運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的目的在于運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器裝置，其將由驅(qū)動(dòng)器提供的輸入的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成從動(dòng)器部件的平移運(yùn)動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0002]已知有多種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器裝置，例如速度模式裝置、變速器裝置或者甚至一些將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)的裝置，例如軸向活塞式栗以及轉(zhuǎn)動(dòng)式汽缸組機(jī)構(gòu)，也稱為Janney型栗(液壓與氣動(dòng)機(jī)構(gòu)/Jacques Faisandier, Dunod出版社，1999年)。
[0003]這些軸向活塞式栗機(jī)構(gòu)將輸入的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成活塞的平移運(yùn)動(dòng)。在栗輸入端應(yīng)用相同轉(zhuǎn)速的情況下，活塞桿所撐靠的旋轉(zhuǎn)盤的傾斜度改變栗的流量。但是，可更改盤的相對(duì)傾斜度以改變流量的此原理只適用于軸向活塞式栗的這類栗結(jié)構(gòu)或類似機(jī)構(gòu)。這涉及一種復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，其只適合于此類應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是研發(fā)允許將輸入的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(通常是不變的)轉(zhuǎn)換成輸出的可變的平移運(yùn)動(dòng)的方法，用于允許或者便于以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)部件或執(zhí)行器的控制。
[0005]為此目的，本發(fā)明的目的是在驅(qū)動(dòng)器部件與從動(dòng)器部件之間的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器裝置，其特征在于包括:螺栓，其平移運(yùn)動(dòng)被阻止且其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以可逆的方式被驅(qū)動(dòng)；螺母，其與所述螺栓嚙合，并且以平移連接至所述從動(dòng)器部件；同心的套筒，其同軸地環(huán)繞所述螺母，并且其旋轉(zhuǎn)和平移被阻止；在所述螺母與所述套筒之間通過凸輪與隨動(dòng)件形成的聯(lián)接，其中一個(gè)元件支承限定運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換曲線的所述凸輪，且另一個(gè)元件支承嚙合在所述凸輪中的所述隨動(dòng)件。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，在應(yīng)用至轉(zhuǎn)換器的輸入處的旋轉(zhuǎn)速度恒定的情況下，能夠根據(jù)凸輪的曲線以可變的方式調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器的輸出的平移速度。這樣尤其允許容易地使具有確定特征的一定類型的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)適應(yīng)于各種各樣的待控制的從動(dòng)器部件或被驅(qū)動(dòng)部件，這種適應(yīng)是通過給凸輪設(shè)置的曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0007]如果兩對(duì)聯(lián)接中的每一對(duì)之間(在螺栓/螺母的螺紋之間，以及在凸輪/隨動(dòng)件聯(lián)接之間)的運(yùn)動(dòng)是可逆的，則此運(yùn)行也是可逆的。由此，運(yùn)動(dòng)的輸入與輸出能夠互換。而且，對(duì)于固定的旋轉(zhuǎn)和/或平移的元件同樣也能夠互換。
[0008]根據(jù)特定的特征，凸輪實(shí)施在套筒的內(nèi)表面上，以及隨動(dòng)件由螺母的外表面支承突出。因此得以產(chǎn)生在轉(zhuǎn)換器的軸線周圍尤其緊湊的執(zhí)行。這種非常緊湊的裝置能夠容易地集成至執(zhí)行器，例如集成至控制機(jī)動(dòng)車輛的設(shè)備的多個(gè)執(zhí)行器。
[0009]由于凸輪的曲線形狀的作用，這樣在從動(dòng)器部件的工作循環(huán)或工作階段期間能夠使轉(zhuǎn)換器的輸出適應(yīng)于所要求的功率變化。例如，這可能涉及活塞栗，其中通過根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器的輸出來(lái)控制活塞的平移運(yùn)動(dòng)。
[0010]所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器裝置以循環(huán)的方式運(yùn)行，即例如通過對(duì)于轉(zhuǎn)換器的輸出運(yùn)動(dòng)的第一階段，驅(qū)動(dòng)器部件在一個(gè)方向上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而對(duì)于回位運(yùn)動(dòng)的第二階段，驅(qū)動(dòng)器部件在相反方向上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0011]根據(jù)另一有利特征，凸輪是在一個(gè)方向或另一方向上交替行進(jìn)的曲線段，或者是在一個(gè)方向上行進(jìn)的其自身閉合的連續(xù)曲線，即，具有環(huán)狀曲線，使得轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成速度可變的往復(fù)平移運(yùn)動(dòng)，這是通過環(huán)狀的轉(zhuǎn)換曲線實(shí)現(xiàn)的。
【附圖說(shuō)明】
[0012]下文將借助附圖中示出的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器裝置的示例以更詳細(xì)的方式來(lái)描述本發(fā)明，在附圖中:
-圖1是運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器裝置的示意性軸向剖視圖，
-圖2是圖1的轉(zhuǎn)換器裝置的螺栓與凸輪的聯(lián)接的展開(d6veloppement)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]根據(jù)圖1，本發(fā)明的目的是運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器裝置100，其安裝在驅(qū)動(dòng)器部件M與從動(dòng)器部件R之間。驅(qū)動(dòng)器部件M提供可逆的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)Ro，并且從動(dòng)器部件R旨在進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)(Tr)，在必要的情況下以可逆方式進(jìn)行。
[0014]轉(zhuǎn)換器裝置100包括螺栓I，其具有軸線XX，螺栓I的平移被阻止，但能自由旋轉(zhuǎn)。此螺栓I通過驅(qū)動(dòng)器部件M被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。螺栓I通過其螺紋11與螺母2的螺紋21嚙合，螺母2以平移的方式與從動(dòng)器部件(R)連接。
[0015]螺母2由同心套筒3所環(huán)繞，套筒3與軸線XX同軸。此套筒3的旋轉(zhuǎn)和平移被阻止。
[0016]螺母2與套筒3之間的聯(lián)接是通過凸輪4與隨動(dòng)件5實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接，凸輪4與隨動(dòng)件5分別由元件2、3中的一個(gè)或另一個(gè)所支承。在本示例中，螺母2支承隨動(dòng)件5，并且套筒3在其內(nèi)表面上支承凸輪4，關(guān)于螺母2，凸輪4形成螺母2的隨動(dòng)件5必須遵循的路徑。例如，此凸輪4是在套筒3的內(nèi)表面上加工的；凸輪4限定由驅(qū)動(dòng)器部件M提供的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Ro與從動(dòng)器部件R的平移運(yùn)動(dòng)Tr之間的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換曲線。隨動(dòng)件5是突出在螺母2的外表面上的部件。螺母2通過聯(lián)接部件22連接到從動(dòng)器R，聯(lián)接部件22通過桿圖示出，其傳遞螺母2沿著軸線XX的縱向位移運(yùn)動(dòng)，而不傳遞其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0017]根據(jù)螺栓I的旋轉(zhuǎn)方向R0，螺母2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和平移的組合運(yùn)動(dòng)，或者進(jìn)行相反的旋轉(zhuǎn)和平移的組合運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用于從動(dòng)器R處的平移Tr的方向取決于凸輪4的曲線以及螺栓I的旋轉(zhuǎn)方向。
[0018]圖2是用于描繪運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器裝置100的運(yùn)行情況的平面中的展開示意圖。軸線XX是螺栓I的軸線。
[0019]為了解釋其運(yùn)行，需要將螺母視為厚度是零的理想螺母，首先其旋轉(zhuǎn)被阻止，且然后通過螺栓I的旋轉(zhuǎn)發(fā)生移動(dòng)。此理想螺母的平面在交點(diǎn)M處穿過螺栓I的軸線XX，交點(diǎn)M代表此理想螺母在軸線XX上的位置。在此示例中，螺紋21的螺距是不變的，螺紋21相對(duì)于螺母通過在該平面內(nèi)展開圖示中的直線F所表示。
[0020]經(jīng)過坐標(biāo)系原點(diǎn)O的軸線YY允許定位螺紋11 (F)的斜率。
[0021]凸輪4通過其展開CC或CC’表示，CC或CC’對(duì)應(yīng)于通過任何曲線所表示的兩個(gè)示例，為了概括解釋的目的，這些曲線不是直線。在此原理表示圖上，這個(gè)螺母不僅是厚度為零(沿XX方向)的圓盤，而且它具有內(nèi)螺紋21與外部的隨動(dòng)件5。螺母的內(nèi)側(cè)與外側(cè)是合在一起的，即，在YY方向上被分開零厚度，使得最后將此理想螺母限制成拱曲，此拱曲的內(nèi)部設(shè)有與螺栓I的螺紋11嚙合的螺紋21，并且此拱曲的外部設(shè)有接合在凸輪4中的隨動(dòng)件5。
[0022]這還表明，隨動(dòng)件5既處在凸輪4中又位于螺紋21上。螺栓的螺紋通過與其螺紋21協(xié)作來(lái)推動(dòng)(或拉動(dòng))螺母2，且為了便于解釋運(yùn)行的需要，將螺母視為旋轉(zhuǎn)被阻止的理想螺母和自由螺母，其中自由螺母的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由隨動(dòng)件5與凸輪4的協(xié)作來(lái)控制或引導(dǎo)。
[0023]如果假設(shè)這兩個(gè)螺母由同一個(gè)螺栓I從軸線OX的原點(diǎn)O開始驅(qū)動(dòng):
-旋轉(zhuǎn)被阻止的螺母由螺栓I的螺紋推動(dòng)，且沿軸線OX發(fā)生移動(dòng)，如同點(diǎn)M和經(jīng)過點(diǎn)M的螺紋的展開(F) —樣，
-旋轉(zhuǎn)未被阻止但是旋轉(zhuǎn)由凸輪4中的隨動(dòng)件6控制的螺母，由平行于被阻止的螺母的此同個(gè)螺紋來(lái)驅(qū)動(dòng)。但是，由于其旋轉(zhuǎn)被控制，所以在其受到螺栓I的控制而進(jìn)行平移的過程中，其在一個(gè)方向或另一個(gè)方向上發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)成螺母在螺栓I的螺紋11上的擰緊/擰下，使得通過此控制由此強(qiáng)制螺母跟隨著旋轉(zhuǎn)的方向，此螺母與旋轉(zhuǎn)被阻止的螺母的位置(點(diǎn)M)相比是提前的或滯后的。此旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是通過由螺母支承的隨動(dòng)件5在凸輪CC (4)上的位置P所強(qiáng)制引起的，并且位置P在位移軸線上通過位置PO表示，PO是點(diǎn)P在此軸線上的投影。
[0024]從兩個(gè)螺母在原點(diǎn)O處的初始位置開始(螺紋FO )，螺紋F (21)由于螺栓I的旋轉(zhuǎn)的作用在軸線OX上“前進(jìn)”。
[0025]螺栓I同時(shí)推動(dòng):
-旋轉(zhuǎn)被阻止的螺母，其通過軸線OX上的點(diǎn)M表示(因?yàn)楸蛔柚沟穆菽钢荒苎刂S線OX進(jìn)行移動(dòng))；以及
-由隨動(dòng)件5跟隨凸輪4所控制的螺母，即，通過其隨動(dòng)件5所表示的螺母，隨動(dòng)件5是曲線CC上的點(diǎn)P。
[0026]總而言之:曲線CC強(qiáng)制引起由螺栓所推動(dòng)的螺母產(chǎn)生沿著軸線OX的平移運(yùn)動(dòng)，此平移運(yùn)動(dòng)不同于旋轉(zhuǎn)被阻止的螺母(M)的運(yùn)動(dòng)。
[0027]螺母2在螺栓I上的嚙合以簡(jiǎn)單的方式使螺母2以及由此使其螺紋21進(jìn)行移動(dòng)，即在圖2中它的展開F。
[0028]然而，在上述的零厚度的螺母的理論情況下隨動(dòng)件5 “透明地”位于螺紋21上，并且通過機(jī)械接合而位于凸輪4上。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的裝置因此確保運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。這此轉(zhuǎn)換產(chǎn)生于凸輪4(CC)的形狀。以更明確的方式，對(duì)于曲線CC的示例，螺母進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生“負(fù)”平移分量，此“負(fù)”平移分量削減由單獨(dú)的螺栓I的螺紋F (11)所產(chǎn)生的“正”平移分量。
[0030]-對(duì)于曲線CC’，螺母進(jìn)行的“正”旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生“正”平移分量，“正”平移分量增加由螺栓I的螺紋F所產(chǎn)生的正平移分量。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換對(duì)于一定位移的運(yùn)動(dòng)。其不涉及以持續(xù)方式運(yùn)行的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器。其僅能以可逆的方式運(yùn)行，因?yàn)樵撗b置的長(zhǎng)度一定是受限的，并且在隨動(dòng)件5在凸輪4中的行程結(jié)束時(shí)，運(yùn)動(dòng)必須反轉(zhuǎn)以便例如返回到曲線CC的原點(diǎn)0，或者回到中間位置。此運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器適合于以間歇或周期性方式運(yùn)行且必需運(yùn)動(dòng)的變化的裝置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器裝置，其在驅(qū)動(dòng)器部件與從動(dòng)器部件之間， 其特征在于包括: -螺栓(1)，其具有旋轉(zhuǎn)的軸線(XX)，其平移運(yùn)動(dòng)被阻止且其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以可逆的方式被驅(qū)動(dòng)， -螺母(2)，其與所述螺栓(I)嚙合，并且以平移(22)連接至所述從動(dòng)器部件(R)， -同心的套筒(3)，其同軸地環(huán)繞所述螺母(2)，并且其旋轉(zhuǎn)和平移被阻止， -在所述螺母(4)與所述套筒(3)之間通過凸輪(4)與隨動(dòng)件(5)形成的聯(lián)接，其中一個(gè)元件支承限定運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換曲線的所述凸輪(4)，且另一個(gè)元件支承嚙合在所述凸輪(4)中的所述隨動(dòng)件(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器裝置， 其特征在于， 所述凸輪(4)實(shí)現(xiàn)在所述套筒(3)中，并且所述隨動(dòng)件(5)由所述螺母(2)支承。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器裝置， 其特征在于， 所述凸輪(4)是曲線段。
【專利摘要】本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器裝置。在驅(qū)動(dòng)器部件（M）與從動(dòng)器部件（R）之間的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器裝置，其包括：螺栓（1），其具有旋轉(zhuǎn)的軸線（XX），其平移運(yùn)動(dòng)被阻止且其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以可逆的方式被驅(qū)動(dòng)；螺母（2），其與所述螺栓（1）嚙合，并且以平移（22）連接至所述從動(dòng)器部件（R）；同心的套筒（3），其同軸地環(huán)繞所述螺母（2），并且其旋轉(zhuǎn)和平移被阻止。通過凸輪（4）和隨動(dòng)件（5）形成的聯(lián)接使所述螺母（2）與所述套筒（3）連接。所述凸輪（4）限定運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換曲線。
【IPC分類】F04B53/00, F16H25/20, F16H53/02
【公開號(hào)】CN105526327
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510659727
【發(fā)明人】R.斯普羅克, C.安德森
【申請(qǐng)人】羅伯特·博世有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年10月14日
【公告號(hào)】DE102015218522A1, US20160108998