DE102019200890A1

DE102019200890A1 - Antriebsvorrichtung für einen Fensterheber mit einem Getriebedeckel

Info

Publication number: DE102019200890A1
Application number: DE102019200890.9A
Authority: DE
Inventors: Gabriele Lange; Roland Kalb
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2020-07-30
Also published as: US11821252B2; WO2020152259A1; US20220098917A1; EP3914795A1; CN113366187A

Abstract

Eine Antriebsvorrichtung (1) für eine Verstelleinrichtung zum Verstellen eines Fahrzeugteils, insbesondere eines Fensterhebers umfasst ein Antriebsgehäuse (7), das einen Gehäusetopf (70) aufweist, ein um eine Drehachse (D) drehbar in dem Gehäusetopf (70) aufgenommenes Antriebsrad (6), ein mit dem Antriebsrad (6) wirkverbundenes Abtriebselement (3) und einen mit dem Gehäusetopf (70) verbundenen, ringförmig um die Drehachse (D) erstreckten Getriebedeckel (5), der einen Deckelkörper (50) aufweist, der einen mit dem Gehäusetopf (7) verbundenen, ersten Randabschnitt (502) und einen radial gegenüber dem ersten Randabschnitt (502) nach innen vorstehenden, zweiten Randabschnitt (500) aufweist, wobei eine axial zwischen dem ersten Randabschnitt (502) und dem zweiten Randabschnitt (500) gemessene Höhe (H1, H2) betrachtet entlang einer Umfangsrichtung um die Drehachse (D) variiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Verstelleinrichtung zum Verstellen eines Fahrzeugteils, insbesondere eines Fensterhebers, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Antriebsvorrichtung für eine Verstelleinrichtung zum Verstellen eines Fahrzeugteils, insbesondere eines Fensterhebers, umfasst ein Antriebsgehäuse, das einen Gehäusetopf aufweist, ein um eine Drehachse drehbar in dem Gehäusetopf aufgenommenes Antriebsrad, ein mit dem Antriebsrad wirkverbundenes Abtriebselement und einen mit dem Gehäusetopf verbundenen, ringförmig um die Drehachse erstreckten Getriebedeckel, der einen Deckelkörper aufweist, der einen mit dem Gehäusetopf verbundenen, ersten Randabschnitt und einen radial gegenüber dem ersten Randabschnitt nach innen vorstehenden, zweiten Randabschnitt aufweist.
Eine derartige Antriebsvorrichtung kann insbesondere Bestandteil einer Fensterhebereinrichtung sein und somit zum Verstellen einer Fensterscheibe dienen. Eine solche Antriebsvorrichtung kann aber auch zum Verstellen eines anderen Verstellelements, beispielsweise eines Schiebedachs oder dergleichen, in einem Fahrzeug dienen.
Bei einem Fensterheber können beispielsweise an einem Aggregateträger eines Türmoduls ein oder mehrere Führungsschienen angeordnet sein, an denen je ein mit einer Fensterscheibe gekoppelter Mitnehmer geführt ist. Der Mitnehmer ist über ein biegeschlaffes, zur Übertragung von (ausschließlich) Zugkräften ausgelegtes Zugelement (z.B. ein Zugseil) mit der Antriebsvorrichtung gekoppelt, wobei das Zugelement derart an der Seiltrommel angeordnet ist, dass sich bei einer Drehbewegung der Seiltrommel das Zugelement mit einem Ende auf die Seiltrommel aufwickelt und mit einem anderen Ende von der Seiltrommel abwickelt. Es kommt somit zu einem Verschieben einer durch das Zugseil gebildeten Seilschlaufe und dementsprechend zu einem Bewegen des Mitnehmers entlang der jeweils zugeordneten Führungsschiene. Angetrieben durch die Antriebsvorrichtung kann die Fensterscheibe verstellt werden, beispielsweise um eine Fensteröffnung an einer Fahrzeugseitentür freizugeben oder zu schließen.
Bei einem aus der DE 10 2004 044 863 A1 bekannten Antrieb für eine Verstelleinrichtung in einem Kraftfahrzeug ist eine Seiltrommel auf einem Lagerdom eines Antriebsgehäuses angeordnet, wobei das Antriebsgehäuse über ein Befestigungselement in Form einer Schraube mit einem Trägerelement in Form eines Aggregateträgers verbunden ist.
Eine Antriebsvorrichtung für einen Fensterheber, die beispielsweise an einem Trägerelement in Form eines Aggregateträgers eines Türmoduls an einer Fahrzeugseitentür montiert werden soll und somit innerhalb einer Fahrzeugseitentür einzufassen ist, soll vorteilhafte Betriebseigenschaften, insbesondere ein laufruhiges Verhalten mit geringer Schwingungsanregung an dem Trägerelement aufweisen und soll zudem den zur Verfügung stehenden Bauraum effizient ausnutzen. Es besteht hierbei ein Bedürfnis danach, die Antriebsvorrichtung kompakt auszugestalten, wobei die Antriebsvorrichtung jedoch ein hinreichendes Drehmoment zur Verfügung stellen muss, um ein zuverlässiges Verstellen des zu verstellenden Verstellteils, beispielsweise der Fensterscheibe, zu gewährleisten.
Bei einer solchen Antriebsvorrichtung dient ein Getriebedeckel dazu, einen Innenraum des Gehäusetopfs zumindest abschnittsweise derart zu begrenzen, dass das Antriebsrad unter Mitwirkung des Getriebedeckels in dem Gehäusetopf eingefasst ist. Über einen solchen Getriebedeckel kann hierbei eine Abdichtung gegenüber dem drehbar in dem Gehäusetopf aufgenommenen Antriebsrad zur Verfügung gestellt werden, sodass Feuchtigkeit nicht von außen, insbesondere von Seiten des beispielsweise als Seiltrommel ausgebildeten Abtriebselements, in den Bereich des Antriebsrads und eines mit dem Antriebsrad wirkverbunden Antriebsmotors gelangen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung für eine Verstelleinrichtung zum Verstellen eines Fahrzeugteils, insbesondere eines Fensterhebers, zur Verfügung zu stellen, die einen kompakten, platzsparenden Aufbau ermöglicht, bei Verwendung eines gegebenenfalls für eine Dichtfunktion gegenüber dem Antriebsrad geeigneten Getriebedeckels.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach variiert eine axial zwischen dem ersten Randabschnitt und dem zweiten Randabschnitt gemessene Höhe betrachtet entlang einer Umfangsrichtung um die Drehachse.
Der Getriebedeckel weist einen Deckelkörper auf, der mit einem ersten Randabschnitt mit dem Gehäusetopf verbunden, beispielsweise verschweißt ist. Über den ersten Randabschnitt liegt der Deckelkörper des Getriebedeckels somit an einem dem Gehäusetopf zugeordneten Wandungsabschnitt an, sodass über den ersten Randabschnitt der Getriebedeckel in Position an dem Gehäuseteil gehalten wird. Der zweite Randabschnitt steht demgegenüber radial nach innen von dem ersten Randabschnitt vor und erstreckt sich somit radial hin zur Drehachse, um die das Antriebsrad drehbar in dem Gehäusetopf aufgenommen ist. Mit dem zweiten Randabschnitt überdeckt der Deckelkörper des Getriebedeckels somit das Antriebsrad abschnittsweise, sodass insbesondere über den radial inneren, zweiten Randabschnitt das Antriebsrad durch den Getriebedeckel in dem Gehäusetopf eingefasst ist.
Der erste Randabschnitt weist gegenüber dem zweiten Randabschnitt keine konstante Höhe auf, sondern eine - betrachtet in Umfangsrichtung um die Drehachse - variierende Höhe. Beispielsweise kann sich der zweite Randabschnitt ringförmig um die Drehachse entlang einer senkrecht zur Drehachse gerichteten Ebene erstrecken und ist somit parallel zu dem in dem Gehäusetopf drehbar aufgenommenen Antriebsrad ausgerichtet. Der zweite Randabschnitt ist hierbei dem Antriebsrad zugewandt und kann beispielsweise ein Dichtelement tragen, über das eine Abdichtung zwischen dem Getriebedeckel und dem Antriebsrad bereitgestellt wird. Der erste Randabschnitt des Getriebedeckels erstreckt sich hierbei nicht auf konstanter Höhe zum zweiten Randabschnitt, sondern weist eine variierende Höhe zum zweiten Randabschnitt auf.
Beispielsweise kann sich der erste Randabschnitt, in einer Ausgestaltung, entlang einer schräg zur Drehachse gerichteten Ebene erstrecken. Der erste Randabschnitt erstreckt sich hierbei zum Beispiel ringförmig um die Drehachse, ist dabei aber schräg zur Drehachse ausgerichtet und weist somit eine variierende Höhe zum zweiten Randabschnitt auf.
In anderer Ausgestaltung kann der erste Randabschnitt unterschiedliche Abschnitte aufweisen, die sich auf unterschiedlicher Höhe relativ zum zweiten Randabschnitt befinden. So kann ein erster Abschnitt des ersten Randabschnitts auf einer erste Höhe angeordnet sein, während ein zweiter Abschnitt des ersten Randabschnitts sich auf einer zweiten Höhe befindet. Die erste Höhe und die zweite Höhe unterscheiden sich hierbei voneinander, sodass die unterschiedlichen Abschnitte des ersten Randabschnitts unterschiedliche Höhen relativ zum zweiten Randabschnitt aufweisen, jeweils gemessen entlang axial entlang der Drehachse.
Dadurch, dass der erste Randabschnitt und der zweite Randabschnitt nicht parallel zueinander erstreckt sind, sondern die Höhe zwischen dem ersten Randabschnitt und dem zweiten Randabschnitt, betrachtet in Umfangsrichtung um die Drehachse, variiert, wird möglich, eine Antriebsvorrichtung in kompakter Bauweise mit insbesondere axial entlang der Drehachse reduziertem Bauraumbedarf bereitzustellen. So kann das Antriebsgehäuse beispielsweise einen Gehäuseabschnitt aufweisen, der ein mit dem Antriebsrad in Wirkverbindung stehendes Getriebeelement, zum Beispiel eine Antriebsschnecke, einfasst. Im Bereich eines solchen Gehäuseabschnitts kann eine vergleichsweise große Höhe zwischen dem ersten Randabschnitt und dem zweiten Randabschnitt erforderlich sein, um eine Schweißverbindung zwischen dem Getriebedeckel und dem Antriebsgehäuse herstellen zu können. So kann im Bereich eines solchen Gehäuseabschnitts beispielsweise eine Materialverdickung bereitgestellt werden, um den Getriebedeckel mit dem das Getriebeelement einfassenden Gehäuseabschnitt zu verbinden, sodass über eine solche Materialverdickung beispielsweise eine Schweißverbindung unter Verwendung von Laserschweißen oder Ultraschallschweißen hergestellt werden kann. In anderen Abschnitten des Antriebsgehäuses kann jedoch eine reduzierte Höhe zwischen dem ersten Randabschnitt und dem zweiten Randabschnitt hinreichend sein. In solchen Bereichen des Antriebsgehäuses kann die Höhe zwischen dem ersten Randabschnitt und dem zweiten Randabschnitt des Getriebedeckels somit klein gewählt sein, sodass dort, wo der Getriebedeckel keine große Höhe aufzuweisen braucht, der Getriebedeckel mit kleinem axialen Bauraum ausgebildet ist und somit nicht unnötig zum axialen Bauraum der Antriebsvorrichtung beiträgt.
Dies kann den weiteren Vorteil mit sich bringen, dass in solchen Bereichen, in denen die Höhe zwischen dem ersten Randabschnitt und dem zweiten Randabschnitt des Getriebedeckels klein ist, in axialer Richtung mehr Bauraum für andere Funktionskomponenten bereitgestellt werden kann, beispielsweise für ein beispielsweise als Zugseil ausgebildetes Kraftübertragungsmittel, das mit dem Abtriebselement wirkverbunden ist und sich zur Kraftübertragung von dem Abtriebselement hin zu einem anzutreibenden Fahrzeugteil erstreckt.
Die variierende Höhe kann durch Schrägstellung des ersten Randabschnitts geschaffen werden. In diesem Fall erstreckt sich der erste Randabschnitt somit ringförmig entlang einer schräg zur Drehachse gerichteten Ebene. Alternativ kann der erste Randabschnitt unterschiedliche Abschnitte aufweisen, die für sich jeweils parallel zum zweiten Randabschnitt erstreckt sind, sich dabei aber auf unterschiedlichen Höhen zum zweiten Randabschnitt befinden, sodass ein erhöhter Abschnitt des ersten Randabschnitts insbesondere dort bereitgestellt werden kann, wo der Getriebedeckel beispielsweise mit einem ein Getriebeelement zum Antreiben eines Antriebsrads einfassenden Gehäuseabschnitt verbunden werden soll.
Der Getriebedeckel kann über den ersten Randabschnitt umfänglich mit dem Antriebsgehäuse, insbesondere einem Wandungsabschnitt des Gehäusetopfs, verbunden sein, wobei die Verbindung zwischen dem Getriebedeckel und dem Antriebsgehäuse insbesondere über eine Schweißverbindung, beispielsweise mittels Laserschweißen oder Ultraschallschweißen, umfänglich hergestellt wird. Insbesondere im Bereich eines gegenüber dem zweiten, radial inneren Randabschnitts erhöhten Abschnitt des ersten Randabschnitts kann hierbei an dem Antriebsgehäuse, insbesondere im Bereich eines Gehäuseabschnitts, das ein Getriebeelement zum Antreiben des Antriebsrads einfasst, eine Materialaufdickung bereitgestellt werden, um im Bereich eines solchen Gehäuseabschnitts eine Schweißverbindung herstellen zu können.
In einer Ausgestaltung weist der Getriebedeckel ein an dem Deckelkörper angeordnetes Dichtelement zum Abdichten eines Übergangs zu dem Antriebsrad auf. Das Dichtelement ist vorzugsweise mit dem zweiten Randabschnitt verbunden und steht beispielsweise von dem zweiten Randabschnitt des Deckelkörpers radial nach innen oder axial entlang der Drehachse in Richtung des Antriebsrads vor. Über das Dichtelement wird eine Abdichtung zwischen dem Getriebedeckel und dem Antriebsrad geschaffen, sodass das Dichtelement bei einem Verdrehen des Antriebsrads an dem Antriebsrad gleitet, dabei aber dichtend an dem Antriebsrad anliegt.
Das Dichtelement kann beispielsweise integral mittels Zweikomponenten-Kunststoffspritzgießen mit dem Deckelkörper verbunden sein. In diesem Fall ist das Dichtelement aus einem weichen Material, insbesondere einem elastomeren Kunststoff, integral mit dem Deckelkörper des Getriebedeckels geformt, wobei der Deckelkörper beispielsweise aus einem vergleichsweise harten Kunststoff gefertigt sein kann. Alternativ kann das Dichtelement auch als gesondertes Element aus einem geeigneten Weichmaterial, zum Beispiel einem elastomeren Kunststoff, gefertigt sein und zum Beispiel unter Herstellung einer formschlüssigen Verbindung an den Deckelkörper angesetzt sein.
In einer Ausgestaltung weist das Antriebsrad einen Rotationskörper und einen axial entlang der Drehachse von dem Rotationskörper vorstehenden Bund auf. Das Antriebsrad kann als Stirnrad ausgebildet sein, wobei in diesem Fall an dem Rotationskörper an einer umfänglichen äußeren Mantelfläche eine Stirnradverzahnung geformt ist. Von dem Rotationskörper steht der Bund vor, mit dem ein an dem Deckelkörper des Getriebedeckels angeordnetes, zum Beispiel radial nach innen von dem Deckelkörper vorstehendes Dichtelement zur feuchtigkeitsdichten Abdichtung dichtend zusammenwirkt.
Die Antriebsvorrichtung kann beispielsweise eine Motoreinheit mit einem Elektromotor aufweisen. Der Elektromotor umfasst einen Stator, einen zum Stator drehbaren Rotor und eine durch den Elektromotor antreibbare drehbare Antriebswelle. Die Antriebswelle kann beispielsweise eine Antriebsschnecke mit einer Schneckenverzahnung tragen. Über die Antriebsschnecke kann die Antriebswelle mit einem Antriebsrad der Getriebestufe in Getriebeverbindung stehen, sodass durch eine Drehbewegung der Antriebswelle das Antriebsrad angetrieben werden kann.
Die Antriebsvorrichtung kann beispielsweise Bestandteil eines Seilantriebs sein, bei dem eine Seiltrommel mit dem Antriebsrad wirkverbunden ist. Über das Antriebsrad wird somit die Seiltrommel angetrieben, sodass ein an der Seiltrommel angeordnetes Zugelement, beispielsweise ein Zugseil, bewegt und dadurch das mittels der Antriebsvorrichtung zu verstellende Fahrzeugteil verstellt wird. Ein solcher Seilantrieb kann beispielsweise Bestandteil einer Fensterhebereinrichtung oder auch eines Schiebedachantriebs oder eines Heckklappenantriebs sein.
Eine Baugruppe zum Beispiel einer Fahrzeugtür umfasst eine Antriebsvorrichtung nach der vorangehend beschriebenen Art sowie ein Trägerelement, beispielsweise eines Türmoduls, mit dem die Antriebsvorrichtung verbunden ist. Das Antriebsgehäuse der Antriebsvorrichtung kann hierbei zusammen mit dem in dem Motortopf eingefassten Antriebsrad und dem mit dem Motortopf verbundenen Gehäusedeckel an einer erste Seite des Trägerelements angeordnet sein, die beispielsweise einem Trockenraum einer Fahrzeugtür zugewandt ist. Das Abtriebselement, beispielsweise in Form einer Seiltrommel, kann hierbei an einer zweiten Seite des Trägerelements angeordnet sein, sodass sich das Abtriebselement und das Antriebsgehäuse auf unterschiedlichen Seiten des Trägerelements befinden. Das Abtriebselement kann hierbei durch eine Öffnung in dem Trägerelement hindurch mit dem Antriebsrad wirkverbunden sein, wobei ein Übergang zwischen der erste Seite des Trägerelements und der zweite Seite des Trägerelements zum Beispiel über ein an dem Getriebedeckel angeordnetes Dichtelement abgedichtet ist, sodass Feuchtigkeit nicht ohne weiteres von der zum Beispiel einem Nassraum einer Fahrzeugtür zugeordneten zweiten Seite des Trägerelements in den Bereich der erste Seite des Trägerelements gelangen kann.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

1A eine Explosionsansicht eines Ausführungsbeispiels einer Antriebsvorrichtung ;
1B die Explosionsansicht gemäß 1A, aus anderer Perspektive;
2 eine schematische Ansicht einer Fensterhebereinrichtung;
3 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Antriebsgehäuses mit einem drehbar daran aufgenommenen Antriebsrad und einem Getriebedeckel;
4 eine andere Ansicht des Antriebsgehäuses gemäß 3;
5 eine teilweise geschnittene Ansicht des Antriebsgehäuses mit dem darin eingefassten Antriebsrad und dem Getriebedeckel;
6 eine andere Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß 5;
7 eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung der Ansicht gemäß 6;
8 eine stirnseitige Ansicht der Anordnung gemäß 6;
9 eine gesonderte Ansicht des Getriebedeckels;
10 eine freigeschnittene Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Getriebedeckels an einem Gehäusetopf eines Antriebsgehäuses einer Antriebsvorrichtung ;
11 eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung der Ansicht gemäß 10;
12 eine Ansicht eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels eines Getriebedeckels an einem Gehäusetopf eines Antriebsgehäuses einer Antriebsvorrichtung ;
13 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß 12, bei von dem Antriebsgehäuse getrenntem Getriebedeckel;
14 eine andere Ansicht der Anordnung gemäß 13;
15 eine gesonderte Ansicht des Getriebedeckels des Ausführungsbeispiels gemäß 12 bis 14;
16 eine Schnittansicht der Antriebsvorrichtung des Ausführungsbeispiels gemäß 12 bis 15; und
17 eine Ansicht eines Seilausgangsgehäuses an einer dem Antriebsgehäuse abgewandten Seite eines Trägerelements.

1A, 1B zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Antriebsvorrichtung 1, die beispielsweise als Antrieb in einer Verstelleinrichtung zum Verstellen einer Fensterscheibe beispielsweise einer Fahrzeugseitentür Verwendung finden kann.
Eine solche Verstelleinrichtung in Form eines Fensterhebers, beispielhaft dargestellt in 2, weist beispielsweise ein Paar von Führungsschienen 11 auf, an denen jeweils ein Mitnehmer 12, der mit einer Fensterscheibe 13 gekoppelt ist, verstellbar ist. Jeder Mitnehmer 12 ist über ein Kraftübertragungselement in Form eines Zugseils 10, das zur Übertragung von (ausschließlich) Zugkräften ausgebildet ist, mit einer Antriebsvorrichtung 1 gekoppelt, wobei das Zugseil 10 eine geschlossene Seilschlaufe ausbildet und dazu mit seinen Enden mit einem Abtriebselement in Form einer Seiltrommel 3 (siehe zum Beispiel 1A und 1B) der Antriebsvorrichtung 1 verbunden ist. Das Zugseil 10 erstreckt sich von der Antriebsvorrichtung 1 um Umlenkrollen 110 an den unteren Enden der Führungsschienen 11 hin zu den Mitnehmern 12 und von den Mitnehmern 12 um Umlenkrollen 111 an den oberen Enden der Führungsschienen 11 zurück zur Antriebsvorrichtung 1.
Im Betrieb treibt eine Motoreinheit der Antriebsvorrichtung 1 die Seiltrommel 3 derart an, dass das Zugseil 10 mit einem Ende auf die Seiltrommel 3 aufgewickelt und mit dem anderen Ende von der Seiltrommel 3 abgewickelt wird. Hierdurch verschiebt sich die durch das Zugseil 10 gebildete Seilschlaufe ohne Änderung der frei erstreckten Seillänge, was dazu führt, dass die Mitnehmer 12 an den Führungsschienen 11 gleichgerichtet bewegt und dadurch die Fensterscheibe 13 entlang der Führungsschienen 11 verstellt wird.
Der Fensterheber ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 an einem Aggregateträger 4 eines Türmoduls angeordnet. Der Aggregateträger 4 kann beispielsweise an einem Türinnenblech einer Fahrzeugtür festzulegen sein und stellt eine vormontierte Einheit dar, die vormontiert mit an dem Aggregateträger 4 angeordnetem Fensterheber an der Fahrzeugtür montiert werden kann.
Die Antriebsvorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels gemäß 1A, 1B ist an einem Flächenabschnitt 40 eines z.B. durch einen Aggregateträger eines Türmoduls verwirklichten Trägerelements 4 angeordnet und weist ein an einer ersten Seite des Trägerelements 4 angeordnetes Seilausgangsgehäuse 2 und ein an einer von der ersten Seite abgewandten, zweiten Seite des Trägerelements 4 angeordnetes Antriebsgehäuse 7 auf. Das Seilausgangsgehäuse 2 dient dazu, die Seiltrommel 3 an dem Trägerelement 4 zu lagern, während das Antriebsgehäuse 7 unter anderem ein Antriebsrad 6 einfasst, das über eine Motoreinheit 8 angetrieben werden kann und mit der Seiltrommel 3 in Verbindung steht, sodass durch Verdrehen des Antriebsrads 6 die Seiltrommel 3 angetrieben werden kann.
Die Seiltrommel 3 an der ersten Seite des Trägerelements 4 ist, bei bestimmungsgemäßer Anordnung beispielsweise an einer Fahrzeugtür eines Fahrzeugs, in einem Nassraum der Fahrzeugtür angeordnet. Das Antriebsgehäuse 7 befindet sich demgegenüber im Trockenraum der Fahrzeugtür. Die Trennung zwischen Nassraum und Trockenraum wird durch das Trägerelement 4 hergestellt, und entsprechend ist die Schnittstelle zwischen dem Antriebsrad 6 und der Seiltrommel 3 feuchtigkeitsdicht abzudichten, sodass keine Feuchtigkeit von dem Nassraum in den Trockenraum gelangen kann.
Das Seilausgangsgehäuse 2 weist einen Boden 20, ein zentral von dem Boden 20 vorstehendes, zylindrisches Lagerelement 22 in Form eines Lagerdoms und radial zu dem Lagerelement 22 beabstandete Gehäuseabschnitte 21 in Form von parallel zu dem zylindrischen Lagerelement 22 erstreckten Gehäusestegen auf. An dem Lagerelement 22 ist die Seiltrommel 3 drehbar gelagert und dabei derart von dem Seilausgangsgehäuse 2 eingefasst, dass die Seiltrommel 3 an dem Trägerelement 4 gehalten ist.
Die Seiltrommel 3 weist einen Körper 30 und, an der umfänglichen Mantelfläche des Körpers 30, eine in den Körper 30 eingeformte Seilrille 300 zur Aufnahme des Zugseils 10 auf. Mit einem Hohlrad 31 ist die Seiltrommel 3 in eine Öffnung 41 des Trägerelements 4 eingesetzt und mit dem Antriebsrad 6 drehfest verbunden, sodass eine Drehbewegung des Antriebsrads 6 zu einer Drehbewegung der Seiltrommel 3 führt.
Das Antriebsgehäuse 7 ist an die andere, zweite Seite des Trägerelements 4 angesetzt und weist einen Gehäusetopf 70 mit einem zentral darin ausgebildeten Lagerelement 72 in Form eines zylindrischen Lagerdoms auf, das eine Öffnung 62 des Antriebsrads 6 durchgreift und das Antriebsrad 6 auf diese Weise drehbar lagert. An den Gehäusetopf 70 schließt ein Schneckengehäuse 74 an, in dem eine Antriebsschnecke 81 einliegt, die drehfest mit einer Antriebswelle 800 eines Elektromotors 80 der Motoreinheit 8 verbunden ist und über eine Schneckenverzahnung mit einer Außenverzahnung 600 eines Rotationskörpers 60 des Antriebsrads 6 in Verzahnungseingriff steht. Die Antriebswelle 800 ist über ein Lager an ihrem dem Elektromotor 80 abgewandten Ende in dem Schneckengehäuse 74 gelagert. Der Elektromotor 80 liegt hierbei in einem Motortopf 73 des Antriebsgehäuses 7 ein, der über einen Gehäusedeckel 75 nach außen hin verschlossen ist.
Das Antriebsgehäuse 7 weist zudem ein Elektronikgehäuse 76 auf, in dem eine Platine 760 mit einer darauf angeordneten Steuerelektronik eingefasst ist. Das Elektronikgehäuse 76 ist nach außen hin über eine Gehäuseplatte 761 mit einem daran angeordneten Steckverbinder 762 zur elektrischen Anbindung der Elektronik der Platine 760 verschlossen.
Das Antriebsrad 6 weist, axial von dem Rotationskörper 60 vorstehend, ein Verbindungsrad 61 mit einer daran geformten Außenverzahnung 610 auf, das mit dem Hohlrad 31 der Seiltrommel 3 derart in Eingriff steht, dass eine Innenverzahnung 310 des Hohlrads 31 (siehe zum Beispiel 1B) in Verzahnungseingriff mit der Außenverzahnung 610 des Verbindungsrads 61 steht. Auf diese Weise sind das Antriebsrad 6 und die Seiltrommel 3 drehfest miteinander verbunden, sodass die Seiltrommel 3 durch Antreiben des Antriebsrads 6 an dem Trägerelement 4 verdrehbar ist.
Zur Montage der Antriebsvorrichtung 1 wird das Seilausgangsgehäuse 2 einerseits an das Trägerelement 4 und das Antriebsgehäuse 7 andererseits an das Trägerelement 4 angesetzt. Die Befestigung an dem Trägerelement 4 erfolgt dann dadurch, dass ein Befestigungselement 9 in Form eines Schraubelements in eine Eingriffsöffnung 721 unterseitig des Antriebsgehäuses 7 eingesetzt wird derart, dass sich das Befestigungselement 9 durch eine Öffnung 720 in dem Lagerelement 72 des Antriebsgehäuses 7 hindurch erstreckt und zentral in eine Öffnung 221 innerhalb des Lagerelements 22 des Seilausgangsgehäuses 2 eingreift. Über das Befestigungselement 9 werden das Seilausgangsgehäuse 2 und das Antriebsgehäuse 7 axial an den Lagerelementen 22, 72 zueinander verspannt und darüber an dem Trägerelement 4 festgelegt.
Zur Montage wird das Seilausgangsgehäuse 2 an die erste Seite des Trägerelements 4 angesetzt, sodass das Seilausgangsgehäuse 2 die Seiltrommel 3 einfasst und an dem Trägerelement 4 hält. Das Antriebsgehäuse 7 wird demgegenüber an die andere, zweite Seite des Trägerelements 4 angesetzt derart, dass der Motortopf 73 in einer Ausformung 44 in dem Flächenabschnitt 40 und das Schneckengehäuse 74 in einer daran anschließenden Ausformung 440 in dem Flächenabschnitt 40 zu liegen kommt. Bei der Montage kommt das an dem Abtriebselement in Form der Seiltrommel 3 geformte Hohlrad 31 mit dem Verbindungsrad 61 des Antriebsrads 6 in Wirkverbindung, sodass die Seiltrommel 3 drehfest mit dem Antriebsrad 6 verbunden wird und somit im Betrieb eine Drehbewegung des Antriebsrads 6 auf die Seiltrommel 3 übertragen wird. Die Seiltrommel 3 greift hierbei mit dem Hohlrad 31 in die Öffnung 41 des Trägerelements 4 ein, sodass das Hohlrad 31 das Trägerelement 4 durchgreift, um eine Wirkverbindung zwischen dem Abtriebselement in Form der Seiltrommel 3 auf der einem Nassraum der Fahrzeugtür zugeordneten, ersten Seite des Trägerelements 4 und dem Antriebsrad 6 auf der dem Trockenraum zugeordneten, zweiten Seite des Trägerelements 4 herzustellen.
Das Antriebsgehäuse 6 ist, wie in einem ersten Ausführungsbeispiel in 3 bis 9 dargestellt, mit einem Getriebedeckel 5 verbunden, der einen Innenraum des Gehäusetopfs 70, in dem das Antriebsrad 6 drehbar aufgenommen ist, zumindest abschnittsweise begrenzt und sich dabei umfänglich um die Drehachse D an dem Gehäusetopf 70 erstreckt. Der Getriebedeckel 5 dient insbesondere dazu, einen feuchtigkeitsdichten Übergang zu dem Antriebsrad 6 herzustellen, sodass Feuchtigkeit nicht aus dem Bereich des Nassraums der Fahrzeugtür über das Antriebsrad 6 in den Bereich der Motoreinheit 8 und der in dem Elektronikgehäuse 76 eingefassten Elektronik gelangen kann.
Der Getriebedeckel 5 weist einen Deckelkörper 50 auf, der über einen ersten, ringförmigen, umfänglich um die Drehachse D erstrecken Randabschnitt 502 mit einem umlaufenden Wandungsabschnitt des Motortopfs 70 verbunden, insbesondere verschweißt ist. Radial nach innen steht von diesem ersten Randabschnitt 502 ein zweiter Randabschnitt 500 vor, der ebenfalls ringförmig um die Drehachse D erstreckt ist und über einen axialen Verbindungsabschnitt 501 mit dem ersten Randabschnitt 502 verbunden ist.
An dem zweiten Randabschnitt 500 ist ein Dichtelement 51 angeordnet, das mit radial nach innen vorstehenden Dichtlippen 510 (siehe insbesondere 7) mit einem axial von dem Rotationskörper 60 des Antriebsrads 6 vorstehenden Bund 63 des Antriebsrads 6 in dichtender Anlage ist und somit einen Übergang zu dem Antriebsrad 6 auch bei Verdrehung des Antriebsrads 6 um die Drehachse D feuchtigkeitsdicht abdichtet.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 bis 9 ist der zweite Randabschnitt 500 des Getriebedeckels 5 ringförmig entlang einer Ebene E1 erstreckt, die senkrecht zur Drehachse D gerichtet und somit parallel zum Antriebsrad 6 ausgerichtet ist, wie dies aus 8 ersichtlich ist. Der erste Randabschnitt 502 erstreckt sich demgegenüber ringförmig entlang einer Ebene E2, die schräg zur Drehachse D gestellt ist, was zur Folge hat, dass die Höhe H1, H2 des ersten Randabschnitts 502 zu dem zweiten Randabschnitt 500, gemessen axial entlang der Drehachse D, umfänglich um die Drehachse D variiert.
Insbesondere ist die Höhe H1, H2 zwischen dem ersten Randabschnitt 502 und dem zweiten Randabschnitt 500 in einem von dem Schneckengehäuse 74 abgewandten Bereich des Getriebedeckels 5 kleiner als in dem Bereich des Getriebedeckels 5, in dem der Getriebedeckel 5 mit dem Schneckengehäuse 74 verbunden ist (Höhe H2 in 8). Dies ermöglicht, im Bereich des Schneckengehäuses 74 eine Materialaufdickung 741 zur Verfügung zu stellen, die das Herstellen einer Schweißverbindung, insbesondere mittels Laserschweißen oder Ultraschallschweißen, auch im Bereich des Schneckengehäuses 74 ermöglicht.
In einem solchen Bereich, in dem für die Verbindung des Getriebedeckels 5 mit dem Antriebsgehäuse 7 ein vergleichsweise großer axialer Bauraum erforderlich ist, nämlich im Bereich des Schneckengehäuses 74, weist der Getriebedeckel 5 somit eine vergleichsweise große axiale Höhe H2 (siehe 8) auf. In anderen Bereichen, in denen eine solche axiale Höhe H2 nicht erforderlich ist und der Getriebedeckel 5 entsprechend mit kleinerer axialer Höhe H1 (siehe 8) ausgebildet werden kann, ist der axiale Bauraum des Getriebedeckels 5 demgegenüber reduziert, was ermöglicht, den axialen Bauraum des Antriebsgehäuses 7 insgesamt zu verkleinern.
Dies ermöglicht insbesondere auch, wie dies in 17 dargestellt ist, in einem Bereich A, in dem sich ein Kraftübertragungsmittel in Form eines Zugseils 10 von der Seiltrommel 3 erstreckt, mehr Raum auf der dem Antriebsgehäuse 7 abgewandten Seite des Trägerelements 4 zur Verfügung zu stellen, sodass der Bauraum für das Zugseil 10 nicht beengt ist. So ist im Bereich A der axiale Bauraum auf der dem Antriebsgehäuse 7 abgewandten Seite des Trägerelements 4 vergrößert, aufgrund der in diesem Bereich reduzierten axialen Höhe H1 des Getriebedeckels 5 und damit verbunden des Antriebsgehäuses 7. In einem Bereich B ist demgegenüber der axiale Bauraum auf der dem Antriebsgehäuse 7 abgewandten Seite des Trägerelements 4 kleiner, aufgrund der in diesem Bereich größeren axialen Höhe H2 des Getriebedeckel 5 und damit verbunden des Antriebsgehäuses 7. Weil sich das Zugseil 10 im Betrieb aufgrund des Auf- und Abwickelns axial an der Seiltrommel 3 bewegt, kann somit der Bauraum für eine Bewegung des Zugseils 10 an der Seiltrommel 3 vergrößert werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Getriebedeckel 5 mittels Zweikomponenten-Kunststoffspritzgießen hergestellt, sodass das Dichtelement 51 integral mittels Spritzgießen mit dem Deckelkörper 50 geformt ist. Das Dichtelement 51 steht hierbei mit seinen Dichtlippen 510 radial nach innen von dem zweiten, radial inneren Randabschnitt 500 des in seiner Grundform ringförmigen Getriebedeckels 5 vor.
Alternativ kann das Dichtelement 51 auch als gesondertes Element zu dem Deckelkörper 50 des Getriebedeckels 5 geformt sein und zum Beispiel formschlüssig mit dem Deckelkörper 50 verbunden sein.
Der Getriebedeckel 5 weist, an dem ersten, oberen Randabschnitt 502 des Deckelkörpers 50, eine Kodierungseinrichtung 52 in Form von radialen Vorsprüngen auf, die bei mit dem Antriebsgehäuse 7 verbundenem Getriebedeckel 5 mit einem Formschlusselement 700 außenseitig des Gehäusetopfs 70 in Eingriff steht, wie dies insbesondere aus 3 und 4 ersichtlich ist. Über diese Kodierungseinrichtung 52 in Zusammenwirken mit dem Formschlusselement 700 wird bewirkt, dass der Getriebedeckel 5 nur in genau einer Stellung montagerichtig an das Antriebsgehäuse 7 angesetzt werden kann, was die Montage des Antriebsgehäuses 7 und der Antriebsvorrichtung 1 erleichtert.
Bei einem in 10 und 11 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Dichtelement 51 als gesondertes Element zu dem Deckelkörper 50 des Getriebedeckels 5 geformt und in diesem Fall als O-Ring an einen axial von dem zweiten Randabschnitt 500 vorstehenden, abgekanteten Abschnitt 505 angesetzt. Das Dichtelement 51 ist wiederum in Anlage mit dem axial von dem Rotationskörper 60 des Antriebsrads 6 vorstehenden Bund 63 und stellt somit einen feuchtigkeitsdichten Übergang zu dem Antriebsrad 6 her.
Ansonsten ist das Ausführungsbeispiel gemäß 10 und 11 funktional identisch dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 bis 9, sodass auch auf die vorangehenden Ausführungen verwiesen werden soll.
Bei einem in 12 bis 16 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der erste Randabschnitt 502 des Deckelkörpers 50 des Getriebedeckels 5 unterschiedliche Abschnitte 503, 504 auf, die jeweils parallel zu dem radial inneren, zweiten Randabschnitt 500 erstreckt und somit parallel zum Antriebsrad 6 gerichtet sind. Die unterschiedlichen Abschnitte 503, 504 befinden sich hierbei, wie insbesondere aus 14 und 15 ersichtlich, auf unterschiedlichen Höhen H1, H2, wobei ein axialer höherer Abschnitt 504 des ersten Randabschnitts 502 dem Schneckengehäuse 74 zugeordnet und mit dem Schneckengehäuse 74 verbunden ist. Der Getriebedeckel 5 ist axial somit lediglich dort erhöht, wo aufgrund der Verbindung zu dem Schneckengehäuse 74 eine Erhöhung erforderlich ist. In anderen Bereichen weist der erste Randabschnitt 502 eine reduzierte axiale Höhe H1 auf und ist parallel zum Antriebsrad 6 und parallel zum radial inneren, zweiten Randabschnitt 500 erstreckt und somit senkrecht zur Drehachse D gerichtet.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 12 bis 16 sind an dem Getriebedeckel 5 zwei Dichtelemente 51, 51' angeordnet. Ein erstes Dichtelement 51 dient hierbei zum Abdichten gegenüber dem Antriebsrad 6 und ist dabei derart mit dem radial inneren, zweiten Randabschnitt 500 verbunden, dass das Dichtelement 51 axial in Richtung des Antriebsrads 6 von dem radial inneren, zweiten Randabschnitt 500 vorsteht, wie dies insbesondere aus der Schnittansicht gemäß 16 ersichtlich ist. Über dieses Dichtelement 51 wird somit ein Übergang zu dem Antriebsrad 6 feuchtigkeitsdicht abgedichtet.
Ein zweites Dichtelement 51' dient demgegenüber zur feuchtigkeitsdichten Abdichtung zwischen dem Getriebedeckel 5 und dem Trägerelement 4, an das das Antriebsgehäuse 7 angesetzt ist, wie dies aus 16 ersichtlich ist. Das Dichtelement 51' ist an dem radial inneren Randabschnitt 500 angeordnet und weist - an einer von dem Antriebsrad 6 abgewandten Seite - von dem inneren Randabschnitt 500 hin zu dem Trägerelement 4.
Beide Dichtelemente 51, 51' sind zum Beispiel integral mittels Zweikomponenten-Kunststoffspritzgießen an dem Getriebedeckel 5 geformt, können aber auch als gesondert gefertigte Elemente an den Getriebedeckel 5 angesetzt sein. Beide Dichtelement 51, 51' sind aus einem weichen Material, insbesondere einem elastomeren Kunststoff, gefertigt.
Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen des Getriebedeckels 5, wie vorangehend anhand von 3 bis 17 beschrieben, kann die Funktionsweise der Antriebsvorrichtung 1 grundsätzlich identisch sein, sodass mit Blick auf die Funktionsweise der Antriebsvorrichtung 1 auf die Erläuterungen zu 1A, 1 B und 2 verwiesen werden soll.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Die beschriebene Antriebsvorrichtung ist nicht auf den Einsatz bei Fensterhebereinrichtungen beschränkt. Die Erfindung kann in ganz unterschiedlichen Ausführungsformen bei ganz unterschiedlichen Antrieben zum Verstellen eines Fahrzeugteils, beispielsweise eines Schiebedachs oder auch eines Sitzteils oder dergleichen, verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsvorrichtung
10: Kraftübertragungselement (Zugseil)
11: Führungsschiene
110, 111: Umlenkung
12: Mitnehmer
13: Fensterscheibe
2: Seilausgangsgehäuse
20: Boden
21: Gehäuseabschnitt
22: Lagerelement (Lagerdom)
221: Öffnung
3: Abtriebselement (Seiltrommel)
30: Körper
300: Seilrille
31: Hohlrad
310: Verzahnung
4: Trägerelement (Aggregateträger)
40: Flächenabschnitt
41: Öffnung
44: Ausformung
440: Ausformung
5: Getriebedeckel
50: Deckelkörper
500: Innerer Randabschnitt
501: Erhebungsabschnitt
502: Äußerer Randabschnitt
503,504: Abschnitt
505: Abgekanteter Abschnitt
51, 51': Dichtelement
510: Dichtlippen
52: Kodierungseinrichtung
6: Antriebsrad
60: Rotationskörper
600: Außenverzahnung
61: Verbindungsrad
610: Verzahnung
62: Öffnung
63: Bund
7: Antriebsgehäuse
70: Gehäusetopf
700: Formschlusselement
72: Lagerelement (Lagerdom)
720: Öffnung
721: Eingriffsöffnung
73: Motortopf
74: Schneckengehäuse
741: Materialaufdickung
75: Gehäusedeckel
76: Elektronikgehäuse
760: Platine
761: Gehäuseplatte
762: Steckverbinder
8: Motoreinheit
80: Elektromotor
800: Antriebswelle
81: Antriebsschnecke
9: Befestigungselement
A, B: Ort
D: Drehachse
E1, E2: Ebene
H1, H2: Höhe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004044863 A1 [0005]

Claims

Antriebsvorrichtung (1) für eine Verstelleinrichtung zum Verstellen eines Fahrzeugteils, insbesondere eines Fensterhebers, mit - einem Antriebsgehäuse (7), das einen Gehäusetopf (70) aufweist, - einem um eine Drehachse (D) drehbar in dem Gehäusetopf (70) aufgenommenen Antriebsrad (6), - einem mit dem Antriebsrad (6) wirkverbundenen Abtriebselement (3) und - einem mit dem Gehäusetopf (70) verbundenen, ringförmig um die Drehachse (D) erstreckten Getriebedeckel (5), der einen Deckelkörper (50) aufweist, der einen mit dem Gehäusetopf (7) verbundenen, ersten Randabschnitt (502) und einen radial gegenüber dem ersten Randabschnitt (502) nach innen vorstehenden, zweiten Randabschnitt (500) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine axial zwischen dem ersten Randabschnitt (502) und dem zweiten Randabschnitt (500) gemessene Höhe (H1, H2) betrachtet entlang einer Umfangsrichtung um die Drehachse (D) variiert.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Randabschnitt (500) entlang einer senkrecht zur Drehachse (D) gerichteten Ebene (E1) erstreckt ist.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Randabschnitt (502) entlang einer schräg zur Drehachse (D) gerichteten Ebene (E2) erstreckt ist.
Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Randabschnitt (502) einen ersten Abschnitt (503) und einen zweiten Abschnitt (504) aufweist, wobei der erste Abschnitt (503) auf einer ersten Höhe (H1) zu dem zweiten Randabschnitt (500) und der zweite Abschnitt (504) auf einer zweiten Höhe (H1), die größer als die erste Höhe (H1) ist, zu dem zweiten Randabschnitt (500) angeordnet ist
Antriebsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebedeckel (5) an dem ersten Randabschnitt (502) umfänglich mit dem Antriebsgehäuse (7) verbunden, insbesondere verschweißt ist.
Antriebsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebedeckel (5) ein an dem Deckelkörper (50) angeordnetes Dichtelement (51) zum Abdichten eines Übergangs zu dem Antriebsrad (6) aufweist.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (51) mit dem zweiten Randabschnitt (500) verbunden ist.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (51) integral mittels Zweikomponenten-Kunststoffspritzgießen mit dem Deckelkörper (50) verbunden oder als gesondertes Element gefertigt und an den Deckelkörper (50) angesetzt ist.
Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (6) einen Rotationskörper (60) und einen axial entlang der Drehachse (D) von dem Rotationskörper (60) vorstehenden Bund (63) aufweist, wobei das Dichtelement (51) dichtend mit dem Bund (63) zusammenwirkt.
Antriebsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Motoreinheit (8), die einen Elektromotor (80) und eine durch den Elektromotor (80) antreibbare Antriebswelle (800) aufweist.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (800) eine Antriebsschnecke (81) mit einer Schneckenverzahnung aufweist.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (6) mit der Antriebswelle (800) in Getriebeverbindung steht und durch die Antriebswelle (800) antreibbar ist.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement (3) durch eine Seiltrommel (3) zum Bewegen eines mit dem zu verstellenden Fahrzeugteil verbundenen Zugseils (10) gebildet ist.
Baugruppe mit einer Antriebsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche und einem Trägerelement (4), mit dem die Antriebsvorrichtung (1) verbunden ist, wobei das Antriebsgehäuse (7) zusammen mit dem in dem Motortopf (70) eingefassten Antriebsrad (6) und dem mit dem Motortopf (70) verbundenen Getriebedeckel (5) an einer ersten Seite des Trägerelements (4) und das Abtriebselement (3) an einer zweiten Seite des Trägerelements (4) angeordnet sind.