DE102010030036A1 - Getriebe-Antriebseinheit und Verstelleinrichtung mit einer Getriebe-Antriebseinheit - Google Patents

Getriebe-Antriebseinheit und Verstelleinrichtung mit einer Getriebe-Antriebseinheit Download PDF

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    • H02K7/1166Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion comprising worm and worm-wheel

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebe-Antriebseinheit (10), mit einem als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor (11), der ein Polgehäuse (12) und ein mit dem Polgehäuse (12) verbundenes, insbesondere flanschartig ausgebildetes Befestigungselement (20) aufweist, wobei das Befestigungselement (20) zur Ankopplung eines ein Getriebe (15) aufnehmenden Getriebegehäuses (16) dient, das mit dem Befestigungselement (20) form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist und, wobei das Getriebegehäuse (16) das Befestigungselement (20) mit wenigstens einem Halteabschnitt (25, 26) umgreift. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das Befestigungselement (20) als ein vom Polgehäuse (12) separates Bauteil ausgebildet ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Getriebe-Antriebseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der WO 2007/000378 A1 ist ein als Elektromotor ausgebildeter Antriebsmotor als Bestandteil einer Getriebe-Antriebseinheit bekannt, bei dem in typischer Weise das Polgehäuse des Elektromotors der Ankopplung des Getriebegehäuses dient. Hierzu ist das Polgehäuse durch einen spanlosen Umformprozess mit radialen Ausformungen versehen, die von einem Befestigungsabschnitt eines Getriebegehäuses umgriffen sind. Dadurch wird das Getriebegehäuse mit dem Polgehäuse des Antriebsmotors form- bzw. kraftschlüssig verbunden. In üblicher Weise weist hierzu das Getriebegehäuse beispielsweise zwei Getriebehaltschalen auf, die gegeneinander verschraubt werden, wobei gleichzeitig die angesprochenen radialen Ausformungen von dem Getriebegehäuse im Bereich des bzw. der Befestigungsabschnitte umfasst werden. Dadurch, dass die als Befestigungselement für das Getriebegehäuse dienenden Ausformungen des Polgehäuses radial über den Umfang bzw. den Durchmesser des Polgehäuses hinausragen, baut das Getriebegehäuse in seiner Höhe relativ groß, d. h., dass es insbesondere höher ausgebildet ist als der Durchmesser des Polgehäuses. Da derartige Getriebe-Antriebseinheiten ferner universell einsetzbar sein sollen, ist insbesondere bei kritischen Einbaulagen die Höhe des Getriebegehäuses ein beschränkender Faktor.
  • Es könnte nun zwar versucht werden, die radialen Ausnehmungen am Polgehäuse weiter nach innen zu verlagern, um somit insgesamt gesehen ein flacheres Getriebegehäuse zu ermöglichen, derartige Umformungen sind jedoch relativ aufwändig bzw. zu vertretbaren Fertigungskosten nur begrenzt herstellbar.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Getriebe-Antriebseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass die Höhe der Getriebe-Antriebseinheit insgesamt verringert wird sowie gleichzeitig eine relativ einfache Herstellbarkeit des Polgehäuses ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird bei einer Getriebe-Antriebseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindung liegt dabei die Idee zugrunde, durch die Ausbildung des Befestigungselements als ein vom Polgehäuse separates Bauteil dieses derart gestalten zu können, dass dieses unabhängig von der Fertigung des Polgehäuses seinem Zweck der Befestigung des Getriebegehäuses optimal angepasst werden kann. Insbesondere ist es dadurch möglich, ein relativ flach bauendes Getriebegehäuse zu verwenden, sodass die Bauhöhe der Getriebe-Antriebseinheit insgesamt gesehen gegenüber dem Stand der Technik reduziert ist. Dies schafft darüber hinaus gleichzeitig die Möglichkeit, eine derartige Getriebe-Antriebseinheit in verschiedenen Montagerichtungen auch bei beengten Einbauverhältnissen bzw. mit jeweils nur geringen Modifikationen bzgl. der Befestigungsträger für die Getriebe-Antriebseinheiten verwenden zu können.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Getriebe-Antriebseinheit sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
  • In einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Befestigungselement im Bereich des wenigstens einen Halteabschnitts eine Höhe bzw. einen Durchmesser aufweist, der geringer ist als der Durchmesser des zylindrischen Polgehäuses. Dadurch lässt sich die Bauhöhe der Getriebe-Antriebseinheit insgesamt gesehen minimieren. Eine besonders einfache Herstellung des Befestigungselements sowie die Möglichkeit einer optimalen Gestaltung wird ermöglicht, wenn dieses aus Kunststoff ausgebildet ist.
  • Eine relativ einfache sowie feste Verbindung des Befestigungselements mit dem Polgehäuse wird ermöglicht, wenn das Befestigungselement einen in das Polgehäuse hineinragenden, flanschartig umlaufenden Befestigungsbereich und einen mit dem wenigstens einen Halteabschnitt des Getriebegehäuses zusammenwirkenden, platten- oder ringförmigen Haltebereich aufweist. Der angesprochene, flanschartig umlaufende Befestigungsbereich kann hierbei mit dem Polgehäuse beispielsweise durch Bördeln oder mittels zusätzlicher Befestigungselemente, oder aber durch eine Klebeverbindung großflächig und somit sicher verbunden werden.
  • Besonders bevorzugt ist dabei genauso eine Ausbildung der Getriebe-Antriebseinheit, bei der das Getriebegehäuse als wenigstens zweiteiliges Getriebegehäuse ausgebildet ist, wobei die wenigstens beiden Gehäuseteile des Getriebegehäuses jeweils mit dem Befestigungselement zusammenwirken. Dadurch wird insbesondere eine relativ einfache Montage der Getriebe-Antriebseinheit ermöglicht, indem die beiden (halbschalenförmigen) Gehäuseteile gegeneinander montiert werden, wobei gleichzeitig das Befestigungselement umschlossen wird. Die Verbindung der beiden Gehäuseteile des Getriebegehäuses kann beispielsweise mittels Schraubverbindungen, oder mittels einer Klebeverbindung erfolgen.
  • Um auf einfache Art und Weise eine Montage der Getriebe-Antriebseinheit in stets der gleichen Montagerichtung zu ermöglichen, wobei das anzutreibende Element von unterschiedlichen Seiten der Getriebe-Antriebseinheit mit dieser in Wirkverbindung angeordnet ist, ist es darüber hinaus in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Abtriebselement des Getriebes als eine sowohl von der Oberseite als auch von der Unterseite des Getriebegehäuses mit einem anzutreibenden Element in Wirkverbindung anordenbare Welle oder Hohlwelle ausgebildet ist.
  • Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Welle oder Hohlwelle derart ausgebildet ist, dass mit dem anzutreibenden Element ein Formschluss ermöglicht wird. Dadurch sind keine zusätzlichen Fixier- bzw. Halteelemente für das anzutreibende Element erforderlich.
  • Eine einfache Montage der Getriebe-Antriebseinheit von unterschiedlichen Richtungen wird darüber hinaus ermöglicht, wenn das Getriebegehäuse eine als Durchgangsloch ausgebildete Aufnahme für ein Befestigungselement aufweist. Ein derartiges Befestigungselement ist üblicherweise als Befestigungsschraube ausgebildet und lässt sich unter Zwischenlage des Getriebegehäuses z. B. mit einem Träger an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs festlegen bzw. verschrauben.
  • Die Erfindung umfasst auch eine Verstelleinrichtung für Elemente eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Getriebe-Antriebseinheit. Als Verstelleinrichtung sind hierbei insbesondere Fensterheberantriebe, Sitzverstellantriebe, Wischerantriebe oder dergleichen gemeint. Hierbei wird durch den erfindungsgemäß vorteilhaften Aufbau der Getriebe-Antriebseinheit ein kompakter Aufbau derselben ermöglicht, so dass der in einem Kraftfahrzeug üblicherweise nur begrenzt zur Verfügung stehende Einbauraum optimal genutzt bzw. minimiert werden kann.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
  • Diese zeigen in:
  • 1 eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Getriebe-Antriebseinheit,
  • 2 eine teilweise aufgeschnittene Darstellung der Getriebe-Antriebseinheit im Verbindungsbereich zwischen dem Antriebsmotor und Getriebegehäuse,
  • 3 Darstellungen der Getriebe-Antriebseinheit, bei der diese von unterschiedlichen Seiten an einem Trägerelement angeordnet sind in Seitenansicht und
  • 4 Anordnungen einer erfindungsgemäßen Getriebe-Antriebseinheit von jeweils derselben Seite an einem Trägerelement, ebenfalls in Seitenansichten.
  • Gleiche Bauteile bzw. Bauteile mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit identischen Bezugsziffern versehen.
  • In der 1 ist eine erfindungsgemäße Getriebe-Antriebseinheit 10 dargestellt. Die Getriebe-Antriebseinheit 10 ist hierbei insbesondere Bestandteil einer im Näheren nicht dargestellten Verstelleinrichtung für Elemente eines Kraftfahrzeugs, wie einem Fensterheberantrieb, einem Sitzverstellantrieb, einem Wischerantrieb oder dergleichen.
  • Die Getriebe-Antriebseinheit 10 weist einen als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor 11 auf, der ein insbesondere zylindrisch ausgebildetes Polgehäuse 12 hat. Aus dem Polgehäuse 12 ragt ein in der 2 erkennbarer Steckeranschluss 13 heraus, der zur Spannungsversorgung des Antriebsmotors 11 sowie zu dessen Ansteuerung dient. Der Antriebsmotor 11 ist zur Ankopplung an ein Getriebe 15 ausgebildet. Das Getriebe 15 weist ein Getriebegehäuse 16 auf, welches z. B. aus Kunststoff, oder als Gussteil ausgebildet ist und aus Metall besteht. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Getriebegehäuse 16 aus zwei Getriebehalbschalen 17, 18 besteht, die in der Längsachse des Antriebsmotors 11 bzw. des Polgehäuses 12 in einer Trennebene 19 miteinander verbunden sind.
  • Ergänzend wird erwähnt, dass die Trennebene 19 des Getriebegehäuses 16 auch außerhalb der Längsachse des Antriebsmotors 11 hegen kann. Dies kann aus Gründen der Stabilität des Anschlussbereiches des Getriebegehäuses 16 mit dem Antriebsmotor 11 sogar vorteilhaft sein. Die Trennebene des Getriebegehäuses 16 ist aber in jedem Fall innerhalb des Durchmessers des Polgehäuses 12 angeordnet.
  • Als Verbindungstechnik zwischen den beiden Getriebehalbschalen 17, 18 kommt dabei ein Verschrauben der beiden Getriebehalbschalen 17, 18 oder aber beispielsweise eine Klebeverbindung in Frage.
  • Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Verbindung zwischen dem Antriebsmotor 11 bzw. dem Polgehäuse 12 und dem Getriebe 15 bzw. dem Getriebegehäuse 16 mittels eines separaten Befestigungselementes 20 erfolgt. Das in der 2 näher dargestellte Befestigungselement 20 besteht hierbei vorzugsweise aus Kunststoff und ist als Kunststoffspritzteil ausgebildet. Das Befestigungselement 20 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine insbesondere scheiben- bzw. ringförmige Grundplatte 21 auf, deren Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Polgehäuses 12 entspricht. Auf der dem Polgehäuse 12 zugewandten Seite der Grundplatte 21 ist ein flanschartig umlaufender Befestigungsbereich 22 vorgesehen, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Polgehäuses 12 entspricht. Der in das Polgehäuse 12 hineinragende Befestigungsbereich 22 des Befestigungselements 20 wird mit dem Polgehäuse 12 beispielsweise durch Bördelung, Verklebung oder eine sonstige Verbindungstechnik starr verbunden. Auf der dem Befestigungsbereich 22 abgewandten Seite der Grundplatte 21 weist diese über Distanzrippen 23 oder dgl. beabstandet einen platten- oder ringförmigen Haltebereich 25 auf. Der Haltebereich 25 ist bevorzugt rund ausgebildet.
  • Zur Befestigung des Getriebegehäuses 16 an dem Halteabschnitt 25 des Befestigungselements 20 weisen die beiden Getriebehalbschalen 17 und 18 jeweils halbkreisförmig umlaufende Halteabschnitte 26 bzw. 27 auf. In den Halteabschnitten 26 bzw. 27 ist jeweils eine Haltenut 28 eingeformt, die formschlüssig mit dem Haltebereich 25 des Befestigungselements 20 zusammenwirkt. Zur Montage der beiden Getriebehalbschalen 17 und 18 werden diese gegeneinander und gegen den Haltebereich 25 verbracht, wobei der Haltebereich 25 in die Haltenut 28 der Halteabschnitte 26 und 27 eingreift.
  • Wesentlich ist, dass der Haltebereich 25 (bei runder Ausbildung) einen Durchmesser d aufweist, der geringer als der Durchmesser D des Polgehäuses 12. Insbesondere ist es dabei vorgesehen, dass der Haltebereich 25 einen derartigen Durchmesser d aufweist, dass es ermöglicht wird, dass das mit dem Haltebereich 25 zusammenwirkende Getriebegehäuse 16 eine Höhe h aufweist, die insbesondere dem Durchmesser D des Polgehäuses 12 entspricht.
  • Das Getriebegehäuse 16 weist ein der Befestigung der Getriebe-Antriebseinheit 10 dienendes Durchgangsloch 31 auf, das senkrecht zur Längsachse des Polgehäuses 12 bzw. zur Trennebene 19 des Getriebegehäuses 16 verläuft. Mittels des Durchgangslochs 31 lässt sich eine erfindungsgemäße Getriebe-Antriebseinheit 10 im Bereich des Getriebegehäuses 16, wie insbesondere anhand der 3 erkennbar ist, von unterschiedlichen Seiten an einem Trägerelement 32 befestigen. Das Trägerelement 32 ist beispielsweise als Stanzpressteil ausgebildet und an der Karosserie eines Kraftfahrzeuges befestigt. Die Befestigung der Getriebe-Antriebseinheit 10 erfolgt hierbei insbesondere mittels einer nicht dargestellten Befestigungsschraube am Trägerelement 32. Gleichzeitig erkennt man anhand der 3 und 4 noch Teile eines zu verstellenden Elements 33 bzw. eines Übertragungsmechanismus. Dieser ist ebenfalls am Trägerelement 32 befestigt.
  • Der Antrieb des Elements 33 mittels der Getriebe-Antriebseinheit 10 erfolgt hierbei mittels einer ebenfalls nicht dargestellten Abtriebswelle, die in eine in dem Getriebegehäuse 16 angeordnete, als Durchgangsloch ausgebildete Aufnahme eingreift. Hierbei ist die Aufnahme, wie bereits Stand der Technik, z. B. als Vielflach ausgebildet, so dass eine rechteckige bzw. im Querschnitt quadratisch ausgebildete Antriebswelle formschlüssig in die Ausnehmung eingreifen kann.
  • In der 3 ist der Fall dargestellt, bei der die Getriebe-Antriebseinheit 10 von unterschiedlichen Seiten an dem Trägerelement 32 befestigt ist. Das bedeutet, dass die mit dem Element 33 verbundene Antriebsstange von der Oberseite, oder aber der Unterseite in Wirkverbindung mit der Getriebe-Antriebseinheit 10 verbunden ist.
  • In der 4 ist demgegenüber der Fall dargestellt, bei der die Getriebe-Antriebseinheit 10 von derselben Seite mit einem Trägerelement 32 verbunden ist.
  • Die soweit beschriebene Getriebe-Antriebseinheit 10 kann in vielfältiger Art und Weise modifiziert bzw. abgewandelt werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2007/000378 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Getriebe-Antriebseinheit (10), mit einem als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor (11), der ein Polgehäuse (12) und ein mit dem Polgehäuse (12) verbundenes, insbesondere flanschartig ausgebildetes Befestigungselement (20) aufweist, wobei das Befestigungselement (20) zur Ankopplung eines ein Getriebe (15) aufnehmenden Getriebegehäuses (16) dient, das mit dem Befestigungselement (20) form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist und, wobei das Getriebegehäuse (16) das Befestigungselement (20) mit wenigstens einem Halteabschnitt (25, 26) umgreift, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (20) als ein vom Polgehäuse (12) separates Bauteil ausgebildet ist.
  2. Getriebe-Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (20) im Bereich des wenigstens einen Halteabschnitts (25, 26) eine Höhe bzw. einen Durchmesser (d) aufweist, der geringer ist als der Durchmesser (D) des zylindrischen Polgehäuses (12).
  3. Getriebe-Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (20) aus Kunststoff ausgebildet ist.
  4. Getriebe-Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (20) einen in das Polgehäuse (12) hineinragenden, flanschartig umlaufenden Befestigungsbereich (22) und einen mit dem wenigstens einen Halteabschnitt (25, 26) des Getriebegehäuses (16) zusammenwirkenden, platten- oder ringförmigen Haltebereich (25) aufweist.
  5. Getriebe-Antriebseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Halteabschnitt (25, 26) eine Haltenut (28) aufweist, die mit dem wenigstens eine Halteabschnitt (25, 26) zusammenwirkt.
  6. Getriebe-Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (16) als wenigstens zweiteiliges Getriebegehäuse (16) ausgebildet ist und, dass die wenigstens beiden Gehäuseteile (17, 18) des Getriebegehäuses (16) jeweils mit dem Befestigungselement (20) zusammenwirken.
  7. Getriebe-Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement des Getriebes (15) als eine sowohl von der Oberseite als auch von der Unterseite des Getriebegehäuses (16) mit einem anzutreibenden Element (33) in Wirkverbindung anordnenbare Welle oder Hohlwelle ausgebildet ist.
  8. Getriebe-Antriebseinheit Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle oder Hohlwelle als Vielflach ausgebildet ist.
  9. Getriebe-Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (16) eine als Durchgangsloch (31) ausgebildete Aufnahme für ein Befestigungselement aufweist.
  10. Verstelleinrichtung für Elemente eines Kraftfahrzeugs, wie Fensterheberantrieb, Sitzverstellantrieb, Wischerantrieb oder dgl., mit einer Getriebe-Antriebseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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