[发明专利]具有端部停止开关的线性致动器

说明书

线性致动器(1)包括主轴螺母，该主轴螺母被布置为在由DC电动机(2)驱动的主轴上在两个端部位置之间移动。端部停止开关(31)被布置为在主轴螺母处于端部位置时被激活。在其激活状态下，端部停止开关断开电动机电流，并将第一二极管(33)跨接在DC电动机两端，用于在电流被中断时使电动机短路。第二二极管(32)连接在端部停止开关上，用于使DC电动机能够将主轴螺母驱动出所述端部位置。与第一二极管串联的附加部件(43)减少了在主轴螺母通过经由来自控制箱的电缆的脉冲宽度调制电压被驱动出端部位置时在脉冲暂停期间由通过该二极管循环的电动机电流引起的噪声问题。

技术领域

本发明涉及具有被布置为在主轴螺母处于端部位置时被激活的至少一个端部停止开关的线性致动器，以及包括线性致动器的致动器系统。

背景技术

线性致动器是用于将典型地电动机的旋转移动转换成机械装备的线性移动的设备，并且线性致动器通常包括可逆电动机、通常具有若干级的变速器或减速齿轮、主轴、主轴螺母，以及在一些情况下具有激活元件。主轴螺母被固定以防旋转。当主轴通过电动机旋转时，主轴螺母沿着主轴移动，从而将旋转转换成主轴螺母和/或激活元件在两个端部位置之间的线性移动。虽然可以使用其它类型的电动机，但是可逆电动机通常是可逆DC电动机。

线性致动器系统用在许多不同的应用中，诸如卡车、农业机械、工业自动化装备、医院和护理床、休闲床和椅子、高度可调的桌子或其它家具，以及若干其它类似的应用。

在许多这些应用中，使用其中线性致动器经由电缆连接到至少包括驱动器电路和电源的控制箱的致动器系统。控制箱通常被放置在其上使用线性致动器的装备上。驱动器电路和线性致动器之间的电缆可以具有长达两米或更长的长度，并且通常出于经济原因而使用非屏蔽电缆类型。

驱动器电路通常是H桥驱动器电路，其包括四个电子开关，这些开关允许将每个电动机端子连接到正供电电压或接地端子或负供电电压，使得当这些开关中的两个开关闭合时，电动机在一个方向上旋转，而当另两个电子开关闭合时，电动机在另一个方向上旋转。

可以通过调节供应给驱动器电路的DC电压电平来控制电动机速度，或者可以使用脉冲宽度调制(PWM)，其中替代地通过调节脉冲宽度调制的占空比来控制电动机速度。本申请涉及使用脉冲宽度调制的情况。

如上所述，主轴螺母和/或激活元件可以在两个端部位置之间移动。典型地，当已到达端部位置时，通过主轴螺母或激活元件激活端部停止开关，以便断开驱动电流。否则，可能发生非期望的主轴螺母拧紧，这将需要很大的力才能松开，此外，会发生驱动电流大幅增加，并且通常会使驱动机构过载。

端部停止开关的示例例如从EP647 799、EP2 002 148、WO2009/155922和WO2012/083951中是已知的，均属于LinakA/S。

端部停止开关可以向控制箱中的驱动器电路提供信号，指示应该中断电动机电流，或者它可以直接用作电动机电流的断路器。在后一种情况下，端部停止开关与线性致动器中的电动机串联连接，使得当端部停止开关被激活时，电动机电流被中断。

在线性致动器的一些实现方式中，“重启”二极管可以并联连接到端部停止开关，以能够再次将主轴螺母驱动出端部位置。“重启”二极管被布置在允许驱动器电路以与被端部停止开关中断的电流相反的方向的电流驱动电动机的方向。

另外，为了确保当电动机电流被端部停止开关中断时，电动机尽可能快地停止，端部停止开关还可以被布置为在电动机两端连接“短路”二极管，使得由电动机产生的反电动势(反EMF)产生的电流可以被短路。