CN102570693B - 具有改善的轴向轴承的电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有改善的轴向轴承的电机，包括电枢轴（8）、至少一个用于承受沿电枢轴（8）轴向（X‑X）定向的力的滚动轴承（4）以及圆柱形的外壳（2），电枢轴（8）穿过该外壳并且在该外壳的外圆周上布置滚动轴承（4），其中所述圆柱形的外壳（2）具有开槽（3；30）。

Description

具有改善的轴向轴承的电机

技术领域

本发明涉及一种具有改善的轴向轴承的电机。

背景技术

在电机中、例如在具有蜗轮蜗杆传动装置或者螺旋齿轮传动装置的驱动马达中，如其用在汽车中的舒适性驱动装置（电动的车窗升降器、电动的座椅调节器等）中一样，可以通过传动装置中的方向改变部分地形成作用到电枢轴上的非常大的轴向力。在此，最大的轴向力尤其出现在抱死情况下。出现在电枢轴上的轴向力通常借助于单排的滚动轴承来承受。所述滚动轴承是批量产品，相对于其它电枢轴单个部件来说却是最贵的电枢轴部件。根据最大出现的轴向力，也必须相应地使用足够尺寸的滚动轴承。如果出现800N以上的轴向力，那么必须使用具有8mm内直径的滚动轴承来代替其它常规的6mm的内直径。然而由此，最大的轴向力也影响电枢轴的尺寸，该电枢轴就必须具有相应更大的外直径，然而其中对于有待传递的扭矩以及弯曲力矩来说要过度设计所述电枢轴的尺寸。然而这种过度设计也会引起其它的电枢部件的增大，例如摩擦片组、换向器、其它滑动轴承以及螺杆的螺杆直径。也必须增大包围电枢部件的部件，例如尤其是永磁体、电刷架和极靴。

然而，由此产生了电机的不希望的更多的成本以及更大的重量和不希望的结构增加。此外，更大的滑动轴承直径以及更大的螺杆直径使得电机的机械效率变差。

发明内容

相应地，按本发明的具有权利要求1所述特征的电机具有以下优点，即一方面只需要很小的结构空间，尤其具有很小的轴直径并且另一方面仍然可以通过滚动轴承承受更高的轴向力。由此，按本发明也可以保持电机的较小的重量并且不必使用比功能条件所需的材料更多的材料。这按本发明通过以下方法实现，即使用开了槽的外壳，其中电机的电枢轴穿过开了槽的外壳并且该开了槽的外壳实现了轴的直径与滚动轴承的内直径脱离关系。由此可以以惊人简单的方式使用具有更大承载量的滚动轴承，而不必增大电机的其它部件、尤其是电枢轴。在此，非常简单并且成本低廉地提供以及装配所述开了槽的外壳。

从属权利要求示出了本发明的优选改进方案。

特别优选所述开槽在外壳中连续地从外壳的第一端部到第二端部。进一步优选地将所述开槽构造成直线形的，由此确保了简单并且成本低廉的可制造性。作为替代方案，所述开槽也可以不是直线形的，例如S形或者其它波浪形的。在特别简单的制造中，所述开槽平行于轴的轴向设置。作为替代方案，所述开槽也可以相对于轴的轴向倾斜地定向。

根据本发明的另一优选设计方案，所述外壳优选在一个端部上具有径向向外突出的凸缘。由此，尤其可以构成用于滚动轴承的脏物阻挡件，方法是该突出的凸缘部分或者完全在轴承端侧上遮盖滚动轴承。在此，所述凸缘沿径向的高度优选大于轴承厚度的一半，从而尤其遮盖滚动轴承的内环和外环之间的轴承中间空间。

为了快速并且简单的装配，优选在滚动轴承与外壳之间设置压连接并且/或者在外壳和电机的轴之间设置压连接。为了特别紧凑的结构，所述外壳优选在其至少一个端部上沿轴向靠在电机的其它部件上，尤其靠在电枢组或换向器上并且接触所述其它部件。

优选在所述外壳的外圆周上布置其它部件、尤其电机的换向器。由此，例如可以在外壳上设置预装配的结构组，包括其它部件以及滚动轴承。

所述电枢轴特别优选地具有凹槽，优选环绕地具有凹槽，其中外壳的变型的材料布置在凹槽中用于形状配合地连接外壳和电枢轴。由此，外壳可以可靠地固定在电枢轴上。在此特别优选地在电枢轴中设置两个凹槽，其相邻于外壳的轴向端部。

为了将外壳进一步可靠地固定在电枢轴上，该外壳优选具有材料突起部分，该材料突起部分靠在滚动轴承的内环的端侧上并且防止外壳在轴上滑动。

所述外壳优选由扁平带借助于滚压方法制成。在此，该扁平带尤其具有较小尺寸公差的优点。此外，开槽的外壳尤其可以在连续开槽中成本低廉地进行制造并且不用切削加工。此外，根据使用目的也可以用各种各样的材料并且对扁平带进行涂层。此外，如此制造的外壳对于轴的尺寸公差或者说形状公差来说不敏感并且相对于可能的在装配时会出现在轴上的损坏来说非常坚固。

按本发明的电机尤其用作汽车中的舒适性驱动装置，例如电动的车窗升降器、电动的座椅调节器、可电动操作的活动车顶。

附图说明

下面参照附图对本发明的实施例进行详细描述。附图中示出：

图1是根据本发明的第一实施例的开了槽的外壳的示意性透视图，

图2是图1的外壳在装配的状态下位于电机的电枢轴上的示意性剖视图，

图3是根据本发明的第二实施例外壳位于电枢轴上的示意性剖视图，以及

图4是根据本发明的第三实施例的开了槽的外壳的示意性透视图。

具体实施方式

下面参照图1和2详细描述具有按本发明第一优选实施例的开了槽的外壳的电机。

如尤其从图1中看到的，外壳2具有圆柱形的基体20，在该基体上环绕的凸缘21一体地成形在外壳的轴向端部上。该凸缘21从基体20沿径向向外设置。所述外壳2由扁平带材料借助于滚压过程进行制造。此外，该外壳2还包括直线形的开槽3，该槽从外壳2的一个轴向端部延伸到另外的轴向端部。由此，第一实施例的外壳2沿轴向X-X完全开槽。

图2示出了外壳2位于电机的电枢轴8上的装配状态。在此，外壳2借助于压连接固定在电枢轴8上。为了额外的可靠性，外壳2在电枢轴8上还通过形状配合的连接11进行固定。为此，在电枢轴8中设置环绕的凹槽9并且借助于滚压或者压印方法形成外壳2，从而将外壳材料23压入所述凹槽9中。由此，在外壳2的外圆周上形成环绕的压印25。作为替代方案，也可以仅仅压入几个凹处，例如三个凹处。在所述外壳2的外圆周行布置滚动轴承4，该滚动轴承的一个轴向端部靠在径向向外突出的凸缘21上并且其另外的轴向端部借助于外壳材料中与压印25相邻的环绕的材料突起部分24沿轴向进行固定。

在此，所述环绕的凸缘21与外壳2的外侧之间具有高度H，从而通过凸缘21遮盖内环5与外环6之间的轴承中间空间14。所述凸缘21具有大于滚动轴承的厚度D一半的径向高度H。由此可以防止脏物、例如刷子脱落物进入滚动轴承4的内部。

所述实施例的滚动轴承4是凹槽球轴承，其中在滚动轴承4与外壳2的外圆周之间还可以额外地设置压连接。如进一步从图2中所看到的，还将换向器10直接布置在外壳2的轴向的端侧26上，更确切地说是直接布置在径向的凸缘21上。由此，尤其沿着电枢轴8的轴向X-X实现紧凑的结构。

由此，通过开了槽的外壳2的按本发明的设置可以如此设计电枢轴8的直径，使得电枢轴8的直径可以具有由功能引起的所需的最小的直径。开了槽的外壳2的使用现在实现了电枢轴8的外直径与滚动轴承4的选择的分离。按本发明现在可以设置具有更大直径以及增加的承载量的滚动轴承4用于承受电机上的轴向力，而不必由此增加电机的其它部件，尤其除了电枢轴之外的摩擦片组、换向器、螺杆直径或者其它轴承的直径。此外，也不必增加电枢轴8的围绕的部件，例如永磁体、电刷架或者极靴。由此可以根据本发明通过设置开了槽的外壳2形式的脱耦元件以惊人简单的并且成本便宜的方式提供具有很小尺寸的并且承受滚动轴承4上较大轴向力的电机。

下面参照图3详细描述具有按本发明第二实施例的外壳2的电机。在此，相同的或者说功能相同的部件用与第一实施例中相同的附图标记表示。

第二实施例基本上相应于第一实施例，其中如从图3中看出，在第二实施例中在开了槽的外壳2上没有设置凸缘。取而代之，滚动轴承4的固定借助于形状配合的第一连接11以及形状配合的第二连接111实现。该形状配合的第一连接11和在第一实施例中设置的一样，其中外壳材料23压入电枢轴8中的凹槽9中并且还设置了用于轴向固定滚动轴承4的材料突起部分24。所述形状配合的第二连接111以与形状配合的第一连接11相同的方式进行构造，其中在电枢轴8中第二凹槽109中压入第二外壳材料123并且在外壳2的外侧上设置第二压印125以及用于轴向固定滚动轴承4另外的端侧的第二材料突起部分124。由此，不仅设置了外壳与电枢轴8之间形状配合的连接，而且在滚动轴承4的两个轴向端部上设置了外壳2与滚动轴承4之间形状配合的连接。

图4示出了按本发明第三实施例的外壳2。与第一实施例不同的是，该第三实施例的外壳2具有直线形的开槽30，然而该开槽相对于轴向轴线X-X以角度α设置。由此，尤其可以实现外壳2与电枢轴8之间更好的传力连接。

对于所有所描述的实施例要注意的是，外壳2和电枢轴8之间或者说外壳2与滚动轴承4之间的连接也可以分别仅仅借助于压配合实现，而不用滚压的压印25。也可以沿轴向延长所述外壳2，并且在外壳上布置电机的额外的部件。由此，尤其可以形成例如由轴向轴承、换向器和外壳组成的可预装配的组件。

Claims (9)

1.电机，包括

-电枢轴（8），

-至少一个用于承受沿电枢轴（8）的轴向（X-X）定向的力的滚动轴承（4），以及

-圆柱形的外壳（2），电枢轴（8）穿过该外壳并且在该外壳的外圆周上布置滚动轴承（4），

-其中所述圆柱形的外壳（2）具有开槽（3；30），

-所述外壳（2）中的开槽（30）相对于电枢轴（8）的轴向（X-X）倾斜地设置，

-其中，所述外壳由扁平带借助于滚压方法制成。

2.按权利要求1所述的电机，其特征在于，所述开槽（3；30）连续地从外壳（2）的第一端部设置到第二端部并且/或者所述外壳（2）中的开槽（3；30）构造成直线形的。

3.按上述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述外壳（2）在一个端部上具有径向向外突出的凸缘（21）。

4.按权利要求3所述的电机，其特征在于，所述凸缘（21、27）的沿径向的高度（H）大于滚动轴承（4）的厚度（D）的一半。

5.按权利要求1所述的电机，其特征在于，在滚动轴承（4）和外壳（2）之间设置压连接和/或在外壳（2）与电枢轴（8）之间设置压连接。

6.按权利要求1所述的电机，其特征在于，所述外壳（2）在其至少一个端部上沿轴向（X-X）靠在电机的换向器（10）上。

7.按权利要求1所述的电机，其特征在于，在外壳（2）的外圆周上布置电机的换向器。

8.按权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电枢轴（8）具有凹槽（9），其中变形的外壳材料（23）压入所述凹槽（9）中用于外壳（2）和电枢轴（8）之间形状配合的连接，从而将外壳（2）沿轴向（X-X）固定在电枢轴（8）上。

9.按权利要求1所述的电机，其特征在于，所述外壳（2）具有至少一个材料突起部分（24），该材料突起部分靠在滚动轴承（4）的内环（5）的端侧上。