CN111601941A - 机动化驱动系统、驱动系统用于致动门的用途及制造驱动系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机动化驱动系统(100)，尤其是用于致动门的机动化驱动系统，该机动化驱动系统包括具有主轴轴线(SA)和驱动轴轴线(AA)的至少一个齿轮传动组件(220)，其中齿轮传动组件(220)被设计成将围绕驱动轴轴线(AA)的转动转换为围绕主轴轴线(SA)的转动；至少一个主轴组件(110)，该至少一个主轴组件(110)具有可围绕主轴轴线(SA)转动的带螺纹的主轴，其中带螺纹的主轴机械地耦接到齿轮传动组件(220)的可围绕主轴轴线(SA)转动的部分；以及用于驱动带螺纹的主轴的至少一个驱动组件(200)，至少一个驱动组件(200)有驱动轴(201)，其中驱动轴(201)机械地耦接到齿轮传动组件(220)的可围绕驱动轴轴线(AA)转动的部分。至少一个驱动组件(200)包括用于驱动带螺纹的主轴围绕主轴轴线(SA)转动的至少一个发动机组件(210)；以及至少一个制动组件(230)，至少一个制动组件(230)布置在发动机组件(210)的面朝齿轮传动组件(220)的一侧上，用于制动带螺纹的主轴围绕主轴轴线(SA)的转动。本发明还涉及根据本发明的驱动系统(100)用于致动门的用途，尤其是用于致动交通工具的门的用途，并且涉及制造驱动系统(100)的方法。

Description

机动化驱动系统、驱动系统用于致动门的用途及制造驱动系 统的方法
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的机动化驱动系统，尤其是用于致动门的机动化驱动系统。本发明还涉及该驱动系统用于致动门(尤其是交通工具门)的用途，以及制造驱动系统的方法。
从现有技术已知驱动系统，尤其是例如对门的机电控制的的驱动系统，其中门尤其指交通工具门及交通工具门盖(Fahrzeugklappen)。电动机的力传递到交通工具门，例如经由带螺纹的主轴(Gewindespindel)。此外，驱动系统可以包括例如离合器、制动器、传动器和/或轴承，其中离合器用于保护交通工具门，尤其是用于保护驱动系统到交通工具门的连接元件以防止过载；制动器用于将交通工具门保持在特定位置；传动器用于适配所传递的力及速度；轴承用于吸收从交通工具门输入到驱动系统中的力。
例如在文献EP 1 940 012 A1描述了一种通用驱动系统，对该驱动系统的设计、根据该文献的教导，尤其是其[0002]至[0006]段，在此通过援引并入。为了开发具有紧凑结构及低噪音的驱动系统，EP 1 940 012 A1在上述段落中提出使用磁滞制动器用于通用驱动系统。
文献EP 1 664 470 B1描述了另一种通用驱动系统，该文献的教导，尤其是[0002]至[0009]段，在此通过援引并入。在所引用的段落中EP 1 664 470 B1公开了一种通用驱动系统以及由于驱动系统诸部件的精确安装及轴向引导和对准而减小的总体积。
通用驱动系统的问题在于，在运行期间，有时或暂时会将非常大的力(例如来自由驱动系统操纵门的力)引入到驱动系统中，这例如是因为与驱动系统相比，例如由使用者引起的力关于门的转动轴线有明显更大的杠杆。这些力可损坏驱动系统的敏感部件，例如电动机或制动器。同时，组件尤其由于成本和安装空间的限制不能设计得非常庞大和/或稳定，使得驱动系统可提前失效。
因此，本发明的问题是，创建一种尤其用于致动门(例如交通工具门)的驱动系统和驱动系统的制造方法，该驱动系统特别可靠、节省空间并且价格低廉。
本发明提供了一种驱动系统，该驱动系统根据本发明相应于权利要求1的特征来解决这个问题。该问题还可以由根据权利要求9的特征的用途以及根据权利要求10的特征的制造方法来解决。从属权利要求描述了有益的实施例。
根据本发明的机动驱动系统，尤其是用于致动门(例如交通工具门)的机动驱动系统，包括具有主轴轴线和驱动轴轴线的至少一个齿轮传动组件(Getriebebaugruppe)。齿轮传动组件被设计成将围绕驱动轴轴线的旋转运动转化成围绕主轴轴线的旋转运动。驱动系统可以包括至少一个主轴组件，尤其是用于致动门的主轴组件，该主轴组件具有可以围绕主轴轴线转动的带螺纹的主轴，该带螺纹的主轴被机械地耦接到齿轮传动组件的能够围绕主轴轴线转动的部分。根据本发明，也可以考虑基于其他的力传递装置(诸如轴或V形带或齿形带)的其他等同的力传递组。驱动系统包括至少一个驱动组件，用于以互补的力传递装置(诸如驱动轴)来驱动力传递装置(诸如带螺纹的主轴)。诸如驱动轴的互补的力传递装置优选地机械地耦接到齿轮传动组件的能围绕驱动轴轴线转动的部分。在下文中，以带螺纹的主轴和驱动轴的例子为代表来描述根据本发明的力传递装置和互补的力传递装置的实施例。
在本发明的意义上，术语“门”包括用于可逆地关闭或至少部分地覆盖、遮蔽或覆盖尤其是技术装置或建筑物的进入开口的至少一个部分的任何装置。除了供人使用的门之外，术语“门”还包括例如在装载口和/或卸载口和/或通风口处的门，特别是窗户。在本发明的意义上，“交通工具门”除了包括用于使乘客进入车辆的门之外，还包括例如行李箱盖和发动机罩或交通工具的其他可打开的表面部分，诸如大型轿车的行李箱盖。为了本发明的目的，术语“交通工具”具体包括陆运工具、水运工具及飞行器。
在本发明的意义上，表述“机械地耦接”涵盖被设计成传递机械力和/或扭矩的任何耦接。这种耦接例如可以通过用于传递动能的材料和/或物理上的连接，尤其是刚性的连接和/或磁连接来调节。
主轴轴线和驱动轴轴线可以被布置成相互不同轴。驱动组件可以被布置在主轴轴线的侧面。主轴轴线和驱动轴轴线的非同轴布置有利地防止了沿着主轴轴线输入到驱动系统中的力(例如来自由驱动系统致动门的力)，沿驱动轴轴线传递。非同轴的布置导致驱动组件与主轴组件的机械解耦或至少部分解耦，从而保护该驱动组件免于承受经主轴组件沿主轴轴线施加的力。因此，保护了布置在驱动轴轴线上的驱动系统的组件(尤其是驱动组件)免受这些力的影响。此外，布置在驱动轴轴线上的模块可以被布置在主轴轴线的侧面，具体而言是布置在沿主轴轴线布置的模块的旁边。因此，附加地保护了布置在侧面的组件免受沿主轴轴线引入的力的影响。由于在较低的机械载荷下对材料的类型、结构、体积和/或形状的机械载荷能力要求较低，因此驱动系统可以特别紧凑，尤其是沿主轴轴线的长度方面可以特别紧凑，并且价格低廉。由于紧凑的设计，该驱动系统特别适合于交通工具门，因为在诸如机动车的交通工具中通常只有很少的可用空间。
主轴轴线与驱动轴轴线的夹角为45°至90°，优选60°至90°，尤其优选90°。根据本发明，“夹角”指位于两个轴线之间在二者交点处的两个角中角度较小者——在适当情况下在至少一个轴线平行平移之后的交点处。角度越接近90°，围绕驱动轴轴线的转动可以越高效地转换为围绕主轴轴线的转动，这意味着驱动系统可以特别高效地且可靠地工作。具体而言，当处于90°的角度情况，可以使用价格低廉且易于获得的标准齿轮部件。
至少一个驱动组件可以包括至少一个发动机组件，该至少一个发动机组件用于通过能够围绕驱动轴轴线转动的发动机轴来驱动带螺纹的主轴围绕主轴轴线的转动。例如，发动机轴可以由电动机驱动。发动机轴可以被驱动轴包围和/或刚性地连接到驱动轴。具体而言，发动机轴可以是驱动轴的一部分或等同于驱动轴。
至少一个齿轮传动组件可包括蜗轮传动组件，该蜗轮传动组件用于将围绕驱动轴轴线的转动转换成围绕主轴轴线的转动。蜗轮传动组件具有以下优点：运行很安静且载荷能力很高，从而可以可靠地传递高扭矩。运行低噪音特别有利于应用于昂贵交通工具的交通工具门，因为这会带来高客户价值。
蜗轮传动组件可包括蜗杆及蜗轮，蜗杆能够围绕驱动轴轴线转动并且机械地耦接到驱动轴，蜗轮能够围绕主轴轴线转动并且机械地耦接到带螺纹的主轴。这种配置允许具有特别紧凑设计的蜗轮传动组件将驱动轴围绕驱动轴轴线的转动转换成带螺纹的主轴围绕主轴轴线的转动。根据本发明，蜗轮和蜗杆也可以互换。
蜗杆可以被驱动轴包围和/或刚性地连接到驱动轴。具体而言，蜗杆可以是驱动轴的一部分或等同于驱动轴。
蜗杆可以刚性地连接到发动机组件的发动机轴和/或制动组件的制动轴，特别是形状配合地(formschlüssig)和/或材料配合地(stoffschlüssig)和/或同轴地连接。这使得在发动机轴和/或制动轴与蜗杆之间的扭矩传递特别高效和可靠。例如，关于围绕驱动轴轴线的转动，发动机轴和/或制动轴的一部分可以与蜗杆的一部分以形状配合地方式相互作用。
该至少一个驱动组件可以包括至少一个制动组件，用于用制动轴制动带螺纹的主轴围绕主轴轴线的转动，该制动轴能够围绕驱动轴轴线转动并且优选被轴承引导。制动组件可以防止过快的运动，例如驱动系统运转的门的过快的运动，过快的运动可能伤害使用者和/或损坏门。具体而言，门可以通过制动组件保持在某位置，其中门在没有制动组件的情况下将无法保持在该位置，例如，由于作用在门上的重力的原因。这也防止了使用者受伤和/或门的损坏。
制动组件优选布置在发动机组件的面朝齿轮传动组件的一侧上，具体而言被布置在齿轮传动组件和发动机组件之间。相对于将制动组件布置在发动机组件的背离齿轮传动组件的一侧上，这种布置的优点在于：可能受到磁场、热量和/或制动组件和/或齿轮传动组件所产生的振动的不利影响的控制部件和/或传感器可以安全地布置在发动机组件的背离齿轮传动组件的一侧。因此，发动机组件可以屏蔽控制部件和/或传感器免受磁场、热量和/或振动的影响，从而不需要单独的屏蔽，并且可以实现驱动系统的极高性价比以及紧凑的结构。此外，例如为了连接至其他部件或进行维护，在背离齿轮传动组件的一侧上比在面朝齿轮传动组件的一侧上更容易触及控制部件和/或传感器。
发动机组件可以包括角位置传感器，具体而言是霍尔传感器，以供测量发动机轴相对于发动机组件的角位置，该角位置传感器优选布置在发动机组件的背离制动组件的一侧上。角位置传感器，尤其是霍尔传感器，容易受到磁场的干扰，因此，在发动机组件的背离制动组件的一侧上的布置对于可靠的测量是特别有利的。角位置传感器可以有利地用例如借助校准功来简单、精确并且可靠地确定带螺纹的主轴的角位置，从而确定由驱动系统控制的部件的位置，例如门的开放状态。
例如，制动组件可以包括诸如盘式制动器和/或毛毡制动器的机械摩擦制动器。机械摩擦制动器具有制造成本低以及组装简单的优点。制动组件可包括电磁制动器，例如具有可切换供能电磁体的制动器。电磁制动器的优点在于，可以电控制其功能，例如通过开和/或关电磁体。
轴承可以包括，例如滑动轴承和/或滚动轴承，特别是滚珠轴承。轴承有利地防止了制动轴相对于其转动轴线的径向运动，该径向运动例如可能损害制动组件和/或齿轮传动组件的功能。
制动轴可以被驱动轴包围和/或刚性地连接到驱动轴。具体而言，制动轴可以是驱动轴的一部分或等同于驱动轴。
制动轴可以机械地耦接至发动机组件的发动机轴，尤其优选制动轴刚性地和/或同轴地连接到发动机组件的发动机轴。刚性连接和/或同轴连接使驱动系统的结构特别简单且制动效果特别好。例如，发动机轴的一部分可以与制动轴的一部分压配合。
在驱动装置运行期间，制动轴可以可释放地连接至发动机轴，例如通过单向离合器和/或特别是电可切换离合器，以供在发动机组件驱动带螺纹的主轴时将制动轴与发动机轴分离。因此，驱动系统可以更节能地工作和/或发动机组件可以被设计为功率较小，从而更小、更轻和/或更便宜。例如，发动机轴到制动轴的连接可以被设计为制动轴可以在驱动装置运行期间释放，如在文献DE 10 2014 212 863 A1中描述的制动装置。DE 10 2014212 863 A1的对应段落[0006]至[0013]以及[0028]至[0044]通过援引并入本文。
制动组件可以包括磁滞制动器，具体而言，为具有至少一个转子和至少一个定子的磁滞制动器，该至少一个转子刚性地连接(优选粘结和/或压配合)到制动轴，该至少一个定子固定地布置在该制动组件的壳体处，转子包括至少一个用于磁化定子的永磁体。或者，定子可以包括至少一个用于磁化转子的永磁体。如果将转子粘结到制动轴，则磁滞制动器特别容易制造。如果将转子压配合到制动轴，则会产生长期特别稳定的连接，尤其是相对于化学溶剂而言长期特别稳定的连接，并且可以以特别小的公差制造磁滞制动器。
磁滞制动器的优点在于它可以无味无噪地工作且比机械摩擦制动器更耐磨，尤其是在驱动系统高达2000万转的情况下。此外，磁滞制动器仅需要沿驱动轴的很小的空间。此外，与机械摩擦制动器相比，磁滞制动器的制动扭矩，尤其与驱动系统相关的0至3000转/分钟的速度范围内，较少依赖于制动轴的速度，尤其是在与驱动系统相关的-30℃至80℃的温度范围内，较少依赖于磁滞制动器的环境温度。此外，与机械摩擦制动器的情况相比，可以更好地预测磁滞制动器的制动扭矩，由此可以实现制动扭矩的小的相对公差。因此，与机械摩擦制动器相比，使用磁滞制动器可以更精确地设计制动扭矩，并具有针对驱动系统的特定应用领域的更低安全裕度。这使得驱动系统能够特别高效且可靠地工作。
例如，可以如文献EP 2 192 675 A1中所述那样配置磁滞制动器，该文献对应的段落[0006]至[0021]和[0024]至[0048]通过援引并入本文。
转子和/或定子可以被布置成大致圆柱形的和/或同轴于制动轴。转子和/或定子可以包括多个凹口，以供与制动轴或制动组件壳体围绕驱动轴轴线转动的形状配合地连接(formschlüssige Verbindung)。
磁滞制动器，特别是转子和定子为圆柱形的磁滞制动器，可以通过同轴布置以特别紧凑的方式构造。转子特别有利地布置在定子中，特别是定子完全覆盖转子径向到制动轴。完全覆盖最大程度地减小了定子外部的磁场强度，因此可以减少甚至完全防止诸如轴承等其他部件的不期望的磁化。
转子有利地沿制动轴居中布置在定子中。这最大程度地减小了沿制动轴作用在转子上的磁力，从而可使转子到制动轴的连接松动。
如果转子布置在定子内，则特别有利的是，该转子包括用于磁化定子的至少一个永磁体。当运行磁滞制动器时，热量主要在磁化永久地改变的部件中产生。如果该部件是外部定子，则与该部件是内部转子相比，更易于散热。
转子和定子可以诸如通过气隙彼此隔开。这有利地防止了在磁滞制动器运行期间转子和定子的相互摩擦，这种相互摩擦将导致噪音和热量的增加以及磨损的增加。此外，通过选择转子和定子之间的间隙，可以设置转子和定子之间的磁相互作用的强度，因此可以设置适合于驱动系统的磁滞制动器的制动扭矩。对于驱动系统的典型应用，已经证明0.1mm至1mm的间隙，尤其是0.2mm至0.8mm的间隙，例如0.5mm的间隙，特别有利于产生高制动扭矩，该高制动扭矩可以通过现有制造方法的制造公差获得。
可以通过选择转子和/或定子沿制动轴的长度来调整该转子和该定子之间的磁相互作用的强度，从而调整制动扭矩。为了尽可能简单地制造具有不同制动扭矩的磁滞制动器，特别有利的是可以通过选择布置在定子内的转子的长度来设置制动扭矩。因此，可以通过改变单个部件，即转子，而获得不同的制动扭矩，而无需改变磁滞制动器所需的空间，该空间基本上由定子确定。对于驱动系统的典型应用，已经证明5mm至50mm的定子的长度，尤其是10mm至20mm的定子的长度，例如13mm的定子的长度特别有利。转子的长度优选地小于或等于定子的长度。例如，转子的长度为12.5mm而定子的长度为13mm。
转子可以被布置在定子中并且具有沿制动轴的转子长度和与该制动轴正交的转子外径，并且定子可以具有沿制动轴的定子长度并且具有与制动轴正交的定子内径，其中所提及的尺寸优选处于以下的相互关系且尤其优选地具有以下值：
a.转子长度从5mm至50mm，尤其是从10mm至20mm，例如12.5mm；
b.转子的外径从5mm至50mm，尤其是从10mm至20mm，例如13.5mm；
c.定子长度为5mm至50mm，尤其是从10mm至20mm，例如13mm；并且
d.定子内径为5mm至50mm，尤其是从10mm到20mm，例如14.5mm的。
优选地将转子长度选择为小于或等于定子长度，和/或将转子外径和定子内径选择为使得间隙从0.1mm至1mm，尤其是从0.2mm至0.8mm，例如0.5mm。
鉴于上述比率或尺寸，可利用惯常的定子和转子材料实现适合于驱动系统惯常应用的制动扭矩，并且可以使用惯常的制造方法和制造公差来制造便宜的驱动系统。当然，可以根据应用要求来缩放尺寸，由此，尤其是间隙可以保持恒定。
优选地由聚合物制成的间隔件可以布置在转子和制动轴之间。间隔件可以减少制动轴的不期望的磁化。此外，间隔件还可以确保不被磁化的其他部件(例如轴承)被间隔开。
转子可以直接附连至制动轴，例如粘结在制动轴上。通过直接附连，可以制造特别便宜的制动组件，具体而言与使用间隔件相比更具性价比。如果制动轴由可磁化材料(例如钢)制成，则当转子被直接附连到制动轴时会有额外的优点，即磁化制动轴可提高与定子的磁相互作用，从而提高制动扭矩。
转子可以通过锁定元件，例如制动轴上的锁定环，被固定以防止沿制动轴移位。
制动组件可以包括热沉，热沉用于接收当转子或定子被磁化时产生的热量。热沉可以有利地防止驱动系统的热敏部件过热。例如，热沉可以包括金属块，尤其是与定子导热连通的，尤其是具有散热片的。
转子和/或定子可以包括沿制动轴相继布置的多个模块。因此，可以经由所使用的模块的数量来有利地设置转子和定子之间的磁相互作用以及因此制动组件的制动扭矩，以针对驱动系统的不同应用。
制动组件可以包括用于增强和/或减弱永磁体的磁场的线圈。可以经由流经线圈的电流来有利地设置转子和定子之间的磁相互作用以及因此制动组件的制动扭矩，尤其是在驱动系统的运行期间。例如，可以在发动机驱动带螺纹的主轴的同时减小制动扭矩，以使驱动系统更高效地工作。
永磁体可以包括稀土合金，例如钕-铁-硼合金，并且转子或定子可以包括铝-镍-钴合金。钕-铁-硼合金特别适合于制造高磁化的永磁铁，而铝-镍-钴合金由于其低矫顽场强可被永磁体特别好地磁化。永磁体可以有利地具有至少一种防腐涂层，例如镍、镍-铜和/或塑料涂层，特别是环氧树脂涂层。塑料涂层具有额外的优点，特别是如果永磁体包括通常脆性的稀土合金，则塑料涂层还可以保护永磁体免受机械载荷。
该至少一个发动机组件可以与至少一个制动组件隔开。这确保了这两个组件的功能不相互干扰，例如通过热传递和/或振动。具体而言，否则可能发生的是，制动组件的永磁体被发动机组件散发的热量加热到其居里温度以上，从而失去其磁化，这将削弱制动组件的制动效果。这在钕-铁-硼磁体中尤为危险，钕-铁-硼磁体的居里温度相对较低，在80℃的范围内。
例如，该至少一个齿轮传动组件和/或隔热装置可以被布置在发动机组件和制动组件之间，和/或发动机组件和制动组件可以被布置在主轴轴线的相对侧。
驱动系统可包括至少一个离合器组件，该至少一个离合器组件用于使带螺纹的主轴围绕主轴轴线的转动与驱动轴围绕驱动轴轴线的转动脱开。离合器组件可以优选地包括过载离合器，该过载离合器特别用于保护由驱动系统致动的门和/或该驱动系统到该门的连接装置(诸如球形销)免受过载的影响。
驱动系统可以特别优选地设计成使得过载离合器在负载小于门、连接元件和驱动系统分别承受的最大载荷的情况下被触发而没有损坏。此外，驱动系统被有利地设计成使得其最大载荷小于门和连接元件各自的最大载荷。这确保了在发生故障或错误操作的情况下，损坏的不是门或连接元件，而只是更易于更换的驱动系统。
主轴组件可包括用于引导的导向衬套和/或用于支承带螺纹的主轴的主轴轴承。导向衬套和/或主轴轴承可以防止带螺纹的主轴不期望的平移运动，从而使得驱动系统运行可靠，其中不期望的平移运动可能例如损坏联轴器和/或连接到带螺纹的主轴的齿轮的功能。
本发明包括根据本发明的驱动系统用于致动门的用途，特别是用于致动交通工具门的用途。根据本发明，驱动系统还可以被用于移动其他物体，例如调节桌子的高度。
根据本发明的驱动系统的制造方法，特别是根据本发明的驱动系统的制造方法，特别是用于致动例如交通工具门的致动门的驱动系统的制造方法，包括至少以下步骤：
a.将粘合剂涂覆到制动轴和/或转子，用于驱动系统的磁滞制动器；
b.将转子直接附连到该制动轴；以及
c.通过粘合剂将转子与制动轴材料配合地连接(stoffschlüssiges Verbinden)。
通过将转子直接附连到制动轴，实现了磁滞制动器特别紧凑的结构，并且因此实现了驱动系统的特别紧凑的结构。材料连接连接确保转子与制动轴的稳定的和永久的附连。具体而言，可以选择粘合剂以使得在转子和制动轴之间建立永久的弹性连接，从而使得可能损坏转子的制动轴的可能的振动以阻尼方式传递到转子。
或者，驱动系统的制造方法，特别是根据本发明的驱动系统的制造方法，可以包括以下步骤：
a.将间隔件施加至制动轴，用于驱动系统的磁滞制动器；
b.将转子附连到间隔件；以及
c.将该间隔件压配合到该制动轴和该转子。
通过压配合可以实现间隔件到制动轴和转子的特别可靠且长期稳定的连接。具体而言，无需粘合剂，而粘合剂在工艺技术方面难以控制，例如由于粘合剂的粘度和/或粘合剂的干燥行为取决于诸如温度和湿度的环境参数。此外，粘合剂可以经过老化过程而至少部分地失去其促进粘合的作用，从而危及粘接的长期稳定性。
如果转子包括永磁体，特别是稀土磁体，例如由钕-铁-硼合金制成，则转子通常太脆而不能直接压配合到制动轴上。根据本发明，该问题通过在制动轴和转子之间应用间隔件得以解决，间隔件具体而言可由聚合物制成。间隔件可以例如通过塑性变形而至少部分地吸收在压配合期间产生的力，从而使转子不承受任何可能损坏该转子的应力。
为了驱动系统的特别简单的构造以及转子到制动轴的特别可靠的连接，例如，可以围绕制动轴呈圆柱形地应用间隔件，尤其是与制动轴接触地应用间隔件，和/或可以围绕间隔件呈圆柱形地应用转子，尤其与间隔件接触地应用转子。
例如，压配合包括制动轴的径向膨胀，其导致从制动轴径向向外的力作用在间隔件上和转子上，从而将其相互压配合并压配合至制动轴。压配合可以包括，例如，施加轴向力到间隔件，配合可以被设计为例如在制动轴上应用衬套，这导致间隔件被压配合至制动轴和转子之间的间隔内。
制造方法可以包括将锁定元件(尤其是锁定环)应用于制动轴以固定转子，防止转子沿制动轴移位。
本发明的其他优点、目的及特性通过以下描述及附图来解释，其中以示例的方式示出了根据本发明的驱动系统。在附图中，驱动系统的至少在功能方面实质对应的部件可以用相同的参考标号来标识，这些部件不必在所有附图中都进行编号及说明。
示出：
图1是根据本发明的驱动系统的示意图；
图2是根据本发明的另一驱动系统的示意图；
图3是根据本发明的驱动组件的示意性截面图；
图4是根据本发明的另一驱动组件的示意性截面图；
图5是根据本发明的另一驱动组件的示意性截面图；
图6是根据本发明的制动组件的示意性截面图；
图7是根据本发明的另一驱动系统的示意性截面图；
图8是根据本发明在制动轴上的转子的示意图；
图9是根据本发明的定子的示意图；以及
图10是根据本发明的方法的示意图。
图1示出根据本发明的驱动系统100的示意图为侧视图(图1a)以及在图1a中标记的平面B-B的截面图(图1b)。所示的驱动系统100包括主轴组件110和驱动组件200，主轴组件110和驱动组件200通过齿轮传动组件220相互连接。主轴组件110包括能够围绕主轴轴线SA转动的带螺纹的主轴(未示出)，且驱动组件200包括能够围绕驱动轴轴线AA转动的驱动轴201。例如，带螺纹的主轴和驱动轴201相互机械地耦接，例如经由齿轮传动组件200，该齿轮传动组件220被设计成将围绕驱动轴轴线AA的转动转换成围绕主轴轴线SA的转动。
所示的驱动组件200包括发动机组件210和制动组件230，发动机组件210用于驱动带螺纹的主轴围绕主轴轴线SA的转动，制动组件230布置在发动机组件210面朝齿轮传动组件220的一侧上，用于制动带螺纹的主轴的围绕主轴轴线SA的转动。齿轮传动组件220例如布置在发动机组件210和制动组件230之间。
在所示的示例中，驱动轴轴线AA和主轴轴线SA未同轴布置并且形成夹角α，该夹角α例如为90°。供应线130，特别是为驱动系统100提供能量和/或控制信号的供应线130例如被布置在驱动组件200处。连接装置120例如被沿主轴轴线SA布置在驱动系统100的端部处。例如每个都可以包括球形销(Kugelzapfen)的连接装置120例如可以被设计为将驱动系统100连接至驱动系统100用于致动的交通工具(未示出)和交通工具的交通工具门(未示出)。
图2示出了如图1b中的根据本发明的另一驱动系统100的截面。与图1中所示的驱动系统100相反，在图2中所示的驱动系统100，制动组件230被布置在发动机组件210和齿轮传动组件220之间。
图3示出了根据本发明的驱动组件200的示意性截面图。所示的驱动组件200包括发动机组件210，用于用发动机轴211驱动带螺纹的主轴(未示出)围绕主轴轴线SA的转动，发动机轴211可围绕驱动轴轴线AA转动。
所示的驱动组件200包括制动组件230，用于用制动轴231制动带螺纹的主轴围绕主轴轴线SA的转动，制动轴231能够围绕驱动轴轴线AA转动并且例如被轴承235引导。例如，制动组件230包括磁滞制动器237。制动轴231例如通过齿轮传动组件220的蜗杆222连接到，尤其是刚性地连接到发动机轴211，制动轴231、蜗杆222和发动机轴211有利地被相互同轴地布置和/或共同形成驱动组件200的驱动轴。
在所示的示例中，发动机组件210和制动组件230布置在主轴轴线SA和齿轮传动组件220的相对侧。
所示的发动机组件210包括角位置传感器213，尤其是霍尔传感器，用于测量发动机轴211相对于发动机组件210的角位置，角位置传感器213例如布置在发动机组件210的背离制动组件230的一侧。
图4示出了根据本发明的另一驱动组件200的示意性截面图。所示的驱动组件200不同于图3中所示的驱动组件200，因为制动组件230布置在发动机组件210和齿轮传动组件220之间。
图5示出了根据本发明的另一驱动组件200的示意性截面图。与图4中所示的驱动组件200类似，所示的驱动组件200包括发动机组件210，发动机组件210具有能够围绕驱动轴轴线AA转动的发动机轴211和角位置传感器213。还示出了用于向发动机组件210供应能量和/或控制信号的供应线130。
在所示的示例中，发动机轴211在发动机组件210的背离角位置传感器213的一侧上直接且刚性地连接到制动组件230的能够围绕驱动轴轴线AA转动的制动轴231，例如通过将发动机轴211同轴地插入制动轴231中的凹部212内并压配合到制动轴231。
转子232，尤其圆柱形的转子，被附连到所示的制动轴231，例如同轴地附连到制动轴231。所示的转子232被尤其同轴地布置在例如圆柱形的定子233中，该转子232例如包括永磁体，定子233可被转子232磁化。转子232和定子233共同形成磁滞制动器。
图6示出了根据本发明的制动组件230的示意性截面图。所示的制动组件230包括制动轴231，制动轴231能够围绕驱动轴轴线AA转动并由轴承235引导。所示的制动轴231刚性地连接至齿轮传动组件(未示出)的蜗杆222，例如它与蜗杆222一体式地形成。所示的制动组件230包括转子232和定子233，转子232和定子233一起形成磁滞制动器，并且可以如图3中所示地布置和配置，不同之处在于，在图4中，转子232通过间隔件234与制动轴231隔开。例如由聚合物制成的间隔件234在所示的示例中被成形为使得间隔件234将转子232与制动轴231和轴承235间隔开。所示的制动组件230被壳体236包围，壳体236例如由两个塑料半壳构成。
图7示出了根据本发明的另一驱动系统100的示意性截面图。已经在图1中示出的部件具有与图1中相同的参考标号，并且不再赘述。所示的主轴组件110包括用于引导带螺纹的主轴(未示出)的导向衬套112。在所示的示例中，能够围绕主轴轴线SA转动的带螺纹的主轴经由离合器组件240(例如用过载离合器)机械地耦接至蜗轮传动组件221的蜗轮223。所示的蜗轮223机械地耦接至蜗轮传动组件221的蜗杆(未示出)，该蜗杆能够围绕驱动轴轴线AA转动并且尤其刚性地和/或同轴地连接至发动机组件210的发动机轴211。带螺纹的主轴和蜗杆均可以各自安装在至少一个轴承235上。在所示的示例中，由主轴轴线SA和驱动轴轴线AA围成的夹角α约为75°。
图8将根据本发明的转子232在制动轴231上的示意图示为沿驱动轴轴线AA的截面图(图8a)和透视图(图8b)。例如，转子232直接粘结到制动轴231。转子232被示为圆柱形，并且例如具有12.5mm的转子长度RL、5.95mm的转子内径RID和/或13.5mm的转子外径RAD。转子232例如可以包含钕-铁-硼合金，尤其是有镍-铜涂层的。
例如，制动轴231具有部件239，部件239用于与齿轮传动组件(未示出)的蜗杆相对于围绕驱动轴轴线AA转动形状配合地连接。例如，部件239可被设计为齿轮(Zahnrad)。
制动轴231可以至少部分是中空的，从而可以将发动机组件(未示出)的发动机轴和/或齿轮传动组件(未示出)的蜗杆至少部分地插入制动轴231中并例如与制动轴231压配合。
图9示出根据本发明的定子233的示意图为沿驱动轴轴线AA的截面图(图9a)以及立体图(图9b)。所示的定子233基本上是圆柱形的，并且具有例如13mm的定子长度SL，14.5mm的定子内径SID和/或23mm的定子外径。定子233例如可以包括铝-镍-铜合金。
所示的定子233具有多个凹口229(Ausnehmung)，例如两个，用于使定子233与制动组件(未示出)的壳体关于围绕驱动轴轴线AA的转动以形状配合的方式连接。
图10示出了根据本发明的驱动系统100的制造方法300的示意图。制造方法300最初包括将粘合剂涂覆310到制动轴231和/或用于驱动系统100的磁滞制动器237的转子232。例如，下一步骤是将转子232直接附连到制动轴231上的步骤320，例如通过将转子232同轴地推到制动轴231上。例如，在接下来的步骤，通过粘合剂将转子232和制动轴231材料配合地连接330。磁滞制动器和驱动系统的进一步制造例如可以利用惯常制造方法实现。
申请文件中公开的所有特征都被主张是本发明所需保护的，只要它们相对于现有技术，单独地或结合地，是新颖的。
参考标号列表
100 驱动系统
110 主轴组件
112 导向衬套
120 连接装置
130 供应线
200 驱动组件
201 驱动轴
210 发动机组件(Motorbaugruppe)
211 发动机轴
212 凹部(Vertiefung)
213 角位置传感器
220 齿轮传动组件(Getriebebaugruppe)
221 蜗轮传动组件(Schneckengetriebe)
222 蜗杆
223 蜗轮
229 凹口
230 制动组件
231 制动轴
232 转子
233 定子
234 间隔件
235 轴承
236 壳体
237 磁滞制动器
239 部件(abschnitt)
240 离合器组件
300 制造方法
310 涂覆
320 附连
330 连接
RAD 转子外径
RID 转子内径
RL 转子长度
SAD 定子外径
SID 定子内径
SL 定子长度
AA 驱动轴轴线
SA 主轴轴线
α 夹角
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种机动化驱动系统(100)，尤其用于致动门，包括:
a.具有主轴轴线(SA)和驱动轴轴线(AA)的至少一个齿轮传动组件(220)，所述齿轮传动组件(220)被设计为将围绕驱动轴轴线(AA)的转动转换为围绕主轴轴线(SA)的转动；
b.至少一个主轴组件(110)，所述至少一个主轴组件(110)具有能够围绕主轴轴线(SA)转动的带螺纹的主轴，所述带螺纹的主轴机械地耦接到所述齿轮传动组件(220)的能够围绕所述主轴轴线(SA)转动的部分，以及
c.至少一个驱动组件(200)，用于用驱动轴(201)驱动所述带螺纹的主轴，所述驱动轴(201)机械地耦接到所述齿轮传动组件(220)的能够围绕所述驱动轴轴线(AA)转动的部分，
其中所述至少一个驱动组件(200)包括:
d.至少一个发动机组件(210)，用于用发动机轴(211)驱动所述带螺纹的主轴围绕所述主轴轴线(SA)的转动，所述发动机轴(211)能够围绕所述驱动轴轴线(AA)转动并刚性地连接到所述驱动轴(201)，以及
e.布置在所述发动机组件(210)的面朝所述齿轮传动组件(220)一侧上的至少一个制动组件(230)，所述至少一个制动组件(230)用于用制动轴(231)制动所述带螺纹的主轴围绕所述主轴轴线(SA)的转动，所述制动轴(231)能够围绕所述驱动轴轴线(AA)转动并刚性连接至所述发动机轴(211)，所述制动组件(230)包括磁滞制动器(237)，
其特征在于，
f.发动机组件(210)包括角位置传感器(213)，用于测量发动机轴(211)相对于发动机组件(210)的角位置，其中所述角位置传感器(213)布置在所述发动机组件(210)的背离所述制动组件(230)的一侧上。
2.根据权利要求1所述的驱动系统(100)，其特征在于，
主轴轴线(SA)和驱动轴轴线(AA)不被同轴地布置，并且所述驱动组件(200)被布置到所述主轴轴线(SA)的侧面，其中所述主轴轴线(SA)和所述驱动轴轴线(AA)形成介于45°至90°的夹角(α)，所述夹角(α)优选从60°至90°，尤其优选为90°。
3.根据权利要求1或2所述的驱动系统(100)，其特征在于，
所述角位置传感器(213)包括霍尔传感器。
4.根据权利要求1至3之一所述的驱动系统(100)，其特征在于，
所述至少一个齿轮传动组件(220)包括蜗轮传动组件(221)，所述蜗轮传动组件(221)用于将围绕驱动轴轴线(AA)的转动转换为围绕主轴轴线(SA)的转动，所述蜗轮传动组件(221)优选包括:
a.蜗杆(222)，所述蜗杆(222)能够围绕所述驱动轴轴线(AA)转动并机械地耦接到驱动轴(201)；以及
b.蜗轮(223)，所述蜗轮(223)能够围绕所述主轴轴线(SA)转动并机械耦接到所述带螺纹的主轴，
所述蜗杆(222)尤其优选被所述驱动轴(201)包含和/或与发动机组件(210)的发动机轴(201)刚性地和/或同轴地连接。
5.根据权利要求1至4之一所述的驱动系统(100)，其特征在于，
磁滞制动器(237)包括至少一个转子(232)和至少一个定子(233)，所述至少一个转子(232)刚性地连接到所述制动轴(231)，所述至少一个定子(233)固定地布置在制动组件(230)的壳体(236)处，所述转子(232)包括用于磁化所述定子(233)的至少一个永磁体，反之亦然。
6.根据权利要求5所述的驱动系统(100)，其特征在于，
转子(232)和定子(233)被布置成基本上呈圆柱形并且与所述制动轴(231)同轴，所述转子(232)被布置在所述定子(233)中，且具有沿所述制动轴(231)的转子长度以及与所述制动轴(231)正交的转子外径，并且所述定子(233)具有沿所述制动轴(231)的定子长度以及与所述制动轴(231)正交的定子内径，其中所提及的尺寸具有以下的相互关系且优选地具有以下值：
a.转子长度(RL)从5mm至50mm，优选从10mm至20mm，特别优选地为12.5mm；
b.转子外径(RAD)从5mm至50mm，优选从10mm至20mm，特别优选地为13.5mm；
c.定子长度(SL)从5mm至50mm，优选从10mm至20mm，特别优选地为13mm；以及
d.定子内径(SID)从5mm至50mm，优选从10mm至20mm，特别优选地为14.5mm。
7.根据权利要求5或6所述的驱动系统(100)，其特征在于，
永磁体由钕-铁-硼合金制成，尤其是有防腐涂层的钕-铁-硼合金制成，并且转子(232)或定子(233)由铝-镍-钴合金制成。
8.根据权利要求1至7之一所述的驱动系统(100)，其特征在于，
至少一个离合器组件(240)，用于使带螺纹的主轴围绕主轴轴线(SA)的转动与驱动轴(201)围绕驱动轴轴线(AA)的转动脱开，其中所述离合器组件(240)优选地包括过载离合器(241)，尤其用于保护由所述驱动系统(100)致动的门和/或所述驱动系统(100)与所述门的连接装置(120)免于过载。
9.根据权利要求1至8之一所述的驱动系统(100)用于致动门的用途，尤其是用于致动交通工具的门的用途。
10.驱动系统(100)的制造方法(300)，尤其是根据权利要求1至8之一所述的驱动系统(100)的制造方法(300)，具有至少以下步骤：
a.将粘合剂涂覆(310)到制动轴(231)和/或用于所述驱动系统(100)的磁滞制动器(237)的转子(232)；
b.将所述转子(232)直接附连(320)到所述制动轴(231)；以及
c.通过所述粘合剂将所述转子(232)与所述制动轴(231)材料配合地连接(330)。

Claims (10)

1.一种机动化驱动系统(100)，尤其用于致动门，包括:
a.具有主轴轴线(SA)和驱动轴轴线(AA)的至少一个齿轮传动组件(220)，所述齿轮传动组件(220)被设计为将围绕驱动轴轴线(AA)的转动转换为围绕主轴轴线(SA)的转动；
b.至少一个主轴组件(110)，所述至少一个主轴组件(110)具有能够围绕主轴轴线(SA)转动的带螺纹的主轴，所述带螺纹的主轴机械地耦接到所述齿轮传动组件(220)的能够围绕所述主轴轴线(SA)转动的部分，以及
c.至少一个驱动组件(200)，用于用驱动轴(201)驱动所述带螺纹的主轴，所述驱动轴(201)机械地耦接到所述齿轮传动组件(220)的能够围绕所述驱动轴轴线(AA)转动的部分，
其特征在于，
所述至少一个驱动组件(200)包括:
d.至少一个发动机组件(210)，用于用发动机轴(211)驱动所述带螺纹的主轴围绕所述主轴轴线(SA)的转动，所述发动机轴(211)能够围绕所述驱动轴轴线(AA)转动并刚性地连接到所述驱动轴(201)，以及
e.布置在所述发动机组件(210)的面朝所述齿轮传动组件(220)一侧上的至少一个制动组件(230)，所述至少一个制动组件(230)用于用制动轴(231)制动所述带螺纹的主轴围绕所述主轴轴线(SA)的转动，所述制动轴(231)能够围绕所述驱动轴轴线(AA)转动并刚性连接至所述发动机轴(211)，所述制动组件(230)包括磁滞制动器(237)。
2.根据权利要求1所述的驱动系统(100)，其特征在于，
主轴轴线(SA)和驱动轴轴线(AA)不被同轴地布置，并且所述驱动组件(200)被布置到所述主轴轴线(SA)的侧面，其中所述主轴轴线(SA)和所述驱动轴轴线(AA)形成介于45°至90°的夹角(α)，所述夹角(α)优选从60°至90°，尤其优选为90°。
3.根据权利要求1或2所述的驱动系统(100)，其特征在于，
发动机组件(210)包括角位置传感器(213)，尤其是霍尔传感器，以供测量发动机轴(211)相对于发动机组件(210)的角位置，其中所述角位置传感器(213)优选布置在所述发动机组件(210)背离所述制动组件(230)的一侧上。
4.根据权利要求1至3之一所述的驱动系统(100)，其特征在于，
所述至少一个齿轮传动组件(220)包括蜗轮传动组件(221)，所述蜗轮传动组件(221)用于将围绕驱动轴轴线(AA)的转动转换为围绕主轴轴线(SA)的转动，所述蜗轮传动组件(221)优选包括:
a.蜗杆(222)，所述蜗杆(222)能够围绕所述驱动轴轴线(AA)转动并机械地耦接到驱动轴(201)；以及
b.蜗轮(223)，所述蜗轮(223)能够围绕所述主轴轴线(SA)转动并机械耦接到所述带螺纹的主轴，
所述蜗杆(222)尤其优选被所述驱动轴(201)包含和/或与发动机组件(210)的发动机轴(201)刚性地和/或同轴地连接。
5.根据权利要求1至4之一所述的驱动系统(100)，其特征在于，
磁滞制动器(237)包括至少一个转子(232)和至少一个定子(233)，所述至少一个转子(232)刚性地连接到所述制动轴(231)，所述至少一个定子(233)固定地布置在制动组件(230)的壳体(236)处，所述转子(232)包括用于磁化所述定子(233)的至少一个永磁体，反之亦然。
6.根据权利要求5所述的驱动系统(100)，其特征在于，
转子(232)和定子(233)被布置成基本上呈圆柱形并且与所述制动轴(231)同轴，所述转子(232)被布置在所述定子(233)中，且具有沿所述制动轴(231)的转子长度以及与所述制动轴(231)正交的转子外径，并且所述定子(233)具有沿所述制动轴(231)的定子长度以及与所述制动轴(231)正交的定子内径，其中所提及的尺寸具有以下的相互关系且优选地具有以下值：
a.转子长度(RL)从5mm至50mm，优选从10mm至20mm，特别优选地为12.5mm；
b.转子外径(RAD)从5mm至50mm，优选从10mm至20mm，特别优选地为13.5mm；
c.定子长度(SL)从5mm至50mm，优选从10mm至20mm，特别优选地为13mm；以及
d.定子内径(SID)从5mm至50mm，优选从10mm至20mm，特别优选地为14.5mm。
7.根据权利要求5或6所述的驱动系统(100)，其特征在于，
永磁体由钕-铁-硼合金制成，尤其是有防腐涂层的钕-铁-硼合金制成，并且转子(232)或定子(233)由铝-镍-钴合金制成。
8.根据权利要求1至7之一所述的驱动系统(100)，其特征在于，
至少一个离合器组件(240)，用于使带螺纹的主轴围绕主轴轴线(SA)的转动与驱动轴(201)围绕驱动轴轴线(AA)的转动脱开，其中所述离合器组件(240)优选地包括过载离合器(241)，尤其用于保护由所述驱动系统(100)致动的门和/或所述驱动系统(100)与所述门的连接装置(120)免于过载。
9.根据权利要求1至8之一所述的驱动系统(100)用于致动门的用途，尤其是用于致动交通工具的门的用途。
10.驱动系统(100)的制造方法(300)，尤其是根据权利要求1至8之一所述的驱动系统(100)的制造方法(300)，具有至少以下步骤：
a.将粘合剂涂覆(310)到制动轴(231)和/或用于所述驱动系统(100)的磁滞制动器(237)的转子(232)；
b.将所述转子(232)直接附连(320)到所述制动轴(231)；以及
c.通过所述粘合剂将所述转子(232)与所述制动轴(231)材料配合地连接(330)。
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