(57)【要約】  本発明は、伝動装置駆動ユニット（１０）、特にウィンドウリフタ駆動装置であって、電動モータ（１４）が設けられており、該電動モータ（１４）が、伝動装置（３０）を駆動するようになっており、さらに、負荷トルク遮断装置（４４）が設けられており、該負荷トルク遮断装置（４４）が、出力側のクラッチエレメント（４２）から導入されたトルク（８６）を遮断するようになっている形式のものに関する。本発明によれば、負荷トルク遮断装置（４４）が、ラップスプリング（５４）を有しており、該ラップスプリング（５４）が、相対回動不能な軸（５０，５２）に配置されており、ラップスプリング（５４）が、入力側で電動モータ（１４）のロータシャフト（１６）によって駆動される伝動装置歯車（４０）に係合していることが提案される。
2008537036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝動装置駆動ユニット（１０）、特にウィンドウリフタ駆動装置であって、電動モータ（１４）が設けられており、該電動モータ（１４）が、伝動装置（３０）を駆動するようになっており、さらに、負荷トルク遮断装置（４４）が設けられており、該負荷トルク遮断装置（４４）が、出力側のクラッチエレメント（４２）から導入されたトルク（８６）を遮断するようになっている形式のものにおいて、負荷トルク遮断装置（４４）が、ラップスプリング（５４）を有しており、該ラップスプリング（５４）が、相対回動不能な軸（５０，５２）に配置されており、ラップスプリング（５４）が、入力側で電動モータ（１４）のロータシャフト（１６）によって駆動される伝動装置歯車（４０）に係合していることを特徴とする、伝動装置駆動ユニット。
【請求項２】
クラッチエレメント（４２）が、相対回動不能な軸（５０，５２）に支承されていて、軸方向のかつ／または半径方向の突出部（６０）で伝動装置歯車（４０）の、対応する切欠き（６２）内に係合している、請求項１記載の伝動装置駆動ユニット。
【請求項３】
ラップスプリング（５４）が、軸方向でクラッチエレメント（４２）と伝動装置歯車（４０）との間に配置されている、請求項１または２記載の伝動装置駆動ユニット。
【請求項４】
伝動装置歯車（４０）が、クラッチエレメント（４２）に支承されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の伝動装置駆動ユニット。
【請求項５】
伝動装置（３０）が、少なくとも部分的にウォーム伝動装置（２８）として形成されていて、少なくともほぼセルフロッキングなしに形成されていて、高い効率を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の伝動装置駆動ユニット。
【請求項６】
伝動装置歯車（４０）が、ウォーム歯車（３６）として形成されており、該ウォーム歯車（３６）が、ロータシャフト（１６）のウォーム（３４）に噛み合っている、請求項１から５までのいずれか１項記載の伝動装置駆動ユニット。
【請求項７】
ラップスプリング（５４）が、相対回動不能な軸（５０，５２）に螺旋状に巻成されていて、端部（６６）を有しており、該端部（６６）が、半径方向で軸（５０，５２）から突出していて、伝動装置歯車（４０）の切欠き（６２）内に係合している、請求項１から６までのいずれか１項記載の伝動装置駆動ユニット。
【請求項８】
伝動装置歯車（４０）が、周方向（７０）に対する少なくとも１つのストッパ（８２）を有しており、該ストッパ（８２）が、入力側のトルク（８５）の作用時に少なくとも一方の端部（６６）をクラッチエレメント（４２）の突出部（６０）に向かって押圧するようになっており、これによって、ラップスプリング（５４）が、伝動装置歯車（４０）およびクラッチエレメント（４２）と共に軸（５０，５２）に対して回動させられるようになっている、請求項１から７までのいずれか１項記載の伝動装置駆動ユニット。
【請求項９】
クラッチエレメント（４２）の突出部（６０）が、軸方向でかつ／または半径方向でラップスプリング（５４）の端部（６６）の間に係合していて、出力側のトルク（８６）の作用時に少なくとも一方の端部（６６）を軸（５０，５２）に対して回動させるようになっており、これによって、ラップスプリング（５４）が、軸（５０，５２）に対して緊締されるようになっていて、出力側で作用するトルク（８６）を遮断するようになっている、請求項１から８までのいずれか１項記載の伝動装置駆動ユニット。
【請求項１０】
クラッチエレメント（４２）と伝動装置歯車（４０）とが、相関的に軸方向でかつ／または半径方向で支持されており、このために、クラッチエレメント（４２）にかつ／または伝動装置歯車（４０）に、特に環状エレメント（６４，６５）が一体成形されており、該環状エレメント（６４，６５）が、軸方向でかつ／または半径方向で伝動装置歯車（４０）にまたはクラッチエレメント（４２）に接触している、請求項１から９までのいずれか１項記載の伝動装置駆動ユニット。
【請求項１１】
クラッチエレメント（４２）と伝動装置歯車（４０）とが、それぞれ一体にプラスチックから製造されており、連続負荷時のクリープ荷重を吸収するために、クラッチエレメント（４２）が、伝動装置歯車（４０）よりも著しく高い強度を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の伝動装置駆動ユニット。
【請求項１２】
ラップスプリング（５４）が、クラッチエレメント（４２）と伝動装置歯車（４０）とによって取り囲まれており、これによって、クラッチエレメント（４２）と伝動装置歯車（４０）とが、潤滑媒体（７５）の寿命充填のためのカプセル封止部（７４）を形成している、請求項１から１１までのいずれか１項記載の伝動装置駆動ユニット。
【請求項１３】
クラッチエレメント（４２）および／または伝動装置歯車（４０）が、ラップスプリング（５４）を軸方向に位置固定するために、該ラップスプリング（５４）に対する軸方向のそれぞれ１つのストッパ（６８，６９）を形成している、請求項１から１２までのいずれか１項記載の伝動装置駆動ユニット。
【請求項１４】
ラップスプリング（５４）の端部（６６）および周方向（７０）に対する伝動装置歯車（４０）のストッパ（８２）および／またはクラッチエレメント（４２）の当接面（９２）が、軸線（７２）に対して僅かに傾けられており、これによって、クラッチエレメント（４２）もしくは伝動装置歯車（４０）が、出力側のかつ／または入力側のトルク（８６，８５）の作用時に軸方向でラップスプリング（５４）に向かって引っ張られるようになっている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の伝動装置駆動ユニット。
【請求項１５】
ラップスプリング（５４）の端部（６６）が、周方向（７０）に、ばね弾性的な減衰エレメント（９０）を形成するように成形されており、該減衰エレメント（９０）が、当該伝動装置駆動ユニット（１０）によって調節したい部分の急激な停止に基づき生ぜしめられるクラッチエレメント（４２）のロック時のエネルギを吸収するようになっている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の伝動装置駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、伝動装置駆動ユニット、特にウィンドウリフタ駆動装置であって、電動モータが設けられており、該電動モータが、伝動装置を駆動するようになっており、さらに、負荷トルク遮断装置が設けられており、該負荷トルク遮断装置が、出力側のクラッチエレメントから導入されたトルクを遮断するようになっている形式のものに関する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許第１９７５３１０６号明細書によって、負荷トルク遮断装置が公知になっている。この公知の負荷トルク遮断装置は駆動系統に組み込まれていて、駆動装置の停止時に自動的に、被駆動装置から導入されたトルクを遮断する。これに対して、駆動装置側から導入されたトルクは両回動方向に伝達される。このためには、駆動軸が被駆動軸の組付け部材によって貫通される。互いに相対回動可能なこの両軸の間には、半径方向のウェブと、緊締エレメントもしくは遮断エレメントとが配置されている。これらの構成部材は、トルクの、入力側のまたは出力側の導入に関連して、緊締リングユニットに対する回動を許容するかまたは阻止する。このような負荷トルク遮断装置は多数の個別部材から成っている。これらの個別部材は手間をかけて組み付けられなければならず、多くの構成スペースを要求する。
【０００３】
発明の利点
本発明の構成では、負荷トルク遮断装置が、ラップスプリングを有しており、該ラップスプリングが、相対回動不能な軸に配置されており、ラップスプリングが、入力側で電動モータのロータシャフトによって駆動される伝動装置歯車に係合している。
【０００４】
本発明の有利な構成によれば、クラッチエレメントが、相対回動不能な軸に支承されていて、軸方向のかつ／または半径方向の突出部で伝動装置歯車の、対応する切欠き内に係合している。
【０００５】
本発明の有利な構成によれば、ラップスプリングが、軸方向でクラッチエレメントと伝動装置歯車との間に配置されている。
【０００６】
本発明の有利な構成によれば、伝動装置歯車が、クラッチエレメントに支承されている。
【０００７】
本発明の有利な構成によれば、伝動装置が、少なくとも部分的にウォーム伝動装置として形成されていて、少なくともほぼセルフロッキングなしに形成されていて、高い効率を有している。
【０００８】
本発明の有利な構成によれば、伝動装置歯車が、ウォーム歯車として形成されており、該ウォーム歯車が、ロータシャフトのウォームに噛み合っている。
【０００９】
本発明の有利な構成によれば、ラップスプリングが、相対回動不能な軸に螺旋状に巻成されていて、端部を有しており、該端部が、半径方向で軸から突出していて、伝動装置歯車の切欠き内に係合している。
【００１０】
本発明の有利な構成によれば、伝動装置歯車が、周方向に対する少なくとも１つのストッパを有しており、該ストッパが、入力側のトルクの作用時に少なくとも一方の端部をクラッチエレメントの突出部に向かって押圧するようになっており、これによって、ラップスプリングが、伝動装置歯車およびクラッチエレメントと共に軸に対して回動させられるようになっている。
【００１１】
本発明の有利な構成によれば、クラッチエレメントの突出部が、軸方向でかつ／または半径方向でラップスプリングの端部の間に係合していて、出力側のトルクの作用時に少なくとも一方の端部を軸に対して回動させるようになっており、これによって、ラップスプリングが、軸に対して緊締されるようになっていて、出力側で作用するトルクを遮断するようになっている。
【００１２】
本発明の有利な構成によれば、クラッチエレメントと伝動装置歯車とが、相関的に軸方向でかつ／または半径方向で支持されており、このために、クラッチエレメントにかつ／または伝動装置歯車に、特に環状エレメントが一体成形されており、該環状エレメントが、軸方向でかつ／または半径方向で伝動装置歯車にまたはクラッチエレメントに接触している。
【００１３】
本発明の有利な構成によれば、クラッチエレメントと伝動装置歯車とが、それぞれ一体にプラスチックから製造されており、連続負荷時のクリープ荷重を吸収するために、クラッチエレメントが、伝動装置歯車よりも著しく高い強度を有している。
【００１４】
本発明の有利な構成によれば、ラップスプリングが、クラッチエレメントと伝動装置歯車とによって取り囲まれており、これによって、クラッチエレメントと伝動装置歯車とが、潤滑媒体の寿命充填のためのカプセル封止部を形成している。
【００１５】
本発明の有利な構成によれば、クラッチエレメントおよび／または伝動装置歯車が、ラップスプリングを軸方向に位置決めするために、該ラップスプリングに対する軸方向のそれぞれ１つのストッパを形成している。
【００１６】
本発明の有利な構成によれば、ラップスプリングの端部および周方向に対する伝動装置歯車のストッパおよび／またはクラッチエレメントの当接面が、軸線に対して僅かに傾けられており、これによって、クラッチエレメントもしくは伝動装置歯車が、出力側のかつ／または入力側のトルクの作用時に軸方向でラップスプリングに向かって引っ張られるようになっている。
【００１７】
本発明の有利な構成によれば、ラップスプリングの端部が、周方向に、ばね弾性的な減衰エレメントを形成するように成形されており、該減衰エレメントが、当該伝動装置駆動ユニットによって調節したい部分の急激な停止に基づき生ぜしめられるクラッチエレメントのロック時のエネルギを吸収するようになっている。
【００１８】
独立請求項１の特徴部に記載の特徴を備えた、負荷トルク遮断装置を備えた本発明による伝動装置駆動ユニットは、相対回動不能な軸にまたは中空軸の内部に配置されたラップスプリングの使用によって、可動な部分の確実な位置固定が伝動装置駆動ユニットの停止時に提供されるという利点を有している。軸の表面に対する螺旋状のラップスプリングの大きな当付け面によって、振動の発生時でも、出力側のトルクの作用に対する確実な遮断が保証されている。このようなラップスプリング式遮断装置は極端に僅かな重量を有していて、極めてスペース節約的に被駆動ユニットの伝動装置内に組み込むことができる。ラップスプリング式遮断装置が直接的に電動モータのロータシャフトにまたはロータシャフトと第１の伝動装置エレメントとの間に配置されていることによって、ロータシャフトの歯列と、第１の伝動装置エレメントの、ロータシャフトの歯列に噛み合う対応する歯列とが負荷軽減される。これによって、特にいわゆる「クリープ試験」によって生ぜしめられる故障を阻止することができる。この試験時には、駆動装置が高い温度で極めて長い時間にわたって、出力側のコンスタントな高い負荷にさらされる。これによって、プラスチックから製造された規定された伝動装置構成部材が変形させられ得る。ラップスプリングと伝動装置歯車とを不動の軸に配置することによって、この高い連続負荷が、相対回動不能な軸によって吸収される。これによって、ロータシャフトの入力側の第１の伝動装置段が損傷に対して防護される。
【００１９】
従属請求項に記載した手段によって、請求項１に記載した特徴の有利な構成および改良形が得られる。ロータシャフトを介して駆動される伝動装置歯車だけでなく、クラッチエレメントもラップスプリングと一緒に、ハウジングに対して不動の軸に配置されているので、トルク遮断装置は特にコンパクトに形成されている。クラッチエレメントは突出部で伝動装置歯車の相応の成形部内に係合しているので、入力側のトルクが僅かな摩擦損失下でクラッチエレメントを介して被駆動ホイールに伝達される。
【００２０】
有利な構成では、ラップスプリングが、特にスペース節約的に伝動装置歯車とクラッチエレメントとの間に配置されている。この両構成部材の軸方向の配置時には、クラッチエレメントの突出部が、特に有利には軸方向でラップスプリングの両端部の間に係合することができ、これによって、伝動装置が出力側の負荷時に遮断される。
【００２１】
別の構成によれば、伝動装置歯車がクラッチエレメントの周面に支承されていて、ラップスプリングの内部に配置されている。このラップスプリングは中空軸内に接触している。この場合、この中空軸は、特に有利には伝動装置ハウジングの一部として形成されていてよい。
【００２２】
伝動装置駆動ユニットがウォーム伝動装置を有している場合には、このウォーム伝動装置が極めて高い効率を備えることができる。なぜならば、ウォーム伝動装置がセルフロッキング作用を有している必要がないからである。この高められた効率に基づき、相応して、駆動モータの出力を減少させることができる。これによって、重量および構成スペースならびに製作コストが減少させられる。
【００２３】
たとえば伝動装置歯車が、ロータシャフトに一体成形されたウォームによって駆動されるウォームホイールとして形成されている場合には、このウォーム歯列が、極めて高い出力側の連続負荷の作用時でも、確実に損傷に対して防護されている。
【００２４】
この場合、伝動装置歯車に簡単な変更によって切欠きを一体成形することができる。この切欠き内には、ラップスプリングの、半径方向に軸から突出した端部が突入している。これによって、僅かなプレス下で不動の軸に支承されたラップスプリングが、僅かな摩擦下で伝動装置歯車と共に軸に対して回動させられる。
【００２５】
このためには、伝動装置歯車が切欠きの縁部にそれぞれ周方向で見てストッパを有している。このストッパは、入力モーメントの伝達時に、ラップスプリングの、半径方向に突出した端部をクラッチエレメントに向かって押圧し、このクラッチエレメントを不動の軸に対して回動させる。出力側のトルクの遮断のためには、クラッチエレメントの突出部が周方向で見てラップスプリングの両端部の間に配置されている。クラッチエレメントが被駆動エレメントによって回動させられると、ラップスプリングの、半径方向に突出した端部が、不動の軸に対して回動させられ、これによって、ラップスプリングが軸に対して緊締され、これによって、伝動装置を遮断する。この配置形式によって、伝動装置歯車と電動モータとの間に位置する全ての伝動装置構成部材が出力側の力作用に対して防護されている。
【００２６】
伝動装置歯車またはクラッチエレメントが、軸方向の範囲を越えて伸長して少なくとも全周の一部にわたって延びる環状エレメントを有している場合には、伝動装置歯車とクラッチエレメントとを軸方向で内外に押し嵌めることができ、これによって、軸線に対する傾倒力がより良好に支持される。この場合、環状エレメントの半径方向の壁面だけでなく端面も半径方向のかつ／または軸方向の支持のために働く。
【００２７】
特に有利には、伝動装置歯車およびクラッチエレメントが一体のプラスチック射出成形部材として形成される。この場合、突出部と、対応する切欠きと、場合により、環状エレメントとを極めて廉価に一体成形することができる。この場合、クラッチエレメントが比較的安定性に形成されると、これに対して、伝動装置歯車を比較的僅かな強度設計で形成することができる。なぜならば、この伝動装置歯車には、理想事例では、出力側の連続負荷が作用しないからである。
【００２８】
クラッチエレメントおよび／または伝動装置歯車が、部分的にまたは完全に閉じられた環状エレメントを有していると、この環状エレメントを潤滑媒体デポに対するハウジングとして形成することができる。これによって、このハウジング内に配置されたラップスプリングがその全寿命にわたって確実に易動性に支承されている。
【００２９】
別の構成では、クラッチエレメントおよび／または伝動装置歯車が軸方向のストッパを有している。このストッパには、ラップスプリングが接触する。これによって、このラップスプリングの、付加的に軸方向の位置固定手段が省略される。
【００３０】
伝動装置歯車のかつ／またはクラッチエレメントの当接面だけでなく、ラップスプリングの、半径方向に突出した端部も僅かな角度だけ軸線に対して傾けられて形成されている場合には、トルクの作用時に伝動装置歯車とクラッチエレメントとが軸方向で有利には互いに引き寄せられる。
【００３１】
減衰を得るために、ラップスプリングの軸方向の端部を、周方向に曲げられたばねエレメントとして形成することが特に有利である。いま、出力側の大きなトルクの作用時に、クラッチエレメントの当接面がラップスプリングの端部に当て付けられると、この端部が弾性変形させられる。これによって、衝撃が減衰される。
【００３２】
以下に、本発明による伝動装置駆動ユニットの種々異なる実施例を図面につき詳しく説明する。
【００３３】
説明
図１には、伝動装置駆動ユニット１０としてウィンドウリフタ駆動装置１２が示してある。伝動装置駆動ユニット１０は、ロータシャフト１６を備えた電動モータ１４を有している。ロータシャフト１６には、積層電機子鉄心１８と、コレクタ２０と、位置検出のための環状磁石２２とが配置されている。電動モータ１４は永久磁石２４によって駆動される。この永久磁石２４はハウジング２６内に配置されている。このハウジング２６は、電動モータ１４だけでなく、この電動モータ１４によって駆動される伝動装置３０も取り囲んでいる。複数の軸受け３２によってハウジング２６内に支承されたロータシャフト１６には、ウォーム３４が配置されている。このウォーム３４はウォームホイール３６と一緒に第１の伝動装置段２９としてウォーム伝動装置２８を形成している。このウォーム伝動装置２８は、本実施例では、セルフロッキング作用を有しておらず、高い効率に対して最適化された歯列を有している。ウォームホイール３６は相対回動不能に平歯車３８に結合されている。この平歯車３８は第２の伝動装置段３１で別の伝動装置歯車４０に噛み合っている。この伝動装置歯車４０はクラッチエレメント４２と一緒に負荷トルク遮断装置４４を形成している。この場合、クラッチエレメント４２は直接的に被駆動ピニオン４６として形成されているかまたは被駆動ピニオン４６に作用結合されている。この被駆動エレメント４６を介して、入力モーメントが電動モータ１４からウィンドウリフタの機構または運動機構（共に図示せず）に伝達される。これによって、可動の部分としてウィンドウガラスが調節される。択一的な構成では、クラッチエレメント４２が、たとえばケーブルドラム４８として形成されているかまたは直接的にケーブルドラム４８に結合されている。このケーブルドラム４８はケーブルワイヤを介して、可動の部分を調節する。負荷トルク遮断装置４４を形成するためには、伝動装置歯車４０とクラッチエレメント４２とが、相対回動不能な軸５０に配置されている。この軸５０は中空軸５２として形成されていて、相対回動不能にハウジング２６に結合されている。軸５０の内部には、摩擦エレメントとしてラップスプリング５４が配置されている。このラップスプリング５４の外径５６は、弛緩された状態で、中空軸５２の内径５８よりも僅かに大きく寸法設定されている。中空軸５２内に配置するためのこのようなラップスプリング５４は、たとえば図８に詳しく示してある。図１では、中空軸５２がつば５３を有している。このつば５３には、伝動装置歯車４０だけでなく、クラッチエレメント４２も、これらの軸方向のガイドのために接触している。
【００３４】
図２には、負荷トルク遮断装置４４の個々の構成要素４０，４２，５４が、中空軸５２なしで拡大して分解図として示してある。クラッチエレメント４２は突出部６０を有している。この突出部６０は、組み付けられた状態で、伝動装置歯車４０の相応の切欠き６２内に係合している。この切欠き６２は環状エレメント６４によって形成される。この環状エレメント６４は軸方向で伝動装置歯車４０に一体成形されている。この場合、環状エレメント６４は完全に閉じられておらず、環状セグメント６４として形成されている。なぜならば、切欠き６２が、規定された角度範囲にわたって切り欠かれているからである。組み付けられた状態で螺旋状に中空軸５２の内壁に接触しているラップスプリング５４は２つの端部６６を有している。両端部６６はほぼ半径方向に延びている。この両端部６６は切欠き６２内に係合している。この場合、突出部６０も同じく半径方向に延びていて、周方向７０で見て、両端部６６の間に配置されている。クラッチエレメント４２は、組み付けられた状態で半径方向で伝動装置歯車４０の環状エレメント６４に支持されていて、一方の端面６８で軸方向で伝動装置歯車４０の端面側の対応面６９に接触しており、これによって、軸線７２に対するクラッチエレメント４２の傾倒が十分に阻止される。回動負荷モーメント遮断装置４４の作用形式を、さらに以下に図４〜図６に示した実施例につき詳しく説明する。
【００３５】
図３には、本発明による負荷トルク遮断装置４４の別の実施例が示してある。この場合、ここでは、ラップスプリング５４が中空軸５２の内部に配置されておらず、軸５０に配置されている。この軸５０は、ここでは、スリーブ５１として形成されている。このような負荷トルク遮断装置４４は、図１に示した伝動装置駆動ユニット１０において、たとえばウォーム伝動装置２８（第１の伝動装置段２９）のすぐ後方に配置されていてもよい。この場合、トルク遮断装置４４の伝動装置歯車４０がウォームホイール３６として形成されていることが望ましい。このウォームホイール３６には、クラッチエレメント４２として、たとえば平歯車３８が係合している。このクラッチエレメント４２，３８には、図１によれば、別の伝動装置段が続いていてもよいし、たとえば可動の部分を調節するための被駆動ピニオン４６を形成していてもよい。クラッチエレメント４２は再び突出部６０を有している。この突出部６０は、この事例では、軸方向７２に延びていて、伝動装置歯車４０の環状エレメント６４に設けられた対応する切欠き６２内に係合している。ラップスプリング５４は、組み付けられた状態で僅かなプリロードを伴って、つまり、僅かに予備荷重が加えられた状態で軸５０に配置されている。この場合、ラップスプリング５４の内径７６は軸５０の外径７８よりも僅かに小さく寸法設定されている。ラップスプリング５４は、この構成では、四角形の横断面を備えた線材から製作されていて、図９に示したラップスプリング５４の拡大図に相当している。
【００３６】
ラップスプリング５４はやはり２つの端部６６を有している。両端部６６は軸５０から半径方向外向きに延びていて、伝動装置歯車４０の切欠き６２内に係合している。この実施例では、クラッチエレメント４２だけでなく、伝動装置歯車４０も環状エレメント６４を有している。両環状エレメント６４は環状セグメント６４として形成されていて、半径方向のかつ軸方向の支持を保証するために、伝動装置歯車４０に設けられた軸方向の凹部６７と、クラッチエレメント４２に設けられた軸方向の凹部６７とにそれぞれ係合している。これによって、ラップスプリング５４が、組み付けられた状態で軸方向でクラッチエレメント４２と伝動装置歯車４０との間で環状セグメント６４の内部に配置されている。これによって、クラッチエレメント４２と伝動装置歯車４０とを軸方向で極めて近くに押し合わせることができ、これによって、負荷トルク遮断装置４４が極めて僅かな構成スペースしか要求しない。クラッチエレメント４２と伝動装置歯車４０とは、図２に示した構成と同様に、それぞれ一体にプラスチックから製作されており、これによって、これらの製作コストが極端に僅かとなる。
【００３７】
図４には、負荷トルク遮断装置４４の別の構成が示してある。この構成では、伝動装置歯車４０と、クラッチエレメント４２と、ラップスプリング５４とが軸５０に配置されている。この軸５０は、たとえば金属ピン５３としてローレット切りによって、プラスチックの射出成形により形成された伝動装置ハウジング２６に相対回動不能に埋め込まれているかまたは圧入されている。伝動装置歯車４０には、軸方向７２で再び、切欠き６２を備えた環状セグメント６４が一体成形されている。この環状セグメント６４には、ラップスプリング５４の端部６６が半径方向で係合している。クラッチエレメント４２は、完全に閉じられたリング６５を有している。このリング６５には、半径方向内向きに突出部６０が一体成形されている。この突出部６０は、図５に示した組み立てられた負荷トルク遮断装置４４の横断面図に認めることができるように、伝動装置歯車４０の切欠き６２内に半径方向で係合している。クラッチエレメント４２の、閉じられたリング６５は伝動装置歯車４０の環状エレメント６４に支持されていて、したがって、ラップスプリング５４に対する閉鎖されたカプセル封止部７４を形成している。このカプセル封止部７４は、たとえば潤滑媒体によって充填することができ、これによって、ラップスプリング５４がその全寿命にわたって良好に滑り支承されている。
【００３８】
本発明による伝動装置駆動ユニット１０の作用原理を、以下に、図６に示した負荷トルク遮断装置４４の概略図につき説明する。電動モータ１４から、矢印８５によって図示した入力側のモーメント８５が伝動装置歯車４０に導入されると、この伝動装置歯車４０がストッパ８２でラップスプリング５４の一方の端部６６に接触し、その後、ラップスプリング５４をそのプリロードによる僅かな摩擦抵抗に抗してクラッチエレメント４２の突出部６０に向かって押圧するまで、伝動装置歯車４０が周方向に回動させられる。これによって、導入されたトルクがクラッチエレメント４２に伝達される。これによって、伝動装置歯車４０がラップスプリング５４およびカップリングエレメント４２と一緒に軸５０に対して回動させられ、入力モーメントを被駆動エレメント４６に伝達する。ラップスプリング５４の端部６６は、図６では、両端部の間の周範囲５９にラップスプリング５４の付加的な巻線区分８４が配置されているように一体成形されている。したがって、一方の端部６６が伝動装置歯車４０の一方のストッパ８２によって第２の端部６６に向かって回動させられると、ばね応力が解除され、これによって、入力モーメントを僅かな摩擦損失でクラッチエレメント４２に伝達することができる。この入力側の駆動状態は、たとえば横断面図で図５に示してあり、伝動装置歯車４０の両回動方向に同一の原理により生ぜしめられる。これに対して、出力側のモーメントが、両端部６６の間に配置された突出部６０を備えたクラッチエレメント４２に導入されると、両端部６６の一方に向けられた突出部６０の回動が、それぞれラップスプリング５４の巻締めを生ぜしめる。これによって、伝動装置３０が遮断される。被駆動エレメント４６によって導入される出力側のトルクは、矢印８６によって図６に示してある。この場合、負荷トルク遮断装置４４は、原理的に出力側のトルクの両回動方向に対して同様に機能する。
【００３９】
軸５０はその端面に斜め面取り部８８を有している。この斜め面取り部８８によって、ラップスプリング５４を僅かなプリロードを伴って軸５０に被せ嵌めることが容易となる。図６に破線で示した別の構成では、ラップスプリング５４の端部６６が減衰エレメント９０として形成されている。この減衰エレメント９０は、たとえば突出部６０に向かって半径方向に対して曲げられて形成されている。これによって、駆動したい部分の急激な停止が減衰される。これによって、伝動装置３０の損傷が阻止される。
【００４０】
図７に示した別の構成では、ラップスプリング５４の端部６６が軸線７２に対して傾けられて配置されている。伝動装置歯車４０のストッパ８２とクラッチエレメント４２の当接面９２とは、相応に傾けられて形成されており、これによって、負荷トルク遮断装置４４への入力側のモーメント８５または出力側のモーメント８６の作用時に、伝動装置歯車４０とクラッチエレメント４２とが、それぞれ軸方向に互いに引き寄せられる。これによって、作用する高いトルク８５，８６の発生時に、伝動装置歯車４０とクラッチエレメント４２とがその位置決め状態から軸方向で解除される。これは、特に伝動装置歯車４０が、たとえば半径方向の歯列９４を有しておらず、たとえば歯列を伝動装置歯車４０の軸方向の側に有している場合に重要となる。伝動装置歯車４０の軸方向の歯列９６がクラッチエレメント４２に向かって配置されている場合には、伝動装置３０を、たとえば特にフラットな構造で形成することができる。
【００４１】
図８には、図２により中空軸５２の内部への配置のために適したラップスプリング５４が示してある。プリロードを発生させるためには、螺旋状のラップスプリング５４の外径５６が中空軸５２の内径５８よりも僅かに大きく寸法設定されている。ラップスプリング５４は、ここでは、円形の横断面８１を備えた線材によって製作されている。この線材は、たとえば約０．８ｍｍの直径９８を有している。この場合、端部６６は半径方向で中空軸５２によって内向きに突出しており、これによって、両端部６６の間の角度範囲５９内に突出部６０が係合することができる。図６と異なり、両端部６６は図８ではオーバラップしておらず、これによって、図２による構成に示したように、クラッチエレメント４２の、ラップスプリング５４の内部に配置された突出部６０が、一方の端部６６に向かって押圧されるやいなや、中空軸５２の内部でのラップスプリング５４の緊締が伝動装置３０の遮断に繋がる。
【００４２】
図９には、軸５０と軸ピンとに被せ嵌めるためのラップスプリング５４の別の構成が示してある。この場合、軸５０と軸ピンとの外径７８はラップスプリング５４の内径７６よりも僅かに大きく寸法設定されている。この場合、ラップスプリング５４は、四角形の横断面８０を備えた線材から製造されている。これによって、軸５０の表面に対するラップスプリング５４の当付け面が増加させられる。軸５０の直径７８は、たとえば６〜１０ｍｍである。線材の四角形の横断面８０は、たとえば１×１ｍｍである。図６に示したラップスプリング５４と異なり、ここでは、両端部６６の間に、オーバラップする付加的な巻線セグメント８４は配置されておらず、これによって、ここでは、両端部６６が周方向７０で圧縮される場合に、回動負荷モーメント遮断装置４４が遮断する。これは、ここでは、突出部６０が両端部６６の間の範囲５９内に配置されず、この範囲５９の外部に配置されることを意味している。これに対して、伝動装置歯車４０のストッパ８２は、両端部６６の間の角度範囲５９内に配置されており、これによって、入力モーメントが電動モータ１４から、軸５０を中心としたラップスプリング５４とクラッチエレメント４２との回動によって伝達される。このようなラップスプリング５４の正確な設計と、相応の伝動装置駆動ユニット１０への適合とは、一般的に知られている方法により行われる。この場合、たとえばロープ摩擦法則によるアイテルヴァインの計算が実用的であると分かった。
【００４３】
念のために付言しておくと、全ての図面に示した実施例および説明に関して、個々の特徴相互の種々様々な組合せ可能性が可能である。したがって、たとえばラップスプリング５４がその幾何学的な成形および材料特質に関して任意に変更されてよく、たとえば軸５０の表面に対する摩擦に影響を与える被覆体を有していてよい。同じく、巻線の数と、端部６６の配置形式および成形とが相応に適合させられてよい。伝動装置３０の内部への本発明による負荷トルク遮断装置４４の配置も同じく変更されてよい。この場合、最後の伝動装置歯車４０と、被駆動クラッチ４２との間への配置が、入力側の伝動装置段２９，３１を過剰の負荷に対して防護するために特に有利である。この場合、負荷トルク遮断装置４４の伝動装置歯車４０は、ねじ歯車、平歯車、冠歯車またはウォームホイールとして形成されていてよい。クラッチエレメント４２は直接的に被駆動エレメント４６または被駆動エレメント４６に作用結合された連行エレメントとして形成されていてよい。また、軸５０の具体的な成形が、ラップスプリング５４、伝動装置歯車４０およびクラッチエレメント４２の成形に関連して種々様々な形式で変更されてもよく、特に中空軸５２として形成されていてもよい。伝動装置歯車４０の切欠き６２の構成およびカップリングエレメント４２の突出部６０の構成も同じく、伝達したいモーメントおよび構成スペースに適合されることが望ましい。この場合、クラッチエレメントへの切欠き６２の配置と、伝動装置歯車４０に設けられた突出部６０とが、同様に作用すると見なされなければならない。なぜならば、本発明に関して、構成部材４０，４２の、力伝達する内外での係合が重要となるからである。有利には、伝動装置駆動ユニット１０は、可動の部分、たとえばガラス、スライディングルーフまたは自動車に設けられた駆動構成要素を調節するために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による伝動装置駆動ユニットの断面図である。
【図２】図１に示した本発明による負荷トルク遮断装置を示す図である。
【図３】負荷トルク遮断装置の別の構成の分解図である。
【図４】負荷トルク遮断装置の別の構成の分解図である。
【図５】図４に示した組み立てられた負荷トルク遮断装置の断面図である。
【図６】図４の一部の概略図である。
【図７】負荷トルク遮断装置の別の構成を示す図である。
【図８ａ】軸の断面図である。
【図８ｂ】ラップスプリングの第１の構成の平面図である。
【図８ｃ】ラップスプリングの第１の構成の断面図である。
【図９ａ】軸の断面図である。
【図９ｂ】ラップスプリングの第２の構成の平面図である。
【図９ｃ】ラップスプリングの第２の構成の断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  伝動装置駆動ユニット、  １２  ウィンドウリフタ駆動装置、  １４  電動モータ、  １６  ロータシャフト、  １８  積層電機子鉄心、  ２０  コレクタ、  ２２  環状磁石、  ２４  永久磁石、  ２６  ハウジング、  ２８  ウォーム伝動装置、  ２９  伝動装置段、  ３０  伝動装置、  ３１  伝動装置段、  ３２  軸受け、  ３４  ウォーム、  ３６  ウォームホイール、  ３８  平歯車、  ４０  伝動装置歯車、  ４２  クラッチエレメント、  ４４  負荷トルク遮断装置、  ４６  被駆動ピニオン、  ４８  ケーブルドラム、  ５０  軸、  ５１  スリーブ、  ５２  中空軸、  ５３  つばまたは金属ピン、  ５４  ラップスプリング、  ５６  外径、  ５８  内径、  ５９  角度範囲、  ６０  突出部、  ６２  切欠き、  ６４  環状エレメント、  ６５  リング、  ６６  端部、  ６７  凹部、  ６８  端面、  ６９  対応面、  ７０  周方向、  ７２  軸線、  ７４  カプセル封止部、  ７５  潤滑媒体、  ７６  内径、  ７８  外径、  ８０  横断面、  ８１  横断面、  ８２  ストッパ、  ８４  巻線区分、  ８５  モーメント、  ８６  モーメント、  ８８  斜め面取り部、  ９０  減衰エレメント、  ９２  当接面、  ９４  歯列、  ９６  歯列、  ９８  直径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【国際調査報告】
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