[发明专利]位移转换机构和致动器

权利要求书

1.一种位移转换机构，包括两个嵌套螺旋弹簧(1，11)的组件(23)，在它们相对的表面上具有凸轮装置(2，3；12，13)，凸轮装置设置成作用在螺旋弹簧的线匝上以将螺旋弹簧相对于彼此的旋转位移与跟线圈组件的长度变化有关的平动位移相联系。

2.如权利要求1所述的用于将旋转转换为平动位移的机构，其中螺旋弹簧的相对旋转位移促使凸轮装置接合并改变螺旋弹簧线匝的间距，由此改变组件的长度并产生相关的平动位移。

3.如权利要求1或权利要求2所述的机构，其中的弹簧是拉簧。

4.如前述的任意一项权利要求所述的机构，其中弹簧线圈由整体原料成形，线圈的线匝被按段成形以提供凸轮装置。

5.如前述的任意一项权利要求所述的机构，其中凸轮装置包括在至少一个螺旋弹簧的线匝表面上的斜凸轮表面(3)。

6.如权利要求5所述的机构，其中凸轮装置包括在每一个螺旋弹簧的线匝表面上的斜凸轮表面(3，13)，斜凸轮表面在相应的线圈上的斜率相反。

7.如权利要求5和6中的任意一项所述的机构，其中斜凸轮表面延伸在线匝表面的整个高度上。

8.如权利要求5至7中的任意一项所述的机构，其中斜凸轮表面的斜率是一致的。

9.如权利要求5至8中的任意一项所述的机构，其中每一个斜凸轮表面都是在线匝表面上凸出成形的三角形齿(2，12)的边缘。

10.如权利要求5至9中的任意一项所述的机构，在线圈的每一匝上都具有多个斜凸轮表面。

11.如权利要求10所述的机构，其中多个斜凸轮表面是相同的形式以使得平动位移是线性的。

12.如权利要求10所述的机构，其中多个凸轮表面被不同地成形在线圈的相对直径上以使得平动位移是曲线。

13.如权利要求2所述的机构以及如权利要求3至12中的任意一项所述的机构在从属于权利要求2时，包括驱动轴，用于旋转其中一个弹簧以作为用于另一个弹簧的驱动器，还包括用于约束被驱动的另一个弹簧旋转的装置。

14.如权利要求13所述的机构，其中驱动轴是终结于环形元件(5)内用于同心地支撑驱动器螺旋弹簧(1)一端线匝的套筒(6)的一部分，所述驱动器螺旋弹簧的末端通过位于弹簧末端和环形元件的对齐孔内的销(8)被连接至环形元件，孔允许弹簧末端有充分的移动自由度以在由驱动轴驱动时消减弹簧上的偏转应力。

15.如权利要求12和权利要求13中的任意一项所述的机构，其中被驱动螺旋弹簧由其相应环形元件(15，18)上的末端线匝同心地支撑，弹簧通过相应的位于弹簧末端的对齐孔内的销(16，19)被连接至所述环形元件，孔允许充分的移动自由度以在通过驱动器螺旋弹簧的旋转驱动时消减弹簧上的偏转应力。

16.如权利要求13至15中的任意一项所述的机构，其中驱动器弹簧在被驱动弹簧的内部。

17.如权利要求16所述的机构，包括壳体组件(29)，被驱动螺旋弹簧在一端被固定地连接至壳体组件，壳体组件包括在所述的一端围绕螺旋弹簧的固定护套结构(25)以及在其自由端围绕并连接至被驱动螺旋弹簧的圆柱形封盖(26)，护套被成形为具有沿轴向延伸的多条腿(30)，它们接合圆柱形封盖内的互补槽(31)以由此约束被驱动螺旋弹簧进行线性平移。

18.如权利要求17所述的机构，其中圆柱形封盖被设有端帽(21)，用于从机构中输送负载输出。

19.如权利要求17和18中的任意一项所述的机构，其中护套终止于圆盘状的环形元件内，并且其中圆柱形封盖在其内端具有外翻的凸缘(33)，所述凸缘与所述圆盘状环形元件相接合来限制被驱动螺旋弹簧沿轴向的行程。

20.如权利要求16所述的机构，包括壳体组件(40，44，46)，被驱动螺旋弹簧在一端被固定地连接至壳体组件，壳体组件包括在所述的一端围绕螺旋弹簧(43)的固定护套结构(45)以及在其自由端围绕并连接至被驱动螺旋弹簧的圆柱形封盖(46)，护套被成形为具有沿轴向螺旋延伸的多条腿(40)，它们接合圆柱形封盖内的互补部分的螺旋槽(47)以由此约束被驱动螺旋弹簧在线性伸展时旋转。