DE4444136B4

DE4444136B4 - Drahtgebundene Stellvorrichtung für ferngesteuerte Stellbewegungen in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4444136B4
Application number: DE4444136A
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl.-Ing. Martin; Leopold Seczer
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1994-12-11
Filing date: 1994-12-11
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2014-12-12
Also published as: DE4444136A1

Abstract

Drahtgebundene Stellvorrichtung für ferngesteuerte Stellbewegungen, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, bestehend aus einem Gehäuse (2), in dem ein Elektromotor (3) mit Getriebe (4), eine Steuereinheit (5) für den Elektromotor (3) und ein Anschluß (6) für die Stromversorgungs- und Steuerleitung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (5) sowie der Anschluß (6) für die Stromversorgungs- und Steuerleitung in einer Gießmasse (7) eingebettet und dadurch zu einem Bauteil (8) vergossen sind, das als Deckel eine Gehäuseschale (9) verschließt, in welchem das Getriebe (4) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine drahtgebundene Stellvorrichtung für ferngesteuerte Stellbewegungen, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Stellvorrichtungen, auch Aktuator genannt, sind in einem Kraftfahrzeug an vielen Stellen eingesetzt. So werden z. B. Strömungsklappen in den Luftführungskanälen von Heizungs- und Belüftungsanlagen bzw. Klimaanlagen mittels derartiger Stellvorrichtungen verstellt, wobei in einem Kraftfahrzeug mehrere Strömungsklappen angeordnet sind, die in der Regel unterschiedliche Drehrichtungen, unterschiedliche Drehwinkel und auch unterschiedliche Stellgeschwindigkeiten und Stellmomente aufweisen. Auch zum Verstellen von Kühlerjalousien oder bei Sitzverstellungen sind derartige Stellvorrichtungen eingesetzt.
Jede Stellvorrichtung ist dem Einsatzzweck am Einsatzort entsprechend anzupassen. So ist die Drehrichtung, die Drehgeschwindigkeit, der Drehwinkel, das Drehmoment oder dgl. festzulegen. Daher wurde jeweils eine an den Einsatzort angepaßte Stellvorrichtung gefertigt und dann eingebaut.
Diese Vielzahl von dem Einsatzort angepaßter Stellvorrichtungen kann zu Verwechslungen bei der Erstmontage und so zu einem fehlerhaften Einbau führen und birgt auch bei Wartung und Reparatur Probleme. Daneben sind die Vielzahl der Stellvorrichtungen sowohl zur Produktion als auch für den Service auf Lager vorrätig zu halten. Dies ist äußerst flächenintensiv und verwaltungsaufwendig.

Die DE 42 25 496 A1 beschreibt einen elektrischen Antrieb für Verstellsysteme in Kraftfahrzeugen, insbesondere für einen elektrisch betriebenen Fensterheber. Der Antrieb besteht aus einem Elektromotor und einem Getriebe, in das die verlängerte Motorwelle hineinragt, sowie eine Bestromungseinheit mit wenigstens einem Stecker bzw. adäquaten Lötstellen. Es ist außerdem eine Bestromungseinheit vorgesehen, die als Zwischenzarge zur Verbindung von Elektromotor und Getriebegehäuse ausgebildet ist. Bei Verwendung eines Kommutatormotors ist der Bürstenhalter in der Zwischenzarge integriert. Die Zwischenzarge bildet mit dem Stecker und, bei Verwendung einer Elektronikeinheit, auch mit dieser einen körperlich einheitlichen Baustein. Die Elektronik und gegebenenfalls auch Sensoren sollen mit der Zwischenzarge als Insert-Teil ausgeführt sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stellvorrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß sie bei hoher Funktionssicherheit und einfacher Montage universell einsetzbar ist.

Die Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Steuereinheit sowie der Anschluß für die Stromversorgungs- und die Steuerleitung werden mit einer Gießmasse zu einem Bau teil vergossen, wobei das Bauteil als Deckel eine Gehäuseschale verschließt, in welchem das Getriebe angeordnet ist.

Die Elektronik ist ein wenig kostenintensives Teil, welches durch Einbettung in eine Gießmasse ohne Gefahr einer Beschädigung zu einer handelbaren Einheit wird, die unempfindlich gegen äußere Beschädigungen ist und daher für den Versand auch nicht verpackt werden muß. Die Stellvorrichtung weist somit ein zweigeteiltes Gehäuse auf, wobei im Deckel gleichzeitig die gesamte Steuerungselektronik sowie die Anschlüsse für die Kabelbäume eingegossen sind. Durch Auswechseln des Deckels kann ein und derselbe mechanische Teil einer Stellvorrichtung dem unterschiedlichen Einsatzort angepaßt werden. Es ist so möglich, bei der Vormontage in einem Kraftfahrzeug den mechanischen Teil der Stellvorrichtung gleich mit zu montieren und erst gegen Ende der Ausstattung des Fahrzeugs die notwendigen Steuereinheiten aufzusetzen, durch die z. B. der Drehwinkel und die Drehrichtung festgelegt werden. Dabei können die in der Gießmasse eingebetteten Anschlüsse für die Stromversorgungs- und Steuerleitungen derart konfektioniert werden, daß sie nur mit dem am Einsatzort am Kabelbaum vorhandenen Stecker verbunden werden können. Der Einbau eines nicht für den Einsatzort ausgebildeten Deckelteils ist somit ohne weiteres nicht möglich, wodurch eine Fehlmontage weitgehend ausgeschlossen werden kann.

Da oft die mechanische Einheit an vielen Einsatzorten gleich ist und nur eine unterschiedliche Elektronik vorzusehen ist, kann die Lagerhaltung des mechanischen Teils der Stellvorrichtung reduziert werden.

Zweckmäßig sind die Bauteile der Steuereinheit auf einem in der Gießmasse liegenden Leiterbahngerippe angeordnet. Aufgrund der Gießmasse kann eine ansonsten notwendige Platine entfallen, so daß auch die Herstellung der Steuereinheit selbst mit weniger Materialaufwand und einfacheren Mitteln, z. B. durch Stanzen eines Leiterbahngerippes aus einem Blech, ausgeführt werden kann.

Bevorzugt ist das Bauteil auf einem Träger vergossen, wobei der Träger insbesondere als Lagerplatte für das Getriebe ausgebildet ist. Es kann zweckmäßig sein, den Träger als Metallplatte vorzusehen.

In besonderer Weiterbildung der Erfindung ist der das Getriebe antreibende Elektromotor in dem deckelartigen Bauteil vergossen. Zur Fixierung des Motors relativ zum Getriebe ist vorgesehen, den Motor auf dem Träger festzulegen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der nachfolgend ein im einzelnen beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Stellvorrichtung im Längsschnitt,
2 einen um 90° gedrehten Schnitt der Stellvorrichtung nach 1.
Wie aus den Figuren zu entnehmen, besteht die Stellvorrichtung 1 im wesentlichen aus einem Gehäuse 2, in dem ein Elektromotor 3, ein von diesem getriebenes Getriebe 4 sowie eine Steuereinheit 5 angeordnet sind. Bevorzugt besteht die Steuereinheit im wesentlichen aus einem Mikroprozessor 11, der zur Leistungsanpassung mit entsprechenden diskreten Bauelementen 12, 13 zu beschalten ist. Diese Bauelemente 11, 12 und 13 sind im Ausführungsbeispiel auf einer Platine 10 gehalten. Auf der Platine 10 sind ferner Kontaktstifte 15 angeordnet, die in einer Reihe nebeneinander liegen und zum Anschluß der Stromversorgung, der Steuerleitungen und von Kodiereinrichtungen (Kodierstecker) vorgesehen sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist benachbart zur Steuereinheit 5 der Elektromotor 3 angeordnet, wobei dessen Stromversorgungs- und Steuerleitungen 14 unmittelbar an der Platine 10 befestigt, z. B. eingelötet, sind (2).
Nach der Erfindung ist die Steuereinheit 5, also die die Steuereinheit bildenden Bauteile 11, 12, 13 – bevorzugt auf der Platine 10 angeordnet – in einer Gießmasse 7 vergossen. Lediglich die Kontaktstifte 15 ragen in einen nach außen offenen Freiraum 24, der zum Einsetzen eines Steckers vorgesehen ist. Der so gebildete Anschluß 6 für die Stromversorgung, die Steuerleitungen und die Kodiereingänge sind in der Gießmasse 7 eingebettet.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Elektromotor 3 zusammen mit der Platine 10, der Steuereinheit 5 und dem einen Anschluß 6 bildenden Stecker in der Gießmasse 7 vergossen. Die Steuereinheit 5, der Anschluß 6 sowie der Elektromotor 3 bilden zusammen mit der Gießmasse 7 ein gemeinsames, einteiliges Bauteil 8, welches als Deckel eine Gehäuseschale 9 verschließt. In der Gehäuseschale sind die Zahnräder 20, 21, 22 des Getriebes 4 angeordnet, welches vom Elektromotor 3 getrieben ist. Der Boden der Gehäuseschale 4 wird von einer Welle des letzten Zahnrades 20 durchragt, welches ein Antriebsritzel 23 trägt. Vom Antriebsritzel wird die Stellbewegung abgegriffen.
Das deckelartige Bauteil 8 weist eine umlaufende Nut 17 auf, welche an einer Stufe 18 auf der der Gehäuseschale 9 zugewandten Stirnseite des Bauteils 8 ausgebildet ist. In die Nut greift der umlaufende Rand 25 der Gehäuseschale, wobei der Rand 25 bevorzugt in der Nut 17 festgelegt ist. Zweckmäßig ist der Rand 25 in die Nut 17 lösbar eingeclipst.
Die Zahnräder 20, 21, 22 des Getriebes 4 sind an ihrem einen axialen Ende im Boden der Gehäuseschale 4 gelagert. An ihrem anderen axialen Ende können die Zahnräder zweckmäßig im Deckel 8 gelagert sein, z. B. in der Gießmasse 7.
Da die Gießmasse 7 eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist und ein derartiges Material für eine Lagerung weniger geeignet ist, ist zweckmäßig eine Metallplatte 30 angeordnet, die in die Gehäuseschale 9 eingelegt ist. In der Metallplatte 30 sind Lagerausnehmungen 29 für die Achsen der Zahnräder vorgesehen. Die Metallplatte 30 liegt bevorzugt auf einer Innenschulter 19 der Gehäuseschale 9 auf, so daß ein konstruktiv vorgebbarer Abstand zum Boden der Gehäuseschale 9 gewährleistet ist.
Bevorzugt ist das Bauteil 8 auf einem Träger vergossen, der von der Metallplatte 30 gebildet sein kann. Zweckmäßig ist auf diesem Träger der Motor 3 mechanisch festgelegt, z. B. festgeschraubt, wodurch dessen Lage relativ zum Träger bestimmt ist. Da der Träger bzw. die Metallplatte 30 durch die als Schulter 19 ausgebildete Auflage positionsgenau in der Gehäuseschale 9 gehalten ist, kann die für einen störungsfreien, langlebigen Betrieb notwendige genaue Eingriffslage des Motorritzels in das Getriebe reproduzierbar festgelegt werden.
Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung eignet sich zum Betätigen von Strömungsklappen, z. B. in Klimaanlagen in einem Kfz, von Lüftungsklappen, z. b. für eine Außenlüftung, von Kühlerjalousien, von Sitzverstellungen oder dgl. Dem jeweiligen Einsatz entsprechend kann vor Ort das Getriebe montiert werden. Zur Inbetriebnahme muß lediglich das deckelartige Bauteil mit den darin vergossenen Bauelementen aufgesetzt werden, wobei eine Clipsverbindung oder dgl. aufgrund der einfachen wiederholbar zu lösenden Befestigung bevorzugt ist.

Claims

Drahtgebundene Stellvorrichtung für ferngesteuerte Stellbewegungen, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, bestehend aus einem Gehäuse (2), in dem ein Elektromotor (3) mit Getriebe (4), eine Steuereinheit (5) für den Elektromotor (3) und ein Anschluß (6) für die Stromversorgungs- und Steuerleitung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (5) sowie der Anschluß (6) für die Stromversorgungs- und Steuerleitung in einer Gießmasse (7) eingebettet und dadurch zu einem Bauteil (8) vergossen sind, das als Deckel eine Gehäuseschale (9) verschließt, in welchem das Getriebe (4) angeordnet ist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (6) als Stecker oder Steckdose ausgebildet ist, der oder die in der Gießmasse (7) eingebettet ist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker oder die Steckdose Kodieranschlüsse der Steuereinheit (5) aufweist.
Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Bauelemente (11, 12, 13) der Steuereinheit (5) auf einem in der Gießmasse (7) liegenden Leiterbahngerippe angeordnet sind.
Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (8) auf einem Träger (30) vergossen ist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (30) als Lagerplatte für das Getriebe (4) ausgebildet ist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (30) eine Metallplatte ist.
Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (5) in dem deckelartigen Bauteil (8) vergossen ist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (5) auf dem Träger (30) festgelegt ist.
Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein umlaufender Rand (25) der Gehäuseschale (9) in eine Nut (17) in der Gießmasse (7) eingeclipst ist.