TW595071B - Electric drive, especially for motor vehicles - Google Patents

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TW595071B TW090103008A TW90103008A TW595071B TW 595071 B TW595071 B TW 595071B TW 090103008 A TW090103008 A TW 090103008A TW 90103008 A TW90103008 A TW 90103008A TW 595071 B TW595071 B TW 595071B
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housing
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Eckhard Ursel
Bruno Droll
Walter Haussecker
Martin Karl
Wolfgang Thomar
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Bosch Gmbh Robert
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Description

595071 A7 B7 五、發明說明（/ ) [詳細說明] [發明的背景] 本發明關於申請專利範圍第1項的引文的電驅動器’ 特別是汽車用者。 在一種上述種類的習知電驅動器(美專利us 3,624,434) ，該朝向換流器那一側的軸承設計成球窩軸承形式’且設 在一套蓋形殻體部件的一凹部內。該球部段形的軸承套筒 用的軸承座係由一環形之保持彈簧形成，該彈簧以一環形 緣嵌入該凹部中，且以多數之彈簧作用之指件搭住軸承套 筒搭在其背向換留器的套筒半部上，該指件構成軸承座。 在此該保持彈簧以一環突(Ringbund)倚在該殻體部上’且被 一固定板牢牢夾緊在殼體壁上，該固定板帶著電刷保持器 ，且有一開口，與轉子軸成共軸，因此保持彈簧固定在殼 體部的凹部中。該軸承套筒之朝向電刷保持器的那個套筒 半部被一第二保持彈簧（它構成夾緊元件）的彈簧作用的指 形件搭住，第二保持彈簧扣入固定板的開口中’其中有一 輪圈(Kranz)由外面的指件嵌到固定板後面’且該保持彈簧 夾緊在固定板上的方式，使內彈簧指件施一軸向壓力到軸 承筒上。 [本發明的優點] 本發明的電驅動器的優點爲，該轉子軸之向換流器那 一側的軸承只用很少的構件造成，亦即軸承套筒以及該夾 緊元伴『々槿成電刷保持器的整體的構件）。軸承座在製造 殻體時已預留，因此不需爲此花額外的製造成本。由於夾 3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 595071 A7 B7 五、發明說明（2) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 緊元件是電刷保持器的構件，故驅動器的安裝大大簡化。 設有電樞繞組、換流器、電刷保持器及軸承套筒的轉子軸 被推入殼體中，且軸承殼遂插入軸承座中，故電刷保持器 同樣地將承套筒在軸承座中夾緊。如此安裝已結束。此， 安裝承序可毫無問題地自動化。 利用其他申請專利範圍各項所述之措施有將申請專利 範圍第1項所述的電驅動器作有利的進一步發展及改善。 依本發明一較佳實施例，該夾緊元件利用二條彈簧彈 性的保持臂做成，該二保持臂設在電刷保持器上，設在轉 子軸一直徑的兩端，且平行延伸，其自由端支持在軸承套 筒上的「頂壓斜部」，該頂壓斜部在軸承套筒朝向電刷保 持器的那一面，對轉子軸傾斜成一銳角。當轉子軸的軸承 做成球窩軸承時，該頂壓斜部由該軸承套筒(它設計成球形 部段的形狀)的函殻區域構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依本發明一有利實施例，有一環形配合件加工到殼體 中，該環形配合件支承在軸承座之前，具有一定的內直徑 (lichter Durchmesser)，保持臂的自由端被推入該環形配合 件中。此環形配合件可防止該彈簧彈性的保持臂在推到軸 承套筒上時向外腿開，因此由保持臂施一股頂壓力量(它具 有軸向的力分量)到軸承套筒上，該力量將軸承套筒以力量 接合的方式固定在軸承座中。這種軸承套筒與軸承座之間 的力量接合防止軸承套筒隨轉子軸或電樞軸共轉，否則這 種共轉會導致噪音或功能故障。 依本發明一有利實施例可進一步有效地防止軸承套筒 4 $張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 595071 A7 B7 五、發明說明（}) 隨轉軸在軸承座中共軸，這是利用軸承套筒與軸承座上互 相配合設定的形狀接合的設計而達成。舉例而言，在軸承 套筒的表面上可設形狀接合元件’它們與軸承座及/或保持 臂上之互相配合對立輸廓相搭配作用’因此軸承套筒保持 在軸承座中不會轉動。這種形狀接合元件可爲瓦愣摺狀 (Sicken)或修平部(Abflachung)。當轉子軸的軸承設計成球 窩軸承時，對立輪廓要能夠配合電樞軸的傾斜位置。 依本發明一較佳實施例，各有一弧形槽孔設入該二保 持臂的前端側。藉著在這種保持臂的末端區域開槽孔，可 將軸向及徑向產生之差裕度抵消。 [圖式的說明] 本發明利用一個在圖式中所示的實施例在以下說明中 詳述。在部分示意方式的圖式中： 第一圖係汽車的車窗升降驅動器的一縱剖面圖， 第二圖係沿第一圖線II-II的一剖面圖， 第三圖係第一圖之車窗升降驅動器的一電馬達的縱剖 面部分視圖， 第四圖係如第三圖之電馬達之示圖，具有改變之軸承 套筒。 [元件符號說明] (10) 殻體 (11) 蝸桿聯動裝置 (12) 蝸輪 (13) 蝸桿 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------^---------^ 一 595071 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 換流馬達 機架(定子） 電樞(轉子） 轉子軸 極殼體 固定突緣 轉子體 電樞繞組 換流器 第一軸承 第二軸承(球窩軸承) 軸向支持軸承 換流器電刷 電刷線蕊 電刷保持器 馬達插頭 電路板 環形磁鐵 軸承套筒 軸承座 中央開口 夾緊元件 頂壓面 保持臂 五、發明說明（★) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (3〇) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 595071 A7 _ B7 五、發明說明（ir ) (40) 倚靠面 (41) 環形配合物 (42) 弧形槽孔 (43) 環突 [實施例的說明] 第一圖中的汽車的電動車窗升降驅動器(以縱剖面圖作 部分示意圖示）係作爲一般電驅動器的例子’它有一殼體 (10)，殼體中有一蝸桿聯動裝置（11)，該聯動裝置具有一蝸 輪（12)及一蝸桿（13)，蝸輪以可轉動的方式支承在殼體（10) 中，蝸桿與蝸輪嵌合。有一換流馬達（14)設到該殼體（1〇)上 ，它具有機架或定子（15)，及電樞或轉子（16)。設有永久磁 鐵的定子（15)容納在一個極殻體（18)，該極殼體經一「固定 突緣」（19)螺合在殼體（10)上。轉子（16)有一層片化的轉子 體(20)及一電樞繞組(21)，該電樞繞組放入轉子體(2〇)的槽 中，且接到一換流器(22)(Kommutator)。轉子體(20)與換流 器(22)設在一轉子軸（17)上設成不能相對轉動的方式’該轉 子軸（17)突伸到殼體（10)進去，且端側帶有蝸桿（13) ’蝸桿 (13)與蝸桿聯動裝置的蝸輪（12)嵌合。轉子軸（17)經一第一 軸承(24)以可轉動的方式容納在極殻體（18)中，並經一第二 軸承(25)以可轉動的方式容納在殼體（10)中，並且經由二個 軸向支持軸承(26)及(27)沿軸向固定。在此，第二軸承(25) 設在換流器(22)與蝸桿（13)之間，而第一軸承(24)位在該轉 子（16)背向換流器(22)的那一側上。電流以習知方式經由電 流線圈電刷或換流器電刷(28)(亦稱碳刷)供應到電樞繞組’ 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - - _ --------訂---------線 595071 A7 _ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（6) 該電刷成對地在換流器(22)上互相對立並利用彈簧力沿徑 向頂壓到換流器(22)周圍。換流器電刷(28)以可沿換流器 (22)的徑向移動的方式保持在一電刷保持器(30)上，並經由 —電刷線蕊(Btirstenlitze)(29)與一個設在電刷保持器(30)上 的馬達插頭（31)呈導電連接。馬達電子電路容納在一個同 樣固定在殼體上的電路板（32)上，且利用一個環形磁鐵 (33)[它設在轉子軸（17)上成不能相對轉動的方式]將轉子軸 (17)的旋轉角度或轉數感測出來，極殻體（18)中的第一軸承 (24) 設計成圓筒軸承形式，而在換流器那一側的第二軸承 (25) 設計成球窩軸承(25)。球窩軸承(25)有一中心對稱的球 形(特別是球殼形）的軸承套筒(34)，它將轉子軸（17)圍住’ 二者間留一段旋轉間隙，此外還有一球帽蓋形的軸承座 (35)，形成到該殼體（10)中，具有一中央開口（36)以使轉子 軸（17)通過。軸承套筒(34)大約有一半呈形狀接合方式被軸 承座(35)容納，並在其中沿軸向支持住，利用一夾緊元件 (37)[它產生一軸向力，朝向軸承座(35)]將軸承套筒(34)壓 進軸承座(35)裡去，因此軸承套筒(34)以力量接合方式保持 在軸承座(35)中不會轉動。如此，夾緊元件(37)嵌在該頂壓 面(38)上，該頂壓面(38)在軸承套筒(34)表面形成’且在此 處所示之球窩軸承(25)的情形中係由該從軸承座(35)突出之 軸承套筒部分的函殼區域所構成。 爲了降低製造成本並使車窗升降驅動器的安裝更簡單 ，故該夾緊元件(37)係爲該塑膠製的電刷保持器(3〇)的一體 的構件。爲此，該電刷保持器(30)帶有一對彈簧彈性的保 8 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 595071 A7 B7 五、發明說明（7 ) 持臂(39)，在轉子軸（17)上一直徑兩邊對立，平行於轉子軸 (17)延伸，且以其自由端以力量接合方式支持在軸承套筒 (34)上的頂壓面（38)上，故亦支持在球窩形軸承套筒(34)之 從軸承座（35)突出的部分的球形表面上，爲此，其末端上 具有對應之設計的(例如球形的或切向的)倚靠面(40)。爲了 使保持臂(39)在操作時及當頂壓到軸承套筒(34)上時不會張 開及向外移動，以致對軸承筒(34)的頂壓力量失去，故將 一個環形配合部(41)加工到殼體（10)中，該環形配合部支承 在該軸承座(35)前方，具有一定之內直徑。當殼體（10)推移 到轉子軸（17)上是，保持臂(39)就沒入環形配合部（7)中’ 並以其背向轉子軸（7)的外側面倚在環形配合部(41)的圓筒 壁上。如第二圖所示，保持臂(39)做成圓弧形片段，它在 末端套入該環形配合部(41)中。在第一及第二圖的實施中 ，爲了其他構件[例如電路板(32)]空間需求理由，只設有二 個片段形的保持臂(39)。但保持臂(39)的數目可藉著將片段 進一部分開而增加。爲了要能將沿軸向及徑向在保持臂 (39)與軸承套筒(34)之間造成的差裕度抵消，故將一弧形槽 孔(42)設入到各保持臂(39)的前端側中。 要安裝該車窗升降驅動器，首先將軸子（16)補裝上轉 子軸（17)、換流器(22)、環形磁鐵(33)及軸承套筒（34)。然 後將蝸桿（13)[其外直徑大於軸承套筒(34)的內直徑]滾轉到 轉子軸（17)的末端上，並將轉子（16)在此狀態放入定子（15) 中。然後，從轉子軸（Π)的自由端將電刷保持器(30)經由轉 子軸（17)推上，直到它碰到定子（15)爲止。爲了使安裝更容 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 595071 A7 B7 五、發明說明（p ) 易，宜使用一安裝匣，它的外直徑與環形磁鐵（33)及換流 器(22)近平相同，且用彈性的扣釣圍住軸承套筒(34)。安裝 匣用於使該在電刷保持器(3〇)上沿徑向突出的換流器電刷 (28)不會「掛住」在環形磁鐵(33)及換流器(22)的角落並阻 礙電刷保持器(30)進一步安裝。當電刷保持器在推移時， 該保持器臂(39)在電刷保持器(30)上受安裝匣張開。如果將 安裝匣再拉開，則安裝匣經由其上述的扣釣將軸承套筒 (34)聯動，因此保持臂(39)彈回去。當安裝匣作最終拉離時 ，軸承套筒(34)被直徑較大的蝸桿（13)從安裝匣分開並落下 因爲這種安裝是用垂直設置的轉子軸（17)達成者由於重力 向下落到已經彈回的保持臂(39)上。此時將殼體（10)放上， 其中該軸承套筒(34)沒入軸承座(35)中，而保持臂(39)的自 由端設入環形配合部(41)中。然後將該極殼體（18)螺合在殼 體（10)上。在螺合過成時，該軸承套筒(34)自動地夾入到電 刷保持器(30)的保持臂(39)與軸承座(35)之間在殼體（10)中 的正確位置中並因而固定。保持臂(39)同樣地利用該環形 配合部(41)鎖栓在殻體（10)中，因此防止保持臂(39)受軸向 負荷而彈出。同時，刷保持器(30)也固定在殼體（10)與極殻 體（18)之間。 當將殼體（10)經由轉子軸（17)推上時，係取決該轉子 (16)是否是儘量準確地在極殼體（18)中其軸對準，俾使轉子 軸（17)準確地垂直站立。但受到極殻體（18)中永久磁鐵的吸 引力使轉子（16)會向側面倚靠到定子（15)上。爲了防止這點 一如第三圖所示將保持臂(39)設計延長，使它將軸承套筒 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I . --------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 595071 A7 B7 五、發明說明（？） (34)沿其對稱中心範圍搭住。如此可將轉子軸（17)支持住， 並防止轉子軸（17)向側邊傾斜。 當保持臂(39)未作改變的場合，在電刷保持器(30)上這 種相同的支持效果係用以下方式達成：如第四圖所示，在 該軸承套筒(34)朝向電刷保持器(30)那一個前端側上形成一 個圓筒形之環突(Bimd)(43)，它支持在保持臂(39)的自由端 上。本發明並不限於其述實施例。因此要將軸承套筒（34) 固定在軸承座(35)中使之不會轉動，另外還可用以下方法 :在軸承套筒(34)上形成形狀接合的元件，該形狀接合元 件與軸承座（35)上及/或保持臂(39)上的匹配的對立輪廓面 合，因此可有效地防止軸承套筒(34)在軸承座(35)中轉動。 這種形狀接合元件可利用瓦楞摺部（Sicken)或修平部 (Abflachung)做成。但在軸承座(35)中及/或在保持臂(39)上 的對立輪廓要能夠使球窩形的軸承套筒(34)能配合轉子軸 (17)的傾斜位置，因爲軸子軸會受到該蝸桿齒狀構造產生 的力量在界限中樞轉開。 如上述設計的換流器側的軸承也可用在其他電驅動器 ，例如用於雨刷的電驅動器。在這種情形，當省却蝸桿聯 動裝置時，該換流器側的軸承可做成圓筒軸承形式。如此 ，在軸承座（35)中就須設支持面，使軸承套筒可沿軸向支 持到該支持面上，而軸承套筒上須形成「頂壓斜部」，對 轉子軸（17)傾斜成一銳角，且保持臂(39)的自由端用力量接 合的方式支持在該頂在斜部上。 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）~" l· -----------------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

  1. 595071 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 殼體（10)中，該環形配合部(41)支承在軸承座(35)前方，保 持臂(39)以其自由端推入該環形配合件(41)中。 3. 如申請專利範圍第2項之電驅動器，其中： 該環形配合件(41)的輕直徑設定成使得該保持臂(39)在 操作時以及推移到該頂壓面(38)上時不會在軸承套筒(34)上 脹開。 4. 如申請專利範圍第1或第2項之電驅動器，其中： 各有一弧形槽孔(42)加工到該保持臂(39)的前端側中。 5. 如申請專利範圍第1項之電驅動器，其中： 在轉子軸（17)上形成一個蝸桿聯動裝置（11)的一根蝸桿 (13)，其外直徑比轉子軸（17)大，且和轉子軸（17) —體成形 ，且軸承套筒在蝸桿（13)停止工作前被推移到轉子軸（17)上 〇 6. 如申請專利範圍第1或第2項之電驅動器，其中： 該軸承套筒(34)的表面上形成形狀接合元件，該形狀 接合元件用相配合之對立輪廓保持在軸承座(35)上，且/或 用保持臂(39)保持在軸承座(35)中成爲不能轉動的方式。 7·如申請專利範圍第1或第2項之電驅動器，其中： 該軸承P5)做成球窩軸承形式，其球窩帽蓋形的軸承 座(35)具有中央開口（36)以供轉子軸（17)通過，它將中心對 稱之球殼形的軸承套筒(34)大的一半開形狀接合的方式容 納，且在軸承套筒(34)的頂壓面（38)係由該由軸承座(35)突 出的軸承套筒部份的函殻區域形成，以供該保持臂之用。 8·如申請專利範圍第7項之電驅動器，其中： ____2_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) _訂： 線 595071 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 在該軸承套筒(34)之朝向電刷保持器(30)的那一邊上形 成一圓筒形環突(43)，該環突支持在保持臂(39)的自由端上 〇 9. 如申請專利範圍第7項之電驅動器，其中： 該保持臂(39)設計成使它將軸承套筒(34)沿其對稱中心 搭住。 10. 如申請專利範圍第1項或第2項之電驅動器，其中 該換流器馬達（14)有一個帶有電樞繞組(21)的轉子（16) 及一個圍住轉子（16)的定子，該定子容納在一個以突緣接 合到殼體（10)上的極殻體（18)中，且該電刷保持器(30)在其 背向夾緊元件（37)的那一邊沿軸向支持在定子（15)及/或極 殼體（18)上。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 張&夜通用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐）
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