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Die Erfindung betrifft eine Tandem-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 sowie ein System, umfassend ein verstellbares Fahrzeugteil und eine Tandem-Antriebsvorrichtung, sowie ein Fahrzeug.
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Aus
DE 198 49 837 C2 ist eine Tandem-Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Fahrzeugdach bekannt. Die Tandem-Antriebsvorrichtung umfasst zwei wirkungsmäßig in Reihe geschaltete Antriebssysteme mit zwei Elektromotoren, die über jeweils ein eigenes Getriebe über ein Kraftübertragungsmittel mit einem verstellbaren Fahrzeugteil in Antriebsverbindung stehen. Die Lösung gemäß diesem Stand der Technik wird in konstruktiver Hinsicht als vergleichsweise aufwändig empfunden.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Tandem-Antriebsvorrichtung sowie ein System, umfassend ein verstellbares Fahrzeugteil und eine Tandem-Antriebsvorrichtung, sowie ein Fahrzeug vorzuschlagen, wobei auf konstruktiv einfache Art und Weise die Verstellung von einem oder mehreren (insbesondere zwei) Fahrzeugteil(en), insbesondere Schiebedachelement(en), wie beispielsweise einem Glasdach und einem Rollladen, ermöglicht werden soll.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Insbesondere wird die Aufgabe durch eine Tandem-Antriebsvorrichtung für mindestens ein, insbesondere mindestens zwei oder genau zwei, verstellbare(s) Fahrzeugteil(e), insbesondere für ein Schiebedachsystem, vorzugsweise umfassend mindestens zwei Schiebedachelemente, wie beispielsweise ein Glasdach und ein Rollladen, gelöst, wobei die Tandem-Antriebsvorrichtung mindestens ein erstes Antriebssystem mit einem ersten Getriebe und einem ersten Antriebsmotor und ein zweites Antriebssystem mit einem zweiten Getriebe und einem zweiten Antriebsmotor sowie eine gemeinsame Steuerschaltung für den ersten und den zweiten Antriebsmotor umfasst, wobei erstes und zweites Getriebe sowie Steuerschaltung in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.
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Ein Kerngedanke der Erfindung liegt darin, das erste und zweite Getriebe sowie die Steuerschaltung in einem gemeinsamen Gehäuse unterzubringen. Dadurch können die beiden Antriebssysteme auf konstruktiv einfache Art und Weise verwendet werden, insbesondere mit Energie versorgt bzw. gesteuert werden.
Es wird dadurch keine Verbindung (z. B. Kabelbaum) zwischen den beiden Antriebssystemen benötigt (insbesondere für die Signal- und Energieversorgung, insbesondere Stromversorgung). Ein aufwändiger Kabelbaum mit zwei Energieversorgungs- und mehreren Signal-Leitungen kann damit entfallen.
Auch kann die Anzahl von Steckanschlüssen reduziert werden. Beispielsweise ist es nicht mehr notwendig eine Verbindung (Kabelbaum) mit zwei Steckanschlüssen (für einen Anschluss an eine Elektronikplatine eines Motors) vorzusehen.
Auch entfallen entsprechende Befestigungselemente für Verbindungen (Kabelbaum) an einem Rahmen. Insgesamt werden Kosten gesenkt und Bauraum reduziert.
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Im Unterschied zu der Druckschrift
DE 198 49 837 C2 , bei deren Lösung ein zentraler Gedanke darin besteht, ein separates Steuerschaltungsgehäuse zwischen den beiden Antriebssystemen (bzw. den übrigen Komponenten des Antriebssystems) vorzusehen, wird bei der erfindungsgemäßen Lösung ein gemeinsames Gehäuse ausgebildet, in dem nicht nur eine (gemeinsame) Steuerschaltung, sondern auch die beiden (mehreren) Getriebe angeordnet sind. Dadurch kann die Gesamtstruktur vereinfacht werden und ein einfacher Antrieb über die zwei Antriebssysteme erfolgen.
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Bei dem ersten und/oder zweiten Antriebsmotor(en) handelt es sich vorzugsweise um (einen) Elektromotor(en). Die Steuerschaltung umfasst vorzugsweise mindestens einen Prozessor (Mikroprozessor) zur Ansteuerung des ersten und/oder zweiten Antriebssystems.
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Unter einem gemeinsamen Gehäuse ist insbesondere zu verstehen, dass eine gemeinsame (insbesondere dichte, ggf. abgesehen von Öffnungen für Anschlüsse, kraftübertragende Mittel und ggf. dergleichen) Umhüllung vorgesehen ist, innerhalb der die Getriebe und die (gemeinsame) Steuerschaltung untergebracht sind. Das (gemeinsame) Gehäuse hat vorzugsweise ein Volumen von weniger als 10.000 cm3, weiter vorzugsweise weniger als 2.000 cm3, noch weiter vorzugsweise weniger als 1.000 cm3, noch weiter vorzugsweise weniger als 500 cm3. Das Gehäuse kann (zumindest im Wesentlichen) als Quader ausgebildet sein und/oder mehrere (beispielsweise sechs) Wände umfassen, die ggf. jeweils für sich (zumindest im Wesentlichen) plan sind.
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Im Folgenden soll unter einer Y-Achse eine Achse verstanden werden, die durch eine Rotationsachse des ersten Antriebsmotors definiert wird, unter X-Achse eine Achse, die senkrecht zur Y-Achse ist und senkrecht zu einer Z-Achse und unter der Z-Achse eine Achse die durch eine Abtriebsrotationsachse des ersten Getriebes definiert wird.
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Vorzugsweise steht die Abtriebsrotationsachse des ersten Getriebes senkrecht auf eine Rotationsachse des ersten Motors. Alternativ oder zusätzlich steht eine Abtriebsrotationsachse des zweiten Getriebes senkrecht auf eine Rotationsachse des zweiten Motors. Rotationsachsen der beiden Antriebsmotoren sind vorzugsweise parallel zueinander. Alternativ oder zusätzlich sind die Abtriebsrotationsachsen der beiden Getriebe zueinander parallel.
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Eine Ausdehnung des Gehäuses in Richtung der X-Achse (= X-Richtung) ist vorzugsweise kleiner gleich 400 mm, weiter vorzugsweise kleiner gleich 200 mm, noch weiter vorzugsweise kleiner gleich 150 mm und in Ausführungsformen sogar kleiner gleich 100 mm. Die Ausdehnung in eine Richtung der Y-Achse (=Y-Richtung) ist vorzugsweise kleiner gleich 600 mm, weiter vorzugsweise kleiner gleich 300 mm, noch weiter vorzugsweise kleiner gleich 200 mm und in Ausführungsformen sogar kleiner gleich 120 mm. Eine Ausdehnung in Richtung des Gehäuses in Richtung der Z-Achse (= Z-Richtung) ist vorzugsweise kleiner gleich 100 mm, weiter vorzugsweise kleiner gleich 50 mm, noch weiter vorzugsweise kleiner gleich 40 mm.
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In Ausführungsformen kann ein Verhältnis der Ausdehnung des Gehäuses in X-Richtung zur Ausdehnung des Gehäuses in Y-Richtung in einem Bereich von 1:5 bis 4:5, vorzugsweise 1:3 bis 2:3, sein. In anderen Ausführungsformen kann wiederum ein Verhältnis der Ausdehnung des Gehäuses in Y-Richtung zu der Ausdehnung des Gehäuses in X-Richtung in einem Bereich von 2:1 bis 1:3, vorzugsweise von 6:5 bis 5:7, sein. Die Ausdehnung des Gehäuses in Z-Richtung ist vorzugsweise kleiner als in X-Richtung und/oder Y-Richtung. Beispielsweise ist die Ausdehnung des Gehäuses in Z-Richtung höchstens halb so groß wie die Ausdehnung in X- und/oder Y-Richtung.
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Eine Befestigung des gemeinsamen Gehäuses (bzw. der darin befindlichen Getriebe und der darin befindlichen Steuerschaltung) kann über weniger als sechs, insbesondere weniger als vier, ggf. nur noch drei Befestigungspunkte realisiert werden. Eine Lage der Befestigungspunkte kann im Hinblick auf Geräuschoptimierung und im Hinblick auf einen Schwerpunkt gewählt werden.
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Erstes und/oder zweites Getriebe können (jeweils für sich) eine Schneckenwelle und/oder ein Schneckenrad und/oder eine Antriebswelle umfassen. Die Antriebswelle kann in Eingriff mit einem Kraftübertragungsmittel, beispielsweise in Form eines Kabelzuges, der ggf. zug- und drucksteif geführte Antriebskabel umfasst, aufweist, bringbar sein.
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Vorzugsweise sind erstes und zweites Getriebe (bzw. erster und zweiter Antriebsmotor) verschiedenen (insbesondere jeweils einem) verstellbaren Fahrzeugteilen zugeordnet. Weiter vorzugsweise ist das erste Getriebe (bzw. der erste Motor) einem ersten Schiebedachelement und das zweite Getriebe bzw. der zweite Motor einem zweiten Schiebedachelement (insbesondere Rollladen) zugeordnet. Das erste Schiebedachelement ist vorzugsweise ein Glasdach.
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In einer konkreten Ausführungsform kann es sich bei den verstellbaren Fahrzeugteilen um ein Panoramadach eines Fahrzeuges, insbesondere Kraftfahrzeuges (vorzugsweise Personen- oder Lastkraftwagen) handeln.
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Die beiden Antriebssysteme können (wirkungsmäßig) in Reihe geschaltet sein. Das erste und/oder das zweite Getriebe können über jeweils wenigstens ein Kraftübertragungsmittel (Antriebskabel bzw. Kabelzug) mit dem verstellbaren Fahrzeugteil in Antriebsverbindung stehen. Eine Krafteinleitung von den Antriebssystemen (bzw. Getrieben) in das jeweilige Kraftübertragungsmittel kann an in Bewegungsrichtung desselben versetzten Stellen erfolgen.
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In einer Ausführungsform können die Getriebe an zueinander gerichteten Enden der entsprechenden Antriebsmotoren (Elektromotoren) angeordnet sein. Alternativ können diese an voneinander wegweisenden Enden der Elektromotoren angeordnet sein.
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Die (gemeinsamen) Steuerschaltung ist vorzugsweise in eine (gemeinsame) Steuerplatine integriert. Die (gemeinsame) Steuerplatine ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen rechteckig. Eine derartige günstige Form der Elektroplatine wird durch das gemeinsame Getriebegehäuse sowie die gemeinsame Steuerschaltung (und ggf. den gemeinsamen Elektronikdeckel) ermöglicht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein (gemeinsamer) Elektronikdeckel vorgesehen, der die (gemeinsame) Steuerschaltung bzw. Steuerplatine abdeckt. Unter einem Elektronikdeckel ist insbesondere eine Abdeckung für die Elektronik (Steuerschaltung bzw. Steuerplatine) zu verstehen. Durch Entfernen des (ggf. lösbaren) Elektronikdeckels ist dann die Steuerschaltung bzw. Steuerplatine zugänglich. Insofern entspricht eine flächenmäßige Erstreckung des Elektronikdeckels vorzugsweise im Wesentlichen der flächenmäßigen Erstreckung der Steuerschaltung bzw. Steuerplatine (ggf. kann die flächenmäßige Erstreckung des Elektronikdeckels um bis zu 10 % oder bis zu 20 % oder bis zu 50 % größer oder kleiner als die flächenmäßige Erstreckung der Steuerschaltung bzw. Steuerplatine sein).
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Erster und/oder zweiter Antriebsmotor sind vorzugsweise zumindest teilweise (ggf. vollständig) außerhalb des gemeinsamen Gehäuses angeordnet. Dadurch kann Reparatur oder Montage von Antriebsmotoren erleichtert werden; dennoch kann aufgrund des gemeinsamen Gehäuses eine einfache (ohne eine Vielzahl von Leitungen auskommende) Ansteuerung und Versorgung der Tandem-Antriebsvorrichtung erfolgen.
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Das gemeinsame Gehäuse kann in zumindest einer (ggf. in mindestens zwei verschiedenen, vorzugsweise mindestens vier verschiedenen, weiter vorzugsweise sechs verschiedenen Seitenansichten) Seitenansicht(en) (zumindest im Wesentlichen) vieleckig, insbesondere viereckig, vorzugsweise rechteckig, ausgebildet sein.
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Vorzugsweise ist (nur) ein Gerätesteckeranschluss vorgesehen, insbesondere nur ein Fahrzeugübergabe-Gerätesteckeranschluss. Unter einem Fahrzeugübergabe-Gerätesteckeranschluss ist vorzugsweise ein Gerätesteckeranschluss zu verstehen, bei dem eine Energieversorgung und/oder Signalübertragung vom Fahrzeug an die Tandem-Antriebsvorrichtung erfolgen kann (bzw. - zumindest im Falle der Signalübertragung - auch umgekehrt). Dadurch können aufwändige Anschlussmittel vermieden werden.
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Erstes und zweites Getriebe sind vorzugsweise zueinander symmetrisch angeordnet. Es können auch das (gesamte) erste und das (gesamte) zweite Antriebssystem zueinander achsensymmetrisch angeordnet sein. Durch eine derartige Anordnung wird eine ausgewogene Gewichtsverteilung, insbesondere durch eine symmetrische Lage von Trieblingen, erreicht. Unter Achsensymmetrie ist eine Achsensymmetrie im dreidimensionalen Raum zu verstehen (also analog einer Punktsymmetrie im zweidimensionalen Raum), insbesondere also eine 180-Grad-Dreh-Symmetrie im dreidimensionalen Raum. Die Symmetrieachse ist vorzugsweise eine Achse die, vorzugsweise gehäusemittig, parallel zur Abtriebs-Drehachse des ersten und/oder zweiten Getriebes ist.
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In einer konkreten Ausführungsform überlappen erstes und zweites Getriebe in einer axialen (Blick-) Richtung, die durch eine Rotationsachse des ersten Antriebsmotors definiert ist, zumindest abschnittsweise. Mit anderen Worten überlappen also Projektionen des ersten und zweiten Getriebes auf eine Ebene, die senkrecht auf die axiale Richtung steht, zumindest abschnittsweise (ggf. vollständig). Vom ersten und/oder zweiten Antriebsmotor aus gesehen können erstes und zweites Getriebe abschnittsweise hintereinander angeordnet sein. Dadurch wird eine besonders kompakte Bauform in Richtungen senkrecht zur Rotationsachse des ersten Antriebsmotors (und/oder zweiten Antriebsmotors) erreicht.
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In einer alternativen Ausführungsform überlappen erstes und zweites Getriebe in einer axialen Richtung, definiert durch eine Rotationsachse des ersten Antriebsmotors, nicht. Dadurch wird eine besonders kompakte Bauform in einer Richtung senkrecht zu der Rotationsachse erreicht.
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Eine Drehrichtung (Rotation) des ersten Antriebsmotors ist vorzugsweise gegenläufig zu einer Drehrichtung (Rotation) des zweiten Antriebsmotors. Dadurch wird eine Beeinträchtigung bzw. ungewolltes Einwirken auf das Gehäuse, insbesondere eine ungewollte Verwindung des Gehäuses, reduziert oder vermieden.
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Das Gehäuse ist vorzugsweise einteilig, ggf. monolithisch (kann jedoch auch aus mehreren Teilen aufgebaut sein). Dadurch wird eine vergleichsweise hohe Steifigkeit (und weniger oder keine Klappergeräusche) erreicht. Im Allgemeinen kann das Gehäuse hinsichtlich von Geräuschen (aufgrund von Eigenresonanz und Masse) verbessert sein.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung wird eine Verwendung einer Tandem-Antriebsvorrichtung der obigen Art für mindestens ein verstellbares Fahrzeugteil, insbesondere für ein Schiebedachsystem, vorzugsweise umfassend mindestens zwei Schiebedachelemente, wie beispielsweise ein Glasdach und einen Rollladen, vorgeschlagen.
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Unter einem Glasdach ist insbesondere ein transparentes Dach (-element) zu verstehen, das vorzugsweise (aber nicht notwendigerweise) aus Glas besteht. Alternativ kann das Glasdach in diesem Sinne auch aus Kunststoff aufgebaut sein. Unter einem Rollladen ist insbesondere ein (aufrollbares) Schiebedachelement zu verstehen, das insbesondere kein (oder nur wenig) Licht durchlässt.
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Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein System, umfassend ein verstellbares Fahrzeugteil, insbesondere Schiebedachsystem, vorzugsweise umfassend mindestens zwei Schiebedachelemente, wie beispielsweise ein Glasdach und einen Rollladen, sowie eine Tandem-Antriebsvorrichtung der obigen Art.
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Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, vorzugsweise Personen- oder Lastkraftwagen, umfassend das obige System.
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Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand der Abbildung näher erläutert werden. Hierbei zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Tandem-Antriebsvorrichtung;
- 2 eine schematische Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Tandem-Antriebsvorrichtung; und
- 3 eine schematische Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Tandem-Antriebsvorrichtung.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
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1 zeigt in schematischer Ansicht ein erstes Getriebe 11 sowie ein zweites Getriebe 12. Das erste Getriebe 11 steht mit einem ersten Kraftübertragungsmittel 13 (erster Kabelzug) mit einem ersten verstellbaren Fahrzeugteil (insbesondere Glasdach eines Schiebedachsystems; nicht gezeigt) in Wirkverbindung. Das zweite Getriebe 12 steht über ein zweites Kraftübertragungsmittel (Kabelzug) mit einem zweiten verstellbaren Fahrzeugteil (insbesondere Rollladen eines Schiebedachsystems; nicht gezeigt) in Wirkverbindung. Entsprechend können die jeweiligen verstellbaren Fahrzeugteile über die Getriebe 11, 12 verstellt werden. Das erste Getriebe 11 wird über einen ersten Antriebsmotor 15 angetrieben. Das zweite Getriebe 12 wird über einen zweiten Antriebsmotor 16 angetrieben.
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Erstes Getriebe 11, zweites Getriebe 12 sowie eine (schematisch gezeigte) Steuerschaltung 17 (Steuerplatine) sind in einem gemeinsamen Gehäuse 18 angeordnet. Die Antriebsmotoren (Elektromotoren) 15, 16 sind außerhalb dieses Gehäuses 18 angeordnet. Weiterhin ist noch ein (ebenfalls nur schematisch angedeuteter) Elektronikdeckel 19 vorgesehen, über den die Steuerschaltung 17 (Steuerplatine) abgedeckt ist (bzw. werden kann). Über einen (gemeinsamen) Gerätesteckeranschluss 20 kann eine Energie- (insbesondere Strom-) sowie Signalversorgung der Tandem-Antriebsvorrichtung erfolgen.
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Die
2 und
3 zeigen weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Tandem-Antriebsvorrichtung, insbesondere mit weiteren Details hinsichtlich der Getriebe
12,
13. Dargestellt ist hierbei, dass (sowohl in
2 und
3) der erste Antriebsmotor
15 über eine (Schnecken-) Welle
15a ein (Schnecken-) Rad
15b antreibt. Über das Rad
4 wiederum (ggf. mittelbar) wird ein (Abtriebs-) Ritzel
15c angetrieben, über das dann wiederum das Kraftübertragungsmittel
13 angetrieben wird. Weiteren Einzelheiten des Getriebes können beispielsweise, wie in
DE 197 34 815 C1 beschrieben, ausgebildet sein (vgl. dort insbesondere die Bezugszeichen
2,
3,
4,
4A,
6,
7,
8,
9,
10,
10A-
10E). Dem zweiten Antriebsmotor
16 bzw. dem zweiten Getriebe
12 sind (sowohl in
2 als auch in
3) analoge Getriebeelemente
16a,
16b und
16c zugeordnet.
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Die Ausführungsformen 2 und 3 unterscheiden sich insbesondere hinsichtlich der Anordnung der Getriebe 11, 12 und (damit einhergehend) der Struktur des jeweiligen Gehäuses 18.
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In 2 ist eine Ausführung gezeigt mit vergleichsweise geringer Ausdehnung in X-Richtung. Bei dieser Ausführungsform überlappen die Getriebe 11, 12, wenn man in X-Richtung blickt. Demgegenüber weist die Ausführungsform gemäß 3 eine vergrößerte Ausdehnung in X-Richtung auf, jedoch eine äußerst gering bemessene Ausdehnung in Y-Richtung. Die Ausdehnung in Z-Richtung kann bei den Ausführungsformen gemäß den 2 und 3 identisch sein.
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Konkret kann für die Ausführungsform gemäß 2 gelten: Ausdehnung in X-Richtung = 90-110 mm; Ausdehnung in Y-Richtung = 160-190 mm; Ausdehnung in Z-Richtung = 28-38 mm. Für die Ausführungsform gemäß 3 kann gelten: Ausdehnung in X-Richtung = 110-130 mm; Ausdehnung in Y-Richtung = 110-130 mm, Ausdehnung in Z-Richtung = 28-38 mm.
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In Y-Richtung überlappen die Getriebe 11, 12 der Ausführungsform gemäß 3 nicht.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- erstes Getriebe
- 12
- zweites Getriebe
- 13
- erstes Kraftübertragungsmittel (Kabelzug)
- 14
- zweites Kraftübertragungsmittel (Kabelzug)
- 15
- erster Antriebsmotor (Elektromotor)
- 16
- zweiter Antriebsmotor (Elektromotor)
- 17
- Steuerschaltung (Steuerplatine)
- 18
- (gemeinsames) Gehäuse
- 19
- Elektronikdeckel
- 20
- Gerätesteckeranschluss
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19849837 C2 [0002, 0007]
- DE 19734815 C1 [0039]