CN109930938B - 用于建立在两个传动部件之间的有效连接的切换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种切换装置(4)，其用于建立两个传动部件之间的有效连接，切换装置包括至少一个切换元件(430，431)，其可调节，以便在不同的切换状态之间切换切换装置(4)，其中至少一个切换元件(430，431)构成为，用于在第一切换状态中提供在传动部件之间的保持力并且在第二切换状态中允许传动部件相对于彼此的运动。调整驱动器(40)用于调节至少一个切换元件(430，431)。控制装置(5)控制调整驱动器(40)。控制装置(5)构成为，用于操控用于调节至少一个切换元件(430，431)的调整驱动器(40)，以将切换装置(4)从第一切换状态切换到第二切换状态，以根据预定的延迟函数(VF)减少保持力。

Description

用于建立在两个传动部件之间的有效连接的切换装置
技术领域
本发明涉及一种用于建立在两个传动部件之间的有效连接的切换装置。
背景技术
这种切换装置尤其能够在用于将第一车辆部件和第二车辆部件相对于彼此电动和/或手动调节或固定的设备上使用。这种设备例如能够作为门驱动器用于调节车辆侧门或在车辆中的其他活门，例如尾门。
这种切换装置包括：至少一个切换元件，其可调节，用于将切换装置在不同的切换状态之间切换；尤其电动的调整驱动器，其用于调节至少一个切换元件；和用于控制调整驱动器的控制装置。至少一个切换元件在此构成为，用于在第一切换状态中提供在传动部件之间的保持力并且在第二切换状态中允许传动部件相对于彼此的运动。
这种切换装置例如在DE 10 2015 215 627 A1中描述。
借助于这种切换装置能够将用于传递调节力的传动部件彼此耦联。通过断开切换装置，传动部件能够切换到空转中，使得传动部件能够与其他传动部件无关地运动，例如以便使车门手动地与驱动设备无关地运动。
在使用在用于调节或固定车门的设备中的切换装置中能够提出，车门例如应当保持在打开位置中，然而用户手动地作用在车门上被识别为调节命令并且应当实现车门的手动调节。为了将车门保持在打开位置中，切换装置例如位于耦联状态或制动状态中，在制动状态中切换装置将与其相关联的传动部件(制动地)彼此耦联进而产生力流，经由所述力流，车门保持位置。如果识别到用户的调节期望，那么切换装置从耦联状态或制动状态中切换到空转状态，在所述空转状态中在传动部件之间的力流升高进而车门的自由的、手动的调节是可行的。
在这种切换装置中期望的是，避免突然的力突变。如果例如车门从保持状态突然切换到空转状态，那么能够造成在车门处的大的加速度进而造成车门的突然的调节，用户必要时能将这感知为不舒适的并且必要时也能够造成危害用户或在车门的调整路径中被物品危害。
发明内容
本发明的目的是，提供用于建立在两个传动部件之间的有效连接的切换装置，借助于所述切换装置能够设定在切换状态之间的有利的过渡。
所述目的通过根据本发明的切换装置实现。
据此，控制装置构成为，用于操控所述用于调节至少一个切换元件的调整驱动器，以将切换装置从第一切换状态切换到第二切换状态，以根据预定的延迟函数减少保持力。
因此，控制装置以与突然的调节相反的方式控制调整驱动器，使得在第一切换状态和第二切换状态之间过渡时设定保持力，所述保持力遵循预定的延迟函数。因此，设定连续改变的保持力，使得造成从第一切换状态延迟地过渡到第二切换状态。
由于以延迟的方式在第一切换状态和第二切换状态之间切换，所以避免从第一切换状态到第二切换状态的突然的过渡。在切换装置使用在用于调节或固定车门的设备上时，能够以这种方式避免车门从保持位置中突然释放，使得防止车门猛的突然的运动。更确切地说，车门在调节运动开始时由于在切换状态之间的延迟的过渡以限定的方式制动，使得车门的运动尤其在调节运动开始时以缓冲的方式进行。
延迟函数尤其能够构成为，使得在切换装置从第一切换状态转变到第二切换状态时设定延迟，所述延迟等于或大于预定的最小延迟。延迟例如能够大于1秒，优选大于2秒，例如大于5秒。因此，不以突然的方式进行从第一切换状态到第二切换状态的切换，而是以延迟的方式进行从第一切换状态到第二切换状态的转换。
在转换时在此改变保持力。尤其在转换时将保持力连续地减小，然而使得在预定的延迟时间之后才达到对应于第二切换状态的保持力(其也能够为零)。
在一个设计方案中，控制装置构成为，用于操控调整驱动器以调节至少一个切换元件，使得保持力在第一时间区间内在切换装置从第一切换状态转变到第二切换状态时改变了第一数值并且在随后的第二时间区间内改变了第二数值，所述第二数值大于所述第一数值。因此，在切换装置从第一切换状态到第二切换状态的转变开始时，保持力仅改变了相对小的数值。因此，保持力仅缓慢地变得更小，而在随后的时间区间内保持力于是改变了较大的数值。因此，在转换开始时，保持力仅平缓地改变。在转换过程期间保持力(的数值)的改变的斜率才变大进而保持力减小了较大的数值。
在转换结束时还能够设有在保持力的改变方面的衰减。为此，控制装置例如能够构成为，用于操控调整驱动器，使得在跟随第二时间区间的、第三时间区间内保持力改变了第三数值，所述第三数值小于第二数值。因此，在转换过程结束时，保持力(的数值)还以较小的斜率改变。
在转换时的保持力曲线例如能够对应于(可连续微分的)曲线，所述曲线例如遵循在最大值和最小值之间的正弦曲线的部段的伸展。在此得到在切换状态之间的平缓的过渡。
控制装置例如能够构成为，根据调整命令操控调整驱动器，用于将切换装置从第一切换状态切换到第二切换状态。这种调整命令例如能够通过控制装置识别，例如根据到要进行调节的调节件、例如车门上的力作用，或者根据调节件的加速度。在调节件处的力和/或加速度例如能够传感地通过使用适合的传感器如(例如压电的)力传感器、霍尔传感器或加速度传感器来测量。
在一个设计方案中，切换装置包括制动鼓(Bremstopf)，其中至少一个切换元件能够在不同的位置之间相对于制动鼓运动，所述位置对应于耦联状态、制动状态和空转状态。
如果调整元件例如强烈地压紧到至少一个切换元件上，使得至少一个切换元件与制动鼓达到压紧的、卡紧(sperrend)的贴靠，那么切换装置位于耦联状态中，在所述耦联状态中阻止在制动鼓和切换元件之间的相对运动，使得制动鼓相对于承载件静止地保持，至少一个切换元件设置在所述承载件上。在所述耦联状态中，例如能够进行在与切换装置相关联的传动部件之间的力传递。
相反在空转状态中，至少一个切换元件例如不制动地与制动鼓贴靠。在空转状态中，至少一个切换元件相对于制动鼓错开，使得制动鼓不相对于至少一个切换元件卡紧并且制动鼓相对于至少一个切换元件的空转是可行的。
在制动状态中，通过调整元件例如以与制动鼓制动地、滑动地贴靠的方式压紧至少一个切换元件，使得制动鼓能够滑动地相对于至少一个切换元件运动，但是其运动被制动。调整元件在此根据凸轮的类型优选成形为，使得根据调整元件的位置能够设定在弱的制动作用经过强的制动作用直至阻挡之间的制动作用。
第一切换状态在此例如能够对应于耦联状态或制动状态，而第二切换状态对应于空转状态。因此，在第一切换状态中，与切换装置相关联的传动部件经由切换装置彼此有效连接，使得在传动部件之间存在力流进而传动部件相对于彼此保持位置，使得例如呈车门的形式的调节件固定地保持。在第二切换状态中，调节件与之相反能够自由地运动。在与切换装置相关联的传动部件之间不再存在力流，使得例如车门能够自由地运动。
在一个设计方案中，切换装置包括例如呈凸轮形式的调整元件，所述调整元件用于调节至少一个切换元件并且包括承载件，制动鼓能够相对于所述承载件转动并且调整元件和至少一个切换元件可调节地设置在所述承载件上。调整传动机构将调整驱动器与调整元件连接，用于调节至少一个切换元件。切换装置的调整传动机构例如具有螺杆传动机构，所述螺杆传动机构具有螺杆和与螺杆进行螺纹接合的螺杆螺母，所述螺杆和螺杆螺母为了调节至少一个切换元件而可相对于彼此运动。螺杆传动机构用于将调整驱动器与至少一个切换元件耦联的应用实现在调整驱动器和至少一个切换元件之间具有小的缝隙的力传递系。经由螺杆传动机构能够在升程小的情况下传递大的调节力。螺杆传动机构还能够以小的结构空间实现并且低噪音地运行。由于螺杆螺母经由螺纹接合与螺杆耦联能够减少在系统中的张力。
为了驱动螺杆，调整驱动器优选驱动驱动蜗杆，所述驱动蜗杆例如与小齿轮啮合，所述小齿轮与螺杆连接。驱动蜗杆例如能够设置在可由调整驱动器驱动的轴上进而经由调整驱动器转动。驱动蜗杆具有蜗杆螺纹，所述蜗杆螺纹与小齿轮的齿部，例如与小齿轮的斜齿部啮合，使得驱动蜗杆的转动运动转换为小齿轮的转动运动。驱动蜗杆的转动轴线和小齿轮的转动轴线在此优选(近似)垂直于彼此地定向。
如果调整驱动器构成为螺杆传动机构，那么螺杆例如能够相对于承载件可转动地支承。螺杆在此例如能够在其两个轴向端部上支承在承载件上，使得螺杆在两侧上支撑并且有利地以小的轴向间隙可转动地保持在承载件上。螺杆与调整驱动器有效连接，使得为了调节调整元件，螺杆转动并且螺杆螺母能够经由其轴向地沿着螺杆调节。由于螺纹接合，在螺杆转动时螺杆螺母轴向地沿着螺杆调节。通过将螺杆螺母与调整元件耦联能够以这种方式将调整力传递到调整元件上。
在一个有利的设计方案中，调整元件以凸轮的形式构成并且可枢转地设置在承载件上。调整元件例如能够与一对切换元件共同作用，以便压紧切换元件与制动鼓贴靠或不与制动鼓贴靠。
在一个设计方案中，至少一个切换元件可枢转地设置在承载件上。然而，这不是强制性的。可考虑的且可行的还有，至少一个切换元件例如可移动地支承在承载件上。
在此所描述的形式的切换装置例如能够使用在用于相对于彼此手动地和/或电动地调节或确定第一车辆部件和第二车辆部件的设备中。这种设备包括调节件，所述调节件具有用于可枢转地设置在第一车辆部件上的关节。调节件能设置在第一车辆部件上，使得在将车辆部件相对于彼此调节时调节件相对于第二车辆部件运动。在第二车辆部件上能设有从动元件，所述从动元件与调节件有效连接并且可被驱动以使调节件相对于第二车辆部件运动。电动驱动装置用于驱动从动元件并且对此还具有驱动马达和将驱动马达与驱动元件耦联的传动机构。
在此情况下，切换装置是传动机构的组成部分。借助于切换装置能够将传动机构在耦联状态、空转状态和制动状态之间切换，其中在所述耦联状态中驱动马达与从动元件耦联；在所述空转状态中中断在驱动马达和从动元件之间的耦联，使得从动元件能够与驱动马达无关地运动；和在所述制动状态中从动元件能够与驱动马达无关地运动，在此然而被制动。因此，传动机构实现将车辆部件相对于彼此电动地调节以及手动地调节。如果车辆部件应当电动地相对于彼此调节，那么传动机构达到其耦联状态中，使得建立在驱动马达和从动元件之间的耦联并且能够通过驱动从动元件将车辆部件电动地相对于彼此调节。如果应当使车辆部件手动地相对于彼此运动，那么传动机构相反达到其空转状态或制动状态中，使得从动元件与驱动马达脱耦并且在空转状态中可自由地(也就是说低摩擦地)运动，相反在制动状态中能以限定地制动的方式运动。因此，从动元件能够与驱动马达无关地运动，这实现相对于彼此手动地调节车辆部件，而驱动马达不必在此一起运动。
调节件例如能够依照限制带(Fangband)的类型构成。从动元件能够相反例如实现为可转动的绳鼓轮，所述绳鼓轮经由呈(仅)传递拉力的牵引绳形式的力传递元件与调节件耦联。在调节件调节时，绳鼓轮沿着调节件运动并且在此转动。将两个车辆部件相对于彼此电动地调节例如以调节车门，能够通过驱动绳鼓轮实现。通过断开传动机构，绳鼓轮能够切换到空转，使得调节件的手动调节也是可与驱动绳鼓轮的驱动设备无关地实现的。
借助于切换装置进行传动机构在不同状态之间切换。在至少一个切换元件借助相对大的力被压紧与制动鼓贴靠的耦联状态中，制动鼓的相对于承载件进而相对于传动机构的壳体部段的位置固定，使得制动鼓从而还有与制动鼓连接的传动元件不能相对于承载件运动，其中承载件设置在所述壳体部段上。传动元件以这种方式固定，使得经由传动机构产生在驱动元件和从动元件之间的力流进而能够调节从动元件以经由驱动设备驱动，相反从动侧上的力被阻挡进而从动元件(在驱动装置不通电的情况下)被固定。
相反在制动状态中，至少一个切换元件虽然与制动鼓贴靠，然而实现使制动鼓在摩擦下相对于至少一个切换元件运动，使得通过所述摩擦的、制动的贴靠，虽然传动元件可运动，在此然而被制动。因此，在该制动位置中，从动元件原则上能够与驱动装置无关地运动，在此然而被制动。
最后，在空转状态中，至少一个切换元件不与制动鼓贴靠。这实现将制动鼓相对于承载件自由地调节，使得中断在从动元件和驱动设备之间的力传递系进而能够与驱动设备无关地调节从动元件。因此，在空转位置中，以平稳运转的、低摩擦的方式调节从动元件是可行的。
对此要注意的是，在空转状态中至少一个切换元件不必完全不与制动鼓贴靠。可考虑且可行的还有，至少一个切换元件在空转状态中与制动鼓滑动地、然而仅略微制动地贴靠。
附图说明
下面，根据附图中示出的实施例详细阐述本发明所基于的想法。附图示出：
图1示出在车身上的车门的示意视图，所述车门具有铰接地设置在车身上、在车门枢转时相对于车门运动的、呈限制带形式的调节件；
图2示出用于将两个车辆部件相对于彼此调节和固定的设备的一个实施例的视图；
图3示出设备的传动系的视图；
图4示出用于切换传动机构的切换装置的视图；
图5A示出在耦联状态中的切换装置的视图；
图5B示出在制动状态中的切换装置的视图；
图5C示出在空转状态中的切换装置的视图；
图6示出不具有承载元件的切换装置的从下方的示图；
图7示出切换装置的螺杆传动机构的单独的视图，所述螺杆传动机构具有可经由调整驱动器驱动的螺杆和与螺杆进行螺纹接合的螺杆螺母；
图8A示出根据用户的手动的调节期望的在调节件上的力曲线的图形；
图8B示出在调节件上的设定的保持力的图形；
图8C示出调节件的调节速度的相关联的曲线的图形；
图9A示出在调节件上的例如由于在调节件上的风力引起的力曲线的图形；
图9B示出在调节件上设定的保持力的图形；以及
图9C示出调节件的得出的调节速度的图形。
具体实施方式
图1示出车辆1的示意图，所述车辆具有车身10和围绕门铰链111铰接地设置在车身10上的车门11，所述车门能够沿着打开方向O相对于车身10枢转，以便开启或关闭门开口。
在车身10和车门11之间作用有设备2，所述设备具有呈限制带的形式的调节件21并且用于将车门11相对于车身10固定和/或调节。呈限制带形式的调节件21围绕在车身10上例如在车辆1的A柱上的关节20铰接地设置并且在枢转车门11时相对于车门11运动。为此，调节件21以端部211伸入车门11的门内腔110中并且在调节车门11时在所述门内腔110中运动。
这种设备2的实施例的立体图在图2和3中示出。呈限制带形式的调节件21能够在端部210上承载关节20，所述关节能固定在车身10，例如车辆1的A柱上，以便以这种方式将调节件21铰接地与车身10连接。
所述调节件21以其背离端部210的端部211延伸到车门11的门内腔110中。调节件21在此与车门11有效连接，以便车门11在占用的调节位置中相对于车身10固定和/或实现将车门11相对于车身10电动地或手动地调节。
在调节件21上设置有柔性的、传递拉力的、呈牵引绳22形式的力传递元件，例如钢绳或塑料绳，调节件21经由所述力传递元件与呈驱动装置3的绳鼓轮24的形式的从动元件连接。绳鼓轮24在纵向地沿着纵轴线L延伸的轴34上设置并且可围绕纵轴线L转动。绳鼓轮24具有根据螺纹槽的形式围绕绳鼓轮24环绕的绳槽，牵引绳22的部段装入所述绳槽中。在绳鼓轮24围绕纵轴线L转动时，牵引绳22的部段缠绕到绳鼓轮24上，相反牵引绳22的另一部段从绳鼓轮24展开。牵引绳22在此不改变其在调节件21上的延伸长度。更确切地说，绳鼓轮24的转动造成调节件21沿着调节方向V相对于绳鼓轮24调节，使得通过驱动绳鼓轮24，调节件21进而车辆部件10、11可相对于彼此运动。替选地，能够经由绳鼓轮24也在将预制件10、11相对于彼此手动调节时提供制动作用，以便将车辆部件10、11相对于彼此固定在刚好占据的位置中或在调节时通过制动来影响调节运动。
绳鼓轮24形状配合地且以这种方式抗扭地与轴34连接。轴34在示出的实施例中是传动机构30的组成部分，经由所述组成部分能够作用到绳鼓轮24上以调节或固定。绳鼓轮24被围在绳鼓轮壳体380中，所述绳鼓轮壳体固定地与设备2的壳体38连接。绳鼓轮壳体380可转动地支承绳鼓轮24并且还用于相对于调节件21限定地引导绳鼓轮24。
驱动装置3具有传动机构30并且构成为，使得车门1电动地借助于驱动装置3或手动地与驱动装置3无关地或也能够根据伺服发动机的类型电动地以通过驱动装置3辅助的方式调节。传动机构30在示出的实施例中，如从图3中可见，构成为单级的行星齿轮传动机构并且具有行星齿轮级32，其具有行星齿轮321，所述行星齿轮在抗扭地与轴34连接的承载元件320上可围绕转动轴线322转动地设置并且与在齿圈31上的内齿部312啮合。
行星齿轮321轴向地在两个承载元件320之间可转动地容纳，其中在图3中仅示出一个下部的承载元件320。因此，用于行星齿轮321的承载件由两个承载元件320形成，行星齿轮321在所述承载元件之间可转动地设置。
行星齿轮321与太阳轮326啮合，所述太阳轮在空心轴327上设置。空心轴327在轴34上以自由转动的方式设置并且构成正齿轮328，所述正齿轮与在由驱动马达370驱动的马达轴37上的驱动蜗杆371啮合。空心轴327优选能够与形成于其上的太阳轮326和正齿轮328一件式地构成。然而，原则上，多件式的构型也是可考虑的且可行的。
齿圈31构成用于与行星齿轮321接合的内齿部312。齿圈31在此经由呈轴承套形式的轴承部段318可转动地支承在轴34上并且在背离内齿部312的、轴向端部上构成制动鼓42，在所述制动鼓中设置有切换装置4的切换元件430、431，所述切换元件，经由调整驱动器40驱动地，可在不同状态之间调节。
在图4至7中的一个实施例中示出的切换装置4根据鼓式制动器的类型构成并且在图5A至5C中以不同的功能状态示出。呈制动蹄形式具有设置在其上的制动衬片434的切换元件430、431设置在由壳体部件形成的承载件41上，所述承载件相对于壳体38位置固定地设置。制动蹄430、431围绕固定轴承432(参见图4和5A-5C的示例)可枢转地设置在承载件41上并且能够在不同的位置之间调节以切换传动机构30。
为了调节呈制动蹄形式的切换元件430、431设有呈凸轮形式的调整元件44，所述调整元件可枢转地设置在承载件41上并且与杠杆405连接并且能够经由呈螺杆传动机构形式的调整传动机构调节。
呈螺杆传动机构形式的调整传动机构具有螺杆402和与螺杆402进行螺纹接合的螺杆螺母404，所述螺杆和螺杆螺母可相对于彼此运动。
螺杆402在其轴向端部上分别经由球状的球形帽轴承403相对于是驱动装置3的壳体38的组成部分的承载件41可转动地支承并且在与呈电动机形式的调整驱动器40相关联的端部上承载小齿轮401，所述小齿轮构成为具有环绕的斜齿部的蜗轮并且与在调整驱动器40的驱动轴上固定地设置的驱动蜗杆400啮合。
螺杆螺母404相反经由引导部段406纵向地沿着运动方向A引导至承载件41并且对此经由引导部段406滑动地在承载件41上与导轨411贴靠。第二导轨在安置在承载件41上的、在图4和5A-5C中未示出的壳体半部上形成，使得螺杆螺母404在其相对于承载件41的转动位置中固定，在此然而滑动地沿着运动方向A引导。
螺杆螺母404与杠杆405耦联，调整元件44刚性地设置在所述杠杆上。如从图6和7中可见，螺杆螺母404为了与杠杆405耦联具有呈长孔407形式的耦联装置，呈在杠杆405上的销408形式的耦联元件接合到所述长孔中，使得在螺杆螺母404沿着螺杆402纵向运动时能够补偿销408相对于螺杆螺母404的位置改变。
为了调节切换元件430、431，调整驱动器40驱动驱动蜗杆400，所述驱动蜗杆由此使小齿轮401进而螺杆402置于转动运动中。由此，螺杆螺母404，由于其与螺杆402的螺纹接合，纵向地沿着运动方向A相对于螺杆402调节，进而将可围绕调整元件44的枢转轴线D枢转的杠杆405沿着调整方向S枢转进而调整元件44也围绕枢转轴线D枢转。
经由切换装置4，传动机构30能够在耦联状态、制动状态和空转状态之间切换。
在空转状态(图5A)中，制动蹄430、431在空转位置中并且相应地(略微)远离制动鼓42，使得制动鼓42不相对于壳体38固定并且也不通过制动蹄430、431引起(明显的)制动作用。在所述空转状态中，绳鼓轮24原则上能够与驱动马达370无关地运动，而在绳鼓轮24在从动侧上运动时驱动马达370不一起运动。在所述空转状态中，尤其与驱动马达370无关地平稳运行地、手动地调节车门11是可行的。
能够将切换装置4调节离开空转状态，其方式在于：通过沿相应的转动方向转动螺杆402使螺杆螺母404运动进而调整元件44枢转，以使切换元件430、431相对于彼此扩张，如这从图5B中可见。在制动状态中，制动蹄430、431以相对于耦联状态减小的力从内侧压紧制动鼓42，使得齿圈31不被阻挡，而是(仅)以限定的方式被制动。因此，齿圈31能够相对于承载件41转动，在此然而经由使制动蹄430、431摩擦地贴靠在制动鼓42上来制动。
通过这种制动作用，例如当在手动地调节时车门11接近最终位置，例如最大打开位置时能够引起车辆部件10、11相对于彼此的运动的制动。经由限定的制动例如在手动地关闭车门11时也能够制动过快的运动。
在制动状态中，切换元件430、431滑动地进而制动地从内侧贴靠在制动鼓42的相关联的制动面420上(参见图3)，使得提供制动作用。通过将螺杆螺母404沿运动方向A进一步调节，调整元件44还围绕其枢转轴线D转动，如这在图5C中示出，使得切换元件430、431挤压地与制动鼓42贴靠地压紧进而力配合地相对于制动鼓42固定。因此，切换装置4达到耦联状态，在所述耦联状态中制动鼓42相对于承载件41静止地固紧。
在耦联状态(图5C)中，制动鼓42通过制动蹄430、431的阻挡作用相对于壳体38卡紧，使得齿圈31相对于壳体38固紧。在所述耦联状态中，在空心轴327和绳鼓轮24之间产生力流，使得经由传动机构30，驱动马达370与绳鼓轮24耦联并且绳鼓轮24能够电动地调节或绳鼓轮24(在驱动马达370不通电时)在其刚好占据的位置中由于传动机构30的自锁而被固定。
如从图5A至5C中可见，制动蹄430、431经由呈拉力弹簧形式的预紧元件433朝其空转位置(图5C)的方向预紧。为了将制动蹄430、431从空转位置中调整出，调整元件44将制动蹄430、431彼此压开进而朝向制动鼓42的方向压紧。这与预紧元件433的作用相反地实现。为了将制动蹄430、431朝空转位置的方向向回调整，调整元件44向回枢转，其中制动蹄430、431由于预紧元件433的作用而跟随调整元件44进而朝其空转位置方向向回运动。
切换装置4用于将设备在所描述的不同状态之间切换。如果车门11应当电动地调节，那么切换装置4切换到耦联状态，使得产生在驱动马达370和绳鼓轮24之间的力流进而在车门11和车身10之间的调整力能够用于将车门11在其关闭位置和其打开位置之间调节。
如果车门11相反保持在刚好占据的打开位置中，那么切换装置4例如切换到制动状态，以便固定车门11。因此，经由驱动装置3和经由切换装置4的力流，车门11以预定的保持力(制动地)保持位置。
如果用户想要手动地调节车门11并且对此还抓住车门11，那么用户的这种调整期望例如能够经由适合的传感器，例如呈在车门11上的运动传感器或加速度传感器的形式的传感器识别。尤其，控制装置5(参见图4)能够构成为，用于评估传感器信号，以便例如根据在车门11上的加速度或根据运动速度的改变或也根据到车门11上的力作用，满足用户的调整期望。
如果识别出这种调整期望，那么切换装置4切换到其空转状态，使得以手动的方式自由地调节车门11是可行的。
为了在此避免，突然从制动状态转换到空转状态进而车门11突然开始运动，控制装置5操控切换装置4，使得以延迟的方式进行从对应于第一切换状态的制动状态到对应于第二切换状态的空转状态的转换。
这以图形方式在图8A至8C中示出。因此，在用户的手动的调节期望的情况下，力FD施加在车门11上，所述力相对突然地(近似瞬间地)在时间点t1改变，如这在图8A中所示出。如果这种在车门11上的力作用例如根据在车门11上的力测量或在车门11上的加速度测量被识别，那么控制装置5操控切换装置4的调整驱动器40，使得经由切换元件430、431引起的保持力FH根据连续改变的延迟函数VF改变，如这在图8B中所示出。因此，在从制动状态过渡到空转状态中时由切换装置4提供的保持力FH没有突然地改变，而是以受控制的、延迟的方式根据预设的延迟函数VF改变。
如从图8B中可见，延迟函数VF尤其具有保持力FH的平缓的、连续的、可连续微分的改变，使得在转换过程开始时，在第一时间区间T1内保持力FH仅改变相对小的数值A1；在随后的第二时间区间T2内(与第一时间区间T1同样大)然而进行数值为A2的大的改变；以及在转换过程结束时，在第三时间区间T3内(与第一时间区间T1和第二时间区间T2同样大)保持力FH又仅改变相对小的数值A3。因此，保持力FH的改变(的数值)在转换开始和结束时以相对小的斜率进行，使得转换在开始和结束时被减弱。
相应地，车门11的调节速度VD也减弱，如在图8C中所示出。车门11的调节速度VD尤其在识别出调整期望的时间点t1不突然地改变，而是连续地以连续增长的方式在第一时间点t1和第二时间点t2之间改变。
因此，借助于延迟函数VF提供在转换中的延迟。尤其，例如能够得到大于1秒，优选大于2秒或也大于5秒的延迟时间。
在此，将延迟测量作为在从第一切换状态的转换开始(时间点t1)直至达到第二切换状态(时间点t2)之间的时长。
也可行的是，在力作用到车门11上时，例如在风力的情况下，保持力FH改变，使得即使在风力相对大时车门11也可靠地保持在打开位置中，如这在图9A至9C中所示出。因此，当确定风力FD作用在车门11上时，如这在图9A中所示出，与风力FD相关地设定保持力FH(图9B)，以便尽可能地衰减调节运动(在图9C中的VD)并且尤其防止车门11不受控制地运动，例如关闭。
本发明所基于的想法不局限于前述实施例，而是原则上也能够以完全不同的形式实现。
在此所描述类型的切换装置能够在设备完全不同的情况下使用。就此而言，前述在用于调节或固定车门的设备上的应用仅理解为示例性的。所描述类型的切换装置原则上能够用于任意传动部件的有效连接。
附图标记列表
1 车辆
10 车身
11 车门
110 门内腔
111 门铰链
2 设备
20 关节
21 调节件(限制带)
210，211 端部
22 柔性的力传递元件(牵引绳)
24 绳鼓轮
3 驱动装置
30 传动机构
31 齿圈
312 内齿部
318 轴承部段
32 行星齿轮级
320 承载元件
321 行星齿轮
322 转动轴线
326 太阳轮
327 空心轴
328 正齿轮
34 轴
37 马达轴
370 驱动马达
371 驱动蜗杆
38 壳体
380 绳鼓轮壳体
4 切换装置
40 调整驱动器
400 驱动蜗杆
401 小齿轮
402 传动元件(螺杆)
403 球形帽轴承
404 传动元件(螺杆螺母)
405 杠杆
406 引导部段
407 耦联装置
408 耦联元件
409 马达轴
41 承载件
411 导轨
42 制动鼓
420 制动面
430，431 切换元件(制动蹄)
432 固定轴承
433 张紧弹簧
434 制动衬片
44 调整元件
5 控制装置
A 运动方向
A1，A2，A3 数值
D 枢转轴线
FD 在车门上的力
FH 保持力
K 校准段
L 纵轴线
O 打开方向
S 调整方向
T1，T2，T3 时间区间
V 调节方向
VD 调节速度
VF 延迟函数
X 打开方向
X1-X3 位置

Claims (10)

1.一种切换装置(4)，其用于建立两个传动部件之间的有效连接，所述切换装置具有
-至少一个切换元件(430，431)，其能够被调节，以便在不同的切换状态之间切换所述切换装置(4)，其中所述至少一个切换元件(430，431)构成为，在第一切换状态中提供在传动部件之间的保持力并且在第二切换状态中允许传动部件相对于彼此的运动；
-用于调节所述至少一个切换元件(430，431)的调整驱动器(40)；和
-控制装置(5)，其用于控制所述调整驱动器(40)，
其特征在于，
所述控制装置(5)构成为，用于操控所述用于调节所述至少一个切换元件(430，431)的调整驱动器(40)，以将所述切换装置(4)从所述第一切换状态切换到所述第二切换状态，以根据预定的延迟函数(VF)减少所述保持力(FH)，其中所述延迟函数(VF)引起所述切换装置(4)从所述第一切换状态到所述第二切换状态转变时的延迟，所述延迟等于预定的延迟时间，其中所述控制装置(5)构成为，用于操控所述调整驱动器(40)以调节所述至少一个切换元件(430，431)，使得所述保持力在第一时间区间(T1)内在所述切换装置(4)从所述第一切换状态转变到所述第二切换状态中时改变了第一数值(A1)并且在随后的第二时间区间(T2)内改变了第二数值(A2)，所述第二数值大于所述第一数值(A1)，所述第二时间区间与所述第一时间区间(T1)同样大。
2.根据权利要求1所述的切换装置(4)，其特征在于，所述延迟大于1秒。
3.根据权利要求1所述的切换装置(4)，其特征在于，所述控制装置(5)构成为，用于操控所述调整驱动器(40)以调节所述至少一个切换元件(430，431)，使得所述保持力在跟随所述第二时间区间(T2)的第三时间区间(T3)内在切换装置(4)从所述第一切换状态转变到所述第二切换状态中时改变了第三数值(A3)，所述第三数值小于所述第二数值(A2)。
4.根据权利要求1所述的切换装置(4)，其特征在于，所述控制装置(5)构成为，用于按调节命令操控所述调整驱动器(40)以将所述切换装置(4)从所述第一切换状态切换到所述第二切换状态中。
5.根据权利要求1所述的切换装置(4)，其特征在于，设有制动鼓(42)，其中至少切换元件(430，431)
-在耦联状态中固定地与所述制动鼓(42)贴靠，
-在空转状态中不制动地与所述制动鼓(42)贴靠，和
-在制动状态中经由调整元件(44)制动地与所述制动鼓(42)贴靠地压紧。
6.根据权利要求5所述的切换装置(4)，其特征在于，所述第一切换状态对应于所述耦联状态和所述制动状态并且所述第二切换状态对应于所述空转状态。
7.根据权利要求5所述的切换装置(4)，其特征在于，设有用于调节所述至少一个切换元件(430，431)的调整元件(44)和承载件(41)，所述制动鼓(42)能够相对于所述承载件转动并且所述调整元件(44)和所述至少一个切换元件(430，431)可调节地设置在所述承载件上，其中调整传动机构将所述调整驱动器(40)与用于调节所述至少一个切换元件(430，431)的所述调整元件(44)连接。
8.根据权利要求7所述的切换装置(4)，其特征在于，所述调整传动机构具有螺杆传动机构。
9.根据权利要求1所述的切换装置(4)，其特征在于，所述延迟大于2秒。
10.一种用于相对于彼此手动地和/或电动地调节或固定第一车辆部件和第二车辆部件的设备(2)，所述设备具有
-调节件(21)，所述调节件具有用于可枢转地设置在所述第一车辆部件上的关节(20)，其中所述调节件(21)能设置在所述第一车辆部件上，使得在将所述车辆部件相对于彼此调节时所述调节件(21)相对于所述第二车辆部件运动；
-设置在所述第二车辆部件上的从动元件(24)，所述从动元件与所述调节件(21)有效连接并且能够被驱动以使所述调节件(21)相对于所述第二车辆部件运动；和
-电动驱动装置(3)，其用于驱动所述从动元件(24)，其中所述驱动装置(3)具有驱动马达和将所述驱动马达与所述从动元件(24)耦联的传动机构(30)，
其特征在于，
所述传动机构(30)具有根据上述权利要求中任一项所述的切换装置(4)，所述切换装置构成为用于将所述传动机构(30)在耦联状态、空转状态和制动状态之间切换，
其中
-在所述耦联状态中所述驱动马达(370)与所述从动元件(24)耦联；
-在所述空转状态中中断在所述驱动马达(370)和所述从动元件(24)之间的耦联，使得所述从动元件(24)能够与所述驱动马达(370)无关地运动；和
-在所述制动状态中所述从动元件(24)能够与所述驱动马达(370)无关地运动，然而在此被制动。
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