机电马达，特别是压电式微步驱动装置制造方法及图纸

一种电动机，包括两个驱动件（１９ａ，１９ｂ），特别是压电式弯曲作动器，具有彼此垂直指向的作用方向。这些作动器（１９ａ，１９ｂ）作用在驱动环（１）上，从而由此使轴（３９）旋转。在驱动环（１）上设计有两个对角相对设置的紧固件（３ａ，３ｂ），驱动环（１）借助于该紧固件通过各一个铰接的角形件（３６ａ，３６ｂ）在各个对角相对于各个紧固件（３ａ，３ｂ）设置的固定件（１２，１４）上灵活地悬挂。这获得了紧凑的驱动装置，其具有非径向铰接在驱动环（１）上的作动器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种机电马达，特别是一种压电式调节驱动装置。
技术介绍
在才几动车的驾驶枪中尝试实现i殳计和寺支术方面的最佳组合方 式。在此，在驾驶员的视野中存在着各种不同的显示仪表。这些显 示仪表不仅必须满足各种不同的技术要求而且也必须具有对于机 动车的大批量生产来说的具有竟争力的价格。这种显示仪表的一个实例是Siemens VDO ^>司的Messwerk 2000。Messwerk 2000，，基于一个在下方设置有单级的蜗轮变速器的 步进电机驱动装置。四极的步进电机通过作为时间的函数的两个以 90度的相位角彼此相位偏移的正弦类型的线圈电流曲线来控制。相 移的符号确定了电才几轴的^:转方向、频率和4t转速度。在正弦类型 的电流曲线的360度的全周期的范畴中可以重复i也调节直至128个 中间级。该中间级的应用^皮称为孩i步运4亍。包括上述已表明了特征的步进电机的完整的调节驱动装置 Messwerk 2000包4舌十二个单个部件。步进电冲几本身由带有共同 的定子^反的两个线圈和一个7:K^兹4争子构成。在吾M牛成本方面， 圈 和永磁体是最大的成本。除了材料成本之外，生产成本同样对于价格是决定性的，该生产成本大约随着调节驱动装置的部件数量而成比例:t也增长。由EP 1 098 429 Bl公开了 一种根据新的马达原理(也就是无旋转的线圈)工作的才几电马达，其中，在运行期间通过对至少两个枳』电驱动件的时间上4普置的才喿作来循环地*惟动驱动环，乂人而通过驱动环的循环的4,移运动可以通过例如压电i也、》兹致4申缩i也、电致伸缩地或者电动地驱动的作动器来诱发，从而获得在材并+成本和生产成本方面更好地适合于大批量生产的调节驱动装置。压电式作动器可被这样地安装在驱动环上，即其各自的行程径向地作用到驱动环上，其中也许会采用其他的4晉施，以便实现在驱动环上的尽可能对称的力传导。在最后提到的技术状态下，获得了在功能方面的优化的驱动装置，该驱动装置具有最好的同步性能(旋转速度的稳定性不if又决于轴的当前位置)，而没有转矩波动。然而，特别是弯曲作动器的纵向延伸和径向布置却带来这才羊的问题，即平面的驱动装置变体在平面中需要巨大的位置并且多数情况下都不是很紧凑的。然而，由于在驾驶舱仪表中预设的非常紧张的结构空间比例的原因，紧凑的平面驱动装置是迫切需要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种在部件数量、生产成本、结构空间需求以及功能性方面得到优化的步进驱动装置，特别是一种用于驾驶抢仪表的测量装置的小型调节驱动装置。7该目的通过才艮据4又利要求1所述的才几电马达、特别是压电式微:步电才几来实现。本专利技术的有利的i殳计方案和改进方案由下述的i兌明书、附图和从属权利要求给出。根据本专利技术的机电的步进驱动装置具有以下特征两个机电的、优选为压电式的驱动件(作动器)，该驱动件具有近似彼此垂直指向的作用方向；以及一个这样可旋转地支撑在驱偏转来激励进4于可直4妄传递到轴上的推移运动，/人而4吏轴在驱动环中滚动并由此旋转。此外，在驱动环上设计有两个相对于两个作用方向对角相对设置的紧固件，驱动环借助于紧固件通过各一个近似直角的角形件在各一个固定件上灵活地悬挂，角形件的腿分别朝向于其两个端部而具有各一个4交链，其中，除此之外，角形件的四个月逸围绕驱动环互补形成近似直角的、平4亍于两个作用方向指向的框架，角形件这样布置，即各自的紧固件借助于各自的角形件连接在其在框架中对角相对布置的固定件上。在此，角形件分别具有一个角件，角件彼此之间的间距借助于强制措施而保持不变，从而使驱动环可移动i也、4旦不可424争;也悬4圭。根据本专利技术的环形悬挂装置具有两个分叉的悬挂元件(角形件)，其对角相对设置地作用在驱动环上并且各自的紧固件固定在其对角相对设置的点上，其中两个角形件以旋转叶片的类型以相同的旋转方向围绕驱动环布置，并具有最大限度的(180。)旋转对称，以及基于其元件或者说部件彼此之间的特殊的、4交接的连接而实现了一种对角运动学结构。在该结构中，与现有4支术相反地，不点的径向的力传导，这是因为由非径向的、偏心的力传导所引起的、在驱动环上的转矩-基于涉及角件的间距的强制措施，通过其实现了对灵活的环形悬挂装置的扭转自由度的抑制-由环形悬挂装置基本上无扭转地接收。这提供了驱动件的节省空间的布置的可能性，特别是沿着角形件的腿的内侧和/或外侧，也就是说(向外)直角的驱动环的例如平4亍于两个在角部上方布置的侧面。由J:匕可以实JE见调节驱动装置的非常紧凑的、节省结构空间的构造。4艮据本专利技术的调节驱动装置的特征还在于，非常少的数量的简单的部件，从而4吏其特别适合于大批量生产。此外，由于塑料和作动器的不同的热膨月长性能而出现的驱动装置的热失调在结构上可靠地;故阻止。通过形状配合、例如借助于在驱动环与轴之间形成的齿部实现了在纯祐L控制的运行中对根据本专利技术的驱动装置的非常高的调节精度，而不必使用传感器和控制电路。根据本专利技术(有利于紧凑性能的优化)不一定追求在驱动环上的完全对称的力传导。考虑到功能而可能从其中得出的结果、例如一步遵守客户i兌明书。特别地，小的转矩可以通过驱动件的调制纯正弦形特性曲线的控制装置来得到补偿。在本专利技术的 一 个特别有利的实施方式中，用于确保环形悬挂装置的必需的抗扭刚性的强制措施由此实现，即平4于于驱动环的平面来布置至少一个i殳计为杆或弓的定距片，该定距片的端部刚性;也与角形件的角件连4妄。角形件的两个角件的间距通过定距片4寻以确定，这导致了环形悬挂装置可以相对于两个作用方向容易i也(也就是说几乎不受力地)剪切。这样设计的、具有对角运动学结构的环形悬挂装置相对于扭转具有非常高的阻力。在该实施方式的一个结构上简单或者说容易地可制造的改进方案中，角件至少在一侧具有各一个垂直于驱动环的端部布置的轴轴销连t矣，定3巨片具有空隙以用于4吏由驱动环所马区动的轴无4妄触;也穿过。为了简单地实现对角的环形悬挂装置的铰接性能，角形件的腿分别借助于各一个固体铰链连接到紧固件、角件以及固定件上。固体4交链可以分别通过角形件的腿的短的部^殳中的4黄截面收缩部形成，这在制造技术方面是特别有利的。在要实施的对角运动学结构方面有利的是，固定件固定在近似矩形的、机械刚性的框架的对角相对设置的角中。在一个改进方案中，框架设计为步进驱动装置的壳体部件。两个机电驱动件可以特别有利地设计为弯曲作动器，优选地是压电式弯曲作动器。这种基于压电式陶瓷材料的固体弯曲作动器在不同类型的结构形式中多年以来在多种工业领域中使用。其特征在于小的结构形式、低的能量需求以及高的可靠性。因此，压电式弯曲作动器例如展示了在工业环境中至少为109的周期的4吏用寿命。例如用于显示仪表的、应用在小型调节驱动装置中的弯曲作动器典型地这样确定尺寸，即它在其运动的端部上具有在大约0.2mm至2mm范围中的自由偏转。此外，在弯曲作动器的可自由运动的端部的偏转^皮锁止的情况下，实现了从0，5N至2N的范围中的锁止力。弯曲作动器的大约直线的偏转分别冲黄向于其最大纵向延伸来实现。因此，对应于弯曲作动器的作用方向的偏转方向近似垂直于弯曲作动器的纵向轴线。根据本专利技术的步进驱动装置的一个特别紧凑的变体通过一种布置来实现，其中，弯曲作动器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机电马达，特别是压电式微步驱动装置，具有：　　－两个机电的驱动件（１９ａ，１９ｂ），所述驱动件具有近似彼此垂直指向的作用方向，　　－一个这样可旋转地支撑在驱动环（１）中的轴（３９），即所述驱动环（１）可通过所述机电驱动件（１９ａ，１９ｂ）在各自的作用方向上的偏转来激励进行可直接传递到所述轴（３９）上的推移运动，从而使所述轴（３９）在所述驱动环（１）中滚动并由此旋转，同时　　－在所述驱动环（１）上设计有两个相对于所述两个作用方向对角相对设置的紧固件（３ａ，３ｂ），所述驱动环（１）借助于所述紧固件通过各一个近似直角的角形件（３６ａ，３６ｂ）在各一个固定件（１２，１４）上灵活地悬挂，所述角形件的腿（５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂ）分别朝向于所述腿的两个端部具有各一个铰链，　　－其中所述角形件（３６ａ，３６ｂ）的四个腿（５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂ）围绕所述驱动环（１）互补形成近似直角的、平行于所述两个作用方向指向的框架，所述角形件这样布置，即各自的所述紧固件（３ａ，３ｂ）借助于各自的所述角形件（３６ａ，３６ｂ）连接在其在所述框架中对角相对布置的固定件（１２，１４）上，以及　　－其中所述角形件（３６ａ，３６ｂ）分别具有一个角件（７ａ，７ｂ），所述角件彼此之间的间距借助于强制措施而保持不变，从而使所述驱动环（１）可推移地、但并不扭转地悬挂。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-5-18 102007023200.61.一种机电马达，特别是压电式微步驱动装置，具有-两个机电的驱动件(19a，19b)，所述驱动件具有近似彼此垂直指向的作用方向，-一个这样可旋转地支撑在驱动环(1)中的轴(39)，即所述驱动环(1)可通过所述机电驱动件(19a，19b)在各自的作用方向上的偏转来激励进行可直接传递到所述轴(39)上的推移运动，从而使所述轴(39)在所述驱动环(1)中滚动并由此旋转，同时-在所述驱动环(1)上设计有两个相对于所述两个作用方向对角相对设置的紧固件(3a，3b)，所述驱动环(1)借助于所述紧固件通过各一个近似直角的角形件(36a，36b)在各一个固定件(12，14)上灵活地悬挂，所述角形件的腿(5a，5b，9a，9b)分别朝向于所述腿的两个端部具有各一个铰链，-其中所述角形件(36a，36b)的四个腿(5a，5b，9a，9b)围绕所述驱动环(1)互补形成近似直角的、平行于所述两个作用方向指向的框架，所述角形件这样布置，即各自的所述紧固件(3a，3b)借助于各自的所述角形件(36a，36b)连接在其在所述框架中对角相对布置的固定件(12，14)上，以及-其中所述角形件(36a，36b)分别具有一个角件(7a，7b)，所述角件彼此之间的间距借助于强制措施而保持不变，从而使所述驱动环(1)可推移地、但并不扭转地悬挂。2. 根据权利要求1所述的机电马达，其中，平行于所述驱动环(1 ) 的平面布置至少 一个i殳计为杆状物或弓状物的定距片(20 )， 所述定距片的端部刚性地与所述角形件(36a， 36b)的所述角 件(7a, 7b)连接。3. 根据权利要求2所述的机电马达，其中，所述角件(7a， 7b) 至少分别在一侧具有垂直于所述驱动环(1)的平面布置的轴 销(7.1， 7.2)，并且其中，所述定3巨片(20)的端部可以分别 借助于穿孔(21)与各自的所述角件(7a, 7b)的各自的所述 轴销(7.1, 7.2)连接，所述定距片具有空隙(23)以用于使 由所述驱动环(1)驱动的轴(39)无4妄触地穿过。4. 根据权利要求1至3所述的机电马达，其中，所述角形件(36a， 36b)的所述腿(5a， 5b， 9a, 9b)分别借助于各一个固体铰 《连(4a, 4b, 6a, 6b, 8a, 8b， 10a， 10b)连4妾到所述紧固4牛(3a， 3b)、所述角4牛(7a, 7b)以及所述固定4牛(12， 14)上。5. 根据权利要求4所述的机电马达，其中，所述固体铰链(4a， 4b， 6a， 6b, 8a, 8b， 10a， 10b)分别通过所述角形4牛(36a， 36b)的所述腿(5a, 5b， 9a， 9b)的短的部段中的横截面收...

【专利技术属性】
技术研发人员：海因里希约亨布卢默，伯恩哈德戈特利布，安德烈亚斯卡佩尔，罗伯特沃尔夫冈基塞尔，卡尔海因茨米滕比勒，蒂姆施韦贝尔，卡斯滕瓦伦豪尔，
申请(专利权)人：大陆汽车有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]