[实用新型]微型反向消隙螺母组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微型反向消隙螺母组件，特别涉及一种组装简单、体积小、适于小型化仪器使用的微型反向消隙螺母组件。

背景技术

许多现代化机器，从打印机到定位仪再到机器人，都需要有一种机构，它能把旋转运动转变成直线运动，并能满足快速及高精度的要求。目前对此类设备的标准要求就是重复定位性好，可靠性高而且寿命长，实现这个目标的一个典型机构就是消隙螺母。螺母通过螺纹装配在螺杆上，当螺杆正反向旋转时，螺母做往复移动。

对此类装置，美国专利号4131031曾有过发布，它包括一个消隙螺母组件，该组件通过螺杆的旋转而移动。螺母本身由两个分螺母组成，它们都有与螺杆相匹配的内螺纹。两个分螺母通过一个管形或环形装置径向固定在螺杆上。一个压缩弹簧始终对螺母施加一个与螺杆纵向方向相反的力，迫使两个螺母分离，因此，消隙螺母的螺纹与螺杆螺纹以相反方向挤压，从而减少甚至消除了间隙。

按上述专利制造的消隙螺母是令人满意的，但有一定的局限，因为需要安装弹簧。弹簧迫使两个分螺母分离，使螺母的螺纹齿挤压对面螺杆上的螺纹齿，如果没有弹簧，当一个分螺母上有负载时，另一个分螺母会同时移动，因为没有弹簧限制。所以上述发明依赖于弹簧自有的轴向的压力。因为负载是通过弹簧传递的，压缩能力和刚性非常好的弹簧会使磨擦力加大，从而导致效率降低。相反，刚性不够的弹簧又无力消除间隙。因此4131031专利号的消隙螺母功能必须依赖一个好的弹簧。

另外一种消隙螺母组件在美国专利号4353264中有过描述(仍在本文中阐述以供参考)，消隙螺母同样通过螺杆的旋转而承受径向力，专利号4353264中的消隙螺母是把一个螺母分为两半，两个半螺母的内螺纹齿与螺杆螺纹的齿形和方向相同，两个半螺母由围绕在周围的一个同轴柱固定，同轴柱中的一个垫片(间隔装置)安装在两个半螺母的表面之间，通过扭力弹簧，使两半螺母中至少有一个表面能受到作用力，以消除螺杆与螺母之间长期磨损后产生的间隙。在另一种结构中，在消隙机构和一个分螺母之间有一个微型弹性垫片用来维持恒定的扭矩，这样通过这一系列元件来实现减小和消除间隙的目的。

还有一种消隙螺母在美国专利号5732596中有过描述。在这个专利中，一个螺旋扭力弹簧把两个分螺母连接在一起，从而使它们向相互接近的位置作反向旋转运动。同时，在两个分螺母的相对面放置一个高摩擦系数的弹性垫圈，对两个分螺母间的相对旋转加以限制。因此当施加有轴向力时，使两个分螺母分离。

尽管上述专利取得了商业成功，但是对具有更小巧，更紧凑，更容易装配，组成零部件更少和占用空间更少等特点的消隙螺母仍存在很大需求，这种需求部分是因为日益增长的小型化仪器的发展，工作人员需要减小微型电机的负载。这种电机驱动螺杆的力很小但非常精确。

发明内容

本实用新型提供一种微型反向消隙螺母，目的是解决现有的消隙螺母组装复杂、不适用于小型仪器的问题，提供一种装配简单、适用于小型仪器使用的消隙螺母。

该微型反向消隙螺母组件由三个单独的零件组成：两个螺母和一个弹垫。第一零件是一个螺母，它具有内螺纹，在外部悬臂端处有齿牙。第二个螺母有内螺纹和外端齿牙。两个螺母通过齿牙相啮合。两个螺母的内螺纹为同轴心用于跟驱动螺杆的螺纹相匹配。这样当螺杆转动时，就会使两个螺母产生直线运动。

第一个螺母的内孔能足够容纳第二个螺母整个外端。使第二个螺母的外部齿牙能和第一个螺母的内部齿牙啮合。

在推荐结构(优先实施方案)中，两个螺母通过第三个零件，一个弹性摩擦器件连接起来。该器件用来限制两螺母间的相互转动。限制力的大小通过手动旋转一个螺母到适当的位置来调节。这样第一个螺母的外悬臂端就会立刻产生径向偏离，从而与另一螺母的齿牙脱离。两螺母间摩擦限制力的大小可以随着螺母旋转的方向而增大或减小。一但手动旋转停止，齿牙重新啮合，限制力被固定住。

第一个优先实施方案中，在两螺母紧配处之间有一摩擦弹性垫圈。该垫圈同时具有弹簧和摩擦功能。通过旋转两个螺母来压缩垫圈从而储存能量，当螺杆转动时该能量可以作为一种偏置力来抵销由于螺杆转动时试图分离两个螺母的轴向力。

该机构的啮合功能使两个螺母保持各自的相对位置，当螺纹间发生磨损时，两个螺母通过旋转而重新定位。

两个螺母随着螺纹的磨损将会发生轴向的平移。平移的大小取决于装配时施加的旋转扭力和弹性垫圈材料的硬度。

因此，该消隙螺母装配简单，零部件少，具有磨损补偿功能，且所需安装空间很小，适用于小型仪器。

附图说明

图1是螺杆与本实用新型的结合剖视图；