DE102007039243A1 - electric motor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung geht von einem Elektromotor (10) mit einem Ankerpaket (12) aus, das fest auf einer Ankerwelle (14) sitzt, dessen eines Ende mittels eines Kugellagers (40) in einem Polgehäuse (22) und dessen anderes Ende mittels eines weiteren Kugellagers (24) in einem Getriebegehäuse (20) drehbar gelagert und an einem freien Ende mit einer Schnecke (16) fest verbunden ist, wobei innere Lagerringe (28, 44) auf der Ankerwelle (14) sitzen, während äußere Lagerringe (30, 46) der Kugellager (24, 40) mit jeweils einem Gleitsitz in die Gehäuse (20, 22) eingepasst sind und sich mindestens ein äußerer Lagerring (30, 46) über ein Federelement (36) axial an dem zugeordneten Gehäuse (20, 22) abstützt, wobei sich mindestens ein innerer Lagerring (28, 44) zum Ankerpaket (12) hin jeweils gegen eine Stütze (32, 48, 54, 56) der Ankerwelle (14) axial abstützt. Es wird vorgeschlagen, dass ein einziges Federelement (36) an dem getriebegehäuseseitigen Kugellager (24) vorgesehen ist, während sich der äußere Lagerring (46) des polgehäuseseitigen Kugellagers (40) unmittelbar an einer Schulter (52) des Polgehäuses (22) abstützt.The invention is based on an electric motor (10) with an armature packet (12) which sits firmly on an armature shaft (14), one end of which by means of a ball bearing (40) in a pole housing (22) and the other end by means of another ball bearing (24) is rotatably mounted in a gear housing (20) and fixedly connected at one free end to a worm (16), wherein inner bearing rings (28, 44) are seated on the armature shaft (14) while outer bearing rings (30, 46) the ball bearings (24, 40) are each fitted with a sliding fit into the housings (20, 22) and at least one outer bearing ring (30, 46) is axially supported on the associated housing (20, 22) via a spring element (36), wherein at least one inner bearing ring (28, 44) to the armature package (12) towards each axially against a support (32, 48, 54, 56) of the armature shaft (14). It is proposed that a single spring element (36) on the transmission housing side ball bearing (24) is provided, while the outer bearing ring (46) of the pole housing side ball bearing (40) directly on a shoulder (52) of the pole housing (22) is supported.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht von einem Elektromotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.The Invention is based on an electric motor according to the preamble of the claim 1 off.

Aus der DE 102 59 710 A1 ist ein gattungsgemäßer Elektromotor bekannt, bei dem eine Ankerwelle, auf der ein Ankerpaket fest sitzt, zum einen mittels eines Kugellagers in einem Polgehäuse und zum anderen mittels eines weiteren Kugellagers in einem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist. Auf das freie Ende der Ankerwelle ist eine Schnecke geschnitten, die mit einem Schneckenrad kämmt. Im Betrieb erzeugt das Schneckengetriebe in Längsrichtung der Ankerwelle Axialkräfte, die über die Kugellager auf das Polgehäuse oder das Getriebegehäuse übertragen werden, indem jeweils der äußere Lagerring des entsprechenden Kugellagers sich mit einer Stirnseite an einer Schulter des Polgehäuses oder Getriebegehäuses abstützt. Zum Unterdrücken eines axialen Spiels und der dadurch erzeugten Axialschwingungen stützen sich bei einer Ausgestaltung der Erfindung die äußeren Lagerringe der Kugellager über Federelemente gegenüber den Gehäusen ab. Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist nur am polgehäuseseitigen Kugel lager ein Federelement vorgesehen, das die Ankerwelle mit dem Ankerpaket gegen das getriebeseitige Kugellager schiebt, dessen äußerer Lagerring sich unmittelbar im Getriebegehäuse abstützt. Während die äußeren Lagerringe der Kugellager mit Gleitsitz in den Gehäusen eingesetzt sind, sitzen die inneren Lagerringe auf der Ankerwelle und stützen sich zum Ankerpaket hin über einen Bund axial ab.From the DE 102 59 710 A1 a generic electric motor is known in which an armature shaft on which an anchor package is firmly seated, is rotatably mounted on the one hand by means of a ball bearing in a pole housing and on the other by means of a further ball bearing in a transmission housing. On the free end of the armature shaft, a worm is cut, which meshes with a worm wheel. In operation, the worm gear generates in the longitudinal direction of the armature shaft axial forces which are transmitted via the ball bearings on the pole housing or the gear housing by each of the outer bearing ring of the corresponding ball bearing is supported with a front side on a shoulder of the pole housing or gear housing. In an embodiment of the invention, the outer bearing rings of the ball bearings are supported via spring elements with respect to the housings in order to suppress axial play and the axial vibrations generated thereby. In another embodiment of the invention, a spring element is provided only on polgehäuseseitigen ball bearing, which pushes the armature shaft with the armature stack against the gearbox side ball bearing, the outer bearing ring is supported directly in the gear housing. While the outer bearing rings of the ball bearings with sliding fit are inserted in the housings, the inner bearing rings sit on the armature shaft and are supported axially towards the anchor packet via a collar.

Aus der DE 197 27 119 C1 ist ein Elektromotor, insbesondere für Scheibenwischer, bekannt, bei dem die Ankerwelle auf jeder Seite des Ankerpakets drehbar in einem Gehäuse des Elektromotors bzw. in einem Getriebegehäuse für die Schnecke drehbar gelagert ist. Eines der beiden Ankerwellenlager, vorzugsweise das getriebegehäuseseitige Lager, ist ein Kugellager, dessen Innenring zur Axialfixierung der Ankerwelle auf diese aufgepresst ist. Der Außenring des Ankerwellenlagers ist in einem Lagersitz im Gehäuse eingesetzt und mittels eines in eine Nut im Gehäuse eingesetzten Federrings axial gesichert. Zum Ausgleich des Lagerspiels wirkt auf die freie Stirnseite der Ankerwelle über einen so genannten Anlaufpilz eine Bügelfeder, die die Ankerwelle in Richtung auf das Polgehäuse belastet, sodass sich der innere Lagerring über die Lagerkugeln spielfrei am äußeren Lagerring abstützt.From the DE 197 27 119 C1 is an electric motor, in particular for windscreen wipers, known, in which the armature shaft is rotatably mounted on each side of the armature package rotatably in a housing of the electric motor or in a gear housing for the screw. One of the two armature shaft bearings, preferably the transmission housing side bearing, is a ball bearing, the inner ring is pressed onto the axial fixing of the armature shaft to this. The outer ring of the armature shaft bearing is inserted in a bearing seat in the housing and secured axially by means of a spring ring inserted into a groove in the housing. To compensate for the bearing clearance acts on the free end face of the armature shaft via a so-called startup mushroom a bow spring, which loads the armature shaft in the direction of the pole housing, so that the inner bearing ring is supported on the bearing rings free of play on the outer bearing ring.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Nach der Erfindung ist ein einziges Federelement an dem getriebegehäuseseitigen Kugellager vorgesehen, während sich der äußere Lagerring des polgehäuseseitigen Kugellagers unmittelbar an einer Schulter des Polgehäuses abstützt. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung ergibt sich mit einfachen Mitteln eine spielfreie und damit geräuscharme Lagerung der Ankerwel le mit einem guten Wirkungsgrad. Die Ankerwelle ist einfach herzustellen und zu montieren, gleichgültig, ob der innere Lagerring der Kugellager auf der Ankerwelle als separates Bauteil montiert oder integraler Bestandteil der Ankerwelle ist. Dabei können für die Presssitze der inneren Lagerringe enge Toleranzen der Ankerwelle genutzt werden, während die Gleitsitze an den äußeren Lagerringen grobere Toleranzen zulassen.To The invention is a single spring element on the transmission housing side Ball bearings provided while the outer Bearing ring of the pole housing side ball bearing directly supported on a shoulder of the pole housing. By the design of the invention results with simple means a backlash-free and therefore quiet Storage of Ankerwel le with a good efficiency. The armature shaft is easy to make and assemble, no matter whether the inner bearing ring of the ball bearings on the armature shaft as a separate Component mounted or integral part of the armature shaft is. It can for the press seats of the inner bearing rings tight tolerances of the armature shaft are used while the sliding seats on the outer bearing rings coarser Allow tolerances.

Zweckmäßigerweise werden die inneren Lagerringe auf die Ankerwelle gepresst. Sie können zusätzlich auf der Seite des Ankerpaketes durch eine Stütze axial gesichert werden. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann die axiale Stütze durch einen in eine Nut eingelassenen Federring oder einen anrollierten Bund oder eine Hülse gebildet werden, die sich am Ankerpaket abstützt. Die so gestalteten axialen Stützen werden vorzugsweise an dem polgehäuseseitigen Kugellager angewendet, sie können aber auch optional bei dem getriebegehäuseseitigen Kugellager verwendet werden.Conveniently, The inner bearing rings are pressed onto the armature shaft. You can additionally on the side of the anchor package by a support secured axially. According to one embodiment the invention, the axial support by a in a Groove recessed spring ring or a rolled up collar or a Sleeve are formed, which is supported on the anchor package. The thus configured axial supports are preferably applied to the polgehäuseiteitigen ball bearing, they can but also optional with the gearbox-side ball bearing be used.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further Advantages are shown in the following description of the drawing. In the drawing, embodiments of the invention shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The specialist will expediently also consider the features individually and summarize to meaningful further combinations.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung eines Elektromotors, soweit es für das Verständnis der Erfindung notwendig ist, 1 a schematic representation of an electric motor, as far as it is necessary for the understanding of the invention,

2 und 3 Varianten zur 1 und 2 and 3 Variants for 1 and

4 eine Variante im Bereich des polgehäuseseitigen Kugellagers. 4 a variant in the range of polgehäuseseitigen ball bearing.

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

Der in den Figuren dargestellte Elektromotor 10 ist nur schematisch dargestellt, und zwar soweit es zum Verständnis der Erfindung notwendig ist. Der Elektromotor 10 besitzt ein Ankerpaket 12, das auf einer Ankerwelle 14 befestigt ist. Diese ist zu beiden Seiten des Ankerpaketes 12 mittels Kugellager 24 und 40 in einem Getriebegehäuse 20 bzw. in einem Polgehäuse 22 drehbar gelagert. An dem in das Getriebegehäuse 20 hineinragenden Ende der Ankerwelle 14 ist eine Schnecke 16 angeordnet, die in üblicher Weise einstückig an der Ankerwelle 14 angeformt sein kann oder als separates Bauteil mit der Ankerwelle 14 fest verbunden ist. Bei der Drehbewegung der Ankerwelle 14 erzeugt die Schnecke 16 Kräfte in Längsrichtung 18. Diese Axialkräfte werden über die Kugellager 24 und 40 auf das Getriebegehäuse 20 bzw. auf das Polgehäuse 22 übertragen.The electric motor shown in the figures 10 is shown only schematically, to the extent necessary to understand the invention. The electric motor 10 owns an anchor package 12 that on an anchor shaft 14 is attached. This is on both sides of the anchor package 12 by means of ball bearings 24 and 40 in a gearbox 20 or in a pole housing 22 rotatably mounted. At the in the Ge transmission housing 20 protruding end of the armature shaft 14 is a snail 16 arranged in the usual manner in one piece on the armature shaft 14 may be formed or as a separate component with the armature shaft 14 is firmly connected. During the rotary motion of the armature shaft 14 generates the snail 16 Forces in the longitudinal direction 18 , These axial forces are transmitted through the ball bearings 24 and 40 on the gearbox 20 or on the pole housing 22 transfer.

Die Kugellager 24, 40 besitzen einen inneren Lagerring 28, 44, der auf die Ankerwelle 14 aufgepresst ist, und bei der Ausführung nach 1 zum Ankerpaket 12 hin zusätzlich durch axiale Stützen in Form von Federringen 32, 48 axial gesichert sind. Die Axialkräfte in Längsrichtung 18 werden über Lager kugeln 26, 42 auf äußere Lagerringe 30, 46 übertragen, die mit Schiebesitzen in Lagersitzen 34, 50 des Getriebegehäuses 20 bzw. des Polgehäuses 22 eingesetzt sind. Der äußere Lagerring 30 des getriebegehäuseseitigen Kugellagers 24 stützt sich axial über ein Federelement 36 in Form einer Tellerfeder an einer Schulter 38 des Getriebegehäuses 20 ab, während der äußere Lagerring 46 des polgehäuseseitigen Lagers 40 sich stirnseitig unmittelbar an einer Schulter 52 des Polgehäuses 22 abstützt. Das Federelement 36 ist so ausgelegt, dass es bei allen Betriebszuständen die Kugellager 24, 40 in einem spielfreien Zustand hält, sodass auch bei einem Drehrichtungswechsel des Elektromotors 10 kein Anlagenwechsel in den Kugellagern 24, 40 stattfindet. Dadurch werden Schwingungen und damit verbundene Geräusche vermieden.The ball bearings 24 . 40 have an inner bearing ring 28 . 44 that is on the armature shaft 14 is pressed on, and in the execution after 1 to the anchor package 12 in addition by axial supports in the form of spring washers 32 . 48 are axially secured. The axial forces in the longitudinal direction 18 will balls over camp 26 . 42 on outer bearing rings 30 . 46 transferred, with sliding seats in bearing seats 34 . 50 of the gearbox 20 or the pole housing 22 are used. The outer bearing ring 30 the transmission housing side ball bearing 24 is supported axially by a spring element 36 in the form of a plate spring on a shoulder 38 of the gearbox 20 while the outer bearing ring 46 of the pole housing side bearing 40 on the front side directly on one shoulder 52 of the pole housing 22 supported. The spring element 36 is designed so that in all operating conditions the ball bearings 24 . 40 holds in a play-free state, so that even with a change of direction of the electric motor 10 no system change in the ball bearings 24 . 40 takes place. This avoids vibrations and associated noise.

Die Ausführung nach 2 unterscheidet sich von der Ausführung nach 1 dadurch, dass nur der innere Lagerring 44 des polgehäuseseitigen Lagers 40 durch eine Stütze in Form eines Federrings 48 zusätzlich gesichert ist, während der innere Lagerring 28 des getriebegehäuseseitigen Lagers 24 lediglich mit einem Presssitz auf der Ankerwelle 14 befestigt ist. Die Ausführung nach 3 besitzt im Unterschied zur Ausführung nach 2 als axiale Stütze eine Hülse 54, die den Federring 48 ersetzt, und sich an der dem polgehäuseseitigen Lager 40 abgewandten Stirnseite an dem Ankerpaket 12 abstützt.The execution after 2 differs from the execution 1 in that only the inner bearing ring 44 of the pole housing side bearing 40 by a support in the form of a spring ring 48 additionally secured while the inner bearing ring 28 of the transmission housing side bearing 24 only with a press fit on the armature shaft 14 is attached. The execution after 3 Unlike, in contrast to the execution 2 as axial support a sleeve 54 that the spring ring 48 replaced, and at the polgehäuseseitigen camp 40 facing away from the anchor packet 12 supported.

Eine weitere Möglichkeit zur zusätzlichen Fixierung und axialen Sicherung der Kugellager 24 bzw. 40 zeigt die Ausführung nach 4 anhand des polgehäuseseitigen Kugellagers 40. Zusätzlich zu dem Presssitz des inneren Lagerrings 44 ist die ser axial zum Ankerpaket 12 hin durch eine Stütze in Form eines anrollierten Bunds 56 gesichert.Another possibility for additional fixation and axial securing of the ball bearings 24 respectively. 40 shows the execution after 4 on the basis of the pole housing side ball bearing 40 , In addition to the interference fit of the inner bearing ring 44 is the water axially to the anchor package 12 through a support in the form of a rolled-up collar 56 secured.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • - DE 19727119 C1 [0003] - DE 19727119 C1 [0003]

Claims (5)

Elektromotor (10) mit einem Ankerpaket (12), das fest auf einer Ankerwelle (14) sitzt, dessen eines Ende mittels eines Kugellagers (40) in einem Polgehäuse (22) und dessen anderes Ende mittels eines weiteren Kugellagers (24) in einem Getriebegehäuse (20) drehbar gelagert und an einem freien Ende mit einer Schnecke (16) fest verbunden ist, wobei innere Lagerringe (28, 44) auf der Ankerwelle (14) sitzen, während äußere Lagerringe (30, 46) der Kugellager (24, 40) mit jeweils einem Gleitsitz in die Gehäuse (20, 22) eingepasst sind und sich mindestens ein äußerer Lagerring (30, 46) über ein Federelement (36) axial an dem zugeordneten Gehäuse (20, 22) abstützt, wobei sich mindestens ein innerer Lagerring (28, 44) zum Ankerpaket (12) hin jeweils gegen eine Stütze (32, 48, 54, 56) der Ankerwelle (14) axial abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges Federelement (36) an dem getriebegehäuseseitigen Kugellager (24) vorgesehen ist, während sich der äußere Lagerring (46) des polgehäuseseitigen Kugellagers (40) unmittelbar an einer Schulter (52) des Polgehäuses (22) abstützt.Electric motor ( 10 ) with an anchor packet ( 12 ) fixed on an armature shaft ( 14 ), one end of which by means of a ball bearing ( 40 ) in a pole housing ( 22 ) and the other end by means of another ball bearing ( 24 ) in a transmission housing ( 20 ) and at a free end with a screw ( 16 ), whereby inner bearing rings ( 28 . 44 ) on the armature shaft ( 14 ), while outer bearing rings ( 30 . 46 ) the ball bearing ( 24 . 40 ), each with a sliding fit in the housing ( 20 . 22 ) and at least one outer bearing ring ( 30 . 46 ) via a spring element ( 36 ) axially on the associated housing ( 20 . 22 ), wherein at least one inner bearing ring ( 28 . 44 ) to the anchor packet ( 12 ) in each case against a support ( 32 . 48 . 54 . 56 ) the armature shaft ( 14 ) is axially supported, characterized in that a single spring element ( 36 ) on the transmission housing side ball bearing ( 24 ) is provided, while the outer bearing ring ( 46 ) of the pole housing side ball bearing ( 40 ) directly on a shoulder ( 52 ) of the pole housing ( 22 ) is supported. Elektromotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Lagerringe (28, 44) auf die Ankerwelle (14) gepresst sind und auf der Seite des Ankerpakets (12) durch in Nuten eingelassene Federringe (32, 48) axial gesichert sind.Electric motor ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the inner bearing rings ( 28 . 44 ) on the armature shaft ( 14 ) and on the side of the anchor packet ( 12 ) by recessed in grooves spring rings ( 32 . 48 ) are axially secured. Elektromotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Lagerringe (28, 44) auf die Ankerwelle (14) gepresst sind und das polgehäuseseitige Kugellager (40) auf der Seite des Ankerpakets (12) durch einen in eine Nut eingelassenen Federring (48) axial gesichert ist.Electric motor ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the inner bearing rings ( 28 . 44 ) on the armature shaft ( 14 ) are pressed and the polgehäuseseitige ball bearing ( 40 ) on the side of the anchor packet ( 12 ) by a recessed into a groove spring ring ( 48 ) is axially secured. Elektromotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Lagerringe (28, 44) auf die Ankerwelle (14) gepresst sind und auf der Seite des Ankerpakets (12) mindestens durch einen anrollierten Bund (56) axial gesichert sind.Electric motor ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the inner bearing rings ( 28 . 44 ) on the armature shaft ( 14 ) and on the side of the anchor packet ( 12 ) at least by a rolled-up bundle ( 56 ) are axially secured. Elektromotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Lagerringe (28, 44) auf die Ankerwelle (14) gepresst sind und das polgehäuseseitige Kugellager (40) auf der Seite des Ankerpakets (12) durch eine Hülse (54) axial gesichert ist, die sich am Ankerpaket (12) abstützt.Electric motor ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the inner bearing rings ( 28 . 44 ) on the armature shaft ( 14 ) are pressed and the polgehäuseseitige ball bearing ( 40 ) on the side of the anchor packet ( 12 ) through a sleeve ( 54 ) is secured axially, located on the anchor package ( 12 ) is supported.
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