线性致动器组件的制作方法

自冲铆接(SPR)是一种点连接技术，其中自冲铆钉被冲头钉进支撑在模具上的分层工件中。模具的形状设置为当铆钉朝着模具被钉进工件中，工件的材料塑性变形。工件材料的这种流动引起铆钉的环形尖端向外张开并通过工件材料的镦粗环保持密封。铆钉与工件的镦粗环互锁的张开的尖端防止铆钉的移动或工件各层的分离。

通过使用线性致动器将铆钉插入到工件中，线性致动器朝固定的工件和模具驱动冲头和铆钉，或朝固定的铆钉和冲头驱动模具和工件(前一种设置更加常见)。许多不同类型的线性致动器可以用于自冲铆接(SPR)，但是最常见的类型是液压缸，或马达驱动的电致动器。和诸如电磁铁这样的电致动器不同，马达驱动的电致动器利用传统的旋转电动马达。马达驱动滚珠丝杠机构，丝杠机构或滚柱丝杠机构，从而使致动器输出轴产生线性运动。这三种机构都遵循相同的基本格式—马达旋转第一螺纹构件，该第一螺纹构件与第二螺纹构件(直接或间接)啮合，第二螺纹构件与输出轴连接。如果第一螺纹构件和第二螺纹构件一致旋转，则不会产生线性运动。但是，如果第一螺纹构件相对于第二螺纹构件旋转(例如，如果阻止第二螺纹构件旋转)，则第一螺纹构件的旋转会转换为第二螺纹构件的线性运动。

例如，丝杠机构包括与内螺纹螺母直接啮合的外螺纹螺杆。如果螺杆与马达连接并且螺母与输出轴连接，则螺杆构成第一螺纹构件且螺母构成第二螺纹构件。通过使用马达旋转螺杆，螺母沿着螺杆运动，并且输出轴线性地运动。同样地，如果螺母与马达连接并且螺杆与输出轴连接，则螺母构成第一螺纹构件，螺杆构成第二螺纹构件。通过旋转螺母，螺杆在螺母内轴向移 动，并且输出轴线性延伸或缩回。上述原理在滚柱丝杠机构中保持一样，除非螺母和螺杆不直接啮合。相反，它们通过设置在它们之间的一组滚珠轴承间接啮合。同样地，滚柱丝杠机构也遵循上述原理，但是螺杆和螺母通过一组螺纹滚柱间接啮合。

在许多线性致动器的应用中，例如SPR，希望限制致动器的行程长度(即，限制致动器输出轴的移动的自由度)。在仅通过控制算法来控制致动器输出轴移动的机器中，在系统中可能存在输出轴超程的故障，可能带来严重的后果。例如，在电致动器驱动冲头的SPR工具中，工具的供电中断可能阻止控制单元向致动器及时发送“停止”信号。因此，致动器可能驱动冲头超过其预期最终位置，并进入到工件中，损坏工件。

已知利用设置在致动器输出轴的路径中的止动表面来防止超程。虽然这些表面能够有效停止致动器输出轴的移动，但是轴对止动表面的冲击可能导致致动器严重损坏。例如，对止动表面的冲击可能导致致动器输出轴变形，使其超出可接受的尺寸公差。在不仅利用来自致动器的力，还利用在致动器内移动的部件的动能的应用中(例如，在某些SPR工具中，铆钉插入力由产生冲头的线性移动的飞轮的旋转惯性部分地提供)，与止动表面碰撞的问题可能变得特别严重。这些应用必然利用以相对较高速度移动的相对较重的部件，因此由与止动表面碰撞导致的损坏可能变得特别严重。

为了限制由致动器输出轴和止动表面的碰撞带来的损坏，一些致动器使用设置在止动表面上的弹性缓冲垫。在碰撞期间，缓冲垫弹性变形并帮助消散碰撞能量，从而减少施加到部件上的有损坏风险的力。但是，这样的缓冲垫易于磨损和/或退化，并释放可能在工具内移动的小颗粒而引起损坏。例如，它们可能磨损液压缸或气缸的密封，或者妨碍马达驱动的线性致动器中螺纹部件的正常功能。此外，一旦缓冲垫在碰撞期间变形达到某个程度，它将不能吸收任何进一步的能量。这时候，致动器输出轴仍将经历“硬停止”，并 且可能发生损坏。替换缓冲垫就必然要打开致动器的内部工件。

如果致动器在输出轴结束其行程时继续推动输出轴移动，则存在额外的发生损坏的风险。例如，在利用电动丝杠致动器驱动冲头的SPR工具中，在致动器达到缓冲垫“硬停止”之后，丝杠机构的部件中的旋转惯性可能在和止动表面的碰撞过程中继续向冲头施加(轴向的和/或扭转的)力。由于突然减速所带来的高转矩，可能在丝杠的螺纹中产生过度负荷，从而损坏螺纹部件。这些部件通常都特别昂贵，因为它们是由非常硬的材料以精密的公差制造出来的。

提出了针对马达驱动的电动致动器的螺纹中过度负荷这一特定问题的解决方案，该解决方案的形式为安装到致动器输出轴尖端上的易碎键组件。带有易碎键组件的致动器还包括防旋转管，该防旋转管固定到其外壳上并沿着致动器输出轴的移动方向突出。键组件包括一对键，所述键从中心毂突出到防旋转管中的相应键槽中。键各自通过剪切销与中心毂连接。在正常使用过程中，键组件中的键容纳在防旋转管的键槽内，防止键组件以及输出轴旋转。如上所述，这引起输出轴的线性移动。随着输出轴移动，键组件和它一起移动并且键沿着键槽移动。但是，如果输出轴受到的运动阻力过大，则推动第二螺纹构件和第一螺纹构件一起旋转的力增大。因此，键组件承受增大的扭转负荷并且固定键的剪切销断裂。在这时，键组件(减去键)能够在防旋转管内旋转，因此输出轴能够旋转，不再发生进一步的线性移动(以及由此产生的损坏)。

上述解决方案的一个问题是相对于剪切销的尺寸和硬度，它需要极度严格的公差。因为在正常使用过程中第一螺纹构件在第二螺纹构件上施加很大的力，推动它旋转，所以剪切销的尺寸和强度必须足够承受该负荷而不发生断裂或经历疲劳。同时，所述销必须足够小和柔软，在致动器的螺纹中的负荷增大为足以损坏螺纹构件之前可靠地断裂。举例来说，在一种特定致动器 中，应用于输出轴的工作扭矩为80Nm，剪切销必须承受该扭矩。该致动器的螺纹构件在发生损坏前能够承受140Nm的扭矩，或140kN的轴向力。因此，所述销必须在向输出轴应用的扭矩小于140Nm时可靠地断裂，但是必须承受80Nm的扭矩而没有任何疲劳的风险。销的剪切面为径向向外2cm，因此销必须在7kN的剪切负荷下可靠地断裂，但是承受4kN的剪切负荷而没有任何疲劳的风险。该3kN的范围(在该范围内，销必须从完全未受影响转变为绝对失效)等同于非常紧的操作窗口。

本发明的一个目的是减轻或消除上述缺点中的一个，和/或提供一种改进的或替代的线性致动器组件，行程限制组件或缓冲托架。

根据本发明的第一个方面，提供了一种线性致动器组件，该线性致动器组件包括：

线性致动器，该线性致动器包括外壳和输出轴，所述输出轴限定致动器轴线并能够相对于所述外壳沿着所述致动器轴线在伸出位置和缩回位置之间移动；以及

缓冲托架，该缓冲托架设置为主动形态，在该主动形态中，所述缓冲托架安装在所述外壳或所述输出轴上，所述缓冲托架包括旋转部分，

其中：

所述输出轴与所述缓冲托架的所述旋转部分旋转连接，因此所述输出轴围绕所述致动器轴线的旋转要求所述旋转部分的相应旋转；

当所述缓冲托架处于所述主动形态时，所述旋转部分旋转受限；

所述外壳和所述输出轴中上面未安装所述缓冲托架的一者具有第一抵靠表面(abutment surface)；

所述第一抵靠表面设置为当所述输出轴到达所述伸出位置和所述缩回位置中的一个位置时直接或间接地作用于所述缓冲托架上，因此所述输出轴 超出所述位置的继续移动将所述缓冲托架从所述主动形态移向第一被动形态；以及

所述旋转部分在所述缓冲托架处于所述第一被动形态时能够围绕所述致动器轴线旋转。

通过使用将缓冲托架移向被动形态的抵靠表面，可以在允许输出轴旋转时提供有利的增强控制。反过来，这可以允许更精确地控制输出轴能够旋转的点。例如，与上述设置相比，根据本发明的第一个方面的致动器能够提供相比于上述设置宽得多的操作窗口，下面将进行解释。

在一种优选实施方式中，旋转部分在旋转受限时基本上旋转静止。

第一抵靠表面可以配置为在输出轴位于伸出位置时与缓冲托架接触。或者，第一抵靠表面可以配置为在输出轴位于缩回位置时与缓冲托架接触。

缓冲托架可以安装在外壳上，抵靠表面设置在输出轴上。但是，在其他实施方式中，缓冲托架可以安装在输出轴上，抵靠表面可以设置在外壳上。

为了避免疑问，整个缓冲托架可以组成旋转“部分”。

当处于第一被动形态时，缓冲托架可以保持安装在外壳和输出轴中的一者上面。

第一抵靠表面可以是设置在外壳或输出轴上，或者是设置在安装在它们上面的部件上的表面。

输出轴和旋转部分可以通过键和键槽旋转连接。或者，它们可以通过其他合适的机构旋转连接。例如，输出轴可以具有多边形横截面，旋转部分具有互补的多边形钻孔。

在根据本发明的第一个方面的一种实施方式中：

所述外壳和所述输出轴中上面未安装所述缓冲托架的一者具有第二抵靠表面；以及

所述第二抵靠表面设置为当所述输出轴到达所述伸出位置和所述缩回 位置中的与所述第一抵靠表面作用于所述缓冲托架上的位置相对的另一个位置时直接或间接地作用于所述缓冲托架上，因此所述输出轴超出所述位置的继续移动将所述缓冲托架从所述主动形态移向第二被动形态。

这可以允许缓冲组件在两个方向上都防止致动器组件的输出轴超程。为了避免疑问，其他实施方式也可以实现这一点。例如，致动器组件可以配置为如果输出轴移动超过伸出位置或缩回位置，则被移动至第一脱离形态。

第二抵靠表面可以是设置在外壳或输出轴上，或者是设置在安装在它们上面的部件上的表面。

当处于第二被动形态时，缓冲托架可以保持安装在外壳和输出轴中的一者上面。

在上述实施方式中，旋转部分在缓冲托架处于第二被动形态时可以围绕致动器轴线旋转。

或者，当处于该形态时它可以保持旋转受限。

在根据本发明的第一个方面的线性致动器中：

当所述缓冲托架处于所述主动形态时，所述旋转部分可以相对于所述外壳和所述输出轴中安装有所述旋转部分的一者轴向受限；以及

通过相对于当处于所述主动形态时所述外壳和所述输出轴中安装有所述旋转部分的一者沿着所述致动器轴线至少移动所述旋转部分，所述缓冲托架可以从所述主动形态移向所述被动形态或者被动形态，超过当处于所述主动形态时它所受限的移动范围。

当缓冲托架处于接合形态时，旋转部分基本上可以轴向静止。在这种情况下，旋转部分的任何轴向移动(超过有限移动量)会将缓冲托架移向脱离形态。

所提到的旋转部分沿着致动器轴线移动不应理解成将旋转部分限制为沿着与致动器轴线平行的方向移动。应该理解为其包括旋转部分沿具有轴向 矢量分量的任意方向移动。例如，旋转部分可以轴向和径向外移，或者轴向和切线移动。通过沿着基本上平行于致动器轴线的方向至少移动旋转部分，缓冲托架可以从主动形态移向所述被动形态或者被动形态。

在缓冲托架可以通过沿着致动器轴线至少移动旋转部分而从主动形态移向被动形态的线性致动器组件中，线性致动器组件还可以包括至少一个限制表面，该限制表面设置为限制缓冲托架沿着致动器轴线的移动。线性致动器组件还可以包括第二限制表面。

使用限制表面是有益的，因为缓冲托架(或其部分)能够保持在致动器组件内，而不是从致动器组件中射出。

在一种实施方式中，线性致动器组件还包括一个或多个可变形元件，可变形元件配置为在缓冲托架从主动形态移向所述被动形态或者被动形态的过程中变形。

元件在缓冲托架的移动过程中变形是有益的，因为它们可以消散能量，否则能量将有助于损坏致动器组件或工件。

线性致动器组件可以包括多个可变形元件。

在线性致动器组件包括多个可变形元件的情况下，所述可变形元件中的至少两个可以配置为在缓冲托架从主动形态移向所述被动形态或者被动形态的过程中在不同的点开始变形。作为替代，或者除此之外，至少两个可变形元件可以在缓冲托架移动过程中在不同点完成变形(例如，它们可能断裂)。

所述可变形元件或可变形元件中的至少一个可以配置为在缓冲托架移动过程中经历塑性变形。作为替代，或者除此之外，至少一个可变形元件可以配置为经历弹性变形。

作为替代，或者除此之外，所述可变形元件或可变形元件中的至少一个可以配置为在缓冲托架移动过程中经历剪切变形。作为替代，或者除此之外， 至少一个可变形元件可以配置为压缩，拉伸，扭曲，弯曲和/或扭弯，或者配置为经历任意其他合适类型的变形。

作为替代，或者除此之外，所述可变形元件或可变形元件中的至少一个可以配置为在缓冲托架移动过程中断裂。

任意一个可变形元件可以配置为以上述方式中的一种或更多种方式变形(和/或开始/结束其变形)。例如，线性致动器组件可以包括配置为经历塑性变形的两个可变形元件，还包括配置为经历剪切变形的两个可变形元件。该组件可以包括两个可变形元件，每个可变形元件经历塑性剪切变形；四个可变形元件，其中两个塑性变形，另外两个经历剪切变形；或者三个可变形元件，其中一个经历塑性变形而不经历剪切变形，一个经历剪切变形而不经历塑性变形，另外一个经历塑性剪切变形。

缓冲托架可以朝着主动形态偏置。它可以从所述/一个/每个被动形态向结合形态偏置，或者从主动形态和被动形态之间的中间形态向结合形态偏置。缓冲托架可以通过弹性元件(例如弹簧或弹性部件)偏置，通过磁吸引或磁排斥偏置，或者以其他任意合适的方式偏置。

或者，缓冲托架可以偏离结合结构。它可以从结合结构向被动形态偏置，或者从结合结构偏向主动形态和被动形态之间的中间结构。缓冲托架可以通过弹性元件，例如弹簧或弹性组件偏置，通过磁吸引或磁排斥偏置，或者以任意合适的方式偏置。

至少缓冲托架的旋转部分可以安装在支撑结构上面或里面，支撑机构可以相对于外壳和输出轴中上面安装有缓冲托架的一者轴向和旋转受限，并且缓冲托架可以通过相对于支撑结构移动而从主动形态移向所述被动形态或者被动形态。

基本上全部缓冲托架可以安装在支撑机构上面或里面。

相对于外壳和输出轴中上面安装有缓冲托架的一者，支撑结构可以是基 本上轴向静止的，和/或基本上旋转静止的。

支撑结构可以是基本上圆柱形或管形的，或者可以是任意其他合适的形状。

致动器组件可以包括一个或多个滑动轴承，所述滑动轴承安装到支撑结构上，并与外壳和输出轴中上面安装有缓冲托架的一者滑动连接。

在线性致动器组件包括支撑结构和一个或多个可变形元件的情况下，可变形元件或可变形元件中的至少一个可以部分容纳在支撑结构中的空隙中，并且部分容纳在缓冲托架中的空隙中。

术语“空隙”指的是不存在材料。举例来说，它包括孔，钻孔和槽。“空隙”还包括超出特征或部件的末端的空间。例如，缓冲托架的部件中的空隙可以是超出其纵向末端中的一者的空间。

在可变形元件或可变形元件中的至少一个以这种方式被容纳的情况下，可变形元件或可变形元件中的至少一个的形式可以是环，该环被容纳在支撑结构和缓冲托架中的基本上是环形的空隙中。

环和/或所述空隙中的一个或两个可以是分段的或不完整的(例如，弹性挡圈)。

作为替代，或者除此之外，可变形元件或可变形元件中的至少一个的形式可以是基本上是棱柱形(prismic)或圆柱形的杆。

为了避免疑义，术语“棱柱形”应理解为包括倾斜棱柱和反棱柱，以及直立棱柱。任意上述棱柱可以具有一个或多个弧形表面。

杆可以调整为基本上和致动器轴线垂直。例如，它们可以基本上径向对齐。

在线性致动器组件包括支撑结构的情况下：

所述旋转部分和所述支撑结构中的一者可以包括第一互锁部分，另一者可以包括第二互锁部分；

当所述缓冲托架处于所述主动形态时，所述第一互锁部分和所述第二互锁部分可以互锁，从而旋转连接所述旋转部分和所述支撑结构，从而旋转限制所述旋转部分；

当所述缓冲托架处于所述被动形态或者被动形态时，所述第一互锁部分和所述第二互锁部分可以不互锁，因此不再旋转连接所述旋转部分和所述支撑结构，因此所述旋转部分可以围绕所述致动器轴线旋转。

可选地：

所述第一互锁部分可以包括突出部；

所述第二互锁部分可以包括孔，该孔与环形空隙邻接，所述环形空隙围绕所述致动器轴线基本上周向地设置；

当所述第一互锁部分和所述第二互锁部分互锁时，所述突出部可以容纳在所述孔内，所述孔的壁限制所述突出部的角运动，从而旋转连接所述第一互锁部分和所述第二互锁部分，因此旋转限制所述旋转部分；以及

当所述缓冲托架处于所述被动形态或者被动形态时，所述突出部可以容纳在所述环形空隙内，所述环形空隙用作所述突出部的周向跑道，从而允许所述旋转部分围绕所述致动器轴线旋转。

或者，所述互锁部分可以具有不同形式。例如，它们可以包括多边形凸台，该多边形凸台可以容纳在互补的多边形钻孔内。

支撑结构可以是独立于外壳和输出轴中上面安装有缓冲托架的一者的部件，并且可以通过互相互补的结合特征与外壳和输出轴中的所述一者可释放地连接。

互相互补的结合特征可以具有任意合适的结构。例如，它们可以包括螺纹(例如，支撑结构和外壳或输出轴可以直接或通过连接螺母拧接在一起)，形成压缩笼的一部分的凸缘，和/或用于容纳一个或多个摩擦配合连接销或螺纹旋入连接销的可对齐的孔。可以设置任意合适数量的以任意合适结构设置 的孔。例如，支撑结构和外壳或输出轴可以各自包括单个孔，或者可以包括2个，3个，4个或更多个孔。在支撑结构和/或输出轴的外壳包括一个以上孔的情况下，孔可以设置为基本上周向的阵列。它们可以在所述阵列中均匀地隔开(例如，它们可以均匀隔开，或者以重复模式隔开)，或者不规则地隔开，并且可以或者不可以在所述阵列中彼此周向隔开。

根据本发明的第二个方面，提供了一种用于线性致动器组件的行程限制组件，该行程限制组件包括个根据本发明的第一个方面的支撑结构和缓冲托架。

根据本发明的第二个方面的行程限制组件是有益的，因为它可以应用于现有的致动器，从而生产根据本发明的第一个方面的致动器组件。

根据本发明的第三个方面，提供了一种用于根据本发明的第一个方面的致动器组件的缓冲托架。

根据本发明的第三个方面的缓冲托架同样是有益的，因为它可以应用于现有的致动器，从而生产根据本发明的第一个方面的致动器组件。

根据本发明的第四个方面，提供了一种点连接装置，该点连接装置包括根据本发明的第一个方面的线性致动器组件，其中线性致动器组件的输出轴与冲头连接以驱动紧固件或模具，或实现铆接或搅拌摩擦点焊操作。

归功于在本发明的第一个方面中描述的优点，根据本发明的第四个方面的点连接装置的寿命增加。

根据本发明的第五个方面，提供了一种制造产品的方法，该方法包括利用根据本发明的第四个方面的装置将工件的两层或更多层固定在一起。

由于装置寿命增加(上面强调)，根据本发明的第五个方面的方法在实施时停工期减少。

根据本发明的第六个方面，提供了一种产品，该产品包括工件，该工件由利用根据本发明的第四个方面的装置和/或根据本发明的第五个方面的方 法固定在一起的两层或更多层形成。

由于前面强调的减少的停工期，可以廉价地生产该产品。

相对于本发明的第五个或第六个方面，产品可以是交通工具(例如，摩托车，汽车，货车，卡车或飞机)。工件的层的实施例包括载具的底盘，隔热/隔音板和汽车车身面板。

这里使用的术语“旋转连接”描述两个部件之间的连接，其中一个部件的旋转引起另一个部件旋转，相反，一个部件被阻止旋转意味着另一个部件也不能旋转。但是，应该理解的是，两个旋转连接的部件可以相对于彼此呈现有限量的旋转“运动”(play)。

所提及的部件的“旋转受限”是说部件的旋转自由度相对于致动器整体被限制。例如，在一种实施方式中，当旋转部分旋转受限时，它能够旋转少于360度。同样，术语“轴向受限”被用于描述部件具有有限的轴向自由的问题。在第一部件被描述成相对于第二部件旋转或轴向受限的情况下，指的是第一部件相对于第二部件的运动通过以上方式被限制。

术语“旋转静止”被用于描述部件不能围绕致动器整体的参考系中的致动器轴线旋转(再次地，应该理解的是，旋转静止的部件可以呈现有限量的旋转“运动”)。为了避免疑义，举例来说，如果整个致动器被机械臂旋转，则旋转静止的部件可以和致动器整体一起围绕致动器轴线旋转。术语“轴向静止”指的是部件不能在致动器整体的参考系中轴向移动(除了有限量的轴向“运动”)。在部件被描述为相对于另一个部件轴向或旋转静止的情况下，这指的是所述两个部件不能相对于彼此轴向或旋转移动(除了有限量的轴向或旋转“运动”)，而不是在致动器整体的参考系中移动。

为了避免疑义，提到的缓冲托架移向“所述缓冲形态或一个缓冲形态”指的是缓冲托架移向第一被动形态和/或第二被动形态。

下面仅以举例方式参照附图对本发明的特定实施方式进行描述，在这些附图中：

图1是根据本发明的第一种实施方式的线性致动器组件的横截面侧视图；

图2是第一种实施方式的一部分的放大横截面侧视图；

图3是第一种实施方式的行程限制组件的横截面侧视图，其中缓冲托架处于主动形态；

图4是第一种实施方式的行程限制组件的横截面端视图；

图5是第一种实施方式的行程限制组件的横截面侧视图，其中缓冲托架处于第一被动形态；

图6是第一种实施方式的行程限制组件的横截面侧视图，其中缓冲托架处于第二被动形态；

图7是根据本发明的第二种实施方式的线性致动器组件的一部分的横截面侧视图；

图8是第二种实施方式的行程限制组件的剖面透视图，其中缓冲托架处于主动形态；

图9是第二种实施方式的行程限制组件的剖面透视图，其中缓冲托架处于第一被动形态；

图10是根据本发明的第三种实施方式的行程限制组件的横截面侧视图，其中缓冲托架处于主动形态；

图11是第三种实施方式的行程限制组件的一部分的放大横截面图；

图12是第三种实施方式的行程限制组件的横截面侧视图，其中缓冲托架处于第一被动形态；

图13是第三种实施方式的行程限制组件的横截面侧视图，其中缓冲托架处于第二被动形态；

图14是缓冲托架的旋转部分的主体的透视图；

图15是用于容纳在图14所示主体中的孔中的键的透视图；

图16是旋转部分的透视图，该旋转部分包括图14所示的主体和两个图15所示类型的键；

图17是图16所示旋转部分的横截面端视图；

图18是另一个旋转部分的横截面侧视图；

图19是根据本发明的第四种实施方式的线性致动器组件的一部分的横截面侧视图；

图20是第四种实施方式的行程限制组件的横截面端视图；

图21是第四种实施方式的旋转部分的一部分的透视图；

图22是根据本发明的第五种实施方式的线性致动器组件的一部分的横截面侧视图；

图23是根据本发明的第六种实施方式的线性致动器组件的一部分的横截面侧视图。

具体实施方式

图1显示了根据本发明的第一种实施方式的线性致动器组件。致动器组件包括致动器1，尤其是马达驱动的电动线性致动器，铆钉处理部件3和行程限制组件22。致动器1包括旋转静止的外壳2和由马达(不可见)驱动的驱动轴4。该实施方式使用滚柱丝杠机构6。驱动轴4与滚柱螺母管8连接(滚柱螺母管8是第一螺纹构件的一个例子)，因此当驱动轴被马达旋转时滚柱螺母管与它一起旋转。滚柱螺母管8与形式为滚柱丝杆10的第二螺纹构件啮合。在这种情况下，第一螺纹构件8和第二螺纹构件10通过形式为滚柱12的多个中间螺纹构件间接啮合。滚柱12围绕滚柱丝杆10以基本上周向的阵列设置。

滚柱丝杆10与致动器1的输出轴14连接，在该实施方式中，输出轴包括外管16和通州地容纳在外管16中的活塞18。外管16和活塞18互相固定并固定到滚柱丝杆10上，从而形成单个单元。输出轴14限定纵轴，在图1中该纵轴是垂直的。输出轴14在远端螺母20中终止。在正常使用过程中防止输出轴14旋转，在下面进行解释。因此，通过沿着一个方向旋转滚柱螺母管8，输出轴14能够相对于外壳2沿其纵轴(该纵轴也是致动器1整体的纵轴)移向伸出位置。通过沿着另一个方向旋转滚柱螺母管，输出轴14能够相对于外壳2沿其纵轴移向缩回位置。在这种情况下，输出轴可伸缩地安装在外壳2内。因此，当输出轴14位于缩回位置时，它至少部分容纳在外壳2内，当位于伸出位置时，它从外壳突出。如图1所示，在该实施方式中，当输出轴14位于缩回位置时，它基本上全部容纳在外壳2之内。

在外壳2的前端(前端是输出轴能够从其延伸的那一端)，致动器组件具有用于限制输出轴14的轴向移动的行程限制组件22。行程限制组件22包括形式为壳体24的支撑结构，壳体基本上为圆柱形并且围绕输出轴的纵轴基本上周向地设置。壳体24通过一对螺纹销(未显示)固定至外壳。外壳2包括一对螺纹钻孔(不可见)并且壳体24包括一对非螺纹钻孔(不可见)。在该实施方式中，钻孔基本上径向定向，并且每对钻孔基本上彼此直径对置。当外壳2和壳体24定位为固定在一起时，它们各自的钻孔对齐，允许每个销子拧到外壳2中的一个钻孔中，直到其尖端突出到壳体24中的一个钻孔中，从而将外壳和壳体固定在一起。因此，通过将壳体24旋转连接至外壳2，销子(不可见)旋转地限制壳体24。由于外壳2是旋转静止的，壳体也是旋转静止的。销子还轴向限制壳体，使其相对于外壳2保持轴向固定(因此也相对于致动器整体轴向地固定)。壳体24内设置有旋转部分26。旋转部分26包括直径对置的一对键(图1中不可见)，所述键突出到输出轴14的外管16中的互补的键槽(图1中不可见)中。限制部分26和输出轴 14因此旋转连接。如下面所更详细地解释的那样，在正常使用过程中，旋转部分26是旋转静止的。更具体地，在这种情况下，旋转部分26与壳体24旋转连接，这在上面被解释为旋转静止。

致动器组件还包括安装到致动器1上的铆钉处理部件3。在该实施方式中，铆钉处理部件是用于驱动自冲铆钉的冲头28，以及夹管30，在夹管上可以安装刀尖(不可见)以向冲头供给自冲铆钉并在铆接过程中将工件夹在位置上。熟悉SPR的人很容易理解这些部件的结构和功能，因此在这里不再描述。

图2更详细地显示了外壳2的前端，图3和图4单独地显示了行程限制组件22。这些附图显示了旋转部分26的键32，键32容纳在输出轴的外管16中的键槽34中。每个键32基本上为立方形，在其径向外表面上具有凸缘33。每个键32容纳在旋转部分26中的互补形状的孔35内，其凸缘33抵靠(abut)在孔的肩部37上，从而防止键径向内移。通过定位螺钉39防止键径向外移，在下面将更详细地描述。

在图2所示的结构中，旋转部分26旋转受限。更具体地，在该实施方式中，键32以及行程限制组件22的整个旋转部分26与壳体24旋转地连接，壳体24又与(旋转静止的)外壳2旋转地连接。旋转部分26通过形式为剪切销36的可变形元件与壳体24旋转地连接。剪切销36也轴向地限制旋转部分26，在这种情况下使它相对于壳体24和外壳2保持轴向的静止。在该实施方式中，剪切销关于致动器1输出轴的纵轴线大体径向地对齐。每个剪切销36部分地容纳在键32中的孔中并且部分地容纳在壳体24中的孔中，而且与每个所述孔摩擦配合。在该实施方式中，壳体24包括保持器部分38，该保持器部分38与键邻近以将剪切销36容纳在其中。保持器部分38通过定位螺钉40可释放地固定在壳体24中。因此保持器部分38能够从壳体24的其余部分移除，从而使装配或再装配更容易。例如，在将保持器部分38 简单地设置在上面之前，销子36可以插入到键32中，与此形成对比的是，在将销子钉进位置之前精确地对齐壳体中的孔和键。

旋转部分26的后面(图2中的左边)设置有后止挡环42，超过后止挡环42设置有后滑动轴承44。后止挡环起到接触表面的作用，输出轴14可以作用于该接触表面上，下面将进行解释。当在伸出位置和缩回位置之间移动时，后滑动轴承44为输出轴14提供侧向支撑，同时引入最小化的摩擦。后滑动轴承44通过后弹性挡圈46保持在壳体内，后弹性挡圈46设置在壳体24的内表面的环形槽内。后止挡环42和旋转部分合作限定环形空腔，在该环形空腔内容纳有润滑垫48。润滑垫48由浸有润滑剂(例如，油)的毡类填料组成，并起到确保润滑剂层围绕外管16(包括键槽34)的圆周保持的作用。

旋转部分26的前面(图2中的右边)设置有止推垫圈50，止推垫圈50的前面设置有前滑动轴承52，前滑动轴承52和后滑动轴承44的作用方式一样。止推垫圈50设置为允许轴向力在旋转部分26和前滑动轴承52之间传递。止推垫圈50和旋转部分26合作限定另一个环形空腔，该在环形空腔内容纳有额外的润滑垫48。在前滑动轴承52前面设置有刮油密封件(wiper seal)54，刮油密封件54是弹性材料制成的环，该环基本上围绕其整个圆周与输出轴14的外管18接触，。刮油密封件54的作用是防止润滑垫提供的润滑剂漏出，以及防止污物或碎屑从外壳外面的进入。刮油密封件54前面设置有前止挡环56，前止挡环56的直径小于壳体24的内径。前止挡环56通过隔环58与壳体保持同心，同样，后止挡环用作和输出轴14接合的接触表面。前止挡环56和隔环58通过前垫圈60保持在壳体中，前垫圈60又通过前弹性挡圈62保持。前滑动轴承52的前部具有四个纵向通道64构成的基本上周向的阵列，每个纵向通道容纳传力销66。传力销基本上沿着输出轴轴线延伸穿过刮油密封件54中的孔，并且抵靠在前止挡环56上。传力销66 的作用是桥接相对较软的刮油密封件54，在输出轴14在伸出位置和缩回位置之间运动的过程中防止前止挡环56的任何轻微的轴向移动使刮油密封件变形并干扰它的作用。壳体24在前滑动轴承52的区域中包括内径减小的部分68。内径减小的区域68限定肩部70。

从图2至图4将很明显看出，后滑动轴承44，前滑动轴承52，后弹性挡圈46，前弹性挡圈62，止推垫圈50，隔环58和前垫圈60各自基本上为环形，并且围绕输出轴14的纵轴基本上周向定位。因此，它们各自互相基本上同轴并和壳体24同轴。前止推垫圈，后止推垫圈，润滑垫48，旋转部分26和刮油密封件54基本上也为环形，并围绕输出轴的纵轴基本上周向定位。但是，这些部件还包括突出部，所述突出部突出到外管16中的键槽中(就旋转部分26而言，这些突出部是键32的径向内部)。

旋转部分26，后滑动轴承44，前滑动轴承52，后止挡环42，前止挡环56，传力销66，润滑垫48，止推垫圈50和前垫圈60一起形成缓冲托架72。图2至图4显示了处于主动形态的缓冲托架72，在该主动形态中，剪切销36阻止旋转部分26旋转。在阻止旋转部分26旋转的情况下，缓冲托架72是“主动的”，因为它阻止输出轴14旋转。缓冲托架72可以从该主动形态移向第一被动形态(在下面参考图5描述)，以及移向第二被动形态(在下面参考图6描述)。在第一被动形态和第二被动形态的每一个中，剪切销36由于旋转部分26的轴向移动而断裂，因此不再阻止旋转部分的旋转。旋转部分26以及输出轴14因此能够旋转。当缓冲托架72处于这些形态中的任意一种时，它是“被动的”，因为它不阻止输出轴14旋转。

在该实施方式中，为了将缓冲托架72移至第一被动形态，旋转部分26，前滑动轴承52，止挡环42，56，传力销66，润滑垫48和止推垫圈50都相对于壳体24以及相对于致动器的外壳2沿着致动器轴线(输出轴14的纵轴)向前移动。向前的方向为在图2和图3中向右的方向。为了将缓冲托架72 移至第二被动形态，旋转部分26，前滑动轴承52，后滑动轴承54，止挡环42，56，传力销66，润滑垫48和止推垫圈50都相对于壳体24以及相对于致动器的外壳2沿着输出轴的纵轴向后(在图2和体3中为向左)移动。

通过沿着基本上和输出轴的纵轴一致的方向相对于壳体24向前移动上述特定部件，该实施方式中的缓冲托架72可以从主动形态移至第一被动形态。因此，当缓冲托架72处于第一被动形态时，与它处于主动形态时相比，其在壳体内到达更加向前的位置。同样，通过沿着基本上和输出轴的纵轴一致的方向相对于壳体24向后移动上述特定部件，缓冲托架72可以从主动形态移至第二被动形态。因此，当缓冲托架72处于第二被动形态时，与它处于主动形态时相比，其在壳体内到达更加向后的位置。

在致动器组件的正常运行过程中，随着输出轴14在缩回位置和伸出位置之间移动，缓冲托架72保持主动形态。在该形态中，从壳体24突出到旋转部分26中的剪切销36(在这种情况下，从壳体的保持器部分38突出到限制部分的键32中)旋转连接壳体24和旋转部分26。因此，在该形态中，旋转部分26是旋转静止的，与旋转部分26旋转连接的输出轴14也是旋转静止的。当滚柱螺母管(图1中的8)被马达(不可见)旋转时，剪切销36承受其(通过图1中的滚柱丝杆10)施加到输出轴上的扭矩，因此输出轴线性移动。

现在组合地参考图2和图5，当输出轴14位于伸出位置时，外管18中的键槽34末端上的抵靠表面74(每个抵靠表面是“第一抵靠表面”的实施例)与后止挡环42接触。如果输出轴14被向前(在图2和图5中为向右)驱动为超过伸出位置(例如，由于致动器控制算法中的错误而被马达驱动，或者由于外部工具故障而允许其在自身动量作用下超程)，则抵靠表面74在后止挡环42上施加轴向力，将其向前推。后止挡环42将轴向力传递至旋转部分26，旋转部分26又把轴向力转变为剪切销36的剪切应力。如果向前推 动输出轴14的力相对较弱，则剪切销36将承受施加在它们上面的剪切应力。因此后止挡环42支撑旋转部分26，旋转部分26通过剪切销36保持轴向静止，并防止输出轴14进一步移动。

另一方面，如果向前推动输出轴14的力相对较强，则剪切销36中的剪切应力足以使它们塑性变形。剪切销36的塑性变形允许后止挡环42和旋转部分26沿着输出轴14的抵靠表面74向前移动。因此，在(静止的)后滑动轴承44和后止挡环42之间产生间隙75。随着旋转部分26向前移动，它迫使止推垫圈50前移，止推垫圈50反过来又迫使前滑动轴承52和传力销66前移。随着前滑动轴承52前移，它使刮油密封件54(刮油密封件的径向外部通过隔环58保持轴向静止)变形，随着传力销66前移，它们推动前止挡环56前移，这使前垫圈60变形。随着旋转部分26，后止挡环42以及止推垫圈50全部前移，润滑垫48相似地移动。因此剪切销36的变形允许缓冲托架72移向第一被动形态。

在缓冲托架72移动过程中，剪切销36的变形消散碰撞能量的一部分，因此可能损坏致动器组件或工件的能量较少。此外，刮油密封件54和前垫圈60的变形消散额外的能量。另外，在该实施方式中，前滑动轴承52和后滑动轴承44与壳体24过盈配合，因此在壳体内向前移动它们的输出轴14可以通过摩擦消散进一步的能量。如果碰撞力足够高，则剪切销36经历的剪切变形的程度将足以沿着键32和壳体24之间的边界使其断裂为两个部分36a，36b。一旦剪切销36断裂，缓冲托架72达到第一被动形态。图5显示了处于该第一被动形态时的缓冲托架72。

随着剪切销36断裂(即，随着缓冲托架72处于第一被动形态)，旋转部分26不再与壳体24(以及外壳2)旋转连接。因此旋转部分26以及输出轴14不再是旋转静止的，并且能够围绕输出轴的纵轴旋转。一旦输出轴变得能够自由旋转，滚柱丝杠机构6(参见图1)的螺纹中的摩擦将引起它旋 转。因此，输出轴14停止轴向移动，并且滚柱丝杠机构中的任何剩余能量(该剩余能量可能破坏致动器组件)被转移为产生旋转运动。例如，在冲头28(参见图1和图2)可能与工件接触并在滚柱丝杠机构6(参见图1)中产生足以损坏它的负荷的情况下，由于输出轴14能够旋转，从而允许潜在破坏性能量通过摩擦被消散，而输出轴“靠惯性滑行”到停止。在输出轴14旋转时，通过传力销66阻止刮油密封件54旋转。因此，刮油密封件的容纳在键槽34中的部分必须分离并和输出轴14一起旋转，或者变形并从键槽34释放。在任何一种情况下，这可以帮助消耗输出轴14旋转时的能量。

作为一个附加特征，在该实施方式中，通过止推垫圈50和壳体24的肩部70的接触而限制缓冲托架72的向前移动超过第一被动形态。换句话说，肩部70提供限制表面。随着止推垫圈50，旋转部分26和后止挡环42接下来被阻止进行任何进一步的轴向移动，输出轴14也被迫停止。这防止了输出轴14在能量如上所述地消散和转移之后残余的任何线性惯性向前驱动输出轴(当其旋转时)，使其足以将滚柱12从滚柱螺母管8部分脱离。如果滚柱12变得部分脱离，例如如这里的情况一样通过向前突出超过滚柱螺母管8的末端，则滚柱螺母管8和滚柱12之间的接合面积将减小。因此，这些部件中的任何负荷都将施加在更小的面积上，这会增加螺纹所承受的压力，因此可能损坏螺纹。在该实施方式中，肩部70设置为防止滚柱12和滚柱螺母管8之间的任何脱离。但是，在其他实施方式中，螺纹构件8，10，12的螺纹可以足够坚固以能够承受部分脱离，此时肩部可以设置为防止脱离超出螺纹所能接受的范围。

现在组合参考图2和图6，在缓冲托架72处于主动形态的情况下，当输出轴14位于缩回位置时，设置在输出轴14的远端螺母20上的环形的抵靠表面76(“第二抵靠表面”的一个实施例)与前止挡环56接触。如果输出轴14被向后(在凸缘2和图6中为向左)驱动超过缩回位置，则抵靠表面76 在前止挡环56上施加轴向力，将其向后推动。该轴向力从止挡环开始传递，通过传力销66和前滑动轴承52，通过止推垫圈50，到达旋转部分26。如上所述，如果推动输出轴14超过缩回位置的力相对较小，则剪切销26会使缓冲托架72保持静止，输出轴将被迫停止。同样，如果所述力相对较大，则剪切销36将变形，并允许旋转部分26轴向移动。剪切销36的变形允许前止挡环56，前滑动轴承52，传力销66，止推垫圈50以及旋转部分26都通过输出轴14的抵靠表面76向后移动。随着旋转部分26向后移动，它迫使后止挡环42和后滑动轴承44也向后移动。随着前止挡环56向后移动，它使刮油密封件54(刮油密封件的径向外部通过壳体24的内径减小的部分68保持轴向静止)变形，并且随着后滑动轴承44后移，它使后弹性挡圈46变形。由于旋转部分26，后止挡环42和止推垫圈50全部后移，润滑垫48也相似地移动。因此，润滑垫72移向第二被动形态。

和缓冲托架72移向第一被动形态一样，在缓冲托架72移向第二被动形态的过程中，能量通过剪切销36和刮油密封件57(虽然并非前垫圈60)的变形，并通过滑动轴承44，52的移动被消散。此外，能量通过后弹性挡圈46的变形被消散。如果碰撞力足够大，则剪切销36经历的变形程度将足以沿着键32和壳体24之间的边界将每个剪切销断裂为两部分36a，36b。一旦剪切销36断裂，缓冲托架72到达第二被动形态，如图6所示。

和第一被动形态一样，当缓冲托架72处于第二被动形态时，断裂的剪切销36，意味着旋转部分26不再与壳体24(或外壳2)旋转连接。因此旋转部分26以及输出轴14将围绕输出轴的纵轴旋转，消散滚柱丝杠机构(图1中的6)中任何残余的能量，并阻止输出轴进一步向后移动。

一旦缓冲托架72移至第一或第二被动形态，如果需要，通常希望检查并维修致动器组件和/工件。当缓冲托架72处于第一或第二被动形态时输出轴14将旋转而不是线性移动，这一事实提供了额外的益处：一旦由于错误 而导致输出轴移动超过伸出位置或缩回位置，在操作致动器1之前至少必须要替换剪切销36。这样就将在进行检查之前错误地返修致动器组件的机会降低到最小限度。

在第一种实施方式的情况下，壳体24通过可移除的销子安装到外壳2上面(上面进行了解释)，允许壳体容易地从外壳2移除，并再次容易地安装到外壳上。销子(不可见)可以从外壳2中的相应钻孔中拧松，直到它们不再突出到壳体24中的钻孔里面，这时可以将壳体拆下。接下来可以对行程限制组件22进行维修(例如，可以重新定位滑动轴承44，52，旋转部分26，止挡环42，56，止推垫圈50以及润滑垫48，以及更换剪切销36，刮油密封件54和前垫圈60)。当线性致动器组件1闲置时，可以移除，维修并更换行程限制组件22。或者，可以拆下行程限制组件22并用备件更换，允许线性致动器组件1返修，同时在空闲时维修原装行程限制组件22。

通过旋转部分的轴向移动，能够移至第一被动形态和第二被动形态的缓冲托架，例如如上所述，是特别有益的，因为它允许施加到缓冲托架上的轴向力确定它是否移至所述脱离形态或者一个脱离形态。反过来，这可以允许更精确地控制输出轴能够旋转的点。例如，如果本发明应用于介绍部分中所描述的类型的线性致动器，由于螺纹构件能够承受140Nm或140Kn，并且剪切销的剪切平面从致动器轴线径向外偏2cm，剪切销的操作窗口将极大地增加。如果销子被轴向力而不是扭矩剪切，当施加140kN的剪切负荷时，只要销子可靠地断裂螺纹构件将保持不受损坏。剪切销必须抵抗4kN的剪切负荷而不会出现由于输出轴在正常运行过程中施加的扭矩所产生的疲劳(如同前面所解释的那样)，这等于136kN的操作窗口，而不是3kN。因此，对剪切销的尺寸和硬度的要求被极大地降低。

图7至图9显示了本发明的第二种实施方式。第二种实施方式和第一种实施方式类似，因此这里只讨论差异部分。第二种实施方式不使用可变形的 剪切销。作为替代，壳体24包括单个销子78，销子78设计为在任何通常情况下(包括当输出轴移动超过伸出位置或缩回位置时)都不变形。销子78形成有突出部，该突出部容纳在旋转部分26外表面中的形式上为短键槽80的孔中。旋转部分26还具有围绕其外表面设置的一对形式上为凹槽82a，82b的环形空隙，每个凹槽基本上围绕输出轴的纵轴周向设置，并且每个凹槽与短键槽80邻接。第二种实施方式中的缓冲托架72也包括通过后弹性挡圈46固定的后垫圈83。

壳体24的包括销子78的轴向部分形成第一互锁部分84，壳体24的包括短键槽80的轴向部分形成第二互锁部分86。当缓冲托架处于主动形态时，如图7和图8所示，销子78容纳在短键槽80内。换句话说，第一互锁部分84和第二互锁部分86互锁。短键槽80的侧壁阻止旋转部分26相对于外壳旋转，因此输出轴14能够如前所述那样进行线性移动。

如果输出轴14以相对较小的力被向前(在图7至图9中为向左)驱动超过伸出位置，则滑动轴承44，52和前垫圈所提供的运动阻力足以使输出轴停止。但是，如果输出轴14被足够大的力向前驱动，则如同第一实施方式所描述的那样，旋转部分26，前滑动轴承62，止挡环42，56，传力销66，润滑垫48以及止推垫圈50在第一抵靠表面(图5中的74)的作用下相对于壳体24轴向前移，并且前垫圈60变形。该轴向移动使旋转部分26相对于销子78移动，因此销子突出到后凹槽82a，而不是进入短键槽80中。然后第一互锁部分84和第二互锁部分84不再互锁，旋转部分26自由旋转，凹槽82a用作销子78的周向跑道。此时，缓冲托架72处于第一被动形态，如图9所示。如前所述，由于旋转部分26能够围绕输出轴的纵轴旋转，可能造成损坏的剩余能量可以被转移为产生输出轴14的旋转运动。

同样，如果当缓冲托架72处于主动形态时输出轴14被足够的力向后驱动超过缩回位置，则旋转部分26，前滑动轴承52，止挡环42，56，传力销 66，润滑垫48和止推垫圈50在第二抵靠表面76的作用下相对于壳体24轴向后移，并且后垫圈83变形。这使得旋转部分26相对于销子78移动，因此销子突出到前凹槽82b，而不是进入短键槽80中。再次地，第一互锁部分84和第二互锁部分84不再互锁，旋转部分26自由旋转，凹槽82b用作销子78的周向跑道。此时，缓冲托架72处于第二被动形态，并且再次地，可能造成损坏的剩余能量可以被转移为产生输出轴14的旋转运动。

需要注意的是，在第二种实施方式中，缓冲托架72从主动形态移向第二被动形态过程中的力消散受限于滑动轴承44，52的移动以及前垫圈60或后垫圈83的变形。由于不需要更换剪切销，因此更容易在缓冲托架72从主动形态移动之后重置致动器组件。下面将更详细地讨论这一点。

图10至图13显示了本发明的第三种实施方式。第三种实施方式和第一种实施方式类似，因此这里也只讨论其中的差异部分。在第三种实施方式中，在后滑动轴承44和后止挡环42之前具有轴向间隙88。后滑动轴承44具有容纳在盲孔92中的四个周向隔开的盘簧90，每个盘簧穿过间隙88并抵靠在后止挡环42上。弹簧90保持压缩在盲孔92的末端和后止挡环42之间。间隙88的存在允许使用相对于缓冲托架72的部件的轴向长度不那么精密的公差，因为间隙能够适应缓冲托架的部件的长度变化。弹簧90将后滑动轴承44和缓冲托架72的剩余部件分开，确保间隙88的存在不允许缓冲托架72的任何部件在缓冲托架处于主动形态时发出嘎嘎声或轴向漂移。第三种实施方式与第一种实施方式的差异还在于传力销66完全穿过前滑动轴承52，并抵靠在止推垫圈50上。

在第三种实施方式中，壳体24不包括保持器部分。作为替代，销子直接地容纳在壳体24的主体中的孔94，96中。图11在壳体24顶部(从图10的角度看)显示了的孔94，96的特写。该图更清晰地显示了孔96中的一个的形式为圆孔，该圆孔的尺寸设置为和它里面容纳的剪切销36摩擦配合， 另一个孔94的形式为短槽，该短槽与输出轴的纵轴对齐。通过将孔设置为这种方式，允许销36的变形在缓冲托架72从主动形态移向第一或第二被动形态期间剪切是交错的。旋转部分26一开始轴向移动(沿任一方向)，孔96中的剪切销36就将开始变形。但是，在该初始阶段，槽94中的剪切销36将简单地沿着槽的长度移动而不变形。只有当旋转部分移动的足够远，销子36到达槽94的末端时，销子才会开始变形。同样，当旋转部分26移动的足够远，孔96中的剪切销36完全断裂时，槽94中的剪切销将依然处于变形过程中(假定剪切销都是一样的)。这种交错变形吸收了更大移动距离上的冲击能量并减小致动器组件经受的冲击力，降低了损坏的可能性。

图12显示了缓冲托架72处于第一被动形态的第三种实施方式的行程限制组件22。如图所示，缓冲托架72向第一被动形态的移动和第一种实施方式中描述的过程基本上相同。但是，虽然在第一实施方式中该移动在后滑动轴承和后止挡环之间形成了间隙(图5中的75)，但是在第三种实施方式中该间隙88已经存在了。因此缓冲托架72向第一被动形态的移动增加了该间隙88的轴向长度，于是允许弹簧90展开。此外，在该实施方式中，没有轴向力通过前滑动轴承52传递。止推垫圈50和前止挡环56之间所有的轴向力的传递都只通过传力销66进行。也就是说，前滑动轴承52在缓冲托架72移向第一被动形态的过程中仍然移动(因为它抵靠在止推垫圈50上，止推垫圈50通过旋转部分26移动，如同第一种实施方式所描述的那样)，并起到使刮油密封件54变形的作用。

图13显示了具有缓冲托架处于第二被动形态的行程限制组件22。再次地，缓冲托架72向第二被动形态的移动和第一种实施方式中描述的过程基本上相同。但是，在第三种实施方式中，后滑动轴承44不轴向移动并且后弹性挡圈46不变形。相反，间隙88减小，弹簧90进一步压缩(弹簧的这种变形消散了输出轴的一部分能量)。后弹性挡圈46以及后滑动轴承44和 壳体24之间的摩擦结合具有足够大的强度，因此一旦后止挡环42移动得足够远而抵靠在后滑动轴承上，则输出轴(不可见)不能再进一步后移。在第三种实施方式中，前止挡环56的向后移动通过传力销66传递给止推垫圈50，并通过刮油密封件54传递给前滑动轴承52。由于传力销66在缓冲托架72移向第二被动形态的过程中不变形而刮油密封件54轴向压缩，所以在止推垫圈50和前滑动轴承52之间出现间隙98。

图14至17显示了一种机构，通过该机构，键32能够与旋转部分26的剩余部分连接。将键32安全地固定在旋转部分26内是特别重要的，这是为了在旋转部分26经历扭转负荷的过程中使键32在孔35内摇晃的能力最小化，因为这种摇晃可能导致微动磨损。图14至17所示的键保持机构对应于在第一，第二和第三种实施方式中使用的键保持机构，除了在每个机加工平面100上设置有肩部37。

每个孔35具有多个弧形棘爪102，在该示例中每个棘爪为半圆形的。每个棘爪102包括设置在它上面的螺纹。孔还具有不带螺纹的额外的弧形棘爪104。这些棘爪作为对孔35的远端表面进行机加工的副产品在制造过程中形成，并对键32的连接没有作用。

这种设置的键32和第一至第三种实施方式中的键相同。每个键32具有前述的凸缘33以及一套弧形棘爪106(在第一至第三种实施方式的图中不可见)。每个棘爪106形式上为盲孔的一段，并且限定端面108。

当键32插入到孔35中时，如前所述，它的凸缘33抵靠在孔的肩部37上，防止键径向內移。当键32位于孔35中时，它的弧形棘爪106与孔的弧形棘爪102对齐，合作地形成圆柱形的钻孔，定位螺钉39可以插入到该钻孔中。由于棘爪102带有螺纹，每个定位螺钉39可以拧到一个钻孔中，并通过与孔35中的相应棘爪102的螺纹的螺纹啮合110保持在位置上。通过与定位螺钉39接触的棘爪的端面108防止键32径向外移。

上述机构还在第一种实施方式中被用于将保持器部分连接至壳体。暂时地返回图2至图6，带螺纹的弧形棘爪(不可见)设置在壳体24的主体中，并且分别在形式上为盲孔的一段的弧形棘爪(不可见)设置在保持器部分38中，定位螺钉40容纳在由弧形棘爪合作形成的圆柱形盲孔中，并防止保持器部分38径向外移。和键32不同，保持器部分38没有凸缘。相反，通过和旋转部分26的接触防止它们径向內移。在某些实施方式中，它们可通过定位螺钉40夹在旋转部分26上，从而在旋转部分轴向和/或旋转移动的情况下通过摩擦阻力消散能量。

图18显示了另一种将键32保持在旋转部分26内的机构。在该设置中，每个键32具有单个定位螺钉39，该定位螺钉39设置在键中的中心定位径向对齐的螺纹钻孔112内。螺纹钻孔112与纵向对齐的钻孔114相交，钻孔114内容纳有两个保持销116。在每个孔35的纵向远端上设置有倾斜表面118。

为了将键32保持在孔35中，定位螺钉39拧紧为使其更深地进入到螺纹钻孔112中。随着定位螺钉39出现在纵向对齐的钻孔114中，它将两个保持销116偏置分开(cam apart)以使它们从键突出并与倾斜表面118接触。继续拧紧定位螺钉39将迫使保持销116进一步从键32中挤出，挤靠在倾斜表面上，因此倾斜表面径向向内地对保持销(以及整个键)产生凸轮作用。当键32径向內移至它的凸缘(不可见)抵靠在前述肩部(不可见)上时，键32固定。

图19至图21显示了本发明的第四种实施方式。和第一至第三种实施方式不同，实现(当缓冲托架72处于主动形态时)第四种实施方式的旋转部分26与壳体24旋转连接的机构不包括键32。在该实施方式中，旋转部分包括平坦侧椭圆形的插入部分120，插入部分120容纳在形状互补的槽122内。虽然槽122的形状和插入部分120互补，但是它的轴向长度稍大，从而在插入部分的任一端提供轴向空隙124。

插入部分120通过剪切销36’与壳体24(在该示例中为壳体24的保持器部分38)连接，该剪切销的作用方式和第一和第三种实施方式中的剪切销相同。总之，当缓冲托架72处于主动形态时，剪切销36’旋转连接旋转部分26和壳体24，但是如果输出轴14向缓冲托架72施加最够大的轴向力，剪切销36’则发生变形并断裂，以允许旋转部分旋转。该实施方式的剪切销36’具有通孔126，润滑剂可以通过该通孔126注入到行程限制组件22中。通孔126通过定位螺钉128密封，从而防止润滑剂漏出和/或污物进入。

和第一，第二及第三种实施方式不同，第四张实施方式的缓冲托架72不能移至第二被动形态。在这种情况下，它只能通过输出轴14移动超过伸出位置而从主动形态(如图19至图21所示)移至第一被动形态。虽然这种设置只能保护致动器组件免受输出轴14在一个方向上的超程所引起的损坏，但是这允许行程限制组件的结构更加简单。例如，该实施方式不包括前止挡环或传力销。此外，由于不需要它传递输出轴14向后冲击所产生的力，前滑动轴承的形式可以是由弹性材料制成的吸能缓冲器52。反过来，这又允许在利用后弹性挡圈46将缓冲托架固定在位置上之前，通过轴向前推(轻压缓冲器52’)缓冲托架而使缓冲托架“预加载”。插入部分120和槽122之间的轴向空隙124确保该预加载可以发生，犹如插入部分和槽精确配合，插入部分的轴向位置而非后弹性挡圈46的轴向位置将确定旋转部分26在壳体24内的轴向位置。以这种方式预加载缓冲托架72是有益的，因为它扩散了输出轴14正常往复移动过程中缓冲托架所经受的循环负荷，从而减少微动磨损和/或疲劳负荷的传递。此外，通过使用插入部分120防止在剪切销36’上发生任何微动磨损(因为可能引起微动磨损的任何相对轴向移动都发生在插入部分120和孔122之间，而不是发生在剪切销36’上)。通过防止剪切销36’的微动磨损，它的精确尺寸以及使它变形所需的力(即，将缓冲托架72移至第一被动形态所需的力)在其整个寿命中都保持恒定。

如上所述，一旦行程限制组件的缓冲托架移至被动形态，如果需要，可能希望检查并维修致动器组件和/或工件。因此，将行程限制组件设置为增加缓冲托架重置程序的复杂度是有益的。这可以降低在进行检查之前就错误地返修行程限制组件的机会。图22显示了根据本发明的第五种实施方式的行程限制组件22，由于缓冲托架从主动形态偏置开，所以行程限制组件设置成这样。第五种实施方式和第二种实施方式类似，因此这里只讨论差异部分。

在第二种实施方式中，后止挡环42与后滑动轴承44接触，因此止挡环的向后移动使后滑动轴承如上所述地向后位移。但是，在第五种实施方式中，在后止挡环42和后滑动轴承44之间存在轴向间隙88。后滑动轴承44具有容纳在盲孔92中的四个周向隔开的盘簧90，每个盘簧穿过间隙88并抵靠在后止挡环42上。弹簧90保持压缩在盲孔92的末端和后止挡环42之间。该设置与本发明的第三种实施方式描述的设置类似。如第三种实施方式所描述的那样，间隙88的存在允许使用相对于缓冲托架72的部件的轴向长度不那么精密的公差，因为间隙能够适应缓冲托架的部件的长度变化。

缓冲托架72向第一被动位置的移动(即，向前，在图22中向右)和第二种实施方式中描述的过程相同。缓冲托架72向第二被动位置的移动和第二种实施方式中描述的方式类似，除了后滑动轴承44不位移。作为代替，如第三种实施方式描述的那样，缓冲托架72朝向后滑动轴承44后移，轴向间隙88的尺寸减小并且弹簧90被压缩。

同样如第三种实施方式描述的那样，弹簧90将后滑动轴承44和缓冲托架72的剩余部件分开，确保间隙88的存在不允许缓冲托架72的任何部件在缓冲托架处于主动形态时发出嘎嘎声或向后漂移。在该实施方式中，弹簧90还起到将缓冲托架72从主动形态推开(在这种情况下，推向第一被动位置)的附加作用，从而更加难以(通过再次互锁第一互锁部分84和第二互锁部分86)重置缓冲托架72。因此，(例如，热衷于避免停工期并且不理解 不检查行程限制组件22所带来的潜在风险的操作员)不太可能过早地返修行程限制组件22。

虽然在某些情况下，行程限制组件的缓冲托架更加难以重置可能是优选的，但是在其他情况下，尽快并尽可能简单地重置可能是优选的。例如，在操作员接受充分良好训练，从而能够自己进行必要检查，减少过早返修行程限制组件的风险的情况下，有利的做法是使重置操作尽可能的简单，从而减少机器停工期。图23显示了根据本发明的第六种实施方式的行程限制组件22，其包括帮助重置过程的特征。更具体地，缓冲托架72朝着主动形态偏置。第六种实施方式和第五种实施方式类似，因此这里只讨论差异部分。

除了后止挡环42和后滑动轴承44之间的轴向间隙88，该实施方式包括止推垫圈50和前滑动轴承52之间的附加轴向间隙88’。此外，前滑动轴承52具有容纳在盲孔(不可见)中的四个周向隔开的盘簧90’，每个盘簧穿过间隙88’并抵靠在止推垫圈50上。此外，在第六种实施方式中，传力销66完全穿过前滑动轴承52。它们从前止挡环56开始，通过前滑动轴承52并穿过间隙88’，抵靠在止推垫圈50上。

缓冲托架72向第二被动位置的移动(即，向后，在图23中向左移动)和第五种实施方式中描述的过程相同。缓冲托架72向第一被动位置的移动和第五种实施方(以及第二种实施方式)式中描述的方式类似，除了前滑动轴承52不位移。作为代替，止推垫圈50的向前移动通过传力销66传递。这些销子向前推动前止挡环42，使前垫圈60变形，而前滑动轴承52保持静止，并且间隙88’的尺寸减小。

如前所述，弹簧90将后滑动轴承44和缓冲托架72的剩余部件分开，确保间隙88的存在不允许缓冲托架72的任何部件在缓冲托架处于主动形态时发出嘎嘎声或向后漂移。同样，弹簧90’确保间隙88’的存在不允许缓冲托架72的任何部件发出嘎嘎声或向前漂移。

虽然在第五种实施方式中弹簧90将缓冲托架72从主动形态推开，从而使缓冲托架在主动形态下更加难以重置，但是在第六种实施方式中，弹簧90和弹簧90’起到将缓冲托架72朝着主动形态偏置的作用。在这种情况下，缓冲托架72通过弹簧90’从第一被动形态偏置向主动形态，通过弹簧90从第二被动形态偏置向主动形态。如果后止挡环42通过输出轴(不可见)向前(在图23中，向右)移动，使缓冲托架72移向第一被动形态，则间隙88的长度增大且间隙88’的长度减小。因此，弹簧90’被压缩并由此提供恢复力，该恢复力的作用是向后推动止推垫圈50，从而使缓冲托架72返回至主动形态。同样，如果前止挡环56通过输出轴(不可见)向后移动，使缓冲托架72移向第二被动形态，则间隙88’的长度增大且间隙88的长度减小。因此，弹簧90被压缩并由此提供恢复力，该恢复力的作用是向前推动后止挡环42，从而使缓冲托架72返回至主动形态。通过以这种方式将缓冲托架偏置向主动形态，在重置缓冲托架时为用户提供帮助，使得该过程更快，更节省时间。

在该实施方式中，如果输出轴(不可见)与前止挡环56接触并开始使其后移，从而将缓冲托架72移向第二被动形态，则前滑动轴承52不移动。作为代替，前止挡环56移向前滑动轴承52并压缩刮油密封件54，并且传力销66迫使止推垫圈50向后从前滑动轴承52移开。刮油密封件54的压缩是有益的，因为它的径向最靠里的部分被进一步径向內移如同它是扁平的。这将刮油密封件54挤压在输出轴(不可见)上，增加输出轴和刮油密封件之间的摩擦。反过来，这又帮助消散能量。此外，增加的摩擦阻力可以被控制器检测到，并起到警示输出轴(不可见)发生超程的作用。

在该实施方式中，当缓冲托架72处于主动形态时，每个弹簧90，90’呈现自然长度，弹簧90不固定至后止挡环42且弹簧90’不固定至止推垫圈50。因此，如果间隙88的长度增加，则弹簧90不再保持和后止挡环42的 接触，如果间隙88’的长度增加，则弹簧90’不再保持和止推垫圈50的接触。在第五种实施方式的一种修改中，每个弹簧90的后端固定至后滑动轴承44，并且前端固定至后止挡环42，每个弹簧90’的后端固定至后滑动轴承44，并且前端固定至后止挡环42。在该设置中，缓冲托架72朝着第一被动形态的移动不仅压缩弹簧90’，还拉伸弹簧90，类似地，缓冲托架72朝着第二被动形态的移动不仅压缩弹簧90，还拉伸弹簧90’。因此增加了用于将缓冲托架72偏置向主动位置的恢复力。

在第五种实施方式的另一种修改中，当缓冲托架72处于主动形态时，弹簧90和/或弹簧90’可以不呈现自然长度。例如，当缓冲托架72处于主动形态时，弹簧90，90’可以分别保持压缩状态。因此，缓冲托架72朝着被动形态中的一种的移动将压缩一组弹簧90或90’，并允许其他弹簧返回至(或者，移动为更接近)它们的自然长度。当缓冲托架72处于主动位置时，弹簧90，90’的恢复力可能相等且相反，或者可能不相等(此时，缓冲托架将通过附加手段，例如销子78和短键槽80之间的摩擦保持为主动形态)。

应该理解，在不偏离所附权利要求所限定的保护范围的前提下，可以对上述设计进行许多修改。例如，虽然本发明在此描述了关于用于SPR的致动器组件，但是它同样可以使用在任何其他合适的应用中，例如在其他类型的连接操作(例如，铆接)中使用，或在用于施加负荷的致动器中使用，例如机械臂上使用的致动器。此外，虽然上述实施方式描述了行程限制组件与致动器外壳连接的设置，但是在其他实施方式中它可以与输出轴连接。举例来说，这种组件的形式可以是上述实施方式中的一种，其中部件的径向位置颠倒(即，“里朝外翻个”)，外壳位于径向最靠里的位置，缓冲托架从外壳同心地向外设置，并且键径向地向外突出到致动器外壳中的键槽中。

虽然在上述实施方式中只有剪切销被明确描述为“可变形元件”，但是应该理解，在缓冲托架从主动形态移动的过程中变形的任何元件都是可变形 元件的实施例。例如，第一种实施方式中的前垫圈构成可变形元件，压力垫圈也一样(这些部件中的每一个还是容纳在支撑结构和缓冲托架中的环形空隙的可变形元件的例子)。另举一例，第三，第五和第六种实施方式中的弹簧也构成可变形元件(在这种情况下，弹性可变形元件)。

虽然上述实施方式对关于马达驱动的致动器(其中，电动马达操作滚柱丝杠机构)的本发明进行了描述，但是本发明还可以在关于任何其他合适类型的致动器中使用。例如，本发明可以在使用液压马达或气动马达的致动器，和/或使用丝杠机构或滚珠丝杠机构的致动器中使用。

虽然上述实施方式描述了第一被动形态是缓冲托架在输出轴被驱动超过伸出位置时到达的形态，但是这不应理解为限制性的。当输出轴被驱动为超过缩回位置时缓冲托架所到达的形态同样可以被视为构成第一被动形态。同样，当输出轴被驱动超过伸出位置时缓冲托架所到达的形态同样可以被视为构成第二被动形态。

在上述实施方式中，滑动轴承形成过盈配合。但是，在其他设置中，可以在它们(或任何其他合适部件)和外壳之间设置一个或多个公差环。除了允许对外壳的内径和轴承的外径应用不那么严格的制造公差之外，使用公差环可以增加轴承在外壳内的轴向移动所产生的摩擦。反过来，这又会增加该移动所产生的能量，并进一步减少能够引起损坏的碰撞能量。

或者，滑动轴承中的一个或多个可以与外壳一体。例如，可以修改第三种实施方式，使前滑动轴承由外壳的变窄的部分形成，传力销通过该变窄的部分突出。在这种设置中，前滑动轴承是轴向固定的。因此，当缓冲托架移至第一被动形态时，止推垫圈将仍然能够向前移动，前滑动轴承的轴向长度将减小，从而在止推垫圈的前面提供间隙，止推垫圈可以移动到该间隙中。

虽然在本发明的第二种实施方式中第一互锁部分的突出部径向突出，但是在其他实施方式中它可以沿任意其他合适的方向突出。例如，它可以纵向 突出，在这种情况下，第一互锁部分和第二互锁部分将起到一对冠状齿轮的作用。

虽然上面描述了使键能够与旋转部分连接的机构的多个例子，但是也可以使用任意其他合适的机构。例如，除了上述任何机构之外，或者作为上述任何机构的替代，键可以粘接，锡焊，钎焊或焊接到适当的位置上。此外，不同的键可以通过不同的机构安装到旋转部分上。

在任意上述实施方式中，可以通过行程限制组件以外的手段对缓冲托架移向特定的被动形态或移向某个被动形态期间或之后的能量消散进行补充。例如，可以通过控制系统监控(例如，通过一个或多个位置编码器)输出轴的轴向位置，并且在输出轴超程的情况下，控制系统可以实施紧急程序。该程序可以包括开动紧急制动系统，该紧急制动系统设置为作用于诸如输出轴或第一螺纹构件这样的部件上，和/或使马达沿着相反的方向旋转第一螺纹构件，从而抵消输出轴的现有(不需要的)运动。

虽然所描述的实施方式利用互锁部分或剪切销，但是在其他实施方式中，可以组合这些概念。例如，可以将第二种实施方式修改为包括从壳体突出到由止推垫圈前面的空间提供的空隙中的剪切销和/或从壳体突出到由后后止挡环后面的空间提供的空隙中的剪切销。前一种销子将通过缓冲托架朝着第一被动形态的移动而变形，后一种销子将通过缓冲托架朝着第二被动形态的移动而变形。此外，虽然在利用第一互锁部分和第二互锁部分的实施方式中描述了缓冲托架偏置向主动形态或从主动形态偏置开(从而获得可以重置缓冲托架的便利)，但是这些想法也可以应用于其他实施方式(例如，利用剪切销的实施方式)。

所描述和显示的实施方式应该理解为说明性而非限制性的，可以理解的是，只显示和描述了优选实施方式，落入本发明在权利要求中限定的范围内的所有改变和修改也应受保护。就权利要求而言，当使用诸如“一个”，“一 者”，“至少一个”或“至少一部分”这样的词语来开始描述特征时，并不意味着将权利要求限制为只有一个所述特征，除非在权利要求中另有相反的说明。当使用“至少一部分”和/或“一部分”时，除非另有相反的说明，特征可以包括一部分和/或整个特征。

在合适的情况下，这里所描述的可选和/或优选特征可以单独使用或互相组合在一起使用，特别是根据权利要求中描述的组合使用。例如，虽然仅在第三种实施方式中描述了可变形元件的交错变形，但是应该理解，其他实施方式也可以利用该概念(相对于剪切销或其他)。在合适的情况下，本发明的每个方面的可选和/或优选特征还可以用于本发明的任意其他方面。