提供一种气缸装置，能够在减少旋转中心的偏摆，提高丝杠进给精度的同时，抑制切换转速时电动机输出发生变动，控制输送部进给速度，使其在高速域至低速域的较大范围内保持稳定。端部固定在内置制动器（６）和编码器（７）的外罩（８）上的中空轴电动机（１），其中不仅贯穿着滚珠丝杠（２），还连接着由行星齿轮减速机构成的减速机（３），在中空轴电动机（１）和减速机（３）的两边相对而设的一对滚珠丝杠螺母（５和１０）分别与丝杠（２）螺合，设置在减速机（３）输出齿轮（４）端部的垫片（１１）连接着内齿轮（１２），内齿轮（１２）与连接在滚珠丝杠螺母（５）上的外齿轮（１３）啮合，减速机（３）的输出齿轮（４）通过花键与连接轴（９）啮合。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种气缸装置，其通过电动机转动螺母(以下称丝杠螺母)，直线驱动 丝杠。特别涉及一种能够在减少旋转中心的偏摆，提高丝杠进给精度的同时，抑制切换转速 时电动机输出发生变动，稳定控制丝杠进给速度的气缸装置。
技术介绍
气缸装置是一种通过将丝杠与丝杠螺母的相对旋转运动转换为直线运动，直线驱 动与丝杠或丝杠螺母相连的机构等的装置。根据驱动丝杠与丝杠螺母旋转的电动机种类， 气缸装置可分为电动式、液压式和空压式三种。尤其电动式气缸装置，与液压式和空压式气 缸装置相比，具有噪音小不漏油且便于操作等优点，广泛用于各种产业设备中。因此，一直 以来，对电动式气缸装置的研究开发颇为盛行，已有多项相关专利技术与设计公开。例如，专利文献1中阐述的是一种在注塑成型机等设备上使用的名为“电动气缸” 的气缸装置。专利文献1中所述气缸装置，其结构由平行于丝杠设置的电动机、将该电动机 的旋转驱动力传递给丝杠的齿轮列、与丝杠螺合的螺母、限制螺母旋转的中空杆以及嵌有 该中空杆使其可滑动的外缸构成。依据上述结构，当电动机的旋转动作通过齿轮列传递给 丝杠时，螺母和中空杆直线移动，使中空杆伸缩。先前技术文献专利文献专利文献1 :日本特开2005-86932号公报专利技术概要专利技术所要解决的技术问题但在上述专利文献1所述气缸装置中，电动机的驱动轴与丝杠错位平行而设，由 于电动机、齿轮、中空杆、外缸和丝杠不在一条直线上，因此难以提高中空杆的进给精度。另 外，在该气缸装置中，设有套着丝杠的中空杆，中空杆上套有外缸等构成要素较多，所以结 构较为复杂。除此之外，该汽缸装置针对距离旋转中心越远，丝杠的偏摆幅度越大这一问 题，不仅在丝杠的旋转中心附近设置了通过键连接中空杆的外缸，还在丝杠的旋转中心附 近设置了止旋键，因此存在丝杠的偏摆幅度较大，导致中空杆的进给精度较差的问题。而 且，由于丝杠仅在一端固定，进给中空杆时，容易出现偏摆和颤振，存在无法提高进给精度 的问题。此外，为延长中空杆的进给长度，必须延长整个气缸装置的长度，这导致部件数量 增加，成本大幅提高。通常根据气缸装置的用途，要求在高速域能够良好工作，在低速域具有稳定性。对 此，上述专利文献1所述气缸装置中，通过一个电动机转动丝杠，例如当需要将丝杠的转速 从1000转/分变为10转/分时，必须将电动机的转速从1000转/分切换为10转/分。但 是，当电动机的转速变化幅度较大时，转矩值和电流值等输出性能会发生较大变动，可能导 致电动机的运转状态不稳定。即，专利文献1所述气缸装置中，存在无法控制中空杆的进给 速度在高速域至低速域的较大范围内保持稳定的技术问题。
技术实现思路
解决技术问题所采用 的技术方案本专利技术的目的在于，解决上述以往技术存在的问题，提供一种能够在减少旋转中 心偏摆，提高丝杠进给精度的同时，抑制切换转速时电动机输出发生变动，控制运送部的进 给速度，使其在从高速域至低速域的较大范围内保持稳定的气缸装置。为达到上述目的，本专利技术提供的技术解决方案是权利要求项1所述气缸装置，其 特征在于其结构中配有贯穿着丝杠的中空轴电动机、与该中空轴电动机的输出轴相连减 速机、与丝杠螺合并与减速机相连，能够传递中空轴电动机旋转驱动力的第1丝杠螺母、与 丝杠螺合并隔着中空轴电动机与第1丝杠螺母相对而置，能够传递中空轴电动机旋转驱动 力的第2丝杠螺母。这种结构的气缸装置通过第1丝杠螺母和第2丝杠螺母的连动旋转， 将中空轴电动机的旋转运动转换为丝杠进给动作这一直线运动。另外，丝杠通过第1丝杠 螺母和第2丝杠螺母在相隔规定距离的两处固定，因此具有使旋转中心不易出现偏摆，使 进给动作和旋转动作能够保持稳定的作用。此外，第1丝杠螺母和第2丝杠螺母在整个内 周面上固定丝杠，因此具有使磨损均勻分散的作用。本专利技术的权利要求项2所述专利技术，其特征在于权利要求项1所述气缸装置中，配 有与减速机相连的内齿轮、与该内齿轮啮合并与第1丝杠螺母相连的外齿轮，中空轴电动 机的旋转驱动力通过该外齿轮和内齿轮传递给第1丝杠螺母。这种结构的气缸装置具有通 过内齿轮和外齿轮的啮合处产生的间隙，缓和内齿轮和外齿轮相对于丝杠的轴向偏移和周 向偏移的作用。本专利技术的权利要求项3所述专利技术，其特征在于权利要求项1或2所述气缸装置中 配有设置在第2丝杠螺母和减速机之间，减速机的输出齿轮啮合的连接轴，中空轴电动机 的旋转驱动力通过该连接轴传递给第2丝杠螺母。这种结构的气缸装置具有通过减速机的 输出齿轮与连接轴的啮合处产生的间隙，缓和上述输出齿轮和连接轴相对于丝杠的轴向偏 移和周向偏移的作用。本专利技术权利要求项4所述专利技术，其特征在于权利要求项1至3中任意一项所述气 缸装置中配有与丝杠的一端相连，能够传递旋转驱动力的电动机。这种结构的气缸装置具 有根据中空轴电动机及电动机的旋转方向和旋转速度，使丝杠和第1丝杠螺母及第2丝杠 螺母相对旋转的作用。此时，例如如果为避免第1丝杠螺母和第2丝杠螺母向丝杠的轴向 移动而将其固定，则丝杠会与电动机一起，向该轴向前进或后退。相反，如果为避免丝杠向 轴向移动而将其固定，则第1丝杠螺母和第2丝杠螺母会随着上述电动机的旋转，向丝杠的 轴向前进或后退。专利技术的效果依据本专利技术的权利要求项1所述气缸装置，其装置结构简单，因此可节省设置空 间。另外，固定丝杠的丝杠螺母内周面不易产生偏向磨损，因此可延长装置的使用寿命。除 此之外，由于丝杠的旋转中心不易出现偏摆，能够保持进给动作和旋转动作稳定。因此，可 提高丝杠的进给精度。另外，可通过改变丝杠的长度，轻而易举地改变丝杠的进给长度。再 者，当需要变更丝杠的直径时，只需改变第1丝杠螺母和第2丝杠螺母的直径即可。S卩，当 需要改变丝杠进给长度和直径时，无需像传统的气缸装置那样，改变丝杠、外缸、外壳等装 置整体的尺寸。因此，可通过将装置主体进行模块化等，提高量产性。依据本专利技术的权利要求项2及3所述气缸装置，其可通过吸收组装误差、部件固有 的加工误差或因热变形等引起的机械误差，提高装置的组装精度。依据本专利技术的权利要求项4所述气缸装置，其可通过调节连接在丝杠一端的电动 机和中空轴电动机的转速，控制第1丝杠螺母和第2丝杠螺母或丝杠的进给速度，使其在高速域至低速域的较大范围内保持稳定。另外，能够将上述两个电动机的输出性能的变动幅 度控制在最小范围内。附图说明图1涉及本专利技术第一种实施方式的气缸装置实施例1的截面图。图2图1中 A处截面的局部放大图。图3图1的B处截面中托架与连接轴啮合处的局部放大图。图 4涉及本专利技术第一种实施方式的气缸装置实施例2的截面图。图5涉及本专利技术第二种实 施方式的气缸装置截面图。图6涉及本专利技术第二种实施方式的气缸装置实施例1的截面 图。图7涉及本专利技术第二种实施方式的气缸装置实施例2的截面图。符号说明1、中空轴电动机2、滚珠丝杠(滚珠丝杆)2a、滚珠3、减速机4、托架5、滚珠丝杠螺 母6、制动器6a、转盘7、编码器8、外罩9、连接轴10、滚珠丝杠螺母11、垫片12、内齿轮13、 外齿轮14a、间隙14b、间隙14c、间隙15、基座16、滑动导轨17、电动机18、联轴器19、滑板 20、支柱21、支臂22a、轴承22b、轴承23、工件24、滑座25、导轴26、支柱本专利技术的实施方式(第一实施方式)以下本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气缸装置，其特征在于：结构中配有贯穿着丝杠（２）的中空轴电动机（１）、与该中空轴电动机（１）的输出轴连接的减速机（３）、与所述丝杠（２）螺合并与所述减速机（３）相连接，能够传递所述中空轴电动机（１）的旋转驱动力的第１丝杠螺母（５）、与所述丝杠（２）螺合并隔着所述中空轴电动机（１）与所述第１丝杠螺母（５）相对而置，能够传递所述中空轴电动机（１）的旋转驱动力的第２丝杠螺母（１０）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：高村笃男，
申请(专利权)人：高村笃男，
类型：发明
国别省市：JP[]
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