的轴线往复运动。同时，限位件170与基座110之间形成供第二齿轮140往复运动的运动空间190，第二齿轮140始终在运动空间190内运动。设置于第二齿轮140上的抵持件180随第二齿轮140靠近或远离限位件170运动，当抵持件180沿第一方向运动到最远点时，抵持件180与限位件170抵持，此时驱动件120立即停转。也就是说，抵持件180沿第一方向运动至与限位件170接触时，驱动件120立即停转。此时，驱动件120受到的反作用力会突变，并超过驱动件120所能提供的最大驱动力，造成驱动件120停止转动。并且，在此状态下，若驱动件120驱动第一齿轮130带动第二齿轮140反转，即使第二齿轮140朝第二方向运动时，抵持件180与限位件170之间的抵持关系顿时解除。此时，驱动件120仅需要较小的驱动力就可以使第二电机朝第二方向运动。

需要说明的是，为了便于描述，在上述的描述中和接下来的继续描述中，将第二齿轮140背向基座110的运动方向规定为第一方向，将第二齿轮140朝向基座110的运动方向记为第二方向，将第二齿轮140朝向第一方向运动时的转动方向规定为第一转动方向，将第二齿轮140朝向第二方向运动时的转动方向固定为第二转动方向。

还需要说明的是，在第二齿轮140和螺纹杆150在做往复运动时，第二齿轮140始终是与第一齿轮130啮合的，以便通过第一齿轮130和第二齿轮140之间的啮合，将第一齿轮130的转动运动传递至第二齿轮140。

可以理解的是，由于第二齿轮140是做往复运动的，其在朝第二方向运动时，也会存在其向第一方向运动时的情形。所以未避免第二齿轮140在向第二方向上运动时可能发生的卡死的问题，在本实施例中，抵持件180的数量为两个，且两个抵持件180分别与第二齿轮140相对应的两侧连接。当第二齿轮140朝第二方向运动至最远点时，另一个抵持件180使第二齿轮140立即停转。此时，若驱动件120驱动第一齿轮130带动第二齿轮140沿第一转动方向转动，抵持件180与第二之轮之间的抵持理解解除，第二齿轮140朝向第一方向运动。

还需要说明的是，在本发明的某些实施例中，抵持件180也可以设置在限位件170上，并且当第二齿轮140在朝第一方向运动至最远点时，抵持件180使第二齿轮140立即停转。此时，若驱动件120驱动第一齿轮130带动第二齿轮140沿第二转动方向转动，抵持件180与第二齿轮140之间的抵持立即解除，第二齿轮140朝第二转动方向运动。当抵持件180为两个时，当第二齿轮140朝第二方向运动至最远点时，另一个抵持件180使第二齿轮140立即停转。此时，若驱动件120驱动第一齿轮130带动第二齿轮140沿第一转动方向转动，抵持件180与第二之轮之间的抵持理解解除，第二齿轮140朝向第一方向运动。

请参阅图4，可以理解的是，限位件170包括第一限位部171和连接部173，第一限位部171与连接部173连接，并形成运动空间190，抵持件180可与第一限位部171抵持。

第一限位部171设置有可与抵持件180抵持的凸起1711，当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，用于与抵持件180抵持的结构也可以为其他的形态，比如凹槽等。

可以理解的是，当抵持件180的数量为两个时，且这两个抵持件180分别位于第二齿轮140的两侧时，用于与抵持件180配合的限位件170上的对应结构的数量也应为两个。即在本实施例中，限位件170包括第一限位部171、第二限位部172及连接部173。此时，连接部173的两端分别与第一限位部171和第二限位部172连接，第二限位部172与基座110连接，两个抵持件180可分别与第一限位部171和第二限位部172抵持。

由于第二限位部172和第一限位部171的功能类似，在本实施例中，仅对第一限位部171的结构进行说明。应该理解，第二限位部172上也设置有朝向运动空间190的凸起1711。

请参阅图5和图6，在本实施例中，抵持件180包括安装部181和抵持部182，安装部181与第二齿轮140靠近第一限位部171的一侧连接，抵持部182与安装部181连接，且抵持部182朝第一限位部171的方向凸出，抵持部182可与第一限位部171抵持。

可以理解的是，安装部181用于将抵持部182和第二齿轮140进行连接，安装部181与第二齿轮140的连接方式既可以是焊接，也可以是卡接、粘接等，还可以是安装部181与第二齿轮140一体成型。同时，抵持部182与安装部181之间也既可以是焊接、卡接或粘接等，还可以是抵持部182和安装部181一体成型或抵持部182、安装部181及第二齿轮140一体成型。

可以理解的是，第一限位部171设有的可与抵持部182抵持的凸起1711，其凸出的方向是朝抵持部182的，也可以说，在本实施例中，凸起1711是朝向运动空间190的。

更进一步地，抵持部182为卡片状结构，且卡片状结构所在的平面与安装部181所在的平面之间的夹角为锐角。

抵持部182具有与凸起1711抵持的抵持面1821和能在反转时转动的转动面1822。

需要说明的是，抵持部182的安装方向与第二齿轮140的转动方向有关，

请参阅图7至图9，需要说明的是，在本实施例中，限位件170与抵持件180之间的抵持和解除抵持是通过设置倾斜的卡片状结构的抵持部182和可与抵持部182抵持的凸起1711的方式实现的。但是，并不仅限于此，在保持限位部和凸起1711的结构不变的情况下，抵持件180也可以设置安装于第二齿轮140靠近凸起1711一侧的凸块183。此时，螺纹杆150带动第二齿轮140和凸块183向第一转动方向转动，在凸块183与凸起1711接触的瞬间，第二齿轮140停止转动，驱动件120停止转动。此时，凸块183与凸起1711之间的距离为零。而当驱动件120驱动第一齿轮130带动第二齿轮140向第二转动方向转动时，由于螺纹杆150在转动的同时，带动凸块183远离凸起1711，两者之间的距离逐渐增大。此时，可以通过设置螺纹杆150上螺纹的间隙的方式，使螺纹杆150转动小于一周时，带动凸块183远离凸块183的距离大于凸块183与凸起1711接触时所重合部分的距离，即凸块183在于凸起1711接触时，两者之间重合部分的距离足以造成驱动件120停转（或第二齿轮140停转），而在凸块183向第二转动方向转动到达凸块183的另一端时，两者之间已具有一定间隙，可以使凸块183平顺地通过凸块183。

对于上述情形，举例来说，在凸块183与凸起1711接触时，两者重合部分的长度为0.1mm，凸块183转动一周前进或后退的距离为0.15mm，当第二齿轮140带动凸块183向第二转动方向转动时，凸块183到达凸起1711另一端时，两者之间的距离最大为0.05mm，比如为0.035mm。由于两者之间存在间隙，凸块183不会与凸起1711接触而直接从凸起1711上经过而继续转动。

可以理解的是，在本实施例中，第一齿轮130的宽度大于第二齿轮140的宽度，以便使第二齿轮140能始终与第一齿轮130啮合传动。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，第一齿轮130的宽度也可以小于或等于第二齿轮140的宽度。

还可以理解的是，本实施例提供的驱动件120既可以是驱动电机，也可以是其他的驱动设备。

需要说明的是，在本实施例中，抵持件180的数量为两个时，限位件170包括第一限位部171、第二限位部172及连接部173，连接部173的两端分别与第一限位部171和第二限位部172连接，第二限位部172与基座110连接，两个抵持件180可分别与第一限位部171和第二限位部172抵持。

第二实施例

本实施例提供了一种螺杆螺母推动结构（图未示），其结构简单、使用方便。同时，其具有运动流畅和防卡死的特点。

请结合参阅图1、图2及图10，本实施例提供的螺杆螺母推动结构，包括基座110、驱动件120、第一齿轮130、第二齿轮140、螺纹杆150、螺母座160、限位件170及抵持件180。驱动件120、螺母座160及限位件170均安装于基座110上。驱动件120与第一齿轮130连接，以驱动第一齿轮130转动。螺纹杆150的一端与螺母座160连接，螺纹杆150的另一端与第二齿轮140连接，第二齿轮140与第一齿轮130传动连接，以带动螺纹杆150相对螺母座160转动。限位件170与基座110形成运动空间190，第二齿轮140可带动螺纹杆150沿运动空间190往复运动。抵持件180与限位件170连接，第二齿轮140靠近抵持件180的一侧设置有可与抵持件180选择性抵持的凸出部210。

抵持件180包括安装部181和抵持部182，安装部181与限位件170靠近凸出部210的一侧连接，抵持部182与安装部181连接，且抵持部182朝凸出部210的方向凸出，抵持部182可与凸出部210抵持。

可以理解的是，本实施例提供的螺杆螺母推动结构与第一实施例提供的螺杆螺母推动结构100的区别在于抵持件180设置的位置不一样，并且为了使抵持件180与第二齿轮140抵持，在第二齿轮140上设置相应的凸出部210。

第三实施例

本实施例提供了一种检测仪器（图未示），包括一个第一实施例提供的螺杆螺母推动结构100或第二实施例提供的螺杆螺母推动结构，或者至少一个第一实施例提供的螺杆螺母推动结构100和/或至少一个第二实施例提供的螺杆螺母推动结构。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种螺杆螺母推动结构，其特征在于，包括基座、驱动件、第一齿轮、第二齿轮、螺纹杆、螺母座、限位件及抵持件；

所述驱动件、所述螺母座及所述限位件均安装于所述基座上；

所述驱动件与所述第一齿轮连接，以驱动所述第一齿轮转动；

所述螺纹杆的一端与所述螺母座连接，所述螺纹杆的另一端与所述第二齿轮连接，所述第二齿轮与所述第一齿轮传动连接，以带动所述螺纹杆相对所述螺母座转动；

所述限位件与所述基座形成运动空间，所述第二齿轮可带动所述螺纹杆沿所述运动空间往复运动；

所述抵持件与所述第二齿轮连接，并可与所述限位件抵持；

所述限位件包括第一限位部和连接部，所述第一限位部与所述连接部连接，并形成所述运动空间，所述抵持件可与所述第一限位部抵持；

所述抵持件包括安装部和抵持部，所述安装部与所述第二齿轮靠近所述第一限位部的一侧连接，所述抵持部与所述安装部连接，且所述抵持部朝所述第一限位部的方向凸出，所述抵持部可与所述第一限位部抵持；

所述第一齿轮的宽度大于所述第二齿轮的宽度。

2.根据权利要求1所述的螺杆螺母推动结构，其特征在于，所述第一限位部设有可与所述抵持部抵持的凸起，所述凸起朝所述抵持部的方向凸出。

3.根据权利要求2所述的螺杆螺母推动结构，其特征在于，所述抵持部为卡片状结构，且所述卡片状结构所在的平面与所述安装部所在的平面之间的夹角为锐角。

4.根据权利要求1所述的螺杆螺母推动结构，其特征在于，所述抵持件的数量为两个，且两个所述抵持件分别与所述第二齿轮相对应的两侧连接，所述限位件包括第一限位部、第二限位部及连接部，所述连接部的两端分别与所述第一限位部和所述第二限位部连接，所述第二限位部与所述基座连接，两个所述抵持件可分别与所述第一限位部和所述第二限位部抵持。

5.一种检测仪器，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-4中任意一项所述螺杆螺母推动结构。