本發(fā)明涉及線性致動(dòng)器,尤其涉及能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)加以輸出的線性致動(dòng)器。
背景技術(shù):
將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)加以輸出的線性致動(dòng)器(linearactuator)已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。為了將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng),這種線性致動(dòng)器通常采用螺桿、螺母、導(dǎo)套和推桿等多個(gè)轉(zhuǎn)換部件,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。另外,線性致動(dòng)器常用來對(duì)運(yùn)動(dòng)行程進(jìn)行精密控制,因此,需要確保其構(gòu)成部件的組裝精度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明正是為了解決上述問題而完成的,本發(fā)明的目的在于提供一種線性致動(dòng)器,其具有較為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),且便于確保組裝精度。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第一方面的線性致動(dòng)器包括:具有能旋轉(zhuǎn)的輸出軸的驅(qū)動(dòng)部;由所述驅(qū)動(dòng)部驅(qū)動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu);以及收納所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的殼體,其中,所述驅(qū)動(dòng)部具有絲杠,該絲杠同軸地固定于所述輸出軸,所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:螺母,該螺母以能沿所述輸出軸的軸線方向移動(dòng)的方式與所述絲杠螺合;以及突出部,該突出部以從所述輸出軸的軸心側(cè)朝所述輸出軸的徑向外側(cè)突出的方式設(shè)于所述螺母,所述殼體具有沿所述輸出軸的軸線方向延伸的開口部,所述突出部收納于所述開口部。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的線性致動(dòng)器,只需在與驅(qū)動(dòng)部的絲杠螺合的螺母上設(shè)置突出部,在殼體上設(shè)置收納該突出部的開口,就能形成將驅(qū)動(dòng)部輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),因此,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。此外,在 組裝線性致動(dòng)器時(shí),能利用殼體的開口部對(duì)設(shè)于螺母的突出部進(jìn)行引導(dǎo),因此能高精度地進(jìn)行組裝。
本發(fā)明第二方面的線性致動(dòng)器是在本發(fā)明第一方面的線性致動(dòng)器中,所述殼體具有:第一收納部,該第一收納部收納所述驅(qū)動(dòng)部;以及第二收納部,該第二收納部收納所述螺母,所述第二收納部具有所述開口部。
本發(fā)明第三方面的線性致動(dòng)器是在本發(fā)明第一方面的線性致動(dòng)器中,從所述輸出軸的軸線至所述突出部的前端部的距離比從所述輸出軸的軸線至所述殼體的收納所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的部分的內(nèi)表面的最大距離要長(zhǎng)。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的線性致動(dòng)器,在將直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)收納于殼體時(shí),若直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的組裝位置不正確,則突出部會(huì)與殼體產(chǎn)生干涉,因此,能避免錯(cuò)誤組裝。
本發(fā)明第四方面的線性致動(dòng)器是在本發(fā)明第一方面至第三方面中任一方面的線性致動(dòng)器中,所述突出部設(shè)有多個(gè),所述開口部與所述突出部對(duì)應(yīng)地設(shè)有多個(gè)。
本發(fā)明第五方面的線性致動(dòng)器是在本發(fā)明第四方面的線性致動(dòng)器中,所述突出部在繞所述輸出軸的軸線的周向上以180度的角度間隔設(shè)置有兩個(gè),兩個(gè)所述突出部的前端部之間的距離比所述殼體的收納所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的部分的最大內(nèi)徑要長(zhǎng)。
根據(jù)本發(fā)明第五方面的線性致動(dòng)器,通過在繞輸出軸的軸線的周向上以180度的角度間隔設(shè)置兩個(gè)突出部,在線性致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)時(shí),能使螺母在繞輸出軸的軸線的周向上受力平衡,有助于提高線性致動(dòng)器的輸出精度。此外,在將直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)收納于殼體時(shí),若直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的組裝位置不正確,則突出部會(huì)與殼體產(chǎn)生干涉,因此,能避免錯(cuò)誤組裝。
本發(fā)明第六方面的線性致動(dòng)器是在本發(fā)明第一方面至第五方面中任一方面的線性致動(dòng)器中,所述殼體沿所述軸線方向分割為第一殼體和第二殼體,所述開口部形成于所述第一殼體與所述第二殼體的對(duì)接面。
根據(jù)本發(fā)明第六方面的線性致動(dòng)器,在將直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于殼體時(shí),能在將螺母組裝于第一殼體和第二殼體中的一者之后,再蓋上另一者,因此, 不會(huì)因設(shè)于螺母的突出部而導(dǎo)致直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)很難組裝到殼體,有助于提高組裝效率。
本發(fā)明第七方面的線性致動(dòng)器是在本發(fā)明第一方面至第五方面中任一方面的線性致動(dòng)器中,在所述突出部的靠所述驅(qū)動(dòng)部一側(cè)的端部設(shè)置有防咬合突起。
根據(jù)本發(fā)明第七方面的線性致動(dòng)器,能減小突出部與殼體的接觸面積,有助于避免突出部因與殼體的開口部的邊緣反復(fù)碰撞而發(fā)生咬合,有助于提高線性致動(dòng)器的工作穩(wěn)定性。
本發(fā)明第八方面的線性致動(dòng)器是在本發(fā)明第一方面至第五方面中任一方面的線性致動(dòng)器中,所述突出部設(shè)置在所述螺母的靠所述驅(qū)動(dòng)部的一側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明第八方面的線性致動(dòng)器,與將突出部設(shè)置在螺母的遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)部的一側(cè)的情況相比,有助于減小線性致動(dòng)器的尺寸。
本發(fā)明第九方面的線性致動(dòng)器是在本發(fā)明第一方面至第五方面中任一方面的線性致動(dòng)器中,所述驅(qū)動(dòng)部包括具有所述輸出軸的馬達(dá)。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器,只需在與驅(qū)動(dòng)部的絲杠螺合的螺母上設(shè)置突出部,在殼體上設(shè)置收納該突出部的開口,就能形成將驅(qū)動(dòng)部輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),因此,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。此外,在組裝線性致動(dòng)器時(shí),能利用殼體的開口部對(duì)螺母的突出部進(jìn)行引導(dǎo),因此能高精度地進(jìn)行組裝。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器的立體圖,且表示螺母處于縮回位置的狀態(tài)。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖,且表示拆下了第二殼體30b后的狀態(tài)。
圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器的各部分的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器的立體圖,且表示螺母處于突出 位置的狀態(tài)。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器的突出部與殼體發(fā)生碰撞的狀態(tài)的示意圖,且表示沿驅(qū)動(dòng)部的輸出軸的軸線方向觀察時(shí)的狀態(tài)。
圖6是表示本發(fā)明變形例的線性致動(dòng)器的突出部與殼體發(fā)生碰撞的狀態(tài)的示意圖,且表示沿驅(qū)動(dòng)部的輸出軸的軸線方向觀察時(shí)的狀態(tài)。
(符號(hào)說明)
1線性致動(dòng)器
10驅(qū)動(dòng)部
101主體部
102端子臺(tái)
11輸出軸
12絲杠
13固定板
20直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
21螺母
22突出部
30殼體
30a第一殼體
30a1底壁
30a2~30a5側(cè)壁
30a6間壁
30a7支承壁
30a8定位凸部
30b第二殼體
30b1底壁
30b2~30b5側(cè)壁
31第一收納部
32第二收納部
321a第一殼體側(cè)凹陷
321b第一殼體側(cè)凹陷
具體實(shí)施方式
下面,結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器進(jìn)行說明。
首先,參照?qǐng)D1至圖5,對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明,其中,圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器1的立體圖,且表示螺母21處于縮回位置的狀態(tài),圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖,且表示拆下了第二殼體30b后的狀態(tài),圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器1的各部分的結(jié)構(gòu)的分解立體圖,圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器1的立體圖,且表示螺母21處于突出位置的狀態(tài),圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器的突出部與殼體發(fā)生碰撞的狀態(tài)的示意圖,且表示沿驅(qū)動(dòng)部的輸出軸的軸線方向觀察時(shí)的狀態(tài)。
本實(shí)施方式的線性致動(dòng)器1是能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)加以輸出的裝置,其整體呈大致長(zhǎng)方體狀,并包括驅(qū)動(dòng)部10、直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20和殼體30。
另外,驅(qū)動(dòng)部10具有能旋轉(zhuǎn)的輸出軸11和同軸地固定于輸出軸11的絲杠12。
另外,直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20由驅(qū)動(dòng)部10驅(qū)動(dòng),且包括螺母21和突出部22,其中螺母21以能沿輸出軸11的軸線l方向移動(dòng)的方式與絲杠12螺合,突出部22以從所述輸出軸11的軸心側(cè)朝輸出軸11的徑向外側(cè)突出的方式設(shè)于螺母21。
另外,殼體30收納驅(qū)動(dòng)部10和直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20,且具有沿輸出軸11的軸線l方向延伸的開口部321,突出部22收納于開口部321。
在本實(shí)施方式中,驅(qū)動(dòng)部10包括具有輸出軸11的馬達(dá)。具體而言,馬達(dá)包括大致呈圓柱狀外形的主體部101和從該主體部101的外周面突出的端子臺(tái)102,輸出軸11從主體部101的一端面突出,并且,在該馬達(dá)的靠輸出軸11的一側(cè)安裝有大致呈矩形的固定板13。
另外,在本實(shí)施方式中,在直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20中,在螺母21上設(shè)置有兩個(gè)突出部22。具體而言,在螺母21上,在繞輸出軸11的軸線l的周向上以180度的角度間隔設(shè)有兩個(gè)突出部22,這兩個(gè)突出部22設(shè)置在螺母21的靠驅(qū)動(dòng)部10的一側(cè),且兩個(gè)突出部22的前端部之間的距離比殼體30(具體是第二收納部32)的最大內(nèi)徑要長(zhǎng)。并且,兩個(gè)突出部22呈板狀,在各個(gè)突出部22的靠驅(qū)動(dòng)部10一側(cè)的端部分別設(shè)置有防咬合突起221。
另外,在本實(shí)施方式中,殼體30具有第一收納部31和第二收納部32,其中第一收納部31收納驅(qū)動(dòng)部10,第二收納部32收納螺母21,并且,第二收納部32具有沿輸出軸11的軸線l方向延伸的開口部321,突出部22收納于開口部321。而且,在本實(shí)施方式中,殼體30沿軸線l方向分割為第一殼體30a和第二殼體30b,開口部321形成于第一殼體30a與第二殼體30b的對(duì)接面。具體而言,殼體30整體呈大致長(zhǎng)方體盒狀,其包括第一殼體30a和第二殼體30b,其中第一殼體30a具有大致呈矩形的底壁30a1和從該底壁30a1的四周垂直立起的側(cè)壁30a2~30a5,在底壁30a1的中央部分形成有與側(cè)壁30a2、30a4平行的間壁30a6,在側(cè)壁30a3、30a5的位于間壁30a6與側(cè)壁30a4之間的部分形成有第一殼體側(cè)凹陷321a,與此對(duì)應(yīng),第二殼體30b具有大致呈矩形的底壁30b1和從該底壁30b1的四周垂直立起的側(cè)壁30b2~30b5,并且,在底壁30b1上形成有與間壁30a6對(duì)應(yīng)的間壁(未圖示),在側(cè)壁30b3、30b5的位于該間壁與側(cè)壁30b4之間的部分形成有第二殼體側(cè)凹陷321b,第一殼體30a的上述底壁30a1、側(cè)壁30a2、30a3、30a5、間壁30a6以及第二殼體30b的上述底壁30b1、側(cè)壁30b2、30b3、30b5、未圖示的間壁構(gòu)成上述第一收納部31,第一殼體30a的上述底壁30a1、側(cè)壁30a3~30a5、間壁30a6以及第二殼體30b的上述底壁30b1、側(cè)壁30b3~30b5、未圖示的間壁構(gòu)成上述第二收納部32,上述第一殼體側(cè)凹陷321a和第二殼體側(cè)凹陷321b構(gòu)成開口部321。此處,在第一殼體30a的底壁30a1上,除了間壁30a6之外,還形成有支承壁30a7和兩個(gè)定位凸部30a8,支承壁30a7形成于側(cè)壁30a2與間壁30a6之間,兩個(gè)定位凸部30a8分別形成于支承壁30a7與間壁30a6之間,且分別與側(cè)壁30a3、30a5相連,在支承壁30a7、間壁30a6和第二殼 體30b的間壁上分別形成有與馬達(dá)的外形對(duì)應(yīng)的凹陷,在側(cè)壁30a4上形成有與螺母21的外形對(duì)應(yīng)的凹陷。
接下來,對(duì)線性致動(dòng)器1的組裝作簡(jiǎn)單說明。
在組裝時(shí),需要將驅(qū)動(dòng)部10和直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20組裝到殼體30中,此時(shí),例如可先將驅(qū)動(dòng)部10和直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20組裝到第一殼體30a中,然后再蓋上第二殼體30b。
具體而言,例如可將驅(qū)動(dòng)部10安裝于第一殼體30a的由底壁30a1、側(cè)壁30a2、30a3、30a5和間壁30a6形成的敞口腔,并將直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20安裝于第一殼體30a的由底壁30a1、側(cè)壁30a3~30a5和間壁30a6形成的敞口腔。此時(shí),可將馬達(dá)支承在第一殼體30a的支承壁30a7和間壁30a6上(具體是將馬達(dá)支承在支承壁30a7和間壁30a6各自的凹陷中),將固定板13插入定位凸部30a8、30a9與第一殼體30a的間壁30a6之間,將設(shè)置于螺母21的突出部22擱在第一殼體側(cè)凹陷321a中,并將螺母21支承在側(cè)壁30a4上(具體是將螺母21支承在側(cè)壁30a4的凹陷中),然后,再蓋上第二殼體30b,并使第一殼體30a和第二殼體30b例如通過卡合結(jié)構(gòu)而結(jié)合成一體,從而完成組裝。
另外,在組裝好線性致動(dòng)器1后,通過利用驅(qū)動(dòng)部10進(jìn)行驅(qū)動(dòng),螺母21可在圖1所示的第一位置與圖4所示的第二位置之間運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器1,只需在與驅(qū)動(dòng)部10的絲杠12螺合的螺母21上設(shè)置突出部22,在殼體30上設(shè)置收納該突出部22的開口321,就能形成將驅(qū)動(dòng)部10輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),因此,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。此外,在組裝線性致動(dòng)器1時(shí),能利用殼體30的開口部321對(duì)螺母21的突出部22進(jìn)行引導(dǎo),因此能高精度地進(jìn)行組裝。
此外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器1,從輸出軸11的軸線l至突出部22的前端部的距離比從輸出軸11的軸線l至殼體30(具體是第二收納部32)的內(nèi)表面的最大距離要長(zhǎng)。因此,在將直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20安裝于殼體30時(shí),若直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20的組裝位置(螺母21相對(duì)于殼體30的組裝角度)不正確,則如圖5中的圓圈x所示,突出部22的前端部22a會(huì)與殼體30產(chǎn) 生干涉,因此,能避免錯(cuò)誤組裝。
此外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器1,突出部22在繞輸出軸11的軸線l的周向上以180度的角度間隔設(shè)置有兩個(gè),因此,在線性致動(dòng)器1驅(qū)動(dòng)時(shí),能使螺母21在繞輸出軸11的軸線l的周向上受力平衡,有助于提高線性致動(dòng)器1的輸出精度。
此外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器1,殼體30沿軸線l方向分割為第一殼體30a和第二殼體30b,開口部321形成于第一殼體30a與第二殼體30b的對(duì)接面。因此,在將直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20安裝于殼體30(具體是第二收納部32)時(shí),能在將螺母21組裝于第一殼體30a和第二殼體30b中的一者之后,再蓋上另一者,因此,不會(huì)因設(shè)于螺母21的突出部22而導(dǎo)致直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20很難組裝到殼體,有助于提高組裝效率。
此外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器1,在突出部22的靠驅(qū)動(dòng)部10一側(cè)的端部設(shè)置有防咬合突起221,能減小突出部22與殼體30的接觸面積,因此,有助于避免突出部22因與殼體30的開口部321的邊緣反復(fù)碰撞而發(fā)生咬合,有助于提高線性致動(dòng)器1的工作穩(wěn)定性。
此外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的線性致動(dòng)器1,突出部22設(shè)置在螺母21的靠驅(qū)動(dòng)部10的一側(cè),因此,與將突出部22設(shè)置在螺母21的遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)部10的一側(cè)的情況相比,有助于減小線性致動(dòng)器1的尺寸。
上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述,顯然本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)并不受上述實(shí)施方式的限制。
例如,在上述實(shí)施方式中,殼體30收納驅(qū)動(dòng)部10和直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20,但并不局限于此,殼體30也可以只收納直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20而不收納驅(qū)動(dòng)部10。
另外,在上述實(shí)施方式中,突出部22在繞輸出軸11的軸線l的周向上以180度的角度間隔設(shè)置有兩個(gè),但并不局限于此,突出部22也可只設(shè)置一個(gè),此時(shí),開口部321也只需設(shè)置一個(gè)。在這種情況下,與上述實(shí)施方式一樣,在將直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20安裝于殼體30的第二收納部32時(shí),若直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20的組裝位置(螺母21相對(duì)于殼體30的組裝角度)不正確,則如 圖6中的圓圈y所示,突出部22的前端部22a會(huì)與殼體30的第二收納部32產(chǎn)生干涉,因此,能避免錯(cuò)誤組裝。當(dāng)然,還可以根據(jù)需要設(shè)置三個(gè)以上的突出部22,并在殼體30上設(shè)置對(duì)應(yīng)數(shù)量的開口部321。
另外,在上述實(shí)施方式中,從輸出軸11的軸線l至突出部22的前端部的距離比從輸出軸11的軸線l至第二收納部32的內(nèi)表面的最大距離要長(zhǎng),但并不局限于此,根據(jù)需要,也可將從輸出軸11的軸線l至突出部22的前端部的距離設(shè)定成比從輸出軸11的軸線l至第二收納部32的內(nèi)表面的最大距離短。
另外,在上述實(shí)施方式中,殼體30沿軸線l方向分割為第一殼體30a和第二殼體30b,但并不局限于此,殼體30也可沿垂直于軸線l的方向進(jìn)行分割。
另外,在上述實(shí)施方式中,在突出部22的靠驅(qū)動(dòng)部10一側(cè)的端部設(shè)置有防咬合突起221,但并不局限于此,也可在突出部22的遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)部10一側(cè)的端部設(shè)置防咬合突起,或者在突出部22的靠驅(qū)動(dòng)部10一側(cè)的端部和遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)部10一側(cè)的端部都設(shè)置防咬合突起。當(dāng)然,也可不設(shè)置防咬合突起221。
另外,在上述實(shí)施方式中,突出部22設(shè)置在螺母21的靠驅(qū)動(dòng)部10的一側(cè),但并不局限于此,可根據(jù)需要對(duì)突出部22的設(shè)置位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
另外,在上述實(shí)施方式中,殼體30形成為大致長(zhǎng)方體盒狀,但并不局限于此,殼體30例如也可形成為圓筒狀。
另外,突出部22既可與螺母21一體形成,也可將突出部22與螺母21分體形成。