JP2023542126A - Actuators for automotive applications - Google Patents

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JP2023542126A JP2023517258A JP2023517258A JP2023542126A JP 2023542126 A JP2023542126 A JP 2023542126A JP 2023517258 A JP2023517258 A JP 2023517258A JP 2023517258 A JP2023517258 A JP 2023517258A JP 2023542126 A JP2023542126 A JP 2023542126A
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Inventor
ロバート ランズクロン,
マルコ エガート,
クリスティアン スターム,
トビアス シュテッフェン,
ムラト オズドガン,
ヨン ジョウ,
ボアン ジェン,
Original Assignee
キーケルト アクツィーエンゲゼルシャフト
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    • F16H1/12Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
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    • F16H2057/02034Gearboxes combined or connected with electric machines

Abstract

本発明は、電気モータ(9)と、電気モータ(9)の下流側に接続され、駆動ホィール(11)および出力ホィール(12)を有する少なくとも1つの歯車段(4、5、6)と、歯車段(4、5、6)によって作動可能な作動手段(3)とを備える、自動車用アクチュエータ(1)であって、歯車段(4、5、6)は、歯車構成要素(11、12)を少なくとも連続的に案内可能な領域に案内する為の手段(20)を有する。【選択図】 図1The invention comprises an electric motor (9) and at least one gear stage (4, 5, 6) connected downstream of the electric motor (9) and having a drive wheel (11) and an output wheel (12). A motor vehicle actuator (1) comprising actuating means (3) actuatable by gear stages (4, 5, 6), the gear stages (4, 5, 6) comprising gear components (11, 12). ) at least continuously in the guideable region. [Selection diagram] Figure 1

Description

[0001]本発明は、自動車用途、特に自動車閉鎖装置用のアクチュエータに関し、このアクチュエータは、電気モータと、少なくとも1つの歯車段とを有し、少なくとも1つの歯車段は、電気モータの下流に接続され、駆動ホィール及び出力ホィールを有し、作動手段は、歯車段によって動作可能であり、歯車段は、少なくとも領域内で歯車構成要素を案内する為の手段を有する。 [0001] The present invention relates to an actuator for automotive applications, in particular for automotive closure devices, the actuator having an electric motor and at least one gear stage, the at least one gear stage being connected downstream of the electric motor. and has a drive wheel and an output wheel, the actuating means being operable by a gear stage, the gear stage having means for guiding the gear component at least in a region.

[0002]自動車の快適性を向上させ、または自動車の安全な動作を可能にするために、今日の自動車では、ますます多くの電気動作式アクチュエータが使用されている。快適性を向上させるために、たとえば、電気的に調整可能な車外ミラー、シート調整装置またはヘッドライト調整装置を幾つかの例を挙げて挙げるべきものとする。たとえば、アクチュエータが充電ソケットをロックするために使用されるか、たとえば、燃料フィラーフラップロックの場合に自動車の安全性を高めるために使用されるという点で、自動車を動作させる際の安全性を高めることができる。 [0002] More and more electrically actuated actuators are being used in today's motor vehicles to improve the comfort of the motor vehicle or to enable safe operation of the motor vehicle. To improve comfort, electrically adjustable exterior mirrors, seat adjustment devices or headlight adjustment devices are to be mentioned, to name a few. Increase safety when operating a car, for example in that the actuator is used to lock a charging socket or to increase the safety of a car, for example in the case of a fuel filler flap lock be able to.

[0003]アクチュエータに対するこれらの一般的な用途に加えて、後者は、自動車の閉鎖装置に関連して、たとえば、閉鎖駆動装置として、または自動車用ロックをロックするためにも使用される。さらに、このようなアクチュエータを使用して、自動車用ドアを閉鎖するために、いわゆる電気的に動作可能なロック保持装置を移動させることができる。 [0003] In addition to these common uses for actuators, the latter are also used in connection with motor vehicle closing devices, for example as closing drives or for locking motor vehicle locks. Furthermore, such an actuator can be used to move so-called electrically operable lock retention devices for closing motor vehicle doors.

[0004]自動車において複数の機能を実施することが可能であり、また実施すべきであるという理由もあって、自動車における既存の空間は制限されている。この要求を満たすために、アクチュエータの歯車段には高い要求が課せられる。コンパクトな設計に加えて、歯車段を介して時には高い力でも発生し、伝達することが可能でなければならない。 [0004] Existing space in motor vehicles is limited, in part because multiple functions can and should be performed in motor vehicles. To meet this requirement, high demands are placed on the gear stage of the actuator. In addition to a compact design, it must be possible to generate and transmit sometimes even high forces through the gear stages.

[0005]したがって、DE 10 2010 003 044 A1の範囲内で、自動車の構造ユニットを調整する多段歯車装置が記載されている。構造ユニットは、シート調整装置、車外ミラー調整装置またはヘッドライト調整装置であってもよく、原理的にはウインドウリフターであってもよい。周知の多段歯車装置は、ウォームと、このウォームに噛み合う平歯車またはウォームホイールとからなる第1の歯車段と働く。第2の歯車段もまた実行される。第2の歯車段はエボロイドピニオンと、それに噛み合う出力ホィールからなる。ウォームに係合するスパーまたはウォームホイールは、エボロイドピニオンに結合される。このようにして、高いトルクを伝達することもできるコンパクトな歯車装置が提供される。 [0005] Accordingly, within the scope of DE 10 2010 003 044 A1 a multi-stage gearing for adjusting a structural unit of a motor vehicle is described. The structural unit can be a seat adjustment device, an exterior mirror adjustment device or a headlight adjustment device, and in principle also a window lifter. Known multi-stage gear systems work with a first gear stage consisting of a worm and a spur gear or worm wheel meshing with the worm. The second gear stage is also implemented. The second gear stage consists of an evoloid pinion and an output wheel meshing with it. A worm-engaging spur or worm wheel is coupled to the evoloid pinion. In this way, a compact gearing is provided which is also capable of transmitting high torques.

[0006]DE 102017125819 A1はまた、自動車用途のためのアクチュエータを開示しており、そこでは、電気モータが駆動列に作用し、駆動列が次に作動要素を移動させる。第1の歯車段の出力ホィールと平歯車段を形成するエボロイドピニオンが、駆動列内に、好ましくは電気モータの駆動シャフト上に配置される。 [0006] DE 102017125819 A1 also discloses an actuator for automotive applications, in which an electric motor acts on a drive train, which in turn moves an actuating element. An evoloid pinion forming a spur gear stage with the output wheel of the first gear stage is arranged in the drive train, preferably on the drive shaft of the electric motor.

[0007]大きな歯車比を可能にし、高い効率を有し、同時に逆転可能なコンパクトなアクチュエータを提供することができるようにするために、未公表のDE 10 2020101 362.0は、クラウン歯車段を有するアクチュエータを開示している。クラウン歯車段は、高い効率と同時に高い歯車比を可能にする。特に、アクチュエータのコンパクトな設計は、クラウン歯車段によって確実にできる。 [0007] In order to be able to provide a compact actuator that allows for large gear ratios, has high efficiency and is reversible at the same time, unpublished DE 10 2020101 362.0 proposes a crown gear stage. An actuator having the following is disclosed. Crown gear stages allow high gear ratios at the same time as high efficiency. In particular, a compact design of the actuator is ensured by the crown gear stage.

[0008]高い効率とコンパクトな設計は、アクチュエータの構造に対して高い要求を課す。ここで、特に大きな力が発生するときには、大部分がプラスチックから製造される歯車段の構成要素を、少なくともその技術的限界の領域で動作させることができる。たとえば、アクチュエータによって非常に高い力を発生させなければならない場合など、技術的に可能な限界に到達することができる。たとえば、サイドドアを閉鎖するためには、ドアを閉鎖位置に移動させるために500 Nの力が必要な場合がある。この場合に使用されるのは、たとえば、閉鎖駆動装置または電気的に動作されるロック保持装置、いわゆるサーボロック保持装置である。 [0008] High efficiency and compact design place high demands on actuator construction. Here, the components of the gear stage, which are mostly made of plastic, can be operated at least in the region of their technical limits, especially when large forces are generated. The limits of what is technically possible can be reached, for example if very high forces have to be generated by the actuator. For example, closing a side door may require a force of 500 N to move the door to the closed position. For example, closing drives or electrically operated locking devices, so-called servo-locking devices, are used in this case.

[0009]DE 10 2014 005 656 A1は、制限範囲内で歯車段を動作させることができるようにするために、制限範囲内でも歯車段の係合を確実にする歯車構造を開示している。この公報は、互いに係合している歯車要素、特に歯付きセグメントの飛び越し(skipping)を防止し、従って歯車要素の摩耗及び騒音放出を低減することを目的としている。この目的のために、歯車要素が限界位置で離れてドリフトすることを防止するロック要素が設けられる。 [0009] DE 10 2014 005 656 A1 discloses a gear structure which ensures engagement of the gear stages even within a limited range, in order to be able to operate the gear stages within a limited range. This publication aims to prevent the skipping of gear elements, in particular toothed segments, that engage with each other and thus reduce wear and noise emissions of the gear elements. For this purpose, a locking element is provided which prevents the gear element from drifting apart in the limit position.

[0010]従来技術は、自動車用途におけるアクチュエータ用のコンパクトで高比の安全歯車段のための解決策を示している。用途は原理的に成功していることが証明されているが、歯車要素の確実な係合を確保するために利用可能な十分な設置スペースがない場合には、その限界に達する。ここに発明が存在する。 [0010] The prior art presents solutions for compact, high ratio safety gear stages for actuators in automotive applications. Although the application has proven successful in principle, it reaches its limits when there is not sufficient installation space available to ensure reliable engagement of the gear elements. This is where the invention lies.

概要overview

[0011]本発明は、これまでの先行技術と比較して、力の伝達中の歯車段における最大の安全度を確実にする自動車用途のためのアクチュエータを提供するという技術課題に基づいている。従って、本発明の目的は、自動車用途の改良されたアクチュエータを提供することである。特に、本発明の目的は、コンパクトな設計を有し、歯車段内の大きな力の伝達において最大限の安全性を可能にするアクチュエータを提供することである。 [0011] The present invention is based on the technical problem of providing an actuator for automotive applications that ensures a maximum degree of safety in the gear stages during the transmission of forces compared to the prior art so far. It is therefore an object of the present invention to provide an improved actuator for automotive applications. In particular, the aim of the invention is to provide an actuator that has a compact design and allows maximum safety in the transmission of large forces within gear stages.

[0012]独立クレーム1の特徴により、本発明に従って目的が達成される。本発明の有利な形態は、サブクレームに示されている。以下に説明する例示的な実施形態は、限定するものではないことが指摘される。むしろ、明細書及び従属クレーム並びに図面に記載された特徴の変形のための任意の選択肢が可能である。 [0012] The object is achieved according to the invention by the features of independent claim 1. Advantageous developments of the invention are indicated in the subclaims. It is pointed out that the exemplary embodiments described below are not limiting. Rather, any options for variations of the features described in the description and the dependent claims as well as the drawings are possible.

[0013]請求項1によれば、本発明の目的は、自動車用途、特に自動車の閉鎖装置用のアクチュエータを提供することで達成されるが、このアクチュエータは、電気モータと、電気モータの下流に接続され、駆動ホィールおよび出力ホィールを有する少なくとも1つの歯車段と、前記歯車段によって動作可能な作動手段と、を有し、歯車段は、少なくとも、連続的に案内可能な領域において歯車構成要素を案内する為の手段を有する。アクチュエータの本発明による設計は、最小の構造手段で歯車段を介して連続的に大きな力を伝達することを可能にする。特に、歯車構成要素の連続的な案内により、変化する負荷の下であっても、運転中の安全をいつでも確保することができる。歯車構成要素の係合中に案内手段を連続的に係合させることにより、いつでも安全な力伝達を同時に確保することができるコンパクトな設計を生成することが可能となる。 [0013] According to claim 1, the object of the invention is achieved by providing an actuator for a motor vehicle application, in particular a closure device of a motor vehicle, which actuator comprises an electric motor and downstream of the electric motor. at least one gear stage connected and having a drive wheel and an output wheel, and actuating means operable by said gear stage, the gear stage at least in a continuously guideable region. Have the means to guide you. The inventive design of the actuator makes it possible to transmit large forces continuously through the gear stages with minimal structural measures. In particular, the continuous guidance of the gear components makes it possible to ensure safety during operation at all times, even under changing loads. The continuous engagement of the guide means during the engagement of the gear components makes it possible to produce a compact design that can at the same time ensure safe force transmission at all times.

[0014]本発明に関連するアクチュエータは、自動車用途に使用される。導入部で説明したように、これらは、幾つかの例示的な技術的用途を挙げるために、閉鎖機構用のアクチュエータ、ロック、シート調整装置、または電気自動車の充電ソケット用のロックであってもよい。アクチュエータは、たとえば、充電ソケットロックの場合、充電処理中にプラグとソケットを固定するロックピンとすることができる作動手段を有する。この場合、たとえば、プラグが正確に挿入されていないとき、すなわち、ロックピンがその意図された開口内に移動することができないが、たとえば、プラグハウジングに対して移動するとき、歯車段における極端な状況が生じ得る。プラグハウジングの移動および打撃の間に、作動手段の歯車段に高い負荷が生じる。電気モータまたは電気モータの制御装置は、消費電流を検出して消費電流が増加していると判定し、電気モータを停止させる。しかしながら、電流消費量の変化はある程度の遅れを伴って発生するので、停止位置に到達したときに電気モータを直ちに停止させることはできず、その後ほんの数ミリ秒しか停止させることができない。この間、非常に高い力が歯車段に作用し、歯車段の歯付きセグメントを飛び越させることなく、案内手段の連続的な係合によって吸収することができる。 [0014] Actuators associated with the present invention are used in automotive applications. As explained in the introduction, these may be actuators for closing mechanisms, locks, seat adjustment devices or locks for charging sockets of electric vehicles, to name a few exemplary technical applications. good. The actuator has actuating means, which can be, for example, in the case of a charging socket lock, a locking pin that secures the plug and socket during the charging process. In this case, for example, when the plug is not inserted correctly, i.e. the locking pin cannot move into its intended opening, but moves relative to the plug housing, extreme Situations may arise. During movement and striking of the plug housing, high loads occur on the gear stages of the actuating means. The electric motor or the control device for the electric motor detects the current consumption, determines that the current consumption is increasing, and stops the electric motor. However, the change in current consumption occurs with a certain delay, so that the electric motor cannot be stopped immediately when the stop position is reached, but only for a few milliseconds thereafter. During this time, very high forces act on the gear stage and can be absorbed by the continuous engagement of the guide means without jumping the toothed segments of the gear stage.

[0015]電気モータとしては、高い回転速度および大きな歯車比によってアクチュエータに高い力を与えることができる小型のDCモータが好ましく使用される。 [0015] As the electric motor, a small DC motor is preferably used, which can provide a high force to the actuator due to its high rotational speed and large gear ratio.

[0016]本発明によれば、歯車段としては、設置スペースを最小限にしたクラウン歯車段を用いることが好ましい。特に、駆動ホィールの中心軸を出力ホィールの中心軸に対して直角に、好ましくはほぼ直角に配置または形成することが可能である。その結果、出力ホイールを駆動ホイールの長手方向に延びる方向に配置して、電気駆動装置の幅によって本質的に制限可能な歯車段を提供する可能性がある。従って、伝達装置のコンパクトさは、高い伝達比及び高い効率と有利に組み合わせることができる。 [0016] According to the present invention, it is preferable to use a crown gear stage that requires a minimum installation space as the gear stage. In particular, it is possible to arrange or form the central axis of the drive wheel at right angles, preferably approximately at right angles, to the central axis of the output wheel. As a result, there is the possibility of arranging the output wheel in the longitudinal direction of the drive wheel to provide a gear stage which can be essentially limited by the width of the electric drive. Therefore, the compactness of the transmission device can be advantageously combined with a high transmission ratio and high efficiency.

[0017]本発明の有利な設計変形例は、歯車構成要素が案内手段を有する場合に生じる。本発明によれば、歯車構成要素を連続的に案内することができる。しかしながら、歯車段自体の歯車が案内手段を有していれば、さらに小型化できるという利点があることが分かった。特に、さらなる構造的案内手段を省略することができ、その結果、さらなる構造的自由度が可能になる。この場合、歯車構成要素、すなわち駆動ホィールと出力ホィールとは、一方では力の伝達が確保され、他方では互いに係合している歯車が同時に案内されるように互いに係合している。従って、歯車段は二重の機能を果たす。一方では駆動機能、他方では案内機能である。 [0017] An advantageous design variant of the invention occurs when the gear component has guiding means. According to the invention, gear components can be guided continuously. However, it has been found that if the gear of the gear stage itself has a guide means, there is an advantage that the size can be further reduced. In particular, further structural guide means can be omitted, with the result that additional structural freedoms are possible. In this case, the gear components, ie the drive wheel and the output wheel, engage one another in such a way that, on the one hand, force transmission is ensured, and on the other hand, the mutually engaged gear wheels are guided simultaneously. The gear stage thus performs a dual function. On the one hand there is a driving function and on the other hand a guiding function.

[0018]案内手段が、歯車構成要素、特に駆動ホィールと出力ホィールとの間の形状適合によってもたらされる場合、本発明の更なる設計変形例が得られる。形状適合の結果として、歯車構成要素自体によって形成される案内手段を提供することができる。特に、形状適合は、力の伝達中に歯車構成要素間の軸方向距離および/または係合条件を確保する案内手段を提供する。これにより、アクチュエータの動作時間に応じて許容範囲が変化しても、係合条件が変化しないようにすることができる。歯車構成要素間の形状適合は、一方では軸方向距離が確保され、他方では係合条件が確保されるように設計することができる。歯車段のコンパクトな設計を実現するために、形状適合により構造的に簡単な手段を提供することができる。位置を固定するための更なる手段を省略することができる。 [0018] A further design variant of the invention is obtained if the guiding means are provided by a form fit between the gear components, in particular the drive wheel and the output wheel. As a result of the form-fitting, guiding means can be provided which are formed by the gear component itself. In particular, the form-fitting provides a guiding means to ensure axial distance and/or engagement conditions between the gear components during force transmission. Thereby, even if the allowable range changes depending on the operating time of the actuator, it is possible to prevent the engagement condition from changing. The conformal fit between the gear components can be designed in such a way that on the one hand the axial distance is ensured and on the other hand the engagement conditions are ensured. In order to achieve a compact design of the gear stage, form-fitting can provide a structurally simple means. Further means for fixing the position can be omitted.

[0019]歯車段をクラウン歯車段として形成することが特に有利であることが分かっている。クラウン歯車段を用いることにより、最小限の設置スペースを必要とする歯車段を提供することができる。特に、駆動ホィールの中心軸を出力ホィールの中心軸に対して直角に、好ましくはほぼ直角に形成することができる。その結果、出力ホイールを駆動ホイールの長手方向に延びる方向に配置して、電気駆動装置の幅によって実質的に制限される歯車段を提供する可能性がある。従って、歯車のコンパクトさは、高い歯車比及び高い効率と有利に組み合わせることができる。さらに、クラウン歯車段は、リセットの可能性を提供する。すなわち、クラウン歯車段を手動でリセットすることができる。これにより、電源が故障した場合に、作動要素を手動でリセットすることができるという利点が得られる。 [0019] It has proven particularly advantageous to form the gear stage as a crown gear stage. By using a crown gear stage, it is possible to provide a gear stage that requires a minimum installation space. In particular, the central axis of the drive wheel can be formed at right angles, preferably approximately at right angles, to the central axis of the output wheel. As a result, it is possible to arrange the output wheel in the longitudinal direction of the drive wheel to provide a gear stage that is substantially limited by the width of the electric drive. Therefore, gear compactness can be advantageously combined with high gear ratios and high efficiency. Furthermore, the crown gear stage offers the possibility of resetting. That is, the crown gear stage can be reset manually. This provides the advantage that the actuating element can be manually reset in the event of a power supply failure.

[0020]本発明の更なる設計変形例は、駆動ホィールが延長部を有し、その延長部が出力ホィール内に案内可能である場合に達成される。駆動ホィールは、好ましくは、電気モータの駆動シャフト上に形状適合方式で受容され、出力ホィールの方向に延びる。歯車段が、たとえば、クラウン歯車段として設計されている場合、駆動ホィールの第1の部分は、1つ、2つ、3つまたはそれ以上の歯から形成された歯部を有することができる。駆動ホィールの後続の第2の部分は、歯車段における案内手段として働く延長部を形成する。この延長部は、出力ホイールを案内する手段として使用することができる。出力ホイールが案内溝を有し、延長部が少なくとも案内溝内の領域に延びる場合に有利であることが分かっている。案内溝に延長部をこのように構造的に有利に導入することにより、多くの利点が得られる。第1の利点は、駆動ホィールを一体に形成することができ、電気モータの駆動シャフトへの装着が容易になることである。第2の利点は、案内溝を出力ホイール上に一体に形成することもできるという事実から生じる。第3の利点は、案内手段を歯車段自体に一体化することができるので、延長部と案内溝との構造的相互作用に起因する。構成要素の数を最小限に減らし、機能的信頼性の利点を構造上の利点と組み合わせることができる。その結果、公差とは独立して、または少なくとも公差とはほとんど独立して働き、コンパクトな設計を有し、高い機能的信頼性を提供する歯車段が提供される。 [0020] A further design variant of the invention is achieved when the drive wheel has an extension, which extension can be guided into the output wheel. The drive wheel is preferably received in a form-fitting manner on the drive shaft of the electric motor and extends in the direction of the output wheel. If the gear stage is designed, for example, as a crown gear stage, the first part of the drive wheel can have a toothing formed from one, two, three or more teeth. The trailing second part of the drive wheel forms an extension that serves as a guiding means in the gear stage. This extension can be used as a means of guiding the output wheel. It has proven advantageous if the output wheel has a guide groove and the extension extends at least in the area within the guide groove. This structurally advantageous introduction of the extension in the guide groove provides a number of advantages. A first advantage is that the drive wheel can be formed in one piece, which facilitates mounting on the drive shaft of the electric motor. A second advantage arises from the fact that the guide groove can also be formed integrally on the output wheel. A third advantage is due to the structural interaction of the extension and the guide groove, since the guide means can be integrated into the gear stage itself. The number of components can be reduced to a minimum and the advantages of functional reliability can be combined with structural advantages. As a result, a gear stage is provided which works independently of tolerances, or at least almost independently of tolerances, has a compact design and provides high functional reliability.

[0021]アクチュエータがハウジングを有し、歯車段がハウジングによって更に案内可能である場合、本発明の更に有利な設計の変形例が得られる。案内手段は、歯車段自体によって提供することができる。ハウジング自体が歯車段に係合することによって、歯車段構成要素の追加の固定および案内を達成することができる。駆動ホィールおよび出力ホィールを有する電気モータをハウジングに装着または受容すると、ハウジングカバーによって更に誘導することができ、機能的信頼性を更に高めることができる。一方で、出力ホイールは、たとえば、ハウジングカバーによって装着することができ、他方で、駆動ホイールのための軸受点は、ハウジングカバーによって提供することができる。 [0021] A further advantageous design variant of the invention is obtained if the actuator has a housing and the gear stage is further guideable by the housing. The guiding means may be provided by the gear stage itself. Additional fixing and guidance of the gear stage components can be achieved by the housing itself engaging the gear stage. If the electric motor with drive wheel and output wheel is mounted or received in the housing, it can be further guided by the housing cover, further increasing the functional reliability. On the one hand, the output wheel can be mounted, for example, by the housing cover, and on the other hand, the bearing point for the drive wheel can be provided by the housing cover.

[0022]この場合、延長部がハウジングによって案内されることができれば、特に有利であることが分かっている。駆動ホィールが受容領域、歯車領域および延長部を有する場合、延長部は、一方で、出力ホィールと相互作用する案内手段として役立つことができる。しかしながら、延長部は、出力ホイールとの係合領域から突出するように設計して、駆動ホイールのための軸受点を提供することもできる。この構造的係合により、駆動シャフトを更に装着することが可能となり、誘導に加えて駆動ホィールの装着も可能となる。 [0022] In this case, it has proven particularly advantageous if the extension can be guided by the housing. If the drive wheel has a receiving area, a gear area and an extension, the extension can on the one hand serve as a guiding means for interacting with the output wheel. However, the extension can also be designed to protrude from the area of engagement with the output wheel to provide a bearing point for the drive wheel. This structural engagement allows for the further mounting of a drive shaft and also allows for the mounting of a drive wheel in addition to guidance.

[0023]アクチュエータは、少なくとも2つの歯車段を有し、少なくとも1つの歯車段はクラウン歯車段として設計することができる。駆動ホィールを出力ホィールに案内することは、クラウン歯車段としての第1の歯車段がクラウン歯車段の利点をアクチュエータに統合することで、高い動作信頼性を確保する可能性を構成する。第2の歯車段は、一方で高い歯車比を達成することができ、他方で確立された技術を使用することができるように、調整ホイール段として設計されることが好ましい。次に、アクチュエータまたは作動手段は、たとえば、更なる歯車段を介して作動手段の直線駆動を可能にすることができる。全体として、アクチュエータの歯車への力の確実な導入がこのようにして保証され、構造設計の結果として、軸方向距離が保証され、かつ作動手段の公差に依存しない駆動が可能にされる。 [0023] The actuator has at least two gear stages, and at least one gear stage can be designed as a crown gear stage. Guiding the drive wheel to the output wheel constitutes the possibility that the first gear stage as a crown gear stage integrates the advantages of a crown gear stage in the actuator and thus ensures high operating reliability. The second gear stage is preferably designed as a regulating wheel stage, so that on the one hand high gear ratios can be achieved and on the other hand established technology can be used. The actuator or actuating means may then enable linear drive of the actuating means, for example via further gear stages. Overall, a reliable introduction of force into the gearwheel of the actuator is thus guaranteed, and as a result of the structural design, the axial distance is guaranteed and a drive independent of the tolerances of the actuating means is made possible.

[0024]以下、添付図面を参照しながら、好適な実施形態に基づいて、本発明をより詳細に説明する。しかしながら、例示的実施形態は本発明を限定するものではなく、単に有利な実施形態であるという原則が適用される。示された特徴は、個別に、又はクレームと同様に明細書の更なる特徴と組み合わせて、個別に又は組み合わせて実施することができる。
[0025]
図1は、直線的に調整可能な作動手段を有するアクチュエータの三次元図を示す。 図2は、図1のアクチュエータによる図を示し、図2は、ハウジングカバーを有するアクチュエータを示す。
[0024] Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the principle applies that the exemplary embodiments are not limiting of the invention, but are merely advantageous embodiments. The features indicated can be implemented individually or in combination with further features of the description as well as the claims.
[0025]
FIG. 1 shows a three-dimensional view of an actuator with linearly adjustable actuation means. FIG. 2 shows a view of the actuator of FIG. 1, and FIG. 2 shows the actuator with a housing cover.

発明の詳細な説明Detailed description of the invention

[0026]図1は、アクチュエータ1の三次元図を三次元図および開放ハウジング2の図で示す。本実施形態において、アクチュエータ1は、直線的に調整可能な作動手段3を有する。作動手段は、たとえば、燃料フィラーフラップまたは充電プラグをロックする役割を果たすことができる。本実施形態において、アクチュエータ1は、クラウン歯車段4としての第1の歯車段と、平歯車段5としての第2の歯車段と、歯付きラック段6としての第3の歯車段とを有する。クラウン歯車段4は、第1の軸7に装着され、平歯車段5および歯付きラック段6は、第2の軸8に装着される。歯車段4、5、6は、電気モータ9と電気モータ9の駆動シャフト10とによって駆動される。電気モータ9および軸7,8はハウジング2の少なくとも一方の側に受容される。 [0026] FIG. 1 shows a three-dimensional view of an actuator 1 in a three-dimensional view and a view of an open housing 2. As shown in FIG. In this embodiment, the actuator 1 has linearly adjustable actuation means 3. The actuating means can serve, for example, to lock the fuel filler flap or the charging plug. In this embodiment, the actuator 1 has a first gear stage as a crown gear stage 4, a second gear stage as a spur gear stage 5, and a third gear stage as a toothed rack stage 6. . The crown gear stage 4 is mounted on the first shaft 7 and the spur gear stage 5 and the toothed rack stage 6 are mounted on the second shaft 8. The gear stages 4, 5, 6 are driven by an electric motor 9 and a drive shaft 10 of the electric motor 9. An electric motor 9 and shafts 7, 8 are received on at least one side of the housing 2.

[0027]クラウン歯車段4は、駆動ホィール11と出力ホィール12とから形成されている。全ての歯車構成要素4、5、6は、ハウジング2の内部13に配置される。駆動ホィール11は、電気モータ9の駆動シャフト10に形状適合方式で受容される。駆動ホィール11は、機能領域に分割されている。駆動ホィール11は、受容領域14と、歯車領域15と、延長部16の形をした案内領域16とを有する。クラウン歯車段4は、クラウン歯車17と、案内溝18と、平歯車19とを更に有する。本実施形態において、クラウン歯車17と案内溝18と平歯車19とが一体に形成されている。 [0027] The crown gear stage 4 is formed from a drive wheel 11 and an output wheel 12. All gear components 4, 5, 6 are arranged inside 13 of housing 2. The drive wheel 11 is received in a form-fitting manner on the drive shaft 10 of the electric motor 9 . The drive wheel 11 is divided into functional areas. The drive wheel 11 has a receiving area 14 , a gear area 15 and a guiding area 16 in the form of an extension 16 . The crown gear stage 4 further includes a crown gear 17, a guide groove 18, and a spur gear 19. In this embodiment, the crown gear 17, the guide groove 18, and the spur gear 19 are integrally formed.

[0028]本実施形態において、案内手段20は駆動ホィール11上の延長部16から形成され、案内溝18は出力ホィール12上に形成されている。延長部16は、出力ホイール12の溝18に形状適合するように係合し、その結果、クラウン歯車段において確実な係合とその結果としての安全な力伝達が達成できる。案内手段20の構造的な設計により、アクチュエータ1の高い機能的信頼性を、最小限の構造的な努力と最小の部品数で確保することができる。 [0028] In this embodiment, the guide means 20 are formed from an extension 16 on the drive wheel 11 and the guide groove 18 is formed on the output wheel 12. The extension 16 engages in a form-fitting manner in the groove 18 of the output wheel 12, so that a positive engagement and a consequent safe force transmission in the crown gear stage can be achieved. The structural design of the guide means 20 makes it possible to ensure a high functional reliability of the actuator 1 with minimal structural effort and a minimum number of parts.

[0029]駆動シャフト10は電気モータ9を介して駆動されることにより、クラウン歯車段4への力伝達またはトルク伝達が行われる。クラウン歯車17は平歯車19と一体に形成されており、平歯車段5へのトルク伝達を行うことができる。平歯車段5は歯付きラック段6の歯車21に動作可能に接続されており、作動手段3は歯付きラック段6によってハウジング2からハウジング2内に移動可能である。作動手段3はシールを介して移動可能であることが示されている。さらに円周状のハウジングシール23がハウジングカバー24と相互作用してハウジング2を密封する。 [0029] The drive shaft 10 is driven via the electric motor 9 to transmit force or torque to the crown gear stage 4. The crown gear 17 is formed integrally with the spur gear 19 and can transmit torque to the spur gear stage 5. The spur gear stage 5 is operatively connected to the gear 21 of the toothed rack stage 6, so that the actuating means 3 can be moved from the housing 2 into the housing 2 by means of the toothed rack stage 6. The actuating means 3 are shown to be movable through the seal. Furthermore, a circumferential housing seal 23 interacts with the housing cover 24 to seal the housing 2.

[0030]図2は、ハウジングカバー24が追加的に装着された、図1に従う図におけるアクチュエータ1を示す。ハウジングカバー24は、アクチュエータ1に対して軸受手段25,26,27を提供していることが分かる。第1の軸受手段25は、電気モータ9をハウジング2内に確実にかつ遊びなく収容できるように固定するためのものである。円筒形延長部27は、クラウン歯車段4のクラウン歯車17の軸7に対する軸受手段27として役立つ。また、駆動ホィール11の軸受点26がハウジングカバー24によって設けられていることも分かる。軸受点26は、少なくとも領域において駆動ホィール11の延長部16に係合する。これにより、軸受手段26によって駆動ホィール1の軸受点26を設けることができ、アクチュエータ11の機能的信頼性を更に高めることができる。アクチュエータ1の本発明に係る設計の結果として、アクチュエータ1のコンパクトな設計を確保することができ、高い力を伝達することができ、極端な状況、特にクラウン歯車段4においても、互いに係合する歯付きセグメントの飛び越しを防止することができる。 [0030] Figure 2 shows the actuator 1 in the view according to Figure 1, additionally fitted with a housing cover 24. It can be seen that the housing cover 24 provides bearing means 25, 26, 27 for the actuator 1. The first bearing means 25 are for fixing the electric motor 9 in a secure and play-free manner in the housing 2 . The cylindrical extension 27 serves as bearing means 27 for the shaft 7 of the crown gear 17 of the crown gear stage 4 . It can also be seen that the bearing point 26 of the drive wheel 11 is provided by the housing cover 24. The bearing point 26 engages the extension 16 of the drive wheel 11 at least in a region. Thereby, a bearing point 26 of the drive wheel 1 can be provided by the bearing means 26, and the functional reliability of the actuator 11 can be further increased. As a result of the inventive design of the actuator 1, it is possible to ensure a compact design of the actuator 1, which is able to transmit high forces and which engage with each other even in extreme situations, especially in the crown gear stages 4. Skipping of toothed segments can be prevented.

符合の説明Explanation of the sign

1…アクチュエータ、
2…ハウジング、
3…作動手段、
4…歯車段、クラウン歯車段、
5…平歯車段、
6…歯付きラック段、
7、8…軸、
9…電気モータ、
10…駆動シャフト、
11…駆動ホィール、
12…出力ホィール、
13…ハウジングの内部、
14…受容領域、
15…歯車領域、
16…案内領域、延長部、
17…クラウン歯車、
18…案内溝、
19…平歯車、
20…案内手段、
21…歯車、
22…シール、
23…ハウジングシール、
24…ハウジングカバー、
25, 26, 27…軸受手段。
1...actuator,
2...housing,
3...operating means,
4...Gear stage, crown gear stage,
5...Spur gear stage,
6...Toothed rack stage,
7, 8...axis,
9...Electric motor,
10... Drive shaft,
11... Drive wheel,
12...Output wheel,
13...Inside of the housing,
14...receptive area,
15...Gear area,
16...Guide area, extension part,
17...Crown gear,
18...Guide groove,
19...Spur gear,
20...guidance means,
21...Gear,
22...Seal,
23...housing seal,
24...housing cover,
25, 26, 27...Bearing means.

Claims (10)

電気モータ(9)と、前記電気モータの(9)の下流に接続され、駆動ホィール(11)および出力ホィール(12)を有する少なくとも1つの歯車段(4、5、6)と、作動手段(3)とを有する、自動車用、特に自動車の閉鎖装置用のアクチュエータ(1)であって、
前記作動手段(3)は、前記歯車段(4、5、6)によって動作可能であり、前記歯車段(4、5、6)は、少なくとも領域内で歯車構成要素(11、12)を案内する手段(20)を有し、前記歯車構成要素(11、12)は連続的に案内可能であることを特徴とするアクチュエータ(1)。
an electric motor (9), at least one gear stage (4, 5, 6) connected downstream of said electric motor (9) and having a drive wheel (11) and an output wheel (12); and actuating means ( 3), an actuator (1) for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle closing device, comprising:
Said actuation means (3) are operable by said gear stages (4, 5, 6), said gear stages (4, 5, 6) guiding gear components (11, 12) at least in a region. An actuator (1) characterized in that it has means (20) for activating, said gear components (11, 12) being continuously guideable.
前記歯車構成要素(11,12)は、案内する為の手段(16,18,20)を有することを特徴とする、請求項1に記載のアクチュエータ(1)。 Actuator (1) according to claim 1, characterized in that the gear components (11, 12) have means (16, 18, 20) for guiding. 前記案内する為の手段(16、18、20)は、前記歯車構成要素(11、12)、特に前記駆動ホィール(11)と前記出力ホィール(12)との間の形状嵌合によってもたらすことができることを特徴とする、請求項2に記載のアクチュエータ(1)。 The means for guiding (16, 18, 20) may be provided by a positive fit between the gear components (11, 12), in particular the drive wheel (11) and the output wheel (12). Actuator (1) according to claim 2, characterized in that it can. 少なくとも1つの歯車段(4,5,6)は、クラウン歯車段(4)であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載のアクチュエータ(1)。 Actuator (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least one gear stage (4, 5, 6) is a crown gear stage (4). 少なくとも2つの歯車段(4,5,6)が存在し、少なくとも1つの歯車段(4,5,6)がクラウン歯車段(4)であることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載のアクチュエータ(1)。 Any of claims 1 to 4, characterized in that there are at least two gear stages (4, 5, 6) and at least one gear stage (4, 5, 6) is a crown gear stage (4). The actuator (1) according to item 1. 前記駆動ホィール(11)は、延長部(16)を有しており、前記延長部(16)を前記出力ホィール(12)内に案内することができることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載のアクチュエータ(1)。 6. The drive wheel (11) according to claims 1 to 5, characterized in that the drive wheel (11) has an extension (16), which can be guided into the output wheel (12). Actuator (1) according to any one of the claims. 前記出力ホイール(12)は、案内溝(18)を有し、前記延長部(16)は、少なくとも前記案内溝(18)内の領域に延びることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載のアクチュエータ(1)。 7. The output wheel (12) according to any of claims 1 to 6, characterized in that the output wheel (12) has a guide groove (18), and the extension (16) extends at least in an area within the guide groove (18). The actuator (1) according to item 1. 前記アクチュエータ(1)はハウジング(2,24)を有し、前記ハウジング(2,24)によって前記歯車段(4,5,6)を更に案内することができることを特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載のアクチュエータ(1)。 Claims 1 to 3, characterized in that the actuator (1) has a housing (2, 24), by means of which the gear stage (4, 5, 6) can be further guided. 7. The actuator (1) according to any one of 7. 前記延長部(16)は、前記ハウジング(2、24)によって案内することができることを特徴とする、請求項1~8のいずれか一項に記載のアクチュエータ(1)。 Actuator (1) according to any of the preceding claims, characterized in that the extension (16) can be guided by the housing (2, 24). 前記駆動ホィール(11)および/または前記出力ホィール(12)を一体に形成することができることを特徴とする、請求項1~9のいずれか一項に記載のアクチュエータ(1)。 Actuator (1) according to any of the preceding claims, characterized in that the drive wheel (11) and/or the output wheel (12) can be formed in one piece.
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