DE19849837C2

DE19849837C2 - Tandem-Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Fahrzeugdach

Info

Publication number: DE19849837C2
Application number: DE1998149837
Authority: DE
Inventors: Bernhard Meier; Thomas Kraus; Daniel Boehmer
Original assignee: Webasto Vehicle Systems International GmbH
Current assignee: WEBASTO VEHICLE SYSTEMS INTERNATIONAL GMBH, 82131
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2018-10-30
Also published as: DE19849837A1; JP2000127765A

Description

Die Erfindung betrifft eine Tandem-Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Fahrzeugdach, wie etwa ein Schiebedach, mit zwei wirkungsmäßig in Reihe geschalteten Antriebssystemen, mit zwei Elektromotoren, die über jeweils ein eigenes Getriebe über wenigstens ein Kraftübertragungsmittel (Antriebskabel bzw. Kabelzug) mit dem verstellbaren Fahrzeugteil in Antriebsverbindung stehen, wobei die Krafteinleitung von den Antriebssystemen in das Kraftübertragungsmittel an in Bewegungsrichtung desselben versetzten Stellen erfolgt, und mit einer elektronischen Steuerschaltung zum Ansteuern der beiden Elektromotoren.

Beispielsweise für große Schiebedächer von Kraftfahrzeugen muß ein hohes Drehmoment zur Verfügung gestellt werden, um das Schiebedach bzw. die Schiebedachelemente zu verschieben. Systembedingt kann dieses hohe Drehmoment nicht an einem einzigen Punkt in das Kraftübertragungsmittel z. B. in Gestalt eines Antriebskabels eingeleitet werden, da sonst mit einer Überlastung des Kabels zu rechnen ist. Deshalb werden zur Zeit zur Lösung derartiger Antriebsaufgaben zwei separate Antriebssysteme, jeweils enthaltend einen Elektromotor verwendet, die auf das Antriebskabel in einem bestimmten Abstand voneinander über Getriebe einwirken und wirkungsmäßig in Reihe geschaltet sind.

Eine derartige Tandem-Antriebsvorrichtung der vorstehend genannten Art ist aus der DE 197 34 815 C1 bekannt. Jeder der beiden Elektromotoren der beiden Antriebssysteme wird durch eine eigene Steuerschaltung, jeweils implementiert auf einer Platine und angeordnet in einem eigenen Gehäuse, angesteuert. Problematisch ist dabei, daß aufgrund dieser Anordnung eine Signalverbindungsleitung und eine Stromverbindungsleitung zwischen den beiden Antriebssystemen bzw. Motoren erforderlich ist. Problematisch ist eine derartige Leitungsanordnung insbesondere im Zusammenhang mit heute häufig verwendeten getakteten Motoren, da auf diese Weise EMV-Störungen unvermeidlich sind. Außerdem bedeuten die getrennten Ansteuereinheiten entsprechend hohen Materialaufwand.

Aus der DE 195 02 019 C1 ist eine Anordnung mit zwei elektrischen Antrieben bekannt, von denen einer eine verstellbare Dachplatte und der andere einen Heckscheibenwischer betätigt. Beide Antriebe arbeiten völlig unabhängig voneinander.

Aus der DE 196 50 160 A1 ist es bekannt, zwei gleiche Elektromotore auf einem gemeinsamen Montagegestell zu befestigen und diese mechanisch über eine Koppelvorrichtung so zu verbinden, daß sie auf ein gemeinsames Abtriebsglied wirken.

Aus der DE 195 13 085 C1 ist es bekannt, mittels eines ersten Antriebssystems aus einem Motor und einem Getriebe einen elektrischen Fensterheber zu betätigen und mittels eines weiteren nahe dem ersten angeordneten Antriebssystems beispielsweise eine elektrische Sitz- oder Spiegelverstellung vorzunehmen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demnach darin, eine Tandem- Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Fahrzeugteil der eingangs genannten Art zu schaffen, die nicht mit den vorstehend genannten EMV-Problemen behaftet und kostengünstig realisierbar ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Steuerschaltung für beide Elektromotoren der beiden getrennten Antriebssysteme auf einer gemeinsamen Platine integriert und in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht ist, das angrenzend an beide Elektromotoren zwischen diesen vorgesehen ist. Hierdurch wird eine kompakte Bauform der gesamten Tandem-Antriebsvorrichtung auf Grundlage einer einzigen gemeinsamen Steuereinheit geschaffen.

Durch Implementierung der Steuereinheit bzw. Steuerschaltung für beide Elektromotoren auf einer gemeinsamen Platine entfallen die beim Stand der Technik benötigten Signalverbindungs- und Stromübertragungsleitungen zwischen den Antriebssystemen, so daß die hiermit verbundenen EMV-Probleme nicht auftreten. Aufgrund einer einheitlich für beide Antriebssystem realisierten Steuerschaltung, die in einem gemeinsamen Gehäuse für beide Antriebssysteme vorgesehen ist, gestaltet sich die Herstellung der Tandem-Antriebsvorrichtung außerdem einfach und kostengünstiger als beim Stand der Technik. Zur platzsparenden und wirkungsmäßig optimalen Anordnung ist vorgesehen, daß die Antriebseinheiten diagonal gegenüberliegend an zwei aufeinander zu weisenden Seiten des die Steuerschaltung aufnehmenden Gehäuses angeordnet sind.

Zu einer platzsparenden und bezüglich der Kraftübertragung optimierten Anordnung der Antriebssysteme trägt bei, wenn vorteilhafterweise die Elektromotoren drehsymmetrisch um eine Gehäuse-Vertikalmittenachse derart angeordnet sind, daß ihre Getriebe beidseits des gemeinsamen Kraftübertragungsmittels zu liegen kommen. Gemäß einer Variante ist dabei vorgesehen, die Getriebe der beiden Elektromotoren an voneinander weg weisenden Enden der Elektromotoren anzuordnen. Gemäß einer weiteren Variante ist vorgesehen, die Getriebe der beiden Elektromotoren an aufeinanderzuweisenden Enden der Elektromotoren anzuordnen.

Zusätzlich optimierbar ist die platzsparende Anordnung der erfindungsgemäßen Tandem-Antriebsvorrichtung dadurch, daß die Kontur der an die Elektromotoren angrenzenden Gehäuseseiten an die Außenkontur der Gehäuse angepaßt sind. Diese Maßnahme trägt auch zur Vereinfachung der Montage bei, weil die entsprechenden Elektromotor- und Gehäuseränder bei der Montage am Fahrzeug gegenseitig Führungsfunktion haben.

Ferner ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß das Gehäuse einen die Platine tragenden Boden und einen lösbar mit dem Boden verbundenen Deckel aufweist. Dies erleichtert die Montage vor Ort, bei der zunächst der Boden am entsprechenden Karosserieteil befestigt wird, woraufhin die Platine am Boden montiert und diese Anordnung schließlich durch den Deckel verschlossen wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine herkömmliche Tandem-Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Fahrzeug teil, und

Fig. 2 bis 6 unterschiedliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Tandem- Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Fahrzeugteil.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Tandem-Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Fahrzeugteil gemäß dem einleitend gewürdigten Stand der Technik. Diese Antriebsvorrichtung umfaßt zwei wirkungsmäßig in Reihe geschaltete, identisch aufgebaute Antriebssysteme 1 und 2, aufweisend jeweils einen Elektromotor 3 bzw. 4 und ein Getriebe 5 bzw. 6 mit einer Schneckenwelle und einem Schneckenrad und einer Antriebswelle, die in Eingriff steht mit einem Kraftübertragungsmittel in Gestalt eines Kabelzugs 7, der zug- und drucksteif geführte Antriebskabel umfaßt. Der Anschluß der Getriebe 5, 6 an die Elektromotoren 3, 4 und die wirkungsmäßige Verbindung mit dem Kabelzug 7 bilden nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und sind beispielsweise in der DE 197 34 815 C1 erläutert, die eingangs gewürdigt ist.

Jedem Antriebssystem 1, 2 ist eine eigene elektronische Steuerschaltung 8 bzw. 9 zugeordnet. Diese Steuerschaltungen 8, 9 sind jeweils auf einer eigenen, nicht dargestellten Platine implementiert, die in einem Gehäuse 10 bzw. 11 angeordnet ist, das zwischen dem jeweiligen Elektromotor 3, 4 und dem jeweiligen Getriebe 5, 6 angrenzend an diese Bauteile angeordnet ist. Die Steuerschaltungen 8, 9 sind miteinander über eine Signalverbindungsleitung und eine Stromzufuhrleitung verbunden, die bei der Ausführungsform von Fig. 1 in einem gemeinsamen Leitungsstrang 12 zusammengefaßt sind. Dieser Leitungsstrang 12 trägt, wie einleitend erläutert, zur erhöhten Herstellungs- und Montagekosten bei und ist außerdem Ursache für EMV-Probleme, insbesondere beim Einsatz getakteter Motoren.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Fig. 2 bis 6 näher erläutert, die verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäß ausgebildeter Tandem- Antriebsvorrichtungen zeigen. Soweit dieselben Bauteile wie in Fig. 1 betroffen sind, sind in den Fig. 2 bis 6 für die erfindungsgemäße Tandem-Antriebsvorrichtung dieselben Bezugsziffern verwendet, weshalb sich eine detaillierte Erläuterung dieser Bauteile erübrigt.

Ein wesentliches Merkmal der in Fig. 2 bis 6 gezeigten unterschiedlichen Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Tandem-Antriebsvorrichtung besteht darin, daß eine einzige gemeinsame Steuerschaltung für beide Antriebssysteme 1 und 2 vorgesehen ist. Diese Steuerschaltung ist für beide Antriebssysteme auf einer gemeinsamen (nicht gezeigten) Platine implementiert, die in einem Gehäuse 14 untergebracht ist. Durch diese Anordnung erübrigen sich separate Steuer- und Stromleitungen. Für sämtliche der Ausführungsformen gemäß Fig. 2 bis 6 gilt, daß die Antriebssysteme 1, 2 diagonal gegenüberliegend auf gegenüberliegenden Seiten des Steuerschaltungsgehäuse 14 angeordnet sind, das im Bereich dieser Seiten an die Außenkontur des Antriebssystems 1, 2 bzw. insbesondere des Elektromotors angepaßt ist.

Die in den Fig. 2 bis 6 gezeigten Ausführungsformen unterscheiden sich, abgesehen von den vorstehend angeführten Grundmerkmalen, die auch durch eine punktsymmetrische Anordnung der beiden Antriebssysteme 1, 2 um eine Gehäuse- Vertikalmittenachse gekennzeichnet ist, durch Details der Relativanordnung der Antriebssysteme 1, 2 zueinander.

In Fig. 2 sind die Antriebssysteme 1, 2 in Richtung des Kabelzugs 7 bzw. 7A, 7B versetzt so angeordnet, daß die Getriebe 5, 6 außen liegen und die den Getrieben 5, 6 gegenüberliegenden Stirnseiten 15, 16 der Elektromotoren 3, 4 im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen, die durch das Zentrum des Gehäuses 14 verläuft. Dabei stellen die Kabelzüge 7A und 7B und der einzige Kabelzug 7 Alternativen dar, wobei ein einziger zentraler Kabelzug 7 für den Fall vorgesehen ist, daß beide Getriebe 5 bzw. 6 ihr Drehmoment in den einzigen Kabelzug 7 einleiten, wie dies beispielsweise bei Großdächern der Fall ist, die ein hohes Antriebs-Drehmoment erfordern. Alternativ dazu können bei der Anordnung gemäß Fig. 2 auch zwei nebeneinander liegende, in einem Doppel-S förmigen Bogen durch die Getriebe 5 bzw. 6 hindurchgeführten Kabelzüge 7A und 7B jeweils unterschiedlichen Antriebszwecken dienen. Beispielsweise kann der Elektromotor 3 über das Getriebe 5 den Kabelzug 7A für den Deckel eines herkömmlichen Schiebedaches antreiben und zum anderen der Elektromotor 4 über das Getriebe 6 das zweite Antriebskabel 7B für einen elektrisch betätigbaren Schiebehimmel. Auch in diesem Falle wird die gemeinsame Steuerschaltung 13 für die koordinierte Ansteuerung der beiden Elektromotoren 3 bzw. 4 verwendet.

Im Gegensatz hierzu liegen die Elektromotoren 3, 4 gemäß der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der Tandem-Antriebsvorrichtung im wesentlichen auf derselben Höhe in bezug auf den Kabelzug 7, und zwar wiederum mit nach außen weisenden Getrieben 5, 6.

Ausgehend von der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist bei der Ausführungsform der Tandem-Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 4 das Antriebssystem 2 auswärts vom Antriebssystem 2 weg um das Zentrum des Getriebes 5 verschwenkt, so daß eine größere Platine für die Steuerschaltung 13 zum Einsatz gelangen kann.

Eine in Richtung des Kabelzugs 7 besonders kompakte Anordnung der erfindungsgemäßen Tandem-Antriebsvorrichtung ist in Fig. 5 gezeigt. Ausgehend von der Ausführungsform gemäß Fig. 4, ist das Antriebssystem 1 ebenfalls mit seinem Elektromotor 3 nach außen um das Zentrum des Getriebes 5 verschwenkt, so daß bei dieser Anordnung die Längsmittenachse der Antriebssysteme 1, 2 parallel zueinander verlaufen und die beiden Getriebe 5, 6 aufeinander zu weisen. Bei dieser Ausführungsform weist das Gehäuse 14 im Zentrum im Bereich der Kabelzüge 7 eine Einschnürung auf, um Platz für die kompakte Anordnung der beiden Antriebssysteme 1, 2 im Bereich deren Getriebe 5, 6 zu schaffen.

Eine ähnliche kompakte Anordnung wie in Fig. 5 in bezug auf den Verlauf des Kabelzugs 7 ist in Fig. 6 gezeigt. Im Gegensatz zu Fig. 5 verlaufen die Längsmittenlinien der Antriebssysteme 1, 2 unter einem spitzeren Winkel zu dem Kabelzug 7, so daß auch quer zum Kabelzug 7 eine kompaktere Bauform der Tandem- Antriebsvorrichtung realisiert ist.

Bezugszeichenliste

1

Antriebssystem

2

Antriebssystem

3

Elektromotor

4

Elektromotor

5

Getriebe

6

Getriebe

7

;

7

A;

7

B Kabelzug

8

Steuerschaltung

9

Steuerschaltung

10

Gehäuse

11

Gehäuse

12

Leistrang

13

Steuerschaltung

14

Gehäuse

15

Stirnseite

16

Stirnseite

Claims

1. Tandem-Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Fahrzeugteil, wie etwa ein Schiebedach, mit zwei wirkungsmäßig in Reihe geschalteten Antriebssystemen (1, 2), mit zwei Elektromotoren (3, 4), die über jeweils ein eigenes Getriebe (5, 6) über wenigstens ein Kraftübertragungsmittel (Antriebskabel bzw. Kabelzug 7) mit dem verstellbaren Fahrzeugteil in Antriebsverbindung stehen, wobei die Krafteinleitung von den Antriebssystemen (1, 2) in das Kraftübertragungsmittel (7; 7A, 7B) an in Bewegungsrichtung desselben versetzten Stellen erfolgt, und mit einer elektronischen Steuerschaltung (13) zum Ansteuern der beiden Elektromotoren (3, 4), dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (13) für beide Elektromotoren (3, 4) auf einer gemeinsamen Platine integriert und in einem einzigen Steuerschaltungsgehäuse (14) untergebracht ist, daß die beiden Antriebssysteme (1, 2) einander diagonal gegenüberliegend auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Steuerschaltungsgehäuses (14) angeordnet sind, und daß das Steuerschaltungsgehäuse (14) angrenzend an beide Elektromotoren (3, 4) zwischen diesen vorgesehen ist.

2. Tandem-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromotoren (3, 4) punktsymmetrisch um eine Gehäuse- Vertikalmittenachse derart angeordnet sind, die ihre Getriebe (5, 6) beidseits des gemeinsamen Kraftübertragungsmittels (7 bzw. 7A, 7B) zu liegen kommen.

3. Tandem-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebe (5, 6) der beiden Antriebssysteme (1, 2) an voneinander wegweisenden Enden der Elektromotoren (3, 4) angeordnet sind.

4. Tandem-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebe (5, 6) der beiden Antriebssysteme (1, 2) an aufeinander zuweisenden Enden der Elektromotoren (3, 4) angeordnet sind.

5. Tandem-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der an die Elektromotoren (3, 4) angrenzenden Steuerschaltungs-Gehäuseseiten an die Außenkontur der Elektromotoren (3, 4) angepaßt sind.

6. Tandem-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerschaltungsgehäuse (14) einen die Platine tragenden Boden und einen lösbar mit dem Boden verbundenen Deckel aufweist.

7. Tandem-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerschaltungs-Gehäuse (14) im Wesentlichen den gesamten Raum zwischen den beiden Elektromotoren (3, 4) einnimmt.