專利名稱：傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種根據(jù)權(quán)利要求I的前序部分所述的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元。
背景技術(shù)：
這種類型的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元由申請人的DE 10 2009 027 501 Al公開。該傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元優(yōu)選地應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車的伺服驅(qū)動(dòng)裝置中，例如在機(jī)動(dòng)車中的車窗玻璃升降器驅(qū)動(dòng)裝置、座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置、刮水器驅(qū)動(dòng)裝置或類似裝置內(nèi)。對這種傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元的要求由其是緊湊的結(jié)構(gòu)、可靠的運(yùn)行以及有利的制造成本。在這種已知的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元中，承載電機(jī)的電樞的軸通常這樣延長地設(shè)計(jì)，使得在從電機(jī)的殼體中伸出的軸部段上同時(shí)可以形成齒部，其例如與齒輪嚙合。此外需要考慮，軸在軸的長度上支承在至少兩 個(gè)軸承位置上、然而通常在三個(gè)軸承位置。由此，軸的直徑通常出于成本的原因匹配于軸承的標(biāo)準(zhǔn)尺寸或直徑。齒部部段在軸上的變形或形成通過冷變形エ藝實(shí)現(xiàn)。為此，必須根據(jù)(標(biāo)準(zhǔn))軸承耗費(fèi)地對軸的初始直徑進(jìn)行預(yù)加工。對于ー些特別是僅能實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)裝置縮小的軸承變型，在此軸通過制造過程的扭曲變形(Verzug)在其長度上變大，并且具有大的輸入和輸出區(qū)域，這些區(qū)域不能用于齒輪的齒嚙合。相反地如果進(jìn)行切削的變形過程，那么僅可以使具有齒頂圓的傳動(dòng)蝸桿小于預(yù)加工直徑，此外在此會(huì)出現(xiàn)制造問題。此外需要確定在這種類型的、長的或單部分的軸中自然由唯一一種材料制成軸。此外由現(xiàn)有技術(shù)也已知了結(jié)構(gòu)形式，其中驅(qū)動(dòng)馬達(dá)或驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸經(jīng)過聯(lián)軸器與(単獨(dú)的)軸連接。然而這種結(jié)構(gòu)形式出于成本原因通常不能用于所述的應(yīng)用，其需要相對較大的結(jié)構(gòu)空間并且在制造方面相對昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
基于描述的現(xiàn)有技木，本發(fā)明的目的在干，以下述方式改進(jìn)根據(jù)權(quán)利要求I的前序部分所述的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元使傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元能變化地用于不同的使用目的，可以相對低廉地進(jìn)行制造以及可以對于各種應(yīng)用情況和其功能非常容易地進(jìn)行優(yōu)化。所述目的根據(jù)本發(fā)明通過具有權(quán)利要求I的特征的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元以下述方式來實(shí)現(xiàn)承載齒部的軸與驅(qū)動(dòng)軸在連接區(qū)域中通過材料配合的連接部彼此連接。與現(xiàn)有技術(shù)相反，現(xiàn)有技術(shù)在兩部分的軸結(jié)構(gòu)時(shí)設(shè)置単獨(dú)的聯(lián)軸器，可以利用根據(jù)本發(fā)明的材料配合的連接部而省略該聯(lián)軸器。由此特別可以相對較小地保持制造成本，并且能實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元的緊湊結(jié)構(gòu)，如這一點(diǎn)特別是在機(jī)動(dòng)車應(yīng)用中經(jīng)常強(qiáng)制需要的那樣。根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元的有利的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中給出。由至少兩個(gè)在權(quán)利要求中、說明書和/或附圖中公開的特征組成的全部組合屬于本發(fā)明的范圍。在材料配合的連接部的特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中提出，驅(qū)動(dòng)軸和軸由金屬制成，并且通過焊接連接部彼此連接。在試驗(yàn)中表明，這種類型的焊接連接部除了傳遞所需的轉(zhuǎn)矩以外特別是也可以成本相對經(jīng)濟(jì)地在エ業(yè)批量生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)。
在此，激光束焊接連接部、摩擦焊接連接部或電子束焊接連接部被證明是特別有利的焊接連接部。而激光束焊接連接部與摩擦焊接連接部同樣具有優(yōu)點(diǎn)，即熱量僅在驅(qū)動(dòng)軸和軸的相對狹窄受限的局部區(qū)域中被引入到部件中，從而扭曲變形的危險(xiǎn)相對較小，而電子束焊接エ藝的優(yōu)點(diǎn)在于在相對于激光束焊接連接提高效率時(shí)，能以高的焊接速度和進(jìn)而仍較低的扭曲變形危險(xiǎn)制造非常深、細(xì)長并且平行的接縫。此外最后所述的方法能實(shí)現(xiàn)將所有金屬彼此焊接，以及附加地實(shí)現(xiàn)各種材料或不同的鋼合金、例如調(diào)質(zhì)鋼的混合連接。在最簡單的情況下，軸和驅(qū)動(dòng)軸在連接區(qū)域中分別配有平坦的端面，從而借助于焊接連接構(gòu)成對接縫，由此兩個(gè)部件在其連接區(qū)域中通常絕對不需要準(zhǔn)備加工或者形成特殊的幾何形狀，從而可以實(shí)現(xiàn)成本特別經(jīng)濟(jì)的制造過程。然而在部件的修改設(shè)計(jì)方案中也可以考慮，軸和/或驅(qū)動(dòng)軸在連接區(qū)域中在其外周具有倒角，從而可以將焊縫設(shè)計(jì)為V形接縫。 此外替代地，為了提高部件的強(qiáng)度或者說穩(wěn)固性(Festigkeit)以及定心的可能性，軸和驅(qū)動(dòng)軸在連接區(qū)域中分別具有彼此形狀配合連接地匹配的端面，端面具有傾斜或彎曲的面部段。通過在軸和驅(qū)動(dòng)軸之間根據(jù)本發(fā)明的材料配合的連接部，在本發(fā)明的另ー種特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中提出，軸和驅(qū)動(dòng)軸由不同的金屬材料制成。這能實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是，兩個(gè)部件根據(jù)其使用目的或特殊的要求可以被優(yōu)化，這特別是在下述情況下是特別有利的對兩個(gè)部件的要求是不同性質(zhì)的，從而這利用同一種材料不能或僅在應(yīng)用昂貴材料的條件下才能滿足。本發(fā)明的另ー種設(shè)計(jì)方案提出，軸和/或驅(qū)動(dòng)軸設(shè)計(jì)為空心軸。這種類型的設(shè)計(jì)方案例如可以具有相對較小的固體聲傳遞的優(yōu)點(diǎn)，從而可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元特別低聲地運(yùn)行。為了通過下述方式使在軸和驅(qū)動(dòng)軸之間的連接區(qū)域可以盡可能無應(yīng)カ地形成彎曲負(fù)荷相對較小地作用到連接區(qū)域中，此外提出連接區(qū)域布置在軸的齒部附近的區(qū)域處。根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元優(yōu)選應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車的伺服驅(qū)動(dòng)裝置、特別是刮水器驅(qū)動(dòng)裝置、座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置、車窗玻璃升降器驅(qū)動(dòng)裝置或類似裝置中。這種應(yīng)用具有的優(yōu)點(diǎn)是，其在傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)非常緊湊時(shí)具有良好的功能特性以及較低的制造成本。


由以下對優(yōu)選的實(shí)施例的說明以及根據(jù)附圖得出本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)。其中示出了
圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元的部分截取的透視圖，
圖2以細(xì)節(jié)圖、同樣以透視圖示出了圖I中的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元的部件，和圖3至圖6分別示出了在彼此間隔開或相互連接的狀態(tài)中在驅(qū)動(dòng)軸和軸部段之間的連接區(qū)域中的簡化縱截面。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元10，如其特別是在機(jī)動(dòng)車中用作刮水器驅(qū)動(dòng)裝置、座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置、車窗玻璃升降器驅(qū)動(dòng)裝置或類似裝置的組成部分。傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元10具有設(shè)計(jì)為電機(jī)11的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，其例如法蘭連接到傳動(dòng)裝置殼體12的側(cè)面上。電機(jī)11具有驅(qū)動(dòng)軸13，其同時(shí)構(gòu)成了電機(jī)11的電樞軸。驅(qū)動(dòng)軸13在背離傳動(dòng)裝置殼體12的一側(cè)容納在電機(jī)11的殼體部段中的第一軸承14內(nèi)。驅(qū)動(dòng)軸13的與第一軸承14對置的端部伸入到傳動(dòng)裝置殼體12中。在傳動(dòng)裝置殼體12中布置有軸15，其具有齒部區(qū)域16。齒部區(qū)域16特別是通過冷變形エ藝制成，并且特別是具有斜齒嚙合部或蝸輪嚙合部，其與例如由塑料制成的傳動(dòng)齒輪17的外周嚙合。軸15又與驅(qū)動(dòng)軸13不能相對轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，以用于傳遞電機(jī)11的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。其它傳動(dòng)齒輪可選擇地與傳動(dòng)齒輪17作用連接地布置，這些傳動(dòng)齒輪可以在同時(shí)提高驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的情況下降低由電機(jī)11提供的轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)齒輪17具有形式為軸頸(Wellenstummel) 19的輸出部件,其間接或直接地與在機(jī)動(dòng)車中待運(yùn)動(dòng)的元件、例如刮水 器、座椅或車窗玻璃連接。軸15和傳動(dòng)齒輪17的齒部在滾壓區(qū)域18中嚙合。在滾壓區(qū)域18的兩側(cè)可以設(shè)置借助于兩個(gè)附加的軸承21、22支承由承載電機(jī)11的電樞的驅(qū)動(dòng)軸13和軸15連接的組合部件20。驅(qū)動(dòng)軸13和軸15全部由金屬材料制成，然而其中金屬材料可以是不同的。這在下述情況下是特別適合的軸15或驅(qū)動(dòng)軸13應(yīng)具有不同特性。軸15例如由C45鋼或C65鋼制成。驅(qū)動(dòng)軸13和軸15在連接區(qū)域25中彼此通過材料配合的(stoffschliissig)連接部而連接。材料配合的連接部優(yōu)選地設(shè)計(jì)為激光束焊接連接部、摩擦焊接連接部或電子束焊接連接部。此外可以設(shè)置，或者軸15和/或驅(qū)動(dòng)軸13設(shè)計(jì)為空心軸。焊接連接部例如在連接區(qū)域25中設(shè)計(jì)為環(huán)形焊縫，其在軸15和連接軸13的整個(gè)外周上延伸。在此焊接深度優(yōu)選為2. 0 mm - 3. 0mm,特別是約2. 5mm。焊接深度通過功率和焊接時(shí)間或焊接速度來確定。對于C45或C65鋼軸而言，在一種實(shí)施方式中，使用在500W至1200W范圍內(nèi)、優(yōu)選約為1000W的焊接功率。在此特別是，在進(jìn)行激光焊接時(shí)，射束以約50微米聚焦。此外，對于軸13、15應(yīng)用每分鐘30-150轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，這大約相應(yīng)于I. 5 - 0. 04秒的焊接時(shí)間，特別是在通常用于電機(jī)的電樞軸直徑為5至IOmm吋。在一種變型中，在焊接時(shí)應(yīng)用保護(hù)氣體、特別是氬氣。由此形成的焊縫在徑向方向上比沒有保護(hù)氣體時(shí)略寬。在圖3中示出了下述情況，其中不僅驅(qū)動(dòng)軸13而且軸15在彼此相対的端面26、27上分別平坦地構(gòu)成。與此相反地在圖4中示出了下述情況，其中在驅(qū)動(dòng)軸13a和軸15a的端面26a、27a上的徑向中間的面部段28、29相對于驅(qū)動(dòng)軸13a和軸15a的縱軸30傾斜地布置，例如以45°的角a，而端面26a、27a的剩余端面區(qū)域垂直于縱軸30延伸。在圖5中，驅(qū)動(dòng)軸13b和軸15b的端面26b、27b彎曲地以球形/盆形連接部的形式構(gòu)成。最后在圖6中示出了下述情況，其中在驅(qū)動(dòng)軸13c和軸15c的外周上在其它方面平坦的端面26c、27c中分別形成倒角(Fase)31、32。最后所述的實(shí)施方式優(yōu)選應(yīng)用在面層焊接時(shí)或在熔焊時(shí)而沒有焊接損耗，其中可能形成作為焊縫的V形接縫。所應(yīng)用的、特別是形狀配合連接地(formschliissig)匹配的端面26、26a至26c和27,27a至27c的幾何形狀特別是與要傳遞的轉(zhuǎn)矩、特殊的焊接方法以及必要時(shí)其它的因素相關(guān)。優(yōu)選地，在驅(qū)動(dòng)軸13、13a至13c和軸15、15a至15c之間的連接區(qū)域25布置成盡可能接近齒部區(qū)域16，以便盡可能小地保持通過傳動(dòng)齒輪17傳遞到軸15上的彎曲負(fù)荷或彎曲應(yīng)力。大體上描述的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元10能以多種方式和方法來修改或更改，而并不背離本發(fā)明的構(gòu)思。本發(fā)明的構(gòu)思在于在電機(jī)11的驅(qū)動(dòng)軸13和軸15之間的連接，其借助 于材料配合的、設(shè)計(jì)為焊接連接部的連接技術(shù)與傳動(dòng)齒輪17共同作用。
權(quán)利要求
1.傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元(10)，具有帶有驅(qū)動(dòng)軸(13;13a至13c)的電機(jī)(11)和帶有齒部(16)的軸(15 ;15a至15c)，所述軸與輸出部件、特別是齒輪(17)作用連接地布置，其中所述驅(qū)動(dòng)軸(13 ;13a至13c)和所述軸(15 ; 15a至15c)彼此連接，其特征在于，所述軸(15 ；15a至15c)與所述驅(qū)動(dòng)軸(13 ；13a至13c)在連接區(qū)域(25)中通過材料配合的連接部彼此連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)軸(13;13a至13c)和所述軸(15 ; 15a至15c)由金屬制成，并且通過焊接連接部而彼此連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，所述焊接連接部設(shè)計(jì)為激光束焊接連接部、摩擦焊接連接部或電子束焊接連接部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，所述軸(15)和所述驅(qū)動(dòng)軸(13)在所述連接區(qū)域(25)中分別具有平坦的端面(26，27)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，所述軸(15c)和/或所述驅(qū)動(dòng)軸(13c)在所述連接區(qū)域(25)中在其外周具有倒角(31，32)，從而焊縫設(shè)計(jì)為V形接縫。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，所述軸(15a；15b)和所述驅(qū)動(dòng)軸(13a ；13b)在所述連接區(qū)域(25)中分別具有彼此形狀配合連接地匹配的端面(26a ;26b，27a ;27b，28，29)，所述端面具有傾斜或彎曲的面部段。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，所述軸(15；15a至15c)和所述驅(qū)動(dòng)軸(13 ；13a至13c)由不同的金屬材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，所述軸(15；15a至15c)和/或所述驅(qū)動(dòng)軸(13 ；13a至13c)設(shè)計(jì)為空心軸。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，所述連接區(qū)域(25)布置在所述軸(15 ;15a至15c)的所述齒部(16)附近的區(qū)域處。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元(10)的應(yīng)用，所述傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車的伺服驅(qū)動(dòng)裝置、特別是刮水器驅(qū)動(dòng)裝置、座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置、車窗玻璃升降器驅(qū)動(dòng)裝置或類似裝置中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)單元(10)，具有帶有驅(qū)動(dòng)軸(13；13a至13c)的電機(jī)(11)和帶有齒部(16)的軸(15；15a至15c)，所述軸與輸出部件、特別是齒輪(17)作用連接地布置，其中所述驅(qū)動(dòng)軸(13；13a至13c)和所述軸(15；15a至15c)彼此連接。根據(jù)本發(fā)明提出所述軸(15；15a至15c)與所述驅(qū)動(dòng)軸(13；13a至13c)在連接區(qū)域(25)中通過材料配合的連接部彼此連接。
文檔編號(hào)H02K7/116GK102769353SQ201210133780
公開日2012年11月7日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者A.貝希勒, H-P.多姆施, J.M.M.佩洛西, J.希爾青格, J.明希, J.格斯滕貝格爾, M.欣特考森 申請人:羅伯特·博世有限公司