DE102012112806A1 - Drive motor e.g. wiper motor of wiper system for wiping windscreen in motor vehicle, has bearing-receiving element that is fixed to bearing in longitudinal direction of shaft, and is arranged in housing portion with radial clearance - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung betrifft einen Antriebsmotor, insbesondere einen Scheibenwischermotor, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen Antriebsmotors. The invention relates to a drive motor, in particular a windscreen wiper motor, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for assembling a drive motor according to the invention.
Ein Antriebsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der Praxis bereits bekannt. Er dient insbesondere als Scheibenwischermotor zur mittel- oder unmittelbaren Betätigung von Wischblättern. Dabei umfasst der Antriebsmotor ein Motorgehäuse und ein mit dem Motorgehäuse verbundenes, separates Getriebegehäuse. In dem Motorgehäuse ist der Anker des Antriebsmotors angeordnet, dessen Ankerwelle bis in den Bereich des Getriebegehäuses hineinragt. Im Bereich des Getriebegehäuses weist die Ankerwelle einen Verzahnungsbereich in Form einer Schneckenverzahnung auf, der mit einem Getrieberad kämmt. Dadurch lässt sich das Drehmoment des Antriebsmotors bei gleichzeitiger Reduzierung dessen Drehzahl erhöhen. Die Lagerung der Ankerwelle erfolgt in der Praxis üblicherweise durch drei Lagereinrichtungen, wobei zwei der drei Lagereinrichtungen in relativ geringem Abstand auf beiden Seiten des Ankers angeordnet sind, während die dritte Lagereinrichtung die Ankerwelle an einem Ankerwellenendbereich im Getriebegehäuse abstützt. Die Abstützung des Ankerwellenendbereichs ist erforderlich, da über die Verzahnung zwischen der Ankerwelle und dem Getrieberad, je nach Last, in radialer Richtung auf die Ankerwelle wirkende Kräfte eingeleitet werden, die eine (radiale) Auslenkung des Ankerwellenendbereichs bewirken. Bei dem Stand der Technik ist die dritte, im Getriebegehäuse angeordnete Lagereinrichtung in dem Getriebegehäuse axial und radial fixiert aufgenommen. Dadurch ist es erforderlich, die einzelnen Bauteile (Motorgehäuse, Getriebegehäuse, Ankerwelle sowie Lagereinrichtungen) hochgenau zueinander auszurichten, damit eine Überbestimmtheit der Lagereinrichtungen vermieden wird. Dies erfordert in der Praxis eine relativ aufwändige, weil genaue Fertigung bzw. eine genaue Kontrolle des Montageprozesses. A drive motor according to the preamble of claim 1 is already known from practice. It serves in particular as a windscreen wiper motor for the direct or indirect operation of wiper blades. In this case, the drive motor comprises a motor housing and a separate gear housing connected to the motor housing. In the motor housing, the armature of the drive motor is arranged, the armature shaft extends into the region of the transmission housing. In the region of the gear housing, the armature shaft has a toothed region in the form of a worm toothing, which meshes with a gear wheel. This can increase the torque of the drive motor while reducing its speed. The bearing of the armature shaft is usually carried out in practice by three storage facilities, wherein two of the three storage facilities are arranged at a relatively short distance on both sides of the armature, while the third storage device supports the armature shaft at an armature shaft end in the transmission housing. The support of the armature shaft end region is required because, via the toothing between the armature shaft and the gear wheel, depending on the load, forces acting in the radial direction on the armature shaft are introduced, which cause a (radial) deflection of the armature shaft end region. In the prior art, the third, arranged in the transmission housing bearing device is received axially and radially fixed in the transmission housing. As a result, it is necessary to align the individual components (motor housing, gearbox housing, armature shaft and bearing devices) with high precision to each other, so that over-determination of the storage facilities is avoided. This requires in practice a relatively complex, because accurate production or precise control of the assembly process.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsmotor, insbesondere einen Scheibenwischermotor, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass eine Überbestimmtheit der Lager mit relativ einfachen konstruktiven Mitteln vermieden wird. Dadurch werden eine vereinfachte Konstruktion des Antriebsmotors sowie ein vereinfachter Montageprozess ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Antriebsmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das der radialen Abstützung des Ankerwellenendbereichs dienende dritte Lager im Getriebegehäusebereich in einem Lageraufnahmeelement aufgenommen ist, wobei das Lageraufnahmeelement das dritte Lager in Längsrichtung der Ankerwelle axial in einem Gehäuseteil (Getriebegehäuse) fixiert, und dass das Lageraufnahmeelement in dem Gehäuseteil mit radialem Freiraum bzw. Spiel angeordnet ist. Mit anderen Worten gesagt, bedeutet dies, dass es die erfindungsgemäße Ausbildung des Antriebsmotors ermöglicht, das dritte Lager hinsichtlich seiner radialen Anordnung in dem separaten Gehäuseteil (Getriebegehäuse) mit großen Toleranzen anzuordnen. Insbesondere wird dadurch die Fertigung des Gehäuseteils (Getriebegehäuse) im Bereich der radialen Lageraufnahme für das dritte Lager wesentlich vereinfacht. Based on the illustrated prior art, the present invention seeks to further develop a drive motor, in particular a windscreen wiper motor according to the preamble of claim 1 such that over-determination of the bearings is avoided with relatively simple structural means. This allows a simplified design of the drive motor and a simplified assembly process. This object is achieved in a drive motor with the features of claim 1, characterized in that the radial support of Ankerwellenendbereichs serving third bearing is housed in the gear housing portion in a bearing receiving element, wherein the bearing receiving member axially in the longitudinal direction of the armature shaft in a housing part (transmission housing Fixed), and that the bearing receiving member is disposed in the housing part with radial clearance or clearance. In other words, this means that the inventive design of the drive motor makes it possible to arrange the third bearing with respect to its radial arrangement in the separate housing part (gear housing) with large tolerances. In particular, the manufacture of the housing part (gear housing) in the region of the radial bearing receptacle for the third bearing is thereby substantially simplified.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Antriebsmotors sind in den Unteransprüchen aufgeführt. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Advantageous developments of the drive motor according to the invention are listed in the subclaims. All combinations of at least two of the features disclosed in the claims, the description and / or the figures fall within the scope of the invention.
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn das dritte Lager als Kalottenlager ausgebildet ist, und wenn das Lageraufnahmeelement zwei Lagerschalen aufweist, die sich in Längsrichtung der Ankerwelle, vorzugsweise unter Ausbildung eines Querspalts, aneinander anschließen. Dadurch findet bei der Montage des dritten Lagers und des Lageraufnahmeelements eine automatische radiale Zentrierung der beiden Lagerschalen des Lageraufnahmeelements statt, wobei insbesondere durch die in Längsrichtung der Ankerwelle senkrecht durch einen Querspalt voneinander getrennten Lagerschalen ein vorteilhafter Montageprozess ermöglicht wird. It is very particularly preferred if the third bearing is designed as a spherical bearing, and if the bearing receiving element has two bearing shells which adjoin one another in the longitudinal direction of the armature shaft, preferably forming a transverse gap. As a result, an automatic radial centering of the two bearing shells of the bearing receiving element takes place during the assembly of the third bearing and the bearing receiving element, wherein in particular by the longitudinal direction of the armature shaft perpendicular to each other by a transverse gap bearing shells, an advantageous assembly process is made possible.
In einer ersten konstruktiven Ausbildung der Lagerschalen des Lageraufnahmeelements bestehen diese aus Metall oder Kunststoff. Eine derartige Ausbildung ermöglicht die Aufnahme von relativ großen Radialkräften auf den Ankerwellenendbereich bei relativ geringem Verschleiß. In a first structural design of the bearing shells of the bearing receiving element, these consist of metal or plastic. Such a design allows the inclusion of relatively large radial forces on the Ankerwellenendbereich with relatively little wear.
In alternativer Ausgestaltung der Lagerschalen bestehen diese aus einem elastischen Material, insbesondere aus Gummi. Eine derartige Ausbildung hat zwar den Nachteil, dass sich der Ankerwellenendbereich gegenüber einer Ausbildung der Lagerschalen aus Metall oder Kunststoff relativ stark radial auslenken lässt, hat jedoch dem gegenüber den Vorteil, dass insbesondere eine Vibrationsentkopplung stattfindet, die zu einem relativ geräuscharmen Lauf des Antriebsmotors führt. In an alternative embodiment of the bearing shells, these consist of an elastic material, in particular of rubber. Although such a design has the disadvantage that the armature shaft end region can deflect relatively strongly radially relative to a design of the bearing shells made of metal or plastic, however, has the advantage that in particular a vibration decoupling takes place, which leads to a relatively quiet running of the drive motor.
Zur axialen Fixierung des dritten Lagers in dem Gehäuseteil ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Gehäuseteil von einem Verschlusselement verschlossen ist, und dass das Lageraufnahmeelement zwischen einem Axialanschlag und dem Verschlusselement axial verspannt ist. Hierbei wird der Axialanschlag insbesondere durch einen entsprechenden Wandabschnitt des Gehäuseteils (Getriebegehäuse) ausgebildet, so dass neben dem Verschlusselement keinerlei zusätzliche Bauelemente zum axialen Verspannen des Lagers bzw. des Lageraufnahmeelements in dem Gehäuseteil erforderlich sind. For axially fixing the third bearing in the housing part, it is preferably provided that the housing part is closed by a closure element, and that the bearing receiving element is axially braced between an axial stop and the closure element. Here, the axial stop is in particular formed by a corresponding wall portion of the housing part (gear housing), so that in addition to the closure element no additional components for the axial clamping of the bearing or the bearing receiving element in the housing part are required.
Um eine gute radiale Zentrierung zwischen dem Motorgehäuse und dem separaten Gehäuseteils (Getriebegehäuse) zu erzielen, ist es in einer weiteren, konstruktiv bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass das erste Lager in einem Motorgehäuse angeordnet ist, dass das zweite Lager und das dritte Lager in dem von dem Motorgehäuse separaten Gehäuseteil angeordnet sind, und dass zwischen dem Motorgehäuse und dem separaten Gehäuseteil ein Zentrierbereich zur radialen Zentrierung des Motorgehäuse zum separaten Gehäuseteil angeordnet ist. In order to achieve a good radial centering between the motor housing and the separate housing part (gear housing), it is provided in a further, structurally preferred embodiment that the first bearing is arranged in a motor housing, that the second bearing and the third bearing in the of the motor housing separate housing part are arranged, and that between the motor housing and the separate housing part a centering area for radial centering of the motor housing is arranged to separate housing part.
Zur Aufnahme der axialen und radialen Kräfte ist es darüber hinaus bevorzugt vorgesehen, dass das erste und das zweite Lager in dem Motorgehäuse und dem separaten Gehäuseteil radial und axial fixiert aufgenommen sind. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass das erste und das zweite Lager zur Aufnahme der radialen und axialen Kräfte dient, die auf die Ankerwelle einwirken. To accommodate the axial and radial forces, it is furthermore preferably provided that the first and the second bearing are received radially and axially fixed in the motor housing and the separate housing part. In other words, this means that the first and second bearings are used to absorb the radial and axial forces acting on the armature shaft.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Montage eines Antriebsmotors, wobei dieses Verfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst:
- – Einführen einer Ankerwelle mit einem die Ankerwelle lagernden ersten Lager in ein Motorgehäuse
- – Montage eines Lageraufnahmeelements und eines dritten Lagers in dem separaten Gehäuseteil, wobei das Lageraufnahmeelement mit radialem Freiraum im separaten Gehäuseteil angeordnet ist
- – Verschließen des separaten Gehäuseteils durch ein Verschlusselement, wobei das Verschlusselement das Lageraufnahmeelement in dem separaten Gehäuseteil axial fixiert.
- - Introducing an armature shaft with an armature shaft bearing first bearing in a motor housing
- - Mounting a bearing receiving element and a third bearing in the separate housing part, wherein the bearing receiving element is arranged with radial clearance in the separate housing part
- - Closing of the separate housing part by a closure element, wherein the closure element axially fixes the bearing receiving element in the separate housing part.
In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass die Ankerwelle zumindest während der Montage des Lageraufnahmeelements und des dritten Lagers mit dem separaten Gehäuseteil in vertikaler Ausrichtung positioniert ist. Eine derartige Anordnung der Ankerwelle hat insbesondere den Vorteil, dass sich die beiden Lagerschalen bei einer Ausbildung des dritten Lagers als Kalottenlager mit kugelförmiges Oberfläche radial selbst zentrieren, insbesondere, wenn zwischen der Ankerwelle und dem Kalottenlager eine derartige Passung ausgebildet ist, dass sich das Kalottenlager mit geringer Kraft auf die Ankerwelle montieren bzw. aufschieben lässt. In a preferred embodiment of the method according to the invention, it is provided that the armature shaft is positioned at least during assembly of the bearing receiving element and the third bearing with the separate housing part in a vertical orientation. Such an arrangement of the armature shaft has the particular advantage that the two bearing shells radially center itself in a design of the third bearing as spherical bearing with spherical surface, in particular, if between the armature shaft and the spherical bearing such a fit is formed that the spherical bearing with low force can be mounted on the armature shaft or pushed.
Besonders bevorzugt ist des darüber hinaus, wenn die Montage des Verschlusselements durch Einpressen in das separate Gehäuseteil erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass im Gegensatz zum Beispiel zu einer Gewindeverbindung, bei der Montage des Verschlusselements lediglich axiale Kräfte auf die Lagerschalen des Lageraufnahmeelements wirken, und damit unerwünschte Radialkräfte während der Montage des Verschlussstücks auf das Lageraufnahmeelement verhindert werden. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. In addition, it is particularly preferred if the assembly of the closure element takes place by pressing into the separate housing part. This has the advantage that, in contrast to the example of a threaded connection, in the assembly of the closure element, only axial forces act on the bearing shells of the bearing receiving element, and thus unwanted radial forces are prevented during assembly of the closure piece on the bearing receiving element. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.
Diese zeigt in: This shows in:
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen. The same elements or elements with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.
In den Figuren ist ein erfindungsgemäßer Antriebsmotor
Wie insbesondere anhand der
Innerhalb des Motorgehäuses
Die Ankerwelle
Der in das Getriebegehäuse
Die Lagerschalen
Der Lageraufnahmebereich
Die Montage des erfindungsgemäßen Antriebsmotors
Der soweit beschriebene Antriebsmotor
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Antriebsmotor drive motor
- 11 11
- Motorgehäuse motor housing
- 12 12
- Getriebegehäuse gearbox
- 13 13
- Getriebegehäusegrundteil Transmission housing base
- 14 14
- Wandbereich wall area
- 15 15
- Zentrierbereich centering
- 17 17
- Längsachse longitudinal axis
- 18 18
- Dichtring seal
- 19 19
- Gewindebohrung threaded hole
- 20 20
- Anker anchor
- 21 21
- Ankerwelle armature shaft
- 22 22
- Lageraufnahmebereich Warehouse receiving area
- 23 23
- erstes Lager first camp
- 24 24
- Sprengring snap ring
- 25 25
- Kommutator commutator
- 26 26
- zweites Lager second camp
- 27 27
- Aufnahmebereich reception area
- 28 28
- Zwischenring intermediate ring
- 29 29
- Schulter shoulder
- 31 31
- Schneckenverzahnung worm gear
- 32 32
- Endbereich end
- 35 35
- drittes Lager third camp
- 36 36
- Kalottenlager Spherical Bearings
- 37 37
- Durchgangsbohrung Through Hole
- 38 38
- Längsachse longitudinal axis
- 39 39
- Halbschale half shell
- 40 40
- Halbschale half shell
- 41 41
- Lageraufnahmeelement Bearing receiving element
- 42 42
- Lageraufnahmeraum Bearing receiving space
- 43 43
- Wandabschnitt wall section
- 44 44
- Durchgangsbohrung Through Hole
- 45 45
- Freiraum free space
- 46 46
- Querspalt transverse gap
- 47 47
- Verschlusselement closure element
- 48 48
- Stirnfläche face
Claims (11)
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Publication Number | Publication Date |
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