DE19706872A1 - Elektromotorische Antriebsvorrichtung - Google Patents
Elektromotorische AntriebsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektromotorische
Antriebsvorrichtung für Abdeckglieder von Öffnungen in
Fahrzeugen, wie Fensterscheiben, Schiebedächer u. dgl., der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.
Bei einer als elektrischer Fensterheberantrieb für einen
Seilzugfensterheber ausgebildeten elektromotorischen
Antriebsvorrichtung dieser Art (DE 29 15 669 A1, Fig. 3),
sitzt das Schneckenrad freidrehend auf einer in den Boden des
topfförmigen Getriebegehäuses einseitig eingepreßten
Lagerhülse, die frei auskragend in das Gehäuseinnere vorsteht.
Ebenfalls freidrehend sitzt auf der Lagerhülse ein die
Seiltrommel an das Schneckenrad drehfest ankoppelnder
Mitnehmer, der mit einer Mitnehmerklaue in eine mit einer
dämpfenden Auskleidung versehenen Aussparung im Schneckenrad
axial hineinragt und mit einer zweiten Mitnehmerklaue axial in
eine Lochscheibe formschlüssig eingreift. Die Lochscheibe
sitzt drehfest auf einer durch die Lagerhülse
hindurchgeführten Welle, auf der auch die Seiltrommel drehfest
gehalten ist. Beim Drehen des Schneckenrads nimmt dieses über
den Mitnehmer die Lochscheibe mit, die ihrerseits die Welle
und damit die Seiltrommel dreht. Seiltrommel und
Getriebegehäuse sind von einem haubenförmigen Getriebedeckel
überdeckt, der zwei Radialöffnungen zum Durchtritt des auf den
Umfang der Seiltrommel aufgewickelten Seils aufweist. Das in
einem Rohr geführte Seil bildete eine am Fensterheber
befestigte Schlinge, die über die angetriebene Seiltrommel
verschoben wird und so das mit dem Fensterheber verbundene
Fenster bewegt.
Die erfindungsgemäße elektromotorische Antriebsvorrichtung mit
den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil,
daß durch die konstruktive Gestaltung von Schneckenrad und
Seiltrommel sowie von Getriebegehäuse und Trommelaufnahme
jeweils als Baueinheit eine wesentliche Teilereduzierung
erreicht und zudem ein kleinere axiale Bauhöhe der
Antriebsvorrichtung erzielt wird, was sich günstig auf
Fertigungskosten und auf den benötigten Einbauraum im Fahrzeug
auswirkt. Mit der Verringerung der Teilezahl geht auch eine
Gewichtsreduzierung einher. So entfallen gegenüber der
bekannten Antriebsvorrichtung der Mitnehmer, die
Dämpferelemente und der Getriebegehäusedeckel, dessen staub-
und spritzwasserschützende Funktionen gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung durch einen
Dichtungsring zwischen dem Schneckenrad und Seiltrommel
vereinigenden Bauteil und der Trommelaufnahme übernommen
werden, der ein wesentlich geringeres Gewicht hat als der
Getriebegehäusedeckel und wesentlich billiger herzustellen
ist. Die Schneckenrad und Seiltrommel vereinigende Baueinheit
wird als Kunststoffspritzgußteil in einem einzigen
Spritzvorgang gefertigt und bedarf keiner weiteren
Nachbearbeitung.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im
Anspruch 1 angegebenen elektromotorischen Antriebsvorrichtung
möglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind das
Schneckenrad auf der einen Seite und die Seiltrommel auf der
anderen Seite eines scheibenförmigen Trägers als axial
wegstehende, koaxiale Hohlteile ausgebildet, und der Träger
ist zur Drehlagerung der Baueinheit mit einer koaxialen Nabe
versehen. Durch diese konstruktive Gestaltung wird ein
besonders geringes Gewicht der aus Kunststoff gespritzten
Baueinheit erzielt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
die Baueinheit aus Schneckenrad und Seiltrommel auf einem im
den Boden des topfförmigen Getriebegehäuses koaxial zur
Trommelaufnahme endseitig aufgenommenen, frei auskragenden
Lagerbolzen freidrehend angeordnet. Der Lagerbolzen wird dabei
bevorzugt beim Kunststoffspritzen des topfförmigen
Getriebegehäuses gleich mit eingespritzt. Bei der Montage wird
die Dichtung auf die Baueinheit aufgesetzt und diese auf den
Lagerbolzen aufgeschoben und gegen axiales Abfallen gesichert.
Diese konstruktive Ausbildung ist dann von Vorteil, wenn der
Außendurchmesser des Schneckenrads kleiner ist als der
Außendurchmesser der Seiltrommel.
Soll dagegen der Außendurchmesser der Seiltrommel kleiner sein
als der Außendurchmesser des Schneckenrads, so wird gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung der Boden des topfförmigen
Getriebegehäuses als separater Lagerdeckel ausgebildet, der
nach Einlegen der Schneckenrad und Seiltrommel vereinigenden
Baueinheit in das Getriebegehäuse am Getriebegehäuse befestigt
wird. Am Lagerdeckel ist ein Lagerzapfen ausgebildet, der
koaxial zur Trommelaufnahme in das Innere des Getriebegehäuses
vorspringt und die Nabe des Bauteils freidrehend aufnimmt.
Diese konstruktive Gestaltung ergibt zudem noch die
Möglichkeit, durch eine definierte Verschiebung des
Lagerdeckels quer zur Achse des Getriebegehäuses - vor dem
z. B. durch Verschrauben erfolgenden Befestigen des
Lagerdeckels am Getriebegehäuse - verzahnungsrelevante
Toleranzen im Schneckengetriebe auszugleichen und damit das
Verzahnungsspiel deutlich zu reduzieren. Außerdem entfällt ein
separater Lagerbolzen und dessen Einspritzen ins
Kunststoffgehäuse.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
zur Begrenzung des Axialspiels der Schneckenrad und
Seiltrommel bildenden Baueinheit auf dem Lagerzapfen
einerseits die Nabe an einer Stirnseite verschlossen
ausgebildet und andererseits das Getriebegehäuse mit einer
nach innen vorspringenden umlaufenden Radialschulter versehen,
die auf der vom Lagerdeckel abgekehrten Seite des
Schneckenrads dieses hintergreift. Mit der Befestigung des
Lagerdeckels am Getriebegehäuse ist damit das Bauteil auf dem
Lagerzapfen automatisch fixiert, und es bedarf keiner
zusätzlichen Montageteile und Montagehandhabungen, um diese
axiale Sicherung zu erreichen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
der Lagerdeckel aus Blech ausgeführt und der Lagerzapfen
domartig aus dem Blech ausgeprägt. Durch das stabile aber
dünne Blech läßt sich die Bauhöhe der Antriebsvorrichtung
weiter verkleinern.
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ausschnittweise einen Axialschnitt einer
elektromotorischen Antriebsvorrichtung für
einen Seilzugfensterheber,
Fig. 2 einen Axialschnitt einer elektromotorischen
Antriebsvorrichtung für einen Seilzugfensterheber
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Die in Fig. 1 ausschnittweise im Axialschnitt dargestellte
elektromotorische Antriebsvorrichtung für einen
Seilzugfensterheber einer Seitenscheibe in der Fahrzeugtür
eines Kraftfahrzeugs weist ein aus Kunststoff gespritztes
topfförmiges Getriebegehäuse 11 auf, in dem ein Schnecken
getriebe, bestehend aus einem Schneckenrad 12 und einer
Schnecke 13, aufgenommen ist. Die Schnecke 13 ist auf einer
Abtriebswelle 14 eines hier nicht zu sehenden Elektromotors
befestigt oder einstückig mit der Abtriebswelle 14. Der Rotor
sitzt drehfest auf der Abtriebswelle 14 und ist koaxial
im Stator aufgenommen. Zum Antrieb des Fensterhebers
ist ein hier nicht dargestelltes Seil auf dem Umfang
einer Seiltrommel 15 aufgewickelt und als Seilschlinge zu
dem Fensterheber geführt. Durch Drehen der Seiltrommel 15
in die eine oder andere Drehrichtung wird die Seilschlinge
verschoben und damit der Fensterheber auf- oder abwärts be
wegt. Zum Aufwickeln des Seils ist am Umfang der Seiltrommel
15 eine spiralförmig über den Umfang verlaufende Wickelrolle
16 ausgebildet, in der das Seil zumindest teilweise einliegt.
Die Seiltrommel 15 ist von einer Trommelaufnahme 17 mit radia
lem Spaltabstand 18 umschlossen, die ein Abrutschen oder Ab
fallen des Seils verhindert und zugleich zusammen mit der
Seiltrommel 15 eine Abdichtung des Getriebegehäuses 11 ohne
zusätzlichen Gehäusedeckel ermöglicht. Die zylindrische Trom
melaufnahme 17 ist koaxial zur Gehäuseachse einstückig an das
Getriebegehäuse 11 angespritzt.
Die Seiltrommel 15 wird von dem zur Drehbewegung von der
Schnecke 13 angetriebenen Schneckenrad 12 je nach Drehrichtung
des Elektromotors in die eine oder andere Richtung gedreht.
Hierzu sind Schneckenrad 12 und Seiltrommel 15 zu einer
Baueinheit 19 vereinigt, die als Spritzgußteil aus Kunststoff
gefertigt ist. Zur Erzielung einer geringgewichtigen
Baueinheit 19, ist das Schneckenrad 12 auf der einen Seite und
Seiltrommel 15 auf der anderen Seite eines scheibenförmigen
Trägers 20 als axial wegstehendes, koaxiales Hohlteil
ausgebildet und zur Drehlagerung der Baueinheit 19 im
Getriebegehäuse 11 am scheibenförmigen Träger 20 eine koaxiale
Nabe 21 angespritzt. Die Nabe 21 ist auf einen im Boden 111
des topfförmigen Getriebegehäuses 11 koaxial zur Gehäuseachse
endseitig drehfest aufgenommenen, frei auskragenden
Lagerbolzen 22 freidrehend aufgesetzt. Der Lagerbolzen 22, der
zur besseren Verbindung mit dem Kunststoff des
Getriebegehäuses 11 an seinem einen Ende eine Riffelung 23
trägt, wird beim Spritzen des Getriebegehäuses 11 in den Boden
111 mit eingespritzt. Zur Begrenzung des Axialspiels der
Baueinheit 19 auf dem Lagerbolzen 22 ist einerseits am Boden
111 des Getriebegehäuses 11 ein den Lagerbolzen 22
konzentrisch umschließender Anschlagbund 24 ausgebildet, an
dem die Nabe 21 mit ihrer einen Stirnseite anliegt, und
andererseits an der vom Anschlagbund 24 abgekehrten Stirnseite
der Nabe 21 auf den Lagerbolzen 22 eine Scheibe 25 aufgesetzt,
die von einem in einer Nut 26 im Lagerbolzen 22 eingesetzten
Sprengring 27 gehalten wird.
Da der Außendurchmesser der Trommelaufnahme 17 größer ist als
der Außendurchmesser des Schneckenrads 12 deckt die
Seiltrommel 15 das Innere des Getriebegehäuses 11 auf der dem
Boden 111 gegenüberliegenden Gehäuseöffnung ab. Für den Staub-
und Spritzwasserschutz ist zwischen der von Schneckenrad 12
und Seiltrommel 15 gebildeten Baueinheit 19 einerseits und der
Trommelaufnahme 17 andererseits eine ringförmige Dichtung 28
eingelegt, die auf einem glattflächigen Ringabschnitt 191 des
Bauteils 19 befestigt ist und sich gegen die Innenwand 171 der
Trommelaufnahme 17 andrückt. Der Ringabschnitt 191 ist zwi
schen der Stirnverzahnung 121 des Schneckenrads 12 und den Ril
len 16 der Seiltrommel 15 angeordnet. Ferner erfolgt eine Ab
dichtung zu der Nabe 21 und dem Lagerbolzen 22. Zum Messen des
Drehmoments etc. während der Fertigung ist die Schneckenrad 12 und
Seiltrommel 15 vereinigende Baueinheit 19 mit einer
Prüfverzahnung 29 versehen, die als konzentrisch zur Nabe 21
ausgebildeter Zahnkranz 30 axial von dem scheibenförmigen
Träger 20 in das Innere des die Seiltrommel 15 bildenden
Hohlteils hineinragt. Zahnkranz 30 mit Prüfverzahnung 29 ist
einstückig mit der Baueinheit 19 verbunden und wird beim
Spritzen der Baueinheit 19 gleich mit angeformt.
Die beschriebene konstruktive Gestaltung der
Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 1 erfordert aus Montagegründen,
daß der Außendurchmesser des Schneckenrads 12 immer kleiner
ist als der Außendurchmesser der Seiltrommel 15. Möchte man
aus bestimmten Gründen dagegen den Außendurchmesser des
Schneckenrads 12 größer machen als den Außendurchmesser der
Seiltrommel 15, so erfordert dies eine konstruktive Gestaltung
der Antriebsvorrichtung, wie sie in Fig. 2 im Axialschnitt
dargestellt ist. Soweit die Bauteile in Fig. 2 mit Bauteilen
in Fig. 1 übereinstimmen, sind sie mit gleichen, mit einem
Beistrich versehenen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Abweichend von dem Getriebegehäuse 11 in Fig. 1 ist der Boden
des Getriebegehäuses 11' nicht einstückig mit dem ebenfalls
aus Kunststoff gefertigten Getriebegehäuse 11' sondern als
separater Lagerdeckel 31 aus Blech ausgebildet, der mittels
Schrauben 32 am Getriebegehäuse 11' befestigt ist. Aus dem
Lagerdeckel 31 ist ein in das Innere des Getriebegehäuses 11'
hin vorspringender Lagerzapfen 33 ausgeformt, der domartig aus
dem Blech ausgeprägt ist. Auf dem Lagerzapfen 33 sitzt
freidrehend die Nabe 21' der Baueinheit 19', die in gleicher
Weise wie in Fig. 1 Schneckenrad 12' und Seiltrommel 15'
vereinigt, wobei allerdings das Schneckenrad 12' einen
größeren Außendurchmesser als die Seiltrommel 15'
besitzt. Zur Begrenzung des Axialspiels der Baueinheit 19 auf
dem Lagerzapfen 33 ist einerseits die Nabe 21' an einer
Stirnseite verschlossen ausgebildet und andererseits das
Getriebegehäuse 11' mit einer nach innen vorspringenden,
umlaufenden Radialschulter 34 versehen, die auf der vom
Lagerdeckel 31 abgekehrte Seite des Schneckenrads 12' dieses
hintergreift. Die Radialschulter 34 ist dabei an einem einen
Übergang von der hohlzylindrischen Gehäusewand 112 des
Gehäuses 11' zu der Trommelaufnahme 17' bildenden ringförmigen
Gehäuseabschnitt 113 des Getriebegehäuses 11' ausgebildet. In
gleicher Weise wie in Fig. 1 ist zwischen dem Bauteil 19' und
der Trommelaufnahme 17' eine ringförmige Dichtung 28'
eingelegt, die anders als in Fig. 1 diesmal in der
Trommelaufnahme 17' gehalten ist und sich an den
glattflächigen Ringabschnitt 191' der Baueinheit 19' andrückt.
Im übrigen stimmt die Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 2 in
Aufbau und Funktion mit der zu Fig. 1 beschriebenen
Antriebsvorrichtung überein.
Zur Montage der Antriebsvorrichtung wird die ringförmige
Dichtung 28' in das Getriebegehäuse 11' in einer dort
ausgebildeten Ringschulter 35 eingelegt. Dann wird die das
Schneckenrad 12' und die Seiltrommel 15' vereinigende
Baueinheit 19' in das Getriebegehäuse 11' eingesetzt und der
Lagerdeckel 31 mit seinem Lagerzapfen 33 in die Nabe 21' der
Baueinheit 19' eingesteckt. Nach Zentrieren der Baueinheit 19'
innerhalb des Getriebegehäuses 11', was durch Verschieben des
Lagerdeckels 31 quer zur Gehäuseachse bewirkt werden kann,
wird der Lagerdeckel 31 mittels der Schrauben 32 am
Getriebegehäuse 11' festgelegt. Für Prüfzwecke trägt die
Baueinheit 19' in gleicher Weise wie in Fig. 1 die auf dem
koaxialen Zahnkranz 30' ausgebildete Prüfverzahnung 29'.
Claims (15)
1. Elektromotorische Antriebsvorrichtung für Abdeckglieder
von Öffnungen in Fahrzeugen, wie Fensterscheiben,
Schiebedächer u. dgl., mit einem topfförmigen
Getriebegehäuse (11; 11') mit einem im Getriebegehäuse
(11; 11') aufgenommenen Schneckengetriebe, das ein frei
drehend gelagertes Schneckenrad (12; 12') aufweist, und
mit einer vom Schneckenrad (12; 12') gedrehten Seiltrommel
(15; 15'), auf deren Umfang ein Seil zum Antrieb des
Abdeckglieds aufgewickelt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Seiltrommel (15; 15') mit dem Schneckenrad
(12; 12') zu einer Baueinheit (19; 19') vereinigt und am
Umfang von einer Trommelaufnahme (17; 17') umgeben ist,
die am Getriebegehäuse (11; 11') ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
an der Baueinheit (19; 19') zwischen Stirnverzahnung
(121; 121') des Schneckenrads (12; 12') und
Seilaufwickelfläche der Seiltrommel (15; 15') ein
glattflächiger, von der Trommelaufnahme (17; 17')
umschlossener Ringabschnitt (191; 191') ausgebildet ist
und daß zwischen dem Ringabschnitt (191; 191') und der
Innenwand (171; 171') der Trommelaufnahme (17; 17') eine
ringförmige Dichtung (28; 28') angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Schneckenrad (12; 12') auf der
einen Seite und die Seiltrommel (15; 15') auf der anderen
Seite eines scheibenförmigen Trägers (20; 20') jeweils als
axial wegstehendes, koaxiales Hohlteil ausgebildet ist,
und daß der Träger (20; 20') zur Drehlagerung der
Baueinheit (19; 19') mit einer koaxialen Nabe (21; 21')
versehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
am Träger (20; 20') ein Zahnkranz (30; 30') mit einer
Prüfverzahnung (29; 29') konzentrisch zur Nabe (21; 21')
angeordnet ist, der einstückig mit dem Träger (20; 20')
ausgebildet ist und in das Innere des die Seiltrommel
(15; 15') bildenden Hohlteils hineinragt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Baueinheit (19) auf einem im
Boden (11) des topfförmigen Getriebegehäuses (11) koaxial
zur Trommelaufnahme (17) endseitig drehfest aufgenommenen,
frei auskragenden Lagerbolzen (22)
freidrehend sitzt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Begrenzung des Axialspiels der Baueinheit (19) auf
dem Lagerbolzen (22) am Boden (111) des Getriebegehäuses
(11) ein den Lagerbolzen (22) konzentrisch umschließender
Anschlagbund (24) ausgebildet und an der vom Anschlagbund
(24) abgekehrten Stirnseite der Nabe (21) auf dem
Lagerbolzen (22) ein radial vorstehender Sicherungsring
(25, 26, 27) befestigt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Seil
trommel (15) größer ist als der des Schneckenrads (12).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Boden des topfförmigen Ge
triebegehäuses (11') als separater Lagerdeckel (31)
ausgebildet ist, der am Getriebegehäuse (11'), z. B.
durch Verschrauben, befestigt ist und einen in das In
nere des Getriebegehäuses (11') vorspringenden, zur
Trommelaufnahme (17') koaxialen Lagerzapfen (33) trägt,
auf dem die Nabe (21') der Baueinheit (19') freidrehend
aufsitzt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagerdeckel (31) quer zur Achse des Getriebe
gehäuses (11') verschiebbar und einstellbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich
net, daß der Lagerzapfen (33) einstückig mit dem Lager
deckel (31) ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagerzapfen (33) domartig aus dem Lagerdeckel
(31) ausgeformt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagerdeckel (31) aus Blech ausgeführt und der
Lagerzapfen (33) aus dem Blech ausgeprägt ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-12, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Axialspiels der
Baueinheit (19') auf dem Lagerzapfen (33) einerseits
die Nabe (21') an einer Stirnseite verschlossen ausge
bildet ist und andererseits das Getriebegehäuse (11')
eine nach innen vorspringende, umlaufende Radialschulter
(34) aufweist, die auf der vom Lagerdeckel (31) abge
kehrten Seite des Schneckenrads (12') dieses hintergreift.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des
Schneckenrads (12') größer ist als der der Seiltrommel
(15').
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 und 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Radialschulter (34) an einem
einen Übergang von der hohlzylindrischen Gehäusewand
(112) des Getriebegehäuses (11') zu der Trommelaufnahme
(17') bildenden ringförmigen Gehäuseabschnitts (113)
ausgebildet ist.
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