CN101278463A - 具有防转轴承元件的驱动单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种驱动单元(10)和用于生产这样的驱动单元的方法,尤其用来调整汽车的移动部件,单元具有一个驱动轴(12),它借助于至少一个轴承元件(22)支承在一个外壳(24)里,此外壳具有一个下外壳部分(26)和一个上外壳部分(28),它们可以径向向着驱动轴(12)连接起来,其中轴承元件(22)设计成滑动轴承衬套(38),它形状配合刚性连接地嵌入外壳(24)的一个对应轴承座(30)里用于形成在圆周方向(33)防转装置(42)。
Description
技术背景
发明涉及一种按照独立权利要求所述类型的驱动单元,尤其用于调整汽车的运动部件以及一种生产这样的驱动单元的方法,单元具有一个驱动轴,它借助于至少一个轴承元件支承在一个外壳里。
由DE 10352240 A1已知有一种电动机,其外壳由二个半外壳组成,它们可以径向向着电枢轴装配。电枢轴和另一个传动轴这里借助于轴承元件装入在第一个半外壳里。在轴的一种这样的径向装配中通常通过一个径向压紧力阻止轴承元件的旋转。径向压紧力必须如此地大,以至于相应的摩擦力大于轴承元件的始动力矩。由于压紧力的大小通过轴承元件的防转动装置来规定,因此轴的精确的径向定位证实为很困难的,这是因为它同样也受到压紧力很大的影响。
发明内容
按照本发明的具有独立权利要求所述特征的驱动单元和制造方法的优点在于:由于防转动装置成型于轴承元件上,因此轴承元件形状配合连接地嵌入外壳的一个对应轴承座里。因此通过在轴承元件和外壳之间在圆周方向上的形状配合连接阻止了轴承元件的旋转。因此完全可以与防转装置无关地调整作用在轴承元件上的径向压紧力。因此可以借助于压紧力通过第二个外壳部分使轴很精确地定位。
通过在从属权利要求中所述的措施得出了在独立权利要求中所述特征的扩展和改进的设计方案。如果为了使轴承元件防转在这元件上作为形状配合连接部成型有一种具有多边形线(Polygonzug)的几何形状作为外周边或者一种对应的外轮廓,那么因此就可以很简单地制成一种与轴承座的可靠的形状配合连接。多边形几何形状例如优选设计成四边形,它嵌入轴承座的一个相应的U-形凹座里。通过这种形状配合连接可以完全不采用附加的固定元件,如张紧或者夹紧盘,因此可以更快和成本更经济地制成驱动单元。通过滑动轴承衬套与多边形几何体设计成一体那就在制造轴承元件时就无需什么附加费用了。
如果使形状配合连接的防转装置在轴承元件上成型在其轴向端部,那么这样就并不妨碍滑动轴承衬套装入外壳的轴承座里。根据作用于轴承元件上的力矩可以在滑动轴承衬套上在一个或在二个轴向端上成型出多边形几何体。
有利的是:轴承元件设计成球形帽轴承(Kalattenlager),因为这种轴承可以承受来自不同方向的径向力并在装配和运行时平衡驱动轴的偏转。通过应用含有润滑剂的烧结材料,轴在其整个使用寿命中都良好滑动地被支承。
为了不影响球冠(Kalotte)的功能,并且还使它能够平衡驱动轴的偏转,形状配合连接的防转装置的外直径小于球冠的最小外直径。因此可以使轴承元件的防转性脱离于轴的轴承结构的真正功能。
为了接收多边形几何体,轴承座具有一个防转动部位,防转装置可以插入在这部位里。防转动部位可以很有利地与轴承座一起直接设计成与下外壳部分成一体,其例如可以借助于塑料压注法制成。
为使轴承元件在其装配时能够很方便地插入到对应的轴承座里,多边形几何体在装配后的状态下每个防转装置只用正好二个面或棱贴靠在轴承座的防转动部位上,其中这二个面相互形成一个夹角,防转动部位的二个相应的对置面形状配合连接地作用在其上。多边形几何体优选设计成四边形,该四边形则贴靠在防转动部位的二个对置面上,这二个对置面相互形成约90°的夹角。
若轴承座直接成型于下外壳部分里,那么可以将轴承元件简单地在装配第二个外壳部分时压入到轴承座里。为此可以在第二个外壳部分里例如成一体地成型出一个突出部分,该突出部分在装配状态下直接贴靠在球冠面上。
为了在径向装配这装有轴的轴承元件时使这轴承元件自动进入正确的转动位置,防转动部位具有一个引入部。轴承元件形状配合连接的防转装置可以在这引入部上滑动并通过径向的装配力转动,因此它构成了一种具有防转动部位的形状配合连接。
通过驱动单元的按照发明的制造方法可以使轴承元件无需附带构件地在一个装配过程中可靠地径向固定并同时防止转动。通过自动达到的(selbstfindend)防转动使轴承元件自动地在其正确地径向定位时防止转动。
在安装轴承元件时可以完全与轴承元件的表面上的摩擦力无关地调整压紧力用于使轴承元件径向定位,这种摩擦力按照现有技术应该阻止轴承元件的转动。
附图说明
附图中表示了按照发明的装置的一个实施例并在以下的说明中对此详细叙述。附图所示为:
图1:驱动单元在其装配前的视图;
图2:一个装配完成后的驱动单元的剖视图。
具体实施方式
图1中表示了一个作为驱动单元10的电动机10,其中电枢轴11设计成驱动轴12。驱动轴12通过一个支承于该轴上的电枢14被驱动并借助于一个输出元件16(它例如设计成蜗杆20)将转矩传递给一个未详细示出的汽车的可运动部件。驱动轴12借助于轴承元件22支承设置在一个外壳24里,这外壳具有一个下外壳部分26和一个上壳部分28。下外壳部分26例如由塑料制成,在下外壳部分里成型有一个轴承座30,可以将轴承元件22在相对于驱动轴12的径向方向上装入这轴承座里。轴承元件22具有一个球冠34,其拱形表面35与轴承座30的内壁36相接触。球冠34作为滑动轴承衬套38例如由一种烧结材料组成,该衬套可旋转地接纳驱动轴12。在滑动轴承套38的轴向端40上设有一个形状配合连接的防转装置42,该装置设计成多边形几何体44。多边形几何体44在此实施例中设计成四边形46,其中四个面48近似地相互布置成大约90°的夹角。面48通过圆弧半径51相互连接,这种圆弧半径使轴承元件22更容易进入轴承座30里。形状配合连接的防转装置42的最大直径50小于滑动轴承套38的最小外径52。轴承座30具有一个防转动部位54,在装配轴承元件22之后轴承元件的防转装置42形状配合连接地嵌入到这防转动部位里。防转动部位54具有对置面49,在装配轴承元件22之后多边形几何体44的表面48贴靠在对置面49上。
图2表示了装配后状态下的驱动单元10,因此轴承元件22的防转装置42形成一种与轴承座30的防转动部位54的形状配合连接。此处例如只是正好二个相邻的表面48贴靠在对应的对置面49上。在四方形46的实例中表面48和对置表面49分别大致形成一个大约90°的夹角。四边形46的第三和第四个表面48’此处并没有贴靠在对置面49上,而与对置面49’有一个距离,以便使防转装置42更容易进入到防转动部位54里。为此目的防转部位54也具有一个引入部58,多边形几何体44沿此引入部滑动到防转动部位54里用于形成一种形状配合连接。滑动轴承套38被上外壳部分28的突出部分60压向轴承座30的内壁36。
为了装配驱动单元10使轴承元件22首先推移到驱动轴12上并与这驱动轴一起在径向方向32上装入到下外壳部分26的轴承座30里。滑动轴承套38的表面35贴靠在轴承座30的对应内表面36上。在装入形状配合连接的防转装置42时其在引入部58上滑动进入防转动部位54里。如果表面48在装入时并不平行于对置面49,那么防转装置42连同滑动轴承套38在圆周方向33上旋转,直至表面48,49近似平行地对准而且轴承元件22完全进入到轴承座30里。这二个夹有角47的表面48和对应的对置面49相对于驱动轴12布置,从而使它们在轴承元件22完全压入时形成一种形状配合连接。由于在表面48’和对置面49’之间的间距56避免了在装入时发生防转装置42的歪斜。因此为可靠地找出多边形几何体44的旋转位置并不需要附加的装配步骤。接着将上外壳部分28置于下外壳部分26上并与之连接,因此突出部分60就在滑动轴承套38上,尤其是球冠34上施加一个压紧力62,而且这球冠压入到轴承座30里用于实现驱动轴12的径向定位。
应该注意:关于在附图中和说明中提及的实施例各个特征都可以相互有多种多样的组合可能。因此例如可以使形状配合连接的防转装置42的具体成型结构有变化,其方法是将多边形几何体44例如设计成三边形、五边形或六边形。但防转装置42也可以具有一个拱形的周边,例如一个椭圆形,它同样也与相应的防转动部位54形成一种形状配合连接。表面48与对应的对置面49不必设计成展开的(ausgedehnt)表面,而是也可以例如通过边棱代替。形状配合连接优选由二个表面48构成,它们相互布置成大约90°角47。然而也可以有二个以上的面48以不同的角度47形成一个与防转动部位54的对应对置面49的形状配合连接。本发明并不限于应用球形帽轴承34,而是也可以应用于其它的滑动轴承或者滚动轴承。
Claims (11)
1.驱动单元(10),尤其是用于调整汽车中的可运动部件,具有驱动轴(12),驱动轴借助于至少一个轴承元件(22)支承于外壳(24)里,该外壳具有下外壳部分(26)和上外壳部分(28),它们可以相对于驱动轴(12)径向接合起来,其特征在于,轴承元件(22)是滑动轴承套(38),它形状配合连接地嵌入外壳(24)的相应的轴承座(30)里用于在圆周方向(33)上形成防转装置(42)。
2.按权利要求1所述的驱动单元(10),其特征在于,所述防转装置(42)设计成多边形几何体(44),尤其是四边形(46),它一体地成型于滑动轴承套(38)上。
3.按权利要求1或2所述的驱动单元(10),其特征在于,所述形状配合连接的防转装置(42)布置在滑动轴承套(38)的一个或两个轴向端部上。
4.按上述权利要求之一所述的驱动单元(10),其特征在于,所述轴承元件(22)设计成球冠(34),它尤其是由烧结材料制成。
5.按上述权利要求之一所述的驱动单元(10),其特征在于,所述球冠(34)在其整个轴向伸展长度上具有比防转装置(42)的多边形几何休(44)的最大直径(50)更大的直径(52)。
6.按上述权利要求之一所述的驱动单元(10),其特征在于,所述轴承座(30)具有防转动部位(54),该防转动部位相对于圆周方向(33)构成与防转装置(42)的多边形几何体(44)的形状配合连接。
7.按上述权利要求之一所述的驱动单元(10),其特征在于,多边形几何体(44)只用两个表面(48)贴靠在防转动部位(54)的两个对应的对置面(49)上,其中这两个表面(48)尤其是夹一个大约90°的角(47)。
8.按上述权利要求之一所述的驱动单元(10),其特征在于,所述轴承座(30)设计成在下外壳部分(26)里的凹座(30),通过第二外壳部分(28)的突出部分(60)将轴承元件(22)压入该凹座里。
9.按上述权利要求之一所述的驱动轴(10),其特征在于,所述轴承座(30)在防转动部位(52)里具有引入部(58),该引入部使多边形几何体(44)在装配轴承元件(22)时自动地滑动到防转动部位(54)里。
10.制造尤其是按权利要求1至9中之一所述的驱动单元(10)的方法,该驱动单元具有至少一个下外壳部分(26)、上外壳部分(28)和驱动轴(12),驱动轴借助于至少一个轴承元件(22)支承在外壳部分(26,28)上,其特征在于以下的装配步骤:
-将至少一个轴承元件(22)套装到驱动轴(12)上,
-将轴承元件(22)和驱动轴(12)相对于该驱动轴径向装入到下外壳部分(26)的轴承座(30)里,
-根据轴承座(30)的成型结构使轴承元件(22)在径向插入时旋转,从而使成型于轴承元件(22)上的防转装置(42)相对于其圆周方向(33)来说形状配合连接地贴靠在轴承座(30)的相应的防转动部位(54)上,
-使上外壳部分(28)径向装到下外壳部分(26)上并与之连接,其中布置在上外壳部分(28)上的径向突出部分(60)将轴承元件(22)压入轴承座(30)里,用于使驱动轴(12)精确地定位。
11.按权利要求10所述的方法,其特征在于,防转动的功能与压紧力(62)无关地进行,该压紧力被施加在轴承元件(22)的球冠(34)上。
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