DE102006042594A1 - actuator - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellantrieb mit einem bürstenlosen Gleichstrommotor, mit einem Gehäuse, in dem eine Motorwelle 1 um eine Drehachse 8 drehbar gelagert ist, auf der ein Abtriebsrad fest angeordnet ist und die eine Rotorglocke 2 mit einem an ihrem Innenumfang radial umlaufenden Magnetring 3 trägt. Dabei umschließt der Magnetring 3 mit einem geringen Luftspalt 5 einen Stator 4, der eine Wicklung trägt und feststehend im Gehäuse angeordnet ist. In dem Gehäuse ist weiterhin eine zur Wicklung führende Ansteuerleitungen tragende Leiterplatte 7 angeordnet. Das Abtriebsrad und die Rotorglocke 2 sind zwischen zwei an dem Gehäuse angeordneten Lagern auf der Motorwelle 1 angeordnet, wobei eines der Lager zumindest ein Radiallager und das andere Lager ein Radial- und Axiallager ist.The The invention relates to an actuator with a brushless DC motor, with a housing, in which a motor shaft 1 is rotatably mounted about a rotation axis 8, on which a driven gear is fixedly arranged and the one rotor bell 2 with a radially encircling on its inner circumference magnetic ring. 3 wearing. there surrounds the magnetic ring 3 with a small air gap 5 a stator 4, who wears a winding and fixed in the housing is arranged. In the case is still carrying a leading to the winding drive lines Printed circuit board 7 is arranged. The output gear and the rotor bell 2 are between two on the case arranged bearings arranged on the motor shaft 1, wherein one the bearings at least one radial bearing and the other bearing a radial and thrust bearing is.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellantrieb mit einem bürstenlosen Gleichstrommotor, mit einem Gehäuse, in dem eine Motorwelle um eine Drehachse drehbar gelagert ist, auf der ein Abtriebsrad fest angeordnet ist und die eine Rotorglocke mit einem an ihrem Innenumfang radial umlaufenden Magnetring trägt, wobei der Magnetring mit einem geringen Luftspalt einen Statur umschließt, der eine Wicklung trägt und feststehend im Gehäuse angeordnet ist, sowie mit einer im Gehäuse angeordneten, zur Wicklung führende Ansteuerleitungen tragenden Leiterplatte.The The invention relates to an actuator with a brushless DC motor, with a housing, in which a motor shaft is rotatably mounted about a rotation axis, on an output gear is fixedly arranged and a rotor bell carries with a radially encircling on its inner circumference magnetic ring, wherein the magnetic ring encloses a stature with a small air gap, the wears a winding and fixed in the housing is arranged, and arranged with a housing in the winding premier Control lines carrying circuit board.
Bei derartigen Stellantrieben ist es bekannt die Motorwelle im Bereich der Rotorglocke zu lagern, während das Abtriebsrad an einem freiragenden Teil der Motorwelle angeordnet ist. Die Befestigung und die Drehmomentübertragung erfolgt über Verschraubungen des Gleichstrommotors mit dem Gehäuse. Dadurch ergibt sich der Abstand der Lagerung zum Abtriebsrad mit einer großen Toleranzkette, was zu störenden Geräuschen insbesondere bei einem Lastwechsel führt.at Such actuators, it is known the motor shaft in the area store the rotor bell while arranged the output gear on a free-floating part of the motor shaft is. The attachment and the torque transmission via screw connections of the DC motor with the housing. This results in the Distance of the bearing to the driven wheel with a large tolerance chain, what to disturbing sounds especially during a load change leads.
Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Stellantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der nur geringe Betriebsgeräusche erzeugt.task The invention is therefore an actuator of the aforementioned To create kind, which produces only low operating noises.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abtriebsrad und die Rotorglocke zwischen zwei an dem Gehäuse angeordneten Lagern auf der Motorwelle angeordnet sind, wobei eines der Lager zumindest ein Radiallager und das andere Lager ein Radial- und Axiallager ist.These Task is inventively characterized solved, that this Output gear and the rotor bell between two arranged on the housing bearings are arranged on the motor shaft, wherein one of the bearings at least a radial bearing and the other bearing a radial and thrust bearing is.
Durch die Anordnung der Lager an dem Gehäuse sowie deren Positionierung an den beiden Enden der Motorwelle werden die Toleranzen gering gehalten, was zu einer erheblichen Reduzie rung der Betriebsgeräusche insbesondere bei Lastwechseln führt.By the arrangement of the bearings on the housing and their positioning At the two ends of the motor shaft tolerances are low held, resulting in a substantial Reduzie tion of the operating noise in particular leads with load changes.
Gleichzeitig wird ein durch das belastete Abtriebsrad auf die Motorwelle einwirkendes Kippmoment ohne achsabweichendes Kippen der Motorwelle und dadurch hervorgerufene Betriebsgeräusche von den Lagern aufgenommen.simultaneously is a by the loaded output gear acting on the motor shaft Tipping moment without non-axial tilting of the motor shaft and thereby caused operating noise of taken to the camps.
Axiales, ebenfalls zu störenden Betriebsgeräuschen führendes Spiel der Motorwelle nimmt das Axiallager auf.axial, also to disturbing operating noise leader Game of the motor shaft absorbs the thrust bearing.
Vorzugsweise sind beide Lager Radial- und Axiallager.Preferably Both bearings are radial and thrust bearings.
Ist das Gehäuse ein aus einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil zusammensetzbares Gehäuse, dessen Trennungsebene im Bereich der Lager sich zumindest annähernd parallel zur Motorwelle erstreckt und sind beide Lager in dem ersten Gehäuseteil angeordnet, so sind beide Lager in einem einzigen Gehäuseteil angeordnet, wodurch die Anzahl der Herstellungstoleranzen gering gehalten wird.is the housing a from a first housing part and a second housing part composite housing, its level of separation in the area of the camps is at least approximately parallel to the Motor shaft extends and are both bearings in the first housing part arranged, both bearings are in a single housing part arranged, whereby the number of manufacturing tolerances low is held.
Dazu können in einfach montierbarer und einer Werkzeugaufnahme herstellbarer Weise die Lager quer zur Längserstreckung der Motorwelle in kammerartigen Lageraufnahmen des ersten Gehäuseteils einsetzbar sein, was weiterhin eine Reduzierung der Herstellungstoleranzen bewirkt.To can in easy montierbarer and a tool holder producible Make the bearings transverse to the longitudinal extent the motor shaft in the chamber-like bearing receptacles of the first housing part be used, which further reduces the manufacturing tolerances causes.
Zur axialen Positionierung der Radiallager können dabei die Radiallager in den kammerartigen Lageraufnahmen axial abgestützt sein.to axial positioning of the radial bearings can thereby the radial bearings be axially supported in the chamber-like bearing mounts.
Zur einfachen Sicherung der Lager in ihrer Einbauposition können die Lageraufnahmen durch das mit dem ersten Gehäuseteil verbundene zweite Gehäuseteil die Lager in ihrer Einbaulage fixierend verschließbar sein.to Simple securing of the bearings in their mounting position, the Bearing receptacles through the second housing part connected to the first housing part be able to lock the bearings in their installed position.
Die Axiallager können dadurch gebildet sein, daß eine oder beide Lageraufnahmen eine axiale Begrenzungswand aufweisen, an der die Motorwelle mit ihrer Stirnseite axial in Anlage ist, so daß sich keine zusätzlichen Herstellungstoleranzen ergeben.The Thrust bearings can be formed by a or both bearing receptacles have an axial boundary wall, at the motor shaft with its front side is axially in abutment, so that yourself No additional Give manufacturing tolerances.
Zur Leichtgängigkeit der Axiallage ist vorzugsweise die Motorwelle mit ihrer Stirnseite axial über eine Anlaufscheibe an der axialen Begrenzungswand in Anlage, wobei zur einfachen Montage und toleranzarmen Positionierung die Anlaufscheiben in sich quer zur Längserstreckung der Motorwelle erstreckenden Schlitzen der Lageraufnahme einsetzbar sein können, die zur Trennungsebene nach außen münden.to ease the axial position is preferably the motor shaft with its front side axially over a thrust washer on the axial boundary wall in Appendix, wherein For easy installation and low-tolerance positioning the thrust washers in itself transversely to the longitudinal extent the motor shaft extending slots of the bearing receptacle used could be, to the level of separation to the outside lead.
Eines oder beide Radiallager können Gleitlager sein.One or both radial bearings can Be sliding bearing.
Ist zumindest eines der Radiallager ein Kalottenlager, insbesondere ein Kalottensinterlager, so sind Achsabweichungen der Radiallager eliminiert.is at least one of the radial bearings a spherical bearing, in particular a Kalottensinterlager, so are axial deviations of the radial bearings eliminated.
Das Abtriebsrad kann ein Abtriebsritzel oder aber auch eine Schnecke sein.The Output gear can be a driven pinion or a worm be.
Zur einfachen Montierbarkeit kann die Leiterplatte sich quer zur Drehachse der Motorwelle erstreckend und mit dem Stator fest verbunden sein.to easy mounting, the circuit board can be transverse to the axis of rotation extending the motor shaft and be firmly connected to the stator.
Weist die Leiterplatte einen Fortsatz auf, der durch eine entsprechende Ausnehmung im ersten Gehäuseteil nach außen ragt und die nach außen führenden Ansteuerleitungen trägt, so erfolgt damit nicht nur ein nach Außenführen der Ansteuerleitungen. Gleichzeitig kann durch den durch die Ausnehmung des ersten Gehäuseteils ragenden Fortsatz das auf den Stator einwirkende Drehmoment an dem Gehäuse abgestützt werden.If the printed circuit board has an extension which protrudes outwards through a corresponding recess in the first housing part and carries the control lines leading to the outside, then not only is an external lead of the control lines carried out. At the same time can by the by the Ausneh tion of the first housing part projecting extension which are applied to the stator torque acting on the housing.
Zur Vermeidung von Achsabweichungen des Stators zur Motorwelle und damit auch zur Rotorglocke kann mit der Leiterplatte ein Radiallager, insbesondere eine Sinterradiallager fest verbunden sein, in dem die Motorwelle drehbar gelagert ist.to Avoidance of axle deviations of the stator to the motor shaft and thus also to the rotor bell can with the circuit board a radial bearing, In particular, a Sinterradiallager be firmly connected in the the motor shaft is rotatably mounted.
Soll auch die Drehposition des Rotors erfaßt werden, kann dies auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß die Leiterplatte einen Hall-Sensor trägt, durch den die Drehposition des Rotors erfaßbar ist.Should Even the rotational position of the rotor can be detected, this can be simple Way done by the PCB carries a Hall sensor, through which the rotational position of the rotor detectable is.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenOne embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below described in more detail. Show it
Der
dargestellte Stellantrieb weist eine Motorwelle
An
ihrem Innenumfang trägt
die Rotorglocke
Dem
Magnetring
Der
Stator
In
dem Sinterradiallager
An
ihrem freien Ende ist die Motorwelle
Beide
Radial- und Axiallager
Die
Trennungsebene
Die
Radiallagerringe
Der
Radiallagerring
Die
Lagerkammern
Diese
Schlitze münden
zur Trennungsebene
In
die Schlitze
Zwischen
der Rotorglocke
Die
Lagerplatte
Auf
der Leiterplatte
Da
der Fortsatz
Sind,
wie in den Figuren dargestellt, die Bauteile des Gleichstrommotors
und der Radial- und Axiallager
Das
zweite Gehäuseteil
besitzt an seiner der Trennungsebene
- 11
- Motorwellemotor shaft
- 22
- Rotorglockerotor bell
- 33
- Magnetringmagnetic ring
- 44
- Statorstator
- 55
- Luftspaltair gap
- 66
- SinterradiallagerSintered radial bearings
- 77
- Leiterplattecircuit board
- 88th
- Drehachseaxis of rotation
- 99
- Radial- und AxiallagerRadial- and thrust bearings
- 1010
- Radial- und AxiallagerRadial- and thrust bearings
- 1111
- Lageraufnahmebearing seat
- 1212
- Lageraufnahmebearing seat
- 1313
- erstes Gehäuseteilfirst housing part
- 1414
- Trennungsebeneparting plane
- 1515
- RadiallagerringRadial bearing ring
- 1616
- RadiallagerringRadial bearing ring
- 1717
- Lagerkammerstorage chamber
- 1818
- Lagerkammerstorage chamber
- 1919
- Verbindungsöffnungconnecting opening
- 2020
- Verbindungsöffnungconnecting opening
- 2121
- Schlitzslot
- 2222
- Schlitzslot
- 2323
- Anlaufscheibethrust washer
- 2424
- Anlaufscheibethrust washer
- 2525
- Antriebsritzelpinion
- 2626
- Fortsatzextension
- 2727
- Ausnehmungrecess
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