本發(fā)明涉及一種線性致動器，所述線性致動器包括：電動機，所述電動機具有電動機軸；傳動裝置，所述傳動裝置具有輸入裝置和輸出裝置，其中，輸入裝置與電動機軸相連；心軸單元，所述心軸單元與傳動裝置的輸出裝置互連，其中，心軸單元包括至少一根心軸和心軸螺母；調(diào)節(jié)元件，所述調(diào)節(jié)元件與心軸單元相連；制動器，所述制動器包括盤簧，所述盤簧與圓筒形元件相連，以用于當切斷電動機的電力時將調(diào)節(jié)元件保持在其已抵達的給定位置處。

背景技術：

線性致動器通常應當自鎖止，以用于處于最大負荷的致動元件在切斷電動機的電力時保持在所需位置處。在該方面中，線性致動器通常可被分成配備有自鎖止心軸的線性致動器和配備有非自鎖止心軸的線性致動器。一般來說，心軸是否自鎖止取決于螺距。如果螺距小于摩擦系數(shù)，則心軸是自鎖止的，如果螺距較大，則心軸是非自鎖止的。然而，摩擦不明確并且摩擦取決于不同條件，所述不同條件諸如為材料、材料的加工、潤滑、溫度和諸如振動的動力作用。此外，在靜態(tài)摩擦和動態(tài)摩擦之間存在差異，其中，靜態(tài)摩擦大于動態(tài)摩擦。

與自鎖止心軸相比，非自鎖止心軸更為優(yōu)選的原因很多。這些原因中的一個原因在于：非自鎖止心軸具有高于自鎖止心軸的效率，這意味著較之自鎖止心軸需要更少能量來驅(qū)動非自鎖止心軸。另一個原因在于：較之自鎖止心軸，非自鎖止心軸因較大的螺距而更快地實施調(diào)節(jié)。另一方面，應當考慮的是，線性致動器通常應當是自鎖止的，使得致動元件在切斷電動機的電力時保持在其已抵達的位置處。這導致通常選擇具有接近于自鎖止的螺距的心軸。

在具有明確非自鎖止心軸的致動器中，諸如滾珠絲杠，使用“停車制動器”，這防止心軸在切斷電動機的電力時旋轉并且因此在切斷電動機的電力時將致動元件保持在其已抵達的位置處。“停車制動器”可例如是螺線管制動器或者柱形彈簧，其中，彈簧的端部被致動。螺線管制動器包括由電磁體操作的制動盤。通過具有柱形彈簧的“停車制動器”，用外側壓抵圍壁并且在彈簧的中空部中設置有爪形離合器，其中，彈簧的兩個折疊端部與各個爪形離合器的一部分接合。當啟動電動機時，爪形離合器拉動彈簧的一個端部或者另一個端部并且拉緊彈簧，使得彈簧的直徑減小，由此，將彈簧從彈簧與圍壁接合的狀態(tài)中釋放。此時，彈簧用作離合器彈簧，并且就此而言沒有實施真實的制動功能。例如在WO 2005/079134 A2至LINAK A/S中描述了這種“停車制動器”。這些制動器非常有效但是費用相當高，而且占據(jù)相對大的空間，從而導致致動器的安裝長度較大。不同類型的制動器包括與柱形彈簧互連的兩個圓筒形元件，所述不同類型的彈簧不僅僅是停車制動器并且典型地在心軸接近于自鎖止的情況中使用。滾針軸承位于兩個圓筒形元件之間，并且在兩個圓筒形元件中的一個的自由端部和固定部分之間設置有摩擦盤。沿著心軸的一個旋轉方向，兩個圓筒形元件相互脫離接合并且心軸可自由旋轉。沿著另一個旋轉方向，兩個圓筒形元件互連，由此致動摩擦盤，以用于制動心軸。此時，當彈簧與兩個圓筒形元件分別接合和脫離接合時，彈簧還用作離合器彈簧。在例如Tsubakimoto Chain Co.的US 5,910,692 B1中描述了這種制動器。注意的是，這種類型的制動器最初由美國的Warner Electric Inc.研發(fā)并且發(fā)布。這種制動器的構造就此而言精細，但是由相對多的零件構成，費用較高且占據(jù)大量空間。已知了不同且較簡單的制動器，所述制動器僅僅包括柱形彈簧，所述柱形彈簧圍繞圓筒形元件布置在心軸的端部上或者布置在傳動裝置中的齒輪上。沿著心軸的一個旋轉方向，彈簧自身從圓筒形元件松開并且心軸可自由旋轉。這是由于下述事實：具有成角度方向的彈簧布置成使得其受到影響而嘗試從圓筒形元件自動展開，由此增大了彈簧直徑。沿著心軸的另一個旋轉方向，彈簧自身圍繞圓筒形元件收緊并且施加制動力，從而當切斷電動機的電力時保持心軸穩(wěn)定。調(diào)節(jié)制動力，使得當致動元件反轉成朝向初始位置時可由電動機克服所述制動力。因此制動器在切斷電動機的電力時積極參與使得心軸停止，正如當致動元件反轉朝向初始位置時制動器發(fā)揮作用，即，制動器阻尼致動元件的返回速度。與先前提到的制動器不同地，在此，彈簧用作真實的制動器，即，彈簧自身施加制動力。由LINAK A/S研發(fā)和發(fā)布了這種制動器，并且在LINAK A/S的EP 0 662 573 B1中描述了這種制動器。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種制動器因其有效且非常便宜而常用。然而，因為除了取決于潤滑和溫度之外摩擦也不確定，所以制動力難以確定。此外，彈簧傳統(tǒng)地放置在塑料蝸輪上的圓柱形伸出邊緣上并且在此彈簧可能具有切入塑料的趨勢，這也使得難以確定制動力。當操作致動器時，在蝸齒輪中并且在直到停止的制動期間以及在返回運動期間產(chǎn)生熱量，而且在彈簧和蝸輪側部上的圓筒形元件之間進一步產(chǎn)生摩擦熱。這種發(fā)熱對蝸輪的尺寸穩(wěn)定性造成不利影響，由此，彈簧隨著時間推移而可能更易于切入圓筒形元件中。尤其是，通過將金屬襯套圍繞圓筒形元件放置在蝸輪上來使得彈簧作用在金屬襯套上而且沒有與蝸輪直接接觸來尋求針對這個問題的解決方案。然而，這沒有解決蝸輪發(fā)熱的問題而且在襯套在其旋轉期間刮擦彈簧時產(chǎn)生噪音。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種解決方案，其中，減小了作用在蝸輪上的熱沖擊，并且在已經(jīng)造成損害的情況中可以以相對簡單的方式進行維修。

通過設計如權利要求1所述的線性致動器來實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的目的，其中，彈簧位于單獨圓筒形元件上，所述單獨圓筒形元件布置在心軸上或者布置在傳動裝置的軸上。因為圓筒形元件是獨立于齒輪(諸如，蝸輪以及可能的塑料襯套)的單獨元件，所以這種元件僅僅暴露于在直到停止的制動期間以及在返回運動期間產(chǎn)生的摩擦熱，正如將作用于蝸輪上的熱沖擊限制為當驅(qū)動蝸桿和蝸輪時發(fā)生的發(fā)熱。在圓筒形元件損壞的情況中，還可更換圓筒形元件而不需要更換蝸輪。在一個實施例中，單獨圓筒形元件布置在心軸的后端部上，優(yōu)選地布置在后安裝部與用于心軸的軸承上。因此可將來自彈簧的摩擦熱引導到后安裝部并且因此對圓筒形元件和圓筒形元件上的彈簧進行冷卻。

附圖說明

下面將參照附圖更加全面地描述根據(jù)本發(fā)明的線性致動器。所述附圖示出了：

圖1示出了從前方觀察的線性致動器的透視圖；

圖2是線性致動器的分解圖；

圖3是線性致動器的縱向截面；

圖4是圖3中的縱向截面的詳細截面圖。

具體實施方式

在附圖中示出的線性致動器包括殼體1，所述殼體1由第一部分1a和第二部分1b構成。此外，線性致動器包括導管2和在所述導管2中被引導的管狀調(diào)節(jié)元件3。為了安裝該線性致動器，殼體1的后端部配備有后安裝部4，并且在管狀調(diào)節(jié)元件3的前端部中設置有前安裝部5。后安裝部和前安裝部都具有用于螺栓、鉚釘、軸銷等的孔眼、通孔4a、5a，借助于它們，可固定線性致動器。如圖2所示，線性致動器還包括電動機6，典型地為可逆轉電動機，所述可逆轉電動機可以是用于低壓或者電源電壓的DC電動機或者AC電動機。呈殼體形狀的底架7安裝到電動機6的前端部，所述底架7與電動機6一起構成線性致動器的主部件。后安裝部4安裝在底架7的后端部上，而具有后端部的導管2安裝到底架7的前端部。與電動機6相連的是印刷電路板8，所述印刷電路板8具有插頭9，用于將線性致動器連接到電源并且還可以連接到電控制器。

線性致動器還包括心軸10，其中，軸承11安裝在心軸的最后面部分上，由此心軸嵌入并且安裝在底架7中。由電動機6通過傳動裝置12(在此，為蝸輪)驅(qū)動心軸10，其中，將電動機6的軸的延伸部設計為蝸桿12a，所述蝸桿12a與安裝在心軸10上的蝸輪12b接合。

心軸10具有外螺紋，其中，具有內(nèi)螺紋的心軸螺母13與心軸10的外螺紋接合，所述心軸螺母13固定成不能旋轉。心軸螺母13的最后面部分配備有翅狀件，所述翅狀件軸向延伸到軌道中，所述軌道在導管2內(nèi)部延伸并且因此將心軸螺母13固定成不能旋轉并且在導管2中引導心軸螺母13。心軸螺母的最前面部分設置有外螺紋，以用于安裝管狀致動元件3，所述管狀致動元件3在最后端部處設置有對應的內(nèi)螺紋，使得可將致動元件旋擰到心軸螺母13上。在導管2的前端部中設置有引導襯套14，作為用于管狀調(diào)節(jié)元件3的引導件。引導襯套14可配備有密封件，以防止灰塵和水分進入引導襯套14和管狀調(diào)節(jié)元件3之間。密封件可以是O形環(huán)、唇形密封件或類似物。

在心軸10的最后端部上設置有呈襯套形狀的圓筒形元件15，所述圓筒形元件15安裝成固定不能旋轉。在圓筒形元件15的前端部上設置有圓筒形承載表面16而在相鄰襯套17的后端部上設置有對應的圓筒承載表面18。用于心軸10的軸承11安裝在圓筒形元件15和襯套17之間、在這些承載表面16、18上。應注意的是，蝸輪12b嵌入襯套17中的不同承載表面23上。圓筒形元件15在最后端部中具有用于螺母20的凹陷部19，以用于將圓筒形元件15緊固到心軸10。在圓筒形元件的最后端部上，圓筒形元件15具有用于彈簧21的圓筒制動表面24，彈簧的一個端部22徑向向外彎曲并且保持在后安裝部4的凹陷部中。在靜止時，彈簧21將阻擋動量施加在圓筒形元件15上并且因此施加在心軸10上，使得管狀調(diào)節(jié)元件3其在切斷電動機電力時保持在其已抵達的位置處。彈簧21連同其線圈布置成使得其在管狀調(diào)節(jié)元件3向外移位(即，卸載負荷)時釋放其對圓筒形元件15的抓持。當管狀調(diào)節(jié)元件3縮回時，彈簧21圍繞圓筒形元件15上緊并且將制動動量施加在圓筒形元件15上。然而，制動動量不夠大，使得不能被電動機6克服，所述制動動量的大小終歸設定成至少能夠卸載線性致動器所預期的最大負荷。在正常使用期間，將加載線性致動器并且該負荷將有助于克服彈簧的制動動量。因為彈簧21放置在單獨元件(即，圓筒形元件15)上，所以其僅僅承受來自彈簧21的發(fā)熱。發(fā)熱甚至被限制為在管狀調(diào)節(jié)元件3縮回時發(fā)生的發(fā)熱。當圓筒形元件15放置在心軸10上并且位于皆由金屬制成的軸承11和后安裝部4之間時，軸承11和后安裝部4將從彈簧21和圓筒形元件15轉移熱量。如果圓筒形元件15或者彈簧21因此被損壞，則因相對易于接近彈簧21和圓筒形元件15而可相對易于維修圓筒形元件15或者彈簧21。