DE2905869A1

DE2905869A1 - Elektrisches antriebsaggregat

Info

Publication number: DE2905869A1
Application number: DE19792905869
Authority: DE
Inventors: Gerhard Haar; Heinz Jakob; Helmut Landa; Erwin Mayer; Hans Prohaska; Theodor Schneider; Karl-Friedrich Schubert; Martin Weber
Original assignee: SWF Spezialfabrik fuer Autozubehoer Gustav Rau GmbH
Current assignee: SWF Auto Electric GmbH
Priority date: 1979-02-16
Filing date: 1979-02-16
Publication date: 1980-08-28
Also published as: FR2449006A1; ES248651U; AU5533580A; ES248649Y; IT1140627B; GB2044551A; ES248650Y; ES248653Y; ES248652Y; FR2449354B3; AU535566B2; FR2449228B1; IT8019971A1; ES248648Y; GB2044551B; ES248650U; ES248651Y; JPS55112449A; FR2449229B3; US4369387A

Description

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Die Erfindung gent aus von einem elektrischen Antriebsaggregat, das die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.

Es ist bereits ein ¥ischermotor bekannt, bei dem eine von einem Elektromotor angetriebene Schneckenwelle mit zwei Schneckenrädern kämmt. Die Schneckenräder liegen dabei auf gegenüberliegenden Seiten der Schneckenwelle, so daß eine Durchbiegung der Welle weitgehend vermieden wird. Weiter wird das vom Antriebsmotor erzeugte Moment geteilt, so daß bezüglich der Wälzpressung und Zahndrücke der Schneckenräder günstige Verhältnisse vorliegen. Die beiden Schneckenräder drehen sich in entgegengesetzte Richtungen,so daß sich die von ihnen wegen der Trägheit der Getrieberäder und der anderen bewegten Teile einer Scheibenwischanlage und wegen der zwischen den relativ zueinander bewegten Teilen auftretenden Reibungskräfte auf die Schneckenwelle ausgeübten Axialschübe addieren. Der Wirkungsgrad des gesamten elektrischen Antriebsaggregats wird dadurch herabgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Antriebsaggregat, insbesondere einen Wischermotor zu schaffen, der sich durch einen hohen Wirkungsgrad auszeichnet. Dabei sollen vor allem die zwischen den G-etriebeteilen auftretenden Reibungskräfte möglichst klein gehalten werden. Weiterhin soll das Antriebsaggregat preisgünstig hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektrisches Antriebsaggregat gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schneckenwelle zwei Schneckengewinde aufweist, die gegenläufige Steigung besitzen, und daß jeweils ein Schneckenrad mit einem der beiden Schneckengewinde in Eingriff steht.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung bewegen sich die beiden Schneckenräder an der Schneckenwelle in entgegengesetzte Richtungen. Sie üben deshalb auch Axialschübe auf die Ankerwelle aus,

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die einander entgegengesetzt sind und sich deshalb gegenseitig eliminieren. Falls gemäß den Unteransprüchen 7 und 8 die Steigungen der beiden Schneckengewinde dem Betrage nach gleich sind, und die beiden Schneckenräder ebenfalls gleich ausgebildet sind, heben sich die Axialschübe gerade auf. Eine Reibung an einer Stirnseite tritt kaum noch auf. Axiallager und Einstellschraube können eventuell entfallen.

Durch Anordnung der Schneckenräder auf gegenüberliegenden Seiten der Schneckenwelle wird auch ein Durchbiegen der Schneckenwelle weitgehend vermieden. Der bei hintereinander angeordneten Schneckengewinden.no twendi ge Vorsatz der beiden Schneckenräder gegeneinander ist dabei vernachlässigbar.

Auch ist es möglich, daß die beiden Schneckengewinde ineinander angeordnet sind. Dadurch baut das Getriebegehäuse sehr kurz, und die beiden Schneckenräder können an der Getriebeachse genau gegenüberliegen. Durch die notwendigen Lücken in den Gewindegängen wirken diese jedoch auf die Zähne der Schneckenräder wie eine Fräse, so daß diese zerstört werden können* Deshalb ist es günstiger,die Schneckengewinde gemäß Anspruch k hintereinander anzuordnen.

Bei eingängigen Schneckengewinden kann die Untersetzung des Schneckengetriebes groß gemacht werden, während bei mehrgängigen Gewinden zwar der Yirkungsgrad verbessert wird, jedoch nur noch eine kleinere Untersetzung erreicht wird, durch die das ganze Getriebe vor allem bei ¥ischermotoren mit kleiner Drehzahl der Abtriebswelle komplizierter würde, als wenn schon allein das"Schneckengetriebe eine große Untersetzung schafft.

Falls für den besonderen Einsatz des erfindungsgemäßen Antriebsaggregats eine kleine Untersetzung des Getriebes ausreicht, können die auf die beiden Schneckenräder verteilten Motormomente unmittelbar hinter diesen wieder zusammengefaßt werden, indem die beiden Schneckenräder mit einem weiteren Zahnrad kämmen, das auf einer Abtriebswelle befestigt ist«

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Für größere Untersetzungen wird man jedoch gemäß den Ansprüchen 9 bis 20 dem Schneckengetriebe eine weitere Untersetzungsstufe nachordnen, die vorteilhafterweise zwei Stirnräder, von denen jeweils eines mit jedem Schneckenrad auf einer gemeinsamen Achse sitzt, und ein weiteres Zahnrad aufweist, das mit beiden Stirnrädern in Eingriff steht. Dieser Aufbau beeinflußt nicht nur den Yirkungsgrad günstig, sondern er gewährleistet auch, daß das Getriebe recht gedrängt baut. Zur Übertragung der Drehmomente ist dabei im Gegensatz zu einem bekannten Antriebsaggregat weder ein Zwischenrad nötig, um die Drehrichtung eines der beiden Stirnräder umzukehren, noch muß wie bei einem anderen bekannten Motor das weitere Zahnrad innen und außen verzahnt sein.

In einer ¥eiterbildung der Erfindung liegt die Drehachse des weiteres Zahnrades außerhalb der durch die Drehachsen der Schneckenräder aufgespannten Ebene, Das Zahnrad kann dann im Prinzip beliebig groß gebaut werden, so daß der Hebelarm für die an ihm angreifenden Zähne recht lang ist. In einer konkreten Ausführung wird der Durchmesser des Zahnrades natürlich durch die Größe der Untersetzung und die gewünschte Gehäusegröße begrenzt werden.

Falls die Drehachse des weiteres Zahnrades in der durch die Drehachsen der Schneckenräder aufgespannten Ebene liegt, ist zwar eine bestimmte Größe des Zahnrades nicht überschreitbar. Es ist jedoch anders als bei einem bekannten elektrischen Antriebsaggregat möglich, das Zahnrad so anzuordnen, daß sich die Druckej die die Stirnräder auf dessen Welle ausüben,gegenseitig aufheben. Damit wird die Reibung dieser ¥elle vermindert, wodurch der Wirkungsgrad weiter verbessert wird. Ist das Zahnrad gemäß Anspruch 16 außen verzahnt, so liegt es zwischen den beiden Stirnrädern, so daß das gesamte Getriebe nur äußerst wenig Platz braucht. Einen größeren Hebelarm am Zahnrad erhält man für die Stirnräder, wenn gemäß der erfindungsgemäßen Weiterbildung nach Anspruch 17 das Zahnrad als Hohlrad ausgebildet ist,

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an dem innen die Stirnräder angreifen. Der vom Getriebe beanspruchte Raum wird dadurch, zwar geringfügig größer, jedoch ist der Radius des Zahnrades um den Durchmesser eines Stirnrads größer als bei der Ausbildung nach Anspruch 16,

Um eine gute Führung für die verschiedenen Getrieberäder zu erhalten und ein Verkanten zu vermeiden ist in günstiger Weiterbildung der Erfindung dafür gesorgt, daß diese jeweils auf zwei Seiten gelagert sind. Beim Hohlrad, bei dem sich die Drehachsen der Schnecken- und Stirnräder also innerhalb des äußeren Umfangs befinden, ist dieses Problem durch eine Lagerplatte gelöst, die im Innern des Hohlrades gehäusefest gehalten ist.

Da die beiden Schneckenräder zu beiden Seiten der Schneckenwelle sozusagen ein Lager für diese bilden, kann man die Zahl der bei bekannten Antriebsaggregaten vorhandenen Lager reduzieren. Dadurch werden ebenfalls die Reibungskräfte verringert. Darüberhinaus ist die Einheit dann jedoch kostengünstiger herzustellen. Das elektrische Antriebsaggregat kann dabei vorteilhaft gemäß den Ansprüchen 21 bis 27 weitergebildet werden. Es genügt dabei schon ein einziges Lager zwischen der Ankerwicklung und der Schneckenverzahnung. Besser ist es jedoch, wenn die Ankerwelle darüberhinaus mit einem Ende in eine Ausbuchtung hineintaucht, die zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen, etwa in einem als Lager dienenden Kugellager, vorzugsweise in einer Einstellschraube ausgebildet ist. Bei gleicher Leistung bzw. gleic m Anzugsmoment ist ein Motor mit der erfindungsgemäßen Lagerung kostengünstiger als bekannte Motoren zu fertigen.

Virdein Kalottenlager als Lager verwendet, so sollte zur Erreichung eines großen Wirkungsgrades verhindert werden, daß das Kalottenlager seitlich ausweicht. Dies wird mit den bekannten federnden Klemmbrillen nur ungenügend erreicht. Erfindungsgemäß wird deshalb eine Halterung der Kugelkalotte durch eine stabile Klemmscheibe bevorzugt, wie es im Anspruch 28 gefaßt ist,

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Falls diese Klemmscheibe gemäß weitereil Unteransprüchen als Ring ausgeführt ist, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser eines genormten Kugellager entspricht, ist gewährleistet, daß auf einfache Weise dasselbe Gehäuse sowohl für Kugellager als auch für Kalottenlager verwendet werden kann, wobei für beide Lager ein sicherer Sitz gegeben ist. Das Kugellager kann nämlich nun auf seiner gesamten Außenfläche, das Kalottenlager auf der Hälfte seiner Außenfläche direkt am Gehäuse anliegen.

Zur besseren Schmierung der Laufflächen zwischen der Ankerwelle und dem Gleitlager sind gemäß den Ansprüchen 3k bis J8 in die Lauffläche des Gleitlagers Schmiernuten eingearbeitet, die selbst dann noch eine Verbesserung des Wirkungsgrades bringen, wenn das Gleitlager aus Sintermetall besteht.

Die Erfindung wird anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigens

Fig. 1 ein Getriebe eines erfindungsgemäßen Elektromotors mit zwei Schneckenrädern auf gegenüberliegenden Seiten der Schneckenwelle und einem Abtriebsrad, das außerhalb der durch die Drehachse der Schneckenräder aufgespannten Ebene gelagert ist,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI aus Fig. 1,

Fig. 3 ein Getriebe mit einem außenverzahnten Abtriebsrad, dessen Drehachse in der durch die Drehachsen der Schneckenräder aufgespannten Ebene liegt,

Fig. h einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus Fig. 3,

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Fig. 5 ein Getriebe mit einem Hohlrad, als Abtriebsrad, an dem ebenfalls an diametralen Stellen Zahnräder angreifen,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI aus Fig. 5*

Fig. 7 ein Getriebe, bei dem die Sehneckengewinde ineinander angeordnet sind, und sich die Schneckenräder an der Schneckenwelle genau gegenüberliegen,

Fig. 8 einen Vischermotor teilweise im Schnitt und teilweise in Draufsicht mit einem Kugellager und einer Einstellschraube mit Innenbohrung,

Fig. 9 einen Wischermotor teilweise im Schnitt und teilweise in Draufsicht mit einer stabilen Klemmscheibe für ein Kalottenlager,

Fig.10 einen Schnitt durch ein Gleitlager mit Schmiernuten in der Lauffläche und

Fig.11 ein abgewickeltes Gleitlager nach Fig. 10.

Die Fig. 1 bis 7 zeigen nur die für die Darstellung der Erfindung wesentlichen Teile eines ¥ischermotors, der aus dem eigentlichen Elektromotor und einem Getriebe besteht. Vom eigentlichen Elektromotor sind in den Fig. 1,3 und 5 der Kollektor 1 sowie die Ankerwelle 2 zu sehen, die sich in einem Motorgehäuse 3 befinden. Die Ankerwelle 2 ist einstückig mit der Schneckenwelle h ausgebildet, die in das Getriebegehäuse 5 ragt. Ein am Getriebegehäuse 5 angeformter Deckel 6, der noch den Halter 7 für die nicht gezeigten und auf dem Kollektor 1 schleifenden Kohlen trägt, verschließt das Motorgehäuse 3» mit dem er auf geeignete Weise, etwa nach Fig. 5 durch mehrere Federspangen 8 verbunden ist, getriebeseitig,

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Im zentralen Bereich ist der Deckel 6 so gefertigt, daß er ein Lager für die Ankerwelle 2 bzw. Schneckenwelle 4 aufnehmen kann. In der Fig. 1 ist dies ein Zylinderlager 9 j das in einer zentralen Buchse 10 steckt, in den Fig. 3 und 5 sind es Kalottenlager 11, Diese liegen bis zu einer gewissen Höhe in einer Schale 12 mit kugelförmiger Innenfläche. Auf der anderen Seite werden die Kalottenlager 11 durch eine zwischen dem Flansch 13 des Deckels 6 und ihnen eingebaute Klemmbrille 14 in der Schale 12 gesichert.

In Fig« 1 ist auch das Ende 15 der Schneckenwelle k in einem Zylinderlager 16 gelagert, das in eine Hülse 17 des Getriebegehäuses 5 eingesetzt ist.

Die vier Ausführungsbeispiele aus den Fig. 1 bis 7 weisen eine Schneckenwelle k auf, die zwei Schneckengewinde 20 und 21 mit gegenläufiger, dem Betrag nach jedoch gleicher Steigung besitzt. Jedes Schneckengewinde 20 und 21 steht in Eingriff mit einem Schneckenrad 22 oder 23, so daß das Moment des Motors geteilt wird. Um so weit wie möglich zu verhindern, daß sich die Schneckenwelle k nach einer Seite durchbiegt, sind die Schneckenräder 22 und 23 auf verschiedenen Seiten der Schneckenwelle k angeordnet. Ihre Eingriffspunkte sollen dabei in Längsrichtung der Schneckenwelle k möglichst nahe beieinander liegen.

Einstückig an jedes Schneckenrad ist ein Stirnrad 2k bzw, 25 angeformt. Beide Schneckenräder 22 und 23 sowie beide Stirnräder 2k und 25 haben jeweils die gleiche Zähnezahl, wobei diejenige der Stirnräder 2k und 25 kleiner ist als die der Schneckenräder 22 und 23» Auch im übrigen sind die besagten Räder jeweils fast gleich gebaut. Die beiden Schneckenräder und 23 unterscheiden sich lediglich dadurch, daß ihre Zähne von einer ihrer Stirnseiten zur anderen nach verschiedenen Richtungen geneigt sind» Dies ist in Fig, k angedeutet. Die verschiedene Neigung wird durch die gegenläufige Steigung der beiden Schneckengewinde 20 und 21 nahegelegt. Jede Einheit aus Schneckenrad und Stirnrad sitzt drehbar auf einer Achse 26, die

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zu beiden Seiten der Einheit abgestützt ist.

Beide sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Schneckenräder 22 und 23 drehenden Stirnräder 24 und 25 kämmen mit einem gemeinsamen Abtriebsrad 27,28 oder 29, das verdrehsicher mit einer Abtriebs-welle 30,31,32 verbunden ist. Hinter den Stirnrädern werden die vom Motor erzeugten Drehmomente also wieder zusammengeführt. Die Drehachse der Abtriebsräder befindet sich, da die Stirnräder 24 und 25 gleich gebaut sind, in einer Ebene, die senkrecht auf der durch die Drehachse der beiden Schneckenräder 22 und 23 aufgespannten Ebene steht. Außerdem ist sie parallel zu den Drehachsen der Schneckenräder 22 und 23· Dadurch wird ein guter Eingriff zwischen den Stirnrädern und dem jeweiligen Abtriebsrad der einzelnen Ausführungen gewährleistet.

Bei dem Ausführungsbeispiel aus den Fig. 1 und 2 liegt die Drehachse des Abtriebsrades 27» das außenverzahnt ist, außerhalb der durch die Drehachsen der beiden Schneckenräder 22 und 23 aufgespannten Ebene, Dadurch ist es möglich, den Durchmesser des Abtriebsrades sehr groß zu machen und es mit vielen Zähnen zu versehen, so daß zwischen den Stirnrädern 24 und 25 und dem Abtriebsrad 27 noch einmal eine große Untersetzung erreichbar ist. Da die Drehachsen und somit die Lagerwellen 26 der aus je einem Schnecken- und Stirnrad bestehenden Einheiten außerhalb des Abtriebbx'ades 27 liegen, kann die Lagerwelle 26 auf beiden Seiten dire *: im Getriebegehäuse 5, auf der einen Seite im Boden 33 und auf der anderen Seite im Deckel 34, eingesetzt sein.

Ebenso ist die Abtriebswelle 30, die sich neben der Schneckenwelle 4 befindet, vom Boden 33, an dem sie nach außen tritt, bis zum Deckel 34 des Ge triebe gehäuses 5 durchgeführt, wie in Fig.2 deutlich zu erkennen ist. Sowohl im Boden 33 als auch im Deckel 34 ist zur drehbaren Lagerung der Welle 30 jeweils eine hohlzylindrische Aufnahme 35 und 36 gebildet, in der eine Lagerbuchse 37 bzw. 38 steckt. In der Lagerbuchse 37 und 38 sitzt drehbar die Abtriebswelle 30. Zum Schutz des einen Lagers ist

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über die hohlzylindrische Aufnahme 35 eine Kappe 39 gestülpt.

Gegen ein axiales Spiel sind die drehbaren Teile auf folgende ¥eise gesichert: Die aus Schneckenrad und Stirnrad bestehenden Baueinheiten sind etwa so hoch ausgeführt wie das Getriebegehäuse 5» Über zwei Beilagscheiben 4O liegen sie auf beiden Seiten am Gehäuse 5 an, so daß. eine Längsverschiebung auf den Lagerwellen 26 unmöglich ist. Die Abtriebswelle 3° ist in die eine Richtung durch das mit ihr fest verbundene und über eine Beilagescheibe 41 am Gehäuse 5 liegende Abtriebsrad 27 und in die andere Richtung durch den Seegering 42 gesichert»

Anders als bei dem Ausführungsbeispiel aus den Fig. 1 und 2 ist bei dem Ausführungsbeispiel aus den Pig. 3 und 4 das Abtriebsrad 28 um eine Achse drehbar, die in der durch die Drehachsen der Schneckenräder 22 und 23 aufgespannten Ebene liegt, und zwar genau in der Mitte zwischen den Drehachsen der Schneckenräder. Die Stirnräder 24 und 25 greifen also an diametralen Punkten am wie beim ersten Ausführungsbeispiel außenverzahnten Abtriebsrad 28 an. Dadurch wird das Lager dieses Rades nur äußerst wenig belastet.

Da die Drehachse des Abtriebsrades 28 bei dieser Ausführung durch, die Schneckenwelle 4 hindurchgeht, kann, die Abtriebswelle 31 nicht das ganze Getriebegehäuse 5 durchqueren» Sie ist deshalb allein in einer längeren Lagerbuchse 45 gelagert, die in einer gegenüber der Aufnahme "}6 aus Fig„ 2 verlängerten Aufnahme 46 am Boden 33 des Getriebegehäuses 5 steckt. Gegen axiale Verschiebungen sind die drehbaren Teile genau wie bei der ersten Ausführung gesichert.

Das Ausführungsbeispiel aus den Fig. 3 und 4 zeichnet sich neben der geringeren Belastung der Abtriebsradlagerung vor allem durch das nur wenig Raum beansprechende Getriebegehäuse aus. Es besitzt jedoch den Nachteil_s daß der Durchmesser des Abtriebsrades 28 relativ klein sein muß_s so daß es schwierig

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werden kann, eine große Untersetzung zu erreichen. Dieser Nachteil ist bei den Ausrührungsbeispielen aus den Fig. 5 bis 7 wenigstens teilweise beseitigt, ohne daß dabei die besonderen Vorteile der Ausführung nach den Fig. 3 und k verloren gegangen wären.

Dies wird dadurch möglich, daß das Abtriebsrad 29 als topfartiges Hohlrad ausgebildet ist, das auf der Innenseite der Topfwand 50 einen Zahnkranz 51 trägt. Mit diesem Zahnkranz kämmen die Stirnräder 2k und 25, die sich ganz innerhalb des Hohlrades 29 befinden. Der Radius des Abtriebsrades 29 ist dadurch um den Durchmesser eines Stirnrades 2k oder 25 größer als der Radius eines gleich gelagerten und mit gleichen Stirnrädern kämmenden,außenverzahnten Abtriebsrades.

Wegen des Hohlrades 29 können jetzt die Lagerwellen 26 der aus einem Schnecken- und einem Abtriebsrad bestehenden Einheiten genauso wie die Abtriebswelle 32 nicht mehr die gesamte Höhe des Gehäuses 5 durchqueren. Um aber die beidseitige Lagerung der Lagerwellen 26 beibehalten zu können, ist mit den zwei Schrauben 52 eine Lagerplatte 53 auf zwei vom Boden 33 hochstehende Säulen 5k befestigt (Fig. 5 und 6), In dieser Lagerplatte 53 sind zwei Bohrungen 55 zur Aufnahme der Lagerwellen 26 vorhanden. Die Lagerplatte 53 ist jedoch zweckmäßigerweise auch dazu benutzt, um für das Abtriebsrad 29 ein zweites Lager zu bilden. Ein zylinderförmiger Zapfen 56 des Hohlrades 29 steckt drehbar in einer Öffnung 57 der Lagerplatte 53' Da sich diese Öffnung zwischen den beiden Stirnrädern 2k und 25 befindet, und dort nur wenig Raum zur Verfügung steht, kann darin nicht die Abtriebswelle 32 gelagert sein, die einen größeren Durchmesser besitzt als der Zapfen 56. Auf der anderen Seite des Hohlrades 29 ist eine Buchse 58 angeformt, die drehbar in der Aufnahme 35 des Deckels 3k gelagert ist,und in der unverdrehbar die Abtriebswelle 32 sitzt.

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Das dritte Ausführungsbeispiel weist ein sehr kompakt bauendes Getriebe auf. Dies macht sich nicht nur in einem geringen Raumbedarf¹ bemerkbar, sondern es äußert sich auch in Vorteilen bei der Schmierung der einzelnen Getriebeteile. In schematischer ¥eise ist in Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das dem aus den Pig. 5 und 6 stark ähnelt. Der Unterschied besteht darin, daß bei ihm die beiden gegenläufigen Schneckengewinde 20 und 21 auf der gleichen Strecke der Schneckenwelle hj also ineinander angeordnet sind. Deshalb können sich die Schneckenräder 22 und 23 an der Schneckenwelle jetzt genau gegenüberliegen, so daß auch nur die geringste Durchbiegung der Schneckenwelle vermieden ist.

Die Fig. 8 zeigt einen Wischermotor, bei dem die Anker welle 2, die im Getriebegehäuse 5 auch die Schneckenwelle h mit der Schneckenverzahnung bildet, zwischen der Ankerwicklung 60 oder im gezeigten Beispiel zwischen dem Kollektor 1 und der Schneckenverzahnung gelagert ist und mit ihrem getriebeseitigen Ende 15 in die Bohrung 6i der Einstellschraube 62 hineintaucht. Der Wischermotor aus Fig. 8 besitzt zwar nur ein Schneckenrad. Es ist jedoch leicht einzusehen, daß eine derartige Lagerung gerade bei Ausführungen mit zwei Schneckenrädern auf verschiedenen Seiten einer Schneckenwelle h mit zwei verschiedenen Gewinden besonders vorteilhaft ist, da dann sowohl der seitliche als auch der axiale Druck auf die Schneckenwelle weitgehend entfallen. Die erfindungsgemäße Maßnahme ist jedoch auch selbständig anwendbar.

Das Lager ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Kugellager 63» das durch Preßsitz unverschiebbar auf der Ankerwelle 2 gehalten ist« Auf der Einführseite wird es zusätzlich durch den Seegering 6h gesichert. Der Außenring 65 des Kugellagers 63 liegt an der Wand einer zylindrischen Ausnehmung 66 des Deckels Eine Bewegung des Kugellagers 63 aus der Ausnehmung 66 heraus wird durch von außen eingelegte Schieber verhindert. Ein etwa noch vorhandes axiales Spiel kann durch die Einstellschraube 62 beseitigt werden.

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Eine derartige Lagerung weist nicht nur einen höheren Wirkungsgrad auf, sondern sie ist auch billiger als alle bisher bekannten Ankerlagerungen.

Wird als Lager ein Kalottenlager verwendet, so ist es vorteilhaft, wenn dies nach dem in Fig. 9 dargestellten ausgebildet ist. Der dort gezeigte Wischermotor besitzt eine Ankerwelle 2, die zwischen dem Kollektor 1 und der Schneckenverzahnung in einem Kalottenlager 70 gelagert ist. Dieses ist wieder im Deckel 6 des Getriebegehäuses 5 untergebracht, der das Motorgehäuse 3 getriebeseitig abschließt. Dazu ist am Deckel 6 eine halbkugelförmige Schale 71 angeformt, die nach außen abgesetzt in einer zylindrischen Aufnähme 72 fortgeführt ist» In der Schale 71 liegt zur Hälfte die Kugelkalotte 70. Die andere Hälfte der Kugelkalotte 70 ragt in den Raum der zylindrischen Aufnahme 72. Zwischen die Kugelkalotte 70 und die ringförmige seitliche Begrenzung der Aufnahme 72 ist der Kunststoffring durch Verstemmen von G-ehäuseteilen eingepreßt, der die Kugelkalotte in der Schale 71 sichert und ihr seitlichen Halt gibt.

Damit kann die Kugelkalotte 70 bei starker Belastung des Motors nicht wie bei einer federnden Klemmbrille ausweichen, so daß eine Stabilisierung des Maximalmoments erreicht ist, Darüberhinaus hat eine derartige Klemmscheibe den Vorteil, daß ihr Außendurchmesser an den von genormten Kugellagern angepaßt werden kann, so daß in die zylindrische Aufnahme 72 ohne weitere Veränderung am' Gehäuse auch ein Kugellager eingesetzt werden kann. Bei bekannten Lagerungen mit einer Klemmbrille ist dies zwar auch möglich, jedoch ist dann wegen des größeren Durchmessers der Klemmbrille, der eine Vergrößerung der zylindrische Aufnahme im oberen Bereich notwendig macht, die Anlagefläche des Kugellagers am Gehäuse stark vermindert, so daß der feste Sitz nicht mehr gewährleistet ist.

Die Fig. 10 und 11 schließlich zeigen ein Gleitlager 80 aus Sintermetall, in dessen Lauffläche 81 Schmiernuten 82 eingearbeitet sind. Diese Schmiernuten 82 verlaufen in Längsrichtung einer in diesem Lager gelagerten, nicht näher dargestellten Welle. Der größte Effekt hinsichtlich einer Verbesserung der

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Schmierung wird dabei erzielt, wenn die Schmiernuten die Lauffläche auf der ganzen Länge durchsetzen. Bei einem Einsatz zwischen Getriebe und Motor würde dadurch jedoch Schmierfett verloren gehen. Deshalb ist es günstiger, wenn dort die Schmiernuten nach einer Seite geschlossen sind, wie dies in Fig. 11, die ein abgewickeltes Gleitlager zeigt,dargestellt ist. Dabei sind benachbarte Schmiernuten 82 jeweils nach verschiedenen Seiten offen, so daß bei der Montage nicht auf die Einbaurichtung geachtet werden muß.

Obwohl es während der Beschreibung der in den Fig. dargestellten Ausführungsbeispiele schon angedeutet wurde, soll noch einmal darauf hingewiesen werden, daß die einzelnen erfindungsgemäßen Maßnahmen wie zwei Schneckengewinde mit zwei Schneckenrädern, Lagerung der Ankerwelle, Sicherung eines Kalottenlagers durch eine Klemmscheibe und Schmiernuten in der Lauffläche eines Gleitlagers mit großen Vorteilen auch einzeln angewendet werden können.

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Claims

SWF-Spezialfabrik für Autozubehör Gustav Rau GmbH. 7120 Bietigheim-Bissingen

P AL/A 12 56k Nickel/Tü "Elektrisches Antriebsaggregat" - 14.2.1979

Patentansprüche;

1. Elektrisches Antriebsaggregat, insbesondere zum Antrieb von Wischvorrichtungen an Kraftfahrzeugen, mit einem in einem Gehäuse untergebrachten Elektromotor und einem diesem nachgeordneten Schneckengetriebe, dessen Schneckenwelle in einem am Motorgehäuse befestigten Getriebegehäuse mit zwei Schneckenrädern kämmt, die mit einem gemeinsamen Abtrieb wirkverbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle (k) zwei Schneckengewinde (20,21) aufweist, die gegenläufige Steigung besitzen, und daß jeweils ein Schneckenrad (22,23) mit einem der beiden Schneckengewinde (20,21) in Eingriff steht,

2. Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenräder (22,23) auf gegenüberliegenden Seiten der Schneckenwelle (4) angeordnet sind.

3. Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckengewinde (20,21) ineinander angeordnet sind.

k. Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schneckengewinde (20,21) hintereinander angeordnet sind.

5. Elektrisches Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schneckengewinde (2O,21) eingängig ist.

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6. Elektrisches Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schneckengewinde mehrgängig ist.

7t Elektrisches Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigungen der beiden Schneckengewinde (20,21) dem Betrage nach gleich sind.

8. Elektrisches Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schneckenräder (22, 23) gleich ausgebildet sind.

9. Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Schneckenrad (22,23) ein Stirnrad (24,25) nachgeordnet ist, das koaxial und gegenüber dem jeweiligen Schneckenrad (22,23) verdrehsicher an der einen Stirnfläche des jeweiligen Schneckenrades sitzt.

10.Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einheit aus Schneckenrad (22,23) und Stirnrad (24,25) auf zwei Seiten gelagert ist.

1 .Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stirnräder (24,25) mit einem weiteren Zahnrad (27»28,29) kämmen, das mit einer Abtriebswelle (30,31,32) wirkverbunden ist.

12.Elektrische^ Antriebsaggregat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (27»28,2$) als Abtriebsrad verdrehsicher auf der Abtriebswelle (30,31,32) sitzt.

^•Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Drehachse des weiteren Zahnrades (27»28,29) in einer Ebene befindet, die parallel zu den Drehachsen der Schneckenräder (22,23) liegt und senkrecht auf der durch die Drehachsen der Schneckenräder (22,23) aufgespannten Ebene steht, und parallel zu den Drehachsen der Schneckenräder (22,23) liegt.

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I).. Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 13s dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des weiteren Zahnrades (27) außerhalb der durch die Drehachsen der Schneckenräder (22,23) aufgespannten Ebene liegt.

15.Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 13? dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des weiteren Zahnrades (28, 29) in der durch die Drehachsen der Schneckenräder (22,23)
aufgespannten Ebene liegt»

16.Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 15s dadurch gekennzeichnet j daß das weitere Zahnrad (28) außenverzahnt ist.

17.Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 15s dadurch gekennzeichnet 5 daß das weitere Zahnrad (29) ein Hohlrad ist, innerhalb dessen Umfangs sich die Drehachsen der Schneckenräder (22₉23) befinden»

οElektrisches Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 15 bis 17s dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schneckenwelle (4) und dem weiteren Zahnrad (29) eine Lagerung für dessen
eine Seite ausgebildet ist₀

19»Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 18₅ dadurch ge= kennzeichnet j daß im Innern des Hohlrades (29) gehäusefest
eine Lagerplatte (53) gehalten ist, in der sowohl das Hohlrad (29) als auch die aus einem Schneckenrad (22,23) und
einem Stirnrad (24,25) bestehenden Einheiten gelagert sind,

20„Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch I9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (32) verdrehsicher in einer Buchse (58) des Hohlrades (29) steckt,und dieses mit einem
zylindrischen Zapfen (56) dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Abtriebswelle (32), in einer Öffnung (57) der Lagerplatte (53) gelagert ist,

21»Elektrisches Antriebsaggregat, insbesondere nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
.inkerwelle (2) des Elektromotors nur zwischen der Ankerwicklung i 60 > und der Schneckenverzalmung gelagert ist;,,

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22.Elektrisches Antriebsaggregat, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerwelle (2) des Elektromotors zwischen der Ankerwicklung (60) und der Schneckenverzahnung gelagert ist, und darüberhinaus nur noch ein Ende (15) der Ankerwelle (2) in eine zylindrische Ausbuchtung (61) hineintaucht.

23.Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager zwischen der Ankerwicklung (60) und der Schneckenverzahnung ein Kugellager (63) ist.

24.Elektrisches Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 21 bis

23, dadurch gekennzeichnet, daß ein axiales Spiel der Ankerwelle (2) und/oder der Lager (63) durch eine Einstellschraube (62) ausgleichbar ist.

25.Elektrisches Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 22 bis

24, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtung (61) in einer in Längsrichtung der Ankerwelle (2) bewegbaren und am Getriebegehäuse (5) geführten Einstellschraube (62) ausgebildet ist.

26.Elektrisches Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 21 bis

25, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (63) zwischen der Ankerwicklung (60) und der Schneckenverzahnung in Längsrichtung auf der Ankerwelle (2) festgelegt ist.

27.Elektrisches Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 21 bis

26, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager auf der Getriebeseite des Ankers ein Gleitlager ist,

28.Elektrisches Antriebsaggregat, insbesondere nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelkalotte eines Kalottenlagers (70) in einer Aufnahme (71) des Gehäuses (5) liegt, und über den über die Aufnahme (71) vorstehenden Kugelkalottenabschnitt eine stabile Klemmscheibe (73) gepreßt ist, die auf ihrer Innenseite eine der Kugelkalotte (70) entsprechende Form besitzt.

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29.Elektrisch.es Antriebsaggregat nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmscheibe (73) durch Verstemmen von Gehäuseteilen befestigt ist.

30.Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 28 oder 29» dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmscheibe (73) ringförmig ausgebildet ist, und daß der Außendurchmesser des Rings dem Außendurchmesser eines genormten Kugellagers entspricht.

31.Elektrisches Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 28 bis

30, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmscheibe (73) über das Ende der Kugelkalotte (70) übersteht.

32.Elektrisches Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 28 bis

31, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmscheibe (73) aus Kunststoff gefertigt ist.

33.Elektrisches Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 28 bis

32, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (5) eine etwa halbkugelförmige Schale (71)> in der die Kugelkalotte (70) liegt, und daran anschließend ein mit einer der Außenkontur der Klemmscheibe (73) entsprechenden Innenkontur versehenes Aufnahmestück (72) ausgeformt sind.

3k.Elektrisches Antriebsaggregat, insbesondere nach einem der Ansprüche 27 t>is 33» dadurch gekennzeichnet, daß in die Lauffläche (81) des Gleitlagers (8O) Schmiernuten (82) eingearbeitet sind.

35·Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 3^, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiernuten (82) in Längsrichtung der gelagerten Welle verlaufen.

36. Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 35» dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiernuten die Lauffläche des Lagers auf der gesamten Länge durchsetzen.

37. Elektrisches Antriebsaggregat nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiernuten (82) vorzugsweise von Nut zu Nut

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wechselnd, nach verschiedenen Seiten des Gleitlagers (80) hin offen sind, während sie auf der anderen Seite schon vor dem Ende des Gleitlagers (80) enden.

38.Elektrisches Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 3h bis 37f dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (80) aus Sintermetall besteht.

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