CN105190051A - 致动器装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有驱动单元（3）和输出单元（19）的致动器装置。输出单元（19）包括具有第一输出部（7）的第一过渡单元（15）和具有第二输出部（8）的经由管线系统以流体方式连接到第一过渡单元（15）的第二过渡单元（16）。驱动单元（3）以流体方式连接到管线系统（27）。为了偏转输出部（7、8），可以通过驱动单元（3）在第一过渡单元（15）和第二过渡单元（16）之间交换流体。第一过渡单元（15）和第二过渡单元（16）每个具有预夹紧元件（12、25）。根据本发明，所述预夹紧元件（12、25）在相反方向上支撑抵靠可移动安装夹具（4）。

Description

致动器装置

技术领域

本发明涉及一种致动器装置。

背景技术

致动器装置是已知的。他们通常具有实现在限定范围内要求的偏转。为此，致动器装置必须使往复运动都变得可能。为了确保在两个方向上的运动必须预应力于致动器装置中容纳的液压液。这种预应力随着已知的致动器装置的偏转而变化。这导致限制最大可能偏转的压力差并导致不一致的力发展。

发明内容

本发明是基于消除这些缺点并提供改进的致动器装置的目的。

该目的通过如权利要求1中所述的致动器装置实现。本发明的有利发展在从属权利要求中规定并在本描述中描述。

根据本发明的致动器装置具有驱动单元和输出单元。输出单元包括具有第一输出部的第一过渡单元和具有第二输出部的第二过渡单元，其中所述第二过渡单元经由管线系统流体地连接到所述第一过渡单元。驱动单元流体地连接到管线系统。为了偏转所述输出部，可以通过驱动单元在第一过渡单元和第二过渡单元之间交换流体。第一过渡单元和第二过渡单元分别具有一个预应力元件。根据本发明，所述预应力元件在相反方向上抵靠可移动安装夹紧工具支撑。

由于夹紧工具的可移动安装，所述部件通过两个输出部移动。因此，两个预应力元件之间无差动力有利地产生。流体室中的压力因此独立于冲程保持恒定。因此，首先致动器装置的力可以独立于偏转保持恒定，因为流体的压力差未改变。其次，最大冲程可以因此也相当大地增加。

在根据本发明的致动器装置的一个有利细化中，第一过渡元件和第二过渡元件具有相同尺寸的液压截面。

因此，两个输出部的偏转具有相同的冲程。夹紧工具因此相对于两个输出部的偏转而一致地移动。

在根据本发明的致动器装置的另一个有利细化中，第一预应力元件和第二预应力元件具有相同的预应力。另外，第一预应力元件和第二预应力元件优选地具有相同的弹簧刚度。

因此，实现在两个方向上具有相同属性的对称系统。因此，简化模块中致动器装置的使用。

在根据本发明的致动器装置的另一个有利细化中，第一过渡元件和/或第二过渡元件是液压缸。

液压缸有利地具有非常低的纵向刚性并且因此不影响预应力元件的弹簧刚度。另外，液压缸可以为长偏转进行设计。

在根据本发明的致动器装置的可替换的有利细化中，第一过渡元件和/或第二过渡元件是波纹管。在这里，波纹管有利地是金属波纹管或膜式波纹管，所述波纹管具有相同的弹簧刚度。

高系统紧密度可以相对简单地通过波纹管，特别是金属波纹管实现。另外，波纹管具有相对低的重量。

在根据本发明的致动器装置的另一个有利细化中，流体室和流体管线完全填充有液压液。

因此，流体基本上是不可压缩的并且系统中在不同的高压力下确保致动器装置的一致操作。

附图说明

本发明的示例性实施例将使用附图和下列描述更详细地解释。在附图中：

图1示出致动器装置，以及

图2至图4示出在各种细化中所述致动器装置的过渡单元。

具体实施方式

图1通过实例示出坐标系13中根据本发明的致动器装置1。所示的致动器装置1包括驱动单元3和输出单元19，所述输出单元19通过第一流体管线18以流体引导的方式连接到驱动单元3。

驱动单元3包括致动器2和驱动元件20。驱动元件20具有驱动流体室17。

致动器2可以例如是压电致动器2或磁阻致动器2。驱动单元3以驱动流体室17的容积的大小可以通过致动器2的偏转而影响的此类方式进行配置。

为此，致动器2至少在按压方向上以力配合（kraftschlüssig）的方式连接到驱动元件20。致动器2也可以以形状配合（formschlüssig）的锁定方式连接到驱动元件20。该致动器也可以在与按压方向相反的方向上（也就是说在牵拉方向上）以力配合的方式连接到驱动元件20。在这里，按压方向表示致动器2的偏转的方向。

以图1中所示的方式，通过致动器2的偏转的增加将按压力施加在驱动元件20上。驱动流体室17的容积通过致动器2的偏转的增加而减小。驱动流体室17的容积可以至少通过致动器2的偏转的减小而增大。在牵拉方向上的致动器2至驱动元件20的力配合连接的情况下，驱动流体室17的容积通过致动器2的偏转的减小而增大。致动器2的偏转和驱动流体室17的容积之间的关系在原则上也可以通过方向变化在驱动元件20处反转。

驱动元件20可以例如是具有活塞的液压缸、波纹管（特别是金属波纹管或膜式波纹管）。图1通过示例示出作为驱动元件20的液压缸20，所述致动器2以力配合的方式连接到其活塞。

驱动流体室17由第一流体管线18连接。在驱动流体室17的容积减小的情况下，位于驱动流体室17中的流体穿过第一流体管线18流动到输出单元19。在驱动流体室17的容积增加的情况下，流体可以流入驱动流体室17中。

输出单元19具有第一过渡单元15和第二过渡单元16。第一过渡单元15流体地连接到第二过渡单元16。

第一过渡单元15具有输出流体室11、第一过渡元件14、第一输出部7和第一预应力元件12。另外，第二过渡元件16具有储备流体室9、第二过渡元件24、第二输出部8和第二预应力元件25。

在图1中所示的实施例中，第一过渡元件14和第二过渡元件24配置为液压缸14、24，并且预应力元件12、25配置为螺旋弹簧12、25。按照惯例，液压缸14、24具有可置换活塞。在这里，活塞分别在输出部7、8处形成。根据输出部7、8的位置分别确定流体室11、9的容积，或者输出部7、8的偏转分别取决于流体室11、9的容积。预应力元件12、25分别施加预应力在输出部7、8上，在这里施加在活塞7、8上。

根据本发明，第一预应力元件12和第二预应力元件25均支撑在共同夹紧工具4上。为此，预应力元件12、25以基本上相对的方式布置。预应力12、25在一个管线上工作。夹紧工具4是刚性的并且可以自由地移动。夹紧工具4以浮动的方式安装。预应力元件12、25以在第一预应力元件12的施加力和第二预应力元件25的施加力之间产生力平衡的此类方式抵靠彼此作用。夹紧工具4可以在输出部7、8的偏转方向上移动。夹紧工具4随着输出部7、8移动。

第一过渡单元15的输出流体室11通过管线系统27流体地连接到第二过渡单元16的储备流体室9。该管线系统以第二流体管线21和第三流体管线22平行于彼此布置并且第四流体管线26相对于第二流体21和第三流体22串联布置的此类方式配置。吸收止回阀6布置在第二流体管线21中。输送止回阀5布置在第三流体管线22中。吸收止回阀6在吸收方向上关闭并且输送止回阀5以与吸收方向相反的方式在输送方向上关闭。止回阀5、6相对于彼此以相反的方式布置。止回阀5、6仅在一个方向上分别打开；吸收止回阀6在输送方向上打开并且输送止回阀5在吸收方向上打开。止回阀5、6被预应力，其结果是打开仅发生在限定的主要压力上。第一流体管线18在联接点23处流体地连接到第四流体管线26。

在根据图1的示例性实施例中，第二流体管线21布置在输出流体室11处并且第四流体管线26布置在储备流体管线9处。

第四流体管线26可以另外地设置有节流阀10，所述节流阀10压缩第四流体管线26的截面。

流体室9、11、17和流体管线18、21、22、26填充有流体，特别是填充有液压液，如硅酮油或甘油。

流体可以通过驱动单元3的往复运动在第一过渡单元15和第二过渡单元16之间交换。输出部7、8以这种方式偏转。根据其中执行致动器2的偏转的速度，流体可以从储备流体室9中引入输出流体室11或者在相反方向上从输出流体室11引入储备流体室9。

为了引导流体穿过第二流体管线21或第三流体管线22，由于预应力止回阀5、6，比用于引导流体穿过第四流体管线26更高的主要压力是必要的。在本发明的背景下，主要压力是指所述阀的入口侧和出口侧之间的压力差。主要压力随着致动器2的偏转速度而上升。

图2至图4示出分别使用第一过渡单元15的示例的过渡单元15、16的设计变型。输出部7通过预应力单元12而预应力。预应力单元12支撑在夹紧工具4上。输出流体室17的对应容积变化ΔV以距离Δs伴随输出部7的运动。流体质量流穿过流体管线21发生。

如同图1，图2示出作为过渡单元15的液压缸。液压缸的活塞是输出部7。

在图3中，过渡单元15是金属波纹管，并且在图4中，过渡单元15是膜式波纹管。在这里，输出部7分别由抵靠波纹管的活塞7形成。

虽然本发明通过优选的示例性实施例更详细地说明和描述，本发明不由所公开的示例限制，并且其他变型可以由本领域中的技术人员从其导出，而不背离本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有驱动单元（3）和输出单元（19）的致动器装置（1），所述输出单元（19）具有带有第一输出部（7）的第一过渡单元（15）和带有第二输出部（8）的第二过渡单元（16），所述第二过渡单元（16）经由管线系统（27）流体地连接到所述第一过渡单元（15），所述驱动单元（3）流体地连接到所述管线系统（27），并且流体可以通过所述驱动单元（3）在所述第一过渡单元（15）和所述第二过渡单元（16）之间交换，以便偏转所述输出部（7、8），所述第一过渡单元（15）和所述第二过渡单元（16）分别具有一个预应力元件（12、25），其特征在于，所述预应力元件（12、25）在相反的方向上支撑抵靠可移动安装夹紧工具（4）。

2.如权利要求1中所述的致动器装置（1），所述第一过渡元件（14）和所述第二过渡元件（24）具有相同尺寸的液压截面。

3.如权利要求2中所述的致动器装置（1），所述第一预应力元件（12）和所述第二预应力元件（25）具有相同的弹簧刚度。

4.如权利要求3中所述的致动器装置（1），所述第一预应力元件（12）和所述第二预应力元件（25）具有相同的预应力。

5.如权利要求1至4中任一项所述的致动器装置（1），所述第一过渡元件（14）和/或所述第二过渡元件（24）是液压缸（14、24）。

6.如权利要求1至4中任一项所述的致动器装置（1），所述第一过渡元件（14）和/或所述第二过渡元件（24）是波纹管（14、24）。

7.如权利要求6中所述的致动器装置（1），所述波纹管（14、24）是金属波纹管（14、24）或膜式波纹管（14、24），所述波纹管（14、24）具有相同的弹簧刚度。

8.如权利要求1至7中任一项所述的致动器装置（1），所述流体室（9、11、17）和所述流体管线（18、21、22）完全填充有液压液。