主轴驱动装置以及用于运行这样的主轴驱动装置的方法与流程

文档序号:34370714发布日期:2023-06-05 03:18阅读:24来源:国知局

本发明涉及一种根据独立权利要求的类属的主轴驱动装置,以及一种用于运行这样的主轴驱动装置的方法。


背景技术:

1、由de 10 2016 203 639 a1已知一种主轴驱动装置,该主轴驱动装置作为舒适驱动装置的组成部分用于机动车中的座椅调节。这种主轴驱动装置包括驱动马达,所述驱动马达使主轴围绕其纵向轴线转动。在所述主轴的主轴螺纹上布置主轴螺母,该主轴螺母又与待调节的元件尤其是座椅至少间接地连接。在所述主轴围绕其旋转轴线转动时,主轴螺母基于它以该主轴的旋转轴线为基准旋转确定的位置、沿着该主轴的纵向或者说沿着该主轴的旋转轴线移动,并且由此使座椅移动。受结构所限,很难利用这样的主轴驱动装置来一方面达到座椅的较高的调节速度且同时实现可靠的自锁用以锁止调节运动。

2、ep 1 109 695 b1示出一种用于对机动车座椅的部件进行调节的驱动装置,其具有一个唯一的电驱动马达,该电驱动马达借助第一蜗轮蜗杆传动装置来驱动两个副轴,其中耦接单元具有四个耦接装置,所述耦接装置通过另外的蜗轮蜗杆传动装置使所述驱动马达与输出单元的不同的输出元件相互独立地耦接。然而,这样的具有至少两个连续的蜗轮蜗杆传动装置的传动装置组件的效率是相对较低的,因而由此很难实现快速调节。

3、借助根据本发明的解决方案会克服这些缺点。


技术实现思路

1、与此相对,根据本发明的具有独立权利要求的特征的主轴驱动装置以及用于制造这样的主轴驱动装置的方法具有下述优点:能够利用主轴驱动装置的唯一的电动马达,在没有附加的传动级的情况下,能够提供不同的调节速度用于对机动车中的可动部件进行调节。在此,能够在主轴上构造具有不同的螺纹螺距的区段,从而能够实现具有不同的调节速度,同时也能够实现具有不同的自锁的主轴螺母,由此能够有利地在调节过程之后将待调节的部件可靠地卡锁。

2、通过在从属权利要求中提及的措施能够得到在独立权利要求中说明的特征的有利的改型方案和改进方案。优选地,第一主轴区域与相对应的第一主轴螺母尽可能以不带有自锁的方式构造,从而借此能够实现用于快速调节的非常高的效率。相反地,第二主轴区域与相对应的第二主轴螺母优选故意以带有自锁的方式构造,借此在这个第二主轴螺母的耦接的状态中,待调节的部件通过自锁的主轴区域得到保护来抵抗通过外力作用引起的非期望的调节。由此能够通过唯一的旋转主轴,一方面提供自锁的驱动装置,或者替代地提供不带有自锁的高效率的驱动装置。借此,在维持马达功率一定的情况下能够达到较高的调节速度——例如在预碰撞状态中或在自动驾驶中用于驾驶员对车辆控制的及时接管所需的那样。在这里“自锁的主轴调节”被视为一种具有典型的负载曲线的应用,因而即使在通常出现的负载变化下,待调节的部件也能够保持在其位置中。根据对“自锁”的限定,也能够构造分别具有相对应的主轴螺母的两个自锁的或两个非自锁的主轴区域。

3、为了使两个不同的调节速度能够相互独立地由所述主轴获取,所述主轴螺母分别通过自己的耦接元件耦接或解耦。借此能够控制,两个主轴螺母中的哪个将扭矩从所述主轴传递到相应的传递部件上并且传递到其后续的机械机构上。

4、如果第二螺纹螺距与相对应的第二螺纹主轴以带有自锁的方式构造,则待调节的部件在调节过程之后被保持可靠地定位在这个位置上,而不必采取额外的固定措施。在此,第二主轴螺母也能够在调节过程之后简单地保持耦接,以便使待调节的部件可靠地卡锁。

5、相反地,如果利用第一主轴螺母以较高的调节速度在不带有自锁的情况下调节所述待调节的部件,则需要在调节过程结束之后,将第一主轴螺母耦接到具有自锁的第一主轴区域中,以便使待调节的部件卡锁。由此,如果具有自锁的第一主轴螺母刚好不被调节,那么它总是用于所述待调节的部件的位置固定。借此,利用具有较低的调节速度的第二主轴区域总是能够同时地实现用于待调节的部件的锁止装置。

6、如果所述待调节的部件在卡锁状态中要求较高的保持力,例如在碰撞状态中,除了第二主轴螺母之外,还能够同时附加地将第一主轴螺母借助其耦接元件耦接到第一主轴区域中。通过这种方式,具有不同的螺纹螺距的两个主轴螺母同时地处在与旋转主轴的力流中,由此,两个主轴区段在受作用力时抵靠彼此上紧,并且由此为所述待调节的部件提供较高的保持力矩。

7、优选地,所述耦接元件能够构造成薄片式耦接元件或爪式耦接元件,它们能够借助电的执行器与主轴螺母接合。在此,视要求而定,所述传递元件要么以力锁合的方式要么以形状锁合的方式与相应的主轴螺母连接,以便将主轴的输出元件传递到待调节的部件上。所述执行器例如能够具有电磁式提升磁铁,该提升磁铁例如借助机械的弹簧力再复位。由此,所述耦接元件能够如此构造,使得例如在电流中断的情况下总能够采取定义的紧急模式。在此,尤其能够在电流中断的情况下将第二主轴螺母与自锁的主轴区域接合,以便将待调节的部件卡锁。

8、为了将主轴的输出扭矩通过第一主轴螺母或第二主轴螺母传递到待调节的部件上,借助耦接元件将相对应的传递部件与第一主轴螺母或者与第二主轴螺母借助耦接元件旋转固定地耦接。由此,所述传递部件与相对应的主轴螺母一起在主轴上被线性地调节,而在此不进行转动。在所述传递部件处固定机械机构,该机械机构将所述传递部件的线性的调节运动传递到待调节的部件上。在此,所述待调节的部件能够直接借助相同的直线运动被调节,或者也能够借助所述机械机构转化为所述待调节的部件的摆动运动或倾斜运动或旋转运动。

9、有利地,所述传递部件能够构造成环状元件,该环状元件支承在所述主轴螺母的柱形侧面上。为了耦接和解耦,所述传递部件能够沿轴向在柱体上沿所述主轴轴线移动。为了耦接所述传递部件,将它沿轴向以力锁合或形状锁合的方式、例如抵靠所述主轴螺母的轴向的凸缘挤压,以便将主轴的输出元件通过主轴螺母传递到传递部件上。在此,为了解耦,使所述传递部件沿轴向从主轴螺母的凸缘脱离,从而使得尤其在耦接的状态中主轴螺母与旋转主轴一同旋转,并且在此,所述传递部件在没有力流的情况下相对于主轴旋转固定地保持不动。

10、因此,为了调节所述部件,将一个传递部件以耦接的方式与相应的主轴螺母有效连接,而将另一传递部件以解耦的方式可转动地支承在另一主轴螺母的柱形侧面上。在此,这个主轴螺母与所述主轴一起相对于不动的传递部件转动。在所述部件的调节过程期间,在此尤其解耦的传递部件能够与相对应的机械机构一起沿轴向相对于解耦的主轴螺母与待调节的部件一同运动。

11、尤其有利的是,由电动马达通过蜗轮蜗杆传动装置来驱动所述主轴,其中所述电动马达的转子轴具有蜗杆,所述蜗杆直接地啮合到蜗轮中,所述蜗轮以旋转固定的方式被固定在所述主轴上。在此,所述主轴在自由端部处抵靠在用于该蜗轮蜗杆传动装置的传动装置壳体的轴向止挡处。在此,所述蜗轮优选地沿径向直接地支承在传动装置壳体中,并且相对于所述轴向止挡对置地在止挡盘处止推,所述止挡盘又支撑在传动装置壳体处。

12、优选地,第二主轴区域具有较小的螺距,所述螺距处在每个螺纹线的回转2mm至3mm的范围中。用于较快地调节的第一主轴区域具有比第二主轴区域的螺距优选地大2至3倍的螺距,且大约处在每个连续的螺纹线的回转5mm至7mm。由此,能够在较短的时间段内在螺纹主轴处提供非常高的调节速度,该调节速度尤其能够处在每秒80mm至150mm的范围中。

13、利用根据本发明的主轴驱动装置能够对可动部件替代地采用两种不同的调节速度进行调节,由此,使用仅唯一一个电动马达以及仅唯一一个具有两个不同的主轴区域的主轴,能够显著地节省构造空间和重量以及成本。

14、如果在调节过程结束之后,将两个主轴螺母同时与相对应的传递部件耦接,则能够由此提供具有特别高的保持力的、用于所述待调节的部件的锁止装置。由此,借助唯一一个主轴驱动装置不仅能够在不具有自锁的情况下实现非常高的调节速度,且同时能够在调节过程之后实现对待调节的部件的非常可靠的卡锁。

15、根据本发明的主轴驱动装置尤其适合用于在机动车中的转向柱调节或用于机动车中的座椅调节。在此,能够利用所述主轴驱动装置对方向盘进行相对于转向柱的纵向或横向的调节。借此,在整个使用寿命期间,即使在温度波动较大的情况下也能够通过所述主轴驱动装置提供转向柱的不同的调节速度以及锁止装置。在此,所述主轴螺母与传递部件通过机械机构优选与转向柱耦接,并且将主轴通过驱动马达优选地固定在车身上。为了将调节力传递到待调节的部件上,优选在所述传递部件的径向外周部处构造两个对置的径向延伸部。将转向器优选作为机械机构可转动地支承在这两个径向延伸部处,所述机械机构将调节扭矩传递到待调节的部件上。

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