汽車動力艙門機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車動力艙門機構(gòu)，尤其適用于汽車后艙門，具備權(quán)利要求前述部分所述的特征。
【背景技術(shù)】
[0002]市場在汽車使用舒適性方面上的要求越來越高。這一點尤其反映在以下方面:對于汽車部件大量的運動，使用尤其是電驅(qū)動的運動完全替代手動位置調(diào)節(jié)，或者至少部分地使用電機輔助，或者這種替代至少是可選的。這種替代過程已經(jīng)獲得了很大進(jìn)展，其中的例子包括汽車的車窗玻璃、座椅和車外后視鏡的調(diào)節(jié)。
[0003]最近一段時間，人們致力于為汽車上以可折疊方式設(shè)置的部件提供動力驅(qū)動方式的選擇，尤其是對于汽車的后艙門(hatch)。這樣的動力掀背式后車門/后艙門可從一些專利文件比如 DE4007162A1、W000/36259A1、DE4041480A1 和 DE202011106149U1 中得知。
[0004]在動力艙門結(jié)構(gòu)的應(yīng)用背景下使用的電機和傳動裝置會受到一系列限制，尤其是在可以使用的結(jié)構(gòu)空間方面，這些限制產(chǎn)生以下后果:一方面必需選擇較為昂貴的高成本驅(qū)動解決方案，另一方面因為會根據(jù)車門位置而變化的作用力的存在，可能存在較高的傳動裝置卡死的風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種帶有艙門驅(qū)動裝置的動力艙門結(jié)構(gòu)，這種艙門驅(qū)動裝置能以低廉的成本生產(chǎn)，并且相對于傳統(tǒng)的艙門驅(qū)動裝置更不容易卡住。具體來說，本發(fā)明從電機和減速器單元所構(gòu)成總成的實施入手，這種總成作為通用驅(qū)動組件適用于在現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)下實現(xiàn)上翻運動所需的各種機械裝置，尤其是適合與主軸驅(qū)動裝置一起使用，如文件DE202011106149U1中公布的那樣。由于本發(fā)明所述優(yōu)點的實現(xiàn)并不取決于機械傳動裝置的具體設(shè)計結(jié)構(gòu)，所以關(guān)于具體結(jié)構(gòu)請參閱已經(jīng)公布的現(xiàn)有技術(shù)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的汽車用動力式艙門結(jié)構(gòu)，尤其適合于提供一種動力后艙門。其包含艙門以及用于開啟/關(guān)閉所述艙門的艙門驅(qū)動裝置，其中所述艙門驅(qū)動裝置包含帶有電機軸和電機小齒輪的電機，以及至少一個帶有太陽輪、多個行星齒輪架和內(nèi)齒環(huán)的行星齒輪減速器，其中行星齒輪架帶有安裝于多個軸承銷上的多個行星齒輪滾動體。其中至少一個行星齒輪減速器的太陽輪由電機小齒輪構(gòu)成，傳動軸由至少一個行星齒輪減速器驅(qū)動。
[0007]傳動軸可以是至少一個行星齒輪減速器的構(gòu)成部分，也可以通過插入的另外一個傳動裝置所驅(qū)動，這個傳動裝置最好也被設(shè)計為行星齒輪減速器。
[0008]本發(fā)明的關(guān)鍵在于將傳動軸與含有行星齒輪滾動體的軸承銷的行星齒輪減速器設(shè)計為一體。
[0009]如果將傳動軸與含有行星齒輪滾動體的軸承銷的行星齒輪架構(gòu)成為一體，就可以節(jié)省下額外的生產(chǎn)成本，因為這省略了相應(yīng)零件的組裝過程。尤其是傳動側(cè)上的軸向固定不再是必須的，可以省略。這樣，具體地說，一方面開口簧環(huán)的裝配不再是必須的，從而節(jié)省了成本，另一方面也可以降低模具費用，因為不必再設(shè)計開口簧環(huán)安裝位置，從而不再需要徑向脫模用的滑板。
[0010]在通過成型生產(chǎn)工藝生產(chǎn)設(shè)計成與行星齒輪架和行星齒輪滾動體的軸承銷一體的傳動軸時，這尤其是適用的。成型生產(chǎn)工藝中既可以使用塑料，也可以通過應(yīng)用MIM法(金屬注射成型)或者CIM法(陶瓷注射成型)生產(chǎn)金屬零件或者陶瓷零件。此外使用上述成型生產(chǎn)工藝還具有顯著優(yōu)點:能夠以封閉形式生產(chǎn)傳動側(cè)上的空心軸。這永久性地降低了污染的危險，而且這種危險趨于零。
[0011]進(jìn)一步，由于采取以上措施，本發(fā)明還具有軸承銷不必再單獨插入行星齒輪架中并在其中固定的優(yōu)勢，因為這些軸承銷相互之間的輕微傾斜會大大地提高傳動裝置卡死的風(fēng)險，而采用本發(fā)明所述的結(jié)構(gòu)可以避免這一風(fēng)險。
[0012]需要說明的是，所述艙門結(jié)構(gòu)通常還包括布置在艙門驅(qū)動裝置和艙門之間的傳動機構(gòu)，通過所述傳動機構(gòu)，艙門驅(qū)動裝置所提供的作用力和/或運動被轉(zhuǎn)換成艙門的折疊運動。如上文所述，艙門結(jié)構(gòu)的這種傳動機構(gòu)在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)為人們所知，并存在各種不同結(jié)構(gòu)形式，而對于旨在提供艙門傳動裝置改進(jìn)的本發(fā)明的技術(shù)實現(xiàn)而言，傳動機構(gòu)的具體實施并不相干，本發(fā)明可以結(jié)合所有已知技術(shù)的傳動機構(gòu)使用。
[0013]在金屬粉末或者陶瓷粉末基礎(chǔ)上采用塑料生產(chǎn)，尤其是通過注射成型工藝，比如PIM或CIM，設(shè)計為與行星齒輪架和行星齒輪滾動體所需軸承銷成為一個整體的傳動軸尤其能夠大大地節(jié)省成本。
[0014]在本發(fā)明的一個具有優(yōu)勢的實施例中，電機小齒輪僅滑接在電機軸上，而根據(jù)到目前為止的現(xiàn)有技術(shù)，電機小齒輪需要在電機軸上固定。通過這種設(shè)計，一方面不再需要固定電機小齒輪的生產(chǎn)步驟從而節(jié)省生產(chǎn)成本，另一方面，因為其固定方式而導(dǎo)致的電機小齒輪材料選擇方面的潛在限制也會消失，同時也能可靠地避免電機小齒輪安裝位置的變動影響艙門驅(qū)動裝置的運行特性。
[0015]在本發(fā)明此實施例的一個特別優(yōu)選的改進(jìn)中，電機小齒輪可以在電機軸的軸向上移動，從而使電機小齒輪可以在艙門驅(qū)動裝置的運行過程中于軸向方向上相對于電機軸移動，這種設(shè)計相對于現(xiàn)有技術(shù)，出人意料地大大降低了卡死的風(fēng)險，正如發(fā)明人所認(rèn)識到的那樣。
[0016]本發(fā)明的此實施例可進(jìn)一步優(yōu)化，使得電機小齒輪在電機軸的軸向上朝向電機殼體方向和/或朝向行星齒輪減速器的行星齒輪架方向的移動能力受到一擋塊的限制。通過這一方式可以定義一個工作范圍，在這個工作范圍內(nèi)能夠可靠地保證被用作(至少一個)行星齒輪減速器的太陽輪的電機小齒輪按照要求方式與行星齒輪滾動體嚙合。
[0017]這里，在電機上實施可對電機小齒輪在朝向電機殼體的方向上的移動性進(jìn)行限制的擋塊是尤其有利的，比如作為在電機殼體或者電機軸上構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，和/或?qū)嵤┛蓪﹄姍C小齒輪在朝向行星齒輪減速器的行星齒輪架的方向上的移動性進(jìn)行限制的擋塊也是尤其有利的，比如作為在行星齒輪架上構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
[0018]出于成本方面的原因，電機小齒輪優(yōu)先采用塑料進(jìn)行生產(chǎn)。在上文中提到，由于這里省去了以往所需的電機小齒輪和電機軸之間的連接，可以采用那些因自身特性難以與通常由金屬制成的電機軸進(jìn)行連接的材料，難以連接的原因包括，比如，粘接劑可用性差，因材料組合在形成金屬-金屬連接時出現(xiàn)問題，小齒輪材料較軟從而不能在不出現(xiàn)意外變形的情況下承受壓入操作等等。這些問題以前在使用塑料小齒輪時尤其會出現(xiàn)。然而，也可以使用金屬小齒輪或者陶瓷小齒輪，尤其是這些通過MIM(金屬注射成型)或者CIM(陶瓷注射成型)法生產(chǎn)的小齒輪。
[0019]在電機小齒輪螺旋嚙合時，使用本發(fā)明將特別有利。也就是說，在帶有相互嚙合的螺旋齒的小齒輪中，作用力在電機軸的軸向上產(chǎn)生?，F(xiàn)在這些作用力可以通過僅滑接到電機軸上而不于此進(jìn)行固定的電機小齒輪所的移動所補償，從而可靠地防止出現(xiàn)傳動裝置卡死的情況。
[0020]在本發(fā)明的一個特別優(yōu)化的實施例中，行星齒輪架的軸承銷在朝向電機的方向上突出于設(shè)置在軸承銷上的滾動體之外。這樣，通過放棄了結(jié)構(gòu)空間最小化標(biāo)準(zhǔn)(此標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)有技術(shù)中很大程度上決定了艙門驅(qū)動裝置具體設(shè)計結(jié)構(gòu))，在電機軸的軸向上為電機小齒輪生成了一個回旋空間，這確保了電機小齒輪不會被卡住。同時，徑向力，比如在艙門的主軸驅(qū)動裝置中產(chǎn)生的徑向力，將會被突出的軸承銷所補償。
[0021]電機小齒輪通過與電機軸的形狀配合連接固定以防止產(chǎn)生相對于電機軸的徑向扭轉(zhuǎn)，將是非常有利的。這一目的尤其可以通過以下途徑實現(xiàn):從一個圓形橫截面開始，對朝向行星齒輪減速器的電機軸末端段橫截面加以改變，去除位于一條圓割線一側(cè)的材料。此段由一個圓柱形結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工，從而產(chǎn)生一個平行于電機軸軸線的平面。該形狀被稱為“D形”。然后在電機小齒輪中設(shè)計一個插接孔，其橫截面與電機區(qū)段更改后的橫截面相匹配。
【附圖說明】
[0022]下面參考附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明，這些附圖示出了本發(fā)明的示例性實施例。其中:
[0023]圖1為一艙門驅(qū)動裝置的組件的分解圖；
[0024]圖2為一艙門驅(qū)動裝置的示例性實施例的截面圖；
[0025]圖3為圖2示例性實施例的其上安裝有行星齒輪滾動體的第一行星齒輪架的俯視圖；
[0026]圖4a為圖3示例性實施例的第二行星齒輪架的俯視圖；
[0027]圖4b為圖4a所示第二行星齒輪架的截面圖；
[0028]圖5a為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的行星齒輪架的俯視圖；以及
[0029]圖5b為圖5a所示第二行星齒輪架的截面圖。
【具體實施方式】
[0030]因為圖1至4展示了本發(fā)明同一實施例的不同方面，在這些圖中將使用相同的附圖標(biāo)記。
[0031]圖1所示的艙門驅(qū)動裝置10包含以下組件:具有電機殼體101和固定于電機殼體101上的電機殼體蓋105和旋轉(zhuǎn)軸為A的電機軸102的電機100，在艙門驅(qū)動裝置10組裝狀態(tài)下滑接到電機軸102上的并帶有螺旋齒輪201的電機小齒輪200，以及變速器總成300。電機小齒輪200最好采用塑料進(jìn)行生產(chǎn)，但也可以使用，比如，金屬小齒輪或者陶瓷小齒輪，它們主要通過MIM (金屬注射成型)或者CIM (陶瓷注射成型)法生產(chǎn)。
[0032]此外從圖1可以看出，電機軸102在其朝向變速器總成300的一側(cè)，帶有一個具有D形橫截面的區(qū)段103，這個區(qū)段可以通過在電機軸102原來為圓柱形的區(qū)段中加工一個平行于旋轉(zhuǎn)軸A的平面104進(jìn)行制作。電機小齒輪200帶有一個凹槽203，在圖1中因