CN108350719B - 具有磁制动装置的用于调节车辆部件的驱动设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于调节车辆部件，尤其后盖(20)的驱动设备(3)，所述驱动设备包括：用于驱动车辆部件的电的驱动器(34)，所述驱动器具有用于将调节力传递到车辆部件上的从动轴(341)；和与从动轴(341)有效连接的第一制动装置(1)，所述第一制动装置具有至少一个永磁元件(12，14)并且构成为，用于提供用于将车辆部件固定在当前占据的位置中的制动力。此外，设有第二制动装置(4)，所述第二制动装置构成为，用于将电的驱动器(34)切换到发电机式制动运行中，以便将通过驱动器以发电的方式产生的功率至少部分地向回馈入到驱动器中进而提供用于制动车辆部件的运动的制动力。以这种方式，提供具有永磁制动器的驱动设备，所述永磁制动器能够简单地且节省空间地在提供可靠的制动力的情况下构成。

Description

具有磁制动装置的用于调节车辆部件的驱动设备
技术领域
本发明涉及一种用于调节车辆部件的驱动设备以及一种用于运行驱动设备的方法。
背景技术
这种驱动设备包括用于驱动车辆部件的电的驱动器。电的驱动器具有用于将调节力传递到车辆部件上的从动轴。与所述从动轴连接有第一制动装置，所述第一制动装置具有至少一个永磁元件并且构成为，用于提供用于将车辆部件固定在当前占据的位置中的制动力。
在从EP 1 940 012 A1中已知的驱动设备中，呈所谓的磁滞制动器的制动装置具有板状的、抗转动地与从动轴连接的承载元件，例如由软磁材料构成的环形的磁滞元件固定在所述承载元件上。在定子上的两个永磁体与磁滞元件相对置。磁滞制动器不仅在后盖的静止状态中而且在后盖的运动中具有制动力，其中磁滞制动器能够是可切换的，以便例如在手动地使后盖运动时减少制动力。
从FR 2 818 304中已知一种用于调节车辆部件的驱动器。驱动器具有用于将车辆部件保持在经调节的位置中的制动装置。
在从DE 10 2005 030 053 A1中已知的、用于枢转设置在车辆的车身上的盖的驱动设备中设有制动装置，其中在轴上设置有制动盘，制动元件制动地作用在所述制动盘上。
从EP 1 534 971 B1中已知一种电磁制动地操作的弹簧联轴器，其中磁体与转子圆盘相对置地设置。在这里所描述的制动装置中，通过涡电流的感应来引起制动力。
此外，从现有技术中已知所谓的抱簧制动器，所述抱簧制动器应用设置在制动器罩中的抱簧。在将驱动器侧的力导入时，抱簧被加载以松开与制动器罩的贴靠，使得在没有抱簧的大的制动作用的情况下能够驱动从动轴。相反在将从动侧的力施加在从动轴上时，朝其与制动器罩贴靠的方向加载抱簧，使得制动从动轴并且导出从动侧的力，而不会造成从动轴的调节。
这种常规的制动装置是耗费的并且具有显著的结构空间需求。此外，将摩擦充分利用于制动的制动装置是易磨损的并且可能是易受温度影响的。
发明内容
本发明的目的是，提供一种具有永磁制动器的驱动设备，所述驱动设备在提供可靠的制动力时能够简单地和节省空间地构造。此外，提供一种方法，借助于所述方法能够有利地运行这种驱动设备。
所述目的通过本发明的用于调节车辆部件的驱动设备实现。所述驱动设备具有：用于驱动所述车辆部件的电的驱动器，所述驱动器具有用于将调节力传递到所述车辆部件上的从动轴；和与所述从动轴有效连接的第一制动装置，所述第一制动装置具有至少一个永磁元件并且构成为，提供用于将所述车辆部件固定在当前占据的位置中的制动力，其中，设有第二制动装置，所述第二制动装置构成为，将所述电的驱动器切换到发电机式制动运行中，以便将通过所述驱动器以发电的方式产生的功率至少部分地向回馈入到所述驱动器中进而提供用于制动所述车辆部件的运动的制动力，其中所述第一制动装置具有固定部段和相对于所述固定部段抗转动的第一永磁元件，并且所述第一制动装置具有围绕纵轴线能够相对于所述固定部段转动的第二永磁元件，所述第二永磁元件与所述从动轴有效连接，使得所述第二永磁元件在所述从动轴的转动运动中相对于所述固定部段扭转。
据此，驱动设备具有第二制动装置，所述第二制动装置构成为，用于将电的驱动器切换到发电机式制动运行中，以便将通过驱动器以发电的方式产生的功率至少部分地向回馈入到驱动器中进而提供用于制动车辆部件的运动的制动力。
因此，连接设备具有两个制动装置。第一制动装置具有永磁元件进而构成为永磁制动器，在此尤其用于在车辆部件的静止状态中提供制动力，使得第一制动装置尤其用作为固定制动器。第二制动装置与其不同地构成为发电机制动器并且尤其用于在车辆部件的运动中提供制动力。当驱动器切换到发电机式制动运行中时，第二制动装置充分利用通过驱动器提供的、进行制动的力。
构成为永磁制动器的第一制动装置能够以节省空间的方式集成到驱动器中进而需要小的结构空间。第二制动装置相反能够通过驱动器的电路实现，使得第二制动装置也仅需要少量附加的构件和小的附加的结构空间。
第一制动装置例如能够具有固定部段和相对于固定部段抗转动的第一永磁元件。附加的是，在一个实施方式中，设有围绕纵轴线可相对于固定部段转动的第二永磁元件，所述第二永磁元件与从动轴有效连接，使得第二永磁元件在从动轴的转动运动中相对于固定部段扭转。固定部段例如能够通过第二制动装置的壳体实现。相对于固定部段，例如壳体位置固定的第一永磁元件和在从动轴的转动运动中相对于第一永磁元件扭转的第二永磁元件磁性地共同作用并且以这种方式提供制动力。
制动力在此能够是如下方式，使得尤其在车辆部件的静止状态中进而在从动轴的静止状态中，第二永磁元件相对于第一永磁元件位置保持不变，以至于第一制动装置提供用于从动轴的进而通过从动轴驱动的车辆部件的调节的固定力。
第一永磁元件和第二永磁元件优选分别多极地构成为具有磁极，所述磁极沿着环周方向围绕纵轴线相对于彼此错开。每个永磁元件具有至少一个磁极对，所述磁极对具有两个沿着环周方向彼此错开的、不同名的磁极，其中第一永磁元件的磁极与第二永磁元件的磁极在制动状态中磁性相吸地相对置，使得由于磁吸引力将永磁元件相对于彼此保持位置不变并且将起固定作用的制动力施加到从动轴上。
原则上，在每个永磁元件上的一个磁极对是足够的。然而，所提供的(最大)制动力在此能够通过选择磁极对的数量来调节，其中适用的是，存在越多的磁极对，(最大的)制动力越大。例如，永磁元件能够具有三个、四个或五个磁极对。
永磁元件在其磁极方面是完全相同的。尤其，永磁元件具有相同数量的磁极，使得在制动状态中第二永磁元件的北极刚好与第一永磁元件的南极相对(并且反之亦然)进而由于磁吸引力引起在永磁元件之间的保持力。
第一制动装置优选仅基于在永磁元件之间作用的磁力来作用。因此，通过在永磁元件之间的磁吸引力，然而不通过永磁元件在彼此上的摩擦，引起由第一制动装置提供的制动力。相应地，第一永磁元件和第二永磁元件能够相对于彼此间隔开，使得在第二永磁元件相对于第一永磁元件转动运动时不引起(值得一提的)摩擦力。
原则上，在此永磁元件相互间的不同的设置方式是可考虑且可能的。
例如，永磁元件能够分别盘形地根据圆盘的种类构成并且轴向地以其端侧相对置。在此情况下，永磁元件优选轴向地彼此间隔开。
在替选的设计方案中，永磁元件能够圆柱形地构成并且相对于彼此同轴地设置。在此情况下，第一永磁元件例如径向地设置在第二永磁元件之外，其中永磁元件优选径向地彼此间隔开。
如果永磁元件分别多极地构成为具有多个沿着环周方向彼此错开的磁极，那么在从动轴的转动运动中所提供的制动力矩优选总和为0。因此，第一制动装置仅在从动轴的静止状态中提供(值得一提的)制动力，所述制动力以进行固定的方式作用到从动轴上。如果相反造成从动轴的转动运动，那么在制动装置上总计经由第二永磁元件的一转引起的制动力刚好相互抵消，使得尤其在更快速地转动运动时制动装置不再提供制动力进而不阻止车辆部件的运动。
第一制动装置以这种方式引起从动轴的固定直至预定的极限扭矩，使得通过在永磁元件之间的磁吸引力确定。如果超过所述极限扭矩，那么第二永磁元件相对于第一永磁元件扭转，使得永磁制动器的进行固定的作用被取消。只有当在从动轴上作用的扭矩再降低到极限扭矩之下时，永磁元件再相对于彼此达到制动位置中，在所述制动位置中永磁元件磁性地相对于彼此保持位置不变，使得从动轴被固定。
在永磁元件之间例如能够设置有由不可磁化的材料构成的中间元件。所述中间元件将永磁元件彼此分开并且例如能够用于调节在永磁元件之间的限定的间距。在此可考虑且可能的是，永磁元件摩擦地贴靠在中间元件上。然而如果制动装置应不摩擦地起作用并且仅基于在永磁元件之间的磁吸引力而提供调节力，那么永磁元件中的至少一个优选与中间元件间隔开。
为了尤其在永磁元件的多极的设计方案中在分别背离另一永磁元件的侧上传导磁通量进而避免在制动装置外部的过多的场传播，优选在永磁元件的一个上或两个上设有磁轭元件。磁轭元件在此设置在所属的永磁元件的背侧上，即设置在永磁元件的背离另一永磁元件的侧上，并且例如由软磁材料，例如由钢制成。
在一个实施方式中，第一制动装置能够是可切换的以调节所提供的制动力。例如，在永磁体之间的轴向的或径向的间距能够改变，以便以这种方式改变基于在永磁元件之间作用的磁力所提供的制动力。因此，制动装置例如能够在永磁元件彼此靠近的第一状态和永磁元件彼此远离的第二状态之间切换，以便在第一状态中设定提高的制动作用而在第二状态中设定减少的制动作用。
第一制动装置设计为例如在驱动设备的驱动器上的附加的单元，而第二制动装置能够以简单的方式通过具有电阻的电路实现。经由电阻(具有相对小的电阻值，例如低于100欧姆)能够短接电的驱动器的接口，使得以这种方式能够将驱动器切换到发电机式制动运行中。如果在从动侧上将扭矩施加到从动轴上并且基于此造成从动轴的转动运动，那么驱动器以发电机的方式反作用于所述转动运动，使得将从动轴的转动运动制动。
第二制动装置为了控制优选具有控制电子装置。借助于控制电子装置来控制电路，以便选择性地经由电阻短接或不短接驱动器的接口。因此，借助于控制电子装置，能够控制，是否制动车辆部件的运动。如果例如识别出，用户手动地干预车辆部件，以便使车辆部件运动，那么控制电子装置能够断开驱动器的接口，使得没有发电机式的反作用力产生并且车辆部件的灵活的运动是可能的。
能够与驱动器的扭矩或转速相关地进行电路的控制。然而，可考虑的和可能的还有例如与情况相关的或与环境条件相关的控制。因此，在识别手动的运动时能够断开短接连接，以便能够实现车辆部件的灵活的运动。
在一个实施方式中，电阻能够是可改变的。例如，电阻能够是温度相关的进而随着温度改变，使得能够抵抗在系统中，例如在待调节的构件不灵活时温度引起的改变。
在一个实施方式中，电阻也能够是可通过控制电子装置改变的进而是可控制的。控制电子装置在此尤其能够构成为，用于与扭矩，与转速或马达电流相关地或与至少一个环境条件相关地，例如与环境温度相关地控制电阻。例如，在温度低的情况下，用于调节车辆部件所需的调节力能够是更高的。通过提高电阻，例如通过使用与温度相关的构件，能够减少通过第二制动装置提供的制动力，以便以这种方式抵抗调节力提高。在相反的情况下，在温度升高时能够降低电阻值。
在一个具体的设计方案中，控制电子装置能够构成为，用于检测在电的驱动器的接口之间的端电压，以便与端电压相关地控制或调节用于短接接口的电路。因此，借助于端电压能够监控，驱动器是否应被短接。如果端电压例如小于预定的阈值，那么将驱动器经由电阻短接。如果端电压相反大于预定的阈值，那么断开短接连接，使得在驱动器上不提供发电机式制动力。
如果手动地调节车辆部件，那么当驱动器切换到发电机式运行中时，第二制动装置以发电的方式抵抗调节运动并且制动调节运动。随着调节速度升高，在此在接口之间的端电压升高。如果由此超过阈值，那么断开在驱动器的接口之间的短接连接，使得制动力被关断进而能够以灵活的方式进行车辆部件的进一步调节。如果再次低于阈值电压，那么可再次闭合短接连接，使得第二制动器以进行制动的方式作用。
因此，通过监控端电压，能够引起制动装置的转速相关的控制或调节。控制电子装置在此能够构成为，用于例如与至少一个环境条件，例如环境温度相关地改变阈值。因此，在环境温度低时，能够设定小的阈值，而在环境温度高时设置相对较大的阈值。以这种方式，第二制动装置能够与环境相关地被控制，以提供制动力。
阈值在此可(明显)低于如下端电压，所述端电压在电动机的运行中，即在给电动机通电以调节车辆部件时产生。以这种方式，在驱动器的电运行中，即在驱动器的运行电压下，断开在驱动器的接口之间的短接连接，使得没有电流流过电阻。
所述目的也通过一种用于运行驱动设备的方法来实现，所述驱动设备用于调节车辆部件，尤其后盖。在方法中，电的驱动器通过驱动器的从动轴将调节力传递到车辆部件上的方式驱动车辆部件。与从动轴有效连接的第一制动装置提供用于将车辆部件固定在当前占据的位置中的制动力，所述第一制动装置具有至少一个永磁元件。还提出，第二制动装置在车辆部件运动时通过将电的驱动器切换到发电机式制动运行中的方式提供用于将车辆部件的运动制动的制动力。
前面针对驱动设备所阐述的优点和有利的设计方案也类似地应用于所述方法，以至于可参考上文所述内容。
附图说明
下面，根据附图中示出的实施例详细阐述本发明的基本构思。附图示出：
图1示出具有永磁制动器的驱动设备的总视图；
图2示出具有用于调节后盖的驱动设备的车辆的示意图；
图3A示出在推杆被移出的位置中的呈丝杠驱动器形式的驱动设备的实施例的示意图；
图3B示出在推杆被移入时的驱动设备的示意图；
图4A示出永磁制动器的一个实施例的视图；
图4B示出永磁制动器的另一实施例的视图；
图5示出永磁制动器的两个永磁元件连同设置在其上的磁极的示意图；
图6A示出永磁元件的展开图，所述永磁元件在制动状态中，具有彼此相对置的、磁性相吸的磁极；
图6B示出在略微偏转的情况下的永磁元件的视图；
图6C示出在永磁元件以周期性设置的磁极的周期间距相对运动时的永磁元件的视图；
图6D示出由于磁吸引而在永磁元件之间起作用的保持力矩关于角度的图形；
图7示出与驱动设备的驱动器共同作用的控制装置的示意图。
具体实施方式
图1以立体视图示出驱动设备3，所述驱动设备具有电的驱动器34和永磁制动器1。电的驱动器34构成为电动机并且在壳体340中具有相对于壳体340固定的定子和可相对于定子转动的转子。转子可围绕纵轴线L转动并且驱动从动轴341，在所述从动轴上设置有用于驱动设置在下游的传动装置35(参见图3A和3B)的小齿轮元件342以调节车辆部件。
如从图2中可见，这种类型的驱动设备3例如用于调节车辆2的后盖20。驱动设备3以已知的方式作用在车辆2的后盖20和车身21之间。
原则上，这里所描述类型的驱动设备3然而也能够用于调节完全不同类型的车辆部件。
驱动设备3例如能够构成为丝杠驱动器，如其在图3A和3B中的实施例中所示出。
在呈丝杠驱动器形式的驱动设备3的图3A和3B中示出的具体的实施例中，驱动设备3具有丝杠32，所述丝杠沿着纵轴线L延伸，可转动地设置在壳体30上并且与呈电动机形式的电的驱动器34连接。
丝杠32在其外侧面上具有外螺纹，所述外螺纹与丝杠螺母310的孔313中的内螺纹接合。丝杠螺母310抗转动地保持在推杆31的(内)管道上，所述管道经由背离丝杠螺母310的端侧314支承在套管312中。套管312沿着纵轴线L可移动地(然而抗转动地)支承在壳体30上，使得经由套管312也将管道311在壳体30上引导。
在推杆31的端侧314上设置有用于将推杆31例如与后盖20(参见例如图2)(可枢转地)耦联的耦联部位301。与之相对，壳体30在背离推杆31的端部上具有耦联部位300，壳体30经由所述耦联部位例如与车身21(可枢转地)耦联。
呈电动机形式的电的驱动器34经由传动装置35与丝杠32连接。电的驱动器34经由从动小齿轮驱动传动装置35，以便经由传动装置35将扭矩例如以减小的方式传递到丝杠32上。传动装置35例如能够构成为行星齿轮传动装置，其中原则上完全不同的传动装置结构形式是可考虑的且可能的。
在驱动设备3的运行中，电动机34使丝杠32置于围绕纵轴线L的转动运动中。由于丝杠螺母310与丝杠32的螺纹接合和丝杠螺母310与推杆31固定连接，丝杠螺母310在丝杠32上滚动，使得丝杠螺母310沿着纵轴线L相对于丝杠32调节并且管道311和套管312与丝杠螺母310共同地被移动进而整个推杆31运动。
图3A示出在移出的位置中的驱动设备3，在所述移出的位置中丝杠螺母310移动到丝杠32的背离传动装置34的端部上。相反，图3B示出在移入的位置中的驱动设备3，在所述移入的位置中丝杠螺母310靠近丝杠32的朝向电动机34的端部。
推杆31经由呈压力弹簧形式的弹簧33相对于壳体30预紧并且还支撑在壳体30上的支承件36上。在此，在示出的实例中，朝向移出的位置(参见图3A)进行预紧，使得弹簧33在将推杆31移入时与调节方向V相反地在压力下夹紧，如这在图3B中所示出。借助于弹簧33能够辅助后盖20例如朝向打开位置的手动的调节。必要时，然而也能够弃用这种弹簧33。
如在图1中所示出，驱动设备3具有永磁制动器1，所述永磁制动器具有由壳体部件100、101组成的壳体10。永磁制动器1作用到驱动器34的从动轴341上并且用于提供制动力，所述制动力尤其应用于固定通过驱动设备3驱动的车辆部件，所述车辆部件在本实例中是后盖20。
图4A以立体视图示出一个实施例，永磁制动器1的组件，所述组件装入在壳体10中。组件包括第一磁轭元件11、第一永磁元件12、第二磁轭元件13、第二永磁元件14和中间元件15，它们在永磁制动器1的运行中以进行制动的方式共同作用。
第一磁轭元件11和第一永磁元件12共同构成第一制动元件并且固定地，尤其抗转动地彼此连接。例如，第一永磁元件12能够通过如下方式形状配合地、力配合地和/或材料配合地与第一磁轭元件11连接，即第一永磁元件12例如经由适合的舌槽式连接旋转地形状配合地固定在第一磁轭元件11上或通过粘接材料配合地与第一磁轭元件11连接。
第一磁轭元件11和第一永磁元件12抗转动地保持在壳体10中并且相对于从动轴341可转动。因此，从动轴341能够相对于由第一磁轭元件11和第一永磁元件12形成的第一制动元件扭转，其中第一制动元件相对于壳体10保持位置固定进而不随着从动轴341扭转。
第二磁轭元件13和第二永磁元件14构成第二制动元件。第二磁轭元件13和第二永磁元件14在此抗转动地设置在从动轴341上进而在从动轴341围绕纵轴线L扭转(转动运动D)时与从动轴341一起扭转。
例如，永磁元件14能够通过如下方式抗转动地与从动轴341连接，即永磁元件14与从动轴341压紧或形状配合地与从动轴341连接。磁轭元件13能够与此相对地抗转动地，例如形状配合地、力配合地和/或材料配合地与永磁元件14连接。
磁轭元件11、13作为磁轭用于传导通过永磁元件12、14引起的磁通量并且磁轭元件为此有利地由软磁材料，例如由钢制成。如下文中会再阐述的，永磁元件12、14分别多极地构成为具有在环周上彼此错开的磁极N、S。经由由软磁材料制造的磁轭元件11、13，将磁通量在永磁元件12、14后侧在相邻的磁极N、S之间传导。
永磁元件12、14与之相对例如能够构成为由具有永磁特性的材料构成的烧结件，例如由钕材料构成的烧结件。然而，在这方面可考虑且可能的还有，永磁元件12、14构成为塑料件，例如构成为塑料注塑件，其中在此情况下永磁颗粒嵌入到塑料材料中。
在永磁元件12、14之间设置有由不可磁化的材料制成的中间元件15，其例如呈薄的塑料薄膜的形式，所述中间元件尤其应防止，制动元件以其永磁元件12、14由于腐蚀而彼此连接。中间元件15能够，沿着纵轴线L沿着轴向方向观察，具有例如在百分之1毫米和百分之10毫米之间的，例如百分之5毫米的厚度。
永磁元件12、14用于通过磁吸引在制动元件11、12或13、14之间引起制动作用。制动作用在此尤其应用于，将通过驱动设备3驱动的车辆部件固定在当前占据的位置中，以便防止后盖20的无意的运动，在根据图2的实施例中车辆部件是后盖20。因此，永磁制动器1应在后盖20的静止状态中引起后盖20的固定。如果用户作用在后盖20上以使后盖20运动，那么永磁制动器1相反，在超过极限扭矩时，能够实现后盖20的运动。
为了提供这种固定作用，永磁元件12、14分别多极地构成并且具有，如在图5中所示出，周期性设置的磁极N、S，所述磁极沿环周方向观察围绕纵轴线L彼此错开地设置，使得在北极N上跟随有南极S而在该南极S上还跟随有北极N。磁极N、S在永磁元件12、14上的设置方式在此是彼此完全相同的。尤其，永磁元件12、14具有相同数量的磁极对(在示出的实施例中四个磁极对，其中其他数量的磁极对，例如五个、六个、七个或八个磁极对是可行的)。
在制动状态中，永磁元件12、14的磁极N、S，如示意地在图6A中所示出，磁性相吸地彼此对置。因此，永磁元件14相对于固定在壳体上的永磁元件12保持位置不变，使得永磁元件14和进而从动轴341相对于永磁制动器1的壳体10固定。
在图6A中(并且同样在下面还阐述的图6B和6C中)永磁元件12、14以展开的方式示出，其中本身圆形的永磁元件12、14投影到一条线上(对应于在环周位置上的切开和到线上的展开)。在根据图6A的制动状态中，一个永磁元件12、14的北极刚好与另一永磁元件14、12的南极S相对置。这对应于不受负荷的状态。如果在运行中扭矩施加到从动轴341上，例如由于后盖20的负荷，那么永磁元件12、14能够(略微地)以角度β相对于彼此偏转，如这在图6B中图解说明那样。因为由此永磁元件12、14的北极N和南极S成对地彼此远离，所以在永磁元件12、14之间存在用于复位的磁力，该磁力引起在从动轴341上的补偿在后盖20上的负荷的、用于复位的扭矩。在制动状态中，在负荷低于极限扭矩时，由此防止从动轴341的扭转进而阻止从动侧导入的负荷。
然而，如果作用到从动轴341上的负荷超过预定的极限扭矩，所述极限扭矩通过在永磁元件12、14之间的磁吸引力确定，那么造成永磁元件14相对固定在壳体上的永磁元件12滑动，因为磁性保持力矩不能承受作用的所述负荷。在此滑动持续进行，直至负荷力矩再降至低于极限扭矩。如果是这种情况，那么永磁元件12、14还相对于彼此取得如下位置，在该位置中一个永磁元件12、14的北极N与另一永磁元件14、12的南极S磁性吸引地相对置(并且反之亦然)进而再建立在永磁元件12、14之间的起固定作用的磁性联接。
通过磁吸引力引起的力矩M关于在永磁元件12、14之间的角度β的变化曲线在图6D中示出。力矩M正弦地以周期间距α伸展，所述周期间距对应于在永磁元件12、14上的磁极N、S的周期间距α(参见图5)。在偏转较小时，如在图6B中所示出，保持力矩首先升高，直至其达到最大值Mmax。然后，所述保持力矩降低并且与在对应于永磁元件12、14的彼此间的如下位置的角度β下的零位线相交，在该位置上永磁元件12、14的刚好同名的磁极相对置，即北极N与另一北极N相对置而南极S与另一南极S相对置。在与零位线相交之后，保持力矩变为负，使得甚至磁性地支持永磁元件12、14相对于彼此的进一步运动，直至再达到如下位置，在该位置中，不同名的磁极N、S磁性相吸地彼此对置(参见图6C)。
极限扭矩对应于最大保持力矩Mmax。如果在从动侧上作用到从动轴341上的负荷力矩大于所述极限扭矩Mmax，那么永磁元件14相对于永磁元件12运动，因为磁吸引力不足以将永磁元件14磁性地以抗转动的方式相对于永磁元件12保持。
在永磁元件12、14之间的制动作用能够纯磁性地实现，使得在永磁元件12、14之间能够设有(小的)轴向间距。附加地，永磁元件12、14能够，在中间存在中间元件15的情况下，然而也以摩擦的方式彼此贴靠，使得附加地引起摩擦力，所述摩擦力叠加磁吸引力。
永磁制动器1用作为在通过驱动设备3驱动的车辆部件的静止状态中的固定制动器，在此情况下车辆部件是后盖20。如果后盖20运动进而从动轴341围绕其纵轴线L扭转，那么永磁元件12、14也相对于彼此扭转。由于在永磁元件12、14之间作用的保持力矩M的正弦形的变化曲线(参见图6D)，在扭转期间作用的、得到的每转的力矩等于0，因为力矩变化曲线的积分等于0。因此，如果作用到从动轴341上的负荷首次超过极限扭矩并且从动轴341因此处于转动运动D中，那么以更灵活的方式进行进一步扭转，而永磁制动器1不抵抗该值得一提的力。
在根据图4A的实施例中，永磁元件12、14在中间存在中间元件15的情况下轴向地以其端侧相对置并且圆盘状地彼此平行地横向于纵轴线L延伸。在另一图4B中示出的实施例中，永磁元件12、14与之相对地彼此同轴地设置。圆柱形的第一永磁元件12在此设置在圆柱形的、由软磁材料制造的磁轭元件11上并且由此抗转动地与永磁制动器1的壳体10连接。因此，永磁元件12经由磁轭元件11以固定在壳体上的方式保持。第二永磁元件14相反设置在从动轴341上并且抗转动地与从动轴341连接，使得在从动轴341围绕纵轴线L的转动运动D中，永磁元件14与从动轴341共同地扭转。在永磁元件12、14之间设置有由不可磁化的材料构成的圆柱形的中间元件15，其中所述中间元件15具有距每个永磁元件12、14的径向间距或也能够与永磁元件12、14贴靠。
在根据图4B的实施例中，永磁元件12、14也分别多极地构成为具有沿着环周方向围绕纵轴线L彼此错开的磁极N、S。永磁元件12、14的磁极N、S的数量在此是相同的，使得在制动状态中一个永磁元件12、14的磁极N、S与另一永磁元件14、12的不同名的磁极S、N相对置，并且以这种方式由于磁性保持力提供用于固定从动轴341的制动力。
所述实施例的永磁制动器1的工作方式在其他方面是与前面针对根据图4A的实施例所描述的内容相同的，使得可参照上文的描述。
驱动设备3的永磁制动器1起用于固定的作用，以便将从动轴341在后盖20的静止状态中保持位置不变。在后盖20的运动中以及在从动轴341的跟随此的转动中，永磁制动器1的所产生的制动力与之相对是可忽略的，使得永磁制动器1对于后盖20的运动没有值得一提的阻力。
为了也制动后盖20的运动，因此设有第二制动装置4，所述第二制动装置示意地在图7中示出。第二制动装置4通过如下方式以发电的方式作用，即驱动器34经由其接口343、344借助于电阻41短接。如果在接口343、344短接时从动轴341扭转以及由此驱动器34的转子扭转，那么这造成在接口343、344之间感应产生电压，由于所述电压，电流流过电阻41，所述电流反馈到驱动器34中进而引起制动作用。
因此，第二制动装置4适合于抵抗后盖2的运动。第二制动装置4的制动作用在此在静止状态中是可忽略的(因为在从动轴341的静止状态中在驱动器34上没有感应产生电压)。因此，制动装置1、4如下地彼此补充，使得第一制动装置1在静止状态中提供制动力而第二制动装置4在后盖20的运动中提供制动力。
第二制动装置4经由控制装置42控制，所述控制装置经由开关装置40可选地接通在接口343、344之间的电阻41或断开在接口343、344之间的借助于电阻41实现的短接连接。在此能够与扭矩、转速、马达电流或也情况相关地或与环境条件、例如环境温度相关地进行控制。
为了控制，控制装置42例如能够监控在电阻41上产生的、对应于在接口343、344之间的端电压的电压U。所述电压U随着转速升高而升高，因为随着转速升高在驱动器34上感应产生的电压升高进而伴随其穿过电阻41的电流升高。
只要电压U低于阈值，在此能够进行控制，使得接口343、344经由电阻41短接。因此，在手动调节后盖20时在后盖20的调节速度相对小时经由第二制动装置4提供制动作用。然而，如果电压U升高高于阈值，那么经由开关装置40断开短接连接，使得驱动器34不再处于发电机式制动运行中进而能够灵活地进行后盖20的进一步调节。因此，在后盖20的调节速度较大时，制动装置4不以制动的方式作用，使得后盖20能够以灵活的方式手动地由用户移动。如果电压U再低于阈值，那么再将接口343、344短接，使得制动装置4制动。
开关装置40例如能够构成为机械的继电器或也构成为电子器件，例如构成为晶体管。
也能够例如以如下方式调节通过第二制动装置提供的制动力，即通过脉冲式地接通开关装置40通过脉冲宽度调制(PWM)设定制动力。
阈值优选被选择为，使得其(明显地)低于在驱动器34的电运行中产生的运行电压。因此，在为驱动器34通电以调节后盖20时，断开短接连接，使得没有电流流过电阻41。
控制装置42能够在此构成为，例如与环境温度相关地调节阈值。在环境温度低时，能够以这种方式例如降低阈值，而在环境温度高时设置更大的阈值。
附加地或替选的也与情况相关地进行控制。如果例如经由适合的传感器，例如扫描传感器或电容式传感器等确定：用户在后盖20上进行干预以手动地调节，那么能够断开短接连接，以便能够实现后盖20的灵活的调节。
电阻41能够是可变的，其中电阻值的控制例如能够经由控制装置42实现。例如，电阻值能够温度相关地改变，以便例如在环境温度高时减小电阻值或在环境温度低时提高电阻值。以这种方式，能够补偿在对于调节后盖20所需的调节力中的改变。
制动装置1、4能够是基本上无磨损的。尤其，当永磁元件12、14不彼此摩擦而是仅磁性地相互作用时，第一制动装置1不具有承受显著的磨损的部件。因为第二制动装置4还能够纯电地构成，所以在所述第二制动装置4上也至少不产生机械磨损。
第一制动装置1能够集成到驱动器34中进而仅需要小的附加的结构空间。因为第二制动装置4能够通过一些少量电器件实现，所以第二制动装置4的结构空间需求也是小的。
本发明所基于的构思不局限于上文所描述的实施例，而是原则上也能够以完全不同类型的实施方式实现。
尤其，在此所描述类型的驱动设备例如也能够使用在车辆中的其他调节装置中。驱动设备在此也不局限于丝杠驱动器，而是能够完全不同地构成。
在此所描述类型的驱动设备还能够用于调节完全不同的车辆部件，例如在车辆上的盖或门。就此而言，驱动设备不局限于在后盖上的应用。
附图标记列表
1 制动装置(永磁制动器)
10 壳体
100、101 壳体部件
11 磁轭元件
12 永磁元件
13 磁轭元件
14 永磁元件
15 中间元件
151、152 侧
2 车辆
20 后盖
21 车身
3 驱动设备
30 壳体
300 耦联部位
301 耦联部位
31 推杆
310 丝杠螺母
311 管道
312 套管
313 孔
314 端侧
32 丝杠
33 压力弹簧
34 驱动设备(马达)
340 壳体
341 从动轴
342 从动小齿轮
343、344 马达接口
35 传动装置
36 支撑件
4 制动装置
40 开关装置
41 电阻
42 控制电子装置
α、β 角度
L 纵轴线
M 扭矩
Mmax 最大扭矩
U 电压
V 调节方向

Claims (21)

1.一种用于调节车辆部件的驱动设备(3)，具有
-用于驱动所述车辆部件的电的驱动器(34)，所述驱动器具有用于将调节力传递到所述车辆部件上的从动轴(341)；和
-与所述从动轴(341)有效连接的第一制动装置(1)，所述第一制动装置具有至少一个永磁元件(12，14)并且构成为，提供用于将所述车辆部件固定在当前占据的位置中的制动力，
其特征在于，
设有第二制动装置(4)，所述第二制动装置构成为，将所述电的驱动器(34)切换到发电机式制动运行中，以便将通过所述驱动器以发电的方式产生的功率至少部分地向回馈入到所述驱动器中进而提供用于制动所述车辆部件的运动的制动力，其中所述第一制动装置(1)具有固定部段(10)和相对于所述固定部段(10)抗转动的第一永磁元件(12)，并且所述第一制动装置(1)具有围绕纵轴线(L)能够相对于所述固定部段(10)转动的第二永磁元件(14)，所述第二永磁元件与所述从动轴(341)有效连接，使得所述第二永磁元件(14)在所述从动轴(341)的转动运动(D)中相对于所述固定部段(10)扭转。
2.根据权利要求1所述的驱动设备(3)，其特征在于，所述第一永磁元件(12)和所述第二永磁元件(14)分别具有至少一个磁极对，所述磁极对具有两个沿着环周方向围绕所述纵轴线(L)相对于彼此错开的、不同名的磁极(N，S)，其中在用于提供制动力的制动状态中，所述第一永磁元件(12)的磁极(N，S)与所述第二永磁元件(14)的磁极(N，S)磁性相吸地相对置。
3.根据权利要求1所述的驱动设备(3)，其特征在于，所述第一永磁元件(2)和所述第二永磁元件(14)轴向地或径向地相对于彼此间隔开并且以不摩擦的方式彼此贴靠。
4.根据权利要求1所述的驱动设备(3)，其特征在于，在所述从动轴(341)的转动运动(D)中，通过第一制动装置(1)基于所述永磁元件(12，14)的磁吸引力提供的制动力在所述第二永磁元件(14)的一转上的总和为零。
5.根据权利要求1所述的驱动设备(3)，其特征在于，在所述永磁元件(12，14)之间设置有由不可磁化的材料构成的中间元件(15)。
6.根据权利要求1所述的驱动设备(3)，其特征在于，至少一个永磁元件(12，14)与由软磁材料构成的磁轭元件(11，13)连接，以提供磁轭。
7.根据权利要求1所述的驱动设备(3)，其特征在于，所述第一制动装置(1)能够切换以调节所提供的所述制动力。
8.根据权利要求1所述的驱动设备(3)，其特征在于，所述第二制动装置(4)具有电路，所述电路具有电阻(41)，其中所述电路构成为，经由所述电阻(41)短接所述电的驱动器(34)的接口(343，344)。
9.根据权利要求8所述的驱动设备(3)，其特征在于，所述电阻(41)是可变的。
10.根据权利要求8所述的驱动设备(3)，其特征在于，所述第二制动装置(4)具有控制电子装置(42)，所述控制电子装置构成为用于控制所述电路。
11.根据权利要求10所述的驱动设备(3)，其特征在于，所述控制电子装置(42)构成为，用于改变所述电阻(41)。
12.根据权利要求10所述的驱动设备(3)，其特征在于，所述控制电子装置(42)构成为，用于检测在所述电的驱动器(34)的接口(343，344)之间的端电压(U)并且与所述端电压(U)相关地控制用于短接所述接口(343，344)的所述电路。
13.根据权利要求12所述的驱动设备(3)，其特征在于，所述控制电子装置(42)构成为，用于当所述端电压(U)小于预定的阈值时，经由所述电阻(41)短接所述接口(343，344)；以及当所述端电压(U)大于所述预定的阈值时，断开经由所述电阻(41)的短接连接。
14.根据权利要求13所述的驱动设备(3)，其特征在于，所述控制电子装置(42)构成为，用于设定所述阈值。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的驱动设备(3)，其特征在于，所述车辆部件是后盖(20)。
16.根据权利要求11所述的驱动设备(3)，其特征在于，所述控制电子装置(42)构成为，用于与所述驱动器(34)的扭矩、与所述驱动器(34)的转速、与马达电流或至少一个环境条件相关地，改变所述电阻(41)。
17.根据权利要求16所述的驱动设备(3)，其特征在于，所述环境条件是环境温度。
18.根据权利要求14所述的驱动设备(3)，其特征在于，所述控制电子装置(42)构成为，用于与至少一个环境条件相关地设定所述阈值。
19.根据权利要求18所述的驱动设备(3)，其特征在于，所述环境条件是环境温度。
20.一种用于运行用于调节车辆部件的驱动设备(3)的方法，其中
-电的驱动器(3 4)通过所述驱动器(34)的从动轴(341)将调节力传递到所述车辆部件上的方式驱动所述车辆部件；
-与所述从动轴(341)有效连接的第一制动装置(1)提供用于将所述车辆部件固定在当前占据的位置中的制动力，所述第一制动装置具有至少一个永磁元件(12，14)，
其特征在于，
第二制动装置(4)在所述车辆部件运动时通过将所述电的驱动器(34)切换到发电机式制动运行中的方式来提供用于制动所述车辆部件的运动的制动力，其中所述第一制动装置(1)具有固定部段(10)和相对于所述固定部段(10)抗转动的第一永磁元件(12)，并且所述第一制动装置(1)具有围绕纵轴线(L)能够相对于所述固定部段(10)转动的第二永磁元件(14)，所述第二永磁元件与所述从动轴(341)有效连接，使得所述第二永磁元件(14)在所述从动轴(341)的转动运动(D)中相对于所述固定部段(10)扭转。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述车辆部件是后盖(20)。
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