專利名稱：具減少背隙之運(yùn)動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般是關(guān)于在桿運(yùn)動(dòng)控制器中減少背隙之裝置，更特別是使用一種使用背隙減低器以實(shí)質(zhì)減少或消除桿運(yùn)動(dòng)控制器中背隙之裝置。
背景技術(shù)：
許多結(jié)構(gòu)或機(jī)械的應(yīng)用需要使用要確保在不同模式(包含安全防護(hù)(fail-safe)型式)中移動(dòng)的桿及連桿。例如藉由氣壓驅(qū)動(dòng)桿來啟動(dòng)的機(jī)身卷門應(yīng)配備有在氣壓失效時(shí)能避免門意外關(guān)閉的裝置。其它應(yīng)用則需要桿或連桿在定位后能保持其位置。解決這些問題的良好方案為桿固定機(jī)制，例如桿運(yùn)動(dòng)控制器。
桿固定機(jī)制限制桿與桿固定機(jī)制之間的相對運(yùn)動(dòng)。藉由將桿固定機(jī)制連結(jié)到一支架上，可以固定桿且桿運(yùn)動(dòng)依此相對于支架而停止。桿固定機(jī)制典型為依特定制造公差制成。因?yàn)樵跅U固定機(jī)制中典型有一個(gè)以上的部件相互合作以達(dá)成理想結(jié)果，其凈效果是為了擴(kuò)大任何因特定制造公差引起的運(yùn)轉(zhuǎn)不足。習(xí)知桿固定機(jī)制中其中一種由特定制造公差引起的運(yùn)轉(zhuǎn)不足的類型為背隙(backlash)。背隙為桿在與桿固定機(jī)制結(jié)合后不理想的移動(dòng)。背隙是因?yàn)闂U固定機(jī)制的內(nèi)部設(shè)計(jì)且是因抑制裝置在啟動(dòng)以抓取桿及啟動(dòng)以停止或鎖住桿時(shí)的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)所引起的。當(dāng)在桿固定機(jī)制中使用高公差部件時(shí)可能能夠減少背隙，而高公差部件極貴，不實(shí)用或者因材料及制造限制而無法生產(chǎn)，而且可能不會(huì)總是得到能接受的背隙減少標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果。當(dāng)桿上的力改變了大小或方向，桿固定機(jī)制中的任何背隙可能導(dǎo)致桿在不理想的方向運(yùn)動(dòng)。
因此，本發(fā)明的動(dòng)機(jī)為提供一種使用新穎的具確實(shí)減少背隙之桿用運(yùn)動(dòng)控制裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，在最佳形式，藉由提供一種桿的運(yùn)動(dòng)控制用之裝置來解決桿運(yùn)動(dòng)控制器領(lǐng)域中的這些需求及其它問題。桿具有定義軸方向且可在軸方向變換的軸。桿運(yùn)動(dòng)控制用之裝置包含有具內(nèi)側(cè)殼表面、形成一容納桿沿軸方向穿過之孔的殼。裝設(shè)于殼的內(nèi)側(cè)殼表面內(nèi)的活塞為可在桿運(yùn)動(dòng)控制器結(jié)合位置及桿運(yùn)動(dòng)控制器分離位置之間移動(dòng)。端蓋為可滑動(dòng)地裝設(shè)在殼的內(nèi)側(cè)表面上以允許端蓋在軸方向的運(yùn)動(dòng)。摩擦軸環(huán)架設(shè)在殼與端蓋之間，在活塞被移向軸運(yùn)動(dòng)控制器結(jié)合位置時(shí)由摩擦軸環(huán)產(chǎn)生一結(jié)合力。在桿運(yùn)動(dòng)控制器結(jié)合位置中，桿的運(yùn)動(dòng)在軸方向被減緩或停止。在軸運(yùn)動(dòng)控制器分離位置中，桿可在軸方向變換。當(dāng)活塞在桿運(yùn)動(dòng)控制器結(jié)合位置時(shí)以及當(dāng)活塞在桿運(yùn)動(dòng)控制器分離位置時(shí)，背隙減低器降低摩擦軸環(huán)與殼之間及摩擦軸環(huán)與端蓋之間軸方向的相對運(yùn)動(dòng)，以在活塞于桿運(yùn)動(dòng)控制器結(jié)合位置時(shí)減少軸方向的背隙。
本發(fā)明在較佳方面進(jìn)一步提供背隙減低器為一承座，以藉由降低摩擦軸環(huán)與殼及摩擦軸環(huán)與端蓋之間軸方向的相對運(yùn)動(dòng)來減少背隙。
本發(fā)明在較佳方面進(jìn)一步提供承座具有一裝設(shè)于殼內(nèi)側(cè)表面上的內(nèi)固定環(huán)且端蓋具有與摩擦軸環(huán)接觸的第一端及在背隙減少位置由內(nèi)固定環(huán)所支承的第二端，以藉由降低摩擦軸環(huán)與殼之間及摩擦軸環(huán)與端蓋之間軸方向的相對運(yùn)動(dòng)來減少背隙。
本發(fā)明在較佳方面進(jìn)一步提供承座為具有外螺紋之螺蓋。殼的內(nèi)側(cè)表面具有內(nèi)螺紋，而外螺紋與內(nèi)螺紋密合以藉由降低摩擦軸環(huán)與殼及摩擦軸環(huán)與端蓋之間沿軸方向的相對運(yùn)動(dòng)來降低背隙。
本發(fā)明在較佳方面進(jìn)一步提供摩擦軸環(huán)具有復(fù)數(shù)個(gè)軌道以支撐復(fù)數(shù)個(gè)球體。球體被定位在復(fù)數(shù)個(gè)軌道及活塞之間。摩擦軸環(huán)具有復(fù)數(shù)個(gè)第一方向狹槽及復(fù)數(shù)個(gè)第二方向狹槽。第一方向與第二方向相反，且復(fù)數(shù)個(gè)第一方向狹槽與復(fù)數(shù)個(gè)第二方向狹槽乃做為使摩擦軸環(huán)偏轉(zhuǎn)更加容易。
本發(fā)明在較佳方面進(jìn)一步提供承座為內(nèi)固定環(huán)及背隙減低墊片并提供端蓋具有與摩擦軸環(huán)接觸的第一端及與背隙減低墊片接觸的第二端。而且內(nèi)固定環(huán)裝設(shè)在具背隙減低墊片的殼之內(nèi)側(cè)殼表面上，墊片放置為與內(nèi)固定環(huán)接觸。
本發(fā)明在較佳方面進(jìn)一步提供背隙減低器與合作限制摩擦軸環(huán)相對運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件一體成型。
本發(fā)明在較佳方面進(jìn)一步提供一體成型成端蓋上之外螺紋及殼內(nèi)側(cè)表面上之內(nèi)螺紋之構(gòu)件，外螺紋配合內(nèi)螺紋以藉由減少摩擦軸環(huán)與殼之間以及摩擦軸環(huán)與端蓋之間的軸方向相對運(yùn)動(dòng)來減少背隙。
本發(fā)明在較佳方面進(jìn)一步提供藉對端蓋施力來消除端蓋、摩擦軸環(huán)與殼之間的任何空間并維持端蓋、摩擦軸環(huán)與殼的相對位置來減少運(yùn)作中的背隙。
本發(fā)明在較佳方面進(jìn)一步提供測量在隨著端蓋被壓向抵靠摩擦軸環(huán)，摩擦軸環(huán)因而被壓向抵靠殼時(shí)，自端蓋到內(nèi)固定環(huán)位置的空間以移除空間，并提供寬度等于或小于所測量空間的間隙減低墊片并安裝間隙減低墊片及內(nèi)固定環(huán)，依此間隙減低墊片占據(jù)內(nèi)固定環(huán)與端蓋之間的空間。
本發(fā)明在較佳方面進(jìn)一步提供制造殼上的內(nèi)螺紋及端蓋上的外螺紋并藉外螺紋將端蓋旋入內(nèi)螺紋以維持端蓋、摩擦軸環(huán)與殼的相對位置。
本發(fā)明藉由后文中本發(fā)明實(shí)施示例之詳細(xì)說明及相關(guān)附圖將更加清楚。
圖1為根據(jù)本發(fā)明較佳教導(dǎo)之桿運(yùn)動(dòng)控制器之剖面圖。
圖2為圖1所示根據(jù)本發(fā)明較佳教導(dǎo)之桿運(yùn)動(dòng)控制器的背隙減低器之剖面放大圖。
圖3為圖1所示根據(jù)本發(fā)明較佳教導(dǎo)之桿運(yùn)動(dòng)控制器立體分解圖。
圖4為根據(jù)本發(fā)明較佳教導(dǎo)桿運(yùn)動(dòng)控制器之替代實(shí)施例之剖面圖，顯示背隙減低器為具螺蓋及螺紋內(nèi)承置表面的承座。
圖5為根據(jù)本發(fā)明較佳教導(dǎo)桿運(yùn)動(dòng)控制器之另一替代實(shí)施例之剖面圖，顯示背隙減低器一體成型成螺紋端蓋及螺紋內(nèi)承置表面。
所示圖式僅做為能容易解釋本發(fā)明之基本教導(dǎo)；圖式關(guān)于形本較佳實(shí)施例的部件號數(shù)、位置、關(guān)系及尺寸之延伸在閱讀、理解后文說明書內(nèi)容后，可解釋為在本技術(shù)技能內(nèi)。再者，符合特定力、壓力、重量、強(qiáng)度、比例、比率或類似需求的精確尺寸或尺寸比例在閱讀、理解后文說明書內(nèi)容后，將同樣在本技術(shù)技能內(nèi)。
圖式中不同圖所使用的相同標(biāo)號是指相同或類似部件，文中使用的「側(cè)邊」、「端」、「頂部」、「底部」、「第一」、「第二」、「橫向」、「縱向」、「排」、「欄」等用詞或類似用詞應(yīng)理解為對觀圖者僅做圖中所示結(jié)構(gòu)參考用，并只做用來使實(shí)施示例的說明更加容易。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明較佳教導(dǎo)之一種桿運(yùn)動(dòng)控制器如圖1-3所示，一般以10A表示。桿運(yùn)動(dòng)控制器10A使用背隙減低器88A以降低或消除桿運(yùn)動(dòng)控制器10A中的背隙。殼26支撐并容納桿運(yùn)動(dòng)控制器10A的部件及機(jī)制。根據(jù)本發(fā)明的較佳教導(dǎo)，殼26之剖面為環(huán)形，其外圍為具斜角之方形。熟知本項(xiàng)技術(shù)者將認(rèn)同剖面可以為能容納桿運(yùn)動(dòng)控制器10A的內(nèi)部部件及機(jī)制并還可容納桿14之預(yù)設(shè)直徑的任何形狀。殼26具有形成孔或內(nèi)通道的內(nèi)側(cè)殼表面54以容納桿14沿軸24的軸方向穿過。軸14為可在軸24之軸方向變換。
殼26容納桿14，其為可滑動(dòng)地與內(nèi)側(cè)殼表面54在不同點(diǎn)接觸，內(nèi)側(cè)殼表面54包含裝設(shè)在內(nèi)側(cè)殼表面54上的第一軸承套74及裝設(shè)在端蓋44上的第二軸承套76。桿14穿過端蓋44中的孔，因而，根據(jù)本發(fā)明之較佳教導(dǎo)，端蓋44之形態(tài)為管狀。亦可以使用其它形狀而不悖離本發(fā)明之精神及范疇。端蓋44的孔中裝設(shè)有第一桿刮刷封環(huán)72。內(nèi)側(cè)殼表面54裝設(shè)有第二桿刮刷封環(huán)73。第一桿刮刷封環(huán)72及第二桿刮刷封環(huán)73提供傳統(tǒng)已知的刮刷功能。第一軸承套74及第二軸承套76在桿固定及滑動(dòng)期間提供桿14穩(wěn)定性并提供兩限制軸。當(dāng)未結(jié)合或當(dāng)結(jié)合以減緩桿14時(shí)，桿14為自由在軸方向沿第一軸承套74及第二軸承套76穿過殼26。熟知本項(xiàng)技術(shù)者將認(rèn)同任何支撐桿14的方式為在本發(fā)明之精神及范疇內(nèi)。
端蓋44及殼26限制活塞18及摩擦軸環(huán)12。摩擦軸環(huán)12及活塞18分別具有一個(gè)孔或內(nèi)通道以容納桿14沿軸24的軸方向穿過其中。
活塞18的形狀為適合殼26內(nèi)，且在內(nèi)側(cè)表面50上具有圓錐狀的孔以驅(qū)使球體16因應(yīng)波浪狀彈簧56之彈力及第一容室63內(nèi)之液壓進(jìn)入摩擦軸環(huán)12內(nèi)。摩擦軸環(huán)12的外表面28為柱狀。
摩擦軸環(huán)12具有復(fù)數(shù)只軌道22供球體16對齊，及復(fù)數(shù)個(gè)自第一軸端沿第一方向延伸并與第二軸端相隔的第一狹槽32與復(fù)數(shù)個(gè)自第二軸端沿第二方向延伸并與第一軸端相隔的第二狹槽33。
提供有合適的設(shè)備允許球體16漸漸離摩擦軸環(huán)12的中心愈來愈近。根據(jù)本發(fā)明的較佳教導(dǎo)，軌道22的形狀及寬度設(shè)計(jì)為在第一方向或是第二方向加寬以容許球體16在沿所選方向定位時(shí)離摩擦軸環(huán)12的中心愈來愈近。這種逐漸改變并加寬的形狀形成球體斜軌，一般而言類似圓錐狀，而因?yàn)榍蝮w皆為相同直徑，故允許球體16在軌道22最寬的部份先與桿14接觸。第二方向相反于第一方向。復(fù)數(shù)個(gè)第一狹槽32及復(fù)數(shù)個(gè)第二狹槽33使摩擦軸環(huán)12偏轉(zhuǎn)更加容易。摩擦軸環(huán)12設(shè)計(jì)為結(jié)合桿14并因應(yīng)自活塞18通過球體16傳送的力而對桿14施予結(jié)合力。桿14的結(jié)合可逐漸完全停止或鎖住桿14，或者桿14的結(jié)合可以為局部的，只對桿14施加足夠的力使其減緩，但不是停止或鎖住。藉由在一軸向端的活塞18的內(nèi)側(cè)表面50中的固定環(huán)20或是藉由鄰近另一軸向端之摩擦軸環(huán)12所抵靠的殼26之擋止部，球體16被相鄰球體16在軸方向固定在摩擦軸環(huán)12與活塞18之間軸向延伸徑向平面的摩擦軸環(huán)12之軌道22中。因?yàn)槟Σ凛S環(huán)12中的軌道22為線性并大致沿軸方向?qū)R球體16，摩擦軸環(huán)12因球體16一致的動(dòng)作因應(yīng)活塞18位置之變換而偏轉(zhuǎn)。由波浪狀彈簧56及第一容室63中的液壓啟動(dòng)的活塞18在第一結(jié)合方向及之后在第二釋放方向驅(qū)動(dòng)球體16向下進(jìn)入摩擦軸環(huán)12內(nèi)，藉此摩擦軸環(huán)12抓住桿14，并使其減緩及/或停止或鎖住，或分別減少壓力及釋放桿14。這種操作是藉由活塞18內(nèi)側(cè)表面50的圓錐狀與摩擦軸環(huán)12外表面28上軌道22中的球體16之圓錐狀形態(tài)合作的幫助。球體16進(jìn)一步提供無限結(jié)合桿14并自活塞18傳送保持力至桿14的機(jī)制。在活塞18啟動(dòng)時(shí)，借著在軌道22中滾動(dòng)，球體16藉由允許活塞18的位置相對于摩擦軸環(huán)12持續(xù)改變來達(dá)成，且因?yàn)榛钊?8內(nèi)側(cè)表面50為圓錐狀且摩擦軸環(huán)12軌道22中的球體16外表面為圓錐狀，摩擦軸環(huán)12漸漸地，而后穩(wěn)固地結(jié)合桿14。當(dāng)桿運(yùn)動(dòng)控制器10A為在結(jié)合位置，除非是被本發(fā)明的背隙減低器88A、88B或88C所限制，摩擦軸環(huán)12將會(huì)因端蓋44與內(nèi)固定環(huán)78之間的空間、端蓋44與摩擦軸環(huán)12之間的空間以及摩擦軸環(huán)12與殼26之間的空間之總和而產(chǎn)生背隙，因而依允許桿14產(chǎn)生背隙。
根據(jù)本發(fā)明較佳教導(dǎo)之背隙減低器88A具有一承座，其較佳形式為內(nèi)固定環(huán)78、一成形在殼26內(nèi)側(cè)殼表面54的固定環(huán)槽37、及一背隙減低墊片36。端蓋44被位于固定環(huán)槽37內(nèi)的內(nèi)固定環(huán)78限制在殼26內(nèi)，并被第一端蓋O形環(huán)82及第二端蓋O形環(huán)84密封住。第一端蓋O形環(huán)82將端蓋44密封在殼26。第二端蓋O形環(huán)84將端蓋44密封在活塞18?；钊鸒形環(huán)86將活塞18密封在殼26。第一端蓋O形環(huán)84配合第二端蓋O形環(huán)84及活塞O形環(huán)86密封第一容室63。在背隙減低器88A中，內(nèi)固定環(huán)78與端蓋44之間，放置有實(shí)質(zhì)接受機(jī)制中因特定公差引起的所有背隙之背隙減低墊片36。摩擦軸環(huán)12被壓向殼26且端蓋44被壓向摩擦軸環(huán)12之后，端蓋44與內(nèi)固定環(huán)78之間的空間可因制造差異改變并且為桿運(yùn)動(dòng)控制器10A中的背隙。標(biāo)準(zhǔn)制造公差可是造成背隙的原因。例如在.005至.02英時(shí)(.0127至.0508公分)的公差，所測量的背隙可能在.001至.005英時(shí)(.00254至.0127公分)的范圍內(nèi)，因此背隙減低墊片36之大小將為在內(nèi)固定環(huán)78及活塞18之間至少.001至.005英時(shí)(.00254至.0127公分)提供隔離或占據(jù)其之間的空間。熟知本項(xiàng)技術(shù)將認(rèn)同可以使用任何大小的間隙減低墊片36或具有填襯前述距離的任何前述形狀之墊片36的組合而無悖離本發(fā)明之精神及范疇。根據(jù)本發(fā)明之較佳教導(dǎo)，間隙減低墊片36為圓形環(huán)狀。
殼26容納第一端位于成形殼26內(nèi)的座68上之波浪狀彈簧56。波浪彈簧56之第二端乃位于活塞18之凸緣58上，而活塞O形環(huán)86在較佳形式中為位于凸緣58內(nèi)。當(dāng)偏轉(zhuǎn)時(shí)，波浪狀彈簧56對活塞18及殼26提供彈簧力。
凸緣58亦將第一容室63與第二容室65隔開。為控制活塞18的位置，并因此將桿運(yùn)動(dòng)控制器10A的狀態(tài)從結(jié)合栓向分離位置，第一及第二容室63、65內(nèi)的壓力便被控制住。借著使活塞18在大致平行軸24的軸方向移動(dòng)降低并因而消除球體16上的力，第一容室63內(nèi)相對于第二容室65內(nèi)的足夠高的壓力將克服波浪狀彈簧56的力并分離桿運(yùn)動(dòng)控制器10A。第一容室63及第二容室65內(nèi)的壓力可由傳統(tǒng)控制流體(如空氣)通過埠62、64流向的方式來控制。若第一容室63內(nèi)的壓力掉落(可能是流體供給失效)，波浪狀彈簧56將桿運(yùn)動(dòng)控制器10A轉(zhuǎn)向結(jié)合狀態(tài)。因此桿運(yùn)動(dòng)控制器10A的安全防護(hù)狀況為結(jié)合狀態(tài)。
熟知本項(xiàng)技術(shù)者將認(rèn)同對調(diào)波浪狀彈簧56與第一容室63的角色，安全防護(hù)情況將為分離狀態(tài)。熟知本項(xiàng)技術(shù)者將認(rèn)同波浪狀彈簧56的功能及第一容室63內(nèi)的高壓可以由多項(xiàng)裝置執(zhí)行，包含啟動(dòng)器、電子啟動(dòng)器、或其它流體啟動(dòng)器、凸緣58兩側(cè)的彈簧、或任何包含能夠以控制方式移動(dòng)活塞18的機(jī)制之組合。
活塞18大致上平行沿桿14的軸24滑動(dòng)。在桿運(yùn)動(dòng)控制器結(jié)合位置，當(dāng)活塞18因應(yīng)來自波浪狀彈簧56的力結(jié)合并滑動(dòng)向球體16施力，球體16驅(qū)動(dòng)摩擦軸環(huán)12抵靠桿14，并藉所得的摩擦力將摩擦軸環(huán)12保持在抵靠桿14。因?yàn)槟Σ凛S環(huán)12被容納在桿運(yùn)動(dòng)控制器10A的殼26內(nèi)，殼26相對于桿運(yùn)動(dòng)控制器10A被靜止不動(dòng)地保持住。在被允許結(jié)合后，摩擦軸環(huán)12的運(yùn)動(dòng)量總和被定義為背隙，并因?yàn)闂U可能不需要的額外的運(yùn)動(dòng)而不理想。
熟知本項(xiàng)技術(shù)者將認(rèn)同任何可被插入桿運(yùn)動(dòng)控制器10A中的桿14，只要摩擦軸環(huán)12可啟動(dòng)來對桿14的表面施加正向力，便可與桿運(yùn)動(dòng)控制器10A結(jié)合。例如(且非限定)，結(jié)合的桿14大小能容納1.5英時(shí)(3.81公分)的孔徑。
球體16的大小為切合摩擦軸環(huán)12與活塞18之間的空間而不會(huì)干擾桿14自由運(yùn)作。根據(jù)本發(fā)明之較佳教導(dǎo)，球體16可以由任何現(xiàn)在可取得或可發(fā)展出的，對自活塞18傳送力有用的適當(dāng)材料或材料之組合構(gòu)成，而不會(huì)悖離本發(fā)明之精神及范疇。
熟知本項(xiàng)技術(shù)者將認(rèn)同本發(fā)明可減少或消除具有不同結(jié)構(gòu)的桿運(yùn)動(dòng)控制器10A，其中背隙減低器88A可減少或消除桿運(yùn)動(dòng)器組件之間的任何空間組合。
根據(jù)本發(fā)明之較佳教導(dǎo)，提供有構(gòu)成減低背隙桿運(yùn)動(dòng)控制器10A之方法。因此，桿運(yùn)動(dòng)控制器10A架構(gòu)流程依照先安裝摩擦軸環(huán)12、波浪狀彈簧56、活塞18及已事先安裝在殼26內(nèi)的球體16再安裝端蓋44的順序，來達(dá)到間隙減低的理想結(jié)果。之后端蓋44被施力來實(shí)質(zhì)減少或消除端蓋44、摩擦軸環(huán)12及殼26之間的任何空間。根據(jù)本發(fā)明的較佳教導(dǎo)，測量自端蓋44到內(nèi)固定環(huán)78位置的空間且選擇等于或小于該測量空間的間隙減低墊片36。安裝間隙減低墊片36及內(nèi)固定環(huán)，依此間隙減低墊片36占據(jù)內(nèi)固定環(huán)78與端蓋44之間的空間。間隙減低墊片36占據(jù)內(nèi)固定環(huán)78與端蓋44之間的背隙空間以維持端蓋44、摩擦軸環(huán)12及殼26的相對位置來實(shí)質(zhì)減少或消除端蓋44與摩擦軸環(huán)12以及摩擦軸環(huán)12與殼26之間的空間。
操作上，桿運(yùn)動(dòng)控制器10A被啟動(dòng)且活塞18驅(qū)使球體16進(jìn)入摩擦軸環(huán)12，摩擦軸環(huán)12以桿14表面相關(guān)之正向力所產(chǎn)生的摩擦來保持桿14。摩擦軸環(huán)12的相反組件(對桿14施加相等且彼此相反的力)產(chǎn)生正向力。間隙減低器88A維持端蓋44上的力并保持端蓋44抵靠摩擦軸環(huán)12且保持摩擦軸環(huán)12抵靠殼26。因此任何可能導(dǎo)致背隙的空間已經(jīng)被使用安裝在端蓋44與內(nèi)固定環(huán)78之間的背隙減低墊片36的背隙減低器88A減少或消除。
根據(jù)本發(fā)明較佳教導(dǎo)之替代形式桿運(yùn)動(dòng)控制器如圖4所示，一般以10B表示。桿運(yùn)動(dòng)控制器10B運(yùn)用背隙減低器88B以減少桿運(yùn)動(dòng)控制器10B中的背隙。背隙減低器88B由具有外螺紋40及構(gòu)成在殼27內(nèi)表面54上的內(nèi)螺紋42之螺蓋38形式的承座構(gòu)成。螺蓋38結(jié)合內(nèi)螺紋42來減少或消除背隙。結(jié)合內(nèi)螺紋42的螺蓋38可被使用來減少或消除端蓋44與摩擦軸環(huán)12以及摩擦軸環(huán)12與殼27在大致平行軸24的軸方向之間的任何空間。螺蓋38具有能減少或?qū)嵸|(zhì)消除造成背隙的空間的最小及最大調(diào)整位置。根據(jù)本發(fā)明之較佳教導(dǎo)，螺蓋38為環(huán)組態(tài)以允許桿14通過。熟知本項(xiàng)技術(shù)者將認(rèn)同螺蓋38的形態(tài)可以變化且任何可與殼27合作以減少或?qū)嵸|(zhì)上消除造成背隙的空間的螺蓋38為在本發(fā)明之精神及范疇內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明之較佳教導(dǎo)，提供有構(gòu)成減低背隙桿運(yùn)動(dòng)控制器10B之方法。因此，桿運(yùn)動(dòng)控制器10B架構(gòu)流程依照先安裝摩擦軸環(huán)12、波浪狀彈簧56、活塞18及已事先安裝在殼27內(nèi)的球體16再安裝端蓋44的順序，來達(dá)到間隙減低的理想結(jié)果。之后端蓋44被施力來消除端蓋44、摩擦軸環(huán)12及殼27之間的任何空間。根據(jù)本發(fā)明之較佳教導(dǎo)，螺蓋38被適當(dāng)旋入以穩(wěn)固保持端蓋44在適當(dāng)位置。另一方面，螺蓋38亦可被適當(dāng)旋入直到端蓋44、摩擦軸環(huán)12及殼27之間的空間被實(shí)質(zhì)減少或消除。螺蓋38上的外螺紋40被旋入內(nèi)螺紋42內(nèi)以保持端蓋44、摩擦軸環(huán)12及殼27的相對位置，以消除端蓋44與摩擦軸環(huán)12之間以及摩擦軸環(huán)12與殼27之間的空間。
操作上，桿運(yùn)動(dòng)控制器10B被啟動(dòng)而活塞18驅(qū)使球體16進(jìn)入摩擦軸環(huán)12，摩擦軸環(huán)12借著桿14表面相關(guān)的正向力產(chǎn)生的摩擦維持住桿14。摩擦軸環(huán)12的相反組件(對桿14施加相等且彼此相反的力)產(chǎn)生正向力。背隙空間則已經(jīng)被螺蓋38正確的調(diào)整而減少或消除。
根據(jù)本發(fā)明較佳教導(dǎo)之又一替代形式的桿運(yùn)動(dòng)器如圖5所示，一般以10C表示。桿運(yùn)動(dòng)控制器10C運(yùn)用背隙減低器88C以減少桿運(yùn)動(dòng)控制器10C中的背隙。背隙減低器88C與合作限制摩擦軸環(huán)12相對運(yùn)動(dòng)之構(gòu)件一體成型。根據(jù)本發(fā)明之較佳教導(dǎo)，背隙減低器88C合并與外螺紋41嚙合的內(nèi)螺紋43以減少或消除背隙。桿運(yùn)動(dòng)控制器10C具有殼29，其具有在一部份內(nèi)表面形成一半背隙減低器88C的內(nèi)螺紋43。端蓋45具有在其一部份外表面上形成另外一半背隙降低器88C的外螺紋41。端蓋45具有可降低或?qū)嵸|(zhì)消除造成背隙之端蓋45與摩擦軸環(huán)12之間以及摩擦軸環(huán)12與殼29之間的空間之最小及最大調(diào)整位置。熟知本項(xiàng)技術(shù)者將認(rèn)同內(nèi)螺紋43與外螺紋41的精確位置只要能相互合作減少或?qū)嵸|(zhì)消除造成背隙的端蓋45與摩擦軸環(huán)12之間以及摩擦軸環(huán)12與殼29之間的空間，便可以分別沿殼29及端蓋45改變而無悖離本發(fā)明之精神及范疇。
端蓋45被限制在殼29內(nèi)部且殼29內(nèi)部被第一端蓋O形環(huán)83及第二端蓋O形環(huán)84密封。第一端蓋O形環(huán)83將端蓋45密封在殼29上并與第二端蓋O形環(huán)84及活塞O形環(huán)86合作以密封第一容室63。熟知本項(xiàng)技術(shù)者將認(rèn)同不同密封件(如第一端蓋O形環(huán)83)的位置可定位在不同的位置而不會(huì)悖離本發(fā)明之精神及范疇并且任何其它形成流體密封的位置及機(jī)制皆可使用。
根據(jù)本發(fā)明之較佳教導(dǎo)，提供有構(gòu)成減低背隙桿運(yùn)動(dòng)控制器10B之方法。桿運(yùn)動(dòng)控制器10C架構(gòu)流程依照先安裝摩擦軸環(huán)12、波浪狀彈簧56、活塞18及已事先安裝在殼29內(nèi)的球體16，再藉由將端蓋46旋入殼29來安裝端蓋45的順序，達(dá)到消除端蓋44、摩擦軸環(huán)12及殼29之間的任何空間。外螺紋41被旋入內(nèi)螺紋43以保持端蓋45、摩擦軸環(huán)12及殼29的相對位置，以消除端蓋45與摩擦軸環(huán)12之間及摩擦軸環(huán)12與殼29之間的空間。
操作上，桿運(yùn)動(dòng)控制器10C被啟動(dòng)而活塞18驅(qū)使球體16進(jìn)入摩擦軸環(huán)12，摩擦軸環(huán)12以桿14表面相關(guān)的正向力產(chǎn)生的摩擦維持住桿14。摩擦軸環(huán)12的相反組件(對桿14施加相等且彼此相反的力)產(chǎn)生正向力。背隙空間已被端蓋45正確的調(diào)整減少或消除。
既然本發(fā)明的基本教導(dǎo)已解釋如上，對具備本項(xiàng)技術(shù)之基本技能者許多延伸及變化是顯而易見的。例如，雖然不同的背隙減低器88A、88B、88C已揭露如上，且被認(rèn)為產(chǎn)生增強(qiáng)的結(jié)果，背隙降低器可以用根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的其它形式，包含但不限制在運(yùn)用一個(gè)或多個(gè)相同或不同厚度的固定環(huán)78(容納于設(shè)置在非徑向方向的固定環(huán)槽37中)，諸如此類。
熟知本項(xiàng)技術(shù)者將任何能傳送保持力至桿14上的、現(xiàn)今可取得或可發(fā)展的材料或材料組合可被用來建構(gòu)本發(fā)明不同實(shí)施的不同部件且仍在本發(fā)明之精神及范疇之內(nèi)。
因此，因?yàn)榇酥薪衣兜陌l(fā)明可在其它特定形式(有些形式已在文中指出)中實(shí)施而無悖離其精神及總體特征，在此揭舉的實(shí)施例無論在哪方面皆應(yīng)被認(rèn)為是舉例說明性質(zhì)而非限制。本發(fā)明的范疇由所附權(quán)利要求書指出而非前述說明書內(nèi)容，且等同于權(quán)利要求的意義及范圍內(nèi)的改變乃包含于其中。
權(quán)利要求
1.一種與桿一同使用的運(yùn)動(dòng)控制裝置，桿為具有定義軸方向的軸，桿可在軸方向變換，裝置共包含具形成一容納桿沿軸方向穿過其中之孔的內(nèi)側(cè)殼表面的殼；裝設(shè)于殼的內(nèi)側(cè)殼表面中的活塞，可在桿運(yùn)動(dòng)控制器結(jié)合位置及桿運(yùn)動(dòng)控制器分離位置之間移動(dòng)；可滑動(dòng)地裝設(shè)在殼的內(nèi)側(cè)殼表面上的端蓋以允許端蓋在軸方向的運(yùn)動(dòng)；裝設(shè)在殼與端蓋之間的摩擦軸環(huán)，在活塞被移向軸運(yùn)動(dòng)控制器結(jié)合位置時(shí)由摩擦軸環(huán)與桿產(chǎn)生一結(jié)合力，且活塞在桿運(yùn)動(dòng)控制器分離位置時(shí)，桿在軸方向運(yùn)動(dòng)；以及當(dāng)活塞在桿運(yùn)動(dòng)控制器結(jié)合位置時(shí)以及當(dāng)活塞是在桿運(yùn)動(dòng)控制器分離位置時(shí)，背隙減低器降低摩擦軸環(huán)與殼及摩擦軸環(huán)與端蓋之間軸方向的相對運(yùn)動(dòng)，以減少當(dāng)活塞在桿運(yùn)動(dòng)控制器結(jié)合位置時(shí)的軸方向的背隙。
2.如權(quán)利要求1之裝置，背隙減低器包含一在軸方向可調(diào)整位置裝設(shè)于內(nèi)側(cè)殼表面上并可鄰接端蓋的承座，以藉由降低摩擦軸環(huán)與殼之間及摩擦軸環(huán)與端蓋之間軸方向的相對運(yùn)動(dòng)來減少背隙。
3.如權(quán)利要求2之裝置，承座包含一裝設(shè)于殼內(nèi)側(cè)表面上的內(nèi)固定環(huán)，端蓋具有與摩擦軸環(huán)接觸的第一端及一在背隙減少位置由內(nèi)固定環(huán)所支承的第二端，以藉由降低摩擦軸環(huán)與殼之間及摩擦軸環(huán)與端蓋之間軸方向的相對運(yùn)動(dòng)來減少背隙。
4.如權(quán)利要求2之裝置，承座共包含裝設(shè)在殼內(nèi)側(cè)表面上的內(nèi)固定環(huán)；及背隙減低墊片，而端蓋具有與摩擦軸環(huán)接觸的第一端及與背隙減低墊片接觸的第二端，且背隙減低墊片定位在內(nèi)固定環(huán)與端蓋中間以藉由降低摩擦軸環(huán)與殼之間及摩擦軸環(huán)與端蓋之間軸方向的相對運(yùn)動(dòng)來降低背隙。
5.如權(quán)利要求4的裝置，摩擦軸環(huán)具有復(fù)數(shù)個(gè)軌道以支撐復(fù)數(shù)個(gè)球體，球體被定位在復(fù)數(shù)個(gè)軌道及活塞之間，摩擦軸環(huán)具有復(fù)數(shù)個(gè)第一方向狹槽及復(fù)數(shù)個(gè)第二方向狹槽，第一方向與第二方向相反，復(fù)數(shù)個(gè)第一方向狹槽與復(fù)數(shù)個(gè)第二方向狹槽使摩擦軸環(huán)容易偏轉(zhuǎn)，且活塞被定位為將球體壓入軌道內(nèi)以造成由摩擦軸環(huán)產(chǎn)生的結(jié)合力。
6.如權(quán)利要求2的裝置，承座包含具外螺紋的螺蓋，具內(nèi)螺紋的殼內(nèi)側(cè)表面，外螺紋配合內(nèi)螺紋以藉由減少摩擦軸環(huán)與殼之間以及摩擦軸環(huán)與端蓋之間軸方向的相對運(yùn)動(dòng)來減少背隙。
7.如權(quán)利要求6的裝置，摩擦軸環(huán)具有復(fù)數(shù)個(gè)軌道以支撐復(fù)數(shù)個(gè)球體，球體被定位在復(fù)數(shù)個(gè)軌道及活塞之間，摩擦軸環(huán)具有復(fù)數(shù)個(gè)第一方向狹槽及復(fù)數(shù)個(gè)第二方向狹槽，第一方向與第二方向相反，復(fù)數(shù)個(gè)第一方向狹槽與復(fù)數(shù)個(gè)第二方向狹槽使摩擦軸環(huán)容易偏轉(zhuǎn)，且活塞被定位為將球體壓入軌道內(nèi)以造成由摩擦軸環(huán)產(chǎn)生的結(jié)合力。
8.如權(quán)利要求2的裝置，摩擦軸環(huán)具有復(fù)數(shù)個(gè)軌道以支撐復(fù)數(shù)個(gè)球體，球體被定位在復(fù)數(shù)個(gè)軌道及活塞之間，摩擦軸環(huán)具有復(fù)數(shù)個(gè)第一方向狹槽及復(fù)數(shù)個(gè)第二方向狹槽，第一方向與第二方向相反，復(fù)數(shù)個(gè)第一方向狹槽與復(fù)數(shù)個(gè)第二方向狹槽使摩擦軸環(huán)容易偏轉(zhuǎn)，且活塞被定位為將球體壓入軌道內(nèi)以造成由摩擦軸環(huán)產(chǎn)生的結(jié)合力。
9.如權(quán)利要求1的裝置，背隙減低器包含合作限制摩擦軸環(huán)與殼之間以及摩擦軸環(huán)與端蓋之間相對運(yùn)動(dòng)的一體成型構(gòu)件。
10.如權(quán)利要求9的裝置，一體成型構(gòu)件共包含在端蓋上的外螺紋；以及在殼的內(nèi)側(cè)表上的內(nèi)螺紋，外螺紋配合內(nèi)螺紋以藉由減少摩擦軸環(huán)與殼之間以及摩擦軸環(huán)與端蓋之間軸方向的相對運(yùn)動(dòng)來減少背隙。
11.如權(quán)利要求10的裝置，摩擦軸環(huán)具有復(fù)數(shù)個(gè)軌道以支撐復(fù)數(shù)個(gè)球體，球體被定位在復(fù)數(shù)個(gè)軌道及活塞之間，摩擦軸環(huán)具有復(fù)數(shù)個(gè)第一方向狹槽及復(fù)數(shù)個(gè)第二方向狹槽，第一方向與第二方向相反，復(fù)數(shù)個(gè)第一方向狹槽與復(fù)數(shù)個(gè)第二方向狹槽使摩擦軸環(huán)容易偏轉(zhuǎn)，且活塞被定位為將球體壓入軌道內(nèi)以造成由摩擦軸環(huán)產(chǎn)生的結(jié)合力。
12.如權(quán)利要求1的裝置，摩擦軸環(huán)具有復(fù)數(shù)個(gè)軌道以支撐復(fù)數(shù)個(gè)球體，球體被定位在復(fù)數(shù)個(gè)軌道及活塞之間，摩擦軸環(huán)具有復(fù)數(shù)個(gè)第一方向狹槽及復(fù)數(shù)個(gè)第二方向狹槽，第一方向與第二方向相反，復(fù)數(shù)個(gè)第一方向狹槽與復(fù)數(shù)個(gè)第二方向狹槽使摩擦軸環(huán)容易偏轉(zhuǎn)，且活塞被定位為將球體壓入軌道內(nèi)以造成由摩擦軸環(huán)產(chǎn)生的結(jié)合力。
13.如權(quán)利要求12的裝置，活塞具有與復(fù)數(shù)個(gè)球體接觸的表面且表面為圓錐狀以漸漸結(jié)合復(fù)數(shù)個(gè)球體。
14.如權(quán)利要求12的裝置，活塞具有凸緣及復(fù)數(shù)個(gè)與殼創(chuàng)造出在凸緣一側(cè)、容納流體的密封流體容室的密封件，密封流體室在殼中具有第一流體埠。
15.如權(quán)利要求14的裝置，凸緣具有第二側(cè)且殼具有第二流體埠以在桿移動(dòng)到桿運(yùn)動(dòng)控制器結(jié)合位置時(shí)供流體排出，及在活塞移動(dòng)到桿運(yùn)動(dòng)控制器結(jié)合位置時(shí)供流體進(jìn)入。
16.如權(quán)利要求15的裝置，活塞由彈簧啟動(dòng)，彈簧定位在殼與活塞凸緣之間的凸緣第二側(cè)上。
17.方法包含提供一具內(nèi)部信道的殼，內(nèi)部信道足夠容納桿穿過其中；將摩擦軸環(huán)裝設(shè)在殼內(nèi)，摩擦軸環(huán)定位為在桿插入內(nèi)部通道時(shí)選擇性地維持住桿；在裝設(shè)摩擦軸環(huán)之后將端蓋裝置在殼內(nèi)；在端蓋裝設(shè)入殼后對端蓋施力，端蓋、摩擦軸環(huán)及殼為在一相對位置以消除端蓋與摩擦軸環(huán)之間以及摩擦軸環(huán)與殼之間的任何空間；以及維持端蓋、摩擦軸環(huán)與殼之間的相對位置以減少運(yùn)作中的背隙。
18.如權(quán)利要求17的方法，維持端蓋、摩擦軸環(huán)與殼之間的相對位置包含在殼的內(nèi)信道內(nèi)制造內(nèi)螺紋；在端蓋上制造外螺紋；以及藉外螺紋將端蓋螺入內(nèi)螺紋以維持端蓋、摩擦軸環(huán)與殼之間的相對位置。
19.如權(quán)利要求17的方法，維持端蓋、摩擦軸環(huán)與殼之間的相對位置包含在內(nèi)部通道安裝一承座以鄰接端蓋并維持端蓋、摩擦軸環(huán)與殼之間的相對位置。
20.如權(quán)利要求19的方法，安裝承座包含在殼的內(nèi)部通道里安裝一內(nèi)固定環(huán)；測量對端蓋施力后自端蓋到內(nèi)固定環(huán)位置的背隙空間以消除在端蓋與摩擦軸環(huán)之間以及摩擦軸環(huán)與殼之間的任何空間；在內(nèi)固定環(huán)與端蓋中間安裝間隙減低墊片，間隙減低墊片寬度等于或小于背隙空間因此間隙減低墊片占據(jù)內(nèi)固定環(huán)與端蓋之間的背隙空間以維持端蓋、摩擦軸環(huán)與殼之間的相對位置。
21.如權(quán)利要求19的方法，安裝承座包含在殼的內(nèi)信道內(nèi)制造內(nèi)螺紋；在一螺蓋上制造外螺紋；藉外螺紋將螺蓋螺入內(nèi)螺紋以維持端蓋、摩擦軸環(huán)與殼之間的相對位置。
全文摘要
一種與桿14一同使用的運(yùn)動(dòng)控制器10A，具有實(shí)質(zhì)降低或消除制造特定公差尺寸的部件后創(chuàng)造出的空間以實(shí)質(zhì)降低或消除背隙的背隙減低器88A。背隙減低器88A可以為承座形式，如內(nèi)固定環(huán)78與墊片36、螺蓋或其類似物以容納因制造公差的不同部件尺寸差異。另一方面，運(yùn)動(dòng)控制器10A的端蓋44可具有與殼26內(nèi)側(cè)表面的內(nèi)螺紋配合的外螺紋。運(yùn)動(dòng)控制器10A具有摩擦軸環(huán)12以在球體16與活塞18動(dòng)作下保持桿14。運(yùn)動(dòng)控制器10A可以使用流體(如空氣)由流體傳動(dòng)。
文檔編號F15B15/26GK1954154SQ200480040289
公開日2007年4月25日 申請日期2004年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月14日
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