JP2019527031A - アウタロータ電動機を備えた窓ガラス開閉調整装置用駆動装置 - Google Patents

Abstract

アウタロータ電動機を備えた、窓ガラス開閉調整装置用駆動装置。車両部分（１３）を調整するための出力要素と、ステータ（８３）と、ロータ（８４）と、ロータ（８４）に連結されて軸の軸線（Ｗ）回りに回転可能である、出力要素を駆動するための駆動軸（８００）とを有する電動機（８０）を備えた電動機ユニット（８）とを具備する、車両の被覆要素を調整するための駆動装置（１）、特に窓ガラス開閉調整装置のための駆動装置。その際、ロータ（８４）は軸の軸線（Ｗ）に関してステータ（８３）の半径方向外側で回転するアウタロータとして形成されている。これにより、所望な運転特性を有し、十分なトルクを供し、コンパクトに形成可能である駆動装置が提供される。

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載した、車両の被覆要素を調整するための駆動装置、特に窓ガラス開閉調整装置のための駆動装置に関する。

このような駆動装置は、車両部分を調整するための出力要素と、電動機ユニットとを備えている。この電動機ユニットはステータと、ロータと、ロータに連結され軸の軸線回りに回転可能である、出力要素を駆動するための駆動軸とを有する電動機を備えている。

駆動装置は車両の被覆要素を調整するため、特に窓ガラス開閉調整装置のために有利に使用可能である。被覆要素は窓ガラス、スライドルーフ、荷物室カバー、テールゲート、日除けブラインドまたは車両の開口等を被覆するための車両ドアである。

窓ガラス開閉調整装置の場合、例えばドアモジュールの機器支持体に、１個または複数のガイドレールを配置することができる。このガイドレールに沿って、窓ガラスに連結された伝動体が１個ずつ案内されている。伝動体は（専ら）引張り力を伝達するように設計された可撓性の引張り要素（例えば引張りケーブル）を介して駆動装置に連結されている。この場合、引張り要素は、ケーブルドラムの回転運動時に引張り要素の一端がケーブルトラムに巻き取られ、他端がケーブルドラムから繰り出されるように、ケーブルドラムの形をした出力要素上に配置されている。それにより、引張りケーブルによって形成されたケーブルループを摺動させ、従ってそれぞれ付設されたガイドレールに沿って伝動体を移動させることになる。よって、例えば車両サイドドアの窓開口を開閉するために、窓ガラスを、駆動装置によって駆動して調整することができる。

独国特許出願公開第１０２００４ ０４４８６３Ａ１号明細書から知られている、自動車の調整装置のための駆動装置の場合には、ケーブルドラムが駆動ハウジングの軸受心棒上に配置されている。この場合、駆動ハウジングはボルトの形をした固定要素を介して、機器支持体の形をした支持要素に連結されている。

窓ガラス開閉調整装置用の駆動装置は、例えば車両サイドドアのドアモジュールの機器支持体の形をした支持要素に取付けられ、それによって車両サイドドア内に入れられている。この駆動装置は、有利な運転特性、特に支持要素に対する励振作用が小さく回転がスムースであるという特性を有するべきであり、さらに供される構造スペースを効率的に利用すべきである。この場合、駆動装置をコンパクトに形成する必要がある。しかし、駆動装置は、調整すべき調整部品、例えば窓ガラスの確実な調整を保証するために、場合によってはシステムの機能不調の場合にも、例えばシール等内で回転し始めるために、十分なトルクを提供しなければならない。この場合一般的に、提供されるトルクは電動機の大きさに左右される。ロータ直径がより大きい場合および／またはロータ長さがより長い場合には、電動機はより大きなトルクを提供することができる。

本発明の課題は、所望な運転特性を有し、十分なトルクを提供し、そしてコンパクトに形成することができる駆動装置を提供することである。

この課題は、請求項１の特徴を有する対象によって解決される。

それによれば、ロータは軸の軸線に関してステータの半径方向外側で回転するアウタロータとして形成されている。

従って、電動機ユニットの電動機はアウタロータ電動機として形成されている。このようなアウタロータ電動機の場合、固定されたステータが回転するロータの半径方向内側に配置されている。それによって、ロータはステータの回りを回転する。これは、比較的に大きな直径でロータを形成することを可能にし、従って電動機の所望なトルク特性を生じることができる。

一般的に、電動機のトルクは直径が大きくなるにつれて増大する。従って、ロータの直径を大きくすると、これは、トルクが同じである場合、他の方向、特に軸方向における電動機の構造寸法を小さくするために用いることができ、よって電動機と駆動軸の軸方向長さを短縮することができる。

電動機は特にブラシレス直流電動機として形成可能である。このようなブラシレス直流電動機の場合、ステータは一般的にステータ本体に多数の磁極歯を備え、この磁極歯には多数のステータコイルが配置されている。このようなステータコイルは例えば同心的なコイルとして磁極歯に巻くことができる。しかし、いわゆる軸コイルを使用してもよい。各磁極歯には１個または複数のコイルを配置することができる。この場合、各コイルは、付設の磁極歯の周りに巻かれた巻線によって形成された１つまたは複数の巻きからなっている。運転中、ステータコイルは、例えば三電流相をコイルに励起させて回転磁場をステータに発生するように、電子的に整流して通電される。

ブラシレス直流電動機の場合、ロータは多数の永久磁石極を有する磁石構造体を備えている。磁石構造体は例えば不連続の永久磁石によって形成可能である。しかし、軸の軸線の周りにおいて互いに周方向にずらされ交互に磁化される多数の磁石極を有する環状磁石を使用してもよい。

例えば結合または焼結されたネオジム磁石構造体を使用することができる。さらに、Ｃｅｒ（セリウムとも呼ばれ、元素記号はＣｅ）を（永久）磁石材料として用いる磁石構造体を使用してもよい。この磁石構造体に基づいて、ロータに励起磁場が存在する。この励起磁場は電動機の運転中、ロータにトルクを発生するためにステータの回転磁場と協働する。

例示的な実施形では、ステータがステータコイルを配置した９個の磁極歯を備えている。ロータは例えば６個の（永久）磁石極（３対の磁石極）を有する磁石構造体を備えることができる。ブラシレス直流電動機を使用することにより、駆動装置はその運転特性およびトルク特性が所望であると共に、その形状をさらに小さくすることができる。

実施形では、ロータは例えば強磁性材料で作られた磁極カップを備え、それによってロータに配置された磁石構造体のために磁気的なループバックを提供することができる。ロータは駆動軸に連結され、磁石構造体を支持する。この場合、磁石構造体は例えば環状磁石として磁極カップ内に配置されている。

ステータは例えば駆動装置の駆動ハウジングに固定配置されている。この場合、ステータは例えば軸受要素を介して駆動ハウジングのハウジング部分、例えばウォームハウジングに連結可能である。このウォームハウジング内には、駆動軸に配置された駆動ウォームが入れられている。この場合、軸受要素はハウジング部分に係合し、ハウジング部分に固定連結、例えば接着、圧着、溶接またはその他の方法で固定されている。軸受要素はステータを支持し、それによってステータと駆動装置の駆動ハウジングとを固定連結する。

例えば軸受要素はステータのステータ本体に固定連結された第１シャフト部分を備えている。これに対して、この第１シャフト部分に対して軸方向にずらした第２シャフト部分はハウジング部分に固定連結されている。よって、ステータは第２シャフト部分を介して駆動装置の駆動ハウジングに保持されている。

ステータにも、軸受要素が固定連結、例えば溶接、接着、圧着またはその他の方法で固定されている。

軸受要素は一方では、駆動ハウジング内でステータを保持する働きをする。軸受要素は他方では、協働二重機能で、駆動軸を軸承する働きをし、そのために駆動軸が係合する中央の軸受穴を有する。軸受要素は例えば合成樹脂で作ることができ、駆動軸を軸承するための滑り特性を有すると有利である。

実施形では、駆動軸の軸線は、出力要素の回転軸線に対して傾斜した角度で配向可能である。例えば独国特許出願公開第１０２００４ ０４４８６３Ａ１号明細書によって知られているような窓ガラス開閉調整装置用の従来の駆動装置の場合には、駆動軸の軸線が（ケーブルドラムの形をした）出力要素の回転軸線に対して横向きに延在している。出力要素に対する駆動軸のこの配置構造は、支持要素における駆動装置の電動機ユニットの配置可能性を制限するので、供される構造スペースが実質的に前もって定められる。この従来技術と異なり、駆動軸の軸線は出力要素の回転軸線に対して傾斜角度で配向される。従来は軸の軸線が出力要素の回転軸線に対して９０°の角度をなしているのに対して、駆動軸の軸線は回転軸線に対して、傾斜角度、すなわち９０未満の角度、例えば８５°と６５°の間の範囲の角度、例えば８０°と７０°の間の範囲の角度をなしている。これは付加的な自由度を提供する。というのは、これが、電動機ユニットの位置を駆動装置の他の構成要素に対して適合させることを可能にし、それによって供される構造スペースを効率的に利用することができるからである。

これは、ロータの直径を（さらに）増大することを可能にする。直径の増大により、供されるトルクが同じである場合、電動機ユニットの軸方向長さとさらに駆動軸の軸方向長さを短縮することができる。これはさらに駆動装置のコンパクトな構造に寄与する。

出力要素は好ましくは、駆動軸に歯でかみ合う駆動輪に作用連結されている。この場合、駆動軸は例えば駆動ウォームを支持している。この駆動ウォームは駆動輪の外歯とかみ合うウォーム歯を備えている。駆動軸を回転することによっておよびそれに伴い駆動ウォームを回転することによって、駆動輪が回転させられ、さらに出力要素が駆動される。

好ましくは駆動輪の回転軸線に一致する、出力要素の回転軸線に対して、駆動軸の軸線を傾斜させたことにより、駆動ウォームも回転軸線に対して斜めに、ひいては駆動輪に対して斜めに延設することができる。有利な実施形では、軸の軸線の傾斜は、ウォーム歯のピッチ角度が軸の軸線と回転軸線に対して横向きに（９０°の角度をなして）延びる横軸線との間の角度に一致するように選定される。これは、駆動輪の歯を直歯として形成することを可能にする。これにより、駆動輪を所望な形状にすることができると共に、簡単か
つ低コストで製作することができる。

ウォーム歯のピッチとは一般的に、周方向の長さ当たりの軸方向のストロークであると理解される。ピッチは例えば、回転当たりの周方向長さによって割った、回転当たりの軸方向ストロークに基づいて決定される（この周方向長さは、１回転にわたってウォームを直線的に転動させるときに得られる変位の長さから生じる）。ピッチ角度はピッチから直接生じる。

この場合、ロータ、特にロータの磁極カップは好ましくは、駆動ウォームとは反対のステータの側で駆動軸に連結されている。それによって、ステータの外側でその回りを回転するロータの磁極カップは、駆動ウォームとは反対の側で、ステータを取り囲んでいる。これにより、駆動ウォーム寄りの側で軸受要素を介してステータを駆動ハウジングに連結し、駆動ウォームに対して空間的に近い位置関係で、軸受要素を介して駆動軸を軸承することができる。

電動機ユニットは好ましくは駆動ハウジングの電動機カップに入れられている。この場合、電動機カップが支持要素の成形部に挿入されていると有利である。電動機カップを収容するための成形部を支持要素に設けることにより、駆動装置の構造がきわめてコンパクトになる。この成形部は支持要素の第１側で支持要素の平面部分から出力要素の方へ突出している。

それによって、電動機カップは、支持要素の第２側で駆動ハウジングの他のハウジング部分を越えて突出しないように、支持要素上に配置可能である。従って、（支持要素に対して垂直な垂線方向に沿って測定した）駆動装置の高さが電動機カップによって決定されず、電動機カップは、垂線方向に沿って出力要素を入れたハウジングおよび駆動ハウジングとオーバーラップし、垂線方向に沿って第１側で出力要素を入れたハウジングを越えて突出もしないし、第２側で駆動ハウジングを越えて突出もしないように配置可能である。

出力要素は例えば、車両部分に作用連結された引張り要素を調整するための、回転軸線回りに回転可能なケーブルドラムである。このケーブルドラムは支持要素の第１側に配置されている。電動機ユニットは支持要素の第１側とは反対の第２側に配置されている。ケーブルドラムを回転することにより、引張り要素が動かされ、それによって調整すべき車両部分、例えば窓ガラスを動かすことができる。ケーブルドラムは一般的に、例えば車両ドアの湿気のある空間内に配置され一方、電動機ユニットは支持要素の他の側において乾燥した空間内に固定されている。この場合、支持要素は湿気のある空間と乾燥した空間を分離する。

次に、図に示した実施の形態に基づいて本発明の根底をなす思想を詳しく説明する。

駆動装置の実施の形態の分解図である。 他の方向から見た、図１Ａの分解図である。 支持要素に装着する前のケーブル繰り出しハウジングを示す図である。 支持要素に装着する前のケーブル繰り出しハウジングを他の方向から見た図である。 ケーブル繰り出しハウジング寄りの支持要素の第１側の平面図である。 図４ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図である。 駆動ハウジング寄りの支持要素の第２側の斜視図である。 駆動ハウジング単独の斜視図である。 駆動ハウジングの平面図である。 図７ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 駆動軸の軸線を従来のごとく配向した場合の駆動装置の側面図である。 第１変形に係る、軸の軸線を斜めに配向した駆動装置の側面図である。 第２変形に係る、軸の軸線を斜めに配向した駆動装置の側面図である。 図１０の配置構造の部分拡大図である。 窓ガラス開閉調整装置の形をした車両の調整装置の概略図である。 電動機ユニットの実施の形態を示す図である。 駆動軸を端側で軸承する軸受要素を省略した電動機ユニットを示す図である。 図１４Ａの構造体の他の方向から見た図である。 ロータを省略した電動機ユニットを示す図である。 図１５Ａの構造体の他の方向から見た図である。 電動機ユニットの部分断面図である。 ステータに配置されたステータコイルを省略した電動機ユニットを示す図である。 軸受要素内に軸承された駆動軸を示す図である。 駆動軸を軸承する軸受要素を示す図である。 軸受要素を他の方向から見た図である。 電動機ユニットの範囲内の駆動装置の部分断面図である。 ステータに配置されたステータコイルの三相通電部を有する電動機ユニットの電動機の概略図である。

図１Ａ、１Ｂ乃至図７Ａ、７Ｂは駆動装置１の実施の形態を示す。この駆動装置は例えば自動車サイドドアの窓ガラスを調整するための調整装置における駆動部として使用可能である。

図１２に例示する、窓ガラス開閉調整装置の形をしたこのような調整装置は、例えば一対のガイドレール１１を備えている。このガイドレールに沿ってそれぞれ、窓ガラス１３に連結された伝動体１２が調整可能である。各伝動体１２は（専ら）引張り力を伝達するように形成された引張りケーブル１０を介して、駆動装置１に連結されている。この場合、引張りケーブル１０は閉じたケーブルループとして形成され、そのためにその端部が駆動装置１のケーブルドラム３（例えば図１Ａと１Ｂ参照）の形をした出力要素に連結されている。引張りケーブル１０は駆動装置１からガイドレール１１の下端の方向変更プーリ１１０を回って伝動体１２の方へ延び、そして伝動体１２からガイドレール１１の上端の方向変更プーリ１１１を回って駆動装置１に戻っている。

運転中、引張りケーブル１０の一端がケーブルドラム３に巻き取られ、他端がケーブルドラム３から繰り出されるように、駆動装置１の電動機ユニットはケーブルドラム３を駆動する。これにより、引張りケーブル１０によって形成されたケーブルループはケーブル自由長を変えずに移動する。これは、伝動体１２をガイドレール１１に沿って同じ方向に動かすことになり、それによって窓ガラス１３はガイドレール１１に沿って開閉調整される。

窓ガラス開閉調整装置は図１２の実施の形態の場合、ドアモジュールの機器支持体４上に配置されている。この機器支持体４は例えば車両ドアのドア内側金属薄板に固定可能であり、機器支持体４上に配置された窓ガラス開閉調整装置に予め取付けて車両ドアに取付けることができる予め取付けられたユニットを形成する。

図１Ａ、１Ｂ乃至図７Ａ、７Ｂの実施の形態の駆動装置１は、例えばドアモジュールの機器支持体によって形成された支持要素４の平面部分４０上に配置され、支持要素４の第１側に配置されたケーブル繰り出しハウジング２と、支持要素４の第１側とは反対の第２側に配置された駆動ハウジング７とを備えている。ケーブル繰り出しハウジング２はケーブルドラム３を支持要素４上に軸承する働きをし一方、駆動ハウジング７は特に駆動輪６を囲んでいる。この駆動輪は電動機ユニット８によって駆動可能であり、かつケーブルドラム３に連結されている。従って、駆動輪６を回転させることによってケーブルドラム３を駆動することができる。

支持要素４の第１側のケーブルドラム３は、所定の配置構造の場合には、例えば車両ドアの湿った空間内において車両ドアに配置されている。これに対して、駆動ハウジング７は車両ドアの乾燥した空間内にある。湿った空間と乾燥した空間の間の分離は支持要素４によって行われ、それにより駆動輪６とケーブルドラム３の間の交点は湿気を漏らさぬように封止可能であり、従って湿気は湿った空間から乾燥した空間内に達することができない。

ケーブル繰り出しハウジング２は底２０と、この底２０の中央から突出する、軸受心棒の形をした円筒状の軸受要素２２と、この円筒状軸受要素２２に対して平行に延在するハウジングウェブの形をしかつ軸受要素２２から半径方向に離隔されたハウジング部分２１とを備えている。軸受要素２２にはケーブルドラム３が回転可能に軸承され、その際ケーブルドラム３は支持要素４上に保持されるようにケーブル繰り出しハウジング２によって囲まれている。

ケーブルドラム３は本体３０を備え、この本体３０の外周面には、引張りケーブル１０を収容するためのケーブル用溝３００が形成されている。ケーブルドラム３はその中空輪３１が支持要素４の穴４１に挿入され、駆動輪６に相対回転しないように連結されている。それによって、駆動輪６の回転運動はケーブルドラム３を回転運動させることになる。

駆動ハウジング７は封止要素５を介在して支持要素４の他の第２の側に装着され、ハウジングカップ７０を備えている。このハウジングカップはその中央に形成されかつ円筒状の軸受心棒の形をした軸受要素７２を備えている。この軸受要素は駆動輪６の穴６２を貫通し、これにより駆動輪６を回転可能に軸承している。ハウジングカップ７０にはウォームハウジング７４が接続している。このウォームハウジング内には駆動ウォーム８１が入れられている。この駆動ウォームは電動機ユニット８の電動機８０の駆動軸８００に連結され、そしてウォーム歯を介して駆動輪６の本体６０の外歯６００にかみ合っている。駆動軸８００は電動機８０とは反対側の端部で軸受８２を介してウォームハウジング７４内に軸承されている。この場合、電動機８０は駆動ハウジング７の電動機カップ７３内に入れられ、この電動機カップはハウジング蓋７５によって外側が閉鎖されている。

駆動ハウジング７はさらに、電子機器ハウジング７６を備えている。この電子機器ハウジング内にはプリント回路基板７６０が入れられ、このプリント回路基板はその上に配置された制御電子機器を備えている。電子機器ハウジング７６は外側がハウジング板７６１によって閉鎖され、このハウジング板はその上に配置された、プリント回路基板７６０の電子機器を電気的に接続するための差込みコネクタ７６２を備えている。

駆動輪６は本体６０から軸方向に突出する連結輪６１を備え、この連結輪には外歯６１０が形成されている。この外歯はケーブルドラム３の中空輪３１に係合し、それによって中空輪３１の内歯３１０（例えば図１Ｂ参照）が連結輪６１の外歯６１０にかみ合う。これにより、駆動輪６とケーブルドラム３が相対回転しないように互いに連結されるので、ケーブルドラム３は駆動輪６を駆動することによって支持要素４上で回転可能である。

駆動装置１を組み立てるために、一方ではケーブル繰り出しハウジング２が支持要素４に装着され、他方では駆動ハウジング７が支持要素４に装着される。支持要素４上での固定は、ねじ込み要素の形をした固定要素９を駆動ハウジング７の下側から係合穴７２１に挿入し、駆動ハウジング７の軸受要素７２の穴７２０に通し、そして中央でケーブル繰り出しハウジング２の軸受要素２２の穴２２１に係合させることによって行われる。ケーブル繰り出しハウジング２と駆動ハウジング７は固定要素９を介して軸受要素２２、７２のところで互いに軸方向に締付けられ、さらに支持要素４に固定される。

組立てのために、ケーブル繰り出しハウジング２が支持要素４の第１側に装着され、それによってケーブル繰り出しハウジング２はケーブルドラム３を取り囲み、支持要素４に保持される。この場合、ケーブル繰り出しハウジング２は軸受要素２２に対して半径方向に離隔されたそのハウジング部分２１の脚部２１０を介して、接触リング４５に接触される。この接触リングは支持要素４の穴４１を周方向に取り巻いている。接触リング４５には、ウェブ状のピンの形をした、軸方向に突出するかみ合い連結要素４２が形成されている。このかみ合い連結要素は、ケーブル繰り出しハウジング２を支持要素４に装着する際に、ハウジング部分２１の脚部２１０のかみ合い連結穴２１２（図２参照）に係合し、それによってケーブル繰り出しハウジング２と支持要素４は軸受要素２２によって定められた回転軸線Ｄ回りの相対回転が防止される。

かみ合い連結要素４２の内側には係止凹部４２０（例えば図３参照）が形成されている。この係止凹部には、ケーブル繰り出しハウジング２の装着時に、外側に突出したハウジング部分２１の係止突起の形をした係止要素２１１が係合する。この係止連結部を介して、ケーブル繰り出しハウジング２はその中に入れられたケーブルドラム３と共に支持要素４上で予備組立て状態に保持される。この保持は、駆動ハウジング７が固定要素９を介してケーブル繰り出しハウジング２にまだ締付け固定されていないときにも行われる。従って、係止連結部は組立てを簡単にし、かつ駆動ハウジング７がまだ組立てられていないときにケーブル繰り出しハウジング２の落下を防止する。

ケーブルドラム３は予備組立て状態で、中空輪３１の上縁部の半径方向に突出する載置要素３２（例えば図１Ａ参照）を介して、支持要素４の穴４１内の載置リング４６に載置される。それによって、ケーブルドラム３は予備組立て状態で、穴４１を通って滑り抜けることができず、ケーブル繰り出しハウジング２を介して支持要素４に保持される。

載置要素３２は特に、予備組立て状態での支持要素４上でのケーブルドラム３の位置保持のために役立つ。駆動装置１を完全に組立てた後で、ケーブルドラム３は中空輪３１を介して駆動輪６に連結され、軸方向においてケーブル繰り出しハウジング２と駆動ハウジング７の間で固定される。

ハウジング部分２１の内面には、軸方向に延びていて半径方向内向きに突出する保持要素２３が配置されている。この保持要素は本体３０の外周面のケーブル用溝３００の方に向き、好ましくは運転中にこの外周面に沿って滑動する。この保持要素２３は、ケーブル用溝３００に収容された引張りケーブル１０がケーブル用溝３００から飛び出さないようにする。

駆動ハウジング７は、電動機カップ７３が平面部分４０の成形部４４内に位置し、ウォームハウジング７４が成形部４４に接続する平面部分４０の成形部４４０内に位置するように（図１Ａ、１Ｂ、２参照）、支持要素４の第２の側に装着される。駆動ハウジング７の装着の際、係合ブッシュの形をした固定装置７１の中に形成されたかみ合い連結穴７１０が支持要素４の下面から突出する、ピンの形をしたかみ合い連結要素４３に係合する。固定装置７１のかみ合い連結穴７１０が、支持要素４上のピンの形をしたかみ合い連結要素４３と同様に、駆動ハウジング７の軸受要素７２によって形成された回転軸線Ｄから半径方向に離隔されていることにより、駆動ハウジングがこのかみ合い連結係合によって支持要素４上に相対回転しないように固定されるので、駆動ハウジング７は回転防止される。

支持要素４のかみ合い連結要素４３には、封止要素５のシール５０の係合部分５１が設けられている。従って、かみ合い連結要素４３と固定装置７１のかみ合い連結穴７１０とのかみ合い連結係合は、係合部分５１を介在して行われる。これは音響的に分離する働きがある。

封止要素５には湾曲した部分５２が形成されている。この部分はウォームハウジング７４を収容するための成形部４４０の範囲に位置することになる。湾曲した部分５２がウォームハウジング７４と支持要素４の間の中間層を形成するので、支持要素４からの駆動ハウジング７の音響的な分離が達成される。

駆動ハウジング７が封止要素５を介在して支持要素４に装着されると、駆動ハウジング７が固定要素９を介してケーブル繰り出しハウジング２に締付けられるので、ケーブル繰り出しハウジング２と駆動ハウジング７が互いに固定されかつ支持要素４に固定される。図１Ａ、１Ｂから判るように、固定要素９が駆動ハウジング７の軸受要素７２内の係合穴７２１に挿入されるので、固定要素９はそのシャフト９０が軸受要素７２の頭部の穴７２０を通過し、ケーブル繰り出しハウジング２の軸受要素２２の穴２２１に係合する。この場合、固定要素９の頭部９１が軸受要素２２とは反対の穴７２０の側に位置するので、固定要素９を軸受要素２２の穴２２１にねじ込むことにより、ケーブル繰り出しハウジング２は駆動ハウジング７に対して締付けられる。この場合、ケーブル繰り出しハウジング２の軸受要素２２と駆動ハウジング７の軸受要素７２が、ケーブルドラム３のためと駆動輪６のための共通の回転軸線Ｄを形成するので、ケーブルドラム３と駆動輪６は運転中、互いに同軸におよび互いに一緒に回転することができる。

図１Ａ、１Ｂ乃至図７Ａ、７Ｂの実施の形態の場合、電動機８０の駆動軸８００は駆動ハウジング７と相対的に軸の軸線Ｗ回りに回転可能に軸承されている。図４Ｂの断面図から判るように、電動機８０は、多数のステータコイル８３０（図４Ｂには略示してある）を磁極歯に支持するステータ８３と、多数の永久磁石極を有する磁石構造体８４０を支持するロータ８４とによって形成されている。ロータ８４はアウタロータであり、ステータ８３の半径方向外側で回転する。ロータ８４は駆動軸８００に相対回転しないように連結されている。この駆動軸はブッシュ状の軸受要素８５内でステータ８３に対して回転可能に軸承されている。

電動機８０はそのステータ８３に、例えば６個、９個、１２個、１５個、１８個、２１個または２４個の磁極歯を備え、この磁極歯はそれに配置されたステータコイル８３０を有する。電動機８０の運転中、ステータコイル８３０は電子的に整流されて通電されるので、ステータ８３で回転磁界が回転する。この回転磁界は（例えば４個、６個、８個、１０個、１２個、１４個または１６個の磁極を有する）磁石構造体８４０によってロータ８４に発生する、トルクを生じるための励起磁界と協働し、それによってロータ８４はステータ８３回りに回転させられる。

図４Ｂの断面図から明らかなように、軸の軸線Ｗはケーブルドラム３と駆動輪６の回転軸線Ｄに対して斜めに延在している。これは支持要素４における電動機８０の配置に付加的な自由度を生じる。これは駆動装置１をコンパクトな構造にする。

これを図８〜１０に基づいて説明する。

図８は、軸の軸線Ｗが回転軸線Ｄに対して横方向に延在している従来の構造を示している。駆動ウォーム８１が駆動輪６と同じ高さ位置に配置されているので、電動機カップ７３内に入れられた電動機８０は、支持要素４の第２側の構造空間を決定する比較的に大きな高さＨ１を、支持要素４の第２側に有することになる。電動機カップ７３の高さＨ１は特に、電動機ハウジング７６の高さＨよりも大きい。（駆動ハウジング７とケーブル繰り出しハウジング２に沿って測定した）駆動装置１の全高はＨ３となる。この全高は電子機器ハウジング７６とケーブル繰り出しハウジング２に沿って測定した高さＨ２よりも大きい。

図１Ａ、１Ｂ乃至図７Ａ、７Ｂの実施の形態に対応する図９の変形に示すように、軸の軸線Ｗが回転軸線Ｄに対して傾斜角をなして延在していると、電動機カップ７３が支持要素４の第２側で電子機器ハウジング７６から突出しないように、電動機８０をケーブル繰り出しハウジング２の方へすらすことができる。従って、第２側における電動機カップ７３の高さが電子機器ハウジング７６の高さＨに一致するので、電動機カップ７３は（支持要素４に対して垂直方向に）付加的な構造スペースを必要としない。駆動装置１の全高Ｈ２は（専ら）ケーブル繰り出しハウジング２と電子器機器ハウジング７６の高さによって決まる。

図９の変形の場合、電動機カップ７３を入れた成形部４４の上縁とケーブル繰り出しハウジング２の底２０の上縁との間には、垂直方向に沿って（支持要素４に対して垂直に）間隔Ａが存在する。従って、付加的な構造スペースが存在し、この構造スペースは、図１０に示すように、電動機８０の直径を拡大するために利用可能である。

アウタロータとして形成されたロータ８４によって決まる電動機８０の直径は、成形部４４の上縁が底２０の上縁と同じ高さに位置するように拡大することができる。それによって、（支持要素４の第１側の成形部４４の高さと支持要素４の第２側の電動機カップ７３の高さＨとによって決まる、）電動機８０のために必要な構造スペースの全高は、ケーブル繰り出しハウジング２と電子機器ハウジング７６の全高Ｈ２に一致する。この場合、ロータ直径８４の増大により、電動機８０と駆動軸８００の（軸の軸線Ｗに沿って見た）軸方向長さを短縮することができるので、直径の増大は、トルクが同じである場合、電動機８０の軸方向長さの短縮を可能にする。

電動機８０を取り囲む電動機カップ７３は、支持要素４の成形部４４内に入っている。成形部４４が支持要素４の第１側のケーブル繰り出しハウジング２の空間内に延び、平面要素４０から突出していることにより、電動機カップ７３は、比喩的に言えば駆動ハウジング７に付設された支持要素４の第２側から観察すると、支持要素４内に沈下させることが可能である。これは、軸の軸線Ｗの傾斜した配向および電動機８０の直径の拡大と共に、駆動装置１のきわめてコンパクトな構造を可能にする。

きわめて有利な実施の形態では、回転軸線Ｄに対する軸の軸線Ｗの傾斜位置は、図１１に示すように、駆動ウォーム８１のウォーム歯８１０のピッチ角度βが、回転軸線Ｄに対して横向きの横軸線Ｑと軸の軸線Ｗとがなす角度に一致するように選定可能である。これは、駆動輪６の外歯６００を（回転軸線に対して平行に延びる歯先を有する）直歯として形成することを可能にする。これは、従来一般的であるはすばと比較して、駆動輪６の簡単で低コストの製作を可能にする。従って、軸の軸線Ｗの傾斜配置は構造スペースのために有利であるだけでなく同時に、駆動輪６の簡単で低コストの製作を可能にする。

図１１から明らかなように、軸の軸線Ｗは回転軸線Ｄに対して角度αをなしている。角度βは９０°−αの角度に相当する。

駆動ウォーム８１は例えば駆動軸８００と一体に形成することができる。しかし、付加的な別個の部品としての駆動ウォーム８１を、駆動軸８００に相対回転しないように配置することもできる。

図１３乃至２１は、ハウジングカップ７０内に入れられて軸受要素７２に回転可能に軸承された駆動輪６を駆動するための電動機ユニット８の電動機８０の実施の形態を示している。

既に説明したように、電動機８０はステータ８３と、このステータ８３の回りを回転する、アウタロータとして形成されたロータ８４とを備えている。ロータ８４は駆動軸８００に連結され、この駆動軸には、駆動輪６を駆動するための駆動ウォーム８１が配置されている。

図１５Ａ、１５Ｂおよび１７から明らかなように、ステータ８３はステータ本体８３２を備えている。このステータ本体は例えば互いに装着された金属薄板によって積層薄板として形成され、多数の磁極歯８３１（実施の形態では９個の磁極歯８３１）を形成している。磁極歯８３１にはステータコイル８３０が設けられている。このステータコイルは図示した実施の形態の場合には同心的なコイルとして形成されている。この場合、各磁極歯８３１に１個または複数のコイルを配置することができ、このコイルはそれぞれ付設の磁極歯８３１の周りに巻かれた、それぞれ複数の巻きを有する巻線によって形成されている。

ステータ８３は軸受要素８５を介して駆動ハウジング７に固定連結されている。これは、軸受要素８５の第１シャフト部分８５０が中央でステータ本体８３２に係合し、第１シャフト部分８５０に対して軸方向にずらした第２シャフト部分８５１がウォームハウジング７４（例えば図４Ｂ参照）に差し込まれていることによって行われる。ステータ８３は軸受要素８５を介して駆動ハウジング７に固定連結されている。この場合、シャフト部分８５０、８５１は例えば圧着、接着、溶接またはその他の方法で、一方ではステータ本体８３２に、他方ではウォームハウジング７４に固定されている。

軸受要素８５は、例えば図１６と図１９Ａ、１９Ｂを合わせて見ることによって判るように、中央の軸受穴８５２を有する。この軸受穴に駆動軸８００が通されて係合する。それによって、駆動軸８００は軸受要素８５内に回転可能に軸承されている。この場合、駆動軸８００はステータ８３とは反対側のその端部において、軸受要素８２を介してウォームハウジング８４内で支持されている（例えば図４Ｂ参照）。

軸受要素８５は例えば合成樹脂で製作可能であり、駆動軸８００を軸承するために滑り特性を有すると有利である。

アウタロータとして形成されたロータ８４は磁極カップ８４１を備えている。この磁極カップは、図２１に概略的に示すように、周方向に互いにずらした多数の磁極Ｎ、Ｓを有する磁石構造体８４０を備えている。磁石構造体８４０は例えば、磁化される（極性を与えられる）部分を交互に有する環状磁石として形成可能である。

図示した実施の形態の場合、磁石構造体８４０は、図２１に示すように、互いに交互に配置された６個の磁極Ｎ、Ｓを有する。

磁極カップ８４１は、例えば図１６と図１４Ｂから判るように、端壁８４２を介して、駆動ウォーム８１とは反対側の駆動軸８００の端部に連結されている。そのために、端壁８４２は連結フランジ８４３を備え、この連結フランジに駆動軸８００が契合し、従って駆動軸８００は連結フランジを介して磁極カップ８４１に相対回転しないように固定されている。

磁極カップ８４１はステータ８３寄りの外周壁の内周面に、磁石構造体８４０を支持している。磁極カップ８４１は好ましくは強磁性特性を有する材料、例えば金属材料から作られ、磁石構造体８４０のための磁気的なループバックをなしていると有利である。

ロータ８４が外側でステータ８３の回りを回転し、それによって比較的に大きな半径でトルクが発生するので、電動機８０は有利なトルク発生特性を有する。これは、駆動軸８００と同様に電動機８０の軸方向長さを短縮することを可能にし、ひいては軸方向における電動機ユニット８の構造スペースを縮小することを可能にする。

前述のように、電動機８０はステータ８３の異なる数の磁極歯８３１と、ロータ８４の異なる数の磁極Ｎ、Ｓを有することができる。

図２１に概略的に示すように、ステータコイル８３０は駆動装置１の運転中、ロータ８３の磁極歯８３１で電子的に整流されて通電される。この場合、電子的な切換え器Ｖ１〜Ｖ６を介して、正の電位または負の電位が３つの位相線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に交互に接続され、それによって回転する回転磁界がステータコイル８３０に発生する。この回転磁界はロータ８４においてトルクを発生するために、ロータ８４の磁石構造体８４０によって発生した励起磁界と協働する。この場合、ステータコイル８３０の接続は軸受要素８５を介して行うことができる。この軸受要素を介して、例えば電子機器ハウジング７６からステータコイル８３０まで導線を案内することができる。

本発明の根底をなす思想は、上述の実施の形態に限定されず、基本的には全く異なる態様で実施可能である。

特に、上記種類の駆動装置は、窓ガラスでの使用に限定されず、車両内の他の調整要素、例えばスライドドア等を調整する働きをすることができる。

駆動装置は特に（１個の）軸方向締付け固定要素を使用して簡単に組立て可能である。組立ては少ない組立てステップで行われ、この少ない組立てステップは、ケーブル繰り出しハウジングと駆動ハウジングを支持要素に確実な固定すると共に、簡単で望ましい。

１ 駆動装置
１０ ケーブル
１１ ガイドレール
１１０、１１１ 方向変換部
１２ 伝動体
１３ 窓ガラス
２ ケーブル繰り出しハウジング
２０ 底
２００、２０１ 構造要素（補強リブ）
２０２ 凹部（材料薄肉部）
２１ ハウジング部分
２１０ 脚部
２１１ 係止要素
２１２ かみ合い連結穴（スリット穴）
２２ 軸受要素（軸受心棒）
２２０ センタリング円錐部
２２１ 穴
２３ 保持要素
３ ケーブルドラム
３０ 本体
３００ ケーブル線
３１ 中空輪
３１０ 歯
３２ 載置要素
４ 支持要素（機器支持体）
４０ 平面部分
４１ 穴
４２ かみ合い連結要素
４２０ 係止凹部
４３ かみ合い連結要素
４４ 成形部
４４０ 成形部
４５ 接触リング
４６ 載置リング
５ 封止要素
５０ シール
５１ 係合部分
５２ 湾曲した部分
６ 駆動輪
６０ 本体
６００ 外歯
６１ 連結輪
６１０ 歯
６２ 穴
７ 駆動ハウジング
７０ ハウジングカップ
７１ 固定装置（係合ブッシュ）
７１０ かみ合い連結穴
７２ 軸受要素（軸受心棒）
７２０ 穴
７２１ 係合穴
７２２ センタリング係合部
７３ 電動機カップ
７４ ウォームハウジング
７５ ハウジング蓋
７６ 電子機器ハウジング
７６０ プリント回路基板
７６１ ハウジング板
７６２ 差込みコネクタ
８ 電動機ユニット
８０ 電動機
８００ 駆動軸
８１ 駆動ウォーム
８１０ ウォーム歯
８２ 軸受
８３ ステータ
８３０ ステータコイル
８３１ 磁極歯
８３２ ステータ本体
８４ ロータ
８４０ 磁石構造体（環状磁石）
８４１ 磁極カップ
８４２ 端壁
８４３ 連結フランジ
８５ 軸受要素
８５０、８５１ シャフト部分
８５２ 軸受穴
９ 固定要素
９０ シャフト
９１ 頭部
α、β 角度
Ａ 間隔
Ｄ 回転軸線
Ｈ、Ｈ１、Ｈ２ 高さ
Ｑ 横軸線
Ｖ１〜Ｖ６ 電子的な切換え器
Ｗ 軸の軸線

Claims (15)

1. 車両の被覆要素を調整するための駆動装置（１）、特に窓ガラス開閉調整装置のための駆動装置であって、
   前記被覆要素を調整するための出力要素と、
   ステータ（８３）と、ロータ（８４）と、前記ロータ（８４）に連結されて軸の軸線（Ｗ）回りに回転可能である、前記出力要素を駆動するための駆動軸（８００）とを有する電動機（８０）を備えた電動機ユニット（８）と
   を具備する上記駆動装置（１）において、
   前記ロータ（８４）が前記軸の軸線（Ｗ）に関して前記ステータ（８３）の半径方向外側で回転するアウタロータとして形成されていることを特徴とする駆動装置（１）。
2. 前記電動機（８０）がブラシレス直流モータとして形成されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置（１）。
3. 前記ステータ（８３）が多数の磁極歯（８３１）を備え、この磁極歯上に多数のステータコイル（８３０）が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置（１）。
4. 前記ロータ（８４）が多数の磁極を有する磁石構造体（８４０）を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動装置（１）。
5. 前記ロータ（８４）が磁極カップ（８４１）を備え、この磁極カップが前記駆動軸（８００）に連結され、かつ前記磁石構造体（８４０）を支持していることを特徴とする請求項４に記載の駆動装置（１）。
6. 前記ステータ（８３）が軸受要素（８５）を介して、前記駆動装置（１）の固定されたハウジング部分に連結されていることを特徴とする請求項１〜５のいずかれか一項に記載の駆動装置（１）。
7. 前記軸受要素（８５）が前記ステータ（８３）のステータ本体（８３２）に固定連結された第１シャフト部分（８５０）と、この第１シャフト部分（８５０）に対して軸方向にずらされて前記ハウジング部分に固定連結された第２シャフト部分（８５１）を備えていることを特徴とする請求項６に記載の駆動装置（１）。
8. 前記軸受要素が軸受穴（８５２）を有し、この軸受穴内に、前記駆動軸（８００）が前記ステータ（８３）と相対的に回転可能に軸承されていることを特徴とする請求項６または７に記載の駆動装置（１）。
9. 前記駆動軸（８００）の前記軸線（Ｗ）が回転軸線（Ｄ）に対して傾斜角（α）をなして配向され、この回転軸線回りに前記出力要素が回転可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の駆動装置（１）。
10. 駆動輪（６）を具備し、この駆動輪が前記出力要素に作用連結され、かつ前記駆動軸（８００）に歯でかみ合っていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の駆動装置（１）。
11. 前記駆動軸（８００）に配置された駆動ウォーム（８１）を具備し、この駆動ウォームが前記駆動輪（６）の歯（６００）にかみ合うウォーム歯（８１０）を有することを特徴とする請求項１０に記載の駆動装置（１）。
12. 前記ロータ（８４）が前記駆動ウォーム（８１）とは反対の前記ステータ（８３）の側で、前記駆動軸（８００）に連結されていることを特徴とする請求項１１に記載の駆動装置（１）。
13. 前記ロータ（８４）と前記ステータ（８３）が電動機カップ（７３）に入れられていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の駆動装置（１）。
14. 前記電動機ユニット（８）を支持する支持要素（４）が成形部（４４）を有し、この成形部に電動機カップ（７３）が挿入されていることを特徴とする請求項１３に記載の駆動装置（１）。
15. 前記出力要素が、車両部分（１３）に作用連結された引張り要素（１０）を調整するための、回転軸線（Ｄ）回りに回転可能なケーブルドラム（３）であり、このケーブルドラムが支持要素（４）の第１側に配置され、前記電動機ユニット（８）が前記支持要素（４）の第１側とは反対の第２側に配置されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の駆動装置（１）。

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