DE19749009A1

DE19749009A1 - Antriebsvorrichtung mit Elektromotor

Info

Publication number: DE19749009A1
Application number: DE19749009A
Authority: DE
Inventors: Johannes Heib; Norbert Knab; Volker Aab
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-11-06
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 1999-05-12
Also published as: US6072254A; JPH11215776A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Antriebsvorrichtung mit einem Elektromotor nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Durch die Druckschrift DE 42 38 375 A1 ist eine solche Antriebsvorrichtung bekannt, beispielsweise zum Bewegen eines Schiebedaches eines Fahrzeugs. Die Antriebsvorrichtung besteht aus einem Elektromotor mit einem Rotor, der eine Rotorwelle in zwei Drehrichtungen anzutreiben vermag, und beispielsweise einem von der Rotorwelle antreibbaren Schneckengetriebe, einem Polrad auf der Motorwelle sowie einem zum Polrad ausgerichteten Hall-Sensor, der, wenn das Polrad von der Motorwelle gedreht wird, Signale an eine Auswerteschaltung gibt.

Durch die Druckschrift WO 91/091 98 ist eine weitere Antriebsvorrichtung bekannt, deren Permanentmagnet nach Art eines Ringes aus magnetisierbarem Werkstoff hergestellt und derart magnetisiert ist, daß er am Umfang einen Nordpol und einen Südpol hat. Ein zur Ausbildung dieses Nordpols und dieses Südpols notwendiger Magnetisierungsvorgang ist in technisch einfacher Weise möglich. Diesem Permanentmagnet sind zwei Hall-Sensoren zugeordnet in einem Winkelabstand von 90 Grad um die Drehachse, wodurch ein Auswertegerät aus Abfolgen von Signalen aus beiden Hall-Sensoren zusätzlich zur Anzahl der Drehungen auch die Drehrichtung ermitteln kann. Diese Antriebsvorrichtung ist verwendbar zum Antreiben eines Fensterhebers, eines Schiebedachträgers eines Spiegeleinstellers oder dergleichen eines Fahrzeugs.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß eine bessere Auflösung der Drehbewegung der Rotorwelle möglich ist. Dies erfolgt dadurch, daß im Betrieb der Antriebsvorrichtung der Ringmagnet mehr Umdrehungen ausführt als die Rotorwelle und demzufolge der wenigstens ein Hall-Sensor mehr Signale an die Auswerteschaltung liefert. Anders ausgedrückt: Ein beispielsweise für einen Fensterheber vorgesehener Hubweg zwischen Endstellungen ist in eine vergrößerte Anzahl von Teilhubwegen auflösbar. In analoger Weise ist auch bei einem Spiegelversteller der größtmögliche Verstellwinkel auflösbar in kleinere Verstellwinkeleinheiten, so daß ein Spiegel feiner ausrichtbar ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Antriebsvorrichtung möglich. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 geben eine beispielsweise Antriebsverbindung an, die sehr zuverlässig arbeitet. Die Weiterbildung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 3 dient der Geräuschminderung.

Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 4 ergeben den Vorteil, daß der Ringmagnet in preisgünstiger Weise herstellbar ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung mit einem Elektromotor ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung in teilweise längs aufgeschnittenem Zustand und die Fig. 2 erfindungswesentliche Merkmale in einer Stirnansicht.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in der Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung hat einen Elektromotor 12, dem ein als Schneckengetriebe 14 ausgebildetes Reduziergetriebe nachgeordnet ist. Die so gebildete Antriebsvorrichtung 10 dient zum Verstellen von Schiebedächern, Fensterscheiben und dergleichen an Fahrzeugen. Zu der Antriebsvorrichtung gehört eine elektronische Steuereinrichtung, die in einem Gehäuse 16 untergebracht ist, welches beispielsweise mit den Gehäusen des Elektromotors 12 und des Schneckengetriebes 14 fest verbunden ist. Aus der Fig. 1 ist weiter ersichtlich, daß innerhalb dieses Gehäuses 16 eine Leiterplatte 18 angeordnet ist, durch die sich unter Belassung von Bewegungsspiel die Rotorwelle 20 des Elektromotors 12 erstreckt. Die Rotorwelle 20 setzt sich fort als Getriebeschnecke des Schneckengetriebes 14. Ein nicht dargestelltes Antriebsritzel, das fest mit einer Abtriebswelle des Schneckengetriebes 14 verbunden ist, wirkt beispielsweise auf einen nicht dargestellten Fensterheber. Die Leiterplatte 18 trägt nicht näher dargestellte Leiterbahnen und elektronische Bauelemente. Sie gehört zu einer Auswerteschaltung, welche Umdrehungen der Rotorwelle 20 erkennt und beispielsweise daraus auch deren Drehzahl erkennt. In einem Abstand neben der Rotorwelle 20 ist ein Ringmagnet 22 drehbar gelagert, beispielsweise mittels eines mit der Leiterplatte 18 vernieteten Bolzens 21. Dieser Ringmagnet 22 ist in der Fig. 2 näher dargestellt. Eine durch die Mitte des Ringmagnets 22 gezeichnete strichpunktierte Bezugslinie liegt in einer Längsachse des Ringmagnets 22 und trennt eine Hälfte des Ringmagnets 22, die einem Nordpol N zugeordnet sind, von einer anderen Hälfte des Ringmagneten 22, die einem Südpol S zugeordnet ist. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 kann der Ringmagnet 22 natürlich auch mehrere sich abwechselnde Nordpole und Südpole haben. Dem Ringmagnet 22 ist ein Hall-Sensor 24 zugeordnet. Der Hall-Sensor 24 besitzt Anschlußdrähte 28 zur elektrischen Verbindung mit Leiterbahnen und damit auch der mechanischen Befestigung an der Leiterplatte 18.

In erfindungswesentlicher Weise ist der mittels des Bolzens 21 gelagerte Ringmagnet 22 antreibbar mittels eines Antriebsrades 26, das auf der Motorwelle 20 befestigt ist und von der Motorwelle 20 drehbar ist. In erfindungswesentlicher Weise ist der Durchmesser des Antriebsrades 26 größer gewählt als der Durchmesser des Ringmagnets 22. Infolgedessen wird eine Umdrehung des Antriebsrades 26 zu mehr als einer Umdrehung des Ringmagnets 22 führen. Im in der Fig. 2 gezeigten Beispiel wird der Ringmagnet 22 zwei Umdrehungen ausführen je einer Umdrehung des Antriebsrades 26.

Damit eine zuverlässige Drehung des Ringmagnets 22 zustande kommt, ist der Ringmagnet 22 an seinem Umfang ebenso wie das Antriebsrad 26 je als ein Zahnrad ausgebildet mit Zähnen 23 bzw. 27. Um einer Geräuschentwicklung im Betrieb entgegenzuwirken, sind, wie dies in der Fig. 1 angedeutet ist, die Zähne 23 und 27 beispielsweise schräg zu den Drehachsen der Zahnräder 22 bzw. 26 ausgerichtet. Es versteht sich für den Fachmann der Mechanik von selbst, daß eine durch die Zähne 23 und 27 bewirkte Antriebsverbindung vom Antriebsrad 26 zum Ringmagnet 22 auch in anderer Weise herstellbar ist.

Im Rahmen der Erfindung kommt es lediglich darauf an, daß mittels des Ringmagnets 22 je einer Anzahl Umdrehungen der Motorwelle 20 mehr Signale vom Hall-Sensor 24 abgegeben werden, als dies in der Antriebsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik der Fall ist.

Ein solcher Ringmagnet 22 ist preisgünstig, wenn er beispielsweise aus Dauermagnetpulver unter Verwendung einer Kunststoffbindung hergestellt wird. Die Form des Ringmagnets 22 ist also beispielsweise durch Spritzen oder Pressen möglich. Das Antriebsrad 26 kann beispielsweise ebenfalls durch Spritzen oder Pressen, beispielsweise aus Kunststoff hergestellt sein.

Die Fig. 1 zeigt im aufgeschnittenen Bereich zwar einen Kollektor, aber der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf einen Kollektormotor eingeschränkt, vielmehr ist der Gegenstand der Erfindung auch in Verbindung mit solchen Elektromotoren möglich, deren Kommutierung elektronisch erfolgt.

Claims

1. Antriebsvorrichtung mit einem Elektromotor, der einen Rotor und eine vom Rotor drehbare Rotorwelle, einen im Betrieb des Elektromotors drehenden Ringmagnet mit wenigstens einem Nordpol und wenigstens einem Südpol sowie einen zum Ringmagnet ausgerichteten Hall-Sensor aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringmagnet (22) in einem Abstand von der Rotorwelle (20) neben dieser drehbar gelagert ist und in Antriebsverbindung steht mit einem auf der Rotorwelle (20) angeordneten Antriebsrad (26), dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Ringmagnets (22).

2. Antriebsvorrichtung mit einem Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung gebildet ist aus Zähnen (23, 27) am Umfang des Ringmagnets (22) und am Umfang des Antriebsrades (26), wobei die Zähne (23, 27) nacheinander in Eingriff bringbar sind.

3. Antriebsvorrichtung mit einem Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (23, 27) schräg zu Drehachsen der Räder (22, 26) ausgerichtet sind.

4. Antriebsvorrichtung mit einem Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringmagnet (22) aus Permanentmagnetpulver mit Kunststoffbindung besteht.