CN108474407B - 用于车辆构件的驱动缆绳和驱动单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于致动可相对车辆结构移动的车辆构件的驱动缆绳，包括由塑料制成的缆绳主体(26)，且包括在轴向方向上延伸的齿(28)，用于与驱动齿轮(24)啮合，且铠装件在轴向方向上延伸穿过缆绳主体。齿(28)由在轴向方向上以规则间距间隔开的袋状凹槽(34)形成，且凹槽在缆绳的纵向方向上由通过缆绳主体(26)形成的牙(36)的末端的侧部限制，且在缆绳的横向方向上在两侧中的每一侧上由凹袋侧部(38)限制，且在底侧上相应地由牙(40)的根部限制，铠装件在所述凹槽(34)和所述牙(36)的末端下方穿过缆绳主体(26)，铠装件限定在缆绳的横向方向和缆绳的纵向方向上延伸的铠装平面(A)，在轴向方向上延伸的至少两个连续的铠装条带(30A、30B、30C)并排布置在铠装平面中和/或至少一个具有扁平横截面的铠装条带(30)布置在铠装平面中。

Description

用于车辆构件的驱动缆绳和驱动单元

技术领域

本发明涉及一种用于致动可相对车辆结构移动的车辆构件的驱动缆绳以及包括驱动齿轮和至少一个这种类型的驱动缆绳的驱动单元。

背景技术

用于致动可相对车辆结构移动的车辆构件的驱动缆绳从实践中是已知的并且用于致动例如可伸缩车顶装置的盖构件，借助于该盖构件，相关车辆的车顶开口可以选择性地关闭或至少部分敞开。驱动缆绳将来自驱动马达的驱动力传递到可移动车辆构件上并且可以由柔性塑料体形成，该柔性塑料体连接到车辆构件并且包括与驱动马达或传动装置的驱动齿轮啮合的齿。为了给塑料驱动缆绳提供所需的稳定性，加强件可以在轴向方向上延伸穿过缆绳主体，所述齿在该缆绳主体上实现。

已知的塑料驱动缆绳存在如下问题：由于齿在引导面滑动而导致咔嗒声，所以在操作中不能获得满意的噪声特性；或者缆绳的横向方向的柔性不符合与可伸缩车顶相结合的要求。

此外，从实践中已知使用抗压缩驱动缆绳用于驱动可伸缩车顶装置的盖部件，该缆绳被称为梯度缆绳并且在其外围包括梯度螺旋，该螺旋与相关驱动马达的驱动齿轮啮合。另外，在外围实现植绒涂层。然而，在这种驱动缆绳的情况下，可能会发生缆绳在驱动小齿轮的区域中跳动，这又连接到不希望的噪声特性和高磨损。由于梯度缆绳的外围没有以均匀的方式实现，并且还设置有植绒涂层，因此以相应的引导管线引导而不产生任何麻烦的噪声是不可能的。

发明内容

本发明的目的是创建一种具有塑料缆绳主体的驱动缆绳以及具有这种驱动缆绳的驱动单元，该缆绳满足对噪声特性的高要求。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的驱动缆绳和具有权利要求15的特征的驱动单元来实现。

因此，本发明的实质在于，由于凹袋侧面的原因，缆绳主体被实现为使得齿与它的牙的末端至少在很大程度上不接触地布置在引导管线或类似物中，从而减少了咔嗒声的风险、即意味着减少了不希望的噪声特性。因此，可以认为是翅或肋的牙的末端在缆绳轴线的方向上相对缆绳主体的实质上周向的周面向后缩退。通过布置在凹槽底部中、即在齿的牙的根部中的由至少两个不间断的铠装条带/线束和/或至少一个具有扁平横截面的不间断的铠装条带/线束组成的连续的铠装件/加强件，确保了驱动缆绳在其引导部中整齐合理，更准确地说预张紧防止了咔嗒声。牙的根部是指缆绳主体的两个牙末端之间的区域。

根据本发明的驱动缆绳是聚合物缆绳，其可以在没有任何植绒涂层的情况下与诸如引导管线的引导构件几乎没有摩擦地建立接触。通过由塑料缆绳主体提供的柔性，可以在驱动齿轮上建立最佳可能的啮合特性，因为多个牙可以同时啮合缆绳主体的齿。沿着轴向周线延伸的齿以清楚的方式限定了驱动缆绳相对驱动齿轮的位置。当然，必须防止驱动缆绳在啮合区域中围绕其纵向轴线扭曲，以便保证所得驱动系统的正确操作。

铠装条带可以相应地由金属丝、金属丝网、玻璃纤维、碳纤维等形成。优选采用钢丝或钢丝网。

如果根据本发明的驱动缆绳包括至少两个铠装条带，则铠装条带在有利实施例中特别是具有圆形横截面，但也可以具有非圆形横截面。

在具有至少一个具有扁平横截面的铠装条带的实施例中，铠装条带的长横截面轴线优选地定向在缆绳的横向方向上，并且短横截面轴线与长横截面轴线成直角，定向在缆绳的垂直方向上。该铠装带例如由金属带形成。

通过根据本发明实现的铠装，可以实现的是，驱动缆绳与铠装平面平行的弯曲刚度和与铠装平面成直角的弯曲刚度相比较高。由此可以在大多数操作条件下保持驱动缆绳相对于驱动小齿轮的正确定向。

在铠装平面中，铠装条带可以彼此接触或者在缆绳主体的直径的极限内彼此具有一定的距离，这分别取决于铠装条带的直径和缆绳主体的直径，其中铠装条带的直径最多为缆绳主体直径的0.5倍。

为了保证相关驱动齿轮不会在铠装条带上留下痕迹，铠装条带优选与凹槽具有一定的距离。

缆绳的弯曲刚度由缆绳主体和铠装条带各自的刚度之和限定。

当然，缆绳主体的聚合物和铠装条带之间的撕离强度或者剥离强度被配置成使得在操作期间不能从铠装条带中拉出缆绳主体。

如果铠装条带分别由金属丝网形成，则所述条带可具有相同或相反的铺设方向。

在根据本发明的驱动缆绳的情况下，齿沿缆绳主体的轴向周线延伸。周面的没有任何齿的区域在缆绳的纵向方向上形成没有任何裂缝的连续且均匀的成形面，可以用于引导。原则上，缆绳主体不含任何植绒涂层。

有利地，根据本发明的驱动缆绳的缆绳主体是挤出聚合物构件，其遵循圆形或椭圆形横截面。齿或齿的牙的末端相对于由在没有任何齿的区域中的缆绳主体限定的并且实际上在齿区域中延续的周面在缆绳主体轴线的方向上向后缩退，使得齿完全处于由缆绳主体外围形成的引导面内。因此，缆绳主体的基本半径大于牙的前表面相对于缆绳主体的几何中心轴线的最大半径，并且例如在3mm和8mm之间。因此，可以防止缆绳引导部和齿之间的接触，这又有利于驱动缆绳致动时的噪声特性。

为了实现根据本发明的驱动缆绳的优选弯曲方向，可以在缆绳主体的外围沿着限定的线引入呈沟槽或轴向凹槽形式的材料削弱部。

铠装平面与缆绳主体的纵向中心平面或轴向凹槽相距一定距离的偏心或偏中心布置可能导致驱动缆绳在缆绳引导部内的附加扭转，使得缆绳以一定的预张力布置在缆绳引导管线，这可以防止不希望的咔嗒声。此外，通过铠装平面或凹槽的相应的有利布置，可以实现驱动缆绳在驱动齿轮上以正确的方式自动调整，而在驱动缆绳上不需要特别的引导面，因为缆绳总是在最小的几何惯性力矩的方向上进行调整。

铠装平面与被布置为与其平行的缆绳主体的纵向中心平面之间的距离优选最多为缆绳主体直径的0.1倍。

为了确保驱动缆绳的由齿形成的翅在驱动系统的相应引导部中被不接触地引导，每个凹槽相对于缆绳主体的周向具有占据缆绳主体外围的180°以下的开口横截面。这意味着驱动缆绳的引导区段由驱动缆绳的表面形成，所述引导区段背离凹槽并且在缆绳主体的周向上延伸180°以上的区域，更精确的说不会在缆绳的纵向上发生任何中断。

每个凹袋侧部都有一个侧向凹袋边缘。缆绳主体的引导区段因此在凹槽的两个侧向凹袋边缘之间延伸。

在根据本发明的驱动缆绳的特定实施例中，缆绳主体的引导区段包括至少三个在周向上彼此间隔开的引导面，并且这些引导面被实现为在周向弯曲。缆绳主体的平面或凹槽也可以布置在引导面之间。

为了在缆绳引导部中实现驱动缆绳的最佳可能的引导行为，引导面或引导面的轴向中心线在周向上在每种情况下相对于彼此偏移大约120°。

为了精确地限定缆绳主体的位置或其在组装位置中的旋转位置，缆绳主体可以另外在其外围包括轴向凹槽，缆绳引导部的引导翅啮合所述凹槽。特别地，凹槽也可以由缆绳主体的斜面形成，所述斜面抵靠在缆绳引导部的相应支撑面上。翅也可以在缆绳主体的外围实现，该翅啮合缆绳引导部的沟槽。

此外，本发明的主题是用于可以相对车辆结构移动的车辆构件的驱动单元，其包括驱动齿轮和至少一个根据前述类型的驱动缆绳。

为了防止在驱动缆绳与驱动齿轮之间的啮合区域中的牙的跳动，在根据本发明的驱动单元的优选实施例中，所述两个构件经由沿着圆形线的接触线彼此啮合。因此，始终保证驱动齿轮的多个牙啮合驱动缆绳的齿。

在根据本发明的驱动单元的特定实施例中，接触线相对于驱动齿轮的外围延伸至少30°。还可以想象的是，接触线延伸180°以上。

在根据本发明的驱动单元的另一个特定实施例中，驱动齿轮与两个上述类型的驱动缆绳啮合，其中两个驱动缆绳在驱动齿轮的轴线的方向上相对于彼此偏移。驱动齿轮然后优选地包括两个在轴向方向上彼此间隔开的齿，每个齿分配给两个驱动缆绳中的一个。特别地，在驱动缆绳与驱动齿轮在不同平面中啮合的情况下，可以实现至少大约180°的包角。驱动齿轮优选具有对应于驱动缆绳直径的至少6倍的直径。

本发明主题的进一步优点和有利配置可以从说明书、附图和权利要求中获得。

附图说明

根据本发明的驱动单元和根据本发明的驱动缆绳的示例性实施例在附图中以示意简化的方式示出，并且将在下面的描述中更详细地解释。

在图中：

图1示出了具有用于可移动盖构件的驱动单元的车顶的俯视示意图；

图2示出了驱动单元的驱动齿轮和两个驱动缆绳的透视图；

图3示出了与驱动齿轮啮合的驱动缆绳中的一个的放大图；

图4示出了处于弯曲状态的驱动缆绳本身；

图5示出了处于伸长状态的驱动缆绳的另一透视图；

图6示出了沿着图5中的线VI-VI穿过根据图5的驱动缆绳的剖面；

图7示出了沿着其纵向中心平面穿过根据图5的驱动缆绳的剖面；

图8示出了根据本发明的驱动缆绳的替代实施例的透视图；

图9示出了沿着图8中的线IX-IX穿过根据图8的驱动缆绳的剖面；

图10示出了沿着其纵向中心平面穿过根据图8的驱动缆绳的剖面；

图11示出了根据本发明的驱动缆绳的另一个实施例的透视图；

图12示出了沿着图11中的线XII-XII穿过根据图11的驱动缆绳的剖面；

图13示出了沿着其纵向中心平面穿过根据图11的驱动缆绳的剖面；

图14示出了根据本发明的驱动缆绳的另一个实施例的透视图；

图15示出了沿着图14中的线XV-XV穿过根据图14的驱动缆绳的剖面；和

图16示出了沿着其纵向中心平面穿过根据图14的驱动缆绳的纵向剖面。

具体实施方式

在图1中示出了车顶10，该车顶10附属于未示出的乘用车，车顶10包括车顶开口12，车顶开口12可以借助盖构件14选择性地关闭或者至少部分地敞开。因此盖构件14构成能够相对于车辆结构移动的车辆构件。

为了能够移动盖构件14，将其与位移运动学机构相连接，位移运动学机构相对于车顶的垂直纵向中心平面在其两侧中的每一侧上包括驱动滑块16A或16B，该驱动滑块16A或16B在沿车顶的纵向方向延伸的相应导轨18A或18B中被引导。

压缩刚性的驱动缆绳20A或20B分别连接到驱动滑块16A和16B。驱动缆绳20A和20B经由对应的引导管线被引导至公共的驱动马达22，并与所述驱动马达的公共的驱动齿轮24啮合。驱动马达22与其驱动齿轮24以及驱动缆绳20A和20B形成用于盖构件14的驱动单元。

驱动齿轮24相对于其旋转轴线具有两个相对于彼此轴向偏移的齿，所述齿中的一个与驱动缆绳20A啮合，另一个与驱动缆绳20B啮合。驱动缆绳20A和20B分别在约180°的区域中沿周向缠绕驱动齿轮24。因此，保证了驱动齿轮24的牢固啮合。

驱动缆绳20A和20B被配置为相同并且在下面使用图3至图7进行描述。

驱动缆绳20A和20B分别被配置为塑料驱动缆绳并且包括由塑料制成的缆绳主体26，缆绳主体26的外围构成在周向上中断的圆柱面。缆绳主体26因此具有在周向上延伸约270°至300°角度并且形成缆绳主体26的引导区段25的周面，该引导区段25由齿28中断。

特别是如图5和6所示，两个铠装条带/线束30A和30B穿过缆绳主体26形成加强段，这些条带分别由没有任何凹陷的钢丝网形成并且限定了铠装平面A，铠装平面A在缆绳的横向方向和缆绳的纵向方向上延伸。铠装条带30A和30B并排布置在铠装平面A中。

相对于由缆绳主体26形成的圆柱面，铠装平面A近似位于驱动缆绳的纵向中心平面L中并且横向于齿28延伸。

齿28雕刻在缆绳主体26中并由袋状凹槽34形成，凹槽34在缆绳主体26的纵向方向上以规则的间距间隔开，并且在每种情况下凹槽34在缆绳的纵向方向上由牙36的末端的的侧部限制，并且凹槽34在缆绳的横向方向上由缆绳主体26形成的凹袋侧部38在其两侧中的每一侧上限制。凹槽34在每种情况下利用其底部限制牙40的根部，铠装条带30A和30B穿过或位于牙40的根部下方。

每一个凹袋侧部38具有边缘42，牙36的顶部前表面在铠装平面A的方向上相对所述边缘向后缩退。小的台阶因此实现在牙36的末端的前表面与缆绳主体26的外围之间。通过凹袋侧部38并且牙36的前表面相对于凹袋侧部38更低，可以防止牙36的前表面与相应的驱动缆绳20A或20B的引导部接触，从而可以防止可能发生的咔嗒声。

由钢丝网制成的上述加强线束30A和30B沿着主弯曲轴线产生强烈的优先弯曲方向。该弯曲方向可以用于确保驱动缆绳20A在组装期间的正确定向并且提供可靠的驱动系统操作，因为齿或凹陷28面向驱动小齿轮牙。因此，由于驱动缆绳20A和20B的优先弯曲方向与驱动小齿轮24的齿轮牙相同，所以能够避免驱动缆绳20A和20B与驱动小齿轮24之间的未对齐。该定向对于不同的负载条件也是稳定的。

此外，前述的驱动缆绳20A和20B的设计在缆绳的引导部中产生预张紧以避免咔嗒作响。负载变化噪声也可以避免或减少。

驱动缆绳20A和20B的均匀和坚固的特性可以在所有操作条件下实现。通过加强线束30A和30B，可以在不限制凹陷深度的情况下实现驱动缆绳20A和20B的高拉伸强度。当然，可以为给定的拉伸强度实现深凹陷。

在图8至10中示出了驱动缆绳50的替代实施例，其主要对应于图2至图7中示出的驱动缆绳，但是不同之处在于，它包括同样由两个铠装条带30A和30B形成的铠装，然而，所述铠装处于与驱动缆绳50的纵向中心平面L具有距离D的铠装平面A中。铠装条带30A和30B在铠装平面A中在缆绳的纵向方向上并排延伸，因此与驱动缆绳50的齿28相比布置在缆绳的纵向中心平面L的另一侧上。通过铠装平面A的偏中心布置，可以将驱动齿轮24到缆绳50中的痕迹深度扩大或者实现凹槽34，从而形成比根据图2至7的驱动缆绳更深的齿28。

这对驱动缆绳的弯曲特性没有限制作用，因为多根加强线束的弯曲特性的影响可以超过偏心加强线束位置的影响。

与单芯金属丝相比，期望的缆绳特性可以在很大程度上变化并且更容易控制，例如良好的弯曲方向和旋转特性、引导部的预张力、拉伸强度等。

在图11至13中示出了驱动缆绳60的另一个实施例，其主要对应于根据图2至7的实施例，但是不同之处在于，三个铠装条带30A、30B和30C布置在大致与驱动缆绳60的纵向中心平面L重合的铠装平面A中，所述铠装条带分别由钢丝网形成并且在轴向方向上穿过由塑料或聚合物形成的缆绳主体26，在该过程中也穿过齿28的牙40的根部或在齿28的牙40的根部下方。

除此之外，驱动缆绳60对应于根据图2至7的实施例。

在图14至16中示出了驱动缆绳70的另一个实施例，其同样主要对应于根据图2至7的实施例，但是不同之处在于，它包括由钢丝网制成的金属带形成并且其平面位于铠装平面A中的铠装条带30，铠装平面A被布置为平行于驱动缆绳70的纵向中心平面L。由具有几乎矩形横截面的铠装条带30限定的铠装平面A被布置成与纵向中心平面L间隔开，更确切地说是在背离齿28的一侧上。

除此之外，驱动缆绳70对应于根据图2至7的实施例。

附图标记列表

10 车顶

12 车顶开口

14 盖构件

16A、B 驱动滑快

18A、B 导轨

20A、B 驱动缆绳

22 驱动马达

24 驱动齿轮

25 引导区段

26 缆绳主体

28 齿

30、A、B、C 铠装条带

34 凹槽

36 牙的末端

38 凹袋侧部

40 牙的根部

42 边缘

50 驱动缆绳

60 驱动缆绳

70 驱动缆绳

Claims (18)

1.一种用于致动能够相对车辆结构移动的车辆构件的驱动缆绳，所述驱动缆绳包括由塑料制成的缆绳主体(26)，缆绳主体(26)包括在轴向方向上延伸的齿(28)，用于与驱动齿轮(24)啮合，并且铠装件在轴向方向上延伸穿过缆绳主体(26)，其特征在于，所述齿(28)由在轴向方向上以规则间距间隔开的袋状凹槽(34)形成，并且所述凹槽(34)在缆绳的纵向方向上由通过缆绳主体(26)形成的牙(36)的末端的侧部限制，并且所述凹槽(34)在其两侧中的每一侧上在缆绳的横向方向上由凹袋侧部(38)限制，并且所述凹槽(34)在底侧上相应地由牙(40)的根部限制，所述铠装件在所述凹槽(34)和所述牙(36)的末端下方穿过缆绳主体(26)，所述铠装件限定在缆绳的横向方向上和缆绳的纵向方向上延伸的铠装平面(A)，在轴向方向上延伸的至少两个连续的铠装条带并排布置在铠装平面(A)中和/或至少一个具有扁平横截面的铠装条带布置在铠装平面(A)中，所述缆绳主体是挤出聚合物构件，其遵循圆形或椭圆形横截面，所述齿(28)的牙(36)的顶部前表面相对于由在没有任何齿的区域中的缆绳主体(26)限定的并且实际上在齿区域延续的周面在缆绳主体轴线的方向上向后缩退，使得齿(28)完全位于由缆绳主体(26)限定的周面内。

2.根据权利要求1所述的驱动缆绳，其特征在于，所述至少两个连续的铠装条带中的每一个具有圆形横截面。

3.根据权利要求1所述的驱动缆绳，其特征在于，所述至少一个具有扁平横截面的铠装条带具有在缆绳的横向方向上延伸的长横截面轴线和在缆绳的垂直方向延伸的短横截面轴线。

4.根据权利要求3所述的驱动缆绳，其特征在于，所述铠装条带由金属带形成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动缆绳，其特征在于，所述至少两个连续的铠装条带铠装条带由金属丝、金属丝网、碳纤维和/或玻璃纤维形成。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动缆绳，其特征在于，所述铠装平面(A)被布置成平行于所述缆绳主体(26)的纵向中心平面(L)并与之间隔开。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动缆绳，其特征在于，每个所述凹槽(34)相对于缆绳主体(26)的周向具有开口横截面，所述开口横截面在缆绳主体(26)的周向上延伸小于180°。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动缆绳，其特征在于，所述凹槽(34)在缆绳的横向方向上在其两侧中的每一侧上具有侧向凹袋边缘(42)，并且缆绳主体(26)的引导区段(25)在凹槽(34)的两个侧向凹袋边缘(42)之间延伸。

9.根据权利要求8所述的驱动缆绳，其特征在于，所述引导区段包括至少三个在周向上彼此间隔开的引导面。

10.根据权利要求9所述的驱动缆绳，其特征在于，所述引导面包括轴向中心线，所述轴向中心线相应地在周向上相对于彼此偏移120°。

11.根据权利要求1-4、9、10中任一项所述的驱动缆绳，其特征在于，所述缆绳主体(26)在牙(36)的末端的区域中具有至少接近圆形的横截面。

12.根据权利要求1-4、9、10中任一项所述的驱动缆绳，其特征在于，所述缆绳主体(26)在其外围具有轴向凹槽。

13.根据权利要求12所述的驱动缆绳，其特征在于，所述轴向凹槽由缆绳主体(26)的斜面形成，借助于所述斜面，驱动缆绳可以通过抵靠缆绳引导部的相应引导面在周向上调整。

14.一种用于能够相对车辆结构移动的车辆构件的驱动单元，其包括驱动齿轮(24)和至少一个根据权利要求1至13中任一项所述的驱动缆绳。

15.根据权利要求14所述的驱动单元，其特征在于，所述驱动缆绳和所述驱动齿轮(24)经由沿循圆形线的接触线彼此啮合。

16.根据权利要求15所述的驱动单元，其特征在于，所述接触线相对于所述驱动齿轮(24)的外围延伸至少30°。

17.根据权利要求16所述的驱动单元，其特征在于，所述驱动齿轮(24)与两个根据权利要求1至10中任一项所述的驱动缆绳啮合，并且两个所述驱动缆绳相对于驱动齿轮(24)的轴线相对于彼此偏移。

18.根据权利要求17所述的驱动单元，其特征在于，两个所述驱动缆绳和所述驱动齿轮(24)相应地以180°的包角彼此啮合。

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