CN101187552A - 传感器单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对动力驱动的门的位置进行确定的传感器单元，其具有位置传感器和用于将位置传感器连接到门的传动轴的传动级，且该传感器单元具有其自己的壳体，使得它能够独立于门的驱动单元安装。

Description

传感器单元

技术领域

本发明涉及一种用于对动力驱动的门进行位置确定的传感器单元，该传感器单元具有位置传感器和用于将所述位置传感器连接到门的传动轴的传动级。

背景技术

用来更好地控制门驱动装置的这种传感器，通常集成在门的驱动装置内或者附接到传动装置。但是，这就使得相应驱动装置的构造复杂并且成本高昂，而不带传感器的驱动装置实质上更受欢迎。此外，很多老旧系统配备有不带传感器的驱动装置，现有的技术方案中为了更新控制装置不得不完全更换这些不带传感器的驱动装置。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种传感器单元，其可灵活地使用，并因此也可例如集成在现有系统中。

该目的由如权利要求1所述的传感器单元实现。在上下文中，依据本发明的传感器单元具有单独的壳体，使得它可独立于门的驱动单元安装。因此该传感器单元与门的驱动单元机械地分离，并能够定位于门的任何位置，且能够连接到门的传动轴。

因此，可将本发明的传感器单元与仅包括马达和传动装置的不带传感器驱动装置结合使用，从而使得特别是在特定设计中也可利用有利于节省成本的标准方案。现有的老旧系统也能够在不替换驱动单元的情况下被改装为具有该传感器单元和适应该技术状态的现代控制装置。因此，该传感器单元能够容易地改装进所有现有门系统中，例如将传感器单元设置于位于驱动单元和门之间的门的传动轴处。

此外，因为传感器能够独立于齿轮传动式马达安装，所以这在空间紧凑情形下较为有利。因此，更灵活的布置使得可以更好地利用空间。因为传感器单元能够附接到门轴上的任何所需位置，所以特定驱动装置也可制造成不带传感器。

依据本发明的传感器单元显然能够与任何所需的动力驱动的门一起使用。如果门经由例如牵引缆线或牵引链而移动，则依据本发明的传感器单元例如可安装在缆线卷筒和轴的驱动单元之间的门轴上。在其他门中，传感器单元可相应地安装在传动轴上的任何所需位置处。

依据本发明的传感器单元的壳体有利地具有传动轴能够穿过其中的开口。这就使得本发明的传感器单元节省空间、构造稳定，并且能够简单地安装到门的传动轴上，特别是能够改装现有系统。

进一步有利地，依据本发明的传感器单元的传动级具有蜗轮装置。此种蜗轮装置能够简单并且节省空间地将门的传动轴的转数转换成位置传感器的数量减少的转数，并且因此使门的行程适合于位置传感器的行程。

蜗轮装置的蜗杆有利地制造成中空的，以便使得它能够安装于门的传动轴上。这就允许本发明的传感器单元节省空间、构造稳定并能够简单安装，还特别地允许改进现有系统。在这种连接中，中空蜗轮装置被有利地推到传动轴上，并且能够由诸如突舌和凹槽装置之类的固定构件以防止转动的方式固定。

进一步有利地，依据本发明的位置传感器是参照点系统，特别是多参照点系统。参照点盘通常用于其转动经由传动级耦合到传动轴的转动的此种连接中。参照点设置在参照点盘上，当盘运动经过参照点时，这些参照点由传感器识别出。盘的位置以及因此门的行程能够借助于这些参照点确定。因此位置传感器能够识别出门的至少一个末端位置和一个起始位置。进一步有利地，位置传感器包括其他参照点，使得驱动装置的控制装置接收有关门扇位置的更精确的信息。

齿轮级在这种连接中有利地设计成使它将传动轴的对应于门的最大行程的转数转换成位置传感器的最大可能转数。在这种连接中，通常可使位置传感器的一转最大，以便使得传动轴的对应于门的最大行程的转数至多转换成位置传感器的一转。

进一步有利地，依据本发明的传感器单元包括用于检测传动轴的速度的装置，特别是脉冲盘。在这种连接中，等同地耦合传动轴的转动的此种脉冲盘结合相应的传感器产生有关传动轴运动的脉冲，这可用于检测速度。为此目的例如可在脉冲盘的边缘处设置规则的切口，在传动轴转动时所述切口和挡光板一起产生脉冲，因此所述脉冲与绕确定角范围的转动对应。在这种连接中，脉冲盘能够设置于传感器单元内的任何所需位置，并且能够可选地经由传动级连接到传动轴。

然而，脉冲盘有利地具有开口，脉冲盘经由此开口能够绕传动轴安装。脉冲盘就像本发明的蜗杆一样，能够以节省空间的方式安装在传动轴处。

进一步有利地，在这种连接中，脉冲盘附接到蜗杆。因此，该蜗杆和脉冲盘的单元能够被简单地推到门的传动轴上。

依据本发明的特定实施方式，位置传感器也可设计为不具有多参照点系统。在此仅脉冲盘13用作脉冲设备(增量盘)。

进一步有利地，依据本发明的位置传感器具有参照盘，该参照盘的转动轴线平行于传动轴延伸。通过传动轴的转动轴线和参照点盘的转动轴线互相平行的此种布置能够制造节省空间并且设计平坦的传感器单元。因此传感器单元可具有沿传动轴非常薄的构造，然而因参照点盘的尺寸，该传感器单元沿垂直于传动轴方向的尺寸制造地稍大一些。这以特别有利的方式对应通常安装的情形--即沿传动轴在驱动单元和门之间仅可得很小的空间。参照点盘的驱动经由蜗轮装置以及另一齿轮进行。

此外，依据本发明的传感器单元的传动级有利地具有用于驱动位置传感器的伞齿轮级。尤其可以经由此种伞齿轮级依据该构造要求而对准位置传感器的转动轴线和传动轴的转动轴线。因此，尤其可以依据蜗轮装置平行地对准转动轴线，而无需具有大型设计的传动级。

进一步有利地，依据本发明的传动级具有蜗轮装置、正齿轮中间级和伞齿轮级。因此传动级的齿轮减速例如可经由正齿轮中间级进行设定，并且能够适于门的行程，但是蜗轮装置和伞齿轮可总是制造成相同形式。

本发明还包括如上所述的传感器单元和电控系统的组合，该电控系统估算来自传感器单元的数据并控制门的驱动单元。 因此此种传感器单元和电控系统的组合可集成进现有动力传动系内以用现代控制装置配备现有老旧系统并且使现有老旧系统与该技术的当前状态一致。

本发明还包括门动力传动系，其具有驱动单元、传动轴以及上述的传感器单元，且传感器单元与驱动单元分开安装。因此该动力传动系显然具有本发明的上述的相同优点。

进一步有利地，在这种连接中，传感器单元附接到传动轴。该传感器单元尤其有利地用蜗杆推到传动轴上。

在依据本发明的门动力传动系中驱动单元本身有利地制造成不带传感器。因此可以利用用于驱动单元的节省成本的标准方案。这也可特别有利地用于空间紧凑情形。

进一步有利地，依据本发明的门动力传动系包括电控系统，该电控系统估算来自传感器单元的数据并控制驱动单元。此种电控系统也可特别地被改进以用现代电控系统配备现有的门动力传动系。

进一步有利地，依据本发明的门动力传动系包括两个或多个驱动单元。因此可以利用节省成本的较小驱动单元，该较小驱动单元还可有利地用于空间紧凑情形。相反，在具有多个驱动单元时，依据本发明的传感器单元也必须仅存在一个，这又节省了成本。

在各种情况下，驱动单元有利地附接到门的两侧。因此特别能够实现门的对称驱动。

本发明还包括具有上述驱动单元或门动力传动系的动力驱动门。此种门显然具有与相应传感器单元或门动力传动系相同的优点。

附图说明

现将参照实施方式和附图对本发明进行更详细的描述。

附图中示出：

图1是依据本发明的动力传动系的实施方式；

图2是依据本发明的传感器单元的第一实施方式的立体图；

图3是依据本发明的传感器单元的第一实施方式的分解图；

图4是依据本发明的传感器单元的第二实施方式；以及

图5是依据本发明的传感器单元的第二实施方式的分解图。

具体实施方式

图1示出依据本发明的动力传动系的实施方式，其包括依据本发明的传感器单元1、驱动单元2和传动轴3。依据本发明的传感器单元1具有其自己的壳体4，并因此能够独立于驱动单元2而安装于门20的门轴3上。在图1中，传感器单元1定位于驱动单元2和门缆线卷筒25之间。传感器单元1的壳体4具有传动轴3从其中穿过的开口。在传感器单元1内，门20的传动轴3的转数经由传感器单元的传动级转换成位置传感器的转数，因此位置传感器能够确定门的位置。

驱动传动轴3的驱动单元2是任何所需的轴驱动装置，轴驱动装置通常包括电动机和传动级。由于传感器单元1与驱动单元2分开安装，所以在这种连接中可以不使用集成在驱动单元内的传感器。因此可以将依据本发明的传感器单元作为模块集成在门动力传动系内。

现在，图2示出依据本发明的传感器单元1的第一实施方式，该第一实施方式在图3中以分解图的方式再次示出。

该上下文中所指的位置传感器6是多参照点系统，其具体包括参照盘9。参照点位于参照盘9上，这些参照点由传感器识别，并因此允许经由确定参照点盘的位置来确定门的位置。

传动级被设置用于将传动轴的转动传递到传感器单元6。为此目的，制造成中空轴的蜗杆7的内表面17被推到传动轴3上，并经由凹槽16和传动轴3上对应的相对元件以防止转动的方式固定。因此蜗杆7将传动轴3的转动转换成小齿轮8的转动，小齿轮8与蜗杆7啮合，并与蜗杆7形成本发明的传感器单元的蜗轮装置。此外，传动级包括中间构件15，中间构件15在一侧具有正齿轮，在另一侧具有伞齿轮。在这种配置中，中间构件15的正齿轮与正齿轮11啮合，正齿轮11与小齿轮8设置在同一轴上。中间构件15的伞齿轮又与安装在位置传感器6的转轴上的伞齿轮10啮合。因此该传动级将参照点盘9的转动与传动轴3的转动耦合。

在这种连接中，传感器单元容纳在其自己的壳体内，该壳体包括下壳体侧4和上壳体侧14。这两个壳体半部经由螺纹连接器12彼此连接，并因此围绕传感器单元。壳体也具有门的传动轴能够穿过其中的大致圆形开口。因此依据本发明的传感器单元能够简单地绕传动轴安装，这就允许特别节省空间的安装，如图1所示。

在这种连接中，依据本发明传感器单元的非常平坦的构造也较为有利，这是位置传感器和传动轴的平行转动轴线所允许的。在这种连接中，蜗杆7经由传动级——实际上是由小齿轮8以及其转动轴线在垂直于位置传感器6的转动轴线和蜗杆7的平面内延伸的连接构件15——连接到参照点盘9。小齿轮8和连接构件15分别支撑在壳体4和14的相应轴承内。位置传感器6的轴也设置在壳体4的轴承19上。

由此壳体基本上包括三个互相连通的区域，其中第一区域为大致环形并且围绕门的蜗杆7或传动轴；中间区域大致设置成与门的蜗杆7或传动轴相切并容纳传动齿轮，即小齿轮8和连接构件15；以及第三区域设置在侧面并容纳位置传感器。因此，除传动轴3之外，位置传感器可容纳于壳体4或14的单独部分内，且能够最大程度地沿参照点盘9的平面垂直地立在传动轴上。

在图4和图5中示出依据本发明的传感器单元的第二实施方式，其类似地包括第一实施方式的所有前述构件。然而，第二实施方式还具有脉冲盘13，经由此脉冲盘13能够确定传动轴的速度并且因此能够确定门的行进速度。为此目的，脉冲盘13类似地具有大致与门的传动轴的尺寸对应的开口，并且脉冲盘13经由该开口被推到蜗杆7的圆筒状区域21上。在该过程中，脉冲盘13经由紧固元件18紧固到蜗杆7上的对应接收构件19。像第一实施方式中一样，蜗杆7和安装于其上的脉冲盘13的这种单元能够简单地安装在门的传动轴上，使得经由传动齿轮驱动的位置传感器6确定门的位置，而且门的速度也可经由脉冲盘13确定。为此目的，脉冲盘13具有多个切口，所述切口以规则的间隔沿脉冲盘13的边缘设置，并例如在传动轴转动时，经由设置在壳体4或14处的挡光板而产生与传动轴的确定枢转角对应的脉冲。

因此，依据本发明的传感器单元1可通过位于其自己的壳体4和14内的装置而容易地改装入现有的门系统中。因此，现有老旧系统能够借助于传感器单元和现代控制装置而与该技术状态一致。将节省成本的不带传感器驱动装置与依据本发明的传感器单元一起使用，也是等同可行的。在空间紧凑情形下将传感器与驱动单元2分开安装也是有利的。因此，还可使用两个马达，例如这两个马达设置在门的两侧，而且必须使传感器加倍。

Claims (21)

1.一种用于对动力驱动的门进行位置确定的传感器单元(1)，具有

位置传感器(6)，以及

传动级，其用于将所述位置传感器(6)连接到所述门的传动轴(3)，

其特征在于，所述传感器单元(1)具有其自己的壳体(4，14)，使得所述传感器单元(1)能够独立于所述门的驱动单元(2)安装。

2.如权利要求1所述的传感器单元，其中所述壳体(4，14)具有所述传动轴(3)能够延伸穿过其中的开口。

3.如权利要求1所述的传感器单元，其中所述传动级具有蜗轮传动装置(7，8)。

4.如权利要求3所述的传感器单元，其中所述蜗杆(7)能够制造成中空的，并且因此能够安装于所述传动轴(3)上。

5.如权利要求1所述的传感器单元，其中所述位置传感器(6)是参照点系统，特别是多参照点系统。

6.如权利要求1所述的传感器单元，其中所述传动级设计成使得所述传动级将与所述门的最大行程相对应的所述传动轴(3)的转数转换成所述位置传感器(6)的最大可能转数。

7.如权利要求1所述的传感器单元，其还包括用于检测所述传动轴(3)的速度的装置，特别是脉冲盘(13)。

8.如权利要求7所述的传感器单元，其中所述脉冲盘(13)具有开口，所述脉冲盘(13)能够经由所述开口绕所述传动轴(3)安装。

9.如权利要求4或8所述的传感器单元，其中所述脉冲盘(13)附接到所述蜗杆(7)。

10.如权利要求7至9中任一项所述的传感器单元，其特征在于，所述位置传感器(6)制造为脉冲设备。

11.如权利要求1所述的传感器单元，其中所述位置传感器(6)具有参照点盘(9)，所述参照点盘(9)的转动轴线平行于所述传动轴(3)延伸。

12.如权利要求1所述的传感器单元，其中所述传动级具有伞齿轮级(10)，以驱动所述位置传感器(6)。

13.如权利要求1所述的传感器单元，其中所述传动级具有蜗轮装置(7)、正齿轮中间级(15)和伞齿轮级(10)。

14.一种如前述权利要求中任一项所述的传感器单元和电控系统的组合，其计算来自所述传感器单元(1)的数据并且控制所述门的驱动单元(3)。

15.一种门动力传动系，包括驱动单元(2)、传动轴(3)以及如前述权利要求中任一项所述的传感器单元(1)，其中所述传感器单元(1)与所述驱动单元(2)分别地安装。

16.如权利要求15所述的门动力传动系，其中所述传感器单元(1)附接到所述传动轴(3)。

17.如权利要求15所述的门动力传动系，其中所述驱动单元(2)制造成不带传感器。

18.如权利要求15所述的门动力传动系，其包括电控系统，所述电控系统计算来自所述传感器单元(1)的数据并且控制所述驱动单元(3)。

19.如权利要求14所述的门动力传动系，其包括两个或多个驱动单元(2)。

20.如权利要求19所述的门动力传动系，其中相应的驱动单元(2)附接到所述门(20)的两侧。

21.一种动力驱动的门(20)，包括如前述权利要求中任一项所述的传感器单元或门动力传动系。

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