线性滑动机构的制作方法

线性滑动机构
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年10月21日提交的美国临时专利申请no.62/923,850的权益。上述申请的公开内容通过参引并入本文中。
技术领域
3.本发明涉及线性滑动机构。
4.发明背景
5.本领域的目标是通过使零件计数复杂性最小化来创建一种由塑料制成的线性滑动机构。目前，大多数滑动机构由金属冲压部件组成并且还具有衬套。成本相对较高。该系统通常对污染、环境和错位很敏感。
6.目前可用的线性滑动机构存在几个问题。大多数线性滑动机构具有较高零件含量。这种类型的机构通常需要较高的精度，并且因此成本很高。如果零件中的任何公差稍有偏差，这些零件也可能出现问题。在这种机构中，零件通常是金属的。已经使用过其他材料，并且已经尝试过塑料线性滑动机构。任何塑料滑动机构导引件通常是挤压而成的，这需要更多的部件。
7.因此，本领域的目标是提供一种线性运动系统，该线性运动系统可以以最少数目的零件注射成型，并且克服了与用于较长线性运动的拔模有关的问题。


技术实现要素：

8.一种注射模制滑动致动器组件，该注射模制滑动致动器组件具有框架、滑动承载件和滑动轨道构件。该注射模制滑动致动器具有x轴线、y轴线和z轴线，其中，滑动轨道构件具有沿着y方向和z方向延伸的至少一个轨道槽，并且所述滑动承载件具有用于接合所述至少一个轨道槽的至少一个配合的向外延伸的侧部构件。
9.本发明的其他适用领域将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。应理解，虽然详细描述和具体示例示出了本发明的优选实施方式，但其仅意在说明的目的，而非意在限制本发明的范围。
附图说明
10.通过详细描述和附图将更充分地理解本发明，在附图中：
11.图1是本发明的注射模制滑动致动器组件的分解立体图；
12.图2是本发明的处于缩回位置的注射模制滑动致动器组件的立体图；
13.图3是本发明的处于展开位置的注射模制滑动致动器组件的立体图；
14.图4是本发明的注射模制滑动致动器组件的前侧视图；
15.图4a是沿着图4的线4a-4a截取的截面图，其示出了本发明的注射模制滑动致动器组件的拔模接触区域；
16.图5是本发明的滑动致动器组件的滑动轨道构件部分的立体图；
17.图5a是示出了滑动承载件的定位和滑动轨道构件的拔模的侧视图；
18.图6是示出了本发明的滑动致动器组件的滑动承载件部分的工装的立体图；
19.图6a是示出本发明的滑动致动器组件的滑动承载件部分的工装的侧视图；
20.图7是本发明的俯视图；
21.图7a是沿着图7的线7a-7a截取的截面图，其示出了用于本发明的滑动致动器组件的止挡装置；
22.图7b是滑动轨道构件的立体图，其示出了用于本发明的滑动致动器组件的止挡装置；
23.图8是在本发明的滑动致动器组件展开期间的止挡机构的俯视图；
24.图8a是沿着图8的线8a-8a截取的截面图，其示出了在本发明的滑动致动器组件展开期间的止挡机构；
25.图8b是框架接收器部分的立体图，其示出了在本发明的滑动致动器组件展开期间的止挡机构；
26.图9a至图9d示出了本发明的滑动致动器组件的组装方法；
27.图10是本发明的安装至框架的滑动致动器组件的俯视图，
28.图10a是沿着图10的线10a-10a截取的截面图，其示出了本发明的安装至框架的滑动致动器组件；
29.图11是示出了承载件与滑动表面的侧部之间的拔模的角度
‘
a’的截面图；
30.图12是示出了在升高和降低车辆中的空气动力学下部车身面板时使用本发明的线性致动器的示意图；
31.图13是在升高和降低车辆的气坝时使用的线性致动器的应用的立体图；以及，
32.图14是本发明的图13中使用的致动器的截面图。
具体实施方式
33.以下对优选实施方式的描述本质上仅是示例性的，并且决不意在限制本发明、本发明的应用或用途。
34.根据本发明，提供了一种注射模制滑动组件，总体上以10示出该注射模制滑动组件。该组件设计成使得所有部件均可以注射成型。滑动组件与提供运动的源、比如滚珠丝杠、线性致动器或马达——其向组件提供滑动运动——一起使用。滑动组件10包括框架12、滑动承载件14和滑动轨道构件16。注射模制滑动致动器10包括x(18)轴线、y(20)轴线和z(22)轴线，其中，滑动轨道构件具有沿着y方向和z方向延伸的至少一个轨道槽26，并且所述滑动承载件具有用于接合至少一个轨道槽26的至少一个配合的向外延伸的侧部构件24。
35.如图中所示，在优选实施方式中，滑动承载件包括两对对置的椭圆形截头圆锥形侧部构件24a、24b、24c和24d。每一个侧部构件均具有由其侧壁27形成的长形锥形中空孔口区域25。这些侧部构件24附接有加强肋28，该加强肋28包括侧部肋加强蜂窝结构30。这些侧部构件与槽26和对置的槽26a接合，以向中央滑动构件32提供线性运动以用于致动等。中央滑动构件32具有中央实心部分33，并且在非保持侧部构件24a至24d的侧部上还包括加强蜂窝结构34。
36.滑动轨道构件16设计成在截断“v”形横截面的轨道槽26的每一侧部上均包括倾斜
表面36、36a和38、38a。这些表面与侧部构件24a至24d的倾斜侧部配合。止挡表面40设置在轨道槽26的顶部处。侧部凸缘42和44向外延伸，并且包括紧固件孔或紧固件槽46。
37.该框架包括基部部分48、滑动开口50、端部止挡件52和54、以及设置成用于接纳紧固件60和62的紧固件凸台56和58。端部止挡件52和54通过与侧部构件24a至24d干涉以阻挡滑动承载件14在伸出位置的运动。如图9a至图9d所示，滑动承载件14嵌套在框架12与滑动轨道构件16之间。组装之后，紧固件60和62将组件固定在一起。此后，该组件被安装在最终位置以用于致动期望的车辆构件。
38.参照图4、图4a、图5、图5a和图5b，为了制造组件，部件的拔模必须适合从注射模制机器移除。在本发明中重要的是，滑动轨道槽26上的接触表面36、36a、38和38a沿z方向平行，以便保持系统中的最小游隙。因此，主模拉深不能沿z方向。因此，这些表面沿x方向和y方向进行拔模，使得滑动承载件在由x方向和y方向上的接触表面限定的区域中居中并且能够在z方向上滑动。因此，这些表面必须始终沿z方向平行，以提供滑动承载件14的正确滑动。
39.本发明的滑动致动器在铰接空气和地面效应面板、如车辆上的百叶窗、扰流板等、方面是有用的。任何允许致动器线性运动的驱动机构都可以用于为致动器供电。线性致动器组件、滚珠丝杠组件、推拉式线缆等可以用于向滑块提供运动。
40.现在参照图11，角度
‘
a’是槽侧部表面36、36a和38以及38a和构件24的拔模角度。该角度
‘
a’一般为约1.5度至约20度，其中，典型角度为约6度至约12度，优选角度为约8度至约10度，并且如图所示为约9度。
41.现在参照图12，其示出了在升高和降低车辆66中的空气动力学下部车身面板时使用本发明的线性致动器10中的两个线性致动器。设置多个滑动导引机构68a至68d，以用于在车辆66被驱动时根据期望上下地引导面板64。如本领域技术人员将理解的，线性致动器和滑动机构的数目可以根据应用的限制而变化，根据应用将会使用少于或多于两个的线性滑动机构10，并且也可以使用更多或更少的滑动导引机构68a至68d。
42.现在参照图13和图14，其示出了本发明的线性致动器的操作实施方式，其中对应的元件由相差100的对应数字表示。因此，提供了一种注射模制滑动组件，其总体上以110示出。该组件设计成使得所有部件均可以注射成型。滑动组件与提供运动的源、比如滚珠丝杠、线性致动器或马达102——其向组件提供滑动运动——一起使用。滑动组件110包括框架112、滑动承载件114和滑动轨道构件116。马达102的线性移动轴104在滑动承载件114的连接端部106处连接至滑动承载件114。滑动承载件114的另一端部108连接至前部气坝支座170，该前部气坝支座170连接至车辆的气坝172。如本领域中已知的，气坝或用于侧部、底部、扰流板等的其他空气动力学面板由附接至车辆的控制器控制，以用于基于车辆的操作条件展开面板和缩回面板。
43.本领域的技术人员将很容易理解，本发明提供了对更复杂、具有更多部件并且需要更重和更多工装的其他线性滑动机构的改进。组装本致动器的过程也更加简单。本致动器比以前的致动器更耐用。与以前的致动器相比，本发明中的部件的数目减少，在一个实施方式中只需要三(3)个注射模制部件加上两(2)个紧固件。与替代性设计相比，本发明的致动器不需要昂贵的衬套，并且使线性滑动机构的组装简化，从而降低了组装成本。通常，本发明的致动器具有更低的材料/工装成本，这是因为与先前的设计相比减少了部件的数目，
并且本发明的致动器可扩展以用于各种最终组件。因此，根据应用，本发明可以制成具有更大或更小的鲁棒性、具有更短或更长的行程，同时与以前的设计相比、对于应用而言具有更轻的重量。
44.本发明的描述在本质上仅是示例性的，并且因此，不脱离本发明的主旨的变型旨在落入本发明的范围内。这些变型不应被认为是对本发明的精神和范围的背离。