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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor, insbesondere auf
einen Elektromotor für
eine Sitzlängsverstellung
eines Kraftfahrzeuges. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf
eine Motorbaugruppe, welche diesen Elektromotor umfasst.
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Eine
elektrische Längsverstellung
eines Sitzes in einem Kraftfahrzeug wird normalerweise durch einen
unterhalb des Sitzes angeordneten Elektromotor angetrieben. Für diesen
Einsatzzweck wird insbesondere ein bürstenkommutierter Elektromotor,
insbesondere ein Gleichstrommotor herangezogen. Solch ein Elektromotor
umfasst üblicherweise
ein Gehäuse,
welches im Wesentlichen aus einem sogenannten Poltopf und einem
sogenannten Bürstenträger gebildet
ist. In einer üblichen
Bauform ist am Umfang dieses Gehäuses
ein Anschlussstecker angeordnet, welcher radial über den Umfang des Elektromotors
hinausragt.
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Zu
Befestigungszwecken weist ein solcher Elektromotor häufig an
seinem Poltopf zwei gegenüberliegende,
radial abstehende Befestigungslaschen mit Bohrungen auf, die zur
Verschraubung des Motors dienen. Mithilfe dieser Befestigungslaschen
lässt sich
der Elektromotor somit in zwei unterschiedlichen Orientierungen
(jeweils axial um 180° verdreht)
befestigen, wobei der Anschlussstecker jeweils in eine von zwei
entgegengesetzten Richtungen absteht.
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Insbesondere
bei Sitzverstellungen ist andererseits der für den Motor zur Verfügung stehende Bauraum
eng begrenzt. Dies führt
dazu, dass häufig die
Befestigungslaschen und der Anschlussstecker des Motors nur in einer
oder einigen wenigen Orientierungen bezüglich des Sitzes vorgesehen
werden können,
wobei diese möglichen
Orientierungen für unterschiedliche
Sitztypen in der Regel unterschiedlich sind. In der Praxis ist es
daher oft erforderlich, unterschiedliche Poltöpfe für verschieden Sitze vorzuhalten.
Auch für
rechte und linke Sitze des gleichen Sitztyps müssen häufig unterschiedliche – nämlich zu einander
spiegelbildliche – Poltöpfe vorgehalten
werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor anzugeben,
der für
eine flexible (variable) Montage besonders geeignet ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
die Merkmale des Anspruchs 1. Danach hat der Elektromotor ein Gehäuse, welches
einen Poltopf umfasst. Dieser Poltopf ist dabei an einer Frontseite mit
einer im Wesentlichen koaxial und konzentrisch zur Motorachse ausgerichteten
Manschette versehen. Als Frontseite des Poltopfes bzw. des Elektromotors
ist hierbei die Stirnseite des Elektromotors zu verstehen, an welcher
insbesondere eine zum Antrieb dienende Welle aus dem Poltopf herausgeführt wird.
In diesem Fall bildet die Manschette somit eine Art Kragen um diese
Welle. Insbesondere ist der Durchmesser der Manschette deutlich
geringer, als der Durchmesser des Elektromotors ausgebildet.
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Die
Manschette dient dazu, den Elektromotor bezüglich seiner Drehstellung (um
seine Längsachse)
variabel zu befestigen. Hierzu wird der Elektromotor mit der Manschette
in eine passgenaue Durchführung
einer Montagestelle, beispielsweise eines Montageblechs, eingebracht
und fixiert. Dabei liegt der Elektromotor insbesondere mit seiner
Frontseite an der Montagestelle an, während die Manschette jenseits
der Durchführung,
beispielsweise über
das Montageblech, hinaussteht.
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Vorzugsweise
ist dabei die Manschette zylinderförmig ausgebildet, während die
entsprechende Durchführung
kreisrund ausgebildet ist, sodass der Elektromotor vorteilhafterweise
prinzipiell in jeder beliebigen Drehstellung an der Montagestelle
befestigt werden kann. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass
der Umfang der Manschette, und die entsprechende Durchführung, als
regelmäßiges Polygon, beispielsweise
ein Quadrat oder ein regelmäßiges Sechseck,
ausgebildet sind.
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Zur
Fixierung des Elektromotors, insbesondere in Axialrichtung, kann
beispielsweise ein Federring („Springfix”) auf die
Manschette aufgesteckt werden. Alternativ ist auch eine Befestigung
mit einer Schraubenmutter, insbesondere einer Sperrzahnschraube
oder in Verbindung mit einem Paar sogenannter Keilscheiben, denkbar.
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Um
den Elektromotor im eingebauten Zustand bezüglich seiner gewählten Drehstellung
zu fixieren, ist der Poltopf vorzugsweise mit einem exzentrisch
angeordneten Arretierelement versehen, welches dazu geeignet ist,
mit einem korrespondierenden Arretierelement, insbesondere des Montageblechs,
eine bezüglich
der Drehrichtung formschlüssige
Verbindung einzugehen. Dabei ist vorgesehen, dass das Arretierelement
des Elektromotors in seinem eingebauten Zustand, in das korrespondierende Arretierelement
der Montagestelle bzw. des Montageblechs eingreift, während die
Manschette in die dafür
vorgesehene Durchführung
der Montagestelle eingebracht ist.
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Bevorzug
ist dabei das Arretierelement als eine Art Stift ausgebildet, welcher
dazu geeignet ist, in eine dafür
vorgesehene Bohrung der Montagestelle bzw. des Montageblechs einzugreifen.
Alternativ hierzu ist auch denkbar, dass das Arretierelement seitens
des Elektromotors durch eine oder mehrere Bohrungen oder Einbuchtungen
gebildet ist, während das
korrespondierende Arretierelement der Montagestelle ein damit korrespondierender
Vorsprung ist. Optional können
die entsprechenden Arretierelemente auch als Nuten und Federn ausgebildet
sein.
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Vorzugsweise
ist das Arretierelement des Elektromotors, insbesondere der Stift,
an der Frontseite des Elektromotors angebracht. In besonders einfacher
Ausführung
ist das Arretierelement insbesondere einstückig mit dem Poltopf ausgebildet.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst
das Gehäuse
des Elektromotors einen Bürstenträger, welcher
stirnendseitig mit mindestens drei Schraubenlöchern versehen ist. Diese Schraubenlöcher dienen
als weitere, insbesondere zu der Manschette alternative, Befestigungsmöglichkeit
des Elektromotors. Die Schraubenlöcher sind dabei insbesondere
in röhrenförmigen Hülsen gebildet,
welche koaxial zur Motorachse ausgerichtet sind. Mithilfe dieser
Schraubenlöcher kann
der Elektromotor auch wiederum in unterschiedlichen Drehstellungen
verschraubt werden. Bevorzugt sind dabei die Schraubenlöcher in
einem regelmäßigen Polygon,
insbesondere in einem regelmäßigen Sechseck, über den
Umfang des Bürstenträgers verteilt
angeordnet. Hierbei sind zweckmä ßigerweise
zur Befestigung im Falle einer Dreiecksanordnung alle drei, ansonsten
bevorzugt stets zwei gegenüberliegende
Schraubenlöcher
eingesetzt. Durch diese zusätzliche
Befestigungsmöglichkeit
wird die Montageflexibilität
des Elektromotors vorteilhafterweise noch weiter erhöht.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist der Elektromotor Teil einer Motorbaugruppe, welche
zusätzlich
ein Montageblech, sowie einen Federring umfasst. Dabei ist der Elektromotor mit
seiner Manschette in eine dafür
vorgesehene Durchführung
des Montagebleches passgenau eingebracht, wobei die Manschette jenseits
der Durchführung über das
Montageblech hinausragt. Der Federring ist zur Fixierung des Elektromotors
auf diese überstehende
Manschette aufgesteckt, wodurch der Elektromotor andererseits mit
seiner Frontseite gegen das Montageblech gedrückt wird. Auf diese Weise ist
der Elektromotor unter elastischer Vorspannung spielfrei am Montageblech
befestigt, wodurch insbesondere eine durch Vibration hervorgerufene Geräuschentwicklung
vorteilhafterweise weitestgehend unterbunden wird.
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Bevorzugt
greift dabei ein elektromotorseitiges, insbesondere an der Frontseite
angeordnetes, exzentrisches Arretierelement in ein korrespondierendes
Arretierelement des Montageblechs. Dieses Arretierelement des Montageblechs
ist hierbei insbesondere derart angeordnet, dass es den Elektromotor
in einer – entsprechend
der im Fahrzeug vorliegenden Einbausituation – geforderten Drehstellung an
dem Montageblech fixiert. Vorteilhafterweise kann somit der Elektromotor
innerhalb der Motorbaugruppe in einer gewünschten Orientierung fixiert
werden, wobei lediglich das – vergleichsweise
einfach, insbesondere durch eine entsprechende Bohrung des Lochs,
herzustellende Montageblech – der
jeweiligen Einbausituation angepasst werden muss.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Motorbaugruppe weist das Montageblech
mehrere Bohrungen auf, welche, insbesondere auf einem Kreisbogen
aufgereiht, um die Durchführung
herum angeordnet sind. Diese Bohrungen dienen als montageblechseitige
Arretierelemente. Andererseits weist der Elektromotor an seiner
Frontseite ein stiftförmiges Arretierelement
auf, welches im montierten Zustand wahlweise in eine der Bohrungen
des Montageblechs eingreift. Hierdurch kann der Elektromotor vorteilhafterweise
mit demselben Montageblech in mehreren – entsprechend der Anzahl der
Bohrungen – unterschiedlichen
Drehstellungen montiert werden.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 in
einer Explosionsdarstellung eine Motorbaugruppe, welche einen Elektromotor,
ein Montageblech sowie einen Federring umfasst, in einem Vormontagezustand,
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2 die
Motorbaugruppe in einem Montagezustand,
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3 den
Elektromotor in einer Rückansicht.
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Einander
entsprechende Teile und Größen sind
in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt
in einer Explosionsdarstellung eine Motorbaugruppe 1, welche
einen Elektromotor 2, ein Montageblech 3, sowie
einen Federring 4 zur Fixierung des Elektromotors 2 an
dem Montageblech 3 umfasst.
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Die
Motorbaugruppe 1 dient insbesondere als Antrieb zur Längsverstellung
eines Sitzes in einem Kraftfahrzeug, wobei – zumindest in der hier dargestellten
Einbauvariante – die
Motorbaugruppe 1 seitens des Montageblechs 3 unter
dem Sitz am Kraftfahrzeug befestigt wird.
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Hierzu
ist das Montageblech 3 als ein Winkelblech ausgeführt. Es
umfasst somit einen ersten Schenkel 5, welcher im Wesentlichen
zur Verschraubung des Montageblechs 2 am Kraftfahrzeug
dient, sowie einen zweiten, dazu im Wesentlichen senkrecht ausgerichteten
Schenkel 6, welcher zur Befestigung des Elektromotors 2 vorgesehen
ist.
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Der
Elektromotor 2 umfasst bekanntermaßen in seinem Inneren (hier
nicht dargestellt) unter anderem einen mit einer Erregerwicklung
bewickelten Rotor (oder Läufer),
einen permanenterregten Stator (oder Ständer), sowie einen Kommutator, über welchen
mithilfe von sogenannnten Bürsten
(Schleifkontakten) die Stromversorgung des Rotors/Läufers erfolgt.
Die Rotation wird über
eine (hier ebenfalls nicht dargestellte) Welle als Antrieb zur Sitzverstellung übertragen.
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Ein
Gehäuse 7 dient
zur Aufnahme unter anderem dieser Bauteile des Elektromotors 2.
Dieses Gehäuse 7 ist
im Wesentlichen zweigeteilt und umfasst einen Bürstenträger 8 zur Halterung
der Bürsten,
sowie einen Poltopf 9, in dem Rotor/Läufer und Stator/Ständer angeordnet
sind.
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Der
Poltopf 9 hat im Wesentlichen die Form eines einseitig
offenen Topfes. Der Bürstenträger 8 schließt den Poltopf 9 nach
Art eines Deckels ab. An dem von dem Bürstenträger 8 abgewandten „Boden” des Poltopfes 9 ist
die Welle koaxial zur Achse A des Elektromotors 2 durch
eine Wellendurchführung 10 aus
dem Gehäuse 7 herausgeführt.
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Der
Boden des Poltopfes 9 wird im Folgenden als Frontseite 11 des
Elektromotors 2 bezeichnet, während die dazu entgegengesetzte
Seite als seine Rückseite 12 bezeichnet
wird.
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Die
Begriffe „Front-” und „Rückseite” sowie die
korrespondierenden Begriffe „frontseitig” und „rückseitig” beziehen
sich auf die hier dargestellte Orientierung des Elektromotors 2 und
werden im Folgenden unabhängig
von der tatsächlichen
Stellung des Elektromotors 2 im umgebenden Raum verwendet.
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Zum
Anschluss der Stromzufuhr weist der Elektromotor 2 einen
Anschlussstecker 13 auf. Dieser ist am Umfang des Elektromotors 2 in
etwa an der Verbindungsstelle von Poltopf 9 und Bürstenträger 8 angeordnet.
Dabei ragt der Anschlussstecker 13 radial über den
Umfang des Elektromotors 2 heraus.
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Um
beim Einbau des Elektromotors 2 unter dem Fahrzeugsitz
den nur sehr begrenzt vorhanden Platz bestmöglich nutzen zu können, soll
die Orientierung, die der Anschlussstecker 13 im eingebauten Zustand
bezüglich
des Montageblechs 3 einnimmt, möglichst frei wählbar sein.
Das bedeutet, es soll möglich
sein, den Elektromotor 2 in möglichst vielen unterschiedlichen
Drehstellungen um seine Achse A an dem – im eingebauten Zustand stets
gleichbleibend unter dem Fahrzeugsitz befestigten – Montageblech 3 anzubringen.
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Hierzu
ist einerseits der Elektromotor 2 an seiner Frontseite 11 mit
einer im Wesentlichen zylinderförmigen
Manschette 14 versehen. Diese Manschette 14 ist
im Wesentlichen koaxial zur Achse A des Elektromotors 2 ausgerichtet
und umrahmt dabei die Wellendurchführung 10.
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Andererseits
weist das Montageblech 3 an seinem zur Motorbefestigung
vorgesehenen Schenkel 6, in etwa mittig eine kreisrunde
Durchführung 15 auf.
In diese Durchführung 15 wird
der Elektromotor 2 zu Befestigungszwecken mit seiner Manschette 14 passgenau
eingebracht. Dabei ragt die Manschette 14 im Montagezustand
(2) jenseits des Schenkels 6 hinaus, während die
Frontseite 11 des Elektromotors 2 im Wesentlichen
plan an dem Schenkel 6 anliegt. Hierbei ist zunächst prinzipiell
jede Drehstellung des Elektromotors 2 möglich.
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Um
den Elektromotor 2 dabei in Axialrichtung zu fixieren,
wird der Federring 4 auf die herausragende Manschette 14 aufgesteckt.
Der Halt des Federrings 4 auf der Manschette 14 wird
optional dadurch verbessert, dass er in eine am Umfang der Manschette 14 eingebrachte
Nut einrastet.
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Um
zusätzlich
den Elektromotor 2 in Radialrichtung, also bezüglich seiner
Drehstellung, zu fixieren, weist dieser an seiner Frontseite 11 zusätzlich zur
Manschette 14 ein Arretierelement in Form eines exzentrisch
angeordneten Stiftes 16 auf, welches mit mindestens einem
Arretierelement des Montageblechs 3 korrespondiert.
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Die
korrespondierenden Arretierelemente des Montageblechs 3 sind
in Form von mehreren – hier
dargestellt vier – Bohrungen 17 gebildet.
Diese sind an dem Schenkel 6, auf einem mit der Durchführung 15 konzentrischen
Kreis K, um diese herum angeordnet. Der Radius r dieses Kreises
K entspricht dabei im Wesentlichen dem Abstand a des Stiftes 16 zur
Achse A des Elektromotors 2. Dadurch ist sichergestellt,
dass der Stift 16 beim Einbringen der Manschette 14 in
die Durchführung 15 – bei einer
geeigneten Drehstellung – gerade
in eine der Bohrungen 17 eingreift, wobei bezüglich der
Drehrichtung eine formschlüssige
Verbindung gebildet wird. Somit können in dem hier dargestellten
Ausführungsbeispiel vier
unterschiedliche Drehstellungen des Elektromotors 2 realisiert
werden.
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Alternativ
hierzu ist umgekehrt ebenfalls denkbar, dass der Schenkel 6 mit
einem Stift oder Zapfen versehen ist, während der Poltopf 9 frontseitig mit
mehreren um die Manschette herum angeordneten Einbuchtungen wie
Nuten oder Bohrungen versehen ist, sodass zwischen Zapfen und Einbuchtung wiederum
eine bezüglich
der Drehrichtung formschlüssige
Verbindung realisiert werden kann.
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In 2 ist
die Motorbaugruppe 1 im Montagezustand dargestellt. Hier
ist die Manschette 14 durch die Durchführung 15 gesteckt,
wobei der Stift 16 in eine der Bohrungen 17 des
Montageblechs 3 eingreift. Mit dem auf die Manschette 14 aufgesteckten
Federring 4 ist der Elektromotor 2 fixiert. Dies stellt
insbesondere eine spielfreie Befestigung des Elektromotors 2 unter
Vorspannung dar, sodass eine durch Vibration des Elektromotors 2 verursachte
Geräuschentwicklung
großteils
unterbunden wird.
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Zur
Verschraubung der Motorbaugruppe 1 am Kraftfahrzeug weist
das Montageblech 3 an seinem zur Verschraubung dienenden
Schenkel 5 mehrere Bohrungen 20 auf.
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In 3 ist
die Rückseite 12 des
Elektromotors 2 gezeigt. Hier wird deutlich, dass der Elektromotor 2 zusätzlich zu
der Einbaumöglichkeit
als Motorbaugruppe 1 mithilfe des Montageblechs 3 noch
eine weitere Befestigungsmöglichkeit
aufweist. Dabei kann der Elektromotor 2 selbst am Kraftfahrzeug
verschraubt werden. Hier zu weist der Bürstenträger 8 mehrere – hier sechs – im Wesentlichen
röhrenförmige Schraubenlöcher 30 auf.
Diese Schraubenlöcher 30 sind
in einem regelmäßigen Polygon,
also hier in einem regelmäßigen Sechseck, über den
Umfang der Rückseite 12 verteilt,
wobei jedes Schraubenloch 30 koaxial zur Achse A des Elektromotors 2 ausgerichtet
ist. Zur Befestigung am Kraftfahrzeug wird der Elektromotor 2 jeweils
an zwei gegenüberliegenden Schraubenlöchern 30 verschraubt.
Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel
können
somit durch diese zweite Einbaumöglichkeit
drei Drehstellungen des Elektromotors 2 realisiert werden,
wobei jeweils der Anschlussstecker 13 in eine andere Richtung
vom Elektromotor 2 absteht.
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Somit
gestaltet sich der Einbau des Elektromotors 2 durch diese
zweite, zusätzliche
Einbaumöglichkeit
noch flexibler.
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- 1
- Motorbaugruppe
- 2
- Elektromotor
- 3
- Montageblech
- 4
- Federring
- 5
- Schenkel
- 6
- Schenkel
- 7
- Gehäuse
- 8
- Bürstenträger
- 9
- Poltopf
- 10
- Wellendurchführung
- 11
- Frontseite
- 12
- Rückseite
- 13
- Anschlussstecker
- 14
- Manschette
- 15
- Durchführung
- 16
- Stift
- 17
- Bohrung
- 20
- Bohrung
- 30
- Schraubenloch
- A
- Achse
- a
- Abstand
- K
- Kreis
- r
- Radius