Исполнительный механизм для автотехнического применения - RU2556499C2

Описание

Изобретение касается исполнительного механизма для автотехнических применений, в частности для замков автомобильных дверей, с приводом и линейным исполнительным элементом, приводимым в действие приводом.

Подобные исполнительные механизмы используются, например, без ограничения, в качестве вспомогательного доводчика, как они, среди прочего, представлены в описании к патенту DE 10112120 В4. В этом случае вспомогательный доводчик воздействует на крышку багажника автомобиля. Для этого предусмотрен электродвигатель, действующий на линейный исполнительный элемент. Электродвигатель имеет установленный на фланце редуктор, который располагается в крышке багажника или на ней.

Здесь на практике часто возникает проблема, состоящая в том, что электродвигатель во время установки неправильно ориентируется по отношению к линейному исполнительному механизму и/или возникает люфт. В результате во время работы могут возникать вибрации. Поскольку рассматриваемый исполнительный механизм в большинстве случаев используется для приведения в действие замков автомобильных дверей или даже всех автомобильных дверей, часто эти элементы действуют или могут действовать как резонаторы. В любом случае работа известных исполнительных механизмов связана с вредным шумом. В этом случае на помощь приходит настоящее изобретение.

В основу изобретение положена техническая задача усовершенствовать подобного рода исполнительный механизм для автотехнических применений так, чтобы в целом улучшить шумовые эффекты.

Для решения этой технической задачи в изобретении предлагается при использовании типичного исполнительного механизма располагать привод и линейный исполнительный элемент под углом друг к другу, в частности под прямым углом. Таким образом, любой шум, генерируемый приводом, не передается или почти не передается на расположенный к нему под углом линейный исполнительный элемент. Это связано с тем, что расположение под углом, в частности, под прямым углом, с одной стороны, привода, а с другой стороны, линейного исполнительного элемента, как правило, означает, что привод и линейный исполнительный элемент соединяются друг с другом при помощи червячной передачи. Подобная червячная передача является относительно нечувствительной к возможным вибрациям. Также в большинстве случаев без проблем решается вопрос с возможным люфтом в приводе. В любом случае шумовые эффекты исполнительного механизма по настоящему изобретению существенно улучшаются по сравнению с предыдущими формами осуществления.

К тому же привод и исполнительный элемент обычно располагают вместе в одном корпусе. Это также улучшает шумовые характеристики. Это связано с тем, что корпус выполняет функцию капсулирования, с одной стороны, привода, а с другой стороны, исполнительного элемента, в результате чего надежно подавляется выход шума наружу. К этому следует добавить, что возможный корпусный шум значительно снижается по сравнению с прежними формами осуществления, если не полностью подавляется за счет расположения под углом, с одной стороны, привода, а с другой стороны, линейного исполнительного элемента.

Особое самостоятельное значение для изобретения имеет также то, что привод соединен с корпусом по меньшей мере через одну опору подшипника. В большинстве случаев используются две опоры подшипника, так что привод связан с корпусом через двухточечную опору при помощи обеих опор подшипников. При этом особенно хорошо зарекомендовал себя вариант, когда соответствующая опора подшипника выполнена в виде прессового гнезда подшипника.

Это объясняется тем, что подобное прессовое гнездо подшипника, как правило, имеет поперечные ребра, которые в ходе монтажа привода в корпусе обычно деформируются. Такими поперечными ребрами в большинстве случаев являются ребра сдавливания. Кроме того, опора подшипника может быть выполнена из нескольких частей или же из одной части. Выполненный таким образом монтаж привода при помощи одного или нескольких прессовых гнезд подшипника обеспечивает то, что привод безупречно ориентируется по отношению к линейному исполнительному элементу, а с другой стороны, привод долговременно удерживается в корпусе без люфта.

При этом, как правило, опора подшипника выполняется в корпусе. Опора подшипника может быть также выполнена на приводе. Кроме того, можно также сформировать опору подшипника на отдельном вкладыше подшипника, а именно в и/или на соответствующем вкладыше подшипника. В конечном итоге хорошо зарекомендовал себя вариант изготовления опоры подшипника частично из легко пластически деформируемого материала, например пластмассы, предпочтительно в форме ребер сдавливания.

Легко пластически деформируемый в этом отношении означает материал, который в ходе (ручного) монтажа привода деформирует или может быть деформирован. Это может быть реализовано, например, так что привод размещается в корпусе, а при его закреплении в корпусе опора подшипника или прессовое гнездо подвергается полной или частичной деформации. Для этого корпус может быть выполнен из двух или нескольких частей. При этом, как правило, прибегают к использованию части крышки и верхней части. Как только привод помещается в корпус, происходит описанная выше деформация опоры подшипника.

Привод в основном устанавливается в верхней части. Кроме того, в большинстве случаев в верхней части находится подключенный под углом к приводу линейный исполнительный элемент. Как только размещается привод - в данном случае, как правило, речь идет об электродвигателе - согласно настоящему изобретению в образовавшемся прессовом гнезде в качестве опоры подшипника привода происходит деформация отдельных поперечных ребер или ребер сдавливания. Разумеется, возможно, также, что не происходит никакой деформации или только незначительная деформация, когда привод или электродвигатель с самого начала занимает "правильное" положение без люфта по отношению к корпусу, а также по отношению к линейному исполнительному элементу.

В любом случае изобретение определенно позволяет выполнить ориентацию привода по отношению к корпусу и/или по отношению к линейному исполнительному элементу в определенных и задаваемых прессовым гнездом подшипника пределах. После того как привод или электродвигатель принимает желаемую ориентацию, она сохраняется в течение всего времени работы, потому что соответствующая опора подшипника подвергается частичной пластической деформации. Этой цели, в основном, служат ребра сдавливания или выполненные для этого поперечные ребра. В результате привод удерживается в корпусе без люфта. Вибрации (больше) практически не возникают.

В любом случае можно закрепить привод или, соответственно, электродвигатель с малыми допусками и без люфта с учетом возможности его ориентации по отношению к корпусу и линейному исполнительному элементу. Это имеет особое значение для должной и особенно бесшумной работы двигателя. В другом преимущественном варианте осуществления в изобретении предлагается, чтобы в дополнение по меньшей мере к одному прессовому гнезду подшипника в качестве опоры подшипника в приводе было предусмотрено гнездо резиновой опоры в качестве дополнительной опоры подшипника. В большинстве случаев гнездо резиновой опоры выполнено в резиновом кольце, которое полностью или частично принимает привод. Это резиновое кольцо, как правило, предназначено для приема или схватывания основания электродвигателя. При этом прессовое гнездо подшипника или оба прессовых гнезда подшипника находятся на головке электродвигателя. Фактически прессовое гнездо подшипника можно предусмотреть на конце вала привода электродвигателя. Еще одно прессовое гнездо подшипника может быть предусмотрено в области выступа, который охватывает проходное отверстие вала привода через корпус двигателя. Естественно, что это необязательно.

Как уже было объяснено, соответствующее прессовое гнездо подшипника или ребра сдавливания могут быть сформированы непосредственно в корпусе, который, как и прессовое гнездо подшипника, обычно изготавливается из пластмассы. При этом есть также возможность создать прессовое гнездо подшипника или в целом опору подшипника в или на отдельном вкладыше подшипника. В этом случае предпочтительно изготавливать вкладыш подшипника из пластмассы. Подобный вкладыш подшипника можно, например, насадить на головную часть вала привода. При помощи этого вкладыша подшипника можно поместить привод или, соответственно, таким образом оснащенный электродвигатель в соответствующий поддон подшипника. При этом вкладыш подшипника касается находящихся, как правило, на внешней стороне ребер сдавливания или соответствующих поперечных ребер в отверстии, принимающем вкладыш подшипника. При таком контакте происходит деформация ребер сдавливания, чем обеспечивается безупречное удержание и посадка вала привода в приведенном примере. Эта процедура является особенно предпочтительной за счет того, что привод выполнен симметричным по отношению к оси вращения, а опоры подшипников можно выполнить в виде соответствующих кольцевых или частично кольцевых вкладышей.

В результате создается исполнительный механизм для автотехнических применений, отличающийся особо бесшумной работой. Такая бесшумная работа в основном объясняется тем, что привод или обычно используемый в таком случае электродвигатель с учетом в любом случае малых допусков размещается в корпусе и по отношению к соответствующему линейному исполнительному элементу. Тем самым сообщаемое приводом на его вал вращательное движение безупречно, точно и без вибраций передается на линейный исполнительный элемент. При этом речь может идти о приводе винт-гайка, что, разумеется, является только примером и не следует рассматривать как ограничение изобретения.

При точной установке привода в корпус не только оптимизируются шумовые характеристики, но и увеличивается срок службы. Возможный люфт привода по отношению к линейному исполнительному элементу ограничивается в конечном итоге червячной передачей, которая передает вращательное движение вала привода во вращательное движение в другом направлении на ходовую гайку в приведенном примере. За счет вращения неподвижно расположенной в корпусе ходовой гайки ходовой винт перемещается линейно вперед-назад и передает желаемое рабочее перемещение, например, на подтягивающую защелку, откидную дверь автомобиля, крышку заливной горловины, заднюю дверь и т.п. Это дает существенные преимущества.

Ниже изобретение описывается со ссылкой на приведенное только в качестве примера изображение. На фиг.1 показан исполнительный механизм по настоящему изобретению в разобранном виде.

На фиг.1 представлен исполнительный механизм для автотехнических применений. Под автотехническими применениями понимаются не только ограниченные функции исполнительного механизма вместе с одним или несколькими замками автомобильных дверей 1. Фактически представленный исполнительный механизм может использоваться для того, чтобы приводить в действие доводчик при использовании такого замка автомобильной двери 1, как описано, например, в патенте DE 10112120 В4. Разумеется, это только пример и его не следует рассматривать как ограничение изобретения.

Для конкретного выполнения указанных функций базовая конструкция исполнительного механизма включает привод 2 и линейный исполнительный элемент 3, 4, который приводится в действие или может приводиться в действие приводом 2.

В случае линейного исполнительного элемента 3, 4 речь идет конкретно о приводе шпинделя с ходовым винтом 3 и ходовой гайкой 4, находящейся в корпусе 8b на шарикоподшипнике или подшипнике скольжения, что в любом случае является только примером, и не следует рассматривать как ограничение изобретения. Привод, или соответственно электродвигатель 2, имеет вал привода 5. Вал привода 5 передает свое вращательное движение через червячную передачу 6 на линейный исполнительный элемент 3, 4, или соответственно ходовую гайку 4. В результате неподвижно установленная ходовая гайка 4 вращается и перемещает находящийся на ходовой гайке 4 шпиндель, или соответственно ходовой винт 3, в зависимости от направления вращения вперед-назад, как показано двойной стрелкой на фигуре. Присоединенный к шпинделю 3 трос Боудена или сопоставимый соединительный элемент передает эти линейные рабочие перемещения линейного исполнительного элемента 3, 4 на замок автомобильной двери 1 в приведенном примере.

В рамках изобретения привод, или соответственно электродвигатель 2, с одной стороны, и линейный исполнительный элемент 3, 4, с другой стороны, расположены под углом по отношению друг к другу. Фактически можно увидеть, что, с одной стороны, вал 5 привода и, соответственно, электродвигателя 2, а с другой стороны, ходовой винт 3 образуют прямой угол друг к другу. В зависимости от конструктивного исполнения червячной передачи 6 могут наблюдаться и использоваться также и другие углы. Таким образом, можно точно и без вибраций передать вращательные движения вала привода 5 на линейный исполнительный элемент 3, 4.

Способствует этому дополнительно то обстоятельство, что привод, или соответственно электродвигатель 2, соединен с корпусом 8b с помощью двух опор подшипников 7, 7'. Фактический корпус 8а, 8b выполнен из двух частей и, по сути, состоит из части крышки 8а и верхней части 8b. Для соединения обеих частей корпуса 8а, 8b могут использоваться винты, заклепки или подобные соединительные элементы 9.

Под соответствующими опорами подшипника 7, 7' следует понимать прессовое гнездо подшипника. При этом в рамках примера в конечном итоге реализованы две разные опоры подшипника, или соответственно прессовое гнездо подшипника 7, 7'. В целом соответствующая опора подшипника 7, 7', или соответственно прессовое гнездо подшипника 7, 7', выполнены с возможностью пластической деформации. Для этого в приведенном примере соответствующие опоры подшипников 7, 7' изготовлены из пластмассы.

Опора подшипника 7' конструктивно выполнена из двух частей или, в общем, из нескольких частей и образована в отверстии корпуса 8b. Прессовое гнездо подшипника 7' принимает внутри выступ 10 подшипника двигателя. Этот выступ 10 выполнен в области корпуса привода, или соответственно электродвигателя 2, в который вал 5 привода выходит из корпуса. Это означает, что выступ 10 охватывает выходное отверстие вала 5 привода 2 из соответствующего корпуса.

Другая опора подшипника 7, или соответственно прессовое гнездо подшипника 7, в примере осуществления выполнено на вкладыше подшипника 7. Под таким вкладышем подшипника 7 понимается отдельный конструктивный элемент для установки привода 2, который, как и корпус 8а, 8b, изготовлен из пластмассы. Фактически рассматриваемый вкладыш подшипника 7 вставляется при монтаже привода 2 в соответствующую втулку подшипника 11 корпуса 8b. Предварительно вкладыш подшипника 7 насаживается на вал 5 привода. Вкладыш подшипника 7 действует как вкладыш подшипника скольжения, который принимает головной конец вала привода 5.

Общим в опорах подшипников, или соответственно прессовых гнездах подшипника 7, 7', является то, что они имеют соответствующие поперечные ребра 12. Эти поперечные ребра или также ребра сдавливания 12 в конечном итоге располагаются между приводом 2 и корпусом 8b, служащим для установки привода 2. Эти поперечные ребра, или соответственно ребра сдавливания 12, подвергаются пластическому деформированию только при монтаже привода 2 в корпусе 8b. Это возможно и желательно, потому что опора подшипника, или соответственно прессовое гнездо подшипника 7, 7', в частности ребра сдавливания 12, изготавливаются из частично легко пластически деформируемого материала, в приведенном примере из пластмассы.

Для опоры подшипника, или соответственно прессового гнезда подшипника 7', это применимо с самого начала, потому что корпус 8а, 8b конструктивно выполнен в виде литого изделия из пластмассы. Вкладышем подшипника 7 также является литое изделие из пластмассы. Таким образом, гарантируется, что поперечные ребра, или соответственно ребра сдавливания 12, подвергаются описанному пластическому деформированию при монтаже привода 2 и соединении привода 2 с окружающим его корпусом 8b, в котором имеются опоры подшипника. Это связано с тем, что конструктивное исполнение выбирается в целом так, что поперечные ребра, или соответственно ребра сдавливания 12, по их общему диаметру (незначительно) больше соответствующего диаметра прессового гнезда подшипника 7, 7' или совокупных пройм, окружающих выступ 10. В результате при описанном монтаже происходит в любом случае более или менее сильная деформация поперечных ребер 12.

Вследствие этого обеспечивается плотная посадка привода 2 в корпусе 8а, 8b. Кроме того, поперечные ребра, или соответственно ребра сдавливания 12, обеспечивают определенное выравнивание допусков при монтаже. Это означает, что привод 2 безупречно ориентируется по отношению к червячной передаче 6, а именно: практически без люфта. Это объясняется тем, что при такой процедуре монтажа соответствующие поперечные ребра, или соответственно ребра сдавливания 12, деформируются настолько, что привод 2 безупречно ориентируется по отношению к линейному исполнительному элементу 3, 4, и одновременно реализованные опоры подшипника 7, 7' обеспечивают плотную посадку.

Дополнительно к описанным опорам подшипника 7, 7' реализуется гнездо резиновой опоры 13 в качестве дополнительной опоры подшипника для привода 2. Это гнездо резиновой опоры 13 формируется в резиновом кольце, которое полностью или частично принимает привод 2. Фактически рассматриваемое резиновое кольцо 13 выполняется со специальной формой в верхней части для приема основания привода 2, который вставляется в рассматриваемое резиновое кольцо 13.

Совершенно очевидно, что привод, или соответственно электродвигатель 2, в целом выполнен симметрично по отношению к оси вращения, а именно по отношению к оси А, образуемой валом привода 5. Как следствие такого симметричного по отношению к оси вращения исполнения, оба вкладыша подшипников 7, 7' также выполнены симметричными по отношению к оси вращения. То же касается и резинового кольца 13. Это означает, что рассматриваемыми опорами подшипников 7, 7' и гнездом резиновой опоры 13 являются соответственно кольцевые или частично кольцевые вкладыши.

Реферат

Предметом настоящего изобретения является исполнительный механизм для автотехнических применений, в частности для замков автомобильных дверей. В своей базовой конструкции исполнительный механизм состоит из привода (2) и линейного исполнительного элемента (3, 4), приводимого в действие приводом. По настоящему изобретению привод (2) и линейный исполнительный элемент (3, 4) расположены под углом друг к другу, в частности под прямым углом. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула