DE102007043527A1 - Elektromotor - Google Patents

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 (24) in einem Getriebegehäuse (20) drehbar gelagert und an seinem in das Getriebegehäuse (20) ragenden Ende mit einer Schnecke (16) fest verbunden ist, wobei ein innerer Lagerring (28) auf der Ankerwelle (14) sitzt, während ein äußerer Lagerring (30) des getriebeseitigen Kugellagers (24) mit einem Gleitsitz in das Getriebegehäuse (20) eingepasst ist und sich zur Schnecke (16) hin axial an dem Getriebegehäuse (20) abstützt. Es wird vorgeschlagen, dass sich der äußere Lagerring (30) des getriebeseitigen Kugellagers (24) zum Ankerpaket (12) hin an Querstiften (54, 56, 58) abstützt, die, in einer Ebene senkrecht zur Ankerwelle (14) verlaufend, in das Getriebegehäuse (20) eingesetzt sind und die Ankerwelle (14) zwischen sich einschließen.

Description

• Stand der Technik
• Die Erfindung geht von einem Elektromotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.
• 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.
• 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.
• Offenbarung der Erfindung
• Nach der Erfindung stützt sich der äußere Lagerring des getriebeseitigen Kugellagers zum Ankerpaket hin an Querstiften ab, die in einer Ebene senkrecht zur Ankerwelle verlaufend in das Getriebegehäuse eingesetzt sind und die Ankerwelle zwischen sich einschließen. Somit ist dieses Kugellager als Festlager ausgebildet, während das Lager auf der Seite des Polgehäuses ein Loslager ist. Dabei ist es vorteilhaft, dass die Befestigungselemente, die Querstifte, senkrecht zur Ankerwelle montiert werden können. Außerdem ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik eine im Betrieb deutlich steifere Kugellagerfixierung, insbesondere in der Hauptbelastungsrichtung, wobei Axialkräfte von über 1500 N abgestützt werden können. Durch die steifere Gestaltung ist die Kugellagerauslenkung bzw. die Ankerauslenkung im Betrieb in der Hauptbelastungsrichtung geringer als beim Stand der Technik. Das Konzept ist im Übrigen auch geeignet, eine Ankerbaugruppe, bei welcher das Kugellager schon kraft- und formschlüssig mit der Ankerwelle verbunden ist, im Getriebegehäuse am Kugellager zu fixieren.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• 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.
• Es zeigen:
• 1 eine schematische Darstellung eines Elektromotors, soweit es für das Verständnis der Erfindung notwendig ist,
• 2 einen vereinfachten Querschnitt entsprechend der Linie II-II in 1 und
• 3 bis 5 verschiedene Querschnittvarianten der Querstifte.
• Ausführungsformen der Erfindung
• In der Zeichnung ist ein Elektromotor 10 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 befestigt, die in üblicher Weise einstückig an der Ankerwelle 14 angeformt oder als separates Bauteil mit der Ankerwelle 14 fest verbunden sein kann. Bei der Drehbewegung der Ankerwelle 14 erzeugt die Schnecke 16 Kräfte in Längsrichtung 18. Diese Axialkräfte werden über das Kugellager 24 auf das Getriebegehäuse 20 übertragen, während das Kugellager 40 als Loslager nur radiale Kräfte auf das Polgehäuse 22 überträgt.
• Die Kugellager 24, 40 besitzen innere Lagerringe 28, 44, die auf die Ankerwelle 14 aufgepresst sind. Der innere Lagerring 28 des getriebeseitigen Kugellagers 24 kann zum Ankerpaket 12 hin zusätzlich durch einen Federring 32 axial gesichert sein. Die Axialkräfte in Längsrichtung 18 werden über Lagerkugeln 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 sich die entgegengesetzt gerichtete Stirnseite des äußeren Lagerrings 30 an Querstiften 54 abstützt, die in einer Ebene senkrecht zur Ankerwelle 14 verlaufen und diese zwischen sich einschließen. Das zum Ausgleich des Lagerspiels dienende Federelement 36 kann auch zwischen dem äußeren Lagerring 30 und den Querstiften 54 vorgesehen werden. Das Federelement 36 ist so ausgelegt, dass es bei allen Betriebszuständen das Kugellager 24 in einem spielfreien Zustand hält, sodass auch bei einem Drehrichtungswechsel des Elektromotors 10 kein Anlagenwechsel in dem Kugellager 24 stattfindet. Dadurch werden Schwingungen und damit verbundene Geräusche vermieden. Der äußere Lagerring 46 des polgehäuseseitigen Kugellagers 40 stützt sich nur radial an dem Polgehäuse 22 ab. Das Kugellager 40 kann durch ein Gleitlager ersetzt werden.
• Als Querstifte eignen sich Zylinderstifte 54, die in das Getriebegehäuse 20 eingepresst werden, Federstifte 56 oder Kerbstifte 58. Ferner ist ein Toleranz- und Spielausgleich durch Integration eines Federelements 36, z. B. in Form einer Wellscheibe, einer Spiralfeder oder Tellerfeder, zwischen dem äußeren Lagerring 30 und dem Getriebegehäuse 20 oder den Querstiften 54, 56, 58 möglich. Die Querstifte können unterschiedliche Querschnittformen aufweisen, z. B. haben die Zylinderstifte 54 eine zylindrische Außenkontur und werden in das Getriebegehäuse 20 eingepresst. Die Federstifte 56 besitzen, die aus Federstahl geformt sind, einen Längsschlitz 60. Sie werden bei der Montage leicht zusammengedrückt und liegen federelastisch an ihren Aufnahmebohrungen an. Ferner weisen die Kerbstifte 58 an ihrem Umfang Längskerben 62 auf. Bei der Montage verformen sich die vorstehenden Spitzen plastisch und füllen die Zwischenräume aus. Anstelle der Kerben kann auch eine geriffelte Oberflächenstruktur vorgesehen werden.
• Die Querstifte 54, 56, 58 verlaufen in der gemeinsamen Querschnittebene in der Regel parallel zueinander. Sie können jedoch auch einen Winkel miteinander einschließen, sodass der Abstand voneinander an einem Ende größer ist als der Abstand an dem anderen Ende. Dadurch kann die Befestigung des Kugellagers den baulichen Gegebenheiten des Elektromotors besser angepasst werden.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• - DE 10259710 A1 [0002]
• - DE 19727119 C1 [0003]

Claims (3)

1. Elektromotor (10) mit einem Ankerpaket (12), das fest auf einer Ankerwelle (14) sitzt, dessen eines Ende mittels eines Kugellagers (24) in einem Getriebegehäuse (20) drehbar gelagert und an seinem in das Getriebegehäuse (20) ragenden Ende mit einer Schnecke (16) fest verbunden ist, wobei ein innerer Lagerring (28) auf der Ankerwelle (14) sitzt, während ein äußerer Lagerring (30) des getriebeseitigen Kugellagers (24) mit einem Gleitsitz in das Getriebegehäuse (20) eingepasst ist und sich zur Schnecke (16) hin axial an dem Getriebegehäuse (20) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass sich der äußere Lagerring (30) des getriebeseitigen Kugellagers (24) zum Ankerpaket (12) hin an Querstiften (54, 56, 58) abstützt, die in einer Ebene senkrecht zur Ankerwelle (14) verlaufend in das Getriebegehäuse (20) eingesetzt sind und die Ankerwelle (14) zwischen sich einschließen.
2. Elektromotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstifte (54, 56, 58) Zylinderstifte (54), Federstifte (56) oder Kerbstifte (58) sind.
3. Elektromotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass axial zwischen dem äußeren Lagerring (30) und dem Getriebegehäuse (20) oder den Querstiften (54, 56, 58) mindestens ein Federelement (32) angeordnet ist.