TWI637116B - 線性致動器 - Google Patents

Abstract

本發明所提供之線性致動器，其主要之技術特徵乃係設置有至少一彈性元件與至少一滑接元件所組成之餘隙吸收件，當致動件與外殼彼此間為直線之往復位移時，藉由彈性元件與滑接元件提供阻尼，以吸收直線運動時所產生之偏移，提高直線運動之線性度。

Description

線性致動器

本發明係與線性致動器有關，特別是關於一種改善直線運動上之偏移之線性致動器。

藉由螺桿與螺套彼此之螺接，將旋轉運動轉換成直線運動者，係為一般之機動學知識，而其具體之應用則有如愛克姆螺桿與滾珠螺桿等傳動機構，惟當藉由是等螺旋機構將力矩轉換為直線力時，由於加工技術之侷限、幾何、尺寸與直度公差等，均將導致直線運動上之誤差。

而為提高直線運動之精確，於WO2014092255A1之專利資料中即公開了在導管中設置有受定位之線性軸承，以導引所驅動之內管之直線運動，並使之獲得適當之支撐，同時，為避免所驅動之內管在直線運動之同時產生轉動，其並揭露有以一周側呈非圓形形狀之引導件，固設於內管上並與外管間滑接，以限制內管相對於外管間彼此間產生轉動。

上開之習知技術，固得以提供直線運動之導引與支撐，且避免自轉動之情事發生，但由於其所使用之線性軸承，囿於構造上之限制，僅能藉由線性軸承存在於滾珠與滾珠保持器間之間隙，吸收偏離運動直線之些許偏擺，其程度相當有限，難以提高所驅動之內管在直線運動上之精密程度。

因此，本發明之主要目的即係在提供一種線性致動器，其係可增加滑行運動對間之間隙，以提昇直線運動之線性度。

緣是，為達成上述目的，本發明所提供之線性致動器，其主要之技術特徵乃係設置有至少一彈性元件與至少一滑接元件所組成之餘隙吸收件，當致動件與外殼彼此間為直線之往復位移時，藉由彈性元件與滑接元件提供阻尼，以吸收直線運動時所產生之偏移，提高直線運動之線性度。

換言之，本發明實施例中所提供之一線性致動器，其在構造上即包含了有外殼、致動件與餘隙吸收件，其中，外殼係包含本體以及滑動空間；致動件係設於該滑動空間中；以及餘隙吸收件係滑設於該致動件上，且包含一座身、複數容納空間、複數滑接元件及複數彈性元件，而容納空間係分別設於座身相背之兩側端面上，滑接元件係分別容置於容納空間內，且彈性元件係分別容置於容納空間內並抵接於滑接元件以及本體之內壁上。

其中，餘隙吸收件更包含有二端體。二端體係分別固設於座身相背之兩側端面上；各端體包含複數穿孔，且座身更包含複數盲孔，盲孔係同軸連通穿孔以形成容納空間。

進一步地，各穿孔之最大內徑係小於各盲孔之最大內徑；進一步地，餘隙吸收件更包含有複數螺絲，且各端體包含複數貫孔，而座身包含複數螺孔，螺絲係分別設於貫孔以及螺孔。

其中，餘隙吸收件更包含有軸孔。而軸孔係貫設於座身上， 並使座身以軸孔穿套於致動件上。

其中，滑接元件係呈圓球或圓柱狀。

本發明另一實施例所提供之一線性致動器，其包含外殼、致動件與餘隙吸收件，其中，外殼係包含本體以及滑動空間，而該本體包含複數容納空間；致動件係設於滑動空間中；以及餘隙吸收件係設於本體上，且包含複數滑接元件及複數彈性元件，滑接元件係容置於容納空間內，且彈性元件係容置於容納空間內並抵接於滑接元件以及本體之內壁上。

其中，滑接元件係呈圓球或圓柱狀，

其中，滑動空間係呈孔狀，且容納空間係位於本體之中段部位。

其中，滑動空間係呈孔狀，且容納空間係位於本體中段部位之兩側。

(10)‧‧‧餘隙吸收機構

(20)(20c)‧‧‧外殼

(21)‧‧‧本體

(22)(22c)(22d)‧‧‧滑動空間

(30)(30b)‧‧‧致動件

(31)‧‧‧滑套

(32)‧‧‧直桿

(33)‧‧‧螺桿

(34)‧‧‧螺套

(40)‧‧‧吸收機構

(41)(41a)‧‧‧座身

(42)(42b)(42c)(42d)‧‧‧容納空間

(43)(43b)(43c)‧‧‧滑接元件

(44)(44b)(44c)‧‧‧彈性元件

(45)‧‧‧盲孔

(46)‧‧‧端體

(47)‧‧‧穿孔

第一圖係本發明第一實施例之立體外觀圖。

第二圖係本發明第一實施例之分解圖。

第三圖係本發明第一實施例沿第一圖3-3方向之剖視圖。

第四圖係本發明第一實施例沿第一圖4-4方向之剖視圖。

第五圖係本發明第二實施例之吸收機構立體圖。

第六圖係本發明第三實施例之部分立體圖。

第七圖係本發明第四實施例之部分立體圖。

第八圖係本發明第五實施例之部分立體圖。

第九圖係本發明第五實施例沿第八圖9-9方向之剖視圖。

首先，請參閱第一圖至第四圖所示，在本發明第一實施例中所提供之線性致動器，而係包含了有外殼(20)、致動件(30)以及餘隙吸收件(40)，其中：外殼(20)具有本體(21)以及滑動空間(22)。本體(21)係呈直柱狀，其斷面呈四邊形。滑動空間(22)係成直孔狀，其沿該本體(21)之柱軸延伸而貫穿本體(21)之軸向兩端。

致動件(30)具有滑套(31)、延伸直桿(32)、螺桿(33)以及螺套(34)。滑套(31)係呈直管狀，其以管軸一端伸入滑動空間(22)中，同軸穿套於螺桿(33)上，並與螺套(34)鄰接。延伸直桿(32)則係同軸固接於滑套(31)之管軸另端上，且位於本體(21)外。

餘隙吸收件(40)具有座身(41)、多數盲孔(45)、板狀端體(46)、多數孔(47)、多數滑接元件(43)及多數彈性元件(44)。座身(41)係呈矩塊狀，其滑設於滑動空間(22)中並穿套於滑套(31)外側，且與螺套(34)鄰接，並藉由多邊形之輪廓而免於在滑動空間(22)轉動。盲孔(45)係分別凹設於座身(41)相背之兩側端面上。二板狀端體(46)係分別貼接固設於座身(41)之相背兩側端面上，並藉由多數螺絲分別穿經各端體(46)板身上所設之貫孔而與設於座身(41)上之螺孔螺接，以使各端體(46)固接於座身(41)上。多數穿孔(47)則分別貫設於各端體(46)上，且各自與各盲孔(45)同軸連通，並使各穿孔(47)之孔徑小於各盲孔(45)之孔徑，據此，各彼此連通之盲孔(45)與穿孔(47)即得分別形成各容納空間(42)。

滑接元件(43)係呈圓珠狀而分別容設於各該容納空間(42)中，並使一側突伸於對應容納空間(42)之開口端外。以彈簧構成之多數彈性元件(44)則係分別容設於各該容納空間(42)中，且係分別以一端頂抵於對應之滑接元件(43)上，並以另端抵接於各容納空間(42)之底部，從而形成間接地由致動件(30)提供支撐之空間狀態，據以使各滑接元件(43)之一端得以持續地彈性抵接於本體(21)的內壁上。

藉由上述構件之組成，當線性致動器以馬達透過傳動元件驅動螺桿(33)轉動時，係藉由螺套(34)將力矩轉換成直線力，並帶動所鄰接之致動件(30)相對於外殼(20)為軸向往復之直線位移，是等技術乃屬習知技術之範躊，無加以贅述之必要，而所應加以提出說明者有二：

其一、藉由各彈性元件(44)使各滑接元件(43)彈性抵靠於本體(21)的內壁上，當致動件(30)之直線運動產生偏移，即可藉由各彈性元件(44)提供的伸縮量導正且維持致動件(30)位移之準直度與穩定性，相較於習知技術而言，由於各彈性元件(44)之伸縮量係可因應需求而作調整及改變，不僅可吸收較大之位移偏移量，更可因應不同之需求而調整。

其二、透過模組化的餘隙吸收件(40)，除易於組裝加工者外，其呈多邊形之形狀，在與螺套(34)固接後，亦可避免螺套(34)產生轉動，衍生有無法力矩轉換成直線力之缺失。

另外，為便於組裝加工，係可如第五圖所示之本發明第二實施例所揭者般，將螺套(34a)同軸一體成型於座身(41a)上，而無需再藉由結合元件對之進行組裝。

再者，提供轉動之防止與各該容納空間之構造，並非僅限於 如前揭第一實施例中所揭以同一之座部元件提供者為必要，其亦得以由不同之構件分別提供之，其中，為防止螺套或致動件在直線位移過程中產生轉動之不良動作者，在致動器技術領域中已有諸多不同之技術手段得以達成，因此，就任單一構件僅提供防止轉動之功效者，於此即不再冗言。

於此，申請人所擬再加以說明者係，各滑接元件與各彈性元件之設置並不以第一及第二實施例中所揭者為限，而得省略座部元件，逕自將各容納空間設置於致動件上，以分別容納各彈性元件及滑接元件者。

其中，用以容設餘隙吸收件之致動件，其除得以如第六圖所示相同於前述第一實施例已揭之致動件外，亦得以如第七至第九圖所示相同於前述第一實施例已揭之外殼，均不影響餘隙吸收件所得以達成之功效。

具體而言，在第六圖所示之第三實施例中，係使各容納空間(42b)逕自分設於致動件(30b)之管套上，以分別依序容納各彈性元件(44b)與滑接元件(43b)於其中，並使各滑接元件(43b)彈性地抵接於本體(21)的內壁上。

而於第七圖所示之第四實施例中，則係使餘隙吸收件之容納空間(42c)係設置於外殼(20c)之滑動空間(22c)之孔壁上，以分別依序容納各彈性元件(44c)與滑接元件(43c)於其中，並使各滑接元件(43c)彈性地抵接於致動件(圖上未示)上，據此，其所能達成之功效亦與前揭第一實施例中所揭者相同。

再者，於第八圖與第九圖所示之第五實施例中，其構造係與第四實施例所揭者大體上相同，其間之不同僅在於各容納空間(42d)所在滑動空間(22d)之位置上不同，具體而言，即本實施例係使各容納空間(42d)位 於滑動空間(22d)一端孔口內側上，而有別於第四實施例使各該容納空間位於滑動空間之中段部位，惟是等差異無礙於本發明所得達成之功效。

Claims (5)

1. 一種線性致動器，包含：一外殼，包含一本體以及一滑動空間；一致動件，設於該滑動空間中；以及一餘隙吸收件，滑設於該致動件上，且包含一座身、複數容納空間、複數滑接元件及複數彈性元件，其中該些容納空間係分別設於該座身相背之兩側端面上，該些滑接元件係分別容置於該些容納空間內，且該些彈性元件係分別容置於該些容納空間內並抵接於該些滑接元件以及該本體之內壁上；其中，該餘隙吸收件更包含有二端體，係分別固設於該座身相背之兩側端面上；各該端體包含複數穿孔，且該座身更包含複數盲孔，該些盲孔係同軸連通該些穿孔以形成該些容納空間。
2. 如請求項1所述之線性致動器，其中，各該穿孔之最大內徑係小於各該盲孔之最大內徑。
3. 如請求項1所述之線性致動器，其中，該餘隙吸收件更包含有複數螺絲，且各該端體包含複數貫孔，而該座身包含複數螺孔，該些螺絲係分別設於該些貫孔以及該些螺孔。
4. 如請求項1所述之線性致動器，其中，該餘隙吸收件更包含有一軸孔，係貫設於該座身上，並使該座身以該軸孔穿套於該致動件上。
5. 如請求項1所述之線性致動器，其中，該些滑接元件係呈圓球或圓柱狀。