CH694552A5

CH694552A5 - Mikro-Verstellmotor.

Info

Publication number: CH694552A5
Application number: CH01203/00A
Authority: CH
Inventors: Naoki Muramatsu
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 2005-03-31
Also published as: US20030110874A1; GB2348538B; US7530280B2; DE19782304B4; WO1999030877A1; GB2348538A; GB0014716D0; US20040159169A1; DE19782304T1; JP3469249B2; US6691586B2

Description

Das technische Gebiet der vorliegenden Erfindung sind Mikro-Verstellmotoren oder Mikroaktuatoren, die fähig sind, mittels einem Verschiebungsvergrösserungsglied das Ausmass einer Verschiebung zu vergrössern. Stand der Technik

Es existieren viele Mikro-Verstellmotoren oder Mikroaktuatoren (in diesem Dokument als Verstellmotoren bezeichnet), die sich im Forschungs- und Entwicklungsstadium befinden, aber die Zahl der Verstellmotoren, welche Produktionsreife erreicht haben, ist sehr klein. Es ist denkbar, dass dies zum Teil zurückzuführen ist auf die Schwierigkeit in der Miniaturisierung der Verstellmotoren selbst. In dieser Situation ist das japanische, nicht geprüfte Patent No. Hei. 8-90 477 bekannt als der Stand der Technik für einen Verstellmotor, welches Dokument die Grundkonfiguration eines Produktes offenbart.

Solch ein Verstellmotor ist gekennzeichnet durch einen Antriebsmechanismus, in welchem die expandierende und kontrahierende Verschiebung eines beweglichen Rahmens durch ein Piezoelement übertragen wird auf die öffnende und schliessende Verschiebung eines U-förmigen Paares Greiffinger, wobei die Verschiebung durch einen schwenkbaren Mechanismus bestehend aus einer Angel und Hebeln übertragen wird, und es gibt einen Vorteil, dass das Paar Greiffinger das öffnende und schliessende Verhalten bezüglich des zu greifenden Objektes ausgleicht.

Mit dem oben beschriebenen konventionellen Verstellmotor, der die expandierende und kontrahierende Verschiebung des Piezoelements als Verschiebung zum Betätigen des Greifers verwendet, muss jedoch ein Mechanismus zum Vergrössern der Verschiebung erzeugt werden, so dass die Struktur komplex wird. Zum Beispiel gibt es das Problem, da die expandierende und kontrahierende Verschiebung des Piezoelementes in der Grössenordnung von Nanometer liegt, dass ein Mechanismus zur Vergrösserung mit einem Faktor von mehreren Hundert benötigt wird, um eine öffnende und schliessende Verschiebung von ebenfalls mehreren hundert mu m für den Greifer zu erhalten. Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben beschriebenen Probleme zu lösen, indem ein Verstellmotor vorgeschlagen wird, in welchem die Grösse der Verschiebung eines distalen Endteils auf der Grundlage einer kleinen Grösse der Verschiebung eines Führungsteils vergrössert werden kann, ohne dabei einen Vergrösserungsmechanismus zu benutzen.

Es wurde gefunden, dass diese Aufgabe durch die im Anspruchsteil definierten Mikro-Verstellmotoren gelöst werden kann.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demzufolge der im Anspruch 1 definierte Mikro-Verstellmotor.

Hierbei umfasst ein Mikro-Verstellmotor gemäss der Erfindung Folgendes: eine translatorische Antriebseinheit, die einen beweglichen Teil aufweist, welcher in ein Gehäuse eingebaut ist und sich translatorisch bewegt; und ein Verschiebungsvergrösserungsglied, dessen erstes Ende mit dem beweglichen Teil der translatorischen Antriebseinheit verbunden ist und dessen zweites Ende mit dem Gehäuse verbunden ist, worin, wenn das eine Ende auf der Grundlage der translatorischen Bewegung gezogen wird, das Verschiebungsvergrösserungsglied vom einen Ende zum anderen Ende stärker vergrössert wird, als die Grösse der translatorischen Bewegung und die Strecke der Verschiebung seines gemeinsamen distalen Endes vergrössert wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen Fig. 1 ist ein Querschnitt und ein Seitenaufriss, welche einen gesamten Verstellmotor gemäss einer Ausführungsvariante der Erfindung illustrieren, in welcher Ausführungsvariante der Teil (a) ein Seitenaufriss ist, der Teil (b) ein Querschnitt und der Teil (c) ein Querschnitt in Längsrichtung entlang der Pfeile C-C von Teil (b) sind; Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen betriebenen Finger illustriert, wie er in Fig. 1 gezeigt wird; Fig. 3 ist ein Modelldiagramm, welches die Grösse der Verschiebung eines distalen Endteils des betriebenen Fingers, wie er in Fig. 1 gezeigt wird, illustriert; Fig. 4 ist ein Modelldiagramm, in welchem das distale Endteil des betriebenen Fingers, wie es in Fig.

3 gezeigt wird, vergrössert ist; Fig. 5 ist eine Graphik, welche die Belastung auf den betriebenen Finger und die Grösse der Verschiebung des distalen Endteils in Fig. 1 illustriert; Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Paar Greiffinger des Verstellmotors gemäss einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung illustriert; Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht, welche die gesamten Greiffinger, wie sie in Fig. 6 gezeigt werden, illustriert; Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht des betriebenen Fingers und des Paares Greiffinger gemäss einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung; Fig.

9 ist eine perspektivische Ansicht des betrieben Fingers und des Paares Greiffinger gemäss einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung; Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, in welcher das Paar Greiffinger, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, in die Verbindungseinheit eingerastet ist; Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht einer Mutter einer Konvertiereinheit gemäss noch einer anderen Ausführungsvariante; und Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht, welche eine gewindete Achse der Konvertiereinheit zu der noch anderen Ausführungsvariante zeigt. Wege zur Ausführung der Erfindung

Als Nächstes wird hier eine Beschreibung der Ausführungsvarianten der Erfindung gegeben. Erste Ausführungsvariante

Beziehend auf Fig. 1 und 2 wird eine Beschreibung einer Ausführungsvariante der Erfindung gegeben. Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht und eine Seitenansicht eines Verstellmotors und Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines scheibenförmigen Verschiebungsvergrösserungsgliedes als Finger.

In Fig. 1 und 2 umfasst der Verstellmotor einen betriebenen Finger 1, welcher als ein im Wesentlichen V-förmiges Verschiebungsvergrösserungsglied dient, dessen distales Endteil eine Vergrösserung der Verschiebung auf der Grundlage einer translatorischen Verschiebung erhält, so dass es auf ein sehr kleines Objekt agieren kann; eine Antriebseinheit, um durch Rotieren eine Antriebskraft auf den betriebenen Finger 1 zu übertragen; eine Konvertiereinheit, um die Rotation dieser Antriebseinheit in translatorische Bewegung zu konvertieren; eine Verbindungseinheit, um diese Konvertiereinheit und den betriebenen Finger 1 zu verbinden; eine Gehäuse-einheit, um die Konvertiereinheit, die Antriebseinheit und die Verbindungseinheit unterzubringen; und eine Fixiereinheit, um einen Teil des betriebenen Fingers 1 zu fixieren, indem die Gehäuseeinheit benutzt wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt wird, umfasst der betriebene Finger 1 einen gemeinsamen Teil 1a, der strahlähnlich und plattenförmig ist und der distale Enden in einer überlagerten Art gemeinsam hat; zwei Seitenteile 1d und 1e, welche aus diesem gemeinsamen Teil 1a hervorstehen und die sich gegenüberliegen; einen offenen Teil 1p, der auf der dem gemeinsamen Teil abgewandten Seite liegt und der offen ist; ein Ende 1g des offenen Teils; und ein hakenähnlicher Arm 1h davon. Es sollte beachtet werden, dass der gemeinsame Teil (das distale Endteil) 1a des betriebenen Fingers 1 auf das Objekt einwirkt.

Hier wird ein metallisches Material mit Federcharakteristik als betriebener Finger 1 benutzt, und ein Befestigungsteil 1c, in welchem der Seitenteil 1d und der Seitenteil 1e zusammen durch Mittel des Lötens, Schweissens, einem klebenden Mittel oder Ähnlichem fixiert sind, im gemeinsamen Teil 1a gebildet werden. Es sollte beachtet werden, dass anstelle des metallischen Materials ein nicht metallisches Material, wie z.B. ein Harz, benutzt werden kann, abhängig vom Objekt.

Die Antriebseinheit ist zum Beispiel ein gehäuseloser DC-Motor (im Folgenden Motor genannt) 12 mit einem herabsetzenden Gang, welcher eine Rotorachse 12a hat, welche Rotorachse mit dem Ende 1g des betriebenen Fingers durch die Konvertiereinheit verbunden ist, um zu bewirken, dass das Ende 1g translatorische Verschiebung erhält.

Die Konvertiereinheit umfasst eine gewindete Achse 11, die ein Gewinde 11a auf ihrer äusseren Peripherie aufweist und die einen hohlen Teil 11b hat, in welchem Teil die Rotorachse 12a des Motors 12 eingepasst und fixiert wird; ebenso umfasst die Konvertiereinheit eine Mutter 10, welche ein Gewinde 10a auf der peripheren Oberfläche eines hohlen Teils hat, welcher Teil durch Ausschneiden seines hinteren Endes gebildet wird, wobei das Gewinde 11a der gewindeten Achse 11 gewindet eingerastet wird mit dem Gewinde 10a. Die Konvertiereinheit ist in einer solchen Art angeordnet, dass sie die Rotation der Rotorachse 12a des Motors 12 zur translatorischen Bewegung der Mutter 10 konvertiert.

Die Verbindungseinheit umfasst im Wesentlichen einen kegelförmigen konischen Teil, in welchem eine sich verjüngende Schraube 10t an einem äusseren peripheren Teil einer distal-end Projektion der Mutter 10 gebildet ist; ebenso umfasst die Verbindungseinheit eine sich verjüngende Mutter 13, welche gewindet eingerastet wird mit der sich verjüngenden Schraube 10t. Ein Schlitz 10s ist im Zentrum des konischen Teils der Mutter 10 erzeugt, das Ende 1g des betriebenen Fingers 1 ist in diesen Schlitz 10s eingeführt und die sich verjüngende Mutter 13b ist gewindet eingerastet mit der sich verjüngenden Schraube 10t, wobei das Ende 1g des betriebenen Fingers 1 verbunden und fixiert wird.

Die Gehäuseeinheit wird durch ein Gehäuse 14, einen Deckel 15, um eine zur Rechten liegende Endfläche des Gehäuses 14 zu schliessen, und eine Kappe 3, welche mit einer zur Linken liegenden Endfläche des Gehäuses 14 eingerastet und fixiert ist, gebildet.

Das Gehäuse 14 umfasst einen Motorbeherbergungsteil 14a, der eine hohle, zylindrische Form aufweist, um den Motor 12 in seinem zylindrischen Raumanteil zu beherbergen, ein eine gewindete Achse beherbergenden Teil 14b, um die Rotorachse 12a des Motors 12 und einen Teil der gewindeten Achse 11 zu beherbergen, sowie einen eine Mutter beherbergenden Teil 14c um die Mutter 10 zu beherbergen und um als Führungsteil zu dienen, welcher Führungsteil so geformt ist, dass sein ganzer Teil oval ist und seine Endteile im Wesentlichen halbrund sind, wie es in der C-C Querschnittsansicht der Fig. 1 gezeigt wird.

Die Kappe 3 besitzt einen hohlen Zylinder, in welchem die Verbindungseinheit enthalten ist, und welcher eine rohrförmige Form mit einem im Wesentlichen trapezoidförmigen Querschnitt und ein zweistufiges durchgehendes Loch in seinem Zentrum hat. Ein Flansch 3a ist so erzeugt, dass eine Endfläche dieses hohlen Zylinders in einer vertieften Form gebildet ist, und ein Gewinde 3b an der peripheren Oberfläche des vertieften Teils gebildet ist.

Die Fixiereinheit fixiert der Arm 1h des betriebenen Fingers 1 mit der Kappe 3, wobei der Arm 1h des betriebenen Fingers 1 und der Flansch 3a der Kappe 3 mit einer dazwischen liegenden Dichtung 4 angrenzt, und ein Gewinde, welches an der äusseren peripheren Oberfläche eines Halters 2 gebildet ist, ist gewindet eingerastet mit einem Gewinde 3b mit dem vertieften Teil 3b der Kappe 3.

Für die oben beschriebene Konfiguration des Verstellmotors wird weiter unten eine Beschreibung der Vergrösserung und Verschiebung des distalen Endes des betriebenen Fingers 1 auf der Grundlage der translatorischen Verschiebung der Rotorachse 12a des Motors 12 gegeben. Erwägungen werden gegeben werden, welche ein Modell benutzen, wie es in Fig. 3 gezeigt wird, in welchem Modell das Ende des betriebenen Fingers 1 durch eine Zugkraft P mit einem hakenähnlichen Arm 1 h des betriebenen Fingers gezogen wird, welcher Finger 1 (am Punkt 0 in Fig. 3) an den X- und Y-Achsen fixiert ist.

In Fig. 3 kann die Grösse der Verschiebung X des distalen Endteils, die Grösse der translatorischen Verschiebung h und die Vergrösserungsrate G durch die unten gezeigte Formel ausgedrückt werden. Dies gilt, falls die Verschiebungsrate X in Richtung der X-Achse des betriebenen Fingers 1 unter Berücksichtigung einer kleinen Menge translatorischer Verschiebung h in Richtung der X-Achse des Endes des betriebenen Fingers 1 (im Folgenden wird sich auf die Rate dieser Verschiebung als die Menge der Verschiebung des distalen Endteils bezogen) als eine Vergrösserungsrate G=X/h angenommen wird. Es wird übrigens angenommen, dass der Strahl L nicht gekrümmt ist und dass THETA unendlich klein ist.

X = Lsin THETA APPROX L THETA

h = L(1-cos THETA ) APPROX L( THETA <2>/2)

G = X/h = 2/ THETA

Im Speziellen, falls angenommen wird, dass die Menge der translatorischen Verschiebung h des betriebenen Fingers 1 0 DEG bis 10 DEG in Einheiten des Winkels THETA ist, wird die Vergrösserungsrate G THETA bis 11.5 DEG . Namentlich wird die Grösse der Verschiebung X des distalen Endteils grösser bezüglich einer geringfügigen translatorischen Verschiebung h.

Zum Beispiel war als Resultat eines durchgeführten Experimentes, bei welchem für den betriebenen Finger ein Phosphor-Bronzen-Blatt als Feder benutzt wird, welche Feder eine Dicke von 0.1 mm, eine Breite von 2 mm und eine Länge von 30 mm aufweist, die Grösse der Verschiebung X des distalen Endteils X = 8.5 mm bezüglich der Grösse der translatorischen Verschiebung h von 1 mm und die Zugkraft P für die Verschiebung unter Kraft war 0,59 N (60 g) oder dortherum.

Zusätzlich ist es möglich, um den Apparat kompakter zu machen, z.B. von einem Verformungsverhalten respektive Verformungsphänomen (oder Knickphänomen) Gebrauch zu machen. Das Verformungsphänomen, auf welches sich hier bezogen wird, ist das Phänomen, dass wenn die angelegte Kraft oder Belastung einen vorbestimmten Wert erreicht, sich eine schnelle horizontale Verschiebung ereignet. Namentlich, indem bewirkt wird, dass der betriebene Finger 1 sich translatorisch verschiebt, wird das distale Ende des betriebenen Fingers 1 schnell verschoben.

Um solch ein Verformungsphänomen (oder Knickphänomen) zu erhalten, wird der hakenähnliche Arm 1 h des betriebenen Fingers 1 und der andere Arm 1g davon so angeordnet, dass sie in grosser Nähe zueinander angeordnet sind. Das ist deshalb, wie oben beschrieben, da der Arm 1h des betriebenen Fingers 1 durch den Halter 2 auf dem Flansch 3a mit der dazwischengelegten Dichtung 4 gehalten wird, genügt es, wenn die Grösse des erlaubten Spannens des Arms 1h so angepasst wird, um das Verformungsphänomen zu erhalten.

In einer solchen Konfiguration von Fig. 4, welche das distale Endteil des Modells, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, klarer macht, wird die Beziehung zwischen der Kraft oder Belastung P und der Grösse der Verschiebung X des distalen Endteils durch die untenstehende Formel ausgedrückt. Es sollte jedoch beachtet werden, dass X 0 die Grösse der exzentrischen Verschiebung der Belastung P ist.

P = (EI/L<2>) {cos<-1>(X 0 /(X+Y 0 ))}<2> ... (1)

wobei E der Modulus der longitudinalen Elastizität (N/mm<2>) (longitudinales Elastizitätsmodul) und I das Trägheitsmoment der Fläche (mm<4>) ist.

Hier wird angenommen, dass X 0 APPROX 0, so erhalten wir cos<-1>X 0 /(X+Y 0 ) = theta /2

Als Resultat davon wird die Belastung P fix bei einem Wert von (EI<2> theta /(4L<2>) unabhängig von der Grösse der Verschiebung X 0 , wie es durch die Kurve B in Fig. 5 gezeigt wird.

Als Nächstes wird, hauptsächlich bezogen auf Fig. 1, eine Beschreibung des Einsatzes des Verstellmotors, wie er oben beschrieben ist, gegeben. Als Erstes wird eine Stromversorgung für den Motor 12 angedreht, und die Rotorachse 12a des Motors 12 rotiert. Diese Rotation bewirkt, dass die Mutter 10 translatorisch durch die gewindete Achse 11 nach rechts in Fig. 1 verschoben wird. Diese translatorische Verschiebung wird zur Mutter 10 durch die gewindete Achse 11 übertragen, und die Mutter 10 rutscht in dem die Mutter beherbergenden Teil 14c und wird nach rechts in Fig. 1 bezüglich zur Achse der gewindeten Achse 11 verschoben.

Gleichzeitig wird das Ende 1g des betriebenen Fingers 1 kraftvoll mit der selben Grösse an Verschiebung und in der gleichen Richtung (in der Richtung, in welcher durch die Motorachse 12a des Motors 12 gezogen wird) verschoben und ein Biegemoment wird auf den betriebenen Finger 1 angewandt, so dass der betriebene Finger 1 von der Richtung, welche durch die durchgezogene Linie angezeigt wird, in der Richtung, welche durch die gestrichelte Linie angezeigt wird, gekrümmt wird.

Hier, falls der betriebene Finger 1 eine normale Krümmungscharakteristik aufweist, entfaltet der betriebene Finger 1 die Verschiebungscharakteristik, wie sie von der Kurve A in Fig. 5 gezeigt wird, falls jedoch der betriebene Finger 1 so angeordnet ist, dass er ein Verformungsphänomen zeigt, entfaltet der betriebene Finger 1 die Verschiebungscharakteristik, wie sie mit der Kurve B in Fig. 5 gezeigt wird. Diese Ver grösserungs-/Krümmungsverschiebung wird gemacht, um auf ein Objekt zu wirken.

Auf der anderen Seite, wenn die Rotation der Rotorachse 12a des Motors 12 umgekehrt wird, bewirkt die Rotation, dass die Mutter 10 translatorisch nach links in Fig. 1 durch die gewindete Achse 11 verschoben wird. Diese translatorische Verschiebung wird auf die Mutter 10 durch die gewindete Achse 11 übertragen, und die Mutter 10 wird im die Mutter beherbergenden Teil 14c in axialer Richtung verschoben. Diese translatorische Verschiebung wird auf die selbe Art, wie oben beschrieben, verschoben und bewirkt, dass die Krümmungsverschiebung des betriebenen Fingers 1 wieder rückgängig gemacht wird, und das distale Endteil des betriebenen Fingers 1 kehrt in die Lage zurück, wie sie durch die ausgezogenen Linien in Fig 1 angezeigt ist.

Zusätzlich kann, obwohl es nicht gezeigt wird, der gemeinsame Teil 1a des betriebenen Fingers 1 in Fig. 2 weg vom distalen Ende liegen. Gemäss einer solchen Konfiguration, da es wegfällt, dass der gemeinsame Teil 1a beim distalen Ende des betriebenen Fingers ist, kann die Dicke des distalen Endes des betriebenen Fingers 1 dünn gemacht werden, und die Menge der vergrössernden Verschiebung kann leicht durch die Position, wo der gemeinsame Teil 1a gebildet wird, angepasst werden.

Es sollte beachtet werden, dass für die Konvertiereinheit die Rotorachse 12a des Motors 12, wo das Gewinde gebildet ist, mit der Mutter 10 direkt gewindet eingerastet sein kann. Zusätzlich, obwohl der Arm 1h des betriebenen Fingers 1 an der Kappe 3 fixiert ist, muss der Arm 1h des betriebenen Fingers 1 nicht notwendigerweise an der Kappe 3 fixiert sein, und es reicht, wenn es in der Nähe des Endes 1g des betriebenen Fingers fixiert ist. Ausserdem ist der Befestigungsteil 1c des betriebenen Fingers 1 im Lichte der wiederholten Stärke und Ähnlichem nicht notwendigerweise verlangt.

Bezüglich Fig. 6 und 7 wird eine Beschreibung einer anderen Ausführungsvariante gegeben. Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht des Verschiebungsvergrösserungsgliedes, das einen Abknipsteil hat, und Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht des Verstellmotors, der den Abknipsteil hat. In den Zeichnungen bedeuten die gleichen numerischen Referenzen, wie diese in Fig. 1, die gleichen oder entsprechende Teile, und eine Beschreibung dazu wird weggelassen.

In Fig. 6 und 7 unterscheidet sich dieser Verstellmotor nur von dem in Fig. 1 durch das Verschiebungsvergrösserungsglied, die Verbindungseinheit und die Fixiereinheit, so dass eine Beschreibung solcher Anordnungen gegeben wird. Als Erstes sind ein Paar Greiffinger 21, die als Verschiebungsvergrösserungsglied dienen, aus einem strahlenähnlichen Teil gemacht, der im Wesentlichen M-förmig gebildet ist, und eine Feder-Charakteristik aufweist. Das Paar Greiffinger 21 wird gebildet, wie wenn das Ende 1g von zwei betriebenen Fingern 1, von welchen einer in Fig. 2 gezeigt ist, gemeinsam eingegliedert wären, ein Kegelspitzteil 21c wird als Gemeinsames erzeugt und ein hakenähnlicher Arm 21a und 21b sind am Ende der offenen Teile beziehungsweise erzeugt.

Die Verbindungseinheit ist so angeordnet, dass die Kegelspitzeinheit 21c der Greiffinger 21 in den Schlitz 10s der Mutter eingeführt wird, und die sich verjüngende Mutter 13 wird gewindet eingerastet mit der sich verjüngenden Schraube 10t, wodurch sie die Kegelspitzeinheit 21c der Greiffinger 21 verbindet und fixiert.

Die Fixiereinheit ist so angeordnet, dass die Arme 21a und 21b der Greiffinger 21 an den Flansch 3a der Kappe 3 mit der dazwischengelegten Dichtung 4 angrenzen, und das Gewinde, das auf der äusseren peripheren Oberfläche des Halters 2 gebildet wurde, ist gewindet eingerastet mit dem Gewinde 3b des vertieften Teils der Kappe 3, wodurch die Arme 21a und 21b der Greiffinger 21 an der Kappe 3 fixiert werden.

Bezogen auf Fig. 7 wird eine Beschreibung des Einsatzes des Verstellmotors, wie er oben beschrieben wurde, gegeben. Als Erstes wird eine Stromversorgung für den Motor 12 angedreht, die Rotorachse 12a des Motors 12 rotiert, und diese Rotation wird durch die gewindete Achse 11 auf die Mutter 10 übertragen, was bewirkt, dass die Mutter 10 innerhalb des die Mutter beher bergenden Teils 14c nach rechts in Fig. 1 bezüglich der gewindeten Achse 11 verschoben wird.

Gleichzeitig wird der Kegelspitzteil 21c der Greiffinger 21 kraftvoll mit der selben Grösse an Verschiebung und in der gleichen Richtung verschoben und ein Biegemoment wird auf die Greiffinger 21 angewandt, so dass ihre distalen Endteile in gegenseitig näherkommenden Richtungen gekrümmt werden und geschlossen werden, um das Objekt zu greifen.

Indes, wenn die Rotation des Motors 12 umgekehrt wird, bewirkt die Rotation, dass die Mutter 10 translatorisch in der umgekehrten Richtung durch die gewindete Achse 11 verschoben wird. Diese translatorische Verschiebung wird auf die gleiche Art übertragen, wie oben beschrieben und bewirkt, dass der Kegelspitzteil 21c der Greiffinger 21 translatorisch verschoben wird, wodurch bewirkt wird, dass die distalen Endteile der betriebenen Finger 21 das ergriffene Objekt freigeben.

Zusätzlich, wie es in Fig. 8 gezeigt wird, kann die Anordnung so erzeugt werden, dass halbrunde hervorstehende Teile 101y und 101z oder 121y und 121z, welche von den äusseren Seiten herausstehen, an den Seitenteilen der betriebenen Finger 101 erzeugt werden, beziehungsweise an einem Paar Greiffinger 121. Gemäss einer solchen Anordnung kann die zuvor genannte Vergrösserungsrate G durch den hervorstehenden Teil 101y verändert werden und Ähnliches, so dass eine gewünschte Verschiebung des distalen Endteils einfach realisiert werden kann. Es sollte beachtet werden, dass die Art der Form nicht besonders begrenzt ist und kann im Wesentlichen Dreieckform, eine halbelliptische Form und eine halbovale Form haben, und jeder der herausstehenden Teile 101y und 101z kann benutzt werden.

Zusätzlich, wie in Fig 9 und 10 gezeigt, kann eine Anordnung erzeugt werden, so dass runde Teile 201w und 221w, die im Wesentlichen in runden Formen gebildet werden, an den Endteilen eines betriebenen Fingers 201 und beziehungsweise an einem Paar Greiffinger 221 erzeugt werden, während eine Rille 210e, durch welche dieser runde Teil eingerastet ist, in der Mutter 210e erzeugt wird. Gemäss einer solchen Anordnung können die runden Teile 201w und 221w des betriebenen Fingers 201 und der Greiffinger 221 einfach in der Rille 210e der Mutter 210 eingerastet und fixiert werden oder davon entfernt werden.

Bezüglich Fig. 11 und 12 wird eine Beschreibung einer nochmals anderen Ausführungsvariante gegeben. Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht der Mutter und Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht der gewindeten Achse, die gewindet eingerastet ist mit der Mutter, wie es in Fig. 11 gezeigt ist. In diesem Verstellmotor sind nur die Mutter 10 und die gewindete Achse 11, gezeigt in Fig. 1, verschieden, und eine die Translationsverschiebungsgrösse begrenzende Einheit wird erzeugt, um die Grösse der translatorischen Verschiebung des (der) betriebenen (Greif-)Finger(s) zu begrenzen.

In Fig. 11 und 12 besteht die Translationsverschiebungsgrösse begrenzende Einheit aus einer Mutter 110 und einer gewindeten Achse 11, die als ein Übertragungsglied dient, das mit der Mutter 110 gewindet eingerastet ist. Die Mutter 110 hat in ihrem herausgeschnittenen Hohlteil 110a, der eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist, eine begrenzende Mutter 151, die darin eingerastet und fixiert ist, um die translatorische Bewegung zu begrenzen. Die begrenzende Mutter 151, in welcher ein internes Gewinde gebildet ist, ebenso wie die gewindete Achse 111, sind mit einer effektiven Gewindelänge L gebildet, und diese effektive Gewindelänge L stimmt im Wesentlichen mit einem maximalen Wert der Grösse der translatorischen Verschiebung des Fingers überein.

Bezüglich Fig. 1, 11 und 12 wird eine Beschreibung des Einsatzes des Verstellmotors, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, beschrieben. Wenn der Motor 12 in der gleichen Weise angetrieben wird wie die erste Ausführungsvariante und die gewindete Achse 111 mit einer vorbestimmten Anzahl von Umläufen oder mehr, dann wird die begrenzende Mutter 151 von der gewindeten Achse 11 ausgekurbelt und läuft leer, so dass die gewindete Achse 111 nicht mehr weiter translatorisch verschoben wird. Namentlich, wenn die gewindete Achse vorwärts oder zurück gedreht wird, wird der betriebene Finger 1 nur innerhalb der Grösse der translatorischen Verschiebung mit der effektiven Gewindelänge L getrieben.

Es sollte beachtet werden, dass obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsvariante die begrenzende Mutter 151 gewindet eingerastet ist mit der gewindeten Achse 111, eine Anordnung erzeugt werden kann, so dass die Rotorachse 12a des Motors 12 verlängert wird und ein Gewinde an ihrer äusseren Peripherie gebildet wird, und dass die begrenzende Mutter 151 und die Rotorachse 12a gegenseitig gewindet eingerastet werden können.

Gemäss der oben beschriebenen Erfindung gibt es folgende Vorteile:

Da die Grösse der Verschiebung des distalen Endteils des Verschiebungsvergrösserungsgliedes gross wird auf der Grundlage einer kleinen Grösse von translatorischer Verschiebung, besteht ein Vorteil darin, dass ein einfacher Mechanismus, ohne einen Vergrösserungsmechansimus zu benötigen, gebraucht werden kann.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass insbesondere der Durchmesser des distalen Endteils des Verstellmotors klein gemacht werden kann, da das Verschiebungsvergrösserungsglied ein Verformungsphänomen entfaltet, wenn das eine Ende des offenen Teils translatorisch verschoben wird.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Verschiebungsvergrösserungsglied eine grosse Stärke aufweist gegen wiederholten Einsatz des Biegens des distalen Endes, da die Starrheit des gemeinsamen Teils des Verschiebungsvergrösserungsgliedes zunimmt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein Objekt mit einem einfachen Mechanismus erfasst und losgelassen werden kann, ohne dass ein Vergrösserungsmechanismus benötigt würde, da die distalen Endteile der ersten und zweiten Verschiebungsvergrösserungsglieder beide einwärts gekrümmt werden auf der Grundlage einer kleinen Grösse von translatorischer Verschiebung, und da die Grösse dieser Verschiebung gross ist.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Bearbeiten eines Verschiebungsvergrösserungsgliedes erleichtert wird.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Grösse der Vergrösserung der Verschiebung einfach angepasst werden kann durch die Grösse und die Form des herausragenden Teils des Verschiebungsvergrösserungsgliedes.

Weitere Vorteile bestehen darin, dass, da der gemeinsame Teil am distalen Ende des Verschiebungsvergrösserungsgliedes nicht vorhanden ist, die Dicke des distalen Endes des Verschiebungsvergrösserungsgliedes klein gemacht werden kann, und dass die Menge der Vergrösserung im distalen Endteil des Verschiebungsvergrösserungsgliedes einfach angepasst werden kann durch die Position, wo der gemeinsame Teil gebildet wird.

Weitere Vorteile bestehen darin, dass die translatorische Antriebseinheit leicht gebildet werden kann, dass die Menge der translatorischen Verschiebung der translatorischen Antriebseinheit übertragen werden kann zum Verschiebungsvergrösserungsglied durch die Mittel der Verbindungseinheit.

Weitere Vorteile bestehen darin, dass die Menge der translatorischen Verschiebung durch die Länge des gewindeten Teils der Mutter, die Achse oder die Mutter und das Übertragungsglied begrenzt werden kann.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Befestigen und Loslösen des Verschiebungsvergrösserungsgliedes bezüglich der Verbindungseinheit erleichtert wird.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Bearbeiten des Führungsteils für das rutschende Einrasten der Mutter erleichtert wird. Gewerbliche Anwendbarkeit

Wie weiter oben beschrieben wurde, ist der Mikro-Verstellmotor geeignet, um in der Vergrösserung der Menge seiner translatorischen Verschiebung gebraucht zu werden.

Claims

1. Mikro-Verstellmotor, dadurch gekennzeichnet, dass er umfasst: eine translatorische Antriebseinheit (12, 12a, 11, 11a und 10) mit einem beweglichen Teil (10t), welche in ein Gehäuse (14) eingebaut ist und sich translatorisch bewegt; und ein Verschiebungsvergrösserungsglied (1), das einen ersten Endteil (1g) besitzt, der mit dem genannten beweglichen Teil (10t) der genannten translatorischen Antriebseinheit (12, 12a, 11, 11a und 10) verbunden ist und einen zweiten Endteil (1h) besitzt, der mit dem genannten Gehäuse (14) verbunden ist, und ein gemeinsames distales Ende (1a), wobei sich das Verschiebungsvergrösserungsglied (1) vom genannten zweiten Endteil (1h) und dem genannten ersten Endteil (1g) ausdehnt, wobei wenn der genannte erste Endteil (1g) durch den beweglichen Teil (10t) gezogen wird, ein Verschiebungsausmass seines gemeinsamen distalen Endes (1a)

in einem Ausmass vergrössert wird, das grösser ist als das Ausmass der genannten translatorischen Bewegung.

2. Mikro-Verstellmotor gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er umfasst: ein Paar Seitenteile (1d, 1e), wobei das eine Seitenteil (1e) das erste Endteil (1g) und das andere Seitenteil (1d) das zweite Endteil (1h) aufweist, wobei die Seitenteile (1d, 1e) sich vom genannten gemeinsamen distalen Ende (1a) ausdehnen und einander gegenüber liegen, und einen offenen Teil (1p), welcher auf einer Seite weg vom genannten gemeinsamen distalen Ende (1a) liegt und offen ist.

3. Mikro-Verstellmotor gemäss Anspruch 2, wobei das genannte Verschiebungsvergrösserungsglied (1) fähig ist, ein Verformungsverhalten zu zeigen, wenn das genannte erste Endteil (1g) des genannten offenen Teils (1p) translatorisch verschoben wird.

4.

Mikro-Verstellmotor gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das genannte distale Ende (1a) des genannten Verschiebungsvergrösserungsgliedes (1) einen Befestigungsteil hat, in welchem die Teile (1c) des distalen Endes (1a) des genannten Verschiebungsvergrösserungsgliedes (1) überlagert zusammen befestigt sind.

5. Mikro-Verstellmotor gemäss Anspruch 2, wobei er mit zwei Paar Seitenteilen versehen ist, und die jeweiligen ersten Endteile (1g) zusammengehalten und mit dem beweglichen Teil (10t) verbunden sind.

6. Mikro-Verstellmotor gemäss einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei sich jeweils die zwei Seitenteile (1d, 1e) des genannten Verschiebungsvergrösserungsgliedes (1), von dem gemeinsamen distalen Ende (1a) aus zum offenen Teil (1p) hin, im Wesentlichen V-förmig erstrecken.

7.

Mikro-Verstellmotor nach Anspruch 2, wobei ein vorspringender Bereich, der zu einer Aussenseite vorsteht, mindestens auf einem der Seitenbereiche des Verschiebungsvergrösserungsgliedes (1) vorgesehen ist.

8. Mikro-Verstellmotor nach Anspruch 5, wobei die jeweiligen gemeinsamen Bereiche der Seitenteile das distale Ende des Verschiebungsvergrösserungsgliedes (1) bilden und einen mittleren Bereich von zwei Seitenteilen des Verschiebungsvergrösserungsgliedes (1) gemeinsam hat.

9.

Mikro-Verstellmotor nach Anspruch 2, wobei die translatorische Antriebseinheit einen Motor (12) umfasst, der eine Welle (11) und eine Konvertiereinheit hat, um die Rotation der Welle (11) in eine translatorische Verschiebung zu konvertieren, und wobei eine Verbindungseinheit zum miteinander Verbinden der Konvertiereinheit und eines Endes des Verschiebungsvergrösserungsgliedes (1) vorgesehen ist, und ein Befestigungsabschnitt, der in dem Gehäuse (14) vorgesehen ist, um ein anderes Ende des Verschiebungsvergrösserungsgliedes (1) zu befestigen, wobei der Verbindungsabschnitt ebenfalls in dem Gehäuse (14) untergebracht ist.

10.

Mikro-Verstellmotor nach Anspruch 9, wobei der Konvertierungsabschnitt eine Mutter (10) umfasst mit einem Innengewinde, das darin gebildet ist, und ein übertragendes Element, das in Gewindeeingriff mit der Mutter (10) ist und mit der Welle (11) verbunden ist, und wobei die Länge der Gewindebereiche der Mutter (10), der Welle oder der Mutter (10), und des Übertragungselements gleich oder geringer als ein Maximalwert der Menge der translatorischen Verschiebung ist.

11. Mikro-Verstellmotor nach Anspruch 9, wobei ein im Wesentlichen kreisförmig gebildeter Kreisbereich an einem Endbereich des offenen Bereichs des Verschiebungsvergrösserungsgliedes (1) vorgesehen ist, und eine Nut, mit der der Kreisbereich in Eingriff ist, in dem Verbindungsabschnitt vorgesehen ist.

12.

Mikro-Verstellmotor nach Anspruch 10, wobei die Mutter (10) die Form eines im Wesentlichen viereckigen Prismas hat, und ein Führungsbereich zum Führen der Mutter, wenn eine äussere Oberfläche der Mutter in Gleiteingriff ist damit, der zum Führungsbereich anschliessende gegenüberliegende Enden hat, die im Wesentlichen halbkreisförmig sind.