DE19849837C2 - Tandem drive device for an adjustable vehicle roof - Google Patents
Tandem drive device for an adjustable vehicle roofInfo
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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.The invention relates to a tandem drive device for an adjustable Vehicle roof, such as a sunroof, with two in effect switched drive systems, with two electric motors, each with its own Transmission via at least one power transmission means (drive cable or cable pull) are in drive connection with the adjustable vehicle part, the Force transmission from the drive systems to the power transmission means Direction of movement of the same offset points takes place, and with an electronic Control circuit for controlling the two electric motors.
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.For example, for large sunroofs of motor vehicles, a high one Torque can be made available to the sunroof or the Move sunroof elements. This high torque can be caused by the system not at a single point in the power transmission means z. B. in the form of a Drive cables are initiated, otherwise the cable will overload to calculate. Therefore, two are currently being used to solve such drive tasks separate drive systems, each containing an electric motor used on the Drive cables act at a certain distance from each other via gearbox and are effectively connected in series.
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.Such a tandem drive device of the aforementioned type is known from the DE 197 34 815 C1 known. Each of the two electric motors of the two Drive systems are implemented by a separate control circuit, each on a circuit board and arranged in its own housing, controlled. Is problematic thereby that due to this arrangement a signal connection line and a Power connection line between the two drive systems or motors is required. Such a line arrangement is particularly problematic in Relation to clocked motors that are frequently used today, because in this way EMC interference is inevitable. In addition, the separate mean Control units corresponding to the high cost of materials.
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.DE 195 02 019 C1 describes an arrangement with two electric drives known, one of which has an adjustable roof panel and the other one Rear wiper operated. Both drives work completely independently of each other.
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.From DE 196 50 160 A1 it is known to have two identical electric motors on one to attach common mounting frame and this mechanically via a To connect the coupling device so that they act on a common output member.
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.From DE 195 13 085 C1 it is known to use a first drive system to operate an engine and a transmission an electric window regulator and by means of a further drive system arranged close to the first, for example make an electrical seat or mirror adjustment.
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.It is therefore an object of the present invention to provide a tandem Drive device for an adjustable vehicle part of the type mentioned create that does not have the aforementioned EMC problems and is inexpensive to implement.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This problem is solved by the features of claim 1. Advantageous Developments of the invention are specified in the subclaims.
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.Accordingly, the invention provides that the control circuit for both Electric motors of the two separate drive systems on a common board integrated and housed in a common housing that is adjacent to Both electric motors are provided between them. This makes it compact Design of the entire tandem drive device based on a single one common control unit created.
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.By implementing the control unit or control circuit for both Electric motors on a common circuit board are omitted in the prior art required signal connection and power transmission lines between the Drive systems so that the associated EMC problems do not occur. Due to a control circuit implemented uniformly for both drive systems, which in a common housing for both drive systems is designed the manufacture of the tandem drive device is also simple and inexpensive than in the prior art. For space-saving and optimally effective Arrangement is provided that the drive units on diagonally opposite two mutually facing sides of the housing receiving the control circuit are arranged.
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.For a space-saving and optimized arrangement of the power transmission Drive systems contribute if the electric motors are advantageously rotationally symmetrical are arranged around a housing vertical center axis such that their gear come to rest on both sides of the common power transmission means. According to one Variant is provided, the gears of the two electric motors on each other to arrange pointing ends of the electric motors. According to another variant it is provided that the gears of the two electric motors are to be pointed towards one another Arrange ends of the electric motors.
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.The space-saving arrangement of the invention can also be optimized Tandem drive device in that the contour of the to the electric motors adjacent sides of the housing are adapted to the outer contour of the housing. This Measure also contributes to the simplification of assembly, because the corresponding Electric motor and housing edges mutually when mounting on the vehicle Have a leadership role.
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.It is also advantageously provided that the housing carries a board Bottom and a lid releasably connected to the bottom. This makes it easier the assembly on site, in which the floor on the corresponding body part is attached, whereupon the board is mounted on the floor and this arrangement is finally closed by the lid.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; es zeigen: The invention is explained in more detail below using the drawing as an example; it demonstrate:
Fig. 1 eine herkömmliche Tandem-Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Fahrzeug teil, und Fig. 1 part of a conventional tandem drive device for an adjustable vehicle, and
Fig. 2 bis 6 unterschiedliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Tandem- Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Fahrzeugteil. Fig. 2 to 6 different embodiments of the tandem drive device according to the invention for an adjustable vehicle part.
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. Fig. 1 shows an embodiment of the tandem driving device for an adjustable vehicle part according to the introduction acknowledged prior art. This drive device comprises two functionally connected, identically constructed drive systems 1 and 2 , each having an electric motor 3 or 4 and a gear 5 or 6 with a worm shaft and a worm wheel and a drive shaft which is in engagement with a power transmission means in the form a cable pull 7 , which comprises tension and compression-resistant drive cables. The connection of the gear 5 , 6 to the electric motors 3 , 4 and the effective connection with the cable pull 7 do not form the subject of the present invention and are explained for example in DE 197 34 815 C1, which is initially appreciated.
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.Each drive system 1 , 2 is assigned its own electronic control circuit 8 or 9 . These control circuits 8 , 9 are each implemented on their own circuit board, not shown, which is arranged in a housing 10 or 11, which is arranged between the respective electric motor 3 , 4 and the respective gear 5 , 6 adjacent to these components. The control circuits 8 , 9 are connected to one another via a signal connecting line and a power supply line, which in the embodiment of FIG. 1 are combined in a common wiring harness 12 . As explained in the introduction, this wiring harness 12 contributes to the increased manufacturing and assembly costs and is also the cause of EMC problems, in particular when clocked motors are used.
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. The invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 2 to 6, which show various embodiments of tandem drive devices designed according to the invention. As far as the same components as in Fig. 1 are concerned, the same reference numerals are used in Figs. 2 to 6 for the tandem drive device according to the invention, which is why a detailed explanation of these components is unnecessary.
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.An essential feature of the different embodiments of a tandem drive device according to the invention shown in FIGS. 2 to 6 is that a single common control circuit is provided for both drive systems 1 and 2 . This control circuit is implemented for both drive systems on a common board (not shown) which is housed in a housing 14 . This arrangement eliminates the need for separate control and power lines. For all of the embodiments according to FIGS. 2 to 6 it applies that the drive systems 1 , 2 are arranged diagonally opposite one another on opposite sides of the control circuit housing 14 which is adapted in the region of these sides to the outer contour of the drive system 1 , 2 or in particular the electric motor.
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.The embodiments shown in Figs. 2 to 6 are different, apart from the above-mentioned basic characteristics, to each other by a point-symmetrical arrangement of the two drive systems 1, 2 to a housing vertical center axis is characterized by details of the relative arrangement of the drive systems 1, 2 ,
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. In FIG. 2, the drive systems 1, 2 in the direction of the control cable 7 and 7 A, 7 B are staggered so that the gear 5, 6 are on the outside and the gears 5, 6 opposite end faces 15, 16 of the electric motors 3, 4 lie essentially in a common plane which runs through the center of the housing 14 . The cable pulls 7 A and 7 B and the single cable pull 7 represent alternatives, a single central cable pull 7 being provided in the event that both gears 5 and 6 introduce their torque into the single cable pull 7 , as is the case, for example, with large roofs is the case that require high drive torque. As an alternative to this, in the arrangement according to FIG. 2, two cable pulls 7 A and 7 B lying next to one another and in a double-S-shaped arc through the gears 5 and 6 can each serve different drive purposes. For example, the electric motor 3 can drive the cable pull 7 A for the cover of a conventional sunroof via the gear 5 and, on the other hand, the electric motor 4 can drive the second drive cable 7 B for an electrically operable sliding headliner via the gear 6 . In this case too, the common control circuit 13 is used for the coordinated control of the two electric motors 3 and 4 .
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.In contrast to this, according to the embodiment of the tandem drive device shown in FIG. 3, the electric motors 3 , 4 are essentially at the same height with respect to the cable pull 7 , again with gear units 5 , 6 pointing outwards.
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.Based on the embodiment according to FIG. 3, in the embodiment of the tandem drive device according to FIG. 4, the drive system 2 is pivoted away from the drive system 2 around the center of the transmission 5 , so that a larger circuit board for the control circuit 13 can be used.
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.A particularly compact arrangement of the tandem drive device according to the invention in the direction of the cable pull 7 is shown in FIG. 5. Starting from the embodiment according to FIG. 4, the drive system 1 is also pivoted with its electric motor 3 outwards around the center of the transmission 5 , so that in this arrangement the longitudinal center axis of the drive systems 1 , 2 run parallel to one another and the two transmissions 5 , 6 to point to each other. In this embodiment, the housing 14 has a constriction in the center in the region of the cable pulls 7 in order to make room for the compact arrangement of the two drive systems 1 , 2 in the region of their gears 5 , 6 .
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. A similar compact arrangement as in FIG. 5 with respect to the course of the cable pull 7 is shown in FIG. 6. In contrast to FIG. 5, the longitudinal center lines of the drive systems 1 , 2 run at an acute angle to the cable pull 7 , so that a more compact design of the tandem drive device is also realized transversely to the cable pull 7 .
11
Antriebssystem
drive system
22
Antriebssystem
drive system
33
Elektromotor
electric motor
44
Elektromotor
electric motor
55
Getriebe
transmission
66
Getriebe
transmission
77
; ;
77
A; A;
77
B Kabelzug
B cable pull
88th
Steuerschaltung
control circuit
99
Steuerschaltung
control circuit
1010
Gehäuse
casing
1111
Gehäuse
casing
1212
Leistrang
Leist rank
1313
Steuerschaltung
control circuit
1414
Gehäuse
casing
1515
Stirnseite
front
1616
Stirnseite
front
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