CN104246299B - 用于机动车的调整元件的主轴驱动器 - Google Patents

用于机动车的调整元件的主轴驱动器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的调整元件(1)的主轴驱动器，其具有带有后置的主轴‑主轴螺母传动装置(3)的驱动马达(2)用于产生沿着几何主轴轴线(4)的驱动力，其中，设置有两个接头(5,6)用于导出驱动力，其中，设置有与一接头(5)相连接的内壳体(7)和与另一接头(6)相连接的外壳体(8)，并且其中，在机动调整时内壳体(7)伸缩式地在外壳体(8)中行进。提出，这两个壳体(7,8)中的至少一个、尤其内壳体(7)设计成至少两件式并且通过由第一材料制成的第一壳体件(10)的第一轴向壳体截段(9)和通过由第二材料制成的第二壳体件(12)的第二轴向壳体截段(11)来提供，并且该布置采取成使得第一轴向壳体截段(9)始终处在驱动力的力流之外。

Description

用于机动车的调整元件的主轴驱动器
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的调整元件的主轴驱动器(Spindelantrieb)以及一种用于制造主轴驱动器的方法。
背景技术
概念“调整元件”在此应广义地来理解。其例如包括机动车的后盖(Heckklappe)、行李舱盖(Heckdeckel)、发动机罩、侧门、货舱盖(Laderaumklappe)、升降顶(Hubdach)等。以下，机动车的后盖的机动调整的应用领域处于背景中。这不应限制性地来理解。
在机动地操纵后盖等的过程中，主轴驱动器的应用越来越重要。已知的主轴驱动器(文件DE 10 2008 062 391 A1)(本发明由此出发)配备有带有后置的主轴-主轴螺母传动装置(Spindelmuttergetriebe)的驱动马达用于产生沿着几何主轴轴线的驱动力，其中，驱动力经由两个端侧的接头被导出。主轴驱动器具有容纳驱动马达的内壳体和外壳体，其在机动调整时伸缩式地行进到彼此中。在此，内壳体或外壳体的至少一部分由塑料材料来设计，以确保减重和卡锁连接的可简单实现性。
另一已知的主轴驱动器(文件DE 20 2005 000 559 Ul)同样显示了使用塑料材料用于主轴驱动器的壳体。由于使用塑料材料在此例如需要由塑料-半壳制造内壳体或外壳体。
在实现主轴驱动器的内壳体或外壳体时塑料材料的上述应用显示出不仅在重量和结构方面、而且在所产生的成本方面的优点。然而在主轴驱动器(其机械特性尤其在所产生的刚度方面不应落在带有金属壳体的主轴驱动器后面)的结构性构造方面存在优化需求。
发明内容
本发明基于该问题，将已知的主轴驱动器设计和改进成使得其机械特性被改善。
对于主轴驱动器，上述问题通过第一设计方案的的特征来解决。该设计方案提供一种用于机动车的调整元件的主轴驱动器，其具有带有后置的主轴-主轴螺母传动装置的驱动马达用于产生沿着几何主轴轴线的驱动力，其中，设置有两个接头用于导出驱动力，其中，设置有与一接头相连接的内壳体和与另一接头相连接的外壳体，并且其中，在机动调整时内壳体伸缩式地在外壳体中行进，这两个壳体中的至少一个设计成至少两件式并且相应地通过由第一材料制成的第一壳体件的第一轴向壳体截段和通过由第二材料制成的第二壳体件的第二轴向壳体截段来提供，并且该布置采取成使得第一轴向壳体截段始终处在驱动力的力流之外。
重要的是该基本构思，至少两件式地设计这两个壳体中的至少一个、尤其内壳体。通过带有两个壳体件的两件式得到由第一材料构成的第一轴向壳体截段(Gehaeuseabschnitt)和由第二材料构成的第二轴向壳体截段。
提出，该布置采取成使得第一轴向壳体截段始终处在驱动力的力流之外。这使能够以成本特别有利的方式、例如由塑料材料设计第一轴向截段。
利用所提出的解决方案、即由不同的材料在轴向壳体截段中制造尤其内壳体，使能够与实际的力情况相匹配地设计主轴驱动器的壳体。通过针对性地使用相应的材料可以以较小的成本耗费来改善机械特性。
第二设计方案考虑该事实，即主要的力流延伸经过两件式的壳体的第二轴向壳体截段，从而第二材料选择性地比第一材料更硬、更韧和/或弹性更小。
在实际的试验中第三设计方案证明是特别有效的，在其中第一材料是塑料材料而第二材料是金属材料。
在第四设计方案中，第二壳体件容纳驱动马达，这尤其在第二壳体件由金属材料来设计时是有利的。那么，主轴驱动器尤其鉴于电磁兼容性可最佳地来设计。
对于两件式壳体的这两个壳体件的连接的一特别有利的变体是其它设计方案的内容。在此如此使得这两个壳体件仅经由轴向的力配合相互连接，力配合在特别优选的设计方案中由总归存在的弹簧组件来提供。以此保证，相关的壳体的两件式不引起追溯于该连接的额外成本。
进一步的设计方案涉及两件式的壳体的壳体件中的至少一个配备有密封组件，其在这两个壳体件中的一个的内部中具有至少一个密封件。假如相关的壳体件设计为塑料件，密封组件中的至少一部分可容易地以两组分-塑料-喷注法来实现。
一种用于制造主轴驱动器、尤其用于在壳体件中的一个的内部中实现上面所提及的密封组件的方法是根据又一设计方案的另一教导的内容。
根据该另一教导重要的是以塑料-喷注法在壳体或壳体件的内部中实现密封件。提出首先将至少一个开口引入壳体或壳体件中并且在壳体或者壳体件中安置有喷注阴模(Spritzmatrize)，其与壳体或壳体件的内壁形成与该至少一个开口对应的空腔。接着以塑料-喷注法穿过该至少一个开口来喷注塑料材料，使得在冷却过程之后在壳体或壳体件的内部中形成相应的软弹性的密封件。
允许参照对于所提出的主轴驱动器的所有实施方案，其适合于来说明所提出的方法。
附图说明
下面根据示出仅仅一个实施例的附图来详细阐述本发明。其中：
图1以示意性的侧视图显示了带有所提出的主轴驱动器的机动车的后部，
图2分别从侧面以外部视图(左)和剖视图(右)显示了根据图1的主轴驱动器以及
图3以分解图显示了根据图1的主轴驱动器的内壳体。
具体实施方式
在附图中所示的主轴驱动器用于机动调整机动车的设计为后盖的调整元件1。可考虑所提出的主轴驱动器的其它应用领域，如下面另外详细来阐述的那样。
主轴驱动器通常配备有带有后置的主轴-主轴螺母传动装置3的驱动马达2用于产生沿着几何主轴轴线4的驱动力。这里且优选地在驱动马达1与主轴-主轴螺母传动装置3之间存在中间传动装置2a，其用于降低转速。
主轴驱动器具有用于导出驱动力的两个接头5、6。接头5、6这里且优选地提供球-球窝-联结。
图2显示出，设置有与一接头5相连接的内壳体7和与另一接头6相连接的外壳体8，其中，在机动调整时内壳体7伸缩式地在外壳体8中行进。
现在重要的是，这两个壳体7、8中的至少一个、尤其内壳体7至少两件式地来设计。这最佳可由图2和3的总览得出。内壳体7的壁部相应地通过由第一材料制成的第一壳体件10的第一轴向壳体截段9和通过由第二材料制成的第二壳体件12的第二轴向壳体截段11来提供。图3以爆炸图显示了这两个壳体件10、12，其相应地由不同材料构成。
提出，该布置现在采取成使得第一轴向壳体截段9始终处在驱动力的力流之外。由此得出，可使内壳体7的第一壳体件10例如得到遮盖或密封。这由对于产生驱动力的当前的阐述中显而易见。
接下来首先谈到内壳体7、优选地内壳体7的这两个壳体件10、12的设计。但是涉及内壳体7的所以实施方案相应地适用于外壳体8。
驱动马达2和中间传动装置2a由第二壳体件12(其与第一壳体件10以还待阐述的方式相连接)来容纳。主轴-主轴螺母传动装置3的主轴13(其与主轴螺母14啮合)从中间传动装置2a中出来。主轴螺母14利用管道15(其在此被称为导管15)与主轴驱动器的上面的接头6相连。上面的接头6又如上所述与外壳体8相连接。
在机动调整时驱动力的力流延伸经过接头5、内壳体7的第二壳体件12、那里的第二轴向壳体截段11、驱动马达2和中间传动装置2a、主轴13、主轴螺母、导管15和上面的接头6。在此有趣的是该事实，无力流延伸经过第一壳体件10、尤其内壳体7的第一轴向壳体截段9。
相应地，第一壳体件10可设计得比第二壳体件12更弱。优选地如此使得第二材料比第一材料更硬并且/或者第二材料具有比第一材料更高的韧性(Zaehigkeit)，并且/或者第二材料比第一材料弹性更小。简而言之，所提出的解决方案允许按照实际的力情况设计内壳体7和外壳体8。
在特别优选的设计方案中第一材料(第一轴向壳体截段9由其来设计)是塑料材料而第二材料(第二轴向壳体截段11由其来设计)是金属材料、尤其是钢材料。在由金属材料来设计第二轴向壳体截段11的情况下良好的电磁兼容性是有利的，只要(如在附图中所示)驱动马达2布置在第二轴向壳体截段11中、即在第二壳体件12中。
图2显示出，在第二壳体件12处布置下面的接头5用于导出驱动力。在此，接头5一定程度上形成用于内壳体7的盖。该盖可与内壳体7卷边(verkrimmt)、粘接、旋拧等。
附图显示出，这里且优选地内壳体7设计为内管而外壳体8设计为外管，其中，在机动调整时内管7伸缩式地在外管8中行进。对于内管7和外管8的横截面可考虑不同的变体。优选地，内管7和外管8在横截面中大致圆形地来设计。图2显示出，第一轴向壳体截段9在多于两件式的内壳体7的一半轴向总长度上延伸。这里特别明显的是，利用所提出的解决方案内壳体7的大部分由塑料构成，而较小的、但是传递力的部分由金属材料来设计。
内管7的所示出的设计方案在其机械基础结构方面是特别有利的。这尤其涉及这两个壳体件10、12的机械连接。
图2和图3的总览显示出，两件式的内壳体7的第一壳体件10和第二壳体件12轴向插入彼此中并且由此形成轴向的重叠区域16。这里且优选地如此使得第二壳体件12插入第一轴向壳体件10中。
对于内壳体7的这两个壳体件10、12的连接特别有趣的是该事实，即这两个壳体件10、12仅经由轴向力配合来相互连接。概念“连接”这里应在狭义上来理解成使得这两个壳体件10、12不能通过外力彼此松开。这意味着，在取消轴向力配合的情况下可将这两个壳体件10、12彼此松开。为了轴向力配合，这两个壳体件10、12配备有相应的联结面(Koppelflaeche)10a、12a。
产生对于这两个壳体件10、12的连接必需的轴向力配合在所示出的且就此而言优选的设计方案中可考虑简单地来实现。提出，设置有弹簧组件17，其在轴向上相对外壳体8预紧内壳体7。该轴向预紧优选地采取成使得这两个接头5、6彼此被压开。弹簧组件17示例性地在图2中显示且在一系列已知的主轴驱动器中示出。经常插入这样的弹簧组件17，以便在机动调整时逆着后盖1等的重量支持驱动马达2。
现在重要的是，对于在两件式的内壳体7的这两个壳体件10、12之间的连接必需的轴向力配合追溯到弹簧组件17上。在所示出的且就此而言优选的实施例中弹簧组件17具有螺旋压力弹簧18，主轴-主轴螺母传动装置3的主轴13在其中行进。螺旋压力弹簧18经由在第一壳体件10处的联结面10a一方面压到在第二壳体件12处的联结面12a上而另一方面压到上面的接头6或外壳体8上。经由导管15将相应的力施加到主轴螺母14上，使得主轴螺母14在图2中被向上推动。
螺旋压力弹簧18现在设计成使得即使在主轴驱动器完全拉出的情况下作用有巨大的预紧力。如上所述，预紧力导致压合这两个联结面10a、12a压在一起且由此导致这两个壳体件10、12的力配合的连接。
对于联结面10a、12a的设计可考虑一系列有利的变体。这里且优选地，内壳体7的第一壳体件10的联结面10a是向内伸出的环面。环面10a形成环状凸缘(Ringbund)，其关于几何主轴轴线4环绕地布置在第一壳体件10的内壁处。
内壳体7这里且优选地配备有密封组件19，其具有一整排密封件19a-d。在此，密封件19a-d用于第一壳体件10相对第二壳体件12的密封，而密封件19e用于内壳体7相对外壳体8的密封。密封件19a-c贴靠在第二壳体件12的外壁20处，而密封件19c附加地贴靠在由第二壳体件12形成的锥体21处。密封件19c相应地布置在内壳体7的第一壳体件10的轴向端部处。
图3显示出，密封件19a-c大致环状地来设计。在此轴向错位的布置证实为特别有利的。密封件19d大致轴向地延伸，这不仅在密封技术上是有利的、而且避免振动地起作用。
密封件19a-d(其位于内壳体7的内部中、这里位于内壳体7的第一壳体件10的内部中)的制造是具有独立的意义的另一教导的内容。
在所提出的方法中，为了在内壳体7或壳体件10的内部中产生该至少一个软弹性的密封件19a-d将至少一个开口22引入内壳体7或壳体件10中。接着，在内壳体7或壳体件10的内部中来定位未示出的喷注阴模，其与内壳体7或壳体件10的内壁形成与该至少一个开口22对应的空腔。最后，穿过该至少一个开口22以塑料-喷注法来喷注软弹性的密封件。
所提出的方法允许利用简单的喷注工具、在此处于内部的喷注阴模制造密封组件19。此外可接着喷注外密封件19e，其遮盖开口22。
鉴于所提出的方法，在图3中所示的密封组件19的具体设计方案显示出特别的优点，即利用唯一的轴向喷入部位喷注全部三个环形密封件19a-c的可能性。这是可能的，因为全部三个环状密封件19a-c通过轴向延伸的密封件19d相连接。因此，有利地可在唯一的喷注过程中来实现处于内部的所有密封件19a-d。
所提出的主轴驱动器可应用于机动车的所有的可能的调整元件1。例如这里提到上面所阐述的机动车的后盖、行李舱盖、发动机罩、侧门、货舱盖、升降顶等。

Claims (20)

1.一种用于机动车的调整元件(1)的主轴驱动器，其具有带有后置的主轴-主轴螺母传动装置(3)的驱动马达(2)用于产生沿着几何主轴轴线(4)的驱动力，其中，设置有两个接头(5, 6)用于导出所述驱动力，其中，设置有与一接头(5)相连接的内壳体(7)和与另一接头(6)相连接的外壳体(8)，并且其中，在机动调整时所述内壳体(7)伸缩式地在所述外壳体(8)中行进，
其特征在于，
这两个壳体(7, 8)中的至少一个设计成至少两件式并且相应地通过由第一材料制成的第一壳体件(10)的第一轴向壳体截段(9)和通过由第二材料制成的第二壳体件(12)的第二轴向壳体截段(11)来提供，并且该布置采取成使得所述第一轴向壳体截段(9)始终处在所述驱动力的力流之外。
2.根据权利要求1所述的主轴驱动器，其特征在于，所述内壳体(7)设计成至少两件式并且相应地通过由第一材料制成的第一壳体件(10)的第一轴向壳体截段(9)和通过由第二材料制成的第二壳体件(12)的第二轴向壳体截段(11)来提供，并且该布置采取成使得所述第一轴向壳体截段(9)始终处在所述驱动力的力流之外。
3.根据权利要求1或2所述的主轴驱动器，其特征在于，所述第二材料比所述第一材料更硬，并且/或者，所述第二材料比所述第一材料弹性更小，并且/或者，所述第二材料具有比所述第一材料更高的韧性。
4.根据权利要求1或2所述的主轴驱动器，其特征在于，所述第一材料是塑料材料而所述第二材料是金属材料。
5.根据权利要求4所述的主轴驱动器，其特征在于，所述第二材料是钢材料。
6.根据权利要求1或2所述的主轴驱动器，其特征在于，所述第二壳体件(12)容纳所述驱动马达(2)，并且/或者，在所述第二壳体件(12)处布置有用于导出所述驱动力的这两个接头(5, 6)中的一个。
7.根据权利要求6所述的主轴驱动器，其特征在于，所述第二壳体件(12)还容纳后置于所述驱动马达(2)的中间传动装置(2a)。
8.根据权利要求1或2所述的主轴驱动器，其特征在于，所述内壳体(7)设计为内管而所述外壳体(8)设计为外管并且在机动调整时所述内管伸缩式地在所述外管中行进。
9.根据权利要求8所述的主轴驱动器，其特征在于，所述内管和所述外管在横截面中大致圆形地来设计。
10.根据权利要求2所述的主轴驱动器，其特征在于，所述第一轴向壳体截段(9)在两件式的所述内壳体(7)的至少一半轴向长度上延伸。
11.根据权利要求2所述的主轴驱动器，其特征在于，两件式的所述内壳体(7)的第一壳体件(10)和第二壳体件(12)轴向插入彼此中并且由此形成轴向的重叠区域(16)。
12.根据权利要求2所述的主轴驱动器，其特征在于，两件式的所述内壳体(7)的这两个壳体件(10, 12)仅经由轴向力配合相互连接。
13. 根据权利要求12所述的主轴驱动器，其特征在于，所述两个壳体件(10, 12)具有相应的联结面(10a, 12a)以便经由轴向力配合相互连接。
14.根据权利要求12所述的主轴驱动器，其特征在于，设置有弹簧组件(17)，其在轴向上相对所述外壳体(8)预紧所述内壳体(7)，并且对于在两件式的所述内壳体(7)的这两个壳体件(10, 12)之间的连接必需的轴向的力配合追溯到所述弹簧组件(17)上。
15.根据权利要求14所述的主轴驱动器，其特征在于，所述弹簧组件(17)具有螺旋压力弹簧(18)，所述主轴-主轴螺母传动装置(3)的主轴(13)在其中行进。
16.根据权利要求13所述的主轴驱动器，其特征在于，两件式的所述内壳体(7)的壳体件(10, 12)中的一个的联结面(10a)设计为向内伸出的环面。
17.根据权利要求2所述的主轴驱动器，其特征在于，设置有密封组件(19)，其在两件式的所述内壳体(7)的壳体件(10, 12)中的一个的内部中具有软弹性的至少一个密封件(19a-d)。
18.根据权利要求17所述的主轴驱动器，其特征在于，所述密封组件(19)用于密封两件式的所述内壳体(7)的这两个壳体件(10, 12)并且在所述壳体件(10, 12)中的一个的内部中和/或在其轴向端部处具有软弹性的密封件(19a-d)。
19.根据权利要求1或2所述的主轴驱动器，其特征在于，所述调整元件(1)是机动车的后盖、行李舱盖、发动机罩、侧门、货舱盖、升降顶。
20.一种用于制造用于机动车的调整元件(1)的主轴驱动器的方法，其中，所述主轴驱动器在完成状态中具有用于产生沿着几何主轴轴线(4)的驱动力的带有后置的主轴-主轴螺母传动装置(3)的驱动马达(2)、用于导出所述驱动力的两个接头(5, 6)以及与一接头(5)相连接的内壳体(7)和与另一接头(6)相连接的外壳体(8)，其中，在机动调整时所述内壳体(7)伸缩式地在所述外壳体(8)中行进，设置有密封组件(19)，其在内壳体(7)或该内壳体(7)的壳体件(10)的内部中具有软弹性的至少一个密封件(19a-d)，
其特征在于，
为了在所述内壳体(7)或壳体件(10)的内部中产生软弹性的至少一个所述密封件(19a-d)将至少一个开口(22)引入所述内壳体(7)或壳体件(10)中，在所述内壳体(7)或壳体件(10)的内部中安置有喷注阴模，其与所述内壳体(7)或壳体件(10)的内壁形成与至少一个所述开口(22)对应的空腔，并且以塑料-喷注法穿过至少一个所述开口(22)来喷注软弹性的所述密封件(19a-d)。
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