而通过所述主轴145阻止了活塞115的倾斜。在主轴145 的其相对置的第二端部上安置有防扭转装置185。所述防扭转装置185包括杠杆臂190和 轴向槽195,所述杠杆臂沿径向方向延伸，在所述轴向槽中接收所述杠杆臂190的沿径向的 外端部。另外的实施方式阻止了杠杆臂190相对于壳体180的扭转并同时允许了轴向运动， 运些另外的实施方式同样是可行的，例如滑轨。为了支持所述螺母150的倾斜，优选的是， 防扭转装置185不承载径向力或倾斜力。
[0019] 图1中的坐标系仅部分地示出。y方向平行于旋转轴线175延伸，Z方向平行于电 动机130的轴延伸。X方向与y方向和Z方向形成右手坐标系。
[0020] 此外，在图1中定义了下列尺寸： a所述主轴145在活塞115上的作用点与所述蜗杆165在蜗轮170上的作用点之间的 轴向间距； b所述径向轴承155与所述蜗杆165在蜗轮170上的作用点之间的轴向间距； C所述径向轴承155与防扭转装置185之间的轴向间距；d旋转轴线175和蜗杆165与蜗轮170之间的作用点的径向间距巧能看到）；和 e防扭转装置185的中间支撑点相对于旋转轴线175的径向间距。
[0021] 图2示出了致动器100的另一视图。旋转轴线175或活塞115在缸110中的运动 轴线垂直于视图平面延伸。在视图平面中，所述电动机100的旋转轴线沿水平方向延伸，该 旋转轴线倾斜于旋转轴线175延伸。在一个部分截面中示出了蜗杆165和蜗轮170,它们 彼此晒合。在此，作用点205表示运样的点，在该点上传递蜗杆165与蜗轮170之间的拉力 或推力。该作用点205具有一预先确定的间距并具有相对于旋转轴线175的预先确定的取 向。
[0022] W类似方式，防扭转装置185部分地自由切开。所述杠杆臂190在槽195上的支承 点具有相对于旋转轴线175的预先确定的旋转取向和相对该旋转轴线的预先确定的间距。 所述旋转取向也称作作用方向。所述作用方向和使旋转轴线175与作用点205连接的半径 之间的角度被称作13。第二角度a补充B至180°。所述作用方向关于所述杠杆臂190的 中间线示出。为了更准确的确定，所述作用方向可W替代地穿过杠杆臂190与槽195之间 的有效接触面和旋转轴线175延伸。在所述致动器100的常见负载的情况下，有效接触面 是在图2中右边示出的接触面。
[002引图3示出了图1和图2的致动器100上的力曲线图和力矩曲线图。取向相应于图 1的取向。从上向下，运些示出的力设及活塞115、螺旋齿轮（Sc虹aubenrad) 170、径向轴承 155和防扭转装置185。防扭转装置185的在一个楠圆中W虚线示出的力W角度a从图平 面中转出。为了进一步阐释而使用了下列标记：
[0024] 图4示出了图1和图2的致动器100上的另一力曲线图和力矩曲线图400。图示 从另一视角对应于图3的图示。所选择的视图对应于图2的视图。
[0025] 为了使沿径向作用到所述活塞115上的力最小化，F帛a必须被最小化。在此适用 的是：
y=滑动摩擦系数 力平衡和力矩平衡：
给出的已知参量： -最大起作用的活塞力Fy活塞 -最大起作用的晒合力FxJg旋齿轮、FyJg旋齿轮、FzJg旋齿轮-结构空间关系a、b、C、te -滑动摩擦系数y，例如假设为0. 15。
[0026] 未知参量：
[0027] 力F。旌和Fz」旌作为限定参量而预先给定。尤其地，沿径向作用到所述活塞115 上的合成力可W在其大小方面被限制作为设计预给定参量，所述合成力由FxJgs和组 合成。该设计预给定参量可W从在活塞115和缸110的磨损行为方面的经验值中获得。例 如可W预先规定，如果所述致动器100处在预先确定的运行点中，则沿径向的活塞力不允 许超过确定的值。该运行点例如可W通过液压流体125的液压运行压力给出或通过主轴 145沿着旋转轴线175的位置给出。
[0028] 为了使沿径向的活塞力最小化，优化a。例如，a可W在系列试验中被设置到不 同的值上，而上面记载的系统由关于剩下的六个未知参量的六个方程解出。方程组因此是 确定的并且始终存在明确的解。然后如此选择〇，使得!^、」胃^和!^&^最小化，从而使得沿 径向作用到活塞115上的力同样被最小化。
【主权项】
1. 电动液压的致动器（100)，其包括： -液压的活塞（115); -具有主轴（145)和螺母（150)的主轴驱动装置（140)，用于使所述活塞（115)沿着旋 转轴线（175)运动； -蜗轮（170)，该蜗轮同轴地安置在所述螺母（150)上； -具有蜗杆（165)的电动机（130)，所述蜗杆与所述蜗轮（170)啮合； -用于支撑所述螺母（150)的径向轴承（155)， -用于防止所述主轴（145)扭转的单臂式的防扭转装置（185)， -其中，在所述蜗杆（165)在所述蜗轮（170)上的作用点（205)与所述防扭转装置 (185)的作用方向之间关于所述旋转轴线（175)围出一角度（β)， 其特征在于， 如此选择所述角度（β)，使得在预先确定的、作用到所述螺母（150)上的转矩的情况下 作用到所述活塞（115 )上的径向力最小化。2. 按照权利要求1所述的致动器（100)，其中，所述径向轴承（155)允许所述螺母 (150)相对于所述旋转轴线（175)预先确定地倾斜。3. 按照权利要求1或2所述的致动器（100)，其中，所述径向轴承（155)沿轴向方向布 置在所述螺母（150)与所述防扭转装置（185)之间。4. 按照前述权利要求中任一项所述的致动器（100)，其中，所述角度（β)就所述主轴 (145)的预先确定的轴向位置而言是确定的。5. 按照前述权利要求中任一项所述的致动器（100)，其中，所述角度（β)就所述蜗杆 (165)与所述蜗轮（170)之间的预先确定的摩擦系数（μ)而言是确定的。6. 按照前述权利要求中任一项所述的致动器（100)，其中，作用到所述螺母（150)上的 转矩通过沿轴向方向（X、ζ)作用到所述活塞（115)上的最大的力来确定。
【专利摘要】电动液压的致动器包括液压的活塞、用于使活塞沿着旋转轴线运动的主轴驱动装置以及蜗轮，其中，所述主轴驱动装置包括主轴和螺母，所述蜗轮同轴地安置在所述螺母上。此外，电动机设置有与蜗轮啮合的蜗杆。所述螺母借助于轴承沿径向和沿轴向得到支撑，此外为了防止主轴扭转存在有单臂式的防扭转装置。在蜗杆在蜗轮上的作用点与防扭转装置的作用方向之间关于所述旋转轴线围出一角度，其中，如此选择所述角度，使得在预先确定的、作用到螺母上的转矩的情况下作用到活塞上的径向力最小化。
【IPC分类】F16D123/00, F16D25/06, F16D121/04, F16D25/12, F16D125/52, F16D125/40, F16D65/14, F16D121/24
【公开号】CN105393017
【申请号】CN201480040430
【发明人】S.科勒, H.克吕格, L.杜里克斯
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2014年7月3日
【公告号】DE102013213888B3, EP3022101A2, US20160160969, WO2015007535A2, WO2015007535A3