DE19926639C1

DE19926639C1 - Stellantrieb, insbesondere für einen Kfz-Rückblickspiegel

Info

Publication number: DE19926639C1
Application number: DE19926639A
Authority: DE
Inventors: Thomas Stolpe; Arno Schieweck
Original assignee: Buehler Motor GmbH
Current assignee: Buehler Motor GmbH
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2001-05-10
Anticipated expiration: 2019-06-12

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stellantrieb, insbesondere für einen Kfz-Rückblickspiegel, bestehend aus zumindest einem Gehäuse, einem Elektromotor, mit einem mit Motoranschlüssen versehenen Stator und einem Rotor, einem aus zumindest einer Motorschnecke und einem Schneckenrad bestehenden Untersetzungsgetriebe, wobei das Gehäuse zumindest den Elektromotor und das Untersetzungsgetriebe aufnimmt und zumindest einem im Stellantrieb oder an einem Stellglied angeordneten Anschlag, gegen den ein Teil des Stellantriebs oder des Stellglieds anschlagen kann. Durch das Fahren gegen einen Anschlag kann sich das Getriebe verspannen, wodurch der Elektromotor nur schwer wieder anlaufen kann. Bei bekannten Stellantrieben dieser Art werden daher Freilaufkupplungen zwischen die Motorwelle und der Motorschnecke eingebaut. Diese Maßnahme erfordert jedoch einen großen baulichen Aufwand. Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem gattungsgemäßen Stellantrieb für einen sicheren Anlauf zu sorgen, ohne die Teilnehmeranzahl zu erhöhen und ohne den Motageaufwand zu vergrößern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stator mit den Motoranschlüssen und der Rotor des Elektromotors axial in bezug auf das Gehäuse geringfügig verschiebbar gelagert sind, so daß sie beim Einschalten oder Umpolen des Elektromotors eine begrenzte Axialbewegung ausführen können.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stellantrieb, insbesondere für einen Kfz- Rückblickspiegel, bestehend aus zumindest einem Gehäuse, einem Elektromotor, mit einem mit Motoranschlüssen versehenen Stator und einem Rotor, einem aus zumindest einer Motorschnecke und einem Schneckenrad bestehenden Untersetzungsgetriebe, wobei das Gehäuse zumindest den Elektromotor und das Untersetzungsgetriebe aufnimmt und zumindest einem im Stellantrieb oder an einem Stellglied angeordneten Anschlag, gegen den ein Teil des Stellantriebs oder des Stellglieds anschlagen kann.

Bei derartigen bekannten Stellantrieben führt das Anschlagen gegen den Anschlag zu einer Verspannung des Untersetzungsgetriebes, wodurch dessen Getriebespiel herausgenommen wird. Dies führt zu einer erheblichen Verringerung der Vibrationen des Stellglieds, insbesondere bei Kfz-Anwendungen. Durch die Verspannung des Untersetzungsgetriebes erhöht sich jedoch auch die Reibung zwischen den Getriebeelementen, die dann vom Elektromotor überwunden werden muß. Hinzu kommt das Massenträgheitsmoment des Rotors, das beim Anlauf des Elektromotors zusätzlichen Eneergieaufwand erfordert. Da das erforderliche Motormoment beim Anlauf wesentlich größer sein muß als unmittelbar daran anschließend, muß der Elektromotor deutlich größer dimensioniert werden als eigentlich zur Verstellung des Stellglieds erforderlich wäre.

Aus der DE-PS 36 30 088 C2 ist ein gattungsgemäßer Stellantrieb bekannt, bei dem dieses Problem dadurch umgangen wird, daß zwischen der Motorwelle und der Motorschnecke eine Freilaufkupplung eingebaut ist, die dem Elektromotor zunächst in begrenztem Umfang ein "Hochfahren" ermöglicht, so daß das Massenträgheitsmoment des Rotors am Ende des Freilaufs bereits so groß ist, daß es zusammen mit dem Motormoment größer als das Reibmoment des Getriebes ist. Nachteilig bei dieser Lösung ist der erhöhte Aufwand an Teilen und für die Montage der Freilaufkupplung.

Aus der DE-AS 12 94 775 ist ein Antriebsaggregat, bestehend aus einem Elektromotor und einem Schneckengetriebe bekannt, dessen Schneckenwelle aus einer Mittelstellung in beiden Axialrichtungen gegen Federkraft verschieblich ist, wobei die Motorwelle in einem wischen Motor und Schneckengetriebe liegenden Hauptlager und einem auf der anderen Seite des Motors liegenden Hilfslager angeordnet und der Rotor des Motors mit der Motorwelle fest verbunden ist. Die Federvorrichtung besteht aus einem Paket von Tellerfedern, die sich in der einen Axialrichtung über einen Federteller an einem Wellenstumpf und am Motorgehäuse in der anderen Axialrichtung über ein Axialdrucklager in einem mit dem Wellenstumpf verbundenen Stützring und an einem Gehäusedeckel abstützen. Durch diese spezielle Anordnung ist eine Axialverschiebung der Motorwelle z. B. beim Umpolen möglich. Diese Konstruktion ist sehr aufwendig und erfordert relativ viele Bauteile, wodurch naturgemäß auch der Montageaufwand erhöht ist. Eine ausreichend große Axialverschiebung ist aber nicht möglich, wenn Standardmotoren verwendet werden, die ein begrenztes Axialspiel aufweisen, welches durch Anlaufscheiben definiert wird.

Die JP 60-197135 A zeigt einen Regulator mit einem Motor, dessen Rotor frei beweglich ist. Dies dient dazu den Rotor in einer Drehrichtung in eine verriegelte Stellung zu bringen, so dass nur eine Drehrichtung möglich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es bei einem gattungsgemäßen Stellantrieb für einen sicheren Anlauf zu sorgen, ohne die Teileanzahl zu erhöhen und ohne den Montageaufwand zu vergrößern, insbesondere soll es möglich sein hierfür Standardmotoren einzusetzen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stator, mit den Motoranschlüssen und der Rotor des Elektromotors axial in bezug auf das Gehäuse geringfügig verschiebbar gelagert sind, so daß sie beim Wechsel der Drehrichtung des Elektromotors eine begrenzte Axialbewegung ausführen können.

Beim Anfahren des Stellantriebs gegen den Anschlag wird, wie bei den bekannten Stellantrieben, das Getriebespiel herausgenommen, wobei sich die Motorschnecke in eine erste Axialrichtung gegen das Schneckenrad und in einer zweiten Axialrichtung gegen Anlaufscheiben des Stators und der Stator gegen das Gehäuse abstützt. Durch die axiale Verschiebbarkeit des Rotors im Stator und des Stators im Gehäuse wird beim Einschalten oder Umpolen des Elektromotors zunächst diese axiale Verschiebung des Stators und des Rotors ausgeführt, wobei nur ein geringes Reibmoment zu überwinden ist. Die Verschiebbarkeit des Stators wird u. a. auch dadurch ermöglicht, daß die Motoranschlüsse die Verschiebung mit ausführen. Bis zum Ende dieser Verschiebebewegung ist der Rotor soweit "hochgefahren", daß sein Massenträgheitsmoment zusammen mit dem Rotormoment größer ist als das zu überwindende Reibmoment des Untersetzungsgetriebes. Dadurch kann die Verspannung des Untersetzungsgetriebes gelöst werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Stellantriebs möglich. In einer ersten Ausführungsform ist ein Steckerschacht mit dem Gehäuse einstückig, wobei ein Stecker eines Anschlußkabels oder eines Kabelbaums in den Steckerschacht einsteckbar ist. Dadurch ist es möglich den Elektromotor direkt zu kontaktieren, was zu einer erheblichen Verringerung des Konstruktions- und des Montageaufwands führt. Dabei können die Motoranschlüsse als weibliche Steckaufnahmen ausgebildet sein. Dies ermöglicht die Verwendung eines Steckers mit männlichen Steckerfahnen, die unmittelbar in die Motoranschlüsse einsteckbar sind.

Zweckmäßigerweise sind die männlichen Steckerfahnen in den weiblichen Steckaufnahmen verschiebbar aufgenommen, um die axiale Verschiebung des Stators im Gehäuse zu ermöglichen.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung, durch die eine wesentlich bessere Möglichkeit zur beweglichen Kontaktierung des Elektromotors gegeben ist, wird über Kontaktbrückenelemente erreicht, die elektrisch mit den Motoranschlüssen verbunden sind, wobei diese Kontaktbrückenelemente L- bis U-förmig ausgebildet und aus einem Blechmaterial geschnitten sind. Der Elektromotor ist dabei im Gehäuse derart angeordnet, daß die Motoranschlüsse auf der von dem Steckerschacht abgewandten Seite des Gehäuses liegen. Indem die Kontaktbrückenelemente biegeelastisch ausgebildet sind und eine elektrische Verbindung zwischen dem Stecker und den Motoranschlüssen herstellen, ist eine begrenzte axiale Bewegung des Stators des Elektromotors in bezug auf den Steckerschacht möglich. Ein weiterer Vorteil der Kontaktbrückenelemente liegt darin, daß die Kriechstrecke für Feuchtigkeit wesentlich länger ist, so daß es sehr unwahrscheinlich ist, daß Wasser bis zu den Motorkontakten kriechen kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird dadurch erreicht, daß zwischen dem Steckerschacht und zumindest einem zentralen Bereich des Steckers eine Relativbewegung parallel zur Motorachse möglich ist. Dadurch kann eine direkte Kontaktierung der Motoranschlüsse durch den in den Steckerschacht gesteckten Stecker erfolgen, ohne daß die Verschiebbarkeit des Stators im Gehäuse behindert wird. Um die Relativbewegung zu ermöglichen ist zwischen einem mit dem Gehäuse, insbesondere dem Steckerschacht mechanisch verbindbaren Teil des Steckers und dem zentralen Bereich ein elastischer Bereich angeordnet.

Vorzugsweise ist der Stecker abgedichtet. Durch Herstellung des Steckers in in Zweikomponenten-Spritzgußtechnik, kann sowohl der elastische Bereich, als auch die Abdichtung des Steckers auf einfache Weise hergestellt werden.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen den Stator des Elektromotors mit einem Ansatz zu versehen und diesen in einer Aufnahme im Gehäuse anzuordnen, wobei der Ansatz in der Aufnahme in Axialrichtung des Elektromotors verschiebbar gelagert ist. Es wird bevorzugt den Steckerschacht mit einem Steckerdeckel einstückig auszubilden, wobei dieser ein Teil des Gehäuses ist. Indem die Motorachse den Steckerdeckel in dessen Mitte in einem Winkel von 90° zu seiner Hauptebene schneidet und der Steckerdeckel in bezug auf das übrige Gehäuse in einer Vielzahl von Einbaustellungen montierbar ist, ist eine hervorragende Anpassung an unterschiedliche Einbaubedingungen möglich.

Der erfindungsgemäße Stellantrieb dient vorzugsweise zum Antrieb eines Kfz- Rückblickspiegels, insbesondere eines Spiegelabklappantriebes, er ist jedoch grundsätzlich in einer Vielzahl von Anwendungen einsetzbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung und

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stellantriebs 1, mit einem Gehäuse 2, einem aus einem Stator 5 und einem Rotor 6 bestehenden Elektromotor 3 (Plug-In-Motor), einem Untersetzungsgetriebe 4, bestehend aus einer Motorschnecke 7 und einem Schneckenrad 8, Motoranschlüssen 9 in Form von weiblichen Steckaufnahmen 14, einem Steckerschacht 10, einem Stecker 11 mit einem Anschlußkabel 12 und einem Ansatz 18 am Elektromotor 3, der zumindest teilweise in einer Aufnahme 19 im Gehäuse 2 aufgenommen ist. Beim Ein- oder Umschalten des Elektromotors 3, stützt sich die Motorschnecke 7 am Schneckenrad 8 ab und wird entweder an einen Axialanlauf 23 der Motorwelle im Gehäuse 2 oder (bei anderer Drehrichtung) über Anlaufscheiben an den Stator 5 gedrückt, wobei sich der Stator am Gehäuse 2 abstützt. Der Hub H, den der Stator 5 ausführen kann wird durch verbreiterte Schlitze 24 der weiblichen Steckaufnahmen 14, in denen ortsfeste männliche Steckerfahnen 13 beweglich aufgenommen sind, ausgeglichen, so daß die Motorkontaktierung hierdurch kaum beeinträchtigt ist.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stellantriebs 1, mit einem Gehäuse 2, einem aus einem Stator 5 und einem Rotor 6 bestehenden Elektromotor 3 (Plug-In-Motor), einem Untersetzungsgetriebe 4, bestehend aus einer Motorschnecke 7 und einem Schneckenrad 8, Motoranschlüssen 9, einem Steckerschacht 10, einem Stecker 11 mit einem Anschlußkabel 12, L- bis U-förmige Kontaktbrücken 15, die in die Motoranschlüsse 9 in Form von weiblichen Steckaufnahmen 14 eingesteckt sind und männliche Steckkontackte 25 zur Verbindung mit dem Stecker 11 aufweisen, einem Ansatz 18 am Elektromotor 3, der zumindest teilweise in einer Aufnahme 19 im Gehäuse 2 aufgenommen ist. Beim Ein- oder Umschalten des Elektromotors 3, stützt sich die Motorschnecke 7 am Schneckenrad 8 ab und wird entweder an einen Axialanlauf 23 der Motorwelle im Gehäuse 2 oder (bei anderer Drehrichtung) über Anlaufscheiben an den Stator 5 gedrückt, wobei sich der Stator am Gehäuse 2 (Steckerdeckel 20) abstützt. Der Hub H, den der Stator 5 ausführen kann wird durch die elastischen Kontaktbrücken 15 ausgeglichen, so daß die Motorkontaktierung hierdurch nicht beeinträchtigt ist.

Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stellantriebs 1, mit einem Gehäuse 2, einem aus einem Stator 5 und einem Rotor 6 bestehenden Elektromotor 3 (Plug-In-Motor), einem Untersetzungsgetriebe 4, bestehend aus einer Motorschnecke 7 und einem Schneckenrad 8, Motoranschlüssen 9, einem Steckerschacht 10, einem Stecker 11 mit einem Anschlußkabel 12, einem mit dem Steckerschacht 10 verbindbaren Teil 16 des Steckers 11, einem elastischen Bereich 17 und einem in die Motoranschlüsse 9, die in Form von weiblichen Steckaufnahmen 14 ausgebildet sind, einsteckbaren Teil 22 des Steckers 11, wobei der elastische Bereich 17 den Teil 16 mit dem Teil 22 elastisch verbindet, einem Ansatz 18 am Elektromotor 3, der zumindest teilweise in einer Aufnahme 19 im Gehäuse 2 aufgenommen ist, und einem rechtwinklig zu einer Motorachse 21 angeordneten und mit dem Gehäuse 2 verbundenen Steckerdeckel 20. Beim Ein- oder Umschalten des Elektromotors 3, stützt sich die Motorschnecke 7 am Schneckenrad 8 ab und wird entweder an einen Axialanlauf 23 der Motorwelle im Gehäuse 2 oder (bei anderer Drehrichtung) über Anlaufscheiben an den Stator 5 gedrückt, wobei sich der Stator am Gehäuse 2 (Steckerdeckel 20) abstützt. Der Hub H, den der Stator 5 ausführen kann wird durch den elastischen Bereich 17, der faltenbalgartig ausgeführt sein kann ausgeglichen, so daß die Motorkontaktierung hierdurch nicht beeinträchtigt ist.

Bezugszeichenliste

1

Stellantrieb

2

Gehäuse

3

Elektromotor

4

Untersetzungsgetriebe

5

Stator

6

Rotor

7

Motorschnecke

8

Schneckenrad

9

Motoranschlüsse

10

Steckerschacht

11

Stecker

12

Anschlußkabel

13

männliche Steckfahnen

14

weibliche Steckaufnahmen

15

Kontaktbrücken

16

Teil (mit Steckerschacht verbindbar)

17

elastischer Bereich

18

Ansatz am Elektromotor

19

Aufnahme

20

Steckerdeckel

21

Motorachse

22

Teil des Steckers (in der Mitte)

23

Axialanlauf der Motorwelle

24

verbreiterte Schlitze

25

männliche Steckkontakte

Claims

1. Stellantrieb, insbesondere für einen Kfz-Rückblickspiegel, bestehend aus zumindest einem Gehäuse, einem Elektromotor, mit einem mit Motoranschlüssen versehenen Stator und einem Rotor, einem aus zumindest einer Motorschnecke und einem Schneckenrad bestehenden Untersetzungsgetriebe, wobei das Gehäuse zumindest den Elektromotor und das Untersetzungsgetriebe aufnimmt und zumindest einem im Stellantrieb oder an einem Stellglied angeordneten Anschlag, gegen den ein Teil des Stellantriebs oder des Stellglieds anschlagen kann, wobei der Stator (5), mit den Motoranschlüssen (9) und der Rotor (6) des Elektromotors (3) axial in bezug auf das Gehäuse (2) geringfügig verschiebbar, frei beweglich gelagert sind, so daß sie beim Wechsel der Drehrichtungen des Elektromotors (3) eine begrenzte Axialbewegung ausführen können.

2. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Gehäuse (2) ein Steckerschacht (10) einstückig ist, in den ein Stecker (11) eines Anschlußkabels (12) oder eines Kabelbaums einsteckbar ist.

3. Stellantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoranschlüsse (9) als weibliche Steckaufnahmen (14) ausgebildet sind.

4. Stellantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (11) männliche Steckerfahnen (13) aufweist, die unmittelbar in die Motoranschlüsse (9) einsteckbar sind.

5. Stellantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die männlichen Steckerfahnen (13) in den weiblichen Steckaufnahmen (14) verschiebbar aufgenommen sind.

6. Stellantrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktbrückenelemente (15) elektrisch mit den Motoranschlüssen (9) verbunden sind.

7. Stellantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrückenelemente (15) L- bis U-förmig ausgebildet sind.

8. Stellantrieb nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrückenelemente (15) aus einem Blechmaterial geschnitten sind.

9. Stellantrieb nach Anspruch 6, 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (3) im Gehäuse (2) derart angeordnet ist, daß die Motoranschlüsse (9) auf der von dem Steckerschacht (10) abgewandten Seite des Gehäuses (2) liegen.

10. Stellantrieb nach Anspruch 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrückenelemente (15) eine elektrische Verbindung zwischen den Motoranschlüssen (9) und dem Stecker (11) herstellen.

11. Stellantrieb nach Anspruch 6, 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrückenelemente (15) biegeelastisch ausgebildet sind, wodurch eine begrenzte axiale Bewegung des Stators (5) des Elektromotors (3) in bezug auf den Steckerschacht (10) ermöglicht wird.

12. Stellantrieb nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steckerschacht (10) und zumindest einem zentralen Bereich (22) des Steckers (11) eine Relativbewegung parallel zur Motorachse (21) möglich ist.

13. Stellantrieb nach Anspruch 2, 3, 4 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem mit dem Gehäuse (2), insbesondere dem Steckerschacht (10) mechanisch verbindbaren Teil (16) des Steckers (11) und dem zentralen Bereich (22) ein elastischer Bereich (17) angeordnet ist.

14. Stellantrieb nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (11) abgedichtet ist.

15. Stellantrieb nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (11) in Zweikomponenten-Spritzgußtechnik hergestellt ist.

16. Stellantrieb nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (5) des Elektromotors (3) mit einem Ansatz (18) versehen ist, der in einer Ausnehmung (19) im Gehäuse (2) angeordnet ist, wobei der Ansatz (18) in der Ausnehmung (19) in Axialrichtung des Elektromotors (3) verschiebbar gelagert ist.

17. Stellantrieb nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckerschacht (10) mit einem Steckerdeckel (20) einstückig ist, der Teil des Gehäuses (2) ist.

18. Stellantrieb nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorachse (21) den Steckerdeckel (20) in dessen Mitte in einem Winkel von 90° zu seiner Hauptebene schneidet und der Steckerdeckel (20) in bezug auf das übrige Gehäuse (2) in einer Vielzahl von Einbaustellungen montierbar ist.

19. Stellantrieb nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (3) im Gehäuse (2) gegen Verdrehen gesichert ist.

20. Stellantrieb nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er zum Antrieb eines Kfz-Rückblickspiegels, insbesondere eines Spiegelabklappantriebes dient.

21. Stellantrieb nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das getriebeseitige Ende der Motorwelle an einem Axialanlauf (23) des Gehäuses (2) abstützbar ist.