本發(fā)明涉及一種驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元具有：

-直流馬達，所述直流馬達包含與馬達軸連接的電樞、具有位于內(nèi)部的永磁體的極罐(Poltopf)、電刷載體和軸瓦；

-傳動裝置，所述傳動裝置具有傳動裝置殼體，在所述傳動裝置殼體中設(shè)置有與所述馬達軸和從動輪連接的傳動元件；和

-電插接器以及平行于所述馬達軸并且垂直于所述從動輪的軸線延伸的、具有電氣和電子器件的電路板。

背景技術(shù)：

從DE 10 2010 048 971A1中已知一種用于車窗升降機構(gòu)的馬達驅(qū)動單元，所述車窗升降機構(gòu)用于升高和降低機動車輛中的車窗玻璃，所述驅(qū)動單元包含直流馬達、由馬達軸驅(qū)動的蝸輪蝸桿傳動裝置和用于供給電流以及用于控制和調(diào)節(jié)直流馬達的控制模塊。直流馬達包括具有安裝在內(nèi)側(cè)的永久磁體的極罐和封閉極罐的打開的端部的、具有電刷的端部覆蓋件，所述電刷建立與換向器的滑動接觸以將電能傳輸?shù)街绷黢R達的電樞或電樞上。

馬達軸的遠端與蝸輪蝸桿傳動裝置的蝸桿連接，而在馬達軸上在端部覆蓋件和蝸桿之間設(shè)置有環(huán)形的、用于檢測電樞的位置的永久磁體，所述永久磁體與霍爾傳感器相對應(yīng)。蝸輪蝸桿傳動裝置包括傳動裝置殼體，所述傳動裝置殼體具有框狀的、在馬達側(cè)打開的殼體部分和連接在其上的、容納與蝸桿接合的蝸輪的殼體部分。

控制模塊包括固定在傳動裝置殼體的開口上的殼體，以及電路板與安裝在其上的霍爾傳感器，以及用于電流供給和信號傳輸?shù)倪B接器，所述殼體包含保持在極罐和傳動裝置殼體之間的第一區(qū)域和相鄰于第一區(qū)域的、位于極罐旁邊的第二區(qū)域，所述連接器具有固定在電路板上的接觸部和用于保持接觸部的絕緣的連接基部。電路板基本上平行于馬達軸并且垂直于蝸輪的軸線定向，固定在傳動裝置殼體的開口上并且設(shè)置在傳動裝置殼體的第一殼體部分中。

傳動裝置殼體的尺寸通過這兩個依次設(shè)置的用于容納電路板和蝸輪蝸桿傳動裝置的殼體部分的尺寸來確定。為了對馬達驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)空間限界，在蝸輪蝸桿傳動裝置的預(yù)設(shè)的傳動比和蝸輪的與所述傳動比關(guān)聯(lián)的直徑中，僅可減小容納電路板的第一殼體部分的尺寸。這又引起電路板的尺寸的減小從而引起在電路板上對于容納電氣和電子器件而言可用的面的減小。

在制造已知的馬達驅(qū)動單元時另一局限性在于，控制模塊的與傳動裝置殼體和極罐連接的殼體由多個部分組成從而需要耗費的制造和安裝。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，實現(xiàn)開始提到類型的驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元在外部尺寸小的情況下對于設(shè)置電氣構(gòu)件和電子構(gòu)件提供大的結(jié)構(gòu)空間以及可簡單且成本適宜地制造和安裝。

該目的根據(jù)本發(fā)明通過一種驅(qū)動單元實現(xiàn)，所述驅(qū)動單元具有：

-直流馬達，所述直流馬達包含與馬達軸連接的電樞、具有位于內(nèi)部的永磁體的極罐、電刷載體和軸瓦；

-傳動裝置，所述傳動裝置具有傳動裝置殼體，在所述傳動裝置殼體中設(shè)置有與所述馬達軸和從動輪連接的傳動元件；和

-電插接器以及平行于所述馬達軸并且垂直于所述從動輪的軸線延伸的、具有電氣器件和電子器件的電路板，

其中，

所述電刷載體、所述軸瓦和所述插接器組成構(gòu)件，所述構(gòu)件覆蓋所述傳動裝置殼體的垂直于所述馬達軸并且垂直于所述從動輪的軸線定向的開口并且設(shè)置在所述極罐和所述傳動裝置殼體的所述開口之間。

根據(jù)本發(fā)明的解決方案實現(xiàn)一種緊湊的驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元提供大的結(jié)構(gòu)空間用于設(shè)置電氣和電子構(gòu)件，以及可簡單且成本適宜地制造和安裝。特別地，通過驅(qū)動單元的多個功能部件與構(gòu)件的連接，能夠?qū)崿F(xiàn)成本降低和驅(qū)動單元相對于異物顆粒和濕氣的可靠封裝。

通過根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)件覆蓋的開口在此就垂直于馬達軸并且垂直于從動輪的軸線定向而言，所述開口垂直于馬達軸并且垂直于從動輪的軸線縱向延伸。

優(yōu)選地，構(gòu)件由形狀穩(wěn)定的塑料構(gòu)成，所述構(gòu)件具有環(huán)繞的、貼靠在傳動裝置殼體的開口的邊緣和極罐的邊緣上的密封面。尤其作為由塑料制造的注塑成型件的構(gòu)件即使是驅(qū)動單元的功能部件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜也能夠?qū)崿F(xiàn)無問題的制造并且借助于極罐和電插接器與傳動裝置殼體的密封濕氣的連接能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)固的安裝。由此形成連續(xù)的、不可分離的塑料部分，所述塑料部分能夠成本適宜地以注塑成型法制造。

在優(yōu)選的實施方式中，電路板與構(gòu)件連接并且與構(gòu)件和直流馬達的極罐形成可預(yù)先安裝的推入式模塊，所述推入式模塊可插入到傳動裝置殼體的開口中并且可與傳動裝置殼體連接。這借助于由電子裝置、電刷載體、電樞和極罐構(gòu)成的預(yù)先安裝的單元能夠?qū)崿F(xiàn)最終安裝，所述單元為了使驅(qū)動單元的運行準備就緒可在推入過程中插入到傳動裝置殼體中。

經(jīng)由多個分布式設(shè)置在構(gòu)件的環(huán)周上的固定部分，推入式模塊與包圍傳動裝置殼體的開口的殼體邊緣連接，使得對直流馬達的密封能夠經(jīng)由構(gòu)成共同的載體板的構(gòu)件借助于多個固定元件進行，所述構(gòu)件由電刷載體、軸瓦和電子插頭構(gòu)成。

在優(yōu)選的實施方式中，電路板相對于與從動輪連接的傳動元件平行錯開地定向并且局部地與傳動元件重疊。

通過電路板與傳動元件的重疊，對于電氣和電子器件實現(xiàn)了明顯更大的結(jié)構(gòu)空間，使得在驅(qū)動單元的外部尺寸緊湊的情況下提供許多空間用于容納電子裝置，所述電子裝置用于控制和調(diào)節(jié)直流馬達。根據(jù)另一特征，能夠使用SMD器件用于設(shè)置在電路板上的器件，由此能夠?qū)崿F(xiàn)更低的安裝成本并且由于電氣和電子器件在不焊接器件的連接線的情況下在電路板上的簡單固定能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)固的安裝，并且能夠簡單地將電刷載體的電構(gòu)件、例如抗干擾構(gòu)件、電容器或者壓敏電阻簡單地鋪設(shè)在電路板上。

在優(yōu)選的設(shè)計方案中，電路板具有平行于直流馬達的電樞伸展的電路板突出部，在所述電路板突出部上設(shè)置有傳感器，所述傳感器用于結(jié)合設(shè)置在直流馬達的電樞上的環(huán)形磁體來檢測電樞的旋轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速和/或旋轉(zhuǎn)方向。

電路板的平行于直流馬達的電樞的定向能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器直接在電樞傳感器磁體下方的最佳安置，所述傳感器優(yōu)選由霍爾傳感器、尤其由SMD霍爾傳感器構(gòu)成。

優(yōu)選地，電路板借助于力配合和形狀配合的接觸部-插接連接部與將電刷載體、軸瓦和插接器集成在一起的構(gòu)件電連接，其中接觸部-插接連接部由用于將設(shè)置在電路板上的電氣或電子器件與電刷載體連接的壓配合接觸部構(gòu)成，使得電路板經(jīng)由壓入接觸部機械地并且電地連接到將電刷載體、軸瓦和插接器集成在一起的構(gòu)件上，所述壓入接觸部不僅傳輸電子信號而且建立電壓供給、對電刷的接觸和接地連接。

為了附加地機械保護電路板與將電刷載體、軸瓦和插接器集成在一起的構(gòu)件的連接，所述構(gòu)件在背離電插接器的并且朝向電路板的一側(cè)上具有用于將電路板與構(gòu)件機械連接的插入式夾具。

為了實現(xiàn)高的傳動比從而為了使用具有緊湊的尺寸的高速旋轉(zhuǎn)的直流馬達，作為蝸輪蝸桿傳動裝置的傳動裝置構(gòu)成有蝸桿和與蝸桿接合的并且與從動輪連接的蝸輪，所述蝸桿與直流馬達的馬達軸連接。

附圖說明

本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式接下來示例性地參照圖中的附圖描述，其中相同的器件或者部件連續(xù)地設(shè)有相同的附圖標記。部件和特征的在附圖中示出的尺寸基本上為了視圖的概覽和清楚起見而選擇并且不一定是按比例的。附圖示出：

圖1示出具有直流馬達、傳動裝置和插接器的驅(qū)動單元的等距視圖；

圖2示出將電刷載體、軸瓦和插接器集成在一起的構(gòu)件的等距視圖；

圖3示出根據(jù)圖2的構(gòu)件的前視圖；

圖4和5示出由根據(jù)圖2和3的構(gòu)件和電路板組成的推入式模塊關(guān)于傳動元件從不同觀察方向觀察的等距視圖；

圖6和7示出根據(jù)圖4和5的插入到傳動裝置殼體中的推入式模塊與嵌入式馬達軸關(guān)于傳動裝置的蝸桿和渦輪的等距視圖；

圖8和9示出插入到傳動裝置殼體的開口中的推入式模塊的等距視圖；以及

圖10示出具有直流馬達、傳動裝置和插接器的驅(qū)動單元的前視圖。

具體實施方式

在圖1中以等距視圖示出的緊湊的驅(qū)動單元1包括直流馬達2、傳動裝置3和插接器41，所述插接器具有用于容納插頭的插接接觸部，所述插頭具有用于給直流馬達2供給電流并且與驅(qū)動單元1的電子器件連接的電流供給線路和電子裝置線路。直流馬達2具有極罐20、換向裝置和與馬達軸22連接的電樞21(圖3)，所述極罐具有位于內(nèi)部的永久磁體，所述換向裝置具有換向器23和電刷24、25。

傳動裝置2包括雙殼的傳動裝置殼體30，所述傳動裝置殼體具有：插入開口31；四個用于連接這兩個殼體殼的固定凸臺36；多個設(shè)置在傳動裝置殼體30內(nèi)部的傳動元件；具有從動輪33的從動軸32。插入開口31垂直于馬達軸22并且垂直于從動輪33的軸線縱向延伸。插入開口31在驅(qū)動單元1的安裝狀態(tài)中通過構(gòu)件4覆蓋，所述構(gòu)件構(gòu)成為結(jié)構(gòu)化的塑料板并且除了插接器41外還具有在圖2中示出的電刷載體40和用于支承直流馬達2的電樞21的軸瓦42。為了將構(gòu)件4與傳動裝置殼體30連接設(shè)有三個連接元件10、11、12，例如呈螺紋連接件形式的連接元件。直流馬達2的電樞21支承在極罐20的端側(cè)的軸承和軸瓦42的軸承開口43中。

構(gòu)件4以簡單的方式以塑料注塑成型法制造，使得即使是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也能夠集成到構(gòu)件4中。

圖2以等距視圖示出構(gòu)件4與集成到構(gòu)件4中的電刷載體40、插接器41和軸瓦42以及兩個插入式夾具91、92，所述插入式夾具用于定位在圖4至7中示出的電路板5并且用于將其機械連接，所述電路板用于容納電氣和電子器件6。多個與設(shè)置在電刷載體40中的電刷和接地電勢連接的接觸部-插接連接部71以及多個與插接器41的接觸部連接的接觸部-插接連接部72與電路板5的相應(yīng)金屬化的插入開口連接并且同時建立與電路板5的機械連接。作為接觸部-插接連接部71、72優(yōu)選的是具有有彈性的芯部和錫表面的壓配合接觸部，所述芯部和錫表面有彈性地插入到電路板5的通過銅層金屬化的鉆孔中。

在圖3中示出的構(gòu)件4的前視圖示出插接器、電刷載體40以及用于將構(gòu)件4與傳動裝置殼體30連接的固定法蘭120，插接器具有設(shè)置在其中的六個接觸部-插接連接部72，所述接觸部-插接連接部與接觸插頭的相應(yīng)的接觸襯套連接。構(gòu)件4的俯視圖在直流馬達的極罐被取下的情況下示出具有馬達軸22的電樞21、換向器23以及與電刷載體40連接的電刷容納部24、25。從圖4中還可見固定法蘭100和110，所述固定法蘭在傳動裝置殼體30上構(gòu)成用于與極罐20連接。

在圖4和5中從彼此相反的視圖中示出由構(gòu)件4和與構(gòu)件4連接的電路板5組成的推入式模塊7。

在電路板5上設(shè)置有多個電子器件6，所述電子器件優(yōu)選構(gòu)成為SMD構(gòu)件(表面安裝設(shè)備)，所述SMD構(gòu)件為了形成扁平組件借助于能焊接的連接面直接焊接到電路板5上。圖4和5的等距視圖除了電路板5與構(gòu)件4通過接觸部-插接連接部71、72引起的支撐性的電和機械連接外還示出設(shè)置用于定向和支承的插入式夾具91、92。如接下來根據(jù)圖7的等距視圖所詳細闡述的那樣，電路板5具有電路板突出部50，所述電路板突出部用于容納霍爾傳感器81(圖5)，所述霍爾傳感器用于檢測旋轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速或者旋轉(zhuǎn)方向，所述霍爾傳感器指向與馬達軸50連接的環(huán)形磁體82(圖7)。

如可從圖4和5的等距視圖中所得知的那樣，但是尤其如從接下來所闡述的圖6和7的等距視圖中所得知的那樣，電路板5設(shè)置在平行于傳動裝置3的構(gòu)成為蝸輪35的傳動元件的平面中并且與該傳動元件重疊，使得能夠相應(yīng)地使用大平面的電路板5用于容納多個電氣和電子器件6，而不必改變緊湊的驅(qū)動單元1的外部尺寸。

圖6和7以等距視圖在省略傳動裝置殼體的情況下圖解說明蝸輪35的通過電路板5引起的重疊部，所述等距視圖具有插入到構(gòu)件4的軸瓦42中的馬達軸22與固定在馬達軸上的、與蝸輪35嚙合的傳動裝置3的蝸桿34，所述電路板5垂直于構(gòu)件4的長度在所示出的實施例中僅通過傳動裝置3的從動軸32限界。但是重疊部的擴寬通過如下方式可以是毫無問題的：電路板5設(shè)有將從動軸32圍住的凹口，使得蝸輪35近似完全被重疊。

在圖6和7中等距示出的推入式模塊7為了安裝驅(qū)動單元1而插入到傳動裝置殼體30的開口31中并且經(jīng)由固定法蘭100、110和120借助于連接元件10、11、12與傳動裝置殼體30連接。

圖8以等距視圖示出在取下直流馬達的極罐的情況下與傳動裝置殼體30連接的構(gòu)件4和插入到電刷載體40中的電刷24、25以及從構(gòu)件4與傳動裝置殼體30的連接部中伸出的馬達軸22，而圖9示出在極罐20插到電刷載體40或軸瓦42上時完整的驅(qū)動單元1的等距視圖并且圖10示出所述完整的驅(qū)動單元的前視圖。

附圖標記列表

1 驅(qū)動單元

2 直流馬達

3 傳動裝置

4 構(gòu)件

5 電路板

6 電子器件

7 推入式模塊

10、11、12 連接元件

20 極罐

21 電樞

22 馬達軸

23 換向器

24、25 電刷

30 傳動裝置殼體

31 傳動裝置殼體的開口

32 從動軸

33 從動齒輪

34 蝸桿

35 蝸輪

36 固定凸臺

40 電刷載體

41 插接器

42 軸瓦

43 軸承開口

50 馬達軸

71、72 接觸部-插接連接部

81 霍爾傳感器

82 環(huán)形磁體

91、92 插入式夾具

100、110、120 固定法蘭