DE102013108031B4

DE102013108031B4 - Aktuator mit Positionserfassungsmechanismus

Info

Publication number: DE102013108031B4
Application number: DE102013108031.6A
Authority: DE
Inventors: Chou-Hsin Wu
Original assignee: Timotion Technology Co Ltd
Current assignee: Timotion Technology Co Ltd
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2033-07-27
Also published as: DE102013108031A1; TW201445061A; US9074659B2; US20140345404A1; TWI503496B

Abstract

Aktuator mit einem Positionserfassungsmechanismus, der aufweist: einen Hauptkörper (10); einen Übertragungsmechanismus (20), der an dem Hauptkörper (10) befestigt ist, und der ein Schneckenradteil (21) und einen Gewindespindelschaft (22) aufweist, der durch das Schneckenradteil (21) dringt; wobei das Schneckenradteil (21) eine Mehrzahl von radial vorstehenden Federn (211) aufweist; einen Schnelllösemechanismus (30), der an den Gewindespindelschaft (22) montiert ist, und an dem vorderen Ende des Schneckenradteils (21) angeordnet ist und ein Kupplungszahnrad (32) aufweist; wobei das Kupplungszahnrad (32) ausgebildet ist, sich relativ zu dem Schneckenradteil (21) axial zu bewegen, und das eine Mehrzahl von Federnuten (321) aufweist, um mit der Mehrzahl von radial vorstehenden Federn (211) in die Übertragung einzugreifen oder von der Übertragung zu entkoppeln; und einen Positionserfassungsmechanismus (40), der einen variablen elektrischen Widerstand (41), ein Betätigungszahnrad (42) und ein Antriebszahnrad (43) aufweist; wobei das Betätigungszahnrad (42) an dem Gewindespindelschaft (22) montiert ist, um mit diesem zusammen zu rotieren; wobei das Antriebszahnrad (43) mit dem variablen Widerstand (41) verbunden ist und das mit dem Betätigungszahnrad (42) zur Übertragung in Eingriff steht; wobei, wenn das Schneckenradteil (21) von dem Kupplungszahnrad (32) gelöst ist, ein bestimmter Widerstandswert an dem variablen elektrischen Widerstand (41) gebildet ist, wobei der Gewindespindelschaft (22) einen ersten Positionierungsabschnitt (221) aufweist, wobei der Schnelllösemechanismus (30) ferner ein Sicherungszahnrad (31) aufweist, das auf dem ersten Positionierungsabschnitt (221) gesichert ist, wobei das Sicherungszahnrad (31) durch das Kupplungszahnrad (32) dringt, damit sich diese relativ zueinander axial bewegen können. wobei der Gewindespindelschaft (22) ferner einen zweiten Positionierungsabschnitt (222) aufweist, welcher an dem hinteren Ende des Schneckenradteils (21) angeordnet ist, wobei das Betätigungszahnrad (42) auf den zweiten Positionierungsabschnitt (222) montiert ist, wobei der variable elektrische Widerstand (41) eine Rotationsachse (411) aufweist; wobei das Antriebszahnrad (43) mit der Rotationsachse (411) verbunden ist, und synchron mit dieser rotiert.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Aktuator, insbesondere auf einen Aktuator mit einem Positionserfassmechanismus.
Beschreibung des Stands der Technik
Es ist bekannt und üblich, Aktuatoren an Apparaturen, wie z. B. elektrische medizinische Betten, Laufbänder und Rollstühle zum Einstellen von deren Höhen und deren Kippwinkel zu verwenden. Bei medizinischen Notfällen und Patientenbehandlungen erlauben Aktuatoren mit Schnellauslösern derart schnelle Einstellungen an den medizinischen Betten, dass die kostbare Zeit für medizinische Behandlungen erheblich eingespart werden kann. Die Forschung der vorliegenden Erfindung basiert auf solchen Bedürfnissen und Aktuatoren, um dahingehend weitere Verbesserungen zu erreichen.
In der DE 20 2007 001797 U1 wird eine Schnelllösevorrichtung für eine Stelleinrichtung vorgeschlagen, wobei die ltztere über eine Motoreinrichtung mit einem Gehäuse und eine Übertragungseinrichtung mit einer Gewindestange und einem ein Ende derselben bedeckenden Sitzgehäuse verfügt, mit einer Kupplungseinrichtung, die mit der Gewindestange verbunden ist und im Sitzgehäuse untergebracht ist und über eien Rastscheibe und eine Kupplungsscheibe mit einer der Rastscheibe entsprechenden Anordnung verfügt, mit einer Dreheinrichtung, die im Gehäuse untergebracht ist und über einen schwenkbar mit dem Sitzgehäuse verbundenen Schwenkarm verfügt, dessen eiens Ende so angeordnet ist, dass es der Kupplungsscheibe entspricht, um den Kupplungsvorgang zwischen der Rastscheibe und der Kupplungsscheibe zu kontrollieren, und mit einer Zugeinrichtung mit eienr Zugstangenanordnung, deren eines Ende im Gehäuse untergebracht ist und mit dem Schwenkarm verbunden ist, wobei ihr andere Ende aus dem Gehäuse heraussteht und mit einem Verbindungsklotz verbunden ist.
Die WO 2007/006313 A1 betrifft ein Stellglied umfassend: einen umkehrbaren Elektromotor, eine Transmission, die mit dem umkehrbaren Elektromotor verbunden ist, eien drehbare Spindel, die mit der Transmission verbunden ist, eine nicht-drehende Spindelmutter, ein Aktivierungselement, das mit der nichtdrehenden Spindelmutter so verbunden ist, dass das Aktivierungselement ausgefahren oder eingezogen wird, wenn sich die nicht-drehende Spindelmutter auf der drehbaren Spindel bewegt, eine Schnelllöseeinheit, die in der Transmission zwischen dem Aktivierungselement und dem umkehrbaren Elektromotor zum Freigeben des Aktivierungselements von dem Elektromotor und einem sich zwischen dem Elektromotor und der Schnelllöseeinrichtung befindlichen Teil plaziert ist und einen Freigabemechanismus zur Aktivierung der Schnelllöseeinheit. Das Stellglied umfasst Mittel zum Bestimmen der Position des Aktivierungselements, wobei die Mittel, wie magnetische oder optische Encoder oder Drehpotentiometer, zum Bestimmen der Position des Aktivierungselements mit der drehbaren Spindel oder dem sich zwischen der Schnelllöseeinheit und der drehbaren Spindel befindenden Teil der Transmission verbunden sind.
Ein herkömmlicher Aktuator umfasst üblicherweise einen Hauptkörper, einen Übertragungsmechanismus und einen Schnelllösemechanismus. Der Hauptkörper weist einen Elektromotor und eine Schneckenwelle auf, die sich von einer Mitte des Elektromotors nach außen erstreckt. Der Übertragungsmechanismus weist einen Gewindespindelschaft und ein Schneckenrad auf, das auf ein Ende des Gewindespindelschafts montiert ist und in Bewegung mit der Schneckenwelle in Eingriff steht. Der Schnelllösemechanismus weist zwei zylindrische Verbindungsteile auf, wobei ein zylindrisches Verbindungsteil auf dem Gewindespindelschaft gesichert ist, um mit diesem zusammen zu rotieren, und ein anderes zylindrisches Verbindungsteil auf dem Schneckenrad gesichert ist, um mit diesem zusammen zu rotieren. Durch Verwendung des Eingreifens und des Entkoppelns zwischen den zylindrischen Verbindungsteilen, können der Gewindespindelschaft und das Schneckenrad entweder dazu gebracht werden zusammen oder entkoppelt voneinander zu rotieren.
So ein herkömmlicher Aktuator hat jedoch bei seiner praktischen Verwendung die folgenden Nachteile. Da er oft eine komplizierte Struktur mit vielen Bauteilen hat, kann es schwierig sein ihn zu montieren und zu installieren. Zusätzlich sind die Material- und Herstellungskosten der Bauteile hoch, was seinen sinnvollen Einsatz entscheidend verringert. Da ferner keine entsprechende Erfassung der Position jeder der Drehmomentübertragungsbauteile während des Eingreifens und Entkoppelns der zylindrischen Verbindungsteile stattfindet, tritt oft eine ungenaue Positionierung der Drehmomentübertragungsbauteile auf, was zur Folge hat, dass die Drehmomentübertragung für Rotationen nicht sauber ein-greifen kann und was erhebliche Probleme und Unannehmlichkeiten für ihre praktische Verwendung und ihren Betrieb verursacht.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Aktuator mit einem Positionserfassmechanismus bereitzustellen, der die Konfiguration des Mechanismus bezüglich der Positionen erfassen kann, um die Positionen der Verbindungen des Entkoppelns oder Eingreifens zwischen dem Schneckenrad und dem Kupplungsrad präzise zu steuern.
Um die zuvor genannte Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen Aktuator mit einem Positionserfassungsmechanismus gemäß Hauptanspruch bereit. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angeführt. Es wird ein Aktuator vorgeschlagen, der einen Hauptkörper, einen Übertragungsmechanismus, einen Schnelllösemechanismus und einen Positionserfassmechanismus aufweist. Der Übertragungsmechanismus ist an dem Hauptkörper installiert und weist ein Schneckenradteil und einen Gewindespindelschaft auf, der durch das Schneckenradteil dringt; wobei das Schneckenradteil eine Mehrzahl von vorstehenden Federn aufweist. Der Schnelllösemechanismus ist auf dem Gewindespindelschaft montiert und ist an einer Seite des Schneckenradteils angeordnet und weist ein Kupplungszahnrad auf; wobei das Kupplungsrad ausgebildet ist, sich relativ zu dem Schneckenradteil axial zu bewegen und das eine Mehrzahl von Federnuten aufweist, um mit der Mehrzahl von vorstehenden Federn in die Übertragung einzugreifen oder von der Übertragung zu entkoppeln. Der Positionserfassungsmechanismus weist einen variablen Widerstand, ein Betätigungszahnrad und ein Antriebszahnrad auf. Das Betätigungszahnrad ist an dem Gewindespindelschaft montiert, um zusammen mit diesem zu rotieren, und das Antriebszahnrad ist mit dem variablen Widerstand verbunden und greift zur Übertragung in das Betätigungszahnrad ein; wobei wenn das Schneckenradteil von dem Kupplungszahnrad gelöst ist, ein bestimmter Widerstandswert an dem variablen Widerstand gebildet ist.
Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ferner einen Aktuator mit einem Positionserfassungsmechanismus bereit, der einen Hauptkörper, einen Übertragungsmechanismus, einen Schnelllösemechanismus und einen Positionserfassungsmechanismus aufweist. Der Übertragungsmechanismus ist an dem Hauptkörper installiert und weist ein Schneckenradteil und einen Gewindespindelschaft auf, der durch das Schneckenradteil dringt; wobei das Schneckenradteil eine Mehrzahl von vorstehenden Federn aufweist. Der Schnelllösemechanismus ist an dem Gewindespindelschaft montiert und ist auf einer Seite des Schneckenradteils angeordnet und weist ein Kupplungszahnrad auf; wobei das Kupplungszahnrad ausgebildet ist, um sich relativ zu dem Schneckenradteil axial zu bewegen und weist eine Mehrzahl von Federnuten auf, um mit der Mehrzahl von vorstehenden Federn in die Übertragung einzugreifen oder von der Übertragung zu entkoppeln. Der Positionserfassungsmechanismus weist einen variablen Widerstand mit einer Rotationsachse auf, die für Rotationen durch den Gewindespindelschaft angetrieben ist; wobei wenn das Schneckenradteil von dem Kupplungszahnrad gelöst ist, aufgrund der Rotationen der Rotationsachse ein bestimmter Widerstandswert in dem variablen Widerstand gebildet ist.
Die vorliegende Erfindung hat ferner die folgenden Vorzüge. Da die Anzahl der verwendeten Bauteile gering ist, können die Kosten erheblich reduziert werden. Durch Verwendung des bestimmten Widerstandswerts, der aufgrund der Rotationen der Rotationsachse des variablen Widerstands erzeugt wird, die durch den Gewindespindelschaft angetrieben ist, kann die Mehrzahl von vorstehenden Federn des Schneckenradteils ohne Fehler präzise in die Mehrzahl von Federnuten des Kupplungszahnrades eingreifen, sodass die Nachteile von ungeeigneten oder unpräzisen Eingriffen zwischen den Bauteilen des bekannten Stands der Technik überwunden werden können. Mit der Ausbildung des Positionserfassungsmechanismus kann der Betrieb des Aktuators für dessen praktische Verwendung entscheidend verbessert werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau des Aktuators gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Explosionsansicht, die die Bauteile der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist eine Explosionsansicht, die das Schneckenradteil, den Schnelllösemechanismus und den Positionserfassungsmechanismus der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ist eine Explosionsansicht, die die Drehbaugruppe, die an dem Hauptkörper befestigt ist, und den Übertragungsmechanismus der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist eine Schnittansicht des Aufbaus des Aktuators der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine perspektivische Ansicht der vorliegenden Erfindung, die die Drehbaugruppe vor ihrer Betätigung zeigt;
7 ist eine perspektivische Ansicht der vorliegenden Erfindung, die die Drehbaugruppe nach ihrer Betätigung zeigt; und
8 ist eine Schnittansicht von 7.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Im Folgenden wird eine ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zusammen mit den dazugehörigen Figuren gegeben. Es kann jedoch verstanden werden, dass die beigefügten Figuren nur für anschauliche Zwecke bereitgestellt wurden und sie nicht als Einschränkungen der vorliegenden Erfindung zu behandeln sind.
Wie in 1 bis 5 gezeigt, stellt die vorliegende Erfindung einen Aktuator mit einem Positionserfassungsmechanismus bereit, der einen Hauptkörper 10, einen Übertragungsmechanismus 20, einen Schnelllösemechanismus 30 und einen Positionserfassungsmechanismus 40 aufweist.
Der Hauptkörper 10 weist eine Basis 11 und einen Elektromotor 15 auf. Die Basis 11 weist eine untere Gehäusebasis 12 und eine obere Gehäusebasis 13 auf, die entsprechend auf der unteren Gehäusebasis 12 befestigt ist. Jede der Gehäusebasen 12, 13 ist im Wesentlichen halbzylinderförmig. Eine mittige Hohlkammer 14 ist zwischen der oberen Gehäusebasis 13 und der unteren Gehäusebasis 12 gebildet und die obere Gehäusebasis 13 und die untere Gehäusebasis 12 sind über Befestigungsmittel, wie z. B. Schrauben an einander gesichert. Ein Paar von Schraubensäulen, die einander entsprechen, ist an einer Außenseite der unteren Gehäusebasis 12 und der oberen Gehäusebasis 13 gebildet.
Der Elektromotor 15 weist ein elektromechanisches Teil 16 und ein Außengehäuse 17 auf, dass vorgesehen ist, das elektromechanische Teil 16 darin aufzunehmen, wie in 4 gezeigt. Eine Schneckenwelle 161 erstreckt sich von einer Mitte des elektromechanischen Teils 16 nach außen. Die Schneckenwelle 161 dringt in das Innere der Kammer 14 der Basis 10 ein, wenn das Außengehäuse 17 an die Basis 11 angrenzt.
Der Übertragungsmechanismus 20 weist ein Schneckenradteil 21, einen Gewindespindelschaft 22 und ein Lager 23 auf, wie in 2 gezeigt. Das Schneckenradteil 21 weist an einem in Richtung des Schnelllösemechanismus 30 zugewandten Ende eine Mehrzahl von vorstehenden Federn 211 auf. Das Lager 23 wird im Inneren der Kammer 14 der Basis 11 aufgenommen und gesichert. Ein Ende des Gewindespindelschafts 22 dringt durch das Schneckenradteil 21 und ist an der Basis 11 durch das Lager 23 gestützt. Der Gewindespindelschaft 22 weist einen ersten Sicherungsabschnitt 221 und einen zweiten Sicherungsabschnitt 222 auf.
Der Übertragungsmechanismus 20 weist ferner ein ausziehbares Rohr 24 auf, wie in 4 gezeigt. Das ausziehbare Rohr 24 weist eine Schraubenmutter 241 auf, die verwendet wird, an dem Gewindespindelschaft 22 befestigt zu werden, und die zur Übertragung darauf geschraubt wird. Der Gewindespindelschaft 22 ist ein nicht-selbsthemmender Gewindespindelschaft; mit anderen Worten, wenn die Schraubenmutter 241 einer axialen Druckkraft oder einem Druck ausgesetzt ist, kann der Gewindespindelschaft 22 frei unter dieser Kraft oder diesem Druck rotieren.
Der Schnelllösemechanismus 30 ist auf den Gewindespindelschaft 22 montiert und ist auf einer Seite des Schneckenradteils 21 gebildet. Der Schnelllösemechanismus 30 weist ein Sicherungszahnrad 31 und ein Kupplungszahnrad 32 auf, das auf das Sicherungszahnrad 31 montiert ist, wie in 3 gezeigt. Das Sicherungszahnrad 31 und das Kupplungszahnrad 32 sind im Wesentlichen zylinderförmig. Das Sicherungszahnrad 31 weist ein Positionierungsloch 311 auf, und das Sicherungszahnrad 31 ist über dessen Positionierungsloch 311 auf den ersten Positionierungsabschnitt 221 des Gewindespindelschafts 22 montiert, um zusammen zu rotieren. Die Innenwand des Kupplungszahnrads 32 weist eine Mehrzahl von Federnuten 321 auf, zum selektiven Eingreifen mit den zuvor genannten vorstehenden Federn 216. Zusätzlich weist der Außenumfang des Sicherungszahnrads 31 eine Mehrzahl von darüber verteilten rotationsstoppenden Federn 312 auf. Die Innenwand des Kupplungszahnrads 32 weist eine Mehrzahl von Nuten 323 zum Eingreifen mit den rotationsstoppenden Federn 312 auf. Das Kupplungszahnrad 32 kann sich relativ zu dem Sicherungszahnrad 31 und dem Schneckenradteil 21 axial bewegen. Ein Sperrring 322 ist an einem dem Sicherungszahnrad 31 abgewandten Ende des Kupplungszahnrads 32 gebildet. Ferner kann der Aufbau auch geändert werden, indem das Kupplungszahnrad 32 durch das Sicherungszahnrad 31 ersetzt wird, und wenn das Schneckenradteil 21 gedrückt wird, um sich entlang des Gewindespindelschafts 22 zu bewegen, würden das Schneckenradteil 21 und das Sicherungszahnrad 31 dann voneinander entkoppelt sein (nicht in der Figur gezeigt).
Der Schnelllösemechanismus 30 weist ferner ein elastisches Teil 33 und eine Drehanordnung 34 auf. In dieser Ausführungsform ist das elastische Teil 33 eine Kompressionsschraubenfeder und ist auf einem Außenumfang des zuvor genannten Gewindespindelschafts 22 montiert und ist zwischen dem Schneckenradteil 21 und dem Kupplungszahnrad 32 geklemmt. Die Drehanordnung 34 weist ferner einen Abschirmdeckel 35, ein Rotationsteil 36 und einen Ziehstab 37 auf, wie in 4 gezeigt. Der Abschirmdeckel 35 ist entsprechend an dem zuvor genannten Außengehäuse 17 befestigt und deckt die Basis 11 ab. Das Rotationsteil 36 ist U-förmig und dieses Rotationsteil 36 ist über Befestigungsmittel, wie z. B. Schrauben, drehbar mit den Schraubensäulen der zuvor genannten Gehäusebasen 12, 13 verbunden. Ein Öffnungsende des Rotationsteils 36 weist ein Paar von Armen 361 auf, die sich nach innen erstrecken, und das Paar von Armen 361 ist entsprechend dem Sperrring 322 des zuvor genannten Kupplungszahnrads 32 angeordnet. Der Ziehstab 37 dringt durch den Abschirmdeckel 35 und umfasst einen Teil im Inneren des Abschirmdeckels 35 und einen anderen Teil, der von dem Äußeren des Abschirmdeckels 35 nach außen vorsteht. Zusätzlich kann sich der Ziehstab 37 relativ zu dem Abschirmdeckel 35 axial bewegen. Ein Ende des Ziehstabs 37 weist einen Haken 371 auf, und der Haken 371 ist entsprechend mit einem geschlossenen Ende des Rotationsteils 36 verbunden.
In dieser Ausführungsform weist der Positionserfassungsmechanismus 40 einen variablen Widerstand (VR) 41, ein Betätigungszahnrad 42 und ein Antriebszahnrad 43 auf. Der variable Widerstand 41 ist auch als ein Potenziometer (POT) bekannt und weist eine Rotationsachse 411 auf. Eine Widerstandswertveränderung steht in linearem Zusammenhang mit einem Rotationswinkel der Rotationsachse 411; in anderen Worten entspricht ein Widerstandswert einem Winkel, der durch die Rotationsachse 411 rotiert wird. Das Betätigungszahnrad 42 ist auf dem zweiten Positionierungsabschnitt 222 des Gewindespindelschafts 22 montiert, wie in 2 gezeigt, um mit diesem zusammen zu rotieren. Das Antriebszahnrad 43 ist mit der Rotationsachse 411 des variablen Widerstands 41 verbunden, um synchron zu rotieren. Zusätzlich stehen das Antriebszahnrad 43 und das Betätigungszahnrad 42 zur Übertragung miteinander im Eingriff. Mit der Anordnung der vorgenannten Bauteile, wird, wenn der Gewindespindelschaft 22 durch die Schneckenwelle 161 betätigt wird, um das Schneckenradteil 21, das Kupplungszahnrad 32 und das Sicherungszahnrad 31 dazu zu bringen, gemeinsam zu rotieren, dann das Betätigungszahnrad 42 auch dazu gebracht synchron zu rotieren, und das Betätigungszahnrad 42 betätigt das Antriebszahnrad 43 zum Rotieren; um so mit den synchronen Rotationen des Antriebszahnrads 43 und der Rotationsachse 411 viele verschiedene Widerstandswerte durch den variablen Widerstand 41 zu erhalten.
Der Aktuator der vorliegenden Erfindung weist ferner ein Außenrohr 50 und einen hinteren Stützsitz 60 auf. Das Außenrohr 50 ist an einem Außenumfang des ausziehbaren Rohrs 24 montiert und weist ein erstes Ende, das auf dem Endteil des Außengehäuses 17 gesichert ist und den Abschirmdeckel 35 auf; mit dem Eingreifen zwischen der Führungsschiene und der Nut, kann sich das ausziehbare Rohr 24 zusätzlich relativ zu dem Außenrohr 50 linear bewegen. Der hintere Stützsitz 60 dringt durch ein dem Außenrohr 50 abgewandtes Ende der Basis 11 und ist daran gesichert, welches auch einen Teil aufweist, der an einem anderen Ende des Außengehäuses 17 und des Abschirmdeckels 35 nach außen vorsteht.
In Bezug auf 6 bis 8, zeigt 6 eine perspektivische Ansicht des Ziehstabs 37 vor seiner Betätigung, und 7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Ziehstabs 37 nach seiner Betätigung. Während des Betriebs bewegt sich der Ziehstab 37 weg von dem hinteren Stützsitz 60, und der Haken 371 des Ziehstabs 37 betätigt das Rotationsteil 36, um eine Rotation zu erzeugen. Das Rotationsteil 36 verwendet die Schraubensäulen, an denen es als Drehpunkt drehbar angebracht ist, um den Armen 361 zu erlauben, den Sperrring 321 des Kupplungszahnrads 32 derart zu drücken, dass das Kupplungszahnrad 32 in Richtung des Schneckenradteils 21 bewegt wird, wobei währenddessen die vorstehenden Federn 211 des Schneckenradteils 21 von den Federnuten 321 des Kupplungszahnrads 32 entkoppeln, um die Drehmomentübertragung zu lösen, wie in 8 gezeigt, so dass die Schneckenwelle 161 und der Gewindespindelschaft 22 in diesem Moment bzgl. der Übertragung gestoppt werden. Zu der Zeit, wenn der Gewindespindelschaft 22 aufhört zu rotieren, würde das Betätigungszahnrad 42 nicht weiter das Antriebszahnrad 43 und die Rotationsachse 411 des variablen Widerstands 41 betätigen, um zu rotieren. Durch das elektrische Verbinden des variablen Widerstands 41 mit einer Steuervorrichtung (nicht in der Figur gezeigt) und wenn die Steuervorrichtung dem Schneckenradteil 21 und dem Kupplungszahnrad 32 erlaubt, voneinander zu entkoppeln, kann ein bestimmter Widerstandswert, der dem Rotationswinkel entspricht, der durch die Rotationsachse 411 rotiert wird, in den Speicher der Steuervorrichtung geladen werden. Mit der Verwendung eines solchen bestimmten Widerstandwerts, können die Eingriffsposition oder die Entkopplungsposition der vorstehenden Federn 211 des Schneckenradteils 21 und der Federnuten 321 des Kupplungszahnrads 32 erhalten werden, um Verluste oder auftretende Fehler zu vermeiden.
Vor diesem Hintergrund ist der Aktuator mit einem Positionserfassungsmechanismus der vorliegenden Erfindung in der Lage, die gestellten Aufgaben zu lösen und die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden.

Claims

Aktuator mit einem Positionserfassungsmechanismus, der aufweist: einen Hauptkörper (10); einen Übertragungsmechanismus (20), der an dem Hauptkörper (10) befestigt ist, und der ein Schneckenradteil (21) und einen Gewindespindelschaft (22) aufweist, der durch das Schneckenradteil (21) dringt; wobei das Schneckenradteil (21) eine Mehrzahl von radial vorstehenden Federn (211) aufweist; einen Schnelllösemechanismus (30), der an den Gewindespindelschaft (22) montiert ist, und an dem vorderen Ende des Schneckenradteils (21) angeordnet ist und ein Kupplungszahnrad (32) aufweist; wobei das Kupplungszahnrad (32) ausgebildet ist, sich relativ zu dem Schneckenradteil (21) axial zu bewegen, und das eine Mehrzahl von Federnuten (321) aufweist, um mit der Mehrzahl von radial vorstehenden Federn (211) in die Übertragung einzugreifen oder von der Übertragung zu entkoppeln; und einen Positionserfassungsmechanismus (40), der einen variablen elektrischen Widerstand (41), ein Betätigungszahnrad (42) und ein Antriebszahnrad (43) aufweist; wobei das Betätigungszahnrad (42) an dem Gewindespindelschaft (22) montiert ist, um mit diesem zusammen zu rotieren; wobei das Antriebszahnrad (43) mit dem variablen Widerstand (41) verbunden ist und das mit dem Betätigungszahnrad (42) zur Übertragung in Eingriff steht; wobei, wenn das Schneckenradteil (21) von dem Kupplungszahnrad (32) gelöst ist, ein bestimmter Widerstandswert an dem variablen elektrischen Widerstand (41) gebildet ist, wobei der Gewindespindelschaft (22) einen ersten Positionierungsabschnitt (221) aufweist, wobei der Schnelllösemechanismus (30) ferner ein Sicherungszahnrad (31) aufweist, das auf dem ersten Positionierungsabschnitt (221) gesichert ist, wobei das Sicherungszahnrad (31) durch das Kupplungszahnrad (32) dringt, damit sich diese relativ zueinander axial bewegen können. wobei der Gewindespindelschaft (22) ferner einen zweiten Positionierungsabschnitt (222) aufweist, welcher an dem hinteren Ende des Schneckenradteils (21) angeordnet ist, wobei das Betätigungszahnrad (42) auf den zweiten Positionierungsabschnitt (222) montiert ist, wobei der variable elektrische Widerstand (41) eine Rotationsachse (411) aufweist; wobei das Antriebszahnrad (43) mit der Rotationsachse (411) verbunden ist, und synchron mit dieser rotiert.
Aktuator mit einem Positionserfassungsmechanismus gemäß Anspruch 1, wobei eine Widerstandswertveränderung des variablen elektrischen Widerstands (41) in einem linearen Zusammenhang zu dem Rotationswinkel der Rotationsachse (411) steht.
Aktuator mit einem Positionserfassungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Schnelllösemechanismus (30) ferner ein elastisches Teil (33) aufweist, das auf einem Außenumfang des Gewindespindelschafts (22) montiert ist und zwischen dem Schneckenradteil (21) und dem Kupplungszahnrad (32) geklemmt ist.
Aktuator mit einem Positionserfassungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schnelllösemechanismus (30) ferner eine Drehanordnung (34) aufweist; wobei die Drehanordnung (34) einen Abschirmdeckel (35), ein Rotationsteil (36) und einen Ziehstab (37) aufweist, wobei der Abschirmdeckel (35) den Hauptkörper (10) abdeckt; wobei das Rotationsteil (36) U-förmig ist und drehbar an dem Hauptkörper (10) befestigt ist; wobei der Ziehstab (37) durch den Abschirmdeckel (35) dringt und eine Haken (371) aufweist; wobei der Haken (371) entsprechend mit einem geschlossenen Ende des Rotationsteils (36) verbunden ist; wobei ein Öffnungsende des Rotationsteils (36) ein Paar von Armen (361) aufweist, die sich nach innen erstrecken; wobei das Paar von Armen (361) relativ zu dem Kupplungszahnrad (32) drückt und sich bewegt.