CN108539915A - 直线运动机构 - Google Patents

Abstract

一种直线运动机构，仅通过电动机就可以将旋转运动转换为直线运动，且能够抑制作为装置整体的大型化。具体而言，电动机(1)具备外壳(11)和从外壳(11)向其外部方向突出的旋转轴(12)。在旋转轴(12)的外周面形成有阳螺纹。引导部件(2)具备导向面(21)，所述导向面(21)的结构为，沿着旋转轴(12)的轴线方向延长，且不在旋转轴(12)的旋转方向上移动。直线运动部件(3)具备与阳螺纹(121)螺合的阴螺纹(311)和与导向面(21)相向配置的抵接面(312)。抵接面(312)通过与导向面(21)抵接而阻止直线运动部件(3)在旋转轴(12)的旋转方向上的旋转。

Description

直线运动机构

技术领域

本发明涉及用于将电动机的旋转运动转换成直线运动的直线运动机构。

背景技术

作为将电动机的旋转运动转换成直线运动的机构，本申请的申请人提出了例如下述专利文献1中记载的技术。在该技术中，在相对于电动机的旋转轴向推力方向(即与旋转轴平行的方向)可移动地安装的位移部件的外周面形成阳螺纹。另外，在配置于电动机旋转轴的外侧的固定的外壳的内面设置与位移部件的阳螺纹螺合的阴螺纹。在该技术中，当电动机的旋转轴旋转时，位移部件的阳螺纹相对于外壳的阴螺纹进行旋转，由此，能够使位移部件进行直线运动。

但是，在该现有机构中，如果将位移部件(即直线运动部件)大型化，则需要将配置于其外侧的具有阴螺纹的外壳大型化。因此，存在作为直线运动机构整体会大型化的问题。

另外，还已知下述机构：在直线运动机构自身未设置止转机构，而是通过在安装时所组合的对方部件设置直线运动部件的止转机构，将电动机的旋转运动转换成直线运动。但是，在这种机构的情况下，也存在以下问题：对方部件的加工工时增加，导致对方部件的成本增加。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001－128413号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明是鉴于上述情况而开发的。本发明的主要目的在于，提供一种直线运动机构，可以单独将旋转运动转换成直线运动，且能够抑制作为装置整体的大型化。

解决技术问题所采用的技术方案

解决所述问题的技术方案可以描述为以下项目。

一种直线运动机构，其特征在于，具备电动机、引导部件和直线运动部件，所述电动机具备外壳和从所述外壳向其外部方向突出的旋转轴，在所述旋转轴的外周面形成有阳螺纹，所述引导部件具备导向面，所述导向面的结构为，沿着所述旋转轴的轴线方向延长，且不在所述旋转轴的旋转方向上移动，所述直线运动部件具备与所述阳螺纹螺合的阴螺纹和与所述导向面相向配置的抵接面，所述抵接面的结构为，通过与所述导向面抵接，阻止所述直线运动部件在所述旋转轴的旋转方向上的旋转。

在该直线运动机构中，通过抵接面与导向面抵接，可以阻止直线运动部件的旋转，因此，能够利用旋转轴的旋转使直线运动部件进行直线运动。通过控制旋转轴的旋转方向，还能够控制直线运动部件的前进后退。

在本发明中，优选所述引导部件具备卡止部，所述卡止部安装于所述外壳，阻止所述引导部件在所述旋转轴的旋转方向上的移动。

而且，还可采用以下结构：所述外壳具备由形成于该外壳的贯通孔构成的卡合凹部，所述卡止部具备在从所述卡合凹部通过的状态下与所述卡合凹部卡合的扩径部。

通过使用卡止部，不使用粘接剂就可以将引导部件固定于外壳，因此，能够消除粘接剂向电动机的旋转轴附着的可能性。

在本发明中，优选所述引导部件形成为圆筒状，在所述引导部件的内表面具备沿旋转轴的轴线延长且相向的两个所述导向面。此外，也可采用以下结构：具备配置于所述引导部件和直线运动部件之间的弹簧，所述弹簧的结构形成为，利用向使所述引导部件和直线运动部件分开的方向的作用力，将所述引导部件向所述外壳的方向按压。

而且，在本发明中，也可采用以下结构：所述引导部件还具备凸缘部，该凸缘部与所述弹簧抵接，承接来自所述弹簧的作用力。并且，在本发明中，优选所述弹簧是螺旋弹簧。

而且，也可采用以下结构：所述螺旋弹簧配置于所述引导部件的外周面和所述直线运动部件的圆筒部的内周面之间。并且，也可采用以下结构：所述螺旋弹簧配置在所述引导部件的所述凸缘部和形成于所述直线运动部件的所述圆筒部的内周面的台阶部之间。

通过在引导部件的内表面设置导向面，能紧凑地配置各部件。并且，利用弹簧的按压力，能够降低引导部件相对于外壳移动的可能性。进而，利用弹簧的按压力，能够抑制旋转轴的阳螺纹和直线运动机构的阴螺纹之间的晃动。

在本发明中，优选所述引导部件具备朝向所述外壳的方向突出的嵌入部，所述外壳还具备与所述嵌入部嵌合的嵌合凹部。

在本发明中，优选所述导向面和所述抵接面由一个或多个突起前端构成。或者，所述导向面或所述抵接面由一个或多个突起前端构成

(发明效果)

根据本发明，能够提供一种直线运动机构，仅通过电动机就可以将旋转运动转换成直线运动，且可以抑制作为装置整体的大型化。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的直线运动机构的分解立体图。

图2是用于图1的直线运动机构的引导部件的立体图。

图3是用于图1的直线运动机构的直线运动部件的立体图。

图4是图1的直线运动机构的纵剖视图。

图5是本发明第二实施方式的直线运动机构的分解立体图。

图6是图5的直线运动机构的纵剖视图。

图7是从底部方向观察本发明第三实施方式的直线运动机构使用的引导部件的状态下的立体图。

图8是图7的引导部件的仰视图。

图9是从顶部方向观察本发明第三实施方式的直线运动机构使用的外壳的状态下的立体图。

图10是图9的外壳的俯视图。

图11是沿着图10的A－A线的剖视图。

(符号说明)

1电动机，11外壳，111卡合凹部，112嵌合凹部，12旋转轴，121阳螺纹、13模制部件，2引导部件，21导向面，22凸缘部，221卡止部，2211扩径部，222嵌入部，3直线运动部件，31主体，311阴螺纹，312抵接面，32圆筒部，321台阶部，33突出部，4弹簧，L旋转轴的轴线

具体实施方式

以下，参照图1～图4，对本发明第一实施方式的直线运动机构进行说明。

(第一实施方式的结构)

本实施方式的直线运动机构具备电动机1、引导部件2、直线运动部件3。

(电动机)

电动机1具备外壳11、从外壳11向外部方向突出的旋转轴12、覆盖外壳11的下侧的模制部件13。

在外壳11的内部收容有构成电动机1的转子和定子(未图示)。另外，在外壳11的上表面形成供引导部件2的卡止部221(后述)卡合的四个卡合凹部111(参照图1及图4)。卡合凹部111由上下贯通外壳11的上部的贯通孔构成。但是，不是必须将卡合凹部111设定为贯通孔，也可以是从外壳11的上表面朝向下表面侧凹下的凹陷。

旋转轴12向与外壳11的表面(图1中的上表面)正交的方向突出。另外，在旋转轴12的外周面形成有阳螺纹121(参照图1)。图1中，用符号L表示旋转轴12的假想的轴线。

(引导部件)

引导部件2整体形成为中空的大致圆筒状(参照图2及图4)。在引导部件2的内表面相向形成有沿着旋转轴12的轴线方向延长的两个导向面21(参照图1及图2)。在本实施方式中，设定为通过使用卡止部221(后述)限制引导部件2相对于外壳11的移动，而使这些导向面21不会在旋转轴12的旋转方向上移动的结构。另外，在本实施方式中，利用卡止部221，不仅在引导部件2的旋转方向上而且还在径向上限制引导部件2的移动。

另外，在引导部件2的下端形成有凸缘部22。在凸缘部22的下表面形成有上述的四个卡止部221。这些卡止部221的位置与形成于外壳11的卡合凹部111的位置相对应，由此，本实施方式的卡止部221被收容在卡合凹部111的内部，并与卡合凹部111卡合(参照图4)。而且，在本实施方式中，通过该结构，引导部件2被固定于外壳11，形成阻止引导部件2在旋转轴12的旋转方向上的移动的结构。此外，作为卡止部221的数量，不限于四个，只要能够具有必要的功能即可，另外，也不需要是多个。

更具体而言，在本实施方式的卡止部221的中间部，形成有被设定为比卡合凹部111的内径稍大的形状的扩径部2211(参照图4)，并且，该扩径部2211通过将卡止部221压入卡合凹部111而可以弹性变形。而且，在扩径部2211从卡合凹部111通过的状态下(参照图4)，扩径部2211再次扩大，可以利用引导部件2的底面(图4中为下表面)和扩径部2211将外壳11夹住固定。在此，在本实施方式中，因为设有扩径部2211，所以可以防止引导部件2向轴线L的方向移动并从外壳11脱落的情况。

(直线运动部件)

直线运动部件3具备形成为大致圆柱状的主体31(参照图3及图4)、配置于该主体31的外周侧的圆筒部32、从主体31向旋转轴12的轴线L(参照图1)的方向(图4中为上方)突出的突出部33。

在主体31的内表面形成有与旋转轴12的阳螺纹121螺合的阴螺纹311(参照图4)。另外，在主体31的侧面形成有两个抵接面312，这两个抵接面312与引导部件2的导向面21相向配置，且沿着旋转轴12的轴线L的方向延长(参照图3)。

两个抵接面312形成通过与引导部件2的导向面21抵接而阻止直线运动部件3的旋转的结构。稍后描述抵接面312的作用。

(第一实施方式的动作)

接着，对上述第一实施方式的直线运动机构的动作进行说明。

首先，在图4所示的装配状态下，当利用电动机1使旋转轴12旋转时，通过旋转轴12的阳螺纹121(参照图1)和直线运动部件3的阴螺纹311的螺合，对直线运动部件3的主体31施加以旋转轴12的轴心为中心的旋转力。于是，形成于主体31的抵接面312与相向配置的引导部件2的导向面21抵接。在此，因为引导部件2被固定于电动机1的外壳11，由此，根据本实施方式，能够阻止主体31即直线运动部件3的旋转。因此，在本实施方式中，阳螺纹121和阴螺纹311相对旋转，通过由此产生的推力，能够使直线运动部件3进行直线运动。如果使旋转轴12逆旋转，则通过与上述同样的动作，能够使直线运动部件3向反方向移动。

在此，在本实施方式中，因为将引导部件2的导向面21和直线运动部件3的抵接面312均沿着旋转轴12的轴线L的方向(即直线运动部件3的直线运动方向)延长，所以具有直线运动部件3的直线运动不会受导向面21及抵接面312阻碍的优点。进而，在本实施方式中，抵接面312和导向面21被配置成在轴线L的方向上不重叠，因此，即使是具备引导部件2的结构，也能够在轴线L的方向上紧凑地配置各部件。

另外，在本实施方式中，因为不依赖于所组合的对方部件的结构就能够使直线运动部件3进行直线运动，所以具有以下优点：可以消减对方部件的加工工时，可以降低其加工成本。

进而，采用在直线运动部件的外周面设有阳螺纹并使该阳螺纹与设置于其外侧的外壳的阴螺纹螺合而产生推力的结构的情况下，存在如果将直线运动部件大型化则直线运动机构整体会大型化的问题。与之相对，在本实施方式中，在直线运动部件3的内表面设置阴螺纹311，使该阴螺纹311与旋转轴12的阳螺纹121螺合，同时，通过导向面21和抵接面312的抵接而进行直线运动部件3的止转，因此，还具有以下优点：即使将直线运动部件3大型化，也能够抑制直线运动机构整体的大型化。

另外，在将引导部件2的下表面利用粘接剂固定于外壳11的表面的情况下，需要可靠地阻止粘接剂向旋转轴12附着的装置，其结果是，加工成本有可能变高。与之相对，在本实施方式中，因为不使用粘接剂而是利用卡止部221将引导部件2固定于外壳11，所以具有能够降低直线运动机构的加工成本的优点。

(第二实施方式)

接着，参照图5及图6，说明本发明第二实施方式的直线运动机构。此外，在该第二实施方式的说明中，对于与上述第一实施方式的结构要件基本上共同的要件，通过使用同一符号而避免重复说明。

第二实施方式的直线运动机构追加地具备配置于引导部件2的外周面和直线运动部件3的圆筒部32的内周面之间的弹簧4。具体而言，本实施方式的弹簧4被配置在引导部件2的凸缘部22和形成于直线运动部件3的圆筒部32的内周面的台阶部321之间(参照图6)。作为该实施方式的弹簧4，使用螺旋弹簧，但也可以使用其它构造的弹簧，只要可获得对应其用途的期望的功能即可。

弹簧4构成为，赋予朝向使引导部件2和直线运动部件3分离的方向(图6中为上下方向)的作用力，通过该作用力将引导部件2的凸缘部22向外壳11的方向按压。

在上述第一实施方式的结构中，当引导部件2的卡止部221和外壳11的卡合凹部111之间存在间隙时，引导部件2、即导向面21可进行若干转动，其结果是，直线运动部件3也可以进行若干转动。与之相对，根据第二实施方式的直线运动机构，因为由弹簧4将引导部件2向外壳11按压，所以抑制了引导部件2的转动，因此具有也能够抑制直线运动部件3的转动的优点。进而，在本实施方式中，具有以下优点：通过弹簧4的按压力，还可以抑制引导部件2从外壳11的脱落、引导部件2的轴向晃动。

第二实施方式中的其它结构及优点与上述的第一实施方式相同，因此，省略进一步的说明。

(第三实施方式)

接着，参照图7～图11，说明本发明第三实施方式的直线运动机构。此外，在该第三实施方式的说明中，对于与上述第一实施方式的结构要件基本上共同的要件，使用同一符号，从而避免说明的重复。

在第三实施方式的直线运动机构中，将在引导部件2的凸缘部22的底面设置的卡止部221的数量设为两个。而且，在凸缘部22的底面追加地设置有向下突出的两个嵌入部222(参照图7及图8)。

与该结构相对应，在第三实施方式中，将形成于外壳11的上表面的卡合凹部111的数量设为两个。而且，在与嵌入部222对应的位置形成具备供嵌入部222无松动地(即紧密嵌合地)收纳的内径的嵌合凹部112(参照图9～图11)。

在第三实施方式的直线运动机构中，具有以下优点：通过使嵌入部222与嵌合凹部112紧密嵌合，能够进一步可靠地防止引导部件2向旋转方向的错位。

第三实施方式的其它结构及优点与上述的第一实施方式相同，因此，省略进一步的说明。

此外，本发明不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内可以加以各种变更。

例如，在上述的各实施方式中，将导向面21及抵接面312设为平坦的平面，但也可以由多个突起前端的集合来构成它们的一方或两方。该情况下，也可以将突起前端的集合假想地想象为“面”。另外，即使是一个突起前端的极微小的面，只要能够对直线运动部件发挥必要的导向功能，则也包含在本实施方式的“面”内。总之，作为导向面及抵接面，也可以具有弯曲或凹凸，只要是能够对直线运动部件发挥期望的导向功能的结构即可。

Claims (12)

1.一种直线运动机构，其特征在于，

具备电动机、引导部件和直线运动部件，

所述电动机具备外壳和从所述外壳向其外部方向突出的旋转轴，

在所述旋转轴的外周面形成有阳螺纹，

所述引导部件具备导向面，所述导向面的结构为，沿着所述旋转轴的轴线方向延长，且不在所述旋转轴的旋转方向上移动，

所述直线运动部件具备与所述阳螺纹螺合的阴螺纹和与所述导向面相向配置的抵接面，

所述抵接面的结构为，通过与所述导向面抵接，阻止所述直线运动部件在所述旋转轴的旋转方向上的旋转。

2.根据权利要求1所述的直线运动机构，其中，

所述引导部件具备卡止部，所述卡止部安装于所述外壳，阻止所述引导部件在所述旋转轴的旋转方向上的移动。

3.根据权利要求2所述的直线运动机构，其中，

所述外壳具备由形成于该外壳的贯通孔构成的卡合凹部，

所述卡止部具备在从所述卡合凹部通过的状态下与所述卡合凹部卡合的扩径部。

4.根据权利要求1所述的直线运动机构，其中，

所述引导部件形成为圆筒状，

在所述引导部件的内表面具备沿着旋转轴的轴线延长的相向的两个所述导向面。

5.根据权利要求1所述的直线运动机构，其中，

还具备配置于所述引导部件和所述直线运动部件之间的弹簧，

所述弹簧的结构形成为，利用向使所述引导部件和直线运动部件分开的方向的作用力，将所述引导部件向所述外壳的方向按压。

6.根据权利要求5所述的直线运动机构，其中，

所述引导部件还具备凸缘部，所述凸缘部与所述弹簧抵接，承接来自所述弹簧的作用力。

7.根据权利要求6所述的直线运动机构，其中，

所述弹簧为螺旋弹簧。

8.根据权利要求7所述的直线运动机构，其中，

所述螺旋弹簧配置于所述引导部件的外周面和所述直线运动部件的圆筒部的内周面之间。

9.根据权利要求8所述的直线运动机构，其中，

所述螺旋弹簧配置于所述引导部件的所述凸缘部和形成于所述直线运动部件的所述圆筒部的内周面的台阶部之间。

10.根据权利要求1所述的直线运动机构，其中，

所述引导部件具备朝向所述外壳的方向突出的嵌入部，

所述外壳还具备与所述嵌入部嵌合的嵌合凹部。

11.根据权利要求1所述的直线运动机构，其中，

所述导向面及所述抵接面由一个或多个突起前端构成。

12.根据权利要求1所述的直线运动机构，其中，

所述导向面或所述抵接面由一个或多个突起前端构成。