專利名稱：致動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種下述類型的致動器，其中一個電機通過一個傳動裝置驅(qū)動一個作動元件，例如一個旋轉(zhuǎn)臂或者一個縱向可移動的桿，并且其中所述傳動裝置具有至少兩個傳動級，其中第一個傳動級由一個具有一個蝸桿和一個蝸輪的蝸輪蝸桿驅(qū)動裝置形成。
所述致動器用于在一下述產(chǎn)品中產(chǎn)生運動和進行位置調(diào)節(jié)，所述產(chǎn)品例如家具、包括床和松弛的床墊架、病床和醫(yī)院床、護理設(shè)備、機動車座椅、機械和工業(yè)領(lǐng)域等。線性致動器的例子可以在本申請人LinakA/S的歐洲專利申請EP 647 799和EP 622 573、和Niko Gesellschaftfür Antriebstechnik Gmbh的德國專利申請DE 38 42 078和Inventions& Developments Holland B.V.公司的專利申請WO99/16333。在德國實用新型DE 298 02 384 U1中可以發(fā)現(xiàn)一種旋轉(zhuǎn)致動器的例子，該申請的申請人是Recticel Internationale Bettsysteme Gmbh，其中公開了一種床墊架，該床墊架結(jié)合了旋轉(zhuǎn)致動器用于調(diào)節(jié)靠背部件和/或靠腿部件。
相關(guān)的電氣設(shè)置通常是一個低伏特設(shè)備，其中致動器一般由一個24V的DC電機驅(qū)動。現(xiàn)有的電機存在這樣的問題，即需要巨大的齒輪傳動裝置，因為所述電機具有相當高的轉(zhuǎn)數(shù)，同時所述致動器必須相對非常慢地移動。例如，所述電機可以具有3000r.p.m數(shù)量級的轉(zhuǎn)數(shù)，而致動器以約30秒的時間周期進行一個完整的運動，或者甚至在低至60秒的時間周期進行一個完整運動。已經(jīng)采用了各種方案以獲得高的減速，但這些要么太昂貴，要么太笨重，機械性能不夠穩(wěn)定或者噪音太大。
本發(fā)明的目的是提供一種致動器，同時可以避免上述一個或者多個問題。
根據(jù)本發(fā)明類型的致動器可以實現(xiàn)上述目的，這種類型的致動器已經(jīng)在開篇段落中描述，其中第二傳動級由一個冠狀輪和傘齒輪構(gòu)成，并且由蝸輪驅(qū)動傘齒輪，其中冠狀輪具有一個動力分出裝置，后者設(shè)置在蝸桿的延伸部上或者基本上在所述蝸桿的延伸部上或者與所述蝸桿的延伸部平行。這提供了一種致動器，該致動器具有一個相對緊湊的傳動裝置，該傳動裝置具有高傳動比，并且所述蝸輪是塑料的，而致動器具有更加小的噪音。冠狀輪和傘齒輪可以通過用一個兩夾爪(two-Jawed tool)工具模制塑料而以簡單的模制工具制造，從而使得所述制造成本基本上可以保持在很低的水平。
當所述傳動裝置包括與所述第一蝸桿和傘齒輪沿徑向相對設(shè)置的一個附加的蝸輪和傘齒輪時，就獲得了平衡的力的分布。所述蝸桿和冠狀輪得以穩(wěn)定，并且所述力的分布可以被用于傳遞更大的力或者減小尺寸或者對材料作另外的選擇。
在一個實施例中，蝸輪和傘齒輪形成一個部件，其確保了該蝸輪和傘齒輪之間優(yōu)選的耦合，并且方便了安裝。塑料的蝸桿和傘齒輪可以以一個兩夾爪注射成型模制工具制成一個元件。
在另外一個實施例中，所述電機外殼設(shè)有一個前外罩，該前外罩具有一個用于所述蝸桿的自由端的安裝件，并且所述外罩另外設(shè)有用于蝸輪/傘齒輪的軸和用于冠狀輪的軸。這具有安裝方面的優(yōu)點。
當所述冠狀輪的動力分出裝置形成為一個與軸平行的齒輪時，其可以在與一個行星齒輪組合在一起時容易地用作一個太陽輪。在此，冠狀輪和所述齒輪可以制成一個部件。
在一個實施例中，所述冠狀輪的軸設(shè)有一個軸承套，并且所述蝸桿的自由端可以方便地安裝在前部元件中的軸承套中。
當構(gòu)造蝸輪、傘齒輪和冠狀輪時，所述冠狀輪具有一個塑料的齒輪作為動力分出裝置，因此在保持將噪音降低至一定水平的同時可以減小成本。
下面將參照附圖所示實施例對本發(fā)明進行詳細的說明，在附圖中

圖1是本發(fā)明的第一個實施例的示意側(cè)視圖；圖2是沿圖1中II-II線的剖面圖；圖3是本發(fā)明的第二個實施例從前面看去時的透視圖4是第二個實施例的一個分解視圖；圖5表示了一個具有行星齒輪的實施例的縱剖面圖；圖6表示了圖5所示實施例中沿VI-VI線的剖面圖。
如圖1和2所示的實施例包括一個12V或者24V的DC電機，其中一個蝸桿2形成所述電機軸的一個延伸部分。蝸桿2由鋼制成，其驅(qū)動一個蝸輪3和一個傘齒輪4。所述蝸輪3和傘齒輪4作為一個整體由塑料模制而成。所述傘齒輪4驅(qū)動一個冠狀輪5，后者也類似地由塑料制成。所述冠狀輪具有一個動力分出裝置用于與隨后的傳動裝置連接。對整體式蝸輪/傘齒輪和冠狀輪的安裝可以在所述致動器的外殼或者框架中進行，但是一種較好的方法是安裝在電機上，下面給出其一個例子。
所述傘齒輪4呈圓柱形，并且所述冠狀輪也是圓柱形的，或者其也可以是圓錐形的。在普通齒、直齒、斜齒、螺旋齒或者準雙曲面齒中作隨意的選擇，用于滿足特定的要求。
使用相同的標號用于相同的部件，如圖3所示的實施例類似地包括一個12V或者24V的DC電機或者其它形式的伺服電機1。與前述實施例不同，這兒有兩組蝸桿和傘齒輪3a、4a；3b、4b，其沿徑向相對地設(shè)置，其優(yōu)點是分散了力并降低了齒輪上的載荷，防止所述蝸桿和冠狀輪向外撓性彎曲。
從圖4可以看出，所述電機外殼在此設(shè)有一個前外罩7，該前外罩7以輕質(zhì)金屬材料模制。所述前外罩7具有兩個指向前方的托架8a、8b，每個托架具有一根軸9a、9b，分別用于一個蝸桿和傘齒輪3a、4a；3b、4b，后者通過一個鎖緊環(huán)被固定在所述軸上，位于所述軸端部的一個凹槽中。所述軸9a、9b是鋼軸，其端部被固定在所述托架上的一個凹口9a’中，用于上述目的。
所述托架8a、8b向前沒入位于這兩個托架之間的一個圓柱10中。所述圓柱10向內(nèi)面向所述電機的端部具有一個孔，在所述孔中插入一個軸承套11，在所述軸承套中安裝有所述蝸桿2的端部。除了在中心位置通過所述兩個蝸輪3a、3b進行平衡之外，還防止了所述蝸桿由于安裝所述端部而撓曲。
一個指向前方的軸12被設(shè)置在所述電機軸的延伸部上，該軸12設(shè)置在所述圓柱10的相對端部。所述軸12如圖所示在此作為一個松配合的鋼軸固定在所述圓柱的孔中，但是所述軸可以成整體地與所述圓柱模制，如圖5所示。一個軸承套13設(shè)置在所述軸12上，并且通過縱向凹槽和花鍵來防止該軸承套13轉(zhuǎn)動，如同通過一個鎖緊墊圈14將軸套固定在所述軸上一樣。
與所述冠狀輪5成整體地模制有一個齒輪15，后者形成隨后的行星齒輪中的一個太陽輪。所述太陽輪15整體上為所述冠狀輪提供了額外較長的支承力。所述冠狀輪5在此安裝在所述軸承套13上并且通過一個頸圈16固定而防止滑動，所述頸圈16被接收在所述太陽輪端部的一個凹陷中。所述冠狀輪可以模制有一個兩爪工具，其中所述分隔面在所述冠狀輪齒的齒根5’處，并且蝸桿/傘齒輪也可以是這樣，使得所述分隔面自然地位于其間的界線上。
所述前外罩7借助于兩組折板18a、18b定位于所述電機外殼上，所述兩組折板18a、18b被接收在相應的切口19a、19b中。位于這兩對切口之間的折板20a、20b被用于固定外罩7，其中所述折板被向內(nèi)壓在所述外罩的外側(cè)上，或者所述電機外殼的邊緣被壓靠在所述折板18a、18b上，所述電機外殼的邊緣在所述折板18a、18b上向內(nèi)變形，例如，借助于一個開槽的工具。
圖5和6表示了一個實施例，其中在所述冠狀輪之后具有一個行星齒輪21。其基本原理總體上如圖3和4所示，并且相同的部件具有相同的參考標號。在圖5中，所述蝸輪/冠狀輪的外觀是其剖面的形狀。所述行星齒輪在此被結(jié)合在一個外殼25中，所述外殼25的一端裝配在所述蝸桿、蝸輪/傘齒輪和冠狀輪上。所述外殼包括一個橫向壁22，該橫向壁22具有一個用于冠狀輪的齒輪15的孔，所述冠狀輪突出到所述殼體的另外一端內(nèi)，并且與一個行星齒輪26嚙合，后者又與所述外殼中的內(nèi)齒23嚙合。所述冠狀輪的齒輪15于是形成一個在所述行星齒輪中的太陽輪。所述外殼25通過形成在所述前外罩7中的咬合鎖緊支腿24固定于所述電機殼體。所述咬合鎖緊支腿24的端部與所述外殼內(nèi)側(cè)匹配的刻槽嚙合。所述行星齒輪整體上可以這樣牢固地咬合在所述電機的前端部。
如上可以知道，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)在橫向和縱向緊湊，力的分布很好地得以平衡。所述冠狀輪通過兩個徑向定位的傘齒輪牢固地安裝并被支持。所述結(jié)構(gòu)由較少的部件構(gòu)成，這些部件容易組裝。所述齒輪傳動比相對較高。例如該齒輪傳動比可以是1∶30的數(shù)量級，并且在蝸桿/蝸輪和傘齒輪/冠狀輪之間相等地分布。另外，所述傳動裝置具有較低的噪音。最后，成直線傳動的優(yōu)點也應當提及，即，驅(qū)動軸位于所述電機軸的延伸部上。
權(quán)利要求
1.一種致動器，在這種類型的致動器中，一個電機(1)通過一個傳動裝置驅(qū)動一個作動元件，例如一個旋轉(zhuǎn)臂或一個縱向可移動的活塞桿，其中所述傳動裝置具有至少兩個傳動級，所述第一傳動級由一個蝸輪蝸桿驅(qū)動裝置形成，該蝸輪蝸桿驅(qū)動裝置具有一個蝸桿(2)和一個蝸輪(3)，其特征在于，第二傳動級由一個冠狀輪和傘齒輪(5，4)構(gòu)成，其中傘齒輪(4)由所述蝸輪(3)驅(qū)動，并且所述冠狀輪具有一個動力分出裝置(6，15)，所述動力分出裝置設(shè)置在蝸桿(2)的延伸部上或者基本上在所述蝸桿的延伸部上或者與所述蝸桿的延伸部平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種致動器，其特征在于，所述傳動裝置包括一個附加的蝸輪(3b)和傘齒輪(4b)，這兩個蝸輪(3b)和傘齒輪(4b)沿徑向相對于所述第一蝸輪和傘齒輪(3a，4a)設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種致動器，其特征在于，所述蝸輪和傘齒輪(3，4；3a，4a；3b，4b)形成一個部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種致動器，其特征在于，所述電機殼體設(shè)有一個前外罩(7)，該前外罩具有用于所述蝸輪/傘齒輪(3a，4a；3b，4b)的軸(9a，9b)和用于冠狀輪(5)的一根軸(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種致動器，其特征在于，所述冠狀輪(5)的動力分出裝置形成為一個與軸平行的齒輪(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種致動器，其特征在于，所述冠狀輪和所述齒輪(5，15)制成一個部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種致動器，其特征在于，所述冠狀輪(5)的軸(12)設(shè)有一個軸承套(13)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種致動器，其特征在于，所述蝸桿(2)的自由端安裝在前外罩(7)中的軸承套(11)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種致動器，其特征在于，所述傳動裝置另外還包括一個行星齒輪(21)，在所述行星齒輪中由所述冠狀輪(5)上所述與軸平行的齒輪(15)形成一個太陽輪。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的一種致動器，其特征在于，具有一個齒輪形式的動力分出裝置的所述蝸輪、傘齒輪和冠狀輪由塑料制成。
全文摘要
一種致動器，其具有一個電機通過一個傳動裝置驅(qū)動一個作動元件，例如一個旋轉(zhuǎn)臂或一個縱向可移動的桿。所述傳動裝置具有至少兩個傳動級，所述第一傳動級由一個蝸輪蝸桿驅(qū)動裝置形成，第二傳動級由一個冠狀輪和傘齒輪(5；4a，4b)構(gòu)成，其中傘齒輪(4a，4b)由所述蝸輪(3a，3b)驅(qū)動，并且所述冠狀輪(5)具有一個動力分出裝置(15)。所述傳動裝置容易這樣形成，從而所述冠狀輪(5)的軸在所述蝸桿(2)直接延伸部上。于是可以獲得一個相對緊湊的具有一個高傳動比的傳動裝置，所述蝸輪和冠狀輪和傘齒輪由塑料形成，所述傳動裝置還具有相當?shù)偷脑胍簟?br> 文檔編號F16H37/04GK1419636SQ01807296
公開日2003年5月21日 申請日期2001年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月31日
發(fā)明者約翰·亞伯拉罕森 申請人:利納克有限公司