ES2197286T3

ES2197286T3 - Dispositivo de accionamiento por motor electrico.

Info

Publication number: ES2197286T3
Application number: ES97120585T
Authority: ES
Inventors: Frank Moskob; Friedrich-Wilhlem Dreier; Rainer Kurzmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-11-25
Publication date: 2004-01-01
Anticipated expiration: 2017-11-25
Also published as: EP0860572A2; EP0860572A3; EP0860572B1; DE59709855D1; DE19706872A1

Abstract

DISPOSITIVO DE ACCIONAMIENTO ELECTROMOTRIZ PARA MIEMBROS DE COBERTURA DE ABERTURAS EN VEHICULOS, COMO VENTANAS, TECHOS DESCAPOTABLES Y SIMILARES, QUE INCLUYE UNA CAJA DE CAMBIOS (11), UNA RUEDA HELICOIDAL (12) GIRATORIA DE UN ENGRANAJE HELICOIDAL DISPUESTA DENTRO DE LA ANTERIOR Y UN TAMBOR ARROLLADOR DEL CABLE (15) QUE GIRA MEDIANTE LA RUEDA HELICOIDAL (12) Y EN CUYO PERIMETRO SE ENROLLA UN CABLE PARA EL ACCIONAMIENTO DEL MIEMBRO DE COBERTURA, CARACTERIZADO PORQUE EL TAMBOR ARROLLADOR DEL CABLE (15) Y LA RUEDA HELICOIDAL (12) SE UNEN EN UNA SOLA UNIDAD CONSTRUCTIVA (19) A FIN DE REDUCIR EL NUMERO DE ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS Y LA MAGNITUD DE LOS COSTES DE FABRICACION, PERO MANTENIENDO AL MISMO TIEMPO UN ALTURA DE CONSTRUCCION REDUCIDA EN LA DISPOSICION ALINEADA Y CARACTERIZADO TAMBIEN PORQUE DICHO TAMBOR ESTA ENVUELTO EN EL PERIMETRO POR UN COMPARTIMENTO PARA EL TAMBOR (17) CON UNA DISTANCIA RADIAL ENTRE LAS RANURAS (18). EL COMPARTIMENTO DEL TAMBOR (17) ESTA UNIDA EN UNA PIEZA CON LA CAJA DECAMBIOS (11). LA CAJA DE CAMBIOS (11) CON EL COMPARTIMENTO DEL TAMBOR (17) Y LA RUEDA HELICOIDAL (12) CON EL TAMBOR ARROLLADOR DEL CABLE (15) SE FABRICAN CADA UNO COMO COMPONENTES DE FUNDICION INYECTADA DE PLASTICO DE PESO LIGERO.

Description

Dispositivo de accionamiento por motor eléctrico.

Estado de la técnica

La invención se refiere a un dispositivo de accionamiento por motor eléctrico para elementos de cubierta de aberturas en vehículos, como lunas, techos corredizos y elementos semejantes, según el preámbulo de las reivindicaciones independientes 1 y 2.

En un dispositivo de accionamiento por motor eléctrico de este tipo configurado como actuador eléctrico elevalunas para un elevalunas de tracción de cable (DE 29 15 669 A1, fig. 3), la rueda helicoidal está montada en rotación libre sobre un casquillo de apoyo encajado a presión por un extremo en el fondo de la caja de engranajes en forma de bote, que sobresale en voladizo en el interior de la caja. También está montado en rotación libre sobre el casquillo de apoyo un elemento de arrastre que acopla en giro solidario al tambor del cable con la rueda helicoidal, el cual penetra axialmente con una uña de arrastre en una entalladura de la rueda helicoidal provista de un revestimiento amortiguador, y encaja axialmente en una placa perforada con una segunda uña de arrastre. La placa perforada está montada en giro solidario sobre un eje que atraviesa longitudinalmente el casquillo de apoyo, al que también está sujeto en giro solidario el tambor del cable. Al girar, la rueda helicoidal lleva consigo a la placa perforada por medio del elemento de arrastre, la cual por su parte hace girar al eje y con ello al tambor del cable. El tambor del cable y la caja de engranajes están cubiertos por una tapa de la caja de engranajes en forma de caperuza que presenta dos aberturas radiales que permiten el paso del cable enrollado sobre el contorno del tambor del cable. El cable conducido a través de un tubo forma un lazo sujeto al elevalunas, la cual se desplaza mediante el tambor del cable accionado y mueve de esta manera la luna asociada al elevalunas.

En el documento US-A-5,172,463 se ha dado a conocer un dispositivo de accionamiento por motor para ventanas de vehículos en el que un tambor 8 del cable está configurado junto con una rueda 7 helicoidal como una pieza unitaria y está contenido en una caja de engranajes de dos piezas. El documento US 5,027,670 describe un dispositivo elevalunas en el que un engranaje de tornillo sin fin, accionado por un motor eléctrico, acoplado a un tambor del cable, está rodeado por dos piezas de la caja en forma de bote, donde tanto el engranaje de tornillo sin fin como el tambor del cable en el interior de la caja están protegidos contra la penetración de humedad por medio de un sellado plano entre las dos piezas de la caja.

Ventajas de la invención

El dispositivo de accionamiento por motor eléctrico según la invención con las caracaterísticas típicas de la reivindicación 1 tiene frente a los anteriores la ventaja de que por medio de la configuración de diseño de la rueda helicoidal y el tambor del cable así como de la caja de engranajes y el receptáculo del tambor como pieza unitaria en ambos casos, se consigue una reducción considerable del número de piezas y además una altura axial menor del dispositivo de accionamiento, lo cual resulta favorable de cara a costes de fabricación y al espacio de instalación necesario dentro del vehículo. La reducción del número de piezas va acompañada también de una reducción del peso. Así se eliminan respecto al dispositivo de accionamiento conocido el elemento de arrastre, los elementos amortiguadores y la tapa de la caja de engranajes, de cuyas funciones protectoras frente a polvo y salpicaduras de agua se encarga, según una configuración favorable de la invención, un anillo de sellado entre la pieza que reúne a la rueda helicoidal y al tambor del cable y el receptáculo del tambor, el cual tiene un peso sensiblemente menor que la tapa de la caja de engranajes y es sensiblemente más barato de fabricar. La pieza unitaria que reúne a la rueda helicoidal y al tambor del cable se fabrica como pieza de moldeo por inyección de plástico en un único proceso de inyección y no necesita ningún tratamiento posterior.

Mediante las medidas expuestas en las demás reivindicaciones son posibles perfeccionamientos y mejoras oportunas del dispositivo de accionamiento por motor eléctrico indicado en la reivindicación 1.

Según una realización preferente de la invención, la rueda helicoidal y el tambor del cable están configurados como piezas huecas coaxiales, separadas axialmente, situadas respectivamente a uno y otro lado de un soporte en forma de disco, y el soporte está provisto de un cubo coaxial para apoyo del giro de la pieza unitaria. Por medio de esta configuración de diseño se consigue un peso especialmente reducido de la pieza unitaria fabricada por inyección de plástico.

Según una configuración favorable de la invención, la pieza unitaria formada por la rueda helicoidal y el tambor del cable está dispuesta en rotación libre sobre un bulón de apoyo que sobresale en voladizo, alojado por un extremo en el fondo de la caja de engranajes en forma de bote, coaxial al receptáculo del tambor. El bulón de apoyo se inyecta preferiblemente junto con la caja de engranajes en forma de bote, en el mismo proceso de inyección de plástico. Durante el montaje se coloca el sellado sobre la pieza unitaria y ésta se presiona sobre el bulón de apoyo y se asegura contra desprendimiento en dirección axial. Esta configuración de diseño resulta ventajosa si el diámetro exterior de la rueda helicoidal es más pequeño que el diámetro exterior del tambor del cable.

Si por el contrario el diámetro exterior del tambor del cable es más pequeño que el diámetro exterior de la rueda helicoidal, según una forma de configuración de la invención, se realiza el fondo de la caja de engranajes en forma de bote como tapa de apoyo separada, que se sujeta a la caja de engranajes después de colocar la pieza unitaria que reúne a la rueda helicoidal y al tambor del cable en la caja de engranajes. En la tapa de apoyo está configurado un pivote de apoyo en disposición coaxial respecto al receptáculo del tambor que sobresale en el interior de la caja de engranajes y aloja al cubo de la pieza en rotación libre.

Además, esta configuración constructiva de diseño proporciona la posibilidad de compensar las tolerancias que afectan a los engranajes y con ello reducir significativamente el juego de engranajes, por medio de un desplazamiento definido de la tapa de apoyo en dirección transversal al eje de la caja de engranajes, antes de fijar la tapa de apoyo a la caja de engranajes, por ejemplo mediante tornillos. Además se suprime un bulón de apoyo separado y su inyección en la caja de plástico.

Según una configuración favorable de la invención, con el fin de limitar el juego en dirección axial sobre el pivote de apoyo de la pieza unitaria formada por la rueda helicoidal y el tambor del cable, por un lado el cubo está configurado con una cara frontal cerrada, y por otro lado la caja de engranajes está provista de un saliente de recorrido radial que sobresale hacia dentro, el cual sujeta a la rueda helicoidal por la cara de ésta opuesta a la tapa de apoyo. Con la sujeción de la tapa de apoyo a la caja de engranajes, la pieza queda automáticamente fijada al cojinete transversal, y no son necesarias piezas de montaje ni procesos de montaje adicionales para conseguir este aseguramiento en dirección axial.

Según una configuración favorable de la invención, la tapa de apoyo está fabricada con chapa, y el cojinete transversal está troquelado en la chapa en forma de cúpula. Debido a la chapa, estable pero delgada, la altura del dispositivo de accionamiento se reduce más.

Dibujo

La invención se explica con más detalle en la siguiente descripción mediante los ejemplos de realización mostrados en los dibujos. Se muestran:

Figura 1 Detalle de un corte axial de un dispositivo de accionamiento por motor eléctrico para un elevalunas de tracción de cable,

Figura 2 Corte axial de un dispositivo de accionamiento por motor eléctrico para un elevalunas de tracción de cable según un segundo ejemplo de realización.

Descripción de los ejemplos de realización

El dispositivo de accionamiento por motor eléctrico para un elevalunas de tracción de cable de una luna lateral en la puerta de un vehículo automóvil mostrado en detalle en corte axial en la figura 1 presenta una caja 11 de engranajes en forma de bote inyectada en plástico, en la que está alojado un engranaje consistente en una rueda 12 helicoidal y un tornillo 13 sin fin. El tornillo 13 sin fin está sujeto a un árbol 14 de salida de un motor eléctrico no mostrado aquí, o forma una sola pieza con el árbol 14 de salida. El rotor está montado en giro solidario sobre el árbol 14 de salida y está alojado en el estator en disposición coaxial. Para el accionamiento del elevalunas, un cable que aquí no se muestra está enrollado sobre el contorno del tambor 15 del cable y es guiado hasta el elevalunas en configuración de lazo de cable. Por medio del giro del tambor 15 del cable en uno u otro sentido, se desplaza el lazo de cable y con ello se mueve el elevalunas hacia arriba o hacia abajo. Para enrollar el cable, en el contorno del tambor 15 del cable está configurado un carrete 16 que recorre el contorno en forma de espiral, sobre el que se apoya el cable al menos parcialmente. El tambor 15 del cable está contenido en un receptáculo 17 del tambor con separación 18 radial, que evita que el cable resbale o se desprenda, y al mismo tiempo posibilita junto con el tambor 15 del cable un sellado de la caja 11 de engranajes sin tapa de la caja adicional. El receptáculo 17 del tambor cilíndrico se inyecta en la caja 11 de engranajes como una sola pieza, en disposición coaxial respecto al eje de la caja.

El tambor 15 del cable gira en uno u otro sentido, según el sentido de giro del motor eléctrico, impulsado por la rueda 12 helicoidal que a su vez es impulsada al giro por el tornillo 13 sin fin. Para ello, la rueda 12 helicoidal y el tambor 15 del cable están unidos en una pieza 19 unitaria, fabricada como pieza de moldeo por inyección de plástico. Para conseguir una pieza 19 unitaria de peso reducido, la rueda 12 helicoidal y el tambor 15 del cable están configurados respectivamentea uno y otro lado de un soporte 20 en forma de disco como piezas huecas coaxiales, separadas axialmente, y como apoyo del giro de la pieza 19 unitaria dentro de la caja 11 de engranajes, un cubo 21 coaxial está inyectado en el soporte 20 en forma de disco. El cubo 21 está colocado en rotación libre sobre un bulón 22 de apoyo que sobresale en voladizo, alojado por un extremo con resistencia al giro en el fondo 111 de la caja 11 de engranajes en forma de bote, en disposición coaxial respecto al eje de la caja. El bulón 22 de apoyo, que lleva en uno de sus extremos una zona 23 estriada para mejorar la sujeción al plástico de la caja 11 de engranajes, se inyecta en el fondo 111 de la caja, en el mismo proceso de inyección de plástico de la caja 11 de engranajes. Para limitar el juego en dirección axial de la pieza 19 unitaria sobre el bulón 22 de apoyo, hay configurado por un lado un collarín 24 de tope que rodea concéntricamente al bulón 22 de apoyo en el fondo 111 de la caja 11 de engranajes, sobre el que se apoya el cubo 21 con una de sus caras frontales, y por otro lado un disco 25 está colocado sobre el bulón 22 de apoyo en la cara frontal del cubo 21 opuesta al collarín 24 de tope, el cual se sujeta con un anillo 27 de muelle montado en una ranura 26 en el bulón 22 de apoyo.

Debido a que el diámetro exterior del receptáculo 17 del tambor es mayor que el diámetro exterior de la rueda 12 helicoidal, el tambor 15 del cable cubre el interior de la caja 11 de engranajes en la abertura de la caja situada enfrente del fondo 111. Como protección frente a polvo y salpicaduras de agua, un anillo 28 de sellado está colocado entre la pieza 19 unitaria formada por la rueda 12 helicoidal y el tambor 15 del cable por un lado, y el receptáculo 17 del tambor por el otro lado, el cual está fijado a una sección 191 anular de superficie lisa de la pieza 19 y se presiona contra la pared 171 interior del receptáculo 17 del tambor. La sección 191 anular está situada entre el dentado 121 frontal de la rueda 12 helicoidal y el surco 16 del tambor 15 del cable. Además se produce un sellado del cubo 21 y del bulón 22 de apoyo. Para medir el momento de rotación etc., a la pieza 19 unitaria que reúne a la rueda 12 helicoidal y al tambor 15 del cable se le proporciona durante la fabricación un dentado 29 de prueba que penetra axialmente desde el soporte 20 en forma de disco en el interior de la pieza hueca que forma el tambor 15 del cable, en configuración de corona 30 dentada concéntrica respecto al cubo 21. La corona 30 dentada con el dentado 29 de prueba está unida a la pieza 19 unitaria formando una sola pieza y se conforma junto con la pieza 19 unitaria en el mismo proceso de inyección.

La configuración de diseño descrita del dispositivo de accionamiento según la figura 1 requiere por razones de montaje que el diámetro exterior de la rueda 12 helicoidal sea siempre menor que el diámetro exterior del tambor 15 del cable. Si, por el contrario, se desea por determinados motivos hacer el diámetro exterior de la rueda 12 helicoidal mayor que el diámetro exterior del tambor 15 del cable, esto requiere una configuración de diseño del dispositivo de accionamiento tal como está representada en la figura 2 en un corte axial. En tanto que las piezas de la figura 2 coinciden con las piezas de la figura 1, están caracterizadas con los mismos símbolos de referencia provistos de una comilla.

A diferencia de la caja 11 de engranajes de la figura 1, el fondo de la caja 11' de engranajes no está configurado formando una sola pieza con la caja 11' de engranajes igualmente fabricada de plástico, sino como tapa 31 de apoyo separada fabricada de chapa, que está sujeta a la caja 11' de engranajes mediante tornillos 32. A partir de la tapa 31 de apoyo está conformado un pivote 33 de apoyo que sobresale hacia el interior de la caja 11' de engranajes, troquelado en la chapa con forma de cúpula. Sobre el pivote 33 de apoyo está colocado en rotación libre el cubo 21' de la pieza 19' unitaria, que reúne a la rueda 12' helicoidal y al tambor 15' de cable del mismo modo que en la figura 1, con lo que evidentemente la rueda 12' helicoidal posee un diámetro exterior mayor que el tambor 15' de cable. Para limitar el juego axial de la pieza 19 unitaria sobre el pivote 33 de apoyo, por un lado el cubo 21' está configurado con una cara frontal cerrada, y por otro lado la caja 11' de engranajes está provista de un saliente 34 de recorrido radial que sobresale hacia dentro, el cual sujeta a la rueda 12' helicoidal por la cara de ésta opuesta a la tapa 31 de apoyo. El saliente 34 de recorrido radial está configurado en una sección 113 anular de la caja 11' de engranajes que forma una transición desde la pared 112 de la caja 11'' con forma de cilindro hueco hasta el receptáculo 17' del tambor. Del mismo modo que en la figura 1, entre la pieza 19' y el receptáculo 17' del tambor está colocado un sellado 28' con forma anular, que a diferencia de la figura 1 esta vez está fijado en el receptáculo 17' del tambor y se presiona contra la sección 191' anular de superficie lisa de la pieza 19' unitaria. En lo demás, el dispositivo de accionamiento según la figura 2 coincide constructiva y funcionalmente con el dispositivo de accionamiento descrito en la figura 1.

Para el montaje del dispositivo de accionamiento, el sellado 28' con forma anular se coloca en la caja 11' de engranajes, en un saliente 35 con forma anular configurado en ella. Entonces la pieza 19' unitaria que reúne a la rueda 12' helicoidal y al tambor 15' del cable se monta en la caja 11' de engranajes, y se introduce la tapa 31 de apoyo con su pivote 33 de apoyo en el cubo 21' de la pieza 19' unitaria. Tras el centrado de la pieza 19' unitaria dentro de la caja 11' de engranajes, lo cual puede realizarse mediante el desplazamiento de la tapa 31 de apoyo en dirección transversal al eje de la caja, se sujeta la tapa 31 de apoyo a la caja 11' de engranajes mediante tornillos 32. Para fines de comprobación, al igual que en la figura 1, la pieza 19' unitaria lleva el dentado 29' de prueba configurado en la corona 30' dentada coaxial.

Claims

1. Dispositivo de accionamiento por motor eléctrico para elementos de cubierta de aberturas en vehículos, como lunas, techos corredizos y elementos semejantes, con una caja (11, 11') de engranajes en forma de bote, con un engranaje de tornillo sin fin alojado en la caja (11, 11') de engranajes que presenta una rueda (12, 12') helicoidal apoyada en rotación libre, y con un tambor (15, 15') del cable girado por la rueda (12, 12') helicoidal, sobre cuyo contorno está enrollado un cable para el accionamiento del elemento de cubierta, donde el tambor (15, 15') de cable está configurado junto con la rueda (12, 12') helicoidal como una pieza (19, 19') unitaria y está rodeado en su contorno por un receptáculo (17, 17') del tambor, caracterizado porque el tambor (15, 15') del cable está fabricado junto con la rueda (12, 12') helicoidal como pieza unitaria de moldeo por inyección, y el receptáculo (17, 17') del tambor está configurado en una sola pieza junto con la caja (11, 11') de engranajes.

2. Dispositivo de accionamiento por motor eléctrico para elementos de cubierta de aberturas en vehículos, como lunas, techos corredizos y elementos semejantes, con una caja (11, 11') de engranajes en forma de bote, con un engranaje de tornillo sin fin alojado en la caja (11, 11') de engranajes que presenta una rueda (12, 12') helicoidal apoyada en rotación libre, y con un tambor (15, 15') del cable girado por la rueda (12, 12') helicoidal, sobre cuyo contorno está enrollado un cable para el accionamiento del elemento de cubierta, donde el tambor (15, 15') del cable está configurado junto con la rueda (12, 12') helicoidal como una pieza (19, 19') unitaria y está rodeado en su contorno por un receptáculo (17, 17') del tambor que presenta una pared interior (171, 171'), caracterizado porque el receptáculo (17, 17') del tambor está configurado en una sola pieza junto con la caja (11, 11') de engranajes y entre la pared interior (117, 117') del receptáculo (17, 17') del tambor abierto en dirección axial y una superficie exterior de la pieza (19, 19', 191, 191') unitaria está colocado un sellado (28, 28') con forma de anillo que sella la caja de engranajes (11, 111') sin la tapa de la caja adicional.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la rueda (12, 12') helicoidal y el tambor (15, 15') del cable están configurados como piezas huecas coaxiales, separadas axialmente, situadas respectivamente a uno y otro lado de un soporte (20; 20') en forma de disco, y porque el soporte (20; 20') está provisto de un cubo (21; 21') coaxial para apoyo del giro de la pieza (19; 19') unitaria.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque en el soporte (20; 20') hay una corona (30; 30') dentada dispuesta concéntricamente al cubo (21; 21') con un dentado (29; 29') de prueba, que está configurada en una sola pieza junto con el soporte (20; 20') y penetra en la pieza hueca que forma el interior del tambor (15; 15') del cable.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la pieza (19) unitaria está colocada en rotación libre sobre un bulón (22) de apoyo que sobresale en voladizo, alojado por un extremo con resistencia al giro en el fondo (111) de la caja (11) de engranajes en forma de bote.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque para limitar el juego en dirección axial de la pieza (19) unitaria sobre el bulón (22) de apoyo, en el fondo (111) de la caja (11) de engranajes está configurado un collarín (24) de tope que rodea concéntricamente al bulón (22) de apoyo, y un anillo de seguridad (25, 26, 27) que sobresale radialmente está fijado al bulón (22) de apoyo por la cara frontal del cubo (21) opuesta al collarín (24) de tope.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el diámetro exterior del tambor (15) de cable es mayor que el de la rueda (12) helicoidal.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el fondo de la caja (11') de engranajes en forma de bote está configurado como tapa (31) de apoyo separada que está fijada a la caja (11') de engranajes, por ejemplo mediante tornillos, y lleva un pivote (33) de apoyo coaxial al receptáculo (17') del tambor, que sobresale en el interior de la caja (11') de engranajes, sobre el cual está colocado en rotación libre el cubo (21') de la pieza (19') unitaria.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque la tapa (31) de apoyo puede desplazarse en dirección transversal al eje de la caja (11') de engranajes y es ajustable.

10. Dispositivo según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque el pivote (33) de apoyo está configurado en una sola pieza junto con la tapa (31) de apoyo.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque el pivote (33) de apoyo está conformado en forma de cúpula a partir de la tapa (31) de apoyo.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque la tapa (31) de apoyo está realizada de chapa y el pivote (33) de apoyo está troquelado en la chapa.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque para limitar el juego axial de la pieza (19') unitaria sobre el pivote (33) de apoyo, por un lado el cubo (21') está configurado con una cara frontal cerrada, y por otro lado la caja (11') de engranajes presenta un saliente (34) de recorrido radial que sobresale hacia dentro, el cual sujeta a la rueda (12') helicoidal por la cara de ésta opuesta a la tapa (31) de apoyo.

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado porque el diámetro exterior de la rueda (12') helicoidal es mayor que el del tambor (15') del cable.

15. Dispositivo según las reivindicaciones 13 y 14, caracterizado porque el saliente (34) radial está configurado en una sección (113) de la caja de forma anular que forma una transición desde la pared (112) de la caja (11'') de engranajes con forma de cilindro hueco hasta el receptáculo (17') del tambor.