[发明专利]线性致动器

说明书

技术领域

本发明涉及线性致动器装置，并且更特别地涉及其电驱动装置。

背景技术

线性致动器用于使物体沿直线在两端点之间移动，或移动到规定的位 置。致动器可以使用压力而空气或液压驱动，或致动器可以通过电力驱动。 空气或液压驱动的致动器便宜并且设计简单。它们还易于控制，但是它们需 要空气或液压供应，这相对昂贵，特别是对于小系统而言。

电驱动的线性致动器通常结合有旋转电机和某类传动装置，以将电机的 相对高速旋转转换成低速线性运动。该传动装置可结合有齿轮箱和/或螺杆 轴。一种普通类型的线性致动器结合有螺母在其上运行的螺杆轴。螺杆轴在 致动器的全部长度上延伸并设定致动器的工作长度。因为螺母保持在不可旋 转状态，因此当螺杆轴通过电机而旋转时螺母将位移。螺母在螺杆轴和螺母 之间可结合有诸如球或辊子的滚动元件。这将允许具有高负载传递和长寿命 的高效率致动器。螺母还可直接与螺杆轴配合，即滑动螺杆设计。在此情况 下，螺母优选地用塑料材料制成。

从US5491372中知道另一类型的线性致动器。在此，描述该线性致动器， 其中圆周电机驱动具有内螺纹孔的伸长圆筒。设置有输出轴和多个传动辊子 的致动器组件通过伸长圆筒的旋转而缩回或延伸。电机的磁体附着到伸长圆 筒，并且电机的定子附着到外壳，环绕该磁体。

即使该类型的线性致动器可用于一些规范，但是相对昂贵且复杂。因此 存在改善的空间。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种改善的线性致动器，该线性致动器具有 高能量密度，简单且具有生产成本效益。

对于线性致动器装置，包括外壳、安装到活塞的外螺纹螺杆、内螺纹延 伸的螺母和电机，所述电机包括固定地附着到外壳的电机元件和固定地附着 到延伸的螺母的转子元件，其中所述电机元件包括绕延伸的螺母定位的定 子，并且还包括多个线圈，并且其中所述转子元件包括多个第一磁体，本发 明的目的得以实现之处在于，转子元件的第一磁体相对于定子定位，使得定 子位于延伸的螺母和转子元件的第一磁体之间。

通过根据本发明的线性致动器装置的该第一实施例，提供了具有高能量 密度的线性致动器，该线性致动器相对简单且具有生产成本效益。这部分归 因于能够使用滑动螺杆的事实。其有利之处在于能够获得紧凑的线性致动 器。

在本发明的有利发展中，电机的转子元件还包括多个定位在延伸的螺母 和定子之间的第二磁体。这允许具有更加高的能量密度的改善的线性致动 器。

在本发明的有利发展中，螺杆包括球或辊子。其优点在于摩擦力以及因 此的磨损降低。这还将降低功率损失。因此线性致动器得到进一步改善。

在本发明的另一有利发展中，延伸的螺母包括内螺纹管。该内螺纹管用 塑料材料制成，这具有生产成本效益并且还将允许使用滑动螺杆，而使用滑 动螺杆将进一步降低成本。延伸的螺母的重量也将减小，因为延伸的螺母的 主要部分即内螺纹管将用塑料材料制成，该塑料材料由例如金属的薄支撑套 筒围绕。

在本发明的再一有利发展中，内螺纹管包括多个伸长段部。其有利之处 在于任何长度的内螺纹管可通过组装所需数量的伸长段部而生产。以此方 式，能够以成本有效的方式获得不同长度的线性致动器。

在本发明的再一有利发展中，线性致动器装置包括用于测量延伸的螺母 的旋转的旋转传感器。其有利之处在于通过电子控制单元能够以改善的方式 控制线性致动器。

附图说明

下面将参考在附图中示出的实施例而更加详细地描述本发明，其中：

图1示出根据本发明的线性致动器的第一实施例的剖面图。

图2示出根据本发明的线性致动器的第二实施例的剖面图。

具体实施方式

本发明的在下面描述的具有进一步发展的实施例将仅作为例子看待，并 且决不限制由专利权利要求提供的保护范围。