CN103883244A - 电子机械致动器及控制方法、用于安全关闭或防晒的设备 - Google Patents

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Abstract

用于控制可电动移动的屏风(10)的电子机械致动器，包括电机(50)，电机(50)将运动(R5)传递给运动链，运动链至少包括齿轮箱、用于传递电机传送的运动的驱动轴、输入部件(60)和输出部件(70)，输入部件(60)和输出部件(70)可在有限行程范围内相对移动。该致动器还包括阻碍产生装置，该阻碍产生装置至少包括一个阻碍元件(72-1，72-2)，所述阻碍元件能产生瞬时阻力以阻碍输入部件和输出部件之间的运动传递，从而瞬时阻力通过反作用产生瞬时驱动扭矩，在阻碍元件的经过期间，致动器的输出扭矩在零值周围变化。另外，致动器包括用于检测瞬时阻力的装置，其通过检测输出扭矩来检测瞬时阻力。

Description

电子机械致动器及控制方法、用于安全关闭或防晒的设备
技术领域
本发明涉及电子机械致动器领域，该致动器能电动控制用于在建筑物中遮挡隐私或防晒的系统(如，幕帘或百叶窗)。 
背景技术
这类致动器通过卷轴驱动遮蔽元件或屏风运动，百叶型或柔性织物型屏风直接卷绕在卷轴上，或者，尤其在所谓的百褶幕帘或软百叶幕帘的情况下，绳索连接到屏风的自由端上。致动器必须满足一些标准以达到最优功能。具体而言，致动器必须具有关于屏风位置的信息，必须能停止在特定位置上。 
尤其涉及到卷帘式百叶窗屏风时，另外一种有利的标准是，由于百叶窗的路径中存在障碍，因此该百叶窗屏风能够停止在运动路径中的任何位置处。 
在现有的系统和装置中，实际中公知的做法是检测某些参数(如，马达扭矩、扭矩变化、速度或速度变化)，以确定在屏风的路径中出现障碍，从而使电机停止。这些解决方案的难点在于，在幕帘带有细长薄板的情况下，仅在大量细长薄板堆叠在一起(这种情况对应于屏风的间隙补偿)之后，或者甚至在细长薄板在壳体内展开之后才能确定出现障碍。因此，需要一种解决方案能更快、更准确灵敏地检测出在百叶窗展开期间出现障碍。如果柔性织物幕帘在受力的底部载荷杆的作用下展开，就难以检测出障碍出现在织物的路径中，织物不能机械地传递信息给致动器。 
存在各种利用遥感器的解决手段。遥感器必须通过电池或沿屏风布置的线缆被自动供应电能。传感器检测出的信息传送给致动器。电 能和信息输送尤其会限制安装、使用寿命或可靠性。 
文献WO-A-2008/148386号中公开了使用两个固定结合器来限制致动器的输出管的旋转。这些结合器产生的力是固定的，如果不控制扭矩，就不能有效地检测出该力。 
其他公知的解决方案被设计成集成了在致动器的位置上或致动器端部处产生阻碍的功能，例如，通过在致动器自身的两部件之间产生间隙来在致动器的位置上产生阻碍。传感器然后确定两移动部件之间的相对位置。但是，存在电力连接、传感器和电机的控制单元之间的信息传递方面的问题。另外，致动传感器需要完全补偿所述间隙，这等同于将百叶窗系统的大量细长薄板堆叠在一起或大量织物折叠起来。 
另外，这些不同的解决方案在移动元件和部件的使用寿命方面存在问题。因此，这些解决方案对于柔性织物幕帘不合适。 
发明内容
本发明的目的是提供一种现有装置的替代装置，改进了现有装置，能更准确灵敏地检测出下拉式百叶窗的布置路径中出现障碍。具体而言，本发明提出了一种装置，其通过使用大量机械元件产生障碍，该装置持久耐用，完全与电机的运行参数(尤其是致动器的动力值、诸如温度等的环境参数或循环周期)无关。根据本发明的该装置能在非载荷区检测出障碍，优选在驱动载荷转变为从动载荷的过程中取消电机载荷之前能检测出障碍。因此，由于经过中间位置的阻碍点，该装置的优点是，不会限制电机产生更高扭矩。 
因此，本发明涉及一种用于控制电动可动屏风的电子机械致动器，该致动器包括将运动传递给运动链的电机，该运动链至少包括齿轮箱、用于传递电机输送的运动的驱动轴、以及输入部件和输出部件，输入部件和输出部件可在有限行程范围内相对运动，该致动器的特征在于，该致动器包括： 
用于产生至少一个阻碍的装置，所述装置包括至少一个阻碍元件， 该阻碍元件能产生瞬时阻力以阻碍输入部件和输出部件之间的运动传递，瞬时力通过相互作用产生瞬时驱动扭矩，致动器的输出扭矩在阻碍元件的经过期间在零值周围变化； 
-用于检测瞬时阻力的装置，其用于通过检测致动器的输出扭矩来检测瞬时阻力。 
通过本发明，根据阻碍元件产生的瞬时阻力，能迅速可靠地检测出屏风路径中出现的瞬时障碍，其中所述瞬时阻力根据致动器的输出扭矩检测。 
根据本发明的有益方面(但是，这些有益方面并不是必须的)，这种致动器可集成下列特征中的一个或多个特征： 
-阻碍元件在大致为零载荷时形成瞬时阻力，尤其是从驱动载荷状态转变为从动载荷状态时形成瞬时阻力。 
-阻碍元件通过在第一位置和第二位置之间运动而产生瞬时阻力，在第一位置阻碍元件不影响输入部和输出部件之间的运动传递，在第二位置阻碍元件阻碍输出部件。 
-阻碍元件在第一位置和第二位置之间的运动沿相对于驱动轴的旋转轴线的径向方向进行。 
-阻碍产生装置包含在运动链的部件中。 
-阻碍产生装置包含在运动链中且处于齿轮箱上游。 
-阻碍产生装置位于驱动轴上且包含在致动器输出处的附件中。 
-用于检测瞬时阻力的装置与用于检测电机的运行参数的传感器元件是共同的。 
-用于检测瞬时阻力的装置相对于电机沿运动链偏离。 
-该致动器包括至少两个阻碍元件，各个阻碍元件被调适成产生瞬时阻力以阻碍输入部件和输出部件之间分别在第一方向和第二方向上的运动传递。 
-两个阻碍元件放置在垂直于致动器的纵轴的同一平面上。 
-该致动器包括多个阻碍元件，所述多个阻碍元件在每个运动方向上都能起作用。 
-该致动器包括多个阻碍产生装置，它们沿运动链布置在不同位置上。 
-该致动器包括用于将瞬时阻碍元件返回至初始位置的装置，使得阻碍元件再次能产生瞬时阻力来改变输入部件和输出部件之间的运动传递，而不需要在阻碍元件一返回至初始位置就强制产生新的瞬时阻力。 
本发明还涉及一种用于安全关闭或防晒的设备，其尤其包括用于遮挡隐私的屏风以及上述致动器。 
最后，本发明涉及一种用于控制致动器(尤其是上述致动器)的操作的方法，该方法至少包括以下步骤： 
a)产生保持扭矩，从而能保持作为驱动载荷的可移动元件； 
b)响应于瞬时阻力产生瞬时驱动扭矩，用于驱动输入部件和输出部件； 
c)检测瞬时驱动扭矩； 
d)当瞬时驱动扭矩在已经取非零值(C2)之后处于零值时，确定从驱动载荷转变为从动载荷的转变状态。 
有利地，该方法还包括步骤e)：根据从驱动载荷转变为从动载荷的状态，确定出遮挡隐私的屏风遇到阻碍或确定与运动链相关的旋转方向。 
根据另一有益方面，该方法可包括步骤f)：尤其在操作处于非稳定状态时，忽略掉瞬时驱动扭矩矩的检测。 
附图说明
下面将参照附图仅通过实例描述根据本发明原理的致动器和设备的两个实施例，通过下面的描述内容，能更透彻理解本发明并更清楚看出本发明的其他优点，附图如下： 
图1是根据本发明的设备的局部纵截面图，其大体上显示了本发明的设备； 
图2是沿图1中的截面线II-II示出的截面，此时，该设备处于第 一操作配置结构； 
图3至7是类似于图2的截面，此时该设备处于其他操作配置结构； 
图8是图1至7中的设备的电机传送的扭矩值与时间的曲线关系图； 
图9是根据本发明的第二实施例的致动器的局部分解透视图； 
图10是图9中的致动器的截面图；以及 
图11是图9和10中的致动器的局部透视图。 
具体实施方式
图1示出了一种包括管状致动器1的设备100，管状致动器1用于控制一种起到安全关闭、保护隐私、防晒或遮蔽作用的装置。管状致动器1包括固定端部或头部2、管状体3和输出轴4，输出轴4可绕管状体3的中心轴线X-X′旋转运动，系统运行时该中心轴线X-X′是水平的。输出轴4连接到卷绕管5上，该致动器通过驱动轮6接合在卷绕管5中。轴承7可引导卷绕管在致动器的管状体上旋转。安装附件8将所述固定端部2连接到框架构件9(如，窗架)上。用虚线表示的可卷绕元件10通过其一端连接到卷绕管上，该可卷绕元件10在其解卷时用于遮挡窗户。可卷绕元件可以是百叶窗、帘、商用网格、织物、或绳索或任何其他用于遮挡隐私或安全关闭的可移动遮蔽物。 
固定端部2(或称之为致动器的头部)是端部构件，其承受致动器、卷绕管5和可卷绕元件10的一部分重量，并完全承受致动器的扭矩。 
将固定端部或头部2连接到框架构件上的安装附件8可被调适成固定连接到框架上。固定头部2连接到安装附件8上的连接方式优选是可拆卸式的，即，易被锁定或解锁，以便于可卷绕元件10或致动器1的安装和维护。为此，所使用的具体紧固构件例如包括弹性夹持构件，其具体结构适于能同时承受重量和扭矩。这些紧固构件可包含在安装附件8和/或头部2中，或不包含在安装附件8和/或头部2中。 
在图1示意性示出的实例中，头部2无间隙地紧密连接到管状体 3上。因此，头部2包括接合在管状体3中的管状部分20。头部和管状体通过螺栓或夹持方式(未示出)相互轴向固定。管状体3的一个端部(第一端部)处还包括至少一个光源30，光源30与设置在所述头部的管状部分20上的纵向肩部或纵向凸起24相互配合。以这种方式，管状体3不能相对于头部2发生角度运动，所述凸起在与光的配合下可承受朝向致动器头部方向的扭矩。头部2也可无间隙地紧密安装在安装附件8中。 
异步电机50和用于控制该电机50的控制模块40容装在管状体3的内部。电机50可以是直流(DC)电机或交流(AC)电机，可以是有刷式或无刷式。 
控制模块包括用于控制电机50的控制装置41(例如计数装置)和用于监控电机变量(如，位置和/或扭矩)的监控模块。这种监控模块响应于出现障碍的情况尤其能使可卷绕元件10在终点或中间位置自动停止、或可使电机50自动关闭。控制装置41还包括特定模块，其能执行特定程序来控制电机，尤其是根据被监控的变量来控制电机。图1中通过电子组件示意性示出了控制装置41，电子组件是安装在电子电路板42(如，印刷电路板)上的各种不同的电子元件。控制装置还可包括一个或更多个检测电机外部的参数的传感器，特别地，传感器为加速计，监控模块使用传感器检测到的数据。 
电子电路板42的一端可嵌入到头部2中以保证该端被固定，或者，如图所示，控制模块可被支撑件43(也称之为“框”)支撑，支撑件43相对于管状体3和/或头部2被固定。 
电路板42的轨道可通过连接器(未示出)电连接到线缆接头44上。线缆接头44可通过控制模块提供电能给电子电路板和电机。设置在头部2中的腔(未示出)用作为线缆接头44的通道。 
致动器1除了包括电机50以外，还包括制动器51和齿轮箱52。元件50、51和52与轴4一起形成运动驱动链，用于驱动位于管状体3内部的轮6。齿轮箱为行星式，包括多级减速齿轮。制动器例如是弹簧式制动器，如欧洲专利文献EP-B-2267330或EP-B-2230415号中所 述。 
致动器1还包括瞬时阻碍产生装置，其用标记53标示。在图1中，瞬时阻碍产生装置包含在制动器51中，因此其设置在齿轮箱52上游。也可采用不同的结构，即，瞬时阻碍产生装置包含在运动链的另一部件(其位于致动器的头部2和输出轴4之间)中、或位于该运动链的两部件(该两部件之间存在操作间隙)之间。 
相对于图1所示的实施例而言，可采用其他实施例。具体而言，瞬时阻碍装置53可形成为附件，能安装到框架构件上并位于致动器2的头部和安装附件8之间。 
图2至7示出了载荷的运动期间各不同部件运动时的简化示意图，其中载荷由用黑方框表示的可卷绕元件10产生。 
阻碍产生装置53包括摩擦鼓59，输入部件60和输出部件70容装在摩擦鼓59内。因此，输入部件60和输出部件70也属于上述运动链的部件。输入部件60包括沿轴线X-X′轴向伸展的中心部分61，中心部分61的外径向面上具有两个突起62-1和62-2，这些突起相对于轴线X-X′基本上在直径方向上相对，它们在直径的同侧稍微向外突出，沿垂直于直径的平面保持对称。在垂直于轴线X-X′的平面(如图2)上，每个突起包括相对于轴线X-X′处于径向的表面以及相对于该轴线倾斜的表面。 
在输入部件60的轴向延伸部61上还安装有两个致动突出部64-2和64-1，它们能驱动输出部件70旋转。输出部件70例如采用板的结构形式，包括两个凹部74-1和74-2，致动突出部64-1和64-2能在凹部74-1和74-2中以有限的角行程幅度旋转运动，从而在旋转过程中形成有间隙连接。采用两个凸轮72-1和72-2的结构形式的阻碍元件安装在输出部件70上，所述阻碍元件可进行有限的旋转运动和平移运动(分别如箭头F1、F2、R1和R2所示)。在图2的平面中，每个凸轮包括圆形表面和直线表面。凸轮72-1和72-2可以或不可以与突起62-1和62-2在输出部件60相对于输出部件70的旋转方向上相互配合。与凸轮和瞬时阻碍产生装置53相互配合的每个突起是对称的，在这种意 义上来说，每个突起对于安装在窗架右侧和左侧上的致动器1而言是可运行的，根据安装侧部，对应于提升和降低操作的旋转方向是相反的。根据突起62-1、62-2和凸轮72-1、72-2相互接触的表面，在箭头F1或F2的方向上朝该摩擦鼓径向压动凸轮，这样凸轮与摩擦鼓59之间产生摩擦，从而，产生阻力阻碍这种运动；此时，另一凸轮仅在箭头R1或R2的方向上枢转以让相应突起无阻碍地通过。这种情况是暂时的。 
更具体而言，如果一个突起62-1或62-2通过其倾斜面倚靠一个凸轮72-1或72-2的圆形面而接触凸轮，那么，该凸轮在箭头F1或F2的方向上相对于轴线X-X′被径向朝外推动。如果突起62-1或62-2通过其径向面接触一个凸轮72-1或72-2的直线表面，那么，该凸轮被驱动在箭头R1或R2的方向上旋转。 
图2表示向上(如箭头F3所示)驱动或引导载荷10时的运动情况。中心输入件60在箭头R3的方向上旋转，通过致动突出部64-1和64-2与输出部件70的凹部74-1和74-2的边缘的相互配合驱动输出部件70。此时，突起62-1和62-2和凸轮72-1和72-2不接触。 
一旦停止向上驱动，如图3所示，通过阻碍所述输出部件70，尤其通过制动器51(其在图3中未示出)阻碍输出部件70，输入部件60在上端处将载荷10保持固定不动。 
当发出“降低”命令时，致动器至少局部释放制动器51，载荷10将执行命令或在箭头F4的方向上向下运动。然后输出部件70在箭头R4的方向(其与箭头R3的方向相反)上旋转，从而通过所述致动突出部而驱动输入部件60。载荷10在箭头F4的方向上下降，电机50产生扭矩来通过运动链承受住载荷10。输入部件和输出部件并没有相对运动。所述突起和凸轮处于所谓的初始配置状态，两者没有相互接触。这种情况在图4中示出。 
如果载荷10被阻挡在障碍物上，细长薄板堆叠在一起，此时会暂时产生零载荷状态，如图5所示。此时，输出部件70不再被载荷驱动。电机50重新开始运行，输入部件60在箭头R5的方向(其与箭头R4 的方向相同)上旋转，从而补偿了输入部件60与输出部件70之间的角间隙。这种运动期间，致动突出部64-1和64-2在凹部74-1和74-2内部旋转运动，突起62-1在箭头F1的方向上相对于轴线X-X′朝摩擦鼓59推动相应的凸轮72-1，此时，另一凸轮72-2通过突起62-2的作用在箭头R2的方向上倾斜，但不接触摩擦鼓。被推动的凸轮72-1开始与摩擦鼓59摩擦，如图5所示，从而使输出部件70的旋转变慢。被推动的凸轮72-1从而产生暂时障碍或阻滞(CLOC)输出部件70运动。 
输入部件60由于驱动载荷转变为从动载荷而继续运动的过程中(即，在补偿输入部件60和输出部件70之间的间隙的期间)，突起62-1越过向外突出的凸轮72-1时，凸轮72-1在复位弹簧(图2至7中未示出)的作用下恢复至其初始配置，从而凸轮72-1与摩擦鼓59之间的摩擦力产生的暂时阻碍或阻滞(CLOC)状况消失。图6中示出了这种情况，此时，致动突出部在凹部74-1和74-2内相对于图4所示的配置枢转了一定角度。在凸轮72-1返回到其初始位置的过程中，尤其在弹簧(未示出)的作用下，可从图5所示的配置结构转变为图6所示的配置结构，不需要产生或考虑其他瞬时阻力。 
产生在凸轮72-1和摩擦鼓59之间的摩擦力是瞬时的，这是因为仅当突起62-1在箭头F1的方向上推动摩擦鼓时才存在这种摩擦力。该摩擦力阻碍部件70运动，因此该摩擦力阻止输入部件60和输出部件70之间的运动传递。 
为了驱动输入部件60和输出部件70，电机50产生扭矩C，可通过测量该扭矩C来检测凸轮72-1被推动而暂时产生的摩擦力。通过检测表示该扭矩的特定信号(如图8所示)，由此可能推断出停止电机50的命令信号S。通过控制装置41执行这种分析过程，控制装置41尤其能根据模块40准确供送的电流和输送电压或其变量来确定电机50产生的扭矩。 
图8示意性示出了电机10的扭矩C与时间t的曲线关系图，在暂时阻碍元件的经过期间致动器1的输出扭矩在0扭矩值周围变化时。 
时间期间P0和P5对应于不要求阻碍元件(即，凸轮72-1和72-2)运行时的扭矩C。时间期间P1表示凸轮和摩擦鼓之间开始产生摩擦力，此期间，由于相应突起经过凸轮，从而开始推动凸轮。时间期间P2表示，在突起经过凸轮的整个过程中保持凸轮在摩擦鼓的方向上所产生的摩擦力。 
时间期间P3和P4表示，在突起越过凸轮之后凸轮返回至静止位置，由于电机的惯性，电机扭矩值会提供越过瞬时阻碍的给定扭矩，从而返回至稳定扭矩，其在图8中用C0表示。 
从而，通过检测时间期间P1至P5(电机在这些期间处于运行过程)，能通过使用装置41测定凸轮72-1或72-2是否已经和/或正在产生瞬时阻力，即，在载荷10下降期间是否已经遇到暂时障碍和/或越过暂时障碍。 
实际上在图4所示的配置中执行下面的方法，控制致动器1以产生控制扭矩，控制扭矩用来控制输入部件60和输出部件70使它们在箭头F4和R4的方向上运动。在载荷10的下降路径中出现阻碍时，凸轮72-1接触到摩擦鼓59，如图5所示。输入部件60和输出部件70的驱动将增加电机50输送的扭矩。在时间期间P1结束时，扭矩将增至最大扭矩值C1，然后，在时间期间P2施加承载扭矩C2。承载扭矩C2主要认为是瞬时驱动扭矩，用于抵抗凸轮72-1与摩擦鼓59摩擦时产生的瞬时摩擦力。可通过所述装置41检测该瞬时驱动扭矩C2。 
如果障碍消失(例如，障碍移开)，载荷10再次前行。输出部件70再次被驱动，再次与输出部件60之间产生间隙。突起和凸轮然后以某种方式重新恢复至其初始配置结构，从而在下降运动的剩余期间中特性相同。在不受电机50的特性支配而发生这种运动的期间，不分析凸轮72-1和72-2之一与摩擦鼓59之间可能存在的摩擦。 
如果障碍物类似于终点止动装置，即，障碍物不消失，那么，随后的运动是上升运动，这样就能使突起和凸轮重新处于其初始布置结构，如图7所示。 
在图7所示的配置结构中，阻碍产生装置53实质上被重置，在这 种意义上来说，通过在箭头R2的方向上使驱动部件60绕轴线X-X′旋转，使得载荷10在箭头F6的方向上被提升。这种情况下，凸轮72-2接触摩擦鼓59，从而，由于上述相同原因而产生瞬时阻力。这样会产生瞬时驱动扭矩，其相当于扭矩C2，但是在检测已经遇到障碍时不考虑该驱动扭矩，这是因为在运行过程中该扭矩是不稳定的。 
因而，扭矩C的暂时变化(尤其是瞬时扭矩C2的产生)仅与驱动载荷转变为从动载荷有关系，尽管致动器产生的扭矩接近于零。 
返回至上面参照图2至6和8所述的稳定状态，可以认为，检测出瞬时阻力(其对应于通过凸轮72-1或72-2对输出部件70的制动)可表明载荷10已经从驱动状态转变为被驱动状态。 
现在将参照图9至11详细描述阻碍产生装置的第二实施例。 
该实施例以装置53为基础，装置53用于产生瞬时阻碍，与弹簧制动器51耦合在一起。在该实施例中，制动器51和阻碍产生装置53共享一些部件，如，输出部件或摩擦鼓，因此该实施例是有益的。在下面的描述中，第二阻碍产生装置的与第一阻碍产生装置类似的元件用相同标记表示。 
图9示出了制动和检测组件的分解图，该组件将制动装置51和阻碍产生装置53组合在一起。该组件包括装置51和53共享的鼓59。底座110对应于制动器51的输入部件，被电机50旋转驱动。底座110支撑弹簧制动器51以及节流蝶阀70A，节流蝶阀70A用于致动制动器51的盘簧120。节流蝶阀70A构成制动器51的输出构件。制动器51如欧洲专利文献EP-B-2267330和EP-B-2230415号中所解释。节流蝶阀70A包括中心输出轴71和支耳78-1和78-2，支耳78-1和78-2能作用在盘簧120的垫上，图9中仅示出了这些垫中的一个垫122。 
尤其在载荷是驱动载荷的情况下，节流蝶阀70A仅被制动器的载荷驱动，在为驱动载荷的情况下，当卷帘百叶窗的重量或受力的底部载重杆驱动百叶窗展开时，电机被驱动。 
制动器51还包括盖63，其通过螺栓65连接到底座110上，螺栓65用其中心轴线表示，与设置在块体115上的螺孔接合，块体115与 底座110一体形成并径向地设置在盘簧120内部。因此，底座110和盖63一体地绕轴线X-X′旋转，并一起构成装置51和53共享的输入部件60。 
盖63轴向地支撑制动器51的部件。盖63采用包括轴向延伸部61的盘的结构形式，轴向延伸部61远离底座110伸展、环绕节流蝶阀70A的中心输出轴71。所述轴向延伸部的外表面上设置有第一突起62-1和第二突起62-2，这些突起基本上在直径方向上相对，两突起在直径的同侧上稍微向外突出、沿垂直于直径的平面上保持对称。每个突起包括第一平坦表面62-3和第二倾斜表面62-4，第一平坦表面62-3基本上垂直于轴向延伸部61、相对于轴线X-X′位于径向方向。 
凸轮环70B环绕轴向延伸部61安装，凸轮环70B被节流蝶阀70A无间隙地旋转驱动。凸轮环70B通过任何一种公知方式被固定到节流蝶阀70A上，例如，通过扁平结构被旋转地固定到节流蝶阀70A的中心轴71上。因此，节流蝶阀70A和凸轮环70B一起构成装置51和53的输出部件70。 
另外，凸轮环70B能相对于输入部件进行幅度有限的旋转运动。的确，节流蝶阀70的支耳78-1和78-2能绕轴线X-X′在弹簧120内部径向旋转，其旋转的角度范围受组件115限制。 
第一凸轮72-1和72-2安装在所述凸轮环70B上，以能分别如箭头F1、F2、R1和R2所示进行平移和旋转运动。所述第一、第二凸轮设置有第一平坦表面72-3和第二圆形表面72-4，它们沿输入部件60或输出部件70的旋转方向分别与所述突起的表面62-3和62-4相互配合。第三摩擦表面72-5以某种方式与另外两个表面接合，使得每个凸轮基本上为三角形结构。所述第一、第二凸轮通过复位弹簧75-1和75-2被偏压在静止位置上，复位弹簧75-1和75-2本身支撑在终点止动装置75-3和75-4上，在图10和11中可以看出，终点止动装置75-3和75-4被固定安装在所述凸轮环70B上。 
这些弹簧75-1和75-2对应于第一实施例中未示出的弹簧。 
第一凸轮72-1和第二凸轮72-2均设置有两个销72-6，它们接合 在凸轮环70B的槽70-6中，从而第一凸轮72-1和第二凸轮72-2可在箭头F1和F2的方向上平移运动、在箭头R1和R2的方向上旋转运动。 
凸轮环70B还具有第一弹性带76-1和第二弹性带76-2，它们通过其一端部固定在凸轮环70B上。第一、第二弹性带的自由端76-3在向外方向上是圆形的，从而当弹性带朝鼓运动时会形成与鼓59摩擦的表面。静止时，弹性带远离鼓运动、不与鼓接触。 
每个第一突起62-1或第二突起62-2与第一凸轮72-1或第二凸轮72-2相互配合。根据它们的表面，凸轮被相应的突起在箭头F1或F2的方向上朝鼓推动，从而产生摩擦而阻碍运动，另一个凸轮仅在箭头R1或R2的方向上倾斜以让相应突起无阻碍地经过。 
在该实施例中，第一凸轮721或第二凸轮72-2被径向推动时接触第一弹性带76-1或第二弹性带76-2，使得弹性带的圆形端摩擦所述鼓。 
图10和11中示出了突起和凸轮的各种不同位置。 
在图10中，输入部件60的旋转引起突起和凸轮相互接触。第一凸轮72-1和第一突起62-1通过其各自的平坦表面72-3和62-3相互接触。因此，第一凸轮绕其旋转轴线在箭头R1的方向上枢转，第一凸轮不接触鼓或不接触第一弹性带76-1。第二凸轮72-2和第二突起62-2相对滑动地平移，从而，发现在旋转期间倾斜表面62-4和72-4相互面向对方。第二凸轮在箭头F2的方向上朝鼓的内壁相对于轴线X-X′向外径向滑动。当达到最大运动幅度时，第二凸轮接触第二弹性带76-2，从而第二弹性带76-2的圆形端76-3摩擦所述鼓的内径向表面。 
图11示出了凸轮和突起在其返回至初始配置结构时的状态。此时两个凸轮均不再支撑在相应的弹性带上，因此鼓和弹性带之间的摩擦终止。因此，通过一个弹性带支撑在鼓上所产生的阻碍的确是瞬时阻碍，仅在突起经过凸轮的位置时才出现这种瞬时阻碍。 
根据从引导载荷或驱动载荷转变为被引导或从动载荷的变化情况，该装置能准确和灵敏地检测出阻碍。 
该装置还能安全可靠地确定运动链的旋转方向，运动链包括电机 50、制动器51、齿轮52和轴4。的确，在启动区范围之外，物理地产生与运动链中的暂时阻碍相关的扭矩信号的唯一时段是从驱动载荷转变为从动载荷的期间，这种转变过程发生在下降运动过程中载荷停止在障碍物上或终点止动装置上时。因此，与这些情况相关的旋转方向对应于屏风10下降的方向。总是在这种转变期间给出该信息。由此可推论出，对应于这种转变过程的运动方向是下降运动的方向。 
配置和调节范围如下： 
-将致动器安装在成品托架上。 
-没有任何时间标准地执行任何命令(根据各种不同的温度可间断地给出这些命令)。 
-如果百叶窗接触顶部止动装置，检测出超出允许扭矩预定值时停止致动器。 
-在下降过程中第一次朝底部止动装置驱动百叶窗时，检测出“阻滞”(“CLOC”)信号，该信号表示从驱动载荷转变为从动载荷，从而检测出下降方向。 
在方向颠倒的一些情况下，能观察出与经过暂时阻碍相关的信号，但是，这些信号出现在运行期间，在启动之后处于“非稳定状态”，这不容易通过软件来考虑，这是因为，基于观察的电流和电压进行电子检测阻碍的软件不考虑在启动期间观察到的峰值。 
在出厂设置情况下，为了更迅速检测，可以人为地对下降运动造成阻碍，这将会限制检测从驱动载荷转变为从动载荷之前所花费的时间。 
运动链中的阻碍产生装置53的位置可在两种情况下考虑， 
-第一种情况，具有高性能齿轮箱52，其是相当可逆的。 
-第二种情况，具有低性能齿轮箱52，其是高度不可逆的。 
在第二种情况下，当障碍物阻碍载荷时，高度不可逆的齿轮箱制动，从而触发障碍的产生，那么这比在第一种情况(齿轮是相当不可逆的)下要更早产生障碍。另外，电机响应也更快以提供驱动扭矩，该扭矩比第一种情况要大以补偿差性能。 
与第一种情况相比，在第二种情况下，能容易更早地检测到从驱动载荷转变为从动载荷。另外，致动器甚至可以转变至零载荷状态。 
由于与这些性能相关的原因，优选地，也可将阻碍产生装置53放置在齿轮箱52上游，即，尽可能靠近电机50。与减速齿轮相比，阻碍产生装置53越靠近电机，就能越快检测出转变为零载荷的情况，这是因为减速齿轮聚集在载荷与阻碍产生装置53之间，从而增加了齿轮箱52的不可逆性。 
根据未示出的实施例，致动器可包括多个装置，它们用于沿运动链在不同位置产生瞬时障碍。可供选择地，或，另外，每个瞬时障碍产生装置可包括进行相同方向运动的不同的瞬时阻碍元件。对于检测从驱动载荷转变为从动载荷而言，不是在检测出经过暂时障碍时执行这种检测，而是致动器的更复杂的扭矩信号出现时执行这种检测，这种信号对应于越过不同障碍，尤其是越过不同的极限位置。 
在上述两个实施例中，使用两个凸轮72-1和72-2分别在电机50在第一或第二方向上驱动轮6时产生瞬时力。实际上，在图5所示的布置结构中，由于输入部件60在箭头R5的方向(其与箭头R4的方向相同)上旋转，因此，凸轮72-1是能运动的。如果输入部件在相反方向上旋转，凸轮72-2能运动。所示的两个实施例中的两个凸轮是相同的。 
不管是哪个实施例，在实例中由凸轮72-1或72-2形成的每个阻碍元件均位于致动器1内部。阻碍元件在致动器内瞬时运动或移动会产生瞬时作用力，这种瞬时作用力尤其是通过阻碍元件与致动器的内部件(如鼓59)之间的相互作用(如，两者之间的摩擦)产生，鼓59与输出部件70不同。从而，阻碍元件不能位于致动器外部，特别地，阻碍元件不能是可卷绕元件10形成的可移动屏风的路径中的障碍。 
替换地，可设计几种类型的阻碍元件(如，凸轮72-1和72-2)，这些不同的阻碍元件在每个运动方向上均可运动。 
在附图中示出以及上面描述的本发明中，输入部件60和输出部件70可在有限行程的旋转运动范围内可相对于彼此运动。本发明也可应 用于这些部件可相相对于彼此移运动的情况。 
上面的实施例以及变化实施例中的特征可以相互组合。 
在本文中，术语“瞬时力”应该理解为，当输入部件和输出部件继续在相同方向上相互运动时该力消失。 

Claims (18)

1.一种电子机械致动器(1)，其控制可电动移动的屏风(10)，该致动器包括电机(50)，电机(50)将运动(R3，R4)传递给运动链，运动链至少包括齿轮箱(52)、用于传递电机输送的运动的驱动轴(4)、以及输入部件(60)和输出部件(70)，所述输入部件(60)和输出部件(70)可在有限行程范围内相对运动，该致动器的特征在于，该致动器包括：
用于产生至少一个阻碍的阻碍产生装置(53)，，所述阻碍产生装置(53)包括至少一个阻碍元件(72-1，72-2)，阻碍元件(72-1，72-2)能产生瞬时阻力以阻碍输入部件和输出部件之间的运动传递，该瞬时阻力通过反作用产生瞬时驱动扭矩(C2)，致动器(1)的输出扭矩(C)在阻碍元件的经过期间可在零值周围变化；
-用于通过检测致动器(1)的输出扭矩(C)来检测瞬时阻力的装置(41)。
2.根据权利要求1的致动器，其特征在于：所述阻碍元件(72-1，72-2)在大致为零载荷时形成瞬时阻力，尤其是从驱动载荷状态转变为从动载荷状态时形成瞬时阻力。
3.根据前述权利要求之一的致动器，其特征在于：所述阻碍元件(72-1，72-2)通过在第一位置和第二位置之间运动而产生瞬时阻力(F1，F2)，在第一位置，所述阻碍元件不影响输入部件(60)和输出部件(70)之间的运动传递，在第二位置，所述阻碍元件阻碍输出部件。
4.根据权利要求3的致动器，其特征在于：所述阻碍元件(72-1，72-2)在第一位置和第二位置之间的运动沿相对于驱动轴(4)的旋转轴线(X-X′)的径向方向进行。
5.根据权利要求1和2之一的致动器，其特征在于：所述阻碍产生装置(53)包含在运动链的部件(51)中。
6.根据权利要求1和2之一的致动器，其特征在于：所述阻碍产生装置(53)包含在运动链中且位于齿轮箱(52)上游。
7.根据权利要求1和2之一的致动器，其特征在于：所述阻碍产生装置(53)位于驱动轴(4)上，包含在致动器(1)输出处的附件中。
8.根据权利要求1和2之一的致动器，其特征在于：用于检测瞬时阻力的装置与用于检测电机(50)的运行参数的传感器元件(41)是共同的。
9.根据权利要求1和2之一的致动器，其特征在于：用于检测瞬时阻力的装置(41)相对于电机(50)沿运动链偏离。
10.根据权利要求1和2之一的致动器，其特征在于：该致动器包括至少两个阻碍元件(72-1，72-2)，所述阻碍元件均被调适成产生瞬时阻力以阻碍输入部件(60)和输出部件(70)之间相应地在第一方向(R3)和第二方向(R4)上的运动传递。
11.根据权利要求10的致动器，其特征在于：两个阻碍元件(72-1，72-2)布置在垂直于致动器的纵轴线(X-X′)的同一平面上。
12.根据权利要求1和2之一的致动器，其特征在于：该致动器包括多个阻碍元件(72-1，72-2)，它们在每个运动方向上都能起作用。
13.根据权利要求1和2之一的致动器，其特征在于，该致动器包括多个阻碍产生装置(53)，它们沿运动链布置在不同位置上。
14.根据前述权利要求之一的致动器，其特征在于：该致动器包括用于使瞬时阻碍元件(72-1，72-2)返回至初始位置的装置(75-1，75-2)，在所述初始位置，所述瞬时阻碍元件(72-1，72-2)能再次产生瞬时阻力来改变输入部件(60)和输出部件(70)之间的运动传递，而不需要在阻碍元件一返回至初始位置就强制产生新的瞬时阻力。
15.一种用于安全关闭或防晒的设备(100)，其包括用于遮挡隐私的屏风(10)以及根据前述权利要求之一的用于驱动该屏风的电子机械致动器(1)。
16.一种用于控制致动器(1)的操作的方法，该致动器(1)被设计成用于控制遮挡隐私的可移动屏风(10)的运动，该致动器包括传递运动(R3，R4)给运动链的电机(50)，运动链至少包括输入部件(60)和输出部件(70)，输入部件(60)和输出部件(70)在有限行程范围内可相对移动，该方法至少包括以下步骤：
a)产生保持扭矩，从而能保持作为驱动载荷(10)的可移动元件；
b)响应于瞬时阻力产生瞬时驱动扭矩(C2)，用于驱动输入部件(60)和输出部件(70)；
c)检测所述瞬时驱动扭矩；
d)当瞬时驱动扭矩在已经取非零值(C2)之后处于零值时，确定从驱动载荷转变为从动载荷的转变状态。
17.根据权利要求16的控制方法，其特征在于：该方法还包括以下步骤：
e)根据从驱动载荷转变为从动载荷的转变状态，确定出遮挡隐私的屏风(10)遇到阻碍或确定与运动链(4，50，51，52)相关的旋转方向。
18.根据权利要求17的控制方法，其特征在于：还包括以下步骤：
f)尤其在操作处于非稳定状态时，忽略掉瞬时驱动扭矩的检测。
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