專利名稱：具有儲能的柔性傳動螺桿的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有儲能的柔性螺桿傳動構造，適用于各種有限驅動力矩的機械螺桿式傳動，實現由旋轉變為軸線方向上位移的應用場合。
背景技術：
在傳統的機械螺桿傳動機構中，當驅動源的力矩為有限力矩時，由旋轉變為軸線方向上位移的過程中，意外的軸線方向上的位移過負荷往往會導致驅動源卡死或者是傳動螺桿與傳動滑塊之間相互卡死，從而會導致驅動源的能耗增大、效率嚴重降低、機械壽命縮短甚至損壞驅動源設備。這種問題在采用電池供電和節電型的小型與微型機電控制裝置上尤為顯得突出。
發明內容為了克服傳統的機械螺桿傳動機構的缺陷，本發明提供了一種新穎的柔性傳動螺桿構造，該結構不但止可以吸收和限制突發性和持續性的軸線方向上的滑塊位移過負荷，而且可以將驅動源的的驅動能量以機械能的方式儲存起來，一旦滑塊位移過負荷消失，即可滑塊推動至原先預定的位置。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是取消傳統的機械傳動螺桿上的剛性螺紋結構，改為在普通的園型傳動軸上套上內徑略大于園棍型傳動軸外徑的螺旋壓縮型彈簧，其長度略大于傳動軸上的鍵槽長度。在傳動軸的縱向上開有一個貫通或不貫通傳動軸圓心的長度大于滑塊位移長度的鍵槽，螺旋型彈簧的兩個端點分別對稱地嵌入鍵槽內，并可以在鍵槽內沿軸向自由的移動。應用時由旋轉變為直線位移的功能是通過套在螺旋彈簧外的滑塊上的卡銷軸線方向上受在傳動軸帶動的螺旋彈簧的某段螺線的推動來實現的。
由于在傳動軸與滑塊之間是通過螺旋彈簧的螺線來推動的，沒有剛性的接觸，因此屬于一種柔性的驅動。一旦滑塊上由于外部的阻力意外增大而導致負荷過大，超過螺旋彈簧的彈性限度時，螺旋彈簧將會被壓縮，當外部的額外阻力消失時，積累在螺旋彈簧上的能量將會被釋放出來，推動滑塊沿直線方向移至預定位置。
本發明的有益效果是可以在傳動的過程中吸收和限制突發性和持續性的軸線方向上的滑塊位移過負荷對驅動源的影響，而且可以將驅動源的的驅動能量以機械能的方式儲存起來，一旦滑塊位移過負荷消失，即可滑塊推動至原先預定的位置，同時還具有結構簡單，加工方便的優點。
圖1是本發明的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖示的是一種具有儲能的柔性螺桿傳動構造，它包括傳動軸(1)、內徑略大于園型傳動軸外徑的螺旋壓縮型彈簧(2)、傳動軸上的鍵槽(3)、滑塊(4)、前限位(5)、后限位(6)等部分。傳動軸(1)貫穿于螺旋壓縮型彈簧(2)內；在傳動軸的縱向上開有一個貫通或不貫通傳動軸圓心的長度約等于直線滑塊位移長度的鍵槽(3)；螺旋壓縮型彈簧(2)的長度略大于傳動軸上的鍵槽(3)長度，螺旋型彈簧(2)的兩個端點分別對稱地嵌入鍵槽(3)內，并可以在鍵槽內沿軸向自由的移動。應用時由旋轉變為直線位移的功能是通過套在螺旋彈簧外的滑塊上的卡銷(4)沿直線方向上，由于傳動軸的轉動而帶動旋轉的螺旋彈簧上某段螺線的推動來實現的。
結構特點1.傳動軸(1)與螺旋彈簧(2)同軸安裝。
2.螺旋彈簧(2)的兩個端點沿徑向插入傳動軸(1)上的鍵槽(3)并被其卡住和帶動，與之一起旋轉。
3.螺旋彈簧(2)的兩個端點可以在前后兩個方向上在鍵槽(3)內沿軸向自由移動。
4.螺旋彈簧(2)通過其自身的螺線對滑塊(4)上的卡銷施加作用實現柔性傳動。當滑塊(4)到達前后限位極點(5)(6)或遇到額外負荷時，可以自動打滑防止驅動源過負荷損壞及傳動部件鎖死。
5.螺旋彈簧(2)兼作為該傳動裝置的儲能部件，當外部的額外阻力消失時，積累在螺旋彈簧上的能量將會被釋放出來，推動滑塊(4)沿直線方向移至預定位置。
6.該傳動裝置的最大驅動轉矩和最大軸向推力可以通過調節螺旋彈簧(2)的剛性來改變。
權利要求
1.一種具有儲能的柔性螺桿傳動構造，包括傳動軸、螺旋彈簧、傳動軸上的鍵槽、滑塊、前限位和后限位等部分。其特征在于傳動軸與螺旋彈簧同軸安裝；螺旋彈簧的兩個端點沿徑向插入傳動軸上的鍵槽并被其卡住和帶動并與之一起旋轉；螺旋彈簧通過其自身的螺線對滑塊上的卡銷施加作用實現柔性傳動，推動滑塊沿軸線方向前后移動。螺旋彈簧同時兼作為該傳動裝置的儲能部件，當外部的額外阻力消失時，積累在螺旋彈簧上的能量將會被釋放出來，移至預定位置。
2.根據權利要求1所述的具有儲能的柔性螺桿傳動構造，其特征在于作為柔性傳動及儲能部件的彈簧在工作時是處于轉動狀態的。
3.根據權利要求1所述的具有儲能的柔性螺桿傳動構造，其特征在于螺旋彈簧的兩個端點可以在傳動軸上的鍵槽內沿軸向在前后兩個方向上自由移動。
4.根據權利要求1所述的具有儲能的柔性螺桿傳動構造，其特征在于沿傳動軸的縱向上開有一個貫通或不貫通傳動軸圓心的鍵槽，鍵槽的一端可以沿軸向貫通或不貫通傳動軸的端面。
5.根據權利要求1所述的具有儲能的柔性螺桿傳動構造，其特征在于滑塊移動的一端或兩端具有剛性的或彈性的限位裝置。
6.根據權利要求1所述的具有儲能的柔性螺桿傳動構造，其特征在于該傳動裝置的最大驅動轉矩和最大軸向推力可以通過調節螺旋彈簧的剛性來改變。
全文摘要
本發明涉及一種具有儲能的柔性螺桿傳動構造，適用于各種有限驅動力矩的機械螺桿式傳動，實現由旋轉變為軸線方向上位移的應用場合。它包括傳動軸、螺旋彈簧、傳動軸上的鍵槽、滑塊、前限位和后限位等部分。傳動軸貫穿于螺旋彈簧內，在傳動軸的縱向上開有一個貫通或不貫通傳動軸圓心的長度約等于直線滑塊位移長度的鍵槽，螺旋彈簧的兩個端點分別對稱地嵌入鍵槽內，并可以在鍵槽內沿軸向自由的移動。應用時由旋轉變為直線位移的功能是通過套在螺旋彈簧外的滑塊上的卡銷沿直線方向上，由于傳動軸的轉動而帶動旋轉的螺旋彈簧上某段螺線的推動來實現的。該裝置可以在傳動的過程中吸收和限制突發性和持續性的軸線方向上的滑塊位移過負荷對驅動源的影響，而且可以將驅動源的的驅動能量以機械能的方式儲存起來，一旦滑塊位移過負荷消失，即可滑塊推動至原先預定的位置，同時還具有結構簡單，加工方便的優點。
文檔編號F16H35/00GK1782465SQ200410052479
公開日2006年6月7日 申請日期2004年12月2日 優先權日2004年12月2日
發明者柴曉光 申請人:廣州三新信息科技發展有限公司, 張建國, 柴曉光