CN102449256A - 用于机动车辆的展开元件的驱动设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种驱动设备(1)，该驱动设备用于机动车辆的展开元件(6)，特别地用于可枢转的铰接的窗，该窗可以以机动的方式在打开位置(P_O)和关闭位置(P_S)之间运动。由电动机驱动的正齿轮传动装置(10)包括：输出齿轮(14)，该输出齿轮具有联杆(18)，该联杆用于以可旋转运动的方式联接展开杆(4)；与输出齿轮(14)啮合的正齿轮(13)；和与正齿轮(13)同轴的中间齿轮(11)。输出齿轮(14)具有外齿，该外齿具有不同轴向齿宽度(b4)的两个齿部分(14a，14b)。联接到联杆(18)的展开杆(4)在对称平面(16)中延伸，该对称平面垂直于正齿轮传动装置(10)的旋转轴线(12，14)。

Description

用于机动车辆的展开元件的驱动设备

技术领域

本发明涉及一种用于马达驱动的倾斜元件的驱动设备，该倾斜元件可以在打开位置和关闭位置之间运动，该驱动设备具有电动机驱动的正齿轮驱动装置。特别地，倾斜元件在这里被理解为意指向外打开的闭合部分，该闭合部分是可枢转的，也就是说，在一侧被铰接，例如机动车辆中的通风窗、弹出顶等等。

背景技术

从DE 197 57 346C2已知一种驱动机构，其中电动机的驱动力可以通过蜗杆和正齿轮驱动装置传递到枢转窗，到达与输出轴成一体的第一连杆和与第一连杆联接的第二连杆。在窗的打开运动和关闭运动期间，两个连杆之间的连接点沿近似180°的弯曲路径运动，而第二连杆和窗格之间的连接点沿直的路径来回运动。连接点的弯曲路径在驱动轴的与用来铰接窗格的枢轴铰链相对的那侧上延伸，该枢轴铰链代表形成半圆的路径的圆心。连接点和窗格之间的第二连杆在一个实施例中的设计中是弯曲的，并且因此即使通风窗关闭时也包围输出轴。

在从DE 42 18 507C2已知的动力窗致动器中，具有电动机驱动装置和多级齿轮心轴驱动装置，并且具有类似的枢转杆机构，该枢转杆机构具有以铰接的方式连接在一起的两根杆，其用于打开和关闭向外打开侧窗的铰接点也沿绕轴旋转的轴线的弓形路径枢转，当窗处于关闭位置时，该铰接点位于在旋转轴线下方与窗格相对的那侧上。这样，该窗被固定以免不需要的(手动的)打开。

如果这种驱动设备也可用于所谓的自动行进，则它们在原理上与用于可以被升起和降下的窗的窗调节器服从相同的法律要求，为此，对于沿关闭方向的自动行进中的所谓的4mm杆(上夹持间隙极限)，典型地100N的最大夹持力是可容许的。

发明内容

本发明的目标是详细说明一种特别合适的驱动设备，该驱动设备允许灵活的安装，同时占据小的安装空间。

根据本发明通过权利要求1的特征实现这个目标。为此目的，提供一种正齿轮驱动装置，该正齿轮驱动装置包括：输出齿轮，该输出齿轮具有用于倾斜杆的旋转联接的模制在其上的联杆；与所述输出齿轮啮合的正齿轮(小齿轮)；和中间齿轮，该中间齿轮与正齿轮同轴。输出齿轮、正齿轮和中间齿轮是直齿齿轮，这就是说，具有沿轴向笔直地延伸的外齿的齿轮。输出齿轮具有外齿，该外齿具有第一齿部分并且具有相邻的第二齿部分，第二齿部分的轴向齿面宽度小于第一齿部分的轴向齿面宽度。

输出齿轮沿其周边的不同的轴向齿面宽度首先允许从驱动正齿轮到输出齿轮的力的不同传递，其次保证包括中间齿轮的正齿轮驱动装置的特别小的总轴向宽度。力的不同传递被故意利用，其中，当闭合过程期间机动车辆的倾斜元件(特别地是通风窗)通过比较大的力施加行进到闭合密封件中时，输出齿轮的第一齿部分的比较大的轴向齿面宽度与正齿轮接合，并且正齿轮驱动装置受到对应地高的载荷。特别地，当所述倾斜元件处于其关闭位置时，比较宽的第一齿部分与相关联的正齿轮接合。

相比之下，当机动车辆的倾斜元件以比较小的力施加行进到密封件外部时，输出齿轮的第二齿部分以比较小的轴向齿面宽度接合正齿轮，并且正齿轮驱动装置受到对应地低的载荷。

根据本发明的另一方面，以可旋转的方式连接到联杆并且垂直于正齿轮驱动装置的旋转轴线延伸的倾斜杆位于包含与正齿轮同轴的中间齿轮的正齿轮驱动装置的对称平面中。这种镜像对称允许该驱动单元的左手和右手安装，而同时允许最小可能的轴向安装宽度。为此目的，在倾斜杆的调节运动期间，比较窄的第二齿部分形成合适的自由空间，该自由空间用于联接到联杆的倾斜杆。中间齿轮位于对称平面的一侧上，而轴向突出超过比较窄的第二齿部分的第一齿部分的齿区域位于对称平面的另一侧上。

正齿轮和中间齿轮布置在平行于输出齿轮的旋转轴线的共享的旋转轴线上并且有用地彼此连接。中间齿轮的直径至少略微小于输出齿轮的直径，并且显著大于正齿轮的直径。正齿轮的轴向齿面宽度大于或等于第一齿部分的轴向齿面宽度。小齿轮状的正齿轮在背离中间齿轮的侧上与输出齿轮对齐。

比较宽的第一齿部分在输出齿轮的一定周向部分上适当地线性过渡到比较窄的第二齿部分。为了简单化和节省材料的目的，输出齿轮的外齿有用地仅设置在与旋转角度相关的外周边上。因此，输出齿轮在与两个齿部分相对的周向侧上具有无齿周向部分。

适当地形成在输出齿轮上的联杆具有接收狭缝，该接收狭缝形成在两个臂之间用于倾斜杆的穿孔的杆头部。在与输出齿轮的旋转轴线相对的其自由端部，联杆具有用于安装柱的支承眼，从而以可旋转的方式将倾斜杆安装在联杆上。在安装柱有用地闭锁或卡扣配合到联杆的已安装的位置中，安装柱穿过倾斜杆和联杆的相互对齐的支承眼。为此目的，支承眼具有止动凸轮，该止动凸轮与安装柱的柱柄部中的环形凹槽互锁。通过这种手段实现特别简单的部件组装。齿轮侧上的可应用的联杆臂的接收狭缝的壁构成一平面，凹入的(第二)齿部分的边缘侧平面位于该平面中。这个平面在输出齿轮侧上界定倾斜杆的自由空间。

在倾斜元件在其打开位置和其关闭位置之间的调节运动期间，联杆和倾斜杆之间的联接点沿半圆形调节路径行进。在有用的形式中，调节运动或半圆形路径在两个止动件(停止点)之间延伸。这些止动件优选地由机械阻尼元件组成。在这些止动件之间可以被倾斜杆越过的区域中，输出齿轮的比较窄的第二齿部分相对于其第一齿部分凹入。联杆和倾斜杆之间的联接点距输出齿轮的旋转轴线的径向距离略微大于其齿顶圆半径，使得输出齿轮以其联接点碰撞阻尼元件。

正齿轮驱动装置与输出齿轮、正齿轮和中间齿轮一起有用地是具有涡轮的多级齿轮减速器的部分。涡轮在一侧上与中间齿轮联接并且在另一侧上与安置在电动机的驱动轴上的蜗杆啮合。

输出齿轮的外齿适当地覆盖小于200°的旋转角度。至于几乎水平的调节行程(这对应于倾斜元件的打开位置中的0°和关闭位置中的180°的角度范围)，联接点的调节路径有用地覆盖近似180°的角区域。在倾斜元件的关闭位置中，即使仅仅略微超过180°死点，也实现杆机构的可靠的锁定位置，并且因此实现驱动设备的可靠锁定位置。同样，在打开位置中，当在那里打开角度至少略微大于0°时，可靠地超过力方面的死点。

特别地，通过本发明实现的优点是首先由于具有不同轴向齿面宽度的至少两个齿部分的正齿轮驱动装置的输出齿轮的外齿，其次由于沿镜像对称的平面或轴线的铰接在输出齿轮上的倾斜杆的对称布置，使得结合特别小的轴向安装宽度的该驱动单元的左手和右手安装成为可能。这样，以低的部件种类在机动车辆中实现倾斜元件的自动关闭，特别地，后乘客室中的两个通风窗的自动行进。

此外，由于在高载荷的外齿区域中故意使用输出齿轮的比较大的齿面宽度，这就是说，当通风窗运动到闭合密封件中时，即使在使用具有比较低的功率的电动机的情况下足够的关闭力也是可能的。此外，可以使输出齿轮由塑料制成，这导致与金属样式型式相比，驱动设备的总重量减小。

附图说明

下面使用附图详细说明本发明的示例性实施例。这些附图示出：

图1是电动机驱动设备的透视图，其中倾斜杆从壳体突出，

图2是图1的驱动设备的正齿轮驱动装置的侧视图，其中倾斜杆铰接在具有不同的轴向齿面宽度的输出齿轮上，

图3是用于第一调节位置(关闭位置)中的止动件和正齿轮的正齿轮驱动装置的透视图，

图4是在如图3中的图中的正齿轮驱动装置，止动件在第二调节位置(打开位置)中，

图5是用于关闭位置中的止动件和中间齿轮的正齿轮驱动装置的透视图，

图6是在如图4中的图中的正齿轮驱动装置，止动件在打开位置中，

图7是输出齿轮的透视图，其具有模制在其上的联杆和支承眼，并且

图8是输出齿轮的剖视图，其具有卡扣配合在支承眼中的用于倾斜杆的安装柱。

在所有图中，对应的部分用相同的附图标记标识。

具体实施方式

图1示出具有例如双壳封闭壳体的驱动设备1，该驱动设备1处于机动车辆车身2中的其安装位置中，例如在机动车辆的后乘客室中的侧面板或门框架的凸缘区域3中在C支柱或D支柱附近。驱动设备1的倾斜杆4通过凸缘开口5延伸到外部到达倾斜元件6，该倾斜元件例如以在一侧铰接到车身2的通风窗的形式，在该倾斜元件处，该倾斜杆4延伸到保持点和/或铰接点7。驱动设备1包括在图1中隐藏在壳体轮廓后面的电动机8，该电动机8通过同样隐藏的多级齿轮减速器9在通风窗6的关闭位置P_S和打开位置P_O之间驱动倾斜杆4。

图2示出驱动设备1的齿轮减速器9的正齿轮驱动装置10和中间齿轮11。中间齿轮11绕旋转轴线12旋转，在该旋转轴线上安置正齿轮驱动装置13的小齿轮或正齿轮13。正齿轮13永久地连接到，特别地模制到与其同轴的中间齿轮11上。正齿轮驱动装置10的输出齿轮14绕旋转轴线15旋转，该旋转轴线15平行于中间齿轮11和与其同轴的正齿轮13的旋转轴线12延伸。倾斜杆4在与旋转轴线12和15成横向的正齿轮驱动装置10的对称平面(镜像对称的轴线)16中延伸，并且因此精确地位于其轴向驱动宽度b的中心中。在图中正齿轮驱动装置10的在对称平面16左侧上的轴向驱动宽度的一半b₁因此等于正齿轮驱动装置10的对称平面16的右侧上的轴向驱动宽度的一半b₂。中间齿轮11位于对称平面16的左侧上，而输出齿轮14基本上位于对称平面的右侧上。在对称平面16的背离中间齿轮11的那侧上，输出齿轮14与正齿轮13对齐，并且因此输出齿轮14不突出超过它。

如结合图3到7显然可见的，输出齿轮14具有外齿，该外齿具有不同轴向齿面宽度b₃和b₄的两个齿部分14a和14b。具有比较大的齿面宽度b₃的第一齿部分14a向着驱动装置的左侧上的中间齿轮11略微突出超过对称平面16。具有比较小的齿面宽度b₄的第二齿部分14b完全位于对称平面16的右侧。第一齿部分14a和第二齿部分14b通过第三齿部分14c过渡到彼此，该第三齿部分14c的轴向齿面宽度从第一齿部分14a到第二齿部分14b连续(线性地)减少。

在图2、3和5中示出的图中，输出齿轮14通过具有比较大的齿面宽度b₃的其第一齿部分14a接合正齿轮13，并且在至少近似其整个轴向齿面宽度b₅上与其外齿17啮合(图3)。

在这个驱动位置中，联接到输出齿轮14的联杆18的调节杆4位于由于输出齿轮14的第二齿部分14b的比较窄的轴向齿面宽度b₄而形成的中间自由空间19中；这个中间自由空间的轴向宽度由两个齿面宽度b₃和b₄之间的差确定。结果，正齿轮驱动装置10的轴向驱动宽度b对于所有意图和目的来说特别小并且被最小化，而同时正齿轮驱动装置10——并且因此驱动设备1——具有镜像对称构造。这反过来导致具有特别小的安装空间要求的驱动设备1。

如从图5到8相对清楚地显而易见的，倾斜杆4到联杆18的联接通过安装柱20实现。为了这个目的，该柱延伸穿过联杆18的支承眼21并且穿过合适地实施为倾斜杆4的细长孔的与该支承眼21对齐的支承眼22。结合支承眼21和22，安装柱20形成联杆18和倾斜杆4之间的支承点或联接点。离开输出齿轮14的旋转轴线15的联接点20，21，22的径向距离r_A大于其齿顶圆半径r_K，使得联接点20，21，22并且因此模制在输出齿轮14上的联杆18在周向侧上至少略微突出超过输出齿轮14。

为了容纳具有支承眼22的倾斜杆4或其在自由端部处的支承头部23，联杆18由第一联杆臂18a和以一定距离与第一联杆臂相对的第二联杆臂18b组成，形成了用于倾斜杆4的接收狭缝24。在这种设计中，第二联杆臂18b基本上模制到输出齿轮15的无齿周向部分25上。背离支承眼21的第一臂18a的保持端部模制到输出齿轮14的用于支承轴(未示出)的圆柱形支承套管26上。输出齿轮14的凹入的窄齿部分14b的边缘侧平面基本上位于形成在输出齿轮14的无齿周向部分25上的联杆18(图7)的臂18b的狭缝侧上的联杆壁或臂壁形成的平面中。这个平面界定图1中的图的右侧上的中间自由空间19。

联杆臂中的一个联杆臂(该一个联杆臂在示例性实施例中是联杆18的第二联杆臂18b)具有形成夹紧突出部或止动凸轮27的空腔28。在图8中示出的安装柱20的闭锁的或卡扣配合的状态中，这个止动凸轮27接合在安装柱20的环形凹槽29中并且与环形凹槽28形成的安装柱20的肩部或止动轮廓30互锁。这个止动或卡扣配合机构允许倾斜杆4特别简单地安装在支承眼21，22和柱20产生的在倾斜杆4和联杆18之间的联接点或铰接点中。当柱处于其止动位置时，与环形凹槽29的肩部轮廓30相对的、形成在柱端部上的安装柱20的支撑圈部31位于支承眼21的开口的边缘处，并且因此，除止动凸轮27与环形凹槽29的肩部轮廓30的互锁之外，该支撑圈部31形成安装柱20在联杆18的支承眼21中的第二支承或连接点。

在图3到6中，可以看到杆状或圆柱形机械阻尼元件32，33。被固定在壳体中的阻尼元件32，33在通风窗6的打开位置P_O或关闭位置P_S中的由安装柱20限定的支承点20，21，22的附近阻尼径向突出超过输出齿轮14的联杆18的碰撞。例如由软的弹性塑料材料制成的机械阻尼元件32，33因此允许倾斜杆4在通风窗6的终点位置P_O和P_S中的无噪音接触。

由于正齿轮驱动装置10和中间齿轮11以及倾斜杆4(其位置在对称平面16内)的镜像对称构造，驱动设备1可以安装在左手和右手车辆侧部中以便自动致动那里的对应通风窗6。倾斜杆4的支承眼22实施为细长孔允许例如倾斜杆4的调节运动期间的运动的公差相关的补偿。联杆18上的倾斜杆的支承点20，21，22在打开位置P_O和关闭位置P_S之间的调节运动期间横穿圆形路径，同时越过从大于或等于0°到小于或等于200°，优选地近似180°的角范围。

附图标记列表

1     驱动设备

2     车身

3     凸缘区域

4     倾斜杆

5     凸缘开口

6     倾斜元件/通风窗

7     铰接点

8     电动机

9     齿轮减速器

10    正齿轮驱动装置

11    中间齿轮

12    旋转轴线

13    正齿轮

14a   第一齿部分

14b   第二齿部分

14c   第三齿部分

15    旋转轴线

16    镜像对称轴线/对称轴线

17    外齿

18    联杆

18a   第一夹紧臂

18b   第二夹紧臂

19    中间自由空间

20    安装柱

21    支承眼

22    细长孔形式的支承眼

23    支承头部

24    接收狭缝

25    无齿周向部分

26    支承套管

27    夹紧突出部/止动凸轮

28    凹部

29    环形凹槽

30    肩部轮廓/止动轮廓

31    支承圈部

32    阻尼元件

33    阻尼元件

b     驱动宽度

b_1，2 半驱动宽度

b_3，4，5齿面宽度

P_O    打开位置

P_S    关闭位置

r_A    径向距离

r_K    齿顶圆半径

Claims (13)

1.一种驱动设备(1)，所述驱动设备(1)用于机动车辆的倾斜元件(6)，特别地用于枢转通风窗，所述枢转通风窗在打开位置(P_O)和关闭位置(P_S)之间能够被马达驱动，所述驱动设备(1)具有电动机驱动的正齿轮驱动装置(10)，所述正齿轮驱动装置(10)包括：输出齿轮(14)，所述输出齿轮(14)具有用于倾斜杆(4)的旋转联接的联杆(18)；与所述输出齿轮(14)啮合的正齿轮(13)；以及中间齿轮(11)，所述中间齿轮(11)与所述正齿轮(13)同轴，

其中所述输出齿轮(14)具有外齿，所述外齿具有第一齿部分(14a)并且具有相邻的第二齿部分(14b)，所述第二齿部分(14b)的轴向齿面宽度(b₄)小于所述第一齿部分(14a)的轴向齿面宽度(b₃)，并且

其中连接到所述联杆(18)的所述倾斜杆(4)位于对称平面(16)中，所述对称平面(16)垂直于所述正齿轮驱动装置(10)的旋转轴线(12，15)。

2.根据权利要求1所述的驱动设备(1)，

其特征在于，

所述正齿轮(13)和所述中间齿轮(11)在平行于所述输出齿轮(14)的旋转轴线(15)的共用的旋转轴线(12)上彼此连接。

3.根据权利要求1或2所述的驱动设备(1)，

其特征在于，

所述输出齿轮(14)具有无齿周向部分(25)。

4.根据权利要求1到3中的一项所述的驱动设备(1)，

其特征在于，

所述正齿轮(13)的轴向齿面宽度(b₅)大于或等于所述第一齿部分(15a)的轴向齿面宽度(b₃)。

5.根据权利要求1到4中的一项所述的驱动设备(1)，

其特征在于，

所述正齿轮(13)在背离所述中间齿轮(11)的侧上与所述输出齿轮(14)对齐。

6.根据权利要求1到5中的一项所述的驱动设备(1)，

其特征在于，

所述联杆(18)和所述倾斜杆(4)之间的联接点(20，21，22)距所述输出齿轮(14)的旋转轴线(15)的径向距离(r_A)大于其齿顶圆半径(r_K)。

7.根据权利要求1到6中的一项所述的驱动设备(1)，

其特征在于，

所述联杆(18)在所述输出齿轮(14)的旋转轴线(15)的区域中具有：模制在所述输出齿轮(14)的旋转轴线(15)的所述区域上的第一臂(18a)；以及第二臂(18b)，所述第二臂(18b)与所述第一臂分开，同时形成用于所述倾斜杆(4)的接收狭缝(24)。

8.根据权利要求1到7中的一项所述的驱动设备(1)，

其特征在于，

为了将所述倾斜杆(4)以可旋转的方式联接到所述联杆(18)，设置安装柱(20)，所述安装柱(20)被闭锁在所述联杆(18)的支承眼(21)中。

9.根据权利要求8所述的驱动设备(1)，

其特征在于，

所述联杆(18)和所述倾斜杆(4)之间的联接点(20，21，22)在与所述打开位置(P_O)相关联的第一止动件(32)和与所述关闭位置(P_S)相关联的第二止动件(33)之间沿半圆形的调节路径引导。

10.根据权利要求1到9中的一项所述的驱动设备(1)，

其特征在于，

所述止动件优选地由机械阻尼元件(32，33)构成。

11.根据权利要求9或10所述的驱动设备(1)，

其特征在于，

所述输出齿轮(14)的第二齿部分(14b)在所述倾斜杆(4)在所述止动件(32，33)之间能够越过的区域中相对于所述第一齿部分(14a)凹入。

12.根据权利要求11所述的驱动设备(1)，

其特征在于，

凹入的齿部分(14b)的边缘侧平面大致位于由所述臂(18b)的接收狭缝(24)的壁形成的平面中。

13.根据权利要求1到12中的一项所述的驱动设备(1)，

其特征在于，

当所述倾斜元件(6)处于其关闭位置(P_S)时，较宽的第一齿部分(14a)与相关联的正齿轮(13)保持啮合。

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