專利名稱：線性致動(dòng)器的制作方法
線性致動(dòng)器
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種線性致動(dòng)器，該線性致動(dòng)器中的驅(qū)動(dòng)桿可自致動(dòng)器殼體伸出，并且可朝向致動(dòng)器殼體縮回或縮回到致動(dòng)器殼體之中。通常，這類線性致動(dòng)器包括帶有外螺紋的導(dǎo)螺桿，該導(dǎo)螺桿可被收納在細(xì)長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)桿的帶有內(nèi)螺紋的孔之中，且與該驅(qū)動(dòng)桿的帶內(nèi)螺紋的孔進(jìn)行螺紋配合。以一種方式保持該驅(qū)動(dòng)桿，防止其轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)允許縱向運(yùn)動(dòng)以允許驅(qū)動(dòng)桿從致動(dòng)器殼體中伸出和收納在致動(dòng)器殼體中。導(dǎo)螺桿不在驅(qū)動(dòng)桿之中的端部通過一系列的齒輪與例如馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)機(jī)相連，該驅(qū)動(dòng)機(jī)一般與驅(qū)動(dòng)桿的軸線成90°且超出導(dǎo)螺桿的端部。致動(dòng)器、馬達(dá)和導(dǎo)螺桿之間的齒輪裝置、導(dǎo)螺桿以及驅(qū)動(dòng)桿一般都包含在單個(gè)外殼之中，從而限定了一個(gè)整體的組件。在現(xiàn)有技術(shù)的布置中，線性致動(dòng)器的總體尺寸也因此大于導(dǎo)螺桿和驅(qū)動(dòng)桿的長(zhǎng)度。同樣，由于需要多個(gè)齒輪來連接馬達(dá)的輸出部與導(dǎo)螺桿，因而這種傳動(dòng)裝置易于磨損或損壞，從而影響線性致動(dòng)器的工作，且這種傳動(dòng)裝置價(jià)格昂貴、復(fù)雜且笨重。而當(dāng)出現(xiàn)諸如磨損或者失效，又或者該傳動(dòng)裝置的特性需要變更等情況時(shí)，要更換齒輪裝置也很困難，因此這種布置的工作范圍較窄，減小了該線性致動(dòng)器的適應(yīng)性和應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，一種線性致動(dòng)器包括導(dǎo)螺桿，該導(dǎo)螺桿被安裝為可繞它的縱向軸線旋轉(zhuǎn)且包括帶有螺紋的部分；驅(qū)動(dòng)桿，該驅(qū)動(dòng)桿包括帶有螺紋的部分，與該導(dǎo)螺桿的所述帶有螺紋的部分螺紋配合，該驅(qū)動(dòng)桿具有與該導(dǎo)螺桿的縱向軸線大致重合或平行的軸線，且被安裝為可沿它的軸線縱向運(yùn)動(dòng)以及允許在該導(dǎo)螺桿和該驅(qū)動(dòng)桿間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；護(hù)套，該護(hù)套提供在該驅(qū)動(dòng)桿的周圍；以及，齒輪柱，該齒輪柱被布置為與該導(dǎo)螺桿的所述軸線大致上是同軸的，該齒輪柱包括齒輪，可應(yīng)用驅(qū)動(dòng)機(jī)通過該齒輪來轉(zhuǎn)動(dòng)該齒輪柱，該齒輪柱連接至該導(dǎo)螺桿，使得該齒輪柱的轉(zhuǎn)動(dòng)引起該導(dǎo)螺桿相對(duì)該驅(qū)動(dòng)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得該驅(qū)動(dòng)桿伸出或縮回。在本發(fā)明的布置中，提供齒輪柱，從而將來自致動(dòng)器或其它驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)力施加到導(dǎo)螺桿之上，引起該導(dǎo)螺桿相對(duì)于驅(qū)動(dòng)桿的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得該驅(qū)動(dòng)桿伸出或縮回， 實(shí)現(xiàn)了緊湊且有多用途的布置。特別地，這種致動(dòng)器與該驅(qū)動(dòng)柱之間的簡(jiǎn)單連接以及因此而形成的致動(dòng)器與導(dǎo)螺桿之間的簡(jiǎn)單連接賦予了安放該致動(dòng)器的靈活性，能使該致動(dòng)器與導(dǎo)螺桿的之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有最少的部件，這可以例如減小總體尺寸、重量，復(fù)雜性和/或降低成本，還可以使部件易于更換。優(yōu)選使該齒輪柱包圍該護(hù)套。這種配置的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在于可以相對(duì)于導(dǎo)螺桿和驅(qū)動(dòng)桿橫向安放例如為馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)機(jī)。這樣可使得當(dāng)該驅(qū)動(dòng)桿縮回時(shí)，該線性致動(dòng)器的全長(zhǎng)與該導(dǎo)螺桿和驅(qū)動(dòng)桿的長(zhǎng)度大致相仿。而相較之下，在現(xiàn)有技術(shù)的部置中，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)則位于該導(dǎo)螺桿和驅(qū)動(dòng)桿的縱向上。該致動(dòng)器可與該導(dǎo)螺桿的軸線大致平行地延伸，大致垂直地延伸，或者以任何希望的角度延伸。此外，將驅(qū)動(dòng)機(jī)和相關(guān)的齒輪裝置布置在導(dǎo)螺桿和驅(qū)動(dòng)桿的橫向上可以使該致動(dòng)器和相關(guān)部件易于夠及，從而易于去除和/或更換它們，以及/或者易于增加額外的驅(qū)動(dòng)裝置。將線性致動(dòng)器提供在包括可移除的部分的外殼內(nèi)，以使得可以夠及該驅(qū)動(dòng)機(jī)，這也是有幫助的。在一個(gè)替代實(shí)施例中，該齒輪柱可自該導(dǎo)螺桿縱向地提供。在這種情況下，優(yōu)選在該齒輪柱之內(nèi)提供該驅(qū)動(dòng)機(jī)和相關(guān)齒輪裝置。這樣可以易于夠及該驅(qū)動(dòng)機(jī)和任何相關(guān)的齒輪裝置，例如可有助于去除和/或更換該驅(qū)動(dòng)機(jī)、相關(guān)齒輪裝置和/或其他諸如彈簧、動(dòng)力供應(yīng)部件、電子設(shè)備或類似部件，同時(shí)由于該齒輪柱和驅(qū)動(dòng)機(jī)占用了相同的縱向空間，因而還可減小該線性致動(dòng)器的總體尺寸。進(jìn)一步優(yōu)選包括額外的致動(dòng)裝置的線性致動(dòng)器，該額外的致動(dòng)裝置可以與該齒輪柱聯(lián)接以向該導(dǎo)螺桿提供額外的驅(qū)動(dòng)力，且這種額外的致動(dòng)作用可以在該線性致動(dòng)器之內(nèi)或之外提供。進(jìn)一步優(yōu)選提供能量存儲(chǔ)裝置，該能量存儲(chǔ)裝置聯(lián)接至該齒輪柱，如此則該齒輪柱的轉(zhuǎn)動(dòng)可用于存儲(chǔ)和/或轉(zhuǎn)化能量以用于該線性致動(dòng)器之內(nèi)或者之外。


本發(fā)明的實(shí)施例將僅通過附圖，舉例描述，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的線性致動(dòng)器的剖視圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可替代的線性致動(dòng)器的剖視圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一對(duì)線性致動(dòng)器的剖視圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的線性致動(dòng)器的剖視圖；圖5示出了包括如圖1中所示的線性致動(dòng)器的裝置的剖視圖；以及圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的線性致動(dòng)器的剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖1中所示的線性致動(dòng)器包括帶有外螺紋的導(dǎo)螺桿20，導(dǎo)螺桿20被可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝為用于繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)螺桿20被收納于驅(qū)動(dòng)桿30的大致沿軸向的孔中。驅(qū)動(dòng)桿 30的孔具有內(nèi)螺紋，該內(nèi)螺紋用螺紋的方式接收導(dǎo)螺桿20的外螺紋。在使用中，導(dǎo)螺桿20 相對(duì)驅(qū)動(dòng)桿30的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致了導(dǎo)螺桿20和驅(qū)動(dòng)桿30間的相對(duì)縱向運(yùn)動(dòng)，以伸出和縮回該線性致動(dòng)器。護(hù)套40包圍和支撐著驅(qū)動(dòng)桿30。該護(hù)套緊密配合在該驅(qū)動(dòng)桿的外側(cè)周圍，從而阻止了該驅(qū)動(dòng)桿在該線性致動(dòng)器內(nèi)的橫向運(yùn)動(dòng)。然而，驅(qū)動(dòng)桿30可以在護(hù)套40內(nèi)軸向運(yùn)動(dòng)。護(hù)套40可以包含低摩擦的表面或涂層以幫助驅(qū)動(dòng)桿30在護(hù)套40中平滑而流暢的運(yùn)動(dòng)。密封部件和/或軸承46顯示為接近護(hù)套40的出口點(diǎn)，以在確保驅(qū)動(dòng)桿30在護(hù)套40 內(nèi)平滑運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，阻止污染物進(jìn)出該線性致動(dòng)器。如圖1所示，驅(qū)動(dòng)桿30包括至少一個(gè)自驅(qū)動(dòng)桿30的外表面延伸的凸起部35。該凸起部被收納于提供在護(hù)套40上的細(xì)長(zhǎng)的通道45內(nèi)?？梢岳斫獾氖?，通道45可以是穿過該護(hù)套而形成的縫，可以是部分路徑穿過該護(hù)套的側(cè)壁而提供的槽，或者也可能是由在限定的通道的任一側(cè)上的凸起部所界定。凸起部35在細(xì)長(zhǎng)的通道45內(nèi)的接合關(guān)系阻止了導(dǎo)螺桿20在護(hù)套40內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)通過允許凸起部35沿通道45滑動(dòng)而使得驅(qū)動(dòng)桿30可以在護(hù)套40內(nèi)軸向運(yùn)動(dòng)?？杀焕斫獾氖?，可提供任意數(shù)目的凸起部35以及相應(yīng)的通道45，且該細(xì)長(zhǎng)的通道也可反過來提供在驅(qū)動(dòng)桿30上，而將該凸起部提供在護(hù)套40上。驅(qū)動(dòng)桿30 一般具有圓形截面，但也可具有其他任何希望的形狀。將理解的是，由于導(dǎo)螺桿20繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，而驅(qū)動(dòng)桿30不能轉(zhuǎn)動(dòng)，將使得導(dǎo)螺桿20和驅(qū)動(dòng)桿30之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而引起導(dǎo)螺桿20與驅(qū)動(dòng)桿30間的相對(duì)縱向運(yùn)動(dòng)，使得驅(qū)動(dòng)桿30自該線性致動(dòng)器內(nèi)伸出或縮回到該線性致動(dòng)器之中。如圖1所示，護(hù)套40可以延伸超出處于縮回位置的驅(qū)動(dòng)桿30的端部，還可以包括與導(dǎo)螺桿20的端部接合的凸起部47，以幫助避免導(dǎo)螺桿20的內(nèi)端部的橫向運(yùn)動(dòng)?？衫斫獾氖?，凸起部47可直接承靠在導(dǎo)螺桿20上，或者可以包括額外的軸承部件以確保導(dǎo)螺桿20 的平滑轉(zhuǎn)動(dòng)。示出了提供在護(hù)套40周圍的大致為管狀的齒輪柱50。齒輪柱50的內(nèi)端部通過例如連接銷或臂70連接至導(dǎo)螺桿20。將理解的是，導(dǎo)螺桿20可與齒輪柱50 —體地形成。 齒輪柱50繞其縱向軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)也因此會(huì)通過連接件70使得導(dǎo)螺桿20能夠轉(zhuǎn)動(dòng)?？稍邶X輪柱50和/或?qū)輻U20的端部提供合適的軸承80，以使齒輪柱50和導(dǎo)螺桿20可以低摩擦地平滑地轉(zhuǎn)動(dòng)。該軸承可以夾在齒輪柱50和導(dǎo)螺桿20的內(nèi)端部(例如在導(dǎo)螺桿20的該端部的環(huán)狀部)和包含該線性致動(dòng)器的外殼10的后部12之間。齒輪柱50還包括與驅(qū)動(dòng)齒輪65嚙合的齒輪55，而驅(qū)動(dòng)齒輪65又由例如電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)機(jī)60來驅(qū)動(dòng)。這樣，驅(qū)動(dòng)機(jī)60的致動(dòng)作用將驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)齒輪65，而驅(qū)動(dòng)齒輪65 的驅(qū)動(dòng)力將通過齒輪55傳送至齒輪柱50，通過齒輪柱50借由連接件70與導(dǎo)螺桿20的連接，轉(zhuǎn)而引起了導(dǎo)螺桿20的轉(zhuǎn)動(dòng)。如上所述，這種轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)使驅(qū)動(dòng)桿30從該線性致動(dòng)器內(nèi)伸出或縮回到該線性致動(dòng)器內(nèi)?？衫斫獾氖?，可以在驅(qū)動(dòng)齒輪65和齒輪柱50上的齒輪55間提供多個(gè)中間齒輪。同樣將理解的是，雖然示出的齒輪陽和致動(dòng)器60位于齒輪柱50的外部，但若該齒輪柱具有足夠大的內(nèi)徑，可以將齒輪陽和致動(dòng)器60提供在齒輪柱50內(nèi)，位于齒輪柱50的內(nèi)部和護(hù)套40之間。雖然圖1中示出的齒輪柱50上的齒輪55位于線性致動(dòng)器的底部，將理解的是，可以將齒輪55提供在沿著該線性致動(dòng)器的長(zhǎng)度的任何位置上，以與驅(qū)動(dòng)齒輪65嚙合。將齒輪55提供在圖1中所示位置的優(yōu)勢(shì)在于齒輪柱50可沿該致動(dòng)器的長(zhǎng)度延伸，從而幫助支撐和定位上部的部件。此外，因?yàn)閷X輪55提供在該線性致動(dòng)器的端部提供了在該線性致動(dòng)器旁邊的貫穿該線性致動(dòng)器的全長(zhǎng)的區(qū)域，用于包含例如驅(qū)動(dòng)機(jī)60的驅(qū)動(dòng)部件，因此這有助于使該線性致動(dòng)器的設(shè)計(jì)緊湊。特別地，可以通過不復(fù)雜且空間效率高的方式實(shí)現(xiàn)輸入和輸出的力與運(yùn)動(dòng)之間或大或小的比例。雖然圖1示出了將該線性致動(dòng)器的部件提供在專用的殼體10內(nèi)，將理解的是，可將該線性致動(dòng)器的部件提供在另一個(gè)裝置或機(jī)器中，在這種情況下，該些組件可被收容在那個(gè)裝置的外殼內(nèi)。在圖1中所示的實(shí)施例中，導(dǎo)螺桿20帶有外螺紋，且被收納在驅(qū)動(dòng)桿30的帶有內(nèi)螺紋的孔中。然而，將理解的是，這種定向可以被反轉(zhuǎn)，即導(dǎo)螺桿包括帶有內(nèi)螺紋的孔，來收納具有帶外螺紋的表面的驅(qū)動(dòng)桿。在這種情況下，可理解的是，可將用來阻止驅(qū)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置提供在朝向驅(qū)動(dòng)桿自致動(dòng)器離開并超出導(dǎo)螺桿的位置上。在這種情況下，用來阻止驅(qū)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置包括來自護(hù)套或外殼的凸起部，該凸起部被收納在驅(qū)動(dòng)桿上的細(xì)長(zhǎng)的通道之中?？商娲?，該驅(qū)動(dòng)桿可以具有軸向延伸的環(huán)形開口，從而限定了由該驅(qū)動(dòng)桿的外側(cè)所包圍的位于中央的桿，該位于中央的桿帶有外螺紋以與導(dǎo)螺桿上的內(nèi)螺紋相嚙合。在這種情況下，用來阻止該驅(qū)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置可以如先前所述地帶有凸起部，該凸起部可以位于沿著該驅(qū)動(dòng)桿或護(hù)套的長(zhǎng)度上的任何合適位置，從而與該護(hù)套和驅(qū)動(dòng)桿中的另一個(gè)上的細(xì)長(zhǎng)的通道接合。在將致動(dòng)器提供在外殼10內(nèi)的實(shí)施例中，該外殼的一部分可以為可拆卸的，以易于更換、去除或者增加驅(qū)動(dòng)機(jī)10。圖1中的線性致動(dòng)器的變型如圖2所示，其中同樣的部件被賦予了相同的標(biāo)記。在本實(shí)施例中，與驅(qū)動(dòng)機(jī)60相聯(lián)的驅(qū)動(dòng)齒輪165以及齒輪柱150上的齒輪155分別包括了軸承116、118，軸承116、118作用于齒輪的表面與外殼110的橫向構(gòu)件114之間。該橫向構(gòu)件不但提供了支撐驅(qū)動(dòng)齒輪165和齒輪柱150的齒輪155的表面，還能提供對(duì)該線性致動(dòng)器的部件的額外支撐，以及為該外殼提供了更大的結(jié)構(gòu)完整性，該外殼包括帶有結(jié)構(gòu)部分170 的外殼的頂部，結(jié)構(gòu)部件170可以進(jìn)一步使力轉(zhuǎn)移到外殼的基部之上。特別地，這種支撐可以幫助阻止該外殼內(nèi)的線性致動(dòng)器的部件以及外殼自身的不希望有的縱向扭曲或者其他運(yùn)動(dòng)。在圖2所示的實(shí)施例中，該線性致動(dòng)器安裝在例如底座的支撐件180上，以幫助安裝在其他部件之上。雖然圖1和2示出的線性致動(dòng)器具有單一的驅(qū)動(dòng)機(jī)60，驅(qū)動(dòng)機(jī)60通過單一的驅(qū)動(dòng)齒輪65、165驅(qū)動(dòng)齒輪柱50、150的齒輪55、155，但將理解的是，可以提供多個(gè)致動(dòng)器。在這種情況下，多個(gè)致動(dòng)器可通過均與該齒輪柱的齒輪相嚙合的不同的驅(qū)動(dòng)齒輪來工作，或者通過齒輪柱上的分開的齒輪來作動(dòng)。這些致動(dòng)器可位于包含有該線性致動(dòng)器的部件的外殼的內(nèi)部或者外部。這些致動(dòng)器可以以相同的或不同的方位安裝。在圖3中，示出的兩個(gè)線性致動(dòng)器被同軸地布置，這樣各自的驅(qū)動(dòng)桿在相反的方向上延伸，線性致動(dòng)器均包括與驅(qū)動(dòng)齒輪柱50上的齒輪55的驅(qū)動(dòng)齒輪65相關(guān)聯(lián)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)60，以及驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)齒輪沈5以作用于齒輪柱50的齒輪55的第二致動(dòng)器沈0。在此實(shí)施例中，還可以看到，齒輪柱50并未沿該線性致動(dòng)器的全部的長(zhǎng)度延伸，而只是沿著該線性致動(dòng)器的部分的長(zhǎng)度延伸，這樣齒輪柱50上的齒輪55與該線性致動(dòng)器的端部相互間隔開來。在本實(shí)施例中，這些線性致動(dòng)器是同樣的，然而將理解的是，如有需要的話，這些線性致動(dòng)器可以具有不同的特征。圖4示出了線性致動(dòng)器的另一實(shí)施例。在此實(shí)施例中，下列布置與圖1中所描述的是相同的導(dǎo)螺桿20、驅(qū)動(dòng)桿30、護(hù)套40、齒輪柱50、齒輪柱50上的齒輪55、齒輪柱50通過連接件70與導(dǎo)螺桿20的連接、以及包括了驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)齒輪65以使齒輪柱50轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)60。然而，還示出了連接至驅(qū)動(dòng)機(jī)60的額外的部件410、412、414。還示出了進(jìn)一步的部件420、422、424，部件420、422、似4連接至與齒輪柱50上的齒輪55相嚙合的第二齒輪 426。這些部件410、412、414、420、422、似4可包括任意數(shù)目的不同類型的部件，例如，可包括用來補(bǔ)充驅(qū)動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)齒輪柱的額外的致動(dòng)器、用來將來自齒輪柱50的轉(zhuǎn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化成電能或其他可儲(chǔ)存的能源的發(fā)電機(jī)、儲(chǔ)存來自齒輪柱50的轉(zhuǎn)動(dòng)的能量的彈簧，和/或提供額外能量以幫助驅(qū)動(dòng)該線性致動(dòng)器的電池。特別地，有時(shí)提供額外的動(dòng)力是有利的，例如在該線性致動(dòng)器的初始運(yùn)動(dòng)和最終運(yùn)動(dòng)期間。在這種情況下，任何額外的能量輸入，例如至驅(qū)動(dòng)機(jī)60或者額外的致動(dòng)器的額外的動(dòng)力，可被用來提供這種額外動(dòng)力。而在其他情況下，可能只需較少的能量，或者可將來自外部源頭的能量輸入該系統(tǒng)。例如，當(dāng)進(jìn)行降下操作時(shí)，即該線性致動(dòng)器正在降下一物質(zhì)時(shí)，可通過例如隨齒輪柱50的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)電機(jī)來轉(zhuǎn)化和存儲(chǔ)的可獲得的能量。這種可被轉(zhuǎn)化為電能的能量可被用于該線性致動(dòng)器之外， 或者被存儲(chǔ)于例如彈簧之中，以用于該線性致動(dòng)器的隨后的驅(qū)動(dòng)中。當(dāng)提供有發(fā)電機(jī)時(shí)，其可包括提供施加在該運(yùn)動(dòng)之上的阻力的齒輪裝置和/或彈簧類型元件，使得該發(fā)電機(jī)和其他例如彈簧的能量存儲(chǔ)裝置僅在該線性致動(dòng)器的部分運(yùn)動(dòng)中起作用，例如，在該運(yùn)動(dòng)的啟動(dòng)和終止階段。其可被操作來減緩該運(yùn)動(dòng)，且當(dāng)負(fù)荷被減速時(shí)，能有效地起到能量中斷/恢復(fù)元件的作用。由此，其能提供軟停能力和/或有助于高負(fù)荷啟動(dòng)。圖5示出了如圖1中所示的線性致動(dòng)器的一個(gè)具體應(yīng)用。在圖中，下部與圖1中所示的線性致動(dòng)器相對(duì)應(yīng)，且使用了相似的標(biāo)記。示出的驅(qū)動(dòng)桿30的遠(yuǎn)側(cè)端部連接至部件 510，當(dāng)線性致動(dòng)器分別地伸出或縮回時(shí)，部件510將被移動(dòng)至如圖中所示的左方和右方。在示出的實(shí)施例中，部件510同時(shí)還連接到第二細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件520，構(gòu)件520與驅(qū)動(dòng)桿 30大致平行地延伸，且可沿其與驅(qū)動(dòng)桿30的軸線大致平行的軸線滑動(dòng)。構(gòu)件520可以為可伸縮的構(gòu)件，使其可自由伸出。通過提供這種可與驅(qū)動(dòng)桿大致平行地運(yùn)動(dòng)的第二細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件， 可幫助確保部件510的橫向運(yùn)動(dòng)沒有任何不希望的扭曲或其他運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的線性致動(dòng)器的另一實(shí)施例如圖6所示。圖1到5中所示的該線性致動(dòng)器的實(shí)施例的很多特征同樣可應(yīng)用于圖6中的線性致動(dòng)器，但為了清晰起見，這些特征在此不再重復(fù)。與圖1中一樣，圖6中所示的致動(dòng)器包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)螺桿620，導(dǎo)螺桿620 帶有外螺紋，該外螺紋被收納在驅(qū)動(dòng)桿630的帶有內(nèi)螺紋的孔中，且與之配合。驅(qū)動(dòng)桿630 被護(hù)套640包圍，驅(qū)動(dòng)桿630的外表面上還提供有凸起部635，凸起部635與護(hù)套640上的細(xì)長(zhǎng)的通道645接合，以使驅(qū)動(dòng)桿630可縱向移動(dòng)，但阻止驅(qū)動(dòng)桿630的轉(zhuǎn)動(dòng)。提供了齒輪柱650，齒輪柱650通過連接件670連接至導(dǎo)螺桿620。與圖1中描述的實(shí)施例不同，齒輪柱650并不是在護(hù)套640周圍延伸，而是離開護(hù)套640延伸。在齒輪柱650之內(nèi)提供了致動(dòng)器660，且致動(dòng)器660可以是該線性致動(dòng)器的一個(gè)結(jié)構(gòu)特征?？商峁┹S承以利于齒輪柱650的轉(zhuǎn)動(dòng)?？蓪⒅聞?dòng)器650提供在外殼之內(nèi)，且致動(dòng)器650直接或間接地承靠著導(dǎo)螺桿620。這樣使得該外殼易于移除，包括使得致動(dòng)器650易于移除，用于致動(dòng)器650的簡(jiǎn)單改變，同時(shí)也提供了該線性致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特征。在本實(shí)施例中，致動(dòng)器660連接至驅(qū)動(dòng)齒輪 665，驅(qū)動(dòng)齒輪665與齒輪柱650的內(nèi)齒輪655嚙合，這樣致動(dòng)器660的致動(dòng)作用使驅(qū)動(dòng)齒輪665轉(zhuǎn)動(dòng)，而驅(qū)動(dòng)齒輪665轉(zhuǎn)而作用在齒輪665上以轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪柱650，且由此轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)螺桿 620。驅(qū)動(dòng)齒輪665以軸承672為特征，同齒輪柱650 —樣，諸如674的齒輪柱軸承在齒輪柱 650處可被分配在相關(guān)的位置，以使該齒輪柱能以最小摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，且使該齒輪柱將力傳送至其他有需要的部件。如圖6中所示，將致動(dòng)器660提供為與導(dǎo)螺桿620沿軸向偏離，這樣驅(qū)動(dòng)機(jī)665僅與齒輪柱650的內(nèi)齒輪655的一部分嚙合。然而，將理解的是，可將該致動(dòng)器提供為與導(dǎo)螺桿620共軸。在這種布置下，在例如需要具有不同動(dòng)力的致動(dòng)器，或者需要不同的齒輪裝置來改變致動(dòng)的速度時(shí)，可方便地移除和更換提供在齒輪柱650內(nèi)的該致動(dòng)器和相關(guān)的驅(qū)動(dòng)齒輪。如有需要，額外的致動(dòng)器也可提供在該空間內(nèi)。此外，相比現(xiàn)有技術(shù)中使用多個(gè)齒輪來聯(lián)接導(dǎo)螺桿，由于該致動(dòng)器可被提供在該齒輪柱650內(nèi)，因此可最小化該線性致動(dòng)器的所占據(jù)的總體空間。雖然并未示出，但該空間內(nèi)還可包括額外的部件，例如，先前已討論過的彈簧或發(fā)電機(jī)等能量存儲(chǔ)和/或轉(zhuǎn)換裝置、電池等動(dòng)力源以及其他任何希望的部件。 同時(shí)如圖6中所示，該齒輪柱650可以包括外齒輪656。該外齒輪可以與外部的致動(dòng)器嚙合以向齒輪柱650提供額外的驅(qū)動(dòng)力，或者可連接至如圖4中所描述的發(fā)電機(jī)或能量存儲(chǔ)裝置，從而在該線性致動(dòng)器的某些操作期間，轉(zhuǎn)換和/或存儲(chǔ)能量。雖然并未示出， 但該空間內(nèi)還可包括額外的部件，例如，先前已討論過的彈簧或發(fā)電機(jī)等能量存儲(chǔ)和/或轉(zhuǎn)換裝置，電池等動(dòng)力源，以及其他任何希望有的組件。
權(quán)利要求
1.一種線性致動(dòng)器，包括導(dǎo)螺桿，所述導(dǎo)螺桿被安裝為可繞它的縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)且包括帶有螺紋的部分；驅(qū)動(dòng)桿，所述驅(qū)動(dòng)桿包括帶有螺紋的部分，與所述導(dǎo)螺桿的所述帶有螺紋的部分螺紋配合，所述驅(qū)動(dòng)桿具有與所述導(dǎo)螺桿的所述縱向軸線大致重合或平行的軸線，并且被安裝為可沿它的軸線縱向運(yùn)動(dòng)以及允許所述導(dǎo)螺桿和所述驅(qū)動(dòng)桿之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；護(hù)套，所述護(hù)套提供在所述驅(qū)動(dòng)桿的周圍；以及，齒輪柱，所述齒輪柱被布置為與所述導(dǎo)螺桿的所述軸線大致上是同軸的，所述齒輪柱包括齒輪，可應(yīng)用驅(qū)動(dòng)機(jī)通過所述齒輪來轉(zhuǎn)動(dòng)所述齒輪柱，所述齒輪柱連接至所述導(dǎo)螺桿， 使得所述齒輪柱的轉(zhuǎn)動(dòng)引起所述導(dǎo)螺桿相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得所述驅(qū)動(dòng)桿伸出和/或縮回。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性致動(dòng)器，還包括驅(qū)動(dòng)所述齒輪柱的驅(qū)動(dòng)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線性致動(dòng)器，其中所述驅(qū)動(dòng)裝置包括馬達(dá)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線性致動(dòng)器，其中所述馬達(dá)為電動(dòng)馬達(dá)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2到4中的任意一個(gè)所述的線性致動(dòng)器，包括可聯(lián)接至所述齒輪柱以提供額外的驅(qū)動(dòng)力給所述導(dǎo)螺桿的多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置。
6.根據(jù)在前的權(quán)利要求中的任意一個(gè)所述的線性致動(dòng)器，其中所述齒輪柱圍繞著所述護(hù)套。
7.當(dāng)權(quán)利要求6從屬于權(quán)利要求2到5中的任意一個(gè)時(shí)，根據(jù)權(quán)利要求6所述的線性致動(dòng)器，其中所述驅(qū)動(dòng)裝置提供在所述導(dǎo)螺桿和驅(qū)動(dòng)桿的橫向上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到5中的任意一個(gè)所述的線性致動(dòng)器，其中所述齒輪柱自所述導(dǎo)螺桿縱向地提供。
9.當(dāng)權(quán)利要求8從屬于權(quán)利要求2到5中的任意一個(gè)時(shí)，根據(jù)權(quán)利要求8所述的線性致動(dòng)器，其中所述驅(qū)動(dòng)機(jī)提供在所述齒輪柱之內(nèi)。
10.根據(jù)在前的權(quán)利要求中的任意一個(gè)所述的線性致動(dòng)器，還包括殼體或外殼以收容所述導(dǎo)螺桿、驅(qū)動(dòng)桿、護(hù)套和齒輪柱。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的線性致動(dòng)器，其中所述殼體或外殼的部分是可移除的，使得可以夠及所述線性致動(dòng)器的部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的線性致動(dòng)器，其中由移除所述部分而產(chǎn)生的所述殼體或外殼上的開口的尺寸可允許所述線性致動(dòng)器通過以進(jìn)行移除或更換。
13.根據(jù)在前的權(quán)利要求中的任意一個(gè)所述的線性致動(dòng)器，還包括聯(lián)接到所述齒輪柱的能量存儲(chǔ)裝置，使得所述齒輪柱的轉(zhuǎn)動(dòng)可以存儲(chǔ)和/或轉(zhuǎn)換來自所述齒輪柱的轉(zhuǎn)動(dòng)的能量，以在所述線性致動(dòng)器之內(nèi)或之外使用。
全文摘要
一種線性致動(dòng)器，包括導(dǎo)螺桿(20)和驅(qū)動(dòng)桿(30)，驅(qū)動(dòng)桿(30)與導(dǎo)螺桿(20)螺紋配合，使得當(dāng)導(dǎo)螺桿(20)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)桿(30)可沿著它的軸線縱向運(yùn)動(dòng)。在驅(qū)動(dòng)桿(30)周圍提供了護(hù)套(40)。齒輪柱(50)被布置為與導(dǎo)螺桿(20)的軸線大致同軸，該齒輪柱包括齒輪(55)，可應(yīng)用驅(qū)動(dòng)機(jī)(60)通過齒輪(55)使齒輪柱(50)轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪柱(50)連接至導(dǎo)螺桿(30)，使得齒輪柱(50)的轉(zhuǎn)動(dòng)引起導(dǎo)螺桿(20)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)桿(30)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得該驅(qū)動(dòng)桿伸出和/或縮回。
文檔編號(hào)F16H25/20GK102308122SQ201080007051
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月16日
發(fā)明者史蒂文·菲利普·科科倫 申請(qǐng)人:科克斯特有限公司