专利名称：致动器的线性回授装置的制作方法
技术领域：
本发明系一种位移数据回授装置，特别是指一种致动器的线性回授装 置，其能够以齿轮比调控致动器的线性回授装置的运作距离，且可以简易 套用成外挂设备，更能提供绝对位置测量而避免习用的误差累积问题。
背景技术：
现今的线性致动器于工业方面的应用愈来愈多，主要的装置种类多为 高精密度机械上的运作，由于线性致动器必须有更精密、准确的位置数据回授，方能让高精密度机械准确地控制；因此，现今在线性致动器上安装 的位移数据回授装置对于现今各种工业应用机具的重要性也不言而喻。目前的适用在高精密设备内的线性致动器大多配合有三种位移数据回 授装置，分别是线性电位回授装置、磁性感应回授装置及旋转式回授装置， 以下分别述明各种习用产品的技术线性电位回授装置是一种将线性位置变化以可变电阻值变化输出后计 算位置的技术，当线性电位回授装置随着线性致动器位移时会有移动内部 接触可变电阻的簧片，进而改变电阻值改变输出的电压信号，达成计算线 性电位回授装置位移量的效果，请参阅图l;习用的线性电位回授装置包含 有杆形本体10、被动杆11及一连动带12，该本体10沿着该线性致动器13 的运作方向定位在线性致动器13上，且该本体10设有一被动杆11，该被 动杆11利用该连动带12与该线性致动器13的活动组件131端部连接，且该线性致动器13的活动组件131活动时会以连动带12带动该被动杆11相 对本体10位移，并藉此改变位于该本体10内的电阻、簧片位置；前述设计虽然已经获致实用，但是实用之后仍然会有缺陷存在其一，由于该被动杆11及本体10的长度必须相应该线性致动器13的 活动组件131的行程，因此，以往的线性电位回授装置都会有较长的本体 10，造成空间的占用问题；其二，由于被动杆11及本体10的长度必须相应该线性致动器13的活 动组件131的行程，因此，来往一次造成的电阻、簧片磨损量也较大；其三，习用受限于整体的长度必须相应该线性致动器13的活动组件131 的行程，故每一个线性致动器13搭配的线性电位回授装置尺寸都己经固定， 不可能将不同尺寸线性致动器13上的线性电位回授装置交换使用，也造成 线性电位回授装置无法大量模块化生产，更无法适用于各式尺寸线性致动 器13作为搭配自由的外挂附件。为了能够有效解决前述相关议题，目前市场上另又出现了磁性感应回 授装置及旋转式回授装置，二者技术及问题如下该磁性感应回授装置是在线性致动器内的马达旋转端安装一转盘，该 转盘外环形排列有若干磁性件，让另一感应器随着马达旋转感应旋转通过 的各个磁性件的不同磁极性，此习用具有免接触的优点，且确能改善机构 受限行程的问题；但是，此习用存在的问题是其回授信号只能回授相对位置，导致软件编制复杂且控制麻烦，另外，由于环形排列的磁性件仍然会 有感应区间产生，不仅会有区间内无法细计位移的问题，且随着旋转累积计算的过程，各环形排列磁性件的误差也会随之累积，造成结果的较大误■ ^^ j 、、,- o该旋转式回授装置再度采用接触式旋转电位计，并将旋转电位计安装 在马达旋转端，此种习用不会有上述的感应区间、累积误差的问题，也不会有机构受限行程的问题；但是，此种习用仍有磨损的问题，且其受限于 必须与马达相连接，不仅内部设计时必须全盘考虑连接及空间位置，且生 产者必须在致动器组配过程之中将其装入，而且拆除困难，造成使用者根 本无法选择安装或不安装，更让此种旋转式回授装置无法生产出外挂式附 加产品。在前述问题的引导下，本发明创作人基于过去在线性致动器领域所累 积的研发技术与经验，从可以简化构件、附加外挂效果的角度再加研发， 终于发展出一种全新的致动器的线性回授装置。发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种适合外挂附加的、不会受限行 程的致动器的线性回授装置。为了解决上述技术问题，本发明致动器的线性回授装置，其特征是 包含有一本体、 一复位齿轮、 一巻带、 一被带动件及一感测回授器，其中:该本体，其内具有容置空间，另在该容置空间内装设有一轨道；该复位齿轮配合一枢轴巻绕该巻带，复位齿轮与巻带都组装在该本体 的容置空间内，该复位齿轮相应该容置空间内的轨道，而该巻带一端则连 接该致动器的活动端，另该复位齿轮及巻带同动，并以复位簧力复位；该被带动件，系可滑动地限位于该本体的轨道上，该被带动件表面开 设有啮合该复位齿轮的若干带动齿，并且在该被带动件的一侧凸伸制作有 一探针，该被带动件受该复位齿轮的带动而往复位移；以及该感测回授器，系组装在该本体的容置空间内，且其相应该本体的轨 道装设，该感测回授器具有一感测表面供该被带动件的探针接触，并随着 被带动件的探针位移时改变该感测回授器的输出值。该感测回授器的回授该被带动件的移动数据，而该被带动件则与复位 齿轮啮合后在预设路径上运作，而该复位齿轮与巻带同轴，且该巻带随致 动器动作伸縮并带动该复位齿轮旋转；藉此，本发明能够以齿轮比调控致动器的线性回授装置的运作距离， 使本发明产品的接触式可调电阻无需配合行程，且能降低产品的体积。前述复位齿轮及巻带随致动器位移活动，并以巻带的复位簧力复位； 同理该复位簧力也可以是由该复位齿轮或轴上的复位弹簧而产生；前述几 种复位簧力的技术手段皆属本发明保护的范围的可实施方式。由于本发明可拆卸地装设在该线性致动器外，且巻带的运作与该线性 致动器内部构件无关，故本发明可以简易套用在不同尺寸、不同形态的致 动器外，而成为一种可以选用的外挂设备。另外，本发明各组件可配合一中空壳件本体采附挂式安装在线性致动 器外，也可以径行安装在线性致动器本身一分离式中空壳件上。最后，在此必须说明的是，本发明所能产生的优点如下其一，由于被带动件可滑动地限位于该本体的轨道上，且该被带动件表面开设有啮合该复位齿轮的若干带动齿，故本发明可以利用该复位齿轮 与该带动齿的齿轮比改变探针的测量往复距离，而无需受限该巻带随着该 活动件位移而伸出或回巻几圈(线性致动器的进给行程长度不限、尺寸不限)；其二，本发明的各构件可控制在组装一个较小体积的本体之内，故本 发明可以适用的范围较大，且符合附挂化、模块化的基本要求；其三，由于本发明的驱动是藉由该巻带的设计，利用巻带的另一端以 一连接件定位在该线性致动器的活动件端部，故本发明无需复杂组装于线 性致动器内，而可以附挂式安装在线性致动器外，不仅拆组方便，而且可 以让使用者任意选择安装或拆除。综上所述，本发明致动器的线性回授装置包含有一巻带、 一复位齿轮、 一被带动件及一感测回授器，该感测回授器的回授该被带动件的移动数据， 而该被带动件则与复位齿轮啮合后在预设路径上运作，而该复位齿轮与巻带同轴，且该巻带随致动器动作伸縮并带动该复位齿轮旋转；藉以齿轮比 调控致动器的线性回授装置的运作距离，且可以简易套用成外挂设备，更 能提供绝对位置测量而避免习用的误差累积问题；所以本发明的"实用性" 应已毋庸置疑，除此之外，在本案实施例所揭露出的技术特征具有新颖性 及不可轻忽的功效，是故，本发明的"新颖性"以及"创造性"都已符合 专利法规，故依法提出发明专利的申请，祈请惠予审査并早目赐准专利， 实感德便。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明图1是习用实施的示意图。图2是本发明实施例组合外观示意图。图3是本发明实施例内部立体示意图。图4是本发明实施例内部侧视图。图5是本发明另一种实施方式示意图。图中附图标记为IO —本体；ll一被动杆；12 —连动带；13 —线性致 动器；131 —活动组件；20 —线性回授装置；21 —本体；211—容置空间；212—开口； 213—轨道；22—复位齿轮；221—枢轴；222—带座；23—巻 带；231—连接件；24—被带动件；241 —带动齿；242—探针；25—感测回 授器；251—感测表面；24A—被带动件；241A—带动齿；W—枢轴；213A— 圆型轨道；30 —线性致动器；31—活动件。
具体实施方式
本发明第一实施例请参阅图2、图3及图4，本发明致动器的线性回 授装置20系搭配安装于线性致动器30，其包含有一本体21、 一复位齿轮 22、 一巻带23、 一被带动件24及一感测回授器25，其中该本体21，系一附挂式安装在线性致动器30外的中空壳件，其内具有 容置空间211及至少一开口 212，另在该容置空间211内装设有一直线轨道 213;该复位齿轮22，系配合一枢轴221组装在该本体21的容置空间211内， 该复位齿轮22相应该容置空间211内的轨道213，且该枢轴221 —侧装设有一带座222，而该复位齿轮22系与该带座222同动；该巻带23，系具有自动回巻复位能力的蜗巻簧件，且该巻带23—端定 位在该复位齿轮22的带座222，并且巻带23藉复位簧力巻绕在带座222外， 而该巻带23的另一端则穿伸于该本体21的开口 212外，该巻带23的另一 端以一连接件231定位在该线性致动器30的活动件31端部，藉该巻带23 的复位簧力可让复位齿轮22随之旋转复位；该被带动件24，系组装在该本体21的容置空间211内的板件，且其可 滑动地限位于该本体21的轨道213上，该被带动件24表面开设有啮合该 复位齿轮22的若干带动齿241，并且在该被带动件24的一侧凸伸制作有一 探针242，该被带动件24受该复位齿轮22的带动而往复位移；以及该感测回授器25，系组装在该本体21的容置空间211内，且其相应被 带动件24装设在该本体21的轨道213旁，该感测回授器25具有一感测表 面251供该被带动件24的探针242接触，并随着被带动件24的探针242 位移时调改变电阻值，利用改变的电阻值改变输出的电压信号，达成计算 位移量的目的；前述结构、组态内容即是本创作的关键技术，更含有本发明各相关组 件的相互关系位置及其概述。请参阅各图，上述本发明技术已将结构组态清楚揭露，以下进行本发 明运作之说明由于本发明的巻带23是具有自动回巻复位能力的蜗巻簧件，且该巻带 23 —端定位在该复位齿轮22的带座222，并以另一端则穿伸于该本体21的开口 212夕卜，该巻带23的另一端以一连接件231定位在该线性致动器30 的活动件31端部，故本发明的巻带23会随着该线性致动器30的活动件31 线性伸縮位移而伸出或回巻；此时该巻带23随着该活动件31位移而伸出或回巻的动作会同步带动 该复位齿轮22来回旋转，而该被带动件24受该复位齿轮22的带动而往复 位移，并令被带动件24的探针242随之位移，而该感测回授器25的感测 表面251受到被带动件24的探针242接触可变电阻；本发明利用被带动件24位移改变电阻值改变输出的电压信号，并且达 成精准计算位移量的目的。再请参阅图3所示，另一实施例，本发明的被带动件可以改为齿轮型 被带动件24A，其同样系组装在该本体21的容置空间211内，且其以枢轴 W可枢转地限位于该本体21的一圆型轨道213A内，该被带动件24A表面开 设有啮合该复位齿轮22的若干带动齿241A，并且在该被带动件24A的枢轴 W上凸伸制作有探针(未图示)，该被带动件24受该复位齿轮22的带动而 往复旋转；以及该感测回授器(未图示)，系组装在该本体21的圆型轨道213A内，且 其以一环型表面与该被带动件的探针接触，并随着被带动件24A的探针旋 转位移时改变电阻值，利用改变的电阻值改变输出的电压信号，达成计算 位移量的目的；此实施例的技术、功效皆与本发明其它实施一致，故应同 属本发明保护范围之一。
权利要求
1. 一种致动器的线性回授装置，其特征是包含有一本体、一复位齿轮、一卷带、一被带动件及一感测回授器，其中该本体，其内具有容置空间，另在该容置空间内装设有一轨道；该复位齿轮配合一枢轴卷绕该卷带，复位齿轮与卷带都组装在该本体的容置空间内，该复位齿轮相应该容置空间内的轨道，而该卷带一端则连接该致动器的活动端，另该复位齿轮及卷带同动，并以复位簧力复位；该被带动件，系可滑动地限位于该本体的轨道上，该被带动件表面开设有啮合该复位齿轮的若干带动齿，并且在该被带动件的一侧凸伸制作有一探针，该被带动件受该复位齿轮的带动而往复位移；以及该感测回授器，系组装在该本体的容置空间内，且其相应该本体的轨道装设，该感测回授器具有一感测表面供该被带动件的探针接触，并随着被带动件的探针位移时改变该感测回授器的输出值。
2. 根据权利要求l所述的致动器的线性回授装置，其特征是 该复位齿轮的枢轴上装设有一带座，而该复位齿轮系与该带座同动； 该巻带，系具有自动回巻复位簧力的蜗巻簧件，且该巻带一端定位在该复位齿轮的带座，并藉巻带复位簧力巻绕在带座外，而该巻带的另一端 则连接该致动器的活动端，藉该巻带的复位簧力可让复位齿轮随之旋转复 位。
3. 根据权利要求l所述的致动器的线性回授装置，其特征是，该本体 系附挂式安装在致动器外的中空壳件，其内具有容置空间及至少一开口， 该巻带的另一端则穿伸于该本体的开口外。
4. 根据权利要求1所述的致动器的线性回授装置，其特征是，该本体 为致动器本身可拆卸分离式的一部份壳件，其内具有容置空间及至少一开 口，该巻带的另一端则穿伸于该本体的开口外。
5. 根据权利要求1所述的致动器的线性回授装置，其特征是，该致动 器为线性致动器，且该本体的轨道为直线，而该被带动件为一板件，且被 带动件随着线性致动器位移被复位齿轮带动线性往复位移。
6. 根据权利要求l所述的致动器的线性回授装置，其特征是，该被带 动件为齿轮型，且其具有一枢轴限位于该本体的一圆型轨道内，该被带动 件的枢轴上制作有探针，且该被带动件受该复位齿轮带动而往复旋转；另感测回授器组装在圆型轨道内，且其以一环型表面与该被带动件的探针接触。
7. 根据权利要求l所述的致动器的线性回授装置，其特征是，该复位 簧力是由该复位齿轮或枢轴上装设的复位弹簧产生，藉以旋转复位。
全文摘要
本发明系一种致动器的线性回授装置，其内含有一卷带、一复位齿轮、一被带动件及一感测回授器，该感测回授器的回授该被带动件的移动数据，而该被带动件则与复位齿轮啮合后在预设路径上运作，而该复位齿轮与卷带同轴，且该卷带随致动器动作伸缩并带动该复位齿轮旋转；藉此，本发明能够以齿轮比调控致动器的线性回授装置的运作距离，且可以简易装置在较小体积的一外挂本体内，更能提供绝对位置测量而避免习用的误差累积问题，确实是一种十分实用的发明设计。
文档编号F16H25/10GK101231530SQ200710007760
公开日2008年7月30日 申请日期2007年1月25日 优先权日2007年1月25日
发明者江新安 申请人:大银微系统股份有限公司