專利名稱：驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
驅(qū)動(dòng)裝置本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)裝置，其包含馬達(dá)和用于將馬達(dá)耦合在驅(qū)動(dòng)物體上的裝置。本發(fā)明的目的在于提高一種新的使用馬達(dá)的裝置，其在沒(méi)有用于減速器的高費(fèi)用的情況下可以產(chǎn)生大的驅(qū)動(dòng)力。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)上述目的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，耦合裝置具有能通過(guò)馬達(dá)移動(dòng)的離心質(zhì)量和與驅(qū)動(dòng)物體連接的用于離心質(zhì)量的碰撞止擋。有利地在離心質(zhì)量在碰撞止擋上突然制動(dòng)時(shí)可以產(chǎn)生使得驅(qū)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)的碰撞力，該碰撞力可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)馬達(dá)最大施加的力。較弱的馬達(dá)足以驅(qū)動(dòng)較難移動(dòng)的物體。作為驅(qū)動(dòng)物體也考慮至少暫時(shí)難以活動(dòng)的、通過(guò)碰撞的離心質(zhì)量可選地可逐漸被移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)物體，例如螺釘，其要被擰緊或松開(kāi)。在本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)物體是可選地在一開(kāi)始由粘附狀態(tài)待松開(kāi)的驅(qū)動(dòng)物體，例如刮水器，其可能被凍結(jié)在擋風(fēng)玻璃上。為了啟動(dòng)刮水器，刮水器馬達(dá)自身不需要形成足以松開(kāi)粘附狀態(tài)的馬達(dá)力，而是馬達(dá)可以在小的運(yùn)行電流的情況下使得離心質(zhì)量加速，離心質(zhì)量可以將被凍結(jié)的刮水器撞擊成松動(dòng)的。相應(yīng)地用于馬達(dá)和控制電子裝置的花費(fèi)較小。優(yōu)選離心質(zhì)量主要通過(guò)轉(zhuǎn)子的質(zhì)量構(gòu)成。有利地止擋限定在用于將轉(zhuǎn)子與驅(qū)動(dòng)物體相連接的且能夠用于連續(xù)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)物體的驅(qū)動(dòng)系中的間隙。特別是止擋可以通過(guò)將轉(zhuǎn)子與驅(qū)動(dòng)物體連接的驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)間隙(α )限定。間隙允許離心質(zhì)量(例如轉(zhuǎn)子和可選地驅(qū)動(dòng)系的一部分)不受驅(qū)動(dòng)物體阻擋的加速或者說(shuō)旋轉(zhuǎn)加速。為了松開(kāi)例如驅(qū)動(dòng)物體的粘附狀態(tài)，轉(zhuǎn)子可以在一個(gè)與所述間隙對(duì)應(yīng)的路徑上被加速或被加速直至一個(gè)預(yù)定的速度并且或多或少堅(jiān)硬地撞擊到限定所述間隙的與驅(qū)動(dòng)物體連接的止擋上。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在止擋上形成的碰撞力與構(gòu)成止擋的材料的特性相關(guān)，并且針對(duì)性地在實(shí)現(xiàn)期望的碰撞力的情況下可以應(yīng)用或多或少?gòu)?qiáng)烈緩沖碰撞的材料。替代通過(guò)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成離心質(zhì)量，也可以設(shè)置單獨(dú)的、暫時(shí)替換持續(xù)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)物體的驅(qū)動(dòng)系的、可耦合在馬達(dá)上的碰撞或離心質(zhì)量。優(yōu)選設(shè)置用于運(yùn)行和控制馬達(dá)的裝置，其測(cè)定轉(zhuǎn)子的位置、可選地驅(qū)動(dòng)物體的位置和可選地馬達(dá)的運(yùn)行狀態(tài)并且將該測(cè)定的參數(shù)計(jì)入轉(zhuǎn)子或驅(qū)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)控制中。有利地運(yùn)行和控制裝置除了上述的位置和可選地馬達(dá)的運(yùn)行電流之外還測(cè)定轉(zhuǎn)子的速度和加速度，該測(cè)定可選地通過(guò)轉(zhuǎn)子的位移位置與時(shí)間的微分實(shí)現(xiàn)。有利地運(yùn)行和控制裝置可以測(cè)定與離心質(zhì)量的相應(yīng)的止擋位置相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子位置。這例如可以通過(guò)試驗(yàn)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)，其中在盡管運(yùn)行電流升高然而存在相應(yīng)高的負(fù)加速度值或零加速度值時(shí)識(shí)別到止擋的達(dá)到。特別是運(yùn)行和控制裝置可以用于識(shí)別驅(qū)動(dòng)物體從粘附狀態(tài)的松開(kāi)，其中為此也分析動(dòng)力學(xué)參數(shù)。在本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)計(jì)中，在粘附狀態(tài)繼續(xù)存在時(shí)運(yùn)行和控制裝置重復(fù)松開(kāi)過(guò)程，該重復(fù)可選地在離心質(zhì)量的增大的加速度的情況下實(shí)現(xiàn)。在連續(xù)的驅(qū)動(dòng)時(shí)干擾的間隙可以通過(guò)運(yùn)行和控制裝置如此消除，S卩，如此控制轉(zhuǎn)子的速度，使得避免在止擋上的碰撞并且然而快速地和無(wú)大的時(shí)間延遲地穿越間隙距離。在本發(fā)明的另外一個(gè)有利的構(gòu)造中馬達(dá)是呈星形連接的并且運(yùn)行和控制裝置借助于星形匯接點(diǎn)上的電位的分析來(lái)測(cè)定轉(zhuǎn)子的位置。本發(fā)明接下來(lái)借助于實(shí)施例和與實(shí)施例相關(guān)的附圖進(jìn)一步闡述。附圖示出:

圖1具有根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置的刮水器；圖2在圖1的刮水器驅(qū)動(dòng)裝置中應(yīng)用的刮水器馬達(dá)的側(cè)視圖；和圖3圖1的刮水器馬達(dá)的細(xì)節(jié)。在(例如轎車的)前擋風(fēng)玻璃2上的刮水器I通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)3驅(qū)動(dòng)。虛線4和5表示通過(guò)刮水器I的葉片刮過(guò)的區(qū)域。馬達(dá)運(yùn)行和控制裝置6確保馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在交替的、相應(yīng)于刮水器I的來(lái)回運(yùn)動(dòng)方向的方向上進(jìn)行。如由圖2可以看出，在例如一個(gè)(未示出的)汽車車身的金屬薄板7的內(nèi)側(cè)上固定的馬達(dá)3具有一個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子8，其與一個(gè)軸向伸出的、與內(nèi)轉(zhuǎn)子8同軸的驅(qū)動(dòng)盤(pán)9連接。在驅(qū)動(dòng)盤(pán)9上與之同軸地坐落刮水器I的驅(qū)動(dòng)碟10，其以一個(gè)銷子11嵌入到驅(qū)動(dòng)盤(pán)9中并且圍繞銷子軸線可旋轉(zhuǎn)。從驅(qū)動(dòng)盤(pán)9出發(fā)伸出兩個(gè)在驅(qū)動(dòng)盤(pán)9上沿徑向?qū)χ迷O(shè)置的同步銷12，其處在驅(qū)動(dòng)碟10的凹部13中。如圖3可以看出，兩個(gè)凹部13在驅(qū)動(dòng)碟10的圓周方向上在一個(gè)長(zhǎng)度上延伸，該長(zhǎng)度大于同步銷12的直徑。同步銷12因此在凹部13中具有一個(gè)間隙并且驅(qū)動(dòng)碟10可以由此朝向驅(qū)動(dòng)盤(pán)9旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，其中凹部13的彼此對(duì)置的邊緣分別構(gòu)成用于同步銷12的止擋14和15。馬達(dá)運(yùn)行和控制裝置6具有一個(gè)用于測(cè)定內(nèi)轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)角度位置的裝置，其中旋轉(zhuǎn)角度位置的確定在所示的實(shí)施例中借助于呈星形連接的馬達(dá)3的星形匯接點(diǎn)上的電位的分析實(shí)現(xiàn)。在ΕΡ1005716Β1中描述了這樣的基于星形匯接點(diǎn)上的電位的分析來(lái)確定旋轉(zhuǎn)位置。馬達(dá)運(yùn)行和控制裝置6此外具有借助于旋轉(zhuǎn)角度與時(shí)間的微分來(lái)確定轉(zhuǎn)子8的角速度和角加速度的裝置。在刮水器I啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子8根據(jù)刮水器I的初始位置開(kāi)始在一個(gè)或另外一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上運(yùn)動(dòng)。除了馬達(dá)運(yùn)行電流之外，馬達(dá)運(yùn)行和控制裝置6連續(xù)地測(cè)量轉(zhuǎn)子8的角度位置、角速度和角加速度。借助于所述的參數(shù)，馬達(dá)運(yùn)行和控制裝置6可以確定是否同步銷12位于止擋14和15之間或業(yè)已達(dá)到其中一個(gè)止擋14、15。借助于所述的參數(shù)，馬達(dá)運(yùn)行和控制裝置6此外可以確定，是否同步銷12移動(dòng)或沒(méi)有移動(dòng)刮水器I。如果同步銷12到達(dá)止擋14或15，而不能移動(dòng)刮水器1，因?yàn)楣嗡鬟^(guò)于牢固地粘附在前擋風(fēng)玻璃2上，那么馬達(dá)運(yùn)行和控制裝置6確保轉(zhuǎn)子8往回旋轉(zhuǎn)直至相反的止擋，即以角度位移α往回旋轉(zhuǎn)。從那兒開(kāi)始，轉(zhuǎn)子8而后在前進(jìn)方向上被強(qiáng)烈加速，使得同步銷12猛烈地碰撞在相關(guān)的止擋上并且可能導(dǎo)致粘附狀態(tài)的松開(kāi)。如果這不成功，那么可以重復(fù)該過(guò)程，該重復(fù)可選地在轉(zhuǎn)子8的增大的角加速度的情況下實(shí)現(xiàn)。當(dāng)刮水器I由粘附狀態(tài)釋放時(shí)，馬達(dá)3可以在施加對(duì)于克服滑動(dòng)摩擦力需要的力的情況下以期望的速度進(jìn)一步移動(dòng)刮水器。
在運(yùn)動(dòng)的換向點(diǎn)上，轉(zhuǎn)子8的速度通過(guò)馬達(dá)運(yùn)行和控制裝置6如此控制，使得不會(huì)導(dǎo)致銷子12在止擋14或15上值得一提的碰撞。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子8的相應(yīng)控制，在正常運(yùn)行時(shí)干擾的間隙也可以被無(wú)問(wèn)題地補(bǔ)償并且達(dá)到刮水器I的無(wú)碰撞的運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種包含馬達(dá)(3)和用于將馬達(dá)(3)耦合到驅(qū)動(dòng)物體(I)上的耦合裝置(9-12)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，耦合裝置(9-12)具有能通過(guò)馬達(dá)(3)移動(dòng)的離心質(zhì)量(8，9)和與驅(qū)動(dòng)物體(I)連接的用于離心質(zhì)量(8，9 )的碰撞止擋(14，15 )。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，碰撞止擋(14，15)設(shè)置用于產(chǎn)生超過(guò)最大的馬達(dá)力的碰撞力。
3.如權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，驅(qū)動(dòng)物體(I)是至少暫時(shí)難以移動(dòng)的、通過(guò)碰撞的離心質(zhì)量(8，9 )可選地可逐漸被移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)物體(I)。
4.如權(quán)利要求1至3之一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，驅(qū)動(dòng)物體(I)是可選地在開(kāi)始時(shí)待由粘附狀態(tài)松開(kāi)的驅(qū)動(dòng)物體、特別是刮水器(I)。
5.如權(quán)利要求1至4之一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，離心質(zhì)量(8，9)包含馬達(dá)(3)的轉(zhuǎn)子(8)的質(zhì)量。
6.如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，止擋(14，15)限定在用于將轉(zhuǎn)子(8)與驅(qū)動(dòng)物體(I)相連接的且能夠用于連續(xù)驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)物體(I)的驅(qū)動(dòng)系(9-12)中的間隙(α )。
7.如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，止擋(14，15)限定將轉(zhuǎn)子(8)與驅(qū)動(dòng)物體(I)相連接的驅(qū)動(dòng)軸(9 )的旋轉(zhuǎn)間隙(α )。
8.如權(quán)利要求1至7之一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，設(shè)置用于運(yùn)行和控制馬達(dá)(3)的運(yùn)行和控制裝置(6)，該運(yùn)行和控制裝置測(cè)定轉(zhuǎn)子(8)的位置、可選地驅(qū)動(dòng)物體(I)的位置和可選地馬達(dá)(3)的運(yùn)行狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求8所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，運(yùn)行和控制裝置(6)此外用于測(cè)定轉(zhuǎn)子(8)的速度和/或加速度，該測(cè)定可選地經(jīng)由轉(zhuǎn)子(8)的位移位置與時(shí)間的微分實(shí)現(xiàn)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，運(yùn)行和控制裝置(6)用于測(cè)定在離心質(zhì)量(8，9)到達(dá)止擋(14，15)時(shí)相應(yīng)的轉(zhuǎn)子(8)位置。
11.如權(quán)利要求8至10之一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，運(yùn)行和控制裝置(6)用于識(shí)別驅(qū)動(dòng)物體(I)從粘附狀態(tài)的松開(kāi)。
12.如權(quán)利要求11所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，運(yùn)行和控制裝置(6)在粘附狀態(tài)繼續(xù)存在時(shí)用于重復(fù)松開(kāi)過(guò)程，這種重復(fù)松開(kāi)過(guò)程可選地在離心質(zhì)量(8，9)的增大的加速度的情況下實(shí)現(xiàn)。
13.如權(quán)利要求8至12之一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在松開(kāi)粘附狀態(tài)后，運(yùn)行和控制裝置(6 )用于控制在連續(xù)的驅(qū)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子(8 )的運(yùn)動(dòng)，使得避免離心質(zhì)量(8，9 )碰撞在止擋(14，15)上、特別是在驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方向變換時(shí)避免離心質(zhì)量碰撞在止擋上。
14.如權(quán)利要求8至13之一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，馬達(dá)是呈星形連接的并且運(yùn)行和控制裝置(6)借助于星形匯接點(diǎn)上的電位分析來(lái)測(cè)定轉(zhuǎn)子(8)的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包含馬達(dá)(3)和用于將馬達(dá)(3)耦合到驅(qū)動(dòng)物體(1)上的耦合裝置(9-12)的驅(qū)動(dòng)裝置。根據(jù)本發(fā)明，耦合裝置(9-12)具有能通過(guò)馬達(dá)(3)移動(dòng)的離心質(zhì)量(8，9)和與驅(qū)動(dòng)物體(1)連接的用于離心質(zhì)量(8，9)的碰撞止擋(14，15)。
文檔編號(hào)B60S1/24GK103079909SQ201180042988
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者羅爾夫·施特羅特曼 申請(qǐng)人:羅爾夫·施特羅特曼