DE102016118336A1

DE102016118336A1 - Antriebsmechanismus

Info

Publication number: DE102016118336A1
Application number: DE102016118336.9A
Authority: DE
Inventors: Yue Li; Jing Ning Ta; Yong Jun ZHAO; Qiu Mei LI; Chui You ZHOU; Yong Wang; Yong Li
Original assignee: Johnson Electric SA
Current assignee: Johnson Electric International AG
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2017-03-30
Also published as: MX2016012602A; BR102016022509A2; US20170089118A1; BR102016022502B1; TWM541958U; JP2017083009A; JP2017074941A; US10329826B2; MX2016012600A; JP6802681B2; BR102016022502B8; BR102016022502A2; KR20170039578A; CN106555533A

Abstract

Ein Antriebsmechanismus treibt ein Fahrzeugfenster zur Bewegung nach oben und nach unten an. Der Antriebsmechanismus umfasst ein Gehäuse und eine Antriebseinheit und eine Getriebeeinheit. Die Antriebseinheit befindet sich im Eingriff mit der Getriebeeinheit. Die Antriebseinheit ist in dem Gehäuse teilweise aufgenommen. Die Getriebeeinheit umfasst ein mit der Antriebseinheit verbundenes erstes Getriebeelement, ein mit dem ersten Getriebeelement verbundenes zweites Getriebeelement und ein Planetengetriebe. Das Planetengetriebe ist mit einer externen Vorrichtung verbunden. Die Antriebseinheit treibt das erste Getriebeelement an, welches wiederum das zweite Getriebeelement drehend antreibt. Das zweite Getriebeelement treibt das Planetengetriebe an und dieses wiederum das Fahrzeugfenster, so dass sich das Fahrzeugfenster bewegt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsmechanismus.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein Fahrzeugfenster wird üblicherweise durch einen Antriebsmechanismus zum Öffnen und zum Schließen angetrieben. Der Antriebsmechanismus umfasst allgemein ein Gehäuse, einen Motor und eine Geschwindigkeitsreduziergetriebeeinheit, die in dem Gehäuse angeordnet sind. Der Motor treibt das Fahrzeugfenster über die Getriebeeinheit zum Öffnen und zum Schließen an. Die Geschwindigkeitsreduziergetriebeeinheit ist eine Schneckengetriebeeinheit. Da der Motor die Schneckengetriebeeinheit jedoch direkt antreibt, ist die Ausgangsleistung instabil und der Übertragungswirkungsgrad gering.
ÜBERSICHT
Es wird daher ein verbesserter Fahrzeugfensterhebemechanismus gewünscht.
Durch vorliegende Erfindung wird ein Antriebsmechanismus angegeben, mit einem Gehäuse und einer Antriebseinheit und einer Getriebeeinheit, die in dem Gehäuse angeordnet sind. Die Getriebeeinheit umfasst ein erstes Getriebeelement, das mit der Antriebseinheit verbunden ist, ein zweites Getriebeelement und ein Planetengetriebe. Das Planetengetriebe ist mit einer externen Vorrichtung verbunden. Die Antriebseinheit treibt das zweite Getriebeelement über das erste Getriebeelement an. Das zweite Getriebeelement treibt die externe Vorrichtung über das Planetengetriebe zur Bewegung an, und das Planetengetriebe und das zweite Getriebeelement überlappen einander zumindest teilweise.
Vorzugsweise ist die Antriebseinheit teilweise in dem Getriebegehäuse aufgenommen. Das Gehäuse hat einen ersten Aufnahmebereich und einen an den ersten Aufnahmebereich angrenzenden zweiten Aufnahmebereich und dritten Aufnahmebereich. Der erste Aufnahmebereich definiert eine Aufnahmekammer für die Aufnahme der Antriebseinheit. Der zweite Aufnahmebereich definiert eine Unterbringungskammer, und der dritte Aufnahmebereich definiert einen Aufnahmeschlitz. Die Unterbringungskammer steht mit einem Ende der Aufnahmekammer in Verbindung. Das erste Getriebeelement ist in der Unterbringungskammer und das zweite Getriebeelement in dem Aufnahmeschlitz montiert.
Vorzugsweise umfasst das erste Getriebeelement eine Schnecke und das zweite Getriebeelement ein mit der Schnecke kämmendes Schneckenrad.
Vorzugsweise umfasst die Antriebsanordnung eine Achse und ein Verbindungselement. Ein Ende der Achse ist an einer Bodenwand des Aufnahmeschlitzes montiert, und das andere Ende ist der Reihe nach durch das Schneckenrad, das Planetengetriebe und das Verbindungselement hindurchgeführt.
Vorzugsweise hat das Planetengetriebe ein Sonnenrad, eine Mehrzahl von Planetenrädern und einen Innenzahnkranz. Das Sonnenrad ist in einer Seite des Schneckenrads montiert. Die Mehrzahl von Planetenrädern kämmt mit dem Innenzahnkranz. Ein Ende des Verbindungselements ist mit der Mehrzahl von Planetenrädern verbunden, und das andere Ende des Verbindungselements ist mit der externen Vorrichtung verbunden.
Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Verriegelungsnuten entlang einer inneren Umfangswand des Aufnahmeschlitzes angeordnet. Der Innenzahnkranz hat eine Mehrzahl von Verriegelungsblöcken, die an seiner äußeren Umfangsfläche gebildet sind, und die Verriegelungsblöcke greifen in die Verriegelungsnuten ein.
Vorzugsweise definiert eine Seite des Schneckenrads eine Nut. Der Innenzahnkranz ist in der Nut aufgenommen, und die Planetenräder sind in der Nut drehbar aufgenommen.
Vorzugsweise umfasst das Verbindungselement eine Mehrzahl von Verbindungsbolzen, wobei jeweils eines der Planetenräder mit einem Verbindungsbolzen korrespondiert und sich um den Verbindungsbolzen dreht.
Vorzugsweise hat das Verbindungselement einen Hauptkörper, ein Ausgangselement und einen Dichtungsring, wobei das Ausgangselement und die Mehrzahl von Verbindungsbolzen an zwei einander entgegengesetzten Seiten des Hauptkörpers angeordnet sind und der Dichtungsring in dem Ausgangselement montiert ist.
Vorzugsweise ist ein Widerstandsbereich entlang einer Außenkante der Umfangsseite des Hauptkörpers gebildet, wobei eine Seite des Widerstandsbereichs einer Seite des Innenzahnkranzes entgegenwirkt.
Vorzugsweise hat der Antriebsmechanismus ferner einen Abdeckungskörper, eine Abdeckplatte und Nasen. Der Abdeckkörper deckt ein offenes Ende der Aufnahmekammer ab. Die Abdeckplatte bedeckt ein offenes Ende der Unterbringungskammer, und die Nasen sind an dem dritten Aufnahmebereich angeordnet.
Vorzugsweise beträgt die Anzahl der Nasen drei, und die drei Nasen sind an drei Spitzen eines Dreiecks angeordnet, dessen Inkreis mit einem Außenumfang des Aufnahmeschlitzes koinzidiert.
Vorzugsweise bilden eine Linie, die die beiden dem ersten Aufnahmebereich benachbarten Nasen verbindet, und eine Achse des ersten Aufnahmebereichs zwischen sich einen Winkel α, der den folgenden Bedingungen genügt: 60° ≤ α < 90°.
Vorzugsweise umfasst das erste Getriebeelement eine Schnecke, das zweite Getriebeelement umfasst ein mit der Schnecke kämmendes Schneckenrad; und eine Seite des Schneckenrads definiert eine Nut, wobei der Innenzahnkranz in der Nut aufgenommen ist und die Planetenräder drehbar in der Nut aufgenommen sind.
Ein Fahrzeug hat einen Fahrzeugkörper, eine an dem Fahrzeugkörper angeordnete Tür, ein an der Tür angeordnetes Fahrzeugfenster und den vorstehend beschriebenen Antriebsmechanismus, der das Fenster zum Öffnen und zum Schließen antreibt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Antriebsmechanismus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Antriebsmechanismus von 1;
3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Antriebsmechanismus von 2 aus einem anderen Blickwinkel;
4 ist eine Schnittansicht des Antriebsmechanismus von 1 entlang der Linie IV-IV;
5 ist eine Schnittansicht des Antriebsmechanismus von 1 entlang der Linie V-V.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die technischen Lösungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen eingehend erläutert, wobei die beschriebenen Ausführungsformen lediglich einen Teil der möglichen Ausführungsformen der Erfindung bilden. Sofern der Fachmann auf der Grundlage der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und ohne erfinderisches Zutun zu weiteren Ausführungsformen gelangt, fallen solche Ausführungsformen in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
Es wird auf 1 Bezug genommen. Ein Antriebsmechanismus 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird für den drehenden Antrieb einer externen Vorrichtung (nicht gezeigt) oder für den translatorischen Antrieb der externen Vorrichtung über einen Getriebemechanismus (nicht gezeigt) verwendet. In der Ausführungsform kann die externe Vorrichtung ein Fahrzeugfenster sein. Durch die Steuerung des Antriebsmechanismus 100 kann das Fahrzeugfenster zum Öffnen oder zum Schließen angetrieben werden. Alternativ kann die externe Vorrichtung eine andere bewegliche Vorrichtung sein, zum Beispiel ein Rad eines Spielzeugs oder ein Antriebsrad, wie nachstehend noch ausgeführt wird.
Es wird auf 1 und 2 Bezug genommen. Der Antriebsmechanismus 100 hat eine Befestigungseinrichtung 20, eine Antriebseinheit 30 und eine Getriebeeinheit 50. In der Ausführungsform sind die Antriebseinheit 30 und der Getriebemechanismus 50 an der Befestigungseinrichtung 20 angeordnet. Die Getriebeeinheit 50 ist mit der Antriebseinheit 30 verbunden. Die Befestigungseinrichtung 20 ist konfiguriert für die Befestigung des Antriebsmechanismus 100 in der externen Vorrichtung, so dass die Antriebseinheit 30 die externe Vorrichtung über die Getriebeeinheit 50 zur Bewegung antreiben kann.
Es wird auf 2 und 3 Bezug genommen. Die Befestigungseinrichtung 20 hat ein Gehäuse 21, einen Abdeckungskörper 23, eine Abdeckplatte 24 und eine Mehrzahl von Nasen 25. In der Ausführungsform decken der Abdeckungskörper 23 und die Abdeckplatte 24 das Gehäuse 21 ab. Die Nasen 25 dienen zur Befestigung der Befestigungseinrichtung 20 an einem Befestigungsbereich (nicht gezeigt), zum Beispiel ein Fahrzeugkörper oder das Fahrzeugfenster.
In der Ausführungsform ist das Gehäuse 21 ein Getriebegehäuse, das die Antriebseinheit 30 und die Getriebeeinheit 50 aufnimmt. Das Gehäuse 21 hat einen ersten Aufnahmebereich 211 und an den ersten Aufnahmebereich 211 angrenzend einen zweiten Aufnahmebereich 213 und einen dritten Aufnahmebereich 215 (3).
Der erste Aufnahmebereich 211 definiert eine Aufnahmekammer 2111 für die Aufnahme der Antriebseinheit 30. Die Aufnahmekammer 2111 hat eine Öffnung 2113. Die Aufnahmekammer 2111 kommuniziert über die Öffnung 2113 mit der Außenumgebung.
In der Ausführungsform ist der zweite Aufnahmebereich 213 allgemein eine hohlzylindrische Konstruktion mit einem offenen Ende. Der zweite Aufnahmebereich 213 ist auf einer der Öffnung 2113 gegenüberliegenden Seite des ersten Aufnahmebereichs 211 angeordnet. Der zweite Aufnahmebereich 213 definiert eine axiale Unterbringungskammer 2131 (5). Die Unterbringungskammer 2131 dient zur teilweisen Aufnahme der Antriebseinheit 50. Die Unterbringungskammer 2131 steht mit einem der Öffnung 2113 gegenüberliegenden Ende der Aufnahmekammer 2111 in Verbindung.
Der dritte Aufnahmebereich 215 definiert einen Aufnahmeschlitz 2151, der allgemein kreisscheibenförmig ist, um die Getriebeeinheit 50 aufzunehmen. Der Aufnahmeschlitz 2151 steht mit der Aufnahmekammer 2111 auf einer Seite des Aufnahmeschlitzes 2151 in Verbindung, um den Eingriff der Getriebeeinheit 50 mit der Antriebseinheit 30 zu ermöglichen. Der dritte Aufnahmebereich 215 weist ferner eine Mehrzahl von Verriegelungsnuten 2153 auf, die entlang einer inneren Umfangswand des Aufnahmeschlitzes 2151 definiert sind und zum Verriegeln von Teilen der Getriebeeinheit 50 dienen.
Der Abdeckungskörper 23 deckt die Öffnung 2113 ab und ist lösbar mit dem Gehäuse 21 verbunden. Der Abdeckungskörper 23 dient zum Verschließen der Aufnahmekammer 2111, so dass die Aufnahmekammer 2111 und der Aufnahmeschlitz 2151 von der Außenumgebung im Wesentlichen isoliert sind, um eine Staubschutzdichtung zu erzielen. Die Abdeckplatte 24 deckt den dritten Aufnahmebereich 215 ab, um die Getriebeanordnung 50 in dem dritten Aufnahmebereich 215 zu montieren. In der Ausführungsform ist die Abdeckplatte 24 eine hohle Ringstruktur, so dass ein Ende der Getriebeeinheit 50 für die Verbindung mit der externen Vorrichtung durch die Abdeckplatte 24 hindurchführt.
Die Nasen 25 sind an dem dritten Aufnahmebereich 215 voneinander beabstandet angeordnet. Die Nasen 25 dienen zur Verbindung mit der externen Vorrichtung, um den Antriebsmechanismus 100 an der externen Vorrichtung zu montieren. In der Ausführungsform beträgt die Anzahl der Nasen 25 drei. Die drei Nasen 25 sind allgemein an den drei Spitzen eines Dreiecks angeordnet, dessen Inkreis mit dem Außenumfang des Aufnahmeschlitzes 2151 koinzidiert. Zur Anpassung an einen unregelmäßigen Montageraum können Höhe, Position und Größe jeder Nase 25 entsprechend eingestellt werden. Zum Beispiel kann sich die Höhe von mindestens zwei Nasen 25 unterscheiden, so dass die Befestigungseinrichtung 20 den Antriebsmechanismus 100 an der externen Vorrichtung stabil festlegen kann. In der Ausführungsform bilden eine Linie, die zwei dem ersten Aufnahmebereich 211 benachbarte Nasen 25 verbindet, und eine Achse des ersten Aufnahmebereichs 211 zwischen sich einen Winkel α (wie in 5 gezeigt). Der Winkel α genügt den folgenden Bedingungen: 60° ≤ α < 90°, so dass der erste Aufnahmebereich 211 in eine Richtung hin zu dem dritten Aufnahmebereich 215 geneigt ist. Bei einem Winkel α von 90° muss eine Länge des zweiten Aufnahmebereichs 213 entlang einer Richtung parallel zu einer axialen Richtung eines Motors normalerweise nicht vergrößert werden, um zu vermeiden, dass die Nasen 25 und der erste Aufnahmebereich 211 sich gegenseitig behindern.
Es wird auf 5 Bezug genommen. Im Allgemeinen ist ein Abstand zwischen zwei Nasen 25, die dem ersten Aufnahmebereich 211 benachbart sind, eine maximale Längsabmessung des Antriebsmechanismus. Durch eine Neigung des ersten Aufnahmebereichs 211 in Richtung auf den dritten Aufnahmebereich 215 kann eine seitliche maximale Abmessung des Antriebsmechanismus 100, d. h. eine Abmessung in der axialen Richtung des Motors, verringert werden, um die Gesamtabmessung des Antriebsmechanismus 100 zu verringern. Der Antriebsmechanismus 100 eignet sich daher für Anwendungen mit sehr begrenztem Einbauraum, wie zum Beispiel eine Fahrzeugtür, die nur wenig Raum für die Befestigung des Fahrzeugantriebsmechanismus 100 bietet.
Um ferner das Gesamtgewicht der Befestigungseinrichtung 20 angemessen zu reduzieren und eine bestimmte Stabilität der Befestigungseinrichtung zu gewährleisten, wird ein Teil des Gehäuses und/oder der Nasen 25 entfernt, um eine Mehrzahl von Hohlbereichen 27 zu bilden, die an dem Gehäuse 21 und/oder an den Nasen 25 voneinander beabstandet angeordnet sind. In der Ausführungsform sind die Hohlbereiche 27 Durchgangsöffnungen, die durch das Gehäuse 21 und/der die Nasen 25 hindurchführen. Es versteht sich, dass die Hohlbereiche 27 auch Nutausbildungen in dem Gehäuse 21 und/oder in den Nasen 25 sein können.
Es wird erneut auf 2 Bezug genommen. In der Ausführungsform enthält die Antriebseinheit 30 einen Motor. Die Antriebseinheit 30 kann ein einphasiger bürstenloser Motor oder ein dreiphasiger bürstenloser Motor sein.
Vorzugsweise ist die Antriebseinheit 30 ein bürstenloser Innenläufermotor. Die Antriebseinheit 30 ist teilweise in dem ersten Aufnahmebereich 211 aufgenommen, um die Getriebeeinheit 50 für deren Betrieb anzutreiben, wodurch wiederum die externe Vorrichtung zur Bewegung angetrieben wird.
Ein großer Teil der Antriebseinheit 30 ist in dem ersten Aufnahmebereich 211 des Gehäuses 21 aufgenommen, und der Abdeckungskörper 23 deckt ein Ende der Antriebseinheit 30 ab und ist mit dem Gehäuse 21 fest verbunden, so dass der Antriebsmechanismus 100 insgesamt kleinere Abmessungen aufweist, wodurch die Größe der externen Vorrichtung mit dem Antriebsmechanismus 100 verringert werden kann.
In der Ausführungsform ist die Antriebseinheit 30 ein einphasiger Motor. Ein Ständerkern des Motors ist direkt in dem ersten Aufnahmebereich 211 des Gehäuses 21 montiert. Dadurch entfällt ein Außengehäuse für die Montage des Ständerkerns wie bei einem traditionellen Motor, wodurch die Größe und das Gewicht der externen Vorrichtung mit dem Antriebsmechanismus 100 weiter reduziert werden.
Die Getriebeeinheit 50 ist in dem zweiten Aufnahmebereich 213 und dritten Aufnahmebereich 215 angeordnet. Die Getriebeeinheit 50 ist mit einer Ausgangswelle 32 der Antriebseinheit 30 verbunden. Die Getriebeeinheit 50 dient dem Anschluss an die externe Vorrichtung und für deren Antrieb, so dass sich die externe Vorrichtung bewegt.
Die Getriebeeinheit 50 umfasst ein erstes Getriebeelement 52, ein zweites Getriebeelement 53, eine Achse 54, ein Planetengetriebe 55 und ein Verbindungselement 57. In der Ausführungsform ist das erste Getriebeelement 52 an der Ausgangswelle 32 der Antriebseinheit 30 angeordnet. Das zweite Getriebeelement 53 ist in dem Aufnahmeschlitz 2151 angeordnet (wie in 4 und 5 gezeigt) und ist mit dem ersten Getriebeelement 52 verbunden. Ein Ende der Achse 54 ist mit der Bodenwand des Aufnahmeschlitzes 2151 verbunden, und das andere Ende der Achse 54 durchgreift der Reihe nach das zweite Getriebeelement 53, das Planetengetriebe 55 und das Verbindungselement 57.
In dieser Ausführungsform ist das erste Getriebeelement 52 eine Schnecke und das zweite Getriebeelement 53 ein Schneckenrad. Das erste Getriebeelement 52 ist in dem zweiten Aufnahmebereich 213 montiert, und das zweite Getriebeelement 53 ist in dem dritten Aufnahmebereich 215 montiert. Insbesondere wird ein Abtriebsende der Ausgangswelle 32 der Antriebseinheit 30 über zwei Lager 523 in dem zweiten Aufnahmebereich 213 gestützt. Die beiden Lager 523 sind jeweils an den beiden Enden der Unterbringungskammer 2131 montiert. In der Ausführungsform umfasst das erste Getriebeelement 52 eine Schnecke 521. Die Schnecke 521 ist eine hohlrohrförmige Konstruktion und hat an ihrer äußeren Umfangsfläche ein Gewinde. Die Schnecke 521 ist über der Ausgangswelle 32 befestigt und liegt zwischen den beiden Lagern 523, für einen Wirkeingriff mit dem zweiten Getriebeelement 53. Die Schnecke 521 dreht sich zusammen mit der Ausgangswelle 32 relativ zu der Befestigungseinrichtung 20. Das zweite Getriebeelement 53 ist um die Achse 54 drehbar befestigt. Das zweite Getriebeelement 53 ist in dem dritten Aufnahmebereich 215 angeordnet und kämmt mit der Schnecke 521 des ersten Getriebeelements 52.
Es wird auf 2 bis 4 Bezug genommen. Das zweite Getriebeelement 53 umfasst ein Schneckenrad 531, das mit der Schnecke 521 kämmt. Eine Nut 5312 ist an einer Seite des Schneckenrads 531 gebildet, und das Schneckengetriebe 55 ist in der Nut 5312 aufgenommen.
Das Planetengetriebe 55 hat ein Sonnenrad 533, eine Mehrzahl von Planetenrädern 555 und einen Innenzahnkranz 556. Das Sonnenrad 553 ist an einer Seite der Schnecke 531 befestigt, die die Nut 5312 definiert, und dreht sich zusammen mit dem Schneckenrad 531. Es versteht sich, dass das Schneckenrad 531 und das Sonnenrad 553 integral ausgebildet sein können. Alternativ kann das Sonnenrad 553 mittels eines Spritzgussverfahrens, durch Schweißen oder mit Klebstoff an der Schnecke 531 befestigt sein.
Die Planetenräder 555 kämmen mit dem Sonnenrad 553. Die Planetenräder 555 sind in der Nut 5312 drehbar aufgenommen und umschließen des Sonnenrad 553. Zum Erzielen einer leichtgängigen Übertragung und zum Erhöhen der Belastungskapazität der Getriebeeinheit 50 beträgt die Anzahl der Planetenräder 555 fünf. In anderen Ausführungsformen kann die Anzahl der Planetenräder 555 größer oder gleich zwei sein.
In der Ausführungsform ist der Innenzahnkranz 556 allgemein eine ringförmige Innenverzahnung. Ein Ende des Innenzahnkranzes 556 ist in der Nut 5312 aufgenommen, und das zweite Getriebeelement 53 ist rund um eine Außenseite des Innenzahnkranzes 556 drehbar befestigt. Der Innenzahnkranz 556 ist rund um die Außenseiten der Planetenräder 555 befestigt. Jedes Planetenrad 555 kämmt mit dem Sonnenrad 553 und dem Innenzahnkranz 556. Eine Mehrzahl von Verriegelungsblöcken 5561 ist in Abständen entlang einer äußeren Umfangsseite des Innenzahnkranzes 556 angeordnet. Jeder der Verriegelungsblöcke 5561 befindet sich mit einem jeweils entsprechenden Verriegelungsschlitz 2153 in Eingriff (wie in 2 gezeigt), so dass der Innenzahnkranz 556 relativ zu dem Aufnahmeschlitz 2151 festgelegt ist.
Ein Ende des Verbindungselements 57 ist mit den Planetenrädern 555 verbunden und dreht sich unter dem Antrieb durch die Planetenräder 555. Das andere Ende des Verbindungselements 57 ist mit der externen Vorrichtung verbunden, um die externe Vorrichtung drehend oder translatorisch anzutreiben. In der Ausführungsform hat das Verbindungselement 57 einen Hauptkörper 571, ein Ausgangselement 572, einen Dichtungsring 574 und eine Mehrzahl von Verbindungsbolzen 575. Der Hauptkörper 571 definiert eine Steckachsenöffnung 5712 (wie in 2 und 3 gezeigt) in einer axialen Richtung, so dass die Achse 54 diese Öffnung durchgreifen kann, um den Hauptkörper 571 rund um die Achse 54 drehbar zu befestigen. Das Ausgangselement 572 ist an einer Seite des Hauptkörpers 571 angeordnet, für eine Verbindung mit der externen Vorrichtung. In der Ausführungsform ist eine Umfangsseite des Ausgangselements 572 mit Zahnradzähnen (nicht näher bezeichnet) versehen, wodurch das Verbindungselement 57 die externe Vorrichtung besser antreiben kann. Der Dichtungsring 574 ist in dem Ausgangselement 572 aufgenommen und koaxial zu der Achsenöffnung 5712 angeordnet. Der Dichtungsring 574 ist rund um die Achse 54 drehbar angebracht und übt zwischen der Achse 54 und einer Innenwandfläche des Ausgangselements 572 einen Widerstand aus. Es versteht sich, dass das Ausgangselement 572 mit der externen Vorrichtung verbunden sein kann, um die Bewegung über eine Zahnstange, einen Riemen, eine Kette oder ein Seil zu übertragen. Die Umfangsseite des Ausgangselements 572 kann daher glatt ausgebildet sein oder Nuten für den Eingriff mit einer entsprechenden Zahnstange oder einem Riemen für die Übertragung aufweisen.
Die Anzahl von Verbindungsbolzen 575 ist gleich der Anzahl der Planetenräder 555. Die Verbindungsbolzen 575 sind auf einer dem Ausgangselement 572 gegenüberliegenden Seite des Hauptkörpers 571 zu einem Ring angeordnet. Ein von dem Hauptkörper 571 entferntes Ende jedes Verbindungsbolzens 575 ist in einer zentralen Öffnung (nicht näher bezeichnet) eines jeweils entsprechenden Planetenrads 555 aufgenommen, so dass eine schnelle Drehung des Planetenrads 55 um den entsprechenden Verbindungsbolzen 575 möglich ist. In der Ausführungsform hat das Verbindungselement 57 ferner einen Anlagebereich 577, der entlang einer Außenkante der Umfangsseite des Hauptkörpers 571 gebildet ist. Eine Seite des Anlagebereichs 577 liegt an einer Seite des Innenzahnkranzes 556 an, so dass zwischen dem Hauptkörper 571 und den Planetenrädern 555 ein axialer Zwischenraum gebildet wird, der eine direkte Reibung zwischen einer Seite des Hauptkörpers 571 und den Planetenrädern 555 verhindert.
Der durch die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Antriebsmechanismus kann in einem Fahrzeug verwendet werden, um Teile des Fahrzeugs zur Bewegung anzutreiben. Insbesondere kann der Antriebsmechanismus als ein Fahrzeugfensterantriebsmechanismus verwendet werden. Das Fahrzeug kann einen Fahrzeugkörper aufweisen, eine Tür, die an dem Fahrzeugkörper angeordnet ist, und ein Fahrzeugfenster, das an der Tür angeordnet ist. Der Antriebsmechanismus ist in der Fahrzeugtür angeordnet und ist über die Getriebeeinheit 50 mit dem Fahrzeugfenster verbunden. Vorzugsweise ist das Verbindungselement 57 der Getriebeeinheit 50 über ein weiteres Getriebeelement (z. B. eine Zahnstange) mit dem Fahrzeugfenster verbunden, um die Drehung der Antriebseinheit 30 in eine Translationsbewegung des Fahrzeugfensters umzusetzen. Die Steuerung der Drehung der Antriebseinheit 30 kann die Translation des Fahrzeugfensters relativ zu der Fahrzeugtür steuern, wodurch das Fahrzeugfenster geöffnet oder geschlossen wird. Da der Antriebsmechanismus gemäß vorliegender Erfindung die Vorteile kleiner Abmessungen und eines geringen Gewichts hat, belegt der Antriebsmechanismus weniger Installationsraum in der Fahrzeugtür und kann sicher und stabil montiert werden. Die anderen Strukturen in der Ausführungsform sind bekannte Strukturen und werden vorliegend nicht gesondert erläutert.
Bei dem Antriebsmechanismus gemäß vorliegender Erfindung werden mehrere Stufen eines Geschwindigkeitsreduziergetriebes verwendet.
Zum Beispiel wird das Schneckengetriebe in der vorstehenden Ausführungsform durch eine Stufe eines Planetengetriebes ergänzt. Das heißt, das Schneckengetriebe bildet eine erste Stufe der Geschwindigkeitsreduzierung, und das Planetengetriebe bildet eine zweite Stufe der Geschwindigkeitsreduzierung. Das Übertragungsverhältnis der gesamten Getriebeeinheit 50 wird dadurch vergrößert, und es wird ein gutes Geschwindigkeitsreduzierverhältnis erzielt, wodurch die Leistungsabgabe stabiler und gleichmäßiger erfolgt und mit einer geringen Antriebskraft der Antriebseinheit 30 ein hohes Endausgangsdrehmoment erzielt werden kann.
Die Erfindung wurde anhand der vorstehenden Ausführungsformen beschrieben, die dem Fachmann lediglich die praktische Umsetzung der Erfindung ermöglichen sollen. Wie der Fachmann erkennen wird, sind innerhalb des Rahmens der Erfindung verschiedene Modifikationen möglich. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die dargestellten Ausführungsformen nicht einschränkt, sondern wird durch die anliegenden Ansprüche definiert.

Claims

Antriebsmechanismus, umfassend: ein Gehäuse (21); eine Antriebseinheit (30) und eine Getriebeeinheit (50), die in dem Gehäuse (21) angeordnet ist; wobei die Getriebeeinheit (50) ein mit der Antriebseinheit (30) verbundenes erstes Getriebeelement (52), ein zweites Getriebeelement (53) und ein Planetengetriebe (55) umfasst; wobei das Planetengetriebe (55) mit einer externen Vorrichtung verbunden ist, die Antriebseinheit (30) das zweite Getriebeelement (53) über das erste Getriebeelement (52) antreibt, das zweite Getriebeelement (53) die externe Vorrichtung über das Planetengetriebe (55) zur Bewegung antreibt und das Planetengetriebe (55) und das zweite Getriebeelement (53) einander zumindest teilweise überlappen.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit (30) teilweise in dem Gehäuse (21) aufgenommen ist, wobei das Gehäuse (21) einen ersten Aufnahmebereich (211) und dem ersten Aufnahmebereich (211) benachbart einen zweiten Aufnahmebereich (213) und einen dritten Aufnahmebereich (215) aufweist, wobei der erste Aufnahmebereich (211) eine Aufnahmekammer (2111) für die Aufnahme der Antriebseinheit (30) definiert, der zweite Aufnahmebereich (213) eine Unterbringungskammer (2131) definiert und der dritte Aufnahmebereich (215) einen Aufnahmeschlitz definiert, wobei die Unterbringungskammer (2131) mit einem Ende der Aufnahmekammer (2111) in Verbindung steht und der Aufnahmeschlitz mit der Unterbringungskammer (2131) in Verbindung steht; und wobei das erste Getriebeelement (52) in der Unterbringungskammer (2131) und das zweite Getriebeelement (53) in dem Aufnahmeschlitz montiert ist.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 2, wobei das erste Getriebeelement (52) eine Schnecke (521) und das zweite Getriebeelement (53) ein mit der Schnecke (521) kämmendes Schneckenrad (531) umfasst.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 3, wobei die Antriebseinheit (30) eine Achse (54) und ein Verbindungselement (57) aufweist und ein Ende der Achse (54) an einer Bodenwand des Aufnahmeschlitzes (2151) montiert ist und das andere Ende der Reihe nach durch das Schneckenrad (531), das Planetengetriebe (55) und das Verbindungselement (57) hindurchgeführt ist.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 4, wobei das Planetengetriebe (55) ein Sonnenrad (553), eine Mehrzahl von Planetenrädern (555) und einen Innenzahnkranz (556) umfasst; wobei das Sonnenrad (553) in einer Seite des Schneckenrads (531) montiert ist und die Mehrzahl von Planetenrädern (555) mit dem Innenzahnkranz (556) kämmt; und wobei ein Ende des Verbindungselements (57) mit der Mehrzahl von Planetenrädern (555) und das andere Ende des Verbindungselements (57) mit der externen Vorrichtung verbunden ist.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 5, wobei eine Mehrzahl von Verriegelungsnuten (2153) entlang einer inneren Umfangswand des Aufnahmeschlitzes (2151) angeordnet ist, der Innenzahnkranz (556) eine Mehrzahl von Verriegelungsblöcken (5561) aufweist, die an seiner äußeren Umfangsseite gebildet sind, und die Verriegelungsblöcke (5561) mit den Verriegelungsnuten (2153) in Eingriff sind.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 5, wobei eine Seite des Schneckenrads (531) eine Nut (5312) definiert, der Innenzahnkranz (556) in der Nut (5312) aufgenommen ist und die Planetenräder (555) drehbar in der Nut (5312) aufgenommen sind.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 5, wobei das Verbindungselement (57) eine Mehrzahl von Verbindungsbolzen (575) aufweist und wobei jedes der Mehrzahl von Planetenrädern (555) mit einem Verbindungsbolzen (575) korrespondiert und sich um einen Verbindungsbolzen dreht.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 8, wobei das Verbindungselement (57) einen Hauptkörper (571), ein Ausgangselement (572) und einen Dichtungsring (574) umfasst, wobei das Ausgangselement (572) und die Mehrzahl von Verbindungsbolzen (575) an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Hauptkörpers (571) angeordnet sind und der Dichtungsring (574) in dem Ausgangselement (572) montiert ist.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 5, wobei entlang einer Außenkante der Umfangsseite des Hauptkörpers (571) ein Widerstandsbereich (577) gebildet ist und eine Seite des Widerstandsbereichs (577) einer Seite des Innenzahnkranzes (556) entgegenwirkt.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 5, wobei der Antriebsmechanismus ferner einen Abdeckungskörper (23), eine Abdeckplatte (24) und Nasen (25) umfasst, wobei der Abdeckungskörper (23) ein offenes Ende der Aufnahmekammer (2111) abdeckt, die Abdeckplatte (24) ein offenes Ende der Unterbringungskammer (2131) abdeckt und die Nasen (25) an dem dritten Aufnahmebereich (215) vorgesehen sind.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 11, wobei die Anzahl der Nasen (25) drei beträgt und die drei Nasen (25) an drei Spitzen eines Dreiecks angeordnet sind, dessen Inkreis mit einem Außenumfang des Aufnahmeschlitzes (2151) koinzidiert.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 11, wobei eine Linie, die die beiden dem ersten Aufnahmebereich (211) benachbarten Nasen (25) verbindet, und eine Achse des ersten Aufnahmebereichs (211) zwischen sich einen Winkel α bilden, der den folgenden Bedingungen genügt: 60° ≤ α < 90°.
Antriebsmechanismus nach Anspruch 2, wobei das erste Getriebeelement (52) eine Schnecke (521) und das zweite Getriebeelement (53) ein mit der Schnecke (521) kämmendes Schneckenrad (531) umfasst; wobei eine Seite des Schneckenrads (531) eine Nut (5312) definiert, der Innenzahnkranz (556) in der Nut (5312) aufgenommen ist und die Planetenräder (555) drehbar in der Nut (5312) aufgenommen sind.
Fahrzeug, umfassend: einen Fahrzeugkörper; eine an dem Fahrzeugkörper angeordnete Tür; ein Fahrzeugfenster, das an der Tür angeordnet ist; und einen Antriebsmechanismus (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, um das Fahrzeugfenster zum Öffnen und zum Schließen anzutreiben.