TWM450137U - 電動線性驅動器 - Google Patents

Description

電動線性驅動器

本創作係有關於一種使電動馬達之旋轉運動，藉滾珠螺桿等螺桿傳動裝置轉換成直線運動之電動線性驅動器，更詳細說明時，係有關於一種電動馬達與螺桿傳動裝置之連結。

一般說來，利用中空馬達之電動線性驅動器，係在電動馬達的中空轉軸一體形成有母螺紋(螺帽部)，被配置成 使得輸送螺桿螺合在前述母螺紋(螺帽部)，以貫穿中空轉軸。前述電動線性驅動器係構造簡單且可謀求小型化，但是，中空轉軸一體形成有母螺紋，所以，在改變螺紋節距等使其成為其他規格時，必須變更做為電動馬達構成零件之中空轉軸，要準備對應各種需求之製品有其困難。

先前，提案有一種使電動馬達與輸送螺桿裝置以分別構件構成，使電動馬達的中空轉軸與輸送螺桿裝置的螺帽構件(母螺紋部)裝卸自如地連結，使電動馬達之旋轉量與輸送螺桿裝置之移動量之關係，無須對電動馬達動手即可變更之電動線性驅動器(參照專利文獻1及2)。

前述電動馬達係前述中空轉軸被組裝在殼體上之軸承在軸向上定位，以旋轉自如地被支撐。具體說來，軸承的外圈被夾持在殼體本體的段部與延伸殼體之間，前述軸承的內圈被夾持在中空轉軸的段部與螺合在前述中空轉軸上之鎖固螺帽之間。

而且，專利文獻1之物件係在前述鎖固螺帽以螺栓固定壓緊收容器，而且，直接或透過保持塊以螺栓固定螺桿傳動裝置的螺帽構件在前述壓緊收容器上。

專利文獻2之物件係使螺桿傳動裝置的螺帽構件的法蘭部，配置使得自中空轉軸的大直徑部突出，使前述法蘭部以螺栓固定在前述軸承保持用之鎖固螺帽上，而且此時，在前述法蘭部與中空轉軸的開口端之間設置間隙，以鎖固前述螺栓，作用使法蘭部與鎖固螺帽相互拉合方向之力量，以防止鎖固螺帽鬆動。

【先行技術文獻】 【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2000-220715號公報

【專利文獻2】日本特開2002-372117號公報

上述專利文獻1及2之物件皆相對於軸承而言，在使中空轉軸於軸向定位之鎖固螺帽上，安裝有螺桿傳動裝置之螺帽構件，前述軸承保持用之鎖固螺帽，被配置於延伸殼體與中空轉軸間之比較狹窄空間。

因此，用於使螺桿傳動裝置的螺帽構件安裝在中空轉軸之空間被限制，而且被配置於中空轉軸的大直徑部內之滾珠螺桿螺帽構件之尺寸也有所限制，所以，電動馬達與螺桿傳動裝置之組合自由度被限制。

在此，本創作之目的在於提供一種於電動馬達的中空轉軸，直接形成螺帽構件連結用之安裝部，因此可解決上述課題之電動線性驅動器。

本創作係一種電動線性驅動器，其包括：電動馬達2，具有中空轉軸5；以及螺桿傳動裝置3，具有輸送螺桿20及螺合到前述輸送螺桿20之螺帽構件6，其特徵在於：在前述中空轉軸的一端部份直接形成安裝部15,25,35,35’，藉前述安裝部一體連結前述螺帽構件6。

例如參照第1圖、第3圖及第5圖，直接連結前述螺帽構件6在前述安裝部15,25,35。

例如參照第2圖、第4圖及第6圖，在前述安裝部15,25,35’透過附件21,31,41以連結前述螺帽構件6。

例如參照第1圖、第2圖、第3圖、第4圖及第6圖，將前述中空轉軸5的一端側中空部S當作插口部，前述插口部嵌合有前述螺帽構件6或前述附件21,31。

例如參照第7圖，在前述安裝部35透過聯軸器40以連結前述螺帽構件6。

例如參照第1圖及第2圖，前述安裝部係在前述中空轉軸5的一端側端面形成之螺孔15。

例如參照第3圖及第4圖，前述安裝部係在前述中空轉軸5的一端部內周面形成之螺紋25。

例如參照第5圖、第6圖及第7圖，前述安裝部係在前述中空轉軸5的一端部外周面形成之螺紋35,35’。

例如參照第5圖、第6圖及第7圖，在前述電動馬達2的殼體7的一端部組裝軸承9，使該軸承的內圈以設於前述中空轉軸之突抵部(b)與螺合在前述螺紋35,35’上之鎖固螺帽12夾持，藉此，使前述中空轉軸5在軸向定位以旋轉自如地被支撐。

而且，上述編號雖然係用於對照圖面者，但是，其並完全不影響創作登錄申請範圍之記載。

當使用專利申請範圍第1項之本創作時，在中空轉軸 直接形成螺帽構件連結用之安裝部，所以，能確實且容易地連結螺帽構件在中空轉軸，能提高相對於中空轉軸而言之螺帽構件之連結自由度，同時能以高強度及高軸心精度，正確連結中空轉軸與螺帽構件。

又，當上述連結時，不中介有軸承保持用之鎖固螺帽，所以，即使自螺帽構件重複旋轉扭力以作用在連結部分，前述鎖固螺帽不會鬆動，能長期間保持正確的定位精度。

當使用專利申請範圍第2項之本創作時，直接連結螺帽構件在前述安裝部，所以，能謀求直動線性驅動器之小型化及降低成本。

當使用專利申請範圍第3項之本創作時，在安裝部與螺帽構件間中介有附件，所以，能不拘泥於安裝部之尺寸，連結不同直徑尺寸之螺帽構件，可準備能廣泛對應各種需求之零件。

當使用專利申請範圍第4項或第5項之本創作時，將中空轉軸的中空部當作插口部，前述插口部嵌合有螺帽構件或附件，所以，能以高精度嵌合螺帽構件到中空轉軸，能以高軸心精度正確連結電動馬達與螺桿傳動裝置。

當使用專利申請範圍第6項之本創作時，透過聯軸器以連結安裝部與螺帽構件，所以，藉選擇各種聯軸器，能附加心偏移之吸收或緩和等之各聯軸器功能。

當使用專利申請範圍第7項之本創作時，在形成於中空轉軸的一端側端面之螺孔上，以安裝螺栓能確實連結螺帽構件或附件的法蘭部，而且能很容易裝卸。

當使用專利申請範圍第8項之本創作時，在形成於中空轉軸的內周面之螺紋上，螺合連結螺帽構件或附件的公螺紋，所以，構造很簡單而且構成很小型化，同時能獲得高軸心精度。

當使用專利申請範圍第9項之本創作時，在形成於中空轉軸的外周面之螺紋上，螺合螺帽構件或附件的母螺紋，能很容易裝卸螺帽構件。

又，使螺合在鎖固螺帽上之螺紋兼用作連結中空轉軸與螺帽構件之安裝部，前述鎖固螺帽係使中空轉軸相對於軸承而言，在軸向定位以旋轉自如地被支撐，藉此，構造很簡單而且構成很小型化，能謀求降低成本。

以下，參照圖面說明本創作之各實施形態。第1實施形態之電動線性驅動器1₁ ，如第1圖所示，由電動馬達2及螺桿傳動裝置3所構成。電動馬達2係由5相或2相之步進馬達或伺服馬達等之其他馬達所構成，輸出軸係中空轉軸5，其係所謂之中空馬達。螺桿傳動裝置3在第1圖中僅表示螺帽構件6，但是，其係由輸送螺桿及螺合到前述輸送螺桿之螺帽構件6所構成，螺帽構件6最好係具有滾珠循環路徑之滾珠螺帽所構成之滾珠螺桿傳動裝置，但是，本創作並不侷限於此，也可以係由金屬或合成樹脂所製成之矩形螺紋或梯形螺紋等之其他螺桿傳動裝置。

電動馬達2具有定子及一體固定在中空轉軸5上之轉 子，中空轉軸5被軸承9旋轉自如地支撐。中空轉軸5具有小徑部5a及大徑部5b，在大徑部5b中，裝卸自如地連結有螺桿傳動裝置3的螺帽構件6。在圖面中雖然省略上述定子、轉子及支撐小徑側之軸承，但是，其係與一般馬達相同配置。在馬達殼體7的一端(前端)側組裝有軸承9。

前述軸承9係其外圈相對於馬達殼體7而言在軸向被定位，內圈被組裝在中空轉軸的大徑部5b的外周面之卡環或段部等之突抵部b、及螺著在形成於該外周面之螺紋11上之鎖固螺帽12所夾持，在軸向上被定位。而且，該中空轉軸5之支撐構造係與其他實施形態相同。

中空轉軸5的大徑部5b，以壁體形成，在該壁體的一端側端面a上，以螺絲攻等直接形成平行於該轉軸的軸線O-O之複數個螺孔15。該螺孔15構成螺帽構件連結用之安裝部。前述中空轉軸的大徑部5b的內周(中空)側，成為將前述軸線O-O當作中心之圓筒形之較大收納空間S。

滾珠螺帽等之螺帽構件6係包含其滾珠循環通路，其大部分能被收納在前述大徑部5b的空間S。前述螺帽構件6係其一端部分一體形成有法蘭部6a，在前述法蘭部形成有複數之孔16。

而且，螺帽構件6在被收納於前述中空轉軸5的大徑部5b的中空收納部S之狀態下，通過法蘭部6a的孔16，在前述螺孔15鎖固有安裝螺栓17，在中空轉軸5一體連結有螺帽構件6。此時，最好中空轉軸5的中空收納部S成為插口部，嵌合螺帽構件6的圓筒部6b，以正確對合軸 心。在螺帽構件6螺合有輸送螺桿20(例如參照第2圖)，以貫穿配置中空轉軸5的中空部5c。輸送螺桿施加有未圖示之止回器，藉由電動馬達2之通電所做之中空轉軸5之旋轉，與其一體之螺帽構件6會旋轉，輸送螺桿在軸向上移動既定量。螺帽構件6藉螺孔15及安裝螺栓17，直接一體連結在中空轉軸5，由被重複之前述電動線性驅動器1₁ 之直動移動所做之扭力，不作用在軸承9的保持用螺帽12，能長期維持正確之上述直動移動。

在第2實施形態之電動線性驅動器1₂ ，如第2圖所示，將在中空轉軸5與螺帽構件6之間，中介有附件21當作特徵，與第1實施形態(參照第1圖)相同部分，係賦予相同編號而省略說明。

附件21具有中空圓筒部21a及形成於該圓筒部的一端部之法蘭部21b，在法蘭部21b形成有與第1實施形態中之螺帽構件的法蘭部的孔16相同之孔24。在該附件21的一端面，藉安裝螺栓或螺絲等安裝構件，一體安裝有螺帽構件6。而且，也可以使該附件21一體形成在螺帽構件6。在該螺帽構件6螺合有輸送螺桿20，該螺桿20貫穿附件21的中空部21c及中空轉軸5的中空部5c以延伸。而且，在該輸送螺桿20形成有與該螺桿一體之圓筒部，或者，在螺紋凹槽部形成有滾珠花鍵或鍵用之花槽或鍵槽而被止回。

而且，附件21使安裝螺栓17通過其法蘭部21b的孔24以螺著在螺孔15，而一體連結在中空轉軸5。

本電動線性驅動器1₂ 係螺帽構件6透過附件21安裝在中空轉軸5，所以，能連結異徑尺寸之螺帽構件。而且，雖然附件21與螺帽構件6之固定機構可採用任意物件，但是，也可以在附件21設置第2法蘭部，以能連結大直徑之螺帽構件。

使前述附件21的中空圓筒部21a之外徑尺寸，設定成剛好可嵌合在中空轉軸5的大徑部5b的中空(收納)部S之內徑尺寸之尺寸，將前述大徑部中空部S當作插口部，嵌合附件圓筒部21a。藉此，能提高中空轉軸5、與附件21一體之螺帽構件6及螺合在螺帽構件6之輸送螺桿20之軸心精度。

在第3實施形態之電動線性驅動器1₃ ，如第3圖所示，將安裝部係直接形成於中空轉軸的大徑部內周面上之(母)螺紋當作特徵，與第1實施形態相同部分賦予相同編號，其說明則予以省略。在中空轉軸5中之大徑部5b的中空部S內周面，直接形成有公制(M)螺紋或英制螺紋等之螺紋25。該螺紋25螺合在形成於螺帽構件6外周面之公螺紋26，構成一體連結螺帽構件之安裝部。

螺帽構件6係形成於其圓筒部6b的外周面之公螺紋26，直接螺合在形成於中空轉軸5的大徑部5b中空部S之母螺紋25以一體連結。此時，螺帽構件6直接嵌合在中空轉軸的大徑部中空(收納)部S，以簡單且小型之構成，獲得高軸心精度。又，在前述螺紋25,26螺合時，藉以接著劑固定，相對於重複作用在螺帽構件6之旋轉扭力而言， 能防止由前述螺紋所做之安裝之鬆動。

在第4實施形態，如第4(a)(b)圖所示，係在上述第3實施形態中介有附件之物件，與第3實施形態相同部分，係賦予相同編號而省略說明。附件31具有中空圓筒部31a及形成於該圓筒部一端之法蘭部31b。在前述中空圓筒部31a的外周面，形成有與形成在上述第3實施形態(參照第3圖)的螺帽構件之公螺紋26相同之公螺紋26’。在前述法蘭部31b形成有複數螺孔33。

前述附件之公螺紋26’螺著在形成於中空轉軸5的大徑部中空部的內周面之做為安裝部之母螺紋25，以一體連結。而且，輸送螺桿裝置3的螺帽構件6係使其法蘭部6a配合前述附件31的法蘭部31b，以螺著安裝螺栓34在螺孔33，藉此，被一體固定在附件31上。

本電動線性驅動器1₄ 係能獲得高軸心精度，同時透過附件31能適用異徑尺寸之螺帽構件6，進而能適用螺桿傳動裝置3。

第5圖所示，第5實施形態係做為安裝部之螺紋與上述第3實施形態不同，與第3實施形態同一部分係賦予相同編號，其說明則予以省略。本電動線性驅動器1₅ 之電動馬達2使用中空轉軸5的中空部5c橫跨全長為相同直徑者。該中空轉軸5的一端(前端)側係延伸使得比馬達殼體7一端側面僅突出少許，在該一端(前端)側外周面直接形成構成安裝部之螺紋35。在螺桿傳動裝置3的螺帽構件6一端部形成有母螺紋36，同時在外周一體形成有具有六角 螺栓形狀等之安裝部37。

在前述中空轉軸5的公螺紋35螺著螺帽構件6的安裝部母螺紋36，以在中空轉軸5一體連結螺帽構件6。本電動線性驅動器1₅ 係以簡易構造構成小型化，尤其，使用約略相同直徑之中空轉軸5，而使電動馬達2之構成小型化。

形成於前述中空轉軸的一端部外周面之螺紋35，係兼用作軸承保持用之鎖固螺帽12用的螺紋(第1圖之11)。亦即，鎖固螺帽12螺著在前述螺紋35，藉此，軸承9的內圈被固定保持在中空轉軸5上，而且在前述螺紋35螺著前述螺帽構件6的母螺紋36，藉此，螺帽構件6一體連結在中空轉軸5上。此時，藉塗佈接著劑在前述螺合面上，能謀求不會鬆動。兼用作形成於前述中空轉軸5的外周面之螺紋35，藉此，能謀求構成之簡單化。

第6圖所示，第6實施形態係在第5實施形態中適用附件者，與第5實施形態同一部分係賦予相同編號，其說明則予以省略。電動馬達2的中空轉軸5係由小徑部5a與大徑部5b所構成，前述大徑部5b的一端(前端)側，係延伸使得自馬達殼體7的一側端面突出。在前述大徑部5b的外周面，直接形成有螺紋35’，在前述螺紋35’螺合鎖固螺帽12，藉此，軸承9被保持。

附件41由矩形剖面形狀之環狀構件所構成，其內周面形成有相同之螺紋36’，其一側面形成有複數螺孔39。前述附件41藉其母螺紋36’螺著在大徑部5b外周面的螺紋35’，一體連結在中空轉軸5。

螺桿傳動裝置3的螺帽構件6，被收納在前述中空轉軸5的大徑部中空(收納)部S內，安裝螺栓17通過其法蘭部6a的孔而螺著在附件41的螺孔39，藉此，螺帽構件6透過附件41一體連結在中空轉軸5上。

本電動線性驅動器1₆ 係螺帽構件6被當作插口部，被收納在中空轉軸的大徑部中空部S，能謀求軸向之縮短化，同時能獲得較高之軸心精度。

第7圖所示，第7實施形態係中介有聯軸器之電動線性驅動器1₇ ，與第5實施形態同一部分係賦予相同編號，其說明則予以省略。電動馬達2的中空轉軸5係其中空部5c橫跨全長為相同直徑，延伸使得其一端(前端)部自馬達殼體7的一端側面突出。該中空轉軸的一端(前端)部的外周面，直接形成有構成安裝部之螺紋35。

聯軸器40由在內周面分別具有安裝用母螺紋之一邊及另一邊之安裝部43,43、及在前述兩安裝部間連結兩安裝部之連結部42所構成。一邊之安裝部43的母螺紋螺合在前述中空轉軸5的螺紋35，藉此，聯軸器40與中空轉軸5被連結。

具有附件51，前述附件51具有小徑部51a、大徑部51b及形成於該大徑部端面之法蘭部51c。在小徑部51a的外周面形成有螺紋52，在大徑部51b的中空內周面形成有螺紋53。前述小徑部51a的公螺紋52螺著在前述聯軸器40另一邊之安裝部43的母螺紋上，使附件51與聯軸器40被結合。

在螺帽構件6的外周面形成有螺紋45，前述公螺紋螺合在前述附件51的母螺紋53，藉此，螺帽構件6連結在附件51上。藉此，螺帽構件6透過聯軸器40及附件51，連結在中空轉軸5上。而且，附件51及螺帽構件之結合，並不侷限於上述螺紋結合，也可以配合法蘭部藉安裝螺栓以結合。又，也可以不中介有附件，直接連結聯軸器在螺帽構件上。

本電動線性驅動器1₇ 藉聯軸器40之選擇，能附加例如吸收或緩和心偏移等之各功能。

當然，本創作之構成不侷限於上述各實施形態，也可以適宜組合各實施形態之各部分，以構成電動線性驅動器。

1₁ ~1₇ ‧‧‧電動線性驅動器

2‧‧‧電動馬達

3‧‧‧螺桿傳動裝置

5‧‧‧中空轉軸

6‧‧‧螺帽構件

7‧‧‧殼體

9‧‧‧軸承

12‧‧‧鎖固螺帽

15,25,35,35’‧‧‧安裝部(螺孔、母螺紋、公螺紋)

20‧‧‧輸送螺桿

21,31,41,51‧‧‧附件

40‧‧‧聯軸器

S‧‧‧插口部

第1圖係表示本創作第1實施形態電動線性驅動器之正視剖面圖。

第2圖係表示本創作第2實施形態電動線性驅動器之正視剖面圖。

第3圖係表示本創作第3實施形態電動線性驅動器之正視剖面圖。

第4圖係表示本創作第4實施形態電動線性驅動器之正視剖面圖，其中，(a)係表示分解狀態，(b)係表示組裝狀態。

第5圖係表示本創作第5實施形態電動線性驅動器之正視剖面圖。

第6圖係表示本創作第6實施形態電動線性驅動器之正視剖面圖。

第7圖係表示本創作第7實施形態電動線性驅動器之正視剖面圖。

1₂ ‧‧‧電動線性驅動器

2‧‧‧電動馬達

3‧‧‧螺桿傳動裝置

5‧‧‧中空轉軸

5a‧‧‧小徑部

5b‧‧‧大徑部

5c‧‧‧中空部

6‧‧‧螺帽構件

7‧‧‧殼體

9‧‧‧軸承

12‧‧‧鎖固螺帽

15‧‧‧安裝部

17‧‧‧電動線性驅動器

20‧‧‧輸送螺桿

21‧‧‧附件

21a‧‧‧中空圓筒部

21b‧‧‧法蘭部

21c‧‧‧中空部

24‧‧‧孔

S‧‧‧插口部

Claims (9)

1. 一種電動線性驅動器，包括：電動馬達，具有中空轉軸；以及螺桿傳動裝置，具有輸送螺桿及螺合到前述輸送螺桿之螺帽構件其特徵在於：在前述中空轉軸的一端部份直接形成安裝部，藉前述安裝部一體連結前述螺帽構件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動線性驅動器，其中，在前述安裝部直接連結前述螺帽構件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電動線性驅動器，其中，在前述安裝部透過附件以連結前述螺帽構件。
4. 如申請專利範圍第2項所述之電動線性驅動器，其中，將前述中空轉軸的一端側中空部當作插口部，前述插口部嵌合有前述螺帽構件。
5. 如申請專利範圍第3項所述之電動線性驅動器，其中，將前述中空轉軸的一端側中空部當作插口部，前述插口部嵌合有前述附件。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電動線性驅動器，其中，在前述安裝部透過聯軸器以連結前述螺帽構件。
7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之電動線性驅動器，其中，前述安裝部係在前述中空轉軸的一端側端面形成之螺孔。
8. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之電動線 性驅動器，其中，前述安裝部係在前述中空轉軸的一端部內周面形成之螺紋。
9. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之電動線性驅動器，其中，前述安裝部係在前述中空轉軸的一端部外周面形成之螺紋。