專利名稱：電動輔助驅(qū)動器，特別是擦拭器驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求1前序部分的電動輔助驅(qū)動器，且在這種情況下特別涉及一種擦拭器驅(qū)動器或風擋玻璃擦拭器馬達。
背景技術(shù)：
用于車輛的電動輔助驅(qū)動器是已知為用于不同應用的致動器，特別是還已知為擦拭器驅(qū)動器或馬達，且其主要包括具有形成輔助驅(qū)動器輸出軸的下游的和帶凸緣的齒輪裝置的電馬達。已知一些電動輔助驅(qū)動器，其中以蝸輪蝸桿式傳動裝置方式設計的倍增 (multiplication)或齒輪級(gear stage)被設置在輸出軸和電馬達的軸和電馬達之間的傳動系(drive train)中。還已知以一方式設計擦拭器驅(qū)動器或馬達，該方式是通過被激活的驅(qū)動器，齒輪裝置的輸出軸或小齒輪軸被驅(qū)動為進行換向運動，也就是，周期性地沿不同旋轉(zhuǎn)方向，且更加精確地，借助于通過輔助驅(qū)動器的電氣或電子馬達控制單元的電馬達相應控制或借助于齒輪的或齒輪級的作為被聯(lián)接的齒輪的合適設計(DE 10149218A1)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是展示一種電動輔助驅(qū)動器，其具有緊湊的構(gòu)造和改進的能量效率，并使得可以在它的小齒輪軸或輸出軸上獲得增加的扭矩。為了解決這個問題，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求1的電動輔助驅(qū)動器被開發(fā)。根據(jù)本發(fā)明的輔助驅(qū)動器包括例如擦拭器驅(qū)動器或馬達，且在這種情況下優(yōu)選地是換向擦拭器驅(qū)動器或馬達。附加地被設置在傳動系中且容納在齒輪裝置殼體中的第二倍增或齒輪級使得可在輔助驅(qū)動器的輸出軸上獲得增加的扭矩和/或可觀地改進齒輪裝置的自鎖，特別是還在第一齒輪級設計為蝸輪蝸桿式傳動裝置式齒輪級的情況下。在將輔助驅(qū)動器設計為擦拭器驅(qū)動器或馬達的情況下，其中，齒輪裝置的足夠水平的自鎖是必需的或至少被建議的，以防止位于停止位置的擦拭器臂例如被迫使離開它的停止位置和在高道路速度時或在洗車中由被驅(qū)動清洗元件損壞。附加第二齒輪級還導致能量效率的改進，更確切地是在輔助驅(qū)動器的電控制換向設計的情況下通過擴展電馬達的加速和減速窗口。被設計為齒輪系式齒輪級的附加第二齒輪級可以與第一齒輪級的齒輪元件一起在緊湊構(gòu)造中被實現(xiàn)，使得對于整體尺寸，齒輪裝置整體上是小的且結(jié)構(gòu)緊湊，且與傳統(tǒng)的電動輔助驅(qū)動器的齒輪裝置只有可忽略的區(qū)別，只在于齒輪級通過蝸輪蝸桿式傳動裝置形成。輸出軸上的扭矩能適于各種需要且實際上不用修改齒輪裝置且不用改變電馬達的基本結(jié)構(gòu)。在需要的情況下，可以進行改裝，使用不同的馬達部件(諸如電樞、定子磁體和磁極容器(pole pot)等)。作為改裝的結(jié)果，可以使用風擋玻璃擦拭器模塊中的擦拭器驅(qū)動器或馬達，來直接驅(qū)動擦拭器桿或擦拭器臂，或者通過附加的齒輪裝置(例如桿齒輪)驅(qū)動兩個擦拭器桿或擦拭器臂。附加第二齒輪級的齒輪元件，但還有齒輪裝置的那些齒輪元件，可以全部經(jīng)濟地作為簡單部件被制造。本發(fā)明的進一步開發(fā)、優(yōu)勢和應用可能性還由實施例的示例的如下描述和由附圖而顯而易見。在該情況下，所有描述和/或示出的特點本身或以任何期望的組合基本上是本發(fā)明的主題，與在權(quán)利要求中它們的概要或它們的回溯關(guān)系無關(guān)。權(quán)利要求的內(nèi)容還形成說明書的一體部分。


本發(fā)明在下面通過基于附圖的實施例被更詳細地描述圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的設計為擦拭器驅(qū)動器或馬達的電動輔助驅(qū)動器的后部的頂視圖；圖2在透視分解圖中示出了擦拭器驅(qū)動器的主要元件；圖3示出了類似于圖1的視圖，但齒輪裝置殼體蓋被去除；圖4示出了沿圖3中的線I-I的截面；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的擦拭器驅(qū)動器或馬達的主要元件的簡化圖；圖6示出了沿圖5中的線A-A的截面。
具體實施例方式通常在附圖中由1指定的電動擦拭器驅(qū)動器以本身已知的方式包括電馬達2和齒輪裝置3。在呈現(xiàn)的實施例中，齒輪裝置3的輸出軸4或小齒輪軸形成擦拭器軸，用于風擋玻璃擦拭器模塊的未示出擦拭器刮片(例如用于車輛后風擋玻璃)的在圖1中示出的擦拭器臂5以適當?shù)姆绞焦潭ǖ皆摬潦闷鬏S上。擦拭器驅(qū)動器1被設計為電控制換向驅(qū)動器(reversing drive)，也就是設計為一驅(qū)動器，在操作期間，輸出軸4和在該位置處的擦拭器臂5通過沿電馬達2的旋轉(zhuǎn)方向的被控制周期性改變而周期性地在角度范圍α內(nèi)往復地樞轉(zhuǎn)，所述角度范圍α對應于風擋玻璃擦拭器模塊的擦拭角度。電馬達2還包括電樞軸7，該電樞軸的一端旋轉(zhuǎn)地安裝在類似帽狀的馬達殼體6 中，在電樞軸7上，馬達電樞8和換向器10與刷盤9上的電刷互相作用。電樞軸5的另一端延伸進齒輪裝置3的齒輪裝置殼體11中并旋轉(zhuǎn)地安裝在該殼體中，更確切地，該旋轉(zhuǎn)地安裝在馬達殼體6和齒輪裝置殼體11之間的過渡部(transition)處實現(xiàn)，也就是馬達殼體6被以凸緣地方式安裝在齒輪組殼體11上的地方。以與馬達殼體6同樣的方式由金屬材料制造的齒輪裝置殼體11，在設計中是類似槽狀的，且更確切地，主要包括殼體基部11. 1和環(huán)繞齒輪裝置殼體11的內(nèi)部的周壁11. 2， 該齒輪裝置殼體11具有用于馬達殼體6的凸緣安裝的凸緣部11. 3。電樞軸7在被接收在齒輪裝置殼體11中的部分長度上，被設計為蝸桿7. 1，其與蝸輪或齒輪12的齒部12. 1互相配合，該齒輪與蝸桿7. 1 一起形成齒輪裝置殼體11內(nèi)的第一倍增和齒輪級13。齒輪12被布置在軸14上，所述軸通過滑動軸承14. 1自由旋轉(zhuǎn)地安裝在殼體基部11. 1上的軸承部11. 1. 1中，更確切地，繞與電樞軸7的軸線垂直且與輸出軸4的軸線平行的軸線。被設計為齒緣輪(toothed wheel)的另一齒輪15被設置在齒輪12的遠離殼體基部11. 1朝向的一側(cè)，更確切地，沿著與齒輪12的軸線相同的軸線。齒輪15傳動地連接到齒輪12，齒輪15具有相對于齒輪12減小的外直徑；齒輪12和15例如由適合的材料制造， 例如由金屬材料或適合的塑料制造。輸出軸4通過滑動軸承4. 1也可旋轉(zhuǎn)地和可樞轉(zhuǎn)地安裝殼體基部11. 1上和在該位置處的軸承部分11. 1. 2上，在該輸出軸4上，齒緣輪或齒輪扇形部(segment) 16與殼體 11內(nèi)的齒輪15互相配合，扇形部16的齒部16. 1與齒輪15的齒部15. 1嚙合。齒輪15和齒輪扇形部16形成第二附加倍增和齒輪級17。齒輪扇形部16具有相對于輸出軸4的軸線近似徑向取向的兩個表面18，該兩個表面的角距離與擦拭角度α相同或稍大于擦拭角度α。齒輪扇形部16在齒輪裝置殼體11內(nèi)的布置被選擇為使得表面18分別抵靠齒輪裝置殼體11內(nèi)的相對表面(coimtersurface)， 也就是在示出的實施例中，抵靠設置在殼體的周壁11. 2的內(nèi)表面上的橡膠緩沖件19，在由于圖2中通過虛線示意的電馬達2的電子控制器或馬達控制單元2. 1故障的情況下，在到達限定擦拭角度α的角端部位置之一時，電馬達2的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換不發(fā)生。齒輪級17的倍增通過齒輪15和齒輪扇形部16的有效半徑相應的選擇而被選定， 使得倍增小于一，也就是齒輪15旋轉(zhuǎn)一旋轉(zhuǎn)角度導致齒輪部16旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)運動一更小的旋轉(zhuǎn)角度。在展示的實施例中，附加齒輪級17的齒輪比約為0. 6和0. 7。齒輪12和15兩者的連接軸線及輸出軸4的軸線位于共用平面E中。電樞軸7的軸線及因此同樣蝸桿7. 1的軸線相對于該平面E垂直取向。在擦拭器驅(qū)動器1的最終組裝狀態(tài)，齒輪裝置殼體11的開口側(cè)通過蓋20緊密地封閉。控制電子器件或馬達控制單元2. 1被設置在該蓋內(nèi)，所述控制電子器件或馬達控制單元2. 1用于控制電馬達12且特別是還用于通過使施加于電馬達2的DC電壓的極性反向而控制電馬達2和電樞軸7的換向旋轉(zhuǎn)。用馬達控制單元2. 1的至少一個傳感器，齒輪15的旋轉(zhuǎn)位置及因此輸出軸4的旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)位置被監(jiān)視，且至少在相應地到達擦拭角度α的端部位置時電馬達2的旋轉(zhuǎn)方向的換向被導致。在所呈現(xiàn)的實施例中，被設計為永磁體的位置磁體(positional magnet) 21 被設置在齒輪15上，且與響應該磁體的磁場的傳感器互相配合，例如馬達控制單元2. 1的霍爾傳感器。多端口或多觸點插頭22被設置在蓋20的外側(cè)，更確切地，用于將擦拭器驅(qū)動器1連接到車輛側(cè)的電供給和控制線。圖5和6示出擦拭器驅(qū)動器Ia作為另一實施例，僅示出了擦拭器驅(qū)動器Ia的主要功能元件，也就是，除去其他元件，示出了具有電樞8和換向器9的電樞軸7和被設計在電樞軸7上的蝸桿7. 1，該蝸桿與蝸輪或齒輪1 一起，形成第一齒輪級13a。擦拭器驅(qū)動器Ia的齒輪裝置3a與齒輪裝置3的主要區(qū)別在于，第一齒輪級13a的齒輪1 在它的與蝸桿7. 1互相配合的部分12a. 1處和在該位置處的齒部被設計為齒輪扇形部，且齒輪1 同時是第二齒輪級17a的部件，也就是齒輪1 通過在該位置處的第二齒部與輸出軸4上的齒輪扇形部16的齒部16. 1互相配合。齒緣輪或齒輪15因此被省去。扇形部分12a. 1和12a. 2相對于齒輪1 的軸線徑向地彼此相對。此外，相對于齒輪12a的軸線垂直取向的部分12a. 1和12a. 2的正面在所示的實施例中位于共用平面中。 部分12a. 1及在該位置處的齒部的半徑大于部分12a. 2及在該位置處的齒部的半徑。通過齒輪12a的使用，實現(xiàn)了用于齒輪裝置3a的安裝空間或體積(特別還是沿輸出軸4的軸向方向)的進一步減小。具有附加倍增或齒輪級17和17a的擦拭器驅(qū)動器1和Ia的優(yōu)勢，除了用于齒輪裝置3和3a有緊湊的構(gòu)造和減少的安裝空間之外，如下所述>由于附加的倍增或齒輪級17和17a，與不具有附加倍增或齒輪級17的擦拭器驅(qū)動器相比，對于電馬達2的相同扭矩，在輸出軸4上能產(chǎn)生增大的扭矩。>由于電樞軸7和該電樞軸的形成蝸桿7. 1的部分被設置在齒輪12和12a與輸出軸4和形成在齒輪裝置殼體基部11. 1的軸承部分11. 1. 2之間，及還由于齒輪元件16的設置為在輸出軸4上的齒緣輪扇形部的設計，導致對于齒輪裝置3和3a的具有小安裝空間的非常緊湊構(gòu)造，而不管附加齒輪級17和17a。>齒輪扇形部16的以以下方式的布置為減少齒輪裝置3和3a的整體的尺寸作出重要貢獻，該方式是除了齒輪裝置3a中的齒輪12a的特別設計和齒輪15的省略之外，在齒輪裝置3的情況下，齒輪扇形部16部分地重疊更大的齒輪12 (圖3和4)。>由于附加齒輪級17和17a，輸出軸4的自鎖也被改進。>齒輪或齒輪元件12、1加、15和16可以被便宜地制造為相對簡單的部件。本發(fā)明在實施例的基礎上已在上面被描述。應理解可以作出修改和變體，而因此不偏離本發(fā)明所基于的構(gòu)思。因此上面假設，擦拭器驅(qū)動器的輸出軸4作為擦拭器軸，風擋玻璃擦拭器模塊的擦拭器臂5被直接固定到該擦拭器軸。當然還可以使用以下風擋玻璃擦拭器模塊中的擦拭器驅(qū)動器1，其中輸出軸4通過例如桿齒輪(lever gear)傳動連接到風擋玻璃擦拭器模塊
的一個或無論幾個擦拭器臂。
附圖標記列表
1，Ia擦拭器驅(qū)動器
2電馬達
2. 1馬達控制單元
3, 3a齒輪裝置
4齒輪裝置3的輸出軸
4. 1滑動軸承
5擦拭器臂
6馬達殼體
7電樞軸
7. 1蝸桿
8電樞
9刷盤
10換向器
11齒輪裝置殼體
11. 1齒輪裝置殼體11的基部
11.1.1用于附加軸14的軸承部分11.2殼形齒輪裝置殼體的周壁11. 1.2用于輸出軸4的軸承部分11.2.1凸緣12，12a齒輪12. 1齒部12a. 1，12a. 2 齒輪 12a 的部分13,13a齒輪級14軸14. 1滑動軸承15齒輪15. 1齒部16齒輪扇形部16. 1齒部17,17a齒輪級18正面19橡膠緩沖件20殼體蓋21位置磁體22蓋20上的多端口或多觸點插頭α輸出軸4的旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)角度E軸4和14的軸線的平面
權(quán)利要求
1.一種電動輔助驅(qū)動器，特別是擦拭器驅(qū)動器，具有電馬達( 和下游的齒輪裝置(3、 3a)，該齒輪裝置形成輔助驅(qū)動器的輸出軸G)，所述齒輪裝置具有在電馬達( 和輸出軸 (4)之間的傳動系中依次布置的至少兩個齒輪級(13、13a、17、17a)，其中，一個第一齒輪級 (13、13a)以蝸輪蝸桿式傳動裝置的方式設計，該蝸輪蝸桿式傳動裝置包括蝸桿(7. 1)和以與該蝸桿互相配合的蝸輪式齒輪元件(12、12a)，其特征在于，設置在傳動系中的至少一個第二齒輪級(17、17a)被以齒輪系的方式設計。
2.如權(quán)利要求1所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，第二齒輪級被設置在第一齒輪級 (13、13a)和輸出軸⑷之間的傳動系中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，第二齒輪級(17)包括兩個齒輪元件(12a、15、16)。
4.如權(quán)利要求3所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，第二齒輪級(17、17a)的一個齒輪元件(16)被布置在輸出軸⑷上。
5.如上述權(quán)利要求之一所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，第一齒輪級(13)的蝸輪式齒輪元件(1 和第二齒輪級(17)的齒緣輪式齒輪元件(1 彼此至少傳動地連接且繞齒輪裝置殼體(11)中的共用軸線(14)被可旋轉(zhuǎn)地安裝。
6.如上述權(quán)利要求之一所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，第一齒輪級(13、13a)的蝸輪式齒輪元件(12、12a)同時還是第二齒輪級(17、17a)的齒輪元件，且為此目的被設計在用于與蝸桿(7. 1)互相配合的第一部分(12. U 12a. 1)上和在用于與第二齒輪級(17、17a)的齒輪元件(16)互相配合的至少第二部分(15、12a. 2)上。
7.如權(quán)利要求6所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，所述第一齒輪級(13)的蝸輪式齒輪元件(1 和第二齒輪級(17)的沿前述齒輪元件的相同軸線布置的齒緣輪式齒輪元件(15) 被制造連接以形成單元或一個件。
8.如上述權(quán)利要求之一所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，第一齒輪級(13)的蝸輪式齒輪元件(1 和第二齒輪級(17)的傳動地連接到前述齒輪元件的齒輪元件(1 或蝸輪式齒輪元件(12a)的第一部分(12. l、12a. 1)和第二部分(15、12a.2)具有不同的直徑或半徑，例如以蝸輪式齒輪元件(1 具有的直徑或半徑比第二齒輪級的沿與該齒輪元件(12) 同軸線布置的齒輪元件(1 大的方式，或以蝸輪式齒輪元件(12a)的第一部分(12a. 1)具有的直徑或半徑比第二部分(12a. 2)大的方式。
9.如上述權(quán)利要求之一所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，第二齒輪級(17)的齒輪比小于1，且優(yōu)選地在0.6至0.7的范圍內(nèi)。
10.如上述權(quán)利要求之一所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，第一和/或第二齒輪級 (13a、17、17a)的至少一個齒輪元件(1加、16)設計為扇形形狀。
11.如權(quán)利要求10所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，第一齒輪級(13a)的與蝸桿(7.1) 互相配合的齒輪元件(12a)和/或設置在第二齒輪級(17)的輸出部處的齒輪元件(16)和 /或第二齒輪級(17a)的與在該齒輪級(17a)的輸出部處的齒輪元件(16)互相配合的齒輪元件(12a)被設計為扇形形狀。
12.如上述權(quán)利要求之一所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，將輸出軸的換向樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)設計為周期性地改變電馬達(2)和電馬達O)的軸(7)的旋轉(zhuǎn)方向。
13.如上述權(quán)利要求之一所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，蝸輪式齒輪元件(12、12a) 的軸線被布置為平行于輸出軸的軸線且與該軸線相距一間隔，且在于，第一齒輪級 (13、13a)的蝸桿(7. 1)或電馬達(2)的電樞軸(7)的具有該蝸桿(7. 1)的部分長度被布置在輸出軸⑷或用于輸出軸⑷的形成在齒輪裝置殼體(11)上的軸承部分(11. 1. 1)和第一齒輪級(13、13a)的蝸輪式齒輪元件(12、12a)之間。
14.如上述權(quán)利要求之一所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，第一齒輪級(13、13a)的蝸桿(7. 1)或電樞軸(7)的具有該蝸桿的部分長度沿其縱向平面取向，該縱向平面垂直或基本上垂直于包括輸出軸的軸線以及第一齒輪級(13、13a)的蝸輪式齒輪元件(12、12a) 的軸線的平面(E)。
15.如上述權(quán)利要求之一所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，在第二齒輪級(17、17a)的齒輪元件上，優(yōu)選地在第二齒輪級(17、17a)的布置在輸出軸(4)上的齒輪元件(16)上，至少一個止擋件(18)被設置為，在換向輔助驅(qū)動器的馬達控制單元(2. 1)失靈或故障的情況下，通過撞擊設置在齒輪裝置殼體(10)上的至少一個優(yōu)選具有彈性的相對表面(19)，強制地結(jié)束輸出軸的樞轉(zhuǎn)運動。
16.如上述權(quán)利要求之一所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，第二齒輪級(17)的齒輪元件(16)部分地重疊第一齒輪級(1 的蝸輪式齒輪元件(12)。
17.如上述權(quán)利要求之一所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，輸出軸以及第一齒輪級 (13、13a)的蝸輪式齒輪元件(12、12a)和第二齒輪級(17、17a)的齒輪元件(12a、15、16)被安裝在槽形或半殼形設計的齒輪裝置殼體(11)的基部(11. 1)上。
18.如上述權(quán)利要求之一所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，在齒輪元件(15)上，例如在第二齒輪級(17)的沿與蝸輪式齒輪元件(1 相同軸線布置的齒輪元件(1 上，與電氣或電子馬達控制單元(2. 1)互相作用的至少一個控制元件被設置用于取決于齒輪元件(15) 的旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)位置而控制電馬達O)，例如以永磁體的形式和/或以永磁體裝置的形式和/或控制凸輪和/或曲線的形式。
19.如上述權(quán)利要求之一所述的輔助驅(qū)動器，其特征在于，馬達殼體(11)在其與殼體基部(11. 1)相對的殼體側(cè)上通過殼體蓋OO)封閉，且電氣或電子馬達控制單元(2. 1)被設置在殼體蓋OO)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動輔助驅(qū)動器，特別是擦拭器驅(qū)動器，其具有電馬達和形成輔助驅(qū)動器的輸出軸(4)的下游齒輪裝置，該齒輪裝置具有在電馬達(2)和輸出軸(4)之間的傳動系的依次布置的至少兩個齒輪級，其中第一齒輪級以蝸輪蝸桿式傳動裝置的方式被設計，該蝸輪蝸桿式傳動裝置包括蝸桿(7.1)和與該蝸桿互相配合的齒輪或蝸輪(12，12a)，其中第二齒輪級(17，17a)以齒輪系的方式實現(xiàn)。
文檔編號B60S1/16GK102361783SQ201080013257
公開日2012年2月22日 申請日期2010年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者S.斯蒂芬妮 申請人:法雷奧系統(tǒng)公司