具有能够在其中由螺母输送流体的冷却通道的致动器的制作方法

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的致动器。

背景技术：

由de102012217399a1公开了一种致动器，所述致动器在其外侧上设有冷却片和/或冷却通道。通过所述冷却通道能够借助至少一个通风设备来输送环境空气。

由de102008025072a1公开了一种致动器，在所述致动器的壳体中设置有冷却通道，所述冷却通道能够用不可压缩流体填充。

由ep2218928b1公开了一种致动器，在所述致动器中尤其利用螺母的运动来产生空气流，所述空气流对驱动马达进行冷却。

技术实现要素：

本发明的优点在于，以简单并且成本低廉的方式显著地改善对致动器的冷却。能够放弃使用环境空气，所述环境空气会导致在内部污染致动器。在螺母与丝杠之间的螺旋啮合中产生的摩擦热量的排出得到显著地改善。

根据权利要求1提出，在壳体中在内腔的旁边布置有至少一个冷却通道，所述冷却通道以流体的方式将内腔的两个关于纵轴线彼此对置的端部以下述方式相互连接：能够借助螺母的运动将流体从内腔通过所述至少一个冷却通道进行输送。热量主要在螺母与丝杠之间的螺旋啮合中产生。通过由螺母的运动所产生的、流体在所述致动器的内腔中的流动能够将所述摩擦热量有效率地传递到所述壳体上。所述冷却通道在此能够布置得非常接近所述壳体的外表面，从而使得那里的向环境空气的热量传递也非常有效率。

所述壳体的内周面优选关于所述纵轴线呈圆柱体地构造。所述螺母优选具有关于所述纵轴线呈圆柱体的外周面。在所述螺母的外周面与所述壳体的内周面之间优选设置有间隙。所述丝杠优选伸入到支架的空腔中。在最简单的情况下，流体能够是空气。所述螺母优选布置在所述内腔中。

在从属权利要求中给出了本发明的有利的改进方案和改善方案。

能够规定的是，所述壳体至少在所述至少一个冷却通道的区域中在其外表面上设有第一冷却片。由此进一步改善了所述流体与所述环境空气之间的热量传递。热量由于热传导在壳体中必须经过的路径能够被构造得特别短。

能够规定的是，所述壳体具有主体，所述主体沿着所述纵轴线具有恒定的横截面形状，其中所述壳体的内周面布置在所述主体上，其中所述至少一个冷却通道穿过所述主体走向。这种致动器能够特别简单并且成本低廉地制造。所述主体优选由铝制成，其中所述主体最优选以挤压法来制造。所述至少一个冷却通道在所述主体的区域中优选构造成直的。

能够规定的是，所述第一冷却片布置在所述主体上。所述冷却片由此能够特别简单并且成本低廉地制造。此外，所述冷却片具有良好的冷却效果。所述第一冷却片优选仅布置在所述主体上。

能够规定的是，所述主体从横截面来看具有第一区段，所述第一区段以关于所述纵轴线呈圆柱体的管道的形式构造，其中所述第一区段沿径向在内部界定所有的冷却通道，其中所述第一区段形成所述壳体的内周面。对于这种主体而言需要特别少的材料。同时，所述主体能够简单地以挤压法来制造。

能够规定的是，所述主体从横截面来看具有第二区段，所述第二区段包围所述第一区段并且所述第一冷却片布置在所述第二区段上，其中所述第二区段沿径向在外部界定所有的冷却通道。对于这种主体而言需要特别少的材料。同时，所述主体能够简单地以挤压法来制造。

能够设置至少两个冷却通道，其中所述冷却通道的数量与连接区段的数量相同，在所述连接区段上所述主体的第一区段与所述主体的第二区段一体地连接。对于这种主体而言需要特别少的材料。同时，所述主体能够简单地以挤压法来制造。

能够设置至少一个端块，所述端块关于所述纵轴线布置在所述主体的端部上并且所述端块界定所述壳体的内腔，其中在所述至少一个端块中布置有冷却通道的至少一个弯曲的区段。在所述端块中，所述冷却通道的弯曲的区段能够特别简单地例如以铸造法制造。在所述主体中不需要冷却通道的额外的弯曲的区段。优选在所述主体的两个彼此对置的端部上分别布置一个端块。优选在所述至少一个端块中针对每个冷却通道布置一个弯曲的区段。

能够总共设置四个冷却通道，所述四个冷却通道分别布置在所述壳体的不同的角区域中。由此能够在典型地为长方体或正方体的壳体中提供具有最大体积的冷却通道，从而使得所述冷却通道的冷却效果特别大。同时，对于所述主体而言仅需要少的材料。

能够规定的是，所述至少一个冷却通道在其内表面上至少部分地设有第二冷却片。由此能够进一步改善所述流体与所述壳体之间的热量传递。优选所述至少一个冷却通道在所述主体的区域中在其整个内表面上设有第二冷却片。

能够规定的是，所述壳体的内腔和所述至少一个冷却通道至少部分地用不可压缩的流体填充。由此相对于可压缩的流体如空气，产生了对冷却效果的十分显著的改善。优选并不是所述壳体的整个内腔都用不可压缩的流体如此填充，从而不阻碍支架的运动。在此要注意的是，所述内腔的体积在所述支架运动时会改变。由此产生的问题是申请人的平行专利申请的主题。所述不可压缩的流体优选是油。最优选的是，所述油适用于对所述螺母与所述丝杠之间的螺旋啮合进行润滑。所述冷却通道在理想的情况下完全用所述不可压缩的流体填充。

能够规定是，在所述壳体的外表面上固定有至少一个通风设备。由此进一步改善了冷却效果。所述至少一个通风设备优选布置在那里的第一冷却片的区域中。

能够规定的是，所述螺母在其两个关于所述纵轴线彼此对置的端部上以下述方式敞开地构造：即流体能够穿流所述螺母。由此流体直接到达在螺旋啮合中摩擦热量的产生位置处，从而得到尽可能好的热量排出。

能够规定的是，在所述螺母与所述丝杠之间的螺旋啮合通过设有外成型部的滚轮或者通过构造成球形或者柱形的滚动体促成。该成型滚轮利用其外成型部优选嵌入到螺旋形走向的槽中，所述槽分别布置在所述丝杠和所述螺母中。所述滚动体优选在螺旋形走向的槽中滚动，所述槽分别布置在所述丝杠和所述螺母中。所述滚动体优选连续环绕的方式布置在所述螺母中。

要理解的是，上文所提及的和下文还有待阐述的特征不仅能够以相应给出的组合的形式而且也能够以其他组合的形式或者以单独的形式使用，而不会离开本发明的框架。

附图说明

下文将借助附图对本发明作进一步阐述。其中：

图1示出了根据本发明的致动器的粗略示意的纵截面图；

图2示出了本发明的第一实施方式的主体的横截面图；

图3示出了本发明的第二实施方式的主体的横截面图；并且

图4示出了带有通风设备框架的通风设备的透视图。

附图标记

a-a图1的截面

10致动器

11纵轴线

12螺母与主体之间的间隙

20壳体

21第一端块

22第二端块

23壳体的内腔

24内腔的第一端部

25内腔的第二端部

26壳体的外表面

27壳体的角区域

28支承套筒

30冷却通道

31冷却通道的弯曲的区段

32冷却通道的直的区段

33第二冷却片

34冷却通道的内表面

40主体（第一实施方式）

40'主体（第二实施方式）

41第一区段

42第二区段

43连接区段

44第一冷却片

45壳体的内周面

46对称平面

60丝杠

61螺旋形的槽

62驱动轴颈

63旋转轴承

64固定器件

65固定器件

70支架

71固定区段

72管道

73空腔

74螺母

75螺母的外周面

80通风设备

81通风设备框架

82固定孔

83基座

84u形支脚。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的致动器10的粗略示意的纵截面图。相应的截面在图2中用a-a标记。所述致动器10具有壳体20，所述壳体由主体40以及第一和第二端块21；22组成，所述主体以及第一和第二端块相互紧固地连接。所述主体40例如由铝以挤压法制造而成。所述主体沿着纵轴线11具有恒定的横截面形状。所述主体的内周面45优选关于所述纵轴线11呈圆柱体地构造。所述主体的内周面限定所述壳体20的内腔23，所述内腔关于所述纵轴线11在两个彼此对置的端部24；25上由所述第一和所述第二端块21；22封闭。

所述第一和所述第二端块21；22例如由铝制成并且优选以铸造法制造而成。在所述第一端块21中以沿着所述纵轴线11的方向不可移动的方式容纳有旋转轴承63，其中所述旋转轴承在那里利用固定器件65固定。所述固定器件65例如能够是止动环或者开槽螺母。所述旋转轴承63优选构造为径向滚动轴承，其中所述径向滚动轴承例如能够包括多个相互支撑的向心推力球轴承。在所述旋转轴承63中以关于所述纵轴线11可旋转的方式支承有丝杠60。所述旋转轴承63利用固定器件64固定在所述丝杠60上，所述固定器件64例如能够构造为止动环或者构造为开槽螺母。所述丝杠60利用驱动轴颈62从所述壳体20伸出。所述驱动轴颈62能够与（未示出的）电动马达处于旋转驱动连接中。在所述壳体20的内腔23中，所述丝杠60设有一个或多个关于所述纵轴线11螺旋形走向的槽61。所述槽61的横截面形状例如与球形的滚动体适配。所述槽也能够以尖角螺纹的形式构造。

所述丝杠60被螺母74包围，所述螺母是支架70的组成部分。所述螺母74能够构造为分开的结构组件或者与余下的支架70一体地构造。所述螺母74与所述丝杠60处于螺旋啮合中。所述螺旋啮合能够通过设有外成型部的滚轮或者通过构造成球形或者柱形的滚动体促成。关于这，也可参考行星螺纹传动或者滚动体螺纹传动。所述滚动体优选在螺母中连续地环绕。

所述支架70在此包括关于所述纵轴线11呈圆柱体的管道72，所述管道具有恒定的壁厚。所述支架70利用所述管道72沿着所述纵轴线11的方向从所述壳体20向外伸出。所述管道72形成空腔73，所述丝杠60伸入到所述空腔中。在所述管道72的位于所述内腔23中的端部上固定有所述螺母74。在所述管道72的布置在所述壳体20之外的端部上布置有固定区段71，所述固定区段密封地封闭所述管道72。所述固定区段71能够包括外螺纹或者球窝关节。所述支架70贯穿所述第二端块22，其中所述支架在那里以沿着所述纵轴线11的方向可动的方式支承在例如滑动套筒28上。在所述第二端块22上能够固定有（未示出的）密封部，所述密封部与所述支架70处于密封嵌合中。能够防止所述支架70关于所述纵轴线11发生扭转。这种扭转止动部能够，例如根据de102007043391a1，是致动器的组成部分。但是，所述扭转止动部也能够通过上级结构组件来产生，所述致动器10安装在所述上级结构组件中。

在所述壳体20中当前总共布置了四个冷却通道30，在图1中其中两个冷却通道是可见的。所述冷却通道30分别包括一个直的区段32，所述直的区段在所述主体40的总长度范围内延伸，其中所述直的区段布置在所述内腔23的旁边。在所述第一和所述第二端块21；22中，所述冷却通道30分别具有一个弯曲的区段31，所述弯曲的区段将所述内腔23与所述直的区段32连接起来。

所述螺母74的外周面75关于所述纵轴线11优选呈圆柱体地构造。在所述螺母74的外周面75与所述壳体20的内周面45之间设置有狭长的间隙12，所述狭长的间隙对流体的穿过反向施加流动阻力。在极端的情况下，所述间隙12能够狭长到以至于几乎没有流体能够穿过。在最简单的情况下，所述流体是空气，用所述空气填充所述内腔23。但是优选考虑：至少部分用不可压缩的流体填充所述内腔23，以便改善从所述螺母74到所述流体上并且从所述流体到所述壳体20上的热量传递。所述不可压缩的流体优选是油。

当所述螺母74沿着所述纵轴线11在所述内腔中运动时，所述螺母在第一或第二端部24；25处将流体从所述内腔23挤压到所述冷却通道30中。所述流体又从所述冷却通道30溢出到与其对置的端部处，此时流体在另一个第二或第一端部25；24处回流到所述内腔23中。结果就是，能够借助所述螺母74的运动将流体从内腔23通过所述冷却通道30进行输送。

尤其当所述螺母74构造为行星螺纹螺母时，在所述螺母74与所述丝杠之间的螺旋啮合中会产生非常多的摩擦热量。所述摩擦热量被传递到所述流体上，从而使得该流体同样变热。通过所述螺母74的运动将变热的流体输送到所述冷却通道30中。所述冷却通道30优选以非常接近所述壳体20的外表面26的方式走向。由此能够使得变热的流体的热量穿过所述壳体20非常有效率地被排放到环境中、尤其排放到环境空气中。

图2示出了本发明的第一实施方式的主体40的横截面图。所述主体40具有第一区段41，所述第一区段被第二区段42包围。所述第一区段41以具有恒定壁厚的、关于所述纵轴线11呈圆柱体的管道的形式来构造。所述第一区段41的内侧面形成所述壳体20的内周面45。所述第一区段41的外侧形成所述四个冷却通道30的直的区段32的径向内部的界限。所述第二区段42在此通过四个连接区段43与所述第一区段41一体地连接。所述四个连接区段43使所述四个冷却通道30相互隔开并且赋予所述主体40所需要的刚度。

所述第二区段42几乎正方体地构造。在四个正方体侧面的外侧上分别安置有第一冷却片44，所述第一冷却片会改善向环境空气的热量传递。各个第一冷却片44在此彼此相同地构造，其中所述各个第一冷却片具有梯形的横截面形状。所述第二冷却片33垂直于所述壳体20的余下的外表面26或者说垂直于正方体侧面延伸。

所述四个冷却通道30布置在正方体形的四个角区域27中。所述冷却通道30的横截面形状几乎镰刀形地构造，从而使其具有特别大的面积。所述冷却通道30的内表面34在此平滑地构造。但是在那里也能够布置第二冷却片（图3中的标记号33），如其在图3中所示出的那样。

进一步地，在图2中粗略示意地画入通风设备框架81，所述通风设备框架能够在外部固定在所述主体40上。在此所述通风设备框架被夹入两个邻近的第一冷却片44之间，其中螺旋固定也是可行的。

所述通风设备框架81与所配属的第一冷却片44一起形成封闭的空气通道，借助一个或多个通风设备（图4中的标记号80）能够将环境空气吹过所述空气通道，以便进一步改善热量传递。所述通风设备框架81连同所述通风设备能够布置在所述主体40的所有四个正方体侧面上。也能够设想的是，在没有通风设备框架81的情况下将所述通风设备直接固定在所述主体上，例如借助旋入到两个邻近的第一冷却片44之间的螺纹紧固件。

还要注意的是，所述主体40的横截面形状关于两个对称平面46镜面对称地构造，其中所述两个对称平面46相互垂直地布置。在图2中所示出的横截面形状沿着所述纵轴线11在所述主体40的整个长度范围内恒定地构造。所述第一冷却片44平行于所配属的对称平面46来定向。

图3示出了本发明的第二实施方式的主体40'的横截面图。根据第二实施方式的主体40'除了下文所描述的不同之处以外与所述主体的第一实施方式相同地构造，由此关于这方面可以参考关于图2的实施方案。在图2和图3中，相同的或者说相应的部件用相同的附图标记来标记。

所述第一冷却片44的长度在所述对称平面46的区域中最大地构造，在此该长度随着与所涉及的对称平面46的间距的增大而减小。由此使得所述主体40'的外轮廓几乎椭圆地构造。由此使得对所述致动器的使用者的伤害风险最小化。

所述冷却通道30的整个内表面34在所述主体40'的区域中设有第二冷却片33，以便改善从所述冷却通道30中的流体到所述主体40'上的热量传递。所述第二冷却片33垂直于所述冷却通道30的余下的内表面34延伸。

图4示出了带有通风设备框架81的通风设备80的透视图。所述通风设备框架81以恒定的、u形的横截面形状平行于纵轴线（图1中的标记号11）延伸。u形的基座83和u形支脚84分别以具有恒定的厚度的平板的形式来构造。在所述基座83上在此布置有四个通风设备80，所述通风设备的空气流贯穿所述基座83。所述通风设备80的数量能够根据所期望的空气流来任意地选择。在所述通风设备框架81的两个u形支脚84的自由端部上分别设置有多个固定孔，通过所述固定孔能够将所述通风设备框架81与所述主体（图1中的标记号40）旋紧。各个通风设备80分别利用所配属的保护栅来覆盖。