CN105940230A - 线性致动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线性致动器。构成引导机构(16)的引导块(68)具有一对球循环槽(71)，其形成在引导块(68)的下表面，该下表面面向缸主体(12)，并且球(56)安装在球循环槽(71)中。一对盖块(70a，70b)分别安装在引导块(68)的相对端表面上，并且由板材组成的盖板(72)的基部分(92)安装至引导块(68)的下部，从而保持球(56)处于球循环槽(71)内。设置在基部分(92)的端部的钩部分(94)与盖块(70a，70b)接合，从而整体地连接盖块(70a，70b)和引导块(68)。

Description

线性致动器

技术领域

本发明涉及一种线性致动器，其中滑动台被构造成在缸主体的轴线方向上往复移动。

背景技术

迄今为止，线性致动器例如由流体压力缸等构成，用作在压力流体的供应下运输工件的装置。如日本专利No.3795968中公开的，申请人提议了一种线性致动器，通过使滑动台沿着缸主体沿直线往复移动，能够运输安装在滑动台上的工件。然而，对于上述线性致动器，近年来，存在通过简化线性致动器的结构来减少制造成本和增强组装的简易性的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种线性致动器，其可以以低成本制造，同时通过简化线性致动器的结构增强安装的简易性。

本发明的特征在于一种线性致动器，其中滑动台被构造成沿着缸主体的轴线方向往复移动；该线性致动器包括：

引导机构，引导机构包括附接于缸主体的引导块和布置在引导块的端部的盖构件；引导块包括形成在其中的循环槽，其中多个滚动体通过循环槽滚动和循环，引导机构被构造成沿着缸主体的轴线方向引导滑动台；

保持构件，其安装在引导块上并且被构造成保持滚动体以便能够在循环槽中自由循环，并且相对于引导块保持盖构件；

其中，保持构件相对于引导块可拆卸地布置。

根据本发明，在构成线性致动器的引导机构中，引导块中包含循环槽，滚动体通过循环槽滚动和循环，盖构件布置在引导块的端部，并且保持构件相对于引导块可拆卸地布置。因此，滚动体被保持以便能够在循环槽中自由循环，而盖构件相对于引导块被保持。

因此，例如，相比于盖构件通过螺栓等相对于引导块装配的情形，使用保持构件，盖构件可以相对于引导块更加容易地装配。此外，简单地通过附接保持构件，循环槽可以被可靠地覆盖并且滚动体可以被保持在循环槽中。因此，增强了安装的简易性，并且通过简化其结构，可以实现低成本制造。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的线性致动器的外部立体图；

图2是图1所示的线性致动器的分解立体图；

图3是图1中线性致动器的总体竖直截面图；

图4是沿着图3中的线IV-IV的截面图；

图5是沿着图3中的线V-V的截面图；

图6是沿着图3中的线VI-VI的截面图；

图7是构成图1中线性致动器的一部分的引导机构的外部立体图；

图8是图7所示的引导机构的分解立体图；

图9是从另一个方向观察图7中的引导机构的外部立体图；

图10是图9所示的引导机构的分解立体图；

图11是构成图7中引导机构的一部分的盖板的外部立体图；

图12是图11所示的盖板的平面图；

图13是显示图6所示的盖板的突出部附近的放大截面图；和

图14是沿着图7中的线XIV-XIV的截面图。

具体实施方式

如图1至图6所示，根据本发明的线性致动器10包括缸主体12；滑动台14，其布置在缸主体12的上部分上，并且沿着纵向方向(箭头A和B的方向)沿直线往复运动；和引导机构16，其布置成介于缸主体12和滑动台14之间，用于在纵向方向(箭头A和B的方向)上引导滑动台14。

缸主体12由例如铝合金等金属材料形成，并且在纵向方向(箭头A和B的方向)上形成有预定长度，具有矩形形状的截面。凹部18形成于缸主体12的上表面的大致中心，该凹部18凹陷并具有大致半圆形形状的截面(见图2)。凹部18在纵向方向(箭头A和B的方向)上延伸，并且一对插入孔22贯穿其中，连接螺栓20插入通过该插入孔22，用于连接缸主体12和引导机构16。

进一步，在缸主体12的侧表面上，用于供应和排出压力流体的第一和第二端口24，26垂直于缸主体12的纵向方向(箭头A和B的方向)形成。第一和第二端口24，26与稍后描述的一对贯穿孔28a，28b连通(参见图4)。此外，在缸主体12的相对侧表面上，沿着纵向方向(箭头A和B的方向)分别形成传感器附接槽30，未图示的传感器安装在传感器附接槽30中。

在缸主体12的下表面上，在轴线上在宽度方向上的中心形成一对插入孔22。如图3所示，连接螺栓20从下方插入通过插入孔22。另外，连接螺栓20的远端从缸主体12的上表面突出，并且通过与引导机构16的引导块68螺纹啮合而相互连接。

另一方面，如图4所示，在缸主体12的内部形成有一对贯穿孔28a，28b，其沿着纵向方向(箭头A和B的方向)贯穿，一个贯穿孔28a和另一个贯穿孔28b大致相互并行布置并且以预定距离分离。

在贯穿孔28a，28b的内部分别设置缸机构40，每个缸机构40包括活塞36和连接至活塞36的活塞杆38，密封环32和磁体34安装在活塞36的外周表面。通过将一对活塞36和活塞杆38分别安装入一对贯穿孔28a，28b，构成缸机构40。

进一步，贯穿孔28a，28b在其一端通过端帽42关闭和密封，而贯穿孔28a，28b的另一端被杆保持器44气密封，杆保持器44通过锁定环保持。

进一步，一个贯穿孔28a分别与第一和第二端口24，26连通，而另一个贯穿孔28b通过形成在一个贯穿孔28a和另一个贯穿孔28b之间的一对连接通道46与一个贯穿孔28a相互连通。更具体地说，压力流体被供应至第一和第二端口24，26，并且被引入贯穿孔28a，然后压力流体通过连接通道46被引入另一个贯穿孔28。连接通道46与贯穿孔28a，28b的延伸方向(箭头A和B的方向)垂直地形成。

如图1至图6所示，滑动台14包括台主体48和连接至台主体48的另一端的端板50。端板50相对于台主体48垂直地连接。

台主体48由基构件52和一对引导壁54a，54b组成，基构件52沿着纵向方向(箭头A和B的方向)延伸预设厚度，引导壁54a，54b从基构件52的两侧垂直地向下延伸。在引导壁54a，54b的内表面上，第一球引导槽58形成用于引导引导机构16的球(滚动体)56，将在稍后描述。第一球引导槽58凹进，其截面为大致半圆形形状。

进一步，通过另一对螺钉60，端板50被固定至台主体48的一端。

四个工件保持孔62形成在基构件52中，例如，以预定距离相互分离。工件保持孔62用于固定工件(未示出)，例如，其被安装在滑动台14上。

端板50固定在台主体48的另一端，并且布置成面向缸主体12的端表面。端板50还被固定至活塞杆38的相应端部，活塞杆38的相应端部被插入通过形成在端板50中的一对杆孔。因此，包括端板50的滑动台14能够与活塞杆38一起沿着缸主体12的纵向方向(箭头A和B的方向)移位。

进一步，阻尼器66通过阻尼器安装孔安装在端板50的大致中心。阻尼器66由弹性材料，例如橡胶等制成，并且被安装使得其端部从端板50的端表面向外突出，从而基于滑动台14的移位，阻尼器66抵接缸主体12的端表面。

如图2、图5至图10所示，引导机构16包括宽的、平坦的引导块68，布置在引导块68的相对端的一对盖块(盖构件)70a，70b，沿着引导块68的纵向方向循环的多个球56和盖板(保持构件)72，盖板72保持球56处于引导块68的球循环槽(循环槽)71中。

引导块68由金属材料，例如不锈钢或者碳钢形成，并且在其相对侧表面上沿着纵向方向(箭头A和B的方向)形成有第二球引导槽74，并且在其底表面上沿着纵向方向(箭头A和B的方向)形成有一对球循环槽71，在其中安装球56。更具体地说，第二球引导槽74和球循环槽71大致互相平行地形成(参见图10)。第二球引导槽74以与第一球引导槽58相同的方法形成并且其截面为半圆形形状。

另外，当滑动台14安置在引导机构16的上部时，第二球引导槽74形成在与第一球引导槽58面对面的位置，并且球循环槽71形成为面对缸主体12的上表面。

进一步，一对螺栓孔76形成在引导块68的宽度方向上的中心，连接螺栓20螺纹接合在螺栓孔76中。

盖块70a，70b例如由树脂材料，例如尼龙制成，每个盖块包括主体部分78和切口部分80，切口部分80在主体部分78的宽度方向上的大致中心被切开。

主体部分78相对于切口部80在左右宽度方向上以分开的方式形成，其一端表面抵靠引导块68的端表面并形成为平面形状，并且其与该一端表面相对的另一端表面形成阶梯形状。

进一步，在主体部分78的宽度方向上的大致中心形成有弧形部82，其向下突出并且具有弧形截面。当引导机构16连接至缸主体12的上部时，弧形部82被插入凹部18。

进一步，当主体部分78放置成抵接引导块68的端表面时，球循环槽71的端部被关闭，并且因为其切口部80从盖块70a，70b的一端表面穿透至另一端表面，引导块68的端表面通过切口部80露出。

进一步，用于使球56循环的方向反向的一对返回引导部84分别通过安装孔86布置在主体部分78的一端表面上。返回引导部84配备有槽形引导部分88，其形成为半圆形截面，通过该引导部分88，球56可以沿着其外周表面滚动。此外，当其中安装了返回引导部84的盖块70a，70b被安装在引导块68的相对端表面上时，每个返回引导部84的一个端部连接至关联的球循环槽71，而其另一个端部连接至关联的第二球引导槽74。

更具体地说，球循环槽71和第二球引导槽74通过返回引导部84连接，从而在返回引导部84中，球56连续地滚动，而其运动方向经由引导部分88从球循环槽71至第一和第二球引导槽58，74翻转了180°。

另一方面，相互分离预设距离的一对保持部(啮合部)90相对于切口部80形成在主体部分78的另一侧表面上。保持部90通过朝向主体部分78的一端表面侧凹陷预定深度而形成。稍后描述的盖板72的钩部分94分别与保持部90啮合。

如图7至图14所示，盖板72例如通过对板材压模而形成，该板材由例如不锈钢等金属材料制成，并且盖板72由基部分(滚动体保持部)92和四个钩部分(盖保持部)94构成，其中，沿着基部分92的纵向方向(箭头A和B的方向)，钩部分94垂直地竖立在基部分92的相对端部。

如图11和12所示，基部分92例如形成为基本平面形状，在其中心具有可以插入连接螺栓20的孔96，并且被切成半椭圆形状的一对凹陷部分98分别形成在孔96的相对端侧。进一步，在基部分92的宽度方向上的基部分92的相对侧形成有一对凹部100，凹部100朝向宽度方向上的中心向内凹陷并且呈大致矩形形状。

通过相对于基部分92弯曲预设角度而向外突出的多个突出部102形成在凹陷部分98和凹部100的边缘部上。如图13所示，突出部102被形成为在钩部分94相对于基部分92突出的方向的相反方向上突出，并且例如相对于基部分92弯曲近似30°至45°的倾斜角度。进一步，每个突出部102沿着基部分92的纵向方向(箭头A和B的方向)形成预定长度，并且以等间隔相互分离。

换言之，当引导块68装配有缸主体12和滑动台14时，突出部102形成为朝向缸主体12突出。

钩部分94例如沿着基部分92的宽度方向形成预定宽度，并且在基部分92的一端和另一端中的每一个上成对地形成。钩部分94形成为相对于基部分92突出预定高度。进一步，如图14所示，在其高度方向的大致中心，钩部分94被弯曲为具有大致V形截面，其朝向基部分92的中心凸起。

此外，如图14所示，形成在基部分92的一端侧的钩部分94和形成在基部分92的另一端侧的钩部分94之间的间距基本上等于或者略微小于引导块68和一对盖块70a，70b在纵向方向上的长度。

此外，如图6和9所示，因为一对球循环槽71被抵靠引导块68的下表面的盖板72的基部分92覆盖，球56被保持在球循环槽71的内部，并且在防止球56沿着离开球循环槽71的方向掉落的状态下球56被保持在球循环槽71中。进一步，如图7、9和14所示，在一对盖块70a，70b分别布置在引导块68的两端表面的状态下，盖板72的四个钩部分94被放置成分别与盖块70a，70b的保持部90接合，借此引导机构16被构造成在引导块68夹在一对盖块70a，70b之间的状态下被盖板72保持。换言之，盖板72相对于盖块70a，70b被保持。

更具体地说，盖板72以双重方式配备有球保持功能和盖保持功能，该球保持功能用于相对于引导块68保持多个球56，该盖保持功能用于相对于引导块68的两端保持一对盖块70a，70b。

根据本发明的实施例的线性致动器10基本如上所述构造。接下来，将提供关于线性致动器10的引导机构16的装配说明。

首先，从如图8和10所示的状态，在多个球56已经安装到引导块68的第二球引导槽74和球循环槽71中之后，盖块70a，70b分别放置成抵靠引导块68的两端表面。在这种情况下，安装在第二球引导槽74中的球56被未图示的夹具等保持，以防止从引导块68掉落。

接下来，使盖板72接近引导块68的下表面侧，并且其基部分92放置成抵靠该下表面，借此覆盖一对球循环槽71。因此，球循环槽71中的多个球56被基部分92保持，从而使球56不会从打开的球循环槽71掉落。

此外，通过盖板72的钩部分94分别与盖块70a，70b的保持部90接合，盖块70a，70b在抵靠引导块68的两端的状态下被固定，并且盖板72放置于相对于引导块68和盖块70，70b的被保持状态，由此完成了引导机构16的装配。

在利用上述方法装配的引导机构16被安装在缸主体12的上部的情况下，连接螺栓20被插入通过缸主体12的插入孔22，并且螺纹接合在引导块68的螺栓孔76中，借此缸主体12和引导机构16通过在靠近对方的方向上互相拉动而被固定在一起。此时，盖板72的基部分92抵靠缸主体12的上表面，此外，它们由比缸主体12更硬的材料形成。因此，基于连接螺栓20的螺纹接合，多个突出部102通过咬入缸主体12而进入缸主体12。

因此，通过相对于缸主体12固定引导机构16，同时根据多个突出部102咬入缸主体12执行定位，可以适当地防止滑动或者间隙。

在上述方法中，利用线性致动器10的引导机构16，使用单个盖板72并且通过将盖板72附接至引导块68，多个球56可以被保持以便能够在引导块68的球循环槽71中自由循环，并且放置成抵靠引导块68的两端的一对盖块70a，70b可以被容易地固定。

因此，例如相比于使用螺栓等相互装配的情形，包括引导块68和盖块70a，70b等的引导机构16可以被更加容易地装配，并且其结构可以被简化。因此，在包括引导机构16的线性致动器10中，增强了装配的简易性并且降低了制造成本。

进一步，当引导机构16固定至缸主体12的上部时，在连接螺栓20的螺纹接合动作下，通过在相互靠近的方向上拉动缸主体12和引导机构16，可以使形成在盖板72上的多个突出部102咬入缸主体12，借此可以实现构件之间的相互定位，并且可以防止引导机构16相对于缸主体12的滑动或者间隙等。

进一步，在引导块68中，取代使球56循环的贯穿孔，可以提供一种构造，该构造中形成向下开口的球循环槽71并且使球56通过球循环槽71循环。因此，相比于在其中形成贯穿孔的情形，可以降低加工步骤的数量和加工成本。因此，可以降低线性致动器10的制造成本。

接下来，将说明包括利用上述方法装配的引导机构16的线性致动器10的操作和效果。滑动台14的端板50抵靠缸主体12的端表面的情况将被称为初始位置，如图4和5所示。

首先，来自未图示的压力流体供应源的压力流体被引入第一端口24。在这种情况下，第二端口26在未图示的开关阀操作下被放置于与大气相通的状态。

供应至第一端口24的压力流体被供应至一个贯穿孔28a，并且还通过连接通道46被供应至另一个贯穿孔28b，借此活塞36被朝向杆保持器44(在箭头A的方向上)按压。因此，滑动台14与连接至活塞36的活塞杆38一起在离开缸主体12的方向上移位。

此时，随着滑动台14的移位，引导机构16的球56沿着球循环槽71和第一、第二球引导槽58，74滚动，借此滑动台14被引导机构16沿着轴线方向引导。

另一方面，在滑动台14沿着与上述方向相反的方向移位的情形下，供应至第一端口24的压力流体被供应至第二端口26，并且第一端口24被放置于与大气相通的状态。因此，通过从第二端口26供应至一对贯穿孔28a，28b的压力流体，活塞36沿着远离杆夹持器44的方向(箭头B的方向)移位，并且滑动台14通过活塞36以及活塞杆38沿着靠近缸主体12的方向移位。此外，通过使布置在滑动台14的端板50上的阻尼器66抵接缸主体12的端表面，初始位置被恢复。

根据本发明的线性致动器并不局限于上述实施例。在不偏离本发明在权利要求中阐述的实质和范围的情况下，各种可选或者附加特征和结构在此可以被采用。

Claims (8)

1.一种线性致动器(10)，其中滑动台(14)被构造成沿着缸主体(12)的轴线方向往复移动；其特征在于，所述线性致动器(10)包含：

引导机构(16)，所述引导机构(16)包含附接于所述缸主体(12)的引导块(68)和布置在所述引导块(68)的端部的盖构件(70a，70b)；所述引导块(68)包括形成在其中的循环槽(71，74)，其中多个滚动体(56)通过所述循环槽(71，74)滚动和循环；所述引导机构(16)被构造成沿着所述缸主体(12)的轴线方向引导所述滑动台(14)；

保持构件(72)，所述保持构件(72)安装在所述引导块(68)上并且被构造成保持所述滚动体(56)，以便能够在所述循环槽(71)中自由循环，并且相对于所述引导块(68)保持所述盖构件(70a，70b)；

其中，所述保持构件(72)相对于所述引导块(68)可拆卸地布置。

2.如权利要求1所述的线性致动器，其特征在于，所述保持构件(72)包括：

滚动体保持部(92)，所述滚动体保持部(92)沿着所述循环槽(71)延伸，并且被构造成保持所述滚动体(56)；和

盖保持部(94)，所述盖保持部(94)相对于所述滚动体保持部(92)弯曲，并且被构造成保持所述盖构件(70a，70b)。

3.如权利要求2所述的线性致动器，其特征在于，所述滚动体保持部(92)布置成抵靠所述引导块(68)的面向所述缸主体(12)的端表面，并且配备有朝向所述缸主体(12)突出的突出部(102)。

4.如权利要求3所述的线性致动器，其特征在于，所述突出部(102)包含沿着所述保持构件(72)的纵向方向设置的多个突出部。

5.如权利要求4所述的线性致动器，其特征在于，所述突出部(102)沿着所述纵向方向相互等间距排列。

6.如权利要求2所述的线性致动器，其特征在于，所述盖保持部(94)形成有朝向所述盖构件(70a，70b)呈凸出形状的V形截面，并且与所述盖构件(70a，70b)的接合部(90)接合，所述接合部形成有与所述盖保持部实质上相同的截面形状。

7.如权利要求1所述的线性致动器，其特征在于，所述保持构件(72)通过对板材压模而形成。

8.如权利要求1所述的线性致动器，其特征在于，所述循环槽(71)朝向所述缸主体(12)开放。