專利名稱：電動(dòng)缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)缸，在該電動(dòng)缸中，將驅(qū)動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)部經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)傳遞給缸機(jī)構(gòu)，以便移動(dòng)該缸機(jī)構(gòu)中的活塞。
背景技術(shù)：
在一種公知類型的電動(dòng)缸中，電動(dòng)缸成一整體地設(shè)有驅(qū)動(dòng)源，所述驅(qū)動(dòng)源例如由以下部分構(gòu)成電動(dòng)機(jī)；減速機(jī)構(gòu)，該減速機(jī)構(gòu)設(shè)置在連接到驅(qū)動(dòng)源上的主體外殼中，并具有用于傳遞來(lái)自于驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)力的齒輪；以及，連接到所述主體外殼上的缸體部，其中，驅(qū)動(dòng)力從減速機(jī)構(gòu)傳遞給缸體部。
這種電動(dòng)缸，例如在日本專利待審公開(kāi)No.2002-213574中公開(kāi)，該電動(dòng)缸包括提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)單元，和齒輪減速機(jī)構(gòu)一起，用于將電動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)傳遞給輸出軸，同時(shí)降低旋轉(zhuǎn)速度。作為經(jīng)由齒輪減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)的結(jié)果，電動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力經(jīng)受預(yù)定的減速，所述齒輪減速機(jī)構(gòu)包括多個(gè)彼此嚙合的齒輪。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由輸出軸被輸出到外部，所述輸出軸基本上與電動(dòng)單元平行地配置。
另一方面，在日本專利待審公開(kāi)No.10-127008中揭示了一種電動(dòng)缸，該電動(dòng)缸包括電動(dòng)機(jī)；與該電動(dòng)機(jī)的軸線基本上平行地配置的缸體部；以及減速機(jī)構(gòu)，該減速機(jī)構(gòu)連接在電動(dòng)機(jī)與缸體部之間。電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由安裝在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上的小齒輪以及與該小齒輪嚙合的扁平齒輪傳遞給缸體部的螺桿。使螺桿旋轉(zhuǎn)，從而使得與螺桿螺紋嚙合的活塞沿著軸向方向位移。
在上面所述的日本專利待審公開(kāi)Nos.2002-213574和10-127008的傳統(tǒng)的技術(shù)中，將在外加電力的作用下被驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)單元(電動(dòng)機(jī))作為驅(qū)動(dòng)源。從而，在驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)作用下，來(lái)自于電動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)力被輸出到輸出軸或缸體部。然而，一般地，當(dāng)利用這種驅(qū)動(dòng)源時(shí)，會(huì)產(chǎn)生慣性力，即使在已經(jīng)停止加電之后，該慣性力仍會(huì)在預(yù)定的時(shí)期內(nèi)引起持續(xù)的旋轉(zhuǎn)。從而，難以立即中斷這種旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。因此，即使在將電動(dòng)缸停止之后，也會(huì)將驅(qū)動(dòng)源的慣性力經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞給缸體部。其結(jié)果是，相對(duì)于減速機(jī)構(gòu)和缸體部而言，由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生過(guò)負(fù)荷。進(jìn)而，缸體部會(huì)因此被移動(dòng)比所需要的移動(dòng)量(移動(dòng)位置)大的量。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)源被慣性力繼續(xù)旋轉(zhuǎn)預(yù)定的量時(shí)，在達(dá)到缸體部的位移停止的位置處的位移終端位置之后，連接到缸體部上的減速機(jī)構(gòu)的齒輪停止旋轉(zhuǎn)，而連接到驅(qū)動(dòng)源上的齒輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。因此，在彼此嚙合的全部?jī)蓚€(gè)相應(yīng)的齒輪之間產(chǎn)生負(fù)荷。從而，降低減速機(jī)構(gòu)的耐久性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的總的目的是提供一種電動(dòng)缸，通過(guò)減輕強(qiáng)加于驅(qū)動(dòng)部、缸體機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)上的負(fù)荷，改善其耐久性。
通過(guò)下面結(jié)合附圖所進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述目的和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯，其中，所述附圖以說(shuō)明性的例子的方式表示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)缸的總體透視圖；圖2是表示圖1所示的電動(dòng)缸的總體縱剖視圖；圖3是從不同的方向觀察時(shí)，圖1所示的電動(dòng)缸的齒輪單元的部分省略的放大透視圖；圖4是表示配置在圖2所示的電動(dòng)缸的動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)附近的元件的放大的縱剖視圖；圖5是表示圖1所示的電動(dòng)缸的動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的分解透視圖；圖6是表示在第一板插入到旋轉(zhuǎn)殼體的安裝孔內(nèi)的狀態(tài)下、與圖4中所示的元件相關(guān)的俯視剖視圖；以及圖7是表示在第二板插入到旋轉(zhuǎn)殼體的安裝孔內(nèi)的狀態(tài)下、與圖4中所示的元件相關(guān)的俯視剖視圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，附圖標(biāo)記10表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)缸。
如圖1和2所示，電動(dòng)缸10包括驅(qū)動(dòng)部12，該驅(qū)動(dòng)部借助施加電流而被驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)；齒輪單元(減速機(jī)構(gòu))14，該齒輪單元傳遞來(lái)自于驅(qū)動(dòng)部12的驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)將其速度減速；缸體機(jī)構(gòu)18，該缸體機(jī)構(gòu)具有活塞16，能夠借助由齒輪單元14輸出的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行行程位移；以及配置在驅(qū)動(dòng)部12與缸體機(jī)構(gòu)18之間的動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)20，該機(jī)構(gòu)能夠傳動(dòng)和中斷驅(qū)動(dòng)力。
驅(qū)動(dòng)部12，例如，包括DC電動(dòng)機(jī)或者步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)由從圖中未示出的電源提供的電流驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)部12借助形成在其一端的安裝凸緣12a連接到齒輪單元14的外殼22上。進(jìn)而，驅(qū)動(dòng)部12包括驅(qū)動(dòng)軸24，該驅(qū)動(dòng)軸經(jīng)由設(shè)置在外殼22上的第一孔26插入到外殼22內(nèi)。
如圖2和3所示，齒輪單元14包括外殼22，該外殼22具有圓筒形的形狀；旋轉(zhuǎn)殼體(殼體)28，該旋轉(zhuǎn)殼體可旋轉(zhuǎn)地配置在外殼22的內(nèi)部。齒輪單元14進(jìn)一步包括內(nèi)部軸(軸)32，該軸具有插入到旋轉(zhuǎn)殼體28內(nèi)的一個(gè)端部，并且在其上插入多個(gè)板構(gòu)件30。另外，齒輪單元包括第一齒輪構(gòu)件34，其固定到內(nèi)部軸32的另一端上；第二齒輪構(gòu)件36，該第二齒輪構(gòu)件與第一齒輪構(gòu)件34嚙合并固定到缸體機(jī)構(gòu)18的旋轉(zhuǎn)軸112上；以及，第三齒輪構(gòu)件38，其固定到驅(qū)動(dòng)部12的驅(qū)動(dòng)軸24上。第一至第三齒輪構(gòu)件34、36、38的每一個(gè)以及旋轉(zhuǎn)殼體28，例如可以由樹(shù)脂材料、燒結(jié)金屬、或者諸如鋁等輕金屬材料構(gòu)成。
如圖2所示，外殼22的兩個(gè)端部向外部敞開(kāi)。第一軸承42通過(guò)環(huán)形槽安裝到配置在外殼22的一端的第一開(kāi)口40內(nèi)。第二軸承46通過(guò)另一個(gè)環(huán)形槽安裝到配置在外殼22的另一端的第二開(kāi)口44內(nèi)。塞子48被擰到第二開(kāi)口44上，以便將第二開(kāi)口44封閉。
在外殼22的一端形成第一安裝部50，該第一安裝部基本上垂直于外殼22的軸線地從外殼22的側(cè)部突出。驅(qū)動(dòng)部12通過(guò)多個(gè)螺栓52安裝在第一安裝部50上。沿著第一安裝部50的軸向方向形成朝著外部敞開(kāi)的第一孔26。驅(qū)動(dòng)部12的驅(qū)動(dòng)軸24插入到第一孔26內(nèi)。
另一方面，在外殼22的另一端側(cè)形成第二安裝部54，該第二安裝部基本上垂直于外殼22的軸線地從外殼22的側(cè)部突出。缸體機(jī)構(gòu)18安裝在第二安裝部54上。在第二安裝部54上形成朝著外部敞開(kāi)的第二孔56。缸體機(jī)構(gòu)18的一部分經(jīng)由第二孔56插入到第二安裝部54內(nèi)。具體地說(shuō)，驅(qū)動(dòng)部12和缸體機(jī)構(gòu)18每一個(gè)都基本上垂直于外殼22的軸線且基本上彼此平行地配置。
在外殼22的另一端配置固定凸緣58，以便相對(duì)于外殼22的軸線的中心而言，位于與第二安裝部54的相反的一側(cè)。該固定凸緣58從外殼22的側(cè)面突出，分支成相互分開(kāi)預(yù)定距離的兩部分。在固定凸緣58中，分別形成與外殼22的軸線平行地延伸的通孔60。
電動(dòng)缸10例如可以通過(guò)固定凸緣58固定到壁面上。
旋轉(zhuǎn)殼體28包括軸部62，該軸部由第一軸承42支承并配置在外殼22的一端；底部裝配的圓筒形部64，該圓筒形部具有形成在軸部62的端部的圓筒形；以及配置在圓筒形部64與軸部62之間的的結(jié)合部處的齒輪齒部66，在該齒部的外周面上刻有多個(gè)齒。
配置在外殼22的一端的軸部62的前端部具有縮減的直徑。該縮減的直徑部由安裝在外殼22中的第一軸承42可旋轉(zhuǎn)地支承。
圓筒形部64沿著徑向朝外的方向相對(duì)于軸部62在直徑方向上延伸。圓筒形部64配置在外殼22內(nèi)第一安裝部50與第二安裝部54之間的位置。圓筒形部64的外周面緊靠在外殼22的內(nèi)周面上，并且當(dāng)旋轉(zhuǎn)殼體28旋轉(zhuǎn)時(shí)由該內(nèi)周面引導(dǎo)。
在圓筒形部64中形成安裝孔68，該孔朝著外殼22的第二開(kāi)口44敞開(kāi)。安裝孔68具有基本上恒定的直徑。在安裝孔68的內(nèi)周面上形成多個(gè)沿著軸向方向延伸的槽70(例如，4個(gè))(見(jiàn)圖5至7)。槽70以凹形的形式凹入，并具有基本上矩形的橫截面。槽70沿著安裝孔68的軸向方向彼此分開(kāi)預(yù)定的距離。特別是，槽70沿著安裝孔68的內(nèi)周面并關(guān)于圓筒形部64的軸向中心相互分開(kāi)90°(見(jiàn)圖6)。
動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)20配置在安裝孔68內(nèi)。動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)20包括內(nèi)部軸32，它的一端插入到安裝孔68內(nèi)；板構(gòu)件30，該板構(gòu)件由多個(gè)第一和第二板78、80構(gòu)成；以及封閉安裝孔的蓋構(gòu)件94。安裝在圓筒形部64的襯套孔72中的襯套74可旋轉(zhuǎn)地支承內(nèi)部軸32的一個(gè)端部。
如圖5所示，通過(guò)將內(nèi)部軸32的外周面切割成基本上平面的形狀，在內(nèi)部軸32的一端上形成一對(duì)切槽76。切槽76具有從內(nèi)部軸32的一端到另一端的預(yù)定長(zhǎng)度。進(jìn)而，該切槽76相對(duì)于內(nèi)部軸32的外周面沿徑向朝內(nèi)的方向少量地凹入。切槽76相對(duì)于內(nèi)部軸32的中心軸線形成在基本上對(duì)稱的位置上(見(jiàn)圖7)。
第一板(第一旋轉(zhuǎn)板)78和第二板(第二旋轉(zhuǎn)板)80插入到內(nèi)部軸32的一端上。第一和第二板78、80的每一個(gè)都由具有基本上恒定的厚度的板構(gòu)件形成。第一板78和第二板80分別相互交替的安裝和配置在內(nèi)部軸32上。
第一板78具有基本上盤狀的橫截面。如圖6所示，第一板78具有第一軸孔82，該第一軸孔82形成在該第一板的大致中心部，內(nèi)部軸32插入到該第一軸孔82中。多個(gè)第一和第二突起84、86(例如，4個(gè))沿徑向朝外的方向從外周面徑向突出。
第一突起84和第二突起86相對(duì)于第一軸孔82的中心相互分開(kāi)相等的角度(例如，45°)。第一突起84相互分開(kāi)90°的間隔，而第二突起86形成在第一突起84之間。即，第二突起86以和第一突起84相同的方式相互分開(kāi)90°的間隔。第一板78分別具有4個(gè)第一突起84和4個(gè)第二突起86，其中，第二突起86配置在第一突起84之間，從而，總共設(shè)置8個(gè)突起。
第一突起84的外徑D1基本上等于圓筒形部64的槽70的內(nèi)周直徑d1(D1＝d1)。第二突起86的外周直徑D2小于第一突起84的外周直徑D1(D1＞D2)。第二突起86的外周直徑D2小于圓筒形部64的安裝孔68的內(nèi)周直徑d2(D2＜d2)。
即，與第二突起86相比，第一突起84沿徑向朝外的方向突出較大的量。當(dāng)?shù)谝话?8被插入到圓筒形部64的安裝孔68中時(shí)，第一突起84結(jié)合到槽70內(nèi)，在第二突起86與安裝孔68的內(nèi)周面之間形成預(yù)定距離的間隙C1。
如圖7所示，第二板80包括形成在其大致中心部的第二軸孔88，該第二軸孔88具有基本上盤狀的橫截面和大致與第一板78相同的形狀，內(nèi)部軸32插入到該第二軸孔88內(nèi)。多個(gè)第三突起90(例如，8個(gè))從第二板80的外周面沿著徑向朝外的方向在徑向方向上突出。
第二軸孔88按如下方式形成。第二軸孔88的內(nèi)周面部分分別與內(nèi)部軸32的切槽76反向地突出。突起80a分別與一對(duì)切槽76結(jié)合。從而，防止內(nèi)部軸32和第二板80沿著旋轉(zhuǎn)方向彼此相對(duì)位移。因此，當(dāng)使內(nèi)部軸32旋轉(zhuǎn)和位移時(shí)，第二板80以成一體的方式和內(nèi)部軸一起旋轉(zhuǎn)。
第三突起90相對(duì)于第二軸孔88的中心相互分開(kāi)相等的角度(例如45°)。第三突起90的數(shù)目和包含在第一板78上的第一和第二突起84、86的總數(shù)(8個(gè))相同。第三突起90的外周直徑具有基本上相同的直徑D3。第三突起90的外周直徑D3基本上等于第二突起86的外周直徑D2(D3＝D2)。從而，當(dāng)?shù)诙?0被插入到安裝孔68內(nèi)時(shí)，在第三突起90與安裝孔68的內(nèi)周面之間形成提供預(yù)定距離的間隙C2。更具體地說(shuō)，相對(duì)于安裝孔68而言，間隙C1和C2基本上彼此相等，因?yàn)榈诙黄?6的外周直徑D2基本上等于第三突起90的外周直徑D3。
當(dāng)?shù)谝话?8和第二板80被插入到內(nèi)部軸32上時(shí)，將第一和第二突起84、86和第三突起90配置成沿著內(nèi)部軸32的軸向方向相互交疊。通過(guò)安裝在內(nèi)部軸32的一端上的緊固環(huán)92，防止配置在最靠近軸部62一側(cè)的第一板78沿著軸向方向位移。
具體地說(shuō)，第一板78與圓筒形部64的槽70結(jié)合，從而與旋轉(zhuǎn)殼體28成一體地旋轉(zhuǎn)。進(jìn)而，第二板80與內(nèi)部軸32結(jié)合，從而與內(nèi)部軸32成一體地旋轉(zhuǎn)。換句話說(shuō)，第一板78和第二板80彼此獨(dú)立分開(kāi)地旋轉(zhuǎn)。
另一方面，如圖4所示，盡管第一和第二板78、80配置在安裝孔68中，但圓筒形部64被蓋構(gòu)件94封閉。內(nèi)部軸32通過(guò)貫穿蓋構(gòu)件94的大致中心部的軸孔96插入到該蓋構(gòu)件94內(nèi)。密封構(gòu)件98安裝到軸孔96中的環(huán)形槽內(nèi)。密封構(gòu)件98緊靠在內(nèi)部軸32的外周面上，從而，將安裝孔68的內(nèi)部置于緊密的(即，氣密性的)密閉狀態(tài)。
例如，將由硅油構(gòu)成的工作油A填充到安裝孔68內(nèi)。利用具有高粘度的油作為工作油A。將工作油A的粘度例如適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在10,00至100,000cst的范圍內(nèi)。蓋構(gòu)件94將安裝孔68關(guān)閉。從而，安裝孔68起著填充工作油A的油儲(chǔ)存室的作用。
將工作油A填充到沿著內(nèi)部軸32交替地配置的第一和第二板78、80之間的空間中，產(chǎn)生這樣一種狀態(tài)，即，第一和第二板78、80彼此以相等短距離分開(kāi)，而工作油A介于它們之間(見(jiàn)圖4)。具體地說(shuō)，第一和第二板78、80沿著內(nèi)部軸32以相等的距離相互分開(kāi)。
在圓筒形部64與軸部62之間的結(jié)合部處，在外周面上形成齒66。齒66與連接到驅(qū)動(dòng)部12上的第三齒輪構(gòu)件38嚙合。齒66相對(duì)于旋轉(zhuǎn)殼體28的軸線傾斜預(yù)定的角度(例如，45°)。進(jìn)而，以和上面所述的相同的方式，在外周面上形成第三齒輪構(gòu)件38的齒102，所述齒102相對(duì)于第三齒輪構(gòu)件38的軸線傾斜預(yù)定的角度(例如，45°)。
即，第三齒輪構(gòu)件38在驅(qū)動(dòng)部12的驅(qū)動(dòng)作用下被驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，藉此，旋轉(zhuǎn)殼體28被與第三齒輪構(gòu)件38嚙合的圓筒形部64旋轉(zhuǎn)和移位。進(jìn)而，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的傳遞方向被齒66和102轉(zhuǎn)換成基本上垂直的方向，其中所述齒66和102分別相對(duì)于驅(qū)動(dòng)部12和旋轉(zhuǎn)殼體28的軸傾斜預(yù)定的角度。
圓柱形的第一齒輪構(gòu)件34經(jīng)由具有縮減的直徑的第一細(xì)直徑部104安裝到內(nèi)部軸32的另一端上。相對(duì)于第一齒輪構(gòu)件34的軸線傾斜預(yù)定的角度(例如45°)的齒106，形成在第一齒輪構(gòu)件34的外周面上。齒106形成在旋轉(zhuǎn)殼體28的一側(cè)，并與安裝在缸體機(jī)構(gòu)18上的第二齒輪構(gòu)件36的齒108嚙合。
第一齒輪構(gòu)件34的齒106與第二齒輪構(gòu)件36的齒108相互對(duì)向。第一齒輪構(gòu)件34通過(guò)安裝在外殼22中的第二軸承46被可旋轉(zhuǎn)地支承。
更具體地說(shuō)，從驅(qū)動(dòng)部12傳遞到旋轉(zhuǎn)殼體28的驅(qū)動(dòng)力，依次經(jīng)由齒106、108傳遞，其中，所述齒106和108分別以預(yù)定的角度相對(duì)于旋轉(zhuǎn)殼體28和缸體機(jī)構(gòu)18的軸傾斜。傳遞方向被轉(zhuǎn)換成基本上與旋轉(zhuǎn)殼體28的軸線垂直的方向。換句話說(shuō)，從驅(qū)動(dòng)部12傳遞的驅(qū)動(dòng)力的傳遞方向，被齒輪單元14轉(zhuǎn)換成基本上垂直的方向，并且，傳遞方向被齒輪單元14再次轉(zhuǎn)換成指向缸體機(jī)構(gòu)18的基本上垂直的方向。
如圖1和2所示，缸體機(jī)構(gòu)18包括圓筒形缸筒110，該缸筒110連接到外殼22上；旋轉(zhuǎn)軸112，該旋轉(zhuǎn)軸112被可旋轉(zhuǎn)地支承在缸筒110的內(nèi)部，并且，驅(qū)動(dòng)力被從齒輪單元14傳遞到該旋轉(zhuǎn)軸112上；以及活塞16，該活塞16被擰到旋轉(zhuǎn)軸112上并能夠在軸向方向上位移。
缸筒110的一端固定到外殼22的第二安裝部54上，而圓筒形的桿套114安裝在缸筒110的另一端上。
旋轉(zhuǎn)軸112例如可以由樹(shù)脂材料、燒結(jié)金屬或者輕金屬材料形成。旋轉(zhuǎn)軸112包括螺紋部116，該螺紋部具有刻在其外周面上的螺紋；以及第二細(xì)直徑部118，該第二細(xì)直徑部形成在螺紋部116的一端，與螺紋部116相比，具有縮減的直徑。第二細(xì)直徑部118被插入到第二安裝部54的第二孔56內(nèi)，在其上安裝第二齒輪構(gòu)件36。進(jìn)而，第二細(xì)直徑部118被一對(duì)設(shè)置在第二孔56內(nèi)的第三軸承120可旋轉(zhuǎn)地保持。第三軸承120借助安裝在第二孔56的開(kāi)口內(nèi)的保持構(gòu)件122固定到第二孔56內(nèi)。
活塞16被擰到旋轉(zhuǎn)軸112的螺紋部116上，在旋轉(zhuǎn)軸112的旋轉(zhuǎn)作用下，可以在軸向方向(箭頭X1、X2的方向)上自由地位移?；钊?6的外周面緊靠在缸筒110的內(nèi)周面上并被其支承。進(jìn)而，圓筒形的活塞桿126固定到突起124上，該突起124在活塞16的一端朝向桿套114(箭頭X1的方向)突出。
安裝在環(huán)形槽內(nèi)的環(huán)形刮削器128、以及與刮削器128分開(kāi)預(yù)定距離的環(huán)形的桿密封環(huán)130，設(shè)置在桿套114的內(nèi)周面上，所述桿密封環(huán)用于保持缸筒110的氣密性?？赡軙?huì)粘附到活塞桿126的外周面上的灰塵等，被刮削器128除去。在活塞桿126的端部上安裝帽132，用于將活塞桿126封閉。
將作為驅(qū)動(dòng)部12的電動(dòng)機(jī)(即，DC電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī))的內(nèi)阻力值設(shè)定在驅(qū)動(dòng)部12的額定轉(zhuǎn)矩的大約2到20倍的范圍內(nèi)。特別是，將內(nèi)阻力值設(shè)定在驅(qū)動(dòng)部12的額定轉(zhuǎn)矩的大約2到20倍的范圍內(nèi)，其中，從第一和第二板78、80的總數(shù)中減去1，獲得一個(gè)數(shù)字，然后將該數(shù)字乘以內(nèi)阻力值。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)缸10基本上按照上述方式構(gòu)成。下面說(shuō)明其操作、作用和效果。
從圖中未示出的電源向驅(qū)動(dòng)部12提供電流，藉此，驅(qū)動(dòng)部12的驅(qū)動(dòng)軸24被驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)。從而，由于第三齒輪構(gòu)件38的齒66、102與旋轉(zhuǎn)殼體28相互嚙合，所以，將驅(qū)動(dòng)力傳遞給旋轉(zhuǎn)殼體28。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)殼體28旋轉(zhuǎn)時(shí)，與安裝孔68的槽70配合的第一板78，與之成一整體地旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，第一板78與填充到安裝孔68內(nèi)的工作油A一起旋轉(zhuǎn)。從而，鄰近第一板78配置的第二板80，通過(guò)工作油A的作用，成一整體地旋轉(zhuǎn)。即，充滿旋轉(zhuǎn)殼體28的工作油A具有高粘度。從而，當(dāng)旋轉(zhuǎn)殼體28和第一板78以高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二板80借助粘滯阻力與之成一整體地旋轉(zhuǎn)。
換句話說(shuō)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)殼體28和第一板78在驅(qū)動(dòng)部12的驅(qū)動(dòng)作用下旋轉(zhuǎn)時(shí)，因?yàn)樾D(zhuǎn)速度高，所以，工作油A的粘滯力增大，被傳遞的驅(qū)動(dòng)力具有低的轉(zhuǎn)矩。
從而，旋轉(zhuǎn)殼體28的旋轉(zhuǎn)力通過(guò)保持在安裝孔68內(nèi)的工作油A傳遞給第二板80。通過(guò)切槽76與第二板80配合的內(nèi)部軸32被成一整體地驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。從而，驅(qū)動(dòng)部12的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由旋轉(zhuǎn)殼體28傳遞給內(nèi)部軸32。驅(qū)動(dòng)力被傳遞給缸體機(jī)構(gòu)18的第二齒輪構(gòu)件36，所述第二齒輪構(gòu)件36與安裝在內(nèi)部軸32上的第一齒輪構(gòu)件34嚙合，藉此，缸體機(jī)構(gòu)18的旋轉(zhuǎn)軸112旋轉(zhuǎn)。
從而，與旋轉(zhuǎn)軸112螺紋嚙合的活塞16，由于其螺紋嚙合而沿著缸筒110在軸向方向(如圖2所示的箭頭X1的方向)位移。連接到活塞16上的活塞桿126相對(duì)于桿套114突出預(yù)定的長(zhǎng)度。其結(jié)果是，安裝在活塞桿126端部處的帽132上的工件(未示出)被移動(dòng)預(yù)定的長(zhǎng)度。
如上所述，可以經(jīng)由齒輪單元14和動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)20，將驅(qū)動(dòng)部12的驅(qū)動(dòng)力傳遞給缸體機(jī)構(gòu)18，藉此，缸體機(jī)構(gòu)18的活塞桿126被移動(dòng)預(yù)定的量。
另一方面，當(dāng)缸體機(jī)構(gòu)18的活塞桿126的移動(dòng)停止時(shí)，通過(guò)終止向驅(qū)動(dòng)部12供應(yīng)電流，驅(qū)動(dòng)部12的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)停止。在這種情況下，即使在向驅(qū)動(dòng)部12的電流供應(yīng)已經(jīng)終止之后，驅(qū)動(dòng)部12的驅(qū)動(dòng)軸24仍會(huì)由于慣性力而旋轉(zhuǎn)一定的量。然而，驅(qū)動(dòng)部12在低速下以高轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)。從而，伴隨著驅(qū)動(dòng)部12的旋轉(zhuǎn)的第一板78的旋轉(zhuǎn)，被工作油A且相對(duì)于動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)20而言被吸收。因此，這種旋轉(zhuǎn)不會(huì)從第一板78被傳遞給第二板80。
從而，驅(qū)動(dòng)部12的慣性力不會(huì)經(jīng)由工作油A傳遞給內(nèi)部軸32?？梢詫⒏左w機(jī)構(gòu)18停止，而不會(huì)受到驅(qū)動(dòng)部12的慣性力的影響。換句話說(shuō)，當(dāng)?shù)谝话?8以低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，工作油A的粘滯力降低。從而，第一板78的旋轉(zhuǎn)被工作油A降低，這種旋轉(zhuǎn)不會(huì)傳遞給第二板80。
相反，在某些情況下，未示出的工件會(huì)被慣性力移動(dòng)微小的量，在驅(qū)動(dòng)部12的驅(qū)動(dòng)已經(jīng)被完全中止之后，不會(huì)停止。在這種情況下，當(dāng)被傳遞給缸體機(jī)構(gòu)18的旋轉(zhuǎn)軸112的慣性力(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力)又被傳遞給內(nèi)部軸32時(shí)，慣性力被通過(guò)第二板80保持在安裝孔68內(nèi)的工作油A吸收。從而，缸體機(jī)構(gòu)18產(chǎn)生的慣性力不會(huì)經(jīng)由動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)20傳遞給驅(qū)動(dòng)部12。
即，當(dāng)外加電流并且以高速驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部12時(shí)，驅(qū)動(dòng)力通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)20傳遞給缸體機(jī)構(gòu)18。進(jìn)而，例如，在驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)受到驅(qū)動(dòng)部12的慣性力影響的低速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，通過(guò)允許驅(qū)動(dòng)力被動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)20的工作油A吸收，可以將驅(qū)動(dòng)力的傳遞切斷或中斷。換句話說(shuō)，動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)20起著將傳動(dòng)切斷的轉(zhuǎn)矩分離機(jī)構(gòu)的作用，從而，在需要時(shí)吸收來(lái)自于驅(qū)動(dòng)部12和/或缸體機(jī)構(gòu)18的驅(qū)動(dòng)力。
如上所述，在本發(fā)明的實(shí)施例中，動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)20配置在驅(qū)動(dòng)部12與缸體機(jī)構(gòu)18之間。動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)20包括填充有高粘度的工作油A的旋轉(zhuǎn)殼體28，并帶有配置在旋轉(zhuǎn)殼體28內(nèi)部的多個(gè)第一板78和第二板80。從而，與驅(qū)動(dòng)力只被減速機(jī)構(gòu)從驅(qū)動(dòng)源傳遞給缸體部的傳統(tǒng)的電動(dòng)缸相比，在驅(qū)動(dòng)部12和缸體機(jī)構(gòu)18不被驅(qū)動(dòng)的期間，從驅(qū)動(dòng)部12和缸體機(jī)構(gòu)18傳遞的驅(qū)動(dòng)力(慣性力)可以被工作油A適當(dāng)?shù)匚?。從而，?dāng)施加到驅(qū)動(dòng)部12上的電流停止時(shí)，可以避免向驅(qū)動(dòng)部12和/或缸體機(jī)構(gòu)18傳遞驅(qū)動(dòng)力。其結(jié)果是，驅(qū)動(dòng)部12和缸體機(jī)構(gòu)18不會(huì)經(jīng)受不必要的負(fù)荷，因此，可以提高驅(qū)動(dòng)部12和缸體機(jī)構(gòu)18的耐久性。
不必要的驅(qū)動(dòng)力不會(huì)在驅(qū)動(dòng)部12與缸體機(jī)構(gòu)18之間傳遞。從而，在連接到驅(qū)動(dòng)部12和缸體機(jī)構(gòu)18上的第一至第三齒輪構(gòu)件34、36、38的齒66、102、106、108上，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的負(fù)荷。因此，可以提高齒66、102、106、108的耐久性。從而，改進(jìn)包括第一至第三齒輪構(gòu)件34、36、38在內(nèi)的齒輪單元14的耐久性。
當(dāng)齒輪單元14的第一至第三齒輪構(gòu)件34、36、38、旋轉(zhuǎn)殼體28、以及缸體機(jī)構(gòu)18的旋轉(zhuǎn)軸112由例如樹(shù)脂材料、燒結(jié)金屬或者輕金屬材料形成時(shí)，可以降低齒輪單元14和缸體機(jī)構(gòu)18的重量，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。
盡管詳細(xì)給出并描述了本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例，但是，應(yīng)當(dāng)理解，在不超出所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種改變和改型。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)缸，包括驅(qū)動(dòng)部(12)，該驅(qū)動(dòng)部在施加的電流的作用下被驅(qū)動(dòng)；減速機(jī)構(gòu)(14)，該減速機(jī)構(gòu)連接到所述驅(qū)動(dòng)部(12)上，并且該減速機(jī)構(gòu)傳遞來(lái)自于所述驅(qū)動(dòng)部(12)的驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)降低其速度；缸體機(jī)構(gòu)(18)，所述驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由所述減速機(jī)構(gòu)(14)傳遞給該缸體機(jī)構(gòu)(18)，并且，該缸體機(jī)構(gòu)具有能夠在軸向方向上移動(dòng)的活塞(16)；以及設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)部(12)與所述缸體機(jī)構(gòu)(18)之間的動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(20)，當(dāng)所述電流施加到所述驅(qū)動(dòng)部(12)上時(shí)，該動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)將所述驅(qū)動(dòng)力傳遞給所述缸體機(jī)構(gòu)(18)，當(dāng)所述電流不施加到所述驅(qū)動(dòng)部(12)上時(shí)，該動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)將來(lái)自于所述驅(qū)動(dòng)部(12)和所述缸體機(jī)構(gòu)(18)中的至少一個(gè)的所述驅(qū)動(dòng)力的傳遞切斷。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)缸，其特征在于，所述動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(20)進(jìn)一步包括殼體(28)，該殼體在所述驅(qū)動(dòng)部(12)的驅(qū)動(dòng)作用下被驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)；第一旋轉(zhuǎn)板(78)，該第一旋轉(zhuǎn)板配置在所述殼體(28)中，并且該第一旋轉(zhuǎn)板當(dāng)其與所述殼體(28)配合時(shí)能夠成一整體地旋轉(zhuǎn)；第二旋轉(zhuǎn)板(80)，該第二旋轉(zhuǎn)板在所述殼體(28)內(nèi)與所述第一旋轉(zhuǎn)板(78)分開(kāi)預(yù)定的距離，并被安裝在連接到所述缸體機(jī)構(gòu)(18)上的軸(32)上；以及氣密性地封閉在所述殼體(28)內(nèi)的工作油(A)，該工作油填充到所述第一和第二旋轉(zhuǎn)板(78、80)之間的空間內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)缸，其特征在于，所述第一旋轉(zhuǎn)板(78)根據(jù)所述動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(20)的所述殼體(28)的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而，旋轉(zhuǎn)力借助所述工作油(A)的粘性被傳遞給所述第二旋轉(zhuǎn)板(80)，藉此，使在其上安裝所述第二旋轉(zhuǎn)板(80)的所述軸(32)旋轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的電動(dòng)缸，其特征在于，分別提供多個(gè)所述第一旋轉(zhuǎn)板(78)和多個(gè)所述第二旋轉(zhuǎn)板(80)，所述第一旋轉(zhuǎn)板(78)和所述第二旋轉(zhuǎn)板(80)交替地沿著所述軸(32)配置。
5.如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)缸，其特征在于，所述第一旋轉(zhuǎn)板(78)包括多個(gè)第一突起(84)，所述第一突起沿徑向方向朝外突出，其中，所述第一突起(84)分別與形成在所述殼體(28)的內(nèi)周面上的槽(70)配合。
6.如權(quán)利要求5所述的電動(dòng)缸，其特征在于，所述第一旋轉(zhuǎn)板(78)包括第二突起(86)，所述第二突起在所述第一突起(84)之間沿徑向方向朝外突出，其中，在所述第二突起(86)與所述殼體(28)的內(nèi)周面之間設(shè)置間隙(C1)。
7.如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)缸，其特征在于，所述第二旋轉(zhuǎn)板(80)包括多個(gè)第三突起(90)，所述第三突起沿徑向方向朝外突出；以及，具有與所述軸(32)配合的配合部(80a)的孔(88)，其中，在所述第三突起(90)與所述殼體(28)的所述內(nèi)周面之間設(shè)置間隙(C2)。
8.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)缸，其特征在于，所述動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(20)與所述減速機(jī)構(gòu)(14)成一體地配置。
9.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)缸，所述工作油(A)包括硅油，其特中，所述硅油的粘度在10,000到100,000cst的范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)缸，所述驅(qū)動(dòng)部(12)包括電動(dòng)機(jī)，其中，所述電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻力值在所述電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩的2到20倍的范圍內(nèi)。
全文摘要
將驅(qū)動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)部(12)傳遞給具有活塞(16)的缸體機(jī)構(gòu)(18)，同時(shí)經(jīng)受減速。進(jìn)而，將工作油(A)填充到動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(20)的旋轉(zhuǎn)殼體(28)內(nèi)，所述動(dòng)力傳動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(20)配置在驅(qū)動(dòng)部(12)與缸體機(jī)構(gòu)(18)之間。沿著內(nèi)部軸(320交替地配置第一板(78)和第二板(80)，第一板(78)連接到驅(qū)動(dòng)部(12)側(cè)，第二板(80)連接到缸體機(jī)構(gòu)(18)側(cè)。
文檔編號(hào)F16H1/00GK1936367SQ200610138899
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月21日
發(fā)明者永井茂和, 増井隆一 申請(qǐng)人:Smc株式會(huì)社