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Title:
ELECTRIC DRIVE UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/007281
Kind Code:
A1
Abstract:
Preart electric drive units, especially for windshield wipers of a motor vehicle, comprise devices for adjusting the longitudinal play of the armature. However, adjusting the longitudinal play of the armature requires a great amount of effort. According to the invention, an armature (5) of the drive unit (1) is mounted in the gearbox housing (12) by means of a first bearing (18). Said bearing is produced as a ball bearing and is connected to an armature shaft (15) of the armature (5) by interference fit. The axial compression of the ball bearing (18) enables the complete transmission of the axial forces which are generated during the operation of the electric drive unit (1) so that known, common devices provided for adjusting longitudinal play of the armature can be completely dispensed with. The inventive electric drive unit is especially provided for windshield wipers of a motor vehicle.

Inventors:
LAUK DETLEF (DE)
FAUTH LOTHAR (DE)
FISCHER ERNST (DE)
KARCHER HANSJOERG (DE)
HERP JUERGEN (DE)
MAURER ERIK (DE)
WIEGERT ANDREAS (DE)
HURST RICHARD (DE)
WAIBEL ANTON (DE)
Application Number:
PCT/DE1999/002036
Publication Date:
February 10, 2000
Filing Date:
July 02, 1999
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
LAUK DETLEF (DE)
FAUTH LOTHAR (DE)
FISCHER ERNST (DE)
KARCHER HANSJOERG (DE)
HERP JUERGEN (DE)
MAURER ERIK (DE)
WIEGERT ANDREAS (DE)
HURST RICHARD (DE)
WAIBEL ANTON (DE)
International Classes:
F16C25/06; H02K7/08; (IPC1-7): H02K7/08; F16C25/06
Foreign References:
FR2748436A11997-11-14
US5454438A1995-10-03
DE19508306A11996-09-12
DE3930144C21993-04-29
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Claims:
Ansprüche
1. Elektrische Antriebseinheit, insbesondere für Scheibenwischer eines Kraftfahrzeugs, mit einem Anker mit Ankerwelle, der in einem im wesentlichen topfförmigen Polgehäuse untergebracht ist, an das sich stirnseitig ein Getriebegehäuse zur Aufnahme von Getriebeelementen anschließt, wobei der Anker einerseits in dem Polgehäuse und andererseits in dem Getriebegehäuse mittels eines ersten und eines zweiten Lagers gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Lager (18) mittels Preßpassung an der Ankerwelle (15) befestigt ist.
2. Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Lager (18) ein Kugellager ist.
3. Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Lager (18) vor dem Aufpressen auf die Ankerwelle (15) ein relativ hohes Axialspiel aufweist, das sich nach dem Aufpressen auf die Ankerwelle (15) stark reduziert.
4. Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im aufgepreßten Zustand des ersten Lagers (18) auf der Ankerwelle (15) das Axialspiel des ersten Lagers (18) etwa 30 bis 60 Mm und das Radialspiel etwa 3 bis 6 um beträgt.
5. Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche Preßkraft zum Aufpressen des ersten Lagers (18) im Bereich von etwa 1800 N bis etwa 3800 N liegt.
Description:
Elektrische Antriebseinheit Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Antriebseinheit, insbesondere für einen Scheibenwischer eines Kraftfahrzeugs, wie sie z. B. aus der DE 39 30 144 C2 bekannt ist. Bei diesen bekannten Antriebseinheiten ist der Anker in einem im wesentlichen topfförmigen Polgehäuse untergebracht. An dem Polgehäuse schließt sich stirnseitig ein Getriebegehäuse an, das zur Aufnahme von Getriebeelementen und zur Lagerung des Ankers mittels eines Kugellagers vorgesehen ist. Die Lagerung des Ankers im Polgehäuse erfolgt in bekannter Weise mittels eines Kalottenlagers, das aus einem Sintermetall besteht und das durch eine an das Lager angepaßte Federscheibe in einer Vertiefung im Polgehäuseboden üblicherweise fixiert wird.

Durch die Verdrehmöglichkeit des Kalottenlagers sollen geringfügige Schiefstellungen des Ankers ausgeglichen werden. Bei derartigen Antriebseinrichtungen darf die Ankerwelle des Scheibenwischmotors in axialer Richtung kein Spiel aufweisen, da ansonsten die gesamte Antriebseinrichtung einem erheblichen Verschleiß unterliegt und insbesondere als störend empfundene Klopfgeräusche in den Wendelagen der Scheibe entstehen. Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Antriebseinheit wird das Ankerlängsspiel über eine Schraube eingestellt. Eine weitere Möglichkeit, das Ankerlängsspiel auszugleichen, wird in der DE 195 08 306 A1 offenbart, bei der das Ankerlängsspiel

durch ein vorgespanntes blattfederartiges Federelement eliminiert wird.

Problematisch bei all diesen Einrichtungen zur Ankerlängsspieleinstellung ist jedoch ein hoher Aufwand, insbesondere bei einer Massenherstellung der Antriebseinheit. Außerdem ist in der Produktion ein Einstellvorgang für das Ankerlängsspiel erforderlich, der als Prozeß kritisch zu bewerten ist.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße elektrische Antriebseinheit mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß bisher erforderliche Einrichtungen zur Ankerlängsspieleinstellung vollständig entfallen können, so daß sich die Herstellungskosten und insbesondere die Montagekosten erheblich reduzieren lassen.

Vorteilhafterweise sind weniger Teile erforderlich, um die erfindungsgemäße elektrische Antriebseinheit ohne Axialspiel herstellen zu können, so daß sich die Herstellungskosten entsprechend reduzieren. Kritische Einstellvorgänge für das Ankerlängsspiel entfallen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen elektrischen Antriebseinheit möglich.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines durch Preßpassung montierten zweiten Lagers im Polgehäuse, dessen Außendurchmesser größer oder gleich dem Dreifachen seiner Länge ist, so daß bisher übliche Kalottenlager, die eine Vielzahl zusätzlicher Sicherungselemente enthalten, entfallen können.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die in der Zeichnung dargestellte elektrische Antriebseinheit 1 ist insbesondere für Scheibenwischer eines Kraftfahrzeugs vorgesehen und umfaßt ein im wesentlichen topfförmiges Polgehäuse 3, in dem ein in üblicher Weise aufgebauter Anker 5 oder Rotor untergebracht ist. Der Anker 5 besitzt einen Kollektor oder Kommutator 6, um mittels nicht näher dargestellter Bürsten elektrisch kontaktiert zu werden. In dem topfförmigen Polgehäuse 3 sind in bekannter Weise Permanentmagnete 8 untergebracht, die in Verbindung mit stromdurchflossenen Spulen des Ankers 5 eine Drehung desselben bewirken.

Stirnseitig ist an einem Flansch 10 des Polgehäuses 3 ein z. B. im wesentlichen ebenfalls topfförmig ausgebildetes Getriebegehäuse 12 befestigt, das zur Aufnahme eines nicht näher dargestellten Getriebezahnrades, welches in eine mit einer Ankerwelle 15 des Ankers 5 verbundene Schnecke 16 eingreift, dient. Die Ankerwelle 15 ist in dem Getriebegehäuse 12 in einem ersten Lager 18 gelagert, welches vorzugsweise als Kugellager ausgebildet ist. Das Kugellager 18 wird mittels eines Haltebügels 20 in dem Getriebegehäuse 12 axial gesichert, wobei der Haltebügel 20 auf den Außenring des Kugellagers 18 wirkt. Des weiteren ist die Ankerwelle 15 in ihrer auf dem Getriebegehäuse 12 abgewandten Seite in einer in dem Polgehäuse 3 ausgebildeten

Vertiefung 22 mittels eines durch Preßpassung in der Vertiefung 22 montierten zweiten Lagers 19 gelagert, das als Gleitlager ausgebildet ist. Der Außendurchmesser DA des zweiten Lagers 19 ist dabei größer oder gleich dem Dreifachen seiner axialen Länge L. Der relativ große Außendurchmesser DA des eingepreßten zweiten Lagers 19 ermöglicht insbesondere auch ein ausreichendes Porenvolumen für den Schmierstoff und stellt so eine gute Schmierung des zweiten, z. B. aus einem Sinterwerkstoff ausgebildeten Lagers 19 über einen langen Zeitraum sicher. Aufgrund der kleinen Länge L des zweiten Lagers 19 wirken sich geringfügige Schiefstellungen der Ankerwelle 15 nicht nachteilig auf den Lauf der Antriebseinheit 1 aus, da es aufgrund der relativ geringen Länge L des zweiten Lagers 19 praktisch nicht zu Verspannungen der Ankerwelle 15 im zweiten Lager 19 kommen kann.

Erfindungsgemäß ist das erste Lager 18, das vorzugsweise als Kugellager ausgebildet ist, mittels Preßpassung auf der Ankerwelle 15 befestigt. Das Kugellager 18 wird dabei mit einer so hohen Pressung montiert, daß es möglich ist, die beim Betrieb der elektrischen Antriebseinheit 1 auftretende komplette Axialkraft der Ankerwelle 15 auf das Gehäuse 12 zu übertragen, wobei nahezu kein Axialspiel im Kugellager 18 vorliegt. Bei dem Kugellager 18 handelt es sich um ein Lager, das mit einer sogenannten eingeengten Schmiegung ausgebildet ist. Derartige Lager weisen vor dem Aufpressen auf die Ankerwelle 15 ein relativ hohes Axialspiel auf, wobei es nach dem Aufpreßvorgang auf die Ankerwelle 15 zu einer Verformung des inneren Laufbahnringes 24 kommt, die zu einer extremen Reduzierung des Axialspiels und des Radialspiels des Lagers 18 führt. Im aufgepreßten Zustand des Lagers 18 weist es ein Axialspiel von nur etwa 30 bis 60 Hm und ein Radialspiel von etwa 3 bis 6 pm auf. Die Pressung des inneren Laufbahnringes 24 des Lagers 18 auf die

Ankerwelle 15 beträgt etwa 1800 bis 3800 N, so daß eine Übertragung der beim Betrieb auftretenden Axialkraft über die Preßpassung auf den inneren Laufbahnring 24 des Lagers 18 zur Ankerwelle 15 und umgekehrt erfolgt. Über den am Lager 18 vorgesehenen Haltebügel 20 wird diese Axialkraft dann über einen Außenring 25 des Lagers 18 in das Getriebegehäuse 12 eingeleitet. Durch das erfindungsgemäße Aufpressen des Kugellagers 18, das über eine eingeengte Schmiegung verfügt, ist es somit möglich, auf weitere Elemente zur Axialspieleinstellung der Ankerwelle 15 zu verzichten. Bei der Ankerwelle 15 handelt es sich vorzugsweise um eine ungehärtete Welle. Das Aufbringen des Kugellagers 18 erfolgt beim Herstellen der Ankerwelle 15 vor der Ausbildung der Schnecke 16. Die Montage der elektrischen Antriebseinheit 1 erfolgt in der Weise, daß die mit dem aufgepreßten Kugellager 18 ausgestattete Ankerwelle 15 in das Polgehäuse 3 und in das zweite Lager 19 eingesteckt wird. Anschließend kann die Montage des Getriebegehäuses 12 am Polgehäuse 3 durchgeführt werden. Die Befestigung des Kugellagers 18 in dem Getriebegehäuse 12 erfolgt dabei mittels dem Haltebügel 20.