CN101581354A - 带有主杆和辅助杆的致动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种伸缩致动器，包括圆筒(1)，其中安装有沿滑动轴线(X)在收缩位置和伸展位置之间伸缩滑动的主杆(2)；伸缩致动器包括辅助杆，其安装用于在主杆内沿所述滑动轴线在收缩位置和伸展位置之间伸缩滑动；致动器包括可控的保持装置(30，31，32，33)，其使辅助杆在主杆内保持在收缩位置；致动器进一步包括制动装置用来制动辅助杆在主杆中沿伸展方向的滑动。根据本发明，辅助杆(20)外表面有螺纹(101)，主杆(2)端部支承有与在主杆内的辅助杆对中的旋转轴承(102)，其通过双向螺旋型连接与辅助杆的螺纹共同作用，因而辅助杆的伸展引起旋转轴承的旋转；制动装置(106，110)用来制动在辅助杆伸展过程中的旋转轴承的旋转。

Description

带有主杆和辅助杆的致动器
技术领域
本发明涉及一种带有主杆和辅助杆的致动器。
背景技术
已知的伸缩致动器，特别是文件FR2895483中的，包括圆筒，其中安装有沿滑动轴线在收缩位置和伸展位置之间伸缩滑动的主杆；伸缩致动器包括辅助杆，其安装用于在主杆内沿所述滑动轴线在收缩位置和伸展位置之间伸缩滑动；致动器包括可控的保持装置，其使辅助杆保持在主杆内的收缩位置。因此，只要主杆在圆筒中正常滑动，辅助杆保持在主杆中，伸缩致动器如传统的致动器那样工作。如果主杆被卡住，只要控制保持装置使其释放辅助杆就足够了，这样致动器又可以自由地伸长并且不再阻滞其所在的机械系统的运动。
致动器也包括制动装置用来制动辅助杆在主杆中沿伸展方向的滑动。
下面参照图1来描述这种致动器，图1为上面所描述类型的致动器的截面图，因此是已知的。致动器包括圆筒1，其限定了由带有凸耳13的端壁12所包围的圆柱形空腔。主杆2安装在空腔中沿滑动轴线X滑动，并通过构成轴承的圆筒的开口端从圆筒1中或多或少的延伸突出。
致动器包括控制装置，用来控制主杆2相对于圆筒1的滑动。这些滑动控制装置包括：
键3，其固定在主杆2上，并与形成在圆筒1空腔壁上的槽4一起防止主杆2相对于圆筒1转动；
电动马达5，其包括静止安装在圆筒1上的定子6和安装在圆筒1内绕轴线X旋转的转子7；
导螺杆9沿轴线X延伸，安装在圆筒1内绕轴线X旋转，由转子7通过耦合器8驱动旋转。导螺杆9通过双动轴向凸台11相对于圆筒1轴向夹持；以及
互补螺母10形成在主杆2的端壁内，导螺杆9穿过其中以建立导螺杆9和主杆2之间的双向螺旋型连接。
因此，转子7的转动驱动导螺杆9的转动，从而驱动主杆2的轴向位移。
主杆2为中空并形成空腔，空腔中安装有在主杆2内沿轴线X滑动并通过构成轴承的开口端伸出的辅助杆20。
致动器进一步包括可控的保持装置，使辅助杆20在主杆2内保持在收缩位置。这些保持装置包括：
掣子30，其在主杆2内延伸；
台阶31，其设置在辅助杆20的端部并与掣子30共同作用；以及
锁定套筒32，其通过解锁马达33克服复位弹簧34可轴向移动，从锁定位置(此图所示)，其中锁定套筒覆盖住掣子30以阻止其径向展开，到释放位置，其中当台阶31通过锁定套筒时释放掣子30以径向展开。为此，解锁马达33包括固定在主杆2上的定子35和转子36，转子与主杆2上的互补螺纹一起构成双向螺旋型连接。转子36的转动因而引起其轴向移动。锁定套筒32由转子36端部支承并通过滚子安装在其上以自由转动。
致动器包括可控的保持装置，使辅助杆20在主杆2内保持在收缩位置。这些保持装置包括：
掣子30，其在主杆2内延伸；
台阶31，其设置在辅助杆20端部并与掣子30共同作用；以及
锁定套筒32，其通过解锁马达33克服复位弹簧34可轴向移动，从锁定位置(此图所示)，其中锁定套筒覆盖住掣子30以阻止其径向展开，到释放位置，其中当台阶31通过锁定套筒时释放掣子30以径向展开。为此，解锁马达33包括固定在主杆2上的定子35和转子36，转子与主杆2上的互补螺纹一起构成双向螺旋型连接。转子36的转动因而引起其轴向移动。锁定套筒32由转子36端部支承并通过滚子安装在其上以自由转动。
致动器包括制动装置用来制动辅助杆20在主杆2中沿伸展辅助杆20的方向的滑动。这些也形成用来在主杆2中导引辅助杆20的轴承21的制动装置包括：
外螺纹驱动器22，其与主杆2的内攻丝螺纹一起构成驱动器22和主杆2之间的双向螺旋型连接；
轴衬23，其通过滚子安装以便在辅助杆20上转动，驱动器22本身通过滚子安装以便在轴衬23上转动，驱动器22抵靠在辅助杆20的凸台24上而在轴衬23和滚子轴承之间轴向夹持住；
棘轮型自由轮25，其在驱动器22和轴衬23之间，当辅助杆20从主杆2中伸出并且驱动器22由于与主杆2的螺旋型连接而转动时，自由轮25引起轴衬23转动。相反，当辅助杆20收缩回主杆2内时，驱动器22转动但不驱动轴衬23转动；以及
摩擦垫圈26，其支承在辅助杆20上面向轴衬23的自由面上，在拽拉辅助杆20的外驱动下通过挤压摩擦垫圈23而转动时适于产生克服轴衬23的摩擦力。
应注意到辅助杆20首先通过主杆2的开口端其次通过轴承21沿轴向导向。主杆2首先通过圆筒1的开口端其次通过螺母10和导螺杆9的共同作用沿轴向导向。最后，导螺杆9在一端通过插入双动凸台11的球连接14轴向导向，在另一端通过滑动安装在辅助杆20中的滑动球连接15轴向导向。借助于这些配置，不需要在圆筒1内为主杆2配备滑动轴承。
发明内容
本发明目的是提供一种上述类型的致动器，其中辅助杆的制动得到改进。
为实现目标，本发明提供一种伸缩致动器，包括圆筒，其中安装有沿滑动轴线在收缩位置和伸展位置之间伸缩滑动的主杆；伸缩致动器包括辅助杆，其安装用于在主杆内沿所述滑动轴线在收缩位置和伸展位置之间伸缩滑动；致动器包括可控的保持装置，其使辅助杆保持在主杆内的收缩位置；致动器进一步包括制动装置用来制动辅助杆在主杆中沿伸展方向的滑动。根据本发明，辅助杆外表面有螺纹，主杆一端支承旋转轴承，其与在主杆中的辅助杆对中，并通过双向螺旋型连接与辅助杆的螺纹共同作用从而使辅助杆的伸展引起旋转轴承的旋转，制动装置用来制动旋转轴承在辅助杆伸展过程中的旋转。
因此，为了转动待制动的零件，伸缩杆上螺纹的配置，优先选择在主杆内攻螺纹，有可能选用较小的螺距，从而在给定的辅助杆制动力下产生较低的制动扭矩。制动装置因此可以直接制动旋转轴承而不用像文件FR2895483那样通过提高待制动的转动零件转速的增速器。
制动装置因而最好是直接与旋转轴承共同作用并且是磁性制动类型。
附图说明
参照上文描述的图1以及其他附图，借助下文描述，本发明能更好地被理解。
图2是构成本发明具体实施例的致动器的局部半剖视图。与图1相同的部件被保留。
具体实施方式
图2所示的本发明的致动器与图1所示的现有致动器基本相似。
本发明的致动器仍有圆筒1，其中安装有伸缩滑动的主杆2。辅助杆20通过其上的外螺纹101安装以便在主杆2内滑动。除此之外，尽管图中没有显示，本发明有同样的可控保持装置30，31，32，33，使辅助杆20在主杆2内保持在收缩位置，因而这些装置在这里不再描述。
不同之处在于辅助杆20在主杆2内的导向方式，以及当辅助杆20被释放时其相对于主杆2的制动方式。
更准确地，辅助杆20外表面有螺纹101。主杆2端部支承有轴承102，其通过球轴承103和104安装在主杆2上并相对其转动。旋转轴承102通过在辅助杆20和旋转轴承102之间伸展的螺纹行星滚子105形成的双向螺旋型连接与辅助杆20连接，这样辅助杆20的伸展引起旋转轴承102的转动。
因此，本发明的致动器包括安装在主杆2端部及与在主杆2内的辅助杆20对中的旋转轴承。在主杆2内伸展的辅助杆20端部支承有在主杆内滑动的平滑轴承(图中不可见)，此主杆现在具有光滑内壁。与图1所示的已有致动器结构相比，轴承之间互换：旋转轴承102现在放置在主杆2端部不再与辅助杆20移动，而平滑轴承现在放置在辅助杆20的端部因而与辅助杆20移动。
本发明的致动器包括用来制动辅助杆20的制动装置，此装置作用在旋转轴承102上使其制动转动。更准确地，制动装置包括：
转子106，其设置在旋转轴承102上与其一起转动。此处的转子106是由纯铁制作，在其圆周上装有永久性磁铁107。作为一种变型，转子106可以用磁钢制作。应注意到，旋转轴承102由108和109两部分组成，支承转子106的108部分由非磁性物质制作，如非磁性不锈钢；以及
定子110，其由主杆2支承并被键111阻止其转动。定子由非磁性导电物质制作。
转子106与定子110相互产生磁作用，当旋转轴承102及转子106转动时，产生反作用电磁力矩来制动旋转轴承102的转动从而制动辅助杆20的伸展。这些磁性制动装置是完全被动的，它们对辅助杆20施加制动力，制动力与旋转轴承102的转速成比例，因而与辅助杆20的伸展速度成比例。
制动装置因此直接作用在与辅助杆20螺旋连接的零件上(旋转轴承)。
本发明不限制于上文所述，而是覆盖了权利要求中的各种变型。
特别地，虽然所示的制动装置是纯磁性类型，但也可以使用其他制动装置，例如摩擦型制动装置。

Claims (4)

1、一种伸缩致动器，其包括圆筒(1)，其中安装有沿滑动轴线(X)在收缩位置和伸展位置之间伸缩滑动的主杆(2)；伸缩致动器包括辅助杆，其安装用于在主杆内沿所述的滑动轴线在收缩位置和伸展位置之间伸缩滑动；致动器包括可控的保持装置(30，31，32，33)，其使辅助杆在主杆内保持在收缩位置；致动器进一步包括制动装置，用来制动辅助杆在主杆中沿伸展方向的滑动；所述致动器的特征在于，辅助杆(20)外表面有螺纹(101)，主杆(2)端部支承有与在主杆内的辅助杆对中的旋转轴承(102)，其通过双向螺旋型连接与辅助杆的螺纹共同作用，因而辅助杆的伸展引起旋转轴承的旋转；制动装置(106，110)用来制动在辅助杆伸展过程中的旋转轴承的旋转。
2、如权利要求1所述的致动器，其特征在于，辅助杆(20)与旋转轴承(102)之间的双向螺旋型连接包括螺纹行星滚子(105)。
3、如权利要求1所述的致动器，其特征在于，制动装置包括由旋转轴承(102)支承的转子(106)和由主杆(2)支承的定子(110)，当旋转轴承(102)转动时，转子和定子相互发生磁作用以产生反作用扭矩。
4、如权利要求3所述的致动器，其特征在于，转子(106)支承永久性磁铁(107)，定子(110)由非磁性导电材料制作。
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