CN111315953B - 用于机动车技术方面的应用的调节驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车技术方面的应用、特别是机动车闭锁装置的调节驱动装置。该调节驱动装置在其基本结构中具有电机(1)和被电机(1)经由传动系(2、3、4)间接或直接地施加作用的执行元件(5)。在传动系(2、3、4)中设有至少一个渐展线齿轮副(2、3)。根据本发明，电机(1)的驱动轴(1')配备有渐展线小齿轮(2)，该渐展线小齿轮与渐展线从动齿轮(3)啮合，从而在传动系(2、3、4)的输入端处直接实现渐展线齿轮副(2、3)。

Description

用于机动车技术方面的应用的调节驱动装置

技术领域

本发明涉及一种用于机动车技术方面的应用、特别是机动车闭锁装置的调节驱动装置，其具有电机和由电机经由传动系直接或间接加载的执行元件，其中在传动系中设有至少一个渐展线齿轮副/渐展线啮合部(Evoloidverzahnung)。

背景技术

用于机动车技术方面的应用的调节驱动装置例如用于调节外部后视镜、用于座椅调节、进行前照灯调节或还用于调整或调节刮水器。此外，借助于这种调节驱动装置原则上也可以对舱盖元件施加作用，例如后盖、行李箱盖、机动车门、发动机罩等。

除了调节驱动装置的这些一般的机动车技术方面的应用外，调节驱动装置还与机动车闭锁装置结合使用并用在实践中。这种机动车闭锁装置例如是用于机动车门或后盖的关闭驱动器。此外，利用这种调节驱动装置也可以使所谓的伺服挡块移动，以便同样也关紧机动车门。另外，可以设想例如在机动车门锁的内部中的应用，例如设想为使得对各个锁元件施加作用，例如对闭锁元件或中央闭锁元件施加作用。此外，借助于调节驱动装置尤其还可以闭锁油箱盖或电动车上的充电插座。

这种调节驱动装置的从实践中已知的所有应用领域通常都要求调节驱动装置的紧凑结构，这是因为安装条件有限。因此，在此类文献DE 10 2010 003 044 A1中描述了一种用于调节机动车中的结构单元的多级传动装置。该结构单元可以是座椅调节器、外部后视镜调节器或前照灯调节器，并且原则上还可以是玻璃升降器或机动车内或机动车上的其他元件。该已知的多级传动装置以包括蜗杆和与蜗杆啮合的圆柱齿轮或蜗轮的第一传动级来工作。另外还实现了第二传动级。

第二传动级包括渐展线小齿轮和与渐展线小齿轮啮合的从动齿轮。接合到蜗杆中的圆柱齿轮或蜗轮与渐展线小齿轮联接。渐展线小齿轮可以是塑料小齿轮。以这种方式提供了结构紧凑的传动装置，利用该传动装置也可以传递高的转矩。

在根据文献WO 2013/045104 A1的另一现有技术中，描述了用于以马达驱动的方式调节机动车的调节元件的主轴驱动器。在这种情况下，还实现了具有可转动的太阳轮和与其同轴的可转动的行星架的行星齿轮传动机构。太阳轮与行星架的至少一个行星齿轮之间的接合部设计为渐展线齿轮副。以这种方式，在驱动器纵向轴线方向上所需的结构空间将总体减小。

最后，根据文献EP 1 363 809 B1的相关现有技术涉及一种用于调节机动车的外部后视镜的调节驱动装置。为此，实现了镜调节元件，该镜调节元件通过传动系与电机联接。传动系具有主齿轮，该主齿轮在传动系中设置在镜调节元件附近。主齿轮通过小齿轮与渐展线齿轮副连接。

因此，现有技术一般性地示出了用于机动车技术方面的应用的调节驱动装置，该调节驱动装置在其传动系中设置有至少一个渐展线齿轮副。在这种情况下，渐展线齿轮副在传动系的中心或邻近执行元件实现，以便借助于这种渐展线齿轮副在传动系的输出端处提供通常很高的传动比。相比之下，现有技术中传动系在其输入端处通常利用蜗杆传动机构工作。本发明着眼于此。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供这类用于机动车技术方面的应用的调节驱动装置，与现有技术相比，该调节驱动装置实现了还更紧凑的构造形式，并且特别是在仅具有单个传动级时也提供了高传动比。

为了解决该技术问题，在本发明的范围内，用于机动车技术方面的应用的这类调节驱动装置的特征在于，电机的驱动轴配备有渐展线小齿轮，该渐展线小齿轮与渐展线从动齿轮啮合，从而在传动系的输入端处实现了渐展线齿轮副。

在本发明的范围中，可以选择和采取如下这样的设计，使得电机借助于其驱动轴通过位于驱动轴上的渐展线小齿轮直接与渐展线从动齿轮啮合，该渐展线从动齿轮本身对执行元件施加作用。也就是说，根据本发明，可以在采用渐展线齿轮副的情况下实现单级的传动机构设计。因为渐展线齿轮副为此设置在传动系的输入端处。在传动系的输出端上，传动系作用在执行元件上，该执行元件实施期望的调节运动。调节运动既可以是旋转的调节运动也可以是平移的调节运动，并且原则上也可以是组合的调节运动。

此外，在本发明的范围内，传动系除了在其输入端上的渐展线齿轮副之外还具有或可具有补充的传动机构。补充的传动机构可以配备有一个或多个另外的渐展线齿轮副。所述补充的传动机构也可以附加于或替代于渐展线齿轮副具有带圆柱齿轮副或斜齿轮副的传动级。

以这种方式，一般性地提供了根据本发明的调节驱动装置的特别紧凑的实施方式。这是因为由于使用了渐展线齿轮副而可以省去一个或多个传动级。这还导致了：根据本发明的调节驱动装置具有或可以具有较小的尺寸。由此还可减小调节驱动装置的总重量。

另外，在从驱动轴向渐展线从动齿轮传递驱动功率方面，这种渐展线齿轮副比直齿具有更好的效率。再者，相较于带有直齿的圆柱齿轮，渐展线齿轮副由于更低的运行噪音而具有更好的声学效果，因此背景噪声也受到了积极影响。除此之外，这种渐展线齿轮副通常不设计成自锁的，因此渐展线齿轮副在必要时可以手动地运动，特别是可以手动复位。

这特别是对于如下情况是必要和期望的，即，调节驱动装置发生故障并且由其加载的执行元件例如手动实施或必须手动实施期望的调节运动。由于在这种手动的调节运动中必须使调节驱动装置以及因此电机连同传动系在内一同运动，因此可能存在的自锁起着根据本发明正好未观察到的特殊的作用。

所述渐展线小齿轮优选具有三个齿。但是原则上其他齿数也是可行的，例如仅两个或甚至仅单个齿或者四个或六个齿。此外，渐展线小齿轮的所谓的法向模数是0.5或更大。齿轮的模数通常应理解为齿的尺寸的量度。通常情况下，模数直观地描述了所涉及的齿轮的直径与齿数之间的比例。在渐展线小齿轮的情况下，法向模数定义为法向截面中的模数，也就是说在啮合部的垂直于齿线/齿面线(Flankenlinien)的面中的模数。在此，本发明采用至少0.5的较小的法向模数。由此，可以传递高转矩，并且在渐展线小齿轮上不会观察到过大的力峰值，因此在这里甚至可以采用塑料来实现渐展线小齿轮。

也就是说，传动系可以至少部分地由塑料齿轮组成。这同样适用于在传动系中可选地设置的传动机构。渐展线小齿轮优选设计为塑料小齿轮。在这种情况下以及还有其他情况下，一般已经证明有利的是，所述渐展线小齿轮形成在插接销/插头脚上。由此，带有渐展线小齿轮的插接销套装到电机的驱动轴上。因此安装特别简单。具有渐展线小齿轮的插接销可以可拆卸地或不可拆卸地与所述电机的驱动轴联接。另外，塑料小齿轮或塑料齿轮具有比由金属制成的、但相同尺寸的小齿轮或齿轮更高的运行平稳性。

通常，具有至少30°的非常高的螺旋角的渐开线斜齿轮副一般被称为渐展线齿轮副。渐展线齿轮副或渐开线斜齿轮副用于在一个级中实现大传动比，其中附加地，所属的齿轮的轴线也平行地取向。根据本发明，电机的驱动轴以这种方式可以平行于执行元件的轴线取向。由此还实现了将可能存在的传动级减少到最低。实际上，本发明原则上以一个唯一的传动级、即渐展线齿轮副就足以应付，尽管传动系如所描述的也可以还配备有补充的传动机构。

根据本发明描述的调节驱动装置可以用于所有之前说明的机动车技术方面的应用。然而，特别是有利地实现了与机动车闭锁装置相关的实施方式。在此其可以是关闭驱动器、打开驱动器、伺服挡块等。另外，借助于所描述的调节驱动装置，可以实现盖闭锁装置、例如油箱盖闭锁装置，或者也可以实现电动车辆或混合动力车辆中的充电插座上的闭锁装置。

附图说明

下面根据示出两个实施例的附图更详细地解释本发明。在此示出：

图1以示意性概览图示出了根据本发明的调节驱动装置的第一实施例，

图2以透视图示出了所实现的渐展线齿轮副，和

图3示出了根据本发明的调节驱动装置的第二实施例。

具体实施方式

在附图中示出了用于机动车技术方面的应用的调节驱动装置。如上面已经详细说明的，机动车技术方面的应用特别是与机动车闭锁装置相关的和用于机动车闭锁装置的应用。为此目的，调节驱动装置的基本结构具有电机1和执行元件5。

参照根据图1的实施例可以看出，电机1通过传动系2、3、4直接或间接地对执行元件5加载。图1的实施例示出了被设计为微型驱动器的调节驱动装置。在该实施例中，执行元件5直接借助传动系2、3、4被施加作用，因为在传动系2、3、4中仅设置了一个渐展线齿轮副2、3，以用于传递电机1的驱动轴1'的旋转运动。

在此，渐展线齿轮副2、3设在渐展线小齿轮2和渐展线从动齿轮3之间。丝杆4以不能相对转动的方式连接至渐展线从动齿轮3。丝杆螺母被接纳在丝杆4上，丝杆螺母在根据图1的变型的范围内被集成到执行元件5中，或者是执行元件5的组成部分。以这种方式，丝杆4的转动导致：执行元件5能够沿双箭头方向执行在图1中所示的线性运动或平移运动。

可以看出，驱动轴1'在电机1的输出端处配备有渐展线小齿轮2。为此目的，将渐展线小齿轮2设计为插接销。插接销或渐展线小齿轮2在此整个被套装到电机1的驱动轴1'上并且为此目的具有空心孔。另外，插接销2可以附加地固定在电机1的驱动轴1'上。

可以看出，渐展线齿轮副2、3的渐展线小齿轮2和渐展线从动齿轮3具有彼此平行延伸的转动轴线。由此提供了特别紧凑的结构。这些转动轴线彼此之间相距间距A。另外，由此可以设计为，使得电机1的驱动轴1'与执行元件5整体上也彼此平行地延伸。因为执行元件5或丝杆螺母在其纵向方向上沿着丝杆4的与渐展线从动齿轮3的转动轴线重合的转动轴线运动，因此，在执行元件5或其纵轴线与元件1的驱动轴1'之间观察到相同的间距A。

图2示出了渐展线齿轮副2、3的细节。可以看出，在实施例中渐展线小齿轮2配备有总共四个齿。一般来说，渐展线小齿轮2也可以使用更少的齿。在所示实施例中，渐展线小齿轮2具有三个齿。另外，举例而言如此设计，使得渐展线小齿轮2的单个齿具有至少0.4的法向模数。相应地，根据该实施例的斜齿的渐展线从动齿轮3具有总共四十个齿。渐展线从动齿轮3的模数或法向模数也至少为0.4。在该实施例中，由于渐展线小齿轮2的和渐展线从动齿轮3的所描述的齿数，整体上也出现以这种方式实现的渐展线齿轮副2、3的10.0或1比10的传动比，如图3就此所描述的。

这意味着，渐展线从动齿轮3的一转对应于渐展线小齿轮2的十转。一般来说，在这里也可以实现其他传动比。渐展线齿轮副2、3通常情况下具有至少5.0的传动比，并且优选地具有10.0或更大的传动比。

在根据图1的实施例中，电机1的输出轴的转动通过与丝杆4以不能相对转动的方式连接的渐展线从动齿轮3直接传递到执行元件5。另选的实施方式可以在渐展线从动齿轮3和丝杆4之间设置一个或多个中间轴，这些中间轴也被设计为渐展线传动级或常规地设计为圆柱齿轮级。

根据图3的第二实施例清楚地表明，相应于图1的变型方案的传动系2、3、4除了在其输入端处的渐展线齿轮副2、3之外，还配备有补充的传动机构6、7；8、9。传动机构6、7；8、9由第一传动级6、7和第二传动级8、9组成。图3示出了构造为充电插座致动器的调节驱动装置，该调节驱动装置被设计用于闭锁电动车辆的充电插座。

在第一传动级6、7中，再次使用渐展线小齿轮6，其与斜齿的渐展线从动齿轮7啮合。在此观察到3.6或1比3.6的传动比，如图3所示。第一传动级6、7的渐展线小齿轮6以不能相对转动的方式与在传动系2、3、4或2、3的输入端处的渐展线齿轮副2、3的渐展线从动齿轮3联接。

第二传动级8、9的输入齿轮8以不能相对转动的方式连接至第一传动级6、7的渐展线从动齿轮7上，该输入齿轮又与第二传动级8、9的渐展线从动齿轮9啮合。第二传动级8、9的两个齿轮8、9被设计为直齿圆柱齿轮。相应地，渐展线齿轮副2、3的圆柱齿轮2、3以及第一传动级6、7的圆柱齿轮6、7分别在输入侧具有已经描述的渐展线小齿轮2或6，以及在输出侧具有斜齿的渐展线从动齿轮3或7。在另选的设计方案中，第一传动级6、7和第二传动级8、9二者都可以设计成渐展线齿轮传动级或圆柱齿轮传动级。

参照根据图3的实施例可以看出，在传动系2、3、4或2、3的输入端处的渐展线齿轮副2、3与连接在下游的传动机构6、7；8、9结合，整体上提供的传动比约为86.4或1比86.4(10×3.6×2.4)，从而在结构紧凑的同时可以实现很大的传动比。此外，还提供了传动系2、3、4或2、3以及转动机构6、7；8、9至少部分由塑料齿轮制造的可能性。根据该实施例，至少该渐展线小齿轮2和该渐展线从动齿轮3由塑料制成。可选的、连接在下游的传动机构6、7；8、9的其他齿轮6、7；8、9也可以用塑料制成。总体上，在根据图3的变型方案中，在那里示出的执行元件5间接地、即在中间连入传动机构6、7；8、9的情况下由电机1经由传动系2、3、4施加作用。另外，在该变型方案中取消了丝杆4，这是因为执行元件5此时借助于在第二传动级8、9的输出端上的渐展线从动齿轮9施加作用。

Claims (4)

1.一种调节驱动装置的用于实现电动车辆或混合动力车辆中的充电插座的闭锁的应用，该调节驱动装置具有电机(1)和由电机(1)经由单级的传动系间接或直接地施加作用的执行元件(5)，其中，在传动系中设有渐展线齿轮副，

其特征在于，

电机(1)的驱动轴(1')配备有渐展线小齿轮(2)，该渐展线小齿轮直接与传动系的输入端处的渐展线从动齿轮(3)啮合，该渐展线从动齿轮(3)本身对执行元件(5)施加作用，

渐展线小齿轮(2)和渐展线从动齿轮(3)由塑料制成，

渐展线小齿轮(2)具有仅单个齿或仅两个齿或四个齿，

渐展线小齿轮(2)的单个齿具有至少0.4的法向模数，

渐展线从动齿轮(3)的法向模数至少为0.4，

渐展线齿轮副的传动比为10.0或更高。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，渐展线小齿轮(2)形成在插接销上。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，插接销或渐展线小齿轮(2)套装在电机(1)的驱动轴(1')上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的应用，其特征在于，电机(1)的驱动轴(1')与执行元件(5)彼此平行地延伸。

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