CN108928232B - 一种发动机－变速器连接组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发动机‑变速器连接组件，尤其用于车辆中，其包括：发动机舱(12)，用于收纳电动机；电刷架(14)，用于保持所述电动机的电刷；以及变速器壳体(16)，用于收纳变速器，由此，所述发动机舱(12)、所述电刷架(14)和所述变速器壳体(16)可彼此插入以连接，并且所述发动机舱(12)具有多个定心表面(50，52)，由此，当所述发动机舱(12)、所述电刷架(14)和所述变速器壳体(16)彼此插入时，所述发动机舱(12)使用所述定心表面(50，52)中相应的一个与所述电刷架(14)和所述变速器壳体(16)形成接触，由此所述电刷架(14)和所述变速器壳体(16)与所述发动机舱(12)同心地定向。本发明还涉及一种用于具有这种发动机‑变速器连接组件(10)的车辆的天窗以及一种具有这种发动机‑变速器连接组件(10)的车辆。

Description

一种发动机－变速器连接组件
技术领域
本发明涉及一种尤其用于车辆中的发动机－变速器连接组件。
背景技术
发动机－变速器连接组件将驱动电机例如电动机和变速器组合成一个结构单元。由此产生的结构单元可以由制造商预先安装，由此可以简化该结构单元所插入其中的设备中的安装。车辆是这种类型装置的特定实施例，其中经常使用发动机－变速器连接组件。随着车辆舒适度的提高，在过去由乘客手动执行的两个车辆部件之间的更多的运动由发动机尤其是电动机来执行。在较老的车辆中，通过杠杆的使用打开和关闭窗户和天窗，而今天几乎无例外地使用电动窗玻璃升降器。可电动调节的后备箱盖越来越得到实施，使用该可电动调节的后备箱盖，可以通过按钮自动打开和关闭后备箱盖。辅助和安全系统的数量也不断增加，以至于车辆内本来已经有限的安装空间越来越紧缺。随着车辆的持续电气化，安装空间有限的问题将进一步增加，因为用于存储电能的电池具有相对有限的能量密度并因此需要相当大的空间。
当使用电动机时，发动机－变速器连接组件包括：发动机舱，其用于收纳电动机；电刷架，其用于保持电动机的电刷；和变速器壳体，其用于收纳变速器。这三个部件在安装过程中必须相对彼此定向并连接。通常，电刷架定心在发动机舱内，并且变速器壳体通过法兰式连接与发动机舱连接。变速器壳体与发动机舱的连接通过螺钉进行，这些螺钉通过布置在发动机舱和变速器壳体的径向向外突出的部段上的开口来实施。由于这些向外突出的部段，必须保留一定量的安装空间，由于前面提到的原因，在车辆中空间已经紧缺。
在电刷架和变速器壳体相对于发动机舱未充分精确定位的情况下，在驱动器单元工作期间出现增加的噪音水平，该驱动器单元由该类发动机－变速器连接组件使用。例如，在US2016/134073A1、DE10138749A1和DE102014212135A1中公开了该类发动机－变速器连接组件。
发明内容
因此，本发明的实施例的目的是提供一种发动机－变速器连接组件，使用该发动机－变速器连接组件可以节省安装空间并且该发动机－变速器连接组件易于制造和安装。此外，该发动机－变速器连接组件应该能够实现发动机舱、电刷架和变速器壳体相对于彼此的可能精确的定向。
该目的是使用权利要求1、5、6或7中给出的特征来实现的。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
本发明的一个实施例涉及一种尤其用于车辆中的发动机－变速器连接组件，其包括：发动机舱，其用于收纳电动机；电刷架，其用于保持所述电动机的电刷；以及变速器壳体，其用于收纳变速器，由此，所述发动机舱、所述电刷架和所述变速器壳体可彼此插入以连接。所述发动机舱具有多个定心表面，由此，当所述发动机舱、所述电刷架和所述变速器壳体彼此插入时，所述发动机舱使用所述定心表面中相应的一个与所述电刷架和所述变速器壳体形成接触，由此所述电刷架和所述变速器壳体以与所述发动机舱同心的方式定向。
原则上可以自由确定定心表面的数量。尽管如此，应该注意的是，在三个空间轴线的每一个中，由于制造公差，每个空间轴线只有一对相应的接触表面和配对表面可以是有效的。此外，还要避免静态冗余，这是在可以相互接触的两个接触面配对之间有意设置间隙的原因。由此，可以补偿由于温度变动引起的形状变化，而不会在相关组件中引起张力。
电刷架和变速器壳体相对于发动机舱的定心仅通过定心表面进行，这些定心表面不会引起沿发动机－变速器连接组件的纵向轴线的移动的任何限制，而是限制电刷架和变速器壳体垂直于纵向轴线的移动。在这种情况下，每个预见的定心表面本身与电刷架和变速器壳体形成接触。以这种方式，由于定心仅通过定心表面中相应的一个进行，因而避免了制造公差的总和。在最初描述的从现有技术中已知的发动机－变速器连接组件中，电刷架和变速器壳体各自分别相对于发动机舱定心，以这样的方式公差相加。
根据该建议，在定心表面的基础上，可以将电刷架和变速器壳体以简单的方式非常精确地与发动机舱同心地布置。由此避免了由于发动机舱、电刷架和变速器壳体彼此之间的不充分的同心布置引起的噪音生成，以这种方式利用根据建议的发动机－变速器连接组件的驱动器单元，可以以非常安静的方式进行操作。
在该实施方式中，发动机舱用作收纳部，电刷架和变速器壳体插入该收纳部中。定心表面在发动机舱内伸展，使得处于插入状态的电刷架和变速器壳体或多或少地延伸到发动机舱中，由此，处于插入状态的电刷架也可以完全由发动机舱包围。以这种方式，发动机－变速器连接组件可以更短，由此可以在轴向方向上节省额外的安装空间。在可以使发动机舱更短的基础上，其也不必进行深拉，这从制造的角度来看是简化的。
与已知变动相比，必须对电刷架进行的修改显著较小。电刷架必须单独调整，使得发动机舱的接触表面也实际上与电刷架产生接触。制造注塑中所需工具的复杂性与迄今使用的工具没有区别。区别仅在于空腔的轮廓。这同样适用于变速器壳体。电刷架和变速器壳体的基本结构不需要改变。电刷架和变速器壳体可以使用注塑成型来制造，以这种方法可以以相对有限的成本进行大量的制造。
另一个实施例的特征在于，所述发动机舱具有：第一接触表面，所述发动机舱通过所述第一接触表面与所述电刷架形成接触；和/或第二接触表面，当所述发动机舱、所述电刷架和所述变速器壳体彼此插入时，所述发动机舱通过所述第二接触表面与所述变速器壳体形成接触。由此，第一和第二接触表面可以设计成使得相对于发动机－变速器连接组件的纵向轴线，它们用作止动表面并且限制构件相对于彼此沿纵向轴线的移动。第一和/或第二接触表面对于电刷架和变速器壳体相对于发动机舱不具有任何同心对准作用。可以预见在所述变速器壳体中设置第一和第二配对表面，当所述发动机舱、所述电刷架和所述变速器壳体彼此插入时，所述第一和/或第二接触表面与所述第一和/或第二配对表面形成接触。
根据另一实施方式，所述电刷架具有第三接触表面，当所述发动机舱、所述电刷架和所述变速器壳体彼此插入时，所述电刷架通过所述第三接触表面与所述变速器壳体形成接触。由此可以向所述第三接触表面提供挤压脊，所述挤压脊用于所述发动机－变速器连接组件沿纵向轴线的间隙补偿。除此之外，可以预见在所述变速器壳体中设置第三配对表面，当所述发动机舱、所述电刷架和所述变速器壳体彼此插入时，所述第三接触表面与所述第三配对表面形成接触。
在该实施方式中，变速器壳体同时用于限制电刷架沿发动机－变速器连接组件的纵向轴线的移动，以这种方式使得无需为此采取进一步的措施。由此简化了设计和组装。
通过所建议的定心表面，电刷架和变速器壳体相对于发动机舱明确定心并且与发动机舱同心地布置，使得不再需要另外的措施，例如使用定位销等。此外，尤其是在发动机－变速器连接组件具有第三接触表面的情况下，不再需要采取特殊的附加措施，用于将电刷架附加在发动机－变速器连接组件内。因此，只需将发动机舱和变速器壳体连接就够了，因为电刷架相对于纵向轴线一侧在发动机舱并且另一侧在变速器壳体抵接。
在进一步所形成的实施例中，所述发动机舱和/或所述变速器壳体可以具有压接部段，所述压接部段用于所述变速器壳体与所述发动机舱的连接。
如最初提到的那样，在已知的发动机－变速器连接组件中，这通过使用法兰式连接的螺纹连接来实现。根据该建议的发动机－变速器连接组件使得能够使用压接部段(所述压接部段使用适当的工具变形)来将发动机舱和变速器壳体连接。在这种情况下，不再需要法兰式连接，这就是为什么发动机－变速器连接组件在径向方向上的延伸减小并且可以节省安装空间。
在替代实施方式中，所述发动机－变速器连接组件具有定心表面，当所述发动机舱、所述电刷架和所述变速器壳体彼此插入时，变速器壳体通过所述定心表面与所述电刷架和所述发动机舱形成接触，由此所述电刷架和所述发动机舱与所述变速器壳体同心地定向。上述优点也适用于该替代实施方式。
本发明的一个实施方式涉及一种车辆中的天窗，其包括根据前述实施例之一的发动机－变速器连接组件。此外，本发明的一个实施方式涉及根据前述实施例之一所述的发动机－变速器连接组件用于车辆中、尤其是机动车辆中辅助驱动器的应用。在说道辅助驱动器时，应将其理解为一个车辆部件相对于另一个车辆部件移动所使用的驱动器，例如在窗玻璃升降器、后备箱盖和座椅中。然而，辅助驱动器不适合使车辆自身移动。
本发明的一个设计涉及一种车辆，尤其是机动车辆，其包括根据前述实施例之一所述的发动机－变速器连接组件。通过这种天窗、通过使用这种发动机－变速器连接组件和车辆可以实现的优点和技术效果，对应于针对发动机－变速器连接组件的各种实施例所描述的那些优点和技术效果。由于仅通过定心表面执行定心，因而可以避免公差的累计。此外，通过压接将变速器壳体紧固到发动机舱是可能的，而在现有技术中需要螺纹连接。由此，简化了物流，因为压接部段直接形成在发动机舱和/或变速器壳体上，因此无需提供单独的连接元件。当天窗被设计成全景天窗时，尤其可用于天窗驱动器的安装空间非常小。特别地，在这种情况下，根据建议的发动机－变速器连接组件的减小的安装空间被证明是最有利的。此外，基于能够以非常精确的同心方式将电刷架和变速器壳体布置到发动机舱，可以产生驱动单元非常安静的操作，该驱动单元由根据建议的发动机－变速器连接组件使用。
附图说明
下面参照附图更详细地说明本发明的示例性实施例。在附图中：
图1A示出了根据建议的发动机－变速器连接组件的示例性实施例的第一立体分解图；
图1B示出了图1A所示的发动机－变速器连接组件的第二立体分解图；
图1C示出了发动机－变速器连接组件的总体截面图；
图2A示出了图1A所示的发动机－变速器连接组件在组装状态下的侧视图；
图2B示出了沿图2A中限定的截面A－A的剖面图；和
图2C示出了沿图2A中限定的截面B－B的剖面图。
具体实施方式
在图1A至图2C中示出了根据本发明的发动机－变速器连接组件10的示例性实施例。发动机－变速器连接组件10包括：发动机舱12，用于收纳未示出的电动机；电刷架14，使用该电刷架14保持用于电动机的未示出的电刷；和变速器壳体16，用于收纳同样未示出的驱动器。
发动机舱12包括第一接触表面18，当电刷架14插入发动机舱12中时，发动机舱12通过该第一接触表面18与电刷架14形成接触。此外，发动机舱12具有第二接触表面20，当变速器壳体16插入发动机舱12中时，发动机舱12通过该第二接触表面20与变速器壳体16形成接触。
另外，电刷架14具有第三接触表面24，当电刷架14和变速器壳体16插入发动机舱12中时，电刷架14通过该第三接触表面24与变速器壳体16形成接触。在第三接触表面24上布置有挤压脊32，将在后面给出其更多的细节。
除此之外，发动机舱12包括定心表面50和定心表面52，定心表面50在x方向上作用，定心表面52在y方向上作用。当电刷架14和变速器壳体16插入发动机舱12中时，发动机舱12本身通过定心表面50，52中的每一个既与电刷架14又与变速器壳体16形成接触。换句话说，电刷架14以及变速器壳体16分别抵接预期的定心表面50，52中的一个。
电刷架14和变速器壳体16具有第一配对表面26、第二配对表面28和第三配对表面30，当电刷架14和变速器壳体16插入发动机舱12中时，电刷架14和变速器壳体16通过第一配对表面26、第二配对表面28和第三配对表面30与第一、第二或第三接触表面18，20，24形成接触。
另外，电刷架14和变速器壳体16具有定心配对表面54和定心配对表面56，定心配对表面54相对于图中示出的坐标系在x方向上起作用，定心配对表面56在y方向上起作用。因此，定心配对表面54平行于纵向轴线L延伸并且位于y－z平面内，并且在与定心表面50接触时在x方向上产生定心。相应地，定心表面56平行于纵向轴线L延伸并且位于x－z平面内。定心表面56在与定心表面52接触时相对于坐标系在y方向上产生定心。
在所示的示例性实施例中，定心配对表面54在x方向上被设计为隆起部58或被布置在隆起部58上。当电刷架14和变速器壳体16插入发动机舱12中时，定心配对表面54与定心表面50形成接触并且定心配对表面56与定心表面52形成接触。
在观察图1A和图1B时可以看出，第一、第二和第三接触表面18，20，24位于垂直于发动机－变速器连接组件10的纵向轴线L的平面内。参照坐标系，第一、第二和第三接触表面18，20，24在x－y平面内伸展，由此，纵向轴线L平行于坐标系的z轴线延伸。
第一、第二和第三配对表面26，28，30还位于平行于纵向轴线L延伸的x－y平面内。因此，第一、第二和第三接触表面18，20，24具有作为止动件的效果，其限制发动机舱12、电刷架14和变速器壳体16相对于彼此沿纵向轴线L或沿z方向的移动。
此外，发动机舱12具有总共六个压接部段36，使用该六个压接部段36将变速器壳体16被紧固到发动机舱12，并且由此将电刷架14夹紧在发动机舱12和变速器壳体16之间。
为了安装发动机－变速器连接组件10，首先将电刷架14插入发动机舱12中，直到电刷架14的第一配对表面26与发动机舱12的第一接触表面18形成接触。这样，电刷架14的在x方向上的定心配对表面54和在y方向上的定心配对表面56与发动机舱12的在x方向上的定心表面50和在y方向上的定心表面52形成接触，由此电刷架14相对于纵向轴线L与发动机舱12同心定向。
随后，将变速器壳体16插入发动机舱12中，直到第二配对表面28与发动机舱12的第二接触表面20形成接触并且第三配对表面30与电刷架14的第三接触表面24形成接触。在这种情况下，变速器壳体16在x方向上和在y方向上的定心配对表面54，56与发动机舱12在x方向上和在y方向上的定心表面50，52形成接触，使得变速器壳体16也相对于纵向轴线L同心地定向到发动机舱12。因此，x方向上和y方向上的定心表面50，52以及x方向上和y方向上的定心配对表面54，56具有包括相对于变速器壳体16的定心效果。
特别地，从图1A应该知道，发动机舱12具有总共三个第一接触表面18，这些第一接触表面18布置在发动机舱12的壁的凹陷部中，所述凹陷部以大致矩形的横截面延伸。相应地，电刷架14具有三个第一配对表面26，该三个第一配对表面26布置在电刷架14的凸出部上，这些凸出部可以冲击接合在发动机舱12的凹陷部中。变速器壳体16也具有三个第三配对表面30，该三个第三配对表面30可以冲击接合在发动机舱的凹陷部中。凹陷部以这样的方式布置，使得电刷架14和变速器壳体16仅可以被引入在发动机舱12中的旋转位置。为了将变速器壳体16紧固到发动机舱12，将压接部段36朝纵向轴线L径向向内弯曲，以这种方式使得在变速器壳体16和发动机舱12之间形成形状配合的锁定。压接部段36具有压接表面38(见图1B)，压接表面38大致位于x－y平面内并且与变速箱壳体16的压接配对表面40(见图1A)形成接触。压接配对表面40大致在x－y平面内延伸，然而它们相对于x－y平面略微倾斜。在压接时或者替代地在压接部段36弯曲时，压接表面38对压接配对表面40产生摩擦，以这样的方式摩擦锁也至少部分地被提供。
由于电刷架14一方面通过其第一配对表面26与发动机舱12的第一接触表面18抵接并且另一方面通过其第三接触表面24与变速器壳体16的第三配对表面30抵接，因此一旦压接部段36已弯曲，电刷架14在发动机－变速器连接组件10内的位置就被明确确定。基于压接部段40朝向x－y平面的倾斜，实现了变速器壳体16和电刷架14相对于纵向轴线L的最终定位。挤压脊32被设计成使得它们在压接部段40弯曲时被弄弯，由此沿纵向方向补偿了发动机－变速器连接组件10的间隙。
在图1C中示出了当发动机舱12、电刷架14和变速器壳体16彼此插入时的发动机－变速器连接组件10的总体截面图。图1C旨在说明，例如在图1C中选择的截面中，发动机舱12的定心表面50不仅与电刷架14的定心配对表面54形成接触而且与变速器壳体16的定心配对表面54形成接触。没有预见用于在x方向上定心的另外的定心表面。在x方向上的定心仅通过定心表面50进行。这同样适用于定心表面52在y方向上的类似情况。这样做时，应该注意的是，对于未示出的情况，其中定心表面50具有围绕纵向轴线L的曲率，例如表示空心圆柱体的内表面，定心表面在这种情况下也可以在y方向上引起定心。
图2A至图2C示出了处于组装状态的发动机－变速器连接组件10，由此，压接部段36尚未弯曲。
附图标记说明：
10 发动机－变速器连接组件
12 发动机舱
14 电刷架
16 变速器壳体
18 第一接触表面
20 第二接触表面
24 第三接触表面
26 第一配对表面
28 第二配对表面
30 第三配对表面
32 挤压脊
36 压接部段
38 压接表面
40 压接配对表面
50 在x方向上的定心表面
52 在y方向上的定心表面
54 在x方向上的定心配对表面
56 在y方向上的定心配对表面
58 隆起部
L 纵向轴线

Claims (7)

1.一种发动机－变速器连接组件，其包括：
－发动机舱(12)，其用于收纳电动机；
－电刷架(14)，其用于保持所述电动机的电刷；以及
－变速器壳体(16)，其用于收纳变速器，
－由此，所述发动机舱(12)、所述电刷架(14)和所述变速器壳体(16)可彼此插入以连接，并且
－所述发动机舱(12)具有多个定心表面(50，52)，由此，当所述发动机舱(12)、所述电刷架(14)和所述变速器壳体(16)彼此插入时，所述发动机舱(12)使用所述定心表面(50，52)中相应的一个与所述电刷架(14)和所述变速器壳体(16)形成接触，由此所述电刷架(14)和所述变速器壳体(16)与所述发动机舱(12)同心地定向，其中所述电刷架(14)和所述变速器壳体(16)相对于所述发动机舱(12)的定心仅通过所述定心表面(50，52)进行。
2.根据权利要求1所述的发动机－变速器连接组件，其特征在于，所述发动机舱(12)具有：
－第一接触表面(18)，所述发动机舱(12)通过所述第一接触表面(18)与所述电刷架(14)形成接触；和/或
－第二接触表面(20)，当所述发动机舱(12)、所述电刷架(14)和所述变速器壳体(16)彼此插入时，所述发动机舱(12)通过所述第二接触表面(20)与所述变速器壳体(16)形成接触。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的发动机－变速器连接组件，其特征在于，所述电刷架(14)具有第三接触表面(24)，当所述发动机舱(12)、所述电刷架(14)和所述变速器壳体(16)彼此插入时，所述电刷架(14)通过所述第三接触表面(24)与所述变速器壳体(16)形成接触。
4.根据权利要求1所述的发动机－变速器连接组件，其特征在于，所述发动机舱(12)和/或所述变速器壳体(16)具有压接部段(36)，其用于所述变速器壳体(16)和所述发动机舱(12)的连接。
5.一种车辆中的天窗，其包括根据前述权利要求中任一项所述的发动机－变速器连接组件(10)。
6.根据权利要求1所述的发动机－变速器连接组件(10)，用于车辆中的辅助驱动器中。
7.一种车辆，包括根据权利要求1至3中任一项所述的发动机－变速器连接组件(10)。
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