致动器夹持装置的制作方法

1.本实用新型涉及致动器配套设备技术领域，具体而言，涉及一种致动器夹持装置。


背景技术：

2.随着制造技术的飞速发展，压电致动器在制造生产中的应用也愈加广泛，对于压电致动器来说，预紧力和行程是其装配过程中的重要参数，预紧力的大小、施加的位置和方向，都会对压电致动器成品的质量产生影响。现有技术中，对行程的需求增大会同步使压电致动器的长度增加，进而导致压电致动器需要夹持的长度增加，这又会导致夹持装置施加的预紧力与致动器轴线方向的同轴度无法保证。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的在于提供一种致动器夹持装置，能够解决现有夹持装置为了夹持长度较长的压电致动器，而出现预紧力无法保证同轴度的问题。
4.为了实现上述目的，根据本实用新型的一方面，提供了一种致动器夹持装置，包括：固定架，固定架上开设有安置槽，安置槽被构造为能够对致动器进行定位；预紧件，沿第一预设方向可移动地设置在固定架上，预紧件用于给致动器施加预紧力；以及第一顶板，第一顶板设置在安置槽内，且位于安置槽的一端；第一顶板包括：背板，背板的相对两面分别为受力面和传力面，受力面能够与预紧件抵接；以及柔性件，设置在传力面上，柔性件具有形变能力，以能够紧贴致动器的底座，使所述致动器承受的预紧力在其轴线方向。
5.进一步地，柔性件与背板之间设有沿横向或纵向延伸的第一缓冲槽，和/或，柔性件上设有沿横向或纵向延伸的第二缓冲槽，第一缓冲槽和第二缓冲槽均用于为柔性件提供变形空间，且第一缓冲槽和第二缓冲槽方向不同。
6.进一步地，第一顶板还包括第一连接片，柔性件通过第一连接片与背板连接，第一连接片位于第一缓冲槽内，柔性件至少部分能绕第一连接片转动；或者，第一顶板包括第二连接片，第二连接片位于第二缓冲槽内，柔性件至少部分能绕第二连接片转动。
7.进一步地，第一顶板还包括第一连接片和第二连接片，第一连接片位于第一缓冲槽内，柔性件通过第一连接片与背板连接；柔性件至少部分能分别绕第一连接片和第二连接片转动，并做出至少两个不同方向的形变。
8.进一步地，固定架上还开设有顶板槽，顶板槽位于安置槽的一端，且顶板槽与第一顶板相适配，第一顶板位于安置槽内，以使第一顶板的中心能够位于致动器的轴线的延长线上。
9.进一步地，固定架的端部开设有与安置槽连通的施力孔，施力孔的轴线能够与致动器的轴线重合，预紧件设置在施力孔内。
10.进一步地，致动器夹持装置还包括力传感器，力传感器的一端与背板的受力面接触，另一端与预紧件接触，力传感器被构造为能够将其自身承受的预紧力传递至背板并显示该预紧力。
11.进一步地，致动器夹持装置还包括传力板，传力板位于施力孔与力传感器之间，传力板被构造为能够将预紧力传递至力传感器；固定架上还开设有力传感器槽，安置槽和施力孔均与力传感器槽连通，力传感器和传力板均位于力传感器槽内，力传感器槽分别与力传感器和传力板滑动配合，并防止传力板转动。
12.进一步地，致动器夹持装置还包括一个或多个加固替换件，加固替换件能够固定在安置槽内，加固替换件上开设有与致动器适配的固定槽，固定槽被构造为能够对致动器径向进行定位；多个加固替换件的固定槽尺寸不同，以适配不同尺寸的致动器。
13.进一步地，致动器夹持装置还包括第二顶板和挡板，第二顶板设置在安置槽内，且位于安置槽的另一端，第二顶板上设置有定位环或开设有定位槽，定位环或定位槽与致动器的输出端相适配，致动器的输出端能够卡入定位环或定位槽内；第二顶板未设置定位环的一面贴合挡板，由挡板抵紧固定；挡板与固定架的一端可拆卸连接，挡板与第二顶板位于固定架的同一端。
14.应用本实用新型的技术方案，将致动器限位在安置槽内，在用于施加预紧力的预紧件和致动器之间增设了第一顶板，硬质的背板能够同方向传递预紧力，在预紧力的施力点位置偏离致动器轴线方向时，软质的柔性件能够通过形变的方式补偿偏移致动器轴向的力，保证柔性件自身始终紧贴致动器，即保证致动器承受的预紧力与其轴线的同轴度。在行程需求增大使得致动器长度增加的情况下，第一顶板的设置能够保证致动器承受的预紧力始终在其轴线方向上，保证预紧力的同轴度。
附图说明
15.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
16.图1示出了本实用新型的实施例的致动器夹持装置的结构示意图；
17.图2示出了本实用新型的实施例的致动器夹持装置的爆炸示意图；
18.图3示出了本实用新型的实施例的致动器夹持装置与致动器配合的结构示意图；
19.图4示出了本实用新型的实施例的致动器夹持装置与致动器配合的爆炸示意图；
20.图5示出了图3的纵截面的示意图；
21.图6示出了本实用新型的实施例的固定架的结构示意图；
22.图7示出了本实用新型的实施例的加固替换件的结构示意图；
23.图8示出了本实用新型的实施例的背板、柔性件、第一连接片、第二连接片配合形成的第一个实施例的结构示意图；
24.图9示出了本实用新型的实施例的背板、柔性件、第一连接片、第二连接片配合形成的第二个实施例的结构示意图；
25.图10示出了本实用新型的实施例的背板、柔性件、第一连接片、第二连接片配合形成的第三个实施例的结构示意图；以及
26.图11示出了本实用新型的实施例的第二顶板的结构示意图；
27.其中，上述附图包括以下附图标记：
28.10、固定架；11、安置槽；12、顶板槽；13、施力孔；14、力传感器槽；20、第一顶板；21、
背板；211、受力面；212、传力面；22、柔性件；221、第一柔性垫；222、第二柔性垫；23、第一缓冲槽；24、第二缓冲槽；25、第一连接片；26、第二连接片；30、力传感器；40、传力板；50、加固替换件；51、固定槽；60、第二顶板；61、定位环；70、挡板；90、致动器。
具体实施方式
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
30.结合参见图1至图5，以及图8至图10所示，本实用新型提供了一种致动器夹持装置。该致动器夹持装置包括固定架10、预紧件以及第一顶板20，固定架10上开设有安置槽11，安置槽11被构造为能够对致动器90进行定位；预紧件沿第一预设方向可移动地设置在固定架10上，预紧件用于给致动器90施加预紧力，此处第一预设方向为致动器90的驱动方向；第一顶板20设置在安置槽11内，且位于安置槽11的一端；第一顶板20包括背板21和柔性件22，背板21的相对两面分别为受力面211和传力面212，受力面211能够与预紧件抵接；柔性件22设置在传力面212上，柔性件22具有形变能力，以能够紧贴致动器90的底座，使致动器90承受的预紧力始终在其轴线方向。以下实施例中，致动器90的驱动方向为其轴线方向。
31.在本实施例中，背板21为硬质板，用于保证将预紧力同方向的传递给致动器90，预紧件将预紧力施加至背板21的受力面211上，背板21的传力面212将力传递给致动器90。柔性件22为具有弹性形变功能的软质垫，当预紧力的施力点偏移致动器90的轴向时，柔性件22能够通过形变的方式，补偿偏移的力，保证预紧力的同轴度。
32.在本实施例中，背板21为矩形板，柔性件22为矩形的柔性垫，柔性件22的对角线与背板21的对角线在竖直平面内有夹角。
33.结合参见图8至图10所示，本实用新型的一个实施例中，柔性件22与背板21之间设有沿横向或纵向延伸的第一缓冲槽23，和/或，柔性件22上设有沿横向或纵向延伸的第二缓冲槽24，第一缓冲槽23和第二缓冲槽24均用于为柔性件22提供变形空间，且第一缓冲槽23和第二缓冲槽24方向不同。
34.在本实施例中，形成有三个实施例，第一个实施例为：第一缓冲槽23横向开设在柔性件22朝向背板21的一面，使柔性件22的左右两部分与背板21之间形成间隙；第二缓冲槽24纵向开设在柔性件22的中部位置，使柔性件22中部的上下两部分之间形成间隙。类似图8所示的实施例。
35.在第一个实施例中，当预紧力的施力点左右偏移致动器90轴线时，柔性件22与背板21之间的距离改变，即压缩第一缓冲槽23，柔性件22朝向致动器90的一面与背板21的受力面211之间的夹角改变，使柔性件22能够始终紧贴在致动器90底座上，进而使柔性件22传递的预紧力方向始终与致动器90的轴线方向重合。当预紧力的施力点上下偏移致动器90轴线时，柔性件22产生形变，柔性件22中部的间隙发生改变，即压缩第二缓冲槽24，柔性件22朝向致动器90的一面与背板21的受力面211之间的夹角改变，使柔性件22能够始终紧贴在致动器90底座上，进而使柔性件22传递的预紧力方向始终与致动器90的轴线方向重合。
36.第二个实施例为：第二缓冲槽24纵向开设在柔性件22的中部位置，使柔性件22中部的上下两部分之间形成间隙。类似图9所示的实施例。
37.在第二个实施例中，当预紧力的施力点上下偏移致动器90轴线时，柔性件22产生
形变，柔性件22中部的间隙发生改变，即压缩第二缓冲槽24，柔性件22朝向致动器90的一面与背板21的受力面211之间的夹角改变，使柔性件22能够始终紧贴在致动器90底座上，进而使柔性件22传递的预紧力方向与致动器90的轴线方向重合。
38.第三个实施例为：第一缓冲槽23横向开设在柔性件22朝向背板21的一面，使柔性件22的左右两部分与背板21之间形成间隙。类似图10所示的实施例。
39.在第三个实施例中，当预紧力的施力点左右偏移致动器90轴线时，柔性件22与背板21之间的距离改变，即压缩第一缓冲槽23，柔性件22朝向致动器90的一面与背板21的受力面211之间的夹角改变，使柔性件22能够始终紧贴在致动器90底座上，进而使柔性件22传递的预紧力方向与为致动器90的轴线方向重合。
40.结合参见图8至图10所示，本实用新型的一个实施例中，第一顶板20还包括第一连接片25，柔性件22通过第一连接片25与背板21连接，第一连接片25位于第一缓冲槽23内，柔性件22至少部分能绕第一连接片25转动；或者，第一顶板20包括第二连接片26，第二连接片26位于第二缓冲槽24内，柔性件22至少部分能绕第二连接片26转动。
41.结合参见图8至图10所示，本实用新型的一个实施例中，第一顶板20还包括第一连接片25和第二连接片26，第一连接片25位于第一缓冲槽23内，柔性件22通过第一连接片25与背板21连接；柔性件22至少部分能分别绕第一连接片25和第二连接片26转动，并做出至少两个不同方向的形变。
42.在本实施例以及上一个实施例中，第一连接片25和第二连接片26均为簧片，具备弹性功能，用于使得柔性件22的形变方位更灵活，能够多方位压缩第一缓冲槽23或第二缓冲槽24，即使得柔性件能够做出多方向的形变。
43.本技术有三个优选的实施例。其中，如图8所示，第一个实施例为：柔性件22为两个正方形的柔性垫，分别为第一柔性垫221和第二柔性垫222，第一柔性垫221的两个对角线分别水平和竖直布置，第二柔性垫222的两个对角线分别水平和竖直布置。第一柔性垫221与背板21之间保持有空隙，第一连接片25位于第一柔性垫221的竖直对角处，第一连接片25与该空隙之间形成的槽即为第一缓冲槽23，第一柔性垫221被第一连接片25分隔为左右两部分，该左右两部分能够向靠近背板21的方向压缩第一缓冲槽23，即第一柔性垫221能绕第一连接片25在左右方向转动变形，以补偿左右偏移致动器90轴向的力。第二柔性垫222与第一柔性垫221之间保持有空隙，第二连接片26位于第二柔性垫222和第一柔性垫221的水平对角处，第二连接片26与该空隙之间形成的槽即为第二缓冲槽24，第二柔性垫222被第二连接片26分隔为上下两部分，该上下两部分能够向靠近第一柔性垫221的方向压缩第二缓冲槽24，即第二柔性垫222能绕第二连接片26在上下方向转动变形，以补偿上下偏移致动器90轴向的力。
44.在第一个实施例中，当预紧力的施力点左右偏移致动器90轴线时，第一柔性垫221产生形变，第一柔性垫221与背板21之间的距离改变，即压缩第一缓冲槽23，第一柔性垫221带动第二柔性垫222朝向致动器90的一面与背板21的受力面211之间的夹角改变，使第二柔性垫222能够始终紧贴在致动器90底座上，进而使第二柔性垫222传递的预紧力始终垂直于致动器90的底座，且方向为致动器90的轴线方向。当预紧力的施力点上下偏移致动器90轴线时，第二柔性垫222产生形变，第二柔性垫222与第一柔性垫221之间的距离改变，即压缩第二缓冲槽24，第二柔性垫222朝向致动器90的一面与背板21的受力面211之间的夹角改
变，使第二柔性垫222能够始终紧贴在致动器90底座上，进而使第二柔性垫222传递的预紧力方向始终与致动器90的轴线方向重合。
45.第一个实施例为最佳实施例，同时具备补偿上下偏移和左右偏移致动器90轴向的力的功能。如图9所示，第二个实施例为：柔性件22为两个正方形的柔性垫，分别为第一柔性垫221和第二柔性垫222，第一柔性垫221的两个对角线分别水平和竖直布置，第二柔性垫222的两个对角线分别水平和竖直布置；第一柔性垫221与背板21面贴合并连接，第一柔性垫221和第二柔性垫222之间保持有空隙，第二连接片26位于第一柔性垫221和第二柔性垫222的水平对角线处，第二连接片26与该空隙之间形成的槽即为第二缓冲槽24，第二柔性垫222被第二连接片26分隔为上下两部分，该上下两部分能够向靠近第一柔性垫221的方向压缩第二缓冲槽24，即第二柔性垫222绕第二连接片26在上下方向转动变形，以补偿上下偏移致动器90轴向的力。
46.第二个实施例中，当预紧力的施力点上下偏移致动器90轴线时，第二柔性垫222产生形变，第二柔性垫222与第一柔性垫221之间的距离改变，即压缩第二缓冲槽24，第二柔性垫222朝向致动器90的一面与背板21的受力面211之间的夹角改变，使第二柔性垫222能够始终紧贴在致动器90底座上，进而使第二柔性垫222传递的预紧力方向始终与致动器90的轴线方向重合。
47.如图10所示，第三个实施例为：柔性件22为一个正方形的柔性垫，柔性件22的两个对角线分别水平和竖直布置，柔性件22与背板21之间保持有空隙，第一连接片25位于柔性件22的竖直对角线处，第一连接片25与该空隙之间形成的槽即为第一缓冲槽23，柔性件22被第一连接片25分隔为左右两部分，该左右两部分能够向靠近背板21的方向压缩第一缓冲槽23，即第一柔性垫221能绕第一连接片25在左右方向转动变形，以补偿左右偏移致动器90轴向的力。
48.第三个实施例中，当预紧力的施力点左右偏移致动器90轴线时，柔性件22产生形变，柔性件22与背板21之间的距离改变，即压缩第一缓冲槽23，柔性件22朝向致动器90的一面与背板21的受力面211之间的夹角改变，使柔性件22能够始终紧贴在致动器90底座上，进而使柔性件22传递的预紧力方向始终与致动器90的轴线方向重合。
49.需要说明的，考虑到柔性件22的变形效果和柔性件22在轴线方向的刚度，上述三个实施例为柔性件22结构的较佳实施例，在其他实施例中也可以是其他形式，如柔性件22和背板21之间采用点连接或球头连接的方式，这里不做限制。
50.结合参见图1至图6所示，本实用新型的一个实施例中，固定架10上还开设有顶板槽12，顶板槽12位于安置槽11的一端，且顶板槽12与第一顶板20相适配，第一顶板20位于顶板槽12内，以使第一顶板20的中心能够位于致动器90的轴线的延长线上。
51.在本实施例中，顶板槽12用于定位第一顶板20位于固定架10中的位置，还用于与第一顶板20滑动配合，为第一顶板20提供的移动空间，使第一顶板20的运动方向为致动器90的轴线方向，并防止致动器90受力转动，即在第一顶板20的背板21受到预紧力时，仅在顶板槽12内移动，不会在顶板槽12内转动。
52.结合参见图1至图6所示，本实用新型的一个实施例中，固定架10的端部开设有与安置槽11连通的施力孔13，施力孔13的轴线能够与致动器90的轴线重合，施力孔13对准力传感器30，预紧件设置在施力孔13内。
53.在本实施例中，预紧件沿施力孔13的轴线方向移动，用于将预紧力施加在致动器90上。预紧件可以选择螺杆，施力孔13内壁开设内螺纹，预紧件通过旋入施力孔13的方式，将轴向旋转转化为直线移动，即预紧件沿施力孔13轴向移动，并能够在移动至任何位置时停止，保持施加至致动器90的预紧力大小不变。在致动器90安装于致动器夹持装置上时，施力孔13的轴线与致动器90轴线的延长线重合。
54.结合参见图1至图5，以及图8至图10所示，本实用新型的一个实施例中，致动器夹持装置还包括力传感器30，力传感器30与背板21的受力面211接触，力传感器30被构造为能够将其自身承受的预紧力传递至背板21并显示该预紧力。
55.在本实施例中，预紧件先将预紧力施加给力传感器30，力传感器30在受力时通过自身感应的功能，通过自带的显示器或远程连接的显示器将受力的数值显示出来，将预紧力可视化，便于预紧件施力的调节，也能够根据不同预紧力的大小观测致动器90的情况。
56.结合参见图1至图6所示，本实用新型的一个实施例中，致动器夹持装置还包括传力板40，传力板40位于施力孔13与力传感器30之间，传力板40被构造为能够将预紧力传递至力传感器30；固定架10上还开设有力传感器槽14，安置槽11和施力孔13均与力传感器槽14连通，力传感器30和传力板40均位于力传感器槽14内，力传感器槽14分别与力传感器30和传力板40滑动配合，并防止传力板40转动。
57.在本实施例中，力传感器槽14用于定位力传感器30和传力板40位于固定架10中的位置，还用于为力传感器30和传力板40提供移动空间，即在力传感器30和传力板40受到预紧力时，会受力在力传感器槽14内移动；另外，力传感器30和传力板40的相对两侧边均由力传感器槽14限位，在预紧件通过旋转的方式将预紧力施加在传力板40上时，力传感器槽14能够防止传力板40随预紧件旋转，抵消预紧件提供预紧力时产生的扭矩，进而防止力传感器30旋转。传力板40位于力传感器30与施力孔13之间，传力板40增加力传感器30的受力面积，用于防止预紧件将预紧力直接施加在力传感器30上，损坏力传感器30外壳。力传感器槽14与施力孔13连通，以保证从施力孔13进入的预紧件能够将预紧力施加至力传感器30上。
58.结合参见图1至图7所示，本实用新型的一个实施例中，致动器夹持装置还包括一个或多个加固替换件50，加固替换件50能够固定在安置槽11内，加固替换件50上开设有与致动器90适配的固定槽51，固定槽51被构造为能够对致动器90径向进行定位；多个加固替换件50的固定槽51尺寸不同，以适配不同尺寸的致动器90。
59.在本实施例中，加固替换件50与固定架10可拆卸连接，在需要夹持不同尺寸的致动器90时，选择对应的加固替换件50，直接将加固替换件50安装在固定架10上。加固替换件50的设计，使得本致动器夹持装置的适用范围增大，能够夹持多个不同尺寸的致动器90。
60.固定槽51为v型，固定槽51的开设角度不小于90
°
，使得柔性件22下方的两个邻边能够适配固定槽51的开设角度，保证加固替换件50不会阻挡柔性件22，进而不会影响柔性件22的形变，柔性件22与致动器90接触点高于固定槽51的最低点。
61.结合参见图1至图5以及图11所示，本实用新型的一个实施例中，致动器夹持装置还包括第二顶板60，第二顶板60设置在安置槽11内，且位于安置槽11的另一端，第二顶板60上设置有定位环61或开设有定位槽，定位环61或定位槽与致动器90的输出端相适配，致动器90的输出端能够卡入定位环61或定位槽内。
62.在本实施例中，第二顶板60上设置定位环61固定致动器90的输出端，定位环61能
够直接接触输出端，防止由于第二顶板60直接接触致动器90的外壳，使预紧力作用在致动器90的外壳上，无法作用于输出端；第二顶板60未设置定位环61的一面贴合挡板70，由挡板70抵紧固定。
63.第二顶板60和第一顶板20分别位于安置槽11的相对两端，第二顶板60配合第一顶板20将致动器90的两个端部夹持固定。定位环61的最低点高于加固替换件50的固定槽51的最低点，以使加固替换件50不影响输出端与定位环61的卡接。
64.结合参见图1至图5所示，本实用新型的一个实施例中，致动器夹持装置还包括挡板70，挡板70与固定架10的一端可拆卸连接，挡板70与第二顶板60位于固定架10的同一端。
65.在本实施例中，固定架10为u型，施力孔13开设在固定架10的封闭端，挡板70设置在固定架10的开口端；挡板70和固定架10的开口端边缘均开设有螺纹孔，两者的螺纹孔同轴同心，通过螺钉旋入挡板70和固定架10的螺纹孔的方式将挡板70和固定架10连接，此时挡板70未设置定位环61的一面贴合挡板70，由挡板70抵紧固定。
66.从以上的描述中，可以看出，本实用新型的上述的实施例实现了如下技术效果：
67.(1)在预紧力的施力点上下偏移致动器90的轴线时，柔性件22能够通过形变并压缩第一缓冲槽23方式，将偏移的力进行补偿，以使预紧力始终保持在致动器90的轴线位置上；
68.(2)在预紧力的施力点左右偏移致动器90的轴线时，柔性件22能够通过形变并压缩第二缓冲槽24方式，将偏移的力进行补偿，以使预紧力始终保持在致动器90的轴线位置上；
69.(3)将预紧力通过力传感器30显示出来，实现可视化，实现预紧力能够精确调整且控制。
70.需要说明的是，上述所描述的实施例中的“左”、“右”为沿固定架10宽度的方向，如图8中标注方向，由左向右和由右向左即为描述第一缓冲槽23中的“横向”；“上”、“下”为沿固定架10厚度的方向，如图8中标注方向，由上向下和由下向上即为描述第二缓冲槽24中的“纵向”。
71.显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
72.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
73.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。