CN2118860U - 双动型动态背隙消除驱动系统 - Google Patents

Abstract

一种双动型动态背隙消除驱动系统由不可逆传 动的涡轮杆组所构成，主要包括具有两组与涡轮耦合 的涡杆组，在系统被驱动时，其中一组原动涡杆被连 续旋加旋转驱动力，另外一组涡杆为位移量操控涡 杆，由于涡杆组为不可逆传动，因此涡轮与两涡杆间 呈无间隙的状态，而构成由负载背隙状态自行调整速 度差的动态背隙消除驱动系统，按此原理，若使位移 量操控涡杆的操控速度低于旋力原动涡杆时，则可达 到运动中动态背隙消除的目的。

Description

本实用新型涉及——一种双动型动态背隙消除驱动系统，它由不可逆传动的涡轮涡杆组所构成。

本实用新型的目的在于提供一种双动型动态背隙消除驱动系统，其主要为靠负载背隙状态自行调整其速度差的双动型动态背隙消除驱动系统提供一种运动中及静止中都能消除背隙，对机构动态精度的提高提供前所未有的原理及结构应用。

下面按照附图所示详细说明本实用新型的实施例。

图1为双动型动态背隙消除驱动系统的基本作用原理示意图。

图2为前述涡轮组由螺杆及螺帽组所构成驱动元件的直线性负载所取代的实施例。

图3为单驱动轴联合驱动例。

图4为双驱动轴联合驱动例。

本实用新型为关于一种双动型动态背隙消除驱动系统由不可逆传动的涡轮涡杆组所构成，图1所示为双动型动态背隙消除驱动系统的基本作用原理示意图，主要包括具有两组与涡轮103耦合的涡杆组101、102，在系统被驱动时，其中一组原动涡杆101被连续施加旋转驱动力，此力为不论涡轮是否被驱动，将恒施于原动涡杆101，另外一组涡杆为位移量操控涡杆102，也耦合于此一涡轮组103（或同轴锁固的同节距或不同节距的个别涡轮组），由于施力涡杆101恒施于涡轮103的作用力，使此位移量操控涡杆102恒被迫紧，由于涡杆组为不可逆传动，因此涡轮与两涡杆间呈无间隙状态，此时当我们驱动位移量操控涡杆102往受压方向后退时，涡轮组103因受施力原动涡杆101的驱动而作追逐的位移至再度迫紧位移量操控涡杆102为止，而形成靠负载背隙状态自行调整速度差的动态背隙消除驱动系统，故我们借助此原理，若使位移量操控涡杆102的操控速度低于施力原动涡杆101时，则可达到运动中靠负载背隙状态自行调整速度的双动型动态背隙消除目的。

图2所示为前述涡轮组由螺杆及螺帽组所构成驱动元件的直线性负载所取代的实施例，其施力原动螺杆201对具有螺帽组202的直线负载203施以被限制范围内的推力或拉力，另一组位移量操控螺杆204螺帽组205即被迫紧，当位移量操控螺杆204往受压方向松退，则动力螺杆201作迫紧性驱动，而构成靠负载背隙状态自行调整速度差的动态无背隙操控功能。

前述施力原动机构也可由可逆传动元件所构成，例如对涡轮的驱动也可改由一可逆旋转力如齿轮组或皮带轮磨擦轮组对涡轮施以一被动限制范围内的扭力，以配合不可逆传动的位移量操控涡杆，施力原动机构对直线性负载的匹配也可改为一线性流体动力缸或直线齿排受一定向限制范围内的齿轮驱动力所牵动，前述涡轮式直线负载称之为被动体，施力原动螺杆或动力缸或齿排等机构称之为施力原动体，位移量操控涡杆称之为位移量操控体。

即以上述各例本实用新型所揭示的系统包括：

不可逆向传动的被动体A，及两组与其耦合作为动力来源的原动体，其中一组为施力原动体B，另一组为位移量操控原动体C；其特征为施力原动体B或位移量操控原动体C可对不可逆向传动的被动体A施力传动，而不可逆向传动的被动体A对施力原动体B及位移量操控原动体C为不可逆传动；上述不可逆向传动的被动体A可为涡轮，施力原动体B及位移量操控原动体C可为涡杆组；或不可逆向传动的被动体A可为有传动螺帽的被动体，施力原动体B及位移量操控原动体C为螺杆组，以构成双向传动，靠负载背隙状态自行调整速度差的动态背隙消除驱动系统，其作用原理如下：

施力原动体B及位移量操控原动体C对不可逆向传动的被动体A的关系包括：在静止时，施力原动体B及位移量操控原动体C静止，但施力原动体B对不可逆向传动的被动体A的耦合处呈推压的密合位置；位移量操控原动体C对不可逆向传动的被动体A的耦合处呈阻滞的密合位置，而使不可逆向传动的被动体A对施力原动体B及位移量操控原动体C呈无背隙状态；在驱动位移时，可依所驱动方向选择其中之一组涡杆（或螺杆螺帽组）为原动体，例如由施力原动体B对其与位移量操控原动体C的推压密合面施以一可控制的推动压力，但由于位移量操控原动体C处于对不可逆向传动的被动体A的阻滞密合位置，而不可逆向传动的被动体A对位移量操控原动体C为不可逆传动，因此，此状态在不可逆向传动的被动体A与位移量操控原动体C的密合位置形成一静压，当我们操控位移量操控原动体C以受压方向作反方向松退时，被动体A将靠位移量操控原动体C的松退驱动量作追逐驱动，而形成靠负载背隙状态自行调整速度差的双动型动态背隙消除驱动系统，当位移量操控原动体C停止时，此系统仍处于原来的无背隙静止状态；

上述原动体B及位移量操控原动体C与被动体A所构成的双动型动态背隙消除驱动系统也可将原动体B及位移量操控原动体C作反向驱动；

上述施力原动体B及位移量操控原动体C的动力来源包括来自一共同动力源或各别独立动力源；其中施力原动体B的动力源的驱动速度BS与位移量操控原动体C的驱动位移速度CS两者的关系为BS≥CS，并由负载背隙状态自行调整速度差，且其中BS包括呈静止并具有驱动静压的状态。

上述驱动动力的构成方式说明如下：

分离式驱动系统：其构成作为原动体的驱动马达可作定扭力驱动运转装置，其定扭力方式包括来自电流控制的电控方式及来自机械式定扭力方式装置，作为位移量操控原动体的驱动方式包括来自人力、步进马达、伺服马达、普通型交直流马达及一般机力操控驱动，及流体马达等旋转驱动动能装置；

联合式驱动系统：其构成由单一旋转动力源包括来自人力、步进马达、伺服马达、普通型交直流马达及一般机力操控驱动，及流体马达等旋转驱动动能装置，其特征为来自旋转动力源经轮系的分配使输至原动体使被动体致动的转速高于输至位移量操控原动体使被动体致动的转速，而输至原动体的旋转动力系经一机械式或电磁式可按需要选择所需扭力的可滑动旋转耦合装置以耦合之，并平衡系统中原动体及位移量操控原动体的速度差。

图3为单驱动轴联合驱动例，图中作为原动输入并附有手把（或接受机力驱动）的小齿轮301与原动螺杆302同方向回转并借一可滑动扭力限制装置303中间耦合，小齿轮301所耦合的逆向减速齿轮304供产生减速，但为反向的旋转动力以驱动位移量操控螺杆305，进而与原动螺杆共同驱动涡轮组306作为负载背隙状态自行调整速度差的双动型动态背隙消除驱动，若作反向驱动也可；上述可滑动扭力限制装置包括电磁式及机械式所构成的装置。

图4为双驱动轴联合驱动例，图中作为原动输入并附有手把（或接受机力驱动）的小齿轮401与原动螺杆402同方向旋转并用一可滑动扭力限制装置403中间耦合，小齿轮401所耦合的逆向减速齿轮404供产生减速，但为反向的旋转动力，经一单方向传动装置407以在减速齿轮404作反向驱动时带动位移量操控螺杆405，进而与原动螺杆共同驱动涡轮组406作靠负载背隙状态自行调整速度差的双动型动态背隙消除驱动；位移量操控螺杆405同时设有第二原动小齿轮411，并用一可滑动扭力限制装置413耦合于位移量操控螺杆405，小齿轮411所耦合的逆向减速齿轮414供产生减速，但为反向的旋转动力，经一单方向传动装置417以在减速齿轮414作反方向驱动时带动螺杆402，进而与位移量驱动螺杆405对涡轮组406作逆向驱动，并作由负载背隙状态自行调整速度差的双动型动态背隙消除驱动，前述第一原动小齿轮401与第二原动小齿轮411之间另有传动齿轮401′与411′相互耦合（或有中间齿轮或其他传动元件构成），两者间呈相反方向的传动关系，以在手把400正反转驱动中分别驱动涡轮装置；上述可滑动扭力限制装置包括电磁式及机械式所构成的装置，以及视结构空间型态选择所需相互传动元件如伞形齿轮或直齿或其他传动元件并可视需要加设中间轮组。

上述相关驱动位移结构装置中可加装位移量检测装置及位置探测装置以增加其方便性。

Claims (8)

1、一种双动型动态背隙消除驱动系统，其主要构成包括：不可逆向传动的被动体A，及两组与其耦合作为动力来源的原动体，其中一组为施力原动体B，另一组为位移量操控原动体C；其特征为施力原动体B或位移量操控原动体C可对不可逆向传动的被动体A施力传动，而不可逆向传动的被动体A对施力原动体B及位移量操控原动体C为不可逆传动；前述不可逆向传动的被动体A可为涡轮，施力原动体B及位移量操控原动体C可为涡杆组；或不可逆向传动的被动体A可为有传动螺帽的被动体，施力原动体B及位移量操控原动体C可为螺杆组，以构成双向传动、以负载背隙状态自行调整速度差的动态背隙消除驱动系统，其作用原理如下：

施力原动体B及位移量操控原动体C对不可逆向传动的被动体A的关系包括：在静止时，施力原动体B及位移量操控原动体C静止，但施力原动体B对不可逆向传动的被动体A的耦合处呈推压的密合位置；位移量操控原动体C对不可逆向传动的被动体A的耦合处呈阻滞的密合位置，而使不可逆向传动的被动体A对施力原动体B及位移量操控原动体C呈无背隙状态；在驱动位移时，可按所驱动方向选择其中之一组涡杆(或螺杆螺帽组)为原动体，例如由施力原动体B对其与位移量操控原动体C的推压密合面施以可控制的推动压力，但由于位移量操控原动体C处于对不可逆向传动的被动体A的阻滞密合位置，而不可逆向传动的被动体A对位移量操控原动体C为不可逆传动，因此，此状态在不可逆向传动的被动体A与位移量操控原动体C的密合位置形成一静压，当我们操控位移量操控原动体C按受压方向作反方向松退时，被动体A将按位移量操控原动体C的松退驱动量作追逐驱动，而形成由负载背隙状态自行调整其速度差的双动型动态背隙消除驱动系统，当位移量操控原动体C停止时，此系统仍处于原来的无背隙静止状态；

上述原动体B及位移量操控原动体C与被动体A所构成的双动型动态背隙消除驱动系统也可将原动体B及位移量操控原动体C作反向驱动；

上述施力原动体B及位移量操控原动体C的动力来源包括来自一共同动力源或各别独立动力源；其中施力原动体B的动力源的驱动速度BS与位移量操控原动体C的驱动位移速度CS两者之关系为BS≥CS，并由负载背隙状态自行调整速度差，且其中BS包括呈静止并具有驱动静压的状态。

2、如权利要求1所述双动型动态隙消除驱动系统，其特征在于，它由不可逆传动的涡轮涡杆组所构成，主要包括具有两组与涡轮耦合的涡杆组，在系统被驱动时，其中一组原动涡杆被连续施加旋转驱动力，此力不论涡轮是否被驱动，将恒施于原动涡杆，另外一组涡杆为位移量操控涡杆，也耦合于此一涡轮组（或同轴锁固的同节距或不同节距的个别涡轮组），由于施力涡杆恒施于涡轮的作用力，使此位移量操控涡杆恒被迫紧，由于涡杆组为不可逆传动，因此涡轮与两涡杆间呈无间隙的状态，此时当我们驱动位移量操控涡杆往受压方向后退时，涡轮组因受施力原动涡杆之驱动而作追逐的位移至再度迫紧位移量操控涡杆为止，而形成由负载背隙状态自行调整速度差的动态背隙消除驱动系统，当我们借助此原理，若使位移量操控涡杆的操控速度低于施力原动涡杆时，则可达到运动中由负载背隙状态自行调整速度的双动型动态背隙消除。

3、如权利要求1所述双动型动态背隙消除驱动系统，其特征在于，其中涡轮组可由螺杆及螺帽组所构成驱动元件的直线性负载所取代，其施力原动螺杆为对具有螺帽组的直线负载施以被限制范围内的推力或拉力，另一组位移量操控螺杆螺帽即被迫紧，当位移量操控螺杆往受压方向松退，则动力螺杆作迫紧性驱动，而构成由负载背隙状态自行调整速度差的动态无背隙操控功能的装置。

4、如权利要求1所述双动型动态背隙消除驱动系统，其特征在于，其中施力原动机构也可由可逆传动元件所构成，例如对涡轮的驱动也可改由一可逆旋转力如齿轮组或皮带轮磨擦轮组对涡轮施以被动限制范围内的扭力，以配合不可逆传动的位移量操控涡杆，施力原动机构对直线性负载的匹配也可改由一线性流体动力缸或直线齿排受一定向限制范围内的齿轮驱动力所牵动，上述涡轮式直线负载称为被动体，施力原动螺杆或动力缸或齿排等机构称为施力原动体，位移量操控涡杆称为位移量操控体。

5、如权利要求1所述双动型动态背隙消除驱动系统，其特征在于，其驱动方式包括：

分离式驱动系统：其构成作为原动体的驱动马达为可作定扭力驱动运转装置，其定扭力方式包括来自电流控制的电控方式及来自机械式定扭力方式装置，作为位移量操控原动体的驱动方式包括来自人力、步进马达、伺服马达、普通型交直流马达及一般机力操控驱动，及流体马达等旋转驱动动能装置；

联合式驱动系统：其构成由单一旋转动力源包括来自人力、步进马达、伺服马达、普通型交直流马达及一般机力操控驱动，及流体马达等旋转驱动动能装置，其特征为来自旋转动力源经轮系的分配使输至原动体使被动体致动的转速高于输至位移量操控原动体使被动体致动的转速，而输至原动体的旋转动力系经一机械式或电磁式可由需要选择所需扭力的可滑动旋转耦合装置以耦合，并平衡系统中原动体及位移量操控原动体的速度差。

6、如权利要求1或5所述双动型动态背隙消除驱动系统，其特征在于，其应用结构包括用单驱动轴联合驱动，其构成如下：作为原动输入并附有手把（或接受机力驱动）的小齿轮301与原动螺杆302同方向旋转并用一可滑动扭力限制装置303中间耦合，小齿轮301所耦合的逆向减速齿轮304供产生减速，但为反向的旋转动力以驱动位移量操控螺杆305，进而与原动螺杆共同驱动涡轮组306作由负载背隙状态自行调整速度差的双动型动态背隙消除驱动，若作反向驱动也可；上述可滑动扭力限制装置包括电磁式及机械式所构成的装置。

7、如权利要求1或5所述双动型动态背隙消除驱动系统，其特征在于，其应用结构包括用双驱动轴联合驱动，其构成如下：

作为原动输入并附有手把（或接受机力驱动）的小齿轮401与原动螺杆402同方向旋转并由一可滑动扭力限制装置403中间耦合，小齿轮401所耦合的逆向减速齿轮404供产生减速，为反向的旋转动力，经一单方向传动装置407以在减速齿轮404作反向驱动时带动位移量操控螺杆405，进而与原动螺杆共同驱动涡轮组406作由负载背隙状态自行调整速度差的双动型动态背隙消除驱动；位移量操控螺杆405同时设有第二原动小齿轮411，并用一可滑动扭力限制装置413耦合于位移量操控螺杆405，小齿轮411所耦合的逆向减速齿轮414供产生减速，为反向的旋转动力，经一单方向传动装置417以在减速齿轮414作反方向驱动时带动螺杆405，进而与位移量驱动螺杆405对涡轮组406作逆向驱动，并作负载背隙状态自行调整速度差的双动型动态背隙消除驱动，前述第一原动小齿轮401与第二原动小齿轮411之间具传动齿轮401′与411′相互耦合（或有中间齿轮或其他传动元件构成），两者间呈相反方向的传动关系，以在手把400正反转驱动中分别驱动涡轮装置；上述可滑动扭力限制装置包括电磁式及机械式所构成的装置，以及视结构空间型态选择所需相互传动元件如伞形齿轮或直齿或其他传动元件并可视需要加设中间轮组装置。

8、如权利要求1所述双动型动态背隙消除驱动系统，其特征在于，其相关驱动位移结构装置中可加装位移量检测装置及位置探测装置。

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