DE102012025096A1 - Drive unit for producing rotating movement of drive shaft in gear motor, has energy storing part storing potential energy for transferring energy to wheel of epicyclical transmission part that comprises locking parts for fixing wheel - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit und insbesondere einen Getriebemotor mit einem Umlaufgetriebe zum Übertragen einer Kraft von einem Antrieb auf eine Last nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a drive unit and in particular a geared motor with a planetary gear for transmitting a force from a drive to a load according to the preamble of
Antriebseinheiten in Form von Getriebemotoren an sich sind bekannt. Ein Getriebemotor umfasst in der Regel einen Motor und ein Getriebe. Der Motor ist üblicherweise ein Elektromotor. Das Getriebe dient dazu, die Drehzahl und das Drehmoment des Motors für die Anwendung, für die der Getriebemotor gedacht ist, zu optimieren. In der Regel bilden der Elektromotor und das Getriebe eine konstruktive Einheit, d. h. das Getriebe ist im gleichen Gehäuse wie der Motor untergebracht. Der Motor kann beliebig viele Umdrehungen machen oder nur eine bzw. weniger als eine Umdrehung (schwenken). Außerdem kann der Motor selbsthemmend sein, d. h. in stromlosem Zustand blockiert der Motor, oder nicht selbsthemmend sein.Drive units in the form of geared motors per se are known. A geared motor usually includes a motor and a gearbox. The engine is usually an electric motor. The gearbox serves to optimize the speed and torque of the motor for the application for which the geared motor is intended. In general, the electric motor and the transmission form a constructive unit, d. H. The gearbox is housed in the same housing as the engine. The motor can make any number of revolutions or only one or less than one turn (swing). In addition, the engine can be self-locking, d. H. when de-energized, the motor is locked or not self-locking.
Im Stand der Technik ist beispielsweise aus
Ein Nachteil bei dem bisherigen Stand der Technik besteht im Allgemeinen darin, dass bei Ausfall des Elektromotors die auf die Last wirkende Kraft schlagartig abfällt. Dies kann bei bestimmten Anwendungsfällen nachteilig sein.A disadvantage of the prior art is generally that in case of failure of the electric motor, the force acting on the load drops abruptly. This can be disadvantageous in certain applications.
Wünschenswert wäre es daher, die Krafteinwirkung bzw. die Bewegung auch bei Ausfall des Stromnetzes wenigstens für eine kurze Zeit noch aufrechterhalten zu können, beziehungsweise zu initiieren und auszuführen, um insbesondere eine Fail-Safe-Position einnehmen zu können.It would therefore be desirable to be able to maintain the force or the movement even in case of failure of the power grid for at least a short time, or to initiate and execute, in particular to be able to assume a fail-safe position.
Ein weiterer Nachteil bei dem bisherigen Stand der Technik ist durch das Vorhandensein beweglicher Teile gegeben, insbesondere bei relativ zueinander verschiebbaren Teilen, da solche Konstruktionen fehleranfällig sind. Ferner ist es im bisherigen Stand der Technik notwendig, dass der Elektromotor gegen die Kraft einer Fail-Safe-Einrichtung, insbesondere gegen eine Federkraft, arbeiten muss und deshalb ein größeres Drehmoment bereitstellen muss, als für den Verstellvorgang nötig wäre. Dies kann dazu führen, dass der Elektromotor relativ viel Platz benötigt und darüber hinaus unnötig teuer ist.Another disadvantage of the prior art is given by the presence of moving parts, especially in relatively displaceable parts, since such constructions are susceptible to failure. Furthermore, it is necessary in the prior art that the electric motor must work against the force of a fail-safe device, in particular against a spring force, and therefore must provide a greater torque than would be necessary for the adjustment process. This can cause the electric motor to take up a relatively large amount of space and, moreover, is unnecessarily expensive.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine kostengünstige Antriebseinheit zu schaffen, die auch bei Ausfall der Stromversorgung noch über genügend mechanische Energie verfügt, um eine vorgegebene Zeit zu überbrücken.Object of the present invention is to provide a cost-effective drive unit, which still has enough mechanical energy in case of failure of the power supply to bridge a predetermined time.
Bevorzugt soll die Antriebseinheit einen möglichst geringen Stromverbrauch sowohl während des Stellvorgangs als auch in den Ruhephasen, wenn also gerade kein Stellvorgang stattfindet, aufweisen und gleichzeitig möglichst wenig Bauraum beanspruchen. Trotzdem soll beispielsweise ein hohes Drehmoment über mehrere Umdrehungen der Abtriebswelle zur Verfügung stehen, so dass auch ein großer Widerstand überwunden werden kann und/oder ein großer Verstellweg zurückgelegt werden kann.Preferably, the drive unit should have the lowest possible power consumption both during the setting process as well as in the resting phases, ie when just no adjustment takes place, and at the same time take up as little space as possible. Nevertheless, for example, a high torque over several revolutions of the output shaft are available, so that even a large resistance can be overcome and / or a large adjustment can be covered.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Antriebseinheit nach dem Gegenstand von Anspruch 1 und insbesondere durch einen Getriebemotor nach dem Gegenstand von Anspruch 16. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a drive unit according to the subject matter of
Danach umfasst die erfindungsgemäße Antriebseinheit zum Erzeugen einer Drehbewegung einer Antriebswelle eine Umlaufgetriebeeinrichtung mit wenigstens drei Rädern, wobei ein erstes Rad der Umlaufgetriebeeinrichtung mit der Antriebswelle eines Elektromotors zusammenwirkt und ein zweites Rad der Umlaufgetriebeeinrichtung direkt oder indirekt Kraft auf eine Abtriebswelle überträgt, sowie einen Energiespeicher zum Speichern von potentieller Energie, der die Energie auf ein drittes Rad der Umlaufgetriebeeinrichtung überträgt.Thereafter, the drive unit according to the invention for generating a rotational movement of a drive shaft comprises a planetary gear device having at least three wheels, wherein a first wheel of the epicyclic gear device cooperates with the drive shaft of an electric motor and a second gear of the epicyclic gear directly or indirectly transmits power to an output shaft, and an energy storage for storing of potential energy that transfers the energy to a third gear of the epicyclic gear device.
Der Erfindung liegen die folgenden Überlegungen zugrunde. Die Antriebseinheit erfüllt mehrere Funktionen, die als hintereinander ablaufende Verfahrensschritte angesehen werden können. In einer ersten Stufe lädt die Antriebseinheit, vorzugsweise mittels eines Elektromotors, einen Energiespeicher auf. In einer zweiten Stufe wird der Elektromotor von dem Energiespeicher abgekoppelt und treibt stattdessen eine mechanische Last an. Fällt der Elektromotor in einem Störfall aus, so wird für eine Zeit lang die Bewegung durch den Energiespeicher aufrechterhalten oder ein Stellvorgang beispielsweise in eine Fail-Safe-Position initiiert und ausgeführt. Es wird also die Energie im Speicher zum (vorübergehenden) Antrieb der Last genutzt. Zu diesem Zweck wird der Antrieb bei dem Störfall von dem Elektromotor auf den Energiespeicher umgeschaltet.The invention is based on the following considerations. The drive unit fulfills several functions, which can be regarded as successive process steps. In a first stage, the drive unit charges, preferably by means of an electric motor, an energy storage. In a second stage, the electric motor is decoupled from the energy store and instead drives a mechanical load. If the electric motor fails in an accident, then the movement is maintained by the energy storage for a while or initiated a setting process, for example in a fail-safe position and executed. So the energy in the memory is used to (temporarily) drive the load. For this purpose, the drive is switched in the accident of the electric motor to the energy storage.
Der Betrieb der Antriebseinheit lässt sich folglich in Kopplung und Entkopplung der sog. Fail-Safe-Funktion unterteilen, nämlich in A) Ladung der Energie, B) Speicherung der Energie sowie C) Abgabe der Energie im Störfall (Fail-Safe Fall).The operation of the drive unit can therefore be subdivided into coupling and decoupling of the so-called fail-safe function, namely in A) charge of energy, B) storage of energy and C) release of energy in case of failure (fail-safe case).
Die Betriebsstufe B) umfasst somit den Normalbetrieb des Getriebemotors, während dem im Speicher Energie vorgehalten wird, so dass im Störfall zumindest kurzzeitig eine Last angetrieben werden kann.The operating stage B) thus includes the normal operation of the geared motor, during which energy is stored in the memory, so that at least briefly a load can be driven in case of failure.
Zur technischen Realisierung dieser drei Betriebsstufen wird zwischen den Antrieb einerseits und die Last bzw. den Energiespeicher andererseits ein Überlagerungsgetriebe geschaltet, das die Antriebskraft auf die Last bzw. den Energiespeicher überträgt. Das Überlagerungsgetriebe ist ein als Umlaufgetriebe ausgeführtes Differentialgetriebe, das insbesondere in Form eines Planetengetriebes oder eines Kegelraddifferentialgetriebes aufgebaut ist. Die Aufteilung der Kraft des Elektromotors bzw. die Abfolge der Funktionen des Elektromotors wird durch das Differentialgetriebe und andere zusätzlich dafür notwendige Elemente zur Speicherung der Energie bzw. Ver- und Entriegelung derselben übernommen.For the technical realization of these three operating stages, an overlay gear is connected between the drive on the one hand and the load or the energy storage on the other hand, which transmits the driving force to the load or the energy storage. The superposition gear is designed as a planetary gear differential gear, which is constructed in particular in the form of a planetary gear or a bevel gear differential gear. The division of the power of the electric motor or the sequence of functions of the electric motor is taken over by the differential gear and other additional necessary elements for storing the energy or locking and unlocking the same.
Die gattungsgemäße Antriebeinheit, von der die Erfindung ausgeht, umfasst einen Antrieb, vorzugsweise einen Elektromotor, zum Erzeugen einer Drehbewegung einer Antriebswelle und eine Umlaufgetriebeeinrichtung mit wenigstens drei Rädern, wobei ein erstes Rad der Umlaufgetriebeeinrichtung mit der Antriebswelle von dem Elektromotor zusammen wirkt und ein zweites Rad der Umlaufgetriebeeinrichtung mit einer Abtriebswelle, die mit einer mechanischen Last verbunden ist zusammenwirkt. Alternativ kann die Abtriebswelle auch einstückig mit dem zweiten Rad ausgestaltet sein.The generic drive unit, from which the invention proceeds, comprises a drive, preferably an electric motor, for generating a rotational movement of a drive shaft and a planetary gear mechanism having at least three wheels, wherein a first wheel of the epicyclic gear device cooperates with the drive shaft of the electric motor and a second wheel the epicyclic gear device cooperates with an output shaft connected to a mechanical load. Alternatively, the output shaft can also be designed in one piece with the second wheel.
Die gattungsgemäße Antriebseinheit wird erfindungsgemäß weitergebildet durch einen Energiespeicher zum Speichern von potentieller Energie, der mit dem dritten Rad der Umlaufgetriebeeinrichtung zusammenwirkt.The generic drive unit according to the invention further developed by an energy storage for storing potential energy, which cooperates with the third wheel of the epicyclic gear device.
In der Beschreibung der folgenden Ausführungsbeispiele wird gelegentlich von dem Begriff einer Bremseinrichtung Gebrauch gemacht, beziehungsweise von dem Abbremsen einer Getriebekomponente gesprochen. In beiden Fällen soll sowohl ein (teilweises) Abbremsen als auch ein vollständiges Stoppen abgedeckt sein. Ebenso wird die Antriebseinheit im Folgenden der Einfachheit wegen anhand eines Getriebemotors beschrieben, ohne dass die Antriebseinheit auf einen solchen eingeschränkt sein soll.In the description of the following embodiments is occasionally made use of the term of a braking device, or spoken of the deceleration of a transmission component. In both cases, both a (partial) braking as well as a complete stop should be covered. Likewise, the drive unit will be described below for the sake of simplicity based on a geared motor, without the drive unit should be limited to such.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Antriebseinheit weisen als eines oder, soweit technisch möglich und sinnvoll, als mehrere der folgenden Merkmale auf, dass
- – die Umlaufgetriebeeinrichtung eine Verriegelungseinrichtung zum Fixieren des dritten Rades umfasst, wobei die Verriegelungseinrichtung das dritte Rad zum Aufladen des Energiespeichers freigibt;
- – die Antriebseinheit eine Bremseinrichtung zum Abbremsen oder Stoppen des zweiten Rades umfasst, so dass beim Abbremsen oder Stoppen des zweiten Rades das dritte Rad von dem Elektromotor angetrieben wird, um den Energiespeicher aufzuladen;
- – die Antriebseinheit eine Sensoreinrichtung zum Erfassen mindestens einer Zustandsgröße der Antriebseinheit umfasst und die Sensoreinrichtung mit der Verriegelungseinrichtung gekoppelt ist, wobei die Verriegelungseinrichtung das dritte Rad zum Laden des Energiespeichers freigibt, wenn die Zustandsgröße einen vorgegebenen Wert erreicht oder überschritten hat;
- – die Sensoreinrichtung zum Erfassen des Überschreitens der momentanen Motorlast über den vorgegebenen Wert eingerichtet ist;
- – die Sensoreinrichtung zum Erfassen des Überschreitens eines Positionswertes über den vorgegebenen Wert eingerichtet ist;
- – die Verriegelungseinrichtung das dritte Rad freigibt, wenn sie stromlos ist (Fail-Safe);
- – die Verriegelungseinrichtung mit einem Drehzahlsensor verbunden ist (zum Beispiel über eine Schalteinrichtung) und das dritte Rad freigibt, wenn die Drehzahl des Motors unter einen vorgegebenen Schwellenwert sinkt (Fail-Safe);
- – der Energiespeicher eine Federeinrichtung umfasst, die durch den Elektromotor gespannt wird;
- – die Federeinrichtung eine Spiralfeder umfasst;
- – das Umlaufgetriebe ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, wenigstens einem Planetenrad und einem Hohlrad umfasst;
- – das erste Rad das Sonnenrad ist, das zweite Rad ein Planetenrad und das dritte Rad das Hohlrad ist;
- – die Abtriebswelle über den Planetenradträger mit dem mindestens einen Planetenrad zusammenwirkt, der Energiespeicher mit dem Hohlrad zusammenwirkt und das Sonnenrad mit der Antriebswelle zusammenwirkt;
- – das erste und das zweite Rad als Stirnräder ausgeführt sind und
- – das Umlaufgetriebe ein selbsthemmendes Schneckengetriebe umfasst, das zwischen dem Elektromotor und dem Planetengetriebe angeordnet ist.
- The planetary gear mechanism comprises a locking device for fixing the third wheel, wherein the locking device releases the third wheel for charging the energy store;
- - The drive unit comprises a braking device for braking or stopping the second wheel, so that when braking or stopping the second wheel, the third wheel is driven by the electric motor to charge the energy storage;
- - The drive unit comprises a sensor device for detecting at least one state variable of the drive unit and the sensor device is coupled to the locking device, wherein the locking device releases the third wheel for charging the energy storage when the state variable has reached or exceeded a predetermined value;
- - The sensor means is arranged for detecting the exceeding of the current engine load over the predetermined value;
- - The sensor device is arranged to detect the exceeding of a position value above the predetermined value;
- - The locking device releases the third wheel when it is de-energized (fail-safe);
- - The locking device is connected to a speed sensor (for example via a switching device) and the third wheel releases when the speed of the motor falls below a predetermined threshold (fail-safe);
- - The energy storage comprises a spring means which is tensioned by the electric motor;
- - The spring device comprises a coil spring;
- - The planetary gear comprises a planetary gear with a sun gear, at least one planetary gear and a ring gear;
- - The first wheel is the sun gear, the second wheel is a planetary gear and the third wheel is the ring gear;
- - The output shaft via the planet carrier cooperates with the at least one planet gear, the energy storage with the ring gear cooperates and the sun gear interacts with the drive shaft;
- - The first and the second wheel are designed as spur gears and
- - The planetary gear comprises a self-locking worm gear, which is arranged between the electric motor and the planetary gear.
Die Antriebseinheit mit einem oder mehreren der vorangehenden Merkmale wird vorzugsweise in einem Getriebemotor eingesetzt. Dabei weisen bevorzugte Ausführungsformen insbesondere als eines oder, soweit technisch möglich und sinnvoll, als mehrere der folgenden Merkmale auf, dass
- – die Umlaufgetriebeeinrichtung des Getriebemotors eine Verriegelungseinrichtung zum Fixieren des dritten Rades umfasst, wobei die Verriegelungseinrichtung zum Aufladen des Energiespeichers geöffnet wird;
- – die Antriebseinheit eine Bremseinrichtung zum Abbremsen des zweiten Rades umfasst, so dass das mit dem Energiespeicher zusammenwirkende oder mit dem Energiespeicher einstückig ausgeformte dritte Rad von dem Elektromotor angetrieben wird;
- – der Getriebemotor eine Sensoreinrichtung zum Erfassen mindestens einer Zustandsgröße des Getriebemotors umfasst und die Sensoreinrichtung mit der Verriegelungseinrichtung gekoppelt ist, wobei die Verriegelungseinrichtung geöffnet wird, wenn die Zustandsgröße einen vorgegebenen Wert erreicht oder überschritten hat;
- – die Sensoreinrichtung des Getriebemotors zum Erfassendes Überschreitens einer Zustandsgröße des Getriebemotors (zum Beispiel der momentanen Motorlast) über den vorgegebenen Schwellwert eingerichtet ist;
- – die Sensoreinrichtung des Getriebemotors Sensoreinrichtung zum Erfassen des Überschreitens eines Positionswertes über den vorgegebenen Schwellwert eingerichtet ist;
- – der Getriebemotor eine Sensoreinrichtung zum Erfassen einer momentanen Motorlast, eine Bremseinrichtung zum Abbremsen des zweiten Rades, so dass das mit dem Energiespeicher verbundene dritte Rad von dem Elektromotor angetrieben wird, bis die Motorlast einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, und eine Verriegelungseinrichtung zum Fixieren des dritten Rades umfasst, so dass das zweite Rad angetrieben wird, nachdem die Motorlast den vorgegebenen Schwellenwert überschritten hatte;
- – der Getriebemotor eine Bremseinrichtung umfasst zum Abbremsen des zweiten Rades über eine vorgegebene Abbremszeitspanne, so dass über die vorgegebene Abbremszeitspanne das mit dem Energiespeicher verbundene dritte Rad von dem Elektromotor angetrieben wird, und eine Verriegelungseinrichtung zum Fixieren des dritten Rades nach Ablauf der vorgegebenen Abbremszeitspanne, so dass nach der Abbremszeitspanne das zweite Rad angetrieben wird;
- – bei dem Getriebemotor das erste Rad das Sonnenrad ist, das zweite Rad ein Planetenrad und das dritte Rad das Hohlrad ist, so dass die Abtriebswelle mit dem mindestens einen Planetenrad zusammenwirkt, der Energiespeicher mit dem Hohlrad zusammenwirkt oder einstückig ausgeformt ist und das Sonnenrad mit der Antriebswelle zusammenwirkt;
- – bei dem Getriebemotor die Abtriebswelle über den Planetenradträger mit dem mindestens einen Planetenrad zusammenwirkt.
- – bei dem Getriebemotor das Planetengetriebe ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Sonnenrad und dem wenigstens einen
Planetenrad von 1 aufweist und ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem wenigstens einen Planetenrad unddem Hohlrad von 1 aufweist; - – bei dem Getriebemotor das erste und das zweite Rad als Stirnräder ausgeführt sind;
- – bei dem Getriebemotor die Räder als Kegelräder und insbesondere als Kegelzahnräder ausgeführt sind.
- - The epicyclic gear of the geared motor comprises a locking device for fixing the third wheel, wherein the locking device is opened to charge the energy storage;
- - The drive unit comprises a braking device for braking the second wheel, so that the cooperating with the energy storage or integrally formed with the energy storage third wheel is driven by the electric motor;
- - The geared motor comprises a sensor device for detecting at least one state variable of the geared motor and the sensor device is coupled to the locking device, wherein the locking device is opened when the state variable has reached or exceeded a predetermined value;
- - The sensor device of the geared motor for detecting the exceeding of a state quantity of the geared motor (for example, the current engine load) is set above the predetermined threshold value;
- - The sensor device of the geared motor sensor device is arranged to detect the exceeding of a position value above the predetermined threshold value;
- - The geared motor sensor means for detecting a current engine load, a braking device for braking the second wheel, so that the third wheel connected to the energy storage is driven by the electric motor until the engine load exceeds a predetermined threshold, and a locking device for fixing the third wheel so that the second wheel is driven after the engine load has exceeded the predetermined threshold;
- - The geared motor comprises a braking device for braking the second wheel over a predetermined Abbremszeitspanne so that over the predetermined Abbremszeitspanne connected to the energy storage third wheel is driven by the electric motor, and a locking device for fixing the third wheel after the predetermined Abbremszeitspanne so that after the deceleration period, the second wheel is driven;
- - In the geared motor, the first wheel is the sun gear, the second wheel is a planetary gear and the third wheel is the ring gear, so that the output shaft cooperates with the at least one planetary gear, the energy storage interacts with the ring gear or is integrally formed and the sun gear with the Drive shaft cooperates;
- - In the geared motor, the output shaft via the planet carrier cooperates with the at least one planetary gear.
- - In the geared motor, the planetary gear has a gear ratio between the sun gear and the at least one planetary gear of 1 and has a gear ratio between the at least one planetary gear and the ring gear of 1;
- - In the geared motor, the first and the second wheel are designed as spur gears;
- - In the geared motor, the wheels are designed as bevel gears and in particular as bevel gears.
In den verschiedenen Ausführungsformen kann das zweite Rad jeweils mit der Abtriebswelle zusammenwirken oder einstückig mit dieser ausgeformt sein. Ebenso kann das dritte Rad mit dem Energiespeicher zusammenwirken oder einstückig mit diesem ausgeformt sein.In the various embodiments, the second wheel can each cooperate with the output shaft or be formed integrally therewith. Likewise, the third wheel can interact with the energy storage or be formed integrally therewith.
Das erfindungsgemäße Anschlussgetriebe hat u. a. den Vorteil, dass es die Krafteinwirkung auf die Last automatisch aufrechterhält oder einen Verstellvorgang beispielsweise in eine Fail-Safe-Position initiiert und/oder ausführt, ohne dass es eines Eingriffs durch Bedienungspersonal bedarf.The connection gear according to the invention has u. a. the advantage that it automatically maintains the force on the load or initiates an adjustment process, for example in a fail-safe position and / or executes without the need for intervention by operating personnel.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäße Anschlussgetriebes ist dadurch gegeben, dass zum Umstellen zwischen den drei Betriebsstufen, abgesehen von drehbaren Teilen und dem Verriegelungsmechanismus, keine beweglichen und damit fehleranfällige Komponenten nötig sind.Another advantage of the connecting gear according to the invention is given by the fact that no moving and thus error-prone components are necessary for switching between the three operating stages, apart from rotating parts and the locking mechanism.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, bei der Bezug genommen wird auf die beigefügte Zeichnung.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description in which reference is made to the accompanying drawings.
Die Darstellung in den perspektivischen und in den explodierten Zeichnungen ist nicht maßstäblich. Gleiche oder gleich wirkende Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen, soweit nichts anderes gesagt ist.The representation in the perspective and exploded drawings is not to scale. Identical or equivalent elements are provided with the same reference numerals, unless otherwise stated.
In der in
Das Hohlrad
Die Ausführungsform nach
Der Getriebemotor nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in
Wenn die am Elektromotor
Vorzugsweise umfasst der Verriegelungsaktor
Die bisher beschriebene Funktion des Getriebemotors lässt sich wie folgt zusammenfassen: In einem Vorbereitungsschritt ist das Hohlrad
Im Normalbetrieb wird die Drehbewegung des Motors
Im Störungsfall, wenn beispielsweise ein Spannungsabfall (der Bordspannung) auftritt, ist im Regelfall eine ausreichende Selbsthemmung auf der Antriebsseite (durch den Schneckentrieb) gegeben. Nun wird die Verriegelung des Hohlrades
Selbstverständlich können die Räder des Planetengetriebes auch auf andere Art als bis hierher dargestellt mit dem Motor, dem Energiespeicher
Als Räder können Zahn- oder Reibräder eingesetzt werden, die Räder können ebenso gut als Kegelräder und insbesondere als Kegelzahnräder ausgeführt sein. Als Energiespeicher
Zur Bestimmung der Drehzahl wird ein geeigneter Sensor an der Motorwelle
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebseinheit ist als Getriebemotor nach den
In der Ausführungsform nach den
Im stromlosen Zustand des Elektromagneten
Die Antriebseinheit eignet sich insbesondere für den Einsatz bei Luftklappen für die Motorkühlung in Kraftfahrzeugen, um im Notfall eine vorgegebene Position anzufahren, wobei diese Position meist eine offene Position der Luftklappen ist. Diese Position ist beispielsweise auch mit einem Bewegungsanschlag versehen, an dem die Luftklappe anschlägt, so dass das Abtriebsrad festgehalten wird und die Kraft des Getriebemotors für die Aufladung des Energiespeichers
Es kann in Ausführungsbeispielen der Erfindung auch gewünscht sein, dass der Klappensteller in einem Kraftfahrzeug die Position der Klappen noch nach dem Abstellen des Fahrzeugs und bei ausgeschaltetem Motor ändert. Dazu ist ein geringer Stromverbrauch der erfindungsgemäßen Antriebseinheit von Vorteil, so dass diese kurzzeitig auch über einen elektrischen Energiespeicher betrieben werden kann und dabei ihre Fail-Safe-Eigenschaften beibehält. Beispielsweise im Falle von Kühlergrillklappen kann dadurch in kalten Regionen, etwa durch ein Verschließen der Klappen, der Motorraum möglichst lange warm gehalten werden, um einen Kaltstart des Motors zu verhindern. Wird der Motor jedoch nicht innerhalb kurzer Zeit (zum Beispiel innerhalb einiger Minuten bis weniger Stunden) wieder neu gestartet, so soll der Klappensteller unter Umständen nach einer bestimmten Zeitspanne oder nach dem Unterschreiten eines vorgegebenen Motorraumtemperaturgrenzwertes die Klappen wieder öffnen, um zum Beispiel ein Festfrieren im geschlossenen Zustand zu verhindern. In warmen Regionen kann der umgekehrte Fall sinnvoll sein: Nach dem Abstellen bleiben die Klappen geöffnet, damit der Motor abkühlen kann. Erst wenn eine bestimmte Temperatur unterschritten wurde, werden die Klappen wieder geschlossen.It may also be desired in embodiments of the invention that the flap plate changes in a motor vehicle, the position of the flaps even after parking the vehicle and the engine off. For this purpose, a low power consumption of the drive unit according to the invention is advantageous, so that it can be operated for a short time via an electrical energy storage while maintaining their fail-safe properties. For example, in the case of grille shutters in cold regions, such as by closing the flaps, the engine compartment can be kept warm for as long as possible to prevent a cold start of the engine. However, if the engine is not restarted within a short time (for example within a few minutes to a few hours), then the damper actuator may reopen the dampers after a certain period of time or after falling below a predetermined engine compartment temperature limit, for example to freeze in the engine prevent closed state. In warm regions, the opposite case may make sense: After switching off, the flaps remain open so that the engine can cool down. Only when a certain temperature has been reached, the flaps are closed again.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Elektromotorelectric motor
- 22
- Motorwellemotor shaft
- 33
- Schneckeslug
- 4a, 4b4a, 4b
- Schneckenradworm
- 55
- Antriebswelledrive shaft
- 66
- Sonnenradsun
- 77
- Planetenradplanet
- 8a, 8b8a, 8b
- Hohlradring gear
- 9a, 9b9a, 9b
- Planetenradträgerplanet
- 10a, 10b10a, 10b
- Zahnradgear
- 11, 11'11, 11 '
- Abtriebswelleoutput shaft
- 11a, 11b11a, 11b
- Abtriebsradoutput gear
- 12a, 12b12a, 12b
- Energiespeicherenergy storage
- 1313
- Verriegelungsstiftlocking pin
- 1414
- Verriegelungsringlocking ring
- 15a, 15b15a, 15b
- Verriegelungsaktorlocking actuator
- 1616
- Federeinrichtungspring means
- 1717
- Getriebegehäusegearbox
- 1818
- Gehäusedeckelhousing cover
- 1919
- WellendurchführungShaft bushing
- 2020
- Fensterwindow
- 2121
- Achseaxis
- 2222
- Gehäuseschraubehousing screw
- 22a22a
- Schraubenscrew
- 2323
- Gehäusegewindehousing thread
- 24 24
- Elektromagnetelectromagnet
- 24a, 24b24a, 24b
- RückstellfederReturn spring
- 2525
- Verriegelungshebellocking lever
- 2626
- Hebelpunktfulcrum
- 2727
- Ausbuchtungbulge
- 2828
- Vorsprunghead Start
- 2929
- Lagercamp
- 3030
- Lagersitzbearing seat
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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