申请/专利权人：罗伯特·博世有限公司

申请日：2016-11-11

公开（公告）日：2020-09-15

公开（公告）号：CN106838180B

主分类号：F16H25/20(20060101)

分类号：F16H25/20(20060101)

优先权：["20151112 DE 102015222288.8"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.09.15#授权;2018.06.08#实质审查的生效;2017.06.13#公开

摘要：本发明涉及执行器（10），带有壳（20）和托架（30），托架在纵轴线（11）的方向上能够线性运动地支承在壳（20）处，托架（30）沿着该纵轴线的方向从该壳（20）中向外伸出，所述壳和所述托架共同地定义内室（12），该内室的容积在所述托架（30）相对于所述壳（20）运动时得到改变，螺纹主轴（60）借助于转动轴承关于所述纵轴线（11）能够转动地支承在所述壳（20）处，该螺纹主轴伸进所述托架（30）的中空室（31）中，所述托架（30）设有螺母，该螺母布置在所述内室（12）中并且该螺母处于与螺纹主轴（60）的旋拧作用中。在托架（30）的中空室（31）中布置有弹性的元件（70；70'），该元件在该托架（30）相对于壳（20）运动时弹性形变。

主权项：1.执行器（10；10'），其带有壳（20）和托架（30），其中，托架（30）在纵轴线（11）的方向上能够线性运动地支承在壳（20）处，其中，托架（30）沿着该纵轴线（11）的方向从该壳（20）中向外伸出，其中，所述壳（20）和所述托架（30）共同地定义内室（12），该内室的容积在所述托架（30）相对于所述壳（20）运动时得到改变，其中，螺纹主轴（60）借助于转动轴承（63）关于所述纵轴线（11）能够转动地支承在所述壳（20）处，其中，该螺纹主轴伸进所述托架（30）的中空室（31）中，其中，所述托架（30）设有螺母（50），该螺母布置在所述内室（12）中并且该螺母处于与螺纹主轴（60）的旋拧作用中，其特征在于，在所述托架的中空室（31）中布置有弹性的元件（70；70'），该元件在该托架（30）相对于壳（20）运动时弹性地形变，其中，所述弹性的元件（70；70'）将所述内室（12）的第一和第二区段（13；14）流体密封地彼此隔开，其中，在所述螺母（50）和螺纹主轴（60）之间的旋拧作用的区域（15）是所述内室（12）的第二区段（14）的组成部分，所述弹性的元件（70；70'）在托架（30）相对于壳（20）运动时如此地形变，使得第一区段（13）的容积得到改变，而第二区段（14）的容积基本上保持恒定。

全文数据：带有用于容积平衡的弹性的元件的执行器技术领域[0001]本发明涉及一种根据本发明所述的执行器。背景技术[0002]由DE102007043391A1中己知一种执行器。所述执行器具有壳和托架，其中，所述托架在纵轴线的方向上能够线性运动地支撑在所述壳处，其中，该托架沿着纵轴线的方向从所述壳中向外伸出。所述壳和所述托架共同地定义了内室，该内室的容积在所述托架相对于所述壳运动时得到改变。另外，设置了螺纹主轴，该螺纹主轴借助于转动轴承关于所述纵轴线能够转动地支承在所述壳处，其中，该螺纹主轴伸入所述托架的中空室中。另外，所述托架设有螺母，该螺母布置在所述内室中并且该螺母处于与螺纹主轴的旋拧作用中。[0003]所提到的旋拧作用一方面需要润滑，以便所述执行器具有较长的寿命。另外，在旋拧作用中产生热量，该热量必须向外向着周围环境导出。能够考虑的是，通过以下方式来解决所述两个问题，即所述内室利用不能够压缩的液体、尤其利用油来填充。但是，所述内室的可变的容积导致的是，不确保的是:所述旋拧作用在所述托架的每个姿态中和在执行器的每个安装位置中与不可压缩的流体实现接触。发明内容[0004]本发明的一个优点在于:在所述内室中建立了一个区段，当所述托架运动时，该区段的容积不变。该区段能够相应于此几乎完全地利用不可压缩的液体来填充。由此，在所述托架的每个姿态中并且在执行器的每个安装位置中确保的是，所述旋拧作用与不可压缩的流体实现接触。[0005]按照本发明建议的是，在托架的中空室中布置有弹性的元件，该元件在该托架相对于壳运动时弹性地形变。通过所述弹性的元件的所提到的弹性的形变，在托架运动时补偿了所述内室的体积改变。[0006]所述螺母优选地布置在该托架的一个端部处。所述转动轴承优选地布置在壳的背离于该托架的所述端部处。所述螺母优选地构造为单独的结构组件，该结构组件稳固地与存留的托架相连。当然也能够考虑的是，所述螺母一体式地与所述存留的托架构造。所述弹性的元件优选地由塑料制成并且最为优选地由弹性体制成。[0007]在优选实施例和其它实施例中说明了本发明的有利的改型方案和改良方案。[0008]能够设置的是，所述弹性的元件将所述内室的第一和第二区段流体密封地彼此搁开，其中，在所述螺母和螺纹主轴之间的旋拧作用的区域是所述内室的第二区段的组成部分。由此确保的是，位于该内室的第二区段中的不可压缩的流体在托架的每个姿态中和在执行器的每个安装位置中实现与旋拧作用的接触。[0009]能够设置的是，所述螺母唯独在该螺母的朝向转动轴承的端部处设有端部密封部，该端部密封部如此地处于与螺纹主轴的密封作用中，即该端部密封部将内室的第三区段流体密封地从内室的第二区段搁开。经此，减小了在托架运动时弹性的元件的必要的弹性的形变。在此要注意的是，第三区段的容积在托架移动进入时较小，其中，当该托架移动出去时，该容积强烈增大。这种容积改变不需要由所述弹性的元件来承受。同时，所述不可压缩的流体的体积仅稍微减小，该流体能够填进所述内室中。此外，稍微较小的流体体积减小了所述不可压缩的流体的重量，该重量分别按照执行器的安装位置由所述弹性的元件来承载。[0010]能够设置的是，所述螺母在该螺母的两个对置的端部处如此地敞开地构造，即该内室的第二区段伸展穿过所述螺母。经此能够实现的是，所述不可压缩的流体在所述托架运动时流动穿过所述螺母，从而改善了在旋拧作用中的冷却效果。[0011]能够设置的是，所述弹性的元件在托架相对于壳运动时如此地形变，使得第一区段的容积得到改变，而第二区段的容积基本上保持恒定。在理想情况中，第二区段的容积保持准确恒定。显然，此理想情况在实践中难以能够实现，因为例如惯性力造成所述弹性的元件的不被希望的形变。但是经此，没有得到关于所述不可压缩的流体的润滑效果和冷却效果的明显的缺点。重要的是，在常规的执行器中出现的所述内室的大的容积改变得到显著地减小。所述第三区段的容积能够在托架相对于所述壳运动时同样得到改变。[0012]能够设置的是，所述内室的第二区段基本上完全地利用不可压缩的流体来填充。在理想情况中，第二区段完全地利用所述不可压缩的流体来填充。但是所述第二区段的一部分能够填充有气泡，该气泡在填充所述不可压缩的流体时难以能够避免。所述不可压缩的流体例如指的是油，该油尤其适用于润滑和或冷却在螺母和螺纹主轴之间的旋拧作用。[0013]能够设置的是，螺纹主轴具有端面，其中，所述弹性的元件布置在所提到的端面和托架的中空室的底面之间。在内室的此区域中进行显著的容积改变，该容积改变以简单的方式能够直接由弹性的元件来补偿。[0014]能够设置的是，弹性的元件由能够弹性形变的膜片形成，该膜片紧固在托架的中空室的侧面处。优选地如此选择所述膜片的厚度，使得甚至在弯曲变形较大时仅出现如此小的应力，即所述膜片持久地不破裂。同时，优选地如此大地选择所述膜片的厚度，使得所述膜片形状稳定。利用这样的膜片能够实现为容积平衡所需的弹性的形变，而不用担心所述弹性的元件的破裂。[0015]能够设置的是，膜片构造为波纹管的形式，该波纹管具有多个环状地围绕所述纵轴线环绕的、柔軔的褶皱。能够尤其在花费上有利地制造这样的波纹管。优选地，该波纹管以塑料注塑方法来制造。所述褶皱优选地沿着纵轴线的方向彼此并列地布置。所述波纹管优选地罐状地构造有经闭合的底侧和敞开的头侧。优选地，所述头侧稳固地与托架的中空室的侧壁相连，其中，所述底侧背离于所述螺纹主轴。[0016]能够设置的是，所述弹性的元件由带有多个孔的泡沫塑料形成，其中，所述孔定义所述内室的第一区段。能够尤其简单地和在花费上有利地制造这样的执行器。[0017]能够设置的是，所述泡沫塑料具有流体密封地闭合的表面。经此阻碍的是，所述不可压缩的流体从内室的第二区段到达第一区段。[0018]能够设置的是，泡沫塑料具有多个孔，该孔流体密封地彼此搁开。经此阻碍的是，所述不可压缩的流体从内室的第二区段到达第一区段。[0019]能够设置的是，在螺母和螺纹主轴之间的所述旋拧作用通过设有外异形部的滚轮或通过构造为球形或柱筒形的滚动体来促成。经异形化的滚轮利用其外异形部优选地嵌接到螺旋状地走向的槽部中，该槽部分别布置在所述螺纹主轴和所述螺母中。所述滚动体优选地在螺旋状地走向的槽部中滚动，该槽部分别布置在所述螺纹主轴和所述螺母中。所述滚动体优选地循环连续地环绕地布置在所述螺母中。[0020]能够设置的是，所述托架在所述内室的第一区段的区域中具有至少一个通风口。内室的第一区段优选地填充有气体、尤其空气。通过所述至少一个通风口避免的是，在内室的第一区段中在托架运动时发生过量的压力变化。除了所述至少一个通风口和期望情况中的流体输进口以外，优选地流体密封地封闭所述内室。[0021]显然，前文提到的和在下文还要阐释的特征不仅能够使用在相应地所说明的组合中，而且能够使用在其它的组合中或单独地使用，而不离开本发明的框架。附图说明[0022]接下来借助附图详细阐释本发明。其中：图1是按照本发明的第一实施方式的执行器的传动侧的端部的纵剖图；图2是按照图1的执行器的托架侧的端部的纵剖图;并且图3是按照本发明的第二实施方式的执行器的对应于图2的纵剖图。具体实施方式[0023]图1示出了按照本发明的第一实施方式的执行器10的传动侧的端部的纵剖图。执行器1〇具有壳20,该壳由主体23、第一端块在图2和3中是21号和第二端块22组成。主体23优选地由铝以挤压成型方法制成，从而该主体沿着纵轴线11具有恒定的、管状的横截面形状。在第二端块22中容纳有转动轴承63,利用该转动轴承使得螺纹主轴60关于该纵轴线11能够转动地支承。转动轴承63优选地构造为径向滚动轴承的形式，其中，它在当前包括多个斜球轴承，该斜球轴承无间隙地彼此相对地致紧。螺纹主轴60贯穿所述第二端块22,其中，该螺纹主轴利用传动轴颈62从该壳20中向外伸出。经过该传动轴颈62能够使得螺纹主轴60例如借助于未示出的）电动马达进入转动运动中。在壳20的内室12中，螺纹主轴60设有一个或多个关于纵轴线11螺旋状地走向的主轴槽部61。[0024]在所述壳20的内室12中另外布置有螺母50,该螺母与螺纹主轴60处于旋拧作用中。所述螺母50套筒状地包围所述螺纹主轴60,其中，该螺母在其内周面处设有一个或多个关于该纵轴线11螺旋状地走向的螺母槽部51。当前，展示了滚珠丝杆螺母，正如例如从EP1132651B1已知该滚珠丝杆螺母那样。在图1中未示出促成所述旋拧作用的所述球状的滚动体。螺母槽部51的和主轴槽部61的横截面形状近似半圆形地构造，从而它们以紧凑的贴靠匹配至所述球状的滚动体。取代所述滚珠丝杠当然也能够使用行星螺母，正如利用从DE102012212311A1中己知该行星螺母那样。在该情况中，所述旋拧作用通过多个滚轮来促成，该滚轮设有外异形部，该外异形部嵌接到螺母槽部51和主轴槽部61中。显然，螺母槽部51的和主轴槽部61的横截面形状匹配至所提到的滚轮的外异形部。在此情况中本发明尤其有利，因为在旋拧作用中所产生的热量尤其高效地能够向外向着周围环境导出。[0025]螺母50在其朝向转动轴承63的端部处设有端部密封部52,该端部密封部与该螺纹主轴60处于密封作用中。端部密封部52将内室12的第二和第三区段14;15流体密封地彼此搁开。所述第二区段14优选地利用不可压缩的流体、例如油来密封。经此，应一方面润滑在螺母50和螺纹主轴60之间的所述旋拧作用，其中同时应该导出在那里所产生的热量。在此，不同于带有两个端部密封部的常规的执行器，不仅利用油来填充所述螺母的内室，而且还填充在托架30中的中空室31的一部分。也能够考虑的是，省去所述端部密封部52，从而内室12的最大的部分、也即除了该第一区段在图2和3中的13号外的所有部分利用该不可压缩的流体来填充。当所述螺母5〇构造为行星螺纹螺母时，后者的备选方案是优选的，其中，在运行时，大的热量应该通过所述不可压缩的流体进行导出。[0026]所述端部密封部52在当前很坚固地构造，从而该端部密封部能够经受住该流体的压力。所述端部密封部52优选地由弹性体形成。它利用单独的密封部保持件53紧固在螺母50的主体54处。显然，同样能够考虑的是，所述端部密封部52直接紧固在主体54处。所述流体的所提到的压力例如通过在执行器1〇运动时的质量加速度也或者通过尤其在所述执行器10的垂直的布置方式中的所述流体的重力来造成。[0027]所述托架30具有优选地圆柱形的管34,该管以区段的方式包围所述螺纹主轴60。管34借助于连接件37稳固地与螺母50相连。托架30例如利用从DE102007043391A1中已知的转动保险被保护免于相对于所述壳2〇进行的扭转，从而当螺纹主轴60进入转动运动中时该托架不围绕纵轴线11转动。相应的扭转当然也能够通过未示出的进行包围的结构组件来阻碍，所述执行器1〇装进该结构组件中。[0028]另外，指出在壳20中的第一输进口26和在螺母50中的第二输进口55。在托架20的一个姿态中，所述第一和所述第二输进口26;55如此地对准地布置，使得所提到的不可压缩的流体能够填进该内室12的第二区段14中。优选地，在该第二输进口55中布置有未示出的止回阀，该止回阀唯独允许流体流进入所述第二区段14中。[0029]图2示出了按照图1的执行器10的托架侧的端部的纵剖图。在那里，所述第一端块21紧固在该壳20的主体23处。所述托架30贯穿所述第一端块21，其中，该托架在那里借助于滑动衬套24沿着纵轴线11的方向能够线性运动地导引。所述滑动衬套24优选地设有沿着纵向方向11走向的间隙。另外，在第一端块21处布置有托架密封部25，该托架密封部由弹性体形成。所述托架密封部25密封地接触所述托架3〇的优选地圆柱形的外周面。经此阻碍的是，污物到达执行器10的内室12中，其中同时阻碍的是，所述润滑剂等从该内室12中向外抵达。[0030]该托架的外部的端部设有单独的紧固部件35,在该紧固部件处能够紧固（未示出的）上级的结构组件。所述紧固部件35设有紧固件36，该紧固件在当前构造为外螺纹。所述紧固件36当然也能够构造为内螺纹、紧固叉或球关节。[0031]螺纹主轴60具有平面的端面64,该端面优选地垂直于纵轴线定向。在托架30中的中空室31的平面的底面33平行地对立于所提到的端面64。底面33布置在紧固部件35处。在其余情况中，在托架30中的中空室31被侧面32限制，该侧面由管34的优选地圆柱形的内周面形成。[0032]在端面64和底面33之间布置有所述弹性的元件70。在执行器1〇的第一实施方式中，此执行器构造为弹性的膜片71的形式，该膜片紧固在中空室31的侧面32处。膜片7丨将内室12的第一和第二区段13;14流体密封地彼此搁开。如己经所阐释的那样，所述第二区段14优选地利用不可压缩的液体来填充。在图2中示出了在托架30的最大程度地移动进入的状态中的该托架。不可压缩的流体的一部分位于罐状地、以波纹管72的形式所构造的膜片内，其中，该波纹管72最大地得到压缩。如果此时所述托架30从该壳中移动出来，则所述波纹管72扩张，因为不可压缩的流体从在螺纹主轴60和所述管34之间的中间室排挤到波纹管72中。结果是：内室12的第二区段14保持其容积，其中，仅第一区段13的容积被改变。在托架30最大程度地移动出去时，波纹管72位于其最大伸展的状态中。上述的阐释对以下适用，即所述螺母如上述那样设有端部密封部图1中的52号）。如果缺失此端部密封部，当所述托架30移动出去时，波纹管72也能够沿着相反的方向形变。[0033]波纹管72具有多个褶皱73,该褶皱沿着纵轴线11的方向彼此并列地布置，其中，该褶皱环状地围绕所述纵轴线11走向。所述波纹管72具有敞开的头侧75,通过该头侧使得所述不可压缩的流体能够到达波纹管72中并且能够从此波纹管中向外流出。所述头侧75稳固地与中空室31的侧面32相连。该头侧能够例如在那里被压进。波纹管72的闭合的底侧74布置在波纹管72的背离于螺纹主轴60的侧部上。底侧74能够在波纹管72的弹性的范围中自由地在托架30内运动。波纹管72优选地由塑料制成，最为优选地由弹性体制成。[0034]所述托架能够设有通风口38;38’，以便阻碍：当所述托架30运动时，在内室12的第一区段13中的压力过量地改变。按照第一备选方案，所述通风孔38同心于纵轴线11贯穿所述紧固部件36。按照第二备选方案，所述通风孔38’径向于纵轴线11贯穿托架30的管34。在图2中展示了通风孔38;38’的两个备选方案，其中优选地，仅使用所述两个备选方案中的一个。[0035]图3示出了按照本发明的第二实施方式的执行器10’的对应于图2的纵剖图。执行器10’的第二实施方式的传动侧的端部相同于第一实施方式地构造，从而与此有关地参照图1的实施方案。执行器10’的第二实施方式的托架侧的端部除了下文说明的差异外相同于第一实施方式地构造，从而与此有关地参照图2的实施方案。在此，在图2和3中，相同的或相应的部分设有相同的附图标记。[0036]弹性的元件70’的第二实施方式由具有多个孔的泡沫塑料76形成。泡沫塑料优选地如此构造，即所述不可压缩的流体不能够从所述内室的第二区段14中挤进该泡沫塑料76。泡沫塑料76能够为此具有流体密封地闭合的表面。当然也能够考虑的是，泡沫塑料76具有多个孔，该孔流体密封地彼此搁开。这样的泡沫塑料也称为闭孔的。所述两个措施也能够互相组合。[0037]内室12的第一区段13由泡沫塑料76的孔来定义。仅在托架30相对于该壳20运动时，该孔的容积被改变。第二区段14的容积相应与此保持不变或近似不变。[0038]图3示出了在托架30的最大程度地移动进入的状态中的该托架。不可压缩的流体的一部分在当前位于自由空间77中，该自由空间构造在螺纹主轴60的端面64和泡沫塑料76之间。[0039]泡沫塑料76位于其最大经压缩的状态中。如果此时将托架30移动出去，则该泡沫塑料76得到伸展。同时,所述自由空间77会更大，因为位于螺纹主轴60和所述管34之间的不可压缩的流体的一部分排挤到自由空间77中。这点尤其对以下适用，即所述螺母如上述那样设有端部密封部（图1中的52号）。如果缺失此端部密封部，当所述托架30移动出去时，自由空间77也能够被减小。于是也能够考虑的是，所述泡沫塑料76在托架30的每个姿态中靠置在螺纹主轴60的端面64处。[0040]所述泡沫塑料76优选地直接靠置在托架30的中空室31的底面33处。另外，该泡沫塑料以区段的方式靠置在所提到的中空室31的侧面32处。[0041]附图标记列表10执行器第一实施方式）10’执行器第二实施方式）11纵轴线12内室13内室的第一区段14内室的第二区段15内室的第三区段16旋拧作用的区域20壳21第一端块22第二端块23主体24滑动衬套25托架密封部26第一输进口30托架31中空室32中空室的侧面33中空室的底面34管35紧固部件36紧固件37连接件38通风口（第一备选方案）38’通风口（第二备选方案）50螺母51螺母槽部52端部密封部53密封部保持件54螺母的主体55第二输进口60螺纹主轴61主轴槽部62传动轴颈63转动轴承64螺纹主轴的端面70弹性的元件第一实施方式）70’弹性的元件第二实施方式）71膜片72波纹管73褶皱74波纹管的底侧75波纹管的头侧76泡沫塑料77自由空间

权利要求：1.执行器（10;10，），其带有壳20和托架3〇，其中，托架3〇在纵轴线（10的方向上能够线性运动地支承在壳20处，其中，托架30沿着该纵轴线（11的方向从该壳20中向外伸出，其中，所述壳2〇和所述托架30共同地定义内室（12，该内室的容积在所述托架30相对于所述壳20运动时得到改变，其中，螺纹主轴60借助于转动轴承6¾关于所述纵轴线（11能够转动地支承在所述壳20处，其中，该螺纹主轴伸进所述托架3〇的中空室31中，其中，所述托架30设有螺母50，该螺母布置在所述内室（12中并且该螺母处于与螺纹主轴60的旋拧作用中，其特征在于，在所述托架的中空室31中布置有弹性的元件70;70’），该元件在该托架30相对于壳20运动时弹性地形变。2.按照权利要求1所述的执行器，其中，所述弹性的元件70;70’）将所述内室（12的第一和第二区段（I3;14流体密封地彼此搁开，其中，在所述螺母50和螺纹主轴60之间的旋拧作用的区域（15是所述内室（12的第二区段14的组成部分。3.按照权利要求2所述的执行器，其中，螺母（50唯独在该螺母的朝向所述转动轴承（63的端部处设有端部密封部52，该端部密封部如此地处于与螺纹主轴60的密封作用中，即该端部密封部将内室12的第三区段15流体密封地从内室（12的第二区段14搁开。4.按照权利要求2所述的执行器，其中，所述螺母50在该螺母的两个对置的端部处如此地敞开地构造，即该内室（12的第二区段14伸展穿过所述螺母50。5.按照权利要求3或4所述的执行器，其特征在于，所述弹性的元件70;70’）在托架30相对于壳20运动时如此地形变，使得第一区段13的容积得到改变，而第二区段14的容积基本上保持恒定。6.按照权利要求2至5中任一项所述的执行器，其中，内室（12的第二区段14基本上完全地利用不可压缩的流体来填充。7.按照前述权利要求中任一项所述的执行器，其中，螺纹主轴（60具有端面64，其中，弹性的元件（70;70’）布置在所提到的端面64和托架30的中空室31的底面33之间。8.按照前述权利要求中任一项所述的执行器，其中，弹性的元件70由能够弹性形变的膜片（71形成，该膜片紧固在托架30的中空室31的侧面32处。9.按照权利要求8所述的执行器，其中，膜片C71构造为波纹管72的形式，该波纹管具有多个环状地围绕所述纵轴线11环绕的、柔軔的褶皱73。10.按照前述权利要求中任一项所述的执行器，其中，弹性的元件70’）由带有多个孔的泡沫塑料76形成，其中，所述孔定义所述内室（12的第一区段（13。11.按照权利要求10所述的执行器，其中，泡沫塑料76具有流体密封地闭合的表面。12.按照权利要求10或11所述的执行器，其中，泡沫塑料76具有多个孔，该孔流体密封地彼此搁开。13.按照前述权利要求中任一项所述的执行器，其中，在螺母50和螺纹主轴60之间的旋拧作用通过设有外异形部的滚轮或通过球形地或柱筒形地构造的滚动体来促成。14.按照前述权利要求中任一项所述的执行器，其中，托架30在内室（12的第一区段13的区域中具有至少一个通风口（38;38，）。

百度查询： 罗伯特·博世有限公司 带有用于容积平衡的弹性的元件的执行器

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