CN102537127A - 传动机构驱动单元的载荷转矩锁定装置和带有其的总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传动机构驱动单元的载荷转矩锁定装置和带有其的总成。用于传动机构驱动单元的载荷转矩锁定装置包括为了阻止由从动元件传递给驱动元件的转矩而与位置固定的元件在摩擦连接的情况下共同作用的制动体，该制动体在用于将驱动转矩从驱动元件传递给从动元件的位置中通过驱动元件的棘爪来转动，其中驱动元件、从动元件和制动体彼此同心地围绕着共同的旋转轴来布置，并且其中制动体构造为能够弹性变形的结构。按本发明，制动体构造为锁紧环，并且锁紧环的第一锁紧面区域在导入从动元件的从动侧的转矩时与从动元件的第二锁紧面区域进行作用连接并且使锁紧环变形，从而该锁紧环部分地与位置固定的元件处于摩擦连接的接触之中。

Description

传动机构驱动单元的载荷转矩锁定装置和带有其的总成

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的用于传动机构驱动单元的载荷转矩锁定装置。此外，本发明涉及一种具有按本发明的载荷转矩锁定装置的总成。

背景技术

按权利要求1的前序部分所述的载荷转矩锁定装置从申请人的DE 10 2005 012 938 A1中得到公开。在该专利文件中公开的载荷转矩锁定装置在此装在车窗升降器驱动装置中，用于阻止由从动元件尤其经由车窗朝驱动元件的方向导入的转矩。由此应该避免所述从动元件或者说车窗的意外的或者说非所期望的运动。已知的载荷转矩锁定装置在此具有缠绕弹簧，该缠绕弹簧同心地围绕着位置固定的构造为轴的形式的壳体元件来布置，并且不仅在与从动元件的棘爪的作用连接之中而且在于驱动元件的作用连接之中来布置。在导入驱动侧的转矩时，在此使所述缠绕弹簧的直径扩径，从而可以将驱动转矩传递给所述从动元件。相反，在不依赖于所述从动元件的旋转方向的情况下从该从动元件上导入转矩时所述缠绕弹簧的两个弹簧端部如此相互扭转，使得所述缠绕弹簧的直径减小，由此该缠绕弹簧摩擦连接地抵靠在所提到的轴上并且由此阻止所述从动元件和驱动元件旋转。对于已知的载荷转矩锁定装置来说，由于结构原因只能通过所述从动元件的两个棘爪来耦合所述缠绕弹簧。因此有待传递的或者说有待阻止的转矩受到限制。虽然可以设想若干用于提高有待传递的转矩的方案，比如加宽棘爪、由较为刚性的材料来构成所述棘爪、将额外的保护遮盖件安装到棘爪上或者类似的将所导入的转矩比如均匀地分布到所述棘爪上的方案，但是这些措施对载荷转矩锁定装置来说意味着设计开销的提高。

发明内容

从所描述的现有技术出发，本发明的任务是，如此改进按权利要求1的前序部分所述的用于传动机构驱动单元的载荷转矩锁定装置，使得其能够以在设计上比较简单的结构来可靠地传递比较高的转矩。该任务用具有权利要求1所述特征的用于传动机构驱动单元的载荷转矩锁定装置得到解决。在此本发明的构思是，取代从现有技术中知道的并且作为制动体起作用的缠绕弹簧而将制动体构造为锁紧环，其中所述锁紧环能够径向变形并且在此能够通过所述锁紧环与从动元件之间的接触面来阻止从所述从动元件上导入的转矩。

按本发明的用于传动机构驱动单元的载荷转矩锁定装置的有利的改进方案在从属权利要求中得到说明。所有由至少两个在权利要求、说明书和/或附图中公开的特征构成的组合都属于本发明的范围。

在一种特别优选的能够在此未向所述载荷转矩锁定装置的材料提出特别高的要求的情况下传递较高的驱动力矩或者说锁止力矩的设计上的实施方式中，在所述驱动元件上设置了多个优选至少三个彼此以均匀的角距布置的棘爪，所述棘爪与所述从动元件的突起共同作用，其中在所述锁紧环与棘爪之间构造了径向缝隙。所述径向缝隙用作用于所述锁紧环的直径的在摩擦连接的区域中的减小现象的补偿区域，因而所述锁紧环在所述摩擦连接之外在直径方面扩大。

在本发明的另一种设计方案中锁紧面区域中的负荷通过较小的表面压力来降低，该设计方案规定，所述第一和第二锁紧面区域具有平坦的锁紧面。

在此在本发明的另一种设计方案中可以规定，所述平坦的锁紧面分别包括至少两个彼此成角度地布置的锁紧面。

但是作为替代方案也可以设想，所述第一或者说第二接触面区域构成线形的接触面。在这种情况下，虽然容忍所述锁紧面的相对于第一种解决方案提高了的表面压力，但是这样的解决方案在本发明的另一种设计方案中能够实现过载保护，在该设计方案中所述锁紧环具有槽状的空隙，在该槽状的空隙中布置了所述从动元件的构造为接片的过载保护件，其中所述空隙在侧面由两个凸起限界，这两个凸起同时构成所述线形的锁紧面。

在导入从动侧的转矩时获得所述载荷转矩锁定装置的特别可靠或者说快速的响应，如果在所述位置固定的元件与所述锁紧环之间构造了摩擦连接。由此所述从动元件的接触面在相对于驱动元件的扭转角很小时就已经与所述锁紧环进行了作用连接。

如果借助于O形圈来进行所述摩擦连接，则可以实现一种特别简单且成本低廉的用于在所述位置固定的元件与所述锁紧环之间建立所提到的摩擦连接的方案。

除此以外，在本发明的另一种设计方案中所述载荷转矩锁定装置的磨损可以减小，如果在所述位置固定的元件与所述锁紧环之间布置了以金属圈为形式的耐磨损的元件，其中所述金属圈不可相对转动地与所述位置固定的元件相连接。

本发明也涉及一种具有按本发明的载荷转矩锁定装置的总成，其中该总成构造为机动车中的舒适性驱动装置尤其构造为车窗驱动装置。这样的总成能够在结构空间比较紧凑时阻止较高的从从动侧导入到所述载荷转矩锁定装置中的转矩，并且由此也适合于较大的机动车窗。

附图说明

本发明的其它优点、特征和细节从以下对优选的实施例所作的说明中并且借助于附图来获得。附图示出如下：

图1是按本发明的用于传动机构驱动单元的载荷转矩锁定装置的横截面，对于该传动机构驱动单元来说示出了接触面的不同的设计方案；

图2是相对于图1更改过的载荷转矩锁定装置的纵剖面；

图3到图6是在所述锁紧环以及分配给从动元件的棘爪的不同的设计方案中在载荷转矩锁定装置的区域中的部分横截面；并且

图7是在使用大量的棘爪的情况下相对于图1再次更改过的载荷转矩锁定装置的横截面。

相同的构件或者说具有相同的功能的构件在附图中用相同的附图标记来表示。

具体实施方式

图1示出了用于在细节方面未详细示出的传动机构驱动单元100的按本发明的第一载荷转矩锁定装置10。这样的传动机构驱动单元100在此尤其可以是一个总成的组成部分，该总成构造为机动车中的舒适性驱动装置尤其构造为车窗升降器驱动装置。关于这样的传动机构驱动单元100的一种可能的具体的设计方案，示范性地参照申请人的DE 10 2005 012 938 A1，该专利文件就这一点而言应该是本申请的组成部分。

所述载荷转矩锁定装置10具有空心圆筒的壳体11，该壳体11借助于未示出的比如以螺栓为形式的固定元件位置固定地固定在机动车中。在所述壳体11的轮毂区域12中刚性地固定了以轴13为形式的支承元件。在关于所述轴13的纵轴线15同心的情况下，所述轮毂区域12被用作耐磨件的钢圈16所包围。在此，所述钢圈16与所述壳体11或者说轮毂区域12不可相对转动地比如通过粘合连接、收缩接合或者类似方法相连接。

所述钢圈16在其轴向伸长的部分区域中被构造为能够有弹性地变形的以锁紧环20为形式的制动体18所包围。在所述钢圈16的外圆周与所述锁紧环20的内圆周之间，在此可以构造最小的径向缝隙（未示出），该径向缝隙能够在所述锁紧环20的未受到径向力的负荷的状态中使所述锁紧环20在钢圈16上旋转。此外，在所述轮毂区域12与锁紧环20之间构造了摩擦连接，所述摩擦连接示范性地借助于O形圈21来进行，该O形圈21尽管如此也能够使所述锁紧环20相对于所述钢圈16进行旋转运动。所述O形圈21仅仅可选地设置用于在所述钢圈16与锁紧环18之间存在的基本摩擦较小这种情况。

如尤其可以借助于图1看出的一样，所述锁紧环20具有四个彼此以均匀的角距布置的槽形的接纳口22，这些接纳口22用于驱动元件60的后面还要详细解释的棘爪59、59a。在所述接纳口22之间所述锁紧环20相应地构成第一锁紧面区域25。

为简便起见，在图1中在所述载荷转矩锁定装置10中示出了四个构造为不同结构的第一锁紧面区域25，其中在实际上载荷转矩锁定装置10相应地优选仅仅具有一种唯一的类型或者说一种唯一的种类的第一锁紧面区域25。

所述能够在图1和5中看出的第一锁紧面区域25在锁紧环20上具有两个相应平坦的锁紧面26、27，这两个锁紧面26、27彼此间构成一种凹入的布置结构。在另一个在图1和6中示出的第一锁紧面区域25中设置两个锁紧面28、29，这两个锁紧面28、29同样构造为平坦的表面并且彼此间构成一个凸出的布置结构。图1中的第三种类的第一锁紧面区域25在所述锁紧环20上仅仅示出了一个唯一的锁紧面31，该锁紧面31同样构造为平坦的结构并且相对于所述锁紧环20的分度圆上的所假想的切线以一定的角度或者说倾斜地布置。由此所述锁紧面31在所述锁紧环20旋转时作为楔子起作用。

此外，示出了能够在图1和3中看出的第四种类的第一锁紧面区域25。在此两个接纳口22之间的区域设有槽状的空隙32，该空隙32在两侧分别被凸起33、34所限定。所述凸起33、34的朝向彼此的侧翼在此构成线形的锁紧面35、36。

所述第一锁紧面区域25的锁紧面26到29与第二锁紧面区域37上的和锁紧面26到29相匹配的锁紧面38到41的形状或者说布置结构共同作用，所述锁紧面38到41布置在从动元件50的轴颈状的突起51、52上。所述线形的锁紧面35、36与所述从动元件50的突起53的第二锁紧面区域37上的拱起的锁紧面43、44共同作用。在所述锁紧面43、44之间，所述突起53除此以外具有接片57，该接片57伸入到所述锁紧环20的空隙32中，但是相对于该锁紧环20具有微小的径向间距。所述接片57在此作为过载保护件起作用，也就是说，所述突起53的相对于锁紧环20的相对运动通过以下方式受到限制，即所述接片57由于所述凸起33、34不会到达所述空隙32的外部。最后所述第一锁紧面区域25的锁紧面31与所述从动元件50的一个突起54上的第二锁紧面区域37的锁紧面45共同作用。

还重要的是，在所述锁紧面28到29与38到41之间并且在所述锁紧面35、36和43、44与所述锁紧面31和45之间在所述载荷转矩锁定装置10的未锁定的位置中分别沿径向方向构成缝隙48，从而在所述第一锁紧面区域25与所述第二锁紧面区域37之间获得一定程度的旋转角间隙。

所述尤其由塑料制成的从动元件50在直通孔55以能够旋转运动的方式布置在所述轴13上。此外，所述从动元件50以未示出的方式方法（在用作车窗升降器驱动装置时）比如通过外齿部与机动车中用于提升或者说降低车窗的机构相耦合，使得所述从动元件50的旋转运动引起机动车窗的提升或降低。

根据图2，所述突起51到54可以在其外圆周上被示范性地构造为钢圈56的加固元件所包围，该加固元件在受到力的负荷时防止所述突起51到54的径向膨胀。也重要的是，所述从动元件50的四个突起51到54的朝向接纳口22的端面与所述接纳口22的边界齐平地伸展，也就是说，所述突起51到54的角度范围相当于所述锁紧环20上的第一锁紧面区域25的角度范围。

驱动元件60的总共四个棘爪59伸入到所述空隙22中并且伸入到所述突起51到54之间。所述驱动元件60在此尤其构造为齿轮并且与未示出的驱动装置比如与传动蜗杆共同作用，所述传动蜗杆通过构造为电动马达的驱动装置来旋转。该传动蜗杆在此与驱动元件50上的外齿部61相啮合。

大体上所描述的载荷转矩锁定装置10的作用原理如下：在将转矩从所述驱动元件60经由四个棘爪59沿顺时针方向或者逆时针方向导入时，所述从动元件50的四个突起51到54通过所述棘爪59的抵靠在突起51到54的端面的表面67、68上的端面的表面62、63来带动。此外，所述棘爪59的端面的表面62、63在所述锁紧环20的在接纳口22中的端面的表面65、66上带动所述锁紧环20。由此能够沿所述驱动元件60的两个旋转方向来将转矩从驱动元件60传递到从动元件50上。

如果相对于此通过所述从动元件50的突起51到54将从动侧的转矩导入到所述载荷转矩锁定装置10中，那么根据从所述从动元件50上导入的转矩的旋转方向所述突起51到54及锁紧环20的相应对置的锁紧面26、38或者27、39或者28、40或者29、41或者36、44或者31、45就进行作用连接。在这过程中所述锁紧环20发生弹性变形，其中其与所述钢圈16或者说壳体11进行了摩擦连接。由此从所述从动元件50上导入的转矩被锁定或者说导入到壳体11中，而所述驱动元件60则没有旋转。为了对所述锁紧环20的在突起51到54的区域中的直径减小现象进行补偿，在所述空隙32的区域中使所述锁紧环20（细微地）扩径，这能够通过所述锁紧环20与棘爪59之间的径向缝隙70来实现。通过所述钢圈56同时防止所述从动元件50的突起51到54由于锁紧环20的反作用力而径向向外变形。

图4示出了一种相对于图3经过改动的实施方式，在该实施方式中所述突起54a具有连贯的锁紧面69，也就是说不存在相应于图3的接片57。

图7示出了载荷转矩锁定装置10a，该载荷转矩锁定装置10a的相对于所述载荷转矩锁定装置10的突出之处在于八个棘爪59a的使用，这八个棘爪59a全部彼此以有规律的角距来布置。此外可以看出，所述锁紧面区域或者说其锁紧面相应地构造相同。

大体上所描述的载荷转矩锁定装置10、10a可以以多种多样的方式方法来加以改动或者说更改，而不偏离本发明构思。尤其也可以设想锁紧面的其它种类或者说形状。对本发明来说，重要的仅仅是使用能够弹性变形的锁紧环20并且使用多个棘爪59、59a，其中所述锁紧环20在导入从动侧的转矩时与位置固定的元件尤其壳体11进行了摩擦连接。

Claims (11)

1.用于传动机构驱动单元（100）的载荷转矩锁定装置（10；10a），包括为了阻止由从动元件（50）传递给驱动元件（60）的转矩而与位置固定的元件（11）在摩擦连接的情况下共同作用的制动体（18），该制动体（18）在用于将驱动转矩从所述驱动元件（60）传递给所述从动元件（50）的位置中通过所述驱动元件（60）的棘爪（59；59a）来旋转，其中所述驱动元件（60）、所述从动元件（50）和所述制动体（18）彼此同心地围绕着共同的旋转轴（13）来布置，并且其中所述制动体（18）能够弹性变形地构造，

其特征在于，

所述制动体（18）构造为锁紧环（20），并且所述锁紧环（20）的第一锁紧面区域（25）在导入所述从动元件（50）的从动侧的转矩时与所述从动元件（50）上的第二锁紧面区域（37）进行作用连接并且使所述锁紧环（20）变形，从而该锁紧环（20）部分地与所述位置固定的元件（11）处于摩擦连接的接触之中。

2.按权利要求1所述的载荷转矩锁定装置，

其特征在于，

在所述驱动元件（60）上设置了多个优选至少三个彼此以均匀的角距布置的棘爪（59；59a），所述棘爪（59；59a）与所述从动元件（50）的突起（51到54；54a）共同作用，并且在所述锁紧环（20）与所述棘爪（59；59a）之间构造了径向缝隙（70）。

3.按权利要求1或2所述的载荷转矩锁定装置，

其特征在于，

所述驱动元件（60）和所述从动元件（50）的第一和第二接触面区域（25、37）具有平坦的锁紧面（26到29、31、38到41、45）。

4.按权利要求3所述的载荷转矩锁定装置，

其特征在于，

所述驱动元件（60）和所述从动元件（50）的平坦的锁紧面分别包括至少两个锁紧面（26到29、38到41），它们彼此成角度地布置，从而其构成凹入的或者凸出的结构。

5.按权利要求1或2所述的载荷转矩锁定装置，

其特征在于，

所述第一和第二接触面区域（25、37）构成线形的锁紧面（35、36、43、44）。

6.按权利要求5所述的载荷转矩锁定装置，

其特征在于，

所述锁紧环（20）具有槽状的空隙（32），在该槽状的空隙（32）中布置了所述从动元件（50）的构造为接片（57）的过载保护件，其中所述空隙（32）在侧面由两个凸起（33、34）限界，这两个凸起（33、34）同时构成所述线形的锁紧面（35、36）。

7.按权利要求1到6中任一项所述的载荷转矩锁定装置，

其特征在于，

在所述位置固定的元件（11）与所述锁紧环（20）之间构造了摩擦连接。

8.按权利要求7所述的载荷转矩锁定装置，

其特征在于，

所述摩擦连接借助于O形圈（21）来进行。

9.按权利要求1到8中任一项所述的载荷转矩锁定装置，

其特征在于，

在所述位置固定的元件（11）与所述锁紧环（20）之间布置了以金属圈（16）为形式的耐磨的元件，并且所述金属圈（16）与所述位置固定的元件（11）不可相对转动地相连接。

10.按权利要求2到9中任一项所述的载荷转矩锁定装置，

其特征在于，

所述从动元件（50）的突起（51到54；54a）在径向上被金属的外圈（56）所包围。

11.具有按权利要求1到10中任一项所述的载荷转矩锁定装置（10）的总成，

其特征在于，

该总成构造为机动车中的舒适性驱动装置尤其构造为车窗升降器驱动装置。

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