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Eine
derartige Verstelleinrichtung für
Kraftfahrzeuge ist aus der
DE
40 33 949 C1 bereits bekannt und bildet dort den Antriebsteil
eines elektromotorisch angetriebenen Fensterhebers. Jene Verstelleinrichtung
weist gemäß
2 eine
Motoreinheit auf, welche über
ein Winkelgetriebe mit einem drehbaren Stellglied in Art einer Spindelmutter
wirkverbunden ist, wobei die Abtriebswelle der Motoreinheit radial
bezüglich
der Drehachse der Spindelmutter liegt. Das Winkelgetriebe weist
dabei zwei Kegelräder
auf, von denen ein Kegelrad drehfest mit der Abtriebswelle der Motoreinheit
und das andere Kegelrad drehfest mit der Stellspindelmutter verbunden sind.
Die Spindelmutter ist dabei in einer Konsole eines Gehäuseteils
des Elektromotors angeordnet, welche durch eine unterhalb der Konsole
angeordnete Scheibe sowie das oberhalb der Konsole liegende Kegelrad
gegen Verschieben in Richtung der Drehachse der Spindelmutter gesichert
ist.
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Bei
der bekannten Verstelleinrichtung ergibt sich aufgrund jener Verschiebesicherung
für die Spindelmutter
eine in Richtung der Drehachse von der Spindelmutter gesehen, relativ
aufbauende Anordnung, welche durch die hintereinander liegende Anordnung
die Scheibe, Konsole und Kegelrad sowie dem damit kämmenden
Gegenkegelrad der Abtriebswelle hervorgerufen wird.
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Eine
weitere Verstelleinrichtung für
Kraftfahrzeuge ist aus der
EP
0 384 219 A1 bekannt und bildet dort den Antriebsteil eines
elektromotorisch angetriebenen Seilzug-Fensterhebers. Die bekannte
Verstelleinrichtung weist ein Getriebe in Art eines Schneckenradgetriebes
auf, welches zwischen dem Motor der Verstelleinrichtung und der
Seiltrommel des Fensterhebers geschaltet ist.
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Die
bekannte Verstelleinrichtung ist bauartbedingt aufgrund des vorgesehenen
Schneckenradgetriebes relativ aufbauend, da das antreibende Schneckenrad
tangential an das Gegenzahnrad angreift. Dadurch ist insbesondere
der quer zur Längsachse
der Verstelleinrichtung erforderliche Platzbedarf relativ hoch.
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Eine
aufbauende Verstelleinrichtung ist auch dann gegeben, wenn anstelle
eines Schneckenradgetriebes ein Stirnradgetriebe eingesetzt wird,
wie beispielsweise aus der
DE
199 40 184 A1 bereits bekannt ist. Der hohe Platzbedarf
kommt bauartbedingt bei diesem Getriebetyp durch den Versatz von
Antriebswelle und Abtriebswelle quer zur Längsrichtung der Verstelleinrichtung
zustande.
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Davon
ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektromotorische
Verstelleinrichtung für
Kraftfahrzeuge mit den eingangs genannten Merkmalen bereitzustellen,
welche auch bei kleinstem zur Verfügung stehendem Bauraum eingesetzt
werden kann.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird eine elektromotorische Verstelleinrichtung vorgeschlagen,
welche die in den Anspruchen 1, 11 und 12 genannten Merkmale aufweist.
Die Verstelleinrichtung zeichnet sich u. a. dadurch aus, dass das
Gegenzahnrad an seiner dem Stellglied zugewandten Seite mit dem
Zahnrad kämmt.
Durch diese Maßnahme
ist die Kompaktheit der Verstelleinrichtung weiter verbessert, da
in Richtung der Drehachse des Stellgliedes gesehen, der vorhandene
Bauraum genutzt werden kann, welcher durch die Bauhöhe der Seiltrommel
vorliegt.
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Indem
bei der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung
die Abtriebswelle der Motoreinheit radial bezüglich der Drehachse des Stellgliedes
angeordnet ist, kann eine kompakte Bauweise der Verstelleinrichtung
realisiert werden, da quer zur Drehachse des Stellgliedes die Verstelleinrichtung
nicht wesentlich über
die Abmessung des Stellgliedes nach außen ragt, was beispielsweise
bei der bekannten Verstellvorrichtung mit Schneckenradgetriebe der
Fall ist.
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Aufgrund
des Winkelgetriebes ist es ferner auf besonders einfache Weise möglich, die
Abtriebswelle der Motoreinheit radial bezüglich der Drehachse des Stellgliedes
anzuordnen, wobei der von der Abtriebswelle der Motoreinheit und
der Drehachse des Stellgliedes aufgespannte Winkel beliebig vorgegeben
werden kann. Mit herstellungstechnisch geringem Aufwand ist das
Winkelgetriebe herstellbar, wenn dieser Winkel etwa 90° beträgt.
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Weiterhin
ist durch die wenigstens zwei in Eingriff stehenden Zahnräder, von
denen ein Zahnrad drehfest mit der Abtriebswelle der Motoreinheit und
das damit kämmende
Gegenzahnrad drehfest mit dem Stellglied verbunden sind, ein besonders einfacher
Aufbau des Winkelgetriebes erreicht.
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Auf
das Erreichen einer kompakten Bauform der Verstelleinrichtung zielt
auch die Maßnahme
ab, dass das Gegenzahnrad koaxial zur Drehachse des Stellgliedes
angeordnet ist.
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Dabei
sind vorzugsweise Gegenzahnrad und Stellglied auf einer gemeinsamen
Achse gelagert. Durch diese Maßnahme
kann auf eine zusätzliche Achse
bzw. Welle zum Lagern von Gegenzahnrad oder Stellglied verzichtet
werden, so dass sich herstellungstechnisch eine Vereinfachung ergibt
und somit Kosten eingespart werden können. Darüber hinaus ergibt sich eine
gewichtsmäßige Erleichterung der
Verstelleinrichtung.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen,
dass die Gegenverzahnung des Gegenzahnrades durch einen sich bezüglich einer
Umfangswandung des Stellgliedes radial nach außen erstreckendem Ring gebildet
ist. Dadurch ist auch bei kompakt bauender Anordnung von Stellglied
und Gegenzahnrad ausreichend Platz für die Gegenverzahnung am Gegenzahnrad
in der Weise gegeben, dass die Verzahnungen von Zahnrad und Gegenzahnrad
problemlos ineinandergreifen können
und somit ein ordnungsgemäßer Getriebebetrieb
ermöglicht
ist.
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Von
Vorteil ist es, wenn das Gegenzahnrad an dem Stellglied angeformt
ist. Dadurch ist eine separate Montage des Gegenzahnrades nicht
notwendig, da das Zahnrad bereits durch die Montage des Stellglieds
von Hause aus mit montiert ist. Auch ist dadurch eine Materialersparnis
erreicht, da zur Realisierung der Verzahnung auf die Herstellung
eines separaten Gegenzahnrades verzichtet werden kann.
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Alternativ
ist es selbstverständlich
auch möglich,
dass Stellglied und Gegenzahnrad separate Bauteile sind.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass
das Winkelgetriebe ein Untersetzungsgetriebe ist und das Zahnrad
als Ritzel ausgebildet ist. Dadurch ist eine Verringerung der Drehzahl
eines üblicherweise
mit relativ hoher Drehzahl drehenden Motors der Motoreinheit auf
die für die
entsprechende Anwendung erforderliche niedrigere Drehzahl möglich.
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Dabei
bietet es sich an, dass das Winkelgetriebe ein Kegelradgetriebe
ist. Da bei dieser Getriebeart zwei gleichartige Zahnräder, die
Kegelräder, zum
Einsatz kommen, ist durch diese Maßnahme in besonders einfacher
Weise ein Winkelgetriebe realisierbar.
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Alternativ
kann es auch vorgesehen sein, dass das Winkelgetriebe ein Kronengetriebe
ist. Bei diesem Getriebe ist allerdings das Ritzel als Stirnrad ausgebildet
und das Gegenrad hat die Form einer Krone mit Verzahnung im Außenbereich
der Stirnseite des Gegenrades. Anders als bei einem Kegelradgetriebe
ist es bei einem Kronengetriebe möglich, dass das Zahnrad problemlos
in radialer Richtung bezüglich
des Kronrades verschoben werden kann, ohne dass dadurch die Getriebefunktion
beeinträchtigt
ist.
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Vorzugsweise
sollte das zylindrische Zahnrad des Krongetriebes der Abtriebswelle
und das Kronrad dem Stellglied zugeordnet sein. Dadurch kann in
einfacher Weise eine Untersetzung von der Abtriebswelle der Motoreinheit
zum Stellglied realisiert werden.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass
die Motoreinheit ein Zwischengetriebe aufweist, welches dem Elektromotor
der Motoreinheit nachgeschaltet ist und dessen Abtriebswelle die
Abtriebswelle der Motoreinheit bildet. Durch diese Maßnahme kann
das Übersetzungsverhältnis zwischen
der Motorabtriebswelle und der Abtriebswelle der Motoreinheit bereits
in der Weise konditioniert werden, dass mittels Getriebe und Zwischengetriebe
die am Stellglied erwünschte Drehzahl
erzeugt ist. Sofern zwischen Motorabtriebswelle und dem Stellglied
eine Untersetzung erzeugt werden soll, kann beispielsweise durch
die Ausbildung des Zwischengetriebes als Untersetzungsgetriebe zusätzlich zu
dem bereits als Untersetzungsgetriebe ausgebildeten Getriebe die
erwünschte
Untersetzung erreicht werden.
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Mit
Vorteil sind Antriebswelle und Abtriebswelle des Zwischengetriebes
koaxial zueinander angeordnet. Hierdurch ist aufgrund des fehlenden
axialen Versatzes von Antriebswelle und Abtriebswelle eine besonders
kompakte Bauform des Zwischengetriebes realisierbar.
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Dabei
bietet es sich an, dass das Zwischengetriebe ein Planetengetriebe
ist. Durch ein Getriebe dieser Bauart ist bei einem Übersetzungsverhältnis, welches
dem üblicher
anderer Getriebebauarten entspricht, eine wesentlich kompaktere
Bauweise möglich.
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Die
Versteileinrichtung ist besonders geeignet für den Einsatz in Scheibenwischsystemen
für Fahrzeuge,
insbesondere Linearwischern und elektromotorischen Seilzug-Fensterheber
für Fahrzeuge.
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Weitere
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnung.
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Es
zeigen:
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1 eine
mögliche
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung
mit Gehäuse als
perspektivische Darstellung,
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2 die
Verstelleinrichtung gemäß 1 ohne
Gehäuse
als perspektivische Darstellung und
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3 die
Verstelleinrichtung gemäß 1 als
Schnittdarstellung in Längsrichtung.
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1 bis 3 zeigen – in schematischer Darstellung – ein mögliches
Ausführungsbeispiel
einer elektromotorischen Verstelleinrichtung 1, welche vorzugsweise
in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt, beispielsweise als Verstelleinrichtung
für Scheibenwischsystemen,
insbesondere Linear-Wischsystemen.
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Die
elektromotorische Verstelleinrichtung 1 weist eine Motoreinheit 2 auf,
welche über
ein Getriebe 3 mit einem drehbaren Stellglied 4 wirkverbunden ist.
Es ist vorgesehen, dass die Abtriebswelle 5 der Motoreinheit 2 radial
bezüglich
der Drehachse 6 des Stellgliedes 4 angeordnet
ist. Dadurch kann eine besonders kompakte Bauform der gesamten Verstelleinrichtung 1 realisiert
werden.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß der 1 bis 3 ist
die Verstelleinrichtung 1 zum Antreiben eines Seilzug-Fensterhebers vorgesehen.
Das Stellglied 4 ist in diesem Fall die Seiltrommel des
Fensterhebers. Die Verstelleinrichtung 1 ist dabei von
einem Gehäuse 17 umgeben.
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Die
Anordnung der Abtriebswelle 5 der Motoreinheit 2 radial
bezüglich
der Drehachse 6 des Stellgliedes 4 kann dadurch
realisiert werden, indem das Getriebe 3 als Winkelgetriebe
ausgebildet ist, mit wenigstens zwei in Eingriff stehenden Zahnrädern 7, 8.
Davon ist ein Zahnrad 7 drehfest mit der Abtriebswelle 5 der
Motorwelle 2 und das damit kämmende Gegenzahnrad 8 drehfest
mit dem Stellglied 4 verbunden. Das Winkelgetriebe 3 ist
bei dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel
als Untersetzungsgetriebe ausgebildet, wobei das Zahnrad 7 das
Ritzel des Untersetzungsgetriebes ist, insofern also eine geringere
Anzahl an Zähnen
als das Gegenzahnrad aufweist.
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Ferner
ist das Winkelgetriebe 3 in Art eines Kegelradgetriebes
ausgebildet, wobei Zahnrad bzw. Ritzel 7 und Gegenzahnrad 8 jeweils
als Kegelrad vorliegen.
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Das
Gegenzahnrad 8 ist koaxial zur Drehachse 6 des
Stellgliedes 4 angeordnet. Dabei ist das Stellglied 4 auf einem
in Richtung der Achse 9 sich erstreckenden Vorsprung bzw.
Nabe 16 des Gegenzahnrades 8 gelagert, wobei das
Gegenzahnrad 8 selbst wiederum auf der Achse 9 gelagert
ist.
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Nach
einem anderen (hier nicht dargestellten) Ausführungsbeispiel der Verstelleinrichtung kann
es selbstverständlich
auch vorgesehen sein, dass Gegenzahnrad 8 und Stellglied 4 jeweils
auf einer gemeinsamen Achse gelagert sind.
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Die
Gegenverzahnung des Gegenzahnrades 8 ist bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß der 1 bis 3 an
einem sich bezüglich
einer Umfangswandung 13 des Stellgliedes 4 radial
nach außen
erstreckenden Ring 14 angeordnet. Dort kämmt das Zahnrad 7 bzw.
Ritzel an der dem Stellglied 4 zugewandten Seite 10 des
Ringes 14 mit der Gegenverzahnung des Gegenzahnrades 8.
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Weiterhin
ist es vorgesehen, dass die Motoreinheit 2 ein Zwischengetriebe 11 aufweist,
welches dem Elektromotor 12 der Motoreinheit 2 nachgeschaltet
ist. Dabei bildet die Abtriebswelle des Zwischengetriebes 11 die
Abtriebswelle 5 der Motoreinheit 2.
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Das
Zwischengetriebe 11 ist als Planetengetriebe ausgebildet.
Die (hier nicht dargestellte) Antriebswelle des Zwischengetriebes 11 sowie
deren Abtriebswelle 5 liegen in einer koaxialen Anordnung zueinander
vor.
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Der
Elektromotor 12 kann als bürstenloser Motor ausgebildet
sein, wodurch der Elektromotor 12 eine besonders kompakte Bauform
aufweist. Darüber
hinaus lässt
sich der bürstenlose
Motor 12 besonders flexibel in seinem Betriebsverhalten
an die jeweils vorliegende Lastsituation anpassen, so dass ein Steckenbleiben
bzw. Festfahren der Versteileinrichtung bei hohen zu erbringenden
Drehmomenten vermieden ist.
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- 1
- Verstelleinrichtung
- 2
- Motoreinheit
- 3
- Getriebe,
Winkelgetriebe, Kegelradgetriebe
- 4
- Stellglied
- 5
- Abtriebswelle
- 6
- Drehachse
- 7
- Zahnrad,
Ritzel
- 8
- Zahnrad,
Gegenzahnrad
- 9
- Achse
- 10
- Seite
- 11
- Zwischengetriebe
- 12
- Elektromotor
- 13
- Umfangswandung
- 14
- Ring
- 15
- Verzahnung
- 16
- Nabe
- 17
- Gehäuse