[发明专利]驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种由两个相对安置的部件组成的驱动装置，这两个部件可以借助于旋转驱动装置在圆周方向上相对转动，从而获得它们的相对运动。

背景技术

已经有这种类型的驱动装置，为轴向驱动装置或者轴向传动装置，尤其是作为丝杠传动装置。其中，可以使具有外螺纹的一个丝杠借助于一个旋转驱动装置，例如一台电机，或者是通过手动，在具有内螺纹的丝套中移动，由此使得丝杠相对于丝套发生轴向移位。这种轴向驱动装置可以安置于丝杠压缩机中。最大轴向行程由螺距和丝杠可转动的周数来决定。同时，螺距确定了变速器的变速比，它是由每转动一周的行程决定的。此外，人们已经将这种驱动装置作为弹性卡盘，当这两个部件在径向上移动位置时，将构件固定。

与螺距以及丝杠的直径相关的变速比的数值经常太小，尤其是涉及到电机这类高速转动、和/或者功率受到限制的转动驱动装置时更是如此。另外，这类丝杠传动装置的加工制造复杂、费用高。当保养不够充分时，丝杠驱动装置还具有很高的摩擦系数。

发明内容

本发明的目的是提供一种制造过程简单、价格低廉、变速比大的驱动装置。此外，该装置还易于进行保养，并且操作简单。

该目的可以利用一个由至少两个部件组成的轴向驱动装置来实现。这两个部件可以沿着圆周方向相对转动，从而能够沿着轴向相对移动。其中，至少一个部件可以相对于另一个部件受到旋转驱动，并且至少有一个在轴向上相对于第一部件固定不动的啮合机构，它沿着径向插入到一个无相对转动地配置给第二部件的螺旋弹簧中相邻的两个簧圈之间。由此获得了如下功能：第一部件借助于至少一个啮合机构轴向支承于第二部件上，并且当两个部件沿着圆周方向转动时，弹簧丝经过啮合机构旁边，从而依赖于转动周数形成了一个可变化的螺旋弹簧段，啮合机构能够支承于它的上面，因而两个部件能够沿着轴向发生相对移动。其优点表现在两个部件互相同心安置。

另外，其优点为螺旋弹簧的簧圈基本上通过啮合机构叠靠(aufAnschlag)设置或设置成块(auf Block)，并且是直到分开处，原因是这样能够依赖于螺旋弹簧的簧线直径实现很大的变速比，同时通过互相并紧的簧圈来提高可传递的作用力。另一方面，还可以在啮合机构的轴向伸长量预先给定的情况下，通过彼此尚未挨靠到一起的簧圈，依赖于螺旋弹簧的弹性常数和簧圈间距来沿着轴向路径弹性地传递作用力。

按照本发明的设计思想，轴向驱动装置可以应用于牵引和推进两个方向上。其中，在牵引方向上可以将需要进行轴向移位的元件悬挂在轴向移动的部件上。

螺旋弹簧无相对转动地固定于第二部件上，并且最好以其尾端与第二部件牢固连接，比如在相应的容纳结构(Aufnahme)中进行悬挂、铆接或者焊接起来。这样使第二部件与螺旋弹簧等同于一个具有外螺纹的丝杠。其优点是：各螺纹线(Gewindegang)可以并紧到一起，其方式是，弹簧圈叠靠起来，从而使“螺纹(Gewinde)”明显地缩短而传动比相应地增大，并且只是在啮合机构的径向啮合位置上，彼此紧并在一起的簧圈才分开。即，与一个丝杠对比，仅仅是螺纹的这一部分才必须保持其实际尺寸，而在其余位置上，部件的轴向伸展尺寸可以保持缩短形态。尤其从成本角度考虑时，对于坚硬的弹簧来说，其优点是只需将其一个尾端无相对转动地固定于第二部件上。

根据本发明的构思，尤其在需要传递较高的轴向力时，啮合机构在牵引和推进方向上沿轴向分别支承于多个簧圈或簧线上。不过，若从优化轴向构件空间方面看，较好的情况是啮合机构只支承于一个簧圈之上，也就是说：最好通过一个单个的圆周或者一个圆周的部分得到支承。从传递的意义上讲，“螺纹”具有一条“螺纹线”。在这种情况下，通过啮合机构，螺旋弹簧分成两个螺旋弹簧段，其中，依赖于力的传递方向——牵引还是推进——，啮合机构沿着轴向支承于其中的一段上。

螺旋弹簧在第二部件中的安置，最好与第二部件同心，其中啮合机构在其啮合区域中能够进入到螺旋弹簧之中、跟随螺旋弹簧的轴向形态。轴向驱动装置的另一种构造中装备的啮合机构，近似地与第二部件的中轴成直角安置。这里，螺旋弹簧的中轴相对于第二部件的中轴适当转动，使得螺旋弹簧的簧圈近似地平放于啮合机构上。

螺旋弹簧的弹簧丝的形状，根据本发明的构思，可以不同于普通的圆形横截面状的，并且是或多或少地带有挤压边沿的弹簧带。比如较好的情况是横截面呈矩形的弹簧带，其中可以将较长的边、即带宽的方向作为径向，而以较窄的边(带厚)为轴向。试验和计算结果表明：带宽与带厚的比值高于1∶1为佳，最好在3∶1到60∶1之间。