具有步进电机的开关阀的制作方法

根据权利要求1的序言，本发明涉及一种具有步进电机的开关阀。

背景技术：

1、具有步进电机的开关阀是公知的。这些开关阀优选地用于控制自动化工程中的空气弹簧。

2、从公开的专利申请de 102018111003a1中可知一种用于空气弹簧的开关阀，开关阀包括步进电机，以便开关阀的阀通道可以无步进地(steplessly)或至少三个以上的步进(step)中致动。步进电机被配置为在纵向方向上生成操作位移，从而其被配置为线性电机的形式。

3、从专利说明书ep 3416837b1中可知一种用于空气弹簧的开关阀，开关阀包括步进电机，凭此，步进电机被集成到开关阀中。借助于被公开的开关阀，可以实现开关阀的阀体的阶梯式冲程进程，凭此，开关阀的无步进打开是不可能。

4、专利说明书de 10025749c1和de 10025753c2披露了一种用于空气弹簧的开关阀，其中，开关阀的阀体是无限地可调节的，但是提供的步进电机是线性电机的形式。

5、专利说明书ep 2765325b1也披露了一种具有步进电机的开关阀，其中，步进电机包括用于将其旋转运动转换为开关阀的阀体的轴向运动所需的平移运动的齿轮(gear)，齿轮通常设计成带齿的齿轮的形式。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种具有步进电机的开关阀，特别地被配置为节省空间的和优化成本的。

2、上述目的通过专利权利要求1的特征来实现。本发明的有利实施例和优点来自于进一步的权利要求、说明书和附图。

3、提出了一种具有步进电机的开关阀，具有被配置为容纳步进电机的壳体。步进电机可操作地连接到致动元件。致动元件被配置为用于定位阀体，其中，阀体被设置在壳体内以执行开关阀的平移运动，以及其中，联接元件被设置在步进电机和致动元件之间。

4、根据本发明，联接元件被配置为将步进电机的旋转运动转换为致动元件的平移运动，其中，步进电机的电机轴与致动元件和联接元件同轴地布置。冲程进程也被配置为联接元件的旋转角度的函数。因此，在操作期间，冲程进程可以适应不同的要求。

5、由于电机轴、致动元件和联接元件的同轴布置，可以实现沿轴向方向延伸的开关阀，这对于至少沿径向方向的安装空间是最优化的。利用电机轴、致动元件和联接元件的适当布置，例如，通过包括致动元件和/或电机轴的联接元件的布置，和/或通过电机轴和/或致动元件在联接元件中的接合，可以实现在安装空间方面进一步优化的开关阀。电机轴、联接元件和致动元件的同轴布置，特别是用于将电机轴的旋转运动转换为致动元件的平移运动的联接元件的配置，也导致降低开关阀的成本，因为可以省去复杂的齿轮箱(gearbox)。

6、联接元件被配置为可与电机轴一起旋转，因此在联接元件和电机轴之间存在用于传递扭矩的成本有效的压配合。然而，扭矩传递装置也可以被配置为形状配合和/或材料接头。

7、致动元件可以借助于在联接元件中的力引导进行轴向运动，该力引导优选地借助于在联接元件中形成的凹槽在联接元件的旋转期间实现，其中凹槽被配置为螺旋形状，有利地用于将旋转运动转换为平移或轴向运动。然而，联接元件也可被配置为接合在形成于致动元件中的有利的螺旋形槽中。作为进一步的选择，还可以将联接元件配置为与致动元件不可旋转，从而在电动轴上提供对应的轮廓的力引导。以这种方式，例如，可以有利地实现阀体的连续可微的(differentiable)冲程。

8、阀体被配置为改变空气弹簧的腔室容积，从而可提供成本有效且空间优化的空气弹簧，这在自动化工程中尤其需要。

9、致动元件包括防旋转设备以确保阀体的调节。换句话说，致动元件的专门的轴向或平移运动被固定。因此，可以实时地调节阀体。

10、通过在轴承元件的帮助下以轴向地位移的方式将致动元件支承在壳体中来实现致动元件的进一步固定调节。有利的是，轴承元件被配置为滑动轴承，其可以被设计成具有成本有效和空间优化的套筒形式。

11、冲程进程优选地被配置为根据联接元件的旋转角度可自由地选择。这可以很容易通过根据旋转角度自由地选择与阀体的所需冲程对应的凹槽的梯度来实现。

12、特别地，冲程进程可以具有在端部位置没有倾斜或者在端部位置之前不久倾斜方向反转的区域。因此，在联接元件的槽的轮廓中实现了锁定功能，并且没有附加的部件。锁定功能使得即使不向致动器供电并且尽管外部影响(例如加速度)作用在阀上，也能够安全地保持期望的位置。

13、为了简化组装，其对成本具有影响，联接元件具有被配置为通向凹槽的入口凹槽。入口凹槽优选地被配置在联接元件的背向步进电机的端部，并且有利地在联接元件的轴向方向上延伸。以这样的方式，致动元件可以容易地插入到联接元件中，并且可以定位被配置为引导在联接元件中的致动元件的引导元件，反之亦然。

技术特征：

1.一种具有步进电机的开关阀，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的开关阀，其特征在于，所述联接元件(34)被配置为强制引导所述致动元件(22)。

3.根据权利要求2所述的开关阀，其特征在于，所述联接元件(34)包括被配置为用于引导所述致动元件(22)的凹槽(78)。

4.根据权利要求1或2所述的开关阀，其特征在于，所述阀体(24)被配置为改变空气弹簧的腔室容积(v1,v2)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的开关阀，其特征在于，所述致动元件(22)包括防旋转设备(85)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的开关阀，其特征在于，所述致动元件(22)承载在所述壳体(14)中，以通过轴承元件(48)轴向地位移。

7.根据前述权利要求中任一项所述的开关阀，其特征在于，所述冲程进程(hv)被配置为取决于所述联接元件(24)的旋转角度(α)可自由地选择。

8.根据前述权利要求中任一项所述的开关阀，其特征在于，所述冲程进程(hv)在所述冲程(h)的端部位置包括倾斜方向的反转。

9.根据前述权利要求中任一项所述的开关阀，其特征在于，所述联接元件(34)包括被配置为通向所述凹槽(78)的入口凹槽(90)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的开关阀，其特征在于，所述电机轴(20)和所述致动元件(22)被配置为在所述联接元件(34)中接合。

11.根据前述权利要求中任一项所述的开关阀，其特征在于，所述阀体(24)与所述致动元件(22)同轴地形成。

12.一种空气弹簧，其特征在于，所述空气弹簧具有根据前述权利要求中任一项所述的开关阀。

技术总结
本发明涉及一种具有步进电机(12)的开关阀(10)，所述开关阀具有壳体(14)，所述壳体(14)被配置为接收步进电机(12)，所述步进电机(12)可操作地连接到致动元件(22)，以及其中，所述致动元件(22)被配置为定位阀体(24)，所述阀体(24)被布置在壳体(14)中以执行所述开关阀(10)的平移运动。所述联接元件(34)被配置为将所述步进电机(12)的旋转运动转换为所述致动元件(22)的平移运动，其中，所述步进电机(12)的电机轴(20)与所述致动元件(22)和所述联接元件(34)同轴地布置，以及其中，所述电机轴(20)和所述致动元件(22)被配置为在所述联接元件(34)中接合。

技术研发人员：迪特玛·舒尔茨,亚历山大·肖伯,亚历山大·穆德拉
受保护的技术使用者：伊希欧1控股有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13