齒輪齒條式擺動執行器的製作方法
2023-08-06 19:35:26
專利名稱：齒輪齒條式擺動執行器的製作方法
技術領域：
本發明涉及備有齒隙吸收機構的齒輪齒條式擺動執行器，更詳細地說，涉及吸收齒條和小齒輪的嚙合部的齒隙而消除小齒輪的旋轉方向的遊隙的單齒條式擺動執行器。
圖4是有一個齒條的單齒條式擺動執行器中的齒隙吸收機構的例子。在此一例子中，齒條1的齒部1a與小齒輪2的齒部2a嚙合，在上述小齒輪2上，固定著與該小齒輪2同步旋轉的臂部5的一端部。而且，在上述齒條1的往復行程末端，在對該齒條1施加一個方向的推力的狀態下，使上述臂部5的另一端部接觸止擋4而停止小齒輪2的旋轉，藉此來吸收上述齒條1與小齒輪2的嚙合部的齒隙，消除該小齒輪2的旋轉方向的遊隙。
再者，圖5是有兩個齒條的雙齒條式擺動執行器中的齒隙吸收機構的例子。在此一例子中，一對齒條1、3夾著小齒輪2平行配置，兩個齒條1、3的齒部1a、3a與小齒輪2的齒部2a嚙合，在上述齒條1、3的行程末端，在對齒條1施加一個方向的推力的狀態下，使齒條3的一端部接觸止擋4而停止小齒輪2的旋轉，藉此來吸收齒條1與小齒輪2的嚙合部的齒隙，消除小齒輪2的旋轉方向的遊隙。
可是，如上所述，雖然在雙齒條式擺動執行器的場合能夠以比較簡單的結構來吸收齒隙，但是在單齒條式擺動執行器的場合，由於把臂部5固定於小齒輪2，為了停止小齒輪2的旋轉而用止擋4，所以齒隙吸收機構的外形尺寸變大，擺動執行器的整齊性變差，並且由於臂部5從執行器向外部伸出並動作，所以是危險的，存在著無法確保安全性這樣的問題。
為了實現上述目的，根據本發明，提供一種齒輪齒條式擺動執行器，包括設在殼體上的缸孔；堵住該缸孔的兩端的端塊；在兩端有活塞，通過流體壓力的作用在上述缸孔內滑動的一個齒條；與該齒條嚙合而旋轉的小齒輪；在上述齒條的兩端的各活塞與各端塊之間分別形成的壓力室；以及向上述各壓力室供給壓力流體用的通口，其特徵在於，上述齒條和小齒輪當中的至少一方在齒部的兩側有止擋，這些齒條和小齒輪在該齒條的往復兩個行程末端靠上述止擋相互止動地聯繫起來，並且上述齒條與各端塊在上述齒條的行程末端相互不接觸地聯繫起來。
有上述構成的本發明的擺動執行器，在該齒條與小齒輪在上述齒條的行程末端在上述止擋相互止動的狀態下停止，藉此防止上述小齒輪的旋轉。也就是說，該小齒輪與齒條的嚙合部中的齒隙被吸收。
根據本發明的具體的實施例，則上述齒條和小齒輪當中的至少小齒輪有上述止擋，該小齒輪有切出多個齒的上述齒部，和沒有齒的圓周部，在上述圓周部的兩端的鄰接於上述齒部的位置上形成上述止擋。
在此一場合，最好是上述小齒輪的齒部中的齒頂圓與上述圓周部為同一半徑，並且上述止擋為對上述圓周部的半徑傾斜的平面。此外，最好是構成為上述齒條在齒部的兩側有由平面組成的止擋，並且該齒條與上述小齒輪具有同一齒數，藉此該齒條的止擋與上述小齒輪的止擋在該齒條的兩個行程末端分別相互面接觸。
根據本發明的另一個實施例，則上述齒條在齒部的兩側有上述止擋，並且上述小齒輪在其整個圓周上有齒部，藉此這些齒條和小齒輪在該齒條的行程末端小齒輪的齒止動於上述止擋地聯繫起來。
圖2是表示能夠吸收齒隙的齒條和小齒輪之一例的側視圖。
圖3是表示能夠吸收齒隙的齒條和小齒輪之另一例的側視圖。
圖4是表示歷來的齒隙吸收機構之一例的側視圖。
圖5是表示歷來的齒隙吸收機構之另一例的側視圖。
詳細說明下面基於附圖詳細地說明本發明的實施例。在說明實施例時，實現同一功能的部分附以相同的標號來進行說明。
圖1是備有齒隙吸收機構的齒輪齒條式擺動執行器，是有一個齒條的單齒條式擺動執行器。此一執行器有殼體10，在此一殼體10上設有貫通其內部的一個缸孔11，堵住此一缸孔11的兩端的第1和第2端塊12a、12b，靠兩端的活塞14、14在上述缸孔11內往復地滑動的一個齒條13，嚙合於該齒條13的擺動旋轉的小齒輪15，在上述齒條13的兩端的各活塞14、14與各端塊12a、12b之間分別形成的第1和第2壓力室16a、16b，以及用來把壓力流體供給到這些各壓力室16a、16b的第1和第2通口17a、17b。未畫出的主軸安裝在上述小齒輪15上，與該小齒輪15一起擺動旋轉。
上述通口17a、17b分別在堵住缸孔11的兩端的上述端塊12a、12b上各設置一個，經由開口18連通到各壓力室16a、16b，通過把壓力流體輪流地從這些通口17a、17b供給到各壓力室16a、16b，上述齒條13在缸孔11內往復移動，與之嚙合的小齒輪15和固定於小齒輪的主軸往復擺動旋轉。
在上述齒條13的側面上形成備有多個齒20a的齒部20，在該齒部20的兩端設有第1和第2兩個止擋21a、21b，這些止擋21a、21b由與上述齒部20的齒頂面同一高度的平面來形成。
另一方面，上述小齒輪15在圓周的一部分上有切出多個齒23a的齒部23，圓周的其他部分成為沒有齒的圓周部24。上述齒部23中的齒頂圓與上述圓周部24形成為有同一半徑，在上述圓周部24的兩端鄰接上述齒部23的位置上，形成由對在該位置上引出的圓周部24的半徑傾斜的平面組成的第1和第2兩個止擋25a、25b。
而且，上述齒條13與小齒輪15靠上述齒部20、23彼此相互嚙合，在齒條13的往復兩個行程末端與各自的止擋21a、21b相互止動地聯繫起來。在此一場合，通過把齒條13的齒數與小齒輪15的齒數取為同一數，上述止擋21a與25a和21b與25b成為相互面接觸。此外，上述齒條13與各端塊12a、12b在該齒條13的往復兩個行程末端並不相互接觸，而是保持微小的間隙而離開地聯繫起來。
再者，圖中27是保持端塊12a、12b與缸孔11的內周面的氣密的密封構件，28是裝在活塞14、14的外周上而與缸孔11的內周面滑動接觸的密封構件。
在具有上述構成的擺動執行器中，通過把壓力流體輪流地從兩個通口17a、17b供給到各壓力室16a、16b，上述齒條13在缸孔11內往復移動，與之嚙合的小齒輪15和固定於小齒輪的主軸往復擺動旋轉。圖1示出把壓力流體從第1通口17a供給到第1壓力室16a，藉此齒條13到達一方的行程末端的狀態。此時，小齒輪15的第1止擋25a推靠於齒條13的第1止擋21a，藉此該小齒輪15的旋轉受到限制，藉此來吸收齒條13的齒部20與小齒輪15的齒部23的嚙合部中的遊隙，也就是齒隙。此外，上述齒條13的端部與第2端塊12b並不接觸，在它們之間保持間隙，藉此成為沿一個方向由流體壓力產生的推力作用在該齒條13上的狀態。
與圖1相反，如果把壓力流體從第2通口17b供給到第2壓力室16b而使齒條13移動到另一方的行程末端，則小齒輪15的第2止擋25b推靠於齒條13的第2止擋21b，與圖1的場合同樣吸收齒隙。此時上述齒條13停止在離開第1端塊12a的位置上，成為推力向此一第1端塊12a一側作用的狀態。
這樣一來在齒條13的往復兩個行程末端，在一個方向的推力作用於該齒條13的狀態下通過把小齒輪15的止擋25a、25b推靠於該齒條13的止擋21a、21b，可靠地阻止該小齒輪15的旋轉，可以吸收齒條13與小齒輪15的嚙合部的齒隙。
此時，因為僅靠在上述齒條13和小齒輪15上設置止擋21a、21b和止擋25a、25b就可以了，沒有必要設置歷來的那種外形尺寸大的齒隙吸收機構，故齒隙吸收機構成為簡單而緊湊的。此外，由止擋21a、21b和25a、25b來承受小齒輪15停止之際的衝擊，藉此可以減輕作用於齒部20、23上的負載，防止該齒部的磨損或損壞。
圖2是僅就齒條13a與小齒輪15a來說明本發明中的齒隙的吸收原理圖。此一齒條13a和小齒輪15a與圖1的齒條13和小齒輪15的不同之處在於，在圖1中，小齒輪15的齒部23在小於180度的圓周角的範圍內形成，相反在圖2中，小齒輪15a的齒部23在幾乎180度的圓周角的圓周角的範圍內形成。因而在此一圖2的小齒輪15a中，兩個止擋25a、25b相互平行。
圖3是僅用齒條13b與小齒輪15b的關係來說明可以用於本發明的齒隙吸收機構的不同的例子圖。在此一例子中，僅在齒條13b上在其齒部20的兩側設置由平面組成的止擋21a、21b，在小齒輪15b上在全圓周上形成齒部23。而且這些齒條13b和小齒輪15b在該齒條13b的行程末端小齒輪15b的齒23a止動於齒條13b的上述止擋21a、21b地聯繫起來。
與上述圖3的場合相反，也可以構成為僅在小齒輪上設置圖1或圖2中所示的那種止擋，在齒條上不設置止擋。
此外，雖然在圖1和圖2的例子中，小齒輪15、15a中的齒部23的齒頂圓與圓周部24形成同一半徑，但是這些沒有必要一定是相同的，圓周部24的半徑可以小於也可以大於齒頂圓的半徑。進而，小齒輪15、15a和齒條13、13a的止擋25a、25b也沒有必要一定是平面，例如小齒輪15、15a的止擋25a、25b也可以是圓弧面。
像這樣如果用本發明，則構成為在齒條和小齒輪當中的至少一方上設置止擋，在該齒條的往復兩個行程末端靠上述止擋使這些齒條和小齒輪相互止動，藉此可以通過簡單而緊湊的結構來吸收它們之間的齒隙，消除小齒輪的旋轉方向的遊隙。
權利要求
1．一種齒輪齒條式擺動執行器，包括設在殼體上的缸孔；堵住該缸孔的兩端的端塊；在兩端有活塞，通過流體壓力的作用在上述缸孔內滑動的一個齒條；與該齒條嚙合而旋轉的小齒輪；在上述齒條的兩端的各活塞與各端塊之間分別形成的壓力室；以及向上述各壓力室供給壓力流體用的通口，其特徵在於，上述齒條和小齒輪當中的至少一方在齒部的兩側有止擋，這些齒條和小齒輪在該齒條的往復兩個行程末端靠上述止擋相互止動地聯繫起來，並且上述齒條與各端塊在上述齒條的行程末端相互不接觸地聯繫起來。
2．權利要求1中所述的擺動執行器，其特徵在於，其中上述齒條和小齒輪當中的至少小齒輪有上述止擋，該小齒輪有切出多個齒的上述齒部，和沒有齒的圓周部，在上述圓周部的兩端的鄰接於上述齒部的位置上形成上述止擋。
3．權利要求2中所述的擺動執行器，其特徵在於，其中上述齒部中的齒頂圓與上述圓周部為同一半徑，並且上述止擋為對上述圓周部的半徑傾斜的平面。
4．權利要求3中所述的擺動執行器，其特徵在於，其中上述齒條在齒部的兩側有由平面組成的止擋，並且該齒條與上述小齒輪具有同一齒數，藉此構成為該齒條的止擋與上述小齒輪的止擋在該齒條的兩個行程末端分別相互面接觸。
5．權利要求1中所述的擺動執行器，其特徵在於，其中上述齒條在齒部的兩側有上述止擋，並且上述小齒輪在其整個圓周上有齒部，藉此這些齒條和小齒輪在該齒條的行程末端小齒輪的齒止動於上述止擋地聯繫起來。
全文摘要
齒條和小齒輪在各自的齒部的兩側有由平面組成的止擋，在上述齒條的往復兩個行程末端，上述小齒輪的止擋接觸於齒條的止擋，藉此來吸收齒隙。
文檔編號F16H19/00GK1317654SQ01116530
公開日2001年10月17日 申請日期2001年4月11日 優先權日2000年4月12日
發明者曲渕通升 申請人:速睦喜股份有限公司