DE69934751T2

DE69934751T2 - Elektrische Betätigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69934751T2
Application number: DE69934751T
Authority: DE
Inventors: SMC K.K. Shigekazu Tsukuba-gun Nagai; SMC K.K. Akio Tsukuba-gun Saitoh; SMC K.K. Masaru Tsukuba-gun Saitoh
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2019-09-09
Also published as: EP0987468B1; CN1248813A; EP0987468A3; US6344718B1; DE69934751D1; EP0987468A2; CN1175546C; JP2000088071A

Description

Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Stellglied nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beschreibung des Standes der Technik:
Das elektrische Stellglied wird bisher dazu verwendet, bspw. ein Werkstück zu transportieren. Ein solches elektrisches Stellglied gemäß dem Stand der Technik ist in 7 dargestellt.
Das elektrische Stellglied 1 umfasst eine Öffnung, die sich in der Längsrichtung entsprechend seiner oberen Fläche erstreckt, und weist außerdem längliche äußere Schienen 3 auf, an deren Innenwandflächen ein Paar einander gegenüberliegender Rolloberflächen 2a, 2b ausgebildet ist. Eine Kugelspindelwelle 4 zur Übertragung der Drehantriebskraft eines nicht dargestellten Motors ist in der Öffnung angeordnet, die durch die äußeren Schienen 3 gebildet wird. Die Kugelspindelwelle 4 wird an ihren beiden Enden mit Hilfe einer Stützplatte 5 und eines Motorträgers 6 gehalten.
Ein innerer Block 7 zur Umwandlung der Drehbewegung der Kugelspindelwelle in die geradlinige Bewegung entsprechend der Eingriffswirkung der Kugelspindelwelle 4 ist in der durch die äußeren Schienen 3 gebildeten Öffnung vorgesehen.
Der innere Block 7 verschiebt sich entsprechend der Drehwirkung der Kugelspindelwelle 4 entlang der Längsrichtung der äußeren Schienen 3 hin und her.
Zirkulationslaufrillen 9 für die Zirkulation einer Vielzahl von Kugeln 8 entsprechend der Rollwirkung auf den Rolloberflächen 2a, 2b sind an dem inneren Block 7 ausgebildet. In diesem Fall dient die Vielzahl der Kugeln 8 dazu, den inneren Block 7 gleichmäßig entlang der durch die äußeren Schienen 3 gebildeten Öffnung zu führen.
In dem Fall des elektrischen Stellgliedes 1 gemäß dem Stand der Technik dient aber der innere Block 7 als ein bewegliches Element, an dem ein nicht dargestellter Gleittisch angebracht ist, um darauf ein Werkstück anzuordnen. Außerdem dient der innere Block 7 als ein Mutternelement, das auf die Kugelspindelwelle 4 gesetzt wird. Außerdem dient der innere Block 7 auch als ein Führungsblock, durch welchen die Vielzahl von Kugeln 8 rollt und zirkuliert. Das bedeutet, dass der innere Block 7 durch ein Blockelement gebildet wird, das in einstückiger Weise geformt ist und die oben beschriebenen Funktionen aufweist.
Daher hat das elektrische Stellglied 1 gemäß dem Stand der Technik folgende Nachteile. Wird der innere Block 7 bspw. beschädigt oder verschleißt er, so muss der gesamte innere Block 7 einschließlich der Vielzahl von Kugeln 8 durch einen neuen inneren Block 7 ersetzt werden. Dadurch werden die Wartungskosten erhöht.
Das Dokument WO 97/26461 A (entsprechend US 6,000,292 ) beschreibt ein Stellglied mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Über Führungsblöcke sind Befestigungsblöcke gleitend an Führungsschienen vorgesehen. Die Befestigungsblöcke sind über einen Halteblock angeschlossen, der eine kreisförmige Öffnung aufweist, um an einem Eingriffsblock einer Antriebseinheit angebracht zur werden. Der Gleiter und der Halteblock bilden ein einstückiges einzelnes Element, das im Wesentlichen permanent an der Kugel spindel befestigt ist. Dies bringt die gleichen Nachteile mit sich wie sie oben mit Bezug auf den Stand der Technik gemäß 7 beschrieben wurden. Insbesondere dann, wenn irgendein Teil der Anordnung durch Verschleiß beschädigt wird, muss die gesamte Anordnung vollständig entfernt und ausgetauscht werden.
Das US Patent 5,689,994 beschreibt ein Stellglied mit einem Rahmen, in dem ein Tischmechanismus mit Hilfe einer Kugelspindel verschoben wird. Der Tischmechanismus umfasst eine Kugelspindelhülse, die über die Kugelspindel geschraubt ist, um die Drehbewegung der Kugelspindel in eine Linearbewegung umzuwandeln, ein Paar von Tischblöcken, die gegen jeweilige gegenüberliegende Seitenflächen der Kugelspindelhülse gehalten werden und die Kugelspindelhülse zwischen sich halten, und einen Halter, der zwischen der Kugelspindelhülse und einer Führung, die an dem Boden des Rahmens angebracht ist, angeordnet ist. Der Halter ist kanalförmig und oberhalb der Führung so angeordnet, dass er die Führung übergreift.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines elektrischen Stellgliedes, das es ermöglicht, die Wartungskosten zu reduzieren und das vorzugsweise in einer Umgebung, wie einem Reinraum, verwendet werden kann, in der Sauberkeit gefordert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein elektrisches Stellglied mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielhaft dargestellt ist, noch deutlicher.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein elektrisches Stellglied gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung des elektrischen Stellgliedes, das in 1 gezeigt ist;
3 zeigt einen Längsschnitt entlang einer Linie III-III in 1;
4 zeigt einen Längsschnitt entlang einer Linie IV-IV in 1;
5 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung eines elektrischen Stellgliedes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt eine teilweise geschnittene Draufsicht, die ein Stellglied gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
7 zeigt eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht eines elektrischen Stellgliedes gemäß dem Stand der Technik.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den 1 bis 4 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein elektrisches Stellglied gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Wie in 2 gezeigt ist, umfasst das elektrische Stellglied 10 einen Rahmen 12, der so geformt ist, dass er eine längliche Gestalt aufweist, eine Drehantriebsquelle 16, die bspw. aus einem Motor besteht und über einen Verbindungsabschnitt 14 mit dem ersten Ende des Rahmens 12 verbunden ist, und eine Kugelspindelwelle 20, die entlang der Axialrichtung in einer Aussparung 18 des Rahmens 12 angeordnet ist und als ein Antriebskraftübertragungsabschnitt zur Übertragung der Drehantriebskraft der Drehantriebsquelle 16 dient.
Wie in 4 gezeigt ist, umfasst der Verbindungsabschnitt 14 ein Blockelement 22, das so geformt ist, dass es eine hohle rechteckige parallelepipedförmige Gestalt aufweist, ein Kopplungselement 24 zum koaxialen Koppeln der Kugelspindelwelle 20 und der Antriebswelle der Drehantriebsquelle 16, und ein Lagerlelement 26 zum drehbaren Halten des ersten Endes der Kugelspindelwelle 20. Ein nicht dargestellter elektromagnetischer Bremsmechanismus kann an dem Ende des Rahmens 12 vorgesehen sein. Die Kugelspindelwelle 20 und die Antriebswelle der Drehantriebsquelle 16 können in integrierter Weise koaxial ausgebildet sein ohne das Kopplungselement 24 zu verwenden.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst das elektrische Stellglied 10 außerdem ein Fördermutternelement 30 mit einer rechteckig parallelepipedförmigen Gestalt, durch welches eine Gewindeöffnung 28 für den Eingriff mit der Kugelspindelwelle 20 so ausgebildet ist, dass sie durchtritt, und die entlang der Axialrichtung entsprechend der Eingriffswirkung mit der Kugelspindelwelle 20 verschiebbar ist, ein bewegliches Element 34, das mit Hilfe von Gewindeelementen 32 mit dem Fördermutternelement 30 verbunden ist und das entsprechend der Drehwirkung der Kugelspindelwelle 20 integral mit dem Födermutternelement 30 entlang der Längsrichtung des Rahmens 12 verschiebbar ist, und einen Führungsmechanismus 36 zum Führen des beweglichen Elementes 34 entlang der Längsrichtung des Rahmens 12. Der Rahmen 12 kann aus einem Aluminiummaterial hergestellt sein, und die Hartalumitbehandlung kann auf die Oberfläche des Rahmens 12 angewandt worden sein.
Ein Endblock 38 zum Schließen der Öffnung und drehbaren Halten des zweiten Endes der Kugelspindelwelle 20 ist mit Hilfe von Gewindeelementen 39 an dem zweiten Ende des Rahmens 12 entlang der Längsrichtung angebracht. Eine obere Abdeckung 40 mit einer länglichen Gestalt, die an ihren beiden Enden durch den Endblock 38 bzw. das Blockelement 22 gehalten wird, ist an der oberen Fläche des Rahmens 12 angebracht.
Seitenabdeckungen 44a, 44b, in denen ein Paar von langen Nuten 42a, 42b mit im Wesentlichen T-förmigem Querschnitt ausgebildet ist und die sich im Wesentlichen parallel zueinander in der Längsrichtung erstrecken, sind an einander gegenüberliegenden äußeren Wandflächen des Rahmens 12 angebracht. Ein nicht dargestellter Sensor zur Erfassung bspw. des Verschiebungsweges des beweglichen Elementes 34 ist an einer festgelegten Position der Langnut 42a, 42b angebracht.
Wie in 3 gezeigt ist, sind an beiden schmalen Seitenflächen der oberen Abdeckung 40 jeweils Langnuten 46 entlang der Längsrichtung ausgebildet. Erste Dichtelemente 48 sind entlang der Langnuten 46 angebracht. Das erste Dichtelement 48 besteht bspw. aus einem Harzmaterial, das flexibel ist. Langnuten 50 sind auch an den Seitenabdeckungen 44a, 44b ausgebildet, die in der gleichen Weise wie es oben beschrieben wurde an dem Rahmen 12 angebracht sind. Zweite Dichtelemente 52, die den ersten Dichtelementen 48 an der Seite der oberen Abdeckung 40 gegenüberliegen, sind in den Langnuten 50 vorgesehen.
Jedes der ersten und zweiten Dichtelemente 48, 52 ist im Wesentlichen in gleicher Weise aufgebaut und umfasst einen Halteabschnitt 54, der in der Langnut 46, 50 gehalten ist und eine Form entsprechend der Querschnittsgestalt der Langnut 46, 50 aufweist, und einen Lippenabschnitt 56, der integral mit dem Halteabschnitt 54 ausgebildet ist und flexibel ist. Ein Eingriffsabschnitt 58, der einen stufenförmigen Querschnitt aufweist, ist an dem Ende des Lippenabschnitts 56 ausgebildet, um in gegenseitigem Kontakt mit dem ersten Dichtelement 48 und dem zweiten Dichtelement 52 zu treten, um die Aussparung 18 im Inneren des Rahmens 12 zu verschließen.
Bei dieser Ausführungsform berührt der Lippenabschnitt 50 die Wandfläche des beweglichen Elementes 34, um dadurch die Lücke zwischen der Seitenabdeckung 44a, 44b und dem beweglichen Element 34 und die Lücke zwischen der oberen Abdeckung 40 und dem beweglichen Element 34 zu schließen. Gleichzeitig sind hinsichtlich der Bereiche bis auf das bewegliche Element 34 die einander gegenüberliegenden Lippenabschnitte 56 der ersten und zweiten Dichtelemente 48, 52 übereinander angeordnet und stehen in Kontakt mit Eingriffsabschnitten 48, um die Aussparung 18 im Inneren des Rahmens 12 zu verschließen. Dadurch wird Staub oder dgl., der in dem Rahmen 12 erzeugt wird, erfolgreich daran gehindert, aus dem Rahmen 12 herauszufließen. Dadurch kann das elektrische Stellglied 10 gemäß der Ausführungsform vorzugsweise in einer Umgebung eingesetzt werden, bspw. einem Reinraum, in der Sauberkeit gefordert wird.
Das vordere Ende des Lippenabschnitts 56 kann so geformt sein, dass es sich in zwei Enden verzweigt. Einer der verzweigten Lippenabschnitte (nicht dargestellt) kann flexibel nach oben gebogen sein, und der andere Lippenabschnitt (nicht dargestellt) kann flexibel nach unten gebogen sein.
Wie in 2 gezeigt ist, ist der Führungsmechanismus 36 separat von dem Fördermutternelement 30 aufgebaut. Der Führungsmechanismus 36 umfasst ein Paar von Führungsblöcken 60a, 60b, die um einen festgelegten Abstand voneinander angeordnet und getrennt in der Aussparung 18 des Rahmens 12 angeordnet sind. Das Paar von Führungsblöcken 60a, 60b ist an Endseiten des beweglichen Elementes 34 jeweils mit Hilfe von Gewindeelementen 61 befestigt und sie sind integral mit dem beweglichen Element 34 entlang der Längsrichtung des Rahmens 12 verschiebbar.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst jeder der Führungsblöcke 60a (60b) einen Hauptführungsblockkörper 64 und ein Paar von Rückführblöcken 66, die integral mit den beiden Enden des Hauptführungsblockkörpers 64, der zwischen ihnen angeordnet ist, verbunden sind. Eine Nut 62 mit einem im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt, die sich in der Längsrichtung erstreckt, ist durch im Wesentlichen zentrale Bereiche des Hauptführungsblockkörpers 64 und des Paares von Rückführblöcken 66 ausgebildet (vgl. 3).
Wie in 3 gezeigt ist, sind Umlaufrillen, entlang denen eine Vielzahl von Kugeln 72 rollt, durch Rollnuten 68 gebildet, die an jeder der Innenwandflächen des Rahmens 12 ausgebildet sind und im Wesentlichen aus einer Aussparung und einem Paar von Rollnuten 70 bestehen, die jeweils einen kreisbogenförmigen Querschnitt aufweisen und an der äußeren Wandfläche jedes der Führungsblöcke 60a, 60b ausgebildet sind. Jede der Umlaufrillen ist so ausgebildet, dass sie mit einer Umlauföffnung 74 jeder der Führungsblöcke 60a, 60b für einen nicht dargestellten Rückführdurchgang, der durch den Rückführblock 66 ausgebildet ist, in Verbindung steht.
Bei dieser Ausführungsform sind, wie in 3 gezeigt ist, die Vielzahl von Kugeln 72 in zwei Reihen in vertikaler Richtung so angeordnet, dass sie entlang der oberen Rollnuten 68 und der oberen Umlauföffnung 74 des Führungsblocks 60a, 60b rollen und zirkulieren und dass sie entlang der unteren Rollnut 68 und der unteren Umlauföffnung 74 des Führungsblocks 60a, 60b rollen und zirkulieren.
Wie in 2 gezeigt ist, ist ein Paar von vorstehenden Streifen 76a, 76b, die voneinander einen festgelegten Abstand aufweisen und sich im Wesentlichen parallel zueinander in der Längsrichtung erstrecken, an der oberen Fläche des beweglichen Elementes 34 ausgebildet. Ein Gleitelement 78, das so geformt ist, dass es sich ähnlich der Form eines Schiffsbuges verjüngt, und das dazu dient, den Gleitwiderstand relativ zu den ersten und zweiten Dichtelementen 48, 52 zu minimieren, ist an jedem der beiden Enden des Paares vorstehender Streifen 76a, 76b angebracht (vgl. 1 und 2). Wie in 2 gezeigt ist, ist eine Aussparung 80 zum Positionieren und Befestigen des Fördermutternelementes 30, das mit der Kugelspindelwelle 20 in Eingriff gebracht wird, an der Bodenfläche des beweglichen Elementes 34 ausgebildet.
Das elektrische Stellglied 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend werden seine Betriebs-, Funktions- und Wirkungsweise erläutert.
Wenn die Drehantriebsquelle 16, die mit einer nicht dargestellten Stromquelle verbunden ist, eingeschaltet wird, wird die Drehantriebskraft der Drehantriebsquelle 16 über das Kupplungselement 24 auf die Kugelspindelwelle 20 übertragen. Dadurch wird die Kugelspindelwelle 20 in der festgelegten Richtung gedreht. Die Drehantriebskraft wird über das Fördermutternelement 30, das mit der Kugelspindelwelle 20 in Eingriff steht, auf das bewegliche Element 34 übertragen. Dementsprechend wird das bewegliche Element 34 entlang der Längsrichtung des Rahmens 12 verschoben.
Bei dieser Ausführungsform rollt die Vielzahl von Kugeln 72, die an den Führungsblöcken 60a, 60b vorgesehen sind, entlang der Umlauffläche 74 und der Umlaufrillen, die durch die Rollnuten 68 des Rahmens 12 und die Rollnuten 70 der Führungsblöcke 60a, 60b gebildet werden. Dementsprechend kann das bewegliche Element 34 gleichmäßig verschoben werden.
Wenn bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bspw. die Kugelspindelwelle 20 durch eine neue Kugelspindelwelle 20 ersetzt wird, weil das Spindelgewinde der Kugelspindelwelle 20 verschlissen ist und die Lineargenauigkeit des beweglichen Elementes 34 sich verschlechtert, wenn die Kugelspindelwelle 20 durch eine andere Kugelspindelwelle mit einem anderen Durchmesser (nicht dargestellt) ersetzt wird, oder wenn das Fördermutternelement 30, das aufgrund der sekularen Führung eine verschlechterte Haltbarkeit aufweist, durch ein neues Fördermutternelement 30 ersetzt wird, können die Kugelspindelwelle 20 und das Fördermutternelement 30 bequem ausgetauscht werden, indem die obere Abdeckung 40 von der oberen Fläche des Rahmens 12 entfernt wird und dann die Gewindeelemente 32 des beweglichen Elementes 34, die mit dem Fördermutternelement 30 bzw. dem Paar von Führungsblöcken 60a, 60b verschraubt sind, entfernt werden.
Während dieses Vorgangs ist bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Paar von Führungsblöcken 60a, 60b separat von dem Fördermutternelement 30 und dem beweglichen Element 34 aufgebaut, und sie sind mit Hilfe der Gewindeelemente 31 lösbar vorgesehen. Dementsprechend können die Kugelspindelwelle 20 und das Fördermutternelement 30 ausgetauscht werden, wobei der Zustand, in dem das Paar von Führungsblöcken 60a, 60b in der Aussparung 18 des Rahmens 12 angebracht ist, beibehalten wird. Im Vergleich zu dem Stand der Technik, bei dem es notwendig ist, sowohl die Kugelspindelwelle 4 als auch den inneren Block 7 mit dem Führungsblock auszutauschen, können daher bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Wartungskosten reduziert werden, da es nicht notwendig ist, die Führungsblöcke 60a, 60b auszutauschen.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auch dann, wenn die Führungsblöcke 60a, 60b und das Fördermutternelement 30 separat voneinander aufgebaut sind, die Nut 62 mit dem im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt durch den zentralen Bereich des Führungsblocks 60a (60b) ausgebildet, so dass die Kugelspindelwelle 20 so gestaltet werden kann, dass sie an der unteren Position zusammen mit der Nut 62 vorgesehen wird. Daher hat die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Vorteil, dass die Größe in Höhenrichtung der Gesamtvorrichtung um eine Menge entsprechend der Tiefe H der Nut 62 verringert werden kann (vgl. 3). Als Folge hiervon wird die Größe in der Höhenrichtung verringert und die gesamte Vorrichtung wird flach. Dadurch ist es möglich, die gesamte Vorrichtung zu miniaturisieren.
Die Rollnuten 68, 70 zur Bildung des Führungsmechanismus können jeweils der Härtebehandlung unterworfen werden, gefolgt von dem Schleifen. Außerdem kann eine Hochpräzisionsfinishbehandlung, bspw. das Kugelstrahlen, vorgesehen werden, um die Rollflächen der Rollnuten 68, 70 zu härten. Dadurch ist es möglich, einen Verschleiß zu vermeiden. Das Schmierverhalten der Kugel 72 kann verbessert werden, indem eine nicht dargestellte Ölreservoiröffnung vorgesehen wird, die mit den Rollflächen der Rollnuten 68, 70 in Verbindung steht. Außerdem kann bspw. die Oberfläche des Rahmens 12, die durch Extrusion oder durch Pultrusion geformt wurde, in geeigneter Weise der Raydent-Beschichtung, der Verchromung und der stromlosen Vernickelung (Kanigen-Behandlung, eingetragene Marke) unterworfen werden.
In diesem Fall kann die Kugel 72 aus einem Material, wie Aluminium, Polyimidharz oder ultrahochmolkekulargewichtigem Polyethylen bestehen, während der Rahmen aus einem Aluminiummaterial bestehen kann. Außerdem können die Rollnuten 68, 70 der Oberflächenbehandlung auf der Basis der Kanigenbeschichtung (eingetragene Marke) unterworfen werden. Es ist noch mehr bevorzugt, dass Vliesstoffe zur Absorption des in dem Schmieröl enthaltenden Staubes in dem nicht dargestellten Ölreservoirloch vorgesehen ist.
Als Folge hiervon kann das elektrische Stellglied 10 bevorzugt in der Umgebung, bspw. dem Reinraum, verwendet werden, in der Sauberkeit gefordert wird.
Als nächstes ist ein elektrisches Stellglied 90 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in 5 dargestellt. Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen werden die gleichen Aufbauelemente wie bei dem elektrischen Stellglied 10 gemäß 2 durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, auf ihre detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
Das elektrische Stellglied 90 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich dahingehend, dass anstelle der Kugelspindelwelle 20, die als der Antriebskraftübertragungsabschnitt dient, ein Zahnriemen 92 verwendet wird. Der Zahnriemen 92 wird über eine Befestigungsplatte (nicht dargestellt), die mit einem beweglichen Block 94 verbunden ist, angeordnet. Dadurch sind der Zahnriemen 92 und der bewegliche Block 94 so angeordnet, dass sie in integrierter Weise verschiebbar sind.
Das Bezugszeichen 96 bezeichnet eine Drehantriebsquelle, bspw. einen Motor. Das Bezugszeichen 98 bezeichnet ein Blockelement, in dem eine nicht dargestellten Riemenscheibe, die mit einer Drehantriebswelle der Dreh antriebsquelle 96 verbunden ist, angeordnet ist. Das Bezugszeichen 99 bezeichnet eine Riemenscheibe, über welche der Zahnriemen 92 laufen kann, und die drehbar durch den Endblock 38 gehalten wird.
Die zweite Ausführungsform hat den Vorteil, dass das mit der Kugelspindelwelle ausgestattete elektrische Stellglied 10 einfach in das mit dem Zahnriemen ausgestattete elektrische Stellglied 90 geändert werden kann, wobei viele gemeinsame Teile verwendet werden.
Als nächstes wird ein elektrisches Stellglied 100 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in 6 gezeigt.
Bei dem elektrischen Stellglied 100 gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Drehantriebsquelle 102 im Wesentlichen parallel zu der Achse des Rahmens 12 angeordnet. Die Drehantriebskraft wird mit Hilfe eines Riemens 108 übertragen, der über eine erste Riemenscheibe 104, der mit der Antriebswelle der Drehantriebsquelle 102 verbunden ist, und eine zweite Riemenscheibe 106, die mit der Kugelspindelwelle 20 verbunden ist, laufen kann. Das Bezugszeichen 110 bezeichnet ein Abdeckelement.
Bei dem elektrischen Stellglied 100 ist der Rahmen 12 nicht koaxial mit der Drehantriebsquelle 102 verbunden. Der Rahmen 12 ist mit der Drehantriebsquelle 102 im Wesentlichen parallel verbunden, indem der Riemen 108 verwendet wird. Dadurch hat das elektrische Stellglied 100 den Vorteil, dass die Größe in der Längsrichtung der gesamten Vorrichtung verringert werden kann.

Claims

Ein elektrisches Stellglied mit: einem Rahmen (12) zur Bildung eines äußeren Rahmens; einem Antriebsabschnitt (16, 96, 102), der an dem Rahmen (12) angebracht ist; einem Antriebskraftübertragungsabschnitt (20, 92) zur Übertragung einer Übertragungskraft des Antriebsabschnitts (16, 96, 102); einem beweglichen Mechanismus (34), der an einer Seite des Antriebskraftübertragungsabschnitts (20, 92) angeordnet ist, um sich entlang einer Längsrichtung des Rahmens (12) mit Hilfe der Antriebskraft, die durch den Antriebskraftübertragungsabschnitt (20, 92) übertragen wird, entsprechend einer Antriebsaktion des Antriebsabschnitts (16, 96, 102) zu verschieben; und einem verschieblichen Führungsmechanismus (36), der relativ zu dem beweglichen Mechanismus (34) lösbar angebracht ist, um sich integral mit dem beweglichen Mechanismus (34) entlang des Rahmens (12) zu verschieben, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsmechanismus (36) in einer Längsaussparung (18) des Rahmens (12) an einer anderen Seite des Antriebskraftübertragungsabschnitts (20, 92) gegenüber dem beweglichen Mechanismus (34) angeordnet ist, um sich entlang der Aussparung (18) zu verschieben, und dass der verschiebliche Führungsmechanismus (36) ein Paar von Führungsblöcken (60a, 60b) aufweist, die in der Längsaussparung (18) angeordnet sind und jeweiligen Enden eines Fördermutterelementes (30) oder beweglichen Blocks (94) zugewandt sind, wobei jeder der Führungsblöcke (60a, 60b) eine nach oben offene Nut (62) aufweist, in welche Bereiche des Antriebskraftübertragungsabschnitts (20, 92) entfernbar eingesetzt sind, wobei der bewegliche Mechanismus (34) an den Führungsblöcken (60a, 60b) so anbringbar ist, dass der Antriebskraftübertragungsabschnitt (20, 92) zwischen dem beweglichen Abschnitt (34) und den Führungsblöcken (60a, 60b) liegt, und wobei der Antriebskraftübertragungsabschnitt (20, 92) von den Nuten (62) entfernbar ist, wenn der bewegliche Mechanismus (34) von den Führungsblöcken (60a, 60b) abgenommen ist.
Das elektrische Stellglied nach Anspruch 1, wobei der Führungsmechanismus (36) das Paar von Führungsblöcken (60a, 60b) aufweist und wobei das Paar von Führungsblöcken mit Hilfe von Gewindeelementen (61) an einem beweglichen Element (34) befestigt ist, um den beweglichen Mechanismus zu bilden.
Das elektrische Stellglied nach Anspruch 2, wobei eine Nut (62) mit einem im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt entlang der Längsrichtung durch das Paar von Führungsblöcken ausgebildet ist.
Das elektrische Stellglied nach Anspruch 1, wobei der Antriebskraftübertragungsabschnitt wenigstens eine Kugelspindelwelle (20) oder einen Zahnriemen (92) aufweist, und wobei die Kugelspindelwelle und der Zahnriemen austauschbar vorgesehen sind.
Das elektrische Stellglied nach Anspruch 4, wobei eine Drehantriebsquelle (102) im Wesentlichen parallel zu der Kugelspindelwelle (20) vorgesehen ist, und wobei eine Drehantriebskraft der Drehantriebsquelle über einen Riemen (108), der über Riemenscheiben (104, 106) laufen kann, übertragen wird.
Das elektrische Stellglied nach Anspruch 1, wobei der bewegliche Mechanismus ein Fördermutternelement (30) für den Eingriff mit einer Kugelspindelwelle (20) aufweist und wobei ein bewegliches Element (34) mit dem Fördermutternelement (30) verschraubt ist.
Das elektrische Stellglied nach Anspruch 1, wobei die Aussparung (18) des Rahmens (12) durch erste Dichtelemente (48), die durch eine obere Abdeckung (40) getragen werden, und zweite Dichtelemente (52), die durch Seitenabdeckungen (44a, 44b) getragen werden, verschlossen wird.
Das elektrische Stellglied nach Anspruch 7, wobei das erste Dichtelement (48) und das zweite Dichtelement (52) aus einem flexiblen Material so geformt sind, dass sie eine identische Gestalt aufweisen, wobei jeder von ihnen einen Halteabschnitt (54), welcher durch eine Langnut (50) der oberen Abdeckung oder der Seitenabdeckung gehalten wird, und einen Lippenabschnitt (56), der integral mit dem Halteabschnitt ausgebildet ist, aufweist.
Das elektrische Stellglied nach Anspruch 2, wobei der Führungsblock (60a, 60b) einen Hauptführungsblockkörper (64) aufweist und wobei ein Paar von Rückführblöcken (66) integral mit beiden Enden des dazwischen angeordneten Hauptführungsblockkörpers (64) verbunden ist.
Das elektrische Stellglied nach Anspruch 7, außerdem mit Gleitelementen (78), die mit beiden Enden in einer Axialrichtung eines beweglichen Elementes (34) verbunden sind, um das erste Dichtelement von dem zweiten Dichtelement zu trennen, indem sie in Eingriff mit dem ersten Dichtelement (48) und dem zweiten Dichtelement (52), die übereinander angeordnet sind, treten, wobei jedes der Gleitelemente so geformt ist, dass es eine schiffsbugförmige Gestalt aufweist.