致动器的制作方法

本发明涉及一种致动器，尤其是，本发明涉及一种改进的致动器，其包括缓冲器组件。本发明还涉及包括具有缓冲器组件的改进的致动器的一种模拟器或测试系统或运动系统。

背景技术：

众所周知，包括液压致动器和机电致动器在内的致动器都配备有(独立的)缓冲机构，以减速并减小或缓冲致动器杆或活塞在其行程的任一端撞到气缸末端的冲击。

在这种致动器的一些示例中，在致动器的每个端部处提供单独的缓冲器组件。

在其他系统中，例如，如ep1375957中所述，可以提供单个双向缓冲装置，以选择性地和可控制地减速和缓冲活塞或致动器杆在其行程的任一端附近的运动。

在以上每个示例中，在致动器内提供了缓冲装置或缓冲结构。在不拆卸致动器的情况下，无法检查或更换此类缓冲装置。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种致动器(例如线性致动器)，所述致动器包括壳体，致动器杆(也称为活塞)和缓冲器组件。其中，所述缓冲器组件安装在所述壳体的一端。优选地，所述致动器具有轴线。所述壳体具有第一端和位于所述壳体的所述第一端的孔。所述致动器杆沿着所述致动器的所述轴线延伸穿过所述孔。所述缓冲器组件安装在所述壳体的所述第一端。所述缓冲器组件包括一个或多个能量吸收装置，并且缓冲器组件定位在壳体上，使得一个或多个能量吸收装置中的每一个的轴线相对于致动器的轴线偏移；并且其中，所述缓冲器组件构造成使得所述一个或多个能量吸收装置对所述致动器杆的运动提供双向的行程末端阻尼。

有利地，将缓冲器组件安装在所述壳体的一端使得能够对所述缓冲器组件进行原位检查，而无需拆卸所述致动器和/或其中设有所述致动器的运动系统。

缓冲器组件可以安装在致动器的外表面上，使得缓冲器组件位于壳体的一端的近侧。

能量吸收装置相对于致动器壳体的偏移定位有利于能量吸收装置的检查，移除和更换(如果需要)，而无需拆卸。

缓冲器组件可以包括框架，该框架被构造成接收能量吸收装置。

框架便于将缓冲器组件安装在致动器上，使得能量吸收装置可以被检查，移除和更换，而无需拆卸致动器和/或其中设有致动器的运动系统。

能量吸收装置可以是阻尼器，例如机械阻尼器，弹性阻尼器，弹簧，液压或粘性阻尼器，橡胶，压溃管或塑性变形装置。阻尼器可以是双向行程末端阻尼器，例如以致动器延伸和/或缩回运动来操作。

在一些实施例中，框架可以被构造成容纳一个以上的能量吸收装置。

框架可以包括第一框架部分和第二框架部分。该能量吸收装置或每个能量吸收装置可以位于第一框架部分和第二框架部分之间。

第一框架部分和第二框架部分可以是可移动的，使得第一框架部分可以相对于第二框架部分沿着致动器的轴线移动，并且第一框架部分和第二框架部分可以相对于壳体沿致动器的轴线移动。

第一框架部分可以包括止挡构件和安装构件。在一些实施例中，第一框架部件的安装构件可以被构造成接收能量吸收装置。在其他实施例中，第二框架部分可以被构造成接收能量吸收装置。

致动器杆，壳体以及第一和第二框架部件可具有一个或多个止动件。优选地，所述致动器杆具有第一端和远离所述第一端的第二端。致动器杆包括在致动器杆的第一端的第一止动件和在致动器杆的第二端的第二止动件；壳体包括在壳体的第一端的第三止动件；所述第一框架部分包括构造成与所述第一止动件接合的第四止动件和构造成与所述第三止动件接合的第七止动件；所述第二框架部包括与所述第二止挡件接合的第五止挡件；以及与所述第三止挡件接合的第六止挡件。

第三止动件可以位于第七止动件和第六止动件之间。有利地，止动件的这种布置允许在致动器杆行程的两个极端时压缩一个或多个能量吸收装置，即当致动器杆几乎完全伸出并且几乎完全缩回时。

在使用中，致动器杆可以从壳体延伸到第一预定延伸距离(例如，几乎完全延伸的位置)，使得：第二止动件与第五止动件邻接接合；第七止挡件邻接第三止挡件，从而防止第一框架部分沿致动器杆的延伸方向运动。致动器杆的进一步延伸导致第二框架部件沿致动器杆的延伸方向移动，从而压缩第一框架部件和第二框架部件之间的一个或多个能量吸收装置。

在使用中，致动器杆可以缩回到壳体中达到第二预定延伸距离(例如，几乎完全缩回的位置)，使得：第一止动件与第四止动件邻接接合；第二止挡件抵靠第三止挡件，从而防止第二框架部分沿致动器杆的缩回方向运动。致动器杆的进一步缩回导致第一框架部件沿致动器杆的缩回方向移动，从而压缩第一框架部件和第二框架部件之间的一个或多个能量吸收装置。

在一些实施例中，第一框架部分包括连接第四止挡件和第七止挡件的杆。在这些实施例中，一个或多个能量吸收装置中的第一能量吸收装置可以是围绕杆的一部分的压溃管或弹簧，其中，第一能量吸收装置位于第一框架部分和第二框架部分之间。第一能量吸收装置可以位于第四止挡件和第六止挡件之间。

在一些实施例中，第二框架部分包括构造成与一个或多个能量吸收装置接合的第八止动件。在这些实施例中，当致动器杆从壳体延伸到第一预定延伸距离时，优选地：第八止挡件邻接一个或多个能量吸收装置；致动器杆的进一步延伸导致第一框架部分和第八止动件之间的一个或多个能量吸收装置的压缩。当致动器杆缩回到壳体中至第二预定延伸距离时，优选地：第八止挡件邻接一个或多个能量吸收装置；致动器杆的进一步缩回导致第一框架部分和第八止动件之间的一个或多个能量吸收装置的压缩。

所述能量吸收装置或每个能量吸收装置可以例如通过螺纹或过盈配合保持在安装构件内。可替代地，该能量吸收装置或每个能量吸收装置可以接触或连接至安装构件。

所述安装构件可以是衬套。

所述第二框架部分可以包括壳体和引导构件。所述引导构件，例如杆，可以在第八止挡件和第二框架构件的壳体之间延伸。在一些示例中，一个或多个能量吸收装置中的第一能量吸收装置是围绕杆的一部分的压溃管或弹簧，其中第一能量吸收装置位于第八止动件和第三止动件之间。

该能量吸收装置或每个能量吸收装置可通过与第二框架部件的止动构件接触而保持在适当位置。可替代地，该能量吸收装置或每个能量吸收装置可以通过例如螺纹或过盈配合连接到或安装在第二框架部件的止动构件上。

第二框架构件壳体可包括构造成容纳第一框架部分安装构件的开口。

致动器可包括环形构件。环形构件可以位于第四止动件和第七止动件之间。

根据本发明的第二方面，提供了一种致动器，其包括壳体，致动器杆和缓冲器组件，其中：致动器具有轴线；壳体具有第一端和位于壳体的第一端的孔。所述致动器杆沿着所述致动器的轴线延伸穿过所述孔，其中，所述致动器杆具有包括至少一个行程末端延伸范围的延伸范围；缓冲器组件安装在壳体的第一端。缓冲器组件包括一个或多个能量吸收装置，并且缓冲器组件定位在壳体上，使得一个或多个能量吸收装置中的每一个的轴线相对于致动器的轴线偏移；所述一个或多个能量吸收装置被构造成在所述致动器的受控操作期间防止所述致动器杆进入所述至少一个冲程末端延伸范围；所述一个或多个能量吸收装置构造成变形，从而允许所述致动器杆进入所述至少一个冲程末端延伸范围，从而在所述致动器的操作不受控制的情况下吸收能量和阻尼所述致动器杆的运动。

有利地，将缓冲器组件安装在壳体的一端使得能够对缓冲器组件进行原位检查，而无需拆卸致动器和/或其中设有致动器的运动系统。此外，在正常/受控操作期间，该布置向致动器杆提供支撑(用作止动件，以防止致动器杆在操作行程之外延伸和/或缩回，从而防止致动器杆进入其整个行程的至少一个行程末端部分)，同时确保致动器杆不通过缓冲器组件的行程，并且缓冲器组件不会被激励。这减少了缓冲器组件部件的磨损，从而提高了缓冲器组件的使用寿命。

致动器的受控操作可以对应于致动器的正常的，受指令的或期望的操作。致动器的不受控制的操作可能对应于致动器的异常，未经指示或不希望的操作。例如，致动器的不受控制的操作可能是由于施加到致动器的意外负载或实现该致动器的系统内的组件的故障引起的。

在致动器的受控操作期间，致动器杆可在能量吸收装置上施加的最大力小于阈值力。在致动器的不受控制的操作期间，致动器杆可以在能量吸收装置上施加的最大力等于或大于阈值力。优选地，一个或多个能量吸收装置被构造成当等于或大于阈值力的力被施加到一个或多个能量吸收装置时变形。

通过以轴线相对于致动器的轴线偏移的方式定位至少一个能量吸收装置，缓冲器组件可以容纳不同数量和尺寸的能量吸收装置。因此，缓冲器组件可以容易地适合于致动器的应用。例如，可以选择能量吸收装置的数量/类型/材料，以给出用于致动器的特定应用的适当的阈值力和整个缓冲器组件的尺寸。因此，该布置易于适应于不同的应用。

至少一个能量吸收装置中的每一个可以是压溃管。例如，可塑性变形的材料管(例如钢，铝或工程塑料)。可以选择压溃管的数量/材料/厚度，以针对致动器的特定应用提供适当的阈值力和整体缓冲器组件尺寸。此外，通过以轴线相对于致动器的轴线偏移的方式放置至少一根压溃管，如果它们在使用过程中变形，则可以容易地更换它们。注意，更换围绕致动器杆的一部分的压溃管(即，相对于致动器杆没有偏移轴线的压溃管)需要致动器本身的拆卸，因此既费时又困难。

缓冲器组件可以被配置为提供双向冲程终止阻尼，使得：一个或多个能量吸收装置被配置为防止致动器杆在致动器的受控操作期间进入对应于致动器杆的延伸位置(例如，几乎完全伸展的位置)的第一冲程末端扩展范围和对应于致动器杆的缩回位置(例如，几乎完全缩回的位置)的第二冲程末端延伸范围；所述一个或多个能量吸收装置构造成变形，从而在所述致动器的不受控制的操作的情况下允许所述致动器杆进入所述第一冲程末端延伸范围或所述第二冲程末端延伸范围。

替代地，缓冲器组件可以被构造成提供单向的冲程末端阻尼，使得：一个或多个能量吸收装置被构造成防止致动器杆进入对应于致动器杆延伸位置(例如，几乎完全伸展的位置)的第一冲程末端延伸范围，并且一个或多个能量吸收装置被构造成变形，从而在致动器的不受控操作的情况下允许致动器杆进入第一冲程末端延伸范围。

缓冲器组件可以包括框架，该框架构造成容纳一个或多个能量吸收装置，其中，框架包括第一框架部分和第二框架部分，并且一个或多个能量吸收装置位于第一框架部分和第二框架部分之间。第一框架部分可以沿着致动器的轴线相对于第二框架部分移动。第一框架部分和第二框架部分可沿着致动器的轴线相对于壳体移动。

优选地：致动器杆具有第一端和远离第一端的第二端。致动器杆包括在致动器杆的第一端的第一止动件和在致动器杆的第二端的第二止动件；壳体包括在壳体的第一端的第三止动件；所述第一框架部分包括构造成与所述第一止动件接合的第四止动件和构造成与所述第三止动件接合的第七止动件；所述第二框架部包括：与所述第二止挡件接合的第五止挡件和与所述第三止挡件接合的第六止挡件。第三止动件可以位于第七止动件和第六止动件之间。有利地，止动件的这种布置允许一个或多个能量吸收装置在致动器杆行程的两个极端时变形/压缩，即当致动器杆几乎完全伸出和几乎完全缩回时。

在使用中，致动器杆可以从壳体延伸到第一预定延伸距离(例如，几乎完全延伸的位置)，使得：第二止动件与第五止动件邻接接合；第七止挡件抵接第三止挡件，从而防止第一框架部分沿致动器杆的延伸方向运动。在不受控制的操作期间致动器杆的进一步延伸导致第二框架部分沿致动器杆的延伸方向移动，从而使第一框架部分和第二框架部分之间的一个或多个能量吸收装置压缩和变形。

在使用中，致动器杆可以缩回到壳体中达到第二预定延伸距离(例如，几乎完全缩回的位置)，使得：第一止动件与第四止动件邻接接合；第二止挡件抵接第三止挡件，从而防止第二框架部分沿致动器杆的缩回方向运动。在不受控制的操作期间致动器杆的进一步缩回导致第一框架部分沿致动器杆的缩回方向移动，从而使第一框架部分和第二框架部分之间的一个或多个能量吸收装置变形和压缩。

根据本发明的第三方面，提供了一种模拟器或测试系统，其包括基座，被安装以相对于基座运动的平台，以及可操作地布置在基座和平台之间的致动机构，其中，致动机构包括至少一个由本发明的第一方面限定的致动器。

附图说明

现在将参照随附的附图对本发明的实施例进行说明，其中：

图1是根据本发明的第一实施例的致动器的局部立体图；

图2是根据本发明第一实施例的致动器的局部剖视图，其中，缓冲装置处于第一中间位置；

图3是根据本发明第一实施例的致动器的局部剖视图，其中，缓冲装置处于第二伸出位置；

图4是根据本发明第一实施例的致动器的另一局部剖视图，其中，缓冲装置处于第二伸出位置；

图5是根据本发明第一实施例的致动器的局部剖视图，其中，缓冲装置处于第三缩回位置；

图6是根据本发明第二实施例的致动器的局部立体图；

图7是根据本发明第二实施例的致动器的局部剖视图，其中，缓冲装置处于第一中间位置；

图8是根据本发明第二实施例的致动器的局部剖视图，其中，缓冲装置处于第二伸出位置；

图9是根据本发明第二实施例的致动器的另一局部剖视图，其中，缓冲装置处于第二伸出位置；

图10是根据本发明第二实施例的致动器的局部剖视图，其中，缓冲装置处于第三缩回位置；

图11是图6至图10所示的缓冲装置的分解立体图；

图12是包括根据本发明的致动器的模拟器或测试系统结构的示意图。

具体实施方式

参照图1至图5，示出了根据本发明的第一实施例的致动器10。致动器10具有轴线11(例如中心轴线)。致动器10是线性致动器，其可以是例如液压致动器或机电致动器，其具有活塞12(也称为致动器杆)和壳体或气缸构件14。致动器10优选地包括用于驱动致动器杆或活塞12的常规装置，使得致动器杆12可沿着轴线11从壳体14延伸和缩回壳体14内。

活塞或致动器杆12通常是圆柱形的，并且具有第一端15和第二端16。在用于机电致动器的致动器杆的情况下，优选地在致动器杆的圆周上设置螺旋螺纹(未示出)。在致动器杆/活塞12的第一端15处设置有止动件17和u形夹接头18。

壳体14具有大体上圆柱形的中空主体，该中空主体具有第一端19，第二端(未示出)和外壁20。第一端19包括孔13，致动器杆在操作过程中穿过该孔13延伸和缩回。外壁20具有外表面22和内表面24。外壁20限定了空腔26。止动件(未示出)和u形夹接头(未示出)设置在外壁20的壳体14第二端(未示出)。

致动器杆或活塞12具有凸缘或止动件21，该凸缘21位于活塞/致动器杆12的第二端16处并且具有第一表面27。

致动器10还具有减震器或缓冲器或阻尼器组件28。缓冲器组件被定位为靠近壳体14的第一端19，并且被配置为提供双向阻尼(即在延伸和缩回期间阻尼致动器杆或活塞12的行程末端运动)，而不需要在壳体14的第二端附近提供进一步的阻尼装置。在一些示例中，缓冲器组件28仅设置在壳体14的第一端19处(例如，在壳体14上或内部的其他位置未提供其他减震器/缓冲器/阻尼器组件)。

将特别参考图2、3、4和5描述的缓冲器组件28。

缓冲器组件28具有框架30。框架30包括第一框架部分32，第二框架部分34和环形构件或缓冲器引导环36。

第一框架部分32包括止动构件或缓冲顶环38和呈衬套或缓冲衬套40形式的安装构件。

止挡构件38是环形的，并且具有第一面42，第二面44，外表面46和中心孔47。

衬套40通常是圆柱形的，并且具有第一端48，第二端50和细长主体52。第二端50具有带有开口56的凸缘54。细长主体52是中空的并且具有外表面58和空腔60。

第二框架部分34包括止动构件或底部缓冲环62，第二框架部分壳体64和例如呈杆或引导杆66形式的引导构件。

止挡构件62是环形的，并且具有第一面68，第二面70，外表面72和中心孔73。

第二框架部件壳体64具有第一端74，第二端76，外表面78和中心孔79。第二框架部件壳体64包括在第二端76附近的大致圆柱形的主体96和靠近第一端74的凸缘部分98。

大致圆柱形的主体96具有内表面100和外表面102。

凸缘部分98具有第一面104，第二面106和通孔108。

引导杆66通常是圆柱形的，并且具有第一端80，第二端82和细长主体84。可选地，弹簧(未示出)或压溃管(未示出)可围绕至少一根引导杆66定位，以便在缓冲器组件28压缩期间存储/吸收能量。这种压溃管的材料和厚度可以对于使用致动器10的特定应用而根据缓冲器组件28的期望的能量吸收特性来选择。压溃管可由具有塑性变形特性和合适的破碎特性的任何材料制成。压溃管的优选材料包括不锈钢，铝和工程塑料。

压溃管通常需要至少一阈值力沿着其轴线施加才能塌陷。在将压溃管定位在引导杆66周围的实施例中，优选地，选择压溃管的材料和厚度，使得其可以在正常操作期间支撑致动器杆12。换句话说，压溃管构造成具有用于塌陷的阈值力，该阈值力大于在正常操作期间通常由致动器10施加的力。这防止了致动器杆12到达其伸展和缩回行程的极端，而在正常操作期间没有为缓冲器组件28被激励。换句话说，致动器10具有不包括行程末端部分的操作行程，并且压溃管用作在正常或受控操作期间阻止致动器杆12进入行程末端部分(即，伸出或缩回到其操作行程之外)的止动件。在这样的实施例中，仅当施加到缓冲器组件28的力足以引起压溃管塌陷时，缓冲器组件28才被压缩并被激励，这种事件仅在正常操作之外发生。

环形构件36通常是圆柱形的，并具有第一面86，第二面88，外表面90和中心孔91。多个开孔或孔92、94在第一面86和第二面88之间延伸。

缓冲器组件28如下组装在致动器10上。

环形构件36周向固定在壳体14的壁20的外表面22上。环形构件36定位在壳体14的第一端19的近侧。环形构件36例如可以通过螺纹固定或紧固到壳体14的外表面22。

第二框架部件34的壳体64位于壳体14的外侧，使得第二框架部件壳体64的大致圆柱形的主体96的外表面102定位成与壳体14的壁20的内表面24相邻。然后，将第二框架部件壳体64定位成使得第二框架部件壳体64的凸缘部分98的通孔108与环形构件36中的孔92对准。

衬套40穿过环形构件36中的孔94并穿过第二框架部件壳体64的凸缘部分98的通孔108安装，使得衬套40的凸缘54抵靠环形构件36的第二面88。

第一框架部分32的止动构件38固定到衬套40的第一端48。

第二框架部件34的引导杆66穿过环形构件36中的孔92和凸缘部分98的通孔108并固定在适当的位置。

将能量吸收，冲击吸收，阻尼或动能吸收装置，例如减震器或缓冲器或阻尼器110安装在衬套40的空腔60中。缓冲器110具有第一端111。减震器或阻尼器110例如可以通过螺纹或过盈配合保持在腔60中的适当位置。在替代实施例中，减震器或阻尼器110与衬套40之间的接触可将减震器或阻尼器110保持在适当的位置。

止动构件62固定到第二框架部分34的第一端80，使得缓冲器110被支撑在止动构件62和第二框架部分壳体64之间的位置。缓冲器或阻尼器110可通过与止挡构件62接触而保持在适当的位置。在替代实施例中，缓冲器或阻尼器110可通过例如螺纹或过盈配合而相对于止挡构件62保持在适当的位置。

以这种方式，环形构件36相对于壳体14周向固定，并且第一框架构件32和第二框架构件34中的每一个都能够相对于壳体14周向运动。

现在将特别参考图2、3、4和5来描述致动器10的操作。

图2示出了处于中间(或“固定”)位置的致动器10。在该位置，致动器杆/活塞12缩回，使得活塞的第一端15接近或抵接缓冲器组件28，但是不缩回至缓冲器组件被压缩的程度。因此，缓冲器组件28在图2所示的稳定位置未被激励。

图3和图4示出了处于伸出位置的致动器10，致动器杆/活塞12的第二端16靠近壳体14的第一端19。

在该位置，第一框架部分32的止动构件38与致动器杆/活塞12的止动件17间隔开。致动器杆/活塞12的止动件/凸缘21抵接第二框架部分34的壳体64，使得凸缘/止动件21的第一表面27与第二框架部分34的第二端76接触。

压缩缓冲器110，使得在衬套40的第二端50处的凸缘54与环形构件36的第二面88邻接接合，并且环形构件36的第一面86与该第二框架部分34的凸缘部分98的第二面106间隔开。

图5显示了处于缩回位置的致动器10，致动器杆/活塞12的第一端15靠近壳体14的第一端19。致动器杆/活塞12的缩回程度大于如图2中所示的，使得缓冲器28如下所述被压缩(并因此被激励)。

第一端111被推靠在第二框架部分34的止动构件62的第二表面70上，使得缓冲器110被压靠在第二框架部分34的止挡构件62的第二表面70上。在衬套40的第二端50处的凸缘54与环形构件36的第二面88间隔开，并且环形构件36的第一面86与第二框架部分34的凸缘部分98的第二面106邻接接合。

在致动器10的正常操作期间，当致动器10伸展和收缩时，致动器杆/活塞12在壳体14内移动。当环形构件36相对于壳体14的壁20的外表面22周向固定时，缓冲器组件28的相对于致动器杆/活塞12的第一端15的位置随着致动器杆/活塞12的第一端15相对于壳体14的第一端19的位置改变而改变。

当致动器10处于如图2所示的中间(或“固定”)位置时(既未完全伸出也不完全压缩)，缓冲器110未压缩。

在衬套40的第二端50处的凸缘54与环形构件36的第二面88邻接接合，并且环形构件36的第一面86与第二框架部分34的凸缘部分98的第二面106邻接接合。

第一框架部分32和第二框架部分34能够相对于壳体14周向移动。

如果致动器10突然扩张，使得致动器10处于图3和图4所示的伸出位置，则位于致动器杆/活塞12的第二端16处的凸缘/止挡件21的第一表面27推压第二框架部件34的壳体64的第二端76。在这种情况下，缓冲器110吸收能量并通过压缩而缓冲致动器10的运动，使得在衬套40的第二端50处的凸缘54与环形构件36的第二面88邻接接合，并且环形构件36的第一面86与第二框架部分34的凸缘部分98的第二面106间隔开。

类似地，在致动器10突然压缩的情况下使得致动器10处于图5所示的缩回位置的情况下，缓冲器110吸收能量并通过被第二框架部分34的止动构件62的第二面70压缩而缓冲致动器10的运动。衬套40的第二端50处的凸缘54与环形构件36的第二面88间隔开，并且环形构件36的第一面86位于与第二框架部分34的凸缘部分98的第二面106邻接接合。

以这种方式，缓冲器组件28提供双向的行程末端阻尼。换句话说，缓冲器组件28在其行程的两端阻尼致动器杆/活塞12的运动-当致动器杆/活塞12几乎完全伸出时，致动器杆12从壳体14的进一步伸出被阻尼，并且当几乎完全缩回时，致动器杆12从壳体14进一步缩回到壳体14中被阻尼。

参考图6至11，示出了根据本发明第二实施例的致动器210。致动器210具有轴线(例如中心轴线)211。致动器210是线性致动器，其可以是例如液压致动器或机电致动器，其具有活塞或致动器杆212以及壳体或气缸构件214。致动器210优选地包括用于驱动致动器杆或活塞212的常规装置，使得致动器杆可沿着轴线211从壳体214延伸和缩回壳体214内。

致动器杆/活塞212大体为圆柱形，并具有第一端215和第二端216。在致动器杆/活塞212的第一端215处设置有止动件217和u形接头218。参照图6、7和8，止动件217是u形接头218的表面300，但是应当理解，可以提供单独的止动构件，该止动件附接至致动器杆/活塞212的第一端215附近。

壳体214具有大致圆柱形的空心体，该空心体具有第一端219，第二端(未示出)和外壁220。第一端219包括孔213，致动器杆在操作过程中通过该孔213伸出和缩回。外壁220具有外表面222和内表面224。外壁220限定了空腔226。止动件(未示出)和u形接头(未示出)设置在壳体214的第二端(未示出)。

致动器杆或活塞212具有凸缘或止动件221，该凸缘221位于活塞/致动器杆212的第二端216处并具有第一表面227。

致动器210还具有缓冲器或减震器或阻尼器组件228。缓冲器组件被定位成靠近壳体214的第一端219，并且被配置为提供双向阻尼(即，阻尼活塞/致动器杆212在伸展和缩回期间的冲程末端运动)而无需在壳体214的第二端附近设置其他阻尼装置。在一些示例中，缓冲器组件228仅设置在壳体214的第一端219处(例如，在壳体214上或内部的其他位置未提供其他缓冲/缓冲器/阻尼器组件)。

将特别参考图7、8、9、10和11来描述缓冲器组件228。

缓冲器组件228(也称为减震器组件或阻尼器组件)包括框架230。框架230包括第一框架部分232和第二框架部分234。

第一框架部分232包括第一止挡构件或缓冲顶环238。第一止挡构件238是环形的，并且具有第一面242，第二面244，外表面246和中心孔247。

第二框架部分234包括第二止动构件或底部缓冲环302，例如呈杆或导杆266形式的导引构件以及能量吸收和/或存储元件314。第二止动构件302呈环形并且具有第一面304，第二面306，外表面308，在第一面304和第二面306之间延伸的通孔307以及中心孔309。

导向杆266通常为圆柱形，并具有第一端280，第二端282和细长主体284。

能量吸收和/或存储元件314具有第一端316和第二端318。如图6至9所示，能量吸收和/或存储元件314被示为弹簧，但是在替代实施例中，能量吸收和/或存储元件314是压溃管。

外壁220在第一端219处包括凸缘312。该凸缘的外径大于第二止动件302的中心孔309的内径。外壁220还包括与凸缘312邻接的部分310，部分310的外径小于凸缘312的外径，并小于或等于第二止动件302的中心孔309的内径。

第二框架部件236包括第二框架部件壳体264。第二框架部件壳体264具有第一端274，第二端276，外表面278和中心孔279。第二框架部件壳体264包括靠近第二端276的大体上圆柱形的主体296和靠近第一端274的凸缘部分298。

大体上圆柱形的主体296具有内表面2100和外表面2102。

凸缘部分298具有第一面2104，第二面2106，通孔320和孔322。

如下所述，将缓冲器组件228组装在致动器210上。

第一框架部件232的第二止动构件302定位在壳体214上方，使得壳体214的部分310延伸穿过第二止动构件302的中心孔309，并且凸缘312在第二止挡件302和活塞/致动器杆212的第一端215之间。这可以以多种方式实现。优选地，凸缘312设置有螺纹部分(未示出)，该螺纹部分构造成与壳体212的内表面224上的对应螺纹(未示出)接合。在这种情况下，在制造期间，壳体214的部分310被插入穿过第二止动件302的中心孔309，并且凸缘309通过相应的螺纹拧到壳体214上。在替代示例中，凸缘312可由安装在壳体214周围的合适凹槽中的卡环形成，从而提供限制第二止挡构件302可沿致动器杆212的延伸方向移动的程度的止挡(即，如图7至图10所示，其向右移动)但不限制第二止挡构件302在致动器杆212的缩回方向上的运动(即，如图7至图10所示，向左移动)。

第二框架部分234的壳体264位于壳体214的外侧，使得第二框架部分壳体264的大致圆柱形主体96的外表面2102定位成与壳体214的壁220的内表面224相邻。在将第二框架部件壳体264的大致圆柱形的主体96插入壳体212内之前，优选地，在制造期间，将致动器杆212放置在壳体214内，并且将第二止动件302定位在壳体214周围。

引导杆266穿过第二框架部件壳体264的凸缘298中的通孔320，并固定到第二止动构件302。例如，引导杆266可以固定到第二止动构件302通过未示出的螺栓穿过第二止动件302中的间隙孔(未示出)，并构造成与导向杆266中的螺纹腔(未示出)接合。

能量吸收/存储元件314(例如弹簧或压溃管)被放置在引导杆266上方(在引导杆266穿过凸缘298之后)，使得引导杆266的一部分延伸在能量吸收/存储元件314中。

能量吸收，冲击吸收，阻尼或动能吸收装置，例如减震器或缓冲器或阻尼器2110，安装在第二框架部件壳体264的凸缘298的孔322中。缓冲器具有第一端2111。在一个示例中，减震器2110在外表面(未示出)上设有螺纹，该螺纹拧入孔322内表面上的相应螺纹(未示出)中。减震器2110与第二止动构件302的通孔307对齐。

第一止动构件238被固定到引导杆266(在减振器2110被固定到第二框架部件壳体264的凸缘298之后)。例如，引导杆266可通过穿过第一止动构件238中的间隙孔326并且构造成与引导件266中的螺纹腔(未示出)接合的螺栓324固定到第一止动构件238。

这样，第一框架部件232和第二框架部件234中的每一个都能够相对于壳体214沿周向移动。

缓冲器组件228组装好后，将止动件217和u形接头218固定在致动器杆/活塞212上。

现在将特别参考图7、8、9和10来描述致动器10的操作。

图7示出了处于中间(或“固定”)位置的致动器210。在该位置，致动器杆/活塞212缩回，使得活塞的第一端215靠近或抵接缓冲器组件228，但是不缩回至缓冲器组件被压缩的程度。因此，缓冲器组件228在图7所示的稳定位置未被激励。

图8和9示出了处于伸出位置的致动器210，致动器杆/活塞212的第二端216接近壳体214的第一端219。

在该位置，第一框架部件232的止动构件238与致动器杆/活塞212的止动件217间隔开。致动器杆/活塞212的止动件/凸缘221抵接第二框架的壳体264，使得凸缘/止挡221的第一表面227与第二框架部分234的第二端276接触。

在该位置，由于其与第二止动件302通过导向杆266的连接，第一止动件238被阻止在致动器杆/活塞212的延伸方向上移动(即，相对于图8和9所示的方向向右移动)：通过壳体214的凸缘312防止第二止动件302在致动器杆/活塞212的延伸方向上移动。

因此，由于致动器杆/活塞212的止动件/凸缘221推压第二框架部分234，缓冲器2110的第一端2111推压第一止动构件238的第二面244，结果是缓冲器2110被压缩在第二框架部件234的凸缘298和第一止动构件238之间。如图8和9所示，缓冲器2110的一部分延伸穿过第二止动构件302中的通孔307。

优选地，当致动器处于稳定或中间的位置时，能量吸收/存储元件314的尺寸设置成等于或小于第二框架部件壳体264的第一端274与第一止动构件238的第二面244之间的距离。因此，在图8和9所示的伸展位置，能量吸收/存储元件314被压缩在第二框架部件壳体264的第一端274与第一止动构件238的第二面244之间。

如图8和9所示，能量吸收/存储元件314是弹簧，其在压缩期间至少部分地存储能量。

替代地，能量吸收/存储元件314是压溃管(由可塑性变形的材料，例如钢，铝或工程塑料制成)。在这种情况下，压溃管314在第二框架部件壳体264的第一端274与第一止动构件238的第二面244之间的压缩下变形，从而吸收能量。

将理解的是，如果提供了压溃管，则压缩和因此变形的压溃管将需要对其进行更换。有利地，如上所述的缓冲器组件228可以容易地在致动器210上原位拆卸，从而便于容易地拆卸和更换压溃管(例如，通过简单地延伸致动器并将第一止动件238从导向杆266上卸下)。这相对于其中设置有围绕中央致动器杆或活塞的压溃管的致动器是有利的，其中，压溃管的更换需要致动器本身被拆卸。

如上所述，压溃管通常需要在压溃管破碎之前至少沿其轴线施加阈值力。在能量吸收/存储元件314是压溃管的实施例中，优选地，选择压溃管的材料和厚度，使得其在正常操作期间可以支撑致动器杆212。换句话说，压溃管构造成具有用于破碎的阈值力，该阈值力大于在正常操作期间通常由致动器210施加的力。这防止了致动器杆212在其正常操作期间未向缓冲器组件228被激励的情况下达到其伸出和缩回行程的末端。换句话说，致动器210具有不包括行程末端部分的操作行程，并且在正常或受控操作期间，压溃管用作阻止致动器杆212进入行程末端部分(即，在其操作行程之外延伸或缩回)的止动件。在这样的实施例中，仅当施加到缓冲器组件228的力足以引起压溃管破碎时，缓冲器组件228才被压缩并被激励，这种事件仅在正常操作之外发生。

图10显示了处于缩回位置的致动器210，致动器杆/活塞212的第一端215靠近壳体214的第一端219。致动器杆/活塞212的缩回程度大于如图7中所示的范围，使得缓冲器228被压缩(并因此被激励)，如下所述。

在该位置，致动器杆或活塞212的第一端215上的止动件217抵推缓冲器2110的第一端2111。第二框架部件壳体264的凸缘298与壳体214的凸缘312邻接接合，从而防止第二框架部分236沿致动器杆/活塞212的缩回方向(即，相对于图10所示的方向向左)移动。结果，缓冲器2110被压缩在第二框架部分234的凸缘298和第一止动构件238之间。如图10所示，缓冲器2110的一部分在第二止动构件302的通孔307中延伸。

如上所述，当致动器处于稳定或中间位置时，能量吸收/存储元件314的尺寸优选地等于或小于第二框架部件壳体264的第一端274与第一止动构件238的第二面244之间的距离。因此，在图10所示的压缩位置，能量吸收/存储元件314被压缩在第二框架部件壳体264的第一端274与第一止动构件238的第二面244之间。

如图10所示，能量吸收/存储元件314是弹簧，其在压缩期间至少部分地存储能量。替代地，能量吸收/存储元件314是如上所述的压溃管，其在压缩下在第二框架部分壳体264的第一端274与第一止动构件238的第二面244之间变形，从而吸收能量。对于使用致动器210的特定应用，可以根据缓冲器组件228的期望的能量吸收特性来选择压溃管的材料和厚度。压溃管可由具有塑性变形特性和合适的破碎特性的任何材料制成。压溃管的优选材料包括不锈钢，铝和工程塑料。

在致动器210的正常操作期间，当致动器210伸出和缩回时，致动器杆/活塞212在壳体214内移动。当致动器210处于如图7所示的中间(或“固定”)位置时(既未完全伸出也不完全压缩)，缓冲器2110未压缩且缓冲器组件228未被激励。在正常操作期间，上述缓冲器组件228的部件的相对尺寸使得：

第二止动件302和第二框架件壳体264的凸缘298从相对侧抵接壳体214的凸缘312(如图7所示)；和

缓冲器2110的第一端2111邻接第一止动构件238。

因此，在正常操作期间，缓冲器组件228相对于壳体214的位置保持基本恒定。类似地，缓冲器组件228相对于致动器杆/活塞212的第一端215的位置随着致动器杆/活塞12的第一端15的位置相对于壳体14的第一端19的改变而改变。

第一框架部分32和第二框架部分34能够相对于壳体14周向移动。

如果致动器210突然扩展，使得致动器210处于图8和9所示的伸出位置，则位于致动器杆/活塞212的第二端216处的凸缘/止动件221的第一表面227抵推第二框架部件234的壳体264的第二端276。在这种情况下，缓冲器2110吸收能量并通过压缩来缓冲致动器210的运动。第二框架部分234远离第二止动构件302移动，第二止动构件与壳体214的凸缘312邻接接合，从而压缩第二框架部分234的凸缘298和第一止动构件238之间的缓冲器2110。

类似地，在致动器210突然压缩使得致动器210处于图10所示的缩回位置的情况下，致动器杆/活塞212的第一端215的止动件217与第一止动构件238邻接接合，第二框架部分234的凸缘298与壳体214的凸缘312邻接接合。再次，缓冲器2110吸收能量并通过在第二框架部分234的凸缘298和第一止动构件238之间压缩而缓冲致动器210的运动。

以这种方式，缓冲器组件228提供了双向冲程末端阻尼。换句话说，缓冲器组件228在其行程的两端阻尼致动器杆/活塞212的运动-当致动器杆/活塞212几乎完全伸出时，致动器杆212从壳体214的进一步伸出被阻尼，并且当几乎完全缩回时，致动器杆212的进一步缩回进入壳体214的距离被阻尼。

因此，更笼统地说，参照图1至图5描述的第一实施例和参照图7至图11描述的第二实施例都包括：致动器杆/活塞12、212，其具有第一端15、215和远离第一端15、215的第二端16、216；具有第一端19、219的壳体14、214；和缓冲器组件28、228，其具有第一框架部分32、232和第二框架部分34、234。在两个实施例中：致动器杆12、212在包括其第一端25、215处包括第一止动件17、217，和在其第二端16、216处的第二止动件21、221；壳体14、214包括在壳体14、214的第一端19、219处的第三止动件36、312；第一框架部分32、232包括构造成与第一止动件17、217接合的第四止动件38、238和构造成与第三止动件36、312接合的第七止动件54、302；第二框架部分34、234包括构造成与第二止动件21、221接合的第五止动件76、276和构造成与第三止动件36、312接合的第六止动件98、298。在上述描述的第一实施例中，第二框架部分34还包括构造成与缓冲器110接合的第八止动件62。

上述第一和第二实施例都有利地在致动器壳体的一端的单个单元中提供了双向的行程末端阻尼。因此，该系统不那么复杂，从而使得缓冲器在致动器壳体的两端处需要机械/液压/电气等单元以提供双向行程末端阻尼。上面的实施例还提供了定位成相对于致动器杆/活塞的轴线偏移的能量吸收装置，从而便于现场检查和拆卸缓冲器组件，而无需拆卸致动器本身。此外，以上两个实施例都允许致动器杆在其正常行程的整个范围内伸展/缩回，而无需给缓冲器组件激励(即，仅当致动器杆移动到其行程超出其正常行程的极限时，才激励缓冲器组件)-与在正常操作期间(即在致动器杆的正常行程范围内)需要给阻尼单元被激励的系统相比，上述实施例因此减少了缓冲器组件的磨损。

上面的两个实施例还提供了一种改进的装置，用于在致动器中(例如如上所述，围绕杆66、266的周围)利用压溃管进行行程末端阻尼。压溃管通常是一次性使用的，可塑性变形的元件，一旦被压缩，就需要更换。上述缓冲器组件有利地允许容易地更换这样的压溃管而无需拆卸致动器本身-采用围绕致动器杆自身定位的压溃管的其他系统(例如与致动器杆共享相同的轴线)需要在压缩后拆卸致动器本身以更换压溃管。

尽管两个实施例均优于已知系统，但第二个实施例却是优选的，因为它在机械上较不复杂，在原位(例如，当缓冲器组件的零部件需要维护，修理或更换)更易于制造和拆卸(无需拆卸致动器本身)。

现在参考图12，其中是模拟器或测试系统112的示意图。

模拟器或测试系统112具有基座114，安装为可相对于基座114移动的平台116和致动机构118。致动机构118可操作地布置在基座114和平台116之间。致动器机构118包括多个致动器120。多个致动器120中的至少一个是如上关于第一或第二实施例所述的致动器，并且包括致动器杆(例如，在机电致动器的情况下)或活塞(例如，在液压致动器的情况下)12、212，壳体14、214和缓冲器组件28、228。

模拟器或测试系统112例如可以是单轴测试系统，多轴测试系统，娱乐系统或乘坐装置或模拟器，飞机测试系统或模拟器，汽车测试系统或模拟器或六脚架。

在上述实施例中，缓冲器110、2110包括弹簧。将理解的是，在替代实施例中，缓冲器可以包括任何常规的现成的阻尼器或缓冲器。

在所示的实施例中，缓冲器组件28、228包括三个阻尼器或缓冲器。将理解的是，在替代实施例中，缓冲器组件28、228可包括单个阻尼器或缓冲器。还应理解，在其他实施例中，缓冲器组件28可包括任何数量的阻尼器或缓冲器，使得缓冲器组件28的阻尼特性可适于致动器的应用。

在所示的第一实施例中，缓冲器组件28、228包括三个引导杆66，并且在所示的第二实施例中，缓冲器组件228包括四个引导杆266。将理解的是，引导杆的数量可以根据适用于致动器的应用和可用空间范围变化。因此，在一些示例中，以上任一实施例的缓冲器组件可包括三个或更少或四个或更多个导向杆。此外，在利用围绕杆66、266定位的压溃管的实施例中，可以根据压溃管的压溃特性来选择杆的数量，使得缓冲器组件28、228为致动器的特定的应用提供适当的能量吸收特性。

同样，在所示的第一实施例中，缓冲器组件28、228包括三个缓冲器110，并且在所示的第二实施例中，缓冲器组件228包括四个缓冲器2110。可以理解，缓冲器的数量可以根据致动器的应用和可用空间范围变化。因此，在一些示例中，以上任一实施例的缓冲器组件可以包括三个或更少或四个或更多缓冲器。

在所示的第二实施例的变型中，可以不设置缓冲器2110，并且缓冲器组件228可以代之以依靠由能量吸收和/或存储元件314提供的阻尼

在所示的第一实施例中，缓冲衬套40和缓冲器110被设置为独立的部件。将理解的是，在本发明的其他实施例中，这些组件可以被提供为单个部件或以单个部件提供。

所示的实施例包括在活塞/致动器杆12、212的第一端15、215和壳体14、214的第二端的u型接头。将理解的是，不同类型的接头(例如，万向接头)可以根据将在其中实现致动器10、210的系统的要求来提供。

以下编号的说明提供了本公开的其他示例：

1.一种致动器，其包括壳体，活塞和缓冲器组件；其中，缓冲器组件安装在壳体的一端。

2.根据陈述1所述的致动器，其中，所述致动器具有轴线，所述缓冲组件包括能量吸收装置，并且所述缓冲组件定位在所述壳体上，使得所述能量吸收设备的轴线相对于所述致动器的轴线偏移。

3.根据陈述2所述的致动器，其中，所述缓冲器组件包括框架，所述框架被构造成接收所述能量吸收装置。

4.根据陈述3所述的致动器，其中，所述能量吸收装置是阻尼器。

5.根据陈述4所述的致动器，其中，所述阻尼器是机械阻尼器。

6.根据陈述4或陈述5所述的致动器，其中，所述阻尼器是双向行程末端阻尼器。

7.根据陈述3，陈述4，陈述5或陈述6的致动器，其中，所述框架被构造成容纳多于一个的能量吸收装置。

8.根据陈述3至7中的任一项所述的致动器，其中，所述框架包括第一框架部分和第二框架部分，并且所述能量吸收装置或每个能量吸收装置位于所述第一框架部分和所述第二框架部分之间。

9.根据陈述8所述的致动器，其中，所述第一框架部分包括止挡构件和安装构件。

10.根据陈述9所述的致动器，其中，所述第一框架部件安装构件构造成接收所述能量吸收装置。

11.根据陈述8，陈述9或陈述10的致动器，其中，第二框架部分包括止动构件，壳体和杆。

12.根据陈述11所述的致动器，其中，所述杆在所述第二框架部件止动构件与所述第二框架构件壳体之间延伸。

13.根据陈述11或陈述12的致动器，当引用陈述9或10时，其中，第二框架构件壳体包括构造成容纳第一框架部件安装构件的开口。

14.根据陈述13所述的致动器，还包括环形构件，其中，所述环形构件位于所述第一框架部分止动构件与所述第二框架部分止动构件之间。

15.一种模拟器或测试系统，包括：基座；安装成可相对于所述基座运动的平台；以及可操作地布置在所述基座与所述平台之间的致动机构，其中，所述致动机构包括至少一个由陈述1至14任一项限定的致动器。