DE102021204811B4

DE102021204811B4 - Actuator with rheological clutch

Info

Publication number: DE102021204811B4
Application number: DE102021204811.0A
Authority: DE
Inventors: Manuel Behner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-05-12
Filing date: 2021-05-12
Publication date: 2023-05-04
Anticipated expiration: 2041-05-13
Also published as: CN115342133A; DE102021204811A1

Abstract

Aktuator (1), umfassend einen Antriebsmotor(3; 5) für ein rotatorisches Antriebsglied (7; 9), das mit einer axial beweglichen Aktuatorstange (19) zusammenwirkt, wobei die Aktuatorstange (19) ein Formschlussprofil (21; 23) aufweist, wobei funktional zwischen dem Antriebsmotor (3; 5) und der Aktuatorstange (19) eine rheologische Kupplung (25; 27) mit einem rheologischen Übertragungsmedium (31) und einem Feldkrafterzeugungselement (33; 33A; 33B; 35; 35A; 35B) zur Steuerung des Antriebsmoments angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (25; 27) zwischen dem Antriebsglied (7; 9) und der Aktuatorstange (19) ausgeführt ist und dabei das Formschlussprofil (21; 23) der Aktuatorstange (19) und das Profil (15; 17) des Antriebsglieds (7; 9) drehmomentübertragende Teile der rheologischen Kupplung (25; 27) bilden.Actuator (1), comprising a drive motor (3; 5) for a rotary drive member (7; 9) which interacts with an axially movable actuator rod (19), the actuator rod (19) having a form-fitting profile (21; 23), wherein functionally between the drive motor (3; 5) and the actuator rod (19) a rheological coupling (25; 27) with a rheological transmission medium (31) and a field force generating element (33; 33A; 33B; 35; 35A; 35B) for controlling the drive torque is arranged, characterized in that the coupling (25; 27) is designed between the drive member (7; 9) and the actuator rod (19) and the form-fitting profile (21; 23) of the actuator rod (19) and the profile (15; 17) of the drive member (7; 9) form torque-transmitting parts of the rheological coupling (25; 27).

Description

Die Erfindung betrifft einen Aktuator mit rheologischer Kupplung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an actuator with a rheological coupling according to the preamble of patent claim 1.

Aus der EP 3 303 024 B1 ist ein Aktuator bekannt, der einen Antriebsmotor und eine Aktuatorstange umfasst. Zwischen dem Antriebsmotor und der Aktuatorstange ist eine Kupplung angeordnet, die auf der Basis einer rheologischen Flüssigkeit in Verbindung mit Elektroden arbeitet.From the EP 3 303 024 B1 an actuator is known which comprises a drive motor and an actuator rod. A coupling is arranged between the drive motor and the actuator rod, which works on the basis of a rheological fluid in connection with electrodes.

In der Ausführung nach 8a der EP 3 303 024 B1 umfasst der Aktuator einen E-Motor und eine rheologische Kupplung, die mit einer Spindelmutter zusammenwirkt. Die Spindelmutter greift in ein Gewindeprofil der Aktuatorstange ein und die Kupplung ist außenseitig an der Spindelmutter befestigt.In execution after 8a the EP 3 303 024 B1 the actuator includes an electric motor and a rheological coupling that interacts with a spindle nut. The spindle nut engages in a thread profile of the actuator rod and the clutch is attached to the outside of the spindle nut.

Bei einer Aktuatorstange mit einem Zahnprofil in Verbindung mit einem Zahnrad für den Antrieb ist nach der Ausführung gemäß der 6 der EP 3 303 024 B1 eine rheologische Kupplung zwischen dem Zahnrad und der Zahnstange angeordnet.In an actuator rod with a tooth profile in conjunction with a gear for the drive is according to the design 6 the EP 3 303 024 B1 a rheological coupling is placed between the gear and the rack.

Die US 2016 0 153 508 A1 betrifft ebenfalls eine Übertragungseinrichtung, bei der ein magnetorheologisches Übertragungsmedium verwendet wird. Des Weiteren ist aus der WO 2015 128 136 A1 ein Fluidinjektor bekannt, dessen Steuerung über ein rheologisches Übertragungsmedium erfolgt.The U.S. 2016 0 153 508 A1 also relates to a transmission device using a magnetorheological transmission medium. Furthermore, from the WO 2015 128 136 A1 a fluid injector is known, which is controlled via a rheological transmission medium.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein alternatives Antriebskonzept für einen Aktuator mit einer rheologischen Kupplung zu realisieren.The object of the present invention consists in realizing an alternative drive concept for an actuator with a rheological coupling.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Kupplung zwischen dem Antriebsglied und der Aktuatorstange ausgeführt ist und dabei das Formschlussprofil und das Antriebsglied drehmomentübertragende Teile der rheologischen Kupplung bilden.This object is achieved in that the coupling is designed between the drive member and the actuator rod and the form-fitting profile and the drive member form torque-transmitting parts of the rheological coupling.

Der große Vorteil besteht darin, dass keine Bauteile eingesetzt werden müssen, die lediglich die Funktion der Kupplung übernehmen. Vielmehr bilden das Antriebsglied und die Aktuatorstange eine Kupplung.The big advantage is that no components have to be used that only take over the function of the clutch. Rather, the drive member and the actuator rod form a clutch.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sind das Formschlussprofil und ein Profil des Antriebsglieds bei aktivierter Kupplung unter Zwischenschaltung eines rheologischen Übertragungsmediums miteinander verbunden. Es liegt damit eine einfache und platzsparende Konstruktion vor. Die eingesetzten Profile wälzen nicht direkt aufeinander ab, sondern verklemmen einen Anteil des rheologischen Mediums innerhalb des Formschlussprofils. Wenn die Kupplung aktiviert ist, dann steigt die Zähigkeit des rheologischen Mediums, wodurch eine Schleppwirkung von dem Antriebsglied auf die Aktuatorstange übertragen wird.In a further advantageous embodiment, the form-fitting profile and a profile of the drive member are connected to one another with the interposition of a rheological transmission medium when the clutch is activated. There is thus a simple and space-saving construction. The profiles used do not roll directly off one another, but rather clamp a portion of the rheological medium within the form-fitting profile. When the clutch is activated, the viscosity of the rheological medium increases, thereby transferring drag from the drive member to the actuator rod.

Ein weiterer Vorteil wird dadurch erzielt, dass das Formschlussprofil der Aktuatorstange und das Profil des Antriebsglieds einen abweichenden Profilquerschnitt aufweisen. Anders als bei herkömmlichen Bewegungsgewinden müssen keine exakten Toleranzen eingehalten werden.A further advantage is achieved in that the form-fitting profile of the actuator rod and the profile of the drive member have a different profile cross-section. In contrast to conventional movement threads, no exact tolerances have to be observed.

Eine weitere Maßnahme zur Vereinfachung des Gesamtaufbaus besteht darin, dass der Aktuator ein Gehäuse aufweist, in dem ein Arbeitsvolumen des rheologischen Übertragungsmediums frei umpumpbar gelagert ist. Alle beweglichen Teile befinden sich innerhalb des Gehäuses und sind mit dem rheologischen Übertragungsmedium benetzt. Man benötigt keine Leitungen oder Tanks. Das Übertragungsmedium wird mit der Bewegung der Aktuatorstange und des Antriebglieds umgewälzt.A further measure for simplifying the overall structure is that the actuator has a housing in which a working volume of the rheological transmission medium is mounted so that it can be pumped around freely. All moving parts are inside the housing and are wetted with the rheological transmission medium. No lines or tanks are required. The transmission medium is tumbled with movement of the actuator rod and drive member.

Bevorzugt durchdringt die Aktuatorstange in jeder Hublage das Gehäuse vollständig. Folglich erübrigt sich der Einsatz eines Ausgleichsraums für ein von der Aktuatorstange verdrängtes Volumen innerhalb des Gehäuses.The actuator rod preferably penetrates the housing completely in each stroke position. Consequently, the use of a compensating space for a volume displaced by the actuator rod within the housing is unnecessary.

Eine weitere Maßnahme für eine insgesamt kompakte Ausführung besteht darin, dass ein Feldkrafterzeugungselement in Überdeckung steht mit zumindest einem Bereich des Formschlussprofils und einem Umfangsbereich des rotatorischen Antriebsglieds.A further measure for an overall compact design is that a field force generation element overlaps at least one area of the form-fitting profile and a peripheral area of the rotary drive member.

Zur Aufnahme von Querkräften auf die Aktuatorstange weist das Gehäuse zwei axial beabstandete Führungen für die Aktuatorstange auf.To absorb transverse forces on the actuator rod, the housing has two axially spaced guides for the actuator rod.

Alternativ kann der Aktuator mehrere Antriebsglieder aufweisen, die mit dem Formschlussprofil der Aktuatorstange zusammenwirken. Durch eine zentrale Anordnung der Aktuatorstange zu den Antriebsgliedern kann eine Kompensation der Querkräfte ausgehend von den Antriebsgliedern erreicht werden.Alternatively, the actuator can have several drive members that interact with the form-fitting profile of the actuator rod. By arranging the actuator rod centrally in relation to the drive members, it is possible to compensate for the transverse forces originating from the drive members.

Optional kann jedem Antriebsglied mindestens eine separat ansteuerbare rheologische Kupplung zugeordnet sein. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, dass ein Antriebsglied für eine Bewegungsrichtung und ein zweites Antriebsglied für eine zweite Bewegungsrichtung verwendet wird. Dabei muss jeweils ein Antriebsglied nur eine Arbeitsrichtung ausführen können. Über die Aktivierung der entsprechenden Kupplung wird die zur Verfügung stehende Arbeitsrichtung des benötigten Antriebsglieds ausgenutzt. Eine Arbeitsrichtungswechsel des Antriebsglieds ist für einen Wechsel der Bewegungsrichtungen des Aktuators nicht notwendig. Dadurch verringert sich die Reaktionszeit des Aktuators.Optionally, each drive element can be assigned at least one separately controllable rheological clutch. This results in the possibility that one drive member is used for one direction of movement and a second drive member for a second direction of movement. In each case, a drive member must be able to carry out only one working direction. By activating the corresponding clutch, the Ver Utilized available working direction of the required drive member. A change in the working direction of the drive member is not necessary for a change in the direction of movement of the actuator. This reduces the response time of the actuator.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist der Aktuator eine Notbetriebssperre auf, die eine Haltekraft auf die Aktuatorstange ausübt. Damit wird eine undefinierte Arbeitsbewegung der Aktuatorstange z. B. bei Ausfall der Stromversorgung des Aktuators ausgeschlossen.In a further advantageous embodiment, the actuator has an emergency operation lock, which exerts a holding force on the actuator rod. This is an undefined working movement of the actuator rod z. B. excluded in case of failure of the power supply to the actuator.

Eine besonders einfache Bauform der Notbetriebssperre zeichnet sich dadurch aus, dass das Feldkrafterzeugungselement mindestens einen Permanentmagneten aufweist. Das Feldkrafterzeugungselement umfasst damit ein passives Element, nämlich den Permanentmagneten, und ein in seiner Feldkraftwirkung veränderbares Element, beispielsweise eine elektrische Spule. Mit der Kombination des Permanentmagneten und der Spule kann über die Spule das Magnetfeld geschwächt und damit die Kraft des Permanentmagneten reduziert werden. Fällt die Stromversorgung der Spule aus, dann steht über den Permanentmagneten eine von der Ausführung der Permanentmagneten abhängige Haltekraft zur Verfügung.A particularly simple design of the emergency operation lock is characterized in that the field force generating element has at least one permanent magnet. The field force generating element thus comprises a passive element, namely the permanent magnet, and an element whose field force effect can be changed, for example an electric coil. With the combination of the permanent magnet and the coil, the magnetic field can be weakened via the coil and thus the force of the permanent magnet can be reduced. If the power supply to the coil fails, a holding force that depends on the design of the permanent magnet is available via the permanent magnet.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail on the basis of the following description of the figures.

Es zeigt:

1 Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Aktuator
2 Querschnitt durch den Aktuator nach 1
3 Aktuator mit zwei Paaren von Feldkrafterzeugungselementen
4 Aktuator nach 1 mit einer Fail-safe-Einrichtung

It shows:

1 Longitudinal section through an actuator according to the invention
2 Cross section through the actuator 1
3 Actuator with two pairs of field force generating elements
4 actuator after 1 with a fail-safe facility

Die 1 und 2 zeigen in der Zusammenschau einen Aktuator 1, wie er beispielsweise für eine Lagerung eines höhenverstellbaren Körpers, z. B. einem Fahrzeugaufbau oder auch einer verstellbaren Klappe einsetzbar ist.The 1 and 2 show in synopsis an actuator 1, as it is, for example, for a storage of a height-adjustable body, z. B. a vehicle body or an adjustable flap can be used.

Der Aktuator 1 umfasst mindestens einen Antriebsmotor 3; 5 für ein rotatorisches Antriebsglied 7; 9. Das Antriebsglied 7; 9 ist auf einer Motorwelle 11; 13 gelagert und verfügt auf seiner Mantelfläche über ein Profil 15; 17. Das Profil 15; 17 kann einem Zahnrad entsprechen, muss es aber nicht. Als Profil können auch eine Rändelung, ein Rillenprofil, ein Schleifprofil o. ä dienen, um eine Formschlussfunktion zu bewirken. Ansonsten besteht ein radialer Abstand zwischen den beiden Kupplungskomponenten.The actuator 1 comprises at least one drive motor 3; 5 for a rotary drive member 7; 9. The drive member 7; 9 is on a motor shaft 11; 13 mounted and has on its lateral surface a profile 15; 17. The profile 15; 17 can correspond to a gear wheel, but it does not have to. A knurling, a groove profile, a grinding profile or the like can also serve as a profile in order to bring about a form-fitting function. Otherwise there is a radial distance between the two coupling components.

Aufgrund des bestehenden radialen Abstands können das Formschlussprofil 21; 23 der Aktuatorstange 19 und das Profil 15; 17 des Antriebsglieds 7; 9 einen abweichenden Profilquerschnitt aufweisen.Due to the existing radial distance, the form-fitting profile 21; 23 of the actuator rod 19 and the profile 15; 17 of the drive member 7; 9 have a different profile cross-section.

Das Antriebsglied 7; 9 wirkt mit einer axial beweglichen Aktuatorstange 19 zusammen. Zumindest auf einem Teilbereich weist die Aktuatorstange 19 ein Formschlussprofil 21; 23 auf. Das Formschlussprofil 21; 23 kann hinsichtlich der Ausgestaltung dem Profil 15; 17 des Antriebsglieds 7; 9 angepasst sein. Beispielsweise ist die Aktuatorstange 19 auf einem Längenabschnitt als eine Zahnstange ausgeführt.The drive member 7; 9 interacts with an axially movable actuator rod 19 . At least in a partial area, the actuator rod 19 has a form-fitting profile 21; 23 on. The form-fitting profile 21; 23 can with regard to the configuration of the profile 15; 17 of the drive member 7; 9 be adjusted. For example, the actuator rod 19 is designed as a toothed rack over a length section.

Des Weiteren umfasst der Aktuator 1 über eine rheologische Kupplung 25; 27 die zwischen dem Antriebsmotor 3; 5 und der Aktuatorstange 19 angeordnet ist und das Antriebsmoment auf die Aktuatorstange 19 steuert. Dabei ist die Kupplung 25; 27 zwischen dem Antriebsglied 7; 9 und der Aktuatorstange 19 ausgeführt, sodass das Formschlussprofil 21; 23 der Aktuatorstange 19 und das Antriebsglied 7; 9 drehmomentübertragende Teile der rheologischen Kupplung 25; 27 bilden.Furthermore, the actuator 1 comprises a rheological coupling 25; 27 between the drive motor 3; 5 and the actuator rod 19 is arranged and the drive torque on the actuator rod 19 controls. Here, the clutch 25; 27 between the drive member 7; 9 and the actuator rod 19 so that the form-fitting profile 21; 23 of the actuator rod 19 and the drive member 7; 9 torque-transmitting parts of the rheological clutch 25; 27 form.

Ein Gehäuse 29 des Aktuators 1 weist zumindest eine Teilfüllung mit einem rheologischen Übertragungsmedium 31 auf. Dabei kann es sich um eine magneto-rheologische oder um eine elektro-rheologische Flüssigkeit handeln, deren Viskosität über die Ansteuerung eines Feldkrafterzeugungselements 33; 35 beeinflusst wird. Je stärker die Feldkraft auf das Übertragungsmedium 31 wirkt, umso geringer ist die Viskosität des Übertragungsmediums 31 im Bereich der Feldkrafterzeugungselemente 33; 35. Als Feldkrafterzeugungselement 33; 35 kann beispielsweise eine Spule verwendet werden.A housing 29 of the actuator 1 is at least partially filled with a rheological transmission medium 31 . It can be a magneto-rheological or an electro-rheological fluid whose viscosity is controlled by a field force generating element 33; 35 is affected. The stronger the field force acts on the transmission medium 31, the lower the viscosity of the transmission medium 31 in the area of the field force generating elements 33; 35. As a field force generating element 33; 35, for example, a coil can be used.

Wie insbesondere in der 2 erkennbar ist, überdecken die Feldkrafterzeugungselemente 33; 35 einen Spalt 37; 39 zwischen dem Antriebsglied 7; 9 und dem Formschlussprofil 21; 23 der Aktuatorstange 19. Das Formschlussprofil 21; 23 und das Profil 15; 17 des Antriebsglieds 7; 9 sind bei aktivierter Kupplung unter Zwischenschaltung des rheologischen Übertragungsmediums 31 miteinander verbunden. Es bildet sich partiell im Bereich der Feldkrafterzeugungselemente 33; 35 ein zähes Kissen 41; 43 innerhalb des ansonsten flüssigen Übertragungsmediums 31. Dieses Kissen 41; 43 bildet sowohl mit dem Antriebsglied 7; 9 wie auch mit dem Formschlussprofil 21; 23 der Aktuatorstange 19 beiderseits einen Formschluss. Dabei wird dieses Kissen 41; 43 bei einer Bewegung der Aktuatorstange 19 vertikal verschoben, zerfällt dabei außerhalb der Feldkrafterzeugungselemente 33; 35, baut sich jedoch beim Nachströmen in den Spaltbereich zwischen dem Antriebsglied 7, 9 und der Aktuatorstange 19 wieder auf. Insgesamt ist das Arbeitsvolumen des rheologischen Übertragungsmediums 31 innerhalb des Gehäuses 29 frei umpumpbar.As in particular in the 2 can be seen, cover the field force generating elements 33; 35 a gap 37; 39 between the drive member 7; 9 and the form-fitting profile 21; 23 of the actuator rod 19. The form-fitting profile 21; 23 and the profile 15; 17 of the drive member 7; 9 are connected to one another when the clutch is activated with the interposition of the rheological transmission medium 31 . It forms partially in the area of the field force generating elements 33; 35 a tough cushion 41; 43 within the otherwise liquid transmission medium 31. This pad 41; 43 forms both with the drive member 7; 9 as well as with the form-fitting profile 21; 23 of the actuator rod 19 on both sides a form fit. In this case, this pad 41; 43 shifted vertically during movement of the actuator rod 19, thereby disintegrating outside of field force generating elements 33; 35, but builds up again during the subsequent flow into the gap area between the drive member 7, 9 and the actuator rod 19. Overall, the working volume of the rheological transmission medium 31 within the housing 29 can be pumped around freely.

Die 1 zeigt, dass die Aktuatorstange 19 das Gehäuse 23 in jeder Hublage vollständig durchdringt. Dieses Bauprinzip ist für die Erfindung keinesfalls zwingend erforderlich, bietet aber den Vorteil der exakten radialen Lagerung der Aktuatorstange 19 über zwei axial beabstandete Führungen 45; 47. Dadurch werden Schwankungen des Füllstands des Übertragungsmediums minimiert.The 1 shows that the actuator rod 19 completely penetrates the housing 23 in each stroke position. This construction principle is by no means absolutely necessary for the invention, but offers the advantage of the exact radial mounting of the actuator rod 19 via two axially spaced guides 45; 47. This minimizes fluctuations in the filling level of the transmission medium.

Eine weitere Option besteht darin, dass der Aktuator 1 mehrere Antriebsglieder 7; 9 aufweist, die mit dem Formschlussprofil 212; 23 der Aktuatorstange 19 zusammenwirken. Dadurch werden Querkräfte auf die Aktuatorstange 19 minimiert und die Führungen 45; 47 entlastet.Another option is that the actuator 1 has a plurality of drive members 7; 9, which is connected to the form-fitting profile 212; 23 of the actuator rod 19 interact. This minimizes transverse forces on the actuator rod 19 and the guides 45; 47 relieved.

Die Ausführung des Aktuators 1 nach der 3 basiert offensichtlich auf der Ausführung nach den 1 und 2. Abweichend verfügt der Aktuator 1 über 2 Paare von Feldkrafterzeugungselementen 33A; 35A und 33B, 35B. Jeweils ein Paar der Feldkrafterzeugungselemente ist einem Spalt 37; 39 und damit einem Antriebsglied 7; 9 zugeordnet, so dass jedem Antriebsglied 7; 9 mindestens eine separat ansteuerbare rheologische Kupplung 25; 27 zugeordnet ist.The execution of the actuator 1 after 3 is obviously based on execution according to the 1 and 2 . Deviating from this, the actuator 1 has 2 pairs of field force generating elements 33A; 35A and 33B, 35B. Each pair of field force generating elements is a gap 37; 39 and thus a drive member 7; 9 assigned, so that each drive member 7; 9 at least one separately controllable rheological clutch 25; 27 is assigned.

Diese Bauform ermöglicht es, dass jeweils ein Antriebsmotor 3; 5 für nur eine Bewegungsrichtung der Aktuatorstange 19 eingesetzt wird. Bei einem Richtungswechsel der Aktuatorstange 19 wird eine der Kupplungen 25; 27 über ein Paar der Feldkrafterzeugungselemente 33A; 35A oder 33B; 35B geschlossen und die andere Kupplung bleibt geöffnet, indem das besagte Paar von Feldkrafterzeugungselementen unbestromt bleibt. Da kein direkter mechanischer Eingriff zwischen den Formschlussprofilen 21; 23 und den Profilen 15; 17 der Antriebsglieder 7; 9 besteht, übt der für die gewünschte Bewegungsrichtung nicht benötigte Antriebsmotor auch kein Antriebsmoment auf die Aktuatorstange 19 aus. Der für die gewünschte Bewegungsrichtung nicht benötigte Antriebsmotor kann sich durchaus weiterdrehen, z. B. mit dem Ziel einer sehr raschen Umkehrung der Bewegungsrichtung der Aktuatorstange 19.This design makes it possible that a drive motor 3; 5 is used for only one direction of movement of the actuator rod 19. When the actuator rod 19 changes direction, one of the clutches 25; 27 through a pair of the field force generating elements 33A; 35A or 33B; 35B is closed and the other clutch remains open by said pair of field force generating elements remaining de-energized. Since no direct mechanical engagement between the form-fit profiles 21; 23 and the profiles 15; 17 of the drive members 7; 9 exists, the drive motor, which is not required for the desired direction of movement, does not exert any drive torque on the actuator rod 19 either. The drive motor that is not required for the desired direction of movement can continue to rotate, e.g. B. with the aim of a very rapid reversal of the direction of movement of the actuator rod 19.

Mit der paarweisen Anordnung der Feldkrafterzeugungselemente 33A; 35A; 33B; 35B kann man auch das wirksame Antriebsmoment der Antriebsglieder bzw. der Antriebsmotoren 3; 5 unabhängig von der Motoransteuerung beeinflussen. Wenn die beiden Antriebsmotoren 3; 5 z. B. eine Konstantdrehzahl fahren und beide Antriebsmotoren stets gemeinsam für beide Bewegungsrichtungen der Aktuatorstange eingesetzt werden, dann kann über die Kupplungen 25; 27 das Antriebsmoment individuell gesteuert werden, z. B. um auf die Aktuatorstange 19 wirkende Querkräfte zu kompensieren.With the paired arrangement of the field force generating elements 33A; 35A; 33B; 35B you can also see the effective drive torque of the drive members or the drive motors 3; 5 independent of the motor control. If the two drive motors 3; 5 e.g. B. drive a constant speed and both drive motors are always used together for both directions of movement of the actuator rod, then the clutches 25; 27 the drive torque can be controlled individually, e.g. B. to compensate for lateral forces acting on the actuator rod 19 .

Die Ausführung des Aktuators 1 nach 4 unterscheidet sich von den Ausführungen nach den 2 und 3 dadurch, dass der Aktuator 1 eine Notbetriebssperre aufweist, die eine Haltekraft auf die Aktuatorstange 19 ausübt. Anstelle einer mechanischen Blockiereinrichtung weist das Feldkrafterzeugungselement 33; 35 als Notbetriebssperre mindestens einen Permanentmagneten 49; 51 auf. Die Permanentmagnete 49; 51 sind bevorzugt so dimensioniert, dass das von ihnen erzeugte magnetische Feld die Kupplungen 25; 27 für eine definierte Tragkraft der Aktuatorstange 19 aktivieren können. Die Feldkrafterzeugungselemente 33; 35 dienen zur Schwächung der Magnetkräfte der Permanentmagnete 49, 51. Diese Lösung ist besonders dann interessant, wenn der Aktuator 1 sehr häufig eine hohe statische Tragkraft ausüben soll. Dadurch kann der Energieverbrauch für diese spezielle Anwendung des Aktuators 1 im Vergleich zu einer Ausführung nach den 1 bis 3 vielfach reduziert werden.The execution of the actuator 1 after 4 differs from the explanations according to the 2 and 3 in that the actuator 1 has an emergency operation lock, which exerts a holding force on the actuator rod 19 . Instead of a mechanical blocking device, the field force generating element 33; 35 as an emergency lock at least one permanent magnet 49; 51 on. The permanent magnets 49; 51 are preferably dimensioned in such a way that the magnetic field they generate affects the clutches 25; 27 can activate for a defined load capacity of the actuator rod 19. The field force generating elements 33; 35 are used to weaken the magnetic forces of the permanent magnets 49, 51. This solution is particularly interesting if the actuator 1 is very often to exert a high static load capacity. This allows the energy consumption for this specific application of the actuator 1 compared to an embodiment according to 1 until 3 be reduced many times.

BezugszeichenlisteReference List

11: Aktuatoractuator
33: Antriebsmotordrive motor
55: Antriebsmotordrive motor
77: Antriebsglieddrive member
99: Antriebsglieddrive member
1111: Motorwellemotor shaft
1313: Motorwellemotor shaft
1515: Profilprofile
1717: Profilprofile
1919: Aktuatorstangeactuator rod
2121: Formschlussprofilform-fitting profile
2323: Formschlussprofilform-fitting profile
2525: Kupplungcoupling
2727: Kupplungcoupling
2929: GehäuseHousing
3131: Übertragungsmediumtransmission medium
33; 33A; 33B33; 33A; 33B: Feldkrafterzeugungselementfield force generating element
35, 35A; 35B35, 35A; 35B: Feldkrafterzeugungselementfield force generating element
3737: Spaltgap
3939: Spaltgap
4141: KissenPillow
4343: KissenPillow
4545: Führungguide
4747: Führungguide
4949: Permanentmagnetpermanent magnet
5151: Permanentmagnetpermanent magnet

Claims

Actuator (1), comprising a drive motor (3; 5) for a rotary drive member (7; 9) which interacts with an axially movable actuator rod (19), the actuator rod (19) having a form-fitting profile (21; 23), wherein functionally between the drive motor (3; 5) and the actuator rod (19) a rheological coupling (25; 27) with a rheological transmission medium (31) and a field force generating element (33; 33A; 33B; 35; 35A; 35B) for controlling the drive torque is arranged, characterized in that the coupling (25; 27) is designed between the drive member (7; 9) and the actuator rod (19) and the form-fitting profile (21; 23) of the actuator rod (19) and the profile (15; 17) of the drive member (7; 9) form torque-transmitting parts of the rheological coupling (25; 27).

actuator after claim 1 , characterized in that the form-fitting profile (21; 23) and the profile (15; 17) of the drive member (7; 9) are connected to one another when the clutch (25; 27) is activated with the interposition of a rheological transmission medium (31).

Actuator after at least one of Claims 1 and 2 , characterized in that the form-fitting profile (21; 23) of the actuator rod (19) and the profile (15; 17) of the drive member (7; 9) have a different profile cross-section.

Actuator after at least one of Claims 1 until 3 , characterized in that the actuator (1) has a housing (29) in which a working volume of the rheological transmission medium (31) is mounted so that it can be pumped freely.

actuator after claim 4 , characterized in that the actuator rod (19) completely penetrates the housing (29) in each stroke position.

Actuator after at least one of Claims 1 until 5 , characterized in that a field force generating element (33; 35) overlaps at least one area of the form-fitting profile (21; 23) and a peripheral area of the rotary drive member (7; 9).

actuator after claim 5 , characterized in that the housing (29) has two axially spaced guides (45; 47) for the actuator rod (19).

Actuator after at least one of Claims 1 until 7 , characterized in that the actuator (1) has a plurality of drive members (7; 9) which interact with the positive locking profile (21; 23) of the actuator rod (19).

actuator after claim 8 , characterized in that each drive member (7; 9) is assigned at least one separately controllable rheological clutch (25; 27).

Actuator after at least one of Claims 1 until 9 , characterized in that the actuator (1) has an emergency operation lock, which exerts a holding force on the actuator rod (19).

actuator after claim 10 , characterized in that the field force generating element (33; 35) has at least one permanent magnet (49; 51) as an emergency operation lock.