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Patent Searching and Data


Title:
DRIVE DEVICE HAVING A BRUSHLESS ELECTRIC MOTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/023294
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drive device (1), having a transmission housing (2) with an external rotor-type electric motor (3) installed therein, said electric motor being coupleable to a transmission and being actuated by a motor electronic unit (28). The electric motor (3) has a stator (18) and a rotor (20) which circulates about the stator (18) and which is connected to a drive shaft (16) that is guided through a stator bushing (31) with a first sleeve section (31a) for holding the stator bushing (31) in the transmission housing (2) in a rotationally fixed manner and with a second sleeve section (31b), a groove frame insulation (23) which at least partly surrounds the stator teeth (24) in the axial direction (A) being placed on said second sleeve section, wherein an annular element (34) which is arranged between the first sleeve section (31a) and the groove frame insulation (23) and which has at least one joint element (33) is placed on the second sleeve section (3b) of the stator bushing (31), said joint element engaging into a corresponding joint contour (32) of the first sleeve section (31a) of the stator bushing (31).

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Inventors:
LANGE GABRIELE (DE)
KALB ROLAND (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/070906
Publication Date:
February 03, 2022
Filing Date:
July 26, 2021
Export Citation:
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Assignee:
BROSE FAHRZEUGTEILE SE & CO KG BAMBERG (DE)
International Classes:
H02K7/116; H02K1/18; E05F11/48; H02K1/27; H02K21/22
Domestic Patent References:
WO2018046458A12018-03-15
WO2018046458A12018-03-15
Foreign References:
US10003224B22018-06-19
US7015610B22006-03-21
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Claims:
Ansprüche

1. Antriebsvorrichtung (1 ), insbesondere elektromotorischer Fensterheberan trieb eines Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Getriebegehäuse (2) mit darin montiertem bürstenlosen Elektromotor (3) in Außenläuferausführung, der mit einem Getriebe koppelbar oder gekoppelt und mittels einer Motorelekt ronik (28) angesteuert ist,

- wobei der Elektromotor (3) einen Stator (18) mit einer Anzahl von stern förmig angeordneten Statorzähnen (24) aufweist, die mit der Statorwick lung (21) bewickelt sind,

- wobei der Elektromotor (3) einen um den Stator (18) umlaufenden Rotor (20) aufweist, der mit einer Antriebswelle (16) verbunden ist, welche durch eine Statorbuchse (31) geführt ist, die einen zapfwellenartigen ers ten Hülsenabschnitt (31a) zur drehfesten Halterung der Statorbuchse (31) in einem hohlzylindrischen Gehäuseabschnitt (2c) des Getriebege häuses (2) und einen zweiten Hülsenabschnitt (31b) aufweist, auf den eine die Statorzähne (24) in Axialrichtung (A) zumindest teilweise um greifende Nutkastenisolierung (23) aufgesetzt ist, und

- wobei auf den zweiten Hülsenabschnitt (31 b) der Statorbuchse (31 ) ein Ringelement (34) aufgesetzt ist, welches zwischen dem ersten Hülsen abschnitt (31a) und der Nutkastenisolierung (23) angeordnet ist und min destens ein Fügeelement (33), insbesondere zwei um 180° versetzt an geordnete Fügeelemente (33), aufweist, welches in eine korrespondie rende Fügekontur (32) des ersten Hülsenabschnitts (31a) der Stator buchse (31) eingreift.

2. Antriebsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zapfwellenartige erste Hülsenabschnitt (31a) der Statorbuchse (31) eine Kerbzahnung (31c) zur formschlüssigen oder form- und kraft schlüssigen Verbindung mit dem hohlzylindrischen Gehäuseabschnitt (2c) des Getriebegehäuses (2) trägt.

3. Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

- dass sich das jeweilige Fügeelemente (33) axial erstreckt, und/oder

- dass sich die zum jeweiligen Fügeelemente (33) korrespondierende Fü gekontur (32) axial in den zapfwellenartigen ersten Flülsenabschnitt (31a) der Statorbuchse (31) hinein erstreckt.

4. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Fügeelemente (33) freiendseitig ein Haken- oder Clip selement (33a) aufweist, welches in eine korrespondierende Rastöffnung (44) des hohlzylindrischen Gehäuseabschnitts (2c) des Getriebegehäuses (2) eingreift.

5. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Fügekontur (32) des ersten Hülsenabschnitts (31a) der Stator buchse (31) eine radial erhabene Rastkontur (32a) vorgesehen ist, welche im Fügezustand der Statorbuchse (31) im hohlzylindrischen Gehäuseab schnitt (2c) des Getriebegehäuses (2) vom ringelementseitigen Fügeele ment (33) hintergriffen ist.

6. Antriebsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die radial erhabene Rastkontur (32a) eine schräge Anlagekontur (47) für das ringelementseitige Fügeelement (33) aufweist.

7. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylindrische Gehäuseabschnitt (2c) des Getriebegehäuses (2) im Bereich einer Einstecköffnung (45) für die Statorbuchse (31) eine Ein laufschräge (46) für das ringelementseitige Fügeelement (33) aufweist.

8. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutkastenisolierung (23) eine erstes und ein zweites Nutkasteniso lierungsteil (23a, 23b) aufweist, die einen die Statorbuchse (31) im Bereich deren zweiten Hülsenabschnitt (31b) umgreifenden Ringabschnitt (37) auf weisen, an welchen eine der Anzahl der Statorzähne (24) entsprechende Anzahl an halbschalenförmigen, sich radial erstreckenden Spulenträgern (38) angeformt sind.

9. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

- dass das Ringelement (34) an die Nutkastenisolierung (23), insbeson dere an eines der Nutkastenisolierungsteile (23a, 23b), angeformt ist, oder

- dass das Ringelement (34) an der der Nutkastenisolierung (23) zuge wandten Stirnseite ein Positionier- und/oder Drehsicherungselement (40) aufweist, welches in eine Fügenut (39) der Nutkastenisolierung (23) eingreift.

10. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (34) einen Führungskranz (43) mit einer Anzahl von axial verlaufenden und/oder einer Anzahl von in einem Winkel (ß) zwischen 20° und 70°, insbesondere zwischen 30° und 60°, vorzugsweise zwischen 40° und 50°, besonders bevorzugt zwischen 45° und 50°, zur Mittelachse (M) schräg verlaufenden Aufnahmenuten (42) zur Aufnahme von Wick lungsabschnitten, Spulen- oder Phasenanschlüssen (29) der Statorwicklung (21) aufweist.

Description:
Beschreibung

Antriebsvorrichtung mit einem bürstenlosen Elektromotor

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, insbesondere einen elektromotori schen Verstellantrieb, vorzugsweise einen Fensterheberantrieb, eines Kraftfahr zeugs, mit einem bürstenlosen Elektromotor in Außenläuferausführung.

Eine Antriebsvorrichtung, die beispielsweise als elektromotorischer Verstellantrieb eines Kraftfahrzeugs ein Stellelement zwischen zwei Endpositionen entlang eines Verstellweges antreibt, umfasst üblicherweise einen Elektromotor und ein mit die sem gekoppeltes Getriebe, das in einem Antriebs- bzw. Getriebegehäuse ange ordnet ist. Das Getriebegehäuse ist mit dem Motorgehäuse üblicherweise über eine flanschartige Anbindung verbunden, wobei der Elektromotor typischerweise ein bürstenbehafteter Innenläufer-Kommutatormotor ist.

Aus der WO 2018/046458 A1 ist eine Antriebsvorrichtung für einen Fensterheber eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei welcher ein bürstenloser und als Außenläufer motor ausgeführter Elektromotor sowie eine Motorelektronik zu dessen Ansteue rung in ein Antriebs- oder Getriebegehäuse aufgenommen sind. Der Elektromotor weist einen Stator und einen als Außenläufer ausgebildeten Rotor mit einer Rotor welle (Antriebswelle) auf, die eine wellenfeste Schnecke eines Schneckengetrie bes als 90°-Umlenkgetriebe trägt. Das Schneckengetriebe ist mit einer Seiltrom mel gekoppelt, die von einem Zugseil eines schienengeführten Mitnehmers für eine Fensterscheibe mit mehreren Seilwicklungen oder -Windungen umschlungen ist. Der Stator weist einen Statorgrundkörper mit einer Anzahl von sternförmig an geordneten Statorzähne auf, die mit einer Drehfeldwicklung bewickelt sind. Der Statorgrundkörper sitzt auf einem buchsenförmigen Lagerelement, das mit dem Getriebegehäuse fest verbunden und von der mit dem Rotor drehfest verbunden Rotor- oder Antriebswelle zu deren Lagerung durchsetzt ist. Das Lagerelement weist einen zylindrisch ausgebildeten und in den Statorgrundkörper hineinragen den ersten Schaftabschnitt und einen zweiten, zylindrischen Schaftabschnitt auf, der in das Getriebegehäuse hineinragt und mit diesem beispielsweise verpresst ist, um den Stator über das Lagerelement sicher in Position an dem Antriebs- oder Getriebegehäuse zu halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Antriebsvor richtung der genannten Art anzugeben. Insbesondere sollen die Einpresskräfte zur Halterung des Stators im Getriebegehäuse möglichst gering sein. Vorzugsweise soll ein zuverlässiger Positionsschutz des Stators, insbesondere hinsichtlich des sen radialer und/oder axialer Lage im Getriebegehäuse bereitgestellt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unter- ansprüche.

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ist insbesondere ein elektromotori scher Verstellantrieb eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eine Fensterheberan trieb, mit einem bürstenlosen Elektromotor in Außenläuferausführung. Dieser ist in einem nachfolgend auch als Getriebegehäuse bezeichneten Antriebsgehäuse an geordnet und mit einem Getriebe, insbesondere in Form eines Schneckengetrie bes, gekoppelt. In dem Getriebegehäuse ist zudem eine Motorelektronik zur An steuerung des Elektromotors angeordnet. Der Elektromotor weist einen Stator mit einer Anzahl von sternförmig angeordne ten Statorzähnen auf, die mit der Statorwicklung bewickelt sind. Der Stator um fasst geeigneter Weise einen Statorgrundkörper, der vorzugsweise als Blechpaket mit einer zentralen Durchgangsöffnung ausgeführt ist. Der Elektromotor weist zu dem einen um den Stator umlaufenden Rotor auf, der geeigneter Weise eine An- zahl von Permanentmagneten in einem topfartigen, insbesondere als magneti scher Rückschluss wirksamen, Rotorgehäuse aufweist und mit einer Antriebswelle verbunden ist. Innerhalb des Rotors ist der Stator mit der Statorwicklung angeord net. Die Antriebswelle ist durch eine, insbesondere als Statorträger für den bewickelten Statorgrundkörper dienende, Statorbuchse geführt. Diese weist einen ersten Buchsen- oder Hülsenabschnitt zur drehfesten bzw. drehsicheren Halte rung der Statorbuchse im Getriebegehäuse und einen zweiten Buchsen- oder Hül senabschnitt auf, auf den eine Nutkastenisolierung aufgesetzt ist.

Auf den zweiten Hülsenabschnitt der Statorbuchse ist ein Ringelement aufgesetzt, welches zwischen dem ersten Hülsenabschnitt und der Nutkastenisolierung ange ordnet ist und mindestens ein Fügeelement, insbesondere zwei um 180° versetzt angeordnete Fügeelemente, aufweist. Das jeweilige Fügeelement greift in eine korrespondierende Fügekontur, insbesondere in Form einer Axialnut, des ersten Hülsenabschnitts der Statorbuchse ein.

Der ersten Hülsenabschnitt der Statorbuchse ist zapfwellenartig und weist geeig neter Weise eine Kerbzahnung zur vorzugsweise lediglich formschlüssigen Ver bindung nach Art einer Kerbverzahnung oder aber auch zur form- und kraftschlüs sigen Verbindung der den Stator tragenden Statorbuchse mit dem Getriebege häuse auf. Hierzu weist dieses einen hohlzylindrischen Gehäuseabschnitt auf, in welchen der erste Hülsenabschnitt der Statorbuchse, vorzugsweise ohne oder nur mit möglichst geringer Einpresskraft, eingesetzt ist.

Unter einem „Formschluss“ oder einer „formschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden ins besondere verstanden, dass der Zusammenhalt der miteinander verbundenen Teile zumindest in einer Richtung durch ein unmittelbares Ineinandergreifen von Konturen der Teile selbst oder durch ein mittelbares Ineinandergreifen über ein zu sätzliches Verbindungsteil erfolgt. Das „Sperren“ einer gegenseitigen Bewegung in dieser Richtung erfolgt also formbedingt.

Unter einem „Kraftschluss“ oder einer „kraftschlüssigen Verbindung“ zwischen we nigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbe sondere verstanden, dass die miteinander verbundenen Teile aufgrund einer zwi schen ihnen wirkenden Reibkraft gegen ein Abgleiten aneinander gehindert sind. Fehlt eine diese Reibkraft hervorrufende „Verbindungskraft“ (d.h. diejenige Kraft, welche die Teile gegeneinander drückt, beispielsweise eine Schraubenkraft oder die Gewichtskraft selbst), so kann die kraftschlüssige Verbindung nicht aufrecht erhalten und somit gelöst werden.

Ist die Verbindung zwischen der den Stator bzw. dessen Grundkörper tragenden Statorbuchse und dem Getriebegehäuse form- und kraftschlüssig, so ist diese durch möglichst geringe Verformung des Gehäusematerials im Bereich des hohl zylindrischen Getriebegehäuseabschnitts hergestellt. Hierdurch ist - ebenso wie bei der formschlüssigen Verbindung zwischen der Statorbuchse und dem Getrie begehäuse - die Einpresskraft möglichst gering bzw. weitgehend reduziert.

Die Nutkastenisolierung ist zweckmäßigerweise aus zwei Kunststoffformteilen ge bildet, die einen Ringabschnitt mit daran angeformten halbschalenförmigen Spu lenträgern aufweist, die sich radial (sternförmig) erstrecken und deren Anzahl der jenigen der Statorzähne entspricht. Diese beiden Nutkastenisolierungsteile werden an den beiden Stirnseiten des Stators auf dessen Statorgrundkörpers aufgesetzt, so dass die halbschalenförmigen Spulenträger die Statorzähne zumindest teil weise axial (in Axialrichtung) über- bzw. umgreifen und die Statornuten zwischen den Statorzähnen kastenartig entsprechend zumindest teilweise auskleiden. Auf diese Nutkastenisolierung wird die Drehfeldwicklung aufgebracht, so dass diese gegenüber dem Statorgrundkörper elektrisch isoliert ist.

Die Nutkastenisolierungsteile können dabei vorzugsweise identisch sein, so dass die Herstellung mittels eines einfachen Werkzeugs ermöglicht und besonders auf wandsarm ist. Bei dieser Variante ist das Ringelement als separates Teil, vorzugs weise ebenfalls als Kunststoffspritzteil, bereitgestellt. Das Ringelement weist dann geeigneter Weise an dessen dem Fügelement abgewandten, der Nutkastenisolie rung zugewandten Stirnseite ein Positionier- und/oder Drehsicherungselement auf, welches in eine Fügenut (Axialnut) der Nutkastenisolierung, vorzugsweise form- schüssig, eingreift. Alternativ kann das Ringelement an eines der Nutkastenisolie rungsteile angeformt sein, was wiederum dessen Positionierung und Halterung an der Nutkastenisolierung vereinfacht. In vorteilhafter Ausgestaltung erstreckt sich das jeweilige Fügeelemente des Rin gelements axial, also bezogen auf die Motor- oder Wellenachse des Elektromotors in Axialrichtung. Die zum jeweiligen Fügeelemente korrespondierende Fügekontur der Statorbuchse erstreckt sich geeigneter Wiese ebenfalls axial und in den zapf- wellenartigen ersten Flülsen- oder Buchsenabschnitt der Statorbuchse hinein. Ins besondere durchsetzt die Fügekontur den ersten Hülsen- oder Buchsenabschnitt der Statorbuchse in Axialrichtung vollständig.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des jeweiligen Fügeelements weist dieses frei- endseitig ein Haken- oder Clipselement auf, welches in eine korrespondierende Rastöffnung des hohlzylindrischen Gehäuseteils oder -abschnitts des Getriebege häuses eingreift. Zusätzlich oder alternativ ist in der Fügekontur des ersten Hülse nabschnitts der Statorbuchse eine radial erhabene Rastkontur vorgesehen, wel che in einem Vormontagezustand des Ringelementes auf der Statorbuchse in ei- ner ersten Rast- oder Clipsverbindung und insbesondere auch im Fügezustand der Statorbuchse im hohlzylindrischen Gehäuseteil des Getriebegehäuses in vom ringelementseitigen Fügeelement, insbesondere von dessen freiendseitigem, vor zugsweise keilförmigen, Haken- oder Clipselement, hintergriffen ist. In dieser Endposition des Stators im Getriebegehäuse ist vorzugsweise eine zweite Rast- oder Clipsverbindung hergestellt. Um hierbei eine einfache und zu verlässige Montage des Stators zu erreichen, weist die radial erhabene Rastkontur geeigneter Weise eine schräge Anlagekontur für das ringelementseitige Fügeele ment, insbesondere für dessen freiendseitiges, vorzugsweise keilförmiges, Haken- oder Clipselement, auf. Zusätzlich oder alternativ weist das hohlzylindrische Ge häuseteil des Getriebegehäuses im Bereich einer Eintritts- oder Einstecköffnung für die Statorbuchse mit daran in der ersten Rast- oder Clipsverbindung gehalte nem Ringelement eine Einlaufschräge für das ringelementseitige Fügeelement, insbesondere für dessen freiendseitiges, vorzugsweise keilförmiges, Haken- oder Clipselement, auf. Hierdurch kann die Anordnung aus Statorbuchse und Stator grundkörper sowie Ringelement und Nutkastenislolierung mit bereits hergestellter erster Rast- oder Clipsverbindung in das Getriebgehäuse eingesetzt werden, wo bei geeigneterWeise das jeweilige ringelementseitige Fügeelement radial einwärts ausweicht und in der Endposition unter Herstellung der zweiten Rast oder Clipsverbindung radial ausfedert.

In zweckmäßiger Ausgestaltung weist das Ringelement einen Führungskranz mit einer Anzahl von axial verlaufenden und/oder einer Anzahl von in einem Winkel schräg zur Mittelachse verlaufenden Aufnahmenuten zur Aufnahme von Wick lungsabschnitten, Statorwicklungsenden, Spulen- oder Phasenanschlüssen auf. Der Schräg- oder Neigungswinkel beträgt zwischen 20° und 70°, insbesondere zwischen 30° und 60°, vorzugsweise zwischen 40° und 50°, besonders bevorzugt zwischen 45° und 50°. In dieser Ausführungsform übernimmt das Ringelement eine Doppelfunktion, nämlich die (radiale, axiale) Lagepositionierung des Stators und die Führung dessen Statorwicklungsenden bzw. Spulen- oder Phasenan schlüsse.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Bereitstellung des Ringelementes als separates Teil oder als Formteil der Nut kastenisolierung des Stators dessen Halterung bzw. Positionierung im Getriebege häuse unter Vermeidung oder zumindest erheblicher Reduzierung von Einpress kräften zuverlässig gesichert ist.

Ein zuverlässiger Positionsschutz des Stators in dessen axialer und radialer Lage innerhalb des Getriebegehäuses wird hierbei vorteilhaft erreicht durch die Form schluss- oder Form- und Kraftschlussverbindung zwischen der als Statorträger so wie Wellenlagerung und Wellenführung der Antriebs- bzw. Rotorwelle dienenden Statorbuchse und dem Getriebegehäuse einerseits und der Form- oder Stoff schlussverbindung zwischen dem Ringelement und der Nutkastenisolierung des Stators bzw. dessen Statorgrundkörpers.

Die vorteilhaft zusätzliche Verclipsung oder Verrastung des Ringelementes mit der Statorbuchse (erste Rast- oder Clipsverbindung) einerseits und derjenigen mit dem Getriebegehäuse andererseits (zweite Rast- oder Clipsverbindung) stellen in einfacher und zuverlässiger Weise einen besonders sicheren Schutz gegen ein Verdrehen und eine ungewollte Längsverschiebung des Stators bereit. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 in perspektivischer Darstellung die Antriebsvorrichtung mit einem Ge triebegehäuse (Antriebsgehäuse) und darin aufgenommenem Elektro motor zum Antrieb einer Seiltrommel als Abtriebselement eines Fens terhebers eines Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 in einer Darstellung gemäß Fig. 1 die Antriebsvorrichtung mit Blick auf den eingesetzten Elektromotor bei entnommenem (Motor-)Gehäusede- ckel sowie ohne Seiltrommel und ohne Rotor,

Fig. 3 in einer Explosionsdarstellung die Antriebsvorrichtung mit dem Elektro motor in einer Vormontageposition vor dem Einführen in das Antriebs gehäuse mit Blick in das Getriebegehäuse auf der der Fig. 1 gegen überliegenden Gehäuseseite bei entnommenem (Elektronik-) Gehäuse deckel,

Fig. 4 in einer Explosionsdarstellung eine als Träger (Statorträger) eines Statorgrundkörpers dienende Statorbuchse mit einem zapfwellenartigen Flülsenabschnitt mit Axialnuten als Fügekonturen und ein Ringelement mit zwei mit Rast- oder Clipshaken ausgeführten Fügeelementen,

Fig. 5 in einer Explosionsdarstellung die Statorbuchse mit aufgesetztem Rin gelement und eine Nutkastenisolierung mit zwei gleichen (identischen) Nutkastenisolierungsteilen für die Stator- bzw. Drehfeldwicklung des Stators bzw. dessen Statorgrundkörpers, Fig. 6 in perspektivischer Darstellung die in Fig. 5 dargestellte Anordnung aus Statorbuchse, Ringelement und zweiteiliger Nutkastenisolierung (zwei teilige Variante aus Nutkastenisolierungsteil und Ringelement),

Fig. 7 in perspektivischer Darstellung eine Variante mit an ein Nutkastenisolie rungsteil angeformtem Ringelement (einteilige Variante aus Nutkas tenisolierungsteil und Ringelement),

Fig. 8 in einer Darstellung gemäß Fig. 3 die Antriebsvorrichtung mit Elektro motor im Getriebegehäuse ohne Motorelektronik mit Blick in eine Rastausnehmung (Öffnung) einer Verrastung (Verclipsung) des Rin gelementes im Getriebegehäuse,

Fig. 9 in einer Schnittdarstellung entlang der Linie IX-IX in Fig. 8 die Verras tung (Verclipsung) des Ringelementes bei entspannten Rast- bzw. Clipshaken der Fügeelemente des Ringelements,

Fig. 10 in einer Schnittdarstellung einen Bereich einer Einstecköffnung im Ge triebegehäuse mit einer Einlaufschräge und mit einer Auslaufschräge an einer radial erhabenen Rastkontur in der Fügekontur (Füge-, Axial nut) der Statorbuchse als schräge Anlagekontur für das jeweilige Fü geelement des Ringelements,

Fig. 11 in einer Darstellung gemäß Fig. 10 die Anordnung mit einem der Fü geelemente des Ringelements in einer Position während des Ein schiebe- oder Einsteckvorgangs des Stators in das Getriebegehäuse, und Fig. 12 in einer Schnittdarstellung entlang der Linie Xll-Xll in Fig. 8 die Anord nung mit dem Stator (der Anordnung) in der Endmontageposition.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszei chen versehen.

Die Fig. 1 und 2 zeigen in perspektivischer Darstellung eine elektromotorische An triebsvorrichtung 1 mit einem Getriebe- oder Antriebsgehäuse 2, in den ein Elekt romotor 3 in Außenläuferausführung eingesetzt ist. Flierzu weist das Getriebege häuse 2 eine Gehäuseöffnung (Einschuböffnung) 4 auf, über welche der Elektro- motor 3 in das Getriebegehäuse 2 einführbar bzw. eingesteckt ist. Der Elektromo tor 3 treibt über ein (nicht sichtbares) Getriebe ein Abtriebselement 5 an, welches im Ausführungsbeispiel eine Seiltrommel für ein Zugseil eines Fensterhebers ei nes Kraftfahrzeugs ist. Ein Anschlussstecker 6 mit Anschlussleitungen 7 zur Strom- und Spannungsversorgung der als Verstellantrieb des Kraftfahrzeugs die- nenden Antriebsvorrichtung 1 sowie zum Zuführen und/oder Ausleiten von Steuer- bzw. Sensorsignalen wird in eine gehäuseseitigen Anschlussaufnahme 8 einge steckt. Das Getriebe der Antriebsvorrichtung 1 ist ein 90°-Umlenkgetriebe, insbesondere ein Schneckengetriebe, dessen Schneckenrad über einen Antriebs- oder Wellen zapfen 9 das Abtriebselement 5 antreibt. Eine gehäuseseitige Entlüftungsöffnung 10 wird mit einer gas- und/oder flüssigkeitsundurchlässigen Membran 11 abge- deckt. Die Gehäuseöffnung 4 ist von zwei Anschlussdomen 12 für die Befestigung (Schraubbefestigung) eines Gehäusedeckels 13 flankiert. Hierzu wird der Gehäu sedeckel 13 mittels in den Anschlussdomen 12 aufgenommenen Schrauben 14 am Antriebsgehäuse 2 und dort im Bereich der Gehäuseöffnung 4 befestigt. Ein Wellenzapfen 15 einer Antriebswelle (Rotor- oder Motorwelle) 16 ist beispiels- weise auch im Gehäusedeckel 13 an einer Lagerstelle 17 gelagert oder sitzt dort lediglich ein.

Mit Blick auch auf die Fig. 3 weist der Elektromotor 3 einen Stator 18 und einen aus Permanentmagneten 19 gebildeten Rotor 20 auf. Der Stator 18 trägt eine nachfolgend einfach als Wicklung bezeichnete Stator- oder Drehfeldwicklung 21. Die Wicklung 21 ist auf eine Nutkastenisolierung 23 aufgebracht, welche einen in Fig. 12 teilweise sichtbaren Statorgrundkörper 18a mit sternförmig angeordneten Statorzähnen 24 einfasst. Im Ausführungsbeispiel weist der Stator 18 neun (9) Statorzähne 24 auf, von denen in Fig. 3 lediglich ein Statorzahn 24 bezeichnet ist.

Die Permanentmagnete 19 des Rotors 20 sind in einem topfartigen Gehäuse (Ro torgehäuse) 25 innenwandseitig angeordnet. Das Gehäuse 25 ist, beispielsweise über einen Wellenzapfen, mit der Antriebswelle 16 drehfest verbunden und rotiert somit innerhalb des Gehäuses 2 bzw. des Gehäusedeckels 13 um den im Getrie- begehäuse 2 feststehenden Stator 18 des als Außenläufermotor ausgeführten bürstenlosen Elektromotors 3. Die Rotorwelle 16 trägt eine nicht dargestellt Schnecke, welche im Montagezustand mit einem (nicht sichtbaren) Schneckenrad des Getriebes kämmt. Auf der Rotorwelle 16 kann ein magnetischer Signalgeber (Polrad) sitzen, der zur Bestimmung bzw. Ermittlung der Drehzahl und der Dreh- richtung der Antriebswelle 16 mit einem Magnetsensor, beispielsweise mit einem Hall-Sensor, berührungslos zusammenwirkt. Innerhalb des Antriebsgehäuses 2 befindet sich eine mit elektronischen und/oder elektrischen Bauelementen 26 bestückte Leiterplatte 27 einer Motorelektronik 28. Der Innenraum 2b des Getriebegehäuses 2 ist über eine Gehäuseöffnung 2a zu gänglich, welche mittels eines (nicht dargestellten) Gehäusedeckels im Anschluss an die Montage des Getriebes und der Motorelektronik 28 inklusive der Leiter platte 27 verschlossen wird. Im Anschluss an die Montage der Leiterplatte 27 wird der Elektromotor 3 über die Gehäuseöffnung 4 in das Getriebegehäuse 2 einge schoben, eingeführt bzw. eingesteckt. Die Leiterplatte 27 ist - bezogen auf die ein gezeichnete Axialrichtung A und Radialrichtung R - zur Antriebswelle (Motorwelle) 16 radial beabstandet im Antriebsgehäuse 2 montiert.

Im Zuge des Einführens des Elektromotors 3 in das Getriebegehäuse 2 erfolgt eine Steck- oder Fügeverbindung von Phasen- oder Spulenanschlüssen 29 der Wicklung (Drehfeld- oder Statorwicklung) 21 des Elektromotors 3 mit Anschluss- aufnahmen 30 der Leiterplatte 27 innerhalb des Getriebegehäuses 2. Hierzu sind die Spulen- oder Phasenanschlüsse 29 in eine radial orientierte Fügeposition ver bracht.

Wie nachfolgend anhand der Figuren 4 bis 6 näher erläutert, ist der Stator 18 mit dessen von der Nutkastenisolierung 23 eingefassten Statorgrundkörper 18a und der aufgebrachten Wicklung 21 auf einer als Träger (Statorträger) dienenden Statorbuchse oder Statorhülse 31 in bestimmungsgemäßer Position gehalten. Da bei ist bereits eine Verdrehsicherung gegen ein Verdrehen in Umfangsrichtung U und eine axiale Verschiebsicherung in einer Axialrichtung A hergestellt. Hierzu weist die Statorbuchse 31 in einem ersten Hülsen- oder Buchsenabschnitt 31a eine Axialnut als (korrespondierende) Fügekontur 32 auf, in welcher ein Fügeele ment 33 eines Ringelements 34 einsitzt. Dieses ist zudem zur Führung der Spu len- oder Phasenanschlüsse 29 in deren radiale Fügeposition ausgebildet. Fig. 4 zeigt die als Träger (Statorträger) des Statorgrundkörpers 18a dienende Statorbuchse 31 mit dem zapfwellenartigen (ersten) Hülsenabschnitt 31a mit Axi alnuten als Fügekonturen 32 und das Ringelement 34 mit zwei als Rast- oder Clipshaken ausgeführten Fügeelementen 33 in einer Vormontageposition. Der zapfwellenartige erste Hülsenabschnitt 31a ist außenumfangsseitg mit einer Kerbzahnung 31c versehen. Mit dieser wird bei in das Getriebegehäuse 2 einge setztem Elektromotor 3 dessen fester Sitz in einem hohlzylindrischen Gehäuseab schnitt 2c (Figuren 9 und 12) mittels einer form- oder form- und kraftschlüssigen Verbindung zwischen der Statorbuchse 32 und dem Getriebegehäuse 2 herge stellt. Die im ersten Hülsen- oder Buchsenabschnitt 31a der Statorbuchse 31 vor gesehene Axialnut als (korrespondierende) Fügekontur 32 weist vorteilhafterweise eine radial erhabene Rastkontur 32a (Figuren 10 bis 12) auf. Anstelle der Kerb zahnung 31c kann am Hülsenabschnitt 31a auch eine ein- oder zweiseitige Ab- plattung vorgesehen sein.

Über die Statorbuchse 31 und hierzu durch deren zentrale Lageröffnung 35 ist im auch in Fig. 12 gezeigten Endmontagezustand des Elektromotors 3 im Getrie begehäuse 2 die mit dem Rotor 20 drehfest verbundene Antriebswelle 16 geführt.

Im in Fig. 5 gezeigten Montagezustand des Ringelementes 34 auf der Stator buchse 31 , wenn das Ringelement 34 entsprechend dem nicht näher bezeichne- ten strichlinierten Doppelpfeil entlang eines zweiten Hülsen- oder Buchsenab schnitts 31b der Statorbuchse 31 auf diese aufgeschoben ist, hintergreift das rin- gelementseitige Fügeelement 33 mit einem freiendseitig vorgesehenen, keilförmi gen Haken- oder Clipselement 33a die radial erhabene, statorbuchsenseitige Rastkontur 32a unter Herstellung einer ersten Rast- oder Clipsverbindung 36a. Hierdurch ist das Ringelement 34 in dessen bestimmungsgemäßer Position auf der Statorbuchse 31 gegen Verdrehen und gegen eine Längsverschiebung (radial, axial) gesichert.

Wie auch in Verbindung mit Fig. 6 ersichtlich ist, dient die Statorbuchse 31 auch als Träger (Statorträger) der Nutkastenisolierung 23. Die Nutkastenisolierung 23 weist einen die Statorbuchse 31 im Bereich deren zweiten Hülsenabschnitt 31b umgreifenden Ringabschnitt 37 auf, an welchen eine der Anzahl der Statorzähne 24 entsprechende Anzahl an halbschalenförmigen, sich radial erstreckenden Spu lenträgern 38 angeformt sind. Diese über- oder umgreifen die Statorzähne 24 zumindest bereichsweise in Axialrichtung A und kleiden die zwischen den Statorzähnen 24 gebildeten, nicht näher bezeichneten Statornuten kastenartig aus. Die Nutkastenisolierung 23 weist bei der in den Figuren 5 und 6 gezeigten Ausfüh rung (zweiteilige Variante aus Nutkastenisolierungsteil 23 und Ringelement 34) zwei gleiche, vorzugsweise identische Nutkastenisolierungsteil 23a, 23b auf.

Diese weisen wiederum im Ringabschnitt 37 eine Füge- oder Axialnut 39 auf. In diese greift ein an der der Nutkastenisolierung 23 zugewandten Stirnseite des Rin- gelements 34 vorgesehenes haken- oder zapfenförmiges Positionier- und/oder Drehsicherungselement 40 (formschlüssig) ein. Flierdurch ist das entsprechende Nutkastenisolierungsteil 23a mittels des Ringelementes 34 gegen Verdrehen auf der Statorbuchse 31 gesichert und in der bestimmungsgemäßen Position ange ordnet (gelagert). Da zwischen den Nutkastenisolierungsteilen 23a, 23b der Statorgrundkörper 18a des Stators 18 und hierbei in die von den Spulenträgern 38 gebildeten Zahnräume 41 die hier nicht dargestellten Statorzähne 24 aufgenom men sowie diese mit der Wicklung 21 versehen sind, ist der Stator 18 mit der An ordnung aus Nutkastenisolierung 23, Statorgrundkörper 18a und Wicklung 21 ins gesamt verdrehsicher und in eine Axialrichtung A axial gesichert auf der Stator- buchse positionssicher gehalten.

Die Nutkastenisolierung 23 und dabei insbesondere deren Spulenträger 38 dienen zur elektrischen Isolierung der unter Zwischenlage der Nutisolierung 23 auf die Statorzähne 24 gewickelten Spulen, die mittels der Motorelektronik in Stern- oder Dreieckschaltung zur Drehfeld- oder Statorwicklung 21 elektrisch miteinander ver bunden sind bzw. werden. Die bei dieser Variante im Hinblick auf eine einfache und kostensparende Fertigung (Herstellung) vorteilhaft identischen Nutkasteniso lierungsteile 23a, 23b sind - wie in Fig. 6 deutlich erkennbar - gegeneinander ver dreht bzw. spiegelverkehrt (umgekehrt deckungsgleich) auf die Statorbuchse 31 aufgesetzt.

Fig. 7 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Variante mit an eines der Nutkas tenisolierungsteile 23a, 23b angeformtem Ringelement 34 (einteilige Variante aus Nutkastenisolierungsteil 23a und Ringelement 34). Hierbei kann die Anordnung aus Nutkastenisolierungsteil 23a und Ringelement 34 als Zwei-Komponenten- Kunststoffteil (2K-Teil) ausgeführt sein. Dies ist für ein Heißverstemmen der in Ausnehmungen oder Nuten 42 des Ringelementes 34 einliegenden Phasen- oder Spulenanschlüsse 29 vorteilhaft. Die Ausnehmungen oder Nuten 42, von denen einige axial und einige unter einem Winkel von bevorzugt (45 ± 5)° schräg verlau fend orientiert sind, sind in einen mit dem Ringelement 34 einteiligen (einstücki gen) Führungskranz 43 eingebracht. Fig. 8 zeigt in einer zu Fig. 3 ähnlichen Darstellung die Antriebsvorrichtung 1 bei aus dem Getriebegehäuse 2 entnommener Leiterplatte 27 und ohne Motorelektro nik 28 mit über die Gehäuse- oder Einschuböffnung 4 in das Getriebegehäuse 2 eingesetztem Elektromotor 3 in dessen Endposition mit Blick in eine Rastausneh mung (Rastöffnung) 44 einer Verrastung (Verclipsung) des Ringelementes 34 im Getriebegehäuse 2. Fig. 9 zeigt diesen Montagezustand in einer Schnittdarstel lung entlang der Linie IX-IX in Fig. 8.

Wie in den Figuren 9 und 12 vergleichsweise deutlich erkennbar ist, sind die zuei nander um 180° versetzt angeordneten Fügeelemente 33 des Ringelementes 34 mit deren freiendseitigen Rast- oder Clipshaken (Haken- oder Clipselemente) 33a in entsprechend korrespondierenden, einander gegenüberliegenden Rastausneh mungen (Rastöffnung) 44 verrastet (verclipst).

Fig. 10 zeigt in einer Schnittdarstellung den Öffnungsbereich einer Einstecköff- nung 45 des hohlzylindrischen Gehäuseabschnitts 2c des Getriebegehäuses 2 mit einer Einlaufschräge 46 und mit einer schrägen, gegen die der Motor- oder Wel lenachse des Elektromotors 3 bzw. dessen Antriebswelle entsprechenden Mittelli nie M radial einwärts geneigten Anlagekontur 47 als Auslaufschräge in der Axial nut als Fügekontur 32 der Statorbuchse 31 für das jeweilige Fügeelemente 33 des Ringelements 34 zu dessen Verdrehsicherung.

Die statorbuchsenseitige Anlagekontur 47 ist derart bemessen, dass das keilför mige Hakenelemente 33a des jeweiligen Fügeelements 33 und die gehäuseseitige Einlaufschräge 46 gemäß den in Fig. 11 veranschaulichten gestrichelten Linien Li und L2 zueinander parallel ausgerichtet sind. Hierdurch ist es ermöglicht bzw. si chergestellt, dass die Statorbuchse 31 mit dem in der ersten Rast- oder Clipsver bindung 36a gefügten Ringelement 34 über die Einstecköffnung 45 in den hohlzy lindrischen Gehäuseabschnitts 2c des Getriebegehäuses 2 eingesteckt werden kann. Hierbei kann aufgrund beispielsweise einer entsprechenden Freilassung zwischen dem Fügeelement 33, insbesondere dessen keilförmigen Hakenelement 33a, und dem Nutboden der Fügekontur 32 das Fügeelement 33 freiendseitig bzw. dessen Hakenelement 33a radial einwärts in Richtung der strichpunktiert veran schaulichten Mittelachse (Wellenachse) M ausweichen.

In der in Fig. 12 gezeigten Endposition ist der Stator 18 mit dessen Anordnung aus der Statorbuchse 31 , dem Ringelement 34, dem Statorgrundkörper 18a, der Nut kastenisolierung 23 und der Wicklung 21 in einer zweiten Rast- oder Clipsverbin dung 36b formschlüssig im Getriebgehäuse 2 fixiert und in der bestimmungsgemä ßen radialen und axialen Lage zuverlässig gesichert. Hierbei federt das jeweilige ringelementseitige Fügeelement 33 unter Herstellung der zweiten Rast- oder Clipsverbindung 36b radial in die entsprechende gehäuseseitige Rastausnehmung 44 aus.

Für einen besonders sichere Halterung des Stators 18 im Getriebegehäuse 2 dient die Kerbzahnung 31c am ersten Hülsen- oder Buchsenabschnitt 31a der Stator buchse 31. Dabei kann eine Kerbverzahnung der Statorbuchse 31 mit dem hohl zylindrischen Gehäuseabschnitt 2c des Getriebegehäuses 2 lediglich durch Form schluss oder auch durch Form- und Kraftschluss hergestellt sein, indem die Kerbzahnung 31c im Rahmen eines Pressvorgangs mit möglichst geringen Ein presskräften möglichst wenig Wandungsmaterial im Bereich des hohlzylindrischen Gehäuseabschnitt 2c verdrängt.

Zusammenfassend wiest die Antriebsvorrichtung 1 ein Getriebegehäuse 2 mit da rin montiertem bürstenlosen Elektromotor 3 in Außenläuferausführung auf, der mit einem Getriebe koppelbar oder gekoppelt und mittels einer Motorelektronik 28 an gesteuert ist, wobei der Elektromotor 3 einen Stator 18 und einen um diesen umlaufenden Rotor 20 aufweist, der mit einer Antriebswelle 16 verbunden ist, wel che durch eine Statorbuchse 31 geführt ist, die einen ersten Hülsenabschnitt 31a zur drehfesten Halterung der Statorbuchse 31 im Getriebegehäuses 2 und einen zweiten Hülsenabschnitt 31b aufweist, auf den eine die Statorzähne 24 in Axial richtung A zumindest teilweise umgreifende Nutkastenisolierung 23 aufgesetzt ist, und wobei auf den zweiten Hülsenabschnitt 31 b der Statorbuchse 31 ein Ringele ment 34 aufgesetzt ist, welches zwischen dem ersten Hülsenabschnitt 31a und der Nutkastenisolierung 23 angeordnet ist und mindestens ein Fügeelement (33) aufweist, welches in eine korrespondierende Fügekontur 32 der Statorbuchse 31 eingreift.

Die beanspruchte Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausfüh rungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus im Rahmen der offenbarten Ansprüche abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen. Insbe sondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungs beispielen beschriebenen Einzelmerkmale im Rahmen der offenbarten Ansprüche auch auf andere Weise kombinierbar, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen.

Zudem kann die beschriebene Lösung nicht nur in dem speziell dargestellten An wendungsfall zum Einsatz kommen, sondern auch in ähnlicher Ausführung bei an deren Kraftfahrzeug-Anwendungen, wie zum Beispiel bei Tür- und Heckklappen systemen, bei Fensterhebern, bei Fahrzeugschlössern, bei verstellbaren Sitz- und Innenraumsystemen sowie bei elektrischen Antrieben, Steuerungen, Sensoren und deren Anordnung im Fahrzeug. Bezugszeichenliste

1 Antriebsvorrichtung

2 Getriebe-/Antriebsgehäuse 2a Gehäuseöffnung

2b Innenraum

2c Gehäuseabschnitt

3 Elektromotor

4 Gehäuse-/Einschuböffnung 5 Abtriebselement

6 Anschlussstecker

7 Anschlussleitung

8 Anschlussaufnahme

9 Antriebs-/Wellenzapfen 10 Entlüftungsöffnung

11 Membran

12 Anschlussdom

13 Gehäusedeckel

14 Schraube 15 Wellenzapfen

16 Antriebs-/Motor-/Rotorwel le

17 Lagerstelle

18 Stator

18a Statorgrundkörper 19 Permanentmagnet

20 Rotor

21 Stator-/Drehfeld-/Wicklung

23 Nutkastenisolierung

24 Statorzahn 25 Rotor-/Gehäuse

26 Bauelement

27 Leiterplatte

28 Motorelektronik 29 PhaserWSpulenanschluss

30 Anschlussaufnahme

31 Statorbuchse/-hülse

31a erster Hülsen-/Buchsenabschnitt 31b zweiter Hülsen-/Buchsenabschnitt 31c Kerbzahnung

32 Fügekontur/Axialnut 32a Rastkontur

33 Fügeelement 33a Flaken-/Clipselement

34 Ringelement

35 Lageröffnung

36a erste Rast-/Clipsverbindung 36b zweite Rast-/Clipsverbindung 37 Ringabschnitt

38 Spulenträgern

39 Füge-/Axialnut

40 Positionier-/Drehsicherungselement

41 Zahnraum 42 Ausnehmung(Nut

43 Führungskranz

44 Rastausnehmung/-öffnung

45 Einstecköffnung

46 Einlaufschräge 47 Anlagekontur

A Axialrichtung M Mittellinie/Motor-/Wellenachse R Radialrichtung U Umfangsrichtung