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用于敞篷车顶篷的驱动组件的制作方法

2022-11-30 07:35:24 来源:中国专利 TAG:
1.本发明涉及一种用于敞篷车顶篷的驱动组件。此外,本发明还涉及一种具有这种驱动组件的敞篷车顶篷。
背景技术
::2.此类驱动组件已经在实践中被公开并且是乘用车的组成部分,该乘用车构造有可调节的顶篷,该顶篷可以在横跨车辆内室的关闭位态和向上打开车辆内室的存放位态之间调节。所述敞篷车顶篷包括顶篷杆,所述顶篷杆关于竖直的顶篷纵向中间平面在两侧分别具有导杆组件,借助于所述导杆组件在翻转式车顶(retractablehardtop(rht))的情况下可以移动刚性车顶壳并且在折叠式车顶的情况下可以将顶篷盖撑开。3.为了打开和关闭敞篷车顶篷,公知的驱动组件具有例如执行器(至少以电动机的形式),该执行器的驱动力矩通过至少多级的传动装置如此传递到导杆组件上,以至于其为了移动刚性车顶壳或顶篷盖而被操纵。4.由de102015121507a1例如公开了一种敞篷车顶篷,其可以通过电动机打开或关闭。5.已知的可自动打开和关闭的敞篷车顶篷中的缺点是,用户在执行器(通过该执行器在常规情况下实现敞篷车顶篷的打开和关闭)的可能的失效的情况下必须纯手动打开或关闭该敞篷车顶篷。然而,用户在此必须克服来自执行器传动装置组件的自锁(该自锁决定性地通过处于配合中的传动装置部件引起),这需要用户耗费较大的力气并且因此对用户不友好。例如,迄今为止通常的是给执行器的倾斜设齿的传动装置轴配备六角形槽。于是,用户可以在执行器失效的情况下利用匹配的内六角扳手手动地转动传动装置轴。由于该传动装置组件的结构的复杂性,所以这种马达轴需要精密加工,这导致成本上升。此外,该马达需要附加地密封以满足防护等级ip5k4的要求。同样地,通过此类手动操作显著提高了用于打开或关闭该敞篷车顶篷的持续时间。技术实现要素:6.本发明的任务是,进一步研发一种用于本文开头所述类型的敞篷车顶篷的驱动组件,以使得即使在执行器失效的情况下也能对用户友好地打开或关闭该敞篷车顶篷或敞篷车软顶。7.根据本发明,该任务通过具有优选实施方案的驱动组件解决。8.这种用于敞篷车顶篷的驱动组件包括用于操纵所述敞篷车顶篷的执行器和具有壳体的传动装置。所述执行器作用于所述传动装置,所述传动装置具有蜗杆、抗扭转地布置在支承销上且与蜗杆配合的蜗轮、第一正齿轮和第二正齿轮,该第二正齿轮与所述第一正齿轮配合并且抗扭转地布置在一销上。本发明的驱动组件的特征在于,传动装置包括能够从所述壳体的外部操纵的传动装置适配器,该传动装置适配器能够在功能位态与释放位态之间移位,在所述功能位态中,所述蜗轮借助于所述传动装置适配器与所述第一正齿轮配合,在所述释放位态中释放所述第一正齿轮相对于所述蜗轮的旋转。9.因此,本发明的设计提供了一种类型的解锁机构(也就是传动装置适配器),通过该解锁机构使得第一传动级(蜗轮在第一正齿轮上)与第二传动级(第一正齿轮在第二正齿轮上)的联接和脱联成为可能。本发明的驱动组件的优点是其制造成本低(不需要敞篷车辆顶篷的顶篷杆的附加的结构耗费以在执行器故障的情况下实施紧急操纵)。此外,该传动装置适配器可以简单操作,从而不需要用户学习。此外,通过采用传动装置适配器使得用于借助于该传动装置适配器联接和脱联所述变速器的持续时间很少。10.本发明的驱动装置的构型具有的优点是,用户借助于该传动装置适配器可以在功能位态与释放位态之间(手动地)变换。因此,例如在执行器(例如由于短路或其他功能故障)失效的情况下可以通过将该传动装置适配器置于释放位态中来将第一正齿轮与蜗轮脱联。通过该脱联或释放,传动装置不再经受自锁,因为第一正齿轮可以相对于蜗轮自由转动,从而显著降低了用户在手动收拢或打开敞篷车顶篷时的力耗费。由此,总体上决定性地提高了用户友好性。11.该敞篷车顶篷可以实施为翻转式车顶(retractablehardtop(rht))或折叠式车顶,在折叠式车顶的情况下可以将顶篷套撑开。12.在本情况中,蜗轮在支承销上的抗扭转的布置理解为:蜗轮例如通过环形凸缘布置在支承销上,其中例如可以通过将蜗轮收缩到支承销上来产生抗扭转的布置。替换地,也可能的是,支承销在外周面上至少区段地具有型廓部,借助于该型廓部确保蜗轮的抗扭转的引导。13.在本情况中,“型廓部”指的是任何类型的肋部或悬伸部,其布置在支承销的外周面上或从该外周面突出并配合到该蜗轮的内环形凸缘的互补的留空中。替换地,也可能的是,蜗轮的内环形凸缘具有肋部或悬伸部,其配合到支承销的外周面上的互补的留空中。有利的是,支承销或蜗轮的内环形凸缘具有至少一个型廓部(例如肋部或隆起部等),以确保蜗轮在支承销上的抗扭转的布置。14.如果传动装置适配器处于功能位态中,则执行器(其例如可以设计为电动机)的旋转可以通过蜗杆(也称为蜗杆轴)传递到蜗轮上。通过该传动装置适配器,蜗轮的旋转可以传递到与第二正齿轮配合的第一正齿轮上。由此,通过这些相互配合的正齿轮,可以将在第一正齿轮中通过传动装置适配器引起的旋转传递到与销抗扭转地配合的第二正齿轮上。敞篷车顶篷的导杆优选配合到第二正齿轮的留空中。即第一传动级与第二传动级通过该传动装置适配器耦合。15.相反,在释放位态中,传动装置适配器处于一位置中,在该位置中不存在蜗轮与第一正齿轮之间借助于传动装置适配器的作用连接,从而第一正齿轮相对于蜗杆的相对运动被释放。即第一传动级与第二传动级脱联。16.在一个优选的实施例中,所述传动装置适配器包括基本上帽子形状的内套筒,该内套筒借助于空心柱形区段在所述支承销上抗扭转地引导。设计为“帽子形状”意味着:内套筒并非仅仅设计为空心柱形的圆形套筒,而是具有盘形的盖部。17.在另一优选的实施例中,所述支承销的外周面和所述内套筒的空心柱形区段的内周面具有分别互补的型廓部以抗扭转地引导。18.在本情况中,“互补”理解为两个周面的型廓部实施为相互匹配以确保内套筒在支承销上的抗扭转的布置。如上所述,“型廓部”可理解为任何类型的肋部,通过它使得内套筒在支承销上的抗扭转的引导成为可能。例如,这种型廓部可以包括支承销的外周面上的悬伸的片和内套筒的空心柱形区段的内周面上的互补的凹部,反之亦然。优选地,型廓部具有多个肋部或悬伸部或筋,以实现通过蜗轮旋转引起的导入到内套筒中的力的力分布。19.在一个替换的实施方式中,支承销可以实施为一种类型的楔(或截锥),以将在支承销上“浮动的”内套筒预紧。楔特征提供的优点是,内套筒或传动装置适配器与蜗轮(通过夹紧)抗扭转地配合。20.在另一有利的实施方式中,所述内套筒包括第一外周面,其如此构成,以至于该第一外周面在所述传动装置适配器的功能位态中与所述第一正齿轮的第一环形凸缘抗扭转地配合。21.在本情况中,“环形凸缘”理解为第一正齿轮的盘形区段。22.特别有利的是,所述第一外周面和所述第一环形凸缘具有分别彼此互补的型廓部。外周面和第一正齿轮的第一环形凸缘的型廓部例如可以如此实施,以至于或者内套筒的内周面或者第一正齿轮的环形凸缘可以实施有肋部或诸如此类,其分别配合到互补的凹部中,从而确保内套筒相对于该正齿轮的抗扭转的布置。特别有利地是,所述型廓部具有多个隆起部或诸如此类,从而与第一正齿轮的位置无关地确保内套筒与第一正齿轮的抗扭转的配合并且优选不需要第一正齿轮相对于内套筒的精确定位来产生抗扭转的布置。23.在另一优选的实施方式中,所述内套筒包括第二外周面,其如此构成,以至于该第二外周面在所述传动装置适配器的功能位态中与所述第一正齿轮的第二环形凸缘抗扭转地配合。24.优选地,所述第一正齿轮的第二环形凸缘相对于所述第一环形凸缘具有较大的内直径。这尤其是有优点的,因为通过这两个环形凸缘相互间的分级确保了在抗扭转地设置内套筒和第一端齿轮时的力分布。此外,通过第一和第二环形凸缘相互间的分级产生环形支撑面,第一正齿轮在所述功能位态中利用该环形支撑面支撑在所述内套筒上,从而确保了内套筒相对于第一正齿轮的定心。在该实施方式中,内套筒优选具有与第一和第二环形凸缘互补的周面区域,该周面区域同样具有分级部。25.在另一优选的实施方式中,所述传动装置适配器包括能够从所述壳体的外部操纵的螺钉,该螺钉配合到布置在所述壳体上的螺纹中并且通过该螺钉的柄端部作用于所述内套筒。26.该螺钉优选具有外螺纹并且该螺纹具有与其互补的内螺纹。该螺纹优选布置在所述壳体中或者作为一种螺纹销引入到壳体中。通过螺钉(并且从而该螺钉的柄端部)相对于内套筒在支承销上(例如通过型廓部引起)的抗扭转的布置的可旋转性,该柄端部优选仅仅间接地作用于内套筒,从而在螺钉的柄端部与内套筒的作用面之间不存在直接的接触。27.在另一优选的实施方式中,所述螺钉的柄端部借助于力传递元件作用于所述内套筒的作用面。28.所述作用面优选是内套筒的上侧上的盘形表面,其背离内套筒的空心柱形地设计的区段。29.优选地,力传递元件由硬化的材料制成,以防止由于通过螺钉(或螺钉的柄端部)传递的力引起的磨损。30.在另一优选的实施方式中,所述内套筒的作用面包括凹部,所述力传递元件保持在该凹部中。该凹部优选槽形地实施。特别优选地,该凹部设计为与所述力传递元件的外部几何结构的一部分互补。31.特别优选地,所述力传递元件构造为球。所述力传递元件的球形设计的优点是,通过该球(其优选保持在所述槽形凹部中),由螺钉在拧入所述螺纹中时通过柄端部引起的(压)力被低摩擦地传递到所述内套筒或其作用面上,从而使得所述力传递元件和所述内套筒的磨损最小化。优选地,所述球在所述槽形凹部中可旋转。32.在另一优选的实施方式中,所述支承销被弹簧包围,该弹簧向所述内套筒施加复位力。33.优选地,所述弹簧涉及螺旋弹簧,其中弹簧常数(弹簧硬度)优选如此选择,以至于螺钉的拧入不需要该传动装置适配器的用户的高于平均水平的力。该弹簧优选作用在内套筒的盘形端部上或内套筒的空心柱形区段的盘形端部上并且向该盘形端部施加复位力。该复位力优选反作用于在将螺钉拧入到螺纹中时由螺钉施加的压力。34.由此,传动装置适配器优选具有小齿轮(支承销)-弹簧-小齿轮(第一正齿轮上的套筒)适配器机构。此外,传动装置在其外侧上设有螺钉以操纵该传动装置适配器。当螺钉被拧紧时,传动装置适配器被向下朝支承销旋转轴线的方向压。一旦第一正齿轮与传动装置适配器脱联,则第二正齿轮可以在所述销上自由旋转。35.在另一优选的实施方式中,所述第一正齿轮包括空心柱形区段,该空心柱形区段相对于所述第一正齿轮的端侧具有较小的外直径。36.替换地,该空心柱形区段可以被称为套筒形区段。该空心柱形区段优选具有光滑的外周面,其不同于所述第一正齿轮的(设齿的)端面。37.在另一优选的实施方式中,所述蜗轮在该蜗轮的侧面中包括留空,在该留空中设置有槽形凹部,所述第一正齿轮的空心柱形区段通过所述槽形凹部定心。38.蜗轮的侧面中的留空可以理解为凹部,在该凹部的底部上引入槽形凹部。所述槽形凹部优选具有直径,该直径基本上相应于第一正齿轮的空心柱形区段的外直径(在本情况中“基本上相应于”指的是偏差不大于15%)。所述第一正齿轮的空心柱形区段通过所述蜗轮的侧面中的留空底部上的槽形凹部相对于所述支承销的旋转轴线定心。39.在所述传动装置适配器的释放位态中特别有利的是,第一端齿轮或其空心柱形区段能够尽可能低摩擦地在所述槽形凹部中旋转,以使得这两个构件相互间的磨损最小化,这可以通过相应地选择这些构件的材料和/或也可以通过使用润滑剂实现。40.在另一优选的实施方式中,所述螺钉到所述螺纹中的拧入使得所述内套筒从所述功能位态平移地沿着所述支承销的旋转轴线朝所述蜗轮的方向运动,直到所述内套筒的止挡部止挡在所述支承销的销端部上并且达到所述释放位态为止。41.内套筒的止挡部优选是盘形的面,其与内套筒的作用面对置地布置。支承销的销端部优选具有用于内套筒的导向装置或型廓部。特别优选地,支承销被上面提及的弹簧围作用,从而螺钉的拧入致使内套筒平移地朝弹簧的方向移动,从而使得该弹簧被压缩。随着螺钉拧入的增加或弹簧压缩的增加,通过弹簧引起的反力也增加,从而该拧入对于用户来说变难。通过这种传感式触觉感知向用户表明他已经马上达到释放位置。此外,通过安装弹簧使得弹簧的拧出对于用户变得容易,因为弹簧的复位力在拧出方向上起作用。由此,即使在将螺钉从螺纹中拧出时也引起用于用户的传感式触觉作用,通过该传感式触觉作用表明用户已经马上达到传动装置适配器的功能位置。42.从说明书、附图和其他描述中可得出本发明的主题的其他优点和有利的构型。附图说明43.在附图中示意性简化地示出并且在下面的附图说明中详细阐述本发明的驱动组件的实施例。附图中:44.图1:示出具有根据本发明设计的驱动组件的敞篷车辆的局部侧视图;45.图2:示出驱动组件的透视图;46.图3.1和3.2:示出图2中的驱动组件的俯视图以及图3.1中不具有壳体的驱动组件的释放位态;47.图4:示出不具有壳体的驱动组件的剖视图;48.图5:示出处于功能位态中的驱动组件的剖视图;49.图6:示出处于释放位态中的驱动组件的剖视图;50.图7.1和7.2:示出不具有弹簧(图7.1)以及具有弹簧(图7.2)的驱动组件的蜗轮的细节图;51.图8:示出不具有第一正齿轮的驱动组件的组成部分;52.图9:示出具有第一正齿轮的驱动组件的组成部分。具体实施方式53.在图1中示出一个在其他方面未详细描述的敞篷车辆102的尾侧区段100。该敞篷车辆102设有折叠顶篷104,该折叠顶篷可以在横跨车辆内室106的关闭位态和将车辆内室106向上打开的存放位态之间调节。该折叠顶篷(敞篷车顶篷)104的调节通过本发明的驱动组件10来确保,该驱动组件布置在敞篷车辆102的尾侧区段100中。在该存放位态中,折叠顶篷104由敞篷车辆102的尾侧顶篷存放盒108接收,该顶篷存放盒能够借助于顶篷盒盖110封闭。54.驱动组件10具有一设计为电动机的执行器12以及一传动装置14。该传动装置14具有壳体16,该壳体例如可以实施为压铸件(参见图2)。该壳体16具有优选多个固定区段,借助于所述固定区段可以将驱动组件10例如(可逆地或可松脱地)固定在折叠顶篷104的主轴承(未示出)上。根据图2,执行器12布置在执行器壳体18中(参见图2)。执行器壳体18和传动装置14的壳体16可以涉及两个分开的壳体或可以涉及同一壳体。55.传动装置14具有蜗杆28(参见图3.2)。蜗杆28可以理解为执行器12的输出轴并且具有旋转轴线24。此外,传动装置14具有蜗轮30,该蜗轮通过布置在蜗杆28以及蜗轮30上的相应的齿部与蜗杆28配合。该蜗轮30抗扭转地布置在支承销38上(参见图4)。蜗轮30在本情况中收缩到支承销38上。56.此外,传动装置14具有第一正齿轮32(特别是参见图4和9)。该第一正齿轮32包括空心柱形区段70,该空心柱形区段相对于第一正齿轮32的端侧72具有较小的外直径(参见图4和9)。第一正齿轮32通过相应的齿部与构造为直齿轮的第二正齿轮34配合。在本情况中,第一正齿轮32具有相对于第二正齿轮34较小的齿数,从而使得该第一齿轮32的转速n1转化为与第一正齿轮32或第二正齿轮34的齿数比对应的较低转速n2,该较低转速然后被应用于第二正齿轮34以打开或关闭敞篷车顶篷104。为此,第二正齿轮34具有多个圆形的留空36,所述留空也对第二正齿轮34的总重量的降低做出贡献。所述留空36之一用作用于固定所述折叠顶篷104的导杆(未示出)的耦合点。57.此外,传动装置14具有销22,所述第二正齿轮34通过该销可旋转地支承。执行器12的虚线示出的旋转轴线24相对于销22的旋转轴线26发生方向偏移、在本情况中相互正交地偏移,其中,这些旋转轴线24、26之间的偏转借助于本发明的传动装置14实现。在图3.1的图示中示出这些旋转轴线24、26的正交位态。执行器12的旋转轴线24平行于图纸平面,相反,销22的旋转轴线26正交地延伸到图纸平面中。这些旋转轴线24、26的倾斜位态是有利的,因为这种驱动组件10可以相对窄地设计尺寸并且因此在敞篷车量102中仅仅占据很小的结构空间(参见图2)。此外,通过将执行器12的输出轴设计为蜗杆28以及蜗轮30,通过从宽的攻角范围选择相应的齿部可以在蜗杆28与蜗轮30之间选择导入角度,从而确保了驱动组件10的用于最小化结构空间的高设计自由度。58.从图4的剖视图b-b(参见图3.2中的剖线b-b)以更详细的形式示出本发明的传动装置适配器20的构型,其可以被从壳体16外部操纵。该传动装置适配器20包括螺钉40。该螺钉可以被从传动装置14的壳体16的外部操纵。也就是说,螺钉40至少以螺钉头42相对于壳体16的外侧突出,从而使得它可以被用户操纵。螺钉40设置在一布置于壳体16(其在图4中仅仅示意性地作为壳体区段16示出)上的螺纹44中并且与该螺纹配合。螺钉40通过该螺钉40的柄端部42作用于传动装置适配器20的内套筒48。该内套筒48基本上帽子形状地设计并且借助于空心柱形区段50抗扭转地坐置于支承销38上。59.为了内套筒48与支承销38之间的这个抗扭转的布置,内套筒48的空心柱形区段50的外周面52和内周面54分别具有彼此互补的型廓部,所述型廓部可以通过一种肋部产生。60.此外,内套筒48具有第一外周面56,其如此设计,以至于该第一外周面56在传动装置适配器20的图5所示的功能位态中与第一正齿轮32的第一环形凸缘58抗扭转地配合。在本情况中,第一外周面56和第一环形凸缘58相互间具有肋部,其方式为,所述内套筒48的第一外周面56包括多个悬伸部,所述悬伸部配合到第一环形凸缘58的互补的留空中。此外,内套筒48包括第二外周面60,其如此构成,以至于该第二外周面60在所述传动装置适配器20的功能位态中与第一正齿轮32的第二环形凸缘62抗扭转地配合。为此,第二外周面60和第二环形凸缘62分别具有彼此互补地设计的型廓部,例如以多个肋部和相应的留空的形式。61.螺钉40的柄端部46借助于力传递元件64作用于内套筒48的作用面66。力传递元件64在本情况中设计为球。该力传递元件64保持在作用面66的凹部中。该凹部优选具有球段的几何形状。62.支承销38被弹簧74围作用,该弹簧给内套筒48施加复位力(参见图7.2和8)。该弹簧74在所示的实施例中设计为螺旋弹簧74。63.在图5中示出处于驱动组件10或传动装置适配器20的功能位态中的传动装置16的剖视图a-a。在该功能位态中,蜗轮30借助于传动装置适配器20、确切地说借助于内套筒48至少间接地通过第一外周面56或第一环形凸缘58以及第二外周面60或第二环形凸缘62与第一正齿轮32配合。在该功能位态中,由执行器12通过蜗杆28传递的转动(其由蜗杆28传送到蜗轮30上)可以借助于抗扭转地布置在支承销38上的内套筒48(该内套筒又抗扭转地与第一正齿轮32通过第一和第二外周面56、60配合)传递到所述第一正齿轮32上。第一正齿轮32围绕旋转轴线68旋转,该旋转轴线由支承销38形成并且蜗轮30的旋转运动无变速地、也就是以蜗轮30的转速传递到第二正齿轮34上。由于不同的齿数,在第一正齿轮32与第二正齿轮34之间进行转速或扭矩的传动比,因此,根据第一正齿轮32与第二正齿轮34之间所选择的传动比,销22上的转速或扭矩与蜗杆28上的转速或扭矩不同。在功能位态中,螺钉40几乎完全从螺纹44中旋出,从而内套筒48的第一外周面56和第二外周面60止挡在第一环形凸缘58和第二环形凸缘62上。64.在图6中示出处于驱动组件10或传动装置适配器20的释放位态中的传动装置16的剖视图b-b。在该释放位态中释放第一正齿轮32相对于蜗轮30的旋转。在该释放位态中,蜗轮30优选低摩擦地在槽状凹部76中运行。该蜗轮通过该槽状凹部76相对于支承销38的旋转轴线68对中(参见图7.1)。蜗轮30在该蜗轮30的侧面中具有盘形留空78,在其底部上设置所述槽形凹部76。65.附图标记列表66.10ꢀꢀꢀ驱动组件67.12ꢀꢀꢀ执行器68.14ꢀꢀꢀ传动装置69.16ꢀꢀꢀ壳体70.18ꢀꢀꢀ执行器壳体71.20ꢀꢀꢀ传动装置适配器72.22ꢀꢀꢀ销73.24ꢀꢀꢀ执行器的旋转轴线74.26ꢀꢀꢀ销的旋转轴线75.28ꢀꢀꢀ蜗杆76.30ꢀꢀꢀ蜗轮77.32ꢀꢀꢀ第一正齿轮78.34ꢀꢀꢀ第二正齿轮79.36ꢀꢀꢀ第二正齿轮的留空80.38ꢀꢀꢀ支承销81.40ꢀꢀꢀ螺钉82.42ꢀꢀꢀ螺钉头83.44ꢀꢀꢀ螺纹84.46ꢀꢀꢀ柄端部85.48ꢀꢀꢀ内套筒86.50ꢀꢀꢀ内套筒的空心柱形区段87.52ꢀꢀꢀ支承销的外周面88.54ꢀꢀꢀ内套筒的内周面89.56ꢀꢀꢀ第一外周面90.58ꢀꢀꢀ第一环形凸缘91.60ꢀꢀꢀ第二外周面92.62ꢀꢀꢀ第二环形凸缘93.64ꢀꢀꢀ力传递元件94.66ꢀꢀꢀ作用面95.68ꢀꢀꢀ第一正齿轮的旋转轴线96.70ꢀꢀꢀ第一正齿轮的空心柱形区段97.72ꢀꢀꢀ端侧98.74ꢀꢀꢀ弹簧99.76ꢀꢀꢀ槽形凹部100.78ꢀꢀꢀ留空101.100ꢀꢀ尾侧区段102.102ꢀꢀ敞篷车辆103.104ꢀꢀ折叠顶篷,敞篷车顶篷104.106ꢀꢀ车辆内室105.108ꢀꢀ顶篷存放盒106.110ꢀꢀ顶篷盒盖。当前第1页12当前第1页12
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