CN111075911A - 用于轴向间隙补偿的补偿组件和传动单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轴向间隙补偿的补偿组件和传动单元。该传动装置壳体单元包括壳体基体(11)和可转动的轴(40)、横向于轴向(3)的第一导向面(18a)和相对于轴向(3)倾斜的第二导向面(18b)，其中该轴在中间垫设补偿组件(2)情况下支承在导向面(18a,b)之间、设计成楔形且为了轴(40)的轴向间隙补偿而可以沿第二导向面(18)在横向于轴向(3)的进给方向(5)上移动，其中该传动装置壳体单元(10)包括在进给方向(5)上偏置的用于补偿组件(2)的弹簧件(60)，其中该补偿组件(2)设计成至少与进给方向(5)相反地增大摩擦力。传动单元(1)包含所述补偿组件(2)和传动装置壳体单元(10)。

Description

用于轴向间隙补偿的补偿组件和传动单元

技术领域

本发明涉及用于传动装置壳体单元的轴向间隙补偿的补偿组件以及包括补偿组件和传动装置壳体单元的传动单元(transmission unit)。

背景技术

例如由EP1546576B1公开了一种传动驱动单元，其尤其用于移动机动车内的活动部件，具有传动装置壳体和在传动装置壳体内沿纵轴线安装的轴，该轴通过轴向止挡面支承在壳体上的配对止挡面上。为了产生轴向力，至少其中一个止挡面以倾斜角度相对于垂直于纵轴线的一个平面倾斜，并且与至少其中一个止挡面配合的一个构件可垂直于纵轴线移动地布置。所述构件可借助偏置的弹性件在纵轴线的径向上移动，其中在至少一个止挡面和构件之间的摩擦系数为了用于减小轴向力的运动而大于倾斜角度的正切。该弹性件作为该构件的整体组成部分，被设计成与该构件一起形成弯曲冲压件。

发明内容

本发明的任务是指出与传动单元相关的改善。

该任务通过一种补偿组件完成。本发明的优选的或有利的实施方式以及其它的发明类型来自其它方面、以下说明以及附图。

该补偿组件用于补偿在按照规定的传动装置壳体单元内的轴的轴向间隙(轴向间隙补偿)。本发明假定，该补偿组件按照规定地针对具有规定性能的传动装置壳体单元来设计或设立。据此，该传动装置壳体单元包括壳体基体和沿轴向延伸的轴、尤其是输出轴。该轴可绕轴向旋转地安装在该壳体基体内。该壳体基体具有指向与轴向相反方向的且横向于轴向延伸的第一导向面。该壳体基体具有指向轴向的且相对于轴向倾斜延伸的第二导向面。

“按照规定”是指，补偿组件在结构上匹配于特定的或特定类型的传动装置壳体单元并且设置成应用在那里，例如针对由此确定的几何形状要求等来设计。

因此，第一导向面尤其垂直于轴向延伸，第二导向面以相对于垂直于轴向的一个平面的倾斜角度(尤其小于60°、小于45°、小于30°)倾斜。

该轴以第一端面支承在第一导向面上。该轴在安装状态中在中间垫设补偿组件情况下以第二端面支承在第二导向面上。所述支承可以分别直接或在中间垫设其它构件如轴承、滑动面等情况下进行。因此，该轴在两个导向面之间支承或者说被引导或者说夹紧。为了支承或者处于第二端面和第二导向面之间，补偿组件在其轴向外表面具有至少两个对置的平侧面。其它平侧面则是“内部”平侧面，如同以下还将详述的那样。

该补偿组件设计成楔形。为了轴的轴向间隙补偿，该补偿组件或在其多件式设计时该组件的至少一部分可沿第二导向面在横向于轴向的进给方向上移动。由于该移动，以楔传动形式(楔形补偿组件和倾斜的第二导向面)增大第二导向面和第二端面之间的距离，由此降低间隙或将间隙减小至零。换言之，该补偿组件形成一个楔系统用于在壳体基体内的轴的间隙补偿。

传动装置壳体单元包括在进给方向上偏置的弹簧件，其设置在该补偿组件的钝形端(楔形的较粗厚侧)与该壳体基体之间。因此，通过该弹簧件对补偿组件施加压力以便补偿组件在进给方向上前进。因此在此情况下进行补偿组件的再调整或者在轴和壳体基体之间的现有间隙的缩小。

该补偿组件至少设计成与进给方向相反地增大摩擦力。“增大摩擦力”是指必须克服摩擦力以使补偿组件与进给方向相反地移动。因此，此方向的滑动变得困难。所述“增大”(或按照意思也是进一步下述的减小)涉及到在相应构件制造后、例如在压铸(压注)、平面铣削等之后的状态，即涉及到尚未特殊进一步加工的基础材料。

摩擦力增大例如可以通过外部构件如阻尼器、锁定接合件等进行。

本发明基于以下认识，即，在使用楔系统来补偿间隙时，所述“楔”或者说相应呈楔形的组件通过弹簧被再调整。在此情况下，所述楔不应该在使用中或在由弹簧施加大力(如闭锁力)的情况下移动。

本发明基于以下构想，即，实现所述“楔”的自持。具体设想是增大“楔”回向运动和进而间隙扩大所需的力，做法是在此方向上的所述摩擦和进而移位力被有意识增大。

因此，所述“楔”无法再回移(在较大间隙的方向上)，而是只能还移向较小间隙方向，即再调整以补偿间隙。因此可在系统内获得很高的刚性。

即，根据本发明，在再调整的轴向间隙补偿中得到了极高的刚性。

在一个优选实施方式中，该补偿组件在其指向轴向或指向轴向反方向的平侧面中的至少一个上被设计成增大摩擦力。它们尤其也是在多件式补偿组件情况下的“内部”平侧面，例如楔件的或止挡件的上述平侧面。这样的多件式补偿组件于是除了轴向外侧平侧面外还在补偿组件中例如具有两个(在两件式补偿组件中)或者四个(在三件式补偿组件中)其它的“内部”平侧面，其中相应的两个平侧面尤其相互贴靠。

在一个优选实施方式中，该补偿组件具有贴靠第二导向面的楔形的楔件和平面平行的贴靠第二端面的止挡件。为此，该补偿组件总共包括四个平侧面，其中的两个是相互贴靠的内部平侧面或内平侧面。楔件的一个或两个平侧面和/或止挡件的朝向楔件的平侧面被设计成增大摩擦力。

通过如此将补偿组件划分为两个零件，它们可以针对其各自应用目的被优化。因此，尤其可以例如就小摩擦、高稳固性和良好润滑性等而言优化在止挡件和轴之间的滑动支承。而该楔件例如可以在成本、稳固性、材料等方面被优化。即，该楔件被夹紧在第二导向面和止挡件之间。尤其是，楔件呈U形或弧形包夹所述轴。补偿组件的未接触轴的相应“内表面”于是可以就摩擦力而言被优化。

在一个优选实施方式中，该补偿组件被设计成通过至少其中一个所述平侧面的结构化在该平侧面上增大摩擦力。结构化的至少一部分和/或一个方向分量此时横向于平侧面取向。因此，它们是在平侧面处或平侧面上的凸起和/或凹陷。这也又涉及全部的平侧面，包括上述的“内部”平侧面。尤其通过结构化可以获得平侧面相互咬合、压合、钩结等，这尤其有效地提高了在期望方向上移动所需的摩擦力。尤其是，因此可通过结构化来获得上述的“自持”以便因此保证在此部位的增大的摩擦。这样的结构化尤其能很好地咬入塑料中。因此优选在止挡件上有结构化，其朝向楔件并且该楔件由塑料制造。

所述结构化尤其是有序的，或者也可以是无序的，尤其是杂乱无章，尤其是一种图案。所述结构化尤其通过压印压花模平侧面进行。由此可以产生凹陷，此时尤其因材料挤压而也出现凸起。即，所述结构化可以在平侧面中具有凸起和/或凹陷。凹陷例如也设计成标准高尔夫球形式。

在该实施方式的一个优选变型中，该结构化是槽纹。槽纹尤其沿进给方向的横向延伸，尤其也呈十字形且尤其是网格形，尤其相互垂直地，尤其在横向于进给方向的方向上和平行于进给方向的方向上。在这里，槽纹也尤其是有序的，但也可以是无序的。

因此，在该实施方式的一个优选变型中，该结构化具有沿进给方向的横向延伸的至少一部分。替代地或附加地，槽纹因而是十字槽纹。这样的结构化就所述的增大摩擦力而言是极其有效的。十字槽纹也可以尤其具有沿进给方向的横向的部分。

在带有止挡件的变型的一个优选实施方式中，所述止挡件的平侧面被设计成不同。因此，每个平侧面可以针对其应用目的被优化。尤其是朝向轴的平侧面被设计成减小摩擦力，而朝向楔件的另一平侧面被设计成增大摩擦力。

在此实施方式的一个优选变型中，所述止挡件的平侧面中的恰好仅一个平侧面被设计成增大摩擦力。即，另一平侧面相比于其初始加工状态不改变或减小摩擦力地构成。尤其是，先提到的平侧面具有上述的结构化，后提到的平侧面为此设计成比较光滑。

在带有楔件的变型的一个优选实施方式中，楔件是塑料件。这导致上述咬紧优点。

在一个优选实施方式中，该补偿组件的贴靠第二端面的平侧面被设计成减小摩擦力。这导致轴在静止的补偿组件上尤其无摩擦地运转。尤其是，该止挡件的相应平侧面在此针对相关的实施方式进行了讨论。

在一个优选实施方式中，至少其中一个所述平侧面通过铬化和/或抛光被设计成减小摩擦力。铬化在某些环境中是尤其适用的。

在一个优选实施方式中，在该补偿组件的钝形侧形成延伸部，该弹簧件安装在该延伸部上。尤其是该延伸部可以设计成销钉，弹簧件贴靠其外周面。延伸部因此确保弹簧件的按规定安装。另外，提高了易安装性，因为该延伸部在相对于补偿组件定位弹簧件时给安装工人提供了保护。

在一个优选实施方式中，在壳体基体上形成盲孔，该弹簧件在端侧容置在该盲孔中。通过在这样的孔内容纳弹簧件，可以实现弹簧件的尤其稳定安装。例如防止弹簧件歪斜。因此，所述孔造成补偿组件可靠承受弹簧偏置力。另外，进一步提高了易安装性，因为该孔在相对于补偿组件定位弹簧件时给安装工人提供了保护。

本发明的任务也通过一种根据本发明第十四方面的传动单元完成。它包含本发明的补偿组件和传动装置壳体单元，该补偿组件按规定设计用于该传动装置壳体单元。所述传动单元和其实施方式的至少一部分以及各自优点已按照意义与本发明的补偿组件相关地说明了。

在一个优选实施方式中，该传动单元具有延伸穿过传动装置壳体单元的轴、在传动装置壳体内安装在该轴上的蜗轮和设于传动装置壳体内的并可用电动机驱动的且与蜗轮啮合的蜗杆。因此，本发明也可以被用于蜗轮传动机构。

本发明还基于如下认识、观察或思考且还具有如下的实施方式。这些实施方式在此又是也简称为“本发明”。实施方式在此也可以包含上述实施方式的一部分或组合或者与之对应和/或或许也包含迄今未提到的实施方式。

在实践中常见的是铬化所述楔(补偿组件或楔件)或者以其它方式使其具备很光滑的表面，以尽力减小在该轴的第二端面处、尤其在该轴的具有所述端面的齿轮上的摩擦。最小摩擦对于相反侧(第二导向面)是不利的，楔在相反侧被再调整。必须阻止该楔被推回的可能性。这在表面光滑时只能通过很大的弹簧力有限地做到。

本发明的基本构想因此是最好在水平方向上使楔具有槽纹(或以其它方式增大摩擦系数)。这使得在一个侧面产生用于楔的大摩擦系数，在另一侧面产生很小的摩擦系数。(尤其是塑料的)楔咬入且未被推回。

尤其是，根据本发明，“具有不同摩擦性能的轴向垫片”适用于具有不同构造的平侧面的止挡件变型。

附图说明

本发明的其它特征、作用和优点来自以下对本发明的优选实施例的说明以及附图。在此，分别以示意性原理草图示出：

图1示出包括传动装置壳体单元和补偿组件的传动单元的横截面图，

图2示出根据图1的包括补偿组件的传动装置壳体单元的立体分解视图，

图3示出图1和图2的止挡件的两个平侧面的侧视图，和

图4示出一个替代止挡件的两个平侧面的侧视图。

附图标记列表

1 传动单元

2 补偿组件

3 轴向

4 (钝形)端

5 进给方向

10 传动装置壳体单元

11 壳体基体

12a 基部

12b 盖

13 螺钉

14 盲孔

18a,18b 第一、第二导向面

30 驱动轴

31 蜗杆

32 蜗轮

33 止推垫片

34a,34b 止推垫片的第一、第二平侧面

35 结构化

40 轴

41a,41b 第一、第二端面

50 楔件

51 延伸部

52a,52b 腿

53a,53b 楔件的第一、第二平侧面

60 弹簧件

d 距离

AS 轴向间隙

具体实施方式

图1和图2所示的传动单元1基本上由传动装置壳体单元10、可由未示出的电动机驱动的且仅也由其轴向象征性示出的驱动轴30、安装在传动装置壳体单元10内的蜗轮传动机构(蜗杆31和蜗轮32)和设于传动装置壳体单元10中的呈蜗轮传动机构的输出轴形式的轴40构成。

轴40在本实施例中设计成主轴并且尤其可以被用来移动机动车中的活动部件。此外，轴40是本发明意义上的轴，其轴向间隙AS通过进一步如下详述的呈补偿组件2形式的部件来补偿。驱动轴30的轴线相对于轴40的轴线或轴向3错开90°。

传动装置壳体单元10通过壳体基体11(基部12a和壳盖12b)在其内部形成用于蜗轮传动机构的容置空间。

图1示出了传动装置壳体单元10连同其轴2和补偿组件2的沿图2的线I-I的截面，但省掉了壳盖12b。

基部12a和壳盖12b通过螺钉13相互联接。蜗轮传动机构在本实施方式中由形成在驱动轴30上的蜗杆31构成，蜗杆与蜗轮32啮合。蜗轮32安置在(输出)轴40上并且将蜗杆31的运动传递至设计成主轴的轴40。

壳体基体11具有与轴40的外径相匹配的通孔。

在形成于壳体基体11内的容置空间中，还设有楔形的楔件50。楔件50用于轴40的轴向间隙补偿，换言之用于补偿在轴向即轴40的轴向3(即在轴向的轴方向)上的轴向间隙AS，轴向间隙可能例如因为尺寸公差、安装不准确或磨损而形成在轴40或蜗轮32与壳体基体11之间。楔件50呈U形或弧形包夹轴40。

在楔件50的钝形端4处形成有柱形的延伸部51。弹簧件60在端侧套装在所述延伸部51上。在与延伸部51对置的一侧，弹簧件60容置在形成在壳体基体11上的盲孔14内。

楔件50具有两个腿52a、52b。

在安装传动单元1时，轴40首先被装入壳体基体11或基部12a中。楔件50接着与弹簧件60一起被安放在壳体基体11或基部12a内。接着拧装上壳盖或盖12b。

楔件50因为弹簧件60偏置而从图1的状况起(轴向间隙AS不为零)被压入工作位置。在工作位置中，楔件50通过弹簧件60如此在进给方向5上、即在径向上朝向轴40的轴线或者轴向3移动，直到它在形成于壳体基体11上的第二导向面18b和与轴40同轴设置的且作为轴40的止挡件的垫片33之间被夹紧。沿进给方向5的进给因所出现的楔传动而使在第二导向面18b和第二端面41b之间的距离d增大。在工作位置上，楔件50因此确保轴40的有效的轴向间隙补偿。距离d被增大至轴向间隙AS减小至零，做法是轴40与蜗轮32一起被移向第一导向面18a，直到轴40以(在此是蜗轮32的)第一端面19a贴靠导向面18a。

因此，楔件50与止推垫片33(thrust washer)一起形成上述的补偿组件2。

轴40(在此是蜗轮32的)第二端面19b因此也在中间垫设补偿组件2情况下贴靠第二导向面18b。确切说，止推垫片33的第二平侧面34b贴靠第二端面19b。楔件50的第二平侧面53b贴靠第二导向面18b，止推垫片33的第一平侧面34a贴靠楔件50的第一平侧面53a。

止推垫片33和进而补偿组件2通过施加在止推垫片33的第一平侧面34a上的结构化35(在此是槽纹)被设计成增大摩擦力。结构化35此时咬入在此情况下由塑料制造的楔件50的第一平侧面53a。因此防止楔件50与进给方向5相反地反向滑移。

图3从两个观看方向详细示出了止推垫片33：图3的a)示出比较光滑的第二平侧面34b，图3的b)示出带有呈槽纹形式的结构化35的第一平侧面34a。结构化35此时横向于、在此情况下是垂直于进给方向5延伸并且通过多个平行的槽纹被加入。而平侧面34b被设计用于通过铬化减小摩擦力。

图4示出具有替代的、在此呈十字槽纹形式的结构化35的止推垫片。槽纹通过压印压花模来加入。挤出的材料形成自止推垫片表面横向于或垂直于其表面突出的突起。而槽纹本身以凹槽形式被加入到该表面中。

Claims (14)

1.一种用于按照规定的传动装置壳体单元(10)的轴向间隙补偿的补偿组件(2)，其中所述传动装置壳体单元(10)包括壳体基体(11)和沿轴向(3)延伸的轴(40)，所述轴以可绕所述轴向(3)转动的方式安装在所述壳体基体(11)中，其中所述壳体基体(11)具有指向所述轴向(3)的相反方向且横向于所述轴向(3)的第一导向面(18a)和指向所述轴向(3)且相对于所述轴向(3)倾斜延伸的第二导向面(18b)，其中所述轴(40)以第一端面(41a)支承在所述第一导向面(18a)上并且在中间垫设有所述补偿组件(2)的情况下以第二端面(41b)支承在所述第二导向面(18b)上，所述补偿组件为此具有至少两个对置的平侧面(34b,53b)，

-其中所述补偿组件(2)设计成楔形并且为了补偿所述轴(40)的轴向间隙而能沿所述第二导向面(18)在横向于所述轴向(3)的进给方向(5)上移动，以增大所述第二导向面(18b)与所述第二端面(41b)之间的距离(d)，其中所述传动装置壳体单元(10)包括在所述进给方向(5)上被偏置的弹簧件(60)，该弹簧件安置在所述补偿组件(2)的钝形端(4)和所述壳体基体(11)之间，

-其中所述补偿组件(2)被设计成至少在与所述进给方向(5)相反的方向上增大摩擦力。

2.根据权利要求1所述的补偿组件(2)，其特征是，所述补偿组件(2)设计成在其指向所述轴向(3)或指向所述轴向的相反方向的平侧面(34a,53a,53b)中的至少一个平侧面上增大摩擦力。

3.根据前述权利要求中任一项所述的补偿组件(2)，其特征是，所述补偿组件(2)具有贴靠所述第二导向面(18b)的楔形的楔件(50)和贴靠所述第二端面(41b)的平面平行的止挡件(33)，其中所述楔件(50)的至少一个平侧面(53a,53b)和/或所述止挡件(33)的朝向所述楔件(50)的所述第一平侧面(34a)被设计成增大摩擦力。

4.根据前述权利要求中任一项所述的补偿组件(2)，其特征是，所述补偿组件(2)设计成通过至少其中一个所述平侧面的结构化(35)来增大所述至少其中一个平侧面(34a,53a,b)上的摩擦力，所述结构化具有横向于相应的所述平侧面的至少一部分和/或方向分量。

5.根据权利要求4所述的补偿组件(2)，其特征是，所述结构化(35)是槽纹。

6.根据权利要求4所述的补偿组件(2)，其特征是，所述结构化(35)具有横向于所述进给方向(5)延伸的和/或是十字槽纹的至少一部分。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的补偿组件(2)，其特征是，所述止挡件(33)的所述平侧面(34a,34b)被不同地设计。

8.根据权利要求7所述的补偿组件(2)，其特征是，所述止挡件(33)的恰好仅其中一个所述平侧面(34a)被设计成增大所述摩擦力。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的补偿组件(2)，其特征是，所述楔件(50)是塑料件。

10.根据前述权利要求中任一项所述的补偿组件(2)，其特征是，所述补偿组件(2)的贴靠所述第二端面(41b)的平侧面(34b)被设计成减小所述摩擦力。

11.根据前述权利要求中任一项所述的补偿组件(2)，其特征是，至少其中一个所述平侧面(34a,34b,53a,53b)被设计成通过铬化和/或抛光减小所述摩擦力。

12.根据前述权利要求中任一项所述的补偿组件(2)，其特征是，在所述补偿组件(2)的钝形侧面(4)上形成延伸部(51)，所述弹簧件(60)安装在所述延伸部上。

13.根据前述权利要求中任一项所述的补偿组件(2)，其特征是，在所述壳体基体(11)上形成盲孔(14)，所述弹簧件(60)在端部处被容置在所述盲孔中。

14.一种传动单元(1)，该传动单元具有传动装置壳体单元(10)和根据前述权利要求中任一项所述的补偿组件(2)。

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