TWI679361B - 變形傳動組 - Google Patents

Abstract

一種變形傳動組，包含一導螺桿及一承載移動件，該導螺桿包括至少一外螺紋，該外螺紋具有多數第一螺峰，每兩個第一螺峰之間各形成一第一螺距，該承載移動件採用高分子聚合物材質製成且套設於該導螺桿外部，並包括一設置於一內環面的內螺紋及一呈多邊形的外周面，該內螺紋具有多數第二螺峰，每兩個第二螺峰之間各形成一第二螺距，且該等第二螺距大於或小於該等第一螺距，每一個第一螺距與每一個第二螺距的差值介於0.01㎜至0.3㎜。藉此，利用該承載移動件包括多數薄壁部及多數厚壁部，且該等薄壁部相對於該等厚壁部具有較大的變形能力，以及該承載移動件與該導螺桿呈干涉配合的作用，可使該承載移動件的內螺紋產生形變，可達到順暢運轉及消除背隙之目的。

Description

變形傳動組

本發明是有關於一種傳動裝置，特別是指一種適用於導螺桿與螺帽的變形傳動組。

由導螺桿與螺帽配合的傳動裝置，普遍應用於加工機的線性傳動機構，且一般的導螺桿與螺帽皆以金屬材質製成，在設計及製造上，該導螺桿與該螺帽的螺孔之間的配合關係只能作成餘隙配合(Clearance Fit)，使得該導螺桿圍繞自身軸線轉動時，可使該螺帽帶動一承載移動件沿該軸線產生線性移動。

也就是說，該導螺桿與該螺帽的螺孔之間的配合關係，無法作成過度配合(Transition Fit)或作成干涉配合(Interference Fit)，否則該導螺桿與該螺帽會咬死而無法順利運轉，甚至可能使馬達過載而燒毀。

因為現有的導螺桿與螺帽的螺孔之間的配合關係成餘隙配合，故必須設置消除餘隙(背隙)的裝置、補償裝置因應而生，徒增製造成本。

因此，本發明之目的，即在提供一種可達到順暢運轉及消除背隙目的之變形傳動組。

於是，本發明變形傳動組，包含一導螺桿及一承載移動件，該導螺桿沿一軸線延伸，並包括至少一圍繞該軸線所形成的外螺紋，該外螺紋具有多數沿該軸線等間隔設置的第一螺峰，每兩個第一螺峰之間各形成一第一螺距，該承載移動件採用高分子聚合物材質製成且套設於該導螺桿外部，該導螺桿圍繞該軸線轉動時，可使該承載移動件沿該軸線產生線性移動，該承載移動件包括一第一端部、一沿該軸線相反於該第一端部的第二端部、一圍繞該軸線且可界定出一軸孔的內環面、一圍繞該軸線且相反於該內環面的外周面，以及一圍繞該軸線且設置於該內環面的內螺紋，該外周面垂直於該軸線的輪廓形狀呈多邊形，該承載移動件還包括多數圍繞該軸線間隔設置的薄壁部，以及多數圍繞該軸線間隔設置的厚壁部，相鄰兩個薄壁部之間形成有一個厚壁部，且該等薄壁部相對於該等厚壁部具有較大的變形能力，該內螺紋具有多數沿該軸線等間隔設置的第二螺峰，每兩個第二螺峰之間各形成一第二螺距，且該等第二螺距大於或小於該等第一螺距，每一個第一螺距與每一個第二螺距的差值介於0.01mm至0.3mm。

本發明之功效在於：利用該承載移動件採用高分子聚合物材質製成，兼具強度及可產生形變的特性、該等薄壁部相對於 該等厚壁部具有較大的變形能力，以及利用該承載移動件與該導螺桿呈干涉配合的作用，可使該承載移動件的內螺紋與該導螺桿螺合時產生形變，可達到順暢運轉及消除背隙之目的。

10‧‧‧導螺桿

L‧‧‧軸線

11‧‧‧外周面

12‧‧‧外螺紋

121‧‧‧第一螺峰

P‧‧‧第一螺距

20‧‧‧承載移動件

21‧‧‧第一端部

22‧‧‧第二端部

23‧‧‧軸孔

24‧‧‧內環面

25‧‧‧內螺紋

251‧‧‧第二螺峰

26‧‧‧外周面

27‧‧‧第一切溝

28‧‧‧第二切溝

291‧‧‧薄壁部

291’‧‧‧面部位

292‧‧‧厚壁部

292’‧‧‧角部位

200‧‧‧承載移動件

260‧‧‧外周面

P’‧‧‧第二螺距

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明變形傳動組一實施例的一不完整的平面分解示意圖；圖2是該實施例的一組合剖面圖；圖3是沿圖2中之線Ⅲ-Ⅲ的一剖面圖；及圖4是本發明變形傳動組一第二實施例的一不完整的剖面圖。

參閱圖1至圖3，本發明變形傳動組之一第一實施例，包含一導螺桿10及一承載移動件20。

該導螺桿10沿一軸線L延伸，並包括一圍繞該軸線L所形成的外周面11，以及一圍繞該軸線L且設置於該外周面11的外螺紋12，該外螺紋12具有多數沿該軸線L等間隔設置的第一螺峰121，每兩個第一螺峰121之間各形成一第一螺距P。

該承載移動件20採用高分子聚合物材質製成且套設於該導螺桿10外部，該導螺桿10受一驅動源驅動(圖未示，例如馬 達)，且以該軸線L為轉動中心產生轉動時，可使該承載移動件20沿該軸線L產生線性移動。該承載移動件20包括一第一端部21、一沿該軸線L相反於該第一端部21的第二端部22、一圍繞該軸線L且可界定出一軸孔23的內環面24、一圍繞該軸線L且設置於該內環面24的內螺紋25、一圍繞該軸線L且相反於該內環面24的外周面26、一設置於該第一端部21且由該外周面26朝該軸線L延伸的第一切溝27，以及一設置於該第二端部22且由該外周面26朝該軸線L延伸的第二切溝28。該第一切溝27與該第二切溝28圍繞該軸線L相隔180度，該第一切溝27與該第二切溝28的深度連通至該軸孔23。該內螺紋25具有多數沿該軸線L等間隔設置的第二螺峰251，每兩個第二螺峰251之間各形成一第二螺距P’，且該等第二螺距P’大於或小於該等第一螺距P，每一個第一螺距P與每一個第二螺距P’的差值介於0.01mm至0.3mm，本實施例中，該等第一螺距P與該等第二螺距P’的差值介於0.01mm至0.06mm。

如圖3所示，該外周面26垂直於該軸線L的輪廓形狀呈多邊形，本發明第一實施例中該外周面26呈四邊形，該承載移動件20還包括四個圍繞該軸線L間隔設置的薄壁部291，以及四個圍繞該軸線L間隔設置的厚壁部292，相鄰兩個薄壁部291之間形成有一個厚壁部292，每一薄壁部291具有一對應於該外周面的面部位291’，每一厚壁部292具有一對應於該外周面26的角部位292’， 該等面部位291’至該軸線L的距離，小於該等角部位292’至該軸線L的距離，該等厚壁部292相對於該等薄壁部291具有較大的剛性，且該等薄壁部291相對於該等厚壁部292具有較大的變形能力。

且該承載移動件20的材質可選用工程塑膠，例如可選用聚乙烯、聚丙烯、聚二醚酮或鐵弗龍等。

為供進一步瞭解本發明各元件配合所產生的作用、運用技術手段，以及所預期達成之功效，茲再說明如下敘述，相信當可由此而對本發明有更深入且具體之瞭解。

再如圖2所示，當該承載移動件20螺設於該導螺桿10時，且因為該承載移動件20的第二螺距P’大於或小於該導螺桿10的第一螺距P，所以該承載移動件20與該導螺桿10會呈干涉配合的作用。且當該導螺桿10受驅動源驅動時，利用該承載移動件20本身的材質特性，以及該承載移動件20的該等薄壁部291相對於該等厚壁部292具有較大的變形能力的作用，可使該承載移動件20的該內螺紋25受到剛性的較大的外螺紋12的掣動而產生形變，且利用該第一切溝27與該第二切溝28的設置，可吸收該內螺紋25的形變量，則使該導螺桿10順暢運轉，該承載移動件20順暢線性位移，並可消除該外螺紋12與該內螺紋25的背隙，可產生自動補償的作用，進而使工具機傳動無背隙，可減少共振現象。

再者，當驅動源停止對該導螺桿10驅動時，該承載移動件20相對於該導螺桿10呈靜止狀態時，又利用該承載移動件20本身的材質特性，可使該承載移動件20的該內螺紋25仍可保持與該外螺紋12保持干涉配合。

且利用本發明之導螺桿10與該承載移動件20的配合，不需設置消除餘隙(背隙)的裝置或補償裝置，可降低製造成本。

再如圖4所示，本發明變形傳動組之一第二實施例，與該第一實施例大致相同，其差異只在於該承載移動件200的外周面260垂直於該軸線L的輪廓形狀呈八邊形。

當然，本發明實施例中只舉出該承載移動件的外周面垂直於該軸線L的輪廓形狀呈四邊形或八邊形，但並不以此為限制，舉凡三邊形、五邊形、六邊形...等都可達到相同的目的及功效。

綜上所述，本發明變形傳動組整體結構簡單、製造容易，可產生順暢運轉及消除背隙，確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (9)

1. 一種變形傳動組，包含：
   一導螺桿，沿一軸線延伸，並包括至少一圍繞該軸線所形成的外螺紋，該外螺紋具有多數沿該軸線等間隔設置的第一螺峰，每兩個第一螺峰之間各形成一第一螺距；及
   一承載移動件，採用高分子聚合物材質製成且套設於該導螺桿外部，該導螺桿圍繞該軸線轉動時，可使該承載移動件沿該軸線產生線性移動，該承載移動件包括一第一端部、一沿該軸線相反於該第一端部的第二端部、一圍繞該軸線且可界定出一軸孔的內環面、一圍繞該軸線且相反於該內環面的外周面，以及一圍繞該軸線且設置於該內環面的內螺紋，該外周面垂直於該軸線的輪廓形狀呈多邊形，該承載移動件還包括多數圍繞該軸線間隔設置的薄壁部，以及多數圍繞該軸線間隔設置的厚壁部，相鄰兩個薄壁部之間形成有一個厚壁部，且該等薄壁部相對於該等厚壁部具有較大的變形能力，該內螺紋具有多數沿該軸線等間隔設置的第二螺峰，每兩個第二螺峰之間各形成一第二螺距，且該等第二螺距大於或小於該等第一螺距，每一個第一螺距與每一個第二螺距的差值介於0.01㎜至0.3㎜。
2. 如請求項1所述的變形傳動組，其中，該承載移動件採用的高分子聚合物材質可採用工程塑膠。
3. 如請求項2所述的變形傳動組，其中，該承載移動件採用的高分子聚合物材質選自於聚乙烯、聚丙烯、聚二醚酮、鐵弗龍其中之一。
4. 如請求項1所述的變形傳動組，其中，該承載移動件還包括一設置於該第一端部且由該外周面朝該軸線延伸的第一切溝，以及一設置於該第二端部且由該外周面朝該軸線延伸的第二切溝，該第一切溝與該第二切溝的深度連通至該軸孔。
5. 如請求項4所述的變形傳動組，其中，該承載移動件的第一切溝與該第二切溝圍繞該軸線相隔180度。
6. 如請求項1所述的變形傳動組，其中，該導螺桿的第一螺距與該承載移動件的第二螺距的差值介於0.01㎜至0.06㎜。
7. 如請求項1所述的變形傳動組，其中，該承載移動件的每一薄壁部具有一對應於該外周面的面部位， 每一厚壁部具有一對應於該外周面的角部位，該等面部位至該軸線的距離，小於該等角部位至該軸線的距離。
8. 如請求項1所述的變形傳動組，其中，該承載移動件的外周面垂直於該軸線的輪廓形狀呈四邊形。
9. 如請求項1所述的變形傳動組，其中，該承載移動件的外周面垂直於該軸線的輪廓形狀呈八邊形。