DE102005056201A1

DE102005056201A1 - Elektrische Antriebseinheit, insbesondere Elektromotor mit Getriebe für Kraftfahrzeug-Scheibenwischer

Info

Publication number: DE102005056201A1
Application number: DE102005056201A
Authority: DE
Inventors: Achim Hawighorst
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2007-06-06
Also published as: JP2009516995A; US20080258571A1; EP1977127A1; WO2007060044A1; CN101313158A; CN101313158B; BRPI0618795A2; KR20080077133A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit (10), insbesondere einen Elektromotor (11) mit Getriebe (12), dessen Antriebswelle (15) getriebeseitig in einem Kugellager (16) am Getriebegehäuse (14) drehbar gelagert ist, welches einerseits an einer Anschlagschulter (18a) der Lagerbohrung (18) und andererseits durch mindestens ein Arretierteil in der Lagerbohrung axial fixiert ist. DOLLAR A Für eine kostengünstige, einfach montierbare Lagerfixierung wird vorgeschlagen, dass das Kugellager (16) durch mindestens einen im Getriebegehäuse (14) befestigten, die Lagerbohrung (18) sehnenförmig durchdringenden Passstift (22) als Arretierteil axial fixiert wird, wobei zumindest auf einer Stirnseite des Kugellagers (16) ein elastisches Element (21) zum Toleranzausgleich angeordnet ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung bezieht auf eine elektrische Antriebseinheit, insbesondere auf einen Elektromotor mit Getriebe für Kraftfahrzeug-Scheibenwischanlagen nach der Gattung des Anspruchs 1.

Bei einer aus der DE 198 39 407 C1 bekannten elektrischen Antriebseinheit für die Wischanlage eines Kraftfahrzeuges ist die Antriebswelle des Elektromotors am getriebeseitigen Ende in einem Kugellager aufgenommen, das in einer Lagerbohrung des Getriebegehäuses eingesetzt ist. Das Kugellager ist dabei in der Lagerbohrung des Getriebegehäuses axial durch ein Arretierteil fixiert. Für einen axialen Toleranzausgleich des Lagers im Getriebegehäuse ist dort das Arretierteil noch zusätzlich mit Federzungen versehen, die sich am Außenring des Kugellagers elastisch abstützen. Die Rückseite des Kugellagers liegt dabei an einer Anschlagschulter des Getriebegehäuses an.

Derartige Lösungen sind jedoch relativ kostenaufwendig, da das Arretierteil in Form einer U-förmigen Klammer speziell für jede Lagergröße hergestellt werden muss. Außerdem muss die Klammer aus einem hochwertigen Federstahl hergestellt werden, damit dort die zum Toleranzausgleich erforderlichen elastischen Federzungen aus der Klammer herausgebildet werden können. Ein weiterer Aufwand ergibt sich dadurch, dass im Getriebegehäuse eine entsprechend dimensionierte Aussparung zum Einsetzen dieser Arretierklammer herzustellen ist.

Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt, bei einer elektrischen Antriebseinheit der eingangs beschriebenen Art einen ausreichend festen Sitz des Lagers im Getriebegehäuse durch Verwendung kostengünstiger Normteile und durch einfache Montage dieser Normteile zu erzielen.

Derartige Antriebseinheiten mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 haben den Vorteil, dass durch die Verwendung und sehnenförmige Anordnung mindestens eines Bolzens, insbesondere eines genormten Passstiftes eine axiale Fixierung des Lagers auf einfachste und kostengünstige Weise realisiert wird. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass die axiale Fixierung des Lagers sowie der axiale Toleranzausgleich nicht mehr mit ein und demselben Bauteil bewerkstelligt werden muss, sondern dass hierzu ein weiteres Normteil als elastisches Element für den Toleranzausgleich des Lagers verwendbar wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Um das Kugellager im Getriebegehäuse auch gegen große mechanische Kräfte wie Stoßbelastungen sicher axial zu fixieren, wird die Lagerbohrung in vorteilhafter Weise von zwei einander mit Abstand gegenüberliegenden Passstiften sehnenförmig durchdrungen. Eine optimale axiale Arretierung des Kugellagers lässt sich in vorteilhafter Weise dadurch erzielen, dass der Abstand der beiden Passstifte zueinander größer als der Außendurchmesser eines auf der Antriebswelle des Elektromotors befestigten Innenringes des Kugellagers ist. Für eine zuverlässige axiale Fixierung des Kugellagers ist es außerdem zweckmäßig, wenn der Abstand der beiden Passstifte zueinander nicht größer als der Innendurchmesser eines in der Lagerbohrung befestigten Außenringes des Lagers ist. Schließlich ist es für die Montage der Passstifte fertigungstechnisch am einfachsten, wenn die Passstifte in Bohrungen des Getriebegehäuses eingesetzt werden, welche die Lagerbohrung sehnenförmig durchdringen. Diese Bohrungen sind in bevorzugter Weise als Sacklochbohrungen ausgeführt, um unnötige Löcher in der Außenwandung des Getriebegehäuses zu vermeiden.

In einfachster Weise wird zum axialen Toleranzausgleich zwischen Kugellager und Lagerbohrung zwischen dem Lager und der Anschlagschulter des Getriebegehäuses eine als Normteil vorhandene Tellerfeder eingespannt. Zum Ausgleich größerer axialer Toleranzen ist es aber ebenso möglich, dass zwischen den Passstiften einerseits und dem Lager andererseits eine weitere Tellerfeder als Normteil eingespannt wird.

Zeichnung
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Baueinheit aus Elektromotor und Getriebe für eine Scheibenwischanlage in Kraftfahrzeugen,
2 die Lagerstelle der Antriebswelle des Elektromotors im Getriebegehäuse als Ausbruch im Längsschnitt,
3 zeigt den gleichen Ausbruch im Querschnitt und
4 zeigt eine zu 2 etwas abgewandelte Lagerstelle.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist eine erfindungsgemäße elektrische, mit 10 bezeichnete Antriebseinheit dargestellt, die aus einem Elektromotor 11 und einem Getriebe 12 besteht und die zum Antrieb von Scheibenwischern auf der Windschutzscheibe von Kraftfahrzeugen verwendet wird. Der Elektromotor 11 ist dabei stirnseitig an einem Getriebeflansch 13 des Getriebegehäuses 14 befestigt, wobei die Antriebswelle 15 des Elektromotors getriebeseitig in einem Kugellager 16 im Getriebegehäuse 14 drehbar gelagert ist und an ihrem darüber hinaus stehenden Ende als Antriebsschnecke 17 ausgebildet ist. Das Kugellager 16 ist dabei in einer Lagerbohrung 18 in einer Konsole 19 des Getriebegehäuses 14 eingesetzt.
2 zeigt in einem Ausbruch des Getriebegehäuses die Lagerstelle 20 der Antriebswelle 15 im Längsschnitt. Dort ist das Kugellager 16 mit seinem Innenring 16a auf der Antriebswelle 15 des Elektromotors befestigt und mit seinem Außenring 16b in die Lagerbohrung 18 des Getriebegehäuses 14 eingepresst. Die Lagerbohrung 18 hat dabei hinter dem Kugellager 16 eine an der Konsole 19 des Getriebegehäuses 14 ausgebildete Anschlagschulter 18a, an die sich eine elastische Tellerfeder 21 abstützt, die als kostengünstiges handelsübliches Normteil verfügbar ist. Das Kugellager 16 ist am motorseitigen Ende der Lagerbohrung 18 durch Passstifte 22 axial fixiert, die jeweils in einer Sacklochbohrung 23 im Getriebegehäuse 14 eingepresst sind und gegen die sich das Kugellager 16 mittels der vorgespannten Tellerfeder 21 axial abstützt.
3 zeigt die gleiche Lagerstelle 20 der Antriebswelle 15 in dem Getriebegehäuse 14 im Querschnitt. Dabei ist erkennbar, dass die Lagerbohrung 18 von zwei einander mit Abstand a gegenüberliegenden Passstiften 22 sehnenförmig durchdrungen ist. Zur Vermeidung von Reibgeräuschen des Kugellager-Innenrings 16a an den Passstiften 22 ist der Abstand a der beiden Passstifte 22 zueinander größer gewählt als der Außendurchmesser des Lager-Inneninges 16a. Dort ist auch erkennbar, dass die Sacklochbohrungen 23 des Getriebegehäuses 14 zum Einsetzen der Passstifte 22 ebenfalls die Lagerbohrung 18 sehnenförmig vollständig durchdringen. Bei der Montage des Kugellagers 16 wird folglich für den Toleranzausgleich bei der axialen Fixierung des Kugellagers 16 zunächst die Tellerfeder 21 und danach das Kugellager 16 in die Lagerbohrung 18 des Getriebegehäuses 14 eingesetzt, sodann wird zum axialen Ausgleich von Fertigungstoleranzen das Kugellager 16 unter Vorspannung der Tellerfeder 21 soweit in die Lagerbohrung 18 gedrückt, dass schließlich die Passstifte 22 vollständig in die Sacklochbohrungen 23 eingepresst werden können und dabei die Lagerbohrung 18 sehnenförmig durchdringen.
In 4 ist als Abwandlung zur Ausführung nach 2 zwischen den beiden Passstiften 22 und dem Kugellager 16 eine weitere Tellerfeder 24 eingespannt, so dass sich das Kugellager 16 beidseitig über zwei Tellerfedern 21, 24 abstützt und zwischen der Anlageschulter 18a der Lagerbohrung 18 und den Passstiften 22 axial fixiert ist. Diese Lösung ist dort anzuwenden, wo die Fertigungstoleranzen an der Lagerstelle 20 mit nur einer Tellerfeder 21 nicht in vollem Umfang auszugleichen sind oder bei einer resultierenden Axialkraft zur Aufnahme einer Ankerauslenkung des Motors 11.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, beide Tellerfedern auf einer Stirnseite des Kugellagers 16 so anzuordnen, dass sie sich gegeneinander abstützen. Bei konisch ausgebildeten Tellerfedern gemäß 2 und 4 ist ferner darauf zu achten, dass die Tellerfedern sich mit ihrem äußeren Rand jeweils am Außenring 16b des Kugellagers 16 abstützen.
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann zum Beispiel alternativ zu 2 die Tellerfeder 21 auch zwischen dem Lager 16 und den Passstiften angeordnet werden. An Stelle von Tellerfedern können gegebenenfalls auch Federscheiben als Normteile verwendet werden.

Claims

Elektrische Antriebseinheit (10), insbesondere Elektromotor (11) mit Getriebe (12), dessen Antriebswelle (15) getriebeseitig in einem Lager, vorzugsweise einem Kugellager (16), am Getriebegehäuse (14) drehbar gelagert ist, welches in einer Lagerbohrung (18) des Getriebegehäuses eingesetzt und durch mindestens ein Arretierteil axial fixiert ist, wobei das Lager einerseits an einer Anschlagschulter (18a) des Getriebegehäuses anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (16) andererseits durch mindestens einen sehnenförmig durch die Lagerbohrung (18) ragenden, im Getriebegehäuse (14) befestigten Bolzen, insbesondere Passstift (22), als Arretierteil axial fixiert ist, wobei zumindest auf einer Stirnseite des Lagers (16) ein elastisches Element (21, 24) angeordnet ist.
Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbohrung (18) von zwei einander mit Abstand (a) gegenüberliegenden Passstiften (22) sehnenförmig durchdrungen ist.
Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) der beiden Passstifte (22) zueinander größer als der Außendurchmesser eines auf der Antriebswelle (15) des Elektromotors (11) befestigten Innenringes (16a) des Lagers (16) ist.
Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) der beiden Passstifte (22) zueinander nicht größer als der Innendurchmesser eines in der Lagerbohrung (18) befestigten Außenringes (16b) des Lagers (16) ist.
Elektrische Antriebseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Passstifte (22) in Bohrungen (23) des Getriebegehäuses (14) eingesetzt sind, welche die Lagerbohrung (18) sehnenförmig durchdringen und vorzugsweise als Sacklochbohrungen ausgeführt sind.
Elektrische Antriebseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Lager (16) und der Anschlagschulter (18a) im Getriebegehäuse (13) eine Tellerfeder (21) als elastisches Element eingespannt ist.
Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Lager (16) und den Passstiften (22) eine weitere Tellerfeder (24) eingespannt ist.
Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (21, 24) konisch ausgebildet ist und sich mit ihrem äußeren Rand am Außenring (16a) des Lagers (16) abstützt.