发明内容

本发明的目的是提供一种驱动装置，该驱动装置与开头提到的技术领域相关联并且克服了现有技术中的上述缺点。本发明的目的尤其是提出一种驱动装置，该驱动装置配置成特别扁平或具有小的安装高度。此外，本发明的目的是提出一种驱动装置，尽管结构紧凑，但该驱动装置能够理想地精确且有效地检测所指定的旋转滑块的角位置或旋转位置。

该目的的实现由权利要求1的特征限定。根据本发明，用于激活用于至少部分电动的机动车辆的流体系统的旋转滑块的驱动装置具有电动马达和配置成用于激活旋转滑块的旋转滑块输出轴，该电动马达具有马达输出轴。此外，旋转滑块输出轴定向成与马达输出轴正交，并且在所述旋转滑块输出轴的端部区域上设置磁体。驱动装置额外包括传感器单元，该传感器单元配置为用于检测磁体的旋转位置，并且因此检测的旋转滑块输出轴的旋转位置。

例如，由此实现的技术优点是该驱动装置可以按特别紧凑的方式配置。借助于电动马达，在总体较小的起动转矩下产生了相对较高的转速。由于电动马达和齿轮箱的设置，可以在减小的转速且增大的起动转矩的情况下实现合适的齿轮传动以及较小(特别是非常扁平)的安装空间。例如，由于齿轮箱，可以实现1:24的齿轮传动比。然而，替代地，也可以实现更高或更低的齿轮传动比，例如1:10、1:20、1:30等。

考虑到增大的起动转矩，另外可以克服通常会在相对较长的静止时间后出现的“粘性”驱动装置的问题。于是，在驱动装置的运行期间，较低的转矩也是足够的。总体上，实现了驱动装置的特别小或扁平的安装空间，以便在减小的转速且增大的起动转矩的情况下实现的合适的齿轮传动比。

根据一个有利的实施例，传感器单元被设置成与旋转滑块输出轴的近端面(face-proximal end)轴向间隔开。例如，由此实现的技术优点是磁场线可由传感器单元特别精确地检测出，并且可用于确定旋转滑块输出轴以及与其连接的旋转滑块的旋转位置。直接在旋转滑块输出轴上的轴向设置便于确定旋转滑块输出轴的旋转位置。因此，可以使用相对简单且因此廉价的传感器单元。

为了实现驱动装置的理想的简单且紧凑的构造模式，传感器单元设置在控制单元上。例如，控制单元配置成与所述旋转滑块输出轴的端部正交并且靠近该端部的面。控制单元上的传感器单元优选地设置在电路板上。传感器单元、控制单元和电路板也可以联合地称为控制单元。

根据另一实施例，旋转滑块输出轴借助于壳体近端轴承被保持。例如，由此实现的技术优点是可以简化驱动装置的组装。例如，壳体近端轴承可以设置在壳体的可移除式壳体盖上。这便于组装和接近驱动装置的组成部件。

根据一个特定实施例，控制单元设置在旋转滑块输出轴的近端面与壳体近端轴承之间。例如，由此实现的技术优点是驱动装置的特别紧凑的构造模式成为可能。例如，基于先前的实施例，可以将壳体近端轴承设置在壳体的可移除式壳体盖上。由此，可以通过移除壳体盖来直接接近控制单元。

为了以理想的简单且功能可靠的方式实现驱动装置的紧凑且扁平的构造模式，驱动装置具有用于将马达输出轴的转矩传递到旋转滑块输出轴的齿轮箱，其中齿轮箱的第一齿轮轴与第二齿轮轴被设置成彼此平行，并且旋转滑块输出轴包括第一齿轮轴。结合第一齿轮轴和第二齿轮轴的端部直接安装在壳体中的事实，例如实现了可以通过注塑模制方法以特别简单的方式制造壳体的技术优点。此处提供了特别简单的脱模能力。例如，马达输出轴借助于蜗轮连接到齿轮箱。这提供了静默运转的额外优点。齿轮箱包括例如双级正齿轮。

根据一个特别有利的实施例，用于保持旋转滑块输出轴的壳体近端轴承配置成舌形，其中该舌形轴承基本上设置在第一齿轮轴的背对第二齿轮轴的一侧上。

原则上，两个彼此啮合的齿轮具有以下特征：齿轮在运行中各自产生径向远离相应的另一力的力。换句话说，在两个彼此啮合的齿轮的运行期间，会产生不对称的轴承载荷。由于轴承的舌形配置，仅支撑轴承上产生载荷的一侧。舌形轴承也可以称为部分圆柱体的壁或部分管状壁。因此，旋转滑块输出轴仅需单侧安装，这便于驱动装置的组装。

根据另一实施例，用于保持旋转滑块输出轴的壳体近端轴承延伸穿过控制单元的轮廓。例如，由此实现的技术优点是额外提高驱动装置的紧凑性。另一优点在于以下事实：通过磁体的磁场线将作用在支架上的机械负载和与其相关联的振动与旋转位置的轴向测量完全分离。直接在旋转滑块输出轴上进行轴向设置便于精确地确定旋转滑块输出轴的旋转位置，而不会由于被加载的轴承的不准确性而受到影响。因此，可以使用相对简单且因此廉价的传感器单元。

为了实现驱动装置的理想的扁平构造模式，电动马达配置为具有轴向设置的线圈的无刷步进马达。这种类型的步进马达每转达到二十整步，能够以双极方式致动，并且具有条状磁化的转子。相位线圈相对于转子的轴向设置使得电动马达或相关联的马达组件的相应直径特别小。本文中，磁场的轮廓从内部定子到外部定子径向地延伸穿过转子。由此，电动马达能够直接集成，以便扁平地放置在驱动装置或对应支撑组件中。此外，电动马达或步进马达分别在低惯性矩下提供特别高的转速。

例如，步进马达的直径为最大25mm、最大20mm、最大15mm或更小。由于步进马达被设置成扁平地放置在驱动装置的壳体中，换句话说，马达输出轴被设置成与旋转滑块输出轴正交的事实，使得驱动装置的壳体的安装高度可以是25mm或更小。为了在步进马达直径较小的情况下仍能够确保在旋转滑块输出轴处有足够的输出，在2000rpm的转速下，步进马达的输出为至少20Nmm。由此，可以实现总体上特别扁平且紧凑的壳体，该壳体由于少量的部件而具有小体积和低重量。

根据一个特别优选的实施例，传感器单元具有3D霍尔(Hall)传感器。例如，由此实现的技术优点是在测量方面可以使用相对廉价的高质量传感器单元。

根据另一实施例，控制单元被设置成与第一齿轮轴和第二齿轮轴正交。例如，由此实现的技术优点是可以以简单的方式实现驱动装置的紧凑且扁平的构造模式。另外，由于第一齿轮轴与第二齿轮轴定向成彼此平行且直接设置在控制单元下方，因此可以按特别简单的方式进行组装。

从前述实施例出发，例如，可以将壳体近端轴承设置在壳体的可移除式壳体盖上。由此，可以通过移除壳体盖直接接近控制单元，并且可以通过移除控制单元直接接近齿轮箱以及第一齿轮轴和第二齿轮轴。

为了保护包含控制单元的整个驱动装置以避免受到壳体中的湿气和机械负载的影响，驱动装置和控制单元被设置在流体密封的壳体中。

根据另一实施例，壳体具有隔板，该隔板用于相对于能够使流体流通过的壳体部分流体地密封控制单元和电动马达。例如，由此实现的技术优点是将壳体划分为干燥区域和湿润区域。因此，例如保护控制单元和定子而使其不与流体接触。这提高了驱动装置的可靠性。

在本发明的一个有利的实施例中，驱动装置包括用于连接到外部控制设备的接口。例如，由此实现的技术优点是可以使用客户专用的控制设备来激活驱动装置。例如，当连接外部控制设备时，可以忽视或停用内部控制设备。由此，致使驱动装置能够以特别灵活的方式针对不同的客户车辆和不同的客户需求来加以利用。

为此，壳体优选地具有用于收纳接口的插接连接器。例如，实现的技术优点是保护可灵活使用的接口避免受到外部影响。除了防止受潮和污染外，借助于插接连接器可以进行与外部控制设备的机械紧固，由此接口被锁合在其上。由此，驱动装置的功能和可靠性额外得到改善。

根据另一实施例，齿轮箱配置为用于湿式运行。例如，由此实现的技术优点是齿轮箱可以完全设置在驱动装置的湿润区域中。例如，整个齿轮箱可以由塑料材料制成。由此，另外可以以特别廉价的方式来制造驱动装置。

替代变型包括一种驱动装置，该驱动装置用于激活用于至少部分电动的机动车辆的流体系统的旋转滑块，该驱动装置具有：电动马达，该电动马达具有马达输出轴；具有至少两个速度的齿轮箱，该齿轮箱用于将马达输出轴的转矩传递到配置成激活旋转滑块阀的旋转滑块输出轴。齿轮箱具有齿轮箱输入轴，该齿轮箱输入轴被设置成与马达输出轴正交，其中旋转滑块输出轴被设置成与齿轮箱输入轴正交。

例如，由此实现以下技术优点：驱动装置可以按特别紧凑的方式配置。借助于电动马达，实现了在总体上较低的起动转矩下的较高转速。由于电动马达和齿轮箱的设置，可以在减小的转速且增大的起动转矩的情况下实现合适的齿轮传动以及较小(特别是非常扁平)的安装空间。例如，由于齿轮箱，可以实现1:24的齿轮传动比。然而，替代地，也可以实现更高或更低的齿轮传动比，例如1:10、1:20、1:30等。由于增大的起动转矩，额外可以克服通常会在相对较长的静止时间后出现的“粘性”驱动装置的问题。于是，在驱动装置的运行期间，较低的转矩也是足够的。

根据一种有利的改进，旋转滑块输出轴被设置成与马达输出轴正交。由此确保了驱动装置的特别小或扁平的安装空间，以便在降低的转速和增大的起动转矩下实现合适的齿轮传动比。

根据另一实施例，电动马达配置为步进马达、特别是感应马达。电动马达特别优选地是具有实际设置的相位线圈的轴向感应式步进马达。这种轴向感应式步进马达每转实现二十整步，能够以双极方式致动，并且具有条状磁化的转子。相位线圈相对于转子的轴向设置使得电动马达或相关联的马达组件的相应直径特别小。本文中，场的轮廓从内部定子到外部定子径向地延伸穿过转子。由此，电动马达能够直接集成，以便扁平地放置在驱动装置或对应支撑组件中。此外，电动马达或步进马达分别在低惯性矩下提供特别高的转速。

根据一个特定的实施例，马达输出轴和齿轮箱输入轴配置成借助于第一锥齿轮连接。锥齿轮使得电动马达的转矩能够以非常简单且节省空间的方式改向到与马达输出轴的方向不同且特别是正交于马达输出轴的方向的方向。

根据额外改进，齿轮箱具有齿轮箱输出轴，该齿轮箱输出轴配置成借助于第二锥齿轮连接到旋转滑块输出轴。此处，锥齿轮使得齿轮箱输出轴的转矩能够以非常简单且节省空间的方向改向到与齿轮箱输出轴的方向不同且特别是正交于齿轮箱输出轴的方向的方向。本文中，齿轮箱输出轴优选地配置成与齿轮箱输入轴平行。以此方式，可以按特别简单的方式实现驱动装置的扁平的安装空间。

此外，第一和/或第二锥齿轮可以配置为蜗轮，以便使相应的转矩改向。可得出类似的优点。

根据一个特别有利的实施例，齿轮箱包括多速正齿轮组，该多速正齿轮组设置在齿轮箱输入轴与齿轮箱输出轴之间。例如，由此实现的技术优点是可以在有限的安装空间中特别灵活地实现电动马达的转矩。

根据另一实施例，正齿轮组的最大齿轮的径向幅度小于或等于电动马达的直径。例如，由此实现的技术优点是可以限制电动马达的安装高度，并且因此使驱动装置的总体幅度最小化。

例如，旋转滑块输出轴具有用于检测旋转滑块输出轴的旋转位置的磁体。本文中，磁体优选地被设置成相对于旋转滑块输出轴的旋转轴线R不对称。例如，由此实现的技术优点是能够实现可产生磁场线的对应不对称性。例如，磁体以偏心方式设置在旋转滑块输出轴上。

根据额外改进，为磁体指定传感器单元，用于检测旋转滑块输出轴的角位置。例如，由此实现的技术优点是磁场线由传感器单元检测，并且可用于确定旋转滑块输出轴和与其连接的旋转滑块的旋转位置。

根据另一实施例，驱动装置具有控制单元，该控制单元被设置成平行于由马达输出轴和齿轮箱输入轴预先限定的平面。例如，由此实现的技术优点是可以通过致动齿轮箱来确定旋转滑块输出轴的位置并且因此确定旋转滑块的旋转位置。例如，控制单元轴向设置在旋转滑块输出轴的端部之后。此外，传感器单元与控制单元共同优选地设置在电路板上。传感器单元、控制单元和电路板也可以联合地称为控制单元。

根据一个特别有利的实施例，电路板和正齿轮组以如下方式设置：其最小共同幅度小于或等于电动马达的直径。例如，由此实现的技术优点是不超过由电动马达的直径确立的驱动装置的最小安装高度。在需要时，本文中的电路板具有用于齿轮箱的齿轮的间隙，在没有此间隙的情况下此齿轮的可用安装空间将不足。

根据另一实施例，驱动装置和控制单元设置在流体密封的壳体中。例如，由此实现的技术优点是保护包含控制单元的整个驱动装置避免受到壳体中的湿气和机械负载的影响。

驱动装置有利地包括用于连接到外部控制设备的接口。例如，由此实现的技术优点是可以使用客户专用的控制设备来激活驱动装置。例如，当连接外部控制设备时，可以忽视或停用内部控制设备。因此，可以特别灵活地针对不同的客户车辆和不同的客户需求来使用驱动装置。

为此，壳体优选地具有用于收纳接口的插接连接器。例如，实现的技术优点是保护可灵活使用的接口避免受到外部影响。除了防止受潮和污染之外，借助于插接连接器可以进行到外部控制设备的机械紧固，由此接口被锁合在其上。由此，驱动装置的功能和可靠性额外得到改善。

根据另一实施例，壳体具有隔板，该隔板用于相对于能够使流体流通过的壳体部分流体地密封控制单元和电动马达。例如，由此实现的技术优点是将壳体划分为干燥区域和湿润区域。因此，例如保护控制单元和定子而使其不与流体接触。这提高了驱动装置的可靠性。

根据特别的改进，齿轮箱配置为用于湿式运行。例如，由此实现的技术优点是齿轮箱可以完全设置在驱动装置的湿润区域中。例如，整个齿轮箱可以由塑料材料制成。由此，另外可以以特别廉价的方式来制造驱动装置。

本发明的其它有利的实施例和特征的组合可从以下详细描述和整个专利权利要求书中得出。