[发明专利]用于驱动压力活塞的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱动压力活塞、特别是液压活塞的设备，具有至少一个主轴，该主轴与主轴螺母共同作用以便轴向移动所述压力活塞，其中主轴具有外螺纹，主轴螺母具有内螺纹，它们彼此啮合，并且其中主轴螺母分配给压力活塞，主轴能被驱动以便轴向移动所述主轴螺母，或者其中主轴分配给压力活塞，主轴螺母能被驱动以便轴向移动所述主轴。

背景技术

开头提到的类型的设备从现有技术中知晓。压力活塞具有这样的特性，即它必须在运动方向上传输大的力，而在相反的方向上传输非常微小的力。当在工作方向上运动时，希望的压力必须足够例如用于压缩一种介质或者用于移动一种元件。为了使压力活塞复归仅需要这样一种力：该力克服活塞的自重或者为移动活塞需要的相应摩擦力。为了驱动这种压力活塞，特别当要在工作方向上传输大的力时，经常设置一种主轴传动机构，它包括至少一个可驱动的、具有外螺纹的主轴，以及分配给压力活塞的、具有与主轴的外螺纹共同作用的内螺纹的主轴螺母。通过主轴的旋转运动，以适当的方式抗转动地设置的主轴螺母在轴向移动，以便使得在所述旋转的主轴和主轴螺母之间产生相对运动。通过把主轴螺母固定地分配给压力活塞，主轴螺母的轴向运动被传递到压力活塞上，使得该压力活塞相应地在工作方向上或者在复归方向上移动。另外可选的方案是，也可以把主轴分配给压力活塞，并且特别地与该压力活塞抗旋转地连接，同时能如此驱动主轴螺母，使得它执行导致所述主轴轴向移动的旋转运动。根据要驱动哪个元件，给主轴螺母或者主轴分配相应的动力源、例如电动机，并且例如通过齿轮传动或者类似方式与其有效连接。如果所述主轴分配给压力活塞或者与其固定连接，则这将使得所述主轴螺母的转动导致主轴的平动、并且从而导致压力活塞的平动。在构造该设备时必须考虑并保证，主轴或者主轴螺母能够承载所希望的工作负荷而不会损坏。该设备必须特别如此设计，使得能够导致一种失灵的疲劳损坏足够慢地进行，以便在整个寿命期间保证所述主轴和主轴螺母的主功能以及整体性。

发明内容

根据本发明的用于驱动压力活塞的设备具有权利要求1的特征，并且具有这样的优点，即主轴传动机构在相同的负荷下具有较长的寿命，并且同时能够应用适宜的材料和/或制造方法来制造该设备。该设备的特征在于，内螺纹具有两个侧面，它们不对称地构造。通常主轴传动机构的螺纹都具有对称构造的或者定向的侧面，而根据本发明规定，侧面形状偏离于所述对称的形状。由此实现，构造两个特别能够关于它们在运行中的作用被优化的不同的侧面。特别地，所述侧面之一为了承载工作力或者说压力而被优化，而另一侧面为了承载复归力而被优化地构造或者说涉及对称性地进行定向。通过功能特定地构造各侧面，同时实现，即使在使用适宜的材料的情况下也能够传输相同的力，并且总体上保持主轴传动机构的寿命。

在此优选规定，所述侧面之一作为工作侧面，关于一条径向于主轴定向的假想的轴线，具有比构成复归侧面的另一个侧面大的角度。也就是说，工作侧面用于承受工作力和压力，而复归侧面用于承受在复归所述压力活塞时传输的、即与工作方向相反的力。工作侧面对于径向轴线比复归侧面具有相对大的角度，使得工作侧面对于运动方向比复归侧面更加陡地指向。由于侧面的这种不对称结构，主轴螺母能够从主轴在驱动方向上承受较大的负荷或者说力。在主轴螺母的齿根处的应力分布针对应用被优化，由此能够减少在齿根处的应力集中。复归侧面相对于工作侧面的较小陡度的取向引起了所述螺纹在工作方向上能够承受显著更大的力，因为通过微小倾斜取向的复归侧面，工作侧面在主轴螺母上获得更大的支持。工作侧面位于内螺纹的背离压力活塞压力侧的一侧，以便在活塞的压力侧的方向上承受工作力。

优选的是，所述主轴的外螺纹的侧面对称地构造。在此，主轴的外螺纹为了与主轴螺母的内螺纹共同作用而在工作方向上被优化，使得在主轴螺母的工作侧面和主轴的相应的工作侧面之间保证尽可能大的接触面。因为在复归方向上仅需传输小的力，所以这里不需要复归侧面的特别的支撑接触或者互补的结构。

根据本发明的一种有利的改进方案规定，所述主轴的外螺纹的侧面比主轴螺母的内螺纹的侧面具有彼此较小的间隔。换句话说，主轴的螺纹圈比主轴螺母的螺纹圈较窄地构造。由此实现，主轴的螺纹圈之间的间隔或者主轴的相邻的螺纹圈之间的相应的空隙被放大。被放大的空隙允许，根据本发明如此构造主轴螺母的螺纹圈或者侧面，使得主轴螺母的具有不对称的侧面的螺纹用于加强，而不产生与主轴螺纹的冲突。但是当然还可以想到，特别在工作方向上优选定向地设置具有彼此不对称地定向的侧面的主轴螺纹。这里可以给主轴螺母的内螺纹可选择地设置对称地构造的或者定向的侧面。