专利名称：载荷感应驱动力传动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及载荷感应驱动力传动装置，用于将凸螺紋件的旋转运 动转换为凹螺紋件的线性运动，从而当驱动力施加于物体时，驱动力 可根据来自物体的载荷自动调节。
背景技术：
转换装置是已知的，例如应用一种螺紋机构，其中凹螺紋件螺紋 接合于与驱动轴相连的凸螺紋件，其中，凸螺紋件的旋转运动转换为 凹螺紋件的线性运动，以将来自电机等类似物的旋转运动转换为线性 运动并将驱动力施加于物体。在常规螺紋机构中，凸螺紋件和凹螺紋件之间的传动比是固定 的，从而必须预先设定大的减速比以将大的驱动力施加给物体。然 而，当减速比很大时，即使载荷很小，由于凹螺紋件的运动速度很 慢，需要很长一段时间才能获得理想的驱动力。因此，已经开发出了载荷感应型驱动力传动装置，其中减速比可响应于来自物体的载荷自动切换(见，日本专利No. 3664406，其公开 内容清楚地结合于本说明书以作为参考)。图5是传统载荷感应驱动力传动装置2的剖面结构视图。该载荷 感应驱动力传动装置2配备有凸螺紋件8，其一端固定于由上架4枢 转支撑的旋转轴6;螺玟接合于凸螺紋件8的凹螺紋件10;通过轴承 12a、 12b附接于凹螺紋件10的可动壳体14;以及通过套筒16固定到 可动壳体14上的压板18，凸螺紋件8的另一端穿过该套筒16。凸螺紋件8受到支撑，从而可通过轴承20a、 20b在可动壳体14 中转动。凹螺紋件IO设定为具有比凸螺紋件8更大的有效直径，这样 使得凹螺紋件10的轴线相对于凸螺紋件8偏离预定的量，凹螺紋件10通过轴承12a、 12b可转动地支撑在可动壳体14中。凹螺紋件10可相 对于可动壳体14运动。凹螺紋件10的一端通过制动蹄片22a、 22b连 接于可动壳体14，而其另一端通过弹簧24连接于可动壳体14。在以这种方式构造的载荷感应驱动力传动装置2中，当凸螺紋件 8伴随旋转轴6的转动而转动时，螺紋接合于凸螺紋件8的凹螺紋件 IO沿箭头方向移动，从而可动壳体14和借助于套筒16的压板18也沿 箭头方向移动。压板18相对于物体施加预定的压力。当对于压板18而言来自物 体的载荷处于或低于预定值时，由于可动壳体14根据弹簧24的弹力 大小通过制动蹄片22a、 22b压在凹螺紋件10上，凹螺紋件10不转动 并与可动壳体14 一起继续朝物体移动。因此，可动壳体14的移动速 度由凸螺紋件8和凹螺紋件10的节距确定。当压板18已经移动了预定量且来自物体的载荷变得大于预定值 时，可动壳体14沿箭头方向的移动受到物体的阻碍。这时，通过凸螺 紋件8的旋转，容纳在可动壳体14中的凹螺紋件10克服弹簧24的弹 力沿箭头方向相对于可动壳体14移动，从而制动蹄片22a、 22b彼此 分离并且凹螺紋件IO获得可相对于可动壳体14旋转的状态。在这种情况下，由于凹螺紋件10的有效直径设定为大于凸螺紋件 8的有效直径，该凹螺紋件10以根据其有效直径比确定的减速比转 动。因此，可动壳体14沿箭头方向的移动速度减慢，较大的驱动力施 力口于物体。顺便说一下，采用上述构造的载荷感应驱动力传动装置2,当制 动蹄片22a、 22b彼此分离时，由于凹螺紋件10处于可通过轴承 12a、 12b自由转动的状态下，减速比和驱动力突然增加，存在一种缺 点就是，由这种改变导致的冲击施加于物体。此外，在压板18从图5所示状态沿与箭头相反方向移动的情况 下，由于制动蹄片22a、 22b不彼此分离，减速比和驱动力不会响应于 来自物体的载荷自动调节。因此，存在的另一缺点在于，减速比和驱 动力能够进行调节的方向仅局限于一个方向。发明内容本发明的目的是提供一种载荷感应驱动力传动装置，其中无论驱 动力加在哪个方向，响应于载荷而连续改变的驱动力可施加于物体， 并不会对物体产生冲击。本发明的上述及其它目的的特征和优点将结合所附附图而从下面 的说明书中更清楚地看到，其中本发明的优选实施例可通过示例显示o
图l是根据本实施例的栽荷感应驱动力传动装置的外部透视图； 图2是根据本实施例的载荷感应驱动力传动装置的分解视图； 图3是图1所示载荷感应驱动力传动装置沿直线III-III观察所得 的剖视图；图4是图3所示载荷感应驱动力传动装置沿直线IV-IV观察所得 的剖^L图；以及图5是根据现有技术的载荷感应驱动力传动装置的剖视图。
具体实施方式
图1是根据本实施例的载荷感应驱动力传动装置30的外部透视 图。载荷感应驱动力传动装置30应用于用于夹持物体的夹持机构，从 而一对沿箭头A的方向彼此接近和分离的夹钳36a、 36b接合于固定 在壳体32下端的导引件34。电机(驱动源)40通过支架38安装在壳 体32的上部。图2是载荷感应驱动力传动装置30的分解视图，图3是载荷感应 驱动力传动装置30沿直线III-III观察所得的剖视图。减速齿轮46啮合于小齿轮44,所述小齿轮44安装在电机40的驱 动轴上。可转轴48的一端接合于减速齿轮46。可转轴48包括形成在 其中间部上的凸螺紋部(凸螺紋件)50，辊子部50形成在可转轴48的另一端。减速齿轮46通过保持器54安装在壳体32的上部。可转轴48借助于支承件56穿插经过保持器54。轴承(第二支承 件)58安装在保持器54和支承件56之间，所述轴承58可转动地支撑 支承件56以及可转轴48。轴承座60、 62安装在减速齿轮46和轴承 58之间。设定为有效直径比凸螺紋部50的有效直径更大、并且其头部与凸 螺紋部50相同的凹螺紋件64螺紋接合于形成在可转轴48上的凸螺紋 部50，处于使其轴线偏移的状态。杆件(传动部件)68的大直径部通 过轴承(第一支承件)66连接于凹螺紋件64的外圆周部。因此，凹螺 紋部64构造为能够相对于杆件68转动。轴承座69、 71安装在轴承 66和保持器54之间。间隙70形成在凹螺紋件64的外圆周部与杆件68的内圆周部之 间，用于施加预定摩擦力的粘性材料(摩擦装置)封装在间隙70中。 例如高粘性油脂可用作该粘性材料。此外，如图4所示，用于将预定 摩擦力施加于凹螺紋件64的摩擦片(摩擦件)72设置为滑动接触在轴 承座69的外圆周表面上，该轴承座69安装在凹螺紋件64上。摩擦片 72的一端通过销子76固定，该销子76通过弹簧74嵌装在杆件68 中，而摩擦片72的另一端固定于安装在杆件68上的支架78。由于通 过粘性材料和摩擦片72施加于凹螺紋件64的摩擦力的作用，凹螺紋 件64相对于杆件68的转动受到抑制。通过支架80安装在壳体32上的一对辊子(第三支承件)82a、 82b贴靠形成在可转轴48另一端上的辊子部52。辊子82a、 82b用于 抑制受到来自于可转轴48的径向载荷所造成的冲击。切口 84形成在杆件68的下部上， 一对大致V形的连杆件86a、 86b接合在切口84中。连杆件86a、 86b的相应端通过共用轴88轴向 支撑，该共用轴88穿插经过切口 84,每个中间部通过插入壳体32的 轴90a、 90b轴向支撑，夹钳36a、 36b安装在其另一端。根据本实施例的载荷感应驱动力传动装置30基本如上构造。接着 将解释本发明的操作和效果。当物体从夹钳36a、 36b彼此分离的状态下受到夹持时，可转轴 48经由驱动轴42、小齿轮44和减速齿轮46受驱动电机40驱动而转 动。这时，形成在可转轴48上的凸螺紋部50旋转，导致凹螺紋件64 转动的旋转力以及导致凹螺紋件64向杆件68移动的箭头B方向的作 用力施加于与凸螺紋部50接合的凹螺紋部64。这种情况下，当夹钳36a、 36b之间的物体处于非夹持状态时，载 荷不会由于杆件68沿箭头B方向的移动而从物体施加。此外，通过封 装在凹螺紋件64和杆件68之间的粘性材料产生的粘滞阻力以及通过 可滑动地接触凹螺紋件64的外圆周部的摩擦片72的滑动阻力而防止 凹螺紋件64转动。因此，凸螺紋件50的转动独立地转换为凹螺紋件 64的笔直向前的运动，该凹螺紋件64螺紋接合于凸螺紋部50，其结 果是，杆件68沿箭头B的方向快速移动。在杆件68沿箭头B方向的移动中，夹钳36a、 36b沿彼此接近方 向的移动通过连杆件86a、 86b发起。当夹钳36a、 36b移动预定量并 夹持物体时，杆件68在箭头B方向的移动减速。此时，由于物体的夹 持产生的载荷通过杆件68传递至凹螺紋件64。当凸螺紋部50在上述状态下持续转动时，由于凹螺紋件64在箭 头B方向上的移动减速，凹螺紋件64在转动方向上的作用力增大，从 而在当此作用力超过由粘性材料和摩擦片72产生的摩擦力时，凹螺紋 件64本身开始转动。这种情况下，粘性材料和摩擦片72插在凹螺紋件64和杆件68之 间。由于由介于凹螺紋件64和杆件68之间的粘性材料和摩擦片72所 产生的摩擦力依赖于凹螺紋件64的转动速度并连续变化，因此，来自 物体的载荷增加并且凹螺紋件64的转动速度逐渐增加，与此同时，相 对于物体的驱动力也逐渐增加。其结果是，夹钳36a、 36b不对物体产生冲击，且夹钳36a、 36b 实现平滑夹持操作。此外，物体可由于逐渐增大的驱动力而得到适当 夹持。此外，由于出于抑制凹螺紋件64的转动的目的而除使用粘性材料之外应用摩擦片72，由粘性材料温度产生的摩擦力波动影响也可得到 抑制。另一方面，在物体从夹持状态松开的情况下，由于物体不对杆件 68在箭头B方向上的运动产生约束，凹螺紋件64不转动并且杆件68 很快提升，从而分离夹钳36a、 36b并使非夹持状态得以实现。采用本实施例的载荷感应驱动力传动装置30，当杆件68向着图3 所示电机40的侧边移动时，在防止杆件68移动的载荷从物体施加的 情况下，凹螺紋件64与粘性材料和摩擦片72所产生的摩擦力相反地 转动，从而杆件68以理想减速比和驱动力移动。此外，在当来自物体 的载荷变得处于或低于预定值时，凹螺紋件64的转动停止，杆件68 的移动速度增加。在这种方式下，在本实施例的载荷感应驱动力传动 装置30中，对应于载荷的减速比和驱动力可相对于杆件68的两个移 动方向自动调节。在前迷实施例中，粘性材料和摩擦片72都用作摩擦装置，然而它 们中的任何一种都可单独使用。此外，也可采用线等来代替摩擦片 72，所述线设置为与凹螺紋件64的外圆周部滑动接触。本发明不仅限于上述实施例。可对其自由做出各种改变而不脱离 本发明的基本特征和要旨。
权利要求
1、一种载荷感应驱动力传动装置，包括由驱动源(40)可转动地驱动的凸螺纹件(50)；凹螺纹件(64)，其有效直径稍大于所述凸螺纹件(50)的有效直径，并在所述凹螺纹件(64)的轴线相对于所述凸螺纹件(50)的轴线偏移的状态下螺纹接合于所述凸螺纹件(50)，并且其中，所述凹螺纹件(64)可通过所述凸螺纹件(50)的转动而在轴向上移动；传动件(68)，该传动件(68)将由所述凹螺纹件(64)的轴向移动产生的驱动力传递给物体；以及在使所述凸螺纹件(64)转动的状态下连接于所述传动件(68)的摩擦装置，当来自所述物体的相对于所述驱动力的载荷处于或低于预定值时，所述摩擦装置防止所述凹螺纹件(64)在两个方向上转动，并且当所述载荷超过所述预定值时使所述凹螺纹件(64)能在两个方向上转动。
2、 如权利要求1所述的载荷感应驱动力传动装置，其中，所述摩 擦装置包括封装在所述凹螺紋件(64)和所述传动件(68)之间的粘 性材料，用于将预定的摩擦力施加于所述凹螺紋件(64)。
3、 如权利要求1所述的载荷感应驱动力传动装置，其中，所述摩 擦装置包括摩擦片(72)，该摩擦片(72)连接于所述传动件(68) 并沿所述凹螺紋件(64)的外圆周滑动接触，用于将预定摩擦力施加 于所述凹螺紋件(64)。
4、 如权利要求1所述的载荷感应驱动力传动装置，其中，所述摩 擦装置包括封装在所述凹螺紋件(64)和所述传动件(68)之间用于 将预定摩擦力施加于所述凹螺紋件(64)的粘性材料，以及摩擦片 (72)，所述摩擦片(72)连接于所述传动件(68)、沿所述凹螺紋件 (64)的外圆周方向滑动接触，用于将预定摩擦力施加于所述凹螺紋件 (64 )。
5、 如权利要求1所述的载荷感应驱动力传动装置，其中，所述凹螺紋件(64)通过笫一支承件(66)可转动地支撑在所述传动件 (68)上。
6、 如权利要求1所述的栽荷感应驱动力传动装置，其中，所述凸 螺紋件(50) —端的整个外周通过第二支承件(58)可转动地支撑， 所述凸螺紋件(50)的另一端的外周的一部分由第三支承件(82a， 82b)可转动地支撑，从而将所述凸螺紋件(50)螺紋接合于所述凹螺 紋件(64 )。
7、 如权利要求1所述的载荷感应驱动力传动装置，其中，用于夹 持所述物体的夹钳(36a， 36b)连接于所述传动件(68)。
全文摘要
本发明涉及一种载荷感应驱动力传动装置，其中，凸螺纹件(50)的转动转换为凹螺纹件(64)的线性运动，所述凹螺纹件(64)螺纹接合于凸螺纹件(50)，从而产生杆件(68)用于夹持物体的运动。当来自物体的载荷变得大于预定值并超过粘性材料和摩擦片(72)的摩擦力时，凹螺纹件(64)逐渐回转并在杆件(68)运动减速的同时持续夹持。
文档编号F16H25/24GK101240836SQ200710160049
公开日2008年8月13日 申请日期2007年12月21日 优先权日2006年12月21日
发明者五月女元广, 民部田秀明 申请人:Smc株式会社