DE2323314A1

DE2323314A1 - Antriebseinheit, insbesondere zum bewegen von schiebedaechern, fensterscheiben und wischelementen an kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2323314A1
Application number: DE19732323314
Authority: DE
Inventors: Alfred Hoyler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-05-09
Filing date: 1973-05-09
Publication date: 1974-11-21
Also published as: FR2229293A5; DE2323314B2; IT1012146B

Description

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11.4.1373 Sa/Kb

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH QABIl, 7 Stuttgart 1

Antriebseinheit, insbesondere zum Bewegen von Schiebedächern, Fensterscheiben und Wisehelenienten an Kraftfahrzeugen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinheit, insbesondere zum Bewegen von Schiebedächern, Fensterscheiben und Wischelementen an Kraftfahrzeugen, mit einem Elektromotor und einem mit diesem wirkverbundenen Schneckengetriebe, dessen Schneckenwelle radial gelagert ist und sich in axialer Richtung an dem Getriebegehäuse abstützt.

Bei Schneckengetrieben wirken auf die Schneckenvjelle recht beachtliche Axialkräfte, die durch geeignete Mafi>nahnen aufgefangen werden müssen, weil durch das im Laufe der Zeit ·

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auftretende Axialspiel bei Drehrichtungsumkehr unerwünschte Klopfgeräusche auftreten. Bei einer bekannten Antriebseinheit der eingangs genannten Art ist die Schneckenwelle, die in diesem Falle als Verlängerung der Motorwelle ausgebildet ist, in Gleitlagern geführt und ihre beiden Stirnflächen laufen an der Gehäusewand bzw. an einer Stellschraube an, die in die Gehäusewand geschraubt ist. Es sind also in Achsrichtung der Welle weit auseinander liegende Widerlager für die Stirnflächen der Welle vorgesehen. Um die Reibung und die dabei auftretende Wärme niedrig zu halten, sind bei dieser Schneckenwelle die Stirnflächen ballig ausgebildet, die Anlauffläche des Gehäuses mit einem einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisenden Material verkleidet und die Stellschraube einer besonderen Behandlung unterzogen worden. Trots dieses verhältnismäßig großen Aufwandes ist es unvermeidbar, daß sich nach kurzer Betriebsdauer ein Axialspiel der Schneckenwelle einstellt, weil die hohe spezifische Belastung der Anlaufpunkte eine zu rasche Abnützung der ,Welle bzw. der Anlaufflächen mit sich bringt, das dann durch entsprechendes Nachstellen der Stellschraube beseitigt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Schneckenwelle einer solchen Antriebseinheit eine einfache, räumlich gedrängt bauende Axiallagerung zu schaffen, die auch nach längerer Betriebsdauer kein Axialspiel zuläßt und bei der die in die Achsrichtung auftretende Kräfte reibungsarm aufgenommen v/erden.

Gemäß der Erfindung ist dies dadurch erreicht, daß mehrere Kugeln vorgesehen sind ₃ die sich sowohl an einer Anlauffläche der Welle, als auch an einer Anlauffläche eines am Gehäuse gehaltenen Stützrings in beiden Axialrichtungen abstützen. Auf diese Weise wird ein einfaches, kompaktes, reibungsarmes Axialkugellager geschaffen, welches in- Achsrichtung fest an der Welle fixiert ist, weil ein Teil des Lagers durch die Welle selbst gebildet wird, und dessen Lebensdauer

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wesentlich höher ist als die bekannte Axialabstützung, weil eben die Axialkräfte von mehreren Kugeln aufgenommen und auf das Getriebegehäuse abgeleitet werden.

Eine besonders einfache Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Welle eine die Anlauffläche bildende Ringnut hat, die lose von dem Stützring umgeben ist, dessen Bohrung einen ringförmigen Einstich hat, der zusammen mit der Ringnut eine Ringkaraner für die Kugeln bildet, wobei der Stützring in axialer Richtung von Schultern des Getriebegehäuses gehalten ist.

Damit der Stützring gegen Verdrehen gesichert an den Schultern anliegt, ist weiter vorgesehen, daß er wenigstens eine im wesentlichen tangential zum. Umfang der Welle verlaufende, mit einem durch das Getriebegehäuse gebildeten Gegenlager zusammenwirkende Sicherungsflache hat.

Weiter ist nach der Erfindung in dem Getriebegehäuse eine Aufnahmetasche für den Stützring vorgesehen, die eine besonders einfache Montage der mit allen Lagerelementen versehenen Welle gestattet. Der Stützring selbst läßt sich leicht montieren, wenn er in Weiterbildung der Erfindung quer zu seiner Bohrungsachse geteilt ist.

Mit Vorteil sind sowohl die Ringnut in der Welle, als auch der Einstich im Stützring im Querschnitt dem Radius der Kugeln angepaßt, so daß eine dem Kugeldurchnesser angepaßt Ringkammer gebildet wird, in der die Kugeln liegen.

Damit die beiden Hälften des Stützrings zueinander in der vorschriftsmäßige· η J->age gehalten sind, hat jede Hälfte des geteilten Stützrings wenigstens einen über die Trennebene ragenden Vorsprung und eine für einen solchen Vorsprung gedachte Aufnahme, wobei beim Zusammenfügen von zwei Hälften der Vorsprung der einen Hälfte in die Aufnahme der anderen Hälfte paßt.

Weiter v/eisen nach der Erfindung die einander zugewandten

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Flächen des zusammengesetzten Stützrings übereinanderlielende, zur Ringkammer hin offene Nischen auf, so daß eine Vorratskammer für Schmiermittel vorhanden ist.

Die Montierbarkeit des Stützringes wird besonders günstig beeinflußt, lienn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Stützring aus zwei völlig gleichen Hälften gebildet ist.

Zweckmäßig sind die beiden Hälften des Stützrings aus Kunststoff hergestellt.

Mit Vorteil liegen die Kugeln in der Ringkammer in einem Kugelkäfig.

Damit die Ringkammer einerseits gegen Schmutz gesichert ist und andererseits das Schmiermittel im Stützring verbleibt, ist zwischen den einander zugewandten Flächen des zusammengesetzten Stützrings ein Dichtrriittel vorgesehen.

Eine besonders einfache Lagerung der Schneckenwelle ist gegeben, wenn in Weiterbildung des Erfindungsgedankens die Schneckenwelle in dem Getriebegehäuse mit wenigstens einem als Gleitlager ausgebildeten Kalottenlager und dem Stützring gelagert ist, weil dadurch die Wellenlagerung selbsteinstellend ist, so daß die einzelnen Lager nicht genau miteinander fluchten müssen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine aus Motor und Schneckengetriebe bestehende

Antriebseinheit,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Antriebseinheit nach Fig.

entlang der Linie II-II,
Fig. 3 den in Fig. 2 mit III bezeichneten Bereich in

vergrößerter Darstellung,
Fig. 4 eine Stützringhälfte in Ansicht,

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Fig. 5 die Stützr»inghälfte nach Fig. 4 im Schnitt,

entlang der Linie V-V geschnitten, ?'ig. ο die Stützringhülfte nach Fig. 4 im Schnitt,

entlang der Linie VI-Vl geschnitten, Fig. 7 den Kugelkäfig in Ansicht.

Die in Fig. 1 dargestellte Antriebseinheit 10 hat einen Elektromotor 11, an dem ein Schneckengetriebe 12 befestigt ist. Das aus dem Motor 11 herausragende Ende der Motorwelle 13 ist über eine Kupplung 14 mit dem aus dem Getriebegehäuse herausragenden Ende der Schneckenwelle 15 wirkverbunden.

Das Schneckengetriebe 12 ist von einem Getriebegehäuse Io umgeben, in dem die Schneckenwelle 15 in zwei mit Abstand voneinander liegenden, kalottenförmigen Gleitlagern 17 gelagert ist. Im Bereich zwischen den Gleitlagern 17 v/eist die Schneckenwelle Ip ihre Schneckenverzahnung 18 auf. Das Getriebegehäuse 16 ist zweiteilig ausgeführt, wobei eine Gehäuseschale 19 durch einen Gehäusedeckel 20 verschlossen ist. In der Gehäuseschale 19 sind Aufnahmen 17a für die Gleitlager 17 vorgesehen. Ferner ist die Gehäuseschale 19 über einen Teilabschnitt ihrer einen Seite 21 hin offen. Durch diese öffnung ragt das mit der Kupplung 14 zusammenwirkende Ende der Schneckenwelle 15 und eine Dichtscheibe 22 dichtet das Gehäuseinnere im Bereich der aus dem Gehäuse 16 austretenden Schneckenwelle 15 nach außen ab.

Im Bereich des in dem Getriebegehäuse 16 liegenden Wellenendes ist die Schneckenwelle 15 durch einen Stützring; 23 zusätzlich so gelagert, daß ein axiales Verschieben der Sehneckenwelle 15 ausgeschlossen ist. Der Stützring 23 umgibt das eine Ende der Schneckenwelle 15 lose, wobei in diesem Bereich die Schneckenwelle 15 mit einer Ringnut 24 verseilen ist (Fig. 2 und 3). Der Stützring 24 ist quer zu seiner Bohrungsachse geteilt, so daß zwei in den Figuren

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4 bis 6 dargestellte Hälften 25 entstehen. Jede Hälfte 25 des geteilten Stützrings 24 hat einen über die Trennebene ragenden zapfenförmigen Vorsprung 26 und eine einem solchen Vorsprung

26 entsprechende Ausnehmung 27. Vorsprung 26 und Ausnehmung

27 sind so angeordnet, daß sie beim Zusammenfügen von zwei Stützringhälften 25 miteinander in Eingriff gelangen und die beiden Hälften 25 zueinander in der vorschriftsmäßigen Lage sichern. Der Stützring 23 hat eine im wesentlichen tangential zum Umfang der Schneckenwelle 15 verlaufende, mit einem durch den Gehäusedeckel 20 gebildeten Gegenlager zusammenwirkende Sicherungsfläche 28, durch die der Stützring 23 gegen Verdrehen in dem Getriebegehäuse 16 gesichert ist. Ferner ist in der Gehäuseschale 19 eine Tasche 29 vorgesehen, in die der Stützring 23 passend einsteckbar ist. In Achsrichtung wird der Stützring also durch die Schultern 30 und 31 der Tasche 29 und in Umfangsrichtung durch die an der Innenfläche des Gehäusedeckels 20 anliegenden Sicherungsfläche 28 gehalten.

Der Stützring 23 hat einen von seiner Bohrung ausgehenden ringförmigen Einstich 32, der zu gleichen Teilen in den Hälften 25 des Stützrings 23 liegt. Im eingebauten Zustand liegt der Stützring 23 so über der Ringnut 24 der Schneckenwelle 15, daß diese zusammen mit dem Einstich 32 im Stützring 23 eine Ringkammer bildet. Die Ringkammer ist zur Aufnahme von Kugeln 33 bestimmt und die Ringnut 24 bzw. der Einstich 32 haben einen derartigen Querschnitt, daß der Querschnitt der Ringkammer dem Durchmesser der Kugeln 33 entspricht. Von dem Einstich 32 im Stützring 23 erstreckt sich in beiden Hälften 25 eine ringförmige Aussparung 34, die zur Aufnahme eines in Fig. 7 dargestellten Kugelkäfigs 35 mit vier Auf-' nahmen 36 für die Kugeln 33 dient. In den einander zugewandten Flächen des aus den Hälften 25 zusammengesetzten Stützrings 23 sind zur Ringkammer hin offene ilischen 37 vorgesehen, die zur Aufnahme eines Schmiermittelvorrats dienen. Die Hälften 25 des Stützrings 23 sind in allen Details so ausgebildet,

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daß die beiden Hälften 25 völlig gleich sind. Damit der Ringraum für die Kugeln 33 gegen Verschmutzung gesichert ist, ist zwischen den einander zugewandten Flächen des zusammengesetzten Stützrings 23 ein Dichtmittel vorgesehen. Die Hälften 25 des Stützrings 23 sind aus einem Kunststoff mit besonders hoher Überflächenhärte hergestellt. Auch der Kugelkäfig 35 ist vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigt.

3ei der Montage der Antriebseinheit wird die Schneckenwelle 15 mit den beiden Gleitlagern 17 und einer Stützringhälfte 25 versehen. Danach wird die Ringnut 24 und der halbe Einstich 32 mit vier Kugeln 33 bestückt, die in den Aufnahmen 36 des Kugelkäfigs 35 gehalten sind. Danach wird die zweite Hälfte 25 des Stützrings 23 auf die Welle 15 aufgebracht, wobei der Vorsprung 26 der einen Hälfte 25 in die ihm zugeordnete Ausnehmung 27 der anderen Hälfte 25 gelangt. Die so vorbereitete Sehneckenwelle 25 wird nun in Richtung des Pfeiles A in Pig. 2 in die Gehäuseschalen 19 eingelegt, wobei die Gleitlager 17 in die ihnen zugeordneten Aufnahmen 17a gelangen. Gleichzeitig viird der Stützring 23 in seine Haltetasche 29 hineingesteckt. Durch Befestigen des Gehäusedeckels 20 auf der Gehäuseschale 19 wird nun der Stützring 23 durch die oben beschriebene Anordnung gegen Verdrehen gesichert.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung \tferden auf die Schneckenwelle 15 wirkenden Axialkräfte von der Ringnut 24 auf die Kugeln 33, und von diesen über den Einstich 32 im Stützring 23 auf die Halteschultern 30 bzw. 31 der Gehäuseschale 19 geleitet. Die Axialkräfte v/erden also durch mehrere Kugeln, welche sich sowohl an einer Anlauffläche der Welle als auch an einer Anlauffläche eines am Gehäuse gehaltenen Stützrings in beiden Axialrichtungen abgefangen.

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Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist eine einfache und betriebssichere Axialspielsicherung getroffen, mit der verhältnismäßig hohe Axialkr'ifte aufgenommen werden können. Da die Schubkräfte über Lagerkugeln aufgenommen werden, wird die Reibung gering gehalten. Auch die Montage der erfindungsgemäßen Anordnung ist besonders einfach, weil die SehneckenweHe in allen Lagerteilen vormontiert von oben in die Gehäuseschale eingelegt werden kann.

Bei einer Antriebseinheit, bei der vergleichsweise geringe Kräfte auftreten, ist es denkbar, die Schneckenwelle in dem Getriebegehäuse mit nur einem als Gleitlager ausgebildeten Kalottenlager und dem mit den Kugeln versehenen Stützring zu lagern. Natürlich ist auch in diesem Falle die Schneckenwelle im Bereich des Stützrings mit einer Ringnut zur Aufnahme der Kugeln versehen.

Wenn jedoch besonders große Axialkräfte abgefangen werden sollen, kann es von Vorteil sein, den Ringraum vollständig mit Kugeln aufzufüllen, wobei in diesem Fall der Kugelkäfig entfallen kann.

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Claims

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AnSprüche

1. Antriebseinheit, insbesondere zum Bewegen von Schiebedächern, ^y Fensterscheiben und Wis ehe lementen an Kraftfahrzeugen, mit einem Elektromotor und einem mit diesem v/irkverbundenen Schneckengetriebe, dessen Schneckem/elle radial gelagert ist und sich in axialer Richtung an dem Getriebegenäuse abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kugeln (33) vorgesehen sind, die sich sowohl an einer Anlauffläche der Welle (15) al3 auch an einer Anlauffläche eines am Gehäuse (16) gehaltenen Stützrings (23) in beiden Axialrichtungen abstützen.

2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (15) eine die Anlauffläche bildende Ringnut (2¹I) hat, die lose von dem Stützring (23) umgeben ist, dessen Bohrug einen ringförmigen Einstich (32) hat, der zusammen mit der Ringnut (2*0 eine Ringkammer für die Kugeln (33) bildet, und daß der Stützring (23) in axialer Richtung von Schultern (30*31) des Getriebegeiuiuses (16) gehalten ist.

3. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 oder· 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (23) wenigstens eine im ttfesentlichen tangential zum Umfang der VJelle (13) verlaufende, mit einem durch das Getriebegehäuse (16) gebildeten Gegenlager zusammenwirkende Sicherungsfläehe (28) hat.

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I). Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (23) in eine Tasche (29) des Getriebegehäuees (16) einsteckbar ist.

5. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (23) quer zu seiner Bohrungsachse geteilt ist,

6. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Fangnut (2*1) in der Welle (15) im Querschnitt dem Radius der Kugeln (33) angepaßt ist.

7. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstich (32) im Stützring (23)
im Querschnitt dem Radius der Kugeln (33) angepaßt ist,

8. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Ringkammer dem
Durchmesser der Kugeln (33) entspricht.

9. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hälfte (25) des geteilten Stützrings (23) wenigstens einen über die Trennebene ragenden Vorsprung (26) und eine für einen solchen Vorsprung (26) gedachte Aufnahme (27) hat.

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10. Antriebseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zusammenfügen von zwei Hälften (25) der Vorsprung (26) der einen Hälfte (25) in die Aufnahme (27) der anderen Hälfte (25) paßt.

11. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Flächen des zusammengesetzten Stützrings (23) übereinander liegende, zur Ringkammer hin offene Mischen (37) aufv.^reisen.

12. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch ^kennzeichnet, daß der Stützrinc (23) aus zwei völlig gleichen Hälften (25) gebildet ist.

13· Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hälften (25) des Stützrings (23) aus Kunststoff gefertigt sind.

14. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 13 ₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (33) in der Ringkammer in einem Kugelkäfig (35) liegen.

15. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einander zugewandten Flächen des zusammengesetzten Stützrings (23) ein Dichtniittel vorgesehen ist.

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16. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle (15) in dem Getriebegehäuse (16) mit wenigstens einen als Gleitlager ausgebildeten Kalottenlager (17) und den Stützring (23) gelagert ist.

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