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Title:
ENGINE-TRANSMISSION UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/071908
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an engine-transmission unit, comprising an eccentric toothed transmission that is driven by a rotary drive (3). Said eccentric toothed transmission has an eccentric (8), an eccentric wheel (10) that is rotationally mounted on said eccentric, and a driver (15). Said driver (15) interacts with the eccentric wheel (10) by means of meshing in sections. The inventive unit also comprises at least one guide-pin (22), which interacts with the eccentric wheel (10), guarantees the eccentric movement of said eccentric wheel (10) and prevents the eccentric wheel (10) from twisting. According to the invention, the eccentric toothed transmission is located in a free construction area of the rotary drive (3).

Inventors:
MOSKOB FRANK (DE)
Application Number:
PCT/DE1999/004044
Publication Date:
November 30, 2000
Filing Date:
December 18, 1999
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
MOSKOB FRANK (DE)
International Classes:
F16H1/32; H02K7/116; (IPC1-7): F16H1/32; H02K7/116
Domestic Patent References:
WO1999039114A11999-08-05
Foreign References:
US5479058A1995-12-26
DE19729620A11998-01-15
US4228698A1980-10-21
DE19618248C11997-10-16
DE19618248C11997-10-16
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Claims:
Ansprüche
1. MotorGetriebeEinheit mit einem von einem Drehantrieb (3) angetriebenen Exzenterzahnradgetriebe, das einen Ex zenter (8), ein auf diesem drehbar gelagertes Exzenter rad (10) und einen Mitnehmer (15) aufweist, wobei der Mitnehmer (15) durch abschnittsweises Ineinandergreifen mit dem Exzenterrad (10) zusammenwirkt, weiterhin mit mindestens einem mit dem Exzenterrad (10) zusammenwir kenden Führungsbolzen (22), der die Exzenterbewegung des Exzenterrades (10) gewährleistet sowie eine unerwünschte Verdrehung des Exzenterrades (10) verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß das Exzenterzahnradgetriebe in einem freien Bauraum des Drehantriebs (3) angeordnet ist.
2. MotorGetriebeEinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Exzenterzahnradgetriebe von einem Rotor (3) des Drehantriebs umgeben ist.
3. MotorGetriebeEinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Führungs bolzen (22) auf einem Gehäuseteil (20) angeordnet ist, das den freien Bauraum vom Drehantrieb trennt.
4. MotorGetriebeEinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Führungs bolzen (22) in eine vorzugsweise kreisförmige Aussparung (24) am Exzenterrad (10) ragt.
5. Exzenterzahnradgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die lichte Weite der Aussparung (24) im Ex zenterrad (10) der zweifachen Exzentrizität des Exzenters (8) entspricht.
6. MotorGetriebeEinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Gehäuseteil (20) meh rere Führungsbolzen (22) vorzugsweise symmetrisch um das Exzenterrad (10) angeordnet sind.
7. MotorGetriebeEinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, da$ das Exzenterrad (10) eine Innen verzahnung (11) aufweist.
8. MotorGetriebeEinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (15) eine AuSen verzahnung (14) aufweist.
9. MotorGetriebeEinheit nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb ein elektronisch kommutierter Motor ist.
10. MotorGetriebeEinheit nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (8) di rekt am Rotor (3) angeformt ist.
Description:
Motor-Getriebe-Einheit Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Motor-Getriebe-Einheit mit einem von einem Drehantrieb angetriebenen Exzenterzahnradgetriebe nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Zur Drehzahlreduzierung von Stellmotoren mit einer Anker- drehzahl von etwa 7000 Umdrehungen pro Minute werden häufig Schneckengetriebe eingesetzt. Diese Schneckengetriebe, die von Elektromotoren angetrieben werden, zeichnen sich dadurch aus, daß sie eine Selbsthemmung von der Abtriebsseite her aufweisen. Wegen des zur Erzielung ausreichender Drehmomente notwendigen großen Übersetzungsverhältnisses, beispielsweise zum Antrieb als Fensterheber oder eines Schiebedaches in ei- nem Kraftfahrzeug, sind die Außenabmessungen eines aus Motor und nebenliegend angeordneten Getriebe bestehenden Verstell- motors beträchtlich.

Andere Getriebearten sind beispielsweise aus der DE 196 18 248 bekannt, die in sogenannten Trommelmotoren Verwendung finden. Diese Trommelmotoren weisen ein rohrför- miges Motorgehäuse auf, die einen Trommelanker mit nachfol- gend angeordnetem Exzenterzahnradgetriebe umfassen. Die Ver- wendung von Exzenterzahnradgetrieben ist vorteilhaft, weil

sie bei sehr kompakten Abmessungen eine Selbsthemmung und einen einfachen Aufbau aufweisen. Gegenüber den bekannten Schneckengetrieben ist das Exzenterzahnradgetriebe ver- gleichsweise toleranzunempfindlich, da alle rotierenden Tei- le auf einer Achse gelagert sind.

Die Anordnung des Exzenterzahnradgetriebes bei dem in der DE 196 18 248 beschriebenen Trommelmotor ist jedoch so ge- troffen, daß auch bei dieser Motor-Getriebe-Einheit ver- gleichsweise große Abmessungen vorliegen. Sie eignet sich nicht für Anwendungsgebiete mit stark beschränktem Montage- raum, beispielsweise für Schiebedächer oder für Fensterhe- bersysteme in Kraftfahrzeugen.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Motor-Getriebe-Einheit mit den Merkma- len des Hauptanspruchs hat den Vorteil einer äußerst hohen Kompaktheit, weil das Exzenterzahnradgetriebe in einem frei- en Bauraum des Drehantriebs angeordnet ist. Durch die Inte- gration des Getriebes in den Antrieb wird die Baulänge der Einheit erheblich reduziert und kann im Vergleich zu deren Durchmesser sehr klein gewählt werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Integration des Getriebes liegt darin, daß während des Betriebs auftretende Unwuchtkräfte am Exzenterrad sehr einfach und genau durch entsprechende Gegengewichte am Drehantrieb auszugleichen sind.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der Motor-Getriebe-Einheit nach dem Hauptanspruch möglich.

Eine besonders kompakte Bauweise der Motor-Getriebe-Einhei_ wird erreicht, wenn das Exzenterzahnradgetriebe vom Rotor des Drehantriebs umgeben ist. Dabei wird der Innendurchmes- ser des Rotors so groß gewählt, daß das Getriebe innerhalb dieses Durchmessers Platz findet. Das Getriebe läßt sich so- mit vollständig in den Antrieb einsetzen und man erreicht eine besonders vorteilhafte, flache Ausführung.

Vorteilhaft ist weiterhin, wenn der mindestens eine Füh- rungsbolzen, der die Exzenterbewegung des Exzenterrades ge- währleistet und eine unerwunschte Verdrehung des Exzenterra- des verhindert, auf einem Gehäuseteil angeordnet ist, das den freien Bauraum des Drehantriebs von dem Drehantrieb trennt. Damit können auch die Führungsbolzen, die für den Betrieb des Exzenterzahnradgetriebes notwendig sind und das Exzenterrad in vorteilhafter Weise führen, in die Motor- Getriebe-Einheit integriert werden.

Wenn dieser mindestens eine Führungsbolzen in eine vorzugs- weise kreisförmige Aussparung am Exzenterrad ragt, dann wird die Exzenterbewegung des Exzenterrades gewährleistet, gleichzeitig jedoch eine Verdrehung des Exzenterrades ver- nindert.

Entspricht die lichte Weite der vorzugsweise kreisförmigen Aussparung im Exzenterrad der zweifachen Exzentrizität des Exzenters, dann kann sich der mindestens eine Führungsbolzen an der Wandung der Aussparung abwälzen und der gewünschte Führungseffekt wird in optimaler Weise ermöglicht.

Vorteilhaft ist weiterhin, wenn auf dem Gehäuseteil mehrere Führungsbolzen symmetrisch um das Exzenterrad angeordnet sind. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß eine gleichmäßige Abtriebsdrehzahl durch mindestens drei im Win- kel von 120° zueinander versetzte Bolzen erreicht wird. Er-

höht man die Anzahl der Bolzen weiter, dann verbessert sich nicht nur der Gleichlauf der Motor-Getriebe-Einheit sonl. ern es werden auch die im Betrieb wirkenden Kräfte und somit die mechanischen Belastungen gleichmäßig auf die einzelnen Bol- zen verteilt.

Das abschnittsweise Ineinandergreifen des Exzenterrades mit dem Mitnehmer wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß das Exzenterrad eine Innenverzahnung und der Mitnehmer eine Außenverzahnung aufweist.

In einer besonders vorteilhaften Variante ist der Drehantrieb ein elektronisch kommutierter Motor.

Ist der Exzenter weiterhin direkt an den Rotor angeformt, dann lassen sich beide Bauteile in vorteilhafter Weise einstückig herstellen.

Zeichnung In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfin- dungsgemäßen Motor-Getriebe-Einheit dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen Figur 1 eine Motor-Getriebe-Einheit im Längsschnitt, Figur 2 den vergrößerten Bereich II aus Figur 1 und Figur 3 eine Darstellung verschiedener Betriebszustände.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfin- dungsgemäßen Motor-Getriebe-Einheit zeigt einen Elektromotor mit einem Exzenterzahnradgetriebe, das eine Achse 1 auf- weist, welche in einem Gehäuseboden 2 drehfest befestigt

ist. Auf der Achse 1 ist ein Drehantrieb mit einem Rotor 3 drehbar angeordnet, der durch Sp-llen 4 des Elektromotors an- getrieben wird. Die Spulen 4 sind in einem zylindrischen Ge- häuseabschnitt 5 innenliegend angeordnet, wobei an dem Ge- häuseabschnitt _ auch der Gehäuseboden 2 befestigt ist. Auf der dem Gehäuseboden 2 gegenüberliegenden Seite am Gehäuse- abschnitt 5 ist ein Gehäuseteil 6 in Form eines Deckels mit einer zentralen Öffnung 7 fest angebracht. Durch diese zen- orale Öffnung 7 ragt das dem Gehäuseboden 2 abgewandte Ende der Achse 1.

Der Gehäuseabschnitt 5, der Gehäuseboden 2 und der Deckel 6 bilden ein Motorengehäuse, in dessen Inneren der auf der Achse 1 drehbare Rotor 3 angeordnet ist, der mit einem sich entlang der Mittelachse 9 axial erstreckendem Exzenter 8 mit einer Exzenterachse 8a versehen ist. Auf dem Exzenter 8 ist ein Exzenterrad 10 drehbar gelagert, welches mit einer In- nenverzahnung 11 versehen ist.

Die Innenverzahnung 11 des Exzenterrades 10 greift ab- schnittsweise in eine Außenverzahnung 14 eines Mitnehmers 15 ein, der drehbar auf der Achse 1 gelagert und mit Befesti- gungsmitteln 15 axial befestigt ist. Der Mitnehmer 15 ragt durch das Gehäuseteil 6 hindurch aus dem Motorengehäuse her- aus und ist in diesem Bereich für den Getriebeausgang mit einer weiteren Au$enverzahnung 17 versehen.

Die Ausführung des in Figur 1 dargestellten Drehantriebs 3 bewirkt, daß innerhalb des Drehantriebs 3 ein freier Bauraum entsteht, in den das Exzenterzahnradgetriebe integriert ist.

Der Antrieb und das Getriebe sind auf der gemeinsamen Achse 1 gelagert.

Zur räumlichen Trennung des freien Bauraums vom Motorenbe- reich ist ein Getriebegehäuseteil 20 vorgesehen, auf dem die

Führungsbolzen 22 für das Exzenterrad 10 fest angeordnet sind. Die Führungsbolzen 22 ragen in Aussparungen 24, die kreisförmig ausgeführt und in das Exzenterrad 10 eingearbei- tet sind.

Die Merkmale, die den Führungsbolzen 22 betreffen, sind der besseren Übersichtlichkeit halber noch einmal in vergrößer- ter Darstellung in Figur 2 dargestellt. In dieser Figur 2 sind wie in allen anderen Figuren die gleichen Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In den Figuren 3a bis c sind drei verschiedene Betriebsposi- tionen des Exzenterzahnrades dargestellt. Zum Verständnis dieser Figuren sei noch einmal kurz die prinzipielle Wir- kungsweise eines Exzenterzahnradgetriebes erläutert.

Durch das in den Spulen 4 der Figur 1 induzierte Magnetfeld dreht sich der Rotor 3 um die Achse 1, die mit dem Gehäuse- boden 2 drehfest verbunden ist. Durch die Drehung des Rotors 3 dreht sich auch der Exzenter 8 um die Achse 1.

Das auf dem Exzenter 8 drehbar gelagerte Exzenterrad 10 wür- de sich mit seiner Innenverzahnung 11 an der Außenverzahnung des Mitnehmers 15 abwälzen, kann selbst aber-bedingt durch die Führung der Führungsbolzen 22-keine Drehung um sich selbst ausführen. Somit wälzt sich der ebenfalls drehbar mit der Achse 1 verbundene Mitnehmer 15 mit seiner Verzahnung 14 auf der Innenverzahnung 11 ab. Durch dieses Abwälzen des Mitnehmers 15 in dem Exzenterrad 10 erzielt man eine Unter- setzung der Drehbewegung des Mitnehmers 15, die über die Au- ßenverzahnung 17 des Mitnehmers 15 weitergeleitet wird.

Das Exzenterrad 10 vollführt folglich eine Kreisbewegung, die von den Führungsbolzen 22 gestattet wird, weil die Füh-

rungsbolzen 22 in den kreisförmigen Aussparungen 24 des Ex- zenterrades 10 geführt sind.

Wenn der Durchmesser der kreisförmigen Aussparungen 24 im Exzenterrad 10 der zweifachen Exzentrizität des Exzenters 8 entsprechen, dann können sich die Führungsbolzen 22 in idea- ler Weise an der Innenfläche der kreisförmigen Aussparungen 24 abwälzen. Dies ermöglicht das Abwälzen des Mitnehmers 15 in dem Exzenterrad 10, was in den Figuren 3a bis c bei für die drei verschiedenen Positionen bei jeweils 0°, 120° und 240° dargestellt ist.

Die erfindungsgemäße Motor-Getriebe-Einheit ist natürlich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, entscheidend ist, daß das Exzenterzahnradgetriebe in den freien Bauraum des Antriebs integriert ist, womit eine be- sonders flache und kompakte Bauweise erreicht wird.