-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor und ein Schlossgehäuse mit
einem solchen Motor.
-
Ein
Schloss ermöglicht,
ein zu öffnendes
Teil eines Kraftfahrzeugs in einer geschlossenen Stellung zu halten.
Es ermöglicht
auch, durch Einwirken auf eine Innen- bzw. Außenöffnungssteuerung, die mit dem
Schloss verbunden und von einem Benutzer betätigbar ist, das zu öffnende
Teil freizugeben. Ein derartiges Schloss ist typischerweise am zu öffnenden Teil
des Fahrzeugs angebracht.
-
Es
bestehen zahlreiche Modelle elektrischer Schlösser, deren Öffnungs-/Schließ- bzw.
Verriegelungs-/Entriegelungsmechanismus über ein Zahnrad unter der Wirkung
eines Elektromotors betätigt
wird. Elektrische Schlösser
können
teilweise oder vollständig
diverse Funktionen gewährleisten,
wie die Verriegelung, Entriegelung, Überverriegelung, Überentriegelung,
Aktivierung/Deaktivierung der Kindersicherung, Override.
-
Es
sei beispielsweise auf die Patentanmeldung EP-A-1 335 087 verwiesen,
die mehrere Modelle von vorbekannten Schlössern sowie ein elektrisches
Schloss beschreibt, mit dem es möglich
ist, im Falle einer beeinträchtigten
Stromversorgung die verschiedenen vorgenannten Funktionen zu gewährleisten.
-
Unter "Schlossgehäuse" ist ein Gehäuse zu verstehen,
das zumindest einen Teil der elektrischen Elemente des Schlosses
vereint, wie etwa den bzw. die Motoren, Sensoren für die Stellung
von Hebeln, Speicher, elektrische Verbindungsleitungen, Prozessoren
und dergleichen. Das Gehäuse
kann zumindest teilweise aus Kunststoff geformt sein.
-
Ein
Elektromotor enthält
im allgemeinen ein Statorgehäuse
und einen im Stator drehbar gelagerten Rotor. Der Motor enthält auch
fest mit der Rotorwelle verbundene Wicklungen, wobei jede Wicklung elektrisch
mit zwei diametral entgegengesetzten Lamellen eines an der Rotorwelle
angeordneten Kollektors verbunden ist. Der Kollektor ist im allgemeinen
in einem fest mit dem Stator verbundenen Kollektorgehäuse montiert.
-
Ein
Kollektorgehäuse
enthält
einen Träger aus
isolierendem Material, wie etwa Kunststoff, der eine Öffnung zum
Aufnehmen des Kollektors und zum Durchführen der Rotorwelle aufweist.
Das Kollektorgehäuse
enthält
auch zumindest ein Paar von diametral entgegengesetzten Bürsten, die
dazu bestimmt sind, die Lamellen des Kollektors während seiner
mit der Rotorwelle drehfesten Drehung zu kontaktieren. Während des
Betriebs des Motors werden die Bürsten
in an sich bekannter Weise an die Lamellen des Kollektors gedrückt und
speisen während
der Drehung des Kollektors mit dem Rotor aufeinanderfolgend die
verschiedenen Wicklungen, die den verschiedenen Paaren von diametral
entgegengesetzten Lamellen entsprechen.
-
Bezugnehmend
auf 1 ist es bekannt,
einen Schlossmotor 60 in ein Schlossgehäuse 100 zu montieren,
indem es mit der Achse des Rotors 10 parallel zum Gehäuseboden
angeordnet wird. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise bei
von der Anmelderin vertriebenen Schlössern des Typs X1-N3 beispielsweise
für Fahrzeuge
der Marke Peugeot 406 erkennbar. Der Motor 60 ist
mit Stromversorgungsstiften 110 über Verbindungslöcher 45 verbunden,
die im Kollektorgehäuse 50 des
Motors ausgebildet sind. Über
die Stromversorgungsstifte 110 werden somit die Bürsten gespeist,
die in dem Kollektorgehäuse
angeordnet sind, um den Motor in Betrieb zu setzen. Die Versorgungsstifte 110 des
Motors 50 stehen senkrecht zum Boden des Gehäuses 100 von den
am Gehäuseboden
ausgebildeten, beispielsweise im Kunststoff des Gehäuses eingegossenen
Leiterbahnen ab. Die Stromversorgungsstifte 110 werden
also senkrecht zur Rotorachse 10 des Motors in das Kollektorgehäuse 50 eingesteckt.
-
Wenn
der Motor 60 in ein Schlossgehäuse 100 mit senkrecht
zum Gehäuseboden
verlaufender Rotorachse 10 eingebaut werden soll, beispielsweise weil
die Anordnung der anzutreibenden Zahnräder eine derartige Positionierung
erfordert, muss ein zusätzliches
Montageteil verwendet werden, um die Stromversorgungsstifte 110 des
Gehäuses
mit den Verbindungslöchern 45 des
Kollektors 50 zu verbinden.
-
Ein
solches zusätzliches
Teil ist mit Kosten verbunden und macht die Fertigung des Schlosses aufwendiger.
-
Somit
besteht Bedarf nach einem Elektromotor, der die Montage mit parallel
zur Rotorachse des Motors verlaufenden Stromversorgungsstiften ermöglicht.
-
Dazu
schlägt
die Erfindung einen Elektromotor vor, enthaltend:
- – einen
Rotor,
- – ein
Kollektorgehäuse
mit zumindest zwei Verbindungselementen, die mit Bürstenhaltern
verbunden und dazu geeignet sind, parallel zur Rotorachse verlaufende
Stromversorgungsstifte zu verbinden.
-
Bei
den Ausführungsformen
weist der erfindungsgemäße Motor
eines oder mehrere der nachfolgenden Merkmale auf, wonach vorgesehen
ist, dass
- – die
Verbindungselemente sich in einer im wesentlichen senkrecht zur
Rotorachse verlaufenden Ebene erstrecken,
- – die
Verbindungselemente biegsame Zungen sind,
- – die
biegsamen Zungen jeweils eine erste Erhebung aufweisen, die dazu
geeignet ist, die Stromversorgungsstifte zu kontaktieren,
- – die
biegsamen Zungen jeweils eine zweite Erhebung aufweisen, die dazu
geeignet ist, die Bürstenhalter
zu kontaktieren,
- – die
Verbindungselemente einstückig
mit den Bürstenhaltern
ausgeführt
sind,
- – das
Kollektorgehäuse
zumindest zwei Schlitze aufweist, die dazu bestimmt sind, die Stromversorgungsstifte
aufzunehmen,
- – das
Kollektorgehäuse
eine Nut aufweist, die dazu geeignet ist, einen Finger zur Winkelpositionierung
des Motors aufzunehmen.
-
Die
Erfindung betrifft auch ein elektrisches Schloss, enthaltend:
- – ein
Schlossgehäuse
mit einem Boden und Seitenwänden,
- – einen
erfindungsgemäßen Motor,
der in dem Gehäuse
mit senkrecht zum Gehäuseboden
verlaufender Rotorachse montiert ist,
- – zumindest
zwei Stromversorgungsstifte, die parallel zur Rotorachse verlaufen
und elektrisch mit den Motorverbindungselementen verbunden sind.
-
Bei
den Ausführungsformen
weist das erfindungsgemäße Schloss
eines oder mehrere der nachfolgenden Merkmale auf, wonach vorgesehen
ist, dass
- – die
Versorgungsstifte in eine Verbindungsleitung eingegossen sind, die
sich parallel zu einer Seitenwand des Schlossgehäuses erhebt,
- – die
Verbindungsleitung des Schlossgehäuses einen Finger enthält, der
dazu geeignet ist, zur Winkelpositionierung des Motors mit einer
Nut des Kollektorgehäuses
zusammenzuwirken,
- – die
Verbindungsleitung des Schlossgehäuses zumindest einen Anschlag
zur axialen Positionierung des Motors aufweist.
-
Die
Erfindung findet bei jeglichem zu öffnenden Teil eines Fahrzeugs
mit einem erfindungsgemäßen elektrischen
Schloss Anwendung.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich beim Lesen der
nachfolgenden näheren
Beschreibung der Ausführungsformen
der Erfindung, die sich nur beispielhaft verstehen und sich auf die
Figuren beziehen, worin zeigt:
-
1,
die bereits beschrieben wurde, ein Schema eines Elektromotors, der
gemäß dem Stand der
Technik senkrecht zu den Stromversorgungsstiften eines Gehäuses montiert
ist,
-
2 ein
Schema eines Elektromotors, der erfindungsgemäß in einem Schlossgehäuse montiert ist,
-
3 schematisch
eine detaillierte Ansicht des Kollektorgehäuseträgers des erfindungsgemäßen Motors,
-
4 schematisch
eine detaillierte Ansicht des Kollektorgehäusedeckels des erfindungsgemäßen Motors,
und
-
5 ein
Schema der elektrischen Verbindungen in dem Gehäuse aus 2.
-
Der
erfindungsgemäße Elektromotor
enthält einen
Rotor und ein Kollektorgehäuse
mit zumindest zwei Verbindungselementen, die mit Bürstenhaltern verbunden
sind. Diese Verbindungselemente sind dazu geeignet, parallel zur
Rotorachse verlaufende Stromversorgungsstifte zu verbinden.
-
Somit
kann der Motor in ein Gehäuse
montiert werden, wie etwa ein Schlossgehäuse, wobei die Rotorachse parallel
zu den Versorgungsstiften verläuft,
ohne dabei ein zusätzliches
Montageteil erforderlich zu machen. Die Verbindungselemente werden
nämlich
in das Kollektorgehäuse
integriert und verlaufen derart, dass sie die Bürstenhalter elektrisch mit
den Stromversorgungsstiften verbinden.
-
2 zeigt
eine derartige Anordnung eines Motors mit der parallel zu den Stromversorgungsstiften
verlaufenden Rotorachse. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich
auf ein elektrisches Schloss, das eine Anwendung darstellt, bei
welcher ein Motor mit parallel zu den Stromversorgungsstiften verlaufender
Rotorachse in ein Gehäuse
montiert werden kann. Es versteht sich jedoch, dass weitere Anwendungen
angestrebt sein können,
wobei das dargestellte Gehäuse
für eine
andere Funktion als ein Schloss bestimmt sein kann.
-
2 zeigt
ein Gehäuse 100 mit
einem Boden und Seitenwänden.
Ein Motor 60 ist mit senkrecht zum Gehäuseboden verlaufender Rotorachse 10 in
dem Gehäuse
montiert. In der Figur ist deutlich erkennbar, dass diese Anordnung
des Motors 60 in dem Gehäuse durch die Anordnung der
vom Motor anzutreibenden Zahnräder
gegeben ist.
-
2 zeigt
auch Stromversorgungsstifte 110, die von einer Verbindungsleitung 101 abstehen, die
sich parallel entlang einer Seitenwand des Gehäuses 100 verlaufend
erhebt. Es ist deutlich erkennbar, dass die Stromversorgungsstifte 110 parallel
zur Rotorachse 10 verlaufen. Diese Anordnung der Stromversorgungsstifte 110 ist
aufgrund des Gehäuses
herstellungstechnisch bedingt. Das Gehäuse 100 wird nämlich im
allgemeinen durch Spritzgießen hergestellt.
Dabei ist es schwierig bzw. unmöglich, Stromverbindungen
einzugießen
und sie in Leitungen 101 zu isolieren, die sich senkrecht
von den Seitenwänden
des Gehäuses
erstrecken.
-
2 zeigt,
dass die Stromversorgungsstifte 110 durch Einfügen in das
Kollektorgehäuse 50 mit geeigneter
Form elektrisch mit dem Motor verbunden sind. Insbesondere weist
das Kollektorgehäuse 50 einen
im wesentlichen kreisförmigen
ersten Abschnitt auf, der sich an die Form und den Umfang des Stators
des Motors anpasst, sowie einen im wesentlichen rechteckförmigen zweiten
Abschnitt, der sich von dem kreisförmigen Abschnitt ausgehend
erstreckt, um auf das Ende der Verbindungsleitung 101 zu
treffen, von welcher die Stromversorgungsstifte 110 abstehen.
Das Kollektorgehäuse 50 wirkt
mit dem Ende der Verbindungsleitung 101, insbesondere mit
zusätzlichen
mechanischen Teilen 105, 106, 51, 52 zusammen,
wie dies anhand von 3 und 4 näher beschrieben
wird.
-
3 zeigt
einen Träger 55 des
Kollektorgehäuses 50 in
Draufsicht, d. h. im dargestellten Beispiel die Rückseite
des Stators, und 4 zeigt das offene Kollektorgehäuse 50.
-
3 zeigt,
dass der Kollektorträger 55,
im allgemeinen eine Kunststoffplatte, eine entsprechend der für das Kollektorgehäuse vorangehend
beschriebenen Form abgestimmte Form aufweist. 3 zeigt einen
Kollektor 11, der fest mit dem Rotor 10 verbunden
ist, der sich durch die Kollektorträgerplatte 55 erstreckt. 3 zeigt
auch die Bürsten 35,
die an den Bürstenhaltern 30 gelagert
sind, um mit den Lamellen des Kollektors 11 in Kontakt
zu gelangen.
-
3 zeigt
auch Verbindungselemente 20, die mit den Bürstenhaltern 30 verbunden
sind. Diese Verbindungselemente 20 ermöglichen es, die Bürstenhalter 30 mit
den Stromversorgungsstiften 110 bei der in 2 gezeigten
Gestalt des montierten Motors zu verbinden. Die Verbindungselemente 20 verlaufen parallel
zur Trägerplatte 55 in
einer im wesentlichen senkrecht zur Rotorachse 10 verlaufenden
Ebene. Die Verbindungselemente 20 können auch auf die Stromversorgungsstifte 110 treffen,
die in einer Ebene parallel zur Rotorachse 10 liegen.
-
4 zeigt
auch die Verbindungselemente 20, die mit den Bürstenhaltern 30 verbunden
und in das Kollektorgehäuse 50 eingesetzt
sind. 4 ermöglicht
es, deutlich die Anordnung der Verbindungselemente 20 in
dem Kollektorgehäuse 50 zu sehen.
Vorzugsweise werden die Verbindungselemente auf die gleiche Art
und Weise wie die Bürstenhalter
und bevorzugt gleichzeitig mit diesen montiert. Somit werden für die Montage
des Motors die Verbindungselemente 20 vorzugsweise mit
den Bürstenhaltern 30 und
den Bürsten 35 in
das Kollektorgehäuse 50 montiert,
wonach die Trägerplatte 55 als
Deckel diese Elemente in dem Kollektorgehäuse 50 sichert.
-
In
den Figuren sind die Verbindungselemente 20 biegsame Zungen.
Jede Zunge weist eine erste Erhebung 21 auf, um die Stromversorgungsstifte 110 zu
kontaktieren, sowie eine zweite Erhebung 22, um die Bürstenhalter 30 zu
kontaktieren. Gemäß einer nicht
dargestellten Ausführungsform
können
die Verbindungselemente 20 einstückig mit den Bürstenhaltern 30 ausgeführt sein,
d. h. eine gleiche Metallzunge kann so ausgeformt sind, dass sie
die Bürsten 35 trägt und sich
auf dem Träger 55 erstreckt,
um den Verbindungspunkt mit den Versorgungsstiften 110 zu erreichen.
-
Jede
Zunge 20 weist auch einen Biegebereich 23 auf,
der durch eine Abstufung erhalten wird, die senkrecht zur Länge der
Zunge umgebogen ist. Die Länge
des Verbindungselements 20, d. h. zwischen seinem Verbindungspunkt
mit dem Bürstenhalter 30 und
seinem Verbindungspunkt mit dem Versorgungsstift 110 kann
auch geringfügig
größer als erforderlich
gewählt
sein, um bei der Verbindung einen guten elektrischen Kontakt mittels
Federwirkung zu gewährleisten.
-
Ferner
weist das Kollektorgehäuse 50 Schlitze 51 auf,
die dazu bestimmt sind, die Stromversorgungsstifte 110 aufzunehmen.
Außerhalb
der Verbindung erstrecken sich die Verbindungszungen 20 zumindest
teilweise oberhalb dieser Schlitze 51. Während des
Verbindens verschieben die Stromversorgungsstifte 110 die
Zungen, indem sie in die Schlitze eindringen und den Biegebereich 23 der
Zungen 20 geringfügig
zusammendrücken.
Bei der Verbindung werden die Zungen 20 also zwischen den
Versorgungsstiften 110 mittels Federwirkung des Biegebereichs 23 verspannt,
womit ein guter elektrischer Kontakt gewährleistet ist.
-
Das
Kollektorgehäuse 50 weist
auch eine Nut 52 auf, die zwischen den beiden Schlitzen 51 zum
Einführen
der Versorgungsstifte 110 liegt. Diese Nut 52 ist
dazu geeignet, einen Finger 105 des Schlossgehäuses 100 aufzunehmen.
Dieser Finger 105 ist an der Verbindungsleitung 101 des
Gehäuses ausgebildet
und steht zwischen den beiden Stromversorgungsstiften 110 vor.
Er ist beispielsweise unmittelbar mit der Leitung 101 aus
Kunststoff geformt. Das Zusammenwirken zwischen diesem Finger 105 und
der Nut 52 des Kollektorgehäuses 50 ermöglicht eine
gute Winkelpositionierung des Motors in dem Gehäuse 100 und schränkt die
mechanischen Kräfte auf
die die Versorgungsstifte aufnehmenden Schlitze ein.
-
Ebenso
weist die Verbindungsleitung 101 des Gehäuses einen
Anschlag 106 auf, an den sich die Kante des Kollektorgehäuses 50 anlegt,
wenn es an den Stator montiert wird. Dieser Anschlag ermöglicht eine
gute axiale Positionierung des Motors in dem Gehäuse 100 und schränkt die
mechanischen Kräfte
auf den Rotor 10 in axialer Richtung ein.
-
5 zeigt
elektrische Verbindungen in dem Schlossgehäuse 100. Gewöhnlich enthält ein elektrisches
Schloss eine Mehrzahl von Sensoren, um bestimmte Zustände des
Schlosses zu ermitteln. Ein Zustandssensor des Schlosses kann ein
Schalter sein, der eine binäre
Information über
die kinematische Lage eines gegebenen Teils des Schlosses liefert.
Es sei beispielsweise auf die EP-A-0 059 658 verwiesen, welche Zustandsschalter
für ein
Schloss mit integrierter elektrischer Verriegelung zeigt. Typischerweise
wird die vom Sensor gelieferte Information zu einer Elektronik übertragen,
die dazu geeignet ist, einen oder mehrere Schlossmotoren zu steuern. Die
Elektronik kann somit einen Stromdurchfluss in den Versorgungsstiften 110 des
Motors schalten.
-
In 5 weist
das Schlossgehäuse 100 elektrische
Verbindungen 115 auf, die in den Seitenwänden und
im Boden des Gehäuses
eingegossen sind. Diese elektrischen Verbindungen ermöglichen es,
die Versorgungsstifte 110 elektrisch mit einem Leitungsbündelstecker,
der beispielsweise an das Bordnetz des Fahrzeugs angeschlossen ist,
mit der Elektronik (nicht dargestellt), mit Sensoren (nicht dargestellt)
und mit jeglichem weiteren elektrischen Teil des Schlosses zu verbinden.
-
Somit
wird ein elektrisches Schloss erhalten, das einen einfachen Aufbau
mit einem senkrecht zum Gehäuseboden
montierten Motor aufweist, und zwar ohne große Änderung des Motors und ohne Verwendung
von zusätzlichen
Montageteilen.
-
Selbstverständlich ist
die vorliegende Erfindung nicht auf die beispielhaft beschriebenen
Ausführungsformen
beschränkt.
So kann das Kollektorgehäuse
hinter dem Stator des Motors platziert sein, wie in den Figuren
dargestellt ist, oder aber davor zwischen Stator und Ritzel, das
an der Rotorachse gelagert ist. Die Anordnung der Verbindungsleitung kann
auch angrenzend zu einer Seitenwand des Gehäuses vorgesehen sein, wie in
den Figuren dargestellt ist, oder aber in einem mittleren Abschnitt
des Schlossgehäuses.