专利名称：特别是用于机动车的电驱动机构的制作方法
技术水平本发明涉及按照权利要求1前序部分所述类型的电驱动机构、特别是用于机动车的电驱动机构。
在开头所述类型的公知(US3624434)的电驱动机构中，换向器侧的轴承被构造为球形轴承并且被安置在一个帽型壳体部件的凹部中。用于球冠形轴承衬套的轴承支承部由一个环形加紧弹簧构成，该弹簧以一个环边缘安置在所述凹部中，并且以多个构成轴承支承部的弹性的指搭接在轴承衬套的与所述换向器背离的衬套半部上。在此该加紧弹簧以一个环凸缘放置在壳体部件上，并且被一个承载刷夹持器的固定板固定夹紧在壳体壁上，该固定板具有一个与转子轴同轴心的开口，这样该夹紧弹簧被固定在壳体部件的凹部中。轴承衬套的朝向刷夹持器的衬套半部被一个构成夹紧机构的第二夹紧弹簧的弹性指搭接，该夹紧弹簧被夹入该固定板的开口中，其中，一个位于外部的指的环圈勾住该固定板，并且将夹紧弹簧这样夹紧在固定板上，使得内部的弹性指在轴承衬套上作用一个轴向压力。
本发明的优点按照本发明的电驱动机构的优点是，转子轴的换向器侧轴承仅用少数部件、即轴承衬套和构成刷夹持器的整体组成部分的夹紧机构实现。该轴承支承部已经在壳体制造时被提前制成，这样，对此不需要附加的加工费用。因为，该夹紧机构是刷夹持器的组成部分，驱动机构的装配大大简化。安装电枢绕组、换向器、刷夹持器和轴承衬套的转子轴被推入壳体中，并且在此将轴承衬套安装到轴承支承部中，其中，刷夹持器立即将轴承衬套夹紧在轴承支承部中。这样，装配就已经结束了。装配过程可以无问题地被自动化。
通过在其它权利要求中所列的措施可以对权利要求1中给出的电驱动机构进行有利的进一步构造和改善。
根据本发明的一个优选实施形式，该夹紧机构可借助两个安装在刷夹持器上、相对于转子轴在直径上相反端、平行分布的弹性保持架实现，这些保持架以其自由端支承在轴承衬套上已有的受压斜面上，这些受压斜面相对于转子轴以一个锐角倾斜地构造在轴承衬套的朝向刷夹持器的侧面上。在将转子轴的轴承构造为球形轴承时，这些受压斜面由球冠形构造的轴承衬套的外壳区域构成。
根据本发明的一个有利实施形式，在壳体中加工了一个具有定义的净直径的、设置在轴承支承部前的环形配合部，保持架以其自由端推入所述环形配合部中。该环形配合部防止了弹簧弹性保持架在推置到轴承衬套上时向外张开，这样，由保持架在轴承衬套上作用一个带有轴向分力的夹紧力，它将该轴承衬套传力连接地固定在轴承支承部上，这种在轴承衬套和轴承支承部之间的传力连接阻止了轴承衬套随着转子轴或电枢轴的转动，这种转动会导致噪音和功能故障。
根据本发明的另一个有利实施形式，轴承衬套随着转子轴在轴承支承部中的转动另外通过在轴承衬套和轴承支承部上构造相互协调的形状接合连接元件被可靠地避免。例如，可以在轴承衬套的表面上设置形状接合连接元件，它们与轴承支承部上和/或保持架上的匹配的对应轮廓配合作用，并且由此将轴承衬套固定在轴承支承部上，不可转动。这种形状接合连接元件可以是凹槽或削平结构。在将转子轴的轴承构造为球形轴承时，所述对应轮廓必须能够提供与电枢轴的倾斜位置相适应的可能性。
按照本发明的一个有利实施形式，在两个保持架的端面中分别设置一个弧形缝槽。通过保持架的这种在其端部区域中的开缝槽结构可以补偿在轴向和径向方向上出现的允许误差。
图2沿
图1中II-II线的剖视图。
图3以部分视图示出了图1中车窗玻璃升降器驱动机构的电机的纵剖视图。
图4与图3中相同的电机视图，带有变型的轴承衬套。
在极壳体18中的第一轴承24被构造为圆柱形轴承，而换向器侧的第二轴承25被构造为球形轴承25。球形轴承25具有一个中心对称的、球形的、特别是球截层形轴承衬套34，它以旋转间隙包围转子轴17，该球形轴承25还具有一个造型在壳体10中的球罩形轴承支承部35，它带有一个用于穿过转子轴17的中心开口36。轴承衬套34大致一半形状接合连接地由轴承支承部35承接，并且在轴向方向上被支撑在其中。借助一个产生向着轴承支承部35的轴向夹紧力的夹紧机构37，使得轴承衬套34被压入轴承支承部35中，这样，轴承衬套34传力连接地被固定在轴承支承部35中，被防止转动。在此，该夹紧机构37作用在构造在轴承衬套34表面上的受压面38上，这些受压面在这里所示出的球形轴承25的情况下由从轴承支承部35突出的轴承衬套部分的外壳区域构成。
为了降低加工成本及简化车窗玻璃升降器驱动机构的装配，夹紧机构37是由塑料制成的刷夹持器30的一体组成部分。为此，刷夹持器30带有一对相互间相对地位于转子轴17旁直径上相反端的、平行于转子轴17伸展的、弹簧弹性的保持架39，它们以它们的自由端传力连接地支撑在轴承衬套34的受压面38上、即球形轴承衬套34的从轴承支承部35突出的球形表面上，并且为此具有在它们的端部上相应构造的例如球形的或和外切的支撑面40。为了不使保持架39在工作中以及在压到轴承衬套34上时张开并且径向上向外偏出，从而造成它对轴承衬套34的压紧力丧失，在壳体10中加工出一个在轴承支承部35前的环形配合部41，它具有一个确定的净直径。在将壳体10套置到转子轴17上时，保持架39挤入环形配合部41中，并且以其背离转子轴17的外面靠置在环形配合部41的圆柱形壁上。如由图2可见的那样，保持架39被构造为弧形段，它的端侧贴靠到环形配合部41中。在图1和图2的实施例中，由于其它部件、例如印刷电路板32的占位需求原因，只设置了两个扇形保持架39。然而，保持架39的数量可以通过进一步分开扇形段而被提高。为了能够补偿在轴向和径向方向上在保持架39和轴承衬套34之间出现的允许误差，在每个保持架39的端面中加工出一个弧形缝槽42。
为了装配车窗玻璃升降器驱动机构，首先将转子16与转子轴17、换向器22、环形磁体33以及轴承衬套34配成套。然后在转子轴17端部上滚轧出外径大于轴承衬套34内径的蜗杆13，并且将转子16在这种状态下装配到定子15中。然后从转子轴17的自由端将刷夹持器30套置到转子轴17上，直到它止挡在转子15上为止，为了使装配容易，最好使用一个装配套，该装配套具有一个与环形磁体33和换向器22几乎相同的外径，并且用弹性的卡钩包围轴承衬套34。该装配套用于使在刷夹持器30上径向突出的汇流电刷28不“吊”在环形磁体33和换向器22的角部上并且阻止刷夹持器30的进一步装配。在推上刷夹持器30时，在刷夹持器30上的保持架39通过装配套张开。如果又将装配套抽出，则它通过它的已经被提及的卡钩带动轴承衬套34，这样保持架39回弹。在最终拉出装配套时，轴承衬套34通过直径更大的蜗杆与装配套分开并且由于重力作用向下掉到已经回弹的保持架39上，因为装配是将转子轴17垂直放置进行的。现在装上壳体10，其中轴承衬套34压入轴承支承部35中，并且保持架39的自由端压入环形配合部41中。接着将极壳体18拧装到壳体10上。在拧装过程中轴承衬套34被自动地夹紧在壳体10中刷夹持器30的保持架39和轴承支承部35之间的正确位置上，并因此被固定。保持架39同样被环形配合部41自动地锁定在壳体10中，并因此阻止保持架39被轴向负载弹出。同时，刷夹持器30也被固定在壳体10和极壳体18之间。
在将壳体10推置到转子轴17上时，重要的是，转子16尽可能精确同轴心地在极壳体18中定向，以使得转子轴17精确地直立。由于极壳体18中永久磁铁的吸力，转子16有侧向上靠置到定子15上的倾向。为了阻止它出现，如图3中所示的那样，将保持架39加长地这样构造，使得它超过轴承衬套对称中心地搭接该轴承衬套34。由此，实现转子轴17的一种支撑，并且阻止转子轴17向侧面倾斜。
在不改变刷夹持器30上的保持架39时，这样实现相同的支撑效果，如图4中所示，在轴承衬套34的朝向刷夹持器34的端面上成型上一个圆柱形的肩(Bund)43，它支撑在保持架39的自由端上。
本发明不局限于已述的实施例。还可以另外通过以下方式实现所要求的轴承衬套34在轴承支承部35中防转动的固定，即在轴承衬套34上构造形状接合连接元件，它们与轴承支承部35上和/或保持架39上的匹配的对应轮廓配合作用，并且由此可靠地防止轴承衬套34在轴承支承部35中的转动。这种形状接合连接元件可以通过凹槽(Sicken)或削平部实现。然而，在轴承支承部35和/或保持架39上的对应轮廓必须允许球形轴承衬套34能够与转子轴17的一个倾斜位置相适应，因为后者被螺杆齿产生的力在一定限度上偏转。
如前述构造的换向器侧的轴承也可以被用在其它电驱动机构、如风挡玻璃雨刷器的电驱动机构中。在这种情况下，也可以在取消蜗轮蜗杆传动机构时将换向器侧的轴承构造为圆柱形轴承。在轴承支承部35中，则必须设置支撑面，轴承衬套可以在轴线方向支撑在其上，并且必须在轴承衬套上构造受压斜面，它们与转子轴17成一个锐角地倾斜，并且保持架39以其自由端传力连接地支撑在它们上。
权利要求
1.电驱动机构，特别是用于机动车的电驱动机构，具有一个壳体(10)；具有一个在壳体(10)中安置的整流子电机(14)，该整流子电机具有一个转子轴(17)，一个在转子轴(17)上无相对转动地安装的、与一个同转子轴(17)一起旋转的电枢绕组(21)连接的换向器(22)和一个固定在壳体(10)中的刷夹持器(30)，该刷夹持器带有靠置在换向器(22)圆周上的汇流电刷(28)；该电驱动机构还具有一个在换向器(22)附近安置的轴承(25)，该轴承包括一个以旋转间隙包围转子轴(17)的轴承衬套(34)，一个容置轴承衬套(34)、具有用于轴向支撑轴承衬套(34)的支撑面的轴承支承部(35)，以及一个将轴承衬套(34)在轴承支承部(35)中传力连接地夹紧到所述支撑面上的夹紧机构(37)，其特征在于，轴承支承部(35)以支撑面直接成型在壳体(10)中，夹紧机构(37)是最好由塑料制成的刷夹持器(30)的一体组成部分。
2.如权利要求1所述的电驱动机构，其特征在于，夹紧机构(37)具有至少一对安置在刷夹持器(30)上、相对地处在转子轴(17)旁的相反侧上、平行于转子轴伸展的、弹簧弹性的保持架(39)，并且，在轴承衬套(34)上在其朝向刷夹持器(30)的侧面上构造了相对于转子轴(17)倾斜的受压面(38)，保持架(39)以其自由端传力连接地支撑在其上。
3.如权利要求2所述的电驱动机构，其特征在于，在壳体(10)中加工了一个位于轴承支承部(35)前的带有确定的净外径的环形配合部(41)，保持架(39)以其自由端插入其中。
4.如权利要求3所述的电驱动机构，其特征在于，环形配合部(41)的净直径被这样确定，使得保持架(39)在工作中或者在推置到轴承衬套(34)上的受压面(38)上时能够被阻止张开。
5.如权利要求2至4之一所述的电驱动机构，其特征在于，在保持架(39)的端侧中分别设置了一个弧形缝槽(42)。
6.如权利要求1至5之一所述的电驱动机构，其特征在于，在转子轴(17)上构造了一个蜗轮蜗杆传动机构(11)的蜗杆(13)，它具有比转子轴(17)更大的外径并且与转子轴(17)为一体结构，轴承衬套(34)在加工出蜗杆(13)前被套置到转子轴(17)上。
7.如权利要求2至6之一所述的电驱动机构，其特征在于，轴承衬套(34)具有构造在其表面上的形状接合连接元件，它们借助在轴承支承部(35)上和/或保持架(39)上的相配合的对应轮廓不可转动地固定在轴承支承部(35)中。
8.如权利要求2至7之一所述的电驱动机构，其特征在于，轴承(25)被构造为球形轴承，其球罩形轴承支承部(35)大致一半、形状接合连接地容置中心对称的球截层形轴承衬套(34)，所述轴承支承部具有用于穿过转子轴(17)的中心开口(36)，并且，在轴承衬套(34)上的用于保持架(39)的受压面(38)由从轴承支承部(35)突出来的轴承衬套部分的外壳区域构成。
9.如权利要求8所述的电驱动机构，其特征在于，在轴承衬套(34)的朝向刷夹持器(30)的端侧上成型上一个圆柱形肩(43)，它支撑在保持架(39)的自由端上。
10.如权利要求8所述的电驱动机构，其特征在于，保持架(39)被这样构造，使得它超过轴承衬套对称中心地搭接该轴承衬套(34)。
11.如权利要求1至10之一所述的电驱动机构，其特征在于，整流子电机(14)具有一个承载电枢绕组(21)的转子(16)和一个包围该转子(16)的定子(15)，该定子被安装在通过法兰固定在壳体(10)上的极壳体(18)中，刷夹持器(30)在其背离夹紧机构(37)的一侧沿轴向方向支撑在定子(15)和/或极壳体(18)上。
全文摘要
电驱动机构,特别是用于机动车,具有一个在壳体(10)中安置的整流子电机(14),该电机具有一个带有在其上无相对转动地安置的换向器(22)的转子轴(17)和相对于壳体(10)固定的刷夹持器(30),该电驱动机构还具有一个在换向器(22)附近安置的轴承(25),该轴承具有一个以旋转间隙包围转子轴(17)的轴承衬套(34)和一个容置轴承衬套(34)的轴承支承部(35),为了结构简单地构造轴承(25),在刷夹持器(30)上一体地构造了一个夹紧机构(37),它将轴承衬套(34)轴向传力连接地夹紧在成形在壳体(10)中的轴承支承部(35)中。
文档编号H02K5/14GK1363131SQ01800211
公开日2002年8月7日 申请日期2001年2月9日 优先权日2000年2月12日
发明者埃克哈德·乌泽尔, 布鲁诺·德罗尔, 瓦尔特·豪斯埃克, 马丁·卡尔, 沃尔夫冈·托马, 斯特凡·弗罗伊德, 托马斯·胡克 申请人:罗伯特·博施有限公司