CN104565299B - 传动设备和具有传动设备的舒适型驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种传动设备(10、10a)，尤其作为机动车中的舒适型驱动装置的组成部分，具有第一传动齿轮(18)和能转动地与第一传动齿轮(18)耦合的第二传动齿轮(45)，所述第一传动齿轮(18)和第二传动齿轮(45)沿着公共的纵轴线(23)布置，其中两个传动齿轮(18、45)借助于至少一个在轴向上布置在两个传动齿轮(18、45)之间的由弹性材料制成的缓冲元件(31、31a)彼此耦合，并且其中所述至少一个缓冲元件(31、31a)容纳在容纳室(30)中。根据本发明规定，所述至少一个缓冲元件(31、31a)在传动设备(10、10a)运行时构造成经历在纵轴线(23)的方向上起作用的变形，其中所述至少一个缓冲元件(31、31a)在轴向方向上的尺寸(h)变大，并且容纳室(30)具有构造成至少降低由于所述至少一个缓冲元件(31、31a)的变形而作用于传动齿轮(18、45)的轴向力(F1、F2)的装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种传动设备。本发明还涉及一种在使用根据本发明的传动设备的情况下的机动车中的舒适型驱动装置(Komfortantrieb)。
背景技术
机动车的舒适型驱动装置中的传动设备(尤其是车窗玻璃升降驱动装置、滑动式天窗驱动装置等等)通常具有由电动马达的驱动蜗杆所驱动的构造为圆柱齿轮的第一传动齿轮，在缓冲设备的至少一个缓冲元件的中间连接的情况下，该第一传动齿轮被布置为与第二传动齿轮处于作用连接中，该第二传动齿轮又至少间接地与待调节的元件(车窗玻璃、滑动式天窗等等)耦合。尤其在从一个转动方向快速转换到其他转动方向时，缓冲机构减轻了对传动设备的元件的冲击载荷。在传动设备之内，两个传动齿轮可转动地布置在传动壳体中的轴上，其中两个传动齿轮在彼此相对的(外)侧上分别在轴向上支撑在位置固定布置的元件上。此外，至少一个缓冲元件布置在容纳室中，该容纳室由第一传动齿轮的环形区域形成。第二传动齿轮具有在轴的轴向方向上延伸的塞子形隆起部，所述隆起部咬合到所述至少一个缓冲元件的相应的凹口中。此外，具有端侧的缓冲元件在轴向上至少局部地与第二传动齿轮贴合。该缓冲元件又以仅最大限度地小的轴向余隙布置在容纳室以内，其中缓冲元件通常在背向第二传动齿轮的侧与第一传动齿轮的端面(底部)处于贴合接触中。如果现在所述至少一个缓冲元件在第一(或第二)传动齿轮的转动方向转换时出现变形，那么所述至少一个缓冲元件变形为使得其在轴向方向上(即，在与轴平行的方向上)的尺寸变大。在此，缓冲元件支撑在两个传动齿轮之间，并且在轴向方向上对所述传动齿轮加载荷，使得在两个传动齿轮之间的摩擦面和位置固定布置的元件处出现增加的摩擦，其中两个传动齿轮在轴向上支撑在所述元件上。这种增加的摩擦导致传动效率的下降，或导致在与第一传动齿轮相连的驱动马达处的驱动功率增加。
出于此原因，如已从本申请人的DE102006042341A1中所得知的那样，在一种传动设备中规定，将一种缓冲元件的布置设置为使得，在上文所述的对缓冲元件的加载荷的情况下，缓冲元件仅在周向方向上伸展或变形，而不是在轴向方向上。但是从所述文献得知的传动设备需要多个隆起部以用于支承传动齿轮之间的缓冲元件，这些隆起部减小了缓冲元件的缓冲特性。此外，与缓冲元件寿命期间的磨损相关的在周向方向上作用的拉力载荷不是最优的，使得必须例如通过相应的高品质材料才确保缓冲元件在几千次负荷变换之后不易于断裂。
发明内容
从所描述的现有技术出发，本发明基于的任务是，将传动设备改进为使得在高效率的传动设备的情况下，实现了尤其避免至少一个缓冲元件在传动设备的寿命期间损伤或预损伤的鲁棒设计。所述传动设备具有第一传动齿轮和能转动地与第一传动齿轮耦合的第二传动齿轮，所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮沿着公共的纵轴线布置，其中所述两个传动齿轮借助于至少一个在轴向上布置在所述两个传动齿轮之间的、由弹性材料制成的缓冲元件彼此耦合，并且其中，所述至少一个缓冲元件容纳在容纳室中，其特征在于，所述至少一个缓冲元件构造成在传动设备运行时经历在纵轴线的方向上起作用的变形，其中所述至少一个缓冲元件在轴向方向上的尺寸变大，并且容纳室具有构造成至少降低由于所述至少一个缓冲元件的变形而作用于传动齿轮的轴向力的装置，其中，所述至少一个容纳室由第一传动齿轮的底部区域和径向环绕的壁以及平行于底部区域布置的壳体盖形成，所述壳体盖与第一传动齿轮相连并且具有至少一个用于第二传动齿轮的开口。
根据本发明，在传动设备中，通过下述方式解决了该任务：至少一个缓冲元件在传动设备的运行时构造成经历在纵轴线的方向上起作用的变形，其中所述至少一个缓冲元件在轴向方向上的尺寸变大，并且容纳室具有构造成由于所述至少一个缓冲元件的变形而在轴向方向上作用于传动齿轮的力的装置。换而言之，这意味着，与其中所述至少一个缓冲元件构造成在轴向方向上未变大的现有技术不同的是，这自此以后在本发明中是允许的，其中同时设置了至少减小通过变形产生的对圆柱齿轮的轴向力的装置，使得在传动齿轮的贴合面上最大产生(略微)增大的摩擦力。
根据本发明的传动设备的有利的改进方案在以下说明中列出。
尤其规定了两个传动齿轮在背向彼此的侧至少间接地与摩擦面贴合，摩擦面用于轴向支撑传动齿轮。在此，尤其位置固定地布置的摩擦面可以例如由传动壳体的上面支撑有第一传动齿轮的底部区域、防止第二传动齿轮在轴上轴向移动的挡环等等形成。
在本方面的结构优选的改进方案中，规定了容纳室构造在第一传动齿轮的区域中，并且所述至少一个缓冲元件以转动角不变的方式容纳在容纳室之内。这样的构造方案尤其实现了特别紧凑并且具有少量部件的传动设备的构造。
此外，在结构优选的改进方案中，规定了第一传动齿轮具有用于转动角不变地固定至少一个缓冲元件的装置，并且第二传动齿轮具有至少一个在轴向方向上延伸的隆起部，该隆起部咬合到所述至少一个缓冲元件的对应的开口中。为了较均匀地给所述至少一个缓冲元件加载荷或为了避免停转力矩(Kippmoment)，在此通常在实际中设置以彼此相距均匀的角度间隔布置的多个隆起部。
为了接收所述至少一个缓冲元件的变形力，设置了结构上的如下变型：所述至少一个容纳室由底部区域和第一传动齿轮的径向围绕的壁以及与平行于底部区域布置的壳体盖形成，壳体盖与第一传动齿轮相连并且具有至少一个用于第二传动齿轮的开口。壳体盖用于在所述至少一个缓冲元件变形时接收在轴向方向上起作用的变形力，其中通过壳体盖与第一传动齿轮相连，轴向力未传送到第二传动齿轮或摩擦面。
优选地，在上述变型中规定了壳体盖构造成环形，并且所述至少一个开口与纵轴线同心布置。
当在壳体盖中构造有至少一个构造为长孔(Langloch)的穿口、第二传动齿轮的隆起部咬合到所述穿口中、所述隆起部咬合到第一传动齿轮的对应开口中时，实现了对由所述至少一个缓冲元件产生的变形力的完全补偿。在这种情况下，变形力完全被壳体盖接收，并且未传递给第二传动齿轮。
当仅设置了具有多个彼此一体化连接的缓冲区域的单个缓冲元件时实现了缓冲元件的简化安装以及均匀且相对小的载荷，其中每个缓冲区域布置成经由第二传动齿轮的隆起部与第二传动齿轮处于作用连接中。
在变形力从缓冲元件到传动齿轮的传递被至少减小的另一优选结构改进方案中，如果未在相应的改进方案中仍未完全避免，则规定了至少一个缓冲元件以轴向余隙布置在容纳室中。如果轴向余隙大得以至于甚至在缓冲元件的最大变形时，其都未与容纳室的轴向边界取得接触，则从所述至少一个缓冲元件到传动齿轮的轴向力的传递也未发生。
本发明还包括在机动车中的具有根据本发明的传动设备的舒适型驱动装置，如车窗玻璃升降驱动装置、座椅调节驱动装置、滑动式天窗驱动装置等等。
附图说明
从下面对优选实施例的描述中以及根据附图进一步得到本发明的其他优点、特征和细节。
附图：
图1示出了布置在传动壳体中的根据本发明的传动设备的部分纵截面图；
图2以分解图示出了两个在根据图1的传动设备的情况下所使用的传动齿轮以及缓冲元件和环形盖；
图3以立体纵截面图示出了根据图2在安装状态下的传动设备的组成部分；
图4以立体图示出了布置在第一传动齿轮中的缓冲元件；以及
图5以分解图示出了根据图2修改的传动设备的图示，其中可完全避免轴向力到传动齿轮的传递。
具有相同功能的相同元件在图中设置有相同的附图标记。
具体实施方式
图1至图4中示出的根据本发明的传动设备10是机动车中的舒适型驱动装置的组成部分，如车窗玻璃升降驱动装置、座椅调节驱动装置、滑动式天窗驱动装置等等。在示出的实施例中，舒适型驱动装置构造为车窗玻璃升降驱动装置。
传动设备10具有仅部分示出的传动壳体12，其中与电动马达相连的驱动轴或电枢轴13的部分区段伸入到传动壳体12中，驱动轴或电枢轴13在示出的区段中具有蜗轮啮合部(Schneckenverzahnung)14。该蜗轮啮合部14与斜齿啮合部16啮合，斜齿啮合部16构造在布置于传动壳体12中的第一传动齿轮18中。构造为圆柱齿轮的传动齿轮18居中地具有贯穿孔19，其用来使第一传动齿轮18可转动地支承在固定地容纳于传动壳体12中的轴20上。此外，第一传动齿轮18在面向传动壳体12的底部区段21的侧具有径向环绕的形成第一传动齿轮18的端侧的底部区域22，该底部区域22在两个同心围绕轴20的纵轴线23布置的突起部的区域中与传动壳体12在轴向上贴合，其中突起部构造成桥形(stegförmig)贴合面24、25。同时，贴合面24、25形成摩擦面，第一传动齿轮18在轴向上与所述摩擦面贴合。
斜齿啮合部16构造在第一传动齿轮18处的径向环绕的壁26的区域中，并且罐形(topfförmig)构造的第一传动齿轮18在与底部区段21相对的侧由图2中可特别好地识别的环形壳体盖28封闭，该壳体盖28通过合适的连接(例如在第一传动齿轮18和壳体盖28由塑料等等制成的情况下为粘合连接、激光焊接连接等等)与传动齿轮18相连，其中壳体盖28具有居中布置的穿口(Durchbruch)。
第一传动齿轮18的内部区域与壳体盖28一起形成图2中可特别好地识别的缓冲元件31的容纳室30，缓冲元件31由弹性材料制成，如橡胶等等。缓冲元件31具有三个以彼此相距均匀角度间隔布置的相同构造的缓冲区域32至34，在缓冲区域32至34之间从外部看在径向上布置了切口35。缓冲元件31或缓冲区域32、34的外部轮廓构造成倒圆的，并且如尤其根据图3可识别的那样与第一传动齿轮18的内壁36匹配，使得缓冲区域32至34至少在基本上形状配合地与第一传动齿轮18的内壁36贴合。
从第一传动齿轮18的内壁36轴向向内凸出的保持连片37分别咬合到切口35中，使得缓冲元件31由保持连片37以转动角不变的方式容纳在第一传动齿轮18之内。缓冲元件31具有居中布置的贯穿开口38以用于将缓冲元件31支承在轴20或用于引导缓冲元件穿过。此外，缓冲元件31具有三个以均匀角度间隔布置在分度圆直径上、构造为贯穿开口的容纳部39，容纳部39(在安装有壳体盖28时)处于穿口29以内。重要的是，如尤其根据图1可识别的那样，缓冲元件31以轴向余隙被容纳在容纳室30之内。为此，容纳室30在其底部区域22和壳体盖28之间具有高度H，高度H大于缓冲元件31的高度h。优选地，高度H被确定为使得在缓冲元件31发生缓冲元件31的原始高度h增大到更高高度h时的变形时，仍以轴向余隙布置在容纳室30之内。
在轴向上与第一传动齿轮18间隔开地在轴20上布置第二传动齿轮45，第二传动齿轮45用作传动设备10的驱动元件。尤其根据图2可识别的第二传动齿轮45基本上构造成套筒形(hülsenförmig)，并且在背向第一传动齿轮18的侧具有从传动壳体12伸出的啮合区域46，支承区域47连接到啮合区域46上。支承区域47以及啮合区域46都被纵向孔48穿过，纵向孔48用于将第二传动齿轮45可转动地支承在轴20上。在面向第一传动齿轮18的侧，三个以彼此相距均匀的角度间隔布置的塞子形隆起部49从支承区域47的端侧出发，所述隆起部49至少几乎形状配合地咬合到缓冲元件31的相应的贯穿开口38中。此外，如尤其根据图1可识别的那样，第二传动齿轮45的面向缓冲元件31的端面51与缓冲元件31的径向内部区域贴合。
第二传动齿轮45的啮合区域46布置成与仅在图1中图示的卷绳筒52的相应的对应啮合部(Gegenverzahnung)作用连接，在图中未示出的绳被布置在卷绳筒52的外圆周上以用于操控窗玻璃。在第二传动齿轮45的啮合区域46中，第二传动齿轮45在密封元件53的中间位置(Zwischenlage)的情况下被放置为在轴向上抵靠挡环54，第二传动齿轮45又经由布置在环形槽中的止推环55在轴向上固定在轴20上。挡环54的面向第二传动齿轮45的端面56一方面构造成用于第二传动齿轮45的轴向止挡部，并且另一方面构造成用于第二传动齿轮45的摩擦面。
在将转矩从第一传动齿轮18传递到第二传动齿轮45情况下，由于待调节的元件的阻力，缓冲元件31经由两个传动齿轮18、45之间的转矩引入(Drehmomenteinleitung)而弹性变形，使得缓冲元件31在轴向方向上、即纵轴线23的方向上变形，因此缓冲元件31的高度h变大。此外，缓冲元件31的变形在驱动轴13转动方向变换的情况下或在将转矩从第二传动齿轮45引入到第一传动齿轮18的情况下出现。在缓冲元件31变形的情况下，缓冲元件31的径向内部区域根据缓冲元件31以多少轴向余隙容纳在容纳室30中而与第二传动齿轮45的端面51取得接触，并且用轴向力F1在挡环54的方向上对传动齿轮45加载荷，由此在挡环54和止推环55之间产生增大的摩擦。同时，通过缓冲元件31在轴向上与第一传动齿轮18的底部区域22贴合来在传动壳体12的底部区段21的方向上施加轴向力F2(由挡环54处的轴向支撑产生)，该轴向力F2表示为贴合面24、25的区域中相对于传动壳体12的增大的摩擦。但是缓冲元件31的径向外部区域不能在轴向方向上伸展超过容纳室30的高度H，使得在缓冲元件31的对立端面上起作用的轴向力由第一圆柱齿轮18或由壳体盖28接收，并且在贴合面24、25或挡环54的区域中未造成附加摩擦力。
在图5中示出的经修改的传动设备10a的情况下，相比于壳体盖28，壳体盖28a具有拥有更小直径的穿口29a。尤其穿口29a的直径仅大得以至于使壳体盖28a可在轴20上滑动。此外，壳体盖28a具有三个以彼此相距均匀的角度间隔在分度圆直径上布置的构造为穿口的长孔57至59，长孔57至59由第二传动齿轮45的未示出的隆起部49穿过。为此，缓冲元件31a处的贯穿开口38a相比于缓冲元件31径向向外偏移地布置。这导致了缓冲元件31a除了长孔57至59的区域中以外完全由壳体盖28a覆盖。因此，尤其第二传动齿轮45仅经由其隆起部49与缓冲元件31a相连，隆起部在轴向方向上贯穿咬合(durchgreifen)贯穿开口38a。由此，必要时出现的在轴向方向上起作用的缓冲元件31a的变形力完全在容纳室30之内被补偿，或者由第一传动齿轮18和壳体盖28a接收。因此，不存在轴向支撑面或挡环54和贴合面24、25上增大的摩擦。
在没有背离本发明构思的情况下，就此描述的传动设备10、10a可以多种方式改动或修改。
Claims (14)
1.一种传动设备(10、10a)，具有第一传动齿轮(18)和能转动地与第一传动齿轮(18)耦合的第二传动齿轮(45)，所述第一传动齿轮(18)和所述第二传动齿轮(45)沿着公共的纵轴线(23)布置，其中所述两个传动齿轮(18、45)借助于至少一个在轴向上布置在所述两个传动齿轮(18、45)之间的、由弹性材料制成的缓冲元件(31、31a)彼此耦合，并且其中，所述至少一个缓冲元件(31、31a)容纳在容纳室(30)中，
其特征在于，
所述至少一个缓冲元件(31、31a)构造成在传动设备(10、10a)运行时经历在纵轴线(23)的方向上起作用的变形，其中所述至少一个缓冲元件(31、31a) 在轴向方向上的尺寸(h)变大，并且容纳室(30)具有构造成至少降低由于所述至少一个缓冲元件(31、31a)的变形而作用于传动齿轮(18、45)的轴向力(F1、F2)的装置，其中，所述至少一个容纳室(30)由第一传动齿轮(18)的底部区域(22)和径向环绕的壁(26)以及平行于底部区域(22)布置的壳体盖(28、28a)形成，所述壳体盖(28、28a)与第一传动齿轮(18)相连并且具有至少一个用于第二传动齿轮(45)的开口(29、57至59)。
2.根据权利要求1所述的传动设备，其特征在于，所述两个传动齿轮(18、45)在背向彼此的侧至少间接地与摩擦面贴合，所述摩擦面用于轴向支撑传动齿轮(18、45)。
3.根据权利要求1或2所述的传动设备，其特征在于，容纳室(30)构造在第一传动齿轮(18)的区域中，并且所述至少一个缓冲元件(31、31a)以转动角不变的方式容纳在容纳室(30)之内。
4.根据权利要求1所述的传动设备，其特征在于，第一传动齿轮具有用于以转动角不变的方式固定所述至少一个缓冲元件(31、31a)的装置(37)，并且第二传动齿轮(45)具有至少一个在轴向方向上延伸的隆起部(49)，所述隆起部（49）咬合到所述至少一个缓冲元件(31、31a)的对应的开口(38、38a)中。
5.根据权利要求1所述的传动设备，其特征在于，壳体盖(28、28a)构造成环形，并且所述至少一个开口(29、57至59)与所述纵轴线(23)同心布置。
6.根据权利要求1或5所述的传动设备，其特征在于，在壳体盖(28a)中构造至少一个构造为长孔的开口(57至59)，第二传动齿轮(45)的隆起部(49)咬合到所述开口(57至59)中，所述隆起部(49)咬合到第一传动齿轮(18)的对应的开口(38a)中。
7.根据权利要求1所述的传动设备，其特征在于，两个传动齿轮(18、45)至少基本上容纳在传动壳体(12)中。
8.根据权利要求1所述的传动设备，其特征在于，第一传动齿轮(18)是配备有斜齿啮合部(16)的圆柱齿轮，所述圆柱齿轮构造成与蜗轮啮合部(14)协作，并且第二传动齿轮(45)是与待调节的元件能作用连接的驱动元件。
9.根据权利要求1所述的传动设备，其特征在于，设置了具有多个彼此一体化连接的缓冲区域(32至34)的一个唯一的缓冲元件(31、31a)，并且每个缓冲区域(32至34)布置成经由第二传动齿轮(45)的隆起部(49)与第二传动齿轮(45)处于作用连接中。
10.根据权利要求1所述的传动设备，其特征在于，所述至少一个缓冲元件(31、31a)以轴向余隙布置在容纳室(30)中。
11.根据权利要求1所述的传动设备，其特征在于，所述传动设备(10、10a)是机动车中的舒适型驱动装置的组成部分。
12.根据权利要求8所述的传动设备，其特征在于，所述蜗轮啮合部(14)是电动马达的驱动轴(13)的蜗轮啮合部。
13.一种在机动车中的舒适型驱动装置，具有根据权利要求1-12中任一项所述的传动设备(10、10a)。
14.根据权利要求13所述的舒适型驱动装置，其特征在于，所述舒适型驱动装置是车窗玻璃升降驱动装置、座椅调节驱动装置或滑动式天窗驱动装置。
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