CN103098349A - 具有电驱动马达和传动机构的驱动装置 - Google Patents

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Abstract

一种驱动装置具有电驱动马达和在传动机构壳体中的传动机构，其中驱动马达的转子轴经圆柱齿轮驱动输出轴。此外在传动机构壳体中设置用于控制驱动马达的电子印刷电路板，它与圆柱齿轮沿轴向相间隔地布置并且沿径向至少部分地遮盖圆柱齿轮。

Description

具有电驱动马达和传动机构的驱动装置
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的驱动装置，其具有电驱动马达和在传动机构壳体中的传动机构，尤其是用于调节机动车中的结构单元，例如用于座椅调节或者作为车窗升降器。
现有技术
在EP1897208B1中描述了一种具有电动机和传动机构的驱动装置，其中，由法兰安装到传动机构壳体上的电动机经电子印刷电路板进行控制，该电子印刷电路板插入到传动机构壳体3.电子印刷电路板在传动机构壳体中位于转子轴上方并且与传动机构部件之间具有间距，通过该传动机构部件将转子轴的驱动运动传递到输出轴上。传动机构部件包括支承在转子轴上的蜗杆以及与蜗杆啮合的蜗轮和与输出轴连接的输出轮，该输出轮由蜗轮驱动。电子印刷电路板不仅与蜗杆之间而且与蜗轮和输出轮之间都具有间距。
本发明的公开
本发明基于的目的是，以简单的结构措施结构紧凑地设计一种具有电驱动马达和在传动机构壳体中的传动机构的驱动装置。
该目的按照本发明通过权利要求1的特征来实现。从属权利要求给出一些有利的扩展方案。
按照本发明的驱动装置最好用于在机动车中调节结构单元（组合部件），例如作为车窗升降器，用于座椅调节或类似情况。电驱动马达最好涉及的是DC（直流）内转子马达。
电驱动马达或者由法兰安装在传动机构壳体上或者结合到传动机构壳体中，该电驱动马达的驱动运动经传动机构部件传递到输出轴上，该输出轴是驱动装置的组成部分。驱动装置与驱动马达和传动机构壳体中的传动机构部件包括输出轴一起形式一种预制的模块，该模块可以在机动车中的希望的位置上使用或者在其它的应用中使用。
驱动马达的转子轴经是传动机构的组成部分的圆柱齿轮驱动可转动地支承在传动机构壳体中的输出轴。为了控制驱动马达，在传动机构壳体中插入电子印刷电路板（电子线路板），经该电子印刷电路板控制对电驱动马达的通电流。电流的供给有利地经连接插头来进行，该连接插头也集成在传动机构壳体中或者与其连接。
板形的电子印刷电路板位于一个平面中，该平面在输出轴的纵轴线的横向上延伸。基于转子轴经圆柱齿轮向输出轴的运动传递，转子轴和输出轴的轴线在直角下交叉并且电子印刷电路板与转子轴轴线平行地进行设置。
此外规定，电子印刷电路板与圆柱齿轮轴向相间隔地设置并且电子印刷电路板在径向上至少部分地叠盖圆柱齿轮。在电子印刷电路板的平面和圆柱齿轮之间的轴向间距允许这种叠盖或在沿径向与圆柱齿轮重叠，从而电子印刷电路板的一个部段在输出轴纵轴线的方向上看遮盖圆柱齿轮的沿径向位于外部的部段。该遮盖最好仅仅部分地进行并且尤其是最大一直延伸到输出轴的转动轴线处。但是原则上也可以是一种包含输出轴的转动轴线的遮盖，必要时也完全遮盖圆柱齿轮。
在该实施例中，驱动装置具有一种紧凑的结构形状，因为基于圆柱齿轮和电子印刷电路板相互间按照本发明的轴向和径向定位，给出了这些部件在具有部分重叠的不同的平面中的设置。在传动机构壳体中电子印刷电路板需要的、附加的结构空间被限制在一个最小程度上。在由电子印刷电路板完全遮盖圆柱齿轮，必要时也遮盖住其它的传动机构部件，的情况下，可以取消用于电子印刷电路板的附加的安装空间，由此可以进一步减小传动机构壳体的需要的尺寸。
驱动装置的特征在于一种结构紧凑的、包括同步器，制动器，圆柱齿轮和电子印刷电路板的夹层结构（层状结构）。
按照一些另外的实施例规定，在传动机构壳体中设置制动装置，该制动装置当输出轴在驱动马达的驱动运动的相反方向上进行转动运动时将一个制动力施加到输出轴上。这种制动装置尤其是应用于机动车中的车窗升降器中，以便保证车窗玻璃在关闭位置上不会被从外部逆着电机的电机力矩或静止力矩被加压。制动装置包括制动部件，该制动部件最好沿轴向位于圆柱齿轮和电子印刷电路板的平面之间，但是必要时也轴向地突出超过印刷电路板的平面。在这种情况下，电子印刷电路板只遮盖圆柱齿轮的一个部段，但是不遮盖所述制动部件。
但是，原则上也可以实现一种实施例，在该实施例中，电子印刷电路板在轴向上位于制动部件外部，因此也可以实现一种通过电子印刷电路板对制动装置的制动部件的径向的部分遮盖或完全遮盖。
按照另一个实施例规定，制动部件实施成盘簧，该盘簧容纳在一个位于壳体侧的制动鼓中，制动鼓沿轴向与圆柱齿轮相邻接。在经电驱动马达的驱动期间，制动装置的制动部件处于不起作用状态，因此输出轴的转动运动不经受任何制动力矩。相反，如果从外部向输出轴上产生一个转动力矩，那么制动部件就开始起制动作用并且产生一个对输出轴的转动运动制动的制动力矩。在制动部件实施成盘簧的情况下，该盘簧被围绕输出轴设置并且在制动情况下径向向内或向外压紧，由此圆柱齿轮的环形壁被加载一个制动力矩。
容纳盘簧的制动鼓最好具有比圆柱齿轮较小的半径，其中，沿径向突出超过制动鼓的圆柱齿轮的部段被电子印刷电路板遮盖。电子印刷电路板的侧边缘在此情况下与制动鼓的外壁相邻。
圆柱齿轮有利地具有外齿部，该外齿部与设置在转子轴上的蜗杆啮合，其中，圆柱齿轮至少在它的外齿部的区域中在径向上被电子印刷电路板叠盖。电子印刷电路板最好遮盖圆柱齿轮的一个弓形区域，其中，弧角（弓形角度）最好为小于180°，例如为90°或120°。
按照另一个有利的实施例，在传动机构壳体中设置用于电子印刷电路板的容纳腔，其中，电子印刷电路板经容纳腔的壳体壁与圆柱齿轮分隔开。容纳腔至少部分地在圆柱齿轮上延伸。
按照另一个有利的实施例，电子印刷电路板是L形构造的，其中，电子印刷电路板的L形的支臂在横向上叠盖驱动马达的转子轴。在电路板或电子印刷电路板的该位置上可以安装一个传感器，该传感器测取转子轴的传感器信号。传感器优选实施成电路板上的霍尔传感器和转子轴上的环形磁体。以这种方式实现电子印刷电路板的进一步的重叠和以实现紧凑的结构形式的驱动装置的一种部件。
其它的优点和有利的实施方案可以从其它的权利要求、附图说明和附图中获知。附图所示:
图1是具有电驱动马达和传动机构壳体的驱动装置的透视图，包括在传动机构壳体的容纳腔中的电子印刷电路板，其中，该电子印刷电路板的一个部段一直延伸到一个圆柱齿轮上，该圆柱齿轮与支承在传动机构壳体中的输出轴抗转动地耦联，
图2是驱动装置的各个部件的分解图。
在附图中相同的部件采用相同的附图标记。
如在图中所示的那样，驱动装置1由驱动马达2和在传动机构壳体4中的传动机构3组成。电驱动马达2经极壳（极靴）7以法兰方式安装到传动机构壳体4上并且经螺钉与传动机构壳体连接。驱动马达2具有转子轴，转子轴上安装蜗杆，该蜗杆与圆柱齿轮5啮合并且驱动该圆柱齿轮，其中，圆柱齿轮5与输出轴6抗转动地连接。输出轴6可转动地支承在传动机构壳体4中，其中，输出轴6的转动轴线垂直于驱动马达2的转子轴的转动轴线延伸并且与该转子轴之间处于一定的间距下。通过输出轴6的突出于传动机构壳体4的部段可以将驱动装置1的调节运动传递到另外的结构单元上。为此在输出轴6上推装上同步器（驱动器）8，它与输出轴6抗转动地连接并且具有用于啮合另一个齿轮的外齿部。
驱动装置1此外具有制动装置9，该制动装置包括制动鼓10以及盘簧（圈状弹簧）11，其形成制动装置的制动部件。制动装置9的任务是，在从外部，即经输出轴的突出于传动机构壳体的部段或经同步器8施加转矩的情况下，在输出轴6上施加制动力矩。为了在这种情况下防止输出轴6转动，盘簧11沿径向顶压在圆柱齿轮5的壁上并且以这种方式产生制动力矩，该制动力矩作用于输出轴。圆柱齿轮5具有环形腔12，它同心地围绕输出轴6设置并且在其中插入带有盘簧11的制动鼓10。在制动情况下，盘簧11拉紧并且与环形腔12的沿径向位于内部的壁形成制动顶压状态。
此外，在传动机构壳体4中设置容纳腔13，在该容纳腔中插入电子印刷电路板14，通过该电子印刷电路板可以控制电驱动马达2。电子印刷电路板14是L形构造的(也参见图2)，容纳腔13具有相应的几何结构。从电子印刷电路板14的主要部分突出的支臂15在电驱动马达2的转子轴的横向上延伸并且在安装位置上位于转子轴上方，与圆柱齿轮5相邻。电子印刷电路板14的主要部分与驱动马达2平行地延伸，如图2所示。
容纳腔13的壳体壁16形成电子印刷电路板14的一个支座，该壳体壁使容纳腔13相对于圆柱齿轮5分界。电子印刷电路板14位于一个平面中，该平面沿轴向位于圆柱齿轮5外部，因此在电子印刷电路板14和圆柱齿轮5之间可以具有部分地径向的重叠。圆柱齿轮5具有外齿部5a，驱动马达2的转子轴上的蜗杆啮合到该外齿部中。电子印刷电路板14弓形地（分段地）在外齿部5a的区域中遮盖圆柱齿轮5。该遮盖在侧边突出的支臂15的区域中以及在电子印刷电路板的主要部分的前部区域中实施，支臂15从该前部区域中拐出来（分叉）。被电子印刷电路板14和/或支臂15遮盖的弧角（弓形角度）为大约90°。
容纳腔13的壳体壁16是双L形构造的并且形成用于电子印刷电路板14的容纳支座。壳体壁16的一个水平的壁段平行于电子印刷电路板14的平面延伸，该水平的壁段在外齿部5a的区域中形成用于圆柱齿轮5的轴向界限。在壳体壁16的该水平的外部段上放置电子印刷电路板14。壳体壁16的一个另外的与其垂直延伸的壳体部段形成容纳腔13的环绕的外壁，其中，壳体壁16的该部段的与容纳腔13背离的外侧面形成用于制动鼓10的接触面。
如图2所示，在传动机构壳体4上与容纳腔13相邻地连接有连接插头17，该插头尤其是与传动机构壳体4一体地构造。经该插头17实施对电驱动马达2的电流供给。

Claims (9)

1. 驱动装置，其具有电驱动马达(2)和在传动机构壳体(4)中的传动机构(3)，尤其是用于调节机动车中的结构单元，例如用于座椅调节或者作为车窗升降器，其中，驱动马达(2)的转子轴经圆柱齿轮(5)驱动输出轴(6)，在传动机构壳体(4)中具有用于控制驱动马达(2)的电子印刷电路板(14)，其中，电子印刷电路板(14)的平面在输出轴的纵轴线的横向上延伸，其特征在于，电子印刷电路板(14)与圆柱齿轮(5)沿轴向相间隔地设置并且电子印刷电路板(14)在径向上至少部分地遮盖圆柱齿轮(5)。
2. 按照权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，在传动机构壳体(4)中设置制动装置(9)，该制动装置在存在作用于输出轴(6)上的、从外部施加的转矩情况下将一个制动力施加到输出轴(6)上。
3. 按照权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，通过制动装置(9)的制动部件的一个中心平面沿轴向位于圆柱齿轮(5)和电子印刷电路板(14)的平面之间。
4. 按照权利要求2或3所述的驱动装置，其特征在于，制动装置(9)包括作为制动部件的盘簧(11)，该盘簧位于一个被插入传动机构壳体(4)中的制动鼓(10)中，该制动鼓沿轴向与圆柱齿轮(5)相邻接。
5. 按照权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，制动鼓(10)具有比圆柱齿轮(5)较小的半径。
6. 按照权利要求1至5中任一项所述的驱动装置，其特征在于，圆柱齿轮(5)具有外齿部(5a)，该外齿部与设置在转子轴上的蜗杆啮合，其中，圆柱齿轮(5)的该外齿部(5a)被电子印刷电路板(14)沿径向叠盖。
7. 按照权利要求1至6中任一项所述的驱动装置，其特征在于，电子印刷电路板(14)被容纳在传动机构壳体(4)中的容纳腔(13)中，其中，容纳腔(13)的一个壳体壁(16)位于电子印刷电路板(14)和圆柱齿轮(5)之间。
8. 按照权利要求1至7中任一项所述的驱动装置，其特征在于，电子印刷电路板(14)是L形构造的，其中，电子印刷电路板(14)的一个支臂(15)在横向上叠盖驱动马达(2)的转子轴。
9. 按照权利要求1至8中任一项所述的驱动装置，其特征在于，在电子印刷电路板(14)处设置传感器，该传感器测取关于转子轴或输出轴(6)的传感器信号。
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