專利名稱：線性致動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括滾珠螺桿的線性致動器，其中滾珠螺桿允許將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為平移運動。本發(fā)明涉及機(jī)械線性致動器的制造領(lǐng)域，更特別地涉及被設(shè)計為用于保證在電動機(jī)(機(jī)電致動器)的推動下致動的致動器的制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
已知這種類型的機(jī)電致動器，其允許彌補(bǔ)液壓或氣動致動器的缺點，液壓或氣動致動器通常由千斤頂所構(gòu)成，需要外部流體源，難以控制，并且缺少精確度。這種機(jī)電致動器通常包括滾珠螺桿螺母系統(tǒng)(un systeme vis ecrou billes), 以及被設(shè)計為用于驅(qū)動所述螺母旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)，螺母通過其旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動螺桿平移。特別地，由文檔EP-1. 523. 630已知一種機(jī)電致動器，其包括外部管狀體，外部管狀體在內(nèi)部設(shè)置有至少一個螺旋形滾動道，該滾動道用于引導(dǎo)該致動器所包括的滾珠，并且使該外部管狀體具有螺桿的結(jié)構(gòu)。該致動器還包括內(nèi)部管狀體，其在外部管狀體的內(nèi)部可以平移活動，并且在內(nèi)部包括電動機(jī)，用于驅(qū)動與兩個管狀體同軸的軸旋轉(zhuǎn)。該致動器還包括在管狀體內(nèi)部可以平移和旋轉(zhuǎn)活動的螺母，該螺母被旋轉(zhuǎn)固定地安裝在所述軸上，以在電動機(jī)的推動下由該軸來驅(qū)動該螺母旋轉(zhuǎn)。該螺母一方面具有圍繞該螺母延伸并設(shè)有兩端的螺旋形滾動路徑，另一方面具有連接該滾動路徑的兩端的再循環(huán)區(qū)域。事實上，這種螺母由多個對齊的圓柱形元件構(gòu)成，并且每個圓柱形元件都具有至少一個坡口(chanfrein)。直接并列的兩個元件的坡口限定了致動器的滾珠的滾動路徑。這種致動器的有利設(shè)計允許受益于比傳統(tǒng)致動器的滾珠中心循環(huán)直徑更大的滾珠中心循環(huán)直徑，以及使用具有更大直徑的滾珠。對于與在傳統(tǒng)致動器的情況下所施加的致動力相同的致動力，這促使顯著地減小由這些滾珠在滾動道上所點狀地施加的赫茲應(yīng)力。因此，外部管狀體在致動器正常工作時遭受減小的應(yīng)力，這有利地允許尤其是通過模制來實現(xiàn)由塑料材料制成的這種管狀體。然而，當(dāng)這種致動器遭受比由致動器在正常致動工作下所施加的動態(tài)應(yīng)力大的、 尤其是由該致動器所遭受的沖擊所引起的靜態(tài)應(yīng)力時，這種致動器具有缺陷。實際上，在這種靜態(tài)應(yīng)力的作用下，滾珠傾向于狠狠地抵靠在滾動道上，并造成滾動道的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的致動器的缺陷。為此，本發(fā)明涉及一種線性致動器，其包括
-外部管狀體，其沿著軸線延伸，并且在內(nèi)部具有至少一個螺旋形滾動道； -內(nèi)部管狀體，其在外部管狀體的內(nèi)部可以平移活動，與外部管狀體同軸，并且在內(nèi)部接收用于驅(qū)動與管狀體同軸的軸旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)；-至少一個螺母，其安裝在該軸上，在外部管狀體的內(nèi)部可以旋轉(zhuǎn)和平移活動，并且一方面具有圍繞該螺母延伸并設(shè)有兩端的螺旋形滾動路徑，另一方面具有連接該滾動路徑的兩端的再循環(huán)區(qū)域；
-滾珠，其被置于至少一個螺母的滾動路徑和外部管狀體的滾動道之間，以及置于該螺母的再循環(huán)區(qū)域中。根據(jù)本發(fā)明，該致動器包括
-至少一個抵靠裝置，其一方面由具有圓柱形的整體形狀的滑件所構(gòu)成，另一方面則被設(shè)計為用于沿著至少一條接觸線來抵靠在外部管狀體的滾動道上，其中所述滑件固定地與軸連接，并且具有至少一個圍繞該滑件延伸的螺旋形螺紋；
-至少一個用于控制該抵靠裝置的控制裝置，該控制裝置一方面包括用于在軸上旋轉(zhuǎn)固定但平移可動地安裝螺母的裝置，另一方面則軸向地且在該螺母兩側(cè)包括至少一個用于在該螺母上施加預(yù)應(yīng)力的裝置，該控制裝置被設(shè)計為一方面用于將該抵靠裝置維持在不工作的抵靠位置上，另一方面則用于在施加在致動器上的、大于應(yīng)力閾值的軸向應(yīng)力的作用下使該抵靠裝置在滾動道上采取工作的抵靠位置，其中在不工作的抵靠位置上，該抵靠裝置和滾動道之間存在間隙。一個額外的特征在于，用于施加預(yù)應(yīng)力的裝置由彈性元件構(gòu)成，該彈性元件在對應(yīng)于應(yīng)力閾值的一側(cè)被擠壓。最后，另一個特征在于，該致動器的螺母包括至少兩個凸輪，該至少兩個凸輪 -具有圓柱形的總體形狀；
-軸向地對齊；
-每個都具有至少一個具有合適的形狀的坡口和加工，其中該坡口被實現(xiàn)為限定圍繞該螺母的螺旋形滾動路徑，該加工被實現(xiàn)為限定滾珠的再循環(huán)區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的致動器包括被設(shè)計為用于沿著至少一條接觸線抵靠在外部管狀體的滾動道上的裝置。這種類型的抵靠有利地允許按照接觸線分布施加在該滾動道上的應(yīng)力，且不再限制這些應(yīng)力施加在對應(yīng)于滾珠與該滾動道點接觸的點區(qū)域中。另一個優(yōu)點在于，該致動器包括控制裝置，該控制裝置保證將該抵靠裝置維持在不工作的位置上，在該位置上，該抵靠裝置不抵靠在滾動道上，因此不阻礙致動，這是在該致動器休止的時候，以及在致動器正常工作的范圍內(nèi)，并且同樣也是在該致動器上施加了小于應(yīng)力閾值的軸向應(yīng)力的時候。相反地，該控制裝置被設(shè)計為用于使抵靠裝置采取抵靠滾動道的工作的抵靠位置，這是僅在大于閾值的軸向應(yīng)力被施加在該致動器上的時候。該應(yīng)力對應(yīng)于例如施加在致動器上的、尤其是由該致動器所遭受的由該致動器所致動的活動元件或與該致動器關(guān)聯(lián)的固定元件所造成的沖擊所引起的靜態(tài)應(yīng)力。另一個優(yōu)點在于，該抵靠裝置和該控制裝置由設(shè)計簡單的元件所構(gòu)成，這些元件準(zhǔn)許方便的干預(yù)，尤其是在其安裝、控制或更換方面。在以下涉及示例地而非限制性地給出的實施例的說明中，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點將變得顯而易見。


通過參考附圖，將更容易理解本說明。在這些附圖中 -圖1為根據(jù)本發(fā)明的致動器的總體剖視-圖2為圖1所示出的致動器的細(xì)節(jié)示意圖，其示出了螺母、抵靠裝置以及控制裝置的第一實施例，這是在抵靠裝置處于不工作的抵靠位置時的情形；
-圖3為與圖2類似的視圖，其對應(yīng)于采取抵靠裝置的工作的抵靠位置的抵靠裝置和控制裝置；
-圖4為致動器的細(xì)節(jié)示意圖，其示出了螺母、抵靠裝置以及控制裝置的第二實施例， 這是在抵靠裝置處于不工作的抵靠位置時的情形； -圖5為根據(jù)本發(fā)明的抵靠裝置的透視示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明涉及機(jī)械線性致動器的制造領(lǐng)域，其中所述致動器包括滾珠螺桿，滾珠螺桿允許將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為平移運動。這樣的致動器1包括沿著軸線延伸的外部管狀體2，外部管狀體2在內(nèi)部具有至少一個限定在該外部管狀體2的內(nèi)壁21處的螺旋形滾動道20。事實上，這樣的滾動道20可以通過該內(nèi)壁21的變形來實現(xiàn)，或者通過在制造管狀體2的過程中的模制來實現(xiàn)。另一實施例在于，該滾動道20可以由至少一個成形為螺旋線且頂著外部管狀體2的內(nèi)壁21置于外部管狀體2內(nèi)部的絲線(更特別地由高強(qiáng)度鋼制成) 來限定。該致動器1還包括內(nèi)部管狀體3，內(nèi)部管狀體3也沿著軸線延伸，該軸線優(yōu)選地對應(yīng)于外部管狀體2的軸線，以使得這些管狀體2、3是同軸的。事實上，該內(nèi)部管狀體3至少部分地在外部管狀體2的內(nèi)部延伸。致動器1被設(shè)計為使得這些管狀體2、3是旋轉(zhuǎn)固定的，但是平移可動的，以允許內(nèi)部管狀體3相對于外部管狀體2并且在外部管狀體2的內(nèi)部沿著這些管狀體2、3的縱向滑動。致動器1還包括裝置4，裝置4被設(shè)計為用于驅(qū)動這些管狀體2、3進(jìn)行管狀體2相對于管狀體3的滑動。該驅(qū)動裝置4 一方面包括電動機(jī)40，該電動機(jī)的定子被固定地安裝在內(nèi)部管狀體 3的內(nèi)部。該驅(qū)動裝置4另一方面則包括驅(qū)動軸41，驅(qū)動軸41 (直接地或通過減速器)與電動機(jī)40的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)固定，以實現(xiàn)它的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，并且沿著優(yōu)選地對應(yīng)于管狀體2、3的軸線的軸線延伸。該驅(qū)動軸41至少部分地在內(nèi)部管狀體3的內(nèi)部延伸，在該內(nèi)部管狀體3中，該驅(qū)動軸41借助于至少一個該內(nèi)部管狀體3在其內(nèi)部所包括的軸承30、尤其是滾珠軸承來被引導(dǎo)，該軸承的內(nèi)環(huán)被旋轉(zhuǎn)固定地安裝在軸41上，而外環(huán)則被旋轉(zhuǎn)固定地安裝在內(nèi)部管狀體 3的內(nèi)部，尤其是安裝在內(nèi)部管狀體3的內(nèi)壁31上。如在附圖中可見，該驅(qū)動軸41還在該內(nèi)部管狀體3的外部以及在致動器1的外部管狀體2的內(nèi)部延伸。驅(qū)動裝置4還包括至少一個螺母42，該至少一個螺母42 —方面具有圍繞該螺母 42延伸并設(shè)有兩端的螺旋形滾動路徑420，另一方面具有連接該滾動路徑420的兩端的再循環(huán)區(qū)域421。另外，該驅(qū)動裝置4包括裝置43，裝置43用于將該螺母42旋轉(zhuǎn)固定地安裝在驅(qū)動軸41上。該安裝裝置43因此準(zhǔn)許在外部管狀體2的內(nèi)部以旋轉(zhuǎn)可動并平移可動的方式來安裝該螺母42。最后，該驅(qū)動裝置4包括多個滾珠44，這些滾珠44被置于至少一個螺母42的螺旋形滾動路徑和外部管狀體2的滾動道20之間，以及置于該螺母42的再循環(huán)區(qū)域421中。因此，該驅(qū)動裝置4被設(shè)計為使得電動機(jī)40驅(qū)動驅(qū)動軸41旋轉(zhuǎn)，該驅(qū)動軸本身則驅(qū)動至少一個螺母42旋轉(zhuǎn)。該螺母42在其旋轉(zhuǎn)的作用下，驅(qū)動滾珠44，這些滾珠在該螺母42的螺旋形滾動路徑420的內(nèi)部以及在外部管狀體2的滾動道20的內(nèi)部移動，因此造成內(nèi)部管狀體3相對于該外部管狀體2的滑動。根據(jù)本發(fā)明，該致動器1包括至少一個與軸41關(guān)聯(lián)的裝置5，裝置5被設(shè)計為用于沿著至少一條接觸線抵靠在外部管狀體2的滾動道20上。為此，如在附圖中可見，該抵靠裝置5的形式為具有圓柱形的總體形狀的滑件50， 其沿著優(yōu)選地對應(yīng)于管狀體2、3的軸線的軸線延伸。該滑件50 (旋轉(zhuǎn)和平移)固定地與驅(qū)動軸41連接，更特別地與該軸41的、與電動機(jī)40接合的端部相對的自由端連接。該滑件50的另一個特征在于，其具有至少一個螺旋形螺紋51，該螺紋圍繞該滑件 50延伸，更特別地在該滑件50的側(cè)面處延伸。該螺旋形螺紋51的螺距大致等于外部管狀體2的螺旋形滾動道20的螺距。如在附圖中可見，該螺旋形螺紋51的剖面(profil)大致具有半圓形的整體形狀， 該半圓的半徑大致等于滾珠44的半徑。更精確地，該螺旋形螺紋51的剖面事實上具有兩個圓弧52的形狀，其中所述圓弧的中心優(yōu)選地是錯開的，且其半徑大致對應(yīng)于滾珠44的半徑。為此，觀察到，這兩個圓弧52的圓心是軸向錯開的，更特別地，是沿著與外部管狀體2的軸線平行的、和/或通過在該外部管狀體2的滾動道20上滾動的滾珠44的中心的軸線來錯開的。事實上，兩個圓弧52的圓心之間的錯開大致對應(yīng)于限定在滑件50的螺紋51和外部管狀體2的滾動道20之間的側(cè)間隙53。更特別地，能夠沿著至少一條接觸線來抵靠外部管狀體2的滾動道20 (更特別地是抵靠該滾動道20的側(cè)面)的是滑件50的螺紋51的、由這兩個圓弧52所限定的部分。為此，可觀察到，該滾動道20的剖面具有半圓形，該半圓的半徑大致對應(yīng)于在該滾動道20上滾動的滾珠44的半徑。因此，該滾動道20的剖面還對應(yīng)于滑件50的螺旋形螺紋51的兩個圓弧52的剖面，使得該滑件50能夠沿著接觸線抵靠在該滾動道20上，該接觸線具有一定的寬度，并事實上更特別地類似于寬度大致對應(yīng)于該圓弧52的長度的接觸帶?；?0的螺旋形螺紋51的另一個特征在于，該螺紋51的頂點M具有至少一個截平部分，以避免該頂點M與外部管狀體2的滾動道20 (更特別地與滾動道20的底部)接觸。至于抵靠裝置5抵靠在外部管狀體2的滾動道20上，事實上，這是由施加在致動器1上(尤其是在該致動器1的外部管狀體2和/或內(nèi)部管狀體3上)的外部應(yīng)力所造成的。該外部應(yīng)力對應(yīng)于意外應(yīng)力(不是在驅(qū)動的正常工作范圍內(nèi)施加在該致動器1上的應(yīng)力)，更特別地，該意外應(yīng)力由尤其是由該致動器1所遭受的沖擊所造成的靜態(tài)應(yīng)力構(gòu)成。為此，觀察到，該外部應(yīng)力具有軸向分量F，其沿著管狀體2、3和驅(qū)動軸41的延伸軸線延伸。根據(jù)本發(fā)明，致動器1還包括至少一個用于控制上述抵靠裝置5的裝置6。該控制裝置6被設(shè)計為用于使該抵靠裝置5在施加于致動器1 (圖3)的軸向應(yīng)力 F的作用下(沿著上述的至少一條接觸線)在滾動道20上采取工作的抵靠位置，其中所述軸向應(yīng)力大于應(yīng)力閾值Fs。該控制裝置6還被設(shè)計為用于將這種抵靠裝置5維持在不工作的抵靠位置上，在該位置上，在該抵靠裝置5和滾動道20之間(在螺紋51的每側(cè))存在間隙53，這是在沒有應(yīng)力或軸向應(yīng)力F小于所述應(yīng)力閾值Fs的時候(圖2和圖4)。如上所述，驅(qū)動裝置4包括用于在驅(qū)動軸41上安裝至少一個螺母42的裝置43。事實上，根據(jù)本發(fā)明的一個特別的特征，抵靠裝置5的控制裝置6至少部分地由該安裝裝置43所構(gòu)成，根據(jù)本發(fā)明，該安裝裝置被設(shè)計為用于保證將螺母42旋轉(zhuǎn)固定和平移可動地安裝在軸41上。為此，觀察到，為了實現(xiàn)這種類型的安裝，該安裝裝置43例如包括至少一個鍵，該至少一個鍵被設(shè)計為用于與至少布置在螺母42處的、甚至布置在軸41處以及抵靠裝置5 處的槽配合(圖5)。另一個特征在于，該螺母42的安裝裝置43包括側(cè)止動件430、430’，在它們之間平移地安裝該螺母42。事實上，如在附圖中可見，至少一個所述側(cè)止動件430可以由與驅(qū)動軸41關(guān)聯(lián)的肩所構(gòu)成。因此，該肩可以限定在軸41的主體處，或者限定在軸向地安裝在該軸41上的緊固螺母70 (以下更詳細(xì)地描述)處。另外，這些側(cè)止動件中的一個430’可以由上述抵靠裝置5來構(gòu)成。如附圖所示，本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例對應(yīng)于這樣一種致動器1，其包括唯一一個螺母42，該螺母以在兩個側(cè)止動件430、430’之間平移可動的方式安裝在軸41上。在該實施例中，因此，所述側(cè)止動件中的一個430’由抵靠裝置5構(gòu)成，而另一個430則由與軸41 關(guān)聯(lián)的螺母7構(gòu)成。本發(fā)明的一個額外的特征在于，控制裝置6還在至少一個螺母42的兩側(cè)包括至少一個用于在該螺母42上施加預(yù)應(yīng)力的裝置60、60’。事實上，該預(yù)應(yīng)力裝置60、60’相對于驅(qū)動軸41軸向地、更特別地沿著外部管狀體 2和內(nèi)部管狀體3的軸線來布置。根據(jù)如附圖所示的本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例，該用于施加預(yù)應(yīng)力的裝置60、60’ 被插入致動器1的螺母42和側(cè)止動件430、430’之間。更特別地，該預(yù)應(yīng)力裝置60、60’抵靠在該側(cè)止動件430、430’和該螺母42上，以在該螺母42上施加預(yù)應(yīng)力。事實上，一個優(yōu)選的實施例在于，用于施加預(yù)應(yīng)力的裝置60由彈性元件構(gòu)成，該彈性元件在對應(yīng)于應(yīng)力閾值Fs的一側(cè)受擠壓。該彈性元件可以由彈簧(更特別地由螺旋形彈簧)、甚至(且優(yōu)選地)由Belleville 類型的墊圈來構(gòu)成。
這樣，當(dāng)施加在致動器1上的應(yīng)力小于應(yīng)力閾值Fs時，軸41和螺母42采取不工作的抵靠位置(圖2和圖4)。然而，當(dāng)施加在致動器1上的應(yīng)力超過應(yīng)力閾值Fs時，軸41將相對于抵靠在滾珠 44上的螺母42略微地偏離，直至(相對于應(yīng)力閾值Fs的)應(yīng)力余量將預(yù)應(yīng)力裝置60壓縮的值為抵靠裝置5和滾動道20之間的間隙53。因此，抵靠裝置5抵靠在受力的滾動道20上(圖3)。該抵靠沿著至少一條接觸線來進(jìn)行，該接觸線的接觸面積顯著地大于滾珠44與滾動道20的接觸點的接觸面積。另外，這些滾珠44僅遭受由應(yīng)力閾值Fs所限制的力，在該應(yīng)力閾值上還加上用于保證軸41移動，以便抵靠裝置5抵靠在滾動道20上所需的力差值。尤其是與由抵靠裝置 5施加在該滾動道20上的壓力相比，由滾珠44和滾動道20之間的接觸點所造成的赫茲壓力因此被限制。因此，由致動器1所遭受的應(yīng)力的大部分被至少施加在抵靠裝置5和滾動道20之間的接觸線上，這允許該應(yīng)力(相對于像現(xiàn)有技術(shù)的致動器一樣只通過接觸點來施加的相同應(yīng)力)更好地分布在致動器1上，并因此限制(甚至避免)可能由該應(yīng)力對該致動器1所造成的損壞。一個額外的特征在于，根據(jù)本發(fā)明的致動器1包括用于調(diào)節(jié)由預(yù)應(yīng)力裝置60、60’ 施加在至少一個螺母42上的預(yù)應(yīng)力的裝置7。該調(diào)節(jié)裝置7包括緊固螺母70，緊固螺母70 與驅(qū)動軸41關(guān)聯(lián)(尤其是軸向地安裝在該驅(qū)動軸41上)，限定構(gòu)成上述側(cè)止動件430的肩， 并且抵靠該預(yù)應(yīng)力裝置60。本發(fā)明的另一個特征在于，驅(qū)動裝置4所包括的螺母42具有在文檔EP-1. 523. 630 中更加詳細(xì)地描述的特征。事實上，該螺母42包括至少兩個凸輪422、422’，這兩個凸輪具有圓柱形的總體形狀，并且每個都沿著優(yōu)選地對應(yīng)于管狀體2、3的軸線的軸線延伸。如在附圖中可見，這些凸輪422、422’沿著該軸線軸向地對齊，并且一個凸輪422 與另一個凸輪422’面對面地布置。這些凸輪422、422’每個都具有至少一個坡口，該坡口具有合適的形狀，被實施為限定圍繞由這些凸輪420、420’所構(gòu)成的螺母42的螺旋形滾動路徑420。這些凸輪422、422’每個都還具有加工，該加工被實現(xiàn)為限定滾珠44的再循環(huán)區(qū)域 421。一個特別的實施例在于，致動器1的螺母42事實上包括兩個凸輪422、422’，這兩個凸輪具有對稱結(jié)構(gòu)，甚至(優(yōu)選地)具有相同結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一個額外的特征在于，致動器1 (更特別地其安裝裝置43)包括多個止動件431、431’，這些止動件每個都與螺母42的一個凸輪422、422’關(guān)聯(lián)。更特別地，所述凸輪422、422’由用于施加預(yù)應(yīng)力的裝置60、60’來維持抵靠在所述止動件431、431’上。這樣，圖1至圖3示出了本發(fā)明的第一實施例(更特別地構(gòu)成對稱的解決方案)，在該實施例中，所述止動件431、431’由限定在軸41的主體處的肩構(gòu)成，并且凸輪422、422’ 被維持抵靠在該肩上。事實上，對于施加在與該凸輪422、422’關(guān)聯(lián)的預(yù)應(yīng)力裝置60、60’上的、小于或等于應(yīng)力閾值Fs的軸向應(yīng)力，該維持被保證。特別地，如圖1和圖2所示，在沒有施加在該預(yù)應(yīng)力裝置60、60’上的應(yīng)力的時候，該維持被保證。如圖1至圖3中可見，與相同螺母42的凸輪422、422’關(guān)聯(lián)的止動件431、431’被插入到該螺母42的兩個凸輪422、422’之間，甚至由唯一一個元件構(gòu)成(更特別地由徑向肋構(gòu)成)，在該唯一一個元件處，限定兩個構(gòu)成該止動件431、431’的肩。圖4示出了第二實施例(更特別地構(gòu)成差異的解決方案)，在該實施例中，與螺母 42的凸輪422、422’關(guān)聯(lián)的止動件431、431’事實上由該螺母42所包括的另一凸輪422’、 422所構(gòu)成，且該凸輪422、422’被維持抵靠在該另一凸輪422’、422上。同樣地，對于施加在與該凸輪422、422’關(guān)聯(lián)的預(yù)應(yīng)力裝置60、60’上的、小于或等于應(yīng)力閾值Fs的軸向應(yīng)力，該維持被保證。特別地，如圖4所示，在沒有施加在該預(yù)應(yīng)力裝置60、60’上的應(yīng)力的時候，該維持被保證。事實上，相同螺母42的每個凸輪422、422’可以直接或間接地抵靠在該螺母42的另一凸輪422’、422上。為此，如在圖4中所見，根據(jù)本發(fā)明的致動器1可以包括中間元件8，中間元件8被插入到相同螺母42的兩個凸輪422、422’之間，每個凸輪422、422’抵靠在該中間元件上， 尤其是在用于在該螺母42上施加預(yù)應(yīng)力的裝置60、60’的推動下，以使所述凸輪中的一個 422,422'間接地抵靠在另一個422，、422上。本發(fā)明的一個額外的特征在于，致動器1還包括用于調(diào)節(jié)由所述凸輪422、422'施加在滾珠44上的預(yù)應(yīng)力的裝置8。事實上，更特別地，該調(diào)節(jié)裝置8被設(shè)計為用于借助于所述凸輪422、422'在所述滾珠42上施加基礎(chǔ)預(yù)應(yīng)力。一個優(yōu)選的實施例在于，該調(diào)節(jié)裝置8被插入相同螺母的兩個凸輪422、422'之間，且更特別地，由上述中間元件8所構(gòu)成。根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，該調(diào)節(jié)裝置8可以由接合在驅(qū)動軸41上的墊圈來構(gòu)成。特別地，該調(diào)節(jié)裝置8可以有利地被設(shè)計為用于總是在滾珠42上施加相同的預(yù)應(yīng)力，甚至是在磨損的情況下。為此，該調(diào)節(jié)裝置8可以是彈性類型的，且因此可以由彈性墊圈來構(gòu)成。最后，在該第二實施例(差異的解決方案)的范圍內(nèi)，如圖4所示，接收至少一個螺母42的凸輪422、422’的驅(qū)動軸41優(yōu)選地是分級類型的。這種類型的驅(qū)動軸41因此有利地準(zhǔn)許方便地在內(nèi)部管狀體3上安裝(以及拆卸) 構(gòu)成驅(qū)動裝置4、抵靠裝置5和控制裝置6的各種元件。
權(quán)利要求
1.一種線性致動器(1)，包括-外部管狀體(2)，其沿著軸線延伸，并且在內(nèi)部具有至少一個螺旋形滾動道(20)；-內(nèi)部管狀體(3)，其在外部管狀體(2)的內(nèi)部平移可動，與外部管狀體(2)同軸，并在內(nèi)部接收用于驅(qū)動與管狀體(2 ；3)同軸的軸(41)旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)(40)；-至少一個螺母(42)，其安裝在所述軸(41)上，在外部管狀體(2)的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)和平移可動，并且一方面具有圍繞所述螺母(42)延伸且設(shè)有兩端的螺旋形滾動路徑(420)，另一方面具有連接該滾動路徑(420)的兩端的再循環(huán)區(qū)域(421)；-滾珠(44)，其被置于至少一個螺母(42)的滾動路徑(420)和外部管狀體(2)的滾動道(20)之間，以及置于該螺母(42)的再循環(huán)區(qū)域(421)中，所述致動器的特征在于，所述致動器(1)包括-至少一個抵靠裝置(5)，其一方面由具有圓柱形的總體形狀的滑件(50)構(gòu)成，另一方面則被設(shè)計為用于沿著至少一條接觸線抵靠在外部管狀體(2)的滾動道(20)上，其中所述滑件固定地與軸(41)連接，且具有至少一個圍繞所述滑件(50)延伸的螺旋形螺紋(51);-至少一個用于控制所述抵靠裝置(5 )的控制裝置(6 )，所述控制裝置(6 ) —方面包括用于在軸(41)上旋轉(zhuǎn)固定但平移可動地安裝螺母(42)的裝置(43)，另一方面則軸向地且在所述螺母(42)的兩側(cè)包括至少一個用于在該螺母(42)上施加預(yù)應(yīng)力的裝置(60 ；60')， 所述控制裝置(6)被設(shè)計為一方面用于將該抵靠裝置(5)維持在不工作的抵靠位置上，另一方面則用于使該抵靠裝置(5)在施加在致動器(1)上的、大于應(yīng)力閾值(Fs)的軸向應(yīng)力 (F)的作用下在滾動道(20)上采取工作的抵靠位置，其中，在不工作的抵靠位置上，在所述抵靠裝置(5 )和滾動道(20 )之間存在間隙(53 )。
2.如權(quán)利要求1所述的線性致動器(1)，其特征在于，螺旋形螺紋(51)的螺距大致等于外部管狀體(2)的螺旋形滾動道(20)的螺距。
3.如上述權(quán)利要求中任一項所述的線性致動器(1)，其特征在于，螺旋形螺紋(51)的剖面大致具有半圓形(52)的總體形狀，所述半圓的半徑大致等于滾珠(44)的半徑。
4.如上述權(quán)利要求中任一項所述的線性致動器(1)，其特征在于，螺旋形螺紋(51)的剖面具有兩個圓弧(52)的形狀，所述圓弧的中心是錯開的，且其半徑大致對應(yīng)于滾珠(44) 的半徑。
5.如權(quán)利要求4所述的線性致動器(1)，其特征在于，兩個圓弧(52)的圓心之間的錯開大致對應(yīng)于在滑件(50)的螺紋(51)和外部管狀體(2)的滾動道(20)之間的側(cè)間隙(53)。
6.如上述權(quán)利要求中任一項所述的線性致動器(1)，其特征在于，螺紋(51)的頂點 (54 )具有至少一個截平部分，以避免所述頂點(54 )與外部管狀體(2 )的滾動道(20 )接觸。
7.如上述權(quán)利要求中任一項所述的線性致動器(1)，其特征在于，螺母(42)的安裝裝置(43)包括側(cè)止動件(430 ；430')，該螺母(42)平移地安裝在所述側(cè)止動件之間，所述致動器的特征還在于，用于施加預(yù)應(yīng)力的裝置(60 ；60')被插入到所述側(cè)止動件(430 ；430')和螺母(42)之間。
8.如上述權(quán)利要求中任一項所述的線性致動器(1)，其特征在于，用于施加預(yù)應(yīng)力的裝置(60 ；60')由彈性元件構(gòu)成，該彈性元件在對應(yīng)于應(yīng)力閾值(Fs)的一側(cè)被擠壓。
9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的線性致動器(1)，其特征在于，螺母(42)包括至少兩個凸輪(422 ；422')，所述至少兩個凸輪具有圓柱形的總體形狀，軸向地對齊，并且每個都具有至少一個坡口和加工，其中，所述坡口被實現(xiàn)為限定圍繞該螺母(42)的螺旋形滾動路徑(420)，所述加工被實現(xiàn)為限定滾珠(44)的再循環(huán)區(qū)域(421)。
10.如權(quán)利要求9所述的線性致動器(1)，其特征在于，所述致動器(1)包括多個止動件(431 ；431')，這些止動件每個都與螺母(42)的凸輪(422 ；422')關(guān)聯(lián)，所述致動器的特征還在于，每個凸輪(422 ；42')由用于施加預(yù)應(yīng)力的裝置(60 ；60')來維持抵靠在所述止動件 (431 ；431')上。
11.如權(quán)利要求10所述的線性致動器(1)，其特征在于，止動件(431;431')由限定在軸(41)的主體處的肩構(gòu)成，并且對于施加在與所述凸輪(422 ；422')關(guān)聯(lián)的預(yù)應(yīng)力裝置 (60 ；60')上的、小于或等于應(yīng)力閾值(Fs)的軸向應(yīng)力，凸輪(422 ；422')被維持抵靠在所述肩上。
12.如權(quán)利要求10所述的線性致動器(1)，其特征在于，與螺母(42)的凸輪(422； 422')關(guān)聯(lián)的止動件(431 ；431')由該螺母(42)所包括的另一凸輪(422，；422)來構(gòu)成，并且對于施加在與所述凸輪(422 ；422')關(guān)聯(lián)的預(yù)應(yīng)力裝置(60 ；60')上的、小于或等于應(yīng)力閾值(Fs)的軸向應(yīng)力，所述凸輪(422 ；422')被維持抵靠在另一凸輪(422’ ；422)上。
13.如權(quán)利要求12所述的線性致動器(1)，其特征在于，所述致動器(1)包括用于調(diào)節(jié)由所述凸輪(422 ；422’)施加在滾珠(44)上的預(yù)應(yīng)力的裝置(8)，該裝置(8)被插入到相同螺母(42)的兩個凸輪(422 ；422')之間。
14.如權(quán)利要求12或13中任一項所述的線性致動器(1)，其特征在于，接收至少一個螺母(42)的凸輪(422 ；422')的軸(41)是分級類型的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種線性致動器(1)，其包括外部管狀體(2)，其帶有螺旋形滾動道(20)；內(nèi)部管狀體(3)，其帶有用于驅(qū)動與管狀體(2；3)同軸的軸(41)旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)(40)；至少一個螺母(42)，其安裝在所述軸(41)上，并帶有至少一個螺旋形滾動路徑(420)和再循環(huán)區(qū)域(421)；滾珠(44)，其置于至少一個螺母(42)的滾動路徑(420)和外部管狀體(2)的滾動道(20)之間，以及置于該螺母(42)的再循環(huán)區(qū)域(421)中。該致動器(1)的特征在于，其包括至少一個抵靠裝置(5)，該抵靠裝置用于沿著至少一條接觸線來抵靠在外部管狀體(2)的滾動道(20)上；和至少一個控制該抵靠裝置(5)的控制裝置(6)。
文檔編號F16H25/22GK102292569SQ200980155201
公開日2011年12月21日 申請日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者J-P.蓋赫特 申請人:普雷西雷克公司