CN103857935A - 具有过载保护机构和闭锁机构的调整驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种尤其用于机动车的组件，具有传动机构马达和能够借助该传动机构马达调整的构件、尤其后盖板、门或者座椅，其中所述组件包括用于限定该组件的扭矩的过载保护机构，其中所述组件此外还包括闭锁机构。该任务此外还利用一种用于尤其根据本发明的组件的调整驱动装置、一种尤其用于这种调整驱动装置的传动单元、以及一种能够借助调整驱动装置进行调整的、尤其用于机动车的构件得以解决。
Description
技术领域
本发明涉及一种尤其用于机动车的组件，该组件具有传动机构马达和能够借助该传动机构马达进行调整的构件、尤其后盖板、门或者座椅，其中所述组件包括用于限定该组件的扭矩的过载保护机构。该任务还通过用于尤其根据本发明的组件的调整驱动装置、尤其用于这种调整驱动装置的传动单元、以及能够借助调整驱动装置进行调整的、尤其用于机动车的构件得以解决。
背景技术
为了对例如盖或者门这样的组件进行调整，或者为了调节座椅的高度或者倾斜度，需要调整驱动装置，所述调整驱动装置通常具有大减速比并且传递大扭矩。这些组件例如机动车的后盖板、门或者座椅经常也能够手动操作。
然而，调整驱动装置或者说这些组件的传动机构或者调整驱动装置本身在自动调整期间同时进行尤其突然的手动操作时或者粘着时会受到损害或者甚至损毁。
为了避免这种情况，公知的是，为调整驱动装置配置过载保护机构，例如配置滑动离合器，其实现了这些组件的可手动操作的构件和传动机构或者说调整驱动装置之间的相对运动。为了能够调整这些组件，这种过载保护机构必须能够传递传动机构马达的最小极限扭矩而不打滑。此外，为了限定传动机构中的扭矩，该过载保护机构应该从一打滑扭矩开始确保打滑。极限扭矩和打滑扭矩之间的差是对过载保护机构的可传递的扭矩起决定作用的容差。
对所述过载保护机构而言经常使用容差环。然而，容差环仅具有非常小的工作范围、也就是很小的弹性行程。因此只能在很窄的范围内设定容差并且很难实现该容差。因此，如果为过载保护使用容差环，为了确保功能的实现必须非常精确地制造它所需要的构件，这通常要求再加工并且昂贵。
发明内容
本发明的任务是，实现一种能够借助传动机构马达进行调整的、尤其用于机动车的组件，其能够从多个方面进行调适并且包括尤其具有容差环的过载保护机构，其具有更大的容差范围。
该任务通过尤其用于机动车的组件得以解决，该组件具有传动机构马达和能够借助该传动机构马达进行调整的构件、尤其后盖板、门或者座椅，其中所述组件包括用于限定该组件的扭矩的过载保护机构，其中所述组件此外还包括闭锁机构。
闭锁机构使得扭矩在闭锁机构进行闭锁时总是通过闭锁机构传递，并且在闭锁机构自由运转时不能够通过闭锁机构传递。选择所述闭锁机构沿哪个旋转方向闭锁或者自由运转使得能够可变地适应不同的调整任务。
优选地，闭锁机构具有朝向传动机构马达的驱动侧和朝向构件的从动侧，其中作用于其从动侧的扭矩沿至少一个旋转方向不能够传递到其驱动侧。由此使得闭锁机构的从动侧产生的、尤其手动的旋转沿所述旋转方向不会传递到驱动侧，从而使得闭锁机构在从动侧产生的驱动中沿所述旋转方向自由运转。
此外优选的是，作用于其驱动侧的扭矩沿至少一个旋转方向能够传递到其从动侧，从而使得闭锁机构在驱动侧的驱动中沿所述旋转方向闭锁。由此使得闭锁机构的驱动侧产生的旋转沿所述旋转方向传递到闭锁机构的从动侧。
过载保护机构和闭锁机构优选分别在驱动侧和从动侧不能相对转动地相互连接。由此使得闭锁机构与过载保护机构并联连接。因此，在闭锁机构闭锁时通过该闭锁机构传递扭矩。在闭锁机构自由运转时，只要过载保护机构介入，就只能通过过载保护机构传递扭矩。
特别优选地，闭锁机构不将作用于其从动侧的扭矩传递到其驱动侧，从而使得所述闭锁机构在其从动侧旋转时与旋转方向无关地总是自由运转。因为闭锁机构的从动侧产生的扭矩不会传递到闭锁机构的驱动侧，所以只能通过过载离合器将该扭矩传递到驱动侧。
同样优选的是，闭锁机构总是将作用于其驱动侧的扭矩传递到其从动侧，从而使得闭锁机构在驱动侧产生扭矩的情况下与旋转方向无关地总是闭锁。因为闭锁机构在驱动侧产生扭矩的情况下总是闭锁，所以每个在驱动侧起作用的扭矩都通过闭锁机构被传递到从动侧上。因此，极限扭矩也通过闭锁机构传递到从动侧。因此，能够在与驱动侧产生的扭矩、尤其传动机构马达的扭矩无关的情况下对过载保护机构进行尺寸设计。因此，过载保护机构开始传递扭矩的下限也能够设定得小于极限扭矩，从而能够将过载保护机构的容差范围设定得更大并且因此能够更简单地进行设定。
优选的是，通过过载保护机构能够传递至少一锁止扭矩（Hemmdrehmoment），其将构件保持在已有的位置中。因为该锁止扭矩不要求对构件进行调整，所以其小于用于调整构件的极限扭矩。因为过载保护机构的容差范围增大，所以能够为其使用容差更大的组构件，它们能够成本更低地制造并且/或者不需要再加工。
优选的是，能够通过闭锁机构传递的扭矩大于传动机构马达的最大扭矩，从而能够通过闭锁机构传递传动机构马达的任何扭矩。
此外优选的是，闭锁机构的驱动侧和从动侧摩擦锁合地或者摩擦及形状锁合地相互连接。相对于形状锁合的连接方式，摩擦锁合的或者摩擦及形状锁合的连接方式具有以下优点，即在能够通过闭锁机构传递的扭矩的范围内都能够通过闭锁机构无级地传递任何扭矩。
在一种优选的实施方式中，过载保护机构具有容差环，过载保护机构的驱动侧利用该容差环与过载保护机构的从动侧摩擦及形状锁合地连接。容差环能够低成本地制造。此外，容差环在根据本发明的组件中由于用于过载保护机构的容差范围更大而使得其构件不必进行再加工，从而能够成本更低地制造。
在传动机构马达和构件之间，该组件优选具有设置用于降低传动机构马达的转速的传动机构。
在一种优选的实施方式中，闭锁机构以及过载保护机构是传动机构的组成部分。在另一种优选的实施方式中，闭锁机构以及过载保护机构布置在传动机构和能够调整的构件之间。特别优选的是，将闭锁机构和过载保护机构一起集成到传动机构的一个传动构件中。
相对于将闭锁机构以及过载保护机构布置在传动机构和能够调整的构件之间或者布置在能够调整的构件中，在传动机构中设置闭锁机构和过载保护机构的实施方式具有以下优点，即必要时能够利用所述传动机构单元的至少一部分的减速，从而能够将过载保护机构设计得更小。此外，将闭锁机构以及过载保护机构集成到传动构件或者能够调整的构件中具有以下优点，即闭锁机构和过载保护机构只需要非常少的额外的构造空间或者甚至不需要额外的构造空间，并且构件的数量少。
此外，该任务还通过用于尤其根据本发明的组件的调整驱动装置得以解决，该调整驱动装置具有传动机构马达和过载保护机构，其中它此外还包括闭锁机构。该调整驱动装置还优选包括传动机构，其中过载保护机构和闭锁机构是所述传动机构的组成部分。优选地，过载保护机构与闭锁机构并联连接。同样优选地，它们被集成到传动构件中。
此外，该任务还通过尤其用于这种调整驱动装置的传动机构得以解决，其中所述传动机构包括过载保护机构以及闭锁机构。过载保护机构和闭锁机构在优选的实施方式中并联连接。特别优选地，它们被一起集成到传动机构的一个传动构件中。
此外，该任务还通过能够借助调整驱动装置进行调整的、尤其用于机动车的构件尤其后盖板、门或者座椅得以解决，其中该构件包括过载保护机构以及闭锁机构。过载保护机构和闭锁机构优选设置在构件的驱动侧上。在一种优选的实施方式中，它们并联连接。
附图说明
下面借助附图描述本发明。这些附图仅仅是示例性的并且不限制总体的发明构思。
图1在（a）和（b）中分别示出了根据现有技术的组件，
图2在（a）和（b）中分别示出了根据本发明的组件的实施方式，并且
图3示例性地示出了闭锁机构。
具体实施方式
图1（a）示意性地示出了根据现有技术的调整驱动装置6。该调整驱动装置6包括用于降低传动机构马达1的转速的传动机构或者说变速机构（Getriebeanordnung），该传动机构包括驱动单元2、从动单元4和中间单元3。
驱动单元具有能够借助传动机构马达1驱动的驱动轴12。在驱动轴12上布置了第一蜗轮蜗杆传动机构2.1的第一蜗杆2.11，该第一蜗杆与该第一蜗轮蜗杆传动机构2.1的第一蜗轮2.12共同起作用。第一蜗轮2.12布置在横向于驱动轴12布置的蜗杆轴22上。
在蜗杆轴22上布置了第二蜗轮蜗杆传动机构2.2 的第二蜗杆2.21，其与该第二蜗轮蜗杆传动机构2.2的第二蜗轮2.22共同起作用，所述第二蜗轮布置在中间轴23上。中间轴23横向于蜗杆轴22并且因此轴线平行于驱动轴12布置。
因此，第一蜗轮蜗杆传动机构2.1和第二蜗轮蜗杆传动机构2.2前后相继地连接成双蜗轮蜗杆传动机构。
在驱动所述驱动轴12时，通过第一蜗轮蜗杆传动机构2.1驱动蜗杆轴22，该蜗杆轴在它那侧通过第二蜗轮蜗杆传动机构2.2驱动中间轴23。
在中间轴23上布置了齿轮2.32，该齿轮与正齿轮2.31共同起作用并且与其一起形成正齿轮传动机构2.3。正齿轮2.31布置在驱动单元2的第一从动轴24上。这种布置结构使得第一从动轴24与驱动轴12共轴地布置。在驱动中间轴23时驱动齿轮2.32，该齿轮与正齿轮传动机构2.3的正齿轮2.31处于啮合中，从而驱动正齿轮2.31。由此驱动第一从动轴24。
正齿轮传动机构2.3是驱动单元2的第一传动级，其中第一及第二蜗轮蜗杆传动机构2.1、2.2是其他布置在驱动装置1和第一传动级2.3之间的传动级。每个在此所示的传动级都能够降低传动机构马达1的转速。
在调整驱动装置6的在此所示的实施方式中，例如中间单元3适配到第一从动轴24上。该中间单元3例如包括传感器3.1和/或其他的附加功能3.2。该中简单元能够以符合调整驱动装置的要求的方式模块化地适配到驱动单元和从动单元之间并且并不非要是调整驱动装置的组成部分。
中间单元3具有连接轴33，该连接轴能够利用其朝向驱动单元2的一侧适配到驱动单元2的第一从动轴24上，其中从动单元4在其背离驱动单元2的一侧上能够进行适配。
调整驱动装置6的从动单元4构造为行星传动机构4.1。该行星传动机构4.1包括太阳轮4.11，该太阳轮在此适配到中间单元3的中间轴33上并且能够由其驱动。行星传动机构4.1包括借助行星轮架4.13相互连接的行星轮4.12。在行星轮架4.13上布置了第二从动轴45，该第二从动轴与太阳轮4.11和第一从动轴24共轴地布置。
在驱动太阳轮4.11时驱动行星轮4.12，从而使得行星轮架4.13旋转。由此使得布置在行星架4.13上的第二从动轴45旋转。
如果不需要那些集成到中间单元3中的功能，也能够将从动单元4的行星传动机构4.1的太阳轮4.11直接适配到第一从动轴24上。
此外，如果也不需要由从动单元4提出的要求，那么即使在没有从动单元4的情况下也能够使用所述调整驱动装置6驱动能够调整的构件5。因此，不仅能够使用第一从动轴24还能够使用第二从动轴45来驱动能够调整的构件5。
驱动单元2具有第一壳体部分21，从动单元4具有第二壳体部分41并且中间单元3具有第三壳体部分31，在其中分别支承着其壳体构件2.1-2.3、3.1、4.1。此外，电动马达1支承在第一壳体部分21上。壳体部分21、31、41在进行适配时优选直接相互接合，从而使得它们保护传动构件2.1-2.3、3.1、4.1不受灰尘和湿气的侵害。
在本实施例中，将摇杆设置为能够调整的构件5，上面例如能够布置后盖板或者门。下文中将能够调整的构件5和摇杆这两个概念同义使用。但是，调整驱动装置6也适合用于调整能够同时手动操作的座椅、门或者类似的调整单元。
在该实施例中，将第二从动轴45设置用于驱动能够调整的构件5。
为了保护调整驱动装置6不过载，设置过载保护机构60。过载保护机构60构造为滑动离合器并且具有不能相对转动地布置在第二从动轴45上的内环601和在图1（a）中由摇杆5构成的外环602以及布置在外环602和内环601之间的、作为耦接器具的容差环603，用于将外环602和内环601相互连接。
因为在本实施方式中，外环602由摇杆5构成，所以该实施方式并不需要额外的用于过载保护机构60的构造空间。然而该实施方式的缺点在于，过载保护机构60必须为很大的负载设计，因为其布置在从动单元4的朝向能够调整的构件5的一侧上。
相反地，在图1（b）中过载保护机构被集成到传动构件中、也就是被集成到传动机构2、3、4的驱动单元2的正齿轮2.31’中。由此所述过载保护机构被集成到驱动单元2中，而不需要额外的构造空间。此外，相比图1（a）该过载保护机构能够设计得更小，因为能够利用从动单元4的减速。
在根据现有技术的组件的两个在图1中示出的实施方式中，过载保护机构60必须传递传动机构马达1的至少一最小极限扭矩而不打滑，以能够调整所述能够调整的构件5。为了限定传动机构2、3、4中的扭矩并且保护传动机构2、3、4和/或传动机构马达1，此外要求过载保护机构60从一打滑扭矩开始确保打滑。
因为在图1所示的实施方式中，使用容差环603将内环601与外环602连接起来或者说将驱动单元2的第一从动轴24与正齿轮2.31’连接起来，并且因此使得可设定的工作范围非常小，所以为过载保护机构60设定由极限扭矩和打滑扭矩之间的差构成的容差非常艰难。
图2在（a）和（b）中分别示出根据本发明的组件的实施方式，其中能够在更大的容差范围内设定过载保护机构101、102、103、2.31’、24"。
两个根据本发明的实施方式的组件与现有技术的区别在于，它们具有闭锁机构101、102、104、2.31"、24"。其他构造与图1所示的现有技术中一样。但是，原则上任意具有过载保护机构101、102、103、2.31"、24"的调整驱动装置6都适合于根据本发明的组件。
不仅闭锁机构101、102、104、2.31"、24"还有过载保护机构101、102、103、2.31"、24"都具有朝向传动机构马达1的驱动侧，该驱动侧在此在图2（a）所示的实施方式中构造为内环101并且在图2（b）所示的实施方式中构造为驱动单元2的第一从动轴24"。此外，不仅闭锁机构101、102、104、2.31"、24"还有过载保护机构101、102、103、2.31"、24"都具有朝向有待调整的构件5的从动侧，该从动侧在此在图2（a）所示的实施方式中构造为外环102并且在图2（b）所示的实施方式中构造为正齿轮2.31"。因此，下文中将不仅用于闭锁机构101、102、104、2.31"、24"还有用于过载保护机构101、102、103、2.31"、24"的驱动侧这个概念与图2（a）所示的实施方式中的内环101和图2（b）所示的实施方式中的驱动单元2的第一从动轴24"的概念同义使用。此外，下文中还将不仅用于闭锁机构101、102、104、2.31"、24"还有用于过载保护机构101、102、103、2.31"、24"的从动侧这个概念与图2（a）所示的实施方式中的外环102和图2（b）所示的实施方式中的正齿轮2.31"的概念同义使用。
闭锁机构101、102、104、2.31"、24"在这两个实施方式中都与过载保护机构101、102、103、2.31"、24"并联连接。因此，闭锁机构101、102、104、2.31"、24"和过载保护机构101、102、103、2.31"、24"不仅在其驱动侧101、24"上而且还在其从动侧102、2.31"上分别不能相对转动地相互连接。
外环102在图2（a）中由摇杆5构成。内环101在该实施方式中不能相对转动地布置在调整驱动装置6的从动轴45上。因此，在该实施方式中，闭锁机构101、102、104、2.31"、24"和过载保护机构101、102、103、2.31"、24"布置在传动机构2、3、4和有待调整的构件5之间并且集成到其中。
在图2（b）中，它们被集成到正齿轮2.31"中并且因此是传动机构2、3、4的组成部分。
在这两种实施方式中都基于并联连接方式如此构造闭锁机构101、102、104、2.31"、24"，即使得其在与旋转方向7无关的情况下将驱动侧作用于闭锁机构101、102、104、2.31"、24"的扭矩传递到从动侧102、2.31"。由此也将由传动机构马达1引起的扭矩通过闭锁机构101、102、104、2.31"、24"传递到从动侧102、2.31"上。因此，过载保护机构101、102、103、2.31"、24"与为了调整所述能够调整的构件5必须至少能够传递的极限扭矩无关。因此，也能够选择更小的过载保护机构101、102、103、2.31"、24"开始传递扭矩的下限。
此外，因此在这两个实施方式中都如此构造闭锁机构101、102、104、2.31"、24"，即使得其在与旋转方向7无关的情况下不能够将在从动侧作用于闭锁机构101、102、104、2.31"、24"的扭矩传递到驱动侧101、24"。因此，这种扭矩只能通过过载保护机构101、102、103、2.31"、24"传递到驱动侧101、24"上。这被设置为传动机构马达1失灵时的紧急保护。
但是原则上，过载保护机构101、102、103、2.31"、24"必须从所述打滑扭矩开始确保打滑，从而使得能够通过过载保护机构101、102、103、2.31"、24"传递的最大打滑扭矩不变化。但是由于下限降低，所以由下限和打滑扭矩之间的差形成的容差更大。
在这两种实施方式中，在过载保护机构101、102、103、2.31"、24"中都使用用于将驱动侧101、24"与从动侧102、2.31"连接起来的容差环103。尽管容差环103的工作范围小，但是由于根据本发明的组件容差范围较大，所以能够更轻松地设定过载保护机构101、102、103、2.31"、24"的容差。
图3示意地并且示例地示出适合用于根据本发明的调整驱动装置6的闭锁机构101、102、104。闭锁机构101、102、104在驱动侧进行旋转运动时不仅沿着旋转方向7而且逆着旋转方向7都进行闭锁。相反地，在从动侧进行旋转运动时，所述闭锁机构沿着旋转方向7和逆着旋转方向7都自由运转。
能够看出能够在驱动侧被驱动的内环101，其布置在能够在从动侧被驱动的外环102中。内环101具有两个凹部101.1，两者之间设置了隔离壁101.2，并且在所述凹部中分别能够克服弹簧101.3的力进行调整地支承着球体104作为内环101和外环102之间的连接器具。外环102具有例如滴状的横截面。
弹簧101.3将球体104抵压到外环102和内环101上。在驱动侧驱动内环101时，这两个球体104因此被压入楔形的横截面中并且被夹紧，从而使得闭锁机构101、102、104闭锁。
相反地，在从动侧驱动外环102时，球体104则从楔形的横截面中旋转出来，从而使得它们不被夹紧并且使得外环102自由运转。
由此，在驱动侧不管是沿着旋转方向7还是逆着旋转方向7进行驱动总是能够传递扭矩。而在从动侧不管是沿着旋转方向7还是逆着旋转方向7进行驱动都不能够传递扭矩。
Claims (15)
1.组件，尤其用于机动车，所述组件具有传动机构马达（1）和能够借助所述传动机构马达（1）调整的构件（5）、尤其后盖板、门或者座椅，其中所述组件包括用于限定所述组件的扭矩的过载保护机构（101、102、103、2.31"、24"），其特征在于，所述组件此外还包括闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）。
2.按照权利要求1所述的组件，其特征在于，所述闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）具有朝向所述传动机构马达（1）的驱动侧（101、24）和朝向所述构件（5）的从动侧（102、2.3.1），其中作用于其从动侧（102、2.3.1）的扭矩沿至少一个旋转方向（7）不能够传递到其驱动侧（101、24）上。
3.按照上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，作用于所述闭锁机构 （101、102、104、2.31"、24"）的驱动侧（101、24）的扭矩沿至少一个旋转方向（7）能够传递到所述闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）的从动侧（102、2.3.1）上。
4.按照上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，作用于所述闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）的从动侧（102、2.3.1）的扭矩都不能够传递到所述闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）的驱动侧（101、24）上，并且/或者每个作用于所述闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）的驱动侧（101、24）的扭矩都能够传递到所述闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）的从动侧（102、2.3.1）上。
5.按照上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，通过所述过载保护机构（101、102、103、2.31"、24"）能够传递锁止扭矩。
6.按照上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，能够通过所述闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）传递的扭矩大于所述传动机构马达（1）的最大扭矩。
7.按照上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）的驱动侧（101、24）和从动侧（102、2.3.1）摩擦锁合地或者摩擦及形状锁合地相互连接。
8.按照上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述过载保护机构（101、102、103、2.31"、24"）具有驱动侧（101、24）和从动侧（102、2.3.1），其中所述过载保护机构（103）的驱动侧（101、24）与所述闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）的驱动侧（101、24），以及所述过载保护机构（101、102、103、2.31"、24"）的从动侧（102、2.3.1）与所述闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）的从动侧（102、2.3.1），分别不能相对转动地相互连接。
9.按照上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述过载保护机构（101、102、103、2.31"、24"）具有容差环。
10.按照上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，在所述传动机构马达（1）和所述构件（5）之间布置传动机构（2、3、4）。
11.按照上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）和所述过载保护机构（101、102、103、2.31"、24"）一起或者是所述传动机构（2、3、4）的组成部分，或者布置在所述传动机构（2、3、4）和所述能够调整的构件（5）之间。
12.按照上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）和所述过载保护机构（101、102、103、2.31"、24"）一起被集成到所述传动机构（2、3、4）的传动构件（2.3）中，或者被集成到所述能够调整的构件（5）中。
13.用于组件的调整驱动装置（6），所述组件尤其按照上述权利要求中任一项所述，所述调整驱动装置具有传动机构马达（1）和能够借助所述传动机构马达（1）驱动的传动机构（2、3、4），所述传动机构设置用于降低所述传动机构马达（1）的转速，其中所述调整驱动装置（6）包括过载保护机构（101、102、103、2.31"、24"），其特征在于，所述调整驱动装置此外还包括闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）。
14.用于调整驱动装置（6）的传动机构（2、3、4），所述调整驱动装置尤其按照权利要求13所述，其特征在于，所述传动机构包括过载保护机构（101、102、103、2.31"、24"）以及闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）。
15.构件（5’），尤其用于机动车，所述构件能够借助尤其按照权利要求13所述的调整驱动装置（6）进行调整，其特征在于，所述构件包括过载保护机构（101、102、103、2.31"、24"）以及闭锁机构（101、102、104、2.31"、24"）。
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