线性致动器和用于生产所述线性致动器的结构套件的制作方法

1.本发明涉及线性致动器和用于生产所述线性致动器的结构套件。


背景技术：

2.从de 102013222649 a1中已知一种线性致动器。该线性致动器具有壳体和布置在壳体中的电动马达的转子以及由电动马达驱动的丝杠驱动器。螺纹主轴形成输出轴，该输出轴布置成能够相对于壳体纵向移位并穿透壳体。
3.这种线性致动器根据应用和动力需求设计成不同的尺寸，使得必须提供多个不同的线性致动器。


技术实现要素：

4.本发明的目的是减少不同线性致动器的数量。
5.根据本发明，该目的通过根据权利要求1的线性致动器来实现。该线性致动器由多个结构相同的单独致动器组装而成。根据动力需求，可以组合多个结构相同的单独致动器以形成线性致动器，并且多个结构相同的单独致动器的输出轴可以彼此连接、即并联。总动力随着连接在一起的单独致动器的数量而增加。在该上下文中，结构相同具体地是指单独致动器的外部形状是相同的。
6.这些单独致动器各自具有壳体和输出轴，该输出轴布置成能够相对于壳体纵向移位并且该输出轴穿透壳体。
7.单独致动器优选地具有连接至输出轴的丝杠驱动器，当丝杠驱动器致动时，输出轴能够相对于壳体纵向移位。
8.例如，可以将驱动丝杠驱动器的电动马达布置在壳体中。壳体也可以是电动马达的定子的一部分或容置其马达壳体。电动马达的转子可以驱动丝杠驱动器，该丝杠驱动器有利地由本身已知的行星滚柱丝杠驱动器形成。梯形丝杠驱动器或滚珠丝杠驱动器是另一替代方案。螺纹主轴或丝杠驱动器的与螺纹主轴相互作用的螺母也可以是输出轴的一部分或形成输出轴的一部分，输出轴布置成使得能够相对于壳体纵向移位并穿透壳体。输出轴可以在壳体中导引以便能够纵向移位并且被固定以防止旋转。在旋转驱动的螺纹主轴的情况下，螺母被固定以防止相对于壳体旋转，并且布置成能够纵向移位，并且还形成穿透壳体的输出轴的一部分或者是穿透壳体的输出轴。在旋转驱动螺母的情况下，螺纹主轴被固定以防止相对于壳体旋转，并且被布置成能够纵向移位，并且形成穿透壳体的输出轴的一部分或者是穿透壳体的输出轴。在行星滚柱丝杠驱动器的情况下，行星滚柱可以安装在布置于螺母与螺纹主轴之间的行星滚柱托架中。在这种情况下，行星滚柱托架可以旋转驱动。螺纹主轴被固定以防止相对于壳体旋转，并且布置成能够纵向移位，并且还形成穿透壳体的输出轴的一部分或者是穿透壳体的输出轴。
9.壳体在其外表面上设计为具有相同长度的多边形边的多边形轮廓，多边形边限定了围绕输出轴的外部多边形表面。这些多边形表面都可以平行于输出轴的轴线布置。壳体
的多边形表面中的至少一个多边形表面用于抵靠其他壳体中的一个壳体的多边形表面中的一个多边形表面搁置。这意味着，例如，两个单独致动器可以在其面对的多边形表面上彼此接触并彼此固定。优选地，分布在周界上的所有多边形表面是相同类型的，使得任何两个多边形表面可以通过两个单独致动器而接触。
10.在这种情况下，线性致动器可以设置有联接元件，该联接元件将多个单独致动器的输出轴彼此联接以用于共同的调节运动。联接元件将作用在单独致动器的相应的输出轴中的致动力集中，从而用于并联作用在单独致动器中的致动力。在简单的实施方式中，该联接元件可以设计为组合板，所有彼此组合的单独致动器的输出轴都附接至该组合板，其中，该组合板具有用于单独致动器的输出轴的至少两个接纳部。这意味着可以经由联接元件提供与所使用的单独致动器的数量相对应的线性致动器的总输出。例如，可以设想的是，当仅有非常低的动力需求时，仅使用一个单独致动器，并且当动力需求增加时，在共同的组件中并联对应数量的这些单独致动器。联接元件可以具有中央输出轴，根据应用，该中央输出轴可以连接至其他机械元件。联接元件与单独致动器的输出轴一起移动。
11.根据多边形轮廓的设计，单独致动器的连接的组件的堆积密度可以不同地设计。
12.在许多应用中，需要具有高性能要求的紧凑型线性致动器。这里特别有利的是将多边形轮廓设计为六边形轮廓。如果多个这些单独致动器连接在一起，则单独致动器的蜂窝布置具有高堆积密度。同一壳体的两个相邻的六边形表面可以在形成在其他壳体中的每一个壳体上的两个多边形表面上接触。在该布置中，相应地提供若干单独致动器的组件以形成线性致动器。当然，可能将两个单独致动器连接在一起就足够了。然而，也可以将三个、四个或更多个单独致动器组合在一起而没有任何问题。
13.替代性地，多边形轮廓可以由三角形轮廓提供，其中，彼此相邻布置的两个三角形表面设置成用于接触形成在其他壳体中的每一个壳体上的两个三角形表面。因此，在该布置中，可以设置至少两个单独致动器的组件以形成线性致动器。
14.多边形轮廓也可以设计为八角形轮廓，其中，在周界上抵接中央八角形表面的两个八角形表面与形成在其他壳体中的每一个壳体上的两个八角形表面接触。例如，如果四个这样的单独致动器组合成闭合的环形形状，则创建了由这四个单独致动器形成的中央通道，该中央通道例如可以用于容置该线性致动器所附接的保持件。
15.单独致动器的壳体可以在其内表面上设计为具有相同长度的多边形边的多边形轮廓，多边形边限定了围绕输出轴的内部多边形表面。
16.壳体的内部多边形表面和/或外部多边形表面可以用作功能表面。外部多边形表面优选地设置有安装突出部和安装接纳部，以用于将单独致动器彼此连接，突出部和接纳部布置成分布在周界上。在这种情况下，一个壳体的安装突出部被分配给其他壳体中的一个壳体的安装接纳部。简单的开发方案可以在壳体的外周界上设置多个盲孔。销钉可以用作在这些盲孔中的一个或更多个盲孔中的连接元件。如果随后要连接另一壳体，则该销钉接合在其他壳体中的盲孔中。
17.外部多边形表面也可用于附接铭牌或容置外部位置接触件。内部多边形表面可以用于吸收作用在电动马达转子与定子之间的扭矩。如果要测量壳体与输出轴之间的轴向行进路径，则内部多边形表面可以用于保持材料测量器或传感器。内部多边形表面可以用于导引螺纹螺母。这在螺纹主轴由电动马达驱动并且螺纹螺母要以能够纵向移位的方式导引
并被固定以防止相对于壳体旋转的情况下可能是有用的。
18.在行星丝杠驱动器的情况下，如果其是具有真实螺距的行星丝杠驱动器类型，则是有利的。在许多情况下，这样的行星丝杠驱动器具有螺纹主轴和行星以及螺母，行星具有与螺纹主轴的螺纹啮合的相邻的独立式凹槽，螺母具有形成在内周缘上的与行星的凹槽啮合的独立式凹槽。为了确保行星与螺母或螺纹主轴之间的滑动不影响输出轴的调整路径，在行星滚柱容置在旋转驱动的行星滚柱托架中、即绕螺纹主轴旋转的情况下是尤其有利的。替代性地，可以旋转驱动螺纹主轴。在这两种情况下，行星与螺纹主轴之间的360度的相对旋转与螺纹主轴的螺纹的螺距相对应。这种行星丝杠驱动器对于根据本发明的线性致动器特别有利。
19.本发明的另一目的是指定一种用于制造所述线性致动器的结构套件。该结构套件包括一系列结构相同的单独致动器以及用于每个系列的单独致动器的多个不同的联接元件，这些联接元件可以由组合板形成。不同的联接元件具有用于单独致动器的输出轴的不同数量的接纳部。在一系列结构相同的单独致动器内，两个组合的单独致动器的两个输出轴之间的中心至中心的距离总是相同的。分配给该系列的联接元件在其输出轴的接纳部之间具有相等尺寸的中心至中心的距离。如果仅组装两个单独致动器，则可能仅设置具有两个接纳部的联接元件就足够了。如果要组装多于两个的单独致动器，则联接元件相应地扩大并且具有对应数量的接纳部。
附图说明
20.下面借助于十个附图对本发明进行更详细地说明。在附图中：
21.图1示出了根据本发明的线性致动器的单独致动器的示意性横截面图，
22.图2示出了图1的单独致动器，
23.图3示出了图2的单独致动器的立体图，
24.图4示出了根据本发明的线性致动器，
25.图5示出了图4的线性致动器的另一视图，
26.图6示出了根据本发明的另一线性致动器，
27.图7示出了图6的线性致动器的另一视图，
28.图8示出了根据本发明的另一线性致动器的图，
29.图9示出了根据本发明的另一线性致动器的图，
30.图10示出了根据本发明的另一线性致动器的图。
具体实施方式
31.图1至图3示出了单独致动器1，该单独致动器具有壳体2和布置在壳体2中的电动马达3，电动马达的转子4在此仅以虚线示出，并且转子驱动丝杠驱动器5，丝杠驱动器的旋转驱动的螺母6与螺纹主轴7协作。螺纹主轴7是输出轴8的一部分，该输出轴穿透壳体2并以能够纵向移位的方式导引并且被固定以防止相对于壳体2旋转。
32.壳体2在其外表面上被设计为具有相同长度的多边形边10的多边形轮廓9，多边形边限定了围绕输出轴8布置的外部多边形表面11。
33.在该示例性实施方式中，多边形轮廓9由具有形成多边形表面11的六角形面的六
边形轮廓形成。
34.从图1可以观察到，多边形表面11设计为功能表面15，并且具有围绕周界分布的安装突出部16和安装接纳部17，以用于将单独致动器彼此连接。该布置在此选择成使得一个壳体2的安装突出部16被分配给另一单独致动器1的壳体2的安装接纳部17。例如，如图4和图5所示，这是当这些单独的致动器1中的两个致动器经由它们面对的多边形表面11彼此接触时的情况。
35.图1中的安装突出部16和安装接纳部17在周界上彼此靠近地定位，并且沿着单独致动器的纵向轴线处于共同的高度。
36.这样的变型如图3所示：功能表面15在其轴向端部部分处设置有盲孔18。如果两个这样的单独致动器1要经由它们面对的多边形表面11而彼此接触，则销19可以插入到一个单独致动器1上的两个盲孔18中。突出销19形成安装突出部35，该安装突出部接合在另一单独致动器1的形成安装接纳部36的盲孔18中，以便将两个单独致动器1彼此连接。
37.通过所描述的这两种变型，可以确保单独致动器1彼此的完美定位和连接。
38.图4和图5示出了由三个这样的单独致动器1组装的第一线性致动器。可以清楚地观察到，三个单独致动器1经由它们面对的多边形表面11抵靠彼此搁置。这些多边形表面11都平行于输出轴8布置。虚线表示三个单独致动器1的邻接的多边形表面11。
39.三个输出轴8例如通过螺钉或夹具连接件附接至共同的组合板13的接纳部12。组合板13承载与单独致动器1的输出轴8平行布置的中央输出轴14。
40.当线性致动器被致动时，三个单独致动器1被激励，并且单独致动器的输出轴8以期望的行程一起移动。该行程经由组合板13和中央输出轴14传递至机械元件(未示出)。三个单独致动器1的并联意味着中央输出轴14处可用的三倍致动力。
41.图6和图7示出了由多个这样的单独致动器1组装而成的另外两个线性致动器。根据图6，两个单独致动器1彼此连接。根据图6，四个单独致动器1彼此连接。根据组装的单独致动器1的数量，使用不同尺寸的组合板。根据图6的示例性实施方式示出了仅具有用于单独致动器1的输出轴8的两个接纳部21的组合板20。根据图7的示例性实施方式示出了具有用于单独致动器1的输出轴8的四个接纳部23的组合板22。这些组合板20、22各自承载中央输出轴14中的一个中央输出轴。
42.图8示出了形成线性致动器的六个单独致动器24的组件的图，该单独致动器的壳体25具有呈等边三角形形式的多边形轮廓。另外，这些单独致动器24可以具有与上述单独致动器1相同的结构。可以清楚地观察到，所有单独致动器24经由它们面对的多边形表面27抵靠彼此搁置。
43.图9示出了形成线性致动器的六个单独致动器1的组件的图，所述单独致动器如已经在根据图1的示例性实施方式中所描述的。可以清楚地观察到，所有单独致动器1环形地布置并且经由它们面对的多边形表面11抵靠彼此搁置。在环形布置的中央形成有中央开口28，该中央开口可以用于例如保持该线性致动器的整个组件。例如，可以使用六角形的杆，每个单独线性致动器都保持在该六角形的杆上。
44.图10使用示意图示出了形成线性致动器的四个单独致动器30的组件，该单独的致动器的壳体31具有呈等边八边形形式的多边形轮廓32并形成八角形轮廓。另外，这些单独致动器30可以具有与上述单独致动器1相同的结构。可以清楚地观察到，所有单独致动器30
经由它们面对的多边形表面34抵靠彼此搁置。在环形布置的中央形成有中央开口33，该中央开口例如可以用于保持该线性致动器的整个组件。例如，可以使用方形杆，每个单独致动器30保持在该方形杆上。
45.如上所述，在示例性实施方式中的每个示例性实施方式中，设置了适应的组合板。所述组合板的设计遵循单独致动器的布置和输出轴的位置。这些组合板可以具有例如两个、三个、四个、五个或六个接纳部，以用于安装单独致动器的输出轴。
46.这里描述的所有线性致动器都是由共同的结构套件构建的。该结构套件包括例如这里描述的单独致动器1、24、30系列以及用于每个单独致动器系列的多个不同的组合板。组合板的接纳部数量和接纳部的中心至中心的距离不同。由于蜂窝形状能够实现特别有利的堆积密度，因此根据彼此组合的单独致动器的数量，简单的结构套件可以仅包括具有六角形轮廓的单独致动器系列和多个不同的组合板。
47.在上述示例性实施方式中提出的组合板13、20、22可以以一般形式称为联接元件37、38、39，所述联接元件将若干单独致动器的输出轴彼此联接以用于共同的调整运动。
48.附图标记说明
49.1单独致动器2壳体3电动马达4转子5丝杠驱动器6螺母7螺纹主轴8输出轴9多边形轮廓10多边形边11多边形表面12接纳部13组合板14中央输出轴15功能表面16安装突出部17安装接纳部18盲孔19销20组合板21接纳部22组合板23接纳部24单独致动器25壳体26多边形轮廓27多边形表面28中央开口29中央开口30单独致动器31壳体32多边形轮廓33中央开口34多边形表面35安装突出部36安装接纳部37联接元件38联接元件39联接元件