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Die
Erfindung bezieht sich auf eine elektromotorisch betriebene Antriebseinheit
für Fensterheber
oder Scheibenwischvorrichtungen von Kraftfahrzeugen, mit einem Motorgehäuse und
einem damit verbindbaren Getriebegehäuse, wobei die Steuereinheit
der Antriebseinheit innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist, wobei
das Getriebegehäuse eine
Zwischenwandung zur Trennung von Getriebe und Steuereinheit aufweist.
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Eine
derartige Antriebseinheit ist bereits aus der
DE 197 54 843 A1 bzw.
DE 10 125 582 A1 bekannt.
Beide Antriebseinheiten weisen eine Zwischenwandung zur Trennung
von Getriebe und Steuereinheit auf. Allerdings sind Motor und Steuereinheit nicht
einfach elektrisch zu verbinden und auch eine Abtastung eines Magnetfeldgebers
ist nicht ohne Weiteres möglich.
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Eine
weitere Antriebseinheit mit den eingangs genannten Merkmalen ist
beispielsweise aus der
DE
102 46 381 A1 , der
DE 202 05 496 U1 oder
DE 100 18 230 A1 bekannt.
Bei den Antrieben für Fahrzeuge
nach diesem Stand der Technik ist es vorgesehen, die Steuereinheit
der Antriebseinheit innerhalb des Getriebegehäuses anzuordnen. Die Steuereinheit
kann dabei in Form einer Platine in dem Getriebegehäuse untergebracht
sein. Unter Umständen besteht
auch die Möglichkeit,
die elektronischen Komponenten der Steuereinheit unmittelbar in
einem Deckel des Getriebegehäuses
unterzubringen.
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Weitere
Antriebseinheiten sind im Stand der Technik vielfach bekannt. So
weist die aus der
DE 101
41 246 C1 bekannte Antriebseinheit für einen Kraftfahrzeugfensterheber
einen Elektromotor auf, welcher in einem Motorgehäuse untergebracht
ist. An das Motorgehäuse
ist das Getriebegehäuse
angeflanscht, in welches die Motorwelle hineinragt. Dabei wird das
Getriebe durch eine auf der Motorwelle angeordnete Schnecke und
eine mit der Schnecke in Eingriff stehenden Außenverzahnung an einer Seiltrommel
gebildet. Auf der Seiltrommel ist das Zugseil zur Übertragung
der translatorischen Bewegung der Scheibe aufgewickelt. Die Steuereinrichtung
zur Steuerung des Motors befindet sich in einem separaten Gehäuse, das
im Bereich des Poltopfes und innerhalb des Bürstensystems des Motors seitlich
an das Motorgehäuse
angekoppelt ist.
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Davon
ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer elektromotorisch
betriebenen Antriebseinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des
Anspruches 1 die Steuereinheit wirksam gegen Einflüsse der
Mechanik zu schützen
sowie die Bauteilfestigkeit zu erhöhen, wobei Motor und Steuereinheit
einfach elektrisch verbindbar sind und eine einfache Abtastung eines
Magnetfeldgebers gewährleistet
ist, sowie einen Fensterhebenantrieb und eine Scheibenwischervorrichtung
anzugeben.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch eine elektromotorisch betriebene Antriebseinheit
in Kraftfahrzeugen mit den Merkmalen des Anspruches 1, sowie durch
einem Fensterheberantrieb nach Anspruch 12 bzw. eine Scheibenwischervorrichtung
nach Anspruch 13.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand der entsprechenden Unteransprüche.
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Die
elektromotorisch betriebene Antriebseinheit für Kraftfahrzeuge weist ein
Motorgehäuse
auf, innerhalb welchem der Antriebsmotor angeordnet ist. Mit dem
Motorgehäuse
ist ein Getriebegehäuse
verbindbar, in welchem üblicherweise
ein Untersetzungsgetriebe angeordnet ist. Dabei ist es vorgesehen,
dass die Steuereinheit für
den elektrischen Antriebsmotor innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet
ist und das Getriebegehäuse
eine Zwischenwandung zur Trennung von Getriebe und der Steuereinheit
bzw. Steuerelektronik aufweist, wodurch Elektronik und Mechanik
baulich voneinander getrennt sind. Durch die Kapselung der Steuereinheit
kann diese vor Einflüssen
durch die Mechanik, wie bspw. Eindringen von Feuchtigkeit, Schmierstoff,
Abrieb und dergleichen wirksam geschützt werden. Zudem wird durch
die Zwischenwandung die Statik des Getriebegehäuses, an dem die Reaktionskräfte des
Antriebes angreifen, wesentlich erhöht bzw. lassen sich bei gleicher
Bauteilfestigkeit die Wandstärken
reduzieren.
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Nach
der Erfindung ist es zur einfachen Kontaktierung von Motor und Steuereinheit
weiterhin vorgesehen, dass die Zwischenwandung des Getriebegehäuses Durchführungen
für die
mit den Steckkontakten der Steuereinheit zusammenwirkenden motorseitigen
Kontakte aufweist. Üblicherweise
weist die Steuereinheit einen Hallsensor zur Ermittlung der Drehzahl
des Motors auf. Der Hallsensor wirkt dabei mit einem auf der Antriebswelle
des Motors angeordneten Magnetfeldgeber, insbesondere einem Magnetrad
zusammen. Zur Trennung des oder der der Steuereinheit zugeordneten
Hallsensoren von der das Magnetrad aufweisenden mechanischen Seite der
Antriebseinheit ist es erfindungsgemäß desweiteren vorgesehen, dass
die Zwischenwandung im Bereich eines motorseitigen Magnetfeldgebers
dünnwandiger
ausgebildet ist, so dass eine ausreichende Feldstärke bei
der Abtastung vorliegt.
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Eine
besonders kompakte Antriebseinheit ergibt sich nach einer ersten
Ausführungsform
der Erfindung dadurch, dass die Steuereinheit im Bereich der Antriebswelle
des Motors innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist, insbesondere
wenn sich die Steuereinheit seitlich oder unterhalb der Antriebswelle
des Motors im Getriebegehäuse
befindet. Unterhalb oder seitlich der Schnecken- bzw. der Schneckenradeinhausung
findet sich aufgrund der in ihren Abmaßen wesentlich kleineren Antriebsschnecke
im Vergleich zum Getriebe bei jeder Antriebseinheit genügend Platz,
um dort die Steuerelektronik für
den Elektromotor unterzubringen.
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Nach
einer besonderen Ausführungsform der
Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Deckel des Getriebegehäuses als
Bauteilträger
für die
Steuereinheit ausgebildet ist, wodurch die Steuereinheit in montagetechnisch
einfacher Weise in das Getriebegehäuse integriert werden kann.
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Die
Montage der Steuereinheit lässt
sich noch dadurch vereinfachen, dass der Deckel abnehmbar am Getriebegehäuse gehalten
ist, 50 dass die Steuereinheit zunächst an dem Deckel fixiert
werden kann, um danach das Getriebegehäuse mit dem Deckel und daran
gehaltener Steuereinheit zu verschließen bzw. zu komplettieren.
Hierdurch ist auch eine gute Servicefreundlichkeit der Antriebseinheit gegeben,
indem die Steuereinheit durch Abnahme des Deckels bzw. der Abdeckung
frei zugänglich
ist.
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Üblicherweise
weist die Steuereinheit eine Leiterplatte auf, welche an dem Deckel
fixierbar ist. Bspw. kann die Elektronikplatine mit dem Gehäusedeckel
verklipst werden, woraufhin der Deckel auf das Getriebegehäuse aufgeschoben
und ggf. über, vorzugsweise
elastisch ausgebildete Rast- und Gegenrastmittel fixiert wird. Auch
hierdurch lässt
sich die Montage erheblich vereinfachen.
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Bevorzugt
erstreckt sich der abnehmbare Deckel über eine Flachseite des Getriebegehäuses, wodurch
genügend
große
Abmaße
für die
Unterbringung der Steuereinheit gegeben sind.
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Eine
besonders wirksame Verbindung zwischen Deckel und Getriebegehäuse wird
dadurch realisiert, dass der Deckel mittels einer Umkantung in eine
Führung
des Gehäuses
einsteckbar ist. Vorzugsweise deckt dabei diese Umkantung zumindest bereichsweise
eine Schmalseite des Getriebegehäuses
ab. Auch wird durch diese Ausbildung des Deckels die Montage erleichtert,
indem die gehäuseseitigen
Führungen
für die
Seitenränder
der Umkantung eine Zentrierhilfe beim Aufstecken des Deckels bilden.
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Die
Steuereinheit für
den Antriebsmotor bzw. deren Leiterplatte ist mittels Steckkontakten
an die Motoreinheit elektrisch anschließbar.
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Das
Getriebegehäuse,
vorzugsweise mit Deckel, besteht üblicherweise aus Kunststoff,
insbesondere aus glasfaserverstärktem,
thermoplastischem Polyester, bevorzugt aus glasfaserverstärktem Polybutylenterephthalat
(PBT).
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Selbstverständlich ist
auch ein Zinkdruckgußgehäuse denkbar.
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Das
Getriebegehäuse
kann dabei mit einer Durchtrittsöffnung
versehen sein, durch welche bspw. Steckverbindungen oder dergleichen
in das Innere des Getriebegehäuses
geführt
werden können.
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Die
elektromotorische Antriebseinheit eignet sich sowohl für elektrische
Fensterheber, insbesondere Seilzugfensterheber, in Kraftfahrzeugtüren, wobei
durch die kompakte Bauweise der Antriebseinheit die getriebeseitigen
Abgänge
für die
Seilzüge
wesentlich günstiger
gewählt
werden können,
als dies im Stand der Technik mit seitlich des Motorgehäuses angeordneter
separater Steuereinheit der Fall ist.
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Im
gleicher vorteilhafter Weise eignet sich die erfindungsgemäße Antriebseinheit
natürlich
auch für
Scheibenwischervorrichtungen, insbesondere Linearscheibenwischervorrichtungen,
wie sie bspw. an Hecktüren
von Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen.
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Weitere
Ziele, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispieles
anhand der Zeichnungen.
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Es
zeigen:
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1 eine
mögliche
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit
mit in einem Motorgehäuse
angeordnetem Antriebsmotor und in einem Getriebegehäuse angeordneter
Steuereinheit,
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2 die
Antriebseinheit gemäß 1 mit abgenommenem
Deckel des Getriebegehäuses,
jedoch sichtbarer Elektronikplatine,
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3 die
Antriebseinheit gemäß 1 und 2 mit
auf der Innenseite des Deckels des Getriebegehäuses angeordneter Elektronikplatine
und
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4 die
Antriebseinheit gemäß 1 mit abgenommenem
Deckel und Sicht auf die Zwischenwand des Getriebegehäuses.
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Die
in den Figuren dargestellte Antriebseinheit 1 dient zum
Antrieb von elektrischen Fensterhebern, insbesondere Seilzug-Fensterheber, für Kraftfahrzeuge.
Die Antriebseinheit 1 weist ein Motorgehäuse 2 auf,
innerhalb welchem der Antriebsmotor angeordnet ist. Das Motorgehäuse 2 ist
an ein Getriebegehäuse 3 angeflanscht,
wobei, wie aus 3 und 4 ersichtlich,
die Motorwelle 5 in das Getriebegehäuse 3 hineinragt.
Auf die Motorwelle 5 ist eine Schnecken 27 aufgeschoben,
welches mit einer (nicht dargestellten) Außenverzahnung einer Seiltrommel
des Seilzug-Fensterhebers kämmt
und diese in Drehbewegung versetzt zum Auf- und Abwickeln des Seilzuges
und einem damit einhergehenden Anheben und Absenken der Fensterscheibe.
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Das
Getriebegehäuse 3 weist
einen abnehmbaren Deckel 6 auf, welcher auf einer Flachseite 9 des
Gehäuses
angeordnet ist und über
eine Umkantung 11 eine Schmalseite 10 des Getriebegehäuses 3 abdeckt.
Dabei weist die Umkantung 11 Seitenränder 12 auf, welche
in gehäuseseitige
Führungen 14, 15 des
Getriebegehäuses 3 einsteckbar
sind.
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Deckel 6 und
Getriebegehäuse 3 sind über elastisch
ausweichende Rast- und Gegenrastmittel 26, 28 miteinander
verbindbar, wobei die Rastmittel 26 als Bügel und
die Gegenrastmittel 28 als Rastnasen ausgebildet sind.
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Um
im Betrieb des Fahrzeuges ein Lösen des
Deckels 6 von dem Getriebegehäuse 3 auszuschließen, weist
auch der Deckel 6 bei der hier gewählten Ausführungsform wenigstens einen
separaten Befestigungspunkt 13 auf, mittels welchem der mit
einem Konstruktionsteil der Kraftfahrzeugtür verbindbar ist.
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Entsprechende
Befestigungspunkte 13 sind auch am Getriebegehäuse 3 angeformt.
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Wie
aus den 2 und 3 ersichtlich,
ist die elektronische Steuereinheit 4 für den Antriebsmotor innerhalb
des Getriebegehäuses 3 angeordnet. Die
Steuereinheit 4 ist vorliegend als Leiterplatte 7 ausgeführt und
an der Innenseite des als Bauteilträger ausgebildeten Deckels 4 fixiert.
Die Steuereinheit 4 bzw. die Elektronikplatine 7 weist
hierfür
Bohrungen 24 auf, mittels welchen sie auf Clipse 25 an
der Innenseite des Deckels 6 aufclipsbar ist.
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Um
eine Trennung zwischen Getriebe und der Steuerelektronik zu erreichen,
weist das Getriebegehäuse 3 eine
Zwischenwandung 8 auf, welche bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel
die einzelnen Bauteile, wie Wickelwelle für das Seil des Seilzugfensterhebers
und die Motorwelle 5 mit Schnecke 27 jeweils umgibt.
Durch diese Umformung der einzelnen Bauteile wird eine zusätzliche Steifigkeit
des Getriebegehäuses 3 realisiert,
was zum Abtragen der auf das Getriebegehäuse 3 wirkenden Reaktionskräfte bei
Betätigen
des Seilzug-Fensterhebers
besonders günstig
ist.
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Wie
aus 3 und 4 ersichtlich, weist die Zwischenwandung 8 Durchbrüche 16, 17 auf,
um eine elektrische Verbindung zwischen Antriebsmotor und Steuerelektronik 4 zu
erreichen. Hiefür
sind Steckkontakte 18 bis 21 vorgesehen, wobei
die motorseitigen Steckkontakte 18, 19 durch die
Durchbrüche 16, 17 hindurchragen,
um in die zangenartig ausgebildeten Steckkontakten 20, 21 der
Leiterplatine 7 beim Aufstecken des Deckels 6 einzugreifen.
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Die
Steuereinheit 4 für
den Antriebsmotor weist üblicherweise
eine Drehzahlerfassung für
den Motor auf, was in der Regel induktiv erfolgt. Hierfür sitzt
auf der Motorwelle 5 ein Magnetfeldgeber in Form eines
Magnetrades 22, wobei die sich durch die Drehung des Magnetrades 22 ergebenden Änderungen
des Magnetfeldes von einem Hallsensor detektiert werden. Um eine
ausreichende Feldstärke
bei der Abtastung des Magnetfeldes zu erreichen, ist der Bereich 23 der
Zwischenwandung 8 zwischen Magnetrad 22 und dem
(nicht dargestellten) Hallsensor dünnwandiger ausgebildet als
die übrige
Wandung 8.
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Das
Getriebegehäuse 3 mit
Deckel 6 besteht aus Kunststoff, insbesondere aus glasfaserverstärktem, thermoplastischem
Polyester, bevorzugt aus glasfaserverstärktem Polybutylenterephthalat
(PBT).
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Durch
die Integration der Steuereinheit 4 in das Getriebegehäuse 3 wird
der Bauraum für
die elektromotorische Antriebseinheit 1 wesentlich reduziert,
wobei der im Getriebegehäuse 3 bauartbedingte
Freiraum genutzt wird. Eine zusätzliche
Einhausung für
die Steuereinheit 4 kann damit entfallen. Durch die Kapselung
der Steuereinheit 4 gegenüber dem mechanischen Getriebeteil
mit Hilfe der Zwischenwandung 8 ist die Steuerelektronik 4 wirksam vor
Abrieb, Schmierstoff und dergleichen des Getriebes geschützt. Zudem
wird durch die Zwischenwandung 8 die Statik des Getriebegehäuses 3 wesentlich erhöht.
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- 1
- Antriebseinheit
- 2
- Motorgehäuse
- 3
- Getriebegehäuse
- 4
- Steuereinheit
- 5
- Antriebswelle
- 6
- Deckel
- 7
- Leiterplatte
- 8
- Zwischenwandung
- 9
- Flachseite
- 10
- Schmalseite
- 11
- Umkantung
- 12
- Seitenrand
- 13
- Befestigungspunkt
- 14
- Führung
- 15
- Führung
- 16
- Durchführung
- 17
- Durchführung
- 18
- Steckkontakt
- 19
- Steckkontakt
- 20
- Steckkontakt
- 21
- Steckkontakt
- 22
- Magnetfeldgeber,
Magnetrad
- 23
- Bereich
- 24
- Bohrung
- 25
- Clips
- 26
- Rastmittel
- 27
- Schnecke
- 28
- Gegenrastmittel