CN111088923B - 用于操纵机动车中的可转动地支承的盖的调节设备以及用于制造这种调节设备的方法 - Google Patents

用于操纵机动车中的可转动地支承的盖的调节设备以及用于制造这种调节设备的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种调节设备（10），用于马达式地或手动地操纵机动车中的可转动支承的盖（12）、尤其是后盖、前盖或行李舱盖；并且本发明涉及一种用于制造这种调节设备（10）的方法，其中所述盖（12）可以借助具有从动小齿轮（16）的变速马达（14）围绕转动轴线（18）枢转，所述调节设备具有铰链（20），在该铰链上，齿段（22）围绕转动轴线（18）可转动地布置在用于变速马达（14）的承载板（24）上，其中从动小齿轮（16）直接与齿段（22）啮合，并且直接借助紧固在承载板（24）上的轴（26）可转动地支承。

Description

用于操纵机动车中的可转动地支承的盖的调节设备以及用于制造这种调节设备的方法
技术领域
本发明涉及用于操纵机动车中的可转动地支承的盖的调节设备以及用于制造这种调节设备的方法。
背景技术
利用DE 102014208474 B3已知了用于后盖的驱动布置结构，在该驱动布置结构中在后盖的两侧上分别布置一带有变速器的电动马达，它们可以同步被操控。为了补偿后盖重量，在这种驱动布置结构中，通常在盖的两侧上使用气压弹簧，所述气压弹簧减轻电动马达的负荷，并且针对操作人员简化了后盖的手动打开。在这种设备中不利的是，气压弹簧的弹簧作用随温度强烈波动。在这种设备中，弹簧经常被如此调节，使得其完全补偿盖的重量，从而驱动器不必负担盖的重量。最佳设计的系统的特点一方面是，所需的驱动力矩在所有条件下都小于可用的调节马达的驱动力矩。
DE 10 2015 211 535 A1示出了可马达式地调节的铰链，其中变速马达的从动小齿轮与铰链的转动轴线轴向对齐地布置。变速马达在此与相对车身固定的铰链臂一起抗扭地紧固在机动车上。在这种实施方案中需要相对高的调节力，以便马达式地调节盖。
发明内容
具有根据本发明所述特征的根据本发明的调节设备以及根据本发明的用于制造这种设备的方法相比之下具有如下优点：通过将从动小齿轮支承在用于变速马达的承载板的轴上，可以明显改进用于从动齿部的公差链。由此，可以改进调节设备的运转平稳性，并且减小所述调节设备的噪音形成。同时，可以通过将驱动小齿轮径向地支承在承载板上非常准确地预设调节设备的自锁，由此使手动操纵所述盖明显变得容易。
有利的扩展方案和改进方案包括：所述盖是后盖、前盖或行李舱盖；在制造所述承载板时，能够准确预设所述转动轴线与所述轴的轴线之间的间距，以便调节所述齿段与所述从动小齿轮的外齿部之间的间隙；所述轴作为用于所述从动小齿轮的轴承螺栓抗扭地布置在所述承载板上；在所述承载板上成形了帽形的凹部，所述从动小齿轮沿着所述轴插入到所述凹部中，并且所述轴居中地紧固在所述帽形的凹部的底面上；所述轴沿着所述轴线完全穿过所述帽形的凹部，并且因此也完全穿过布置在其中的从动小齿轮；所述变速马达和所述从动小齿轮具有通孔，并且所述轴完全穿过所述变速马达，以便沿着轴向方向固定所述变速马达；所述变速马达具有小于5Nm的自锁并且不具有滑动离合器；所述承载板作为弯曲冲压件由板材制造并且是弧形的铰链臂的一部分，所述盖抗扭地固定在所述铰链臂上；为了阻止所述承载板相对于所述变速马达的转动，所述变速马达借助刚好一个拧紧孔眼抗扭地紧固在所述承载板上；所述齿段具有两个径向的支柱，所述支柱将圆形的齿部与转动轴线的容纳部连接起来，并且在所述齿段上构造了紧固元件用于固定在车身上；所述变速马达具有一电动马达，变速器用法兰连接到所述电动马达上，所述电动马达的电枢轴伸入到所述变速器中，其中，所述变速器构造为两级的蜗杆-圆柱齿轮-变速器；为了机械地支持所述盖的转动运动，在所述盖与所述齿段之间布置一支持弹簧。因此优选地，变速马达紧固在承载板上，其中承载板抗扭地与待调节的盖连接。由此，盖和紧固在承载板上的变速马达一起相对于相对车身固定的齿部段扭转，所述齿部段与承载板可转动地连接。在此，直接在车身上仅需要一个用于齿段的相对小的结构空间，而用于变速马达的结构空间集成到盖的可运动的铰链臂中。
齿段具有圆形的齿部，该齿部以一半径围绕铰链的转动轴线布置。通过将从动小齿轮直接支承在承载板上，可以非常准确地制造齿段在承载板上的可转动的支承部与用于从动轮的轴的轴线之间的间距，因为用于两个轴线的容纳部成形在相同的构件上，即承载板上。这例如可以通过冲压弯曲过程实施有随后的孔。通过实施准确的间距，在齿段与从动小齿轮之间的齿部能够以极其小的公差带制造，由此，一方面噪音和另一方面自锁是可再现地制造的。
特别有利的是，从动小齿轮支承在轴承螺栓上，该轴承螺栓抗扭地紧固在承载板上。该轴承螺栓例如可以牢固焊接或拧紧或铆接在承载板上，从而从动小齿轮可以利用中心孔在径向上非常准确地支承在轴承螺栓上，以便限定地嵌入到齿段的圆形的齿部中。
在一种优选的实施方案中，在承载板上构造了帽形的凹陷部，在该凹陷部的底面上抗扭地紧固着轴承螺栓。在此，从动小齿轮轴向地嵌入到该凹陷部中，其中凹陷部在承载板上远离变速马达地延伸。在帽形的凹陷部上，在径向的侧壁上留出空隙，小齿轮穿过所述空隙径向地嵌入到齿段的圆形的齿部中。与现有技术不同地，从动小齿轮在此不是借助将变速马达紧固在承载板上而定位在帽形的凹陷部中，而是通过轴承螺栓定位在帽形的凹陷部中，所述轴承螺栓直接紧固在承载板的帽形的凹陷部中。
轴承螺栓在此构造为抗扭的轴，所述轴从帽形的凹陷部的底面完全延伸穿过从动小齿轮中的相应的中心孔。因为齿段相对于变速马达轴向对置地紧固在承载板上，所以从动元件在轴向上如此程度地—从变速马达出发—轴向地穿过承载板，从而从动小齿轮与齿元件的圆形齿部具有足够的轴向重叠。
优选地，整个变速马达支承在紧固在承载板上的轴上，其中有利地，通孔不仅构造在从动小齿轮上，而且也穿过整个变速器壳体地构造。与变速马达的这种径向支承同时地，该变速马达可以通过轴向的固定元件也轴向地紧固在承载板上。为此，轴上的固定元件轴向地在变速器壳体上贴靠在该变速器壳体的与从动小齿轮对置的侧面上。
通过相对于齿段的圆形齿部对从动小齿轮进行的准确定位可以如此地调节调节设备的自锁，使得该自锁小于5Nm。在此，可以放弃变速器中的滑动离合器，因为在此，可以如此小地调节自锁，从而在手动操纵所述盖时，变速器还可以轻松地打滑。为此优选地，变速器的自锁力矩调节为近似2Nm，从而变速马达一方面可以利用明显更高的转矩调节所述盖，并且同时可以利用有待轻松施加的小于3Nm、尤其是大约2Nm的调节力矩来手动调节所述盖。从动小齿轮的准确定位负责：使自锁或反转力矩在打滑期间是尽可能恒定的。实际的调节力矩首先通过驱动器的变速器配置确定，其中该值首先通过蜗杆齿部的螺距角或螺纹头数确定。
特别廉价地，承载板构造为冲压弯曲件，在该承载板上可以借助深冲准确制造用于转动轴线和从动元件的轴的两个容纳部的间距。在用于变速马达的承载板上连接着弧形的铰链臂，该铰链臂弧形地包绕圆形的、相对车身固定的齿段。而后优选将所述盖紧固在弧形的铰链臂的端部上，所述盖例如构造为阶背式轿车的马达罩或后顶盖。
因为变速马达借助牢固地紧固在承载板上的轴而被保持，所以为了变速马达的转动锁定(Drehsicherung)仅需要一个唯一的另外的固定件，其与轴径向间隔开地构造。因为在已知的调节设备中，变速马达通常借助三个紧固孔眼紧固在承载板上并且由此定位从动元件，所以就根据本发明的调节设备而言，附加地针对用于轴的通孔仅还需要一个另外的紧固孔眼。利用该另外的紧固孔眼例如拧紧或牢固铆接变速马达，以便阻止围绕从动小齿轮的轴的扭转。
齿段优选具有圆弧形弯曲的齿弧，该齿弧借助两个径向支柱与用于转动轴线的容纳部连接。在马达式的操纵中，从动小齿轮沿着齿段的圆形的外齿部围绕转动轴线运转。用于齿段中的转动轴线的容纳部例如构造为孔，其中在承载板中构造了用于转动轴线的相对应的孔。由此，铰链螺栓可以沿着转动轴线引导通过容纳部和孔，承载板通过所述容纳部和孔与齿段可转动地连接。备选地，也可以在齿段或承载板上直接成形铰链螺栓，该铰链螺栓轴向地嵌入到对置的元件的相应的容纳部中。为了减小变速马达的最大需要的转矩，有利地可以在盖和齿段之间布置支持弹簧，该支持弹簧例如补偿可运动的盖的重力的一部分。为此，例如可以直接在齿元件上构造保持设备，支持弹簧可以挂入到所述保持设备中。
特别廉价地，变速马达构造为调节驱动器，在该变速马达上，变速器壳体轴向地用法兰连接到电动马达的极壳体上。在此优选地，在电枢轴上布置了蜗杆，该蜗杆在变速器壳体中与相应的涡轮啮合。在一种优选的实施方案中，在这种蜗杆变速器上连接着作为第二变速器级的圆柱齿轮变速器，其中第一圆柱齿轮与第二圆柱齿轮啮合。在第二圆柱齿轮上而后成形有从动小齿轮，该从动小齿轮利用孔支承在承载板的轴上。
优选地，这种调节设备安装在机动车中，所述机动车构造为阶背式轿车。在此尤其地，行李舱的后顶盖可以利用这种根据本发明相对小的手动的转矩调节。备选地，相应地也可以利用根据本发明的调节设备来操纵马达罩。
通过调节设备的根据本发明的制造方法，可以如此准确地预设该调节设备的自锁，使得可以放弃变速马达中的滑动离合器。在此尤其可以如此准确地制造在承载板上在铰链轴线与用于从动元件的轴之间的间距，使得在从动小齿轮与齿段之间的齿部仅通过将变速马达轴向地接合到承载板的轴上而以定义的自锁力矩可再现地被制造。通过随后将变速马达固定在刚好一个紧固孔眼上，可以节约附加的连接器件和与之相关联的处理时间。根据本发明的设备可以针对可转动的盖、如行李舱顶盖和马达舱盖应用在车尾处和车辆前部区域中。所述设备也可以针对电气盖使用在具有手动操纵选项的家具或厨房电器的区域中。
附图说明
在附图中示出了根据本发明的设备的实施例并且在随后的说明书中对其详细阐述。
其中：
图1示出了在机动车中的盖的根据本发明的第一调节设备；并且
图2示出了调节设备的另一根据本发明的实施方案。
具体实施方式
图1示出了用于机动车中的可转动地布置的盖12的调节设备10。盖12、例如行李舱顶盖借助铰链20紧固在机动车的车身11上。在实施例中，为此在盖12上紧固了弧形的铰链臂21，在该铰链臂的端部上布置有用于变速马达14的承载板24。承载板24与紧固在其上的弧形的铰链臂21又相对于齿段22可转动地布置，所述齿段抗扭地紧固、例如拧紧在车身11上。在实施例中，齿段22具有圆弧形的齿部23，所述齿部借助两个径向的接片28与铰链20的转动轴线18间隔开。围绕齿段22的转动轴线18地构造一容纳部19，该容纳部容纳连接元件30，该连接元件将齿段22可转动地与承载板24连接。为此，在承载板24中构造有相应的配对容纳部25，该配对容纳部同样容纳连接元件30，以便能够实现铰链臂21相对于齿段22的转动运动。例如，连接元件30构造为铆钉、铰链螺栓或螺钉31，其沿着转动轴线18插入到容纳部19和配对容纳部25中。齿段22具有紧固元件34，齿段22借助该紧固元件紧固、例如拧紧在车身11上。为了盖12的马达式的转动运动，变速马达14—该变速马达紧固在承载板24上—的具有外齿部66的从动小齿轮16作用到齿段22的齿部23中。由此，从动小齿轮16沿着圆形的齿部23围绕齿段22的转动轴线18运行。由此，盖12根据齿段22的角段—该角段例如是80°至100°—扭转。为了使得从动小齿轮16与圆形的齿部23之间的间隙最小化，从动小齿轮16和变速马达14一起支承在轴26上，该轴固定地布置在承载板24上。为此，变速马达14沿着从动小齿轮16的轴线17具有通孔36，该通孔完全被轴26穿过。例如，在轴26的背对承载板24的端部上布置有形状锁合件37，该形状锁合件将变速马达14沿着轴向方向8固定在承载板24上。变速马达14在此利用刚好一个另外的紧固孔眼38紧固在承载板24上，以便阻止变速马达14相对于承载板24的扭转。在根据本发明的调节设备10中，为此仅需要刚好一个唯一的紧固孔眼38，这与迄今为止已知的调节设备不同，在迄今为止已知的调节设备中，变速马达14通常在承载板24上—尤其是借助三个紧固孔眼—紧固在三个部位处。通过紧固在承载板24上的轴26，从动小齿轮16直接可转动地支承在承载板24上。在此，轴26相对于用于转动轴线18的容纳部19以可非常准确地制造的间距70来布置。由此，该间距70和因此还有齿部间隙可以在制造技术上以非常小的公差带制造。由此可能的是，非常准确地预设变速马达14的自锁。由此也可以调节出变速器的非常有规律的同步运转和由此相对小的例如近似2Nm的自锁，由此也能够以相对小的力由手使得所述盖12运动。在此，变速马达14的变速器15如此设计，使得该变速器是可容易打滑的，即具有小的自锁。在图1的实施例中，变速器15构造为蜗杆变速器，其中在电动马达40的电枢轴42上布置有蜗杆44。蜗杆44与蜗轮46啮合，该蜗轮布置在从动小齿轮16的轴线17上。在此，在从动小齿轮16与蜗轮46之间没有布置滑动离合器。例如在此，从动小齿轮16可以与蜗轮46一体式地构造。为了形成小的自锁，蜗杆44的螺距和蜗轮46的相应的齿部可以被优化到有利的效率，以便获得相对小的自锁。在图1的实施例中，变速马达14还具有两个另外的紧固孔眼，然而所述另外的紧固孔眼不用于根据本发明的调节设备10。为了减小变速马达的最大需要的转矩，在盖12与齿段22之间布置有支持弹簧60，该支持弹簧补偿可运动的盖12的重力的一部分。为此，在图2中直接在齿段22上构造了保持设备61，支持弹簧嵌入到该保持设备中。
在图2中从轴向对置的侧面(与图1比较)示出了根据本发明的调节设备10的另一实施例。带有用于转动轴线18的容纳部19的齿段22相应于在图1中所示的齿段。在承载板24上可看到，轴26如何沿着用于从动小齿轮16的轴线17抗扭地布置在承载板24上。承载板24具有帽形的凹部50，从动小齿轮16沿着轴向方向8伸入到该凹部中。凹部50在此具有柱形壁52，该柱形壁在一定的角度范围—在该角度范围内，从动小齿轮16嵌入到圆形的齿部23中—上具有空隙54。柱形壁52由底面56轴向封闭，轴26抗扭地布置在该底面的中心处。由此，轴26沿着轴向方向8完全延伸通过从动小齿轮16。此外，轴26沿着轴向方向8延伸通过整个变速马达14。在此，在从动小齿轮16中并且也在沿轴向位于其后面的变速器齿轮中构造有通孔36，该通孔被轴26穿过。在实施例中，承载板24构造为弯曲冲压件，帽形的凹部50优选借助深冲构造在该弯曲冲压件中。空隙54在此从柱形壁52切出。轴26例如通过塑性的材料变形或借助焊接紧固在底面56上。在备选的实施方案中，轴26也能够可转动地紧固在承载板24上，因为轴26仅需形成用于从动小齿轮16的准确的径向支承。
在图2中，变速器15两级地构造。现在，在第一变速器级—该第一变速器级又构造为蜗杆变速器—之后是作为第二变速器级的圆柱齿轮齿部。在此，蜗轮46具有第一圆柱齿轮，该第一圆柱齿轮作用到第二圆柱齿轮中，该第二圆柱齿轮布置在从动小齿轮16的轴线17上。在此，从动小齿轮16优选与第二圆柱齿轮一体式地构造，从而该变速器15也不具有滑动离合器。通孔36在此沿着轴向方向8延伸穿过从动小齿轮16和沿轴向布置在其后面的第二圆柱齿轮。变速器15在该实施方案中同样不具有滑动离合器。在此，在变速马达14上也仅构造了一个唯一的紧固孔眼38，变速马达14借助该紧固孔眼抗扭地紧固在承载板24上。承载板24在此优选如此大地构造，使得该承载板在很大程度上覆盖整个变速马达14。在承载板24又相连着弧形的铰链臂21，该铰链臂弧形地包围齿段22。变速马达14又具有电动马达40，该电动马达构造为两极的或四极的直流马达。在电动马达40上用法兰连接着用于变速器15的变速器壳体13，电动马达40的电枢轴42延伸到其中。
要注意的是，关于在图中和在说明书中示出的实施例，各个特征相互间的各种各样的组合可能性是可能的。因此，轴26在承载板24上的构造和布置例如可以在不同的实施例中改变，并且优选实施为抗扭的轴承螺栓27。例如，变速马达14的变速器15可以构造为蜗杆变速器和/或圆柱齿轮变速器。重要的是，从动小齿轮16直接径向地支承在轴26上。在备选的实施方案中也可以如此使用铰链20，从而使盖12紧固在齿段22上，并且铰链臂21紧固在车身11上。本发明以特别的方式适用于调节机动车中的可运动的盖12或者顶盖，然而并不局限于使用在机动车中。

Claims (15)

1.一种调节设备(10)，用于马达式地或手动地操纵机动车中的能转动地支承的盖(12)，其中所述盖(12)能够借助具有从动小齿轮(16)的变速马达(14)围绕转动轴线(18)枢转，所述调节设备具有铰链(20)，在该铰链上，齿段(22)围绕所述转动轴线(18)能转动地布置在用于所述变速马达(14)的承载板(24)上，其中所述从动小齿轮(16)直接与所述齿段(22)啮合，并且直接借助紧固在所述承载板(24)上的轴(26)能转动地支承，其中在制造所述承载板(24)时，能够准确预设所述转动轴线(18)与所述轴(26)的轴线(17)之间的间距(70)，以便调节所述齿段(22)与所述从动小齿轮(16)之间的间隙，其中所述齿段(22)相对车身固定地布置，并且所述承载板(24)利用所述变速马达(14)在调节所述盖(12)时相对于所述齿段(22)围绕所述转动轴线(18)扭转。
2.根据权利要求1所述的调节设备(10)，其特征在于，在制造所述承载板(24)时，能够准确预设所述转动轴线(18)与所述轴(26)的轴线(17)之间的间距(70)，以便调节所述齿段(22)与所述从动小齿轮(16)的外齿部(66)之间的间隙。
3.根据权利要求1或2所述的调节设备(10)，其特征在于，所述轴(26)作为用于所述从动小齿轮(16)的轴承螺栓(76)抗扭地布置在所述承载板(24)上。
4.根据权利要求1或2所述的调节设备(10)，其特征在于，在所述承载板(24)上成形了帽形的凹部(50)，所述从动小齿轮(16)沿着所述轴(26)插入到所述凹部中，并且所述轴(26)居中地紧固在所述帽形的凹部(50)的底面(56)上。
5.根据权利要求4所述的调节设备(10)，其特征在于，所述轴(26)沿着所述轴线(17)完全穿过所述帽形的凹部(50)，并且因此也完全穿过布置在其中的从动小齿轮(16)。
6.根据权利要求1或2所述的调节设备(10)，其特征在于，所述变速马达(14)和所述从动小齿轮(16)具有通孔(36)，并且所述轴(26)完全穿过所述变速马达(14)，以便沿着轴向方向(8)固定所述变速马达(14)。
7.根据权利要求1或2所述的调节设备(10)，其特征在于，所述变速马达(14)具有小于5Nm的自锁并且不具有滑动离合器。
8.根据权利要求1或2所述的调节设备(10)，其特征在于，所述承载板(24)作为弯曲冲压件由板材制造并且是弧形的铰链臂(21)的一部分，所述盖(12)抗扭地固定在所述铰链臂上。
9.根据权利要求1或2所述的调节设备(10)，其特征在于，为了阻止所述承载板(24)相对于所述变速马达(14)的转动，所述变速马达借助刚好一个拧紧孔眼(38)抗扭地紧固在所述承载板(24)上。
10.根据权利要求1或2所述的调节设备(10)，其特征在于，所述齿段(22)具有两个径向的支柱，所述支柱将圆形的齿部(23)与转动轴线(18)的容纳部(19)连接起来，并且在所述齿段(22)上构造了紧固元件(34)用于固定在车身(11)上。
11.根据权利要求1或2所述的调节设备(10)，其特征在于，所述变速马达(14)具有一电动马达(40)，变速器(15)用法兰连接到所述电动马达上，所述电动马达(40)的电枢轴(42)伸入到所述变速器中，其中，所述变速器(15)构造为两级的蜗杆-圆柱齿轮-变速器。
12.根据权利要求10所述的调节设备(10)，其特征在于，为了机械地支持所述盖(12)的转动运动，在所述盖(12)与所述齿段(22)之间布置一支持弹簧(60)。
13.根据权利要求1所述的调节设备(10)，其特征在于，所述盖(12)是后盖或前盖。
14.一种机动车，其具有根据前述权利要求1至12中任一项所述的调节设备(10)，其中，所述盖(12)构造为阶背式轿车的后顶盖。
15.一种用于制造根据前述权利要求1至13中任一项所述的调节设备(10)的方法，其具有下述方法步骤：
-在承载板中针对所述转动轴线(18)和所述轴(26)的轴线(17)以彼此间有定义的间距的方式制造容纳部(19)，
-将所述变速马达(14)轴向地放置到所述承载板(24)的轴(26)上，从而所述从动小齿轮(16)能转动地引导到所述轴(26)上，
-借助刚好一个紧固孔眼(38)构造所述变速马达(14)相对于所述承载板(24)的转动锁定。
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