[发明专利]线性驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可将驱动源的旋转运动转换为可动轴的直线运动的线性驱动装置如可用作给水装置阀的开关及浴缸排水塞的开关传动装置等的线性驱动装置。

技术背景

目前已有各种可用作给水装置阀开关及浴缸排水塞开关传动装置等的线性传动装置方案。日本专利实开昭57-127567号公报所记载的发明就是一种。上述公报所述发明的线性传动装置设有：限制旋转方向的动作、可在推进方向移动的、设有外螺纹构成的输出轴；设于电动机的转子上的、与输出轴的外螺纹啮合的内螺纹；设于电动机转子一端的小齿轮；与小齿轮啮合的齿轮；设于该齿轮上的限制旋转的凸部；设于支持台上的、通过干涉上述凸部来限制上述齿轮旋转区域的凸部；通过限制上述齿轮的旋转区域来限制上述输出轴直线移动行程。与上述齿轮平行配置的支持台上固定有位置传感器，可检测出齿轮在旋转区域内的原点位置。并且，构成使中心孔的一部设有大于上述内螺纹及输出轴外螺纹直径的贯通孔的转子旋转，在推力方向驱动输出轴，转子贯通孔的筒管部的端面承受输出轴所受推力。

上述日本专利实开昭57-127567号公报所述发明存在以下问题：

①由于与设于转子上的小齿轮啮合的齿轮设有限制旋转区域部，所以，只能获得齿轮旋转一周范围内的动作区域。

②利用固定在与转子啮合的齿轮上的轴来间接检测输出轴的位置，在输出轴与传感器间设有转子及齿轮等多个构件，由于零件精度及装配精度等的影响，位置检测难以正确。

③在转子的中心孔形成内螺纹，输出轴的外螺纹与该内螺纹螺合，输出轴在转子的中心孔内推力移动的场合，由于转子端面为内径大于螺纹径的管状，并由该大直径转子端面承受输出轴，所以在转子的端面会产生很大的滑动损耗，结果难以获得大的推力。并且，如上所述，由于是由大直径的转子端面承受推力，所以存在承受推力面的转子端面的圆周速度变大，PV值变大，耐磨损性及耐久性差的问题。

特别是，要想足够大的驱动轴直线移动行程，上述②与③的问题就越显著。

本发明的目的是提供一种可全面解决上述问题的线性驱动装置，即解决上述①的问题、同时也可解决上述②及③的问题的可将电动机转子的旋转运动转换成轴的直线运动的转换装置的线性驱动装置，其中①可获得足够大的驱动轴直线移动行程，②可直接检测出作为输出轴的驱动轴的位置，可进行正确的位置检测，③通过认真研究推力挡盖部的构成，可减轻滑动力，获得大的推力，并减小推力挡盖部的圆周速度，具有很好的耐磨耗性及耐久性。

为解决上述课题，技术方案1所述发明为一种线性驱动装置，设有将电动机转子的旋转运动转换为驱动轴的直线运动的转换装置，其特征在于，还设有：随着转子旋转而旋转的第1齿轮；与第1齿轮的齿数不同的、与第1齿轮啮合的第2齿轮；装有阻止部的美式卷绕制动装置，该阻止部设于所述第1齿轮及第2齿轮上、在允许两个齿轮旋转多周的同时使二者相互干扰而阻止所述转子旋转，通过美式卷绕制动装置来限制上述可动轴的可动范围。

根据本发明，构成美式卷绕制动装置的第1齿轮与第2齿轮在旋转元件部驱动开始旋转至旋转结束的转数增多，由此可充分增加可动轴直线移动行程。

技术方案2的发明的特征是，在技术方案1所述发明的基础上，第1齿轮为安装在作为驱动源的电动机输出轴上的小齿轮。

根据本发明，将安装在电动机输出轴上的小齿轮用作构成美式卷绕制动装置的第1齿轮，可简化设有美式卷绕制动装置的线性驱动装置的构成。

技术方案3所述发明的特征是，在技术方案1的基础上，第1齿轮安装在电动机的小齿轮的后段。

根据本发明，由于将构成美式卷绕制动装置的第1齿轮设于电动机小齿轮的后段，所以可进一步增加第1齿轮与第2齿轮的转数，从而进一步增加可动轴的移动行程与力量。

技术方案4所述发明的特征是，在技术方案3的基础上，在电动机的小齿轮与第1齿轮之间安装有其他齿轮。

根据本发明，可进一步增加相对第1齿轮与第2齿轮转数的电动机的转数，从而进一步增加可动轴的移动行程及力量。

技术方案5所述发明的特征在于，在技术方案1的基础上，在第1齿轮与第2齿轮一侧设有多个阻止部。

技术方案6所述发明的特征在于，在设有将电动机转子的旋转运动转换为驱动轴的直线运动的转换装置的线性驱动装置中，为直接检测出可动轴的位置，在上述可动轴上设有位置检测装置。

根据本发明，可正确检测可动轴的位置。