DE112011100738T5 - Electric motor assembly, in particular for geared motors for window regulators, seats, windscreen wipers and other applications in vehicles - Google Patents
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Abstract
Ein Elektromotoraufbau (10), insbesondere für Getriebemotoren für Fensterheber, Sitze, Scheibenwischer und andere Anwendungen in Fahrzeugen, umfasst: einen Rahmen (11) zur Aufnahme des Stators und des Rotors, eine Antriebswelle (12) mit Kommutator (13) und entsprechenden Bürsten (14, 15) und mit einem zylindrischen Magneten (16) und mindestens einem entsprechenden Hall-Sensor (17) zum Erfassen der Drehbewegung der Antriebswelle, eine elektronische Karte (19), die im Wesentlichen orthogonal zur Drehachse (20) der Antriebswelle (12) positioniert ist, wobei auf der elektronischen Karte die Bürsten und der mindestens eine Sensor mit den jeweiligen Strom- und Signalleitungen angeordnet sind, eine Abdeckung (22) zum Verschließen des Rahmens (11). Der mindestens eine Hall-Sensor (17) ist in einem entsprechend komplementär geformten Sitz (23), der direkt, alternativ, entweder an der Abdeckung (22) zum Verschließen des Rahmens oder an dem Körper des Verbindungselementes (21) ausgebildet ist, untergebracht und stabil in dem korrekten Betriebszustand gehalten.An electric motor assembly (10), in particular for gear motors for windows, seats, windscreen wipers and other applications in vehicles, comprising: a frame (11) for receiving the stator and the rotor, a drive shaft (12) with commutator (13) and corresponding brushes ( 14, 15) and with a cylindrical magnet (16) and at least one corresponding Hall sensor (17) for detecting the rotational movement of the drive shaft, an electronic card (19) substantially orthogonal to the axis of rotation (20) of the drive shaft (12). is positioned, wherein on the electronic card, the brushes and the at least one sensor with the respective power and signal lines are arranged, a cover (22) for closing the frame (11). The at least one Hall sensor (17) is in a correspondingly complementarily shaped seat (23), which is directly, alternatively, either on the cover (22) for closing the frame or on the body of the connecting element (21) is formed, housed and stably maintained in the correct operating condition.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotoraufbau, insbesondere für Getriebemotoren für Fensterheber, Sitze, Scheibenwischer und andere Anwendungen in Fahrzeugen.The present invention relates to an electric motor assembly, in particular for geared motors for windows, seats, windscreen wipers and other applications in vehicles.
Stand der TechnikState of the art
Heutzutage sind Elektromotoren mit zugeordneten Getriebeuntersetzern bekannt und in der Anwendung beispielsweise in Kraftfahrzeugen zum Bewegen von Fensterhebern, Scheibenwischern, Teilen von Sitzen und dergleichen weit verbreitet, wobei ihre grundliegende Eigenschaft in ihrer Kompaktheit liegt.Today electric motors are known with associated gear reducers and in the application, for example, in motor vehicles for moving window regulators, windscreen wipers, parts of seats and the like is widespread, with their basic feature is their compactness.
In der Tat sind solche Elektromotoren darauf ausgelegt, in engen Räumen wie dem Inneren einer Autotür oder einer Hecktür oder in der Motorhaube eines Fahrzeugs untergebracht zu werden.In fact, such electric motors are designed to be housed in narrow spaces such as the interior of a car door or a rear door or in the hood of a vehicle.
In Hinblick auf die stets zunehmende Nachfrage von Käufern, Fahrzeuge zu haben, z. B. Autos, Geländefahrzeuge, aber auch Boote, die mit servounterstützten Geräten wie beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich Fensterhebern, Scheibenwischern und dergleichen ausgestattet sind, und im Hinblick auf die deshalb konstant zunehmende Nachfrage nach solch kompakten Elektromotoren merkt man heutzutage auf diesem Gebiet immer mehr die Notwendigkeit, die Produktion solcher kompakten Elektromotoren zu automatisieren, um so schnell wie möglich auf die schnellen Änderungen des Marktes zu reagieren, und dabei zugleich die Kosten auf einem hoch konkurrenzfähigen Niveau zu halten.In view of the ever increasing demand of buyers to have vehicles, e.g. As cars, off-road vehicles, but also boats that are equipped with power-assisted devices such as, but not limited to window regulators, windshield wipers and the like, and in view of the ever-increasing demand for such compact electric motors, it is now becoming increasingly apparent in this field Need to automate the production of such compact electric motors to respond as quickly as possible to the rapid changes in the market, while keeping costs at a highly competitive level.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Elektromotoraufbau, insbesondere für Getriebemotoren für Fensterheber, Sitze, Scheibenwischer und andere Anwendungen in Fahrzeugen bereitzustellen, dessen Montage gut geeignet ist, vollständig automatisiert oder halbautomatisiert vorgenommen zu werden, und in jedem Fall stärker automatisiert als bekannte Systeme zur Montage von Elektromotoren.The aim of the present invention is to provide an electric motor assembly, in particular for geared motors for windows, seats, windscreen wipers and other applications in vehicles whose assembly is well suited to be made fully automated or semi-automated, and in any case more automated than known systems for Assembly of electric motors.
Innerhalb dieses Ziels ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Elektromotoraufbau mit Leistungsniveaus zu entwickeln, die nicht geringer als die ähnlicher Elektromotoren bekannten Typs sind.Within this aim, an object of the present invention is to develop an electric motor assembly with power levels no less than that of similar electric motors of known type.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Elektromotoraufbau mit Abmessungen anzugeben, die nicht unähnlich, jedenfalls nicht größer als diejenigen bekannter kompakter Elektromotoren gleicher Leistung sind.Another object of the invention is to provide an electric motor assembly with dimensions that are not dissimilar, at least not greater than those of known compact electric motors of the same power.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Elektromotoraufbau, insbesondere für Getriebemotoren für Fensterheber, Sitze, Scheibenwischer und andere Anwendungen in Fahrzeugen anzugeben, die unter Anwendung bekannter Systeme und Technologien produziert werden können.A further object of the invention is to provide an electric motor assembly, in particular for geared motors for windows, seats, windscreen wipers and other applications in vehicles, which can be produced using known systems and technologies.
Dieses Ziel sowie diese und weitere Aufgaben, die nachfolgend noch deutlicher werden, werden durch einen Elektromotoraufbau erreicht, insbesondere für Getriebemotoren, Fensterheber, Sitze, Scheibenwischer und andere Anwendungen in Fahrzeugen, der umfasst
- – einen Rahmen zur Aufnahme des Stators und des Rotors,
- – eine Antriebswelle mit Kommutator und entsprechenden Bürsten und mit einem zylindrischen Magneten und mindestens einem entsprechenden Hall-Sensor zum Erfassen der Drehbewegung der Antriebswelle, gekennzeichnet durch
- – eine elektronische Karte, die im Wesentlichen orthogonal zur Drehachse der Antriebswelle positioniert ist, wobei auf der elektronischen Karte die Bürsten und der mindestens eine Sensor mit den jeweiligen Strom- und Signalleitungen angeordnet sind,
- – ein Verbindungselement für die elektrische Stromversorgung des Elektromotoraufbaus, das die elektronische Karte hält,
- – eine Abdeckung zum Verschließen des Rahmens,
- A frame for receiving the stator and the rotor,
- - A drive shaft with commutator and corresponding brushes and with a cylindrical magnet and at least one corresponding Hall sensor for detecting the rotational movement of the drive shaft, characterized by
- An electronic card positioned substantially orthogonal to the axis of rotation of the drive shaft, the brushes and the at least one sensor being arranged on the electronic card with the respective power and signal lines,
- A connection element for the electrical power supply of the electric motor assembly which holds the electronic card,
- A cover for closing the frame,
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von drei bevorzugten, nicht ausschließlichen Ausführungsbeispielen des Elektromotoraufbaus nach der Erfindung deutlich, veranschaulicht anhand eines nicht beschränkenden Beispiels in den beigefügten Zeichnungen, worin:Further characteristics and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of three preferred, non-exclusive embodiments of the electric motor assembly according to the invention, illustrated by way of non-limitative example in the accompanying drawings, in which:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Unter Bezugnahme auf die Figuren ist ein Elektromotoraufbau, insbesondere für Getriebemotoren für Fensterheber, Sitze, Scheibenwischer und andere Anwendungen in Fahrzeugen allgemein in seinem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Bezugszeichen
Der Elektromotoraufbau
- – einen
Rahmen 11 zum Aufnehmen eines Stators und eines Rotors, wobei diese Elemente nicht gezeigt sind und als für sich bekannt zu verstehen sind, - – eine
Antriebswelle 12 mit Kommutator13 undentsprechenden Bürsten 14 und15 und mit zwei entsprechenden Hall-Sensoren 17 und18 zum Erfassen der Drehbewegung derAntriebswelle 12 , - – eine
elektronische Karte 19 , die im Wesentlichen orthogonal zurDrehachse 20 derAntriebswelle 12 positioniert ist, wobei auf derelektronischen Karte 19 dieBürsten 14 und15 und dieSensoren 17 und18 mit den jeweiligen Strom- und Signalleitungen angeordnet sind, - – ein
Verbindungselement 21 für die elektrische Stromversorgung des Elektromotoraufbaus, wobei dasVerbindungselement 21 geformt ist, dieelektronische Karte 19 zu halten, - – eine
Abdeckung 22 zum Verschließen desRahmens 11 und zum Schutz derelektronischen Karte 19 .
- - a
frame 11 for receiving a stator and a rotor, these elements not being shown and being understood to be known per se, - - a
drive shaft 12 withcommutator 13 andcorresponding brushes 14 and15 and with twocorresponding Hall sensors 17 and18 for detecting the rotational movement of thedrive shaft 12 . - - an
electronic card 19 that is substantially orthogonal to the axis ofrotation 20 thedrive shaft 12 is positioned on theelectronic card 19 thebrushes 14 and15 and thesensors 17 and18 are arranged with the respective power and signal lines, - - a connecting
element 21 for the electrical power supply of the electric motor assembly, wherein the connectingelement 21 shaped, theelectronic card 19 to keep, - - a
cover 22 for closing theframe 11 and to protect theelectronic card 19 ,
Die Besonderheit des Elektromotoraufbaus
An dem Körper des Verbindungselementes
Die Position der Buchse
In diesem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das als nicht beschränkendes Beispiel aufzufassen ist, sind die Zentriersitze
Insbesondere hat das Verbindungselement
In diesem ersten Ausführungsbeispiel wird somit die elektrische Buchse des Verbindungselementes
Der im Wesentlichen zylindrische Teil
In diesem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Hall-Sensoren
Die Maßnahmen zum Verzinnen der Stifte der Sensoren können automatisch unter Anwendung bekannter Techniken durchgeführt werden.The measures for tinning the pins of the sensors may be performed automatically using known techniques.
Das Vorsehen von Anhangsgebilden
Beispielsweise beinhaltet die verbesserte Montagefolge für den Elektromotoraufbau
- – der
elektronischen Karte 19 mit den Hall-Sensoren 17 und18 und der schon auf der Leiterplattebefindlichen Bürsten 14 und15 in dasVerbindungselement 19 , - – des
Verbindungselementes 19 mit demRahmen 11 , - – und das Verschließen des
Verbindungselementes 19 , immer noch in axialer Richtung, mit derAbdeckung 22 .
- - the
electronic card 19 with theHall sensors 17 and18 and the brushes already on thecircuit board 14 and15 in the connectingelement 19 . - - The connecting
element 19 with theframe 11 . - - And the closing of the connecting
element 19 , still in the axial direction, with thecover 22 ,
Der beschriebene Elektromotoraufbau
In dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Bürsten
Jede der Blattfedern
Auf diese Weise ist es möglich, die Lösung anzuwenden, bei der Bürsten auf Blattfedern vorgesehen sind und die in sich billiger ist als die Lösung, bei der Bürsten, die mit einem weiteren elastischen Andruckelement angedrückt werden, in entsprechenden Bürstenführungen vorgesehen sind, was den üblichen Problemen der korrekten Positionierung und Andruckrichtung vorbeugt. In der Tat wird dann die Präzision der Montage der Blattfedern
Der Elektromotoraufbau
In diesem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Zentriermittel, die beispielsweise, wie in
Ein zweites Ausführungsbeispiel des Elektromotoraufbaus nach der Erfindung ist in den
In diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Bürsten
In diesem zweiten Ausführungsbeispiel gibt es einen Hall-Sensor
In diesem speziellen Ausführungsbeispiel ist der Zentriersitz
In
In dem Querschnitt nach
In diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Sitz
In diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Verbindungselement
In dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Zentriermittel durch einen ringförmigen Teil
Der ringförmige Teil
Ein drittes Ausführungsbeispiel des Elektromotoraufbaus nach der Erfindung ist in den
In diesem dritten Ausführungsbeispiel ist die elektronische Karte
Die elektronische Karte
In diesem speziellen dritten Ausführungsbeispiel sind die Zentriermittel
In den
Für dieses dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Zentriermittel durch zwei Anhangsgebilde mit einem elastisch verformbaren Kopf
Der Elektromotoraufbau nach der Erfindung ist darauf ausgelegt, eine Antriebswelle mit einem Durchmesser zu haben, der in einem Intervall zwischen 3,5 mm und 6 mm liegt.The electric motor assembly according to the invention is designed to have a drive shaft with a diameter which is in an interval between 3.5 mm and 6 mm.
Ferner ist der Elektromotoraufbau nach der Erfindung darauf ausgelegt, einen zylindrischen Magneten mit einem Durchmesser zu haben, der in einem Intervall zwischen 9 mm und 14,5 mm liegt.Further, the electric motor assembly according to the invention is designed to have a cylindrical magnet with a diameter which is in an interval between 9 mm and 14.5 mm.
Ferner ist der Elektromotoraufbau nach der Erfindung darauf ausgelegt, zwei Bürsten zu haben, die radial in einem gegenseitigen Winkelabstand angeordnet sind, der zwischen 80° und 180° liegt.Further, the electric motor assembly according to the invention is designed to have two brushes which are arranged radially at a mutual angular distance which is between 80 ° and 180 °.
In der Praxis hat sich herausgestellt, dass die Erfindung dem angestrebten Ziel und den Aufgaben vollständig gerecht wird. In practice, it has been found that the invention fully meets the intended purpose and tasks.
Dabei stellt die Erfindung einen Elektromotoraufbau insbesondere für Getriebemotoren für Fensterheber, Sitze, Scheibenwischer und andere Anwendungen in Fahrzeugen bereit, dessen Montage sich gut eignet, vollständig automatisiert oder halbautomatisiert durchgeführt zu werden, und in jedem Fall mehr automatisiert als bekannte Systeme zur Montage von Elektromotoren.The invention provides an electric motor assembly in particular for gear motors for windows, seats, windscreen wipers and other applications in vehicles, the assembly of which is well suited to be carried out completely automated or semi-automated, and in any case more automated than known systems for mounting electric motors.
Darüber hinaus stellt die Erfindung einen Elektromotoraufbau mit Leistungsniveaus bereit, die nicht geringer als bei ähnlichen Elektromotoren bekannten Typs sind.In addition, the invention provides an electric motor assembly with power levels no less than similar type of known electric motors.
Darüber hinaus stellt die Erfindung einen Elektromotoraufbau mit Abmessungen bereit, die nicht unähnlich und in jedem Fall nicht größer als diejenigen bekannter Kompaktelektromotoren gleicher Leistung sind.In addition, the invention provides an electric motor assembly having dimensions that are not dissimilar and in any case not greater than those of known compact electric motors of the same power.
Darüber hinaus stellt die Erfindung einen Elektromotoraufbau insbesondere für Getriebemotoren für Fensterheber, Sitze, Scheibenwischer und andere Anwendungen in Fahrzeugen bereit, der unter Anwendung bekannter Systeme und Technologien produziert werden kann.In addition, the invention provides an electric motor assembly particularly for gear motors for power windows, seats, windshield wipers and other applications in vehicles that can be produced using known systems and technologies.
Die so konzipierte Erfindung ist zahlreichen Abwandlungen und Variationen zugänglich, die alle innerhalb des Schutzumfangs der angefügten Ansprüche liegen. Ferner können alle Details durch andere, technisch äquivalente Elemente ersetzt werden.The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the appended claims. Furthermore, all details can be replaced by other technically equivalent elements.
In der Praxis können die verwendeten Materialien sowie die zufällig vorgesehenen Abmessungen und Formen den jeweiligen Anforderungen und dem technischen Stand entsprechen.In practice, the materials used as well as the random dimensions and shapes may correspond to the respective requirements and the technical standard.
Die Offenbarung der
An den Stellen, an denen in einem Anspruch auf technische Merkmale Bezugszeichen folgen, sind diese Bezugszeichen aus dem alleinigen Zweck der besseren Verständlichkeit der Ansprüche aufgenommen worden, so dass diese Bezugszeichen keine beschränkende Wirkung auf die Auslegung des jeweiligen Elementes haben, das beispielhaft mit solchen Bezugszeichen identifiziert ist.At the points in which reference signs follow in a claim to technical features, these reference numerals have been taken for the sole purpose of better understanding of the claims, so that these reference numerals have no limiting effect on the design of the respective element, the example by such reference numerals is identified.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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