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具有擒縱單元的伺服驅(qū)動器的制作方法

文檔序號:41952756發(fā)布日期:2025-05-16 14:15閱讀:7來源:國知局
具有擒縱單元的伺服驅(qū)動器的制作方法

本發(fā)明涉及一種用于汽車的電氣結(jié)構(gòu)單元、特別是用于駐車制動器、后擾流板、方向盤、座椅、天窗、車窗、車門和/或行李箱蓋的伺服驅(qū)動器,所述伺服驅(qū)動器具有:驅(qū)動系,所述驅(qū)動系包括特別是非自鎖式驅(qū)動齒輪箱,所述驅(qū)動齒輪箱具有至少一個可轉(zhuǎn)動地支承的第一傳動元件以及用于所述驅(qū)動系的擒縱的擒縱單元,所述擒縱單元包括自鎖式擒縱齒輪箱,所述擒縱齒輪箱具有至少一個可轉(zhuǎn)動地支承的第二傳動元件,所述第二傳動元件與所述驅(qū)動齒輪箱的第一傳動元件處于作用性連接。


背景技術(shù):

1、由de?101?49?479a1已知一種用于汽車中的可動功能部件,如車窗、車門、天窗、座椅調(diào)節(jié)裝置、電動駐車制動器等等的伺服驅(qū)動器。此伺服驅(qū)動器包括驅(qū)動電機和耦合至可動功能部件的下游傳動器。此傳動器的至少一個傳動部件與附加的自鎖式蝸桿處于持續(xù)的作用性連接,此蝸桿受驅(qū)動電機和蝸桿電機驅(qū)動與傳動部件同步運動。這個伺服驅(qū)動器的缺點在于效率極低。


技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此,本發(fā)明的目的是提供一種可以克服現(xiàn)有技術(shù)中已知的缺點的伺服驅(qū)動器,其中所述伺服驅(qū)動器優(yōu)選為緊湊、低成本、低維護、耐久的,和/或具有高效率。

2、本發(fā)明用以達成上述目的的解決方案為一種具有獨立權(quán)利要求的特征的伺服驅(qū)動器。

3、本發(fā)明提出一種用于汽車的電氣結(jié)構(gòu)單元的伺服驅(qū)動器??墒褂盟鏊欧?qū)動器的電氣結(jié)構(gòu)單元特別是可以為駐車制動器、后擾流板、方向盤、座椅、天窗、車窗、車門和/或行李箱蓋。優(yōu)選地,所述伺服驅(qū)動器為駐車制動器伺服驅(qū)動器、后擾流板伺服驅(qū)動器、方向盤伺服驅(qū)動器、座椅伺服驅(qū)動器、天窗伺服驅(qū)動器、車窗伺服驅(qū)動器、車門伺服驅(qū)動器和/或行李箱蓋伺服驅(qū)動器。所述伺服驅(qū)動器具有驅(qū)動系。所述驅(qū)動系包括驅(qū)動齒輪箱。所述驅(qū)動齒輪箱特別是為非自鎖式。所述驅(qū)動齒輪箱還具有可轉(zhuǎn)動地支承的第一傳動元件。此外,所述伺服驅(qū)動器包括用于所述驅(qū)動系的擒縱的擒縱單元。這個擒縱單元包括自鎖式擒縱齒輪箱,該擒縱齒輪箱具有至少一個可轉(zhuǎn)動地支承的第二傳動元件。所述第二傳動元件與所述驅(qū)動齒輪箱的第一傳動元件處于機械作用性連接。驅(qū)動齒輪箱的第一傳動元件和擒縱齒輪箱的第二傳動元件以可繞一個共用轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的方式支承。作為補充或替代,第一傳動元件具有第一齒系,第二傳動元件具有不同于該第一齒系的第二齒系。驅(qū)動系和其非自鎖式驅(qū)動齒輪箱以及擒縱單元和其自鎖式擒縱齒輪箱形成汽車中不同電氣結(jié)構(gòu)單元的模塊化、多用途解決方案。非自鎖式驅(qū)動齒輪箱與自鎖式擒縱齒輪箱的組合的應(yīng)用范圍較為廣泛。其優(yōu)點在于應(yīng)用的靈活性和效率提高,從而減低成本。

4、第二齒系有利地構(gòu)建為能夠在與第三傳動元件共同作用下實現(xiàn)擒縱齒輪箱的自鎖。這種第二齒系與第三傳動元件組合的有利技術(shù)方案確保擒縱齒輪箱中的有效自鎖。這使得整個系統(tǒng)的安全性和可靠性增強。其優(yōu)點在于運行安全性改善,因而提高了用戶友好性。

5、同樣有利地,所述擒縱齒輪箱包括第三傳動元件。第三傳動元件優(yōu)選具有與第二傳動元件的第二齒系對應(yīng)的第三齒系。第三傳動元件的對應(yīng)的第三齒系能夠高效地在擒縱齒輪箱中傳遞力和運動。這確保系統(tǒng)的最佳性能和效率。由此產(chǎn)生的優(yōu)點是,系統(tǒng)的效率提高且耐久性改善。

6、有利地,第二與第三傳動元件特別是直接相互嚙合。第二與第三傳動元件之間的直接嚙合形成直接且高效的力傳遞。這能夠提高效率并且減少能量損耗。其優(yōu)點在于,能效改善且運行成本降低。

7、有利地,所述擒縱齒輪箱包括或者是指蝸輪蝸桿齒輪箱。該蝸輪蝸桿齒輪箱具有蝸桿和蝸輪,其中該蝸輪優(yōu)選形成第二傳動元件,以及/或者該蝸桿優(yōu)選形成第三傳動元件。擒縱單元中的蝸輪蝸桿齒輪箱提供用于實現(xiàn)自鎖的緊湊且高效的方案。蝸輪蝸桿齒輪箱因其高傳動比和應(yīng)對高負載的能力而聞名,這一點在此表示整個系統(tǒng)的性能提升。這使得伺服驅(qū)動器的可靠性和耐久性提高,這樣就能降低維護成本并且提高運行效率。

8、在一個有利改進方案中,所述驅(qū)動齒輪箱包括第四傳動元件。第四傳動元件優(yōu)選以可繞共用轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的方式支承。優(yōu)選地,第四傳動元件沿驅(qū)動方向支承在第一傳動元件下游。通過該第四傳動元件來驅(qū)動驅(qū)動系的下游傳動元件和/或下游傳動級。但替代地,第四傳動元件也可以構(gòu)建為傳動輸出端。

9、為將伺服驅(qū)動器構(gòu)建得盡可能節(jié)省空間,有利地,第一傳動元件沿共用轉(zhuǎn)軸的軸向布置在第二與第四傳動元件之間。

10、同樣有利地,第一、第二和/或第四傳動元件共同形成一個抗旋單元。該抗旋單元在共用轉(zhuǎn)軸的周向和/或軸向上可構(gòu)建為有間隙或無間隙的。因此,在第一、第二和/或第四傳動元件可以形成間隙,使得這些傳動元件可以在間隙的范圍內(nèi)沿共用轉(zhuǎn)軸的周向相對彼此扭轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的范圍內(nèi),可以在間隙范圍內(nèi)扭轉(zhuǎn)的抗旋單元為抗旋的。有利地,該抗旋單元構(gòu)建為多齒輪,特別是雙齒輪或三齒輪。這樣就能將伺服驅(qū)動器構(gòu)建得極為緊湊且節(jié)省空間。

11、為降低伺服驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)復雜度,有利地,該抗旋單元的第一、第二和/或第四傳動元件,特別是整個抗旋單元構(gòu)建為一體式,特別是由整體材料形成。

12、同樣有利地,抗旋單元構(gòu)建為多組件式。在這種情況下,有利地,該抗旋單元的第一、第二和/或第四傳動元件相連。第一、第二和/或第四傳動元件之間的這種連接優(yōu)選構(gòu)建為可分離和/或不可分離的。作為補充或替代,有利地,第一、第二和/或第四傳動元件以形狀配合、壓緊配合和/或材料接合的方式相連。

13、在本發(fā)明的一個有利改進方案中,抗旋相連的第一與第二傳動元件之間形成間隙,使得第一和第二傳動元件可以在該間隙范圍內(nèi)沿共用轉(zhuǎn)軸的周向朝彼此扭轉(zhuǎn)。這樣就能防止傳動元件特別是在驅(qū)動齒輪箱與擒縱齒輪箱異步運行的情況下受損。

14、有利地,第一和第二傳動元件通過特別是有間隙或無間隙的鍵槽連接相連。這樣就能在第一與第二傳動元件之間形成成本極低且精確的抗旋連接。

15、在本發(fā)明的一個有利改進方案中,所述伺服驅(qū)動器包括殼體。優(yōu)選地,該抗旋單元布置在該殼體中。作為補充或替代,有利地,該抗旋單元以可相對殼體轉(zhuǎn)動的方式支承。作為補充或替代,有利地,所述伺服驅(qū)動器包括至少一個承載元件。該承載元件可以布置在殼體中和/或與這個殼體特別是以可分離的方式連接。

16、同樣有利地,伺服驅(qū)動器包括至少一個軸承元件,特別是軸線、軸體和/或軸承銷。優(yōu)選地,該抗旋單元通過該至少一個軸承元件支承在特別是殼體和/或承載元件的至少一個軸承區(qū)域內(nèi)。該抗旋單元在此優(yōu)選以可繞共用轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的方式支承。

17、優(yōu)選地,伺服驅(qū)動器具有從動軸,該從動軸特別是由第四傳動元件構(gòu)成。作為替代方案,有利地,從動軸特別是直接地或者通過至少一個第五傳動元件間接地與抗旋單元、特別是與第一或第四傳動元件處于機械作用性連接。

18、有利地,驅(qū)動系包括用于驅(qū)動驅(qū)動齒輪箱的驅(qū)動電機。優(yōu)選地,驅(qū)動電機布置在殼體中。同樣有利地,驅(qū)動電機設(shè)在驅(qū)動齒輪箱上游,和/或與驅(qū)動齒輪箱、特別是與第一傳動元件處于機械作用性連接。可以通過驅(qū)動電機將驅(qū)動力經(jīng)由驅(qū)動齒輪箱傳遞至從動軸。

19、為將驅(qū)動力從驅(qū)動電機傳遞至驅(qū)動齒輪箱,有利地,驅(qū)動齒輪箱包括抗旋地布置在驅(qū)動電機的第一電機軸上的電動小齒輪。作為補充或替代,有利地,電動小齒輪特別是直接或間接地與第一傳動元件處于機械作用性連接。

20、在本發(fā)明的一個有利改進方案中,電動小齒輪間接地通過至少一個第六傳動元件,特別是通過齒輪、皮帶和/或錐齒輪與第一傳動元件處于機械作用性連接。

21、有利地,第一、第二、第四、第五和/或第六傳動元件構(gòu)建為齒輪。

22、特別有利地,擒縱單元包括用于驅(qū)動擒縱齒輪箱的擒縱電機。優(yōu)選地,擒縱電機布置在殼體中。同樣有利地,擒縱電機設(shè)在擒縱齒輪箱上游,和/或與擒縱齒輪箱、特別是與第二和/或第三傳動元件處于機械作用性連接。

23、有利地,擒縱電機包括第二電機軸,以及/或者,第三傳動元件特別是直接抗旋地布置在這個第二電機軸上。這樣就能將伺服驅(qū)動器構(gòu)建得極為緊湊。

24、有利地,僅驅(qū)動電機適于而擒縱電機不適于驅(qū)動和調(diào)節(jié)伺服驅(qū)動器。就此而言,有利地,與驅(qū)動電機相比,擒縱電機更小和/或具有更小的電功率。

25、就此而言,同樣有利地,擒縱電機如此之小和/或具有如此小的電功率,使得在正常使用中,擒縱齒輪箱的閉鎖僅能在驅(qū)動電機的輔助下解除。當閉鎖時,優(yōu)選第二傳動元件、特別是蝸輪與第三傳動元件、特別是蝸桿相互楔住。

26、為將伺服驅(qū)動器構(gòu)建得盡可能節(jié)省空間,有利地,驅(qū)動電機的第一電機軸與共用轉(zhuǎn)軸平行和/或與這個轉(zhuǎn)軸在徑向上隔開地布置。

27、作為補充或替代,有利地,擒縱電機的第二電機軸優(yōu)選至少在一個視圖中傾斜于、特別是垂直于共用轉(zhuǎn)軸和/或驅(qū)動電機的第二電機軸布置。

28、此外,有利地,擒縱電機的第二電機軸偏向共用轉(zhuǎn)軸和/或驅(qū)動電機的第一電機軸布置。這樣就能將伺服驅(qū)動器構(gòu)建得極為節(jié)省空間。

29、在本發(fā)明的一個有利改進方案中,所述伺服驅(qū)動器包括控制單元。優(yōu)選地,該控制單元為伺服驅(qū)動器控制單元。伺服驅(qū)動器控制單元在此優(yōu)選與伺服驅(qū)動器的殼體形成一個結(jié)構(gòu)單元和/或集成在這個殼體中。作為替代方案,有利地,該控制單元為結(jié)構(gòu)單元控制單元。該結(jié)構(gòu)單元控制單元在此與殼體結(jié)構(gòu)性分離。因此,結(jié)構(gòu)單元控制單元可以指上級系統(tǒng)(如駐車制動器和/或汽車)的控制單元。

30、有利地,伺服驅(qū)動器如此地構(gòu)建,使得驅(qū)動電機與擒縱電機可彼此獨立地和/或彼此不相關(guān)地由控制單元控制啟動和/或通電。作為補充或替代,有利地,驅(qū)動電機和擒縱電機分別具有獨立的電源和/或獨立的電壓源。

31、在本發(fā)明的一個有利改進方案中,控制單元如此地構(gòu)建,使得驅(qū)動電機和擒縱電機可以以至少一個用于避免和/或解除擒縱齒輪箱的閉鎖的啟動模式運行。在正常使用中,特別是在第二與第三傳動元件之間形成閉鎖,其中優(yōu)選地,第三傳動元件的齒面與第二傳動元件的對應(yīng)齒面鎖定在一起。優(yōu)選地,控制單元如此地構(gòu)建,使其特別是在停止運行后重新啟動時和/或伺服驅(qū)動器轉(zhuǎn)動方向反轉(zhuǎn)時,特別是首先以該至少一個用于避免和/或解除擒縱齒輪箱的閉鎖的啟動模式操作驅(qū)動電機和擒縱電機。作為補充或替代,控制單元如此地構(gòu)建,使得驅(qū)動電機和擒縱電機可以以用于調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)單元的正常模式運行。

32、有利地,控制單元如此地構(gòu)建,使得驅(qū)動電機和擒縱電機可特別是以啟動模式異步運行,和/或可特別是以正常模式同步運行。在同步運行時,驅(qū)動齒輪箱和擒縱齒輪箱的特別是彼此對應(yīng)的傳動元件彼此同步地運動。在異步運行時,這些齒輪箱彼此異步地運動。

33、根據(jù)本發(fā)明的一個有利改進方案,所述控制單元如此地構(gòu)建,使其在正常模式下特別是根據(jù)驅(qū)動電機如此地操作擒縱電機,從而使得第三傳動元件的第一齒面特別是以一定的間距領(lǐng)先于第二傳動元件的對應(yīng)的第二齒面。作為補充或替代,有利地,控制單元如此地構(gòu)建,使其在正常模式下特別是根據(jù)驅(qū)動電機如此地操作擒縱電機,使得第三傳動元件的第二齒面特別是以一定的間距跟隨著第二傳動元件的對應(yīng)的第二齒面。借此,避免擒縱齒輪箱中的摩擦損失,從而提高伺服驅(qū)動器的效率。

34、有利地,控制單元如此地構(gòu)建,使其能夠以多個用于避免和/或解除擒縱齒輪箱的閉鎖的啟動模式操作伺服驅(qū)動器。就此而言,有利地,控制單元如此地構(gòu)建,使其以用于避免和/或解除擒縱齒輪箱的閉鎖的第一啟動模式首先為擒縱電機通電,且只有在第一時間段之后才特別是附加地為驅(qū)動電機通電。為此,有利地,該第一時間段特別是作為相應(yīng)的值存儲在控制單元中和/或由控制單元確定。

35、作為補充或替代,有利地,控制單元如此地構(gòu)建,從而在第一啟動模式下首先如此地為擒縱電機通電,使得第三傳動元件沿對應(yīng)于所規(guī)劃的伺服驅(qū)動器調(diào)節(jié)運動的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地,由此,第三傳動元件的與第二傳動元件的對應(yīng)齒面相鄰或接觸的齒面離開第二傳動元件的這個對應(yīng)齒面。由此,可以有利地防止在為驅(qū)動電機通電時第二與第三傳動元件之間發(fā)生碰撞。也可以通過第三元件的離開使第二與第三傳動元件之間的閉鎖解除。

36、在本發(fā)明的一個有利改進方案中,控制單元如此地構(gòu)建,從而在第一時間段后在第一啟動模式下如此地為驅(qū)動電機通電,使得第二傳動元件沿對應(yīng)于所規(guī)劃的伺服驅(qū)動器調(diào)節(jié)運動的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動。借此,第二傳動元件的齒面優(yōu)選地跟隨著第三傳動元件的離開的對應(yīng)齒面。

37、就此而言,同樣有利地,該第一時間段如此地確定和/或如此地由控制單元決定,使得在第三傳動元件的其他移動過來的齒面與第二傳動元件的對應(yīng)齒面發(fā)生碰撞之前,第二傳動元件就開始轉(zhuǎn)動。由此防止第二傳動元件的齒面之間發(fā)生碰撞。

38、根據(jù)本發(fā)明的一個有利改進方案,控制單元如此地構(gòu)建,使其以用于避免和/或解除擒縱齒輪箱的閉鎖的第二啟動模式首先控制驅(qū)動電機啟動,特別是為其通電,且只有在第二時間段之后才特別是附加地控制擒縱電機啟動,特別是為其通電。優(yōu)選地,第二時間段的相應(yīng)值被存儲在控制單元中和/或由控制單元決定和/或確定。作為補充或替代,有利地,控制單元如此地構(gòu)建,使其在控制擒縱電機啟動和/或為其通電的同時或之后以第二啟動模式將驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動方向反轉(zhuǎn)。

39、就此而言,有利地,控制單元如此地構(gòu)建,從而在第二啟動模式下首先如此地控制驅(qū)動電機啟動,特別是為其通電,使得第二傳動元件沿對應(yīng)于或反向于所規(guī)劃的伺服驅(qū)動器調(diào)節(jié)運動的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地,由此,第二傳動元件的與第三傳動元件的對應(yīng)齒面相鄰或接觸的齒面離開第三傳動元件的對應(yīng)齒面,從而優(yōu)選地將閉鎖解除。

40、同樣有利地,控制單元如此地構(gòu)建,從而隨后在第二傳動元件沿反向于所規(guī)劃的伺服驅(qū)動器調(diào)節(jié)運動的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動時以第二啟動模式如此地控制驅(qū)動電機啟動,特別是為其通電,使其轉(zhuǎn)動方向反轉(zhuǎn)。這樣第二傳動元件就會優(yōu)選地沿對應(yīng)于所規(guī)劃的伺服驅(qū)動器調(diào)節(jié)運動的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動。

41、有利地,控制單元如此地構(gòu)建,使其在第二時間段之后以第二啟動模式如此地為擒縱電機通電,使得第三傳動元件沿對應(yīng)于所規(guī)劃的伺服驅(qū)動器調(diào)節(jié)運動的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動,從而使得第三傳動元件的齒面跟隨著第二傳動元件的離開的對應(yīng)齒面。

42、同樣有利地,控制單元如此地構(gòu)建,使得該第二時間段如此地確定和/或如此地由控制單元決定,從而使得在第二傳動元件的其他移動過來的齒面與第三傳動元件的對應(yīng)齒面發(fā)生碰撞之前,第三傳動元件就開始轉(zhuǎn)動。

43、同樣有利地,控制單元如此地構(gòu)建,使其在每次停止運行后和/或伺服驅(qū)動器轉(zhuǎn)動方向反轉(zhuǎn)時,先以啟動模式和/或再以正常模式操作驅(qū)動電機和擒縱電機。

44、有利地,控制單元中保存有驅(qū)動電機和/或擒縱電機的電流極限值。作為補充或替代,有利地,控制單元如此地構(gòu)建,使其在超過至少一個電流極限值的情況下以啟動模式操作驅(qū)動電機和擒縱電機。作為補充或替代,有利地,控制單元如此地構(gòu)建,使其在停止運行后和/或伺服驅(qū)動器轉(zhuǎn)動方向反轉(zhuǎn)后,和/或特別是只有在特別是在啟動后立即、轉(zhuǎn)動方向反轉(zhuǎn)后立即和/或即將最后一次停止運行之前超過至少一個電流極限值的情況下,才以啟動模式操作驅(qū)動電機和擒縱電機。

45、有利地,擒縱單元包括至少一個傳感器,特別是轉(zhuǎn)角傳感器和/或最終位置傳感器。優(yōu)選地,傳感器如此地構(gòu)建,使得利用這個傳感器,第二傳動元件的第二齒系與第三傳動元件的第三齒系間的相對位置和/或閉鎖特別是可以間接或直接地檢測到和/或確定。

46、在本發(fā)明的一個有利改進方案中,所述至少一個傳感器布置在擒縱電機上。作為補充或替代,該至少一個傳感器和/或控制單元如此地構(gòu)建,使得優(yōu)選可以在位置范圍內(nèi)的兩個端部止擋之間調(diào)節(jié)的第二和/或第三傳動元件的位置可確定。

47、有利地,控制裝置中至少保存有至少一個用于第二和/或第三傳動元件啟動模式范圍,該啟動模式范圍形成調(diào)節(jié)范圍的一個子范圍。作為補充或替代,有利地,控制單元如此地構(gòu)建,使其特別是只有在傳感器檢測到的第二和/或第三傳動元件的實際位置處于所保存的啟動模式范圍內(nèi)的情況下才以啟動模式操作驅(qū)動電機和擒縱電機。

48、在本發(fā)明的一個有利改進方案中,傳感器如此地構(gòu)建,使得利用這個傳感器,第三傳動元件的第一齒面與第二傳動元件的對應(yīng)的第一齒面間的第一相對位置可以檢測到。作為補充或替代,該至少一個傳感器如此地構(gòu)建,使得第三傳動元件的第二齒面與第二傳動元件的對應(yīng)的第二齒面間的第二相對位置可以檢測到。

49、本發(fā)明還提出一種操作伺服驅(qū)動器的方法。所述伺服驅(qū)動器優(yōu)選根據(jù)前文的描述構(gòu)建,其中可以單獨應(yīng)用述及的特征或?qū)⑵淙我饨M合。

50、有利地,所述伺服驅(qū)動器和/或所述方法根據(jù)下文的描述構(gòu)建,其中可以單獨應(yīng)用述及的特征或?qū)⑵淙我饨M合。優(yōu)選地,特別是用于車輛的所述伺服驅(qū)動器具有自鎖功能和/或高效率。所述伺服驅(qū)動器在使用過自鎖功能后無需進行維護或者再以其他方式解除鎖定功能,而是仍完全有工作能力。所述伺服驅(qū)動器包括特別是大型的驅(qū)動電機和/或特別是小型的擒縱電機。大型的驅(qū)動電機以其電動小齒輪驅(qū)動第一傳動元件。電動小齒輪和第一傳動元件設(shè)計為非自鎖式。擒縱電機驅(qū)動自鎖的第三傳動元件,特別是蝸桿。該特別是小型的擒縱電機以其蝸桿在伺服驅(qū)動器中實現(xiàn)自鎖功能。擒縱電機和蝸桿以某種方式設(shè)計,從而在驅(qū)動電機運行時足夠快速地與驅(qū)動齒輪箱一起運轉(zhuǎn),和/或在傳動間隙允許的情況下略微領(lǐng)先,且在此過程中不會影響傳動輸出端處的驅(qū)動,從而不會使驅(qū)動齒輪箱減速和/或意外地突然鎖定。擒縱電機和第三傳動元件、特別是蝸桿優(yōu)選不適于附帶地驅(qū)動驅(qū)動齒輪箱。

51、擒縱電機和第三傳動元件、特別是自鎖式蝸桿不與驅(qū)動齒輪箱解耦,而是與這個驅(qū)動齒輪箱持續(xù)處于機械作用性連接。

52、基于齒系的幾何形狀,電動小齒輪和第三傳動元件、特別是自鎖式蝸桿幾乎不可能與同一齒系嚙合并且通過相同的齒系幾何形狀一起驅(qū)動相同的齒輪?;诖耍?qū)動電機以其電動小齒輪優(yōu)選地驅(qū)動第一傳動元件,擒縱電機以其第三傳動元件、特別是其蝸桿驅(qū)動第二傳動元件、特別是蝸輪。為此,第一傳動元件、特別是正齒輪和第二傳動元件、特別是蝸輪以盡可能抗旋的方式相連。這表明,在第一和第二傳動元件實施為一體式的情況下,二者以抗旋的方式相連。在第一和第二傳動元件實施為多組件式的情況下,可以在二者之間形成有間隙或無間隙的抗旋連接。

53、第一和第二傳動元件可以一起構(gòu)建為一體式或多組件式。在第一和第二傳動元件構(gòu)建為多組件式的情況下,二者例如可以通過壓緊或形狀配合無間隙地抗旋相連。但出于公差原因,同樣有利地,第一和第二傳動元件可以以抗旋但有間隙的方式相連。亦即,該間隙僅允許第二傳動元件相對第一傳動元件轉(zhuǎn)動一定程度。這例如可以通過第一傳動元件的輪轂和第二傳動元件處略大的槽來形成。但輪轂和槽也可以構(gòu)建在另一部件上。可以有多個對應(yīng)的輪轂和槽構(gòu)建在這兩個部件上。

54、如果將伺服驅(qū)動器用于需要高減速比和/或結(jié)構(gòu)空間較小的應(yīng)用情形,例如在用于電動駐車制動器的情況下,那么第四傳動元件可以與第一傳動元件和/或第二傳動元件、特別是蝸輪抗旋連接。在這種情況下,上述元件共同形成一個三齒輪。該三齒輪優(yōu)選包括蝸輪、構(gòu)建為第一傳動元件的正齒輪和構(gòu)建為第四傳動元件的另一正齒輪。上述元件可以分別或一起構(gòu)建為多組件式或一體式。在三齒輪中,第四傳動元件驅(qū)動下一傳動級。

55、在一個替代實施方案中,例如在不需要高減速比的情況下,第二傳動元件、特別是蝸輪和第一傳動元件可以構(gòu)建為雙齒輪。在這種情況下,第一傳動元件驅(qū)動下一傳動級或傳動輸出端。

56、三齒輪或雙齒輪優(yōu)選通過軸承銷支承在殼體或其他部件(如承載元件和/或載板)之中和/或之上。軸承銷在此可以以抗旋的方式支承在其支承部位。替代地,軸承銷可以與三齒輪或雙齒輪抗旋連接。在這種情況下,該軸承銷以可轉(zhuǎn)動的方式支承在殼體或殼體部的至少一個支承部位。

57、作為至少一個軸承銷的替代,可以使用軸體,雙齒輪以抗旋的方式布置在該軸體上。這個軸體可以形成伺服驅(qū)動器的從動軸。這一點特別是在雙齒輪中較為有利,其中優(yōu)選地之后不實施進一步減速。

58、有利地,作為三齒輪或雙齒輪的組成部分的第一傳動元件無需直接或緊接著作為傳動級跟隨驅(qū)動電機和/或電動小齒輪。替代地,電動小齒輪之間還可以有其他傳動級或傳動元件,如皮帶傳動器、角傳動器等。

59、同樣有利地,三齒輪或雙齒輪以及擒縱電機和第三傳動元件、特別是蝸桿可以靠近傳動輸出端放置。這樣擒縱單元就能保護驅(qū)動電機與三齒輪或雙齒輪之間的傳動級免受(例如具有蠕變特性的塑料齒輪中的)持續(xù)的不利應(yīng)力或損傷。

60、為了在存在負載的情況下使用過自鎖之后,伺服驅(qū)動器在不維護的情況下仍有工作能力且不會鎖定蝸輪蝸桿傳動器,有利地,在存在負載的情況下使用過自鎖之后,在后續(xù)運行中不同時控制驅(qū)動電機和擒縱電機啟動。

61、在有負載施加在蝸輪蝸桿傳動器以及在使用低功率擒縱電機來驅(qū)動第三傳動元件、特別是蝸桿的情況下使用過自鎖之后,蝸輪蝸桿傳動器的閉鎖可能會有問題。閉鎖因第二傳動元件、特別是蝸輪與第三傳動元件、特別是蝸桿楔在一起而出現(xiàn),且例如因第二傳動元件上的高負載、伺服驅(qū)動器的轉(zhuǎn)動方向變化或者因振動而觸發(fā)。當蝸桿與蝸輪嚙合時會楔在一起,確切而言,例如當致動器停止時,蝸桿停下之處過于靠近蝸輪齒面一側(cè)?,F(xiàn)如果傳動器的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生變化且同時為驅(qū)動電機和擒縱電機通電,就會出現(xiàn)以下情況:當蝸桿和蝸輪沿同一方向運動時,蝸桿與蝸輪的齒面發(fā)生碰撞,這會導致蝸輪蝸桿傳動器楔住。擒縱電機優(yōu)選設(shè)計為小型的。因此,這個擒縱電機的功率優(yōu)選小于驅(qū)動電機,使得擒縱電機無法使蝸桿從閉鎖位置移出,因為蝸輪的齒面同樣被功率大得多的驅(qū)動電機的驅(qū)動朝蝸桿方向擠壓且由此保持楔住。在驅(qū)動電機和擒縱電機被不同地控制啟動的情況下可以解決這個問題。有利地,在伺服驅(qū)動器的正常模式之前如此地控制功率較小的擒縱電機和功率較大的驅(qū)動電機啟動,從而防止或解除蝸輪蝸桿傳動器的閉鎖。這可以通過兩個閉鎖解除模式來實施,即第一啟動模式或領(lǐng)先閉鎖解除模式,以及第二啟動模式或安全閉鎖解除模式。這些閉鎖解除模式可以獨立于應(yīng)用情形地單獨或組合應(yīng)用。同時控制兩個電機啟動的正常的運行被稱為正常模式。

62、如前所述,例如驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生變化后或停止運行后可能快速導致擒縱齒輪箱、特別是蝸輪蝸桿傳動器發(fā)生閉鎖。為防止閉鎖,在停止運行后以第一啟動模式或領(lǐng)先閉鎖解除模式操作擒縱齒輪箱。為此,首先為小型擒縱電機通電一段時間,且該擒縱電機沿期望的轉(zhuǎn)動方向運動。隨后,沿期望的方向為大型驅(qū)動電機通電。通過這種模式,蝸桿略微領(lǐng)先于蝸輪,亦即,如果蝸桿在停止運行后過于靠近蝸輪的齒面,那么蝸桿可以在與蝸輪的齒面發(fā)生碰撞前將移開。

63、如果需要將伺服驅(qū)動器設(shè)計為低成本的,就可以不設(shè)置附加的傳感機構(gòu)。在這種情況下,控制單元不清楚蝸桿在蝸輪的兩個齒面之間的精確位置。在這種情況下,控制單元優(yōu)選如此地構(gòu)建,使其在伺服驅(qū)動器每次停止運行后以第一啟動模式或閉鎖解除模式操作伺服驅(qū)動器。就此而言,在同樣沿期望的轉(zhuǎn)動方向為驅(qū)動電機通電之前,首先沿期望的轉(zhuǎn)動方向為擒縱電機通電一段時間。

64、在此也可能出現(xiàn)以下情況:當停止運行時,蝸桿靠近蝸輪的齒面,且在以第一啟動模式或閉鎖解除模式運行時,在驅(qū)動電機經(jīng)由驅(qū)動齒輪箱使蝸輪沿期望的轉(zhuǎn)動方向運動之前,蝸桿移向蝸輪的齒面中的一個。但這只有在蝸輪由功率較大的驅(qū)動電機驅(qū)動因而不因蝸桿的靠近而被楔住的情況下才不會導致蝸輪蝸桿傳動器的閉鎖。

65、第一啟動模式或閉鎖解除模式足以用于蝸輪上沒有較大負載的應(yīng)用情形。當使用傳感機構(gòu),例如通過轉(zhuǎn)角傳感器來識別蝸桿的位置時,控制單元可以如此地設(shè)計,使得在通常情況下以正常模式控制伺服驅(qū)動器啟動,并且只有在伺服驅(qū)動器停止運行時蝸桿停下之處過于靠近蝸輪齒面一側(cè)以及沿期望方向的運動可能導致碰撞的情況下,才以第一啟動模式或閉鎖解除模式控制啟動。

66、在這兩個電機中沒有任何一個進行驅(qū)動且擒縱齒輪箱、特別是蝸輪蝸桿傳動器通過自鎖防止驅(qū)動齒輪箱和驅(qū)動電機回轉(zhuǎn)的情況下,通常(主要是當蝸輪蝸桿傳動器上存在高負載時)會導致蝸輪蝸桿傳動器的閉鎖。在這種情況下,蝸輪蝸桿傳動器的閉鎖不會解除。為避免這種情況,有利地對電機進行后續(xù)的異步和/或依次控制。

67、為可靠地解除蝸輪蝸桿傳動器上的自鎖,必須在啟動時或在轉(zhuǎn)動方向反轉(zhuǎn)時釋放蝸桿或者從與蝸輪的楔住狀態(tài)中移出蝸桿。為此,短暫地沿相反方向為驅(qū)動電機通電。此外,在短暫地為驅(qū)動電機通電期間,沿相反方向和/或沿期望方向為擒縱電機通電或啟動擒縱電機。通過使驅(qū)動電機沿相反方向轉(zhuǎn)動,將相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩傳遞至第一傳動元件。由于第一傳動元件與第二傳動元件、特別是蝸輪抗旋相連或機械地作用性連接,因此,該轉(zhuǎn)矩也施加在第二傳動元件或蝸輪上,使得第二傳動元件略微沿相反方向運動。因此,不再有從蝸輪施加至蝸桿的負載。同時,擒縱電機沿期望的方向驅(qū)動,使得蝸桿可以重新運動并且領(lǐng)先。在下一步驟中,必須沿期望的轉(zhuǎn)動方向為驅(qū)動電機通電。自鎖現(xiàn)成功解除且不會導致閉鎖。亦即,伺服驅(qū)動器可以可靠地從自鎖狀態(tài)移出,且不會導致蝸輪蝸桿傳動器的閉鎖,或者可以由此將蝸輪蝸桿傳動器現(xiàn)有的閉鎖解除。

68、驅(qū)動電機和/或擒縱電機的控制單元可以放置在伺服驅(qū)動器本身的殼體中,或者放置在車輛的其他控制設(shè)備中。

69、在一些伺服驅(qū)動器中,因高負載或擒縱電機尺寸極小而經(jīng)常導致閉鎖。在這種情況下,控制單元可以合理地在總是在斷開后的下一次接通時始終以第一或第二啟動模式或閉鎖解除模式控制驅(qū)動電機和/或擒縱電機啟動。這樣就確保伺服驅(qū)動器始終有工作能力。在這種情況下不需要附加的傳感器,從而降低伺服驅(qū)動器的成本。但可以在需要的情況下添加至少一個傳感器。

70、在用作電子駐車制動器的伺服驅(qū)動器中,優(yōu)選以第二啟動模式或第二閉鎖解除模式運行,因為電子駐車制動器的傳動輸出端處存在高負載。此外,在這個應(yīng)用情形下,需要高度的可靠性來釋放駐車制動器。第一啟動模式或第一閉鎖解除模式足以用于后擾流板或車窗升降器。

71、在一些伺服驅(qū)動器中,只有在少數(shù)情況下,蝸輪和蝸桿處才會在運行中例如因振動、溫度波動或長時間停機而存在高負載。在這些應(yīng)用情形下,通??梢砸哉DJ娇刂扑欧?qū)動器啟動,其中并行地和/或同步地為驅(qū)動電機和擒縱電機通電和/或控制其啟動。但當發(fā)生閉鎖時,必須對伺服驅(qū)動器進行維護且其不具有工作能力。為避免維護,特別是一旦控制單元檢測到閉鎖,伺服驅(qū)動器就可以以前述啟動模式中的一個或兩個運行。

72、控制單元可以如此地構(gòu)建,使得在正常模式下,首先同時控制這兩個電機啟動并且進行操作。驅(qū)動電機和擒縱電機優(yōu)選分別具有獨立的電源和電壓源。

73、有利地,為擒縱電機和/或驅(qū)動電機確定伺服驅(qū)動器在正常模式下的電流極限值。電流極限值低于所保存的最大電流值或可以與該最大電流值相同。最大電流值用于保護驅(qū)動齒輪箱和/或擒縱齒輪箱以免其因過載而受損。如果在正常模式下,在伺服驅(qū)動器啟動后不久,擒縱電機和/或驅(qū)動電機就超過了電流極限值,那么蝸輪蝸桿傳動器極有可能發(fā)生閉鎖。如果伺服驅(qū)動器在正常模式下停止并且在停止運行前不久超過了電流極限值,則同樣可能發(fā)生閉鎖。在前述事件的一個或全部中,有利地,控制單元在下一次接通之前以兩個啟動模式之一操作驅(qū)動電機和擒縱電機。

74、作為補充或替代,控制單元可以如此地設(shè)計,使得在正常模式下達到電流極限值且斷開兩個電機后,在第一步驟中以第一啟動模式進行啟動。如果第一啟動模式未成功解除閉鎖(例如因蝸輪處的負載過大,這例如可以通過超過電流極限值或者通過超過所保存的時間值來識別),那么就在第二步驟中以第二啟動模式進行啟動。所確定的正常模式、第一啟動模式和/或第二啟動模式的電流極限值可以相同或不同。

75、如果在伺服驅(qū)動器的正常模式下,電流小于電流極限值且兩個電機斷開,那么在下一次接通時就以正常模式,也就是同時控制這兩個電機啟動。

76、可以根據(jù)傳感器,如轉(zhuǎn)角傳感器或最終位置傳感器,確定擒縱電機上蝸桿的位置。第三傳動元件、特別是蝸桿有啟動模式范圍或位置范圍,該范圍已預(yù)設(shè)或由控制單元確定。啟動模式范圍如此地選擇,使得在這個范圍內(nèi),第三傳動元件、特別是蝸桿極有可能發(fā)生閉鎖。這例如可以通過大量的試驗根據(jù)經(jīng)驗來確定。如果控制單元特別是根據(jù)至少一個傳感器確定,第三傳動元件、特別是蝸桿處于啟動模式范圍或所確定的位置范圍內(nèi),那么控制單元就在下一次接通時和/或轉(zhuǎn)動方向反轉(zhuǎn)時選擇至少一個啟動模式。如果第三傳動元件在這些事件中處于啟動模式范圍之外,伺服驅(qū)動器就以正常模式運行。

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