DE102015215428A1

DE102015215428A1 - Antriebseinrichtung für einen Komfortantrieb eines Kraftfahrzeugs und Komfortantrieb

Info

Publication number: DE102015215428A1
Application number: DE102015215428.9A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Genter; Willi Schmidt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2015-08-13
Publication date: 2017-02-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (10) für einen Komfortantrieb eines Kraftfahrzeugs, mit einem eine Abtriebswelle (5) aufweisenden Elektromotor (1), der über einen in einem Gehäuse (15; 15a; 15b) angeordneten Übertragungsmechanimus (25) in Wirkverbindung mit einem Antriebselement (35) zur Verstellung eines Elements verbunden ist, wobei der Übertragungsmechanismus (25) in einer Aufnahme (18) des Gehäuse (15; 15a; 15b) angeordnet ist, und wobei das Gehäuse (15; 15a; 15b) eine Anschlussfläche (50; 50a; 50b) zur Verbindung mit einer dem Kraftfahrzeug zugeordneten Trägerstruktur (100) aufweist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Übertragungsmechanimus (25) in einem Innengehäuse (22) angeordnet ist, dass das Innengehäuse (22) in der Aufnahme (18) des Gehäuses (15; 15a; 15b) angeordnet ist, und dass das Innengehäuse (22) in unterschiedlich geformte und/oder unterschiedliche Anschlussflächen (50; 50a; 50b) aufweisende Gehäuse (15; 15a; 15b) einsetzbar ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für einen Komfortantrieb eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Komfortantrieb für ein Kraftfahrzeug unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung.
Eine Antriebseinrichtung für einen Komfortantrieb eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der Praxis bereits bekannt. Die Antriebseinrichtung weist einen Antriebsmotor in Form eines Elektromotors auf, dessen Abtriebswelle mittels eines Übertragungsmechanismus mit einer Antriebsstange gekoppelt ist, die bei einer Drehung der Abtriebswelle linear bewegt wird. Die Abtriebsstange ist wiederum mit einem zu verstellenden Element verbunden. Der Übertragungsmechanismus ist hierzu in einem Gehäuse angeordnet, das an einer geeigneten Trägerstruktur, beispielsweise an der Karosserie des Kraftfahrzeugs, befestigt werden kann. Aufgrund der Vielzahl unterschiedlichster Anwendungen derartiger Antriebseinrichtungen, sei es, dass sie beispielsweise als Sitzverstellungsantrieb oder aber als Lenksäulenverstellungsantrieb verwendet werden, ist es üblich, die jeweilige Antriebseinrichtung an den spezifischen Anbauort anzupassen. Auch bei unterschiedlichen Fahrzeugen bzw. unterschiedlichen Fahrzeugherstellern ergeben sich für ein und denselben Verwendungszweck beispielsweise unterschiedliche Anbaukonfigurationen. Dies hat zur Folge, dass in der Praxis für jeden spezifischen Anwendungszweck eine individuelle Antriebseinrichtung mit einem anwendungs- oder kundenspezifischen Gehäuse vorgesehen ist, in dem die jeweiligen Bestandteile des Übertragungsmechanismus angeordnet sind.
Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinrichtung für einen Komfortantrieb eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass dieser für unterschiedlichste Anwendungen bzw. für unterschiedlichste Anbausituationen einfach angepasst werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Antriebseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sinngemäß dadurch gelöst, dass unter Beibehaltung identischer Teile des Übertragungsmechanismus für unterschiedliche Zwecke und/oder unterschiedliche Anbausituationen die jeweils individuelle Antriebseinrichtung dadurch ausgebildet wird, dass unterschiedliche Gehäuse mit unterschiedlichen Anschlussflächen verwendet werden, in die die stets gleichen, in einem Innengehäuse angeordneten Teile des Übertragungsmechanismus der Antriebseinrichtung einsetzbar sind. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass die Individualisierung bzw. spezifische Ausbildung einer Antriebseinrichtung einzig und allein über unterschiedlich ausgebildete, das Innengehäuse mit dem Übertragungsmechanismus der Antriebseinrichtung aufnehmende Gehäuse realisiert wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung für einen Komfortantrieb eines Kraftfahrzeugs sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein besonders kompaktes Gehäuse und damit auch ein besonders geringer Materialbedarf zur Ausbildung des (Außen-)Gehäuses lässt sich erzielen, wenn der Elektromotor an einer Anschlussfläche mit dem Innengehäuse verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Elektromotor und dem Innengehäuse erfolgt dabei üblicherweise über Schraubverbindungen, wobei der Elektromotor durch sein eigenes Gehäuse (üblicherweise in Form eines sogenannten Poltopfgehäuses) geschützt ist.
In bevorzugter konstruktiver Ausgestaltung der Antriebseinrichtung ist es vorgesehen, dass der Übertragungsmechanismus eine an der Abtriebswelle angeordnete Verzahnung aufweist, die mit einer Gegenverzahnung an einer Spindelmutter kämmt, dass die Spindelmutter eine ein Innengewinde aufweisende Durchgangsbohrung aufweist, die mit einem Außengewinde einer Betätigungsstange zusammenwirkt, und dass die Spindelmutter in der Aufnahme des Gehäuses in Bezug zur Längsachse der Durchgangsbohrung axial fixiert und drehbar gelagert aufgenommen ist. Eine derartige Antriebseinrichtung ermöglicht ebenfalls ein sehr kompakt ausbildbares Gehäuse, wobei der Übertragungsmechanismus eine relativ geringe Bauteileanzahl aufweist.
Ganz besonders bevorzugt ist es darüber hinaus, wenn in Weiterbildung des zuletzt genannten Vorschlags die Spindelmutter in dem Innengehäuse bzw. der Aufnahme schwenkbar gelagert ist. Dadurch werden Bewegungen der Betätigungsstange beim Bewegen eines zu verstellenden Elements unter Vermeidung von Bauteilespannungen des Übertragungsmechanismus vermieden bzw. ausgeglichen.
Bei relativ geringen Festigkeitsanforderungen bzw. relativ geringen zu übertragenden Kräften sowie dem Wunsch nach einem besonders geringen Gewicht kann es vorgesehen sein, dass das Gehäuse aus Kunststoff besteht und als Spritzgussteil ausgebildet ist.
Alternativ kann es jedoch auch vorgesehen sein, insbesondere bei der Übertragung von relativ hohen Kräften, bei denen über die Betätigungsstange und die Spindelmutter über das Gehäuse relativ hohe Kräfte abgestützt werden müssen, dass das Gehäuse aus Metall besteht.
Eine besonders einfache und sichere Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Innengehäuse wird dadurch erreicht, wenn die beiden Elemente mittels einer Formschlußverbindung, insbesondere einer Bajonettverbindung miteinander verbunden sind.
Die Erfindung umfasst auch eine im Komfortantrieb für ein Kraftfahrzeug mit einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung. Ein derartiger Komfortantrieb weist dieselben Vorteile auf, wie sie im Rahmen der Beschreibung der Antriebseinrichtung vorhanden sind.
Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass der Komfortantrieb als Sitzverstellungsantrieb oder Lenksäulenverstellantrieb ausgebildet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in:
1 eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung für einen Komfortantrieb eines Kraftfahrzeugs in einer perspektivischen Darstellung,
2 und 3 unterschiedlich ausgebildete Gehäuse, wie sie bei der Antriebseinrichtung gemäß 1 verwendet werden können, in perspektivischer Einzeldarstellung,
4 einen Schnitt durch die Antriebseinrichtung gemäß 1 und
5 einen Schnitt in der Ebene V-V der 4.
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
In der 1 ist eine Antriebseinrichtung 10 für einen Komfortantrieb eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Ein derartiger Komfortantrieb kann beispielsweise in Form eines Sitzverstellungsantriebs oder eines Lenksäulenverstellantriebs ausgebildet sein. Die Erfindung soll jedoch nicht auf derartige Anwendungsfälle der Antriebseinrichtung 10 beschränkt sein.
Die Antriebseinrichtung 10 umfasst einen Elektromotor 1 mit einem beispielhaft aus Metall bestehenden, im Tiefziehverfahren hergestellten Gehäuse in Form eines Poltopfgehäuses 2 sowie einem Anschlussflansch 3 mit Steckeranschlusskörper 4 zur elektrischen Kontaktierung des Elektromotors 1. Aus dem Poltopfgehäuse 2 bzw. dem Anschlussflansch 3 des Elektromotors 1 ragt dessen Abtriebswelle 5 (5) heraus. Die Abtriebswelle 5 ist an dem aus dem Poltopfgehäuse 2 bzw. dem Anschlussflansch 3 herausragenden Bereich abschnittsweise mit einer Schneckenverzahnung 6 ausgestattet.
Das Poltopfgehäuse 2 des Elektromotors 1 bzw. dessen Anschlussflansch 3 ist mit einem Innengehäuse 22 der Antriebseinrichtung 10 verbunden. Hierzu ist der Anschlussflansch 3 des Elektromotors 1 an der Seite, an der die Abtriebswelle 3 aus dem Anschlussflansch 3 herausragt, an einer Anschlussfläche 16 des Innengehäuses 22 mittels Schrauben 7 verbunden.
Das Innengehäuse 22 ist mit einem aus Metall oder Kunststoff bestehenden Gehäuse 15 verbunden, das einer kunden- und/oder anwendungsspezifischen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung 10 sowie deren Befestigung an einer im Einzelnen nicht dargestellten Trägerstruktur 100 des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einem Karosserieteil des Kraftfahrzeugs, dient. Hierzu weist das Gehäuse 15 ebenfalls rein beispielhaft Durchgangsbohrungen 17 auf, über die das Gehäuse 15 mittels Schrauben an der Trägerstruktur 100 befestigbar ist.
Die Verbindung zwischen dem Gehäuse 15 und dem Innengehäuse 22 erfolgt vorzugsweise mittels einer Formschlußverbindung. Diese umfasst bei den in den 2 und 3 dargestellten Gehäusen 15a, 15b zum Beispiel eine Ausnehmung 12a, 12b, die mit einem nicht dargestellten Vorsprung an dem Innengehäuse 22 zusammenwirkt und eine Bajonettverbindung ausbildet.
Das Gehäuse 15 weist in seinem Innenraum eine Aufnahme 18 auf, in die das Innengehäuse 22 zusammen mit der Abtriebswelle 5 des Elektromotors 1 hineinragt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Abtriebswelle 5 eine derartige Länge auf, dass diese auf der dem Poltopfgehäuse 2 des Elektromotors 1 abgewandten Seite bis in eine Seitenfläche 19 des Gehäuses 15 hineinragt bzw. diese durchdringt.
Wie insbesondere anhand der 5 erkennbar ist, weist die Aufnahme 18 des Gehäuses 15 zumindest bereichsweise eine zylindrische Form mit kreisförmiger Innenkontur 21 auf. Die Innenkontur 21 der Aufnahme 18 wirkt mit einer entsprechenden Gegenfläche des Innengehäuses 22 zusammen. Das Innengehäuse 22, welches ebenfalls entweder aus Kunststoff oder aber aus Metall besteht, ist innerhalb der Innenkontur 21 zumindest zur Ausbildung der Bajonettverbindung zwischen dem Gehäuse 15 und dem Innengehäuse 22 um eine Achse 26 schwenkbar gelagert. In dem Innengehäuse 22 ist eine Spindelmutter 27 als Bestandteil eines Übertragungsmechanismus 25 aufgenommen. Die Spindelmutter 27 weist an ihrem Außenumfang eine Gegenverzahnung 28 auf, die mit der Schneckenverzahnung 6 der Abtriebswelle 5 kämmt. Die Spindelmutter 27 weist darüber hinaus eine Durchgangsbohrung 29 mit einem Innengewinde 30 auf, in der eine Betätigungsstange 35 gelagert ist.
Die Betätigungsstange 35 hat ein Außengewinde 36, das mit dem Innengewinde 30 der Durchgangsbohrung 29 zusammenwirkt, derart, dass bei einer Drehung der Spindelmutter 27 um deren Längsachse 31 die Betätigungsstange 35 in Richtung des Doppelpfeils 38 linear bewegt wird. Die Betätigungsstange 35 weist an einem Endbereich einen Befestigungsabschnitt 39 mit einer Öffnung 40 auf, in deren Bereich ein zu verstellendes Element einer Sitz- oder Lenksäulenverstellung mit der Betätigungsstange 35 verbunden ist.
Wesentlich ist, dass die soweit beschriebenen Antriebseinrichtung 10 nicht nur mit einem Gehäuse 15 verbunden werden kann, sondern beispielhaft anstelle des Gehäuses 15 auch mit in den 2 und 3 dargestellten Gehäusen 15a bzw. 15b. Die Gehäuse 15, 15a und 15b weisen insbesondere jeweils unterschiedliche Formen und/oder Anschlussflächen 50, 50a, 50b auf, über die das Gehäuse 15, 15a, 15b mit der Trägerstruktur 100 des Kraftfahrzeugs verbunden werden kann. Die Anschlussflächen 50, 50a und 50b können dabei insbesondere an unterschiedlichen Seiten des Gehäuses 15, 15a, 15b (in Bezug zum Elektromotor 1) angeordnet sein, unterschiedlich geformt oder aber unterschiedliche Anschlussmöglichkeiten aufweisen. Auch ist es, wie insbesondere anhand einer Zusammenschau der 4 und 5 erkennbar ist, möglich, dass an einem Gehäuse 15 zwei Anschlussflächen 50 ausgebildet sind, die beispielhaft senkrecht zueinander angeordnet sind. So ist beispielsweise die eine Anschlussfläche 50 an der Seitenfläche 19 des Gehäuses 15 ausgebildet (4), während die andere Anschlussfläche 50 am Gehäuse 15 senkrecht dazu verläuft (5).
Wesentlich ist lediglich, dass jedes Gehäuse 15, 15a, 15b eine Aufnahme 18 aufweist, in die das Innengehäuse 22 für den Übertragungsmechanismus 25, ohne Änderungen am Innengehäuse 22 vornehmen zu müssen, einsetzbar ist. Es wird somit ein Baukastensystem ermöglicht, bei dem stets derselbe Elektromotor 1 bzw. dasselbe Gehäuse 2 des Elektromotors 1 und stets dasselbe Innengehäuse 22 bzw. derselbe Übertragungsmechanismus 25 mit unterschiedlich geformten bzw. ausgebildeten Gehäusen 15, 15a, 15b zur kunden- und/oder anwendungsspezifischen Anpassung verbindbar ist.
Die soweit beschriebene Antriebseinrichtung 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.

Claims

Antriebseinrichtung (10) für einen Komfortantrieb eines Kraftfahrzeugs, mit einem eine Abtriebswelle (5) aufweisenden Elektromotor (1), der über einen in einem Gehäuse (15; 15a; 15b) angeordneten Übertragungsmechanimus (25) in Wirkverbindung mit einem Antriebselement (35) zur Verstellung eines Elements verbunden ist, wobei der Übertragungsmechanismus (25) in einer Aufnahme (18) des Gehäuse (15; 15a; 15b) angeordnet ist, und wobei das Gehäuse (15; 15a; 15b) wenigstens eine Anschlussfläche (50; 50a; 50b) zur Verbindung mit einer dem Kraftfahrzeug zugeordneten Trägerstruktur (100) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsmechanimus (25) in einem Innengehäuse (22) angeordnet ist, dass das Innengehäuse (22) in der Aufnahme (18) des Gehäuses (15; 15a; 15b) angeordnet ist, und dass das Innengehäuse (22) in unterschiedlich geformte und/oder unterschiedliche Anschlussflächen (50; 50a; 50b) aufweisende Gehäuse (15; 15a; 15b) einsetzbar ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (1) an einer Anschlussfläche (16) des Innengehäuses (22) mit dem Innengehäuse (22) verbunden ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsmechanismus (25) eine an der Antriebswelle (5) angeordnete Verzahnung (6) aufweist, die mit einer Gegenverzahnung (28) an einer Spindelmutter (27) kämmt, dass die Spindelmutter (27) eine ein Innengewinde (30) aufweisende Durchgangsbohrung (29) aufweist, die mit einem Außengewinde (36) des als Betätigungsstange ausgebildeten Antriebselements (35) zusammenwirkt, und dass die Spindelmutter (27) in der Aufnahme (18) des Gehäuses (15; 15a; 15b) in Bezug zur Längsachse (31) der Durchgangsbohrung (29) axial fixiert und drehbar gelagert aufgenommen ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (27) in der Aufnahme (18) schwenkbar gelagert ist.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (15; 15a; 15b) aus Kunststoff besteht und als Spritzgußteil ausgebildet ist.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (15; 15a; 15b) aus Metall besteht.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (15; 15a; 15b) mit dem Innengehäuse (22) über eine Formschlußverbindung (12a; 12b) verbunden ist.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (15; 15a; 15b) mehrere Anschlussflächen (50; 50a; 50b) aufweist.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (15; 15a; 15b) eine in Umfangsrichtung um die Abtriebswelle (5) geschlossene Umfangswand aufweist, in der zwei radiale, gegenüberliegende Durchbrüche für die Betätigungsstange (35) ausgeformt sind.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Gehäuse (15; 15a; 15b) über die gesamte Länge der Verzahnung (6) der Abtriebswelle (5) erstreckt, und insbesondere die Umfangswand eine Mehrzahl von radialen Öffnungen aufweist, die zumindest bereichsweise eine Gitterstruktur der Umfangswand bilden.
Komfortantrieb für ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
Komfortantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieser als Sitzverstellungsantrieb oder Lenksäulenverstellantrieb ausgebildet ist.
Komfortantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangswand einen Crash-Käfig um das Innengehäuse (22) bildet, der geeignet ist, die bei einem Unfall vom Sitz auf die Antriebseinrichtung einwirkenden Kräfte an die Karosserie abzuleiten.