DE4433973A1 - Worm-gear drive arrangement for electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schneckenradgetriebe ge mäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a worm gear GE according to the preamble of claim 1.
Ein derartiges Getriebe ist aus der DE 88 11 966 U1 bekannt. Die dort beschriebene Elektromotor Getriebe-Kombination wird für die unterschiedlichsten Anwendungsfälle eingesetzt. Sie wird zum Beispiel benötigt bei Scheibenwischanlagen, Fen sterheber oder verstellbaren Schiebedächern.Such a transmission is known from DE 88 11 966 U1. The electric motor gearbox combination described there will used for a wide variety of applications. she is required, for example, for windshield wipers, fen lifter or adjustable sunroofs.
In einigen Anwendungsfällen ist es notwendig, Informationen zum Drehwinkel bzw. zur Drehwinkelgeschwindigkeit zu erhal ten. Zum Erfassen dieser Größe haben sich Sensoren bewährt, die auf Änderungen eines Magnetfeldes ansprechen. Hier wie derum haben sich Hallsensoren als besonders geeignet erwie sen.In some use cases, information is necessary to get the angle of rotation or the angle of rotation speed Sensors have proven themselves to measure this size, that respond to changes in a magnetic field. Here how Hall sensors have therefore proven to be particularly suitable sen.
In der genannten Gebrauchsmusterschrift wird daher vorge schlagen, ein Polrad, das über seinen Umfang verteilt unter schiedliche magnetische Polungen aufweist, auf die Ankerwel le des Motors in unmittelbaren Anschluß an den Kommuntator zu setzen, und einen Hallsensor auf der vorhandenen Bürsten trageplatte anzuordnen.The utility model specification is therefore featured beat a magnet wheel that spreads under its circumference has different magnetic poles on the anchor shaft le of the motor in direct connection to the communator to put, and a Hall sensor on the existing brushes to arrange the support plate.
Das Polrad weist eine gewisse axiale Länge auf. Um diese Länge muß die Rotorwelle verlängert werden, was zu einer Vergrößerung der axialen Baulänge des Motors führt. Außerdem bereitet es einige Schwierigkeiten, zusätzliche Elemente auf der Bürstentrageplatte unterzubringen, insbesondere wenn neben den Bürsten auch Entstörkondensatoren oder Thermo schalter auf der Bürstentrageplatte angebracht sind.The magnet wheel has a certain axial length. Around The rotor shaft must be lengthened, resulting in a Increases the axial length of the motor leads. also it presents some difficulties to additional elements to accommodate the brush support plate, especially if in addition to the brushes, interference suppression capacitors or thermo switches are attached to the brush support plate.
Mit der Erfindung sollen daher die folgenden Probleme gelöst
werden:
Die axiale Baulänge des Motors soll nicht vergrößert
werden.
Der Sensor soll einfach montiert werden können.
Der Sensor soll in einfacher Weise mit dem Motorsteue
rungssystem elektrisch verbunden werden können.The invention is therefore intended to solve the following problems:
The axial length of the motor should not be increased.
The sensor should be easy to install.
The sensor should be able to be electrically connected to the engine control system in a simple manner.
Es wird daher vorgeschlagen, bei einem Schneckenradgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 das Polrad auf einen Endzapfen der Schnecke anzuordnen und den Hallsensor im Dec kel des Getriebegehäuses zu befestigen.It is therefore proposed for a worm gear according to the preamble of claim 1, the magnet wheel on Arrange the end of the screw and the Hall sensor in Dec the gearbox housing.
Am Getriebegehäuse ist üblicherweise ein Flansch angeformt, an dem der Elektromotor befestigt wird. Der Flansch trägt gleichzeitig ein Lager für die Ankerwelle und weist einen Durchbruch auf, durch den hindurch die Schnecke in das Ge triebegehäuse eingesteckt wird. Um die Montage nicht zu be hindern, wird vorgeschlagen, den Außendurchmesser des Pol rades kleiner zu wählen als den Kopfkreis der Schnecke.A flange is usually formed on the gear housing, to which the electric motor is attached. The flange carries at the same time a bearing for the armature shaft and has one Breakthrough on, through which the snail into the Ge drive housing is inserted. In order not to be the assembly prevent, it is suggested the outer diameter of the pole Rades to choose smaller than the helix of the worm.
Der Montagevereinfachung dient auch die folgende Maßnahme. Der Hallsensor selbst wird in einem Gehäuse angeordnet, das in eine Öffnung des Getriebegehäusedeckels eingesetzt werden kann. Vorzugsweise erfolgt die Befestigung des Sensorgehäu ses im Getriebedeckel durch Rasten. Damit kann das Sensorge häuse schnell und einfach montiert werden. The following measure also serves to simplify assembly. The Hall sensor itself is arranged in a housing that be inserted into an opening in the gear housing cover can. The sensor housing is preferably attached ses in the gear cover by snapping. With that, the sensor can housing can be assembled quickly and easily.
Im Sensorgehäuse ist eine Platine angeordnet, die auf einer Stufe im Inneren des Sensorgehäuses aufliegt. Auf der Plati ne befindet sich einerseits der Hallsensor sowie Kontakt stifte zum Verbinden des Hallsensors mit der Motorsteue rungsanlage.A circuit board is arranged in the sensor housing Step rests inside the sensor housing. On the plati ne is the Hall sensor and contact pins for connecting the Hall sensor to the engine control plant.
Um die Platine im Sensorgehäuse exakt zu fixieren, weist der Deckel des Sensorgehäuses Stützwände auf, die bei aufgesetz tem Deckel die Platine gegen die Stufe drücken.In order to fix the board exactly in the sensor housing, the Cover of the sensor housing on supporting walls, which are attached when press the board against the step.
Einige der Stützwände bilden gleichzeitig Führungswände für einen Stecker, der die Kontaktzungen kontaktiert.Some of the retaining walls also form guide walls for a connector that contacts the reeds.
Um den Hallsensor möglichst nahe an das Polrad heranzubrin gen, so daß das sich ändernde Magnetfeld sicher registriert werden kann, wird vorgeschlagen, daß der Boden des Sensorge häuses im Bereich des Hallsensors verdünnt ist und das ma gnetfeldempfindliche Element in unmittelbarer Nachbarschaft des Bodens angeordnet ist. Es kann auch eine Öffnung im Bo den vorgesehen werden.To bring the Hall sensor as close as possible to the magnet wheel gene, so that the changing magnetic field registered safely can be suggested that the bottom of the sensor is thinned in the area of the Hall sensor and the ma Element sensitive to the magnetic field in the immediate vicinity of the floor is arranged. There may also be an opening in the bo to be provided.
Im folgenden wird anhand eines Ausführungsbeispieles die Erfindung näher erläutert.The following is based on an embodiment Invention explained in more detail.
Das Ausführungsbeispiel wird in fünf Figuren dargestellt.The exemplary embodiment is shown in five figures.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf das Getriebe, Fig. 1 is a partially sectioned plan view of the transmission,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Schnitts entlang der Linie II/II der Fig. 1. FIG. 2 shows a schematic illustration of the section along the line II / II of FIG. 1.
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Sensorgehäuse. Fig. 3 is a plan view of the sensor housing.
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV/IV und Fig. 4 shows a section along the line IV / IV and
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V/V der Fig. 3. Fig. 5 is a section along line V / V of FIG. 3.
Das Schneckenradgetriebe besteht aus einem Schneckenrad 1 sowie einer Schnecke 2, die als Verlängerung einer Rotorwel le 2′ ausgebildet ist. Schneckenrad 1 und Schnecke 2 sind in einem Gehäuse 3 angeordnet. Das Gehäuse 3 ist im wesentli chen wannenförmig und zu einer Seite hin offen, wobei die offene Seite durch einen Deckel 4 verschlossen werden kann.The worm gear consists of a worm wheel 1 and a worm 2 , which is designed as an extension of a Rotorwel le 2 '. Worm wheel 1 and worm 2 are arranged in a housing 3 . The housing 3 is trough-shaped in wesentli and open to one side, the open side can be closed by a cover 4 .
Das Gehäuse 3 besteht aus einem Boden 5 und einer daran an schließenden Seitenwand 6, die das Schneckenrad 1 und die Schnecke 2 allseitig umfaßt und in axialer Richtung des Schneckenrades 1 betrachtet, über Schnecke 2 und Schnecken rad 1 hinausragt.The housing 3 consists of a base 5 and a thereto at closing side wall 6 comprising the worm wheel 1 and the worm 2 on all sides and viewed in the axial direction of the worm wheel 1, through the screw 2 and worm wheel 1 protrudes.
Am Getriebegehäuse 3 ist ein Flansch 7 vorgesehen, der sich koaxial zur Rotorwelle 2′ bzw. zur Schnecke 2 erstreckt. An dem Flansch wird das Gehäuse des Elektromotors befestigt. Im Flansch 7 ist ein Lager 8 für die Rotorwelle 2′ vorgesehen, so daß der Flansch 7 gleichzeitig das Lagerschild bildet. Der Flansch 7 weist einen zentrischen Durchbruch 9 auf, durch den die Rotorwelle 2′ hindurchgeführt ist.On the gear housing 3 , a flange 7 is provided which extends coaxially to the rotor shaft 2 'or to the worm 2 . The housing of the electric motor is attached to the flange. In the flange 7 , a bearing 8 is provided for the rotor shaft 2 ', so that the flange 7 forms the end shield at the same time. The flange 7 has a central opening 9 through which the rotor shaft 2 'is passed.
Wie schon erläutert, ist die Schnecke 2 in Verlängerung der Rotorwelle 2′, ausgebildet. An ihrem Ende geht die Schnecke 2 in einen Endzapfen 10 über. Der Endzapfen 10 liegt mit seiner Stirnfläche an einem in das Getriebegehäuse 3 ein schraubbaren axialen Anschlag 11 an. Auf dem Endzapfen 10, also zwischen dem Axialanschlag 11 und dem Gewindebereich 12 der Schnecke 2 ist ein Ringmagnet 13 aufgesetzt. Dabei ist der äußere Umfang des Ringmagnetes 13 kleiner als der Kopf kreis 14 der Schnecke 2.As already explained, the worm 2 is formed in an extension of the rotor shaft 2 '. At its end, the screw 2 merges into an end pin 10 . The end pin 10 bears with its end face against a screwable axial stop 11 in the gear housing 3 . A ring magnet 13 is placed on the end pin 10 , that is to say between the axial stop 11 and the threaded region 12 of the screw 2 . The outer circumference of the ring magnet 13 is smaller than the head circle 14 of the screw 2nd
Der Ringmagnet 13 kann unterschiedlich ausgeführt werden, er kann z. B. aus einem Plastikwerkstoff bestehen, in dem Ein zelmagnete eingelassen sind.The ring magnet 13 can be designed differently, it can, for. B. consist of a plastic material in which a single magnets are embedded.
Er kann aber auch vollständig aus magnetischem Material be stehen, wobei in Umfangsrichtung betrachtet die Polarisie rung der Magnetisierung abwechselt.But it can also be made entirely of magnetic material stand, viewed in the circumferential direction, the polarization alternation of magnetization.
Im folgenden wird auf die Fig. 2 Bezug genommen.In the following, reference is made to FIG. 2.
Dieser zeigt eine schematische Darstellung des Schnitts ent lang der Linie II/II der Fig. 1.This shows a schematic representation of the section along line II / II of FIG. 1.
Man erkennt die Schnecke 2 sowie den Endzapfen 10 der Schnecke und den darauf aufgesetzten Ringmagneten 13.The screw 2 and the end pin 10 of the screw and the ring magnet 13 placed thereon can be seen.
Schneckenrad 1 und Schnecke 2 liegen, wie schon erläutert, in einer gehäuseförmigen Wanne 3, bestehend aus dem Boden 5 und der Seitenwand 6.As already explained, worm wheel 1 and worm 2 lie in a housing-shaped trough 3 , consisting of the base 5 and the side wall 6 .
Dieses Gehäuse wird durch einen Deckel 4 verschlossen. Ober halb des Ringmagneten 13 weist der Deckel 4 eine Öffnung 20 auf. In diese Öffnung ist ein Sensorgehäuse 21 eingesetzt.This housing is closed by a cover 4 . Above half of the ring magnet 13 , the cover 4 has an opening 20 . A sensor housing 21 is inserted into this opening.
Das Sensorgehäuse 21 trägt,wie weiter unten näher erläutert wird, einen Hallsensor 22 sowie eine Steckeraufnahme. Das Sensorgehäuse 21 wird einerseits fixiert durch die umlaufen de Kante der Öffnung 20 sowie andererseits durch einen um laufenden Vorsprung 25 am Sensorgehäuse, der auf der Außen seite des Deckels 4 aufliegt und damit den Abstand des Sen sorgehäuses zum Ringmagneten 13 bestimmt.As will be explained in more detail below, the sensor housing 21 carries a Hall sensor 22 and a plug receptacle. The sensor housing 21 is fixed on the one hand by the circumferential edge of the opening 20 and on the other hand by a running projection 25 on the sensor housing which rests on the outer side of the cover 4 and thus determines the distance of the sensor housing to the ring magnet 13 .
Das Sensorgehäuse 21 ist ebenfalls wannenförmig ausgebildet und ist nach außen hin offen. Die nach außen weisende Öff nung wird durch einen Deckel 23 verschlossen. Eine detail liertere Darstellung des Sensorgehäuses erfolgt anhand der Fig. 3, 4, und 5.The sensor housing 21 is also trough-shaped and is open to the outside. The outward opening is closed by a cover 23 . A more detailed representation of the sensor housing takes place with reference to FIGS . 3, 4 and 5.
Die Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf das Sensorgehäuse von oben. Man erkennt den Deckel 23. Dieser weist eine Öffnung 30 auf, die den Blick auf Kontaktstifte 31 freigibt. Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 4/4 der Fig. 3. Fig. 3 shows a plan view of the sensor housing from above. The lid 23 can be seen . This has an opening 30 , which exposes the view of contact pins 31 . FIG. 4 shows a section along line 4/4 of FIG. 3.
Das Sensorgehäuse besteht aus einem langgestreckten Boden 32 in Form eines Rechteckes sowie einer umlaufenden, aus dem Boden 32 hervorragenden Wand 33. An der Außenseite der Wand läuft ein Vorsprung 25 um, der zur Auflage an die äußere Fläche des Deckels 4 gelangt.The sensor housing consists of an elongated base 32 in the form of a rectangle and a circumferential wall 33 protruding from the base 32 . On the outside of the wall, a projection 25 runs around, which comes to rest on the outer surface of the cover 4 .
An dem Teilstück der Wand 33, das an der kurzen Seitenkante des Bodens 32 ansetzt, ist zum Vorsprung 25 ein Gegenvor sprung 34 vorgesehen, der einen Abstand zu Vorsprung 25 inne hat, der der Dicke des Deckels 4 entspricht.To the projection 25 on the portion of the wall 33 which attaches to the short side edge of the bottom 32, is a jump Gegenvor 34 is provided which has a distance to hold projection 25 which corresponds to the thickness of the lid. 4
Das Wandstück an der anderen kurzen Seite des rechteckförmi gen Bodens 32 weist ebenfalls einen Gegenvorsprung 35 auf, der an einer federnd nachgiebigen Lasche 36 in der Wand 33 ausgebildet ist. Die Lasche kann nach innen gedrückt werden, wobei die Eindrückung begrenzt wird durch eine innere Wand 37, die parallel zum Wandstück mit der Lasche 36 ausgebildet ist. The wall piece on the other short side of the rectangular bottom 32 also has a counter-projection 35 which is formed on a resilient tab 36 in the wall 33 . The tab can be pressed inwards, the indentation being limited by an inner wall 37 which is formed parallel to the wall piece with the tab 36 .
An der Unterseite der Lasche 36 ist eine Rampe 38 vorgese hen.At the bottom of the tab 36 , a ramp 38 is hen vorgese.
Zur Montage des Sensorgehäuses wird das Sensorgehäuse zu nächst mit der Nut 39 zwischen dem Vorsprung 25 und dem Ge genvorsprung 34 auf die kurze Seite in die Öffnung 30 des Deckels 23 eingesetzt. Dabei ragt das Gehäuse leicht schräg aus dem Deckel hervor. Sodann wird die andere Seite des Sen sorgehäuses nach unten gedrückt. Dadurch wird die Lasche 36 durch die gegen die Rampe 37 drückende Kante der Deckelöff nung, nach innen gedrückt wird. Die Lasche 36 springt zu rück, sobald der Deckel 4 zur Anlage an dem Vorsprung 25 ge langt. Die Lasche schiebt sich unter den Deckel 4 und hält das Sensorgehäuse sicher im Getriebegehäuse fest. Im Sensor gehäuse 21 ist oberhalb des Bodens 32 ein Absatz 40 vorgese hen. Auf diesem liegt eine Platine 41 auf. Auf dieser Plati ne angeordnet ist einerseits der Hallsensor 22 sowie drei Anschlußstifte 31. Diese befinden sich auf einem Sockel 42, auf dem federnd nachgiebige Rasten 43 vorgesehen sind, die einen auf die Kontaktstifte 31 aufgesteckten Stecker halten sollen.To assemble the sensor housing, the sensor housing is next used with the groove 39 between the projection 25 and the Ge opposite projection 34 on the short side in the opening 30 of the cover 23 . The housing protrudes slightly obliquely from the cover. Then the other side of the sensor housing is pressed down. As a result, the tab 36 is pressed inward by the edge of the lid opening pressing against the ramp 37 . The tab 36 jumps back as soon as the cover 4 ge against the projection 25 reaches. The tab slides under the cover 4 and holds the sensor housing securely in the gear housing. In the sensor housing 21 , a paragraph 40 is hen vorgese above the bottom 32 . A circuit board 41 rests on this. On this plati ne is arranged on the one hand the Hall sensor 22 and three pins 31st These are located on a base 42 on which resilient catches 43 are provided which are intended to hold a plug which is plugged onto the contact pins 31 .
Die Platine wird nun so in das Sensorgehäuse 21 eingesetzt, daß der Hallsensor 22 über einem verdünnten oder offenen Be reich 44 im Boden 32 des Sensorgehäuses 21 gelangt.The board is now inserted into the sensor housing 21 such that the Hall sensor 22 reaches 44 in the bottom 32 of the sensor housing 21 through a diluted or open loading.
Der Deckel 45 des Sensorgehäuses ist mit mehreren, nach in nen weisenden Wänden 46 versehen. Diese reichen bis zur Pla tine 41 und halten diese auf den Absatz 40, sobald der Dec kel mit dem Sensorgehäuse verrastet ist. Drei Stützwände 46 schließen den Bereich der Kontaktstifte 31 ein, so daß eine Führung für einen Stecker entsteht.The cover 45 of the sensor housing is provided with a plurality of walls 46 pointing towards it. These extend to the circuit board 41 and hold it on the shoulder 40 as soon as the cover is locked in place with the sensor housing. Three support walls 46 enclose the area of the contact pins 31 , so that a guide for a plug is created.
BezugszeichenlisteReference list
1 Schneckenrad
2 Schnecke
3 Gehäuse
4 Rotorwelle
5 Boden
6 Seitenwand
7 Flansch
8 Lager
9 Durchbruch
10 Endzapfen
11 Axialanschlag
12 Gewindebereich
13 Ringmagnet
14 Kopfkreis
20 Öffnung
21 Sensor
22 Hallsensor
23 Deckel
24 Stecker
25 Vorsprung
30 Öffnung
31 Kontaktstifte
32 Boden
33 Wand
34 Gegenvorsprung
35 Gegenvorsprung
36 Lasche
37 innere Wand
38 Rampe
39
40 Absatz
41 Platine
42 Sockel
43 Rasten
44 Bereich
45 Deckel
46 Führungswände 1 worm wheel
2 snail
3 housing
4 rotor shaft
5 floor
6 side wall
7 flange
8 bearings
9 breakthrough
10 end pins
11 axial stop
12 thread area
13 ring magnet
14 head circle
20 opening
21 sensor
22 Hall sensor
23 cover
24 plugs
25 head start
30 opening
31 contact pins
32 bottom
33 wall
34 Head start
35 Head start
36 tab
37 inner wall
38 ramp
39
40 paragraph
41 circuit board
42 base
43 stops
44 area
45 lids
46 guide walls
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4433973A DE4433973A1 (en) | 1994-09-23 | 1994-09-23 | Worm-gear drive arrangement for electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4433973A DE4433973A1 (en) | 1994-09-23 | 1994-09-23 | Worm-gear drive arrangement for electric motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4433973A1 true DE4433973A1 (en) | 1996-03-28 |
Family
ID=6528983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4433973A Withdrawn DE4433973A1 (en) | 1994-09-23 | 1994-09-23 | Worm-gear drive arrangement for electric motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
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