CN115003930A - 用于机动车技术设备的调节驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车技术设备、特别是用于机动车锁定装置的调节驱动装置(1)，该调节驱动装置具有电机(3)、能通过传动机构(4)间接或直接地加载的调节元件(5)和在电机(3)的驱动轴(8)上配备有渐开线齿部的驱动轮(9)，其中，传动机构(4)具有至少一个冠齿轮级(12)。

Description

用于机动车技术设备的调节驱动装置

技术领域

本发明涉及一种用于机动车技术设备、特别是用于机动车锁定装置的调节驱动装置，该调节驱动装置具有电机、能通过传动机构间接或直接地加载的调节元件和驱动轮，该驱动轮在电机的输出轴上并配备有渐开线齿部。

背景技术

用于机动车技术设备的调节驱动装置例如用于调节外后视镜、用于座椅调节、进行前照灯调节或者也进行刮水器的调节或调整。此外，原则上也可以借助于这种调节驱动装置加载盖元件，例如后舱盖、后盖、机动车门、发动机罩或类似物。

除了调节驱动装置的这些常见的机动车应用之外，它们也与机动车锁定装置结合使用并在实践中使用。这种机动车锁定装置例如是用于机动车门或后舱盖的拉紧驱动装置。此外，利用这种调节驱动装置也可以移动所谓的伺服锁保持件，以便同样拉紧机动车门。此外，可以考虑在机动车门锁内部的应用，例如对各个锁元件、例如闭锁元件或中央闭锁元件进行加载的应用。此外，借助于调节驱动装置还可以闭锁油箱盖或电动车中的充电插座。

所有由实践已知的这种调节驱动装置的应用领域通常由于安装空间狭窄而要求调节驱动装置具有紧凑的结构。因此，在此类的DE 10 2010 003 044 A1的范围内公开了一种用于调节机动车中的结构单元的多级的传动装置。结构单元可以是座椅调节装置、外后视镜调节装置或前照灯调节装置以及原则上也可以是车窗升降器或在机动车中或其上的其他元件。该已知的多级的传动装置利用由蜗杆和与蜗杆啮合的圆柱齿轮或蜗轮组成的第一传动级工作。此外还设有第二传动级。

第二传动级由渐开线小齿轮和与渐开线小齿轮啮合的从动轮组成。啮合到蜗杆中的圆柱齿轮或蜗轮与渐开线小齿轮联接。渐开线小齿轮可以是塑料小齿轮。以这种方式提供了一种结构紧凑的传动装置，利用该传动装置也可以传递高转矩。

在根据WO 2013/045104 A1的另一现有技术中描述了一种用于对机动车的调节元件进行机动调节的主轴驱动装置。在此情况下，行星齿轮传动装置也实现为具有可转动的太阳轮和与该太阳轮同轴的可转动的行星齿轮架。在太阳轮与行星齿轮架的至少一个行星齿轮之间的啮合部构造为渐开线齿。以这种方式希望整体上减少在驱动装置纵轴线的方向上所需的结构空间。

最后，根据EP 1 363 809 B1的相关现有技术公开了一种用于机动车外后视镜调节的调节驱动装置。为此实现一种后视镜调节元件，其与电机通过传动机构联接。传动机构具有主齿轮，该主齿轮在传动机构中设置在后视镜调节元件附近。主齿轮通过小齿轮与渐开线齿连接。

由DE 10 2017 125 819 A1已知一种用于机动车技术设备的调节驱动装置，其中，电机作用到传动机构上，该传动机构又使调节元件运动。在传动机构中并且优选在电机的驱动轴上布置有渐开线小齿轮，该渐开线小齿轮与第一传动级的从动轮形成圆柱齿轮级。

因此，现有技术中通常给出的用于机动车技术设备的调节驱动装置在其传动机构中设置至少一个渐开线齿结构。渐开线齿结构在此情况下在传动机构的中央实现或与调节元件相邻地实现，以便在传动机构的输出端上借助于这种渐开线齿结构通常提供高传动比。而在现有技术中，传动机构在其输入端上一般利用蜗轮蜗杆传动装置工作。在此基础上提出了本发明。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种这样的用于机动车技术设备的调节驱动装置，其与此前的现有技术相比实现了更加紧凑的结构形式，并且特别是即使在仅有唯一一个传动级的情况下也能提供高传动比。

从已知的现有技术出发，本发明的目的在于，提供一种用于机动车技术设备的改进的调节驱动装置。特别是提出如下目的：提供一种紧凑构造的调节驱动装置，该调节驱动装置提供大传动比、具有高效率并且该调节驱动装置同时是可返向驱动的。

根据本发明，所述目的通过独立权利要求1的特征来实现。本发明的有利的设计方案在从属权利要求中给出。然而要指出的是，下面描述的实施例不是限制性的，更确切地说，在说明书和从属权利要求以及对附图的描述中的特征的任意的变型可能性都是可行的。

根据权利要求1，本发明的目的通过如下方式来实现：提供一种用于机动车技术设备、特别是用于机动车锁定装置的调节驱动装置，该调节驱动装置具有电机、通过传动机构间接或直接地加载的调节元件和在电机的输出轴上并配备有渐开线齿部的驱动轮，其中，传动机构具有至少一个冠齿轮级。通过调节驱动装置的根据本发明的结构现在能提供一种非常紧凑的调节驱动装置，该调节驱动装置能够在传动级中实现高传动比，同时能实现传动级的高效率。通过使用冠齿轮级可以提供最小结构空间就能满足需要的传动级。特别可能的是，驱动轮的中轴线相对于从动轮的中轴线构造成直角的或优选近似直角的。由此存在如下可能性，即，将从动轮布置在驱动轮的纵向延伸方向上，并因此提供传动级，该传动级可基本上由电驱动装置的宽度来界定。因此能以有利的方式将传动装置的紧凑性与高传动比和高效率组合在一起。此外，冠齿轮级提供了复位能力的可能性，换句话说，冠齿轮级优选可手动地复位。这又提供了如下优点：在供电中断的情况下能够实现调节元件的手动复位。

本发明基于如下考虑：与螺旋齿轮级相比，冠齿轮级具有更好的效率。在冠齿轮级的转动运动期间，在小齿轮与冠齿轮之间不出现轴向力，或者在斜齿部的情况下仅出现很小的轴向力。另一方面，冠齿轮的齿部和用于驱动冠齿轮的小齿轮的齿部可以相对简单地制造，其中，冠齿轮优选地设计为塑料构件。因此可以相对于螺旋齿轮级更有利地制造冠齿轮级。在此，滚动优化的设计方案附加地改进了传动机构的运行平稳性。

此外，本发明认识到，冠齿轮级的从动轴不必吸收轴向力或仅吸收与螺旋齿轮级相比很小的轴向力。此外，在圆柱小齿轮的情况下，小齿轮可以在不影响承载接触模式/表面承载分布或齿隙的情况下在轴向方向上自由地运动经过冠齿轮的齿部。因此，使用冠齿轮级使得能够在轴向方向上以更短的方式构造传动级。

根据本发明所述的调节驱动装置可以用于所有在前面给出的机动车技术设备。然而特别地，在与机动车锁定装置相结合的情况下实现。其可以是拉紧驱动装置、打开驱动装置、伺服锁保持件或类似物。此外，借助于所述的调节驱动装置，可以实现盖闭锁装置、例如油箱盖闭锁装置，也可以实现在电动车辆或混合动力车辆中的充电插座的闭锁。

在一有利的设计变型方案中，驱动轮直接与设计为冠齿轮的从动轮共同作用。通过使用直接邻接于电机的冠齿轮级，同样实现了多种优点。一方面，可以在驱动轴与从动轴之间没有轴间距的情况下工作，也就是说可以设置0mm的轴间距，其中，轴彼此相交。此外，具有冠齿轮的传动级提供如下优点：形成结构空间需求非常低的传动级。因此调节驱动装置例如可以设计为非常扁的，由此整体上可以实现用于调节元件的扁的传动机构。特别通过使齿轮同小齿轮之间无轴间距或仅有小轴间距与驱动轮同冠齿轮间的叠置相结合，可以实现紧凑的结构形式。

此外，如果驱动轮的轴和从动轮的轴彼此相交，那么这可以是有利的并且是本发明的另一设计变型方案。如果调节驱动装置和特别是传动机构的第一传动级这样设计，使得电机的输出轴上的驱动小齿轮直接在从动轮的轴的方向上取向，则可以提供结构空间需要最小的结构解决方案。在此，电机轴上的驱动轮设计为渐开线齿轮，由此又可以实现在驱动轮与从动轮之间的正的啮合关系。特别可以实现一种具有运行平稳性高的特性的传动级。然而，冠齿轮级的一主要优点在于，可以实现高效率。小结构空间、运行平稳性和高效率皆是优点，通过调节驱动装置中的根据本发明的布置构造可以将这些优点结合在一起。

如果驱动轮的轴和从动轮的轴轴线错开，则得到本发明的另一设计变型方案。根据本发明也可设想，可以在驱动的齿轮与被驱动的齿轮之间设定轴线错开。由此得到结构上的自由度，该自由度能够实现关于用于调节驱动装置的现有结构空间的个性化解决方案。特别在汽车应用中，现有的结构空间始终受限。因此，在传动级的设计方案中的结构上的自由度能够实现最高程度的结构上的自由度，这又对调节驱动装置所需的结构空间产生积极影响。在调节驱动装置功率相同的情况下，调节驱动装置的尺寸可以适配于现有的结构空间。

在另一设计变型方案中，驱动轮和从动轮形成冠齿轮级，其中，冠齿轮级形成传动机构的第一传动级，第一传动级驱动至少一个第二传动级。通过借助于另一传动级的冠齿轮级进行驱动，可以在调节驱动装置中实现高传动比。高传动比又能够实现为调节元件提供所需的调节力。与所使用的具有高转速的电机相结合，一方面可以实现高调节力，但也可以实现用于调节元件的短的调节时间。通过在传动级中实现高传动比的可能性，可以使用较弱的电机，这又以积极的方式影响调节驱动装置的成本。弱和/或小的电机、也就是说具有小尺寸的电机还能够实现调节驱动装置结构空间的进一步降低。因此增加了在使用冠齿轮级时的优点，其涉及结构空间、力和调节元件的调节速度。

如果第二传动级或另一传动级具有渐开线齿部，则得到本发明的另一有利的设计变型方案。补充的传动装置可以配备有一个或多个另外的渐开线齿部。补充的传动装置也可以附加于或代替渐开线齿部具有带有圆柱齿轮齿部或斜齿部的传动级。以这种方式，一般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。因为由于所使用的渐开线啮合可以取消一个或多个传动级。这补充地导致，根据本发明的调节驱动装置具有或可以具有小尺寸。此外，由此可以降低调节驱动装置的总重量。此外，渐开线齿部与带有直齿部的圆柱齿轮相比具有运行噪声更小的更好的声学效果，从而也积极地影响背景噪声。除此之外，这样的渐开线齿部通常不是设计为自锁的，从而在需要时可以手动地使其运动并且特别可以手动地使其复位。

如果传动级的齿轮彼此平行，那么又可以提供在结构上有利的解决方案。如果第一传动级的冠齿轮的轴与由冠齿轮驱动的第二传动级的部件的第二轴平行，则可以在最小的结构空间上提供用于调节驱动装置的传动机构。

紧凑的结构形式是传动机构的布置的和特别是至少一个冠齿轮级的应用的主要优点。因此，调节驱动装置例如可以用于闭锁油箱盖和/或充电插头。在充电插头中或在充电插座上或在油箱盖的区域中通常可供使用的结构空间很小。通过应用轴线平行的传动级，结构空间可以减少到最小，同时可以满足对调节驱动装置、例如对调节力所提出的要求。

驱动轮可以具有一个至四个齿、优选三个齿。驱动轮或渐开线小齿轮优选具有三个齿。然而原则上，不同的齿数也是可能的，例如仅两个或甚至仅一个单独的齿或四个或六个齿。此外，渐开线小齿轮的所谓的法向模数设定为0.5以上。齿轮的模数通常应理解为对于齿大小的量度。通常，该模数直观地表示在相关齿轮的直径与齿数之间的关系。在渐开线小齿轮中，法向模数定义为在法向截面中的模数、也就是说在齿部的垂直于齿向的面中的模数。在此，本发明涉及相对小的至少为0.5的法向模数。由此可以传递高转矩并且在渐开线小齿轮中没有观察到过大的力峰值，因而甚至可以使用塑料来实现该功能。

如果传动级的齿轮至少部分地由塑料形成，则又得到本发明的优点。也就是说，传动机构可以至少部分地由塑料齿轮组成。这同样适用于可选地设置在传动机构中的传动装置。优选地，渐开线驱动轮和冠齿轮设计为塑料的传动轮。由塑料形成的传动装置组成部分可以特别有利地制造并且具有重量轻的特点。此外，塑料小齿轮或塑料齿轮具有高运行平稳性，其高于由金属制成的尺寸相同的小齿轮或齿轮的运行平稳性。

在本发明的一改进方案中，调节驱动装置具有紧急解锁机构。在此，紧急解锁可以直接手动地进行，其中例如手动进行干预，调节元件是可运动的。在此，紧急解锁机构可以由绳索或牵拉元件组成，从而调节元件可以从调节驱动装置伸出的位置返回运动到移入位置中。但是也可设想的是，例如需要机械地接合到所述调节元件中，其中，例如通过操纵件能够使所述一个传动级或多个传动级复位，从而所述调节元件能运动。当例如调节元件位于移出的位置中并且在机动车中出现电流中断或电压中断时，需要紧急操纵或紧急解锁。在这种情况下，调节元件必须是可复位的，从而能够实现紧急解锁。紧急解锁涉及例如调节元件用于闭锁充电插头的情况。

下面参照附图根据一个优选的实施例详细说明本发明。然而以下原则是适用的，即，实施例不限制本发明，而是仅示出一个有利的设计形式。所示出的特征单独地或与说明书的其它特征以及权利要求组合地可以单独地或组合地实施。

附图说明

附图中

图1示出根据本发明设计的调节驱动装置的俯视图，包括传动机构的视图，其中，仅显示出用于说明本发明的主要组成部分；

图2示出根据图1的传动机构的后视图，在此示出了壳体盖而未示出壳体箱部。

具体实施方式

图1示出调节驱动装置1的三维视图和壳体箱部2的视图，该调节驱动装置具有集成的电机3、传动机构4、调节元件5、紧急解锁件6和切换件7。调节驱动装置1例如可以用于闭锁油箱盖或电动车的充电插头。在这种情况下，调节元件5用作锁止器，该锁止器例如可以在充电过程期间阻止打开油箱盖或拔出充电插头。对此，图2示出闭锁状态。调节元件5从调节驱动装置1的壳体2中移出。调节元件5能在箭头P的方向上从壳体2中移出或者移入壳体2中。

在电机3的驱动轴8上布置有驱动轮9，其中，驱动轮9例如可被套装到驱动轴8上。驱动轮9设计为渐开线齿轮9并且与冠齿轮10啮合。在该实施例中，渐开线齿轮9具有三个齿。如点划线L所示，在驱动轮9与冠齿轮10之间的布置这样设计，使得在驱动轴8与冠齿轮10的轴11之间不存在轴间距。换句话说，轴8、11彼此相交。渐开线齿轮9和冠齿轮10形成冠齿轮级12。还要注意，电机3被形锁合地接纳在壳体2的接纳部13中。

如图2清晰所示，冠齿轮与另一齿轮14共同作用以形成第二传动级15。在该实施例中，第二传动级设计为圆柱齿轮级。齿轮14仅局部地设有齿部，并且附加地设计具有局部的周缘的凸起部16，其中，凸起部16能与切换件7、在此为微型开关接合。因此，齿轮14一方面用于将转矩传递到调节元件，另一方面用于识别调节元件5的位置。在调节元件5的在图1和图2中示出的位置中显示出闭锁位置，其中，闭锁位置与切换件7被释放相对应。在调节元件5的移入状态中，齿轮14或凸起部16这样运动，使得凸起部运动到切换件7的作用区域中并且操纵切换件7。因此可以检测调节元件5处于哪个位置中。冠齿轮的轴11和第二齿轮14的轴17在该实施例中彼此平行。由此可以以最小的结构空间实现高传动比。

如又图1所示，第二传动级15的齿轮14直接与调节元件5共同作用。为此，在齿轮14上设计有另一齿部18，该另一齿部直接啮合到调节元件5上的设计为齿条19的齿部中。因此，传动机构4在该实施例中由驱动轮9、冠齿轮10、齿轮14和齿条19形成，其中，传动机构4通过电机3驱动，就此而言电机3同样形成传动机构4的一部分。

在图1和图2中，在移出的位置中显示出调节元件5。如果现在在移出的位置中出现电流中断，那么操作者可以借助于紧急解锁件6将调节元件5移回到解锁位置中。为此，例如可以在紧急解锁件6上布置未示出的把手部件，操作者可以抓住并操纵该把手部件。因此，通过在箭头P1的方向上操纵紧急解锁件6，可以使调节元件5运动到解锁位置中。

图2示出用于使调节元件5运动的替代的第二可能方案。操纵件20配备有齿轮21，其中，齿轮21又与第二传动级15的齿轮22啮合。如果例如借助于工具使操纵件20运动，则可以使第二齿轮级15运动，由此调节元件5可以被调节到闭锁的或解锁的位置中。齿轮22优选可以独立于其它齿轮来装配和制造，但也可以设想，齿轮22与齿轮14一体地形成。

操纵件20因此可以用作紧急解锁件，但是也可以借助于操纵件20进行闭锁。

图1示出壳体2的一部分、特别是壳体箱部2，而图2示出用于封闭壳体2的壳体盖。通过密封件24、25、特别是弹性的密封件24、25，可以使调节元件5、紧急解锁件6和操纵件20从壳体2中向外伸出。

如在附图中可清楚地看出的，通过冠齿轮级12与第二传动级15的组合构造，可以实现调节驱动装置1的紧凑结构，其中，冠齿轮级12的优点在于，能够实现使调节驱动装置1的外部尺寸最小的结构。附加地，可以实现例如0.88的高效率，这可以有利地与冠齿轮级的高运行平稳性和传递大力矩相结合。在该实施例中，传动级12、15、19以及另外的组成部分、壳体箱部2、调节元件5、紧急解锁件6、驱动轮9、冠齿轮级10、11、12、接纳部13、齿轮14、15、18、21、22、齿条19、操纵件20和壳体盖23由塑料形成，这又对调节驱动装置1的运行平稳性、重量和成本起到积极的作用。

附图标记列表：

1 调节驱动装置

2 壳体箱部

3 电机

4 传动机构

5 调节元件

6 紧急解锁件

7 切换件

8 驱动轴

9 驱动轮

10 冠齿轮

11、17 轴

12 冠齿轮级

13 接纳部

14、18、21、22 齿轮

15 第二传动级

16 凸起部

19 齿条

20 操纵件

23 壳体盖

24、25 密封件

P、P1 箭头

L 线。

Claims (10)

1.一种用于机动车技术设备——特别是用于机动车锁定装置——的调节驱动装置(1)，所述调节驱动装置具有电机(3)、能通过传动机构(4)间接或直接地加载的调节元件(5)和驱动轮(9)，所述驱动轮在电机(3)的驱动轴(8)上并配备有渐开线齿部，

其特征在于，

所述传动机构(4)具有至少一个冠齿轮级(12)。

2.根据权利要求1所述的调节驱动装置(1)，其特征在于，驱动轮(9)直接与设计为冠齿轮(10)的驱动轮(9)共同作用。

3.根据权利要求1或2所述的调节驱动装置(1)，其特征在于，驱动轮(9)的轴(8)和从动轮(10)的轴(11)彼此相交。

4.根据权利要求1或2所述的调节驱动装置(1)，其特征在于，驱动轮(9)的轴(8)和从动轮(10)的轴(11)轴线错开。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的调节驱动装置(1)，其特征在于，驱动轮(9)和从动轮(10)形成冠齿轮级(12)，其中，冠齿轮级(12)形成传动机构(4)的第一传动级(12)，第一传动级(12)驱动至少一个第二传动级(15)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的调节驱动装置(1)，其特征在于，第二传动级(15)或另一传动级(19)具有渐开线齿部。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的调节驱动装置(1)，其特征在于，传动级(12、14)的齿轮(9、10、14、18、21、22)彼此平行。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的调节驱动装置(1)，其特征在于，驱动轮(9)具有一个至四个齿、优选三个齿。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的调节驱动装置(1)，其特征在于，传动级(12、14)的齿轮(9、10、14、18、21、22)至少部分地由塑料形成。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的调节驱动装置(1)，其特征在于，调节驱动装置(1)具有紧急解锁机构(6、20)。

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