專利名稱：具有離心制動(dòng)器的致動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種致動(dòng)器，更具體是涉及有致動(dòng)器的致動(dòng)部件和一種電機(jī)。
背景技術(shù)：
這種類型的操作機(jī)構(gòu)被便利地用在供暖系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)中來操作致動(dòng)部件，如閥或門和類似元件。操作機(jī)構(gòu)的電機(jī)是可控制的，如采用是雙位置控制器，其中，該電機(jī)在“開”的狀態(tài)時(shí)接通，致動(dòng)部件是在復(fù)位彈簧的力相反的第一方向操作的。在“關(guān)”的狀態(tài)，電機(jī)是關(guān)斷的，因此復(fù)位彈簧與第一方向相反來操作致動(dòng)部件。
公知的這類操作機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)在于，當(dāng)電機(jī)處于關(guān)的狀態(tài)時(shí)，在操作機(jī)構(gòu)中由復(fù)位彈簧產(chǎn)生相對(duì)的高速度，因此而特別會(huì)發(fā)生劇烈機(jī)械振動(dòng)和噪音。
有復(fù)位功能用于致動(dòng)器的離心制動(dòng)器，在EP297453A1中有公開，其能連接到減速級(jí)的軸頸上。當(dāng)復(fù)位彈簧處于放松態(tài)時(shí)依靠離心制動(dòng)器能防止對(duì)致動(dòng)器的損害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種致動(dòng)器，其不會(huì)超過某一速度，因此能防止劇烈機(jī)械振動(dòng)和噪音，并且依靠其設(shè)計(jì)盡可能少占空間。
按照本發(fā)明的第一方面，提供用來操作致動(dòng)部件的操作機(jī)構(gòu)，包括配置有轉(zhuǎn)子的電機(jī)、能量貯存件和離心制動(dòng)器，其中，致動(dòng)部件能依靠接通的電機(jī)在第一運(yùn)動(dòng)方向上操作，并且依靠能量貯存件能在第二運(yùn)動(dòng)方向上操作，并且離心制動(dòng)器的制動(dòng)體設(shè)置在電機(jī)的轉(zhuǎn)子上。
按照本發(fā)明的第二方面，提供帶有按照本發(fā)明的第一方面的操作機(jī)構(gòu)的致動(dòng)部件。
按照本發(fā)明的第三方面，提供用來操作致動(dòng)部件的操作機(jī)構(gòu)的同步馬達(dá)，其包括轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子上設(shè)置有離心制動(dòng)器的制動(dòng)體。
按照本發(fā)明的第四方面，提供用于按照本發(fā)明的第一方面的操作機(jī)構(gòu)的電機(jī)。
由所附權(quán)利要求書可顯見各種有利的結(jié)構(gòu)配置。


本發(fā)明的實(shí)施例將參照附圖在下面詳細(xì)描述。
這里所示圖有圖1是代表性致動(dòng)器功能塊示意圖，圖2是該致動(dòng)器的分解圖解，圖3是該致動(dòng)器一種變形的分解圖解，和圖4是處于組裝狀態(tài)的該致動(dòng)器的變形一部分。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，所示致動(dòng)器1設(shè)置有電機(jī)2、作為機(jī)械能貯存件的復(fù)位彈簧3、齒輪裝置4、傳送元件5和離心制動(dòng)器6。該電機(jī)2能由控制或調(diào)整裝置7開和關(guān)，其中該控制或調(diào)整裝置例如是由雙位置控制器來執(zhí)行的，但是在最簡(jiǎn)單的例子中是由電氣開關(guān)來執(zhí)行的。
致動(dòng)器1用來操作一致動(dòng)部件8，該致動(dòng)部件8為了這個(gè)目的連接到該致動(dòng)器1的傳送元件5上。該致動(dòng)部件8例如可以是閥或是門。
電機(jī)2，復(fù)位彈簧3和傳送元件5是機(jī)械偶接并經(jīng)齒輪裝置4彼此連接的，因此連接到傳送元件上的致動(dòng)部件8能通過電機(jī)2在運(yùn)動(dòng)的第一運(yùn)動(dòng)方向上操作，電機(jī)2是由控制或調(diào)整裝置7啟動(dòng)的；并且致動(dòng)部件8可以借助于復(fù)位彈簧3在第二運(yùn)動(dòng)方向上操作。當(dāng)致動(dòng)部件8在第一運(yùn)動(dòng)方向操作時(shí)，復(fù)位彈簧3由導(dǎo)通的電機(jī)2加載。
齒輪裝置4有效地配置成使得在電機(jī)2和傳送元件5之間及電機(jī)和復(fù)位彈簧3之間至少有一個(gè)減速級(jí)是有效的。
有利的，以電機(jī)2來看，齒輪裝置4操作時(shí)作為一支持件，因此就能在致動(dòng)部件8上獲得其所需的力，其中最大的角速度由電機(jī)2的轉(zhuǎn)子發(fā)生。按照本發(fā)明，離心制動(dòng)器6設(shè)置在電機(jī)2的轉(zhuǎn)子上，因此離心制動(dòng)器6隨轉(zhuǎn)子的角速度運(yùn)動(dòng)。因?yàn)辇X輪裝置4在以電機(jī)2的角度看時(shí)是作為支持件的，離心制動(dòng)器6是可調(diào)節(jié)的——在適宜尺寸起動(dòng)彈簧(priming spring)的有利幫助下——因此僅當(dāng)致動(dòng)部件8在第二運(yùn)動(dòng)方向上操作時(shí)(也就是說在由復(fù)位彈簧3操作時(shí))才會(huì)發(fā)生制動(dòng)操作。另一方面，對(duì)于第一運(yùn)動(dòng)方向，即是說，當(dāng)致動(dòng)部件8由電機(jī)2操縱時(shí)，離心制動(dòng)器6有效地配置成不會(huì)發(fā)生制動(dòng)操作的配置。
電機(jī)2優(yōu)選是同步馬達(dá)，因此當(dāng)在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，具有恒定的速度，由此在第一運(yùn)動(dòng)方向上致動(dòng)動(dòng)作的暫時(shí)性行為能被準(zhǔn)確地限定。
在典型的致動(dòng)器配置中，例如，當(dāng)復(fù)位彈簧加載時(shí)，轉(zhuǎn)子的速度可以是每分鐘500轉(zhuǎn)。當(dāng)加載的復(fù)位彈簧使電機(jī)回到關(guān)斷的狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)子的速度被離心制動(dòng)器限制到大約每分鐘1000轉(zhuǎn)，而在沒有離心制動(dòng)器的情況下，轉(zhuǎn)子通常會(huì)達(dá)到每分鐘幾千轉(zhuǎn)，這就會(huì)導(dǎo)致劇烈振動(dòng)和噪音。
在圖2中，11表示定電機(jī)的子而12表示轉(zhuǎn)子(圖1)。定子11具有電連接器13和幾個(gè)用來形成磁力旋轉(zhuǎn)場(chǎng)的磁極14。轉(zhuǎn)子12例如是轉(zhuǎn)子盤，以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式設(shè)置，帶有轉(zhuǎn)子軸15和邊緣16，在邊緣16的內(nèi)側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)子磁極(在圖中未示)。
離心制動(dòng)器6(圖1)按照本發(fā)明設(shè)置在該轉(zhuǎn)子12上并與轉(zhuǎn)子12連接。在實(shí)施例的第一變形20中，離心制動(dòng)器配置有制動(dòng)體22，該制動(dòng)體22以繞軸承心軸21樞軸旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，其中軸承心軸21以對(duì)轉(zhuǎn)子12偏心的方式設(shè)置。有利的情況是，制動(dòng)體22連接起動(dòng)彈簧23。起動(dòng)彈簧23配置和設(shè)置成作起引作用，一旦轉(zhuǎn)子以某一角速度wr旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過作用在制動(dòng)體22上的離心力F，使得制動(dòng)體22僅在起動(dòng)彈簧23的力相反的方向上被樞轉(zhuǎn)移開。
起動(dòng)彈簧23例如是用扭簧(leg spring)來實(shí)現(xiàn)的，扭簧設(shè)置在軸承心軸21上，其中扭簧的第一支臂24與制動(dòng)體22嚙合，而扭簧的第二支臂25與轉(zhuǎn)子25嚙合。
有利的情況是，制動(dòng)體22設(shè)置有制動(dòng)墊26，該制動(dòng)墊設(shè)置在制動(dòng)體22和制動(dòng)鼓30之間接觸表面的區(qū)域內(nèi)。
轉(zhuǎn)子12相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸15的軸，尤其依靠制動(dòng)體22不對(duì)稱配置，其通過圖2中示意性示出的平衡重27來獲得很好地平衡。
當(dāng)制動(dòng)鼓30同時(shí)是電機(jī)2的蓋體的一部分時(shí)，這樣轉(zhuǎn)子12和離心制動(dòng)器20就能被蓋上，就能獲得致動(dòng)器1的特別簡(jiǎn)單和節(jié)約空間的設(shè)計(jì)。制動(dòng)鼓30有利地配置為蓋體，例如可裝配到定子蓋體29上。
連接到定子11上的變速箱配置有轉(zhuǎn)子軸15，并且配有連接輸出軸32的齒輪裝置4(圖1)的減速級(jí)。
復(fù)位彈簧3，例如可以是螺旋彈簧來實(shí)現(xiàn)的，在這種情況下，復(fù)位彈簧通過齒輪裝置4(圖1)的另一減速級(jí)連接，齒輪裝置4設(shè)置有小齒輪和鋸齒狀輪，其中，小齒輪33連接到輸出軸32。復(fù)位彈簧3的一個(gè)端部35有利的是連接到變速箱31上。
傳送元件5(圖1)例如是通過輸出軸32或者安裝在輸出軸32上的輪轂36來實(shí)現(xiàn)的。
圖3所示致動(dòng)器的變形示出已經(jīng)在上面描述了的致動(dòng)器1的功能性元件，如帶有電連接器13和定子蓋體29的定子11，帶有輸出軸32的變速箱31，帶有轉(zhuǎn)子軸15、邊緣16和制動(dòng)鼓30的轉(zhuǎn)子12。
離心制動(dòng)器6(圖1)的實(shí)施例中的第二變形40按照本發(fā)明是連接到轉(zhuǎn)子12上的。離心制動(dòng)器40設(shè)置有導(dǎo)軌41和以可滑動(dòng)方式在導(dǎo)軌41上設(shè)置的制動(dòng)體42和43，該制動(dòng)體是通過拉伸彈簧44起動(dòng)并彼此連接的。拉伸彈簧44配置和設(shè)置成可作起引作用，僅當(dāng)一旦轉(zhuǎn)子有某一角速度wr時(shí)，使得制動(dòng)體42和43能通過作用到制動(dòng)件42和43并到制動(dòng)鼓30上的離心力受壓。
因?yàn)殡x心制動(dòng)器6和對(duì)應(yīng)的制動(dòng)器20和40(圖4)是直接設(shè)置在轉(zhuǎn)子12上的，將電機(jī)2的速度限制到一值，其低于會(huì)發(fā)生劇烈振動(dòng)和噪音的閾值。另外，致動(dòng)器1的節(jié)約空間的設(shè)計(jì)是可能的。
在對(duì)離心制動(dòng)器6和對(duì)應(yīng)具體的制動(dòng)器20和40所選擇的材料上，需要注意轉(zhuǎn)子12操作的磁性方式不受離心制動(dòng)器6和對(duì)應(yīng)具體制動(dòng)器20和40的材料及轉(zhuǎn)子12上配置的干擾。
權(quán)利要求
1.用來操作致動(dòng)部件的操作機(jī)構(gòu)，包括配有轉(zhuǎn)子的電機(jī)，能量貯存件和離心制動(dòng)器，其特征在于，該致動(dòng)部件依靠接通的電機(jī)在第一運(yùn)動(dòng)方向上操作，并且依靠能量貯存件在第二運(yùn)動(dòng)方向上操作，該離心制動(dòng)器的制動(dòng)體設(shè)置在該電機(jī)的轉(zhuǎn)子上。
2.如權(quán)利要求1所述的操作機(jī)構(gòu)，其特征在于，該電機(jī)的一部分蓋體構(gòu)成該離心制動(dòng)器的制動(dòng)鼓。
3.如前述任一權(quán)利要求的操作機(jī)構(gòu)，其特征在于，該致動(dòng)部件的操作是依靠至少一個(gè)減速級(jí)(reduction stage)在第一運(yùn)動(dòng)方向上導(dǎo)引的。
4.如前述任一權(quán)利要求的操作機(jī)構(gòu)，其特征在于，該能量貯存件是通過彈簧來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)操作該致動(dòng)部件時(shí)，由電機(jī)在第一運(yùn)動(dòng)方向上能拉伸該彈簧。
5.如權(quán)利要求4所述的操作機(jī)構(gòu)，其特征在于，該彈簧通過至少一個(gè)減速級(jí)與該電機(jī)機(jī)械連接。
6.具有如權(quán)利要求1至5的任一權(quán)利要求的操作機(jī)構(gòu)的致動(dòng)部件。
7.用于操作一致動(dòng)部件的操作機(jī)構(gòu)的同步馬達(dá)，包括轉(zhuǎn)子，其上設(shè)置有離心制動(dòng)器的制動(dòng)體。
8.用于如權(quán)利要求1至5的任一權(quán)利要求的操作機(jī)構(gòu)的電機(jī)。
全文摘要
一種具有離心制動(dòng)器的致動(dòng)器。用來操作致動(dòng)部件的操作機(jī)構(gòu)配置有電機(jī)(11,12),復(fù)位彈簧(3)和離心制動(dòng)器(20),其中,該致動(dòng)部件能依靠由控制或調(diào)整裝置啟動(dòng)的電機(jī)(11,12)在第一運(yùn)動(dòng)方向上操作,并且依靠復(fù)位彈簧(3)在第二運(yùn)動(dòng)方向上操作。按照本發(fā)明,離心制動(dòng)器(20)的制動(dòng)體(22)是設(shè)置在電機(jī)(11,12)的轉(zhuǎn)子(12)上的。直接設(shè)置在轉(zhuǎn)子(12)上的離心制動(dòng)器(20)可是這樣的配置,使得僅僅當(dāng)致動(dòng)部件由復(fù)位彈簧(3)操作時(shí)才會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)效果。另一方面,當(dāng)由接通的電機(jī)(11,12)操作時(shí),離心制動(dòng)器(20)沒有制動(dòng)效果。依靠離心制動(dòng)器(20),能達(dá)到的速度被限制在不會(huì)有劇烈振動(dòng)和噪音發(fā)生的程度。
文檔編號(hào)H02K7/102GK1387298SQ0211833
公開日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2002年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月18日
發(fā)明者約翰尼斯·布赫 申請(qǐng)人:西門子建筑技術(shù)股份公司