CN115313723A - 用于阀的驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于阀、尤其是用于空气弹簧阀的驱动装置。驱动装置包括定子组件,该定子组件具有带有第一电接头的第一绕组单元和带有第二电接头的第二绕组单元。附加地,第一绕组单元和第二绕组单元沿共同的中心纵轴线堆叠地布置并且构造用于将可定位在定子组件的内部空间中的转子组件围绕中心纵轴线旋转。第一电接头和第二电接头在端侧布置在第一绕组单元上。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于阀、尤其是用于空气弹簧阀的驱动装置。驱动装置包括定子组件,该定子组件具有带有第一电接头的第一绕组单元和带有第二电接头的第二绕组单元。附加地,第一绕组单元和第二绕组单元沿共同的中心纵轴线堆叠地布置并且构造用于将可定位在定子组件的内部空间中的转子组件围绕中心纵轴线旋转。
以下主要结合空气弹簧阀来描述本发明。即使通过本发明可实现的优点在空气弹簧阀中是特别显著地可见的,本发明也可以有利地用于其他阀,这些阀的作用原理可以与空气弹簧阀的作用原理明显不同。
背景技术
文献WO 2019/190013 A1公开了一种用于在悬挂***中切换模式的电磁阀组件,该电磁阀组件独立于用于切换流体的模式的外部路径而设定内部路径,以便建立膜片的作用在内表面和外表面上的压力的平衡状态。通过控制施加到螺线管的线圈的相对较小的运行功率量来平稳地控制开口的打开/关闭,并且在螺线管运行时防止可动杆相对于磁芯的附着。因此,阀通常执行模式切换,并使在用于流体流的内部路径中的空气的流动截面积最小化,以提供窄的横截面面积。因此,实现气垫功能,从而减少由打开/关闭过程引起的阀的碰撞噪声。
由现有技术公开的电磁阀组件大多需要相对大的结构空间,这例如在车辆的应用领域中需要被最小化。此外,已知的组件在制造方面大多很昂贵并且在装配方面很复杂。
发明内容
本发明的任务在于,提供一种属于开头所述技术领域的驱动装置,该驱动装置至少部分地克服了现有技术的缺点。
该任务的解决方案通过权利要求1的特征来限定。本发明涉及一种用于阀、尤其是用于空气弹簧阀的驱动装置。驱动装置包括定子组件,该定子组件具有带有第一电接头的第一绕组单元和带有第二电接头的第二绕组单元。附加地,第一绕组单元和第二绕组单元沿共同的中心纵轴线堆叠地布置并且构造用于将可定位在定子组件的内部空间中的转子组件围绕中心纵轴线旋转。第一电接头和第二电接头在端侧布置在第一绕组单元上。
电接头在第一绕组单元上的端侧布置允许驱动装置的紧凑的和节省空间的结构形式,并且因此允许空气弹簧阀的紧凑的和节省空间的结构形式。在圆周方向上,空气弹簧阀的壳体可以圆柱形地构造,由此在例如汽车领域中结构空间有限的情况下相当容易地***空气弹簧阀。
本发明意义上的定子组件理解为用于借助绕组单元或所谓的定子线圈来产生电磁场的步进马达的不可运动的组成部分。在定子组件的内部空间中,转子组件通过定子线圈的受控的步进式旋转的电磁场旋转小的角度或它的倍数。
空气弹簧阀是用于控制空气弹簧装置或空气弹簧的阀。尤其地,阀在此用于改变空气弹簧的腔室容积。
通过空气弹簧阀可以实现可设定的空气弹簧***,该空气弹簧***例如能够实现水平适配和/或水平调节,其中进行车辆的离地距离的适配和/或调节。
空气弹簧***还可以使用除空气之外的气体来运行。该概念在本文中仅说明,通常使用空气作为气体,然而不局限于此。通过使用气体作为流体,在空气弹簧阀的情况下基本上存在与使用液体的情况不同的要求。
根据一种有利的实施方式,第一绕组单元包括第一磁路,该第一磁路具有第一磁路上部、第一磁路下部和径向外置的管壁。由此例如实现这样的技术优点,即第一磁路由于其模块化而可容易地装配。例如,第一磁路上部、第一磁路下部和管壁分别由弯板件制成。例如可以放弃使用深冲件。这总体上导致成本低廉且简单地制造定子组件以及因此制造驱动装置。
根据另一种有利的实施方式,第二绕组单元包括第二磁路,该第二磁路具有第二磁路上部、第二磁路下部和径向外置的管壁。技术优点与前述实施方式的那些优点类似。因此,第二磁路由于其模块化而也可以容易地装配。例如,第二磁路上部、第二磁路下部和管壁能够分别由弯板件制成。例如可以放弃使用深冲件。例如可以放弃使用深冲件。这总体上导致成本低廉且简单地制造定子组件以及因此制造整个驱动装置。
为了附加地简化驱动装置的装配,第一绕组单元和第二绕组单元的径向外置的管壁构造为共同的管壁。由此,附加地实现这样的技术优点,即,必须装配更少的构件。例如可以放弃深冲件,由此可以进一步降低制造成本。例如,管壁可被制造为冲压的且随后卷起的构件。
根据一种特别有利的实施方式,第一绕组单元的第一磁路下部和第二绕组单元的第二磁路上部彼此邻接地构造,并且具有共同的径向槽,以用于将第二绕组单元的连接电缆转移到第一绕组单元上。由此,例如实现这样的技术优点,即第二绕组单元的连接电缆或绕组线可以通过径向槽转移到第一绕组单元上。例如,第二绕组单元的连接电缆可以从第一绕组单元的端侧接头出发首先多次缠绕第一绕组单元。接着,连接电缆通过径向槽转移到第二绕组单元上,以便卷绕第二绕组支架。连接电缆返回引导到第一绕组单元处的端侧的接头,相应地通过径向槽延伸返回到第一绕组单元的第一绕组支架上。在那里,连接电缆重新多次缠绕第一绕组单元并且随后被输送给在端侧的接头处的触头。
根据一种附加的实施方式,第一绕组单元的第一磁路上部具有至少两个用于穿引第一连接电缆和第二连接电缆的连接开口。由此,例如实现这样的技术优点,即,连接电缆直接被输送给端侧的接头。例如第一绕组单元的第一磁路上部具有四个用于穿引连接电缆的连接开口。优选地,连接开口的几何结构如此设计,使得在第一磁路中的磁力线的流动不受干扰。这例如可通过如下方式实现,即,连接开口构造成在径向方向上变大。换言之,连接开口分别环扇形地构造,其中在圆周方向上限定连接开口的侧轮廓的角度间隔处于5°到30°之间。
为了附加地简化驱动装置的制造,第一绕组单元和第二绕组单元分别具有一个绕组支架,其中两个绕组支架以注塑方法制造为共同的一体式的双绕组支架。
例如,第一磁路的第一磁路下部和第二磁路的第二磁路上部可以直接构造为用于注塑双绕组支架的***件。因此,由此实现的技术优点是,进一步简化了装配并且进一步减少了构件的数量。
根据一种附加的实施方式,第二绕组单元的第二磁路下部具有用于对准双绕组支架的对准开口。由此例如实现这样的技术优点,即,附加地简化定子组件的装配并且由此简化整个驱动装置的装配。因此明确地确定了在第二磁路下部与绕组单元之间的具体配属关系,由此可以降低错误装配的危险并且提高装配的精确度。例如绕组单元可以具有对应的凸起,该凸起在注塑的范围内可以直接构造在绕组单元上。
例如,在第二磁路下部上的对准开口在径向方向上长形地构造,由此产生径向的自由度。这带来了两个另外的技术优点。一方面明确地确定了在第二磁路下部和第二绕组单元之间的角度对准。另一方面,在第二磁路下部和第二绕组单元之间的径向间隙实现了,在装配的稍后的时刻才进行最终的对准。例如,转子组件在定子组件的内部空间中的精确的对准作为确定功能和质量的元件之后还能够适配于装配。
根据一种特别的实施方式,定子组件的内部空间在纵轴线的方向上通过上支承元件和下支承元件限定。
为了简化上支承元件的施加,上支承元件至少具有第一臂和第二臂,以用于将上支承元件固定在第一绕组的第一磁路上部上。由此例如实现这样的技术优点,即,可以降低上支承元件的重量。此外,可以从上支承元件旁边经过地在定子组件的内部空间中接近转子组件。
根据一种特别优选的实施方式,在布置于第一磁路上部处的状态下,上支承元件具有至少一个定心开口,以用于将定心装置***定子组件与转子组件之间。
由此例如实现这样的技术优点,即通过在转子组件和定子组件之间***定心装置,转子组件在定子组件的内部空间中的精确的对准是可行的。定心越精确,就可以越小地实现转子组件和定子组件之间的径向间隙。因此,总体上在结构空间不变的情况下改善了步进马达的功率数据。
由于在支承元件上的用于将定心装置***定子组件和转子组件之间的定心开口,例如通过如下方式简化装配是可行的,即,首先通过定心开口引入定心装置,以便确保转子组件在定子组件的内部空间中的精确的对准,紧接着将上支承元件固定在上磁路上部上并且最后再次移除定心装置。因此,提高了装配精度并且提高了步进马达的功率,进而提高了整个驱动装置的功率。
为了附加地改进装配,支承元件具有这样的外轮廓,其释放定心开口,其中,外轮廓相应布置在上支承元件的臂之间。例如,定心装置被构造为具有三个臂的套筒,以用于***到转子组件和定子组件之间。在施加套筒时,臂分别单独地在支承元件的第一臂和第二臂、第二臂和第三臂、以及第三臂和第一臂之间被引入转子组件和定子组件之间的定心开口中。
此外,本发明的任务通过一种用于制造根据前述实施方式中任一项所述的驱动装置的方法来解决。该方法包括提供定子组件的步骤、将转子组件***到定子组件的内部空间的步骤,将上支承元件放置到第一磁路上部上的步骤,将定心装置施加到转子组件和定子组件之间以将转子组件精确地定位在定子组件中的步骤,将上支承元件固定在第一磁路上部上的步骤,以及移除定心装置的步骤。
技术优点与权利要求1的技术优点类似,据此,电接头在第一绕组单元上的端侧布置允许实现驱动装置的以及由此空气弹簧阀的紧凑的和节省空间的结构形式。
另外,实现的技术优点是,通过在转子组件和定子组件之间***定心装置,转子组件在定子组件的内部空间中的精确对准是可行的。定心越精确,就可以越小地实现转子组件和定子组件之间的径向间隙。因此,总体上在结构空间不变的情况下改善了步进马达的功率数据。
用于制造驱动装置的方法可以特别简单地实现,因为首先引入定心装置,以便确保转子组件在定子组件的内部空间中的精确的对准,并且此后才将上支承元件固定在上磁路上部上。只有在将对准的上支承元件固定在上磁路上部上之后,才再次移除定心装置。因此,提高了装配精度并且提高了步进马达的功率,进而提高了整个驱动装置的功率。
根据一种优选的实施方式,在施加定心装置时,在转子组件和定子组件之间布置间隔件。间隔件例如构造为臂,该臂可以被推入到中间空间中。例如,定心装置包括三个臂,因为由此能够实现转子组件在定子组件的内部空间中的精确对准。例如,三个臂以120°的角度间隔相互布置。
为了不失去转子组件在定子组件的内部空间中的所采取的对准,在将上支承元件固定在第一磁路上部上时,至少第一臂和第二臂焊接在第一绕组单元的第一磁路上部上。替代地,也可以使用其他接合方法,像比如粘接或机械卡接,以便将上支承元件固定在第一磁路上部上。
本发明的另一个变型方案包括用于阀、尤其是用于空气弹簧阀的驱动装置、即步进马达,该步进马达包括定子组件和径向地布置在定子组件内部的转子组件以及马达轴,该马达轴在定子组件的内部被布置成与转子组件一起围绕一条纵轴线是可旋转的。此外,驱动装置包括用于将马达轴的旋转运动转换成平移的往复运动的耦联元件。
由此例如实现这样的技术优点,即,转子的旋转直接传递到同样位于定子组件之内的马达轴上。因此,力矩传递非常精确地并且节省空间地进行。
步进马达是指转子组件可以通过定子组件的定子线圈的受控的步进式旋转的电磁场而旋转小的角度或其几倍的同步马达。
耦联元件是指适于将旋转转换为平移的被动式机械构件。在此,耦联元件本身不实施旋转运动,而是仅完成平移的上下运动。
根据一种优选的实施方式,耦联元件基本上布置在定子组件的内部空间中。由此例如实现如下技术优点,即,可以减小驱动装置的轴向结构长度。转子组件和马达轴之间的不需要的结构空间可以用于容纳耦联元件,由此可以提高驱动装置的紧凑性。
为了提高驱动装置的紧凑性,耦联元件套筒状地构造并且至少部分地包围马达轴。套筒式的构造能够实现,几乎完全利用定子组件中的内部空间。附加地存在的优点是,套筒状的构造是可非常简单地制造的且因此便宜的部件。因此,总体上可以实现驱动装置的低成本的制造和简单的装配。
根据一种优选的实施方式,马达轴具有至少一个引导元件。由此比如实现这样的技术优点,即可以在较高的功能性的情况下在所述马达轴与所述耦联元件之间实现简单的机械的连接。因此存在附加的优点,即,利用简单且廉价的部件可以实现高的功能可靠性。该优点尤其在高的生产量时变得决定性的。
根据一种特别优选的实施方式,耦联元件包括用于嵌接引导元件的滑槽。由此例如实现这样的技术优点,即引导元件通过马达轴的旋转可沿着滑槽运动。
为了特别可靠地实现紧凑的结构形式,给马达轴配设有用于在滑槽内引导的引导元件,其中耦联元件的行程变化取决于马达轴的旋转角度和耦联元件的滑槽的斜度。由此,例如实现附加的优点,即驱动装置可以借助两个不同的参数适配于期望的使用目的。
根据另一种实施方式,马达轴包括另一用于在滑槽内引导的引导元件。由此,例如实现了这样的技术优点,即改善了驱动装置的可靠性。马达轴的旋转经由两个引导元件传递到耦联元件,由此可以防止耦联元件倾斜或卡住的可能性。
根据一种附加的实施方式,引导元件和另一引导元件彼此对置地布置。由此例如实现这样的技术优点,即,通过引导元件传递旋转以使耦联元件的平移特别对称地进行。因此,附加地提高了功能可靠性。例如,两个引导元件可以在耦联元件的相同滑槽内延伸,这简化了耦联元件的制造和驱动装置的装配。然而替代地,每个引导元件可以在其自身相关联的轨道内滑动。
根据一种附加的实施方式,定子组件的内部空间通过上支承元件和下支承元件来限定。由此例如实现这样的技术优点,即所有部件可以支撑在定子组件内部。另一个优点由此得出,即,上支承元件和下支承元件可用于装配定子组件。
为了保持步进马达组件不受轴向力的影响,马达轴支承在上支承元件和下支承元件之间。由此例如实现这样的技术优点,即,可以减少步进马达的磨损。原则上,对于步进马达的使用寿命有利的是,负载仅能降低到力矩负载。因此,轴向力仅仅被传递到上支承元件和下支承元件上。
根据一种特别有利的实施方式,下支承元件具有用于嵌接耦联元件的轮廓。
根据一种在其上构造的实施方式,通过耦联元件嵌接到轮廓中来构造出扭转止动装置。由此例如实现这样的技术优点,即特别可靠地实现耦联元件的行程特性,进而特别可靠地实现对阀体的操控。
为了实现驱动装置的特别运行平稳且低磨损的运行方式,给上支承元件配设有用于吸收轴向力的球支承结构。由此,例如实现这样的技术优点,即在驱动装置的运行中出现的轴向力不会导致支承部位处的磨损。
根据一种附加的实施方式,球支承结构具有至少一个球,该球位于纵轴线上。由此实现的附加优点是,轴向力支承结构可以廉价地在制造中和有效地在装配中实现。替代地,可以想到的是,实现锥形尖端组件来代替球。在此,同样可以实现大为降低的摩擦面,由此在驱动装置运行时出现的轴向力不会导致支承部位处的磨损。在锥形尖端组件的情况下,由于构件数量减少,所以驱动装置的装配可特别简单地实现。
根据另一种实施方式,耦联元件与用于使阀体在打开位置与关闭位置之间转移的操纵元件连接。由此例如实现这样的技术优点,即耦联元件的行程运动可传递到阀体上。因此,操纵元件可以用作驱动装置和不同的阀体之间的适配器,由此驱动装置可以应用于不同的阀。
根据一种特别优选的变型方案,所述任务通过权利要求16的特征来解决。根据本发明,该解决方案涉及一种阀、尤其是空气弹簧阀,该阀具有根据以上实施方式中任一项所述的驱动装置。
由此实现与在前述实施方式中类似的技术优点。例如,转子的旋转被直接传递到同样位于定子组件内的马达轴。因此,力矩传递非常精确地并且节省空间地进行。
本发明的另一种变型方案涉及一种用于阀、尤其是用于空气弹簧阀的驱动装置,该驱动装置具有用于将该驱动装置电连接至电源的至少一个电流接头。驱动装置包括用于容纳该驱动装置的壳体,其中,电流接头具有如下至少一个接触引脚,所述至少一个接触引脚通过壳体连接开口从壳体内侧延伸到壳体外侧,并且其中,接触引脚具有用于流体地密封壳体连接开口的密封单元,该密封单元在壳体内侧包围接触引脚。
由此例如实现这样的技术优点,即,不仅从壳体内侧相对于壳体外侧而且从壳体外侧相对于壳体内侧确保壳体连接开口相对于流体和运行介质的密封。由于密封单元布置在壳体内侧,所以它被保护以免受外部影响,并且由此可以提高驱动装置的使用寿命。例如,电流接头也能够具有两个或三个或任意多个接触引脚。
根据一种优选的实施方式,密封单元包括径向地与接触引脚挤压在一起的密封机构。由此,例如实现这样的技术优点,即,不仅确保了径向地在密封机构内部、即在密封机构和接触引脚之间的有效密封,而且也确保了径向地在密封机构外部、即在密封机构和壳体连接开口之间的有效密封。一个附加的优点在于,密封机构、像比如O形环能够简单地并且因此价格低廉地作为标准构件使用。例如,这种密封机构由弹性体材料制成。
根据另一种实施方式,密封单元具有在壳体内侧包围接触引脚的支撑套筒。由此例如实现这样的技术优点,即O形环在轴向方向上被支撑并且因此防止滑脱。此外,O形环被完全包封,从而被最好地固定以抵抗机械负载和磨损。总体上,这增加了该驱动装置的使用寿命并且因此增加了该空气弹簧阀的使用寿命。
在此基础上,支撑套筒直接布置在密封机构上并且构造用于将轴向力传递到密封机构上。由此额外地实现这样的技术优点,即所述密封机构能够借助所述支撑套筒在装配的范围内精确地引导到其位置上。
为了能够实现密封单元的精确布置并且因此提高空气弹簧阀的使用寿命,壳体连接开口具有带有第一横截面的第一区段和带有第二横截面的第二区段,其中,为了安放密封单元构造有从第一横截面到第二横截面的横截面过渡部。由此附加地实现这样的技术优点,即,可以特别可靠地进行密封单元的定位。换言之,由此实现在装配时易出错性的降低。在空气弹簧阀的运行中泄漏的风险被降低。
根据一种优选的实施方式,支撑套筒被构造用于引入到壳体连接开口的第一区段中。由此例如实现这样的技术优点,即除了O形环之外也防止支撑套筒滑脱。
根据一种特别优选的实施方式,密封单元的轴向高度大于壳体连接开口的第一区段的深度。由此例如实现了这样的技术优点,即,所述支撑套筒从壳体连接开口的第一区段中伸出并且由此突出到壳体内侧中地构造。因此,例如可以在支撑套筒上施加轴向压力,进而在O形环上施加轴向压力,由此确保密封单元的稳定性,并且可以消除密封单元滑脱的危险。
根据另一种优选的实施方式,驱动装置具有用于布置接触引脚的基体,其中,该基体附加地构造用于支撑所述支撑套筒。由此,例如实现这样的技术优点,即密封单元在装配之后不再能够从其位置中脱离。支撑套筒固定地布置在O形环和基体之间,并且将轴向力传递到O形环上。由此改善了密封单元的功能并且提高了使用寿命。例如,基体可以构造为用于布置接触引脚的电路板。
根据本发明的另一变型方案,所述任务的解决方案通过权利要求9的特征来限定。因此,本发明涉及一种阀、尤其是空气弹簧阀,该阀具有根据前述实施方式中任一项所述的驱动装置。由此实现与在上述实施方式中类似或可类比的技术优点。尤其是,壳体连接开口相对于流体和工作介质的密封不仅从壳体内侧相对于壳体外侧而且从壳体外侧相对于壳体内侧得到保证。密封单元被保护免受外部影响并且提高了空气弹簧阀的使用寿命。
根据本发明的另一变型方案,所述任务的解决方案通过权利要求10的特征来限定。因此,本发明涉及一种用于制造根据前述实施方式中任一项所述的驱动装置的方法,该方法具有以下步骤:提供驱动装置,在基体上布置至少一个接触引脚,布置密封单元,以及在壳体中布置驱动装置。
由此实现与在上述实施方式中类似或可类比的技术优点。尤其是,壳体连接开口相对于流体和工作介质的密封不仅从壳体内侧相对于壳体外侧而且从壳体外侧相对于壳体内侧得到保证。由于密封单元布置在壳体内侧,所以它被保护以免受外部影响,并且由此可以提高驱动装置的使用寿命。例如,电流接头也能够具有两个或三个或任意多个接触引脚。附加地,例如实现如下技术优点,即,驱动装置的装配被简化。密封单元直接插过接触引脚,由此可以非常简单地实现装配。
根据一种优选的实施方式,在布置密封单元时将支撑套筒施加到接触引脚上。
在另一步骤中,将O形环与支撑套筒同轴地施加到接触引脚上。由此例如实现这样的技术优点,即,O形环的定位可以特别简单和精确地进行。由于之前布置的支撑套筒,O形环的轴向朝向强制地并且直接地得出。
在另一种实施方式中,在将驱动装置设置在壳体中时,将接触引脚引导穿过壳体连接开口并且将密封单元引入到第一区段中。由此例如实现这样的技术优点,即,O形环的最后的定位强制性地非常简单且精确地进行。支撑套筒,O形环在第一区段中***直至从第一横截面到第二横截面的横截面过渡部。通过在此,密封单元的定位特别可靠,由此实现在装配时易出错性的降低。在空气弹簧阀的运行中泄漏的风险被降低。
由下面的详细描述和权利要求的总体得出本发明的其他有利的实施方式和特征组合。
附图说明
用于解释实施例的附图示出:
图1示出了带有驱动装置的空气弹簧阀的截面图,
图2示出了步进马达的截面图,
图3示出了一个耦联元件,
图4示出了具有轴向布置的电接头的步进马达的透视图,
图5示出了第一和第二磁路的分解图,
图6示出了带有上支承元件的步进马达的俯视图,
图7示出了具有轴向布置的电接头的定子组件的另一透视图,并且
图8示出了驱动装置的电流接头的截面图。
原则上,在附图中相同的部件设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了带有驱动装置100的空气弹簧阀300的截面图。
空气弹簧阀300包括一个壳体320,该壳体将驱动装置100朝外部密封。具有定子组件120和布置在定子组件120的内部空间122中的转子组件140的步进马达110位于壳体320内部。转子组件140包括马达轴150并且被布置为可围绕纵轴线L旋转。定子组件120的内部空间122在上侧通过上支承元件124限定并且在下侧通过下支承元件126限定。上支承元件124和下支承元件126用于支承马达轴150并且尤其承受例如由于打开或关闭阀体310而产生的轴向力。因此,转子组件140由定子组件120被置于旋转。转子组件140抗扭转地与马达轴150连接,并因此通过转子组件140被置于旋转。
此外,马达轴150包围套筒状地构造的耦联元件200。耦联元件200用于将马达轴150的旋转转换成用于打开或关闭阀体310的平移的往复运动。
借助两个销状的引导元件152、154将马达轴150的旋转传递到耦联元件200上。销状的引导元件152、154固定地与马达轴150连接并且在横向方向上朝向纵轴线L延伸。出于稳定性原因,引导元件152、154彼此对置地布置并且嵌接到耦联元件200的滑槽202中。耦联元件200的升降或下降取决于马达轴150的旋转角度和耦联元件200的滑槽202的斜度。因此,马达轴150的旋转可被传递到耦联元件200的往复运动上,其中,出现的轴向力由上支承元件124和下支承元件126承受。结果是,步进马达110可以在很大程度上没有轴向力。
下支承元件126具有不对称的轮廓128,耦联元件200的下区段在往复运动中延伸通过该轮廓。通过耦联元件200到轮廓128中的嵌接,阻止了耦联元件200相对于轮廓128的旋转。因此,轮廓128与耦联元件200相结合起到扭转止动的作用。
操纵元件220位于耦联元件200下方,该操纵元件将耦联元件200的往复运动传递到阀体310上。
阀体310具有侧向布置的密封膜片311,其补偿阀体310的往复运动且同时将壳体320向外密封。此外,阀体310包括密封元件312,该密封元件在关闭状态中在阀座314的嵌接下密封阀体310。
壳体320内的定子组件120包括第一绕组单元121和第二绕组单元123,它们沿共同的中心纵轴线L堆叠地布置。不仅第一绕组单元121而且第二绕组单元123分别具有至少一个用于使绕组单元121、123运行的电接头125、127。第一电接头125与第一绕组单元121连接,并且第二电接头127与第二绕组单元123连接。两个电接头125、127布置在第一绕组单元121处的上端侧上。
第一绕组单元121具有其自己的第一磁路129。第一磁路129包括第一磁路上部130、第一磁路下部131和外置的管壁135-1。第一磁路上部130与外置的管壁135-1轴向地止挡并且焊接。第二绕组单元123具有自己的第二磁路132。
第二磁路132包括第二磁路上部133、第二磁路下部134和外置的管壁135-2。
第二磁路下部134与外置的管壁135-2轴向地止挡并且焊接。
第一磁路129的外置的管壁135-1和第二磁路132的外置的管壁135-2构造为共同的贯通的管壁135。不仅第一绕组单元121而且第二绕组单元123分别具有绕组支架138-1、138-2。绕组支架完全布置在相应的磁路129、132之内。
在壳体320的上端部处存在用于将驱动装置100与电源电连接以便使驱动装置100并且因此使空气弹簧阀300运行的电流接头340。电流接头340包括总共三个接触引脚342,这三个接触引脚彼此平行地布置。接触引脚342穿过壳体壁引导。在此,接触引脚342分别从壳体内侧322延伸到壳体外侧324。
图2示出步进马达110的截面图。与前面的图相同的特征的重复描述被省去。上支承元件124处于固定在第一磁路上部130上的状态中。定子组件120中的内部空间122的内直径大于上支承元件124的径向外直径。结果是,在转子组件140和定子组件120之间产生了定心开口250。定心开口250在俯视图中环形地构造并且适合于将定心装置***到定子组件120和转子组件140之间。
图3示出了一种优选的实施方式中的耦联元件200。耦联元件200包围马达轴150并且绝大部分如空心圆柱体那样构造。耦联元件200用于将马达轴150的旋转转换成用于打开或关闭阀体310的平移的往复运动。
借助两个销状的引导元件152、154将马达轴150的旋转传递到耦联元件200上。销状的引导元件152、154固定地与马达轴150连接并且嵌接到耦联元件200的滑槽202中。耦联元件200的升降或下降取决于马达轴150的旋转角度和耦联元件200的滑槽202的斜度。因此,马达轴150的旋转可被传递到耦联元件200的往复运动上,其中,出现的轴向力由上支承元件124和下支承元件126承受。结果是,步进马达110可以在很大程度上没有轴向力。
下支承元件126具有呈两个彼此对置的肾形部的形式的不对称的轮廓128。耦接元件200侧向地沿着纵向方向在下部的区段处被开槽,使得耦接元件200的下部的区段在往复运动期间能够被引入到不对称的轮廓128中。通过使得耦联元件200嵌接到轮廓128中,耦联元件200相对于轮廓128的旋转被排除,由此轮廓128与耦联元件200相结合被构造为扭转止动装置。
上支承元件124具有第一臂124-1、第二臂124-2和第三臂124-3。每个臂的相应敞开的端部用于贴靠和固定在第一绕组单元121的第一磁路上部130上。在三个臂124-1、124-2、124-3之间分别存在外轮廓160。外轮廓160允许在转子组件140和定子组件120之间具有定心开口250(未示出),其适于在定子组件120和转子组件140之间***定心装置。外轮廓160在此构造为环形的部分区段。因此,可以使用呈具有三个臂的套筒形式的定心装置以用于在转子组件140与定子组件120之间的装入,以便以最小的间隙实现转子组件140在定子组件120内的最佳定心。
图4示出了具有轴向布置的电接头125-1、125-2、127-1、127-2的定子组件120的透视图。定子组件120包括第一绕组单元121和第二绕组单元123(未示出),它们沿共同的中心纵轴线L堆叠地布置。第一绕组单元121和第二绕组单元123都分别具有两个用于运行绕组单元121、123的电接头125-1、125-2、127-1、127-2。第一电接头125-1、125-2与第一绕组单元121连接并且分别引导穿过第一磁路上部130中的连接开口137-1。相应地,第二电接头127-1、127-2与第二绕组单元123连接并且分别引导穿过第一磁路上部130中的接头开口137-2。
管壁135连续地构造成圆柱壳形并且不仅将第一绕组单元121的第一磁路129而且将第二绕组单元123的第二磁路132径向向外封闭。
图5示出了第一磁路129和第二磁路132的分解图。第一磁路129包括第一磁路上部130和第一磁路下部131。第一磁路上部130包括四个端侧的连接开口137-1、137-2。连接开口137-1、137-2用于将第一绕组单元121和第二绕组单元123的电接头125-1、125-2引导到定子组件120的端侧的外侧上。第一磁路129的径向外置的一侧由管壁135的第一区段覆盖。在径向内部,第一磁路129具有在纵向方向上延伸的磁路指(Eisenkreisfinger)170。在此,磁路指170不仅在磁路上部130上而且在磁路下部131上在圆周方向上布置。在定子组件120的装配状态下,磁路上部130的磁路指170和磁路下部131的磁路指170交替地相互嵌接,由此,在磁路129中的磁力线的流动受到尽可能少的干扰。优点在于,磁路指170既在磁路上部130上也在磁路下部131上一体式地连接,并且因此能够被制造为简单的弯板件。
相应地,第二磁路132包括第二磁路上部133和第二磁路下部134。第二磁路下部134包括对准开口139,该对准开口139用于在以后的装配中对准所属的双绕组支架138(未示出)。第二磁路132的径向外置的一侧由管壁135的第二区段覆盖。
第一磁路下部131和第二磁路上部133分别具有侧向的径向槽136-1、136-2。两个径向槽136-1、136-2彼此协调,由此第二绕组单元123的连接电缆到第一绕组单元121上的转移以及其他方面的转移是可行的。
图6示出了具有上支承元件124的步进马达120的俯视图。上支承元件124具有第一臂124-1、第二臂124-2和第三臂124-3。每个臂的相应敞开的端部固定在第一绕组单元121的第一磁路上部130上。在该俯视图中,在径向上在外轮廓160之外布置有在转子组件140和定子组件120之间的环形的定心开口250,其适合于在定子组件120和转子组件140之间***定心装置,以便实现最小的气隙。两个连接开口137-1位于上支承元件124的第一臂124-1与第三臂124-3之间。第一电接头125-1、125-2的各一个触头延伸穿过这两个连接开口137-1。两个另外的连接开口137-2位于上支承元件124的第二臂124-2和第三臂124-3之间。第二电接头127-1、127-2的触头分别延伸穿过这两个连接开口137-2。
图7示出了具有轴向布置的电接头125、127的定子组件120的另一个透视图。定子组件120被示出为不带有管壁135(未示出)。给第一绕组单元121配设有绕组支架138-1。给第二绕组单元123配设有绕组支架138-2。两个绕组支架138-1、138-2构造为共同的一体式的双绕组支架138。第一磁路下部131和第二磁路上部133彼此邻接地布置并且在以注塑方法制造双绕组支架138时接合在一起。
在第一磁路下部131和第二磁路上部133上分别有侧向的径向槽136-1、136-2,以用于将两个连接电缆中的一个从第二绕组单元123转移到第一绕组单元121上以及从第一绕组单元121转移到第二绕组单元123上。与前面的附图相同的特征的重复描述被省去。
图8示出了用于驱动装置100的电流接头340。电流接头340用于驱动装置100与电流源的电连接,以便运行驱动装置100并且因此运行空气弹簧阀300。驱动装置100至少部分地布置在壳体320中,其中总共四个接触引脚342被布置为彼此平行。接触引脚342穿过壳体壁引导。在这里,接触引脚342分别延伸通过壳体连接开口326,该壳体连接开口将壳体内侧322与壳体外侧324连接。
在壳体内侧322上,在每个接触引脚342上有如下密封单元330,该密封单元将相应的壳体连接开口326相对于流体和运行介质密封。因此,这种密封不仅从壳体内侧322相对于壳体外侧324而且从壳体外侧324相对于壳体内侧322实现。每个密封单元330包括呈O形环形式的密封机构332和支撑套筒334。支撑套筒334被引入到壳体连接开口326的第一区段327中,并且被布置在基体260和O形环之间。因此,O形环被施加到第一区段327和第二区段328之间的横截面过渡部329上并且被固定以防止滑脱。基体260与第一接头125和第二接头127连接,从而电流接头340的接触引脚342与步进马达110(未示出)电连接。
附图标记列表
Claims (15)
1.一种用于阀、尤其是用于空气弹簧阀(300)的驱动装置(100),所述驱动装置具有:
定子组件(120),其包括带有第一电接头(125)的第一绕组单元(121)和带有第二电接头(127)的第二绕组单元(123),
其中,所述第一绕组单元(121)和所述第二绕组单元(123)沿着共同的中心纵轴线(L)堆叠地布置并且构造用于使能定位在所述定子组件(120)的内部空间(122)中的转子组件(140)围绕所述中心纵轴线(L)旋转,
其中,所述第一电接头(125)和所述第二电接头(127)在端侧布置在所述第一绕组单元(121)上。
2.根据权利要求1所述的驱动装置(100),其特征在于,所述第一绕组单元(121)包括第一磁路(129),所述第一磁路具有第一磁路上部(130)、第一磁路下部(131)和径向外置的管壁(135-1)。
3.根据权利要求1或2所述的驱动装置(100),其特征在于,所述第二绕组单元(123)包括第二磁路(132),所述第二磁路具有第二磁路上部(133)、第二磁路下部(134)和径向外置的管壁(135-2)。
4.根据权利要求2和3所述的驱动装置(100),其特征在于,所述第一绕组单元(121)的和所述第二绕组单元(123)的径向外置的所述管壁(135-1、135-2)构造为共同的管壁(135)。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的驱动装置(100),其特征在于,所述第一绕组单元(121)的所述第一磁路下部(131)和所述第二绕组单元(123)的所述第二磁路上部(133)彼此邻接地构造并且具有共同的径向槽(136),以用于将所述第二绕组单元(123)的连接电缆转移到所述第一绕组单元(121)上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置(100),其特征在于,所述第一绕组单元(121)的所述第一磁路上部(130)具有至少两个用于穿引所述第一连接电缆和所述第二连接电缆的连接开口(137-1、137-2)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置(100),其特征在于,所述第一绕组单元(121)和所述第二绕组单元(123)分别具有一个绕组支架(138-1、138-2),其中,两个绕组支架(138-1、138-2)以注塑方法制造为共同的一体式的双绕组支架(138)。
8.根据权利要求7所述的驱动装置(100),其特征在于,所述第二绕组单元(123)的所述第二磁路下部(134)具有用于使所述双绕组支架(138)对准的对准开口(139)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置(100),其特征在于,所述定子组件(120)的内部空间(122)在所述纵轴线(L)的方向上通过上支承元件(124)和下支承元件(126)来限定。
10.根据权利要求9所述的驱动装置(100),其特征在于,所述上支承元件(124)具有至少一个第一臂(124-1)和第二臂(124-2),以用于将所述上支承元件(124)固定在所述第一绕组单元(121)的所述第一磁路上部(130)上。
11.根据权利要求9或10所述的驱动装置(100),其特征在于,所述上支承元件(124)在布置于所述第一磁路上部(130)上的状态下具有至少一个定心开口(250),以用于将定心装置***到所述定子组件(120)与所述转子组件(140)之间。
12.根据权利要求11所述的驱动装置(100),其特征在于,所述支承元件(124)具有外轮廓(160),所述外轮廓释放所述定心开口,其中,所述外轮廓(160)分别布置在所述上支承元件(124)的所述臂(124-1、124-2、124-3、…)之间。
13.一种用于制造根据权利要求1至12中任一项所述的驱动装置(100)的方法,具有以下步骤:
-提供所述定子组件(120),
-将所述转子组件(140)引入到所述定子组件(120)的所述内部空间(122)中,
-将所述上支承元件(124)放置到所述第一磁路上部(130)上,
-将定心装置施加到所述转子组件(140)和所述定子组件(120)之间,以便将所述转子组件(140)精确定位在所述定子组件(120)中,
-将所述上支承元件(124)固定在所述第一磁路上部(130)上,以及
-移除所述定心装置。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,在施加所述定心装置时,在转子组件(140)和定子组件(120)之间布置间隔件。
15.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,在将所述上支承元件(124)固定在所述第一磁路上部(130)上时,将所述至少第一臂(124-1)和第二臂(124-2)焊接在所述第一绕组单元(121)的所述第一磁路上部(130)上。
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