TWI271378B - Ball screw transfer mechanism for elevator - Google Patents

Description

1271378 五、發明說明α) 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種電梯之滾 一種具有較佳之女全性，可在 ”桿傳動機構，特別是 作之滾珠螺桿傳動機構；尤其η 累#干發生異常時仍可運 檢查的機構。 ”疋一種在危害發生前可預先 【先前技術】 電梯的發展已有一 的傳動機構設計，歷年 索式及線性馬達式等四 設計。其中之螺桿式傳 但是由於傳統之螺桿式 傳動，其摩擦阻力大， 30 %左右，站在能源的 在的電梯都需要有較快 致溫度上昇及耗電等問 近十年來，由於滾 愈來愈低，慢慢地，才 .梯機構的意見。滾珠螺 力及優良的機械傳動效 代傳統滑動摩擦螺桿之 係數可從傳統滑動摩擦 則由傳統滑動摩擦螺桿 珠螺桿的缺點在於其安 I年以上的歷史，回 Λ主要包含有螺桿式 種，而目前使用最多 動機構雖然有一百年 傳動機構都是使用滑 且傳動的機械效率不 角度上’實在並不經 的運動速度，因此高 題，實施上並不可行 珠螺桿的發展日益成 逐漸有人提到將滾珠 桿之主要優點在於其 率。因為滾珠螺桿以 滑動摩擦，摩擦阻力 螺桿之0 · 1降到0. 〇 〇 2 之30 %提昇到95 %以 全性相對於傳統之滑 顧百年來電梯 、油壓式、鋼 者為鋼索式的 的使用歷史， 動摩擦的螺旋 高 般只有 濟；尤其是現 摩擦阻力會導 熟，並且售價 螺桿應用到電 很小的摩擦阻 鋼珠的滾動取 很低，其摩擦 ，而機械效率 上。然而，滾 動摩擦螺桿是 -1271378 五、發明說明（2) 較低的，因為傳統之潛叙麻 是在-個剛性材料的内=察螺桿的滑動螺帽很單純’只 己，由於結構簡單，故ρΓ & σ工一條f形截面的陰螺紋而 即將發生故障前，A、、M =艘f會也不尚，·並且在滑動螺帽 生，而方便事先的預^=帽已先會有嚴重摩耗的情形發 螺桿之機構則比較複雜，，避免預外之發生。反觀滾珠 使鋼珠循環之元件、内珠螺帽令至少會包含鋼珠、 且即使在陰螺紋尚未明；摩本體等三項元件，並 定期檢查中杳覺，預先發現，故難以由電梯之 一見而即4更換或維修。 因此，使用滾珠螺桿的電梯;^ 力及機械效率等問題，但是1八二/可以改善摩擦阻 的發生前又不易檢查出來，故ς之=到懷疑’且故障 存在很多問題，有待改呈。 梯之滚珠螺桿傳動機構仍 【發明内容】 本發明之主要目的在於摆乂 2小、機械效率高且安全性高的：2 :於電•，摩擦阻 :機構有損壞發生•，電梯車心：::生之傳 σ之機 本發明之次一目的在於提供_猫兩以+ =’使得萬一滾珠螺帽損壞時袞珠螺椁傳動 或維修1免後續之衍生性危害發：方便檢知而即時更換 1271378 五、發明說明（3) 為達到本發明之發 螺桿傳動機構使用滾珠螺士 本發明之電梯之滾珠 螺桿的摩擦阻力問題。、二f ,以改善百年來滑動摩擦 為一中空件…徑上;而(；為滾珠螺帽） 有滾珠，陰螺旋槽和螺椁5 θ、 H 在陰螺旋槽中設 旋槽和螺桿軸間沒有滑動摩^ 7，過滾珠的滾動，使陰螺 相對於其螺桿軸之摩捧;2以降低滾珠螺帽 械效率。 〃卩力並楗升電梯之傳動機構之機 全性，本發：引，本t明之電梯之滚珠螺桿傳動機構之安 發明中之:、’在内徑上設有螺f，為使本 之陽螺旋槽之浐廊^〇滾珠螺桿之螺桿軸之近似圓孤 配合螺=旋2:;輪廓設計成凸出之半圓形，以 動螺帽之廓’並插設於陽螺旋槽中。在滑 正常使用下、r; 設計，，使得在 電梯車庙i負: 即時代位和陽螺旋槽接觸而承受 |螺旋：：螺之傳動機構的檢修’本發明在陽 產生磨耜間§又置之間隙，會隨著機構的使用而使機構 牙和陽螺浐：間隙之間距也會因此而改變，因此由量測螺 可即早維=「間之間隙之間距可檢知機構之磨耗情形，而 電梯之、备二，當滾珠螺帽故障而無法承受電梯之負荷時， 、何轉由滑動螺帽承受，而滑動螺帽要承受電梯之 第8頁 ΐ;之以陽螺旋槽接觸，也就是螺牙和陽螺 i形，同時因為電ί:·，可方便檢知滚珠螺帽之故障 形。*承载電梯之車厢，而避免使用上的不安：J機 參閱二下i j —步瞭解本發明之特徵及技術内容，請詳6 :圖式僅佳實施例及說明’然而 '者。 及♦考用，而非用以對本發明做任何限制 【貫施方式】 實施發使用於電梯之第- 4珠=3、滑動螺帽4，連接件5 :車2 = 支持樑2、上之=樓件2 1鎖設於電梯： ^…相對向::;:=樑2移 於電梯之車廂6上，而隨同車廂6 : 5 ’係連結 空件，係螺設在螺桿軸上器：；於螺袞=3為— 二’同時沿螺桿袖之軸向相對移動，且固接旋運 5 ’以帶動車庙6沿螺桿軸之軸向移動2連動件 達7架設於支持樑2上，用以提 旱2連動件5。馬 當馬達7驅動螺桿轴工旋轉時，使滾珠螺^轉J動力’ ^J 滑動 I271378 五 發明說明（5) ^車难連動 前面提到之支 ，包含固定在 件5連，車廂6沿螺桿軸之軸向上下移動。 持樑2是指各種不相對於建築物運動的支架 地面、天花板及牆壁之支架，及建築物本身 圖 顯示在 旋槽1 1之陰 有滾珠 φ螺旋槽 旋運動 帽3係 車由向移 中之滑 於車廂 1 1之 1具有 配合前 ，螺牙 F旋轉時 用下螺 生相對 因為損 1 1向 一在滾珠 1之外表 在滾珠螺 3 1，在 滾珠3 2 滾動，而 沿螺桿轴 車庙連動 帶動車廂 4是一中 5，滑動 1 ，螺牙 導程，而 旋槽1 1 陽螺旋槽 螺帽4沿 不和陽螺 產生摩擦 法承受負 ，而螺牙

第10頁 —為圖 螺桿幸由 1 ’而 螺旋槽 3 2, 3 1間 ，同時 固接於 動，並 動螺帽 連動件 螺牙4 相同之 述陽螺 4 1和 ’滑動 牙4 1 滑動而 壞而無 下移動 螺帽附 面設有 帽3之 陽螺旋 為一圓 使滚珠 1之軸 件5， 連動件 空件， 螺蜎4 4 1和 螺牙4 之輪廓 1 1間 螺桿轴 疑槽1 阻力並 荷時， 4 1和 近之局 剖面輪 内徑上 槽1 1 球體可 螺帽3 向相對 故滾珠 5沿螺 也螺設 之内徑 陽螺旋 1之剖 ’並插 具一間 1之轴 1接觸 造成摩 則滑動 陽螺旋 部放大 廓近似 設有對 及陰螺 於陽螺 可相對 移動； 螺帽3 桿軸之 在螺桿 上設有 槽1 1 面輪廓 設於陽 隙8， 向移動 ，使兩 耗，但 螺帽4 槽1 1 剖視圖 半圓形 應陽螺 旋槽3 旋槽1 於螺桿 由於， 沿螺桿 軸向移 軸1上 對應陽 及陰螺 概呈半 螺旋槽 故當螺 ，且在 者之間 當滾珠 相對陽 接觸而 ，圖中 之陽螺 旋槽1 1間設 1及陰 軸1螺 滾珠螺 軸1之 動；圖 且固接 螺旋槽 旋槽3 圓形以 1 1中 桿軸1 正常使 不會產 螺帽3 螺旋槽 承受負 1271378 五、發明說明（6) 荷，以維持車 動。 用過 用狀 於檢 構之 機構 用不 麼範 為是 需由 帽4 高強 相對 實施 持樑 廂6 於電 轉及 其中 廂連 ;滚 電梯是一 程中都會 態，為利 查，故設 外側即可 之表面， 同厚度之 圍。而每 否需要預 滑動螺帽 應以抗拉 度的工程 便宜而抗 圖三為本 例示意圖 2、滾珠 及馬達7 梯之支持 移動；車 ，而使車 動件5 A 珠螺帽3 厢連動件 種安全需 做例行性 於本發明 計使滑動 量測間隙 而間隙8 厚薄片（ 次電梯保 先維修的 4之螺牙 強度較高 塑膠，其 拉強度高 發明之滾 ，在此實 螺帽3 、 ’其中之 樑2上， 廂連動件 廂連動件 係和電梯 —中 5及車廂6沿螺桿轴1 1之正常移 求报高 之檢查 之電梯 螺帽4 8的寬 也會外 厚薄規 養時記 參考。 4 1承 之材質 中之金 ’為理 珠螺桿 施例中 滑動螺 螺桿轴 而使螺 5 A為 5 A可 之車廂件，且 的設備 ，以確 之滾珠 外露於 度；由 露於機 )來檢 錄間隙 因為在 受車廂 製造為 屬材料 想的材 傳動機 ，其電 帽4、 1之一 桿軸1 一中空 相對於 6連結 螺設在 ’通常在安裝 保電梯處於安 螺桿傳動機構 機構之表面， 於滑動螺帽4 構之表面，故 查間隙8的寬 8數值的變化 滾珠螺帽3固 6之負荷，故 佳，例如金屬 中以鋼鐵材料 料。 構使用於電梯 梯包含螺桿軸 車廂連接件5 端以固定件2 不相對於支持 件，螺桿軸1 螺桿軸1旋轉 ’而隨同車廂 螺桿軸1上， 時及使 全的使 可方便 而由機 外露於 可以使 度在什 ，可做 障時， 滑動螺 材料或 之價格 之第二 1、支 A、車 2固定 樑2旋 穿設於 ，且車 6移動 可相對

第11頁 1271378 五、發明說明（7) 於螺桿軸1螺旋運 、 固接於車廂連動件R j同時沿螺桿軸之軸向相對移動，曰 動；滑動螺帽4也是一中=:動土廂6沿螺桿軸之軸向移 接於車廂連動件5 = i也螺設在螺桿軸1上且 上，用以提供車庙連動於和車麻6同動之機構 而帶動車庙連動件5 於；馬達7旋轉 軸1係固定在電梯之 旋轉時，因為螺桿 及/月動螺帽4固接於車廂連動将：：珠螺帽3 滑動螺帽4相對於螺桿軸i上τ ί上，使滾珠螺帽3及 ，下移動。 私軸1上下軸向運動，並使車庙6上 圖四為圖三在滾珠螺帽附近之 顯示在螺桿軸工之外表 J =大相圖，圖中 奴槽1 1 ’而在滾珠螺帽3之内徑 庳螺 1之陰螺旋槽31 ，在陽蟫斿描q η ’心知累旋槽1 女、、办4疋曰 隹險螺方疋槽1 1及陰螺旋槽3 ] Η钟 二珠3 2，滾珠3 2為一圓球體可於陽螺旋槽二 螺旋槽3 1間滾動，而使滾珠螺巾胃3可相對於螺 二 旋運動，同時沿螺桿軸i之軸向相對移動；其中之ϋ =5 Α為-中空件，可相對於螺桿軸工旋轉，而為了目使 _馬達的動力方便傳輸給車廂連動件5 A，車廂連動件5 A 一般為一齒輪，可以為一正齒輪或一蝸齒輪，正齒輪係 用於正齒輪減速機，而蝸齒輪則使用於螞齒輪減速機。由 於滾珠螺帽3係固接於車廂連動件5 a，故滾珠螺帽3沿 螺桿軸1之軸向移動，並帶動車廂連動件5 A沿螺桿軸^ 之軸向移動；圖中之滑動螺帽4是一中空件，也螺設在螺 第12頁 ^71378 五、發明說明（8) 土=1上且固接於車廂連動件5 派 =有對應陽螺旋槽i i之螺牙4 h動螺螺4之内徑上 ^及陰螺旋槽3 2具有相同 炉螺牙4 1和陽螺旋槽 呈半圓形以配合前述陽螺?螺牙41之剖面 ^螺旋槽1 i中，螺牙4 i和二。1之輪廟，並插設 故當螺桿軸1旋轉時，⑨動螺俨：槽1 1間具-間隙 移動，且在正常使用下螺牙4不目^沿螺桿軸i之軸向 使兩者之間不會產生相對滑動而 2螺旋槽1 1接觸， ，但當滾珠螺帽3因為損壞而無 1擦阻力並造成摩耗 >帽4相對陽螺旋槽i i向下ς/承文負荷時，則滑動螺 1 1接觸而承受負# 二：螺牙4 1和陽螺旋槽 螺桿轴1!之正常移動。、准持車厢連動件5Α及車麻6沿 例剖：ί為=滾珠螺桿傳動機構之第三實施 件“中，=外; 動行程。 轴1的長度而達到一樣的運 例剖Κ為月之電梯之滾珠螺桿傳動機構之第四實施 心視圖’圖中之滑動螺帽 J動二 之空間，且也可減少螺；；f二只：以減少機構所佔 程；由於滑動螺帽4的έ士 i五長度而達到一樣的運動行 使鋼珠循環之元件，故：Π二不需要設置滚珠3 2及 ，故此-實施例：車；連;卜=:可以比滾珠螺帽3更小 動件5 Α可以相對於第三實施例 第13頁 I27l378 五、發明說明（9) 更小。 圖七為本發明之 、 例剖視圖，在此實施之滾珠螺桿傳動機構之第五實施 控全部插設於車谅 滾珠螺幅3及滑動螺帽4之外 干*对目連動件ς Δ rb r 長度。 0 A中’如此可更加減少機構的 知上所述，辛圣一 缺點，提供-種摩擦=構士的分析，…有電梯之 機構損壞發壞時，雷 機械效率高，在電梯之傳動 且本發明可方便於機構故二：：：生墜落产，害之機構； 害發生。{只在空間離 ^ 避免後績之衍生性危 增進上述多項功效，；；確f創新，並能較習用之技術 發明專利要件，爰Z 2符合新穎性及進步性之法定 明專利申請案德r，局核准本件發 第14頁 1271378 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 圖一為滚珠螺桿傳動 圖二為圖-在滾珠螺帽=用於電梯&第-實施例示意圖 圖三為滾珠螺桿傳動 t之局部放大剖視圖 圖四為圖三在滾珠螺用於電梯之第二實施例示意圖 圖五為本發明之雷极a寸近之局部放大剖視圖 視圖 滾珠螺桿傳動機構之第彡實施例剖 圖/、為本發明之雷说 視圖 滾珠螺桿傳動機構之第四實施例剖 <1 圖七為^發明之電梯之滾珠螺桿傳動 視圖 稱之弟五貝方也例剖 【主要元件符號說明】 1 螺桿輛 1 1 陽螺旋槽 2 支持樑 2 2

1 支撐件 2 固定件 滾珠螺帽 1陰螺旋槽 2 滾珠 4 滑動螺帽 4 1 螺牙 5 車廂連動件

第15頁 1271378 圖式簡單說明 5 A 車廊連動件 6 車廂 7 馬達 8 間隙

第16頁

Claims (1)

1271378 六、申請專利範圍 之桿傳動機構，包含： 样，i —，、外表面設有剖面輪廓近似半 ㈣移；端鎖設於電梯之支持標上而轴; 件’係連结於電梯之…，，隨同電梯之 一滾珠螺帽，氣 .. .為一中空件，係螺設在螺桿軸h 上叹有對應前述之陽螺旋槽之陰螺旋 其内徑 陰螺旋槽間設有滾珠，使滾“帽ΪΓ述陽螺 ;軸旋運動，同時沿螺桿軸之軸向相對移3對於螺 述之滾珠螺帽固接於前述之車廂 且前 沿螺桿軸之軸向移動；及 以▼動車廂 -滑動螺帽，為一中空件’係螺設在螺 ;述，車厢連動件，其内徑上設有對應前於 槽之螺牙，螺牙之剖面輪廓配合前述陽螺 ，、= 於丽述之陽螺旋槽中，螺牙和陽螺旋槽間具二=°又 使相對於螺桿軸旋轉時沿螺桿軸之軸向移動，且在 常使用下螺牙不和陽螺旋槽接觸，但當前述之^ 帽無法承受負荷時螺牙可和陽螺旋槽接觸而承^負荷 〇 螺桿傳動機構，其 由機構外侧量測前 2 ·如申請專利範圍第1項之電梯之滾珠 中之滑動螺帽外露於機構之表面，可 述之間隙。

^ 1271378 六、申請專利範圍 3. 如申請專利範圍第2項之電梯之滾珠螺桿傳動機構，其 中之間隙量測方式為使用一厚薄片插置。 4. 如申請專利範圍第1項之電梯之滾珠螺桿傳動機構，其 中之滑動螺帽為金屬材料製造。 5. 如申請專利範圍第4項之電梯之滾珠螺桿傳動機構，其 中之金屬材料為鋼鐵材料。 6. 如申請專利範圍第1項之電梯之滾珠螺桿傳動機構，其 中之車崩連動件為一齒輪，且齒輪具一孔，前述之螺桿 軸穿設於齒輪之孔中，而使齒輪可相對於螺桿軸旋轉。 7. 如申請專利範圍第6項之電梯之滾珠螺桿傳動機構，其 中之齒輪為一蝸齒輪。 8. 如申請專利範圍第6項之電梯之滾珠螺桿傳動機構，其 I 中之齒輪為一正齒輪。 9. 如申請專利範圍第6項之電梯之滾珠螺桿傳動機構，其 中之滾珠螺帽之外徑小於齒輪之孔徑，且滾珠螺帽之外 徑穿設於齒輪之孔中，以節省機構空間。

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