專(zhuān)利名稱(chēng)：線性致動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線性致動(dòng)器。更特別地，但不獨(dú)有地，本發(fā)明涉及一種具有驅(qū)動(dòng)臂 和延伸臂的線性致動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)臂和延伸臂通過(guò)螺紋相互接合，一個(gè)螺紋的脊鄰接另一 個(gè)螺紋的對(duì)應(yīng)的凹槽的兩側(cè)。
背景技術(shù)：
將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為線性運(yùn)動(dòng)的線性致動(dòng)器是已知的。部件通過(guò)螺紋聯(lián)接在一起的 簡(jiǎn)單線性致動(dòng)器傾向于遭受一定程度的側(cè)隙。在一些應(yīng)用中，例如，在線性致動(dòng)器用于將調(diào) 諧構(gòu)件定位在微波諧振腔中的情況下，由于這個(gè)側(cè)隙引起的致動(dòng)器臂的端部的位置的不確 定性可能是不容忽視的影響。補(bǔ)償側(cè)隙的影響的線性致動(dòng)器也是已知的。然而，這種致動(dòng) 器傾向于是包括光學(xué)或電反饋回路的復(fù)雜且昂貴的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器設(shè)法克服現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。因此，本發(fā)明提供一種線性致動(dòng)器，所述線性致動(dòng)器包括驅(qū)動(dòng)臂和延伸臂，所述驅(qū)動(dòng)臂和延伸臂每個(gè)都沿共同的驅(qū)動(dòng)軸線延伸；所述延伸臂至少部分地容納在外殼中，所述外殼允許所述延伸臂沿驅(qū)動(dòng)軸線的位 移但防止延伸臂繞驅(qū)動(dòng)軸線的旋轉(zhuǎn)；所述臂的一個(gè)具有向著另一個(gè)臂延伸超過(guò)所述臂的端部的多個(gè)可彈性變形的指 狀件，所述指狀件的至少一個(gè)在其內(nèi)面上具有螺紋；所述另一個(gè)臂具有帶螺紋部分，所述帶螺紋部分的至少一部分容納在所述指狀件 之間；所述指狀件布置成將兩個(gè)臂的螺紋推入相互接合中，使得驅(qū)動(dòng)臂繞驅(qū)動(dòng)軸線的旋 轉(zhuǎn)使延伸臂沿驅(qū)動(dòng)軸線移位；其特征在于，所述兩個(gè)螺紋布置成使得當(dāng)一個(gè)螺紋的脊容納在另一個(gè)螺紋的凹槽中時(shí)，脊的兩 側(cè)鄰接凹槽的口部的兩個(gè)邊緣。根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器是簡(jiǎn)單的機(jī)械裝置但不遭受側(cè)隙。因此，該裝置適合用 于側(cè)隙對(duì)應(yīng)用能夠具有顯著影響的應(yīng)用。此外，根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器是制造廉價(jià)且可 靠的簡(jiǎn)單機(jī)械裝置。優(yōu)選地，在鄰接點(diǎn)處脊面之間的角度大于在鄰接點(diǎn)處凹槽面之間的角度。優(yōu)選地，兩個(gè)螺紋包括V形脊和凹槽，一個(gè)螺紋的脊角度大于另一個(gè)螺紋的脊角度。優(yōu)選地，線性致動(dòng)器包括至少三個(gè)，優(yōu)選地四個(gè)指狀件。優(yōu)選地，指狀件繞驅(qū)動(dòng)軸線等距地隔開(kāi)。優(yōu)選地，兩個(gè)臂形成合適尺寸使得指狀件離開(kāi)驅(qū)動(dòng)軸線向外變形，因此將兩個(gè)螺紋推在 一起。優(yōu)選地，指狀件沿大體上垂直于驅(qū)動(dòng)軸線的方向?qū)蓚€(gè)螺紋推在一起。優(yōu)選地，指狀件大體上平行于驅(qū)動(dòng)軸線延伸。優(yōu)選地，指狀件適于彼此獨(dú)立地變形。外殼可包括大體上平行于驅(qū)動(dòng)軸線延伸的狹槽，并且突起從延伸臂的側(cè)部延伸并 且容納在狹槽中。替代地，外殼可包括外殼本體和多個(gè)可彈性變形的夾持指狀件，該夾持指狀件從 外殼本體延伸且在其間夾持延伸臂，夾持指狀件將延伸臂保持在相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸線的平衡取 向中。在夾持點(diǎn)處垂直于驅(qū)動(dòng)軸線的延伸臂的橫截面是非圓形的并且布置成使得在旋 轉(zhuǎn)力繞驅(qū)動(dòng)軸線施加到延伸臂時(shí)，夾持指狀件對(duì)抗延伸臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，在夾持點(diǎn)處延伸臂的橫截面是η大于等于3的η邊多邊形，優(yōu)選地為三角 形、正方形或長(zhǎng)方形。優(yōu)選地，適應(yīng)夾持指狀件使得夾持指狀件施加到延伸臂的力垂直于驅(qū)動(dòng)軸線。夾持指狀件每個(gè)可以包括大體上平行于驅(qū)動(dòng)軸線的桿和鄰接延伸臂的從桿延伸 的頭。優(yōu)選地，當(dāng)延伸臂處于平衡位置時(shí)，延伸臂使夾持指狀件向外變形。優(yōu)選地，線性致動(dòng)器包括至少三個(gè)指狀件，優(yōu)選地四個(gè)夾持指狀件。夾持指狀件可以繞驅(qū)動(dòng)軸線等距地隔開(kāi)。優(yōu)選地，夾持指狀件適于彼此獨(dú)立地變形。外殼可包括外殼本體和多個(gè)保持指狀件，該保持指狀件從本體延伸以在其間夾持 驅(qū)動(dòng)臂，保持指狀件的端部具有凸輪表面，該凸輪表面與至少部分地繞驅(qū)動(dòng)臂延伸的對(duì)應(yīng) 凸輪表面接合。優(yōu)選地，一個(gè)凸輪表面是脊且另一個(gè)凸輪表面是凹槽。優(yōu)選地，脊的兩側(cè)鄰接凹槽的口部的兩個(gè)邊緣。優(yōu)選地，延伸臂和驅(qū)動(dòng)臂的每一個(gè)具有從臂延伸的多個(gè)端部止動(dòng)件，該端部止動(dòng) 件成對(duì)地布置在驅(qū)動(dòng)軸線的相對(duì)側(cè)上，延伸臂端部止動(dòng)件布置成在延伸臂達(dá)到其行程范圍 的終點(diǎn)時(shí)旋轉(zhuǎn)到與驅(qū)動(dòng)臂端部止動(dòng)件的鄰接中。優(yōu)選地，線性致動(dòng)器包括至少三個(gè)，優(yōu)選地四個(gè)保持指狀件。保持指狀件可以繞驅(qū)動(dòng)軸線等距地隔開(kāi)。優(yōu)選地，保持指狀件適于彼此獨(dú)立地變形。在本發(fā)明的另外方面，提供了一種線性致動(dòng)器，該線性致動(dòng)器包括驅(qū)動(dòng)臂和延伸臂，所述驅(qū)動(dòng)臂和延伸臂沿共同的驅(qū)動(dòng)軸線延伸；所述延伸臂至少部分地容納在外殼中，所述外殼允許所述延伸臂沿驅(qū)動(dòng)軸線的位 移但防止延伸臂繞驅(qū)動(dòng)軸線的旋轉(zhuǎn)；延伸臂和驅(qū)動(dòng)臂聯(lián)接在一起使得驅(qū)動(dòng)臂繞驅(qū)動(dòng)軸線的旋轉(zhuǎn)使延伸臂沿驅(qū)動(dòng)軸線 位移；外殼包括外殼本體和多個(gè)可彈性變形的保持指狀件，該保持指狀件從外殼本體延 伸且在其間夾持驅(qū)動(dòng)臂，至少一個(gè)保持指狀件具有凸輪表面，該凸輪表面被其保持指狀件推到與至少部分地繞驅(qū)動(dòng)臂延伸的凸輪表面的相互接合中；所述凸輪表面的一個(gè)是凹槽且另一個(gè)凸輪表面是脊；其特征在于， 適應(yīng)脊和凹槽使得脊的兩側(cè)鄰接凹槽的口部的兩個(gè)邊緣。優(yōu)選地，在鄰接點(diǎn)處脊面之間的角度大于在鄰接點(diǎn)處凹槽面之間的角度。優(yōu)選地，脊和凹槽都是V形的，脊角度大于凹槽角度。優(yōu)選地，線性致動(dòng)器包括至少三個(gè)保持指狀件，優(yōu)選地四個(gè)保持指狀件。優(yōu)選地，指狀件繞驅(qū)動(dòng)軸線等距地隔開(kāi)。優(yōu)選地，保持指狀件施加到驅(qū)動(dòng)臂的夾持力大體上垂直于驅(qū)動(dòng)軸線。優(yōu)選地，保持指狀件適于彼此獨(dú)立地變形。在本發(fā)明的另外方面，提供了一種可調(diào)諧的微波諧振器，該微波諧振器包括微波諧振腔；和根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求26的任何一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器；所述線性致動(dòng)器還包括調(diào)諧構(gòu)件，所述線性致動(dòng)器布置成使得驅(qū)動(dòng)臂的旋轉(zhuǎn)使調(diào) 諧構(gòu)件在腔內(nèi)位移。調(diào)諧構(gòu)件可以是金屬。調(diào)諧構(gòu)件可以是絕緣體。


現(xiàn)在將參考附圖僅通過(guò)例子的方式并且不以任何限制意義描述本發(fā)明，其中圖1從驅(qū)動(dòng)臂端部以剖開(kāi)透視圖示出根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器；圖2 (a)和圖2 (b)示出通過(guò)已知的螺紋接合的延伸臂和驅(qū)動(dòng)臂；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)臂和延伸臂之間的螺紋接合；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器的另外實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)臂和延伸臂之間的螺紋 接合；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器的延伸臂的端部；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)臂的端部；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)臂和外殼部分；并且圖8從延伸臂端部以剖開(kāi)透視圖示出根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器。
具體實(shí)施例方式圖1中示出的是根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器1。線性致動(dòng)器1包括驅(qū)動(dòng)臂2和延伸 臂3，所述驅(qū)動(dòng)臂2和延伸臂3均部分地容納在外殼4內(nèi)。驅(qū)動(dòng)臂2和延伸臂3均沿共同的 驅(qū)動(dòng)軸線5延伸。外殼4包括外殼本體6。多個(gè)保持指狀件7從外殼本體6延伸并且在其間夾持驅(qū) 動(dòng)臂2。保持指狀件7約束驅(qū)動(dòng)臂2，使得它繞驅(qū)動(dòng)軸線5自由旋轉(zhuǎn)但不能沿驅(qū)動(dòng)軸線5位 移。下面更詳細(xì)地描述保持指狀件7。類(lèi)似地，多個(gè)夾持指狀件8從外殼本體6延伸并且在 其間夾持延伸臂3。夾持指狀件8約束延伸臂3，使得它沿驅(qū)動(dòng)軸線5自由移位但阻止延伸 臂3繞驅(qū)動(dòng)軸線5的旋轉(zhuǎn)。再次，下面更詳細(xì)地描述夾持指狀件8。
延伸臂3的端部分成多個(gè)獨(dú)立的可彈性變形的指狀件9，該指狀件9向著驅(qū)動(dòng)臂2 延伸超過(guò)臂3的端部。在這個(gè)實(shí)施例中，指狀件9大體上平行于驅(qū)動(dòng)軸線5。螺紋10布置 在指狀件9的內(nèi)面上。驅(qū)動(dòng)臂2在其外面上具有帶螺紋的部分11。驅(qū)動(dòng)臂2的帶螺紋的部分11容納在 指狀件9中使得兩個(gè)螺紋10、11相互接合。驅(qū)動(dòng)臂2形成合適尺寸使得指狀件9離開(kāi)驅(qū)動(dòng) 軸線5向外變形。因此，指狀件9推動(dòng)兩個(gè)螺紋10、11進(jìn)入相互接合。指狀件9適合于使 得將兩個(gè)螺紋10、11推到一起的指狀件9施加的力大體上垂直于驅(qū)動(dòng)軸線5。由于驅(qū)動(dòng)臂2和延伸臂3之間的螺紋接合，驅(qū)動(dòng)臂2繞驅(qū)動(dòng)軸線5的旋轉(zhuǎn)使延伸 臂3沿驅(qū)動(dòng)軸線5移位。圖2(a)和圖2(b)以橫截面示出通過(guò)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)螺紋12、13互相接合的驅(qū)動(dòng)臂2和 延伸臂3。一個(gè)螺紋12的脊不精確地配合在另一螺紋13的凹槽內(nèi)。因此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)臂螺紋 12沿第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)(圖2(a))，驅(qū)動(dòng)臂螺紋12的脊鄰接延伸臂凹槽的右手壁，沿驅(qū)動(dòng)軸 線5將延伸臂3推到右邊。當(dāng)驅(qū)動(dòng)臂2的旋轉(zhuǎn)方向顛倒時(shí)，驅(qū)動(dòng)臂螺紋12相對(duì)于延伸臂螺 紋13輕微改變位置使得它鄰接延伸臂螺紋13的左手凹槽壁(圖2(b))。然后，驅(qū)動(dòng)臂螺 紋12沿驅(qū)動(dòng)軸線5將延伸臂3驅(qū)動(dòng)到左邊。在螺紋12、13接合之前的這種輕微的位置變 化引起側(cè)隙。當(dāng)顛倒驅(qū)動(dòng)臂2的旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器1的兩個(gè)螺紋10、11的 設(shè)計(jì)防止側(cè)隙。圖3中以橫截面示出螺紋10、11的一個(gè)實(shí)施例。每個(gè)螺紋10、11可以布置 在驅(qū)動(dòng)臂2或延伸臂3上。如可以看到的，在一個(gè)螺紋11的脊14被指狀件9推到另一個(gè)螺紋10的凹槽15 中時(shí)，脊14的兩側(cè)16、17的每一個(gè)鄰接凹槽15的口部的對(duì)應(yīng)邊緣18、19。鄰接點(diǎn)處脊面 16、17之間的角度大于鄰接點(diǎn)處凹槽面20、21之間的角度。因?yàn)榧?4與容納凹槽15的口 部的兩個(gè)邊緣18、19接觸，因此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)臂2的旋轉(zhuǎn)方向改變時(shí)，不存在驅(qū)動(dòng)臂螺紋11和延 伸臂螺紋10的相對(duì)位置的改變。因此消除了側(cè)隙。重要的考慮因素是使用期間螺紋上的磨損。對(duì)于已知的螺紋，在脊磨損掉時(shí)，一個(gè) 螺紋的脊變得越來(lái)越差地配合在另一螺紋的凹槽中。側(cè)隙程度因此增加。使用根據(jù)本發(fā)明 的螺紋10、11，即使由于指狀件9將螺紋10、11推到相互接合中而使螺紋10、11磨損掉時(shí)， 一個(gè)螺紋11的脊14也將總是鄰接另一個(gè)螺紋的凹槽15的兩側(cè)20、21。這保持了零側(cè)隙。根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器1的螺紋10、11的另外重要特征是一個(gè)螺紋11的脊14 沿口部的邊緣18、19處的線接觸凹槽15的口部，而不是如已知螺紋的情況那樣在延伸的區(qū) 域上接觸凹槽15的口部。因此，驅(qū)動(dòng)臂2的旋轉(zhuǎn)主要沿驅(qū)動(dòng)軸線5施加力到延伸臂3并且 僅僅繞驅(qū)動(dòng)軸線5施加非常微小的旋轉(zhuǎn)力到延伸臂3。下面更詳細(xì)地描述這個(gè)的重要性。圖4中示出的是以橫截面示出的根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器1的螺紋10、11的另外 實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)螺紋10、11具有V形脊14和凹槽15。一個(gè)螺紋11的脊角 度(即，在兩者的接觸點(diǎn)處脊面16、17之間的角度)寬于另一個(gè)螺紋10的凹槽角度(即， 在兩者的接觸點(diǎn)處凹槽面20、21之間的角度)，因此保證脊14鄰接凹槽15的口部的兩側(cè) 20、21。圖5中示出的是延伸超過(guò)延伸臂3的端部的指狀件9。在這 個(gè)實(shí)施例中，延伸臂3 包括繞驅(qū)動(dòng)軸線5等距地隔開(kāi)的四個(gè)指狀件9。在替代實(shí)施例中，不同數(shù)量的指狀件9是可能的。在替代實(shí)施例(未示出)中，該端部包括繞驅(qū)動(dòng)軸線5等距地隔開(kāi)的三個(gè)指狀件9。在這個(gè)實(shí)施例中，延伸臂3的指狀件9的兩個(gè)指狀件延伸超過(guò)其它指狀件以形成端部止動(dòng) 件22。端部止動(dòng)件22在驅(qū)動(dòng)軸線5的相對(duì)側(cè)上。圖6示出遠(yuǎn)離延伸臂3的驅(qū)動(dòng)臂2的端部。驅(qū)動(dòng)臂2包括帶螺紋的桿部分11和 頭部分23。平行于驅(qū)動(dòng)軸線5從頭部分23延伸的是兩個(gè)端部止動(dòng)件24。再次，端部止動(dòng) 件24布置在驅(qū)動(dòng)軸線5的相對(duì)側(cè)上。在驅(qū)動(dòng)臂2繞驅(qū)動(dòng)軸線5旋轉(zhuǎn)時(shí)，延伸臂3沿驅(qū)動(dòng)臂 2向著驅(qū)動(dòng)臂的頭部分23行進(jìn)。在延伸臂3達(dá)到其運(yùn)動(dòng)范圍的端部時(shí)，延伸臂端部止動(dòng)件 22旋轉(zhuǎn)到與驅(qū)動(dòng)臂端部止動(dòng)件24的鄰接中，防止驅(qū)動(dòng)臂2的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)和延伸臂3的行 進(jìn)。因?yàn)槎瞬恐箘?dòng)件22、24成對(duì)地布置，該鄰接不在延伸臂3上產(chǎn)生垂直于驅(qū)動(dòng)軸線5的總 橫向力，因此防止延伸臂3位移到一側(cè)。在具有奇數(shù)指狀件9的實(shí)施例中，端部止動(dòng)件22、 24布置成使得在指狀件9旋轉(zhuǎn)到鄰接中時(shí)，不向延伸臂3提供總橫向力。如在圖6中可以看到的，驅(qū)動(dòng)臂2的頭部分23包括繞驅(qū)動(dòng)臂2延伸的凹槽25。參 考圖7最佳地說(shuō)明了這個(gè)凹槽25的功能，圖7示出容納在外殼4中的驅(qū)動(dòng)臂2的端部。如 上所述，可彈性變形的保持指狀件7從外殼本體6延伸到驅(qū)動(dòng)臂2并且在其間夾持頭部分 23。在每一個(gè)臂7的端部處是凸輪表面26 (在這個(gè)實(shí)施例中是脊)，該凸輪表面26與頭部 分23的對(duì)應(yīng)凸輪表面27 (在這個(gè)實(shí)施例中是凹槽)接合。脊26的脊角度寬于凹槽27的 凹槽角度使得脊26的每一側(cè)鄰接凹槽27的口部的對(duì)應(yīng)邊緣。因此，防止驅(qū)動(dòng)臂2沿驅(qū)動(dòng) 軸線5位移，但可繞驅(qū)動(dòng)軸線5自由旋轉(zhuǎn)。因?yàn)榧?6和凹槽27沿著沿凹槽27的口部的邊 緣的線彼此接觸，所以存在對(duì)抗驅(qū)動(dòng)臂2的旋轉(zhuǎn)的很小的摩擦力。在這個(gè)實(shí)施例中，保持指狀件7大體上平行于驅(qū)動(dòng)軸線5延伸。驅(qū)動(dòng)臂2的頭部 分23使指狀件7向外彎曲使得指狀件7將脊26推到凹槽27中。推動(dòng)力大體上垂直于驅(qū) 動(dòng)軸線5。在本發(fā)明的替代實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)臂2的凸輪表面27包括脊并且保持指狀件7的凸 輪表面26包括凹槽。保持指狀件7適合于使得它們每一個(gè)可以彼此獨(dú)立地變形。圖8以剖面從相對(duì)的端部示出線性致動(dòng)器1。多個(gè)夾持指狀件8 (在這種情況下是 四個(gè)指狀件)從外殼本體6延伸并且在其間夾持延伸臂3。這個(gè)實(shí)施例的延伸臂3在夾持 點(diǎn)處在橫截面上是正方形的。夾持指狀件8每個(gè)包括桿29，該桿29大體上平行于驅(qū)動(dòng)軸線 5延伸。每個(gè)夾持指狀件8具有夾持頭30，該夾持頭30鄰接延伸臂3并且大體上垂直于驅(qū) 動(dòng)軸線5延伸。延伸臂3形成合適尺寸使得夾持指狀件8離開(kāi)驅(qū)動(dòng)軸線5向外彎曲，因此 將夾持頭30推到與延伸臂3的鄰接中。推動(dòng)力大體上垂直于驅(qū)動(dòng)軸線5。在沒(méi)有任何力施加到延伸臂3的情況下，夾持指狀件8把延伸臂3保持在相對(duì)于 驅(qū)動(dòng)軸線5的平衡取向中，如示出的。如果旋轉(zhuǎn)力繞驅(qū)動(dòng)軸線5施加到延伸臂3，則夾持指 狀件8對(duì)抗延伸臂3的旋轉(zhuǎn)。這是由于延伸臂3的形狀。在延伸臂3試圖旋轉(zhuǎn)時(shí)，延伸臂 3向外推動(dòng)夾持指狀件8離開(kāi)驅(qū)動(dòng)軸線5。夾持指狀件8提供使延伸臂3返回到其平衡位 置的恢復(fù)力。如果旋轉(zhuǎn)力太大，則存在延伸臂3將從一個(gè)平衡位置移動(dòng)到下一個(gè)平衡位置(在 這種情況下，繞驅(qū)動(dòng)軸線5旋轉(zhuǎn)90度)的危險(xiǎn)。然而，如前所述，適應(yīng)使驅(qū)動(dòng)臂2和延伸臂 3相互接合的螺紋10、11使得一個(gè)螺紋的脊沿另一個(gè)螺紋的凹槽的口部的邊緣處的線鄰接 另一個(gè)螺紋的凹槽的口部。因此，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)臂2繞驅(qū)動(dòng)軸線5在延伸臂3上產(chǎn)生相對(duì)小的轉(zhuǎn)動(dòng)力，因此防止了 這個(gè)發(fā)生。延伸臂3的橫截面的其它形狀是可能的。最通常地，在夾持點(diǎn)處延伸臂3的橫截 面是非圓形的。延伸臂3的橫截面可以是η大于3的η邊多邊形，優(yōu)選地為三角形、長(zhǎng)方形 或正方形。外殼4將具有對(duì)應(yīng)數(shù)量的夾持指狀件8，多邊形的每邊一個(gè)。優(yōu)選地，夾持指狀 件8繞驅(qū)動(dòng)軸線5等距地隔開(kāi)。夾持指狀件8適合于使得每個(gè)夾持指狀件8可以獨(dú)立于其它夾持指狀件彈性地變 形。根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器1的另外優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)臂2和延伸臂3都由從外殼本體6 延伸的指狀件7、8懸掛。驅(qū)動(dòng)臂2和延伸臂3在任何點(diǎn)都不剛性地固定到外殼4?？瑟?dú)立 變形的指狀件7、8允許延伸臂3相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸線5的小量的基本圓錐形的位移。類(lèi)似地， 可獨(dú)立變形的夾持指狀件8允許延伸臂3相對(duì)于外殼繞驅(qū)動(dòng)軸線5的圓錐形位移。因此驅(qū) 動(dòng)臂2和延伸臂3在使用期間可以輕微不對(duì)齊而不使線性致動(dòng)器1卡住。在已知的線性致 動(dòng)器中，如果在使用期間推動(dòng)驅(qū)動(dòng)臂離開(kāi)與延伸臂的對(duì)齊，則致動(dòng)器將卡住。在本發(fā)明的另外實(shí)施例(未示出)中，外殼4包括狹槽。突起從延伸臂3的側(cè)部 延伸并且容納在該狹槽中，因此防止了延伸臂3繞驅(qū)動(dòng)軸線5的旋轉(zhuǎn)。這種線性致動(dòng)器1的典型應(yīng)用在于微波諧振器的調(diào)諧。線性致動(dòng)器1使調(diào)諧構(gòu)件 在微波諧振腔中位移以調(diào)諧微波諧振腔。調(diào)諧構(gòu)件可以是金屬。調(diào)諧構(gòu)件可以是絕緣體。 典型地，線性致動(dòng)器1布置在腔外部，延伸臂3通過(guò)腔壁中的孔延伸到腔中。當(dāng)用于這種應(yīng) 用時(shí)，致動(dòng)器1由一種或更多種塑料材料制造。在上面的實(shí)施例中，延伸臂3的端部被分成為夾持所述驅(qū)動(dòng)臂2的指狀件8。在替 代實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)臂2夾持延伸臂3。
權(quán)利要求
1.一種線性致動(dòng)器，包括驅(qū)動(dòng)臂和延伸臂，所述驅(qū)動(dòng)臂和延伸臂每個(gè)均沿共同的驅(qū)動(dòng)軸線延伸；所述延伸臂至少部分地容納在外殼中，所述外殼允許所述延伸臂沿所述驅(qū)動(dòng)軸線的位 移但防止所述延伸臂繞所述驅(qū)動(dòng)軸線的旋轉(zhuǎn)；所述臂中的一個(gè)臂具有朝向另一個(gè)臂延伸超過(guò)所述臂的端部的多個(gè)可彈性變形的指 狀件，所述指狀件中的至少一個(gè)在其內(nèi)面上具有螺紋；另一個(gè)臂具有帶螺紋部分，所述帶螺紋部分的至少一部分容納在所述指狀件之間；所述指狀件適于將兩個(gè)臂的螺紋推入相互接合中，使得所述驅(qū)動(dòng)臂繞所述驅(qū)動(dòng)軸線的 旋轉(zhuǎn)使所述延伸臂沿所述驅(qū)動(dòng)軸線移位；其特征在于兩個(gè)螺紋布置成使得當(dāng)一個(gè)螺紋的脊容納在另一個(gè)螺紋的凹槽中時(shí)，所述脊的兩側(cè)鄰 接所述凹槽的口部的兩個(gè)邊緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性致動(dòng)器，其中在鄰接點(diǎn)處的脊面之間的角度大于在鄰接 點(diǎn)處的凹槽面之間的角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線性致動(dòng)器，其中兩個(gè)螺紋都包括V形脊和凹槽，一個(gè)螺紋的 脊角度大于另一個(gè)螺紋的脊角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求3中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，包括至少三個(gè)、優(yōu)選地 四個(gè)指狀件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求3中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中所述指狀件繞所 述驅(qū)動(dòng)軸線等距地隔開(kāi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求5中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中兩個(gè)臂的尺寸設(shè) 置成使得所述指狀件離開(kāi)所述驅(qū)動(dòng)軸線向外變形，因此將兩個(gè)螺紋推到一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線性致動(dòng)器，其中所述指狀件沿大體上垂直于所述驅(qū)動(dòng)軸線 的方向?qū)⑺鰞蓚€(gè)螺紋推到一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求7中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中所述指狀件大體 上平行于所述驅(qū)動(dòng)軸線延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求8中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中所述指狀件適于 彼此獨(dú)立地變形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求9中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中所述外殼包括大 體上平行于所述驅(qū)動(dòng)軸線延伸的狹槽，并且突起從所述延伸臂的側(cè)面延伸并且被容納在所 述狹槽中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求9中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中所述外殼包括外 殼本體和多個(gè)可彈性變形的夾持指狀件，該多個(gè)可彈性變形的夾持指狀件從所述外殼本體 延伸并在其間夾持所述延伸臂，所述夾持指狀件將所述延伸臂保持在相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)軸線 的平衡取向中；在夾持點(diǎn)處垂直于所述驅(qū)動(dòng)軸線的所述延伸臂的橫截面是非圓形的，并且布置成使得 在旋轉(zhuǎn)力繞所述驅(qū)動(dòng)軸線施加到所述延伸臂時(shí)，所述夾持指狀件對(duì)抗所述延伸臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的線性致動(dòng)器，其中在夾持點(diǎn)處的所述延伸臂的橫截面是η大于或等于3的η邊多邊形，優(yōu)選地為三角形、正方形或長(zhǎng)方形。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或權(quán)利要求12所述的線性致動(dòng)器，其中所述夾持指狀件適合于使 得所述夾持指狀件施加到所述延伸臂的力垂直于所述驅(qū)動(dòng)軸線。
14.根據(jù)權(quán)利要求11到權(quán)利要求13中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中所述夾持指狀 件每個(gè)均包括大體上平行于所述驅(qū)動(dòng)軸線的桿和鄰接所述延伸臂的從所述桿延伸的頭。
15.根據(jù)權(quán)利要求11到權(quán)利要求14中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中，當(dāng)所述延伸 臂處于平衡位置中時(shí)，所述延伸臂使所述夾持指狀件向外變形。
16.根據(jù)權(quán)利要求11到權(quán)利要求15中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，包括至少三個(gè)、優(yōu) 選地四個(gè)夾持指狀件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的線性致動(dòng)器，其中所述夾持指狀件繞所述驅(qū)動(dòng)軸線等距地 隔開(kāi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求11到權(quán)利要求17中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中所述夾持指狀 件適于彼此獨(dú)立地變形。
19.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求18中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中所述外殼包 括外殼本體和多個(gè)保持指狀件，該多個(gè)保持指狀件從所述本體延伸以在其間夾持所述驅(qū)動(dòng) 臂，所述保持指狀件的端部具有凸輪表面，該凸輪表面與至少部分地繞所述驅(qū)動(dòng)臂延伸的 對(duì)應(yīng)凸輪表面相接合。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的線性致動(dòng)器，其中，一個(gè)凸輪表面是脊，而另一個(gè)凸輪表面 是凹槽。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的線性致動(dòng)器，其中所述脊的兩側(cè)鄰接所述凹槽的口部的兩 個(gè)邊緣。
22.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求21中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中所述延伸臂和 所述驅(qū)動(dòng)臂中的每一個(gè)均具有從所述臂延伸的多個(gè)端部止動(dòng)件，所述端部止動(dòng)件成對(duì)地布 置在所述驅(qū)動(dòng)軸線的相對(duì)側(cè)上，所述延伸臂的端部止動(dòng)件布置成在所述延伸臂達(dá)到其行程 范圍的終點(diǎn)時(shí)旋轉(zhuǎn)成與所述驅(qū)動(dòng)臂的端部止動(dòng)件處于鄰接中。
23.根據(jù)權(quán)利要求19到權(quán)利要求22中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，包括至少三個(gè)、優(yōu) 選地四個(gè)保持指狀件。
24.根據(jù)權(quán)利要求19到權(quán)利要求23中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中所述保持指狀 件繞所述驅(qū)動(dòng)軸線等距地隔開(kāi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求19到權(quán)利要求24中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中所述保持指狀 件適于彼此獨(dú)立地變形。
26.—種線性致動(dòng)器，包括沿共同的驅(qū)動(dòng)軸線延伸的驅(qū)動(dòng)臂和延伸臂；所述延伸臂至少部分地容納在外殼中，所述外殼允許所述延伸臂沿所述驅(qū)動(dòng)軸線的位 移但防止所述延伸臂繞所述驅(qū)動(dòng)軸線的旋轉(zhuǎn)；所述延伸臂和驅(qū)動(dòng)臂聯(lián)接在一起，使得所述驅(qū)動(dòng)臂繞所述驅(qū)動(dòng)軸線的旋轉(zhuǎn)使所述延伸 臂沿所述驅(qū)動(dòng)軸線移位；所述外殼包括外殼本體和多個(gè)可彈性變形的保持指狀件，該多個(gè)可彈性變形的保持指 狀件從所述外殼本體延伸且在其間夾持所述驅(qū)動(dòng)臂，至少一個(gè)保持指狀件具有凸輪表面，該凸輪表面通過(guò)其保持指狀件被推成與至少部分地繞所述驅(qū)動(dòng)臂延伸的凸輪表面處于接 合中；所述凸輪表面中的一個(gè)凸輪表面是凹槽，而另一個(gè)凸輪表面是脊；其特征在于所述脊和凹槽適合于使得所述脊的兩側(cè)鄰接所述凹槽的口部的兩個(gè)邊緣。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的線性致動(dòng)器，其中在鄰接點(diǎn)處的脊面之間的角度大于在鄰 接點(diǎn)處的凹槽面之間的角度。
28.根據(jù)權(quán)利要求26或權(quán)利要求27所述的線性致動(dòng)器，其中脊和凹槽都是V形的，脊 角度比凹槽角度寬。
29.根據(jù)權(quán)利要求26到權(quán)利要求29中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，包括至少三個(gè)保持 指狀件，優(yōu)選地包括四個(gè)保持指狀件。
30.根據(jù)權(quán)利要求26到權(quán)利要求29中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中所述指狀件繞 所述驅(qū)動(dòng)軸線等距地隔開(kāi)。
31.根據(jù)權(quán)利要求26到權(quán)利要求30中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中所述保持指狀 件施加到所述驅(qū)動(dòng)臂的夾持力大體上垂直于所述驅(qū)動(dòng)軸線。
32.根據(jù)權(quán)利要求26到權(quán)利要求31中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器，其中所述保持指狀 件適于彼此獨(dú)立地變形。
33.一種可調(diào)諧微波諧振器，包括微波諧振腔；和根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求32中的任一項(xiàng)所述的線性致動(dòng)器；所述線性致動(dòng)器還包括調(diào)諧構(gòu)件，所述線性致動(dòng)器布置成使得所述驅(qū)動(dòng)臂的旋轉(zhuǎn)使所 述調(diào)諧構(gòu)件在所述腔內(nèi)移位。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的可調(diào)諧微波諧振器，其中所述調(diào)諧構(gòu)件是金屬。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的可調(diào)諧微波諧振器，其中所述調(diào)諧構(gòu)件是絕緣體。
36.一種大體上如前描述的線性致動(dòng)器。
37.一種大體上如前描述的可調(diào)諧微波諧振器。
全文摘要
一種線性致動(dòng)器，包括驅(qū)動(dòng)臂和延伸臂，所述驅(qū)動(dòng)臂和延伸臂每個(gè)均沿共同的驅(qū)動(dòng)軸線延伸；所述延伸臂至少部分地容納在外殼中，所述外殼允許所述延伸臂沿驅(qū)動(dòng)軸線的位移但防止延伸臂繞驅(qū)動(dòng)軸線的旋轉(zhuǎn)；所述臂的一個(gè)具有向著另一個(gè)臂延伸超過(guò)所述臂的端部的多個(gè)可彈性變形的指狀件，所述指狀件的至少一個(gè)在其內(nèi)面上具有螺紋；另一個(gè)臂具有帶螺紋部分，所述帶螺紋部分的至少一部分容納在所述指狀件之間；所述指狀件適于將兩個(gè)臂的螺紋推入相互接合中，使得驅(qū)動(dòng)臂繞驅(qū)動(dòng)軸線的旋轉(zhuǎn)使延伸臂沿驅(qū)動(dòng)軸線移位；其特征在于，兩個(gè)螺紋布置成使得當(dāng)一個(gè)螺紋的脊容納在另一個(gè)螺紋的凹槽中時(shí)，脊的兩側(cè)鄰接凹槽的口部的兩個(gè)邊緣。
文檔編號(hào)F16H25/20GK102037256SQ200980118729
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月9日
發(fā)明者克利斯托弗·伊恩·莫布斯, 安德魯·詹姆斯·潘克斯, 約翰·戴維·羅茲 申請(qǐng)人:埃瑟泰克電子有限公司