[发明专利]直线运动致动器

说明书

本发明涉及直线运动致动器，包括一部提供有一个可转动的电机轴的电动机，一根活动轴，电动机轴和活动轴之间的一个螺纹传动装置，一个支架，支架和活动轴之间的用于把电动机轴的转动改变为活动轴直线运动的一个控制支座，以及，一个用于消除轴向间隙的间隙消除装置，直线运动致动器是这样的，电动机轴和活动轴之间的螺纹传动装置包括电动机轴上的内螺纹和活动轴上的外螺纹。

该直线运动致动器可以用于驱动频率控制部件，尤其在滤波器中，例如用于蜂窝无线网络基站的组合滤波器。直线运动致动器使用一个电动步进电机，电机的转动被改变为直线运动。转动到直线运动的改变是由于活动轴被支撑在支架上，实际上，活动轴是在电机的安装凸缘上，因此，由于活动轴不能转动，电动机的转动就改变为活动轴的直线运动。

在现有技术方案中，在电动机轴上有外螺纹和在活动轴上有内螺纹。在现有技术方案中，一个所谓的四方轴被用作活动轴，其外表面是四方形的，并被支撑在支架中四方形的开口上。四方轴包括它内部的内螺纹，紧靠着内螺纹的是电动机轴的外螺纹。由于活动轴的支撑面，即螺纹的重叠部分，另一方面，由于活动轴的支撑点或多或少在彼此的上面，结果从轴向看时，支撑面之间没有间隙，因此，这种结构对于活动轴的支撑是差的。在这种结构中，活动轴的支撑不充分，它会产生损害结构性能的间隙。该结构在轴向较长，即尺寸很大，也是一个缺点。在现有技术方案中，通过仅使用一个轴向弹簧，来消除间隙，当轴向受力时，弹簧仅消除轴向间隙。

在其它方案中，即主要在重型传动装置中，众所周知，使用这种具有不同螺纹传动装置的直线运动致动器，即在电动机轴上有内螺纹和在活动轴上有外螺纹的螺纹传动装置。这种方案被公开，例如在US-2，476,584，US-3,008,340，US-3,377,878，US-2,471,129，US-4,497,215和CH-649,357。引用的对比文献和其它现有技术方案有一个问题，在于活动轴间隙的消除仍然不够。这个问题在本发明的一个特殊应用中得到强调，即是在轻型频率控制部件的传动中，因为间隙引起控制误差。

本发明的目的是引入一种新型直线运动致动器，它将消除现有技术方案伴随的问题。

目的通过使用根据本发明的一个技术方案而实现，其特征在于直线运动致动器包括一个用于消除垂直，水平和转动间隙的装置。

使用根据本发明的直线运动致动器，将获得几个优点。根据本发明，直线运动致动器是这样的，使用它，将获得非常精确的操作，因为除了普通间隙，即轴向间隙被消除外，活动轴的垂直，水平和转动间隙也被消除。根据本发明的方案，使得该结构的间隙容差可能更大，并因此可以用较低成本生产该结构。本发明应用于驱动很轻型的频率控制部件，因此根据本发明的直线运动致动器实际上在这些相当小的负载下几乎没有间隙。通过使间隙最小，更精确的频率控制被获得。根据本发明的方案在尺寸上也比现有技术方案小。根据本发明的直线运动致动器是这样的，其活动轴的支撑相当好，因为根据本发明的方案，通过在活动轴支撑面之间的轴向上提供一个长距离，有效地使间隙最小。

下面，参考附图，将会更详细地解释本发明，其中

图1示意本发明的第一实施例，

图2示意图1的细节，

图3示意从电动机的方向看的本发明第一实施例中使用的支架，

图4示意从电动机的方向看的本发明第一实施例中的活动轴，

图5示意本发明第二实施例，以及图6示意在本发明第二实施例中使用的弹簧装置。

参考图1到图4，本发明涉及用于驱动例如滤波器2中的频率控制部件的直线运动致动机，比如在蜂窝无线网络基站中的组合滤波器。

直线运动致动器1包括一部提供有可转动的电机轴4的电动机5，活动轴6，以及在活动轴6和电机轴4之间的螺纹传动装置7，8。电机5是步进电机，它包括电机轴在其上旋转的轴承4a和4b。此外，直线运动致动器包一个支架9，一个在支架9和活动轴6之间用于把电机轴4的转动改变为活动轴6的直线运动的控制支座10和11。直线运动致动器还包括一个间隙消除装置12，用于消除轴向间隙。间隙消除装置12在轴向被预加应力，即它是个受压螺旋弹簧。在图1到图2中，由于电动机将活动轴6拖到可能的最后位置，即靠近电机5，所以弹簧表现为完全被压缩。