CN106168281B - 变速驱动装置和用于加工变速驱动装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及种变速驱动装置，尤其作为机动车中舒适驱动装置的组成部分，具有电动机，该电动机具有电枢轴，具有在电枢轴(13)上构成的啮合齿，该啮合齿与从动元件的配对啮合齿啮合，其中所述电枢轴(13)在其两个轴向端部部位的部位里面与至少外壳元件至少间接地共同作用，用于限制电枢轴在纵向上的轴向运动，所述电枢轴的至少端部部位布置成与摩擦元件端面贴合接触。按照本发明，在与端部部位对置的摩擦元件侧上布置与温度有关的增力元件，该增力元件设计成，在加热时产生在电枢轴纵向上作用的、在端部部位与摩擦元件之间增加的贴合力。

Description

变速驱动装置和用于加工变速驱动装置的方法

技术领域

本发明涉及一种变速驱动装置，尤其作为机动车中舒适驱动装置的组成部分。本发明还涉及一种用于加工所述变速驱动装置的方法。

背景技术

由申请者的DE 10 2006 061 700 A1已知所述的变速驱动装置。已知的变速驱动装置是例如玻璃窗升降驱动装置、滑移顶窗驱动装置或者类似装置的组成部分，其中要调整的部件（窗户玻璃、滑移顶窗等）可以在不同方向上运动。利用变速驱动装置产生为此所需的调整力，其中电动机可以在不同方向上运行。由要调整的部件引起作用于变速驱动装置上的复位力，它们通过变速齿轮与电枢轴之间的啮合齿表现出作用于电枢轴上的轴向力。为了减小在电动机旋转方向反向时通过电枢轴与其它构件的端面接触引起的换向噪声，在已知的变速驱动装置中规定，一方面使在装配变速驱动装置时电枢轴的轴向间隙最小，另一方面通过摩擦元件和缓冲元件能够实现电枢轴在两个对置的电枢轴端部部位上向着变速器外壳或者说极钵外壳的持续贴合。

在实践中已经证实，在变速驱动装置的新的状态中由变速驱动装置产生的噪声与在一定的运行或磨合时间以后产生的噪声相比相对剧烈。这一点由此引起，通过电枢轴与变速器外壳或者说电动机的极钵外壳的轴向摩擦位置实现激励，它们以固体声的形式表现出可感觉到的噪声。尽管可以尝试，通过相应地磨合过程已经在加工变速驱动装置时使噪声降低到以后的程度，但是这种磨合过程增加在加工这种变速驱动装置时的节拍时间并因此增加加工成本。替代地设想，使电动机或电枢轴在增加的负荷下以增加的转速运行，用于加速这种磨合过程。但是在这种以增加的负荷下实现的磨合过程中在电枢轴与变速齿轮之间的啮合部位处于增加的磨损，这可能降低其使用寿命。此外在碳刷与换向器之间由于增加的电流也产生增加的摩擦，这同样是不期望的。

发明内容

由所述的现有技术提出本发明的目的是，这样改进所述的变速驱动装置，使这个变速驱动装置已经在新的状态中、即直接在其加工后具有相对微小的噪声水平，或者说对应于否则在传统的变速驱动装置中只有在一定的磨合时间以后才有的噪声水平。

这个目的按照本发明在所述变速驱动装置中由此得以实现，所述变速驱动装置具有电动机，该电动机具有电枢轴，并且具有在电枢轴上构成的啮合齿，该啮合齿与从动元件的配对啮合齿啮合，其中所述电枢轴能够旋转地支承在至少两个轴承装置里面，其中所述电枢轴在其两个轴向端部部位的部位里面与至少一外壳元件至少间接地共同作用，用于限制电枢轴在电枢轴的纵向上的轴向运动，并且其中所述电枢轴的至少一端部部位布置成与摩擦元件进行端面贴合接触。根据本发明，在与电枢轴的端部部位对置的摩擦元件一侧上为电枢轴布置与温度有关的增力元件，该增力元件设计成，在加热时产生在电枢轴方向上作用的、在电枢轴端部部位与摩擦元件之间的增加贴合力。这种在摩擦元件与电枢轴之间增加的摩擦力与增加的负荷类似地引起磨合过程加速并由此已经在变速驱动装置装配在舒适驱动装置里面的状态引起噪声减小。此外视为特别有利的是，能够使用这种与温度有关的增力元件，为了加速磨合过程，提供通过相应提高温度增加的在摩擦元件与电枢轴端部部位之间的摩擦值并且紧接着，在相对短时间的磨合过程以后或者增力元件温度降低以后，再使原先增加的摩擦力降低到正常程度。由此总体上看不降低变速驱动装置的使用寿命，因为仅仅在非常短的时间区间期间在磨合过程期间产生增加的摩擦力。

本发明还涉及变速驱动装置的有利改进方案。

原则上能够实现这种增力元件的不同结构上的构造。在最简单的情况下可以设想，所述增力元件由简单的金属元件组成，该增力元件由于加入热量而膨胀并且通过其与摩擦元件的功能连接或贴合产生在摩擦元件与电枢轴之间的增加的摩擦力。但是优选的是增力元件的扩展结构，其中这个增力元件构造为双金属弹性元件。使用这种元件尤其具有优点，一方面相对微小的温度增加已经导致相对较大的元件变形，另一方面能够特别紧凑地构造这个元件，由此用于安装增力元件所需的（附加）结构空间一般不会导致加大变速驱动装置的结构尺寸。

在增力元件结构上优选的布置中，所述增力元件在背离摩擦元件的一侧上轴向支承在由弹性材料组成的缓冲元件上。这种缓冲元件尤其在电动机旋转方向转换时起作用，降低由于电枢轴端部部位的轴向止挡引起的转换噪声。

为了确定地定位和为了固定安装摩擦元件还规定，所述摩擦元件尤其以所谓的止推盘的形式构成，防旋转地容纳在外壳元件里面。由此尤其在磨合过程期间避免摩擦元件的旋转运动，在磨合过程中由于在摩擦元件与电枢轴之间增加的贴合力在摩擦元件上施加扭矩。

尽管这种增力元件原则上可以在电枢轴的两个轴向端部部位的每个端部部位上使用，特别有利的是，在其中布置增力元件的外壳元件是变速器外壳。这种变速器外壳与布置在电枢轴另一端部部位上的极钵外壳相比的优点是，能够简化增力元件的安装，不会加大外壳元件的结构尺寸。此外相应的摩擦元件一般同样布置在变速器外壳范围里面。

为了可以在磨合过程期间加热增力元件，所述增力元件至少间接导热地与外壳元件的外表面耦联。由此能够通过（外部）加热外壳元件并从外壳元件传递热量到增力元件上加热增力元件。由此尤其也无需在变速驱动装置内部的附加的热设施。

在最后列举的建议的改进方案中规定，所述外壳元件由金属制成，并且所述增力元件布置成与外壳元件贴合接触。这种构造能够特别快速且有效地加热增力元件并由此减少用于磨合过程所需的时间。此外由此也相对微小地热加载变速驱动装置的其它构件。

本发明也包括一种用于加工上述的按照本发明的变速驱动装置的方法，其中该方法包括至少一下面的步骤：在第一步骤中，在使用增力元件和与电枢轴端部部位布置成贴合接触的摩擦元件的条件下在外壳元件里面可旋转地布置电动机的电枢轴。接着驱动电动机并且加热增力元件，其中所述增力元件在电枢轴方向上轴向膨胀并且增加在摩擦元件与电枢轴端部部位之间构成的摩擦力。

为了减少在加工期间变速驱动装置所需的磨合时间，并且为了减小构件上的、尤其是在电枢轴与变速齿轮之间的啮合部位上的负荷，还优选地规定，所述电动机与正常运行相比在增加的运行电压下驱动，并且在电枢轴上不导入通过电枢轴的啮合齿作用的轴向力。关于增加的运行电压在此理解为例如倍增的电压。这种电压倍增引起例如相应的电枢转速的倍增。

优选通过外部热源在磨合过程期间加热增力元件。作为热源不仅可以使用产生辐射热的热源，而且可以使用感应作用的热源。

附图说明

由下面优选实施例的描述以及利用附图给出本发明的其它优点、特征和细节。

附图示出：

图1变速驱动装置的局部剖视面图，如同在机动车中作为舒适驱动装置的组成部分使用的那样，

图2在使用增力元件条件下电枢轴端部部位的局部剖视图，

图3在图2剖视面III-III方向上的剖视图，

图4在图2剖视面IV-IV方向上的剖视图。

相同的元件或者具有相同功能的元件在附图中配有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中所示的变速驱动装置10是机动车中舒适驱动装置的组成部分。关于舒适驱动装置示例地、且不受局限地理解为窗户升降驱动装置、滑移顶窗驱动装置或类似装置，其中要调整的元件（窗玻璃、滑移顶窗等）利用变速驱动装置10至少间接地运动或操纵。

变速驱动装置10包括布置在极钵外壳11里面的电动机12，电动机通过电枢轴13区段伸进到至少局部由金属制成的变速器外壳15里面。极钵外壳11以常见的方式和方法在端面上与变速器外壳15连接，例如通过螺栓连接。

电枢轴13在变速器外壳15内部具有构造为斜齿啮合或螺杆啮合的啮合齿16，它与在正齿轮17上在其圆周上构成的配对啮合齿18啮合。正齿轮17可旋转地支承在轴19里面并且至少间接地与未示出的从动元件耦联，从动元件用于驱动或调整要操纵的元件（窗玻璃，滑移顶窗等）。

电枢轴13在第一端部部位22上在极钵外壳11部位里面可旋转地支承在第一轴承装置21里面。此外电枢轴13的第一端部部位22至少间接地轴向布置成与极钵外壳11贴合接触。此外电枢轴13至少可旋转地支承在第二轴承装置23里面，它示例地位于极钵外壳11与电枢轴13的啮合齿16之间的变速器外壳15部位里面。

如同最清楚地利用图2和4的视图可以看出的那样，电枢轴13的第二端部部位25插进到变速器外壳15的盲孔形容纳体26里面。在此电枢轴13的轴端部27（它例如球形地构成）与作为摩擦元件起作用的、例如圆柱形构成的止推盘28处于（点状）贴合接触，止推盘又在于轴端部27对置的一侧上布置成与增力元件30功能连接。止推盘28具有例如凸起或钩（替代地倒平），它与相应地相同成形的容纳体26实现止推盘28在变速器外壳15里面的防旋转。增力元件30在与止推盘28对置的一侧上布置成与缓冲元件32功能连接。

增力元件30以双金属弹性元件35的形式构成，这个增力元件在加热时在电枢轴13的纵向36方向上膨胀。此外止推盘26在其两个端部部位里面防旋转地容纳在两个布置在对置侧面上的、变速器外壳15的槽形缺口37里面。因此对应于图4的视图在电枢轴13的轴端部27与止推盘28之间的轴向贴合一方面发生在止推盘28与增力元件30之间，另一方面发生在增力元件30与缓冲元件32之间，其中缓冲元件32又轴向支承在变速器外壳15的容纳体26的底部部位38上。这种布置还引起，增力元件30热技术地与变速器外壳15耦联。

在加工上述变速驱动装置10时电枢轴13与缓冲元件32、增力元件30和止推盘28一起装配到变速器外壳15里面。在此事先已经这样调整电枢轴13的轴向长度，使电枢轴13在变速器外壳15与极钵外壳11之间的轴向间隙13几乎为零。由现有技术公知为此所需的技术、尤其电枢轴13由于滚轧处理引起的塑性伸长，并因此不再详细解释。为了加速电枢轴13的磨合过程，现在最好使电动机12以比正常运行电压增加的电压运行，例如以倍增的电压。此外在磨合过程期间在电枢轴13上或者通过正齿轮17不施加（外部）负荷在电枢轴13上。此外利用外部热源40（它例如可以构造为感应热源）加热增力元件30所在的变速器外壳15部位。由此增力元件在轴向上、即在电枢轴13纵轴线36方向上膨胀，并由此增加由止推盘28作用于电枢轴13的第二端部部位25上的摩擦力F。在一定的时间以后停止加热增力元件30，接着增力元件30又占据其初始轴向长度或伸展，并且电动机12与电源分开，用于必要时可以进行变速驱动装置10的其它装配过程。

所述变速驱动装置10可以以各种方式和方法变化或改型，而不离开本发明思想。

Claims (12)

1.一种变速驱动装置（10），具有电动机（12），该电动机具有电枢轴（13），具有在电枢轴（13）上构成的啮合齿（16），该啮合齿与从动元件（17）的配对啮合齿（18）啮合，其中所述电枢轴（13）能够旋转地支承在至少两个轴承装置（21,23）里面，其中所述电枢轴（13）在其两个轴向端部部位（22,25）的部位里面与至少一外壳元件（11,15）至少间接地共同作用，用于限制电枢轴（13）在电枢轴（13）的纵向（36）上的轴向运动，并且其中所述电枢轴（13）的至少一端部部位（25）布置成与摩擦元件（28）进行端面贴合接触，其特征在于，在与电枢轴（13）的端部部位（25）对置的摩擦元件（28）一侧上布置与温度有关的增力元件（30），该增力元件设计成，在加热时产生在电枢轴（13）的纵向（36）上作用的、在电枢轴（13）的端部部位（25）与摩擦元件（28）之间的附加的摩擦力（F）。

2.如权利要求1所述的变速驱动装置，其特征在于，所述增力元件（30）构造为双金属弹性元件（35）。

3.如权利要求1或2所述的变速驱动装置，其特征在于，所述增力元件（30）在背离摩擦元件（28）的一侧上轴向支承在由弹性材料组成的缓冲元件（32）上。

4.如权利要求1或2所述的变速驱动装置，其特征在于，所述摩擦元件（28）防旋转地容纳在外壳元件（15）里面。

5.如权利要求1或2所述的变速驱动装置，其特征在于，所述外壳元件（15）构造为变速器外壳。

6.如权利要求1或2所述的变速驱动装置，其特征在于，所述增力元件（30）至少间接导热地与外壳元件（15）的外表面耦联。

7.如权利要求1或2所述的变速驱动装置，其特征在于，所述外壳元件（15）由金属制成，并且所述增力元件（30）至少间接地布置成与外壳元件（15）导热地接触。

8.如权利要求1或2所述的变速驱动装置，其特征在于，所述变速驱动装置（10）构造为机动车中舒适驱动装置的组成部分。

9.如权利要求1或2所述的变速驱动装置，其特征在于，所述配对啮合齿（18）构造为正齿轮的啮合齿。

10.一种用于加工如权利要求1至9中任一项所述的变速驱动装置（10）的方法，包括至少下面的步骤：

-在使用增力元件（30）和与电枢轴（13）的端部部位（25）贴合接触地布置的摩擦元件（28）的条件下在外壳元件（15）里面能够旋转地布置与电动机（12）的转子相连接的电枢轴（13），

-驱动所述电动机（12）并且加热所述增力元件（30），其中所述增力元件（30）膨胀并且增加在摩擦元件（28）与电枢轴（13）的端部部位（25）之间所构成的摩擦力（F）。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电动机（12）与正常运行相比在增加的运行电压下被驱动，并且在电枢轴（13）上不导入通过电枢轴（13）的啮合齿（16）作用的轴向负荷。

12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，通过外部热源（40）加热增力元件（30）。

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