DE102020125467A1

DE102020125467A1 - Antriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE102020125467A1
Application number: DE102020125467.9A
Authority: DE
Inventors: Mathias Rosenkranz
Original assignee: Physik Instrumente PI GmbH and Co KG
Current assignee: Physik Instrumente PI GmbH and Co KG
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2022-03-31
Also published as: WO2022069115A1

Abstract

Antriebsvorrichtung (1), aufweisend:eine Aktorvorrichtung (10) mit einem Aktor (20), dessen Ausdehnung in einer ersten Richtung LXreversibel veränderbar ist, wobei die Aktorvorrichtung (10) eine erste Stirnseite (11) und eine in Bezug auf die Richtung LXentgegen gesetzt zur ersten Stirnseite (11) der Aktorvorrichtung (10) orientierte zweite Stirnseite (12) ausbildet,eine Rahmenvorrichtung (100),einen gegenüber der Rahmenvorrichtung (100) bewegbaren Läufer (35),ein Friktionselement (30), das im Bereich der zweiten Stirnseite (112) der Aktorvorrichtung (10) angeordnet ist, wobei das Friktionselement (30) eine Friktionsfläche (31) zum Antreiben des Läufers (35) aufweist, ,wobei der erste Lagerabschnitt (101) eine erste Lagerungsvorrichtung (60)ausbildet, mit der die Aktorvorrichtung (10) drehbar zumindest um eine Achse gelagert ist, die entlang einer zweiten Richtung LZ, die orthogonal zur ersten Richtung LXverläuft, , undwobei der zweite Lagerabschnitt (102) eine zweite, Lagerungsvorrichtung (70), aufweist, welche die Aktorvorrichtung (10) sowohl entlang der ersten Richtung LXgegen denersten Lagerabschnitt (101) drückt, als auch entlang einer dritten Richtung LY, die orthogonal zur ersten Richtung LXund orthogonal zur zweiten Richtung LZverläuft, gegen den Läufer (35) drückt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung.
Aus der japanischen Veröffentlichung aus dem Jahr 1995 „Linear direct drive mechanism using shock motion“ der Autoren K. Furutani, N. Mohri, T. Higuchi, in J.Jpn. Soc. Prec. Eng. 61 (4), Seiten 527 bis 531, ist ein Linear-Direktantriebsmechanismus bekannt.
Die US 8 912 707 B2 beschreibt einen Aktuator mit elastischen Komponenten.
Weitere Aktuatoren sind aus der US 7 671 512 B2 und der CN 201-200399 (P2010-200399A) bekannt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist, eine zu bekannten Antriebsvorrichtungen alternativ gestalteten Trägheitsmotor sowie einen Motor mit einer solchen Antriebsvorrichtung bereitzustellen, die bzw. der hinsichtlich Genauigkeit sowie auch hinsichtlich Fertigung und Montage vorteilhaft ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den jeweils auf diese rückbezogenen Unteransprüche angegeben.
Nach der Erfindung ist eine Antriebsvorrichtung vorgesehen, die aufweist:

eine Aktorvorrichtung mit einem Aktor, dessen Ausdehnung in einer ersten Richtung L_X reversibel veränderbar ist, wobei die Aktorvorrichtung eine erste Stirnseite und
eine in Bezug auf die Richtung L_X entgegen gesetzt zur ersten Stirnseite der Aktorvorrichtung orientierte zweite Stirnseite ausbildet,
eine Rahmenvorrichtung,
einen gegenüber der Rahmenvorrichtung bewegbaren Läufer,
ein Friktionselement, das im Bereich oder an der zweiten Stirnseite der Aktorvorrichtung angeordnet ist, wobei das Friktionselement eine Friktionsfläche zum Antreiben des Läufers aufweist,
eine erste Lagerungsvorrichtung, mit der die Aktorvorrichtung drehbar zumindest um eine Achse an der Rahmenvorrichtung gelagert ist, die entlang einer zweiten Richtung L_Z, die orthogonal zur ersten Richtung L_X verläuft, und
eine zweite, Lagerungsvorrichtung, die die zweite Stirnseite der Aktorvorrichtung sowohl entlang der ersten Richtung L_X gegen die Rahmenvorrichtung drückt oder vorspannt, als auch entlang einer dritten Richtung L_Y, die orthogonal zur ersten Richtung L_X und orthogonal zur zweiten Richtung L_Z verläuft, gegen den Läufer drückt oder vorspannt.

Bei den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die drehbare Lagerung der ersten Stirnseite der Aktorvorrichtung an der Rahmenvorrichtung durch eine drehbare Lagerung der ersten Stirnseite der Aktorvorrichtung an dem ersten Lagerabschnitt realisiert ist.
Durch die Aktor-Vorspannung können sowohl Geometrietoleranzen des Aktors als auch ein Verschleiß des Friktionselements kompensiert werden.
Durch das reibungsarme Drehgelenk weist die Aktorvorrichtung oder die Aktor-Vorspannung eine geringe Hysterese auf.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die zweite Lagerungsvorrichtung ein Spannteil aus einem rückstellfähigen Material aufweist oder aus einem solchen gebildet ist. Das Spannteil kann einen ersten Federabschnitt, der sich an der Rahmenvorrichtung abstützt und die Aktorvorrichtung entlang der ersten Richtung L_X drückt oder vorspannt, und einen zweiten Federabschnitt, der sich an der Rahmenvorrichtung abstützt und die Aktorvorrichtung entlang der dritten Richtung L_Y gegen den Läufer drückt oder vorspannt, aufweisen. Der erste Federabschnitt des Spannteils kann auch als eine erste Federvorrichtung nach einer der hierin beschriebenen Realisierungen und der zweite Federabschnitt des Spannteils kann auch als eine zweite Federvorrichtung nach einer der hierin beschriebenen Realisierungen ausgeführt sein.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die zweite Lagerungsvorrichtung aufweist: eine erste Federvorrichtung, welche sich an der Rahmenvorrichtung direkt oder indirekt abstützt und die Aktorvorrichtung entlang der ersten Richtung L_X drückt oder vorspannt, und eine zweite Federvorrichtung, welche sich an der Rahmenvorrichtung direkt oder indirekt abstützt und die Aktorvorrichtung entlang der dritten Richtung L_Y gegen den Läufer drückt oder vorspannt.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die erste Federvorrichtung einen Federweg bereitstellt, der entlang der ersten Richtung L_X verläuft, und die zweite Federvorrichtung einen Federweg bereitstellt, der entlang der dritten Richtung L_Y verläuft.
Bei jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors kann vorgesehen sein, dass die erste Federvorrichtung jeweils aus einem oder mehreren der folgenden Bestandteile gebildet ist oder besteht:

(A1) eine Blattfeder oder Blattfeder-Anordnung, die einen sich quer zur ersten Richtung L_X erstreckenden Hebelabschnitt oder einen Krümmungsabschnitt mit einer sich in der Blattfeder-Längsrichtung erstreckenden Krümmung aufweist, so dass die Blattfeder oder Blattfeder-Anordnung einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt;
(A2) eine Schraubenfeder, wobei die Schraubenfeder-Achse entlang der ersten Richtung L_X verläuft und die Schraubenfeder einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt;
(A3) eine Blockfeder, die einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt;
(A4) eine Wellenfeder, wobei die Wellenfeder -Achse entlang der ersten Richtung L_X verläuft und die Wellenfeder einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt;
(A5) eine Evolutfeder, wobei die Evolutfeder -Achse entlang der ersten Richtung L_X verläuft und die Evolutfeder einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt;
(A6) eine Tellerfeder, wobei die Tellerfeder -Achse entlang der erste Richtung L_X verläuft und die Tellerfeder einen Federweg entlang der erste Richtung L_X bereitstellt;
(A7) eine Luftfeder, wobei die Luftfeder-Achse entlang der ersten Richtung L_X verläuft und die Luftfeder einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt;
(A8) eine Gasdruckfeder, wobei die Gasdruckfeder-Achse entlang der ersten Richtung L_X verläuft und die Gasdruckfeder einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt.

Die jeweilige erste Federvorrichtung ist mit einem ersten Federvorrichtungs-Ende mit der Aktorvorrichtung und insbesondere der zweiten Stirnseite der Aktorvorrichtung indirekt oder direkt verbunden oder an dieser fixiert und mit einem zweiten Federvorrichtungs-Ende, das entgegen gesetzt zu dem ersten Federvorrichtungs-Ende gelegen ist, mit der Rahmenvorrichtung und speziell mit dem ersten Lagerabschnitt oder mit dem zweiten Lagerabschnitt oder mit dem Verbindungsabschnitt indirekt oder direkt verbunden oder jeweils daran fixiert ist.
Bei jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors kann vorgesehen sein, dass die zweite Federvorrichtung jeweils aus einem oder mehreren der folgenden Bestandteile gebildet ist oder besteht:

(B1) eine Blattfeder oder Blattfeder-Anordnung, die einen sich quer zur dritten Richtung L_Y erstreckenden Hebelabschnitt oder einen Krümmungsabschnitt mit einer sich in der Blattfeder-Längsrichtung erstreckenden Krümmung aufweist, durch die die Blattfeder oder Blattfeder-Anordnung einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt;
(B2) eine Schraubenfeder, wobei die Schraubenfeder-Achse entlang der dritten Richtung L_Y verläuft und die Schraubenfeder einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt;
(B3) eine Blockfeder, die einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt;
(B4) eine Wellenfeder, wobei die Wellenfeder -Achse entlang der erste Richtung L_X verläuft und die Wellenfeder einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt;
(B5) eine Evolutfeder, wobei die Evolutfeder -Achse entlang der erste Richtung L_X verläuft und die Evolutfeder einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt;
(B6) eine Tellerfeder, wobei die Tellerfeder -Achse entlang der dritten Richtung L_Y verläuft und die Tellerfeder einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt;
(B7) eine Luftfeder, wobei die Gasfeder-Achse entlang der dritten Richtung L_Y verläuft und die Luftfeder einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt;
(B8) eine Gasdruckfeder, wobei die Gasdruckfeder-Achse entlang der dritten Richtung L_Y verläuft und die Gasdruckfeder einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt.

Die jeweilige zweite Federvorrichtung ist mit einem ersten Federvorrichtungs-Ende mit der Aktorvorrichtung und insbesondere der zweiten Stirnseite der Aktorvorrichtung indirekt oder direkt verbunden oder an dieser fixiert und mit einem zweiten Federvorrichtungs-Ende, das entgegen gesetzt zu dem ersten Federvorrichtungs-Ende gelegen ist, mit der Rahmenvorrichtung und speziell mit dem ersten Lagerabschnitt oder mit dem zweiten Lagerabschnitt oder mit dem Verbindungsabschnitt indirekt oder direkt verbunden oder an dieser fixiert.
Als Federweg wird hierin die Beweglichkeit bzw. Deformationsfähigkeit der jeweiligen Federvorrichtung zwischen einer relativ belasteten und relativ unbelasteten Stellung definiert.
Bei jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors mit einer Blattfeder-Anordnung ist diese jeweils aus zumindest zwei Blattfedern gebildet, die senkrecht zur Feder-Längsrichtung aufeinander gelegen sind.
Bei jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors mit einer Blattfeder kann diese, entlang ihrer Längsrichtung gesehen, mit von einem mittleren Abschnitt oder der Mitte zu den Enden hin abnehmender Dicke oder Breite verwendet werden. Dabei kann insbesondere der mittlere Abschnitt im Bereich des Krümmungsabschnitts ausgebildet sein. Die abnehmende Dicke oder Breite kann als eine parabelförmige oder geradlinige Abnahme der Dicke oder Breite ausgeführt sein.
Bei jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors mit einer Blockfeder weist diese blockartige Form auf und ist diese aus elastisch reversiblem Material und insbesondere aus Gummi oder elastischem Kunststoff oder einem elastischen Elastomer oder einer Mischung aus zumindest zwei dieser drei vorgenannten Materialien gebildet.
Bei jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors mit einer Luftfeder kann diese aus zwei zueinander bewegbaren Stellteilen, zwischen denen ein komprimierbares Gasvolumen eingeschlossen ist, gebildet sein.
Bei jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors mit einer Gasdruckfeder kann diese aus zwei zueinander bewegbaren Stellteilen, zwischen denen eine abgeschlossene mit Gas gefüllte Druckkammer mit einem Gas-Innendruck, der eine Vorspannung zwischen den Stellteilen in einem Bewegungsbereich derselben relativ zueinander einstellt, gebildet sein.
Bei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Aktors kann vorgesehen sein, die zweite Lagerungsvorrichtung eine Spannvorrichtung aus einem rückstellfähigen Material aufweist, wobei die Spannvorrichtung als einteiliges oder mehrteiliges Spannteil ausgebildet ist und aufweist:

eine erste Federvorrichtung, die als erster Blattfeder-Abschnitt ausgeführt ist, die die Aktorvorrichtung gegen den zweiten Lagerabschnitt entlang der ersten Richtung L_X zum ersten Lagerabschnitt drückt oder vorspannt, und insbesondere einen sich quer zur ersten Richtung L_X erstreckenden Hebel-Abschnitt oder Vorspannungs-Abschnitt oder Kraftübertragungs-Abschnitt aufweist, in dem die lokale Längsrichtung des Blattfeder-Abschnitts entlang einer Ebene verläuft, die senkrecht zur ersten Richtung L_X verläuft,
eine zweite Federvorrichtung, die als zweiter Blattfeder-Abschnitt ausgeführt ist, die die Aktorvorrichtung entlang der dritten Richtung L_Y gegen die Rahmenvorrichtung in Richtung zum Läufer hindrückt, und insbesondere einen sich quer zur dritten Richtung L_Y erstreckenden Hebelabschnitt oder Vorspannungs-Abschnitt oder Kraftübertragungs-Abschnitt aufweist, in dem die lokale Längsrichtung des Blattfeder-Abschnitts entlang einer Ebene verläuft, die senkrecht zur dritten Richtung L_Y verläuft.

Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Spannvorrichtung einstückig ausgebildet oder aus einem Stück hergestellt ist.
Bei jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors kann vorgesehen sein, dass der erste Federabschnitt und der zweite Federabschnitt als voneinander separate Bauteile jeweils einstückig ausgebildet oder jeweils aus einem Stück hergestellt sind.
Bei jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors, bei denen die zweite Lagerungsvorrichtung ein Spannteil aus einem rückstellfähigen Material aufweist, kann vorgesehen sein, dass der erste Federabschnitt die Form eines sich entlang der ersten Richtung L_X erstreckenden Wellenabschnitts hat oder entlang der ersten Richtung L_X wellenförmig oder entlang der ersten Richtung L_X zumindest abschnittsweise gekrümmt ausgeführt ist.
Bei jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors, bei denen die zweite Lagerungsvorrichtung ein Spannteil aus einem rückstellfähigen Material aufweist, kann vorgesehen sein, dass der erste Federabschnitt M-förmig oder N-förmig oder W-förmig oder V-förming oder S-förmig oder ringförmig oder als Ringabschnitt gestaltet ist. Bei einer mit Hilfe eines Buchstabens definierten Form des ersten Federschabschnitts verläuft die Schreibrichtung des Buchstabens in oder entgegen der ersten Richtung L_X.
Bei jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors, bei denen die zweite Lagerungsvorrichtung ein Spannteil aus einem rückstellfähigen Material aufweist, kann vorgesehen sein, dass der zweite Federabschnitt M-förmig oder N-förmig oder W-förmig oder V-förming oder S-förmig oder ringförmig oder als Ringabschnitt gestaltet ist. Bei einer mit Hilfe eines Buchstabens definierten Form des zweiten Federschabschnitts verläuft die Schreibrichtung des Buchstabens in oder entgegen der dritten Richtung L_Y Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der zweite Federabschnitt als eine Feder ausgebildet ist, die mit einem ersten Feder-Endabschnitt an der Rahmenvorrichtung fixiert oder angeordnet oder in Kontakt ist und mit einem zweiten Feder-Endabschnitt an der Aktorvorrichtung oder dessen zweiter Stirnseite angreift oder an dieser fixiert ist oder anliegt.
Bei jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors, bei denen die zweite Lagerungsvorrichtung ein Spannteil aus einem rückstellfähigen Material aufweist, kann vorgesehen sein, dass der zweite Federabschnitt zwei Endabschnitte aufweist, die mit einem Krümmungsabschnitt verbunden sind, wobei der erste Endabschnitt an der Rahmenvorrichtung und der zweite Endabschnitt an der Aktorvorrichtung oder dessen zweiter Stirnseite befestigt ist, wobei der Krümmungsabschnitt zumindest bereichsweise Krümmungsradien hat, deren Richtungen entlang der ersten Richtung L_X verlaufen. Bei dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der erste Endabschnitt des zweiten Federabschnitts an dem ersten Lagerabschnitt oder dem zweiten Lagerabschnitt oder einem ersten Verbindungsabschnitt, der den ersten Lagerabschnitt und den zweiten Lagerabschnitt miteinander verbindet, fixiert ist. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der erste Endabschnitt des zweiten Federabschnitts und der zweite Endabschnitt des zweiten Federabschnitts entlang zueinander und jeweils entlang der ersten Richtung L_X verlaufen.
Bei jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors kann vorgesehen sein, dass die Aktorvorrichtung ein erstes Anschlussstück aufweist, das die erste Stirnseite ausbildet und zwischen dem Aktor und dem ersten Lagerabschnitt gelegen ist und zusammen mit diesem die erste Lagerungsvorrichtung ausbildet. Mit oder ohne dem ersten Anschlussstück kann die erste Lagerungsvorrichtung derart gestaltet sein,
dass die erste Lagerungsvorrichtung eine Lageraufnahme und eine Lagerausformung, die aneinander anliegen, aufweist, um ein Dreh- oder Schwenkgelenk auszubilden,
dass die Lageraufnahme im Querschnitt in der zweiten Richtung L_Z gesehen eine Vertiefung mit Aufnahme-Oberflächenabschnitten aufweisen, die in Bezug auf die erste Richtung L_X schräg verlaufen und der kleinste Winkel gegenüber der ersten Richtung L_X von dieser aus zueinander gegensätzlich gerichtet sind,
dass die Lagerausformung einen ersten als gerade Ebene realisierten oder als konvex gekrümmten Ausformungs-Oberflächenabschnitt und einen zweiten als gerade Ebene realisierten oder als konvex gekrümmten Ausformungs-Oberflächenabschnitt aufweist, die an jeweils einem der Aufnahme-Oberflächenabschnitte anliegen und sich bei Drehung der Aktorvorrichtung gegenüber dem ersten Lagerabschnitt an diesen entlang bewegen.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die erste Lagerungsvorrichtung durch eine Lageraufnahme und eine Lagerausformung nach einem der beiden folgenden Alternativen (a) oder (b) gebildet ist:

(a) die Lageraufnahme ist an dem ersten Lagerabschnitt und die Lagerausformung ist an der ersten Stirnseite der Aktorvorrichtung ausgebildet,
(b) die Lageraufnahme ist an der ersten Stirnseite der Aktorvorrichtung und die Lagerausformung ist an dem ersten Lagerabschnitt ausgebildet.

Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Lageraufnahme als V-förmige Vertiefung oder als Abschnitt einer V-förmigen Vertiefung in der ersten Stirnseite der Aktorvorrichtung oder in dem ersten Lagerabschnitt ausgebildet ist.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Aktorvorrichtung ein zweites Anschlussstück aufweist, an dem der erste Federabschnitt oder der zweite Federabschnitt oder sowohl der erste Federabschnitt als auch der zweite Federabschnitt befestigt sind. Bei diesen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Aktors kann vorgesehen sein, dass das zweite Anschlussstück einen am Aktor anliegenden Aktor-Anschlussbereich und einen quer zu diesem entlang der erste Richtung L_X vom Aktor weg erstreckenden Trägerbereich aufweist, wobei die zweite Lagerungsvorrichtung auf dem Trägerbereich gelagert ist.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass das erste Anschlussstück und das zweite Anschlussstück Isolationsabschnitte aufweist, wobei jeweils ein Isolationsabschnitt an in Bezug auf die erste Richtung L_X zueinander entgegen gesetzt orientierten Endflächen des Aktors an diesem anliegt. Bei diesen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Aktors kann vorgesehen sein, dass die Isolationsabschnitte jeweils als Keramik-Platte oder als Keramik-Schicht gebildet ist.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass der Läufer gegenüber der Rahmenvorrichtung bewegbar gelagert ist und dabei an dem Friktionselement anliegt bzw. mit diesem in Friktionskontakt steht.
Hierzu kann die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung aufweisen:

eine Führungsbahn, die an einer sich in der dritten Richtung L_Y ergebenden oder orientierten Außenseite der Antriebsvorrichtung und insbesondere der Rahmenvorrichtung ausgebildet ist, wobei
der Läuferin der Führungsbahn gegenüber der Rahmenvorrichtung bewegbar gelagert ist.

Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass diese aufweist:

ein Motorgehäuse, in dem die Rahmenvorrichtung gelagert ist,
eine Führungsbahn, die an einer sich in der dritten Richtung L_Y ergebenden oder orientierten Außenseite des Motorgehäuses ausgebildet ist,
wobei der Läuferin der Führungsbahn gegenüber der Antriebsvorrichtung bewegbar gelagert ist.

Der Ausdruck „entlang“ bedeutet hierin im Zusammenhang einer hierin genannten Richtungsangabe, die insbesondere auch den Verlauf einer Konturlinie oder einer Oberfläche oder eine Richtung eines Bauteils oder einer Strukturkomponente wie eine Achse oder eine Welle oder eine Mittelachse derselben betreffen kann, in Bezug auf eine Bezugsrichtung oder eine Bezugsachse, dass ein Abschnitt des Verlaufs oder die Tangente an eine jeweilige Konturlinie oder jeweilige Oberfläche oder die Richtung in einer explizit oder implizit vorgegebenen Blickrichtung lokal oder abschnittsweise mit einem Winkel von maximal 45 Grad und Insbesondere von maximal 30 Grad von der jeweiligen Bezugsrichtung bzw. Bezugsachse abweicht, auf die die jeweilige Richtungsangabe bezogen ist.
Der Ausdruck „quer“ bedeutet hierin im Zusammenhang einer hierin genannten Richtungsangabe, die insbesondere auch den Verlauf einer Konturlinie oder einer Oberfläche oder eine Richtung eines Bauteils oder einer Strukturkomponente wie eine Achse oder eine Welle oder eine Mittelachse derselben betreffen kann, in Bezug auf eine Bezugsrichtung oder eine Bezugsachse, dass ein Abschnitt des Verlaufs oder die Tangente an eine jeweilige Konturlinie oder jeweilige Oberfläche oder die Richtung in einer explizit oder implizit vorgegebenen Blickrichtung lokal oder abschnittsweise mit einem Winkel, der zwischen 45 Grad und 135 Grad beträgt, und vorzugsweise mit einem Winkel, der zwischen 67 Grad und 113 Grad beträgt, von der jeweiligen Bezugsrichtung bzw. Bezugsachse abweicht, auf die die jeweilige Richtungsangabe bezogen ist.
Unter dem Begriff „Abstand“ insbesondere zwischen zwei Flächen wird hierin insbesondere der kürzeste Abstand verstanden.
Eine „Längsrichtung“ oder eine andere Referenzrichtung einer Referenzlinie, wie insbesondere eine zentrale Achse oder eine mittig verlaufende Linie oder eine Mittellinie zumindest einer Strukturkomponente oder eines Bauteils und insbesondere einer Führungsbahn ergibt sich hierin insbesondere als Verbindungslinie der Flächenschwerpunkte der jeweils kleinsten Querschnittsflächen der jeweiligen Strukturkomponente entlang einer ermittelten oder vorgegebenen Richtung oder zwischen zwei ermittelten oder vorgegebenen Enden. In dem Fall, dass die Referenzlinie gekrümmt oder zumindest abschnittsweise gekrümmt verlaufen kann, kann die Referenzrichtung generell als lokale Längsrichtung zu verstanden werden. Dabei kann die Referenzrichtung hierin jedoch auch als die Richtung einer geradlinig definierten Referenzlinie verstanden werden, wobei zur Ermittlung der geradlinigen Referenzlinie eine Linie verwendet wird, deren Lage relativ zu der gekrümmten Linie in der Summe die geringste Abweichung zwischen diesen Linien oder die geringste Abweichungsfläche ergibt. Dasselbe gilt, falls hierin eine geradlinige Referenzlinie aus einer gekrümmten Linie abzuleiten ist.
Unter der Bezeichnung „länglich“ in Bezug auf eine Komponente und insbesondere in Bezug auf eine Blattfeder oder Blattfeder-Anordnung wird hierin verstanden, dass eine erste Länge der Komponente, die sich in einer ersten Längsrichtung ergibt, um mindestens das 1,2-fache größer ist als eine zweite Länge der Komponente, die sich in einer zweiten Längsrichtung ergibt, die senkrecht zu der ersten Längsrichtung und der Dickenrichtung verläuft. Dabei kann die erste Länge insbesondere eine dem Betrag nach größte Länge sein. Auch können sich die genannten Längen in einer Referenzebene ergeben, die insbesondere eine Mittelebene sein kann.
Unter einer Längsrichtung einer Komponente kann hierin insbesondere die vorbezeichnete erste Längsrichtung und unter einer Breitenrichtung kann hierin insbesondere die vorbezeichnete zweite Längsrichtung verstanden werden.
Unter der Bezeichnung „im Wesentlichen“ in Bezug auf ein Merkmal oder einen Wert wird hierin insbesondere verstanden, dass das Merkmal eine Abweichung von 20 % und speziell von 10 % von dem Merkmal oder dessen geometrischen Eigenschaft bzw. des Werts enthält.
Unter einem „gekrümmten Verlauf“ einer Linie oder Kante oder Oberfläche ist gemeint, dass die Oberfläche entlang einer Referenzrichtung gesehen über die gesamte quer zur Referenzrichtung verlaufende Breite keine Ecke aufweist, d.h. differenzierbaren Verlauf hat.
Unter Krümmung einer Komponente, insbesondere einer Blattfeder, entlang einer Richtung, z.B. entlang einer Längsrichtung bedeutet hierin, dass sich die Komponente entlang dieser Richtung krümmt. Dabei ist die Krümmung in einer Blickrichtung quer zu dieser Richtung und entlang der Breitenrichtung der Komponente und insbesondere der Blattfeder sichtbar.
Unter „Orientierung“ in Bezug auf eine Fläche und insbesondere Oberfläche wird hierin die Normale auf die jeweilige Oberfläche verstanden. Für den Fall, dass es sich bei der betreffenden Oberfläche nicht um eine gerade, sondern beispielsweise eine gekrümmte Oberfläche handelt, kann zur Ermittlung der Oberflächen-Normalen die Normale auf eine gerade Oberfläche derselben Größe verwendet werden, für deren Lage sich relativ zu gekrümmten Oberfläche in der Summe die geringste Abweichung ergibt.
Unter einer „Erstreckung“ eines Flächenabschnitts wird eine Richtung eines ebenen Flächenabschnitts verstanden, der entlang des in Bezug genommenen Flächenabschnitts verläuft und in Bezug zu diesem eine derartige Lage hat, bei der die Summe der Abweichungsbeträge zwischen beiden Flächenabschnitten minimal ist. In Bezug auf einen Längenbetrag der Erstreckung eines Flächenabschnitts wird hierin eine Länge eines fiktiven Flächenabschnitts derselben Größe in einer zu definierenden Richtung verstanden, der eine Lage hat relativ zu dem referenzierten Flächenabschnitt hat, bei der die Summe der Abweichungsbeträge zwischen beiden Flächenabschnitten minimal ist.
Unter dem Begriff „Blattfeder“ oder „Blattfeder-Abschnitt“ wird hierin eine Feder verstanden, die sich in einer geradlinig verlaufenden Länge erstreckt. Bei den Ausführungsformen der Antriebsvorrichtung nach der Erfindung mit einer Blattfeder ist diese zumindest im verspannten und insbesondere geradverspannten oder bogenverspannten Zustand mit zumindest einem Krümmungsabschnitt oder Bogenabschnitt in die Antriebsvorrichtung eingebaut und verbindet dabei zwei Komponenten, wobei dabei die jeweilige Blattfeder entlang ihrer Längsrichtung eine Krümmung ausbilden kann, um ein Potential an Bewegungsenergie zwischen den zwei Komponenten bereitzustellen. Die Breitenrichtung verläuft vertikal zur Längsrichtung der Blattfeder oder des Blattfeder-Abschnitts, wobei aufgrund einer Blickrichtung in der Breitenrichtung der Verlauf des Krümmungsabschnitts sichtbar ist. Die Dickenrichtung der Blattfeder oder des Blattfeder-Abschnitts verläuft vertikal zur Längsrichtung und vertikal zur Breitenrichtung
Die hierin beschriebenen Formen eines ersten Blattfeder-Abschnitts ergeben sich aus dem Verlauf einer Mittelebene, die entlang der Längserstreckung des Blattfeder-Abschnitt verläuft. Der Querschnitt bzw. die Seitendarstellung kann dabei entlang ihrer Mittellinie eine konstante Breite, eine im Wesentlichen konstante Breite oder eine wechselnde Breite haben.
Unter dem Begriff „einstückig“ in Bezug auf ein Bauteil oder eine Komponente wird hierin verstanden, dass das Bauteil bzw. die Komponente als ein Stück hergestellt ist. Dabei kann das Bauteil bzw. die Komponente aus mehreren Stücken oder Teilen, die zusammenhängen oder aneinander gekoppelt oder miteinander verbunden sind, gebildet sein. Unter dem Begriff „aus einem Stück hergestellt“ wird in dieser Hinsicht verstanden, dass das Bauteil bzw. die Komponente bei seiner Herstellung aus einem einstückigen Ausgangswerkstück hergestellt ist.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung an Hand der beiliegenden Figuren beschrieben. Hierin ist die Beschreibung von Merkmalen oder Komponenten von erfindungsgemäßen Ausführungsformen so zu verstehen, dass eine betreffende Ausführungsform erfindungsgemäß, sofern dies nicht explizit ausgeschlossen ist, auch zumindest ein Merkmal einer anderen Ausführungsform aufweisen kann, jeweils als zusätzliches Merkmal dieser betreffenden Ausführungsform oder als alternatives Merkmal, das ein anderes Merkmal dieser betreffenden Ausführungsform ersetzt. Die Figuren zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsmäßen Antriebsvorrichtung, die einen Aktor, eine erste und eine zweite Lagerungsvorrichtung und eine Rahmenvorrichtung, aufweist, wobei die zweite Lagerungsvorrichtung aus einer Anordnung von zwei Blattfedern gebildet ist,
2 eine weitere perspektivische Darstellung der in der 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsmäßen Antriebsvorrichtung, wobei diesevon einer Seite aus gezeigt ist, die entgegen gesetzt zu derjenigen Seite gelegen ist, von der aus sich die Darstellung der 1 ergibt,
3 eine Seitendarstellung der in der 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsmäßen Antriebsvorrichtung, wobei die Seitendarstellung von derselben Seite aus gezeigt ist, von der aus sich die Darstellung der 1 ergibt,
4 eine weitere perspektivische Darstellung der in der 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsmäßen Antriebsvorrichtung, wobei diese ohne die Rahmenvorrichtung gezeigt ist und wobei die Antriebsvorrichtung von derselben Seite aus gezeigt ist, von der aus sich die Darstellung der 2 ergibt,
5 eine weitere perspektivische Darstellung der in der 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsmäßen Antriebsvorrichtung, wobei die Rahmenvorrichtung nur teilweise gezeigt ist und wobei die Antriebsvorrichtung von derselben Seite aus gezeigt ist, von der aus sich die Darstellung der 1 ergibt,
6 eine Seitendarstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsmäßen Antriebsvorrichtung, wobei diese ohne die Rahmenvorrichtung gezeigt ist und die zweite Lagerungsvorrichtung aus einer Anordnung von zwei Blattfedern gebildet ist,
7 eine weitere perspektivische Darstellung der in der 6 gezeigten Ausführungsform der erfindungsmäßen Antriebsvorrichtung, wobei eine vereinfachte Variante der Rahmenvorrichtung gestrichelt eingezeichnet ist,
8 eine weitere perspektivische Darstellung der in der 6 gezeigten Ausführungsform der erfindungsmäßen Antriebsvorrichtung, wobei die Rahmenvorrichtung nicht gezeigt ist,
9 eine Seitendarstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsmäßen Antriebsvorrichtung, wobei diese ohne der Rahmenvorrichtung gezeigt ist, wobei die zweite Lagerungsvorrichtung aus einer Anordnung von zwei Schraubenfedern gebildet ist,
10 eine weitere Seitendarstellung der in der 9 gezeigten Ausführungsform der erfindungsmäßen Antriebsvorrichtung,
11 bis 13 perspektivische Darstellungen der in der 9 gezeigten Ausführungsform der erfindungsmäßen Antriebsvorrichtung.

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 weist eine Aktorvorrichtung 10 mit einem Aktor 20, dessen Länge in einer ersten Richtung L_X der Aktorvorrichtung 10 oder des Aktors 20 reversibel veränderbar ist, und eine Rahmenvorrichtung 100, in der die Aktorvorrichtung 10 gelagert ist, auf. Der Aktor 20 kann als elektromechanisches Element ausgebildet sein.
Alternativ dazu oder zusätzlich kann der Aktor 20 kann aus einem elektromechanischen Material gebildet sein oder bestehen. Unter „elektromechanischem Material“ wird hierin ein Material verstanden, bei dem sich wenigstens eine Dimension, beispielsweise die Länge eines entsprechenden Aktors 20, bei Anlegen einer elektrischen Spannung an den Aktor 20 ändert. Hierunter fallen insbesondere Materialien mit piezoelektrischen oder elektrostriktiven Eigenschaften. In einem Zustand, in dem der Aktor 20 in der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 eingebaut ist, ändert sich die Länge des aus einem elektromechanischen Material gebildeten Aktors 20 vorzugsweise in oder entlang der ersten Richtung L_X der Aktorvorrichtung 10 oder des Aktors 20.
Die erste Richtung L_X definiert zusammen mit einer dritten Richtung L_Y und einer zweiten Richtung L_Z ein orthogonales Koordinatensystem, das in der vorgenannten Reihenfolge insbesondere ein rechtshändiges Koordinatensystem verstanden wird, aber auch ein linkshändiges Koordinatensystem sein kann. In den Figuren sind diese drei Achsen des Koordinatensystems eingetragen.
Die Aktorvorrichtung 10 erstreckt sich in der ersten Richtung L_X zwischen einer ersten Stirnseite 11 und einer zweiten Stirnseite 12. Die Aktorvorrichtung 10 bildet eine erste Stirnseite 11, die in einer Richtung, die entlang der ersten Richtung L_X verläuft, orientiert ist, und eine in Bezug auf die erste Richtung L_X entgegen gesetzt zur ersten Stirnseite 11 orientierte zweite Stirnseite 12 aus. Der Aktor 20 weist eine auf seiner ersten Stirnseite 11 gelegene erste Aktor-Endfläche FE1 und eine auf seiner zweiten Stirnseite 12 gelegene zweite Aktor-Endfläche FE2 auf.
In einer speziellen Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 1 besteht die Aktorvorrichtung 10 im Wesentlichen oder ausschließlich aus dem Aktor 20. Bei dieser Ausführungsform bildet die erste Aktor-Endfläche FE1 die erste Stirnseite 11 und die zweite Aktor-Endfläche FE2 die zweite Stirnseite 12 aus. Die Aktor-Endflächen FE1 und FE2 sind entgegen gesetzt zueinander orientiert und erstrecken sich quer zur Längsrichtung L_X und sind in der Längsrichtung L_X hintereinander angeordnet.
Die Rahmenvorrichtung 100 weist einen ersten Lagerabschnitt 101, der an der ersten Stirnseite 11 gelegen ist, und einen zweiten Lagerabschnitt 102, der an der zweiten Stirnseite 12 gelegen ist, auf, wobei der erste Lagerabschnitt 101 und der zweite Lagerabschnitt 102 unter Ausbildung eines Innenraums in einem sich in der ersten Richtung L_X erstreckenden Abstand zueinander gelegen sind oder die sich in Bezug auf die erste Richtung L_X einander gegenüber liegen.
Nach der Erfindung ist der Aktor 20 in der Rahmenvorrichtung 100 gehalten und vorzugsweise darin strukturell integriert. Bei jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors kann vorgesehen sein, dass die Rahmenvorrichtung 100 derart ausgeführt ist, dass der Aktor 1 in der Rahmenvorrichtung 100 in der ersten Richtung L_X des Aktors 20 federnd eingespannt ist. Bei diesen Ausführungsformen steht der Aktor unter einer zusätzlichen von der Rahmenvorrichtung 100 ausgeübten Druckspannung und wird dadurch schneller von einem expandierten Zustand in einen kontrahierten Zustand bzw. in einen Grundzustand rückgeführt. Zwischen dem ersten Lagerabschnitt 101 und dem zweiten Lagerabschnitt 102 ist der Aktor 20 gelagert. Der erste Lagerabschnitt 101 weist eine erste Lagerabschnitt-Innenfläche 101a und der zweite Lagerabschnitt 102 weist eine zweite Lagerabschnitt-Innenfläche 102a auf, wobei die erste und die zweite Lagerabschnitt-Innenfläche 101a, 102a einander zugewandt gelegen sind. Die erste und die zweite Lagerabschnitt-Innenfläche 101a, 102a können sich zumindest abschnittsweise entlang einer Ebene erstecken, die quer oder orthogonal zu der ersten Richtung L_X oder in der ersten Richtung L_X orientiert ist.
Die Rahmenvorrichtung 100 stellt einen Innenraum 55 bereit, in dem der Aktor 20 gelegen ist. Die einander zugewandten Lagerabschnitt-Innenflächen 101a, 102a der Lagerabschnitte 101 bzw. 102 begrenzen den Innenraum55. Die Lagerabschnitte 101, 102 können mittels eines ersten Verbindungsabschnitts 103 oder mittels eines zweiten Verbindungsabschnitts 104 oder mittels sowohl eines ersten also auch eines zweiten Verbindungsabschnitts 103, 104 zur Ausbildung der Rahmenvorrichtung 100 miteinander strukturell verbunden sein. Dabei ist der Innenraum 55 durch die Lagerabschnitte 101, 102 und gegebenenfalls durch zumindest einen Verbindungsabschnitt, insbesondere einer Innenfläche 103a des Verbindungsabschnitts 103, teilweise begrenzt. Die gegebenenfalls vorhandenen beiden Verbindungsabschnitte 103, 104 erstrecken sich zumindest abschnittsweise entlang der ersten Richtung L_X, wobei die Aktorvorrichtung 10 zwischen diesen gelegen ist. Dabei können die Verbindungsabschnitte 103, 104 in Richtung der dritten Richtung L_Y (1) oder in der zweiten Richtung L_Z voneinander beabstandet gelegen sein. Der erste Lagerabschnitt 101 und der zweite Lagerabschnitt 102 können jeweils als Bauteile und z.B. längliche und, alternativ oder zusätzlich, plattenförmige Bauteile, ausgeführt sein, die sich entlang zueinander erstrecken.
Die Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 können ein erstes Anschlussstück 40 aufweisen, das an der ersten Aktor-Endfläche FE1 angeordnet ist, das mit einer Anschlussstück-Anlagefläche 40b an der ersten Aktor-Endfläche FE1 anliegt. Bei dieser Ausführungsform bildet die erste Stirnseite 11 eine Außenseite der Aktorvorrichtung 10, die um die Länge des ersten Anschlussstücks 40 von der ersten Aktor-Endfläche FE1 in der ersten Richtung L_X beabstandet gelegen ist, die zumindest in einem Bereich entlang der ersten Richtung L_X orientiert ist und dem ersten Lagerabschnitt 101 zugewandt gelegen ist. Die Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 können, alternativ zu dem ersten Anschlussstück 40 oder zusätzlich, ein zweites Anschlussstück 50 aufweisen, das an der zweiten Aktor-Endfläche FE2 angeordnet ist und das mit einer Anschlussstück-Anlagefläche 50a an der zweiten Aktor-Endfläche FE2 anliegt. Bei dieser Ausführungsform bildet die zweite Stirnseite 12 eine Außenseite der Aktorvorrichtung 10, die um die Länge des zweiten Anschlussstücks 50 von der zweiten Aktor-Endfläche FE2 beabstandet gelegen ist, die zumindest in einem Bereich entlang der ersten Richtung L_X orientiert ist und dem zweiten Lagerabschnitt 102 zugewandt gelegen ist.
Das zweite Anschlussstück 50 kann einteilig oder einstückig oder mehrteilig oder mehrstückig realisiert sein.
Bei der Ausführungsform, die in der 1 dargestellt ist, weist die Antriebsvorrichtung 1 sowohl das erste Anschlussstück 40 als auch das zweite Anschlussstück 50 auf.
Der Aktor 20 kann derart ausgeführt sein, dass dieser sich bei Anlegen eines entsprechenden elektrischen Ansteuerungssignals deformiert bzw. Dimensionsänderungen vollführt, wobei sich der Aktor 20 bei entsprechenden elektrischen Ansteuerungssignalen jeweils reversibel zumindest in der ersten Richtung L_X ausdehnt oder zusammenzieht. Es kann auch vorgesehen sein, dass dieses Ausdehnen und Zusammenziehen in einer definierten dynamischen bzw. zeitlichen Abfolge erfolgt. Der Aktor 20 kann dabei derart ausgeführt sein, dass dieser sich bei diesen Deformationen auch quer zur ersten Richtung L_X deformiert oder sich quer zur ersten Richtung L_X kaum oder nicht deformiert. Der Aktor 20 kann als elektromechanisches und vorzugsweise als piezoelektrisches Element realisiert sein. Der Aktor 20 kann aus einer Multilayer-Struktur mit einer Anordnung von sich quer zur ersten Richtung L_X erstreckenden und in der ersten Richtung L_X hintereinander angeordneten Aktuierungs-Elektroden und einer jeweils zwischen zwei benachbarten Aktuierungs-Elektroden angeordneten Schicht elektromechanischen Materials gebildet oder als eine solche realisiert sein. Die Aktuierungs-Elektroden können aus einer Gruppe von ersten Aktuierungs-Elektroden und einer Gruppe von zweiten Aktuierungs-Elektroden gebildet sein, wobei jeweils eine erste und eine zweite Aktuierungs-Elektrode in der ersten Richtung L_X hintereinander angeordnet sind. Auch kann der Aktor 20 als Bulk, also als Block, aus einem elektromechanischen Material und ohne eine Multilayer-Struktur aufweisend gebildet sein. Als Bulk kann der Aktor 20 auch zwei sich quer zur Längsrichtung erstreckende und voneinander beabstandete Aktuierungs-Elektroden E1, E2 aufweisen, von denen zumindest eine an jeweils einer der Aktor-Endflächen FE1, FE2 oder innerhalb des Bulk angeordnet sein kann. Auch kann der Aktor 20 aus einer Kombination von zumindest einem Bulk und zumindest einer Multilayer-Struktur gebildet oder als eine solche realisiert sein. Dabei kann der zumindest eine Bulk und die zumindest eine Multilayer-Struktur in der ersten Richtung L_X hintereinander liegend angeordnet sein. Der Aktor 20 kann weiterhin auch eine Referenz-Elektrode aufweisen, die z.B. an einer Außenfläche 20a des Aktors 20 als eine äußere Elektrode oder als eine innere Elektrode angeordnet ist und elektrisch getrennt von einer Gruppe von ersten Aktuierungs-Elektroden angeordnet und elektrisch verbunden mit einer Gruppe von zweiten Aktuierungs-Elektroden ist.
Bei allen Ausführungsformen der Erfindung kann der Aktors 20 gegenüber den hierin beschriebenen Realisierungen desselben auch in anderer Weise realisiert sein, wobei bei entsprechenden elektrischen Ansteuerungssignalen die Länge des Aktors 20 und somit der Aktorvorrichtung 10 in der ersten Richtung L_X reversibel verändert wird.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 weist ein Friktionselement 30 auf, das an der zweiten Stirnseite 12 der Aktorvorrichtung 10 angeordnet ist und durch den Aktor 20 direkt oder indirekt bewegt wird. Insbesondere ist das Friktionselement 30 der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 an der zweiten Stirnseite 12 der Aktorvorrichtung 10 oder einem zwischen der zweiten Stirnseite 12 und dem Friktionselement 30 gelegenen Zwischenstück befestigt. Dadurch werden aufgrund der Betätigung des Aktors 20 Deformationsbewegungen der zweiten Aktor-Endfläche FE2 und dadurch Aktuierungsbewegungen des Friktionselements 30 bewirkt.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 ist derart ausgeführt, dass diese zusammen mit einem Läufer 35 einen Motor ausbildet, bei dem der Läufer 35 die Funktion eines Stellteils hat und der Läufer 35 aufgrund der Bewegungen des Friktionselements 30 - hervorgerufen durch die Deformationsbewegungen bzw. Deformationsänderungen des Aktors 20 - Stellbewegungen ausführt. Dazu kann die Antriebsvorrichtung 1 eine Führungsbahn aufweisen, in der der Läufer 35 bewegbar gegenüber der Rahmenvorrichtung 100 gelagert ist.
Für die Antriebsvorrichtung 1 ist in Bezug auf die erste Richtung L_X eine Basisseite S1 und eine Stellseite S2 definiert, die in Bezug auf die erste Richtung L_X einander gegenüber liegen, wobei die Stellseite S2 auf derjenigen Seite der Antriebsvorrichtung 1 gelegen ist, auf der der Läufer 35 gelegen ist, und die Basisseite S1 von der Stellseite S2 aus gesehen jenseits der Antriebsvorrichtung 1 gelegen ist.
Das Friktionselement 30 weist eine Friktionsfläche 31 zum Antreiben eines Läufers 35 mit dem Zweck auf, dass dieser sich aufgrund von Aktuierungs-Bewegungen des Aktors 20 entlang der ersten Richtung L_X bewegt. Dazu kann die Friktionsfläche 31 oder zumindest eine Stelle oder ein Abschnitt derselben in einer entlang der dritten Richtung L_Y verlaufenden Richtung orientiert sein. Dadurch ist die Friktionsfläche 31 oder die zumindest eine Stelle oder der zumindest eine Abschnitt derselben bei durch den Aktor 20 aktuierten Bewegungen des Friktionselements 30 zumindest zeitweise mit einer Oberfläche des Läufers 35, die der Friktionsfläche 31 zugewandt gelegen ist, in Friktionskontakt. Zu diesem Zweck ist die Friktionsfläche 31 zumindest stellenweise oder abschnittsweise in einer Richtung orientiert, die entlang einer dritten Richtung L_Y verläuft. Alternativ dazu oder zusätzlich verläuft die Friktionsfläche 31 entlang der Ebene, die von der Längsrichtung L_X und der zweiten Richtung L_Z aufgespannt wird.
Das Friktionselement 30 kann aus einem harten und abriebfesten Material gebildet sein oder bestehen. Das Material kann insbesondere aus einem keramischen Material, einem Metall oder einem Kunststoff oder einer Kombination dieser Materialien gebildet sein oder bestehen. Das Material ist derart vorgesehen, dass mit diesem ein effektiver und verschleißarmer Friktionskontakt mit dem jeweiligen anzutreibenden Element realisierbar ist.
Zur Lagerung des Aktors 20 in der Aktorvorrichtung 10 weist die Antriebsvorrichtung 1 eine erste Lagerungsvorrichtung 60 und eine zweite Lagerungsvorrichtung 70 auf. Mit der ersten Lagerungsvorrichtung 60 ist die Aktorvorrichtung 10 an der ersten Stirnseite 11 der Aktorvorrichtung 10 drehbar zumindest um eine Achse gelagert, die generell in einer Richtung entlang der zweiten Richtung L_Z verläuft und insbesondere in der zweiten Richtung L_Z verläuft. Mit der zweiten Lagerungsvorrichtung 70 wird die zweite Stirnseite 12 der Aktorvorrichtung 10 gegen den zweiten Lagerabschnitt 102 entlang der ersten Richtung L_X zum ersten Lagerabschnitt 101 sowie entlang der dritten Richtung L_Y gegen die Rahmenvorrichtung 100 in Richtung zum Läufer 35 hin vorgespannt.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1, die an der ersten Aktor-Endfläche FE1 kein erstes Anschlussstück 40 aufweist, ist die erste Lagerungsvorrichtung 60 zwischen der ersten Aktor-Endfläche FE1, die auch die erste Stirnseite 11 darstellt, und dem ersten Lagerabschnitt 101 angeordnet, um die Aktorvorrichtung 10 an dem ersten Lagerabschnitt 101 drehbar bzw. schwenkbar zu lagern. Diese Realisierung der ersten Lagerungsvorrichtung 60 kann erfindungsgemäß mit allen anderen hierin ansonsten beschriebenen Merkmalen kombiniert sein.
In der 1 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 mit einem ersten Anschlussstück 40 dargestellt. Dieses liegt an der ersten Aktor-Endfläche LE1 an und bildet auf seiner dem ersten Lagerabschnitt 101 zugewandten Seite die erste Stirnseite 11 aus. Das erste Anschlussstück 40 ist somit zwischen dem Aktor 20 und dem ersten Lagerabschnitt 101 gelegen und bildet zusammen mit diesem die erste Lagerungsvorrichtung 60 aus.
Die erste Lagerungsvorrichtung 60 kann bei den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 als Dreh- oder Schwenklager realisiert sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Dreh- oder Schwenklager eine Dreh- oder Schwenkachse bereitstellt. Alternativ dazu kann das Dreh- oder Schwenklager auch als ein sphärisches bzw. Kugellager realisiert sein.
Alternativ dazu kann die erste Lagerungsvorrichtung 60 mit einer Lageraufnahme 61 und einer Lagerausformung 62, die aneinander anliegen, realisiert sein. Die Lageraufnahme 61 und die Lagerausformung 62 liegen aneinander an, um ein Dreh- oder Schwenkgelenk 60a auszubilden, das die Achse bereitstellt, die in einer Richtung entlang oder in der zweiten Richtung L_Z verläuft.
Bei dieser Realisierung der ersten Lagerungsvorrichtung 60 kann vorgesehen sein, dass die Lageraufnahme 61 als eine Ausnehmung geformt ist, die insbesondere auch als eine Lagervertiefung, d.h. eine Öffnung und insbesondere eine Durchgangsöffnung, realisiert sein kann. Diese Ausnehmung kann nach einer ersten Variante in der Innenfläche 101a des ersten Lagerabschnitts 101 und nach einer zweiten Variante in der ersten Stirnseite 11, die an dem Aktor 20 oder an dem ersten Anschlussstück 40 ausgebildet sein kann, geformt sein.
In der Ausführungsform, die in der 1 dargestellt ist, ist die Lageraufnahme oder die Vertiefung im ersten Anschlussstück 40 geformt. Bei einer dazu alternativen Ausführungsform ist die Lagervertiefung an der ersten Stirnseite 11 der Aktorvorrichtung 10 geformt.
Die Lageraufnahme oder die Vertiefung ergibt sich in Blickrichtung einer Achse des Drehgelenks 60a der ersten Lagerungsvorrichtung 60 auf einen Querschnitt des ersten Lagerabschnitts 101 bzw. des Aktors 20 oder gegebenenfalls des ersten Anschlussstücks 40, in dem jeweils die erste Richtung L_X gelegen ist. Der Querschnitt kann auch eine Mittelebene des Aktors 20 sein und dabei insbesondere eine Mittelebene, die durch die erste Richtung L_X und die Drehachse des Drehgelenks 60a aufgespannt wird, oder insbesondere durch eine Ebene, die auf dieser Mittelebene senkrecht steht.
Die Lageraufnahme oder die Lagervertiefung kann insbesondere im genannten Querschnitt gesehen durch zwei einander zugewandte Oberflächen gebildet sein, die zumindest abschnittsweise und in der Blickrichtung auf die Vertiefung gesehen die Vertiefung verjüngen, also aufeinander zu laufen. Alternativ oder zusätzlich kann die Lageraufnahme oder die Vertiefung Aufnahme-Oberflächenabschnitte 61a, 61b aufweisen, die insbesondere im genannten Querschnitt in Bezug auf die erste Richtung L_X schräg verlaufen, d.h. dass die kleinsten Winkel der Längserstreckung der Oberflächen, im genannten Querschnitt gesehen, zumindest im genannten Abschnitt gegenüber der ersten Richtung L_X von dieser aus zueinander gegensätzlich gerichtet sind. Unabhängig davon können die Orientierungen der Aufnahme-Oberflächenabschnitte 61a, 61b insbesondere im genannten Querschnitt in einem Winkelbereich zwischen 90 Grad und 270 Grad zueinander verlaufen.
Die Lagerausformung 62, die mit der jeweiligen Lageraufnahme oder der Lagervertiefung zusammenwirkt, kann bei jeder der Ausführungsformen der ersten Lagerungsvorrichtung 60 derart realisiert sein, dass diese zumindest einen konvex gekrümmten Ausformungs-Oberflächenabschnitt aufweist. In dem Fall, dass die Lageraufnahme 61 nach der vorgenannten ersten Variante in der Innenfläche 101a des ersten Lagerabschnitts 101 ausgebildet ist, ist die Lagerausformung 62 in der ersten Stirnseite 11 der Aktorvorrichtung 10 ausgebildet. In dem Fall, dass die Lageraufnahme 61 nach der vorgenannten zweiten Variante in der ersten Stirnseite 11 der Aktorvorrichtung 10 ausgebildet ist, ist die Lagerausformung 62 in der Innenfläche 101a des ersten Lagerabschnitts 101 ausgebildet.
In einer speziellen Ausgestaltung der ersten Lagerungsvorrichtung kann die Lagerausformung 62 einen ersten konvex gekrümmten Ausformungs-Oberflächenabschnitt 62a und einen zweiten konvex gekrümmten Ausformungs-Oberflächenabschnitt 62b aufweisen, die über einen Zwischenabschnitt, der konkav oder geradflächig gebildet sein kann und nicht konvex gebildet sein muss, verbunden sein können. Die beiden Ausformungs-Oberflächenabschnitt 62a, 62b können auch eine einheitlich konvex gekrümmte Oberfläche ausbilden. Durch das Zusammenwirken von Lageraufnahme 61 und Lagerausformung 62 bilden diese das Dreh- oder Schwenkgelenk 60a der ersten Lagerungsvorrichtung 60 aus. Dabei liegen die Ausformungs-Oberflächenabschnitte 62a, 62b an jeweils einem der Aufnahme-Oberflächenabschnitte 61a, 61b an. Dies kann auch durch eine von der zweiten Lagerungsvorrichtung 70 von dem zweiten Lagerabschnitt 102 aus in Richtung auf die erste Lagerungsvorrichtung 60 ausgeübte Druckkraft bewirkt sein. Bei Drehung bzw. Schwenkung der Aktorvorrichtung 10 gegenüber dem ersten Lagerabschnitt 101 kontaktieren die Ausformungs-Oberflächenabschnitte 62a, 62b zumindest abschnittsweise oder stellenweise die Vertiefung oder die Aufnahme-Oberflächenabschnitte 61a, 61b und bewegen sich aneinander entlang. Dabei kann das Drehgelenk 60a derart realisiert sein, dass der zumindest eine Kontaktbereich zwischen der Lagerausformung 62 oder einem Ausformungs-Oberflächenabschnitt und der Ausnehmung oder einem jeweiligen Aufnahme-Oberflächenabschnitt im genannte Querschnitt gesehen nahezu punktförmig ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Drehgelenks 60a kann dieses auch als Kugelgelenk ausgeführt sein.
Die zweite Stirnseite 12 ist zur Aufnahme oder zur Anlage der zweiten Lagerungsvorrichtung 70 vorgesehen und ausgebildet. Bei Ausführungsformen der Antriebsvorrichtung 1, bei denen die erste Stirnseite 11 die Aktor-Endfläche FE2 ist, liegt die zweite Lagerungsvorrichtung 70 an der Aktor-Endfläche FE2 an. Bei den Ausführungsformen der Antriebsvorrichtung 1, bei denen, wie in der 1 dargestellt, die Aktorvorrichtung 10 das zweite Anschlussstück 50 aufweist, liegt die zweite Lagerungsvorrichtung 70 an der zweiten Stirnseite 12, die eine dem zweiten Lagerabschnitt 102 zugewandte Seite ist, an.
Die zweite Lagerungsvorrichtung 70 realisiert zwei Wirkungsweisen:

(W1) Nach einer ersten Wirkungsweise drückt die zweite Lagerungsvorrichtung 70 die Aktorvorrichtung 10 an ihrer zweiten Stirnseite 12 in die erste Richtung L_X. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass sich die zweite Lagerungsvorrichtung 70 gegen die Rahmenvorrichtung 100 und insbesondere gegen den zweiten Lagerabschnitt 102 oder gegen den Verbindungsabschnitt 103 oder gegen den ersten Lagerabschnitt 101 abstützt und die Aktorvorrichtung 10 in eine Richtung drückt oder in dieser vorspannt, die hinsichtlich des Verlaufs entlang der ersten Richtung L_X verläuft. Die zweite Lagerungsvorrichtung 70 erzeugt somit eine Druckkraft in einer Richtung, die hinsichtlich ihres Verlaufs entlang oder in ersten Richtung L_X verläuft, und dabei insbesondere von dem zweiten Lagerabschnitt 102 zur zweiten Stirnseite 12 verlaufen kann. Die zweite Stirnseite 12 kann durch einen an diese anschließenden Bereich 51 des zweiten Anschlussstücks 50 realisiert sein.
(W2) Nach einer zweiten Wirkungsweise drückt die zweite Lagerungsvorrichtung 70 die zweite Stirnseite 12 der Aktorvorrichtung 10 in eine Richtung, die entlang der dritten Richtung L_Y, die orthogonal zur ersten Richtung L_X und orthogonal zur zweiten Richtung L_Z gerichtet ist, gegen den Läufer 35. Nach der zweiten Wirkungsweise kann die zweite Lagerungsvorrichtung 70 die zweite Stirnseite 12 insbesondere gegen die Rahmenvorrichtung 100 in Richtung zum Läufer 35 hin drücken oder vorspannen. Auf diese Weise greift an der zweiten Stirnseite 12 eine Federkraft an, die die zweite Stirnseite 12 in Richtung zum Läufer 35 drückt.

Die zweite Lagerungsvorrichtung 70 kann erfindungsgemäß zur Erfüllung dieser beiden Wirkungsweisen auf verschiedene Art realisiert sein.
Insbesondere kann die zweite Lagerungsvorrichtung 70 als Blockfeder und insbesondere als elastischer Körper und insbesondere als ein blockartiger elastischer Körper ausgeführt sein. Dieser ist zwischen der Rahmenvorrichtung 100 und z.B. zwischen dem zweiten Lagerabschnitt 102 und der zweiten Stirnseite 12 angeordnet und insbesondere mit einem ersten Ende an dem zweiten Lagerabschnitt 102 fixiert oder mit diesem verbunden, z.B. an diesem anliegend angeordnet, und mit einem entgegen gesetzt zu dem ersten Ende gelegenen zweiten Ende an der zweiten Stirnseite 12 fixiert oder mit dieser verbunden, z.B. an dieser anliegend angeordnet. Die Blockfeder ist in zwei Richtungen, die zueinander senkrecht gerichtet sind, elastisch, so dass diese die zweite Stirnseite 12 gegen den zweiten Lagerabschnitt 102 entlang der ersten Richtung L_X zum ersten Lagerabschnitt 101 drückt oder vorspannt und entlang der dritten Richtung L_Y gegen die Rahmenvorrichtung 100 in Richtung zum Läufer 35 hin drückt oder vorspannt.
Die zweite Lagerungsvorrichtung 70 kann auch als eine Spannvorrichtung V aus einem rückstellfähigen Material realisiert sein. Die zweite Lagerungsvorrichtung 70 oder die Spannvorrichtung V kann speziell eine erste Federvorrichtung 80 und eine zweite Federvorrichtung 90 aufweisen. Die erste Federvorrichtung 80 ist dabei derart gestaltet, dass diese sich insbesondere mit einem ersten Endstück 81 an einer Stelle der Rahmenvorrichtung 100 und z.B. an dem zweiten Lagerabschnitt 102 oder dem Verbindungsabschnitt 103 abstützt und insbesondere mit einem zweiten Endstück 82 die Aktorvorrichtung 10 entlang der ersten Richtung LX zum ersten Lagerabschnitt 101 drückt oder vorspannt. Die zweite Federvorrichtung 90 ist dabei derart gestaltet, dass diese sich insbesondere mit einem ersten Endstück 91 an einer Stelle der Rahmenvorrichtung 100 abstützt und insbesondere mit einem zweiten Endstück 92 die Aktorvorrichtung 10 entlang der dritten Richtung L_Y in Richtung zum Läufer 35 hin drückt oder vorspannt. Die erste Federvorrichtung 80 und die zweite Federvorrichtung 90 sind jeweils mit einem ersten Ende direkt oder über ein dazwischen liegendes weiteres Bauteil und damit indirekt an der Rahmenvorrichtung 100 fixiert, was grundsätzlich mit jeder Stelle der Rahmenvorrichtung 100 realisiert sein kann, und mit einem zweiten Ende, das entgegen gesetzt zu dem jeweiligen ersten Ende gelegen ist, an der zweiten Stirnseite 12 fixiert. In Bezug auf die ersten Enden kann alternativ dazu das erste Ende der ersten Federvorrichtung 80 an einem mittleren Bereich der zweiten Federvorrichtung 90, insbesondere wenn diese mit einem ersten Ende an der Rahmenvorrichtung 100 fixiert ist, oder das erste Ende der zweiten Federvorrichtung 80 kann an einem mittleren Bereich der ersten Federvorrichtung 90, insbesondere wenn diese mit einem ersten Ende an der Rahmenvorrichtung 100 fixiert ist, fixiert sein. Die mittleren Bereiche sind jeweils ein Bereich die zwischen dem jeweiligen ersten Ende und dem jeweilige zweiten Ende gelegen.
Bei diesen Ausführungsformen kann die Spannvorrichtung V einstückig ausgebildet oder aus einem Stück hergestellt sein. Bei einer dazu alternativen Ausführungsform der Spannvorrichtung V mit der ersten und der zweiten Federvorrichtung 80, 90 sind die erste Federvorrichtung 80 und die zweite Federvorrichtung 90 als voneinander separate Bauteile jeweils einstückig ausgebildet sein oder aus einem Stück hergestellt sein oder als ein Stück hergestellt sein.
Bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 können die erste Federvorrichtung 80 und die zweite Federvorrichtung 90 zusammen eine Blattfeder bilden, die bei Ausführungsformen der Antriebsvorrichtung 1 aus einem ersten Blattfeder-Abschnitt, der einen quer zur ersten Richtung L_X erstreckenden Hebel-Abschnitt oder Vorspannungs-Abschnitt oder Kraftübertragungs-Abschnitt aufweisen kann, und aus einem zweiten Blattfeder-Abschnitt, der quer zur dritten Richtung L_Y erstreckenden Hebelabschnitt oder Vorspannungs-Abschnitt oder Kraftübertragungs-Abschnitt aufweisen kann, gebildet ist. Bei anderen Ausführungsformen der Antriebsvorrichtung 1 kann die zweite Lagerungsvorrichtung 70 nach einem der beiden folgenden Alternativen realisiert sein:

(F1) die erste Federvorrichtung 80 ist aus dem ersten Blattfeder-Abschnitt gebildet und die zweite Federvorrichtung 90 ist aus einer oder mehreren der hierin genannten Alternativen (B2) bis (B8) gebildet, wobei der erste Blattfeder-Abschnitt einerseits an der Rahmenvorrichtung 100 und andererseits an der zweiten Stirnseite 12 fixiert sein kann und zumindest einen sich quer zur ersten Richtung L_X erstreckenden Hebel-Abschnitt oder Vorspannungs-Abschnitt oder Kraftübertragungs-Abschnitt aufweisen kann, in dem die lokale Längsrichtung des Blattfeder-Abschnitts quer zur ersten Richtung L_X verläuft, also entlang der dritten Richtung L_Y oder entlang der zweiten Richtung L_Z verläuft;
(F2) die erste Federvorrichtung 80 ist aus einer oder mehreren der hierin genannten Alternativen (A2) bis (A8) gebildet und die zweite Federvorrichtung 90 ist aus dem zweiten Blattfeder-Abschnitt gebildet, wobei der zweite Blattfeder-Abschnitt einerseits an der Rahmenvorrichtung 100 und andererseits an der zweiten Stirnseite 12 fixiert sein kann und zumindest einen sich quer zur dritten Richtung L_Y erstreckenden Hebelabschnitt oder Vorspannungs-Abschnitt oder Kraftübertragungs-Abschnitt aufweisen kann, in dem die lokale Längsrichtung des Blattfeder-Abschnitts entlang der ersten Richtung L_X verläuft, so dass der Vorspannungs-Abschnitt einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt;
(F3) die erste Federvorrichtung 80 ist aus dem ersten Blattfeder-Abschnitt gebildet, der zumindest einen sich quer zur ersten Richtung L_X erstreckenden Hebel-Abschnitt oder Vorspannungs-Abschnitt oder Kraftübertragungs-Abschnitt aufweist, in dem die lokale Längsrichtung des Blattfeder-Abschnitts quer zur ersten Richtung L_X, also entlang der dritten Richtung L_Y oder entlang der zweiten Richtung L_Z verläuft, und die zweite Federvorrichtung 90 ist aus dem zweiten Blattfeder-Abschnitt gebildet, der zumindest einen sich quer zur dritten Richtung L_Y erstreckenden Hebelabschnitt oder Vorspannungs-Abschnitt oder Kraftübertragungs-Abschnitt aufweist, in dem die lokale Längsrichtung des Blattfeder-Abschnitts entlang der ersten Richtung L_X verläuft.

Bei der Alternative (F3) ist der erste Blattfeder-Abschnitt und der zweite Blattfeder-Abschnitt jeweils mit einem ersten Ende oder mit einem ersten Blattfeder-Endabschnitt an der Rahmenvorrichtung 100 fixiert und jeweils mit einem zweiten Ende, das entgegen gesetzt zu dem jeweiligen ersten Ende gelegen ist, oder mit einem zweiten Blattfeder-Endabschnitt, der entgegen gesetzt zu dem ersten Blattfeder-Endabschnitt gelegen ist, an der zweiten Stirnseite 12 fixiert. In Bezug auf die ersten Enden kann alternativ dazu das erste Ende des ersten Blattfeder-Abschnitts an einem mittleren Bereich des zweiten Blattfeder-Abschnitts oder das erste Ende des zweiten Blattfeder-Abschnitts kann an einem mittleren Bereich des ersten Blattfeder-Abschnitts fixiert sein. Die mittleren Bereiche sind jeweils ein Bereich, der zwischen dem jeweiligen ersten Ende und dem jeweilige zweiten Ende und jeweils mit einem Abstand ungleich Null zu diesen gelegen ist.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 kann durch Kombination insbesondere auch mit diesen Varianten der zweiten Lagerungsvorrichtung 70 mit allen anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmalen und Gestaltungen realisiert sein.
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung mit einem ersten Blattfeder-Abschnitt und einem zweiten Blattfeder-Abschnitt sind in den 1 bis 8 gezeigt.
An Hand der 1 bis 5 ist eine Ausführungsform der erfindungsmäßen Antriebsvorrichtung 1 mit einer ersten Variante der zweiten Lagerungsvorrichtung 70 dargestellt, die aus der ersten Federvorrichtung 80 in Form eines ersten Blattfeder-Abschnitts 210 mit einem sich quer zur dritten Richtung L_Y erstreckenden Hebelabschnitt oder Vorspannungs-Abschnitt oder Kraftübertragungs-Abschnitt und der zweiten Federvorrichtung 90 in Form eines zweiten Blattfeder-Abschnitts 240 mit sich quer zur ersten Richtung L_X erstreckenden Hebel-Abschnitt oder Vorspannungs-Abschnitt oder Kraftübertragungs-Abschnitt gebildet ist.
Der erste Blattfeder-Abschnitt 210 ist im Verlauf seiner Längsrichtung, die entlang der Aktor-Längsrichtung L_X gerichtet ist, zumindest abschnittsweise gekrümmt, z.B. bogenförmig gekrümmt, ausgeführt. Bei der in den 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform weist der erste Blattfeder-Abschnitt 210 drei Krümmungsabschnitte, nämlich einen ersten Krümmungsabschnitt 211, einen zweiten Krümmungsabschnitt 212 und einen dritten Krümmungsabschnitt 213 auf. Der erste Krümmungsabschnitt 211 und der zweite Krümmungsabschnitt 212 sind durch einen sich linear und quer zur ersten Richtung L_X erstreckenden Zwischenabschnitt 214 oder Schenkelabschnitt und der zweite Krümmungsabschnitt 212 und der dritte Krümmungsabschnitt 213 sind durch einen sich linear und quer zur ersten Richtung L_X erstreckenden Zwischenabschnitt 215 oder Schenkelabschnitt verbunden. Bei der Ausführungsform der 1 bis 5 hat der erste Blattfeder-Abschnitt 210 in der Breitenrichtung des Blattfeder-Abschnitts gesehen, die Form eines sich entlang der ersten Richtung L_X erstreckenden Wellenabschnitts mit drei Krümmungsabschnitten und somit zwei Wellenbergen und einem Wellental oder mit zwei Wellentälern und einem Wellenberg zwischen diesen.
Die Krümmungsabschnitte 211, 212, 213 sind jeweils derart gestaltet, dass die Krümmungsradien dieser Krümmungsabschnitte in der Ebene gelegen sind, die von der ersten Richtung L_X und der dritten Richtung L_Y aufgespannt ist, so dass sich die Krümmung des jeweiligen Krümmungsabschnitts entlang der Längsrichtung des ersten Blattfeder-Abschnitts 210 ausgebildet ist. Nach der Erfindung ist generell jedoch nicht zwingend erforderlich, dass die Krümmungsradien der Krümmungsabschnitte des ersten Blattfeder-Abschnitts 210 in einer Ebene gelegen sind.
Bei der Ausführungsform der Erfindung, die in der 1 gezeigt ist, ist der als erster Blattfeder-Abschnitt 210 ausgeführte erste Federabschnitt 80 wellenförmig und insbesondere M-förmig realisiert. Der erste Blattfeder-Abschnitt 210 weist einen ersten Blattfeder-Endabschnitt 221, der an der Rahmenvorrichtung 100 und insbesondere an dem zweiten Lagerabschnitt 102 anliegt oder an diesem abgestützt ist, und einen zweiten Blattfeder-Endabschnitt 222, der an der zweiten Stirnseite 12 anliegt oder an dieser abgestützt ist, auf. Die Blattfeder-Endabschnitte 221 und 222 sind als geradlinig erstreckende Abschnitte gebildet, die mit einer Längsseite an der zweiten Stirnseite 12 bzw. an der Innenfläche 102a anliegen. An die Blattfeder-Endabschnittee 221 und 222 sind, in der Breitenrichtung des ersten Blattfeder-Abschnitts 210 oder quer zur Aktor-Längsrichtung L_X gesehen, zur Mitte des ersten Federabschnitts 210 hin zunächst jeweils ein Bogenabschnitt 211 bzw. 213 und an diese wiederum zwei sich geradlinig erstreckende Schenkelabschnitte 214 bzw. 215, die mittig mittels eines Bogenabschnitts 212 verbunden sind. Dabei ist der wellenförmige Verlauf in der von der ersten Richtung L_X und der dritten Richtung L_y aufgespannten Ebene ausgebildet. Dieser ergibt sich also in der zweiten Richtung L_z gesehen.
In einer Variante kann der erste Blattfeder-Abschnitt 210 sinusförmig verlaufen, so dass die Schenkelabschnitte 214 bzw. 215 bogenförmig oder S-förmig oder ringförmig verlaufen und insbesondere einen sich quer zur ersten Richtung L_X erstreckenden Hebel-Abschnitt oder Vorspannungs-Abschnitt oder Kraftübertragungs-Abschnitt aufweisen. Auch kann der erste Blattfeder-Abschnitt 210 derart in der Antriebsvorrichtung 1 angeordnet sein, dass der wellenförmige Verlauf in der von der ersten Richtung L_X und der dritten Richtung L_Y aufgespannten Ebene oder in einer Orientierung zwischen der vorgenannten und der in 1 dargestellten Orientierung, ausgebildet ist.
Auch kann das zweite Endstück 82 oder der zweite Blattfeder-Endabschnitt 222 zwischen dem zweiten Anschlussstück 50 und dem Aktor 20 gelegen sein, also direkt an dem Aktor 20 anliegen. In dem Fall, dass die Antriebsvorrichtung 1 ein zweites Anschlussstück 50 aufweist, kann das zweite Anschlussstück 50 direkt an der zweiten Stirnseite 12 anliegen.
Aus der Darstellung der 3 ist direkt ersichtlich, dass der Krümmungsabschnitt 211 und der Krümmungsabschnitts 213 jeweils einen Abschnitt aufweist, in dem die lokale Längsrichtung des Blattfeder-Abschnitts entlang der dritten Richtung L_Y verläuft, so dass der jeweilige Abschnitt einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt. Dadurch wird die erste Wirkungsweise W1 der zweiten Lagerungsvorrichtung 70 realisiert.
Bei allen Ausführungsformen der Antriebsvorrichtung 1 mit dem ersten Blattfeder-Abschnitt 210 können die Krümmungsradien eines Krümmungsabschnitts oder mehrerer oder sämtlicher Krümmungsabschnitte des ersten Blattfeder-Abschnitts 210 in der Ebene, die von der ersten Richtung L_X und der dritten Richtung L_Y aufgespannt ist, oder auch in einer anderen Ebene gelegen sein, die um die Ebene, die von der ersten Richtung L_X und der dritten Richtung L_Y aufgespannt ist, gedreht ist, so dass in dieser Ebene die Krümmungsradien eines Krümmungsabschnitts die erste Richtung L_X gelegen sind. Die Krümmungsradien verschiedener Krümmungsabschnitte können in zueinander unterschiedlich orientierten Ebenen gelegen sein.
Der erste Blattfeder-Abschnitt 210 kann insbesondere die Form zumindest eines Wellenabschnitts haben, dessen Ausbreitungsrichtung oder Längsrichtung sich entlang der ersten Richtung L_X erstreckt und einen sich quer zur ersten Richtung L_X erstreckenden Hebelabschnitt oder Vorspannungs-Abschnitt oder Kraftübertragungs-Abschnitt aufweist. Dabei kann der erste Blattfeder-Abschnitt 210 generell zumindest abschnittsweise wellenförmig gestaltet sein. Der Ausdruck „abschnittsweise wellenförmig“ kann auch eine Wellenform bedeuten, die sich über einen Bruchteil oder eines Mehrfachen einer Periode der Wellenform erstreckt.
Unter der Bezeichnung „zumindest abschnittsweise wellenförmig“ wird hierin auch eine M-Form, eine W-Form, eine N-Form, eine V-Form sowie ein Mehrfaches dieser Formen oder eine Kombination dieser Formen verstanden. Dabei können die Ecken der Buchstaben auch gebogen gestaltet sein. Auch können umgekehrt bei einer abschnittsweisen Wellenförmigkeit das zumindest eine lokale Maximum oder das zumindest eine lokale Minimum als winklig Verbindungsbereiche von Schenkeln oder Krümmungsabschnitten, die jeweils ein lokales Maximum mit einem benachbarten lokalen Minimum verbindet, realisiert sein. Die Anordnung der durch einen jeweiligen Buchstaben beschriebenen Formen in der Antriebsvorrichtung 1 kann dabei so vorgesehen sein, dass die Leserichtung des jeweiligen Buchstabens jeweils in der Leserichtung vom zweiten Lagerabschnitt 102 zur zweiten Stirnseite 12 oder umgekehrt und jeweils entlang der ersten Richtung L_X verläuft.
Der erste Federabschnitt 80 oder der erste Blattfeder-Abschnitt 210 ist abschnittsweise, und dabei insbesondere auch zumindest ein gekrümmter Abschnitt desselben aus einem elastischen und somit rückstellfähigem Material wie z.B. einem metallischem oder keramischen Metall gebildet sein oder bestehen.
Bei jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors kann die zweite Federvorrichtung 90 als zweiter Blattfeder-Abschnitt 240 und mit allen anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmalen und gegebenenfalls alternativen Merkmalen realisiert sein. Der zweite Blattfeder-Abschnitt 240 ist mit einem ersten Blattfeder-Endabschnitt 221 an einer Stelle der Rahmenvorrichtung 100 fixiert und insbesondere befestigt und drückt, insbesondere mit einem zweiten Blattfeder-Endabschnitt 222, die zweite Stirnseite 12 der Aktorvorrichtung 10 in eine Richtung, die entlang der dritten Richtung L_Y gerichtet ist und dabei in einer Richtung zum Läufer 35 hin bzw. auf diesen zu, wobei sich der zweite Blattfeder-Abschnitt 240 an der Rahmenvorrichtung 100 abstützt. Hierzu weist der zweite Blattfeder-Abschnitt 240 generell zumindest einen sich quer zur dritten Richtung L_Y erstreckenden Hebelabschnitt oder Vorspannungs-Abschnitt oder Kraftübertragungs-Abschnitt auf, in dem die lokale Längsrichtung des Blattfeder-Abschnitts entlang der ersten Richtung L_X verlaufen kann, so dass der Abschnitt einen Federweg entlang der entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt. Dadurch wird die erste Wirkungsweise der zweiten Lagerungsvorrichtung 70 realisiert.
Hierzu kann der zweite Blattfeder-Abschnitt 240 in verschiedener Weise realisiert sein. Insbesondere kann dabei der zweite Blattfeder-Abschnitt 240 mit einem ersten Feder-Längsabschnitt 241 insbesondere in Form eines ersten Blattfeder-Endabschnitts oder ersten Blattfeder-Mittelabschnitts an jeder Stelle der Rahmenvorrichtung 100 fixiert sein und einen zweiten Feder-Längsabschnitt 242 insbesondere in Form eines zweiten Blattfeder-Endabschnitts oder zweiten Blattfeder-Mittelabschnitts aufweisen, der an der zweiten Stirnseite 12 anliegt oder an dieser fixiert ist, so dass der zweite Blattfeder-Abschnitt 240 die Rahmenvorrichtung 100 mit der zweiten Stirnseite 12 verbindet und dabei in einem Bereich den Vorspannungs-Abschnitt aufweist, in dem die lokale Längsrichtung des Blattfeder-Abschnitts entlang der erste Richtung L_X verläuft, so dass der Vorspannungs-Abschnitt einen Federweg entlang der entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt.
Bei der Ausführungsform der 1 weist der zweite Blattfeder-Abschnitt 240 einen ersten Feder-Längsabschnitt 241, der als erster Blattfeder-Endabschnitt oder als ein erster Blattfeder-Mittelabschnitt ausgebildet sein kann, einen zweiten Feder-Längsabschnitt 242, der als zweiter Blattfeder-Endabschnitt oder als ein zweiter Blattfeder-Mittelabschnitt ausgebildet sein kann, und einen diese verbindenden gekrümmten Abschnitt 243 auf. Bei dieser Ausführungsform verlaufen der erste Feder-Längsabschnitt 241 und der zweite Feder-Längsabschnitt 242 geradlinig und zueinander parallel und jeweils in der ersten Richtung L_X. Sowohl der erste Feder-Längsabschnitt 241 als auch der zweite Feder-Längsabschnitt 242 stellen somit einen Vorspannungs-Abschnitt dar, in dem die lokale Längsrichtung des Blattfeder-Abschnitts entlang der ersten Richtung L_X und somit generell entlang einer Ebene verläuft, die senkrecht zur dritten Richtung L_Y verläuft, so dass diese Abschnitte 241, 242 einen sich quer zur dritten Richtung L_Y erstreckenden Hebelabschnitt oder Vorspannungs-Abschnitt oder Kraftübertragungs-Abschnitt bilden. Weiterhin liegen die Krümmungsradien des gekrümmten Abschnitts 243 liegen zumindest in einem Abschnitt desselben in der Ebene, die von der ersten Richtung L_X und der dritten Richtung L_Y aufgespannt wird. Bei der Ausführungsform der 1 ist der erste Feder-Längsabschnitt 241 als erster Blattfeder-Endabschnitt ausgeführt und an dem ersten Lagerabschnitt 101 der Rahmenvorrichtung 100 fixiert. Dabei kann der erste Feder-Längsabschnitt 241 in einer Lageraufnahme 107 des ersten Lagerabschnitts 101 eingepasst und befestigt sein. Bei der Ausführungsform der 1 ist der zweite Feder-Längsabschnitt 242 als zweiter Blattfeder-Endabschnitt ausgeführt und an der zweiten Stirnseite 12 der Aktorvorrichtung 10 gelegen. Dabei kann der zweite Feder-Längsabschnitt 242 an der zweiten Stirnseite 12 insbesondere anliegen und speziell andrücken, so dass an der zweiten Stirnseite 12 eine Federkraft angreift, die die zweite Stirnseite 12 in Richtung zum Läufer 35 drückt. Dabei kann der zweite Blattfeder-Abschnitt 240 im gespannten oder vorgespannten Zustand in der Antriebsvorrichtung 1 integriert sein. Optional kann der erste Längsabschnitt 241 und der zweite Längsabschnitt 242 zueinander entlang und jeweils entlang der ersten Richtung L_X verlaufen. In einer Variante verläuft nur der der erste Feder-Längsabschnitt 241 und insbesondere der erste Blattfeder-Endabschnitt oder nur der zweite Feder-Längsabschnitt 242 und insbesondere der zweite Blattfeder-Endabschnitt entlang der ersten Richtung L_X, während der jeweils andere Feder-Längsabschnitt oder Endabschnitt fehlen kann oder eine andere beliebige Orientierung hat. Der gekrümmte Abschnitt 243 ist der gekrümmte Teil einer U-förmigen Gestalt, wobei die U-Form zwischen dem ersten Längsabschnitt 241 und dem zweiten Längsabschnitt 242 einen Abstand in Richtung der dritten Richtung L_Y überbrückt. Die äußere Krümmung der U-Form ist zum zweiten Lagerabschnitt 102 hin gerichtet. Dabei hat der gekrümmte Abschnitt 243 zumindest bereichsweise Krümmungsradien, deren Richtungen entlang der ersten Richtung L_X verlaufen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Krümmungsabschnitt 243 derart realisiert, dass die Krümmungsradien dieser Krümmungsabschnitte in der Ebene gelegen sind, die von der ersten Richtung L_X und der dritten Richtung L_Y aufgespannt ist. Die Krümmungsradien dieses Krümmungsabschnitts 243 können auch entlang dieser Ebene oder quer zu dieser Ebene verlaufen. Auch kann die äußere Krümmung der U-Form ist zum ersten Lagerabschnitt 101 hin gerichtet sein.
Zur Erreichung der Funktion, dass der zweite Blattfeder-Abschnitt 240 die Aktorvorrichtung 10 entlang der dritten Richtung L_Y gegen die Rahmenvorrichtung 100 in Richtung zum Läufer 35 hin drückt, kann bei allen erfindungsgemäßen Ausführungsformen der zweite Federabschnitt 90 auch durch folgende Merkmale jeweils einzeln oder in Kombination anders als in der 1 dargestellt gestaltet sein:

- Der als erster Feder-Endabschnitt ausgeführte Feder-Längsabschnitt 241 oder ein Mittelabschnitt desselben kann am zweiten Lagerabschnitt 102 fixiert sein.
- Der gekrümmte Abschnitt 243 kann eine einfache Krümmung haben und bogenförmig gekrümmt sein.
- Der gekrümmte Abschnitt 243 kann mehrere einfache Krümmungen haben, die abschnittsweise und unterbrochen z.B. durch gerade Abschnitte ausgebildet sein, wobei sich insbesondere eine bogenförmige Gestalt oder eine Krümmung insgesamt ergeben kann.
- Der zweite Blattfeder-Abschnitt 240 kann insbesondere mit einem zweiten Blattfeder-Endabschnitt oder einem Blattfeder-Mittelabschnitt gegebenenfalls am ersten Blattfeder-Abschnitt 210 oder gegebenenfalls am zweiten Anschlussstück 50 oder am Aktor 20 angreifen und insbesondere anliegen und andrücken,
- Der Krümmungsabschnitt 243 kann derart realisiert sein, dass die Krümmungsradien dieser Krümmungsabschnitte in der Ebene gelegen sind, die von der ersten Richtung L_X und der zweiten Richtung L_Y aufgespannt ist, oder dass die Krümmungsradien dieses Krümmungsabschnitts 243 entlang dieser Ebene verlaufen.

Das zweite Anschlussstück 50 kann zur Aufnahme der jeweiligen Endstücke des ersten Blattfeder-Abschnitts 210 und des zweiten Blattfeder-Abschnitts 240 in ihrer jeweiligen Realisierung, also bei der Ausführungsform der 1 des zweiten Endstücks 82 bzw. des zweiten Feder-Endabschnitts 92, in verschiedener Weise ausgebildet sein. Bei der Ausführungsform der 1 ist das zweite Anschlussstück 50 in Richtung der zweiten Richtung L_Z gesehen L-förmig gestaltet. Das L-förmige zweite Anschlussstück 50 weist einen am Aktor 20 mit der Anschlussstück-Anlagefläche 50a anliegenden Aktor-Anschlussbereich 51 und einen auf der Stellseite S2 angeordneten und in der ersten Richtung L_X von diesem zum zweiten Lagerabschnitt 102 hin wegragenden Trägerbereich 52 auf. Der Aktor-Anschlussbereich 51 erstreckt sich quer zum Trägerbereich 52. Die dem zweiten Lagerabschnitt 102 zugewandte Oberfläche des Aktor-Anschlussbereichs 51 bildet die zweite Stirnseite 12 aus, und zwar eine optionale dem zweiten Lagerabschnitt 102 zugewandte Trägerbereich-Frontfläche 52b und die Basisteil-Außenfläche 51b, auf die das zweite Endstück 82 drückt, um den Aktor 20 vorzuspannen. Der Trägerbereich 52 weist eine der zweiten Lagerungsvorrichtung 70 zugewandte Trägerbereich-Innenfläche 52b und eine der Stellseite oder dem Läufer 35 zugewandte Trägerbereich-Außenfläche 52d, die zueinander entgegen gesetzt orientiert sind, auf. Bei der dargestellten Ausführungsform ist auf der Trägerbereich-Außenfläche 52d das Friktionselement 30 und auf der Trägerbereich-Innenfläche 52b der zweite Feder-Längsabschnitt 242 angeordnet, der den Trägerbereich 52 und somit die Aktorvorrichtung 10 zum Läufer 35 hin drückt (3).
Bei der Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 1 nach der 1 ist der zweite Feder-Längsabschnitt 242 zwischen dem zweiten Anschlussstück 50 und dem ersten Endstück 221 gelegen. Bei einer Variante ist ein Bereich des ersten Blattfeder-Abschnitts 210, je nach der Form des ersten Blattfeder-Abschnitts 210, z.B. das erste Endstück 221 oder ein vom zweiter Feder-Längsabschnitt 242 weg ragender Bogenabschnitt oder Schenkelabschnitt oder Versatzabschnitt, zwischen dem zweiten Anschlussstück 50 und dem zweiten Feder-Längsabschnitt 242 gelegen. Der zweite Feder-Längsabschnitt 242 könnte auch auf der der Stellseite S2 zugewandten Oberseite der Aktorvorrichtung 10 und insbesondere des zweiten Anschlussstücks 50 oder des Aktors 20 gelegen und insbesondere fixiert oder befestigt sein. Generell kann der zweite Feder-Längsabschnitt 242 auf einem Oberflächenabschnitt des ersten Blattfeder-Abschnitts 210 oder der Aktorvorrichtung 10 und insbesondere dem zweiten Anschlussstück 50 gelegen oder an diesen jeweils fixiert sein, der der Stellseite S2 abgewandt orientiert ist, um ein Andrücken des Friktionselements 30 an den Läufer 35 zu realisieren.
Bei der Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 1 nach der 1 weist der zweite Federabschnitt 240 einen Versatzabschnitt 246 auf, der einstückig mit dem zweiten Feder-Längsabschnitt 242 gebildet ist und sich von dem zweiten Feder-Längsabschnitt 242 quer zur ersten Richtung L_X und insbesondere entlang der zweiten Richtung L_Z weg erstreckt: Der zweite Blattfeder-Abschnitt 240 ist dabei derart in der Antriebsvorrichtung 1 angeordnet, dass der erste Blattfeder-Abschnitt 210 und die als Feder wirksamen Längsabschnitte 241, 242 sowie auch der gekrümmte Abschnitt 243 des zweiten Blattfeder-Abschnitts 240 in der erste Richtung L_X oder der dritten Richtung L_Y gesehen nebeneinander angeordnet sind. Dabei sind der Versatzabschnitt 246 in der dritten Richtung L_Y gesehen zwischen dem Trägerbereich 52 und dem zweiten Blattfeder-Endabschnitt 222 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich könnte sich ein Abschnitt des zweiten Anschlussstücks 50 in einer Richtung entlang der zweiten Richtung L_Z bis unter den Längsabschnitt 242 erstrecken, so dass das zweite Anschlussstück 50 die Kraft des zweiten Blattfeder-Abschnitts 240 aufnimmt. Generell sind der zweite Feder-Längsabschnitt 242 und insbesondere der Versatzabschnitt 246 und der zweite Blattfeder-Endabschnitt 222 an der zweiten Stirnseite 12 und insbesondere an dem zweiten Anschlussstück 50 gelegen und insbesondere fixiert und/oder insbesondere befestigt.
An Hand der 6 bis 8 wird im Folgenden eine Ausführungsform der erfindungsmäßen Antriebsvorrichtung 1 mit einer zweiten Variante der zweiten Lagerungsvorrichtung 70 in verschiedenen optionalen Gestaltungen beschrieben, die aus der ersten Federvorrichtung 80 in Form eines ersten Blattfeder-Abschnitts 310 und der zweiten Federvorrichtung 90 in Form eines zweiten Blattfeder-Abschnitts 340 gebildet ist. In sämtlichen hierin beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsmäßen Antriebsvorrichtung 1 kann die zweite Lagerungsvorrichtung 70 realisiert durch den ersten Blattfeder-Abschnitt 310 und den zweiten Blattfeder-Abschnitt 340 wie an Hand der 6 bis 8 in Kombination mit ansonsten beschriebenen Merkmalen verwendet werden.
Bei der in den 6 bis 8 gezeigten Ausführungsform weist der erste Blattfeder-Abschnitt 310 zwei Krümmungsabschnitte, einen ersten Krümmungsabschnitt 311 und einen zweiten Krümmungsabschnitt 312 auf. Der erste Krümmungsabschnitt 311 und der zweite Krümmungsabschnitt 312 sind durch einen sich linear erstreckenden Zwischenabschnitt 313 oder Schenkelabschnitt verbunden. Somit ist die Gestalt des ersten Blattfeder-Abschnitts 310 in der Darstellung der 6 insgesamt N-förmig. Diese N-Form kann in unterschiedlichen Orientierungen zwischen der zweiten Stirnseite 12 der Aktorvorrichtung 10 und dem zweiten Lagerabschnitt 102 gelegen sein. Der erste Blattfeder-Abschnitt 310 ist insgesamt wellenförmig realisiert und weist ein zweites Endstück 322, das an dem zweiten Lagerabschnitt 102 anliegt oder an diesem abgestützt ist, und ein erstes Endstück 321, das an der zweiten Stirnseite 12 anliegt oder an dieser abgestützt ist, auf. Die Endstücke 321 und 322 sind als geradlinig erstreckende Abschnitte gebildet, die mit einer Längsseite an der zweiten Stirnseite 12 bzw. an der Innenfläche 102a anliegen.
Die Orientierung der Krümmungen der Krümmungsabschnitte 311, 312 des ersten Blattfeder-Abschnitts 310 nach den 6 bis 8 sind gegenüber dem in den 1 bis 5 gezeigten erste Blattfeder-Abschnitt 210 um 90 Grad gedreht: Die Krümmungsabschnitte 311, 312 sind jeweils derart gestaltet, dass die Krümmungsradien dieser Krümmungsabschnitte in der Ebene gelegen sind, die von der ersten Richtung L_X und der zweiten Richtung L_Z aufgespannt ist, so dass sich die Krümmung des jeweiligen Krümmungsabschnitts 311, 312 quer zu der Richtung ausgebildet ist, mit der der zweite Blattfeder-Abschnitt 340 das Friktionselement 30 gegen den Läufer 35 drückt. Aus der Darstellung der 6 ist direkt ersichtlich, dass der Krümmungsabschnitt 311 und der Krümmungsabschnitt 312 sowie auch der Zwischenabschnitt 313 jeweils einen Vorspannungs-Abschnitt aufweist, in dem die lokale Längsrichtung des zweiten Blattfeder-Abschnitts 340 entlang der zweiten Richtung L_Z und somit generell entlang der Ebene, die senkrecht zur ersten Richtung L_X verläuft, so dass der Vorspannungs-Abschnitt einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereit stellt.
Der zweite Blattfeder-Abschnitt 340 spannt die zweite Stirnseite 12 der Aktorvorrichtung 10 in einer Richtung, die entlang der dritten Richtung L_Y gerichtet ist, gegen die Rahmenvorrichtung 100 in Richtung zum Läufer 35 hin vor. Bei der Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 1 nach den 6 bis 8 weist der zweite Blattfeder-Abschnitt 340 einen ersten Feder-Längsabschnitt 341, der entlang der erste Richtung L_X verläuft, einen zweiten Feder-Längsabschnitt 342, der entlang der ersten Richtung L_X sowie entlang des ersten Feder-Längsabschnitts 341 verläuft, und einen diese Abschnitte 341, 342 verbindenden gekrümmten Abschnitt 343. Der erste Feder-Längsabschnitt 341 liegt mit einem ersten Endabschnitt 344 desselben an dem ersten Verbindungsabschnitt 103 an. Der erste Endabschnitt 344 könnte alternativ dazu auch an dem ersten Lagerabschnitt 101 oder dem zweiten Lagerabschnitt 102 fixiert oder befestigt sein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Krümmungsabschnitt 343 derart realisiert, dass die Krümmungsradien dieser Krümmungsabschnitte in der Ebene gelegen sind, die von der ersten Richtung L_X und der dritten Richtung L_Y aufgespannt ist. Die Krümmungsradien dieses Krümmungsabschnitts 343 können auch entlang dieser Ebene oder quer zu dieser Ebene verlaufen.
Der zweite Feder-Längsabschnitt 342 weist einen zweiten Endabschnitt 345 auf, der an der zweiten Stirnseite 12 und insbesondere an dem zweite Anschlussstück 50 gelegen und insbesondere fixiert und/oder insbesondere befestigt ist. Bei der Ausführungsform der 6 bis 8 weist der zweite Federabschnitt 340 einen Versatzabschnitt 346 auf, der einstückig mit dem zweiten Feder-Längsabschnitt 342 gebildet ist und sich von dem zweiten Feder-Längsabschnitt 342 quer zur ersten Richtung L_X und insbesondere entlang der zweiten Richtung L_Z weg erstreckt. Generell sind der zweite Feder-Längsabschnitt 342 und insbesondere der Versatzabschnitt 346 und das erste Endstück 321 an der zweiten Stirnseite 12 und insbesondere an dem zweiten Anschlussstück 50 gelegen und insbesondere fixiert und/oder insbesondere befestigt.
Bei der Ausführungsform der 6 bis 8 ist, wie bei der Ausführungsform der 1, das zweite Anschlussstück 50 L-förmig mit dem Aktor-Anschlussbereich 51 und dem Trägerbereich 52 gebildet. Weiterhin sind, wie bei der Ausführungsform der 1, der Versatzabschnitt 346 in der dritten Richtung L_Y gesehen zwischen dem Trägerbereich 52 und dem zweiten Feder-Längsabschnitt 342 angeordnet. In den 6 und 7 ist der zweite Blattfeder-Abschnitt 340 in einem nicht eingespannten und entspannten Zustand gezeigt, bei dem der Versatzabschnitt 346 nicht am Trägerbereich 52 anliegt und der zweite Feder-Längsabschnitt 342 mit dem Versatzabschnitt 346 in der dritten Richtung L_Y über das Friktionselement 30 und den Läufer 35 hinausragt.
Der zweite Blattfeder-Abschnitt 340 kann auch nach einer der Varianten realisiert sein, die hierin an Hand der Ausführungsform der 1 beschrieben sind.
In den 9 bis 13 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 mit der Aktorvorrichtung 10 und der Rahmenvorrichtung 100 dargestellt. Dabei ist die Aktorvorrichtung 10 an der Rahmenvorrichtung 100 mittels der ersten Lagerungsvorrichtung 60 drehbar bzw. schwenkbar zumindest um eine Achse gelagert, die in einer Richtung entlang der zweiten Richtung L_Z verläuft. Die Aktorvorrichtung 10 ist wie bei der Ausführungsform der 1 realisiert. Die zweite Lagerungsvorrichtung 70 weist eine erste Federvorrichtung 80 und eine zweite Federvorrichtung 90 auf.
Die erste Federvorrichtung 80 weist eine Schraubenfeder 410 auf, die eine Schraubenfeder-Achse aufweist, die entlang der ersten Richtung L_X verläuft, und die einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt. Dabei weist die Schraubenfeder 410 einen ersten Endabschnitt 411 und einen zweiten Endabschnitt 412 auf, wobei der erste Endabschnitt 411 an dem zweiten Lagerabschnitt 102 und der zweite Endabschnitt 412 an der zweiten Stirnseite 12 anliegt oder fixiert ist.
Die zweite Federvorrichtung 90 weist eine erste Schraubenfeder 420 und eine zweite Schraubenfeder 430 auf. Beide Schraubenfedern 420, 430 weisen eine Schraubenfeder-Achse auf, die jeweils entlang der dritten Richtung L_Y verläuft, so dass die Schraubenfedern 420, 430 jeweils einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellen. Dabei weisen die Schraubenfedern 420, 430 jeweils einen ersten Endabschnitt 421 bzw. 431 auf, die an dem ersten Verbindungsabschnitt 103 anliegen oder fixiert sind und sich an diesem abstützen. Weiterhin weist die erste Schraubenfeder 420 einen zweiten Endabschnitt 422 auf, der entgegen gesetzt zu dem ersten Endabschnitt 421 gelegen ist, und weist die zweite Schraubenfeder 430 einen zweiten Endabschnitt 432 auf, der entgegen gesetzt zu dem ersten Endabschnitt 431 gelegen ist. Die Aktorvorrichtung 10 weist das zweite Anschlussstück 50 mit dem Trägerbereich 52 auf. Der Trägerbereich 52 weist eine dem ersten Verbindungsabschnitt 103 zugewandte Trägerbereich-Innenfläche 52b auf, an dem die zweiten Endabschnitte 422, 432 fixiert sind. Auf diese Weise spannen die Schraubenfedern 420, 430 die zweite Stirnseite 12 entlang der dritten Richtung L_Y gegen die Rahmenvorrichtung 100 in Richtung zum Läufer 35 hin vor.
Die Schraubenfedern 420, 430 erstrecken sich, in der dritten Richtung L_Y gesehen seitlich der Schraubenfeder 410 der ersten Federvorrichtung 80. Hierzu weist der Trägerbereich 52 und dessen Trägerbereich-Innenfläche 52b eine entsprechende Breite in der dritten Richtung L_Y auf.
Bei sämtlichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 kann die Aktorvorrichtung 10 quer zur ersten Richtung L_X gesehen auf einer oder beiden Seiten des Aktors 20 jeweils eine Isolationsschicht oder beide dieser Isolationsschichten aufweisen. Eine erste Isolationsschicht 49 kann als Bestandteil des ersten Anschlussstücks 40 an der ersten Stirnseite 11 angeordnet sein. Dabei kann die erste Isolationsschicht 49 am Aktor 20 anliegen oder in Bezug auf die erste Richtung L_X innerhalb des ersten Anschlussstücks 40 gelegen sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine zweite Isolationsschicht 59 als Bestandteil des zweiten Anschlussstücks 50 an der zweiten Stirnseite 12 angeordnet sein. Dabei kann die zweite Isolationsschicht 59 am Aktor 20 anliegen oder in Bezug auf die erste Richtung L_X innerhalb des zweiten Anschlussstücks 50 gelegen sein. Insbesondere kann das erste Anschlussstück 40 und das zweite Anschlussstück 50 Isolationsabschnitte 49, 59 aufweisen, wobei jeweils eines der Isolationsabschnitte 49, 59 an einer der in Bezug auf die Aktor-Längsrichtung L_X zueinander entgegen gesetzt orientierten Endflächen FE1, FE2 des Aktors 20 anliegt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 1 kann, umgekehrt zu der Anordnung der in der 1 gezeigten Ausführungsform, die Antriebsvorrichtung 1 derart realisiert sein, dass der erste Lagerabschnitt 101 an der zweiten Stirnseite 12 und der zweite Lagerabschnitt 102 an der ersten Stirnseite 11 gelegen ist.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsvorrichtung
10: Aktorvorrichtung
11: - erste Stirnseite
12: zweite Stirnseite
20: Aktor
20a: Außenfläche
30: Friktionselement
31: Friktionsfläche
35: Läufer
38: Führungsbahn
40: erstes Anschlussstück
40b: Anschlussstück-Anlagefläche
49: Isolationsschicht
50: zweites Anschlussstück
51: Aktor-Anschlussbereich (an die zweite Stirnseite 12 anschließender Bereich der Aktorvorrichtung 10)
51a: Basisteil-Anlagefläche
51b: Basisteil-Außenfläche
52: Trägerbereich
52b: Trägerbereich-Frontfläche
52c: Trägerbereich-Innenfläche
52d: Trägerbereich-Außenfläche
55: Innenraum
59: Isolationsschicht
60: erste Lagerungsvorrichtung
60a: Drehgelenk
61: Lageraufnahme
61a: Aufnahme-Oberflächenabschnitt
61b: Aufnahme-Oberflächenabschnitt
62: Lagerausformung
62a: erster Ausformungs-Oberflächenabschnitt
62b: zweiter Ausformungs-Oberflächenabschnitt
70: zweite Lagerungsvorrichtung
80: erste Federvorrichtung
81: erstes Endstück
82: zweites Endstück
90: zweite Federvorrichtung
91: erstes Endstück
92: zweites Endstück
100: Rahmenvorrichtung
101: erster Lagerabschnitt
101a: Innenfläche
102: zweiter Lagerabschnitt
102a: Innenfläche
103: erster Verbindungsabschnitt
103a: Innenfläche
104: zweiter Verbindungsabschnitt
107: Lageraufnahme
110: Innenraum
200: Antriebsvorrichtung
210: erster Blattfeder-Abschnitt
211: erster Krümmungsabschnitt
212: zweiter Krümmungsabschnitt
213: dritter Krümmungsabschnitt
214: Zwischenabschnitt
215: Zwischenabschnitt
221: erster Blattfeder-Endabschnitt
222: zweiter Blattfeder-Endabschnitt
240: zweiter Blattfeder-Abschnitt
241: erster Feder-Längsabschnitt
242: zweiter Feder-Längsabschnitt
246: Versatzabschnitt
310: erster Blattfeder-Abschnitt
311: erster Krümmungsabschnitt
312: zweiter Krümmungsabschnitt
313: Zwischenabschnitt
340: zweiter Blattfeder-Abschnitt
341: erster Feder-Längsabschnitt
342: zweiter Feder-Längsabschnitt
343: Krümmungsabschnitt
344: erster Endabschnitt
345: zweiter Endabschnitt
410: Schraubenfeder
411: erster Endabschnitt
412: zweiter Endabschnitt
420: Schraubenfeder
421: erster Endabschnitt
422: zweiter Endabschnitt
430: Schraubenfeder
431: erster Endabschnitt
432: zweiter Endabschnitt
FE1: erste Aktor-Endfläche
FE2: zweite Aktor-Endfläche
LX: erste Richtung
LY: dritte Richtung
LZ: zweite Richtung
M: Motor
S1: Basisseite
S2: Stellseite
V: Spannteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 8912707 B2 [0003]
US 7671512 B2 [0004]
CN 201200399 [0004]

Claims

Antriebsvorrichtung (1), aufweisend: eine Aktorvorrichtung (10) mit einem Aktor (20), dessen Ausdehnung in einer ersten Richtung L_X reversibel veränderbar ist, wobei die Aktorvorrichtung (10) eine erste Stirnseite (11) und eine in Bezug auf die Richtung L_X entgegen gesetzt zur ersten Stirnseite (11) der Aktorvorrichtung (10) orientierte zweite Stirnseite (12) ausbildet, eine Rahmenvorrichtung (100), einen gegenüber der Rahmenvorrichtung (100) bewegbaren Läufer (35), ein Friktionselement (30), das im Bereich der zweiten Stirnseite (12) der Aktorvorrichtung (10) angeordnet ist, wobei das Friktionselement (30) eine Friktionsfläche (31) zum Antreiben des Läufers (35) aufweist, eine erste Lagerungsvorrichtung (60), mit der die erste Stirnseite (11) der Aktorvorrichtung (10) an der Rahmenvorrichtung (100) drehbar zumindest um eine Achse gelagert ist, die entlang einer zweiten Richtung L_Z, die orthogonal zur ersten Richtung L_X verläuft, und eine zweite Lagerungsvorrichtung (70), die die zweite Stirnseite (12) der Aktorvorrichtung (10) sowohl entlang der ersten Richtung L_X gegen die Rahmenvorrichtung (100) drückt, als auch entlang einer dritten Richtung L_Y, die orthogonal zur ersten Richtung L_X und orthogonal zur zweiten Richtung L_Z verläuft, gegen den Läufer (35) drückt.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die zweite Lagerungsvorrichtung (70) eine erste Federvorrichtung (80), die die Aktorvorrichtung (10) entlang der ersten Richtung L_X gegen die Lagervorrichtung (100) drückt, und eine zweite Federvorrichtung (90), die die Aktorvorrichtung (10) entlang der dritten Richtung L_Y gegen den Läufer (35) drückt, aufweist.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die erste Federvorrichtung (80) einen Federweg bereitstellt, der entlang der ersten Richtung L_X verläuft, und die zweite Federvorrichtung (90) einen Federweg bereitstellt, der entlang der dritten Richtung L_Y verläuft.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die erste Federvorrichtung (80) jeweils aus einem oder mehreren der folgenden Bestandteile gebildet ist oder besteht: (A1) eine Blattfeder oder Blattfeder-Anordnung, die einen sich quer zur ersten Richtung L_X erstreckenden Hebelabschnitt oder einen Krümmungsabschnitt mit einer sich in der Blattfeder-Längsrichtung erstreckenden Krümmung aufweist, so dass die Blattfeder oder Blattfeder-Anordnung einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt; (A2) eine Schraubenfeder, wobei die Schraubenfeder-Achse entlang der ersten Richtung L_X verläuft und die Schraubenfeder einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt; (A3) eine Blockfeder, die einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt; (A4) eine Wellenfeder, wobei die Wellenfeder-Achse entlang der ersten Richtung L_X verläuft und die Wellenfeder einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt; (A5) eine Evolutfeder, wobei die Evolutfeder-Achse entlang der ersten Richtung L_X verläuft und die Evolutfeder einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt; (A6) eine Tellerfeder, wobei die Tellerfeder-Achse entlang der ersten Richtung L_X verläuft und die Tellerfeder einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt; (A7) eine Luftfeder, wobei die Luftfeder-Achse entlang der ersten Richtung L_X verläuft und die Luftfeder einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt; (A8) eine Gasdruckfeder, wobei die Gasdruckfeder-Achse entlang der ersten Richtung L_X verläuft und die Gasdruckfeder einen Federweg entlang der ersten Richtung L_X bereitstellt.
Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die zweite Federvorrichtung (90) jeweils aus einem oder mehreren der folgenden Bestandteile gebildet ist oder besteht: (B1) eine Blattfeder oder Blattfeder-Anordnung, deren Längsrichtung entlang der ersten Richtung L_X verläuft und die einen sich quer zur dritten Richtung L_Y erstreckenden Hebelabschnitt oder einen Krümmungsabschnitt mit einer sich in der Blattfeder-Längsrichtung erstreckenden Krümmung aufweist, durch die die Blattfeder oder Blattfeder-Anordnung einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt; (B2) eine Schraubenfeder, wobei die Schraubenfeder-Achse entlang der dritten Richtung L_Y verläuft und die Schraubenfeder einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt; (B3) eine Blockfeder, die einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt; (B4) eine Wellenfeder, wobei die Wellenfeder-Achse entlang der ersten Richtung L_X verläuft und die Wellenfeder einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt; (A5) eine Evolutfeder, wobei die Evolutfeder-Achse entlang der ersten Richtung L_X verläuft und die Evolutfeder einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt; (B6) eine Tellerfeder, wobei die Tellerfeder-Achse entlang der dritten Richtung L_Y verläuft und die Tellerfeder einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt; (B7) eine Luftfeder, wobei die Gasfeder-Achse entlang der dritten Richtung L_Y verläuft und die Luftfeder einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt; (B8) eine Gasdruckfeder, wobei die Gasdruckfeder-Achse entlang der dritten Richtung L_Y verläuft und die Gasdruckfeder einen Federweg entlang der dritten Richtung L_Y bereitstellt.
Antriebsvorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche 2 bis 5, wobei die erste Federvorrichtung (80) als Blattfeder ausgeführt ist mit einem Blattfeder-Abschnitt (210) und zumindest einem Vorspannungs-Abschnitt, der entlang einer Ebene verläuft, die senkrecht zur ersten Richtung L_X ausgerichtet ist, und dadurch die Aktorvorrichtung (10) entlang der ersten Richtung L_X gegen den ersten Lagerabschnitt (101) drückt, und die zweite Federvorrichtung (90) als Blattfederausgeführt ist mit einem Blattfeder-Abschnitt (240) und zumindest einem Vorspannungs-Abschnitt, der entlang einer Ebene verläuft, die senkrecht zur dritten Richtung L_Y ausgerichtet ist, und dadurch die Aktorvorrichtung (10) entlang der dritten Richtung L_Y gegen den Läufer drückt.
Antriebsvorrichtung (1) nach dem Anspruch 6, wobei der erste Blattfeder-Abschnitt (210) in dessen Breitenrichtung gesehen, nach einer der folgenden Formen ausgeführt ist: mit einem Krümmungsabschnitt, der entlang der ersten Richtung L_X ausgebildet ist; als sich entlang der ersten Richtung L_X erstreckender Wellenabschnitt; als entlang der ersten Richtung L_X wellenförmig geformter Blattfeder-Abschnitt; als Blattfeder-Abschnitt, der zumindest teilweise M-förmig oder N-förmig oder W-förmig oder V-förming oder S-förmig oder ringförmig oder als Ringabschnitt gestaltet ist.
Antriebsvorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Aktorvorrichtung (10) ein erstes Anschlussstück (40) aufweist, das zwischen dem Aktor (20) und dem ersten Lagerungsabschnitt (101) gelegen ist und zusammen mit diesem die erste Lagerungsvorrichtung (60) ausbildet.
Antriebsvorrichtung (1) nach dem Anspruch 8, wobei die erste Lagerungsvorrichtung (60) eine Lageraufnahme (61) und eine Lagerausformung (62), die aneinander anliegen, aufweist, um ein Drehgelenk auszubilden.
Antriebsvorrichtung nach dem Anspruch 9, wobei die Lageraufnahme (61) im Querschnitt in der zweiten Richtung L_Z gesehen eine Vertiefung mit Aufnahme-Oberflächenabschnitten (61a, 61b) aufweist, die in Bezug auf die erste Richtung L_X schräg verlaufen, wobei die Lagerausformung (62) einen konvex gekrümmten Ausformungs-Oberflächenabschnitt (62a) aufweist, der an jeweils einem der Aufnahme-Oberflächenabschnitte (61a, 61b) anliegt und sich bei Drehung der Aktorvorrichtung (10) gegenüber dem ersten Lagerungsabschnitt (101) an diesen entlang bewegt.
Antriebsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aktorvorrichtung (10) ein zweites Anschlussstück (50) aufweist, an dem die erste Federvorrichtung (80) oder die zweite Federvorrichtung (90) angreift oder sowohl die erste Federvorrichtung (80) als auch die zweite Federvorrichtung (90) angreifen.
Antriebsvorrichtung (1) nach dem Anspruch 11, wobei das zweite Anschlussstück (50) einen am Aktor (20) anliegenden Aktor-Anschlussbereich (51) und einen quer zu diesem entlang der ersten Richtung L_X vom Aktor (20) weg erstreckenden Trägerbereich (52) aufweist, wobei die zweite Lagerungsvorrichtung (70) auf dem Trägerbereich (52) gelagert ist.