線性驅動器和用于生產其的方法
【專利說明】線性驅動器和用于生產其的方法
[0001]本發明涉及線性驅動器，其包括具有驅動器外殼的驅動器單元，且包括輸出滑塊，其位于驅動器外殼的外側且引導用于相對于其的線性移動以執行沿著縱向軸線的軸向方向定向的往復移動，其中，輸出滑塊包括單件滑塊本體，其具有帶有U形截面的引導區段且由板形中心區段以及由配置在中心區段的相對長側且朝驅動器外殼向下凸出的引導側翼構成，以及具有配置在中心區段的端面處且同樣地向下凸出的驅動側翼，其中，引導側翼用于輸出滑塊的線性引導，并且驅動側翼驅動聯接到驅動器單元的從驅動器外殼向外凸出的至少一個驅動器區段。
[0002]本發明還涉及用于生產這種線性驅動器的方法。
[0003]上文中提到以及從DE 3330933 A1已知的該類型的線性驅動器包括輸出滑塊，其安裝用于在驅動器單元的驅動器外殼上的線性移動，且其可通過驅動器單元驅動以執行線性往復移動。輸出滑塊包括單件滑塊本體且從活塞桿接收用于執行往復移動所要求的促動力，該活塞桿從驅動器外殼凸出且作用在滑塊本體的向下凸出的驅動側翼上。驅動側翼位于滑塊本體的板形中心區段的端面處，其同時形成引導區段的部分且為了此目的具有配置在旁邊且向下凸出的兩個引導側翼，這兩個引導側翼經由滾柱軸承器件與驅動器外殼協作以用于輸出滑塊的線性引導。DE 3330933 A1中的附圖示出單件滑塊本體已通過機加工從材料坯料產生，這非常耗費時間，以致于已知的線性驅動器的生產可能包含高成本。
[0004]從DE 102011016282 A1，已知線性驅動器具有帶有多部分滑塊本體的輸出滑塊，其包括稱為滑動臺的單件引導區段和單獨地安裝在其上且連接到至少一個活塞桿用于動力傳輸的端板。這種線性驅動器的生產成本可通過壓制成形減少。然而，這種線性驅動器的組裝涉及精確的操作以便確保低摩擦操作，這具有生產成本方面的不利影響。
[0005]本發明基于采取可促進線性驅動器的特別簡單的和有成本效益的生產的措施的問題。
[0006]為了解決該問題，通過本發明設置為，在上文中參考的類型的線性驅動器中，單件滑塊本體是彎曲的片狀金屬部分，其中，引導側翼和驅動側翼都由滑塊本體的相對于中心區段彎曲的區段表示。
[0007]此外，與上文中參考的方法特征組合，該問題通過設置為如下而解決:單件滑塊本體基于先前已經在邊緣處適當地成型的片狀金屬坯料產生為彎曲的片狀金屬部分。
[0008]滑塊本體作為單件彎曲片狀金屬部分的配置提供輸出滑塊的技術上簡單且有成本效益的生產的機會，該配置除了中心區段外還包括至少兩個引導側翼和驅動側翼。一方面，避免了復雜的機加工過程，且另一方面，不需要連接操作，如果要確保足夠的精度，該連接操作涉及相當大的時間支出。滑塊本體的生產優選地基于板形片狀金屬坯料，其具有匹配滑塊本體的預期最終形狀的外部輪廓，且其特別相應地切邊，例如通過激光切割，或者通過沖壓且然后成形，或使用合適的彎曲工具彎曲，這樣使得結果是為預期最終形狀的滑塊本體，其帶有板形中心區段以及至少包括從中心區段凸出的兩個引導側翼和驅動側翼的側翼。
[0009]本發明的有利的進一步發展可從從屬權利要求得出。
[0010]兩個引導側翼中的每一個有利地設有線性引導凹槽，引導元件與該線性引導凹槽接合，引導元件相對于驅動器外殼支撐輸出滑塊且實現線性引導。在優選實施例中，每一個引導凹槽分配多個引導元件，該多個引導元件尤其是滾動元件，例如滾珠、滾筒或滾針的形式。以這種方式，可確保能夠承載高負載的特別平滑且同時非常精確的線性引導。
[0011]在通過彎曲片狀金屬部分表示的滑塊本體方面，如果兩個引導側翼自身直接彎曲，使得其具有限定分配的引導凹槽的相應非線性截面輪廓，則是有利的。如果在截面中觀察的話，每一個引導側翼可特別具有偏移和圓形形狀，通過其限定分配的引導凹槽。
[0012]如果該至少一個引導凹槽位于相應引導側翼的遠離另一引導側翼的外側，則這被認為是特別有利的。以這種方式，引導凹槽的表面可能需要的任何機械返工可在滑塊本體的彎曲之后容易地執行，因為引導凹槽可沿著其整個長度容易接近。
[0013]如果驅動側翼在邊緣處從兩個引導側翼分離且中心區段提供各個側翼之間僅有的連接，則彎曲過程特別簡單。在滑塊本體完成之后，這尤其通過驅動側翼和每一個引導側翼之間的分離槽指示，該分離槽在與中心區段相對的底側上打開。側翼優選地設計成使得其不在分離槽的區域中彼此接觸，而是彼此至少具有微小的距離，以便自由空間在它們之間延伸。這種自由空間尤其考慮到該事實:金屬在彎曲過程之后通常由于其彈性輕微地回彈，因此自由空間可用于使側翼在形成過程中必要地彎曲，從而允許其之后彈性地返回到期望的位置。
[0014]如果中心區段在驅動側翼鄰近兩個引導側翼的兩個角落區域中的每一個中具有以切口的方式設計的凹部，則形成工藝還進一步便利。該凹部朝中心區段的長側且朝端面兩者打開。
[0015]在優選配置中，驅動側翼本身自身彎曲成U形，其具有從滑塊本體的中心區段開始的向下凸出的第一側翼區段，第一側翼區段鄰接往回彎曲大約180度且向上凸出的第二側翼區段。以這種方式，可生成具有特別高的穩定性的驅動側翼。有利地以如下方式彎曲兩個側翼區段，使得第二側翼區段形成靠近引導區段的內部側翼區段，而滑塊本體的外端通過向下凸出的第一側翼區段限定，該第一側翼區段可描述為外部側翼區段。該配置還導致朝外側閉合的表面，從而降低在兩個側翼區段之間進入雜物的風險。然而，原則上，彎曲可設計成使得向上凸出的第二側翼區段位于外側上。
[0016]驅動側翼的U形配置還可有利地用于驅動器單元的驅動器區段的機械聯接，其將啟動往復移動所需要的驅動力傳輸到輸出滑塊。在這方面，特別地設置為使兩個側翼區段中的每一個具有穿過其的安裝孔，安裝孔彼此同軸，在外部側翼區段中形成的外安裝孔具有比在內部側翼區段中形成的內安裝孔更大的直徑。安裝螺栓從外側延伸穿過兩個安裝孔，其螺栓頭位于外安裝孔內且支撐在內部側翼區段上。兩個側翼區段之間的距離尤其選擇成使得螺栓頭不凸出超出外部側翼區段的外表面，而是終止在外安裝孔內，優選地與外部側翼區段的外表面齊平。
[0017]線性驅動器的進一步優選的配置設置為，單件滑塊本體在與驅動側翼相對的中心區段的端面上具有另一個側翼，其沿著與其他側翼相同的方向從中心區段向下凸出，且其基于其應用描述為止動側翼，且同樣以相對于中心區段彎曲的滑塊本體的區段的形式實現。類似于驅動側翼和兩個引導側翼，當生產彎曲片狀金屬部分時，止動側翼可在彎曲過程中產生。止動側翼可用作用于輸出滑塊的行程限制裝置，且可特別地與相對于驅動器外殼安裝在靜止位置中的匹配止動件直接地或間接地協作。
[0018]關于止動側翼和每一個引導側翼之間存在的分離槽和凹部，上文提供的描述適用于結合引導側翼和驅動側翼的相應手段。
[0019]止動側翼優選地支撐行程限制元件，行程限制元件可與位于驅動器外殼上的匹配止動件協作以用于限制往復移動。行程限制元件可設有碰撞緩沖器件以用于緩沖匹配止動件上的碰撞，且這些碰撞緩沖器件可例如包括彈性緩沖器元件，或者其可以實現為流體沖擊吸收器的形式。
[0020]止動側翼優選地如上文在驅動側翼方面解釋的那樣彎曲成U形，其中驅動側翼的優點也在此處適用。
[0021 ] 與行程限制元件的放置組合，止動側翼的U形提供特定的優點。例如，驅動側翼的兩個側翼區段可各自具有帶有陰螺紋的螺紋安裝孔，螺紋安裝孔彼此對準，且具有陽螺紋的行程限制元件可以擰緊或被擰緊到兩個螺紋安裝孔中以用于限制輸出滑塊的往復移動，以便其同時延伸穿過兩個螺紋安裝孔。至少一個額外的伸展元件通過以如下方式引入合適的力來允許兩個側翼區段分別輕微地伸展開，使得行程限制元件的陽螺紋夾緊到兩個螺紋安裝孔的陰螺紋，從而導致對于行程限制元件力配合的扭轉止動，其防止設定的止動位置的不期望改變。
[0022]伸展元件尤其是伸展螺栓，其可擰緊到一個側翼區段的與安裝孔分離的螺紋孔內，且其可抵靠另一側翼區段的相對表面區段夾緊，以便生成期望的伸展力。
[0023]滑塊本體優選地由片狀鋼制成。不銹鋼片的使用提供特別好的抗腐蝕性。
[0024]下面參考附圖更詳細地描述本發明，在附圖中:
圖1是根據本發明的線性驅動器的優選第一實施例的等距視圖，其中在驅動側翼的側部觀察，
圖2是沿著與圖1的方向相對的方向的線性驅動器的另一等距視圖，
圖3是沿著由來自圖2的箭頭III指示的方向的線性驅動器的端視圖，
圖4是穿過沿著來自圖1的切割線IV-1V的線性驅動器的截面，
圖5是穿過沿著來自圖1的切割線V-V的線性驅動器的縱向截面，
圖6是穿過沿著來自圖3的臺階狀切割線V1-VI的線性驅動器的另一縱向截面，
圖7是線性驅動器的滑塊本體的詳細透視圖，其實現為單件彎曲片狀金屬部分，
圖8是來自圖7的滑塊本體的等距底視圖，以及
圖9是沿著由來自圖7的箭頭IX指示的方向的滑塊本體的頂視圖，其中，通過彎曲形成的片狀金屬坯料的永久輪廓由點劃線指示，且彎曲過程由點劃箭頭圖解指示。
[0025]附圖示出通過