标准平台马达上的中央弹出式齿轮箱的制作方法

1.本发明涉及一种用于车辆的开放式车顶构造，该车辆在其固定车顶中具有开口。它包括至少一个面板，该面板能够通过操作机构(例如连接到面板的至少一个杆组件)至少部分地打开和关闭车辆的固定车顶中的开口。固定框架安装在固定车顶的开口中。驱动马达可以设置在固定车顶中的开口的后边缘附近，并在开口的纵向中心线附近。驱动马达包括输出轴，该输出轴具有垂直于驱动马达的转子轴的中心轴线。驱动马达连接到马达支撑件，该马达支撑件通过减振器附接到框架。


背景技术：

2.这种开放式车顶构造在本领域中是已知的，然而通常由不具有防卡夹系统(ats)的产品制成，该防卡夹系统符合欧盟和北美(na)法律规定所要求的现有技术水平。为了符合当今法律ats的要求，开发了软件和电子器件并将其调整为开放式车顶构造的硬件。对于调整软件和电子器件有主要影响的部分是移动面板和包括马达的传动系统的机构。为开放式车顶构造从头开始开发软件和电子器件是一个适时且昂贵的项目。这种软件(装载在cpu中)和另外的电子器件通常物理地整合在附接到马达的电子盒中。此外，在汽车工业中，降低噪声和振动是持续的需求，这使得车辆的噪声、振动和不平顺性(nvh)要求与以前相比越来越具有挑战性。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种改进的开放式车顶构造。
4.为此，在本发明的开放式车顶构造中，马达支撑件支撑单独的齿轮箱，该齿轮箱被构造成将驱动扭矩从驱动马达传递到连接到面板的至少一个杆组件。
5.根据本发明，由于使用了单独的(或附加的)齿轮箱，所以可以使用具有被开发和工业化用于另一类型的开放式车顶构造的ats软件和电子器件的马达。存储在附接于该已知马达的电子盒中的软件和电子器件在很大程度上可用于本发明的新型开放式车顶构造。这意味着仅一小部分的软件和电子器件需要适应本发明的新的开放式车顶构造的新机构和传动系统进行调整。这样，使用这种已知的马达，可以降低开发项目中的成本和时间，同时满足法定ats要求。
6.根据本发明的另一方面，齿轮箱包括在开放式车顶构造的横向方向上延伸的旋转杆以及将扭矩从马达的输出轴旋转90度传递到旋转杆的蜗轮组，并且蜗轮组包括连接到齿轮箱的输入轴的第一蜗轮以及附接到旋转杆的蜗轮。
7.本发明中的机构的一部分被内置在所谓的“附加”齿轮箱中，该齿轮箱是与具有内部齿轮箱的马达分开的部件。部分地由于已知马达的输入轴线垂直于马达的转子的轴线，并因此垂直于机构的主旋转杆，所以需要该“附加”齿轮箱。为了解决这个问题，蜗轮组安装在齿轮箱中，以在马达的输出轴和机构的主旋转杆之间产生齿轮啮合。
8.这样，齿轮箱可以被开发和调节，使得需要ats软件和电子器件的最小调节，并且
同时马达和单独的齿轮箱可以通过减振器与框架隔离。为了使这些减振器具有最大的效果，马达固定地连接到作为齿轮箱的一部分的马达支撑件，并且马达支撑件通过减振器与框架隔离，从而使马达和齿轮箱与框架隔离。
9.根据本发明的另一方面，包括减振材料的轴承安装在齿轮箱的输入轴上。此外，齿轮配备有包括减振材料的轴承。
10.重要的是，在振动可以被传递到面板之前，来自马达的振动尽可能地被隔离和/或阻尼。这是因为面板可以相当于扬声器并且可以将振动朝向车辆内部扩散。为了减少任何传递到面板的振动，提出了一系列隔离措施。这些措施中的一个是安装在输入轴上的减振元件，即包含减振材料的轴承。
11.根据本发明的另一方面，驱动马达通过螺钉连接到马达支撑件。为了避免振动经由马达支撑件传递到框架，齿轮箱通过减振器连接到框架。
12.根据本发明的另一方面，每个杆组件连接到旋转杆的端部。旋转杆在开放式车顶构造的横向方向上延伸，使得当面板处于关闭位置时，安装在旋转杆的末端处的杆组件定位在马达的短边附近并且在车顶内衬的内侧的边界内。这样，即使面板处于打开位置，杆也隐藏在车顶内衬后面；乘客从其乘坐位置就不可能观察到杆。
13.根据本发明的另一方面，旋转杆通过至少一个配备有减振材料的轴承与齿轮箱壳体隔离。如果存在经由输出齿轮到齿轮箱的任何振动传递；第二振动隔离线由旋转杆的轴承产生，以便减少传递到车辆内部的振动和噪声。
14.根据本发明的另一方面，杆组件在铰接点配备有包括减振材料的轴承。同样，尽管采取了包括前述阻尼材料的措施，为了减少或隔离杆组件可能受到的任何振动传递，杆的铰接点可配备有包括阻尼材料的轴承。这可以应用在至少一个杆组件的任何铰接点。
15.根据本发明的另一实施例，旋转杆在开放式车顶构造的横向方向上延伸，使得安装在旋转杆的末端处的杆组件定位在面板的横向侧附近。例如，如果当面板关闭时，面板的后角部可能没有抵靠设置在框架上的密封件而适当地关闭，则可能是这种情况。这可能是当面板的弯曲刚度不足时，或者当密封太硬而不能将面板抵靠密封件关闭时的情况。因此，在这种情况下，这可以通过在横向方向上延伸旋转杆并且在旋转杆的端部处、在杆可以装配在面板的后角部附近的区域中应用杆组件来解决。两个实施例可以组合，使得存在沿着面板的后边缘分布的四个杆组件。
附图说明
16.本发明的进一步细节和优点从下面参考附图的描述中得到，其中：
17.图1是具有根据本发明的开放式车顶构造的车辆车顶的示意性透视图。
18.图2是面板和框架的分解图，其中面板的操作机构已组装。
19.图3是与图2类似的分解图，但也以分解图示出了操作机构。
20.图4以更大的比例示出了图3的分解操作机构。
21.图5是马达和操作机构的透视图。
22.图6是马达、操作机构、面板和框架的一部分以及固定车顶的一部分的示意性侧视图。
23.图7是与图6类似的示意性侧视图，但是以截面图示出了齿轮箱。
24.图8是根据图5中的线viii-viii的示意性横截面图，示出了齿轮箱的马达支撑件和框架之间的连接。
25.图9是根据图5中的线ix-ix的示意性截面侧视图，示出了蜗轮、齿轮、齿轮箱和马达。
26.图10是沿图5中的线x-x的示意性剖视图，示出了旋转杆。
27.图11是杆组件的示意性侧视图，示出了多个杆组件中的一个杆组件的铰链中的轴承。
28.图12a和12b是面板的轮廓、车顶内衬的轮廓以及杆组件位置的第一和第二实施例的示意性平面图。
具体实施方式
29.参照图1，示出了具有开放式车顶构造的车顶，其中车顶中的车顶开口2可以由面板1打开和关闭。面板1是车辆的开放式车顶构造的一部分。面板1在本例中是刚性的、至少部分透明的面板，由玻璃、塑料或类似材料制成。开放式车顶构造是所谓的“弹出式”类型，这意味着开放式车顶构造的操作机构能够在面板的后端向上移动面板1以打开面板1，并再次向下移动以关闭面板1。在该实施例中，面板1在其前侧包括铰链，使得面板1仅能够旋转，而不能在开放式车顶构造和车辆的纵向方上移动。在面板的前部的一些纵向运动是可以想到的，但是以纵向运动依赖于旋转运动的受控方式。
30.可打开的面板1可以是顶部装载的开放式车顶构造或底部装载的车顶构造，这意味着开放式车顶构造在装配在车辆中时可以从车顶的上(顶)侧或从车顶的下(底)侧装配。本文附图示出了顶部装载的开放式车顶构造。在图2中，面板1与开放式车顶构造的框架4分开示出。框架4的一小部分例如在图6-8中示出。在框架4上附接有马达5、齿轮箱12和两个杆组件13、13'，这些部件在图3中清楚地示出。这些部件形成用于面板的操作机构。
31.如图3和4所示，马达5通过从下方插入的螺钉19安装到马达支撑件17的下侧。该马达支撑件17是附加的(“添加的”)齿轮箱12的一部分，该齿轮箱与马达5的内部齿轮箱分开。
32.马达5在输出轴8上具有齿轮30(图9)，该齿轮30通常用于接合操作机构的驱动线缆。在这种开放式车顶构造中，输出轴8的齿轮30装配到齿轮箱12的接收轴(即，输入轴29和由其承载的蜗轮26)中(见图9)。马达5的输出轴8沿竖直方向定向，并且用于杆组件13、13'的驱动轴(即，旋转杆15)沿横向于开放式车顶构造的水平方向定向。输入轴29上的蜗轮26和旋转杆15上的蜗轮27(一起形成蜗轮组16)使得马达5的扭矩从竖直输出轴8传递到用于杆组件13、13'的水平定向的旋转杆15。杆组件13、13'以旋转固定的方式附接在旋转杆15的末端18、18'处。
33.图10、11示出了每个杆组件13、13'包括第一杆和第二杆。在组件13、13'的第一和第二杆的每个末端，布置铰链21、21'，由此在第一和第二杆之间仅存在一个铰链21、21'。杆组件13、13'在一端通过相应的铰链21、21'连接到面板1的内部。为了该连接，面板支架31被粘合到面板1的内侧。该面板支架具有用于杆组件13、13'的铰链21、21'的连接点，使得经由杆组件13、13'传递的力可以被施加到面板1。由于面板1在铰链21、21'处的纵向运动取决于面板1的旋转，因此杆组件13、13'的第一杆的旋转由旋转杆15控制，第二杆的旋转由第一杆的旋转和面板1的旋转控制。
34.参照图4、5和8-10，更详细地示出了齿轮箱12。齿轮箱12包括齿轮箱壳体，其部分地由马达支撑件17形成，使得减振器14可以安装到其上。减振器14可以通过将它们滑入形成在马达支撑件17中的空腔中而安装到马达支撑件17上。螺钉32(图4和8中仅示出一个)用于将减振器14的内衬套附接到框架4上。马达支撑件17仅与减振器14的橡胶部分(的周边)接触，使得马达支撑件17和安装到其上的马达5与框架4隔离。马达支撑件17形成齿轮箱12的底壁，并且通过包括减振材料的轴承20、20'、28(图10)可旋转地容纳蜗轮26、蜗轮27和旋转杆15。此外，马达支撑件17在其上侧包括盖33以形成齿轮箱壳体。盖33通过螺钉34固定到马达支撑件17。
35.在图5中，齿轮箱12被示出为处于组装状态，其中马达5在马达支撑件17下方附接到其上。
36.在图6中，示出了侧视图，其中示出了处于打开位置(实线)和处于关闭位置(虚线)的面板1。固定车顶3被部分地示出，并且因此开口6的后边缘仅一部分是可见的。框架4通过胶安装在固定车顶3的凸缘上，然而，也可以想到使用螺钉或类似的固定方法。框架4由塑料制成，然而，也可以想到的是，框架4由钢或其它金属制成。在框架4的凸缘的上侧上安装有密封件，当面板1关闭时，面板1与该密封件接触，并且该密封件在框架4和关闭的面板1之间提供防水和防噪音的封闭。马达5示出为位于齿轮箱12的下方。示出了当面板1处于打开位置时杆组件13、13'的位置(实线)，以及当面板1处于关闭位置杆组件13、13'的位置(虚线)。
37.在图7中，与图6类似，以穿过蜗轮组16(包括蜗轮26和蜗轮27)、马达5的输出轴8和旋转杆15的截面示出齿轮箱12。在该视图中示出了来自马达5的扭矩如何从马达5的输出轴8(图9)经由蜗轮26传递到蜗轮27(图9)，蜗轮27连接到旋转杆15。布置在旋转杆15的末端18、18'(图10)上的杆组件13、13'被旋转驱动以打开或关闭面板1。
38.在图8中，示出了穿过马达5、齿轮箱12和框架4的截面侧视图。该截面是穿过齿轮箱12的马达支撑件17固定到框架4的固定点之一截取的，示出了减振器14和固定螺钉32。螺钉32不接触齿轮箱12，并且减振器14阻尼由马达5的操作引起的振动，因此振动不会传导至框架4。
39.在图9中，示出了与图7所示截面类似的截面图，但仅示出了马达5和齿轮箱12。马达5包括输出轴8，其配备有齿轮30。该齿轮30配合到由输入轴29支撑的中空蜗轮26中。蜗轮26中的腔具有齿轮齿，所述齿轮齿配合到马达5的输出轴8的齿轮30的相对齿轮齿中。
40.图10示出了穿过旋转杆15的截面，示出了包括减振材料的轴承20、20'和在旋转杆15的末端18、18'处的杆13、13'。
41.在图11中，在侧视图中示出了杆组件13、13'中的一个，其具有铰接点21、21'和在铰接点21、21'中包括减振材料的轴承22、22'。
42.在图12a中示出了一个实施例，其中旋转杆15的横向长度受到限制，由此旋转杆15的末端18、18'位于齿轮箱12的短端附近，位于车辆中心线7的左侧和右侧。因此，在该实施例中，面板1仅在后侧在中央区域被支撑。
43.在图12b中，示出了另一个实施例，其中旋转杆15延伸到面板1的横向侧24、24'附近。在该实施例中，杆组件13、13'在面板1的横向侧24、24'处连接到面板1，因此在该实施例中，面板1的后角部可以被杆组件13、13'向下拉。而在图12a的实施例中，面板1可以在更靠近车辆的纵向中心线7的中心区域中被向下拉。
44.本发明不限于前面描述的实施例，这些实施例可以在所附权利要求限定的本发明的范围内广泛地变化。例如，可以想到的是，旋转杆15配备有附加的杆组件13、13'。旋转杆可以在横向方向上延伸直到面板1的横向侧24、24'，并且在两个末端18、18'处包括附接到面板1的第一和第二杆组件13、13'。在更靠近车辆的纵向中心线的区域中，第三和第四杆组件附接到面板1。在这种情况下，当面板1处于其闭合位置时，四个杆组件可以向面板1施加均匀的力，以能够沿着面板1的后边缘具有均匀的密封压力。每组杆组件13、13'可以包括比图中所示的一对操作杆更多或更少的操作杆。它包括与如杆、滑块等的一个或多个结构元件相结合的至少一个杆。马达支撑件可以形成附加齿轮箱的一部分，或者可以是支撑齿轮箱的单独部分。前一实施例当然具有较小的竖直包装和减少的部件数量的优点。操作机构还可包括其它结构而不是杆组件，例如由形成在旋转杆上的心轴驱动的可竖直调节的部件。驱动马达也可以布置在不同的位置，例如布置在框架的前部，或者在框架的每个横向侧上布置一个马达。