DE10125836A1

DE10125836A1 - Elektrische Antriebseinheit, insbesondere Gleichstromrohrmotor

Info

Publication number: DE10125836A1
Application number: DE2001125836
Authority: DE
Inventors: Rainer Bruhn; Friedrich Kaiser; Thomas Kuebler
Original assignee: Valeo Auto Electric Wischer und Motoren GmbH
Current assignee: Valeo Wischersysteme GmbH
Priority date: 2001-05-26
Filing date: 2001-05-26
Publication date: 2002-11-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit, insbesondere einen Gleichstromrohrmotor, mit einem Gehäuse, mit einer drehbar gelagerten Ankerwelle, mit einem auf der Ankerwelle angeordneten Ankerpaket, mit gehäuseseitig angeordneten, mit dem Ankerpaket zusammenwirkenden Permanentmagneten und mit Mitteln zur Drehsicherung der Ankerwelle im nicht bestromten Zustand der Antriebseinheit. DOLLAR A Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass die Mittel ein drehfest auf der Ankerwelle angeordnetes Drehsicherungselement umfassen, welches aufgrund des Magnetfelds der Permanentmagneten bei nicht bestromter Antriebseinheit in einer Haltestellung gehalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit, insbesondere einen Gleichstromrohrmotor, mit einem Gehäuse, mit einer drehbar gelagerten Ankerwelle, mit einem auf der Ankerwelle angeordneten Ankerpaket, mit gehäuseseitig angeordneten, mit dem Ankerpaket zusammenwirkenden Permanentmagneten und mit Mitteln zur Drehsicherung der Ankerwelle im nicht bestromten Zustand der Antriebseinheit.

Derartige Antriebseinheiten finden als Gleichstromrohrmotoren insbesondere zum Antrieb von einer Wickelwelle eines Rollladens, einer Jalousie, einer Markise, eines Rollvorhangs, einer Rolltüre, eines Garagentores od. dgl. Verwendung. Hierbei muss gewährleistet sein, dass die die Wickelwelle antreibende Welle bzw. die Ankerwelle des Rohrmotors bei abgeschaltetem Antrieb drehsicher gehalten wird. Damit wird vermieden, dass der beispielsweise Rollladen aufgrund seines Eigengewichts die mit dem Abtrieb des Rohrmotors gekoppelte Wickelwelle abwickelt und den Rollladen eigentätig schließt.

Zur Drehsicherung der Abtriebswelle einer bekannten Antriebseinheit ist aus der EP 0 810 347 A1 ein Untersetzungsgetriebe für einen Rohrmotor mit einer Schlingfederbremse bekannt geworden. Die Schlingfeder einer solchen Schlingfederbremse koppelt bei sich nicht drehender Antriebswelle aufgrund ihres Entspannungsbestrebens die Abtriebswelle kraftschlüssig mit dem Getriebegehäuse. Bei Drehung der Antriebswelle durch den Antrieb wird die Schlingfeder zusammengezogen, wodurch die kraftschlüssige Kopplung gelöst und ein Verdrehen der Abtriebswelle durch den Antrieb möglich wird.

Das Vorsehen einer derartigen Schlingfederbremse ist mit entsprechendem Aufwand verbunden. Zum einen sind derartige Schlingfederbremsen bereitzustellen. Zum anderen sind diese unter Vorspannung, d. h. entgegen ihrem Entspannungsbestreben, zu montieren. Hierfür sind aufwendige Montiereinrichtungen notwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, elektrische Antriebseinheiten vorzuschlagen, welche weniger aufwendig ausgebildet sind.

Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Antriebseinheit der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Mittel ein drehfest auf der Ankerwelle angeordnetes Drehsicherungselement umfassen, welches aufgrund des Magnetfelds der Permanentmagneten bei nicht bestromter Antriebseinheit in einer Haltestellung gehalten wird.

Dies hat den Vorteil, dass zur Drehsicherung lediglich ein zusätzliches, auf einfache Art und Weise auf der Ankerwelle anzuordnendes Bauteil vorzusehen ist. Erfindungsgemäß wird das Magnetfeld der ohnehin vorhandenen Permanentmagneten benutzt, um das Drehsicherungselement in einer vorgegebenen Position zu halten. Denkbar wäre auch, gehäuseseitig zusätzliche Permanentmagneten vorzusehen. Aufgrund des Zusammenwirkens der Permanentmagneten mit dem Drehsicherungselement wird die Ankerwelle mit einem Hemmmoment beaufschlagt. Zur Überwindung der Drehsicherung ist demnach ein Drehmoment aufzubringen, das größer ist als das aus der Drehsicherung resultierende Hemmmoment.

Vorteilhafterweise kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Drehsicherungselement wenigstens abschnittsweise ferromagnetische Eigenschaften aufweist. Insbesondere ist vorteilhaft, wenn das Drehsicherungselement vollständig aus einem ferromagnetischen Material, beispielsweise aus einem Weicheisen, ist.

Das Drehsicherungselement kann ringscheibenförmig mit einem weitgehend kreisrunden Querschnitt ausgebildet sein, wobei sich in axialer Richtung erstreckende nutartige Ausformungen vorgesehen sein können. Die Anzahl der Nuten 26 richtet sich nach der Anzahl der vorhandenen Permanentmagneten bzw. nach der Anzahl der Pole der permanent erregten Antriebseinheit.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Drehsicherungselement einen mit Permanentmagneten versehenen Grundkörper, insbesondere einen Kunststoffgrundkörper, aufweist. Ein derartiges Drehsicherungselement hat den Vorteil, dass es ein relativ geringes Eigengewicht aufweist. Außerdem können die Permanentmagneten des Drehsicherungselements gezielt so angebracht werden, dass ein möglichst großes Hemmmoment entsteht.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Außendurchmesser des Drehsicherungselements dem Außendurchmesser des Ankerpakets entspricht. Die gehäuseseitigen Permanentmagneten erstrecken sich hierbei vorteilhafterweise in axialer Richtung so weit, dass sie das Drehsicherungselement in radialer Richtung umgeben. Vorteilhafterweise ist hierbei das Drehsicherungselement unmittelbar neben dem Ankerpaket auf der Ankerwelle angeordnet. Diese Anordnung der Permanentmagneten hat den Vorteil, dass ein optimaler Wirkungsgrad zwischen den Permanentmagneten und dem Drehsicherungselement bei minimaler Platzbeanspruchung erreicht werden kann.

Erfindungsgemäß ist ebenfalls denkbar, dass die Ankerwelle mit einem eine Abtriebswelle aufweisenden Getriebe gekoppelt ist. Aufgrund der entsprechenden Getriebeübersetzung kann ein relativ geringes Hemmmoment an der Ankerwelle ausreichen, um die Abtriebswelle gegen ein von der Getriebeübersetzung entsprechend vergrößertes Drehmoment drehzusichern.

Vorteilhafterweise ist ebenfalls denkbar, dass die elektrische Antriebseinheit zur Drehsicherung zusätzlich eine Schlingfederbremse bekannter Art umfasst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen

Fig. 1 eine ausschnittsweise dargestellte erfindungsgemäße Antriebseinheit im Längsschnitt; und

Fig. 2 den Schnitt durch die Antriebseinheit gemäß Fig. 1 entlang der Linie II.

In der Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße elektrische Antriebseinheit 10 in Form eines Gleichstromrohrmotors, der 2-polig permanent erregt ist, dargestellt. Die Antriebseinheit 10 weist ein Gehäuse 12 sowie eine in Lagerstellen 28 drehbar gelagerte Ankerwelle 14 auf. Auf der Ankerwelle 14 ist ein Ankerpaket 16 angeordnet. Das Ankerpaket 16 wirkt bei bestromter Antriebseinheit 10 mit gehäuseseitig angeordneten Permanentmagneten 18 zusammen.

Die Bestromung des Ankerpakets 16 erfolgt über einen Kommutator 20. Das dem Kommutator 20 abgewandte freie Ende der Ankerwelle 14 sieht eine Schnecke 22 vor. Die Schnecke 22 wirkt mit einem sich in axialer Richtung an das Gehäuse 12 anschließenden Getriebe mit einer Abtriebswelle zusammen. Zur Drehsicherung der Ankerwelle 14 bei nicht bestromtem Ankerpaket 16 ist auf der Ankerwelle 14 ein drehfest angeordnetes Drehsicherungselement 24 vorgesehen. Das Drehsicherungselement 24 ist ringscheibenartig ausgebildet. Ferner ist es aus einem ferromagnetischen Material, insbesondere aus einem Weicheisen. Zur drehfesten Verbindung des Drehsicherungselements 24 kann dieses beispielsweise mit einer Passverbindung auf der Welle 14 befestigt sein.

Das Drehsicherungselement 24 weist einen weitgehend kreisrunden Querschnitt mit sich in axialer Richtung erstreckende nutartige Ausformungen 26 auf.

Wie sich aus den Fig. 1 und 2 deutlich ergibt, entspricht der Außendurchmesser des Drehsicherungselements 24 im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Ankerpakets 16. Außerdem erstrecken sich die Permanentmagneten 18 in axialer, dem freien Ende 22 der Ankerwelle 14 zugewandter Richtung so weit, dass sie das Drehsicherungselement 24 in radialer Richtung umgeben.

Da der Gleichstrommotor 10 mit zwei Magneten 18 zweipolig permanent erregt ist, weist das Drehsicherungselement 24 zwei Nuten 26 auf. Die Nutenbreite entspricht hierbei im Wesentlichen dem Abstand a der beiden Permanentmagnete 18.

Aufgrund des permanenten Magnetfeldes der beiden Permanentmagneten 18 richtet sich das Drehsicherungselement 24 bei nicht bestromter Antriebseinheit 10 entsprechend der in Fig. 2 dargestellten Stellung aus. Zur Verdrehung der Ankerwelle 14 aus der in Fig. 2 dargestellten Lage muss demnach ein Hemmmoment überwunden werden, welches durch die Magnetfelder der Permanentmagneten 18 auf das Drehsicherungselement 24 wirkt.

Dadurch, dass die Ankerwelle 14 mit einem nicht dargestellten Untersetzungsgetriebe zusammenwirkt, ergibt sich aufgrund eines relativ geringen Hemmmoments an der Ankerwelle ein entsprechend vergrößertes Drehsicherungsmoment an der Abtriebswelle des Getriebes.

Zur Vergrößerung des Hemmmoments an der Ankerwelle 14 kann erfindungsgemäß ebenfalls vorgesehen sein, dass das Drehsicherungselement 24 dauerhaft magnetisierte Abschnitte aufweist. Diese Abschnitte können beispielsweise in einen mit der Ankerwelle 14 drehfest verbundenen Grundkörper eingebettet sein.

Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, dass zur Steigerung des Hemmmoments an der Ankerwelle 14 bzw. an der Abtriebswelle zusätzlich eine Schließfederbremse vorgesehen ist.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

1. Elektrische Antriebseinheit (10), insbesondere Gleichstromrohrmotor, mit einem Gehäuse (12), mit einer drehbar gelagerten Ankerwelle (14), mit einem auf der Ankerwelle (14) angeordneten Ankerpaket (16), mit gehäuseseitig angeordneten, mit dem Ankerpaket (16) zusammenwirkenden Permanentmagneten (18) und mit Mitteln zur Drehsicherung der Ankerwelle (14) im nicht bestromten Zustand der Antriebseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ein drehfest auf der Ankerwelle (14) angeordnetes Drehsicherungselement (24) umfassen, welches aufgrund des Magnetfelds der Permanentmagneten (18) bei nicht bestromter Antriebseinheit (10) in einer Haltestellung gehalten wird.

2. Antriebseinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehsicherungselement (24) wenigstens abschnittsweise ferromagnetische Eigenschaften aufweist.

3. Antriebseinheit (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehsicherungselement (24) einen weitgehend kreisrunden Querschnitt mit sich in axialer Richtung erstreckenden nutenartigen Ausformungen (26) aufweist.

4. Antriebseinheit (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehsicherungselement (24) einen mit Permanentmagneten versehenen Grundkörper, insbesondere einen Kunststoffgrundkörper, aufweist.

5. Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Drehsicherungselements (24) dem Außendurchmesser des Ankerpakets (16) entspricht, wobei sich die Permanentmagneten (18) in axialer Richtung so weit erstrecken, dass sie das Drehsicherungselement (24) wenigstens abschnittsweise umgeben.

6. Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerwelle (14) mit einem eine Abtriebswelle aufweisenden Getriebe gekoppelt ist.

7. Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Antriebseinheit zur Drehsicherung zusätzlich eine Schlingfederbremse umfasst.