CN105703530B - 传动机构－驱动装置和用于制造传动机构－驱动装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种传动机构－驱动装置(10)，包括具有电枢轴（18）的电动机（15），其中，电枢轴（18）布置在至少一个壳体元件（16）中，尤其是电动机（15）的极罐壳中并且至少在一个端部区域（26）中被径向地支承，其中，设置一个用于调整在电枢轴（18）的端部区域（26）和壳体元件（16）之间的轴向间隙的结构，其中，所述结构具有在壳体元件（16）处构造成的变形区（30；40；51），该变形区被设计成用于，在变形区（30；40；51）变形时将变形区置于与电枢轴（18）的端部区域（26）至少间接的贴合接触中。按照本发明规定，变形区（30；40；51）布置在电枢轴（18）的径向上。
Description
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的传动机构－驱动装置。本发明此外涉及一种按照独立方法权利要求的前序部分所述的用于制造传动机构－驱动装置的方法。
背景技术
一种按照权利要求1的前序部分所述的传动机构－驱动装置和一种按照独立方法权利要求的前序部分所述的用于制造传动机构－驱动装置的方法由申请人的DE19712361B4已知。该已知的传动机构－驱动装置用作机动车中的舒适驱动装置如车窗升降器驱动装置、滑动天窗驱动装置或类似装置，的组成部分，用于操作要调节的元件，即例如车窗或滑动天窗。为此，已知的传动机构－驱动装置具有用法兰连接在传动机构壳体上的电动机。在传动机构壳体中布置设计成正齿轮的输出元件，其至少间接地与要调节的元件（例如车窗或滑动天窗）连接。输出元件通过在电动机的电枢轴上的构造成的蜗杆齿部被驱动。对于这种类型的传动机构－驱动装置重要的是它们能够在不同的转动方向上运行，以便能够例如将机动车中的车窗升起或落下。为此在电动机上发生转动方向的反向。由于输出元件与要调节的元件连接，通过输出元件或正齿轮也将反作用力从要调节的元件传递到电枢轴上，它表现为在电枢轴的纵向上延伸的轴向力。在实际中，在没有相应的对应措施下切换电动机的旋转方向时，这导致电动机的电枢轴在电枢轴的两个纵向之一上运动。为了避免与此关联的切换噪音，其在电枢轴的轴端部例如止挡或接触在传动机构壳体上或极罐壳体上时产生，在这种传动机构－驱动装置中通常是将电枢轴在其轴承中的轴向间隙调整为零，也就是说，不存在轴向间隙。这在已知的传动机构－驱动装置中是如此地进行的，在与传动机构壳体面对的电枢轴的轴端部处该轴端部通过一个止推片和一个减振元件与传动机构壳体接触地布置。突入到极罐壳体的端部区域中的另一个轴端部在与极罐壳体轴向接触地布置。为了补偿在制造电枢轴以及传动机构壳体和极罐壳体时存在的部件公差，在已知的传动机构－驱动装置中规定，与轴端部面对的极罐壳体端面被这样地专门地变形，即形成一个凹陷部，它与电枢轴的轴端部贴合。这种用于调整在电枢轴处的轴向间隙的方法本身是令人满意的，但条件是极罐壳体要被相应地构造或成形。因此值得希望的是，建议一种传动机构－驱动装置或一种用于制造传动机构－驱动装置的方法，其相对于极罐壳体的端部变形提供一种替代方案。
发明内容
从所述的现有技术出发，本发明基于的任务在于这样地改进一种按照权利要求1的前序部分所述的传动机构－驱动装置以及一种按照独立方法权利要求的前序部分所述的用于制造传动机构－驱动装置的方法，即相对于现有技术实现在极罐壳体上的变形区的可替代的设计方案。
这个任务按照本发明在一种具有权利要求1的特征部分的特征的传动机构-驱动装置中这样地解决，即，变形区布置在电枢轴的径向上，该变形区被设置用于在变形时调整在电枢轴的端面和至少一个壳体元件（极罐壳体）之间的轴向间隙。因此与现有技术不同，不再需要在端面侧（即相对于电枢轴在纵向上）变形壳体元件或极罐壳体。相反通过在壳体元件或极罐壳体的径向上变形壳体元件或极罐壳体实施轴向间隙的调整。
按照本发明的具有独立方法权利要求的特征部分的特征的用于构造传动机构-驱动装置的方法的特征在于，变形区的变形在一个至少基本上垂直于电枢轴的纵轴线延伸的方向上进行。
按照本发明的传动机构－驱动装置以及用于制造传动机构－驱动装置的方法的有利的扩展方案在相应的从属权利要求中给出。由至少两个在权利要求书、说明书和/或附图中公开的特征的全部组合落入本发明的范围中。
为了在变形在电枢轴的径向上布置的变形区时能够使电枢轴的轴端部贴合在壳体元件或极罐壳体上，在总的发明构思的一个设计应用中规定，变形区与一个与变形区分开的和尤其是垂直于电枢轴的纵轴线的接触区（贴合区）共同作用，接触区被设计成用于，在变形区变形时达到与电枢轴的端面间接的或直接的贴合接触。
为了简化变形区的确定的、专门的运动或变形，此外有利的是，变形区在未变形的状态下相对于电枢轴的纵轴线以一个角度，即非平行地布置，并且所述角度在变形的状态下增大地设计。
在进一步优选的设计方案中此外规定，变形区在纵向上突出于电枢轴，并且变形区通过一个在朝着电枢轴的方向上被回折的连接区与接触区一体地连接。
在一个结构上的扩展方案中规定，在接触区和电枢轴的端面之间布置一个尤其是板形的摩擦元件。这意味着电枢轴的端部区域与摩擦元件作用连接地布置，摩擦元件例如由一种特别耐磨的和/或具有特别小的摩擦的材料构成。此外可以例如通过凸球状地构造摩擦元件实现使用具有平面的端面的电枢轴。
备选地，凸球状构成的电枢轴也可以与板形的摩擦元件共同作用。在这两种情况下通过仅仅在电枢轴的轴端部和摩擦元件之间的点状接触实现接触面或摩擦的最小化并且因此提高传动机构-驱动装置的效率。
在使用摩擦元件的情况下的结构上优选的扩展方案中规定，摩擦元件可轴向运动地并且相对于电枢轴的纵轴线抗转动地容纳在壳体元件中或极罐壳体中。这种布置在变形区变形时和在传动机构-驱动装置运行期间实现摩擦元件的特别好的功能，即可靠地贴合在轴端部上。
在结构上可替代的设计方案中可以规定，变形区至少间接地与一个用于电枢轴的径向轴承共同作用，其中，径向轴承可轴向移动地容纳在电枢轴的轴端部上和在壳体元件中。在这种结构设计中尤其是避免壳体元件或极罐壳体与电枢轴直接地接触。
为了在壳体元件或极罐壳体变形时避免径向轴承变形，在最后提及的设计建议的扩展方案中规定，径向轴承在与轴端部背离的一侧上在一个支撑元件的轴向中间支承下与变形区作用连接地布置。
在也是结构上可替代的设计方案中可以规定，变形区与一个尤其是销子形地构成的补偿元件共同作用，补偿元件在轴向上连接到电枢轴的轴端部上并且与变形区轴向重叠地布置。因此在这种情况下轴端部也不与壳体元件或极罐壳体贴合接触，而是与补偿元件接触，补偿元件例如由于它的材料的选择而具有特别好的摩擦特性。
为了在使用补偿元件下避免电枢轴的轴向间隙，规定，补偿元件在轴向上直接地支撑在轴端部和壳体元件或极罐壳体之间。
在传动机构－驱动装置上的变形区的变形导致或者变形区在壳体元件处构成一个惟一的径向环绕的、封闭的变形部，或者多个、最好在相互间相同大的角度间距下布置的变形部。合适的变形轮廓的选择在此情况下尤其是取决于壳体元件或极罐壳体的结构设计，以及尤其是在使用补偿元件情况下取决于补偿元件在纵向上的要求的变形。
在按照本发明的方法的第一应用中规定，通过变形区的变形，一个轴承和/或一个轴向支撑元件被置于与电枢轴的端面接触。
在按照本发明的方法的备选的应用中规定，通过变形区的变形，一个与电枢轴处于接触中的补偿元件在它的轴向长度上被增大。换言之，这意味着，使用一个补偿元件，它先在安装状态下在电枢轴的轴端部和壳体元件或极罐壳体之间具有轴向间隙下布置。接下来，通过变形区的专门的变形或形变，补偿元件这样地在它的长度上被改变，即所述轴向间隙被置于零。
本发明的其它的优点、特征和细节由下面对优选实施例的描述以及借助于附图得出。
附图说明
图1显示了按照本发明的第一传动机构-驱动装置的部分剖视侧视图，
图2和图3在部分纵剖图中分别显示了在调整极罐壳体和电枢轴之间的轴向间隙的不同阶段期间按照图1的传动机构-驱动装置的部分区域，
图4和图5在部分纵剖图中以及在图4的剖面V-V的方向上显示了在使用板形摩擦元件下相对于图2和3的结构修改的传动机构-驱动装置，
图6和图7显示了用于变形极罐壳体的不同的工具装置的简化视图，
图8和图9在部分纵剖图中分别显示了在使用轴承元件下相对于图2和3修改的传动机构-驱动装置的部分区域，
图10显示了在轴承和极罐壳体之间使用支撑元件下相对于图8和9的修改的结构，
图11和图12在部分纵剖图中显示了在使用补偿元件下再次修改的传动机构-驱动装置，和
图13和图14也分别在部分纵剖图中显示了在使用在几何形状上不同设计的极罐壳体和用于构造极罐壳体的形变或变形的工具和补偿元件下传动机构-驱动装置的一个相对于图11和12的变型的实施方式。
相同的元件或具有相同的功能的元件在图中具有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中示出的传动机构-驱动装置10尤其用作机动车中的舒适驱动装置的组成部分。舒适驱动装置在此情况下示例性地并且不受限制地理解为车窗升降器驱动装置、滑动天窗驱动装置、座椅调节驱动装置或类似物。
传动机构-驱动装置10具有在压铸法中由铝或在注塑法中由塑料构成的传动机构壳体11，在它的内室中布置由正齿轮12构成的输出元件。输出元件至少间接地与要调整的元件如车窗或滑动天窗连接。对输出元件12的驱动通过在正齿轮12的圆周上构成的齿部13实施。
具有由金属板制成的极罐壳体16的电动机15用法兰连接在传动机构壳体11上。电动机15以通常的方式和方法具有在图1中不能够看见的、具有电枢轴18的电枢。电枢轴18突入到传动机构壳体11的一个相应的空隙中进入到传动机构壳体11里面并且在那里在其一个轴端部19处通过止推片21和减振元件22与传动机构壳体11作用连接地或者说贴合接触地布置或在轴向上支撑在那里。电枢轴18在正齿轮12或者说输出元件的区域中具有通常由蜗杆齿部23构成的齿部，它与正齿轮12的齿部13啮合。
极罐壳体16在与传动机构壳体11背离的一侧上具有在直径或横截面上减小的伸出部25。电枢轴18的另一个轴端部26突入伸出部25内。轴端部26通过布置在伸出部25内的轴承27被径向地支承，该轴承通常设计成滑动轴承。此外轴端部26设计成具有凸球形状或轮廓28。
补充地指出，通常规定，或者还在电动机15的区域中，或者在传动机构壳体11的区域中布置或设置至少另一个第二径向轴承，用于径向支承电枢轴18。
如尤其由图2和3可以看见的，极罐壳体16或伸出部25在轴向上一直延长超过轴端部26的区域地构造。在伸出部25突出于轴端部26的区域中极罐壳体26形成一个相对于电枢轴18的纵轴线29径向地环绕的变形区30。变形区30相对于电枢轴18的纵轴线29以一个例如在10º和30º之间的角度α1在未变形的状态下布置，其中，变形区30布置在一个（中间的）节圆直径上，它的半径R大于电枢轴18在轴端部26的区域中的半径r。
在变形区30与轴端部26背离的一侧上变形区经由在电枢轴18的方向上回折的连接区31过渡到一个至少基本上垂直于电枢轴18的纵轴线29布置的接触区（贴合区）32中，接触区被设计成用于贴合在轴端部26的端面或轮廓28上，以便由此减小传动机构-驱动装置10中的电枢轴18的轴向间隙或将其置于零。
在变形区30的在图2中示出的还没有变形的状态下，在轴端部26和接触区32中间形成间距a。间距a对应于电枢轴18在传动机构-驱动装置10中的轴向间隙，其由于制造公差或尺寸公差在制造电枢轴18以及传动机构壳体11和极罐壳体16时产生。为了减小该轴向间隙a或将其置于零，规定，相应于图2和3的视图，将工具100在垂直于纵轴线29延伸的方向上在与变形区30轴向重叠下朝着变形区30这样地移动，即变形区30在减小半径R下相应于图3的视图这样地从其原始位置被变形，即在变形区30和电枢轴18的纵轴线29之间形成角度α2，它大于原始角度α1。在变形区30变形时，接触区32在轴端部26的方向上移动，直到接触区32相应于图3的视图贴合到轴端部26或轮廓28上，由此原始存在的轴向间隙被置于零。接触区32在轴端部26上的贴合例如可以在制造过程期间由此确定，即一旦接触区32接触到轴端部26，用于旋转电枢轴18需要的电流则瞬间升高。自电流升高的瞬间起，不进行变形区30的继续变形。
在传动机构-驱动装置10的在图4和5中示出的实施例中规定，在电枢轴18的轴端部26和接触区32之间布置板形的摩擦元件35。例如由特别耐磨的或者具有低摩擦系数的材料制成的摩擦元件35在极罐壳体16的伸出部25的内部在电枢轴18的纵轴线29的方向上可纵向移动地布置并且相对于伸出部25抗转动角度地被容纳。为此相应于图5规定，摩擦元件35具有削平部36，它与伸出部25的一个相应地反向相同地变形的部段37形状配合地共同作用。
在图6和7中示出用于使变形区30变形的不同地构造成的工具100a，100b。对于在图6中示出的工具100a，它具有多个例如八个在相互间均匀的角度间距下布置的工具冲模101，其在箭头102的方向上径向地朝着电枢轴18的纵轴线29或朝着变形区30可运动地布置。工具冲模101由此在极罐壳体16或变形区30的区域中相应于工具冲模101的轮廓产生多个、在相互间相同大小的角度间距下布置的变形部。
在相应于图7的工具100b下规定，极罐壳体16在变形区30的区域中与两个、各在一个旋转轴线103，104中转动的滚压辊子105，106共同作用，其一方面可以径向地在电枢轴18的纵轴线29或极罐壳体16的方向上移动，并且另一方面在节圆直径107上围绕极罐壳体15移动。借助于滚压辊子105，106由此在变形区30处形成一个惟一的径向环绕的封闭的变形部。
在图8和9中局部地示出传动机构-驱动装置10，其中极罐壳体16在变形区40中圆柱形地构造。此外极罐壳体16具有垂直于电枢轴18的纵轴线29延伸的极罐底部41。电枢轴18的轴端部26支承在轴承体42中，它具有在轴端部26的外圆周和极罐壳体16之间布置的、径向环绕的、用于径向支承电枢轴18的区域43和垂直于电枢轴18的纵轴线29延伸的接触区44。此外区域43在与接触区44的轴端部26背离的一侧上配有径向环绕的延长部45。
在相应于图8和9的图顺序对变形区40变形时，变形区40在延长部45和极罐底部41之间的区域中被这样地变形，即变形区40与轴承体42的延长部45进入作用连接并且对轴承体42在轴端部26的方向上加载力，由此轴承体通过接触区44贴合在轴端部26上。
在图10中示出的传动机构-驱动装置10的实施例与图9的区别在于，轴承体42a没有延长部45。取而代之地在轴承体42a和变形区46之间布置支撑片47，它将在变形时作用的轴向力传递到轴承体42a上。
在图11和12中示出的传动机构-驱动装置10的实施例中规定，在电枢轴18的轴端部26和极罐底部41之间布置尤其是销子形的补偿元件50。补偿元件50径向地被极罐壳体15的在直径上被减小的变形区51包围并且在那里径向地引导。变形区51尤其是平行于电枢轴18的纵轴线29延伸。相应于图11和12的图顺序，通过工具100不仅产生变形区51的变形而且产生补偿元件50的塑性变形。在补偿元件50变形时，它在变形区51中具有比原始直径较小的直径。补偿元件50的被挤出的材料导致补偿元件50从图11中示出的原始长度I1到接下来占有的长度I2的伸长，其中长度差用于调整或减小轴向间隙。
最后在图13和14中示出一个相对于图11和12改型的实施例。在此，工具100在与变形区51面对的一侧上具有楔形的区域108，它在变形区51变形时不仅将变形区51而且将补偿元件50相应地楔形地变形，其中尤其是当工具100相应于图6的视图配有多个工具冲模101时，在实施变形或形变时实现抗转动角度（抗转动地）地将补偿元件50容纳在极罐壳体16中。
至此为止描述的传动机构-驱动装置10可以以多种方式和方法变型或修改，而不偏离本发明的构思。
Claims (19)
1.一种传动机构－驱动装置 (10)，包括具有电枢轴（18）的电动机（15），其中，电枢轴（18）布置在至少一个壳体元件（16）中并且至少在一个端部区域（26）中被径向地支承，其中，设置一个用于调整在电枢轴（18）的端部区域（26）和壳体元件（16）之间的轴向间隙的结构，其中，所述结构具有在壳体元件（16）处构造成的变形区（30；40；51），该变形区被设计成用于，在变形区（30；40；51）变形时将变形区置于与电枢轴（18）的端部区域（26）至少间接的贴合接触，
其特征在于，
变形区（30；40；51）布置在电枢轴（18）的径向上，变形区与一个与变形区分开的接触区（32）共同作用，接触区被设计成用于，在变形区变形时达到与电枢轴（18）的端部区域（26）间接的或直接的贴合接触， 在接触区（32）和电枢轴（18）的端部区域（26）之间布置一个摩擦元件（35），摩擦元件（35）可轴向运动地并且相对于电枢轴(18)的纵轴线（29）抗转动地容纳在壳体元件（16）中。
2.根据权利要求1所述的传动机构－驱动装置，其特征在于，电枢轴（18）布置在电动机（15）的极罐壳体中。
3.根据权利要求1所述的传动机构－驱动装置，其特征在于，变形区与垂直于电枢轴(18)的纵轴线（29）定向的接触区（32）共同作用。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的传动机构－驱动装置，其特征在于，变形区在未变形的状态下以一个角度（α1）相对于电枢轴(18)的纵轴线（29）布置，并且所述角度（α2）在变形的状态下增大地设计。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的传动机构－驱动装置，其特征在于，变形区（30；40；51）在纵向上突出于电枢轴(18)。
6.根据权利要求5所述的传动机构－驱动装置，其特征在于，变形区通过一个在朝着电枢轴(18)的方向上被回折的连接区（31）与接触区（32）一体地连接。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的传动机构－驱动装置，其特征在于，摩擦元件（35）是板形的。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的传动机构－驱动装置，其特征在于，变形区（40）至少间接地与一个用于电枢轴（18）的径向轴承（42；42a）共同作用，其中，径向轴承（42；42a）可轴向移动地容纳在电枢轴（18）的端部区域（26）上和在壳体元件（16）中。
9.根据权利要求8所述的传动机构－驱动装置，其特征在于，径向轴承（42a）在与电枢轴（18）的端部区域（26）背离的一侧上在一个支撑元件（47）的轴向中间支承下与变形区（40）作用连接地布置。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的传动机构－驱动装置，其特征在于，变形区（50；51）与一个补偿元件（50）共同作用，补偿元件在轴向上连接到电枢轴（18）的端部区域（26）上并且与变形区（50；51）轴向重叠地布置。
11.根据权利要求10所述的传动机构－驱动装置，其特征在于，补偿元件（50）是销子形的。
12.根据权利要求10所述的传动机构－驱动装置，其特征在于，补偿元件（50）在轴向上直接地支撑在电枢轴（18）的端部区域（26）和壳体元件（16）之间。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的传动机构－驱动装置，其特征在于，变形区（30；40；51）在壳体元件（16）处构成一个径向环绕的、封闭的变形部。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的传动机构－驱动装置，其特征在于，变形区（30；40；51）在壳体元件（16）处构成多个变形部。
15.根据权利要求14所述的传动机构－驱动装置，其特征在于，所述变形部是在相互间相同大的角度间距下布置的。
16.一种用于构造传动机构－驱动装置的方法，其中，在一个壳体元件（16）处的变形区（30；40；51）借助于工具（100；100a；100b）被变形，以便为了调整轴向间隙将变形区（30；40；51）至少间接地置于与电枢轴（18）的端部区域（26）贴合接触，
其特征在于，
变形区（30；40；51）的变形在一个至少基本上垂直于电枢轴（18）的纵轴线（29）延伸的方向上进行，变形区与一个与变形区分开的接触区（32）共同作用，接触区被设计成用于，在变形区变形时达到与电枢轴（18）的端部区域（26）间接的或直接的贴合接触， 在接触区（32）和电枢轴（18）的端部区域（26）之间布置一个摩擦元件（35），摩擦元件（35）可轴向运动地并且相对于电枢轴(18)的纵轴线（29）抗转动地容纳在壳体元件（16）中。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在电动机（15）的极罐壳体处的变形区（30；40；51）借助于工具（100；100a；100b）被变形。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，通过变形区（40）的变形，一个轴承（42；42a）和/或一个轴向支撑元件（47）被置于与电枢轴（18）的端部区域（26）接触。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，通过变形区（51）的变形，一个通过电枢轴（18）定向的补偿元件（50）在它的轴向长度上被增大。
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