JP2015119630A - リニアドライブ - Google Patents

Abstract

【課題】リニアドライブの各部材の自由な、かつたとえば設計スペース的に好都合な位置決めを惹起することができるリニアドライブを提供する。
【解決手段】リニアドライブ１０１は、第１のリニアドライブモジュール１２８と、第１のものに対してオフセットされた第２のリニアドライブモジュール２０１とを備えている。これらのリニアドライブモジュールは、少なくとも１つの駆動装置１０２および駆動装置により可動の部材１０３とをそれぞれ有している。各々の可動部材に一つの駆動装置が付属している。また、第１のリニアドライブモジュール１２８と第２のリニアドライブモジュール２０１は、互いにオフセットされて配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、互いにオフセットされて配置された第１のリニアドライブモジュールと第２のリニアドライブモジュールとを備えたリニアドライブに関する。リニアドライブモジュールは、それぞれ少なくとも１つの電磁式の駆動装置と、それぞれの駆動装置に付属し、それぞれの駆動装置によって可動のそれぞれ少なくとも１つの部材とを有している。

従来技術より、たとえば特許文献１が知られており、同文献では、リラクタンス原理に基づくオシレータモータを備える振動コンプレッサが、コンポーネントのさまざまな配置とともに記載されている。その場合、作業コイルはモータの定置の部分の上にある。作業コイルにおける磁界の変化は、巻き付けられていない可動の鉄電機子に対して作用する。システム全体に関して、さまざまな設計形態が示されている。そこで挙げられているのは、２ピストン構造を備える設計形態、両側にツインピストン構造が適用され、または片側の単ピストン構造もしくは２ピストン構造が適用される設計形態である。

ドイツ特許出願公開第１９４２９４５Ａ号明細書

本発明によるリニアドライブは、第１のリニアドライブモジュールと、第１ののものに対してオフセットされた第２のリニアドライブモジュールとを備えている。リニアドライブモジュールは、それぞれ少なくとも１つの駆動装置と、駆動装置に付属する、それによって可動の部材とを有している。

本発明の要諦は、可動の部材の各々に駆動装置が付属していることにある。第１のリニアドライブモジュールと第２のリニアドライブモジュールは、本発明によると互いにオフセットされて配置されている。このとき本発明によるリニアドライブは、リニアドライブの各部材の自由な、かつたとえば設計スペース的に好都合な位置決めを惹起することができるという利点を有している。

本発明の１つの好ましい実施形態では、リニアドライブは電気力学式の駆動装置を備えている。特にそのために、電磁式の駆動装置を使用することが意図される。電磁式の駆動装置は、電圧を印加することで電界が生成されるという利点を有している。それにより、駆動の意図的な切換や制御を惹起することができる。

このような種類の電磁式のリニアドライブの使用は、しばしば、設計スペースの構成に関わる、ならびに既存のシステムへの接続手段の構成に関わる、高い要求事項と結びついている。このことは特に、車両コントロールシステムの、特に運転者アシストシステム（たとえばＡＢＳ／ＥＳＰブレーキコントロールシステム）のピストンポンプのためにリニアドライブが使用される場合に問題となる。このようなポンプは、たとえば圧力変動の補償を可能にするために、時間的にオフセットされて作用する少なくとも２つのポンプピストンをしばしば有している。さらに運転者アシストシステムは、必要なコンポーネントを統合するために、および流れを制御するために、１つの共通のハウジングをしばしば有している。その際に、共通のハウジングへの確実な統合と収容、ないしそのために必要なコンポーネントの接続を、最善に具体化することができる。さらには必要なコンポーネントの個数の削減が、たとえばコスト面の理由から、および組立を簡素化するために尽力される。このことは、本発明によるリニアドライブによって可能となる。

本発明によるリニアドライブは、１つの好ましい実施形態では、第１および第２のリニアドライブモジュールがハウジングに直接接合されることを特徴としている。このとき両方のリニアドライブはハウジングの１つの共通の面に取り付けられ、その際に、互いにオフセットされて配置される。このことは、これらが互いに接しながら相並ぶように、または垂直方向もしくは水平方向の相互間隔をおくように、この面で位置決めされることを意味している。このときハウジングは、共通のハウジングとして製作されていてよいという利点がある。

別の好ましい実施形態では、リニアドライブモジュールは単一の面の上で互いにオフセットされて配置されるのではなく、複数の面の上で互いにオフセットされて配置される。上述したとおり、これらの面は共通のハウジングの面であるのが好ましい。特に互いに向き合う面が、機能性の構成にとって好ましいことが判明することがある。あるいは、特に設計スペース関連の理由により、相並んで位置するハウジングの面または自由に定義される面が、リニアドライブモジュールをそこで位置決めするのに好ましいこともある。このときリニアドライブモジュールの位置決めは、ハウジングの面の上だけに限定されるものではない。ハウジングのエッジまたはコーナーでの位置決めも、１つの選択肢となる。このときリニアドライブモジュールは、たとえばハウジングの２つまたはそれ以上の面の上で位置決めされる。

リニアドライブがハウジングの面に直接取り付けられるだけではなく、重複部または陥入部においてこれらの面に配置されることも意図される。
重複部とは、考えられる機能的な追加部材であって、ハウジングの面とリニアドライブモジュールとの間の結合部をなすものを意味している。その際には機能部材のほか、たとえば形状やサイズの差異を補うため、あるいは角度の適合化を行うために、たとえば幾何学部材を使用することもできる。それが好ましいのは、たとえばハウジングの面とリニアドライブモジュールの底面および／または作用面との間で、特定の角度が調整されるべき場合である。
それに対して陥入部とは、ハウジングの面の材料の除去によって生じさせることができる。このような重複部や陥入部は、その広さと面積に関して、重複または陥入されるべきリニアドライブモジュールおよび／またはハウジングの面に合わせて適合化されるのが好ましい。あるいはこれに加えて、上述した面の一部にわたってのみこれらを製作することもできる。さらに、リニアドライブモジュールをハウジングへ部分的に陥入させるだけで、たとえば設計スペースに関して相応の利点がもたらされる。

１つの好ましい実施形態では、リニアドライブモジュールは共通の結合部材を介して結合されている。このことが該当するのは、特に、ハウジングの複数の異なる面の上に配置されているリニアドライブモジュールである。この結合が特に対象とするのは、リニアドライブモジュールの可動の部材、ないしはこれと結合された電機子、電機子収容部、駆動ピストンなどである。特にハウジングの互いに向かい合う側にあるリニアドライブモジュールでは、結合部材により、両方のモジュールの好ましく簡単な連結を実現することができる。このとき結合部材は、たとえばロッドとして製作される。その場合、このようなロッドを駆動ピストンとともに１つの部分から製作することが可能である。さらに、駆動装置の適合された配置により、たとえば可動部材のための復帰ばねのようなコンポーネントを省略することができる。別案として、可動部材ないし駆動ピストンの両方の長手中心軸のオフセットを好ましく補償するために通されるストランドも考えられる。

リニアドライブモジュールの構成は、リニアドライブの運動が、リニアドライブモジュールが接合されたハウジングの表面に対して垂直に行われるような形式になっていると、必要なコンポーネントの個数の削減に関して、ならびにシステムの効率に関して好ましくなり得る。

さらに、駆動装置の少なくとも一部は、および可動部材の少なくとも一部は、ハウジングの外部に配置されることが意図される。リニアドライブモジュールのコンポーネントは、そのためにハウジングに外部から組み付けられ、リニアドライブまたはたとえば駆動ピストンのような作用接続されるコンポーネントの一部は、部分的にハウジングの中に、および部分的にハウジングの外部に位置することができる。このとき、標準コンポーネントをハウジングについて用いることができ、または、たとえば設計上の幾何学的な形式に関するわずかな適合化だけをハウジングに行えばよいのが好ましいことが判明している。それにより、大量生産で製造されている既存のハウジングを使用することができる。開発作業の回避のほか、すでに利用されている同一部品を使用することで、コスト構造に対するスケール効果が実現される。

本発明によるリニアドライブは、１つの好ましい実施形態では、ハウジングの外部にあるリニアドライブのコンポーネントのためのカバーを意図している。このときカバーは、すべてのコンポーネントの防護のために、ないしは湿気、汚れなどの環境要因からの防護のために、または電気絶縁のために、リニアドライブモジュールの全体をカバーすることができるのが好ましい。さらに、材料と製造費用を節減するために、リニアモジュールの部分的なカバーだけが意図されていてもよく、それにより、たとえば防護の必要な領域だけをカバーする。さらに、リニアドライブ全体の、すなわちたとえば両方のリニアドライブモジュールの、１つの共通のカバーが好ましい。それにより、組立のための結合部材のコストおよび場合により材料使用量を削減することができる。このことは、特に互いに当接するリニアドライブモジュールの場合に、および／または１つの共通の面の上で互いにオフセットされているリニアドライブモジュールの場合に、好適であると思われる。

リニアドライブモジュールはハウジングの面に取り付けられるのが好ましい。上述したとおり、これは１つまたは複数の面であってよく、これらの面は互いに向かい合っており、または互いに当接している。別案として、互いに当接していない面も、ハウジングの周囲に存在する設計スペースの活用に関して好ましい場合がある。リニアドライブモジュールは、他のコンポーネントを節約するために、これらの面の上で直接取り付けることができる。１つの別案の好ましい実施形態は、面への間接的な取付けを意図している。間接的な取付けとは、リニアドライブモジュールがたとえば中間蓋を介して間接的にハウジング面と結合されることを意味している。このような中間蓋はリニアドライブモジュールの機能を担うことができ、そのようにして、リニアドライブモジュールの設計スペース高さの縮小に貢献することができる。さらに付言しておくと、複数の機能コンポーネントおよび／または幾何学部材を間接的な取付部として利用することもできる。

リニアドライブモジュールのカバーは１つまたは複数の開口部を有することができる。それにより、カバーの中に統合されるべき各コンポーネントを考慮したうえで、カバーのいっそう簡素な形状付与、たとえば支承部を実現することができるという利点がある。さらに、それによって組立プロセスを簡素化することができる。カバーの開口部は、駆動装置に対してセンタリングされて設けられているのが好ましく、それは、特に可動部材の支承部の設計的に簡素な収容を可能にするためである。このような開口部は、たとえば蓋によって閉止可能なように設計される。

本発明によるリニアドライブは、駆動装置が直接的または間接的に駆動ピストンと結合されており、これを駆動することを意図している。駆動装置はそのために可動部材に作用する。この可動部材は、好ましくは電機子収容部を介して駆動ピストンと結合された電機子で成り立っていてよい。この結合は、場合によりさらに別のコンポーネントを介して行うことができる。電機子収容部は１部分または多部分で製作されていてよい。電機子と駆動ピストンが１つの部分で製作されているとき、直接的な駆動が可能となる。複数のコンポーネントを介しての間接的な駆動は、たとえば非磁性材料の統合によって、または各コンポーネントの特別な配置によって、各コンポーネントの隔絶と絶縁を可能にするという利点がある。これに加えて多部分からなる実施形態は、組立性に関わる利点を提供する。それに対して、たとえば一体的な駆動ピストンと電機子収容部のように少ないコンポーネントを含む実施形態は、たとえば必要なコンポーネントの個数、結合個所、ならびにシステムの複雑性を低減する。

たとえば電機子支持体と駆動ピストンのような各コンポーネントの連結は、摩擦結合式、形状結合式、または軸方向で互いに当接するように行うことができる。最後に挙げたケースでは、駆動ピストンの元通りの位置決めを可能にすることができる。そのために復帰ばねを利用するか、または、圧縮室／吸込室からのピストンに対する圧力を利用するのが好ましい。

駆動ピストンは、たとえば流体のような媒体に関して、吐出および／または吸込をするように作用する。このようにして、駆動装置により、および取込弁および吐出弁ならびに圧縮室／吸込室との関連で、媒体の送出が可能となる。

本発明によるリニアドライブは特に乾燥中で作動する。その意味するところは、駆動装置が、たとえば流体のような送出される媒体との接触を有していないことにある。そのために、駆動装置と媒体の間にはシール材が設けられる。シール材は、シールリングと、１つまたは複数の支持・案内リングとで構成されている。シール材は中間蓋で位置決めされるのが好ましく、媒体に対して駆動ピストンを封止する。それによって媒体はハウジングの中にとどまる。

別案として、本発明によるリニアドライブは媒体中で作動する。その意味するところは、駆動装置が、たとえば流体のような送出される媒体と接触を有していることにある。送出されるべき媒体と駆動装置との間のシール材は、したがって必要ない。システムを周囲に対して封止するために、場合により１つまたは複数のシール材が適当な個所に必要である。このようなシール材はカバーで、特に可動部材の支承部の近傍で、位置決めされていてよいのが好ましい。

特に両方の駆動装置の間で１つの共通の結合部材が利用される場合、送出される媒体に対してハウジングを封止するための別のシール材が好ましい。このシール材は、シールリングと、１つまたは複数の支持・案内リングとで構成されている。シール材はハウジングの中で圧縮室／吸込室の近傍に位置決めされるのが好ましく、共通の結合部材を媒体に対して封止する。

本発明によるリニアドライブは、特に、軸方向への可動部材の直線的な偏向を意図している。そのために電磁式の駆動装置のほか、場合によりばね機械式の駆動装置も利用されるのが好ましい。ばね機械式の駆動装置は、単一のばね部材または複合型のばね部材によって具体化されるのが好ましく、ばねのエネルギーが減っていく方向に作用する。電磁式の駆動装置はリラクタンス駆動装置として具体化されているのが好ましく、磁気抵抗が減っていく方向に作用する。リニアドライブは、リニアドライブの軸方向への両方の駆動装置の運動が、可動部材に対してそれぞれ反対方向に作用することを意図しているのが好ましい。

電磁式の駆動装置が非作動状態にあるとき、ばね機械式の駆動装置が可動部材の休止位置を設定することが意図されるのが好ましい。別案として、可動部材の偏向およびこれに伴う位置は、圧縮室／吸込室で生じている圧力によって、たとえば低い圧力もしくは負圧によって、設定され得る。別案として、これら両方の力ならびにその他の力が存在しており、これらの合計が休止位置を定義することもできる。さらに、軸方向の偏向を制限するために、減衰をするストッパ部材が設けられており、このストッパ部材は衝突の減衰のほか、電磁式の駆動装置が非作動状態にあるときに、可動部材の同一の初期位置を保証するのが好ましい。

電磁式の駆動装置の電気接続は、ハウジングの一方の側の制御部を起点として、ハウジングおよび場合により中間蓋を通して、電磁式の駆動装置へと導かれるのが好ましい。このことは、電気供給回線の防護だけでなく、たとえば載置される案内通路のような追加のコンポーネントの省略も可能にする。さらに、電磁式の駆動装置の各電器接続部をまとめて一緒に案内することが意図されるのが好ましい。

非磁性材料の使用により、または特定のコンポーネントの特別な配置により、駆動装置の力発生に対してマイナスの影響を及ぼすことがある、電磁的な短絡ループがリニアドライブで回避されるのが好ましい。そのために、たとえばカバー、中間蓋、および場合によりその他のコンポーネントを駆動装置に対して絶縁するための非磁性的なスペーサリングが設けられる。非磁性的な電機子収容部も、電機子を駆動ピストンから隔絶する。

カバーをハウジングと結合するために、ハウジングないしハウジングと結合された中間蓋へのカバーのねじ止めが意図されていてよい。別案の解決法では、カバーとハウジングのかしめが行われる。それにより、たとえばねじのような結合材料が節約されるという利点がある。

次に、図面に示されている実施例を参照しながら本発明について詳しく説明するが、その際に本発明の限定が行われるわけではない。図面は次のものを示している：

ステータと、電機子と、電機子収容部と、駆動ピストンと、ハウジングとを備える電磁式のリニアドライブモジュールを示す縦断面図である。 共通のハウジングの１つの平面上に２つのリニアドライブモジュールが配置される実施形態である。 各部材の別案の配置を備える電磁式のリニアドライブモジュールを示す縦断面図である。 非磁性的なコンポーネントと、各部材の別案のさらに他の配置とを備える電磁式のリニアドライブモジュールを示す縦断面図である。 開口部を閉じるための蓋と、ポンプピストンに対して直接的な作用を有する組み付けられた別案のばねとを示す縦断面図である。 共通のハウジングの向かい合う面の上に２つのリニアドライブモジュールを配置する別案の実施形態である。 非円筒形を有する向かい合う面の上における２つのリニアドライブモジュールの別案の実施形態である。 共通のハウジングの向かい合う面の上でオフセットされた、共通の結合部材を備える２つの電磁式のリニアドライブモジュールを示す縦断面図である。 向かい合う面の上の２つのリニアドライブモジュールの別案の実施形態であり、これらのリニアドライブモジュールは部分的に共通のハウジングの中に陥入している。 向かい合う面の上の２つのリニアドライブモジュールの別案の実施形態であり、ハウジングに重複部が設けられている。

図１は、リニアドライブモジュール１２８ないし２０１の軸方向へ変位可能な駆動ピストン１１０の長手中心軸１２４に沿って、リニアドライブ１０１の縦断面図を示している。

リニアドライブモジュール１２８，２０１は電磁式の駆動装置１０２を備えている。これはリラクタンスドライブとして構成されており、ステータ１１９ならびにステータ巻線１２０を有している。

電磁式の駆動装置１０２は可動部材１０３に対して作用する。これは電機子１２２ならびに電機子収容部１２１で構成されている。電機子は、１部分または多部分で構成されていてよい。可動部材は駆動ピストン１１０と作用接続されている。

各々の電機子収容部１２１には、少なくとも一時的に少なくとも部分領域でそれぞれの電機子収容部１２１に係合する電機子１２２が付属している。電機子１２２は強磁性材料で成り立っている。

ここに図示する実施例では、可動部材１０３は電機子１２２と電機子収容部１２１の２部分で製作されている。ここでは電機子収容部１２１は、非磁性材料ないし磁気的に不活性な材料できているのが好ましい。電機子収容部１２１は駆動ピストン１１０と直接的に結合されている。

さらに、リニアドライブモジュール１２８，２０１はカバー１０５を備えており、このカバーによってリニアドライブモジュール１２８，２０１の各部材が覆われる。

カバー１０５は取付部１１６を介してハウジング１０４に、ないしはハウジング１０４とリニアドライブモジュール１２８の間に取り付けられた中間蓋１０７に、取り付けられている。取付部１１６はねじ止めによって可能となる。別案として取付部１１６は、カバー１０５とハウジング１０４との、ないし別案の実施形態では中間蓋１０７との、かしめを通じて具体化することもできる。

カバー１０５は開口部１２３を有している。この開口部は、支承部１０９の簡単な組立を可能にするとともに、カバー１０５の簡単な形状付与を可能にする。カバー１０５の開口部１２３は、蓋１０８によって閉止される。

リニアドライブモジュール１２８，２０１を、特に電磁式の駆動装置１０２を、送出されるべき媒体１１１から隔絶するために、シール材１１２が設けられている。シール材１１２は、中間蓋１０７ばかりでなく駆動ピストン１１０とも流体密閉式に協働作用する。

駆動ピストン１１０は、支承部１１８を介して、中間蓋１０７に支承されている。さらに電機子収容部１２１は、支承部１０９を介して、カバー１０５に支承されている。

さらに中間蓋１０７は、リニアドライブ１０１の各部材の統合および／または支持を可能にし、たとえばシール材１１２ならびに支承部１１８の統合や、ばね部材１１３の支持を可能にする。

ばね部材１１３は、電磁式の駆動装置１０２の偏向方向１１４へ偏向する可動部材１０３を復帰させる役目を果たす。復帰のために必要なエネルギーは、可動部材１０３が偏向したときに、ばね部材１１３に中間保存される。ここではばね部材１１３は、一方では中間蓋１０７に支持されており、図示した実施形態では皿ばねとして電機子に直接作用する。さらに、コイルばね、板ばねなどとしての実施形態や、単純な形態で、もしくはたとえばパッケージとして組み合わされた実施形態も可能である。

緩衝をするストッパ部材１１５によって、可動部材１０３の基本位置が定義される。ここに図示した実施例では、緩衝をするストッパ部材１１５はエラストマーでできており、リング形状で製作されている。これに加えて、特にプラスチックのようなその他の材料、ならびにこれ以外の形状も可能である。

駆動ピストン１１０はピストンポンプ１２９に作用する。このポンプは吸込と吐出をするように作用することができる。取込弁１２６を介して、送出されるべき媒体１１１が圧縮室／吸込室１２５を介して、ならびに吐出弁１２７を介して送出される。バルブ１２６，１２７は自動式の逆止め弁として製作されている。ここに図示する実施例では、ピストンポンプ１２９は取込弁１２６、圧縮室／吸込室１２５、吐出弁１２７の各部材とともに、部分領域でのみ図示するハウジング１０４の中に格納されている。電機子収容部１２１と結合されている駆動ピストン１１０は、ポンプピストンに相当する。中間蓋１０７には駆動ピストン１１０が支承部１１８を介して支承されており、シール材１１２によって流体密閉されている。駆動ピストン１１０の軸方向の長さは、ハウジング１０４の圧縮室／吸込室１２５まで達している。

別案として、ピストンポンプ１２９は差動ピストンポンプとして製作されていてもよい。

ここに図示した実施例では、電磁式の駆動装置１０２は電機子１２２および電機子収容部１２１を介して駆動ピストン１１０に作用して、送出されるべき媒体１１１を圧縮室／吸込室１２５を介して吐出弁１２７から押し出す。ばね部材１１３が電機子１２２の復帰を惹起し、それによって同様に、結合されている駆動ピストン１１０を介して、送出されるべき媒体１１１が圧縮室／吸込室１２５に吸い込まれる。

電磁式の駆動装置１０２の電気接続部１１７は、中間蓋１０７ならびにハウジング１０４を通って案内されている。

図１は、各コンポーネントの破断図を示している。駆動ピストン１２４の図示した長手中心軸の上方および下方にも同一のコンポーネントがあるので、これらは完全には図示しておらず、もしくは符号を付していない。

図２は、第１のリニアドライブモジュール１２８と第２のリニアドライブモジュール２０１とによって表される、リニアドライブ１０１の各部材の配置の考えられる実施形態を示している。

ここではリニアモジュール１２８，２０１は、図２には図示しない電磁式の駆動装置１０２と、たとえば可動部材１０３のようなその他の付属の各部材とをそれぞれ含んでいる。

本実施形態は、共通のハウジング１０４の１つの面１０６の上への第１のリニアドライブモジュール１２８および第２のリニアドライブモジュール２０１の配置を説明するものである。

ここに図示する実施例では、面１０６は共通のハウジング１０４の平坦な端面である。両方のリニアドライブモジュール１２８，２０１は、わずかな相互間隔をおいて配置されている。さらこれらは面１０６で同一の高さにあり、ならびに水平方向の１本の線上にあり、かつ、それぞれセンタリングされた図示しない駆動ピストンの両方の長手中心軸１２４，２０２に関して平行である。

別案として、両方のリニアドライブモジュール１２８，２０１はそれぞれ異なる位置決めと、平面上での水平方向および／または垂直方向の相互間隔を有することもできる。

別案として両方のリニアドライブモジュール１２８，２０１は、相互間隔を有するのではなく、水平方向でも垂直方向でも、あるいは互いの間で段差をなして、互いに当接することもできる。

図３は、リニアドライブモジュール１２８ないし２０１の軸方向へ変位可能な駆動ピストン１１０の長手中心軸１２４に沿って、リニアドライブ１０１の縦断面図を示している。基本的なことについては、図１の第１の実施形態についての上の説明を参照されたい。以下においては、相違点だけについて記述する。

主要な相違は、ここでは可動の部材１０３を介しての駆動ピストン１１０に対する電磁式の駆動装置１０２の作用方向が逆になっていることにある：ここでは圧縮室／吸込室１２５への媒体１１１の吸込は、駆動装置１０２の作動化とそれによって可動の部材１０３、およびこれと結合された駆動ピストン１１０によって行われる。ばね部材１１３は、圧縮室／吸込室１２５からの媒体１１１の押出しを惹起するとともに、偏向した位置３０１への電機子１２２の復帰を惹起する。

さらに、図３では２通りの異なる電機子１２２の位置が示されている。電機子１２２については、作動化した駆動装置３０３に関して１つの位置を割り当てることができ、この位置では、電機子１２２と作動化した駆動装置３０３ないし通電されるステータ巻線１２０との間のリラクタンスが最小となる。この位置のことを、作動化した駆動装置３０３に関する電機子１２２のオーバーラップ位置３０２と呼ぶ。駆動装置１０２が作動化していないとき、電機子１２２はばね部材１１３および／または場合により圧縮室／吸込室１２５の小さい圧力によって、位置３０１へと軸方向へ偏向する。

ここに図示した実施例では、ばね部材１１３はリニアドライブモジュール１２８，２０１のカバー１０５に支持されており、電機子１２２に直接作用して、電機子収容部１２１および結合された駆動ピストン１１０を通じて媒体１１１の押出しを可能にする。

緩衝をするストッパ部材１１５は、電機子１２２と中間蓋１０７との間で位置決めされており、それにより、ばね部材１１３による可動部材１０３の復帰を制限するとともに、駆動装置１０２による偏向のための可動部材１０３の初期位置を定義する。

さらに、カバー１０５およびそこにある開口部１２３の別案の構成が示されている。ここに図示する実施例では、カバー１０５でばね部材１１３を支持するために、ばね部材１１３を受容するための特別な面取りが設けられており、この面取りは同時に、開口部１２３を閉じるための蓋１０８を受容するためにも利用される。

さらに、バルブ１２６，１２７は、リニアドライブモジュールが取り付けられる面と平行に位置決めされている様子が示されている。別案として、ハウジング１０４での両方のバルブ１２６，１２７のうちの一方または両方の垂直方向もしくはその他の位置も可能である。ハウジング１０４の端面１０６に対して垂直方向での、駆動ピストンの押出方向における吐出弁１３０の別案の位置決めが破線で図示されている。

図４は、リニアドライブモジュール１２８ないし２０１の軸方向へ変位可能な駆動ピストン１１０の長手中心軸１２４に沿って、リニアドライブ１０１の縦断面図を示している。基本的なことについては、図１ならびに図３の実施形態についての上の説明を参照されたい。以下においては、相違点だけについて記述する。

主要な相違は、リニアドライブモジュール１２８，２０１の設計形態が、その各部材と適合させたうえで、可動部材１０３の自由な振動が可能となり、駆動装置１０２が作動化していないとき、緩衝をするストッパ部材１１５に可動部材が当接することがないように行われていることにある。図１と図３の実施形態では、このような種類の自由な振動は、場合により厳密な設計上の具体化や制御を通じて同じく可能にすることができるが、図４では図面を見やすくするために、考えられる１つの具体化が誇張した形態で示されている。

この場合、駆動装置が作動化していないときに、すなわち休止位置のときに、通常の環境条件のもとで可動部材１０３がハウジング１０４ないし中間蓋１０７もしくはカバー１０５に、場合により緩衝をするストッパ部材１１５を介して緩衝されながら突き当たることが回避される。突き当たりの回避は、駆動装置１０２の非作動化の段階の開始時、すなわち可動部材の復帰時や、駆動装置１０２が作動化する段階後、すなわち可動部材の偏向後、可動部材が振動性の運動をするときの反転位置についても当てはまる。

ここに図示する実施例では、駆動装置１０２が作動化していないときの可動部材１０３の位置は、ばね部材１１３の復帰力ならびに可動部材１０３に対する軸方向の偏向制限、ならびに圧縮室／吸込室１２５から駆動ピストン１１０を介して可動部材１０３に作用する力からもたらされる。

上述したとおり、完全な電機子ストロークの最後のところに、緩衝をするストッパ部材１１５が取り付けられている。しかし通常動作のとき、すなわち駆動装置１０２への周期的な通電によって電機子１２２が振動運動をするとき、完全な電機子ストロークは稀にしか実現されない。非常に低い背圧で駆動ピストン１１０の大きいストロークが行われたときに、ストッパすなわち緩衝をするストッパ部材１１５に達することができる。

さらに図４は、磁界の磁束の短絡ループを回避するためのさまざまな選択肢を示している。このような短絡ループは、互いに直接的に当接する磁気誘導コンポーネントによって発生する。したがって各コンポーネントを隔絶し、ステータ１１９の磁心とカバー１０５ないし中間プレート１０７との間にエアギャップを生成するために、非磁性のスペーサ部材４０１が利用される。さらに、電機子１２２から駆動ピストン１１０を隔絶するために非磁性スリーブ４０２がある。ばね部材１１３の図示した配置も、ばね部材が非磁性スリーブ４０２と接触し、ならびに非磁性スペーサリング４０１により絶縁されるカバーないしこれと結合された蓋と接触することによって、上述した現象を低減する。

図５は、カバー１０５の開口部１２３を閉じるために利用される蓋１０８、ならびに、これに接する選択されたコンポーネント、たとえば中に組み込まれているばね部材１１３の縦断面図を示している。基本的なことについては、図４の実施形態についての説明を参照されたい。主要な相違は、ばね部材１１３の別案の実施形態、すなわちコイルばねとしての実施形態が図示されていることにある。さらに、ここではばね部材は非磁性スリーブ４０２にではなく、駆動ピストン１１０に対して直接的に作用する。

図６は、ハウジング１０４の複数の面６０１および６０２にリニアドライブモジュール１２８，２０１を配置するための別案の実施形態を示している。基本的なことについては、図２の実施形態についての上記の説明を参照されたい。

ここに図示する実施例では、両方のリニアドライブモジュール１２８および２０１は、１つの共通のハウジング１０４の側面６０１とこれに向かい合う側面６０２とに位置決めされている。この場合、リニアドライブモジュール１２８および２０１の図示しない駆動ピストンの長手中心軸１２４および２０２は、１本の線上に位置している。

別案として、両方のリニアドライブモジュール１２８，２０１は、ハウジング１０４の向かい合う面６０１，６０２で水平方向および／または垂直方向の間隔を有することができる。

別案として、リニアドライブモジュール１２８，２０１は、ハウジング１０４のたとえば互いに向き合うのではない異なる面１０６，６０１または１０６，６０２に位置決めされていてよい。

図７は、ハウジング１０４の向かい合う面６０１，６０２における２つのリニアドライブモジュール１２８，２０１の別案の実施形態を示しており、リニアドライブモジュール１２８，２０１は非円筒状の形状を有している。基本的なことについては、図６の実施形態についての上記の説明を参照されたい。

図８は、ハウジング１０４の向かい合う表面６０１，６０２にある２つのリニアドライブモジュール１２８，２０１の縦断面図を示しており、リニアドライブモジュール１２８，２０１は結合部材８０１によって結合されている。基本的なことについては、図１の実施形態についての上記の説明を参照されたい。この図面は、両方のリニアドライブモジュールを鏡像対称に示している。各コンポーネントの重複する符号付けは可能な限り行っていない。

主要な相違は、駆動ピストン１１０が結合部材８０１により相互に結合されることにある。駆動ピストン１１０は、可動部材１０３のそれぞれの電機子１２２と結合されており、さらに、これらに対して駆動装置１０２，３０３が作用する。

駆動装置１０２，３０３に付属する各々の電機子１２２について、作動化された駆動装置３０３に関して、リラクタンスが最小になる位置を定義することができる。この位置のことを、それぞれの電機子１２２のオーバーラップ位置３０２と呼ぶ。

電機子１２２は、一方の電機子１２２のオーバーラップ位置３０２が成立しているときに、それぞれ他方の電機子が、オーバーラップ位置から偏向した位置３０１へと押し除けられるように相互に配置されている。

駆動装置１０２が不作動化され、駆動装置３０３が作動化されると、駆動装置３０３に付属する電機子１２２に対して力が作用し、これによって最小のリラクタンスの位置すなわちオーバーラップ位置３０２が、この電機子１２２と作動化した駆動装置３０３との間で設定される。それと同時に、作動化していない駆動装置１０２に付属する電機子１２２は、オーバーラップ位置から偏向した位置３０１へと押し除けられる。

各駆動装置１０２，３０３への周期的な反対方向を向く通電により、両方の位置３０１および３０２の間での両方の電機子１２２の振動運動が実現される。このような振動運動は、電機子１２２と結合されている駆動ピストン１１０に伝達される。

ここに図示した実施例では、左側の駆動装置１０２は不作動化しており、すなわち通電されておらず、付属の駆動ピストンは付属の圧縮室／吸込室１２５に関して吸込位置にある。右側の駆動装置３０３は作動化しており、すなわち通電されており、付属の駆動ピストンは付属の圧縮室／吸込室１２５に関して吐出位置にある。

電機子収容部１２１は、駆動ピストン１１０を含めて１部分または多部分で製作されていてよい。駆動ピストン１１０は、結合部材８０１を含めて１部分または多部分で製作されていてよい。

駆動ピストン１１０は、それぞれ支承部１０９によって支承されている。それ以外の支承部は、結合部材８０１を使用する場合には設けられない。

結合部材８０１はハウジング１０４に対してシール材８０２により封止されている。ここに図示した実施例では、シール材８０２は圧縮室／吸込室の中で、駆動ピストンと反対を向いている側に取り付けられており、送出されるべき媒体１１１に関して、結合部材８０１に対してハウジング１０４を封止する。

結合部材８０１と駆動ピストン１１０は、図示した実施形態では多部分で製作されている。それに対して、結合部材８０１と駆動ピストン１１０が１部分で製作されているとき、結合部材８０１の直径部へのシール材８０２の組付けのために、少なくとも１つの分離個所が必要である。この分離個所は、たとえばシール材８０２および／または結合部材８０１に施工されていてよい。

図９は、ハウジング１０４の向かい合う面６０１，６０２の上の２つのリニアドライブモジュール１２８，２０１の別案の実施形態を示しており、リニアドライブモジュール１２８，２０１は共通のハウジング１０４の陥入部９０１によって陥入している。基本的なことについては、図６の実施形態についての上記の説明を参照されたい。陥入部９０１は、リニアドライブモジュール１２８，２０１の形状に合わせて適合化されて作成される。別案として、陥入部９０１の形状や長さをそれ以外の量、たとえば製造技術や生産工学に関わる可能性に基づいて定義することもできる。

図１０は、ハウジング１０４の向かい合う面６０１，６０２の上の２つのリニアドライブモジュール１２８，２０１の別案の実施形態を示しており、リニアドライブモジュール１２８，２０１は追加の重複部１００１を介してハウジング１０４と接触している。基本的なことについては、図６の実施形態についての上記の説明を参照されたい。重複部１００１は、ここでは幾何学的および／または機能的なコンポーネントであってよい。重複部１００１の伸張は、リニアドライブモジュール１２８，２０１のサイズと形状に適合させたうえで行われ、および／または基礎となるハウジング１０４の面１０６，６０１，６０２のサイズと形状に適合させたうえで行われる。別案として、上記の基本要素に関して、重複部１００１の部分的な伸張のみを行い、もしくはいっそう拡大された伸張を行うこともできる。

１０１ リニアドライブ
１０２ 駆動装置
１０３ 可動部材
１０４ ハウジング
１０５ カバー
１０６ 面
１０７ 中間蓋
１１１ 媒体
１１５ ストッパ部材
１１７ 電気接続部
１２１ 電機子収容部
１２２ 電機子
１２３ 開口部
１２８ リニアドライブモジュール
２０１ リニアドライブモジュール
４０１ スペーサリング
６０１，６０２ 面
８０１ 結合部材
９０１ 陥入部
１００１ 重複部

Claims (16)

1. 第１のリニアドライブモジュール（１２８）と第２のリニアドライブモジュール（２０１）とを備えたリニアドライブ（１０１）であって、前記リニアモジュールはそれぞれ少なくとも１つの駆動装置（１０２）および前記駆動装置より可動の部材（１０３）を有している、そのようなリニアドライブにおいて、
   各々の前記可動部材（１０３）に１つの駆動装置（１０２）が付属しており、
   前記第１のリニアドライブモジュール（１２８）と前記第２のリニアドライブモジュール（２０１）は互いにオフセットされて配置されていることを特徴とするリニアドライブ。
2. 前記駆動装置（１０２）は電気力学式の、特に電磁式の駆動装置として構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のリニアドライブ（１０１）。
3. 前記第１のリニアドライブモジュール（１２８）と前記第２のリニアドライブモジュール（２０１）は特に共通のハウジング（１０４）の１つの面（１０６）の上で互いにオフセットされて配置されており、または、
   特に共通のハウジング（１０４）の複数の特に向かい合う面（６０１，６０２）の上でオフセットされて配置されており、または、
   特に共通のハウジング（１０４）の面（１０６）または向かい合う面（６０１，６０２）の１つまたは複数の重複部（１００１）の上もしくは１つまたは複数の陥入部（９０１）の中にオフセットされて配置されており、前記重複部（１００１）または前記陥入部（９０１）は前記面（１０６，６０１，６０２）の全体にわたって、または前記面（１０６，６０１，６０２）の一部にわたって設計されていることを特徴とする、請求項１に記載のリニアドライブ（１０１）。
4. 特に向かい合う複数の面（６０１，６０２）の上に配置された前記リニアドライブモジュール（１２８，２０１）が相互に結合されており、特に前記可動部材（１０３）が特に共通の結合部材（８０１）により結合されていることを特徴とする、請求項３に記載のリニアドライブ（１０１）。
5. 前記可動部材（１０３）の少なくとも一部は前記ハウジング（１０４）の外部に配置されており、前記駆動装置（１０２）の少なくとも一部は前記ハウジング（１０４）の外部に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載のリニアドライブ（１０１）。
6. 前記ハウジング（１０４）の外部に配置されている前記第１および前記第２のリニアドライブモジュール（１２８，２０１）の部分は少なくとも部分的にカバー（１０５）の中に配置されており、特に、１つの面（１０６）の上で互いにオフセットされて配置された前記リニアドライブモジュール（１２８，２０１）にあっては共通のカバー（１０５）が設けられていることを特徴とする、請求項５に記載のリニアドライブ（１０１）。
7. 前記リニアドライブモジュール（１２８，２０１）は前記カバー（１０５）により前記ハウジング（１０４）の１つの面（１０６，６０１，６０２）に直接的または間接的に取り付けられており、特に前記カバー（１０５）と前記ハウジング（１０４）の前記面（１０６，６０１，６０２）との間に配置された中間蓋（１０７）によって取り付けられていることを特徴とする、請求項６に記載のリニアドライブ（１０１）。
8. 前記カバー（１０５）は少なくとも１つの開口部（１２３）を有しており、前記開口部（１２３）は少なくとも１つの蓋（１０８）により閉止可能なように設計されることが意図されていることを特徴とする、請求項６に記載のリニアドライブ（１０１）。
9. 前記駆動装置（１０２）は直接的または間接的に駆動ピストン（１１０）を駆動し、前記駆動ピストンは送出されるべき媒体（１１１）に関して吐出または吸込をするように設計されていることを特徴とする、請求項１に記載のリニアドライブ（１０１）。
10. 前記可動部材（１０３）の軸方向への一方の方向の直線的な偏向が電磁式の駆動装置（１０２）および／または単一のばね部材（１１３）もしくは複合型のばね部材によって可能となることを特徴とする、請求項１に記載のリニアドライブ（１０１）。
11. 特に前記ばね部材（１１３）または前記駆動装置（１０２）または圧縮室／吸込室（１２５）の小さい圧力によって惹起される前記可動部材（１０３）の偏向は緩衝をするストッパ部材（１１５）により軸方向で制限されることを特徴とする、請求項１または１０に記載のリニアドライブ（１０１）。
12. 緩衝をする前記ストッパ部材（１１５）および／または前記ばね部材（１１３）は前記駆動装置（１０２）が非作動化状態にあるときに前記可動部材（１０３）の同一の初期位置を保証することを特徴とする、請求項１または１０に記載のリニアドライブ（１０１）。
13. 前記リニアドライブモジュール（１２８，２０１）はリラクタンスドライブを有していることを特徴とする、請求項１に記載のリニアドライブ（１０１）。
14. 前記駆動ユニット（１０２）の電気接続部（１１７）が前記中間蓋（１０７）と前記ハウジング（１０４）を通るように案内されており、特に前記駆動装置（１０２）のそれぞれの前記電気接続部（１１７）の統合が意図されていることを特徴とする、請求項１または７に記載のリニアドライブ（１０１）。
15. 前記可動部材（１０３）は電機子（１２２）として製作されており、該電機子は、特に１部分または多部分からなる電機子収容部（１２１）を介して、駆動ピストン（１１０）と直接的または間接的な結合を有していることを特徴とする、請求項１に記載のリニアドライブ（１０１）。
16. 特に前記カバー（１０５）に対して、ならびに前記中間蓋（１０７）または前記ハウジング（１０４）の面（１０６，６０１，６０２）に対して、非磁性のスペーサリング（４０１）が前記駆動装置（１０２）のために設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のリニアドライブ（１０１）。

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