CN114041017B

CN114041017B - 带有柔性股线的刚性多线性致动器

Info

Publication number: CN114041017B
Application number: CN202080027694.1A
Authority: CN
Inventors: R·普雷沃斯特
Original assignee: Serapid - France
Current assignee: Serapid - France
Priority date: 2019-04-10
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2023-10-03
Anticipated expiration: 2040-04-03
Also published as: US11692612B2; CA3135547A1; FR3095024B1; FR3095024A1; KR20210149784A; WO2020207933A1; US20220205515A1; EP3953610A1; CN114041017A; JP2022527839A

Abstract

本发明涉及一种在多个方向上传递力的多线性致动器(1)，包括由柔性材料制成的互补的致动股线(2，3)，并使用间隔开的螺柱(7)装配在第一面(5)上，致动股线位于彼此相对的位置，螺柱彼此啮合，一根螺柱的横向面(9，10)抵靠另一股致动股线(3，2)的相邻螺柱的相应后横向面和前横向面，并限定了笔直区段，两股致动股线在其中刚性连接，以便该笔直区段发挥类似刚性杆的作用，所述致动股线在外表面上包括规则间隔的齿(20)，致动器对应每股致动股线包括一个驱动构件(21)，与一股所述致动股线的第二面(6)的齿啮合以平移所述致动股线，致动器包括笔直区段(40)和笔直区段(50)，致动股线在其中啮合，以及位于笔直区段之间的弯曲区域(60)，致动股线在该弯曲区域(60)内间隔开。

Description

带有柔性股线的刚性多线性致动器

技术领域

本发明涉及线性致动器领域，旨在通过类似刚性杆的操作来传递拉力和推力。

背景技术

在许多应用中，液压致动器由于其缓慢、纵向体积大和油的存在而有所不足，电动螺旋千斤顶致动器提供有限的机械特性，同时也存在缓慢且纵向体积大的特点。

因此，推荐用推链来举升负载。推链具有倒置的T型构造，并且T型构造的支腿处于可变的、受控的高度。T型构造的支腿形成了刚性杆。

根据支腿的轴线的体积较小。

申请人通过已广泛传播的专利EP 1 399 683的线性致动器使该技术可用于小型自动化。两股柔性股线承受伸出的刚性螺柱，以便相互嵌套和锁定。该机构的质量非常轻。

需要一种根据不同的轴线具有组合动作的致动器。两个不同的致动器可以根据两个不同的轴线运行，但需要同步。

发明内容

申请人开发了一种能够根据多个轴线施加力的致动器。根据至少两个方向(特别是非平行方向)推动的范围内，该致动器是多线性的。

多线性致动器能够根据至少两个不同方向传递拉力和推力。致动器包括基于柔性合成材料制成的至少两股互补的致动股线，并且其多个面的第一面上设有均匀间隔的螺柱。每个螺柱设有两个相对的正面、前横向活动面、后横向活动面、分隔前横向活动面和后横向活动面的纵向活动面以及用于连接股线的纵向面。装配彼此相对定位的两股致动股线的相应第一面的螺柱彼此啮合。一股致动股线的螺柱的前横向活动面和后横向活动面分别抵靠与另一股致动股线相关联的两个相邻螺柱的相应的后横向面和前横向面，同时限定了根据直线延伸的区段，在此区段内，两股致动股线牢固连接。所述致动股线的螺柱之间所构成空间的形状和尺寸和与另一股致动股线相关联的相邻螺柱的空间互补。将螺柱间隔开的两股致动股线的各自的第一面的分段以及所述螺柱的纵向面设有凹口。当两股致动股线牢固连接时，通过嵌套到所述对应的凹口中，一股致动股线的一个螺柱的纵向面的凹口与另一股线的第一面的位于与所述螺柱相关联的两个螺柱之间的分段的对应凹口相配合，以便线性致动器区段发挥类似一体式刚性杆的作用。所述致动股线在其与第一面相对的第二面上包括均匀间隔的齿。所述致动器对应每股致动股线包括一个驱动构件。每个驱动构件与一股所述致动股线的第二面的齿啮合以驱动所述致动股线平移。所述致动器包括致动股线啮合在其中的第一笔直区段、致动股线啮合在其中的第二笔直区段以及位于第一笔直区段与第二笔直区段之间的弯曲区域，致动股线在弯曲区域内间隔开。

在一个实施例中，致动器由非磁性的材料制成。

在一个实施例中，致动股线在弯曲区域中彼此独立。

在一个实施例中，在弯曲区域中，位于曲线内侧的致动股线具有凹面，并且位于曲线外侧的致动股线具有凸面、凹面和凸面。

在一个实施例中，在所述弯曲区域中，位于曲线外侧的致动股线比位于曲线内侧的致动股线具有更多的螺柱。

在一个实施例中，致动器包括偶数个笔直区段(例如4个或6个)，致动股线在其中啮合，以及位于笔直区段之间的弯曲区域，致动股线在该弯曲区域内间隔开。致动股线属于两个成角度地相邻的笔直区段。致动股线与前致动股线和后致动股线成角度地啮合。所述成角度地相邻的笔直区段在移动时一个进入、另一个移出。

在一个实施例中，致动器包括支撑驱动构件的框架。该框架可包括根据平行于驱动构件的轴线的轴线而铰接的第一部分和第二部分，以及能够根据选定的角度将第一部分和第二部分相对于彼此可释放地阻挡的铰链锁。所述选定的角度限定了第一笔直区段和第二笔直区段之间的角度。所述选定的角度可在70°至110°之间。因此，可以根据应用调整刚性杆之间的角度。无需定制生产。

在一个实施例中，致动器包括四个驱动构件。第一笔直区段的致动股线的每个第二面对应设有一个驱动构件，并且第二笔直区段的致动股线的每个第二面设有一个驱动构件。

在一个实施例中，每个驱动构件包括与一股致动股线的第二面的齿接合的第一齿部，以及与第一齿部同心的第二齿部，且该第二齿部在第一笔直区段内接合与另一股致动股线的第二面的齿啮合的驱动构件的第二齿部。

在一个实施例中，每个驱动构件包括与一股致动股线的第二面的齿接合的第一齿部，以及与第一齿部同心的第二齿部，且该第二齿部在第二笔直区段内接合与另一股致动股线的第二面的齿啮合的驱动构件的第二齿部。

在一个实施例中，马达小齿轮与两个所述驱动构件的第二齿部接合，每个笔直区段对应一个驱动构件。致动器可仅设有一个电动马达，该电动马达通过马达小齿轮和驱动构件同步驱动致动股线。

在一个实施例中，第二齿部根据所述驱动构件的轴线相对于第一齿部偏移。第二齿部设置在螺柱的正面附近。

在一个实施例中，第一齿部是直齿。

在一个实施例中，第一齿部是人字齿。

在一个实施例中，第二齿部是螺旋齿。

在一个实施例中，第二齿部是人字齿。

在一个实施例中，每个驱动构件包括两个第二齿部，分别位于第一齿部的每一侧。力的施加是对称的。

在一个实施例中，马达小齿轮具有位于弯曲区域内的致动股线之间的轴线。

在一个实施例中，马达小齿轮与设置在弯曲区域内侧的两个驱动构件的第二齿部接合。

在一个实施例中，马达小齿轮与设置在弯曲区域外侧的两个驱动构件的第二齿部接合。

在一个实施例中，致动器包括与致动股线接合的四个导向小齿轮。第一笔直区段的致动股线的每个第二面设有一个导向小齿轮，第二笔直区段的致动股线的每个第二面设有一个导向小齿轮，导向小齿轮远离驱动构件空转安装。因此，刚性杆被精确导向。

在一个实施例中，致动器包括与致动股线接合的四个导向小齿轮。第一笔直区段的致动股线的每个第二面设有一个导向小齿轮，第二笔直区段的致动股线的每个第二面设有一个导向小齿轮，导向小齿轮远离驱动构件，由驱动构件驱动。可传递的扭矩非常高。

在一个实施例中，导向件设置为与设置在弯曲区域外部的致动股线的第二面接触。

在一个实施例中，驱动构件设有用于安装的索引防误操作按键。

换言之，本发明的目标是在几个不同的轴线(尤其是正割轴线)上活动的致动器。无论致动器的轴线数量如何，马达驱动器都可以是唯一的。在具有多个马达驱动器的变体中，通过马达控制确保形成刚性杆的每个部分的同步运动。

附图说明

以下详细描述和附图将体现本发明的其他特征和优点，其中：

【图1】图1是根据本发明一个方面的致动器的示意性侧面立视图，

【图2】图2以透视图示意性地示出了根据本发明一个方面的部分拆卸的致动器，

【图3】图3以透视图示意性地示出了根据本发明一个方面的致动器(已省略螺柱)，

【图4】图4以透视图示意性地示出了根据本发明一个方面的致动器(已省略螺柱)，

【图5】图5以透视图示意性地示出了根据本发明一个方面的具有可调节角度的致动器(已省略螺柱)，以及

【图6】图6以透视图示意性地示出了根据本发明一个方面的四线性致动器。

附图不仅可以用于使本发明得以完备，而且在适用的情况下也有助于对其进行定义。

具体实施方式

在许多应用中，通过施加几十牛顿到几百牛顿的力在几厘米到几分米的直线行程上移动物体需要一种笨重、庞大、不适合其环境且嘈杂的机构。

在屏幕、快门(shutter)、面板、显示器布局领域，需要双动式双向性致动器和/或具有L型(而非具有庞大体积的T型)的致动器。

定义了两个三维参考系，一个(X1，Y1，Z)对应于第一笔直区段，另一个(X2，Y2，Z)对应于第二笔直区段。轴线X1、X2是笔直区段的纵向轴线。轴线Y1、Y2是从一股股线延伸到另一股股线的笔直区段的横向轴线。公共轴线Z定义了致动器的旋转元件的旋转轴线。平面(X1，Y1)和(X2，Y2)重合。

在所示的一个实施例中，致动器1包括两股互补的致动股线2和3。致动股线2和3是相同的。致动股线2和3由柔性合成材料制成，例如PU，可能用芳族聚酰胺纤维等进行铠装。根据纵向轴线X1、X2，致动股线2和3沿着致动器1的一些部分彼此平行设置，并且沿着致动器1的其他部分更远地间隔开。

致动股线2和3成形为类似于条带，其长度在几分米到几米之间、宽度(根据轴线Z)在几厘米的范围内并且厚度在几毫米的范围内。致动股线2和3具有跨过厚度延伸的光滑边缘4。所述边缘4是平行的。所述边缘4在(X1，Y1)或(X2，Y2)平面中是平坦的。致动股线2和3具有沿宽度方向延伸的第一面5和第二面6。第一面5和第二面6彼此相对。第一内表面5与另一股致动股线相对设置，并且第二外表面6在与另一致动股线相对的一侧。第一面5和第二面6根据轴线Z定向。

致动器1包括设置在股线的第一面5上的均匀间隔的螺柱7。螺柱7是相同的。螺柱7是互补的，因此一个螺柱7适于接合在另一股线的两个相关联的螺柱7之间并与之接合。接合的螺柱7处于头对尾的位置。螺柱7由刚性合成材料制成，例如POM，适用情况下配有矿物装料，例如玻璃纤维。螺柱7通过形状配合和螺纹连接或铆接固定到股线。

每个螺柱7设有两个相对的正面8。正面8在平面(X1，Y1)或(X2，Y2)中是平坦的。正面8与相应股线的边缘共面。正面8与互补的螺柱7的正面8以及相对股线的边缘4共面。

每个螺柱7设有根据轴线Z定向的前横向活动面9和后横向活动面10。由于致动器1的交替运动，前和后的概念在本文中是约定俗成的。活动面应理解为与互补螺柱7和/或互补股线配合的面。

每个螺柱7设有将前横向活动面9和后横向活动面10分隔开的纵向活动面11，以及用于与股线(所述螺柱7固定至该股线)连接的纵向面12。纵向活动面11通常根据平面(X1，Z)或(X2，Z)平放(lie)。纵向活动面11设有与相对股线的内表面5互补的浮雕。

连接纵向面12根据轴线Z成形。连接纵向面12设有与所述股线的内表面5互补的浮雕。所述股线的内表面5可设有凸台13，凸台13具有装配到连接纵向面12的凹槽14中的梯形截面。凸台13的高度可根据轴线Z设置为大于纵向活动面11的所述互补浮雕的高度。凸台13根据轴线X1、X2被螺柱7的裙部15围绕，确保螺柱7在凸台13上定心。螺柱7的裙部15与邻近凸台13的所述股线的内表面5的底部接触。

因此，螺柱7装配两股致动股线2、3的相应第一面5，致动股线2、3在致动器1的全部或部分行程上彼此相对而置。螺柱7构造成在啮合区域内彼此啮合，致动股线2、3在该区域内彼此靠近，并且在分离区域内彼此分离，致动股线2、3在该区域内间隔开。在啮合区域内，一股致动股线2、3的n级螺柱7_n的前横向活动面9和后横向活动面10(见图1)分别抵靠与另一股致动股线3、2相关联的两个相邻螺柱7_n-1与7_n+1各自的后横向面10和前横向面9。所述相邻螺柱7_n-1与7_n+1具有非常接近的较低和较高级别。啮合后，两股股线以及啮合的螺柱7_n-1、7和7_n+1限定了根据直线延伸的区段。笔直区段在螺柱7之间抗压、抗弯曲并且抗剪切。

螺柱7的前横向活动面9和后横向活动面10具有中心区域和围绕中心区域的两个边缘区域。在所示的实施例中，中心区域根据平面(Y1，Z)或(Y2，Z)基本上是平坦的。

中心区域垂直于螺柱7的运动轴线或纵向轴线X1、X2。边缘区域关于穿过纵向轴线并与螺柱7的各横向面等距的平面(X1，Y1)对称。边缘区域具有双曲率，致动股线2、3的近侧凹部和远侧凸部固定到螺柱。螺柱7关于平面(Y1，Z)对称。

在边缘区域和中心区域之间，有一个平行于平面(X1，Y1)的稳定或阶梯表面。边缘区域在凹部中并且在凸部中的浮雕中相对于中央区域凹陷。垂直于轴线Z的稳定表面防止一个螺柱7相对于根据轴线Z接合的两个相邻螺柱发生偏移。通过边缘区域(一方面)与中心区域(另一方面)之间的形状差异，防止两个啮合在一起的螺柱7在侧向方向(轴线Z)上相对于彼此滑动。通过凹部和凸部之间的形状配合，防止两个啮合在一起的螺柱7在横向方向(轴线Y1、Y2)上彼此分离。一个n级螺柱7_n的前凸部装配在与n+1级螺柱7_n+1的致动股线3、2相邻的n+1级螺柱7_n+1的后凹部中。与n级螺柱7_n的致动股线2、3相邻的n级螺柱7_n的前凹部接收n+1级螺柱7_n+1的后凸部。实现了互锁。

固定到同一股致动股线2、3的两个相继的螺柱7在啮合区域外部相对于彼此自由枢转。枢转根据侧向轴线Z完成。在啮合区域内，每个螺柱7支承在相邻的螺柱7上，从而确保抗压强度。拉伸强度由张紧的刚性致动股线2、3保证。

通过形状配合、螺柱7的相互支承和致动股线2、3的抗拉刚度来确保抗扭强度和抗弯强度。

当两股致动股线2、3牢固连接时，所述致动股线2、3的螺柱7之间包含的空间的形状和尺寸和与另一股致动股线3、2相关联的相邻螺柱7的形状和尺寸互补。

此外，两股致动股线2、3的相应第一面5包括将螺柱7间隔开的分段。当致动股线间隔开时，将螺柱7间隔开的所述分段16是自由的。所述分段16通常根据平面(X1，Z)或(X2，Z)平放于笔直区段中。

所述分段16设有凹口17。所述螺柱7的纵向活动面12——与承载所述螺柱7的致动股线的第一面5相对并且与另一股致动股线的第一面5相对或接触——设有凹口18。分段16的凹口17和螺柱7的凹口18是互补的。分段16的凹口17根据侧向轴线Z成形。

凹口17和18阻止一股致动股线2、3的螺柱7与另一股致动股线3、2之间的纵向剪切。凹口17和18具有相当低的斜度以便能够分离。

一股致动股线的螺柱7_n的纵向活动面12的凹口17与另一股致动股线的第一面5的对应凹口18配合，该凹口18位于与所述螺柱7相关联的两个螺柱7_n-1和7_n+1之间。当两股致动股线2和3牢固连接时，所述凹口17嵌套在所述对应的凹口18中。因此，致动器1发挥类似刚性杆的作用。

所述致动股线2、3具有与第一面5相对的第二面6。第二面6是位于外部的，尤其是相对于笔直区段。在所述第二面6上，所述致动股线2、3包括形成齿条的均匀间隔的齿20。齿20根据横向轴线成形。齿20均匀分布。齿20具有恒定的周期。齿20具有恒定的高度。

致动器1对应每股致动股线2、3包括一个驱动构件21。每个驱动构件21与一股所述股线的第二面6的齿20啮合。因此，驱动构件21能够驱动所述致动股线2、3根据轴线X1、X2平移。

所述致动器1包括致动股线2、3啮合在其中的第一笔直区段40、致动股线2、3啮合在其中的第二笔直区段50以及位于第一笔直区段40和第二笔直区段50之间的弯曲区域60，致动股线2、3在弯曲区域60中间隔开。第一笔直区段40和第二笔直区段50具有正割的或平行的纵向轴线X1和X2。

致动股线2、3在弯曲区域60中彼此独立。在第一笔直区段40和第二笔直区段50具有正割纵向轴线X1和X2的情况下，位于曲线内侧的致动股线2具有凹面。位于曲线外侧的致动股线3具有凸面、凹面和凸面。换言之，致动股线3从第一笔直区段40开始偏离轴线X1，然后向其靠近并与其相交，并且从第二笔直区段50开始偏离轴线X2，然后向其靠近并与其相交。

在所述弯曲区域60中，位于曲线外侧的致动股线3比位于曲线内侧的致动股线2具有更多的螺柱7。

本文中的外部股线3比内部股线多六个螺柱7。

每个驱动构件21包括一个小齿轮，该小齿轮的宽度基本上等于所述股线的第二面6的齿20。齿20从所述股线的一个边缘延伸到另一个边缘。本文中，所述股线的齿20和小齿轮的齿是直齿。小齿轮形成第一齿部22。备选地，提供与所述股线的第二面6的齿条的人字齿部配合的人字齿部。每个驱动构件21具有平行于轴线Z的旋转轴线。在图1至图3所示的实施例中，安装了四个驱动构件21。第一驱动构件21通过与位于弯曲区域60中的曲线外侧的第一笔直区段40的致动股线3的第二面6啮合而协作。第二驱动构件21通过与位于弯曲区域60中的曲线外侧的第二笔直区段50的致动股线3的第二面6啮合而协作。第三驱动构件21通过与位于弯曲区域60中的曲线内侧的第一笔直区段40的致动股线2的第二面6啮合而协作。

第四驱动构件21通过与位于弯曲区域60中的曲线内侧的第二笔直区段50的致动股线2的第二面6啮合而协作。因此，每股致动股线2、3由位于弯曲区域60的任一侧的两个驱动构件21设置为运动状态。从另一个角度来看，第一笔直区段40由位于所述第一笔直区段40任一侧的两个驱动构件21设置为运动状态。第二笔直区段50由位于所述第二笔直区段50任一侧的两个驱动构件21设置为运动状态。

有利地，安装在所述笔直区段40、50任一侧的一对驱动构件21中的驱动构件21具有位于与所述笔直区段的纵向轴线X1、X2垂直的同一平面内的轴线。

第一齿部22或小齿轮与一股致动股线2、3的第二面6的齿20(齿条)接合。每个驱动构件21包括与第一齿部22同心的第二齿部23，并且该第二齿部23接合与位于同一笔直区段的另一股致动股线的第二面6的齿20啮合的驱动构件21的第二齿部23。第一齿部22具有小直径，以及第二齿部23具有大直径。驱动构件21的第一齿部具有相同的齿数。驱动构件21的第二齿部具有相同的齿数。因此，对于第一笔直区段40，驱动构件21通过啮合而同步。对于第二笔直区段50，驱动构件21通过啮合而同步。

马达小齿轮26与两个所述驱动构件21的第二齿部接合，每个驱动构件21与其中一个笔直区段相关联。马达小齿轮26以轴线Z为轴线。马达小齿轮26驱动所述每对驱动构件21中的第一驱动构件21。每对驱动构件21通过啮合而同步。

在所示的实施例中，马达小齿轮26设置成具有位于弯曲区域60中的致动股线2、3之间的轴线。马达小齿轮26的轴27可以根据所述轴线贯穿安装在弯曲区域60中的致动股线2、3之间。马达小齿轮26与驱动构件21接合，驱动构件21具有位于曲线内侧的致动股线2的凹侧上的轴线。马达小齿轮26包括的齿数比驱动构件21的第二齿部的齿数多。

在另一个实施例中，马达小齿轮26设有位于弯曲区域60中的致动股线2、3之间的轴线。马达小齿轮26与驱动构件21接合，驱动构件21具有位于曲线外侧的致动股线3的一侧上的轴线。马达小齿轮26包括的齿数比第二齿部的齿数多，并且比先前实施例的马达小齿轮26的齿数多。

在另一个实施例中，马达小齿轮26设有位于曲线内侧的致动股线的凹侧上的轴线。马达小齿轮26与驱动构件21接合，驱动构件21具有位于曲线内侧的致动股线2的一侧上的轴线。马达小齿轮26包括的齿数比前述两个实施例的马达小齿轮26的齿数少。马达小齿轮26的齿数少于或等于第二齿部的齿数。在相同的线性速度下，马达小齿轮26的旋转速度较高且扭矩较低。在位于曲线外侧的致动股线附近，体积减小。电机小齿轮26由带有减速器或直接接合的电动马达驱动。

在驱动构件21中，第二齿部23根据所述驱动构件21的轴线相对于第一齿部22偏移。第二齿部23设置为与螺柱7的正面相对并位于其附近。

在一个实施例中，每个驱动构件21关于垂直于其轴线并穿过第一齿部22的中间的平面(X1，Y1)对称。因此，每个驱动构件21包括设置在第一齿部22的每一侧的两个第二齿部23。一对驱动构件21的第二齿部23安装在笔直区段40、50的每一侧，其致动股线2、3与所述一对驱动构件21的第一齿部22啮合。一对驱动构件21的所述第二齿部23相互啮合。

第一齿部22是直齿或人字齿。第二齿部23是螺旋齿或人字齿。

此外，安装有用于引导致动股线2、3的四个小齿轮24。每个笔直区段设有一对导向小齿轮24。导向小齿轮24增加了对应笔直区段的稳定性。

导向小齿轮24通过与致动股线2、3啮合而接合。所述导向小齿轮24中的一个与第一笔直区段40的致动股线的每个第二面6配合。所述导向小齿轮24中的一个与第二笔直区段50的致动股线2、3的每个第二面6配合。导向小齿轮24的轴线远离驱动构件21的轴线设置。导向小齿轮24的轴线平行于轴线Z。导向小齿轮24的轴线设置在同一平面(Y1，Z)或(Y2，Z)中。导向小齿轮24远离驱动构件21的第一齿部设置。凭借导向小齿轮24，每个笔直区段40、50以与内置梁相同的方式工作。

在所示的实施例中，导向小齿轮24空转安装。在另一个实施例中，导向小齿轮24由驱动构件21驱动。高扭矩可以传递到对应的笔直区段。可以通过皮带或优选地通过未示出的中间小齿轮来执行驱动。

本文中的第一齿部22具有26个齿。可以提供具有较少模块的齿数以允许减小驱动构件21的第一齿部22的直径，以及减小体积。

在适当的情况下，提供框架70以支撑驱动构件21和导向小齿轮24。框架70包括板71，该板71支撑马达小齿轮26、驱动构件21和导向小齿轮24的轴。此外，安装两个导向件72、73以在弯曲区域60中的所述外部致动股线3的凹面内引导外部致动股线3。在所示的实施例中，导向件72、73由涂有低摩擦层的衬垫(或圆柱滚子)构成。导向件72、73与外部致动股线3的第二面6接触。导向件72、73由板71支撑。安装时，内部致动股线2的位置由位于以下二者之间的齿20的数量决定：与内部致动股线2接合并位于前侧的驱动构件21的第一齿部22；以及与内部致动股线2接合并位于后侧的驱动构件21的第一齿部22。为了便于操作者安装，可以在弯曲区域60内侧设置导向件74，以在弯曲区域60中的所述内部致动股线2的凹面内引导内部致动股线2。在所示的实施例中，导向件74可包括涂有低摩擦层的衬垫(或圆柱滚子)。导向件74与内部致动股线2的第二面6接触。导向件74由板71支撑。

在图1至图4所示的实施例中，框架70是刚性的。外部致动股线3的螺柱7彼此距离非常近，并且可能通过其前横向活动面9和后横向活动面10而彼此接触。因此，所示的实施例在弯曲区域60外部的体积方面尽可能紧凑。可以提供弯曲区域60，该弯曲区域60从外部致动股线3向外具有更大的突出部分。本文中的内部和外部概念涉及由轴线X1和X2形成的角度。

在图4所示的实施例中，致动器包括构件81，该构件81用于根据轴线Y1、Y2设置安装在笔直区段的任一侧的导向小齿轮24之间的距离。本文中的设定构件81包括设有驱动凹槽并与由框架70的部分80支撑的螺纹孔接合的螺钉。

在图5所示的实施例中，框架70可包括根据平行于驱动构件21的轴线的轴线而铰接的第一部分和第二部分，以及能够根据选定的角度可释放地阻挡第一部分和第二部分(相对于彼此)的铰链锁，所述选定的角度在第一笔直区段40和第二笔直区段50之间限定了角度。该角度设置在70°到110°的范围之间，更具体，在75°和90°之间。

驱动构件21设有用于安装的索引防误操作按键25。因此，操作者继续操作驱动构件21的定向，从而能够正确操作致动器1。

取决于考虑的是致动股线还是笔直区段，致动器1包括至少一对致动股线，或包括第一笔直区段、弯曲区域和第二笔直区段。

在另一个实施例中，致动器1是四线性的(见图6)，或六线性、八线性的，等等。换言之，致动器1包括偶数个笔直区段。在图6中，已省略螺柱以提高可读性。致动器1具有十字形形状，在其分支之间具有上文所述的角度。在图6中，角度为90°。两个相邻笔直区段之间的可能角度在比前述实施例中更宽的范围内延伸，例如从5°或10°到高达170°或175°。

第一致动股线101部分地属于第一笔直区段40并且部分地属于第二笔直区段50。第二致动股线102在与第一致动股线101啮合时部分地属于第二笔直区段50，并且部分地属于第三笔直区段60。第三致动股线103在与第二致动股线102啮合时部分地属于第三笔直区段60，并且部分地属于第四笔直区段70。第四致动股线104在与第三致动股线103啮合时部分地属于第四笔直区段70，并且在与第一致动股线101啮合时部分地属于第一笔直区段40。每股致动股线具有朝向致动器1的中心的凸面部分。每股致动股线没有任何曲率变化。每股致动股线具有在一个笔直区段内的第一笔直部分、在另一个笔直区段内的第二笔直部分和一个弯曲部分，该弯曲部分具有在第一笔直部分和第二笔直部分之间的曲率。

马达小齿轮26设置在致动器1的中心。马达小齿轮26与两个空转小齿轮28啮合。每个空转小齿轮28驱动两个驱动构件21，所述两个驱动构件21彼此远离。每个空转小齿轮28与所述两个驱动构件21中的每一个的第二齿部23啮合。笔直区段40、50、60和70中的每一个与由空转小齿轮28驱动的驱动构件21中的一个接合，以及与由前一驱动构件21驱动的驱动构件21接合。第一和第三致动股线101中的每一股由驱动构件21驱动，该驱动构件21由空转小齿轮28驱动。第二和第四致动股线101中的每一股由驱动构件21驱动，该驱动构件21由另一个驱动构件21驱动，而此另一个驱动构件21又由空转小齿轮28驱动。设置驱动构件21旋转，导致：在一个方向上，第一和第三笔直区段延长并且第二和第四笔直区段缩短；在相反的方向上，第二和第四笔直区段延长并且第一和第三笔直区段缩短。马达小齿轮26可以是唯一的并且驱动四个主驱动构件21，每个主驱动构件反过来驱动从动驱动构件，与该从动驱动构件形成与同一笔直区段相关联的一对驱动构件21。

Claims

1.一种能够沿着正割轴线根据至少两个不同方向传递拉力和推力的多线性致动器(1)，所述致动器(1)包括基于柔性合成材料制成的至少两股互补的致动股线(2，3)，并且其多个面中的第一面上设有均匀间隔的螺柱(7)，每个螺柱(7)设有两个相对的正面(8)、前横向活动面(9)、后横向活动面(10)、分隔前横向活动面(9)和后横向活动面(10)的纵向活动面(11)以及用于连接股线的纵向面(12)，装配彼此相对定位的两股致动股线(2，3)的相应第一面(5)的螺柱(7)彼此啮合，并且致动股线(2，3)中的其中一股致动股线的螺柱(7)的前横向活动面和后横向活动面(9，10)分别抵靠在与另一股致动股线(3，2)相关联的两个相邻螺柱(7)的相应的后横向面和前横向面上，同时限定了根据直线延伸的区段，在此区段内，两股致动股线(2，3)牢固连接，并且所述致动股线的螺柱(7)之间所构成空间的形状和尺寸和与另一股致动股线相关联的相邻螺柱(7)的空间互补，将螺柱(7)间隔开的两股致动股线(2，3)的各自的第一面(5)的分段(16)以及所述螺柱(7)的纵向面设有凹口，当两股致动股线(2，3)牢固连接时，通过嵌套到所述对应的凹口中，致动股线(2，3)中的其中一股致动股线的一个螺柱(7)的纵向面的凹口与另一股线的第一面位于与所述螺柱(7)相关联的两个螺柱(7)之间的分段的对应凹口相配合，以便致动器(1)发挥类似一体式刚性杆的作用，所述致动股线(2，3)在其与第一面(5)相对的第二面上包括均匀间隔的齿(20)，所述致动器(1)对应每股致动股线(2，3)均包括驱动构件(21)，每个驱动构件(21)与一股所述致动股线(2，3)的第二面(6)的齿(20)啮合以驱动所述致动股线(2，3)平移，所述致动器(1)包括致动股线(2，3)啮合在其中的第一笔直区段(40)、致动股线(2，3)啮合在其中的第二笔直区段(50)以及位于第一笔直区段(40)与第二笔直区段(50)之间的弯曲区域(60)，致动股线(2，3)在弯曲区域(60)内间隔开。

2.根据权利要求1所述的致动器(1)，其中，所述致动股线(2，3)在弯曲区域(60)内彼此独立，位于曲线内侧的致动股线具有凹面，位于曲线外侧的致动股线具有凸面、凹面和凸面，并且位于曲线外侧的致动股线在所述弯曲区域(60)内比位于曲线内侧的致动股线具有更多的螺柱(7)。

3.根据权利要求1所述的致动器(1)，所述致动器(1)包括偶数个笔直区段(40，50)，致动股线(2，3)在笔直区段(40，50)内啮合，以及位于笔直区段(40，50)之间的弯曲区域(60)，致动股线(2，3)在弯曲区域(60)内间隔开，致动股线(2，3)属于两个笔直区段(40，50)且与前致动股线和后致动股线成角度地啮合，所述成角度地相邻的笔直区段在移动时一个进入、另一个移出。

4.根据前述权利要求中任一项所述的致动器(1)，所述致动器(1)包括支撑驱动构件(21)的框架，并且包括根据平行于驱动构件(21)的轴线的轴线而铰接的第一部分和第二部分，以及铰链锁，所述铰链锁能够根据选定的角度将第一部分和第二部分相对于彼此可释放地阻挡，所述选定的角度限定了第一笔直区段(40)和第二笔直区段(50)之间的角度。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的致动器(1)，所述致动器(1)包括四个驱动构件(21)，第一笔直区段(40)的致动股线的每个第二面(6)对应一个驱动构件，以及第二笔直区段(50)的致动股线的每个第二面(6)对应一个驱动构件。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的致动器(1)，其中，每个驱动构件(21)包括与致动股线(2，3)中的其中一股致动股线的第二面(6)的齿(20)接合的第一齿部(22)，以及与第一齿部(22)同心的第二齿部(23)，所述第二齿部(23)接合与另一股致动股线的第二面(6)的齿(20)啮合的驱动构件(21)的第二齿部(23)，一方面在第一笔直区段(40)中，另一方面在第二笔直区段(50)中，并且马达小齿轮(26)与两个所述驱动构件(21)的第二齿部接合，其中每个笔直区段中有一个驱动构件。

7.根据权利要求6所述的致动器(1)，其中，所述第二齿部(23)根据所述驱动构件(21)的轴线相对于第一齿部(22)偏移并且设置在螺柱(7)的正面附近，第一齿部(22)是直齿或人字齿，第二齿部(23)是螺旋齿或人字齿，并且每个驱动构件(21)包括位于第一齿部(22)任一侧的两个第二齿部。

8.根据权利要求5所述的致动器(1)，其中，所述马达小齿轮(26)具有设置在弯曲区域(60)内的致动股线(2，3)之间的轴线并且与两个驱动构件(21)的第二齿部(23)接合，所述驱动构件(21)设置在弯曲区域(60)的内侧或外侧。

9.根据权利要求6所述的致动器(1)，其中，所述马达小齿轮(26)具有设置在弯曲区域(60)内的致动股线(2，3)之间的轴线并且与两个驱动构件(21)的第二齿部(23)接合，所述驱动构件(21)设置在弯曲区域(60)的内侧或外侧。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的致动器(1)，所述致动器(1)包括与致动股线(2，3)接合的四个导向小齿轮(24)，第一笔直区段(40)的致动股线的每个第二面(6)对应一个导向小齿轮，以及第二笔直区段(50)的致动股线的每个第二面(6)对应一个导向小齿轮，导向小齿轮(24)的轴线远离驱动构件(21)的轴线，导向小齿轮(24)是空转安装或由驱动构件(21)驱动。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的致动器(1)，其中，还包括导向件(72，73)，其被设置成与设置在弯曲区域(60)外部的致动股线(3)的第二面(6)接触。