DE3723203C2

DE3723203C2 -

Info

Publication number: DE3723203C2
Application number: DE19873723203
Authority: DE
Inventors: Eckhard Ing.(Grad.) 7141 Schwieberdingen De Anton; Wilhelm Ing.(Grad.) 7000 Stuttgart De Dworak; Klaus Dipl.-Ing. 7115 Kupferzell De Griese; Siegfried Ing.(Grad.) 7143 Vaihingen De Mayer; Hayno Dipl.-Ing. 7163 Oberrot De Rustige; Gert Dipl.-Ing. 7140 Ludwigsburg De Stockbauer; Heinz Ing.(Grad.) 7255 Rutesheim De Walter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-07-14
Filing date: 1987-07-14
Publication date: 1991-06-06
Also published as: DE3723203A1

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Linearantrieb nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a hydraulic linear drive the genus of the main claim.

Ein derartiger hydraulischer Linear antrieb ist bekanntgeworden aus der US-PS 28 86 008. Dort ist ein druckmittelbeaufschlagter Hohlkolben zu erkennen, in dessen Innen raum eine Hülse angeordnet und fest mit dem Hohlkolben verbunden ist. Am Innenumfang der Hülse sind gewindeartige Nuten ausgebildet, die mittels Kugeln mit einer innenliegenden Gewindehülse in Eingriff stehen. Wenn der Kolben beaufschlagt wird, führt die Spindel eine Drehbewegung aus und verschiebt den Zylinder samt Kolbenstange. Eine derartige Einrichtung ist sehr kompliziert in ihrem Aufbau.Such a hydraulic linear drive has become known from US-PS 28 86 008. There is a Recognized hollow piston under pressure, inside space arranged a sleeve and firmly connected to the hollow piston is. Thread-like grooves are formed on the inner circumference of the sleeve, which engages with an internal threaded sleeve by means of balls stand. When the piston is loaded, the spindle guides one Turning movement and moves the cylinder together with the piston rod. A such a device is very complicated in structure.

Weiterhin ist aus der DE-OS 28 32 371 ein hydraulisch oder pneuma tisch betätigbarer Drehantrieb bekanntgeworden, welcher einen Zylinder aufweist, in dem ein mit Druckmittel beaufschlagbarer, im Zylinder axial verschiebbarer und drehbarer zylinderförmiger Kolben angeordnet ist. Dieser ist auf seiner Außen- und Innenseite jeweils mit einem Gewinde mit entgegengesetztem Windungssinn versehen. Das Gewinde auf der Außenseite des Kolbens kämmt mit einem Innengewinde des Zylinders, während das auf der Innenseite des Kolbens ausge bildete Gewinde mit der Außenseite einer Abtriebswelle kämmt, welche im Gehäuse des Drehantriebs drehbar gelagert ist und sich in den zylinderförmigen Kolben erstreckt. Das Gewinde auf der Außenseite der Abtriebswelle hat einen größeren Steigungswinkel als das Gewinde auf der Außenseite des Kolbens. Zweck dieser Einrichtung soll sein, die Lagerkräfte der Abtriebswelle von den axialen Schubkräften des Kolbens zu entlasten. Eine dem Erfindungsgegenstand ähnliche Wir kungsweise ist nicht erreichbar.Furthermore, from DE-OS 28 32 371 a hydraulic or pneumatic table-actuated rotary drive has become known, which one Has cylinder in which a pressurizable, in Cylinder axially displaceable and rotatable cylindrical piston is arranged. This is on the outside and inside of each provided with a thread with an opposite winding sense. The Threads on the outside of the piston mesh with an internal thread of the cylinder, while that is on the inside of the piston formed threads with the outside of an output shaft which combs is rotatably mounted in the housing of the rotary drive and in the extends cylindrical piston. The thread on the outside the output shaft has a larger pitch angle than the thread on the outside of the piston. The purpose of this facility is to be the bearing forces of the output shaft from the axial thrust of the Relieve the piston. A We similar to the subject of the invention It cannot be reached.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Linearantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der die Kombination eines Dreh-Hubzylinders mit einem Spindel-Mutter system darstellt, das äußere Kräfte ohne Veränderung der ange fahrenen Position aufnehmen kann, sehr kompakt baut und dadurch eine große Leistungsdichte besitzt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruchs 1 genannten Mittel gelöst.The invention has for its object a hydraulic To create a linear drive according to the preamble of claim 1 the combination of a rotary lifting cylinder with a spindle nut system represents the external forces without changing the specified can take up the driven position, builds very compact and thus one has high power density. This object is achieved according to the invention solved by the means mentioned in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the invention result from the Subclaims.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher dargestellt. Letztere zeigt einen Längsschnitt durch einen Linearantrieb.An embodiment of the invention is in the following Description and drawing shown in more detail. The latter shows one Longitudinal section through a linear drive.

Description of the embodiment

Der Linearantrieb weist ein Gehäuse 10 auf mit einer Längsbohrung 11, in der ein hohler Kolben 12 gleitend geführt ist. Sein innerer Totpunkt ist begrenzt durch eine an der Längsbohrung ausgebildete Wand 13, hinter der sich die Längsbohrung als Bohrungsteil 11A fort setzt. Dieser Teil der Bohrung ist durch eine Verschlußschraube 14 dicht verschlossen, die einen Anlenkbolzen 14A hat, an dem ein beliebiges Maschinenteil angelenkt werden kann.The linear drive has a housing 10 with a longitudinal bore 11 in which a hollow piston 12 is slidably guided. Its inner dead center is bounded by a longitudinal bore formed at the wall 13, the longitudinal bore is located behind the part as a bore 11 A continued. This part of the bore is sealed by a screw plug 14 , which has a hinge pin 14 A, to which any machine part can be hinged.

Der Kolben 12 hat eine nicht durchgehende Längsnut 15, in die ein im Gehäuse angeordneter Stift 16 hineinragt und damit ein Verdrehen des Hohlkolbens verhindert. Im Bohrungsteil 11A der Längsbohrung ist ein Zylinderkörper 18 unverschiebbar gelagert, der sich an der Stirn seite der Verschlußschraube 14 abstützt. Im Zylinderkörper 18 ist eine durchgehende Querbohrung 19 ausgebildet, in welche eine mittige, längsverlaufende Sackbohrung 20 eindringt. In den vorderen Teil der Sackbohrung ist ein Rohr 21 eingepreßt, und zwar so, daß die Querbohrung 19 freibleibt. Das Rohr 21 erstreckt sich weit in den Kolben 12 hinein und hat an seinem Ende an der Außenseite einen ringförmigen Dichtkörper 22, an dem das Ende eines Rohres 23 mit seiner Innenseite anliegt, das sich ebenfalls bis in den Bohrungsteil 11A hineinerstreckt und dort mit einem Ringbund 23A an der Wand 13 anliegt; das Rohr 23 ist ebenso wie das Rohr 21 nicht verschiebbar. Der Innendurchmeser des Rohres 23 ist größer als der Außendurchmesser des Rohres 21, so daß sich ein Ringraum 24 ergibt, der einerseits mit dem Bohrungsteil 11A in Verbindung steht, andererseits über eine das Rohr 23 durchdringende Querbohrung 26 mit einem Ringraum 27, der zwischen dem Rohr 23 und dem Kolben 12 gebildet ist. Am freien Ende des Rohrs 21 ist ein Ring 28 befestigt, der in einer Ringnut einen Dichtring 29 aufweist. Der Ring 28 und der Dichtring 29 verschließen den Ringraum 27 dicht nach außen. Der Ring 28 ist durch einen Sprengring 30 fixiert. An dem der Verschluß schraube 14 zugewandten Ende des Kolbens 12 ist ein Dichtkörper 31 befestigt, der sich zwischen der Innenseite des Kolbens und der Außenseite des Rohrs 23 erstreckt und die Abdichtung des Ringraums 27 nach der anderen Seite bewerkstelligt.The piston 12 has a non-continuous longitudinal groove 15 , into which a pin 16 arranged in the housing protrudes and thus prevents the hollow piston from rotating. In the bore part 11 A of the longitudinal bore, a cylinder body 18 is immovably supported, which is supported on the end face of the locking screw 14 . A continuous transverse bore 19 is formed in the cylinder body 18 , into which a central, longitudinal blind bore 20 penetrates. In the front part of the blind bore, a tube 21 is pressed in such a way that the transverse bore 19 remains free. The tube 21 extends far into the piston 12 and has at its end on the outside an annular sealing body 22 on which the end of a tube 23 rests with its inside, which also extends into the bore part 11 A and there with a Ring collar 23 A abuts the wall 13 ; the tube 23 , like the tube 21, cannot be moved. The inner diameter of the tube 23 is larger than the outer diameter of the tube 21 , so that there is an annular space 24 , which is on the one hand in connection with the bore part 11 A, on the other hand via a transverse bore 26 penetrating the tube 23 with an annular space 27 which between the Tube 23 and the piston 12 is formed. At the free end of the tube 21 , a ring 28 is attached, which has a sealing ring 29 in an annular groove. The ring 28 and the sealing ring 29 close the annular space 27 tightly to the outside. The ring 28 is fixed by a snap ring 30 . At the screw 14 facing the end of the piston 12 , a sealing body 31 is fixed, which extends between the inside of the piston and the outside of the tube 23 and seals the annular space 27 to the other side.

Der Kolben 12 weist an seiner Außenseite, und zwar an derjenigen, die der Verschlußschraube 14 abgewandt ist, ein Außengewinde 33 auf, das sich jedoch nur über einen relativ kurzen Bereich des Kolbens erstreckt. Es steht mit einem Innengewinde 34 in Eingriff, das sich über die gesamte Innenseite eines etwa becherförmig ausgebildeten Drehkolbens 35 erstreckt. Der Drehkolben hat an seiner offenen Stirnseite einen flanschartigen Rand 36, der zwischen zwei Axial lagern 38, 39 liegt, woraus zu erkennen ist, daß der Drehkolben 35 in axialer Richtung nicht beweglich ist. Der Drehkolben 35 hat an seiner Außenseite und seinem Boden zugewandt ein Außengewinde 40, das mit einem Innengewinde 41 in Eingriff steht, welches sich über die gesamte Länge eines etwa ebenfalls becherförmigen Stellkörpers 42 erstreckt. Der Stellkörper 42 ist mit seiner Außenseite in der Längsbohrung 43 eines Gehäuses 44 geführt, welches mit Hilfe von Schrauben 45 an einen flanschartigen Rand 46 des Gehäuses 10 ange schraubt ist. An seinem außenliegenden Ende weist der Stellkörper 42 eine Anlenklasche 47 auf, die an ein beliebiges Maschinenteil angelenkt werden kann. An der Außenseite des Stellkörpers 42 ist das eine Ende eines Balgs 48 befestigt, dessen anderes Ende am Außen umfang des Gehäuses 44 festgemacht ist. Durch den Balg 48 wird ver hindert, daß Schmutz und Staub in die Längsbohrung 43 eindringen kann. Es sei noch bemerkt, daß der Anlenkbolzen 14A und die Anlenk lasche 47 in derselben Achsrichtung liegen; dasselbe gilt für den Drehkolben 35, den Stellkörper 42 und den Kolben 12.The piston 12 has an external thread 33 on its outside, namely on the side facing away from the screw plug 14 , which thread, however, only extends over a relatively short area of the piston. It engages with an internal thread 34 which extends over the entire inside of an approximately cup-shaped rotary piston 35 . The rotary piston has on its open end face a flange-like edge 36 which is located between two axial bearings 38 , 39 , from which it can be seen that the rotary piston 35 is not movable in the axial direction. The rotary piston 35 has on its outside and its bottom an external thread 40 which is in engagement with an internal thread 41 which extends over the entire length of an approximately likewise cup-shaped actuating body 42 . The actuating body 42 is guided with its outside in the longitudinal bore 43 of a housing 44 , which is screwed to a flange-like edge 46 of the housing 10 by means of screws 45 . At its outer end, the actuating body 42 has a link bracket 47 which can be articulated on any machine part. On the outside of the actuator 42 , one end of a bellows 48 is attached, the other end of which is attached to the outer circumference of the housing 44 . The bellows 48 prevents ver that dirt and dust can penetrate into the longitudinal bore 43 . It should also be noted that the hinge pin 14 A and the hinge bracket 47 are in the same axial direction; the same applies to the rotary piston 35 , the actuating body 42 and the piston 12 .

Für die Steuerung des Druckmittels zur axialen Bewegung des Kolbens 12 dienen zwei Elektromagnetventile 49, 50, von denen jedoch nur eines sichtbar ist, da das andere dahinterliegt. Die Kanäle für die Druckmittelsteuerung des Kolbens 12 sind nicht dargestellt, da nicht erfindungswesentlich und im Rahmen fachmännischen Wissens leicht vorstellbar sind.Two solenoid valves 49 , 50 are used to control the pressure medium for the axial movement of the piston 12 , only one of which is visible, however, since the other lies behind it. The channels for the pressure medium control of the piston 12 are not shown, since they are not essential to the invention and are easy to imagine within the scope of expert knowledge.

Der Kolben 12 ist doppeltwirkend, d. h. er kann in das Innere des Drehkolbens 35 hineinbewegt werden oder in der entgegengesetzten Richtung. Gelangt in den Bohrungsteil 11A bzw. den dortigen Druck raum 51 Druckmittel, so fließt dieses in den Ringraum 24 und über die Querbohrung 26 des Rohrs 23 in den Ringraum 27. War der Kolben 12 ausgefahren (äußerer Totpunkt), so wird er nun eingezogen, da das Druckmittel auf den Dichtkörper 31 einwirkt und das im Druckraum 52 befindliche Druckmittel über das Rohr 21 sowie die Querbohrung 19 im Zylinderkörper 18 abgeführt wird. Wird umgekehrt über die Quer bohrung 19 unter Druck stehendes Druckmittel zugeführt, so gelangt es ebenfalls in das Rohr 21 und verschiebt den Kolben 12 zum äußeren Totpunkt (in den Drehkolben 35 hinein). Das im Ringraum 27 befind liche Druckmittel wird über die Querbohrung 26 im Rohr 23 in den Ringraum 24 verdrängt und gelangt in den Druckraum 51, von wo es drucklos über eines der Magnetventile abgeführt wird.The piston 12 is double-acting, ie it can be moved into the interior of the rotary piston 35 or in the opposite direction. Arrives in the bore part 11 A or the pressure chamber 51 there, pressure medium, this flows into the annular space 24 and via the transverse bore 26 of the tube 23 into the annular space 27 . If the piston 12 had been extended (outer dead center), it is now drawn in, since the pressure medium acts on the sealing body 31 and the pressure medium located in the pressure chamber 52 is discharged via the tube 21 and the transverse bore 19 in the cylinder body 18 . Conversely, if pressure medium under pressure is supplied via the transverse bore 19 , it also enters the tube 21 and moves the piston 12 to the outer dead center (into the rotary piston 35 ). The pressure medium located in the annular space 27 is displaced via the transverse bore 26 in the tube 23 into the annular space 24 and reaches the pressure space 51 , from where it is discharged without pressure via one of the solenoid valves.

Durch Beaufschlagen des Kolbens 12 wird diesem - wie beschrieben - eine Linearbewegung erteilt, entweder in der einen oder in der anderen Richtung. Da der Stift 16 ein Verdrehen des Kolbens ver hindert, wird über sein Außengewinde 33 und das Innengewinde 34 am Drehkolben 35 eine Drehbewegung an letzterem erzeugt. Die Dreh bewegung des Drehkolbens 35 wird über sein Außengewinde 40 und das Innengewinde 41 am Stellkörper 42 auf diesen übertragen. Da dieser frei beweglich in der Längsbohrung 43 geführt ist, führt er nun eine lineare Bewegung entweder nach links oder nach rechts aus. Zweck mäßig ist es, die Außen- und Innengewinde 40, 41 selbsthemmend auszubilden, so daß von außen auf den Stellkörper einwirkende Kräfte sich nicht auf den Kolben 12 auswirken können. Der beschriebene Linearantrieb eignet sich insbesondere zur Betätigung der Hinterachslenkung eines Kraft fahrzeugs.By acting on the piston 12 , as described, this is given a linear movement, either in one direction or in the other. Since the pin 16 prevents rotation of the piston ver, a rotational movement is generated on the rotary piston 35 via its external thread 33 and the internal thread 34 . The rotary movement of the rotary piston 35 is transmitted to the actuating body 42 via its external thread 40 and the internal thread 41 . Since this is freely movable in the longitudinal bore 43 , it now performs a linear movement either to the left or to the right. It is expedient to design the external and internal threads 40 , 41 to be self-locking, so that forces acting on the actuating body from the outside cannot affect the piston 12 . The linear drive described is particularly suitable for actuating the rear axle steering of a motor vehicle.

Claims

1.Hydraulic linear drive with a working cylinder with double-acting piston ( 12 ), which is arranged as non-rotatable in the housing ( 10 ) of the linear drive formed hollow piston and exerts an axial movement on an adjusting part ( 35 ), characterized in that on the piston ( 12 ) there is the external thread ( 33 ) and the internal thread ( 34 ) on the adjusting part designed as a rotary piston ( 35 ), and that the rotary piston ( 35 ) also has an external thread ( 40 ) with which the internal thread ( 41 ) an actuator ( 42 ) is engaged.

2. Drive according to claim 1, characterized in that the rotary piston ( 35 ) is approximately cup-shaped and is mounted with a flange-like edge ( 36 ) in the axial bearings arranged in the housing ( 38 , 39 ).

3. Drive according to claim 1 and / or 2, characterized in that the piston ( 12 ), the rotary piston ( 35 ) and the also approximately cup-shaped control body ( 42 ) are telescopically arranged one inside the other.

4. Drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuating body ( 42 ) is guided with its outside in a longitudinal bore ( 43 ) of a housing ( 44 ) which is screwed onto the housing ( 10 ).