DE19726017A1

DE19726017A1 - Elektromotor zum Antrieb einer Arbeitsmaschine

Info

Publication number: DE19726017A1
Application number: DE1997126017
Authority: DE
Inventors: Dieter Dinkel; Hans-Dieter Reinartz
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 1998-12-24
Also published as: WO1998059405A1; JP2002505069A

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor zum Antrieb einer Arbeitsmaschine, insbesondere eines Pumpenaggregats.

Zur Lagerung der Motorwelle eines derartigen Elektromotors bedient man sich nach dem Stand der Technik eines Kalotten lagers und eines Wälzlagers. Das Kalottenlager dient der Ab stützung der Motorwelle am Boden eines topfförmigen Motoren gehäuses. Das Wälzlager ist abtriebsseitig zur Abstützung in einem Pumpengehäuse vorgesehen. Eine derartige Lageranordnung erfordert präzise Bearbeitungen der Reibfläche an der Welle im Bereich des Kalottenlagers und eine präzise Bearbeitung der Wälzlageraufnahme des Pumpengehäuse. Aufgrund unvermeidlicher Toleranzen treten dennoch immer wieder Fälle auf, bei denen das Wälzlager mit zu großem Spiel in das Pumpengehäuse einge setzt ist. Dies ermöglicht eine Relativbewegung der Lagerrin ge, und führt zu erhöhter Geräuschentwicklung und ggf. sogar Passungsrost mit allen negativen Konsequenzen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine kosten günstige Lageranordnung für eine Motorwelle bereitzustellen, die wenig Bearbeitungsschritte erfordert. Schließlich ist es eine generelle Aufgabe der Erfindung, den für die Lagerung der Motorwelle notwendigen Raum für eine geringe Baugröße zu mini mieren.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist eine rohrförmige Motorwelle vor gesehen, welche an einem die Motorwelle durchgreifenden Hal teelement drehbar gelagert ist, wobei zwischen Motorwelle und Halteelement mindestens ein Gleitlager derart vorgesehen ist, daß dieses den Außenumfang des Halteelementes und den Außen umfang der Motorwelle zumindest abschnittsweise umgreift.

Mit den Merkmalen des Anspruches 1 ergibt sich der Vorteil, daß für die Lageraufnahme kein zusätzlicher Bauraum in radia ler Richtung erforderlich ist. Für die Abstützung dient der Außenumfang der Motorwelle und der Außenumfang des Halteele mentes, so daß eine Bearbeitung nur am Außenumfang erfolgt. Die Innenwandung weist keinerlei Lagerungs- oder Reibflächen auf und kann daher unbearbeitet belassen werden. Die Erfindung erlaubt somit die Verwendung standardisierter, gezogener Rohre als Motorwelle, welche lediglich an dem Außenumfang auf Maß gebracht sind. Dies reduziert den Kosten- und Herstellungsauf wand maßgeblich.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen zusammen mit der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Elektromotors für eine teilweise abgebrochen gezeichne te Pumpeneinheit im Schnitt;

Fig. 2 wesentliche Teile der Motorwellenlagerung in perspekti vischer Ansicht.

Fig. 1 zeigt in schematischer Weise einen Elektromotor 1 zum Antrieb einer, in einem Gehäuse 2 angeordneten Pumpe 3, welche mindestens einen, von einem Exzenter 4 betätigten Pumpenkolben 5 aufweist. Der Elektromotor 1 verfügt über ein topfförmiges Motorengehäuse 6 an dessen zylindrischer Innenwand Permanent magneten 7, 8 befestigt sind. An einem Ende besitzt das Moto rengehäuse 6 einen weitgehend ebenen Boden 9. Im Inneren des Motorengehäuses 6 befindet sich ein drehbarer Rotor 10, der eine rohrförmige Motorwelle 11 mit darauf befestigtem Ankerpa ket 12 und elektrischen Wicklungen 13, 14 umfaßt. Die Wicklun gen 13, 14 werden in grundsätzlich bekannter Art und Weise mit Hilfe von Bürsten 15, 16 und einem Kommutator 17 mit elektri schem Strom gespeist und wirken in ebenfalls bekannter Art und Weise mit den Permanentmagneten 7, 8 zusammen.

Durch das Gehäuse 2 und das Motorengehäuse 6 erstreckt sich ein Halteelement 18, welches die an der Pumpe 3 und an dem Rotor 10 auftretenden Querkräfte in einer Richtung senkrecht zu der Achse 19 aufnimmt. Auf der Motorseite ist das Halteelement 18 mit Hilfe des Motorengehäuses 6 an dem Gehäuse 2 abgestützt. Pumpenseitig ist das Halteelement 18 gemäß der Figur unmittelbar an dem Gehäuse 2 abgestützt.

Der Lagerung der rohrförmigen Motorwelle 11 an dem Halteele ment 18 dient jeweils ein Gleitlager 20, 21 an dem motorseiti gen Wellenende 22 und dem abtriebsseitigen Wellenende 23. Je des Gleitlager 20, 21 umgreift einerseits zumindest abschnitts weise den Außenumfang 24 der Motorwelle 11 und andererseits zumindest abschnittsweise den Außenumfang 25 des Halteelemen tes 18.

Die Gleitlager 20, 21 besitzen einen scheibenförmigen Grundkör per 26, 27 und einen axial überstehenden, parallel zur Wellenachse 19 angeordneten Stutzen 28, 28'. Wie die Figur zeigt, umgreift der Stutzen 28 des Gleitlagers 20 das Wellenende 22 und der Stutzen 28' des Gleitlagers 21 ist dem Wellenende 23 zugeordnet. Während die Gleitlager 20, 21 nach radial außen mit einer zylindrischen Wandung abschließen, weisen sie radial innen eine Stufenbohrung auf, wobei eine erste Bohrung 29 den Außenumfang 25 des Halteelementes 18 umgreift und eine zweite Bohrung 30 mit größerem Durchmesser den Außenumfang 24 der Motorwelle 11 umgreift. Also befinden sich alle Lagersitze bzw. Reibflächen bezüglich der Gleitlager 20, 21 radial innen bzw. bezüglich der Motorwelle 11 und dem Halteelement 18 radi al außen.

Jedes der Gleitlager 20, 21 kann noch in axialer Richtung Stirnflächen aufweisen, welche zur axialen Abstützung der Mo torwelle 11 dienen. Beispielsweise liegt das Gleitlager 20 mit seiner Stirnseite 31 an der Innenseite des Topfbodens 9 glei tend an.

Wie der Figur ferner zu entnehmen ist, ist das Gleitlager 21 an dem abtriebsseitigen Motorwellenende 23 vorgesehen und weist Mitnehmerelemente in Form von Nocken 32, 33, 34, 35 für eine drehfeste Momentenübertragung von der Motorwelle 11 auf die Arbeitsmaschine auf. Auf der einen Seite greift jeder Noc ken 32, 33 formschlüssig in eine zugehörige Nut 36, 37 in der Motorwelle 11 und auf der anderen Seite greift jeder Nocken 34, 35 in eine zugeordnete Nut 38, 39 in dem, den Pumpenkolben 5 beaufschlagenden Exzenter 4. Alle Nocken 32, 33, 34, 35 erstrec ken sich für eine axiale Montage in axialer Richtung und gewährleisten eine zuverlässige Drehmomentenübertragung auf den Exzenter 4.

Hinsichtlich der beiden Gleitlager 20, 21 bleibt noch darauf hinzuweisen, daß das abtriebsseitige Gleitlager 21 grundsätz lich fest auf der Motorwelle 11 sitzt und das Halteelement 18 drehbar, also gleitend umgreift, wobei das andere, endseitige Gleitlager 20 wahlweise fest auf der Motorwelle 11 oder dem Halteelement 18 angeordnet ist und das jeweils zugeordnete Bauteil 11, 18 drehbar umgreift.

Die Wirkungsweise des abtriebsseitigen Gleitlagers 21 als Kupplungselement wird auch in Fig. 2 verdeutlicht. Diese zeigt das Halteelement 18, welches die Hohlwelle 11, das Gleitlager 21 und den Exzenter 4 durchgreift. Sowohl Motorwelle 11 als auch Exzenter 4 sind jeweils mit Nuten 36, 38 zum Eingriff der, an dem Gleitlager 21 vorgesehenen Nocken 32, 34 versehen. Wer den die Bauteile axial zusammengesteckt, so ergibt sich da durch eine formschlüssige Kraftübertragung von der Motorwelle 11 auf den Exzenter 4.

Wie Fig. 1 noch zu entnehmen ist, befindet sich zwischen dem Exzenter 4 und dem Halteelement 18 ein Nadellager 40 und radial außen ist ein weiteres Nadellager 41 mit einem Außenring 42 vorgesehen, welcher den Pumpenkolben 5 beaufschlagt und sich in axialer Richtung einerseits an der Stirnfläche des Gleit lagers 21 und andererseits an einem Boden 43 einer Bohrung 44 abstützt.

Claims

1. Elektromotor zum Antrieb einer Arbeitsmaschine, mit einer rohrförmigen Motorwelle (11), welche an einem die Motorwel le (11) durchgreifenden Halteelement (18) drehbar gelagert ist, wobei zwischen Motorwelle (11) und Halteelement (18) mindestens ein Gleitlager (20, 21) derart vorgesehen ist, daß dieses den Außenumfang (25) des Halteelementes und den Außenumfang (24) der Motorwelle (11) zumindest abschnitts weise umgreift.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Gleitlager (20, 21) an den Enden (22, 23) der Motor welle 11 vorgesehen ist und deren Außenumfang (24) wellen endseitig umgreift.

3. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (20, 21) einen scheibenförmigen Grundkörper (26, 27) und axi al versetzt dazu einen überstehenden, parallel zur Wellen achse (19) angeordneten Stutzen (28, 28') aufweist.

4. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (20, 21) eine Stufenbohrung aufweist, wobei eine erste Boh rung (29) den Außenumfang (25) des Halteelementes (18) um greift und eine zweite Bohrung (30) mit größerem Durchmes ser den Außenumfang (24) der Motorwelle (11) umgreift.

5. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (20, 21) mindestens eine Stirnfläche (31) zur axialen Ab stützung der Motorwelle (11) aufweist.

6. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die abtriebsseitige Stirnseite des Gleitlagers (21) als Anlauffläche für einen Außenring (38) des Exzenters (4) dient.

7. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (20) motorgehäuseseitig für eine axiale Abstützung an der Innen seite des Bodens (9) anliegt.

8. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (21) für eine radiale Abstützung an dem abtriebsseitigen Motor wellenende (23) angeordnet ist und Mitnehmerelemente für eine drehfeste Momentenübertragung von der Motorwelle (11) auf die Arbeitsmaschine aufweist.

9. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (21) an seinen Enden Nocken (32, 33, 34, 35) aufweist, wobei die Nocken (32, 33) der einen Seite formschlüssig in die Motor welle (11) eingreifen und die Nocken (34, 35) der anderen Seite formschlüssig in einen Exzenter (4) eingreifen.

10. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorgehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (32, 33, 34, 35) für eine axiale Montage der Bauteile in axia ler Richtung vorstehen.

11. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das abtriebsseitige Gleitlager (21) fest auf der Motorwelle (11) sitzt und das Halteelement (18) drehbar umgreift, wobei das andere end seitige Gleitlager (20) wahlweise fest auf der Motorwelle (11) oder dem Halteelement (18) angeordnet ist und das zu geordnete Bauteil (11, 18) drehbar umgreift.