ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2013 года по МПК H02K5/10 H02K7/116 B60S1/16 F16H57/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к приводному устройству, прежде всего для стеклоочистителей автомобилей, согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения, а также к автомобилю согласно п.11 формулы изобретения.

Уровень техники

Известны приводные устройства, имеющие электродвигатель, который расположен в корпусе (корпусе с магнитными полюсами) и вал которого связан с последующим, находящимся в собственном корпусе редуктором, например, червячным редуктором. Корпус электродвигателя при этом обычно сбоку крепится к корпусу редуктора, между внутренним пространством корпуса которого и внутренним пространством корпуса электродвигателя может происходить воздухообмен. В процессе работы приводного устройства воздух, находящийся внутри корпуса электродвигателя, нагревается, а тем самым нагревается и воздух, находящийся внутри корпуса редуктора. Во избежание нежелательного увеличения давления внутри корпуса электродвигателя и/или внутри корпуса редуктора известно размещение воздухопроницаемой, но водоотталкивающей мембраны на верхней стороне корпуса редуктора, образованной обычно крышкой из пластмассы. Для защиты мембраны от повреждений при ее установке над мембраной, которая в целом имеет круглый контур, расположена защитная крышка с боковыми отверстиями для возможности воздухообмена. Недостаток подобных известных приводных устройств состоит в том, что для защиты мембраны, расположенной на верхней стороне корпуса редуктора, необходимо предусматривать вышеуказанную дополнительную защитную крышку. Еще один недостаток известных приводных устройств состоит в том, что они прежде всего из-за наличия дополнительной защитной крышки имеют достаточно большую конструктивную высоту, вследствие чего существует повышенный риск повреждения или даже полного отсоединения защитной крышки при монтаже приводного устройства, что в свою очередь повышает риск повреждения мембраны. Недостаток известных приводных устройств с расположенной на верхней стороне корпуса редуктора мембраной состоит и в большом монтажном пространстве, необходимом для их размещения.

Раскрытие изобретения

Задача изобретения

В основу настоящего изобретения была положена задача разработать усовершенствованное приводное устройство, прежде всего для стеклоочистителей автомобилей, которое требовало бы минимального монтажного пространства для его размещения. При этом в предпочтительном варианте должен быть также минимизирован риск повреждения мембраны. Еще одна задача изобретения состояла в том, чтобы предложить автомобиль с соответственно усовершенствованным приводным устройством.

Решение положенной в основу изобретения задачи

Указанная задача в отношении приводного устройства решается с помощью отличительных признаков, представленных в п.1 формулы изобретения, а в отношении автомобиля - с помощью объекта, заявленного в п.11 формулы изобретения. В объем изобретения включены также все возможные комбинации из по меньшей мере двух отличительных особенностей изобретения, представленных в описании, в формуле изобретения и/или на чертежах.

Настоящее изобретение исходит из того признанного факта, что расположенную на верхней стороне корпуса редуктора мембрану можно легко повредить и что поэтому для ее защиты необходимо предусматривать отдельную защитную крышку, из-за наличия которой в свою очередь приводное устройство имеет большую конструктивную высоту и поэтому требует сравнительно большого монтажного пространства для его размещения. Во избежание этих недостатков в изобретении мембрану предлагается располагать сбоку на корпусе редуктора, а именно: на участке боковой стенки его корпуса, расположенном под углом к его верхней стороне, т.е. под углом к плоскости, в которой лежит верхняя сторона корпуса редуктора. Мембрану предпочтительно располагать на той стороне корпуса редуктора, к которой крепится также корпус электродвигателя приводного устройства. При создании изобретения неожиданно было установлено, что боковое размещение по меньшей мере одной мембраны позволяет одновременно достичь нескольких преимуществ. Во-первых, мембрана благодаря своему боковому, прежде всего частично закрытому расположению, лучше защищена от повреждений, вследствие чего можно отказаться от применения отдельной защитной крышки для мембраны. В результате этого минимизируется монтажное пространство, необходимое для размещения приводного устройства, благодаря чему приводное устройство предлагаемой в изобретении конструкции можно также располагать в ограниченном пространстве. Еще одно преимущество заключается в том, что при установке приводного устройства в положении, в котором мембрана в смонтированном состоянии приводного устройства располагается под углом к горизонтали, с нее может беспрепятственно стекать попадающая на нее вода, что исключает возможность закупоривания мембраны водой.

В соответствии с изобретением по меньшей мере один участок мембраны закрыт корпусом электродвигателя, прежде всего с образованием между корпусом электродвигателя и мембраной, соответственно бортиком крышки корпуса редуктора воздушного зазора предпочтительно шириной менее 5 мм, через который возможен воздухообмен между внутренним пространством корпуса редуктора и наружным пространством.

Для этого в одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления изобретения корпус электродвигателя может быть расположен с той стороны корпуса редуктора, на которой расположен также тот участок его корпуса, на котором закреплена мембрана. Под указанным участком корпуса редуктора при этом прежде всего подразумевается участок бортика крышки корпуса редуктора.

Таким образом, корпус электродвигателя, предпочтительно изготовленный глубокой вытяжкой из металла, служит в качестве защиты мембраны от повреждений, прежде всего при монтаже приводного устройства. Предпочтительно, чтобы по меньшей мере закрывающий мембрану участок торцевой стороны корпуса электродвигателя проходил по меньшей мере приблизительно параллельно тому боковому участку корпуса редуктора, на котором закреплена мембрана.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения участок корпуса редуктора, на каковом участке расположено перекрытое мембраной воздухообменное отверстие, по меньшей мере приблизительно проходит под прямым углом, т.е. под углом 90°, к имеющей прежде всего большую площадь верхней стороне корпуса редуктора, благодаря чему дополнительно минимизируется опасность повреждения мембраны при монтаже приводного устройства.

Особенно предпочтителен вариант, в котором и закрепленная на боковом участке корпуса редуктора мембрана расположена по меньшей мере приблизительно перпендикулярно, т.е. под прямым углом к плоскости верхней стороны корпуса редуктора, благодаря чему при нахождении приводного устройства в своем смонтированном положении, в котором верхняя сторона корпуса редуктора предпочтительно по меньшей мере приблизительно располагается горизонтально, попавшая на мембрану вода может легче стекать с нее.

Особенно предпочтителен также вариант, в котором верхняя сторона корпуса редуктора образована крышкой корпуса редуктора, прежде всего ее поверхностью. В предпочтительном варианте под такой поверхностью крышки корпуса редуктора подразумевается ее поверхность, имеющая наибольшую площадь (двумерную протяженность) и по меньшей мере приблизительно ровную форму. Наиболее предпочтителен в этом отношении вариант, в котором мембрана расположена на прежде всего проходящем по меньшей мере приблизительно под прямым углом к поверхности крышки корпуса редуктора бортике, т.е. боковой участок корпуса редуктора, на каковом участке расположена мембрана, образован бортиком. Такой бортик в предпочтительном варианте выполняет крепежную функцию для крепления крышки корпуса редуктора к основанию его корпуса. Для этого бортик может иметь, например, крепежные выемки, в которые могут входить и за края которых могут зацепляться стяжные язычки (стяжные упругие скобы). Дополнительно к этому или вместо этого крышка корпуса редуктора, изготовленная прежде всего из пластмассы, может иметь стопорный механизм или иные крепежные средства для своего крепления к остальному корпусу редуктора. В предпочтительном варианте бортик представляет собой круговой бортик, что, однако, не является строго обязательным. Бортик может также состоять из по меньшей мере одного, а предпочтительно из нескольких отстоящих друг от друга в окружном направлении образующих его участков. В предпочтительном варианте бортик имеет круговую торцевую канавку под вставляемое в нее кольцевое уплотнение для уплотнения крышки корпуса редуктора относительно окружной боковой стенки его корпуса.

Для закрепления мембраны на боковом участке корпуса редуктора, прежде всего на бортике корпуса редуктора, существуют различные возможности. Первый из таких возможных вариантов заключается в приклеивании и/или приваривании, предпочтительно ультразвуковой сваркой, мембраны к боковому участку корпуса редуктора, прежде всего по краю отверстия, перекрываемого мембраной.

Во втором и одновременно предпочтительном возможном варианте сначала мембрану в ходе предшествующего процесса литья под давлением заделывают или заливают в пластмассу, из которой в ходе этого процесса отливают опорную рамку для мембраны, после чего полученную деталь из опорной рамки и мембраны в ходе последующего процесса литья под давлением заделывают или заливают в пластмассу, из которой в ходе этого процесса изготавливают крышку корпуса редуктора. Для этого литую заготовку (мембрана плюс опорная рамка) можно в виде закладной детали помещать в литьевую форму для изготовления крышки корпуса редуктора и плотно заделывать или заливать в пластмассу, из которой изготавливается крышка корпуса редуктора. Заделка мембраны в пластмассу на предшествующей стадии литья под давлением, т.е. изготовление литой заготовки, предпочтительна по той причине, что температура необходимой для этого небольшой литьевой формы ниже и поэтому отливка, т.е. литая заготовка, может охлаждаться быстрее. Связанное с этим преимущество состоит в минимизации повреждения мембраны, которая способна лишь кратковременно выдерживать воздействие повышенных температур. Дополнительно к заливке пластмассовой опорной рамки мембраны в материал крышки корпуса редуктора при ее изготовлении литьем под давлением либо вместо этого пластмассовую рамку можно с геометрическим замыканием закреплять на боковом участке корпуса редуктора, прежде всего на бортике крышки корпуса редуктора. Для этого стенку отверстия, в которое вставляется опорная рамка, можно по меньшей мере на отдельных участках выполнить рифленой.

Изобретение относится также к автомобилю с по меньшей мере одним смонтированным на нем и описанным выше приводным устройством. Приводное устройство предпочтительно монтировать в положении, в котором верхняя сторона корпуса редуктора, образуемая в предпочтительном варианте крышкой его корпуса, расположена по меньшей мере приблизительно горизонтально, а мембрана вследствие этого расположена по меньшей мере приблизительно вертикально. Под по меньшей мере приблизительно вертикальным расположением подразумевается расположение с отклонением от строго вертикального положения на угол максимум ±20°. Предпочтительно, однако, чтобы мембрана образовывала с вертикалью угол максимум ±5°. Наиболее же предпочтительно располагать мембрану строго вертикально.

Предпочтителен вариант, в котором мембрана перекрывает по меньшей мере два отстоящих друг от друга отверстия на боковом участке корпуса редуктора, соединяющих внутреннее пространство корпуса редуктора с наружным пространством. При закупорке одного из этих отверстий выравнивание давления все еще возможно через другое отверстие.

Краткое описание чертежей

Другие преимущества, отличительные особенности и частности изобретения более подробно рассмотрены в последующем описании на примере предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - вид в аксонометрии приводного устройства с расположенной сбоку на корпусе его редуктора мембраной,

на фиг.2 - увеличенный вид фрагмента крышки корпуса редуктора приводного устройства с мембраной, расположенной сбоку на бортике крышки корпуса редуктора, и

на фиг.3 - выполненная в виде литой заготовки, залитая в материал крышки корпуса редуктора деталь из мембраны и охватывающей ее по периметру круговой опорной рамкой из пластмассы.

Описание вариантов осуществления изобретения

На чертежах одинаковые по своей конструкции детали и элементы и выполняющие одинаковую функцию детали и элементы обозначены одними и теми же позициями.

На фиг.1 показано приводное устройство 1 стеклоочистителя автомобиля. Такое приводное устройство имеет расположенный в корпусе 2 (корпусе с магнитными полюсами), не показанный на чертеже электродвигатель, а также не показанный на чертеже расположенный в корпусе 3 редуктор (червячный редуктор) для приведения рычага щетки стеклоочистителя в маятниковое (качательное) движение. При этом электродвигатель передает на редуктор вращающий момент.

Корпус 3 редуктора имеет ваннообразное основание 4, выполненное из алюминия литьем под давлением, и закрепленную на основании 4 крышку 5 из пластмассы. Основание 4 и крышка 5 корпуса выполнены из пластмассы. Поверхность 6 крышки корпуса образует при этом его верхнюю сторону 7, а под прямым углом к этой поверхности 6 крышки корпуса проходит круговой бортик 8. Бортик имеет отстоящие друг от друга в окружном направлении выемки 9, в каждую из которых одним своим концом вставлено по металлической скобе 10, которая другим своим концом зацепляется за круговой буртик 11 основания 4.

К правой в плоскости чертежа стороне 12 корпуса 3 редуктора, которая проходит примерно перпендикулярно верхней стороне 7 корпуса редуктора, прифланцован корпус 2 электродвигателя, выполненный в виде детали, изготовленной глубокой вытяжкой.

Позицией 13 обозначена стрелка, указывающая на известное из уровня техники решение. В верхней стороне 7 корпуса редуктора выполнено отверстие, перекрытое мембраной, которая закрыта отдельным защитным колпачком для возможности воздухообмена между внутренним пространством корпуса 3 редуктора и наружным пространством. Описанное ниже предлагаемое в изобретении решение позволяет отказаться от подобного, обозначенного стрелкой 13 известного решения.

На правой в плоскости чертежа стороне 12 корпуса редуктора расположена воздухопроницаемая и водоотталкивающая мембрана 14. Она перекрывает отверстие 15 на боковом участке 16 корпуса редуктора. Боковой участок 16 корпуса редуктора, на каковом участке расположена мембрана 14, образован проходящим под прямым углом к верхней стороне 7 корпуса редуктора бортиком 8 крышки 5 корпуса редуктора. Как показано прежде всего на фиг.1, мембрана 14, которая имеет продолговатую форму и закругленные концы, частично закрыта обращенной к корпусу 3 редуктора торцевой стороной корпуса 2 электродвигателя, между которой и боковым участком 16 корпуса редуктора, соответственно мембраной 14, имеется воздушный зазор 17, который обеспечивает возможность воздухообмена между внутренним пространством корпуса 3 редуктора и внутренним пространством корпуса 2 электродвигателя и наружным пространством. Торцевая сторона корпуса 2 электродвигателя проходит при этом параллельно бортику 8, а тем самым и параллельно боковому участку 16 корпуса редуктора.

Приводное устройство 1 предпочтительно располагать в автомобиле в монтажном положении, в котором верхняя сторона 7 корпуса 3 редуктора образует также верхнюю сторону приводного устройства 1, т.е. положение, в котором верхняя сторона 7 корпуса редуктора по меньшей мере приблизительно располагается горизонтально и в котором тем самым мембрана 14 по меньшей мере приблизительно располагается вертикально, благодаря чему в свою очередь с мембраны 14 может беспрепятственно стекать возможно попадающая на нее вода.

На фиг.2 показан фрагмент крышки 5 корпуса 3 редуктора приводного устройства 1. На этом чертеже видны образованная имеющей большую площадь поверхностью 6 крышки корпуса его верхняя сторона 7 и проходящий под прямым углом к ней круговой бортик 8. На этом круговом бортике 8 находится боковой участок 16 корпуса редуктора. Боковой участок 16 корпуса редуктора смещен назад относительно окружающей его наружной поверхности 32 бортика. Боковой участок 16 корпуса редуктора имеет две параллельные продолговатые продольные стороны 19, 20, переходящие в две расположенные друг против друга закругленные концевые стороны 21, 22. В смонтированном состоянии приводного устройства 1 продольные стороны 19, 20 в предпочтительном варианте проходят параллельно горизонтальной плоскости. Форма показанной прозрачной на чертеже мембраны 14, расположенной на боковом участке 16 корпуса редуктора, согласована с описанной выше и показанной на фиг.2 формой этого бокового участка. Боковой участок 16 корпуса редуктора подразделяется на наружную кольцеобразную плоскую часть 33, к которой приклеена мембрана 14, и на расположенную в пределах этой плоской части 33 часть 34. Ширина кольцеобразной плоской части 33 в радиальном направлении составляет в показанном на чертеже варианте примерно 3 мм и является предпочтительной для обеспечения долговечного, прочного соединения между мембраной 14 и бортиком 8.

Примерно по середине в пределах кольцеобразной плоской части 33 находится упомянутая выше, продолговатая, дополнительно смещенная назад относительно кольцеобразной плоской части 33 часть 34, в которой предусмотрены два отстоящих друг от друга концевых отверстия 15, ведущих во внутреннее пространство корпуса 3 редуктора. Теоретически можно предусмотреть только одно такое отверстие. Однако выполнение двух отверстий 15 снижает риск закупорки одного из них, прежде всего образующейся при работе приводного устройства смеси из угольной пыли и консистентной смазки. Мембрана 14 проницаема для воздуха только в части 34, которая на центральном участке образует воздухообменный канал между отверстиями 15 за мембраной 14. В остальной своей, наружной части мембрана 14 приклеена к кольцеобразной плоской части 33 и поэтому плотно прилегает к бортику 8.

На фиг.3 показан разрез, иллюстрирующий другую возможность закрепления мембраны 14 на крышке 5 корпуса редуктора. Крышка 5 корпуса редуктора имеет поверхность 6, выполненную за одно целое с круговым бортиком 8. Бортик 8 снабжен круговой, открытой книзу и имеющей прямоугольный профиль канавкой 24, в которую вставлено кольцевое уплотнение 25 для уплотнения крышки 5 корпуса редуктора относительно показанного на фиг.1 основания 4 этого корпуса. Мембрана 14, которая в показанном на фиг.3 варианте наклонена под углом α, составляющим примерно 120°, к поверхности 6 крышки корпуса редуктора, окружена охватывающей ее по периметру рамкой 26, которая литьем под давлением на предварительной, отдельной стадии изготовлена из пластмассы в виде литой заготовки.

Рамка 26 имеет рифленую нижнюю сторону 27, которая с геометрическим замыканием зацепляется с конгруэнтным по форме рифленым участком стенки 28 отверстия 15. Как показано далее на фиг.3, нижняя сторона 27 рамки 26 имеет большую протяженность в поперечном вертикали направлении, чем ее противоположная верхняя сторона 29, за пределы которой радиально снаружи выступает участок 30 крышки 5 корпуса редуктора.

Находящаяся непосредственно позади мембраны 14 часть 23 через канал 31 в крышке 5 корпуса редуктора сообщается с основным внутренним пространством 18 корпуса редуктора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автомобилях. Технический результат состоит в уменьшении монтажного пространства. Приводное устройство (1) преимущественно для стеклоочистителей автомобилей содержит корпус (2) электродвигателя, закрепленный на имеющем верхнюю сторону (7) корпусе (3) редуктора, и перекрывающую предусмотренное в корпусе (3) редуктора отверстие (15). Воздухопроницаемая мембрана (14) обеспечивает выравнивание давления при колебаниях температуры. Мембрана (14) расположена на проходящем под углом к верхней стороне (7) корпуса редуктора боковом участке (16) этого корпуса. По меньшей мере один участок (30) мембраны (14) закрыт корпусом (2) электродвигателя, предпочтительно с образованием воздушного зазора (17). Приводное устройство может быть смонтировано на автомобиле. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Приводное устройство, прежде всего для стеклоочистителей автомобилей, имеющее корпус (2) электродвигателя, закрепленный на имеющем верхнюю сторону (7) корпусе (3) редуктора, и перекрывающую предусмотренное в корпусе (3) редуктора отверстие (15) воздухопроницаемую мембрану (14) для возможности выравнивания давления при колебаниях температуры, причем мембрана (14) расположена на проходящем под углом к верхней стороне (7) корпуса редуктора боковом участке (16) этого корпуса, отличающееся тем, что по меньшей мере один участок (30) мембраны (14) закрыт корпусом (2) электродвигателя, предпочтительно с образованием воздушного зазора (17).

2. Приводное устройство по п.1, отличающееся тем, что боковой участок (16) корпуса редуктора по меньшей мере приблизительно проходит под прямым углом к верхней стороне (7) корпуса редуктора.

3. Приводное устройство по п.1, отличающееся тем, что мембрана (14) расположена в проходящей по меньшей мере приблизительно перпендикулярно верхней стороне (7) корпуса редуктора плоскости.

4. Приводное устройство по п.1, отличающееся тем, что верхняя сторона (7) корпуса редуктора образована поверхностью (6) крышки (5) корпуса редуктора, имеющей проходящий под прямым углом к этой поверхности (6) бортик (8).

5. Приводное устройство по п.4, отличающееся тем, что боковой участок (16) корпуса редуктора, на каковом участке расположена мембрана (14), образован бортиком (8).

6. Приводное устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус (2) электродвигателя граничит с той стороной (12) корпуса редуктора, где расположен боковой участок (16) корпуса редуктора.

7. Приводное устройство по п.1, отличающееся тем, что мембрана (14) приклеена и/или приварена, предпочтительно ультразвуковой сваркой, к боковому участку (16) корпуса редуктора.

8. Приводное устройство по п.1, отличающееся тем, что мембрана (14) расположена в рамке (26) из пластмассы, изготовленной прежде всего литьем под давлением и закрепленной на боковом участке (16) корпуса редуктора, предпочтительно путем заливки в материал этого корпуса.

9. Приводное устройство по п.8, отличающееся тем, что рамка (26) с геометрическим замыканием, прежде всего путем защелкивания, закреплена на боковом участке (16) корпуса редуктора.

10. Приводное устройство по п.1, отличающееся тем, что мембрана (14) расположена перед по меньшей мере двумя перекрываемыми ею и отстоящими друг от друга отверстиями (15), предпочтительно соединенными между собой каналом (31), расположенным с наружной стороны бокового участка (16) корпуса редуктора между этим боковым участком (16) и мембраной (14).

11. Автомобиль со смонтированным на нем приводным устройством (1) по одному из пп.1-10.

12. Автомобиль по п.11, отличающийся тем, что мембрана (14) расположена в по меньшей мере приблизительно вертикальной плоскости.