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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen Linearaktor, insbesondere einen Aufbaumechanismus eines selbstsichernden Linearaktors gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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1 zeigt die Bewegung eines Linearaktors, wobei eine von einem Motor 10 ausgegebene Kraft über eine Schnecke 11 und ein Schneckenrad 12, die senkrecht miteinander in Eingriff stehen, auf eine Gewindestange 13 übertragen wird, so dass die Gewindestange 13 rotiert, wodurch sich die auf der Gewindestange 13 verschraubte Gewindebuchse 14 auf der Gewindestange 13 axial verschiebt, um ein mit der Gewindebuchse 14 koaxial aneinander angeschlossenes Innenrohr 15 derart zu schieben, dass die erzeugte lineare Schubkraft über das Innenrohr 15 durch vor- und rückwärtiges Verschieben nach außen übertragen wird, wobei ferner die Rotation der Gewindestange 13 mittels einer am Schneckenrad 12 verschraubten selbstsichernden Feder 16 gesteuert wird.
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Aus der
US7066041 und der
EP1322876 ist ein herkömmlicher Aufbaumechanismus
20 für einen Aktor bekannt, welcher in
2 und
3 gezeigt ist. Der Aufbaumechanismus
20 dient dem Aufbauen des Übertragungsmechanismus des Linearaktors und weist einen im Wesentlichen säulenförmig ausgebildeten Getriebekasten
21 auf, in dem die Bauteile des Übertragungsmechanismus untergebracht sind. Auf einem Distalende der Gewindestange
13 ist ein zweiteiliger hinterer Haltesitz
22 angeordnet, um ein Lager
17 zu befestigen, das für die Rotation der Gewindestange
13 erforderlich ist; außerdem wird die Gewindestange
13 axial positioniert. Der Getriebekasten
21 und der hintere Haltesitz
22 sind miteinander zusammengesetzt und in einem Gehäuse aus einer oberen und einer unteren Halbschale
23,
24 untergebracht.
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Jedoch weist die o. g. herkömmliche Ausführungsform hinsichtlich der Konstruktion folgende Nachteile auf:
- 1. der hintere Haltesitz 22 dient auch als ein Verbindungsteil zum Verbinden des Linearaktors mit externen Bauteilen; jedoch verfügt der aus zwei Teilen ausgebildete hintere Haltesitz 22 nicht über ausreichende Stärke zum Aushalten der Spannung; als Folge werden die Bauteile leicht beschädigt, und die Lebensdauer des Produkts wird verkürzt;
- 2. das Gehäuse ist aus zwei Halbschalen 23, 24 zusammengesetzt, was zum Stand der Technik gehört, wobei die Verbindungsflächen der beiden Halbschalen 23, 24 senkrecht zur Axialrichtung des Motors 10 stehen, wobei diese Anordnung jedoch die Herstellung erschwert; beim Aufbauen ist der Bauraum beschränkt; ferner besteht beim Ultraschallschweißen der beiden Halbschalen 23, 24 das Problem, dass die beiden Halbschalen 23, 24 lediglich mittels der Schwerkraft nur schwer dicht miteinander verbunden werden können, wodurch die Verbindungsstabilität der geschweißten Halbschalen 23, 24 beeinträchtigt wird; und
- 3. eine Klemme 25 ist zusätzlich mit dem Außenrohr 18 und dem Getriebekasten 21 verbunden, wobei diese Konstruktion komplizierter ist und zum Vereinfachen des Herstellungsvorgangs sowie zum Herabsetzen der Herstellungskosten ungünstig ist.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufbaumechanismus eines selbstsichernden Linearaktors zu schaffen, bei dem die Verbindung zwischen dem Linearaktor und den externen Bauteilen konstruktiv verstärkt wird, um eine lange Lebensdauer des Aktors zu gewährleisten; außerdem können beim Ultraschallschweißen des Gehäuses des Aufbaumechanismus die beiden Halbschalen lediglich mittels der Schwerkraft dicht miteinander verbunden werden, so dass das Außenrohr und der Getriebekasten ohne zusätzliche Befestigungselemente miteinander verbunden werden, wodurch die Anzahl der Bauteile verringert wird, und die Kosten reduzierbar sind.
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Technische Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Aufbaumechanismus eines selbstsichernden Linearaktors mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Der erfindungsgemäße Aufbaumechanismus dient dem Aufbauen und Befestigen des Übertragungsmechanismus eines Linearaktors und umfasst Folgendes:
einen Getriebekasten, der einen Kastenkörper mit säulenförmiger Kontur aufweist, wobei die Achse des Kastenkörpers senkrecht zum Kraftausgabeschaft des Motors des Übertragungsmechanismus steht, wodurch der Kastenkörper mit dem Motor verbunden wird; außerdem ist der Kastenkörper aus zwei Halbkastenteilen zusammengesetzt, deren Verbindungsflächen sich parallel zur Axialrichtung des Kastenkörpers befinden; ein Verbindungsraum erstreckt sich von der Endfläche eines Endes der Achse des Kastenkörpers axial nach innen, während ein Positionierraum sich von der Endfläche des anderen Endes der Achse des Kastenkörpers axial nach innen um eine vorbestimmte Tiefe erstreckt, wobei die innere Umfangswand des Positionierraums einen regulären mehrkantigen Querschnitt aufweist, der senkrecht zur Axialrichtung des Kastenkörpers steht;
einen hinteren Haltesitz, der ein einstückig ausgebildetes Einzelelement ist und einen Sitzkörper in einer vorbestimmten Form aufweist, wobei ein Ende des Sitzkörpers in den Positionierraum eingesetzt ist, wobei der hintere Haltesitz eine Umfangsanlagefläche mit regulärer mehrkantiger Kontur aufweist, wobei die Umfangsanlagefläche und die innere Umfangswand des Positionierraums aneinander angelegt werden, wobei die Anzahl der Kanten der regulären mehrkantigen Umfangsanlagefläche der Anzahl der Kanten der regulären mehrkantigen Innenwand des Positionierraums entspricht; eine Lagerbuchse ist eingesenkt im Sitzkörper ausgebildet und an der Endfläche im Positionierraum eingesetzt, wobei in der Lagerbuchse ein mit einem Ende der Gewindestange des Übertragungsmechanismus axial verbundenes Lager aufgenommen ist;
ein Gehäuse, das aus zwei Halbschalen zusammengesetzt und dadurch hohl ausgebildet ist, wobei im Gehäuse der Übertragungsmechanismus, der Getriebekasten und ein Teil des hinteren Haltesitzes aufgenommen sind, wobei die sich aneinander anlegenden Verbindungsflächen der Halbschalen parallel zur Axialrichtung des Kraftausgabeschafts des Motors des Übertragungsmechanismus stehen;
ein Außenrohr, das eine vorbestimmte Länge besitzt, wobei ein Ende der längeren Achse in den Verbindungsraum eingesetzt ist; und
ein Einschubteil, das Rastvorsprünge und Rastlöcher umfasst, die komplementär zueinander passen, die jeweils an der inneren Wandfläche des Verbindungsraums und am Rohrkörper des Außenrohrs angeordnet sind und die dem Verbinden sowie dem Befestigen des Außenrohrs mit dem Kastenkörper dienen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine Explosionsdarstellung des Übertragungsmechanismus eines herkömmlichen Linearaktors in perspektivischer Ansicht.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Aufbaumechanismus des herkömmlichen Linearaktors im zusammengesetzten Zustand.
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3 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Teils des Aufbaumechanismus herkömmlichen Linearaktors in perspektivischer Ansicht.
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung im zusammengesetzten Zustand.
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5 zeigt eine Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels der Erfindung im perspektivischer Ansicht.
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6 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie a-a gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 4.
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7 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie b-b gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 4.
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Wege der Ausführung der Erfindung
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Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Jedoch soll die Erfindung nicht auf die Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschränkt werden.
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4 bis 7 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Aufbaumechanismus 30 eines selbstsichernden Linearaktors, der aus einem Getriebekasten 31, einem hinteren Haltesitz 32, einem Gehäuse 33, einem Außenrohr 34 und einem Einschubteil 35 ausgebildet ist.
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Der Getriebekasten 31 weist einen Kastenkörper 311 mit wesentlich säulenförmiger Kontur auf, der aus zwei Halbkastenteilen 3111, 3112 zusammengesetzt ist, deren Verbindungsflächen sich parallel zur Axialrichtung des Kastenkörpers 311 befinden; ein Verbindungsraum 312 erstreckt sich von der Endfläche eines Endes der Achse des Kastenkörpers 311 axial nach innen um eine angemessene Tiefe, während ein Positionierraum 313 sich von der Endfläche des anderen Endes der Achse des Kastenkörpers 311 axial nach innen um eine angemessene Tiefe erstreckt, wobei die innere Umfangswand des Positionierraums 313 einen regulären achtkantigen Querschnitt aufweist, der senkrecht zur Axialrichtung des Kastenkörpers 311 steht.
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Der hintere Haltesitz 32 ist ein einstückig ausgebildetes Einzelelement und weist einen Sitzkörper 321 in einer angemessenen Form auf, wobei ein Ende des Sitzkörpers 321 in den Positionierraum 313 eingesetzt ist, wobei der hintere Haltesitz 32 eine Umfangsanlagefläche 322 mit regulärer achtkantiger Kontur aufweist, wobei die Umfangsanlagefläche 322 und die innere Umfangswand des Positionierraums 313 aneinander angelegt werden; eine Lagerbuchse 323 ist eingesenkt im Sitzkörper 321 ausgebildet und an der Endfläche eines Endes des Sitzkörpers 321 angeordnet und kommuniziert mit dem Hohlraum des Positionierraums 313; zwei Ansätze 324 sind parallel zueinander am anderen Ende des Sitzkörpers 321 angeordnet; ein Durchgangsloch 325 verläuft durch die Ansätze 324, wobei die Lochachse senkrecht zur sich vom Mittelpunkt des Bogenlaufs erstreckenden Linie steht.
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Das Gehäuse 33 ist aus zwei Halbschalen 331, 332 zusammengesetzt und dadurch hohl ausgebildet, wobei im Gehäuse 33 der Motor des Übertragungsmechanismus des Linearaktors und der Getriebekasten 31 aufgenommen sind, wobei die sich aneinander anlegenden Verbindungsflächen der Halbschalen 331, 332 parallel zur Axialrichtung des Kraftausgabeschafts des Motors 10 stehen.
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Das Außenrohr 34 gehört zum Stand der Technik und besitzt eine vorbestimmte Länge, wobei ein Ende der längeren Achse in den Verbindungsraum 312 eingesetzt ist.
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Das Einschubteil 35 umfasst zwei Paare zylinderförmiger Rastvorsprünge 351 und zwei Paare kreisförmiger Rastlöcher 352, die komplementär zueinander passen, wobei die Rastvorsprünge 351 von zwei gegenüberliegenden Stellen an der inneren Wand des Verbindungsraums 312 vorstehen und sich senkrecht zur genannten inneren Wand befinden; die Rastlöcher 352 sind am äußeren Umfang des Axialendes des Außenrohrs 34 eingesenkt ausgebildet. Dadurch, dass die Rastvorsprünge 351 und die Rastlöcher 352 ineinander einrasten, werden das Außenrohr 34 und der Kastenkörper 311 miteinander fest verbunden.
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Der Aufbaumechanismus 30 eines selbstsichernden Linearaktors dient dem Aufbauen des in 1 gezeigten Übertragungsmechanismus eines Aktors, wobei der Aufbaumechanismus 30 wie bei der im Stand der Technik bechriebenen herkömmlichen Ausführungsform erfolgt. Zunächst wird der Getriebekasten 31 an einem Ende des Kraftausgabeschafts des Motors 10 befestigt, wobei im Getriebekasten 31 eine Schnecke 21 und ein Schneckenrad 12 untergebracht werden, die senkrecht zueinander in Eingriff stehen; außerdem werden die Gewindestange 13, die Gewindebuchse 14 und das Innenrohr 15, die koaxial ineinander geschoben werden, im Außenrohr 34 untergebracht. Das eine Ende der Gewindestange 13 wird in den Positionierraum 313 so hineingesteckt, dass die Gewindestange 13 mit dem in der Lagerbuchse 323 eingesetzten Lager 17 axial verbunden wird. Weiter wird der hintere Haltesitz 32 in ein Ende des Positionierraums 313 eingesetzt und durch die beiden Halbkastenteile 3111, 3112 festgeklemmt und positioniert. Die vorher genannten Bauteile werden in dem Gehäuse 33 umhüllt.
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Gegenüber der herkömmlichen Ausführungsbeispiel weist der erfindungsgemäße Aufbaumechanismus eines selbstsichernden Linearaktors folgende Vorteile auf:
- 1. der hintere Haltesitz 32 ist als Einzelelement einstückig ausgebildet und verfügt dadurch über eine größere Widerstandskraft gegenüber der Spannung; dadurch ist eine längere Lebensdauer des Linearaktors erzielbar;
- 2. die Umfangsanlagefläche 322 und der Positionierraum 313 werden in einer achtkantigen Form aneinander angesetzt, wobei der Anlagezustand zwischen der Umfangsanlagefläche 322 und dem Positionierraum 313 je nach Bedarf des Benutzers verändert werden kann, um den Winkel, in dem die Lochachse des Durchgangsloches 325 relativ zur Achse der Schnecke 11 steht, zu verstellen, so dass der Linearaktor je nach Bedarf in verschiedenen gewünschten Winkeln montiert werden kann;
- 3. durch die Anordnung des Einschubteils 35 erfordert der Aufbaumechanismus 30 eines selbstsichernden Linearaktors zum Befestigen des Außenrohrs 34 eine im Verhältnis zun Stand der Technik geringere Anzahl von Bauteilen; und
- 4. das Gehäuse 33 ist zwar wie beim Stand der Technik aus zwei Halbschalen 331, 332 zusammengesetzt, doch besteht dabei ein Unterschied, dass erfindungsgemäß die aneinander anzulegenden Verbindungsendflächen der beiden Halbschalen 331, 332 sich parallel, und nicht senkrecht zur Axialrichtung des Kraftausgabeschafts des in ihnen untergebrachten Motors 10 befinden, wobei dieser konstruktive Unterschied dazu beiträgt, dass beim Ultraschallschweißen der beiden Halbschalen 331, 332 der Aufbaumechanismus 30 stabil auf einer Ebene aufgelegt werden kann, zu der sich die Verbindungsebenen der beiden Halbschalen 331, 332 auch parallel befinden; auf diese Weise kann die Anlagedichtheit der beiden Halbschalen 331, 332 beim Ultraschallschweißen lediglich unter Wirkung der Schwerkraft aufrechterhalten werden, um die Qualität des Schweißen zu gewährleisten.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Motor
- 11
- Schnecke
- 12
- Schneckenrad
- 13
- Gewindestange
- 14
- Gewindebuchse
- 15
- Innenrohr
- 16
- selbstsichernde Feder
- 17
- Lager
- 18
- Außenrohr
- 20
- Aufbaumechanismus für einen Aktor
- 21
- Getriebekasten
- 22
- hinterer Haltesitz
- 23
- obere Halbschale
- 24
- untere Halbschale
- 25
- Klemme
- 30
- Aufbaumechanismus
- 31
- Getriebekasten
- 311
- Kastenkörper
- 3111
- erstes Halbkastenteil
- 3112
- zweites Halbkastenteil
- 312
- Verbindungsraum
- 313
- Positionierraum
- 32
- hinterer Haltesitz
- 321
- Sitzkörper
- 322
- Umfangsanlagefläche
- 323
- Lagerbuchse
- 324
- Ansatz
- 325
- Durchgangsloch
- 33
- Gehäuse
- 331
- Halbschale
- 332
- Halbschale
- 34
- Außenrohr
- 35
- Einschubteil
- 351
- Rastvorsprung
- 352
- Rastloch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7066041 [0003]
- EP 1322876 [0003]
