DE102018111855A1

DE102018111855A1 - Electric drive device and windscreen wiper motor

Info

Publication number: DE102018111855A1
Application number: DE102018111855.4A
Authority: DE
Inventors: Michael Schäuble; Markus Stubbe; Harald Kapitza
Original assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Current assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Priority date: 2018-05-17
Filing date: 2018-05-17
Publication date: 2019-11-21
Also published as: WO2019219372A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinrichtung (10a bis 10e), mit einem bürstenlosen Elektromotor (12), der einen Drahtwicklungen (38) aufweisenden Stator (40) und einen um eine Achse (18) drehbar gelagerten Läufer (32) mit einer Welle (16) aufweist, wobei der Läufer (32) wenigstens ein, vorzugsweise mehrere mit den Drahtwicklungen (38) zusammenwirkende Magnetelemente (36) aufweist, wobei die Welle (16) in ein Getriebegehäuse (14) hineinragt oder in einem Getriebegehäuse (14) angeordnet ist und dort über eine Verzahnung (20) mit einem Getrieberad (24) zusammenwirkt, wobei die Welle (16) mittels wenigstens zweier, in Richtung der Achse (18) voneinander beabstandeten Lagereinrichtungen (42, 44) gelagert und mittels einer Axialspielkompensationseinrichtung (54; 54a) axialspielfrei angeordnet ist, und mit einem Magnetelementring (50; 50a; 50b; 50c) als Bestandteil einer Einrichtung zur Erfassung der Drehwinkellage der Welle (16).The invention relates to an electric drive device (10a to 10e) comprising a brushless electric motor (12) having a stator (40) with wire windings (38) and a rotor (32) rotatably mounted about an axis (18) with a shaft (16 ), wherein the rotor (32) at least one, preferably more with the wire windings (38) cooperating magnetic elements (36), wherein the shaft (16) projects into a transmission housing (14) or in a transmission housing (14) is arranged and there via a toothing (20) with a gear (24) cooperates, wherein the shaft (16) by means of at least two, in the direction of the axis (18) spaced from each other bearing devices (42, 44) and stored by means of an axial play compensating device (54; 54a) arranged axially free of play, and with a magnetic element ring (50; 50a; 50b; 50c) as part of a device for detecting the angular position of the shaft (16).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinrichtung nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. Ferner betrifft die Erfindung einen Scheibenwischermotor mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Antriebseinrichtung.The invention relates to an electric drive device according to the preamble of the independent claims. Furthermore, the invention relates to a windscreen wiper motor with an electric drive device according to the invention.

Eine elektrische Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs der unabhängigen Ansprüche sowie ein Scheibenwischermotor mit einer entsprechenden elektrischen Antriebseinrichtung sind aus der WO 2016/010 023 A1 bekannt. Die bekannte elektrische Antriebseinrichtung weist einen bürstenlosen Elektromotor auf, der einen Drahtwicklungen aufweisenden Stator und einen um eine Achse drehbar gelagerten Läufer bzw. Rotor mit einer Welle hat. Der Läufer trägt mit den Drahtwicklungen zusammenwirkende Magnetelemente, wobei die Welle in ein Getriebegehäuse hineinragt oder in einem Getriebegehäuse angeordnet ist und dort über eine Verzahnung an der Welle mit einer Gegenverzahnung an einem Getrieberad zusammenwirkt. Zur Lagerung der Welle weist diese wenigstens eine, vorzugsweise zwei, in Richtung der Achse voneinander beabstandete Lagereinrichtungen auf, wobei die Welle mittels einer Axialspielkompensationseinrichtung axialspielfrei angeordnet ist. Weiterhin ist ein Magnetelementring als Bestandteil einer Einrichtung zur Erfassung der Drehwinkellage der Welle bzw. des Rotors und somit der Magnetelemente am Magnetelementring vorgesehen. Bei dem soweit beschriebenen Stand der Technik ist die Anordnung der einzelnen erwähnten Elemente in Längsrichtung der Welle des Läufers bzw. des Rotors in Richtung von den Magnetelementen zu dem Getrieberad derart, dass sich an die Magnetelemente zunächst die Axialspielkompensationseinrichtung und dann ein erstes Lagerelement anschließt. An das erste Lagerelement schließt sich wiederum der Magnetelementring und eine zweite Lagereinrichtung an.An electric drive device with the features of the preamble of the independent claims and a windscreen wiper motor with a corresponding electric drive device are known from the WO 2016/010 023 A1 known. The known electric drive device has a brushless electric motor which has a stator having wire windings and a rotor or rotor rotatably mounted about an axis and having a shaft. The rotor carries with the wire windings cooperating magnetic elements, wherein the shaft projects into a transmission housing or is arranged in a transmission housing and there cooperates via a toothing on the shaft with a counter toothing on a gear. For supporting the shaft, it has at least one, preferably two, bearing devices spaced apart from one another in the direction of the axis, wherein the shaft is arranged axially free of play by means of an axial play compensation device. Furthermore, a magnetic element ring is provided as part of a device for detecting the rotational angle position of the shaft or of the rotor and thus of the magnetic elements on the magnetic element ring. In the prior art described so far, the arrangement of the individual elements mentioned in the longitudinal direction of the shaft of the rotor or the rotor in the direction of the magnetic elements to the gear is such that the first axial bearing compensation device and then a first bearing element adjoins the magnetic elements. The first bearing element is in turn followed by the magnetic element ring and a second bearing device.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die elektrische Antriebseinrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche zeigt eine gegenüber dem Stand der Technik alternative Anordnung der wenigstens einen Lagereinrichtung, des Magnetelementrings sowie der Magnetelemente (die mit den Drahtwicklungen des Stators zusammenwirken) auf. Dadurch werden je nach Anwendungsfall konstruktive Verbesserungen hinsichtlich des Platzbedarfs, der elektrischen und/oder mechanischen Funktion sowie gegebenenfalls ein verringerter Raumbedarf sowie geringere Produktionskosten erzielt.The electric drive device with the features of the independent claims shows a comparison with the prior art alternative arrangement of the at least one bearing device, the magnetic element ring and the magnetic elements (which cooperate with the wire windings of the stator) on. As a result, constructive improvements in terms of space requirements, the electrical and / or mechanical function and optionally a reduced space requirement and lower production costs are achieved depending on the application.

Hierzu ist es in einer ersten grundsätzlichen konstruktiven Ausgestaltung der elektrischen Antriebseinrichtung vorgesehen, dass eine erste Lagereinrichtung auf der dem Getrieberad abgewandten Seite des Läufers an einen Endbereich der Welle oder in axialer Überdeckung mit den Magnetelementen des Läufers angeordnet ist.For this purpose, it is provided in a first basic structural design of the electric drive device, that a first bearing device is disposed on the side facing away from the gear of the rotor to an end portion of the shaft or in axial overlap with the magnetic elements of the rotor.

Eine konstruktive Weiterbildung dieser grundsätzlichen Auslegung sieht vor, dass der Läufer einen trommel- oder topfförmigen Magnetelementträger hat, der die erste Lagereinrichtung radial umgibt. Dadurch läßt sich die axiale Baulänge der Antriebseinrichtung minimieren.A constructive development of this basic design provides that the rotor has a drum or cup-shaped magnetic element carrier, which surrounds the first bearing device radially. As a result, the axial length of the drive device can be minimized.

Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass sich in axialer Richtung der Welle an die erste Lagereinrichtung in Richtung des Getrieberads betrachtet der Magnetelementring, die Axialspielkompensationseinrichtung und die zweite Lagereinrichtung anschließen, wobei die Axialspielkompensationseinrichtung mit der zweiten Lagereinrichtung zusammenwirkt.A preferred development provides that in the axial direction of the shaft to the first bearing device in the direction of the gear viewed the magnetic element ring, the Axialspielkompensationseinrichtung and the second bearing device connect, wherein the Axialspielkompensationseinrichtung cooperates with the second bearing means.

Alternativ zu dem zuletzt gemachten Vorschlag ist es möglich, dass sich in axialer Richtung der Welle an die erste Lagereinrichtung in Richtung des Getrieberads betrachtet der Magnetelementring, eine zweite Lagereinrichtung und die mit der zweiten Lagereinrichtung zusammenwirkende Axialspielkompensationseinrichtung anschließen.As an alternative to the suggestion made last, it is possible for the magnetic element ring, a second bearing device and the axial play compensation device cooperating with the second bearing device to connect in the axial direction of the shaft to the first bearing device in the direction of the gear wheel.

Eine wiederum alternative Ausgestaltung hierzu sieht vor, dass sich in axialer Richtung der Welle an die erste Lagereinrichtung in Richtung des Getrieberads betrachtet eine zweite Lagereinrichtung, die mit der zweiten Lagereinrichtung zusammenwirkende Axialspielkompensationseinrichtung und der Magnetelementring anschließen.Another alternative embodiment for this purpose provides that in the axial direction of the shaft to the first bearing device in the direction of the gear considered a second bearing means, which cooperate with the second bearing means Axialspielkompensationseinrichtung and the magnetic element ring.

Alternativ hierzu kann es auch vorgesehen sein, dass sich in axialer Richtung der Welle an die erste Lagereinrichtung in Richtung des Getrieberads betrachtet der Magnetelementring, die Axialspielkompensationseinrichtung und eine mit der Axialspielkompensationseinrichtung zusammenwirkende zweite Lagereinrichtung anschließen.Alternatively, it can also be provided that in the axial direction of the shaft to the first bearing means in the direction of the gear considered the magnetic element ring, connect the Axialspielkompensationseinrichtung and cooperating with the Axialspielkompensationseinrichtung second bearing means.

In wiederum alternativer Konzeption hierzu kann es vorgesehen sein, dass sich in axialer Richtung der Welle an die erste Lagereinrichtung in Richtung des Getrieberads betrachtet die Axialspielkompensationseinrichtung, eine mit der Axialspielkompensationseinrichtung zusammenwirkende zweite Lagereinrichtung und der Magnetelementring anschließen.In yet another alternative design, it may be provided that the axial play compensation device, a second bearing device interacting with the axial play compensation device and the magnetic element ring are connected in the axial direction of the shaft to the first bearing device in the direction of the gear wheel.

Bei einigen der zuletzt gemachten Vorschläge kann es vorgesehen sein, dass sich die Magnetelemente in axialer Richtung der Welle in Richtung des Getrieberads betrachtet an die erste Lagereinrichtung und vor dem Magnetelementring, der Axialspielkompensationseinrichtung oder die zweite Lagereinrichtung anschließen.In some of the suggestions made last, it may be provided that the magnetic elements in the axial direction of the shaft in the direction considered the gear to the first bearing device and in front of the magnetic element ring, the axial play compensating device or the second bearing device.

In einer grundsätzlich davon abweichenden konstruktiven Anordnung der Elemente der elektrischen Antriebseinrichtung ist es vorgesehen, dass sich in axialer Richtung der Welle in Richtung des Getrieberads betrachtet an die Magnetelemente der Magnetelementring, die Axialspielkompensationseinrichtung, eine mit der Axialspielkompensationseinrichtung zusammenwirkende erste Lagereinrichtung und eine zweite Lagereinrichtung anschließen.In a fundamentally deviating constructive arrangement of the elements of the electric drive device, it is provided that in the axial direction of the shaft in the direction of the gear considered to the magnetic elements of the magnetic element ring, the Axialspielkompensationseinrichtung, cooperating with the Axialspielkompensationseinrichtung first bearing device and a second storage device.

Eine dritte grundsätzliche konstruktive Ausgestaltung der elektrischen Antriebseinrichtung sieht vor, dass sich in axialer Richtung der Welle in Richtung des Getrieberads betrachtet an die Magnetelemente der Magnetelementring, eine erste Lagereinrichtung, die Axialspielkompensationseinrichtung und eine mit der Axialspielkompensationseinrichtung zusammenwirkende zweite Lagereinrichtung anschließen.A third basic structural design of the electric drive device provides that, viewed in the axial direction of the shaft in the direction of the gear wheel, the magnetic element elements are joined by the magnetic element ring, a first bearing device, the axial play compensation device and a second bearing device cooperating with the axial play compensation device.

Wiederum alternativ hierzu kann es auch vorgesehen sein, dass sich in axialer Richtung der Welle in Richtung des Getrieberads betrachtet an die Magnetelemente eine erste Lagereinrichtung, der Magnetelementring, die Axialspielkompensationseinrichtung und eine mit der Axialspielkompensationseinrichtung zusammenwirkende zweite Lagereinrichtung anschließen.As an alternative thereto, it may also be provided that, viewed in the axial direction of the shaft in the direction of the gear wheel, a first bearing device, the magnetic element ring, the axial play compensating device and a second bearing device interacting with the axial play compensating device adjoin the magnet elements.

Bei all den zuvor beschriebenen konstruktiven Ausgestaltungen der elektrischen Antriebseinrichtung kann es vorgesehen sein, dass die Axialspielkompensationseinrichtung als gewölbtes Blechteil ausgebildet ist, das unter Federvorspannung zwischen einem Gehäuseabschnitt und einer der beiden Lagereinrichtungen angeordnet ist.In all the constructive embodiments of the electric drive device described above, it may be provided that the axial play compensating device is designed as a curved sheet-metal part which is arranged under spring pretension between a housing section and one of the two bearing devices.

Alternativ hierzu kann es vorgesehen sein, dass die Axialspielkompensationseinrichtung aus zwei, in Richtung der Welle relativ zueinander bewegbaren Elementen besteht, die mittels eines Federelements in eine axial voneinander beabstandete Position kraftbeaufschlagt sind.Alternatively, it may be provided that the Axialspielkompensationseinrichtung consists of two, in the direction of the shaft relative to each other movable elements which are subjected to force by means of a spring element in an axially spaced-apart position.

Zuletzt umfasst die Erfindung auch einen Scheibenwischermotor mit einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen elektrischen Antriebseinrichtung.Finally, the invention also includes a windscreen wiper motor with an electric drive device according to the invention as far described.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.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 den 1 bis 7 in jeweils teilweise geschnittener, teilweise vereinfachter Darstellung einen Scheibenwischermotor mit unterschiedlich gestalteten elektrischen Antriebseinrichtungen.This shows in the 1 to 7 in each case partially cut, partially simplified representation of a windscreen wiper motor with differently shaped electrical drive means.

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 der 1 ist eine erste elektrische Antriebseinrichtung 10a mit einem bürstenlosen Elektromotor 12 vereinfacht dargestellt. Die elektrische Antriebseinrichtung 10a ist in Form eines Scheibenwischermotors 100 ausgebildet, der zum zumindest mittelbaren Reinigen einer Fahrzeugscheibe mittels wenigstens eines nicht gezeigten Wischblatts dient. Die elektrische Antriebseinrichtung 10a weist ein Getriebegehäuse 14 auf, in dem eine Welle 16 angeordnet ist, die zumindest mittelbar, vorzugsweise unmittelbar von dem bürstenlosen Elektromotor 12 um eine Achse 18 drehbar ist. Die Welle 16 weist einen Verzahnungsabschnitt 20 auf, der mit einer Außenverzahnung 22 eines Getrieberads 24 kämmt. Das Getrieberad 24 ist Bestandteil eines ein- oder mehrstufig ausgebildeten Getriebes 26, das zum Antreiben einer Abtriebswelle 28 dient, die wiederum beispielsweise mit einem nicht gezeigten Wischgestänge der Wischanlage gekoppelt ist. Das Getriebegehäuse 14 ist mittels eines lediglich in den 1 bis 4 dargestellten Gehäusedeckels 30 verschließbar.In the 1 is a first electric drive device 10a with a brushless electric motor 12 shown in simplified form. The electric drive device 10a is in the form of a windscreen wiper motor 100 formed, which is used for at least indirectly cleaning a vehicle window by means of at least one wiper blade, not shown. The electric drive device 10a has a transmission housing 14 in which a wave 16 is arranged, at least indirectly, preferably directly from the brushless electric motor 12 around an axis 18 is rotatable. The wave 16 has a toothed section 20 on, with an external toothing 22 a gear wheel 24 combs. The gear wheel 24 is part of a single or multi-stage gearbox 26 that is used to drive an output shaft 28 serves, which in turn is coupled, for example, with a wiper linkage, not shown, of the wiper system. The gearbox 14 is by means of a merely in the 1 to 4 shown housing cover 30 closable.

Ergänzend wird erwähnt, dass es auch möglich ist, zusätzlich zum Getriebegehäuse 14 ein in den Figuren nicht gezeigtes Motorgehäuse zur Aufnahme der wesentlichen Bestandteile des Elektromotors 12 zu verwenden. In diesem Fall ragt der Elektromotor 12 mit der Welle 16 in das Getriebegehäuse 14 hinein, und das Motorgehäuse ist mit dem Getriebegehäuse 14 verbunden, beispielsweise durch Anflanschen im Bereich eines Anschlussbereichs.In addition it is mentioned that it is also possible, in addition to the gearbox 14 a not shown in the figures motor housing for receiving the essential components of the electric motor 12 to use. In this case, the electric motor protrudes 12 with the wave 16 in the gearbox 14 into it, and the motor housing is with the gearbox 14 connected, for example by flanging in the region of a connection area.

Die Welle 16 ist Bestandteil eines Rotors bzw. eines Läufers 32 und ist mit einem lediglich in den 1 und 2 dargestellten Magnetelementträger 34 drehfest verbunden. Der Magnetelementträger 34 ist im Ausführungsbeispiel als Tiefziehteil aus Blech ausgebildet und trägt an seinem Außenumfang mehrere, länglich ausgebildete und lediglich in der 1 dargestellte Magnetelemente 36. Die Magnetelemente 36 wirken mit in den 2 bis 7 erkennbaren Drahtwicklungen 38 eines ortsfest angeordneten, aus Statorblechen bestehenden Stators 40 zusammen. Der Stator 40 ist ebenfalls innerhalb des Getriebegehäuses 14 angeordnet und umgibt den Magnetelementträger 34 an seinem Außenumfang in bekannter Art und Weise. Durch eine Bestromung der einzelnen Drahtwicklungen 38 in Abhängigkeit der Drehwinkelstellung des Läufers 32 bzw. der Positionierung der Magnetelemente 36 wird der Läufer 32 in Rotation versetzt, um das Getrieberad 24 anzutreiben.The wave 16 is part of a rotor or a runner 32 and is with only one in the 1 and 2 illustrated magnetic element carrier 34 rotatably connected. The magnetic element carrier 34 is formed in the embodiment as a deep-drawn part of sheet metal and carries on its outer circumference several elongated and only in the 1 illustrated magnetic elements 36 , The magnetic elements 36 work with in the 2 to 7 recognizable wire windings 38 a stationary arranged, consisting of stator laminations stator 40 together. The stator 40 is also inside the gearbox 14 arranged and surrounds the magnetic element carrier 34 on its outer periphery in a known manner. By energizing the individual wire windings 38 depending on the angular position of the rotor 32 or the positioning of the magnetic elements 36 becomes the runner 32 set in rotation to the gear wheel 24 drive.

Der Läufer 32 ist in zwei, axial in Bezug zur Achse 18 voneinander beabstandeten Lagereinrichtungen 42, 44 drehbar gelagert. Hierzu sind die beiden Lagereinrichtungen 42, 44 auf den Außenumfang der Welle 16 aufgeschoben und im Getriebegehäuse 14 in entsprechenden Aufnahmen angeordnet. Die erste Lagereinrichtung 42 ist an einem stirnseitigen Endbereich 46 der Welle 16 angeordnet, und zwar im Innenraum 48 des topf- bzw. becherförmig ausgebildeten Magnetelementträgers 34. In Richtung der Achse 18 schließt sich in Richtung des Getrieberads 24, d.h. in Richtung des Pfeils 45 betrachtet unmittelbar außerhalb des Magnetelementträgers 34 ein Magnetelementring 50 mit Magnetelementen 52 an, der ebenfalls drehfest mit der Welle 16 verbunden ist. Der Magnetelementring 50 ist Bestandteil eines Hallsensors zur Detektion der Drehwinkellage der Welle 16 bzw. der Magnetelemente 36, um die Drahtwicklungen 38 in bekannter Art und Weise bestromen zu können. Weiterhin ist anhand der 1 erkennbar, dass die erste Lagereinrichtung 42 in teilweise axialer Überdeckung mit den Magnetelementen 36 angeordnet ist.The runner 32 is in two, axially with respect to the axis 18 spaced-apart storage facilities 42 . 44 rotatably mounted. For this purpose, the two storage facilities 42 . 44 on the outer circumference of the shaft 16 deferred and in the gearbox 14 arranged in appropriate receptacles. The first storage facility 42 is at a front end area 46 the wave 16 arranged, in the interior 48 the cup or cup-shaped magnetic element carrier 34 , In the direction of the axis 18 closes in the direction of the gear wheel 24 ie in the direction of the arrow 45 considered immediately outside the magnetic element carrier 34 a magnetic element ring 50 with magnetic elements 52 on, which also rotatably with the shaft 16 connected is. The magnetic element ring 50 is part of a Hall sensor for detecting the angular position of the shaft 16 or the magnetic elements 36 to the wire windings 38 to be able to load in a known manner. Furthermore, based on the 1 recognizable that the first storage facility 42 in partial axial overlap with the magnetic elements 36 is arranged.

Auf der dem Magnetelementring 50 gegenüberliegenden Seite des Verzahnungsabschnitts 20 der Welle 16 ist eine Axialspielkompensationseinrichtung 54 angeordnet. Die Axialspielkompensationseinrichtung 54 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in Form eines gebogenen Blechteils ausgebildet, das mit einer Stirnfläche an der zweiten Lagereinrichtung 44 axial anliegt und diese kraftbeaufschlagt. Hierzu ist die Axialspielkompensationseinrichtung 54 in einer entsprechenden Aufnahme 56 bzw. einem Gehäuseabschnitt des Getriebegehäuses 14 als Gegenlager abgestützt. Sowohl die Axialspielkompensationseinrichtung 54 als auch die zweite Lagereinrichtung 44 sind an einem zweiten Endbereich 58 der Welle 16 angeordnet.On the magnetic element ring 50 opposite side of the toothing section 20 the wave 16 is an axial play compensation device 54 arranged. The axial play compensation device 54 is formed in the illustrated embodiment in the form of a bent sheet metal part having an end face on the second bearing means 44 axially abuts and this kraftbeaufschlagt. For this purpose, the axial play compensation device 54 in a corresponding recording 56 or a housing portion of the transmission housing 14 supported as an abutment. Both the axial play compensation device 54 as well as the second storage facility 44 are at a second end area 58 the wave 16 arranged.

Die in der 2 dargestellte elektrische Antriebseinrichtung 10b unterscheidet sich von der elektrischen Antriebseinrichtung 10a im Wesentlichen dadurch, dass sich in axialer Richtung der Welle 16 an die erste Lagereinrichtung 42 in Richtung des Getrieberads 24 bzw. in Richtung des Pfeils 45 betrachtet der Magnetelementring 50, die zweite Lagereinrichtung 44 und die mit der zweiten Lagereinrichtung 44 zusammenwirkende Axialspielkompensationseinrichtung 54a anschließen.The in the 2 illustrated electric drive device 10b differs from the electric drive device 10a essentially in that in the axial direction of the shaft 16 to the first storage facility 42 in the direction of the gear wheel 24 or in the direction of the arrow 45 considered the magnetic element ring 50 , the second storage facility 44 and with the second storage facility 44 cooperating axial play compensation device 54a connect.

Weiterhin ist anhand der 2 erkennbar, dass bei einer Antriebseinrichtung 10c der Magnetelementring 50 in Form eines Magnetelementrings 50a oder 50b auch auf der der ersten Lagereinrichtung 42 abgewandten Seite der Axialspielkompensationseinrichtung 54a angeordnet sein kann, insbesondere am jeweiligen Endbereich des Verzahnungsabschnitts 20.Furthermore, based on the 2 recognizable that in a drive device 10c the magnetic element ring 50 in the form of a magnetic element ring 50a or 50b also on the first storage facility 42 opposite side of the Axialspielkompensationseinrichtung 54a may be arranged, in particular at the respective end region of the toothed portion 20 ,

Weiterhin ist erkennbar, dass die erste Lagereinrichtung 42 im Bereich des Gehäusedeckels 30 angeordnet bzw. eingepresst ist, und dass die erste Lagereinrichtung 42 in axialer Richtung betrachtet zumindest im Wesentlichen außerhalb des Stators 40 angeordnet ist. Weiterhin ist die Axialspielkompensationseinrichtung 54a durch zwei Elemente 60, 62 gebildet, die mittels eines Federelements 64 in eine voneinander in Richtung der Achse 18 beabstandete Position kraftbeaufschlagt sind.Furthermore, it can be seen that the first storage device 42 in the area of the housing cover 30 is arranged or pressed, and that the first storage device 42 viewed in the axial direction at least substantially outside of the stator 40 is arranged. Furthermore, the axial play compensation device 54a through two elements 60 . 62 formed by means of a spring element 64 in one another in the direction of the axis 18 spaced position are subjected to force.

Die elektrische Antriebseinrichtung 10d gemäß der 3 zeichnet sich dadurch aus, dass sich in axialer Richtung der Welle 16 an die erste Lagereinrichtung 42 in Richtung des Getrieberads 24 bzw. in Richtung des Pfeils 45 betrachtet der Magnetelementring 50, die Axialspielkompensationseinrichtung 54 und die mit der Axialspielkompensationseinrichtung 54 zusammenwirkende zweite Lagereinrichtung 44 anschließen. Sowohl die Axialspielkompensationseinrichtung 54 als auch die zweite Lagereinrichtung 44 sind noch vor dem Verzahnungsabschnitt 20 auf der der ersten Lagereinrichtung 42 zugewandten Seite der Welle 16 angeordnet. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass der Endbereich 58 der Welle 16 mittels eines Stützelements 66 in Form einer Stützhülse abgestützt sein kann, um eine radiale Ausweichbewegung der Welle 16 zu vermeiden.The electric drive device 10d according to the 3 is characterized by the fact that in the axial direction of the shaft 16 to the first storage facility 42 in the direction of the gear wheel 24 or in the direction of the arrow 45 considered the magnetic element ring 50 , the axial play compensation device 54 and those with the axial play compensation device 54 cooperating second storage facility 44 connect. Both the axial play compensation device 54 as well as the second storage facility 44 are still before the gear section 20 on the first storage facility 42 facing side of the shaft 16 arranged. Furthermore, it can be provided that the end region 58 the wave 16 by means of a support element 66 may be supported in the form of a support sleeve to a radial evasive movement of the shaft 16 to avoid.

Die in der 4 dargestellte elektrische Antriebseinrichtung 10e zeichnet sich dadurch aus, dass sich in axialer Richtung der Welle 16 an die erste Lagereinrichtung 42 in Richtung des Getrieberads 24 bzw. in Richtung des Pfeils 45 betrachtet die Axialspielkompensationseinrichtung 54, die mit der Axialspielkompensationseinrichtung 54 zusammenwirkende zweite Lagereinrichtung 44 und der Magnetelementring 50 anschließen. Auch hier kann es vorgesehen sein, dass alternativ zum Magnetelementring 50 dieser in Form des Magnetelementrings 50c am Endbereich 58 der Welle 16 angeordnet sein kann.The in the 4 illustrated electric drive device 10e is characterized by the fact that in the axial direction of the shaft 16 to the first storage facility 42 in the direction of the gear wheel 24 or in the direction of the arrow 45 considers the axial play compensation device 54 connected to the axial play compensation device 54 cooperating second storage facility 44 and the magnetic element ring 50 connect. Again, it may be provided that as an alternative to the magnetic element ring 50 this in the form of the magnetic element ring 50c at the end area 58 the wave 16 can be arranged.

Die in der 5 dargestellte elektrische Antriebseinrichtung 10f zeichnet sich dadurch aus, dass sich in axialer Richtung der Welle 16 in Richtung des Getrieberads 24 bzw. in Richtung des Pfeils 45 betrachtet an die Magnetelemente 36 der Magnetelementring 50, die Axialspielkompensationseinrichtung 54, die mit der Axialspielkompensationseinrichtung 54 zusammenwirkende erste Lagereinrichtung 42 und die zweite Lagereinrichtung 44 anschließen. Dabei sind die beiden Lagereinrichtungen 42, 44 auf gegenüberliegenden Seiten des Verzahnungsabschnitts 20 angeordnet, und die zweite Lagereinrichtung 44 beispielsweise in Form eines einfachen Gleitlagers oder eines hülsenförmigen Körpers ausgebildet.The in the 5 illustrated electric drive device 10f is characterized by the fact that in the axial direction of the shaft 16 in the direction of the gear wheel 24 or in the direction of the arrow 45 considered to the magnetic elements 36 the magnetic element ring 50 , the axial play compensation device 54 connected to the axial play compensation device 54 cooperating first storage facility 42 and the second storage facility 44 connect. Here are the two storage facilities 42 . 44 on opposite sides of the gear section 20 arranged, and the second storage facility 44 formed for example in the form of a simple sliding bearing or a sleeve-shaped body.

Die in der 6 dargestellte elektrische Antriebseinrichtung 10g zeichnet sich dadurch aus, dass sich in axialer Richtung der Welle 16 in Richtung des Getrieberads 24 bzw. in Richtung des Pfeils 45 betrachtet an die Magnetelemente 36 der Magnetelementring 50, die erste Lagereinrichtung 42, die Axialspielkompensationseinrichtung 54 und die mit der Axialspielkompensationseinrichtung 54 zusammenwirkende zweite Lagereinrichtung 44 anschließen. The in the 6 illustrated electric drive device 10g is characterized by the fact that in the axial direction of the shaft 16 in the direction of the gear wheel 24 or in the direction of the arrow 45 considered to the magnetic elements 36 the magnetic element ring 50 , the first storage facility 42 , the axial play compensation device 54 and those with the axial play compensation device 54 cooperating second storage facility 44 connect.

Zuletzt zeichnet sich die in der 7 dargestellte elektrische Antriebseinrichtung 10h dadurch aus, dass sich in axialer Richtung der Welle 16 in Richtung des Getrieberads 24 bzw. in Richtung des Pfeils 45 betrachtet an die Magnetelemente 36 die erste Lagereinrichtung 42, der Magnetelementring 50, die Axialspielkompensationseinrichtung 54 und die mit der Axialspielkompensationseinrichtung 54 zusammenwirkende zweite Lagereinrichtung 44 anschließen. Eine alternative Anordnung des Magentelementrings 50 ist durch den Magentelementring 50d dargestellt.The last one is the one in the 7 illustrated electric drive device 10h characterized in that in the axial direction of the shaft 16 in the direction of the gear wheel 24 or in the direction of the arrow 45 considered to the magnetic elements 36 the first storage facility 42 , the magnetic element ring 50 , the axial play compensation device 54 and those with the axial play compensation device 54 cooperating second storage facility 44 connect. An alternative arrangement of the Magentelementrings 50 is through the magent element ring 50d shown.

Die soweit beschriebenen elektrischen Antriebseinrichtungen 10a bis 10h können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.The electric drive devices described so far 10a to 10h can be modified or modified in many ways without departing from the spirit of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10a - 10h10a - 10h: Antriebseinrichtungdrive means
1212: Elektromotorelectric motor
1414: Getriebegehäusegearbox
1616: Wellewave
1818: Achseaxis
2020: Verzahnungsabschnitttoothed section
2222: Außenverzahnungexternal teeth
2424: GetrieberadPinion
2626: Getriebetransmission
2828: Abtriebswelleoutput shaft
3030: Gehäusedeckelhousing cover
3232: Läuferrunner
3434: MagnetelementträgerMagnetic element carrier
3636: Magnetelementmagnetic element
3838: Drahtwicklungwire winding
4040: Statorstator
4242: erste Lagereinrichtungfirst storage facility
4444: zweite Lagereinrichtungsecond storage facility
4545: Pfeilarrow
4646: Endbereichend
4848: Innenrauminner space
5050: MagnetelementringMagnetic element ring
50a - 50d50a - 50d: MagnetelementringMagnetic element ring
5252: Magnetelementmagnetic element
54, 54a54, 54a: AxialspielkompensationseinrichtungAxialspielkompensationseinrichtung
5656: Aufnahmeadmission
5858: Endbereichend
6060: Elementelement
6262: Elementelement
6464: Federelementspring element
6666: Stützelement support element
100100: Scheibenwischermotorwiper motor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2016/010023 A1 [0002]

Claims

Electric drive device (10a to 10e), comprising a brushless electric motor (12) having a stator (40) having wire windings (38) and a rotor (32) rotatably mounted about an axis (18) and having a shaft (16) the rotor (32) has at least one, preferably a plurality of magnetic elements (36) cooperating with the wire windings (38), wherein the shaft (16) projects into a transmission housing (14) or is arranged in a transmission housing (14) and there via a toothing (20) cooperating with a gear wheel (24), the shaft (16) being mounted by means of at least two bearing devices (42, 44) spaced apart from one another in the direction of the axis (18) and arranged axially free of play by means of an axial play compensating device (54; 54a), and with a magnetic element ring (50, 50a, 50b, 50c) as part of a device for detecting the angular position of the shaft (16), characterized in that a first bearing device (42) on de r the gear (24) facing away from the rotor (32) at an end region (46) of the shaft (16) or in axial overlap with the at least one magnetic element (36) of the rotor (32) is arranged.

Drive device (10a) after Claim 1 , characterized in that the rotor (32) has a drum or cup-shaped magnetic element carrier (34) which surrounds the first bearing means (42) radially.

Drive device (10a) after Claim 1 or 2 , characterized in that in the axial direction of the shaft (16) to the first bearing means (42) in the direction of the gear (24) considered the magnetic element ring (50), the axial play compensating means (54) and a second bearing means (44) connect, the axial play compensating device (54) cooperates with the second bearing device (44).

Drive device (10b) after Claim 1 or 2 , characterized in that in the axial direction of the shaft (16) to the first bearing means (42) in the direction of the gear (24) considered the magnetic element ring (50), a second bearing means (44) and with the second bearing means (44) connect cooperating axial play compensation device (54a).

Drive device (10c) after Claim 1 or 2 , characterized in that in the axial direction of the shaft (16) to the first bearing means (42) in the direction of the gear (24) considered a second bearing means (44) cooperating with the second bearing means (44) Axialspielkompensationseinrichtung (54a) and the magnetic element ring (50a, 50b) connect.

Drive device (10d) after Claim 1 or 2 characterized in that in the axial direction of the shaft (16) to the first bearing means (42) in the direction of the gear (24) considered the magnetic element ring (50), the Axialspielkompensationseinrichtung (54) and cooperating with the Axialspielkompensationseinrichtung (54) second Connect storage facility (44).

Drive device (10e) after Claim 1 or 2 , characterized in that in the axial direction of the shaft (16) to the first bearing means (42) in the direction of the gear (24) considered the Axialspielkompensationseinrichtung (54) cooperating with the Axialspielkompensationseinrichtung (54) second bearing means (44) and the Magnetic ring (50, 50c).

Drive device (10b, 10c, 10d, 10e) according to one of Claims 4 to 7 , characterized in that the magnetic elements (36) in the axial direction of the shaft (16) in the direction of the gear (24) to the first bearing means (42) and in front of the magnetic element ring (50; 50a; 50b, 50c), the axial play compensation device (54; 54a) or the second bearing device (44).

An electric drive device (10f) comprising a brushless electric motor (12) having a stator (40) having wire windings (38) and a rotor (32) rotatably mounted about an axis (18) and having a shaft (16), the rotor (32) at least one, preferably more with the Wire windings (38) cooperating magnetic elements (36), wherein the shaft (16) projects into a transmission housing (14) or in a transmission housing (14) and there via a toothing (20) with a gear (24) cooperates, wherein the shaft (16) is mounted by means of at least two bearing devices (42, 44) which are spaced apart from one another in the direction of the axis (18) and arranged axially free of play by means of an axial play compensating device (54), and with a magnetic element ring (50) as part of a device for detecting the Angular position of the shaft (16), characterized in that viewed in the axial direction of the shaft (16) in the direction of the gear (24) to the magnetic elements (36) of the magnetic element ring (50), the Axialspielkompensationseinrichtung (54), one with the Axialspielkompensationseinrichtung (54) cooperating first bearing means (42) and a second bearing means (44) connect.

An electric drive device (10g) comprising a brushless electric motor (12) having a stator (40) having wire windings (38) and a rotor (32) rotatably mounted about an axis (18) and having a shaft (16), the rotor (32) at least one, preferably a plurality of with the wire windings (38) cooperating magnetic elements (36), wherein the shaft (16) projects into a transmission housing (14) or in a transmission housing (14) and there via a toothing (20 ) cooperates with a gear (24), wherein the shaft (16) by means of at least two, in the direction of the axis (18) spaced from each other bearing means (42, 44) and arranged axiallyspielfrei by means of a Axialspielkompensationseinrichtung (54), and with a magnetic element ring (50) as part of a device for detecting the rotational angular position of the shaft (16), characterized in that in the axial direction of the shaft (16) in the direction of the gear wheel s (24) views the magnet elements (36) of the magnetic element ring (50), a first bearing device (42), the axial play compensating device (54) and a second bearing device (44) cooperating with the axial play compensating device (54).

An electric drive device (10h) comprising a brushless electric motor (12) having a stator (40) having wire windings (38) and a rotor (32) rotatably mounted about an axis (18) and having a shaft (16), the rotor (32) at least one, preferably a plurality of with the wire windings (38) cooperating magnetic elements (36), wherein the shaft (16) projects into a transmission housing (14) or in a transmission housing (14) and there via a toothing (20 ) cooperates with a gear (24), wherein the shaft (16) by means of at least two, in the direction of the axis (18) spaced from each other bearing means (42, 44) and arranged axiallyspielfrei by means of a Axialspielkompensationseinrichtung (54), and with a magnetic element ring (50; 50d) as part of a device for detecting the angular position of the shaft (16), characterized in that in the axial direction of the shaft (16) in the direction of the gear berads (24) considered on the magnetic elements (36) has a first bearing means (43), the magnetic element ring (50; 50d), the axial play compensating device (54) and a second bearing device (44) cooperating with the axial play compensating device (54).

Electric drive device (10a to 10h) according to one of Claims 1 to 11 , characterized in that the Axialspielkompensationseinrichtung (54) is formed as a curved sheet metal part, which is arranged under spring tension between a housing portion (56) and one of the at least two bearing devices (42, 44).

Electric drive device (10a to 10h) according to one of Claims 1 to 11 , characterized in that the Axialspielkompensationseinrichtung (54a) consists of two, in the direction of the shaft (16) relative to each other movable elements (60, 62), which are subjected to force by means of a spring element (64) in an axially spaced-apart position.

Electric drive device (10a to 10h) according to one of Claims 1 to 13 characterized in that a separate motor housing connected to the transmission housing (14) is provided for receiving a stator (40) and the rotor (32).

Windscreen wiper motor (100) with an electric drive device (10a to 10h), which is according to one of Claims 1 to 14 is trained.