CN107869559A - 主轴驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种主轴驱动装置，包括：具有纵向轴线的导向管，导向管在其一个端部设置有用于将主轴驱动装置连接到上级组件的连接单元，且连接单元被紧固到导向管上，使得其能够围绕纵向轴线相对于导向管旋转；主轴，其设置有外螺纹，至少部分地容纳在导向管中并且在各种情况下在导向管的另一端部处伸出导向管，其中旨在用于将主轴驱动装置连接到另一上级组件的另一连接单元被可旋转地固定到主轴的伸出导向管的端部上；主轴螺母，其被紧固到导向管上且与主轴的外螺纹螺纹接合；以及驱动组件，其包括驱动单元，由驱动单元驱动的驱动元件围绕导向管且可旋转地固定于其上，并且驱动单元被支撑在上级组件中的一个上或者被支撑在与之连接的元件上。

Description

主轴驱动装置
技术领域
本发明涉及一种主轴驱动装置，例如用于打开和关闭机动车辆的门和/或尾板的主轴驱动装置。
背景技术
市场上通常已知的主轴驱动装置的缺陷在于：由于构成它们的部件的数量多，因此导致它们制造起来昂贵。此外，由于这些主轴驱动装置的设计，使用它们时必须有大量安装空间。
发明内容
本发明的目的是补救上述缺陷。
这个目的是通过根据本发明的一种主轴驱动装置实现的，该主轴驱动装置包括：具有纵向轴线的导向管，其中导向管在其一个端部设置有连接单元，所述连接单元用于将主轴驱动装置连接到上级组件(superordinate assembly)，即非主轴驱动装置的一部分的组件，并且其中连接单元被紧固到导向管上，使得其能够围绕纵向轴线相对于导向管旋转；主轴，其设置有外螺纹，至少部分地容纳在导向管中并且在各种情况下在导向管的另一端部处伸出导向管，其中另一连接单元可旋转地固定到主轴的伸出导向管的端部上，所述另一连接单元旨在用于将主轴驱动装置连接到另一上级组件，即非主轴驱动装置的一部分的组件；主轴螺母，其被紧固到导向管上并且与主轴的外螺纹螺纹接合；以及驱动组件，其包括驱动单元，其中由驱动单元驱动的驱动元件围绕导向管并且能够可旋转地固定于其上，并且其中驱动单元被支撑在上级组件中的一个上或者被支撑在与之连接的元件上。
由于这种设计，根据本发明的主轴驱动装置不必包括壳体管。此外，例如可以由电动马达形成的驱动单元不必设置在导向管沿着纵向轴线的延伸部中，而是可以总是设置在存在可用于它的安装空间的任何地方。特别地，驱动元件可以在沿着导向管的任何合适位置旋转地固定到导向管上。
例如，驱动元件和导向管可以借助于过盈配合旋转地固定到彼此上。另外或可替代地，导向管可以在其外部包括在轴向方向上延伸的至少一个凹槽。
为了能够至少部分地补偿机动车辆的门和/或尾板施加在主轴驱动装置上的扭矩，提出了主轴驱动装置还可以包括预加载的螺旋弹簧，在各种情况下该螺旋弹簧都在导向管和主轴的长度的至少一部分上围绕导向管和主轴。螺旋弹簧可以借助于第一安装件连接到导向管，以在轴向方向和周向方向上与之一起操作，而螺旋弹簧可以借助于第二安装件连接到主轴，以在轴向方向上与之一起操作，但使得其可以在周向方向上相对于主轴旋转。例如，两个安装件可以与螺旋弹簧螺纹接合。在这种情况下，可以选择螺旋弹簧的旋转方向，使得即使在导向管与螺旋弹簧一起旋转时也仍存在螺纹接合。例如，螺旋弹簧可以设计为螺旋拉伸弹簧。
然而，原则上，还可以想到省去围绕导向管的这种螺旋弹簧。可替代地，可以独立于主轴驱动装置设置螺旋弹簧。此外，另外或可替代地，还可以设置至少一个气弹簧和/或至少一个支脚弹簧等，以补偿扭矩。
由于螺旋弹簧与导向管一起在主轴的整个长度上围绕主轴，因此围绕导向管的螺旋弹簧还可以有利于保护主轴，特别是保护主轴的螺纹免受外部影响和无意的破坏。
在这方面，例如，为了确保该安装件可旋转地固定到导向管上，第一安装件还可以接合于上述凹槽中。然而，也可以在凹槽中移动安装件来改变螺旋弹簧的预加载。然后，借助于平头螺钉或另一合适的装置，可以将安装件在轴向方向上相对于导向管固定。
例如，驱动单元可以设置为使得驱动单元的输出轴大致平行于主轴延伸。由于这种设置，与驱动单元设置在导向管的沿其纵向轴线的延伸部中的常规主轴驱装置相比，根据本发明的主轴驱动装置的整个长度可以被减小。例如，驱动单元的输出轴可以借助于与驱动元件的外齿啮合的小齿轮或者借助于带(例如齿状带)连接到围绕引导管的驱动元件。
然而，为了还能够适应涉及到其他安装空间条件的情况，还可以想到驱动单元的输出轴大致正交于主轴延伸。例如，在机动车辆的尾板中发现了这种变型可以有利地被使用的安装空间条件。在尾板中，驱动单元可以有利地大致平行于尾板的枢轴设置。
为了将驱动单元的输出轴连接到驱动元件，在这种情况下可以提供：驱动单元的输出轴支撑与连接到导向管的驱动元件上的外齿啮合的蜗轮。由此形成的用于降低驱动单元的输出轴的转速的蜗轮级的特征在于低噪声排放。
为了能够根据需要将主轴驱动装置设置在尾板的右边或左边，而不必为此提供两种不同类型的主轴驱动装置，即“左边”和“右边”主轴驱动装置，可以有利地提供：驱动组件可以在两个位置上连接到导向管，该两个位置为其相对于正交于纵向轴线延伸的轴线旋转180°的两个位置。这样，驱动组件仅需要以对应的取向连接到导向管，从而得到“左边”或“右边”主轴驱动装置。然而，这种变型还可以有利地用于驱动单元的输出轴平行于导向管的纵向轴线取向的实施方式。
在本发明的发展中，提出驱动组件包括容纳驱动单元和驱动元件的壳体。借助于该壳体，驱动组件还可以被支撑在上级组件中的一个上或被支撑在与该上级组件连接的元件上。壳体可以有利地具有优选彼此不对称的两个壳体部。这样，壳体包括主壳体部和壳体盖，在主壳体部中设置有驱动组件的大部分部件，优选驱动组件的所有部件，壳体盖的一部分的功能基本上为覆盖主壳体部中的安装开口，该开口提供了用于安装目的的通向壳体的内部空间的进入点。
无论驱动单元的输出轴是否被设置为大致平行于或大致正交于导向管的纵向轴线，驱动单元可以相对于导向管设置在任何周向位置。
为了能够以改进的方式在导向管中引导主轴，在本发明的发展中，还提出了引导单元设置在主轴的容纳于导向管中的端部上，该引导单元可滑动地与导向管的内壁接合。
在更容易组装根据本发明的驱动装置的部件的另一变型中，导向管可以由两个半壳体构成。
还应注意，主轴可以优选由钢制成，而导向管可以例如由金属制成，也可以由塑料材料制成。主轴螺母、引导单元和螺旋弹簧的两个安装件也可以由塑料材料制成。此外，驱动元件可以由塑料材料制成，而蜗轮可以由塑料材料或金属制成。容纳驱动单元和驱动元件的壳体也可以由塑料材料制成。最后，连接单元和扭矩支撑件可以由塑料材料和/或金属制成。
附图说明
下面参照实施方式的附图更详细地说明本发明，在附图中：
图1是根据本发明的主轴驱动装置的实施方式的侧视图；
图2是图1的主轴驱动装置沿着图1中所示的剖面II-II的剖面侧视图；
图3是图2的细节III的放大图；
图4是图2的细节IV的放大图；
图5是沿着图1中所示的剖面V-V的、在逆时针方向上旋转90°的剖面图。
具体实施方式
在图1和图2中，根据本发明的主轴驱动装置的实施方式通常用附图标记10表示。
主轴驱动装置10包括具有纵向轴线A的导向管12，在本实施方式中纵向轴线A与导向管12的中心轴线重合。设置有外螺纹14的主轴16(还参见图3和图4)至少部分被容纳在导向管12中，该主轴在导向管的一个端部处伸出导向管12。此外，主轴驱动装置10包括主轴螺母18和驱动组件20，主轴螺母18被紧固到导向管12上，并且与主轴16的外螺纹14螺纹接合，驱动组件20包括驱动单元22，在本实施例中驱动单元22被设计为电动马达22(参见图5)。
参照图5，由电动马达22驱动的驱动元件24围绕导向管12，并且可以可旋转地固定到其上，可以沿着导向管12移动驱动元件22，并因此移动驱动组件20。
电动马达22包括输出轴26，输出轴26上又设置有蜗轮28。在本实施例中，输出轴26在驱动组件20的与电动马达相对的端部可旋转地安装在驱动组件20的壳体30中。蜗轮28与驱动元件24螺纹接合，使得如果蜗轮28围绕旋转轴线B旋转，这会引起驱动元件24围绕旋转轴线C旋转。在本实施例中，旋转轴线B和旋转轴线C被设置为使得它们相对于彼此大致正交和斜交。
在图5的左边还可以看到制动器31，该制动器确保在关掉电动马达22之后，机动车辆的门或尾板保持在电动马达22关闭时其所在的位置。因此，制动器31防止机动车辆的门或尾板以不希望的方式再次自动关闭。
驱动组件20的壳体30具有主延长方向，该方向大致垂直于纵向轴线A定位并且沿着旋转轴线B延伸。
如上所述并且在图3和图5中可以看出，驱动元件24设置在导向管12上，使得其对抗旋转固定。在本实施例中，驱动元件24的指向内的突起32接合于对应的纵向凹槽34中，该纵向凹槽34在导向管12的外部平行于纵向轴线A延伸。
导向管12被螺旋弹簧36包围，螺旋弹簧36的位于图1的左边的端部被接收在第一安装件38中，并且螺旋弹簧36的位于图1的右边的端部被接收在第二安装件40中。
参照图2至图4，可以看出，螺旋弹簧36与第一安装件38和第二安装件40都是螺纹接合38a、40a。在这些图所示的主轴驱动装置10的实施方式中，第一安装件38刚性地连接到导向管12，以便平移和旋转。
在沿着纵向轴线A的两个端部的每个处，主轴驱动装置10分别包括连接单元42和44，以将主轴驱动装置10连接到上级组件，即非主轴驱动装置10的一部分的组件，例如车辆的尾板或主体。
连接单元44可旋转地固定到主轴的伸出导向管12的端部上，在本实施例中，连接单元44被旋拧到主轴16的端部。借助于连接单元44的位于上级组件的关联球销(未示出)上的两个肩部44a(特别是参见图4)支撑扭矩。第二安装件40与连接单元44相邻地可旋转地安装在主轴16上(参见附图标记46)。
引导单元48刚性地设置在主轴16的与连接单元44相对的端部上，该引导单元与导向管12的内壁可滑动地接合，因此减小了主轴16相对于导向管12的倾斜或者甚至首先防止发生该倾斜。可替代地，引导单元48还可以连接到导向管12的内壁上，使得其可以不能旋转但可以轴向移动，例如借助于导向管12的内壁中的对应纵向凹槽与引导单元48上的突起的接合，并且可以与主轴16接合，使得其自由旋转但轴向被固定，例如以滑动或滚动接合。
在导向管12的与连接单元44相对的端部处，连接单元42借助于允许旋转的轴承50连接到导向管12。
由于第一安装件38与导向管12之间的刚性连接并且由于第二安装件40被安装为使得其可以相对于连接单元44旋转，在启动电动马达22时，借助于驱动元件24导向管12以及因此主轴螺母18旋转，并且螺旋弹簧36借助于第一安装件38旋转，因此，借助于主轴螺母18与主轴16之间的螺纹接合，主轴16以及因此连接元件44沿着纵向轴线A相对于连接单元42移动，而主轴16和连接单元44在该过程中不旋转。
可替代地，可以想到的是，第一安装件38被安装为使得其可以相对于导向管12旋转，并且第二安装件40被刚性连接到连接单元44和/或主轴16，因此在导向管12旋转时，螺旋弹簧36相对于主轴16不旋转。
无论螺旋弹簧36是否被安装为使得其可以相对于主轴16旋转，螺旋弹簧36可以同时具有可以保护设置在螺旋弹簧36内部的部件(例如导向管12)免受机械破坏的外保护管的功能。然而，主轴驱动装置10也可以在螺旋弹簧36的外部包括保护性套管。
为了支撑驱动组件20的壳体30的扭矩，并因此支撑电动马达22相对于导向管12的扭矩，即，例如防止驱动组件20相对于连接单元42的不希望的旋转，将紧固元件52设置于驱动组件20上。在这里所示的实施方式中(特别是参见图2和图3)，紧固元件52与上级组件的安装结构(未示出)接合，该结构也与连接单元42接合，例如通过形成球接头。当然，紧固元件52还可以直接连接到连接单元42上。
另外或作为紧固元件52的替代物，可以在壳体30上设置另一紧固点53(参见图3)，该另一紧固点可以至少有利于壳体30的扭矩支撑。
如上所述并且根据图2、图3和图5从驱动元件24与导向管12之间的接合可以看出，驱动组件20可以在导向管12上平行于纵向轴线A移动，因此驱动组件20相对于两个连接单元42和44的位置可以可变地调节，并且螺旋弹簧36的预加载可以可选地被改变。例如，驱动组件20可以使用平头螺钉(未示出)相对于导向管12紧固在预期位置上，例如，平头螺钉将驱动组件20的壳体30连接到紧固元件52。
这样，紧固元件52还可以相对于驱动组件20平行于纵向轴线A移动，或者可以更换紧固元件52，使得对于驱动组件20的任何位置，紧固元件52可以被设计成使得对应的扭矩支撑得到确保。
可替代地或另外，螺旋弹簧36也可以被长度和/或弹力不同于螺旋弹簧36的螺旋弹簧替代。

Claims (11)

1.一种主轴驱动装置(10)，其包括：
导向管(12)，其具有纵向轴线(A)，
其中，导向管(12)在其一个端部设置有连接单元(42)，所述连接单元(42)用于将主轴驱动装置(10)连接到上级组件，即，非主轴驱动装置(10)的一部分的组件，并且其中，连接单元(42)被紧固到导向管(12)上，使得其能够围绕纵向轴线(A)相对于导向管(12)旋转；
主轴(16)，其设置有外螺纹(14)，至少部分地容纳在导向管(12)中并且在各种情况下在导向管(12)的另一端部处伸出导向管(12)，
其中，另一连接单元(44)被可旋转地固定到主轴(16)的伸出导向管(12)的端部上，所述另一连接单元旨在用于将主轴驱动装置(10)连接到另一上级组件，即，非主轴驱动装置(10)的一部分的组件；
主轴螺母(18)，其被紧固到导向管(12)上并且与主轴的外螺纹螺纹接合；以及
驱动组件(20)，其包括驱动单元(22)，
其中，由驱动单元(22)驱动的驱动元件(24)围绕导向管(12)并且能够可旋转地固定于导向管上，并且
其中，驱动单元(22)被支撑在上级组件中的一个上，或者被支撑在与上级组件连接的元件(52)上。
2.根据权利要求1所述的主轴旋转装置(10)，其特征在于，驱动元件(24)和导向管(12)借助于过盈配合可旋转地彼此固定。
3.根据权利要求1或2所述的主轴旋转装置(10)，其特征在于，导向管(12)在其外部包括沿轴向方向(A)延伸的至少一个凹槽(34)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的主轴驱动装置(10)，其特征在于，所述主轴驱动装置(10)还包括预加载的螺旋弹簧(36)，在各种情况下所述螺旋弹簧(36)都在导向管(12)和主轴(16)的长度的至少一部分上围绕导向管(12)和主轴(36)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的主轴驱动装置(10)，其特征在于，驱动单元(22)的输出轴(26)大致正交于主轴(16)延伸。
6.根据权利要求5所述的主轴驱动装置(10)，其特征在于，驱动单元(22)的输出轴(26)支撑蜗轮(28)，所述蜗轮(28)与连接到导向管(12)的驱动元件(24)上的外齿啮合。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的主轴驱动装置(10)，其特征在于，驱动组件(20)能够在两个位置处连接到导向管(12)，该两个位置为驱动组件相对于与纵向轴线正交地延伸的轴线旋转180°的两个位置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的主轴驱动装置(10)，其特征在于，驱动组件(20)包括容纳驱动单元(22)和驱动元件(24)的壳体(30)。
9.根据权利要求8所述的主轴驱动装置(10)，其特征在于，壳体(30)具有优选彼此不对称的两个壳体部。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的主轴驱动装置(10)，其特征在于，在主轴(16)的容纳于导向管(12)中的端部上设置引导单元(48)，所述引导单元(48)与导向管(12)的内壁滑动接合。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的主轴驱动装置(10)，其特征在于，导向管(12)由两个半壳体组成。
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