CN110809660A - 用于车窗升降器的驱动设备 - Google Patents

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迈克·布鲁梅
克里斯托弗·哈斯
乌多·菲舍尔
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Abstract

本发明涉及用于车窗升降器的驱动设备(1)，其包括马达单元(2)，马达单元具有马达壳体(20)、被包围在马达壳体(20)内的电动马达结构组件(23)和能由电动马达结构组件(23)驱动的沿着纵向轴线(L)延伸并且能围绕纵向轴线(L)相对于马达壳体(20)转动的驱动轴(21)；还包括传动单元(3)，传动单元具有与马达壳体(20)相连的传动装置壳体(30)和能由驱动轴(21)驱动的、用于输出调节力的从动元件(31)，在此设置的是，马达单元(2)具有布置在马达壳体(20)内的阻尼结构组件(24)，该阻尼结构组件具有由弹性材料制成的阻尼元件(240)，该阻尼元件用于相对于马达壳体(20)支撑住驱动轴(21)的第一轴向端部(211)。以这种方式提供了一种驱动设备，其中，能够有效地并且利用简单的手段减少了例如在切换转动方向时尤其是马达壳体上的振动激发。

Description

用于车窗升降器的驱动设备
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于车窗升降器的驱动设备。
背景技术
这类驱动设备包括马达单元，该马达单元具有马达壳体、被包围在马达壳体内的电动马达结构组件以及能由电动马达结构组件驱动的沿着纵向轴线延伸的能围绕该纵向轴线相对马达壳体转动的驱动轴。马达单元的马达壳体与传动单元的传动装置壳体连接，传动单元具有能经由驱动轴驱动的用于输出调节力的从动元件。
这样的驱动设备例如可以是绳索式车窗升降器的组成部分，其中，从动元件与绳索卷筒相连，以便经由绳索卷筒作用于形式为牵引绳索的牵引元件上，以用于沿着导轨调节随动件，并且由此用于调节与该随动件连接的车窗玻璃。通过马达单元的驱动因此可以让车窗玻璃在车门上的不同位置之间运动。
目前，这类驱动设备轻量化地制造。这就导致，尤其是驱动设备的壳体部分在驱动设备运行时可能激发振动，这可能会引起驱动设备上(不希望的)噪声激发。
这样的噪声激发尤其可能在驱动设备的转动方向切换时发生。通常，驱动轴在其与马达壳体和传动装置壳体中支承部中具有一定的轴向间隙，以便确保驱动轴的灵活性。然而，这就导致，在转动方向切换时，驱动轴略微在轴向上朝着一个方向或另一个方向发生偏移，由此在某些情况下撞到壳体部分上，这又可能导致振动激发。
这样的振动激发在新安装的驱动设备中就有可能出现，但是此外也可能在驱动设备的使用寿命期间由于驱动轴的轴向间隙发生变化而进一步强化。
为了在驱动轴上提供轴向阻尼效果，传统上在正如例如由DE 10 2010 048 971A1或DE 10 2015 211 147 A1中所公知的用于驱动车窗升降器的驱动设备中设置的是，在驱动轴与传动装置壳体之间设置有阻尼元件。但是，可能的是，这种在传动装置壳体的侧上的阻尼元件只能不足地阻止与传动装置壳体相连的马达壳体上的振动激发。
发明内容
本发明的任务是，提供一种用于车窗升降器的驱动设备，其中，能够有效地并且以简单的手段就能够减少例如在切换转动方向时尤其是在马达壳体上的振动激发。
该任务通过具有权利要求1的特征的主题来解决。
据此，马达单元具有布置在马达壳体内的阻尼结构组件，该阻尼结构组件具有由弹性材料制成的阻尼元件，该阻尼元件用于相对于马达壳体支撑住驱动轴的第一轴向端部。
因此，对驱动轴在轴向方向上的阻尼在马达壳体内经由容纳在其中的阻尼结构组件来实现。阻尼元件由弹性材料、例如由橡胶材料制成，并且沿着驱动轴所延伸的纵向轴线观察地在轴向方向上相对于马达壳体支撑住驱动轴。
由于将阻尼结构组件布置在马达壳体中，使得可以有效地避免尤其是在马达壳体上的振动激发。如果驱动设备的转动方向被切换，那么在驱动轴朝着马达壳体的方向轴向偏移时，通过如下方式经由阻尼结构组件的阻尼元件阻尼了驱动轴在马达壳体上的撞击，其方式为，能量在阻尼元件上被吸收，并且因此减少了马达壳体上的振动激发。
已被证实的是，经由阻尼结构组件对驱动轴在驱动轴的配属于马达壳体的轴向端部上的走向的阻尼能够足以在驱动设备上提供足够的噪声阻尼尤其以用于在切换转动方向时压制噪声激发。必要时可以取消在驱动轴的另一轴向端部上的阻尼，从而仅在驱动轴的配属于马达壳体的轴向端部上进行阻尼。
但也能想到并可能的是，正如下文还要进一步描述的那样，在驱动轴的另一轴向端部上也提供经由另外的阻尼结构组件的阻尼。
在一种设计方案中，马达壳体具有至少部分包围电动马达结构组件的马达罐和轴向从马达罐突出的壳体匣。马达罐例如可以具有柱体形的基本形状，并且承载着电动马达结构组件的定子，电动马达结构组件的与驱动轴相连的转子(该转子在电刷换向的直流马达中例如承载线圈绕组)相对于定子能转动地布置。壳体匣同样也可以具有柱体形的外形，但是在这里具有比马达罐(明显)更小的内直径。阻尼结构组件优选被容纳并被包围在壳体匣内。
在背离壳体匣的一侧上，马达罐例如可以经由形式为凸缘或类似结构的紧固装置与传动装置壳体连接。马达壳体能够以这种方式例如与传动装置壳体拧接或者铆接。
在一种设计方案中，阻尼元件呈环形地构成。阻尼元件在此例如可以蜿蜒曲折地围绕着纵向轴线延伸，其具有圆周上依次排列的凸起部和布置在这些凸起部之间的凹陷部。通过阻尼元件的这样蜿蜒曲折的设计可以改进阻尼元件的弹性，以便实现在阻尼元件上的有利的阻尼性能。
阻尼元件例如可以由橡胶材料制成。但是也能想到并且可能的是，阻尼元件由其他的具有弹性特性的材料制成，例如由(软)弹性的塑料材料制成。
在一种设计方案中，阻尼结构组件具有助滑元件，驱动轴贴靠在该助滑元件上。助滑元件由(相对于阻尼元件)更硬的材料、例如(硬的)塑料材料制成，并且例如具有良好的滑动性能，以便确保驱动轴的灵活的可转动性。助滑元件经由阻尼元件相对于马达壳体支撑，并且因此相对于马达壳体阻尼，从而经由助滑元件也在轴向方向上相对于马达壳体对驱动轴进行阻尼。
在一种设计方案中，助滑元件具有主体和沿着纵向轴线从主体轴向突出的轴颈。主体例如可以具有通常呈盘形的外形，并且提供有助滑面，驱动轴以其轴向的第一端部贴靠在该助滑面上。在从主体突出的轴颈上布置着阻尼元件，并且该阻尼元件优选围绕着轴颈延伸，从而经由轴颈使阻尼元件相对于助滑元件被固定安设在它的定位上。在运行时，助滑元件经由阻尼元件在轴向方向上支撑在马达壳体上，其中，经由轴颈此外还可以提供端部止挡，利用端部止挡使助滑元件在阻尼元件(剧烈)压缩时与马达壳体贴靠。因此，经由轴颈也可以避免阻尼元件在轴向方向上过度压缩，这对于阻尼元件的使用寿命是有利的。
如上所述，可以仅在第一轴向端部上经由配属于驱动轴的该轴向端部的阻尼结构组件实现对驱动轴的阻尼。但是也能想到并可能的是，在驱动轴的另一第二轴向端部上设置有另外的第二阻尼结构组件，它具有由弹性材料制成的另外的阻尼元件，驱动轴经由另外的阻尼元件相对于传动装置壳体在第二轴向端部上被支撑住。因此，驱动轴因此一方面经由第一阻尼结构组件相对于马达壳体在第一轴向端部上被支撑住并被阻尼，此外还经由布置在第二轴向端部上的第二阻尼结构组件相对于传动装置壳体被支撑住并并阻尼。以这种方式能够在某些情况下进一步减少驱动设备上的振动激发。
在一种设计方案中，驱动装置具有布置在驱动轴上的驱动蜗杆和能转动地支承在传动装置壳体内的、与从动元件作用连接的驱动齿轮。驱动蜗杆优选具有蜗杆齿部，蜗杆齿部与构造成直齿轮的驱动齿轮的外齿部处于啮合状态，使得驱动蜗杆的转动运动传递成驱动齿轮的转动运动。驱动齿轮与从动元件作用连接，例如与从动元件一体式地构成，或者以如下方式与从动元件相连，即，使得在驱动齿轮转动运动时，从动元件跟随运动。因此，通过马达单元的驱动，可以让驱动齿轮经由驱动蜗杆发生转动运动，以便由此驱动从动元件和例如与从动元件相连的绳索卷筒。
驱动轴优选能转动地支承在马达壳体内。为此例如可以为驱动轴的第一轴向端部配属有例如形式为向心滑动轴承的轴承元件，驱动轴经由其相对于马达壳体能转动地支撑并支承。经由另外的轴承元件可以使驱动轴例如支承在传动装置壳体内，从而使驱动轴沿着它的轴向长度不仅相对马达壳体而且还相对传动装置壳体支撑住。
在此描述类型的驱动设备可以用于车窗升降器、尤其是用于绳索式车窗升降器。但是也能想到并可能的是，该驱动设备针对车辆内完全不同的调节装置的用途，尤其是用于调节车门上的或者车辆内的其他结构组件上的调节件，例如在车辆座椅上的调节件。
附图说明
下面借助附图中所示的实施例更详尽地阐述本发明的基本构思。
其中：
图1A示出驱动设备的实施例的视图；
图1B示出驱动设备的另一后侧的视图；
图2示出没有马达壳体的驱动设备的视图；
图3示出没有传动装置壳体的驱动设备的视图，其示出了布置在驱动轴上并且与传动单元的驱动齿轮啮合的驱动蜗杆；
图4示出具有容纳在马达壳体内的阻尼结构组件的马达单元的实施例的视图，该阻尼结构组件用于相对于马达壳体轴向支撑住驱动轴；
图5示出连同阻尼结构组件一起的马达壳体的视图；
图6示出阻尼结构组件的分开的视图；
图7示出驱动设备的其他的实施例的视图；以及
图8示出车辆的形式为车窗升降器的车辆的调节装置的示意性的视图。
具体实施方式
图1A、1B至3示出了驱动设备1的实施例，该驱动设备例如是形式为车窗升降器的调节装置的组成部分，该车窗升降器正如在图8中示意性示出的那样。
这种形式为车窗升降器的调节装置例如具有一对导轨11，与车窗13耦联的随动件12在导轨上是分别能调节的，这方面正如在图8中示例性示出的那样。每个随动件12经由被构造成用于(仅)传递牵引力的牵引绳索10与驱动设备1耦联，其中，牵引绳索10构成闭合的绳索回线，并且为此利用它的端部与驱动设备1的绳索卷筒相连。牵引绳索10从驱动设备1绕过导轨11下端部上的转向辊110地延伸至随动件12，并且从随动件12出发绕过导轨11上端部上的转向辊111地返回至驱动设备10。
在运行时，驱动设备1的马达单元2以如下方式驱动绳索卷筒，即，使牵引绳索10以一个端部卷绕到绳索卷筒上，而以另一端部从绳索卷筒上退卷。由此使由牵引绳索10构成的绳索回线在自由延伸的绳索长度不改变的情况下发生移动，这导致了导轨11上的随动件12朝着相同方向运动，并且由此使车窗玻璃13沿着导轨11被调节。
在根据图8的实施例中，车窗升降器布置在门模块的总成载体4上。总成载体4例如可以被固定安设在车门的车门内板上，并且表现为预装配的单元，它能够以与布置在总成载体4上的车窗升降器预装配地的方式被装配到车门上。
根据图1A、1B至3的驱动设备1具有马达单元2和传动单元3。正如例如由根据图4的剖面图显见地，马达单元2具有马达壳体20，该马达壳体与传动单元3的传动装置壳体30相连，并且包围了电动马达结构组件23，电动马达结构组件具有固定不动地保持在马达壳体20内的定子230和布置在驱动轴21上的转子231。电动马达结构组件23用于驱动驱动轴21，(正如图3显见)驱动轴承载有驱动蜗杆22，该驱动蜗杆经由蜗杆齿部与由直齿轮构成的驱动齿轮32的外齿部咬合，并且因此将驱动轴21的转动运动传递成驱动齿轮32的转动运动。
与驱动齿轮32连接有从动元件31(见图1A)，该从动元件建立了驱动齿轮32例如与车窗升降器的绳索卷筒的连接。从动元件31例如可以与驱动齿轮32一体式地构成，或者也可以与驱动齿轮32多件式构成，但一定与驱动齿轮32相连，使得在驱动齿轮32发生转动运动时，从动元件32被连带转动，并且因此驱动了与驱动元件31相连的绳索卷筒。
不仅传动装置壳体30而且马达壳体20例如都制造成塑料构件。马达壳体20具备带有柱体形的基本形状的马达罐200，电动马达结构组件23被包围在马达罐中并且尤其是承载着定子230。马达罐200经由形式为径向突出的凸缘202的紧固装置202与传动装置壳体30连接，例如拧接。
驱动轴21沿着纵向轴线L延伸，并且在运行期间围绕纵向轴线L扭转，以便通过驱动蜗杆22的转动来驱动驱动齿轮32并且由此驱动从动元件31。
图4示出了实施例的剖视图，其中，驱动轴21经由轴承元件210在第一轴向端部211上能转动地支承在马达壳体20中。
在其第一轴向端部211上，驱动轴21经由阻尼结构组件24(它容纳在马达壳体20的轴向地与马达罐200邻接的壳体匣201中)相对于马达壳体20被支撑。经由阻尼结构组件24，引起了沿着驱动轴21的纵向轴线L相对于马达壳体20的轴向阻尼，该阻尼尤其是帮助减少了马达壳体20上的在驱动设备1切换转动方向时并且因此在驱动轴21(略微地)发生轴向偏移时的振动激发。
正如从图5和图6显见，阻尼结构组件24具有阻尼元件240，该阻尼元件布置在助滑元件241上。助滑元件241具有形式为柱体形盘的主体242和从主体242上轴向突出的轴颈243，阻尼元件240布置在该轴颈上。
阻尼元件240一体式地由(软)弹性的材料制成，例如由具有有利的阻尼性能的橡胶材料制成。正如尤其是从图6显见，阻尼元件240环状地围绕纵向轴线L延伸，并且在此具有蜿蜒曲折的外形，它具有轴向地构造在两侧的凸起部244，在凸起部之间成形有凹陷部245。
阻尼元件240轴向地相对于壳体匣201的后壁203支撑助滑元件241。驱动轴21在助滑元件241上运转，该助滑元件优选由相比阻尼元件240更硬的、具有对驱动轴21的运转有利的滑动性能的材料制成。
由于阻尼元件240的造型和由阻尼元件240的由弹性的阻尼材料的制作并且由于阻尼元件240放置在壳体匣201的后壁203与助滑元件241的主体242之间，使得驱动轴21相对于马达壳体20被阻尼地支撑，从而使驱动轴21在切换转动方向时的轴向偏移不导致驱动轴21硬性地撞到马达壳体20上。以这种方式能够有效地减少马达壳体20上还有传动装置壳体30上的振动激发。
在此经由助滑元件241的轴颈243预设了端部止挡，它在阻尼元件240的被预先确定的压缩时轴向地沿着纵向轴线L与壳体匣201的后壁203贴靠。经由形式为轴颈243的该端部止挡，因此限制了阻尼元件240在轴向方向上的压缩，这对于阻尼元件242的使用寿命可以是有利的。
原则上，经由阻尼结构组件23在驱动轴21的配属于马达壳体20的第一轴向端部上进行的阻尼对于有效减少振动激发是足够的。但是，在图7所示的实施例的经修改的设计方案中，也可以在驱动轴21的另一轴向端部212上设置有另外的第二阻尼结构组件25以用于相对于传动装置壳体30阻尼地支撑驱动轴21，该另外的第二阻尼结构组件具有阻尼元件250和助滑元件251(它们可以如前文中针对阻尼元件240和助滑元件241所述的那样设计)，从而使驱动轴21在两侧、也就是不仅相对于马达壳体20而且还相对于传动装置壳体30被轴向阻尼。
但是，如上所述，也可以取消另外的第二阻尼结构组件25。
本发明的基本构思并不局限于上述实施例，而是也能够以完全不同的方式得以实现。
尤其地，在此描述类型的驱动设备并不局限于用在车窗升降器上，尤其是不局限于用在绳索式车窗升降器上，而是也可以用在车辆中的其他调节装置中，例如用于调节车门的或座椅结构组件的调节件。
马达单元和/或传动单元在此也可以具有与这里示例性地描述不同的外形。尤其地，可以使用不同于这里所描述的传动装置，例如行星传动装置或者类似物。
马达单元的电动马达例如可以构造成电刷换向的直流马达。但是也能想到其他的马达结构形式，例如无刷的直流马达或者类似电动马达。
附图标记列表
1 驱动设备
10 绳索
11 导轨
110、111 转向部
12 随动件
13 车窗玻璃
2 马达单元
20 马达壳体
200 马达罐
201 壳体匣
202 紧固区段(凸缘)
203 后壁
21 驱动轴
210 轴承元件
211、212 轴向端部
22 驱动蜗杆
23 电动马达结构组件
230 定子
231 转子
232 换向器
24 阻尼结构组件
240 阻尼元件
241 助滑元件
242 主体
243 轴颈
244 凸起部
245 凹陷部
25 阻尼结构组件
250 阻尼元件
251 助滑元件
3 传动单元
30 传动装置壳体
31 从动元件
32 驱动齿轮
33 控制电子件
34 接口
4 载体元件(总成载体)
L 纵向轴线

Claims (11)

1.用于车窗升降器的驱动设备(1)，所述驱动设备具有
-马达单元(2)，所述马达单元具有马达壳体(20)、被包围在所述马达壳体(20)内的电动马达结构组件(23)和能由所述电动马达结构组件(23)驱动的、沿着纵向轴线(L)延伸并且能围绕所述纵向轴线(L)相对于所述马达壳体(20)转动的驱动轴(21)，以及
-传动单元(3)，所述传动单元具有与所述马达壳体(20)相连的传动装置壳体(30)和能由所述驱动轴(21)驱动的用于输出调节力的从动元件(31)，
其特征在于，
所述马达单元(2)具有布置在所述马达壳体(20)内的阻尼结构组件(24)，所述阻尼结构组件具有由弹性材料制成的阻尼元件(240)，所述阻尼元件用于相对于所述马达壳体(20)支撑住所述驱动轴(21)的第一轴向端部(211)。
2.根据权利要求1所述的驱动设备(1)，其特征在于，所述马达壳体(20)具有至少部分地包围所述电动马达结构组件(23)的马达罐(200)和从所述马达罐(200)轴向突出的壳体匣(201)，其中，所述阻尼结构组件(24)容纳在所述壳体匣(201)中。
3.根据权利要求2所述的驱动设备(1)，其特征在于，所述马达罐(200)经由紧固装置(202)在背离所述壳体匣(201)的一侧上与所述传动装置壳体(30)相连。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动设备(1)，其特征在于，所述阻尼元件(240)呈环形地构成。
5.根据权利要求4所述的驱动设备(1)，其特征在于，所述阻尼元件(240)沿围绕所述纵向轴线(L)的周向观察蜿蜒曲折地构造有沿周向依次排列的、轴向突出的凸起部(244)和布置在所述凸起部(244)之间的凹陷部(245)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的驱动设备(1)，其特征在于，所述阻尼元件(240)由橡胶材料制成。
7.根据前述权利要求中任一项所述的驱动设备(1)，其特征在于，所述阻尼结构组件(24)具有助滑元件(241)，所述驱动轴(21)支撑在所述助滑元件上，并且所述助滑元件经由所述阻尼元件(240)相对于所述马达壳体(20)被支撑。
8.根据权利要求7所述的驱动设备(1)，其特征在于，所述助滑元件(241)具有主体(242)和轴向地沿着纵向轴线(L)从所述主体(242)突出的轴颈(243)，其中，所述阻尼元件(240)布置在所述轴颈(243)上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的驱动设备(1)，其特征在于，所述驱动轴(21)的背离所述驱动轴(21)的第一轴向端部(211)的第二轴向端部(212)经由另外的阻尼结构组件(25)相对于所述传动装置壳体(30)被支撑住，所述另外的阻尼结构组件具有由弹性材料制成的另外的阻尼元件(250)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的驱动设备(1)，其特征在于具有布置在所述驱动轴(21)上的驱动蜗杆(22)和以能转动的方式支承在所述传动装置壳体(30)内的与所述从动元件(31)作用连接的驱动齿轮(32)，所述驱动齿轮与所述驱动蜗杆(22)作用连接，使得所述驱动齿轮(32)能由所述驱动蜗杆(22)的转动运动来驱动。
11.根据前述权利要求中任一项所述的驱动设备(1)，其特征在于，所述第一轴向端部(211)经由轴承元件(210)支承在所述马达壳体(20)中。
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