专利名称：线性致动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种线性致动器，其通过从流体进入/排出口引入压力流体而使一个滑动件能够沿主气缸体的轴向往复运动。
背景技术：
线性致动器迄今一直用作一种用于传送工件等的装置。此种线性致动器通过使滑动工作台沿主气缸体线性地往复运动而传送放置在该滑动工作台上的工件。
有关常规技术(参看例如登记号为2540597的日本实用新型)的线性致动器包括一主气缸体，该主气缸体包括可以在其中移动的活塞；一连接到活塞并且从主气缸体的侧面伸到外部的杆；一工作台，该工作台具有一连接到所述杆的一端的垂直延伸部分，并且该工作台沿主气缸体的轴向可更换地设置；和一个线性导向装置，该线性导向装置具有用于沿一成形为在主气缸体的上表面上延展的导轨滑动的一导块。
所述线性致动器按如下操作。当向一设置在主气缸体侧面的向前运动通道供给气体时，活塞则被移动，并且连接到主气缸体上表面的工作台也一起被移动。工作台由设置在工作台和主气缸体之间的线性导向装置平稳地导向，这样工作台可以线性地往复运动。
不过，就该线性致动器而言，采用下面的结构。即，一止动件连接到置于工作台相对侧(垂直延伸部分)并且从主气缸体伸出到外部的杆的另一端。该止动件抵靠主气缸体的端表面，这样工作台一端的向前运动受到限制。因此，具有止动件的杆伸出到主气缸体的外部以行程长度，在该行程长度上，工作台被移动。因此，不可能使整个线性致动器在尺寸上紧凑。此外，这种线性致动器没有用于限制工作台端部向后运动的任何装置。不能任意调节工作台向后运动的行程。因此，不可能使整个装置的尺寸变小，而且不能确保装置的便利性。
发明内容
本发明的一个总体目的是提供一种线性致动器，该致动器能够使整个装置的尺寸减小并且提高了装置的便利性。
本发明的一个主要目的是提供一种线性致动器，该致动器能够优选用于诸如清洁室这样的环境中，在该环境中要求清洁。
结合通过示例性方式示出本发明的优选实施例的附图，从下面的说明中，本发明的上述及其它目的、特征以及优点将变得明了。
图1为示出根据本发明的第一实施例的线性致动器的立体图；图2为示出图1中所示的线性致动器的立体分解图；图3为示出沿轴向看去的图1中所示的线性致动器的侧视图；图4为沿图3中线IV-IV的纵向剖视图；图5为示出图1中所示的线性致动器的局部剖俯视图；图6为示出图1中所示的线性致动器的局部剖侧视图；图7为根据本发明的第二实施例的线性致动器的立体图；以及图8为示出图7中所示的线性致动器的局部剖俯视图。
具体实施例方式
参考图1，附图标记20表示根据本发明的第一实施例的线性致动器。该线性致动器20包括一大体为长方体形状的主气缸体22，一沿主气缸体22的纵向线性地往复运动的滑动工作台(滑动件)24，和一用螺丝拧到主气缸体22的侧表面的传感器连接轨道26。
如图1和图2所示，一沿主气缸体22的轴向延伸的导向部分28成形为在主气缸体22的上表面处与主气缸体22整体延展。钢球滚动凹槽32a、32b在导向部分28的相对的侧表面上沿纵向成形，每个钢球滚动凹槽具有圆弧形横截面，以便使多个球轴承30滚动。
如图2所示，一矩形切口34在面向主气缸体22的上表面的滑动工作台24的下表面上成形。一固定在主气缸体22的上表面的止动件36面向切口34的内部。在这种布置中，止动件36由一具有柱形部分的螺钉构件组成。止动件36旋进在主气缸体22的上表面的大体中央部分处成形的螺纹孔37中，并且被固定到主气缸体22上。
如图2所示，一通孔40在主气缸体22中沿轴向成形。一活塞46和一活塞杆48容纳在通孔40中，其中活塞46与一活塞密封圈42以及一在活塞外周表面上的减震器44安装在一起。
通孔40的一端由一端盖50以气密封的方式闭合。端盖50防止脱开接合，以便沿孔52从主气缸体22的底部表面侧面插入的一紧固件54与在端盖50的端表面上成形的一紧固凹槽50a接合(参看图2和图4)。端盖50由紧固件54紧固，以便通孔40的一端被闭合。因此，所述的组装操作是方便的，并且组装很容易完成。通孔40的另一端由一杆密封环56和一杆套58闭合，杆套58相对于活塞杆48的外周表面滑动，并且被限定在通孔40中。
通孔58由大体为圆柱形的由树脂材料制成的构件组成。杆套58由通过螺钉拧到主气缸体22的端表面上而安装的板61来防止脱开接合。杆套58起用作活塞杆48的轴承的作用。杆套58具有多个孔59a至59d，这些孔沿周向成形并以90度的角度间隔开，以便当真空吸引经由一个如后面所述的真空口108a(108b)实现时，吸引在活塞杆48的支承部分以及相对于杆密封环56的滑动部分上产生的灰尘或类似物。
在这种布置中，一第一气缸内腔60和一第二气缸内腔62大体通过端盖50和闭合通孔40的两端的杆套58成形(参看图4)。
一对第一流体进入/排出口64a、64b以及一对第二流体进入/排出口66a、66b布置在主气缸体22的相对的侧表面上的轴对称的位置处，主气缸体22的轴线为对称轴。第一流体进入/排出口64a、64b与第一气缸内腔60连通，并且第二流体进入/排出口66a、66b与第二气缸内腔62连通。
一吸收滑动工作台24和活塞杆48之间的位置偏差的浮动机构设置在活塞杆48的前端。如图2和图4所示，该浮动机构包括一第一衬套68和一第二衬套70，其将滑动工作台24夹在中间，并且其间带有间隙67。
如图2所示，滑动工作台24具有大体为L形的横截面，该L形横截面由扁平工作台部分72和弯曲部分74组成。滑动工作台24由金属喷射模制或铸造而整体成形。一未图示出的缓冲构件插进一形成用于弯曲部分74的孔中。当在滑动工作台24的一个位移终端位置处，弯曲部分74抵靠主气缸体22的端表面时，该缓冲构件起到减轻震动的作用。
O形圈(密封圈)71安装到将滑动工作台24的弯曲部分74夹在中间的第一和第二衬套68、70的接触表面上的环形凹槽。O形圈71用于防止当第一和第二衬套68、70浮动时产生的灰尘跑到外部。间隙67相对于弯曲部分74形成，以便确保第一和第二衬套68、70的浮动。由于O形圈71弹性变形填充间隙67，可以避免发生后冲和松动。
工作台部分72形成有四个工件限位孔80a至80d，定位孔81a、81b包括一圆孔和一长孔，四个通孔84a至84d穿过工作台部分72并且与主气缸体22的连接孔82a至82d相对应(参看图2)。在这种布置中，未图示出的连接螺栓可以从工作台部分72的上表面穿过通孔84a至84d拧进连接孔82a至82d中，以便将主气缸体22连接到另一构件。或者，主气缸体22可以通过直接将螺栓从主气缸体22的底部表面侧拧进连接孔82a至82d中。以这种方式，操作者可以选择从朝上方向或朝下方向连接线性致动器20。
通孔84a设置为与切口34连通。因此，滑动工作台24任意移动，以便通孔84a的位置大体与螺纹孔37的位置重合，并且止动件36穿过通孔84a被拧进主气缸体22的上表面的螺纹孔37中。这样，止动件36被固定到主气缸体22上。
如图2所示，与沿纵向在主气缸体22的上表面上方延伸的导向部分28相对应的凹进部分在滑动工作台24的下表面上成形。一对彼此相对的钢球滚动凹槽86a、86b在凹进部分上沿纵向成形。
如图2所示，一个起位移量调节机构作用的第一调节螺栓90插入其中的螺纹孔91在滑动工作台24的一个端表面处成形。螺纹孔91设置为与切口34连通。一例如由诸如氨基甲酸乙酯的橡胶材料构成的缓冲构件94安装到第一调节螺栓90的前端。第一调节螺栓90通过锁紧螺母92被固定在希望的位置上。板88安装到滑动工作台24的一个端表面，以防止沿钢球滚动凹槽32a、32b、86a、86d进行滚动的球轴承30脱开接合。
在此实施例中，面向主气缸体22和滑动工作台24之间的切口34的止动件36被固定到主气缸体22上，并且第一调节螺栓90设置可以用于滑动工作台24的来回地移动。但是，对这种布置没有限制。例如，还可以使用下面的布置。即，面对成形用于主气缸体22的切口34的止动件36被固定到滑动工作台24，并且主气缸体22设置有第一调节螺栓90，该调节螺栓90设置为可以来回地移动。
一大体为L形的调节板(连接构件)93由螺栓95a、95b固定到主气缸体22的一个端表面上。一个起滑动工作台24的位移量调节机构作用的第二调节螺栓98由一锁紧螺母100拧进调节板93的孔96中。第二调节螺栓98的前端抵靠滑动工作台24的端表面。一例如由诸如氨基甲酸乙酯的橡胶材料构成的缓冲构件102也安装到第二调节螺栓98的前端。
当滑动工作台24向前(沿图1中箭头A所示的方向)移动时，第一调节螺栓90与滑动工作台24整体位移，并且缓冲构件94抵靠固定到主气缸体22的上表面上的止动件36。因此，滑动工作台24沿箭头A的方向的运动被限制。
另一方面，当滑动工作台24向后(沿图1中箭头B所示的方向)移动时，滑动工作台24位移，并且滑动工作台24的端表面抵靠由调节板93固定在主气缸体22的端表面的第二调节螺栓98。因此，滑动工作台沿箭头B的方向的运动被限制。
换言之，通过第一调节螺栓90抵靠止动件36来限制滑动工作台24的端部相对于主气缸体22的向前运动的行程。还通过滑动工作台24的端表面抵靠由调节板93限制的第二调节螺栓98来限制滑动工作台24的端部相对于主气缸体22的向后运动的行程。
缓冲构件94、102分别设置在第一和第二调节螺栓90、98的前端处。因此，可以消除当滑动工作台24到达每一位移终端位置时施加在滑动工作台24上的不平衡负载。因此，可以避免将所述的不平衡负载传送给要放置在滑动工作台24上的未图示出的工件上。
沿主气缸体22的轴向引导滑动工作台24的导向机构包括导向部分28，该导向部分28整体成形以在主气缸体22的上表面部分处延展，并且具有一对在其两个侧表面成形的相对的钢球滚动凹槽32a、32b，并且一对钢球滚动凹槽86a、86b在沿滑动工作台24的下表面的纵向上的中央部分设置的凹进部分的两个侧表面上成形。
如图2所示，传感器连接轨道26由一对螺钉构件可拆卸地设置在主气缸体22的一个侧表面上。传感器连接轨道26具有一单长孔27，该长孔27具有沿轴向形成的圆弧形横截面。一未图示出的传感器有选择地紧固到长孔27的预定部分上。
如图5所示，在传感器连接轨道26的侧表面和主气缸体22的侧表面之间形成有一缝隙31，这两个侧表面彼此相对。缝隙31将两个侧表面以一个预定的间距分开，除了在用作连接部分的两端外。磁性构件29通过一连接设备固定到滑动工作台24的侧表面上的一预定部分。磁性构件29设置成沿缝隙31进行位移。
因此，可以与滑动工作台24整体位移的磁性构件29的磁场可以由安装在传感器连接轨道26上的一未图示出的传感器检测到。因此，滑动工作台24的移动位置被检测到。
真空口(吸入口)108a、108b分别设置在主气缸体22的两个侧表面上。一未图示出的吸入装置，诸如真空泵连接到真空口108a、108b上，以通过成形用于杆套58的孔59a至59d实现真空吸引，以便吸入从第二气缸内腔62逸出的空气和活塞杆48和杆密封环56之间存在的滑动运动所产生的灰尘。因此，可以优选将线性致动器20用于例如要求清洁的诸如清洁室这样的环境中。
根据本发明的第一实施例的线性止动器20基本上如上述构成。接着，将说明其操作、功能以及效果。
一未图示出的流体压力供给源被激发以供给第一流体进入/排出口64a压力流体。在这种情况下，第二流体进入/排出口66a通过操作一未图示出的转换阀而通向大气。
将压力流体供给与第一流体进入/排出口64a连通的第一气缸内腔60，并且压力流体沿图1中箭头A所示的方向压活塞46。在活塞46的推压作用下，与活塞杆48接合的滑动工作台24沿图1中箭头A所示的方向位移。在球轴承30的滚动作用下，滑动工作台24位移。
在滑动工作台24沿图1中箭头A所示的方向位移(向前运动)的过程中，与滑动工作台24整体位移的第一调节螺栓90抵靠固定在主气缸体22的上表面上的止动件36。因此，滑动工作台24到达一个位移终端位置。在该实施例中，当松开锁紧螺母以调节第一调节螺栓90的螺旋量时，滑动工作台24的位移量则增加或减小，从而可以调节滑动工作台24的向前运动端部的位置。
当滑动工作台24沿与上述方向相反的箭头B的方向位移(向后运动)时，将压力流体供给第二流体进入/排出口66a。供给的压力流体被引入到第二气缸内腔62中，并且压力流体沿图1中箭头B所示的方向压活塞46。在活塞46的推压作用下，与活塞杆48接合的滑动工作台24沿箭头B所示的方向位移。滑动工作台24的端表面抵靠通过调节板93固定在主气缸体22的端表面处的第二调节螺栓98。因此，滑动工作台24到达另一位移终端位置。
当相对于调节板93的孔96调节第二调节螺栓98的螺旋量时，滑动工作台24的位移量则增加或减小，从而可以调节相应于滑动工作台24的向后运动端部的位置。当缓冲构件94、102抵靠滑动台24时减震的缓冲构件94、102设置在第一调节螺栓90和第二调节螺栓98的前端处。因此，还可以消除不平衡负载。
结果是根据第一实施例的线性致动器20可以减小整个装置的尺寸并减轻重量。还可以改善装置的便利性。
下面，根据本发明的第二实施例的线性致动器200在图7和图8中示出。与根据第一实施例的线性致动器20的组成构件相同的组成构件用相同的附图标记指代，关于此的具体说明省略。
根据第二实施例的线性致动器200的不同在于，一分开成形的管道块202连接到主气缸体22的与传感器连接轨道26连接的侧表面相对的侧表面上。贯通的通道204设置为沿纵向穿过管道块204。贯通的通道204的一端设置一第三流体进入/排出口206，另一端通过强行嵌入一钢球208(参看图8)闭合。
一对螺纹孔210、212沿垂直于贯通的管道204的方向贯穿管道块202而形成。相同构造的管道螺钉(管道构件)214、216分别穿过管道块202的螺纹孔210、212拧进第一流体进入/排出口64a和第二流体进入/排出口66a中。这样，管道块202被固定到主气缸体22上。
在该实施例中，如图8所示，沿轴向通道延伸的流体通道218设置在管道螺钉216中。管道螺钉216具有一连通通道220，连通通道220沿垂直于流体通道218的方向延伸以与第二流体进入/排出口66a和第三流体进入/排出口206连通。在管道螺钉214和第一流体进入/排出口64a之间安装一未图示出的孔盖，以闭合第一流体进入/排出口64a。
如图7所示，一与第一气缸内腔60连通的第四流体进入/排出口222大致设置在固定到主气缸体22的端表面上的调节板93的中央部分。在这种布置中，一与第四流体进入/排出口222和第一气缸内腔60连通的未图示出的连通通道穿过安装在主气缸体22的通孔40的一端的端盖50而成形。
根据第二实施例的线性致动器200的更具便利性之处在于，第三流体进入/排出口206和第四流体进入/排出口222分别设置在主气缸体222的端表面侧上，并且可以仅从主气缸体22的轴向连接管道和引出管道。
根据第二实施例的线性致动器200的功能及效果除了通过增加管道块202而改进了安装的自由度之外，与根据第一实施例的线性致动器20的功能及效果相同。因此，省略其详细的说明。
如上所述，根据第一和第二实施例的线性致动器20、200，可以减小整个装置的尺寸，并且可以改进装置的便利性。
尽管对本发明的一些优选实施例进行了图示和详细的说明，应该理解的是，在不背离所附的权利要求的范围的情况下，可以进行各种变化和改进。
权利要求
1.一种线性致动器，其包括一主气缸体(22)，其形成有与流体进入/排出口(64a，64b，66a，66b)连通的气缸内腔(60，62)；一滑动件(24)，其沿所述主气缸体(22)的轴向往复运动；一气缸机构，其使所述滑动件(24)在沿所述气缸内腔(60，62)可滑动地布置的活塞(46)的位移作用下往复运动；一导向机构，其沿所述主气缸体(22)的所述轴向引导所述滑动件(24)；和一位移量调节机构，其调节所述滑动件(24)的位移量，其中，所述滑动件(24)通过金属喷射模制或铸造整体成形，并且所述位移量调节机构包括一止动件(36)，该止动件(36)面向在所述主气缸体(22)和所述滑动件(24)之间形成的一切口(34)并且固定到所述主气缸体(22)和所述滑动件(24)中的一个上；以及一第一调节螺栓(90)，该第一调节螺栓(90)可来回移动地设置在所述主气缸体(22)和所述滑动件(24)中的另一个上。
2.根据权利要求1所述的线性致动器，其中，所述止动件(36)通过拧进在所述主气缸体(22)的上表面上成形的一螺纹孔(37)中而固定到所述主气缸体(22)，并且所述第一调节螺栓(90)拧进在所述滑动件(24)的一端形成的一螺纹孔(91)中并且通过一锁紧螺母(92)被固定。
3.根据权利要求1所述的线性致动器，其中，所述位移量调节机构还包括一沿所述轴向固定到所述主气缸体(22)的一个端表面上的连接构件(93)和一可来回移动地安装到所述连接构件(93)上的第二调节螺栓(98)，并且所述第二调节螺栓(98)能够抵靠所述滑动件(24)的一个端表面。
4.根据权利要求1所述的线性致动器，其中，在所述滑动件(24)的上表面处设置一与所述切口(34)连通的通孔(84a)。
5.一种线性致动器，其包括一主气缸体(22)，其形成有与流体进入/排出口(64a，64b，66a，66b)连通的气缸内腔(60，62)；一滑动件(24)，其沿所述主气缸体(22)的轴向往复运动；一气缸机构，其使所述滑动件(24)在沿所述气缸内腔(60，62)可滑动地布置的活塞(46)的位移作用下往复运动；和一导向机构，其沿所述主气缸体(22)的所述轴向引导所述滑动件(24)，其中，一露在所述主气缸体(22)外部的活塞杆(48)与所述活塞(46)相连接，具有浮动作用的一第一衬套(68)和一第二衬套(70)设置在所述活塞杆(48)和所述滑动件(24)之间的一连接部分处，并且密封圈(71)分别安装到与所述滑动件(24)接触的所述第一衬套(68)和所述第二衬套(70)的接触表面上。
6.根据权利要求5所述的线性致动器，其中，所述主气缸体(22)设置有吸入口(108a，108b)。
7.根据权利要求6所述的线性致动器，其中，一可更换地支撑所述活塞杆(48)的杆套(58)安装在所述主气缸体(22)中，并且所述杆套(58)形成有多个与所述吸入口(108a，108b)连通的孔(59a至59d)。
8.一种线性致动器，其包括一主气缸体(22)，其形成有与流体进入/排出口(64a，64b，66a，66b)连通的气缸内腔(60，62)；一滑动件(24)，其沿所述主气缸体(22)的轴向往复运动；一气缸机构，其使所述滑动件(24)在沿所述气缸内腔(60，62)可滑动地布置的活塞(46)的位移作用下往复运动；和一导向机构，其沿所述主气缸体(22)的所述轴向引导所述滑动件(24)，其中，设置以容纳所述活塞(46)的一通孔(40)在所述主气缸体(22)中成形，并且所述通孔(40)的一端由一端盖(50)闭合，所述端盖(50)由一紧固件(54)紧固。
9.根据权利要求8所述的线性致动器，其中，所述端盖(50)被紧固，以便沿一孔(52)从所述主气缸体(22)的底部表面侧插入的所述紧固件(54)与在所述端盖(50)上成形的一紧固凹槽(50a)接合。
10.根据权利要求1所述的线性致动器，其中，一传感器连接轨道(26)可拆卸地设置在与所述主气缸体(22)的轴线平行布置的一个侧表面上。
11.根据权利要求10所述的线性致动器，其中，一管道块(202)连接到与所述主气缸体(22)的所述轴线平行布置的另一个侧表面上。
12.根据权利要求11所述的线性致动器，其中，所述管道块(202)设置有管道构件(214，216)，该管道构件可以沿所述主气缸体(22)的所述轴向引出一管道。
全文摘要
一种用于调节滑动工作台(24)的位移量的位移量调节机构，其包括一止动件(36)，其面对在滑动工作台(24)的底部表面上形成的一切口(34)并且固定到一主气缸体(22)的上表面上；一第一调节螺栓(90)，其可来回移动地设置在滑动工作台(24)上并且拧进与切口(34)连通的一螺纹孔(91)中；一调节板(93)，其固定到主气缸体(22)的一个端表面上；以及一第二调节螺栓(98)，其拧进调节板(93)的一孔(96)中。
文档编号F01B29/00GK1690450SQ20051006680
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月26日 优先权日2004年4月26日
发明者佐藤俊夫, 唯野晃 申请人:Smc株式会社