具有行星辊的旋转直线型致动器的制作方法

文档序号:5737634阅读:217来源:国知局
专利名称:具有行星辊的旋转直线型致动器的制作方法
具有行星辊的旋转直线型致动器本发明涉及对这种类型的旋转直线型致动器的改进,该类旋转直线型致动器包 括-具有螺纹外表面的中心杆,-基本上同轴围绕所述中心杆的外环,并且该外环具有螺纹内表面,以及-多个沿圆周分布于所述中心杆的所述外表面和所述外环的所述内表面之间的螺 纹行星辊,且所述螺纹行星辊与所述中心杆和所述外环的螺纹面相啮合,-所述中心杆和所述外环的其中之一能够旋转且被轴向地固定,而另一个分别是 所述外环或所述中心杆被旋转地固定且能够被轴向地移动。特别地,文献FRl 577 532中公开了这种具有行星辊的致动器。在滚珠螺旋致动器或滚柱螺旋致动器领域,已知施加润滑剂(油、油脂、固体润滑 剂)来改善所述致动器的摩擦特性。这涉及到外部施加(特别是油和油脂)或者还涉及到 表面涂层的沉淀(特别在螺纹上),所述表面涂层能够通过磨损逐渐地释放固体润滑粒子。 同样还公知的解决方法是使用安装在滚珠之间或滚柱之间的自润滑夹层轴承。关于具有行星辊的旋转直线型致动器,如果夹层轴承的解决方法在技术上不可 行,那么仍然可以使用应用外部润滑剂(油,油脂)的解决方法,且在滚柱螺纹上形成固体 润滑涂层的解决方法也是公知的。然而,目前这些所使用的各种解决方法需要定期地更换润滑剂或者润滑部件,间 隔时间可长可短,但从未覆盖致动器的预计寿命,且特别地,所述更换需要获得致动器。这些条件在致动器的一些应用领域中无法得到满足,如特别是在用于飞机飞行控 制的电动致动器的情况下,其无需维修的使用期限必须覆盖飞机的寿命期间。关于飞机飞行控制的电动致动器的特殊应用,由于较高的接触压力,尽可能小的 摩擦力,以及使用寿命期间的润滑(即,可用数十年)导致该致动器需要较低的旋转/平移 比,坚固且坚硬的构成材料;此外,基于安全原因,致动器必须可反转。这些要求导致需要使 用具有润滑的行星辊的螺纹旋转直线型致动器,并且已知,使用布置在螺纹上的固体润滑 剂,由于形成的残余粒子可能导致致动器被卡住,因而无法设想操作部分逐渐磨损的技术, 并且还已知润滑剂飞溅是不理想的,且实施起来不切实际,不可能覆盖这么长的时间段。因此,本发明的目的在于提供一种有原创性的技术性解决方法,其能够满足有关 长期均勻润滑的要求的实际需要。为此,本发明提供了一种前文已公开的那种类型的具有行星辊的旋转直线型致动 器,当根据本发明布置时,其特征在于权利要求1的特征部分所阐述的内容。借助根据本发明的技术解决方法,润滑剂从一个存储容器中通过毛细管作用被经 济地、以刚好充足的量、精确地分布在相互作用部件的接触位置上,这样的所述存储容器, 虽然容量很低,但该容量对于致动器的寿命来说足够了,即使所述寿命很长(例如,预计为 数十年的寿命)。这些发明特征的有用优点在于其具有相当大的潜力来适应有关润滑剂的需求,这 些特征本身取决于致动器所需的操作模式。一方面润滑剂的需求,以及另一方面润滑剂在部件上的分布方式,很大程度上取决于根据应用而定的具有较大或较小行程的致动器的操 作条件。对一些应用而言,单个致动器的操作条件可能随时间具有很大变化例如在飞机起 飞和降落时,此时机翼的翼片具有大幅度的移动,飞机机翼的移动翼片的驱动致动器具有 长行程,而在翼片保持不动或几乎不动的稳定飞行过程中,致动器不工作,或以对应于很小 角位移(几度)的非常短的行程,仅少量地工作。在这些情况下,通过实施本发明,所允许的布置的灵活性能够根据致动器的通常 所预期的操作条件设计出布置方案。因此,能够布置所提供的通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装置,从而在至少 一个行星辊与中心杆和外环的单个接触区域上分布润滑剂,所述区域优选地位于中央位 置,当致动器被要求具有实质上较大幅值的移动时,将导致需要被接触的部分的润滑完全 且均勻。然而,在适于覆盖大量使用条件的一个有用实施例中,可以布置所提供的通过毛 细管作用来分布液体润滑剂的装置,从而在至少一个行星辊与中心杆和外环的至少两个接 触区域上分布润滑剂,所述两个区域分别位于靠近所述行星辊的两个端部。特别地,如果润 滑剂需求较低,那么可以设想,提供通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装置,从而在至少 一个行星辊与中心杆和外环的多个接触区域上分布润滑剂,所述多个接触区域,优选地基 本上均勻地,被分布到所述行星辊的基本上整个长度上。更特别地,在润滑剂需求量大的情 况下,可以设想的是,提供通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装置,从而在至少一个行星 辊与中心杆和外环的所有接触区域上分布润滑剂。当然能够设想的是,如果因此获得的润滑条件与致动器的操作条件相一致,那么 通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装置在功能上涉及单个行星辊。然而,显然,至少对于 大量应用来说,有必要提供通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装置,其在功能上涉及数 个行星辊,所述数个行星辊特别对称地或均勻地分布,如果润滑需求量高,那么所述通过毛 细管作用来分布液体润滑剂的装置在功能上将涉及所有行星辊。本发明提供的具体实施方式
可以产生数个可能的实施例。因此,在第一个实施例中,所提供的通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装置被 合并入至少一个行星辊内。从而当然能够设想的是,常规操作中,在致动器具有大幅值行程 的情况下,单个行星辊被装配有所述用于通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装置。然而, 很明显的是至少对于所述致动器的大部分应用来说,有必要设想的是,如果润滑剂需求较 低时,那么通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装置被合并入数个行星辊中,特别是所述 数个行星辊对称分布;或者甚至能证明有必要的是,如果润滑剂需求较高,则通过毛细管作 用来分布液体润滑剂的装置被合并入所有行星辊中。在进一步有用的实施例中,通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装置被合并入至 少一个辅助辊中,该辅助辊被布置成与至少一个行星辊相接触,同时径向地位于所述行星 辊的外部,并且提供柔性保持装置,以拉动所述辅助辊使其基本上径向地向内与所述行星 辊接触。然而,一种在技术上更易于实施且具有更为有效的效果的解决方法,其在于,至少 一个辅助辊被布置成与两个相邻的行星辊同时接触,同时该辅助辊径向地位于所述行星辊 的外部,并且提供柔性保持装置,以拉动所述辅助辊使其基本上径向地向内与所述两个行 星辊接触。不论采用何种布置,如果因而获得的润滑条件得以满足与致动器的操作模式相关的需求,那么当然能够提供与单个行星辊保持接触的单个辅助辊。然而,显然在大部分的 应用中,有必要提供数个辅助辊,特别地数个辅助辊对称分布,且特别地,如果润滑需求高, 那么由于存在偶数个行星辊,可以提供一个在功能上与每一对行星辊相联系的辅助辊。同 样能够设想的是,行星辊与辅助辊在数量上相等,每个辅助辊在功能上与一对行星辊相联 系,这种解决方法能够存储最大量的润滑剂。对于这些发明特征的具体实现能够设想出一些技术性解决方法,这需要辊的特别 布置且无需借助位于辊外部的润滑剂存储罐。根据第一可能的实施例,通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装置包括肉眼可见 的、装配在行星辊和/或辅助辊内的存储罐,所述存储罐至少包括一个内腔,所述内腔特别 地具有细长形状,尤其是基本上同轴于所述辊的轴线,以及至少一个从所述腔延伸出来并 通向至少一个所述辊的螺纹面上的毛细管道。在该实例中,对所布置的用来分布润滑剂的 所述行星辊和/或辅助辊进行机加工,从而具有上述腔和一个或多个上述管道。根据第二可能的实施例,所述行星辊和/或辅助辊由一种非常多孔的材料构成, 并且通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装置包括毛细管存储罐,所述存储罐由构成所述 辊的所述非常多孔的材料的孔形成。这种情况下,润滑剂存储罐的构成是所述辊自身构成 所固有的。不管采用何种实施例,由于润滑剂存储罐被合并入相关的辊内,因而整个结构是 紧凑的。油的选择取决于行星辊螺杆所使用的技术,且其仅受本发明的影响,就如其粘度 必须适于所述腔以及一个或多个管道的尺寸,从而得益于毛细管效果。优选地,如果操作要 求需要使用具有添加剂的润滑剂,那么所述润滑剂是一种具有稀释添加剂的油,其一方面 克服了添加剂在液体中成悬浮状态以及固体润滑剂释放粒子(卡住风险)的缺陷,另一方 面能够通过毛细管作用来存储和传输润滑剂,而没有变质的风险。此外,这样的具有稀释 添加剂的润滑剂有助于其被分布的能力,特别是在特别需要的位置上能以非常定向的方式 被分布的能力,所述需要的位置在这种情况下,一方面是指,在行星辊的螺纹和中心杆的螺 纹之间的接触面上的螺纹面,以及另一方面是指,在行星辊的螺纹和外环的螺纹之间的接 触面上的螺纹面。然而,在本发明内容中,也不排除使用带有悬浮状添加剂的润滑剂的可能 性,如果能证明该使用是必要的或有用的;因而悬浮状的添加剂粒子必须具有实质上比腔 或毛细管道的尺寸要小的尺寸。利用毛细管作用非常明显地有助于精确分布,本文所设想的内容中同样显著且必 要的进一步的优点是,润滑剂只在必要时进行分配,所有这些导致节约型分布的布置,适于 在一个很长的期限内提供润滑。所有这些特征致使具有行星辊的旋转直线型致动器的生产,特别是可反转类型 的,在很长时间段内得到润滑,在特别应用的情况下,甚至能够达到数十年。通过阅读以下一些实施例的具体说明,将更好地理解本发明,所述实施例仅以非 限定性实例的方式给出。在该说明中,将参考以下附图,其中-图IA至图IC是具有行星辊的旋转直线型致动器的部分被切去的透视图,基于这 些附图,本发明内容的基本性质将分别通过具有不同构造的三个实例作特别描述;-图2A至图2C是图IA至图IC中所示致动器的简化的横截面视图,其分别通过具有不同构造的三个实例进一步突出描述了本发明内容的基本性质,此外,这些图以简化方 式示出了本发明内容的第一实施例的三种变型;-图3A至图3E以简化的方式示出了本发明内容的第二实施例的不同变型;-图4A至图4C以简化的方式、作为图3E中该变型的特定情况,示出了保持辅助辊 的装置的具体实施例,图4B和图4C分别是分别沿附图7中B-B线和C-C线的两个横截面 视图(省略外环);-图5A至5C以简化的方式示出了辊的第一实施例的三种变型,所述三种变型可以 用于具有行星辊的致动器上,以便根据本发明来分配液体润滑剂;-图6A至图6B以简化的方式示出了辊的第二实施例的两种变型,所述两种变型可 以用于在具有行星辊的致动器上,以便根据本发明分配液体润滑剂;以及-图7示出了群组成一个图示的两个直径剖面图,其分别示出了根据本发明布置 的旋转直线型致动器(移除外环)的一特定实施例的两个变型(分别位于图示右部和左 部),其组合了图3E,5A,4B(右边部分)与4C(左边部分)中的内容。首先参考

图1A,其示出了部分被切去的旋转直线型致动器的透视图,特别是本发 明涉及的可反转型致动器。简要地回顾一下这样的致动器,其包括-具有螺纹外表面2的中心杆1;-基本上同轴围绕所述中心杆1的外环4,并且所述外环4具有螺纹内表面6;以 及-多个沿圆周分布于所述中心杆1的所述外表面2和所述外环4的所述内表面6 之间的螺纹行星辊7 ;该行星辊7分别与所述中心杆1和所述外环4的螺纹表面2,6啮合, 以及所述外表面2、所述内表面6的螺纹与辊具有相同的螺距和相同的螺旋角。所述行星辊7被容纳于由两个环形法兰8形成的保持架中,所述两个环形法兰8 围绕中心杆1并沿轴向方向各自地分开;这些法兰被成角度分布的孔所穿透,所述孔形成 轴承,所述行星辊7的两端部在所述轴承中旋转。提供环形内齿轮9a,使其紧靠在至少一个法兰8上,在其内表面开有齿,形成环形 齿条,所述齿条与设置在行星辊7相应端部处的小齿轮9b相啮合;在所示实例中,提供了两 个带齿的内齿轮9a,其与分别设置在每一个所述行星辊7的两个端部处的两个小齿轮9b相 啮合。在图IA所示的实例中,假定致动器传统地布置有轴向固定的中心杆1,但是在被 未示出的装置驱动旋转时,所述中心杆1能够旋转(双箭头3),且致动器传统地布置有旋转 固定的外环4,但是在旋转杆1的驱动作用下,所述外环4能够沿轴向滑动(双箭头5);更 具体而言,假定所述致动器是可反转的,即,在近似平行于所述致动器所在轴线的环4上施 加一机械作用力,从而致使中心杆1旋转。而所述致动器的反转布置(环4被旋转驱动,且 中心杆1沿轴向滑动)也可以通过本发明实施例的内容被设想出。根据本发明,提供所述致动器,使其包括通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装 置,其在功能上至少涉及一个行星辊7,用于通过毛细管作用将液体润滑剂L分布在至少一 个接触区域上,所述接触区域,即所述至少一个行星辊7与所述中心杆1的接触区域(在图 IA中不可见)以及所述至少一个行星辊7与所述外环4的接触区域,如在图IA中示意性地 以两个箭头L示出。
通过毛细管作用分布的液体润滑剂,以刚好足够的量被精确地分配到仅相互作用 的部件的接触位置上一方面为行星辊7和中心杆1的接触位置,另一方面为行星辊7和外 环4的接触位置。因而这样的分布是经济的,且即使是低容量的液体润滑剂存储罐都足以 保证在一段很长的时间内所需要的润滑剂能够覆盖所述致动器的预期使用寿命(例如对 于飞机飞行控制致动器来说,为数十年)。就一贯具有长行程、特别是最大或几乎最大行程的致动器而言,能够设想的是,如 在图IA中示意性地示出的情况,仅在所述行星辊7分别与所述中心杆1和所述外环4的单 个接触区域上,通过毛细管作用来分布液体润滑剂,在部件相对运动过程中,所述润滑剂几 乎均勻地被分布在相互作用表面的整个长度范围内。相反地,如果致动器不是一贯地具有长行程、特别是最大行程,则可取的是,通过 增加分布点,以几乎均勻的方式,在相互作用表面的整个长度上分布润滑剂。因此可以布置 成,提供用于通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装置,从而在至少一个行星辊7分别与 所述中心杆1和所述外环4的至少两个接触区域上分布润滑剂,所述两个区域分别定位于 靠近行星辊7的两个端部,在图IB中以两个箭头L示意性地示出(图IB在其它方面与图 IA完全相同,且图中相同的附图标记表示相同部件)。在还需要甚至更多润滑剂的情况下,例如为了补偿由于所述致动器的低幅值移动 和/或高载荷而造成的润滑剂进给不足,优选地,提供用于通过毛细管作用来分布液体润 滑剂的装置,从而在至少一个行星辊7分别与所述中心杆1和所述外环4的多个接触区域 上分布润滑剂;所述多个接触区域,更可取的是均勻地,分布在所述行星辊7的基本上整个 长度上,如图IC中以多个箭头L示意性地示出(图IC在其它方面与图IA完全相同,且图 中相同附图标记表示相同部件)。当然,如有必要,可设想的是,用于通过毛细管作用来分布 液体润滑剂的装置被布置成,在至少一个行星辊7分别与所述中心杆1和所述外环4的所 有接触区域上分布液体润滑剂。如那些在上文中提到的各种构造中用于分布的装置的特定实施例将在下文中给
出ο充足以及均勻润滑的问题不仅涉及所述行星辊7分别与所述中心杆1和所述外环 4的接触长度,而且涉及所述中心杆1的外表面2和所述外环4的内表面6的环形进展状 态,已知在一些操作条件下,致动器的运转可以不延伸至整个圆周的旋转,或者甚至可以不 超过角幅值的几度。因此,从上述的观点可知,完全需要设计与所准备采用的操作模式相关 的致动器。如图2A中非常示意性地示出,如果在致动器操作期间,润滑剂的进给容量是充足 的(例如,一贯的最大行程),那么通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装置可以在功能上 涉及单个行星辊7 (灰色阴影)。当可能证实这样的布置不足以提供良好的润滑时,能够完美设想的是,通过毛细 管作用来分布液体润滑剂的装置在功能上涉及数个行星辊7 (灰色阴影),特别是数个行星 辊7对称分布,如图2B中非常示意性地示出一布局,即,在8个行星辊7的组合中,四个行 星辊在直径方向上相对地成对设置。如必要,可完美设想的是,通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装置在功能上涉 及所有的行星辊7 (灰色阴影),如在图2C中非常示意性地示出。
通过刚刚描述的所述布置内容,能够提供各种实施例。第一实施例能够在于把通过毛细管作用来分布液体润滑剂的装置合并入至少一 个行星辊7,换言之,行星辊7或者每个行星辊7被布置成用来分配液体润滑剂。这种布置 的实例将在下文给出。因此,在致动器的一些操作条件下,如果被证实具有充足的润滑剂, 那么单个行星辊7被布置用来分配液体润滑剂(也可以把图2A中所示内容看作是对该实 施例的诠释)。相反地,如果需要更多的且更好分布的润滑剂,那么可以提供,将通过毛细管 作用来分布液体润滑剂的装置合并入数个行星辊7中,特别是数个行星辊7对称分布(也 可以把图2B中所示内容看作是对该实施例的诠释)。或者甚至必要的话,将通过毛细管作 用来分布液体润滑剂的装置合并入全部行星辊7中(也可以把图2C中所示内容看作是对 该实施例的诠释)。在第二个实施例中,如图3A中非常示意性地示出,提供通过毛细管作用来分布液 体润滑剂的装置,将所述装置合并入与至少一个行星辊7相接触的至少一个辅助辊10内, 而所述辅助辊10被径向地布置于所述行星辊7的外部。提供柔性保持装置11 (此处通过 基本上径向地指向中心的箭头示意地示出)使所述辅助辊10基本上径向地向内偏置,与所 述行星辊7接触。需要强调的是,由所述装置11产生的偏置力必须仅仅刚好足以使辅助辊 10同与其相配合的行星辊(或多个)保持接触,并且辅助辊10—定不能被用力地按压于相 互作用的行星辊(或多个)上,以避免产生摩擦或任何额外阻力。这样的布置将导致自动 间隙补偿,并且无论所述行星辊(或多个)具有何种磨损水平,都能够保持所述辅助辊与所 述相互作用的行星辊相接触。出于同上述那些相同的原因,如果这样的布置能够满足预期的效果,那么可以使 用单个辅助辊10,如图3A所示,所述辅助辊10与单个行星辊7相接触。然而,优选地使用一种布置,从力分布的角度来看,所述布置被更好地平衡且易于 实现。在该布置中,如图3B中示意性地示出,所述(或每个)辅助辊10同时与两个相邻的 行星辊7相接触,同时径向地被布置于所述行星辊的外部,以及提供柔性偏置装置11,使所 述辅助辊10基本上径向地向内偏置,与所述两个相邻的行星辊7相接触。如果通过单个辅助辊所获得的润滑被证实是不充足的,那么提供数个辅助辊10, 特别是数个辅助辊10对称分布。这种布置被非常示意性示出,在每个辅助辊与两个相邻的 行星辊7相接触的情况下,在图3C中示出了具有两个基本上沿直径方向相对布置的辅助辊 10的布局,在图3D中示出了具有四个基本上沿直径方向相对的、成对布置的辅助辊10的布 局。在一个优选实施例中,具有偶数个行星辊7且提供了在功能上与每一对行星辊7 相关的一个辅助辊10。因此,第一种可能性在于,每个行星辊7与单个辅助辊10接触(换 言之,一个辅助辊10仅被布置于两个间隙中的一个间隙中,所述间隙位于两个行星辊7之 间),如图3D所示-这使得相比行星辊7的数量,辅助辊10的数量为一半_。另一种可能 性可在于,如果被证实有必要获得更多的润滑,那么辅助辊10被布置在位于两个相邻行星 辊7之间的每个间隙中,每个行星辊7由两个侧面辅助辊10润滑(换言之,行星辊7的数 量与辅助辊10的数量相同),如图3E所示润滑剂的存储量因而最大。为了清晰的目的,图4A示出了图3E所示的布局中实施的上述柔性偏置装置11的 一个可能的实施例。此处,装置11在辅助辊10的两个端部,由一组由弹性变形材料构成的弯曲臂19构成,所述弯曲臂连接穿孔法兰20,辅助辊10的轴的端部在所述穿孔法兰20中 旋转。该组件因而示出了弹性变形悬杆G的大体外貌,所述悬杆用来拉动每个辅助辊10,使 辅助杆10同与其配合的两个行星辊7相接触。图4B和图7 (右侧部分)示出了可廉价生产和实施的简单布置,根据所述布置, 柔性偏置装置11至少包括一个环23’ (实际上,两个环23’被布置在所述致动器的两个端 部),所述环23’具有基本上呈圆形的形状,特别是在径向上可弹性变形,并且围绕所述辅 助辊10的所有端部24,同时柔性地按压在这些端部24上。为了保持环23’,所述辅助辊10 的端部24装配有用于啮合环23’的环形槽25。所述环23’的弹性由于其组成材料的天然 弹性和/或易于变形的特定形状所致,特别是在环的径向上易于变形。通过实例,图4B和 图7(右侧部分)所示的环23’具有中空凹部26,其具有径向向内的凸起,这些中空凹部26 的数量等于所述辅助辊10的数量,且每个中空凹部26通过其凸面来按压辅助辊10的一端 24中的槽25的底部。图4C和图7(左侧部分)示出了一布局,其类似于有关图4B和图7(右侧部分) 刚刚所公开的布局,且该布局也需要一个环(实际上,两个环被布置在所述致动器的两个 端部),所述环围绕所述辅助辊10的所有端部24,同时有柔性地按压在这些端部24上,不 同的是此处具有基本上圆形形状的环23”为开环,开口 27在图4C中可见。从以上说明中可以理解的是,存储和分布液体润滑剂的功能可以被指派给一个或 多个行星辊7和/或一个或多个辅助辊10,可以设想的是,特别适用的行星辊和特别适用的 辅助辊的组合。为了保证这些功能的适用性,涉及的所述行星辊和/或辅助辊可以根据以下两个 技术解决方案来布置。根据第一个提出的解决方案,布置所述辊7和/或10,这样通过毛细管作用来分布 液体润滑剂的装置包括位于所述辊内的肉眼可见的存储罐12,如在图5A至5C中非常示意 性地示出。因此,存储罐12至少包括一个内腔13,特别是所述内腔具有平行于辊所在轴线 16的细长形状,且优选地基本上同轴于所述辊7,10所在轴线16 ;此外,存储罐12至少包括 一条毛细管道14,特别是所述毛细管道从所述腔13近似横向于轴线16延伸,并通向至少一 个辊的螺纹面15上。实际上,腔13通过在辊7,10的中心挖空得到,所述中心覆盖所述辊 的整个长度且优选地同轴于所述辊所在轴线16,然后由盖17密封两个端部或一端部,如图 5A至5C中所示。毛细管道14的数量和位置的确定与液体润滑剂的分布的所选方法有关。在螺纹 齿距需要数个螺纹的情况下,优选地,因为具有螺纹而必须提供很多管道。如上文有关图IA中所提到的,为了在所述辊的中心区域上分布润滑剂,向所述辊 的中部提供一个或多个毛细管道14,如图5A中示意性地示出;在这个实例中,两条毛细管 道14按一定方向布置,以便通向相互面对的两个螺纹面15上,从而润滑所述中心杆1的两 个面对的螺纹面和所述外环4的两个面对的螺纹面。图7以直径方向上的剖面图的形式示出了参考图5A中刚刚已经公开的布置方式 布置的致动器的特殊实例,并组合了参考图3E,4B(右侧部分)和图4C(左侧部分)所描述 的布置,需要强调的是,图7仅示出了中心杆1,行星辊7,辅助辊10以及两个柔性环23’(在 右侧部分)和23”(在左侧部分),而未示出外环4,从而使得上述位于下面的元件可见。如图7所示,每个辅助辊10由金属型材28构成,其中心被挖空,由上述从一端(在该图中的 右侧端部)穿过、另一端封闭的同轴的腔13获得。两条毛细管道14被布置在近中心位置 处。封闭端24(在附图的左边)装配有与柔性环(在该实施例中是开环23”)啮合的上述 环形槽25。机加工出的所述腔13的相对端由一盖体29封闭,所述盖体29形成上述另一端 24,所述(要么单独要么结合型材28的一端)形成的端24界定出与柔性环(在该实施例 中是开环23’ )啮合的上述槽25。图5B的实例中,一条或多条毛细管道14 (此处两条毛细管道14通向彼此面对的 螺纹面)被布置在辊7,10的每个端部,从而根据上述有关图IB中所揭示的,由所述辊的两 个端部提供润滑。如上述有关图IC中所揭示的,为了将润滑剂有效且均勻地分布在所述辊 7,10的整个长度上,可以提供多个毛细管道14,将其分布在辊7,10的整个长度上,且优选 地布置成通向相互面对的数个螺纹面15,如图5C所示,或甚至通向所述辊的所有螺纹面。当然,完全能够很好设想的是,不是所有的毛细管道14都布置在单一的直径平面 上,如图5A至图5C中图示所揭示的,而是相互成角度地偏移以通向关于轴线16的所有横 向方向上的螺纹面15。根据第二个提出的解决方案,布置辊7和/或10,这样通过毛细管作用来分布液体 润滑剂的装置包括位于所述辊内的毛细管存储罐22,所述存储罐22由具有开孔的一种非 常多孔的材料21的所有孔形成,所述多孔材料构成了所述辊或至少所述辊的表面部分。换 言之,辊7,10本身,由于其构成材料21的多孔特性,形成了液体润滑剂的存储罐22,在图 6A中非常示意性示出,且润滑剂然后从通向表面的微腔来分布。这样的布置适于在所述辊 的整个长度上连续且均勻地输送液体润滑剂。然而,必须注意的是,如果由致动器传输的力比较高,而多孔材料的机械强度相对 较低,因而生产一个或多个这种多孔材料的行星辊是不合适的;因此,以上提出的该布置将 局限于的不传输任何力的辅助辊10。这种应用的合适的多孔材料是已知的,例如在滚球轴承中用于球的多孔笼子所构 成的材料。可选择地,如果由所有孔提供的液体润滑剂的存储容量是不充足的,那么可以设 想的是,如图6B所示,产生一个用作主要存储罐的内腔18,液体润滑剂可以从该腔中由一 个孔到另一个孔进行迁移,直到所述润滑剂到达螺纹面15。为了可靠地且易于实施根据本发明的内容,使用的润滑剂必须具有与腔或毛细管 分布管道的尺寸相兼容的粘度,这样所述润滑剂的分布可以根据本发明的毛细管作用得以 实施。优选地在这方面,所述液体润滑剂可以是具有稀释添加剂的、能够通过毛细管作用进 行分布的油(例如,但不限于,二烷基二硫代氨基甲酸钼),这种方式下润滑剂不含有可能 堵塞毛细管或分布孔的固体粒子。然而,如必要,也可以使用包括粒子形式的固体添加剂的 润滑剂,前提是所述粒子的尺寸基本上要小于腔或者毛细管道的尺寸,这样不会产生堵塞 结果。
权利要求
该种类型的旋转直线型致动器包括具有螺纹外表面(2)的中心杆(1),基本上同轴围绕所述中心杆(1)并具有螺纹内表面(6)的外环(4),以及多个螺纹行星辊(7),其沿圆周分布于所述中心杆(1)的所述外表面(2)和所述外环(4)的所述内表面(6)之间,并且与所述中心杆(1)和所述外环(4)的螺纹面相啮合,所述中心杆(1)和所述外环(4)的其中之一能够旋转并被轴向地固定,而另一个分别是所述外环(4)或所述中心杆(1),其被旋转固定且能够被轴向地移动,其特征在于所述致动器包括通过毛细管作用来分布液体润滑剂(L)的装置,所述装置在功能上至少涉及一个行星辊(7),以通过毛细管作用在所述至少一个行星辊(7)与所述中心杆(1)和所述外环(4)的至少一个接触区域上分布液体润滑剂(L),因此,所述润滑剂(L)通过毛细管作用,从足够致动器在使用寿命期间使用的存储罐中,节省地、精准地、且以刚好足够的量,被分布到相互作用的部件的接触位置。
2.根据权利要求1所述的致动器,其特征在于提供通过毛细管作用来分布液体润滑 剂(L)的装置,以便在至少一个所述行星辊(7)与所述中心杆(1)和所述外环(4)的单个 接触区域上,尤其是基本上位于中心位置的接触区域上,分布所述润滑剂(L),凭借这种分 布,当所述致动器具有实质上较大幅度的移动时,达到充分且均勻地润滑相互作用部分的 结果。
3.根据权利要求1所述的致动器,其特征在于提供通过毛细管作用来分布液体润滑 剂(L)的装置,以便在至少一个所述行星辊(7)与所述中心杆⑴和所述外环⑷的至少 两个接触区域上分布所述润滑剂(L),所述两个区域分别位于靠近所述行星辊(7)的两个端部。
4.根据权利要求1所述的致动器,其特征在于提供通过毛细管作用来分布液体润滑 剂(L)的装置,以便在至少一个所述行星辊(7)与所述中心杆(1)和所述外环(4)的多个 接触区域上分布所述润滑剂(L),所述多个接触区域基本上分布在所述行星辊(7)的整个 长度上。
5.根据权利要求1所述的致动器,其特征在于提供通过毛细管作用来分布液体润滑 剂(L)的装置,以便在至少一个所述行星辊(7)与所述中心杆(1)和所述外环(4)的所有 接触区域上分布所述润滑剂(L)。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的致动器,其特征在于通过毛细管作用 来分布液体润滑剂(L)的装置,其在功能上涉及单个行星辊(7)。
7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的致动器,其特征在于通过毛细管作用 来分布液体润滑剂(L)的装置,其在功能上涉及数个行星辊(7),特别地,所述数个行星辊 (7)对称分布。
8.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的致动器,其特征在于通过毛细管作用 来分布液体润滑剂(L)的装置,其在功能上涉及所有行星辊(7)。
9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的致动器,其特征在于通过毛细管作用 来分布液体润滑剂(L)的装置被合并入至少一个行星辊(7)内。
10.根据权利要求9所述的致动器,其特征在于通过毛细管作用来分布液体润滑剂 (L)的装置被合并入单个行星辊(7)内。
11.根据权利要求9所述的致动器,其特征在于通过毛细管作用来分布液体润滑剂(L)的装置被合并入数个行星辊(7)内,特别地,所述数个行星辊(7)对称分布。
12.根据权利要求9所述的致动器,其特征在于通过毛细管作用来分布液体润滑剂 (L)的装置被合并入所有行星辊(7)内。
13.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的致动器,其特征在于通过毛细管作用 来分布液体润滑剂(L)的装置被合并入至少一个辅助辊(10)内,所述辅助辊(10)被布置 成与至少一个行星辊(7)接触,同时所述辅助辊(10)被径向地布置在所述行星辊(7)的外 部,并提供柔性偏置装置(11),从而使所述辅助辊(10)基本上径向地向内偏置,与所述行 星辊(7)接触。
14.根据权利要求13所述的致动器,其特征在于至少一个辅助辊(10)被布置成与两 个相邻的行星辊(7)同时接触,同时被径向地布置在所述行星辊(7)的外部,并提供柔性偏 置装置(11),从而使所述辅助辊(10)基本上径向地向内偏置,与所述两个行星辊(7)接触。
15.根据权利要求13或14所述的致动器,其特征在于提供单个辅助辊(10)。
16.根据权利要求13或14所述的致动器,其特征在于提供数个辅助辊(10),特别地, 所述数个辅助辊(10)对称分布。
17.根据权利要求14所述的致动器,其特征在于所述行星辊(7)的个数为偶数个,并 且提供在功能上与每一对行星辊(7)相联系的辅助辊(10)。
18.根据权利要求14所述的致动器,其特征在于所述行星辊(7)的数量与所述辅助 辊(10)的数量相等,每个辅助辊在功能上与一对行星辊(7)相联系。
19.根据权利要求1至18中任一权利要求所述的致动器,其特征在于通过毛细管作 用来分布液体润滑剂(L)的装置包括在行星辊(7)和/或辅助辊(10)内提供的肉眼可见 的存储罐(12),所述存储罐(12)包括至少一个内腔(13),特别地,所述内腔(13)具有特别 是基本上与所述辊(7,10)所在轴线同轴的细长形状,以及至少一个从所述腔(13)延伸出 来、并通向所述辊(7,10)的至少一个螺纹表面(15)上的毛细管道(14)。
20.根据权利要求1至18中任一权利要求所述的致动器,其特征在于所述行星辊(7) 和/或辅助辊(10)由非常多孔的材料(21)构成,以及通过毛细管作用来分布液体润滑剂 (L)的装置包括毛细管存储罐(22),所述存储罐(22)由构成所述辊(7,10)的所述非常多 孔的材料(21)的孔形成。
21.根据权利要求20所述的致动器,其特征在于通过毛细管作用来分布液体润滑剂 (L)的装置还包括至少一个内腔(18),特别地,所述内腔(18)具有细长形状,特别是与所述 辊(7,10)所在轴线基本上同轴。
22.根据权利要求16至18中任一权利要求所述的致动器,其特征在于提供柔性偏置 装置(11),以便使所述辅助辊(10)基本上径向地向内偏置、与所述行星辊(7)接触,所述柔 性偏置装置(11)至少包括一个围绕所述辅助辊(10)的所有端部、并柔性地按压这些端部 的柔性环。
23.根据权利要求16至18中任一权利要求所述的致动器,其特征在于提供柔性偏置 装置(11),以便使所述辅助辊(10)基本上径向地向内偏置、与所述行星辊(7)接触,所述柔 性偏置装置(11)至少包括一个特别是基本上呈环形的分开的柔性环,其围绕所述辅助辊 (10)的所有端部并柔性地按压在这些端部上。
24.根据权利要求1至23中任一权利要求所述的致动器,其特征在于所述润滑剂(L)是具有稀释添加剂的油,其适于通过毛细管作用进行分配。
25.根据权利要求1至24中任一权利要求所述的致动器,其特征在于所述中心杆(1) 能够旋转并被轴向地固定,以及所述外环(4)能够被轴向地移动并被旋转地固定。
26.根据权利要求1至24中任一权利要求所述的致动器,其特征在于所述外环(4)能 够旋转并被轴向地固定,以及所述中心杆(1)能够被轴向地移动并被旋转地固定。
全文摘要
本发明涉及一个旋转直线性致动器,其包括具有外螺纹(2)的中心杆(1),该中心杆(1)被具有内部螺纹(6)的环(4)所环绕,以及螺纹行星辊(7)在中心杆和外环之间分布,并与两者的螺纹面啮合。该致动器包括在至少一个行星辊(7)与中心杆(1)和外环(4)的至少一个接触区域上通过由毛细管作用来分布液体润滑剂(L)的装置,其中润滑剂通过毛细管作用,从一个能够足够致动器在使用寿命期间用的罐中,以刚好充足的一定量、节省地、且精确地分配在相互作用部件的接触位置上。
文档编号F16H57/04GK101946106SQ200880126871
公开日2011年1月12日 申请日期2008年12月17日 优先权日2007年12月19日
发明者艾蒂恩内·梅尔莱特, 金-埃里克·贝索尔德, 金-弗朗索斯·韦贝尔 申请人:萨基姆防务安全公司
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