DE102015226755A1 - Electric motor for actuators in motor vehicles and transmission drive device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor (10) für Stellantriebe in Kraftfahrzeugen, mit einem Polgehäuse (12) und einer mechanischen Schnittstelle zur zumindest mittelbaren Befestigung des Polgehäuses (12) an einem Getriebegehäuse (1). Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das Polgehäuse (12) als gerolltes Polgehäuse (12) ausgebildet ist, und dass die mechanische Schnittstelle durch ein von dem Polgehäuse (12) separates Bauteil in Form eines Lagerdeckels (15; 15a) gebildet ist, der mit dem Polgehäuse (12) verbunden ist.The invention relates to an electric motor (10) for actuators in motor vehicles, comprising a pole housing (12) and a mechanical interface for at least indirect attachment of the pole housing (12) to a transmission housing (1). According to the invention, it is provided that the pole housing (12) is designed as a rolled pole housing (12), and that the mechanical interface is formed by a separate component from the pole housing (12) in the form of a bearing cap (15; 15a) Pol housing (12) is connected.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor für Stellantriebe in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Getriebe-Antriebseinrichtung, insbesondere einen Komfortantrieb in einem Kraftfahrzeug, mit einem erfindungsgemäßen Elektromotor. The invention relates to an electric motor for actuators in motor vehicles according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a transmission drive device, in particular a comfort drive in a motor vehicle, with an electric motor according to the invention.
Ein Elektromotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der
Als nachteilhaft wird bei den soweit beschriebenen Elektromotoren angesehen, dass die Fertigung eines im Tiefziehverfahren hergestellten Polgehäuses relativ hohe Herstellkosten verursacht.It is regarded as disadvantageous in the electric motors described so far that the production of a pole housing produced by deep-drawing process causes relatively high production costs.
Weiterhin ist es aus dem Stand der Technik allgemein bekannt, dass das Gehäuse eines Elektromotors auch durch den spanlosen Fertigungsschritt des Rollens ausgebildet werden kann, indem ein flacher Blechzuschnitt entsprechend verformt bzw. gerollt wird.Furthermore, it is generally known from the prior art that the housing of an electric motor can also be formed by the non-cutting production step of rolling, by a flat sheet metal blank is deformed or rolled accordingly.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor für Stellantriebe in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass dieser mit geringeren Herstellkosten hergestellt werden kann. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, dass der Elektromotor besonders einfach an kundenspezifische Anforderungen bzw. kundenspezifische Schnittstellen angepasst werden kann.Based on the illustrated prior art, the present invention seeks to develop an electric motor for actuators in motor vehicles according to the preamble of claim 1 such that it can be manufactured with lower manufacturing costs. In addition, it is an object of the invention that the electric motor can be particularly easily adapted to customer-specific requirements or customer-specific interfaces.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Elektromotor für Stellantriebe in Kraftfahrzeugen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in an electric motor for actuators in motor vehicles with the features of claim 1.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, ein durch Rollen ausgebildetes Polgehäuse mit einem als separaten Bauteil ausgebildeten Lagerdeckel zu kombinieren, um dadurch eine kundenspezifische Schnittstelle auszubilden. Eine derartige Kombination eines gerollten Polgehäuses und einem als separates Bauteil ausgebildeten Lagerdeckels ermöglicht es auf überraschende Art und Weise, sowohl die Herstellkosten des Motorgehäuses bzw. Polgehäuses durch die Umstellung des Fertigungsprozesses von einem tiefgezogenen Polgehäuse auf ein gerolltes Polgehäuse zu reduzieren, als auch durch den Lagerdeckel eine besonders einfache kundenspezifische Adaption des Elektromotors erzielen zu können. Insbesondere ermöglicht es eine derartige Konstruktion, stets ein und denselben Elektromotor (mit Ausnahme des kundenspezifischen Lagerdeckels) fertigen zu können, und diesen Elektromotor mit kundenspezifischen Lagerdeckeln in Art eines Baukastensystems zu kombinieren. Dadurch werden nur relativ geringe kundenspezifische Investitionskosten für die jeweiligen Lagerdeckel erforderlich, während es beim Stand der Technik erforderlich ist, die kundenspezifischen Anpassungen über unterschiedliche Tiefziehwerkzeuge für das Polgehäuse zu realisieren. The invention is based on the idea to combine a trained by rolling pole housing with a designed as a separate component bearing cap, thereby forming a custom interface. Such a combination of a rolled pole housing and a bearing cover formed as a separate component makes it possible in a surprising manner to reduce both the manufacturing costs of the motor housing or pole housing by the conversion of the manufacturing process of a deep-drawn pole housing on a rolled pole housing, as well as by the bearing cap To achieve a particularly simple custom adaptation of the electric motor. In particular, such a construction allows one and the same electric motor (with the exception of the custom bearing cap) to be able to be manufactured at any time, and to combine this electric motor with customer-specific bearing caps in the manner of a modular system. As a result, only relatively small custom investment costs for the respective bearing caps are required, whereas it is necessary in the prior art to realize the customer-specific adjustments via different thermoforming tools for the pole housing.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Elektromotors für Stellantriebe in Kraftfahrzeugen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous developments of the electric motor according to the invention for actuators in motor vehicles are listed in the dependent claims.
Zur lagerichtigen Positionierung bzw. Befestigung des Elektromotors am Getriebegehäuse ist es vorgesehen, dass der Lagerdeckel wenigstens eine vorzugsweise radial angeordnete Abstützfläche, insbesondere in Form einer Abflachung aufweist, mittels der der Lagerdeckel mit dem Getriebegehäuse drehfest verbindbar ist. Die verdrehfeste Positionierung des Lagerdeckels zum Getriebegehäuse ist insofern zum Beispiel wichtig, als dass an dem Elektromotor ein Anschlußstecker zur elektrischen Kontaktierung des Elektromotors vorgesehen ist, der in der Einbaulage des Elektromotors bzw. des Stellantriebs im Kraftfahrzeug zur Kontaktierung mit einem fahrzeugseitigen Gegenstecker eine bestimmte Lage bzw. Position einnehmen muss, damit dieser mit dem fahrzeugseitigen Gegenstecker kontaktiert werden kann.For positionally correct positioning or attachment of the electric motor to the transmission housing, it is provided that the bearing cap has at least one preferably radially arranged support surface, in particular in the form of a flattening, by means of which the bearing cap is rotatably connected to the transmission housing. The rotationally fixed positioning of the bearing cap to the gear housing is so far important, for example, as that at the electric motor, a connector for electrical Contacting the electric motor is provided, which must occupy a certain position or position in the installation position of the electric motor or the actuator in the motor vehicle for contacting with a vehicle-side mating connector, so that it can be contacted with the vehicle-side mating connector.
Darüber hinaus ist es wesentlich, den Elektromotor auch in einer bestimmten axialen Position zum Getriebegehäuse positionieren zu können. Hierzu ist es in einer Weiterbildung des Elektromotors vorgesehen, dass der Lagerdeckel wenigstens einen radial nach außen ragenden Vorsprung mit wenigstens einer axialen Anschlagfläche für das Getriebegehäuse aufweist. Zusammengefasst dient der Lagerdeckel somit sowohl einer Befestigung des Elektromotors an dem Getriebegehäuse in einer bestimmten Drehwinkellage als auch in einer bestimmten axialen Position. In addition, it is essential to be able to position the electric motor in a specific axial position to the transmission housing. For this purpose, it is provided in a development of the electric motor that the bearing cap has at least one radially outwardly projecting projection with at least one axial stop surface for the transmission housing. In summary, the bearing cap thus serves both a fastening of the electric motor to the transmission housing in a certain angular position and in a specific axial position.
In einer ersten konstruktiven Umsetzung zur Ausbildung der wenigstens einen axialen Anschlagfläche für das Getriebegehäuse an dem Lagerdeckel ist es vorgesehen, dass der wenigstens eine Vorsprung am Lagerdeckel an axial gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Anschlagfläche aufweist. Der Vorsprung ist somit in Art eines umlaufenden Flansches ausgebildet, an dessen beidseitigen Stirnflächen jeweils beispielsweise eine entsprechende Gegenfläche des Getriebegehäuses anlegbar ist. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass das Getriebegehäuse entsprechend der
Eine weitere konstruktive Ausgestaltung des Lagerdeckels, die einen besonders kompakt bauenden Lagerdeckel ermöglicht, sieht vor, dass zwei Abstützflächen vorgesehen sind, die gegenüberliegend im Bereich einer nutförmigen Einformung des Lagerdeckels angeordnet sind. Bei dieser konstruktiven Ausgestaltung greift somit ein beispielsweise stegförmiger Vorsprung des Getriebegehäuses in die entsprechende nutförmige Vertiefung bzw. Einformung des Lagerdeckels ein. Die besonders kompakte Ausbildung des Lagerdeckels ergibt sich bei dieser konstruktiven Umsetzung dadurch, dass die nutförmige Einformung von einem Grunddurchmesser des Lagerdeckels radial nach innen ragend ausgebildet werden kann.A further structural design of the bearing cap, which allows a particularly compact bearing cap, provides that two support surfaces are provided, which are arranged opposite one another in the region of a groove-shaped indentation of the bearing cap. In this constructive embodiment thus engages, for example, a web-shaped projection of the gear housing in the corresponding groove-shaped recess or indentation of the bearing cap. The particularly compact design of the bearing cap is obtained in this structural implementation in that the groove-shaped indentation can be formed projecting radially inwardly from a basic diameter of the bearing cap.
Wesentlich für einen guten Wirkungsgrad einer Getriebe-Antriebseinrichtung mit einem Elektromotor ist es, dass die mit einem Getrieberad kämmende Verzahnung einer Ankerwelle des Elektromotors fluchtend zum Getrieberad ausgerichtet ist. Dies macht es erforderlich, dass auch der Elektromotor bzw. der Lagerdeckel in einer bestimmten Winkelposition zum Getriebegehäuse angeordnet ist. Zur Ausbildung einer derartigen lagerichtigen Anordnung bzw. Zentrierung des Lagerdeckels zu einer (gegengleichen) Öffnung im Getriebegehäuse ist es daher vorgesehen, dass der Lagerdeckel auf der dem Polgehäuse abgewandten Seite einen zylindrischen Abschnitt zur Zentrierung des Polgehäuses in einer Öffnung des Getriebegehäuses aufweist. Essential for a good efficiency of a transmission drive device with an electric motor, it is that the meshing with a gear toothing of an armature shaft of the electric motor is aligned with the gear. This makes it necessary that the electric motor or the bearing cap is arranged in a certain angular position to the transmission housing. For the formation of such a correct arrangement or centering of the bearing cap to a (opposite) opening in the gear housing, it is therefore provided that the bearing cap on the side facing away from the pole housing has a cylindrical portion for centering the pole housing in an opening of the transmission housing.
Grundsätzlich kann ein soweit beschriebener Lagerdeckel aus unterschiedlichen Materialen gefertigt bzw. ausgebildet sein. Wenn eine besonders preisgünstige Herstellung bei relativ geringen mechanischen Anforderungen hinsichtlich der Übertragung von Kräften gewünscht bzw. erforderlich ist, so ist es von Vorteil, wenn der Lagerdeckel aus Kunststoff besteht und insbesondere als Spritzgussteil ausgebildet ist. Jedoch sind auch Anwendungsfälle denkbar, bei denen beispielsweise besonders hohe mechanische Kräfte zwischen dem Elektromotor und dem Getriebegehäuse übertragen werden müssen, oder bei denen eine besonders gute Wärmeleitung zwischen dem Getriebegehäuse (welches dann beispielsweise aus Metall besteht) und dem Elektromotor erwünscht ist. In diesem Fall kann es von Vorteil sein, wenn der Lagerdeckel aus Metall besteht und (aus Gründen der Herstellkosten) als Gussteil ausgebildet ist. Als Materialien für derartige, aus Metall bestehende Lagerdeckel kommen beispielsweise Aluminiumwerkstoffe oder Magnesiumwerkstoffe in Frage.In principle, a bearing cover described so far can be manufactured or designed from different materials. If a particularly inexpensive production with relatively low mechanical requirements in terms of the transmission of forces is desired or required, it is advantageous if the bearing cap is made of plastic and in particular is designed as an injection molded part. However, applications are also conceivable in which, for example, particularly high mechanical forces must be transmitted between the electric motor and the transmission housing, or in which a particularly good heat conduction between the transmission housing (which then for example consists of metal) and the electric motor is desired. In this case, it may be advantageous if the bearing cap is made of metal and (for reasons of manufacturing costs) is designed as a casting. As materials for such existing metal bearing caps, for example, aluminum materials or magnesium materials in question.
Auch die Befestigung des Lagerdeckels an dem Polgehäuse kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Um auf zusätzliche, separate Befestigungselemente mit entsprechendem Montageaufwand verzichten zu können, ist es von Vorteil, wenn der Lagerdeckel mit dem Polgehäuse verstemmt ist. Hierzu weist der Lagerdeckel beispielsweise Vorsprünge auf, die in Ausklinkungen oder Aussparungen des Polgehäuses eingreifen und durch Verformung des Polgehäuses in kraftschlüssiger Anlage mit dem Polgehäuse gelangen.The attachment of the bearing cap on the pole housing can be done in different ways. In order to dispense with additional, separate fasteners with appropriate installation costs, it is advantageous if the bearing cap is caulked to the pole housing. For this purpose, the bearing cap, for example, projections which engage in notches or recesses of the pole housing and reach by deformation of the pole housing in non-positive engagement with the pole housing.
Zuletzt umfasst die Erfindung auch eine Getriebe-Antriebseinrichtung, insbesondere in Form eines Komfortantriebs in einem Kraftfahrzeug, mit einem soweit beschriebenen Elektromotor. Die Getriebe-Antriebseinrichtung weist dieselben Vorteile auf, wie sie im Rahmen des Elektromotors beschrieben wurden. Unter einem Komfortantrieb in einem Kraftfahrzeug wird beispielhaft, und nicht einschränkend, ein Schiebedachantrieb, ein Fensterheberantrieb, ein Sitzverstellungsantrieb oder ähnliches verstanden.Finally, the invention also includes a transmission drive device, in particular in the form of a comfort drive in a motor vehicle, with an electric motor described so far. The transmission drive device has the same advantages as described in the context of the electric motor. Under a comfort drive in a motor vehicle is understood by way of example, and not limitation, a sunroof drive, a window lift drive, a seat adjustment drive or the like.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. This shows in:
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same elements or elements with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.
In der
Der Elektromotor
Auf der dem Getriebegehäuse
Weiterhin weist der zumindest im Wesentlichen zylindrisch ausgebildete Lagerdeckel
Der Lagerdeckel
Der gegenüber dem ersten Abschnitt
Der in der
Der soweit beschriebene Elektromotor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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