CN104104181B - 线性调节器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种线性调节器,其带有:电驱动装置,其包括定子和转子,其中,定子位置固定地布置在驱动壳体中,而转子支承成可相对于定子转动运动;以及同轴于驱动装置的旋转轴线布置的传动组件,其构造成用于将转子的旋转运动转化成线性运动,其中,传动组件的丝杠抗扭地与转子相连接且在轴向方向上形状配合地与可移动运动地容纳在驱动壳体中且与推管相连接的轴螺母相联结,并且其中,转子具有凹部,其构造成用于容纳丝杠、轴螺母和推管。根据本发明设置成在驱动壳体的彼此相对的端部区域处相应布置有用于可转动运动地支承转子的支承器件。
Description
技术领域
本发明涉及一种线性调节器(Linearsteller),带有:电驱动装置,其包括定子和转子,其中,定子位置固定地布置在驱动壳体中,而转子支承成可相对于定子转动运动且构造成用于提供旋转运动;以及同轴于驱动装置的旋转轴线布置的传动组件,其构造成用于将转子的旋转运动转化成线性运动,其中,传动组件的丝杠抗扭地与转子相连接且在轴向方向上形状配合地与可移动运动地容纳在驱动壳体中且与推管(Schubrohr)相连接的轴螺母相联结,其中,推管支承成可相对于丝杠转动运动和移动运动且沿着旋转轴线延伸,并且其中,转子具有凹部,其构造成用于容纳丝杠、轴螺母和推管。
背景技术
由文献US 7 541 707 B2已知一种电驱动的执行器,在其中,主轴驱动部(其包括丝杠和布置在其上的轴螺母)布置在构造为空心轴马达的电马达的转子的居中的凹部中,其中,转子支承成可相对于包围该转子的定子转动。为了相对于定子可转动地支承转子,在转子的彼此相对的端部区域处相应布置有支承器件,其可实施为球轴承。第一支承器件布置在第一端部件(Endblock)中,第二支承器件布置在布置成远离第一端部件的第二端部件中,其中,保护套筒在端部件之间延伸,电马达的定子容纳在该保护套筒中且该保护套筒构造成用于机械地连接第一端部件和第二端部件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种线性调节器,其可以模块化的结构方式与不同的使用要求相匹配,且在其中能够在制造过程期间实现检验单独的构件的功能性。
针对开头提及的类型的线性调节器,该目的利用权利要求1的特征来解决。在此设置成在驱动壳体的彼此相对的端部区域处相应布置有用于可转动运动地支承转子的支承器件。
因此,对于电驱动装置(其还可被称为空心轴马达)的功能必需的构件-尤其定子、转子和相关联的支承器件-共存于驱动壳体中,从而使得即使在没有线性调节器的其余的构件(例如,传动组件,其包括丝杠和轴螺母且如有可能还包括推管)的情况下可对驱动装置检验规定的功能。此外,其他的优点通过如此设计驱动装置得到,即可通过从积木式系统(Baukastensystem,其包括带有不同尺寸的多个传动装置)中选择传动装置以简单的方式进行线性调节器与相应的运动目的的匹配。通过提供积木式系统(其包括多个不同地设计的传动装置)可尤其进行简单地匹配待建造的线性调节器与可预定的线性的调节行程。例如可通过选择更长或更短的传动组件以简单的方式预定用于调节驱动装置的线性的调整行程,而不必为此对驱动装置进行改动。
本发明的有利的改进方案为从属权利要求的对象。
如果推管的自由端可移动运动地容纳在支承盖中且如果在支承盖与驱动壳体之间布置有间隔件(其构造成用于联结支承盖与驱动壳体),这是适宜的。支承盖一方面用于机械地支撑推管,以便推管至少还可在受限的范围中承受横向力,其可在实现运动目的的情况下通过线性调节器作用到推管上。此外,支承盖如有可能可完成抗扭地支承推管的附加的任务,以便在将转动运动从转子引入到丝杠上时轴螺母(其抗扭地与推管相连接)不可一起转动,因为否则将不可实现旋转运动期望地转化成线性运动。视线性调节器的应用领域而定,还可设置成推管抗扭地容纳在可由线性调节器使之运动的杆臂处或容纳在其他的机械构件处,且同样抗扭地支承驱动壳体,从而使得可取消用于推管或轴螺母的内部的扭转止动部。
支承盖借助于间隔件与驱动壳体相联结,其中,支承盖和驱动壳体借助于间隔件如此相连接,即在支承盖与驱动壳体之间实现转矩的传递。特别有利地,如此密封在支承盖与间隔件之间和/或在间隔件与驱动壳体之间的机械的交接区,即可满足对由该构件包围的空间体积相对于环境的隔离的很高的要求。尤其通过在支承盖与间隔件之间或在间隔件与驱动壳体之间的机械的交接区实现至少根据IP65的要求。补充地或备选地,驱动壳体和/或间隔件和/或支承盖的外表面构造成没有下陷和/或凹处,从而使得相应得到基本上光滑的表面,其可很好地进行清洁,这尤其在线性调节器使用在食品工业的生产运行中时很有意义。在选择好用于解决所提出的运动目的的合适的传动组件之后,可同样从积木式系统中选择间隔件且将其建造在线性调节器中,其中,在积木式系统中的不同的间隔件尤其仅仅在其长度方面彼此不同。
在本发明的一种有利的改进方案中设置成在驱动壳体的与支承盖相对的端部处布置有传感器壳体,其包围用于扫描转子和/或丝杠的传感器装置,其中,传感器壳体与驱动壳体的机械的交接区相联结。传感器壳体可尤其构造为用于驱动壳体的起密封作用的盖板且包围传感器,其构造成用于确定用于转子和/或丝杠的至少一个与旋转相关的特征值。例如作为传感器可设置有以增量式或绝对式方式工作的编码器,其构造成用于确定转子和/或丝杠的转动且由此产生关于转子和/或丝杠的经过的转动的至少一个输出信号。优选地,传感器构造为绝对式旋转传感器,其适合于确定转子和/或丝杠的绝对的转动数量,由此然后可确定推杆和轴螺母沿着转子的旋转轴线的轴向位置。优选地,传感器壳体的机械的交接区设计成用于与驱动壳体密封地相连接,从而使得对于该机械的交接区同样可满足对由传感器壳体和驱动壳体包围的空间体积相对于环境的隔离的要求,尤其至少满足要求IP65。
在本发明的另一设计方案中设置成驱动装置构造为可独立工作且可检验的构件。在此,不仅应注意机械的方面,而且应注意电的方面。优选地,驱动装置的电的接线直接从定子(其构造为励磁线圈或励磁线圈组件)通过驱动壳体向外引导,从而使得还可已经在线性调节器的最终装配之前例如利用合适的插拔连接器对设置成用于为定子供电的连接线的终端(Terminierung)进行检验。备选地,可设置成连接线如此进行集束使得其可与传感器线缆一起穿过传感器壳体引导到环境中,以便将在线性调节器处的线穿引部的数量保持得尽可能地少。在这种情况下通过将连接线直接联接到检验装置处进行驱动装置的功能检验。
如果丝杠形状配合地和/或材料配合地与转子相联结,这是有利的。对于在丝杠和转子之间的形状配合地连接,外齿部可设置在丝杠处,且相对应的,优选在几何形状方面相似的,尤其完全相同的,内齿部设置在转子处。优选地,内齿部和外齿部实施成带有沿着旋转轴线恒定的截面,从而使得可将外啮合的丝杠沿着旋转轴线推入转子的内齿部中。补充地或备选地,丝杠与转子材料配合地相连接,此外,可使用这样的连接方法,例如粘接、钎焊、熔焊,尤其激光焊接。
优选地,转子包括空心轴,其在外表面处设有磁体元件,以便与构造在定子中的线圈绕组一起实现磁的相互作用且为空心轴关联有套筒,其构造成用于容纳丝杠。空心轴优选构造成薄壁且设有套筒,其设置成用于与丝杠相连接。通过空心轴的薄壁的设计方案一方面保证转子的很小的质量,从而使得线性调节器在加速和制动时具有有利的动态性。此外,通过空心轴的薄壁的设计方案还为布置在转子的内部中的轴螺母(其本身包围丝杠)提供结构空间。如果轴螺母构造为球循环部(Kugelumlauf),由此一方面可实现与丝杠的摩擦和/或间隙特别少的联结,且另一方面可满足对在轴向和径向方向上提供足够的结构空间的要求,那么这是尤其有意义的。套筒的任务在于使得能够在空心轴与丝杠之间实现转矩传递,由此要求套筒抗扭地与空心轴相连接。优选地,套筒仅在空心轴的长度的一部分(仅仅示例性地,例如空心轴的长度的大约25%)上延伸。在空心轴与套筒的一种特别有利的实施方式中,套筒作为突起(Fortsatz)联接到空心轴处且在端侧的端部区域处与空心轴抗扭地相连接。由此可实现空心轴具有简单的形状,尤其具有带有圆形截面的套筒状的形状,且另一方面实现套筒(其总归需要花费更高的制造)包括用于支承器件的支承座且必要时还包括用于固定支承器件的固定几何结构(例如螺纹)。在丝杠与套筒之间的联结可形状配合地和/或材料配合地和/或力配合地来设置。为了力配合地联结丝杠与套筒,可设置成套筒具有在旋转轴线的方向上椎状的凹部,而丝杠包括相应的,尤其完全相同的,锥体区段。通过将丝杠的锥体区段推入套筒中的椎状的凹部中实现在丝杠与套筒之间的抗扭的联结。附加地,设置有可在轴向方向上起作用的防护器件,例如锁紧螺母,其拧紧到丝杠的贯穿套筒的端部区段上。
在本发明的一种有利的实施方式中,在驱动壳体与空心轴之间构造有用于承受径向力的第一支承器件,尤其构造有沟型球轴承,其用于相对于驱动壳体可转动运动地支承空心轴,优选构造为轴向的活动支承。该第一支承器件用于承受可作用到空心轴上的横向力。此类横向力例如可由于空心轴的不平衡而出现。此外,如果出现横向力从丝杠引入到套筒上且套筒的支承不可完全吸收该横向力,同样可出现此类横向力。优选地,第一支承器件构造为活动支承,其可移动运动地布置在空心轴上或布置在驱动壳体中,以避免用于空心轴的支承的静态冗余(Überbestimmung)。
如果在驱动壳体与套筒之间构造有用于承受径向力和轴向力的第二支承器件,优选构造有径向推力球轴承对,尤其呈X型布置方案,其用于相对于驱动壳体可转动运动地支承衬套筒,优选构造为轴向的固定支承,这是适宜的。因此,第二支承器件具有这样的任务,即支撑在推管的运动期间出现的轴向力,从而使得推管可将所期望的提供的压力和/或拉力施加到与推管相连接的机械构件(例如杆臂)上。此外,第二支承器件还用于承受径向力,其例如可由此出现,即横向力被从机械构件引入到推管上且从推管通过丝杠和套筒引入到空心轴上。第二支承器件的一种有利的实施方式为径向推力球轴承对,其位置固定地与套筒和驱动壳体相连接,且由此用作用于空心轴的固定支承,且不仅可承受轴向力,而且可承受径向力。在X型布置方案中,第二支承器件的两个径向推力球轴承如此构造和布置,即在在径向推力球轴承的相应的外环与相应的内环之间的支承体的接触点的之间的轴线在共同的点中相交。
优选地,在驱动壳体与支承盖之间布置有用于转子和/或丝杠的制动装置。制动装置用于影响作为转子的组成部分的空心轴或丝杠的旋转,以便要么在引入外部的拉力或压力的情况下实现推管的自动移动和/或在执行运动期间实现快速制动转子或丝杠的旋转运动。优选地,制动装置伸入到由间隔件包围的空腔中,从而使得可选的安装的制动装置对线性调节器的外形尺寸没有负面影响。优选地,制动装置构造为电制动装置,其可可选地实施为锁定制动器或运行制动器(Betriebsbremse)。在锁定制动器中在此期间防止转子和/或丝杠的运动直至进行制动装置的相应的电的操控。优选地,如果制动装置的操控在带有电能的情况下来进行,则仅可这时发生转子和/或丝杠的运动,而在缺乏电能期间不可实现转子和/或丝杠的运动。与此相对,在制动装置设计为运行制动器时,如果应实现转子和/或丝杠的制动,对于该情况可设置成供给电能。优选地,构造为锁定制动器的制动装置还可用作运行制动器。
如果制动装置包括抗扭地与转子或丝杠相联结的制动盘和用于施加轴向力的执行器,以便使得可调节在制动盘与驱动壳体之间的法向力,这是有利的。因此制动盘设置成用于将制动力矩引入到转子或丝杠上,且为了制动转子或丝杠而将制动盘借助于执行器在平行于旋转轴线的运动方向上压向尤其构造在驱动壳体或执行器处的位置固定的摩擦面。在此由执行器施加的法向力在制动盘与摩擦面之间引起摩擦力矩,其取决于制动盘和摩擦面的材料副(Materialpaarung)的摩擦系数。摩擦力矩作用到转子或丝杠上且降低转子和丝杠的旋转能,从而使得可优选在可预定的时间段中将转子和丝杠制动到可预定的旋转速度上,尤其制动制止静止状态。
在本发明的另一设计方案中设置成执行器包括磁体装置和/或制动盘可移动运动地布置在转子或丝杠处。优选地,制动装置构造为锁定制动器,其在没有供给电能的状态中防止转子和丝杠的旋转。这例如可由此实现,即执行器包括磁体装置,其在没有供给电能的情况下将用于锁定转子和丝杠的足够的法向力施加到制动盘和摩擦面上,从而使得合成的制动力矩保证转子和丝杠的可靠的停止运转。特别优选地,磁体装置包括永磁体组件和电的线圈组件,其中,可可选地为电的线圈组件如此供给电能使得其增强或削弱永磁体组件的作为法向力作用到制动盘上的磁力。在削弱永磁体组件的磁力时可如此降低法向力,即合成的摩擦力矩小于通电的驱动装置的转矩,从而使得可调节转子和丝杠的旋转运动与轴螺母和推管的与此相联系的线性运动。在增强永磁体组件的磁力时可如此提高法向力,即合成的摩擦力矩大于通电的驱动装置的转矩,从而使得可制动转子和丝杠的旋转运动与轴螺母和推管的与此相联系的线性运动。优选地,永磁体组件和电的线圈组件如此彼此相协调,即仅仅从永磁体组件引入到制动盘上的法向力足够实现将转子和丝杠固定在静止状态中且实现从运动状态中充分地制动转子和丝杠,而如此确定电的线圈组件的尺寸,即其可将永磁体组件的磁力抵消到如此程度上使得能够实现制动装置的至少几乎无法向力的运行。通过制动盘沿着转子或丝杠的可移动性实现制动盘对于没有施加或施加仅仅很小的法向力的情况相对于摩擦面没有施加或施加仅仅很小的摩擦力,而对于提供有很高的法向力的情况还实现很大程度地尤其完全将法向力从制动盘引入到摩擦面上。而对于位置固定地支承的制动盘,或者必须考虑制动盘同样在没有施加法向力的情况下持久地与摩擦面处于摩擦连接中,或者为了施加制动力矩必须将法向力的一部分用于制动盘的变形,以便使制动盘贴靠摩擦面。因此,带有可移动地支承在转子或丝杠处的制动盘的制动装置具有更高的效率且没有或仅仅以非常小的程度影响驱动装置的效率。
在本发明的一种有利的改进方案中构造有用于与磁体装置的磁力相互作用的制动盘。优选地,为此设置成制动盘由可磁化的材料制成或至少具有可磁化的材料组成部分,从而使得由执行器提供的磁力直接引起与制动盘的磁的相互作用且在根据本发明的制动装置中引起法向力,其至少基本上平行于转子的旋转轴线指向。制动盘可可移动运动地安装在制动盘载体处,该制动盘载体本身位置固定地(即抗扭地且不可移动地支承在转子或丝杠处。优选地,制动盘借助于弹簧组件与制动盘载体相连接,其中,弹簧组件如此构造,即可保证制动盘在相对于制动盘载体同时抗扭的支承的情况下的轴向的运动性。由此为制动盘载体指派这样的任务,即将由法向力引起到制动盘上的制动力矩作用到转子或丝杠上。在一种备选的实施方式中,制动盘载体同样抗扭地且不可移动地布置在转子或丝杠处,而制动盘抗扭地且可移动运动地布置在制动盘载体处。这例如可通过平行于旋转轴线取向的销状的紧固器件来保证,利用其将制动盘抗扭地且可移动运动地固定在制动盘载体处。
附图说明
在附图中示出了本发明的有利的实施方式。其中:
图1显示了线性调节器的透视性的分解式截面图,其中,线性调节器带有以下构件:驱动装置、传动组件、传感器壳体和支承盖,以及
图2显示了根据图1的线性调节器的平的截面图示。
具体实施方式
在图1和2中示出的线性调节器1构造成用于提供线性运动。为此目的,线性调节器1包括电驱动装置2,其可与传动组件3相连接且可在后面的端部区域处与传感器壳体4相联结且可在前部的端部区域处与间隔件5和支承盖6相联结。
在此,驱动装置2设置成提供围绕旋转轴线8的旋转运动,其由传动组件3转化成沿着旋转轴线8的线性运动。驱动装置2示例性地实施为电的空心轴马达,其包括定子9和转子10。在此,定子9位置固定地布置在驱动壳体11中,其示例性地由下面进一步说明的三个区段形成。转子10支承成可相对于定子9转动运动且包括在其外周缘处以相同的周向间距以其最长的外缘(Außenkante)沿着旋转轴线8取向的多个磁条12。磁条12由永磁材料制成且能够结合构造在定子9处的线圈组件15实现在转子10与定子9之间的磁的相互作用。通过该相互作用(其在为线圈组件15加载移动电场时引起合成的环绕的移动磁场)可引起转子10围绕旋转轴线8的所期望的旋转运动。线圈组件15包括未具体进一步示出的多个平面型线轴(Planarspule),其相应轻易弯曲地紧贴到柱状外壳的条状的区段处且因此包围柱状的空间体积(在其中布置有转子10)且可相应分开地用电进行操控。线圈组件15在外周缘区域处由气缸套状的搭接套16环绕,其优选由铁磁材料制成。搭接套16示例性地容纳在驱动壳体11的中间件17的例如构造成圆柱状的凹部中。中间件17例如具有沿着旋转轴线至少基本上恒定的截面且可尤其构造为铝制挤压件。相应在中间件17的端部区域处相应安装有支承架18、19,其优选插入到中间件17中。在中间件17与支承架18、19之间的机械的交接区示例性地相应如此构造,即当支承架18、19装配在中间件17处时,没有尚未解决的间隙或隙缝。因此没有由于布置在其处的支承架18、19打断中间件17的光滑的表面。
在前部的支承架18中示例性地布置有构造为沟型球轴承20的第一支承器件,其利用外环21抗扭地且不可移动地容纳在前部的支承架18中。沟型球轴承20的内环22可移动运动地容纳在属于转子10的空心轴23上。空心轴23示例性地几乎在中间件17的整个长度上延伸、贯穿沟型球轴承20和前部的支承架18且以与中间件17相反的方向通过前部的支承架18伸出。
在后部的支承架19中布置有第二支承器件,其示例性地构造为径向推力球轴承24。径向推力球轴承24的外环25抗扭地且不可移动地容纳在后部的支承架19中,这例如可通过将外环25压配至后部的支承架19中来实现。示例性地,径向推力球轴承24的外环25可附加地由保持环27(其与后部的支承架19相连接,尤其拧紧)来附加地进行固定。为此,保持环27示例性地具有环凸缘(Ringbund)28,其在端侧贴靠在径向推力球轴承24的外环25处且将其固定在后部的支承架19中。径向推力球轴承24的内环26位置固定地(即抗扭地且不可移动地)布置在套筒29处。套筒29示例性地利用环凸缘30接合到空心轴23的柱状的凹部31中。例如套筒29与空心轴23通过螺旋接合部(其包括分布在周缘处的多个螺栓32)位置固定地相连接。在套筒29的处在空心轴23旁边的区段处构造有支承座33,在其上布置有径向推力球轴承24的内环26。在所示出的实施方式中,内环26利用螺纹环34(其拧紧到在套筒29处未进一步示出的外螺纹上)进行位置固定地固定。由此径向推力球轴承24形成用于转子10的固定支承。套筒29设有例如在旋转轴线8的方向上椎状渐细的凹部35,其中,凹部35在套筒29的背对空心轴23的端部区域处具有直径扩展部36。直径扩展部用于容纳锁紧螺母37,其保证丝杠38沿轴向且因此同样抗扭地固定在套筒29中。
丝杠38为传动组件3的组成部分,其此外包括轴螺母39和推管40。丝杠38具有锥体区段41,其匹配于在套筒29中的椎状渐细的凹部35的几何结构且用于将丝杠38摩擦配合地固定在套筒29中。此外,丝杠38具有螺纹区段42,其联接到锥体区段41处且设置成用于可转动运动地且在轴向方向上形状配合地联结轴螺母39。在螺纹区段42处在丝杠38的轴向延伸部中还联接有引导区段43,在其最外部的端部处布置有示例性地构造为滑套44的、用于相对于推管40可转动且可移动运动地支承丝杠38的支承器件。
推管40抗扭地与轴螺母39相连接,轴螺母39本身在轴向方向上形状配合地接合到丝杠38的螺纹区段42中且实施成可相对于丝杠38转动运动。由此实现轴螺母39相对于丝杠38的自由的旋转运动,而在丝杠38的轴向方向上在丝杠38与轴螺母39之间存在平移的强制联结。这意味着在丝杠38相对于轴螺母39扭转时在防止轴螺母39的同时的转动运动的前提下在轴螺母39与丝杠38之间出现平移的相对运动,其中,在此出现的移动取决于丝杠38的转动的数量和构造在螺纹区段42处的螺纹的螺距。优选地,轴螺母39包括未进一步示出的球循环部,从而在轴螺母39与螺纹区段42之间布置有未示出的多个球状的滚动体,其一方面确保轴螺母39在轴向方向上期望地形状配合地接合到螺纹区段42中且另一方面保证轴螺母39相对于丝杠38的转动运动。
为了保证将丝杠38的旋转运动转化成推管40的平移运动,必需相对于驱动壳体11抗扭地支撑包括轴螺母39和推管40的复合结构。支撑可示例性地通过未示出的、在径向方向上取向的、布置在支承盖6中的且接合到在推管中的、沿着旋转轴线8延伸的、未示出的切口状的凹部中的销来保证,该销可防止可移动运动地容纳在支承盖6中的推管40相对于支承盖6扭转。在线性调节器1的另一实施方式中,未在轴螺母39以及推管40与驱动壳体11之间设置扭转止动部。而是在驱动壳体11(一方面)和轴螺母39和推管40(另一方面)之间的扭转止动通过未示出的这样的机器或装置来保证,在其处安装有线性调节器1。扭转止动例如可由此实现,即不仅推管40而且驱动壳体11在围绕旋转轴线8的扭转方面抗扭地支承在机器或装置处。
此外,在支承盖6中布置有支承衬套45,其在触碰接触中包围推管40且实现支撑横向于旋转轴线8作用到推管40上的横向力。此外,在支承盖6的面向外的端部区域处布置有环绕地起密封作用的唇式密封件,其应防止污物和/或湿气侵入到由驱动壳体11、支承盖6和布置在驱动壳体11与支承盖6之间的间隔件5限制的空间体积中。
在线性调节器1的示出的实施方式中,有利的是转子的空心轴23设有凹部31,其使得能够容纳丝杠38和轴螺母39,从而使得为此不必沿着旋转轴线8提供附加的结构空间。此外,有利的是在驱动壳体11的彼此相对的端部区域处相应布置在支承架18、19中的球轴承20、24确保在没有附加的壳体构件的情况下转动运动地支承转子10,从而使得驱动装置2可作为完成检验且必要时配置好或已给定参数的构件来提供。
布置在驱动壳体11的与支承盖6相对的端部处的传感器壳体4承载构造为编码器的传感器47,其构造成用于扫描转子10和/或丝杠38。示例性地,传感器壳体4如此与驱动壳体11的机械的交接区相联结,即同样在传感器壳体4的区域中保证线性调节器1的光滑的表面。
在线性调节器1的所示出的有利的实施方式中,在第一支承架18处布置有制动装置50,其包括执行器51、制动盘载体52和制动盘53。示例性地,执行器51抗扭地安装在支承架18处且在面向制动盘53的表面处具有例如圆环形的摩擦面54。执行器51包括未进一步示出的线圈组件以及同样未进一步示出的永磁体组件。在此,不仅线圈组件(在适当地加载电能的情况下)而且永磁体组件可施加吸引力到制动盘53上,制动盘可移动运动地且抗扭地与位置固定地支承在空心轴23上的制动盘载体52相联结。制动盘53例如可借助于未示出的、在轴向方向上有弹性的且在周向方向上有刚性的弹簧器件安装在制动盘载体52处。备选地,制动盘可在没有弹簧器件的复位作用且在带有轴向空隙的情况下与制动盘载体52相连接,尤其铆接。在没有为线圈组件加载电能的情况下仅仅引起将永磁体组件的磁力作用到构造成可磁化的制动盘53上。磁力在此如此测定,即制动盘53由执行器51吸住且因此将沿着旋转轴线8的法向力施加到制动盘53上,从而使得制动盘压到摩擦面54上。取决于摩擦系数(其由制动盘摩擦面的材料副得到),通过引入到制动盘53上的法向力调节相对于摩擦面54的摩擦力矩,其从制动盘53传递到制动盘载体52上且从制动盘载体传递到空心轴23上且反作用于可能作用到空心轴23上的、从外部加上的转矩。
如果应允许空心轴23的旋转运动和推管40的与之相联系的线性运动,设置成削弱永磁体组件的磁场,这通过为执行器51中的线圈组件合适地加载电能来实现,从而使得降低或完全消除作用到制动盘53上的法向力和因此制动力矩。由此实现空心轴23的自由的转动运动,从而使得提供到驱动装置2处的驱动能可以很高的效率转化成推管40的线性运动。
如果应从空心轴23和推管40的运动状态实现制动,可可选地设置成通过以下方式被动地制动空心轴23的旋转运动,即完全或部分地抵消永磁体组件的磁场的削弱,使得永磁体组件的磁力作为法向力作用到制动盘53上,从而制动盘摩擦配合地贴靠在摩擦面54处且引起制动力矩。为了紧急停止(Nothalt)线性调节器1,还可补充地设置成永磁体组件的磁场借助于执行器51中的线圈组件来加强,以便由此通过作为法向力作用到制动盘53上的很高的磁力引起最大的制动功率。
在制动装置50的一种此类的设计方案中,制动装置不仅可作为运行制动器使用,而且可作为锁定制动器来使用。如果仅设置成作为运行制动器来使用,可取消永磁体组件,从而为了施加制动力矩而设置成为线圈组件供电。
Claims (13)
1.一种线性调节器,带有:电驱动装置(2),其包括定子(9)和转子(10),其中,所述定子(9)位置固定地布置在驱动壳体(11)中,而所述转子(10)支承成可相对于所述定子(9)转动运动且构造成用于提供旋转运动;以及同轴于所述电驱动装置(2)的旋转轴线(8)布置的传动组件(3),其构造成用于将所述转子(10)的旋转运动转化成线性运动,其中,所述传动组件(3)的丝杠(38)抗扭地与所述转子(10)相连接且在轴向方向上形状配合地与可移动运动地容纳在所述驱动壳体(11)中且与推管(40)相连接的轴螺母(39)相联结,其中,所述推管(40)支承成可相对于所述丝杠(38)转动运动和移动运动且沿着旋转轴线(8)延伸,并且其中,所述转子(10)具有凹部(31),其构造成用于容纳所述丝杠(38)、所述轴螺母(39)和所述推管(40),其特征在于,在所述驱动壳体(11)的彼此相对的端部区域处相应布置有用于可转动运动地支承所述转子(10)的支承器件(20,24),其中,所述推管(40)的自由端可移动运动地容纳在支承盖(6)中,且在所述支承盖(6)与所述驱动壳体(11)之间布置有间隔件(5),其构造成用于联结所述支承盖(6)与所述驱动壳体(11),且其中,驱动壳体,间隔件和支承盖的外表面构造成没有下陷且没有凹处,从而使得相应得到基本上光滑的外表面。
2.根据权利要求1所述的线性调节器,其特征在于,在所述驱动壳体(11)的与所述支承盖(6)相对的端部处布置有传感器壳体(4),其包围用于扫描所述转子(10)和/或所述丝杠(38)的传感器装置(47),其中,所述传感器壳体(4)与所述驱动壳体(11)的机械的交接区相联结。
3.根据权利要求1或2所述的线性调节器,其特征在于,所述电驱动装置(2)构造为可独立工作且可检验的构件。
4.根据权利要求1或2所述的线性调节器,其特征在于,所述丝杠(38)形状配合地和/或材料配合地与所述转子(10)相联结。
5.根据权利要求1或2所述的线性调节器,其特征在于,所述转子(10)包括空心轴(23),其在外表面处设有磁体元件,以便与构造在所述定子(9)中的线圈绕组一起实现磁的相互作用,且为所述空心轴(23)关联有套筒(29),其构造成用于容纳所述丝杠(38)。
6.根据权利要求5所述的线性调节器,其特征在于,在所述驱动壳体(11)与所述空心轴(23)之间构造有用于承受径向力的第一支承器件(20),其用于相对于所述驱动壳体(11)可转动运动地支承所述空心轴(23)。
7.根据权利要求5所述的线性调节器,其特征在于,在所述驱动壳体(11)与所述套筒(29)之间构造有用于承受径向力和轴向力的第二支承器件(24),其用于相对于所述驱动壳体(11)可转动运动地支承所述套筒(29)。
8.根据权利要求1或2所述的线性调节器,其特征在于,在所述驱动壳体(11)与所述支承盖(6)之间布置有用于所述转子(10)和/或所述丝杠(38)的制动装置(50)。
9.根据权利要求8所述的线性调节器,其特征在于,所述制动装置(50)包括抗扭地与所述转子(10)或所述丝杠(38)相联结的制动盘(53)和用于施加轴向力的执行器(51),以便使得可调节在制动盘(53)与驱动壳体(11)之间的法向力。
10.根据权利要求9所述的线性调节器,其特征在于,所述执行器(51)包括磁体装置和/或所述制动盘(53)可移动运动地布置在所述转子(10)或所述丝杠(38)处。
11.根据权利要求10所述的线性调节器,其特征在于,所述制动盘(53)构造成用于与所述磁体装置的磁力相互作用。
12.根据权利要求5所述的线性调节器,其特征在于,在所述驱动壳体(11)与所述空心轴(23)之间构造有作为轴向的活动支承的沟型球轴承,其用于相对于所述驱动壳体(11)可转动运动地支承所述空心轴(23)。
13.根据权利要求5所述的线性调节器,其特征在于,在所述驱动壳体(11)与所述套筒(29)之间构造有作为轴向的固定支承的、呈X型布置方案的径向推力球轴承对,其用于相对于所述驱动壳体(11)可转动运动地支承所述套筒(29)。
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