[发明专利]驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种驱动装置，其具有至少一个传力结构，所述传力结构具有至少三个侧边梁，所述侧边梁以与一个具有多边形基底的棱锥的侧棱的延伸相一致的方式并靠设置，所述侧边梁从基础区出发向着顶部区彼此靠近并在所述顶部区彼此固定地连接，它们能够弹簧弹性地弯曲且能够通过驱动机构而彼此相对运动，以便引起所述传力结构的横向偏转。

背景技术

在WO 2008/128780 A1中，根据其中的图26描述了一种驱动装置，该驱动装置被用于驱动一种所谓的弯曲挡翼(Biegeschlagflügel)，该驱动装置拥有一个具有4个侧边梁的传力结构，所述侧边梁以与一个基底呈正方形的棱锥的侧棱相一致的方式设置。所述侧棱在象征所述棱锥顶端的顶部区彼此固定地连接，而驱动机构则可作用在与所述顶部区对置的基础区上，以便使侧边梁互相沿纵向方向相对移动。通过这种方式，所述顶部区可被侧向偏转，其中所述顶部区通过驱动装置的相应激活而能够沿着一个向内凹陷的拱形面运动。但是，该结构的刚性不是很突出，而且顶部区可以达到的偏移角非常有限。这样的装置用于驱动翼片可能是够用的，但是对于其他应用比如在以手工操纵的技术装备中的应用来说则需要更大的活动半径。

在EP 1 125 693 A1中描述了一种平行运动学系统，在该系统中，一个末端操纵装置(Endeffektor)通过连杆设置在多个在空间上分布设置的线性驱动装置的驱动件上，从而使它能够以大的活动半径在空间上定位。然而该系统需要极高的结构成本，并且很重。

DE 10 2007 017 416 B3公开了一种分类装置，该装置具有一个两维的传力结构，所述传力结构由两个彼此楔形伸展的侧肋组成，所述侧肋通过横向延伸、抗弯曲的耦合支柱整合成一个转向结构(Weichenstruktur)上。通过配属的驱动机构，所述侧肋的彼此协调的线性移动引起所述转向结构的在一个平面内的回转运动，从而使所述转向结构的顶部区位于不同的分类位置上。

EP 1 040 999 A2与EP 1 203 640 A2同样各自描述了一种由相互楔形延伸的纵向支柱构成的两维结构，所述纵向支柱通过以铰接方式支承的横向支柱互相连接。横向支柱使各纵向支柱的运动耦合，从而使每一纵向支柱的变形直接影响到另一纵向支柱的变形。

在DE 10 2005 056 846 B4和DE 10 2005 046 160 C5中公开，采用生成式(generativ)生产方法来制造驱动装置，其中，在其他情况下独立生产并随后组装到一起的部件互相一体式地形成。驱动装置还具有一个能够通过内部的流体加载而变形的波纹套(Faltenbalg)。

EP 0 249 318公开了一个物体操作器，该操作器具有杆状部件，所述杆状部件能够线性移动以便将末端操纵装置在空间中定位。所述杆状部件可通过能够弹性膨胀的机构例如缆索互相连接在一起。

DE 10 2006 009 559 B3公开了一种抓夹装置，该装置被构造成人造手的形式，其能够通过生成式生产方法来制造。

发明内容

本发明的基本目的是创造一种节省重量但却具有高度刚性的驱动装置，该驱动装置具有大的活动范围。

为实现上述目的，结合本文开头提到的特征规定：在至少一个设置在基础区与顶部区之间的耦合区中通过刚性的耦合元件将侧边梁相互运动耦合(bewegungsgekoppelt)，其中，所述耦合元件在能够实现侧边梁和耦合元件之间相对可回转性的活节的中间连接下固定在每个侧边梁上。

这样就存在一个三维的传力结构，该传力结构的具有弯曲弹性的各侧边梁在基础区与顶部区之间单重或多重地互相支撑。设置在相关耦合区中的刚性的耦合元件用于支撑，在各侧边梁被互相移动以引起横向偏转时，所述刚性耦合元件使得侧边梁在间隔上彼此得到保持。其中，所述耦合元件防止了所述传力结构本身在大结构长度情况下的坍缩，其中，所述耦合元件的数量及其彼此间隔的选择会影响刚性及变形特性。通过各侧边梁相应的协调的相对运动，传力结构尤其其顶部区内能够在空间上全面地进行横向偏转，其中，侧边梁与每个耦合元件之间的铰接有利于可活动性，从而只需微小的操纵力就可以在所有方向上实现大的偏转角，例如，偏转角随着传力结构的线性伸展可从未激活的初始位置增大到90°。

本发明的有利改进方案在各从属权利中述及。

为形成一定的优选变形，传力结构可被构造成具有不规则的四边形基底。但是为通用性考虑，建议将侧边梁配置成使其沿着一个具有规则基底的多角棱锥的侧边梁延伸。