專利名稱：線性致動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在權(quán)利要求I的前序部分中所公開類型的線性致動器。
背景技術(shù)：
線性致動器廣泛用于這樣的結(jié)構(gòu)，其中，線性運動能夠用于調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的活動部件。因此，線性致動器用于家具、醫(yī)院和病床、病人提升器、車輛、船只和飛機、機器和處理設(shè)備、建筑等中。致動器通常通過布置在該致動器后部的后部安裝件以及在致動元件上的前部安裝件而固定在結(jié)構(gòu)上。致動元件通常為管形活塞桿，但是也可以是特別設(shè)計的心軸螺母。 EP0531247B1 (Linak A/S)公開了一種致動器，其中，后部安裝件和致動器的殼體模制為一個單兀。US4858481 (Brunswick Valve&Control, Inc.)公開了一種致動器，其中，作為單獨單元的后部安裝件螺紋連接至致動器的殼體的后部上。US5809833 (Dana Corp.)公開了一種致動器，其中，后部安裝件同樣是單獨的單元，但是螺紋連接至致動器內(nèi)部的元件上。這里，后部安裝件在前部敞開，其中，在心軸端部處的軸承位于板件上并通過螺紋保持在該板件上，該板件具有用于心軸的通孔。W002/29284A1 (Linak A/S)公開了一種致動器，其中，后部安裝件包括兩半部分，這兩半部分在后部安裝件的軸向中心平面中進(jìn)行連接。后部安裝件裝備有用于軸承的座，該座固定在心軸的端部上。上面這些都同樣具有很好的結(jié)構(gòu)，但是在制造和裝配以及成本方面有一些麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
確切地說，本發(fā)明涉及一種線性致動器，其中，軸承位于后部安裝件中，這提供的優(yōu)點是，來自負(fù)載的作用在致動器的致動元件上的軸向力通過心軸而直接引導(dǎo)到心軸的軸承。本發(fā)明的目的是提供一種后部安裝件，它更容易安裝，而且還能夠在致動器的裝配過程中更容易搬運。這根據(jù)本發(fā)明來實現(xiàn)，其中，致動器如權(quán)利要求I所述構(gòu)成，其中，座與開口連接，該開口導(dǎo)出至后部安裝件的側(cè)部，這樣，軸承可以側(cè)向插入座內(nèi)。這使得裝配過程容易進(jìn)行，因為具有座的后部安裝件在不使用工具的情況下只在一個操作中就被引導(dǎo)到心軸的軸承上，因此固定。與此相關(guān)，有利的是開口一直延伸至后部安裝件的一端，以使得心軸的軸端部和安裝的軸承可以側(cè)向插入后部安裝件中。因此，心軸能夠與包括軸承的多個部件一起安裝，從而最終將后部安裝件引導(dǎo)到軸承上。為了防止后部安裝件無意中使得心軸軸承脫落，在致動器的還一實施例中，開口可以通過封閉元件來關(guān)閉。在特別有利的實施例中，封閉元件具有在各側(cè)的凸榫，該凸榫裝配至開口側(cè)部的榫槽內(nèi)。這樣，封閉元件固定成使得它不能在致動器的裝配過程中在搬運過程中意外脫落。在致動器的還一實施例中，圓形開口構(gòu)成于殼體中，后部安裝件置于該圓形開口內(nèi)。在殼體內(nèi)部在包圍沿開口的邊沿的區(qū)域中有一排齒。在后部安裝件上至少在一個部分上有相應(yīng)排的齒，該齒與殼體中的齒配合。因此，后部安裝件被固定防止繞它的軸向軸線意外旋轉(zhuǎn)。在還一實施例中，后部安裝件具有兩個帶有齒的部分，這兩個部分布置成彼此相對，這提供了足夠可靠的防旋轉(zhuǎn)保持性，同時還簡化了制造工藝。在一個實施例中，一個帶有齒的部分構(gòu)成為鎖定元件。齒還保證后部安裝件可以定位和保持在合適的角度位置。


下面將參考附圖更充分地介紹本發(fā)明的實施例，附圖中圖I示出了從前面看的致動器的透視圖；圖2示出了從后面看的致動器的透視圖；圖3示出了致動器的后部部分的分解圖； 圖4示出了從側(cè)部看的穿過致動器的縱剖圖；圖5示出了從上面看的穿過致動器的縱剖圖；圖6示出了從前面看的致動器的分解圖；圖7示出了從后面、從如圖3中所示相對側(cè)看的安裝機座的透視圖；圖8示出了從如圖3中所示的相對側(cè)和端部看的印刷電路板；圖9示出了從致動器的前部看的后部安裝件和殼體的后部部分的透視圖；圖10示出了朝著致動器的后端看的后部安裝件的透視圖；以及圖11示出了從致動器的前部看的殼體的后部部分的透視圖。
具體實施例方式圖中所示的致動器的主要部件包括兩部分的外殼I ;安裝機座2 ;外部管3，該外部管3通過后端而固定在安裝機座2 ;以及在該外部管3中的伸縮管形致動元件4 (技術(shù)術(shù)語為內(nèi)部管)；具有心軸螺母6的心軸5，致動元件4通過后端安裝在該心軸螺母6上；可逆低壓DC馬達(dá)7 ;前部安裝件8，該前部安裝件8固定在致動元件4的自由前端上；以及后部安裝件9，該后部安裝件9在外部殼體I的后端處。兩部分的外殼I包括前部部分Ia和后部部分lb，該前部部分Ia和后部部分Ib環(huán)繞安裝機座2裝配，該安裝機座2具有橫向壁2a，該橫向壁2a具有周向凸緣2b，其中，凸緣的外部與殼體I的外部輪廓相對應(yīng)。用于密封件的槽2c沿周向凸緣2b的外側(cè)布置在各側(cè)。在拐角中有用于螺釘11的通孔10。殼體I的兩個部分la、Ib通過在各拐角處的螺釘11而在各拐角中環(huán)繞安裝機座2來裝配，這些螺釘11穿過在安裝機座2的各拐角中的孔10而插入。螺釘從后部部分Ib插入，并螺紋連接至殼體的前部部分Ia中。在安裝機座的橫向壁2a的一側(cè)有用于接收馬達(dá)7的前部部分的凹口 12(圖4)。馬達(dá)的馬達(dá)軸13穿過安裝機座2中的相應(yīng)孔14延伸。馬達(dá)7通過螺釘15而安裝在安裝機座2上。具有第一和第二端壁的殼體16安裝在安裝機座2的相對側(cè)，其中，一個端壁由安 裝機座的橫向壁2a構(gòu)成，而另一端壁(自由端壁)是在離橫向壁2a—定距離處的獨立的壁。側(cè)壁18布置在兩個端壁2a、17之間，該側(cè)壁18包括半圓形壁元件18a，該半圓形壁元件18a在它的一端伸入較短直線壁兀件18b內(nèi)，在另一端伸入另一較長直線壁兀件18c內(nèi)。與半圓形壁元件18a關(guān)聯(lián)在自由端壁中布置圓形開口 19，該圓形開口 19與安裝機座的橫向壁2a中的圓形開口 20連接。類似的，殼體16具有在側(cè)壁中在兩個直線壁元件18b、18c之間的開口 21。安裝在殼體16中的傳動機構(gòu)22包括第一蝸輪傳動裝置，該第一蝸輪傳動裝置的蝸桿23固定在馬達(dá)軸13上。蝸桿的自由端嵌入在殼體的自由端壁17中起到滑動軸承的作用的孔24中。具有穿過軸25的齒輪單元布置為橫向于蝸桿23。所述軸25通過它的端部而嵌入兩個直線壁元件18b、18c中，并在殼體16中傾斜。在一端中，齒輪單元裝備有蝸輪26，該蝸輪26與在馬達(dá)軸13上的蝸桿23嚙合。齒輪單元的其余部分構(gòu)成為具有較大螺紋的第二蝸桿27。齒輪單元通過在殼體的側(cè)壁18中的開口 21而導(dǎo)入殼體16中。心軸的軸端部5a形成為D形花鍵，襯套28布置在該D形花鍵上。蝸輪30通過花 鍵連接件29而布置在襯套28上，該蝸輪30具有較大螺紋，與在齒輪單元上具有較大螺紋的蝸桿27嚙合。因此，心軸5由馬達(dá)7通過具有兩個蝸輪傳動裝置23、26 ;27、30的傳動機構(gòu)來驅(qū)動，其中，一個蝸輪26和一個蝸桿27模制為單件式塑料部件。而且，在心軸5上的蝸輪30也由塑料制造。這樣，在傳動機構(gòu)中獲得較大傳動，同樣，它自鎖，因此當(dāng)致動桿4上的負(fù)載試圖使得心軸5旋轉(zhuǎn)時防止該心軸5旋轉(zhuǎn)或鎖定該心軸防止旋轉(zhuǎn)。球軸承31位于心軸5的外端處并抵靠蝸輪30，該球軸承31的一側(cè)在套筒28的縮小階梯形端部28a上面延伸。具有D形開口的盤32位于軸承31的另一側(cè)(自由側(cè))，該D形開口在心軸的端部上延伸。盤32裝備有轂，該轂凸出至球軸承的開口內(nèi)并使它穩(wěn)定。心軸5的外端形成為鉚釘頭部，用于將盤32和襯套28保持在心軸5的D形軸端部5a上。后部安裝件9裝備有圓形部分9a，這里，該圓形部分9a的外端(自由端)裝備有叉形配件33，該叉形配件33具有用于螺栓或軸件的通孔34，但是它也可以是具有通孔的凸緣。在相對側(cè)，凹口 35位于后部安裝件的、凸出至殼體I中的內(nèi)側(cè)，該凹口 35形成為用于球軸承31的座。該凹口 35與開口 36連接，該開口 36用作在蝸輪30后側(cè)上的柱形軸環(huán)30a的座(圖6)。用于球軸承31的凹口 35和用于蝸輪30上的柱形軸環(huán)30a的開口 36與在后部安裝件9側(cè)部上的開口 37連接，這樣，開口 37能夠側(cè)向地在球軸承31和蝸輪30上的軸環(huán)30a上面延伸。開口 37可以通過弧形封閉元件38來關(guān)閉，該弧形封閉元件38通過在各側(cè)的凸榫38a來裝配至在開口 37側(cè)部的榫槽37a中。封閉元件38設(shè)計為后部安裝件9的圓形部分9a中的一部分。后部安裝件的圓形部分9a裝配至在安裝機座2上的殼體16的自由端壁17的圓形開口 19內(nèi)，并通過圓形軸環(huán)9b的邊緣來抵靠圓形開口 19的邊沿(rim)，而且，這用作后部安裝件9的圓形部分9a伸入殼體16內(nèi)多遠(yuǎn)的止動器。當(dāng)具有球軸承31的心軸5嵌入后部安裝件9中時，心軸相對于安裝機座2的位置將精確確定。圓形孔39位于殼體I的后部部分Ib的后端處，具有叉形配件33的后部安裝件9穿過該圓形孔39延伸。一排齒40 (更確切地說，48個齒)在內(nèi)部布置于殼體中并在沿開口39的邊沿上。具有兩個臺階的階梯形部分布置在后部安裝件9上并與圓形軸環(huán)9b連接，該臺階形部分的第一臺階9c穿過殼體的開口 39延伸，而具有齒的兩個彼此相對的部分41a、41b布置在另一臺階9d處，該齒與在殼體的開口 39處的齒40相對應(yīng)。一個具有齒的部分41a布置在封閉元件38上。齒的布置使得后部安裝件和(因此)叉形配件33能夠以7.5°為間隔旋轉(zhuǎn)至任意的角度位置。外部管3由具有幾乎正方形截面的鋁管構(gòu)成，兩個徑向布置的邊緣3a形成為平緩的圓弧，而另外兩個邊緣3b較尖銳，即具有較小的曲率半徑。螺釘槽道42布置在這兩個拐角3b中的每個處。管3的內(nèi)端(最遠(yuǎn)地凸出至殼體內(nèi)的端部)騎在安裝機座2上的管形插座43的邊緣處?；旧?，管形插座43的形狀根據(jù)外部管3的形狀而形成。外部管3通過螺釘而固定在安裝機座2上，該螺釘從安裝機座2的相對側(cè)螺紋連接至外部管3的螺釘槽道42中。為了能夠在安裝過程中引導(dǎo)外部管，管形插座43的外側(cè)裝備有多個引導(dǎo)銷43a。外部管3通過它的外端穿過在殼體的前部部分前面的開口 44延伸。為了防止水在外部管和殼體之間透過，密封件布置在開口中。致動元件4包括管部分，該管部分的內(nèi)端(即位于殼體內(nèi)部的端部)包括內(nèi)螺紋部分，它通過該內(nèi)螺紋部分而螺紋連接至心軸螺母6上，該心軸螺母6的外側(cè)因此裝備有螺紋6a。前部安裝件8固定在致動元件4的外端上(即管部分的、伸出至殼體I的前部部分外的端部)。這里，前部安裝件8裝備有具有通孔的叉形配件45，該叉形配件45包括兩個襯套46，用于安裝螺栓或軸，它也可以構(gòu)成為具有通孔的對接夾板(butt strap)，就象后部安裝件一樣。前部安裝件8的另一端構(gòu)成為螺紋部分8a，它通過該螺紋部分8a而螺紋連接在管部分4上，該管部分4因此裝備有內(nèi)螺紋。叉形配件的位置能夠通過簡單地使得管部分4的螺紋在心軸螺母上轉(zhuǎn)動而進(jìn)行無級調(diào)節(jié)。在前部安裝件8和管部分4之間的螺紋連接被密封，以使得水不能在這透入致動器中。 為了在外部管3中引導(dǎo)管形致動元件4的內(nèi)端，心軸螺母6局部裝備有頸部47，局部裝備有引導(dǎo)表面47a，且局部裝備有引導(dǎo)凸臺47b，該引導(dǎo)表面47a抵靠外部管3的內(nèi)側(cè)引導(dǎo)，該引導(dǎo)凸臺47b在軸向延伸的引導(dǎo)件3a中引導(dǎo)，該軸向延伸引導(dǎo)件3a因此構(gòu)成于外部管的內(nèi)部。而且，引導(dǎo)凸臺47b與引導(dǎo)表面47a—起用作心軸螺母6的防止旋轉(zhuǎn)裝置，因此，防止心軸螺母旋轉(zhuǎn)，并因此將根據(jù)心軸的旋轉(zhuǎn)方向而在心軸5上進(jìn)行進(jìn)出運動。為了防止心軸螺母6移動離開心軸5 (即超過心軸的前部)，形成為固定圓盤48的機械止動器安裝在心軸的前部上。端部插頭49通過螺釘而固定在外部管3的前部，該螺釘螺紋連接至外部管3中的螺釘槽道42內(nèi)。還密封抵靠外部管3的端部的端部插頭49具有用于管形致動元件4的中心開口 50，該中心開口 50用作管形致動元件4的引導(dǎo)件。因此，致動元件4在它的后端和在外部管的前部處在外部管3中被引導(dǎo)。端部插頭49的開口裝備有成O形環(huán)形式的密封件，用于致動元件4，以便防止水透入致動器。外部管3的一個平緩彎曲的拐角3a具有用于帶形致動桿52的兩個引導(dǎo)件51，該帶形致動桿52具有在后部部分處的開口 52a和在前部部分處成凸紋形式的擋塊52b。當(dāng)致動元件4進(jìn)入它的最外側(cè)位置時，在心軸螺母6上的引導(dǎo)凸臺47b將撞上擋塊52b，并拉動致動桿52 —起，直到馬達(dá)停止。具有開關(guān)的電路板53布置在安裝機座2的前部并在外部管3的側(cè)部沿邊緣布置。電路板的端部抵靠安裝機座2上的管形插座43，且前邊緣固定在它的側(cè)部和安裝機座2上的銷之間。電路板53具有孔53a，用于在管形插座43的側(cè)部處的銷43b插入，這樣，電路板53沿軸向方向和沿側(cè)向方向固定。兩個端部止動開關(guān)54、55布置在電路板53上并在可縱向移動的殼體56下面,該殼體56通過在各端部處的支腿56a而到達(dá)電路板53中的引導(dǎo)件53b內(nèi)。殼體56通過卷簧57而彈簧加載，以便占據(jù)空檔位置，在該空檔位置中，端部止動開關(guān)54、55都不致動。卷簧57布置在電路板中的槽內(nèi)。槽的各端與引導(dǎo)件連接，兩個凸片56b通過該引導(dǎo)件而布置在殼體上,卷簧57嵌入這兩個凸片56b之間。臂58在殼體56的一側(cè)，該臂58通過開口伸入管形插座43的空心部分中。在外部管3中的前述帶形致動桿52通過開口 52a而安裝在臂58上。當(dāng)致動元件4到達(dá)它的最外側(cè)端部位置時，致動桿52的移動將拉動殼體56 —起，并致動相應(yīng)的端部止動開關(guān)55。這是因為殼體的頂板56a在端部處形成埋頭孔，這樣，當(dāng)它經(jīng)過端部止動開關(guān)55時，在端部止動開關(guān)55上的觸點被向下按壓。通過致動端部止動開關(guān)55，馬達(dá)將通過由引導(dǎo)電子設(shè)備(未示出)來使它斷電而停止。在致動元件4的內(nèi)部退回端部位置處，在心軸螺母6上的引導(dǎo)凸臺47a撞上臂58，因此拉動殼體56—起，并致動另一端部止動開關(guān)54。馬達(dá)再通過引導(dǎo)電子設(shè)備而斷電。兩個位置開關(guān)57a、57b布置在電路板53的另一側(cè),這兩個位置開關(guān)57a、57b將由殼體56上的凸片56b來致動。這些位置開關(guān)向控制單元發(fā)送致動元件4大約處于哪個端部位置的信號。應(yīng)當(dāng)知道，當(dāng)不需要知道致動元件4處于哪個端部位置時，位置開關(guān)57a、57b可省略。還應(yīng)當(dāng)知道，端部止動開關(guān)54、55能夠用作切斷通向馬達(dá)7的電流的電源開關(guān)，以便簡化引導(dǎo)電子設(shè)備。不過，為了安全原因，通常非常希望電源電壓盡可能地遠(yuǎn)離致動器。而且，應(yīng)當(dāng)知道，需要時心軸螺母6可以裝備有金屬安全螺母59，該金屬安全螺母59施加在心軸螺母6的端部處的槽內(nèi)，該心軸螺母6通常由塑料制造，以便抑制噪音。當(dāng)致動器只受到壓力負(fù)載時，只需要在心軸螺母6后端處的一個安全螺母59，而當(dāng)致動器只受 到拉力負(fù)載時，只需要在心軸螺母前端處的安全螺母。當(dāng)致動器受到壓力負(fù)載和拉力負(fù)載時，安全螺母可以布置在各端部。如上所述，致動元件4的位置的確定可以以不同方式來進(jìn)行，例如通過布置在印刷電路板53上的霍爾元件。具有多個磁極的磁體環(huán)60嵌入在心軸5上的蝸輪30前部的軸環(huán)30b處，該磁體環(huán)在每次磁極經(jīng)過霍爾元件時觸發(fā)該霍爾元件。磁體環(huán)60通過鎖定環(huán)61保持在位。為完整起見，應(yīng)當(dāng)知道，62是來自控制裝置的插頭，它通過在外部殼體中的入口63而與電路板64的插座連接。入口 63布置在殼體的埋頭孔區(qū)域。為了防止插頭62意外地拔出，它能夠通過鎖定元件65來鎖定，該鎖定元件65構(gòu)成殼體的前部部分Ia的一部分。在殼體I的下邊緣處有用于插頭62的電纜66的槽形凹槽。電纜66通過布置在安裝機座的拐角中的夾67來固定。因此，電纜布置在殼體的外接矩形內(nèi)，因此被適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)。因此，本發(fā)明提供了一種線性致動器，它能夠具有較低制造成本，同時致動器還保持高質(zhì)量和強度以及在附件和安裝托架(前部和后部安裝件)方面的高度靈活性。
權(quán)利要求
1.一種線性致動器，包括殼體(I);可逆的電馬達(dá)(7);傳動機構(gòu)(22);心軸(5)，該心軸由電馬達(dá)通過傳動機構(gòu)(22)來驅(qū)動；軸承(31)，用于使心軸(5)嵌入；心軸螺母￠)，該心軸螺母防旋轉(zhuǎn)地固定在心軸(5)上；外部管(3)，該外部管圍繞心軸；致動元件(4)，該致動元件與心軸螺母(6)連接；后部安裝件(9)，該后部安裝件設(shè)計為單獨的元件，并固定在殼體中用于安裝該線性致動器，其中，該后部安裝件(9)裝備有用于心軸的軸承(31)的座(35)，其特征在于座(35)與開口(36)連接，該開口通向后部安裝件(9)的側(cè)部，這樣，心軸的軸承(31)可以側(cè)向插入座(35)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的線性致動器，其特征在于開口(36)—直延伸至后部安裝件(9)的端部，以使得心軸(5)的軸端部(5a)與安裝的軸承(31)可以側(cè)向插入后部安裝件(9)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的線性致動器，其特征在于開口(37)可以通過封閉元件(38)來關(guān)閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線性致動器，其特征在于封閉元件(38)在各側(cè)具有凸榫(38a)，該凸榫裝配至開口(37)側(cè)部的榫槽(37a)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的線性致動器，其特征在于在殼體(I)中有圓形開口(39)，后部安裝件(9)凸出至該圓形開口內(nèi)；在殼體(I)內(nèi)部在沿開口(37)的邊沿上有一排齒(40);在后部安裝件(9)上至少在一個部分(41a、41b)上有相應(yīng)排的齒(40)，該相應(yīng)排的齒與殼體(I)中的齒(40)配合,這樣,后部安裝件(9)被固定防止繞它的軸向軸線意外旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的線性致動器，其特征在于后部安裝件(9)具有兩個帶有齒的部分(41a、41b),這兩個帶有齒的部分布置成彼此相對。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線性致動器，其特征在于其中一個帶有齒的部分(41a)構(gòu)建在封閉元件(38)上。
全文摘要
一種線性致動器，包括殼體(1)；可逆的電馬達(dá)(7)；傳動機構(gòu)(22)；心軸(5)，該心軸由電馬達(dá)通過傳動機構(gòu)(22)來驅(qū)動；軸承(31)用于使心軸(5)嵌入；心軸螺母(6)，該心軸螺母防旋轉(zhuǎn)地固定在心軸上；外部管(3)，該外部管圍繞心軸；致動元件(4)，該致動元件可伸縮地嵌入外部管(3)中，并與心軸螺母(6)連接；后部安裝件(9)，該后部安裝件(9)設(shè)計為單獨元件，并固定在殼體中用于安裝致動器。該后部安裝件(9)裝備有用于心軸的軸承(31)的座(35)。座(35)與開口(36)連接，該開口在后部安裝件(9)的側(cè)部導(dǎo)出，這樣，心軸的軸承(31)可以側(cè)向插入座(35)內(nèi)。因此，提供了具有這樣的后部安裝件的線性致動器，它容易安裝，并保證在線性致動器的裝配過程中更容易搬運。
文檔編號H02K5/04GK102667246SQ201080048135
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者H·溫特, T·艾弗森 申請人:利納克有限公司