DE102015220900A1

DE102015220900A1 - Wiper direct drive

Info

Publication number: DE102015220900A1
Application number: DE102015220900.8A
Authority: DE
Inventors: Stephan Kohler; Michel Dietrich; Christian Acker; Peter Bolz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2017-04-27
Also published as: WO2017071883A1; CN108141104B; EP3369160A1; CN108141104A

Abstract

Bei einem Wischerdirektantrieb (10) für eine Wischeranlage (12) eines Kraftfahrzeugs, mit einem EC-Motor (20) und einem Schraubradgetriebe (22), wobei der EC-Motor (20) in einem Motorgehäuse (14) und das Schraubradgetriebe (22) in einem Getriebegehäuse (16) angeordnet ist, und wobei das Schraubradgetriebe (22) ein Schraubrad aufweist, das einen Abtriebszapfen (30) zur Befestigung eines Wischerarms (32) der Wischeranlage (12) aufweist und von dem EC-Motor (20) drehend antreibbar ist, weist der EC-Motor (20) eine Rotorwelle auf, die zumindest abschnittsweise mit einer Schnecke versehen ist und an einer ersten und einer zweiten Lagerstelle drehbeweglich gelagert ist, die beidseits der Schnecke innerhalb des Getriebegehäuses (16) angeordnet sind.In a wiper direct drive (10) for a wiper system (12) of a motor vehicle, with an EC motor (20) and a helical gear (22), wherein the EC motor (20) in a motor housing (14) and the helical gear (22) is disposed in a gear housing (16), and wherein the Schraubradgetriebe (22) has a helical gear, which has a driven pin (30) for attaching a wiper arm (32) of the wiper system (12) and by the EC motor (20) rotatably driven is, the EC motor (20) has a rotor shaft which is at least partially provided with a worm and is rotatably mounted at a first and a second bearing point, which are arranged on both sides of the worm within the transmission housing (16).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wischerdirektantrieb für eine Wischeranlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem EC-Motor und einem Schraubradgetriebe, wobei der EC-Motor in einem Motorgehäuse und das Schraubradgetriebe in einem Getriebegehäuse angeordnet ist, und wobei das Schraubradgetriebe ein Schraubrad aufweist, das einen Abtriebszapfen zur Befestigung eines Wischerarms der Wischeranlage aufweist und von dem EC-Motor drehend antreibbar ist.The present invention relates to a wiper direct drive for a wiper system of a motor vehicle, with an EC motor and a Schraubradgetriebe, wherein the EC motor is disposed in a motor housing and the Schraubradgetriebe in a transmission housing, and wherein the helical gear has a helical gear, the a driven pin for Attachment of a wiper arm of the wiper system and is rotatably driven by the EC motor.

Aus der US 6,944,906 B2 ist ein Wischerdirektantrieb für ein Wischblatt einer Wischeranlage eines Kraftfahrzeugs mit einem bürstenlosen bzw. elektronisch kommutierten Gleichstrommotor bekannt. Im weiteren Fortgang der Beschreibung wird ein derartiger bürstenloser bzw. elektronisch kommutierter Gleichstrommotor durchgehend mit der Abkürzung EC-Motor (Electronically Commutated-Motor) bezeichnet.From the US 6,944,906 B2 is a wiper direct drive for a wiper blade of a wiper system of a motor vehicle with a brushless or electronically commutated DC motor known. In the further course of the description, such a brushless or electronically commutated DC motor is continuously referred to by the abbreviation EC motor (Electronically Commutated Motor).

Im Fall dieses vorbekannten Wischerdirektantriebs erfolgt die Lagerung der Rotorwelle zumindest teilweise innerhalb eines dem EC-Motor zugeordneten Motorgehäuses und der EC-Motor selbst ist als Außenläufermotor ausgeführt. Darüber hinaus erfolgt eine im Betrieb notwendige Drehzahl- und Drehmomentanpassung des EC-Motors mit Hilfe eines konstruktiv aufwändigen Planetengetriebes.In the case of this known wiper direct drive, the bearing of the rotor shaft is at least partially within a motor housing associated with the EC motor and the EC motor itself is designed as an external rotor motor. In addition, necessary in operation speed and torque adjustment of the EC motor using a structurally complex planetary gear.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wischerdirektantrieb für eine Wischeranlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem EC-Motor und einem Schraubradgetriebe, wobei der EC-Motor in einem Motorgehäuse und das Schraubradgetriebe in einem Getriebegehäuse angeordnet ist, und wobei das Schraubradgetriebe ein Schraubrad aufweist, das einen Abtriebszapfen zur Befestigung eines Wischerarms der Wischeranlage aufweist und von dem EC-Motor drehend antreibbar ist. Der EC-Motor weist eine Rotorwelle auf, die zumindest abschnittsweise mit einer Schnecke versehen ist und an einer ersten und einer zweiten Lagerstelle drehbeweglich gelagert ist, die beidseits der Schnecke innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet sind.The present invention relates to a wiper direct drive for a wiper system of a motor vehicle, with an EC motor and a Schraubradgetriebe, wherein the EC motor is disposed in a motor housing and the Schraubradgetriebe in a transmission housing, and wherein the helical gear has a helical gear, the a driven pin for Attachment of a wiper arm of the wiper system and is rotatably driven by the EC motor. The EC motor has a rotor shaft which is at least partially provided with a worm and is rotatably mounted at a first and a second bearing point, which are arranged on both sides of the worm within the gear housing.

Infolgedessen ist ein besonders kompakter Aufbau des Wischerdirektantriebs bei einer zugleich biegesteifen und in Bezug zum Schraubrad stabilen Lagerung der Rotorwelle des EC-Motors gegeben. Des Weiteren werden eine reduzierte Geräuschentwicklung im Betrieb sowie ein reduzierter Getriebeverschleiß durch eine präzise, beidseitige Lagerung der Schnecke im Getriebegehäuse ermöglicht. Darüber hinaus ist durch den Einsatz des EC-Motors ein wartungs- sowie geräuscharmer Betrieb des Wischerdirektantriebs gegeben. Zudem entfällt bei dem EC-Motor im Vergleich zum Bürstenmotor ein Bürstenfeuer eines entsprechenden Kommutators, was zu einer verbesserten elektromagnetischen Verträglichkeit des Wischerdirektantriebs führt. Insbesondere ist der Kommutator als solcher eine eigenständige Geräuschquelle, die beim EC-Motor entfällt.As a result, a particularly compact design of the wiper direct drive is given at the same time rigid and stable with respect to the helical gear bearing of the rotor shaft of the EC motor. Furthermore, a reduced noise during operation and a reduced gear wear by a precise, double-sided support of the worm in the gear housing allows. In addition, the operation of the EC motor ensures low-maintenance and low-noise operation of the wiper direct drive. In addition, the EC motor eliminates a brush fire of a corresponding commutator compared to the brush motor, resulting in improved electromagnetic compatibility of the wiper direct drive. In particular, the commutator as such is an independent source of noise, which is omitted in the EC motor.

Bevorzugt weist die Rotorwelle einen von der Schnecke abgewandten freien Endabschnitt auf, an dem ein mit Permanentmagneten versehenes Blechpaket drehfest angeordnet ist, wobei die Schnecke im Eingriff mit dem Schraubrad steht, und wobei das mit Permanentmagneten versehene Blechpaket koaxial von einem im Motorgehäuse aufgenommenen Stator mit einer Statorwicklung umgeben ist.Preferably, the rotor shaft has a remote from the screw free end portion on which a permanent magnet provided with laminated core is rotatably disposed, wherein the worm is engaged with the helical gear, and wherein the magnet plate provided with permanent magnet coaxially from a recorded in the motor housing stator with a Surrounding the stator winding.

Hierdurch ergibt sich im Vergleich zur Verwendung eines Bürstenmotors eine signifikant verbesserte Ableitung der innerhalb der Spulenwicklung freiwerdenden Abwärme in das Motorgehäuse und somit eine Verbesserung des Wärmehaushalts des Wischerdirektantriebs.This results in comparison to the use of a brush motor significantly improved dissipation of the released within the coil winding waste heat in the motor housing and thus improve the heat balance of the wiper direct drive.

Vorzugsweise ist die erste Lagerstelle dem Motorgehäuse näher als die zweite Lagerstelle und die erste Lagerstelle ist als ein Festlager und die zweite Lagerstelle als ein Loslager ausgebildet.Preferably, the first bearing is the motor housing closer than the second bearing and the first bearing is designed as a fixed bearing and the second bearing as a floating bearing.

Hierdurch wird eine sogenannte Fest-Los-Lagerung ermöglicht und es werden mechanische Spannungen im Wischerdirektantrieb aufgrund von Wärmedehnungseffekten vermieden. Darüber hinaus kann auf eine Verwendung eines Unterstützungslagers bzw. einer ansonsten erforderlichen dritten Lagerstelle im Bereich des von der Schnecke abgewandten freien Endabschnitts der Rotorwelle verzichtet werden.As a result, a so-called fixed-lot storage is possible and there are mechanical stresses in the wiper direct drive due to thermal expansion effects avoided. In addition, it is possible to dispense with the use of a support bearing or an otherwise required third bearing in the area of the free end section of the rotor shaft facing away from the worm.

Bei einer ersten Ausführungsform ist eine Leiterplatte mit einer Steuerelektronik im Motorgehäuse angeordnet, wobei die Leiterplatte senkrecht und mit einem vorgegebenen Abstand axial beabstandet zum freien Endabschnitt der Rotorwelle verläuft.In a first embodiment, a circuit board is arranged with control electronics in the motor housing, wherein the circuit board is perpendicular and at a predetermined distance axially spaced from the free end portion of the rotor shaft.

Infolge dessen ist eine verbesserte Wärmeabfuhr der Steuerelektronik realisierbar. Die Steuerelektronik umfasst hierbei eine Logikelektronik zur internen Ablaufsteuerung und eine Leistungselektronik zur direkten Ansteuerung der Statorwicklung.As a result, an improved heat dissipation of the control electronics can be realized. The control electronics in this case comprises a logic electronics for internal flow control and power electronics for direct control of the stator winding.

Vorzugsweise ist die Leiterplatte mit einem Rotorlagesensor versehen, der mit einem am freien Endabschnitt der Rotorwelle positionierten Permanentmagneten zur Rotorlagedetektion zusammenwirkt.Preferably, the printed circuit board is provided with a rotor position sensor which cooperates with a permanent magnet positioned on the free end portion of the rotor shaft for rotor position detection.

Infolgedessen ist eine elektronische sowie kontaktlose und daher verschleißfreie Kommutierung des EC-Motors realisierbar. As a result, an electronic and contactless and therefore wear-free commutation of the EC motor can be realized.

Bevorzugt weist die Steuerelektronik einen Abtriebslagesensor zum Erfassen einer aktuellen Drehposition des Abtriebszapfens auf.Preferably, the control electronics on a driven position sensor for detecting a current rotational position of the output pin.

Infolge der hierdurch bewirkten, rein elektronischen Kopplung ist eine exakte räumliche Koordination von mindestens zwei Wischblättern, die jeweils mittels eines erfindungsgemäßen Wischerdirektantriebs angetrieben werden, insbesondere zur Kollisionsvermeidung, möglich. Ferner ist eine Begrenzung eines Wischfeldes möglich, das von mindestens einem mittels des Wischerdirektantriebs in Bewegung gesetzten Wischblatts bestrichen wird. Das Auflösungsvermögen und die Messgenauigkeit des Abtriebslagesensors können ggfls. in Abhängigkeit von verschiedenen Drehwinkelbereichen der Abtriebswelle variieren.As a result of the purely electronic coupling effected thereby, an exact spatial coordination of at least two wiper blades, each driven by means of a wiper direct drive according to the invention, in particular for collision avoidance, is possible. Furthermore, a limitation of a wiping field is possible, which is coated by at least one set by means of the wiper direct drive in motion wiper blade. The resolution and the accuracy of the output position sensor can ggfls. vary depending on different rotational angle ranges of the output shaft.

Bevorzugt ist die Leiterplatte mit einem stegförmigen Träger verbunden, der durch eine Öffnung im Getriebegehäuse durchgreift und ein im Bereich des Schraubrads positioniertes freies Ende aufweist, wobei der Abtriebslagesensor am freien Ende angeordnet ist und am Schraubrad ein Ringmagnet zum Zusammenwirken mit dem Abtriebslagesensor vorgesehen ist.Preferably, the circuit board is connected to a web-shaped carrier, which passes through an opening in the gear housing and has a positioned in the range of Schraubrads free end, wherein the output position sensor is arranged at the free end and the Schraubrad a ring magnet is provided for cooperation with the output position sensor.

Somit kann auf einfache Art und Weise die jeweils aktuelle Drehposition des Abtriebszapfens ermittelt werden.Thus, the respective current rotational position of the output pin can be determined in a simple manner.

Vorzugsweise weist das Motorgehäuse ein erstes Gehäuseteil zur Aufnahme des EC-Motors und ein zweites Gehäuseteil für die Steuerelektronik auf.Preferably, the motor housing has a first housing part for receiving the EC motor and a second housing part for the control electronics.

Infolgedessen ist eine voneinander unabhängige Kühlung des EC-Motors und der Steuerelektronik möglich.As a result, independent cooling of the EC motor and the control electronics is possible.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil zumindest bereichsweise ein Steckerkörper aus einem Kunststoffmaterial zur thermischen und elektrischen Isolierung vorgesehen, wobei der Steckerkörper die Steuerelektronik trägt und einen Anschlussstecker ausbildet.According to a further embodiment, a plug body of a plastic material for thermal and electrical insulation is at least partially provided between the first and the second housing part, wherein the plug body carries the control electronics and forms a connector.

Aufgrund der Mehrfachfunktionalität eines zugleich als Steckerkörper ausgebildeten dritten Gehäuseteils ergibt sich ein konstruktiv besonders einfacher Aufbau.Due to the multiple functionality of a trained as a plug body third housing part results in a structurally particularly simple construction.

Bevorzugt weisen das Motorgehäuse und das Getriebegehäuse Metall auf, wobei das Motorgehäuse zur Entwärmung der Steuerelektronik und das Getriebegehäuse zur Entwärmung des EC-Motors ausgebildet ist.Preferably, the motor housing and the gear housing metal, wherein the motor housing is designed to heat the control electronics and the gear housing for cooling the EC motor.

Somit kann eine verbesserte Entwärmung der Steuerelektronik und des EC-Motors, insbesondere eines Stators hiervon, ermöglicht werden. Hierbei kann das Motorgehäuse z.B. als ein Aluguss-Deckel, ein Alu-Blechdeckel, ein Stahloder Blechdeckel ausgeführt sein und das Getriebegehäuse z.B. nach Art eines massiven Alugussteils.Thus, an improved cooling of the control electronics and the EC motor, in particular a stator thereof, are made possible. Here, the motor housing may be e.g. be designed as a cast aluminum lid, an aluminum sheet lid, a steel or sheet metal lid and the gear housing, for. in the manner of a solid aluminum casting.

Bei einer zweiten Ausführungsform ist eine Leiterplatte mit einer Steuerelektronik zwischen dem Schraubrad und einem am Getriebegehäuse ausgebildeten Lagerabschnitt des Abtriebszapfens innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet, wobei der Abtriebszapfen von der Leiterplatte zumindest teilweise umgriffen ist und die Leiterplatte im Wesentlichen parallel zum Schraubrad orientiert ist.In a second embodiment, a circuit board is arranged with control electronics between the helical gear and formed on the gear housing bearing portion of the output pin within the gear housing, wherein the output pin is at least partially surrounded by the circuit board and the circuit board is oriented substantially parallel to the helical gear.

Hierdurch ist eine Bauraumverkleinerung sowie ein Optimierung der Wärmeableitung der auf der Leiterplatte befindlichen Steuerelektronik erreichbar. Die Steuerelektronik umfasst wiederum eine Logikelektronik sowie eine Leistungselektronik.As a result, a space reduction and optimization of the heat dissipation of the control electronics located on the circuit board can be achieved. The control electronics in turn comprises a logic electronics and power electronics.

Bevorzugt ist auf der Rotorwelle im Bereich der ersten Lagerstelle ein ringförmiger Permanentmagnet angeordnet und die Leiterplatte weist einen Rotorlagesensor auf, der mit dem Permanentmagneten zur Rotorlagedetektion zusammenwirkt.Preferably, an annular permanent magnet is disposed on the rotor shaft in the region of the first bearing point and the printed circuit board has a rotor position sensor which cooperates with the permanent magnet for rotor position detection.

Hierdurch ist die elektronische Kommutierung des EC-Motors möglich.As a result, the electronic commutation of the EC motor is possible.

Vorzugsweise weist die Steuerelektronik einen Abtriebslagesensor zum Erfassen einer aktuellen Drehposition des Abtriebszapfens auf.The control electronics preferably have an output position sensor for detecting a current rotational position of the output pin.

Hierdurch ist eine zuverlässige räumliche Koordination von zum Beispiel mindestens zwei mittels jeweils eines erfindungsgemäßen Wischerdirektantriebs angetriebenen Wischblättern möglich. Darüber hinaus kann das Wischerfeld eines einzelnen Wischblatts begrenzt werden.As a result, reliable spatial coordination of, for example, at least two wiper blades driven by means of a respective wiper direct drive according to the invention is possible. In addition, the wiper field of a single wiper blade can be limited.

Bevorzugt weist das Getriebegehäuse einen Kunststoff-Getriebedeckel und einen Anschlussstecker auf, der elektrisch leitend, insbesondere mittels einer Schneid-Klemmverbindung, mit der Leiterplatte verbunden ist.Preferably, the gear housing has a plastic gear cover and a connector, which is electrically conductive, in particular by means of a cutting-clamp connection, connected to the circuit board.

Infolgedessen ist eine problemlose steckweise Integration des Wischerdirektantriebs in ein elektrisches Bordnetz eines Kraftfahrzeugs möglich.As a result, a problem-free plug-in integration of the wiper direct drive in an electrical system of a motor vehicle is possible.

Bevorzugt weist das Getriebegehäuse Metall auf und ist insbesondere nach Art eines Alugussteils ausgebildet, und das Motorgehäuse weist Metall auf und ist insbesondere nach Art eines Alugussteils oder eines tiefgezogenen Blechgehäuses ausgebildet.Preferably, the transmission housing on metal and is in particular designed in the manner of an aluminum part, and the motor housing has metal and is in particular designed in the manner of an aluminum casting or a deep-drawn sheet metal housing.

Somit kann eine verbesserte Entwärmung der Steuerelektronik und des EC-Motors, insbesondere eines Stators hiervon, ermöglicht werden.Thus, an improved cooling of the control electronics and the EC motor, in particular a stator thereof, are made possible.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Gleiche oder gleichwirkende Bauteile werden hierbei mit denselben Bezugszeichen versehen und jeweils nur einmal beschrieben.The invention is explained in more detail in the following description with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. The same or equivalent components are in this case provided with the same reference numerals and each described only once.

Es zeigen:Show it:

1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Wischerdirektantriebs, 1 a side view of a first embodiment of a wiper direct drive,

2 eine Draufsicht auf einen Längsschnitt des Wischerdirektantriebs entlang der Schnittlinie II-II von 1, 2 a plan view of a longitudinal section of the wiper direct drive along the section line II-II of 1 .

3 eine Draufsicht auf einen Längsschnitt des Wischerdirektantriebs entlang der Schnittlinie III-III von 2, 3 a plan view of a longitudinal section of the wiper direct drive along the section line III-III of 2 .

4 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines Wischerdirektantriebs, 4 a top view of a second embodiment of a wiper direct drive,

5 eine Draufsicht auf einen Längsschnitt des Wischerdirektantriebs von 4, und 5 a plan view of a longitudinal section of the wiper direct drive of 4 , and

6 einen Querschnitt des Wischerdirektantriebs entlang der Schnittlinie VI-VI von 5. 6 a cross section of the wiper direct drive along the section line VI-VI of 5 ,

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt einen Wischerdirektantrieb 10 für eine Wischeranlage 12 eines Kraftfahrzeugs, mit einem vorzugsweise im Wesentlichen zylindrischen Motorgehäuse 14, an das sich bevorzugt axial ein Getriebegehäuse 16 anschließt. In dem Motorgehäuse 14 befindet sich gemäß einer Ausführungsform ein bürstenloser bzw. elektronisch kommutierter Gleichstrommotor, d.h. ein EC-Motor 20, und im Getriebegehäuse 16 ist ein Schraubradgetriebe 22 zur Drehzahlanpassung bzw. zur Drehmomenterhöhung untergebracht. Der EC-Motor 20 treibt das Schraubradgetriebe 22 drehend an, wobei das Schraubradgetriebe 22 seinerseits zum insbesondere oszillierend-schwenkenden Antrieb eines Abtriebszapfens 30 dient, auf dem ein Wischerarm 32 der Wischeranlage 12 des Kraftfahrzeugs festgesetzt ist. 1 shows a wiper direct drive 10 for a wiper system 12 a motor vehicle, with a preferably substantially cylindrical motor housing 14 to which preferably a transmission housing axially 16 followed. In the motor housing 14 According to one embodiment, there is a brushless or electronically commutated DC motor, ie an EC motor 20 , and in the gearbox 16 is a helical gear 22 housed for speed adjustment and torque increase. The EC engine 20 drives the helical gear 22 rotating, with the helical gear 22 in turn to the particular oscillating-pivoting drive a driven pin 30 serves, on which a wiper arm 32 the wiper system 12 of the motor vehicle is fixed.

2 zeigt den Wischerdirektantrieb 10 von 1, dessen EC-Motor 20 bevorzugt rotationssymmetrisch zu einer Längsmittelachse 18 aufgebaut ist und über eine im Wesentlichen zylindrische Rotorwelle 24 verfügt, die zumindest bereichsweise mit einer Schnecke 26 versehen ist. Die Schnecke 26 steht in ständigem Eingriff mit einem Schraubrad 28 und bildet zusammen mit diesem das Schraubradgetriebe 22 zum Antrieb des Abtriebszapfens 30. 2 shows the wiper direct drive 10 from 1 , its EC motor 20 preferably rotationally symmetric to a longitudinal central axis 18 is constructed and has a substantially cylindrical rotor shaft 24 has, at least partially, with a snail 26 is provided. The snail 26 is in constant engagement with a helical gear 28 and forms together with this the helical gear 22 for driving the output pin 30 ,

Die Rotorwelle 24 ist gemäß einer Ausführungsform beidseits der Schnecke 26 in einer ersten und einer zweiten Lagerstelle 40, 42 drehbar im Getriebegehäuse 16 gelagert. Die erste Lagerstelle 40 ist dem Motorgehäuse 14 illustrativ axial näher als die zweite Lagerstelle 42, wobei die erste Lagerstelle 40 bevorzugt als ein Festlager 44 und die zweite, vom Motorgehäuse 14 weggerichtete Lagerstelle 42 als ein Loslager 46 ausgebildet ist, so dass eine Fest-Los-Lagerung der Rotorwelle 24 gewährleistet ist. Die beiden axial zueinander beabstandeten Lagerstellen 40, 42 sind vorzugsweise als Wälzlager, insbesondere als Kugellager, ausgeführt.The rotor shaft 24 is on both sides of the screw according to one embodiment 26 in a first and a second depository 40 . 42 rotatable in the transmission housing 16 stored. The first depository 40 is the motor housing 14 illustratively axially closer than the second bearing point 42 , where the first depository 40 preferred as a fixed bearing 44 and the second, from the motor housing 14 directed bearing 42 as a loose bearing 46 is formed, so that a fixed-lot storage of the rotor shaft 24 is guaranteed. The two axially spaced bearings 40 . 42 are preferably designed as rolling bearings, in particular as ball bearings.

An einem von der Schnecke 26 weggerichteten, freien Endabschnitt 50 der Rotorwelle 24 ist bevorzugt ein mit Permanentmagneten 52 bestücktes Blechpaket 54 drehfest angeordnet und bildet mit der Rotorwelle 24 beispielhaft einen Innenrotor aus. Das vorzugsweise im Wesentlichen zylindrische Blechpaket 54 ist in bekannter Weise von einem näherungsweise hohlzylindrischen Stator 60 mit einer Statorwicklung 62 unter Gewährleistung eines, der besseren zeichnerischen Übersicht halber nicht bezeichneten, Ringspalts koaxial umgeben, wobei der Stator 60 beispielhaft einen Außenstator ausbildet. Die Statorwicklung 62 umfasst eine Vielzahl von, der besseren zeichnerischen Übersicht halber nicht bezeichneten, Spulen, die zur Ausbildung der Statorwicklung 62 auf geeignete Weise elektrisch miteinander verbunden sind.At one of the snail 26 directed, free end portion 50 the rotor shaft 24 is preferably one with permanent magnets 52 equipped sheet metal package 54 arranged rotationally fixed and forms with the rotor shaft 24 for example, an inner rotor. The preferably substantially cylindrical laminated core 54 is in a known manner by an approximately hollow cylindrical stator 60 with a stator winding 62 while ensuring a, for the sake of better graphical clarity not designated annular gap coaxially surrounded, wherein the stator 60 exemplarily forms an external stator. The stator winding 62 includes a plurality of, for better illustrative clarity not designated, coils, which are used to form the stator winding 62 are electrically connected together in a suitable manner.

Das Motorgehäuse 14 umfasst bevorzugt ein erstes Gehäuseteil 70 zur Aufnahme des EC-Motors 20 und ein zweites Gehäuseteil 72 für eine Leiterplatte 74 mit einer Steuerelektronik 76, wobei zwischen dem ersten Gehäuseteil 70 und dem zweiten Gehäuseteil 72 zumindest bereichsweise ein Steckerkörper 78 mit einem daran integral ausgebildeten Anschlussstecker 80 bzw. einem Kundenstecker vorgesehen ist, der zur elektrischen Integration des Wischerdirektantriebs 10 in ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs dient. Die beispielsweise in etwa kreisförmige Leiterplatte 74 ist vorzugsweise senkrecht sowie in einem aus Bauraumgründen bevorzugt möglichst geringen axialen Abstand 82 zum freien Endabschnitt 50 der Rotorwelle 24 beabstandet innerhalb des zweiten Gehäuseteils 72 des Motorgehäuses 14 angeordnet.The motor housing 14 preferably comprises a first housing part 70 for receiving the EC motor 20 and a second housing part 72 for a printed circuit board 74 with a control electronics 76 , wherein between the first housing part 70 and the second housing part 72 at least partially a plug body 78 with a connector formed integrally thereon 80 or a customer plug is provided for the electrical integration of the wiper direct drive 10 is used in an electrical system of a motor vehicle. The example, approximately circular circuit board 74 is preferably perpendicular and in a space reasons preferred as low as possible axial distance 82 to the free end section 50 the rotor shaft 24 spaced within the second housing part 72 of the motor housing 14 arranged.

Die Leiterplatte 74 weist gemäß einer Ausführungsform unter anderem einen elektronischen Rotorlagesensor 84 auf, der mit einem an dem freien Endabschnitt 50 der Rotorwelle 24 positionierten Permanentmagneten 86 zur Rotorlagedetektion zusammenwirkt, um so die gewünschte elektronische Kommutierung des EC-Motors 20 vornehmen zu können. Hierbei werden elektrische Signale des Rotorlagesensors 84 mittels einer bevorzugt digital aufgebauten Logikelektronik 88 bzw. Regelelektronik erfasst, verstärkt, ausgewertet und einer Leistungselektronik 90, insbesondere in der Form einer s.g. B6-Brücke, zur direkten elektronischen Ansteuerung der Statorwicklung 62 zugeführt. Eine elektrische Verbindung zwischen den Spulen der Statorwicklung 62 und der Leiterplatte 74 erfolgt hier exemplarisch mittels einer Verschalteplatte 92, wobei die elektrische Kontaktierung zwischen der Statorwicklung 62 und der Verschalteplatte 92 bzw. der Leiterplatte 74 z.B. durch Schneid-Klemm-Verbindungen und/oder Lötverbindungen erfolgen kann.The circuit board 74 according to one embodiment, inter alia, an electronic rotor position sensor 84 on, with one at the free end section 50 the rotor shaft 24 positioned permanent magnets 86 cooperates with the rotor position detection, so as to the desired electronic commutation of the EC motor 20 to be able to make. In this case, electrical signals of the rotor position sensor 84 by means of a preferably digitally constructed logic electronics 88 or control electronics detected, amplified, evaluated and power electronics 90 , in particular in the form of a so-called B6 bridge, for direct electronic control of the stator winding 62 fed. An electrical connection between the coils of the stator winding 62 and the circuit board 74 takes place here by way of example by means of a Verschalteplatte 92 , wherein the electrical contact between the stator winding 62 and the circuit board 92 or the circuit board 74 eg by insulation displacement connections and / or solder joints can be done.

Das Getriebegehäuse 16 trägt im Zusammenspiel mit dem ersten Gehäuseteil 70 vorzugsweise zur optimierten Wärmeabfuhr der vom EC-Motor 20 freigesetzten Verlustwärme bei und ist zu diesem Zweck bevorzugt mit einem metallischen Material, insbesondere nach Art eines Aluminiumgussteils, gefertigt. Bei dem mit einem gleichfalls bevorzugt metallischen Werkstoff gefertigten Motorgehäuse 14 kann es sich beispielsweise um ein massives Alugussteil oder ein tiefgezogenes Blechgehäuse handeln, wobei die zwei Gehäuseteile 70, 72 des Motorgehäuses 14 zur möglichst effektiven Entwärmung bzw. Kühlung der Steuerelektronik 74 ausgebildet sind. The gearbox 16 contributes in interaction with the first housing part 70 preferably for optimized heat dissipation from the EC motor 20 Released heat loss and is for this purpose preferably with a metallic material, in particular in the manner of an aluminum casting manufactured. In the motor housing produced with a likewise preferably metallic material 14 it may be, for example, a solid aluminum part or a deep-drawn sheet metal housing, wherein the two housing parts 70 . 72 of the motor housing 14 for the most effective cooling or cooling of the control electronics 74 are formed.

Zur Entwärmung trägt unter anderem eine bevorzugt topfförmige, in Richtung des EC-Motors gerichtete Vertiefung 100 einer kreisringförmigen Deckelfläche 102 des zweiten Gehäuseteils 72 in wesentlichem Umfang bei, da eine kreisrunde Bodenfläche 104 dieser Vertiefung 100 im Idealfall vollflächig an der Leistungselektronik 90 anliegt. Zur weiteren Optimierung des Wärmeübergangs kann zwischen der Leistungselektronik 90 und der Bodenfläche 104 der Vertiefung 100 ein die Wärmeleitfähigkeit erhöhendes, besonders gut wärmeleitfähiges und mikroskopische Oberflächenunebenheiten bzw. Rauigkeiten ausgleichendes Element 106, insbesondere eine Wärmeleitpaste, ein Wärmeleitpad oder dergleichen ggfls. in Kombination mit einem Kühlkörper, vorgesehen sein.For cooling carries, inter alia, a preferably cup-shaped, directed in the direction of the EC motor recess 100 an annular lid surface 102 of the second housing part 72 to a significant extent, as a circular bottom surface 104 this depression 100 Ideally, all over the power electronics 90 is applied. To further optimize the heat transfer can be between the power electronics 90 and the floor area 104 the depression 100 a thermal conductivity enhancing, particularly good thermal conductivity and microscopic surface irregularities or roughness compensating element 106 , in particular a thermal paste, a heat conducting pad or the like if necessary. in combination with a heat sink, be provided.

Weiterhin sind die beiden Gehäuseteile 70, 72 des Motorgehäuses 14 durch den Steckerkörper 78, der gleichfalls eine Komponente des Motorgehäuses 14 verkörpert, thermisch wirkungsvoll voneinander isoliert, so dass die Abwärme des EC-Motors 20 im Wesentlichen allein über das erste Gehäuseteil 70 in Verbindung mit dem Getriebegehäuse 16 an die äußere Umgebung des Wischerdirektantriebs 10 abgeleitet wird und nicht zu einer Erwärmung des vorrangig für die Kühlung der Steuerelektronik zuständigen zweiten Gehäuseteils 72 beiträgt. Darüber hinaus erlaubt die rückwärtige Anordnung der Leiterplatte 74 einen sehr einfachen und schnellen Zusammenbau des Wischerdirektantriebs 10. Aufgrund des überwiegend metallischen Aufbaus des Motorgehäuses 14 in Verbindung mit dem bürstenlosen EC-Motors 20 ergibt sich zudem eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit des Wischerdirektantriebs 10.Furthermore, the two housing parts 70 . 72 of the motor housing 14 through the plug body 78 , which is also a component of the motor housing 14 embodied, thermally effectively isolated from each other, so that the waste heat of the EC motor 20 essentially alone over the first housing part 70 in conjunction with the gearbox 16 to the external environment of the wiper direct drive 10 is derived and not to a heating of the priority for the cooling of the control electronics competent second housing part 72 contributes. In addition, the rear arrangement allows the circuit board 74 a very simple and quick assembly of the wiper direct drive 10 , Due to the predominantly metallic structure of the motor housing 14 in conjunction with the brushless EC motor 20 also results in a high electromagnetic compatibility of the wiper direct drive 10 ,

3 zeigt den Wischerdirektantrieb 10 von 2 mit dem Getriebegehäuse 16, sowie dem sich axial daran anschließenden Motorgehäuse 14 mit der Längsmittelachse 18, das seinerseits mit den beiden Gehäuseteilen 70, 72 sowie dem dazwischen angeordneten Steckerkörper 78 aufgebaut ist. In dem Getriebegehäuse 16 ist das Schraubrad 28 mit dem daran ausgebildeten Abtriebszapfen 30 drehbar aufgenommen. In der rückwärtigen Deckelfläche 102 des zweiten Gehäuseteils 72 des Motorgehäuses 14 befindet sich die topfförmige Vertiefung 100 mit der kreisrunden Bodenfläche 104. Die Leiterplatte 74 mit der unter anderem darauf befindlichen Leistungselektronik 90 ist innerhalb des zweiten Gehäuseteils 72 angeordnet, wobei die Bodenfläche 104 der zylindrischen Vertiefung 100 des zweiten Gehäuseteils 72 unter bevorzugter Zwischenschaltung des wärmeleitfähigen Elements 106 im Idealfall vollflächig an der Leitungselektronik 90 anliegt. 3 shows the wiper direct drive 10 from 2 with the gearbox 16 , as well as the axially adjoining motor housing 14 with the longitudinal central axis 18 , in turn, with the two housing parts 70 . 72 as well as the interposed connector body 78 is constructed. In the gearbox 16 is the helical wheel 28 with the driven pin formed thereon 30 rotatably received. In the back cover area 102 of the second housing part 72 of the motor housing 14 there is the cup-shaped depression 100 with the circular bottom surface 104 , The circuit board 74 with the power electronics located thereon among other things 90 is inside the second housing part 72 arranged, with the bottom surface 104 the cylindrical recess 100 of the second housing part 72 under preferred interposition of the thermally conductive element 106 Ideally, the entire surface of the line electronics 90 is applied.

Die Leiterplatte 74 zur Ansteuerung und/oder Regelung des hier verdeckten EC-Motors ist vorzugsweise mittels eines (Steck-)Verbinders 110 bzw. einer Stiftleiste mit mehreren, strichliniert angedeuteten, abgewinkelten (Einpress-)Stiften 124 zum Beispiel nach Art einer Schneid-Klemmverbindung mit einem steg- bzw. zungenartigen Träger 112 elektrisch leitend verbunden. Der bevorzugt nahezu senkrecht zur Leiterplatte 74 angeordnete Träger 112 verläuft in etwa parallel beabstandet zu der Längsmittelachse 18 und greift hierbei durch eine Öffnung 114 innerhalb des Getriebegehäuse 16 bis in einen Innenraum 116 desselben ein. Der vom zweiten Gehäuseteil 72 bzw. der Leiterplatte 74 weggerichtete Träger 112 verfügt im Bereich des Schraubrads 28 über ein freies Ende 118, an dem ein Abtriebslagesensor 120 angeordnet ist, der zum berührungslosen Erfassen der jeweils aktuellen absoluten Drehposition bzw. des Drehwinkels der Abtriebswelle 30 mit einem auf dem Schraubrad 28 vorgesehenen Ringmagneten 122 zusammenwirkt.The circuit board 74 for controlling and / or regulating the here concealed EC motor is preferably by means of a (plug) connector 110 or a pin header with several, indicated by dashed lines, angled (press-fit) pins 124 for example, in the manner of an insulation displacement connection with a web or tongue-like support 112 electrically connected. The preferred almost perpendicular to the circuit board 74 arranged carrier 112 runs approximately parallel spaced to the longitudinal central axis 18 and accesses through an opening 114 inside the gearbox 16 into an interior 116 same one. The second housing part 72 or the circuit board 74 directed carriers 112 features in the area of the helical gear 28 about a free end 118 to which an output position sensor 120 is arranged, for non-contact detection of the respective current absolute rotational position and the rotational angle of the output shaft 30 with one on the helical wheel 28 provided ring magnet 122 interacts.

Der Ringmagnet 122 ist vorzugsweise vom Schraubrad 28 weggerichtet bzw. ist in Richtung der Abtriebswelle 30 weisend am Schraubrad 28 befestigt. Der Ringmagnet 122 weist zum Ermöglichen der absoluten Drehpositionsmessung eine geeignete Anzahl von Polsegmenten auf, wobei das Auflösungsvermögen in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehposition bzw. des Drehwinkels variieren kann.The ring magnet 122 is preferably from the helical gear 28 directed away or is in the direction of the output shaft 30 pointing at the helical wheel 28 attached. The ring magnet 122 has a suitable number of pole segments for enabling the absolute rotational position measurement, wherein the resolving power may vary depending on the respective rotational position or the rotational angle.

Mittels des Abtriebslagesensors 120 und des Ringmagneten 122 lässt sich unter anderem ein Wischfeld eines mittels des Wischerdirektantriebs bewegten Wischerarms auf einer Scheibe eines Kraftfahrzeugs mit hoher Genauigkeit einstellen. Darüber hinaus lassen sich die Bewegungsabläufe von mindestens zwei, jeweils mittels eines unabhängigen Wischerdirektantriebs bewegten Wischerarmen in Relation zueinander koordinieren, so dass Kollisionen ausgeschlossen sind. By means of the output position sensor 120 and the ring magnet 122 Among other things, a wiping field of a wiper arm moved by means of the wiper direct drive can be set with high accuracy on a window of a motor vehicle. In addition, the movements of at least two wiper arms, each moved by means of an independent wiper direct drive, can be coordinated in relation to one another, so that collisions are ruled out.

Zur Herstellung der notwendigen elektrischen Verbindung zwischen dem Abtriebslagesensor 120 und dem Verbinder 110 und damit der Leiterplatte 74 mit der Steuerelektronik 76 weist der Träger 112 vorzugsweise eine Leiterplatte 126 auf, die mit einer bevorzugt allseitigen Umhüllung 128 aus einem mit einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere einem thermoplastischen Kunststoff, gebildet ist. Die eigentliche elektrische Kontaktierung des Abtriebslagesensors 120 sowie des Verbinders 110 mit der Leiterplatte 126 erfolgt beispielswiese durch Lötverbindungen, Schneid-Klemm-Verbindungen oder Schraubverbindungen. Anstelle der Leiterplatte 126 können auch metallische Drähte oder Litzen, die in die Umhüllung 128 eingebettet sind, vorgesehen sein.To produce the necessary electrical connection between the output position sensor 120 and the connector 110 and thus the circuit board 74 with the control electronics 76 instructs the wearer 112 preferably a printed circuit board 126 on, with a preferably all-round wrapping 128 is formed from one with an electrically insulating material, in particular a thermoplastic material. The actual electrical contacting of the output position sensor 120 and the connector 110 with the circuit board 126 takes place, for example, by solder joints, insulation displacement connections or screw connections. Instead of the circuit board 126 You can also use metallic wires or strands in the cladding 128 are embedded, be provided.

4 zeigt einen Wischerdirektantrieb 200 für eine Wischeranlage 202 eines Kraftfahrzeugs, der bevorzugt ein im Wesentlichen zylindrisches Motorgehäuse 204 und ein Getriebegehäuse 206 aufweist. In das Motorgehäuse 204 ist vorzugsweise wiederum ein rotationssymmetrisch zu einer Längsmittelachse 208 aufgebauter EC-Motor 210 integriert und in dem Getriebegehäuse 206 ist ein Schraubradgetriebe 212 zur Drehzahl- und Drehmomentanpassung untergebracht. 4 shows a wiper direct drive 200 for a wiper system 202 a motor vehicle, which preferably has a substantially cylindrical motor housing 204 and a transmission housing 206 having. In the motor housing 204 is preferably in turn a rotationally symmetrical to a longitudinal central axis 208 built-up EC motor 210 integrated and in the gearbox 206 is a helical gear 212 housed for speed and torque adjustment.

Das Schraubradgetriebe 212 wird direkt mit Hilfe des EC-Motors 210 angetrieben, wobei das Schraubradgetriebe 212 seinerseits zum Antrieb eines endseitig bevorzugt konischen und längsgeriffelten Abtriebszapfens 220 dient, auf dem ein Wischerarm 222 der Wischeranlage 202 des Kraftfahrzeugs drehfest angeordnet ist. Das Schraubradgetriebe 212 umfasst im Wesentlichen eine endseitig an einer Rotorwelle 214 des EC-Motors 210 ausgebildete Schnecke 216, die im permanenten Eingriff mit einem Schraubrad 218 steht.The helical gear 212 is directly with the help of the EC motor 210 driven, the helical gear 212 in turn for driving a end preferably conical and grooved drive pin 220 serves, on which a wiper arm 222 the wiper system 202 the motor vehicle is arranged rotationally fixed. The helical gear 212 essentially comprises one end on a rotor shaft 214 of the EC motor 210 trained snail 216 in permanent engagement with a helical gear 218 stands.

Das Getriebegehäuse 206 verfügt bevorzugt unterseitig über einen Kunststoff-Getriebedeckel 230. An dem im Übrigen bevorzugt mit einem metallischen Werkstoff hergestellten Getriebegehäuse 206 ist ein kegelstumpfförmiger Lagerabschnitt 234 zur drehbeweglichen Lagerung des Abtriebszapfens 220 ausgeformt, während an dem Kunststoff-Getriebedeckel 230 ein elektrischer Anschlussstecker 236 bzw. Kundenstecker zur Einbindung des Wischerdirektantriebs in das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs bevorzugt integral ausgebildet ist. The gearbox 206 has preferably on the underside a plastic gear cover 230 , On the case, moreover, preferably made with a metallic material gear housing 206 is a frusto-conical bearing section 234 for rotatably supporting the output pin 220 molded while on the plastic gear cover 230 an electrical connector 236 or customer plug for integrating the wiper direct drive in the electrical system of a motor vehicle is preferably integrally formed.

Das Getriebegehäuse 206 kann zum Beispiel nach Art eines Aluminiumgussteils gefertigt sein. Das Motorgehäuse 204 ist vorzugsweise als tiefgezogenes, metallisches Blechteil ausgeführt, während der Kunststoff-Getriebedeckel 230 bevorzugt mit einem thermoplastischen und ggfls. faserverstärkten Kunststoff im Wege des Spritzgießverfahrens hergestellt ist.The gearbox 206 can be made for example in the manner of an aluminum casting. The motor housing 204 is preferably designed as a deep-drawn, metallic sheet metal part, while the plastic gear cover 230 preferably with a thermoplastic and if necessary. fiber-reinforced plastic is produced by means of injection molding.

5 zeigt den Wischerdirektantrieb 200 von 4, bei dem gemäß einer Ausführungsform die Rotorwelle 214 des in dem Motorgehäuse 204 aufgenommenen EC-Motors 210 entsprechend zur ersten Ausführungsform wiederum beidseits der Schnecke 216 in einer ersten und einer zweiten Lagerstelle 240, 242 drehbar im Getriebegehäuse 206 gelagert ist. Die erste Lagerstelle 240 ist vorzugsweise zur Umsetzung einer Fest-Los-Lagerung der Rotorwelle 214 erneut als ein Festlager 244 ausgebildet und bei der zweiten, vom Motorgehäuse 204 wegweisenden Lagerstelle 242 handelt es sich um ein Loslager 246. 5 shows the wiper direct drive 200 from 4 in which according to one embodiment the rotor shaft 214 in the engine housing 204 recorded EC motor 210 according to the first embodiment again on both sides of the screw 216 in a first and a second depository 240 . 242 rotatable in the transmission housing 206 is stored. The first depository 240 is preferably for implementing a fixed-lot storage of the rotor shaft 214 again as a fixed camp 244 trained and at the second, from the motor housing 204 groundbreaking depository 242 it is a floating bearing 246 ,

An einem von der Schnecke 216 wegweisenden freien Endabschnitt 250 der Rotorwelle 214 ist bevorzugt ein mit mehreren Permanentmagneten 252 ausgerüstetes Blechpaket 254 drehfest angeordnet, das koaxial von einem Stator 262 mit einer Statorwicklung 264 umgeben ist. Die elektrische Verschaltung der, hier der besseren zeichnerischen Übersicht halber nicht bezeichneten, einzelnen Spulen der Statorwicklung 264 erfolgt vorzugsweise durch eine Verschalteplatte 266. Das Blechpaket 254 und die Rotorwelle 214 bilden illustrativ wieder einen Innenrotor aus, während der Stator 262 wieder einen Außenstator ausbildet.At one of the snail 216 groundbreaking free end section 250 the rotor shaft 214 is preferably one with multiple permanent magnets 252 equipped laminated core 254 arranged rotatably, coaxially from a stator 262 with a stator winding 264 is surrounded. The electrical connection of the, here the better graphical overview not indicated, individual coils of the stator winding 264 is preferably done by a Verschalteplatte 266 , The laminated core 254 and the rotor shaft 214 illustratively form an inner rotor again, while the stator 262 again forms an external stator.

Zur Erfassung der aktuellen Rotorlage bzw. der jeweiligen Drehposition der Rotorwelle 24 ist bevorzugt auf dieser ein ringförmiger Permanentmagnet 270 im Bereich der ersten Lagerstelle 240 drehfest angeordnet, der mit einem hier nicht sichtbaren (vgl. insb. 6) Rotorlagesensor einer hier gleichfalls verdeckten Leiterplatte zur Aufnahme einer Steuerelektronik zusammenwirkt. Im Übrigen folgt der mechanisch-elektrische Aufbau des aus der Schnecke 216 und dem Schraubrad 218 bestehenden Schraubradgetriebes 216 einschließlich des zu dessen Antrieb notwendigen EC-Motors 210 im Wesentlichen der technischen Umsetzung der ersten Ausführungsform des Wischerdirektantriebs 10 von 1 bis 3, so dass an dieser Stelle, um inhaltliche Wiederholungen zu vermeiden, insbesondere auf die Beschreibung der 2 verwiesen sei. Die elektrische Anbindung des am Kunststoff-Getriebedeckel 230 angeformten Anschlusssteckers 236 an eine hier gleichfalls nicht sichtbare Leiterplatte mit der Steuerelektronik erfolgt hier lediglich beispielhaft mittels einer bekannten Schneid-Klemm-Verbindung 238.For detecting the current rotor position or the respective rotational position of the rotor shaft 24 is preferably on this a ring-shaped permanent magnet 270 in the area of the first depository 240 rotatably arranged, with a not visible here (see. 6 ) Rotor position sensor cooperates here also concealed circuit board for receiving a control electronics. Incidentally, the mechanical-electrical structure follows from the screw 216 and the helical gear 218 existing helical gear 216 including the necessary for its drive EC motor 210 essentially the technical implementation of the first embodiment of the wiper direct drive 10 from 1 to 3 , so at this point, to avoid repetition of content, in particular to the description of 2 referenced. The electrical connection of the plastic gearbox cover 230 molded-on connector 236 to a here also not visible circuit board with the control electronics takes place here only by way of example by means of a known insulation displacement connection 238 ,

6 zeigt den Wischerdirektantrieb 200 von 5, dessen EC-Motor 210 in dem Motorgehäuse 204 untergebracht ist, und dessen mit dem Schraubrad 218 sowie der Schnecke 216 aufgebautes Schraubradgetriebe 212 in dem metallischen Teil des Getriebegehäuse 206 aufgenommen ist, das unterseitig mit dem Kunststoff-Getriebedeckel 230 verschlossen ist. Die Rotorwelle 214 des EC-Motors 210 ist in den beidseits der Schnecke 216 axial positionierten Lagerstellen 240, 242 innerhalb des Getriebegehäuses 206 drehbar gelagert. Die Rotorlagedetektion des EC-Motors 210 erfolgt mittels des in axialer Nähe der ersten Lagerstelle 240 auf der Rotorwelle 214 angeordneten ringförmigen Permanentmagneten 270, der mit einem Rotorlagesensor 272 berührungslos zusammenwirkt. 6 shows the wiper direct drive 200 from 5 , its EC motor 210 in the motor housing 204 is housed, and that with the helical wheel 218 as well as the snail 216 constructed helical gear 212 in the metallic part of the transmission housing 206 is added, the underside with the plastic gear cover 230 is closed. The rotor shaft 214 of the EC motor 210 is in both sides of the snail 216 axially positioned bearings 240 . 242 inside the gearbox 206 rotatably mounted. The rotor position detection of the EC motor 210 takes place by means of in the axial vicinity of the first bearing point 240 on the rotor shaft 214 arranged annular permanent magnet 270 that with a rotor position sensor 272 interacts without contact.

Als wesentlicher Unterschied zur ersten Ausführungsform des Wischerdirektantriebs 10 von 1 bis 3 ist bei der hier gezeigten zweiten Ausführungsform des Wischerdirektantriebs 200 eine Leiterplatte 280 mit einer Steuerelektronik 282 zwischen dem Schraubrad 218 und dem am metallischen Getriebegehäuse 206 ausgebildeten Lagerabschnitt 234 positioniert, wobei der Abtriebszapfen 220 innerhalb des Getriebegehäuses 206 zumindest teilweise von der Leiterplatte 280 umgriffen ist und die Leiterplatte 280 parallel beabstandet zum Schraubrad 218 bzw. zu der Längsmittelachse 208 des EC-Motors 210 verläuft. Aufgrund dieser speziellen räumlichen Anordnung der Leiterplatte 280 innerhalb des Getriebegehäuses 206 ist insbesondere eine optimale Entwärmung bzw. Kühlung einer zur direkten Ansteuerung des EC-Motors 210 dienenden Leistungselektronik 284, insbesondere einer B6-Brücke, der Steuerelektronik 282 über den metallischen Lagerabschnitt 234 des metallischen Getriebegehäuses 206 gewährleistet. Zugleich ist hierdurch eine einfache und schnelle Montage des Wischerdirektantriebs 200 gegeben.As an essential difference to the first embodiment of the wiper direct drive 10 from 1 to 3 is in the second embodiment of the wiper direct drive shown here 200 a circuit board 280 with a control electronics 282 between the helical gear 218 and on the metallic gear housing 206 trained storage section 234 positioned, with the output pin 220 inside the gearbox 206 at least partially from the circuit board 280 is encompassed and the circuit board 280 spaced parallel to the helical gear 218 or to the longitudinal central axis 208 of the EC motor 210 runs. Due to this special spatial arrangement of the circuit board 280 inside the gearbox 206 is in particular an optimal cooling or cooling one for direct control of the EC motor 210 serving power electronics 284 , in particular a B6 bridge, the control electronics 282 over the metallic bearing section 234 of the metallic gear housing 206 guaranteed. At the same time this is a simple and quick installation of the wiper direct drive 200 given.

Auf der Leiterplatte 280 befindet sich bevorzugt ferner ein Abtriebslagesensor 290 zum Erfassen der jeweils aktuellen absoluten Drehposition des Schraubrads 218. Die Signale des Abtriebslagesensors 290 werden vorzugsweise mit Hilfe einer Logikelektronik 286 als ein weiterer Bestandteil der Steuerelektronik 282 erfasst, verstärkt, ausgewertet und zur Ansteuerung der Leistungselektronik 284 an diese weiter geleitet. Zu diesem Zweck verfügt das Schraubrad 218 über einen Permanentmagneten mit einer geeigneten Anzahl von Polsegmenten. Die elektrisch leitende Anbindung der nicht bezeichneten Spulen der Statorwicklung 264 des EC-Motors 210 an die Steuerelektronik 282 erfolgt beispielsweise über einen mehrpoligen Verbinder 292 in bekannter Schneid-Klemmtechnik, wobei der Verbinder 292 vorzugsweise durch eine tunnelartige bzw. kanalartige Öffnung 294 im Getriebegehäuse 206 bis in das Motorgehäuse 204 hinein greift.On the circuit board 280 Furthermore, an output position sensor is preferably located 290 for detecting the current absolute rotational position of the helical gear 218 , The signals of the output position sensor 290 are preferably using a logic electronics 286 as another component of the control electronics 282 recorded, amplified, evaluated and used to control the power electronics 284 passed on to this. For this purpose, has the helical gear 218 via a permanent magnet with a suitable number of pole segments. The electrically conductive connection of the unnamed coils of the stator winding 264 of the EC motor 210 to the control electronics 282 For example, via a multi-pin connector 292 in known insulation displacement technology, wherein the connector 292 preferably through a tunnel-like or channel-like opening 294 in the gearbox 206 into the motor housing 204 engages in it.

Der Verbinder 292 verfügt vorzugsweise über eine bevorzugt allseitige Isolierung 296 zur zuverlässigen elektrischen Isolation der im Verbinder 292 geführten elektrischen Leiter gegenüber dem umgebenden metallischen Getriebegehäuse 206. Zur weiteren Optimierung der Entwärmung bzw. Kühlung der Steuerelektronik 282 kann zwischen der Leistungselektronik 284 und dem Lagerabschnitt 234 des Getriebegehäuses 206 ein wärmeleitfähiges Element 298, insbesondere eine Wärmeleitpaste oder ein Wärmleitpad, vorgesehen sein.The connector 292 preferably has a preferably all-round insulation 296 for reliable electrical insulation of the connector 292 guided electrical conductor relative to the surrounding metallic gear housing 206 , To further optimize the cooling or cooling of the control electronics 282 can be between the power electronics 284 and the storage section 234 of the gearbox 206 a thermally conductive element 298 , In particular, a thermal paste or a Wärmleitpad be provided.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 6944906 B2 [0002]

Claims

Wiper direct drive ( 10 . 200 ) for a wiper system ( 12 . 202 ) of a motor vehicle, with an EC motor ( 20 . 210 ) and a helical gear ( 22 . 212 ), the EC motor ( 20 . 210 ) in a motor housing ( 14 . 204 ) and the helical gear ( 22 . 212 ) in a transmission housing ( 16 . 206 ), and wherein the helical gear ( 22 . 212 ) a helical gear ( 28 . 218 ), which has a driven pin ( 30 . 220 ) for fastening a wiper arm ( 32 . 222 ) of the wiper system ( 12 . 202 ) and by the EC motor ( 20 . 210 ) is rotationally drivable, characterized in that the EC motor ( 20 . 210 ) a rotor shaft ( 24 . 214 ), which at least partially with a screw ( 26 . 216 ) and at a first and a second storage location ( 40 . 42 . 240 . 242 ) is rotatably mounted, the both sides of the screw ( 26 . 216 ) within the transmission housing ( 16 . 206 ) are arranged.

Wiper direct drive according to claim 1, characterized in that the rotor shaft ( 24 . 214 ) one of the snail ( 26 . 216 ) facing away from the free end portion ( 50 . 250 ), on which a permanent magnet ( 52 . 252 ) provided laminated core ( 54 . 254 ) is arranged rotationally fixed, wherein the screw ( 26 . 216 ) in engagement with the helical gear ( 28 . 218 ), and wherein the permanent magnets ( 52 . 252 ) provided laminated core ( 54 . 254 ) coaxial with one in the motor housing ( 14 . 204 ) received stator ( 60 . 262 ) with a stator winding ( 62 . 264 ) is surrounded.

Wiper direct drive according to claim 1 or 2, characterized in that the first bearing point ( 40 . 240 ) the motor housing ( 14 . 204 ) is closer than the second depository ( 42 . 242 ) and the first depository ( 40 . 240 ) as a permanent camp ( 44 . 244 ) and the second depository ( 42 . 242 ) as a non-locating bearing ( 46 . 246 ) is trained.

Wiper direct drive according to one of the preceding claims, characterized in that a printed circuit board ( 74 ) with a control electronics ( 76 ) in the motor housing ( 14 ) is arranged, wherein the circuit board ( 74 ) vertically and at a predetermined distance ( 82 ) axially spaced from the free end portion ( 50 ) of the rotor shaft ( 24 ) runs.

Wiper direct drive according to claim 4, characterized in that the printed circuit board ( 74 ) with a rotor position sensor ( 84 ) provided with a at the free end portion ( 50 ) of the rotor shaft ( 24 ) positioned permanent magnets ( 84 ) cooperates for rotor position detection.

Wiper direct drive according to claim 4 or 5, characterized in that the control electronics ( 76 ) an output position sensor ( 120 ) for detecting a current rotational position of the output pin ( 30 ) having.

Wiper direct drive according to claim 6, characterized in that the printed circuit board ( 74 ) with a web-shaped carrier ( 112 ) connected through an opening ( 114 ) in the transmission housing ( 16 ) and in the region of the helical gear ( 28 ) positioned free end ( 118 ), wherein the output position sensor ( 120 ) at the free end ( 118 ) is arranged and on the helical gear ( 28 ) a ring magnet ( 122 ) for cooperation with the output position sensor ( 120 ) is provided.

Wiper direct drive according to one of claims 4 to 7, characterized in that the motor housing ( 14 ) a first housing part ( 70 ) for receiving the EC motor ( 20 ) and a second housing part ( 72 ) for the control electronics ( 76 ) having.

Wiper direct drive according to claim 8, characterized in that between the first and the second housing part ( 70 . 72 ) at least partially a plug body ( 78 ) is provided from a plastic material for thermal and electrical insulation, wherein the plug body ( 78 ) the control electronics ( 76 ) and a connector ( 80 ) trains.

Wiper direct drive according to one of claims 4 to 9, characterized in that the motor housing ( 14 ) and the transmission housing ( 16 ) Metal, wherein the motor housing ( 14 ) for cooling the control electronics ( 76 ) and the transmission housing ( 16 ) for cooling the EC motor ( 20 ) is trained.

Wiper direct drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that a printed circuit board ( 280 ) with a control electronics ( 282 ) between the helical gear ( 218 ) and one on the transmission housing ( 206 ) formed bearing section ( 234 ) of the output pin ( 220 ) within the transmission housing ( 206 ) is arranged, wherein the output pin ( 220 ) from the printed circuit board ( 280 ) is at least partially encompassed and the circuit board ( 280 ) substantially parallel to the helical gear ( 218 ) is oriented.

Wiper direct drive according to claim 11, characterized in that on the rotor shaft ( 214 ) in the area of the first depository ( 240 ) an annular permanent magnet ( 270 ) is arranged and the circuit board ( 280 ) a rotor position sensor ( 272 ), which is connected to the permanent magnet ( 270 ) cooperates for rotor position detection.

Wiper direct drive according to claim 11 or 12, characterized in that the control electronics ( 282 ) an output position sensor ( 290 ) to the Detecting a current rotational position of the output pin ( 220 ) having.

Wiper direct drive according to claim 13, characterized in that the transmission housing ( 206 ) a plastic gear cover ( 230 ) and a connector ( 236 ), the electrically conductive, in particular by means of an insulation displacement connection ( 238 ), with the circuit board ( 280 ) connected is.

Wiper direct drive according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission housing ( 16 . 206 ) Metal and in particular designed in the manner of an aluminum casting, and that the motor housing ( 14 . 204 ) Metal and in particular in the manner of an aluminum part or a deep-drawn sheet metal housing is formed.