CN105723124A - 驱动单元 - Google Patents

Abstract

用于机动车应用、尤其是用于具有或结合机动车门锁的应用的驱动单元，所述驱动单元包括壳体(5)、马达(1)以及相关联的马达轴(2)，以及在马达轴(2)的一个端部产生轴向力的至少一个弹性元件(6)，弹性元件(6)位于壳体(5)中的至少一个容纳部(7，8)中。在俯视图中，弹性元件(6)具有大致T形的设计，具有端板(6a)和两侧的悬臂(6b)，端板(6a)作用在马达轴(2)上，并且至少悬臂(6a)布置在容纳部(7，8)中。

Description

驱动单元

技术领域

本发明涉及用于机动车尤其是用于具有或结合机动车门锁的应用的驱动单元，所述驱动单元包括壳体、马达/电机以及相关联的马达轴/电机轴、以及设置在马达轴的一个端部的产生轴向力的至少一个弹性元件，弹性元件位于壳体中的至少一个容纳部上。

背景技术

这种驱动单元可以用于例如驱动雨刷器刮板、电动车窗、后视镜、座椅以及整个车门。特别优选地这种驱动单元可用于实现机动车门锁中的中央锁定功能。有利地，这种驱动单元还用于结合所谓的电动锁，即，这种机动车门锁，其中必要的锁定系统借助于马达打开。

为此，这种类型的驱动单元常常中输出侧配备有齿轮机构，尤其是蜗轮机构。在这个情况下，在马达轴的输出侧，布置有与蜗轮机构的外部齿啮合的蜗杆。蜗轮在不同方向上的旋转运动具有使马达轴在其操作期间替换轴向负载的效果。由于这些不同的轴向负载，现有技术中，当在马达轴的马达侧与齿轮侧的轴向止动部之间出现纵向间隙时产生咔嗒咔嗒的噪音。

为了控制马达轴的该纵向或轴向间隙，现有技术提出不同的方案。所述类型的EP0764099B1批露了具有电驱动马达以及蜗轮机构的驱动单元。此外，预紧弹性元件设置用于弹性地推靠蜗杆的自由侧表面。这些弹性元件包括叶片弹簧型弹性元件，其与蜗杆的旋转轴线横向对齐、通过其相对的端部边缘固定在相关联的壳体肩部上。在端部边缘之间，具有在预紧下接触蜗杆的外表面的中心段。

US5169245和EP0133527B2披露了类似的驱动单元。在前面的情况中，马达轴设置于经由球体支承在弹性元件上的驱动单元中。根据EP0394512A1的变型具有轴向盘，其轴向地布置在马达的轴端的面上。

现有技术中的这种设计结构相对复杂并需要分几个阶段来制造。根据US3169245，不仅提供端侧钢球，而且还有接触该球的板，其借助于螺旋弹簧被支承在安装件中。EP0394512A1通过特殊形状的启动盘来工作，该启动盘额外配备有支承在壳体上的上游设定螺钉。最后的引用，EP0764099B1采用弹性元件，在俯视图中，该弹性元件的形状大致类似矩形，其在矩形的较短侧的端部边缘被折弯成朝向中间段的平面向外的同一侧的至少30°的角度。这在生产和组装方面也是昂贵的。

发明内容

本发明解决了进一步开发这种类型的驱动单元的技术问题，其方式是，能为马达轴设置具有完美弹性作用/操作的轴向支承，通过该轴向支承的辅助，马达轴通过弹性作用对轴向间隙的补偿来支承以用于降噪，目的是特别成本有效地实施简单设计。

在解决该技术问题时，根据本发明的典型驱动单元的特征在于，在俯视图中，弹性元件具有大致T形设计，其具有端板和两侧的悬臂，其中端板作用在马达轴上并且至少所述悬臂布置在容纳部中。

通常，容纳部不仅用于在两侧接收和保持所述悬臂。容纳部通常额外地和根据本发明设计成也接收端板、至少端板的脚部。这通常通过沿着端板布置两个悬臂来实现，根据驱动单元的俯视图，端板在所述两个悬臂之间主要横向延伸到马达轴。这样，端板在预紧力下接触马达轴的端面。

为了具体实现，两侧上的所述悬臂通常分别插入相关联的槽容纳部，至少部分地形锁合。这使得位于其之间的端板可以通过弹性作用在马达轴上。这意味着两个悬臂主要作为弹性元件的固定支承部，该弹性元件在俯视图中是T形的。另一方面，弹性地连接作为固定支承部的两个悬臂的端板能对马达轴轴向地施加所需预紧力，通过该预紧力进行接触。

这通常通过在两侧提供悬臂来实现，悬臂的材料厚度超过端板的材料厚度。此外，两个悬臂设置成相对于端板的顶侧和底侧伸出相同的量。此外，两侧的悬臂的长度通常小于端板长度的一半。一般地，两侧的悬臂从T形弹性元件的头部朝向弹性元件的脚部延伸。T形弹性元件基本上可具有轴向对称的形状。

连同实际上连接两个悬臂的端板一起，两侧的悬臂在它们之间限定具有U形横截面的凹部。借助于该U形凹部，马达轴可设置有完美的端部支承，即，在两侧的两个悬臂之间，类似升高的肋或坝，对可能的马达轴侧弯进行限制，如果不能避免的话。

马达轴优选通过其两个端部中的每一个接触一个T形弹性元件。因此，这意味着在设有T形弹性元件的每一个端部，壳体中设置有容纳部以接收所讨论的T形弹性元件。通常，在其输出侧上，马达轴配备有蜗轮机构。通常，该蜗轮机构包括位于马达轴上的蜗杆和蜗轮。

根据本发明，蜗轮机构的蜗轮的不同的顺时针和逆时针旋转运动以及蜗轮机构中相关间隙以及马达轴的可能的轴向间隙可以通过T形弹性元件或通过设置在马达轴的相应端部的两侧的两个T形弹性元件来吸收。

通常，T形弹性元件由钢、优选弹簧钢并且最优选烧结材料制成。与轴向对称的设计以及在中央端板的两侧的两个悬臂基本上纵向延伸的材料区域比端板材料厚的事实相结合，可以进行非常简单和成本有效的生产。在最简单的情况下，根据本发明的T形弹性元件可以包含简单的冲压钢零件。其安装也可以是没有问题的。然而，T形弹性元件也可以包含烧结成分，优选含有金属材料例如含铁/铁基材料的一种成分。

俯视图中T形的弹性元件可以至少部分地通过形锁合利用其两侧的两个悬臂插入相关联的槽容纳部中。由此，每一个悬臂起到固定支承部的作用。因此，设置在这两个悬臂之间的端板能够通过弹性作用在马达轴上。两侧的悬臂的材料厚度优选超过端板的材料厚度。此外，该设计优选使悬臂伸出超过端板的顶侧以及底侧达大约相同的量。这样，可以预期在端板的部分上具有相同的弹性或一致的弹性应变率，尤其在两种情况下：端板关于固定的或保持在固定位置的悬臂向内弯曲或向外弯曲。

其结果是，能获得这样的驱动单元，首先，其配备有能够具有非常简单和成本有效的设计的T形弹性元件。弹性元件的安装也可以是简单的，因为仅须将两侧的两个悬臂至少部分地利用形锁合插入相关的槽容纳部。在其脚部，端板被支承在容纳部的内部，并不一定需要形锁合。因此端板能够在其脚部的由容纳部确定的局限内进行前后运动，这支持其弹性效果。

附图说明

下面，参考示出单个实施例的附图对本发明进行详细地说明。

图1以俯视图示出示例性驱动单元的概览，

图2示出T形弹性元件的透视图，和

图3示意性地示出根据图1的驱动单元的侧视图，示出马达轴的端部区域的不同的工作状态。

具体实施方式

附图示出用于车辆应用的驱动单元。实际上，它涉及不限于机动车门锁内部的中央锁定系统的驱动单元。在图1中所示的驱动单元可作用于中央锁定杆，使其至少在“锁定”和“解锁”之间切换，如在申请人的专利US5634677中详细说明的，该专利在此通过引用并入。

所示的示例性驱动器单元由马达1和相关联的马达轴2组成。图1的俯视图或正视图示出了，马达轴2从马达1的两侧伸出。当然，这应该只作为示例。此外，在马达1的输出侧设置有传动装置3、4。传动装置3、4优选为蜗轮传动装置3、4。

蜗轮传动装置3、4由设置在马达轴2上的蜗杆3和蜗轮4组成。蜗杆3与蜗轮4上的外齿啮合。这使蜗轮4执行逆时针和顺时针运动，如图1围绕其相关轴线所示。

由于电动机轴2关于马达1以及蜗轮3、4生成马达轴2的轴向间隙，额外提供弹性元件6——或在这个具体示例中提供两个弹性元件6。整个驱动单元与相关的弹性元件6被一起容纳在相关的壳体5中。附图显示，马达轴2在其两端配备有相关联的弹性元件6。弹性元件6布置在壳体5中的容纳部7、8中。容纳部7、8由两个槽容纳部7和一个杆容纳部8组成。

图2中的示例性弹性元件6的透视图显示，根据本发明并且如图2中(成角度的)俯视图所示，弹性元件6设计成T形部分，具有端板6a和两侧的两个悬臂6b。这两个悬臂6b连同布置在两者之间的端板6a一起形成“T”的主要水平的肢部(头)，而端板6a限定了“T”的垂直肢部(躯干)。端板6a作用在马达轴2上。为了这个目的，马达轴2分别利用其端部的端面以其端部接触在壳体5中安置在该位置的对应的T形弹性元件6的端板6a。

可以看出，至少T形弹性元件6的悬臂6b设置在容纳部7、8中。在该实施例中，T形弹性元件6的两个悬臂6b分别保持在相关联的槽容纳部7中，这借助于至少部分地形锁合插入来实现，或借助于具有一定量的间隙的插入来实现。这使得在两侧的两个悬臂6b之间延伸的端板6a能够通过弹性操作作用在马达轴2上。端板6a自身在其脚部保持在杆容纳部8中，如图3所示。通常，形锁合并不用在这个位置，以便使T形弹性元件6能够执行弹性作用的移动，在图3中的放大图中示出。

图1中的驱动单元的俯视图清楚地显示，在该视图中，两个悬臂6b——端板6a在悬臂之间延伸——布置成主要横向于马达轴2。因此，每个端板6a有预紧力地接触马达轴2的端部的相关端面。这使得T形弹性元件6通过弹性作用吸收马达轴2在图3中示出的轴向A上可能的移动。在现实中，马达轴2的这种轴向运动具有的效果是，接触马达轴2的端部的端面的每个T形弹性元件6以图2中的放大图所示的方式变形。

根据图2的透视图示出两侧的每个悬臂6b具有材料厚度S，该厚度超过端板6a的材料厚度D。所示的悬臂6b各自设计成以相等的量延伸超过端板6a的顶侧和底侧。所示T形弹性元件6设计成关于图2中所示的对称平面E轴向对称。这使得容易在一个步骤中整体制造T形弹性元件6并通过钢板/薄钢板具体地例如弹簧钢板借助于简单冲压工艺成本有效地制造。两侧的悬臂6a的底侧上的附加倾斜面9确保T形弹性元件6能够容易地插入相关联的槽容纳部7中，无论是至少部分地形锁合或者具有一定量的间隙。

这样，两侧的两个悬臂6b在T形弹性元件已被插入容纳部7、8之后起到类似固定支承部的作用，其中马达轴2的每个端面通过弹性作用接触端板6a，该端板弹性地连接通过这种方式形成的固定支承部。图2还示出两侧的悬臂6b，其各自具有小于端板6a的长度L2的一半的长度L1。

如果马达轴2施加对应的轴向力，与两侧的悬臂6b相比，端板6a不仅可以通过弹性作用向内或向外弯曲(弓形)，而且端板6a同时能够相对于脚端杆容纳部8倾斜，如图3所示。以这种方式，马达轴2或马达轴2的设置在两端的端面可以完全对齐，并在马达轴2不可避免地轴向运动的情况下被支承。两侧的悬臂6b在它们之间产生具有U形横截面的凹部6a、6b以用于在端部支承马达轴2的情况是其中一个有利因素。事实上，U形凹部6a、6b由：一方面，两侧的悬臂形式的两个U形肢部6b，和另一方面，充当“U”的基部6a的端板6a组成。

Claims (13)

1.一种驱动单元，该驱动单元用于车辆应用、尤其是用于具有机动车门锁或与机动车门锁相结合的应用，所述驱动单元包括壳体(5)、具有相关联的马达轴(2)的马达(1)、和在马达轴(2)的一端产生轴向力的至少一个弹性元件(6)，其中，所述弹性元件(6)位于所述壳体(5)中的至少一个安装部(7，8)中，并且所述弹性元件(6)具有基本上T形的设计，包括端板(6a)和位于两侧的悬臂(6b)，其中端板(6a)作用在马达轴(2)上，至少所述悬臂(6b)布置在容纳部(7，8)中。

2.根据权利要求1所述的驱动单元，其中，两个悬臂(6b)以及在它们之间延伸的端板(6a)主要横向于马达轴(2)布置，从而使端板(6a)在预紧力下接触马达轴(2)的端面。

3.根据权利要求1或2所述的驱动单元，其中，所述容纳部(7，8)不仅接收T形弹性元件(6)两侧的悬臂(6b)而且接收端板(6a)的至少一个脚部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动单元，其中，两侧的悬臂(6b)分别插入相关联的槽容纳部(7)中，由此使得位于悬臂之间的端板(6a)能通过弹性操作作用在马达轴(2)上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动单元，其中，两侧的悬臂(6b)的材料厚度(D)大于所述端板(6a)的材料厚度(S)。

6.根据权利要求5所述的驱动单元，其中，两侧的悬臂(6b)延伸超出所述端板(6a)的顶侧和底侧达相同的量。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的驱动单元，其中，两侧的悬臂(6b)各自具有长度(L1)，该长度小于所述端板(6a)的长度(L2)的一半。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的驱动单元，其中，两侧的悬臂(6b)从T形弹性元件(6)的头部延伸到其脚部。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的驱动单元，其中，两侧的悬臂(6b)在它们之间限定U形凹部(6a、6b)，用于所述马达轴(2)的端部支承。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的驱动单元，其中，所述T形弹性元件(6)具有关于对称平面(E)的轴向对称设计。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的驱动单元，其中，所述T形弹性元件(6)由钢、优选弹簧钢以及最优选烧结材料制成。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的驱动单元，其中，所述马达轴(2)在其两端中的每一端接触相应的所述T形弹性元件(6)。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的驱动单元，其中，所述马达轴(2)在其输出侧配备有蜗轮传动装置(3，4)。