专利名称：扭力马达直驱模组结构的制作方法
技术领域：
本实用新型与机械传动装置的线性致动器有关，更详而言之，系一种扭力马达 直驱模组结构。
背景技术：
一种以螺帽、螺杆为主要架构的线性致动器，如图i所示，螺杆io被一例如伺
服马达11的驱动源所驱转，进而使一固定于该螺帽12上的载体沿着该螺杆10线性移 动。此一型式的线性致动器具有下述缺点-
一、 螺杆10长度与转动惯性成正比，亦即螺杆长度愈长转动惯量愈大，当螺帽 12抵达预期的定位点时，螺杆10的转动惯性将使螺帽12最终定位点超过预期定位 点，造成行程不精确的问题；并且随者螺杆长度增加，加减速瞬间螺杆转动惯量占 马达出力比重将不断提升，不利机台高速加工。
二、 螺杆10长度与刚性成反比，亦即螺杆10长度愈长，驱动端与逆驱动端的旋 转角度差相对增加，使螺杆10发生沿着轴心的扭转现象而降低刚性。
三、 连轴器13使用的必需性，马达11动力源需通过连轴器13与螺杆10的驱动端 连接，而连轴器13所能承受的扭力有限，因此使螺杆10的扭力表现受到较大的限制， 以致于降低螺杆执行大扭力驱动的能力。且连轴器13、马达11及螺杆10三者的同心 精度要求更高，增加制造、组装及校正的困难度。
四、 需配合减速机以增进马达ll扭力应用于大型机台、驱动大型载体或驱转 较大导程的螺杆时，需以大功率马达为动力源，然而现有大功率马达的扭力仍不足 以应付现行大型机台需求，故需配合减速机以增加扭力。
另一种以螺帽、螺杆为主要架构的线性致动器，如图2所示，螺杆20的两端被 架接在一支撑座21中而为一固定部件， 一马达22通过一挠性传动单元23驱转该螺帽 24使其沿着该螺杆20而线性移动。此一型式的线性致动器具有下述的缺点
一、 以挠性传动单元23将马达22的动力间接输出予该螺帽24，造成动能的消耗 及浪费，且挠性传动单元23的传动间隙，使螺帽仍有定位不精确的问题。
二、 挠性传动单元23施力于螺帽24的侧端，螺帽24呈单边受力的状态，螺帽受 力不平衡，螺杆及螺帽均容易损坏，特别是螺杆为高精密制造的昂贵部件，损坏或 更新将造成高额的成本负担。
三、挠性传动单元23的皮带为消耗品，需定期更新，但更换时，需拆组该螺杆 20其中一端的支撑座，造成组装及维修的不便。
有鉴于上述两种已知型式的线性致动器的缺点，本实用新型提出一种新的致动 器驱动方案。
发明内容
本实用新型目的旨在提出一种扭力马达直驱模组结构，应用于线性致动器领 域，其可完全避免螺杆因转动惯量而使加速度无法提升，以及因螺杆发生沿其轴心 的扭转现象而降低刚性的问题，具有提高大型机台加速度，及保护螺杆以降低螺杆 坏损机率的功效。
本实用新型目的旨在提出一种应用于线性致动器的扭力马达直驱模组结构，其 具有不需使用连轴器的优点，因此可避免因使用连轴器而发生扭力输出受限的问 题。
本实用新型目的旨在提出一种应用于线性致动器的扭力马达直驱模组结构，以 扭力马达直驱模组直接将旋转动力及扭力输出至螺帽，螺帽具有更佳的旋转动力及 扭力表现，因此可应用于大型机台或驱动大型载体，不需配合减速机即可输出大扭 力以得到大驱动力。
本实用新型目的旨在提出一种应用于线性致动器的扭力马达直驱模组结构，其 不需配合挠性传动单元，所以可完全避免马达动力被间接传输至螺帽的问题，或是 螺帽单边承受挠性传动单元作用力而失衡的问题，基于此，本实用新型可大幅降低 螺杆及螺帽的坏损的机率，并且使螺帽行程更为精确。
本实用新型的目的旨在提出一种应用于线性致动器的扭力马达直驱模组结构， 其不需配合挠性传动单元，因此避免了定期更新挠性传动件的种种问题。
本实用新型达成上述目的的实施方案
一种扭力马达直驱模组结构，其特征在于，包括
一固定不转动的螺杆；
一可转动且沿该螺杆移动的螺帽，结合于该螺杆；
一扭力马达直驱模组，其具有通过一马达所控制的一扭力直驱马达轴，该扭力 直驱马达轴位在该扭力马达直驱模组的轴心位置，该扭力直驱马达轴枢套于该螺杆 外部，并且轴向地连接于该螺帽一端。
其中，该马达为一内转子式马达。
其中，该马达为伺服控制马达。
其中，该扭力直驱马达轴为一通过该马达内转子所驱动的马达轴。 其中，该马达以其外壳固定于一线性移动单元。
其中，该马达为感应式马达、同步马达或步进马达。
本实用新型有益效果基于上述结构，本实用新型的螺杆螺帽的损坏率将可大 幅降低，除此之外，本实用新型以扭力马达直驱模组的动力直接作用于螺帽，可精 确控制螺帽的转动圈数而增进该螺帽定位的精确性，马达动力源的扭力直接输出至 该螺帽，不需配合减速机，即可使螺帽表现大扭力运作，可应用于大型机台或驱动 大型载体等大扭力输出的需求。
为便于说明本实用新型于上述新型内容一栏中所表示的中心思想，兹以具体实 施例表达。实施例中各种不同物件及其变形量或位移量系按适于例举说明的比例， 而非按实际元件的比例予以绘制，合先叙明。
图l为一种已知以螺杆螺帽为主要架构的线性致动器平面图。
图2为另一种已知以螺帽螺帽为主要架构的线性致动器平面图。
图3为本实用新型扭力马达直驱模组结构的立体外观图之一。
图4为本实用新型扭力马达直驱模组结构的立体外观图之二。
图5为本实用新型扭力马达直驱模组结构的组合剖面图。
图6为图5中6-6剖面图。
具体实施方式
如图3至图6，本实用新型一种应用于线性致动器的扭力马达直驱模组结构，包
括
一螺杆30，该螺杆30的两端被架接在一支撑座(图未示)中而为一固定不转动的 元件。
一螺帽32，结合于该螺杆30，为一可转动且沿着该螺杆30移动的元件，其上可
固定一载体(图未示)。
一扭力马达直驱模组33，包括一内转子式马达34，该马达34的内转子35以其轴 心方向与一扭力直驱马达轴36，该扭力直驱马达轴36枢套于该螺杆30外部，并通过 连接元件31与该螺帽32轴向固定，该马达34的定子37于该内转子35的外侧，以线圈 通电方向产生磁场推动该内转子35依预定方向转动。该马达34以其外壳固定于一线 性移动单元(图未示)，据以使该内转子35及扭力直驱马达轴36得以旋转，并辅助该 马达34随着该螺帽36而线性移动。
上述马达34启动，该内转子35驱动该扭力直驱马达轴36转动，该扭力直驱马达 轴36则驱动该螺帽32旋转，进而使该螺帽32及其上的载体沿着该螺杆30移动，且上 述扭力马达直驱模组利用上述线性移动单元而跟随该螺帽32于该螺杆30上移动。在
本实用新型实施例中，上述的马达34可以为内转子永磁式同步马达。
依上述实施例，本实用新型主要技术方案系将螺杆30设定为固定不转动的元 件，并以扭力马达直驱模组33中的扭力直驱马达轴36直接驱动螺帽32旋转。基于螺 杆30为固定元件的技术方案，本实用新型可完全避免传统以螺杆转动控制螺帽位移 的线性致动器架构所产生的种种问题，例如本实用新型己完全避免螺杆因转动惯性 而使螺帽定位不精确的问题，亦已避免因螺杆发生扭转现象而影响其刚性的问题。 而基于以扭力直驱马达轴36直接驱动螺帽32旋转的技术方案，本实用新型可完全避
免传统以马达及挠性传动单元间接驱动螺帽旋转的线性致动器架构所产生的种种 问题，例如，本实用新型可完全避免动力间接传输而致动能消耗的问题，且避免挠 性传动单元使螺帽单边受力而不平衡的问题，而本实用新型则无更换挠性传动件的
麻烦及不便。
综上所陈，虽然本实用新型是以一个最佳实施例做说明，但精于此技艺者 能在不脱离本实用新型精神与范畴下做各种不同形式的改变。以上所举实施例 仅用以说明本实用新型而已，非用以限制本实用新型的范围。举凡不违本实用 新型精神所从事的种种修改或变化，俱属本实用新型申请专利范围。
权利要求1. 一种扭力马达直驱模组结构，其特征在于，包括一固定不转动的螺杆(30)；一可转动且沿该螺杆(30)移动的螺帽(32)，结合于该螺杆(30)；一扭力马达直驱模组(33)，其具有通过一马达(34)所控制的一扭力直驱马达轴(36)，该扭力直驱马达轴(36)位在该扭力马达直驱模组(33)的轴心位置，该扭力直驱马达轴(36)枢套于该螺杆(30)外部，并且轴向地连接于该螺帽(32)一端。
2. 如权利要求1所述扭力马达直驱模组结构，其特征在于，该马达(34)为一内 转子式马达。
3. 如权利要求1所述扭力马达直驱模组结构，其特征在于，该马达(34)为伺服 控制马达。
4. 如权利要求2所述扭力马达直驱模组结构，其特征在于，该扭力直驱马达轴 (36)为一通过该马达(34)内转子所驱动的马达轴。
5. 如权利要求1所述扭力马达直驱模组结构，其特征在于，该马达(34)以其外 壳固定于一线性移动单元。
6. 如权利要求1所述扭力马达直驱模组结构，其特征在于，该马达(34)为感应 式马达、同步马达或步进马达。
专利摘要一种扭力马达直驱模组结构，包括一固定不转动的螺杆；一可转动且沿该螺杆移动的螺帽，结合于该螺杆；一扭力马达直驱模组，其具有通过一马达所控制的一扭力直驱马达轴，该扭力直驱马达轴位在该扭力马达直驱模组的轴心位置，该扭力直驱马达轴枢套于该螺杆外部，并且轴向地连接于该螺帽一端。据此，使螺杆螺帽的损坏率可大幅降低，并可精确控制螺帽的转动圈数而增进该螺帽定位的精确性，不需配合减速机，即可使螺帽表现大扭力运作，可应用于大型机台或驱动大型载体等大扭力输出的需求。
文档编号F16H25/20GK201204514SQ20082011079
公开日2009年3月4日 申请日期2008年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者吴丙坤, 林文正 申请人:匠泽机械股份有限公司