DE10262404B3 - Elektromotor, insbesondere für eine Scheibenwischvorrichtung sowie Scheibenwischvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
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- H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
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- H02K7/1166—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion comprising worm and worm-wheel
Abstract
Elektromotor (10) mindestens umfassend ein Abtriebselement (24) und ein Positionsbestimmungselement (20) wobei das Positionsbestimmungselement (20) am Abtriebselement (24) mittels Verprägen befestigt ist, wobei das Abtriebselement (24) mindestens eine Abtriebswelle (22) und ein damit wirkverbundenes Zahnrad (18) umfasst, wobei das Positionsbestimmungselement (20) axial zur Abtriebswelle angeordnet ist, wobei das Positionsbestimmungselement (20) von im Wesentlichen zylindrischer Gestalt ist, und entlang seiner Längserstreckung mindestens zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, wobei das Positionsbestimmungselement (20) Kerben aufweist, welche im Bereich des größeren Durchmessers des Positionsbestimmungselementes (20) angeordnet sind.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung betrifft einen Elektromotor sowie eine Scheibenwischvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.
- Es sind schon zahlreiche Elektromotoren für Scheibenwischvorrichtungen bekannt, welche ein Abtriebselement aufweisen, das aus einer Abtriebswelle und einem Zahnrad besteht, auf dem ein Magnet als Positionsbestimmungselement angeordnet ist. Bei derartigen Elektromotoren wird mittels eines Hall-Elementes die Position der Abtriebswelle ermittelt, indem das Magnetfeld des Magnets detektiert wird. Die Magneten sind hier üblicherweise durch Clipse am Zahnrad befestigt. Eine derartige Verbindung ist jedoch aufwändig, kostenintensiv und toleranzbehaftet. Häufig müssen die Magnete noch mittels Klebstoff gegen ein zufälliges Lösen gesichert werden.
- Die
DE 41 38 194 A1 ,DE 101 18 387 A1 ,DE 197 27 383 C2 ,DE 101 04 035 A1 ,JP H07-67 293 A JP H08-47 206 A DE 101 51 706 A1 weisen Merkmale nach Gattung der unabhängigen Ansprüche auf. - Vorteile der Erfindung
- Der erfindungsgemäße Elektromotor mit den Merkmalen des Hauptanspruches hat den Vorteil, dass das Positionsbestimmungselement am Abtriebselement mittels Verprägen befestigt ist. Dadurch werden keine zusätzlichen Clipshaken mehr benötigt, um den Magnet auf dem Zahnrad zu befestigen. Dies führt zu einer Kostensenkung aufgrund der Reduzierung der Anzahl der benötigten Bauelemente. Weiterhin wird auf diese Weise der Verbindungsprozess vereinfacht, da Verprägungsprozesse relativ einfach automatisierbar sind. Darüber hinaus werden durch den Verprägeprozess Teiletoleranzen ausgeglichen, so daß sich das Positionsbestimmungselement spielfrei befestigt ist und auch nicht geringfügig verdrehen kann.
- Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Abtriebselement mindestens eine Abtriebswelle und ein damit wirkverbundenes Zahnrad umfasst, da auf diese Weise das Positionsbestimmungselement direkt auf das Zahnrad verprägt werden kann.
- Eine optimale Positionsbestimmung ist dann ermöglicht, wenn das Positionsbestimmungselement axial zur Abtriebswelle angeordnet ist. Darüber hinaus wird auf diese Weise der benötigte Bauraum auf ein Minimum reduziert.
- Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn das Abtriebselement eine Anlagefläche aufweist, die der Kontur des Positionsbestimmungselementes im Wesentlichen folgt, da auf diese Weise der Verprägeprozess besonders einfach realisiert werden kann.
- Weiterhin ist es als vorteilhaft anzusehen, wenn das Positionsbestimmungselement in einer schalenartigen Aufnahme des Antriebselements formschlüssig aufgenommen ist. Dies gilt insbesondere, wenn die Aufnahme Wände aufweist, die das Positionsbestimmungselement in radialer Richtung nicht überragen. Auf diese Weise ist einerseits die Positionierung des Positionsbestimmungselement in radialer Richtung sichergestellt. Weiterhin ist das Positionsbestimmungselement auf diese Weise leicht zugänglich, sodass ein Sensor zur Abtastung des Positionsbestimmungselementes in einfacher Weise angeordnet werden kann.
- Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn das Positionsbestimmungselement als Magnet ausgebildet ist, da diese in großen Stückzahlen kostengünstig erhältlich sind, mittels Hall-Sensoren in einfacher Weise detektierbar sind und zahlreiche Verfahren zur Auswertung derartiger Signale bereits im Stand der Technik bekannt sind.
- Die Genauigkeit der Positionsbestimmung wird erhöht, wenn das Positionsbestimmungselement in Bezug auf das Abtriebselement radial unbeweglich ist.
- Eine besonders gute Verbindung ergibt sich dann, wenn das Positionsbestimmungselement durch Heißverprägen am Abtriebselement befestigt ist.
- Eine erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung mit den Merkmalen eines der vorhergehenden Ansprüche hat den Vorteil, dass sie einfach und kostengünstig herstellbar ist und weniger fehleranfällig ist als konventionelle Scheibenwischvorrichtungen.
- Zeichnungen
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein erfindungsgemäßer Elektromotor in schematischer Darstellung, -
2 , ein Abtriebselement und ein Positionsbestimmungselement eines erfindungsgemäßen Elektromotors in einer perspektivischen Explosionsdarstellung und -
3 ein Abtriebselement mit einem Positionsbestimmungselement eines erfindungsgemäßen Elektromotors in perspektivischer Darstellung. - Beschreibung des Ausführungsbeispiels
-
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Elektromotor10 in einer schematischen Darstellung. Dieser umfasst im Wesentlichen ein Polgehäuse12 , aus dem eine Ankerwelle14 ragt, welche an ihrem freien Ende eine Schnecke16 trägt. Diese Schnecke16 kämmt ein Zahnrad18 als Schneckenrad, in dessen Zentrum ein Positionsbestimmungselement20 angeordnet ist. Das Zahnrad18 treibt eine Abtriebswelle22 (2 ) an, welche gemeinsam das Abtriebselement24 bilden. - In
2 ist das Abtriebselement24 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung detailliert dargestellt. Die Abtriebswelle22 ist an einem Ende ihrer Längserstreckung drehfest mit dem Zahnrad18 verbunden. Auf dem Zahnrad18 ist auf der dem freien Ende der Abtriebswelle22 abgewandten Seite eine Aufnahme26 angeordnet, welche schalenartig ausgebildet ist und somit als Boden eine Anlagefläche28 aufweist, welche von einer Wand30 kragenartig umschlossen ist. Die Anlagefläche28 und die kragenartige Wand30 folgen im Wesentlichen der Kontur des Positionsbestimmungselementes20 . In einer Variation können natürlich auch mehrere Wände vorgesehen sein bzw. die Wand30 eine oder mehrere Aussparungen bzw. Durchbrüche aufweisen. Die Höhe h der Wand30 ist dabei gerade so hoch gewählt, dass sie mit der Höhe H des Positionsbestimmungselementes20 identisch ist und damit in montierter Lage bündig abschließt. Natürlich kann die Höhe h der Wände30 auch etwas geringer oder höher sein als die Höhe H des Positionsbestimmungselementes20 . - Wie in
2 dargestellt, ist sowohl die Anlagefläche28 wie auch die Fläche des Positionsbestimmungselementes20 kreisförmig und im Zentrum des Zahnrades18 koaxial zur Abtriebswelle22 angeordnet. Natürlich sind auch andere Formen, wie eine Ellipsenform oder eine Rechteckform möglich. - In einer Variation kann das Positionsbestimmungselement auch ringförmig ausgebildet sein, sodass die Wand
30 im Zentrum des ringförmigen Positionsbestimmungselementes20 angeordnet ist. - Das Positionsbestimmungselement
20 ist von im Wesentlichen zylindrischer Gestalt und weist entlang seiner Längserstreckung, also entlang seiner Höhe H mindestens zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern auf. Bei der Montage wird der Bereich mit dem größeren Durchmesser mit der Anlagefläche28 in Berührung gebracht und das Positionsbestimmungselement mit den Wänden30 des Abtriebselementes verprägt. Durch den dadurch entstehenden Hinterschnitt ist das Positionsbestimmungselement20 am Abtriebselement24 axial fixiert. Hierzu kann das Positionsbestimmungselement20 auch kegelförmig ausgebildet sein. - Zur radialen Fixierung weist das Positionsbestimmungselement
20 noch einige Kerben auf, welche hier im Bereich des größeren Durchmessers des Positionsbestimmungselementes20 angeordnet sind, sodass Material aus den Wänden30 beim Verprägen in die Kerben fließen kann. Auf diese Weise ergibt sich eine optimale radiale Fixierung des Positionsbestimmungselementes20 auf dem Abtriebselement24 . - In
3 ist das Abtriebselement24 mit dem Positionsbestimmungselement20 in montierter Darstellung gezeigt. Das Positionsbestimmungselement20 ist in die schalenartige Aufnahme26 eingesetzt und mittels Heißverprägen dort befestigt. Natürlich kann das Positionsbestimmungselement20 auch durch ein anderes bekanntes Verprägeverfahren, wie Ultraschallverprägen oder Verprägen durch Kaltverformen befestigt sein. - Beim Heißverprägen fließt Material der Wände
30 um den Bereich des größeren Durchmessers des Positionsbestimmungselement20 herum und sichert es somit gegen Herausfallen. Durch die Kerben oder Noppen am Positionsbestimmungselement20 oder an der Aufnahme26 entsteht ein Formschluß zwischen der Aufnahme26 und dem Positionsbestimmungselement20 , sodass sich eine radiale Sicherung des Positionsbestimmungselementes20 auf dem Abtriebselement24 ergibt. Die Wände30 der Aufnahme26 schließen hierbei bündig mit der der Abtriebswelle22 abgewandten Oberseite des Positionsbestimmungselementes20 ab, sodass die Zugänglichkeit des Positionsbestimmungselementes20 gewährleistet ist. - Das Zahnrad
18 ist typischerweise aus Kunststoff ausgebildet, jedoch kann dieses auch aus Metall oder aus einem Keramikwerkstoff hergestellt sein. Insbesondere glasfaserverstärkte Kunststoffe sind hierfür geeignet, die beispielsweise auch noch mit zusätzlichen Metalleinsätzen verstärkt sein können. Die Aufnahme26 ist aus Kunststoff ausgebildet, kann prinzipiell aber auch aus Metall ausgebildet sein. In einer Variation kann die Aufnahme26 auch direkt gemeinsam mit dem Zahnrad18 in einem Spritzgussverfahren einstückig hergestellt worden sein. Die Abtriebswelle22 ist hierbei in das Zahnrad eingepresst, sodass sich eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen Abtriebswelle22 und Zahnrad18 ergibt. In einer weiteren Variation kann das Zahnrad auch direkt um die Abtriebswelle22 , insbesondere gemeinsam mit der Aufnahme26 , gespritzt werden.
Claims (7)
- Elektromotor (
10 ) mindestens umfassend ein Abtriebselement (24 ) und ein Positionsbestimmungselement (20 ) wobei das Positionsbestimmungselement (20 ) am Abtriebselement (24 ) mittels Verprägen befestigt ist, wobei das Abtriebselement (24 ) mindestens eine Abtriebswelle (22 ) und ein damit wirkverbundenes Zahnrad (18 ) umfasst, wobei das Positionsbestimmungselement (20 ) axial zur Abtriebswelle angeordnet ist, wobei das Positionsbestimmungselement (20 ) von im Wesentlichen zylindrischer Gestalt ist, und entlang seiner Längserstreckung mindestens zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, wobei das Positionsbestimmungselement (20 ) Kerben aufweist, welche im Bereich des größeren Durchmessers des Positionsbestimmungselementes (20 ) angeordnet sind. - Elektromotor (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebselement (24 ) eine Anlagefläche (28 ) aufweist, die der Kontur des Positionsbestimmungselements (20 ) im Wesentlichen folgt. - Elektromotor (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionsbestimmungselement (20 ) in einer schalenartigen Aufnahme des Abtriebselementes (24 ) welches Wände (30 ) aufweist die das Positionsbestimmungselement (20 ) in radialer Richtung nicht überragen. - Elektromotor (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionsbestimmungselement (20 ) als Magnet ausgebildet ist. - Elektromotor (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionsbestimmungselement (20 ) in Bezug auf das Abtriebselement (24 ) radial und/oder axial unbeweglich ist. - Elektromotor (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionsbestimmungselement (20 ) durch Heißverprägen am Abtriebselement (24 ) befestigt ist. - Scheibenwischvorrichtung mit einem Elektromotor (
10 ) nach einem Anspruch 1.
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