DE102018107762B4

DE102018107762B4 - Linear actuator

Info

Publication number: DE102018107762B4
Application number: DE102018107762.9A
Authority: DE
Inventors: Andreas Wöllner; Benjamin Wübbolt-Gorbatenko
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-04-03
Filing date: 2018-04-03
Publication date: 2020-08-27
Anticipated expiration: 2038-04-04
Also published as: DE102018107762A1

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 Rohre (2, 3) gegeneinander verschiebbar sind, sowie eine die beiden Rohre (2, 3) in der jeweiligen Relativposition zueinander festlegende Bremseinrichtung (12), dadurch gekennzeichnet, dass- der Stellmotor ein Linearmotor (7) umfassend einen positionsfesten stangenförmigen Stator (8) und einen auf diesem sich linear bewegenden Läufer (9) ist, wobei- der Stator (8) mit dem einen positionsfesten Rohr (2) und der Läufer (9) mit dem anderen beweglichen Rohr (3) gekoppelt ist, und dass- eine zwischen einer Freigabestellung bei Betrieb des Linearmotors (7) und einer Bremsstellung bei stehendem Linearmotor (7) schaltbare, mit dem beweglichen Rohr (3) gekoppelte Bremseinrichtung (12), die auf den stangenförmigen Stator (8) wirkt, vorgesehen ist,- die Bremseinrichtung (12) wenigstens ein bestrombares Schalt- oder Stellelement (13) aufweist, wobei durch Variation der Bestromung die Bremseinrichtung (12) zwischen der Freigabe- und der Bremsstellung schaltbar ist,- die Bremseinrichtung (12) und der Linearmotor (7) synchron bestrombar sind,- die Bremseinrichtung (12) eine Klemmeinrichtung (15) umfasst, die über das Schalt- oder Stellelement (13) zwischen einer Freigabe- und einer Bremsstellung schaltbar ist,- die Klemmeinrichtung (15) mehrere in der Bremsstellung am Stator (8) angreifende Klemmelemente (16) umfasst, und dass als Schalt- oder Stellelement (13) wenigstens ein Elektromagnet (14) vorgesehen ist, der zum Verbringen der Klemmelemente (16) aus der Brems- in die Freigabestellung über ein Magnetfeld mit den Klemmelementen (16) zusammenwirkt,- die in die Klemmstellung vorgespannten Klemmelemente (16) auf einer Schräge (18) laufen, längs welcher sie über den Elektromagneten (14) aus der Brems- in die Freigabestellung bewegbar sindLinear actuator comprising two tubes (2, 3) which can be telescopically moved in and apart and which are coupled to one another via a spring element (4) arranged in the inner tube (3), as well as a servomotor (7) via which the two tubes (2, 3 ) are mutually displaceable, as well as a braking device (12) which fixes the two tubes (2, 3) in the respective relative position to one another, characterized in that the servomotor is a linear motor (7) comprising a fixed rod-shaped stator (8) and one on this linearly moving rotor (9), wherein- the stator (8) is coupled to a fixed-position tube (2) and the rotor (9) is coupled to the other movable tube (3), and that- one between a release position during operation of the linear motor (7) and a braking position when the linear motor (7) is stationary, switchable braking device (12) which is coupled to the movable tube (3) and which acts on the rod-shaped stator (8) is provided, - the braking device (12) has at least one energizable switching or adjusting element (13), wherein the braking device (12) can be switched between the release and braking positions by varying the energization, - the braking device (12) and the linear motor (7) can be energized synchronously, - the Braking device (12) comprises a clamping device (15) which can be switched between a release position and a braking position via the switching or adjusting element (13), - the clamping device (15) has a plurality of clamping elements (16) that engage the stator (8) in the braking position ) comprises, and that at least one electromagnet (14) is provided as the switching or adjusting element (13), which interacts with the clamping elements (16) via a magnetic field to move the clamping elements (16) from the braking position to the release position, - the Clamping elements (16) pretensioned in the clamping position run on a slope (18) along which they can be moved from the braking position into the release position via the electromagnet (14)

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearaktuator umfassend zwei teleskopisch in- und auseinander bewegbare 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.The invention relates to a linear actuator comprising two tubes which can be telescopically moved in and apart and which are coupled to one another via a spring element arranged in the inner tube, as well as a servomotor, via which the two tubes can be displaced against one another, and one of the two tubes in the respective relative position to one another defining braking device.

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.Such linear actuators are used in different areas. One example is its use as a tailgate actuator. Such a tailgate actuator is used to automatically open and close the tailgate of a motor vehicle. Such a linear actuator usually comprises two tubes which can be telescopically moved one inside the other. In the inner tube there is usually a spring element, usually a helical spring, via which the two tubes are coupled to one another, i.e. they can usually be pushed into one another against the spring element, i.e. a restoring force builds up and can be moved apart with the support of the spring element. The actual pipe displacement takes place via a servomotor with rotating output in connection with a threaded spindle drive, the nut of which is coupled to the second pipe, so that the second pipe can be moved relative to the first pipe by a nut movement taking place along the threaded spindle. The design is such that the spring force and the weight of the tailgate almost balance each other out, so that a relatively low motor power is required to raise and lower the tailgate.

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.Due to the space requirements for the tailgate actuator, it must be designed to be as small as possible in diameter and length. In order to still achieve the necessary actuating force, the motor, which is then inevitably small, is allowed to run relatively quickly during operation and a correspondingly high actuating force is achieved via a downstream gear. To fix the two tubes in the respective setting position, a braking device is provided which works in rotation and is mechanically released when the servomotor and thus the spindle drive are in operation and mechanically closes and brakes when the target position is reached.

Durch die vorstehend beschriebene hohe Drehzahl des Stellmotors entstehen durch die Anbindung des Aktuators beispielsweise an die Fahrzeugkarosserie, die einen Resonanzkörper darstellt, relativ laute, starke Geräusche, was unerwünscht ist.Due to the high speed of the servomotor described above, the connection of the actuator, for example to the vehicle body, which represents a resonance body, produces relatively loud, strong noises, which is undesirable.

Die gattungsgemäße DE 10 2018 103 226 A1 zeigt einen Linearaktuator, umfassend zwei teleskopisch in- und auseinander bewegbare 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, wobei der Stellmotor ein Linearmotor ist, und dass eine zwischen einer Freigabestellung bei Betrieb des Linearmotors und einer Bremsstellung bei stehendem Linearmotors schaltbare Bremseinrichtung vorgesehen ist, wobei die Bremseinrichtung eine positionsfest an einem Rohr angeordnete und auf das andere Rohr wirkende Reibungsbremse ist.The generic DE 10 2018 103 226 A1 shows a linear actuator, comprising two telescopically movable tubes in and apart, which are coupled to one another via a spring element arranged in the inner tube, as well as a servomotor, via which the two tubes can be displaced against one another, and one that fixes the two tubes in the respective relative position to one another Braking device, wherein the servomotor is a linear motor, and that a braking device switchable between a release position when the linear motor is in operation and a braking position when the linear motor is stationary is provided, the braking device being a friction brake arranged in a fixed position on a tube and acting on the other tube.

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, einen demgegenüber verbesserten Linearaktuator anzugeben.The invention is therefore based on the problem of specifying a linear actuator which is improved in comparison.

Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Stellmotor ein Linearmotor umfassend einen positionsfesten stangenförmigen Stator und einen auf diesem sich linear bewegenden Läufer ist, wobei der Stator mit dem einen positionsfesten Rohr und der Läufer mit dem anderen beweglichen Rohr gekoppelt ist, und dass eine zwischen einer Freigabestellung bei Betrieb des Linearmotors und einer Bremsstellung bei stehendem Linearmotor schaltbare, mit dem beweglichen Rohr gekoppelte Bremseinrichtung, die auf den stangenförmigen Stator wirkt, vorgesehen ist.To solve this problem, the invention provides that the servomotor is a linear motor comprising a fixed position rod-shaped stator and a linearly moving rotor on this, wherein the stator is coupled to a fixed position tube and the rotor is coupled to the other movable tube, and that a between a release position when the linear motor is in operation and a braking position when the linear motor is at a standstill, a braking device which is coupled to the movable tube and which acts on the rod-shaped stator is provided.

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.According to the invention, a virtually noiseless linear motor is provided as the servomotor, which, unlike a servomotor that operates in rotation, operates the tube adjustment via a pure translational movement. It comprises, in a manner known per se, a movable part, the runner, which is preferably coupled to the inner tube, and a stationary part, the so-called stator, which is fixed in position to the outer tube and the lower end of the spring element or a plate or plate carrying it the like is connected. If the runner is displaced linearly along the stator, the inner tube is pushed out of the outer tube, this being supported by the relaxing spring element, that is to say that the spring force supports the lifting movement of the tailgate. If the runner is moved in the opposite direction, the inner tube is pulled back into the outer tube, and at the same time the spring element is compressed while a restoring force is built up. As a result of the integration of the linear motor, the linear actuator can consequently be operated almost noiselessly.

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.Since the linear motor has no self-locking, the integration of a braking device is necessary. According to the present invention, it is an actively switchable braking device, which thus defines between a release position during operation of the linear motor, that is, when the Pipe displacement is to take place, and a braking position can be switched when the linear motor is stationary, that is, when the target position has been assumed, so the operating mode of the braking device can be changed via a corresponding switching or control signal. It is therefore specifically energized or not energized in order to switch the braking device between the release and the braking position.

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.By integrating such an actively and defined switchable braking device according to the invention, it is therefore possible to secure the assumed target position in every operating position, despite the integration of a non-self-locking linear motor.

Damit lässt der erfindungsgemäße Aktuator einen nahezu geräuschlosen, gleichzeitig aber auch die jeweilige Zielposition sichernden Betrieb zu.The actuator according to the invention thus allows an almost noiseless operation that at the same time also secures the respective target position.

Die Bremseinrichtung ist erfindungsgemäß mit dem beweglichen Rohr gekoppelt, wird also zwangsläufig bei einer Bewegung des Läufers und damit einer Rohrverschiebung ebenfalls axial verschoben. Sie wirkt nun erfindungsgemäß auf den stangenförmigen Stator, der, da auf ihm der Läufer läuft, eine hinreichende Länge aufweist, so dass die Bremseinrichtung in jeder ansteuerbaren Position der teleskopierbaren Rohre relativ zueinander ihr Bremsmoment auf den Stator ausüben kann. Dem Stator kommt demzufolge eine Doppelfunktion zu, einerseits die der elektromagnetischen Motorkomponente, andererseits die eines Bremsbauteils, mit dem die Bremseinrichtung aktiv zusammenwirkt.According to the invention, the braking device is coupled to the movable pipe, that is to say it is inevitably also displaced axially when the rotor moves and thus the pipe is displaced. According to the invention, it now acts on the rod-shaped stator, which, since the runner runs on it, has a sufficient length so that the braking device can exert its braking torque on the stator in every controllable position of the telescopic tubes relative to one another. The stator therefore has a double function, on the one hand that of the electromagnetic motor component, on the other hand that of a braking component with which the braking device actively cooperates.

Zum Bewegen der gekoppelten Heckklappe ist es lediglich erforderlich, den Linearmotor entsprechend anzusteuern und die Bremseinrichtung zu lösen, so dass die Läuferbewegung erfolgen kann. Die Auslegung der Federkraft ist im Hinblick auf die Gewichtskraft der anzuhebenden Heckklappe derart, dass sich die Federkraft und die Gewichtskraft nahezu vollständig ausgleichen, so dass der elektrische Antrieb, also der Linearmotor, nur eine relativ geringe Stellkraft aufbringen muss. Das heißt, er muss lediglich die etwaige gegebene Kraftdifferenz zum Bewegen der Heckklappe in das System einbringen.In order to move the coupled tailgate, it is only necessary to control the linear motor accordingly and to release the braking device so that the slider can move. With regard to the weight of the tailgate to be lifted, the design of the spring force is such that the spring force and the weight force almost completely balance each other, so that the electric drive, i.e. the linear motor, only has to apply a relatively low actuating force. This means that it only has to introduce the possibly given force difference to move the tailgate into the system.

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.The braking device preferably has a switching or actuating element that can be energized, wherein the braking device can be switched between the release position and the braking position by varying the energization. Such a switching or adjusting element can be, for example, an adjusting cylinder or a lifting magnet or the like, thus a switching or adjusting element that performs a certain active adjusting movement in order to achieve the braking effect or to release it.

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.It is particularly preferred if the braking device can be switched into the release position in the energized state and into the braking position in the de-energized state. This means that the function of the braking device goes hand in hand with the energization state of the linear motor, since this also has to be energized in order to operate it, i.e. to move the rotor relative to the stator. The linear motor can then be de-energized again in the target position. This makes it possible with particular advantage that the braking device and the linear motor can be energized synchronously. To control the entire operation, a common control device is provided, for example, which controls the energizing operation of both the linear motor and the braking device. Via this control device, a control signal can be sent synchronously to the linear motor as well as to the braking device, one to energize the linear motor and consequently move the rotor relative to the stator, the other to switch the closed braking device into the release position and in to keep this. Once the target position has been reached, the linear motor is de-energized, and at the same time the braking device is also de-energized, i.e. no longer energized, so that it closes immediately.

Die schaltbare Bremseinrichtung selbst kann erfindungsgemäß eine Klemmeinrichtung umfassen, die über das Schalt- oder Stellelement zwischen einer Freigabe- und einer Bremsstellung schaltbar ist. Die Bremseinrichtung funktioniert demzufolge als Klemme, die über die Klemmeinrichtung das bewegliche Rohr am Stator verklemmt. Zum Lösen ist die Klemmeinrichtung über das Schalt- oder Stell-element freischaltbar, so dass eine Relativbewegung von Läufer und Stator möglich ist.According to the invention, the switchable braking device itself can comprise a clamping device which can be switched between a release position and a braking position via the switching or adjusting element. The braking device accordingly functions as a clamp which clamps the movable tube on the stator via the clamping device. To release, the clamping device can be released via the switching or adjusting element, so that a relative movement of the rotor and stator is possible.

Zum einfachen Verklemmen und Lösen weist die Klemmeinrichtung bevorzugt mehrere in der Bremsstellung am Stator angreifende Klemmelemente auf, wobei als Schalt- oder Stellelement wenigstens ein Elektromagnet vorgesehen ist, der zum Verbringen der Klemmelemente aus der Brems- in die Freigabestellung über ein Magnetfeld mit den Klemmelementen zusammenwirkt. Die Klemmeinrichtung greift also mit einer entsprechenden Anzahl an separaten Klemmelementen in der Bremsstellung an dem Stator an. Um diese Klemmstellung zu lösen, ist das Schalt- oder Stellelement vorgesehen, das als Elektromagnet ausgeführt ist. Dieser erzeugt ein Magnetfeld, mit dem die Klemmelemente aus der Brems- in die Freigabestellung gebracht werden können, so dass die Bremse respektive die Verklemmung gelöst wird. Nach Beendigung der Linearverschiebung kann der Elektromagnet wieder entregt werden, so dass die Klemmelemente wieder in die Klemmstellung bewegt werden, wozu die Klemmelemente bevorzugt über ein oder mehrere Federelemente vorgespannt sind. Dies ermöglicht es, dass die Klemmelemente automatisch in die Bremsposition gehen und den Aktuator sichern, wenn das Schalt- oder Stellelement nicht angesteuert ist. Das heißt, dass auf einfache Weise und synchron zur Ansteuerung des Linearmotors auch das Schalt- oder Stellelement angesteuert respektive bestromt werden muss, um die Bremse zu lösen. Wird der Linearmotor nicht weiter angesteuert, so kann synchron auch das Schalt- oder Stellelement nicht mehr angesteuert werden, so dass die Klemmelemente automatisch über die Federvorspannung in die Klemmstellung zurückgebracht werden.For easy clamping and releasing, the clamping device preferably has several clamping elements that engage the stator in the braking position, with at least one electromagnet being provided as a switching or adjusting element, which interacts with the clamping elements via a magnetic field to move the clamping elements from the braking position to the release position . The clamping device thus engages the stator with a corresponding number of separate clamping elements in the braking position. In order to release this clamping position, the switching or adjusting element is provided, which is designed as an electromagnet. This generates a magnetic field with which the clamping elements can be brought from the braking position into the release position, so that the brake or the jamming is released. After the end of the linear displacement, the electromagnet can be de-energized again, so that the clamping elements are moved back into the clamping position, for which purpose the clamping elements are preferably pretensioned via one or more spring elements. This enables the clamping elements automatically go into the braking position and secure the actuator when the switching or adjusting element is not activated. This means that the switching or adjusting element must also be activated or supplied with current in a simple manner and synchronously with the activation of the linear motor in order to release the brake. If the linear motor is no longer activated, the switching or adjusting element can no longer be activated synchronously either, so that the clamping elements are automatically brought back into the clamping position via the spring preload.

Dabei können die in die Klemmstellung vorgespannten Klemmelemente zweckmäßigerweise auf einer Schräge laufen, längs welcher sie über den Elektromagneten aus der Brems- in die Freigabestellung bewegbar sind. Diese Schräge, die auch nur einen minimalen Öffnungswinkel aufweisen kann, lässt auf einfache Weise eine definierte Radialführung der Klemmelemente von dem Stator weg und zu diesem zur erneuten Einnahme der Klemmstellung zu. Der Elektromagnet muss nur für einen relativ kurzen Hub sorgen, so dass die Klemmelemente aus ihrem Klemmeingriff gebracht werden und der Stator freigegeben wird.The clamping elements pretensioned into the clamping position can expediently run on an incline along which they can be moved from the braking position into the release position via the electromagnet. This slope, which can also have only a minimal opening angle, allows in a simple manner a defined radial guidance of the clamping elements away from the stator and towards the latter so that the clamping position can be taken up again. The electromagnet only has to provide a relatively short stroke so that the clamping elements are brought out of their clamping engagement and the stator is released.

Eine Alternative zur Ausführung der Bremseinrichtung umfassend eine Klemmeinrichtung sieht vor, dass die Bremseinrichtung ein über das Schalt- oder Stellelement zwischen einer Bremsstellung und einer Freigabestellung schaltbares Bremselement mit einer ersten Formschlusskontur umfasst, die formschlüssig mit einer am Stator vorgesehenen zweiten Formschlusskontur in Eingriff steht. Gemäß dieser Erfindungsausgestaltung kommt folglich eine formschlüssig arbeitende Bremseinrichtung zum Einsatz. Das Schalt- oder Stellelement ist in der Lage, ein Bremselement freizuschalten oder zu sperren, welches Bremselement formschlüssig mit dem Stator in die Bremsposition bringbar ist. Es findet also eine echte mechanische Formschluss-Verriegelung zwischen schaltbarem Bremselement und Stator über die entsprechenden Formschlusskonturen statt.An alternative to the embodiment of the braking device comprising a clamping device provides that the braking device comprises a braking element which can be switched between a braking position and a release position via the switching or actuating element and has a first form-fitting contour that is positively engaged with a second form-fitting contour provided on the stator. According to this embodiment of the invention, a form-locking braking device is used. The switching or actuating element is able to activate or block a braking element, which braking element can be brought into the braking position in a form-fitting manner with the stator. There is therefore a real mechanical positive locking between the switchable braking element and the stator via the corresponding positive locking contours.

Ein solches Bremselement kann beispielsweise ein linearbeweglicher Bremszapfen sein, der in eine entsprechende Aufnahmekontur am Stator eingreift. Das Schalt- oder Stellelement muss diesen Bremszapfen lediglich linear, zweckmäßigerweise natürlich radial zum Stator, bewegen, um ihn außer Eingriff zu bringen respektive wieder zurückzuführen. Der Bremszapfen kann beispielsweise über ein Federelement zum Stator hin vorgespannt sein, so dass auch hier lediglich zum Lösen der Bremse eine Bestromung des Schalt- oder Stellelements erfolgen muss, während bei Entregung des Schalt- oder Stellelement das Bremselement automatisch über das Federelement in die Eingriffsposition gebracht wird.Such a braking element can for example be a linearly movable brake pin which engages in a corresponding receiving contour on the stator. The switching or adjusting element only has to move this brake pin linearly, expediently of course radially to the stator, in order to disengage it or to bring it back again. The brake pin can, for example, be biased towards the stator via a spring element, so that the switching or actuating element only needs to be energized to release the brake, while when the switching or actuating element is de-energized, the braking element is automatically brought into the engaged position via the spring element becomes.

Alternativ ist das Bremselement ein drehbar gelagertes Zahnrad mit einer die erste Formschlusskontur bildenden Außenverzahnung, die in eine die zweite Formschlusskontur bildende Verzahnung am Stator eingreift, wobei über das Schalt- oder Stellelement in Form eines Elektromagneten ein Arretierelement in und außer Eingriff mit einer Arretierkontur am Zahnrad bringbar ist. Gemäß dieser Erfindungsalternative besteht ein permanenter Formschluss zwischen der Außenverzahnung des Zahnrads und der Verzahnung des Stators. Über das Schalt- oder Stell-element wird die Drehbarkeit des Zahnrads gesteuert. Hierzu wird über das Schalt- oder Stellelement, bevorzugt in Form eines Elektromagneten, ein entsprechendes Arretierelement in und außer Eingriff mit einer Arretierkontur am Zahnrad gebracht. Ist das Arretierelement, beispielsweise ein Arretierzapfen, der in eine entsprechende Arretierverzahnung oder dergleichen am Zahnrad eingreift, oder ein Reibzapfen, der an eine entsprechende Reibfläche am Zahnrad anlegbar ist, in der Fixierposition, also im Eingriff am Zahnrad, so kann das Zahnrad nicht rotieren, aufgrund des Verzahnungseingriffs zum Stator hin ist die Position festgelegt. Wird über das Schalt- oder Stell-element das Arretierelement gelöst, so kann das Zahnrad frei drehen und demzufolge der Läufer relativ zum Stator verschoben werden. Zur erneuten Arretierung wird das Schalt- oder Stellelement wieder entregt, so dass das auch hier bevorzugt über ein Federelement vorgespannte Arretierelement wieder automatisch in Eingriff mit der Arretierkontur am Zahnrad bringbar ist.Alternatively, the braking element is a rotatably mounted gear with an external toothing forming the first form-locking contour, which engages in a toothing on the stator that forms the second form-locking contour, with a locking element in and out of engagement with a locking contour on the gear via the switching or actuating element in the form of an electromagnet can be brought. According to this alternative of the invention, there is a permanent form fit between the external toothing of the gear and the toothing of the stator. The rotatability of the gear is controlled via the switching or actuating element. For this purpose, a corresponding locking element is brought into and out of engagement with a locking contour on the gearwheel via the switching or adjusting element, preferably in the form of an electromagnet. If the locking element, for example a locking pin, which engages in a corresponding locking toothing or the like on the gear, or a friction pin, which can be placed on a corresponding friction surface on the gear, is in the fixing position, i.e. in engagement with the gear, the gear cannot rotate, the position is fixed due to the meshing of the teeth with the stator. If the locking element is released via the switching or adjusting element, the gear can rotate freely and consequently the rotor can be moved relative to the stator. For a renewed locking, the switching or adjusting element is de-energized again, so that the locking element, which is also here preferably pretensioned via a spring element, can automatically be brought back into engagement with the locking contour on the gearwheel.

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 manuelle, 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, sei es die Klemmbremse, sei es die Formschlussbremse, ist also so ausgelegt, dass die entsprechende Arretierung bei Anliegen einer hinreichenden Kraft überdrückt werden kann, mithin also die Klemmung zumindest temporär aufgehoben wird, oder aber der Formschluss kurzzeitig durch Auseinanderdrücken der Formschlusselemente aufgehoben wird. Dieses Aufheben geschieht natürlich nur so lange, wie die entsprechende Kraft anliegt. Wird nicht weiter von Hand gedrückt, so stellt sich sofort wieder der Bremszustand ein.The braking device can preferably be overridden manually. This is expedient because, when it is integrated in the motor vehicle, the user must be able to open and, in particular, close the tailgate manually if necessary, that is, without any action by the linear motor. The braking device is designed in such a way that it can be overridden by hand with a force of approx. 50-100 N. The braking device, be it the clamping brake or the form-locking brake, is designed so that the corresponding locking can be overridden when a sufficient force is applied, i.e. the clamping is at least temporarily released, or the form-locking is briefly released by pressing the form-locking elements apart becomes. Of course, this cancellation only happens as long as the corresponding force is applied. If you do not press any further by hand, the braking state is immediately restored.

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 vergrößerte Detailansicht des Linearaktuators unter Darstellung des Bereichs der Bremseinrichtung,
3 eine Prinzipdarstellung der Bremseinrichtung in der Bremsstellung,
4 die Bremseinrichtung aus 3 in der Lösestellung,
5 eine Prinzipdarstellung einer Bremseinrichtung einer zweiten Ausführungsform, und
6 die Bremseinrichtung aus 5 in der Lösestellung.

The invention is explained below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:

1 a schematic representation of a linear actuator according to the invention of a first embodiment in two operating positions,
2 an enlarged detailed view of the linear actuator showing the area of the braking device,
3 a schematic diagram of the braking device in the braking position,
4th the braking device off 3 in the release position,
5 a schematic diagram of a braking device of a second embodiment, and
6th the braking device off 5 in the release position.

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. 1 shows a schematic diagram of a linear actuator according to the invention 1 , comprising an outer tube 2 and an inner tube telescopically guided in this 3 . In the inner tube 3 is a spring element 4th arranged in the form of a helical spring. About this spring element 4th are the two pipes 2 , 3 on the one hand via the connection point 5 for example on the body of a motor vehicle and via the connection point 6th are tied to a tailgate of the motor vehicle, coupled to one another, or braced against one another.

Zur teleskopischen Verschiebung der beiden Rohre 2, 3 relativ zu einander ist erfindungsgemäß ein Linearmotor 7 vorgesehen, umfassend einen, relativ gesehen, positionsfesten stangenförmigen 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.For telescopic displacement of the two tubes 2 , 3 according to the invention, a linear motor is relative to one another 7th provided, comprising a, relatively seen, positionally fixed rod-shaped stator 8th as well as a runner running on it 9 . The stator 8th is one hand with the outer tube 2 connected, on the other hand with a carrier 10 on which the spring element 4th is supported. To control the operation of the linear motor 7th is a control device 11 provided that the energization of the linear motor 7th or the stator 8th controls to build up the alternating magnetic field.

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.How 1 shows in the upper partial view, the inner tube is in the operating position there 3 into the outer tube 2 retracted, the spring element 4th is compressed here, so it builds up a corresponding restoring force.

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 4 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.If the tailgate is now to be opened automatically starting from this actuator position corresponding to the closed position of the tailgate, then the control device 11 the linear motor 7th energized, the runner 9 moves along the stator 10 and pushes because the runner 9 with the inner tube 3 is coupled, the inner tube 3 from the outer tube 2 . This pushing out movement is caused by the relaxing spring element 4th supported. The tailgate opens automatically. The design is such that the spring force of the spring element 4th corresponds approximately to the weight of the tailgate, so that the tailgate only has a relatively low output of the linear motor when it is set up 7th is required.

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.The linear motor is used for lowering 7th driven in the other direction, so that the length of the stator 8th repatriated runners 9 the inner tube 3 back into the outer tube 2 draws in, at the same time the spring element 4th is compressed again while building up the restoring force, supported by the weight of the tailgate.

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.To determine the relative position of the pipes 2 , 3 to each other, be it the respective end position in the closed or open flap state, be it an intermediate position, is a braking device 12 provided, which is an actively switchable braking device, that is, by giving a control signal, in the present case a corresponding power supply, actively between a release position in which the linear motor 7th the inner tube 3 can move, and a braking position in which an automatic movement of the pipes relative to each other when the linear motor is not actuated 7th is excluded, can be switched. This braking device 12 is also controlled by the control device in the example shown 11 controlled, hence the energizing operation is also here, corresponding to that of the linear motor 7th , controlled or regulated by this. The design is expediently such that the braking device is in the de-energized state, that is to say if the linear motor is also 7th is not energized, is closed, is therefore in the braking position, while the braking device 12 opened, so switched to the release position, even if the linear motor 7th is energized. The current is preferably supplied synchronously.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Bremseinrichtung 12 positionsfest zusammen mit dem Läufer 9 am inneren, beweglichen Rohr 3 angeordnet, während der Stator 8 am äußeren, positionsfesten Rohr 2 angeordnet ist. Die Bremseinrichtung 12 befindet sich hier unmittelbar benachbart zum länglichen, stangenförmigen Stator 8, da sie zur Arretierung einer eingestellten Relativposition der Rohre 2, 3 zueinander mit dem Stator 8 zusammenwirkt.In the embodiment shown is the braking device 12 fixed in position together with the runner 9 on the inner, movable tube 3 arranged while the stator 8th on the outer, fixed pipe 2 is arranged. The braking device 12 is here directly adjacent to the elongated, rod-shaped stator 8th , as they are used to lock a set relative position of the pipes 2 , 3 to each other with the stator 8th cooperates.

2 zeigt eine vergrößerte Teilansicht des Linearaktuators 1 aus 1, wobei hier insbesondere die Bremseinrichtung 12 detaillierter gezeigt ist. Diese ist wie ausgeführt am inneren beweglichen Rohr 3 positionsfest angebunden, ebenso wie der Läufer 9, der längs des Stators 8 läuft. Mit dem Stator 8 gekoppelt ist das Federelement 4, wie 2 anschaulich zeigt. 2 shows an enlarged partial view of the linear actuator 1 out 1 , here in particular the braking device 12 shown in more detail. This is as shown on the inner movable tube 3 tied in a fixed position, as is the runner 9 along the stator 8th running. With the stator 8th coupled is the spring element 4th , how 2 clearly shows.

Die Bremseinrichtung 12 umfasst ein über die Steuerungseinrichtung 11 ansteuerbares Schalt- oder Stellelement 13, hier in Form eines Hubmagneten 14, der im gezeigten Beispiel ringförmig angeordnet respektive ausgestaltet ist. Ihm zugeordnet ist eine Klemmeinrichtung 15 umfassend mehrere hier kugelige Klemmelemente 16, die auf einem ringförmigen Bauteil 17 mit einer kegeligen Schrägfläche 18 laufen. Sie sind über wenigstens ein Federelement 19 permanent in die Klemmstellung, in der sie am Stator 8 klemmend angreifen, vorgespannt. The braking device 12 includes a control device 11 controllable switching or adjusting element 13 , here in the form of a lifting magnet 14th , which is arranged or configured in a ring in the example shown. A clamping device is assigned to it 15th comprising several here spherical clamping elements 16 resting on an annular component 17th with a conical bevel 18th to run. You are about at least one spring element 19th permanently in the clamping position in which it is on the stator 8th gripping, pretensioned.

Soll nun ausgehend von der Klemmstellung eine Linearverschiebung der beiden Rohre 2, 3 zueinander erfolgen, so wird über die Steuerungseinrichtung 11 der Linearmotor 7 angesteuert, mithin also der Läufer 9 bestromt. Synchron hierzu wird auch der Hubmagnet 14 bestromt, so dass dieser ein Magnetfeld aufbaut, das mit den Klemmelementen 16 wechselwirkt. Dies führt dazu, dass diese ausgehend von der in 3 gezeigten Klemmstellung etwas axial bewegt werden und längs der Schrägfläche 18 etwas radial nach außen laufen, so dass ihre Klemmanlage am Stator 8 aufgehoben wird, vgl. 4. Sie müssen sich nicht vollständig vom Stator 8 abheben, es reicht, wenn der Klemmangriff gelöst wird, so dass der Läufer 9 relativ zum Stator 8 verschoben werden kann.A linear displacement of the two tubes is now intended, starting from the clamping position 2 , 3 take place with respect to each other, it is via the control device 11 the linear motor 7th controlled, hence the runner 9 energized. The lifting magnet is also synchronized with this 14th energized so that it builds up a magnetic field that interacts with the clamping elements 16 interacts. As a result, based on the in 3 shown clamping position are moved somewhat axially and along the inclined surface 18th run slightly radially outwards so that their clamping system on the stator 8th is canceled, cf. 4th . You don't have to be completely off the stator 8th take off, it is enough if the clamping grip is released so that the runner 9 relative to the stator 8th can be moved.

Das Federelement 19 wird bei dieser magnetfeldbedingten Bewegung der Klemmelemente 18 wieder etwas komprimiert. Ist die Endstellung eingenommen, so wird der Läufer 9 entregt, gleichzeitig wird aber auch der Hubmagnet 14 entregt, das Magnetfeld also abgeschaltet. Dies führt dazu, dass das Federelement 19 die Klemmelemente 16 automatisch wieder in die Klemmstellung an den Stator 8 drückt, die eingenommene Position ist damit über die Bremseinrichtung 12 arretiert, bis sie für eine nächste Bewegung wieder aufgehoben wird.The spring element 19th becomes with this magnetic field-induced movement of the clamping elements 18th again somewhat compressed. If the end position is reached, the runner will 9 de-energized, but at the same time the solenoid is also de-energized 14th de-excited, so the magnetic field is switched off. This leads to the spring element 19th the clamping elements 16 automatically back into the clamping position on the stator 8th presses, the assumed position is thus over the braking device 12 locked until it is canceled again for the next movement.

5 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer Bremseinrichtung 12. Wenn die Bremseinrichtung 12 gemäß der 2 - 4 mit einer Klemmeinrichtung versehen ist, weist die Bremseinrichtung 12 gemäß 5 eine Formschlusseinrichtung zur Erwirkung einer formschlüssigen Arretierung auf. Die Bremseinrichtung 12 umfasst ein Bremselement 20 in Form eines Zahnrads 21, das eine Außenverzahnung 22 aufweist, die formschlüssig in eine längs des Stators 8 verlaufende Verzahnung 23 eingreift. Die Verzahnung 22 bildet eine erste Formschlusskontur, die Verzahnung 23 eine zweite Formschlusskontur. Das Zahnrad 21 ist um eine Drehachse 24 drehbar. Es ist positionsfest am inneren Rohr 3, also am beweglichen Rohr angeordnet, wandert also bei einer Läuferbewegung mit diesen. 5 shows an alternative embodiment of a braking device 12 . When the braking device 12 according to the 2 - 4th is provided with a clamping device, the braking device 12 according to 5 a form-fit device for achieving a form-fit locking. The braking device 12 includes a braking element 20th in the form of a gear 21st that has an external toothing 22nd has, which form-fit in a length of the stator 8th running teeth 23 intervenes. The toothing 22nd forms a first form-fit contour, the toothing 23 a second form-fit contour. The gear 21st is around an axis of rotation 24 rotatable. It is fixed in position on the inner tube 3 , so arranged on the movable tube, so migrates with a rotor movement with this.

Dem Zahnrad 21 zugeordnet ist ein Arretierelement 25, hier in Form eines Arretier- oder Reibzapfens 26, der mit einer Arretierkontur 27 in Form einer Arretier- oder Reibfläche am Zahnrad 21 zusammenwirkt. In der in 5 gezeigten Arretierstellung greift der Arretier- oder Reibzapfen 26 an der Arretierkontur 27 an, das heißt, dass eine Drehung des Zahnrads 21 um die Drehachse 24 gesperrt ist. Die Relativposition der beiden Rohre 2, 3 zueinander ist arretiert.The gear 21st a locking element is assigned 25th , here in the form of a locking or friction pin 26th , the one with a locking contour 27 in the form of a locking or friction surface on the gear 21st cooperates. In the in 5 The locking position shown engages the locking or friction pin 26th on the locking contour 27 on, that is, one rotation of the gear 21st around the axis of rotation 24 Is blocked. The relative position of the two tubes 2 , 3 each other is locked.

Soll nun eine Linearverschiebung erfolgen, so wird synchron zur Ansteuerung des Linearmotors 7 auch das auch hier vorgesehene Schalt- oder Stellelement 13, auch hier exemplarisch ein Elektromagnet 14, angesteuert. Dieser ist mit dem Arretier- oder Reibzapfen 26 gekoppelt. Der Arretier- oder Reibzapfen 26 wird hierbei, siehe den Übergang von 5 zu 6 über den Elektromagneten 14, also einen Hubmagneten, vom Zahnrad 21 weggezogen und gegen die Rückstellkraft eines Federelements 28 bewegt. Das Federelement 28 wird hierbei weiter gespannt, das heißt, dass auch in der Ruheposition der Arretier- oder Reibzapfen 26 über das Federelement 28 gegen das Zahnrad 21 gespannt ist. In der in 6 gezeigten Lösestellung jedoch befindet sich der Arretier- oder Reibzapfen 26 außer Eingriff mit der Arretierkontur 27. Das Zahnrad 21 ist freigegeben, es kann um die Drehachse 24 drehen, so dass es über den Läufer 9 relativ zum Stator 8 bewegt werden kann und demzufolge die beiden Rohre 2, 3 auseinander- oder zusammengeschoben werden können.If a linear shift is to take place, it is synchronized with the control of the linear motor 7th also the switching or adjusting element provided here 13 , also here an example of an electromagnet 14th , controlled. This is with the locking or friction pin 26th coupled. The locking or friction pin 26th is here, see the transition from 5 to 6th about the electromagnet 14th , i.e. a lifting magnet, from the gear 21st pulled away and against the restoring force of a spring element 28 emotional. The spring element 28 is tensioned further, that is, the locking or friction pin also in the rest position 26th about the spring element 28 against the gear 21st is excited. In the in 6th However, the release position shown is the locking or friction pin 26th out of engagement with the locking contour 27 . The gear 21st is released, it can rotate around the axis of rotation 24 rotate so that it is over the runner 9 relative to the stator 8th can be moved and consequently the two tubes 2 , 3 can be pushed apart or together.

Mit Erreichen der gewünschten Endposition wird einerseits der Linearaktuator 7 gestoppt und wieder entregt, zeitgleich wird auch der Elektromagnet 14 wieder entregt. Auf den Arretier- oder Reibzapfen 26 wirkt keine mehr ihn in die Löseposition gemäß 6 zwingende Kraft, so dass das gespannte Federelement 28 den Arretier- oder Reibzapfen 26 wieder gegen die Arretierkontur 27 drücken kann, worüber das Zahnrad 21 in seiner Position wieder arretiert ist und nicht mehr drehen kann. Die eingenommene Rohrposition ist damit wiederum arretiert, bis ein erneuter Lösevorgang einsetzt.When the desired end position is reached, the linear actuator becomes on the one hand 7th stopped and de-energized again, at the same time the electromagnet is also turned off 14th upset again. On the locking or friction pin 26th no longer acts according to him in the release position 6th compelling force so that the tensioned spring element 28 the locking or friction pin 26th again against the locking contour 27 can push what the gear wheel 21st is locked in position again and can no longer rotate. The assumed pipe position is locked again until another release process begins.

Allen beschriebenen Ausführungsbeispielen zu eigen ist, dass sie bei Bedarf manuell durch Aufbringen einer entsprechenden Kraft überdrückt werden können. Das heißt, dass die Bremseinrichtungen 12 jeweils so ausgelegt sind, dass die beiden Rohre 2, 3 trotz geschlossener Bremseinrichtung 12 bei hinreichend aufgebrachter Kraft auseinander- oder ineinandergeschoben werden können. Im Falle der Klemmeinrichtung gemäß der 2 - 4 wird dabei die Bremseinrichtung 12 aktiv trotz klemmend am Stator 8 anliegender Klemmelemente 16 entlang des Stators 8 geschoben. Wird der Krafteintrag beendet, so fixiert die nach wie vor geschlossene Bremseinrichtung 12 die Rohrposition. Im Falle der Bremseinrichtung aus den 5 und 6 wird bei aufgebrachter Kraft der Arretier- oder Reibzapfen 26 überdrückt, das heißt, dass das Zahnrad 21 trotz an ihm angreifenden Arretier- oder Reibzapfen 26 dreht und demzufolge längs des Stators 8 wandert, bis der Krafteintrag beendet ist und der Arretier- oder Reibzapfen 26 das Zahnrad 21 wieder sperrt.It is common to all of the exemplary embodiments described that, if necessary, they can be manually overridden by applying an appropriate force. That is, the braking devices 12 each designed so that the two pipes 2 , 3 despite closed braking device 12 can be pushed apart or into one another if sufficient force is applied. In the case of the clamping device according to 2 - 4th becomes the braking device 12 active despite jamming on the stator 8th adjacent clamping elements 16 along the stator 8th pushed. If the application of force is ended, the braking device, which is still closed, is fixed 12 the pipe position. In the case of the braking device from the 5 and 6th becomes the locking or friction pin when the force is applied 26th overpressed, that is, the gear 21st despite locking or friction pins attacking it 26th rotates and consequently along the stator 8th migrates until the application of force has ended and the locking or friction pin 26th the gear 21st locks again.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: LinearaktuatorLinear actuator
22: äußeres Rohrouter tube
33: inneres Rohrinner tube
44th: FederelementSpring element
55: AnbindungspunktConnection point
66th: AnbindungspunktConnection point
77th: LinearmotorLinear motor
88th: Statorstator
99: Läuferrunner
1010: Trägercarrier
1111: SteuerungseinrichtungControl device
1212: BremseinrichtungBraking device
1313: StellelementControl element
1414th: HubmagnetLifting magnet
1515th: KlemmeinrichtungClamping device
1616: KlemmelementClamping element
1717th: BauteilComponent
1818th: SchrägflächeBevel
1919th: FederelementSpring element
2020th: BremselementBraking element
2121st: Zahnradgear
2222nd: AußenverzahnungExternal toothing
2323: VerzahnungInterlocking
2424: DrehachseAxis of rotation
2525th: ArretierelementLocking element
2626th: Arretier- oder ReibzapfenLocking or friction pin
2727: ArretierkonturLocking contour
2828: FederelementSpring element

Claims

Linear actuator comprising two tubes (2, 3) which can be moved telescopically in and apart and which are coupled to one another via a spring element (4) arranged in the inner tube (3), as well as a servomotor (7) via which the two tubes (2, 3 ) are mutually displaceable, as well as a braking device (12) which fixes the two tubes (2, 3) in the respective relative position to one another, characterized in that linearly moving rotor (9), wherein - the stator (8) is coupled to a fixed position tube (2) and the rotor (9) is coupled to the other movable tube (3), and that - one between a release position during operation of the linear motor (7) and a braking position when the linear motor (7) is at a standstill, a braking device (12) which is switchable and coupled to the movable tube (3) and which acts on the rod-shaped stator (8) is provided, - the braking device (12) has at least one energizable switching or adjusting element (13), the braking device (12) being switchable between the release and braking position by varying the energizing, - the braking device (12) and the linear motor (7) can be energized synchronously - the braking device (12) comprises a clamping device (15) which can be switched between a release position and a braking position via the switching or adjusting element (13), - the clamping device (15) has a plurality of acting on the stator (8) in the braking position Clamping elements (16), and that at least one electromagnet (14) is provided as switching or adjusting element (13), which interacts with the clamping elements (16) via a magnetic field to move the clamping elements (16) from the braking position to the release position - The clamping elements (16) pretensioned in the clamping position run on a slope (18) along which they can be moved from the braking position into the release position via the electromagnet (14)

Linear actuator Claim 1 , characterized in that the braking device (12) can be switched into the release position in the energized state and into the braking position in the de-energized state.

Linear actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the braking device (12) can be overridden manually.