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Die Erfindung betrifft einen Verstellantrieb eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Fensterhebers, mit einem Getriebe und einem Elektromotor.
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Kraftfahrzeuge umfassen üblicherweise Verstellteile, beispielsweise Seitenfenster und/oder ein Schiebedach, welche mittels eines elektromotorischen Verstellantriebs geöffnet oder geschlossen werden können. Das jeweilige Verstellteil wird mittels eines von einem Elektromotor angetriebenen Getriebes in Form insbesondere eines Schneckengetriebes mit einer (antriebsseitigen) Schnecke auf der Motorwelle und mit einem (abtriebsseitigen) Schneckenrad betätigt. Herkömmlicherweise ist das Getriebe in einem Getriebegehäuse angeordnet, an welches der Elektromotor über dessen Motorgehäuse (Poltopf) angeflanscht ist. Üblicherweise wird der Elektromotor an dessen Stirnseite am Getriebegehäuse befestigt, wobei ein Wellenzapfen, d. h. das den antriebsseitigen Getriebeteil (wellenendseitige Schnecke) tragende Wellenende der Motorwelle des Elektromotors in das Getriebegehäuse hineinragt.
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Aus der
DE 10 2007 035 092 A1 ist eine elektrische Antriebseinheit mit einer Gehäuseschale und einem Antriebsmotor sowie einem nachgeordneten Getriebe bekannt. Der Antriebsmotor weist ein geteiltes magnetisches Rückschlusselement auf, das zur Fixierung des Antriebsmotors an der Gehäuseschale verbindbar ist. Das Rückschlusselement weist zudem Niederhalteabschnitte auf, mittels derer eine Welle des als Elektromotor ausgeführten Antriebsmotors gehalten wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten Verstellantrieb mit einem Getriebe und einem Elektromotor anzugeben, dessen Abmessungen insbesondere verringert sind, und wobei vorzugsweise der Elektromotor vor Beschädigungen geschützt ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der Verstellantrieb ist Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und dient der Verbringung eines Verstellteils. Das Verstellteil ist insbesondere eine Seitenscheibe, ein Schiebedach, eine Sitz, eine Sitzlehne, oder zumindest Teile eines Sitzes, eine Heckklappe, oder dergleichen, wobei das Verstellteil entlang eines Verstellweges verbracht wird.
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Der Verstellantrieb weist ein Getriebegehäuse mit einer Getriebeaufnahme und mit einer Motoraufnahme auf. Die Getriebeaufnahme und die Motoraufnahme sind hierbei mittels des Getriebegehäuses geschaffene Räume, insbesondere Hohlräume. Mit anderen Worten werden mittels des Getriebegehäuses zwei Räume begrenzt, von denen einer die Getriebeaufnahme und der andere die Motoraufnahme ist. Innerhalb der Getriebeaufnahme ist ein Getriebe und innerhalb der Motoraufnahme ein Elektromotor angeordnet. Mittels des Getriebegehäuses ist zweckmäßigerweise das Getriebe und/oder der Elektromotor mit Ausnahme einer etwaigen abtriebsseitigen Welle des Getriebes bzw. etwaigen Signal- und/oder Stromkabeln des Elektromotors vollumfänglich umschlossen. Der Elektromotor umfasst eine Welle, die insbesondere mit dem Getriebe gekoppelt ist. Hierfür ist zweckmäßigerweise ein Getrieberad an der Welle angebunden, das mit weiteren Getrieberädern des Getriebes kämmt.
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Ferner weist der Elektromotor ein Motorgehäuse auf, das nach Art eines Rahmens mit einer Öffnung gebildet ist. Folglich wird mittels des Motorgehäuses die Öffnung umfangsseitig umschlossen, und der Rahmen selbst umgibt die Öffnung. Der Rahmen ist parallel zur Welle und senkrecht zur Öffnung ausgerichtet, sodass der Rahmen im Wesentlichen in einer Ebene mit der Welle liegt. Somit erstreckt sich der Rahmen entlang der Welle. Die Öffnung selbst ist somit senkrecht zur Welle.
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Mit anderen Worten ist das Motorgehäuse im Wesentlichen hohlzylindrisch, wobei die Achse des Hohlzylinders senkrecht zur Welle des Elektromotors ist. Die die Mantelflächen bildenden Teile des hohlzylindrischen Motorgehäuses werden hierbei nicht zwangsläufig mittels zur Achse des Zylinders parallel verlaufender Strecken gebildet. Vielmehr weisen die Teile insbesondere senkrecht zur Achse des Zylinders verlaufende Ausbuchtungen oder Wölbungen auf. Die beiden Deckflächen des geraden Hohlzylinders sind vorteilhafterweise gleich und das Motorgehäuse ist insbesondere achsensymmetrisch bezüglich der Achse der Welle.
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Die Ausdehnung des Motorgehäuses in Richtung der Öffnung ist insbesondere die geringste Ausdehnung des Motorgehäuses. Vorteilhafterweise weist der Elektromotor ein an der Welle angebundenes Rotorpaket auf, beispielsweise mit einem Blechpaket. Die Ausdehnung des Motorgehäuses in Richtung der Öffnung ist insbesondere kleiner oder gleich dem Durchmesser des Rotorpakets. Zweckmäßigerweise ist der Rahmen geschlossen, also die Öffnung an deren Umfang vollständig von dem Rahmen umgeben. Mit anderen Worten ist die Mantelfläche des Hohlzylinders nicht geschlitzt oder dergleichen. Auf diese Weise ist die Stabilität des Elektromotors erhöht.
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Vorteilhafterweise weist das Motorgehäuse Lagerstellen auf, mittels derer die Welle gelagert ist. Beispielsweise handelt es sich um ein Gleitlager. Geeigneterweise ist das Motorgehäuse aus einem Stahl oder zumindest einem metallischen Werkstoff gefertigt und/oder ein Stator ist an dem Motorgehäuse angebunden. Insbesondere ist ein Permanentmagnet des Elektromotors an dem Motorgehäuse angebunden. Aufgrund des rahmenartigen Motorgehäuses ist der Platzbedarf des Elektromotors in Richtung der Öffnung, also entlang der Achse des Hohlzylinders, verringert, wobei Beschädigungen des Elektromotors aufgrund des Getriebegehäuses praktisch ausgeschlossen sind. Aufgrund des verringerten Platzbedarfs können einzelne Komponenten des Elektromotors größer gebaut werden, was zu einer Kostenreduzierung führt. Insbesondere bestehen etwaige Spulen des Elektromotors aus Aluminiumdraht.
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Mittels des Motorgehäuses werden die Bestandteile des Elektromotors gehalten, so dass der Elektromotor außerhalb des Getriebegehäuses vormontiert werden kann und zur Montage des Verstellantriebs vorgefertigt in die Motoraufnahme eingesetzt werden kann. Auf diese Weise können die einzelnen Bauteile des Verstellantriebs im Wesentlichen zeitlich parallel zueinander gefertigt werden, was die Herstellungszeit verkürzt. Aufgrund des Motorgehäuses ist zudem ein magnetischer Rückschluss geschaffen, sodass der Wirkungsgrad des Elektromotors vergleichsweise hoch ist. Beispielsweise ist das Getriebegehäuse aus einem Kunststoff gefertigt und insbesondere spritzgegossen. Folglich ist das Gewicht des Verstellantriebs vergleichsweise gering und Herstellungs- und Materialkosten sind reduziert.
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Vorteilhafterweise ist die Öffnung quaderförmig. Mit anderen Worten ist das Motorgehäuse quaderförmig ausgespart. Folglich ist der Rahmen im Wesentlichen rechteckförmig und die Grundfläche des Hohlzylinders ist ein Rechteck. Hierbei erstrecken sich zweckmäßigerweise zumindest zwei Rahmenteile des Rahmens, auch als Seitenteile bezeichnet, parallel zur Welle, wobei die verbleibenden Rahmenteile, im Folgenden als Kopfteile bezeichnet, zweckmäßigerweise jeweils ein Lager zur Lagerung der Welle aufweisen. Insbesondere ist der Rotor zylinderförmig mit einer kreisförmigen Grundfläche. Somit ist es ermöglicht, den Rotor innerhalb der Öffnung zu positionieren, wobei der Platzbedarf vergleichsweise gering ist.
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Zweckmäßigerweise weist zumindest eines der Rahmenteile, insbesondere die Seitenteile eine Ausbuchtung oder Wölbung auf. Mit anderen Worten sind die Seitenteile gewölbt, wobei die Wölbung nach außen gerichtet ist, sich also die konkave Fläche auf Seiten der Welle befindet. Die Wölbung verläuft hierbei bevorzugt parallel zur Welle. Auf diese Weise ist mittels der Wölbung Raum für den Rotor bereitgestellt, sodass der Elektromotor vergleichsweise kompakt gefertigt werden kann.
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Vorteilhafterweise weist das Getriebegehäuse zwei Schalen auf. Mittels Fügen der beiden Schalen wird das Getriebegehäuse erstellt. Vorteilhafterweise weist jede der Schalen sowohl für die Motoraufnahme als auch für die Getriebeaufnahme eine Ausbuchtung auf, so dass jede der Aufnahmen mittels der Ausbuchtungen der beiden Schalen gebildet wird. Die beiden Schalen werden vorzugsweise entlang einer Ebene aneinander gefügt. Mit anderen Worten sind die beiden Schalen im Montagezustand in direktem mechanischem Kontakt miteinander, wobei der Kontakt im Wesentlichen entlang einer Ebene erfolgt, die im Folgenden als Fügeebene bezeichnet wird. Die Fügeebene ist hierbei insbesondere senkrecht zur Öffnung des Motorgehäuses, also senkrecht zur Richtung, in die die Öffnung des Motorgehäuses verläuft. Mit anderen Worten ist die Ebene senkrecht zur Achse des hohlzylindrischen Motorgehäuses. Folglich ist die Ebene parallel zur Welle des Elektromotors und insbesondere liegt die Welle in der Fügeebene. Auf diese Weise ist ein Platzbedarf des Verstellantriebs weiter verringert und die Motoraufnahme kann vergleichsweise robust gefertigt werden. Auch ist eine Montage des Elektromotors innerhalb der Motoraufnahme vergleichsweise einfach, da der Rahmen lediglich in die Motoraufnahme eingelegt werden muss. Beispielsweise besteht das Getriebegehäuse aus den zwei Schalen oder ist aus mehreren Schalen zusammengesetzt, insbesondere aus vier Schalensegmenten. Vorzugsweise ist hierbei zumindest eine der Fügeebenen parallel zur Öffnung, z. B. sind alle Fügeebenen parallel zur Öffnung.
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Beispielsweise weist das Motorgehäuse zwei Gehäusehälften auf, und insbesondere besteht das Motorgehäuse aus den beiden Gehäusehälften. Folglich wird mittels Fügen der beiden Gehäusehälften das Motorgehäuse erstellt. Zweckmäßigerweise ist hierbei die Fügeebene parallel zur Fügeebene der Schalen des Getriebegehäuses, insbesondere senkrecht zur Achse des hohlzylindrischen Motorgehäuses. Folglich ist jede der Gehäusehälften des Motorgehäuses rahmenartig oder hohlzylindrisch. Auf diese Weise ist es ermöglicht, jede der Gehäusehälften in der jeweils zugeordneten Schale des Getriebegehäuses zu positionieren und dort anzubinden, beispielsweise anzukleben. In einem weiteren Arbeitsschritt werden die beiden Getriebegehäuse miteinander verbunden und in Folge dessen ebenfalls das Motorgehäuse erstellt. Zweckmäßigerweise sind die beiden Fügeebenen gleich. Mit anderen Worten wird die eine der Fügeebenen durch die andere der Fügeebenen gebildet. Somit ist der Verbund aus jeweils einer Gehäusehälfte und einer Schale des Getriebegehäuses auf Seiten der Fügeebene plan, was die Montage vereinfacht.
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Vorzugsweise umfasst der Elektromotor einen Stator mit zwei zueinander beabstandeten Permanentmagneten. Folglich wird mittels jedes der Permanentmagneten jeweils ein Pol des Elektromotors gebildet. Folglich weist der Elektromotor einen Rotor mit Elektromagneten auf, die bestromt werden. Insbesondere umfasst der Elektromotor einen Kommutator zur Bestromung der Elektromagneten. Mit anderen Worten ist der Elektromotor ein Kommutatormotor. Folglich ist eine Ansteuerung des Elektromotors vergleichsweise einfach, und der Verstellantrieb kann vergleichsweise kostengünstig gefertigt werden.
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Die Elektromagneten sind insbesondere symmetrisch bezüglich der Fügeebene der Schalen angeordnet und zweckmäßigerweise symmetrisch zur Fügeebene der Gehäusehälften des Motorgehäuses, sofern diese vorhanden ist. Zweckmäßigerweise ist hierbei jeder der Permanentmagneten an jeweils einer der Schalen angebunden. Mit anderen Worten wird der Elektromotor nicht vorgefertigt, sondern jede der Schalen mit Bestandteilen des Elektromotors bestückt, und der Elektromotor folglich mittels Verbinden der beiden Schalen des Getriebegehäuses erstellt. Auf diese Weise ist eine Lagerhaltung reduziert. Vorteilhafterweise umfasst der Stator vier Permanentmagnete, und der Elektromotor ist folglich vierpolig. Hierbei sind zweckmäßigerweise jeweils zwei der Permanentmagneten an einer der Schalen angebunden. Vorteilhafterweise sind die Permanentmagneten sowohl symmetrisch zur Fügeebene als auch rotationssymmetrisch bezüglich der Welle angeordnet. Auf diese Weise ist ein vergleichsweise stabiler Rundlauf des Elektromotors gewährleistet. Zweckmäßigerweise sind die Permanentmagneten in direktem mechanischem Kontakt mit dem Motorgehäuse und vorteilhafterweise mit jeweils einer der Gehäusehälften, sofern diese vorhanden sind. Folglich wird mittels des Motorgehäuses ein magnetischer Rückschluss bereitgestellt, was den Wirkungsgrad des Elektromotors erhöht.
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Das Getriebe ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Schneckengetriebe mit einer Schnecke und einem Schneckenrad. Die Schecke ist vorzugsweise an der Welle des Elektromotors angebunden. Bevorzugt ist das Schneckengetriebe selbsthemmend ausgeführt oder weist zumindest einen Wirkungsgrad kleiner als 50% auf. Auf diese Weise ist ein abtriebsseitiger Momentenrückfluss zuverlässig gehemmt, wobei ein Antrieb eines Verstellteils mittels des Verstellantriebs möglich ist. Sofern der Verstellantrieb Bestandteil eines Fensterhebers ist, wird somit auch bei abgeschaltetem Elektromotor die Fensterscheibe in einer gewünschten Position gehalten. Zur Verbringung der Fensterscheibe ist dabei eine vergleichsweise geringe Kraft erforderlich, so dass ein vergleichsweise leistungsschwacher Elektromotor gewählt werden kann.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Motorgehäuse oder zumindest jede Gehäusehälfte des Motorgehäuses zwei senkrecht zur Welle angeordnete Kopfteile und zwei parallel zur Welle angeordnete Seitenteile auf, die zu einem im Wesentlichen rechteckförmigen Rahmen gefügt sind. Insbesondere besteht das Motorgehäuse bzw. jede der Gehäusehälften aus den beiden Kopf- und den beiden Seitenteilen. Zweckmäßigerweise sind die Kopf- und Seitenteile gesteckt. Hierfür weisen vorzugsweise zumindest zwei der Teile Zapfen und die verbleibenden beiden Teile entsprechende Ausnehmungen, z. B. Bohrungen auf, innerhalb derer im Montagezustand die Zapfen angeordnet sind. Vorteilhafterweise sind die Seitenteile mit den Kopfteilen mittels der Zapfen kraftschlüssig verbunden, so dass keine weiteren Befestigungsmittel wie z. B. Schrauben oder Klebstoffe erforderlich sind. Auf diese Weise sind die Herstellungskosten des Motorgehäuses reduziert. Auch ist es auf diese Weise ermöglicht, die Kopfteile und Seitenteile entsprechend derer jeweiligen Anforderungen zu fertigen. Beispielsweise bestehen die Kopfteile aus einem Material, das unterschiedlich zu dem Material der Seitenteile ist.
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Zweckmäßigerweise sind die beiden Seitenteile gleich und unterscheiden sich folglich nicht. Beispielsweise ist die Dicke der Seitenteile konstant, wobei die Dicke die Ausdehnung des jeweiligen Seitenteils senkrecht zur Öffnung und senkrecht zur Welle bezeichnet. Insbesondere bezeichnet die Dicke die Ausdehnung der Seitenteile senkrecht zur Anordnungsrichtung des Motorgehäuses und insbesondere die Ausdehnung innerhalb der Fügeebene der Gehäusehälften, und/oder der Schalen, sofern diese jeweils vorhanden sind. Alternativ hierzu ist die Dicke der Seitenteile nicht konstant sondern variiert entlang einer zur Welle parallelen Richtung.
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Beispielsweise ist die Dicke der Kopfteile konstant, wobei die Dicke die Ausdehnung der Kopfteile in eine zur Welle parallelen Richtung bezeichnet. Alternativ hierzu variiert die Dicke. Vorteilhafterweise unterscheidet sich die Dicke der Kopfteile von der Dicke der Seitenteile. Mit anderen Worten weisen die Kopfteile und die Seitenteile unterschiedliche Stärken auf. Hierbei sind die Teile an deren jeweilige Anforderungen angepasst. Beispielsweise ist im Bereich einer vergleichsweise großen strukturellen Belastung die Dicke erhöht. Ebenfalls wird mittels der Dicke der magnetische Rückschluss beeinflusst, sodass bei einer geeigneten Wahl der Dicke der Wirkungsgrad des Elektromotors erhöht werden kann. Auf diese Weise sind die Materialkosten und das Gewicht verringert, da vergleichsweise wenig beanspruchte Abschnitte vergleichsweise dünn gefertigt werden können und somit das erforderliche Material verringert ist. Auch ist es nicht erforderlich, sämtliche Teile, also die Kopfteile und die Seitenteile aus dem gleichen Material oder desselben Halbzeug zu fertigen, was die Herstellungskosten weiter senkt.
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Vorzugsweise sind die Seitenteile an deren Außenseite senkrecht zur Welle eingebuchtet und weisen folglich jeweils eine parallel zur Öffnung verlaufende Einbuchtung auf. Mit anderen Worten sind die Seitenteile tailliert. Die Einbuchtung befindet sich vorzugsweise in einem mittigen Bereich und vorzugsweise in der Mitte zwischen den beiden Kopfteilen. Hierbei ist vorzugsweise der Stator mit den Permanentmagneten vorhanden, wobei jeweils einer der Permanentmagneten an einem der taillierten Seitenteile vorzugsweise anliegt und folglich in direktem mechanischem Kontakt mit diesem ist. Insbesondere ist das Seitenteil aus einem weichmagnetischen Material, wie beispielsweise Eisen, gefertigt. Aufgrund der Taillierung wird hierbei das Magnetfeld des jeweiligen Permanentmagneten vergleichsweise effizient geformt und eine Ausbreitung des Magnetfelds in einen Bereich außerhalb des Motorgehäuses und insbesondere außerhalb der Motoraufnahme unterbunden. Folglich weist der Elektromotor einen vergleichsweise hohen Wirkungsgrad auf. In einer hierzu alternativen Ausführungsform der Erfindung ist das Motorgehäuse ein Stanzbiegeteil und folglich aus einem Blech gestanzt und in die Rahmenform gebogen. Insbesondere ist das Motorgehäuse einteilig und aus einem Stahl hergestellt, was die Robustheit und dessen magnetische Eigenschaften erhöht.
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Die Ausgestaltung des Elektromotors mit Einbuchtungen ist unabhängig von der Verwendung innerhalb eines Verstellantriebs und/oder des rahmenartigen Motorgehäuses. Dies wird vielmehr als eigenständige Erfindung betrachtet. Mit anderen Worten ist eine elektrische Maschine, insbesondere Elektromotor eines Kraftfahrzeugs, mit einer in einem Motorgehäuse angeordneten Welle, wobei das Motorgehäuse zumindest eine senkrecht zur Welle verlaufenden Einbuchtung aufweist, eine eigenständige Erfindung. Die Einbuchtung bzw. Einbuchtungen befinden sich hierbei vorzugsweise zwischen den beiden Lagerschilden des Motorgehäuses, insbesondere mittig. Die Einbuchtung ist eine Verringerung des Außen- und/oder Innendurchmessers des Motorgehäuses. Beispielsweise ist das Motorgehäuse über dessen gesamten Umfang eingebuchtet. Alternativ sind zwei Einbuchtungen vorhanden, mittels derer zumindest jeweils ein Segment des Motorgehäuses in Richtung der Welle versetzt ist. Das Motorgehäuse ist geeigneterweise nach Art eines Poltopfes geformt und/oder besteht aus einem weichmagnetischen Material. Insbesondere sind Elektro- und/oder Permanentmagneten in direktem mechanischem Kontakt mit dem Motorgehäuse und vorzugsweise an diesem befestigt.
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Beispielsweise weist der Verstellantrieb einen Bürstenhalter mit einer Anzahl von Bürsten auf, insbesondere zwei Bürsten. Mittels der Bürsten erfolgt eine Bestromung eines Kommutators des Elektromotors. Der Elektromotor ist folglich ein Bürstenmotor. Der Bürstenhalter ist z. B. innerhalb des Motorgehäuses angeordnet, was diesen vor Beschädigungen schützt. Insbesondere ist der Bürstenhalter an dem Motorgehäuse befestigt und geeigneterweise in dieses integriert. Dies erhöht die Stabilität und Robustheit des Verstellantriebs. Ferner ist es ermöglicht, den Verstellantrieb modular zu fertigen.
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Vorzugsweise ist das Motorgehäuse aus einem weichmagnetischen Material hergestellt und/oder besteht aus einem weichmagnetischen Material. Dies erlaubt bei einer geeigneten Wahl sowie geeigneter Positionierung etwaiger Elektro- und/oder Permanentmagneten den Magnetfluss geeignet zu lenken. Insbesondere ist der Magnetfluss im Sinne eines axial geführten Rückschlusses geleitet.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 schematisch einen Fensterheber mit einem Verstellantrieb,
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2 ausschnittsweise den Verstellantrieb mit einem ein Motorgehäuse aufweisenden Elektromotor in einer Draufsicht,
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3 ausschnittsweise den Verstellantrieb in einer perspektivischen Schnittdarstellung,
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4 in einer perspektivischen Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsform des Verstellantriebs, und
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5, 6 weitere Ausführungsformen des Motorgehäuses.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mir den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist schematisch ein elektrischer Fensterheber 2 mit einer Fensterscheibe 4 dargestellt, wobei der Fensterheber 2 in einer Tür 6 eines Kraftfahrzeugs integriert ist. Die Fensterscheibe 4 wird mittels eines Verstellantriebs 8 entlang eines Verstellweges 10 verbracht. Der Verstellantrieb 8 umfasst einen Elektromotor 12, dem wellenseitig ein Schneckengetriebe 14 zugeordnet ist, mittels dessen die Rotationsbewegung des Elektromotors 12 in eine Translationsbewegung der Fensterscheibe 4 umwandelt wird. Der Elektromotor 12 wird von einer Steuerelektronik 16 mit elektrischer Energie versorgt, sobald ein Insasse des Kraftfahrzeugs eine Verstellbewegung der Fensterscheibe 4 entlang des Verstellwegs 10 mittels Betätigung eines Tasters 18 startet. Innerhalb der Steuerelektronik 16 ist ein Einklemmschutz integriert, der ein Einklemmen eines Objekts von der Fensterscheibe 4 verhindert, das sich innerhalb des Verstellwegs 10 befindet.
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In 2 ist in einer Draufsicht der Verstellantrieb 8 mit dem Getriebe 14 und dem Elektromotor 12 dargestellt. Das Getriebe 14 weist ein Schneckenrad 20 mit einer zentralen abtriebsseitigen Ausgangswelle 22 auf, an der eine nicht näher dargestellte Seilrolle befestigt ist. Um die Seilrolle wiederum ist ein Seil geschlungen, das an der Fensterscheibe 4 befestigt ist. Das Schneckenrad 20 kämmt bei Betrieb mit einer Schnecke 24, die an einem Freiende einer Welle 26 des Elektromotors 12 befestigt ist. Die Welle 26 ist an deren jeweiligen Enden jeweils mittels eines Lagers 28 drehbar gelagert. Hierbei ist das sich auf Seiten der Schnecke 24 befindende Lager 28 an einer Schale 30 eines Getriebegehäuses 32 angebunden, wohingegen das verbleibende Lager 28 an einem Motorgehäuse 34 des Elektromotors befestigt ist. Das Lager 28 ist hierbei an einem senkrecht zur Welle 26 angeordneten ersten Kopfteil 35 des Motorgehäuses 34 angebunden. Der Elektromotor 12 weist ferner ein drittes Lager 36 auf, das im Wesentlichen mittig zwischen den beiden endseitig angeordneten Lagern 28 positioniert ist. Das Lager 36 ist ebenfalls an dem Motorgehäuse 34 angebunden ist, wobei sich die Befestigung an einem zweiten Kopfteil 38 befindet, das parallel zu dem ersten Kopfteil 35 ist. Das rahmenartige Motogehäuse 34 umfasst ferner zwei zur Welle 26 parallele Seitenwände 40, sodass das Motorgehäuse 34 im Wesentlichen rechteckförmig ist. Folglich weist das Motorgehäuse 34 eine im Wesentlichen quaderförmige Öffnung 42 auf, die senkrecht zur Welle 26 verläuft. Die Seitenteile 40 und das erste Kopfteil 35 sowie das zweite Kopfteil 38 sind im Wesentlichen quaderförmig mit planen geraden Wänden, wobei das weite Kopfteil 38 eine Verstärkung 43 aufweist. Das Motorgehäuse 34 ist ein Stanzbiegeteil aus einem Stahl und in die Rechteckform gebogen.
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Innerhalb der Öffnung 42 sind ein an der Verstärkung 43 befestigter Bürstenhalter 44 und zwei Permanentmagneten 46 angeordnet, die im Wesentlichen den Stator 48 des Elektromotors 14 bilden. Die Permanentmagneten 46 weisen einen C-förmigen Querschnitt senkrecht zur Welle 26 auf und sind konzentrisch zu dieser angeordnet. Der Elektromotor 14 umfasst ferner einen Rotor 50 mit einem Blechpaket, das an der Welle 26 angebunden ist, wobei nicht näher dargestellte Spulen des Rotors 50 mittels des Bürstenhalters 44 und einem nicht näher dargestellten Kommutator bestromt werden.
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Der Elektromotor 12 ist in einer Motoraufnahme 52 und das Getriebe 14 in einer Getriebeaufnahme 54 angeordnet, wobei die Motoraufnahme 52 in die Getriebeaufnahme 54 übergeht, wie in 3 in einer Schnittdarstellung entlang der in 2 gezeigten Schnittlinie III perspektivisch dargestellt. Die gezeigte Schale 30 weist Ausnehmungen auf, die mit korrespondierenden Ausnahmen einer weiteren Schale 30 (4) des Getriebegehäuses 32 die Motoraufnahme 52 und die Getriebeaufnahme 54 bilden. Hierfür werden die beiden Schalen 30 entlang einer Fügeebene 56 aneinander gelegt, so dass die beiden Schalen 30 in direktem mechanischem Kontakt entlang der Fügeebene 56 sind.
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Das Motorgehäuse 34 besteht aus zwei Gehäusehälften 58, die ebenfalls entlang der Fügeebene 56 zum Motorgehäuse 34 miteinander gefügt werden. Zur Montage des Elektromotors 12 werden in einem ersten Schritt die Permanentmagneten 46 und das auf Seiten der Schnecke 24 positionierte Lager 28 innerhalb der Motoraufnahme 52 befestigt. In einem weiteren Schritt wird jede der Gehäusehälften 58 in den jeweiligen die Motoröffnung 52 bildenden Ausnahme der Schalen 30 des Getriebegehäuses 32 positioniert und befestigt. In einem weiteren Arbeitsschritt wird das Lager 36 sowie der Bürstenhalter 44 an einer der Schalen 30 befestigt, sowie der Rotor 50 und die Welle 26 an dieser Schale 30 angebunden. In einem abschließenden Arbeitsschritt werden die beiden Schalen 30 und die beiden Gehäusehälften 58 entlang der Fügeebene 56 miteinander verbunden und auf diese Weise sowohl das Getriebegehäuse 32 als auch das rahmenartige Motorgehäuse 34 erstellt. Zur Montage werden die beiden Schalen 30 miteinander verklebt oder verschweißt.
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In 4 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Verstellantriebs 8 perspektivisch in einer Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie III dargestellt. Dabei sind die beiden Schalen 30 zu dem Getriebegehäuse 32 und die beiden Gehäusehälften 58 zu dem Motorgehäuse 34 gefügt. Der einzige Unterschied zu der vorherig dargestellten Ausführungsform ist die Ausgestaltung der Permanentmagneten 46.
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Jeder der Permanentmagneten 46 ist entlang der Fügeebene 56 geschlitzt, so dass jeweils zwei Permanentmagneten 46 gebildet sind. Mit anderen Worten weißt der Elektromotor 12 vier Permanentmagneten 46 auf, die um die Welle 26 angeordnet und jeweils zueinander beabstandet sind. Hierbei sind die Permanentmagneten 46 spiegelbildlich bezüglich der Fügeebene 56 angeordnet, so dass auf jeder der beiden Seiten der Fügeebene 56 jeweils zwei Permanentmagneten 46 positioniert sind. Die sich jeweils auf einer gemeinsamen Seite der Fügeebene 56 befindenden Permanentmagneten 46 sind an der jeweiligen Schale 30 angebunden. Zusammenfassend weist der in 4 dargestellte Elektromotor 12 vier Pole und der in 3 dargestellte Elektromotor zwei Pole auf.
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In 5 ist eine weitere Ausführungsform des Motorgehäuses 34 dargestellt, in dessen Inneren zwei Permanentmagneten 46 angeordnet sind. Das Motorgehäuse 34 umfasst das erste Kopfteil 35 und das zweite Kopfteil 38, die jeweils eine zentrale Öffnung 60 aufweisen, innerhalb derer im Montagezustand die Welle 26 angeordnet ist. Die beiden Kopfteile 35, 38 weisen die gleiche Form auf und sind rechteckförmig, wobei die Schmalseiten derart ausgebuchtet sind, dass der Abstand der Kanten zum Mittelpunkt der Öffnung 60 konstant ist. Zwischen den beiden Kopfteilen 35, 38 befinden sich die beiden Seitenteile 40, wobei jeweils eines der Seitenteile 40 einer der Schmalseiten der beiden Kopfteile 35, 38 zugeordnet ist. Folglich weisen die beiden Schmalseiten 40 ebenfalls die Ausbuchtung auf, die parallel zur Welle 26 verläuft.
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Jedes der Seitenteile 40 weist eine Einbuchtung 62 auf, die senkrecht zur Welle 26 und parallel zur mittels des Motorgehäuses 34 gebildeten Öffnung 42 verläuft. Mit anderen Worten sind die Seitenteile 40 tailliert ausgeführt, wobei sich die Einbuchtung 62 mittig zwischen den beiden Kopfteilen 35, 38 befindet. Innerhalb der Öffnung 42 sind die beiden Permanentmagneten 46 angeordnet, wobei jeweils einer der beiden c-förmigen Permanentmagneten 46 an einem der Seitenteile 40 angebunden ist. Hierbei ist die Dicke der Seitenteile 40 größer als die Dicke der Kopfteile 35, 38, was zu einem geeigneten magnetischen Kurzschluss zwischen den beiden Permanentmagneten 46 führt.
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In 6 ist eine weitere Ausführungsform der Gehäusehälfte 58 des Motorgehäuses 34 dargestellt. Zwei derartige Gehäusehälften 58 bilden im Montagezustand das Motorgehäuse 34. Die Gehäusehälfte 58 weist eine erste Kopfteilhälfte 35a und eine zweite Kopfteilhälfte 38a auf, die mit dem jeweils korrespondierenden Bauteil der weiteren Gehäusehälfte 58 das erste Kopfteil 35 bzw. das zweite Kopfteil 38 bilden, die den in 5 gezeigten Kopfteilen 35, 38 entsprechen. Mit anderen Worten entspricht die in 6 gezeigte Ausführungsform dem aus zwei Gehäusehälften 58 aufgebauten in 5 gezeigten Motorgehäuse 34, wobei die gewölbten Schmalseiten der beiden Kopfteile 35, 38 mittels der Fügeebene 56 unterteilt werden. Ferner weist die in 6 gezeigte Ausführungsform nicht die Einbuchtung 62 auf. Vielmehr weist die Gehäusehälfte 58 zwei Seitenteilhälften 40a mit einem im Wesentlichen konstanten Querschnitt auf, wobei jeweils zwei Seitenteilhälften 40a im Montagezustand eines der Seitenteile 40 bilden. Jede Seitenteilhälfte 40a umfasst freiendseitig jeweils zwei Zapfen 64, die parallel zur Welle 26 verlaufen. Im Montagezustand liegt jeder der Zapfen 64 in einer entsprechenden Öffnung der ersten Kopfteilhälfte 35a bzw. zweiten Kopfteilhälfte 38a ein. Mit anderen Worten ist im Montagezustand die erste Kopfteilhälfte 35a, die zweite Kopfteilhälfte 38a und die Seitenteilhälften 40a gesteckt.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Fensterheber
- 4
- Fensterscheibe
- 6
- Tür
- 8
- Verstellantrieb
- 10
- Verstellweg
- 12
- Elektromotor
- 14
- Getriebe
- 16
- Steuerelektronik
- 18
- Taster
- 20
- Schneckenrad
- 22
- Ausgangswelle
- 24
- Schnecke
- 26
- Welle
- 28
- Lager
- 30
- Schale
- 32
- Getriebegehäuse
- 34
- Motorgehäuse
- 35
- erstes Kopfteil
- 35a
- erste Kopfteilhälfte
- 36
- Lager
- 38
- zweites Kopfteil
- 38a
- zweite Kopfteilhälfte
- 40
- Seitenteil
- 40a
- Seitenteilhälfte
- 42
- Öffnung
- 43
- Verstärkung
- 44
- Bürstenhalter
- 46
- Permanentmagnet
- 48
- Stator
- 50
- Rotor
- 52
- Motoraufnahme
- 54
- Getriebeaufnahme
- 56
- Fügeebene
- 58
- Gehäusehälfte
- 60
- Öffnung
- 62
- Einbuchtung
- 64
- Zapfen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007035092 A1 [0003]
