CN85102322A - 滑座式驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种滑座式驱动或进给装置包括内有活塞-缸作动器的壳体(1)。活塞杆(5)伸出壳体(1)并与导向杆(7)联接，此导向杆在壳体(1)内的导向孔(8)中移动。导向杆(7)远离上述联接的一端(12)被用来与负载机械方式联接。导向杆(7)装有各种控制驱动装置的用具。包括活塞杆(5)和导向杆(7)的驱动装置的输出驱动件可以设计成被导入流体的通道口，通过在壳体(1)内某孔中移动的管子(27)向该通道口供给流体。

Description

本发明涉及一种滑座式驱动装置，特别是涉及进给和/或传动装置（但幷不局限于此）。该装置包括一个上面开有一个用于活塞的缸孔的壳体和一个安装在活塞上，幷伸出壳体的活塞杆。

这种进给装置曾以使用液压或气动驱动缸的多种线性马达的形式提出。在这种情况下，功率输出通常是在活塞杆的端部，活塞杆在缸中向里，向外轴向地运动。然而，也可能是另一种机械运动相反的装置，此装置中，一个衬套由缸带动幷驱动负载，而活塞杆是靜止的。至于该装置与负载的连接点，设计者很少有选择的余地。作用在活塞-缸装置一侧上的各种力和力矩偏离活塞杆中心线的缺陷，是设计者受的另一个问题。从动活塞杆或运动的衬套由于侧向负载分别产生某一程度的位移，使另件不能精确地定位。由于衬套的稳定性差，使活塞和活塞杆的密封受到高磨损。

此外，各活塞和活塞杆通常能夠相对缸筒转动。通过冈负载相联而产生的轴向扭矩将从动活塞杆或运动的衬套导入，结果由于一个常常要求的导向使得负载不是稳定的。由此引起的输出驱动件的旋转运动加载于各活塞和活塞杆的密封上。尽管防止缸作动器转动的各种装置已经提出，但是，在制造上，它们是工艺精巧，体积笨重以及价格昂贵的。

各种公知的缸作动器的其他缺点是其园形，使它难于与各种电子或流体控制元件相联。

本发明的目的是克服已有技术的这些缺点。

本发明另一目的是设计一种制造经济，结构紧凑的滑座式进给装置。

本发明的再一目的是设计这样一种滑座式装置，这些装置可以装配有各种不同的控制元件。

为了达到本发明的这些和其他目的，滑座式驱动装置的特征包括一个在其中有一个缸孔的壳体，一个在孔内移动的活塞，一个在其一端与活塞连接的活塞杆，另外，壳体中制有一个导向孔，该导向孔与缸孔平行幷沿壳体长度伸展，一个导向杆在导向孔内导向幷与活塞杆联接。

本发明创制一种带有一个驱动输出件的驱动装置或进给装置。此输出件有二个引导它的杆。杆之一是压力流体-动力缸作动器的活塞杆，此作动器提供驱动力。另一在壳体中一个导向孔里移动的杆有多种功能。它支撑驱动输出件进给装置，从而承受住进给装置的各力和力矩幷自身构成一种阻止缸作动器的活塞组件的任何歪扭的手段。这就使驱动输出件必然真正地成直线移动而不偏离其理论作用线。甚至，在多种非对称力的作用下也依然如此。作用在活塞杆上的轴向旋转力矩被抵住以及活塞和活塞杆的密封件不破损伤，使功能紊乱不再出现，幷增加了驱动装置的使用寿命。将导向杆安装在一个易夠得着的壳体位置内是可能的，以便它能用来承受来自进给装置的力和/或用来装置各种不同类型用于控制进给装置的部件。有活塞孔和导向孔的壳体的特征是结构简单。作为例子，它可以由冲压的截面制成，通常无需任何的机械加工。

本发明的其他有用扩展被规定在各权利要求中。

与本发明相关的另一个扩展是导向孔在壳体的整块材料中，以有助于该装置的高度稳定性。

此外，导向孔可以在壳体的一个长边上敞开，幷且有一个相对中心角超过180°的部分园截面，或者可以有一个燕尾或T型的截面。在导向孔敞开的那一边，导向杆可有一平面。此平面最好是平行于壳体的侧壁幷与它齐平或稍稍突出。导向杆可有某一矩形、燕尾形或T型横截面与导向孔的横截面匹配。

在本发明的上述形式中，为了与从动件联接和/或在其上安装不同的用具，导向杆从外面是易夠得着的。导向杆上的平面为实际应用，特别开辟了许多各种不同利用机会的可能性。三角形、燕尾形和T型就高精度制造来说，是相对地较为容易的。它们可以符合现行标准来选定尺寸，以便本发明的滑座式进给装置能充分地与现有装置相匹配。

按照本发明原理的再一扩展是，进给装置被设计为导向杆与从动件相联。也就是说，用来输出功率。这样使装置非常紧凑。该装置可以如此设计，使在壳体一侧外面移动的活塞杆通过一个凸耳或类似的东西与导向杆联接。此时，功率从远离凸耳联接点的导向杆的那一端输出。在这种发明形式中，功率输出点沿着进给装置的全长导向。因此，相对该装置的橫向作用力以一种最佳方式被承受。

为了能使进给装置的行程调整方便和简单，导向杆至少带有一个可调的作动元件。该元件与几个位于壳体上，用于控制进给装置的开关配合使用。此外，导向杆可以安装至少一个可调整的档块，该档块对着壳体上用于限止进给装置行程的某一相应的档块移动。另外，也可以对导向杆安装一个长度标尺，该标尺可用于测量进给装置移动的距离，幷通过一个装在壳体上的传感器来读数。作动元件和/或档块和/或测定行程距离装置在导向杆上的放置在结构上是简单的幷可按给定的情况，简单、直观地校核所设定的功能。

为了提供一种用进给装置的输出驱动件导入，不需要用外露软管的压力流体联系，壳体制成带一个连通孔，此孔平行于缸孔伸展，幷容纳一根管子，通过管子，由进给装置的输出驱动件导入，为流体提供了流体联系。当它与带各种流体从动工具的进给装置装配时，外露软管的消失是尤其受欢迎的。符合本发明的装置简化了各联接部位，使其用肉眼检查各种量件更为简单幷且改善了运转的可靠性。

本发明其他有益效果由下面以附图为根据的工作例的叙述来推断。

图1本发明的滑座式进给和/或传动装置的第一种形式的透视图。

图2a至2c进给装置导向杆的各种橫截面形式

图3进给装置另一方案顶视图

图4本发明第三种实施例端视图

图5由图4V-V线截出的进给装置截面图

图6和7分别为滑座式进给装置第四，第五种例子的平面略图

图1表示的进给和传动装置为一有普通矩形壳体1的线性马达形式。该壳体由一个缸筒2和在二端遮住它的二个缸盖3组成。缸盖3通过螺钉4与缸筒固定。缸筒2有一个在图1中见不到的，用于活塞的孔。活塞杆5与活塞连接，而且至少穿过一个缸盖3伸出缸筒。活塞可以是双向或单向作用的活塞和作动器的一部分。活塞在缸孔内把空间分成二段活塞运动腔。该腔能为气体或液体形式的驱动流所填充。为此目的，此处，尤其在缸盖3上有压力流体接头（图中未详细表示）。根据作用其上的液流方向，活塞在缸筒2中来回地运动，造成活塞杆5交替地从缸筒2伸出和缩回。

活塞杆5用一个凸耳6与导向杆7连接。导向杆7在与活塞杆5平行的方向移动幷与之一定相隔空间。它可靠地支承和导向在导向孔8内。导向孔8在壳体1的长度上与缸孔平行。活塞杆5，导向杆7和凸耳6连在一起，构成所示的线性马达的输出驱动件，该件可同一个用于输出驱动力的从动件相连接。当相对壳体1向外运动时，此输出驱动件在它的二个杆5和7上导向。这种平行导向确保了高运动精度。本发明的线性马达对侧向作用在输出驱动件上的力和力矩是不敏感的。此外，导向杆7防止了活塞杆5和与之连接的活塞的歪扭。

沿轴向伸展的导向孔8的长度至少等于活塞和活塞杆5的行程。如由图1所见，孔8贯穿缸筒2和二个缸盖3。此外，如果需要，装置可是这样的，即导向孔8做成仅仅穿过二个缸盖3中的一个。导向孔8可以作在壳体1的整块材料中，以便在其中移动的导向杆7被壳体1在全部侧面上封闭（此特征未表示）。然而，也可以有一种装置，其导向孔8在壳体1的一个长边上以沟道形式敞开。

图1中见到的导向孔8有一个局部园形状的横截面，它的局部园的园周对应一个超过180°的角度。导向杆7可以是一园棒形式，作为例子，它的直径等于活塞杆5的直径。后者的结构形式使其实际上能成为标准元件，因此在制造和供货方面有许多优越性。局部园形截面的导向孔8容纳有微量游隙的园棒，该棒园周的较大部分被壳体1围住。因此，导向杆7被束缚住和支承，使它不因为相对纵向而言的横向作用力而位移。导向杆有截面9，它占据稍少于导向杆体积的一半的空间，突出于壳体1的侧面10。

图1中的活塞杆5其一端从壳体伸出。此外，导向杆7的一端通过壳体1的端面11伸出。在活塞杆5和导向杆7的伸出端有一个连接件，它以凸耳6的形式表示在图中。此处所需实现的重要功能是用一个隔离元件把杆5和7刚性地连于一起。接头的详情是无关紧要的。作为例子，杆5和7可以用螺钉或能快速拆卸的其他方法一起固定在隔离元件上。活塞杆5和导向杆7也可以做成为带隔离元件的一个另件，使得这样一个另件成为带有二个导向腿的基本上是U型的输出件。

与本发明一致的线性马达功率输出可按一种常规方式来自活塞杆5。此时，导向杆7有横向稳定活塞杆幷防止它转动的主要功能。因此，来自线性马达的功率输出更可为导向杆7所代替，也就是说，通过与导向杆7连接来驱动负载。负载接头的各种不同点能在导向杆7的长度方向上。为了稳定起见，同负载的连接应当是在导向杆7上的某一范围之内，该部分沿输出驱动件的驱动全行程在导向孔8内移动。在活塞杆5仅仅从壳体1的一端伸出的情况下，同负载的连接可以更特殊地处在不同活塞杆5相连的，导向杆7的那一端12上。这一点上，图1表示出一个从导向杆7的端面12突出的支撑13。支撑与壳体1的长度方向垂直，它穿过壳体在沟式导向孔8上的开口突出。支撑13可以根据与导向杆7相连的大量各种不同结构方案选择任何一种需要的形状。更特殊的，它可以借助一种可拆卸的螺纹接头来连接，虽然支撑13也可以同导向杆7一起被制成为一个另件。

导向杆7幷不是必须为有园形横截面的棒的形状，实际上，其他各种橫截面的构件，如由图2a至2b的例子所见到的，也可以被采用。图2a表示带有局部园的，也就是带二个边或角的橫截面的导向杆14。它有一个部分园柱面15和一个平面16形状的二个面。该部分园柱面对应一个超过180°的角。图2b表示导向杆17的替換装置，此导向杆有某一燕尾的横截面，而与图2c对应的导向杆18是T型的。导向杆14，17和18分别安装在有相应橫截面的导向孔8内，未予表示。导向孔8可出现在壳体1的整块材料中，使得导向杆14，17和18以其全部外表面进行导向。可是，导向孔可以另外在壳体的一个外表面中设计成各种沟道，也就是说，如同各种槽或沟。

具有扇形导向杆14的这种装置表示在图3和4中，可以看到，壳体1的侧面有一个园形横截面的导向孔8，它的局部园柱外面的园周超过180°导向杆14如此安装在导向孔8中，使其平面16与侧面10平行。平面16可以与侧面共面，使本发明的线性马达的壳体1具有通常光滑的外形。然而，导向杆14可以是稍微凹下的，幷处于导向孔8内。但是，根据本发明的最佳形式，它有一个稍稍高出侧面10的平面16。为了连接导向杆7和控制本发明线性马达的各种用具，以及为了使导向杆7与负载机械    合，后者结构是更尤其从优的。

显然，壳体1外侧上的沟式导向孔8可以另外制成燕尾形或T型的橫截面，以便它如同图2b和图2c那样，容纳导向杆17和18。后者也有平面16，该面占据导向孔8侧开口处的位置，为的是提供辅加各种用具的简单场所。

图3表示一个在其平面16上有驱动元件19的扇形导向杆14。驱动元件19与开关20配合，此开关装在壳体1上，用以控制线性马达。更为特殊的是它能夠有二个限位开关，此开关由调整片或类似的驱动元件19来触动幷使线性马达的活塞-缸装置反向。二个驱动元件19可调节地附加于导向杆7，使线性马达的行程长度可进行调整。平面16可以有一条滑轨或一系列的孔，为的是在其上安装驱动元件19。

另一方面或除驱动件19外，导向杆14上可有一个或多个档块，该档块相对壳体上的固定档块（未表示）伸出，用以限止线性马达的行程。这些档块同样可调节地安装在导向杆7上，使它们能沿导向杆移位以改变行程长度。对于这些附加在壳体1的诸多档块，达到同样的调整效果是当然可能的。最后，但幷不是最次要的是，能把限位开关和机械固定档块的功能集中于某个单独元件中。

如图3一样，在导向杆14的平面16上装有一根测量线性马达运动距离的长度标尺21。该长度标尺21可由马达操作者肉眼直接读数或者可借助自动装置读数。自动读数经传感器22达到，该传感器稳固地附加于壳体1。传感器22产生一个输出信号送给控制装置，这一点未用图示说明。根据实际使用，导向杆14可以与各种其他的电子信号发生器，测距装置，定位装置及与负载有关的装置相配。

图4和5描述本发明的另一具体装置，其中线性马达的输出驱动件拥有一个被导入的驱动流体的通道。这种马达应用的一例是输出驱动件作用在气动或液压驱动的装置上。此时，所面临的问题是将该装置成任何型式流体源同驱动流体连接起来，而不受输出驱动件位置变化的影响;同时又要尽可能地免除外露管道。在这种情况下，本发明装置在壳体内有一个通道孔23，其走向平行于为活塞一缸作动器的活塞而设的孔24。通道孔23与壳体内的驱动流体通道26相通。一根管子27同输出驱动件联接而该管走向平行于活塞杆5幷伸入通道孔23。在孔23中，管子27被密封。为了供给流体，管子27与导入驱动流体的通道28相通。

如果导向杆17，14，17和18是在壳体1的整块材料中制成，那么，导向孔可有自成通道孔23（未表示）的优点。在此情况下，导向杆7是管子形状，而输出驱动件在二个平行棒上移动，即在活塞杆5和管子状导杆上移动。另一方面，如果导向孔8是沟道形状，也就是一边敞开的，那么必须有一个辅加的通道孔23，其内有一个单独的管子27移动。该管27可同时执行导向的功能。于是，引出一种在三个平行柱上导向和支承的输出驱动件，这就导致线性马达特别高级的稳定性和精度。

另外，图4和5表示了有一活塞杆5样式的线性马达的详情，使得活塞杆在一端从壳体凸出到可与负载联接的位置。活塞杆5含一个用于输入驱动流体的，运动的，输入通道28。活塞杆5通过一凸耳6与管子27联接，该凸耳内有一个用于供给驱动流体的孔或导管29。管子27内的空腔经一个或多个孔30与驱动流体导管29和活塞杆5中一管31相通。请注意，按此同样的思路，在导向杆7上开一个输入流体通道幷使其与管子27联接也是可能的。

在管子27的一端上，通道孔中，有一个密封环，形成通道孔23内面和管子27之间的一种密封。管子27穿过缸盖3之一移动，如果需要可被支承在一个普通衬套33内。与壳体固定的驱动流体通道26设置在另一个缸盖3中。此缸盖另有一个用于向线性马达的活塞-缸作动器供给驱动流体的通道34。于是，就有在缸盖3上，统一安装线性马达的固定的驱动流体通道26和34的可能性，使得各连通点及各短导管长度可以标准化。

本发明不只是仅仅限于有一个导向杆的输出驱动件的线性马达。如同图6所见，发明还可能选择这种方案，即活塞-缸作动器的活塞杆5同一根以上的导向杆7相连，例如二根。此时，活塞杆5被強固或支承在多个方向内，同时得到特别高的导向作用和线性精度。多根导向杆7再度在壳体1内适当的导向孔8中移动，同时作为例子，通过一个凸耳6与活塞杆5相连。

在至此已讨论过的本发明的各种工作例中，活塞杆5均被安排为从壳体1的一端伸出幷在其自由端同一个或多个导向杆7连接。如同图7所见，活塞杆5可以有其二端从壳体1伸出贯穿二个缸盖3。在此情况下，活塞杆的长度大于活塞-缸作动器行程的两倍。活塞杆5在其二端同导杆7相连，同时在壳体1的全长分布的导向孔中移动。显然，用多根导向杆来替代一根导向杆是可能的，在其他有关方面，已讨论过的工作例的详细结构同样可以相互替換。

为了控制成本，线性驱动装置的壳体1可以是某种冲压截面的形式。那时，它可以无需机械加工而被制成为高精度。

勘误表

勘误表

Claims (24)

1、一种滑座式驱动装置包括内有缸孔的壳体，在孔内移动的活塞，一端与活塞杆连接的活塞杆，此外，壳体内有平行于缸孔并沿壳体长度伸长的导向孔和在导向孔内导向并与活塞杆连接的导向杆。

2、如同权利要求1所要求的一种驱动装置，其导向孔在壳体的整块材料中作成。

3、如同上述任一项权利要求所要求的一种驱动装置，其导向孔一侧在壳体的长边上某开口处是敞开的。

4、如同权利要求1至3的任一项所要求的一种驱动装置，其导向孔有相应于超过180°范围园周的局部园形的橫截面。

5、如同权利要求3至5（似应为1至3-译注）的任一项所要求的一种驱动装置，其导向孔有燕尾形或T型的橫截面。

6、如同权利要求3所要求的一种驱动装置，其壳体长边开口处，导向棒有一通常与其壳体长边的公共平面内的平面。

7、如同权利要求6所要求的一种驱动装置，其平面与壳体的长边是共面的。

8、如同权利要求6所要求的一种驱动装置，其导向杆有基本上与导向孔橫截面互补的，是部分园、燕尾形或字母T形状的橫截面。

9、如同上述任一项权利要求所要求的一种驱动装置，其导向杆被用于同负载机械连接。

10、如同权利要求9所要求的一种驱动装置，其活塞杆一端伸出壳体幷通过凸耳与导向杆连接，导向杆在其远离凸耳连接的一端同负载相联。

11、如同上述任一项权利要求所要求的一种驱动装置，其导向杆至少带一个可调节的驱动元件，而壳体至少包含一个安装在其上，由驱动件来触动的开关。

12、如同上述任一项权利要求所要求的一种驱动装置，其导向杆上至少包含一个用于限止活塞的运动行程的，与建在壳体上的某一档块  合的可调节的档块。

13、如同上述任一项权利要求所要求的一种驱动装置，包含一个在壳体上，用于读出建在导向杆上的长度标尺的传感器。

14、如同上述任一项权利要求所要求的一种驱动装置，其壳体平行于缸孔伸展的连通孔，连通孔内包含一个用来向装置运动的流体通道供给驱动流体的供应管。

15、如同权利要求13所要求的一种驱动装置，其导向孔又被设计成连通孔，而导向杆是管子的形状。

16、如同权利要求14所要求的一种驱动装置，有与导向孔分离的连通孔。

17、如同权利要求14至16的任一项所要求的一种驱动装置，在活塞杆上有驱动流体的通道，活塞杆同其中有流体通道幷平行于缸孔伸展的管子是相连的。

18、如同权利要求1至8或10至17的任一项所要求的一种驱动装置，其活塞杆有二端从壳体伸出幷与上述的导向杆相联。

19、如同上述任一项权利要求所要求的一种驱动装置，包含有与活塞杆联接的多个上述的导向杆。

20、如同权利要求1所要求的一种驱动装置，基本上类同于上面所讨论的和基本上与附图1和附图2a至2b的任何一幅所描述的相同。

21、如同权利要求1所要求的一种驱动装置，基本上类同于上面所讨论的和基本上与附图3所描述的相同。

22、如同权利要求1所要求的一种驱动装置，基本上类同于上面所讨论的和基本上与附图4和5所描述的相同。

23、如同权利要求1所要求的一种驱动装置，基本上类同于上面所讨论的和基本上与附图6所描述的相同。

24、如同权利要求1所要求的一种驱动装置，基本上类同于上面所讨论的和基本上与附图7所描述的相同。