Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Linearan trieb, umfassend einen, in einem Motorgehäuse angeordneten elektrischen Antriebsmotor mit einer Motorwelle, die eine Schnecke eines Schneckengetriebes antreibt, dem ein Spindel antrieb nachgeschaltet ist, wobei Schneckengetriebe und Spindelantrieb in einen mit dem Motorgehäuse verbundenen Getriebegehäuse angeordnet sind und der Spindelantrieb ab triebsseitig ein zu den Gehäusen linear verschiebbares An koppelelement zur Ankopplung an ein zu bewegendes Bauteil, insbesondere an ein zu bewegendes Bauteil eines Möbels, wie eines Sessels oder eines Betts aufweist, und ferner umfas send eine Bremseinrichtung zur Aufbringung eines vorgegebe nen Bremsmoments auf den Linearantrieb.

Derartige elektromotorische Linearantriebe werden insbeson dere zum Verstellen von beweglich gelagerten Teilen von Lie ge- und Sitzmöbeln, beispielsweise eines Kopf- oder Fuß teils, eines Bettes oder Sessels eingesetzt. In der Regel treibt dabei der Antriebsmotor ein Drehzahluntersetzungsge triebe wie ein Schneckengetriebe an, das ausgangsseitig an eine Linearverstellungseinrichtung wie einen Spindelantrieb angeschlossen ist, wobei der Spindelantrieb abtriebsseitig ein Abtriebsglied in Form des Ankoppelelements aufweist, das bei Drehung des Antriebsmotors linear bewegbar ist. Obwohl derartige elektromotorische Linearantriebe durch die Verwen dung eines Schneckengetriebes häufig eine Selbsthemmung auf weisen, wird in der Regel eine zusätzliche, auf den Antrieb, insbesondere die Motorwelle, einwirkende Bremseinrichtung eingesetzt, um in allen möglichen Betriebssituationen tat sächlich sicherzustellen, dass keine unbeabsichtigte Ver stellung bei ausgeschaltetem Antriebsmotor, beispielsweise an einem Kopf- oder Fußteil eines Pflegebettes, erfolgen kann. Erst durch die Verwendung einer solchen Bremseinrich tung kann ein unbeabsichtigtes Drehen des elektromotorischen Linearantriebes durch Auftreten einer Gewichtsbelastung ei nes verstellbaren Möbelteils ausgeschlossen werden.

Herkömmliche Bremseinrichtungen für gattungsbildende elekt romotorische Linearantriebs können beispielsweise ein vorge gebenes Bremsmoment durch Einstellung eines Reibschlusses zwischen einem an der Motorwelle drehmomentübertragend be festigten Bremsteil mit einem an dem Motorgehäuse gekoppel ten Bremsteil realisiert werden, wobei dieser Reibschluss je nach Ausführungsform elektromotorisch oder mechanisch einge stellt werden kann. Derartige Bremseinrichtungen bedürfen jedoch einer vorgegebenen regelmäßigen Wartung, um die Bremsfunktion aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus sind sie aufgrund des verwendeten physikalischen Prinzips verschleiß anfällig, was unter Umständen reduzierte Wartungsinterwalle erfordert .

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromotorischen Linearantrieb der eingangs beschriebenen Art weiterzubilden, sodass der Linearantrieb insgesamt einen kostengünstigen Aufbau aufweist, einfach montierbar ist und im Wesentlichen wartungsfrei betreibbar ist zur Bereitstel lung eines notwendigen Bremsdrehmoments in vorgegebenen Be triebssituationen, insbesondere in solchen, bei welchen sich der Antrieb in Ruhestellung befindet.

Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung mit einem elektromotorischen Linearantrieb, umfassend die Merkmale von Anspruch 1. Der erfindungsgemäße elektromotorische Linearan trieb zeichnet sich dadurch aus, dass die Bremseinrichtung als kontaktlos arbeitende Magnetanordnung ausgebildet ist, umfassend einen ortsfest zu den Gehäusen (Getriebegehäuse und damit verbundenes Motorgehäuse bzw. Getriebegehäuseab schnitt und damit verbundener Motorgehäuseabschnitt) ange ordneten Stator und einen beweglich zum Stator angeordneten Rotor, wobei der Stator eine Mittenaufnahme zur koaxialen Aufnahme des Rotors aufweist und diesen umfänglich umgibt und der Rotor in Einbaulage zur drehmomentübertragenden di rekten oder indirekten Befestigung an der Motorwelle, der Schnecke oder der Spindel ausgebildet ist, und wobei Rotor und Status jeweils eine Mehrzahl von sektorweise angeordne ten Permanentmagneten aufweisen zur Bereitstellung eines vorgegebenen Halte- bzw. Rastmoments (Bremsmoments), insbe sondere in relativer Ruhelage von Rotor und Stator bzw. ei ner Ruhelage des elektromotorischen Linearantriebs.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, für einen elektromo torischen Linearantrieb einen in vielen Fällen ausreichend wirkende Bremseinrichtung, die im Wesentlichen zum Zeitpunkt des Stillstands des Linearantriebes wirkt, durch das Vorse hen einer kontaktlos wirkenden Magnetanordnung bereitzustel len, sodass ein ansonsten üblicher Reibschluss zwischen Tei len der Bremseinrichtung zur Realisierung eines vorbestimm ten Haltemomentes bzw. Bremsmomentes verzichtet werden kann. Durch diese erfindungsgemäße Gestaltung kann der Aufbau der Bremseinrichtung für den erfindungsgemäßen elektromotori schen Linearantrieb vermindert und der Wartungsaufwand für die Bremseinrichtung in der Regel vollständig vermieden wer den. Durch eine angepasste Gestaltung der Anordnung und der Gestalt der Permanentmagneten am Stator bzw. Rotor der Brem seinrichtung kann darüber hinaus das vorgegebene Haltemoment bzw. Rastmoment bei Ruhelage des Antriebs eingestellt wer den. Die erfindungsgemäße Gestaltung des elektromotorischen Linearantriebs erfordert darüber hinaus nur eine leicht er höhte Stromaufnahme des Antriebsmotors, da zwar im Betrieb des Motors über eine Volldrehung eine Mehrzahl dieser Rast- bzw. Bremsmomente überwunden werden müssen, andererseits jedoch bei der Weiterbewegung des Motors aus einer jeweili gen Raststellung oder Haltestellung heraus ein zuvor aufge wendetes Drehmoment bzw. Energie nach Überschreiten dieser Stellung wieder in das System zurückgespeist wird. Anders ausgedrückt, nach der Überwindung der vorgegebenen Drehmo mentschwelle erfolgt eine Wiedereinspeisung der eingesetzten magnetischen Energie in Bewegungsenergie, sodass im Betrieb des erfindungsgemäß gestalteten elektromotorischen Linearan triebes dieser bei hoher Drehzahl nahezu frei dreht, sodass es bei dem erfindungsgemäß elektromotorischen Linearantrieb in der Regel schon ausreicht, diesen mit einem erhöhten Be triebsstrom im Bereich von etwa 2% zu betreiben unter Be reitstellung der Beschriebenen Bremsfunktionalität.

Es sei bemerkt, dass „ortsfester Stator" meint, dass die relative Anordnung des Stators innerhalb des erfindungsgemä ßen Linearantriebes derart gestaltet ist, dass über übliche Lagerbewegungen hinaus im Betrieb keine Relativbewegungen zwischen Stator und Motorgehäuse bzw. Getriebegehäuse er folgt im Gegensatz zur dem über die Motorwelle, die Schnecke oder die Spindel direkt oder indirekt mitbewegten Rotor der Bremseinrichtung .

Weitere erfindungsgemäße Merkmale sowie Weiterbildungen der Erfindung sind in der nachfolgenden allgemeinen Beschrei bung, den Figuren, der Figurenbeschreibung sowie den Unter ansprüchen angegeben.

Als Permanent- bzw. Dauermagnet des Stators bzw. des Rotors der Bremseinrichtung an dem erfindungsgemäß gestalteten elektromotorischen Linearantrieb sind prinzipiell eine Viel zahl von Werkstoffen einsetzbar, beispielsweise polymerge bundene Hartferrite, gesinterte Hartferrite, oder auch poly gebundene bzw. gesinterte Seltenerdmagnetmaterialien wie beispielsweise ein isotroper Seltenerdwerkstoff auf der Ba sis NdFeB, der mit einem thermoplastischen Binder kompoun- tiert ist. Solche Magnete werden nach der Formgebung magne tisiert, da sie isotrop sind, wobei sich jede beliebige Mag netisierungsart realisieren lässt. Soweit Werkstoffe mit anisotropen Eigenschaften verwendet werden, werden diese in speziell gefertigten elektromagnetischen Werkzeugen in einem magnetischen Feld gepresst und nachfolgend gesintert. Zumin dest einige der wie beschrieben hergestellte Permanentmagne te verlieren auch bei Temperaturen von 150°C oder darüber nicht ihre Remanenz, sodass diese sich besonders gut für in Einsatz in der Bremseinrichtung des erfindungsgemäßen elekt romotorischen Linearantriebes eignen. Da die Herstellung derartiger Permanentmagneten auf dem Gebiet wohlbekannt ist, wird darauf im Folgenden nicht weiter eingegangen.

Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass sowohl am Sta tor als auch am Rotor der Bremseinrichtung des erfindungsge mäßen Linearantriebs die gleiche Anzahl von Magneten ange ordnet sind, die sich aufgrund der relativen geometrischen Anordnung von Stator und Rotor jeweils magnetweise gegenüber liegen, wobei die relative Anordnung aufgrund der relativen Drehung des Rotors zum Stator veränderbar ist.

In einer besonders zweckmäßigen Gestaltung des erfindungsge mäßen Linearantriebes kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Motorwelle drehfest mit der Schnecke des Schneckengetriebes verbunden ist, wobei die Schnecke mit einem Schneckenrad kämmt, das in einer ersten Ausführungs form drehfest mit einer Spindel des Spindelantriebs verbun den ist, sodass sich die Spindel mit dem angetriebenen Schneckenrad dreht. Dabei kann vorgesehen sein, dass auf der Spindel eine Spindelmutter läuft, die durch Drehen der Spin del entlang einer Spindellängsachse verfahrbar ist zwischen einer eingefahrenen Einfahrstellung, in welcher die Spindel mutter in einem stationären Führungsrohr eingefahren und im Bereich eines Endes des Führungsrohrs angeordnet ist, und einer ausgefahrenen Ausfahrstellung, in welcher die Spindel mutter an einem vorderen Ende des Führungsrohrs angeordnet und somit das mit der Spindelmutter verbundene und als Hub rohr ausgebildete Ankoppelelement aus dem Führungsrohr her ausgefahren ist. In einer anderen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass die Motorwelle wiederum drehfest mit der Schnecke des Schneckengetriebes verbunden ist, die mit einem Schneckenrad kämmt, das drehfest mit einer Spindelmut ter des Spindelantriebes verbunden ist, sodass durch die Drehung der Spindelmutter die Spindel linear bewegbar ist, wobei das Ankoppelelement mit der Spindel verbunden ist und durch die Bewegung der Spindel das Ankoppelelement linear bewegbar ist.

Je nach Ausführungsform kann der Rotor der Bremseinrichtung des erfindungsgemäßen Linearantriebes formschlüssig und/oder kraftschlüssig zur drehmomentübertragenden Ankopplung direkt oder indirekt entweder an der Motorwelle, an der Schnecke oder an der Spindel befestigt sein. In solchen Ausführungs formen, bei welchen der Rotor direkt an der Motorwelle oder der Schnecke befestigt ist, kann vorzugsweise vorgesehen sein, den Rotor so anzuordnen, dass dessen Achse koaxial zur Motorwelle bzw. zur Schnecke ausgerichtet ist, und insbeson dere so, dass sich die Motorwelle bzw. die Schnecke durch den Rotor hindurch erstreckt. Mit einer solchen Gestaltung vermindert sich die Baugröße des erfindungsgemäßen Linearan triebs, darüber hinaus kann eine direkte Übertragung des Bremsdrehmoments auf die Motorwelle bzw. die Schnecke erfol gen. In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform kann dabei vorgesehen sein, dass der Rotor koaxial an der Stirn seite der Schnecke angeordnet ist.

Zur Realisierung einer formschlüssigen und drehmomentüber tragenden Verbindung des Rotors der Bremseinrichtung und der Motorwelle, der Schnecke oder der Spindel des erfindungsge mäßen Linearantriebes sind eine Vielzahl von Gestaltungen im Rahmen der Erfindung möglich. Zur formschlüssigen und dreh momentübertragenden Kopplung von Motorwelle und Rotor der Bremseinrichtung kann zumindest ein axial oder radial ver laufender Mitnehmer vorgesehen sein, der an einem der beiden Bauelemente Motorwelle und Rotor angeordnet ist, und in eine zugeordnet, damit axial oder radial verlaufende Ausnehmung, die an dem anderen der beiden Bauelemente angeordnet ist, eingreifen. In gleicher Weise kann ein oder mehrere entspre chende Mitnehmer bei der Verbindung der Schnecke oder der Spindel an dem Rotor der Bremseinrichtung eingesetzt werden. Insbesondere kann eine Hirth-Verzahnung vorgesehen sein, die eine axial erstreckende Verzahnung darstellt, wobei komple mentär ausgebildete Abschnitte dieser Verzahnung stirnseitig am Rotor und je nach Ausführungsform stirnseitig an der Mo torwelle, an der Schnecke oder an der Spindel vorgesehen sein können. Zur Realisierung einer kraftschlüssigen und drehmomentüber tragenden Verbindung des Rotors der Bremseinrichtung und der Motorwelle, der Schnecke oder der Spindel des erfindungsge mäßen Linearantriebes sind mehrere Gestaltungen im Rahmen der Erfindung möglich. Eine solche kraftschlüssige Verbin dung kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass die Motorwelle, die Schnecke oder die Spindel direkt oder indi rekt in gegenseitiger Anlage zum Rotor der Bremseinrichtung angeordnet sind.

Zur Bereitstellung der beschriebenen Magnetkopplung zur Be reitstellung eines Rast- bzw. Bremsmomentes auf den Linear antrieb kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Stator der Bremseinrichtung an seiner dem Rotor zugewandten Innen seite hohlzylindrisch ausgebildet ist und eine Mehrzahl von Dauermagneten unterschiedlicher Polarität, insbesondere um fänglich zur Achse benachbart angeordnet, aufweist und der Rotor an einer dem Stator zugewandten Außenseite eine Mehr zahl von Dauermagneten unterschiedlicher Polarität, insbe sondere umfänglich zur Achse benachbart angeordnet, auf weist. Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass sich die Polaritäten umfänglich benachbarter Magnete abwechseln und sich die Anzahl der Dauermagnete bzw. Dauermagnetsegmen- te am Rotor bzw. am Stator entsprechen, d.h. identisch sind. Je nach Ausführungsform kann diese Anzahl beispielsweise 4, 5, 6, 7 oder 8, in anderen Ausführungsformen jedoch auch mehr als 8 zur Rotorachse umfänglich angrenzend oder benach bart angeordnete Dauermagnete umfassen.

Wie obenstehend angegeben, kann vorgesehen sein, dass der Rotor der Bremseinrichtung endseitig zur Motorwelle, Schne cke oder Spindel angeordnet sein kann. Der Rotor kann schei benförmig ausgebildet sein. In solchen Ausführungsformen, bei welchen sich die Motorwelle, die Schnecke oder die Spin- del koaxial durch den Rotor der Bremseinrichtung hindurch erstreckt, kann dieser rohr- oder ringförmig ausgebildet sein mit einer Mittenaufnahme zur Durchführung der Motorwel le, der Schnecke oder der Spindel. Dabei kann der Rotor in der obenstehend beschriebenen Weise mittels Mitnehmern an einem der drei genannten Bauteile Motorwelle, Schnecke oder Spindel formschlüssig zur Drehmomentübertragung gekoppelt sein.

Es kann vorgesehen sein, dass der Rotor fest mit der Motor welle verbunden ist, wobei die feste Verbindung direkt von der äußeren Manteloberfläche der Motorwelle ausgehen kann. Dabei kann der Rotor eine, vorzugsweise kreisrunde und zent risch ausgebildete, Öffnung zur Aufnahme der Motorwelle auf weisen. Die vorzugsweise zentrische Öffnung kann ferner im Durchmesser etwas kleiner gestaltet sein als die Weite der äußeren Mantelfläche der Motorwelle, sodass bei erfolgter Montage des Rotors auf der Motorwelle eine feste, kraft- bzw. reibschlüssige Verbindung nach Art einer Presspassung zwischen Rotor und Motorwelle vorliegt. Es kann auch vorge sehen sein, dass die Motorwelle im Bereich der zentrischen Öffnung Kerben, Aufwulstungen, Ausnehmungen und/oder Rändel aufweist, sodass neben einer reibschlüssigen Verbindung zwi schen Rotor und Motorwelle noch zumindest ein formschlüssi ger Verbindungsanteil in Umfangsrichtung und/oder in Längs richtung der Motorwelle vorliegt. Die beschriebene kraft schlüssige bzw. die beschriebene gleichzeitige kraftschlüs sige und formschlüssige Verbindung zwischen Rotor der Brems einrichtung und Motorwelle kann in Ausführungsformen, bei welchen die Bremseinrichtung an der Spindel oder dem Schne ckenrad befestigt ist, in entsprechender Weise ausgeführt sein. Insofern kann sich bei diesen Ausführungsformen ein Wellenabschnitt der Spindel oder des Schneckenrades durch eine zugeordnete Öffnung des Rotors der Bremseinrichtung erstrecken, wobei in diesem Abschnitt einer gegenseitigen Anlage von Wellenabschnitt der Spindel oder des Schneckenra des und Rotor der Bremseinrichtung ein Kraftschluss oder ein kombinierter Kraftschluss/Formschluss eingerichtet bzw. aus gebildet ist.

Für die Ausgestaltung des Rotors sind verschiedene Gestal tungen möglich. Beispielsweise kann der Rotor scheibenförmig gestaltet sein oder scheibenförmige Abschnitte aufweisen.

Zur Befestigung der Dauermagnete an dem Rotor bzw. dem Sta tor der Bremseinrichtung für den erfindungsgemäßen Linearan trieb können der Rotor und/oder der Stator eine Traghülse aufweisen, an welchen jeweils die Mehrzahl der Dauermagnete angeordnet und befestigt sind, insbesondere durch Kleben. Diese Traghülsen können insbesondere zylinderförmig ausge bildet sein. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, an der In nenseite der zugeordneten Traghülse des Stators die Dauer magnete anzuordnen. Weist der Rotor eine Traghülse auf, kann vorgesehen sein, dass die zugeordneten Dauermagnete des Sta tors an der Außenmantelfläche der Hülse angeordnet sind.

Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass die Traghülse des Stators zur Optimierung des Magnetflusses und damit der Magnetkopplung des Rotors und des Stators der Bremseinrich tung ein Material mit hoher Permeabilitätszahl, insbesondere einer Permeabilitätszahl m _G > 300 aufweist, insbesondere im Bereich von 300 bis 500.000. Beispielsweise kann die Trag hülse des Stators Weicheisen umfassen, insbesondere aus Weicheisen hergestellt sein. Zur Fixierung des Rotors an der Motorwelle, der Schnecke oder der Spindel kann die Traghülse des Rotors formschlüssig zur drehmomentübertragenden Ankopp lung an dem jeweiligen Bauteil befestigt sein, insbesondere mittels der obenstehend beschriebenen formschlüssigen Ver- bindung über zumindest einen radial oder axial verlaufenden Mitnehmer, der in eine zugeordnete, entsprechend axial oder radial verlaufende Ausnehmung am jeweils anderen Bauteil in Eingriff gebracht ist.

Wie obenstehend erläutert, können die Dauermagnete des Ro tors als getrennt voneinander hergestellte Permanentmagnete ausgebildet sein, die außenseitig, insbesondere an einer Hülse umfänglich angeordnet sind. In ähnlicher Weise können die Dauermagnete des Stators eine Mehrzahl von unabhängig voneinander hergestellten Dauermagneten sein, die an einer Innenfläche des Stators angeordnet, insbesondere befestigt sein können. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass Dauer magnete des Stators radial beabstandet zur Statorachse auf einem Kreis und umfänglich zueinander beabstandet angeordnet und/oder die Dauermagnete des Rotors radial beabstandet zur Rotorachse auf einem Kreis und zueinander umfänglich beab standet angeordnet sind. Umfänglich zwischen benachbarten Dauermagneten des Stators und/oder des Rotors können Sekto ren bzw. Segmente aus einem nichtmagnetisierbaren Material wie Kunststoff als in Umfangsrichtung wirkende Abstandsab schnitte angeordnet sein. Insbesondere der Rotor kann inso fern die auf einem Kreis angeordneten und umfänglich beab- standeten Dauermagnete umfassen, die Kunststoff-umspritzt sein können, sodass der Rotor als einstückiges Bauteil aus gebildet sein kann.

Es kann vorgesehen sein, dass die Dauermagnete des Stators in axialer oder radialer Richtung identisch orientiert mag netisiert sind und die Dauermagnete des Rotors in axialer oder radialer Richtung identisch orientiert magnetisiert sin, wobei sich gegenüberliegende Pole von Stator und Rotor entgegengesetzte magnetische Polarität aufweisen können. In einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Dauermagnete des Stators und/oder die Dauermagnete des Rotors einen ringförmigen, magnetisierbaren Magnetkörper umfassen, der diametral sektorenförmig zur Bereitstellung der Mehrzahl von Dauermagneten magnetisiert ist. Diese Aus führungsform eignet sich insbesondere bei der Verwendung von polymergebundenem Magnetmaterial wie NdFeB, das in beliebige Formen gespritzt bzw. gegossen und nachfolgend gesintert werden kann und an dem nachfolgend die gewünschte Magneti sierung zur Bereitstellung der gewünschten Dauermagnete er zeugt werden kann. Bei der diametralen sektorenförmigen Mag netisierung ist der ringförmige Magnetkörper an der Innen mantelfläche oder der Außenmantelfläche mehrpolig ausgebil det und kann je nach Ausführungsform beispielsweise 8, 10 oder 12 Pole, im letztgenannten Beispiel 6 Südpole und 6 Nordpole umfassen. In einer anderen Ausführungsform kann der jeweilige ringförmige, magnetisierbare Magnetkörper axial sektorenförmig magnetisiert sein, sodass einander zugeordne te Magnetpole in axialer Richtung aufeinanderfolgen, je nach Ausführungsform insbesondere axial in Bezug auf die Rotor- bzw. Statorachse und damit koaxial zu der Motorwelle, der Schnecke oder der Spindel.

Zur einfachen Befestigung der Dauermagnete an dem Rotor bzw. dem Stator kann bzw. können der Rotor und/oder der Stator jeweilige Aufnahmen zur Aufnahme der Dauermagnete aufweisen, insbesondere in Form von Taschen oder Einschüben. Die Dauer magnete selbst können nach erfolgter Montage in den Aufnah men beispielsweise verpresst oder verclipst sein. Ferner liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Dauermagnete des Stators und/oder die Dauermagnete des Rotors zumindest ab schnittsweise mit einem Kunststoffmaterial umgossen bzw. umspritzt sind. Wie obenstehend schon angegeben, kann das Umgießen insbesondere im Spritzgussverfahren erfolgen, so- dass nach erfolgter Herstellung des Rotors die Dauermagnete fest mit dem Rotor verbunden sind. Dabei kann der Rotor selbst aus einem Kunststoff gefertigt sein, der vorzugsweise bei niedrigen Temperaturen gespritzt werden kann, insbeson dere durch den beschriebenen Umspritzungsschritt zur Um spritzung der Dauermagnete. Vorteilhaft ist auch, wenn der Rotor dünnwandig gefertigt wird, sodass der Spritzgusspro zess sehr kurzzeitig ausgebildet werden kann. U.U. kann nach dem Umspritzen von Magnetmaterialstücken bzw. Dauermagneten eine definierte Magnetisierung in die Dauermagnete auf be kannte Art eingebracht werden.

Die jeweilige Mehrzahl von sektorweise angeordneten Perma nent- bzw. Dauermagnete am Rotor der Bremseinrichtung und/oder am Stator der Bremseinrichtung kann so gestaltet sein, dass die Dauermagnete des Stators radial beabstandet zur Statorachse auf einem Kreis und umfänglich zueinander beabstandet angeordnet und/oder die Dauermagnete des Rotors radial beabstandet zur Rotorachse auf einem Kreis und zuei nander umfänglich beabstandet angeordnet sein können. Vor zugsweise liegen dabei Rotorachse und Statorachse koaxial zueinander. Aufgrund der umfänglichen Beabstandung der Dau ermagnete kann sich bei einer Drehung des Rotors zum Stator ein umfänglich variierendes Magnetfeld einstellen zur Be reitstellung des vorgegebenen Haltemomentes.

Zweckmäßigerweise können die Dauermagnete des Stators in axialer Richtung oder in radialer Richtung magnetisiert sein, d.h. Nord- und Südpole liegen in axialer oder in radi aler Richtung beabstandet zueinander. In gleicher Art und Weise können die Dauermagnete des Rotors in axialer Richtung oder radialer Richtung magnetisiert sein. In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Orientierung der Magnetisierung der Dauermagnete des Rotors identisch ist, d.h. Nord- und Südpole der Dauermagnete des Rotors sind je nach Ausführungsform in axialer oder radialer Richtung identisch orientiert. In gleicher Weise kann vorge sehen sein, dass die Dauermagnete des Stators je nach Aus führungsform in axialer oder radialer Richtung identisch orientiert angeordnet sind. Diese Ausführungsform kann ins besondere eine nach der Herstellung des Stators bzw. Rotors unter Umständen notwendige Magnetisierung der jeweiligen Dauermagnete erleichtern, ohne dass die Funktionalität der Bremseinrichtung des erfindungsgemäß ausgestalten elektromo torischen Linearantriebes beeinträchtigt ist. Insofern kön nen bei der beschriebenen Ausführungsform alle Dauermagneten des Rotors an dessen radial außenliegenden Manteloberfläche den gleichen magnetischen Pol aufweisen, wobei in der be schriebenen Ausführungsform alle Dauermagnete des Stators an dessen innerer Manteloberfläche den gleichen magnetischen Pol aufweisen, der sich jedoch zu dem des Rotors unterschei det, sodass das System der Dauermagnete zwischen Rotor und Stator als anziehend zueinander ausgerichtet sind. Ein not wendiger Symmetriebruch beim Drehen des Rotors zum Stator zur Bereitstellung des vorgegebenen Haltemomentes in Um fangsrichtung kann in dieser Ausführungsform durch die um fängliche Beabstandung der Dauermagnete des Rotors und des Stators zueinander bereitgestellt werden.

Zweckmäßigerweise kann in einer Ausführungsform auch vorge sehen sein, dass der Stator radial innenseitig eine Trenn hülse aufweist, welche die Aufnahme für den Rotor festlegt, wobei die Trennhülse ein nichtmagnetisierbares Material um fassen kann. Insofern liegt diese Trennhülse bei dieser Aus führungsform radial innen zu den umfänglich zur Achse ange ordneten Dauermagneten des Stators. Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben einer

Ausführungsform nebst Abwandlungen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren erläutert, wobei

Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht einen erfin dungsgemäß gestalteten elektromotorischen Linear antrieb, umfassend einen in einem Motorgehäuse an geordneten elektrischen Antriebsmotor mit einer Motorwelle, die ein Schneckengetriebe antreibt, dem ein Spindelantrieb nachgeschaltet ist,

Figur 2 eine Detailansicht auf eine Variante der Bremsein richtung des erfindungsgemäßen Linearantriebs der Figur 1 in Richtung zur Motorwelle, und

Figur 3 eine Detailansicht auf eine weitere Variante der Bremseinrichtung des erfindungsgemäßen Linearan triebs der Figur 1 in Richtung zur Motorwelle zeigt.

Figur 1 zeigt in einer Schrägansicht einen erfindungsgemäß ausgebildeten elektromotorischen Linearantrieb 1, umfassend einen in einem Motorgehäuse 2a angeordneten Antriebsmotor 2 mit einer Motorwelle 3, die hier ein Drehzahluntersetzungs getriebe in Form eines Schneckengetriebes antreibt. Hierzu ist endseitig der Motorwelle 3 eine Schnecke 5a ausgebildet, die ein zugeordnetes Schneckenrad 5b antreibt, das mit einer Spindelverstelleinrichtung bzw. -antrieb 7 verbunden ist. In der beschriebenen Ausführungsform weist die Getriebeanord nung eine fest mit dem Schneckenrad 5b verbundene Spindel mutter 8 auf, die eine Spindel 9 antreibt, die endstämmig in den beiden Gabelaufnahmen 10a, b mündet. Diese Gabelaufnah men dienen zur Ankopplung an zu verstellende Möbelteile. Der Linearantrieb 1 weist in der erfindungsgemäßen Anordnung eine Bremseinrichtung 4 auf, die mit deren Rotor formschlüs sig zur Drehmomentübertragung an die Motorwelle 3 angekop pelt bzw. mit dieser verbunden ist und in der beschriebenen Ausführungsform vor einer, zur Getriebeanordnung gerichteten Lagereinrichtung 6 der Motorwelle platziert ist. Dabei ist das Gehäuse der Bremseinrichtung 4 fest mit dem Motorgehäuse 2a verbunden.

In der Darstellung der Figur 1 ist zum Zwecke der Übersicht lichkeit ein Verbindungsabschnitt, welcher das Motorgehäuse 2a mit dem Spindelgehäuse 11 verbindet, nicht dargestellt.

In einer anderen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, ein einzelnes Gehäuse vorzusehen, welches sowohl den An triebsmotor 2 als auch den Spindelantrieb 7 in einem einzel nen Gehäuse umgibt und nicht wie in der Ausführungsform der Figur 1, das Motorgehäuse 2a und das Spindelgehäuse 11 über einen Gehäuseverbindungsabschnitt miteinander gekoppelt sind.

In der in Figur 1 angegebenen Ausführungsform eines erfin dungsgemäß ausgebildeten elektromotorischen Linearantriebes ist die Bremseinrichtung 4 im Bereich der Motorwelle 3 ange ordnet, wobei in Figur 1 allein das mit dem Motorgehäuse 2a starr verbundene Bremsgehäuse 4a zu erkennen ist. Der Aufbau einer ersten Ausbildung der Bremseinrichtung 4 des Linearan triebs 1 der Figur 1 wird nachfolgend mit Bezug auf Figur 2 erläutert, welche einen Schnitt durch die Bremseinrichtung senkrecht zur Motorwellenachse mit entferntem Bremsgehäuse 4a zeigt. Erkennbar umfasst die Bremseinrichtung des erfin dungsgemäßen Linearantriebes einen Stator 20 sowie einen Rotor 30, die in der beschriebenen Ausführungsform beide ring- bzw. hülsenförmig ausgebildet sind und koaxial zuei- nander ausgerichtet sind. Der in nicht dargestellter Weise fest mit dem Bremsgehäuse 4a verbundene Stator 20 weist an seiner radialen Außenseite eine zylinderförmige Traghülse 21 auf, an deren Innenmantelfläche ein wiederum hülsenförmiger Magnetkörper 22 aus einem Neodym-Werkstoff angebracht, ins besondere angeklebt ist, wobei der Magnetwerkstoff axial sektorenförmig mit 8 Polen an den axialen Stirnseiten magne tisiert ist. Innenseitig wird der Stator 20 durch eine radi al an dem Magnetkörper anliegende Trennhülse 23 abgeschlos sen, die hier aus einem nichtmagnetischen Werkstoff herge stellt ist. In der beschriebenen Ausführungsform ist die Traghülse 21 aus einem weichmagnetischen Material mit einer Permeabilitätszahl m _G > 1.000 ausgebildet.

Radial innen, d.h. vom Stator radial aufgenommen, ist der zum Stator 20 koaxial angeordnete Rotor 30 platziert, wel cher eine radial innenliegende Traghülse 31 aufweist, die eine Aufnahme für die Motorwelle 3 bereitstellt. Zur form schlüssigen und drehmomentübertragenden Kopplung der Motor welle 3 und des Rotors 30 der Bremseinrichtung 4 weist die Traghülse 31 eine radial innenseitig verlaufende Längsnut 32 auf, in die ein in Längsrichtung am Umfang der Motorwelle 3 angeordneter Radialsteg 3a formschlüssig und drehmomentüber tragend eingreift. An der zylindrischen Außenmantelfläche der Traghülse 31 ist ein hohlzylindrischer Magnetkörper 33, wiederum aus einem magnetisierbaren Neodym-Werkstoff ange ordnet bzw. fest mit der Traghülse 31 verbunden, insbesonde re verklebt. Der Magnetkörper 33 ist wie der Magnetkörper 22 des Stators 20 in der beschriebenen Ausführungsform axial sektorenförmig mit 8 gleichflächigen Sektoren magnetisiert. Die unterschiedlichen Magnetpole N, S der Magnetkörper 22,

33 sind in der Figur durch eine entsprechende Schraffur (z.B. S) bzw. Kreismarkierungen (z.B. N) gekennzeichnet. Da die Magnetkörper in der beschriebenen Ausführungsform axial gepolt sind, liegen die Gegenpole der jeweiligen magneti schen Dipole in axialer Richtung hintereinander.

Der Aufbau einer zweiten Ausbildung der Bremseinrichtung 4 des erfindungsgemäßen Linearantriebes 1 der Figur 1 wird nachfolgend mit Bezug auf Figur 3 erläutert, welche wiederum einen Schnitt durch die Bremseinrichtung senkrecht zur Mo torwellenachse mit entferntem Bremsgehäuse 4a zeigt. Gleiche bzw. gleichwirkende Bauteile der zweiten Ausbildung der Bremseinrichtung 4 sind in Figur 3 mit dem gleichen Bezugs zeichen wie die der Figur 2 angegeben. Erkennbar umfasst die Bremseinrichtung in der zweiten Variante wiederum einen Sta tor 20 sowie einen Rotor 30, die beide ring- bzw. hülsenför mig ausgebildet und koaxial zueinander ausgerichtet sind.

Der in nicht dargestellter Weise fest mit dem Bremsgehäuse 4a verbundene Stator 20 kann an seiner radialen Außenseite eine zylinderförmige Traghülse 21 aufweisen, an deren Innen mantelfläche zur Gestaltung einer Mehrzahl von sektorweise angeordneten Permanentmagneten eine Mehrzahl von umfänglich beabstandeten, hülsensegmentartigen Dauermagnete 24 angeord net sind, wobei zwischen benachbarten Dauermagneten 24 je weils ein hülsensegmentartiger Sektor 25 aus einem nichtmag netischen Material wie einem Kunststoffmaterial angeordnet ist. Die Dauermagnete 25 können wiederum einen Neodym- Werkstoff umfassen. In der beschriebenen Ausführungsform sind umfänglich beabstandet vier derartiger Dauermagnete 24 vom Stator 25 umfasst, wobei in der beschriebenen Ausfüh rungsform diese in axialer Richtung mit gleicher Orientie rung magnetisiert sind. Innenseitig wird der Stator 20 durch eine radial an den Magneten anliegende Trennhülse 23 abge schlossen, die hier aus einem nichtmagnetischen Werkstoff hergestellt ist.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann auch vor- gesehen sein, den Stator 20 der Bremseinrichtung ohne Trag hülse 21 und/oder ohne die zur Traghülse 21 radial innenlie gende Trennhülse 23 auszubilden.

Radial innen, d.h. vom Stator radial aufgenommen, ist der zum Stator 20 koaxial angeordnete Rotor 30 platziert, wel cher in der gezeigten Ausführungsform eine radial innenlie gende Traghülse 31 aufweist, die eine Aufnahme für die Mo torwelle 3 bereitstellt. Zur kraftschlüssigen und drehmomen tübertragenden Kopplung der Motorwelle 3 und des Rotors 30 der Bremseinrichtung 4 weist die Traghülse 31 in Bezug auf ihren Innendurchmesser ein Untermaß bezüglich des Durchmes sers der Motorwelle auf, sodass im zusammengesetzten Zustand eine Presspassung zwischen der Motorwelle und dem Rotor 30 eingestellt ist. An der zylindrischen Außenmantelfläche der Traghülse 31 ist wiederum eine Mehrzahl von umfänglich zuei nander beabstandeten, hülsensegmentartigen Dauermagneten 34 angeordnet, die umfänglich zueinander durch hülsenartige Sektoren bzw. Segmente 35 aus einem nichtmagnetisierbaren Material, beispielsweise einem Kunststoffmaterial, getrennt bzw. beabstandet sind. In der beschriebenen Ausführungsform weist sowohl der Stator 20 als auch der Rotor 30 vier derar tiger hülsensegmentförmiger Dauermagnete auf, wobei die je weilige umfängliche Erstreckung der Segmente bzw. Sektoren zueinander angepasst sind.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann die Anzahl der Dauermagnete am Rotor, die identisch mit der Anzahl der Dauermagnete am Stator sein kann, auch geringer oder größer, beispielsweise jeweils drei oder sechs betragen. In gleicher Weise wie für den Stator angegeben, kann in einer Ausfüh rungsform die Traghülse 31 des Rotors nicht umfasst sein, sodass die Anlageflächen an die Motorwelle 3 durch die In nenmantelflächenabschnitte der Magnetsegmente 34 sowie der Segmente 35 aus einem nichtmagnetischen Material gebildet sein können. In der in Figur 3 angegebenen relativen Dreh stellung des Rotors 30 zum Stator 20 liegen die Dauermagnete 34 des Rotors den Dauermagneten 24 des Stators 20 mit unter schiedlichen Magnetpolen gegenüber, sodass in der darge stellten Konstellation eine anziehende Kraft in radialer Richtung zwischen Rotor und Stator vorliegt, die sich bei einem Herausdrehen des Rotors aus der angegebenen Position erniedrigt, sodass auch in der Ausführungsform der Figur 3 ein vorgegebenes Haltemoment der Bremseinrichtung bereitge stellt werden kann.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann auch vor gesehen sein, dass die Dauermagnete 24 des Stators und die Dauermagnete 34 des Rotors in radialer Richtung magnetisiert sind.

Die obenstehend angegebene Traghülse 21 und/oder Trennhülse 23 des Stators können insbesondere in einer Ausführungsform entfallen, bei welcher die Dauermagnete 24 kunststoffum spritzt sind, insbesondere derart, dass die Segmente 25 die ses Umspritzungsmaterial umfassen und die umfänglich beab- standeten Dauermagnete 24 daran stoffschlüssig anhaften, insbesondere zur Gestaltung eines hülsenförmigen Rotors 20. In gleicher Weise kann der Rotor 30 durch Umspritzen der Dauermagnete 34 zur Gestaltung der nichtmagnetischen Segmen te 35 ausgebildet sein, an welchen die Magnete 34 anhaften, insbesondere zur Gestaltung eines hülsenförmigen Rotors ohne die Notwendigkeit zum Vorsehen einer Traghülse 31.

Wie der Fachmann aufgrund der obigen Beschreibung der Vari anten der Bremseinrichtung des erfindungsgemäßen Linearan triebes erkennt, arbeitet die Bremseinrichtung passiv, d.h. ohne mechanische bzw. elektrische Steuerung. Stattdessen wird ein vorgegebenes Haltemoment bzw. Bremsmoment oder Rastmoment erzeugt, ausgehend von einer relativen Ruhelage von Stator und Rotor bzw. Stator und Motorwelle. Dieses Rastmoment kann durch Bewegen der Motorwelle bzw. der An- Steuerung des Motors überwunden werden. Aufgrund der magne tischen Wechselwirkung zwischen den Magneten des Stators und den Magneten des Rotors wird jedoch von der Magnetanordnung beim Betrieb des Antriebs die Energie zur Überwindung des Rastmomentes wieder zurückgespeist, sodass im Betrieb nur eine geringfügige Erhöhung des Laststromes durch den Einsatz der Bremseinrichtung 4 erfolgt.

Elektromotorischer Linearantrieb mit Haltebremse zur Bereit stellung eines vorgegebenen Rastmomentes in Ruhelage

Bezugszeichenliste

1 Linearantrieb

2 Antriebsmotor

2a Motorgehäuse

3 Motorwelle

3a Radialsteg, Mitnehmer

4 Bremseinrichtung

4a Bremsgehäuse

5a Schnecke

5b Schneckenrad

6 Motorwellenlager

7 Spindelantrieb

8 Spindelmutter 9 Spindel

10a, b Kabelaufnähme 11 Spindelgehäuse, Führungsrohr 20 Stator 21 Traghülse 22 Magnethülse / Magnetkörper

23 Trennhülse

24 Dauermagnet Stator

25 Kunststoffsegment, Stator 30 Rotor

31 Traghülse

32 Axialnut, Ausnehmung

33 Magnethülse / Magnetkörper 34 Dauermagnet Rotor

35 Kunststoffsegment, KunststoffSektor Rotor