FR2969686B1 - DRIVE AND TRANSMISSION UNIT, FUNCTIONAL ELEMENT AND MOUNTING SHAPE OF THIS UNIT AND FUNCTIONAL ELEMENT - Google Patents
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Abstract
Unité d'entraînement et de transmission comportant un élément de sortie (22) venant en saillie d'un boîtier et formant une interface pour un élément fonctionnel mobile, et ayant une première géométrie de liaison par la forme (25) pour la liaison avec l'élément fonctionnel qui a une seconde géométrie de liaison par la forme. La première géométrie de liaison par la forme (25) a une première extension maximale (a) sur l'élément de sortie (22) au niveau de l'interface par rapport à son axe longitudinal . La première géométrie de liaison par la forme (25) de l'élément de sortie (22) a une seconde extension maximale (A) supérieure à la première extension maximale (a).A drive and transmission unit having an output member (22) projecting from a housing and forming an interface for a movable functional element, and having a first shape-connecting geometry (25) for connection to the housing functional element which has a second form-binding geometry. The first shape-connecting geometry (25) has a first maximum extension (a) on the output member (22) at the interface relative to its longitudinal axis. The first connecting geometry by the shape (25) of the output member (22) has a second maximum extension (A) greater than the first maximum extension (a).
Description
Domaine de l’inventionField of the invention
La présente invention se rapporte à une unité d’entraînement et de transmission notamment un entraînement de lève-vitres comportant un élément de sortie venant en saillie d’un boîtier et formant une interface pour un élément fonctionnel mobile, et ayant une première géométrie de liaison par la forme pour la liaison avec l’élément fonctionnel qui a une seconde géométrie de liaison par la forme, * la première géométrie de liaison par la forme ayant une première ex tension maximale (a) sur l’élément de sortie au niveau de l’interface par rapport à l’axe longitudinal de l’élément de sortie. L’invention se rapporte également à un élément fonctionnel et à un montage composé d’une unité d’entraînement et de transmission et d’un élément fonctionnel.The present invention relates to a drive and transmission unit including a window lift drive comprising an output element projecting from a housing and forming an interface for a mobile functional element, and having a first connection geometry by the form for connection to the functional element which has a second form-connecting geometry, * the first form-connecting geometry having a first ex maximum voltage (a) on the output element at the level of the interface with respect to the longitudinal axis of the output member. The invention also relates to a functional element and an assembly consisting of a drive and transmission unit and a functional element.
Etat de la techniqueState of the art
On connaît une unité d’entraînement et de transmission telle que définie ci-dessus par le document DE 10 2005 012 938 Al. Cette unité d’entraînement et de transmission connue, fait partie d’un lève-vitre et comporte un moteur électrique coopérant indirectement par un arbre de sortie muni d’une denture inclinée avec une roue dentée de sortie, réalisée en matière plastique et dont la partie dépassant du boîtier de l’unité d’entraînement et de transmission fonctionne comme arbre de sortie. La périphérie de la roue dentée de sortie comporte une denture coopérant avec l’élément fonctionnel par une liaison par la forme. Dans le cas d’un lève-vitre, cet élément fonctionnel est de manière caractéristique un tambour à câble réalisé en matière plastique et dont la paroi intérieure du perçage comporte une denture intérieure coopérant avec la denture extérieure du pignon denté de sortie. Le tambour à câble présente en deux positions notamment opposées, des logements pour fixer un câble relié au disque dans le véhicule de sortie pour que la rotation du tambour à câble soulève ou abaisse la vitre comme souhaité.A drive and transmission unit as defined above by DE 10 2005 012 938 A1 is known. This known drive and transmission unit is part of a window regulator and comprises a co-operating electric motor. indirectly by an output shaft provided with an inclined toothing with an output gear wheel, made of plastic material and whose portion protruding from the housing of the drive and transmission unit operates as an output shaft. The periphery of the output gear wheel has a toothing cooperating with the functional element by a connection by the form. In the case of a window regulator, this functional element is typically a cable drum made of plastic material and whose inner wall of the bore has an internal toothing cooperating with the external toothing of the output gear pinion. The cable drum has two particularly opposed positions, housing for securing a cable connected to the disk in the output vehicle so that the rotation of the cable drum raises or lowers the window as desired.
La difficulté de la transmission de force du pignon denté de sortie de l’unité d’entraînement et de transmission du tambour à câble est la zone de l’interface entre la roue dentée de sortie et le tambour à câble dans la partie de la géométrie de liaison par la forme cons tituée par la denture. Notamment le couple à transmettre est limité par les deux endroits où le tambour à câble comporte les logements pour les câbles. Dans cette zone entre les deux logements, la géométrie de liaison par la forme a un diamètre maximum déterminé ou une dimension maximale limitant le couple transmissible. Augmenter le couple à transmettre ainsi pour une géométrie de liaison par la forme donnée n’est possible que par le choix d’un matériau approprié, ce qui se traduit par un coût plus élevé et le cas échéant d’autres inconvénients.The difficulty of the power transmission of the output gear pinion of the cable drum drive and transmission unit is the area of the interface between the output gear wheel and the cable drum in the geometry portion binding by the shape formed by the toothing. In particular, the torque to be transmitted is limited by the two places where the cable drum has the slots for the cables. In this zone between the two housings, the shape-connecting geometry has a determined maximum diameter or a maximum dimension limiting the transmittable torque. Increasing the torque to be transmitted thus for a binding geometry by the given form is possible only by the choice of a suitable material, which results in a higher cost and if necessary other disadvantages.
But de l’inventionPurpose of the invention
Partant de cet état de la technique la présente invention a pour but de développer une unité d’entraînement et de transmission telle que définie ci-dessus et qui puisse transmettre des couples plus importants que selon l’état de la technique sans avoir à utiliser des matériaux extrêmement résistants.From this state of the art, the object of the present invention is to develop a drive and transmission unit as defined above which can transmit larger torques than according to the state of the art without having to use extremely resistant materials.
Exposé et avantages de l’invention A cet effet l’invention a pour objet une unité d’entraînement et de transmission du type défini ci-dessus caractérisé en ce que l’unité d’entraînement et de transmission notamment un entraînement de lève-vitres comportant un élément de sortie venant en saillie d’un boîtier et formant une interface pour un élément fonctionnel mobile et ayant une première géométrie de liaison par la forme pour la liaison avec l’élément fonctionnel qui a une seconde géométrie de liaison par la forme cette unité étant caractérisée en ce que la première géométrie de liaison par la forme de l’élément de sortie a une seconde extension maximale supérieure à la première extension maximale. En d’autres termes, l’idée de base de l’invention consiste à réaliser la géométrie de liaison par la forme de l’élément de sortie (roue dentée de sortie) pour que ces endroits qui se situent en dehors de la zone ou se trouve les logements pour l’élément fonctionnel (tambour à câble) pour un câble, présentent une extension maximale plus grande que dans la direction alignée sur ces logements. En d’autres termes, cela signifie que l’extension de la première géométrie de liaison par la forme est agrandie au moins par zone.DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION To this end, the subject of the invention is a drive and transmission unit of the type defined above, characterized in that the drive and transmission unit, in particular a power window drive, is having an output member projecting from a housing and forming an interface for a movable functional element and having a first shape connection geometry for connection to the functional element which has a second connection geometry in the form of unit being characterized in that the first connecting geometry by the shape of the output element has a second maximum extension greater than the first maximum extension. In other words, the basic idea of the invention is to realize the connection geometry by the shape of the output element (output gear) so that these places which are outside the area or the slots for the functional element (cable drum) for a cable have a greater maximum extension than in the direction aligned with these housings. In other words, it means that the extension of the first link geometry by the shape is enlarged at least by zone.
Une géométrie de liaison par la forme particulièrement simple qui, en outre, permet d’éviter le cas échéant des dentures sup plémentaires de forme complexe ou des solutions analogues, permet pour une géométrie de liaison par la forme ayant une forme ovale, de situer son petit axe de symétrie sur la première extension maximale et le second grand axe de symétrie sur la seconde extension maximale.A particularly simple form of connection geometry which, in addition, makes it possible to avoid, if necessary, additional teeth with a complex shape or similar solutions, makes it possible, for a shape-dependent geometry having an oval shape, to locate its small axis of symmetry on the first maximum extension and the second major axis of symmetry on the second maximum extension.
On peut régler d’une manière particulièrement bonne la position de l’élément fonctionnel sur l’élément de sortie si la géométrie de liaison par la forme de l’élément de sortie comporte une denture alignée en particulier dans la direction de l’axe longitudinal de l’élément de sortie.The position of the functional element on the output element can be adjusted in a particularly good way if the connection geometry in the form of the output element has a toothing aligned in particular in the direction of the longitudinal axis. of the output element.
La construction d’un élément de sortie ayant une telle géométrie de liaison par la forme est particulièrement simple si l’élément de sortie est sous la forme d’une roue dentée de sortie et si au moins dans la zone de la première géométrie de liaison par la forme, l’élément est en matière plastique et de préférence s’il est complètement en matière plastique.The construction of an output element having such a shape-connecting geometry is particularly simple if the output element is in the form of an output gearwheel and if at least in the region of the first connection geometry. by the shape, the element is plastic and preferably if it is completely plastic.
Le couple à transmettre pourra être maximum si la seconde extension maximale est décalée de 90° par rapport à la première extension maximale. L’invention a également pour objet un élément fonctionnel coopérant avec la première géométrie de liaison par la forme de la roue dentée de sortie. Il est notamment prévu de réaliser l’élément fonctionnel en particulier comme tambour à câble comportant dans deux positions opposées par rapport à l’axe de symétrie l’élément fonctionnel des points de liaison notamment sous forme de dégagements pour recevoir un élément de transmission en particulier un câble, l’élément fonctionnel ayant une seconde géométrie de liaison par la forme coopérant avec la première géométrie de liaison par la forme.The torque to be transmitted can be maximum if the second maximum extension is shifted by 90 ° with respect to the first maximum extension. The invention also relates to a functional element cooperating with the first connecting geometry by the shape of the output gear wheel. In particular, it is intended to provide the functional element in particular as a cable drum comprising, in two opposite positions with respect to the axis of symmetry, the functional element of the connection points, in particular in the form of clearances for receiving a particular transmission element. a cable, the functional element having a second shape-engaging geometry cooperating with the first form-connecting geometry.
En particulier pour rendre maximum le couple transmissible, la seconde géométrie de liaison par la forme est complémentaire à la première géométrie de liaison par la forme et la première extension maximale de la seconde géométrie de liaison par la forme est alignée sur la ligne reliant les deux points de liaison pour l’élément de transmission. L’invention a également pour objet un montage composé d’une unité d’entraînement et de transmission selon l’invention ou d’un élément fonctionnel couplé par une liaison par la forme à une unité d’entraînement et de transmission. Un tel montage permet de transmettre des couples particulièrement élevés comme ceux que l’on peut rencontrer par exemple dans les lève-vitres. En variante, pour un couple maximum à transmettre, identique à celui de l’état de la technique, on pourra réduire au minimum l’encombrement de l’arbre de sortie ou de l’élément fonctionnel au niveau de l’interface.In particular, to make the transmittable torque maximum, the second form-connecting geometry is complementary to the first connection geometry by the shape and the first maximum extension of the second connection geometry by the shape is aligned on the line connecting the two connection points for the transmission element. The invention also relates to an assembly consisting of a drive unit and transmission according to the invention or a functional element coupled by a connection in the form to a drive unit and transmission. Such an assembly makes it possible to transmit particularly high torques such as those that can be encountered, for example, in window lifts. As a variant, for a maximum torque to be transmitted, identical to that of the state of the art, it will be possible to minimize the size of the output shaft or of the functional element at the interface.
Dessinsdrawings
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide d’un exemple de réalisation d’une unité d'entraînement et de transmission représentée dans les dessins annexés dans lesquels les mêmes composants ou des composants de même fonction portent les mêmes références dans les différentes figures.The present invention will be described hereinafter in more detail with the aid of an exemplary embodiment of a drive and transmission unit shown in the accompanying drawings in which the same components or components of the same function bear the same features. same references in the different figures.
Ainsi : - la figure 1 est une vue en perspective d’une unité d’entraînement et de transmission sans l’élément de sortie, le couvercle du boîtier ayant été enlevé, - la figure 2 montre en perspective un élément de sortie sous la forme d’un pignon denté de sortie, - la figure 3 est une vue de dessus partiellement coupée d’une partie de l’unité d’entraînement et de transmission de la figure 1 avec un élément de sortie installé sur l’arbre de sortie de l’unité d’entraînement et de transmission, le couvercle étant mis en place, - la figure 4 est une vue de dessous d’un élément fonctionnel en forme de tambour d’enroulement de câbles coopérant par une liaison par la forme avec l’élément de sortie de l’unité d’entraînement et de transmission.Thus: - Figure 1 is a perspective view of a drive unit and transmission without the output element, the housing cover having been removed, - Figure 2 shows in perspective an output element in the form Figure 3 is a partially cutaway top view of a portion of the drive and transmission unit of Figure 1 with an output member installed on the output shaft of an output gear. the drive and transmission unit, the cover being put in place, - Figure 4 is a bottom view of a cable-winding drum-shaped functional element cooperating by a connection by the form with the output element of the drive and transmission unit.
Description de modes de réalisation de l’inventionDescription of Embodiments of the Invention
La figure 1 montre les parties principales d’une unité d’entraînement et de transmission 10 telle qu’elle est utilisée notamment dans l’industrie automobile comme composant d’un lève-glace. L’unité d’entraînement et de transmission 10 permet de lever et descendre une vitre non représentée aux figures. L’unité d’entraînement et de transmission 10 comporte un boîtier 11 en plusieurs parties dont seule la partie inférieure 12 apparaît à la figure 1. La partie supérieure 24 du boîtier représentée à la figure 3 se visse sur la partie inférieure 12. Le boîtier 11 comporte en outre un connecteur 13 servant à l’alimentation et à la commande d’un moteur d’entraînement 14 en forme de moteur électrique. Le moteur 14 a un arbre moteur 15 apparaissant à la figure 3 et dont l’extrémité non tournée vers le moteur 14 est munie d’une denture 16 sous la forme d’un filet de vis. La denture 16 engrène avec la denture extérieure 19 d’une roue de transmission 18. La roue de transmission 18 est montée à rotation sur un élément d’axe 21 fixe dans le boîtier 11 comme cela paraît aux figures 1 et 3. La roue de transmission 18 coopère avec la roue de sortie 22 représentée aux figures 2 et 3 ; celle-ci est également montée à rotation sur l’élément d’axe 21. La roue dentée de sortie 22 est notamment en matière plastique et comporte un perçage de réception 23 central, pour monter le pignon denté de sortie 22 sur l’élément d’axe 21. A la figure 1 le pignon denté de sortie 22 n’est pas encore installé sur l’élément d’axe 21. La figure 3 montre l’état dans lequel le pignon denté de sortie 22 est installé sur l’élément d’axe 21 et la partie supérieure 24 du boîtier est relié à sa partie inférieure 12.Figure 1 shows the main parts of a drive unit and transmission 10 as used in particular in the automotive industry as a component of an ice lifter. The drive and transmission unit 10 makes it possible to raise and lower a window not shown in the figures. The drive and transmission unit 10 comprises a housing 11 in several parts of which only the lower part 12 appears in Figure 1. The upper portion 24 of the housing shown in Figure 3 is screwed on the lower portion 12. The housing 11 further comprises a connector 13 for the supply and control of a drive motor 14 in the form of an electric motor. The motor 14 has a motor shaft 15 appearing in Figure 3 and whose end not facing the motor 14 is provided with a toothing 16 in the form of a screw thread. The toothing 16 meshes with the external toothing 19 of a transmission wheel 18. The transmission wheel 18 is rotatably mounted on a stationary pin element 21 in the housing 11 as it appears in FIGS. 1 and 3. transmission 18 cooperates with the output wheel 22 shown in Figures 2 and 3; it is also rotatably mounted on the axle element 21. The output gearwheel 22 is particularly plastic and has a central receiving bore 23 for mounting the output gear 22 on the element d In Fig. 1, the output gear 22 is not yet installed on the axle member 21. Fig. 3 shows the state in which the output gear 22 is installed on the element 21 and the upper portion 24 of the housing is connected to its lower portion 12.
Le pignon denté de sortie 22 a une première géométrie de liaison par la forme 25 au moins dans la partie dépassant du boîtier 11. Cette première géométrie de liaison par la forme 25 du pignon denté de sortie 22 coopère par une liaison par la forme avec une seconde géométrie de liaison par la forme 26 complémentaire, adaptée à la première géométrie de liaison par la forme 25 ; cette second géométrie 26 appartient à un élément fonctionnel 30 et constitue avec l’unité d’entraînement et de transmission 10 un montage faisant partie du lève-glace. L’élément fonctionnel 30 représenté à la figure 4 est notamment réalisé comme tambour d’enroulement de câble 31 ; cet élément est de préférence en matière plastique. En particulier le tambour à câble 31 est une pièce en matière plastique injectée. Le tambour à câble 31 comporte un segment de perçage 32 dont la paroi intérieure a la se conde géométrie de liaison par la forme 26. On reconnaît en outre des évidements 33, 34 réalisés en deux endroits opposés par rapport à l’axe longitudinal du tambour à câble 31 ; ces évidements servent de logement pour une liaison par la forme à un élément de transmission constitué par un câble non représenté. En particulier les deux extrémités du câble sont logés dans les évidements 33, 34 et le câble est lui-même relié au moins indirectement à la vitre du véhicule. Pour une rotation de l’élément fonctionnel 30 ou du tambour à câble 31, le câble soulève ou abaisse la vitre comme souhaité.The output gear pinion 22 has a first connection geometry at least in the protruding portion of the housing 11. This first connecting geometry in the form of the output gear pinion 22 co-operates with the form second connecting geometry by the complementary shape 26, adapted to the first connecting geometry by the shape 25; this second geometry 26 belongs to a functional element 30 and constitutes, with the drive and transmission unit 10, an assembly forming part of the window regulator. The functional element 30 shown in FIG. 4 is in particular embodied as a cable winding drum 31; this element is preferably made of plastic. In particular, the cable drum 31 is an injected plastic part. The cable drum 31 comprises a drilling segment 32, the inner wall of which is bound to the connecting geometry by the shape 26. Further recesses 33, 34 are recognized in two opposite places with respect to the longitudinal axis of the drum. cable 31; these recesses serve as a housing for a link in form to a transmission element consisting of a cable not shown. In particular both ends of the cable are housed in the recesses 33, 34 and the cable is itself connected at least indirectly to the vehicle window. For rotation of the functional element 30 or cable drum 31, the cable raises or lowers the window as desired.
Les deux évidements 33, 34 délimitent une première extension maximale (a) de la seconde géométrie de liaison par la forme 26. En particulier la première extension maximale (a) est inférieure à l’intervalle de distance comprise entre les deux évidements 33, 34. En particulier une nervure de matière 24 est formée sur le tambour à câble 31 entre les deux évidements 33, 34 et la second géométrie de liaison par la forme 26.The two recesses 33, 34 delimit a first maximum extension (a) of the second connecting geometry by the shape 26. In particular the first maximum extension (a) is smaller than the distance interval between the two recesses 33, 34 In particular, a material rib 24 is formed on the cable drum 31 between the two recesses 33, 34 and the second connecting geometry by the shape 26.
Pour augmenter le couple maximum transmissible par le pignon denté de sortie 22 au tambour à câble 31, l’invention prévoit de réaliser de manière particulière les deux géométries de liaison par la forme 25, 26.In order to increase the maximum torque that can be transmitted by the output gear 22 to the cable drum 31, the invention provides for the two connecting geometries to be formed in a particular manner by means of the form 25, 26.
Nous pouvons augmenter le couple maximum transmissible par le pignon denté de sortie 22 au tambour à câble 31, les deux géométries de liaison par la forme 25, 26 sont réalisées de manière particulière selon l’invention. Les figures 2 à 4 montrent que les deux géométries de liaison par la forme 25, 26 ont chacune une forme ovale ; la forme ovale présente deux axes de symétrie 35, 36. L’intersection des deux axes de symétrie 35, 36 se situe sur l’axe longitudinal 37 de l’élément d’axe 21.We can increase the maximum torque transmissible by the output pinion 22 to the cable drum 31, the two form-connecting geometries 25, 26 are made in a particular way according to the invention. Figures 2 to 4 show that the two form-connecting geometries 25, 26 each have an oval shape; the oval shape has two axes of symmetry 35, 36. The intersection of the two axes of symmetry 35, 36 is located on the longitudinal axis 37 of the axis member 21.
Selon l’invention, la forme ovale des deux géométries de liaison par la forme 25, 26 est adaptée aux dégagements 33, 34 du tambour à câble 31 pour que l’axe de symétrie court (petit axe) 35 coïncide avec la ligne géométrique reliant les deux dégagements 33, 34. En regard, l’axe de symétrie long (grand axe) 36 est décalé notamment de 90° par rapport à l’axe de symétrie court 35 et il à une seconde extension maximale A.According to the invention, the oval shape of the two connecting geometries by the shape 25, 26 is adapted to the clearances 33, 34 of the cable drum 31 so that the short axis of symmetry (minor axis) coincides with the geometric line connecting the two clearances 33, 34. Next, the long axis of symmetry (major axis) 36 is shifted in particular by 90 ° with respect to the short axis of symmetry 35 and at a second maximum extension A.
Selon les figures 2 et 3, les deux géométries de liaison par la forme 25, 26 ont des dentures 38, 39 notamment sous la forme de dentures cannelées. Les dentures 38, 39 sont alignées sur l’axe longitudinal 37 de l’élément d’axe 21. Les dentures 38, 39 ne sont toutefois pas indispensables pour transmettre le couple car la seule forme ovale respective des deux géométries de liaison par la forme 25, 26 réalise une liaison par la forme entre le pignon denté de sortie 22 et le tambour à câble 31. L’unité d’entraînement et de transmission 10 décrit ci-dessus notamment son pignon denté de sortie 22 peut être modifié de différents manières sans sortir du cadre de l’invention. En particulier on peut envisager d’autres géométries de liaison par la forme 25 dont la géométrie est différente d’une forme ovale. L’élément important est que la géométrie par la forme 25 présente une seconde extension maximale A plus grande que la première extension maximale (a) délimitée par les deux dégagements 33, 34 du tambour à câble 31.According to FIGS. 2 and 3, the two form-connecting geometries 25, 26 have teeth 38, 39 in particular in the form of fluted teeth. The teeth 38, 39 are aligned on the longitudinal axis 37 of the axis element 21. The teeth 38, 39 are however not essential to transmit the torque because the only respective oval shape of the two connecting geometries by the shape 25, 26 forms a shape connection between the output pinion 22 and the cable drum 31. The drive and transmission unit 10 described above, in particular its output gear pinion 22, can be modified in different ways. without departing from the scope of the invention. In particular, it is possible to envisage other bonding geometries by the shape whose geometry is different from an oval shape. The important element is that the shape geometry 25 has a second maximum extension A larger than the first maximum extension (a) delimited by the two clearances 33, 34 of the cable drum 31.
NOMENCLATURE 10 Unité d’entraînement et de transmission 11 Boîtier 12 Partie inférieure du boîtier 13 Connecteur 14 Moteur d’entraînement/moteur électrique 16 Denture 18 Roue de transmission 21 Elément d’arbre 22 Roue dentée de sortie 23 Perçage de réception 24 Partie supérieure du boîtier 25 Première géométrie de liaison par la forme 26 Seconde géométrie de liaison par la forme 30 Elément fonctionnel 31 Tambour à câble 32 Segment de perçage 33 Dégagement 34 Dégagement 35 Petit axe de symétrie 36 Grand axe de symétrie 37 Axe de l’élément d’arbre 38 Denture 39 DentureNOMENCLATURE 10 Drive and transmission unit 11 Housing 12 Lower housing 13 Connector 14 Drive motor / electric motor 16 Teething 18 Drive wheel 21 Shaft element 22 Output gear 23 Receiving drilling 24 Upper part of the housing housing 25 First form geometry 26 Second shape geometry 30 Functional element 31 Cable drum 32 Drill segment 33 Clearance 34 Clearance 35 Small axis of symmetry 36 Large axis of symmetry 37 Element axis shaft 38 Teeth 39 Teeth
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