CN101799066A - 具有随动功能的传动单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有随动功能的传动单元(1)，具有：带有第一齿结构(11)的驱动件(10)；带有第二齿结构(21)的从动件(20)；其中用于形成齿部的齿结构(11，21)可在第二齿结构(21)的至少一个啮合区域(X)中相互啮合，而且其中，从动件(20)具有至少一个脱离区域(Y)，该齿部的啮合在该区域中脱离。根据本发明提出，第一齿结构(11)具有至少一个第一修改的齿件(11a)，以及第二齿结构(21)具有至少一个第二修改的齿件(21a)，其中，通过驱动件(10)的运动，可以使第二修改的齿件(21a)通过第一修改的齿件(11a)随动带动，以便实现从脱离状态中转换到啮合状态中。

Description

具有随动功能的传动单元
技术领域
本发明涉及一种传动单元，具有：带有第一齿结构的驱动件；和带有第二齿结构的从动件；其中用于形成齿部的各自的部件在第二齿结构的至少一个啮合区域中相互啮合，其中，从动件具有至少一个脱离区域，该齿部的啮合在该脱离区域中脱离。
背景技术
由DE 10 2007 059 712.8公开了这样一种传动单元，具有盘形的驱动件和齿轮扇段形式的从动件。从动件可围绕旋转轴线旋转地安置。齿轮扇段与机动车的方向盘锁的闭锁构件作用连接。在此，驱动件由蜗轮驱动。此外，传动单元可以转入空转状态，在该空转状态中，齿轮扇段与盘形的驱动件脱离。在这种空转状态中，弹簧件将限定的力施加到齿轮扇段上，由此产生的效果是，齿轮扇段被压回到驱动件的方向上。
当驱动件连续地进行旋转运动时，可能产生不希望的噪声，其中齿轮扇段的齿结构周期性地撞向驱动件的齿结构。此外不利的是，在从脱离状态中转换到啮合状态中时不能确保各自的齿结构再次位置正确地相互啮合。由此导致了，驱动件和从动件的齿结构的各自的齿顶可能彼此顶在一起，从而使传动单元卡死。由此可能引起传动单元的损伤，其中从驱动件到从动件的运动被切断。
发明内容
因此本发明的目的是提出一种传动单元，该传动单元克服了上述缺陷，而且实现了齿部在脱离状态中的更好的布置。
该目的从一种根据权利要求1的前序部分所述的传动单元出发，结合所述的特征来实现。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中加以说明。
本发明包含了以下技术理论，即第一种齿结构具有至少一个第一修改的齿件，以及第二种齿结构具有至少一个第二修改的齿件，其中通过驱动件的运动，可以使第二修改的齿件通过第一修改的齿件而随动带动，以便实现从脱离状态转换到啮合状态。
本发明由这种指导思想出发，即实现一种用于传动单元的随动功能，该随动功能避免了产生噪声，并且确保了在传动单元重新起动时各自的齿结构位置正确地啮合。
如果例如借助于电动机来驱动了驱动件，并且其方法是，传动单元是驱动系统的组成部分，那么在断开电动机时，由于(尤其是旋转的)运动的质量的惯性而可能引起电动机的随动。然而在断开电动机时通过从动件可以实现所期望的(例如旋转的)位置，该位置通过电动机的随动和因此驱动件的随动而不应离开。如果从动件达到规定位置并且驱动件进行随动，那么在从动件的脱离区域上可以实现随动。
根据本发明，无论是驱动件的齿结构还是从动件的齿结构分别都具有至少一个修改的齿件，因此既可以实现驱动件的无噪声的随动，也可以实现，当驱动件在一个相反的运动方向上重新起动时，第一齿结构位置正确地啮入第二齿结构中。这由此实现，即第二修改的齿件通过第一修改的齿件随动带动，这在当驱动件重新运行时就随之实现。因此就实现了从脱离状态转换到啮合状态，而驱动件和从动件不必用弹簧加载。
由于在向着齿啮合到驱动件的第一齿结构中的方向上取消了例如对从动件的弹簧预紧，因此在驱动件随动时也不产生噪声。另一方面通过修改的齿件确保，在从脱离状态转换到啮合状态中时，各自的齿结构实现了位置正确的啮合。因此，本发明的核心在于，参与到传动单元中的构件没有弹簧预紧时，通过既在驱动件上的至少一个齿件的，也有在从动件上的至少一个齿件的各自的修改，实现从脱离状态转换到啮合状态。
特别有利的是，设有锁定件，通过该锁定件使从动件锁定在脱离状态中，从而使传动单元设计成自行制动的。传动单元的自行制动的实施方式由此来实现，即用于锁定从动件的锁定件具有锁定面，其中锁定件相邻于第一齿结构布置在驱动件上。由此实现了从动件在第一运动方向上的锁定，其中从动件还具有挡块，该挡块阻止了从动件超过挡块继续运动。因此从动件通过挡块在相反方向上同样也锁定住。挡块在与旋转方向(该旋转方向通过锁定件的锁定面锁定住)相反的旋转方向上进行锁定。因此从动件一方面通过挡块，另一方面通过锁定件在两个运动方向上在脱离位置上锁定住。
第二齿结构具有至少一个加宽的齿件，该齿件具有加大的宽度，其中该宽度大于其余的第二齿结构的较小的宽度。为了确保在从脱离状态转换到啮合状态时齿结构的位置正确的啮合，锁定件具有缺口，该缺口在锁定件中布置在第一齿结构的第一修改的齿件之间的位置上，因此在通过第一修改的齿件使第二修改的齿件而随动带动时，具有加大的宽度的部段的加宽的齿件可以进入该缺口中。
第二齿结构的、具有较小宽度的齿件可以与第一齿结构啮合，这是因为锁定件的空间上的长度与第二齿结构的较小宽度的齿件并不发生冲突。然而因为第二齿结构具有至少一个加大的宽度的齿件，因此该齿结构首先碰撞到锁定件的锁定面上，以便实现传动单元的自行制动。然而如果通过第一修改的齿件使第二修改的齿件进行根据本发明的随动带动，那么加宽的齿件的部段到达锁定件中的缺口中，该部段形成了第二齿结构的齿件的加大宽度。由此实现了在通过第一修改的齿件使第二修改的齿件随动带动的位置到恰好是加宽的齿件能够进入锁定件的缺口中的那个位置之间的变化交替(Wechselspiel)。
为了通过第一修改的齿件使第二修改的齿件实现位置正确的随动带动，第一齿结构的第一修改的齿件具有加大的宽度，该宽度大于其余的第一齿结构的较小的宽度。第一修改的齿件的加大的宽度在一方向上延伸，该方向在锁定件相邻于第一齿结构的布置中反向设置。因为第二修改的齿件这样缩短，从而只是具有加大的宽度的部段的第一修改的齿件可以与第二修改的齿件啮合，因此具有正常宽度的第一齿结构的齿件可以相邻于从动件的第二修改的齿件运动，而与其并不啮合。
无论是驱动件还是从动件都可以设计成齿轮或小齿轮，其中驱动件和从动件通过旋转轴而容纳在传动单元中，这些旋转轴平行地彼此间隔开布置。
根据另一种实施方式，从动件可以设计成具有齿结构的、线性延伸的齿条，设计成小齿轮或者齿轮的驱动件的齿结构啮合在该齿条的齿结构中。
根据一种有利的实施方式，锁定件设计成具有限定的高度的盘，该盘的直径至少相当于第一齿结构的齿顶圆直径。由于锁定件设计成具有一定高度的盘，就产生了一个外表面，其形成了锁定面，第二齿结构的加宽的齿件的加大的宽度的部段可以抵靠于该锁定面，这种外表面通过在盘中的缺口而中断，第二齿结构的加宽的齿件可以进入该缺口中。
本发明还包括有一种前面所述类型的传动单元，其设计用于移动方向盘锁的锁定件、机动车杂物箱的盖门、机动车的窗玻璃和/或机动车上的摄像机，或者例如用于开启机动车的盖板的锁。该盖板可以是机动车的门，或者可以用作为机动车的后备箱盖。
附图说明
其它的用来改进本发明的措施在下面与对本发明的一种优选实施例的说明一起参照附图加以详细描述。附图所示为：
图1是根据本发明的传动单元在随动位置上的一个实施例的透视图；
图2是根据图1所示的、在随动位置上的传动单元的实施例的俯视图；
图3是在一个位置上的传动单元的实施例的透视图，该位置表示从脱离状态转换到啮合状态；以及
图4是根据图3所示的传动单元的俯视图。
具体实施方式
图1和2示出了根据本发明的传动单元1的一种实施例。传动单元1在图1中以透视图示出，以及在图2中以俯视图示出。
传动单元1具有驱动件10和从动件20，其中驱动件10具有第一齿结构11，以及从动件20具有第二齿结构21。齿结构11和21示出为处于脱离状态。齿结构21分布在用X表示的啮合区域中和用Y表示的两个脱离区域中。驱动件10可围绕旋转轴12旋转地安置，并且从动件20可围绕旋转轴23旋转地安置，其中旋转轴12和23平行地彼此间隔开布置，其中旋转轴12和23也可以相互成一定角度布置，正如这例如在锥齿轮啮合时那样。根据该实施例，件10和20设计成根据圆柱齿轮齿部的齿轮或者说小齿轮，其中根据另一种实施例，至少是从动件20也可以设计成齿条或者扇形齿轮杆。
在驱动件10和从动件20上分别标出一个旋转箭头，该箭头表示了件10和20的旋转方向，以便可以实现从所示的脱离状态转换到啮合状态。驱动件10驱动从动件20，因此从脱离状态转换到啮合状态只是通过驱动件10在由箭头所表示的方向上的旋转运动才可以实现。
在所示的脱离状态中，从动件20固定于一个位置上，在该位置上，第二齿结构21的脱离区域Y指向驱动件10的齿结构11的方向。从动件20的第二齿结构21具有两个脱离区域Y，其中脱离区域Y分别在两端中止了第二齿结构21的啮合区域X。从动件20的齿结构21并不是设计成全圆周的，因此齿结构21只是形成了一个齿轮扇段，而且无论是第一还是第二所示的脱离区域Y都是从动件20的两个可能的旋转位置，从这些位置中可以使传动单元1从脱离状态又转入啮合状态。
驱动件10的第一齿结构11具有两个修改的齿件11a，其中第二齿结构21首先具有第二修改的齿件21a。如果驱动件10在所示箭头的方向上以逆时针方向旋转，那么右边的修改的齿件11a与第二修改的齿件21a啮合。第一齿结构11的其余的齿件具有较小的宽度b1，与此相反，第一修改的齿件11a具有加大的宽度B1。如果驱动件10在所示箭头的方向上旋转，那么首先是具有宽度b1的第一齿结构11的齿件在第二修改的齿件21a下方离开。只有当第一修改的齿件11a中的一个抵靠于第二修改的齿件21a时，也才使从动件20旋转。通过使第二修改的齿件21a通过第一修改的齿件11a而随动带动，从而实现了使从动件20开始旋转。这样产生的从动件20的旋转位置因此相对于驱动件10的旋转位置固定。
设计成盘30的锁定件30在侧面布置在第一齿结构11上并具有缺口32。此外，第二齿结构21具有加宽的齿件21b，其中加宽的区域在远离于盘30的方向上延伸，而且其中齿件21b具有如同其余的齿结构21一样的径向高度，因此所有齿件21，21a和21b的齿顶圆直径相同。如果通过使第二修改的齿件21a通过第一修改的齿件11a而随动带动从而同样也使从动件20旋转，那么加宽的齿件21b的加宽区域可以延伸进入到缺口32中。因此实现了从脱离状态转换到啮合状态，从而可以根据一种正常的已知的啮合继续进行啮合，这是因为无论是加宽的还是缩短的齿件相互都并不发生影响。
邻接于第一齿结构11布置的盘30引起了：从动件20锁定在所示的脱离状态中。锁定的状态由此引起，即加大的宽度B2的部段撞向盘30的锁定面31，其中锁定面31由盘30的外表面形成。第二修改的齿件21b向着盘30的外表面31的抵靠位置可以明显地在图2的俯视图中见到。为使从动件20在两个旋转方向上闭锁住，该从动件具有挡块24。第二修改的齿件21b在锁定面31上的抵靠位置阻止了从动件20在顺时针方向上继续旋转。也为了使从动件20在逆时针方向上锁定住，而设置了挡块24，从动件20抵靠于该挡块。结果是，从动件20在两个旋转方向上闭锁住。另一个所示的挡块24用于，当齿部通过右侧所示的脱离区域Y占据了一种脱离状态时，锁定住从动件20在顺时针方向上的旋转方向，。
图3和4示出了传动单元1，以便表明使第二修改的齿件21a通过第一修改的齿件11a，在一个相对于传动单元1在图1和2中所示的位置来说是前进的位置上发生了随动带动。在此，驱动件10围绕旋转轴12在逆时针方向上轻微地旋转，其中从动件20围绕旋转轴23在顺时针方向上旋转。右侧所示的第一修改的齿件11a啮合在第二修改的齿件21a和第二齿结构21的加宽的齿件21b之间的空隙(Luecke)中。那么加宽的齿件21b就可以啮入锁定件30中的缺口32中，从而当驱动件10在逆时针方向上继续旋转时，可以继续进行齿结构11和21的惯常的啮合。在挡块24之间进行从动件20的各自旋转，因此从动件20只是可围绕旋转轴线23旋转地布置在一个节圆上。左侧所示的第一齿结构11的第一修改的齿件11a用于随动带动在从动件20的右侧上的第二修改的齿件21a，其方法是，第一修改的齿件11a的左侧面在驱动件10逆时针方向旋转时，将从动件20右侧的第二个修改的齿件21a随动带动。结果是，修改的齿件11a，21a和21b形成一种对称的布置，其中左侧和右侧分别有第一修改的齿件11a，以便可以从两个方向实现从脱离状态中转换到啮合状态中。
本发明在其实施方式中并不局限于上面所述的优选的实施例。而是可以考虑许多种变体，这些变体即使在基本上不同类型的实施方式中也使用所示的解决办法。所有由权利要求书、说明书或者附图所知的特征和/或优点，包括结构细节，空间布局和方法步骤既可以本身单独地，也可以成不同组合地对本发明是必不可少的。驱动件10和/或从动件20尤其是不必强制地设计成齿轮或者小齿轮，因此从动件20也可以在一种齿条结构形式时设计具有线性的长度。
参考标号表
1    传动单元               30  锁定件，盘
10   驱动件                 31  锁定面
11   第一齿结构             32  缺口
11a  第一修改的齿件         X   啮合区域
12   旋转轴                 Y   脱离区域
20   从动件                 B1  加大的宽度
21   第二齿结构             b1  较小的宽度
21a  第二修改的齿件         B2  加大的宽度
23   旋转轴                 b2  较小的宽度
24   挡块

Claims (13)

1.一种传动单元(1)，具有：
-带有第一齿结构(11)的驱动件(10)，
-带有第二齿结构(21)的从动件(20)，
-其中，用于形成齿部的所述齿结构(11，21)可在所述第二齿结构(21)的至少一个啮合区域(X)中相互啮合，而且
-其中，所述从动件(20)具有至少一个脱离区域(Y)，所述齿部的啮合在所述脱离区域中脱离，
其特征在于，
-所述第一齿结构(11)具有至少一个第一修改的齿件(11a)，以及
-所述第二齿结构(21)具有至少一个第二修改的齿件(21a)，
-其中，通过所述驱动件(10)的运动，可以使所述第二修改的齿件(21a)通过所述第一修改的齿件(11a)而随动带动，
-以便实现从脱离状态转换到啮合状态。
2.根据权利要求1所述的传动单元(1)，其特征在于，设有锁定件(30)，通过所述锁定件使所述从动件(20)锁定在所述脱离状态中，从而使所述传动单元(1)设计成自行制动的。
3.根据权利要求2所述的传动单元(1)，其特征在于，用于锁定所述从动件(20)的所述锁定件(30)具有锁定面(31)，而且其中，所述锁定件(30)相邻于所述第一齿结构(11)布置在所述驱动件(10)上。
4.根据权利要求3所述的传动单元(1)，其特征在于，所述第二齿结构(21)具有至少一个加宽的齿件(21b)，所述加宽的齿件具有加大的宽度(B2)，所述加大的宽度大于其余的所述第二齿结构(21)的较小的宽度(b2)。
5.根据权利要求4所述的传动单元(1)，其特征在于，所述锁定件(30)具有缺口(32)，所述缺口在所述锁定件(30)中布置在位于所述第一齿结构(11)的所述第一修改的齿件(11a)之间的位置上，因此在通过所述第一修改的齿件(11a)随动带动所述第二修改的齿件(21a)时，具有所述加大的宽度(B2)的部段的所述加宽的齿件(21b)可以进入所述缺口(32)中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的传动单元(1)，其特征在于，所述第一齿结构(11)的所述第一修改的齿件(11a)具有加大的宽度(B1)，所述加大的宽度大于其余的所述第一齿结构(11)的较小的宽度(b1)。
7.根据权利要求6所述的传动单元(1)，其特征在于，所述第二修改的齿件(21a)被这样地缩短，从而只是具有所述加大的宽度(B1)的部段的所述第一修改的齿件(11a)可以与所述第二修改的齿件(21a)啮合。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的传动单元(1)，其特征在于，将所述锁定面用作为用于所述加宽的齿件(21b)的所述加大的宽度(B2)的所述部段的挡块，从而使所述锁定面(31)阻止所述从动件(20)的运动。
9.根据前述权利要求中任一项所述的传动单元(1)，其特征在于，所述驱动件(10)设计成齿轮，并且所述从动件(20)设计成齿轮扇段，所述齿轮和所述齿轮扇段可围绕平行地彼此间隔开布置的旋转轴(12，23)旋转地安置。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的传动单元(1)，其特征在于，所述从动件(20)设计成具有齿结构的、线性延伸的齿条，设计成齿轮的所述驱动件(10)的所述齿结构啮合在所述齿条的所述齿结构中。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的传动单元(1)，其特征在于，所述锁定件(30)设计成盘(30)，所述盘的直径至少相当于所述第一齿结构的齿顶圆直径。
12.根据前述权利要求中任一项所述的传动单元(1)，其特征在于，所述从动件(20)具有挡块(24)，所述挡块阻止所述从动件(20)超过所述挡块(24)继续运动，其中，所述从动件(20)可通过所述挡块(24)锁定在止挡位置上，所述传动单元(1)在所述止挡位置上处于所述脱离状态。
13.根据前述权利要求中任一项所述的传动单元(1)用于移动
-方向盘锁的闭锁件；
-机动车杂物箱的盖门；
-机动车的窗玻璃；和/或
-布置在机动车上的摄像机；和/或
用于开启机动车的盖板的锁。
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