CN101010216A - 传动－驱动单元 - Google Patents

Abstract

提出了一种尤其用于座椅调节机构或伺服转向机构的传动－驱动单元(1)，其具有主轴(40)，在该主轴(40)上设置了驱动该主轴(40)的驱动轮(42)；还具有借助于从动元件(500)驱动该驱动轮(42)的动力装置(20)和至少一个机构(30)，在该机构上至少法兰连接了所述动力装置(10)，并在运行时该机构至少将从动元件(500)和驱动轮(42)耦合在一起。根据本发明，设置至少一个附加的支架(100、100’)，在该支架中支承着所述驱动轮(42)，并且该支架固定在基件(50)上，并支撑着所述机构(30)。

Description

传动-驱动单元

背景技术

本发明涉及一种按独立权利要求前序部分所述的尤其用于汽车中座椅调节机构或伺服转向机构的传动-驱动单元。

由EP 0759374或DE 4331822公开了一种用于汽车内调节座椅的装置，这种装置固定在一个基件上，该装置具有主轴，主轴上设有驱动主轴的驱动轮；还具有借助于从动元件驱动驱动轮的动力装置和至少一个机构，在该机构上至少法兰连接了该动力装置，并且该机构在运行时至少将从动元件和驱动轮耦合在一起。

在具有主轴驱动机构的座椅调节马达中，主轴插入通常已与马达连接的变速箱中。插入的主轴经常设计成复合件，并且在最简单的情况下包括主轴、喷镀的蜗轮和轴向点状止推部位，该轴向点状止推部位例如构造成球。主轴上的其它安装件如主轴螺母、挡套等也是可以考虑的。主轴应该尽可能无间隙地装配在变速箱中，这样，主轴上的动力在理想情况下不会引起主轴在变速箱中的轴向偏移。这种无间隙状态通常通过测量变速箱并且插入合适的止推垫片实现。例如可以通过附带插入弹性元件支承这种无间隙状态。为了优化蜗轮上的摩擦情况还可以在点状止推部位的对置侧安装一个轴向轴承座圈。

主轴马达除了产生的动力外还必须支撑产生的碰撞力(拉力和压力)，依据应用情况，变速箱可以由塑料或金属制成。未来的要求将会趋向于向更高的碰撞要求发展。为了保持公差，为此所需的金属壳体通常需要昂贵的精加工步骤。在此，在侧面垂直于主轴轴线构造的用于插入主轴的开口对变速箱的强度产生根本性的消极影响，也就是说，在拉力负荷下，变速箱易于弯曲。在将主轴装配到变速箱中之后，借助变速器盖例如通过拧紧将壳体关闭。顾客侧的连接孔的位置可以分别按照顾客的愿望围绕主轴轴线定位在不同位置。由此这通常需要分别使用新的变速箱。

发明内容

因此，本发明的任务就在于提供一种更简单的满足以上所述要求的主轴马达设计方案。该任务借助于权利要求1所述的特征解决。

按本发明的具有权利要求1所述特征的传动-驱动单元的优点在于：减少并简化了所需的构件，从而降低了成本。另外也简化了装配，不需要测量零件。此外，顾客侧的螺纹连接孔的位置也具有更大的灵活性。最终满足了更严格的碰撞要求。

为此设置了一种尤其用于座椅调节机构或伺服转向机构的传动-驱动单元，该传动-驱动单元固定在基件上，且具有主轴，在该主轴上设置了驱动该主轴的驱动轮；还具有借助于从动元件驱动该驱动轮的动力装置和至少一个机构，在该机构上至少法兰连接了该动力装置，并且该机构在运行时至少将从动元件和驱动轮耦合在一起，其中，设置至少一个附加的支架，在该支架中支承着所述驱动轮，并且该支架固定在基件上并支撑着所述机构。

如果该支架至少具有管子的形状，并且设置了至少一个固定在支架中的第一轴承盖，并且所述驱动轮在一侧被轴向和径向支承，那么由此就产生一种紧凑、简单、能够承受较大碰撞力的结构。

设置一个固定在支架中的第二轴承盖，并且所述驱动轮在另一侧被轴向和径向支承，或者支架呈罐状并且驱动轮在另一侧被轴向和径向支承，由此完成了支承。

支架优选具有至少一个径向空隙，动力装置的从动元件和驱动轮通过该空隙相互连接。这样就产生一种尽可能封闭的支架结构，从而可以承受较大碰撞力。

主轴、驱动轮和支架构成第一主要结构系列，从动元件、动力装置和所述机构构成第二主要结构系列，并且第一和第二主要结构系列首先分别单独装配，然后组装在一起，这样就产生了一种特别简单的装配方法。其中，在装配时通过将驱动轮、支架及至少一个轴承盖移近使驱动轮的轴向间隙减小到最小程度。

本发明其它优点和有利的改进方案由从属权利要求以及下面的说明中获得。

附图说明

在附图中示出了一种实施例，并在后面的说明中对该实施例进行更详细地解释。附图示出：

图1是传动-驱动单元按照图2中剖切线I-I的截取部分；

图2是按图1的侧视图；

图3是传动-驱动单元按照图2中剖切线III-III的截取部分；

图4是图3的俯视图；并且

图5是图3的截取部分的一种变型方案。

具体实施方案

图1和图2中示出的主轴驱动机构1包括两个具有不同功能的主要结构系列2、3。第一主要结构系列2包括一个具有蜗杆500的动力装置20，如电动机、一个变速箱30和变速器盖32。该结构系列2用于固定和驱动第二主要结构系列3。

第二主要结构系列3是一种主轴模块。它构成一个接口，支承蜗轮，并且支撑动力和碰撞力。这种被动功能、即支撑碰撞力在没有第一主要结构系列2的辅助下也可实现。第二主要结构系列3包括一个管状支架100，其中，管的断面可以有不同构造，如圆形的、被压扁的，矩形的等等。可以运用不同的制造方法生产出支架100，如滚压、拉拔和浇铸等等。

按照图3至5，在支架100中设有具有不同功能的区域110、120、130，这里作为空隙示出。在理想情况下，这些区域的设置在支架100的生产过程中完成。功能如下所述：

作为空隙构造的区域110形成顾客侧的接口(圆形)，这一接口可以在圆周上以任意轮廓和位置构造。这样，不必在构造昂贵的变速箱上做任何改变，就提高了顾客接口方面的灵活性。

作为空隙构造的区域120用于在以后将主轴模块安装到变速箱中时对主轴模块进行定位，如空隙110的情况一样，这里也可以自由选择轮廓和位置。

但原则上区域110和120不一定是空隙，例如也可以是凸起，夹板等等。

区域130构造成开口，如此选择其轮廓，从而保证蜗杆500啮合在主轴结构系列40的蜗轮42中，其中所述蜗杆500并不是主轴模块的一部分、也就是第二结构系列3的一部分。通过该开口构成了这两个主要结构系列2和3的接口。

图3示出了第二主要结构系列3的其它构件。轴承盖200位于管状支架100中，该轴承盖200将复合件主轴结构系列40径向支承在部位210处，而轴向支承在部位220处，其中所述主轴结构系列40包括主轴41本身、蜗轮42和一个构成点状止推部位(Punktanlauf)的球43。主轴结构系列40的径向支承210借助于轴承盖200中一个圆柱形构造的区域得以实现。轴向支承220通过一个点状止推部位实现，其中，根据材料和动力，轴向支承220可以直接在轴承盖200中实现，或选择性地通过一个附加的止推小板230实现。主轴结构系列40的点状轴向支承不必一定借助于球430实现，例如，也可以直接在主轴41本身上设置一个突起。轴承盖可以是金属件、塑料件或是复合件。

在与轴承盖200相对置的一侧，轴承盖300承担主轴在部位310上的径向支承和在部位320和/或330上的轴向支承。轴承盖300中的径向支承310与轴承盖200中的径向支承相一致。但是轴向支承220和/或230不是作为点状止推部位构造，而是构成一种表面止推部位。依据应用情况可以选择利用止推表面320或330进行支承。在理想情况下，通过止推表面330进行轴向支承，因为这里摩擦半径较小，这样可以减少摩擦损失。必要时可以通过合适的材料选择和表面特性放弃止推垫片。

在理想情况下，在装配主轴结构系列40前就已经例如通过滚花或其它连接工艺将轴承盖200或300中的其中一个预安装在支架100中，其中这样选择连接，使得该连接至少可以支撑出现的动力。对于轴承盖300必须这样选择连接，从而除了可以支撑动力还能支撑产生的碰撞力。在轴承盖200上必须至少支撑动力，因为碰撞中轴承盖300松动时，主轴结构系列40可以支撑在穿过顾客侧的孔110突出的紧固螺栓50上，也就是说，主轴结构系列40和轴承盖200位于紧固螺栓50旁边。

主轴结构系列40和紧固螺栓50之间的缝隙600的结构设计决定在碰撞中主轴结构系列40的最大偏移，并且通常应该尽可能小。

安装主轴结构系列40后，优选如此装配第二轴承盖300，使得该第二轴承盖300以一个规定的力朝着主轴结构系列40挤压。然后在轴承盖300和支架100之间建立连接。优选如此选择连接技术，使得除了规定的轴向预紧力没有其它的轴向力作用在主轴结构系列40上，并且能够吸收动力或者说碰撞力。这样，在没有附加的零件或测量的情况下，产生一种规定的无间隙状态。

与图3相对，图5示出了第二主要结构系列3的一种改进方案。这里使用的是一种例如通过深拉伸生产出来的带轴肩的(abgesetzt)管状或罐状的支架100’，而不是单纯的管型材。也就是说，依据图3的轴承盖300在支架100’上直接一起成型。与图3所示的实施方式相比的优点在于节省了一个构件，而且在零件之间不必建立除了支撑动力还要支撑碰撞力的连接。涉及到碰撞要求来说，在相应于图5的设计中，通过使用具有不同强度特性(例如抗拉强度)的材料，或者说通过简单的几何改变(例如壁厚)就可以实现碰撞强度方面的较大改变。其它的功能都如前所述。为了装配第二主要结构系列3，先将主轴结构系列40插入支架100’，然后在如前所述的规定的预紧力下将轴承盖200固定在支架100’中。

为了完成装配，按照图1将主轴模块、也就是第二主要结构系列3插入与马达20连接的变速箱30中。第二主要结构系列3相对于第一主要结构系列2或者说具有蜗杆500的马达零件的定位例如可以借助变速箱中的栓31和支架中的孔12实现。这样，蜗杆500啮合在主轴模块的驱动轮或者说蜗轮42中。定位不必一定借助孔实现，也可以通过其它的措施来保证，例如滚压等。第二主要结构系列3(主轴模块)的最终固定通过装配和固定变速器盖32完成。这里借助螺纹件5固定变速器盖32也只是举例说明，作为替代方案也可以考虑其它的固定方案，如弹簧夹紧、冲压、焊接等。

变速箱30不必如所示的那样构造成包围支架100的壳体。当至少满足轴承体或法兰的功能时就足够了，其中，轴承体或法兰将蜗杆500和蜗轮42相互耦合在一起。为此，只需电动机20和支架100可以法兰连接在轴承体或法兰或者其它机构上。

在所示的实施例中使用轴承盖200并将其滚花、冲压、焊接或以一种其它的方式固定。但也可以使轴承盖200在其外围240上具有外螺纹，外螺纹拧入支架200的对应内螺纹中。内螺纹用虚线示出。这样，主轴结构系列40的轴向间隙可以被无间隙地调节，另外由此也可以吸收轴向作用的力。只需在外围240上为螺纹进行扭转止动。这可以通过例如冲压或其它的方法实现。这样，支承可以更加完善，并且也可以降低公差。另外，蜗轮中的塑料轴颈可以取消，并且主轴结构系列40可以直接支承在塑料中。此外，管盖板的强度提高了，因为力承受是通过螺纹而不再是通过冲压实现的。最终简化了装配。

所引入的动力和碰撞力在轴向上由相应设计的螺纹承受。这样，强度不再依赖于工艺。可能采用的冲压最终仅仅用于构件的扭转止动。由此在碰撞情况下也可以保证马达20不中断，这样，人们也不再需要顾客接口的支持，也就是紧固螺栓50的支持。

这种设计可用于具有旋转轴(轴向固定并且旋转的主轴，在主轴上不可扭转地设置了的传动齿部)的主轴马达或者浸入式主轴马达(Tauchspindelmotor)(轴向可运动的主轴，主轴由具有内螺纹的蜗轮驱动并从两侧穿过蜗轮)。作为塑料件构成的轴承盖200既可具有盲孔(旋转轴设计方案)，也可具有通孔(浸入式主轴设计方案)。孔的侧壁在这两种情况下按照马达实施方式用于丝杆或蜗轮的径向支承。在盲孔的情况下，可以设置经过硬化处理的止推小板230，通过该止推小板可以实施轴向支承。在具有通孔的实施方式中，则使用凸缘作为轴向支承。

轴承盖200除了所示出的具有制成轴肩的法兰的罐状，还可以具有恒定的外直径。

如图5中用虚线所示，以上所述的模块化结构也可运用在具有贯穿的主轴的马达设计方案中。在这种情况下，轴向支承在两侧构造成表面。

也可使用具有端面啮合的传动机构来代替所示的蜗轮蜗杆传动机构。

Claims (9)

1.尤其用于座椅调节机构或伺服转向机构的传动-驱动单元(1)，其固定在基件(50)上，并且具有主轴(40)，在该主轴(40)上设置了驱动该主轴(40)的驱动轮(42)；还具有借助于从动元件(500)驱动该驱动轮(42)的动力装置(20)和至少一个机构(30)，在该机构上至少法兰连接了所述动力装置(10)，并在运行时该机构至少将从动元件(500)和驱动轮(42)耦合在一起；其特征在于：设置至少一个附加的支架(100、100’)，在该支架中支承着所述驱动轮(42)，并且该支架固定在基件(50)上，并支撑着所述机构(30)。

2.按权利要求1所述的传动-驱动单元(1)，其特征在于：所述支架(100、100’)至少具有管子形状，并且设置了至少一个固定在所述支架(100、100’)中的第一轴承盖(200)，并且所述驱动轮(42)在一侧被轴向和径向支承。

3.按权利要求2所述的传动-驱动单元(1)，其特征在于：所述至少一个第一轴承盖(200)在其外围具有外螺纹，该第一轴承盖借助外螺纹拧入支架(100、100’)的对应内螺纹中。

4.按权利要求2或3所述的传动-驱动单元(1)，其特征在于：设置一个固定在所述支架(100)中的第二轴承盖(300)，并且所述驱动轮(42)在另一侧被轴向和径向支承。

5.按权利要求2或3所述的传动-驱动单元(1)，其特征在于：所述支架(100’)呈罐状，并且所述驱动轮(42)在另一侧被轴向和径向支承。

6.按前述权利要求中任一项所述的传动-驱动单元(1)，其特征在于：所述支架(100、100’)具有至少一个径向空隙(130)，所述动力装置(20)的从动元件(500)和驱动轮(42)通过该空隙相互连接。

7.传动-驱动单元(1)，其特征在于：所述机构(30)是变速箱或法兰或轴承体。

8.用于装配按前述权利要求中任一项所述的传动-驱动单元(1)的方法，其特征在于：所述主轴(40)、驱动轮(42)和支架(100、100’)构成第一主要结构系列(2)，所述从动元件(500)、动力装置(10)和机构(30)构成第二主要结构系列(3)，并且所述第一和第二主要结构系列(2、3)首先分别单独装配，然后组装在一起。

9.按权利要求8所述的方法，其特征在于：在装配时通过将驱动轮(42)和支架(100、100’)移近并且将至少一个轴承盖(200)移近或拧紧使所述驱动轮(42)的轴向间隙减小到最小程度。

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