CN117546400A - 驱动装置、驱动电机和用于驱动心轴的方法 - Google Patents

驱动装置、驱动电机和用于驱动心轴的方法 Download PDF

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CN117546400A CN202280044031.XA CN202280044031A CN117546400A CN 117546400 A CN117546400 A CN 117546400A CN 202280044031 A CN202280044031 A CN 202280044031A CN 117546400 A CN117546400 A CN 117546400A
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布尔汉埃廷·科克
莱因哈德·赫布纳
西蒙·卡佩尔克
汉斯约格·卢克特-麦克比阿特
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Abstract

本发明涉及一种用于驱动具有心轴轴线(A90)的心轴(90)的驱动装置(1),该心轴(90)接收在心轴空间(39)中,该心轴空间(39)在心轴空间纵向轴线上延伸,驱动装置(2)具有:第一致动器装置(10,210)和第二致动器装置(20,220),该第一致动器装置(10,210)和该第二致动器装置(20,220)在致动时沿着第一致动器轴线L1或第二致动器轴线L2是可逆可变的;致动装置(40,140,240);框架装置(30,130,230),其中,由框架装置(30,130,230)和致动装置(40,140,240)构成的组件具有至少两个接触表面部段(51,52,151,152,254,264),这些接触表面部段(51,52,151,152,254,264)设置用于与心轴(90)的两个不同接触区域(91,92)接触,以使心轴(90)处于旋转中,其中,框架装置(30,130,230)实施为结构上连续的构件,该构件完全包围心轴空间(39)、第一致动器装置(10)和第二致动器装置(20)。本发明还涉及一种用于驱动心轴(90)的驱动电机和方法。

Description

驱动装置、驱动电机和用于驱动心轴的方法
技术领域
本发明涉及一种驱动装置、一种驱动电机和一种用于驱动心轴的方法。
背景技术
从CN106208806A中已知一种具有两个致动器的驱动装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种替代于已知驱动装置的驱动装置以及一种具有这种驱动装置的电机,该驱动装置或该电机在精度方面以及在制造和安装方面是有利的。
该目的利用独立权利要求的特征来实现。进一步的实施方式在相应引用这些独立权利要求的从属权利要求中给出。
根据本发明设置了一种用于通过致动驱动装置(1)来驱动具有心轴轴线A90的心轴的驱动装置。根据本发明的驱动装置(1)具有:
用于接收心轴(90)的部段的心轴空间(39),该心轴空间(39)在心轴空间纵向轴线上延伸;
第一致动器装置(10,210),该第一致动器装置(10,210)具有第一端(11)、第二端(12)和第一致动器(13),该第一致动器(13)在致动时沿着第一致动器轴线L1的延伸是可逆可变的,其中,第一端(11)和第二端(12)相对于第一致动器轴线L1彼此相对地定向,并且其中,第一致动器轴线L1横向于心轴(90)的心轴轴线A90延伸;
第二致动器装置(20,220),该第二致动器装置(20,220)具有第一端(21)、第二端(22)和第二致动器(23),该第二致动器(23)在致动时沿着第二致动器轴线L2的延伸是可逆可变的,其中,第一端(21)和第二端(22)相对于第二致动器轴线L2彼此相对地定向,并且其中,第一致动器轴线L1和第二致动器轴线L2沿着彼此延伸,其中,第一端(11,21)或第二端(21,22)是致动端,并且致动器装置(10,210,20,220)的相应另一端是参考端;
框架装置(30,130,230);
其中,驱动装置(1)的框架装置(30,130,230)或致动装置(40,140,240)固定并且尤其是抗旋转地固定到致动器装置(10,20,210,220)的两个致动端并且各自具有至少一个致动构件(131,132,133,255,265),该致动构件(131,132,133,255,265)在其在致动器装置(10,210,20,220)的致动端之间或从致动器装置(10,210,20,220)的致动端的整个延伸长度上悬臂式延伸并且具有接触表面部段(152,254,264),该接触表面部段(152,254,264)至少分段地沿着第一致动器轴线L1或第二致动器轴线L2的方向延伸,将心轴空间(39)界定在一部段中并且设置用于与心轴(90)的相应心轴表面接触区域(91,92)接触,以使心轴(90)在第一致动器装置(10,210)或第二致动器装置(20,220)或两个致动器装置(10,210,20,220)运转时处于旋转中,其中,致动构件(131,132,133,255,265)的顺应性如此设置,使得如果心轴(90)的一部段位于心轴空间中,则至少一个致动器装置的膨胀或收缩引起至少一个接触表面部段沿着致动器轴线(L1,L2)的移动分量。
通常,根据本发明,第一致动器装置和第二致动器装置布置或支承在框架装置上。
根据本发明的驱动装置还可以利用在其他方面根据本发明设置的任何其他特征以本文中相应所述的特征组合如此实现,使得致动器装置的第一端或第二端分别是致动端并且致动器装置的相应另一端分别是参考端,这些致动端和这些参考端在致动驱动装置时固定在彼此恒定的距离处。在这些实施方式中,可以尤其规定的是,参考端在驱动装置的致动时抗旋转地固定在彼此恒定的距离处。
根据本发明的驱动装置可以独立地具有:
第一致动器装置,该第一致动器装置具有第一端、第二端和第一致动器,该第一致动器在优选电致动时沿着第一致动器轴线L1的延伸是可逆可变的,其中,第一端和第二端相对于第一致动器轴线L1彼此相对地定向,并且其中,第一致动器轴线L1横向于心轴的心轴轴线A90延伸;
第二致动器装置,该第二致动器装置具有第一端、第二端和第二致动器,该第二致动器在优选电致动时沿着第二致动器轴线L2的延伸是可逆可变的,其中,第一端和第二端相对于第一致动器轴线L1彼此相对地定向,并且其中,第一致动器轴线L1和第二致动器轴线L2沿着彼此延伸;
致动装置;以及
框架装置。
在根据本发明的驱动装置的每个实施方式中可以规定的是,由框架装置和致动装置构成的组件具有至少两个接触表面部段,这些接触表面部段各自至少分段地沿着第一致动器轴线L1或第二致动器轴线L2的方向延伸并且形成当在心轴轴线A90的方向上看时位置彼此不同的表面区域,这些表面区域设置用于与心轴的两个不同接触区域接触,以使心轴在第一和第二致动器装置运转时处于旋转中。
在根据本发明的驱动装置的每个实施方式中可以规定的是,第一和第二致动器装置各自以第一端接触框架装置并且各自以第二端接触致动装置,并且其中,框架装置实施为结构上连续的构件,该构件在由心轴轴线A90限定的圆周方向上完全包围心轴空间、第一致动器装置和第二致动器装置。
具有由框架装置和带有至少两个接触表面部段的致动装置构成的组件的根据本发明的驱动装置还可以利用在其他方面根据本发明设置的任何其他特征以本文中相应所述的特征组合如此实现,使得由框架装置(30,130,230)和致动装置(40,140,240)构成的组件具有至少一个致动构件(131,132,133,255,265),该致动构件(131,132,133,255,265)具有接触表面部段(51,52,151,152,254,264),其中,致动构件(131,132,133,255,265)各自固定到致动器装置(10,210,20,220)的致动端并且各自在其在致动器装置(10,210,20,220)的相应致动端之间或从致动器装置(10,210,20,220)的相应致动端的整个延伸部上悬臂式延伸,其中,致动构件(131,132,133,255,265)的顺应性如此设置,使得如果心轴(90)的一部段位于心轴空间中,则致动构件(131,132,133,255,265)抵靠心轴弹性偏置,并且至少一个致动器装置的膨胀或收缩引起至少一个接触表面部段沿着致动器轴线(L1,L2)以及尤其是沿着插入到心轴空间中的心轴的圆周方向的移动分量。
根据本发明的驱动装置还可以利用在其他方面根据本发明设置的任何其他特征以本文中相应所述的特征组合如此实现,使得致动器装置各自具有压电致动器。
在具有尤其是致动构件结构的两个接触表面部段的根据本发明的驱动装置的每个实施方式中可以规定的是,至少两个接触表面部段在心轴空间纵向轴线的方向上看时彼此相对。
在根据本发明的驱动装置的每个实施方式中可以规定的是,至少两个接触表面部段当从心轴空间看时凹形弯曲,并且弯曲部沿着相对于心轴空间纵向轴线或心轴轴线限定的圆周方向构成并且设计成使得该弯曲部抵靠心轴的位于心轴空间纵向轴线上部段的圆周部段。
在根据本发明的驱动装置的每个实施方式中可以规定的是,由框架装置和致动装置构成的组件将第一致动器装置沿着第一致动器轴线L1弹性偏置并将第二致动器装置沿着第二致动器轴线L2弹性偏置并且在这种情况下提供致动装置在朝心轴空间的方向上的弹性偏置。
根据本发明的驱动装置还可以利用在其他方面根据本发明设置的任何其他特征以本文中相应所述的特征组合如此实现,使得由框架装置(30,130,230)和致动装置(40,140,240)构成的组件具有至少两个接触表面部段(51,52,151,152,254,264),这些接触表面部段(51,52,151,152,254,264)各自至少分段地沿着第一致动器轴线L1或第二致动器轴线L2的方向延伸并且形成当在心轴空间纵向轴线的方向上看时位置彼此不同的表面区域,并且这些表面区域设置用于与心轴(90)的两个不同接触区域(91,92)接触,以使心轴(90)在第一和第二致动器装置(10,20)运转时处于旋转中,其中,第一和第二致动器装置(10,20,210,220)各自以第一端(11,21)抵靠框架装置(30,130,230)并且各自以第二端(12,22)接触致动装置(40,140,240)或致动件(141),并且其中,框架装置(30,130,230)实施为结构上连续的构件,该构件在由心轴空间纵向轴线限定的圆周方向上完全包围心轴空间(39)、第一致动器装置(10)和第二致动器装置(20)。
根据本发明的驱动装置还可以利用在其他方面根据本发明设置的任何其他特征以本文中相应所述的特征组合如此实现,使得至少一个接触表面部段(152,254,264)是致动构件(131,132,133,255,265)的由陶瓷材料制成或具有陶瓷材料的外层的表面部段、或是在致动构件(131,132,133,255,265)的面向心轴空间的外侧上插入到致动构件(131,132,133,255,265)中的插入件的表面部段、或是致动构件(131,132,133,255,265)的具有接触表面部段(152,254,264)并且由陶瓷材料制成或具有陶瓷材料的部段的表面部段。具有作为陶瓷材料的表面部段的接触表面部段(152,254,264)的驱动装置的实施方式可以尤其如此实现,使得陶瓷材料具有以下材料组分中的一种或多种或由以下材料组分中的一种或多种组成:氧化铝陶瓷、ZTA(氧化锆增韧氧化铝)、ATZ(氧化铝增韧氧化锆)。
根据本发明的另一方面提供了一种驱动电机,其具有本文所述的实施方式的驱动装置和心轴,该心轴接收在框架装置的心轴空间中,并且该心轴的心轴轴线A90横向于第一致动器轴线L1或横向于第二致动器轴线L2延伸,
其中,至少一个接触表面部段(152,254,264)中的每一个接触心轴(90)的相应心轴表面接触区域(91,92),
其中,致动构件(131,132,133,255,265)的顺应性如此设置,使得由于在接触表面部段(152,254,264)中的每一个和相应心轴表面接触区域(91,92)之间的接触而使至少一个致动器装置的膨胀或收缩引起至少一个接触表面部段沿着致动器轴线(L1,L2)的移动分量。
根据本发明的驱动装置还可以利用在其他方面根据本发明设置的任何其他特征以本文中相应所述的特征组合如此实现,使得心轴的具有尤其在其致动时在心轴的设置为最大的轴向移动区域中的心轴(90)的独立于心轴的轴向点位设置在其上的至少一个心轴表面接触区域(91,92)的致动表面部段是心轴(90)的由陶瓷材料制成的外层的表面部段、或是在心轴(90)的面向心轴空间的外侧上插入到心轴(90)中的插入件的表面部段、或是心轴(90)的具有心轴的致动表面部段并且由陶瓷材料制成或具有陶瓷材料的部段的表面部段。
根据本发明的具有作为陶瓷材料的表面部段的致动表面部段的驱动电机的实施方式还可以利用在其他方面根据本发明设置的任何其他特征以本文中相应所述的特征组合如此实现,使得陶瓷材料具有以下材料组分中的一种或多种或由以下材料组分中的一种或多种组成:氧化铝陶瓷、ZTA(氧化锆增韧氧化铝)、ATZ(氧化铝增韧氧化锆)。
在根据本发明的驱动电机的每个实施方式中可以规定的是,至少两个接触表面部段在心轴的两个不同的、优选彼此相对的接触区域处被弹性按压。
根据本发明的驱动装置还可以利用在其他方面根据本发明设置的任何其他特征以本文中相应所述的特征组合如此实现,使得致动器装置(10,210,20,220)的第一端(11,21)是致动器装置(10,210,20,220)的致动端,并且致动器装置(10,210,20,220)的相应另一端是致动器装置(10,210,20,220)的参考端,
其中,框架装置(30)具有:两个侧部段(131,132),该两个侧部段(131,132)抗旋转地固定到第一和第二致动器装置(10,20)的致动端;和连接部段(134),该连接部段(134)将两个侧部段(131,132)连接,
其中,两个侧部段(131,132)和连接部段(134)实现为致动构件(131,132,133),该致动构件(131,132,133)各自在其在致动端之间的整个延伸部上悬臂式延伸并且具有接触表面部段(152),该接触表面部段(152)各自至少分段地沿着第一致动器轴线L1或第二致动器轴线L2的方向延伸,将心轴空间(39)界定在一部段中并且设置用于与心轴(90)的相应心轴表面接触区域(91,92)接触,以使心轴(90)在第一致动器装置(10,210)或第二致动器装置(20,220)或两个致动器装置运转时处于旋转中,
其中,致动构件(131,132,133)的顺应性如此设置,使得如果心轴(90)的一部段位于心轴空间中,则至少一个致动器装置的膨胀或收缩引起接触表面部段(152)沿着致动器轴线(L1,L2)的移动分量。
这些实施方式可以如此实现,使得两个侧部段(131,132)抗旋转地固定在第一和第二致动器装置(10,20)的致动端上。
根据本发明的驱动装置还可以利用在其他方面根据本发明设置的任何其他特征以本文中相应所述的特征组合如此实现,使得致动器装置(10,210,20,220)的参考端尤其是通过设置在参考端之间的中间件或框架装置的构件在致动器装置运转时固定在彼此恒定的距离处。
具有由框架装置和带有至少两个接触表面部段的致动装置构成的组件的根据本发明的驱动装置的每个实施方式可以如此实现,使得这些接触表面部段形成在心轴空间纵向轴线的方向上看彼此不同且尤其彼此相对设置的表面区域,可以规定的是,驱动装置或致动装置具有致动件或中间件,该致动件或中间件设置在参考表面之间并且尤其是由参考表面保持并且具有第一接触表面部段,该第一接触表面部段设置成面向心轴空间,其中,第一致动器装置的第一端接触第一致动件表面或第一中间件表面,并且第二致动器装置的第一端接触第二致动件表面或第二中间件表面,其中,第一致动件表面或第二中间件表面和第二致动件表面或第二中间件表面至少分段地彼此相对设置并且沿着第一致动器轴线L1和第二致动器轴线L2定向。
驱动装置的这些实施方式可以如此实现,使得框架装置将第一和第二致动器装置的相应第二端从彼此相对设置的两侧压靠致动件。
在驱动装置的这些实施方式中,第一致动件表面或中间件表面和第二致动件表面或中间件表面可以至少分段地横向于第一致动器轴线L1和第二致动器轴线L2延伸。
根据本发明的具有中间件的驱动装置还可以利用在其他方面根据本发明设置的任何其他特征以本文中相应所述的特征组合如此实现,使得中间件(141)具有面向心轴空间(139)的第一接触表面部段(151),该第一接触表面部段(151)各自至少分段地沿着第一致动器轴线L1或第二致动器轴线L2的方向延伸,将心轴空间(39)界定在一部段中并且设置用于与心轴(90)的相应心轴表面接触区域(91)接触,以使心轴(90)在第一致动器装置(10,210)或第二致动器装置(20,220)或两个致动器装置(10,210,20,220)运转时与连接部段(134)的接触表面部段(152)一起处于旋转中。
根据本发明的具有中间件的驱动装置还可以利用在其他方面根据本发明设置的任何其他特征以本文中相应所述的特征组合如此实现,使得至少一个接触表面部段(151,152)中的每一个都接触心轴(90)的相应心轴表面接触区域(91,92)。
在根据本发明的驱动装置的每个实施方式中,其中由框架装置和致动装置构成的组件具有至少两个接触表面部段,这些接触表面部段形成在心轴空间纵向轴线的方向上看彼此不同设置的表面区域,并且致动装置实施为致动件,可以规定的是,
框架装置具有第一侧部段、沿着第一侧部段延伸的第二侧部段、第一连接部段和第二连接部段,其中,第一连接部段和第二连接部段沿着彼此延伸并且两者分别将第一侧部段和第二侧部段连接,
心轴空间设置在致动件和第二连接部段之间,并且第二连接部段具有接触表面部段。
尤其地,接触表面部段适合的是,心轴的圆周部段平面抵靠该接触表面部段并且该圆周部段从心轴空间看时凹形弯曲,并且弯曲部在相对于心轴轴线限定的圆周方向上构成,致动件的面向心轴空间的表面具有接触表面部段,其中,连接部段和致动件的接触表面部段相对于心轴轴线彼此相对。
根据本发明,还提供了一种驱动电机,其具有根据本文所述的实施方式的驱动装置和心轴,该心轴部分地设置在心轴空间中,其中由框架装置和致动装置构成的组件具有至少一个接触表面部段,并且至少一个接触表面部段(151,152)中的每一个接触心轴(90)的相应心轴表面接触区域(91,92)。
驱动电机的这些实施方式可以具有至少两个接触表面部段,这些接触表面部段形成在心轴空间纵向轴线的方向上看时彼此不同设置的表面区域,并且致动装置实施为致动件,并且驱动电机具有心轴,该心轴具有心轴轴线,其中,心轴设置在接触表面部段之间,其中,由框架装置和致动装置构成的组件将接触表面部段压靠心轴的相应接触区域。
根据本发明的驱动装置还可以利用在其他方面根据本发明设置的任何其他特征以本文中相应所述的特征组合如此实现,使得框架装置(230)具有:第一致动器支撑部分(251),第一致动器装置(210)以其第一端(11)作为参考端抵靠该第一致动器支撑部分(251);第二致动器支撑部分(261),第二致动器装置(220)以其第一端(21)作为参考端抵靠该第二致动器支撑部分(261),
其中,驱动装置(201)具有:具有第一致动部段(258)的第一致动器功能部分(255),第一致动器装置(210)以其第二端(12)作为致动端固定并且尤其是抗旋转地固定到该第一致动部段(258);具有第二致动部段(268)的第二致动器功能部分(265),第二致动器装置(220)以其第二端(22)作为致动端抗旋转地固定到该第二致动部段(268),
其中,第一致动器功能部分(255)实现为第一致动构件,并且第二致动器功能部分(265)实现为第二致动构件,其中,致动构件各自在其从致动器装置(210,220)的致动端的整个延伸部上悬臂式延伸并且具有接触表面部段(254,264)。
在驱动装置的这些实施方式中可以规定的是,接触表面部段各自从心轴空间凹形弯曲。在这里,可以尤其规定的是,弯曲部在相对于心轴轴线限定的圆周方向上构成并且适合的是,这些弯曲部各自平面抵靠心轴的圆周部段的接触区域,其中,第一摩擦表面部段的点在心轴轴线的圆周方向上的表面法线方向位于包含第一致动器轴线L1的方向的角度范围内,并且第二摩擦表面部段在心轴轴线的圆周方向上的点的表面法线方向位于包含第二致动器轴线L2的方向的角度范围内。
在根据本发明的偏置装置的实施方式中,结合在其他方面在本文中所述或包含的驱动装置的一个或多个其它变型例或实施方式可以规定的是,第一和第二致动部段沿着彼此延伸。
根据本发明的驱动装置还可以利用在其他方面根据本发明设置的任何其他特征以本文中相应所述的特征组合如此实现,使得第一致动器功能部分(255)具有第一致动部段(258)和与第一致动部段(258)连接的第一接触部段(257),并且第二致动器功能部分(265)具有第二致动部段(268)和与第二致动部段(268)连接的第二接触部段(267),其中,第一和第二致动部段(258,268)沿着彼此延伸。
在根据本发明的具有各自带有第一接触部段的致动部段的驱动装置的实施方式中,接触表面部段各自从心轴空间凹形弯曲。
根据本发明的驱动装置还可以利用在其他方面根据本发明设置的任何其他特征以本文中相应所述的特征组合如此实现,使得第一和第二致动部段(258,268)各自具有外端部段(285,286),该外端部段(285,286)各自设置成与第一接触部段(257)或第二接触部段(267)相对,其中,第一致动部段(258)的外端部段(285)和第二致动部段(268)的外端部段(386)通过联接部段(280)彼此连接,使得第一致动器功能部分(255)、第二致动器功能部分(265)和联接部段(280)实现为单件式致动构件,该单件式致动构件在其在致动端之间的整个延伸部上悬臂式延伸。
在这方面,根据本发明提供了一种驱动电机,该驱动电机具有带有致动器功能部分和致动器支撑部分的驱动装置和带有心轴轴线A90的心轴,该心轴接收在心轴空间中,其中,心轴设置在第一接触表面部段和第二接触表面部段之间,其中,至少一个接触表面部段(151,152)中的每一个接触心轴(90)的相应心轴表面接触区域(91,92)。在驱动电机的这些实施方式中可以规定的是,由框架装置和致动装置构成的组件将第一接触表面部段和第二接触表面部段按压心轴的相应接触区域。
根据本发明的另一方面提供了一种用于驱动具有心轴轴线A90的心轴的方法,该心轴接收在具有根据本发明的驱动装置的实施方式的驱动电机的心轴空间中,其中,驱动装置利用控制信号并且优选地利用电压信号周期性地和反相地控制第一致动器和第二致动器,其中,相应相同控制周期的控制信号的上升沿和下降沿的斜率具有彼此不同的斜率。
根据本发明的另一方面提供了一种用于驱动驱动电机的心轴的方法,该驱动电机具有用于接收心轴的心轴空间、两个致动器装置以及致动构件结构,其中,致动器装置可以致动致动构件结构,以便根据粘滞-滑移原理驱动心轴,其中,致动器装置各自利用两个控制信号中的一个来控制,该两个控制信号各自具有至少一个信号脉冲部段(SP61、SP62或SP71、SP72)的序列,其中,每个信号脉冲部段具有:
(a)相应粘滞控制部段(613,614,713,714),其最大斜率的部段具有低于预定最大粘滞斜率值的斜率,其中,两个信号脉冲部段的粘滞控制部段同时且反相地进行;
(b)随后相应跟随的是不同时间段的平台阶段;
(c)随后跟随的是在彼此不同时间点的两个信号脉冲部段的相应滑移控制部段,其中,它们的相应最小斜率部段具有低于预定最小滑移斜率值的斜率,其中,在步骤(a)中具有正斜率的粘滞控制部段在步骤(c)中具有负斜率,并且其中,在步骤a中具有负斜率的粘滞控制部段在步骤(c)具有负斜率;
(d)随后跟随的是不同时间段的相应平台阶段,直到两个信号脉冲部段的同时终点。
根据本发明的另一方面提供了一种利用驱动装置(2)驱动具有心轴轴线A90的心轴(90)的方法,其中,驱动装置具有:两个致动器装置(10,20,210,220),其中,驱动装置(1)的框架装置(30,130,230)或致动装置(40,140,240)固定并且尤其是抗旋转地固定到致动器装置(10,20,210,220)的两个致动端,并且各自具有至少一个致动构件(131,132,133,255,265),该致动构件(131,132,133,255,265)各自在其在致动器装置(10,210,20,220)的致动端之间或从致动器装置(10,210,20,220)的致动端的整个长度上悬臂式延伸并且具有接触表面部段(152,254,264),该接触表面部段(152,254,264)各自至少分段地沿着第一致动器轴线L1或第二致动器轴线L2的方向延伸,将心轴空间(39)界定在一部段中并且设置用于与心轴(90)的相应心轴表面接触区域(91,92)接触,以使心轴(90)在第一致动器装置(10,210)或第二致动器装置(20,220)或两个致动器装置(10,210,20,220)运转时处于旋转中,其中,致动构件(131,132,133,255,265)的顺应性如此设置,使得如果心轴(90)的一部段位于心轴空间中,则至少一个致动器装置的膨胀或收缩引起至少一个接触表面部段沿着致动器轴线(L1,L2)的移动分量,
其中,驱动装置(2)利用控制信号周期性地控制第一致动器(13)和第二致动器(23),其中,控制信号的上升沿和下降沿的斜率各自具有在量上彼此不同斜率的相同控制周期的半周期。
致动器装置或致动器可以根据本发明通常是机电元件。机电元件可以实施为压电致动器。替代地,机电元件也可以实施为散装元件。
表述“顺应性”在本文中如在力学领域中那样通常理解为刚性的倒数。在这个意义上,“刚性”可以理解为一种变量,借助该变量来描述物体或构件可以提供何种阻力来克服由外部作用(扭矩或力)引起的变形。刚性依赖于两个因素:相应物体或构件的几何形状以及其材料。刚性可以是拉伸、扭转和弯曲刚性或这些特殊刚性的组合。
相对于一构件的术语“悬臂式”在本文中是指,该构件不需要另外的外部承载元件来实现其功能。因此,该构件是根据本发明的相应驱动装置或根据本发明的相应电机的构件,该构件仅支承在一侧或支承在彼此相对设置的两个部段或端上。该构件可以尤其是根据本发明提供的框架装置或框架装置的一部分或根据本发明提供的致动器功能部分或致动构件。
术语“沿着”在本文中与在本文中提到的尤其也会涉及轮廓线或表面的路线或诸如轴线或轴或其中心轴线之类的构件或结构部件相对于参考方向或参考轴线的方向的方向指示相关地是指,路线的部段或相应轮廓线或相应表面的切线或方向在明确或隐含的预定观察方向上局部或分段地以最大45度以及尤其是最大30度的角度偏离与相应方向指示相关的相应参考方向或参考轴线。
术语“横向”在本文中与在本文中提到的尤其也会涉及轮廓线或表面的路线或诸如轴线或轴或其中心轴线之类的构件或结构部件相对于参考方向或参考轴线的方向的方向指示相关地是指,路线的部段或相应轮廓线或相应表面的切线或方向在明确或隐含的预定观察方向上局部或分段地以介于45度和135度之间的角度并且优选地以介于67度和113度之间的角度偏离与相应方向指示相关的相应参考方向或参考轴线。
在本文中尤其是在两个物体或两个表面或参考点之间的“距离”可以尤其理解为在该两个物体或表面或参考点之间的最短间距或最短距离,其中,除非在本文中在此方面另有明确说明,否则最短间距或最短距离在量上不等于零。
在本文中,相对于两个构件部件以及尤其是相对于两个构件部件中的相应一个的两个抵靠点位或抵靠表面或参考侧的术语“固定”可以理解为,两个构件部件以及尤其是两个抵靠点位或抵靠表面或参考侧相对于彼此保持预定位置,即使外力作用在至少一个构件部件上或者内应力作用在构件部分中的至少一个中或者至少一个构件部件实施移动也是如此。
在本文中,相对于两个构件部件以及尤其是相对于两个构件部件中的相应一个的两个抵靠点位或抵靠表面或参考侧的术语“抗旋转地固定”可以理解为,两个构件部件以及尤其是两个抵靠点位或抵靠表面或参考侧相对于彼此保持预定位置,即使外力或扭矩或力和扭矩作用在至少一个构件部件上或者内应力作用在构件部分中的至少一个中或者至少一个构件部件实施移动也是如此。
参考线的“纵向方向”或另一参考方向,例如尤其是至少一个结构部件或构件以及尤其是导轨的中心轴线或居中延伸的线或中心线在本文中尤其是作为相应结构部件的相应最小横截面的表面重心沿着确定或预定方向或在两个确定或预定端之间的连接线而产生的。在参考线可以以弯曲方式或以至少分段弯曲的方式延伸的情况下,参考方向通常可以理解为局部纵向方向。然而在这里,参考方向也可以在本文中理解为直线限定的参考线的方向,其中,为了确定直线参考线而使用这样的线,该线的位置相对于弯曲线总体上产生这些线之间的最小偏差或最小偏差表面。如果在本文中直线参考线是从弯曲线导出的,则同样适用。
相对于一部件以及尤其是相对于板簧或板簧组件的术语“细长”在本文中可以理解为,该部件在第一纵向方向上产生的第一长度比该部件在垂直于第一纵向方向和厚度方向延伸的第二纵向方向上产生的第二长度大至少1.2倍。在这里,第一长度可以尤其在量上是最大长度。所述长度也可以在参考平面上产生,该参考平面可以尤其是中间平面。
一部件的纵向方向可以在本文中尤其理解为上述第一纵向方向,并且宽度方向可以在本文中尤其理解为上述第二纵向方向。
针对一特征或一值的术语“基本上”在本文中尤其理解为该特征包含与该特征或其几何特性或值的20%以及特别是10%的偏差。
线或边或表面的“弯曲路线”是指表面沿着参考方向看时在整个横向于参考方向延伸的宽度上不具有角,即具有可微分的路线。
一部件或该部件的表面沿着一方向例如沿着纵向方向的“弯曲部”在本文中是指该部件沿着该方向弯曲。在这里,弯曲部在其路线中在横向于该方向的观察方向上是可见的并且可以例如沿着该部件的宽度方向是可见的。
相对于一平面以及尤其是表面的“定向”在本文中可以理解为相应表面的法线。在所讨论的表面不是直表面,而是例如弯曲表面的情况下,相同尺寸的直表面的法线可以用于确定表面法线,针对这些法线的位置,相对于弯曲表面总体上产生最小偏差。
表面部段的“延伸”可以理解为沿着所涉及的表面部段延伸并且针对该表面部段在该表面部段具有弯曲部段或不同定向的部分的情况下具有在两个表面部段之间的偏差量之和最小的这种位置的平坦的表面部段的方向。针对表面部段的延伸的长度量,在本文中可以理解为相同尺寸的虚拟表面部段在待限定的方向上的长度,该虚拟表面部段具有相对于参考表面部段的位置,在该位置处,两个表面部段之间的偏差量之和最小。
针对一构件或一部件的术语“一件式”在本文中可以理解为该构件或该部件制成为一件。在这里,该构件或该部件可以由多个关联或彼此耦合或彼此连接的件或部分形成。在这方面,术语“由一件制成”可以理解为,该构件或该部件在其制造时由一件式原材料制成。
术语“机电材料”在本文中可以理解为这样一种材料,该材料在向该材料施加相应电压时发生尺寸变化;例如可以在由机电材料制成的元件中通过施加电压来引起长度变化。
“心轴的致动表面部段”在本文中可以理解为心轴的表面部段,该表面部分设置成或可以设置成在心轴的指定最大轴向致动区域或调节区域中由于致动装置中的至少一个的致动而面向框架装置或致动装置以及尤其是致动构件或致动器功能部分的至少一个接触表面部段。
在本文中,除非另有说明,否则针对两个替代方案的逻辑链接“或”仅指替代方案中的一个或另一个。
附图说明
下面基于附图描述本发明的实施方式。在本文中,根据本发明的实施方式的特征或部件的描述应以这样的方式理解,即根据本发明的相关实施方式,除非明确排除,否则也可以具有另一实施方式的至少一个特征,分别作为该相关实施方式的附加特征或作为替代该相关实施方式的另一特征的替代特征。在附图中:
图1示出了根据本发明的驱动装置的实施方式的剖视图,该驱动装置具有带有张紧组件的框架装置、带有第一致动器的第一致动器装置、带有第二致动器的第二致动器装置以及致动部分,其中,致动部分和框架装置如此布置,使得它们可以接收心轴形式的调节体,以便在致动具有接触表面部段的致动器装置来执行调节移动时驱动该心轴,其中,还示出了心轴,其中,在心轴的纵向轴线的观察方向上产生侧视图,并且其中,对于心轴示出了箭头形式的第一调节方向;
图2示出了用于激活图1的驱动装置的实施方式的第一致动器装置的示例性第一电控制信号的图示;
图3示出了用于在图2所示的控制信号下激活图1的驱动装置的实施方式的第二致动器装置的示例性第二电控制信号的图示,其中,利用第一控制信号并同时利用第二控制信号在图1所示的第一调节方向上驱动心轴;
图4示出了图1的图示中的驱动装置的实施方式,其中,对于心轴示出了箭头形式的第二调节方向,该第二调节方向与第一调节方向相反地定向;
图5示出了用于激活图1的驱动装置的实施方式的第一致动器装置的示例性另一第一控制信号的图示;
图6示出了用于在图5所示的控制信号下激活图1的驱动装置的实施方式的第二致动器装置的示例性另一第二控制信号的图示,其中,利用另一第一控制信号并同时利用另一第二控制信号在图4所示的第二调节方向上驱动心轴;
图7示出了图1的驱动装置的实施方式的有限元模型,该有限元模型示出了驱动装置的模拟或计算的第一变形状态;
图8示出了图1的驱动装置的实施方式的有限元模型,该有限元模型示出了驱动装置的模拟或计算的第二变形状态;
图9示出了图1的驱动装置的实施方式的变型例的示意性剖视图;
图10示出了根据本发明的驱动装置的另一实施方式的第一侧视图,该驱动装置具有:具有由第一和第二张紧装置形成的张紧组件的框架装置,第一致动器装置,第二致动器装置,以及致动部段,这些致动部段各自具有接触表面部段,其中,还示出了心轴,并且其中,在心轴的纵向轴线的观察方向上产生侧视图;
图11示出了图10的驱动装置的实施方式的第二侧视图;
图12示出了图10的驱动装置的实施方式的立体图;
图13示出了第一张紧装置和第一致动器装置的组合的立体图,其中,第一张紧装置示出在张紧状态,第一张紧装置在该张紧状态下张紧第一致动器装置;
图14示出了图10的驱动装置的实施方式的变型例的侧视图,其中,在心轴的纵向轴线的观察方向上产生侧视图;
图15示出了根据图14的驱动装置的一部段的立体图,该驱动装置包括图14的驱动装置的第一张紧装置和第一致动器装置的组合,其中,第一张紧装置示出在张紧状态,第一张紧装置在该张紧状态下张紧第一致动器装置;
图16示出了图14的驱动装置的实施方式的有限元模型,该有限元模型示出了驱动装置的模拟或计算的第一变形状态;
图17示出了图14的驱动装置的实施方式的有限元模型,该有限元模型示出了驱动装置的模拟或计算的第二变形状态;
图18针对图14的驱动装置的实施方式示出了由于对第一和第二致动器装置的根据本发明的控制而使第二致动器的第二端和第二接触表面部段的位移或位移幅度分别随时间变化的曲线图示;
图19示出了图10和图14的驱动装置的实施方式的另一变型例的侧视图,其中,在心轴的纵向轴线的观察方向上产生侧视图;
图20示出了图19的实施方式的张紧组件的立体图;
图21示出了根据图20的张紧组件的侧视图;
图22示出了图20和图21所示的张紧组件的示意性侧视图,其中,第一方向上的变形状态用实线表示,并且与第一方向相反的第二方向上的变形状态用虚线表示;
图23示出了图19的驱动装置的实施方式的另一变型例的侧视图,其中,与图19的图示相比还示出了电连接装置;
图24示出了具有电连接装置的图19的驱动装置的实施方式的立体图;
图25示出了图23的驱动装置的实施方式的侧视图,其中记入了箭头形式的心轴的调节方向;
图26示出了用于激活图23的驱动装置的实施方式的第一致动器装置的示例性第一电控制信号的图示;
图27示出了用于在图26所示的控制信号下激活图23的驱动装置的实施方式的第二致动器装置的示例性第二电控制信号的图示,其中,利用第一控制信号并同时利用第二控制信号在图25所示的调节方向上驱动心轴;
图28示出了对具有两个致动器装置的驱动装置或驱动电机的控制的示意图,其中,在图28中示例性示出了用于激活两个致动器装置的两个电控制信号,其中,该控制可以尤其用作对根据本文所述的驱动装置或驱动电机的实施方式之一的第一致动器装置和第二致动器装置的控制,其中,在图28的控制应用于根据图10或图19的驱动装置的情况下,在相应图示的绘图平面的观察方向上顺时针驱动心轴;
图29示出了对根据图28的具有两个致动器装置的驱动装置或驱动电机的控制的图示,其中,在图28的控制应用于根据图10或图19的驱动装置的情况下,在相应图示的绘图平面的观察方向上逆时针驱动心轴;
图30示出了插入件的俯视图,该插入件可在根据本发明的驱动装置的致动构件结构以及尤其是框架装置或致动构件或致动器功能部分的面向心轴空间的外侧上插入到相应致动构件结构中,其中,插入件由陶瓷材料制成;
图31示出了图30的插入件的侧视图;
图32示出了图30的插入件的立体图;
图33示出了驱动装置的侧视图,该驱动装置是图23的驱动装置的变型例,其中,在致动构件或致动器功能部分各自的两个致动部段中各自插入有图30的插入件;
图34示出了图33的驱动装置的俯视图;
图35示出了图33的两个驱动装置的组件的立体图,其中,驱动装置可以单独或组合地驱动由插入件接收的心轴。
具体实施方式
根据本发明的驱动装置1的实施方式以及尤其是图1所示的驱动装置的实施方式各自具有框架装置30、第一致动器装置10、第二致动器装置20以及致动装置40。在图1的实施方式中,致动装置40由壳体的部段131、132、133限定。
致动装置在本文中通常也称为致动构件结构。
针对本发明设置的致动器装置10/20可以在本文中通常具有致动器13或23或者由致动器13或23组成。例如,致动器装置10、20可以具有致动器13或23以及致动器13或23的至少部分存在的外涂层。替代于此或附加于此,致动器装置10、20可以具有:具有或没有至少部分外涂层的致动器,和包围具有或没有至少部分外涂层的致动器13或23的壳体。在这里,这种壳体可以如此实施,使得该壳体偏置或附加偏置致动器13、23。
致动器13、23是压电致动器,即由压电材料以及尤其是压电陶瓷材料制成的致动器13、23。也可设想由另一种机电材料制成的致动器。通常,可设想任何形式的致动器,例如液压或气动操作的致动器,或由形状记忆材料制成的致动器。
驱动装置1设置用于驱动具有心轴轴线A90的心轴90。驱动装置2具有用于接收心轴90的心轴空间39,该心轴空间39在心轴空间纵向轴线上延伸。为此,根据本发明的驱动装置1的实施方式具有:
第一致动器装置10,该第一致动器装置10具有第一端11、第二端12和第一致动器13,该第一致动器13在致动时沿着第一致动器轴线L1的延伸是可逆可变的,其中,第一端11和第二端12相对于第一致动器轴线L1彼此相对地定向,并且其中,第一致动器轴线L1横向于心轴90的心轴轴线A90延伸;
第二致动器装置20,该第二致动器装置20具有第一端21、第二端22和第二致动器23,该第二致动器23在电致动时沿着第二致动器轴线L2的延伸是可逆可变的,其中,第一端21和第二端22相对于第二致动器轴线L2彼此相对地定向,并且其中,第一致动器轴线L1和第二致动器轴线L2沿着彼此延伸;
致动装置40;以及
框架装置30,该框架装置30提供了用于接收心轴90的心轴空间39。
在本文中,第一端(11,21)或第二端(21,22)可以被限定为致动端,并且致动器装置(10,210,20,220)的相应另一端被限定为参考端。
在根据本发明的驱动装置的每个实施方式中,框架装置30可以实现为整体的、即相关联的、形状稳定的构件。在这里,框架装置30也可以制成单件,即连续结构,例如铸件。在这里,框架装置30也可以由多个彼此紧固的构件制成或组装。
在根据本发明的驱动装置的每个实施方式中,致动器轴线L1、L2或者致动器轴线L1、L2中的至少一个可以横向于心轴90的心轴轴线A90以及尤其垂直于心轴轴线A90延伸。在这里,第一致动器轴线L1和第二致动器轴线L2可以设置在直平面中或者沿着由心轴轴线A90限定为其表面法线的直平面延伸。
在根据本发明的驱动装置1的每个实施方式中或在驱动电机M的每个实施方式中可以规定的是,由框架装置30和致动装置40构成的组件具有带有至少两个接触表面部段51、52的表面区域,这些接触表面部段51、52各自至少分段地沿着第一致动器轴线L1或第二致动器轴线L2的方向延伸并且形成在心轴空间纵向轴线的方向上看时彼此不同设置的表面区域,这些表面区域设置用于当心轴90插入到驱动装置1中时与心轴90的两个不同接触区域91、92接触。心轴90的相应当前心轴接触区域91、92各自是心轴表面90a的表面部段,它们在心轴表面90a上的位置依赖于心轴90的旋转位置。两个不同心轴接触区域91、92可以尤其相对于心轴轴线A90彼此相对地布置。在心轴90处于旋转中的情况下,心轴接触区域91、92是瞬时接触区域,它们的位置在心轴表面90a内不断变化。
在根据本发明的驱动装置的每个实施方式中可以规定的是,至少两个表面部段51、52中的至少一个根据以下替代方案(A1)、(A2)中的一个或两个来实现:
(A1)至少两个表面部段51、52中的至少一个至少分段地沿着第一致动器轴线L1的方向延伸;
(A2)至少两个表面部段51、52中的至少一个至少分段地沿着第二致动器轴线L2的方向延伸。
在这里,两个接触表面部段51、52可以在心轴空间纵向轴线或心轴轴线A90的方向上看时彼此重叠地或彼此不重叠地、即并排地设置。替代地或附加地,可以在这里规定的是,至少两个接触表面部段51、52如此设置,使得这些接触表面部段51、52具有在心轴空间纵向轴线或心轴轴线A90上看时彼此相对的点位。
两个接触表面部段51、52可以各自从心轴空间39看时凹形弯曲。尤其地,在根据本发明的驱动装置1的每个实施方式中可以规定的是,至少两个接触表面部段51、52如此设置,使得至少一个表面法线在一点或其点位处具有第一致动器轴线L1或第二致动器轴线L2或两个致动器轴线L1、L2的竖直面的方向。尤其地,在这里,相应致动器轴线的竖直面位于由心轴空间纵向轴线或心轴轴线A90限定为表面法线的平面中。在这里,尤其地,接触表面部段51、52的至少一个区域的点的表面法线方向可以限定包含第一致动器轴线L1或第二致动器轴线L2或两个致动器轴线L1、L2的竖直面的方向的角度范围。
根据本发明,驱动电机M也设置有根据本文所述的实施方式的驱动装置1和心轴90,其中,心轴90接收在框架装置30的心轴空间39中。驱动装置1设置用于驱动具有心轴轴线A90的心轴90。驱动装置2具有用于接收心轴90的心轴空间39,该心轴空间39在心轴空间纵向轴线上延伸。心轴空间纵向轴线在心轴轴线A90的方向上或者沿着心轴轴线A90延伸。心轴轴线A90横向于第一致动器轴线L1或横向于第二致动器轴线L2延伸或者既横向于第一致动器轴线L1又横向于第二致动器轴线L2延伸。在根据本发明的驱动电机M的构成中,至少两个接触表面部段51、52各自与心轴90的心轴表面90a的两个不同心轴接触区域91、92中的一个接触。通过尤其对第一致动器装置10和第二致动器装置20的同时致动,心轴90在两个彼此相对的圆周方向R1(图1)、R2(图4)中的至少一个上被驱动或移动,该两个圆周方向R1、R2相对于心轴空间纵向轴线或心轴轴线A90被限定。通过心轴90的旋转,这些旋转在本文中也称为调节移动,在相应方向上实现相应的心轴输出移动,该相应方向沿着心轴轴线A90或在心轴轴线A90的方向上延伸并且依赖于心轴90的螺纹。
在根据本发明的驱动电机M的实施方式中,在这里,至少两个心轴接触区域91、92尤其是在心轴空间纵向轴线或心轴轴线A90的方向上看时形成两个不同表面区域。在这里,至少两个心轴接触区域91、92可以尤其是在心轴空间纵向轴线或心轴轴线A90的方向上看时重叠,但不覆盖。尤其地,至少两个心轴接触区域91、92尤其是在心轴空间纵向轴线或心轴轴线A90的方向上看时至少分段地形成两个彼此相对的接触区域。
在根据本发明的驱动装置的每个实施方式中可以规定的是,至少两个心轴接触区域91、92中的至少一个根据以下替代方案(B1)、(B2)中的一个或两个来实现:
(B1)至少两个心轴接触区域91、92中的至少一个至少分段地沿着第一致动器轴线L1的方向延伸;
(B2)至少两个心轴接触区域91、92中的至少一个至少分段地沿着第二致动器轴线L2的方向延伸。
图1所示的驱动电机M的实施方式具有带有第一致动器13的第一致动器装置10和带有第二致动器23的第二致动器装置20。第一致动器轴线L1和第二致动器轴线L2沿着彼此延伸并且尤其是彼此平行地延伸。致动器轴线L1、L2横向于以及尤其是垂直于心轴90的心轴轴线A90和心轴空间纵向轴线延伸。在这里,心轴轴线A90平行于心轴空间纵向轴线延伸。
图1所示的根据本发明的驱动装置1具有带有用于接收心轴90的心轴空间139的框架装置130和致动装置140,该致动装置140实现为壳体部段131、132、133。可选地,设置有致动件141,该致动件141在本文中也称为中间件。致动件141也可以省略并且通过壳体的构件例如支柱来实现,该支柱尤其从部段133伸入到致动器装置10、20的参考端12、22之间并且参考端12、22抵靠该支柱。在这里,第一致动器装置10的第一端11抵靠致动件141的第一致动件表面141a,并且第二致动器装置20的第一端21抵靠致动件141的第二致动件表面141b,其中,第一致动件表面141a和第二致动件表面141b至少分段地彼此相对并且沿着第一致动器轴线L1和第二致动器轴线L2定向。如图所示,第一致动件表面141a和第二致动件表面141b可以至少分段地横向于第一致动器轴线L1和第二致动器轴线L2延伸。
此外,如图1所示,在前述实施方式中的每一个中可以规定的是,框架装置130具有第一侧部段131、沿着第一侧部段131延伸的第二侧部段132、第一连接部段133和第二连接部段134,其中,第一连接部段133和第二连接部段134沿着彼此延伸并且两者各自将第一侧部段131和第二侧部段132连接。第二连接部段134也可以省略。心轴空间139设置在致动件141和第二连接部段134之间并且限定心轴空间纵向轴线。在心轴90插入到驱动装置1中的情况下,心轴空间纵向轴线平行于心轴轴线A90延伸或者与心轴轴线A90相同。因此,框架装置130实施为结构上连续的构件,该构件在由心轴空间纵向轴线限定的圆周方向上或者在心轴空间纵向轴线上看时完全包围心轴空间139、第一致动器装置10、第二致动器装置20和致动件141。
致动件141具有第一接触表面部段151。第一接触表面部段151面向心轴空间139设置并且可以是致动件141的致动表面141c的一部段,该部段将第一致动件表面141a和第二致动件表面141b连接并且至少分段地也面向心轴空间129设置。第一接触表面部段151适合的是,第一接触表面部段151与心轴90的心轴表面90a的相应当前第一心轴接触区域91接触并且尤其至少分段地平面抵靠该第一心轴接触区域91。第一接触表面部段151可以实施为直表面。替代于此,如图所示,第一接触表面部段151从心轴空间139看时凹形弯曲。第一接触表面部段151的弯曲部构成在相对于心轴空间纵向轴线或心轴轴线A90限定的圆周方向上,即沿着圆周方向延伸。
第二连接部段134具有第二接触表面部段152。第二接触表面部段152适合的是,该第二接触表面部段152与心轴90的心轴表面90a的相应当前第二心轴接触区域92接触并且尤其至少分段地平面抵靠该第二心轴接触区域92。如图1所示,接触表面部段152可以从心轴空间139看时凹形弯曲。第二接触表面部段152的弯曲部构成在相对于心轴空间纵向轴线或心轴轴线A90限定的圆周方向上,即沿着圆周方向延伸。
第一接触表面部段151和第二接触表面部段152至少分段地彼此相对地布置。因此,至少两个心轴接触区域91、92尤其是在心轴空间纵向轴线或心轴轴线A90的方向上看时至少分段地形成两个彼此相对的接触区域。
以下组成部分(a)、(b)中的一个或两个可以在这些实施方式中具有螺纹轮廓:
(a)致动件141的接触表面部段151;
(b)第二连接部段134的第二接触表面部段152。
第一接触表面部段151和第二接触表面部段152或者这两个接触表面部段中的一个可以尤其各自实现为摩擦表面部段。
在根据图1的驱动装置101的实施方式中,框架装置130分别从两个彼此相对设置的侧沿着第一致动器轴线L1向第一致动器装置10和沿着第二致动器轴线L2向第二致动器装置20各施加压缩力。作为该压缩力的响应,致动装置140在横向于第一致动器轴线L1的方向上移动。
在基于图1所描述的驱动装置101或驱动电机M的实施方式中,框架装置130如所述那样实施为结构上连续的且形状稳定的构件。图1所示的框架装置130另外制成单件。
在基于图1所描述的驱动装置101或驱动电机M的实施方式中,在将框架装置130设计为在由心轴空间纵向轴线限定的圆周方向上完全包围心轴空间139、第一致动器装置10和第二致动器装置20的、结构上连续的构件时可能会出现以下偏置情况:
(V1)通过第一侧部段131和第二侧部段132偏置致动件141,使得侧部段131、132按压到设置在它们之间的致动件141上;
(V2)将第二连接部段134和致动件141从彼此相对的侧朝心轴空间139或朝心轴空间纵向轴线的方向偏置,以及尤其是将它们的相应接触表面部段151、152从彼此相对的侧朝心轴空间139或朝心主轴空间纵向轴线或朝心轴90的方向偏置。
这样,框架装置130作为选项尤其如此设计,使得由框架装置130和致动装置40或致动件141构成的组件沿着第一致动器轴线L1弹性偏置到第一致动器装置10以及沿着第二致动器轴线L2弹性偏置到第二致动器装置20并且提供相对于心轴空间139的弹性偏置。
通过相应致动驱动电机M或100的第一致动器装置10和第二致动器装置20或两个致动器装置10、20中的一个,进行两个致动器装置10、20中的至少一个的相应长度变化,该相应长度变化对应于致动引起致动装置40或致动件141的移动。致动装置40或致动件141的移动在一个方向上沿着第一致动器轴线L1或沿着第二致动器轴线L2进行,并且对应于致动是仅在一个方向上的简单线性移动或是在两个彼此相反的方向上交替进行的振荡移动。通过框架装置30或130引起致动装置40或致动件141在一个方向上沿着致动器轴线L1、L2中的一个的移动以及在第一接触表面部段152和相应当前第一心轴接触区域91之间的同时相互作用,并且也同时引起第二连接部段134沿着致动器轴线L1、L2中的一个沿着与致动装置40或致动件141的移动方向相反的方向的反向移动。这样,接触表面部段151、152也在彼此相反的方向上移动,并且通过接触表面部段151、152与心轴90的接触,两个接触表面部段151、152在一时间点在相同的旋转方向上驱动心轴90。
通常,在根据图1的驱动装置中,框架装置130固定并且尤其抗扭转地固定在致动器装置10、20的两个致动端上。部段131、132、133充当致动构件或致动构件结构,该致动构件或该致动构件结构各自在其在致动端之间或者从致动器装置10、20的致动端的整个延伸部上悬臂式延伸并且具有接触表面部段152,该接触表面部段152各自至少分段地沿着第一致动器轴线L1或第二致动器轴线L2的方向延伸,将心轴空间39界定在一部段中并且设置用于与心轴90的相应心轴表面接触区域92接触,以使心轴90在致动第一致动器装置10或第二致动器装置20或两个致动器装置时处于旋转中。
在图1中示出了心轴90在旋转方向R1上的调节移动,并且在图4中示出了心轴90在与旋转方向R1相反定向的旋转方向R2上的调节移动。
为了改进第二连接部段134的反向移动,可以规定的是,在心轴空间纵向轴线或心轴轴线A90上看时,并且在第一侧部段131在第一连接部段133和第二连接部段134之间的纵向延伸中,第一侧部段131和第二侧部段132在心轴空间纵向轴线或心轴轴线A90的方向上看时各自具有以下厚度增大部中的一个或两个:
(C1)在第一致动器装置10或第二致动器装置20的区域中的厚度增大部131c或132c,其中,在两侧上除了厚度增大部131c或132c之外各自构成厚度减小部131e、131f或132e、132f;
(C2)在厚度增大部131c或132c和第二连接部段134之间的区域中的厚度增大部131d或132d,其中,在两侧上除了厚度增大部131d或132d之外各自构成厚度减小部131f、131g或132f、132g。
替代于具有接触表面部段151、152在朝心轴空间139或主轴90的方向的偏置的驱动装置101的实施方式,框架装置130在本文所述的任何其它特征组合中也可以如此实施,使得虽然存在偏置(V1),但不存在偏置(V2)。
第一致动器装置10和第二致动其装置20的致动以及根据本发明的驱动电机M或心轴90的每个实施方式的驱动是这样进行,即,以下控制信号(D1)、(D2)中的一个或两个各自以电压信号的形式被施加到第一致动器装置10或第二致动器装置20:
(D1)将第一电压信号形式的第一控制信号施加到第一致动器装置10或第一致动器13;
(D2)将第二电压信号形式的第二控制信号施加到第二致动器装置20或第二致动器23。
通常,第一致动器装置10改变其在第一电压信号S1的相对最小值(例如图2中的时间点T1)时的第一致动器轴线L1中的最小长度和第一电压信号S1的相对最大值(例如图2中的时间点T3)时的第一致动器轴线L1中的最大长度之间的长度。通常,第二致动器装置20也改变其在第二电压信号S2的相对最大值(例如图3中的时间点T1)时的第二致动器轴线L2中的最大长度和第二电压信号S2的相对最小值(例如图3中的时间点T3)时的第二致动器轴线L2中的最小长度之间的长度。
在图2、图3、图5和图6中示出了电压信号形式的控制信号,利用这些电压信号可以驱动根据本发明的驱动电机M或100的实施方式,但通常驱动根据本发明的驱动电机M的每个实施方式。在这里,图2和图3的电压信号被施加到第一致动器装置10和第二致动器装置20或第一致动器13或第二致动器23,以实现心轴90在第一旋转方向R1(图1)上的调节移动,并且图5和图6的电压信号被施加到第一致动器装置10和第二致动器装置20或第一致动器13或第二致动器23,以实现心轴90在第二旋转方向R2(图4)上的调节移动。
为了引起心轴90在第一旋转方向R1(图1)或第二旋转方向R2(图4)上的调节移动,具有锯齿曲线的时间依赖的且周期性的第一电压信号S1被施加到第一致动器装置10,并且具有锯齿曲线的时间依赖的且周期性的第二电压信号S2被施加到第二致动器装置20,其中,信号在时间曲线中反向且同相地构成。“同相”在本文中可以理解为,两个信号的周期相对于彼此是相同的并且过零点发生在相同时间点。对于这些信息,可以给出相应数量的20%的偏差。“反向”“在本文中可以理解为,在第一电压信号S1中具有上升沿的时间段内,在相应另一电压信号S2或S1中存在下降沿,反之亦然。
为了引起心轴90在第一旋转方向R1(图1)上的调节移动,第一电压信号S11在时间点T11时的第一相对最小值和随后时间上后续的在时间点T13时的相对最大值之间的斜率在量上大于第一电压信号S11在时间点T13时的该相对最大值和随后在时间上后续的在时间点T15时的相对最小值之间的斜率。在这里,在时间点T11和T13之间的斜率可以比在时间点T13和T15之间的斜率大至少1.05倍。
同时,为了引起心轴90在第一旋转方向R1(图1)上的调节移动,第二电压信号S12在时间点T11时的第一相对最大值和随后时间上后续的在时间点T13时的相对最小值之间的斜率在量上大于第二电压信号S12在时间点T13时的该相对最小值和随后在时间上后续的在时间点T13时的相对最大值之间的斜率。
替代于此,第一电压信号S11的相对最大值和第二电压信号S12的相对最小值可以出现高达20%的时间差。在有这个限定或没有这个限定的情况下,第一电压信号S11的相对最小值和第二电压信号S12的相对最大值都可以出现高达20%的时间差。
在电压信号S11、S12的这些变型例中,在时间点T11和T13之间的在量上相应较大的斜率比在时间点T3和T5之间的斜率大至少1.01倍以及尤其大至少1.10倍。
第一电压信号S11和第二电压信号S12也可以同时或彼此不依赖地具有其他信号形式。代替图2、图3、图4和图5所示的锯齿轮廓,第一电压信号S11和第二电压信号S12可以具有正弦形状或梯形形状。在所有根据本发明的可用的电压信号S11、S12中,至少相对最大值和至少相对最小值或这些极值中的一个也可以在一定时间段内是恒定的,即呈平台形构成。
通常,第一电压信号S11和第二电压信号S12各自是周期性的,并且在并排相邻的两个极值之间具有一部段,该部段具有在量上比在并排相邻且在时间上位于前述极值之前或之后的两个相对极值之间出现的在量上最大的斜率大的斜率。在这里,相应的相对极值对可以在时间上直接相邻。不过,相应的相对极值对不必在时间上直接相邻,而是具有在量上较大斜率、优选具有相同斜率符号、但也具有不同斜率符号的多个极值对也可以直接彼此跟随,存在于具有在量上较小斜率的一个相对极值对之前或之后。
关于第一电压信号S11和第二电压信号S12的信号形式,“在量上较大斜率”在本文中可以理解为这样的斜率,在该斜率时,在第一接触表面部段51和与该第一接触表面部段51接触的第一心轴接触区域91之间以及在第二接触表面部段52和与该第二接触表面部段52接触的第二心轴接触区域92之间发生至少暂时的滑移,因为与接触表面部段51、52在具有“在量上较小的斜率”的部段中的移动相比,接触表面部段51、52的移动由于相对于相应心轴接触区域91、92的相应给定的摩擦系数而未克服或较少克服心轴90的惯性。
在图9中示出了基于图1所述的根据本发明的驱动电机M、100的实施方式的变型例。在这里,致动件141的致动表面141c从心轴空间139看时设计成整体凹形。第一接触表面部段151是致动表面141c的与心轴90的第一心轴接触区域91接触的部段或抵靠点位,并且在形状上均匀地集成在致动表面141中。图9的框架装置130与图1所示的实施方式相比得到简化并且例如在侧部段131、132中没有厚度增大部的情况下实施。
在图10所示且用附图标记201表示的根据本发明的驱动装置的另一实施方式具有框架装置230,该框架装置230具有第一张紧装置231、第二张紧装置235、第一致动器支撑部分251和第二致动器支撑部分261。第一张紧装置231具有第一端部段233、第二端部段234以及将该第一端部段233和该第二端部段234连接的连接部段232。第二张紧装置235具有第一端部段237、第二端部段238以及将该第一端部段237和该第二端部段238连接的连接部段236。
此外,驱动装置201具有致动装置240。该致动装置240具有:具有第一接触表面部段254的第一致动器功能部分255,和具有第二接触表面部段264的第二致动器功能部分265,其中,接触表面部段254、264彼此相对地布置并且一起在其间构成心轴空间239。
在第一致动器支撑部分251和第一致动器功能部分255之间设置有第一致动器装置10,其中,第一致动器支撑部分251和第一致动器功能部分255直接或间接通过中间构件抵靠第一致动器装置10的彼此相对的端11或12。例如,第一端11抵靠第一致动器支撑部分251,并且第二端12抵靠第一致动器功能部分255。第一致动器支撑部分251、第一致动器功能部分255和第一致动器装置10形成第一致动结构250。
在第二致动器支撑部分261和第二致动器功能部分265之间设置有第二致动器装置20,其中,第二致动器支撑部分261和第二致动器功能部分265各自直接或间接地通过中间部件抵靠第二致动器装置20的彼此相对的端21或22。例如,第一端21抵靠第二致动器支撑部分261,并且第二端22抵靠第二致动器功能部分265。第二致动器支撑部分261、第二致动器功能部分265和第二致动器装置20形成第二致动结构260。
接触表面部段254、264可以具有本文所述的接触表面部段的变型例的特征,并且尤其从心轴空间239看时凹形弯曲。弯曲部构成在相对于心轴轴线A90限定的圆周方向上并且适合的是,这些弯曲部各自平面抵靠心轴表面90a。
第一致动器支撑部分251具有第一基部段252和与该第一基部段252连接的第一支撑部段253。第一致动器功能部分255具有第一紧固部段256和第一致动部段258以及将该第一紧固部段256和该第一致动部段258连接的第一连接部段257。第一支撑部段253抵靠第一致动器装置10的第一端11,并且第一连接部段257抵靠第一致动器装置10的第二端12。第一基部段252和第一紧固部段256借助连接元件233s紧固在张紧装置231的第一端部段233上。在这里,第一致动器支撑部分251和第一致动器功能部分255可以如此设计,使得第一支撑部段253对第一端11施加压力,并且第一连接部段257对第二端12施加压力,以将第一致动器装置10从其两端11、12压缩。在致动装置240的变型例中,第一紧固部段256可以省略,并且第一连接部段257可以紧固在第二端12上。第一致动部段258从第一连接部段257沿着第一致动器轴线L1延伸。
第一致动部段258具有表面部段259,该表面部段259面向心轴空间239设置。在致动表面259中设置有第一接触表面部段254。该第一接触表面部段254可以通常具有本文中参考其他接触表面部段所描述的特征,并且尤其相对于包围致动表面259的表面部段实现为摩擦表面。
类似地,第二致动器支撑部分261具有第二基部段262和与该第二基部段262连接的第二支撑部段263。第二致动器功能部分265具有第二紧固部段266和第二致动部段268以及将该第二紧固部段266和该第二致动部段268连接的第二连接部段267。第二支撑部段263抵靠第二致动器装置20的第一端21,并且第二连接部段267抵靠第二致动器装置20的第二端22。第二基部段262和第二紧固部段266借助连接元件234s紧固在张紧装置231的第二端部段234上。在这里,第二致动器支撑部分261和第二致动器功能部分265可以如此设计,使得第二支撑部段263对第一端21施加压力,并且第二连接部段267对第二端12施加压力,以将第二致动器装置20从其两端21、22压缩。
连接部段257、267以及尤其是致动器功能部分255、265,本文中也称为致动构件,形成致动装置140、240或致动构件结构。可选地,可以规定的是,致动器功能部分255、265中的一个不抵靠心轴。
在图10和图19的实施方式中,驱动装置201的致动装置240固定在致动装置10、20、210、220的两个致动端上并且各自具有至少一个致动构件255、265,该致动构件255、265各自在其在致动器装置10、210、20、220的致动端之间或从致动器装置10、210、20、220的致动端的整个延伸部上悬臂式延伸并且具有接触表面部段254、264,该接触表面部段254、264各自至少分段地沿着第一致动器轴线L1或第二致动器轴线L2的方向延伸,将心轴空间39界定在一部段中并且设置用于与心轴90的相应心轴表面接触区域91、92接触,以使心轴90在致动第一致动器装置10、210或第二致动器装置20、220或两个致动器装置10、210、20、220时处于旋转中。
致动器支撑部分251、261可以在基于图10、图19、图33中所描述的驱动装置的每个实施方式中都被视为框架装置的部分。
在致动装置240的变型例中,第二紧固部段266可以省略,并且第二连接部段267可以紧固在第二端22上。第二致动部段268从第二连接部段267沿着第二致动器轴线L2延伸。第二致动部段268具有表面部段269,该表面部段269面向心轴空间239设置。在致动表面269中设置有第二接触表面部段264。该第二接触表面部段264可以通常具有本文中参考其他接触表面部段所描述的特征,并且尤其相对于包围致动表面269的表面部段实现为摩擦表面。
表面部段259、269彼此面向并且彼此相对。同样地,接触表面部段254、264彼此面向并且彼此相对。
第一张紧装置231将第一端部段233和第二端部段234连接并且设计成在第一端部段233和第二端部段234之间基本上弯曲。在这里,第一张紧装置231可以设计为板形或弓形。尤其地,连接部段232在不抵靠第一端部段233和第二端部段234的区域中具有弯曲部。如图10所示,该弯曲部可以是均匀的弯曲部,从而也就是说该弯曲部没有拐点。弯曲部根据图10从心轴空间239看时凹形弯曲。替代于此,连接部段232也可以凸形弯曲。这样,连接部段232将第一致动部段258和第二致动部段268以弹性方式从两个彼此相对的侧朝着心轴空间239或对着心轴90偏置。
类似地,可选设置的第二张紧装置235将第一致动器支撑部分251的第一基部段252和第二致动器支撑部分261的第二基部段262连接。在这里,第一端部段237紧固在第一基部段252上,并且第二端部段238紧固在第二基部段262上,例如分别借助连接元件或借助材料配合的连接。尤其地,由第二张紧装置235、第一基部段252和第二基部段262构成的这种组件可以如此实现,使得第二张紧装置235将第一基部段252和第二基部段262相对于彼此张紧,即,对基部段252、262施加将它们彼此压靠的力。
在根据本发明的具有本文另外描述的所有其他特征以及可选的替代特征的驱动装置1、201的每个实施方式中,第一张紧装置231和第二张紧装置235可以彼此紧固并且这样形成绕转式框架装置230。在这里,可以规定的是,第一致动器支撑部分251和第一致动器功能部分255彼此间隔开或者共同紧固在张紧装置231、235中的至少一个上。在这里,还可以规定的是,第二致动器支撑部分261和第二致动器功能部分265彼此间隔开或者共同紧固在张紧装置231、235中的至少一个上。
具有第一张紧装置235和第二张紧装置235的框架装置230在本文所述的驱动装置200的实施方式中因此实施为结构上连续的构件,该构件在由心轴空间纵向轴线限定的圆周方向上完全包围心轴空间239、第一致动器装置10和第二致动器装置20。
在这里,可以尤其有利的是,第一基部段252和第一致动器支撑部段253以及第二基部段262和第二致动器支撑部段263各自构成杠杆。由此,由第二张紧装置235施加的力引起:
(D1)第一致动器支撑部段253将第一致动器装置10压靠第一致动器功能部分255或第一接触部段257并由此将第一致动器装置10以及具有第一致动部段258的第一致动器功能部分255偏置;
(D2)第二致动器支撑部段263将第二致动器装置20压靠第二致动器功能部分265或第二接触部段267并由此将第二致动器装置20以及具有第二致动部段268的第二致动器功能部分265偏置。
在根据图10的根据本发明的驱动装置1、201的实施方式中,抵靠第一致动器装置10的第二端12的第一致动器功能部分255的连接部段257朝向心轴空间239并远离第一致动器支撑部分251的第一紧固部段256侧向延伸。此外,在图10的实施方式中,第一致动部段258从连接部段257沿着第一致动器轴线L1延伸,并且第一接触表面部段254至少分段地沿着第一致动器轴线L1延伸。此外,抵靠第二致动器装置20的第二端12的第二致动器功能部分265的连接部段267朝向心轴空间239并远离第二致动器支撑部分261的第二紧固部段266侧向延伸。此外,在图10的实施方式中,第二致动部段268从连接部段267沿着第二致动器轴线L2延伸,并且第二接触表面部段264至少分段地沿着第二致动器轴线L2延伸。因此,第一和第二接触表面部段254、264形成在心轴空间纵向轴线的方向上看时彼此不同设置的表面区域。同样,接触表面部段254、264的至少一个区域的点的表面法线方向限定了包含第一致动器轴线L1或第二致动器轴线L2或两个致动器轴线L1、L2的竖直面的方向的角度范围。
在根据图10的根据本发明的驱动装置1、201的实施方式中,第一致动部段258和第二致动部段268各自构成为第一紧固部段256或第二紧固部段266的自由端,该自由端仅抗移动地支承在相应连接部段257或267上或与相应连接部段257或267连接。在这里,第一紧固部段256和第二紧固部段266可以尤其弹性支承在相应连接部段257或267上。因此,通过前述特征(D1)、(D2),第一致动部段258和第二致动部段268各自弹性压靠心轴90,以优化心轴90的驱动。
替代于这些实施方式,根据本发明的驱动装置1、201也可以如此实现,使得致动部段258、268支承在相应致动器支撑部分251或261上,从而相应接触表面部段254、264取决于致动部段258和268的设计而较少或没有弹性地压靠心轴90。
如图10所示,第二张紧装置235可以设计成在第一端部段237和第二端部段238之间的区域中弯曲或基本上弯曲。尤其地,连接部段236可以设计成弯曲或基本上弯曲。不依赖于此,第二张紧装置235可以被设计成整体板形或弓形。尤其地,连接部段236在不抵靠第一端部段237和第二端部段238的区域中具有弯曲部。如图10所示,该弯曲部可以是均匀的弯曲部,从而也就是说该弯曲部没有拐点。弯曲部根据图10从心轴空间239看时凹形弯曲。替代于此,连接部段236也可以凸形弯曲。这样,连接部段236将第一致动部段258和第二致动部段268以弹性方式从两个彼此相对的侧朝着心轴空间239或对着心轴90偏置。
如前述实施方式中所述,根据图10的驱动电机200的致动器装置10、20中的至少一个的致动引起第一接触表面部段254沿着第一致动器轴线L1的相对移动或第二接触表面部段264沿着第二致动器轴线L2的相对移动或这两种相对移动。由于接触表面部段254、264与心轴表面90a的接触,两个接触表面部段254、264中的至少一个以预定的且对应于控制信号所控制的旋转方向驱动心轴90。在致动器装置10、20中的仅一个被致动的情况下,仅与相应被致动的致动器装置10或20在功能上连接的接触表面部段254或264驱动心轴90。在对致动器装置10、20进行同时反向致动时,接触表面部段254、264在一个时间段内对应于圆周方向在相同旋转方向上驱动心轴90,在该圆周方向上,接触表面部段254和264移动第一心轴接触区域91和第二心轴接触区域92。
图14示出了本文基于图10所述的根据本发明的驱动电机M或200的实施方式的根据本发明的变型例。图14所示的根据本发明的驱动电机200的实施方式示出了基于图10所述的特征。由于本实施方式的特征具有与图14所示的驱动电机200的特征相同或相似的功能,因此对于图14中的相应彼此对应的特征,使用与图10中相同的附图标记。
与图10所示的根据本发明的驱动电机200的实施方式不同,图14的驱动电机200具有连接部段232和236,该连接部段232和236从心轴空间239看时凸形弯曲。
此外,与图10所示的根据本发明的驱动电机M或200的实施方式不同,在图14所示的根据本发明的驱动电机M或200的实施方式中,第一致动器支撑部分251、261各自形成为块状。
图16和图17基于图14的驱动装置的实施方式的简化的有限元模型示出了在其相应控制时的第一变形状态和第二变形状态。第一变形状态和第二变形状态可以各自是极限变形状态。
图18示出了借助根据图16和图17的有限元模型所计算或模拟的第二致动器23的第二端22的变形的时间曲线以及由此作为反应所产生的由对第一致动器13和第二致动器22的相应周期性控制引起的第二接触表面部段264的位移或位移幅度。从曲线中可以看出,第二致动器23的第二端22的相对较小的变形引起第二接触表面部段264的较大的位移或位移幅度,该位移或位移幅值可以尤其是比第二致动器23的第二端22的相应相关联的移动大1.1倍或1.2倍。这也类似地适用于第一致动器13的第一端21的变形和第一接触表面部段254的位移或位移幅度。
图19示出了图14所示的根据本发明的驱动电机M或200的实施方式的根据本发明的变型例,其中,对于图19中的相应彼此对应的特征,使用与图14中相同的附图标记。
与图10所示的根据本发明的驱动电机200的实施方式不同,致动装置240在此单件式实施并且为此具有联接部段280。联接部段280具有第一端部段281、第二端部段282和连接部段283,该连接部段283将第一端部段281和第二端部段282彼此连接。第一端部段281与第一致动部段258的从第一连接部段257或第一张紧装置231看时的外端部段285通过第一过渡部段287尤其是形状稳定地或弹性地连接。第二端部段282与第二致动部段268的从第二连接部段267或第一张紧装置231看时的外端部段286通过第二过渡部段288尤其是形状稳定地连接。这样,心轴90设置在连接部段283和第一张紧装置231之间。
如图19所示,过渡部段287、288的横截面在心轴空间纵向轴线或心轴轴线A90上看时相对于致动部段258、268及其端部段285、286以及相对于联接部段280的连接部段283减小。这在图19所示的驱动电机200的实施方式中引起连接部段283分别与第一致动部段258和第二致动部段268的弹性连接。
在这里,如图19所示,第二张紧装置236可以形状稳定地构成,使得第二张紧装置236在致动致动器13、23时不会变形或仅变形不显著。在图22中示出的是,在这里,通过致动构件结构240的一件式实施实现了致动部段258、268抵靠心轴90的弹性偏置。但是,这仅可选地设置。因此,还实现的是,由框架装置230和致动装置240构成的组件将第一致动器装置10沿着第一致动器轴线L1并将第二致动器装置20沿着第二致动器轴线L2弹性偏置并且在这里提供致动装置240朝心轴空间239的方向的弹性偏置。
在基于图10所述的根据本发明的驱动电机200的实施方式中,可以规定的是,致动部段258或268中的一个不抵靠心轴90并因此不具有接触表面部段254或2564。
在图26和图27中示出了电压信号S31、S32,利用这些电压信号S31、S32可以致动基于图19所述的驱动电机200的实施方式,并且可以执行心轴90的调节移动。其中指定的时间点T31、T32、T33、T34、T35、T36类似于图5和图6的时间点T21、T22、T23、T24、T25、T26。
以下描述另一种用于驱动具有心轴轴线A90的心轴90的方法,该心轴90布置在具有两个致动器装置的驱动电机的主轴空间39中,该两个致动器装置可以致动致动构件结构以驱动心轴。驱动电机可以根据本文所述的驱动电机的实施方式或以另一种方式来实现。因此,该方法通常可适用于具有两个致动器装置和一个致动构件结构的驱动电机,其中,当按照根据图28、图29的方法利用控制信号致动致动构件结构时,致动构件结构根据粘滞-滑移原理驱动心轴。
例如,在图28和图29中示出了根据本发明的方法的该实施方式的电压信号形式的每两个控制信号的时间曲线。在图28和图29中的每一个中示出了两个控制信号,该两个控制信号同时被提供给相应致动器装置。在这里,在图28和图29中的每一个中,实线是提供给第一致动器装置V1的控制信号,并且虚线是提供给同一驱动装置的第二致动器装置V2的控制信号。具体地,在这里,第一致动器装置例如是根据本文所述的根据本发明的驱动装置1的实施方式之一的第一致动器装置10,并且第二致动器装置例如是根据本发明的驱动装置的同一实施方式的第二致动器装置10。
图28的图示示出了两个控制信号S61、S62,其中,用虚线绘制的第一控制信号S60被提供给相应驱动装置的第一致动器装置,并且用实线绘制的第二控制信号S62被提供给相应驱动装置的第二致动器装置。每个控制信号S61、S62代表至少一个信号脉冲部段SP61或SP62,并且如图所示,可以由多个信号脉冲部段的时间序列组成。例如,在图28中,单个信号脉冲部段受到两个时间极限PA1、PA2的限制,该两个时间极限PA1、PA2各自由虚线表示,以便于说明。至少一个信号脉冲部段SP61或至少一个信号脉冲部段SP71的组合使得驱动电机的被控制的致动器装置在第一旋转方向上驱动心轴。应用于图10或图19或图33的根据本发明的驱动电机M的实施方式,在这些图的图示的绘图平面的观察方向上顺时针驱动心轴。
详细地,控制信号S61在相应信号脉冲部段SP61中的曲线如下:
(K61)在信号点611处,第一致动器装置处于收缩状态,因此具有相对小的长度延伸。从该信号点开始,信号上升沿613以正斜率值延伸。该斜率值在量上低于最大粘滞斜率值,在该最大粘滞斜率值以下,在致动构件结构(在本文所述的第一接触表面部段51或254的驱动电机的实施方式中)的第一接触表面部段和心轴的相应瞬时第一心轴接触区域之间存在粘滞状态。该粘滞状态在信号点615处结束。在信号点615处,第一致动器装置处于膨胀状态,因此具有相对大的长度延伸。粘滞状态的结束可以通常这样来限定,即,超过预定的最大粘滞斜率值。
(K62)从该信号点615开始,平台阶段617、即具有基本上零值的斜率的信号部段在进一步的时间曲线中延伸。通常可以限定的是,当斜率值低于20°的值以及尤其是10°的值时,该平台阶段617开始。对于这里描述的方法,该限定可以通常预先确定。该平台阶段617以信号点619结束。
(K63)在信号点619处,信号下降沿621以负斜率值和在量上相对大的斜率开始,该斜率在量上大于信号上升沿613的斜率的量。该斜率值在量上高于最小滑移斜率值,从该最小滑移斜率值起,在致动构件结构的第一接触表面部段和心轴的相应瞬时第一心轴接触区域之间存在滑移状态。通常,最大粘滞斜率值在量上比最小滑移动斜率值小一个倍数,其中,可以限定的是,该倍数为至少0.1或至少0.2。该滑移状态在信号点623处结束。在信号点623处,第一致动器装置处于收缩状态,因此具有相对小的长度延伸。滑移状态的结束可以通常这样来限定,即,低于预定的最小滑移斜率值。
(K64)从该信号点623开始,平台阶段625、即具有基本上零值的斜率的信号部段在进一步的时间曲线中延伸。通常可以限定的是,当斜率值低于20°的值以及尤其是10°的值时,该平台阶段625开始。该平台阶段625以信号点627结束。平台阶段626在时间上比平台阶段618长一个倍数,并且在本文中可以预先确定的是,该倍数具有至少值1.1或至少值1.5或至少值2。在信号点627之后或在信号点627的情况下,至少另一个信号脉冲部段SP61可以以确定标准(K61)、(K62)、(K63)、(K64)开始。
详细地,控制信号S62在相应信号脉冲部段SP62中的曲线如下:
(K65)在信号点612处,第二致动器装置处于膨胀状态,因此具有相对大的长度延伸。从该信号点开始,信号下降沿614以负斜率值延伸。该斜率值在量上低于最大粘滞斜率值,在该最大粘滞斜率值以下,在致动构件结构(在本文所述的第一接触表面部段52或264的驱动电机的实施方式中)的第二接触表面部段和心轴的相应瞬时第一心轴接触区域之间存在粘滞状态。该粘滞状态在信号点616处结束。在信号点616处,第二致动器装置处于收缩状态,因此具有相对小的长度延伸。滑移状态的结束可以通常这样来限定,即,超过预定的最大粘滞斜率值。
(K66)从该信号点616开始,平台阶段618、即具有基本上零值的斜率的信号部段在进一步的时间曲线中延伸。通常可以限定的是,当斜率值低于20°的值以及尤其是10°的值时,该平台阶段618开始。对于这里描述的方法,该限定可以通常预先确定。该平台阶段618以信号点620结束。
(K67)在信号点620处,信号上升沿622以正斜率值和在量上相对大的斜率开始,该斜率在量上大于信号下降沿614的斜率的量。该斜率值在量上高于最小滑移斜率值,从该最小滑移斜率值起,在致动构件结构的第一接触表面部段和心轴的相应瞬时第一心轴接触区域之间存在滑移状态。通常,最大粘滞斜率值在量上比最小滑移斜率值小一个倍数,其中,可以限定的是,该倍数为至少0.1或至少0.2。该粘滞状态在信号点624处结束。滑移状态的结束可以通常这样来限定,即,低于预定的最小滑移斜率值。
(K68)从该信号点624开始,平台阶段626、即具有基本上零值的斜率的信号部段在进一步的时间曲线中延伸。通常可以限定的是,当斜率值低于20°的值以及尤其是10°的值时,该平台阶段626以信号点628结束。平台阶段626在时间上比平台阶段625短一个倍数,并且在本文中可以预先确定的是,该倍数具有至少值1.1或至少值1.5或至少值2。在信号点628之后或在信号点628的情况下,至少另一个信号脉冲部段SP62可以以确定标准(K65)、(K66)、(K67)、(K68)开始。
详细地,控制信号S71在相应信号脉冲部段SP71中的曲线如下:
(K71)在信号点711处,第一致动器装置处于膨胀状态,因此具有相对大的长度延伸。从该信号点开始,信号下降沿713以负斜率值延伸。该斜率值在量上低于最大粘滞斜率值,在该最大粘滞斜率值以下,在致动构件结构(在本文所述的第一接触表面部段52或264的驱动电机的实施方式中)的第二接触表面部段和心轴的相应瞬时第一心轴接触区域之间存在粘滞状态。该粘滞状态在信号点715处结束。在信号点715处,第一致动器装置处于收缩状态,因此具有相对小的长度延伸。粘滞状态的结束可以通常这样来限定,即,在量上超过预定的最小粘滞斜率值。
(K72)从该信号点715开始,平台阶段717、即具有基本上零值的斜率的信号部段在进一步的时间曲线中延伸。通常可以限定的是,当斜率值低于20°的值以及尤其是10°的值时,该平台阶段717开始。对于这里描述的方法,该限定可以通常预先确定。该平台阶段717以信号点719结束。
(K73)在信号点719处,信号上升沿721以正斜率值和在量上相对大的斜率开始,该斜率在量上大于信号上升沿713的斜率的量。该斜率值在量上高于最小滑移斜率值,从该最小滑移斜率值起,在致动构件结构的第一接触表面部段和心轴的相应瞬时第一心轴接触区域之间存在滑移状态。通常,最大粘滞斜率值在量上比最小滑移斜率值小一个倍数,其中,可以限定的是,该倍数为至少0.1或至少0.2。该滑移状态在信号点723处结束。在信号点723处,第一致动器装置处于膨胀状态,因此具有相对大的长度延伸。滑移状态的结束可以通常这样来限定,即,低于预定的最小滑移斜率值。
(K74)从该信号点723开始,平台阶段725、即具有基本上零值的斜率的信号部段在进一步的时间曲线中延伸。通常可以限定的是,当斜率值低于20°的值以及尤其是10°的值时,该平台阶段725开始。该平台阶段725以信号点727结束。在信号点727之后或在信号点727的情况下,至少另一个信号脉冲部段SP71可以以确定标准(K71)、(K72)、(K73)、(K74)开始。
详细地,控制信号S72在相应信号脉冲部段SP72中的曲线如下:
(K75)在信号点712处,第二致动器装置处于收缩状态,因此具有相对小的长度延伸。从该信号点开始,信号上升沿714以正斜率值延伸。该斜率值在量上低于最大粘滞斜率值,在该最大粘滞斜率值以下,在致动构件结构(在本文所述的第一接触表面部段52或264的驱动电机的实施方式中)的第二接触表面部段和心轴的相应瞬时第一心轴接触区域之间存在粘滞状态。该粘滞状态在信号点716处结束。在信号点716处,第二致动器装置处于膨胀状态,因此具有相对大的长度延伸。粘滞状态的结束可以通常这样来限定,即,超过预定的最大粘滞斜率值。
(K76)从该信号点716开始,平台阶段718、即具有基本上零值的斜率的信号部段在进一步的时间曲线中延伸。通常可以限定的是,当斜率值低于20°的值以及尤其是10°的值时,该平台阶段718开始。对于这里描述的方法,该限定可以通常预先确定。该平台阶段718以信号点720结束。
(K77)在信号点720处,信号下降沿722以负斜率值和在量上相对大的斜率开始,该斜率在量上大于信号上升沿714的斜率的量。该斜率值在量上高于最小滑移斜率值,从该最小滑移斜率值起,在致动构件结构的第一接触表面部段和心轴的相应瞬时第一心轴接触区域之间存在滑移状态。通常,最小滑移斜率值在量上比最大粘滞斜率值大一个倍数,其中,可以限定的是,该倍数为至少0.1或至少0.2。该滑移状态在信号点724处结束。滑移状态的结束可以通常这样来限定,即,低于预定的最小滑移斜率值。
(K78)从该信号点724开始,平台阶段726、即具有基本上零值的斜率的信号部段在进一步的时间曲线中延伸。通常可以限定的是,当斜率值低于20°的值以及尤其是10°的值时,该平台阶段726开始。该平台阶段726以信号点728结束。平台阶段726在时间上比平台阶段717长一个倍数,并且在本文中可以预先确定的是,该倍数具有至少值1.1或至少值1.5或至少值2。在信号点728之后或在信号点728的情况下,至少另一个信号脉冲部段SP72可以以确定标准(K75)、(K76)、(K77)、(K78)开始。
用于根据图28、图29的方法的第一和第二致动器装置的信号脉冲部段通常这样来限定,即,两个控制信号各自具有至少一个信号脉冲部段SP61、SP62或SP71、SP72的序列,其中,每个信号脉冲部段具有:
(a)粘滞控制部分613、614、713、714,其最大斜率的部段具有低于预定最大粘滞斜率值的斜率,其中,两个信号脉冲部段的粘滞控制部段同时且反相执行,即,第一信号脉冲部段的第一粘滞控制部段和第一信号脉冲部段的第二粘滞控制部段具有彼此相反的斜率,因此粘滞控制部段中的一个具有正斜率,并且粘滞控制部段中的另一个具有负斜率。
(b)随后,在两个信号脉冲部段中跟随着不同时间段的平台阶段。
(c)继相应平台阶段之后的是在彼此不同的时间点的两个信号脉冲部段的滑移控制部段,其中,它们的相应最小斜率部段具有低于预定最小滑移斜率值的斜率,其中,在步骤(a)中具有正斜率的粘滞控制部段在步骤(c)中具有负斜率,并且其中,在步骤(a)中具有负斜率的粘滞控制部段在步骤(c)中具有负斜率。
(d)随后,在两个信号脉冲部段中跟随着不同时间段的平台阶段直到同时终点。
图30至图32示出了根据本发明的可使用的插入件500的图。插入件500具有基体510,该基体510在外表面511上具有凹形凹陷部513。在其他方面,基体510成形为基本上长方体形状,但也可以具有其他形状。凹形凹陷部513的外侧成形为具有多个螺纹导程的螺纹部段520。螺纹部段520代表螺纹的在圆周方向上界定的部段并因此适合于抵靠心轴90的心轴接触区域91、92。为此,插入件500布置在致动构件结构40、140、240或致动装置或框架装置30、130、230的外侧或外侧的凹陷部的相应点位处。此外,插入件500可以布置在中间件或致动件的相应点位处。在这里,螺纹部段520设置成面向心轴空间或心轴90。
插入件500由陶瓷材料制成或者具有陶瓷材料。陶瓷材料具有以下材料组分中的一种或多种或由这些组分中的一种或多种组成:氧化铝陶瓷、ZTA(氧化锆增韧氧化铝)、ATZ(氧化铝增韧氧化锆)。
根据本发明,插入件500可以在本文所述的实施方式中例如根据以下替代方案中的一个或多个来使用:
(i)基于图1所述的实施方式可以具有插入件500作为第二连接部段134中在一点位处的插入件,在该点位处,螺纹部段520抵靠心轴90的外螺纹的时变心轴接触区域91、92。
(ii)基于图1所述的实施方式可以具有插入件500作为中间件141或致动件中在一点位处的插入件,在该点位处,螺纹部段520抵靠心轴90的外螺纹的时变心轴接触区域91、92。
(iii)基于图10和图19和图33所述的实施方式可以具有插入件500作为致动部段258、268中在一点位处的插入件,在该点位处,螺纹部段520抵靠心轴90的外螺纹的时变心轴接触区域91、92。在这里,螺纹部段520分别构成接触表面部段254、264。
在图33和图34中示出了根据本发明的驱动装置的另一实施方式,该驱动装置被分配有附图标记501。该实施方式基于根据本发明的驱动装置的实施方式,该驱动装置在本文中基于图19或图10来描述,并且具有根据图30至图32的两个插入件501、502。在其他方面,驱动装置501可以在本文所述的特征组合中具有基于图19或图10所述的实施方式的根据本发明设置的任何其他特征。
插入件501、502在一点位插入到致动部段258、268中,在该点位处,螺纹部段520抵靠心轴90的外螺纹的时变心轴接触区域91、92。在这里,螺纹部段520分别构成接触表面部段254、264。
根据图33和图34的根据本发明的驱动装置的实施方式具有致动部段258、268,更确切地说,这些致动部段258、26在致动部段258、268的面向心轴空间的一侧上具有相应的凹陷部。在这些凹陷部中分别插入有基体部段514,该基体部段514设置在与外表面511相对设置的插入侧512上,使得具有外表面511的基体部段515从致动部段258、268的可见外周突出。替代于此,插入件501、502也可以完全设置在凹陷部中,使得外表面511形成到相应致动部段258、268的外轮廓的无级过渡。
根据图33和图34的根据本发明的驱动装置401的实施方式具有单件式实现的构件致动结构440。该构件致动结构440与根据图19的驱动装置的实施方式的构件致动结构240的不同之处尤其在于,第一连接部段257和第一连接部段267通过致动连接部段470彼此连接,其中,致动连接部段470桥接心轴空间。因此,分别基于图19所述的具有相同功能的部件和构件和特征组合及其相应变型例被分配有相同的附图标记,并且在本文中不再参照图33至图35进行描述,以避免重复。
因此,驱动装置401的构件致动结构440具有:第一致动构件255或第一致动器功能部分,第二致动构件265或第二致动器功能部分,致动连接部段470以及联接部段280。
根据图33布置在致动构件255、265或致动部段258、268中的插入件501、502不必设置在根据图33和图34的驱动装置的该实施方式中并因此也可以省略。
在图33所示的驱动装置401中插入有心轴90的一部段,从而在图33和34中还示出了驱动电机M。驱动电机M分配有附图标记400。
附图标记说明:
1 驱动装置
10 第一致动器装置
11 第一致动器13的第一端
12 第一致动器13的第二端
13 第一致动器
20 第二致动器装置
21 第二致动器23的第一端
22 第二致动器23的第二端
23 第二致动器
30 框架装置
39 心轴空间
40 致动装置
51 第一接触表面部段
52 第二接触表面部段
90a 心轴90的心轴表面
91 心轴90的第一心轴接触区域
92 心轴90的第二心轴接触区域
100 驱动电机
101 驱动装置
130 框架装置
131 第一侧部段
131c 第一侧部段131的厚度增大部
131d 第一侧部段131的厚度增大部
131e 第一侧部段131的厚度减小部
131f 第一侧部段131的厚度减小部
131g 第一侧部段131的厚度减小部
132 第二侧部段
132c 第二侧部段132的厚度增大部
132d 第二侧部段132的厚度增大部
132e 第二侧部段132的厚度减小部
132f 第二侧部段132的厚度减小部
132g 第二侧部段132的厚度减小部
133 第一连接部段
134 第二连接部段
139 心轴空间
140 致动装置或致动构件结构
141 中间件或致动件
141a 中间件表面
141b 中间件表面
151 中间件141的第一接触表面部段
152 框架装置130的第二接触表面部段
153 中间件141的表面区域
191 摩擦表面部段
200 驱动电机
201 驱动装置
230 框架装置
231 第一张紧装置
232 连接部段
233 第一端部段
233s 连接元件
234 第二端部段
234s 连接元件
235 第二张紧装置
236 连接部段
237 第一端部段
238 第二端部段
239 心轴空间
240 致动装置或致动构件结构
250 第一致动结构
251 第一致动器支撑部分
252 第一致动器支撑部分251的第一基部段
253 第一致动器支撑部分251的致动器支撑部段
254 第一接触表面部段
255 第一致动构件或第一致动器功能部分
256 第一致动器支撑部分251的第一紧固部段
257 第一连接部段
258 第一致动部段
259 第一致动器功能部分255的致动表面
260 第二致动结构
261 第二致动器支撑部分
262 第二致动器支撑部分261的第二基部段
263 第二致动器支撑部分261的致动器支撑部段
264 第二接触表面部段
265 第二致动构件或第二致动器功能部分
266 第二紧固部段
267 第二连接部段
268 第二致动部段
269 第二致动器功能部分265的致动表面
280 联接部段
281 联接部段280的第一端部段
282 联接部段280的第二端部段
283 联接部段280的连接部段
285 第一致动部段258的外端部段
286 第二致动部段268的外端部段
287 第一端部段285和连接部段283之间的第一过渡部段
288 第二端部段286和连接部段283之间的第二过渡部段
400 驱动电机
401 驱动装置
440 构件致动结构
470 致动连接部段
500 驱动电机
501 插入件
502 插入件
510 基体
511 外表面
512 插入侧
513 凹形凹陷部
514 基体部段
515 基体部段
520 螺纹部段
611 信号点
613 信号上升沿
615 信号点
617 平台阶段
619 信号点
621 信号下降沿
623 信号点
625 平台阶段
627 信号点
612 信号点
614 信号上升沿
616 信号点
618 平台阶段
620 信号点
622 信号下降沿
624 信号点
626 平台阶段
628 信号点
A90 心轴轴线
L1 第一驱动器轴线
L2 第二驱动器轴线
M 驱动电机
PA1 信号脉冲部段SP61的起点
PE1 信号脉冲部段SP61的终点
PA2 信号脉冲部段SP62的起点
PE2 信号脉冲部段SP62的终点
R1 心轴90的旋转方向
R2 心轴90的旋转方向
S11 电压信号
S12 电压信号
SP61 信号脉冲部段
SP62 信号脉冲部段
SP71 信号脉冲部段
SP72 信号脉冲部段
T11 电压信号S11的相对最小值和电压信号S12的相对最大值的时间点
T12 电压信号S11和S12的过零点的参考值的时间点
T13 电压信号S11的相对最大值和电压信号S12的相对最小值的时间点
T14 电压信号S11和S12的过零点的参考值的时间点
T15 电压信号S11的相对最小值和电压信号S12的相对最大值的时间点
T16 电压信号S11和S12的过零点的参考值的时间点
S21 电压信号
S22 电压信号
T21 电压信号S21的相对最小值和电压信号S22的相对最大值的时间点
T22 电压信号S21和S22的过零点的参考值的时间点
T23 电压信号S21的相对最大值和电压信号S22的相对最小值的时间点
T24 电压信号S21和S22的过零点的参考值的时间点
T25 电压信号S21的相对最小值和电压信号S22的相对最大值的时间点
T26 电压信号S21和S22的过零点的参考值的时间点
S31 电压信号
S32 电压信号
T31 电压信号S31的相对最小值和电压信号S32的相对最大值的时间点
T32 电压信号S31和S32的过零点的参考值的时间点
T33 电压信号S31的相对最大值和电压信号S32的相对最小值的时间点
T34 电压信号S31和S32的过零点的参考值的时间点
T35 电压信号S31的相对最小值和电压信号S32的相对最大值的时间点
T36 电压信号S31和S32的过零点的参考值的时间点
V1 第一致动器装置
V2 第二致动器装置

Claims (24)

1.一种用于通过致动驱动装置(1)来驱动具有心轴轴线(A90)的心轴(90)的驱动装置(1,101,201),其中,所述驱动装置(2)具有:
用于接收所述心轴(90)的部段的心轴空间(39),其中,所述心轴空间(39)在心轴空间纵向轴线上延伸;
第一致动器装置(10,210),所述第一致动器装置(10,210)具有第一端(11)、第二端(12)和第一致动器(13),所述第一致动器(13)在致动时沿着第一致动器轴线L1的延伸是可逆可变的,其中,所述第一端(11)和所述第二端(12)相对于所述第一致动器轴线L1彼此相对地定向,并且其中,所述第一致动器轴线L1横向于所述心轴(90)的所述心轴轴线(A90)延伸;
第二致动器装置(20,220),所述第二致动器装置(20,220)具有第一端(21)、第二端(22)和第二致动器(23),所述第二致动器(23)在致动时沿着第二致动器轴线L2的延伸是可逆可变的,其中,所述第一端(21)和所述第二端(22)相对于所述第二致动器轴线L2彼此相对地定向,并且其中,所述第一致动器轴线L1和所述第二致动器轴线L2沿着彼此延伸,其中,所述第一端(11,21)或所述第二端(21,22)是致动端,并且所述致动器装置(10,210,20,220)的相应另一端是参考端;
框架装置(30,130,230);
其中,所述驱动装置(1)的所述框架装置(30,130,230)或致动装置(40,140,240)固定到所述致动器装置(10,20,210,220)的两个致动端并且各自具有至少一个致动构件(131,132,133,255,265),所述致动构件(131,132,133,255,265)在其在所述致动器装置(10,210,20,220)的所述致动端之间或从所述致动器装置(10,210,20,220)的所述致动端的整个长度上悬臂式延伸并且具有接触表面部段(152,254,264),所述接触表面部段(152,254,264)至少分段地沿着所述第一致动器轴线L1或所述第二致动器轴线L2的方向延伸,将所述心轴空间(39)界定在一部段中并且设置用于与所述心轴(90)的相应心轴表面接触区域(91,92)接触,以使所述心轴(90)在所述第一致动器装置(10,210)或所述第二致动器装置(20,220)或两个致动器装置(10,210,20,220)运转时处于旋转中,其中,所述致动构件(131,132,133,255,265)的顺应性如此设置,使得如果所述心轴(90)的一部段位于所述心轴空间中,则至少一个致动器装置的膨胀或收缩引起至少一个接触表面部段(152,254,264)沿着所述致动器轴线(L1,L2)的移动分量。
2.一种用于驱动具有心轴轴线(A90)的心轴(90)的驱动装置(1,101,201),其中,用于接收所述心轴(90)的驱动装置(2)具有在心轴空间纵向轴线上延伸的心轴空间(39),所述驱动装置(2)具有:
第一致动器装置(10,210),所述第一致动器装置(10,210)具有第一端(11)、第二端(12)和第一致动器(13),所述第一致动器(13)在致动时沿着第一致动器轴线L1的延伸是可逆可变的,其中,所述第一端(11)和所述第二端(12)相对于所述第一致动器轴线L1彼此相对地定向,并且其中,所述第一致动器轴线L1横向于所述心轴(90)的所述心轴轴线(A90)延伸;
第二致动器装置(20,220),所述第二致动器装置(20,220)具有第一端(21)、第二端(22)和第二致动器(23),所述第二致动器(23)在致动时沿着第二致动器轴线L2的延伸是可逆可变的,其中,所述第一端(21)和所述第二端(22)相对于所述第一致动器轴线L1彼此相对地定向,并且其中,所述第一致动器轴线L1和所述第二致动器轴线L2沿着彼此延伸;
致动装置(40,140,240);
框架装置(30,130,230);
其中,由所述框架装置(30,130,230)和所述致动装置(40,140,240)构成的组件具有至少一个接触表面部段(51,52,151,152,254,264),所述接触表面部段(51,52,151,152,254,264)各自至少分段地沿着所述第一致动器轴线L1或所述第二致动器轴线L2的方向延伸并且形成当在所述心轴空间纵向轴线的方向上看时位置彼此不同的表面区域,所述表面区域设置用于与所述心轴(90)的两个不同接触区域(91,92)接触,以使所述心轴(90)在所述第一和第二致动器装置(10,20)运转时处于旋转中,
其中,所述第一和第二致动器装置(10,20,210,220)各自以所述第一端(11,21)接触所述框架装置(30,130,230)并且各自以所述第二端(12,22)接触所述致动装置(40,140,240),并且其中,所述框架装置(30,130,230)实施为结构上连续的构件,所述构件在由所述心轴空间纵向轴线限定的圆周方向上完全包围所述心轴空间(39)、所述第一致动器装置(10)和所述第二致动器装置(20)。
3.根据权利要求2所述的驱动装置(1,101,201),
其中,由所述框架装置(30,130,230)和所述致动装置(40,140,240)构成的组件具有至少一个致动构件(131,132,133,255,265),所述致动构件(131,132,133,255,265)具有接触表面部段(51,52,151,152,254,264),
其中,所述致动构件(131,132,133,255,265)各自固定到所述致动器装置(10,210,20,220)的致动端并且各自在其在所述致动器装置(10,210,20,220)的所述相应致动端之间或从所述致动器装置(10,210,20,220)的所述相应致动端的整个延伸部上悬臂式延伸,
其中,所述致动构件(131,132,133,255,265)的顺应性如此设置,使得如果所述心轴(90)的一部段位于所述心轴空间中,则所述致动构件(131,132,133,255,265)抵靠所述心轴弹性偏置,并且至少一个致动器装置的膨胀或收缩引起所述至少一个接触表面部段沿着所述致动器轴线(L1,L2)的移动分量。
4.根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置(1,101,201),其中,所述致动器装置(10,20,210,220)各自具有压电致动器。
5.根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置(1,101,201),其中,所述至少两个接触表面部段(152,254,264)当从所述心轴空间(39)看时凹形弯曲,并且弯曲部沿着相对于所述心轴空间纵向轴线限定的圆周方向构成,并且所述接触表面部段(152,254,264)设计成使得所述接触表面部段(152,254,264)平面抵靠所述心轴(90)位于所述心轴空间纵向轴线上部段的圆周部段。
6.根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置(1,101,201),
其中,由所述框架装置(30,130,230)和所述致动装置(40,140,240)构成的组件具有至少两个接触表面部段(51,52,151,152,254,264),所述接触表面部段(51,52,151,152,254,264)各自至少分段地沿着所述第一致动器轴线L1或所述第二致动器轴线L2的方向延伸并且形成当在所述心轴空间纵向轴线的方向上看时位置彼此不同的表面区域,并且所述表面区域设置用于与所述心轴(90)的两个不同接触区域(91,92)接触,以使所述心轴(90)在所述第一和第二致动器装置(10,20)运转时处于旋转中,
其中,所述第一和第二致动器装置(10,20,210,220)各自以所述第一端(11,21)抵靠所述框架装置(30,130,230)并且各自以所述第二端(12,22)接触所述致动装置(40,140,240)或致动件(141),并且其中,所述框架装置(30,130,230)实施为延伸所述心轴空间(39)的结构上连续的构件,所述构件在由所述心轴空间纵向轴线限定的圆周方向上完全包围所述心轴空间(39)、所述第一致动器装置(10)和所述第二致动器装置(20)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置(1,101,201),其中,所述至少一个接触表面部段(152,254,264)是所述致动构件(131,132,133,255,265)的由陶瓷材料制成的外层的表面部段、或是在所述致动构件(131,132,133,255,265)的面向所述心轴空间的外侧上插入到所述致动构件(131,132,133,255,265)中的插入件的表面部段、或是所述致动构件(131,132,133,255,265)的具有所述接触表面部段(152,254,264)并且由陶瓷材料制成或具有陶瓷材料的部段的表面部段。
8.根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置(1,101,201),其中,所述陶瓷材料具有以下材料组分中的一种或多种或由以下材料组分中的一种或多种组成:氧化铝陶瓷、ZTA(氧化锆增韧氧化铝)、ATZ(氧化铝增韧氧化锆)。
9.一种驱动电机(M,100,200),其具有根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置(1)和心轴(90),所述心轴(90)部分地位于框架装置(30)的心轴空间(39)中,并且所述心轴(90)的心轴轴线(A90)在心轴空间纵向轴线上且横向于第一致动器轴线L1或横向于第二致动器轴线L2延伸,
其中,所述至少一个接触表面部段(152,254,264)中的每一个接触所述心轴(90)的相应心轴表面接触区域(91,92),
其中,所述致动构件(131,132,133,255,265)的顺应性如此设置,使得由于在所述接触表面部段(152,254,264)中的每一个和相应心轴表面接触区域(91,92)之间的接触而使至少一个致动器装置的膨胀或收缩引起所述至少一个接触表面部段沿着所述致动器轴线(L1,L2)的移动分量。
10.根据前述权利要求中任一项所述的驱动电机(M,100,200),其中,所述心轴的具有所述心轴(90)在其致动时在所述心轴的轴向移动区域中的所述至少一个心轴表面接触区域(91,92)的致动表面部段是所述心轴(90)的由陶瓷材料制成的外层的表面部段、或是在所述心轴(90)的面向所述心轴空间的外侧上插入到所述心轴(90)中的插入件的表面部段、或是所述心轴(90)的具有所述心轴的致动表面部段并且由陶瓷材料制成或具有陶瓷材料的部段的表面部段。
11.根据前述权利要求中任一项所述的驱动电机(M),其中,所述陶瓷材料具有以下材料组分中的一种或多种或由以下材料组分中的一种或多种组成:氧化铝陶瓷、ZTA(氧化锆增韧氧化铝)、ATZ(氧化铝增韧氧化锆)。
12.根据权利要求1至8中任一项所述的驱动装置(101),
其中,所述致动器装置(10,210,20,220)的所述第一端(11,21)是所述致动器装置(10,210,20,220)的致动端,并且所述致动器装置(10,210,20,220)的相应另一端是所述致动器装置(10,210,20,220)的参考端,
其中,所述框架装置(30)具有:两个侧部段(131,132),所述两个侧部段(131,132)固定到所述第一和第二致动器装置(10,20)的所述致动端;和连接部段(134),所述连接部段(134)将所述两个侧部段(131,132)连接,
其中,所述两个侧部段(131,132)和所述连接部段(134)实现为致动构件(131,132,133),所述致动构件(131,132,133)各自在其在所述致动端之间的整个延伸部上悬臂式延伸并且具有接触表面部段(152),所述接触表面部段(152)各自至少分段地沿着所述第一致动器轴线L1或所述第二致动器轴线L2的方向延伸,将所述心轴空间(39)界定在一部段中并且设置用于与所述心轴(90)的相应心轴表面接触区域(91,92)接触,以使所述心轴(90)在所述第一致动器装置(10,210)或所述第二致动器装置(20,220)或两个致动器装置运转时处于旋转中,
其中,所述致动构件(131,132,133)的顺应性如此设置,使得如果所述心轴(90)的一部段位于所述心轴空间中,则至少一个致动器装置的膨胀或收缩引起所述接触表面部段(152)沿着所述致动器轴线(L1,L2)的移动分量。
13.根据权利要求12所述的驱动装置(101),
其中,所述致动器装置(10,210,20,220)的所述第一端(11,21)是彼此面对的参考端,在所述驱动装置(1)运转时固定在彼此恒定的距离处,
其中,所述驱动装置(101)具有中间件(141),
其中,所述第一致动器装置(10)的所述第二端(12)接触第一中间件表面(141a),并且所述第二致动器装置(20)的所述第二端(22)接触第二中间件表面(14b),其中,所述第一致动件表面(141a)和所述第二致动件表面(141b)至少分段地彼此相对并且横向于所述第一致动器轴线L1和所述第二致动器轴线L2定向。
14.根据权利要求13所述的驱动装置(101),其中,所述中间件(141)具有面向所述心轴空间(139)的第一接触表面部段(151),所述第一接触表面部段(151)各自至少分段地沿着所述第一致动器轴线L1或所述第二致动器轴线L2的方向延伸,将所述心轴空间(39)界定在一部段中并且设置用于与所述心轴(90)的相应心轴表面接触区域(91)接触,以使所述心轴(90)在所述第一致动器装置(10,210)或所述第二致动器装置(20,220)或两个致动器装置(10,210,20,220)运转时与所述连接部段(134)的所述接触表面部段(152)一起处于旋转中。
15.一种驱动电机(100),其具有根据权利要求12至14中任一项所述的驱动装置(101)和心轴(90),所述心轴(90)具有心轴轴线(A90),其中,至少一个接触表面部段(151,152)中的每一个接触所述心轴(90)的相应心轴表面接触区域(91,92)。
16.根据权利要求1至8中任一项所述的驱动装置(201),
其中,所述框架装置(230)具有:第一致动器支撑部分(251),所述第一致动器装置(210)以其第一端(11)作为参考端抵靠所述第一致动器支撑部分(251);第二致动器支撑部分(261),所述第二致动器装置(220)以其第一端(21)作为参考端抵靠所述第二致动器支撑部分(261),
其中,所述驱动装置(201)具有:具有第一致动部段(258)的第一致动器功能部分(255),所述第一致动器装置(210)以其第二端(12)作为致动端固定到所述第一致动部段(258);具有第二致动部段(268)的第二致动器功能部分(265),所述第二致动器装置(220)以其第二端(22)作为致动端抗旋转地固定到所述第二致动部段(268),
其中,所述第一致动器功能部分(255)实现为第一致动构件,并且所述第二致动器功能部分(265)实现为第二致动构件,其中,所述致动构件各自在其从所述致动器装置(210,220)的所述致动端的整个延伸部上悬臂式延伸并且具有接触表面部段(254,264)。
17.根据权利要求16所述的驱动装置(201),其中,所述接触表面部段(254,264)各自从所述心轴空间(239)凹形弯曲。
18.根据权利要求10或11所述的驱动装置(201),
其中,所述第一致动器功能部分(255)具有所述第一致动部段(258)和与所述第一致动部段(258)连接的第一接触部段(257),并且所述第二致动器功能部分(265)具有所述第二致动部段(268)和与所述第二致动部段(268)连接的第二接触部段(267),
其中,所述第一和所述第二致动部段(258,268)沿着彼此延伸。
19.根据权利要求18所述的驱动装置(201),其中,所述第一和所述第二致动部段(258,268)各自具有外端部段(285,286),所述外端部段(285,286)各自设置成与所述第一接触部段(257)或所述第二接触部段(267)相对,
其中,所述第一致动部段(258)的所述外端部段(285)和所述第二致动部段(268)的所述外端部段(386)通过联接部段(280)彼此连接,使得所述第一致动器功能部分(255)、所述第二致动器功能部分(265)和所述联接部段(280)实现为单件式致动构件,所述单件式致动构件在其在所述致动端之间的整个延伸部上悬臂式延伸。
20.一种驱动电机(200,300),其具有根据权利要求16至19中任一项所述的驱动装置(201,301)和心轴(90),所述心轴(90)具有心轴轴线(A90),所述心轴(90)接收在心轴空间(39)中,其中,至少一个接触表面部段(151,152)中的每一个接触所述心轴(90)的相应心轴表面接触区域(91,92)。
21.一种用于驱动驱动电机的心轴的方法,所述驱动电机具有用于接收所述心轴的心轴空间、两个致动器装置以及致动构件结构,所述致动器装置可以运转以致动所述致动构件结构,以便根据粘滞-滑移原理驱动所述心轴,其中,所述致动器装置各自利用两个控制信号中的一个来控制,所述两个控制信号各自具有至少一个信号脉冲部段(SP61、SP62或SP71、SP72)的序列,每个信号脉冲部段具有:
(a)相应粘滞控制部段(613,614,713,714),其最大斜率的部段具有低于预定最大粘滞斜率值的斜率,所述两个信号脉冲部段的所述粘滞控制部段同时且反相地进行;
(b)随后相应跟随的是不同时间段的平台阶段;
(c)随后跟随的是在彼此不同时间点的两个信号脉冲部段的相应滑移控制部段,它们的相应最小斜率部段具有低于预定最小滑移斜率值的斜率,其中,在步骤(a)中具有正斜率的所述粘滞控制部段在步骤(c)中具有负斜率,并且其中,在步骤a中具有负斜率的所述粘滞控制部段在步骤(c)具有负斜率;
(d)随后跟随的是不同时间段的相应平台阶段,直到两个信号脉冲部段的同时终点。
22.一种利用驱动装置(2)驱动具有心轴轴线(A90)的心轴(90)的方法,其中,所述驱动装置具有:
两个致动器装置(10,20,210,220),
其中,驱动装置(1)的框架装置(30,130,230)或致动装置(40,140,240)固定并且尤其是抗旋转地固定到致动器装置(10,20,210,220)的两个致动端上,并且各自具有至少一个致动构件(131,132,133,255,265),所述致动构件(131,132,133,255,265)各自在其在所述致动器装置(10,210,20,220)的所述致动端之间或从所述致动器装置(10,210,20,220)的所述致动端的整个长度上悬臂式延伸并且具有接触表面部段(152,254,264),所述接触表面部段(152,254,264)各自至少分段地沿着第一致动器轴线L1或第二致动器轴线L2的方向延伸,将心轴空间(39)界定在一部段中并且设置用于与所述心轴(90)的相应心轴表面接触区域(91,92)接触,以使所述心轴(90)在第一致动器装置(10,210)或第二致动器装置(20,220)或两个致动器装置(10,210,20,220)运转时处于旋转中,其中,所述致动构件(131,132,133,255,265)的顺应性如此设置,使得如果所述心轴(90)的一部段位于所述心轴空间中,则至少一个致动器装置的膨胀或收缩引起至少一个接触表面部段沿着致动器轴线(L1,L2)的移动分量,
其中,所述驱动装置(2)利用控制信号周期性地控制第一致动器(13)和第二致动器(23),其中,所述控制信号的上升沿和下降沿的斜率各自具有在量上彼此不同斜率的相同控制周期的半周期。
23.根据权利要求21所述的方法,其中,所述驱动装置(2)周期性地并且在这种情况下反相地利用控制信号来控制所述第一致动器(13)和所述第二致动器(23)。
24.根据权利要求22或23所述的方法,其中,所述驱动装置(2)使所述第一致动器(13)和所述第二致动器(23)的控制信号的半周期的上升沿和下降沿的各自具有在量上较大斜率的沿彼此时间延迟。
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