[發明專利]用于驅動壓力活塞的設備

無效

• 申請號: 201210445182.4
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN103042708A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: H·克呂格;M-P·博爾茨;L·杜里克斯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: B30B1/18
• 分類號: B30B1/18;F16H25/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 梁冰;楊國治

技術領域

本發明涉及一種用于驅動壓力活塞、特別是液壓活塞的設備，具有至少一個主軸，該主軸與主軸螺母共同作用以便軸向移動所述壓力活塞，其中主軸具有外螺紋，主軸螺母具有內螺紋，它們彼此嚙合，并且其中主軸螺母分配給壓力活塞，主軸能被驅動以便軸向移動所述主軸螺母，或者其中主軸分配給壓力活塞，主軸螺母能被驅動以便軸向移動所述主軸。

背景技術

開頭提到的類型的設備從現有技術中知曉。壓力活塞具有這樣的特性，即它必須在運動方向上傳輸大的力，而在相反的方向上傳輸非常微小的力。當在工作方向上運動時，希望的壓力必須足夠例如用于壓縮一種介質或者用于移動一種元件。為了使壓力活塞復歸僅需要這樣一種力：該力克服活塞的自重或者為移動活塞需要的相應摩擦力。為了驅動這種壓力活塞，特別當要在工作方向上傳輸大的力時，經常設置一種主軸傳動機構，它包括至少一個可驅動的、具有外螺紋的主軸，以及分配給壓力活塞的、具有與主軸的外螺紋共同作用的內螺紋的主軸螺母。通過主軸的旋轉運動，以適當的方式抗轉動地設置的主軸螺母在軸向移動，以便使得在所述旋轉的主軸和主軸螺母之間產生相對運動。通過把主軸螺母固定地分配給壓力活塞，主軸螺母的軸向運動被傳遞到壓力活塞上，使得該壓力活塞相應地在工作方向上或者在復歸方向上移動。另外可選的方案是，也可以把主軸分配給壓力活塞，并且特別地與該壓力活塞抗旋轉地連接，同時能如此驅動主軸螺母，使得它執行導致所述主軸軸向移動的旋轉運動。根據要驅動哪個元件，給主軸螺母或者主軸分配相應的動力源、例如電動機，并且例如通過齒輪傳動或者類似方式與其有效連接。如果所述主軸分配給壓力活塞或者與其固定連接，則這將使得所述主軸螺母的轉動導致主軸的平動、并且從而導致壓力活塞的平動。在構造該設備時必須考慮并保證，主軸或者主軸螺母能夠承載所希望的工作負荷而不會損壞。該設備必須特別如此設計，使得能夠導致一種失靈的疲勞損壞足夠慢地進行，以便在整個壽命期間保證所述主軸和主軸螺母的主功能以及整體性。

發明內容

根據本發明的用于驅動壓力活塞的設備具有權利要求1的特征，并且具有這樣的優點，即主軸傳動機構在相同的負荷下具有較長的壽命，并且同時能夠應用適宜的材料和/或制造方法來制造該設備。該設備的特征在于，內螺紋具有兩個側面，它們不對稱地構造。通常主軸傳動機構的螺紋都具有對稱構造的或者定向的側面，而根據本發明規定，側面形狀偏離于所述對稱的形狀。由此實現，構造兩個特別能夠關于它們在運行中的作用被優化的不同的側面。特別地，所述側面之一為了承載工作力或者說壓力而被優化，而另一側面為了承載復歸力而被優化地構造或者說涉及對稱性地進行定向。通過功能特定地構造各側面，同時實現，即使在使用適宜的材料的情況下也能夠傳輸相同的力，并且總體上保持主軸傳動機構的壽命。

在此優選規定，所述側面之一作為工作側面，關于一條徑向于主軸定向的假想的軸線，具有比構成復歸側面的另一個側面大的角度。也就是說，工作側面用于承受工作力和壓力，而復歸側面用于承受在復歸所述壓力活塞時傳輸的、即與工作方向相反的力。工作側面對于徑向軸線比復歸側面具有相對大的角度，使得工作側面對于運動方向比復歸側面更加陡地指向。由于側面的這種不對稱結構，主軸螺母能夠從主軸在驅動方向上承受較大的負荷或者說力。在主軸螺母的齒根處的應力分布針對應用被優化，由此能夠減少在齒根處的應力集中。復歸側面相對于工作側面的較小陡度的取向引起了所述螺紋在工作方向上能夠承受顯著更大的力，因為通過微小傾斜取向的復歸側面，工作側面在主軸螺母上獲得更大的支持。工作側面位于內螺紋的背離壓力活塞壓力側的一側，以便在活塞的壓力側的方向上承受工作力。

優選的是，所述主軸的外螺紋的側面對稱地構造。在此，主軸的外螺紋為了與主軸螺母的內螺紋共同作用而在工作方向上被優化，使得在主軸螺母的工作側面和主軸的相應的工作側面之間保證盡可能大的接觸面。因為在復歸方向上僅需傳輸小的力，所以這里不需要復歸側面的特別的支撐接觸或者互補的結構。

根據本發明的一種有利的改進方案規定，所述主軸的外螺紋的側面比主軸螺母的內螺紋的側面具有彼此較小的間隔。換句話說，主軸的螺紋圈比主軸螺母的螺紋圈較窄地構造。由此實現，主軸的螺紋圈之間的間隔或者主軸的相鄰的螺紋圈之間的相應的空隙被放大。被放大的空隙允許，根據本發明如此構造主軸螺母的螺紋圈或者側面，使得主軸螺母的具有不對稱的側面的螺紋用于加強，而不產生與主軸螺紋的沖突。但是當然還可以想到，特別在工作方向上優選定向地設置具有彼此不對稱地定向的側面的主軸螺紋。這里可以給主軸螺母的內螺紋可選擇地設置對稱地構造的或者定向的側面。