CN110529557A - 特别是应用在汽车中的促动器 - Google Patents

Abstract

一种比如可用于机电的停车制动器的促动器(11)，该促动器的壳体(12)装配有变速器(16)，借助支撑支架(21)对蜗杆体(17)进行轴向的和径向的支撑，该支撑支架两侧的边腿(23)轴向地倒钩住所述蜗杆体(17)，并且径向地包夹它的轴(18)。作为防止在所述蜗杆体(17)与蜗轮(20)之间卡死的卡住防护，所述支撑支架(21)可在所述壳体(12)中略微移位。为此，基于由于是压紧的弹簧部件(30)施加的复位力，所述支撑支架(21)连同所述蜗杆体(17)一起轴向地移动，并且蜗轮20转动。

Description

特别是应用在汽车中的促动器

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分的促动器。

背景技术

配备有低压变速电机的这种促动器比如在汽车中广泛地用于舒适性驱动，比如用来移动带扣、窗户或滑动天窗，用来调节座椅，特别是用来紧固和松开停车制动器。靠车载电网工作的这种促动器可以手动地通过开关来控制，或者直接由车载电子数据处理输出控制。

这种促动器通常配备有小型结构的、高速的机电地或电子地整流的直流电机，该直流电机带有后续的、多级地明显减速的正齿轮变速器，以便不仅减小主要因为高速组件而产生的噪声，而且特别是在输出轴上提供对于相应的工作应用来说足够的扭矩。

在一般的DE 10 2015 226 770 A1中，电机不驱动正齿轮变速器，而是驱动蜗轮蜗杆变速器，该蜗轮蜗杆变速器的蜗杆体利用同轴的盲孔材料配合地固定在电机轴的突伸出来的端部上。蜗杆体在促动器壳体内部与蜗轮接合，该蜗轮驱动促动器的输出轴。在此，从蜗杆体到蜗轮的扭矩传递在构造上有问题，因为这种扭矩传递会导致蜗杆体进而电机轴在工作上危险的轴向载荷。在使用批量制造的廉价的电机时，实际上无法吸收电机盖上的轴向载荷。用于在蜗杆体的远离电机的端部吸收轴向载荷的支撑部在促动器壳体中需要很大的安装空间，而且在此还要保证在促动器壳体中径向地支撑蜗轮。

发明内容

认识到这种情况，本发明基于的技术问题是，提出蜗杆体的一种能简便地制造和装配的耐久地作用的支撑部，该支撑部尽可能也支持在蜗轮蜗杆变速器工作时的附加功能。

根据本发明，该目的通过在独立权利要求中给出的各主要特征的配合来实现。据此，设置了u形地拉伸的支撑支架，其设有弯折的边腿，该支撑支架的轭离心地偏移并且沿着蜗杆体延伸，该支撑支架利用其横向于轭的、即相对于蜗杆轴线径向向心地朝向的边腿，在其两个端侧的相应区域中轴向地倒钩住蜗杆体。就此而言，支撑支架与壳体固定地装配，由此在彼此相反的两个轴向方向上对装配有蜗杆体的轴产生轴向的支撑。

在本发明的范畴内，优选由硬弹性材料比如弹簧钢构成的支撑支架并非必须一体地u形地弯折，它也可以由两个L形弯折的角形部组成，这些角形部平行于蜗杆轴线彼此相对错开地被保持住。

优选地，至少一个支撑支架-边腿设有横向于其纵向朝向的且敞开的狭孔，该狭孔的长度延伸超过边腿的一半宽度。狭孔可以在蜗杆体的相邻的端侧之前向心地套到轴上，该轴由此超过其圆周的一半钢对钢地径向地支撑在支撑支架中。由此减轻了钢质的轴在与壳体固定的各塑料半壳之间的易于磨损的径向支撑，由此延长了在塑料中旋转的钢质体的可靠的功能。

蜗杆体无需材料配合地安装在电机轴上或之前，电机轴由此也成为蜗杆轴；原则上同样可以考虑任何其它的耦联方式，比如把蜗杆体中的轴向孔压紧到从电机壳体中突伸出来的电机轴的滚花的轴向区域上：直至蜗杆螺纹直接压入到延长地突伸的电机轴的外表面中。

蜗杆轴不必与蜗杆体的远离电机的端侧面轴向地对齐；蜗杆轴也可以轴向地延伸超过该端侧面，以便比如利用球冠形地圆整的端部按规定小面积地顶靠到支撑支架-边腿形式的轴向轴承上。与对轴向地贴靠在那里的端侧面上的边腿的在前面考察的直接的轴向支撑相反，这相当于在此间接地轴向地支撑蜗杆体。

如果足够长的、径向朝向的边腿由于多次翻折沿着蜗杆轴线蜿蜒地伸展，则这在轴向地支撑蜗杆体时提高了一定的弹性。但主要是减轻了在各狭孔中对轴的接纳负担，因为，分别轴向地相对错开的多次接纳减轻了在相应的径向接纳处的面压力。

为了安装在促动器壳体中，支撑支架比如力配合地或形状配合地固定在一体的或多组件式的固定体上，或者固定在该固定体与壳体分部接缝之间。原则上，支撑支架由此刚性地保持在壳体上。但优选地，允许固定体进而允许支撑支架相对于壳体略微轴向地移动；即固定体根据转向弹性地轴向地靠置到弹性部件比如弹性的软垫式的物体上，这些弹性部件本身于是刚性地支撑在壳体中。由此可保证在到达支撑支架的直线的终端止挡时在蜗杆体与蜗轮之间的啮合不会彼此卡死(所谓的老虎钳-效应)，因为蜗杆体轴向地顶压蜗轮的齿部—伴随着结束扭矩引入到蜗轮中—通过借助支撑支架对蜗杆体予以轴向支撑而马上又被弹性部件略微往回引导。

这种防止卡死不仅通过所述的弹性部件且通过支撑支架的弹性边腿予以支持，而且通过装配有转子的电机轴的因生产而引起的轴向间隙得到支持。促动器壳体中的电机容纳部允许电机本身的略微的轴向间隙，由此还可以增强这种卡死防护。

此外，可以给蜗轮规定卡住防护，其方式为，比如使得杆件相对于蜗轮同心地摆动顶压两个与壳体固定的弹性部件之一，并且又被这些弹性部件以最小程度转回至无载荷的位置。

附图说明

附加的改进及其替代方案可由其它权利要求得到，在考虑到其优点的情况下，也由对本发明的解决方案的优选实现范例的如下说明得到。在针对主要功能的附图中：

图1近乎尺寸精准地以轴向-纵剖视图示出根据本发明设有支撑支架的促动器；

图2示出具有改进的支撑支架的图1的局部。

具体实施方式

示范性地示出的促动器11具有分开的壳体12，该壳体带有电机容纳部13和变速器容纳部14，用于装配高速电机15和减速的蜗轮蜗杆-变速器16作为第一变速级。其蜗杆体17构造在或者在任何情况下都抗扭地固定在从电机15同轴地伸出的轴18上。轴18径向地支撑在电机盖19中，且在此之前支撑在塑料-半壳(未示出)中。

作为由于转速减小而用来提高扭矩的第一变速级，电机传动的蜗杆体17接合到蜗轮20的外齿部中。该蜗轮设计成平底锅形的空心轮，其带有环绕的内齿部(图中未示出)，作为第二变速级的环绕变速器的行星轮与该内齿部啮合。由此转动同心地抗扭地装配有输出轴的行星十字架。

轴18的在扭矩从蜗杆体17传递至蜗轮20时根据转向而出现的轴向负荷被原则上与壳体固定的由硬弹性材料比如弹簧钢构成的支撑支架21吸收。支撑支架21为此类似于u形地设计，但带有平行于轴18沿着蜗杆体17离心地偏移的相对长地伸展的u形轭22。轭22的两端分别垂直地弯折成边腿23，这些边腿由此在支撑支架21向心地套在轴18上之后相对于轴18径向地朝向。支撑支架21固定在比如采用塑料注塑制得的固定体24上，该固定体本身在促动器壳体12中安置在变速器容纳部14的区域中。

未示出的是，轴向支撑支架21的轭22也可以分开。于是，两个互补成支撑支架的L形部分轴向相对错开地保持在固定体24上。

在任何情况下，为了向心地把支撑支架21按所述套到轴18上，边腿23在电机侧具有狭孔25，该狭孔横向于边腿23的纵向伸展并敞开。边腿23以该开孔径向地包夹轴18，同时该边腿轴向地倒钩住蜗杆体17的面向电机15的端侧26。由此在狭孔25的马蹄形型材中对轴18产生一定的径向支撑；其中，轴18在其余之处(未示出)在壳体12中支撑在由塑料构成的两个径向半壳之间。尤其是对蜗杆体17产生不歪斜的轴向支撑，这是因为，边腿23不仅向心地延伸至轴18，而且超过该轴径直地越过蜗杆体17的端侧26的整个直径。

在轴向对面，边腿23在背离电机侧也可以通过这种狭孔25或马蹄形孔25被设计用于向心地套到轴18上，并在端侧倒钩住蜗杆体17。但为了减小这种轴向支撑的摩擦损失，可以有益的是，如所示在背离电机侧，并非通过蜗杆体17，而是在该蜗杆体的自由端28，对同心地从蜗杆体17伸出的轴18进行轴向支撑。为了使得这里的边腿23靠近其端部27尽可能点状地靠置，轴端部28最好大致圆整成球冠29。

一体的或多组件式的支撑支架21固定在固定体24上，该固定体优选并非刚性地固定在壳体12上，而是利用装配了蜗杆的、由此靠置到蜗轮20上的轴18，根据该轴的当前转向在一个或另一个轴向方向上可略微移位。由此在移动至终止位置时压缩布置在那里的弹性部件30。弹簧部件比如是软弹性的软垫，或者是类似的轴向平行地突出于固定体24的软质组件，这些软质组件布置在固定体24与壳体12的轴向相邻区域之间。由于弹性的返回运动效应，不仅产生了装配误差补偿，而且特别是在蜗轮20接近终端止挡时也产生了卡住防护，防止蜗杆螺纹在蜗轮20上卡死。

为此，蜗杆体17可以相对于轴18移位，该蜗杆体抗扭转地安装在该轴上。或者，在蜗杆体17刚性地处于轴18上时，该蜗杆体与轴18一起轴向地移动。

如果转子在电机15中的轴向间隙由于构造原因不足以用于轴18的弹性地引起的回程，以避免移动至卡住位置，则电机15本身也可以最小程度地、但却足够地可轴向移动地安置在其容纳部13中。

在附图中考虑到有益的是，不仅在蜗杆体17的直线移动方面，而且在蜗轮20的旋转运动方面，抑制蜗杆卡死在终端止挡上。为此，与蜗轮20同心地可转动的摆动杆31根据蜗轮20的转动方向压紧地嵌入在两个其它的弹性部件30之间，以便在减载时蜗轮20略微往回转动。为此可以在摆动杆31与蜗轮31之间形成摩擦配合。但从传动效率的观点来看有益的是，由固定体24的移动分量推导出杆31的摆动；这在原理图中按下述方式予以考虑：固定体24和摆动杆31倒钩住蜗轮20。

如上面参照图1详述，支撑支架21的边腿23用于在轴向相对的两侧支撑蜗杆体17，进而支撑抗扭地与该蜗杆体连接的轴18。但此外，横向于在相应边腿23中的狭孔25的方向还有径向支撑的效果。这种径向支撑可以通过沿着轴18重复而加强，其方式为，支撑支架21在至少一端设有多个彼此轴向错开的这种边腿23，这些边腿导致相应多个彼此轴向错开的径向支撑部。如由图2可见，为此可以使得长的边腿23多次翻折成为蜿蜒走势，且带有轴向对齐的各狭孔25。于是避免了在狭孔25边缘与顶靠该边缘的轴18之间的危险的面压力，其方式为，总负荷被分布至多个这种彼此相对紧密相邻的径向支撑位置。

在轴的背离电机的端部28—在那里对蜗杆体17的轴向支撑间接地通过轴18进行，最后一个翻折边腿23未开孔，以便在这里使得轴18以其端侧的球冠29轴向地贴靠。

所有这些轴向和径向的支撑位置都一次性地装配好，其方式为，固定在固定体24上的支撑支架21—轴向地包夹蜗杆体17—利用各狭孔25向心地套到轴18上。

在一种比如可用于机电的停车制动器的促动器11中，该促动器的壳体12沿着轴18装配有电机15和蜗轮蜗杆-变速器16，因此，根据本发明，借助支撑支架21对蜗杆体17进行支撑，该支撑支架固定在可略微轴向移位的固定体24上。支撑支架21的相对长的u形轭22沿蜗杆体17轴向平行延伸，而支撑支架21的两侧的边腿23直接或间接地在端侧轴向地倒钩住蜗杆体17。在此，边腿23利用向心朝向的狭孔25包夹轴18。作为防止在到达蜗轮20的终端止挡时蜗杆体17与蜗轮20之间的卡死的卡住防护，顶靠到弹性部件30上的固定体24在壳体12中可略微地轴向移位，以便减轻处于扭矩传递负荷下的蜗杆接合。为此，基于由分别刚刚压紧的弹簧部件30施加的复位力，固定体24连同轴向支撑支架21和蜗杆体17相对于轴18—或者与轴18或电机15一起—克服负荷略微轴向地移动。有益地，蜗轮20也弹性地从其终端止挡位置略微往回转动。

附图标记清单

11 促动器(带有15和16)

12 (11的)壳体

13 (12中的用于15的)电机-容纳部

14 (12中的用于16的)变速器-容纳部

15 (11的)电机

16 (15后面的)变速器

17 (18上的)蜗杆体

18 (15和17的)轴

19 电机盖

20 (16的)蜗轮

21 (用于17的)支撑支架

22 (21的)轭

23 (21的；在22两侧的)边腿

24 (12中的；用于21、31的)固定体

25 (23中的)狭孔

26 (17的)端侧

27 (23的)端部

28 (18的)端部

29 (28之前的)球冠

30 (在24与12以及31与12之间的)弹性部件

31 (在30-30之间的)摆动杆

Claims (10)

1.一种带有壳体(12)的促动器(11)，该壳体沿着轴(18)装配有电机(15)和被该电机驱动的变速器(16)，该变速器具有与蜗轮(20)接合的、与所述电机(15)同轴的蜗杆体(17)，该蜗杆体也远离电机地被支撑，其特征在于，在所述壳体(12)中保持着支撑支架(21)，该支撑支架的u形轭(22)沿着所述蜗杆体(17)延伸，该支撑支架两侧的相对于所述轴(18)向心的边腿(23)直接地或间接地在端侧轴向地倒钩住所述蜗杆体(17)。

2.如权利要求1所述的促动器，其特征在于，两个边腿(23)中的至少一个边腿在端侧轴向地顶靠所述蜗杆体(17)，并且以狭孔(25)径向地包夹所述轴(18)，该狭孔横向于所述边腿(23)的纵向敞开。

3.如前述权利要求中任一项所述的促动器，其特征在于，至少一个所述边腿(23)沿着其长度翻折地蜿蜒伸展。

4.如前述权利要求中任一项所述的促动器，其特征在于，远离电机的边腿(23)在轴向端侧顶靠所述轴(18)的球形端部(28)。

5.如前述权利要求中任一项所述的促动器，其特征在于，所述支撑支架(21)与所述轴(18)一起可轴向地移位。

6.如前述权利要求中任一项所述的促动器，其特征在于，所述支撑支架(21)固定在设置于所述壳体(12)中的固定体(24)上。

7.如前述权利要求中任一项所述的促动器，其特征在于，在所述固定体(24)与所述壳体(12)之间设置有弹性部件(30)。

8.如前述权利要求中任一项所述的促动器，其特征在于，抗扭地设置在所述轴(18)上的所述蜗杆体(17)与所述支撑支架(28)一起沿着所述轴(18)可轴向地移位。

9.如前述权利要求1～7中任一项所述的促动器，其特征在于，所述轴(18)与刚性地固定在其上的蜗杆体(17)连同所述支撑支架(28)一起可轴向地移位。

10.如前述权利要求中任一项所述的促动器，其特征在于，所述电机(15)可轴向地移位。