EP4289056A1 - Vorspann-vorrichtung und antriebsvorrichtung mit einer vorspann-vorrichtung - Google Patents

Vorspann-vorrichtung und antriebsvorrichtung mit einer vorspann-vorrichtung

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Publication number
EP4289056A1
EP4289056A1 EP22701592.2A EP22701592A EP4289056A1 EP 4289056 A1 EP4289056 A1 EP 4289056A1 EP 22701592 A EP22701592 A EP 22701592A EP 4289056 A1 EP4289056 A1 EP 4289056A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
section
meander
spring device
reference axis
end piece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22701592.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniela Troll
Harry Marth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Physik Instrumente PI GmbH and Co KG
Original Assignee
Physik Instrumente PI GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Physik Instrumente PI GmbH and Co KG filed Critical Physik Instrumente PI GmbH and Co KG
Publication of EP4289056A1 publication Critical patent/EP4289056A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/025—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant characterised by having a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/88—Mounts; Supports; Enclosures; Casings
    • H10N30/886—Additional mechanical prestressing means, e.g. springs
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors

Definitions

  • the invention relates to a pretensioning device and a drive device with a pretensioning device.
  • a pretensioning device is known from US Pat. No. 10,389,276 B2, US Pat. No. 5,543,670 and WO 2015 113998 A1.
  • An object of the invention is to provide a pretensioning device or drive device designed as an alternative to known pretensioning devices and drive devices, which is advantageous in terms of accuracy as well as in terms of manufacture and assembly, and with which a high pretensioning force can be achieved in particular.
  • a pretensioning device is provided with a first end piece, with a second end piece and with at least one spring device connecting the first end piece and the second end piece along a spring device reference axis RA.
  • At least one spring device of the pretensioning device or several or each of the at least one spring device is formed from at least one meander section or loop-shaped section, with these variants at least one meander section or a loop-shaped section extending along or parallel to the spring device Reference axis extends.
  • the meander sections are lined up in the spring device reference axis RA, with meander sections or loop-shaped sections that are closest to one another or located adjacent to one another being able to adjoin one another directly or to one another via an intermediate piece can be connected.
  • a meandering section or loop-shaped section has, in particular, two transverse sections whose mutual distance differs from a reference line or the spring device Reference axis RA of the respective spring device is enlarged at least in sections and which form a distance-enlarging section, and the two transverse sections with a bridging or connecting section that adjoins the distance-enlarging section and is therefore located at a greater distance from the reference line or the spring device reference axis , are connected to each other.
  • a meandering section or loop-shaped section extends in particular on the same side of the reference line or the spring device reference axis RA.
  • the respective spring device can contract or expand in the reference line or the spring device reference axis with corresponding external forces which are applied to the respective end pieces between which the respective spring device extends.
  • each embodiment of the invention which has a spring device or multiple spring devices between each two end pieces, each with multiple meander sections or loop-shaped sections, it can be provided that at least two meander sections that follow one another along the reference line or spring device reference axis deviate from the Reference line or spring device reference axis extend from mutually opposite directions or are located on mutually opposite sides with respect to the reference line or spring device reference axis.
  • At least one meandering section has a meandering center line has and is formed from the following sections (A1), (A2), (A3):
  • (A1) a first transverse section running from a first transverse section start point to a first transverse section end point, the first transverse section start point being identical to the meander section start point or the first transverse section starting point is located at a distance from the meander section starting point by means of a starting section, the course of the meander center line in the first transverse section being defined in such a way that when a line point moves on the meander center line from the first transverse section starting point to the first transverse section end point a point resulting from the perpendicular projection of the moving line point onto the spring device reference axis RA approaches the first end piece,
  • (A3) a second transverse section which runs from the bridging section end point to a second transverse section end point which is identical to the meander section end point or is located at a distance from the meander section end point by means of an end section, the course of the meander center line im second transverse section is defined such that when a line point moves on the meander center line from the bridging section end point to the second transverse section end point, a point results from the perpendicular projection of the moved line point onto the spring device reference axis RA, approaches the first tail.
  • the line point of the meander center line moved on the meander center line is a fictitious point for defining the course of the meander center line in the first transverse section.
  • the course of the meander center line in the first transverse section can be defined in such a way that when an imaginary line point moves on the meander center line from the first transverse section starting point to the first transverse section end point, the projection point that is derived from the projection of the Meander center line moved line point perpendicular to the spring device reference axis RA, moved in a direction running from the second end piece to the first end piece and thereby along the spring device reference axis RA.
  • the line point of the meander center line moved on the meander center line is a fictitious point for defining the course of the meander center line in the second transverse section.
  • the course of the meander center line in the second transverse section can be defined in such a way that when an imaginary line point moves on the meander center line from the bridging section end point to the second transverse section end point Projection point resulting from the projection of the line point moved on the meander centerline perpendicularly to the spring device reference axis RA is moved in a direction running from the second end piece to the first end piece and thereby along the spring device reference axis RA.
  • a linear prestressing is achieved by the prestressing device according to the invention.
  • the at least one spring device Due to the geometry or design of the at least one spring device, strong prestressing, ie the generation of relatively high prestressing forces, of a component located between the end pieces and in particular of an actuator, preferably a piezoelectric actuator, can be achieved.
  • the component located between the end pieces can be mounted directly on the end pieces or via at least one intermediate component.
  • the prestressing device according to the invention has the advantage that the mechanical stresses occurring in the at least one spring device or the mechanical stress in the material of the at least one spring device within the flexible area or the deformation area are relatively low in relation to the elongation that can be achieved or the prestressing force that can be achieved, in particular since relatively large resulting notch radii can be realized with the prestressing device according to the invention, so that a reduction or limitation of stress peaks in the at least one spring device can be achieved. These effects can also be flexibly adjusted through a targeted design of the spring device.
  • the spring device reference axis RA is a center line of the spring device or runs parallel to a center line of the spring device.
  • the section of the meander center line of at least one meander section between the first transverse section end point and the bridging section end point has one of the following shapes Has:
  • Spring device reference axis RA is curved concave seen.
  • at least one meander section is shaped in such a way that the section of the meander center line between the first transverse section starting point and the transverse section endpoint is a pie-slice line, where the center of the pie-slice is defined by the intersection of the following two lines:
  • the opening angle (cp), which extends between the two perpendiculars (SP1, SP6), is less than 330 degrees.
  • the opening angle between the two perpendiculars (SP1, SP6) over the first meander section (M1) is greater than 180.5 degrees. Provision can be made for the opening angle between the two perpendiculars (SP1, SP6) over the first meander section (M1) to be less than 350 degrees, and specifically less than 330 degrees.
  • the spring device has two or more than two meander sections. At least one meander section has the sections (A1), (A2), (A3), with the bridging sections of meander sections, which are located one behind the other along the spring device reference axis RA, periodically alternating on different sides of the spring device Reference axis RA are located.
  • each embodiment of the prestressing device according to the invention with at least two meandering sections it can be provided in particular that the bridging sections of meandering sections, which are located one behind the other along the spring device reference axis RA, are located periodically alternately on different sides of the spring device reference axis RA .
  • the spring device reference axis RA is a center line of the spring device.
  • the spring device has at least one first meander section and at least one further meander section, which are located one behind the other along the spring device reference axis RA are and can be connected directly to one another or can be connected to one another via an intermediate section or an intermediate component.
  • the first meander section is formed from the sections (A1), (A2), (A3) mentioned herein, and that the further meander section is also formed is formed from the sections (A1), (A2), (A3) mentioned herein, the further meander section with the first transverse section according to the definition (A1) adjoining the second transverse section of the first meander section, the further Meander section has a bridging section according to definition (A2) which adjoins the first transverse section of the further meander section, wherein the further meander section (M2) has a second transverse section according to definition (A3) which adjoins the Bridging section of the further meander section connects, wherein the bridging section of the first meander section and the bridging section of the wide ren meander portion are located on mutually different sides of the spring device reference axis RA.
  • the further meander section (M2) can have a bridging section according to the definition (A2) made herein, which adjoins the first transverse section of the further meander section (M2).
  • the further meandering section (M2) has a second transverse section according to the definition (A3) made herein, which adjoins the bridging section of the further Meander section connects.
  • the second transverse section of the first meander section and the second transverse section of the further meander section extend from their respective bridging section end point in the direction of their respective second transverse section end point or in opposite directions with respect to the spring device reference axis RA .
  • the thickness of at least one meander section of the at least one meander section changes in an area between the first transverse section starting point and the second meander - End point is located, increases continuously along the course of the meander center line and decreases again after reaching a maximum thickness, the maximum thickness occurring in a central area of the bridging section. It can be provided in particular that the thickness is formed transversely or vertically to the plane or a center plane in which the radii of curvature lie on the meander center line in the bridging section.
  • the meandering section of the pretensioning device includes the beginning section or the end section (90) or has both the beginning section and the ending section.
  • each embodiment of the prestressing device according to the invention with a plurality of meandering sections and with one or more of the other features of the prestressing device otherwise described herein, it can be provided that at least one of the meandering sections of the prestressing device is the beginning section or the end section or has both the beginning section and the ending section.
  • the meander center line of at least one initial section runs in a straight line.
  • the meander center line of at least one end section runs in a straight line.
  • one of the meander sections has an end section and the adjacent meander section has a start section, the start section at directly connected to the end section. It can be provided in particular that the beginning section, which directly adjoins the end section, is arranged point-symmetrically to the end section.
  • the pretensioning device has a first spring device, which extends the first end piece and the second end piece along a first spring device reference axis RA1 and a second spring device connecting the first end piece and the second end piece along a second spring device reference axis RA2, each spring device each consisting of at least one meander section with a meander center line and sections (A1), (A2) , (A3) is formed.
  • the pretensioning device according to the invention can be designed with a first end piece, with a second end piece and with at least one spring device which connects the first end piece and the second end piece along a spring device reference axis.
  • embodiments of the prestressing device according to the invention with otherwise all other features according to the invention can have at least one
  • the decoupling device has a first pivot bearing (131) with a first axis of rotation and a second pivot bearing (132) with a second axis of rotation, the first axis of rotation and the second axis of rotation running transversely to one another,
  • the decoupling device (30, 130) has at least one solid or structural joint.
  • embodiments of the prestressing device according to the invention with otherwise all other features according to the invention can have at least one
  • Spring device (F1, F2) each having at least one meander section (M1, M2), which in particular has an overall elongated shape and the shape of a meander loop
  • a vertical plane VE can be defined in such a way that the respective spring device reference axis is located in this plane and this intersects the bridging section at least in sections.
  • the first transverse section has a first outer surface section with at least a first surface section, which is oriented towards the first end piece at least in sections, and a second surface section, which is oriented opposite to the first surface section, wherein that Secondary angle a between the contour line, which results from the intersection of the first surface section with the vertical plane VE, and the respective spring device reference axis, which results on the side of the first end piece opens, at least in sections is less than 90 degrees, that the second transverse section has a second outer surface section with at least a first surface section, which is oriented towards the second end piece at least in sections, and a second surface section, which is opposite to that first surface section, wherein the secondary angle y between the contour line, which results from the intersection of the first surface section with the vertical plane (VE), and the respective spring device reference axis, which opens on the side of the second end piece, is smaller at least in sections than 90 degrees.
  • This embodiment of the prestressing device according to the invention can be implemented with all the other features otherwise described herein and optionally alternative features.
  • the spring device has at least two meander sections, each of which has the sections (B1), (B2), (B3) that connect to a second transverse section of a first meander section a first transverse section of a second meander section connects that the bridging sections of meander sections, which are located one behind the other along the spring device reference axis RA, RA1, RA2, are periodically alternately located on different RA, RA1, RA2.
  • the pretensioning device has a first spring device and a second spring device each with at least two meander sections, each of the Meander sections of each of the spring devices is formed with the sections (A1), (A2), (A3), the bridging sections of meander sections of each of the same spring device, which are located one behind the other along the respective spring device reference axis, periodically alternating on different sides of the respective spring device reference axis are located.
  • first spring device and the second spring device are arranged axially symmetrically to one another with respect to a spring device axis of symmetry running parallel to the spring device reference axis RA.
  • provision can in particular be made for the first spring device reference axis RA1 of the first spring device and the second spring device reference axis RA1 of the second spring device to be arranged axially symmetrically with respect to a spring device axis of symmetry.
  • first spring device reference axis RA1 of the first spring device and the second spring device reference axis RA1 of the second spring device run parallel to one another.
  • outer contour of the first spring device and the outer contour of the second spring device are designed to be identical to one another to the west.
  • the first end piece or the second end piece or both the first end piece and the second end piece have a decoupling device to eliminate the effect of transverse forces directed transversely to the spring device reference axis RA.
  • the transverse forces can in particular be transverse forces that act on the first end piece or the second end piece or both the first end piece and the second end piece.
  • the decoupling device can be located between two sections or sections of the respective end piece in order to eliminate transverse forces between these sections or sections.
  • the sections or parts are arranged one behind the other along the respective spring device reference axis.
  • the subsections or sections are arranged so that they overlap one another, i.e. on top of one another, in order to realize a universal joint arrangement, for example.
  • the at least one decoupling device ensures that no or only relatively small transverse forces, ie forces transverse to the spring device reference axis RA, are transmitted from the end pieces to the at least one spring device.
  • the decoupling device has at least one rotary bearing or one tilting bearing.
  • the subsections or sections connected by the decoupling device are rotatably connected to one another.
  • the subsections or sections connected by the decoupling device are connected such that they can be tilted or pivoted relative to one another.
  • the decoupling device has a first pivot bearing or tilting bearing or pivot bearing with a first axis of rotation or tilting or pivoting axis and a second pivot bearing or tilting bearing or pivot bearing with a second axis of rotation or has a tilting or pivoting axis, the first axis of rotation or first tilting or pivoting axis and the second axis of rotation or second tilting or pivoting axis running transversely to one another.
  • the pivot bearing is implemented as a solid-state spherical plain bearing or a structural spherical plain bearing or has a solid-state spherical plain bearing or a structural spherical plain bearing.
  • the decoupling device has a layer of pseudoplastic or shear-thinning material with respect to the spring device reference axis RA.
  • each embodiment of a spring device described herein is produced by wire EDM.
  • a drive device with an embodiment of the pretensioning device according to the invention and with an actuator which is arranged between the first end piece and the second end piece and expands or contracts when actuated along the spring device reference axis RA.
  • the actuator can in particular be a piezo actuator, ie an actuator made of piezoelectric material.
  • actuators made from a different electromechanical material are also conceivable.
  • the drive device with at least one end piece which has a decoupling device
  • no or only relatively small transverse forces ie forces transverse to the spring device reference axis RA
  • the end pieces be transferred to the actuator.
  • the first application component and the second application component can be coupled so that they can move with respect to one another by means of application kinematics.
  • the decoupling device also ensures a reduction or avoidance of transverse forces on the actuator, which can result from the operation of the drive device.
  • the term "along” means in connection with a directional statement mentioned herein, which can also relate in particular to the course of a contour line or a surface or a direction of a component or a structural component such as an axis or a shaft or a central axis thereof, in relation to a Reference direction or a reference axis that a section of the course or the tangent to a respective contour line or respective surface or the direction in an explicitly or implicitly specified viewing direction locally or in sections with an angle of maximum 45 degrees and in particular maximum 30 degrees from the respective reference direction or reference axis to which the respective direction information is based.
  • transverse means in connection with a directional statement mentioned herein, which can also relate in particular to the course of a contour line or a surface or a direction of a component or a structural component such as an axis or a shaft or a central axis thereof, in relation to a Reference direction or a reference axis that a section of the course or the tangent to a respective contour line or respective surface or the direction in an explicitly or implicitly specified viewing direction locally or in sections with an angle that is between 45 degrees and 135 degrees, and preferably with a Angle, which is between 67 degrees and 113 degrees, deviates from the respective reference direction or reference axis to which the respective directional information is based.
  • distance in particular between two surfaces is understood here to mean the shortest distance in particular.
  • a distance can be understood herein in particular between two objects or two surfaces or reference points, in particular the shortest distance or the shortest distance between the two objects or surfaces or reference points, the shortest distance or the shortest distance being the amount after is non-zero unless explicitly stated otherwise herein in this regard.
  • a “center line” or a “longitudinal direction” or “reference axis” or another reference line such as in particular a central axis or a line running in the middle of at least one structural component or part, which in particular can be a meander section, can be used here in such a way be defined in such a way that this results in particular as a connecting line of the centroids of the respective smallest cross-sectional areas of the respective structural component at each point along a determined or specified reference line or a course between two determined or specified ends of the structural component or a component and in particular a meander section.
  • a “centre line” of a reference line herein may also have any other definition known in the art. If the reference line can be curved or at least partially curved, a reference direction at a point on the reference line can generally be understood as a local longitudinal direction and can in particular have the direction of the tangent to this point.
  • a reference axis can also be understood as a linearly defined line or axis of a curved reference line and e.g. a center line, in which case a line can be used to determine the rectilinear reference axis whose position relative to the curved line and e.g. center line in the sum has the smallest deviation area between these lines or the smallest deviation area.
  • a straight reference line is to be derived from a curved line herein.
  • substantially in relation to a feature or a value is understood herein in particular that the feature contains a deviation of 20% and especially 10% from the feature or its geometric property or value.
  • Orientation in relation to a surface and in particular a surface is understood here to mean the normal to the respective surface.
  • the normal to a straight surface of the same size can be used to determine the surface normal, for whose position relative to the curved surface is given in the sum gives the smallest deviation.
  • An “extension” of a surface section is understood to mean a direction of a planar surface section that runs along the surface section referred to runs and has such a position in relation to this that the sum of the deviation amounts between the two surface sections is minimal.
  • a length of the extension of a surface section a length of a fictitious surface section of the same size in a direction to be defined is understood here, which has a position relative to the referenced surface section in which the sum of the deviation amounts between the two surface sections is minimal.
  • continuous or “continuously connected” in particular with regard to a surface or a structural component extending in at least one longitudinal direction, such as a skin, plate or wall, is understood herein to mean that the surface or structural component is uninterrupted.
  • a “continuous progression" of a line or edge or surface means that the surface, viewed along a reference direction, has no corners over the entire width running transversely to the reference direction, i.e. has a differentiable progression.
  • a "curved course" of a line or edge or surface means that the surface, viewed along a reference direction, has no corners over the entire width running transversely to the reference direction, i.e. has a differentiable course.
  • a “uniformly curved course” is understood here to mean a curvature without a point of inflection.
  • position of a point such as a reference point or a body is understood here to mean the position of the point, such as the reference point or the body, defined in surface coordinates/spatial coordinates and in particular in the three spatial coordinates.
  • a position of a body is understood here to mean in particular the position of a center or middle point and in particular a center of gravity of the body.
  • FIG. 1 shows a side view of an embodiment of the pretensioning device according to the invention, which has a spring device with a meander section,
  • FIG. 2 shows a side view of a variant of the embodiment of the prestressing device according to the invention according to FIG. 1, which has a spring device with a meander section,
  • FIG. 3 shows a side view of a further embodiment of the pretensioning device according to the invention, which has two spring devices,
  • FIG. 4 shows a side view of a section of one of the spring devices of the further embodiment of the pretensioning device of FIG. 3,
  • FIG. 5 shows a perspective representation of the further embodiment of the prestressing device according to the invention shown in FIG. 3,
  • FIG. 6 shows a top view of the further embodiment of the prestressing device according to the invention shown in FIG. 3,
  • FIG. 7 shows a further perspective illustration of the further embodiment of the prestressing device according to the invention shown in FIG. 3,
  • FIG. 8 shows a side view of another embodiment of the prestressing device according to the invention compared to the embodiments shown in FIGS. 1 and 3,
  • FIG. 9 shows a side view of an embodiment of the drive device according to the invention, which has a prestressing device according to FIG. 3 with two spring devices and an actuator located between the two spring devices,
  • FIG. 10 shows a top view of the embodiment of the drive device according to the invention shown in FIG. 9,
  • FIG. 11 shows a perspective representation of the embodiment of the drive device according to the invention shown in FIG. 9
  • FIG. 12 shows a further perspective illustration of the embodiment of the drive device according to the invention shown in FIG.
  • the prestressing device 10 has a first end piece 11, a second end piece 12 and at least one spring device F.
  • the spring device F connects the first end piece 11 and the second end piece 12 along a spring device reference axis RA.
  • the spring device F provides a spring deflection along the spring device reference axis RA.
  • the spring device F is formed from a meander section M1, the length of which is defined by a meander center line MM.
  • a first end piece 11 referred to herein is intended to be attached or mounted to a first application component not shown in the figures
  • a second end piece 12 referred to herein is intended to be attached to a second application component not shown in the figures or mounted.
  • the pretensioning device 10 it can be provided that the first application component is moved relative to the second application component against the spring force of the respective spring device F by an actuator located between the end pieces 11, 12 moving the end pieces 11, 12 along the spring device - Reference axis RA moved relative to each other.
  • the first end piece 11 has a first inner surface 11a which faces the spring device F or the meander portion M1.
  • the second end piece 12 has a second inner surface 12a, which faces the spring device F or the meander section M1.
  • the first inner surface 11a and the second inner surface 12a are thus oriented in such a way that they face each other.
  • the first inner surface 11a and second inner surface 12a can thus be used as bearing surfaces of a pretensioning device 10 and in particular the spring device F component to be prestressed can be used. It can be provided that the component to be prestressed on the first inner surface 11a and on the second inner surface 12a or one of these inner surfaces directly or through an intermediate component, such as a bearing component or a bearing housing made of elastic material can be formed, is present.
  • the component to be prestressed can be located next to the spring device F along or parallel, but also transversely to the spring device reference axis RA.
  • Such a component can in particular be an actuator and specifically a piezoelectric actuator.
  • the functionality of a piezoelectric actuator which is installed in the prestressing device 10 between the first inner surface 11a and the second inner surface 12a, is prestressed by the respective spring device F, since this causes the first end piece 11 and the second end piece 12 or the first inner surface 11a and the second inner surface 12a compress the component or actuator on opposite sides thereof.
  • the biasing device 10 includes the first end piece 11, the second end piece 12 and a single spring device F on.
  • the spring device F connects the first end piece 11 and the second end piece 12 along the spring device reference axis RA providing spring travel along the spring device reference axis RA.
  • a coordinate system with a longitudinal axis X, a vertical axis Y and a transverse axis Z is entered in FIG.
  • the position of the coordinate system in relation to the pretensioning device 10 can be defined in particular in such a way that the X-Y plane, i.e. the plane spanned by the X axis and the Y axis, extends along a central plane of the spring device F or is identical to this and, in addition, the X-axis runs in the direction of the center line of the spring device F.
  • the first end piece 11 has a first bearing part 13 and a first connection part 21 .
  • the second end piece 12 has a second bearing part 14 and a second connection part 22 .
  • the first connection part 21 and the second connection part 22 form a connection device 20 with which the spring device F is connected with a first end E1 to the first end piece 11 and with a second end E2 to the second end piece 12 .
  • the first bearing part 13 has a first end section 15 and a second end section 17 which are transverse to the spring device reference axis RA in opposite directions the first end portion 15 is located on.
  • the second end section 17 is connected to the first connection part 21 .
  • the first bearing part 13 and the first connection part 21 can be produced together, in particular as one piece or from one piece, or can be formed as components separate from one another.
  • the second bearing part 14 has a first end section 16 and a second end section 18 which is situated transversely to the spring device reference axis RA opposite to the first end section 16 .
  • the second end section 18 is connected to the second connection part 22 .
  • the second bearing part 14 and the second connection part 22 can be produced together, in particular as one piece or from one piece, or can be formed as components that are separate from one another.
  • the first connection part 21 has a first end portion 23 and a second end portion 25 which is located opposite to the first end portion 23 along the spring device reference axis RA and which is connected to the first end E1 of the spring device F on.
  • the second end section 25 and the first end E1 can be produced together, in particular as one piece or in one piece, or can be formed as components separate from one another.
  • the second connection part 22 has a first end section 24 and a second end section 26, which is located opposite the first end section 24 along the spring device reference axis RA and which is connected to the second end E2 of the spring device F.
  • the second end section 26 and the second end E2 can be produced together, in particular as one piece or from one piece, or can be formed as components separate from one another.
  • the first bearing part 13 and the first connecting part 21 are formed together in a dimensionally stable manner.
  • the first connection part 21 and the first end E1 of the spring device F are also formed together in a dimensionally stable manner.
  • the second bearing part 14 and the second connecting part 22 are formed together as a whole in a dimensionally stable manner.
  • the second connection part 22 and the second end E2 of the spring device F are also formed together in a dimensionally stable manner.
  • the spring device F is formed from at least one meander section M in every embodiment of the prestressing device according to the invention.
  • the at least one meander section M extends in sections along the spring device reference axis RA and in sections transversely to the spring device reference axis RA.
  • a plurality of meander sections defined herein can directly adjoin one another or can be connected to one another via one or respectively an intermediate piece.
  • the spring device F is formed as a single meander section M, which has a meander center line MM and the following sections (A1), (A2), (A3 ) having:
  • (A1) a first transverse section 50 running from a first transverse section start point P1 to a first transverse section end point P2, the first transverse section start point P1 being either identical to the meander section start point PA or the first transverse section start point P1 being of a starting section 80 is located at a distance from the meander section starting point PA, the course of the meander center line in the first transverse section 50 being defined in such a way that when a line point moves on the meander center line MM from the first transverse section starting point P1 to the first transverse section end point P2, a point resulting from the perpendicular projection of the moving line point onto the spring device reference axis RA approaches the first end piece 11,
  • (A2) a bridging section 60 or connecting section extending from the first transverse section terminus P2 towards the second end piece 12 to a bridging section terminus P4,
  • (A3) a second transverse section 70, which runs from the bridging section end point P4 to a second transverse section end point P6, which is either identical to the meander section end point PB or is located at a distance from the meander section end point PB by means of an end section 90, wherein the progression of the meander centerline in the second transverse section 70 is defined such that moving a line point on the meander centerline from the bridging section endpoint P4 to the second transverse section endpoint P6 moves a point extending from the perpendicular projection of the moving line point on the spring device reference axis RA, approaches the first end piece 11 .
  • the center line running from the meander section starting point PA to the first transverse section starting point P1 runs transversely to the spring device reference axis RA.
  • the meander section end point PB is spaced apart from the second transverse section end point P6
  • the center line running from the meander section end point PB to the second transverse section end point P6 runs transversely to the spring device reference axis RA.
  • embodiments of the pretensioning device 10 can have a first spring device F1, a second spring device F2, a first end piece 11 and a second end piece 12, wherein the first spring device F1 connects the first end piece 11 and the second end piece 12 along a first spring device reference axis RA1 and the second spring device F2 connects the first end piece 11 and the second end piece 12 along a second spring device reference axis RA2, each spring device F1, F2 having a meandering section M1, M2 each with two transverse sections 50, 70, the distance between which is the same seen from a reference line or the spring device reference axis RA, RA1, RA2 of the respective spring device in one section and which are connected to one another with a bridging section at a greater distance from the reference line or the spring device reference axis RA, RA1, RA2.
  • transverse sections of the same meander section and/or between transverse sections of different adjacent meander sections at least in a real part of the range of movement or in the entire range of movement of the respective spring device, there is a freedom of movement in the direction of the reference line or spring device reference axis exists.
  • the meander center line MM of the meander section M is a circle segment line, the center point of the circle segment being defined by the intersection of the following two lines:
  • the opening angle which extends between the two perpendiculars SP1, SP6, is greater than 180 degrees. This can generally be 180.5 degrees or a larger value. This opening angle is preferably less than 345 degrees and especially less than 330 degrees.
  • the meander center line MM of the at least one meander section M has a geometry that deviates from a line segment of a circle and in particular has an arcuate geometry.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the prestressing device 10 according to the invention, which is a variant of the embodiment of the prestressing device 10 shown in FIG.
  • the embodiment of the prestressing device 10 according to the invention in FIG. 2 can have all combinations of features of the prestressing device 10 described with reference to FIG.
  • the prestressing device 10 in FIG. 2 differs from that in FIG. 1 in that both the first end piece 11 and the second end piece 12 have a decoupling device 30 .
  • the decoupling device 30 is designed as a first decoupling layer 31, which is arranged as an intermediate layer in the first end piece 11, and as a second decoupling layer 32, which is arranged as an intermediate layer in the second end piece 12.
  • the prestressing device 10 has only one decoupling layer, i.e. only the decoupling layer 31 or only the decoupling layer 32.
  • the decoupling device can be located between two sections or sections of the respective end piece in order to eliminate transverse forces between these sections or sections.
  • the sections or parts are arranged one behind the other along the respective spring device reference axis.
  • the first end piece 11 has a second or outer section 35 located along the spring device reference axis RA adjacent to the first section 33, with the first decoupling layer 31 being arranged between the first section 33 and the second section 35.
  • the second end piece 12 has a second or outer section 36 located along the spring device reference axis RA adjacent to the first section 34, with the second decoupling layer 32 being arranged between the first section 34 and the second section 36.
  • the decoupling device 30 serves to reduce or eliminate transverse forces directed transversely to the spring device reference axis RA and which act on the first
  • End piece 11 or the second end piece 12 or both the first end piece 11 and the second end piece 12 function when the first end piece 11 and/or the second end piece 12 is coupled or attached to components of an application device.
  • the decoupling layer 31 and/or the decoupling layer 32 can/can be formed in particular from a pseudoplastic material.
  • the shear thinning material is in one way in the first end piece 11 or in the second
  • the pseudoplastic material only transmits forces that run along the spring device reference axis RA from the respective second end piece 12 to the respective first end piece 11 of the same end piece 11, 12.
  • the decoupling device 30 can also be implemented in a different way to eliminate the effect of transverse forces directed transversely to the spring device reference axis RA, e.g. in each case as at least one pivot bearing or tilting or pivot bearing or flexure joint or structural joint.
  • FIGS. further embodiments of the prestressing device according to the invention are described with reference to FIGS. Features with the same function are partially assigned the same reference symbols.
  • These embodiments have a first end piece 111, a second End piece 112, a first spring device F1 and a second spring device F2 that cannot be seen in FIG.
  • the first spring device F1, for which a first spring device reference axis RA1 is defined, and the second spring device F2, for which a second spring device reference axis RA2 is defined, can with respect to a spring device axis of symmetry S, which is along the spring device reference axes RA1 , RA2 run, be arranged axially symmetrically to each other.
  • the spring device reference axes RA1, RA2 run symmetrically and in particular parallel to the spring device axis of symmetry S.
  • the first spring device F1 and the second spring device F2 can in particular be arranged transversely to their spring device reference axes RA1, RA2 and transversely to the spring device axis of symmetry S at a distance unequal to zero.
  • the first end piece 111 of the pretensioning device 100 has a first bearing part 113 and two first connecting parts 121a, 121b which are arranged transversely to the spring device reference axes RA1, RA2 at a distance which is not equal to zero.
  • the second end piece 112 of the pretensioning device 100 has a second bearing part 114 and two second connection parts 122a, 122b, which are arranged transversely to the spring device reference axes RA1, RA2 at a distance that is not equal to zero.
  • a first end E11 of the first spring device F1 and a first end E12 of the second spring device F2 are each connected to a first connection part 121a, 121b.
  • a second end E21 of the first spring device F1 and a second end E22 of the second spring device F2 are each connected to a second connection part 122a, 122b.
  • the second connection parts 122a, 122b thus form the
  • Connection device 120 with which the spring devices F1, F2 are each connected to the first end piece 111 with a first end E11, E12 and to the second end piece 112 with a second end E21, E22.
  • the first bearing part 113 has two first end sections 115a, 115b and two second end sections 117a, 117b.
  • the first end portions 115a, 115b are located spaced from each other in the direction of the distance between the spring device reference axes RA1, RA2.
  • the two second end portions 117a, 117b are located spaced from each other in the direction of the distance between the spring device reference axes RA1, RA2.
  • One of the first end sections 115a, 115b is located opposite a second end section 117a, 117b in a direction that runs transversely to a plane spanned by said distance and one of the spring device reference axes RA1, RA2.
  • the second End sections 117a, 117b are each connected to a first connection part 121a, 121b.
  • the first bearing part 113 and the first connection parts 121a, 121b can be produced together, in particular as one piece or in one piece, or can be formed as components that are separate from one another.
  • the second bearing part 114 has two first end sections 116a, 116b and two second end sections 118a, 118b.
  • the first end portions 116a, 116b are located spaced from each other in the direction of the distance between the spring device reference axes RA1, RA2.
  • the two second end portions 118a, 118b are located spaced from each other in the direction of the distance between the spring device reference axes RA1, RA2.
  • One of the first end sections 116a, 116b is located opposite a second end section 118a, 118b in a direction that runs transversely to a plane spanned by said distance and one of the spring device reference axes RA1, RA2.
  • the second end sections 118a, 118b are each connected to a second connection part 122a, 122b.
  • the second bearing part 114 and the second connection parts 122a, 122b can be produced together, in particular as one piece or in one piece, or can be formed as components that are separate from one another.
  • Each of the first connection parts 121a, 121b has a first end section 123a or 123b and a second end section 125a or 125b, which are located opposite the respective first end section 123a, 123b and which are each connected to a first end E11, E12 of the respective spring device F1 or F2 is connected.
  • the second end section 125a, 125b and the respective first end E11 or E12 can be produced together, in particular as one piece or from one piece, or can be formed as components that are separate from one another.
  • the second connection parts 122a, 122b each have a first end section 124a or 124b and a second end section 126a or 126b, which are located opposite to the respective first end section 124a, 124b and each have a second end E21, E22 of the respective spring device F1 or F2 is connected.
  • a second end section 126a, 126b and the respective second end E21 or E22 can be produced together, in particular as one piece or in one piece, or can be formed as components that are separate from one another.
  • the first bearing part 113 and the first connecting parts 121a, 121b are formed together in a dimensionally stable manner. Also, the first connection parts 121a, 121b and with the respective first end E11, E12 of the spring device F1 or F2 formed together as a whole dimensionally stable. Likewise, the second bearing part 114 and the second connecting parts 122a, 122b are formed together in a dimensionally stable manner. The second connection parts 122, 122b and together with the respective second end E21, E22 of the spring device F1 or F2 are formed in a dimensionally stable manner.
  • Each spring device F1, F2 has three first meander sections M1 and three second or further meander sections M2.
  • the first meander sections M1 and the second or further meander sections M2 extend in opposite directions to one another.
  • a meandering center line MM can be defined for each of these in its courses.
  • the first meander sections M1 and the second or further meander sections M2 extend along the spring device reference axis RA1 or RA2.
  • each spring device F1, F2 can have a meander section M1, M2 or a plurality of meander sections M1, M2. If a spring device F1, F2 has several meander sections M1, M2, a first meander section M1 and a second meander section M2 or vice versa are arranged one behind the other along the respective spring device reference axis RA1 or RA2.
  • each spring device F1, F2 have a width b, which can be constant or can vary along the respective spring device reference axis RA1 or RA2.
  • the at least one first meander section M1 and the at least one second meander section M2 each have sections (A1), (A2), (A3), as these are also defined with reference to FIG.
  • first meander sections M1 and the second meander sections M2 the same reference symbols are used for features with the same function in relation to the first spring device F1 and the second spring device F2.
  • the first meander sections M1 have:
  • (A1) a first transverse section 150 running from a first transverse section start point P11 to a first transverse section end point P12, the first transverse section start point P11 being either identical to the meander section start point PA1 or the first transverse section start point P11 by means of of a start section 180 spaced from the first meander section start point PA1 is located, the course of the meander center line in the first transverse section 150 being defined in such a way that when a line point moves on the meander center line MM from the first transverse section starting point P11 to the first transverse section end point P12, a point that resulting from the perpendicular projection of the moving line point onto the spring device reference axis RA1, approaches the first end piece 111,
  • (A3) a second transverse section 170, which runs from the bridging section end point P14 to a second transverse section end point P16, which is either identical to the meander section end point PB1 or is located at a distance from the meander section end point PB1 by means of an end section 190, wherein the progression of the meander centerline in the second transverse section 170 is defined such that moving a line point on the meander centerline from the bridging section endpoint P14 to the second transverse section endpoint P16 moves a point derived from the perpendicular projection of the moving line point on the spring device reference axis RA1, approaches the first end piece 11.
  • the meander center line MM of the meander section M is a circle segment line, with the center point of the circle segment being defined by the intersection of the following two lines is:
  • the second meander sections M2 have:
  • (A1) a first transverse section 250 running from a first transverse section start point P21 to a first transverse section end point P22, the first transverse section start point P21 being either identical to the meander section start point PA2 or the first transverse section start point P21 by means of one initial section 280 is located at a distance from the meander section starting point PA2, the course of the meander center line in the first transverse section 250 being defined in such a way that when a line point moves on the meander center line MM from the first transverse section starting point P21 to the first cross-section end point P22, a point resulting from the perpendicular projection of the moving line point onto the spring device reference axis RA2 approaches the first end piece 111,
  • (A3) a second transverse section 270, which runs from the bridging section end point P24 to a second transverse section end point P26, which is either identical to the meander section end point PB2 or is located at a distance from the meander section end point PB2 by means of an end section 290, wherein the progression of the meander centerline in the second transverse section 270 is defined such that moving a line point on the meander centerline from the bridging section endpoint P24 to the second transverse section endpoint P26 moves a point derived from the perpendicular projection of the moving line point on the spring device reference axis RA2, approaches the first end portion 111.
  • the meander center line MM of the meander section M is a circle segment line, with the center point of the circle segment being defined by the intersection of the following two lines is:
  • a second meandering section M2 with a first transverse section 250 according to the definition (A1) follows the second transverse section 170 of each first meandering section M1.
  • the biasing device of the present invention and in particular any of the herein the pretensioning devices 10 or 100 described, i.e. with a first end piece 11 or 111, with a second end piece 12 or 112 and with at least one spring device F or F1 or F2, which respectively connects the first end piece 11 or 111 and the second end piece 12 or 112 along a spring device reference axis RA or RA1 or RA2 is generally formed from at least one spring device F or F1 or F2.
  • the prestressing device according to the invention has, also independently of the features of the same described elsewhere herein, at least one spring device F, F1, F2 with at least one meander section M or M1 or M2, which has an overall elongated shape and the shape a meander loop
  • the meander section M or M1 or M2 generally has an elongated shape.
  • the first transverse section 50 or 150 or 250 and the second transverse section 70 or 170 or 270 together form the meander section M or M1 or M2 in the form of a meander loop.
  • first transverse section 50 or 150 or 250 extends at least in sections transversely to the respective spring device
  • Reference axis RA or RA1 or RA2 extends to a first transverse section end area and the second transverse section 70 or 170 or 270 extends at least in sections transversely to the respective spring device reference axis RA or RA1 or RA2 to a second transverse section end area extends.
  • the bridging section 60 or 160 or 260 connects the first transverse section 50 or 150 or 250 and the second transverse section 70 or 70 or 270.
  • the respective bridging section 60 or 160 or 260 can be arranged in such a way that it is located to the side of the respective spring device reference axis RA or RA1 or RA2.
  • a vertical plane VE can be defined for the prestressing device, in which the respective spring device reference axis RA or RA1 or RA2 is located and the respective bridging section 60 or 160 or 260 intersects. It can be provided in particular that the respective vertical plane VE intersects centrally in its longitudinal course along the respective spring device reference axis RA or RA1 or RA2. For this purpose it can specifically be provided that the respective vertical plane VE intersects the respective bridging section 60 or 160 or 260 in its longitudinal course along the respective spring device reference axis RA or RA1 or RA2 essentially in the middle and in particular in the middle.
  • first transverse section 50 or 150 or 250 has a first, in particular continuously extending outer surface section S50 with at least one of the following sections (T11), (T12):
  • T12 a second surface section 53 which is oriented opposite to the first surface section 51 and/or is oriented towards the second end piece 12 or 112.
  • the secondary angle ß between the contour line, which results from the intersection of the partial section (T11) or the second surface section 52 with the vertical plane VE, and the respective spring device reference axis RA or RA1 or RA2, which on the side of the second end piece 12 or 112 opens, is at least partially less than 90 degrees.
  • the first outer surface section S50 can be designed in such a way that the contour lines K51, K52, which result from the intersection of the first outer surface section S50 with the vertical plane VE, run in a straight line.
  • the second transverse section 70 or 170 or 270 has a first, in particular continuously extending outer surface section S70 with at least one of the following sections (T21), (T22):
  • T22 a second surface section 72 which is oriented opposite to the first surface section 71 and/or is oriented towards the second end piece 12 or 112.
  • the secondary angle ⁇ between the contour line, which results from the intersection of the subsection (T22) or the second surface section 72 with the vertical plane VE, and the respective spring device reference axis RA or RA1 or RA2, which opens on the side of the first end piece 11 or 111, is greater than 90 degrees, at least in sections.
  • the second outer surface section S70 can be designed in such a way that the contour lines K71, K72, which result from the intersection of the second outer surface section S70 with the vertical plane VE, run in a straight line.
  • (B3) have, A second transverse section 70, 170, 270 of a first meander section M1, M2 is followed by a first transverse section 50, 150, 250 of a second meander section M1, M2, with the bridging sections 60, 160, 260 of meander sections M1, M2, which are located one behind the other along the spring device reference axis RA, RA1, RA2, are periodically located alternately on different sides of the spring device reference axis RA, RA1, RA2.
  • the first transverse sections 150 of the first meander sections M1 and the first transverse sections 250 of the second meander sections M2 each extend from their respective first transverse section starting point P11 or P21 with respect to the spring device reference axis RA in mutually opposite directions.
  • first spring device F1 and the second spring device F2 are implemented in a manner identical to one another.
  • first spring device F1 and the second spring device F2 can also be implemented in ways that differ from one another.
  • the first end piece 111 has a first inner surface 111a, the
  • Spring devices F1, F2 is located facing.
  • the second end piece 112 has a second inner surface 112a located facing the spring devices F1, F2.
  • the first inner surface 111a and second inner surface 112a are thus oriented such that they face each other.
  • the first inner surface 111a and second inner surface 112a are thus oriented such that they face each other.
  • Inner surfaces 112a can thus be used as bearing surfaces of a component to be prestressed by the prestressing device 100 and in particular by the spring devices F1, F2. Provision can be made for the component to be prestressed to be attached to the first inner surface 111a and the second inner surface 112a or one of these inner surfaces directly or through an intermediate component, such as a bearing component or a bearing housing made of elastic material can be, is present.
  • the component to be pretensioned lies between the spring devices F1, F2.
  • the pretensioning device 10, 100 can in particular have: a first spring device F1, a second spring device F2, a first end piece 11, 111 and a second end piece 12, 112 , wherein the first spring device F1 connects the first end piece 11 and the second end piece 12 along a first spring device reference axis RA1 and the second spring device F2 connects the first end piece 11, 111 and the second end piece 12, 112 along a second spring device reference axis RA2, each spring device F1, F2 each having a meander section M1, M2 with two transverse sections 50, 70; 150, 170; 250, 270, the distance between which increases in one section as seen from a reference line or the spring device reference axis RA, RA1, RA2 of the respective spring device and which are at a greater distance from the reference line or the spring device reference axis RA, RA1, RA2 are connected to each other with a bridging section.
  • both the first end piece 111 and the second end piece 112 have a decoupling device 130 which is integrated in the first end piece 111 and in the second end piece 112 respectively.
  • each of the decoupling devices 130 has a first pivot bearing with a first axis of rotation and a second pivot bearing with a second axis of rotation, the first axis of rotation and the second axis of rotation running transversely to one another .
  • the first end piece 111 has a first swivel joint 131 with a first axis of rotation and a second swivel joint 133 with a second axis of rotation
  • the second end piece 112 has a first swivel joint 132 with a first axis of rotation and a second swivel joint 134 with a second axis of rotation.
  • the first pivot joint 131, 132 and the second pivot joint 133, 134 are each implemented as a tilting or pivot bearing in the form of a solid joint or structural joint.
  • Spring device F side facing the first inner surface 111a is formed. Furthermore, points the first end piece 111 has a second or outer section 143 located adjacent to or spaced from the first section 141 along the spring device reference axis RA. An intermediate section 145 is located between the first section 141 and the second section 143 .
  • the first rotary joint 131 is formed or arranged between the first partial section 141 and the intermediate section 145 . As a result of this, the first partial section 141 and the intermediate section 145 can be rotated relative to one another and, in particular, can be tilted or pivoted.
  • the second rotary joint 133 is formed or arranged between the intermediate section 145 and the second partial section 143 .
  • first partial section 141 and the intermediate section 145 can be rotated relative to one another and, in particular, can be tilted or pivoted.
  • the axes of rotation of the first pivot joint 131 and the second pivot joint 133 are vertical to one another.
  • the rotary joints 131, 132 can each be implemented as solid-state joints.
  • the swivel joint 131 or the swivel joint 132 can also not be provided, so that the intermediate section 145 is omitted.
  • Second end piece 112 further includes a second or outer section 144 that is adjacent to or spaced from first section 142 along spring device reference axis RA.
  • An intermediate section 146 is located between the first section 142 and the second section 144 .
  • the first pivot joint 132 is formed or arranged between the first partial section 142 and the intermediate section 146 .
  • the second rotary joint 134 is formed or arranged between the intermediate section 146 and the second partial section 144 .
  • first Partial section 142 and the intermediate section 146 are rotatably mounted relative to one another and, in particular, are mounted such that they can be tilted or pivoted.
  • the axes of rotation of the first pivot joint 132 and the second pivot joint 134 are vertical to one another.
  • the rotary joints 133, 134 are each realized as solid body joints or structural joints.
  • the swivel joint 132 or the swivel joint 134 can also not be provided, so that the intermediate section 146 is omitted.
  • the second section 143 as part of the first end piece 111 is intended to be attached or mounted to a first application component not shown in the figures
  • the second section 144 as part of the second end piece 112 is intended to be attached to a second application component not shown in the figures is fastened or mounted.
  • the outer section 143 may include a mounting device 147 for coupling the outer section 143 to a first application component of the application environment or for attaching the outer section 143 to a first application component of the application environment.
  • the assembly device 147 can in particular have at least one assembly hole or another fastening component. In the representations of FIGS. 5 to 7, the assembly device 147 has two assembly bores 147a, 147b.
  • the outer section 144 may include a fixture 148 for coupling the outer section 144 to a second application component of the environment of use or for attaching the outer section 144 to a second component of the application environment.
  • the mounting device 148 can in particular have at least one mounting hole or another fastening component.
  • the assembly device 148 has two assembly bores 148a, 148b.
  • the first application component is opposed relative to the second application component the spring force of the respective spring device F1, F2 is moved by an actuator located between the end pieces 111, 112 moving the end pieces 111, 112 along the spring device reference axes RA1, RA2 relative to one another.
  • the respective spring device F prestresses the first application component relative to the second application component.
  • each spring device F1, F2 has only a first meander section M1 and a second meander section M2.
  • the drive device 1 has a prestressing device, which is realized according to an embodiment described herein, and an actuator 5, preferably a piezoelectric actuator.
  • the actuator 5 is arranged between the first end piece and the second end piece of the pretensioning device.
  • the actuator 5 is designed in particular in such a way that it expands or contracts with a corresponding electrical actuation along the spring device reference axis.
  • an actuator is used in the drive device 1, it can be designed in such a way that the functionality of the actuator 5 is produced or improved by a lateral prestress which acts on the actuator 5 from opposite sides along the spring device reference axis.
  • the embodiment of the drive device 1 according to the invention shown in FIGS. 9 to 12 has the prestressing device 100, which is shown in FIGS. 3 to 7 and is described here with reference to FIGS.
  • the actuator 5 is arranged between the first end piece 111 and the second end piece 112 of the prestressing device 100 .
  • the drive device 1 can also be another one described here 1 and 2, or in particular an embodiment of the pretensioning device 300 described herein with reference to FIG.
  • Pretensioning device 1 first end piece a first inner surface (of the first end piece 11) 2 second end piece a second inner surface (of the second end piece 12) 3 first bearing part (of the first end piece 11) 4 second bearing part (of the second end piece 12) 5 first end section (of the first bearing part 13) 6 first end section (of the second bearing part 14) 7 second end section (of the first bearing part 13) 8 second end section (of the second bearing part 14) 0 connection device 1 first connection part 2 second connection part 3 first end section (of the first connection part 21) 4 first end section (of the second connection part 22)5 second end section (of the first connection part 21)6 second end section (of the second connection part 22)0 decoupling device 1 decoupling layer (of the decoupling device 30)2 decoupling layer (of the decoupling device 30)3 first section (of the first end piece 11) 4 first section (of the second end piece 12) 5 second section nitt (of the first end piece 11) 6 second section (

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Abstract

Vorspann-Vorrichtung (10, 100, 300) mit einem ersten Endstück (11, 111), mit einem zweiten Endstück (12, 112) und mit zumindest einer Federvorrichtung (F, F1, F2), die das erste Endstück (11, 111) und das zweite Endstück (12, 112) entlang einer Federvorrichtungs- Referenzachse (RA, RA1, RA2) verbindet, wobei die zumindest eine Federvorrichtung (F, F1, F2) aus zumindest einem Mäander-Abschnitt (M1) gebildet ist, der sich jeweils entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse (RA, RA1, RA2) erstreckt, sowie Antriebsvorrichtung (1) mit einer Vorspann-Vorrichtung (10, 100, 300).

Description

Vorspann-Vorrichtung und Antriebsvorrichtung mit einer Vorspann- Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorspann-Vorrichtung und ein Antriebsvorrichtung mit einer Vorspann-Vorrichtung.
Aus der US 10 389276 B2, der US 5 543 670 und der WO 2015 113998 A1 ist jeweils eine Vorspann-Vorrichtung bekannt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist, eine zu bekannten Vorspann-Vorrichtungen und Antriebsvorrichtungen alternativ gestaltete Vorspann-Vorrichtung oder Antriebsvorrichtung bereitzustellen, die jeweils hinsichtlich Genauigkeit sowie auch hinsichtlich Fertigung und Montage vorteilhaft ist, und mit der insbesondere eine hohe Vorspannkraft realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den auf diese rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
Nach der Erfindung ist eine Vorspann-Vorrichtung mit einem ersten Endstück, mit einem zweiten Endstück und mit zumindest einer Federvorrichtung, die das erste Endstück und das zweite Endstück entlang einer Federvorrichtungs-Referenzachse RA verbindet, vorgesehen. Zumindest eine Federvorrichtung der Vorspann-Vorrichtung oder mehrere oder jede der zumindest einen Federvorrichtung ist jeweils aus zumindest einem Mäander-Abschnitt oder schlingenförmigem Abschnitt gebildet, wobei sich bei diesen Varianten zumindest ein Mäander-Abschnitt oder ein schlingenförmiger Abschnitt jeweils entlang oder parallel zu der Federvorrichtungs-Referenzachse erstreckt. Bei einer Abfolge vom mehreren Mäander- Abschnitten oder schlingenförmigen Abschnitten sind die Mäander-Abschnitte in der Federvorrichtungs-Referenzachse RA aneinander gereiht gelegen, wobei sich jeweils nächst gelegene oder zueinander benachbart gelegene Mäander-Abschnitte oder schlingenförmige Abschnitte direkt aneinander anschließen können oder über ein Zwischenstück miteinander verbunden sein können.
Bei jeder der erfindungsgemäßen Ausführungsformen mit ansonsten jeden hierin beschriebenen Merkmalen der Vorspann-Vorrichtung bzw. der Antriebsvorrichtung weist ein Mäander-Abschnitt oder schlingenförmiger Abschnitt insbesondere zwei Querabschnitte auf, deren gegenseitiger Abstand sich von einer Referenzlinie oder der Federvorrichtungs- Referenzachse RA der jeweiligen Federvorrichtung aus gesehen zumindest abschnittsweise vergrößert und die einen Abstandsvergrößerungsabschnitt bilden, und wobei die beiden Querabschnitte mit einem Überbrückungs- oder Verbindungsabschnitt, der sich an den Abstandsvergrößerungsabschnitt anschließt und somit in einem größeren Abstand von der Referenzlinie oder der Federvorrichtungs-Referenzachse gelegen ist, miteinander verbunden sind. Somit erstreckt sich ein Mäander-Abschnitt oder schlingenförmiger Abschnitt insbesondere auf derselben Seite der Referenzlinie oder der Federvorrichtungs- Referenzachse RA.
Bei allen erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann insbesondere vorgesehen sein, dass zwischen Querabschnitten desselben Mäander-Abschnitts und/oder zwischen Querabschnitten verschiedener benachbarter Mäander-Abschnitte zumindest in einem Teil des Bewegungsbereichs oder in dem gesamten Bewegungsbereich der jeweiligen Federvorrichtung, ein Bewegungs-Freiraum in Richtung der Referenzlinie oder der Federvorrichtungs-Referenzachse existiert. Dadurch kann sich die jeweilige Federvorrichtung bei entsprechenden äußeren Kräften, die an den jeweiligen Endstücken, zwischen denen sich die jeweilige Federvorrichtung erstreckt, anliegen, in der Referenzlinie oder der Federvorrichtungs-Referenzachse kontrahieren oder expandieren.
Bei jeder Ausführungsform der Erfindung, die zwischen jeweils zwei Endstücken eine Federvorrichtung oder mehrere Federvorrichtungen jeweils mit mehreren Mäander- Abschnitten oder schlingenförmigen Abschnitten aufweist, kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei entlang der Referenzlinie oder Federvorrichtungs-Referenzachse jeweils aufeinander folgende Mäander-Abschnitte sich von der Referenzlinie oder Federvorrichtungs-Referenzachse aus in zueinander entgegen gesetzt verlaufenden Richtungen erstrecken oder in Bezug auf die Referenzlinie oder Federvorrichtungs- Referenzachse auf zueinander entgegen gesetzt gelegenen Seiten gelegen sind.
Bei den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit einem Mäander-Abschnitt oder mehreren Mäander-Abschnitten in Kombination mit ansonsten jeden hierin beschriebenen Merkmalen der Vorspann-Vorrichtung bzw. der Antriebsvorrichtung ist vorgesehen, dass zumindest ein Mäander-Abschnitt in seinem Verlauf eine Mäander- Mittellinie aufweist und aus folgenden Abschnitten (A1), (A2), (A3) gebildet ist:
(A1) einem ersten Querabschnitt, der von einem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt bis zu einem ersten Querabschnitts-Endpunkt verläuft, wobei der erste Querabschnitts- Anfangspunkt identisch mit dem Mäanderabschnitts-Anfangspunkt ist oder der erste Querabschnitts-Anfangspunkt mittels eines Anfangsabschnitts distanziert von dem Mäanderabschnitts-Anfangspunkt gelegen ist, wobei der Verlauf der Mäander-Mittellinie im ersten Querabschnitt derart definiert ist, dass bei einer Bewegung eines Linienpunktes auf der Mäander-Mittellinie von dem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt aus bis zum ersten Querabschnitts-Endpunkt sich ein Punkt, der sich aus der senkrechten Projektion des bewegten Linienpunktes auf die Federvorrichtungs-Referenzachse RA ergibt, sich dem ersten Endstück annähert,
(A2) einen Überbrückungsabschnitt, der sich von dem ersten Querabschnitts-Endpunkt in Richtung zum zweiten Endstück zu einem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt erstreckt,
(A3) einen zweiten Querabschnitt, der von dem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt bis zu einem zweiten Querabschnitts-Endpunkt verläuft, der identisch mit dem Mäanderabschnitts- Endpunkt oder mittels eines Endabschnitts distanziert von dem Mäanderabschnitts-Endpunkt gelegen ist, wobei der Verlauf der Mäander-Mittellinie im zweiten Querabschnitt derart definiert ist, dass sich bei Bewegung eines Linienpunktes auf der Mäander-Mittellinie von dem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt aus bis zu dem zweiten Querabschnitts-Endpunkt ein Punkt, der sich aus der senkrechten Projektion des bewegten Linienpunktes auf die Federvorrichtungs-Referenzachse RA ergibt, dem ersten Endstück annähert.
In Bezug auf den ersten Querabschnitt gemäß Definition (A1) ist der auf der Mäander- Mittellinie bewegte Linienpunkt der Mäander-Mittellinie ein fiktiver Punkt zur Definition des Verlaufs der Mäander-Mittellinie im ersten Querabschnitt. Insbesondere kann der Verlauf der Mäander-Mittellinie im ersten Querabschnitt derart definiert sein, dass sich bei Bewegung eines fiktiven Linienpunktes auf der Mäander-Mittellinie von dem ersten Querabschnitts- Anfangspunkt aus bis zum ersten Querabschnitts-Endpunkt der Projektionspunkt, der aus der Projektion des auf der Mäander-Mittellinie bewegten Linienpunktes senkrecht auf die Federvorrichtungs-Referenzachse RA resultiert, in einer Richtung bewegt, die von dem zweiten Endstück zu dem ersten Endstück und dabei entlang der Federvorrichtungs- Referenzachse RA verläuft.
In Bezug auf den zweiten Querabschnitt gemäß Definition (A2) ist der auf der Mäander- Mittellinie bewegte Linienpunkt der Mäander-Mittellinie ein fiktiver Punkt zur Definition des Verlaufs der Mäander-Mittellinie im zweiten Querabschnitt. Insbesondere kann der Verlauf der Mäander-Mittellinie im zweiten Querabschnitt derart definiert sein, dass sich bei Bewegung eines fiktiven Linienpunktes auf der Mäander-Mittellinie von dem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt aus bis zu dem zweiten Querabschnitts-Endpunkt der Projektionspunkt, der aus der Projektion des auf der Mäander-Mittellinie bewegten Linienpunktes senkrecht auf die Federvorrichtungs-Referenzachse RA resultiert, in einer Richtung bewegt, die von dem zweiten Endstück zu dem ersten Endstück und dabei entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse RA verläuft.
Durch die erfindungsgemäße Vorspann-Vorrichtung wird eine lineare Vorspannung erreicht.
Durch die Geometrie oder Gestaltung der zumindest einen Federvorrichtung kann eine starke Vorspannung, also die Erzeugung von relativ großen Vorspannkräften eines zwischen den Endstücken gelegenen Bauteils und insbesondere eines Aktors, bevorzugt eines piezoelektrischen Aktors, erreicht werden. Das zwischen den Endstücken gelegene Bauteil kann dabei direkt an den Endstücken direkt oder über zumindest ein Zwischen-Bauteil gelagert sein.
Die erfindungsgemäße Vorspann-Vorrichtung hat den Vorteil, dass die in der zumindest einen Federvorrichtung auftretenden mechanischen Spannungen oder die mechanische Belastung im Material der zumindest einen Federvorrichtung innerhalb des flexiblen Bereichs oder des Verformungsbereichs relativ gering im Verhältnis zur erreichbaren Dehnung oder zur erreichbaren Vorspannkraft sind, insbesondere da bei der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung relativ große resultierende Kerbradien realisierbar sind, so dass eine Verminderung oder Begrenzung von Spannungsspitzen in der zumindest einen Federvorrichtung erreichbar ist. Diese Wirkungen lassen sich durch gezielte Gestaltung der Federvorrichtung auch flexibel einstellen.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit allen anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmalen und gegebenenfalls alternativen Merkmalen kann vorgesehen sein, dass die Federvorrichtungs-Referenzachse RA eine Mittellinie der Federvorrichtung ist oder parallel zu einer Mittellinie der Federvorrichtung verläuft.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit allen anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmalen und gegebenenfalls alternativen Merkmalen kann vorgesehen sein, dass der Abschnitt der Mäander-Mittellinie zumindest eines Mäander- Abschnitts zwischen dem ersten Querabschnitts-Endpunkt und dem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt eine der folgenden Formen hat:
(01) einen geradlinigen Verlauf;
(02) einen bogenförmigen Verlauf mit einheitlicher Krümmung, die von der
Federvorrichtungs-Referenzachse RA aus gesehen konkav gekrümmt ist. Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit allen anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmalen und gegebenenfalls alternativen Merkmalen kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Mäander-Abschnitt derart geformt ist, dass der Abschnitt der Mäander-Mittellinie zwischen dem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt und dem Querabschnitts-Endpunkt eine Kreissegment-Linie ist, wobei der Mittelpunkt des Kreissegments durch den Schnittpunkt der folgenden beiden Linien definiert ist:
(R1) die Senkrechte auf der Tangente, die an der im ersten Querabschnitt gelegenen Mäander-Mittellinie in dem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt anliegt,
(R2) die Senkrechte auf der Tangente, die an der im zweiten Querabschnitt gelegenen Mäander-Mittellinie in dem zweiten Mäander-Endpunkt anliegt, wobei der Öffnungswinkel cp, der sich zwischen den beiden Senkrechten erstreckt, größer als 180 Grad beträgt.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Öffnungswinkel (cp) , der sich zwischen den beiden Senkrechten (SP1 , SP6) erstreckt, kleiner als 330 Grad beträgt.
In dieser Hinsicht kann spezieller vorgesehen sein, dass der Öffnungswinkel zwischen den beiden Senkrechten (SP1 , SP6) über den ersten Mäander-Abschnitt (M1) größer als 180,5 Grad beträgt. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Öffnungswinkel zwischen den beiden Senkrechten (SP1 , SP6) über den ersten Mäander-Abschnitt (M1) kleiner als 350 Grad beträgt, und speziell kleiner als 330 Grad beträgt.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit allen anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmalen und gegebenenfalls alternativen Merkmalen kann vorgesehen sein, dass die Federvorrichtung zwei oder mehr als zwei Mäander- Abschnitte aufweist. Dabei weist zumindest ein Mäander-Abschnitt jeweils die Abschnitte (A1), (A2), (A3) auf, wobei die Überbrückungsabschnitte von Mäander- Abschnitten, die entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse RA hintereinander gelegen sind, periodisch abwechselnd auf verschiedenen Seiten der Federvorrichtungs- Referenzachse RA gelegen sind. Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit zumindest zwei Mäander-Abschnitten kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Überbrückungsabschnitte von Mäander-Abschnitten, die entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse RA hintereinander gelegen sind, periodisch abwechselnd auf verschiedenen Seiten der Federvorrichtungs-Referenzachse RA gelegen sind. Insbesondere bei diesen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Federvorrichtungs-Referenzachse RA eine Mittellinie der Federvorrichtung ist.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit allen anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmalen und gegebenenfalls alternativen Merkmalen kann vorgesehen sein, dass die Federvorrichtung zumindest einen ersten Mäander-Abschnitt und zumindest einen weiteren Mäander-Abschnitt aufweist, die entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse RA hintereinander gelegen sind und dabei direkt aneinander anschließen können oder über einen Zwischen-Abschnitt oder ein Zwischen- Bauteil miteinander verbunden sein können. Bei diesen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung kann mit allen anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmalen vorgesehen sein, dass erste Mäander-Abschnitt aus den hierin genannten Abschnitten (A1), (A2), (A3) gebildet ist, dass der weitere Mäander-Abschnitt ebenfalls aus den hierin genannten Abschnitten (A1), (A2), (A3) gebildet ist, wobei sich der weitere Mäander-Abschnitt mit dem ersten Querabschnitt nach der Definition (A1) an den zweiten Querabschnitt des ersten Mäander-Abschnitts anschließt, wobei der weitere Mäander-Abschnitt einen Überbrückungsabschnitt nach der Definition (A2) aufweist, der sich an den ersten Querabschnitt des weiteren Mäander-Abschnitts anschließt, wobei der weitere Mäander-Abschnitt (M2) einen zweiten Querabschnitt nach der Definition (A3) aufweist, der sich an den Überbrückungsabschnitt des weiteren Mäander- Abschnitt anschließt, wobei der Überbrückungsabschnitt des ersten Mäander-Abschnitts und der Überbrückungsabschnitt des weiteren Mäander-Abschnitts auf zueinander unterschiedlichen Seiten der Federvorrichtungs-Referenzachse RA gelegen sind.
Insbesondere kann der weitere Mäander-Abschnitt (M2) einen Überbrückungsabschnitt gemäß der hierin vorgenommenen Definition (A2) aufweisen, der sich an den ersten Querabschnitt des weiteren Mäander-Abschnitts (M2) anschließt. Insbesondere weist der weitere Mäander-Abschnitt (M2) einen zweiten Querabschnitt gemäß der hierin vorgenommenen Definition (A3) auf, der sich an den Überbrückungsabschnitt des weiteren Mäander-Abschnitts anschließt. Insbesondere erstrecken sich dabei der zweite Querabschnitt des ersten Mäander-Abschnitts und der zweite Querabschnitt des weiteren Mäander-Abschnitts von ihrem jeweiligen Überbrückungsabschnitts-Endpunkt in Richtung zu ihrem jeweiligen zweite Querabschnitts-Endpunkt oder in Bezug auf die Federvorrichtungs- Referenzachse RA in zueinander entgegen gesetzten Richtungen.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit allen anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmalen kann vorgesehen sein, dass sich die Dicke von zumindest einem Mäander-Abschnitt des zumindest einen Mäander-Abschnitts in einem Bereich, der zwischen dem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt und dem zweiten Mäander- Endpunkt gelegen ist, entlang des Verlaufs der Mäander-Mittellinie kontinuierlich erhöht und nach Erreichen einer maximalen Dicke wieder abnimmt, wobei die maximale Dicke in einem mittleren Bereich des Überbrückungsabschnitts auftritt. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Dicke quer oder vertikal zu der Ebene oder einer Mittelebene ausgebildet ist, in der die Krümmungsradien auf die Mäander-Mittellinie in Überbrückungsabschnitt liegen.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit einem Mäander-Abschnitt und mit einzelnen oder mehreren der anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmale der Vorspann-Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass der Mäander-Abschnitt der Vorspann-Vorrichtung den Anfangsabschnitt oder den Endabschnitt (90) oder sowohl den Anfangsabschnitt als auch den Endabschnitt aufweist.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit mehreren Mäander-Abschnitten und mit einzelnen oder mehreren der anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmale der Vorspann-Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Mäander-Abschnitte der Vorspann-Vorrichtung jeweils den Anfangsabschnitt oder den Endabschnitt oder sowohl den Anfangsabschnitt als auch den Endabschnitt aufweist.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit zumindest einem Anfangsabschnitt kann vorgesehen sein, dass die Mäander-Mittellinie zumindest eines Anfangsabschnitts geradlinig verläuft.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit zumindest einem Endabschnitt kann vorgesehen sein, dass die Mäander-Mittellinie zumindest eines Endabschnitts geradlinig verläuft.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit zumindest zwei benachbarten und aneinander anschließenden Mäander-Abschnitten und mit einzelnen oder mehreren der anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmale der Vorspann- Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass einer der Mäander-Abschnitte einen Endabschnitt aufweist und der benachbarte Mäander-Abschnitt einen Anfangsabschnitt aufweist, wobei der Anfangsabschnitt an dem Endabschnitt direkt anschließt. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Anfangsabschnitt, der sich an dem Endabschnitt direkt anschließt, punktsymmetrisch zu dem Endabschnitt angeordnet ist.
Bei diesen Ausführungsformen mit zumindest zwei aufeinander folgenden Mäander- Abschnitten kann vorgesehen sein, dass die Federvorrichtungs-Referenzachse RA durch den gemeinsamen Punkt verläuft, in dem sich ein Endabschnitt und ein sich direkt an diesen anschließender Anfangsabschnitt treffen.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit einzelnen oder mehreren der anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmale der Vorspann-Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Vorspann-Vorrichtung eine erste Federvorrichtung, die das erste Endstück und das zweite Endstück entlang einer ersten Federvorrichtungs- Referenzachse RA1 verbindet, und eine zweite Federvorrichtung, die das erste Endstück und das zweite Endstück entlang einer zweiten Federvorrichtungs-Referenzachse RA2 verbindet, wobei jede Federvorrichtung jeweils aus zumindest einem Mäander-Abschnitt mit einer Mäander-Mittellinie und aus den Abschnitten (A1), (A2), (A3) gebildet ist.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die erfindungsgemäße Vorspann- Vorrichtung mit einem ersten Endstück, mit einem zweiten Endstück und mit zumindest einer Federvorrichtung, die das erste Endstück und das zweite Endstück entlang einer Federvorrichtungs-Referenzachse verbindet, ausgeführt sein.
Dabei können Ausführungsformen der erfindungsgemäße Vorspann-Vorrichtung mit ansonsten allen anderen erfindungsgemäßen Merkmalen zumindest eine
Federvorrichtung (F1, F2) mit zumindest jeweils einem Mäander-Abschnitt (M1 , M2) mit jeweils zwei Querabschnitten (50, 70; 150, 170; 250, 270) aufweisen, deren Abstand zueinander sich von einer Referenzlinie oder der Federvorrichtungs-Referenzachse (RA, RA1, RA2) der jeweiligen Federvorrichtung aus gesehen in einem Abschnitt vergrößert und die in einem größeren Abstand von der Referenzlinie oder der Federvorrichtungs- Referenzachse (RA, RA1 , RA2) mit einem Überbrückungsabschnitt miteinander verbunden sind, wobei das erste Endstück (11, 111) oder das zweite Endstück (12, 112) oder sowohl das erste Endstück (11 , 111) als auch das zweite Endstück (12, 112) eine Entkopplungsvorrichtung (30, 130) zur Eliminierung der Wirkung von quer zur Federvorrichtungs-Referenzachse (RA, RA1 , RA2) gerichteten Querkräften aufweist bzw. aufweisen, wobei die Entkopplungsvorrichtung (30, 130) eine der folgenden Merkmalsgruppen (II), (V) oder beide der folgenden Merkmalsgruppen (II), (V) ausbildet:
(U) die Entkopplungsvorrichtung weist ein erstes Drehlager (131) mit einer ersten Drehachse und ein zweites Drehlager (132) mit einer zweiten Drehachse auf, wobei die erste Drehachse und die zweite Drehachse quer zueinander verlaufen,
(V) die Entkopplungsvorrichtung (30, 130) weist zumindest ein Festkörper- oder Strukturgelenk auf.
Weiterhin können Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit ansonsten allen anderen erfindungsgemäßen Merkmalen zumindest eine
Federvorrichtung (F1 , F2) mit zumindest jeweils einem Mäander-Abschnitt (M1 , M2) aufweisen, der insbesondere eine insgesamt längliche Gestalt hat und die Form einer Mäanderschleife mit
(B1) einem ersten Querabschnitt,
(B2) einem Überbrückungsabschnitt,
(B3) einem zweiten Querabschnitt ausbildet, wobei der Überbrückungsabschnitt den ersten Querabschnitt mit dem zweiten Querabschnitt verbindet. Dabei kann eine Vertikalebene VE derart definiert sein, dass in dieser die jeweilige Federvorrichtungs-Referenzachse gelegen ist und diese den Überbrückungsabschnitt zumindest abschnittsweise durchschneidet.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der erste Querabschnitt einen ersten Außenflächen-Abschnitt mit zumindest einem ersten Oberflächenabschnitt, der zumindest abschnittsweise dem ersten Endstück zugewandt orientiert ist, und einen zweiten Oberflächenabschnitt, der entgegen gesetzt zu dem ersten Oberflächenabschnitt orientiert ist, aufweist, wobei derjenige Nebenwinkel a zwischen der Konturlinie, die sich aus dem Schnitt des ersten Oberflächenabschnitts mit der Vertikalebene VE ergibt, und der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse, der sich auf der Seite des ersten Endstücks öffnet, zumindest abschnittsweise kleiner als 90 Grad beträgt, dass der zweite Querabschnitt einen zweiten Außenflächen-Abschnitt mit zumindest einem ersten Oberflächenabschnitt, der zumindest abschnittsweise dem zweiten Endstück zugewandt orientiert ist, und einen zweiten Oberflächenabschnitt, der entgegen gesetzt zu dem ersten Oberflächenabschnitt orientiert ist, aufweist, wobei derjenige Nebenwinkel yzwischen der Konturlinie, die sich aus dem Schnitt des ersten Oberflächenabschnitts mit der Vertikalebene (VE) ergibt, und der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse, der sich auf der Seite des zweiten Endstück öffnet, zumindest abschnittsweise kleiner als 90 Grad beträgt.
Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung kann mit allen anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmalen und gegebenenfalls alternativen Merkmalen realisiert sein.
Bei diesen Ausführungsformen der Vorspann-Vorrichtung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Federvorrichtung zumindest zwei Mäander-Abschnitte aufweist, die jeweils die Abschnitte (B1), (B2), (B3) aufweisen, dass sich an einen zweiten Querabschnitt eines ersten Mäander-Abschnitts ein erster Querabschnitt eines zweiten Mäander-Abschnitts anschließt, dass die Überbrückungsabschnitte von Mäander-Abschnitten, die entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse RA, RA1 , RA2 hintereinander gelegen sind, periodisch abwechselnd auf verschiedenen RA, RA1, RA2 gelegen sind.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit einzelnen oder mehreren der anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmale der Vorspann-Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Vorspann-Vorrichtung eine erste Federvorrichtung und eine zweite Federvorrichtung jeweils mit zumindest zwei Mäander-Abschnitten aufweist, wobei jeder der Mäander-Abschnitte jeder der Federvorrichtungen mit den Abschnitten (A1), (A2), (A3) gebildet ist, wobei die Überbrückungsabschnittevon Mäander-Abschnitten jeweils derselben Federvorrichtung, die entlang der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse hintereinander gelegen sind, periodisch abwechselnd auf verschiedenen Seiten der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse gelegen sind. Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit einer ersten Federvorrichtung und einer zweiten Federvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die erste Federvorrichtung und die zweite Federvorrichtung in Bezug auf eine parallel zu der Federvorrichtungs-Referenzachse RA verlaufenden Federvorrichtungs-Symmetrieachse zueinander achsensymmetrisch angeordnet sind. Bei diesen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die erste Federvorrichtungs-Referenzachse RA1 der ersten Federvorrichtung und die zweite Federvorrichtungs-Referenzachse RA1 der zweiten Federvorrichtung in Bezug auf eine Federvorrichtungs-Symmetrieachse zueinander achsensymmetrisch angeordnet sind. Bei diesen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung kann weiterhin vorgesehen sein, dass die erste Federvorrichtungs-Referenzachse RA1 der ersten Federvorrichtung und die zweite Federvorrichtungs-Referenzachse RA1 der zweiten Federvorrichtung zueinander parallel verlaufen. Bei diesen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Außenkontur der ersten Federvorrichtung und die Außenkontur der zweiten Federvorrichtung im Westlichen identisch zueinander gestaltet sind.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit einzelnen oder mehreren der anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmale der Vorspann-Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass das erste Endstück oder das zweite Endstück oder sowohl das erste Endstück als auch das zweite Endstück eine Entkopplungsvorrichtung zur Eliminierung der Wirkung von quer zur Federvorrichtungs-Referenzachse RA gerichteten Querkräften aufweisen. Die Querkräfte können insbesondere Querkräfte sein, die auf das erste Endstück oder das zweite Endstück oder sowohl das erste Endstück als auch das zweite Endstück wirken. Insbesondere kann die Entkopplungsvorrichtung zwischen zwei Teilabschnitten oder Teilstücken des jeweiligen Endstücks gelegen sein, um die Eliminierung von Querkräften zwischen diesen Teilabschnitten oder Teilstücken vorzunehmen. Die Teilabschnitte oder Teilstücke sind entlang der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse hintereinander angeordnet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Teilabschnitte oder Teilstücke in gegenseitiger Überdeckung zueinander, d.h. auf- bzw. übereinander, angeordnet sind, um beispielsweise eine Kreuzgelenkanordnung zu realisieren.
Durch die zumindest eine Entkopplungsvorrichtung wird erreicht, dass von den Endstücken keine oder nur relativ geringe Querkräfte, also Kräfte quer zur Federvorrichtungs- Referenzachse RA, auf die zumindest eine Federvorrichtung übertragen werden.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit zumindest einer Entkopplungsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Entkopplungsvorrichtung zumindest ein Drehlager oder ein Kipplager aufweist. Bei dem jeweiligen Drehlager sind die durch die Entkopplungsvorrichtung verbundenen Teilabschnitte oder Teilstücke zueinander drehbar verbunden. Bei dem jeweiligen Drehlager sind die durch die Entkopplungsvorrichtung verbundenen Teilabschnitte oder Teilstücke zueinander kippbar bzw. schwenkbar verbunden.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit zumindest einer Entkopplungsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Entkopplungsvorrichtung ein erstes Drehlager oder Kipplager bzw. Schwenklager mit einer ersten Drehachse oder Kipp- bzw. Schwenkachse und ein zweites Drehlager oder Kipplager bzw. Schwenklager mit einer zweiten Drehachse oder Kipp- bzw. Schwenkachse aufweist, wobei die erste Drehachse oder erste Kipp- bzw. Schwenkachse und die zweite Drehachse oder zweite Kipp- bzw. Schwenkachse quer zueinander verlaufen.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit zumindest einer Entkopplungsvorrichtung mit zumindest einem Drehlager kann vorgesehen sein, dass das Drehlager als ein Festkörpergelenklager oder ein Strukturgelenklager realisiert ist oder ein Festkörpergelenklager oder ein Strukturgelenklager aufweist.
Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit zumindest einer Entkopplungsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Entkopplungsvorrichtung eine Schicht aus strukturviskosem oder scherverdünnendem Material in Bezug auf die Federvorrichtungs-Referenzachse RA aufweist.
Generell kann vorgesehen sein, dass jede hierin beschriebene Ausführungsform einer Federvorrichtung durch Drahterodieren hergestellt wird.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Antriebsvorrichtung mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung und mit einem Aktor, der zwischen dem ersten Endstück und dem zweiten Endstück angeordnet ist und sich bei Betätigung entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse RA ausdehnt oder kontrahiert.
Der Aktor kann insbesondere ein Piezoaktor, also ein Aktor aus piezoelektrischem Material sein. Generell sind Aktoren auch aus einem anderen elektromechanischen Material denkbar.
Bei Ausführungsformen der Antriebsvorrichtung mit zumindest einem Endstück, das eine Entkopplungsvorrichtung aufweist, wird erreicht, dass von den Endstücken keine oder nur relativ geringe Querkräfte, also Kräfte quer zur Federvorrichtungs-Referenzachse RA, auf den Aktor übertragen werden. Somit wird vermieden, dass ungünstige Biegebelastungen auf den Aktor durch Querkräfte bei Einbau des Antriebselements zwischen die Endstücke und bei Montage der Endstücke an die Anwendungsumgebung z.B. mit einem ersten Anwendungsbauteil und einem zweiten Anwendungsbauteil, auftreten. Dabei können das erste Anwendungsbauteil und das zweite Anwendungsbauteil mittels einer Anwendungskinematik zueinander bewegbar gekoppelt sein. Die Entkopplungsvorrichtung sorgt weiterhin auch für eine Reduzierung bzw. Vermeidung von Querkräften auf den Aktor, die aus dem Betrieb der Antriebsvorrichtung herrühren können.
Der Ausdruck „entlang“ bedeutet hierin im Zusammenhang mit einer hierin genannten Richtungsangabe, die insbesondere auch den Verlauf einer Konturlinie oder einer Oberfläche oder eine Richtung eines Bauteils oder einer Strukturkomponente wie eine Achse oder eine Welle oder eine Mittelachse derselben betreffen kann, in Bezug auf eine Bezugsrichtung oder eine Bezugsachse, dass ein Abschnitt des Verlaufs oder die Tangente an eine jeweilige Konturlinie oder jeweilige Oberfläche oder die Richtung in einer explizit oder implizit vorgegebenen Blickrichtung lokal oder abschnittsweise mit einem Winkel von maximal 45 Grad und insbesondere von maximal 30 Grad von der jeweiligen Bezugsrichtung bzw. Bezugsachse abweicht, auf die die jeweilige Richtungsangabe bezogen ist.
Der Ausdruck „quer“ bedeutet hierin im Zusammenhang mit einer hierin genannten Richtungsangabe, die insbesondere auch den Verlauf einer Konturlinie oder einer Oberfläche oder eine Richtung eines Bauteils oder einer Strukturkomponente wie eine Achse oder eine Welle oder eine Mittelachse derselben betreffen kann, in Bezug auf eine Bezugsrichtung oder eine Bezugsachse, dass ein Abschnitt des Verlaufs oder die Tangente an eine jeweilige Konturlinie oder jeweilige Oberfläche oder die Richtung in einer explizit oder implizit vorgegebenen Blickrichtung lokal oder abschnittsweise mit einem Winkel, der zwischen 45 Grad und 135 Grad beträgt, und vorzugsweise mit einem Winkel, der zwischen 67 Grad und 113 Grad beträgt, von der jeweiligen Bezugsrichtung bzw. Bezugsachse abweicht, auf die die jeweilige Richtungsangabe bezogen ist.
Unter dem Begriff „Abstand“ insbesondere zwischen zwei Flächen wird hierin insbesondere der kürzeste Abstand verstanden.
Spezieller kann hierin unter einem „Abstand“ insbesondere zwischen zwei Gegenständen oder zwei Flächen oder Bezugspunkten insbesondere die kürzeste Entfernung oder der kürzeste Abstand zwischen den zwei Gegenständen oder Flächen oder Bezugspunkten verstanden werden, wobei die kürzeste Entfernung oder der kürzeste Abstand dem Betrag nach ungleich Null ist, sofern hierin in dieser Hinsicht explizit keine andere Angabe gemacht wird.
Eine „Mittellinie“ oder eine „Längsrichtung“ oder „Referenzachse“ oder eine andere Referenzlinie, wie insbesondere eine zentrale Achse oder eine mittig verlaufende Linie zumindest einer Strukturkomponente oder eines Bauteils, die oder das jeweils insbesondere eines Mäander-Abschnitt sein kann, kann hierin derart definiert sein, dass diese sich insbesondere als Verbindungslinie der Flächenschwerpunkte der jeweils kleinsten Querschnittsflächen der jeweiligen Strukturkomponente an jedem Punkt entlang einer ermittelten oder vorgegebenen Referenzlinie oder eines Verlaufs zwischen zwei ermittelten oder vorgegebenen Enden der Strukturkomponente oder eines Bauteils und insbesondere eines Mäander-Abschnitts ergibt. Eine „Mittellinie“ einer Referenzlinie kann hierin jedoch auch nach einer anderen Definition, die aus dem Stand der Technik bekannt ist, verlaufen. In dem Fall, dass die Referenzlinie gekrümmt oder zumindest abschnittsweise gekrümmt verlaufen kann, kann eine Referenzrichtung in einem Punkt der Referenzlinie generell als lokale Längsrichtung verstanden werden und insbesondere die Richtung der Tangente an diesen Punkt haben.
Hierin kann eine Referenzachse jedoch auch als geradlinig definierte Linie oder Achse einer gekrümmten Referenzlinie und z.B. einer Mittellinie verstanden werden, wobei zur Ermittlung der geradlinigen Referenzachse eine Linie verwendet werden kann, deren Lage relativ zu der gekrümmten Linie und z.B. Mittellinie in der Summe die geringste Abweichungsfläche zwischen diesen Linien oder die geringste Abweichungsfläche ergibt. Dasselbe gilt, falls hierin eine geradlinige Referenzlinie aus einer gekrümmten Linie abzuleiten ist.
Unter der Bezeichnung „im Wesentlichen“ in Bezug auf ein Merkmal oder einen Wert wird hierin insbesondere verstanden, dass das Merkmal eine Abweichung von 20 % und speziell von 10 % von dem Merkmal oder dessen geometrischen Eigenschaft bzw. des Werts enthält.
Unter „Orientierung“ in Bezug auf eine Fläche und insbesondere Oberfläche wird hierin die Normale auf die jeweilige Oberfläche verstanden. Für den Fall, dass es sich bei der betreffenden Oberfläche nicht um eine gerade, sondern beispielsweise eine gekrümmte Oberfläche handelt, kann zur Ermittlung der Oberflächen-Normalen die Normale auf eine gerade Oberfläche derselben Größe verwendet werden, für deren Lage sich relativ zu gekrümmten Oberfläche in der Summe die geringste Abweichung ergibt.
Unter einer „Erstreckung“ eines Flächenabschnitts wird eine Richtung eines ebenen Flächenabschnitts verstanden, der entlang des in Bezug genommenen Flächenabschnitts verläuft und in Bezug zu diesem eine derartige Lage hat, bei der die Summe der Abweichungsbeträge zwischen beiden Flächenabschnitten minimal ist. In Bezug auf einen Längenbetrag der Erstreckung eines Flächenabschnitts wird hierin eine Länge eines fiktiven Flächenabschnitts derselben Größe in einer zu definierenden Richtung verstanden, der eine Lage hat relativ zu dem referenzierten Flächenabschnitt hat, bei der die Summe der Abweichungsbeträge zwischen beiden Flächenabschnitten minimal ist.
Unter der Bezeichnung „kontinuierlich“ oder „kontinuierlich zusammenhängend“ insbesondere in Bezug auf eine Fläche oder einer sich in zumindest einer Längsrichtung erstreckenden Strukturkomponente, wie eine Haut, eine Platte oder Wandung, wird hierin verstanden, dass die Fläche oder Strukturkomponente ununterbrochen verläuft.
Unter einem „kontinuierlichen Verlauf“ einer Linie oder Kante oder Oberfläche ist gemeint, dass die Oberfläche entlang einer Referenzrichtung gesehen über die gesamte quer zur Referenzrichtung verlaufende Breite keine Ecke aufweist, d.h. differenzierbaren Verlauf hat. Unter einem „gekrümmten Verlauf“ einer Linie oder Kante oder Oberfläche ist gemeint, dass die Oberfläche entlang einer Referenzrichtung gesehen über die gesamte quer zur Referenzrichtung verlaufende Breite keine Ecke aufweist, d.h. differenzierbaren Verlauf hat.
Unter einem „einheitlich gekrümmten Verlauf“ wird hierin eine Krümmung ohne Wendepunkt verstanden.
Unter der Bezeichnung „Position“ eines Punktes wie eines Referenzpunktes oder eines Körpers wird hierin die in Flächenkoordinaten / Raumkoordinaten und insbesondere in den drei Raumkoordinaten definierte Position des Punktes wie des Referenzpunktes oder des Körpers verstanden. Bei einer Position eines Körpers wird hierin insbesondere die Position eines Zentrums oder Mittelpunkts und insbesondere Schwerpunkts des Körpers verstanden.
Unter der Bezeichnung „im Wesentlichen“ insbesondere in Bezug auf eine identische Gestaltung zweier Bauteile oder Komponenten ist hierin eine Identität mit Abweichungen eines einzelnen Merkmals oder von mehreren Merkmalen von maximal 15% Abweichung und speziell 10% Abweichung der Bauteile oder Komponenten.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Hierin ist die Beschreibung von Merkmalen oder Komponenten von erfindungsgemäßen Ausführungsformen so zu verstehen, dass eine betreffende Ausführungsform erfindungsgemäß, sofern dies nicht explizit ausgeschlossen ist, auch zumindest ein Merkmal einer anderen Ausführungsform aufweisen kann, jeweils als zusätzliches Merkmal dieser betreffenden Ausführungsform oder als alternatives Merkmal, das ein anderes Merkmal dieser betreffenden Ausführungsform ersetzt. Die Figuren zeigen:
Figur 1 eine Seitendarstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann- Vorrichtung, die eine Federvorrichtung mit einem Mäander-Abschnitt aufweist,
Figur 2 eine Seitendarstellung einer Variante der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung nach der Figur 1, die eine Federvorrichtung mit einem Mäander- Abschnitt aufweist,
Figur 3 eine Seitendarstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung, die zwei Federvorrichtungen aufweist,
Figur 4 eine Seitendarstellung eines Ausschnitts einer der Federvorrichtungen der weiteren Ausführungsform der Vorspann-Vorrichtung der Figur 3,
Figur 5 eine perspektivische Darstellung der in der Figur 3 gezeigten weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung,
Figur 6 eine Draufsicht der in der Figur 3 gezeigten weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung,
Figur 7 eine weitere perspektivische Darstellung der in der Figur 3 gezeigten weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung,
Figur 8 eine Seitendarstellung einer gegenüber den in den Figuren 1 und 3 gezeigten Ausführungsformen wiederum weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann- Vorrichtung,
Figur 9 eine Seitendarstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, die eine Vorspann-Vorrichtung nach der Figur 3 mit zwei Federvorrichtungen und einen zwischen den zwei Federvorrichtungen gelegenen Aktor aufweist,
Figur 10 eine Draufsicht der in der Figur 9 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,
Figur 11 eine perspektivische Darstellung der in der Figur 9 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, Figur 12 eine weitere perspektivische Darstellung der in der Figur 9 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung.
Anhand der Figuren werden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorspann- Vorrichtung in Varianten und zueinander alternativen Ausführungsformen mit Merkmalen beschrieben. Dabei können die Merkmale, durch die sich die weiteren alternativen Ausführungsformen von den Varianten unterscheiden, erfindungsgemäß auch an allen hierin beschriebenen Ausführungsformen vorhanden sein, und zwar sowohl als Alternative zu funktionsgleichen oder funktionsähnlichen Merkmalen, als auch als zusätzliche Merkmale.
Die erfindungsgemäße Vorspann-Vorrichtung 10 weist ein erstes Endstück 11, ein zweites Endstück 12 und zumindest eine Federvorrichtung F auf. Die Federvorrichtung F verbindet das erste Endstück 11 und das zweite Endstück 12 entlang einer Federvorrichtungs- Referenzachse RA. Dabei stellt die Federvorrichtung F einen Federweg entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse RA bereit. Die Federvorrichtung F ist aus einem Mäander- Abschnitt M1 gebildet, dessen Längsverlauf durch eine Mäander-Mittellinie MM definiert ist.
Erfindungsgemäß ist ein hierin genanntes erstes Endstück 11 dazu vorgesehen, dass dieses an ein in den Figuren nicht dargestelltes erstes Anwendungsbauteil befestigt oder montiert ist, und ist ein hierin genanntes zweites Endstück 12 dazu vorgesehen, dass dieses an ein in den Figuren nicht dargestelltes zweites Anwendungsbauteil befestigt oder montiert ist. Bei einer erfindungsgemäßen Anwendung der Vorspann-Vorrichtung 10 kann vorgesehen sein, dass das erste Anwendungsbauteil relativ zu dem zweiten Anwendungsbauteil gegen die Federkraft der jeweiligen Federvorrichtung F bewegt wird, indem ein zwischen den Endstücken 11 , 12 gelegener Aktor die Endstücke 11 , 12 entlang der Federvorrichtungs- Referenzachse RA relativ zueinander bewegt. Bei einer dazu alternativen erfindungsgemäßen Anwendung der Vorspann-Vorrichtung 10 kann vorgesehen sein, dass durch die jeweilige Federvorrichtung F das erste Anwendungsbauteil relativ zu dem zweiten Anwendungsbauteil vorgespannt ist.
Das erste Endstück 11 weist eine erste Innenfläche 11a auf, die der Federvorrichtung F oder dem Mäander-Abschnitt M1 zugewandt gelegen ist. Ebenso weist das zweite Endstück 12 eine zweite Innenfläche 12a auf, die der Federvorrichtung F oder dem Mäander- Abschnitt M1 zugewandt gelegen ist. Die erste Innenfläche 11a und die zweite Innenfläche 12a sind somit derart orientiert, dass diese einander zugewandt gelegen sind. Die erste Innenfläche 11a und zweite Innenfläche 12a können somit als Lagerflächen eines durch die Vorspann-Vorrichtung 10 und insbesondere durch die Federvorrichtung F vorzuspannenden Bauteils verwendet werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass das vorzuspannende Bauteil an der ersten Innenfläche 11a und an der zweiten Innenfläche 12a oder einer dieser Innenflächen direkt oder durch ein Zwischen-Bauteil, wie z.B. durch ein Lagerungs-Bauteil oder durch ein Lagerungs-Gehäuse, das aus elastischem Material gebildet sein kann, anliegt. Das vorzuspannende Bauteil kann dabei längs bzw. parallel, aber auch quer zu der Federvorrichtungs-Referenzachse RA neben der Federvorrichtung F gelegen sein.
Ein solches Bauteil kann insbesondere ein Aktor und dabei speziell ein Piezoaktor sein. Die Funktionsfähigkeit eines Piezoaktors, der in die Vorspann-Vorrichtung 10 zwischen der ersten Innenfläche 11a und der zweiten Innenfläche 12a eingebaut ist, wird durch die jeweilige Federvorrichtung F vorgespannt, da durch diese das erste Endstück 11 und das zweite Endstück 12 bzw. die erste Innenfläche 11a und die zweite Innenfläche 12a das Bauteil oder den Aktor an zueinander entgegen gesetzt gelegenen Seiten desselben zusammendrücken.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung 10 ist in der Figur 1 dargestellt. Die Vorspann-Vorrichtung 10 weist das erste Endstück 11, das zweite Endstück 12 und eine einzelne Federvorrichtung F auf. Die Federvorrichtung F verbindet das erste Endstück 11 und das zweite Endstück 12 entlang der Federvorrichtungs- Referenzachse RA unter Bereitstellung eines Federwegs entlang der Federvorrichtungs- Referenzachse RA. In die Figur 1 ist ein Koordinatensystem mit einer Längsachse X eine Hochachse Y und einer Querachse Z eingetragen. Die Lage des Koordinatensystems in Bezug auf die Vorspann-Vorrichtung 10 kann insbesondere derart definiert sein, dass die X- Y-Ebene, also die durch die X-Achse und die Y-Achse aufgespannte Ebene, sich entlang einer Mittelebene der Federvorrichtung F erstreckt oder identisch zu dieser ist und zusätzlich die X-Achse in Richtung der Mittellinie der Federvorrichtung F verläuft.
Das erste Endstück 11 weist ein erstes Lagerteil 13 und ein erstes Anschlussteil 21 auf. Analog dazu weist das zweite Endstück 12 ein zweites Lagerteil 14 und ein zweites Anschlussteil 22 auf. Das erste Anschlussteil 21 und das zweite Anschlussteil 22 bilden eine Anschlussvorrichtung 20 mit der die Federvorrichtung F mit einem ersten Ende E1 an das erste Endstück 11 und mit einem zweiten Ende E2 an das zweite Endstück 12 angeschlossen ist.
Das erste Lagerteil 13 weist hierzu einen ersten Endabschnitt 15 und einen zweiten Endabschnitt 17, der quer zur Federvorrichtungs-Referenzachse RA entgegen gesetzt zu dem ersten Endabschnitt 15 gelegen ist, auf. Der zweite Endabschnitt 17 ist mit dem ersten Anschlussteil 21 verbunden. Das erste Lagerteil 13 und das erste Anschlussteil 21 können zusammen insbesondere als ein Stück oder aus einem Stück hergestellt oder als voneinander separate Bauteile gebildet sein. In analoger Weise weist das zweite Lagerteil 14 einen ersten Endabschnitt 16 und einen zweiten Endabschnitt 18, der quer zur Federvorrichtungs-Referenzachse RA entgegen gesetzt zu dem ersten Endabschnitt 16 gelegen ist, auf. Der zweite Endabschnitt 18 ist mit dem zweiten Anschlussteil 22 verbunden. Das zweite Lagerteil 14 und das zweite Anschlussteil 22 können zusammen insbesondere als ein Stück oder aus einem Stück hergestellt oder als voneinander separate Bauteile gebildet sein.
Das erste Anschlussteil 21 weist einen ersten Endabschnitt 23 und einen zweiten Endabschnitt 25, der entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse RA entgegen gesetzt zu dem ersten Endabschnitt 23 gelegen ist und der mit dem ersten Ende E1 der Federvorrichtung F verbunden ist, auf. Der zweite Endabschnitt 25 und das erste Ende E1 können zusammen insbesondere als ein Stück oder aus einem Stück hergestellt oder als voneinander separate Bauteile gebildet sein. In analoger Weise weist das zweite Anschlussteil 22 einen ersten Endabschnitt 24 und einen zweiten Endabschnitt 26, der entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse RA entgegen gesetzt zu dem ersten Endabschnitt 24 gelegen ist und der mit dem zweiten Ende E2 der Federvorrichtung F verbunden ist, auf. Der zweite Endabschnitt 26 und das zweite Ende E2 können zusammen insbesondere als ein Stück oder aus einem Stück hergestellt oder als voneinander separate Bauteile gebildet sein.
Das erste Lagerteil 13 und das erste Anschlussteil 21 sind zusammen insgesamt formsteif gebildet. Auch sind das erste Anschlussteil 21 und das erste Ende E1 der Federvorrichtung F zusammen insgesamt formsteif gebildet. Ebenso sind das zweite Lagerteil 14 und das zweite Anschlussteil 22 zusammen insgesamt formsteif gebildet. Auch sind das zweite Anschlussteil 22 und das zweite Ende E2 der Federvorrichtung F zusammen insgesamt formsteif gebildet.
Die Federvorrichtung F ist bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann- Vorrichtung aus zumindest einem Mäander-Abschnitt M gebildet. Der zumindest eine Mäander-Abschnitt M erstreckt sich jeweils abschnittsweise entlang der Federvorrichtungs- Referenzachse RA und abschnittsweise quer zu der Federvorrichtungs-Referenzachse RA. Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung mit einzelnen oder mehreren der anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmale der Vorspann-Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass sich mehrere hierin definierte Mäander-Abschnitte direkt aneinander anschließen können oder über ein bzw. jeweils Zwischenstück miteinander verbunden sein können.
Die Federvorrichtung F ist bei den anhand der Figuren 1 und 2 beschriebenen Ausführungsformen der Vorspann-Vorrichtung 10 als ein einzelner Mäander-Abschnitt M gebildet, der in seinem Verlauf eine Mäander-Mittellinie MM und folgende Abschnitte (A1), (A2), (A3) aufweist:
(A1) einen ersten Querabschnitt 50, der von einem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt P1 bis zu einem ersten Querabschnitts-Endpunkt P2 verläuft, wobei der erste Querabschnitts- Anfangspunkt P1 entweder identisch mit dem Mäanderabschnitts-Anfangspunkt PA ist oder der erste Querabschnitts-Anfangspunkt P1 mittels eines Anfangsabschnitts 80 distanziert von dem Mäanderabschnitts-Anfangspunkt PA gelegen ist, wobei der Verlauf der Mäander- Mittellinie im ersten Querabschnitt 50 derart definiert ist, dass bei einer Bewegung eines Linienpunktes auf der Mäander-Mittellinie MM von dem ersten Querabschnitts- Anfangspunkt P1 aus bis zum ersten Querabschnitts-Endpunkt P2 sich ein Punkt, der sich aus der senkrechten Projektion des bewegten Linienpunktes auf die Federvorrichtungs- Referenzachse RA ergibt, sich dem ersten Endstück 11 annähert,
(A2) einen Überbrückungsabschnitt 60 oder Verbindungsabschnitt, der sich von dem ersten Querabschnitts-Endpunkt P2 in Richtung zum zweiten Endstück 12 zu einem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt P4 erstreckt,
(A3) einen zweiten Querabschnitt 70, der von dem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt P4 bis zu einem zweiten Querabschnitts-Endpunkt P6 verläuft, der entweder identisch mit dem Mäanderabschnitts-Endpunkt PB ist oder mittels eines Endabschnitts 90 distanziert von dem Mäanderabschnitts-Endpunkt PB gelegen ist, wobei der Verlauf der Mäander-Mittellinie im zweiten Querabschnitt 70 derart definiert ist, dass bei Bewegung eines Linienpunktes auf der Mäander-Mittellinie von dem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt P4 aus bis zu dem zweiten Querabschnitts-Endpunkt P6 sich ein Punkt, der sich aus der senkrechten Projektion des bewegten Linienpunktes auf die Federvorrichtungs-Referenzachse RA ergibt, dem ersten Endstück 11 annähert.
Bei allen Ausführungsformen der Vorspann-Vorrichtung 10, bei denen der Mäanderabschnitts-Anfangspunkt PA von dem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt P1 beanstandet ist, kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Mittellinie, die von dem Mäanderabschnitts-Anfangspunkt PA zu dem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt P1 verläuft, quer zur Federvorrichtungs-Referenzachse RA verläuft.
Davon unabhängig kann bei allen Ausführungsformen der Vorspann-Vorrichtung 10, bei denen der Mäanderabschnitts-Endpunkt PB von dem zweiten Querabschnitts-Endpunkt P6 beanstandet ist, insbesondere vorgesehen sein, dass die Mittellinie, die von dem Mäanderabschnitts-Endpunkt PB zu dem zweiten Querabschnitts-Endpunkt P6 verläuft, quer zur Federvorrichtungs-Referenzachse RA verläuft.
Insbesondere können Ausführungsformen der Vorspann-Vorrichtung 10 eine erste Federvorrichtung F1, eine zweite Federvorrichtung F2, ein erstes Endstück 11 und ein zweites Endstück 12, wobei die erste Federvorrichtung F1 das erste Endstück 11 und das zweite Endstück 12 entlang einer ersten Federvorrichtungs-Referenzachse RA1 verbindet und die zweite Federvorrichtung F2 das erste Endstück 11 und das zweite Endstück 12 entlang einer zweiten Federvorrichtungs-Referenzachse RA2 verbindet, wobei jede Federvorrichtung F1, F2 jeweils einen Mäander-Abschnitt M1 , M2 mit jeweils zwei Querabschnitten 50, 70 aufweist, deren Abstand zueinander sich von einer Referenzlinie oder der Federvorrichtungs-Referenzachse RA, RA1 , RA2 der jeweiligen Federvorrichtung aus gesehen in einem Abschnitt vergrößert und die in einem größeren Abstand von der Referenzlinie oder der Federvorrichtungs-Referenzachse RA, RA1 , RA2 mit einem Überbrückungsabschnitt miteinander verbunden sind.
Bei diesen erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann insbesondere vorgesehen sein, dass zwischen Querabschnitten desselben Mäander-Abschnitts und/oder zwischen Querabschnitten verschiedener benachbarter Mäander-Abschnitte, zumindest in einem echten Teil des Bewegungsbereichs oder in dem gesamten Bewegungsbereich der jeweiligen Federvorrichtung, ein Bewegungs-Freiraum in Richtung der Referenzlinie oder der Federvorrichtungs-Referenzachse existiert.
Bei der in der Figur 1 dargestellten Ausführungsform der Vorspann-Vorrichtung 10 ist die Mäander-Mittellinie MM des Mäander-Abschnitts M eine Kreissegment-Linie, wobei der Mittelpunkt des Kreissegments durch den Schnittpunkt der folgenden beiden Linien definiert ist:
(R1) die Senkrechte SP1 auf der Tangente, die an der im ersten Querabschnitt 50 gelegenen Mäander-Mittellinie in dem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt P1 anliegt;
(R2) die Senkrechte SP6 auf der Tangente, die an der im zweiten Querabschnitt 70 gelegenen Mäander-Mittellinie in dem zweiten Mäander-Endpunkt P6 anliegt. Dabei beträgt der Öffnungswinkel, der sich zwischen den beiden Senkrechten SP1, SP6 erstreckt, größer als 180 Grad. Dieser kann generell 180,5 Grad oder eine größeren Wert betragen. Vorzugsweise beträgt dieser Öffnungswinkel kleiner als 345 Grad und speziell kleiner als 330 Grad.
Es ist jedoch ebenso denkbar, dass die Mäander-Mittellinie MM des zumindest einen Mäander-Abschnitts M eine von einer Kreissegment-Linie abweichende Geometrie und insbesondere eine bogenförmige Geometrie aufweist.
Die Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann- Vorrichtung 10, die eine Variante der in der Figur 1 dargestellten Ausführungsform der Vorspann-Vorrichtung 10 ist.
Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung 10 der Figur 2 kann alle Merkmalskombinationen der anhand der Figur 1 beschriebenen Vorspann-Vorrichtung 10 aufweisen. Zusätzlich unterscheidet sich die Vorspann-Vorrichtung 10 der Figur 2 von der nach Figur 1 dadurch, dass sowohl das erste Endstück 11 als auch das zweite Endstück 12 eine Entkopplungsvorrichtung 30 aufweist. Die Entkopplungsvorrichtung 30 ist als erste Entkopplungsschicht 31 , die als Zwischenschicht in dem ersten Endstück 11 angeordnet ist, und als zweite Entkopplungsschicht 32, die als Zwischenschicht in dem zweiten Endstück 12 angeordnet ist, ausgeführt. In Varianten der Ausführungsform der Figur 2 weist die Vorspann-Vorrichtung 10 nur eine Entkopplungsschicht auf, also nur die Entkopplungsschicht 31 oder nur die Entkopplungsschicht 32.
Insbesondere kann die Entkopplungsvorrichtung zwischen zwei Teilabschnitten oder Teilstücken des jeweiligen Endstücks gelegen sein, um die Eliminierung von Querkräften zwischen diesen Teilabschnitten oder Teilstücken vorzunehmen. Die Teilabschnitte oder Teilstücke sind entlang der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse hintereinander angeordnet.
Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung 10 nach der Figur 2 weist das erste Endstück 11 einen ersten oder inneren Teilabschnitt 33 auf, der an der der jeweiligen Federvorrichtung F zugewandten Seite die erste Innenfläche 11a ausbildet. Weiterhin weist das erste Endstück 11 einen zweiten oder äußeren Teilabschnitt 35 auf, der entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse RA neben dem ersten Teilabschnitt 33 gelegen ist, wobei zwischen dem ersten Teilabschnitt 33 und dem zweiten Teilabschnitt 35 die erste Entkopplungsschicht 31 angeordnet ist. Analog dazu weist bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann- Vorrichtung 10 nach der Figur 2 das zweite Endstück 12 einen ersten oder inneren Teilabschnitt 34 auf, der an der der jeweiligen Federvorrichtung F zugewandten Seite die zweite Innenfläche 12a ausbildet. Weiterhin weist das zweite Endstück 12 einen zweiten oder äußeren Teilabschnitt 36 auf, der entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse RA neben dem ersten Teilabschnitt 34 gelegen ist, wobei zwischen dem ersten Teilabschnitt 34 und dem zweiten Teilabschnitt 36 die zweite Entkopplungsschicht 32 angeordnet ist.
Die Entkopplungsvorrichtung 30 dient zur Reduzierung oder Eliminierung von quer zur Federvorrichtungs-Referenzachse RA gerichteten Querkräften, die auf das erste
Endstück 11 oder das zweite Endstück 12 oder sowohl das erste Endstück 11 als auch das zweite Endstück 12 wirken, wenn das erste Endstück 11 und/oder das zweite Endstück 12 an Bauteilen einer Anwendungsvorrichtung gekoppelt oder befestigt sind/ist.
Die Entkopplungsschicht 31 und/oder die Entkopplungsschicht 32 können/kann insbesondere aus einem strukturviskosen Material gebildet sein. Das strukturviskose Material ist dabei in einer Weise in dem ersten Endstück 11 oder in dem zweiten
Endstück 12 oder sowohl in dem ersten Endstück 11 als auch dem zweiten Endstück 12 integriert, dass auf den jeweiligen ersten Teilabschnitt 33, 34 wirkende Querkräfte nicht auf den jeweiligen zweiten Teilabschnitt 35, 36 desselben Endstücks 11, 12 übertragen werden. Dabei überträgt das strukturviskose Material lediglich Kräfte, die entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse RA verlaufen, von dem jeweils zweiten Endstück 12 auf das jeweils erste Endstück 11 desselben Endstücks 11 , 12.
Die Entkopplungsvorrichtung 30 kann auch auf eine andere Weise zur Eliminierung der Wirkung von quer zur Federvorrichtungs-Referenzachse RA gerichteten Querkräften realisiert sein, z.B. jeweils als zumindest ein Drehlager oder Kipp- bzw. Schwenklager oder Festkörpergelenk oder Strukturgelenk.
Die anhand der Figuren 1 und 2 beschriebenen Merkmale der Vorspann-Vorrichtung 10 können mit einzelnen oder mehreren von anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmalen anderer hierin beschriebener Ausführungsformen der Vorspann-Vorrichtung kombiniert sein.
Im Folgenden werden anhand der Figuren 3 bis 7 weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung beschrieben, denen das Bezugszeichen „100“ zugeordnet ist. Merkmalen gleicher Funktion sind dabei teilweise denselben Bezugszeichen zugeordnet. Diese Ausführungsformen weisen ein erstes Endstück 111 , ein zweites Endstück 112, eine erste Federvorrichtung F1 und eine in Figur 3 nicht erkennbare zweite Federvorrichtung F2 auf. Die erste Federvorrichtung F1 , für die eine erste Federvorrichtungs- Referenzachse RA1 definiert ist, und die zweite Federvorrichtung F2, für die eine zweite Federvorrichtungs-Referenzachse RA2 definiert ist, können in Bezug auf eine Federvorrichtungs-Symmetrieachse S, die entlang der Federvorrichtungs- Referenzachsen RA1, RA2 verlaufen, zueinander achsensymmetrisch angeordnet sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Federvorrichtungs-Referenzachsen RA1, RA2 symmetrisch und insbesondere parallel zu der Federvorrichtungs-Symmetrieachse S verlaufen. Die erste Federvorrichtung F1 und die zweite Federvorrichtung F2 können insbesondere quer zu ihren Federvorrichtungs-Referenzachsen RA1, RA2 und quer zur Federvorrichtungs-Symmetrieachse S in einem Abstand ungleich dem Betrag Null angeordnet sein.
Das erste Endstück 111 der Vorspann-Vorrichtung 100 weist ein erstes Lagerteil 113 und zwei erste Anschlussteile 121a, 121b auf, die quer zu den Federvorrichtungs- Referenzachsen RA1, RA2 in einem Abstand ungleich dem Betrag Null angeordnet sind. Analog dazu weist das zweite Endstück 112 der Vorspann-Vorrichtung 100 ein zweites Lagerteil 114 und zwei zweite Anschlussteile 122a, 122b auf, die quer zu den Federvorrichtungs-Referenzachsen RA1 , RA2 in einem Abstand ungleich dem Betrag Null angeordnet sind. Mit jeweils einem ersten Anschlussteil 121a, 121b ist ein erstes Ende E11 der ersten Federvorrichtung F1 und ein erstes Ende E12 der zweiten Federvorrichtung F2 verbunden. Mit jeweils einem zweiten Anschlussteil 122a, 122b ist ein zweites Ende E21 der ersten Federvorrichtung F1 und ein zweites Ende E22 der zweiten Federvorrichtung F2 verbunden. Die zweiten Anschlussteile 122a, 122b bilden somit die
Anschlussvorrichtung 120, mit der die Federvorrichtungen F1, F2 jeweils mit einem ersten Ende E11 , E12 an das erste Endstück 111 und jeweils mit einem zweiten Ende E21, E22 an das zweite Endstück 112 angeschlossen ist.
Das erste Lagerteil 113 weist hierzu zwei erste Endabschnitte 115a, 115b und zwei zweite Endabschnitte 117a, 117b auf. Die ersten Endabschnitte 115a, 115b sind in der Richtung des Abstands zwischen den Federvorrichtungs-Referenzachsen RA1 , RA2 voneinander beabstandet gelegen. Ebenso sind die zwei zweiten Endabschnitte 117a, 117b in der Richtung des Abstands zwischen den Federvorrichtungs-Referenzachsen RA1, RA2 voneinander beabstandet gelegen. Dabei ist in einer Richtung, die quer zu einer von dem genannten Abstand und einer der Federvorrichtungs-Referenzachsen RA1 , RA2 aufgespannten Ebene verläuft, jeweils einer der ersten Endabschnitte 115a, 115b entgegen gesetzt zu einem zweiten Endabschnitt 117a, 117b gelegen. Die zweiten Endabschnitte 117a, 117b sind jeweils mit einem ersten Anschlussteil 121a, 121b verbunden. Das erste Lagerteil 113 und die ersten Anschlussteile 121a, 121b können zusammen insbesondere als ein Stück oder aus einem Stück hergestellt oder als voneinander separate Bauteile gebildet sein.
In analoger Weise weist das zweite Lagerteil 114 zwei erste Endabschnitte 116a, 116b und zwei zweite Endabschnitte 118a, 118b auf. Die ersten Endabschnitte 116a, 116b sind in der Richtung des Abstands zwischen den Federvorrichtungs-Referenzachsen RA1, RA2 voneinander beabstandet gelegen. Ebenso sind die zwei zweiten Endabschnitte 118a, 118b in der Richtung des Abstands zwischen den Federvorrichtungs-Referenzachsen RA1 , RA2 voneinander beabstandet gelegen. Dabei ist in einer Richtung, die quer zu einer von dem genannten Abstand und einer der Federvorrichtungs-Referenzachsen RA1 , RA2 aufgespannten Ebene verläuft, jeweils einer der ersten Endabschnitte 116a, 116b entgegen gesetzt zu einem zweiten Endabschnitt 118a, 118b gelegen. Die zweiten Endabschnitte 118a, 118b sind jeweils mit einem zweiten Anschlussteil 122a, 122b verbunden. Das zweite Lagerteil 114 und die zweiten Anschlussteile 122a, 122b können zusammen insbesondere als ein Stück oder aus einem Stück hergestellt oder als voneinander separate Bauteile gebildet sein.
Jedes der ersten Anschlussteile 121a, 121b weist jeweils einen ersten Endabschnitt 123a oder 123b und einen zweiten Endabschnitt 125a oder 125b auf, die entgegen gesetzt zu dem jeweiligen ersten Endabschnitt 123a, 123b gelegen sind und die jeweils mit einem ersten Ende E11, E12 der jeweiligen Federvorrichtung F1 oder F2 verbunden ist. Der zweite Endabschnitt 125a, 125b und das jeweilige erste Ende E11 oder E12 können zusammen insbesondere als ein Stück oder aus einem Stück hergestellt oder als voneinander separate Bauteile gebildet sein.
In analoger Weise weisen die zweiten Anschlussteile 122a, 122b jeweils einen ersten Endabschnitt 124a oder 124b und einen zweiten Endabschnitt 126a oder 126b auf, die entgegen gesetzt zu dem jeweiligen ersten Endabschnitt 124a, 124b gelegen sind und die jeweils mit einem zweiten Ende E21 , E22 der jeweiligen Federvorrichtung F1 oder F2 verbunden ist. Jeweils ein zweiter Endabschnitt 126a, 126b und das jeweilige zweite Ende E21 oder E22 können zusammen insbesondere als ein Stück oder aus einem Stück hergestellt oder als voneinander separate Bauteile gebildet sein.
Das erste Lagerteil 113 und die ersten Anschlussteile 121a, 121b sind zusammen insgesamt formsteif gebildet. Auch sind die ersten Anschlussteile 121a, 121b und mit dem jeweiligen ersten Ende E11, E12 der Federvorrichtung F1 oder F2 zusammen insgesamt formsteif gebildet. Ebenso sind das zweite Lagerteil 114 und die zweiten Anschlussteile 122a, 122b zusammen insgesamt formsteif gebildet. Auch sind die zweiten Anschlussteile 122, 122b und mit dem jeweiligen zweiten Ende E21 , E22 der Federvorrichtung F1 oder F2 zusammen insgesamt formsteif gebildet.
Jede Federvorrichtung F1, F2 weist jeweils drei erste Mäander-Abschnitte M1 und drei zweite oder weitere Mäander-Abschnitte M2 auf. Dabei erstrecken sich die ersten Mäander- Abschnitte M1 und die zweiten oder weiteren Mäander-Abschnitte M2 in zueinander entgegen gesetzten Richtungen. Für diese kann jeweils in dessen Verläufen eine Mäander- Mittellinie MM definiert sein. Weiterhin erstrecken sich die ersten Mäander-Abschnitte M1 und die zweiten oder weiteren Mäander-Abschnitte M2 entlang der Federvorrichtungs- Referenzachse RA1 oder RA2.
Generell kann jede Federvorrichtung F1 , F2 einen Mäander-Abschnitt M1 , M2 oder mehrere Mäander-Abschnitte M1 , M2 aufweisen. In dem Fall, dass eine Federvorrichtung F1, F2 mehrere Mäander-Abschnitte M1, M2 aufweist, sind entlang der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse RA1 oder RA2 ein erster Mäander-Abschnitt M1 und ein zweiter Mäander-Abschnitt M2 oder umgekehrt hintereinander angeordnet.
Die Mäander-Abschnitte jeder Federvorrichtung F1, F2 weisen eine Breite b auf, die entlang der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse RA1 oder RA2 konstant sein kann oder variieren kann.
Der zumindest eine erste Mäander-Abschnitt M1 und der zumindest eine zweite Mäander- Abschnitt M2 weisen jeweils die Abschnitte (A1), (A2), (A3), wie diese auch anhand der Figur 1 definiert sind, auf. Für die Beschreibung der ersten Mäander-Abschnitte M1 und der zweiten Mäander-Abschnitte M2 werden in Bezug auf die erste Federvorrichtung F1 und die zweite Federvorrichtung F2 für Merkmale gleicher Funktion dieselben Bezugszeichen verwendet.
Die ersten Mäander-Abschnitte M1 weisen auf:
(A1) einen ersten Querabschnitt 150, der von einem ersten Querabschnitts- Anfangspunkt P11 bis zu einem ersten Querabschnitts-Endpunkt P12 verläuft, wobei der erste Querabschnitts-Anfangspunkt P11 entweder identisch mit dem Mäanderabschnitts- Anfangspunkt PA1 ist oder der erste Querabschnitts-Anfangspunkt P11 mittels eines Anfangsabschnitts 180 distanziert von dem ersten Mäanderabschnitts-Anfangspunkt PA1 gelegen ist, wobei der Verlauf der Mäander-Mittellinie im ersten Querabschnitt 150 derart definiert ist, dass sich bei einer Bewegung eines Linienpunktes auf der Mäander- Mittellinie MM von dem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt P11 aus bis zum ersten Querabschnitts-Endpunkt P12 ein Punkt, der sich aus der senkrechten Projektion des bewegten Linienpunktes auf die Federvorrichtungs-Referenzachse RA1 ergibt, sich dem ersten Endstück 111annähert,
(A2) einen Überbrückungsabschnitt 160, der sich von dem ersten Querabschnitts- Endpunkt P12 in Richtung zum zweiten Endstück 112 zu einem Überbrückungsabschnitts- Endpunkt P14 erstreckt,
(A3) einen zweiten Querabschnitt 170, der von dem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt P14 bis zu einem zweiten Querabschnitts-Endpunkt P16 verläuft, der entweder identisch mit dem Mäanderabschnitts-Endpunkt PB1 ist oder mittels eines Endabschnitts 190 distanziert von dem Mäanderabschnitts-Endpunkt PB1 gelegen ist, wobei der Verlauf der Mäander- Mittellinie im zweiten Querabschnitt 170 derart definiert ist, dass sich bei Bewegung eines Linienpunktes auf der Mäander-Mittellinie von dem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt P14 aus bis zu dem zweiten Querabschnitts-Endpunkt P16 ein Punkt, der sich aus der senkrechten Projektion des bewegten Linienpunktes auf die Federvorrichtungs- Referenzachse RA1 ergibt, dem ersten Endstück 11 annähert.
Bei den ersten Mäander-Abschnitten M1 der in den Figuren 3 bis 7 dargestellten Ausführungsform der Vorspann-Vorrichtung 100 ist die Mäander-Mittellinie MM des Mäander-Abschnitts M eine Kreissegment-Linie, wobei der Mittelpunkt des Kreissegments durch den Schnittpunkt der folgenden beiden Linien definiert ist:
(R1) die Senkrechte SP11 auf der Tangente, die an der im ersten Querabschnitt 150 gelegenen Mäander-Mittellinie in dem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt P11 anliegt;
(R2) die Senkrechte SP16 auf der Tangente, die an der im zweiten Querabschnitt 170 gelegenen Mäander-Mittellinie in dem zweiten Mäander-Endpunkt P16 anliegt.
Die zweiten Mäander-Abschnitte M2 weisen auf:
(A1) einen ersten Querabschnitt 250, der von einem ersten Querabschnitts- Anfangspunkt P21 bis zu einem ersten Querabschnitts-Endpunkt P22 verläuft, wobei der erste Querabschnitts-Anfangspunkt P21 entweder identisch mit dem Mäanderabschnitts- Anfangspunkt PA2 ist oder der erste Querabschnitts-Anfangspunkt P21 mittels eines Anfangsabschnitts 280 distanziert von dem Mäanderabschnitts-Anfangspunkt PA2 gelegen ist, wobei der Verlauf der Mäander-Mittellinie im ersten Querabschnitt 250 derart definiert ist, das bei einer Bewegung eines Linienpunktes auf der Mäander-Mittellinie MM von dem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt P21 aus bis zum ersten Querabschnitts-Endpunkt P22 sich ein Punkt, der sich aus der senkrechten Projektion des bewegten Linienpunktes auf die Federvorrichtungs-Referenzachse RA2 ergibt, sich dem ersten Endstück 111 annähert,
(A2) einen Überbrückungsabschnitt 260, der sich von dem ersten Querabschnitts- Endpunkt P22 in Richtung zum zweiten Endstück 112 zu einem Überbrückungsabschnitts- Endpunkt P24 erstreckt,
(A3) einen zweiten Querabschnitt 270, der von dem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt P24 bis zu einem zweiten Querabschnitts-Endpunkt P26 verläuft, der entweder identisch mit dem Mäanderabschnitts-Endpunkt PB2 ist oder mittels eines Endabschnitts 290 distanziert von dem Mäanderabschnitts-Endpunkt PB2 gelegen ist, wobei der Verlauf der Mäander- Mittellinie im zweiten Querabschnitt 270 derart definiert ist, dass bei Bewegung eines Linienpunktes auf der Mäander-Mittellinie von dem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt P24 aus bis zu dem zweiten Querabschnitts-Endpunkt P26 sich ein Punkt, der sich aus der senkrechten Projektion des bewegten Linienpunktes auf die Federvorrichtungs- Referenzachse RA2 ergibt, dem ersten Endstück 111annähert.
Bei den zweiten Mäander-Abschnitten M2 der in den Figuren 3 bis 7 dargestellten Ausführungsform der Vorspann-Vorrichtung 100 ist die Mäander-Mittellinie MM des Mäander-Abschnitts M eine Kreissegment-Linie, wobei der Mittelpunkt des Kreissegments durch den Schnittpunkt der folgenden beiden Linien definiert ist:
(R1) die Senkrechte SP21 auf der Tangente, die an der im ersten Querabschnitt 250 gelegenen Mäander-Mittellinie in dem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt P21 anliegt;
(R2) die Senkrechte SP26 auf der Tangente, die an der im zweiten Querabschnitt 270 gelegenen Mäander-Mittellinie in dem zweiten Mäander-Endpunkt P26 anliegt.
Bei der in den Figuren 3 bis 7 gezeigten Ausführungsform der Vorspann-Vorrichtung 100 schließt sich jeweils ein zweiter Mäander-Abschnitt M2 mit einem ersten Querabschnitt 250 nach der Definition (A1) an den zweiten Querabschnitt 170 jedes jeweils ersten Mäander- Abschnitts M1 an.
Die erfindungsgemäße Vorspann-Vorrichtung und insbesondere eine der hierin beschriebenen Vorspann-Vorrichtungen 10 oder 100, also mit einem ersten Endstück 11 bzw. 111 , mit einem zweiten Endstück 12 bzw. 112 und mit zumindest einer Federvorrichtung F bzw. F1 bzw. F2, die jeweils das erste Endstück 11 bzw. 111 und das zweite Endstück 12 bzw. 112 entlang einer Federvorrichtungs-Referenzachse RA bzw. RA1 bzw. RA2 verbindet, ist generell aus zumindest einer Federvorrichtung F bzw. F1 bzw. F2 gebildet. Die erfindungsgemäße Vorspann-Vorrichtung weist, auch unabhängig von den hierin ansonsten beschriebenen Merkmalen derselben, zumindest eine Federvorrichtung F, F1 , F2 mit zumindest einem Mäander-Abschnitt M bzw. M1 bzw. M2 auf, der eine insgesamt längliche Gestalt hat und dabei die Form einer Mäanderschleife
(B1) mit einem ersten Querabschnitt 50 bzw. 150 bzw. 250,
(B2) mit einem Überbrückungsabschnitt 60 bzw. 160 bzw. 260 und
(B3) mit einem zweiten Querabschnitt 70 bzw. 170 bzw. 270 ausbildet,
Der Mäander-Abschnitt M bzw. M1 bzw. M2 hat generell eine längliche Form. Der erste Querabschnitt 50 bzw. 150 bzw. 250und der zweite Querabschnitt 70 bzw. 170 bzw. 270 bilden zusammen den Mäander-Abschnitt M bzw. M1 bzw. M2 in Form einer Mäanderschleife aus.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass sich der erste Querabschnitt 50 bzw. 150 bzw. 250 zumindest abschnittsweise quer zur jeweiligen Federvorrichtungs-
Referenzachse RA bzw. RA1 bzw. RA2 bis zu einem ersten Querabschnitts-Endbereich erstreckt und sich der zweite Querabschnitt 70 bzw. 170 bzw. 270 zumindest abschnittsweise quer zur jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse RA bzw. RA1 bzw. RA2 bis zu einem zweiten Querabschnitts-Endbereich erstreckt.
Der Überbrückungsabschnitt 60 bzw. 160 bzw. 260 verbindet den ersten Querabschnitt 50 bzw. 150 bzw. 250 und den zweiten Querabschnitt 70 bzw. 70 bzw. 270. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein erstes Ende des Überbrückungsabschnitts 60 bzw. 160 bzw. 260 mit dem ersten Querabschnitts-Endbereich und ein zweites Ende des Überbrückungsabschnitts 60 bzw. 160 bzw. 260 mit dem zweiten Querabschnitts-Endbereich verbunden ist. Der jeweilige Überbrückungsabschnitt 60 bzw. 160 bzw. 260 kann derart angeordnet sein, dass dieser seitlich der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse RA bzw. RA1 bzw. RA2 gelegen ist.
In diesem Zusammenhang kann für die Vorspann-Vorrichtung eine Vertikalebene VE definiert sein, in der die jeweilige Federvorrichtungs-Referenzachse RA bzw. RA1 bzw. RA2 gelegen ist und den jeweiligen Überbrückungsabschnitt 60 bzw. 160 bzw. 260 durchschneidet. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die jeweilige Vertikalebene VE mittig in dessen Längsverlauf entlang der jeweiligen Federvorrichtungs- Referenzachse RA bzw. RA1 bzw. RA2 durchschneidet. Hierzu speziell kann vorgesehen sein, dass die jeweilige Vertikalebene VE den jeweiligen Überbrückungsabschnitt 60 bzw. 160 bzw. 260 in dessen Längsverlauf entlang der jeweiligen Federvorrichtungs- Referenzachse RA bzw. RA1 bzw. RA2 im Wesentlichen mittig und insbesondere mittig durchschneidet.
Bei jeder dieser Varianten kann vorgesehen sein, dass der erste Querabschnitt 50 bzw. 150 bzw. 250 einen ersten, insbesondere sich kontinuierlich erstreckenden Außenflächen- Abschnitt S50 mit zumindest einem der folgenden Teilabschnitte (T 11), (T12) aufweist:
(T11) einen ersten Oberflächenabschnitt 51 , der zumindest abschnittsweise dem ersten Endstück 11 bzw. 111 zugewandt orientiert ist,
(T12) einen zweiten Oberflächenabschnitt 53, der entgegen gesetzt zu dem ersten Oberflächenabschnitt 51 orientiert ist und/oder dem zweiten Endstück 12 bzw. 112 zugewandt orientiert ist.
In Kombination mit zumindest einem der voranstehend definierten Teilabschnitte (T 11), (T12) des ersten Querabschnitts 50 bzw. 150 bzw. 250 bzw. dem ersten Oberflächenabschnitt 51 oder dem zweiten Oberflächenabschnitt 52 oder beiden Oberflächenabschnitten 51, 52 kann vorgesehen sein, dass derjenige Nebenwinkel a zwischen der Konturlinie, die sich aus dem Schnitt des Teilabschnitts (T 11) oder des ersten Oberflächenabschnitts 51 mit der Vertikalebene VE ergibt, und der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse RA bzw. RA1 bzw. RA2, der sich auf der Seite des ersten Endstücks 11 bzw. 111 öffnet, zumindest abschnittsweise kleiner als 90 Grad beträgt. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass derjenige Nebenwinkel ß zwischen der Konturlinie, die sich aus dem Schnitt des Teilabschnitts (T11) oder des zweiten Oberflächenabschnitts 52 mit der Vertikalebene VE ergibt, und der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse RA bzw. RA1 bzw. RA2, der sich auf der Seite des zweiten Endstücks 12 bzw. 112 öffnet, zumindest abschnittsweise kleiner als 90 Grad beträgt.
In Kombination damit, aber auch unabhängig davon, kann der erste Außenflächen- Abschnitt S50 derart gestaltet sein, dass die Konturlinien K51 , K52, die sich aus dem Schnitt des ersten Außenflächen-Abschnitts S50 mit der Vertikalebene VE ergibt, geradlinig verlaufen. In Kombination mit zumindest einem der voranstehend definierten Teilabschnitte (T 11), (T12) des ersten Querabschnitts 50 bzw. 150 bzw. 250 bzw. dem ersten Oberflächenabschnitt 51 oder dem zweiten Oberflächenabschnitt 52 oder beiden Oberflächenabschnitten 51, 52 oder unabhängig von diesen kann vorgesehen sein, dass der zweite Querabschnitt 70 bzw. 170 bzw. 270 einen ersten, insbesondere sich kontinuierlich erstreckenden Außenflächen- Abschnitt S70 mit zumindest einem der folgenden Teilabschnitte (T21), (T22) aufweist:
(T21) einen ersten Oberflächenabschnitt 71 , der zumindest abschnittsweise dem zweiten Endstück 12 bzw. 112 zugewandt orientiert ist,
(T22) einen zweiten Oberflächenabschnitt 72, der entgegen gesetzt zu dem ersten Oberflächenabschnitt 71 orientiert ist und/oder dem zweiten Endstück 12 bzw. 112 zugewandt orientiert ist.
In Kombination mit zumindest einem der voranstehend definierten Teilabschnitte (T21), (T22) des zweiten Querabschnitts 70 bzw. 170 bzw. 270 bzw. dem ersten Oberflächenabschnitt 71 oder dem zweiten Oberflächenabschnitt 72 oder beiden Oberflächenabschnitten 71, 72 kann vorgesehen sein, dass derjenige Nebenwinkel y zwischen der Konturlinie, die sich aus dem Schnitt des Teilabschnitts (T21) oder des ersten Oberflächenabschnitts 71 mit der Vertikalebene VE ergibt, und der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse RA bzw. RA1 bzw. RA2, der sich auf der Seite des zweiten Endstücks 12 bzw. 112 öffnet, zumindest abschnittsweise kleiner als 90 Grad beträgt. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass derjenige Nebenwinkel ö zwischen der Konturlinie, die sich aus dem Schnitt des Teilabschnitts (T22) oder des zweiten Oberflächenabschnitts 72 mit der Vertikalebene VE ergibt, und der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse RA bzw. RA1 bzw. RA2, der sich auf der Seite des ersten Endstücks 11 bzw. 111 öffnet, zumindest abschnittsweise größer als 90 Grad beträgt.
In Kombination damit, aber auch unabhängig davon, kann der zweite Außenflächen- Abschnitt S70 derart gestaltet sein, dass die Konturlinien K71 , K72, die sich aus dem Schnitt des zweiten Außenflächen-Abschnitts S70 mit der Vertikalebene VE ergibt, geradlinig verlaufen.
Bei diesen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung kann, wie z.B. anhand der Figur 3 beschrieben ist, vorgesehen sein, dass die Federvorrichtung F, F1, F2 zumindest zwei Mäander-Abschnitte M1 , M2 aufweist, die jeweils die Abschnitte (B1), (B2), (B3) aufweisen, wobei sich an einen zweiten Querabschnitt 70, 170 270 eines ersten Mäander- Abschnitts M1 , M2 ein erster Querabschnitt 50, 150, 250 eines zweiten Mäander- Abschnitts M1 , M2 anschließt, wobei die Überbrückungsabschnitte 60, 160, 260 von Mäander-Abschnitten M1, M2, die entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse RA, RA1 , RA2 hintereinander gelegen sind, periodisch abwechselnd auf verschiedenen Seiten der Federvorrichtungs- Referenzachse RA, RA1 , RA2 gelegen sind.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass jeweils zwei entlang der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse RA, RA1 , RA2 aufeinander folgende Mäanderabschnitte M1, M2 zueinander punktsymmetrisch ausgeführt sind. Dadurch bildet sich zumindest ein S- förmiger Mäander aus.
Bei der in den Figuren 3 bis 7 gezeigten Ausführungsform der Vorspann-Vorrichtung 100 erstrecken sich jeweils die ersten Querabschnitte 150 der ersten Mäander-Abschnitte M1 und die ersten Querabschnitte 250 der zweiten Mäander-Abschnitte M2 von ihrem jeweiligen ersten Querabschnitts-Anfangspunkt P11 oder P21 aus in Bezug auf die Federvorrichtungs- Referenzachse RA in zueinander entgegen gesetzten Richtungen.
Die erste Federvorrichtung F1 und die zweite Federvorrichtung F2 sind bei der in den Figuren 3 bis 7 gezeigten Ausführungsform in zueinander identischer Weise realisiert. Grundsätzlich können die erste Federvorrichtung F1 und die zweite Federvorrichtung F2 auch in zueinander unterschiedlicher Weise zueinander realisiert sein.
Das erste Endstück 111 weist eine erste Innenfläche 111a auf, die den
Federvorrichtungen F1, F2 zugewandt gelegen ist. Ebenso weist das zweite Endstück 112 eine zweite Innenfläche 112a auf, die den Federvorrichtungen F1, F2 zugewandt gelegen ist. Die erste Innenfläche 111a und zweite Innenfläche 112a sind somit derart orientiert, dass diese einander zugewandt gelegen sind. Die erste Innenfläche 111a und zweite
Innenfläche 112a können somit als Lagerflächen eines durch die Vorspann-Vorrichtung 100 und insbesondere durch die Federvorrichtungen F1, F2 vorzuspannenden Bauteils verwendet werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass das vorzuspannende Bauteil an der ersten Innenfläche 111a und der zweiten Innenfläche 112a oder einer dieser Innenflächen direkt oder durch ein Zwischen-Bauteil, wie z.B. durch ein Lagerungs-Bauteil oder durch ein Lagerungs-Gehäuse, das aus elastischem Material gebildet sein kann, anliegt. Das vorzuspannende Bauteil liegt dabei zwischen den Federvorrichtungen F1, F2. Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung 100 nach den Figuren 3 bis 7 kann die Vorspann-Vorrichtung 10, 100 insbesondere aufweisen: eine erste Federvorrichtung F1, eine zweite Federvorrichtung F2, ein erstes Endstück 11, 111 und ein zweites Endstück 12, 112 auf, wobei die erste Federvorrichtung F1 das erste Endstück 11 und das zweite Endstück 12 entlang einer ersten Federvorrichtungs-Referenzachse RA1 verbindet und die zweite Federvorrichtung F2 das erste Endstück 11 , 111 und das zweite Endstück 12, 112 entlang einer zweiten Federvorrichtungs-Referenzachse RA2 verbindet, wobei jede Federvorrichtung F1, F2 jeweils einen Mäander-Abschnitt M1 , M2 mit jeweils zwei Querabschnitten 50, 70; 150, 170; 250, 270 aufweist, deren Abstand zueinander sich von einer Referenzlinie oder der Federvorrichtungs-Referenzachse RA, RA1, RA2 der jeweiligen Federvorrichtung aus gesehen in einem Abschnitt vergrößert und die in einem größeren Abstand von der Referenzlinie oder der Federvorrichtungs-Referenzachse RA, RA1, RA2 mit einem Überbrückungsabschnitt miteinander verbunden sind.
Bei den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung 100 der Figuren 3 bis 7 weist sowohl das erste Endstück 111 als auch das zweite Endstück 112 eine Entkopplungsvorrichtung 130 auf, die jeweils in dem ersten Endstück 111 und in dem zweiten Endstück 112 integriert ist. In Varianten der Ausführungsform der Figuren 3 bis 7 weist nur eines der Endstücke, also nur das erste Endstück 111 oder nur das zweite Endstück 112 eine Entkopplungsvorrichtung 130 auf.
Die Ausführungsformen der Vorspann-Vorrichtung 100 der Figuren 3 bis 7 können derart realisiert sein, dass jede der Entkopplungsvorrichtungen 130 ein erstes Drehlager mit einer ersten Drehachse und ein zweites Drehlager mit einer zweiten Drehachse aufweist, wobei die erste Drehachse und die zweite Drehachse quer zueinander verlaufen. Dabei weist das erste Endstück 111 ein erstes Drehgelenk 131 mit einer ersten Drehachse und ein zweites Drehgelenk 133 mit einer zweiten Drehachse und das zweite Endstück 112 ein erstes Drehgelenk 132 mit einer ersten Drehachse und ein zweites Drehgelenk 134 mit einer zweiten Drehachse auf. Das erste Drehgelenk 131, 132 und das zweite Drehgelenk 133, 134 ist jeweils als Kipp- bzw. Schwenklager in Form eines Festkörpergelenks oder Strukturgelenks realisiert.
Bei den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung 100 nach den Figuren 3 bis 7 weist das erste Endstück 111 einen ersten oder inneren Teilabschnitt 141 mit den Endabschnitten 115a, 117a, 115b, 117b auf, der an der der jeweiligen
Federvorrichtung F zugewandten Seite die erste Innenfläche 111a ausbildet. Weiterhin weist das erste Endstück 111 einen zweiten oder äußeren Teilabschnitt 143 auf, der entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse RA neben oder in einem Abstand zu dem ersten Teilabschnitt 141 gelegen ist. Zwischen dem ersten Teilabschnitt 141 und dem zweiten Teilabschnitt 143 ist ein Zwischenabschnitt 145 gelegen. Zwischen dem ersten Teilabschnitt 141 und dem Zwischenabschnitt 145 ist das erste Drehgelenk 131 ausgebildet oder angeordnet. Durch dieses sind der erste Teilabschnitt 141 und der Zwischenabschnitt 145 zueinander drehbar und insbesondere kippbar bzw. schwenkbar gelagert. Zwischen dem Zwischenabschnitt 145 und dem zweiten Teilabschnitt 143 ist das zweite Drehgelenk 133 ausgebildet oder angeordnet. Durch dieses sind der erste Teilabschnitt 141 und der Zwischenabschnitt 145 zueinander drehbar und insbesondere kippbar bzw. schwenkbar gelagert. Die Drehachsen des ersten Drehgelenks 131 und des zweiten Drehgelenks 133 verlaufen vertikal zueinander.
Bei den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung 100, die hierin an Hand der Figuren 3 bis 7 beschrieben sind, können die Drehgelenke 131, 132 jeweils als Festkörpergelenke realisiert sein. Dadurch bewirken diese im Falle einer Drehung oder Verkippung des ersten Teilabschnitts 141 relativ zu dem Zwischenabschnitt 145 oder im Falle einer Drehung oder Verkippung bzw. Verschwenkung des Zwischenabschnitts 145 relativ zu dem zweiten Teilabschnitt 143 ein Rückstellmoment.
Je nach Anwendungsfall kann das Drehgelenk 131 oder das Drehgelenk 132 auch nicht vorgesehen sein, so dass der Zwischenabschnitt 145 entfällt.
Analog zu dem vorstehend Beschriebenen kann bei den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung 100, die hierin an Hand der Figuren 3 bis 7 beschrieben sind, das zweite Endstück 112 einen ersten oder inneren Teilabschnitt 142 mit den Endabschnitten 116a, 118a, 116b, 118b aufweisen, der an der der jeweiligen Federvorrichtung F zugewandten Seite die zweite Innenfläche 112a ausbildet. Weiterhin weist das zweite Endstück 112 einen zweiten oder äußeren Teilabschnitt 144 auf, der entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse RA neben oder in einem Abstand zu dem ersten Teilabschnitt 142 gelegen ist. Zwischen dem ersten Teilabschnitt 142 und dem zweiten Teilabschnitt 144 ist ein Zwischenabschnitt 146 gelegen. Zwischen dem ersten Teilabschnitt 142 und dem Zwischenabschnitt 146 ist das erste Drehgelenk 132 ausgebildet oder angeordnet. Durch dieses sind der erste Teilabschnitt 142 und der Zwischenabschnitt 146 zueinander drehbar und insbesondere kipp- bzw. schwenkbar gelagert. Zwischen dem Zwischenabschnitt 146 und dem zweiten Teilabschnitt 144 ist das zweite Drehgelenk 134 ausgebildet oder angeordnet. Durch dieses sind der erste Teilabschnitt 142 und der Zwischenabschnitt 146 zueinander drehbar und insbesondere kipp- bzw. schwenkbar gelagert. Die Drehachsen des ersten Drehgelenks 132 und des zweiten Drehgelenks 134 verlaufen vertikal zueinander.
Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorspann-Vorrichtung 100 nach den Figuren 3 bis 7 sind die Drehgelenke 133, 134 jeweils als Festkörpergelenke bzw. Strukturgelenke realisiert. Dadurch bewirken diese im Falle einer Drehung oder Verkippung bzw. Verschwenkung des ersten Teilabschnitts 142 relativ zu dem Zwischenabschnitt 146 oder im Falle einer Drehung oder Verkippung bzw. Verschwenkung des Zwischenabschnitts 146 relativ zu dem zweiten Teilabschnitt 144 ein Rückstellmoment.
Je nach Anwendungsfall kann das Drehgelenk 132 oder das Drehgelenk 134 auch nicht vorgesehen sein, so dass der Zwischenabschnitt 146 entfällt.
Erfindungsgemäß ist der zweite Teilabschnitt 143 als Teil des ersten Endstücks 111 dazu vorgesehen, dass dieses an ein in den Figuren nicht dargestelltes erstes Anwendungsbauteil befestigt oder montiert ist, und ist der zweite Teilabschnitt 144 als Teil des zweiten Endstücks 112 dazu vorgesehen, dass dieses an ein in den Figuren nicht dargestelltes zweites Anwendungsbauteil befestigt oder montiert ist.
Der äußere Teilabschnitt 143 kann eine Montagevorrichtung 147 zur Kopplung des äußeren Teilabschnitts 143 mit einem ersten Anwendungsbauteil der Anwendungsumgebung oder zur Befestigung des äußeren Teilabschnitts 143 an ein erstes Anwendungsbauteil der Anwendungsumgebung aufweisen. Die Montagevorrichtung 147 kann insbesondere zumindest eine Montagebohrung oder eine andere Befestigungskomponente aufweisen. In den Darstellungen der Figuren 5 bis 7 weist die Montagevorrichtung 147 zwei Montagebohrungen 147a, 147b auf.
Der äußere Teilabschnitt 144 kann eine Montagevorrichtung 148 zur Kopplung des äußeren Teilabschnitts 144 mit einem zweiten Anwendungsbauteil der Anwendungsumgebung oder zur Befestigung des äußeren Teilabschnitts 144 an ein zweites Anwendungsbauteil der Anwendungsumgebung aufweisen. Die Montagevorrichtung 148 kann insbesondere zumindest eine Montagebohrung oder eine andere Befestigungskomponente aufweisen. In den Darstellungen der Figuren 5 bis 7 weist die Montagevorrichtung 148 zwei Montagebohrungen 148a, 148b auf.
Bei einer erfindungsgemäßen Anwendung der Vorspann-Vorrichtung 10 kann vorgesehen sein, dass das erste Anwendungsbauteil relativ zu dem zweiten Anwendungsbauteil gegen die Federkraft der jeweiligen Federvorrichtung F1, F2 bewegt wird, indem ein zwischen den Endstücken 111 , 112 gelegener Aktor die Endstücke 111 , 112 entlang der Federvorrichtungs-Referenzachsen RA1 , RA2 relativ zueinander bewegt. Bei einer dazu alternativen erfindungsgemäßen Anwendung der Vorspann-Vorrichtung 100 kann vorgesehen sein, dass durch die jeweilige Federvorrichtung F das erste Anwendungsbauteil relativ zu dem zweiten Anwendungsbauteil vorgespannt ist.
Die anhand der Figuren 3 bis 7 beschriebenen Merkmale der Vorspann-Vorrichtung 100 können mit einzelnen oder mehreren von anderen ansonsten hierin beschriebenen Merkmalen anderer hierin beschriebener Ausführungsformen der Vorspann-Vorrichtung kombiniert sein.
Die in der Figur 8 gezeigte Ausführungsform der Vorspann-Vorrichtung 300 unterscheidet sich von der Vorspann-Vorrichtung 100 der Figuren 3 bis 7 dadurch, dass jede Federvorrichtung F1, F2 jeweils nur einen ersten Mäander-Abschnitt M1 und einen zweiten Mäander-Abschnitt M2 aufweist.
In den Figuren 9 bis 12 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 dargestellt.
Generell weist die Antriebsvorrichtung 1 eine Vorspann-Vorrichtung, die nach einer hierin beschriebenen Ausführungsform realisiert ist, und einen Aktor 5, bevorzugt einen piezoelektrischen Aktor, auf. Der Aktor 5 ist zwischen dem ersten Endstück und dem zweiten Endstück der Vorspann-Vorrichtung angeordnet. Dabei ist der Aktor 5 insbesondere derart ausgeführt, dass sich dieser bei einer entsprechenden elektrischen Betätigung entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse ausdehnt oder kontrahiert. Bei der Verwendung eines Aktors in der Antriebsvorrichtung 1 kann dieser derart ausgeführt sein, dass die Funktionsfähigkeit des Aktors 5 durch eine seitliche Vorspannung, die entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse von zueinander entgegen gesetzten Seiten des Aktors 5 auf diesen einwirkt, hergestellt oder verbessert wird.
Die in den Figuren 9 bis 12 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 weist die Vorspann-Vorrichtung 100, die in den Figuren 3 bis 7 dargestellt und hierin anhand der Figuren 3 bis 7 beschrieben ist, auf. Der Aktor 5 ist zwischen dem ersten Endstück 111 und dem zweiten Endstück 112 der Vorspann- Vorrichtung 100 angeordnet.
Dazu alternativ kann die Antriebsvorrichtung 1auch eine andere hierin beschriebene Vorspann-Vorrichtung aufweisen, insbesondere eine Ausführungsform der Vorspann- Vorrichtung 10, die hierin anhand der Figuren 1 und 2 beschrieben ist, oder insbesondere eine Ausführungsform der Vorspann-Vorrichtung 300, die hierin anhand der Figur 8 beschrieben ist.
Bezugszeichenliste 0 Vorspann-Vorrichtung 1 erstes Endstück a erste Innenfläche (des ersten Endstücks 11) 2 zweites Endstück a zweite Innenfläche (des zweiten Endstücks 12) 3 erstes Lagerteil (des ersten Endstücks 11) 4 zweites Lagerteil (des zweiten Endstücks 12) 5 erster Endabschnitt (des ersten Lagerteils 13) 6 erster Endabschnitt (des zweiten Lagerteils 14) 7 zweiter Endabschnitt (des ersten Lagerteils 13) 8 zweiter Endabschnitt (des zweiten Lagerteils 14) 0 Anschlussvorrichtung 1 erstes Anschlussteil 2 zweites Anschlussteil 3 erster Endabschnitt (des ersten Anschlussteils 21) 4 erster Endabschnitt (des zweiten Anschlussteils 22)5 zweiter Endabschnitt (des ersten Anschlussteils 21)6 zweiter Endabschnitt (des zweiten Anschlussteils 22)0 Entkopplungsvorrichtung 1 Entkopplungsschicht (der Entkopplungsvorrichtung 30)2 Entkopplungsschicht (der Entkopplungsvorrichtung 30)3 erster Teilabschnitt (des ersten Endstücks 11) 4 erster Teilabschnitt (des zweiten Endstücks 12) 5 zweiter Teilabschnitt (des ersten Endstücks 11) 6 zweiter Teilabschnitt (des zweiten Endstücks 12) 0 erster Querabschnitt (des Mäander-Abschnitts M) 0 Überbrückungsabschnitt (des Mäander-Abschnitts M)0 zweiter Querabschnitt (des Mäander-Abschnitts M)0 Anfangsabschnitt (des ersten Querabschnitts 50) 0 Endabschnitt (des zweiten Querabschnitts 70) 0 Vorspann-Vorrichtung 1 erstes Endstück a erste Innenfläche (des ersten Endstücks 111) 2 zweites Endstück a zweite Innenfläche (des zweiten Endstücks 112) 3 erstes Lagerteil (des ersten Endstücks 111) 4 zweites Lagerteil (des zweiten Endstücks 112) a erster Endabschnitt (des ersten Lagerteils 113) b erster Endabschnitt (des ersten Lagerteils 113) a erster Endabschnitt (des zweiten Lagerteils 114) b erster Endabschnitt (des zweiten Lagerteils 114) a zweiter Endabschnitt (des ersten Lagerteils 113) b zweiter Endabschnitt (des ersten Lagerteils 113) a zweiter Endabschnitt (des zweiten Lagerteils 114)b zweiter Endabschnitt (des zweiten Lagerteils 114) 0 Anschlussvorrichtung a erstes Anschlussteil (des ersten Endstücks 111) b erstes Anschlussteil (des ersten Endstücks 111) a zweites Anschlussteil (des zweiten Endstücks 112)b zweites Anschlussteil (des zweiten Endstücks 112) 23a erster Endabschnitt (des ersten Anschlussteils 121a, 121b)23b erster Endabschnitt (des ersten Anschlussteils 121a, 121b)24a erster Endabschnitt (des zweiten Anschlussteils 122a, 122b)24b erster Endabschnitt (des zweiten Anschlussteils 122a, 122b)25a zweiter Endabschnitt (des ersten Anschlussteils 121a, 121b)25b zweiter Endabschnitt (des ersten Anschlussteils 121a, 121b)26a zweiter Endabschnitt (des zweiten Anschlussteils 122a, 122b)26b zweiter Endabschnitt (des zweiten Anschlussteils 122a, 122b)
130 Entkopplungsvorrichtung
131 erstes Drehgelenk (des ersten Endstücks 111)
132 erstes Drehgelenk (des zweiten Endstücks 112)
133 zweites Drehgelenk (des ersten Endstücks 111)
134 zweites Drehgelenk (des zweiten Endstücks 112)
141 erster Teilabschnitt (des ersten Endstücks 111)
142 erster Teilabschnitt (des zweiten Endstücks 112)
143 zweiter Teilabschnitt (des ersten Endstücks 111)
144 zweiter Teilabschnitt (des zweiten Endstücks 112)
145 Zwischenabschnitt (des ersten Endstücks 111)
146 Zwischenabschnitt (des zweiten Endstücks 112)
147 erste Montagevorrichtung (des ersten Endstücks 111)47a Montagebohrung (des ersten Endstücks 111) 47b Montagebohrung (des ersten Endstücks 111)
148 zweite Montagevorrichtung (des zweiten Endstücks 112)48a Montagebohrung (des zweiten Endstücks 112) 48b Montagebohrung (des zweiten Endstücks 112)
150 erster Querabschnitt (des ersten Mäander-Abschnitts M1)
160 Überbrückungsabschnitt (des ersten Mäander-Abschnitts M1)
170 zweiter Querabschnitt (des ersten Mäander-Abschnitts M1)
180 Anfangsabschnitt (des ersten Querabschnitts 150)
190 Endabschnitt (des zweiten Querabschnitts 170)
250 erster Querabschnitt (des zweiten Mäander-Abschnitts M2)
260 Überbrückungsabschnitt (des zweiten Mäander-Abschnitts M2)
270 zweiter Querabschnitt (des zweiten Mäander-Abschnitts M2)
280 Anfangsabschnitt (des ersten Querabschnitts 250)
290 Endabschnitt (des zweiten Querabschnitts 250)
300 Vorspann-Vorrichtung
A1 Abschnitt
A2 Abschnitt
A3 Abschnitt
E1 erstes Ende der jeweiligen Federvorrichtung
E2 zweites Ende der jeweiligen Federvorrichtung
E11 erstes Ende der Federvorrichtung F1
E12 zweites Ende der Federvorrichtung F1
E21 erstes Ende der Federvorrichtung F2
E22 zweites Ende der Federvorrichtung F2
F Federvorrichtung
F1 Federvorrichtung
F2 Federvorrichtung
M Mäander-Abschnitt
MM Mäander-Mittellinie
P1 erster Querabschnitts-Anfangspunkt
P2 erster Querabschnitts-Endpunkt
P4 Überbrückungsabschnitts-Endpunkt
P6 zweiter Querabschnitts-Endpunkt P11 erster Querabschnitts-Anfangspunkt
P12 erster Querabschnitts-Endpunkt
P14 Überbrückungsabschnitts-Endpunkt
P16 zweiter Querabschnitts-Endpunkt
P21 erster Querabschnitts-Anfangspunkt
P22 erster Querabschnitts-Endpunkt
P24 Überbrückungsabschnitts-Endpunkt
P26 zweiter Querabschnitts-Endpunkt
PA Anfangspunkt
PA1 Anfangspunkt
PA2 Anfangspunkt
PB Endpunkt
PB1 Endpunkt
PB2 Endpunkt
RA Federvorrichtungs-Referenzachse
RA1 Federvorrichtungs-Referenzachse
RA2 Federvorrichtungs-Referenzachse
S Federvorrichtungs-Symmetrieachse
SP1 Senkrechte auf eine Tangente an die Mäander-Mittellinie MM
SP6 Senkrechte auf eine Tangente an die Mäander-Mittellinie MM
SP11 Senkrechte auf eine Tangente an die Mäander-Mittellinie MM
SP16 Senkrechte auf eine Tangente an die Mäander-Mittellinie MM
SP21 Senkrechte auf eine Tangente an die Mäander-Mittellinie MM
SP26 Senkrechte auf eine Tangente an die Mäander-Mittellinie MM
X Längsachse
Y Hochachse
Z Querachse

Claims

Ansprüche
1. Vorspann-Vorrichtung (10, 100), aufweisend eine erste Federvorrichtung (F1), eine zweite Federvorrichtung (F2), ein erstes Endstück (11, 111) und ein zweites Endstück (12, 112), wobei die erste Federvorrichtung (F1) das erste Endstück (11) und das zweite Endstück (12) entlang einer ersten Federvorrichtungs-Referenzachse (RA1) verbindet und die zweite Federvorrichtung (F2) das erste Endstück (11, 111) und das zweite Endstück (12, 112) entlang einer zweiten Federvorrichtungs-Referenzachse (RA2) verbindet, wobei jede Federvorrichtung (F1, F2) jeweils einen Mäander-Abschnitt (M1 , M2) mit jeweils zwei Querabschnitten (50, 70; 150, 170; 250, 270) aufweist, deren Abstand zueinander sich von einer Referenzlinie oder der Federvorrichtungs-Referenzachse (RA, RA1, RA2) der jeweiligen Federvorrichtung aus gesehen in einem Abstandsvergrößerungsabschnitt vergrößert und die mit einem sich an den Abstandsvergrößerungsabschnitt anschließenden Überbrückungsabschnitt, der einen größeren Abstand von der Referenzlinie oder der Federvorrichtungs-Referenzachse (RA, RA1, RA2) aufweist als der Abstandsvergrößerungsabschnitt, miteinander verbunden sind.
2. Vorspann-Vorrichtung (10, 100) nach dem Anspruch 1, wobei wobei jede Federvorrichtung (F1, F2) jeweils aus zumindest einem Mäander-Abschnitt (M1, M2) gebildet ist, der in seinem Verlauf eine Mäander-Mittellinie (MM) aufweist, wobei der Mäander- Abschnitt (M1) von einem Mäanderabschnitts-Anfangspunkt (PA, PA1, PA2) bis zu einem Mäanderabschnitts-Endpunkt (PB, PB1, PB2) verläuft, wobei der Mäanderabschnitts- Anfangspunkt (PA, PA1, PA2) und der Mäanderabschnitts-Endpunkt (PB, PB1, PB2) jeweils auf der Federvorrichtungs-Referenzachse (RA, RA1 , RA2) gelegen ist und wobei der Mäander-Abschnitt (M1) folgende Abschnitte (A1), (A2), (A3) aufweist:
(A1) einen ersten Querabschnitt (50, 150, 250), der von einem ersten Querabschnitts- Anfangspunkt (P1, P11, P21) bis zu einem ersten Querabschnitts-Endpunkt (P2, P12, P22) verläuft, wobei der erste Querabschnitts-Anfangspunkt (P1, P11, P21) entweder identisch mit dem Mäanderabschnitts-Anfangspunkt (PA, PA1 , PA2) ist oder mittels eines Anfangsabschnitts (80, 180, 280) distanziert von dem Mäanderabschnitts-Anfangspunkt (PA, PA1 , PA2) gelegen ist, wobei der Verlauf der Mäander-Mittellinie im ersten Querabschnitt (50, 150, 250) derart definiert ist, dass sich bei einer Bewegung eines Linienpunktes auf der Mäander-Mittellinie (MM) von dem ersten Querabschnitts- Anfangspunkt (P1 , P11 , P21) aus bis zum ersten Querabschnitts-Endpunkt (P2, P12, P22) ein Punkt, der sich aus der senkrechten Projektion des bewegten Linienpunktes auf die Federvorrichtungs-Referenzachse RA ergibt, sich dem ersten Endstück (11 , 111) annähert,
(A2) einen Überbrückungsabschnitt (60, 160, 260), der sich von dem ersten Querabschnitts- Endpunkt (P2, P12, P22) in Richtung zum zweiten Endstück (12, 112) zu einem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt (P4, P14, P24) erstreckt,
(A3) einen zweiten Querabschnitt (70, 170 270), der von dem Überbrückungsabschnitts- Endpunkt (P4, P14, P24) bis zu einem zweiten Querabschnitts-Endpunkt (P6) verläuft, der entweder identisch mit dem Mäanderabschnitts-Endpunkt (PB, PB1 , PB2) ist oder mittels eines Endabschnitts (90, 190, 290) distanziert von dem Mäanderabschnitts-Endpunkt (PB, PB1 , PB2) gelegen ist, wobei der Verlauf der Mäander-Mittellinie im zweiten
Querabschnitt (70, 170 270) derart definiert ist, dass sich bei Bewegung eines Linienpunktes auf der Mäander-Mittellinie von dem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt (P4, P14, P24) aus bis zu dem zweiten Querabschnitts-Endpunkt (P6, P16, P26) ein Punkt, der sich aus der senkrechten Projektion des bewegten Linienpunktes auf die Federvorrichtungs- Referenzachse (RA, RA1 , RA2) ergibt, dem ersten Endstück (11 , 111) annähert.
3. Vorspann-Vorrichtung (10, 100) nach dem Anspruch 1 oder 2, wobei sich der Abstand zwischen dem ersten Querabschnitts-Endpunkt (P2, P12, P22) und dem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt (P4, P14, P24) parallel zu der Federvorrichtungs- Referenzachse (RA, RA1 , RA2) erstreckt.
4. Vorspann-Vorrichtung (10, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Abschnitt der Mäander-Mittellinie (MM) zumindest eines Mäander-Abschnitts (M1 , M2) zwischen dem ersten Querabschnitts-Endpunkt (P2, P12, P22) und dem Überbrückungsabschnitts-Endpunkt (P4, P14, P24) eine der folgenden Formen hat:
(C1) einen geradlinigen Verlauf;
(C2) einen bogenförmigen Verlauf mit einheitlicher Krümmung, die von der
Federvorrichtungs-Referenzachse (RA, RA1 , RA2) aus gesehen konkav gekrümmt ist.
5. Vorspann-Vorrichtung (10, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zumindest ein Mäander-Abschnitt (M1 , M2) derart geformt ist, dass der Abschnitt der Mäander- Mittellinie (MM, MM1, MM2) zwischen dem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt (P1) und dem Querabschnitts-Endpunkt (P6, P16, P26) eine Kreissegment-Linie ist, wobei der Mittelpunkt des Kreissegments durch den Schnittpunkt der folgenden beiden Linien definiert ist:
(R1) die Senkrechte (SP1, SP11 , SP21) auf der Tangente, die an der im ersten Querabschnitt (50, 150, 250) gelegenen Mäander-Mittellinie (MM, MM1, MM2) in dem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt (P1, P11, P21) anliegt,
(R2) die Senkrechte (SP6, SP16, SP26) auf der Tangente, die an der im zweiten Querabschnitt (70, 170270) gelegenen Mäander-Mittellinie (MM, MM1 , MM2) in dem zweiten Mäander-Endpunkt (P6, P16, P26) anliegt, wobei der Öffnungswinkel (cp), der sich zwischen den beiden Senkrechten (SP1, P11, P21, SP6, P16, P26) erstreckt, größer als 180 Grad und kleiner als 330 Grad beträgt.
6. Vorspann-Vorrichtung (10, 100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die erste Federvorrichtung (F1) und die zweite Federvorrichtung (F2) jeweils zumindest zwei Mäander-Abschnitte (M1 , M2) aufweisen, die jeweils die Abschnitte (A1), (A2), (A3) aufweisen, wobei die Überbrückungsabschnitte (60, 160, 260) von Mäander-
Abschnitten (M1, M2) jeweils derselben Federvorrichtung (F1, F2), die entlang der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse (RA1 , RA2) hintereinander gelegen sind, periodisch abwechselnd auf verschiedenen Seiten der jeweiligen Federvorrichtungs-
Referenzachse (RA1, RA2) gelegen sind.
7. Vorspann-Vorrichtung (10, 100) nach dem Anspruch 6, wobei die Federvorrichtungs- Referenzachse (RA, RA1 , RA2) eine Mittellinie der Federvorrichtung (F, F1, F2) ist.
8. Vorspann-Vorrichtung (10, 100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei jede Federvorrichtung ( F1, F2) zwei Mäander-Abschnitte (M1, M2) aufweist, wobei ein erster Mäander-Abschnitt (M1) die Abschnitte (A1), (A2), (A3) aufweist, wobei sich ein weiterer Mäander-Abschnitt (M2) mit einem ersten Querabschnitt (50, 150, 250) nach der Definition (A1) an den zweiten Querabschnitt (70, 170, 270) des ersten Mäander-Abschnitts (M1) anschließt, wobei der weitere Mäander-Abschnitt (M2) einen Überbrückungsabschnitt (60, 160, 260) nach der Definition (A2) aufweist, der sich an den ersten Querabschnitt (50, 150, 250) des weiteren Mäander-Abschnitts (M2) anschließt, wobei der weitere Mäander-Abschnitt (M2) einen zweiten Querabschnitt (70, 170270) nach der Definition (A3) aufweist, der sich an den Überbrückungsabschnitt (60, 160, 260) des weiteren Mäander-Abschnitts (M2) anschließt, wobei der Überbrückungsabschnitt (60) des ersten Mäander-Abschnitts (M1) und der Überbrückungsabschnitt (60, 160, 260) des weiteren Mäander-Abschnitts (M2) auf zueinander unterschiedlichen Seiten der Federvorrichtungs-Referenzachse RA gelegen sind
9. Vorspann-Vorrichtung (10, 100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei sich die Dicke von zumindest einem Mäander-Abschnitt (M1 , M2) in einem Bereich, der zwischen dem ersten Querabschnitts-Anfangspunkt (P1 , P11 , P21) und dem zweiten Querabschnitts-Endpunkt (P6, P16, P26) gelegen ist, entlang des Verlaufs der Mäander- Mittellinie (MM) kontinuierlich erhöht und nach Erreichen einer maximalen Dicke wieder abnimmt, wobei die maximale Dicke in einem mittleren Bereich des Überbrückungsabschnitts (60, 160, 260) auftritt.
10. Vorspann-Vorrichtung (10, 100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Vorspann-Vorrichtung (10, 100) zumindest zwei Mäander-Abschnitte (M1, M2) aufweist, die zueinander direkt benachbart gelegen sind, wobei einer der Mäander-Abschnitte (M1, M2) einen Endabschnitt (90, 190, 290) aufweist und der benachbarte Mäander-Abschnitt (M1, M2) einen Anfangsabschnitt (80, 180, 280) aufweist, wobei der Anfangsabschnitt (80, 180, 280) an dem Endabschnitt (90, 190, 290) direkt anschließt.
11. Vorspann-Vorrichtung (10, 100) nach dem Anspruch 10, wobei der Anfangsabschnitt (80, 180, 280), der sich an den Endabschnitt (90, 190, 290) direkt anschließt, punktsymmetrisch zu dem Endabschnitt (90, 190, 290) angeordnet ist.
12. Vorspann-Vorrichtung (10, 100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die erste Federvorrichtungs-Referenzachse (RA1) der ersten Federvorrichtung (F1) und die zweite Federvorrichtungs-Referenzachse (RA1) der zweiten Federvorrichtung (F2) in Bezug auf eine Federvorrichtungs-Symmetrieachse zueinander achsensymmetrisch angeordnet sind.
13. Vorspann-Vorrichtung (10, 100) nach dem Anspruch 12, wobei die erste Federvorrichtungs-Referenzachse (RA1) der ersten Federvorrichtung (F1) und die zweite Federvorrichtungs-Referenzachse (RA1) der zweiten Federvorrichtung (F2) zueinander parallel verlaufen.
14. Vorspann-Vorrichtung (10, 100) mit einem ersten Endstück (11, 111), mit einem zweiten Endstück (12, 112) und mit zumindest einer Federvorrichtung (F, F1 , F2), die das erste Endstück (11 , 111) und das zweite Endstück (12, 112) entlang einer Federvorrichtungs-Referenzachse (RA, RA1, RA2) verbindet, wobei zumindest eine Federvorrichtung (F1, F2) jeweils zumindest einen Mäander- Abschnitt (M1, M2) mit jeweils zwei Querabschnitten (50, 70; 150, 170; 250, 270) aufweist, die sich von einer Referenzlinie oder der Federvorrichtungs-Referenzachse (RA, RA1 , RA2) der jeweiligen Federvorrichtung aus gesehen in einem Abschnitt ihren Abstand zueinander vergrößern und die in einem größeren Abstand von der Referenzlinie oder der Federvorrichtungs-Referenzachse (RA, RA1, RA2) mit einem Überbrückungsabschnitt miteinander verbunden sind, wobei das erste Endstück (11, 111) oder das zweite Endstück (12, 112) oder sowohl das erste Endstück (11 , 111) als auch das zweite Endstück (12, 112) eine Entkopplungsvorrichtung (30, 130) zur Eliminierung der Wirkung von quer zur Federvorrichtungs-Referenzachse (RA, RA1 , RA2) gerichteten Querkräften aufweist bzw. aufweisen, wobei die Entkopplungsvorrichtung (30, 130) eine der folgenden Merkmalsgruppen (II), (V) oder beide der folgenden Merkmalsgruppen (II), (V) ausbildet:
(U) die Entkopplungsvorrichtung weist ein erstes Drehlager (131) mit einer ersten Drehachse und ein zweites Drehlager (132) mit einer zweiten Drehachse auf, wobei die erste Drehachse und die zweite Drehachse quer zueinander verlaufen,
(V) die Entkopplungsvorrichtung (30, 130) weist zumindest ein Festkörper- oder Strukturgelenk auf.
15. Vorspann-Vorrichtung (10, 100) nach dem Anspruch 14, wobei die zumindest eine Federvorrichtung (F, F1 , F2) aus zumindest zwei Mäander-Abschnitten (M1 , M2) gebildet ist, die jeweils die Form einer Mäanderschleife mit
(B1) einem ersten Querabschnitt (50, 150, 250),
(B2) einem Überbrückungsabschnitt (60, 160, 260),
(B3) einem zweiten Querabschnitt (70, 170 270) ausbilden, wobei der Überbrückungsabschnitt (60, 160, 260) den ersten Querabschnitt (50, 150, 250) mit dem zweiten Querabschnitt (70, 170 270) verbindet, wobei eine
Vertikalebene (VE) den Überbrückungsabschnitt (60, 160, 260) zumindest abschnittsweise durchschneidet, wobei der erste Querabschnitt (50, 150, 250) einen ersten Außenflächen-Abschnitt (S50) mit zumindest einem ersten Oberflächenabschnitt (51), der zumindest abschnittsweise dem ersten Endstück (11 , 111) zugewandt orientiert ist, und einen zweiten
Oberflächenabschnitt (52), der entgegen gesetzt zu dem ersten Oberflächenabschnitt (41) orientiert ist, aufweist, wobei derjenige Nebenwinkel (a) zwischen der Konturlinie, die sich aus dem Schnitt des ersten Oberflächenabschnitts (51) mit der Vertikalebene (VE) ergibt, und der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse (RA, RA1 , RA2), der sich auf der Seite des ersten Endstücks (11 , 111) öffnet, zumindest abschnittsweise kleiner als 90 Grad beträgt, wobei der zweite Querabschnitt (70, 170270) einen zweiten Außenflächen-Abschnitt (S70) mit zumindest einem ersten Oberflächenabschnitt (71), der zumindest abschnittsweise dem zweiten Endstück (12, 112) zugewandt orientiert ist, und einen zweiten Oberflächenabschnitt (72), der entgegen gesetzt zu dem ersten Oberflächenabschnitt (71) orientiert ist, aufweist, wobei derjenige Nebenwinkel (y) zwischen der Konturlinie, die sich aus dem Schnitt des ersten Oberflächenabschnitts (51) mit der Vertikalebene (VE) ergibt, und der jeweiligen Federvorrichtungs-Referenzachse (RA, RA1, RA2), der sich auf der Seite des zweiten Endstück (12, 112) öffnet, zumindest abschnittsweise kleiner als 90 Grad beträgt, wobei sich an einen zweiten Querabschnitt (70, 170 270) eines ersten Mäander- Abschnitts (M1, M2) ein erster Querabschnitt (50, 150, 250) eines zweiten Mäander- Abschnitts (M1, M2) anschließt, wobei die Überbrückungsabschnitte (60, 160, 260) von Mäander-Abschnitten (M1 , M2), die entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse (RA, RA1, RA2) hintereinander gelegen sind, periodisch abwechselnd auf verschiedenen Seiten der Federvorrichtungs- Referenzachse (RA, RA1 , RA2) gelegen sind.
16. Antriebsvorrichtung (1) mit einer Vorspann-Vorrichtung (10, 200, 300) nach einem der voranstehenden Ansprüche und mit einem Aktor (5), der zwischen dem ersten Endstück (11, 111) und dem zweiten Endstück (12, 112) angeordnet ist und sich bei Betätigung entlang der Federvorrichtungs-Referenzachse (RA, RA1, RA2) ausdehnt oder kontrahiert.
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