线性致动器的制作方法

本发明涉及线性致动器，尤其涉及能将旋转运动转换成直线运动加以输出的线性致动器。

背景技术：

将旋转运动转换成直线运动加以输出的线性致动器(linear actuator)已经在工业领域得到了广泛应用。为了将旋转运动转换成直线运动，这种线性致动器通常采用螺杆、螺母、导套和推杆等多个转换部件，或者如图8所示，利用设置在框架FM上的导杆GR来使设置在丝杠LS上的螺母NT直线运动，结构比较复杂，不容易实现小型化。

技术实现要素：

本发明正是为了解决上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种线性致动器，其能利用简单的结构将旋转运动转换成直线运动，容易实现小型化。

为了实现上述目的，本发明第一方面的线性致动器包括：具有能旋转的输出轴的驱动部；由所述驱动部驱动的直线运动机构；以及收纳所述直线运动机构的壳体，其中，所述驱动部具有丝杠，该丝杠同轴地固定于所述输出轴，所述直线运动机构包括：螺母，该螺母以能沿所述输出轴的轴线方向移动的方式与所述丝杠螺合；以及旋转限制部，该旋转限制部设于所述螺母，所述旋转限制部从绕所述输出轴的轴线的周向与所述壳体抵接。

根据本发明第一方面的线性致动器，只需在与驱动部的丝杠螺合的螺母上设置从绕输出轴的轴线的周向与壳体抵接的旋转限制部，就能形成将驱动部输出的旋转运动转换成直线运动的转换结构，因此，容易简化整体结构，容易实现小型化。

本发明第二方面的线性致动器是在本发明第一方面的线性致动器中，所述旋转限制部是以从所述输出轴的轴心侧朝所述输出轴的径向外侧突出的方式设于所述螺母的突出部。

本发明第三方面的线性致动器是在本发明第二方面的线性致动器中，所述壳体的内表面包括槽部，该槽部沿所述输出轴的轴线方向延伸，所述突出部配置在所述槽部中。

根据本发明第三方面的线性致动器，通过利用槽部对突出部进行引导，有助于提高线性致动器的输出精度。

本发明第四方面的线性致动器是在本发明第三方面的线性致动器中，所述槽部是由所述壳体的内表面上的多个肋部形成的。

根据本发明第四方面的线性致动器，能利用肋部来提高壳体的刚度(强度)，防止壳体变形，使螺母的直线运动高精度地顺利进行，有助于在实现小型化的同时确保耐久性并提高输出精度。

本发明第五方面的线性致动器是在本发明第三方面的线性致动器中，所述突出部设有多个，所述槽部与所述突出部对应地设有多个。

本发明第六方面的线性致动器是在本发明第五方面的线性致动器中，所述突出部在绕所述输出轴的轴线的周向上以180度的角度间隔设置有两个。

根据本发明第六方面的线性致动器，在线性致动器驱动时，能使螺母在绕输出轴的轴线的周向上受力平衡，有助于提高线性致动器的输出精度。

本发明第七方面的线性致动器是在本发明第一方面的线性致动器中，所述壳体具有：第一收纳部，该第一收纳部收纳所述驱动部；以及第二收纳部，该第二收纳部收纳所述螺母。

本发明第八方面的线性致动器是在本发明第一方面至第七方面中任一方面的线性致动器中，在所述旋转限制部的靠所述驱动部一侧的端部设置有防咬合突起。

根据本发明第八方面的线性致动器，能减小突出部与壳体的接触面积，有助于避免突出部因与壳体的开口部的边缘反复碰撞而发生咬合，有助于 提高线性致动器的工作稳定性。

本发明第九方面的线性致动器是在本发明第一方面至第七方面中任一方面的线性致动器中，所述旋转限制部设置在所述螺母的靠所述驱动部的一侧。

根据本发明第九方面的线性致动器，与将突出部设置在螺母的远离驱动部的一侧的情况相比，有助于减小线性致动器的尺寸。

本发明第十方面的线性致动器是在本发明第一方面至第七方面中任一方面的线性致动器中，所述驱动部包括具有所述输出轴的马达。

发明效果

根据本发明的线性致动器，只需在与驱动部的丝杠螺合的螺母上设置从绕输出轴的轴线的周向与壳体抵接的旋转限制部，就能形成将驱动部输出的旋转运动转换成直线运动的转换结构，因此，容易简化整体结构，容易实现小型化。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的线性致动器的立体图，且表示螺母处于缩回位置的状态。

图2是表示本发明实施方式的线性致动器的内部结构的立体图，且表示拆下了第二壳体30B后的状态。

图3是表示本发明实施方式的线性致动器的驱动部和直线运动机构的结构的立体图。

图4是表示本发明实施方式的线性致动器的第一壳体的结构的立体图。

图5是表示本发明实施方式的线性致动器的立体图，且表示螺母处于突出位置的状态。

图6是表示变形例的设有旋转限制部的螺母的立体图。

图7是表示另一变形例的设有旋转限制部的螺母的立体图。

图8是示意表示现有线性致动器的立体图。

(符号说明)

1 线性致动器

10 驱动部

101 主体部

102 端子台

11 输出轴

12 丝杠

13 固定板

20 直线运动机构

21 螺母

22、22’ 突出部

30 壳体

30A 第一壳体

30A1 底壁

30A2～30A5 侧壁

30A6 间壁

30A7 支承壁

30A8 定位凸部

30B 第二壳体

31 第一收纳部

32 第二收纳部

35 槽部

36 肋部

具体实施方式

下面，结合附图对本发明实施方式的线性致动器进行说明。

首先，参照图1至图4，对本发明实施方式的线性致动器1的结构进行说明，其中，图1是表示本发明实施方式的线性致动器1的立体图，且表示螺母21处于缩回位置的状态，图2是表示本发明实施方式的线性致动器1 的内部结构的立体图，且表示拆下了第二壳体30B后的状态，图3是表示本发明实施方式的线性致动器1的驱动部10和直线运动机构20的结构的立体图，图4是表示本发明实施方式的线性致动器1的第一壳体30A的结构的立体图，图5是表示本发明实施方式的线性致动器1的立体图，且表示螺母21处于突出位置的状态。

本实施方式的线性致动器1是能将旋转运动转换成直线运动加以输出的装置，其整体呈大致长方体状，并包括驱动部10、直线运动机构20和壳体30。

另外，驱动部10具有能旋转的输出轴11和同轴地固定于输出轴11的丝杠12。

另外，直线运动机构20由驱动部10驱动，且包括螺母21和旋转限制部，其中螺母21以能沿输出轴11的轴线L方向移动的方式与丝杠12螺合，旋转限制部设于螺母21，且从绕输出轴11的轴线L的周向与壳体30抵接。

另外，壳体30收纳驱动部10和直线运动机构20。

在本实施方式中，驱动部10包括具有输出轴11的马达。具体而言，马达包括大致呈圆柱状外形的主体部101和从该主体部101的外周面突出的端子台102，输出轴11从主体部101的一端面突出，并且，在该马达的靠输出轴11的一侧安装有大致呈矩形的固定板13。

另外，在本实施方式中，在直线运动机构20中，在螺母21上设置有作为旋转限制部的两个突出部22，这两个突出部22以从输出轴21的轴心侧朝输出轴11的径向外侧突出的方式设于螺母21，且从绕输出轴11的轴线L的周向与壳体30抵接。

具体而言，在螺母21上，在绕输出轴11的轴线L的周向上以180度的角度间隔设有两个突出部22，这两个突出部22设置在螺母21的靠驱动部10的一侧，且突出部22的前端部22a(在输出轴11的径向上最靠外侧的端部)与输出轴11的轴线L之间的距离比壳体30的收纳直线运动机构20(螺母21)的部分的内表面与输出轴11的轴线L之间的最短距离要长。

并且，两个突出部22呈板状，在各个突出部22的靠驱动部10一侧的 端部分别设置有防咬合突起221。

另外，在本实施方式中，壳体30第一收纳部31和第二收纳部32，其中第一收纳部31收纳驱动部10，第二收纳部32收纳螺母21，且第二收纳部32的内表面包括槽部35，该槽部35沿输出轴11的轴线L方向延伸，突出部22配置在槽部35中。此处，槽部35是由壳体30的内表面上的两个肋部36形成的。

另外，在本实施方式中，壳体30沿轴线L方向分割为第一壳体30A和第二壳体30B。具体而言，壳体30由第一壳体30A和第二壳体30B形成为大致长方体盒状，其中第一壳体30A具有大致呈矩形的底壁30A1和从该底壁30A1的四周垂直立起的侧壁30A2～30A5，在底壁30A1上形成有与侧壁30A2、30A4平行的间壁30A6，并形成有供突出部22配置的槽部35，与此对应，第二壳体30B具有大致呈矩形的底壁和从该底壁的四周垂直立起的侧壁，并且，在第二壳体30B的底壁上形成有与间壁30A6对应的间壁(未图示)，并形成有供突出部22配置的槽部(未图示)，第一壳体30A的上述底壁30A1、侧壁30A2、30A3、30A5、间壁30A6以及第二壳体30B的底壁、侧壁和未图示的间壁构成上述第一收纳部31，第一壳体30A的上述底壁30A1、侧壁30A3～30A5、间壁30A6以及第二壳体30B的底壁、侧壁和未图示的间壁构成上述第二收纳部。此处，在第一壳体30A的底壁30A1上，除了间壁30A6之外，还形成有支承壁30A7和两个定位凸部30A8，支承壁30A7形成于侧壁30A2与间壁30A6之间，两个定位凸部30A8分别形成于支承壁30A7与间壁30A6之间，且分别与侧壁30A3、30A5相连，在第一壳体30A的支承壁30A7、间壁30A6和第二壳体30B的间壁上分别形成有与马达的外形对应的凹陷，在第一壳体30A的侧壁30A4和第二壳体30B的对应侧壁上形成有与螺母21的外形对应的凹陷。

接下来，对线性致动器1的组装作简单说明。

在组装时，需要将驱动部10和直线运动机构20组装到壳体30中，此时，例如可先将驱动部10和直线运动机构20组装到第一壳体30A中，然后再盖上第二壳体30B。

具体而言，例如可将驱动部10安装于第一壳体30A的由底壁30A1、侧壁30A2、30A3、30A5和间壁30A6形成的敞口腔，并将直线运动机构20安装于第一壳体30A的由底壁30A1、侧壁30A3～30A5和间壁30A6形成的敞口腔。此时，将马达支承在第一壳体30A的支承壁30A7和间壁30A6上(具体是将马达支承在支承壁30A7和间壁30A6各自的凹陷中)，将固定板13插入定位凸部30A8、30A9与第一壳体30A的间壁30A6之间，将设置于螺母21的突出部22插入第一壳体30A的槽部35中，并将螺母21支承在侧壁30A4上(具体是将螺母21支承在侧壁30A4的凹陷中)，然后，再盖上第二壳体30B，并使第一壳体30A和第二壳体30B例如通过卡合结构而结合成一体，从而完成组装。

另外，在组装好线性致动器1后，通过利用驱动部10进行驱动，螺母21可在图1所示的第一位置与图5所示的第二位置之间运动。

根据本发明实施方式的线性致动器1，只需在与驱动部10的丝杠12螺合的螺母21上设置从绕输出轴11的轴线L的周向与壳体30抵接的旋转限制部，就能形成将驱动部10输出的旋转运动转换成直线运动的转换结构，因此，容易简化整体结构，容易实现小型化。

此外，根据本发明实施方式的线性致动器1，通过利用槽部35对突出部22进行引导，有助于提高线性致动器1的输出精度。

此外，根据本发明实施方式的线性致动器1，槽部35是由壳体30的内表面上的多个肋部36形成的，因此，能利用肋部36来提高壳体30的刚度(强度)，防止壳体30变形，使螺母21的直线运动高精度地顺利进行，有助于在实现小型化的同时确保耐久性并提高输出精度。

此外，根据本发明实施方式的线性致动器1，在螺母21上，在绕输出轴11的轴线L的周向上以180度的角度间隔设置有两个突出部22，在壳体30上，与两个突出部22对应地设有两个槽部，因此，在线性致动器1驱动时，能使螺母21在绕输出轴11的轴线L的周向上受力平衡，有助于提高线性致动器1的输出精度。

此外，根据本发明实施方式的线性致动器1，壳体30沿轴线L方向分割 为第一壳体30A和第二壳体30B。因此，在将直线运动机构20安装于壳体30的第二收纳部32时，能在将螺母21组装于第一壳体30A和第二壳体30B中的一者之后，再盖上另一者，因此，不会因设于螺母21的突出部22而导致直线运动机构20很难组装到壳体30，有助于提高组装效率。

此外，根据本发明实施方式的线性致动器1，在突出部22的靠驱动部10一侧的端部设置有防咬合突起221，能减小突出部22与壳体30的接触面积，因此，有助于避免突出部22因与壳体30的开口部321的边缘反复碰撞而发生咬合，有助于提高线性致动器1的工作稳定性。

此外，根据本发明实施方式的线性致动器1，突出部22设置在螺母21的靠驱动部10的一侧，因此，与将突出部22设置在螺母21的远离驱动部10的一侧的情况相比，有助于减小线性致动器1的尺寸。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明的具体实现并不受上述实施方式的限制。

例如，在上述实施方式中，作为旋转限制部，在螺母21上，在绕输出轴11的轴线L的周向上以180度的角度间隔设置了两个突出部22，但并不局限于此，例如，也可设置如图6所示的凸缘部22’来作为旋转限制部，此时，可使凸缘部22’与壳体30的底壁抵接。另外，如图6所示，在螺母21上也可仅设置一个突出部22，此时，在壳体30上只需设置一个供突出部22插入的槽部。当然，还可以根据需要设置三个以上的突出部22，并在壳体30上设置对应数量的槽部。

另外，在上述实施方式中，槽部35是由壳体30的内表面上的多个肋部形成的，但并不局限于此，也可直接在壳体30的内表面开槽来形成槽部。

另外，在上述实施方式中，壳体30沿轴线L方向分割为第一壳体30A和第二壳体30B，但并不局限于此，壳体30也可沿垂直于轴线L的方向进行分割。

另外，在上述实施方式中，在突出部22的靠驱动部10一侧的端部设置有防咬合突起221，但并不局限于此，也可在突出部22的远离驱动部10一侧的端部设置防咬合突起，或者在突出部22的靠驱动部10一侧的端部 和远离驱动部10一侧的端部都设置防咬合突起。当然，也可不设置防咬合突起221。

另外，在上述实施方式中，突出部22设置在螺母21的靠驱动部10的一侧，但并不局限于此，可根据需要对突出部22的设置位置进行适当调整。

另外，在上述实施方式中，壳体30形成为大致长方体盒状，但并不局限于此，壳体30例如也可形成为圆筒状。

另外，突出部22既可与螺母21一体形成，也可将突出部22与螺母21分体形成。