[发明专利]直线运动致动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种直线运动致动器，其将电机的转动运动转变成直线往复运动并输出该往复运动，其可以用于例如汽车的简易的座椅打开装置。

背景技术

图11示出了日本专利申请公开物(kokai)No.4-295249公开的一种传统的直线运动致动器的构造。在图11的直线运动致动器中，电极安装在框架内的安装板上；蜗杆设置在电机的电机轴上；并且通过与蜗杆啮合的蜗轮来变换电机速度。蜗轮设置有直线往复运动机构，其可以提供直线往复运动。具体来说，蜗轮上设置的引导部内形成有细长槽。当蜗轮转动时，固定于蜗轮的固定板上设置的销可在细长槽内滑动。这时，与引导部联接的杆由设置在框架上的杆引导件支撑并且执行直线往复运动。

通过采用蜗杆型减速机构实现的改进的减速比，图11的直线运动致动器达到了致动器单元尺寸的减小。但是，由于与蜗轮啮合的蜗杆垂直于直线往复运动设置(即电机轴垂直于杆)，引起了无效空间。即使当杆与电机轴平行设置时，致动器单元的宽度(沿垂直于直线往复运动方向的方向所测量的致动器单元的尺寸)是蜗轮外直径与电机半径的总和。这不利于尺寸的减小。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题并提供一种直线运动致动器，其通过减小致动器单元的宽度而表现出减小的尺寸，其中可动板(对应于上述杆)的中心线与末级齿轮的中心错开以在最弱的拉动力位置使力转换为直线往复运动而几乎没有损失。

为了达到上述目的，本发明的直线运动致动器包括：电机；与电机的电机轴联接的减速齿轮机构；和直线往复运动机构，用于将减速齿轮机构的末级齿轮的转动运动转换成直线往复运动。末级齿轮上设置有与其转动中心错开的销。直线往复运动机构包括可动板，可动板具有预定宽度和长度的狭缝并且允许销在狭缝内运动。可动板的往复运动的轴线与穿过末级齿轮的中心的直线错开。

减速齿轮机构具有固定于电机轴的蜗杆和与蜗杆啮合的蜗轮。可动板具有另一个狭缝，所述另一个狭缝的宽度被可动板的往复运动的轴线对分，并且所述另一个狭缝接收蜗轮的转动轴以避免转动轴与可动板干涉。斜齿轮同轴设置在蜗轮的转动轴上，并且末级齿轮与斜齿轮啮合。连接有负载的输出部件连接部分设置在可动板的端部，与可动板的往复运动的轴线对准。设置在末级齿轮上的销具有外部安装在其上的套筒。

本发明的直线运动致动器还包括用于检测可动部分的位置的位置检测机构。电机的转速或转动扭矩根据所检测的可动部分的位置而变化。位置检测机构检测末级齿轮的转动位置。

设置有弹性部件来作用于可动板。可动板为U形构造，使第一臂和第二臂设置在穿过末级齿轮的中心的直线的相对两侧上，第一臂的轴线与往复运动的轴线一致，弹性部件作用于第二臂。弹性部件是螺旋弹簧，其在可动板的拉动运动过程中增加可动板的拉动力并且在可动板的推动运动过程中用作负载。

本发明的直线运动致动器具有以下结构：蜗轮的转动轴与穿过末级齿轮的中心的直线错开并延伸通过可动板的狭缝。因此，直线运动致动器可以在最弱的拉动力位置使力转换为直线往复运动而几乎没有损失。同样，与末级齿轮相比，蜗轮的直径可以减小，由此可以减小致动器单元的宽度。

在直线运动致动器用于简易的座椅打开装置的情况下，通过拉动控制线的操作来打开座椅以后使控制线返回来锁定座椅时，电机几乎不受负载；因此，电机的转速增加，从而噪音增加。为了解决这个问题，在使控制线返回时，串联电阻可以连接于电机，由此相关的电压降使电机的转速降低。可选择的是，取代使用串联电阻来减速电机，通过利用弹簧的压缩，可以使用弹簧来减速返回运动。在使用弹簧的情况下，在驱动负载时，电机电流降低也可以增强驱动力。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的直线运动致动器的总体构造的顶视图；

图2是图1所示的第一实施例的直线运动致动器的剖视图；

图3A和3B用于解释通过使可动板的中心线与斜齿轮C(末级齿轮)的转动中心错开而实现的动作；

图4示出了用于驱动图1所示第一实施例的直线运动致动器的示例性电路构造；

图5是根据本发明第二实施例的直线运动致动器的总体构造的顶视图；

图6是沿可动板的中心线所截取的图5所示第二实施例的直线运动致动器的竖直剖视图；

图7是用于解释可动板动作的视图；

图8的曲线图示出了直线运动致动器的输出特性；

图9的曲线图示出了在可动板的单个往复过程中所观察到的电机的负载电流特性；