DE10343973B4

DE10343973B4 - Spring element to compensate for axial play of a motor shaft and an electric motor with such a spring element

Info

Publication number: DE10343973B4
Application number: DE10343973.0A
Authority: DE
Inventors: Claus Belser; Rolf-Dieter Deiss; Martin Morlok
Original assignee: Nidec Motors and Actuators Germany GmbH
Current assignee: Nidec Motors and Actuators Germany GmbH
Priority date: 2003-09-23
Filing date: 2003-09-23
Publication date: 2021-01-14
Anticipated expiration: 2023-09-24
Also published as: DE10343973A1

Abstract

Federelement zum Ausgleich von Axialspiel einer Motorwelle eines Elektromotors, bestehend aus einem die Motorwelle (2) umschließenden hülsenartigen Federkörper (18), der in einem Teilbereich (17.1) als ein axiales Federelement ausgebildet ist und an einem Ende (18.1) eine ringförmige Anlauffläche bildet, die bei auf der Motorwelle (2) montiertem Federelement (17, 17a) die Motorwelle (2) ringförmig umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des wenigstens einen als Axialfeder wirkenden Teilbereichs (17.1) in der Umfangswand des Federkörpers (18) wenigstens zwei in Achsrichtung des Federkörpers gegeneinander versetzte Gruppen von schlitzförmigen Durchbrüchen oder Öffnungen (19, 20) vorgesehen sind, dass jede Gruppe wenigstens zwei schlitzförmige Öffnungen (19, 20) aufweist, die jeweils durch Materialabschnitte oder -stege (21, 22) voneinander getrennt sind, und dass die schlitzförmigen Öffnungen (19) einer Gruppe und die schlitzförmigen Öffnungen (20) einer weiteren Gruppe in Umfangsrichtung des Federkörpers gegeneinander versetzt sind, wobei an einer Längsseite von jeder schlitzförmigen Öffnung (19, 20) zumindest ein Vorsprung (24) gegenüberliegend zu dem/den Materialabschnitt(en) oder -steg(en) (21, 22) bereitgestellt ist.Spring element to compensate for axial play of a motor shaft of an electric motor, consisting of a sleeve-like spring body (18) which surrounds the motor shaft (2) and which is designed as an axial spring element in a partial area (17.1) and forms an annular contact surface at one end (18.1), which, when the spring element (17, 17a) is mounted on the motor shaft (2), surrounds the motor shaft (2) in a ring-shaped manner, characterized in that at least two inches in the peripheral wall of the spring body (18) are used to form the at least one partial area (17.1) acting as an axial spring In the axial direction of the spring body, groups of slot-shaped openings or openings (19, 20) offset from one another are provided that each group has at least two slot-shaped openings (19, 20) which are separated from one another by material sections or webs (21, 22), and that the slot-shaped openings (19) of one group and the slot-shaped openings (20) of another group in U In the circumferential direction of the spring body, at least one projection (24) opposite to the material section (s) or web (s) (21, 22) is provided on a longitudinal side of each slot-shaped opening (19, 20).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Federelement zum Ausgleich oder zur Vermeidung des Axialspiels einer Motorwelle gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf einen Elektromotor für einen elektromotorischen Hilfsantrieb, insbesondere für Fahrzeuge gemäß Oberbegriff Patentanspruch 15.The invention relates to a spring element to compensate for or avoid the axial play of a motor shaft according to the preamble of claim 1 and to an electric motor for an electromotive auxiliary drive, in particular for vehicles according to the preamble of claim 15.

Ein Federelement gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 zum Ausgleich von Axialspiel einer Motorwelle eines Elektromotors ist aus der WO 01 / 59 913 A1 bekannt. Dieses bekannte Federelement besteht aus einem im Wesentlichen hülsenartigen, die Motorwelle konzentrisch umschließenden Federkörper, der an einer Seite über angeformte Federarme eine ebenfalls angeformte Anlaufscheibe bildet. Diese umschließt im montierten Zustand ebenfalls die Motorwelle und liegt gegen ein gehäuseseitiges Anlaufelement in Form einer von einem Lager gebildeten und die Motorwelle umschließenden Ringfläche an, und zwar mit einer axialen Vorspann- und Federkraft, wodurch ein axiales Lagerspiel eliminiert wird, welches z.B. aus Bauteiltoleranzen und/oder Toleranzen beim Zusammenbau des Motors und/oder aus Herstellungstoleranzen und/oder durch unterschiedliche thermische Ausdehnung von Motorwelle und Gehäuse resultiert.A spring element according to the preamble of patent claim 1 for compensating for axial play of a motor shaft of an electric motor is known from WO 01/59 913 A1. This known spring element consists of an essentially sleeve-like spring body which concentrically encloses the motor shaft and which forms a likewise molded thrust washer on one side via molded spring arms. In the assembled state, this also encloses the motor shaft and rests against a housing-side thrust element in the form of an annular surface formed by a bearing and enclosing the motor shaft, with an axial preload and spring force, whereby an axial bearing play is eliminated, which, for example, from component tolerances and / or tolerances when assembling the motor and / or resulting from manufacturing tolerances and / or from different thermal expansion of the motor shaft and housing.

Um einen Bruch der Federarme zu vermeiden, ist ein den Federhub begrenzender Axialanschlag vorgesehen, und zwar zwischen der Anlaufscheibe und einer auf der Motorwelle angeordneten und das Federelement tragenden Stützhülse. Nachteilig ist im bekannten Fall u.a., dass zusätzlich zu dem Federelement eine Stützhülse erforderlich ist. Weiterhin ist nachteilig, dass es durch die Federarme, die jeweils mit einem Ende in den Federkörper und mit dem anderen Ende in die Anlaufscheibe übergehen und sich jeweils über einen Teil des Umfangs der Motorwelle schräg zur Motorwellenachse erstrecken, bei einer bestimmten Drehrichtung der Motorwelle zu einer sperrenden Wirkung durch das Federelement und damit zu einer erhöhten Reibung zwischen der Anlaufscheibe und dem gehäuseseitigen Anlaufelement kommen kann. Das Federelement ist also nicht störungsfrei für jede Drehrichtung der Motorwelle geeignet. Weitere Federelemente sind aus den deutschen Patentanmeldungen DE 30 20 522 A1 , DE 39 00 470 A1 und DE 21 43 798 A bekannt.To avoid breakage of the spring arms, an axial stop limiting the spring stroke is provided, namely between the thrust washer and a support sleeve arranged on the motor shaft and carrying the spring element. One disadvantage in the known case is that a support sleeve is required in addition to the spring element. A further disadvantage is that the spring arms, which each merge with one end into the spring body and the other end into the thrust washer and each extend over a part of the circumference of the motor shaft at an angle to the motor shaft axis, become one with a certain direction of rotation of the motor shaft locking effect by the spring element and thus to increased friction between the thrust washer and the housing-side thrust element. The spring element is therefore not suitable for every direction of rotation of the motor shaft without interference. Further spring elements are from the German patent applications DE 30 20 522 A1 , DE 39 00 470 A1 and DE 21 43 798 A known.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Federelement zum Ausgleich von Axialspiel einer Motorwelle eines Elektromotors aufzuzeigen, welches bei vereinfachter und robust Ausbildung eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Federelement entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Elektromotor mit einem derartigen Federelement ist Gegenstand des Patentanspruches 15.The object of the invention is to provide a spring element for compensating for axial play of a motor shaft of an electric motor, which element ensures a high level of operational reliability with a simplified and robust design. To solve this problem, a spring element according to claim 1 is designed. An electric motor with such a spring element is the subject matter of claim 15.

Bei dem erfindungsgemäßen Federelement ist der als Axialfeder wirkende Abschnitt nicht von Federarmen gebildet, sondern von schlitzförmigen Öffnungen, die in wenigstens zwei axial gegen einander versetzten Gruppen in der Wandung des hülsenartigen Federkörpers vorgesehen sind. Hierbei wirken zwischen den Gruppen von Öffnungen verbliebene, die Hülsenachse umschließende ringförmige Materialabschnitt als blattfederartig und erzeugen dadurch die axiale Federwirkung. Für jede Drehrichtung einer Ankerwelle ist das erfindungsgemäße Federelement identisch ausgebildet und geeignet. Durch die Vermeidung von Federarmen ist das erfindungsgemäße Federelement auch ein robustes und in der Fertigung einfach zu handhabendes Bauteil.In the spring element according to the invention, the section acting as an axial spring is not formed by spring arms, but by slot-shaped openings which are provided in at least two axially offset groups in the wall of the sleeve-like spring body. Here, annular material sections that remain between the groups of openings and enclose the sleeve axis act as leaf spring-like and thereby generate the axial spring effect. The spring element according to the invention is of identical design and suitable for each direction of rotation of an armature shaft. By avoiding spring arms, the spring element according to the invention is also a robust component that is easy to handle in production.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Federelement so ausgeführt, dass es zugleich auch als Isolation für die Ankerwicklung dient, d. h. durch dieses Federelement ohne die Verwendung eines zusätzlichen Bauteils eine Isolation der Ankerwicklung insbesondere gegenüber der Motorwelle erreicht ist.In a preferred embodiment, the spring element is designed so that it also serves as insulation for the armature winding, i.e. H. this spring element achieves insulation of the armature winding, in particular with respect to the motor shaft, without the use of an additional component.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt einen Elektromotor eines elektromotorischen Hilfsantriebs für Kraftfahrzeuge, beispielsweise für eine elektrische Sitzverstellung,
2 und 3 ein Federelement in Form einer Federhülse gemäß der Erfindung in zwei um die Hülsenlängsachse um 90° gedrehten Seitenansichten; Fig.
4 und 5 Schnitte entsprechend den Linien I - I (4) bzw. II - II (5) der 2;
6 in perspektivischer Teildarstellung die Motorwelle mit dem Ankerpaket und mit einer weiteren möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Federhülse.

Further developments of the invention are the subject of the subclaims. The invention is explained in more detail below with reference to the figures using exemplary embodiments. Show it:

1 in a simplified illustration and in section, an electric motor of an electric motor auxiliary drive for motor vehicles, for example for an electric seat adjustment,
2 and 3 a spring element in the form of a spring sleeve according to the invention in two side views rotated by 90 ° about the longitudinal axis of the sleeve; Fig.
4 and 5 cuts according to lines I - I ( 4th ) or II - II ( 5 ) the 2 ;
6th in a perspective partial representation, the motor shaft with the armature package and with a further possible embodiment of a spring sleeve according to the invention.

In 1 ist 1 ein Elektromotor, der bei der dargestellten Ausführungsform als Gleichspannungs-Permanent-Motor ausgeführt ist, und zwar mit einem auf der Motorwelle 2 drehfest vorgesehenen Ankerpaket 3 mit Ankerwicklung 4 und mit einem ebenfalls auf der Motorwelle 2 vorgesehenen und mit äußeren Kohlen 5 zusammenwirkenden Kommutator 6. Die Motorwelle 2 ist beidendig drehbar gelagert, und zwar an einem Ende mittels eines ersten Kalottensinterlagers 7 in einer Stirnwand 8.1 des Motorgehäuses 8 sowie am anderen Ende mit einem Kalottensinterlager 9 in einem Gehäusedeckel 10, mit dem das Motorgehäuse 8 an der der Stirnwand 8.1 gegenüberliegenden Seite verschlossen ist und mit dem der Motor 1 an weiteren Funktionselementen anflanschbar ist. Der Kommutator 6 befindet sich zwischen dem Kalottensinterlager 7 und dem Ankerpaket 3 mit der Ankerwicklung 4.In 1 1 is an electric motor which, in the embodiment shown, is designed as a direct voltage permanent motor, with one on the motor shaft 2 rotatably provided anchor package 3 with armature winding 4th and with one also on the motor shaft 2 provided and with external coals 5 cooperating commutator 6th . The motor shaft 2 is rotatably mounted at both ends, namely at one end by means of a first sintered spherical bearing 7th in a front wall 8.1 of the motor housing 8th and at the other end with a sintered spherical bearing 9 in a housing cover 10 with which the motor housing 8th on the front wall 8.1 opposite side is closed and with which the engine 1 on other functional elements can be flange-mounted. The commutator 6th is located between the sintered spherical bearing 7th and the anchor package 3 with the armature winding 4th .

Die Kalottensinterlager 7 und 9 sind jeweils mit Hilfe von Federscheiben 11 bzw. 12 in an die Außenfläche dieser Lager angepasste Ausnehmungen 13 bzw. 14 der Stirnwand 8.1 bzw. des Gehäusedeckels 10 gesichert. Die beiden Federscheiben 11 und 12 sind so ausgebildet, dass sie jeweils gegen die Umfangsfläche der Kalottensinterlager 7 bzw. 9 anliegen, eine dem Kommutator 6 bzw. dem Ankerpaket 3 und der Ankerwicklung 4 zugewandte, die Motorwelle 2 umschließende und in einer Ebene senkrecht zur Achse der Motorwelle 2 angeordnete Ringfläche 7.1 bzw. 9.1 jedes Lagers von der zugehörigen Federscheibe 11 bzw. 12 aber nicht abgedeckt ist.The sintered spherical bearings 7th and 9 are each with the help of spring washers 11 or. 12 in recesses adapted to the outer surface of these bearings 13 or. 14th the front wall 8.1 or the housing cover 10 secured. The two spring washers 11 and 12 are designed so that they each against the peripheral surface of the sintered spherical bearing 7th or. 9 one to the commutator 6th or the anchor package 3 and the armature winding 4th facing, the motor shaft 2 enclosing and in a plane perpendicular to the axis of the motor shaft 2 arranged ring surface 7.1 or. 9.1 each bearing from the associated spring washer 11 or. 12 but is not covered.

An dem im Lager 7 gelagerten Ende weist die Motorwelle 2 eine abgerundete, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform etwa kugelkalottenartig ausgebildete Anlauffläche 15 auf, mit der sich die Motorwelle 2 axial an einem gehäuseseitigen, plattenförmigen Anlaufelement 16 abstützt.The one in the warehouse 7th the motor shaft faces the bearing end 2 a rounded, ie in the embodiment shown, approximately spherical cap-like contact surface 15th with which the motor shaft 2 axially on a plate-shaped contact element on the housing side 16 supports.

Zwischen dem Ankerpaket 3 und dem Kalottensinterlager 7 bzw. der von diesem Lager gebildeten Ringfläche 9.1 ist auf der Motorwelle 2 eine diese Motorwelle umschließende Federhülse 17 vorgesehen, die sich mit einem Ende 18.1 ihres Federkörpers 18 an der Ringfläche 9.1 und mit dem anderen Ende 18.2 des Federkörpers 18 am Ankerpaket 3 abstützt, das Bezugszeichen 18.2 ist in 2 und 3 abgebildet.Between the anchor package 3 and the sintered spherical bearing 7th or the annular surface formed by this bearing 9.1 is on the motor shaft 2 a spring sleeve surrounding this motor shaft 17th provided that deal with an end 18.1 their spring body 18th at the ring surface 9.1 and at the other end 18.2 of the spring body 18th on the anchor package 3 supports, the reference number 18.2 is in 2 and 3 pictured.

Wie die 1 zeigt, steht die Federhülse 17 hierfür mit einer Teillänge axial über den von der Ankerwicklung 4 eingenommenen Raum vor und ist dort in einem Teilbereich 17.1 so ausgebildet, dass die Federhülse 17 als axiales Federelement wirkt und sich mit einer Vorspannung gegen die Ringfläche 9.1 abstützt. Die Federhülse 17 ist hierbei an ihrem von der Motorwicklung 4 umschlossenen Ende 18.2 drehfest mit der Motorwelle 2 verbunden, an ihrem gegen die Ringfläche 9.1 anliegenden Ende 18.1 aber axial relativ zur Motorwelle 2 beweglich, das Bezugszeichen 18.2 ist in 2 und 3 abgebildet.As the 1 shows the spring sleeve is standing 17th for this, with a partial length axially beyond that of the armature winding 4th occupied space and is there in a partial area 17.1 designed so that the spring sleeve 17th acts as an axial spring element and acts with a bias against the annular surface 9.1 supports. The spring sleeve 17th is here on her from the motor winding 4th enclosed end 18.2 non-rotatably with the motor shaft 2 connected, at their against the ring surface 9.1 adjacent end 18.1 but axially relative to the motor shaft 2 movable, the reference number 18.2 is in 2 and 3 pictured.

Durch entsprechende Materialwahl und Ausbildung ist die Vorspann- und Federkraft mit der die Federhülse 17 gegen die Ringfläche 9.1 anliegt, so gewählt, dass bei mit der Motorwelle 2 umlaufender Federhülse 17 die Reibung zwischen dieser und der Ringfläche 9.1 möglichst gering ist und damit auch Verschleiß und Leistungsverlust gering gehalten sind, die Vorspann- und Federkraft aber ausreichend ist, um ein Axialspiel der umlaufenden Motorwelle 2 zu vermeiden.By selecting the appropriate material and design, the pretensioning and spring force is equal to that of the spring sleeve 17th against the ring surface 9.1 is applied, selected so that with the motor shaft 2 circumferential spring sleeve 17th the friction between this and the ring surface 9.1 is as low as possible and thus wear and power loss are kept low, but the preload and spring force is sufficient to allow axial play of the rotating motor shaft 2 to avoid.

Die Federhülse 17, die beispielsweise einstückig aus einem geeigneten federelastischen Material, z.B. aus einem geeigneten Kunststoff und/oder Metall gefertigt ist, ist in den 2 - 5 näher dargestellt. Sie besteht im Wesentlichen aus dem hohlzylinder- oder hülsenförmigen Federkörper, der im Bereich eines Endes 18.1, d. h. in dem Teilbereich 17.1 mit zwei Gruppen von schlitzförmigen Durchbrüchen oder Öffnungen 19 bzw. 20 versehen ist, und zwar ausgehend von dem Ende 18.1 des Federkörpers 18, mit dem (Ende) die Federhülse 17 entgegen die Ringfläche 9.1 anliegt, mit den beiden schlitzförmigen Öffnungen 19 der ersten Gruppe und daran in Achsrichtung anschließend mit den beiden Öffnungen 20 der zweiten Gruppe.The spring sleeve 17th , which is made, for example, in one piece from a suitable resilient material, for example from a suitable plastic and / or metal, is in the 2 - 5 shown in more detail. It essentially consists of the hollow cylinder or sleeve-shaped spring body, which is located in the area of one end 18.1 , ie in the sub-area 17.1 with two groups of slot-shaped openings or openings 19th or. 20th is provided, starting from the end 18.1 of the spring body 18th , with the (end) the spring sleeve 17th against the ring surface 9.1 rests, with the two slot-shaped openings 19th the first group and then in the axial direction with the two openings 20th the second group.

Wie die 2 und 3 zeigen, erstrecken sich die Öffnungen 19 bzw. 20 jeder Gruppe auf einer gemeinsamen Kreislinie um die Längsachse der Federhülse 17, und zwar jeweils über einen Winkelbereich kleiner als 180°, sodass zwischen den beiden Öffnungen 19 bzw. 20 jeder Gruppe zwei Materialstege 21 (zwischen den Öffnungen 19) bzw. zwei Materialstege 22 (zwischen den Öffnungen 20) verbleiben. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzen die Öffnungen 19 und 20 jeweils die selbe Länge.As the 2 and 3 show the openings extend 19th or. 20th each group on a common circular line around the longitudinal axis of the spring sleeve 17th , in each case over an angular range less than 180 °, so that between the two openings 19th or. 20th two material bars in each group 21st (between the openings 19th ) or two material bars 22nd (between the openings 20th ) remain. In the embodiment shown, the openings have 19th and 20th each the same length.

Weiterhin sind die Öffnungen 20 der zweiten Gruppe um 90° gegenüber den Öffnungen 19 der ersten Gruppe um die Achse der Federhülse 17 versetzt, sodass sich jeder Materialsteg 21 in der Mitte einer Öffnung 20 befindet und der ringartige Materialabschnitt 23, der zwischen den beiden Gruppen von Öffnungen 19 und 20 die Achse der Federhülse 17 konzentrisch umschließt, in zwei an die Öffnungen 20 angrenzenden und jeweils zwischen zwei Materialstegen 22 gebildeten Bereichen als blattfederartiges Federelement wirkt, und zwar zur Erzeugung der axialen Federwirkung der Federhülse 17.Furthermore are the openings 20th of the second group by 90 ° opposite the openings 19th of the first group around the axis of the spring sleeve 17th offset so that each material web 21st in the middle of an opening 20th is located and the ring-like material section 23 that is between the two sets of openings 19th and 20th the axis of the spring sleeve 17th concentrically encloses, in two at the openings 20th adjacent and each between two material webs 22nd Formed areas acts as a leaf spring-like spring element, namely to generate the axial spring action of the spring sleeve 17th .

Um den maximal möglichen axialen Federhub für die Federhülse 17 zu begrenzen und hierdurch insbesondere auch eine Überlastung oder einen Bruch der Federhülse 17 zu vermeiden, sind an den Öffnungen 20 in diese hineinragende Vorsprünge oder Stege 24 vorgesehen, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform jeweils ein Vorsprung 24 an einer Längsseite jeder Öffnung 20 dem Materialsteg 21 gegenüberliegend.To the maximum possible axial spring stroke for the spring sleeve 17th to limit and thereby in particular an overload or breakage of the spring sleeve 17th should be avoided at the openings 20th in this projecting projections or webs 24 provided, namely in the illustrated embodiment in each case a projection 24 on one long side of each opening 20th the material bar 21st opposite.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Breite, die die schlitzförmigen Öffnungen 19 und 20 in Richtung der Achse der Federhülse 17 aufweisen in etwa gleich der Breite des Materialabschnitts 23 und auch etwa gleich der Breite des ringförmigen Materialabschnitts 25, der zwischen dem Rand 18.1 und den schlitzförmigen Öffnungen 19 gebildet ist.In the illustrated embodiment, the width is that of the slot-shaped openings 19th and 20th in the direction of the axis of the spring sleeve 17th have approximately equal to the width of the material section 23 and also approximately equal to the width of the annular material section 25th that is between the edge 18.1 and the slot-shaped openings 19th is formed.

Die 6 zeigt als weitere mögliche Ausführungsform eine Federhülse 17a, die Bestandteil eines Anker- oder Isoliersternes 26 ist, wie er üblicherweise an den beiden Stirnseiten eines Ankerpakets 3 u.a. zur Isolierung der in dieser Figur nicht dargestellten Ankerwicklung verwendet wird. Über die dem Ankerpaket 3 abgewandte Seite des Ankersternes 26 steht die die Ankerwelle 2 umschließende Federhülse 17a weg, die mit dem Ankerstern 26 entfernt liegenden Ende 18.1 ihres Federkörpers 18 wiederum die Anlagefläche bildet, mit der die Federhülse 17a gegen die Ringfläche eines benachbarten Lagers, beispielsweise gegen die Ringfläche 9.1 des Kalottensinterlagers 9 anliegt.The 6th shows a spring sleeve as a further possible embodiment 17a that are part of an anchor or insulating star 26th is, as is usually the case on the two end faces of an anchor assembly 3 is used, inter alia, to isolate the armature winding, not shown in this figure. About the anchor package 3 remote side of the anchor star 26th stands the the armature shaft 2 enclosing spring sleeve 17a away, the one with the anchor star 26th distant end 18.1 their spring body 18th in turn forms the contact surface with which the spring sleeve 17a against the annular surface of an adjacent bearing, for example against the annular surface 9.1 of the spherical sintered bearing 9 is applied.

Die Federhülse 17a, die beispielsweise einstückig mit dem Ankerstern 26 aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt ist, entspricht hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Funktion der Federhülse 17.The spring sleeve 17a which, for example, are integral with the anchor star 26th is made from a suitable plastic, corresponds to the spring sleeve in terms of its structure and function 17th .

An der anderen Stirnseite des Ankerpaketes 3 ist beispielsweise ebenfalls ein Ankerstern 26 mit Federhülse 17a vorgesehen, die dann die Motorwelle 2 im Bereich zwischen dem Ankerpaket 3 und dem Kommutator 6 umschließt, allerdings nicht zum Zwecke eines Ausgleichs oder einer Vermeidung des Axialspiels der Motorwelle 2, sondern zur Begrenzung der Anzahl unterschiedlicher Bauteile. Die Federhülse 17 bzw. 17a ist vorzugsweise aus Kunststoff derart hergestellt, dass sie mit dem die schlitzförmigen Öffnungen 19 und 20 nicht aufweisenden Teil ihres Federkörpers zugleich auch als elektrische Isolation für die Ankerwicklung dient.On the other end of the anchor package 3 is also an anchor star, for example 26th with spring sleeve 17a provided which then the motor shaft 2 in the area between the anchor package 3 and the commutator 6th encloses, but not for the purpose of compensating or avoiding the axial play of the motor shaft 2 , but to limit the number of different components. The spring sleeve 17th or. 17a is preferably made of plastic in such a way that it connects with the slot-shaped openings 19th and 20th non-exhibiting part of their spring body also serves as electrical insulation for the armature winding.

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche weitere Änderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.The invention was described above using exemplary embodiments. It goes without saying that numerous other changes and modifications are possible without thereby departing from the inventive concept on which the invention is based.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: ElektromotorElectric motor
22: MotorwelleMotor shaft
33: AnkerpaketAnchor package
44th: AnkerwicklungArmature winding
55: Kohlecoal
66th: Kommutatorcommutator
77th: KalottensinterlagerSintered spherical bearings
7.17.1: Ringfläche des Lagers 7 Ring surface of the bearing 7th
88th: MotorgehäuseMotor housing
8.18.1: Stirnwand des MotorgehäusesFront wall of the motor housing
8.28.2: Umfangswand des MotorgehäusesPeripheral wall of the motor housing
99: KalottensinterlagerSintered spherical bearings
9.19.1: Ringfläche des Lagers 9 Ring surface of the bearing 9
1010: GehäusedeckelHousing cover
11, 1211, 12: FederscheibenSpring washers
13, 1413, 14: Öffnung für Lager 7 bzw. 9 Opening for warehouse 7th or. 9
1515th: stirnseitige Anlauffläche der Motorwelle 2 end face of the motor shaft 2
1616: gehäuseseitiges Anlaufelementhousing-side starting element
17, 17a17, 17a: Federhülse oder -buchseSpring sleeve or bushing
17.117.1: federnder Bereich der Federhülse 17 bzw. 17a resilient area of the spring sleeve 17th or. 17a
1818th: FederkörperSpring body
18.1, 18.218.1, 18.2: Ende des FederkörpersEnd of the spring body
19, 2019, 20: schlitzförmige Öffnungen oder Öffnungen im Federkörper 18 slot-shaped openings or openings in the spring body 18th
21,2221.22: MaterialstegMaterial bar
2323: ringförmiger Materialabschnittannular material section
2424: Vorsprunghead Start
2525th: ringförmiger Materialabschnittannular material section
2626th: AnkersternAnchor star

Claims

Federelement zum Ausgleich von Axialspiel einer Motorwelle eines Elektromotors, bestehend aus einem die Motorwelle (2) umschließenden hülsenartigen Federkörper (18), der in einem Teilbereich (17.1) als ein axiales Federelement ausgebildet ist und an einem Ende (18.1) eine ringförmige Anlauffläche bildet, die bei auf der Motorwelle (2) montiertem Federelement (17, 17a) die Motorwelle (2) ringförmig umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des wenigstens einen als Axialfeder wirkenden Teilbereichs (17.1) in der Umfangswand des Federkörpers (18) wenigstens zwei in Achsrichtung des Federkörpers gegeneinander versetzte Gruppen von schlitzförmigen Durchbrüchen oder Öffnungen (19, 20) vorgesehen sind, dass jede Gruppe wenigstens zwei schlitzförmige Öffnungen (19, 20) aufweist, die jeweils durch Materialabschnitte oder -stege (21, 22) voneinander getrennt sind, und dass die schlitzförmigen Öffnungen (19) einer Gruppe und die schlitzförmigen Öffnungen (20) einer weiteren Gruppe in Umfangsrichtung des Federkörpers gegeneinander versetzt sind, wobei an einer Längsseite von jeder schlitzförmigen Öffnung (19, 20) zumindest ein Vorsprung (24) gegenüberliegend zu dem/den Materialabschnitt(en) oder -steg(en) (21, 22) bereitgestellt ist.Spring element to compensate for axial play of a motor shaft of an electric motor, consisting of a sleeve-like spring body (18) which surrounds the motor shaft (2) and which is designed as an axial spring element in a partial area (17.1) and forms an annular contact surface at one end (18.1), which, when the spring element (17, 17a) is mounted on the motor shaft (2), surrounds the motor shaft (2) in a ring-shaped manner, characterized in that at least two inches in the peripheral wall of the spring body (18) to form the at least one partial area (17.1) acting as an axial spring In the axial direction of the spring body, groups of slot-shaped openings or openings (19, 20) offset from one another are provided that each group has at least two slot-shaped openings (19, 20) which are separated from one another by material sections or webs (21, 22), and that the slot-shaped openings (19) of one group and the slot-shaped openings (20) of another group in Circumferential direction of the spring body are offset from one another, with at least one projection (24) being provided on a longitudinal side of each slot-shaped opening (19, 20) opposite the material section (s) or web (s) (21, 22).

Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzförmigen Durchbrüche oder Öffnungen (19, 20) jeder Gruppe auf einer gemeinsamen, die Achse des Federkörpers (18) umschließenden Kreislinie vorgesehen sind.Spring element after Claim 1 , characterized in that the slot-shaped openings or openings (19, 20) of each group are provided on a common circular line enclosing the axis of the spring body (18).

Federelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (19, 20) derart versetzt sind, dass sich die Materialstege (21) zwischen den Öffnungen (19) einer ersten Gruppe zwischen den beiden Enden einer schlitzförmigen Öffnung (20) einer benachbarten Gruppe befinden, und zwar beispielsweise in der Mitte der schlitzförmigen Öffnung (20) der benachbarten Gruppe.Spring element after Claim 1 or 2 , characterized in that the openings (19, 20) are offset in such a way that the material webs (21) are located between the openings (19) of a first group between the two ends of a slot-shaped opening (20) of an adjacent group, for example in the middle of the slot-shaped opening (20) of the adjacent group.

Federelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Öffnungen (19, 20) in allen Gruppen identisch ist.Spring element according to one of the preceding claims, characterized in that the number of openings (19, 20) is identical in all groups.

Federelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (19, 20) sämtlicher Gruppen gleiche Länge und/oder Breite aufweisen.Spring element according to one of the preceding claims, characterized in that the openings (19, 20) of all groups have the same length and / or width.

Federelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen den wenigstens zwei Gruppen von Öffnungen (19, 20) gebildeter, die Achse des Federkörpers (18) konzentrisch umschließender erster ringförmiger Materialabschnitt (23) mit seinen zwischen zwei Materialstegen (22) sich erstreckenden Teilabschnitten blattfederartig wirkende Federelemente bildet.Spring element according to one of the preceding claims, characterized in that a first annular material section (23) formed between the at least two groups of openings (19, 20) and concentrically enclosing the axis of the spring body (18) with its between two material webs (22) extending subsections forms spring elements acting like leaf springs.

Federelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkörper (18) zumindest zwischen dem die ringförmige Anlauffläche bildenden Ende (18.1) bis an den als Axialfeder wirkenden Teilbereich (17.1) sowie innerhalb dieses Bereichs einen Innenquerschnitt aufweist, der zumindest geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Motorwelle (2).Spring element according to one of the preceding claims, characterized in that the spring body (18) has an inner cross-section which is at least slightly larger, at least between the end (18.1) forming the annular contact surface up to the partial area (17.1) acting as an axial spring and within this area than the outside diameter of the motor shaft (2).

Federelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkörper (18) zwischen dem die Anlauffläche bildenden Ende (18.1) und den schlitzförmigen Öffnungen (19) einer diesem Ende benachbarten Gruppe einen zweiten, die Achse des Federkörpers (18) umschließenden ringförmigen Materialabschnitt (24) aufweist.Spring element according to one of the preceding claims, characterized in that the spring body (18) has a second annular material section surrounding the axis of the spring body (18) between the end (18.1) forming the contact surface and the slot-shaped openings (19) of a group adjacent to this end (24).

Federelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Breite des ersten und/oder zweiten ringförmigen Materialabschnitts (23, 25) gleich oder annähernd gleich der axialen Breite der schlitzförmigen Öffnungen (19, 20) ist.Spring element according to one of the preceding claims, characterized in that the axial width of the first and / or second annular material section (23, 25) is equal to or approximately equal to the axial width of the slot-shaped openings (19, 20).

Federelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung des Federhubes wenigstens eine schlitzförmige Öffnung (20) zumindest einer Gruppe von Öffnungen wenigstens einen in die Öffnung hineinreichenden Vorsprung (24) an einer Längsseite der Öffnung aufweist, der (Vorsprung) einen Anschlag für eine Gegenfläche an einer dem Vorsprung gegenüberliegenden Seite der Öffnung (20) bildet.Spring element according to one of the preceding claims, characterized in that to limit the spring stroke at least one slot-shaped opening (20) of at least one group of openings has at least one projection (24) reaching into the opening on one longitudinal side of the opening, the (projection) having a stop for a counter surface on a side of the opening (20) opposite the projection.

Federelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einstückig aus Metall gefertigt ist.Spring element according to one of the preceding claims, characterized in that it is made in one piece from metal.

Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es einstückig aus Kunststoff gefertigt ist.Spring element according to one of the Claims 1 to 10 , characterized in that it is made in one piece from plastic.

Federelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es eine elektrische Isolierung für die Ankerwicklung bildet.Spring element according to the preceding claim, characterized in that it forms electrical insulation for the armature winding.

Federelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es an einem Ankerstern (26) vorgesehen ist, vorzugsweise einstückig mit dem Ankerstern gefertigt ist.Spring element according to one of the preceding claims, characterized in that it is provided on an anchor star (26), preferably made in one piece with the anchor star.

Elektromotor für einen elektromotorischen Hilfsantrieb eines Fahrzeugs mit einer in einem Gehäuse (8) drehbar gelagerten Motorwelle (2), sowie mit wenigstens einem auf der Motorwelle (2) angeordneten und diese umschließenden hülsenartigen Federelement (17, 17a), welches zum Ausgleich oder zur Vermeidung eines Axialspiels in wenigstens einem Teilbereich in Achsrichtung der Motorwelle (2) federnd ausgebildet ist und eine die Motorwelle ringförmig umschließende Anlauffläche bildet, mit der das Federelement unter Vorspannung gegen ein gehäuseseitiges Anlaufelement (9) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist.Electric motor for an electromotive auxiliary drive of a vehicle with a motor shaft (2) rotatably mounted in a housing (8), as well as with at least one sleeve-like spring element (17, 17a) which is arranged on the motor shaft (2) and encloses it and which is used to compensate or avoid an axial play is designed to be resilient in at least a partial area in the axial direction of the motor shaft (2) and forms a stop surface which surrounds the motor shaft in an annular manner and with which the spring element rests under prestress against a housing-side stop element (9), characterized in that the spring element according to one of the preceding Claims 1 to 12 is trained.

Motor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlaufelement von einem Lager (9) der Motorwelle gebildet ist.Engine after Claim 15 , characterized in that the starting element is formed by a bearing (9) of the motor shaft.