TWI717252B - 線性運動電控盒 - Google Patents

Abstract

一種可實施旋轉運動轉變成線性運動的線性運動電控盒，該線性運動電控盒包括組成電控盒盒體的電控盒基座及電控盒上蓋，組裝在電控盒基座中的電路板集成、推桿齒輪、推桿齒、台車、推桿、齒條及滑軌，組裝在電控盒上蓋中的馬達、嚙合連動推桿齒輪的馬達齒輪及馬達固定片。其中該台車係受馬達旋轉動力所連動的推桿齒輪的推桿齒連動，使台車依本身組裝的蝸桿及嚙合於蝸桿的線性運動齒輪配合電控盒基座中的齒條產生精確平穩的線性位移運動，促使與台車組裝成一體並外伸出電控盒盒體外部的推桿同步實現精確平穩的線性位移運動。

Description

線性運動電控盒

一種可實施旋轉運動轉變成線性運動的線性運動電控盒。

一般已知線性電控盒的結構設計目的主要在實現機件線性位移運動，以產生對於其他關聯性機構的控制，在此種相關技術創作中如已知的TW M403447、US5353902、US2010/0162838 A1、US07610981 B2、US8316981 B2及US10415681 B2等文獻。由上述已知相關技術中得知，為了有效產生線性位移，相關業界以不同的連動技術達到欲求的機件線性位移運動目的。

但查，上述先前技術創作文獻中不乏不盡理想的創作成果，如TW M403447、US5353902、US2010/0162838 A1、US07610981 B2、US8316981 B2等，均存在著體積大、空間浪費以及動作元件繁瑣與位移精確度不佳、不穩定和摩耗大、使用壽命短的缺點。而又如已知的US10415681 B2雖然體積較小、空間較不浪費，但其中被驅動位移的螺母(Driven Nut 610)係直接螺設在旋轉的導引螺絲(Lead Screw 608)的外部螺齒(External Threads 608a)上，同時被驅動位移的螺母(Driven Nut 610)受兩側開關(Switch 806及808)予以限制出線性位移通道，利用被驅動位移的螺母(Driven Nut 610)受兩側開關(Switch 806及808)予以限制線性位移通道的定位定向作用，使導引螺絲(Lead Screw 608)旋轉時，以導引螺絲(Lead Screw 608)的外部螺齒 (External Threads 608a)驅動位移的螺母(Driven Nut 610)在兩開關(Switch 806及808)間的預設通道做線性位移運動。此種技術創作存在著被驅動位移的螺母(Driven Nut 610)與兩側開關(Switch 806及808)間的運動摩擦力大，被驅動位移的螺母(Driven Nut 610)平衡度及精確度均不盡理想，同時因為運動摩擦力大，易產生定位定向的被驅動位移的螺母(Driven Nut 610)與兩開關(Switch 806及808)間的預設通道間隙漸大，進而造成元件位移易於晃動，易導致元件摩損日趨嚴重、精確度日漸降低以及使用壽命不彰等嚴重缺點。

因此，如何創作出一種體積小、空間不浪費、線性位移精確平穩，且使用壽命長、故障率低微的線性運動電控盒結構，則為相關產業界所迫切期待技術創新的課題。

本案發明「線性運動電控盒」的主要創作目的在於：

(1)提供一種體積小、故障率低且使用壽命長的線性運動電控盒。

(2)提供一種空間有效規劃利用，而使推、拉行程較長，易提供較大推力或拉力(減速比易放大)的線性運動電控盒。

(3)提供一種蝸桿、線性運動齒輪及齒條相互嚙合的台車線性運動機構，易於實施台車線性位移運動的多點定位控制及定點自鎖不飄移效益的線性運動電控盒。

(4)提供一種線性位移動作精準、實用性佳、產業利用性及經濟效益高的線性運動電控盒。

(5)提供一種技術新穎進步的線性運動電控盒。

該線性運動電控盒包括組成電控盒盒體的電控盒基座及電 控盒上蓋、組裝在電控盒中嚙合連動於馬達齒輪的推桿齒輪、推桿齒輪軸心設有一貫穿台車蝸桿軸心孔的推桿齒、受推桿齒連動可施線性位移運動的台車、設在電控盒內部供台車嚙合平穩位移的齒條及滑軌；其特徵在於：

電控盒內部設有供台車線性運動齒輪嚙合的齒條；

電控盒內部設置齒條的下方設有供台車兩側底部支設的滑軌；

台車設有受推桿齒輪的推桿齒連動的蝸桿，蝸桿設有供推桿齒輪的推桿齒貫穿的軸心孔，該軸心孔的斷面形狀為非正圓形；

台車所設置的蝸桿嚙合於台車另設置的線性運動齒輪；該台車所設置的線性運動齒輪嚙合於電控盒內部所設的齒條；

台車所設置的線性運動齒輪可為單層齒或雙層齒，其為雙層齒時上層為與蝸桿嚙合的上層蝸齒輪，下層為與電控盒內部齒條嚙合的下層齒輪；

嚙合連動於馬達齒輪的推桿齒輪軸心設有一貫穿蝸桿軸心孔的推桿齒，該推桿齒為長桿狀，且其斷面為非正圓形；

台車前端組裝一伸出電控盒盒體外部的推桿，該推桿的後端軸心設有一供推桿齒伸入的串置通道，該串置通道具有設定深度且其內徑大於推桿齒的最大外徑；

該台車受馬達齒輪旋轉動力所連動的推桿齒輪的推桿齒所連動，使台車依本身組裝的蝸桿及線性運動齒輪配合電控盒內部的齒條及滑軌產生精確平穩的線性位移運動，促使與台車組裝成一體並外伸出電控盒盒體外部的推桿同步實現精確平穩的線性位移運動。

1:電控盒基座

11:電路板集成

12:齒條

13:滑軌

10:電控盒上蓋

101:馬達

102:馬達齒輪

103:馬達固定片

2:推桿齒輪

21:推桿齒

3:台車

30:指頭彈片

31:線性運動齒輪

310:定位軸

31A:上層蝸齒輪

31B:下層齒輪

32:蝸桿

320:軸心孔

4:推桿

40:串置通道

第1圖：本案創作實施例組裝示意圖。

第2圖：本創作實施例組裝後電控盒基座俯視圖。

第3圖：本創作第2圖的電控盒基座A-A剖面圖。

第4圖：本創作第2圖A-A剖面圖的電控盒基座與台車的組裝示意圖。

第5圖：本創作第2圖的A-A剖面圖。

第6圖：本創作第2圖的線性位移動作示意圖。

請參閱第1圖及第2圖所示為本案創作實施例，線性運動電控盒包括組成電控盒盒體的電控盒基座1及電控盒上蓋10，組裝在電控盒基座1中的電路板集成11、接受馬達101連動的推桿齒輪2、設置在推桿齒輪2軸心的推桿齒21、受推桿齒21連動可實施線性位移的台車3、設在台車3前端並伸出電控盒外部的推桿4、可供台車3嚙合平穩位移的齒條12及滑軌13；組裝在電控盒上蓋10中的馬達101、嚙合連動推桿齒輪2的馬達齒輪102及固定馬達101於電控盒上蓋10中的馬達固定片103。其中：電控盒基座1左右兩側內壁設有供台車3兩側線性運動齒輪31嚙合的齒條12，在電控盒基座1左右兩側內壁設置齒條12的下方設有供台車3兩側底部支設的滑軌13。藉電控盒基座1左右兩側內壁的齒條12供台車3兩側線性運動齒輪31的嚙合，並配合電控盒基座1左右兩側內壁所設防止台車3翻轉的滑軌13支設在台車3的兩側底部，使台車3實現精確、平穩且滑順的線性位移運動。又，台車3底部設有預定支向下突出的指頭彈片30配合內含邏輯盤的電路板集成11，可實施預定個定點位置控制的多點定點控制。

請參閱圖式中所示，本創作在台車3上設有彼此嚙合連動的 線性運動齒輪31及蝸桿32，其中該線性運動齒輪31可為單層齒或雙層齒，於本案說明中以雙層齒舉例說明，但不因此而侷限本案線性運動齒輪31為單層齒或雙層齒的選擇運用實施，特予聲明。

請參閱圖式中第1圖至第2圖及第4圖至第5圖所示，台車3設有受推桿齒輪2的推桿齒21連動的蝸桿32，蝸桿32設有供推桿齒輪2的推桿21齒貫穿的軸心孔320，該軸心孔320的斷面形狀為非正圓形；蝸桿32兩側分別嚙合於各側的線性運動齒輪31的上層蝸齒輪31A，各側的線性運動齒輪31分別以定位軸310定位於台車3設置蝸桿32的位置兩側，各側線性運動齒輪31的下層齒輪31B嚙合於電控盒基座1內壁所設的齒條12。當推桿齒21受推桿齒輪2連動旋轉時，蝸桿32因與兩側線性運動齒輪31嚙合而在旋轉的長桿狀推桿齒21上實施整體台車3的線性位移運動。

請參閱圖式中第1圖至第2圖及第4圖至第5圖所示，嚙合連動於馬達齒輪102的推桿齒輪2軸心設有一貫穿蝸桿32軸心孔320的推桿齒21，該推桿齒21為長桿狀，且其斷面為非正圓形；台車3前端組裝一伸出電控盒盒體外部的推桿4，該推桿4的後端軸心設有一供推桿齒21伸入的串置通道40，該串置通道40具有設定深度且其內徑大於推桿齒21的最大外徑；當台車3受推桿齒輪2的推桿齒21旋轉而實施整體台車3的線性位移運動時，該推桿4同步在電控盒盒體外部實現線性位移運動。

請再參閱圖式中第61圖所示，該台車3受馬達齒輪102旋轉動力所連動的推桿齒輪2的推桿齒21所連動，使台車3依本身組裝的蝸桿32及線性運動齒輪31配合電控盒基座1中的齒條12及滑軌13產生精確平穩的線性位移運動，促使與台車3組裝成一體並外伸出電控盒盒體外部的推桿4同步實 現精確平穩的線性位移運動。

綜合上述，本案發明「線性運動電控盒」能確實達到如下的實用技術進步性及產業利用性：

(1)能確實提供一種體積小、故障率低且使用壽命長的線性運動電控盒。

(2)能確實提供一種空間有效規劃利用，而使推、拉行程較長，易提供較大推力或拉力(減速比易放大)的線性運動電控盒。

(3)能確實提供一種蝸桿、線性運動齒輪及齒條相互嚙合的台車線性運動機構，易於實施台車線性位移運動的多點定位控制及定點自鎖不飄移效益的線性運動電控盒。

(4)能確實提供一種線性位移動作精準、實用性佳、產業利用性及經濟效益高的線性運動電控盒。

(5)能確實提供一種技術新穎進步的線性運動電控盒。

1:電控盒基座

12:齒條

13:滑軌

2:推桿齒輪

21:推桿齒

3:台車

31:線性運動齒輪

310:定位軸

31A:上層蝸齒輪

31B:下層齒輪

32:蝸桿

4:推桿

40:串置通道

Claims (4)

1. 一種線性運動電控盒，包括組成電控盒盒體的電控盒基座及電控盒上蓋，組裝在電控盒基座中的電路板集成、接受馬達連動的推桿齒輪、設置在推桿齒輪軸心的推桿齒、受推桿齒連動可實施線性位移的台車、設在台車前端並伸出電控盒外部的推桿、可供台車嚙合平穩位移的齒條及滑軌；其特徵在於：電控盒基座左右兩側內壁設有供台車兩側線性運動齒輪嚙合的齒條，在電控盒基座左右兩側內壁設置齒條的下方設有供台車兩側底部支設的滑軌；台車設有受推桿齒輪的推桿齒連動的蝸桿，蝸桿設有供推桿齒輪的推桿齒貫穿的軸心孔，蝸桿兩側分別嚙合於各側的線性運動齒輪的上層蝸齒輪，各側的線性運動齒輪分別以定位軸定位於台車設置蝸桿的位置兩側，各側線性運動齒輪的下層齒輪嚙合於電控盒基座內壁所設的齒條，台車底部設有預定支向下突出的指頭彈片配合電控盒基座所設內含邏輯盤的電路板集成實施預定個定點位置控制的多點定點控制。
2. 依申請專利範圍第1項所述之線性運動電控盒，其中嚙合連動於馬達齒輪的推桿齒輪軸心設有一貫穿蝸桿軸心孔的推桿齒，該推桿齒為長桿狀，且其斷面為非正圓形。
3. 依申請專利範圍第1項所述之線性運動電控盒，其中蝸桿的軸心孔的斷面形狀為非正圓形。
4. 依申請專利範圍第1項所述之線性運動電控盒，其中台車前端組裝一伸出電控盒盒體外部的推桿，該推桿的後端軸心設有一供推桿齒伸入的串置通道，該串置通道具有設定深度且其內徑大於推桿齒的最大外徑。

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