DE102013105129B4 - Linearantrieb - Google Patents

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Abstract

Linearantrieb, umfassend:einen Antrieb (1);eine Übertragungsstangen-Baugruppe (2);eine mechanische Bewegungsumwandlungs-Baugruppe (3), die zwischen dem Antrieb (1) und der Übertragungsstangen-Baugruppe (2) verbunden ist, undein Gehäuse (4), das den Antrieb (1), die Übertragungsstangen-Baugruppe (2) und die mechanische Bewegungsumwandlungs-Baugruppe (3) abdeckt, und das einen unteren Teil (40) und einen oberen Teil (41) und eine Abdeckung (42) umfasst, und der untere Teil (40) weist der Reihe nach einen ersten Teilabschnitt (400) auf, zum Empfangen und zum Installieren des Antriebs (1),einen zweiten Teilabschnitt (401) zur Aufnahme und zum Installieren der mechanischen Bewegungsumwandlungs-Baugruppe (3) und einen dritten Teilabschnitt (402) zur Aufnahme und zum Installieren der Übertragungsstangen-Baugruppe (2), und der obere Teil (41) deckt den ersten und zweiten Teilabschnitt (400, 401) ab, und die ersten, zweiten und dritten Teilabschnitte (400, 401, 402) sind integral als ein Ganzes ausgebildet;ein Übertragungselement (20) mit einer äußeren Oberseite und einem offenen Bodenteil, und eine Nut-Schiene (200), die von der äußeren Oberseite nach außen vorsteht, wobei die Abdeckung (42) gleitbar in der Nut-Schiene (200) auf der äußeren Oberseite des Übertragungselements (20) aufgenommen ist, und den dritten Teilabschnitt (402) abdeckt, wobei zwischen der Abdeckung (42) und dem dritten Teilabschnitt (402) ein Führungsraum (420) ausgebildet ist und für die lineare Verschiebung des Übertragungselements (20) vorgesehen ist, und das Übertragungselement (20) hat einen Gleitbereich (201), der dem Führungsraum (420) entspricht, der zwischen der Abdeckung (42) und dem dritten Aufnahmeabschnitt (402) angeordnet ist,wobei der dritte Teilabschnitt (402) eine Führungsschiene (403) aufweist, die sich von dem dritten Teilabschnitt (402) erstreckt, und auf einer äußeren Oberfläche des dritten Teilabschnitts (402) in einer Längsrichtung ausgebildet ist,und eine Kerbe (404), die an einem offenen Ende des dritten Teilabschnitts (402) angeordnet ist, ohne die Führungsschiene (403) zu bilden, so dass das Übertragungselement (20) in der Lage ist über die Kerbe (404) aufgenommen zu werden,zum Verriegeln der Führungsschiene (403) in der eingebetteten Nut (202) unter dem Übertragungselement (20).

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung, und insbesondere auf einen verbesserten Linearantrieb zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Im Allgemeinen umfasst ein herkömmlicher Linearantrieb einen Antrieb, eine Übertragungsstangen-Baugruppe, eine Schneckenwelle und ein Schneckenrad, die den Antrieb und die Übertragungsstangen-Baugruppe verbinden, sowie ein Gehäuse, das die zuvor genannten Komponenten umfasst. Um die Montage zu erleichtern, nehmen die meisten Gehäuse eine Baugruppe mit einer Mehrzahl von Komponenten auf, insbesondere die Übertragungsstangen-Baugruppe, die allgemein durch die linke und rechte Hälfte zusammengesetzt ist. Als Ergebnis wird die Dicke des Gehäuses erhöht, wodurch somit den Anforderungen an ein dünnes Design nicht entsprochen wird, ferner der Montageprozess relativ schwieriger in dem begrenzten Raum gemacht macht wird, und unnötig Platz oder Volumen eingenommen wird. Darüber hinaus erfordert das Gehäuse, das eine Vielzahl von Komponenten aufweist, mehr Formen für die Herstellung und geht mit höheren Herstellungskosten und einem komplizierten Montageprozess einher.
    Die Druckschriften DE 20 2005 018 433 U1 , DE 20 2006 018 505 U1 , US 2008 / 0 245 165 A1 , DE 201 08 885 U1 und US 6 952 967 B2 offenbaren unterschiedliche Ausführungsformen von Linearantrieben.
  • Im Hinblick auf die vorangehenden Probleme führt der Erfinder der vorliegenden Erfindung, mit langjähriger Erfahrung in der entsprechenden Branche, umfangreiche Forschungen und Experimente durch, um einen Linearantrieb zu entwickeln, um die Probleme des Standes der Technik zu überwinden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist daher ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Linearantrieb mit einem einfachen Aufbau eines Gehäuses bereitzustellen, wobei das Gehäuse des Linearantriebes eine geringe Dicke aufweist und weniger Komponenten benötigt, um eine Verringerung der Herstellungskosten und eine Vereinfachung des Montageprozesses zu erzielen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Linearantrieb bereitzustellen, der es ermöglicht, das Volumen durch Weglassen des Gehäuses eines Motors zu reduzieren, und das entsprechende Gehäuse kann an dem Stator und den Rotorwellen des Motors direkt befestigt werden, während die Anzahl von Komponenten weiterhin reduziert wird, die Kosten gesenkt werden und der Montageprozess vereinfacht wird.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Linearantrieb mit einem Gehäuse aus Kunststoff bereit zu stellen, so dass der Linearantrieb eine geeignete Flexibilität und Verformbarkeit aufweisen kann, wenn der Linearantrieb zum Unterstützen eines Stuhls verwendet wird.
  • Die oben genannten Probleme werden durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst. So stellt die vorliegende Erfindung einen Linearantrieb bereit, umfassend: einen Antrieb, eine Übertragungsstangen-Baugruppe, eine mechanische Bewegungsumwandlungs-Baugruppe, die zwischen dem Antrieb und der Übertragungsstangen-Baugruppe verbunden ist; und ein Gehäuse, das den Antrieb, die Übertragungsstangen-Baugruppe und die mechanische Bewegungsumwandlungs-Baugruppe abdeckt und einen unteren Teil und einem oberen Teil umfasst, und der untere Teil beinhaltet der Reihe nach einen ersten Teilabschnitt zur Aufnahme und zum Installieren des Antriebs, einen zweiten Teilabschnitt zur Aufnahme und Einbau der mechanischen Bewegungsumwandlungs-Baugruppe und einen dritten Teilabschnitt zur Aufnahme und Einbau der Übertragungsstangen-Baugruppe, und der obere Teil deckt den ersten und zweiten Teilabschnitt ab, und die ersten, zweiten und dritten Teilabschnitte sind integral als Ganzes ausgebildet.
  • Um die andere Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen Linearantrieb bereit, wobei der Antrieb ein gehäuseloser Motor ist, so dass der erste Teilabschnitt des oberen Teils und des unteren Teils des Gehäuses an den Antrieb angrenzen kann, um die Fläche zu reduzieren, die von dem oberen Teil und dem ersten Teilabschnitt belegt wird.
  • Um die weitere Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen Linearantrieb mit dem Gehäuse aus einem flexiblen Material wie beispielsweise Kunststoff bereit.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine Explosionsansicht der vorliegenden Erfindung;
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht der vorliegenden Erfindung;
    • 3 ist eine Querschnittansicht des Abschnitts 3-3 der 2;
    • 4 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 5 ist eine Querschnittansicht des Abschnitts 5-5 der 4;
    • 6 ist eine teilweise Explosionsansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 7 ist eine perspektivische Teilansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 8 ist eine Querschnittansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die technischen Inhalte der vorliegenden Erfindung werden mit der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen begleitet von der Darstellung durch die zugehörigen Zeichnungen im Folgenden ersichtlich. Zu beachten ist, dass gleiche Bezugszeichen für die Darstellung jeweils der gleichen Elemente in den Zeichnungen verwendet werden.
  • Die 1 und 2 zeigen eine Explosionsansicht und eine perspektivische Ansicht eines Linearantriebs entsprechend der vorliegenden Erfindung, der Linearantrieb umfasst einen Antrieb 1, eine Übertragungsstangen-Baugruppe, 2, eine mechanische Bewegungsumwandlungs-Baugruppe 3 zum Verbinden des Antriebs 1 und der Übertragungsstangen-Baugruppe 2 und ein Gehäuse 4 zum Abdecken der genannten Komponenten.
  • Der Antrieb 1 ist ein Motor, der als Antriebsquelle verwendet wird, und die Übertragungsstangen-Baugruppe 2 besteht aus einer Gewindestange. Die mechanische Bewegungsumwandlungs-Baugruppe 3 ist zwischen dem Antrieb 1 und der Übertragungsstangen-Baugruppe 2 gekoppelt, um eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umzuwandeln, die durch den Antrieb 1 bereitgestellt wird, und um dann die lineare Bewegung an die Übertragungsstangen-Baugruppe 2 für eine lineare Übertragung zu übertragen. Die mechanische Bewegungsumwandlungs-Baugruppe 3 besteht aus einer Schneckenwelle 30 und einem Schneckenrad 31, die jeweils an einem Übertragungsende des Antriebs 1 und einem Ende der Übertragungsstangen-Baugruppe 2 montiert sind. Da diese Teile die Gleichen sind, wie Herkömmliche, und nicht beabsichtigt wird, sie durch die Ansprüche der vorliegenden Erfindung abzudecken, sind sie nicht im Einzelnen beschrieben.
  • Die vorliegende Erfindung wird hauptsächlich am Gehäuse 4 angewendet, zum Abdecken der genannten Komponenten und das Gehäuse 4 besteht aus einem flexiblen Material, wie Kunststoff, und besteht aus einem Unterteil 40 und einem oberen Teil 41, wobei das unteren Teil 40 nacheinander einen ersten Teilabschnitt 400 zum Aufnehmen und zum Installieren des Antriebs 1, einen zweiten Teilabschnitt 401 zum Aufnehmen und zum Installieren der mechanischen Bewegungsumwandlungs-Baugruppe 3, und einen dritten Teilabschnitt 402, zum Aufnehmen und zum Installieren der Übertragungsstangen-Baugruppe 2 aufweist, und der erste, zweite und dritte Teilabschnitt 400, 401 und 402 sind integral als ein Ganzes ausgebildet. Der obere Teil 41 ist auf dem ersten und zweiten Teilabschnitt 400, 401 angeordnet und deckt den Antrieb 1 und die mechanische Bewegungsumwandlungs-Baugruppe 3 ab, um das Gehäuse 4 zu bilden, wobei das Gehäuse 4 weiterhin eine Abdeckung 42 aufweist, die auf dem dritten Teilabschnitt 402 angeordnet ist und die Übertragungsstangen-Baugruppe 2 bedeckt, und die Abdeckung 42 ist integral mit dem oberen Teil 41 ausgebildet. Darüber hinaus ist eine Halterung 43 weiter an einem Ende des dritten Teilabschnitts 402 des unteren Teils 40 des Gehäuses 4 angeordnet und ist zum Durchführen eines Verriegelungselementes vorgesehen, wie beispielsweise einer Schraube (nicht in der Figur gezeigt), um die Halterung an einer geeigneten Position zum Zwecke der Positionierung oder Installation zu sichern.
  • Gemäß 3 bilden der untere Teil 40 des Gehäuses 4 zusammen mit den gegenüberliegenden Positionen des Antriebs 1 und der Übertragungsstangen-Baugruppe 2 die ersten, zweiten und dritten Teilabschnitte 400, 401, 402, und der untere Teil 40 formt zusammen mit dem Antrieb 1 und der Übertragungsstangen-Baugruppe 2 eine L-Form, um die horizontale Einstellung und Installation des Antriebs 1, der Übertragungsstangen-Baugruppe 2 und der mechanischen Bewegungsumwandlungs-Baugruppe 3 zu erleichtern, so dass die Baugruppe, die durch den unteren Teil 40 und den oberen Teil 41 oder die Abdeckung 42 ausgebildet ist, in einer horizontalen Position angeordnet wird, ohne die Dicke des Gehäuses 4 in der Längsrichtung zu erhöhen, um so die schlanke Design-Anforderung zu erfüllen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Übertragungsstangen-Baugruppe 2 ferner ein Übertragungselement 20 auf, um eine lineare Übertragung durchzuführen, und das Übertragungselement 20 weist eine Nut-Schiene 200 auf, die daran angeordnet ist, und die Abdeckung 42 und die Nut-Schiene 200 können relativ zueinander gleiten, so dass das Übertragungselement 20 auf der Nut-Schiene 200 gleiten kann. Ein Führungsraum 420 ist zwischen der Abdeckung 42 und dem dritten Teilabschnitt 402 ausgebildet und das Übertragungselement 20 weist einen Gleitbereich 201 auf, der zu dem Führungsraum 420 korrespondiert. In den 1 und 2 ist eine Führungsschiene 403 von einer äußeren Seite des dritten Teilabschnitts 402 in der Längsrichtung verlängert, und eine Kerbe 404 ist an einem Ende der Führungsschiene 403 ausgebildet, um das Übertragungselement 20 über die Kerbe 404 aufzunehmen und zum Verriegeln der Führungsschiene 403 in der eingebetteten Nut 202 unter dem Übertragungselement 20 (wie in 3 gezeigt), um die lineare Verbindung zwischen dem Übertragungselement 20 und dem dritten Teilabschnitt 402 zu verbessern und um den Effekt der Stabilisierung der linearen Bewegung zu erreichen. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Nut-Schiene 200 eine Schwalbenschwanznut. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in den 4 und 5 gezeigt, ist die Nut-Schiene 200 eine U-förmige Nut.
  • In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in den 6 bis 8 gezeigt, ist der Antrieb 1 ein schalenloser Motor, umfassend einen Stator 10 und einem Rotor 11, und eine äußere Wand des ersten Teilabschnitts 400, des oberen Teils 41 und des unteren Teils 40 wird zur Begrenzung und zur Positionierung des vorgesehenen Stators 10 und des Rotors 11 bereitgestellt, so dass das Volumen des oberen Teils 41 und des ersten Teilabschnitts 400 reduziert werden kann, mit dem Ergebnis, dass das Gehäuse des Antriebs 1 weggelassen wird. In dieser bevorzugten Ausführungsform weist der obere Teil 41 eine Vielzahl von oberen Rippen 410 auf, die von einer Innenwand des oberen Teils 41 vorstehen und mit einem Abstand voneinander zur Anlage an eine Außenwand des entsprechenden Stators 10 angeordnet sind, und weist eine Vielzahl von unteren Rippen 4001 auf, die von einer inneren Wand des ersten Teilabschnitts 400 vorstehen und die mit einem Abstand voneinander zur Anlage an einer Außenwand des entsprechenden Stators 10 angeordnet ist. Durch die oberen und unteren Rippen 410, 4001 kann der obere Teil 41 und der erste Teilabschnitt 400 dicht an den Stator 10 zum Zweck der Positionierung oder Begrenzung gepresst werden. Außerdem weist der Rotor 11 eine Rotorwelle 110 auf, die daran befestigt ist, und der obere Teil 41 hat eine obere Schafthülle 411, die konkav geformt an der Rückseite des oberen Teils 41 ausgebildet ist, und der erste Teilabschnitt 400 weist eine untere Schafttülle 4002 auf, die konkav an einer Rückseite des ersten Teilabschnitts 400 gebildet ist, und die obere und die untere Schafthülle 411, 4002 sind zum Halten und Stützen der Enden der Rotorwelle 110 vorgesehen. In der Zwischenzeit hat der obere Teil 41 einen oberen Wellensitz 412 an der Vorderseite des oberen Teils 41 ausgebildet, und der erste Teilabschnitt 400 weist einen unteren Wellensitz 4003 auf, der an einer Vorderseite des ersten Teilabschnitts 400 ausgebildet ist, und der obere und der unteren Wellensitz 412, 4003 sind zum zentralen Verbinden eines vorderen Endes der Rotorwelle 110 vorgesehen. Wenn das Gehäuse des Antriebs 1 weggelassen wird, kann der obere Teil 41 und der erste Teilabschnitt 400 des Gehäuses 4 den Stator 10 und die Rotorwelle 110 des Antriebs 1 positionieren und begrenzen, um eine Reduzierung des Volumens des Gehäuses 4 zu vereinfachen, um den Effekt der Verringerung der Menge der Komponenten, der Senkung der Kosten und eine Vereinfachung der Montage zu erzielen. Die vorgenannte Baugruppe bildet den Linearantrieb der vorliegenden Erfindung.
  • In der Gesamtbetrachtung der obigen Beschreibung erreicht die vorliegende Erfindung die angestrebten Ziele und überwindet die Nachteile des Standes der Technik und die Erfindung entspricht den Anforderungen und ist somit ordnungsgemäß zum Gebrauchsmuster angemeldet.
  • Obwohl die Erfindung anhand von speziellen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, können zahlreiche Modifikationen und Variationen daran durch einen Fachmann auf dem Gebiet vorgenommen werden, ohne vom Umfang und Geist der Erfindung in den Ansprüchen abzuweichen.

Claims (14)

  1. Linearantrieb, umfassend: einen Antrieb (1); eine Übertragungsstangen-Baugruppe (2); eine mechanische Bewegungsumwandlungs-Baugruppe (3), die zwischen dem Antrieb (1) und der Übertragungsstangen-Baugruppe (2) verbunden ist, und ein Gehäuse (4), das den Antrieb (1), die Übertragungsstangen-Baugruppe (2) und die mechanische Bewegungsumwandlungs-Baugruppe (3) abdeckt, und das einen unteren Teil (40) und einen oberen Teil (41) und eine Abdeckung (42) umfasst, und der untere Teil (40) weist der Reihe nach einen ersten Teilabschnitt (400) auf, zum Empfangen und zum Installieren des Antriebs (1), einen zweiten Teilabschnitt (401) zur Aufnahme und zum Installieren der mechanischen Bewegungsumwandlungs-Baugruppe (3) und einen dritten Teilabschnitt (402) zur Aufnahme und zum Installieren der Übertragungsstangen-Baugruppe (2), und der obere Teil (41) deckt den ersten und zweiten Teilabschnitt (400, 401) ab, und die ersten, zweiten und dritten Teilabschnitte (400, 401, 402) sind integral als ein Ganzes ausgebildet; ein Übertragungselement (20) mit einer äußeren Oberseite und einem offenen Bodenteil, und eine Nut-Schiene (200), die von der äußeren Oberseite nach außen vorsteht, wobei die Abdeckung (42) gleitbar in der Nut-Schiene (200) auf der äußeren Oberseite des Übertragungselements (20) aufgenommen ist, und den dritten Teilabschnitt (402) abdeckt, wobei zwischen der Abdeckung (42) und dem dritten Teilabschnitt (402) ein Führungsraum (420) ausgebildet ist und für die lineare Verschiebung des Übertragungselements (20) vorgesehen ist, und das Übertragungselement (20) hat einen Gleitbereich (201), der dem Führungsraum (420) entspricht, der zwischen der Abdeckung (42) und dem dritten Aufnahmeabschnitt (402) angeordnet ist, wobei der dritte Teilabschnitt (402) eine Führungsschiene (403) aufweist, die sich von dem dritten Teilabschnitt (402) erstreckt, und auf einer äußeren Oberfläche des dritten Teilabschnitts (402) in einer Längsrichtung ausgebildet ist, und eine Kerbe (404), die an einem offenen Ende des dritten Teilabschnitts (402) angeordnet ist, ohne die Führungsschiene (403) zu bilden, so dass das Übertragungselement (20) in der Lage ist über die Kerbe (404) aufgenommen zu werden, zum Verriegeln der Führungsschiene (403) in der eingebetteten Nut (202) unter dem Übertragungselement (20).
  2. Linearantrieb nach Anspruch 1, wobei der Antrieb (1) ein Motor ist.
  3. Linearantrieb nach Anspruch 1, wobei die Übertragungsstangen-Baugruppe (2) eine Gewindestange ist
  4. Linearantrieb nach Anspruch 3, wobei die mechanische Bewegungsumwandlungs-Baugruppe (3) aus einer Schneckenwelle (30) und einem Schneckenrad (31) besteht.
  5. Linearantrieb nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (4) mit der Abdeckung (42) ferner den dritten Teilabschnitt (402) bedeckt.
  6. Linearantrieb nach Anspruch 1, wobei die Nut-Schiene (403) eine Schwalbenschwanznut oder eine U-förmige Nut ist.
  7. Linearantrieb nach Anspruch 1, wobei der untere Teil (40) des Gehäuses (4) L-förmig ist.
  8. Linearantrieb nach Anspruch 1, wobei der dritte Teilabschnitt (402) ferner eine Halterung (43) aufweist, die an einem Ende des dritten Teilabschnitts (402) angeordnet ist.
  9. Linearantrieb nach Anspruch 1 , wobei das Gehäuse (4) aus einem flexiblen Material hergestellt ist.
  10. Linearantrieb nach Anspruch 9, wobei das flexible Material Kunststoff ist.
  11. Linearantrieb nach Anspruch 1, wobei der Antrieb (1) ein schalenloser Motor ist und der obere Teil (41) und der erste Teilabschnitt (400) grenzen direkt an den Antrieb (1).
  12. Linearantrieb nach Anspruch 11, wobei der Antrieb (1) aus einem Stator (10) und einem Rotor (11) besteht, und der Rotor (11) eine Rotorwelle (110) aufweist, und der obere Teil (41) eine Vielzahl von oberen Rippen (410) aufweist, die von einer Innenwand des oberen Teils (41) abstehen und mit einem Abstand voneinander angeordnet sind, und eine Vielzahl von unteren Rippen (4001) aufweist, die von einer inneren Wand des ersten Teilabschnitts (400) abstehen und mit einem Abstand voneinander angeordnet sind, und die oberen und unteren Rippen (410, 4001) grenzen an den Stator (10).
  13. Linearantrieb nach Anspruch 12, wobei der obere Teil (41) eine obere Schafthülle (411) aufweist, die konkav an der Rückseite des oberen Teils (41) ausgebildet ist, und der erste Teilabschnitt (400) eine untere Schafthülle (4002) aufweist, die konkav an einer Rückseite des ersten Teilabschnitts (400) ausgebildet ist, und die obere und die untere Schafthülle (411, 4002) sind jeweils zum Halten und Stützen der Enden der Rotorwelle (110) vorgesehen.
  14. Linearantrieb nach Anspruch 13 oder 12, wobei der obere Teil (41) einen oberen Wellensitz (412) aufweist, der an einer Vorderseite des oberen Teils (41) angeordnet ist, und der erste Teilabschnitt (400) hat einen unteren Wellensitz (4003), der an einer Vorderseite des ersten Teilabschnitts (400) angeordnet ist, und die oberen und unteren Wellensitze (412, 4003) sind jeweils zum drehbaren Koppeln der Enden der Rotorwelle (110) vorgesehen.
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