專利名稱：具有離心制動器的致動器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種致動器，更具體是涉及有致動器的致動部件和一種電機。
背景技術：
這種類型的操作機構被便利地用在供暖系統、通風系統和空調系統中來操作致動部件，如閥或門和類似元件。操作機構的電機是可控制的，如采用是雙位置控制器，其中，該電機在“開”的狀態時接通，致動部件是在復位彈簧的力相反的第一方向操作的。在“關”的狀態，電機是關斷的，因此復位彈簧與第一方向相反來操作致動部件。
公知的這類操作機構的缺點在于，當電機處于關的狀態時，在操作機構中由復位彈簧產生相對的高速度，因此而特別會發生劇烈機械振動和噪音。
有復位功能用于致動器的離心制動器，在EP297453A1中有公開，其能連接到減速級的軸頸上。當復位彈簧處于放松態時依靠離心制動器能防止對致動器的損害。
發明內容
本發明的目的是提供一種致動器，其不會超過某一速度，因此能防止劇烈機械振動和噪音，并且依靠其設計盡可能少占空間。
按照本發明的第一方面，提供用來操作致動部件的操作機構，包括配置有轉子的電機、能量貯存件和離心制動器，其中，致動部件能依靠接通的電機在第一運動方向上操作，并且依靠能量貯存件能在第二運動方向上操作，并且離心制動器的制動體設置在電機的轉子上。
按照本發明的第二方面，提供帶有按照本發明的第一方面的操作機構的致動部件。
按照本發明的第三方面，提供用來操作致動部件的操作機構的同步馬達，其包括轉子，在轉子上設置有離心制動器的制動體。
按照本發明的第四方面，提供用于按照本發明的第一方面的操作機構的電機。
由所附權利要求書可顯見各種有利的結構配置。
本發明的實施例將參照附圖在下面詳細描述。
這里所示圖有圖1是代表性致動器功能塊示意圖，圖2是該致動器的分解圖解，圖3是該致動器一種變形的分解圖解，和圖4是處于組裝狀態的該致動器的變形一部分。
具體實施例方式
在圖1中，所示致動器1設置有電機2、作為機械能貯存件的復位彈簧3、齒輪裝置4、傳送元件5和離心制動器6。該電機2能由控制或調整裝置7開和關，其中該控制或調整裝置例如是由雙位置控制器來執行的，但是在最簡單的例子中是由電氣開關來執行的。
致動器1用來操作一致動部件8，該致動部件8為了這個目的連接到該致動器1的傳送元件5上。該致動部件8例如可以是閥或是門。
電機2，復位彈簧3和傳送元件5是機械偶接并經齒輪裝置4彼此連接的，因此連接到傳送元件上的致動部件8能通過電機2在運動的第一運動方向上操作，電機2是由控制或調整裝置7啟動的；并且致動部件8可以借助于復位彈簧3在第二運動方向上操作。當致動部件8在第一運動方向操作時，復位彈簧3由導通的電機2加載。
齒輪裝置4有效地配置成使得在電機2和傳送元件5之間及電機和復位彈簧3之間至少有一個減速級是有效的。
有利的，以電機2來看，齒輪裝置4操作時作為一支持件，因此就能在致動部件8上獲得其所需的力，其中最大的角速度由電機2的轉子發生。按照本發明，離心制動器6設置在電機2的轉子上，因此離心制動器6隨轉子的角速度運動。因為齒輪裝置4在以電機2的角度看時是作為支持件的，離心制動器6是可調節的——在適宜尺寸起動彈簧(priming spring)的有利幫助下——因此僅當致動部件8在第二運動方向上操作時(也就是說在由復位彈簧3操作時)才會發生制動操作。另一方面，對于第一運動方向，即是說，當致動部件8由電機2操縱時，離心制動器6有效地配置成不會發生制動操作的配置。
電機2優選是同步馬達，因此當在導通狀態時，具有恒定的速度，由此在第一運動方向上致動動作的暫時性行為能被準確地限定。
在典型的致動器配置中，例如，當復位彈簧加載時，轉子的速度可以是每分鐘500轉。當加載的復位彈簧使電機回到關斷的狀態時，轉子的速度被離心制動器限制到大約每分鐘1000轉，而在沒有離心制動器的情況下，轉子通常會達到每分鐘幾千轉，這就會導致劇烈振動和噪音。
在圖2中，11表示定電機的子而12表示轉子(圖1)。定子11具有電連接器13和幾個用來形成磁力旋轉場的磁極14。轉子12例如是轉子盤，以可轉動的方式設置，帶有轉子軸15和邊緣16，在邊緣16的內側設置有轉子磁極(在圖中未示)。
離心制動器6(圖1)按照本發明設置在該轉子12上并與轉子12連接。在實施例的第一變形20中，離心制動器配置有制動體22，該制動體22以繞軸承心軸21樞軸旋轉的方式設置，其中軸承心軸21以對轉子12偏心的方式設置。有利的情況是，制動體22連接起動彈簧23。起動彈簧23配置和設置成作起引作用，一旦轉子以某一角速度wr旋轉時，通過作用在制動體22上的離心力F，使得制動體22僅在起動彈簧23的力相反的方向上被樞轉移開。
起動彈簧23例如是用扭簧(leg spring)來實現的，扭簧設置在軸承心軸21上，其中扭簧的第一支臂24與制動體22嚙合，而扭簧的第二支臂25與轉子25嚙合。
有利的情況是，制動體22設置有制動墊26，該制動墊設置在制動體22和制動鼓30之間接觸表面的區域內。
轉子12相對于轉子軸15的軸，尤其依靠制動體22不對稱配置，其通過圖2中示意性示出的平衡重27來獲得很好地平衡。
當制動鼓30同時是電機2的蓋體的一部分時，這樣轉子12和離心制動器20就能被蓋上，就能獲得致動器1的特別簡單和節約空間的設計。制動鼓30有利地配置為蓋體，例如可裝配到定子蓋體29上。
連接到定子11上的變速箱配置有轉子軸15，并且配有連接輸出軸32的齒輪裝置4(圖1)的減速級。
復位彈簧3，例如可以是螺旋彈簧來實現的，在這種情況下，復位彈簧通過齒輪裝置4(圖1)的另一減速級連接，齒輪裝置4設置有小齒輪和鋸齒狀輪，其中，小齒輪33連接到輸出軸32。復位彈簧3的一個端部35有利的是連接到變速箱31上。
傳送元件5(圖1)例如是通過輸出軸32或者安裝在輸出軸32上的輪轂36來實現的。
圖3所示致動器的變形示出已經在上面描述了的致動器1的功能性元件，如帶有電連接器13和定子蓋體29的定子11，帶有輸出軸32的變速箱31，帶有轉子軸15、邊緣16和制動鼓30的轉子12。
離心制動器6(圖1)的實施例中的第二變形40按照本發明是連接到轉子12上的。離心制動器40設置有導軌41和以可滑動方式在導軌41上設置的制動體42和43，該制動體是通過拉伸彈簧44起動并彼此連接的。拉伸彈簧44配置和設置成可作起引作用，僅當一旦轉子有某一角速度wr時，使得制動體42和43能通過作用到制動件42和43并到制動鼓30上的離心力受壓。
因為離心制動器6和對應的制動器20和40(圖4)是直接設置在轉子12上的，將電機2的速度限制到一值，其低于會發生劇烈振動和噪音的閾值。另外，致動器1的節約空間的設計是可能的。
在對離心制動器6和對應具體的制動器20和40所選擇的材料上，需要注意轉子12操作的磁性方式不受離心制動器6和對應具體制動器20和40的材料及轉子12上配置的干擾。
權利要求
1.用來操作致動部件的操作機構，包括配有轉子的電機，能量貯存件和離心制動器，其特征在于，該致動部件依靠接通的電機在第一運動方向上操作，并且依靠能量貯存件在第二運動方向上操作，該離心制動器的制動體設置在該電機的轉子上。
2.如權利要求1所述的操作機構，其特征在于，該電機的一部分蓋體構成該離心制動器的制動鼓。
3.如前述任一權利要求的操作機構，其特征在于，該致動部件的操作是依靠至少一個減速級(reduction stage)在第一運動方向上導引的。
4.如前述任一權利要求的操作機構，其特征在于，該能量貯存件是通過彈簧來實現，當操作該致動部件時，由電機在第一運動方向上能拉伸該彈簧。
5.如權利要求4所述的操作機構，其特征在于，該彈簧通過至少一個減速級與該電機機械連接。
6.具有如權利要求1至5的任一權利要求的操作機構的致動部件。
7.用于操作一致動部件的操作機構的同步馬達，包括轉子，其上設置有離心制動器的制動體。
8.用于如權利要求1至5的任一權利要求的操作機構的電機。
全文摘要
一種具有離心制動器的致動器。用來操作致動部件的操作機構配置有電機(11,12),復位彈簧(3)和離心制動器(20),其中,該致動部件能依靠由控制或調整裝置啟動的電機(11,12)在第一運動方向上操作,并且依靠復位彈簧(3)在第二運動方向上操作。按照本發明,離心制動器(20)的制動體(22)是設置在電機(11,12)的轉子(12)上的。直接設置在轉子(12)上的離心制動器(20)可是這樣的配置,使得僅僅當致動部件由復位彈簧(3)操作時才會產生制動效果。另一方面,當由接通的電機(11,12)操作時,離心制動器(20)沒有制動效果。依靠離心制動器(20),能達到的速度被限制在不會有劇烈振動和噪音發生的程度。
文檔編號H02K7/102GK1387298SQ0211833
公開日2002年12月25日 申請日期2002年4月25日 優先權日2001年5月18日
發明者約翰尼斯·布赫 申請人:西門子建筑技術股份公司