CN110439979A - 丝杆螺母副、安全传动装置及升降机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种丝杆螺母副、安全传动装置及升降机构，属于微型传动装置领域。所述丝杆螺母副包括螺杆及螺母，以及设置在丝杆孔内的保护机构，所述保护机构包括安装孔、弹性元件及弹珠，安装孔开设于丝杆孔内，且安装孔正对螺杆的外表面，所述弹性元件和弹珠均收纳于安装孔内，弹性元件用于提供一个弹性力，使得弹珠伸出安装孔进而抵持在螺杆的螺纹凹槽内。当螺母沿轴线方向的负载过大时，弹珠压缩弹性元件而退出螺纹凹槽，从而使螺母与螺杆发生分离，螺母掉落至螺杆底端，螺杆处于空载状态，丝杆螺母副与传动组件和/或驱动装置相配合时，能起到安全保护作用。本发明还公开了一种使用上述丝杆螺母副的安全传动装置和升降机构。

Description

丝杆螺母副、安全传动装置及升降机构

技术领域

本发明涉及微型传动装置领域，尤其涉及一种丝杆螺母副、安全传动装置及升降机构。

背景技术

现有微型传动领域技术中，常采用驱动装置驱动丝杆螺母副的形式实现动力的转换，解决了传动问题，但是现有的传动机构中存在不安全因素，具体体现为：当载重的一端负载过大时，没有一种机制可缓解这种状态，导致驱动装置仍然在工作，甚至加大马力工作，此时，极有可能导致丝杆螺母副发生形变；或者导致相应的传动装置发生形变、破损；更有甚者，将导致驱动装置发生损坏的情况。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种丝杆螺母副、安全传动装置及升降机构。

本发明提供如下技术方案：

一种丝杆螺母副，包括螺杆及螺母，螺母设有丝杆孔，所述螺杆穿设于丝杆孔内，所述螺母可沿螺杆的轴向来回滑动；还包括设置在丝杆孔内的保护机构，所述保护机构包括安装孔、弹性元件及弹珠，所述安装孔开设于丝杆孔内，且安装孔正对螺杆的外表面，所述弹性元件和弹珠均收纳于安装孔内，所述弹性元件用于提供一个弹性力，使得弹珠伸出安装孔进而抵持在螺杆的螺纹凹槽内。

作为进一步的改进，所述保护机构共设置三组，三组保护机构沿着丝杆孔的周向间隔分布，且每一组均包括三个沿着丝杆孔的轴向间隔分布的保护机构。

作为进一步的改进，所述三组保护机构沿着丝杆孔的周向均匀分布，相邻两组之间的夹角为120度。

作为进一步的改进，所述弹性元件为弹簧。

一种安全传动装置，包括驱动装置、传动组件及上述的丝杆螺母副，所述传动组件装设在驱动装置和丝杆螺母副之间，并分别与驱动装置和丝杆螺母副传动连接。

作为进一步的改进，所述传动组件为齿轮箱，所述齿轮箱分别与驱动装置和丝杆螺母副啮合连接。

一种升降机构，包括壳座及上述的安全传动装置，所述安全传动装置安装在壳座上，所述螺母的自由端设有承载部，该承载部伸出壳座的一侧，用于带动其他物体运动。

作为进一步的改进，所述升降机构还包括安装在壳座上的导向柱，所述导向柱与丝杆螺母副的螺杆平行设置，所述丝杆螺母副的螺母设有导向孔，所述导向柱穿设于导向孔内。

作为进一步的改进，所述壳座开设有第一安装槽、第二安装槽及第三安装槽，所述第一安装槽与第二安装槽开设于壳座的上表面，且第一安装槽与第二安装槽毗邻；所述第三安装槽开设于壳座的一个侧表面，且第三安装槽与第一安装槽和第二安装槽均相连，所述驱动装置安装于第一安装槽，所述丝杆螺母副和导向柱安装于第二安装槽，所述传动组件安装于第三安装槽。

作为进一步的改进，所述升降机构还包括一保护盖，所述保护盖罩设在第三安装槽的外侧。

本发明的实施例具有如下优点：

本发明的丝杆螺母副，当螺母沿轴线方向负载过大时，保护机构中的弹性元件收缩，弹珠退出螺杆的螺纹凹槽，从而使螺母与螺杆发生分离，螺母掉落至螺杆底端，使得螺杆处于空载状态，避免螺母与螺杆硬碰硬。

本发明的安全传动装置，丝杆螺母副与驱动装置通过传动组件连接，螺母沿轴线方向的负载情况，将会反应到传动组件和驱动装置端，当负载超过一定数额时，保护机构中的弹性元件收缩，弹珠退出螺杆的螺纹凹槽，从而使螺母与螺杆发生分离，螺母掉落至螺杆底端，使得螺杆处于空载状态，进而卸去传动组件和驱动装置端的负载，起到保护传动组件和驱动装置的作用。

本发明的升降机构，螺母的承载部用于带动物品做升降运动，当承载部的负载过重时，保护机构中的弹性元件收缩，弹珠退出螺杆的螺纹凹槽，从而使螺母与螺杆发生分离，螺母掉落至螺杆底端，使得螺杆处于空载状态，进而卸去传动组件和驱动装置端的负载，起到保护传动组件和驱动装置的作用。

当螺母的负载处于正常范围时，在弹性元件的作用下，使得弹珠与螺纹凹槽啮合，丝杆螺母副正常工作。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

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示出了本发明一较佳实施例的升降机构的装配图；

图2示出了图1所示的升降机构的剖视图；

图3示出了图1所示的升降机构的壳座的结构图；

图4示出了本发明一较佳实施例的丝杆螺母副与导向柱的装配图；

图5示出了本发明的丝杆螺母副中螺母的立体图；

图6示出了本发明的丝杆螺母副中保护机构的立体图；

图7示出了本发明的丝杆螺母副的剖视图。

主要元件符号说明：

1-螺杆；11-主动齿轮；2-螺母；21-丝杆孔；22-安装孔；23-弹簧；24-弹珠；25-抵持件；26-止挡件；27-导向孔；28-承载部；29-孔套；4-驱动电机；41-驱动齿轮；5-壳座；51-第一安装槽；52-第二安装槽；53-第三安装槽；6-导向柱；7-传动组件；8-保护盖。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图4至图7，本发明的一较佳实施例揭示了一种丝杆螺母副，其包括螺杆1、螺母2及保护机构。

请参阅图4及图5，所述螺母2设有丝杆孔21，所述螺杆1穿设于丝杆孔21内，所述螺母2可沿螺杆1的轴向来回滑动。

请参阅图6及图7，所述保护机构设置在螺母2的丝杆孔21内，该保护机构包括安装孔22、弹簧23及弹珠24。

所述安装孔22开设于丝杆孔21内，且安装孔22正对螺杆1的外表面，所述弹簧23和弹珠24均收纳于安装孔22内，所述弹簧23用于提供一个弹性力，使得弹珠24伸出安装孔22进而抵持在螺杆1的螺纹凹槽内。

作为进一步的改进，所述保护机构共设置三组，三组保护机构沿着丝杆孔21的周向间隔分布，且每一组均包括三个沿着丝杆孔21轴向间隔分布的保护机构。

作为一种优选的方案，所述三组保护机构沿着丝杆孔21的周向均匀分布，相邻两组保护机构之间的夹角为120度。三组保护机构沿着丝杆孔21的周向均匀分布，是为了给螺杆1提供更稳定的抵持力，但是本发明并不限定与此，即三组保护机构也可以其它角度呈现，如图7所示，其中两组之间的夹角小于120度，另外两组之间的夹角大于120度。另外，根据本发明的宗旨，所述保护机构还可以设置两组、四组或多组，其根据螺杆1的粗细、丝杆孔21的孔径大小而定。每组保护机构的数量也可以设置一个、两个或多个，其根据丝杆孔21的轴向长度而定。

需要说明的是，本实施例中用于给弹珠24提供弹性力的是弹簧23，容易理解的是，在其它一些实施例中，该弹簧23还可以替换成其它能够提供回弹力的弹性元件，比如碟簧。

请参阅图5至图7，具体在本实施例中，所述安装孔22为通孔，所述保护机构还包括抵持件25和止挡件26，所述抵持件25抵持在弹簧23远离弹珠24的一端，所述止挡件26固定在安装孔22内，用于防止抵持件25从安装孔22内脱落。

具体在装配时：先将螺母2套设于螺杆1上，然后将弹珠24、弹簧23和抵持件25依次放入一个安装孔22内，最后用止挡件26封堵在安装孔22的孔口处。如此可实现一个保护机构的装配。

当然，在其它一些事实例中，所述安装孔22也可以设置为盲孔，只不过装配时相对麻烦，本实施例将安装孔22设置为通孔无疑是最方便装配的方案。

所述弹珠24的直径小于安装孔22的孔径、大于等于弹簧23直径、大于螺纹凹槽深度，弹珠24可与螺杆1上螺纹凹槽相互啮合发生相对滑动或滚动运动。

本实施例的工作原理如下：

正常工作时，弹珠24在弹簧23的弹性力作用下，抵持在螺杆1的螺纹凹槽内，使得螺杆1与螺母2相互啮合。螺杆1在驱动力的作用下旋转，螺母2由于啮合关系而沿着螺杆1的轴向来回滑动。

螺母2上可承载物品，并带动物品一起做升降运动。

当螺母2沿轴线方向负载过大时，超过弹簧23的弹性力，保护机构中的弹簧23收缩，弹珠24退出螺杆1的螺纹凹槽，从而使螺母2与螺杆1发生分离，螺母2掉落至螺杆1底端，使得螺杆1处于空载状态，避免螺母2与螺杆1硬碰硬。

当螺母2沿轴线方向负载处于正常范围时，弹珠24在弹簧23的弹性力作用下抵持在螺杆1的螺纹凹槽内，重新回到啮合关系，丝杆螺母副正常工作。

如上所示，本实施例的丝杆螺母副通过设置了保护机构，当螺母2负载过重时，弹珠24缩回安装孔22，使得螺母2与螺杆1退出啮合连接关系，避免二者之间的硬干涉；当螺母2负载正常时，弹珠24伸出安装孔22，使得螺母2与螺杆1重新构成啮合连接关系，丝杆螺母副正常工作。

实施例2

请参阅图1至图7，本实施例揭示了一种安全传动装置，其包括驱动装置、传动组件7及丝杆螺母副，所述丝杆螺母副为实施例一所述的丝杆螺母副。在本实施例中，所述驱动装置为驱动电机4。

所述传动组件7装设在驱动电机4和丝杆螺母副之间，并分别与驱动电机4和丝杆螺母副传动连接。

具体在其中一个实施例中，所述传动组件7由相互啮合连接的多个齿轮组成，所述多个齿轮分别与驱动电机4和螺杆1啮合连接。具体是，驱动电机4的转轴固连一驱动齿轮41，所述螺杆1的驱动端固连一主动齿轮11。

在其它一些实施例中，所述驱动电机4和螺杆1之间还设有变速箱，用于调节驱动电机4与螺杆1之间的转速、转矩等参数。

本实施例的工作原理如下：

正常工作时，驱动电机4驱动螺杆1旋转，从而带动螺母2在螺杆1上来回滑动。此时，弹珠24在弹簧23的弹性力作用下，抵持在螺杆1的螺纹凹槽内，使得螺杆1与螺母2相互啮合。螺杆1的旋转运动转换为螺母2的直线运动。

螺母2上可承载物品，并带动物品一起做升降运动。螺母2上的负载情况，将通过螺杆1传递给传动组件7及驱动电机4。

当螺母2沿轴线方向负载过大时，超过弹簧23的弹性力，保护机构中的弹簧23收缩，弹珠24退出螺杆1的螺纹凹槽，从而使螺母2与螺杆1发生分离，螺母2掉落至螺杆1底端，使得螺杆1处于空载状态，避免螺母2与螺杆1硬碰硬。

当螺母2沿轴线方向负载处于正常范围时，弹珠24在弹簧23的弹性力作用下抵持在螺杆1的螺纹凹槽内，重新回到啮合关系，丝杆螺母副回归正常工作。

由上可知，本实施例的安全传动装置通过在丝杆螺母副中设置保护机构，在螺母2负载过重时，可实现螺母2与螺杆1之间相脱离，从而卸去传动组件7及驱动电机4上的负载，起到保护传动组件7和驱动电机4的作用；当螺母2负载正常时，弹珠24伸出安装孔22，使得螺母2与螺杆1重新构成啮合连接关系，丝杆螺母副正常工作，传动组件7和驱动电机4均处于安全状态。

实施例3

请参阅图1至图7，本实施例揭示了一种升降机构，其包括壳座5及安全传动装置，所述安全传动装置为实施例二所述的安全传动装置，该安全传动装置其进一步包括驱动电机4、传动组件7及实施例一所述的丝杆螺母副。

请参阅图3，所述安全传动装置安装在壳座5上，具体在本实施例是这样实现的：所述壳座5开设有第一安装槽51、第二安装槽52及第三安装槽53，所述第一安装槽51与第二安装槽52开设于壳座5的上表面，且第一安装槽51与第二安装槽52毗邻；所述第三安装槽53开设于壳座5的一个侧表面，且第三安装槽53与第一安装槽51和第二安装槽52均相连，所述驱动电机4安装于第一安装槽51，所述丝杆螺母副安装于第二安装槽52，所述传动组件7安装于第三安装槽53。

上述，驱动电机4通过驱动齿轮41与传动组件7啮合连接，所述螺杆1通过主动齿轮11与传动组件7啮合连接，因此，当驱动电机4工作时，可带动螺杆1实现正反转，进而带动螺母2沿着螺杆1的轴向上下滑动。

所述螺母2呈长条形，螺母2的一端设有所述丝杆孔21，螺母2的自由端设有承载部28，该承载部28伸出壳座5的一侧，承载部28上用于装载其它物体，并带动其他物体运动。

请参阅图4，作为进一步的改进，所述升降机构还包括安装在壳座5上的导向柱6，所述导向柱6具体是安装在所述第二安装槽52内，且与丝杆螺母副的螺杆1平行设置，所述丝杆螺母副的螺母2设有导向孔27，所述导向柱6穿设于导向孔27内。该导向柱6的设置，不仅能提高承载部28的负载，还能使螺母2的运动更加平稳。

优选的，所述导向柱6的横截面比螺杆1的横截面大，可提供更有力的导向作用。

请参阅图5，更优的，所述导向孔27内还设有一孔套29，用于保护导向孔27的内壁。

作为进一步的改进，所述升降机构还包括一保护盖8，所述保护盖8罩设在第三安装槽53的外侧。保护盖8装配后，将罩在传动组件7、驱动齿轮41和主动齿轮11上方，可起到防尘作用，同时可防止操作者误触。

本实施例的工作原理为：

正常工作时，驱动电机4启动，驱动齿轮41带动传动组件7转动，传动组件7再带动主动齿轮11转动，从而带动螺杆1旋转，由于螺杆1与螺母2之间的啮合关系，螺母2在螺杆1上实现来回滑动。此时，弹珠24在弹簧23的弹性力作用下，抵持在螺杆1的螺纹凹槽内，使得螺杆1与螺母2相互啮合。螺杆1的旋转运动转换为螺母2的直线运动。

螺母2的承载部28伸出于壳座5一侧，承载部28上用于承载物品，并带动物品一起做升降运动。承载部28上的负载情况，将通过螺杆1传递给传动组件7及驱动电机4。

当螺母2沿轴线方向负载过大时，超过弹簧23的弹性力，保护机构中的弹簧23收缩，弹珠24退出螺杆1的螺纹凹槽，从而使螺母2与螺杆1发生分离，螺母2掉落至螺杆1底端，使得螺杆1处于空载状态，可瞬间将传动组件7和驱动电机4的负载卸除，防止硬碰硬。

当螺母2沿轴线方向负载处于正常范围时，弹珠24在弹簧23的弹性力作用下抵持在螺杆1的螺纹凹槽内，重新回到啮合关系，丝杆螺母副回归正常工作。

由上可知，本实施例的升降机构通过在丝杆螺母副中设置保护机构，在螺母2的承载部28负载过重时，可实现螺母2与螺杆1之间相脱离，从而卸去传动组件7及驱动电机4上的负载，起到保护传动组件7和驱动电机4的作用；当螺母2负载正常时，弹珠24伸出安装孔22，使得螺母2与螺杆1重新构成啮合连接关系，丝杆螺母副正常工作，传动组件7和驱动电机4均处于安全状态。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种丝杆螺母副，包括螺杆及螺母，螺母设有丝杆孔，所述螺杆穿设于丝杆孔内，所述螺母可沿螺杆的轴向来回滑动；其特征在于：还包括设置在丝杆孔内的保护机构，所述保护机构包括安装孔、弹性元件及弹珠，所述安装孔开设于丝杆孔内，且安装孔正对螺杆的外表面，所述弹性元件和弹珠均收纳于安装孔内，所述弹性元件用于提供一个弹性力，使得弹珠伸出安装孔进而抵持在螺杆的螺纹凹槽内。

2.如权利要求1所述的丝杆螺母副，其特征在于：所述保护机构共设置三组，三组保护机构沿着丝杆孔的周向间隔分布，且每一组均包括三个沿着丝杆孔的轴向间隔分布的保护机构。

3.如权利要求2所述的丝杆螺母副，其特征在于：所述三组保护机构沿着丝杆孔的周向均匀分布，相邻两组之间的夹角为120度。

4.如权利要求1所述的丝杆螺母副，其特征在于：所述弹性元件为弹簧。

5.一种安全传动装置，其特征在于：包括驱动装置、传动组件及如权利要求1-4任一项所述的丝杆螺母副，所述传动组件装设在驱动装置和丝杆螺母副之间，并分别与驱动装置和丝杆螺母副传动连接。

6.如权利要求5所述的安全传动装置，其特征在于：所述传动组件为齿轮箱，所述齿轮箱分别与驱动装置和丝杆螺母副啮合连接。

7.一种升降机构，其特征在于：包括壳座及如权利要求5-6任一项所述的安全传动装置，所述安全传动装置安装在壳座上，所述螺母的自由端设有承载部，该承载部伸出壳座的一侧，用于带动物体运动。

8.如权利要求7所述的升降机构，其特征在于：所述升降机构还包括安装在壳座上的导向柱，所述导向柱与丝杆螺母副的螺杆平行设置，所述丝杆螺母副的螺母设有导向孔，所述导向柱穿设于导向孔内。

9.如权利要求8所述的升降机构，其特征在于，所述壳座开设有第一安装槽、第二安装槽及第三安装槽，所述第一安装槽与第二安装槽开设于壳座的上表面，且第一安装槽与第二安装槽毗邻；所述第三安装槽开设于壳座的一个侧表面，且第三安装槽与第一安装槽和第二安装槽均相连，所述驱动装置安装于第一安装槽，所述丝杆螺母副和导向柱安装于第二安装槽，所述传动组件安装于第三安装槽。

10.如权利要求9所述的升降机构，其特征在于，还包括一保护盖，所述保护盖罩设在第三安装槽的外侧。