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Dokumentenidentifikation DE112005000322T5 21.12.2006
Titel Motorantriebsvorrichtung
Anmelder Shinano Kenshi K.K., Ueda, Nagano, JP;
Yachiyo Kogyo K.K., Sayama, Saitama, JP
Erfinder Maruyama, Takahiro, Ueda, Nagano, JP;
Ito, Yoshikazu, Sakura, Tochigi, JP
Vertreter PRÜFER & PARTNER GbR, 81479 München
DE-Aktenzeichen 112005000322
Vertragsstaaten AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, EP, HR, HU, ID, IL, IN, IS, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW, BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW, AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG
WO-Anmeldetag 04.02.2005
PCT-Aktenzeichen PCT/JP2005/001668
WO-Veröffentlichungsnummer 2005076438
WO-Veröffentlichungsdatum 18.08.2005
Date of publication of WO application in German translation 21.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.12.2006
IPC-Hauptklasse H02K 5/22(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60J 7/057(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   H02K 11/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorantriebsvorrichtung, die beispielsweise zum Öffnen und Schließen eines Fahrzeugsonnendachs verwendet wird.

Motorantriebsvorrichtungen, die elektrische Motoren von Aktuatoren antreiben, werden beispielsweise in Vorrichtungen der Heimelektronik wie etwa Kühlschränke oder Lüfter, Einrichtungen der Büroautomation wie etwa Kopiergeräte oder Drucker, oder in Automobil-bezogenen Geräten wie etwa Sonnendachantriebsvorrichtungen, Fensterschließ- und Öffnungsvorrichtungen, Türschließ- und Öffnungsvorrichtungen, Schieberegler zum Umschalten zwischen Betriebszuständen einer Maschine usw. eingesetzt.

Elektrische Motoren, beispielsweise Gleichstrommotoren vom Typ eines Motors mit innerem oder äußerem Läufer, bürstenfreie Gleichstrommotoren oder Schrittmotoren werden für die Leistungsversorgung solcher Motorantriebsvorrichtungen eingesetzt. Sie werden mittels CPUs (zentrale Prozessoreinheit) oder MPUs (Mikroprozessoreinheit) einschließender Antriebsschaltungen (Motorantriebsschaltungen) gesteuert. Typischerweise ist jeder der Motoren in einem Motorgehäuse angeordnet und mittels Schrauben an einer Befestigungsfläche des Motorsgehäuses fixiert. Es kann auch ein Ständer (Stator) des Motors an der Befestigungsfläche zusammen mit einer Steuerbaugruppe (control board bzw. Steuerplatine) mittels Schrauben befestigt sein, die durch den Ständer hindurch gesteckt sind.

Unter Verwendung eines zahngetriebenen Motors ist bei einer Motorantriebsvorrichtung eine Steuerbaugruppe in einem Baugruppengehäuse angeordnet, um die elektrischen Komponenten zu schützen. Die Steuerbaugruppe ist folglich nahe am Motor und an einem Getriebegehäuse positioniert, dabei jedoch von diesem getrennt angeordnet (siehe JP 2003-189546 A).

Beispielsweise wird bei einer Motorantriebsvorrichtung zum Antreiben eines Schiebereglers oder eines Sonnendachs die Drehung einer Motorwelle über einen Mechanismus übertragen, der ein Untersetzungsgetriebe oder -zahnrad beinhaltet, um damit ein Kabel, eine Zahnstange oder eine Getriebeantriebsscheibe zu betätigen. Bei dem Schieberegler sind ein Baugruppengehäuse mit einer Steuerbaugruppe und ein Getriebegehäuse mit einem Getriebe zur Übertragung der Drehung des Motors jeweils in voneinander getrennten Räumen vorgesehen. Die Räume sind durch eine Trennwand unterteilt (siehe JP 2003-189546 A); bei der Antriebsvorrichtung für ein Sonnendach ist eine Steuerbaugruppe nicht unmittelbar unterhalb des Untersetzungsgetriebes angeordnet, so dass die entsprechenden Positionen gegeneinander verschoben sind (siehe JP 2001-030763 A).

Um der Abnutzung des Getriebes vorzubeugen und um die Dreheigenschaften der Wellen zu verbessern, wird gewöhnlich ein Schmierstoff wie etwa Schmierfett dem Übertragungsmechanismus mit dem Untersetzungsgetriebe zugeführt. Ferner kann der gegenseitigen Beeinflussung zwischen den elektrischen Komponenten und dem Getriebe vorgebeugt werden.

Der Ständer sowie eine Endhalterung müssen an dem Motor beispielsweise mittels Schrauben befestigt werden, wenn jede der Motorantriebsvorrichtungen zusammengesetzt wird. Folglich erhöht sich die Anzahl der Schritte für das Zusammensetzen der Motorantriebsvorrichtung durch die angegebenen Maßnahmen, während sich die Produktionseffizienz gleichzeitig verringert. Insbesondere ist im Fall einer kleinen Motorantriebsvorrichtung ein Flansch zur Befestigung des Motors mit Schrauben erforderlich, so dass die Anzahl der Komponenten erhöht ist und dadurch die Vorrichtung nicht mehr weiter verkleinert werden kann.

Beim zahngetriebenen Motor werden Gleitgeräusche einer Bürste, durch Verzahnung und Drehmomentschwankungen verursachte Vibrationsgeräusche sowie mechanische Vibrationen wie beispielsweise die Rotationsschwingungen des Motors von dem Motorgehäuse auf das Baugruppengehäuse übertragen und sogar verstärkt, so dass der Geräuschpegel weiter ansteigt. Wird das Gehäusematerial des Baugruppengehäuses dicker ausgelegt, um dem Anstieg des Geräuschpegels vorzubeugen, dann wird die Antriebsvorrichtung vergleichsweise groß und die Produktionskosten steigen weiter an.

Bei einer in einem engen Raum eines festen Dachs installierten Antriebsvorrichtung für ein Sonnendach muß eben diese Vorrichtung sehr klein ausgelegt sein. Ferner muß der Geräuschpegel der Vorrichtung so weit wie möglich reduziert sein, weil die Vorrichtung unmittelbar über den Köpfen des Fahrers und weiterer Fahrzeuginsassen betätigt wird. Außerdem müssen die Vibrationen hinreichend eingeschränkt sein, um das Dach stabil öffnen und schließen zu können.

Im Fall, dass die Steuerbaugruppe und der Übertragungsmechanismus separat angeordnet werden, muss die Unterteilung in dem Baugruppengehäuse vorgenommen werden. Folglich muß die Höhe des Gehäuses größer und die Dimension der Motorantriebsvorrichtung ebenfalls größer ausgelegt werden. Wird die Steuerbaugruppe von dem Übertragungsmechanismus weggeschoben, so muß die Installationsfläche der Vorrichtung vergrößert werden.

Insbesondere muß die Antriebsvorrichtung für ein Sonnendach in einem sehr engen Raum eines festen Dachs installiert werden, so dass die Höhe und die Installationsfläche der Vorrichtung so weit wie möglich zu reduzieren sind.

Es ist daher eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Motorantriebsvorrichtung bereitzustellen, bei welcher die Anzahl der Komponenten reduziert ist, welche erforderlich ist, um einen Motor in einem engen Raum anzubringen, so dass bei verkleinerter Ausführung der Vorrichtung ein effizienter Einbau des Motors möglich ist.

Es ist eine zweite Aufgabe, eine Motorantriebsvorrichtung bereitzustellen, in welcher ein eine Steuerbaugruppe aufnehmendes Baugruppengehäuse dünn ausgelegt und in seiner Dimension verkleinert ist, um die Installation in einem engen Raum zu ermöglichen und den Geräuschpegel, der durch das Gehäuse verstärkt wird, zu reduzieren.

Es ist eine dritte Aufgabe, eine Motorantriebsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, die Höhe und die Installationsfläche zu vermindern, so dass die Vorrichtung in einem engen Raum installiert werden kann.

Um diese Ziele zu erreichen, besitzt die Motorantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die folgende Struktur.

Eine erste Grundstruktur der Motorantriebsvorrichtung umfaßt: einen Ständerkern, der einen Raum umschließt und Spulen aufweist, die jeweils um Ständerzähne gewunden sind; und eine Motorwelle, die in dem Raum eingerichtet ist, einen Läufermagneten aufweist und drehbar an einem Motorgehäuse gelagert ist, wobei eine Endfläche des Ständers in der Axialrichtung an eine innere Wandfläche des Motorgehäuses anstößt, und der Ständer von einer zweiten seiner axialen Endflächen hin zu einer ersten seiner axialen Endflächen hin gedrückt wird und in dem Motorgehäuse durch eine in einem Öffnungsabschnitt des Motorgehäuses eingepaßte Abdeckung fixiert ist.

Bei der Motorantriebsvorrichtung kann ein elastisches Element zwischen der zweiten der axialen Endflächen des Ständers und der Abdeckung eingeschoben sein.

Bei der Motorantriebseinheit kann die Abdeckung mittels Schnappverschluß in dem Öffnungsabschnitt des Motorgehäuses eingepaßt sein.

Bei der Motorantriebseinheit kann ein bürstenfreier Motor in dem Motorgehäuse angebracht sein.

Eine zweite Grundstruktur der Motorantriebseinheit umfaßt: einen Motor; eine Steuerbaugruppe mit einer Motorantriebsschaltung; wobei ein die Steuerbaugruppe aufnehmendes Baugruppengehäuse und Dämpfungselemente mit einem Motorgehäuse zusammengebaut sind.

In der Motorantriebseinheit kann die Steuerbaugruppe an das Baugruppengehäuse wie folgt angebracht werden: Aufsetzen der Steuerbaugruppe auf einen Baugruppenaufnahmeabschnitt in dem Baugruppengehäuse; und Einklemmen der aufgesetzten Steuerbaugruppe und des Baugruppenaufnahmeabschnitts zwischen den Dämpfungselementen.

Bei der Motorantriebsvorrichtung kann sich ein Öffnungsbereich von einer äußeren Befestigungsoberfläche bis zu einer Seitenfläche des Baugruppengehäuses erstrecken. Das Baugruppengehäuse besitzt eine Gehäuseform. Der Baugruppenaufnahmeabschnitt, welcher einen Hohlraum auf der Seite der äußeren Befestigungsoberfläche in dem Öffnungsbereich bildet, kann nach innen in das Baugruppengehäuse hervorstehen; die Dämpfungselemente können durch den Öffnungsbereich auf der Seite der Seitenfläche eingebracht werden, so dass die aufeinander gesetzten Elemente Steuerbaugruppe und Baugruppenaufnahmebereich eingeklemmt sind; und es können Schrauben in axiale Löcher auf den Dämpfungselementen eingebracht werden, um eine Befestigung an dem Motorgehäuse zu erzielen.

Die Motorantriebsvorrichtung kann zum Öffnen und Schließen eines Fahrzeugsonnendachs eingesetzt werden.

Eine dritte Grundstruktur der Motorantriebsvorrichtung umfaßt: einen Motor; eine Einheit zur Untersetzung der Geschwindigkeit, die mit einer Motorwelle verbunden ist und ein Antriebsmoment überträgt; und eine Steuerbaugruppe, die eine Motorantriebsschaltung umfaßt, einem Baugruppengehäuse gegenüberliegt und an diesem befestigt ist; und ein Abschirmelement, das zwischen der Einheit zur Untersetzung der Geschwindigkeit und der Steuerbaugruppe angeordnet ist, um diese beide in dem einen Raum des Baugruppengehäuses voneinander zu trennen, wobei das Abschirmelement eine Wellenöffnung aufweist, durch welche eine Ausgangswelle der Einheit zur Untersetzung der Geschwindigkeit hindurch gesteckt ist.

Bei der Motorantriebseinheit sind die Einheit zur Untersetzung der Geschwindigkeit und das Abschirmelement, das die Einheit zur Untersetzung der Geschwindigkeit bedeckt, an einem ersten Gehäuse angebracht; das erste Gehäuse, an dem die Steuerbaugruppe befestigt ist, kann mit einem zweiten Gehäuse zur Bildung eines gemeinsamen Gehäuseraums zusammengebaut sein, wobei die Einheit zur Untersetzung der Geschwindigkeit und die Steuerbaugruppe in dem einen gemeinsamen Gehäuseraum voneinander getrennt sind.

Bei der Motorantriebsvorrichtung kann das Abschirmelement ein geschichtetes, plattenförmiges Element sein, bei dem ein flaches Stück Stoff auf der Seite der Einheit zur Untersetzung der Geschwindigkeit und ein Stück Plastik auf der Seite der Steuerbaugruppe angeordnet sind.

Die Motorantriebseinheit kann zum Öffnen und Schließen eines Fahrzeugsonnendachs eingesetzt werden.

Bei der Motorantriebsvorrichtung gemäß der ersten Grundstruktur stößt die eine Endfläche des Ständers in axialer Richtung an eine Innenwand des Motorgehäuses, und der Ständer wird von einer zweiten der axialen Endflächen zu einer ersten der axialen Endflächen hin gedrückt und in dem Motorgehäuse fixiert, so dass ein Schritt des Fixierens des Ständers mittels Schrauben entfallen kann. Außerdem kann die Vorrichtung effizient zusammengesetzt werden, wobei die Anzahl der Komponenten reduziert ist und die Vorrichtung in seiner Dimension verkleinert ausgelegt werden kann.

Der Motor ist nicht fest an dem Motorgehäuse etwa mittels eines Adhäsivs oder thermokompressiven Klebens angebracht. Dadurch kann das Motorgehäuse ohne Deformationen positioniert und fixiert werden. Die Deformation wurde nämlich bisher durch Unterschiede in den thermischen Expansionskoeffizienten zwischen dem Motorgehäuse und den Teilen des Motors hervorgerufen; weder Deformation noch Bruch ereignen sich jedoch beim vorliegenden Motorgehäuse, auch wenn die Vorrichtung in rauher Umgebung eingesetzt wird.

Durch das Einschieben des elastischen Elements zwischen der in axialer Richtung zweiten Endfläche des Ständers und der Abdeckung kann der Ständer aufgrund der elastischen Kraft des elastischen Elements in dem Motorgehäuse angeordnet werden. Drehschwingungen des Motors werden durch das elastische Element absorbiert, so dass der Geräuschpegel reduziert wird.

Weil die Abdeckung in dem Öffnungsbereich des Motorgehäuses leicht durch den Schnappverschluß eingepasst werden kann, wird ein ebenso leichtes Befestigen des Motors erzielt. Dazu wird der Motor in das Gehäuse in axialer Richtung eingebracht und danach die Abdeckung in den Öffnungsbereich eingepasst. Somit ist die Vorrichtung sehr effizient zusammengesetzt.

Geräusch können weiter reduziert werden, indem der bürstenfreie Motor in dem Motorgehäuse untergebracht wird.

Bei der Motorantriebsvorrichtung gemäß der zweiten Grundstruktur sind das Baugruppengehäuse, welches die Steuerbaugruppe aufnimmt, und die Dämpfungselemente mit dem Motorgehäuse zusammengebaut, so dass mechanische Schwankungen, die auf Seite des Motorgehäuses erzeugt werden, durch die Dämpfungselemente absorbiert werden und die Übertragung der Schwingungen zum Baugruppengehäuse hin verhindert werden kann. Folglich werden Geräusche trotz des kleinen und dünnen Baugruppengehäuses reduziert.

Durch das Anbringen der Steuerbaugruppe an das Baugruppengehäuse durch die Schritte: Aufsetzen der Steuerbaugruppe auf den Baugruppenaufnahmeabschnitt in dem Baugruppengehäuse; Einklemmen der Steuerbaugruppe und des Baugruppenaufnahmeabschnitts, die aufeinander aufgesetzt wurden, zwischen den Dämpfungselementen, können die inhärenten Bürstengeräusche des Motors, Vibrationsgeräusche, die durch Verzahnung und Drehmomentschwankungen und Rotationsvibrationen des Motors verursacht sind, mit Hilfe der Dämpfungselemente absorbiert werden. Die Übertragung der Geräusche kann daher eingeschränkt werden und Vibrationsgeräusche des Gehäuses werden reduziert.

Indem ein Öffnungsbereich von der äußeren Befestigungsoberfläche bis hin in der Seitenfläche des Baugruppengehäuses gebildet wird, das nach Art eines Gehäuses ausgebildet ist und nach innen mit dem Baugruppenaufnahmebereich hineinragt, welcher einen Hohlraum auf der Seite der äußeren Befestigungsoberfläche in dem Öffnungsbereich bildet, können nun Dämpfungselemente durch den Öffnungsbereich auf der Seite der Seitenfläche hindurch eingebracht werden, um die Steuerbaugruppe und den Baugruppenaufnahmebereich, die aufeinander aufgesetzt wurden, einzuspannen. Ferner können Schrauben durch axiale Öffnungen in den Dämpfungselementen eingebracht werden, um das Motorgehäuse zu fixieren. Somit wird die Anzahl der Komponenten reduziert und die Vorrichtung kann in effizienter Weise zusammengesetzt werden.

Ferner wird durch Nutzung der Motorantriebsvorrichtung für das Öffnen und Schließen des Fahrzeugsonnendachs die Entwicklung verkleinerter Baugruppengehäuse beschleunigt. Die Vorrichtung kann in einem kleinen Raum eines festen Fahrzeugdachs installiert werden. Die Geräusche können dabei reduziert werden.

Bei der Motorantriebsvorrichtung gemäß der dritten Grundstruktur ist die Steuerbaugruppe, welche die Motorantriebsschaltung aufweist, gegenüber dem Baugruppengehäuse angelegt und an diesem befestigt. Das Abschirmelement ist zwischen der Einheit zur Untersetzung der Geschwindigkeit und der Steuerbaugruppe angeordnet, um die beiden Teile in dem einen Raum des Baugruppengehäuses voneinander zu trennen. Aufgrund dessen können die Einheit zur Untersetzung der Geschwindigkeit und die Steuerbaugruppe in einander überlappender Weise an einer untersten Position, an welcher kein Schaden beim Zusammenbau der beiden Teile entstehen kann, angeordnet werden. Die Höhe und die Installationsfläche der Vorrichtung werden erheblich reduziert und die Dimensionen der Vorrichtung können verkleinert werden.

Ferner werden die Einheit zur Untersetzung der Geschwindigkeit und die Steuerbaugruppe, die sich einander in einem Raum gegenüberliegen, durch das Abschirmelement voneinander getrennt. Kein Schmierstoff wie etwa Schmierfett kann dabei von der Einheit zur Untersetzung der Geschwindigkeit auf die Steuerbaugruppe gelangen, so dass eine große Freiheit beim Design der Steuerbaugruppe besteht.

Durch das Zusammenfügen der Einheit zur Untersetzung der Geschwindigkeit und des Abschirmelementes, welches die Einheit zur Untersetzung der Geschwindigkeit abdeckt, an das erste Gehäuse und durch das Zusammenbauen des ersten Gehäuses, an welchem die Steuerbaugruppe befestigt ist, mit dem zweiten Gehäuse, können die Einheit zur Untersetzung der Geschwindigkeit und die Steuerbaugruppe in dem einen dadurch gebildeten Raum voneinander getrennt werden, so dass die Vorrichtung effizient zusammengebaut werden kann. Durch Nutzung des geschichteten, plattenförmigen Elements, bei dem ein flaches Stück Stoff auf der Seite der Einheit zur Untersetzung der Geschwindigkeit und ein isolierendes Stück Plastik auf der Seite der Steuerbaugruppe angeordnet sind, als Abschirmelement kann Schmierstoff durch das Stoffstück absorbiert werden, auch wenn der Schmierstoff umhergestreut wird. Ferner kann die elektrische Isolation der Antriebsschaltung durch das isolierende Plastikstück sicher gehandhabt werden, auch wenn die elektronischen Komponenten das Abschirmelement kontaktieren.

Durch Verwendung der Motorantriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen des Fahrzeugsonnendachs wird es möglich, eine kleine Motorantriebsvorrichtung in einem engen Raum eines festen Fahrzeugdachs zu installieren.

Es folgt eine kurze Beschreibung der Zeichnungen:

1 zeigt ein Blockdiagramm einer Antriebsvorrichtung für ein Sonnendach.

2A und 2B zeigen in Draufsicht eine Antriebsvorrichtung für ein Sonnendach aus Sicht einer Seite des Baugruppengehäuses sowie in einer Frontansicht.

3A bis 3C zeigen eine Teilschnittansicht aus Sicht des Motorgehäuses, eine teilweise Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A und eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B.

4 ist eine schematische Darstellung eines 3-phasigen, bürstenfreien Gleichstrommotors.

5A und 5B zeigen eine schematische Darstellung des Motorgehäuses, in dem ein Untersetzungsgetriebe und ein Abschirmelement untergebracht sind.

6 zeigt eine teilweise Querschnittsansicht des Strukturaufbaus des Motorgehäuses und einer Abdeckung.

Vorzugsweise Ausgestaltungen der Motorantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im folgenden näher erläutert. Die Motorantriebsvorrichtung der Ausführungsbeispiele kann weithin auf mit elektrischen Motoren betriebenen Geräten angewendet werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Motorantriebsvorrichtung als Antriebsvorrichtung für ein Sonnendach zum Öffnen und Schließen eines Fahrzeugsonnendachs verwendet. Die Antriebsvorrichtung für ein Sonnendach gleitet ein mit einem verzahnten Kabel verbundenes Gleitelement (d.h, ein Kabel mit einer spiralförmigen Zahneinkerbung) zwischen einer vollständig geöffneten Position und einer vollständig geschlossenen Position und kippt ein rückwärtiges Ende des Gleitelements, so dass eine Öffnung eines festen Dachs geöffnet und geschlossen wird. Das verzahnte Kabel wirkt zusammen mit einem Ausgangszahnrad, das durch einen Motor und ein Schub-Zugmittel wie beispielsweise ein Plastikriemen gedreht wird.

Eine Übersicht über die Antriebsvorrichtung für das Sonnendach zum Antreiben des Fahrzeugsonnendachs wird in Bezug auf das in 1 dargestellte Blockdiagramm gegeben.

Eine elektrische Leistungsversorgung 1 ist durch eine Batterie oder eine Treibstoffzelle gegeben, die in einem Fahrzeug vorgesehen ist. Eine Quellspannung, beispielsweise die Batteriespannung von 12 Volt, wird an eine Einheit 2 zum Aufbereiten der Leistungsversorgung angelegt. Die Einheit 2 zum Aufbereiten der Leistungsversorgung konvertiert die Quellspannung (beispielsweise 12 Volt) in eine Steuerspannung (beispielsweise 5 Volt), stabilisiert die Quellspannung, schützt vor einer entgegengesetzt rückkoppelnden Verbindung und schaltet die Spannungsquelle auf Grundlage externer Signale ein oder aus.

Eine Einheit 3 zum Überwachen der Spannung überwacht die Steuerspannung, mit der eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) 4 beaufschlagt ist und sendet Eingangssignale an die CPU 4 sobald ein Spannungsabfall auftritt.

Die CPU 4 steuert die Antriebsvorrichtung für das Sonnendach. Insbesondere steuert sie die Bewegung des Fahrzeugsonnendachs und des Phasenwechsels, um rotierende Magnetfelder in dem Motor zu erzeugen. In der CPU 4 sind eine Steuereinheit 5 für den Dachbetrieb und eine Steuereinheit 6 für die Erzeugung rotierender Magnetfelder auf einem Chip gebildet. Die Steuereinheit 5 für den Dachbetrieb steuert das Öffnen und Schließen des Dachs 13. Die Steuereinheit 6 erzeugt rotierende Magnetfelder auf Grundlage von Magnetpol-Detektionssignalen, die vom Motor ausgesandt werden, um die Drehung des Motors zu steuern. Ein Startsignal wird beispielsweise von einem Schalter 7 eines Bedienelements zu der CPU 4 geleitet. Die Steuereinheit 5 für den Dachbetrieb veranlasst infolge dessen die Steuereinheit 6 für die Erzeugung rotierender Magnetfelder, den Motor in Bewegung zu setzen.

Steuerdaten, wie beispielsweise die aktuelle Dachposition, vorbestimmte Öffnungs- und Schließpositionen, Positionen für die Untersetzung der Geschwindigkeit, Drehzahlen des Motors, etc. werden in einen nichtflüchtigen Speicher 8 (beispielsweise einem EEPROM) geschrieben, wobei die Daten je nach Anforderung auch überschrieben werden können. Zum Beispiel kann eine vorherige Position des Dachs ausgelesen werden, wenn die Leistungsversorgung 1 eingeschaltet ist; eine neue Position des Dachs wird in den nichtflüchtigen Speicher 8 geschrieben, sobald die Einheit 3 zum Überwachen der Spannung einen Spannungsabfall der Quellspannung detektiert. Eine Motorantriebseinheit 9 sendet Phasenwechselsignale (Antriebsspannung) an den bürstenfreien 3-Phasen-Gleichstrommotor 10, welcher als Antriebsquelle dient. Die Phasenwechselsignale werden über eine Schaltelemente wie beispielsweise Transistoren, IGBTs, FETs aufweisende Antriebsschaltung (3-Phasen-Brückenschaltung) gesandt. Der Motorantriebseinheit 9 wird die erforderliche elektrische Leistung von der Einheit 2 zum Aufbereiten der Leistungsversorgung zugeführt. Der bürstenfreie Gleichstrommotor 10 schiebt bzw. zieht ein Dachantriebskabel 12 vermittels einer Einheit 11 zur Untersetzung der Geschwindigkeit, welche im folgenden noch beschrieben wird. Infolgedessen kann ein Dach (das Gleitelement) 13, das mit dem Dachantriebskabel 12 verbunden ist, zum Öffnen und Schließen der Öffnung eines festen Dachs angetrieben und bewegt werden.

3-phasige Detektions-Pulssignale werden jeweils von magnetischen Sensoren oder von magnetisch/elektrisch konvertierenden Elementen (beispielsweise Hall-Elemente, Hall-ICs, MR-Elemente), mit denen der bürstenfreie Gleichstrommotor 10 versehen ist, zur Steuereinheit 5 für den Dachbetrieb und zur Steuereinheit 6 für die Erzeugung rotierender Magnetfelder gesandt. Die Steuereinheit 5 für den Dachbetrieb überwacht die Dachgeschwindigkeit (Drehzahl des Motors) und die Zahl der Pulse des Phasenwechselsignals auf der Grundlage von Steuerprogrammen und sendet einen Befehl an die Steuereinheit 6 für die Erzeugung rotierender Magnetfelder, um die Phasenwechselsignale anzupassen, wenn die Dachgeschwindigkeit (Drehzahl des Motors) zu schnell oder zu langsam ist. Ferner erzeugt die Steuereinheit 5 für den Dachbetrieb Dachpositionsdaten auf Grundlage der 3-phasigen Detektions-Pulssignale.

Im Folgenden wird mit Bezug auf die 2 und 3 ein konkreter Aufbau einer Antriebsvorrichtung für ein Sonnendach erläutert. In den 2A und 2B ist eine Antriebsvorrichtung für ein Sonnendach gezeigt, die sich aus einem Baugruppengehäuse 15 (Board-Gehäuse bzw. Platinengehäuse), einem Motorgehäuse 14, welcher das Baugruppengehäuse 15 abdeckt, und einem externen Gehäuse 16 zusammensetzt. Das Motorgehäuse 14 nimmt den 3-phasigen, bürstenfreien Gleichstrommotor 10 und einen Kabelantriebsmechanismus auf, welcher mit dem bürstenfreien Gleichstrommotor 10 über die Einheit 11 zur Untersetzung der Geschwindigkeit verbunden ist, um das Dachantriebskabel 12 zu schieben und zu ziehen (siehe 1). Eine Steuerbaugruppe 18 (Control-Board bzw. Steuerplatine), auf welcher elektronische Komponenten befestigt sind wie beispielsweise die CPU 4, die Motorantriebseinheit 9, der nichtflüchtige Speicher 8 (siehe 1), die zusammen einen Steuerschaltkreis konstituieren, ist an dem Baugruppengehäuse 15 angebracht.

Der 3-phasige, bürstenfreie Gleichstrommotor 10 ist in dem Motorgehäuse 14 angeordnet und mittels einer Abdeckung 17 in dem Gehäuse fixiert. Ein Paar von die Bewegung des Dachantriebskabels 12 führenden Leitblechen 19 stehen nach außen von der äußeren Oberfläche des Motorgehäuses 14 hervor (siehe 2B). 3A zeigt, wie zwei Durchgangslöcher 20 entlang der Bewegungsrichtung des Dachantriebskabels 12 in dem Motorgehäuse 14 gebildet sind. 3B zeigt, wie eine C-förmige Halterung 21, die innerhalb einer Innenfläche jedes der Durchgangslöcher 20 angeordnet ist, an einer Außenfläche (umlaufende Einkerbung) eines Dämpfungselements 22 (beispielsweise eine Gummidichtung oder ein Gummipuffer) angebracht ist. Die Dämpfungselemente 22 dienen dazu, die Übertragung von Drehschwingungen des bürstenfreien Gleichstrommotors 10 auf einen die Dachantriebseinheit stützenden Abschnitt und das Dachantriebskabel 12 (siehe 1) über das Motorgehäuse 14 zu verhindern.

In den 2A und 2B ist gezeigt, wie die Steuerbaugruppe 18 auf dem Baugruppenaufnahmeabschnitt in dem Baugruppengehäuse aufgesetzt ist. Eine obere und eine untere Oberfläche der Steuerbaugruppe 18 und der Baugruppenaufnahmeabschnitt 15a, die aufeinander gesetzt wurden, sind zwischen Dämpfungselementen (Gummidichtungen) 23 eingeklemmt, so dass die Steuerbaugruppe 18 an dem Baugruppengehäuse 15 fixiert ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Öffnungsbereich 15d ausgehend von einer äußeren Befestigungsoberfläche 15b der gehäuseförmigen Baugruppengehäuse 15 bis zu der Seitenfläche 15c gebildet. Der Baugruppenaufnahmeabschnitt 15a (in der Ebene besitzt er eine U-Form, siehe 2A), welcher einen Hohlraum auf der Seite der äußeren Befestigungsoberfläche in dem Öffnungsbereich 15d bildet, ragt einwärts in das Baugruppengehäuse hervor. Die Dämpfungselemente 23 werden durch den Öffnungsbereich 15d auf der Seite der Seitenfläche 15c eingeführt, um die Steuerbaugruppe 18 und den Baugruppenaufnahmeabschnitt einzuklemmen, die beide aufeinander aufgesetzt sind. Schrauben 24 sind in mittlere Löcher der Dämpfungselemente 23 eingeführt, um eine Befestigung am Motorgehäuse 14 (andere Gehäuse) zu erreichen. Vorzugsweise ist jedes der Dämpfungselemente 23 (Gummidichtung) ein zylindrisches Gummielement mit einer kreisförmigen Vertiefung, die in einer äußeren, umlaufenden Fläche gebildet ist. Ein Kragenelement (ein metallischer Zylinder) ist dabei in ein axiales Loch eingepasst.

Weil die Endflächen der Steuerbaugruppe 18 und des Baugruppenaufnahmeabschnitts 15a gegen die Dämpfungselemente 23 stoßen und die oberen und unteren Flächen zum Befestigen der Steuerbaugruppe 18 an das Baugruppengehäuse 15 eingeklemmt sind, werden Drehschwingungen des betriebenen Motors durch die Dämpfungselemente 23 absorbiert; Die Übertragung der Schwingungen zur Steuerbaugruppe 18 und zum Baugruppengehäuse 15 können eingeschränkt werden, und Vibrationsgeräusche des Gehäuses können gemindert werden, auch wenn das Baugruppengehäuse dünn und kleindimensioniert gehalten wird. Insbesondere wird bei einem Motor mit einem Läufer geringen Durchmessers der Läufer mit hohen Drehzahlen gedreht, so dass Drehschwingungen an sich geeignet sind, auf das Baugruppengehäuse übertragen zu werden; in einem zahngetriebenen Motor mit einer langen Motorwelle sind Schwingungen geeignet, übertragen zu werden. folglich ist es sehr wirksam, bei der Motorantriebsvorrichtung Dämpfungselemente vorzusehen.

Ein mit der Steuerbaugruppe 18 verbundenes Anschlusselement 25 steht nach außen gerichtet von einem Öffnungsabschnitt des Bordgehäuses 15 hervor. Eine nicht gezeigte Anschlussklemme des Fahrzeugs kann elektrisch mit dem Anschlusselement 25 verbunden werden, sobald die Antriebsvorrichtung für das Sonnendach an dem festen Fahrzeugdach installiert ist.

Gemäß 2A sind in dem Baugruppengehäuse 15 (Board-Gehäuse) und der Steuerbaugruppe 18 Durchgangslöcher 26, die den Dämpfungselementen 22 entsprechen, und eine noch zu beschreibende Ausgangswelle gebildet. Wenn die Antriebsvorrichtung für das Sonnendach angebracht wird, werden Schraubenlöcher des Dachantriebskabels 12 mit den Durchgangslöchern 20 des Motorgehäuses 14 in Übereinstimmung gebracht. Insbesondere wird eine Distanzscheibe auf jedem Dämpfungselement 22 von der Seite des Bordgehäuses 15 aus aufgesetzt, wonach eine Schraube in das mittlere Loch eines jeden Dämpfungselements 22 eingebracht wird und mit dem entsprechenden Schraubenloch des Dachantriebskabels 12 verschraubt wird. Auf diese Weise wird die Antriebsvorrichtung für das Sonnendach mit dem Dachantriebskabel 12 fest verbunden. Falls die Antriebsvorrichtung für das Sonnenfach einen Nothalt durchführt, wird ein Werkzeug in ein Durchgangsloch 27 eingeführt, um dieses Werkzeug mit der Ausgangswelle von der Seite des Baugruppengehäuses 15 aus in Wechselwirkung zu bringen und ein Ausgangszahnrad zu rotieren, so dass das Dachantriebskabel 12 bewegt und somit das Dach 13 manuell geöffnet oder geschlossen werden kann.

Als nächstes wird der bürstenfreie Gleichstrommotor 10 mit Bezug auf die 3 und 4 erläutert. Bei dem in 4 gezeigten bürstenfreien Gleichstrommotor 10 handelt es sich beispielsweise um einen 4-Pol/6-Schlitz-bürstenfreien Gleichstrommotor vom Typ eines Motors mit innerem Läufer und drei Phasen. Ein Ständerkern 28 weist beispielsweise einen geschichteten Kern mit sechs Ständerzähnen 29 auf, die sich radial nach innen gerichtet erstrecken. Ständerspulen 30 sind jeweils entsprechend um die Ständerzähne 29 gewunden. In dem vom Ständerkern 28 umschlossenen Raum ist ein Läufer 31 angeordnet. Durch die Verwendung eines Motors mit innerem Läufer, wobei der innere Läufer einen geringen Durchmesser aufweist, können Moment- und Drehschwingungen des Läufers eingeschränkt werden, so dass Geräusche reduziert werden können und eine Überarbeitung des Läufers 31 zum Zwecke der Balance (Auswuchten) entfallen kann.

Drei magnetische Sensoren oder magnetisch/elektrische Konvertierungselemente (beispielsweise Hall-Elemente, Hall-ICs, MR-Elemente) 32 sind in der Umgebung einer Außenkante des Läufers angeordnet und stehen dem Läufer 31 gegenüber. Es wird angemerkt, dass der bürstenfreie Gleichstrommotor 10 nicht auf den 4-Pol/6-Schlitzmotor eingeschränkt sein soll, dass aber das oben beschriebene Beispiel hinsichtlich der Abnahme des Drehmoments im Fall von Vielfachpolen besonders geeignet erscheint.

In 3A ist gezeigt, dass die magnetischen Sensoren 32 auf einer Sensorbaugruppe 34 (sensor board bzw. Sensorplatine) angeordnet sind, welche senkrecht zur Motorwelle 33 angeordnet ist. Dabei stößt die Sensorbaugruppe 34 an eine Endfläche des Ständerkerns 28 mittels eines Füllstücks (z.B. der in 6 gezeigte Isolator 49), und ein elastisches Element 35, bei dem es sich beispielsweise um einen O-Ring handeln kann, ist zwischen der Sensorbaugruppe 34 und der Abdeckung 17 eingeschoben, so dass die Sensorbaugruppe 34 in dem Motorgehäuse 14 fixiert ist. Die Sensorbaugruppe 34 ist mit dem Steuerschaltkreis der Steuerbaugruppe 18 über Kabel elektrisch verbunden.

3A zeigt, dass die mit dem Läufer 31 versehene Motorwelle 33 mittels dreier Radiallager 36 gelagert ist. Diese sind im Motorgehäuse 14 und der Abdeckung 17 angeordnet. Die beiden Enden der Motorwelle 33 kontaktieren jeweils Druckhalterungen 37, die entsprechend im Motorgehäuse 14 und der Abdeckung 17 angeordnet sind. Bei dem Läufer 31 handelt es sich um einen zylindrischen Läufermagneten 38, der an der äußeren Oberfläche der Motorwelle 33 angebracht ist. In dem Läufermagneten 38 sind alternierend N-magnetische Pole und S-magnetische Pole in umlaufender Richtung gebildet. Der Läufermagnet 38 kann in radialer Richtung asymmetrisch (skew) oder sinusförmig magnetisiert sein. In diesem Fall sind Drehmonent-clips und das Verzahnen (cogging) des Motors vorteilhaft reduziert, so dass Rotationsschwingungen nur noch vermindert auftreten.

Als nächstes wird die Einheit 11 zur Untersetzung der Geschwindigkeit erläutert. 3A zeigt, dass die Motorwelle 33 des bürstenfreien Gleichstrommotors 10 durch den Ständerkern 28 gesteckt ist, wobei das eine Ende in radialer Richtung durch das Lager 36 in dem Motorgehäuse 14 gelagert ist, und das andere Ende in radialer Richtung durch das Lager 36 in der Abdeckung 17 gelagert ist. Ein Gewindeabschnitt 39, in welchem eine Zahneinkerbung spiralförmig gebildet ist, erstreckt sich auf der Motorwelle 33 an dessen einen Ende.

3C zeigt, wie die Ausgangswelle 41, welche integral mit dem Ausgangszahnrad 40 (Ritzel) ausgeführt ist, in einer Wellenöffnung 14a des Motorgehäuses 14 von der Außenseite eingepasst ist. Eine zylindrische Nabe 42 erstreckt sich von einer Kante der Wellenöffnung 14a des Motorgehäuses 14 einwärts. Eine Wellenöffnung eines Untersetzungszahnrads (Schneckengetriebe) 43 ist in die Nabe 42 eingepasst. Das Untersetzungszahnrad 43 ist in dem Motorgehäuse 14 montiert, wobei seine innere umlaufende Oberfläche der Nabe 42 gegenüberliegt, während seine äußere umlaufende Oberfläche von einer das Getriebe aufnehmenden Wand 44 des Motorgehäuses 14 umschlossen ist. Das Untersetzungszahnrad 43 wirkt mit dem Gewindeabschnitt 39 der Motorwelle 33 an einer besonderen Stelle zusammen, bei welcher die beiden nämlich senkrecht aufeinander treffen.

Eine Vielzahl von Dämpfungselementen 45, die in einem inneren Bereich des Untersetzungszahnrads 43 eingebracht sind, sind mit einer Verschlussplatte 46 fest verbunden. Das Untersetzungszahnrad 43 ist an der Nabe 42 angebracht, die Ausgangswelle 41 ist in der Wellenöffnung 14a eingefügt, und ein C-förmiger Ring 47 ist an einem Ende der Ausgangswelle 41 angebracht. Er ragt von einer Seitenfläche des Untersetzungszahnrads 43 derart hervor, dass beide miteinander integral verbunden sind.

Gemäß 3A sind die Einheit 11 zur Untersetzung der Geschwindigkeit und die Steuerbaugruppe 18 in einem Gehäuse einander gegenüberliegend angeordnet. Gemäß 3C ist ein Abschirmelement 48 (vgl. 5B) zwischen der Einheit 11 zur Untersetzung der Geschwindigkeit und der Steuerbaugruppe 18 angeordnet, die sich in dem Gehäuse befinden. Dadurch werden die beiden Elemente in demselben Raum voneinander getrennt. Das Abschirmelement hat ferner eine Wellenöffnung 48a, durch welches die Ausgangswelle 41 eines Untersetzungsgetriebes 43 hindurch gesteckt ist. Genauer ist das Untersetzungsgetriebe 43 drehbar an dem Motorgehäuse 14 (erstes Gehäuse) (vgl. 5A) angebracht. Außerdem ist das Abschirmelement 48 (vgl. 5B), das das Untersetzungsgetriebe 43 abdeckt, angebracht.

Wie 5A zeigt, sind in einer Endfläche einer das Getriebe aufnehmenden Wand 44 vier Vorsprünge 49 gebildet, wobei sich die Wand 44 von einer Innenfläche des Motorgehäuses 14 her erstreckt. Die Vorsprünge 49 sind jeweils in Passlöcher 50 des Abschirmelementes 48 wie in 5B gezeigt eingepasst, so dass das Abschirmelement 48 an die Endfläche der das Getriebe aufnehmenden Wand 44 anstößt und daran befestigt ist, um das Untersetzungsgetriebe 43 abzudecken. Demgegenüber ist die Steuerbaugruppe 18 an dem Baugruppengehäuse (zweites Gehäuse) 15 fixiert (vgl. 2B). Durch das Zusammensetzen des Motorgehäuses 14 und des Baugruppengehäuses 15 werden die Steuerbaugruppe 18 und das Untersetzungsgetriebe 43 mittels des Abschirmelements 48 in einem Raum voneinander getrennt (vgl. 3C).

Vorzugsweise ist das Abschirmelement ein geschichtetes, plattenförmiges Element, bei dem ein Stück Stoff wie etwa Samt oder Velours auf der Seite des Untersetzungsgetriebes 43 angeordnet ist, und bei welchem ein Stück Plastik auf der Seite der Steuerbaugruppe 18 angeordnet ist. Durch diese Struktur kann umher gestreuter oder herunter getropfter Schmierstoff durch das Stück Stoff absorbiert werden, während eine elektrische Isolation der Antriebsschaltung durch das isolierende Stück sicher bewirkt werden kann, auch wenn elektronische Komponenten das Abschirmelemente 48 kontaktieren.

Wie oben beschrieben sind das Untersetzungsgetriebe 43 und die Steuerbaugruppe 18, auf dem die elektrischen Komponenten angeordnet sind, in einem gemeinsamen Raum des Gehäuses positioniert und durch das Abschirmelement 48 voneinander getrennt. Das Untersetzungsgetriebe 43 und die Steuerbaugruppe 18 sind einander überlappend an der untersten Position angeordnet, bei welcher kein Defekt beim Zusammenbau der beiden Teile entstehen kann. Beide werden durch das Gehäuse aufgenommen, so dass die Höhe und Installationsfläche der Motorantriebsvorrichtung erheblich reduziert und verkleinert werden kann. Ferner sind die Einheit 11 zur Untersetzung der Geschwindigkeit und die Steuerbaugruppe 18 voneinander durch das Abschirmelement 48 getrennt. Folglich gelangt kein Schmierstoff wie etwa Schmierfett von dem Untersetzungstriebe 43 auf die Steuerbaugruppe, so dass für das Design der Steuerbaugruppe 18 große Freiheitsgrade besteht. Es ist anzumerken, dass das Abschirmelement 48 nicht auf geschichtete, platteförmige Elemente beschränkt sein soll, sondern vielmehr auch ungeschichtete, also unilaminare Platten verwendet werden können.

Als nächstes soll der Strukturaufbau des bürstenfreien Gleichstrommotors 10 und dessen Motorgehäuses 14 mit Bezug auf die 3A und 6 näher erläutert werden. In 6 ist ein Öffnungsbereich 14b gezeigt, der in einem Endstück des gehäuseförmigen Motorgehäuses 14 gebildet ist. Die Abdeckung 17 (Endhalterung), in welcher das Lager 36 und die Druckhalterung 37 eingepasst sind, ist in den Öffnungsbereich 14b eingefügt. Aufnahmelöcher 14c sind in der Umgebung des Öffnungsbereichs in dem Motorgehäuse 14 gebildet. Metallclips 17b sind auf beiden Seiten einer äußeren umlaufenden Fläche 17a der Abdeckung 17 angebracht. An den Enden jeder der Clips 17b sind Haken 17c und 17d ausgebildet, indem die Enden der Clips umgebogen sind. Der Haken 17d kontaktiert die äußere umlaufende Fläche 17a, der Haken 17c steht jedoch von dieser Fläche ab. Sobald die Abdeckung 17 in den Öffnungsbereich 14b eingebracht wird, werden die Clips 17b elastisch an Positionen 17e der äußeren umlaufenden Fläche 17a verformt, wobei die Positionen 17e als Drehpunkte wirken. Die Haken 17c werden auf diese Weise einmalig in dem Öffnungsbereich nach innen bewegt, wobei diejenigen Anteile des Clips, die auf der Seite des Hakens 17d liegen, auf das Motorgehäuse 14 drücken. Danach wird die Abdeckung in das Gehäuse in diesem Zustand gedrückt. Bei diesem Vorgang bewegen sich die Haken 17c der Clips 17b radial nach außen aufgrund ihrer Elastizität, in die Aufnahmelöcher 14c hinein, mit denen sie entsprechend zusammenwirken. Aufgrund dessen kann die Abdeckung einschnappen und fixiert werden. Durch den Einsatz der Metallclips 17b kann die durch elastische Verformung des Motorgehäuses 14 entstehende Dehnung reduziert werden, die auf der Seite des Hakens 17d auftritt, wenn die Abdeckung 17 eingefügt wird. Die Reduzierung wird durch die Drehbewegung der Haken 17c um die Drehpunkte 17e bewirkt, wobei die Haken fest mit den Aufnahmelöchern 14c zusammenwirken. Weil die Abdeckung 17 leicht aufgrund des Einschnappvorgangs an dem Motorgehäuse 14 fixiert werden kann, kann sie sehr effizient befestigt werden.

In 3A ist gezeigt, dass eine Endfläche des Ständerkerns 28 in axialer Richtung (auf der linken Seite in der Zeichnung) an die innere Wandoberfläche 14d des Gehäuses anstößt. Durch das Einpassen der Abdeckung 17 in den Öffnungsbereich 14b wird der Ständer von der anderen Endfläche des Ständerkerns 28 her (auf der rechten Seite in der Zeichnung) axial in Richtung auf diese eine Endfläche. Aufgrund dessen ist der Ständer in dem Motorgehäuse 14 fixiert. Wie genauer in 6 zu sehen ist, ist die Sensorbaugruppe 34 an einem Teil des Ständerkerns 28 befestigt. Diese ist auf der Seite der in axialer Richtung anderen Endfläche zusammen mit dem Isolator 49 positioniert. Ein elastisches Element, beispielsweise ein O-Ring 35 ist auf der Sensorbaugruppe 34 angeordnet, wobei das elastische Element zwischen der Abdeckung 17 und der Sensorbaugruppe 34 eingespannt ist.

Weil das elastische Element 35 zwischen dem Ständerkern 28 und der Abdeckung 17 eingeschoben ist, kann der bürstenfreie Gleichstrommotor 10 in korrekter Weise in dem Motorgehäuse 14 durch die Elastizität des elastischen Elements 35 positioniert werden, so dass Drehschwingungen des Motors durch das elastische Element 35 absorbiert werden, woraus wiederum eine Reduzierung der Betriebsgeräusche resultiert.

Gemäß 3A wird zunächst die Motorwelle 33 mit dem Gewindeabschnitt 39 von dem Öffnungsbereich 14b aus in das Motorgehäuse 14 eingeführt, um darin den bürstenfreien Gleichstrommotor 10 anzuordnen. Im Zustand, in welchem eine Endfläche des Ständerkerns 28 in axialer Richtung auf die innere Wandoberfläche 14d des Gehäuses stößt (auf der linken Seite der Zeichnung), wird das elastische Element 35 auf der Sensorbaugruppe 34 befestigt, wonach die Abdeckung 17 in den Aufnahmelöchern 14a eingeschnappt wird. Somit ist das elastische Element 35 zwischen dem Ständer und der Abdeckung 17 eingespannt, und der bürstenfreie Gleichstrommotor 10 ist am Motorgehäuse 14 fixiert.

Weil der Ständer in axialer Richtung zu der Seite der einen Endfläche hin durch das elastische Element 35 gedrückt wird und dadurch im Motorgehäuse 14 fixiert ist, kann ein Schritt des Fixierens des Ständers anhand von Schrauben entfallen. Somit kann die Vorrichtung in effizienter Weise zusammengebaut werden. Der bürstenfreie Gleichstrommotor braucht daher nicht fest an dem Motorgehäuse (Plastikgehäuse) 14 angebracht zu werden, etwa durch ein Adhäsiv oder durch thermokompressives Kleben. Folglich kann das Plastikgehäuse ohne Verformung positioniert und fixiert werden, wobei die Verformung durch unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Plastikgehäuse und Teilen des Motors verursacht sind. Es treten weder Verformung noch Bruch in dem Plastikgehäuse auf, auch wenn die Vorrichtung in rauher Umgebung eingesetzt wird.

Sobald der bürstenfreie Gleichstrommotor startet, wird die Motorwelle 33 in einer vorgeschriebenen Richtung gedreht, wobei die Drehgeschwindigkeit durch das Untersetzungszahnrad 43, das mit dem Gewindeabschnitt 39 zusammenwirkt, reduziert wird. Es folgt dadurch die Drehung der Ausgangswelle 41 und des Ausgangszahnrads 40 (vgl. 3A). Daher bewegt sich das Dachantriebskabel 12, das mit dem Ausgangszahnrad 40 zusammenwirkt (Schub-Zugbewegung), um das Dach 13 zu öffnen oder zu schließen (vgl. 1).

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Motorantriebsvorrichtung auf eine Antriebsvorrichtung für ein Sonnendach angewendet worden. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch beispielsweise auf Antriebsvorrichtungen für einen Sonnenschutz angewendet werden, die einen Sonnenschutz öffnet und schließt. Ferner kann die Erfindung auch auf viele Typen von Motorantriebsvorrichtungen angewendet werden, die Geräte der Heimelektronik antreiben oder auslösen, oder Geräte der Büroautomation, Gerätschaften im Automobilbereich, usw. Ferner ist die Motorantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingerichtet, viele unterschiedliche Typen von Motoren wie beispielsweise Gleichstrommotoren mit Bürsten, bürstenfreie Gleichstrommotoren oder Schrittmotoren anzutreiben.

ZUSAMMENFASSUNG Motorantriebsvorrichtung

Ein Motor (10) wird in axialer Richtung von einem Öffnungsbereich (14b) aus in ein Motorgehäuse (14) eingeführt, wobei eine Endfläche eines Ständers in axialer Richtung an eine innere Wandoberfläche (14d) des Gehäuses (14) anstößt, und wobei der Ständer von der Seite einer zweiten der Endflächen aus in axialer Richtung gegen die Seite einer ersten der Endflächen gedrückt und in dem Motorgehäuse (14) dadurch fixiert wird.


Anspruch[de]
Eine Motorantriebsvorrichtung, umfassend:

einen Ständerkern (28), der einen Raum umschließt und Spulen (30) aufweist, die jeweils um Ständerzähne (29) gewunden sind;

eine Motorwelle (33), die in dem Raum eingerichtet ist, einen Läufermagneten (38) aufweist und drehbar an einem Motorgehäuse (14) gelagert ist;

wobei eine Endfläche des Ständers in der Axialrichtung an eine innere Wandfläche (14d) des Motorgehäuses (14) anstößt, und der Ständer von einer zweiten seiner axialen Endflächen hin zu einer ersten seiner axialen Endflächen hin gedrückt wird und in dem Motorgehäuse (14) durch eine in einem Öffnungsabschnitt (14b) des Motorgehäuses (14) eingepasste Abdeckung (17) fixiert ist.
Die Motorantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der ein elastisches Element (35) zwischen der zweiten der axialen Endflächen des Ständerkerns (28) und der Abdeckung (17) eingeschoben ist. Die Motorantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die Abdeckung (17) in dem Öffnungsbereich (14b) des Motorgehäuses (14) eingeschnappt ist. Die Motorantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der ein bürstenfreier Motor (10) an dem Motorgehäuse (14) angebracht ist. Eine Motorantriebsvorrichtung, umfassend: einen Motor (10); und

eine Steuerbaugruppe (18) mit einer Motorantriebsschaltung;

wobei ein Baugruppengehäuse (15), welches die Steuerbaugruppe (18) aufnimmt, und Dämpfungselemente (23) mit dem Motorgehäuse (14) integral zusammengebaut sind.
Die Motorantriebsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Steuerbaugruppe (18) an dem Baugruppengehäuse (15) angebracht ist durch: Aufsetzen der Steuerbaugruppe (18) auf einen Baugruppenaufnahmeabschnitt (15a) in dem Baugruppengehäuse (15); und Einklemmen der Steuerbaugruppe (18) und des Baugruppenaufnahmeabschnitts (15a), die aufeinander aufgesetzt wurden, zwischen den Dämpfungselementen (23). Die Motorantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, bei der

sich von einer äußeren Befestigungsoberfläche (15b) bis zu einer Seitenoberfläche (15c) des Baugruppengehäuses (15) ein Öffnungsbereich (15d) erstreckt, wobei das Baugruppengehäuse (15) als Gehäuse ausgebildet ist;

der Baugruppenaufnahmeabschnitt (15a), welcher in dem Öffnungsbereich (14b) auf der Seite der äußeren Befestigungsoberfläche (15b) einen Hohlraum bildet, in dem Baugruppengehäuse (15) nach innen hervorsteht;

die Dämpfungselemente (23) durch den Öffnungsbereich (15d) auf der Seite der Seitenfläche (15c) hindurch eingeführt werden, um die Steuerbaugruppe (18) und den Baugruppenaufnahmeabschnitt (15a), die aufeinander aufgesetzt wurden, einzuklemmen; und

Schrauben (24) in axiale Löcher in den Dämpfungselementen (23) eingeführt werden, um diese an dem Motorgehäuse (14) zu fixieren.
Die Motorantriebseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der die Motorantriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Fahrzeugsonnendachs (13) verwendet wird. Eine Motorantriebsvorrichtung, umfassend:

einen Motor (10);

eine Einheit (11) zur Untersetzung der Geschwindigkeit, welche mit einer Motorwelle (33) verbunden ist und ein Antriebsmoment überträgt; und

eine Steuerbaugruppe (18), die eine Motorantriebsschaltung aufweist und einem Baugruppengehäuse (15) gegenüberliegt und an diesem befestigt ist; und

ein Abschirmelement (48), das zwischen der Einheit (11) zur Untersetzung der Geschwindigkeit und der Steuerbaugruppe (18) angeordnet ist, um beide Teile in einem Raum des Baugruppengehäuses (15) voneinander zu trennen, wobei das Abschirmelement (48) eine Wellenöffnung besitzt, durch welche eine Ausgangswelle (41) der Einheit (11) zur Untersetzung der Geschwindigkeit hindurch gesteckt ist.
Die Motorantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der

die Einheit (11) zur Untersetzung der Geschwindigkeit und das Abschirmelement (48), welches die Einheit (11) zur Untersetzung der Geschwindigkeit abdeckt, an einem ersten Gehäuse angebracht sind; und

das erste Gehäuse, an welchem die Steuerbaugruppe (18) angebracht ist, mit einem zweiten Gehäuse zusammengesetzt ist, wobei die Einheit (11) zur Untersetzung der Geschwindigkeit und die Steuerbaugruppe (18) in dem einen Raum voneinander getrennt sind.
Die Motorantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10, bei der das Abschirmelement (48) ein geschichtetes, plattenförmiges Element ist, bei dem auf der Seite der Einheit (11) zur Untersetzung der Geschwindigkeit ein flaches Stück Stoff angeordnet ist, und bei dem auf der Seite der Steuerbaugruppe (18) ein Plastikstück angeordnet ist. Die Motorantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der die Motorantriebsvorrichtung zum Öffnen und zum Schließen eines Fahrzeugsonnendachs (13) verwendet wird.






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