JP3243292U - 後退が安定する電動リードスクリュー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】耐衝撃性を高め、往復運動過程中の安定性を効果的に高める、後退が安定する電動リードスクリュー構造を提供する。
【解決手段】本考案は、ケーシングと、駆動モーターと、リードスクリューと、摺動ポストと、取付板とを備えた後退が安定する電動リードスクリュー構造である。ケーシング内に第１収容部及び第１収容部の対向する両側にある第２収容部が設けられ、駆動モーターは、第１収容部内に配置され、リードスクリューの一端は駆動モーターの出力軸に摺動可能に連結され、他端がケーシングの第１開口部から突出し、摺動ポストは２本あり、２本の摺動ポストの第１端は第２収容部内に対応して配置され、第２端がいずれもケーシングの第２開口部から突出し、摺動ポスト及びリードスクリューの第２端は取付板に連結される。駆動モーターの回転により、リードスクリューを往復伸縮させ、両側の摺動ポストが良好なガイド能力を発揮する。
【選択図】図２

Description

本考案は、電動リードスクリュー構造の技術分野に関し、特に、後退が安定する電動リードスクリュー構造に関する。

社会の発展に伴い、モーターに対する研究、応用は、さらに向上され、リードスクリュー構造のモーターはモーターの回転運動を直線運動に変換する特性を持ち、工作機械の製造において良好な開発と応用を得ることができ、
従来技術において、特許文献１ではサーボモーター式電動リードスクリュー構造が開示されており、上述の構造において、スクリューナットはケーシング内に配置され、モーターの回転軸に空洞部が設けられ、モーターが起動した後、回転軸の回転によりリードスクリューを空洞部に往復伸縮させ、特許文献１全体の構造がコンパクトで組立が容易であるが、上述の構造において、回転軸とリードスクリューが主にスクリューナットで連結し、リードスクリューのロッド部が当たるとリードスクリューがずれやすくなることで、同心度の維持が困難になり、上記の問題点を解決するため、構造がより合理的な伝動リードスクリュー構造が求められていた。

中国実用新案登録出願第ＣＮ２１７７４９８３９Ｕ号公報

本考案は、従来技術におけるリードスクリューを回転軸に後退させる過程で保護構造に欠けることにより、回転軸とリードスクリューとの連結安定性が悪く、同心度を効果的に確保できないというという技術的課題に着目して、新しい解決手段を提供する。

上記目的を達成するため、本考案は、
第１収容部及び第１収容部の対向する両側にある第２収容部を内設したケーシングと、
第１収容部内に配置された駆動モーターと、
一端は、駆動モーターの出力軸に摺動可能に連結され、他端がケーシングの第１開口部から突出するリードスクリューと、
２本あり、各々の第１端は第２収容部内に対応して配置され、第２端がいずれもケーシングの第２開口部から突出する摺動ポストと、
摺動ポスト及びリードスクリューの第２端がその上に連結された取付板と
を備えた後退が安定する電動リードスクリュー構造を提供する。

本考案のさらに改善された形態として、２つの第２収容部内にソケット構造が設けられ、ソケット構造の長さは第２収容部の長さより短く、いずれのソケット構造は対応する摺動ポストに嵌め込まれ、いずれかの摺動ポストの第１端にソケット構造の外端面に当接する係止片構造が設けられる。

本考案のさらに改善された形態として、駆動モーターは、空洞部を設けたローターと、スクリューナットとを備え、ローターの一端は主制御基板と連結し、他端にナットソケットが設けられ、スクリューナットがナットソケット内に組み付けられ、リードスクリュー構造のロッドに嵌め込まれ、空洞部はリードスクリュー構造を収容する。

本考案のさらに改善された形態として、ローターの外側に磁気シリンダー構造がさらに繞設され、ケーシング内の磁気シリンダー構造に対応する位置にステーター構造がさらに設けられ、ステーター構造は主制御基板に電気的に接続される。

本考案のさらに改善された形態として、駆動モーターは、複数組の軸受構造をさらに備え、軸受構造の外側がケーシングのプロファイルに固結され、内側がナットソケットを外嵌する。

本考案のさらに改善された形態として、ナットソケットの周方向に複数組の凹溝がさらに設けられ、凹溝の溝底は、軸受構造の内側に密着される。

本考案のさらに改善された形態として、複数組の凹溝の間にも第１引き締め用穴が設けられ、スクリューナットに第１引き締め用穴に適合する第２引き締め用穴が設けられ、第１引き締め用穴と第２引き締め用穴とに固定ピンが組み付けられる。

本考案のさらに改善された形態として、第１開口部の内側にねじ構造がさらに設けられ、かつねじ構造に適合するねじ込み式キャップも設けられ、ねじ込み式キャップの中央にリードスクリュー構造を突出させるための突出し穴が設けられる。

本考案のさらに改善された形態として、開口部端面の直径は、軸受構造の外径と同じで、ねじ込み式キャップのローターに近い側が外部にある軸受構造に当接する。

本考案のさらに改善された形態として、リードスクリューに嵌め込まれ、第１端は取付板と固結し、第２端がねじ込み式キャップのローターから離れた面に固結される伸縮式ダストキャップをさらに備える。

従来技術と比較して、本考案により提供される後退が安定する電動リードスクリュー構造は、ケーシングと、駆動モーターと、リードスクリューと、摺動ポストと、取付板とを備え、ケーシング内に第１収容部及び第１収容部の対向する両側にある第２収容部が設けられ、駆動モーターは、第１収容部内に配置され、リードスクリューの一端は駆動モーターの出力軸に摺動可能に連結され、他端がケーシングの第１開口部から突出し、摺動ポストは２本あり、２本の摺動ポストの第１端は第２収容部内に対応して配置され、第２端がいずれもケーシングの第２開口部から突出し、摺動ポスト及びリードスクリューの第２端は取付板に連結される。駆動モーターの回転により、リードスクリューを往復伸縮させ、伸縮過程中で、一方、両側の摺動ポストが良好なガイド能力を発揮し、もう一方、リードスクリュー及び摺動ポストは取付板に連結され、両側の摺動ポストを介してリードスクリューの耐衝撃性を高め、リードスクリューの往復運動過程中の安定性を効果的に高める。

本考案の立体図である。 本考案の立体分解図である。 本考案の断面図である。 本考案の駆動モーターの概略構成図である。 本考案のソケット構造及び摺動ポストを示す概略図である。

本考案をより明確に説明するため、以下、添付の図面を参照しつつ本考案をさらに描写する。

下記では、本考案をより深く理解するため、実施例を挙げて詳細に説明する。説明する実施例は本考案の一部の実施例であり、全ての実施例でないことは言うまでもない。具体的実施例は本考案を解釈するためにのみ使用され、本考案を限定することを意図したものではないことが理解されるであろう。

本明細書において用いられる場合、用語「含む」及び／又は「備える」は、言明された特徴、全体、ステップ、操作、要素、及び／又はアセンブリの存在を指定するが、１つ以上の他の特徴、全体、ステップ、操作、要素、アセンブリ、及び／又はこれらの組み合わせの存在或いは追加を排除するものではないことが、理解されるであろう。

図１～図５を参照すると、本考案により提供される後退が安定する電動リードスクリュー構造は、ケーシング１と、駆動モーター２と、リードスクリュー３と、摺動ポスト４と、取付板５とを備え、ケーシング１内に第１収容部１１及び第１収容部１１の対向する両側にある第２収容部１２が設けられ、駆動モーター２は、第１収容部１１内に配置され、リードスクリュー３の一端は駆動モーター２の出力軸に摺動可能に連結され、他端がケーシング１の第１開口部１１１から突出し、摺動ポスト４は２本あり、２本の摺動ポスト４の第１端は第２収容部１２内に対応して配置され、第２端がいずれもケーシング１の第２開口部１２１から突出し、摺動ポスト４及びリードスクリュー３の第２端は取付板５の一方の面に連結され、他方の面に取付穴が設けられ、取付穴はマニピュレーター、レーザーライトなどの機能部品を外部に取り付ける際に用いられる。

上記実施形態において、駆動モーター２の回転により、リードスクリュー３を往復伸縮させ、伸縮過程中で、一方、両側にある摺動ポストが良好なガイド能力を発揮し、リードスクリュー３の往復運動をより安定させ、作業効率が高くなり、もう一方、リードスクリュー３及び摺動ポスト４は取付板５に連結され、リードスクリュー３と２本の摺動ポスト４の三者相互作用によりリードスクリュー３の耐衝撃性を高め、リードスクリューの往復運動過程中の安定性をさらに効果的に高める。

本実施例において、２つの第２収容部１２内にソケット構造１３が設けられ、ソケット構造１３の長さは第２収容部１２の長さより短く、余長部分の空間が摺動路であり、いずれのソケット構造１３は対応する摺動ポスト４に嵌め込まれ、いずれかの摺動ポスト４の第１端にソケットの外端面に当接する係止片構造４１が設けられる。ソケット構造１３の内壁が摺動ポスト４のポスト面の外壁に密着して、摺接を実現し、リードスクリュー３がケーシング１方向に後退した時、リードスクリュー３の第１端が回転軸内に収容され、摺動ポスト４の第１端が摺動路に滑り込み、リードスクリュー３がケーシングから離反する方向へ突出する時、リードスクリュー３のロッド部の大部分がモーターの出力軸外に突き出し、摺動ポスト４側のポスト本体部分が摺動路からソケット構造１３内に滑り込み、限界位置に到達した時、摺動ポスト４の一端にある係止片構造４１はソケット構造１３の外端面に当接し、リードスクリュー３及び摺動ポスト４の突き出し距離を制限し、摺動ポスト４はリードスクリュー３と協働し、伸縮過程がスムーズで合理的であり、同心度が維持され、電動リードスクリュー構造のコア伝動部品の動作安定性が高めることが理解できる。より好ましい実施形態において、摺動路のソケット構造から離れた端にも座金構造が設けられ、座金構造は、係止片構造４１を緩衝し、動作中の安定性をさらに高めるために用いられる。

駆動モーターの伝動構造の合理性をさらに最高化させるため、本実施例において、駆動モーター２は、空洞部を設けたローター２１と、スクリューナット２２とを備え、ローター２１の一端は主制御基板と連結し、他端にナットソケット２３が設けられ、スクリューナット２２がナットソケット２３内に組み付けられ、リードスクリュー３のロッドに嵌め込まれ、空洞部はリードスクリュー３を収容する。主制御基板は、エンコーディングディスク、コーディングチップ、及びＰＣＢ基板板などのコーディングコンポーネントを備え、ローター２１の回転数及び回転方向を制御して所要の往復経路距離に変換できるために用いられる。スクリューナット２２は、ボールスねじナットを選択し、外側がナットソケット２３内に固定され、磁力の駆動の下で、スクリューナット２２の外側とナットソケット２３は静止したままになり、ローター２１に追従して回転し、リードスクリュー３を往復伸縮させることができ、リードスクリュー３が伸縮する過程中で、固設された取付板５を往復運動させる。カップリングを使用せずにローター２１とリードスクリュー３との連結を実現できるため、製品コストが削減され、カップリングの精度不足による同心度不足の心配がない。

より具体的には、ローター２１の外側に磁気シリンダー構造２４がさらに繞設され、ケーシング１内の磁気シリンダー構造２４に対応する位置にステーター構造（図示せず）がさらに設けられ、ステーター構造は主制御基板に電気的に接続される。主制御基板は、作業者により暗号化され、電力コマンドが入力され、ステーター構造が磁力を提供し、磁気シリンダー構造２４がローター２１を回転させ、ローター２１の回転によりリードスクリュー３の第１端が空洞部内で往復運動できるようにし、第２端が取付板５に押し引き力を与える。

ローター２１の回転の構造的合理性をさらに高めるため、本実施例において、駆動モーター２は、複数組の軸受構造２５をさらに備え、軸受構造２５の外側がケーシング１のプロファイルに固結され、内側がナットソケット２３を外嵌する。一方では、軸受構造２５がナットソケット２３の円筒面に嵌め込まれ、ローター２１の全体的な支持を実現し、ローター２１をケーシング１内に部品のずれもなく安定して組み付けることができ、ローター２１とリードスクリュー３との同心度を確保し、ローター２１の滑らかさをさらに確保することができ、より好ましくは、軸受構造２５はボールベアリングを採用することで、往復運動の滑らかさをさらに増大させる。

全体の構造をよりコンパクトにするため、本実施例において、ナットソケット２３の周方向に複数組の凹溝２３１がさらに設けられ、凹溝２３１の溝底は、軸受構造２５の内側に密着される。凹溝２３１を設けることにより、組み付けの安定性がさらに高まるだけではなく、より良好な同心度を維持することもでき、凹溝２３１によって形成された凸環が軸受結構造２５に密着することもでき、取り付けに便利であることが理解でき、
より好ましい実施形態において、複数組の凹溝２３１の間にも第１引き締め用穴２３２が設けられ、スクリューナット２２に第１引き締め用穴２３２に適合する第２引き締め用穴２２１が設けられ、第１引き締め用穴２３２と第２引き締め用穴２２１とに固定ピンが組み付けられる。スクリューナット２２及びナットソケット２３にはどちらも対応する穴が設けられ、固定ボルトで固定されることで、スクリューナット２２とローター２１との間に回転速度差が形成されず、スクリューナット２２とローター２１との間の嵌合安定性を高める。

回転の過程中で塵埃がケーシング１内部に侵入したことによる性能への悪影響を防止するため、本実施例において、第１開口部１１１の内側にねじ構造がさらに設けられ、かつねじ構造に適合するねじ込み式キャップ１４も設けられ、ねじ込み式キャップ１４の中央にリードスクリュー３を突出させるための突出し穴１４１が設けられる。ねじ込み式キャップ１４でケーシング１を密閉し、リードスクリュー３と駆動モーター２の安定性をさらに確保する。

より好ましい実施形態において、第１開口部１１１端面の直径は、軸受構造２５の外径と同じで、ねじ込み式キャップ１４のローター２１に近い側が外部にある軸受構造２５に当接する。ねじ込み式キャップ１４は、第１開口部１１１に対応して覆い、ねじ込み式キャップ１４を介して軸受構造２５の一面に押し付け、凹溝２３１によって形成された凸環が引き締めの支持点を提供して、構造をよりコンパクトにする。

様々な使用環境に対応するため、リードスクリュー３の外側部分を塵埃から保護する必要があり、そうしないと塵埃が堆積しやすくなることで、塵埃がリードスクリュー３と一緒にケーシング１の内部に引き込まれ、したがって、本実施例において、リードスクリュー３に嵌め込まれ、第１端は取付板５と固結し、第２端がねじ込み式キャップ１４のローター２１から離れた面に固結される伸縮式ダストキャップ６をさらに備える。伸縮式ダストキャップ６の中央は自由に伸縮でき、リードスクリュー３の部分を覆って塵埃の侵入を防止する。

具体的実施形態において、伸縮式ダストキャップ６全体は、円錐台状を呈し、複数の伸縮ジョイントで構成され、複数の伸縮ジョイントが前後に接続され、任意の伸縮ジョイントはリードスクリュー３の引っ込めに追従して隣り合う伸縮ジョイント内に収納される。最末端の伸縮ジョイントは、最大の容積を有し、リードスクリュー３の伸縮性能に影響を与えることなく、自体を除く全ての伸縮ジョイントを収容でき、構造全体をよりコンパクトにすることができることで、体積に対する要求が高い産業（レーザー切断及びロボット分野など）に応用することが理解できる。

本考案の利点としては、
１）駆動モーターのローターとスクリューナットは、良好な嵌合構造形態を形成することができ、ローターとナットとの間の同期回転を実現し、誤差を減らし、精度を向上させ、力の制御に役立ち、高精度位置決めの分野に適し、
２）ローターとステーター構造との間は、ケーシングを介して合理的に組み付けられ、製品にコンパクトな構造の特性を持たせる。

本考案ではいくつかの具体的実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本考案に限定するものではなく、当業者が想到し得るあらゆる変化は、本考案の保護範囲に収まるものとする。

１ ケーシング
１１ 第１収容部
１１１ 第１開口部
１２ 第２収容部
１２１ 第２開口部
１３ ソケット構造
１４ ねじ込み式キャップ
１４１ 突出し穴
２ 駆動モーター
２１ ローター
２２ スクリューナット
２２１ 第２引き締め用穴
２３ ナットソケット
２３１ 凹溝
２３２ 第１引き締め用穴
２４ 磁気シリンダー構造
２５ 軸受構造
３ リードスクリュー
４ 摺動ポスト
４１ 係止片構造
５ 取付板
６ 伸縮式ダストキャップ

Claims (10)

1. 後退が安定する電動リードスクリュー構造であって、
   第１収容部及び前記第１収容部の対向する両側にある第２収容部を内設したケーシングと、
   前記第１収容部内に配置された駆動モーターと、
   一端は、前記駆動モーターの出力軸に摺動可能に連結され、他端が前記ケーシングの第１開口部から突出するリードスクリューと、
   ２本あり、各々の第１端は前記第２収容部内に対応して配置され、第２端がいずれも前記ケーシングの第２開口部から突出する摺動ポストと、
   前記摺動ポスト及び前記リードスクリューの第２端がその上に連結された取付板と
   を備えたことを特徴とする、後退が安定する電動リードスクリュー構造を提供する。
2. ２つの前記第２収容部内にソケット構造が設けられ、前記ソケット構造の長さは前記第２収容部の長さより短く、いずれの前記ソケット構造は対応する同じ側の摺動ポストに嵌め込まれ、いずれかの前記摺動ポストの第１端に前記ソケット構造の外端面に当接する係止片構造が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の後退が安定する電動リードスクリュー構造。
3. 前記駆動モーターは、空洞部を設けたローターと、スクリューナットとを備え、前記ローターの一端は主制御基板と連結し、他端にナットソケットが設けられ、前記スクリューナットが前記ナットソケット内に組み付けられ、前記リードスクリューのロッドに嵌め込まれ、前記空洞部は前記リードスクリューを収容することを特徴とする、請求項１に記載の後退が安定する電動リードスクリュー構造。
4. 前記ローターの外側に磁気シリンダー構造がさらに繞設され、前記ケーシング内の前記磁気シリンダー構造に対応する位置にステーター構造がさらに設けられ、前記ステーター構造は前記主制御基板に電気的に接続されることを特徴とする、請求項３に記載の後退が安定する電動リードスクリュー構造。
5. 前記駆動モーターは、複数組の軸受構造をさらに備え、前記軸受構造の外側が前記ケーシングのプロファイルに固結され、内側が前記ナットソケットを外嵌することを特徴とする、請求項４に記載の後退が安定する電動リードスクリュー構造。
6. 前記ナットソケットの周方向に複数組の凹溝がさらに設けられ、前記凹溝の溝底は、前記軸受構造の内側に密着されることを特徴とする、請求項５に記載の後退が安定する電動リードスクリュー構造。
7. 前記複数組の凹溝の間にも第１引き締め用穴が設けられ、前記スクリューナットに前記第１引き締め用穴に適合する第２引き締め用穴が設けられ、前記第１引き締め用穴と前記第２引き締め用穴とに固定ピンが組み付けられることを特徴とする、請求項６に記載の後退が安定する電動リードスクリュー構造。
8. 前記第１開口部の内側にねじ構造がさらに設けられ、かつ前記ねじ構造に適合するねじ込み式キャップも設けられ、前記ねじ込み式キャップの中央に前記リードスクリューを突出させるための突出し穴が設けられることを特徴とする、請求項５に記載の後退が安定する電動リードスクリュー構造。
9. 前記第１開口部端面の直径は、前記軸受構造の外径と同じで、前記ねじ込み式キャップの前記ローターに近い側が外部にある前記軸受構造に当接することを特徴とする、請求項８に記載の後退が安定する電動リードスクリュー構造。
10. 前記リードスクリューに嵌め込まれ、第１端は前記取付板と固結し、第２端が前記ねじ込み式キャップの前記ローターから離れた面に固結される伸縮式ダストキャップをさらに備えることを特徴とする、請求項８に記載の後退が安定する電動リードスクリュー構造。