CN105526327A - 运动转换器装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及运动转换器装置。在驱动器部件（M）与从动器部件（R）之间的运动转换器装置，其包括：螺栓（1），其具有旋转的轴线（XX），其平移运动被阻止且其旋转运动以可逆的方式被驱动；螺母（2），其与所述螺栓（1）啮合，并且以平移（22）连接至所述从动器部件（R）；同心的套筒（3），其同轴地环绕所述螺母（2），并且其旋转和平移被阻止。通过凸轮（4）和随动件（5）形成的联接使所述螺母（2）与所述套筒（3）连接。所述凸轮（4）限定运动转换曲线。

Description

运动转换器装置

技术领域

本发明的目的在于运动转换器装置，其将由驱动器提供的输入的旋转运动转化成从动器部件的平移运动。

背景技术

已知有多种运动转换器装置，例如速度模式装置、变速器装置或者甚至一些将旋转运动转换成线性运动的装置，例如轴向活塞式泵以及转动式汽缸组机构，也称为Janney型泵（液压与气动机构/JacquesFaisandier，Dunod出版社，1999年）。

这些轴向活塞式泵机构将输入的旋转运动转换成活塞的平移运动。在泵输入端应用相同转速的情况下，活塞杆所撑靠的旋转盘的倾斜度改变泵的流量。但是，可更改盘的相对倾斜度以改变流量的此原理只适用于轴向活塞式泵的这类泵结构或类似机构。这涉及一种复杂的机构，其只适合于此类应用。

发明内容

本发明的目的是研发允许将输入的旋转运动（通常是不变的）转换成输出的可变的平移运动的方法，用于允许或者便于以简单的方式实现部件或执行器的控制。

为此目的，本发明的目的是在驱动器部件与从动器部件之间的运动转换器装置，其特征在于包括：螺栓，其平移运动被阻止且其旋转运动以可逆的方式被驱动；螺母，其与所述螺栓啮合，并且以平移连接至所述从动器部件；同心的套筒，其同轴地环绕所述螺母，并且其旋转和平移被阻止；在所述螺母与所述套筒之间通过凸轮与随动件形成的联接，其中一个元件支承限定运动转换曲线的所述凸轮，且另一个元件支承啮合在所述凸轮中的所述随动件。

根据本发明的装置的优点在于，在应用至转换器的输入处的旋转速度恒定的情况下，能够根据凸轮的曲线以可变的方式调节转换器的输出的平移速度。这样尤其允许容易地使具有确定特征的一定类型的传动机构适应于各种各样的待控制的从动器部件或被驱动部件，这种适应是通过给凸轮设置的曲线来实现的。

如果两对联接中的每一对之间（在螺栓/螺母的螺纹之间，以及在凸轮/随动件联接之间）的运动是可逆的，则此运行也是可逆的。由此，运动的输入与输出能够互换。而且，对于固定的旋转和/或平移的元件同样也能够互换。

根据特定的特征，凸轮实施在套筒的内表面上，以及随动件由螺母的外表面支承突出。因此得以产生在转换器的轴线周围尤其紧凑的执行。这种非常紧凑的装置能够容易地集成至执行器，例如集成至控制机动车辆的设备的多个执行器。

由于凸轮的曲线形状的作用，这样在从动器部件的工作循环或工作阶段期间能够使转换器的输出适应于所要求的功率变化。例如，这可能涉及活塞泵，其中通过根据本发明的转换器的输出来控制活塞的平移运动。

所述运动转换器装置以循环的方式运行，即例如通过对于转换器的输出运动的第一阶段，驱动器部件在一个方向上进行旋转运动，而对于回位运动的第二阶段，驱动器部件在相反方向上进行旋转运动。

根据另一有利特征，凸轮是在一个方向或另一方向上交替行进的曲线段，或者是在一个方向上行进的其自身闭合的连续曲线，即，具有环状曲线，使得转换运动转换成速度可变的往复平移运动，这是通过环状的转换曲线实现的。

附图说明

下文将借助附图中示出的运动转换器装置的示例以更详细的方式来描述本发明，在附图中：

-图1是运动转换器装置的示意性轴向剖视图，

-图2是图1的转换器装置的螺栓与凸轮的联接的展开（développement）。

具体实施方式

根据图1，本发明的目的是运动转换器装置100，其安装在驱动器部件M与从动器部件R之间。驱动器部件M提供可逆的旋转驱动运动Ro，并且从动器部件R旨在进行平移运动（Tr），在必要的情况下以可逆方式进行。

转换器装置100包括螺栓1，其具有轴线XX，螺栓1的平移被阻止，但能自由旋转。此螺栓1通过驱动器部件M被驱动旋转。螺栓1通过其螺纹11与螺母2的螺纹21啮合，螺母2以平移的方式与从动器部件（R）连接。

螺母2由同心套筒3所环绕，套筒3与轴线XX同轴。此套筒3的旋转和平移被阻止。

螺母2与套筒3之间的联接是通过凸轮4与随动件5实现的联接，凸轮4与随动件5分别由元件2、3中的一个或另一个所支承。在本示例中，螺母2支承随动件5，并且套筒3在其内表面上支承凸轮4，关于螺母2，凸轮4形成螺母2的随动件5必须遵循的路径。例如，此凸轮4是在套筒3的内表面上加工的；凸轮4限定由驱动器部件M提供的旋转运动Ro与从动器部件R的平移运动Tr之间的运动转换曲线。随动件5是突出在螺母2的外表面上的部件。螺母2通过联接部件22连接到从动器R，联接部件22通过杆图示出，其传递螺母2沿着轴线XX的纵向位移运动，而不传递其旋转运动。

根据螺栓1的旋转方向RO，螺母2进行旋转和平移的组合运动，或者进行相反的旋转和平移的组合运动。应用于从动器R处的平移Tr的方向取决于凸轮4的曲线以及螺栓1的旋转方向。

图2是用于描绘运动转换器装置100的运行情况的平面中的展开示意图。轴线XX是螺栓1的轴线。

为了解释其运行，需要将螺母视为厚度是零的理想螺母，首先其旋转被阻止，且然后通过螺栓1的旋转发生移动。此理想螺母的平面在交点M处穿过螺栓1的轴线XX，交点M代表此理想螺母在轴线XX上的位置。在此示例中，螺纹21的螺距是不变的，螺纹21相对于螺母通过在该平面内展开图示中的直线F所表示。

经过坐标系原点O的轴线YY允许定位螺纹11（F）的斜率。

凸轮4通过其展开CC或CC'表示，CC或CC'对应于通过任何曲线所表示的两个示例，为了概括解释的目的，这些曲线不是直线。在此原理表示图上，这个螺母不仅是厚度为零（沿XX方向）的圆盘，而且它具有内螺纹21与外部的随动件5。螺母的内侧与外侧是合在一起的，即，在YY方向上被分开零厚度，使得最后将此理想螺母限制成拱曲，此拱曲的内部设有与螺栓1的螺纹11啮合的螺纹21，并且此拱曲的外部设有接合在凸轮4中的随动件5。

这还表明，随动件5既处在凸轮4中又位于螺纹21上。螺栓的螺纹通过与其螺纹21协作来推动（或拉动）螺母2，且为了便于解释运行的需要，将螺母视为旋转被阻止的理想螺母和自由螺母，其中自由螺母的旋转运动由随动件5与凸轮4的协作来控制或引导。

如果假设这两个螺母由同一个螺栓1从轴线OX的原点O开始驱动：

-旋转被阻止的螺母由螺栓1的螺纹推动，且沿轴线OX发生移动，如同点M和经过点M的螺纹的展开（F）一样，

-旋转未被阻止但是旋转由凸轮4中的随动件6控制的螺母，由平行于被阻止的螺母的此同个螺纹来驱动。但是，由于其旋转被控制，所以在其受到螺栓1的控制而进行平移的过程中，其在一个方向或另一个方向上发生旋转运动。此旋转运动表现成螺母在螺栓1的螺纹11上的拧紧/拧下，使得通过此控制由此强制螺母跟随着旋转的方向，此螺母与旋转被阻止的螺母的位置（点M）相比是提前的或滞后的。此旋转运动是通过由螺母支承的随动件5在凸轮CC（4）上的位置P所强制引起的，并且位置P在位移轴线上通过位置P0表示，P0是点P在此轴线上的投影。

从两个螺母在原点O处的初始位置开始（螺纹F0），螺纹F（21）由于螺栓1的旋转的作用在轴线OX上“前进”。

螺栓1同时推动：

-旋转被阻止的螺母，其通过轴线OX上的点M表示（因为被阻止的螺母只能沿着轴线OX进行移动）；以及

-由随动件5跟随凸轮4所控制的螺母，即，通过其随动件5所表示的螺母，随动件5是曲线CC上的点P。

总而言之：曲线CC强制引起由螺栓所推动的螺母产生沿着轴线OX的平移运动，此平移运动不同于旋转被阻止的螺母（M）的运动。

螺母2在螺栓1上的啮合以简单的方式使螺母2以及由此使其螺纹21进行移动，即在图2中它的展开F。

然而，在上述的零厚度的螺母的理论情况下随动件5“透明地”位于螺纹21上，并且通过机械接合而位于凸轮4上。

根据本发明的装置因此确保运动的转换。这此转换产生于凸轮4（CC）的形状。以更明确的方式，对于曲线CC的示例，螺母进行的旋转产生“负”平移分量，此“负”平移分量削减由单独的螺栓1的螺纹F（11）所产生的“正”平移分量。

-对于曲线CC'，螺母进行的“正”旋转产生“正”平移分量，“正”平移分量增加由螺栓1的螺纹F所产生的正平移分量。

根据本发明的运动转换器转换对于一定位移的运动。其不涉及以持续方式运行的运动转换器。其仅能以可逆的方式运行，因为该装置的长度一定是受限的，并且在随动件5在凸轮4中的行程结束时，运动必须反转以便例如返回到曲线CC的原点O，或者回到中间位置。此运动转换器适合于以间歇或周期性方式运行且必需运动的变化的装置。

Claims (3)

1.一种运动转换器装置，其在驱动器部件与从动器部件之间，

其特征在于包括：

-螺栓（1），其具有旋转的轴线（XX），其平移运动被阻止且其旋转运动以可逆的方式被驱动，

-螺母（2），其与所述螺栓（1）啮合，并且以平移（22）连接至所述从动器部件（R），

-同心的套筒（3），其同轴地环绕所述螺母（2），并且其旋转和平移被阻止，

-在所述螺母（4）与所述套筒（3）之间通过凸轮（4）与随动件（5）形成的联接，其中一个元件支承限定运动转换曲线的所述凸轮（4），且另一个元件支承啮合在所述凸轮（4）中的所述随动件（5）。

2.根据权利要求1所述的运动转换器装置，

其特征在于，

所述凸轮（4）实现在所述套筒（3）中，并且所述随动件（5）由所述螺母（2）支承。

3.根据权利要求1所述的运动转换器装置，

其特征在于，

所述凸轮（4）是曲线段。