EP2520009A2 - Electrical drive comprising a worm gear - Google Patents

Electrical drive comprising a worm gear

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Publication number
EP2520009A2
EP2520009A2 EP10778950A EP10778950A EP2520009A2 EP 2520009 A2 EP2520009 A2 EP 2520009A2 EP 10778950 A EP10778950 A EP 10778950A EP 10778950 A EP10778950 A EP 10778950A EP 2520009 A2 EP2520009 A2 EP 2520009A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shaft
rotor
electric drive
worm
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10778950A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Guenter Kastinger
Mario Huesges
Andreas Saum
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2520009A2 publication Critical patent/EP2520009A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H02K7/1163—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion
    • H02K7/1166—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion comprising worm and worm-wheel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/081—Structural association with bearings specially adapted for worm gear drives

Definitions

  • Electric drives for example for use in motor vehicles, often include an electric drive motor and a reduction or Vorlegegetriebe.
  • By appropriate adaptation of the drive motor and gearbox to each other can be electrical drives in different power ranges, with different usable speeds and torques and in different external dimensions produced.
  • a rotor of the electric drive motor and a worm shaft of a worm gear run on a common shaft.
  • the common shaft is usually mounted on both sides of the electric drive motor with shaft bearings.
  • a third bearing exists at the end of the common shaft facing the worm shaft.
  • an electric drive comprises a worm gear with a worm shaft and an electric drive motor with a rotor.
  • the rotor and the worm shaft are arranged on axial sections of a shaft.
  • the electric drive comprises two shaft bearings bearing shaft, of which only one is arranged in the vicinity of the rotor on the shaft.
  • the shaft bearing which is not in the vicinity of the rotor, may be arranged on a side of the worm shaft facing away from the rotor. This results in two alternative distribution options for the shaft bearing arranged on the shaft in the vicinity of the rotor.
  • this shaft bearing is located between the rotor and the worm shaft. The end of the worm shaft, on which the rotor is arranged, is thereby supported only on one side (also: "flying" or "free”), so that a space required for the electric drive can be reduced.
  • the bearing may be arranged on a side of the rotor remote from the worm shaft.
  • the electric drive motor may be a brushless DC motor.
  • Such a motor requires less space along the shaft, which can lead to a further space reduction for the electric drive.
  • the electric drive may further comprise a housing in which the shaft bearings and a stator of the electric drive motor are mounted.
  • a housing in which the shaft bearings and a stator of the electric drive motor are mounted.
  • a sensor for determining a rotational position of the rotor can be mounted in the housing.
  • a sensor can be used in particular in connection with a brushless DC motor as an electric drive motor to perform an electrical control of the brushless DC motor.
  • the sensor is protected against harmful environmental influences, such as heat, vibration and dust.
  • Figure 1 shows an electric drive with brushless electric motor
  • Figure 2 shows a variant of the electric drive of Figure 1
  • Figure 3 show an electric drive with commutated electric motor.
  • FIG. 1 shows an electric drive 100 with a brushless electric motor.
  • the electric drive 100 comprises a housing 1 10, in which the components of the electric drive 100 are accommodated.
  • a worm shaft 120 and a worm wheel 130 together form a worm gear 140.
  • a rotor 150 and a stator 160 together form an electric drive motor 170.
  • On a shaft 175, the rotor 150 and the worm shaft 120 are arranged axially one behind the other.
  • a first shaft bearing 180 is disposed on the shaft 175 between the rotor 150 and the worm shaft 120.
  • a second shaft bearing 185 is located at the right end of the shaft, on one side of the worm shaft 120, which faces away from the rotor 150 of the electric drive motor 170.
  • a first position sensor 190 and a second position sensor 195 take a rotational position, a rotational speed and / or a direction of rotation of the rotor 150.
  • the shaft 175 is usually made of steel.
  • the first shaft bearing 180 and the second shaft bearing 185 may, for example, rolling bearings, in particular
  • the worm shaft 120 may be integral with the shaft 175 and the worm thread may be rolled onto the shaft 175 or cut into the shaft 175.
  • the worm thread may be a separate, with the shaft 175 axially or radially composite element.
  • the worm shaft 120 can also consist of a different material than the shaft 175, in particular made of plastic.
  • the material of the worm wheel 130 is selected as a function of the material properties of the worm shaft 120 and the expected forces during operation of the electric drive 100.
  • the worm wheel 130 may also be made of plastic.
  • the electric drive motor 170 is a brushless DC motor with internal rotor 150. This type of electric motor may require less space compared to a commutated DC motor of comparable power, especially in the axial direction. The space requirement in the radial direction can be increased simultaneously compared to the commutated DC motor.
  • the rotor 150 of the electric drive motor 170 may be pressed, shrunk, or otherwise connected to the shaft 175.
  • the rotor 150 carries a number of permanent magnets and optionally a return ring and the stator 160 carries a number of coil windings for generating cooperating magnetic fields.
  • the permanent magnets of the rotor endeavor to align themselves in a specific rotational position with respect to the stator. With proper electrical control of the coils of the stator 160, the rotor 150 rotates about a rotational axis of the shaft 175 in a predetermined direction at a predetermined speed.
  • the rotational position of the rotor 150 can be determined. For example, the first
  • Position sensor 190 and / or the second position sensor 195 are used the. Other than the illustrated mounting positions of the position sensors 190 and 195 between the rotor 150 and the housing 1 10 are also possible and not shown in Figure 1.
  • the coils of the stator 160 are driven in operation of the electric drive 100 based on the determined rotational position of the rotor 150 such that the rotor 150 rotates and drives the shaft 175. Radial and axial forces on the shaft 175 are supported by the shaft bearings 180 and 185 on the housing 1 10.
  • the shaft 175 drives the worm shaft 120, which then moves the worm wheel 130 about its axis of rotation.
  • the electric drive 100 is self-locking, so that when the electric drive motor 170 is switched off, an external torque acting on the worm wheel 130 is not suitable for causing the rotor 150 to rotate.
  • FIG. 2 shows a variant of the electric drive from FIG. 1.
  • the essential difference between the electric drive 100 of FIG. 2 and the electric drive of FIG. 1 is that the first shaft bearing 180 in FIG. 2 is disposed at a left end of the shaft 175 instead of between the worm shaft 120 and FIG
  • the arrangement of the first shaft bearing 180 shown in FIG Shaft 175 by the extended distance between the first shaft bearing 180 and the second shaft bearing 185 to store more accurate and resilient.
  • bending vibrations in the shaft 175 are not passed through the first shaft bearing 180 in this way, so that a resonance frequency of the shaft 175 is reduced with respect to bending vibrations.
  • FIG. 3 shows an electric drive 100 with a commutated electric motor.
  • the embodiment of the electric drive 100 shown in FIG. 3 is used for comparison with the electrical drives 100 from FIGS. 1 and 2.
  • the electric drive motor 170 is commutated, that is, brushes 310 are provided in order to control coils in the interior of the motor electric drive motor 170 in response to a rotational position of the shaft 175 to Taxes.
  • Position sensors 190 and 195 of Figures 1 and 2 are not required for this purpose.
  • the first shaft bearing 180 is located at a left end of the shaft 175 and is supported on an outer casing 320 of the electric drive motor 170.
  • the second shaft bearing 185 is disposed on the shaft 175 between the electric drive motor 170 and the brushes 310.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

An electrical drive, especially for driving a windshield wiper system of a motor vehicle, comprises a worm gear having a worm shaft and a drive motor having a rotor. The rotor and the worm gear are arranged on axial sections of a shaft. The electrical drive furthermore comprises two shaft bearings on which the shaft is received, only one of said shaft bearings being arranged on the shaft in the vicinity of the rotor.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Elektrischer Antrieb mit Schneckengetriebe  Electric drive with worm gear
Stand der Technik State of the art
Elektrische Antriebe, beispielsweise zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, umfassen häufig einen elektrischen Antriebsmotor und ein Untersetzungs- oder Vorlegegetriebe. Durch entsprechende Anpassung von Antriebsmotor und Getriebe aneinander lassen sich elektrische Antriebe in unterschiedlichen Leistungsbereichen, mit unterschiedlichen nutzbaren Drehzahlen und Drehmomenten und in unterschiedlichen äußeren Abmessungen herstellen. Electric drives, for example for use in motor vehicles, often include an electric drive motor and a reduction or Vorlegegetriebe. By appropriate adaptation of the drive motor and gearbox to each other can be electrical drives in different power ranges, with different usable speeds and torques and in different external dimensions produced.
In einer Variante, die beispielsweise zum Antrieb einer Scheibenwischanlage des Kraftfahrzeugs verwendet wird, laufen ein Rotor des elektrischen Antriebsmotors und eine Schneckenwelle eines Schneckengetriebes auf einer gemeinsamen Welle. Die gemeinsame Welle ist üblicherweise auf beiden Seiten des elektrischen Antriebsmotors mit Wellenlagern gelagert. In einer Variante existiert ein drittes Lager an dem Ende der gemeinsamen Welle, das der Schneckenwelle zugewandt ist. Dadurch wird die Verzahnung zwischen der Schneckenwelle und dem Schneckenrad zusätzlich abgestützt und ist nicht mehr allein von der Steifigkeit der Schneckenwelle abhängig, doch können bei Einsatz dreier Wellenlager Schwingungs- und Torsionsbeanspruchungen der sich drehenden Welle leichter über das mittlere Lager übertragen werden. In a variant which is used, for example, to drive a windshield wiper system of the motor vehicle, a rotor of the electric drive motor and a worm shaft of a worm gear run on a common shaft. The common shaft is usually mounted on both sides of the electric drive motor with shaft bearings. In one variant, a third bearing exists at the end of the common shaft facing the worm shaft. As a result, the toothing between the worm shaft and the worm wheel is additionally supported and is no longer dependent solely on the stiffness of the worm shaft, but when using three shaft bearing vibration and torsional stresses of the rotating shaft can be easily transmitted through the middle bearing.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Antrieb bereitzustellen, der eine verbesserte Lagerung seiner Welle aufweist. Offenbarung der Erfindung It is an object of the invention to provide an electric drive having an improved storage of its shaft. Disclosure of the invention
Das Problem wird gelöst durch einen elektrischen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen wieder. The problem is solved by an electric drive with the features of claim 1. Subclaims give advantageous embodiments again.
Erfindungsgemäß umfasst ein elektrischer Antrieb ein Schneckengetriebe mit einer Schneckenwelle und einen elektrischen Antriebsmotor mit einem Rotor. Der Rotor und die Schneckenwelle sind auf axialen Abschnitten einer Welle angeordnet. Ferner umfasst der elektrische Antrieb zwei die Welle lagernde Wellenlager, von denen nur eines in Nachbarschaft zum Rotor auf der Welle angeordnet ist. According to the invention, an electric drive comprises a worm gear with a worm shaft and an electric drive motor with a rotor. The rotor and the worm shaft are arranged on axial sections of a shaft. Furthermore, the electric drive comprises two shaft bearings bearing shaft, of which only one is arranged in the vicinity of the rotor on the shaft.
Vorteilhafterweise ergibt sich dadurch die Möglichkeit, Bauraum einzusparen und gleichzeitig eine Verteilung von Wellenlagern auf der Welle zu realisieren, bei der die Lager aufgrund von verkürzten Hebeln weniger stark belastet sind und daher eine höhere Lebenserwartung aufweisen können. Advantageously, this results in the possibility of saving space and at the same time to realize a distribution of shaft bearings on the shaft, in which the bearings are less heavily loaded due to shortened levers and therefore may have a higher life expectancy.
Das Wellenlager, das nicht in Nachbarschaft zum Rotor liegt, kann auf einer dem Rotor abgewandten Seite der Schneckenwelle angeordnet sein. Daraus ergeben sich zwei alternative Aufteilungsmöglichkeiten für das in Nachbarschaft zum Ro- tor auf der Welle angeordnete Wellenlager. In einer ersten Ausführungsform liegt dieses Wellenlager zwischen dem Rotor und der Schneckenwelle. Das Ende der Schneckenwelle, auf welcher der Rotor angeordnet ist, ist dadurch nur einseitig (auch:„fliegend" oder„frei") gelagert, sodass ein für den elektrischen Antrieb erforderlicher Bauraum reduziert sein kann. In einer zweiten Ausführungsform kann das Lager auf einer der Schneckenwelle abgewandten Seite des Rotors angeordnet sein. Dadurch ist die Welle an ihren beiden Enden gelagert, woraus sich eine vorteilhafte Reduzierung von Hebelkräften bei Belastungen der Welle im Betrieb des elektrischen Antriebs ergeben kann. Der elektrische Antriebsmotor kann ein bürstenloser Gleichstrommotor sein. Ein solcher Motor erfordert weniger Bauraum entlang der Welle, das zu einer weiteren Bauraumreduzierung für den elektrischen Antrieb führen kann. The shaft bearing, which is not in the vicinity of the rotor, may be arranged on a side of the worm shaft facing away from the rotor. This results in two alternative distribution options for the shaft bearing arranged on the shaft in the vicinity of the rotor. In a first embodiment, this shaft bearing is located between the rotor and the worm shaft. The end of the worm shaft, on which the rotor is arranged, is thereby supported only on one side (also: "flying" or "free"), so that a space required for the electric drive can be reduced. In a second embodiment, the bearing may be arranged on a side of the rotor remote from the worm shaft. As a result, the shaft is mounted at both ends, which can result in an advantageous reduction of leverage forces under load of the shaft during operation of the electric drive. The electric drive motor may be a brushless DC motor. Such a motor requires less space along the shaft, which can lead to a further space reduction for the electric drive.
Der elektrische Antrieb kann ferner ein Gehäuse umfassen, in dem die Wellenlager und ein Stator des elektrischen Antriebsmotors gelagert sind. Durch Integration des Stators in das Gehäuse kann eine weitere Bauraumreduzierung realisiert sein; darüber hinaus kann ein verbesserter Schutz des elektrischen Antriebsmotors gegen Verschmutzung und Vibrationen realisiert sein. The electric drive may further comprise a housing in which the shaft bearings and a stator of the electric drive motor are mounted. By integrating the stator in the housing, a further space reduction can be realized be; In addition, an improved protection of the electric drive motor against pollution and vibration can be realized.
Ferner kann ein Sensor zur Bestimmung einer rotatorischen Position des Rotors im Gehäuse gelagert sein. Ein solcher Sensor kann insbesondere in Verbindung mit einem bürstenlosen Gleichstrommotor als elektrischer Antriebsmotor verwendet sein, um eine elektrische Steuerung des bürstenlosen Gleichstrommotors durchzuführen. Durch das Gehäuse ist der Sensor gegen schädliche Umwelteinflüsse, wie Hitze, Vibrationen und Staub geschützt. Furthermore, a sensor for determining a rotational position of the rotor can be mounted in the housing. Such a sensor can be used in particular in connection with a brushless DC motor as an electric drive motor to perform an electrical control of the brushless DC motor. Through the housing, the sensor is protected against harmful environmental influences, such as heat, vibration and dust.
Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures
Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben, in denen: In the following, the invention will be described in more detail with reference to the attached figures, in which:
Figur 1 einen elektrischen Antrieb mit bürstenlosem Elektromotor; Figur 2 eine Variante des elektrischen Antriebs aus Figur 1 und Figur 3 einen elektrischen Antrieb mit kommutiertem Elektromotor zeigen. Figure 1 shows an electric drive with brushless electric motor; Figure 2 shows a variant of the electric drive of Figure 1 and Figure 3 show an electric drive with commutated electric motor.
Genaue Beschreibung von Ausführungsbeispielen Detailed description of embodiments
Figur 1 zeigt einen elektrischen Antrieb 100 mit bürstenlosem Elektromotor. Der elektrische Antrieb 100 umfasst ein Gehäuse 1 10, in dem die Komponenten des elektrischen Antriebs 100 aufgenommen sind. Eine Schneckenwelle 120 und ein Schneckenrad 130 bilden zusammen ein Schneckengetriebe 140. Ein Rotor 150 und ein Stator 160 bilden gemeinsam einen elektrischen Antriebsmotor 170. Auf einer Welle 175 sind der Rotor 150 und die Schneckenwelle 120 axial hintereinander angeordnet. Ein erstes Wellenlager 180 ist auf der Welle 175 zwischen dem Rotor 150 und der Schneckenwelle 120 angeordnet. Ein zweites Wellenlager 185 befindet sich am rechten Ende der Welle, auf einer Seite der Schneckenwelle 120, die dem Rotor 150 des elektrischen Antriebsmotors 170 abgewandt ist. Ein erster Positionssensor 190 und ein zweiter Positionssensor 195 er- fassen eine rotatorische Position, eine Drehgeschwindigkeit und/oder eine Drehrichtung des Rotors 150. FIG. 1 shows an electric drive 100 with a brushless electric motor. The electric drive 100 comprises a housing 1 10, in which the components of the electric drive 100 are accommodated. A worm shaft 120 and a worm wheel 130 together form a worm gear 140. A rotor 150 and a stator 160 together form an electric drive motor 170. On a shaft 175, the rotor 150 and the worm shaft 120 are arranged axially one behind the other. A first shaft bearing 180 is disposed on the shaft 175 between the rotor 150 and the worm shaft 120. A second shaft bearing 185 is located at the right end of the shaft, on one side of the worm shaft 120, which faces away from the rotor 150 of the electric drive motor 170. A first position sensor 190 and a second position sensor 195 take a rotational position, a rotational speed and / or a direction of rotation of the rotor 150.
Die Welle 175 ist üblicherweise aus Stahl gefertigt. Das erste Wellenlager 180 und das zweite Wellenlager 185 können beispielsweise Wälzlager, insbesondereThe shaft 175 is usually made of steel. The first shaft bearing 180 and the second shaft bearing 185 may, for example, rolling bearings, in particular
Kugellager, oder auch Gleitlager, wie beispielsweise Sinterlager sein. Die Schneckenwelle 120 kann einstückig mit der Welle 175 ausgeführt sein und das Schneckengewinde kann auf die Welle 175 aufgerollt oder in die Welle 175 geschnitten sein. In einer anderen Ausführungsform kann das Schneckengewinde ein separates, mit der Welle 175 axial oder radial Verbundes Element sein. Dabei kann die Schneckenwelle 120 auch aus einem anderen Material als die Welle 175 bestehen, insbesondere aus Kunststoff. Das Material des Schneckenrads 130 ist in Abhängigkeit der Materialeigenschaften der Schneckenwelle 120 und den zu erwartenden Kräften im Betrieb des elektrischen Antriebs 100 gewählt. Das Schneckenrad 130 kann auch aus Kunststoff gefertigt sein. Ball bearings, or plain bearings, such as sintered bearings. The worm shaft 120 may be integral with the shaft 175 and the worm thread may be rolled onto the shaft 175 or cut into the shaft 175. In another embodiment, the worm thread may be a separate, with the shaft 175 axially or radially composite element. In this case, the worm shaft 120 can also consist of a different material than the shaft 175, in particular made of plastic. The material of the worm wheel 130 is selected as a function of the material properties of the worm shaft 120 and the expected forces during operation of the electric drive 100. The worm wheel 130 may also be made of plastic.
Der elektrische Antriebsmotor 170 ist ein bürstenloser Gleichstrommotor mit innen liegendem Rotor 150. Dieser Typ von Elektromotoren kann im Vergleich zu einem kommutierten Gleichstrommotor vergleichbarer Leistung weniger Bauraum erfordern, insbesondere in axialer Richtung. Der Platzbedarf in radialer Richtung kann gleichzeitig gegenüber dem kommutierten Gleichstrommotor vergrößert sein. Der Rotor 150 des elektrischen Antriebmotors 170 kann beispielsweise auf die Welle 175 aufgepresst, aufgeschrumpft oder auf eine andere Weise mit ihr verbunden sein. Der Rotor 150 trägt eine Anzahl von Permanentmagneten und gegebenenfalls einen Rückschlussring und der Stator 160 eine Anzahl von Spulenwicklungen zur Erzeugung von zusammenwirkenden Magnetfeldern. Je nach elektrischer Ansteuerung der Spulenwicklungen sind die Permanentmagneten des Rotors bestrebt, sich in eine bestimmte rotatorische Position bezüglich des Stators auszurichten. Bei geeigneter elektrischer Ansteuerung der Spulen des Stators 160 dreht sich der Rotor 150 um eine Drehachse der Welle 175 in einer vorbestimmten Richtung mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit. The electric drive motor 170 is a brushless DC motor with internal rotor 150. This type of electric motor may require less space compared to a commutated DC motor of comparable power, especially in the axial direction. The space requirement in the radial direction can be increased simultaneously compared to the commutated DC motor. For example, the rotor 150 of the electric drive motor 170 may be pressed, shrunk, or otherwise connected to the shaft 175. The rotor 150 carries a number of permanent magnets and optionally a return ring and the stator 160 carries a number of coil windings for generating cooperating magnetic fields. Depending on the electrical control of the coil windings, the permanent magnets of the rotor endeavor to align themselves in a specific rotational position with respect to the stator. With proper electrical control of the coils of the stator 160, the rotor 150 rotates about a rotational axis of the shaft 175 in a predetermined direction at a predetermined speed.
Um die Ansteuerung der Spulen des Stators 160 in Abhängigkeit einer rotatorischen Position des Rotors 150 durchführen zu können, kann die rotatorische Po- sition des Rotors 150 bestimmt werden. Dazu können beispielsweise der ersteIn order to be able to carry out the control of the coils of the stator 160 as a function of a rotational position of the rotor 150, the rotational position of the rotor 150 can be determined. For example, the first
Positionssensor 190 und/oder der zweite Positionssensor 195 verwendet wer- den. Andere als die dargestellten Einbaulagen der Positionssensoren 190 und 195 zwischen dem Rotor 150 und dem Gehäuse 1 10 sind ebenfalls möglich und nicht in Figur 1 dargestellt. Die Spulen des Stators 160 werden im Betrieb des elektrischen Antriebs 100 auf der Basis der bestimmten rotatorischen Position des Rotors 150 derart angesteuert, dass sich der Rotor 150 dreht und die Welle 175 antreibt. Radiale und axiale Kräfte auf die Welle 175 werden durch die Wellenlager 180 und 185 am Gehäuse 1 10 abgestützt. Die Welle 175 treibt die Schneckenwelle 120 an, die daraufhin das Schneckenrad 130 um dessen Drehachse bewegt. Position sensor 190 and / or the second position sensor 195 are used the. Other than the illustrated mounting positions of the position sensors 190 and 195 between the rotor 150 and the housing 1 10 are also possible and not shown in Figure 1. The coils of the stator 160 are driven in operation of the electric drive 100 based on the determined rotational position of the rotor 150 such that the rotor 150 rotates and drives the shaft 175. Radial and axial forces on the shaft 175 are supported by the shaft bearings 180 and 185 on the housing 1 10. The shaft 175 drives the worm shaft 120, which then moves the worm wheel 130 about its axis of rotation.
Durch Verwendung des Schneckengetriebes 140 ist der elektrische Antrieb 100 selbstsperrend ausgeführt, so dass bei abgeschaltetem elektrischen Antriebsmotor 170 ein externes, auf das Schneckenrad 130 wirkendes Drehmoment nicht geeignet ist, eine Drehung des Rotors 150 herbeizuführen. By using the worm gear 140, the electric drive 100 is self-locking, so that when the electric drive motor 170 is switched off, an external torque acting on the worm wheel 130 is not suitable for causing the rotor 150 to rotate.
Figur 2 zeigt eine Variante des elektrischen Antriebs aus Figur 1 . Der wesentliche Unterschied des elektrischen Antriebs 100 aus Figur 2 gegenüber dem elektrischen Antrieb aus Figur 1 besteht darin, dass das erste Wellenlager 180 in Fi- gur 2 an einem linken Ende der Welle 175 angeordnet ist, statt wie in Figur 1 zwischen der Schneckenwelle 120 und dem Rotor 150. Dadurch kann es erforderlich sein, den elektrischen Antrieb 100 nach Figur 2 entlang der Welle 175 geringfügig länger zu gestalten als den elektrischen Antrieb 100 aus Figur 1. Andererseits hat die in Figur 2 gezeigte Anordnung des ersten Wellenlagers 180 den Vorteil, die Welle 175 durch den verlängerten Abstand zwischen dem ersten Wellenlager 180 und dem zweiten Wellenlager 185 genauer und belastbarer zu lagern. Außerdem werden auf diese Weise Biegeschwingungen in der Welle 175 nicht durch das erste Wellenlager 180 geleitet, sodass eine Resonanzfrequenz der Welle 175 gegenüber Biegeschwingungen reduziert ist. FIG. 2 shows a variant of the electric drive from FIG. 1. The essential difference between the electric drive 100 of FIG. 2 and the electric drive of FIG. 1 is that the first shaft bearing 180 in FIG. 2 is disposed at a left end of the shaft 175 instead of between the worm shaft 120 and FIG As a result, it may be necessary to make the electric drive 100 according to FIG. 2 along the shaft 175 slightly longer than the electric drive 100 from FIG. 1. On the other hand, the arrangement of the first shaft bearing 180 shown in FIG Shaft 175 by the extended distance between the first shaft bearing 180 and the second shaft bearing 185 to store more accurate and resilient. In addition, bending vibrations in the shaft 175 are not passed through the first shaft bearing 180 in this way, so that a resonance frequency of the shaft 175 is reduced with respect to bending vibrations.
Figur 3 zeigt einen elektrischen Antrieb 100 mit kommutiertem Elektromotor. Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform des elektrischen Antriebs 100 dient zum Vergleich mit den elektrischen Antrieben 100 aus Figuren 1 und 2. Der elektrische Antriebsmotor 170 ist kommutiert, dass heißt, dass Bürsten 310 vorgese- hen sind, um eine Ansteuerung von Spulen im Inneren des elektrischen Antriebsmotors 170 in Abhängigkeit einer rotatorischen Position der Welle 175 zu steuern. Positionssensoren 190 und 195 aus den Figuren 1 und 2 sind hierfür nicht erforderlich. FIG. 3 shows an electric drive 100 with a commutated electric motor. The embodiment of the electric drive 100 shown in FIG. 3 is used for comparison with the electrical drives 100 from FIGS. 1 and 2. The electric drive motor 170 is commutated, that is, brushes 310 are provided in order to control coils in the interior of the motor electric drive motor 170 in response to a rotational position of the shaft 175 to Taxes. Position sensors 190 and 195 of Figures 1 and 2 are not required for this purpose.
Das erste Wellenlager 180 befindet sich an einem linken Ende der Welle 175 und stützt sich an einer äußeren Umhüllung 320 des elektrischen Antriebsmotors 170 ab. Das zweite Wellenlager 185 ist auf der Welle 175 zwischen dem elektrischen Antriebsmotor 170 und den Bürsten 310 angeordnet. The first shaft bearing 180 is located at a left end of the shaft 175 and is supported on an outer casing 320 of the electric drive motor 170. The second shaft bearing 185 is disposed on the shaft 175 between the electric drive motor 170 and the brushes 310.
Da der kommutierte elektrische Antriebsmotor prinzipbedingt entlang der Welle 175 relativ lang baut und wegen des zusätzlichen Platzbedarfs der Bürsten 310 ist eine Ausdehnung des elektrischen Antriebs 100 in axialer Richtung größer als die der elektrischen Antriebe 100 nach Figuren 1 und 2. Zusätzlich ist ein Abstand zwischen dem rechten Ende der Schneckenwelle 120 und dem nächstliegenden Wellenlager 185 größer als in den elektrischen Antrieben 100 nach Figuren 1 und 2, wodurch die Welle 175 bei gleicher Belastbarkeit steifer ausgeformt sein muss. Since the commutated electric drive motor inherently builds along the shaft 175 is relatively long and because of the additional space requirement of the brush 310 is an extension of the electric drive 100 in the axial direction greater than that of the electric drives 100 of Figures 1 and 2. In addition, a distance between the right end of the worm shaft 120 and the nearest shaft bearing 185 greater than in the electric drives 100 according to Figures 1 and 2, whereby the shaft 175 must be stiffer formed at the same load capacity.

Claims

Ansprüche claims
1 . Elektrischer Antrieb (100), umfassend: 1 . Electric drive (100), comprising:
- ein Schneckengetriebe (140) mit einer Schneckenwelle (120);  - A worm gear (140) with a worm shaft (120);
- einen elektrischen Antriebsmotor (170) mit einem Rotor (150);  - An electric drive motor (170) with a rotor (150);
- wobei der Rotor (150) und die Schneckenwelle (120) auf axialen Abschnitten einer Welle (175) angeordnet sind, und  - Wherein the rotor (150) and the worm shaft (120) on axial portions of a shaft (175) are arranged, and
- zwei die Welle (175) lagernde Wellenlager (180, 185),  two shaft bearings (180, 185) supporting the shaft (175),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
- nur eines der Wellenlager (180) in Nachbarschaft zum Rotor (150) auf der Welle (175) angeordnet ist.  - Only one of the shaft bearing (180) in the vicinity of the rotor (150) on the shaft (175) is arranged.
2. Antrieb (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das andere der Wellenlager (185) auf einer dem Rotor (150) abgewandten Seite der Schneckenwelle (120) angeordnet ist. Second drive (100) according to claim 1, characterized in that the other of the shaft bearing (185) on a rotor (150) facing away from the screw shaft (120) is arranged.
3. Antrieb (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antriebsmotor (170) ein bürstenloser Gleichstrommotor ist. 3. Drive (100) according to claim 1 or 2, characterized in that the electric drive motor (170) is a brushless DC motor.
4. Antrieb (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das in Nachbarschaft zum Rotor (150) auf der Welle (175) angeordnete Wellenlager (180) zwischen dem Rotor (150) und der Schneckenwelle (120) angeordnet ist. 4. Drive (100) according to one of claims 1 to 3, characterized in that arranged in the vicinity of the rotor (150) on the shaft (175) shaft bearing (180) between the rotor (150) and the worm shaft (120) is.
5. Antrieb (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das in Nachbarschaft zum Rotor (150) auf der Welle (175) angeordnete Wellenlager (180) auf einer der Schneckenwelle (120) abgewandten Seite des Rotors (150) angeordnet ist. 5. Drive (100) according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the vicinity of the rotor (150) on the shaft (175) arranged shaft bearing (180) on one of the worm shaft (120) facing away from the rotor (150 ) is arranged.
Antrieb (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (1 10), in dem die Wellenlager (180, 185) und ein Stator (160) des elektrischen Antriebsmotors (170) gelagert sind. Drive (100) according to one of the preceding claims, characterized by a housing (1 10) in which the shaft bearings (180, 185) and a stator (160) of the electric drive motor (170) are mounted.
Antrieb (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (190, 195) zur Bestimmung einer rotatorischen Position des Rotors (150) im Gehäuse (1 10) gelagert ist. Drive (100) according to claim 6, characterized in that a sensor (190, 195) for determining a rotational position of the rotor (150) in the housing (1 10) is mounted.
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