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CN112219046A - 电动汽缸 - Google Patents

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CN112219046A
CN112219046A CN201980037407.2A CN201980037407A CN112219046A CN 112219046 A CN112219046 A CN 112219046A CN 201980037407 A CN201980037407 A CN 201980037407A CN 112219046 A CN112219046 A CN 112219046A
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China
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rod
lubricant
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electric cylinder
cylinder
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CN201980037407.2A
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村濑圣一
石田悠
近藤丈雅
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Sintokogio Ltd
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Sintokogio Ltd
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Abstract

本发明的目的在于提供获得长期不需要供给润滑剂的电动汽缸的电动汽缸(100)，包括：丝杠机构部(50)，该丝杠机构部将电动机(10)的旋转运动转换成直线运动；杆(36)，该杆通过螺丝机构部(50)的直线运动进行往复运动；衬套构件(60a、60b)，该衬套构件限制杆(36)的摆动；以及键构件(70)，该键构件插入沿杆(36)的轴向设置的杆槽部(37)并限制杆(36)的旋转，在丝杠机构部(50)内密封有润滑剂，衬套构件(60a、60b)具有供润滑剂埋入的多个孔，并且键构件(70)是具有供润滑剂埋入的多个孔。

Description

电动汽缸
技术领域
本发明涉及一种电动汽缸。
背景技术
以往，已知一种电动汽缸，该电动汽缸具有马达和滚珠丝杠，并且通过滚珠丝杠将马达的旋转运动转换成直线运动，并包括能往复运动的汽缸。
作为现有技术的一例的专利文献1公开了一种电动汽缸，该电动汽缸包括：螺纹机构，该螺纹机构具有圆筒状的汽缸、配设在汽缸内的杆和滚珠丝杠，并且将电动机的旋转运动转换成杆的直线运动；衬套构件，该衬套构件在汽缸内抑制杆的摆动；以及键构件，该键构件限制杆的旋转。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2012-147605号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，在所述专利文献1所公开的技术中，存在需要定期向衬套构件、键构件以及滚珠丝杠供给润滑剂的问题。
本发明鉴于所述情况而作，其目的在于获得长期不需要供给润滑剂的电动汽缸。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明是为了解决上述技术问题并实现目的而完成的，其是一种电动汽缸，其特征是，包括：丝杠机构部，该丝杠机构部将电动机的旋转运动转换成直线运动；杆，该杆通过所述丝杠机构部的直线运动进行往复运动；衬套构件，该衬套构件限制所述杆的摆动；以及键构件，该键构件插入沿所述杆的轴线设置的杆槽部，并且限制所述杆的旋转，在所述丝杠机构部内密封有润滑剂，所述衬套构件具有供润滑剂埋入的多个孔，所述键构件具有供润滑剂埋入的多个孔。
较为理想的是，在上述结构的本发明的电动汽缸中，所述丝杠机构部内的润滑剂为半固体，所述衬套构件及所述键构件的润滑剂为固体。
发明效果
根据本发明，实现长期不需要供给向电动汽缸供给润滑剂的效果。
附图说明
图1是示出实施方式的电动汽缸的外观结构的图。
图2是示出实施方式的电动汽缸的内部结构的图。
图3A是示出图2所示的应变检测部的详细结构的立体图。
图3B是从图3A所示的箭头方向观察的应变检测部的俯视图。
图4是示出图2所示的丝杠机构部的详细结构的图。
图5是示出图2所示的衬套构件的详细结构的图。
图6是示出图2所示的键构件的详细结构的图。
具体实施方式
参照附图，对本发明的实施方式进行以下说明。但是，本发明并不是由以下的实施方式的记载限定解释的。
<实施方式>
图1是示出本实施方式的电动汽缸100的外观结构的图，图2是示出本实施方式的电动汽缸100的内部结构的图。图1和图2所示的电动汽缸100包括电动机10、连接到电动机10的旋转传递机构20和连接到旋转传递机构20的汽缸部30。汽缸部30具有第一筒部31和第二筒部32，并且在内部配置有杆36。
另外，图2所示的x轴将杆36从汽缸部30出去的向外的方向规定为正方向，将杆36进入汽缸部30内的向内的方向规定为负方向。
电动机10是旋转驱动的结构，与未图示的控制结构例如控制器等连接，并且控制上述动作。电动机10例如是伺服马达。
旋转传递机构20包括：第二转轴25，该第二转轴25连接到汽缸部30；多个深沟滚珠轴承26，该深沟滚珠轴承26将第二转轴25支承成自由旋转；第一同步带轮22，该第一同步带轮22安装于作为电动机10的输出轴的第一转轴21；第二同步带轮24，该第二同步带轮24安装于第二转轴25；以及同步带23，该同步带23配置在第一同步带轮22与第二同步带轮24之间。
第一转轴21将电动机10的旋转传递到第一同步带轮22。同步带23将第一同步带轮22的旋转传递到第二同步带轮24。第二同步带轮24的旋转被传递到第二转轴25。第二转轴25的旋转经由设置于汽缸部30的减速器34传递到第三转轴33。第二转轴25和汽缸部30的第三转轴33经由减速器34连接。这样一来，旋转传递机构20将电动机10的旋转传递到汽缸部30。
然而，本发明不限定于此，也可以旋转传递机构20包括齿轮，通过上述齿轮将电动机10的旋转传递到汽缸部30。另外，在电动机10的转轴串联地连接到汽缸部30的转轴的情况下、即在第二转轴25串联地连接到第一转轴21的情况下，电动汽缸100可以不包括如上所述的旋转传递机构20，也可以包括轴接头(联轴器)等旋转传递机构以代替旋转传递机构20。另外，在汽缸部30的转轴和电动机10的转轴串联地配置而没有设置旋转传递机构20的情况下，汽缸部30的转轴和电动机10的转轴可以直接地连接。
汽缸部30包括第二筒部32和方筒状的第一筒部31，该第一筒部31配置在旋转传递机构20与第二筒部32之间。
第三转轴33从第一筒部31设置到第二筒部32，并且将第二转轴25的旋转传递到第二筒部32的丝杠机构部50。第三转轴33被固定于第一筒部31和第二筒部32的内部的推力向心滚珠轴承35支承成自由旋转。
在第一筒部31与第二筒部32之间设置有应变检测部40。应变检测部40设置成覆盖第三转轴33的外周的一部分，通过从第二筒部32传递的力来对杆36的负载进行检测。应变检测部40设置在施加于杆36的轴向的负载经由丝杠机构部50被传递的位置处。具体而言，应变检测部40是夹持于构成汽缸部30的第一筒部31和第二筒部32的矩形的板状构件。
图3A是示出图2所示的应变检测部40的详细结构的立体图，图3B是从图3A所示的箭头方向观察到的应变检测部40的俯视图。在图3A中，为了明示构件的配置结构，将一部分以虚线示出。图3A、3B所示的应变检测部40是应变计安装构件，通过设置有多个孔44、45，以具有：固定部41，该固定部41夹持在设置于外周围的第一筒部31与第二筒部32之间；负载承受部42，该负载承受部42设置于中央并承受施加于杆36的轴向的负载；以及感受部43，该感受部43设置于固定部41与负载承受部42之间并感受应变。
在应变检测部40中，在四个角部处设置有供螺栓插通的孔46，固定部41以夹持在第一筒部31与第二筒部32之间的方式被螺栓固定。覆盖第三转轴33的外周的一部分而设置的负载承受部42承受第三转轴33的推力向心滚珠轴承35所承受的滑动方向的负载。这样，在经由第三转轴33的推力向心滚珠轴承35传递施加于杆36的轴向的负载时，负载承受部42发生偏倚，并且固定部41与偏倚后的负载承受部42之间的感受部43发生变形。在感受部43的侧面粘贴有应变计47。另外，应变计47的粘贴部位不限定于此，也可以是感受部43的上表面或下表面。通过利用多个应变计47来形成惠斯登电桥，具有多个应变计47的应变检测部40输出与施加电压成比例且与应变量成比例的电压信号。该应变检测部40的输出被发送到例如控制器等。这样，应变检测部40检测经由丝杠机构部50从杆36传递来的轴向负载，并输出电信号。
第二筒部32的一端经由应变检测部40安装于第一筒部31，并且另一端开口。第二筒部32包括：丝杠机构部50，该丝杠机构部50安装于第三转轴33；杆36，该杆36配置于丝杠机构部50的外侧；衬套构件60a，该衬套构件60a设置于第二筒部32的开口侧；衬套构件60b，该衬套构件60b设置在丝杠机构部50与衬套构件60a之间；以及键构件70，该键构件70插入到设置于杆36的杆槽部37。
图4是示出图2所示的丝杠机构部50的详细结构的图。丝杠机构部50包括滚珠丝杠轴51、滚珠52、滚珠丝杠螺母53、第一密封件54和第二密封件55，并且将第三转轴33的旋转运动转换成直线运动。
滚珠丝杠轴51设置成与第三转轴33相连，通过第三转轴33旋转。滚珠52配置在滚珠丝杠轴51与滚珠丝杠螺母53之间而转动。滚珠丝杠螺母53具有供滚珠丝杠轴51插通的通孔，并且在上述滚珠丝杠螺母53与滚珠丝杠轴51的螺纹槽之间配置有滚珠52。
第一密封件54是与滚珠丝杠轴51的形状匹配的环状构件，在滚珠丝杠螺母53的x轴负方向端部(图4的右侧)与滚珠丝杠轴51的滚珠转动部56接触，并且抑制封入滚珠丝杠螺母53的润滑剂向滚珠丝杠螺母53外部漏出。第二密封件55在滚珠丝杠螺母53的x轴正方向端部(图4的左侧)与第一密封件54同样地与滚珠丝杠轴51的滚珠转动部56接触，并且抑制润滑剂的漏出。另外，在第一密封件54和第二密封件55的外侧设置有盖，利用该盖来固定密封件。另外，封入到滚珠丝杠螺母53的润滑剂是半固体，能够例示为润滑脂。另外，本发明不限定于此，封入滚珠丝杠螺母53的润滑剂也可以是固体。
杆36是圆柱状的构件，与滚珠丝杠螺母53螺合成一体，在丝杠机构部50中通过从旋转运动转换的直线运动进行往复运动。另外，在杆36中至少形成有一个沿与杆36的往复运动的方向平行的方向延伸的杆槽部37。
衬套构件60a和衬套构件60b是圆筒状的构件，与杆36接触，将润滑剂涂布于杆36，同时防止杆36的摆动。
图5是示出图2所示的衬套构件60a的详细结构的图。衬套构件60a通过压入而嵌合于第二筒部32内。在衬套构件60a的内表面与杆36的外表面之间形成有微小的间隙，以使杆36能相对于第二筒部32滑动。
此处，在没有设置衬套构件60a和衬套构件60b的情况下，杆36有可能会摆动。并且，在杆36摆动时，丝杠机构部50的一部分磨损，进而产生损伤。如图2所示，衬套构件60a和衬套构件60b彼此隔开设置，并与杆36在两个部位处接触。根据这样的衬套构件60a和衬套构件60b，能够抑制杆36的摆动。
另外，衬套构件60a的基材61是金属制的圆筒状构件，在与杆36接触的面上具有多个孔62，在多个孔62中埋入固体润滑剂而形成为一体。此处，作为基材61的金属能例示出高强度黄铜类合金，并且作为润滑剂，能够例示出含油的石墨类的固体润滑剂。但是，本发明不限定于此，埋入在衬套构件60a和衬套构件60b中的润滑剂也可以是半固体。另外，由于衬套构件60b的结构与衬套构件60a相同，因此省略其说明。
图6是示出图2所示的键构件70的详细结构的图。键构件70为凸状，在设置于第二筒部32的开口部处插入有键构件70的凸部，并且通过螺纹构件安装于第二筒部32。插入到第二筒部32中的键构件70的凸部与杆槽部37卡合，由此，限制杆36的旋转。在与键构件70的凸部的、与杆槽部37接触的面设置有多个孔71，在多个孔71中埋入固体润滑剂，杆36进行直线运动，由此，在键构件70的凸部一边与杆槽部37接触，一边平滑地滑动。另外，在键构件70的上底面设置有用于供多个螺栓插通的孔72，并且键构件70被将孔72插通的螺栓固定于第二筒部32。另外，作为埋入到键构件70的润滑剂，能够例示出含油的石墨类的固体润滑剂。但是，本发明不限定于此，埋入在键构件70中的润滑剂也可以是半固体。
另外，由于键构件70需要用于承受杆36的扭矩的强度，因此，较为理想的是，利用高强度黄铜类合金来形成键构件70的基材。
这样，在图1所示的电动汽缸100中，由于润滑剂被密封或埋入，因此，能够长期不需要向丝杠机构部50、衬套构件60a、衬套构件60b和键构件70供给润滑剂。
以上，根据本实施方式，能够长期不需要向电动汽缸供给润滑剂。
另外，在以往的电动汽缸中，在杆的往复运动的方向是重力方向的情况下、即杆上下移动的情况下，存在润滑油容易从杆漏出，润滑油附着于工件的情况，根据本实施方式，能够消除上述这样的动作时润滑油的漏出，并且防止润滑油附着到工件上。
另外，在本实施方式中，包括应变检测部40，该应变检测部40对传递到杆的负载进行检测，但是对传递到杆的负载进行检测的机构并不限定于此。另外，在不需要检测负载的情况下，也可以不包括检测负载的机构。
符号说明
10 电动机
20 旋转传递机构
21 第一转轴
22 第一同步带轮
23 同步带
24 第二同步带轮
25 第二转轴
26 深沟滚珠轴承
30 汽缸部
31 第一筒部
32 第二筒部
33 第三转轴
34 减速器
35 推力向心滚珠轴承
36 杆
37 杆槽部
40 应变检测部
41 固定部
42 负载承受部
43 感受部
44、45、46 孔
47 应变计
50 丝杠机构部
51 滚珠丝杠轴
52 滚珠
53 滚珠丝杠螺母
54 第一密封件
55 第二密封件
56 滚珠转动部
60a、60b 衬套构件
61 基材
62 孔
70 键构件
71、72 孔
100 电动汽缸。

Claims (2)

1.一种电动汽缸，其特征在于，包括：
丝杠机构部，所述丝杠机构部将电动机的旋转运动转换成直线运动；
杆，所述杆通过所述丝杠机构部的直线运动进行往复运动；
衬套构件，所述衬套构件限制所述杆的摆动；以及
键构件，所述键构件插入沿所述杆的轴线设置的杆槽部，并且限制所述杆的旋转，
在所述丝杠机构部内密封有润滑剂，
所述衬套构件具有供润滑剂埋入的多个孔，
所述键构件具有供润滑剂埋入的多个孔。
2.如权利要求1所述的电动汽缸，其特征在于，
所述丝杠机构部内的润滑剂为半固体，所述衬套构件及所述键构件的润滑剂为固体。
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