專利名稱:尤其用于機(jī)動(dòng)車中機(jī)組的電氣驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的、特別用于機(jī)動(dòng)車中機(jī)組的電 氣驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
背景技術(shù):
在DE 100 06 350 A1中描述一種用于機(jī)動(dòng)車的車窗升降器驅(qū)動(dòng)馬達(dá),所述驅(qū)動(dòng)馬 達(dá)作為整流子式電機(jī)包括抗扭轉(zhuǎn)地以轉(zhuǎn)子軸運(yùn)轉(zhuǎn)的換向器和貼靠在所述換向器上的炭刷, 所述炭刷被容納在電刷架中。此外,所述電刷架是用于轉(zhuǎn)子軸的軸承的支架,所述軸承設(shè)計(jì) 成球軸承并具有球形軸承套和設(shè)置在電刷架中的軸承座。轉(zhuǎn)子軸利用軸承間隙在軸承套中 引導(dǎo),所述軸承套出于球形的原因關(guān)于其軸向定位僅能設(shè)置較小的補(bǔ)償角度。所述軸承座包括沿軸向方向延伸的保持臂,所述保持臂與電刷架連接并且在其端 側(cè)區(qū)域中貼靠在軸承套的外殼面上。此外,所述軸承套由附加的軸承環(huán)包圍,所述軸承環(huán)在 端側(cè)搭接保持臂進(jìn)而防止保持臂的徑向偏離。在軸承套容納在軸承座中時(shí)要注意在局部避免導(dǎo)入保持臂并且沿徑向方向走向 的力峰(Kraftspitzen)。同時(shí)所述軸承套必須防旋轉(zhuǎn)地保持在軸承座中。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于電氣驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子軸的、在結(jié)構(gòu)方面簡(jiǎn)單構(gòu) 造的且穩(wěn)定的軸承結(jié)構(gòu)。所述目的根據(jù)本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求1的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求給出有利的設(shè) 計(jì)方案。本發(fā)明的電氣驅(qū)動(dòng)馬達(dá)特別設(shè)置成用于機(jī)動(dòng)車中的機(jī)組例如車窗升降器裝置的 驅(qū)動(dòng)裝置,所述電氣驅(qū)動(dòng)馬達(dá)具有能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在球軸承中的轉(zhuǎn)子軸,其中所述球軸承 包括球形軸承套和所屬的軸承座,所述軸承座將所述軸承套至少部分地包圍并且沿周向方 向形狀配合地固定。為此所述軸承座具有至少三個(gè)軸向的夾緊銷,在所述夾緊銷之間容納 軸承套,其中在軸承套的外殼上設(shè)置了配設(shè)于夾緊銷的接觸扇形區(qū)段,所述接觸扇形區(qū)段 在橫向于縱軸線觀察的剖面圖中設(shè)計(jì)成圓形的。所述接觸扇形區(qū)段貼靠在各個(gè)夾緊銷的 內(nèi)側(cè)面上。此外,在所述軸承套上在所述接觸扇形區(qū)段之間的中間區(qū)域中設(shè)置至少一個(gè)沿 徑向向外突出的防旋轉(zhuǎn)凸起,所述防旋轉(zhuǎn)凸起沿徑向伸入到兩個(gè)相鄰的夾緊銷之間的空隙 中。利用球軸承的這種實(shí)施方式可獲得各種各樣的成型件。一方面,沿周向方向起作 用的形狀配合連接(Formschluss)在空間上與在軸承套和夾緊銷之間的接觸區(qū)域分開,從 而接觸區(qū)域和防旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)分別能以最佳方式匹配于其功能;另一方面,沿徑向方向和周向 方向能實(shí)現(xiàn)均勻的力傳遞。為了實(shí)現(xiàn)沿周向方向的形狀配合連接只需要將所述防旋轉(zhuǎn)凸起 設(shè)置在軸承套上就足夠了,所述防旋轉(zhuǎn)凸起沿徑向高過(guò)所述軸承套外殼面并伸入到相鄰的 夾緊銷之間的空隙中。原則上,所述夾緊銷不必為防旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)而以特殊的方式設(shè)置;原則上只要在軸承套上的防旋轉(zhuǎn)凸起沿周向方向貼靠在夾緊銷上并形成用于防旋轉(zhuǎn)凸起的閉鎖 附件,從而防止軸承套在軸承座中轉(zhuǎn)動(dòng)就可以了。因?yàn)樵诮佑|扇形區(qū)段中的接觸面獨(dú)立于防旋轉(zhuǎn)裝置,所以在這個(gè)位置處能建立在 接觸扇形區(qū)段的外殼面和夾緊銷的內(nèi)側(cè)面之間的、優(yōu)選平面的接觸,從而沿徑向方向?qū)崿F(xiàn) 了在球軸承中均勻的單位面積壓力并避免局部力峰。所述夾緊銷較少地從其徑向的額定位 置移出,從而所述軸承套即使在作用到轉(zhuǎn)子軸上的橫向力下仍保持在其額定位置中或者至 少僅輕微地徑向偏出。這還可以實(shí)現(xiàn)的是,所述夾緊銷與現(xiàn)有技術(shù)中的實(shí)施方式相比具有 較小的穩(wěn)定性,而這不會(huì)引起軸承安全性的變化。在一種有利的改進(jìn)方案中,所述接觸扇形區(qū)段具有均勻的外殼面,其中夾緊銷的 內(nèi)側(cè)面有利地設(shè)計(jì)成與接觸扇形區(qū)段的外殼互補(bǔ),從而確保了沿徑向方向的均勻的單位面 積壓力。原則上,這即使在接觸扇形區(qū)段的外殼被設(shè)置成互補(bǔ)的且被構(gòu)造為不均勻的或非 平面的情況下仍能實(shí)現(xiàn),盡管平的或均勻的構(gòu)造能更為簡(jiǎn)單地制造并且通常還至少允許小 的傾斜角度(在小的傾斜角度下所述軸承套相對(duì)于軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)以補(bǔ)償軸彎曲)。在有利的實(shí)施方式中,所述接觸扇形區(qū)段關(guān)于垂直于其縱軸線的截面具有圓形截 面,從而整個(gè)接觸扇形區(qū)段的包殼具有圓柱形狀。沿著所述圓形截面,在接觸扇形區(qū)段和夾 緊銷上的內(nèi)側(cè)面之間形成接觸。原則上也可以將球形或截球形接觸面設(shè)置在接觸扇形區(qū)段 上;在這種情況下所述接觸扇形區(qū)段也具有圓形截面。此外,非圓形截面形狀當(dāng)然也是可以 的。接觸部段分別沿兩個(gè)方向軸向連接到沿軸向方向看位于所述軸承套的中間的接 觸面上,所述接觸部段設(shè)計(jì)成球形或截球形的。因此在互補(bǔ)地設(shè)計(jì)連接銷(Bandfinger)的 內(nèi)側(cè)面時(shí),在所述軸承套的整個(gè)軸向延伸上實(shí)現(xiàn)平面的接觸,其中截圓形使得軸承套相對(duì) 于軸承縱軸線易于傾斜。根據(jù)另一有利的實(shí)施方式,在軸承套上徑向突出的防旋轉(zhuǎn)凸起具有倒圓的外側(cè) 面,所述外側(cè)面設(shè)計(jì)成圓柱形條帶或截球形。朝向軸承套的端面分別有一公差斜截部沿軸 向連接到倒圓的外側(cè)面上,所述公差斜截部相對(duì)于在軸承套的端面上的平面傾斜例如30° 的角。此外,在接觸扇形區(qū)段和防旋轉(zhuǎn)凸起之間可以設(shè)置過(guò)渡補(bǔ)償部段,所述過(guò)渡補(bǔ)償部段 關(guān)于軸承套的縱軸線傾斜例如不大于30°的角。這兩個(gè)斜截部使得軸承套在兩個(gè)彼此垂直 的平面中易于傾斜。所述軸承座有利地設(shè)置在殼體側(cè)的電刷架上,所述電刷架還是換向器電刷或炭刷 的支架,所述換向器電刷或炭刷靠置在抗扭轉(zhuǎn)地以轉(zhuǎn)子軸運(yùn)轉(zhuǎn)的換向器上。這種類型的整 流子式電機(jī)優(yōu)選設(shè)計(jì)成直流電機(jī)并用作用于機(jī)動(dòng)車中輔助機(jī)組的驅(qū)動(dòng)裝置。通過(guò)換向器電 刷或炭刷與換向器的外殼面的接觸為電樞繞組供電。電刷架同時(shí)是夾緊銷的支架,所述夾 緊銷形成用于球形軸承套的軸承座,其中所述夾緊銷有利地與電刷架一體設(shè)計(jì)。有利的是 將總共四個(gè)沿軸向的夾緊銷設(shè)置在徑向包圍所述軸承套的軸承座上。分別給兩個(gè)夾緊銷配 設(shè)一個(gè)共同的接觸扇形區(qū)段,從而在軸承套上總共設(shè)置兩個(gè)接觸扇形區(qū)段和兩個(gè)設(shè)置在中 間的防旋轉(zhuǎn)凸起。在替代實(shí)施方式中還可以考慮,設(shè)置僅三個(gè)夾緊銷或多于四個(gè)的夾緊銷, 此外也可以給每個(gè)夾緊銷配設(shè)正好一個(gè)接觸扇形區(qū)段,從而接觸扇形區(qū)段的數(shù)量與夾緊銷 的數(shù)量相一致。
其它優(yōu)點(diǎn)和有利的實(shí)施方式從其它權(quán)利要求、附圖描述和附圖中獲悉。其示出圖1示出用于在機(jī)動(dòng)車中的車窗升降器裝置的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的縱剖視圖,其中電氣驅(qū) 動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子軸能轉(zhuǎn)動(dòng)地容納在球軸承中,所述球軸承包括具有軸向夾緊銷的軸承座,所 述夾緊銷是電刷架的構(gòu)件,圖2示出包括沿軸線方向延伸的夾緊銷和容納在其中的球形軸承套的電刷架的 透視圖,轉(zhuǎn)子軸能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在軸承套中,圖3示出具有兩個(gè)夾緊銷的軸承座的局部,圖4示出球形軸承套的透視圖,圖5以俯視圖示出軸承套,圖6示出根據(jù)圖5中的切割線VI-VI的剖視圖,圖7示出軸承套的第一側(cè)視圖,圖8示出軸承套的第二側(cè)視圖,圖9示出軸承套的另一透視圖。在附圖中,相同的部件具有相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式在圖1中示出的驅(qū)動(dòng)單元1用于驅(qū)動(dòng)在機(jī)動(dòng)車中的輔助機(jī)組、例如車窗升降器裝 置。驅(qū)動(dòng)單元1包括一設(shè)計(jì)成直流整流子式電機(jī)的電動(dòng)馬達(dá)2以及在殼體3中由電動(dòng)馬達(dá) 2驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)裝置4。在傳動(dòng)裝置4中設(shè)置一蝸輪5,所述蝸輪5與在電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子軸7 上的蝸桿6嚙合。電動(dòng)馬達(dá)2包括設(shè)置在電極殼體8中的定子9以及能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在定子9中的轉(zhuǎn) 子10。轉(zhuǎn)子10包括層狀/片狀的轉(zhuǎn)子本體11和電樞繞組12,所述電樞繞組12通過(guò)抗扭 轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)子軸7上的換向器13得到供電。為此炭刷14貼靠在換向器13的外殼面上, 所述炭刷14保持在殼體側(cè)的電刷架15上。軸向延伸的夾緊銷16與電刷架15 —體設(shè)計(jì),所述夾緊銷16朝向在轉(zhuǎn)子軸7上的 蝸桿6延伸??傮w上至少三個(gè)夾緊銷設(shè)置成均勻地在外周上分布,特別設(shè)置四個(gè)這種類型 的夾緊銷。電刷架15和夾緊銷16形成共同的一體部件,該部件更為有利地由塑料制成。夾緊銷16形成球軸承的軸承座并容納球形軸承套18,其中球軸承設(shè)置成用于轉(zhuǎn) 子軸7的支承位置,且所述轉(zhuǎn)子軸能轉(zhuǎn)動(dòng)地容納在軸承套18中。軸承套18沿周向方向防 轉(zhuǎn)動(dòng)地由夾緊銷16保持。此外,球軸承的一部分是鎖緊環(huán)19,所述鎖緊環(huán)19軸向固定軸承 套18,并且在端側(cè)搭接夾緊銷16,其中鎖緊環(huán)19的一部分位于夾緊銷的外側(cè)面上,由此還 徑向向外對(duì)所述夾緊銷限界。在圖2中透視性示出包括用于轉(zhuǎn)子軸7的球軸承的電刷架15。能看到四個(gè)軸向地 從電刷架15的基體延伸的夾緊銷16,所述夾緊銷16形成球軸承的軸承座并且在所述夾緊 銷16之間容納軸承套18。相應(yīng)兩個(gè)夾緊銷16保持在共同的基部上,所述共同的基部是電 刷架的一部分。在圖3中示出軸承座的兩個(gè)夾緊銷16的內(nèi)側(cè)面。在兩個(gè)保持在不同基座上的夾 緊銷之間設(shè)置有較大的空隙20。每個(gè)夾緊銷的內(nèi)側(cè)面21在軸線方向上看具有三個(gè)不同的部段,其中中間部段22設(shè)計(jì)成具有圓柱形外殼面的條帶并且軸向外部部段23設(shè)計(jì)成球形 或截球形。在圖4至圖9中示出球形軸承套18。軸承套18具有兩個(gè)徑直相對(duì)的接觸扇形區(qū) 段24,其中在裝入位置中,兩個(gè)夾緊銷16利用其內(nèi)側(cè)面21以接觸的方式貼靠在每一個(gè)接觸 扇形區(qū)段24上。此外,軸承套18具有兩個(gè)相對(duì)于接觸扇形區(qū)段24轉(zhuǎn)過(guò)90°的、彼此徑直 相對(duì)的防旋轉(zhuǎn)凸起25,所述防旋轉(zhuǎn)凸起25徑向伸入到相鄰的夾緊銷16 之間的空隙20中。 為了這個(gè)目的,防旋轉(zhuǎn)凸起25徑向向外延伸并且相對(duì)于在接觸扇形區(qū)段24上的外殼面徑 向突出。在已裝配位置中(圖1和圖2),在空隙20中的防旋轉(zhuǎn)凸起25防止軸承套18圍繞 其同時(shí)與轉(zhuǎn)子軸線重合的縱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。因此實(shí)現(xiàn)了軸承套在軸承座中的沿周向方向形狀配 合的防旋轉(zhuǎn)。在軸承套18上的每個(gè)接觸扇形區(qū)段24沿軸線方向具有三個(gè)部段,其中中間部段 26設(shè)計(jì)成接觸條帶,并且兩個(gè)軸向連接在所述中間部段26上的接觸部段27設(shè)計(jì)成球形或 截球形。在接觸扇形區(qū)段24上的接觸區(qū)域26和27以及在夾緊銷16的內(nèi)側(cè)面21上的部 段22和23設(shè)計(jì)成彼此互補(bǔ)的,由此在接觸扇形區(qū)段和夾緊銷之間形成平面貼靠。在軸承套18上的每個(gè)防旋轉(zhuǎn)凸起25具有倒圓的外側(cè)面28,每一個(gè)公差斜截部29 沿軸線方向連接到所述外側(cè)面28上,所述公差斜截部29相對(duì)于在軸承套18上的端側(cè)平面 圍成角β。所述角β處于0°和90°之間的角度范圍內(nèi),例如為30°。在每個(gè)接觸扇形區(qū)段和各相鄰的防旋轉(zhuǎn)凸起之間,在每個(gè)軸向端面上分別設(shè)置有 一過(guò)渡補(bǔ)償部段30,所述過(guò)渡補(bǔ)償部段30相對(duì)于軸承套的縱軸線傾斜0°和90°之間、特 別是小于30°的角α。所述角α和β使得軸承套18相對(duì)于在兩個(gè)彼此垂直的平面中的 縱軸線易于傾斜。
權(quán)利要求
電氣驅(qū)動(dòng)馬達(dá),尤其用于機(jī)動(dòng)車中的機(jī)組優(yōu)選車窗升降器驅(qū)動(dòng)馬達(dá),所述電氣驅(qū)動(dòng)馬達(dá)具有能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在球軸承中的轉(zhuǎn)子軸(7),其中所述球軸承包括軸承套(18)和軸承座(17),所述軸承座將所述軸承套(18)至少部分地包圍并且沿周向方向形狀配合地固定,其特征在于,所述軸承座(17)具有至少三個(gè)軸向的夾緊銷(16),在所述夾緊銷之間容納所述軸承套(18),并且在所述軸承套(18)的外殼上設(shè)置了配設(shè)于所述夾緊銷(16)的接觸扇形區(qū)段(24),所述接觸扇形區(qū)段貼靠在所述夾緊銷(16)的內(nèi)側(cè)面(21)上,其中在所述軸承套(18)上在所述接觸扇形區(qū)段(24)之間設(shè)置了至少一個(gè)沿徑向向外突出的防旋轉(zhuǎn)凸起(25),所述防旋轉(zhuǎn)凸起沿徑向伸入到兩個(gè)相鄰的夾緊銷(16)之間的空隙(20)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá),其特征在于,所述接觸扇形區(qū)段(24)具有均勻的 外殼面并尤其具有圓形截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá),其特征在于,所述夾緊銷(16)的內(nèi)側(cè)面(21) 與所述 接觸扇形區(qū)段(24)互補(bǔ)地構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá),其特征在于,所述接觸扇形區(qū)段 (24)具有沿周向方向延伸的、帶有圓柱形包殼的接觸條帶(26)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá),其特征在于,設(shè)計(jì)成球形的接觸部段 (27)軸向連接到所述接觸扇形區(qū)段(24)的接觸面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá),其特征在于,在所述軸承套(18)上 的防旋轉(zhuǎn)凸起(25)具有倒圓的外側(cè)面(28)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá),其特征在于,在所述防旋轉(zhuǎn)凸起(25)的倒圓的外 側(cè)面(28)上沿軸向連接著公差斜截部(29),所述公差斜截部相對(duì)于在所述軸承套(18)的 端面上的平面傾斜大于0°且小于90°的角(0)、尤其傾斜30°的角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá),其特征在于,在接觸扇形區(qū)段(24) 和防旋轉(zhuǎn)凸起(25)之間在所述軸承套(18)上設(shè)置了過(guò)渡補(bǔ)償部段(30),所述過(guò)渡補(bǔ)償 部段相對(duì)于所述軸承套(18)的縱軸線傾斜大于0°且小于90°的角(a)、尤其傾斜至多 30°的角。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá),其特征在于,所述軸承座(17)設(shè)置 在殼體側(cè)的電刷架(15)上,所述電刷架是換向器電刷的支架,所述換向器電刷靠置在抗扭 轉(zhuǎn)地以轉(zhuǎn)子軸⑵運(yùn)轉(zhuǎn)的換向器(13)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá),其特征在于,在所述軸承座(17)上 設(shè)置了總共四個(gè)沿軸向的夾緊銷(16)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá),其特征在于,在所述軸承套(18)上設(shè)置了總共 兩個(gè)接觸扇形區(qū)段(24),且分別給兩個(gè)夾緊銷(16)配設(shè)一個(gè)共同的接觸扇形區(qū)段(24)。
全文摘要
電氣驅(qū)動(dòng)馬達(dá),具有能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在球軸承中的轉(zhuǎn)子軸,其中所述球軸承包括軸承套和軸承座。所述軸承座具有至少三個(gè)沿軸向的夾緊銷,在所述夾緊銷之間容納軸承套。在軸承套的外殼上設(shè)置配設(shè)于夾緊銷的接觸扇形區(qū)段,所述接觸扇形區(qū)段貼靠在所述夾緊銷的內(nèi)側(cè)面上。此外,在軸承套上在接觸扇形區(qū)段之間設(shè)置了至少一個(gè)沿徑向向外突出的防旋轉(zhuǎn)凸起。
文檔編號(hào)H02K5/167GK101878581SQ200880118210
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2008年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者A·韋爾, F·塔希, H·凱勒, P·施羅德 申請(qǐng)人:羅伯特.博世有限公司