DE102018103224B4 - Linearaktuator - Google Patents

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DE102018103224B4 DE102018103224.2A DE102018103224A DE102018103224B4 DE 102018103224 B4 DE102018103224 B4 DE 102018103224B4 DE 102018103224 A DE102018103224 A DE 102018103224A DE 102018103224 B4 DE102018103224 B4 DE 102018103224B4
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Abstract

Linearaktuator umfassend zwei teleskopisch in- und auseinander bewegbare Rohre (2, 3), die über ein im inneren Rohr (3) angeordnetes Federelement (4) miteinander gekoppelt sind, sowie einen Stellmotor (7), über den die beiden Rohr(2, 3) gegeneinander verschiebbar sind, sowie eine die beiden Rohre (2, 3) in der jeweiligen Relativposition zueinander festlegende Bremseinrichtung (12), wobei der Stellmotor ein Linearmotor (7) ist, und dass eine zwischen einer Freigabestellung bei Betrieb des Linearmotors (7) und einer Bremsstellung bei stehendem Linearmotors (7) schaltbare Bremseinrichtung (12) vorgesehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Linearaktuator, umfassend zwei teleskopisch in- und auseinanderbewegbare Rohre, die über ein im inneren Rohr angeordnetes Federelement miteinander gekoppelt sind, sowie einen Stellmotor, über den die beiden Rohre gegeneinander verschiebbar sind, sowie eine die beiden Rohre in der jeweiligen Relativposition zueinander festlegende Bremseinrichtung.
  • Derartige Linearaktuatoren kommen in unterschiedlichen Bereichen zum Einsatz. Ein Beispiel ist die Verwendung als Heckklappenaktuator. Ein solcher Heckklappenaktuator dient dazu, die Heckklappe eines Kraftfahrzeugs automatisch zu öffnen und zu schließen. Ein solcher Linearaktuator umfasst üblicherweise zwei teleskopisch in- und auseinanderbewegbare Rohre. Im inneren Rohr befindet sich üblicherweise ein Federelement, zumeist eine Schraubenfeder, über die die beiden Rohre miteinander gekoppelt sind, das heißt, dass sie üblicherweise gegen das Federelement ineinander schiebbar sind, sich also eine Rückstellkraft aufbaut, und mit Unterstützung des Federelements auseinander bewegbar sind. Die eigentliche Rohrverschiebung erfolgt über einen Stellmotor mit rotierendem Abtrieb in Verbindung mit einem Gewindespindeltrieb, dessen Mutter mit dem zweiten Rohr gekoppelt ist, so dass durch eine längs der Gewindespindel erfolgende Mutterbewegung das zweite Rohr relativ zum ersten Rohr bewegt werden kann. Die Auslegung ist dabei derart, dass die Federkraft und die Gewichtskraft der Heckklappe sich nahezu ausgleichen, so dass zum Aufstellen und Absenken der Heckklappe eine relativ geringe Motorleistung erforderlich ist.
  • Durch Bauraumanforderungen an den Heckklappenaktuator muss dieser möglichst klein im Durchmesser und in seiner Länge ausgelegt werden. Um dennoch die nötige Stellkraft zu erreichen, lässt man den dann auch zwangsläufig klein dimensionierten Motor im Betrieb relativ schnell laufen und erreicht über ein nachgeschaltetes Getriebe eine entsprechende hohe Stellkraft. Zur Festlegung der beiden Rohre in der jeweiligen Stellposition ist eine Bremseinrichtung vorgesehen, die rotativ arbeitet und bei einem Betrieb des Stellmotors und damit des Spindeltriebs mechanisch gelöst wird und bei Erreichen der Zielposition mechanisch schließt und bremst.
  • Die gattungsgemäße DE 692 25 972 T2 zeigt eine elektromagnetische Kolben- und Zylindervorrichtung zum Erzeugen einer linearen Bewegung mit einem Zylinder, der entlang seiner Länge mit einer Vielzahl von Magnetvorrichtungen zum Erzeugen von radialen Magnetfeldern mit alternativer Polarität versehen ist. Der Kolben ist auch mit mindestens einem Magnetelement versehen, das ein weiteres Radialfeld erzeugt, und es gibt Steuermittel, um das Kolbenradialfeld oder die Zylinderradialfelder abwechselnd zu führen, wodurch eine Relativbewegung zwischen dem Kolben und dem Zylinder bewirkt wird. Die Kolben- und Zylindervorrichtung ist vorzugsweise abgedichtet, jedoch mit einem Fluidreservoir verbunden, wodurch die Vorrichtung als kombinierte Feder und Betätigungseinrichtung arbeitet.
  • Die DE 20 2005 002 585 U1 zeigt einen elektromotorischen Linearantrieb mit einer aus einem Antriebsmotor und einem Drehzahlreduziergetriebe gebildeten Antriebseinheit zum Antrieb einer Spindel, auf die eine in Längsrichtung der Spindel drehrichtungsabhängig verfahrbare Spindelmutter aufgesetzt ist, die mit einem synchron bewegbaren Hubrohr in einer Verstellfunktion steht, auf dessen freies, der Antriebseinheit abgewandten Ende ein Anschlussteil aufgesetzt ist, und dass mittels einer mit einem Brems- und Übertragungsmittel ausgerüsteten Bremsanordnung die lineare Geschwindigkeitskomponente des Hubrohres zumindest bei abgeschaltetem Antriebsmotor regelbar ist.
  • Die EP 2 284 345 A1 zeigt eine Bremsvorrichtung für eine Antriebseinrichtung zum Bewegen einer Tür, insbesondere einer Kraftfahrzeugtür wie zum Beispiel eine Seitentür, eine Heckklappe oder ein Heckdeckel, wobei die Antriebseinrichtung einen Motor aufweist, um die Tür von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung zu bewegen, wobei die Bremsvorrichtung einen elektromagnetischen Aktuator und mindestens ein Bremselement aufweist, dessen Stellung vom Aktuator zwischen einer geschlossenen Position, in der das Bremselement auf einen Antriebstrang bremsend einwirkt und einer geöffneten Position, bei der das Bremselement in eine nicht bremsende Lage geführt ist gesteuert wird, wobei das Bremselement mindestens eine hebelförmige Bremsbacke umfasst, deren eines Ende um eine erste Schwenkachse schwenkbar angebracht ist und deren anderes Ende mit dem Aktuator in der Weise kooperiert, dass im stromlosen Zustand des Aktuators die Bremsbacke sich in der geschlossenen Position befindet und im bestromten Zustand in der geöffneten Position.
  • Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, einen demgegenüber verbesserten Linearaktuator anzugeben.
  • Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Stellmotor ein Linearmotor ist, und dass eine zwischen einer Freigabestellung bei Betrieb des Linearmotors und einer Bremsstellung bei stehendem Linearmotor schaltbare Bremseinrichtung vorgesehen ist.
  • Erfindungsgemäß wird als Stellmotor ein nahezu geräuschlos arbeitender Linearmotor vorgesehen, der, anders als ein rotierend arbeitender Stellmotor, die Rohrverstellung über eine reine Translationsbewegung wirkt. Er umfasst in an sich bekannter Weise einen beweglichen Teil, den Läufer, der bevorzugt mit dem inneren Rohr gekoppelt ist, sowie einen feststehenden Teil, den sogenannten Stator, der positionsfest mit dem äußeren Rohr und dem unteren Ende des Federelements respektive einer dieses tragenden Platte oder dergleichen verbunden ist. Wird der Läufer längs des Stators linear verschoben, wird das innere Rohr aus dem äußeren Rohr herausgeschoben, wobei dies durch das sich entspannende Federelement unterstützt wird, das heißt, dass die Federkraft die Anhebebewegung der Heckklappe unterstützt. Wird der Läufer in die entgegengesetzte Richtung bewegt, so wird das innere Rohr in das äußere Rohr wieder eingezogen, gleichzeitig wird das Federelement unter Aufbau einer Rückstellkraft komprimiert. Durch die Integration des Linearmotors kann folglich der Linearaktuator nahezu geräuschlos betrieben werden.
  • Da der Linearmotor keine Selbsthemmung besitzt, ist die Integration einer Bremseinrichtung erforderlich. Erfindungsgemäß handelt es sich vorliegend um eine aktiv schaltbare Bremseinrichtung, die also definiert zwischen einer Freigabestellung bei Betrieb des Linearmotors, wenn also die Rohrverschiebung erfolgen soll, und einer Bremsstellung bei stehendem Linearmotor, wenn also die Zielposition eingenommen ist, geschaltet werden kann, mithin also über ein entsprechendes Schalt- oder Steuersignal der Betriebsmodus der Bremseinrichtung verändert werden kann. Sie wird also gezielt bestromt oder nicht bestromt, um die Bremseinrichtung zwischen der Freigabe und der Bremsstellung zu schalten.
  • Die Bremseinrichtung selbst ist erfindungsgemäß positionsfest an einem Rohr angeordnet und als eine auf das andere Rohr wirkende Reibungsbremse ausgeführt. Das heißt, dass zur Erwirkung der Feststellung der beiden Rohre relativ zueinander ein Reibschluss der Reibungsbremse relativ zu dem anderen Rohr erwirkt wird.
  • Durch die erfindungsgemäße Integration einer solchen aktiv und definiert schaltbaren Bremseinrichtung ist daher trotz Integration eines nicht selbsthemmend wirkenden Linearmotors eine Sicherung der eingenommenen Zielposition in jeder Betriebsstellung möglich.
  • Damit lässt der erfindungsgemäße Aktuator einen nahezu geräuschlosen, gleichzeitig aber auch die jeweilige Zielposition sichernden Betrieb zu.
  • Die Bremseinrichtung weist bevorzugt ein bestrombares Schalt- oder Stellelement auf, wobei durch Variation der Bestromung die Bremseinrichtung zwischen der Freigabe- und der Bremsstellung schaltbar ist. Ein solches Schalt- oder Stellelement kann beispielsweise ein Stellzylinder oder ein Hubmagnet oder Ähnliches sein, mithin also ein Schalt- oder Stellelement, das eine gewisse aktive Stellbewegung durchführt, um die Bremswirkung zu erwirken oder selbige zu lösen.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die Bremseinrichtung im bestromten Zustand in die Freigabestellung und im unbestromten Zustand in die Bremsstellung schaltbar ist. Das heißt, dass die Funktion der Bremseinrichtung mit dem Bestromungszustand des Linearmotors einhergeht, da auch dieser zu bestromen ist, um ihn zu betreiben, mithin also den Läufer relativ zum Stator zu verfahren. In der Zielposition kann der Linearmotor sodann wieder entregt werden. Dies ermöglicht es mit besonderem Vorteil, dass die Bremseinrichtung und der Linearmotor synchron bestrombar sind. Zur Steuerung des gesamten Betriebs ist beispielsweise eine gemeinsame Steuerungseinrichtung vorgesehen, die den Bestromungsbetrieb sowohl des Linearmotors als auch der Bremseinrichtung steuert. Über diese Steuerungseinrichtung kann synchron ein Steuersignal an den Linearmotor wie auch an die Bremseinrichtung gegeben werden, das eine, um den Linearmotor zu bestromen und folglich den Läufer relativ zum Stator zu bewegen, das andere, um die geschlossene Bremseinrichtung in die Freigabestellung zu schalten und in dieser zu halten. Ist die Zielposition erreicht, wird der Linearmotor entregt, gleichzeitig wird auch die Bremseinrichtung entregt, mithin also nicht mehr bestromt, so dass sie sich unmittelbar schließt.
  • Um dies zu erwirken, weist die Reibungsbremse wenigstens ein Reibelement auf, das zum Bremsen mit dem anderen Rohr in Wirkverbindung bringbar ist. Als ein solches Reibelement kann ein einfacher Reibklotz, der in und aus der Anlage an das andere Rohr bewegbar ist, dienen. Bevorzugt kommen jedoch zwei halbringförmige Reibelemente zum Einsatz, die an der zylindrischen Mantelfläche des anderen Rohrs anlegbar sind. Da es sich bei den beiden Rohren um Zylinderrohre handelt, ist eine solche Ausgestaltung der Reibungsbremse besonders zweckmäßig, einerseits, da hierdurch aufgrund der großflächigen Reibanlage eine hinreichend hohe Haltekraft, also ein hinreichend fester Reibschluss erreicht wird, andererseits, weil hierdurch auch eine symmetrische Reibanlage erreicht wird.
  • Bevorzugt sind die beiden halbringförmigen Reibelemente über ein oder zwei Federelemente gekoppelt und über das Schalt- oder Stellelement relativ zueinander bewegbar. Je nachdem, ob die halbkreisförmigen Reibelemente gegen die Innenmantelfläche des äußeren Rohrs oder gegen die Außenmantelfläche des inneren Rohrs anzulegen sind, erfolgt die entsprechende Stellbewegung. Sind sie gegen die Innenmantelfläche des äußeren Rohrs zu drücken, so ist der Aufbau bevorzugt derart, dass das oder die Federelemente die Reibelemente im unbestromten Zustand des Schalt- oder Stellelements zusammenziehen, also nicht in Anlage an die Mantelfläche nach außen drücken. Dies geschieht erst, wenn das Schalt- oder Stellelement bestromt wird, das beispielsweise in Form eines Hubmagneten ausgeführt ist. Das Schalt- oder Stellelement drückt dann die Reibelemente gegen die innere Mantelfläche und in Reibanlage, gleichzeitig wird das oder werden die Federelemente gespannt. Bei einer Entregung des Schalt- oder Stellelements zieht das oder ziehen die Federelemente die Reibelemente wieder zusammen und außer Reibanlage. Werden die Reibelemente zum Bremsen gegen die äußere Mantelfläche des Innenrohrs bewegt, so drückt das oder drücken die Federelemente im nicht bestromten Zustand die Reibelemente auseinander, mithin also vom inneren Rohr weg. Erst durch Bestromung des Schalt- oder Stellelements, also beispielsweise des Hubmagneten werden die Reibelemente aktiv zusammengezogen und gleichzeitig das oder die Federelemente komprimiert, so dass es zum Reibschluss kommt. Bei einer Entregung des Schalt- oder Stellelements drücken das oder die Federelemente die Reibelemente wieder auseinander.
  • Das heißt, dass es grundsätzlich möglich ist, die Bremseinrichtung entweder am innen Rohr positionsfest anzuordnen, so dass sie auf das äußere Rohr wirkt. Alternativ ist es auch denkbar, die Bremseinrichtung am äußeren Rohr anzuordnen, so dass sie auf das innere Rohr wirkt.
  • Bevorzugt ist die Bremseinrichtung manuell überdrückbar. Dies ist zweckmäßig, als bei Integration im Kraftfahrzeug die Möglichkeit für den Anwender gegeben sein muss, die Heckklappe bei Bedarf auch manuell, also ohne Aktion des Linearmotors öffnen und insbesondere schließen zu können. Die Bremseinrichtung ist dabei derart ausgelegt, dass sie von Hand mit einer Kraft von ca. 50 - 100 N überdrückt werden kann. Die Bremseinrichtung, also beispielsweise die Reibungsbremse, bleibt dabei natürlich geschlossen, das heißt, dass der Reibschluss nach wie vor gegeben ist, jedoch manuell überdrückt wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
    • 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Linearaktuators einer ersten Ausführungsform in zwei Betriebsstellungen,
    • 2 eine Schnittansicht durch den Linearaktuator aus 1 mit in Bremsstellung befindlicher Bremseinrichtung,
    • 3 eine Prinzipdarstellung eines Linearaktuators einer zweiten Ausführungsform, und
    • 4 eine Schnittansicht durch den Linearaktuator aus 3.
  • 1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Linearaktuators 1, umfassend ein äußeres Rohr 2 und ein teleskopisch in diesem geführtes inneres Rohr 3. Im inneren Rohr 3 ist ein Federelement 4 in Form einer Schraubenfeder angeordnet. Über dieses Federelement 4 sind die beiden Rohre 2, 3, die einerseits über den Anbindungspunkt 5 beispielsweise an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs und über den Anbindungspunkt 6 an einer Heckklappe des Kraftfahrzeugs angebunden sind, miteinander gekoppelt, respektive gegeneinander verspannt.
  • Zur teleskopischen Verschiebung der beiden Rohre 2, 3 relativ zu einander ist erfindungsgemäß ein Linearmotor 7 vorgesehen, umfassend einen, relativ gesehen, positionsfesten Stator 8 sowie einen auf diesem laufenden Läufer 9. Der Stator 8 ist einerseits mit dem äußeren Rohr 2 verbunden, andererseits mit einem Träger 10, an dem das Federelement 4 abgestützt ist. Zur Steuerung des Betriebs des Linearmotors 7 ist eine Steuerungseinrichtung 11 vorgesehen, die die Bestromung des Linearmotors 7 respektive des Stators 8 zum Aufbau des magnetischen Wechselfelds ansteuert.
  • Wie 1 in der oberen Teilansicht zeigt, ist in der dortigen Betriebsstellung das innere Rohr 3 in das äußere Rohr 2 eingefahren, das Federelement 4 ist hierbei komprimiert, es baut also eine entsprechende Rückstellkraft auf.
  • Soll nun ausgehend von dieser der Schließstellung der Heckklappe entsprechenden Aktuatorposition die Heckklappe automatisch geöffnet werden, so wird über die Steuerungseinrichtung 11 der Linearmotor 7 bestromt, der Läufer 9 verfährt längs des Stators 10 und schiebt dabei, da der Läufer 9 mit dem inneren Rohr 3 gekoppelt ist, das innere Rohr 3 aus dem äußeren Rohr 2. Diese Ausschiebebewegung wird durch das sich entspannende Federelement unterstützt. Die Heckklappe wird automatisch geöffnet. Die Auslegung ist dabei derart, dass die Federkraft des Federelements 4 näherungsweise der Gewichtskraft der Heckklappe entspricht, so dass zum Aufstellen die Heckklappe nur eine relativ geringe Leistung des Linearmotors 7 erforderlich ist.
  • Zum Absenken wird der Linearmotor 7 in die andere Richtung angesteuert, so dass der längs des Stators 8 zurückgeführte Läufer 9 das innere Rohr 3 wieder in das äußere Rohr 2 einzieht, wobei gleichzeitig das Federelement 4 unter Aufbau der Rückstellkraft wieder komprimiert wird, unterstützt durch das Gewicht der Heckklappe.
  • Zur Feststellung der jeweils eingenommenen Relativposition der Rohre 2, 3 zueinander, sei es die jeweilige Endstellung im geschlossenen oder geöffneten Klappenzustand, sei es eine Zwischenposition, ist eine Bremseinrichtung 12 vorgesehen, bei der es sich um eine aktiv schaltbare Bremseinrichtung handelt, die also durch Gabe eines Steuersignals, vorliegend einer entsprechenden Stromzufuhr, aktiv zwischen einer Freigabestellung, in der der Linearmotor 7 das innere Rohr 3 bewegen kann, und einer Bremsstellung, in der eine selbsttätige Bewegung der Rohre relativ zueinander bei nicht betätigtem Linearmotor 7 ausgeschlossen ist, geschaltet werden kann. Diese Bremseinrichtung 12 wird im gezeigten Beispiel ebenfalls durch die Steuerungseinrichtung 11 angesteuert, mithin also wird auch hier der Bestromungsbetrieb, entsprechend dem des Linearmotors 7, hierüber gesteuert respektive geregelt. Die Ausgestaltung ist dabei zweckmäßigerweise derart, dass die Bremseinrichtung im unbestromten Zustand, wenn also auch der Linearmotor 7 nicht bestromt wird, geschlossen ist, mithin also in der Bremsstellung ist, während die Bremseinrichtung 12 geöffnet, also in die Freigabestellung geschaltet wird, wenn auch der Linearmotor 7 bestromt wird. Die Bestromung erfolgt also bevorzugt synchron.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Bremseinrichtung 12 positionsfest am äußeren Rohr 2 angeordnet. Die Bremseinrichtung 12 weist beispielsweise ein entsprechendes Gehäuse oder einen entsprechenden Träger oder dergleichen auf, an dem, nachdem die Bremseinrichtung 12 bevorzugt als Reibungsbremse ausgelegt ist, entsprechende Reibelemente angeordnet sind, die aktiv bewegt werden können und in Reibschluss mit dem inneren Rohr 3 gebracht werden können. Ein Beispiel einer solchen Anordnung ist in der Prinzipdarstellung gemäß 2 gezeigt, die eine Schnittansicht entlang der Linie II - II gemäß 1 zeigt.
  • Gezeigt ist das äußere Rohr 2 sowie das innere Rohr 3 und das in ihm befindliche Federelement 4. Gezeigt ist des Weiteren in Form einer Prinzipdarstellung die Bremseinrichtung 12, die hier als Reibungsbremse 13 ausgeführt ist und zwei halbkreisförmige Reibelemente 14a, 14b aufweist. Diese sind über zwei Federelemente 15a, 15b miteinander gekoppelt, derart, dass die Federelemente 15a, 15b im nicht betätigten Zustand, wenn die Reibungsbremse 13 nicht bestromt wird, die Reibelemente 14a, 14b in reibschlüssige Anlage an die Außenmantelfläche des inneren Rohrs 3 ziehen.
  • Gezeigt ist des Weiteren ein Schalt- oder Stellelement 16, das über die Steuerungseinrichtung 11 entsprechend bestromt wird. Dieses Schalt- oder Stellelement 16, beispielsweise ein Hubmagnet, drückt, wenn er bestromt wird, die beiden halbkreisförmigen Reibelemente 14a, 14b auseinander, löst also den Reibschluss zum inneren Rohr 3, so dass die beiden Rohre 2, 3 relativ zueinander über den Linearmotor 7 bewegt werden können. Wird das Schalt- oder Stellelement 16 nicht mehr angesteuert, also entregt, so ziehen die Federelemente 15a, 15b die beiden Reibelemente 14a, 14b automatisch wieder in die Bremsstellung, also in reibschlüssige Anlage an das innere Rohr 3. Da die Reibungsbremse 13 positionsfest mit dem äußeren Rohr 2 verbunden ist, sind die beiden Rohre 2, 3 damit in ihrer Relativposition zueinander fest gebremst.
  • Eine zweite erfindungsgemäße Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Linearaktuators 1 zeigt die Prinzipdarstellung gemäß 3, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Auch hier ist ein äußeres Rohr 2 und ein in dieses ein- und aus diesem ausfahrbares inneres Rohr 3 vorgesehen, ebenso wie ein Federelement 4 und der Linearmotor 7. Der grundsätzliche Aufbau entspricht also dem aus 1.
  • Anders ist hier jedoch die Anordnung der Bremseinrichtung 12, bei der es sich wiederum um eine Reibungsbremse 13 handelt. Diese ist detailliert in der Prinzipskizze gemäß 4 zu sehen. In der gezeigten Schnittdarstellung ist wiederum das äußere Rohr 2, das innere Rohr 3 sowie das Federelement 4 zu sehen, ebenso wie die Bremseinrichtung 12 in Form der Reibungsbremse 13. Auch diese umfasst im gezeigten Beispiel wieder zwei halbkreisförmige Reibelemente 14a, 14b, die über die beiden Federelemente 15a, 15b miteinander gekoppelt sind. Ebenso vorgesehen ist ein ansteuerbares Schalt- oder Stellelement 16.
  • Bei dieser Erfindungsausgestaltung ist die Reibungsbremse 13 fest mit dem inneren Rohr 3 verbunden, das heißt, dass das Gehäuse oder der Träger der Reibungsbremse 13 am inneren Rohr 3 befestigt ist. Um die beiden Rohre 2, 3 relativ zueinander fest zu bremsen ist hier eine reibschlüssige Anlage der beiden Reibelemente 14a, 14b an die Innenwandung des äußeren Rohrs 2 erforderlich. Aus diesem Grund ist die Reibungsbremse 13 hier derart aufgebaut, dass im nicht bestromten Zustand des Schalt- oder Stellelements 16 die beiden Federelemente 15a, 15b die beiden Reibelemente 14a, 14b in reibschlüssige Anlage an die Innenwandung des äußeren Rohres 2 drücken, wie in 4 gezeigt. Sie befinden sich dann in der Bremsstellung.
  • Zum Lösen ist es erforderlich, dass Schalt- oder Stellelement 16 zu bestromen. Es zieht dann die beiden Reibelemente 14a, 14b an einem Ende gegeneinander, worüber der Reibschluss gelöst wird, sie werden also aus der Reibanlage an das äußere Rohr 2 gebracht, so dass sie die Freigabestellung einnehmen und die beiden Rohre 2, 3 über den Linearmotor 7 wieder relativ zueinander bewegt werden können.
  • Wie die 2 und 4 zeigen, wirkt das Schalt- oder Stellelement 16, da nur eines davon vorgesehen ist, nur einseitig, das heißt, dass die Reibelemente 14a, 14b nur im Bereich der beiden über das Schalt- oder Stellelement 16 gekoppelten Enden relativ zueinander bewegt werden. Das gegenüberliegende Ende bleibt über das dortige Federelement 15b verspannt. Das heißt, dass mitunter eine gegebenenfalls leichte Reibanlage auch in der Freigabestellung gegeben ist. Dies ist jedoch derart gering, dass sie sich in keinem Fall störend auf den Betrieb des Linearmotors 7 auswirkt. Denkbar wäre es, ein zweites synchron angesteuertes Schalt- oder Stellelement auch dort vorzusehen, so dass ein vollständiges Aufheben des Reibschlusses möglich ist. Alternativ ist es auch denkbar, in diesem Bereich nur eine bewegliche, jedoch nicht über ein Federelement 15b realisierte Kopplung der Reibelemente 14a, 14b vorzusehen, so dass in diesem Bereich aufgrund einer Federwirkung keinerlei Reibschluss gegeben ist, sondern dieser lediglich durch das eine Schalt- oder Stellelement, das die Reibelemente 14a, 14b zusammenzieht oder auseinanderdrückt, erwirkt wird.
  • Die Bremseinrichtung 12 respektive die Reibungsbremse 13 ist dabei derart ausgelegt, dass die erwirkte Feststellung, insbesondere der erwirkte Reibschluss, manuell überbrückbar ist, bevorzugt mit einer Kraft von 50 - 100 N.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Linearaktuator
    2
    Rohr
    3
    Rohr
    4
    Federelement
    5
    Anbindungspunkt
    6
    Anbindungspunkt
    7
    Linearmotor
    8
    Stator
    9
    Läufer
    10
    Träger
    11
    Steuerungseinrichtung
    12
    Bremseinrichtung
    13
    Reibungsbremse
    14a
    Reibelement
    14b
    Reibelement
    15a
    Federelement
    15b
    Federelement
    16
    Schalt- oder Stellelement

Claims (9)

  1. Linearaktuator, umfassend zwei teleskopisch in- und auseinander bewegbare Rohre (2, 3), die über ein im inneren Rohr (3) angeordnetes Federelement (4) miteinander gekoppelt sind, sowie einen Stellmotor, über den die beiden Rohre (2, 3) gegeneinander verschiebbar sind, sowie eine die beiden Rohre (2, 3) in der jeweiligen Relativposition zueinander festlegende Bremseinrichtung (12), wobei der Stellmotor ein Linearmotor (7) ist, und dass eine zwischen einer Freigabestellung bei Betrieb des Linearmotors (7) und einer Bremsstellung bei stehendem Linearmotors (7) schaltbare Bremseinrichtung (12) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (12) eine positionsfest an einem Rohr (2, 3) angeordnete und auf das andere Rohr (2, 3) wirkende Reibungsbremse (13) ist.
  2. Linearaktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (12) wenigstens ein bestrombares Schalt- oder Stellelement (16) aufweist, wobei durch Variation der Bestromung die Bremseinrichtung (12) zwischen der Freigabe- und der Bremsstellung schaltbar ist.
  3. Linearaktuator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (12) im bestromten Zustand in die Freigabestellung und im unbestromten Zustand in die Bremsstellung schaltbar ist.
  4. Linearaktuator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (12) und der Linearmotor (7) synchron bestrombar sind.
  5. Linearaktuator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungsbremse (13) wenigstens ein Reibelement (14a, 14b) aufweist, das zum Bremsen mit dem anderen Rohr (2, 3) in Wirkverbindung bringbar ist.
  6. Linearaktuator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei halbringförmige Reibelemente (14a, 14b) vorgesehen sind, die an der zylindrischen Mantelfläche des anderen Rohrs (2, 3) anlegbar sind.
  7. Linearaktuator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Reibelemente (14a, 14b) über ein oder zwei Federelemente (15a, 15b) gekoppelt sind und über das Schalt- oder Stellelement (16) relativ zueinander bewegbar sind.
  8. Linearaktuator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (12) am inneren Rohr (3) positionsfest angeordnet ist und auf das äußere Rohr (2) wirkt, oder dass die Bremseinrichtung (12) am äußeren Rohr (2) angeordnet ist und auf das innere Rohr (3) wirkt.
  9. Linearaktuator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (12) manuell überdrückbar ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018109024B4 (de) * 2018-04-17 2020-08-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Linearaktuator

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69225972T2 (de) * 1991-07-12 1999-02-18 Denne Developments Ltd., Bournemouth Elektromagnetische Vorrichtung zum Erzeugen einer Linearbewegung
DE202005002585U1 (de) * 2005-02-17 2005-05-19 Dewert Antriebs- Und Systemtechnik Gmbh Elektromotorischer Linearantrieb
EP2284345A1 (de) * 2009-07-10 2011-02-16 VALEO Sicherheitssysteme GmbH Bremsvorrichtung für eine Antriebseinrichtung zum Bewegen einer Tür und Antriebseinrichtung, die damit ausgestattet ist

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69225972T2 (de) * 1991-07-12 1999-02-18 Denne Developments Ltd., Bournemouth Elektromagnetische Vorrichtung zum Erzeugen einer Linearbewegung
DE202005002585U1 (de) * 2005-02-17 2005-05-19 Dewert Antriebs- Und Systemtechnik Gmbh Elektromotorischer Linearantrieb
EP2284345A1 (de) * 2009-07-10 2011-02-16 VALEO Sicherheitssysteme GmbH Bremsvorrichtung für eine Antriebseinrichtung zum Bewegen einer Tür und Antriebseinrichtung, die damit ausgestattet ist

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020129036A1 (de) 2020-11-04 2022-05-05 Kiekert Aktiengesellschaft Stellantrrieb für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen
WO2022096053A1 (de) 2020-11-04 2022-05-12 Kiekert Ag Stellantrieb für kraftfahrzeugtechnische anwendungen

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