專利名稱：桿致動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種根據(jù)權(quán)利要求l導(dǎo)言部分的桿驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
由專利WO/2000/001059A1 (Siemens AG)可獲知一種包括主要部分和 次要部分的同步線性電動(dòng)機(jī)。次要部分包括由永磁體形成的電極，并且沿 運(yùn)動(dòng)方向觀察時(shí)該次要部分長(zhǎng)于主要部分。主要部分包括主要的局部溝 槽，用于容納單相或多相線圈并且承載磁效應(yīng)部件，該磁效應(yīng)部件在線性 電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)方向上導(dǎo)致磁力的變化。
客車和卡車的傳動(dòng)系統(tǒng)及底盤比舒適性設(shè)備的領(lǐng)域有著更高的關(guān)于 電驅(qū)動(dòng)的需求。然而，不同應(yīng)用的具體情況每每不同。對(duì)于傳動(dòng)致動(dòng)器， 也就是自動(dòng)化的電動(dòng)致動(dòng)驅(qū)動(dòng)器或者是手動(dòng)施加操作力的輔助設(shè)備，需要 適中的輸出表現(xiàn)。因?yàn)橥ǔ５闹聞?dòng)功能涉及的作用時(shí)間大致在50毫秒至 500毫秒之間，所以能量的需求小。在自動(dòng)輔助駕駛的領(lǐng)域，涉及到抗溫 度和抗振動(dòng)的需求通常相對(duì)高一些。就傳動(dòng)致動(dòng)器而言，這是因?yàn)楦浇狱c(diǎn) 通常是最接近內(nèi)燃機(jī)或者其排氣裝置的。在客車中也越來(lái)越多使用的汽油 聚集料中，相比較奧托發(fā)動(dòng)機(jī)而言，這兩個(gè)因素甚至更加關(guān)鍵。與舒適性 設(shè)備的領(lǐng)域相反，傳動(dòng)系統(tǒng)和底盤所要求的服務(wù)壽命明顯更長(zhǎng)。電操作的 座椅調(diào)節(jié)器比在每一個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程都處于活動(dòng)中的傳動(dòng)致動(dòng)器顯著地更少 處于活動(dòng)中。涉及商用車輛的傳動(dòng)致動(dòng)器的要求在大約500萬(wàn)個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程 的范圍內(nèi)。類似的數(shù)值也適用于主動(dòng)方向盤或者是輔助方向盤。另外，已 知組件的生產(chǎn)是非常高投入的，并且需要相對(duì)大的結(jié)構(gòu)空間。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種在權(quán)利要求1導(dǎo)言中限定的型號(hào)的桿 致動(dòng)器，該桿致動(dòng)器在保證通用型使用的同時(shí)實(shí)現(xiàn)小的結(jié)構(gòu)空間和足夠的能量密度。
該目的由權(quán)利要求1的特征解決。
本發(fā)明的桿致動(dòng)器尤其適合于作為手動(dòng)或自動(dòng)傳動(dòng)的輔助設(shè)備。本發(fā) 明認(rèn)為這樣的結(jié)構(gòu)適合于滿足惡劣的環(huán)境要求，該環(huán)境要求由傳動(dòng)裝置和 底盤處的機(jī)械振動(dòng)和沖擊荷載引起，并且可因?yàn)楦邷睾?或大的溫度變化 而增長(zhǎng)。同時(shí)，在提供經(jīng)濟(jì)上吸引人的實(shí)施例的同時(shí)，本發(fā)明的桿驅(qū)動(dòng)器 在空間日益狹小的情況下提供了足夠高的能量密度以及適合于該情況的 結(jié)構(gòu)形狀。
具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及到一種低要求的涉及到徑向結(jié)構(gòu)形狀的桿致動(dòng) 器。這樣的桿致動(dòng)器可以作為自動(dòng)推進(jìn)部分中的輔助駕駛設(shè)備來(lái)使用。電 致動(dòng)器在傳動(dòng)系統(tǒng)和底盤以及舒適性設(shè)備的領(lǐng)域中日漸重要。作為液壓子 系統(tǒng)的替代，電致動(dòng)器還在成本，系統(tǒng)集成以及適用于不同情況和要求的 功能性和可能性上提供了相當(dāng)可觀的優(yōu)點(diǎn)。尤其，本發(fā)明涉及到一種作為 傳動(dòng)裝置致動(dòng)器使用的桿致動(dòng)器，該致動(dòng)器用于手動(dòng)操作的傳動(dòng)裝置和離 合器，用于差分以及用于自動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)。另外，本發(fā)明的桿致動(dòng)器可用于 底盤(例如主動(dòng)底盤或主動(dòng)方向盤以及伺服方向盤)以及駕員舒適裝置(例 如座椅調(diào)節(jié))。
從屬權(quán)利要求項(xiàng)涉及到本發(fā)明有利的進(jìn)一步的改進(jìn)。
優(yōu)選的，桿致動(dòng)器包括定子和轉(zhuǎn)子，其中定子具有圓柱形中空形狀， 并且至少部分由軟磁材料制成。定子中，多個(gè)溝槽沿著圓周以相互間的一 定間距形成。定子線圈設(shè)置在每一個(gè)溝槽內(nèi)。該定子面對(duì)轉(zhuǎn)子的數(shù)個(gè)永磁 環(huán)，由工作氣隙分隔，永磁環(huán)相對(duì)于定子交替地按磁性定向。永磁環(huán)沿定 子工作/移動(dòng)方向的大致尺寸對(duì)應(yīng)于兩個(gè)相鄰的定子線圈之間的中間距 離。轉(zhuǎn)子的永磁環(huán)設(shè)置在遙對(duì)工作氣隙一側(cè)的轉(zhuǎn)子管上，所述轉(zhuǎn)子管和桿 件連接。該桿件可相對(duì)于定子移動(dòng)，并且形成桿致動(dòng)器的磁回路的至少一 部分。進(jìn)一步，該桿件適合于在其一端承受致動(dòng)力，并且在其另一端傳送 該致動(dòng)力，所述力和轉(zhuǎn)子施加的電動(dòng)機(jī)輸出相疊加。
本發(fā)明優(yōu)選地基于將桿致動(dòng)器設(shè)計(jì)成環(huán)繞桿件的線性電動(dòng)機(jī)的理念， 其中， 一方面該桿件用于引導(dǎo)外力，例如將手動(dòng)引起的外力引導(dǎo)至下游側(cè) 組件。另一方面，該桿件用作線性電動(dòng)機(jī)的磁回路。于是，該桿件具有雙重價(jià)值和雙重功能，作為其結(jié)果，整個(gè)的組件可被構(gòu)造的非常小。另外， 通過(guò)將線性電動(dòng)機(jī)施加至桿件的運(yùn)動(dòng)或力疊加到桿件從外界承受的運(yùn)動(dòng) 或力上，，外部手動(dòng)引起的力或者線性電動(dòng)機(jī)引起的運(yùn)動(dòng)可以合適的方式 被放大。
在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，桿件被設(shè)置在定子的內(nèi)部與定子同軸。進(jìn) 一步，該桿件可滑動(dòng)地支撐在定子內(nèi)的內(nèi)壁處。
定子可包括薄壁的支撐管，該管從轉(zhuǎn)子管的前端伸出，并且被支撐在 固定部件。該固定部件是例如一種組件，來(lái)自桿件的移動(dòng)/力可被引入其 中。
優(yōu)選地，桿件設(shè)置在定子內(nèi)，并且至少一端從定子伸出。這種情況下， 線性電動(dòng)機(jī)表現(xiàn)為一種內(nèi)部電動(dòng)機(jī)。作為可選項(xiàng)，在本發(fā)明的范圍內(nèi)還可 能將該結(jié)構(gòu)"顛倒"，從而桿件本身作為管，同時(shí)線性電動(dòng)機(jī)被設(shè)置在其 內(nèi)部。
定子線圈被設(shè)置在定子內(nèi)部，從而他們的中心軸向軸線和電動(dòng)機(jī)的工 作/運(yùn)動(dòng)方向成一直線。
優(yōu)選地，定子由大致圓盤形(例如板形的)的軟鐵構(gòu)件制成。然而， 也可能通過(guò)擠壓鐵粉末來(lái)生產(chǎn)定子，粉末的顆粒通過(guò)塑膠相互連接(但是 電絕緣的)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子管在兩端面?zhèn)榷奸]合。這種情況下， 可以在轉(zhuǎn)子管的一個(gè)端面?zhèn)仍O(shè)置轉(zhuǎn)子管和桿件之間的剛性連接，例如通過(guò) 焊接、擠壓或類似。在轉(zhuǎn)子管的另一個(gè)端面?zhèn)瓤稍O(shè)置開(kāi)口，定子的支撐管 通過(guò)該幵口沿操作/運(yùn)動(dòng)方向滑動(dòng)地伸出。桿件可滑動(dòng)地包容在該支撐管 中，沿操作/運(yùn)動(dòng)方向滑動(dòng)地安裝。
根據(jù)本發(fā)明，定子可包括至少兩組定子線圈，該線圈被提供給具有相 位差的電流。在此，定子線圈的組，根據(jù)其組數(shù)，沿著定子在轉(zhuǎn)子的操作 /運(yùn)動(dòng)方向上偏移，從而分別地至少一組定子線圈大致和轉(zhuǎn)子的永磁環(huán)對(duì) 齊。
定子至少部分為永磁模制物，由金屬粉末壓制和/或燒結(jié)制成。 為了檢測(cè)在桿件一端承受的致動(dòng)力和/或桿件相對(duì)于定子的位移或位 置，并將反映該檢測(cè)到的力/距離的信號(hào)傳送至電子控制單元，桿件承載有力傳感器和/或距離傳感器。
優(yōu)選地，電子控制單元被構(gòu)造或被編程成基于力/距離信號(hào)產(chǎn)生用于 定子線圈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而依據(jù)在桿件一端受到的量并根據(jù)在桿件另一端 的放大方程提供相應(yīng)的輸出量。
優(yōu)選地，電子控制裝置包括DC/DC轉(zhuǎn)換器，該DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入 端連接至DC電源，輸出端連接至緩沖電容，從而桿致動(dòng)器工作時(shí)產(chǎn)生的 需求峰值對(duì)于直流電源基本無(wú)影響。于是，可以繼續(xù)考慮車輛的車載電源 系統(tǒng)，該系統(tǒng)日益增多地使用，面對(duì)非常可變的能量要求，電壓下降以及 電流高峰。因此，本發(fā)明提供了一種當(dāng)?shù)仉妰?chǔ)存器，該電儲(chǔ)存器和分散化 的電控制結(jié)合在一起，作為解決這些問(wèn)題的有效方法。
基本上，以上描述的線性致動(dòng)器的其他可能的應(yīng)用也是可想到的，這 些已包含在本發(fā)明中。
當(dāng)考慮到結(jié)構(gòu)空間關(guān)系時(shí)，本發(fā)明在車輛傳動(dòng)裝置中的桿致動(dòng)器或者 轉(zhuǎn)換輔助裝置的使用決定性地取決于在傳動(dòng)裝置處的集成能力。因?yàn)樵谏?用車輛中轉(zhuǎn)換和選擇運(yùn)動(dòng)是明顯分開(kāi)的，于是不產(chǎn)生轉(zhuǎn)換和選擇運(yùn)動(dòng)的疊 加，從而可能在傳動(dòng)裝置的外殼固定本發(fā)明的轉(zhuǎn)換輔助裝置(桿致動(dòng)器)。
與此相反，轉(zhuǎn)換和選擇運(yùn)動(dòng)主要在先進(jìn)的客車和輕型卡車的傳送裝置 中疊加。這意味著在傳送轉(zhuǎn)制控制桿的受力點(diǎn)可以在空間上變化。
在使用外部轉(zhuǎn)換組件時(shí)，這點(diǎn)通過(guò)傳動(dòng)裝置外殼的固定支撐點(diǎn)(例如 轉(zhuǎn)換纜繩連接)和傳動(dòng)裝置控制桿的鉸接點(diǎn)之間的鉸接而得以補(bǔ)償。
對(duì)于傳動(dòng)裝置的外部轉(zhuǎn)換力輔助裝置的固定組件的情況，同樣的接合 將不得不被集成至傳動(dòng)裝置，位于開(kāi)關(guān)的支撐點(diǎn)之前。這一點(diǎn)在考慮到結(jié) 構(gòu)空間的時(shí)候相當(dāng)成問(wèn)題。
因此，為了有利地使用在移動(dòng)裝置處可提供的位于外部轉(zhuǎn)換區(qū)域內(nèi)的 結(jié)構(gòu)空間，本發(fā)明的桿致動(dòng)器的進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例提供了將桿致動(dòng)器或 者轉(zhuǎn)換輔助裝置以鉸接的方式連接在傳動(dòng)裝置外殼處。
進(jìn)一步，在本發(fā)明范圍內(nèi)進(jìn)行的測(cè)試己經(jīng)證明了由驅(qū)動(dòng)器提供的轉(zhuǎn)換 力的放大通常是與預(yù)定的特征對(duì)應(yīng)成比例進(jìn)行。
為了增強(qiáng)轉(zhuǎn)換的方便性，當(dāng)傳動(dòng)裝置比工作溫度冷時(shí)，將驅(qū)動(dòng)器施加 的轉(zhuǎn)換力放大將是有利的。
8因此，進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例提供了集成在電子控制器內(nèi)的溫度傳感 器。于是，可以足夠精確地檢測(cè)引擎艙內(nèi)的溫度，并且根據(jù)引擎艙內(nèi)的溫 度相應(yīng)地調(diào)整力放大的特性，并從而針對(duì)不同的溫度產(chǎn)生不同的特性。
進(jìn)一步的特征、性質(zhì)、優(yōu)點(diǎn)和可能的變化在以下的描述中通過(guò)參照附 圖得以解釋。在此，僅有一幅圖以全透視示性地顯示本發(fā)明的桿致動(dòng) 器的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖中顯示了電動(dòng)桿致動(dòng)器10的一個(gè)實(shí)施例。該桿致動(dòng)器10包括大致 成中空?qǐng)A柱形的定子12以及轉(zhuǎn)子14。定子12包括相對(duì)薄壁的支撐管16， 大致成圓盤形的環(huán)狀軟鐵構(gòu)件18并排地附接在該支撐管16的外殼。相鄰 的圓盤形軟鐵構(gòu)件18被設(shè)置成數(shù)個(gè)溝槽20在定子12的內(nèi)部沿定子的圓 周以一定間距形成。在相鄰的兩個(gè)軟鐵構(gòu)件18之間的一個(gè)溝槽20中，分 別容置有一個(gè)定子線圈22。定子12的軟鐵構(gòu)件18是軟磁模制物，該軟 磁模制物既可以覆蓋壓縮和/或燒結(jié)的金屬粉末也可以由壓縮和/或燒結(jié) 的金屬粉末制成。在顯示的實(shí)施例中，定子12包括定子線圈22中的兩組 24和26，用于產(chǎn)生線性電動(dòng)機(jī)的雙相結(jié)構(gòu)。定子線圈22具有中心軸向軸 線，該軸線和轉(zhuǎn)子14的工作/運(yùn)動(dòng)方向A成一直線。
轉(zhuǎn)子14在共圓心地環(huán)繞定子12的同時(shí)形成工作氣隙28。轉(zhuǎn)子14包 括一序列的數(shù)個(gè)永磁環(huán)N， S，相對(duì)于定子12交替地按磁性定向，具體地 朝向容納在定子線圈22之間的軟鐵構(gòu)件18。轉(zhuǎn)子14的永磁環(huán)N， S遙對(duì) 工作氣隙28的一側(cè)被設(shè)置在轉(zhuǎn)子管30的內(nèi)壁上。永磁環(huán)N， S在轉(zhuǎn)子14 的工作/運(yùn)動(dòng)方向A上的大致尺寸x相當(dāng)于兩個(gè)相鄰定子線圈22的間距或 者其兩個(gè)溝槽20的間距。
因?yàn)楸緦?shí)施例涉及到雙相持續(xù)通電的線性電動(dòng)機(jī)，定子線圈22的兩 組24、 26彼此間按照x/2的間距被間隔裝置48分隔。相應(yīng)地，為了使轉(zhuǎn) 子14相對(duì)于定子12在工作/運(yùn)動(dòng)方向A上脫位，定子線圈22的兩組24、 26被賦予n /2相位差的電流。轉(zhuǎn)子管30在其兩端面?zhèn)?2、 34都是封閉的。在一個(gè)端面?zhèn)?2 (圖中左 側(cè))，轉(zhuǎn)子管30連接固定至轉(zhuǎn)子14的桿件38。在轉(zhuǎn)子管30的端面?zhèn)?2處， 通過(guò)將環(huán)繞桿件38的領(lǐng)口部分36焊接至桿件38，可獲得剛性的連接。在轉(zhuǎn) 子管30的另一端面?zhèn)?4 (圖中右側(cè))，設(shè)置有包含滑動(dòng)刷44的開(kāi)口42，定 子12的支撐管16通過(guò)該開(kāi)口42突出。轉(zhuǎn)子管30相對(duì)于定子12的支撐管16 可以在工作/運(yùn)動(dòng)方向A上移動(dòng)。轉(zhuǎn)子14的桿件38設(shè)置在定子12的支撐管16 的內(nèi)部，與定子12同軸，并且可滑動(dòng)地容納在支撐管16的內(nèi)壁。于是，轉(zhuǎn) 子14的桿件38可相對(duì)于定子12運(yùn)動(dòng)。為了保持磁損失最小，桿件38和定子 12的支撐管16的內(nèi)壁之間的環(huán)形空隙被設(shè)置成最小尺寸，但不影響桿件38 相對(duì)于定子12的運(yùn)動(dòng)性。
另外，轉(zhuǎn)子14的桿件38以及定子12的支撐管16和軟鐵構(gòu)件18的尺寸被 設(shè)置成桿件38構(gòu)成桿致動(dòng)器10的磁回路的一部分。換句話說(shuō)，考慮到磁通 量，定子12的支撐管16和軟鐵構(gòu)件18可以被設(shè)置尺寸，從而桿件38大致構(gòu) 成桿致動(dòng)器10的磁回路的一部分。因?yàn)樵摋U件已經(jīng)因?yàn)闄C(jī)械強(qiáng)度/剛度的 原因而具有明確的直徑，考慮到磁通量的傳導(dǎo)性，定子12的支撐管16和軟 鐵構(gòu)件18可相應(yīng)地設(shè)置成小尺寸。
在被焊接到轉(zhuǎn)子管30的桿件38的末端，凸緣50同樣也被焊接到桿件38 用于受力。凸緣50具有封閉的孔52用于接合桿件38的末端，壓電力傳感器 58被安置在孔52的底部54和桿件38的末端表面56之間。通過(guò)凸緣50或者任 何可比較的組件，桿件38被構(gòu)造為在其一端承受致動(dòng)力F，并且將放大的 致動(dòng)力F—+V—傳送至其另一端，其中V—是是由轉(zhuǎn)子14施加的電動(dòng)力或者 輸出，該力V—疊加在致動(dòng)力F—上。定子12的支撐管16在轉(zhuǎn)子管30的端面 側(cè)34從轉(zhuǎn)子管30伸出，并且適合于支撐在固定部件上，例如通過(guò)螺栓凸緣 60支撐在傳動(dòng)裝置或者任何其他的組件上。桿件38設(shè)置在定子12的支撐管 16內(nèi)，并且延伸超出螺栓凸緣60到某組件(未具體顯示)內(nèi)，以便當(dāng)桿件 38被手動(dòng)和/或電動(dòng)地操作時(shí)在該組件內(nèi)實(shí)施致動(dòng)的功能。壓電力傳感器 58檢測(cè)到在桿件一側(cè)的凸緣50處承受的相對(duì)于定子12的致動(dòng)力，并傳送反 映該檢測(cè)到的力的信號(hào)至電子控制單元ECU。
電子控制單元ECU包括A/D轉(zhuǎn)換器，為了微控制器的進(jìn)一步處理，該A/D 轉(zhuǎn)換器依照適合于處理器的方式轉(zhuǎn)換來(lái)自壓電力傳感器58的信號(hào)，所述微控制器被構(gòu)造并被編程成基于力/距離信號(hào)產(chǎn)生用于定子線圈22的驅(qū)動(dòng)信
號(hào)。這樣，線性致動(dòng)器10提供了疊加力V—。以這種方式，依據(jù)在桿件38 末端受到的力F—的值，在桿件38的另一端相應(yīng)的輸出值F—+V—根據(jù)在微 控制器內(nèi)實(shí)現(xiàn)的放大功能被提供。
最終，電子控制單元ECU包括DC/DC轉(zhuǎn)換器，該DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端 連接至DC電源，例如車輛的車載電源元件。緩沖電容C連接至DC/DC轉(zhuǎn)換器 的輸出端，從而，桿致動(dòng)器工作時(shí)產(chǎn)生的需求峰值對(duì)于直流電源基本上無(wú) 影響。
以上解釋的實(shí)施例尤其適合于在一種大約40毫米直徑和大約100毫米 長(zhǎng)度的相對(duì)狹小的結(jié)構(gòu)空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)一種沖擊，該沖擊距離為大致+/-25毫 米，最大力為大致250牛頓，力的梯度為25牛/毫秒。此處，工作溫度為大 約-30。C至+13(TC，短時(shí)的溫度峰值選取在大約-40"C至大約15(TC而不會(huì)
引起任何功能上的明顯限制。
以上解釋了一種所發(fā)明的線性致動(dòng)器，該致動(dòng)器具有雙相工作的結(jié)
構(gòu)。然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可以設(shè)計(jì)三相或更多相的線性致動(dòng)器結(jié)構(gòu)。 為此，進(jìn)一步的定子系統(tǒng)和相關(guān)的線圈不得不依據(jù)期望的電驅(qū)動(dòng)電源的相 位偏移而在幾何上沿著電動(dòng)機(jī)的磁體偏移地放置。在永磁激勵(lì)電動(dòng)機(jī)情況 下，當(dāng)桿件38被手動(dòng)移動(dòng)時(shí)，靜力(即電機(jī)不帶電時(shí)永磁體產(chǎn)生的力)與 相位數(shù)量不直接成比例。換句話說(shuō)，當(dāng)相數(shù)增加時(shí)靜力下降。為了提供盡 可能無(wú)影響的線性致動(dòng)器，推薦使用雙相或多相的系統(tǒng)。
顯然，對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，以上所描述的不同實(shí)施例的單個(gè)方面或者 特征可以相互組合并且形成任何子項(xiàng)組合。
參考標(biāo)記
10桿致動(dòng)器 12定子 14轉(zhuǎn)子 16支撐管 18軟鐵桿件 20溝槽22定子線圈
24， 26定子線圈組
28工作氣隙
30轉(zhuǎn)子管
32， 34端面?zhèn)?br>
36端面?zhèn)?2的領(lǐng)部
38桿件
40
42開(kāi)口 44滑動(dòng)刷 46
48間隔裝置
50凸緣
52封閉孔
54底部
56端面?zhèn)?br>
58壓電力傳感器
60螺栓凸緣
N， S永磁體
F致動(dòng)力
V電動(dòng)力
權(quán)利要求
1. 一種桿致動(dòng)器(10)，特別用于自動(dòng)輔助駕駛，該致動(dòng)器包括定子(12)，該定子具有至少一個(gè)定子線圈(22)；轉(zhuǎn)子(14)，該轉(zhuǎn)子具有至少一個(gè)永磁體(N，S)，并環(huán)繞定子(12)；其特征在于，定子(12)附接至固定部件；轉(zhuǎn)子(14)相對(duì)于定子(12)軸向可移動(dòng)地被支撐；并且轉(zhuǎn)子(14)連接至桿件(38)，用于傳送桿件一端受到的致動(dòng)力(F)以及由轉(zhuǎn)子(14)施加并疊加到致動(dòng)力(F)上的電動(dòng)力(V)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的桿致動(dòng)器，其特征在于，轉(zhuǎn)子(14)相對(duì)于 定子(13)被轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的桿致動(dòng)器，其特征在于，定子(12)具有中空?qǐng)A柱形，并且至少部分地由軟磁材料制成，在定子(12)內(nèi)沿圓周形成多個(gè)間隔的溝槽(20)，定子線圈(22) 分別設(shè)置在溝槽內(nèi)，被工作氣隙(28)分隔的定子(12)面對(duì)轉(zhuǎn)子的多個(gè)永磁環(huán)(N， S)， 該永磁環(huán)朝向定子(12)交替地分別按照磁性定向，永磁環(huán)(N， S)在轉(zhuǎn)子(14)的操作/工作方向(A)上的尺寸大致 對(duì)應(yīng)于定子線圈(22)的兩個(gè)相鄰溝槽的中心距，轉(zhuǎn)子(14)的永磁環(huán)(N， S)的遙對(duì)工作氣隙(28)的一側(cè)被設(shè)置 在轉(zhuǎn)子管(30)處，所述管連接至桿件(38)，其中桿件(38)可相對(duì)定 子(12)移動(dòng)，并且形成桿致動(dòng)器的磁回路的至少一部分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的桿致動(dòng)器，其中，桿件(3)相 對(duì)于定子(12)同軸地設(shè)置在定子(12)的內(nèi)部，并且桿件(38)在定子(12)的內(nèi)壁上可滑動(dòng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的桿致動(dòng)器，其中，定子(12)包括 支撐管(16)，該支撐管從轉(zhuǎn)子管(30)的端面?zhèn)壬斐?，并且被裝配在固 定部件上用于被支撐。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的桿致動(dòng)器，其中，桿件(38)被設(shè)置在定子(12)的支撐管(16)內(nèi)，并且桿件(38)的至少一端從定子 (12)的支撐管(16)伸出。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的桿致動(dòng)器，其中，定子線圈(22) 具有與轉(zhuǎn)子(14)的工作/運(yùn)動(dòng)方向成一直線的中心軸向軸線。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的桿致動(dòng)器，其中，定子(12)由 大致圓盤形的軟鐵構(gòu)件(18)形成。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的桿致動(dòng)器，其中，轉(zhuǎn)子管(30) 在其兩端面?zhèn)?32， 34)閉合，其中在一個(gè)端面?zhèn)?34)轉(zhuǎn)子管(30)和 桿件(38)剛性連接，在另一端面?zhèn)?36)設(shè)有開(kāi)口 (42)，定子(12) 的支撐管(16)沿工作/運(yùn)動(dòng)方向可移動(dòng)地從該開(kāi)口伸出。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的桿致動(dòng)器，其中，定子(12) 包括定子線圈(22)的至少兩組線圈(24， 26),該兩組線圈被供應(yīng)相位 偏移電流，其中定子線圈(22)的線圈組(24， 26)根據(jù)其數(shù)量沿著定子(12)在轉(zhuǎn)子(14)的工作/運(yùn)動(dòng)方向上偏移，從而至少一組定子線圈(22) 與轉(zhuǎn)子(14)的永磁環(huán)(N， S)對(duì)齊。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的桿致動(dòng)器，其中，定子(12) 至少部分地為軟磁模制物，優(yōu)選由壓縮和/或燒結(jié)金屬粉末制成。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的桿致動(dòng)器，其中，桿件(38) 承載有力和/或距離傳感器(58)以便檢測(cè)在桿件一端承受的致動(dòng)力，和/ 或檢測(cè)桿件(38)相對(duì)于定子(12)的位移或位置，并把指示所檢測(cè)到的 力或距離的信號(hào)傳送至電子控制單元(ECU)。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的桿致動(dòng)器，其中，電子控制單 元(ECU)被構(gòu)造或被編程成基于力/距離信號(hào)產(chǎn)生用于定子線圈(22) 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而可以根據(jù)在桿件(38) —端處承受的量和在桿件(38) 另一端處的放大功能得到相應(yīng)的輸出量。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的桿致動(dòng)器，其中，電子控制單 元(ECU)包括DC/DC轉(zhuǎn)換器，DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端連接至直流電源且 其輸出端連接至緩沖電容(C)，從而使得桿致動(dòng)器(10)工作中出現(xiàn)的峰 值需求對(duì)于直流電源基本無(wú)影響。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的桿致動(dòng)器，其特征在于，在電子控制單元(ECU)內(nèi)集成引擎艙溫度傳感器。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的桿致動(dòng)器，其特征在于，桿致 動(dòng)器(10)鉸接在固定部件上。
全文摘要
一種桿致動(dòng)器，具體用于自動(dòng)輔助駕駛，包括定子和轉(zhuǎn)子，其中定子具有中空?qǐng)A柱形，并且至少部分由軟磁材料形成。在定子中，數(shù)個(gè)溝槽沿定子圓周以一定間距形成，溝槽內(nèi)分別設(shè)置有一個(gè)定子線圈。該定子面對(duì)轉(zhuǎn)子的數(shù)個(gè)永磁環(huán)，兩者間由工作氣隙分隔，永磁環(huán)朝向定子交替地按照磁性定向。永磁環(huán)在轉(zhuǎn)子工作/運(yùn)動(dòng)方向上的尺寸大致相當(dāng)于定子線圈兩個(gè)相鄰的溝槽的中心的距離。轉(zhuǎn)子的永磁環(huán)遙對(duì)工作氣隙的一側(cè)設(shè)置在轉(zhuǎn)子管處，所述管連接至桿件。桿件相對(duì)定子可移動(dòng)，并且構(gòu)成桿致動(dòng)器的至少部分磁回路。另外，桿件被構(gòu)造為在其一端承受致動(dòng)力，轉(zhuǎn)子施加的電動(dòng)輸出疊加在該致動(dòng)力上，在桿件另一端該疊加過(guò)的致動(dòng)力被傳送。
文檔編號(hào)H02K41/03GK101432955SQ200780008664
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2007年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月10日
發(fā)明者伯恩哈德·霍夫曼, 安德里亞·格倫德耳, 高赤·奎特勒 申請(qǐng)人:赫爾比格驅(qū)動(dòng)技術(shù)有限公司;孔帕克特動(dòng)力學(xué)有限公司