[发明专利]旋转及直线运动机构

说明书

技术领域

本发明涉及电动机技术领域，特别涉及一种旋转及直线运动机构。

背景技术

为满足产业对旋转与直线运动兼具的需求，公知技术中披露了将旋转马达与线性马达彼此同轴串接，实现在同一出力轴上输出旋转及直线的运动，具体的技术内容如图1所示的线性旋转装置，该装置中旋转马达1的心轴2借助联轴器3与线性马达4的棒状动子5同轴联接，用于将该旋转马达1提供的旋转动作和由该线性马达4提供的直线动作，借助同轴设置的传动部6向外传递，使其满足产业的需求。

其中，为允许该心轴2能够随该棒状动子5的动作而相对于该旋转马达1进行轴向上的相对位移，且维持该心轴2与该旋转马达1的转子之间在径向上的啮合，于是就在该心轴2上沿轴向延伸有适当长度的键槽7，并将具有键条8的传动环9同轴套装于该心轴2上，而使该键条8滑设于该键槽7中，容许该心轴2进行轴向往复运动的同时，仍可借助彼此嵌接的键槽7与键条8，维持该心轴2与该旋转马达1的转子之间的径向啮合，通过该旋转马达1能使该心轴2进行旋转运动。

正是因为该心轴2兼具旋转及轴向的传动与滑接构造，所以达成上述目的与功效，但是该心轴2借助键槽7与键条8之间的滑接并保持径向间啮合的技术内容，除会使心轴2在受到旋转施力时容易出现应力过度集中的缺陷外，在制造加工上的要求也非常高，再加上其欠缺适当的润滑机制，也容易使该心轴2在持续的轴向往复滑动过程中产生过度的磨损，以致影响动作的精度，使其所应用的产业领域受到负面的影响。为此，需要提出一种旋转及直线运动机构。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转及直线运动机构，该机构通过旋转马达的驱动部的第一轴孔与棒状轴部之间同轴穿套滑接，该第一轴孔的形状与该棒状轴部的形状为彼此互补的非圆形的几何形状，既使该轴部可沿该第一轴孔往复移 动外，又可借助彼此互补的几何形状相互约束，使该轴部与该第一轴孔之间沿径向上彼此卡接。

本发明的目的是由下述技术方案实现的：一种旋转及直线运动机构，包括：

身部；

旋转驱动部，设于该身部中，设有第一轴孔；

直线驱动部，设于该身部中，设有与该第一轴孔同轴对应的第二轴孔；

轴部，同轴穿伸滑接于该第一轴孔与该第二轴孔中，至少一轴端伸出该身部外；

该第一轴孔呈圆形以外的几何形状；

该轴部穿伸滑接于该第一轴孔对应轴身部位的径向断面形状与该第一轴孔互补的几何形状；

至少一环状的滑接部，同轴于该第一轴孔穿套滑接于该轴部互补于该第一轴孔几何形状的轴身部位上，并定位固设于该身部中。

进一步的，该第一轴孔与该轴部彼此互补的几何形状可为多边形或椭圆形等彼此卡接的形状，更进一步，多边形可为四方形。

进一步的，为减少该轴部相对于该第一轴孔做往复移动时的接触摩擦，该轴部的多边形轴身部位的周侧端面与该第一轴孔的孔壁之间相隔开来，形成气隙空间。进而降低彼此间相对滑动时产生的磨损。

进一步的，还设有用于连接该气隙空间与该身部的外部的连接气道。借助上述杆周与孔壁彼此相隔开的空间型态，于该轴部周侧与该第一轴孔孔壁之间形成气隙空间，借助连接气道引入外部高压流体进入气隙空间中，可以辅助维持轴部与第一轴孔彼此之间的同轴对应状态。

其中，为便于将外部高压流体导入该气隙空间中，由适当设置的连接气道，以连通该气隙空间与该身部的外部，更进一步来说，该连接气道可被设置于该旋转驱动部中，幷在该第一轴孔孔壁上形成开口，也可被设置于该轴部中，在该轴部的杆侧形成开口。

另外，为提高冷却功效以促进电动机的效率，该旋转及直线运动机构包括有冷却模组，被设置在该身部中，且与该直线驱动部邻接。

再者，为提高轴移位置控制的精度，该旋转及直线运动机构包括位置侦测 模组，在该直线驱动部与该轴部之间。

其中，该位置侦测模组为光学尺或磁性尺侦测技术，具有量测基准，固设于该轴部上，量测部，固设于该身部上，用于感测该量测基准的位置。

进一步的，该滑接部为自润轴承(self lubricating bearing)。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明中第一轴孔的形状与棒状轴部的形状为彼此互补的非圆形的几何形状，一方面，使轴部所受的转动力较公知技术更为均衡，从而避免应力过度集中所导致的缺失，几何形状的构造在加工上也容易；另一方面，当该轴部借助滑接部提供适当的支持，避免该轴部受到磨损而影响工作的精度。