專利名稱：雙動型動態背隙消除驅動系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及-一種雙動型動態背隙消除驅動系統，它由不可逆傳動的渦輪渦桿組所構成。
本發明的目的在于提供一種雙動型動態背隙消除驅動系統，其主要為靠負載背隙狀態自行調整其速度差的雙動型動態背隙消除驅動系統提供一種運動中及靜止中都能消除背隙，對機構動態精度的提高提供前所未有的原理及結構應用。
下面按照附圖所示詳細說明本發明的實施例。
圖1為雙動型動態背隙消除驅動系統的基本作用原理示意圖。
圖2為前述渦輪組由螺桿及螺帽組所構成驅動元件的直線性負載所取代的實施例。
圖3為單驅動軸聯合驅動例。
圖4為雙驅動軸聯合驅動例。
本發明為關于一種雙動型動態背隙消除驅動系統由不可逆傳動的渦輪渦桿組所構成，圖1所示為雙動型動態背隙消除驅動系統的基本作用原理示意圖，主要包括具有兩組與渦輪103耦合的渦桿組101、102，在系統被驅動時，其中一組原動渦桿101被連續施加旋轉驅動力，此力為不論渦輪是否被驅動，將恒施于原動渦桿101，另外一組渦桿為位移量操控渦桿102，也耦合于此一渦輪組103(或同軸鎖固的同節距或不同節距的個別渦輪組)，由于施力渦桿101恒施于渦輪103的作用力，使此位移量操控渦桿102恒被迫緊，由于渦桿組為不可逆傳動，因此渦輪與兩渦桿間呈無間隙狀態，此時當我們驅動位移量操控渦桿102往受壓方向后退時，渦輪組103因受施力原動渦桿101的驅動而作追逐的位移至再度迫緊位移量操控渦桿102為止，而形成靠負載背隙狀態自行調整速度差的動態背隙消除驅動系統，故我們借助此原理，若使位移量操控渦桿102的操控速度低于施力原動渦桿101時，則可達到運動中靠負載背隙狀態自行調整速度的雙動型動態背隙消除目的。
圖2所示為前述渦輪組由螺桿及螺帽組所構成驅動元件的直線性負載所取代的實施例，其施力原動螺桿201對具有螺帽組202的直線負載203施以被限制范圍內的推力或拉力，另一組位移量操控螺桿204螺帽組205即被迫緊，當位移量操控螺桿204往受壓方向松退，則動力螺桿201作迫緊性驅動，而構成靠負載背隙狀態自行調整速度差的動態無背隙操控功能。
前述施力原動機構也可由可逆傳動元件所構成，例如對渦輪的驅動也可改由一可逆旋轉力如齒輪組或皮帶輪摩擦輪組對渦輪施以一被動限制范圍內的扭力，以配合不可逆傳動的位移量操控渦桿，施力原動機構對直線性負載的匹配也可改為一線性流體動力缸或直線齒排受一定向限制范圍內的齒輪驅動力所牽動，前述渦輪式直線負載稱之為被動體，施力原動螺桿或動力缸或齒排等機構稱之為施力原動體，位移量操控渦桿稱之為位移量操控體。
即以上述各例本發明所揭示的系統包括不可逆向傳動的被動體A，及兩組與其耦合作為動力來源的原動體，其中一組為施力原動體B，另一組為位移量操控原動體C;其特征為施力原動體B或位移量操控原動體C可對不可逆向傳動的被動體A施力傳動，而不可逆向傳動的被動體A對施力原動體B及位移量操控原動體C為不可逆傳動;上述不可逆向傳動的被動體A可為渦輪，施力原動體B及位移量操控原動體C可為渦桿組;或不可逆向傳動的被動體A可為有傳動螺帽的被動體，施力原動體B及位移量操控原動體C為螺桿組，以構成雙向傳動，靠負載背隙狀態自行調整速度差的動態背隙消除驅動系統，其作用原理如下施力原動體B及位移量操控原動體C對不可逆向傳動的被動體A的關系包括在靜止時，施力原動體B及位移量操控制原動體C靜止，但施力原動體B對不可逆向傳動的被動體A的耦合處呈推壓的密合位置;位移量操控原動體C對不可逆向傳動的被動體A的耦合處呈阻滯的密合位置，而使不可逆向傳動的被動體A對施力原動體B及位移量操控原動體C呈無背隙狀態;在驅動位移時，可依所驅動方向選擇其中之一組渦桿(或螺桿螺帽組)為原動體，例如由施力原動體B對其與位移量操控原動體C的推壓密合面施以一可控制的推動壓力，但由于位移量操控原動體C處于對不可逆向傳動的被動體A的阻滯密合位置，而不可逆向傳動的被動體A對位移量操控原動體C為不可逆傳動，因此，此狀態在不可逆向傳動的被動體A與位移量操控原動體C的密合位置形成一靜壓，當我們操控位移量操控原動體C以受壓方向作反方向松退時，被動體A將靠位移量操控原動體C的松退驅動量作追逐驅動，而形成靠負載背隙狀態自行調整速度差的雙動型動態背隙消除驅動系統，當位移量操控原動體C停止時，此系統仍處于原來的無背隙靜止狀態;
上述原動體B及位移量操控原動體C與被動體A所構成的雙動型動態背隙消除驅動系統也可將原動體B及位移量操控原動體C作反向驅動;
上述施力原動體B及位移量操控原動體C的動力來源包括來自一共同動力源或各別獨立動力源;其中施力原動體B的動力源的驅動速度BS與位移量操控原動體C的驅動位移速度CS兩者的關系為BS≥CS，并由負載背隙狀態自行調整速度差，且其中BS包括呈靜止并具有驅動靜壓的狀態。
上述驅動動力的構成方式說明如下分離式驅動系統其構成作為原動體的驅動馬達可作定扭力驅動運轉裝置，其定扭力方式包括來自電流控制的電控方式及來自機械式定扭力方式裝置，作為位移量操控原動體的驅動方式包括來自人力、步進馬達、伺服馬達、普通型交直流馬達及一般機力操控驅動，及流體馬達等旋轉驅動動能裝置;
聯合式驅動系統其構成由單一旋轉動力源包括來自人力、步進馬達、伺服馬達、普通型交直流馬達及一般機力操控驅動，及流體馬達等旋轉驅動動能裝置，其特征為來自旋轉動力源經輪系的分配使輸至原動體使被動體致動的轉速高于輸至位移量操控原動體使被動體致動的轉速，而輸至原動體的旋轉動力系經一機械式或電磁式可按需要選擇所需扭力的可滑動旋轉耦合裝置以耦合之，并平衡系統中原動體及位移量操控原動體的速度差。
圖3為單驅動軸聯合驅動例，圖中作為原動輸入并附有手把(或接受機力驅動)的小齒輪301與原動螺桿302同方向回轉并借一可滑動扭力限制裝置303中間耦合，小齒輪301所耦合的逆向減速齒輪304供產生減速，但為反向的旋轉動力以驅動位移量操控螺桿305，進而與原動螺桿共同驅動渦輪組306作為負載背隙狀態自行調整速度差的雙動型動態背隙消除驅動，若作反向驅動也可;上述可滑動扭力限制裝置包括電磁式及機械式所構成的裝置。
圖4為雙驅動軸聯合驅動例，圖中作為原動輸入并附有手把(或接受機力驅動)的小齒輪401與原動螺桿402同方向旋轉并用一可滑動扭力限制裝置403中間耦合，小齒輪401所耦合的逆向減速齒輪404供產生減速，但為反向的旋轉動力，經一單方向傳動裝置407以在減速齒輪404作反向驅動時帶動位移量操控螺桿405，進而與原動螺桿共同驅動渦輪組406作靠負載背隙狀態自行調整速度差的雙動型動態背隙消除驅動;位移量操控螺桿405同時設有第二原動小齒輪411，并用一可滑動扭力限制裝置413耦合于位移量操控螺桿405，小齒輪411所耦合的逆向減速齒輪414供產生減速，但為反向的旋轉動力，經一單方向傳動裝置417以在減速齒輪414作反方向驅動時帶動螺桿402，進而與位移量驅動螺桿405對渦輪組406作逆向驅動，并作由負載背隙狀態自行調整速度差的雙動型動態背隙消除驅動，前述第一原動小齒輪401與第二原動小齒輪411之間另有傳動齒輪401′與411相互耦合(或有中間齒輪或其他傳動元件構成)，兩者間呈相反方向的傳動關系，以在手把400正反轉驅動中分別驅動渦輪;上述可滑動扭力限制裝置包括電磁式及機械式所構成，以及視結構空間型態選擇所需相互傳動元件如傘形齒輪或直齒或其他傳動元件并可視需要加設中間輪組。
上述相關驅動位移結構裝置中可加裝位移量檢測裝置及位置探測裝置以增加其方便性。
權利要求
1.一種雙動型動態背隙消除驅動系統，其主要構成包括不可逆向傳動的被動體A，及兩組與其耦合作為動力來源的原動體，其中一組為施力原動體B，另一組為位移量操控原動體C；其特征為施力原動體B或位移量操控原動體C可對不可逆向傳動的被動體A施力傳動，而不可逆向傳動的被動體A對施力原動體B及位移量操控原動體C為不可逆傳動；前述不可逆向傳動的被動體A可為渦輪，施力原動體B及位移量操控原動體C可為渦桿組；或不可逆向傳動的被動體A可為有傳動螺帽的被動體，施力原動體B及位移量操控原動體C可為螺桿組，以構成雙向傳動、以負載背隙狀態自行調整速度差的動態背隙消除驅動系統，其作用原理如下施力原動體B及位移量操控原動體C對不可逆向傳動的被動體A的關系包括在靜止時，施力原動體B及位移量操控原動體C靜止，但施力原動體B對不可逆向傳動的被動體A的耦合處呈推壓的密合位置；位移量操控原動體C對不可逆向傳動的被動體A的耦合處呈阻滯的密合位置，而使不可逆向傳動的被動體A對施力原動體B及位移量操控原動體C呈無背隙狀態；在驅動位移時，可按所驅動方向選擇其中之一組渦桿(或螺桿螺帽組)為原動體，例如由施力原動體B對其與位移量操控原動體C的推壓密合面施以可控制的推動壓力，但由于位移量操控原動體C處于對不可逆向傳動的被動體A的阻滯密合位置，而不可逆向傳動的被動體A對位移量操控原動體C為不可逆傳動，因此，此狀態在不可逆向傳動的被動體A與位移量操控原動體C的密合位置形成一靜壓，當我們操控位移量操控原動體C按受壓方向作反方向松退時，被動體A將按位移量操控原動體C的松退驅動量作追逐驅動，而形成由負載背隙狀態自行調整其速度差的雙動型動態背隙消除驅動系統，當位移量操控原動體C停止時，此系統仍處于原來的無背隙靜止狀態；上述原動體B及位移量操控原動體C與被動體A所構成的雙動型動態背隙消除驅動系統也可將原動體B及位移量操控原動體C作反向驅動；上述施力原動體B及位移量操控原動體C的動力來源包括來自一共同動力源或各別獨立動力源；其中施力原動體B的動力源的驅動速度BS與位移量操控原動體C的驅動位移速度CS兩者之關系為BS≥CS，并由負載背隙狀態自行調整速度差，且其中BS包括呈靜止并具有驅動靜壓的狀態。
2.如權利要求1所述雙動型動態隙消除驅動系統，其特征在于，它由不可逆傳動的渦輪渦桿組所構成，主要包括具有兩組與渦輪耦合的渦桿組，在系統被驅動時，其中一組原動渦桿被連續施加旋轉驅動力，此力不論渦輪是否被驅動，將恒施于原動渦桿，另外一組渦桿為位移量操控渦桿，也耦合于此一渦輪組(或同軸鎖固的同節距或不同節距的個別渦輪組)，由于施力渦桿恒施于渦輪的作用力，使此位移量操控渦桿恒被迫緊，由于渦桿組為不可逆傳動，因此渦輪與兩渦桿間呈無間隙的狀態，此時當我們驅動位移量操控渦桿往受壓方向后退時，渦輪組因受施力原動渦桿之驅動而作追逐的位移至再度迫緊位移量操控渦桿為止，而形成由負載背隙狀態自行調整速度差的動態背隙消除驅動系統，當我們借助此原理，若使位移量操控渦桿的操控速度低于施力原動渦桿時，則可達到運動中由負載背隙狀態自行調整速度的雙動型動態背隙消除。
3.如權利要求1所述雙動型動態背隙消除驅動系統，其特征在于，其中渦輪組可由螺桿及螺帽組所構成驅動元件的直線性負載所取代，其施力原動螺桿為對具有螺帽組的直線負載施以被限制范圍內的推力或拉力，另一組位移量操控螺桿螺帽即被迫緊，當位移量操控螺桿往受壓方向松退，則動力螺桿作迫緊性驅動，而構成由負載背隙狀態自行調整速度差的動態無背隙操控功能的裝置。
4.如權利要求1所述雙動型動態背隙消除驅動系統，其特征在于，其中施力原動機構也可由可逆傳動元件所構成，例如對渦輪的驅動也可改由一可逆旋轉力如齒輪組或皮帶輪摩擦輪組對渦輪施以被動限制范圍內的扭力，以配合不可逆傳動的位移量操控渦桿，施力原動機構對直線性負載的匹配也可改由一線性流體動力缸或直線齒排受一定向限制范圍內的齒輪驅動力所牽動，上述渦輪式直線負載稱為被動體，施力原動螺桿或動力缸或齒排等機構稱為施力原動體，位移量操控渦桿稱為位移量操控體。
5.如權利要求1所述雙動型動態背隙消除驅動系統，其特征在于，其驅動方式包括分離式驅動系統其構成作為原動體的驅動馬達為可作定扭力驅動運轉裝置，其定扭力方式包括來自電流控制的電控方式及來自機械式定扭力方式裝置，作為位移量操控原動體的驅動方式包括來自人力、步進馬達、伺服馬達、普通型交直流馬達及一般機力操控驅動，及流體馬達等旋轉驅動動能裝置;聯合式驅動系統其構成由單一旋轉動力源包括來自人力、步進馬達、伺服馬達、普通型交直流馬達及一般機力操控驅動，及流體馬達等旋轉驅動動能裝置，其特征為來自旋轉動力源經輪系的分配使輸至原動體使被動體致動的轉速高于輸至位移量操控原動體使被動體致動的轉速，而輸至原動體的旋轉動力系經一機械式或電磁式可由需要選擇所需扭力的可滑動旋轉耦合裝置以耦合，并平衡系統中原動體及位移量操控原動體的速度差。
6.如權利要求1或5所述雙動型動態背隙消除驅動系統，其特征在于，其應用結構包括用單驅動軸聯合驅動，其構成如下作為原動輸入并附有手把(或接受機力驅動)的小齒輪301與原動螺桿302同方向旋轉并用一可滑動扭力限制裝置303中間耦合，小齒輪301所耦合的逆向減速齒輪304供產生減速，但為反向的旋轉動力以驅動位移量操控螺桿305，進而與原動螺桿共同驅動渦輪組306作由負載背隙狀態自行調整速度差的雙動型動態背隙消除驅動，若作反向驅動也可;上述可滑動扭力限制裝置包括電磁式及機械式所構成的裝置。
7.如權利要求1或5所述雙動型動態背隙消除驅動系統，其特征在于，其應用結構包括用雙驅動軸聯合驅動，其構成如下作為原動輸入并附有手把(或接受機力驅動)的小齒輪401與原動螺桿402同方向旋轉并由一可滑動扭力限制裝置403中間耦合，小齒輪401所耦合的逆向減速齒輪404供產生減速，為反向的旋轉動力，經一單方向傳動裝置407以在減速齒輪404作反向驅動時帶動位移量操控螺桿405，進而與原動螺桿共同驅動渦輪組406作由負載背隙狀態自行調整速度差的雙動型動態背隙消除驅動;位移量操控螺桿405同時設有第二原動小齒輪411，并用一可滑動扭力限制裝置413耦合于位移量操控螺桿405，小齒輪411所耦合的逆向減速齒輪414供產生減速，為反向的旋轉動力，經一單方向傳動裝置417以在減速齒輪414作反方向驅動時帶動螺桿405，進而與位移量驅動螺桿405對渦輪組406作逆向驅動，并作負載背隙狀態自行調整速度差的雙動型動態背隙消除驅動，前述第一原動小齒輪401與第二原動小齒輪411之間具傳動齒輪401′與411′相互耦合(或有中間齒輪或其他傳動元件構成)，兩者間呈相反方向的傳動關系，以在手把400正反轉驅動中分別驅動渦輪裝置;上述可滑動扭力限制裝置包括電磁式及機械式所構成的裝置，以及視結構空間型態選擇所需相互傳動元件如傘形齒輪或直齒或其他傳動元件并可視需要加設中間輪組裝置。
8.如權利要求1所述雙動型動態背隙消除驅動系統，其特征在于，其相關驅動位移結構裝置中可加裝位移量檢測裝置及位置檢測裝置。
全文摘要
一種雙動型動態背隙消除驅動系統由不可逆傳動的渦輪桿組所構成，主要包括具有兩組與渦輪耦合的渦桿組，在系統被驅動時，其中一組原動渦桿被連續施加旋轉驅動力，另外一組渦桿為位移量操控渦桿，由于渦桿組為不可逆傳動，因此渦輪與兩渦桿間呈無間隙的狀態，而構成由負載背隙狀態自行調整速度差的動態背隙消除驅動系統，按此原理，若使位移量操控渦桿的操控速度低于施力原動渦桿時，則可達到運動中動態背隙消除的目的。
文檔編號F16H35/00GK1077259SQ9210260
公開日1993年10月13日 申請日期1992年4月8日 優先權日1992年4月8日
發明者楊泰和 申請人:楊泰和