[發(fā)明專利]用于調(diào)整機(jī)構(gòu)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610130978.5
• 申請(qǐng)日: 2006-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN101063892A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴納·施魏因富特;海納·費(fèi)斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號(hào): G05G5/05
• 分類號(hào): G05G5/05;H02K7/116
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 侯鳴慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于調(diào)整機(jī)構(gòu)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

在一種公知的用于內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣短管節(jié)氣門的伺服驅(qū)動(dòng)裝置中(DE19612869A1)，布置在馬達(dá)輸出軸和調(diào)整軸之間的變速傳動(dòng)裝置是帶有中間齒輪的兩級(jí)正齒輪傳動(dòng)裝置，該中間齒輪以第一齒部段與位于馬達(dá)輸出軸上的發(fā)動(dòng)機(jī)小齒輪嚙合并以第二齒部段與固定裝在調(diào)整軸上的驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合。驅(qū)動(dòng)齒輪和調(diào)整軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在容納伺服馬達(dá)和傳動(dòng)裝置的調(diào)節(jié)器箱體內(nèi)。一個(gè)復(fù)位裝置用于在伺服馬達(dá)失靈時(shí)使節(jié)氣門返回到基礎(chǔ)位置中，在該位置中內(nèi)燃機(jī)只能應(yīng)急運(yùn)行。復(fù)位裝置具有一個(gè)同軸心地圍繞調(diào)整軸的、構(gòu)造為圓柱形螺旋彈簧的扭轉(zhuǎn)彈簧和一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在調(diào)整軸上的擋塊。扭轉(zhuǎn)彈簧一端作用在驅(qū)動(dòng)齒輪上，另一端作用在擋塊上。扭轉(zhuǎn)彈簧軸向支撐在驅(qū)動(dòng)齒輪和擋塊之間，擋塊軸向支撐在調(diào)整軸的固定安置在調(diào)節(jié)器箱體內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承上。扭轉(zhuǎn)彈簧通過(guò)它的彈簧端部在驅(qū)動(dòng)齒輪上和擋塊上產(chǎn)生扭矩，擋塊通過(guò)安裝在它上面的止擋與安裝在中間齒輪上的相對(duì)止擋共同作用。復(fù)位扭矩隨著節(jié)氣門離開其基礎(chǔ)位置的偏轉(zhuǎn)的增加而增大。在伺服馬達(dá)失靈時(shí)，復(fù)位扭矩使節(jié)氣門回到它的基礎(chǔ)位置。

在一種公知的用于調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)節(jié)流元件的調(diào)節(jié)裝置中(DE?4039728?A1)，位于馬達(dá)輸出軸與調(diào)整軸之間的傳動(dòng)裝置構(gòu)造為具有蝸桿和圓弧狀齒條的蝸桿傳動(dòng)裝置。蝸桿不相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在馬達(dá)輸出軸上，齒條在調(diào)節(jié)器箱體內(nèi)可沿圓弧移動(dòng)。在調(diào)整軸上固定安置一個(gè)撥桿，它的一端貼靠在齒條的端面上。位于調(diào)整軸上的螺旋彈簧使撥桿力鎖合地貼靠在扇形齒輪上，以致?lián)軛U在齒條運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠擺動(dòng)并由此使調(diào)整軸隨調(diào)整機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明，提出一種用于調(diào)整機(jī)構(gòu)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，它具有一個(gè)具有輸出軸的電動(dòng)伺服馬達(dá)、具有一個(gè)承載該調(diào)整機(jī)構(gòu)的調(diào)整軸并具一個(gè)位于馬達(dá)輸出軸與調(diào)整軸之間的變速傳動(dòng)裝置以及具有一個(gè)用于使調(diào)整機(jī)構(gòu)在伺服馬達(dá)失靈時(shí)復(fù)位到基礎(chǔ)位置中的復(fù)位裝置，其中，復(fù)位裝置具有兩個(gè)分開的蓄能器，它們之中一個(gè)反作用于馬達(dá)輸出軸、一個(gè)反作用于調(diào)整軸。

本發(fā)明伺服驅(qū)動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)設(shè)置兩個(gè)優(yōu)選構(gòu)造為復(fù)位彈簧的蓄能器，它們分開使用在傳動(dòng)裝置的輸入側(cè)和輸出側(cè)并且其中的一個(gè)反作用于馬達(dá)輸出軸上、另一個(gè)反作用于調(diào)整軸或者與該調(diào)整軸固定連接的調(diào)整機(jī)構(gòu)上，可使用一種僅具有一個(gè)傳動(dòng)比級(jí)和極大傳動(dòng)比的傳動(dòng)裝置，不會(huì)使復(fù)位裝置的復(fù)位力相應(yīng)于大的傳動(dòng)比而必須具有大的值。已知這種具有大傳動(dòng)比的單級(jí)傳動(dòng)裝置如蝸桿傳動(dòng)裝置所代表的那樣也有這樣的缺點(diǎn)：具有大的效率損失，當(dāng)已知的復(fù)位裝置構(gòu)造有一個(gè)唯一的、作用在調(diào)整機(jī)構(gòu)或者調(diào)整軸上的、復(fù)位彈簧形式的蓄能器時(shí)，該效率損失必須由復(fù)位裝置附加補(bǔ)償。這不僅導(dǎo)致復(fù)位彈簧的尺寸過(guò)大，而且導(dǎo)致必須使用大功率伺服電機(jī)來(lái)使調(diào)整軸抵抗復(fù)位彈簧的相應(yīng)大的復(fù)位力轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)按照本發(fā)明對(duì)于馬達(dá)輸出軸和調(diào)整軸從兩個(gè)蓄能器分開獲得復(fù)位裝置的復(fù)位力，還可以避免高的傳動(dòng)裝置效率損失，使得蓄能器能夠尺寸相對(duì)較小；因?yàn)橐粋€(gè)蓄能器僅須補(bǔ)償馬達(dá)齒槽定位轉(zhuǎn)矩并且另一個(gè)蓄能器僅須補(bǔ)償調(diào)整軸上的有效轉(zhuǎn)矩。通過(guò)繞過(guò)變速傳動(dòng)裝置可使伺服馬達(dá)保持低功率。單級(jí)傳動(dòng)裝置、小的伺服馬達(dá)和兩個(gè)優(yōu)選構(gòu)造為復(fù)位彈簧的蓄能器有利地產(chǎn)生節(jié)省空間、減輕質(zhì)量和降低制造成本的作用。此外，作為傳動(dòng)裝置也可以使用由于其高傳動(dòng)比而具有自行制動(dòng)功能的傳動(dòng)裝置。當(dāng)伺服驅(qū)動(dòng)裝置帶有這種傳動(dòng)裝置時(shí)，傳統(tǒng)的復(fù)位裝置不能用于在伺服馬達(dá)失靈時(shí)使調(diào)整機(jī)構(gòu)移動(dòng)到基礎(chǔ)位置中。

通過(guò)在進(jìn)一步的技術(shù)方案中給出的措施可以有利地?cái)U(kuò)展和改進(jìn)本發(fā)明伺服驅(qū)動(dòng)裝置。

有利的是，反作用于馬達(dá)輸出軸的第一蓄能器設(shè)計(jì)得用于克服馬達(dá)齒槽定位轉(zhuǎn)矩，反作用于調(diào)整軸的第二蓄能器設(shè)計(jì)得用于克服有效轉(zhuǎn)矩。

有利的是，變速傳動(dòng)裝置構(gòu)造為蝸桿傳動(dòng)裝置，具有一個(gè)安置在馬達(dá)輸出軸上的蝸桿和一個(gè)固定安置在與馬達(dá)輸出軸垂直地定向的調(diào)整軸上的蝸輪。

有利的是，在馬達(dá)輸出軸和第一蓄能器之間安置一個(gè)減速傳動(dòng)裝置，第一蓄能器耦合到該減速傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)裝置輸出端上。

有利的是，減速傳動(dòng)裝置具有一個(gè)固定安置在馬達(dá)輸出軸上的圓柱齒輪和一個(gè)與該圓柱齒輪嚙合的冠形齒輪，該冠形齒輪具有相對(duì)于馬達(dá)輸出軸垂直定向的齒輪軸，第一蓄能器與該冠形齒輪連接。

有利的是，每個(gè)蓄能器構(gòu)造為復(fù)位彈簧。

有利的是，一個(gè)復(fù)位彈簧是內(nèi)置于冠形齒輪中的盤簧，它的一個(gè)彈簧端部固定在冠形齒輪上，它的另一個(gè)彈簧端部保持位置固定。