CN111756212A - 用于移动锁定机构的线性马达及其制造方法、用于滑动门设备的锁定装置及滑动门设备 - Google Patents

用于移动锁定机构的线性马达及其制造方法、用于滑动门设备的锁定装置及滑动门设备 Download PDF

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马丁·瓦格纳
斯文·布施
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Dorma Deutschland GmbH
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Abstract

本发明涉及一种用于使锁定机构(13)在释放位置和锁定位置之间移动的线性马达，所述线性马达包括壳体(11)、设置在所述壳体(11)中的定子(21)和相对于所述定子(21)可平移运动的转子(24)，其中所述转子(24)借助于多个、尤其是四个设置在所述定子(21)上和/或所述壳体(11)上的滚动轴承(26)或滑动轴承可移动地支承。

Description

用于移动锁定机构的线性马达及其制造方法、用于滑动门设 备的锁定装置及滑动门设备
技术领域
本发明涉及一种用于使锁定机构在释放位置和锁定位置之间移动的线性马达。此外，本发明还涉及一种用于制造这种线性马达的方法。本发明的另外的主题是一种用于滑动门设备的锁定装置以及一种滑动门设备。
背景技术
本发明能够应用在具有锁定机构的锁定装置中，所述锁定机构能够在释放位置和锁定位置之间移动。这种锁定装置例如在滑动门设备中用于锁定滑动门元件。
在线性马达中，通常在线性马达的定子和转子之间作用有相对大的吸引力。所述吸引力通常横向于转子的运动方向起作用，并且必须通过适宜的措施支撑。因此，所述转子通常经由滑动或滚动轴承被保持在引导件中，所述滑动或滚动轴承与线性马达的定子，尤其是与定子的定子芯和线圈以一定的间距远离地设置。因此产生线性马达的相对庞大的结构，使得安装有线性马达的锁定装置需要相对大的结构空间。
发明内容
在该背景下提出如下目的：提供一种用于使锁定机构移动的尽可能紧凑的锁定驱动器。
为了实现该目的，提出一种用于使锁定机构在释放位置和锁定位置之间移动的线性马达，所述线性马达包括壳体、设置在壳体中的定子和相对于所述定子可平移运动的转子，其中所述转子借助于多个、尤其是四个设置在定子上和/或壳体上的滚动轴承或滑动轴承可移动地支承。
根据本发明的线性马达形成用于使锁定机构移动的紧凑的锁定驱动器。由于将滚动轴承或滑动轴承设置在线性马达的定子和/或壳体上，能够减小在转子和定子之间的间距。因此能够在定子和转子之间获得小的气隙，由此产生附加的优点：整个线性马达对公差较不敏感，并且提高能够通过线性马达产生的力。
在本发明的意义上，将线性马达理解为电线性马达。优选地，所述线性马达包括平移的、尤其是可线性移动的转子。有利地，所述转子设置为能够相对于线性马达的定子可移动地支承，使得在定子和转子之间的气隙是恒定的。优选地，在气隙中的磁场线垂直于转子的运动方向和/或垂直于力方向伸展，沿所述力方向可通过线性马达产生力作用。
根据一个有利的构造方案，所述滚动轴承或滑动轴承分别具有尤其外部的轴承环，转子的滚动面贴靠在所述轴承环上。因此能够简化在线性马达制造期间转子在壳体和/或定子上的安装。优选的是，滚动轴承或滑动轴承的内部的轴承环分别紧固在紧固元件上，所述紧固元件设置在定子和/或壳体上。
优选的是，将滚动轴承或滑动轴承中的两个紧固在共同的紧固元件上，尤其是轴上，所述轴设置在定子中的定子凹部中和/或壳体中的壳体凹部中。因此在制造线性马达期间可行的是，首先能够将滚动轴承或滑动轴承紧固在紧固元件上，并且然后将该紧固元件与滚动轴承或滑动轴承一起置入定子凹部和/或壳体凹部中。
根据一个有利的构造方案提出，所述定子具有定子芯，所述定子芯具有三个、优选刚好三个定子齿，所述定子齿在转子的运动方向上彼此间隔开，其中所述定子齿的第一定子齿设置在定子齿的两个第二定子齿之间，其中两个第二定子齿分别包括定子凹部，在所述定子凹部中设置有紧固元件，尤其是轴，滚动轴承或滑动轴承中的各两个紧固在所述紧固元件上。在这种线性马达中，所述转子能够在两个最终位置之间切换，以使所述锁定机构在锁定位置和释放位置之间移动。所述转子能够卡锁到两个最终位置中，并且也抵抗限定的外部力作用保持该锁定位置，直至所述转子通过对定子线圈进行通电而被切换并且变换到另一最终位置中。就此而言，这种线性马达具有双稳态运行，其中所述转子的最终位置与锁定机构的锁定位置和释放位置相对应。
在这种情况下优选的是，定子齿的设置在定子齿的两个第二定子齿之间的第一定子齿具有第一齿宽，所述第一齿宽大于第二定子齿的第二齿宽。将齿宽理解为定子齿沿着转子的运动方向的延伸。所述第二定子齿优选具有相同的第二齿宽。
根据一个有利的构造方案，所述转子具有两个、优选刚好两个永磁体，所述永磁体具有相反的磁化方向。
特别优选的是，所述永磁体具有相同的永磁体宽度，其中所述永磁体宽度与第一齿宽的比大于1，优选大于1.1，特别优选地大于1.2，例如为1.4。将永磁体宽度理解为永磁体沿转子的运动方向的延伸。
有利的是，定子芯构成为叠片组。所述叠片组能够具有多个单叠片，所述多个单叠片分层地设置，以形成叠片组。单叠片优选不彼此绝缘。优选地，单叠片分别包括通孔，所述通孔以分层的设置方式形成一个或多个定子凹部。替选地能够提出，所述定子芯构成为铣削件或铸件。替选地能够提出，所述定子芯不构成为单独的部件，而是构成为壳体下部件。
根据一个有利的构造方案，所述线性马达的壳体具有在第一最终位置中的用于转子的第一止挡部，并且具有在第二最终位置的用于转子的第二止挡部。
一个优选的构造方案提出，所述转子具有至少一个用于运行模式弹簧元件的附接区域，经由所述运行模式弹簧元件能够将转子预紧到最终位置中。经由这种运行模式弹簧元件，替选于双稳态运行，所述转子能够实现使线性马达以优选方向运行。特别有利的是，所述转子例如在转子的相对置的侧上包括两个附接区域，使得运行模式弹簧元件能够可选地设置在转子的第一侧上或设置在转子的相对置的第二侧上。
本发明的另一主题是一种用于滑动门设备的锁定装置，所述锁定装置包括上述线性马达和锁定机构，所述锁定机构能够在释放位置和锁定位置之间来回移动。
在锁定装置中能够实现与其结合线性马达已经描述的相同的优点。
根据所述锁定装置的一个有利的构造方案提出，所述线性马达具有运行模式弹簧元件，
-经由所述运行模式弹簧元件，将所述转子预紧到断电开门(Failsafe)最终位置中，其中所述转子与所述锁定机构耦联，使得所述锁定机构在转子的断电开门最终位置中设置在释放位置中；或
-经由所述运行模式弹簧元件，将所述转子预紧到断电闭门(Failsecure)最终位置中，其中所述转子与锁定机构耦联为，使得所述锁定机构在所述转子的断电闭门最终位置中设置在锁定位置中。
锁定装置的该替选的构造方案能够分别能够实现下述运行，在该运行中，线性马达的转子在不通电状态下进入限定的最终位置中，使得所述锁定机构处于其释放位置或处于其锁定位置中。
本发明还涉及一种滑动门设备，所述滑动门设备包括：门驱动器，所述门驱动器具有牵引机构，尤其是传动带、绳索或链条；滑动门行进机构，所述滑动门行进机构具有用于滑动门元件的可移动的滑架，所述滑架与牵引机构耦联并且从关闭位置开始经由一定路段可移位到至少一个预定的打开位置中；和用于锁定所述门驱动器的、如上所述的锁定装置。
在滑动门设备中能够实现与其结合线性马达已经描述的相同的优点。
根据滑动门设备的一个有利的构造方案提出，锁定机构的锁定部段在锁定位置中力配合和/或形状配合地与牵引机构共同作用，使得与牵引机构耦联的滑架锁止。在这种滑动门设备中，能够通过锁定机构尤其锁定机构的锁定部段与牵引机构的直接共同作用来锁定门驱动器。
在释放位置中，锁定机构优选地释放牵引机构，使得牵引机构可移动。就此而言，在释放位置中，优选地不存在锁定机构与牵引机构之间的力配合和/或形状配合。牵引机构优选是连续的牵引机构。所述牵引机构能够是传动带，例如平坦传动带、齿带或楔形传动带。替选地，牵引机构能够构成为链条或绳索。
所述锁定装置例如能够设置在门驱动器的用于驱动牵引机构的牵引机构驱动器的区域中。优选地，同样在牵引机构驱动器的区域中设置有门驱动器的控制装置，使得能够实现控制装置与锁定装置或牵引机构驱动器之间的短的布线。
本发明的另一主题是一种用于制造用于使锁定机构在释放位置和锁定位置之间移动的线性马达的方法，其中提供壳体，并且其中在壳体中设置有定子以及相对于所述定子可平移运动的转子，其中所述转子借助于多个，尤其四个设置在定子和/或壳体上的滚动轴承或滑动轴承可移动地支承。
在所述方法中能够实现结合线性马达已经描述的相同的优点。
该方法的一个有利的构造方案提出，将多个单叠片插到至少一个共同的紧固元件上，以便形成定子的定子芯。所述紧固元件例如能够构成为轴。优选地，将单叠片插到多个、尤其是刚好两个紧固元件上。所述单叠片能够形成叠片组式的定子芯，所述定子芯提供用于滚动轴承或滑动轴承的紧固区域。
优选的是，将滚动轴承或滑动轴承施加到至少一个紧固元件或多个紧固元件的自由端上。因此，一方面，所述滚动轴承或滑动轴承能够连接到所述定子上，尤其是定子芯上。此外，但是也能够通过设置在自由端上的滚动轴承或滑动轴承将所述单叠片沿着紧固元件固定在其位置中。
优选地，所述定子与紧固元件以及设置在紧固元件上的滚动轴承或滑动轴承一起置入壳体中的一个或多个壳体凹部中，尤其是第一壳体部件中的一个或多个壳体凹部中。然后优选地例如通过将第二壳体部件紧固在第一壳体部件上而封闭所述壳体，其中所述紧固元件被固定、例如夹紧在两个壳体部件之间。因此定子在壳体中的无工具的安装是可行的。
附图说明
以下应根据在附图中示出的实施例阐述本发明的另外的优点和细节。在此示出：
图1以示意图示出的滑动门设备；
图2a以立体图示出锁定装置；
图2b以立体剖面图示出根据图2a的锁定装置；
图2c以剖面图示出根据图2a的锁定装置；
图3a以立体图示出根据图2a的锁定装置的锁定驱动器；
图3b以立体图示出不具有壳体的根据图3a的锁定驱动器；
图3c以立体剖面图示出根据图3a的锁定驱动器；
图3d以剖面图示出根据图3a的锁定驱动器；
图3e以侧视图示出根据图3a的锁定驱动器；
图4a以立体图示出根据图3a的锁定驱动器的定子；
图4b以立体剖面图示出根据图4a的定子；
图4c以第一侧视图示出根据图4a的定子；
图4d以第二侧视图示出根据图4a的定子；
图5a以立体图示出根据图3a的锁定驱动器的转子；
图5b以立体剖面图示出根据图5a的转子；
图5c以相对于图5a转动的立体图示出根据图5a的转子；
图6a以剖面图示出根据图3a的锁定驱动器，其中使用第一运行模式弹簧；
图6b以剖面图示出根据图3a的锁定驱动器，其中使用第二运行模式弹簧；
图7a以立体图示出根据图2a的移除锁定机构的锁定装置；
图7b以立体剖面图示出根据图7a的锁定装置；
图8a以俯视图示出根据图2a的移除壳体上部件的锁定装置，其中锁定机构处于释放位置中；
图8b示出根据图8a的锁定装置，其中锁定机构处于锁定位置中；
图9a以部分剖面图示出根据图8b的锁定装置；
图9b以部分剖面图示出根据图9a的锁定装置，其中锁定部段的位置相对于图9a中的示图改变；
图10a至图10f示出根据一个替选的实施例的锁定装置的不同示图；
图11a至图11c示出根据另一替选的实施例的锁定装置的不同示图；
图12a示出牵引机构和处于释放位置中的锁定机构的示意图；
图12b示出牵引机构和处于释放位置与锁定位置之间的中间位置中的锁定机构的示意图，在所述中间位置中，形状配合不可行；
图12c示出牵引机构和处于锁定位置中的锁定机构的示意图；
图13以立体图示出位置传感器；
图14示出用于运行关闭设备的方法的第一实施例的流程图；
图15示出用于运行关闭设备的方法的第二实施例的流程图；
图16示出用于运行关闭设备的方法的第三实施例的流程图；以及
图17示出滑槽机构的引导滑槽的另一实施例。
具体实施方式
在图1中，以示意图示出滑动门设备1。滑动门设备1包括滑动门元件6以及门驱动器9，经由所述门驱动器，可以电动地移动滑动门元件6，例如在图1中示出的关闭位置与打开位置之间移动，在所述关闭位置中，滑动门元件6设置在门开口中，在所述打开位置中，滑动门元件6至少部分地设置在壁元件7后方，并且在此释放门开口。根据所述实施例，门驱动器9设置在滑动门设备1的滑动门元件6上方。但是也可考虑，门驱动器9替选地设置在滑动门元件6下方，例如设置在滑动门元件6与地面8之间或在滑动门元件6下方设置在地面8之内。
滑动门设备1的门驱动器9包括电动马达2和牵引机构3。牵引机构3与电动马达2，尤其与机器轴或电动马达2的小齿轮耦联，使得牵引机构3可以通过电动马达2驱动。牵引机构3构造为连续的牵引机构3。根据所述实施例，牵引机构3涉及构造为齿带的传动带。替选地，牵引机构3可以构造为绳索或构造为链条或构造为扁平传动带或构造为楔形传动带。牵引机构3围绕偏转元件4例如导向辊、导向轮或导向小齿轮引导。偏转元件4设置在门驱动器9的与电动马达2相对置的侧上。
滑动门设备的另一元件是具有用于滑动门元件6的可运动的滑架5的滑动门行进机构。可运动的滑架5与门驱动器9的牵引机构3耦联，使得滑架5与滑动门元件6一起从在图1中示出的关闭位置起经由一定路段可运动到至少一个预确定的打开位置中。
在根据图1的滑动门设备中，还设有用于锁定门驱动器9的锁定装置10。锁定装置10具有在释放位置与锁定位置之间来回可移动的锁定机构。在释放位置中，牵引机构3被释放并且可以通过电动马达2驱动。在锁定位置中，锁定机构的锁定部段力配合和/或形状配合地与牵引机构3共同作用，使得与牵引机构3耦联的滑架5进而滑动门元件6也锁止。锁定装置10不需要设置在电动马达2的区域中或偏转元件4的区域中，使得锁定装置可以沿着牵引机构3设置在可自由选择的部位处，例如设置在——如在图1中所示——电动马达2旁边。
图2a、图2b和图2c中的示图示出锁定装置10，所述锁定装置可以在根据图1的滑动门设备中使用。锁定装置10包括壳体11，所述壳体具有两个牵引机构凹部12.1、12.2，在所述牵引机构凹部中，可以设置构成为齿带的牵引机构3。在第一牵引机构凹部12.1的内轮廓处，可移动的锁定机构13的锁定部段14从壳体10中伸出。在图2a中示出的锁定位置中，锁定部段14力配合和形状配合地与牵引机构3共同作用。在此，第一牵引机构凹部12.1的与锁定部段14相对置的内轮廓形成用于牵引机构3的止挡部16。在锁定机构13的锁定位置中，所述锁定机构将牵引机构3压向止挡部16，使得牵引机构3与止挡部16接触。
锁定部段14具有多个齿，所述齿的外轮廓匹配于齿带的齿的外轮廓。在锁定位置中，锁定部段14的所述齿与牵引机构3的齿处于接合。
从图2a至图2c中的示图中还获知，壳体11具有多件式结构。多件式壳体11包括第一壳体部件11.1，所述第一壳体部件形成第一壳体内腔11.4，在所述第一壳体内腔中设置有锁定驱动器20。第二壳体部件11.2具有壳体壁17，所述壳体壁将第一壳体内腔11.4与第二壳体内腔11.5分隔。在由第二壳体部件11.2和第三壳体部件11.3包围的第二壳体内腔11.5中，设置有锁定机械装置30，所述锁定机械装置还包括锁定机构13。
图3a至图3e中的示图示出锁定装置10的锁定驱动器的细节。锁定驱动器构成为线性马达20。壳体11，尤其锁定装置10的第一和第二壳体部件11.1、11.2，形成线性马达20的壳体。线性马达20还具有设置在壳体11中的定子21以及相对于定子21可平移移动的转子24，定子和转子以下还根据图4和图5中的示图阐述。
如可以从图3a至图3e中的示图获知，转子24借助于多个，在此精确地四个，设置在定子21处和/或在壳体11处的滚动轴承26可移动式支承。经由滚动轴承26，转子24在平行于牵引机构3的移动方向B的方向上可移动，参见图2a。滚动轴承26分别具有内部轴承环26.1以及相对于内部轴承环26.1可转动的外部轴承环26.2，所述外部轴承环贴靠在转子24的滚动面24.1处。滚动轴承26的内部轴承环26.1总是紧固在紧固元件27上，所述紧固元件构成为轴。就此而言，两个滚动轴承26分别紧固在共同的紧固元件27上。紧固元件27设置在定子21中的定子凹部21.1中以及壳体11中的壳体凹部11.6中。
根据图4a至图4d中的示图，以下应阐述线性马达20的定子21的细节。定子21包括构成为叠片组的定子芯22。叠片组由多个单叠片形成，所述单叠片具有相同的横截面，在此E形的横截面。单叠片优选地由软磁性材料，例如由铁或钢构成。优选地，单叠片不相对于彼此绝缘。定子芯22总体上构成恰好三个定子齿22.1、22.2，所述定子齿在转子24的移动方向B上，即也在牵引机构3的移动方向B上，彼此间隔开地设置。第一定子齿22.1设置在两个第二定子齿22.2之间。在第一定子齿22.1与两个第二定子齿22.2之间，分别形成线圈容纳部，在所述线圈容纳部中，容纳定子21的线圈22。第一定子齿22.1具有第一齿宽Z1，所述第一齿宽大于第二定子齿22.2的第二齿宽Z2。两个第二定子齿22.2分别包括定子凹部21.2，在所述定子凹部中，分别设置有构成为轴的紧固元件27中的一个紧固元件。凹部21.1分别构成为定子芯22的叠片组中的或定子芯22的单叠片中的圆形凹部。此外，在第二定子齿22.2的自由端部处分别设有倒角，所述倒角设置在相应的第二定子齿22.2的面向第一定子齿22.1的棱边处。
为了制造定子，定子芯22的单叠片可以插接到紧固元件27上。在制造方法的另一步骤中，可以将滚动轴承26施加到紧固元件17的自由端部上。由定子芯22、紧固元件27和滚动轴承26构成的组装件可以置入到壳体11中，尤其置入到壳体11的定子容纳部中。优选地，在置入到壳体中之前，将线圈23与定子芯22连接。替选地，在定子芯22置入到壳体11之后，可以将线圈23与定子芯22连接。
在图5a至图5c中，示出线性马达20的转子24。转子24板状地构成并且具有下侧，在线性马达20的组装状态中，所述下侧面向定子22。转子24优选地由软磁性材料构成，例如由铁或钢构成。
在下侧处，设有用于滚动轴承26的一个或多个滚动面24.1，参见图5c。在转子的下侧处，还设置有多个，在此精确地两个永磁体28。永磁体28在转子24或牵引机构3的移动方向B上彼此间隔开地设置并且具有相反的磁化方向。两个永磁体28的磁化方向垂直于下侧的表面，即垂直于滚动面24.1取向。两个永磁体28具有相同的永磁体宽度PM。所述永磁体宽度PM选择成，使得永磁体宽度PM与第一齿宽Z1的比大于1，优选地大于1.1，特别优选地大于1.2，例如为1.4。通过借助于滚动轴承26支承转子24，可以确保转子24的永磁体28通过气隙与定子芯22分隔，例如参见图3d。
在转子24的与下侧相对置的上侧处，设有两个控制元件25，所述控制元件构成为垂直地从转子24突出的轴，参见图5a和图5b。经由所述控制元件25，控制锁定装置10的锁定机械装置30。在控制元件25上，分别紧固有第一导向滚动轴承41和在第一导向滚动轴承上方设置的第二导向滚动轴承42。在线性马达20的情况下，第一导向滚动轴承41容纳在壳体壁17的构成为长孔的引导开口18中。第一导向滚动轴承41，尤其第一导向滚动轴承41的相对于控制元件25可转动的轴承环，可在引导开口18的内轮廓处滚动，例如参见图2b、图2c。在锁定装置10的组装状态中，控制元件的第二导向滚动轴承42与锁定机构13共同作用。为此，第二导向滚动轴承42容纳在锁定机构13的引导滑槽19中。在此，第二导向滚动轴承42的相对于控制元件25可转动的轴承环可以在引导滑槽19的内轮廓处滚动，例如参见图2b、图2c。
图6a和图6b中的示图分别示出锁定装置10的线性马达20的俯视图，尤其线性马达20的转子24的上侧的俯视图。两个示图示出转子24的两个最终位置，所述两个最终位置与锁定机构13的释放位置和锁定位置相对应。如果转子24占据在图6a中示出的第一位置，则与转子24耦联的锁定机构13处于其锁定位置中。如果转子24处于在图6b中示出的第二位置中，则锁定机构13设置在其释放位置中。线性马达20可以为了在释放位置与锁定位置之间接通锁定机构13在无弹簧力的情况下稳定地卡锁在所示出的最终位置中，并且也抵抗所定义的外部力作用保持所述最终位置。通过给线圈通电，可以在两个最终位置之间切换。就此而言，线性马达20能够实现双稳态运行。
与起重磁体或吸持磁体相比，在冲程范围上同时大的力的情况下，线性马达20能够实现转子24的更大的冲程范围。就此而言，与起重磁体或吸持磁体相比，线性马达可以在相同的结构体积的情况下完成显著更高的机械功。此外，线性马达20具有更低的能量需求，因为线性马达20的线圈23仅仅必须在转子24的两个最终位置之间切换时通电。
为了相对于双稳态运行替选地能够实现线性马达20以优选方向的运行，转子24具有用于运行模式弹簧元件43、44的至少一个附接区域24.2，24.3，经由所述运行模式弹簧元件，转子24可预紧到最终位置中。在所示出的实施例中，在转子处设有用于这种运行模式弹簧元件43、44的两个附接区域24.2、24.3。
在第一附接区域24.2处，如在图6a中所示，可以附接第一运行模式弹簧元件43，以便能够实现断电闭门(Failsecure)运行。所述第一运行模式弹簧元件43将转子24预紧到断电闭门最终位置中，其中转子24与锁定机构13耦联，使得在转子24的断电闭门最终位置中，锁定机构13设置在其锁定位置中。为了替选地实现断电开门(Failsafe)运行，第二运行模式弹簧元件44附接到第二附接区域24.3上。第二运行模式弹簧元件44将转子24预紧到断电开门最终位置中。转子24与锁定机构13耦联，使得在转子24的断电开门最终位置中，锁定机构13设置在其释放位置中。
图7a和图7b中的示图示出锁定装置10，其中为了线性马达20更好的可见性，未示出锁定机械装置30，尤其锁定机构13，第三壳体部件11.3和牵引机构13。可看出，转子24的两个控制元件25设置成伸展穿过壳体壁17中的两个独立的引导开口18。相应的在控制元件25处设置的第一导向滚动轴承41可以在相应的引导开口18的内轮廓处滚动。引导开口18可以在出现破坏时，也就是说当经由滑动门元件6将力施加到锁定机构13上时，吸收控制元件25的力，并且将所述力导入到壳体11尤其第二壳体部件11.2中。由此，可以保护线性马达20尤其线性马达20的与控制元件25连接的转子24免受损坏。
形成第一壳体内腔11.4的第一壳体部件11.1具有壁部，所述壁部形成用于线性马达20的转子24在第一最终位置中的第一止挡部以及用于转子24在第二最终位置中的第二止挡部。
根据图8a和图8b，以下详细描述在图2至图7中示出的锁定装置10的锁定机械装置30。锁定机械装置30包括锁定机构13，所述锁定机构在图8a中示出的释放位置与在图8b中示出的锁定位置之间可来回移动。锁定机构具有锁定部段13和承载锁定部段14的承载元件15。在锁定位置中，锁定机构13的锁定部段14力配合和/或形状配合地与牵引机构3共同作用，并且借此不仅锁止牵引机构3而且锁止滑动门设备1的与牵引机构3耦联的滑架5。相反，在释放位置中，锁定部段14与牵引机构3间隔开地设置，使得牵引机构进而还有滑架5也被释放并且可以沿着移动方向B移动。因此，在释放位置中，在锁定机构13或锁定部段14与牵引机构13之间不存在形状配合和/或力配合。
在所述实施例中，锁定机构13线性地可在锁定位置与释放位置之间移动。为此，锁定机构13线性可移动地支承在第二壳体内腔11.5中。在此，在垂直于牵引机构3的移动方向B设置的锁定方向V上实现锁定机构13的线性移动。此外，锁定机构13，尤其承载元件15，具有两个引导滑槽19，所述两个引导滑槽与转子24的控制元件25一起形成滑槽机构，经由所述滑槽机构，由于转子24平行于牵引机构3的移动方向B的移动，使锁定机构13置于在锁定方向V上的移动。两个引导滑槽19相同地构成，使得可以防止锁定元件13的不期望的倾覆。
引导滑槽19具有非线性延伸，使得转子24平行于牵引机构3的移动方向B以预设距离的移动不在转子24的最终位置之间的所有区域中转换成锁定机构13垂直于移动方向B以所述距离的移动。更确切地说，如此选择引导滑槽的非线性延伸，使得从锁定机构13的释放位置起首先将转子24的相对小的移动转换成锁定机构13的相对大的移动。就此而言，选择引导滑槽19的陡峭的延伸。由此，可以实现锁定机构13在锁定时顺畅地靠近牵引机构3。借此，在接近释放位置的区域中产生大的升程传动比和小的力传动比。引导滑槽的所述相对陡峭的延伸朝向锁定位置过渡到平缓的延伸，使得转子24的移动引起锁定机构13的较小的移动。借此，在锁定位置的区域中，产生大的力传动比和小的冲程传动比，使得锁定机构13的锁定部段14以大的力接合到牵引机构3中并且可以锁定所述牵引机构。可选地，引导滑槽在锁定位置的区域中可以具有平行于牵引机构3的移动方向取向的延伸，使得提供抵抗从外部作用于牵引机构3或锁定机构13的力的提高的支撑作用。
如在图9a和图9b中可看出，锁定机构13的锁定部段14相对于承载元件15可移动地支承。锁定部段14平行于牵引机构3的移动方向B可移动地支承在承载元件15处，优选地在引导中支承在承载元件15处。此外，设有对锁定部段14加载复位力的弹簧元件31。根据所述实施例，弹簧元件31对锁定部段14加载远离滑动门设备1的关闭位置的方向的复位力。如果锁定机构13朝向其锁定位置行进，并且锁定部段14的齿完全处于与对应的牵引机构3的齿之间的留空部接合，则锁定部段14可以与牵引机构3一起逆着弹簧元件31的预紧相对于承载元件15移动。因此，当滑动门设备1的滑架5处于还未完全到达关闭位置的预关闭位置中时，尤其其中滑动门设备留有一定缝隙，则锁定机构3可以行进到其锁定位置中。从所述预关闭位置起，牵引机构3可以移动，以便滑动门设备1的滑架5朝向关闭位置移动，也就是说以便完全关闭滑动门设备。在此，锁定部段14逆着弹簧元件31的复位力移动。优选地，弹簧元件31或锁定部段14和/或承载元件15的尺寸确定成，使得锁定部段至少可相对于承载元件15移动对应于牵引机构3的两个相邻齿的间隔(齿距)的移位距离。在锁定机构13从锁定位置起朝向释放位置移动时，锁定部段14可以通过弹簧元件31重又移动到锁定部段的初始位置中。
图10a至图10f中的示图示出根据一个替选的实施例的锁定装置10，所述锁定装置同样适合于在根据图1的滑动门设备1中使用。根据所述替选的实施例的锁定装置10基本上对应于根据第一实施例的锁定装置，因此参照第一实施例的先前描述。与第一实施例不同，在根据替选的实施例的锁定装置10中，锁定机构13为了在释放位置与锁定位置之间移动而围绕枢转轴线S可枢转地支承。图10c和图10d示出锁定装置10，其中锁定机构13处于释放位置中。在根据图10e和图10f的示图中，锁定机构13处于锁定位置中。此外，锁定机构13或锁定机构13的承载元件15具有仅恰好一个引导滑槽19。对应地，在根据所述替选的实施例的线性马达20的转子24处设有仅一个控制元件25，所述控制元件与引导滑槽19接合，以便使锁定机构13枢转。
锁定机构13根据所述替选的实施例确定尺寸和设置，使得锁定部段14和枢转轴线S之间的间隔D1与牵引机构3和枢转轴线S之间的间隔D2的比为至少3:1，特别优选地至少4:1。
锁定装置10的另一替选的实施例在图11a至图11c中示出。根据所述实施例的锁定装置10基本上对应于根据图10的锁定装置，其中与根据图10的锁定装置不同，设有两个引导滑槽19和两个控制元件25。
以下应根据图12至图17中的示图探讨前述滑动门设备1的运行细节，所述滑动门设备具有门驱动器9，所述门驱动器具有构成为齿带的牵引机构3，在锁定位置中，所述门驱动器形状配合地与牵引机构3共同作用。在所述滑动门设备1中需要锁定机构13的和牵引机构3的形状配合元件，在此为齿，朝向彼此取向，以便实现锁定机构13与牵引机构之间的形状配合。
根据图12a中的示图，示出处于释放位置中的锁定机构13，在所述释放位置中，锁定机构13与牵引机构3间隔开地设置。根据所述实施例的锁定机构13具有与承载元件15一件式构成的锁定部段14。牵引机构3的相邻齿的间隔以下描述为齿距T。
图12b中的示图示出如下情况：锁定机构13从在图12a中示出的释放位置中沿着锁定方向V移动，并且牵引机构3处于根据图12a的位置中，使得锁定部段14，尤其锁定部段14的齿，不能接合到牵引机构3的齿之间的凹部中。在牵引机构3的所述位置中，不能够实现锁定机构13与牵引机构3之间的形状配合。
在图12c中的示图中，示出牵引机构3的锁定位置，在所述锁定位置中，牵引机构3的齿朝向锁定机构13的齿取向，使得锁定机构的齿可以沿着锁定方向V移动到牵引机构3的齿之间的凹部中。在此，实现锁定机构13与牵引机构3之间的形状配合。
图13中的示图示出锁定装置10的实施例，所述锁定装置具有用于探测锁定机构13的位置的位置传感器50。为了探测锁定机构13的位置，位置传感器50探测线性马达20的转子24的位置。就此而言，间接探测锁定机构13的位置。与转子24固定连接地设有位置传感器50的第一探测范围53，所述第一探测范围随着转子24的移动沿着平行于牵引机构3的移动方向的方向一起移动。位置传感器50还包括用于探测处于第一位置或第一最终位置中的转子24的第一探测器51以及用于探测处于第二位置或第二最终位置中的转子24的第二探测器52。转子24的第一位置对应于锁定机构13的锁定位置，并且转子24的第二位置对应于锁定机构13的释放位置。探测器51、52彼此间隔开地设置并且与锁定装置10的壳体11固定地连接，使得在转子24在其最终位置之间移动时，第一探测范围53在两个探测器51、52之间移动。
第一探测器和第二探测器51、52优选地构成为探测触点。替选地，可以提出，探测器51、52构成为光栅。
根据在图13中示出的实施例，位置传感器50具有第二探测范围54，所述第二探测范围与转子24固定地连接。第二探测范围54设置在转子24处，使得在与转子24的对应于锁定机构13的锁定位置的第一位置中，所述第二探测范围与在附图中未示出的开关尤其微型开关共同作用。开关优选地涉及不需要供电来运行的开关，使得即使在电流中断时借助于第二探测范围54和开关也能够探测锁定机构13的锁定位置。
在图14中，示出用于运行滑动门设备1的方法的流程图，在所述方法中，确定且存储牵引机构3的锁定参考位置。在初始步骤101中，滑动门元件6处于其关闭位置中。在推挤步骤102中，滑动门元件6朝向其关闭位置推挤，尤其以预设压力朝向其关闭位置推挤。然后，在后续的触发步骤103中，将用于使锁定机构13移动到锁定位置中的锁定指令传送给锁定装置10。接着，操作线性马达20，使得线性马达20的转子24从其一个最终位置中移动到其另一最终位置，并且在此，锁定机构13从释放位置朝向其锁定位置行进。
在触发步骤103之后的探测步骤104中，借助于锁定装置10的位置传感器探测锁定机构13的位置。如果确定锁定机构不处于其在图12c中示出的锁定位置中，则在探测步骤104之后的移动步骤110中，牵引机构3相对于锁定机构13移动预设的行程长度。在移动步骤110的第一子步骤107中，设置牵引机构13的期望位置，所述期望位置从牵引机构3的当前实际位置偏移预设的行程长度。在此，与齿距T相比，更小地选择预设的行程长度。在第二子步骤108中，牵引机构3移动到期望位置中。在第三子步骤109中，借助于门驱动器9的电动马达2的行程传感器检验是否到达期望位置。如果未到达期望位置，则牵引机构3一直朝向期望位置移动，直至到达期望位置。
在移动步骤110之后，一直重复触发步骤103和探测步骤104，直至在探测步骤104中探测到锁定机构13处于锁定位置中。然后，在存储步骤105中，将牵引机构3的位置存储为锁定参考位置。后续可以考虑所述锁定参考位置来计算牵引机构3的另外的锁定位置。在最终状态106中，锁定关闭设备1的门驱动器9。
图15中的示图示出用于运行滑动门设备1的方法的流程图，在所述方法中，在牵引机构3的另一锁定位置中锁定门驱动器9。所述另一锁定位置与牵引机构3的锁定参考位置不相同。在初始步骤201中，门驱动器获得用于使滑动门元件6或牵引机构3移动到预设的目标位置中的移动指令。在计算步骤202中，根据所存储的锁定参考位置计算尽可能接近预设的目标位置的另一锁定位置。然后，在另一移动步骤203中，牵引机构3朝向所述另一锁定位置移动。在此，在第一子步骤204中，牵引机构3朝向锁定位置移动。在第二子步骤205中，借助于电动马达2的行程传感器检查是否超过相对于锁定位置的预设间隔。如果未超过相对于锁定位置的预设间隔，则牵引机构3一直朝向锁定位置移动，直至超过相对于锁定位置的预设间隔。
在移动步骤203之后，在触发步骤206中，在牵引机构3处于移动期间，将用于使锁定机构13移动到锁定位置中的锁定指令传送给锁定装置10。在触发步骤206之后的探测步骤207中，借助于锁定装置10的位置传感器50探测锁定机构13的位置。如果确定锁定机构不处于其在图12c中示出的锁定位置中，则牵引机构3在探测步骤207之后的移动步骤213中相对于锁定机构13移动预设的行程长度。在移动步骤213的第一子步骤209中，设置牵引机构13的期望位置，所述期望位置从牵引机构3的当前实际位置偏移预设的行程长度。在此，与齿距T相比，更小地选择预设行程长度。在第二子步骤210中，牵引机构3移动到期望位置中。在第三子步骤211中，借助于门驱动器9的电动马达2的行程传感器检验是否到达期望位置。如果未到达期望位置，则牵引机构3一直朝向期望位置移动，直至到达期望位置。
在移动步骤213之后，一直重复触发步骤206和探测步骤207，直至在探测步骤207中探测到锁定机构13处于锁定位置中(最终状态208)。
图16中的示图示出用于运行滑动门设备1的替选的方法的流程图，在所述方法中，在牵引机构3的另一锁定位置中锁定门驱动器9。在初始步骤301中，门驱动器获得用于使滑动门元件6或牵引机构3移动到预设的目标位置中的移动指令。然后，在计算步骤302中，根据所存储的锁定参考位置计算尽可能接近预设的目标位置的另一锁定位置。然后，在另一移动步骤303中，牵引机构3朝向所述另一锁定位置移动。在此，在第一子步骤304中，牵引机构3朝向锁定位置移动。在第二子步骤305中，借助于电动马达2的行程传感器检查是否到达锁定位置。如果未到达锁定位置，则牵引机构3一直朝向锁定位置移动，直至到达锁定位置。
在移动步骤303之后，在触发步骤306中，将用于使锁定机构13移动到锁定位置中的锁定指令传送给锁定装置10。在触发步骤306之后的探测步骤207中，借助于锁定装置10的位置传感器50探测锁定机构13的位置。如果确定到锁定机构不处于其在图12c中示出的锁定位置中，则在探测步骤307之后的移动步骤313中，牵引机构3相对于锁定机构13移动预设的行程长度。在移动步骤313的第一子步骤309中，设置牵引机构13的期望位置，所述期望位置从牵引机构3的当前实际位置偏移预设的行程长度。在此，与齿距T相比，更小地选择预设行程长度。在第二子步骤310中，牵引机构3移动到期望位置中。在第三子步骤311中，借助于门驱动器9的电动马达2的行程传感器检验是否到达期望位置。如果未到达期望位置，则牵引机构3一直朝向期望位置移动，直至到达期望位置。
在移动步骤313之后，一直重复触发步骤306和探测步骤307，直至在探测步骤307中探测到锁定机构13处于锁定位置中(最终状态308)。
在图17中，示出滑槽机构的引导滑槽19的另一实施例，所述引导滑槽可以在本发明中应用。引导滑槽19可以设置在锁定机构13中。引导滑槽19构成为具有弯曲的延伸的长孔。延伸的弯曲部的半径以附图标记F描述。图17中的示图在左边在如下位置中示出控制元件25'：当锁定机构13处于其释放位置中时，控制元件处于所述位置中。此外，在右边在如下位置中示出控制元件25”：当锁定机构13处于其锁定位置中时，控制元件处于所述位置。提升距离以附图标记E描述，平行于牵引机构3的移动方向B的移位距离以附图标记G描述。D是提升角度。为了在例如由于破坏存在力作用时使锁定机构13从其锁定位置中不期望的滑脱变得困难，引导滑槽19具有角度C，尤其在其面向锁定部段14的区域中具有角度C。通过角度C，形成相对于牵引机构3的移动方向B倾斜的且相对于锁定方向V倾斜的面，在锁定位置中，所述面与控制元件25”共同作用。在图17中看见，由于角度C，在与锁定方向V形成锐角的方向H上出现力作用。由此，使锁定机构13从锁定位置中压出变得困难。
附图标记列表
1 滑动门设备
2 电动马达
3 牵引机构
4 偏转元件
5 滑架
6 滑动门元件
7 壁元件
8 地面
9 门驱动器
10 锁定装置
11 壳体
11.1 壳体部件
11.2 壳体部件
11.3 壳体部件
11.4 壳体内腔
11.5 壳体内腔
11.6 壳体凹部
12.1 牵引机构凹部
12.2 牵引机构凹部
13 锁定机构
14 锁定部段
15 承载元件
16 止挡部
17 壳体壁
18 引导开口
19 引导滑槽
20 锁定驱动器、线性马达
21 定子
21.1 定子凹部
22 定子芯
22.1 定子齿
22.2 定子齿
23 线圈
24 转子
24.1 滚动面
24.2 附接区域
24.3 附接区域
25 控制元件
25' 控制元件
25” 控制元件
26 滚动轴承
26.1 轴承环
26.2 轴承环
27 紧固元件
28 永磁体
30 锁定机械装置
31 弹簧元件
41 导向滚动轴承
42 导向滚动轴承
43 运行模式弹簧元件
44 运行模式弹簧元件
50 位置传感器
51 探测器
52 探测器
53 探测范围
54 探测范围
101 初始步骤
102 推挤步骤
103 触发步骤
104 探测步骤
105 存储步骤
106 最终状态
107 子步骤
108 子步骤
109 子步骤
110 移动步骤
201 初始步骤
202 计算步骤
203 移动步骤
204 子步骤
205 子步骤
206 触发步骤
207 探测步骤
208 最终状态
209 子步骤
210 子步骤
211 子步骤
213 移动步骤
301 初始步骤
302 计算步骤
303 移动步骤
304 子步骤
305 子步骤
306 触发步骤
307 探测步骤
308 最终状态
309 子步骤
310 子步骤
311 子步骤
313 移动步骤
B 移动方向
C 角度
D 提升角度
D1 间隔
D2 间隔
E 提升距离
F 半径
G 移位距离
H 力
PM 永磁体宽度
T 齿距
Z1 齿宽
Z2 齿宽
V 锁定方向

Claims (15)

1.一种用于使锁定机构(13)在释放位置和锁定位置之间移动的线性马达，所述线性马达包括壳体(11)、设置在所述壳体(11)中的定子(21)和相对于所述定子(21)可平移运动的转子(24)，其中所述转子(24)借助于多个、尤其是四个设置在所述定子(21)上和/或所述壳体(11)上的滚动轴承(26)或滑动轴承可移动地支承。
2.根据权利要求1所述的线性马达，其特征在于，所述滚动轴承(26)或滑动轴承分别具有轴承环(26.1)，所述转子(24)的滚动面(24.1)贴靠在所述轴承环上。
3.根据上述权利要求中任一项所述的线性马达，其特征在于，所述滚动轴承(26)或滑动轴承中的各两个紧固在共同的紧固元件(27)上，尤其是轴上，所述轴设置在所述定子(21)中的定子凹部(21.1)中和/或所述壳体(11)中的壳体凹部(11.6)中。
4.根据上述权利要求中任一项所述的线性马达，其特征在于，所述定子(21)具有定子芯(22)，所述定子芯具有三个、优选刚好三个定子齿(22.2、22.2)，所述定子齿在所述转子(24)的运动方向(B)上彼此间隔开，其中所述定子齿(22.1、22.2)的第一定子齿(22.1)设置在所述定子齿(22.1、22.2)的两个第二定子齿(22.2)之间，其中这两个第二定子齿(22.2)分别包括定子凹部(21.1)，在所述定子凹部中设置有紧固元件(27)，尤其是轴，所述滚动轴承(26)或滑动轴承中的各两个紧固在所述紧固元件上。
5.根据权利要求4所述的线性马达，其特征在于，所述定子齿(22.1、22.2)的设置在所述定子齿(22.1、22.2)的两个第二定子齿(22.2)之间的第一定子齿(22.1)具有第一齿宽(Z1)，所述第一齿宽大于所述第二定子齿(22.2)的第二齿宽(Z2)。
6.根据权利要求5所述的线性马达，其特征在于，所述转子(24)具有两个、优选刚好两个永磁体(28)，所述永磁体具有相反的磁化方向，其中所述永磁体(28)具有相同的永磁体宽度(PM)，其中所述永磁体宽度与所述第一齿宽(Z1)的比大于1，优选大于1.1，特别优选地大于1.2，例如为1.4。
7.根据上述权利要求中任一项所述的线性马达，其特征在于，所述定子芯(22)构成为叠片组。
8.根据上述权利要求中任一项所述的线性马达，其特征在于，所述壳体(11)具有在第一最终位置中的用于所述转子(24)的第一止挡部，并且优选地具有在第二最终位置的用于所述转子(24)的第二止挡部。
9.根据上述权利要求中任一项所述的线性马达，其特征在于，所述转子(24)具有至少一个用于运行模式弹簧元件(43、44)的附接区域(24.2、24.3)，经由所述运行模式弹簧元件能够将所述转子(24)预紧到最终位置中。
10.一种用于滑动门设备(1)的锁定装置(10)，所述锁定装置包括根据上述权利要求中任一项所述的线性马达(20)和锁定机构(13)，所述锁定机构能够在释放位置和锁定位置之间来回移动。
11.根据权利要求10所述的锁定装置，其特征在于，所述线性马达(20)具有运行模式弹簧元件(43、44)，
-经由所述运行模式弹簧元件，将所述转子(24)预紧到断电开门最终位置中，其中所述转子(24)与所述锁定机构(13)耦联为，使得所述锁定机构(13)在所述转子(24)的断电开门最终位置中设置在释放位置中；
或
-经由所述运行模式弹簧元件，将所述转子(24)预紧到断电闭门最终位置中，其中所述转子(24)与所述锁定机构(13)耦联为，使得所述锁定机构(13)在所述转子(24)的断电闭门最终位置中设置在锁定位置中。
12.一种滑动门设备，所述滑动门设备包括：门驱动器(9)，所述门驱动器具有牵引机构(3)，尤其是传动带、绳索或链条；滑动门行进机构，所述滑动门行进机构具有用于滑动门元件(6)的可移动的滑架(5)，所述滑架与所述牵引机构(3)耦联并且从关闭位置开始经由一定路段可移位到至少一个预定的打开位置中；和用于锁定所述门驱动器(9)的、根据权利要求10或11所述的锁定装置(10)。
13.一种用于制造用于使锁定机构(13)在释放位置和锁定位置之间移动的线性马达的方法，其中提供壳体(11)，并且其中在所述壳体(11)中设置有定子(21)以及相对于所述定子可平移运动的转子(24)，其中所述转子(24)借助于多个，尤其四个设置在所述定子(21)和/或所述壳体(11)上的滚动轴承(26)或滑动轴承可移动地支承。
14.根据权利要求13所述的用于制造线性马达的方法，其特征在于，将多个单叠片插到至少一个共同的紧固元件(27)上，以便形成所述定子(21)的定子芯(22)。
15.根据权利要求14所述的用于制造线性马达的方法，其特征在于，将所述滚动轴承(26)施加到至少一个紧固元件(27)的自由端上。
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