[发明专利]线性促动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种线性促动器，该线性促动器用于使负荷运动。优选的使用领域是运动系统、比如行驶模拟器和飞行模拟器，对于所述运动系统来说客舱被安装在平台上，所述平台能够通过总共六个相同的线性促动器在六个自由度上运动。已知一些线性促动器，这些线性促动器具有促动器壳体，该促动器壳体具有管子、处于所述管子的一个端部上的壳体底部以及处于所述管子的另一个端部上的壳体顶部；在所述促动器壳体中得到纵向导引的活塞；以及与所述活塞装配在一起的促动器杆，该促动器杆在所述壳体顶部上得到导引的情况下从所述促动器壳体中伸出来。

背景技术

这样的线性促动器经常是机电的线性促动器，其中存在能够由电动机以能旋转的方式驱动的丝杠，该丝杠以能旋转的方式支承在所述促动器壳体的壳体底部中并且在所述促动器壳体的内部中从所述壳体底部朝所述壳体顶部的方向延伸，其中所述活塞包括与丝杠处于嵌合之中的丝杠螺母，并且其中所述促动器杆为空心结构并且所述丝杠插入到空心的促动器杆中。

也已知，给这样的线性促动器配备用于对静态的负荷进行补偿的机构，其中通过这些机构支承比如百分之七十五的静态的负荷。所述负荷的其余的份额则由所述丝杠来承载。如果设置了多个用于支承所述负荷的线性促动器，那么每个线性促动器就自然仅仅承担所述负荷的一定的份额。如果有期望，那么也可以高达百分之百地对所述静态的负荷进行补偿。

在紧急情况中或者在错误控制时可能出现以下情况：按照运动方向和结构上的设计所述活塞朝所述壳体底部冲撞或者朝所述壳体顶部冲撞或者被固定在所述促动器杆的外面的法兰朝所述壳体顶部冲撞。在此可能出现结构上主要的部件发生这样的损坏，从而必须更换这些部件。由于所述损坏，所述促动器也可能被卡住，从而不再可以进行紧急运行。也存在给人员造成伤害的危险，所述人员处于模拟器的客舱中并且所述人员在活塞或者促动器杆冲撞时经受较大的负面的加速度。

发明内容

本发明的任务是，如此构造一种具有权利要求1或2的前序部分的特征的线性促动器，从而提高运行的可靠性并且在很大程度上避免结构上的部件的损坏和人员的伤害。

该任务对于所述类型的线性促动器来说采用第一种方式通过以下方法来解决：存在至少一个能够塑性变形的缓冲元件，所述缓冲元件能够在所述壳体顶部的、面向促动器壳体的内部的内侧面上支撑在所述壳体顶部上并且在所述活塞碰撞时能够变形，其中动能被转换为变形功，并且只要所述缓冲元件也稍许回弹，那也可能转换潜在的能量。

该任务对于所述类型的线性促动器来说采用第二种方式通过以下方法来解决：存在至少一个能够塑性变形的缓冲元件，所述缓冲元件能够在所述壳体顶部的、背离促动器壳体的内部的外侧面上支撑在所述壳体顶部上并且在被固定在所述促动器杆上的法兰碰撞时能够变形，其中动能被转换为变形功，并且只要所述缓冲元件也稍许回弹，那也可能转换潜在的能量。

对于根据本发明的线性促动器来说，因而存在至少一个能够塑性变形的缓冲元件，所述缓冲元件能够支撑在所述壳体顶部上并且在所述活塞碰撞时能够变形，其中动能被转换为变形功。

如果对于根据本发明的线性促动器来说所述活塞从所述内侧面或者所述促动器杆上的法兰从所述外侧面冲撞到所述壳体顶部上，那么所述一个或多个缓冲元件就发生变形。因此，通过所述缓冲元件与在现代的汽车中相类似地形成一个较小的碰撞区，在该碰撞区之内所述促动器杆的运动能利用所述活塞和所述负荷来转换为变形功并且以可靠的方式使所述促动器杆制动直至停止。在这样的事件之后，还可以操纵所述线性促动器，因为没有在结构上重要的部件受到损坏。在上面所描述的事件之后要立即更换变形了的缓冲元件。

如此构造所述一个或多个缓冲元件，使得所述结构和人员仅仅经受最大的力或制动。所述制动在此取决于所述缓冲材料的面上的伸展度和强度。如果使用较软的或者较薄的材料，就需要更大的表面以得到与更加坚固的或者更厚的材料相同的缓冲程度。作为替代方案，可以扩大一种区间，以便吸收相同的数量的能量，其中缓冲件在所述区间上变形。具有较软或者较薄的材料的较长的区间影响所述促动器的制动。通过对所述缓冲元件的强度、面和变形区间的选择，可以设定最佳的最大的力和制动。

根据本发明的线性促动器的有利的设计方案可以从从属权利要求中得知。

有利地，现有的能够塑性变形的缓冲元件具有蜂窝状的结构，其中所述结构的空腔沿着所述促动器杆的运动方向延伸。作为材料，对于所述缓冲元件而言优选使用铝材。由铝材构成的蜂窝状的结构作为所谓的铝蜂窝本身为人所知。