CN113646514A - 用于气流影响元件的调节装置、用于通过调节装置调节气流影响元件的方法、设置气流影响元件和调节装置的机动车辆 - Google Patents

Abstract

用于在至少第一位置和第二位置之间调节机动车辆的气流影响元件的调节装置包括用于在至少第一位置和第二位置之间调节气流影响元件的驱动单元，设置有具有输入轴线的输入轴和具有输出轴线的输出轴，输出轴线位于离开输入轴线一距离处，其中驱动单元具有围绕驱动单元的输入轴线设置的第一部分，并具有第二部分，其中调节装置进一步设置故障安全机构，其中故障安全机构接合驱动单元的第一部分，其中故障安全机构包括与驱动单元的主驱动马达分离的辅助驱动马达。

Description

用于气流影响元件的调节装置、用于通过调节装置调节气流 影响元件的方法、设置气流影响元件和调节装置的机动车辆

技术领域

本发明涉及一种用于调节机动车辆的气流影响元件的调节装置。

气流影响元件可以例如是机动车辆的空气入口的百叶窗，特别是空气入口的可调节条带或翼片。气流影响元件可以例如是位于机动车辆的外侧的翼部，或位于机动车辆的底侧的气挡或扰流器。气流影响元件(也称为空气引导元件)在车辆内和/或围绕车辆引导或操控气流。

公知的是使得诸如马达隔室的空气入口的百叶窗的气流影响元件能够调节，由此空气入口的百叶窗可以在打开位置和闭合位置之间调节。为此，百叶窗可以设置可以调节的元件，例如可以调节、例如枢转的条带或翼片。

在空气入口的百叶窗的闭合位置，车辆的空气阻力降低，这有利于马达的燃料消耗。此外，在考虑到马达效率、燃料消耗和CO₂排放的情况下，机动车辆的马达具有最佳操作温度，其通常高于环境温度。在马达处于冷态时，闭合的空气入口再次有利于燃料消耗。同样，在空气入口打开的情况下进行驾驶期间，马达的温度可以降低到最佳操作温度以下，使得燃料消耗可以增加。马达的燃料消耗也可在高于最佳操作温度的操作温度下增加。

同样用于冷却制动设施、诸如制动盘的空气入口可以设置能够调节的百叶窗。同样去往机动车辆的其他设施的空气入口或空气供应、例如空气调节或加热可以设置能够具有可调节设计的百叶窗。这种可调节百叶窗可以特别用于引导气流。

机动车辆也可设置一个或多个扰流器以作为气流影响元件。这种气流影响元件特别地操控车辆周围的气流，特别是寻求改善车辆周围的气流。扰流器可以例如安装在车辆背部，或者位于侧部或前部，且通常称为翼部。特别是在车辆处于高速情况下，这种翼部可以设置用于向下的力，从而将车辆稳定地保持在地面上。作为比较，在低速下，这种翼部主要产生阻力，导致更多的燃料消耗。因此有利的是使得扰流器可以调节。

扰流器也用来防止车辆周围的不期望的气流，使得阻力可减小。在扰流器位于前部或底侧时，它也称为气挡。特别是在扰流器或气挡位于车辆底侧时，并且通过影响气流，可以因此减小车辆底侧和道路之间的涡流形成，可以减小驾驶期间车辆的阻力，可以导致较小的燃料消耗。但是，在气挡在车辆底侧延伸时，它暴露于位于道路上的障碍物，诸如减速带、松散碎屑或砂砾。这会导致气挡损坏。因此有利的是使得气挡、特别是位于车辆底侧上的气挡能够调节。

那么，有利的是使得机动车辆的气流影响元件可以调节。为此，气流影响元件通常与包括驱动单元的调节装置联接。在驱动单元的帮助下，气流影响元件可以在第一位置和第二位置之间调节。在例如闭合的空气入口的情况下，马达的操作温度非常高，空气入口可以再次打开，以提供足够的冷却。翼部或气挡可以例如在大致沿着车辆延伸的第一位置和相对于车辆以一个角度延伸的第二位置之间调节，或者在相对远离车辆的侧部延伸的第一位置和相对不太远离车辆侧部延伸的第二位置之间调节。

对于空气入口，已知的解决方案是允许空气入口在闭合时在调节装置失效的情况下始终打开。在调节装置中使用这种故障安全措施在灾难情况下调节空气入口的百叶窗的关闭元件到预定位置，通常是关闭元件的打开位置。

这种故障安全措施可以用于其他气流影响元件，诸如扰流器，例如气挡或翼部。对于气挡，故障安全调节可以是必须的，例如在检测到道路表面上的意外物体时(这会损坏处于未改变位置上的气挡)。

对此，公开文献WO 2013/012337描述一种调节装置，其具有用于空气入口的故障安全设施，其包括与调节装置的输出轴连接的弹簧。弹簧通过臂抵抗弹簧张力保持，臂在磁力的影响下保持。在灾难情况下，诸如功率失效情况下，磁力消失并且臂运动以释放弹簧。在弹簧力的影响下，调节装置的输出轴因此被调节到打开位置。

已知调节装置的缺陷在于它会相对庞大，并且不总是配合在车辆可用的空间内。同样，由于使用误差敏感部件，调节装置的可靠性有时会不太理想。同样，似乎是，调节装置相对昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调节装置，该调节装置抵消所述缺陷中的至少一个。特别是，期望提供一种可以相对紧凑和/或成本低和/或可靠的调节装置。

为此，本发明提供一种根据权利要求1所述调节气流影响元件的调节装置。

通过提供与主驱动马达分离的辅助驱动马达，故障安全机构具有其自身能量供应，完全独立于驱动单元的能量供应。通过将驱动单元构造成具有围绕输入轴线的第一部分和第二部分，驱动单元可以制成非常紧凑，并且可以相对简单地放置在壳体内。驱动单元的第一部分总是与第二部分接合。以此方式，气流影响元件也可在马达操作期间且不仅只在起动和关断时调节。主驱动马达因此能够调节气流影响元件，只要主驱动马达通电且调节装置不处于故障安全情况即可。为此，驱动单元可以是紧凑的，因为第一部分不需要任何额外空间来从非接合位置运动到接合位置。由于驱动单元的紧凑设计，调节装置可设置在车辆内的任何位置，设置在例如用于调节空气入口元件的空气入口处、或设置在例如可以设置在车辆上、中或下方的多个位置处的气挡处。

由于第一部分接合第二部分，调节装置可以被激活以便在车辆使用的同时、例如在车辆驾驶时调节气流影响元件。调节装置可因此在例如只在起动和/或停止车辆时之外的其他时刻使用。

有利地，辅助驱动马达被布置成只驱动故障安全机构，使得调节装置在正常操作条件下的驱动完全独立于调节装置在故障安全情况下的驱动。因此，调节装置的驱动器、例如主驱动马达也可设置尺寸，使其只需要在正常操作条件下驱动驱动单元。同样，辅助驱动马达可因此特别设置尺寸以便只驱动故障安全机构。以此方式，主驱动马达和辅助驱动马达都可涉及相对有限的尺寸，这可有利于***格。

有利地，提供一种用于在故障安全情况下调节辅助驱动马达自身的激活元件，并由此进一步启动故障安全机构，以便调节调节装置，并因此调节与其联接的气流影响元件到预定故障安全位置。这允许在故障安全驱动系开始处进行接合，即在辅助驱动马达处。这使得驱动系更加简单，因此部件可以制成更简单和/或成本更低的设计。激活元件优选地接合辅助驱动马达，以便将辅助驱动马达调节到预定故障安全激活位置。激活元件可接合辅助驱动马达的输入轴，或辅助驱动马达的输出轴，或辅助驱动马达的主体部分。激活元件优选地接合辅助驱动马达，使其可以调节辅助驱动马达的输出轴。通过调节辅助驱动马达的输出轴，启动故障安全机构，以便最终调节调节装置的输出轴，并将与其联接的百叶窗最终调节到百叶窗的预定故障安全位置。故障安全机构接合驱动单元的第一部分，并通过启动故障安全机构，也可最终启动驱动单元的输出轴。

有利地，激活元件与辅助驱动马达的输入轴连接。以此方式，激活元件可以紧凑方式容纳在调节装置内，并且驱动单元和调节装置可保持紧凑。激活元件可因此具有相对简单和低成本设计，由于它应该在故障安全情况下只操作辅助驱动马达。故障安全机构的其他部分被构造成在故障安全情况下使其跟随辅助驱动马达的调节，并可因此将气流影响元件调节到预定位置。

在一种实施方式中，激活元件被实施为弹性元件。以简单方式，存储在这种弹性元件的能量(例如用于偏置或充电)可以接着释放，以便将辅助驱动马达调节到其预定安全故障激活位置。

通过进一步提供作为联接到辅助驱动马达的激活元件的弹性元件，由此激活元件被预先张紧(偏置)到辅助驱动马达的故障安全激活位置，故障安全机构可以相对简单的方式颠倒。弹性元件可以是相对简单和/或相对低成本应用的弹性元件，例如滚压片簧元件和橡胶带。通过在辅助驱动马达上提供这种弹性元件，在安全故障情况下，弹性元件可以使得辅助驱动马达带到其预定故障安全激活位置。在气流影响元件的正常操作中，或在安全故障情况结束时，弹性元件可通过通电的辅助驱动马达被预先张紧到故障安全激活位置。例如，在操作位置，辅助驱动马达可以永久通电，并且在故障安全情况下，去往辅助驱动马达的功率供应可以关断，因此弹性元件可调节辅助驱动马达到其故障安全激活位置。替代地，辅助驱动马达可以在操作位置不通电，并且在故障安全情况下，弹性元件可将辅助驱动马达调节到其故障安全激活位置。

例如，辅助驱动马达的故障安全激活位置可以是辅助驱动马达的不同于辅助驱动马达在使用期间所在的操作位置的零位置或静止位置。在故障安全情况之后，辅助驱动马达可以接着再次通电。因此，弹性元件可以再次预先张紧，使得在下一个故障安全情况下，弹性元件可再次朝着故障安全位置放松，并一起承载辅助驱动马达。以简单方式，故障安全机构可以因此颠倒或可重新使用地应用。

替代地，激活元件还可实施为能量存储元件，其包括可与辅助驱动马达的电接触点连接的一个或多个电容器。在故障安全情况下，存储在电容器内的能量被释放，以便将辅助驱动马达调节到辅助驱动马达的故障安全位置，并且因此通过辅助驱动马达的调节，启动另一故障安全机构，从而将驱动单元的输出轴调节到预定故障安全位置。在这种实施方式中，没有将辅助驱动马达偏置到其故障安全激活位置的小弹簧或橡胶带，并且辅助驱动马达不连续通电，但是辅助驱动马达在操作位置不通电。在正常使用期间，故障安全机构被偏置到驱动单元的输出轴的故障安全位置，并且通过辅助驱动马达的简短通电来阻止。在辅助驱动马达达到其操作位置，辅助驱动马达可被关闭。这对于调节装置的功率消耗有影响。

同样，在驻车情况下这可能是有利的。在驻车时，电流供应同样关断，但是这不是应该激活故障安全机构的灾难。这可以通过调节装置或通过其驱动单元经由接收驻车信号来识别。这种驻车信号可通过中央机载控制单元来产生，其告知驻车情况。本地控制单元(例如在调节装置内的PCB上应用的)接收这种驻车信号，并可以因此在由于驻车没有能量的情况下防止能量从电容器放电。因此，例如，调节装置可在驻车期间继续位于相同位置，或者调节装置的位置可以受控方式调节。通过提供诸如电容器的能量存储元件，故障安全机构可以颠倒应用，并且同样可以简单方式实现驻车位置。

例如，在故障安全情况下，例如功率失效而没有驻车信号，电容器可放电到辅助驱动马达。在功率失效之前接收驻车信号的情况下，不涉及故障安全情况，并且电容器不需要放电。可能地，电容器可经由电阻器放电，而不经过辅助驱动马达，例如出于电容器的寿命的目的。

除了电容器之外，激活元件可包括用于存储电能的不同能量存储元件，例如电池。

有利地，驱动单元的输入轴与主驱动马达连接，并且驱动单元的输出轴被构造成能够与气流影响元件连接。因此，调节装置可与气流影响元件以紧凑方式联接。例如，调节装置可设置壳体。主驱动马达可位于壳体内，而驱动单元的输出轴可延伸穿过壳体，因此与气流影响元件、例如与空气入口的闭合元件、与扰流器或气挡简单联接。同样，可应用故障安全机构，完全独立于驱动单元以及主驱动马达。

有利地，驱动单元的第一部分包括行星齿轮***，其包括太阳齿轮、至少一个行星齿轮、行星支架和齿圈，例如太阳齿轮与输入轴连接。驱动单元的第二部分优选地包括形成驱动单元的输出轴的输出轴元件。通过提供行星齿轮***，驱动单元可以是紧凑的，并且也相对有效地应用来驱动气流影响元件。在一个例子中，太阳齿轮可以与输入轴连接，并且例如齿圈可以与固定世界(诸如调节装置的壳体)可拆卸地连接。替代地，行星齿轮***的另一元件可以与输入轴(例如齿圈或行星支架)连接，并且另一元件可分别与固定世界(例如太阳齿轮和行星支架之一)或齿圈或太阳齿轮之一可拆卸地连接。

驱动单元的第二部分的输出轴元件以一传动比联接到行星齿轮***的输出端，例如行星支架。因此，可以简单方式在第一部分和第二方式之间实现该传动比。

有利地，故障安全机构包括用于在正常使用中阻止驱动单元的第一部分的元件并用于在灾难情况下在故障安全时释放该元件的阻止装置。例如，行星齿轮***的元件可在正常使用条件下阻止并在故障安全时释放。因此，诸如可拆卸联接的齿圈的可拆卸元件可以通过阻止装置阻止和释放。有利地，阻止装置与辅助驱动马达联接。辅助驱动马达可接着设置用于在阻止装置的帮助下阻止驱动单元的元件。因此，辅助驱动马达可监管阻止装置的致动。在故障安全时，在灾难情况下，通常电流供应关断。在第一实施方式中，辅助驱动马达接着不再接收电流，但是通过激活元件带到其自身的故障安全激活位置。由于阻止装置与辅助驱动马达联接，阻止装置可被调节到释放位置，因此释放驱动单元的被阻止元件，例如可拆卸联接的齿圈，使得输出轴和与其联接的气流影响元件可以被调节到调节装置的预定故障安全位置。

在第二实施方式中，在故障安全情况下，辅助驱动马达简单接收经过电容器的电流，由此辅助驱动马达将阻止装置调节到释放位置。

有利地，阻止装置可包括至少一个可枢转杠杆臂，其能够与可阻止元件联接。通过设置可枢转杠杆臂，并且通过使用杠杆作用，通过相对小的驱动力，可以实现相对高的阻止力，使得所涉及的元件可以保持在阻止位置。有利地，阻止装置并且特别是至少一个杠杆臂可以与辅助驱动马达联接。辅助驱动马达可因此驱动阻止装置，特别是使得至少一个杠杆臂带到阻止位置。由于杠杆臂被构造成接合可阻止元件，可阻止元件可通过杠杆臂的驱动阻止。有利地，杠杆臂被布置成接合在可阻止元件的相应凹部内，从而可以传递足够接触和/或足够力来阻止可阻止元件。因此，杠杆臂可与桥形件连接，桥形件围绕驱动单元的第一部分的轴线可转动地接收，并能够与辅助驱动马达连接。桥形件可因此通过辅助驱动马达驱动或调节。例如，桥形件可设置齿条，齿条可以与辅助驱动马达的驱动蜗杆接合，并且在驱动时，可以使得桥形件围绕轴线转动。杠杆臂可与桥形件连接，使得桥形件的转动使杠杆臂转动并造成其接合可阻止元件，从而阻止该元件。因此，辅助驱动马达可以简单方式驱动阻止装置，并通过最佳地利用例如杠杆作用，辅助驱动马达只需要有限的尺寸，使其可以制成相对小和相对便宜的设计。

有利地，故障安全机构具有故障安全能量存储元件，诸如弹性元件，例如故障安全弹簧，或者可能的充电电容器，而故障安全能量存储元件被预先张紧或充电到驱动单元的输出轴的故障安全位置。这种故障安全弹簧比在使用时用作激活元件的小弹簧大，并更加有力。在故障安全情况下，在将辅助驱动马达调节到辅助驱动马达的故障安全激活位置时，故障安全激活存储元件也可被释放，由此能量被解放以便将输出轴调节到预定故障安全位置。故障安全能量存储元件可设置成弹性元件，诸如螺旋弹簧或卷簧，或围绕轴线的扭转弹簧，该轴线位于离开输出轴线以及输入轴线一距离处，由此弹性元件实际上靠近驱动单元的第一部分并靠近第二部分。因此，具有故障安全机构的驱动单元可以被紧凑地应用，并且同样驱动单元不承受来自能量存储元件的任何妨碍，不管偏置与否。例如，故障安全能量存储元件可被构造成与联接齿轮协作，联接齿轮能够与驱动单元的第一部分的元件联接，使得在故障安全能量存储元件的能量被解放时，联接齿轮可被调节，并且在调节时，承载与其联接的驱动单元的元件，由此将输出轴调节到预定位置。替代地，联接齿轮也可与驱动单元的第二部分的元件联接。有利地，联接齿轮围绕离开输入轴线和输出轴线一距离的轴线。因此，联接齿轮可以围绕第三轴线，其中第三轴线平行于输入轴线和输出轴线。优选地，故障安全能量存储元件也围绕与联接齿轮相同的轴线，由此驱动单元可以得到更加紧凑地应用。因此，例如故障安全例如存储元件可以部分位于联接齿轮内或围绕联接齿轮，有助于驱动单元的紧凑应用。替代地，故障安全能量存储元件和/或联接齿轮可围绕输出轴线。那么，故障安全能量存储元件和/或联接齿轮的轴线与输出轴线重合。这可以给出更加紧凑的应用。

进一步有利的实施方式在从属权利要求中限定。

本发明涉及一种气流影响元件，诸如空气入口的百叶窗或扰流器，例如气挡或翼部，其设置这种调节装置，本发明涉及一种设置这种气流影响元件的机动车辆，并涉及用于调节气流影响元件的方法。

附图说明

基于附图给出的示例性实施方式，将进一步描述本发明。附图在以下示出：

图1是根据本发明的调节装置的分解示意透视图；

图2是容纳在调节装置的壳体一部分内的调节装置的驱动单元的示意透视图；

图3是联接在联接齿轮中的故障安全能量存储元件的示意透视图；

图4是具有弹性元件的辅助驱动马达的示意透视图；

图5a、5b和5c是用于阻止可阻止元件的阻止装置的示意顶部平面图；

图6a、6b和6c是用于释放可阻止元件的阻止装置的示意顶部平面图；

图7是驱动单元的进一步实施方式的示意透视图。

注意到附图只是本发明的示例性实施方式的示例性表示。相同部件被标识相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中，示出用于在至少第一位置和第二位置之间调节机动车辆的气流影响元件的调节装置1的示意分解透视图。气流影响元件可以是马达隔室的空气入口或者车辆的制动***的百叶窗，气流影响元件通常设置关闭元件，诸如条带，其可以在第一位置和第二位置之间调节，在第一位置，空气入口被大致闭合，在第二位置，空气入口被大致打开。空气入口在此处没有示出。气流影响元件也可以是扰流器，其优选地位于车辆的前部、后部或底部。扰流器可以是气挡或翼部，或顶部扰流器或后部扰流器。气挡可以在第一位置和第二位置之间调节，在第一位置，其相对远离车辆延伸，并且在第二位置，其相对不太远离车辆延伸。例如，气挡可以位于车辆的底部和/或前部。那么在第一位置，气挡可以从车辆向下延伸，并且在第二位置，气挡可以接着缩回到车辆内或紧靠车辆。气流影响元件也可以是翼部，其通常位于车辆的后部或顶部。翼部可以在第一位置和第二位置之间调节，在第一位置，其大致沿着车辆延伸，在第二位置，其从车辆以一个角度延伸，或者位于离开车辆一个距离处。气挡或翼部在此处未示出。

调节装置1在本文中设置壳体2和包括在壳体2内的驱动单元3。壳体2在本文中包括两个部分，其中定位驱动单元3的第一壳体部分2a和在本文中实施为盖来闭合第一壳体部分2a的第二壳体部分2b。

壳体2设置入口开口4，连接元件可以穿过其中联接到驱动单元3。连接元件可以例如是机载***的插头，诸如LIN总线***，或者可以连接到调节装置1的相应连接元件5的其他***。连接元件优选地包括至少一个功率连接，以便将电功率提供给驱动单元。任性地，连接元件还可另外具有控制连接，以便将控制信号发送到驱动单元和/或将控制信号从驱动单元返回到机载***，例如中央机载控制单元，或本文所述，返回到印刷电路板6。

壳体2还设置至少一个出口开口7。通过出口开口7，驱动单元3的在本文中实施为输出轴元件8的输出轴8可进行延伸，以允许其进一步与气流影响元件、例如百叶窗的条带或气挡或翼部联接。

驱动单元3包括围绕输入(轴)轴线A设置的第一部分3a，并包括围绕输出(轴)轴线B设置的第二部分3b。输入轴线A位于离开输出轴线B一距离处。优选地，输入轴线A大致平行于输出轴线B。输出轴元件8a围绕输出轴线B同心定位。输出轴8可作为中空轴元件沿着轴线B延伸。可能地，输出轴元件8可延伸穿过壳体2的第一部分2a，并穿过壳体2的第二部分2b，从而任选地允许在调节装置1两侧同时驱动。输出轴元件8在本文中设置气流影响元件的相应齿可以***其中以便建立形状配合联接的内部齿。自然地，输出轴元件8的替代应用也是可以的。

驱动单元3的第一部分3a总是接合第一部分3b。以此方式，输出轴元件8和与其联接的气流影响元件可以在机动车辆的操作期间且不只在起动和关断时调节。以此方式，驱动单元3可以在设计上制成紧凑，因为第一部分3a不需要任何额外空间来从非接合位置运动到接合位置。

驱动单元3的第一部分3a包括设置蜗杆11的主驱动马达10。设置杆状元件13，其中心轴线与输入轴线A重合。驱动单元3的第一部分3a的部件围绕该杆状元件13对中。蜗杆11可与输出轴9协作，在本文中实施为输入轴元件9。输入轴元件9包括蜗轮12，其可以与蜗杆11协作，并包括形成行星齿轮***15的输入的太阳齿轮14。

除了太阳齿轮14之外，行星齿轮***15包括四个行星齿轮16、行星支架17和齿圈20。行星齿轮16一方面通过行星支架17承载，并且另一方面通过支承元件18支承。齿圈20设置被构造成与行星齿轮16协作的内齿21。另外，齿圈20设置被构造成与联接齿轮35协作的外齿22。

行星支架17设置被构造成与输出轴元件8上的外齿24协作的外齿19。输出轴元件8可因此以一传动比联接到行星齿轮***15的输出，在本文中为行星支架17。传动比通过外齿24的直径与外齿19的直径的比值来确定。以此方式，驱动单元3的第一部分3a不承受输出轴8上的所有力，而只根据传动比，承受这些力的一部分。由此，驱动单元的第一部分3a可以在设计上更轻且更便宜。

行星支架17的外齿19总是接合输出轴元件8的外齿24。以此方式，输出轴元件8和与其联接的气流影响元件也可在机动车辆的操作期间且不仅在其起动或关断时调节。因此只要主驱动马达10通电并且调节装置1没有处于故障安全情况下，主驱动马达10都能够调节气流影响元件。

调节元件1进一步设置故障安全机构25。故障安全机构25包括辅助驱动马达26，其与驱动单元3的主驱动马达10分离。

故障安全机构25还包括接合辅助驱动马达26的激活元件50。辅助驱动马达26设置激活元件50，以便在故障安全情况下调节辅助驱动马达自身，特别是辅助驱动马达26的输出轴26b，且由此进一步启动安全故障机构25。在此实施方式中，激活元件50在图1-4中示出实施为弹性元件27，其经由小连接块28与辅助驱动马达26的输入轴26a连接。

辅助驱动马达26设置激活元件50，在本文中实施为包括弹性元件27，其预先张紧(偏置)到辅助驱动马达26的故障安全激活位置，并且通过小连接块28与辅助驱动马达26连接。自然地，弹性元件27也可直接与辅助驱动马达26连接。弹性元件27因此在放松时设置用于将辅助驱动马达26带到辅助驱动马达26的故障安全位置。例如，在正常操作条件下，辅助驱动马达26可以在顺时针方向上通电，但是在故障安全情况下，辅助驱动马达26可以在逆时针方向上转动。弹性元件27在故障安全情况下设置成使得辅助驱动马达26带到故障安全位置，或者在该例子的情况下，将在逆时针方向上转动。通过使得辅助驱动马达26带到其自身的故障安全位置，故障安全机构25可被激活，因此经由故障安全机构25继续使得与输出轴8联接的气流影响元件带到故障安全位置。气流影响元件的故障安全位置是在灾难情况下气流影响元件带到的预定位置，这可以是气流影响元件的第一位置或第二位置，或者中间位置。例如，空气入口的故障安全位置可对应于空气入口的关闭元件的打开或闭合位置。或者，扰流器或气挡的故障安全位置可例如是扰流器或气挡的旋入或缩回位置。

弹性元件27优选地经由小连接块28与辅助驱动马达26的输入轴26a连接。辅助驱动马达26的输出轴26b经由蜗杆29与桥形件30连接。桥形件30设置与蜗杆29接合的外齿30a。桥形件30围绕杆状杆元件13的输入轴线A可转动地保持。通过桥形件30，至少一个杠杆臂31同样枢转地连接。在此示例性实施方式中，两个杠杆臂31设置成相对于彼此径向地安装在桥形件30上。杠杆臂31是阻止装置32的一部分，其阻止驱动单元3的第一部分3a的元件。这里，杠杆臂31阻止齿圈20。在驱动单元3的正常使用期间，齿圈20被阻止，即通过杠杆臂31保持。在灾难时，在故障安全情况下，杠杆臂31释放齿圈20，并且齿圈20可以转动。

另外，故障安全机构25包括故障安全能量存储元件33，其围绕轴线C布置。轴线C位于离开轴线A一距离处以及离开轴线B一距离处。优选地，轴线A、B、C彼此平行。设置其中心轴线与轴线C重合的杆状杆元件34，故障安全能量存储元件33围绕其设置。替代地，轴线C可以与输出轴线B重合。

故障安全能量存储元件33在本文中实施为弹性元件，例如螺旋弹簧或卷簧。故障安全能量存储元件33通过一端33a与作为壳体2的固定世界连接，并且通过另一端33b与联接齿轮35连接。故障安全能量存储元件33被预先张紧到气流影响元件的故障安全位置。

联接齿轮35围绕轴线C和杆状杆元件34以紧凑方式布置。联接齿轮35设置与齿圈20的外齿22接合的外齿36。在正常操作条件下，齿圈20通过杠杆臂31保持，故障安全能量存储元件33通过联接齿轮35被预张紧和阻止。在灾难情况下，弹性元件27可调节辅助驱动马达26，因此桥形件30围绕轴线A转动。通过桥形件30的转动，杠杆臂31不阻止齿圈20，使得齿圈20可以***。由于齿圈20能够***，并且因此联接齿轮35也能够运动，锁定在故障安全存储元件33内的能量可以释放，并造成联接齿轮35以及齿圈20得到调节。通过调节齿圈20，并且由于非驱动蜗轮12优选地以自锁定的方式与蜗杆29接合所给出的太阳轮14的条件，同样启动行星支架17，接着启动输出轴元件8，从而使气流影响元件带到预定故障安全位置。

图2示出组装的调节装置1的局部剖切示意图。壳体2的盖部分2b被省略，使得驱动单元3可见。通过围绕第一轴线设置驱动单元3的第一部分、围绕第二轴线设置第二部分以及围绕第三轴线设置故障安全机构25的一部分，其中轴线大致彼此平行，驱动单元3可以紧凑地设置，并且具有低的总体安装高度。由于辅助驱动马达26只设置成驱动故障安全机构25，与主驱动马达10相比，辅助驱动马达26也可制成较小设计，由此与主驱动马达10相比，消耗较少能量，并占据较少空间。

行星支架17的外齿19总是接合输出轴元件8的外齿24。以此方式，输出轴元件8和可能与其联接的气流影响元件也可以在机动车辆的操作期间且不仅在其起动和关断时调节。只要主驱动马达10通电并且调节装置1未处于故障安全情况，主驱动马达10就因此能够调节气流影响元件。

图3示出在本文中实施为弹性元件、弹簧的故障安全能量存储元件33容纳在联接齿轮35内。弹簧33的第二端33b在本文中被引导穿过联接齿轮35内的开口，由此第二端33b与联接齿轮35固定连接。联接齿轮35的外齿36设置对应于齿圈20的齿22内的凹部22a的齿36a，例如如图5a或图6a所示。通过提供能够接收在相应凹部22a内的齿36a，调节行程的端部可以得到确定。在相对于齿圈20调节联接齿轮35时，齿36a落入凹部22a，可以达到调节行程的端部，并且由此达到气流影响元件的故障安全位置。因此，可以确定作为气流影响元件的故障安全位置的预定位置。

图4示出辅助驱动马达26的细节，在其输入轴26a上设置弹性元件27，作为激活元件50，其经过小连接块28与辅助驱动马达26的输入轴26a连接。替代地，弹性元件27也可与辅助驱动马达26的输出轴26b连接。这里，输出轴26b设置蜗杆29，其布置成与桥形件30、特别是与桥形件30的齿30a接合。

图5a-c和图6a-c给出通过阻止装置32阻止(图5a-c)和不阻止(图6a-c)齿圈20的示例性图示。阻止装置32是故障安全机构25的一部分，并包括桥形件30，其中杠杆臂31与其枢转连接。杠杆臂31能够围绕枢轴37枢转。杠杆臂31具有第一臂部分31a和第二臂部分31b，它们在枢轴37的相反侧延伸。

第一臂部分31a设置用作阻止元件并被构造成接合在齿圈20的相应凹部39中的伸出元件38。齿圈20在其上部设置外齿22，并作为环40延伸到下侧。环40设置凹部39。外齿22设置可以接合联接齿轮35的齿36a的凹部22a。环40设置接合四个行星齿轮15的内齿21。

第二臂部分31b设置杆状元件形式的引导元件41。引导元件41被构造成沿着桥形件30的引导表面42引导。每个引导表面42设置端部元件或停止元件43，其提供引导元件41的停止，以指示引导元件41的行程的结束。引导元件41的行程的相对端部通过第一臂部分31a的接合在凹部39内的伸出元件38实现。

一个杠杆臂31的枢轴37可以在桥形件的一侧与桥形件30并排***。相对的杠杆臂31的枢轴37在桥形件30的狭槽44内运动。替代地，桥形件30可在两侧设置相应枢轴可以在其中运动的狭槽44。或者，可以设置一个杠杆臂或多于两个杠杆臂。通过以可动方式将至少一个枢轴37限制在狭槽44中，杠杆臂31可以与桥形件30可靠地连接。

图5a-5c连续示出正常操作条件下的齿圈20的保持。在激活元件50被实施为弹性元件27并包括小弹簧的情况下，辅助驱动马达26在正常操作条件下接收电流并可以顺时针转动。经由蜗杆29和桥形件30的齿30a，桥形件30按照箭头E逆时针转动。通过桥形件30的逆时针转动，每个杠杆臂31的伸出元件38压入齿圈20的相应凹部39内。在正常操作条件下，辅助驱动马达26总是保持激活，并且辅助驱动马达26总是连续将桥形件30保持就位，由此伸出元件38连续压入相应凹部39。通过桥形件30的逆时针转动，第二臂部分31b的引导元件41沿着引导表面42运动，直到它抵靠停止元件43。桥形件30现在不能再进一步转动，并且通过杠杆臂31围绕枢轴37的杠杆作用，第一臂部分31a在箭头F的方向上朝着齿圈20加压。因此，伸出部分38接合在凹部39内，并受到朝着齿圈20的径向力。由于辅助驱动马达26在正常操作条件下的连续致动，该力继续作用在第一臂部分31a上，由此可以实现伸出元件38在凹部39内的牢固和可靠的联接，并且阻止齿圈20。以此方式，齿圈20可以被固定。图5c示出引导元件41已经抵靠停止元件43以及枢轴37的相应位置。由于辅助驱动马达26的连续通电，抵抗小弹簧27的力，阻止装置32在正常操作期间保持在此阻止位置。

在灾难的情况下，在故障安全条件下，去往辅助驱动马达26的电流供应停止，并且辅助驱动马达26不再接收电流。辅助驱动马达26在故障安全条件的情况下不再致动。因此，预先张紧(偏置)到辅助驱动马达26的故障安全激活位置的弹性元件27可以运动和放松到故障安全激活位置。弹性元件27因此造成辅助驱动马达26逆时针转动。随着辅助驱动马达26逆时针运动，桥形件可经由蜗杆29和齿30a在箭头G的方向上顺时针运动。通过桥形件30的转动，杠杆臂31的第二臂部分31b的引导元件41沿着引导表面42运动远离停止元件43。通过围绕枢轴37的杠杆作用，第一臂部分31a围绕枢轴37转动，并且伸出元件38离开凹部39。第一部分31a因此在箭头H的方向上运动离开齿圈20。因此，伸出元件38和凹部39脱离联接，并且不阻止和释放齿圈20以便转动。齿圈20现在不再被保持，并且可以自由转动。图6c示出引导元件41在引导表面42远离停止元件43的端部处的位置。枢轴37也运动到狭槽44的另一端。注意到不同转动方向之间的关系也可以是不同的。这可以取决于观看方向和/或所选择的节距角度，例如正或负，和/或阻止装置的位置等。例如，如果阻止装置以镜像方式应用，转动方向变得不同。或者，如果辅助驱动马达的转动方向不同，这在进一步转动方向上具有影响。

由于齿圈20现在自由转动，存储并保持在能量存储元件33内的能量现在也可以释放。由于能量存储元件33被偏置到驱动单元的故障安全位置，并且在联接齿轮35内保持在偏置位置，由此能量存储元件33通过一端固定连接，由于在正常操作条件下与被阻止的齿圈20接合，由此也被阻止。现在位于故障安全条件的齿圈20已经释放，联接齿轮35也可以自由转动，并且故障安全弹簧33可以放松并由此释放存储的能量，造成联接齿轮35运动。通过联接齿轮35的转动，齿圈20也转动，并且行星支架17也是如此。行星支架17接合输出轴元件8，由此启动输出轴元件8，从而与其联接的气流影响元件可以带到预定故障安全位置。

在灾难结束之后，并且不再具有故障安全条件，辅助驱动马达26再次接收功率。辅助驱动马达26可以接着开始再次顺时针转动，由此执行图5a-5c的顺序。通过辅助驱动马达26的转动，弹性元件27再次张紧；通过主驱动马达的同步转动，故障安全能量存储元件33也再次张紧。以此方式，故障安全机构25可重新使用，并且可以重置。这带来优势，因为调节装置现在不必在每次灾难之后更换。在灾难之后，调节装置1可再次正常操作，并且故障安全机构25被再次张紧，并由此“准备出发”。

图7示出根据本发明的驱动单元3的第二实施方式。相对于图1-4的不同之处在于激活元件50在本文中实施为包括多个电容器51。电容器51在本文中总共有三个，但是可以设置一个电容器或两个电容器或三个以上。电容器51在本文中可以位于印刷电路板6上，并经由优选为两个导电棒的连接元件52与辅助驱动马达26的电接触点连接。驱动单元3的其他元件保持不变。参考图5a-5c和图6a-6c描述的阻止和不阻止齿圈20的方法也不变。在提及弹性元件27的情况下，激活元件50或电容器51可以被读取。为了简明，图5a-5c和图6a-6c的整体描述不再这里重复。

但是，注意到由于没有偏置小弹簧27，在辅助驱动马达26将阻止装置32调节到阻止位置时，辅助驱动马达26可以接着关断。有利地，辅助驱动马达26设置优选自锁定驱动器，由此不需要该驱动器在正常使用期间永久地通电。对于阻止位置，辅助驱动马达的轴上没有扭转，那么因此辅助驱动马达不需要提供电流。只有在灾难情况下，在故障安全时，在来自电容器51的能量释放时，并且辅助驱动马达26被调节到其自身故障安全位置，齿圈20不通过阻止装置32阻止，由此可以进一步启动故障安全机构25，最终使得驱动单元3的输出轴带到预定故障安全位置。

辅助驱动马达的驱动器可以被实施为自锁定驱动器或非自锁定驱动器，对于具有小弹簧作为激活元件的实施方式以及电容器作为激活元件的实施方式，但是优选作为自锁定驱动器。

以上对于气流影响元件描述调节装置，但是可以对于用于调节流体影响元件的调节装置以相同方式应用和实施，诸如可以例如放置在管道内的液体阀。将清楚的是调节装置可具有许多用途，特别是用于诸如液体阀的阀的调节。因此本发明的方面也涉及用于在至少第一位置和第二位置之间调节诸如阀的流体影响元件的调节装置，其包括用于在至少第一位置和第二位置之间调节流体影响元件的驱动单元，其设置输入轴和离开输入轴线一距离的输出轴，其中驱动单元具有围绕驱动单元的输入轴线设置的第一部分，并具有第二部分，其中调节装置进一步设置故障安全机构，其中故障安全机构接合驱动单元的第一部分，其中故障安全机构包括与驱动单元的主驱动马达分离的辅助驱动马达，并且辅助驱动马达设置被预先张紧到故障安全位置的弹性元件。没有排他并没有调整，所有以上描述的方法和变型也适用于用于流体影响元件的调节装置。出于清楚和简明，其描述对于用于流体影响元件的调节装置不再重复。

出于清楚和简明描述的目的，已经描述了作为相同或不同实施方式的一部分的特征，但是将清楚的是本发明的保护范围可以包括具有所描述的任何或所有特征的组合的实施方式。将理解到所示的实施方式具有相同或类似的部件，除非描述成是不同的。

在权利要求中，置于括号内的附图标记不应该认为对于权利要求形成限制。表述“包括”不排除权利要求中所明确的那些之外的其他特征或步骤的存在。另外，表述“一个”和“一”不应该认为局限于“唯一一个”，而是用来表明“至少一个”，并且不排除多个。事实在于，相互不同的实施方式中提到的某些度量不意味着这些度量的组合不能被有利地利用。本领域普通技术人员将清楚许多变型。所有变型应该理解为包括在随后权利要求所限定的本发明的保护范围内。

附图标记

A 输入轴轴线

B 输出轴轴线

C 轴线

E 逆时针方向

G 顺时针方向

F 朝着齿圈的径向

H 远离齿圈的径向

1 调节装置

2 壳体

2a 壳体部分

2b 盖

3 驱动单元

3a 围绕输入轴线A的第一部分

3b 围绕输出轴线B的第二部分

4 入口开口

5 调节装置的相应连接元件

6 印刷电路板

7 出口开口

8 输出轴

8a 输出轴元件

9 输入轴

10 主驱动马达

11 蜗杆

12 蜗轮输入轴

13 杆状元件输入轴

14 太阳齿轮

15 行星齿轮***

16 行星齿轮

17 行星支架

18 支承元件

19 行星支架外齿

20 齿圈

21 齿圈内齿

22 齿圈外齿

22a 齿内凹部

24 输出轴元件外齿

25 故障安全机构

26 辅助驱动马达

26a 辅助驱动马达输入轴

26b 辅助驱动马达输出轴

27 辅助驱动马达弹性元件

28 小连接块

29 蜗杆

30 桥形件

30a 桥形件外齿

31 杠杆臂

31a 第一臂部分

31b 第二臂部分

32 阻止装置

33 故障安全能量存储元件

33a 能量存储元件的一端

33b 能量存储元件的另一端

34 杆状轴元件轴线C

35 联接齿轮

36 联接齿轮外齿

36a 齿内的齿

37 杠杆臂枢轴

38 伸出元件

39 齿圈环内的凹部

40 齿圈的环

41 杠杆臂的第二臂部分的引导元件

42 引导表面

43 端部元件

44 狭槽

50 激活元件

51 电容器

52 连接元件

Claims (24)

1.一种用于在至少第一位置和第二位置之间调节机动车辆的气流影响元件的调节装置，包括用于在至少第一位置和第二位置之间调节气流影响元件的驱动单元，设置具有输入轴线的输入轴和具有输出轴线的输出轴，输出轴线位于离开输入轴线一距离处，其中驱动单元具有围绕驱动单元的输入轴线设置的第一部分，并具有第二部分，其中调节装置还设置故障安全机构，其中故障安全机构接合驱动单元的第一部分，其中故障安全机构包括与驱动单元的主驱动马达分离的辅助驱动马达，其中辅助驱动马达设置用于在故障安全情况下调节辅助驱动马达自身并进一步启动故障安全机构的激活元件。

2.根据权利要求1所述的调节装置，其中，激活元件与辅助驱动马达的输入轴连接。

3.根据权利要求1或2所述的调节装置，其中，激活元件是弹性元件。

4.根据权利要求3所述的调节装置，其中，弹性元件是被预张紧到辅助驱动马达的零位置的弹簧元件。

5.根据权利要求1所述的调节装置，其中，激活元件与辅助驱动马达的电接触点连接。

6.根据权利要求5所述的调节装置，其中，激活元件包括用于释放能量以便在故障安全情况下调节辅助驱动马达的至少一个电容器。

7.根据前述权利要求中任一项所述的调节装置，其中，辅助驱动马达被布置成只驱动故障安全机构。

8.根据前述权利要求中任一项所述的调节装置，其中，驱动单元的输入轴与主驱动马达连接，并且驱动单元的输出轴被布置成能够与气流影响元件连接。

9.根据前述权利要求中任一项所述的调节装置，其中，驱动单元的第一部分包括行星齿轮***，包括太阳齿轮、至少一个行星齿轮、行星支架和齿圈，其中例如太阳齿轮与输入轴连接。

10.根据权利要求9所述的调节装置，其中，行星齿轮***的齿圈与固定世界可拆卸地连接，与例如调节装置的壳体可拆卸地连接。

11.根据前述权利要求中任一项所述的调节装置，其中，驱动单元的第二部分包括形成驱动单元的输出轴的输出轴元件。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的调节装置，其中，驱动单元的第二部分的输出轴元件以一传动比联接到行星齿轮***的输出端，联接到例如行星支架。

13.根据前述权利要求中任一项所述的调节装置，其中，故障安全机构包括在正常使用中用于阻止驱动单元的第一部分的元件并用于在灾难情况下在故障安全时释放所述元件的阻止装置。

14.根据权利要求13所述的调节装置，其中，阻止装置能够与辅助驱动马达联接。

15.根据前述权利要求中任一项所述的调节装置，其中，故障安全机构围绕离开输入轴线和输出轴线一距离或与输出轴线重合的轴线包括弹性元件形式的故障安全能量存储元件。

16.根据权利要求15所述的调节装置，其中，故障安全能量存储元件被构造成与联接齿轮协作，联接齿轮能够与驱动单元的第一部分的元件联接，优选地，其中联接齿轮围绕离开输入轴线和输出轴线一距离或与输出轴线重合的所述轴线同心定位。

17.根据权利要求13-15和16中任一项所述的调节装置，其中，联接齿轮能够与驱动单元的第一部分的可阻止元件联接。

18.根据权利要求13-17中任一项和权利要求9-12中任一项的调节装置，其中，驱动单元的第一部分的可阻止元件是齿圈。

19.根据权利要求13-18中任一项所述的调节装置，其中，阻止装置包括能够与可阻止元件联接的至少一个可枢转杠杆臂。

20.根据权利要求19所述的调节装置，其中，至少一个杠杆臂被构造成接合驱动单元的第一部分的可阻止元件、例如齿圈的相应凹部。

21.根据权利要求19或20所述的调节装置，其中，至少一个可枢转杠杆臂与桥形件可枢转连接，桥形件围绕驱动单元的第一部分的轴线可转动地接收，并能够与辅助驱动马达连接。

22.一种设置根据权利要求1-21中任一项所述的调节装置的机动车辆的气流影响元件，诸如空气入口的百叶窗或扰流板。

23.一种设置根据权利要求22所述的至少一个气流影响元件的机动车辆。

24.一种用于调节机动车辆的气流影响元件的方法，包括装备根据权利要求1-21中任一项所述的调节装置。

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