可调节元件用驱动单元、调节带驱动单元的可调节元件的方法、设有带驱动单元的可调节元件的机动车辆与流程

本发明涉及用于对可调节元件(例如机动车辆的气流影响元件)进行调节的驱动单元。

背景技术：

1、机动车辆以及其它装置(例如卫星接收器)设置有多个可调节元件，例如后视镜调节元件、用于能量供应的关断元件或锁定元件、或气流影响元件。这些可调节元件设置有驱动单元，驱动单元被构造成用于对可调节元件(例如后视镜或前轮襟翼或扰流器)或可调节元件的部件(例如进气口的格栅)进行调节。

2、气流影响元件可以是例如机动车辆的进气口的挡板，特别是进气口的可调节的格栅或襟翼。气流影响元件可以是例如位于机动车辆外侧的翼板，或位于机动车辆下侧的阻流器或扰流器。气流影响元件还可以是前轮襟翼或后轮襟翼。气流影响元件，也被称为导气元件，引导或操纵车辆中和/或车辆周围的气流。这种气流影响元件可以被设计成能够例如在第一位置与第二位置之间进行调节。第一位置和第二位置可以分别是开启位置和闭合位置，但也可以是进入位置和离开位置。

3、此外，后视镜调节元件可以设置有用于对后视镜玻璃(例如机动车辆的内后视镜单元或外后视镜单元的后视镜玻璃)进行调节的驱动单元。后视镜玻璃可以被调节到任意数量的位置。

4、对于机动车辆，用于加油口和/或插头口的封闭元件也可以被设计成能够借助于驱动单元来自动调节。此外，特别是对于可充电车辆，可以提供一种调节元件，该调节元件用于在将充电插头置于插头口中时锁定充电插头，使得充电插头在充电已经结束之前不能被再次错误地移除。因此，这种调节元件可以在离开位置与进入位置之间进行调节，在离开位置，调节元件阻挡充电插头，在进入位置，调节元件释放充电插头。

5、在卫星接收器中，接收元件可以被设计成能够借助于驱动单元来调节。特别地，指向非对地同步卫星的卫星接收器、或交替指向不同卫星的接收器可以设置有可电调节的接收元件。因此，这种接收元件可以围绕至少一个但优选为几个的调节轴线来进行调节，例如穿过地球中心的轴线、或平行于地球表面的切线的轴线。

6、调节元件，并且特别是用于容纳在机动车辆中的调节元件的驱动单元、或用于卫星信号接收器的调节元件，通常只能容纳在可用空间有限的地方。因此，正在寻找用于这些调节元件的这些驱动单元的紧凑的驱动单元。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是提供一种相对紧凑的驱动单元。

2、为此，本发明提供了一种根据权利要求1所述的用于对可调节元件进行调节的驱动单元。

3、通过提供具有分体式驱动系的驱动单元，从输入轴到输出轴的功率流可以在第一驱动路径上和在第二驱动路径上被减半。其结果是，在第一驱动路径和第二驱动路径中，可以使用较小的驱动元件。较小的驱动元件可以比非分体式驱动系中的驱动元件占据更少的空间。此外，通过提供分体式驱动系，驱动系中的游隙可以更小。可选地，驱动系甚至可以被实现为无游隙。可选地，第一驱动路径和/或第二驱动路径中的驱动元件可以被制作得较轻和/或由较便宜的材料制成。由于分体式驱动系，每个驱动路径上的驱动元件不仅可以变得更小，而且还可以更有利地并且因此更紧凑地容纳在驱动单元中。

4、另外，通过在驱动系中还采用具有渐开线齿结构的至少一个元件，还可以使驱动系更紧凑地实现。对于经由具有有限齿数的渐开线齿结构，可以实现相对较大的力的传递。通过在驱动系中使用渐开线驱动元件，驱动系可以具有简单且价廉的设计。而且，可以实现高效率，其结果是，驱动单元可以容易地应用于各种各样的应用，例如也用于需要相对高的调节力的空气影响元件。

5、有利地，驱动系还可以再次被分成至少两个驱动路径。在这种情况下，例如，第一驱动路径和第二驱动路径可以在驱动元件处交汇，并且，例如在驱动系中，驱动系可以重新分成至少两个驱动路径。以此方式，在较长的驱动系中也可以实现对驱动系进行分体的优点。可选地，甚至可以在马达与驱动系的输入轴之间提供分体式传动装置。

6、有利地，具有渐开线齿结构的驱动元件位于第一驱动路径与第二驱动路径之间。优选地，具有渐开线齿结构的驱动元件位于第一驱动路径与第二驱动路径之间的分体部处，作为分体驱动元件。因此，具有渐开线齿结构的驱动元件是分体驱动元件，在分体驱动元件之后，驱动系分成至少第一驱动路径和第二驱动路径。以此方式，通过相对紧凑的具有渐开线齿结构的驱动元件，输入力可以被分到第一驱动路径和第二驱动路径。分体驱动元件可以有利地是具有渐开线齿结构的驱动元件，但是可以可替代地是没有渐开线齿结构的驱动元件。

7、有利地，具有渐开线齿结构的驱动元件是具有渐开线齿结构的小齿轮。具有渐开线齿结构的小齿轮可以具有非常紧凑和小的设计，其结果是它在驱动系中占据很小的空间。具有渐开线齿结构的小齿轮可以在驱动系中以有效且紧凑的方式传递相对较大的力。

8、具有渐开线齿结构的小齿轮在本发明中应被理解为是指具有这样的齿结构的小齿轮，其中

9、-齿数小于或等于6；

10、-齿角大于15°；

11、-小齿轮的轮廓修正大于0.5；

12、-主驱动元件的轮廓修正小于或等于0；

13、-主驱动元件的齿根系数大于或等于小齿轮的齿顶系数；以及

14、-主驱动元件的齿顶系数基本上等于小齿轮的齿根系数。

15、k.roth在zahnrad technik-evolventen sonderverzahnungen，springerverlag，isbn 3-540-64236-6中讨论了这种渐开线齿结构。

16、当小齿轮具有渐开线齿结构时，通常与其联接的驱动元件(例如齿轮)也具有渐开线齿结构。因此，可以通过渐开线齿结构来最佳地利用有效的力的传递。

17、第一驱动路径具有至少一个第一驱动元件，并且第二驱动路径具有至少一个第二驱动元件，其中至少一个第一驱动元件和至少一个第二驱动元件两者与作为分体驱动元件的具有渐开线齿结构的驱动元件啮合。因此，以有效且紧凑的方式，在驱动系中力的传递可以发生在驱动系的输入轴与输出轴之间。与分体驱动元件啮合的第一驱动元件也具有渐开线齿结构，优选地为具有渐开线齿结构的齿轮。与分体驱动元件啮合的第二驱动元件也具有渐开线齿结构，优选地为具有渐开线齿结构的齿轮。

18、至少一个第一驱动元件和至少一个第二驱动元件还可以均与输出轴啮合以用于共同地驱动输出轴。因此，第一驱动路径和第二驱动路径在输出轴处再次交汇。因此，第一驱动路径可以包括单个第一驱动元件，单个第一驱动元件一方面与分体驱动元件啮合，另一方面与输出轴啮合。因此，第二驱动路径可以包括单个第二驱动元件，单个第二驱动元件一方面与分体驱动元件啮合，另一方面与输出轴啮合。因为第一驱动元件一方面与具有渐开线齿结构的驱动元件啮合并且另一方面与输出轴啮合，所以第一驱动路径仅包括第一驱动元件，第一驱动路径由此被紧凑地实现。此外，第二驱动路径以类似的方式仅包括第二驱动元件，第二驱动元件一方面与具有渐开线齿结构的驱动元件啮合并且另一方面与输出轴啮合。可替代地，取决于可用空间和/或所期望的传动比，第一驱动路径可以包括两个或更多个驱动元件，并且第二驱动路径也可以包括两个或更多个驱动元件。

19、例如，与分体驱动元件啮合的第一驱动元件可以围绕第一轴线，与分体驱动元件啮合的第二驱动元件围绕第二轴线，并且作为分体驱动元件的具有渐开线齿结构的驱动元件围绕第三轴线，以此方式实现紧凑的设置。优选地，第一轴线、第二轴线和第三轴线基本上彼此平行并且彼此相距一距离。轴线也可以是旋转轴线，驱动元件围绕旋转轴线被可旋转地接纳。因此，驱动元件可以在驱动单元中处于平放取向，其结果是驱动单元的在轴线方向上测量的高度小。可选地，第一轴线、第二轴线和第三轴线可以沿着与输出轴方向相同的方向延伸，其结果是输出轴元件也可以以平放取向被接纳在驱动单元中，并且驱动单元可以保持有限的高度。因此，驱动单元可以具有相对平坦的构造，从而可以以有限的总深度被接纳在车辆或装置的空腔中。

20、第一轴线、第二轴线和第三轴线可以相对于彼此定位，使得沿轴线方向看时，它们形成等腰三角形。因此，三角形的在第一轴线与第三轴线之间的边实际上与三角形的在第二轴线与第三轴线之间的边一样长。实际上，可能由于组建和/或制造公差，第一轴线与第三轴线之间的距离和第二轴线与第三轴线之间的距离并不完全相同。本领域技术人员应当理解，在这种情况下仍然可以实现这种构型。由此可以获得对称构型，对称构型对于驱动系中的力的传递是有利的，并且特别是对于尽可能好地将力分成两个力到第一驱动路径和第二驱动路径中。有利地，每个驱动路径传递驱动系的一半的力，然后在输出轴处交汇在一起。通过将第一轴线、第二轴线和第三轴线定位成对称构型，即等腰三角形，可以尽可能地实现力分布的平衡。

21、第一轴线、第二轴线和第三轴线的三角形构型优选为钝角三角形构型，其中第三轴线处的角度为钝角。这意味着三角形的从第一轴线到第三轴线的边与三角形的从第二轴线到第三轴线的边之间的角度是钝角。钝角大于90度，优选地此处钝角在约150度与约180度之间，优选地钝角为150度或更大，并且小于180度。因此，可以获得相当平坦的三角形，而围绕第三轴线的驱动元件相对靠近三角形的在第一轴线与第二轴线之间的边。因此，第一驱动元件和第二驱动元件的处于相同力线中的径向力可以在很大程度上彼此抵消，并且在横向于所提及的力线的方向上仅留下小的力分量。该小的力分量可以由具有渐开线齿结构的驱动元件吸收。在示例中，具有渐开线齿结构的驱动元件本身与输入轴的驱动元件啮合。在这种情况下，即使在具有渐开线齿结构的驱动元件上剩余的小的力分量也可以至少部分地由输入轴的驱动元件所施加的力来补偿，这意味着具有渐开线齿结构的驱动元件可以由相对较轻且相对较小的构造制成。

22、当第一轴线、第二轴线和第三轴线在沿着轴线方向看时彼此形成180度的角度时(即，当它们在一个平面中时)，这仍然是更有利的。在这种最佳情况下，具有渐开线齿结构的驱动元件上的力在第一驱动元件和第二驱动元件的影响下实际上为零。具有渐开线齿结构的驱动元件上的力小有利于所涉及的驱动元件的寿命。

23、输入轴的驱动元件可以围绕第四轴线，第四轴线与第一轴线、第二轴线和第三轴线相距一距离并且基本上平行。输入轴的驱动元件围绕第四轴线有利地可旋转地设置，第四轴线是输入轴的驱动元件的旋转轴线。因此，输入轴的驱动元件也可以在驱动单元中处于平放取向，这使得驱动单元的构造在高度上受到限制。在示例中，输入轴的驱动元件也可以同时是分体驱动元件，其结果是第四轴线与第三轴线重合。在这种情况下，分体驱动元件还用作驱动系的输入轴。

24、输入轴由驱动单元的马达驱动，例如无刷直流马达或有刷直流马达。马达优选地相对于驱动系的驱动元件成一角度，更特别地，马达可以定向成平放，其中马达的输出轴销横向于驱动系的输入轴的旋转轴线。

25、马达具有输出轴，输出轴包括马达蜗杆，马达蜗杆与输入轴的驱动元件啮合，从而驱动输入轴并且因此使驱动系的其余部分运动。

26、马达的马达蜗杆有利地是塑料马达蜗杆，其结果是它可以简单地并且价廉地被实现。马达蜗杆可以轴向地经轴承安装在驱动单元的壳体中，而马达蜗杆相对于马达的输出轴是可轴向运动的。因为马达蜗杆是可轴向运动的，所以马达蜗杆的轴向力与驱动系和马达分离。结果，马达经受较少的负载，并且马达主要是旋转加载的，其结果是马达可以具有更长的寿命。

27、另外，通过将马达蜗杆与马达的输出轴旋转锁定，仅扭矩被传递到马达蜗杆，并且马达与驱动系轴向地分离。例如，马达的输出轴在其一端部处可以是平坦的，该平坦部分装配到马达蜗杆的对应腔室中，从而允许旋转锁定。这也可以改善马达蜗杆的散热。因此，在使用期间，马达蜗杆变热，并且这些热量因此可以通过马达蜗杆在壳体中的支承而消散到壳体中，这对马达蜗杆的寿命和耐久性是有益的。此外，马达本身由此不经受由马达蜗杆产生的热量或经受由马达蜗杆产生的较少热量，这也有益于马达的寿命。

28、在示例中，马达蜗杆可以在至少一端处被轴向地经轴承安装在支承板上，其中支承板由驱动单元的壳体支承。支承板优选为金属支承板，其有利于马达蜗杆的散热。例如，马达蜗杆的一端抵靠支承板，并且因此被轴承支撑在支承板上。此外，提供支承板可以阻止马达蜗杆在壳体中的支承随时间推移而被腐蚀。支承板可以有助于加强马达蜗杆在壳体中的支承。特别地，金属支承板可以使壳体中的马达蜗杆的支承持久耐用。因此，塑料马达蜗杆可以被支撑在金属支承板上，并且在金属支承板上运动，因此被轴承支撑在金属支承板上。有利地，马达蜗杆的两侧可以在轴向方向上由支承板支撑，例如由金属支承板支撑。因此这可以使散热更好。此外，提供支承板以紧凑方式实现了马达蜗杆的轴向的支承和支撑。

29、驱动单元还可以包括驱动系中的计数元件，以用于确定驱动系中的驱动元件的位置。通过确定驱动系中的驱动元件的位置，可以以间接方式确定输出轴的位置，并且因此也确定空气影响元件的位置。计数元件可以设置在驱动系的随机元件上，或也可以不设置计数元件。

30、驱动系还可以在输入轴与输出轴之间包括下一个分体零件，在该下一个分体零件中驱动系被分成至少两个驱动路径。例如，驱动系可以在第一分体驱动元件之后包括第一分体零件，该第一分体零件又可以在驱动元件处再次交汇在一起，第一分体驱动元件可以或可以不是具有渐开线齿结构的驱动元件。再往后，在驱动系中，驱动系可以例如包括下一个分体零件，该第二分体零件可以在驱动元件处(或例如在输出轴处)再次交汇在一起。

31、驱动单元还可以包括壳体，壳体包括例如两个外壳部分。在壳体中，驱动元件的轴可以是经轴承安装的，并且马达蜗杆和/或用于支承马达蜗杆的支承板也可以是经轴承安装的和/或由壳体支撑。有利地，马达以平放取向被接纳在壳体中，其结果是壳体还可以被配置成在高度上是相对有限的。

32、输出轴元件可以设置有两个相对端，联接元件可以被接纳在两个相对端中以用于与调节元件联接。两个联接元件可以装配在两端中以用于同时地驱动两个相邻的调节元件。也可以设置一个连续的联接元件来代替两个联接元件。输出轴元件的可接近联接元件的端部可以通过塑料(优选为橡胶)轴环与壳体密封。优选地，塑料轴环通过焊接到壳体上的塑料环固定到壳体上。因此，塑料轴环实现输出轴元件的端部与壳体之间的密封，并且其自身通过塑料环与壳体固定。塑料轴环优选为环形轴环，使得它可以围绕输出轴元件的整个圆周进行密封。如果输出轴元件的两端要保持是可进入的以用于接纳联接元件，则两端可以通过这种塑料轴环来封闭。如果仅一端必须保持是可进入的，则另一端可以良好地封闭以防止污垢和其它环境影响。因此，输出轴元件的待封闭的端部可以通过盖来封闭，优选为塑料盖，塑料盖可以与壳体固定焊接并且因此可以基本上密封地封闭输出轴元件的端部。

33、封闭和/或密封输出轴元件的一端也可以被认为是发明本身，独立于驱动单元的驱动系的实现。调节元件可以是机动车辆的气流影响元件。气流影响元件可以是翼板、襟翼或阻流器，或其它元件，并且可以例如在第一位置与第二位置之间进行调节，在第一位置，气流影响元件基本上沿着车辆延伸，在第二位置，气流影响元件从车辆以一角度延伸，或者，在第一位置，气流影响元件相对远离车辆的侧面延伸，在第二位置，气流影响元件相对靠近车辆的侧面延伸。

34、本发明还涉及一种具有这种驱动单元的气流影响元件，并且还涉及一种具有这种驱动单元的机动车辆。

35、本发明涉及一种设置有这种驱动单元的气流影响元件，例如扰流器(例如阻流器或翼板)或进气口的挡板，涉及一种设置有这种气流影响元件的机动车辆，并且涉及一种用于对气流影响元件进行调节的方法。

36、本发明的另一个方面可以是用塑料来实现驱动单元的马达的马达蜗杆和/或将其轴向地经轴承安装在驱动单元的壳体中。可以提供一种用于在至少第一位置与第二位置之间对可调节元件进行调节的驱动单元，驱动单元包括用于在至少第一位置与第二位置之间对可调节元件进行调节的驱动单元，驱动单元设置有马达驱动的驱动系，驱动系具有输入轴和输出轴，其中输入轴包括输入驱动元件，输入驱动元件与驱动单元的马达的马达蜗杆啮合，其中马达蜗杆是塑料马达蜗杆，塑料马达蜗杆轴向地经轴承安装在驱动单元的壳体中，并且相对于马达的输出轴是可轴向运动的。这种驱动单元可以有利地用于机动车辆的内后视镜或外后视镜的后视镜调节装置。驱动单元的壳体中的塑料马达蜗杆和/或其支承可以各自被认为是发明本身，独立于驱动单元的驱动系的分体或非分体的实现方式。

37、其它有利的实施例在从属权利要求中表示。