DE69616961T2

DE69616961T2 - Gleichstrommotor mit Wellenführungslager

Info

Publication number: DE69616961T2
Application number: DE69616961T
Authority: DE
Inventors: Frederic Vacca
Original assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Current assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Priority date: 1995-12-27
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: EP0782241B1; MX9700103A; EP0782241A1; FR2743214A1; FR2743214B1; DE69616961D1; ES2166434T3; US5977672A

Description

Die Erfindung betrifft Gleichstrommotoren, ein Gehäuseschild sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Gleichstrommotors.
In der EP 0 343 126 A1 ist ein Gleichstrommotor beschrieben, der den Vorteil hat, in Richtung der Motorwelle eine geringe Größe aufzuweisen. Dieser Motor umfaßt eine Rotationswelle und zum Verschließen des Gehäuses ein Schild aus Kunststoff, das ein Lager aufweist, welches einen zylindrischen Sitz bildet, in dem ein Endstück der Welle aufgenommen ist.
In der Praxis weisen handelsübliche Motoren dieses Typs außerdem einen Führungsring auf, der auf das Ende der Welle aufgesetzt ist und von dem Sitz aufgenommen wird, in den er unter Kraftaufwand eingefügt wird. Trotz dieser Montage unter Kraftaufwand besteht die Gefahr, daß sich der Ring während des Betriebs des Motors insbesondere infolge von Vibrationen allmählich aus dem Sitz löst.
Aus der GB-A-2 152 294 ist ferner ein Motor bekannt, der einen Sitz für einen Ring aufweist, dessen Außenfläche teilweise kugelförmig ist und mit einer Vielzahl kugelförmiger Bereiche von biegsamen Fingern versehen ist.
Das Dokument EP-0 485 001 A2 beschreibt ein Gehäuseschild eines Motors mit einem zylindrischen Lager, das einen an das Gehäuseschild angrenzenden Rand sowie einen von dem Gehäuseschild beabstandeten Boden aufweist und zur Aufnahme eines Rings geeignet ist, in den ein Ende der Welle des Motors eingeführt wird. Der an das Gehäuseschild angrenzende Rand des Lagers weist einen peripheren, ringförmigen, durchgehenden Wulst auf, der in Richtung der Lagerachse übersteht und ein Lösen des Rings verhindert. Bei der Herstellung des Motors wird zunächst das Gehäuseschild gefertigt, wobei das Lager seine zylindrische Form erhält. Danach wird der Ring in das Lager eingeführt.
Schließlich wird der Rand des Lagers durch Tiefziehen zur Ausführung des Wulstes verformt, um den Ring in dem Lager zu arretieren. Dieser Wulst beansprucht jedoch eine vergleichsweise große Menge an Werkstoff. Zudem muss der Wulst hergestellt werden, nachdem der Ring in den Sitz eingeführt wurde. Darüber hinaus ist das Verfahren zur Herstellung des Wulstes durch Tiefziehen bei bereits eingeführtem Ring relativ schwer auszuführen. Diese beiden letztgenannten Nachteile erschweren insbesondere die Fließbandmontage des Motors.
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, einen in axialer Richtung kompakten Motor anzubieten, der zur Arretierung des Rings im Innern des Lagers nur eine geringe Menge an Werkstoff erfordert, und bei dem das Gehäuseschild vor Einführen des Rings in das Lager vollständig geformt werden kann, um den Zusammenbau des Motors zu vereinfachen.
Um dieses Ziel zu erreichen, sieht die Erfindung einen Gleichstrommotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor.
Die unterbrochenen Reliefs beanspruchen eine verringerte Menge an Werkstoff. Diese Werkstoffmenge kann umso geringer sein, je kleiner die Reliefs insbesondere entlang des Lagerrandes ausgeführt sind. Zudem können die Reliefs bei der Herstellung des Gehäuseschilds ausgeführt werden. Da es sich um unterbrochene Reliefs handelt, entfernen sich die Reliefs beim Einführen des Rings in den Sitz voneinander und nehmen anschließend wieder mehr oder weniger elastisch ihre Ausgangsstellung ein, um den Ring in dem Lager zu blockieren. Das Lager muss nach Einführen des Rings somit nicht mehr verformt werden. Die Fließbandmontage des Motors wird dadurch erleichtert. Das Gehäuseschild weist zudem eine einfache Form auf.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Motors, welches aufeinanderfolgende Schritte umfaßt, die darin bestehen:
- das Gehäuseschild mit den Reliefs herzustellen und
- den Ring in den Sitz einzusetzen.
Darüber hinaus sieht die Erfindung ein Gehäuseschild für einen Gleichstrommotor mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vor.
Dieses Gehäuseschild vermag ein Teil des erfindungsgemäßen Motors zu bilden.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der nun folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsart hervor, die als Beispiel angeführt wird und keinen einschränkenden Charakter hat. In den beigefügten Zeichnungen ist
Fig. 1 eine axiale Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Motors, und
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des Details D aus Fig. 1, die nur das Gehäuseschild zeigt.
Mit Bezug auf Fig. 1 umfaßt der Gleichstrommotor des Ventilators eines Kraftfahrzeugs ein feststehendes und ein rotierendes Teil. Das feststehende Teil umfaßt einen Metallrahmen 2 mit im wesentlichen zylindrischer Form, der an einem Ende über einen Boden verfügt, sowie über ein Gehäuseschild 4 aus Kunststoff, das den Rahmen an seinem anderen Ende verschließt, und am Rahmen befestigte Ferrite oder Dauermagneten 6 sowie Bürsten 8, die an dem Gehäuseschild 4 befestigt sind und das rotierende Teil berühren. Das rotierende Teil umfaßt eine den Boden des Rahmens durchquerende Rotationswelle 10 mit der Achse 12 und einen an der Welle befestigten Anker 14.
Ein Metallring 16 ist auf das eine Ende der Welle aufgesetzt. Das Gehäuseschild 4 weist ein Lager 17 mit einer Innenfläche 20 mit durchgehender zylindrischer, bezüglich der Achse 12 zentrierter Form auf, welches einen Sitz für die Aufnahme des Rings 16 bildet. Das Lager 17 weist einen Boden 19 und einen Rand 18 auf, der dem Boden axial gegenüber liegt. Das Lager 17 steht über eine Innenseite des Gehäuseschilds 4 über. Der Boden 19 des Lagers befindet sich in der Hauptebene des Gehäuseschilds 4 und weist keine Öffnung auf. Der Rand 18 des Lagers verläuft beabstandet zur Innenseite des Gehäuseschilds. Der Durchmesser des Rings 16 ist im wesentlichen mit dem Durchmesser des Sitzes identisch, und der Ring wird unter Kraftaufwand in diesen eingesetzt. Das Lager 17 und der Ring 16 gewährleisten so die Positionierung und Führung des Endstücks der Welle.
Insbesondere mit Bezug auf Fig. 2 umfaßt das Lager drei unterbrochene, voneinander getrennte und beabstandete Reliefs 22, bei denen es sich im vorliegenden Fall um parallel zur Achse 12 ausgerichtete Höcker mit kreisförmigem Profil handelt. Die Reliefs grenzen an den Rand 18 des Lagers an und befinden sich im vorliegenden Fall an diesem Rand. Auf Grund der Schnittdarstellung sind in Fig. 2 nur zwei der drei Reliefs ersichtlich. Die Reliefs 22 erstrecken sich radial in Richtung der Achse 12 und stehen über die Innenseite 20 des Lagers über. Sie stehen außerdem axial über den Rand 18 über. Jedes Relief weist eine Stirnseite mit abgerundetem konvexem Profil auf einer dem Boden entgegengesetzten Seite des Reliefs auf. Ein Teil dieser Stirnseite ist zur Achse hin ausgerichtet. Die Reliefs erstrecken sich in derselben senkrecht zur Achse verlaufenden Ebene und sind voneinander beabstandet. Die drei Reliefs sind gleichmäßig am Umfang des Rands 18 verteilt und bilden um die Achse 12 miteinander Winkel von 120º. Die Reliefs entstehen beim Gießvorgang bei der Herstellung des Gehäuseschilds 4.
Der Durchmesser des zylindrischen Sitzes beträgt hier zum Beispiel 14 Millimeter, wobei die Reliefs in Richtung der Achse 12 0,5 Millimeter über die Fläche 20 überstehen.
Bei der Montage wird der Ring 16 unter Kraftaufwand zwischen die Reliefs 22 geschoben. Beim Kontakt mit dem Rand des Ringes wirkt die abgerundete Form der Reliefs wie eine Rampe, wodurch sich die Reliefs bei Einführen des Rings in den Sitz radial und elastisch aufweiten. Nachdem der Ring die Reliefs überwunden hat und sich in dem Sitz befindet, kehren die Reliefs in ihre Ausgangsstellung zurück. Sie erstrecken sich nun in der Bahn des Rings und verhindern, daß dieser sich löst. Die Reliefs sind also so ausgelegt, daß sie sich bei Einführen des Rings in den Sitz elastisch in radialer Richtung aufweiten.
Natürlich sind zahlreiche Änderungen der Erfindung denkbar, ohne über den Rahmen der Erfindung hinauszugehen.
Die Form der Reliefs kann geändert und diesen zum Beispiel eine Zapfen- oder Klauenform verliehen werden, deren Spitze nach innen in den Sitz weist. Die oben genannte Anzahl der Reliefs kann verringert oder erhöht werden. Die Reliefs können sich an der Innenfläche 20 mit geringem Abstand zum Rand 18 erstrecken.
Die Erfindung kann in anderen Bereichen angewandt werden und beschränkt sich nicht auf Ventilatormotoren von Kraftfahrzeugen.

Claims

1. Gleichstrommotor mit einer Rotationswelle (10), einem auf ein Ende der Welle aufgesetzten Ring (16) und einem Gehäuse mit einem Schild (4), das ein Lager (17) aufweist, das sich über eine Innenseite des Schildes (4) hinaus erstreckt, wobei das Lager (17) eine Innenfläche (20) mit durchgehender zylindrischer Form aufweist, die einen Sitz für die Aufnahme des Rings begrenzt, und wobei das Lager einen sich in der Hauptebene des Schildes (4) erstreckenden Boden (19) und einen dem Boden entgegengesetzten Rand (18) aufweist, wobei das Lager ferner mehrere unterbrochene Vorsprünge (22) aufweist, die an den Rand des Lagers angrenzen und sich über die Innenseite des Lagers (17) vorstehend radial in Richtung einer Achse (12) des Sitzes erstrecken, wobei sich die Vorsprünge in einer gleichen senkrecht zur Achse (12) verlaufenden Ebene erstrecken und voneinander beabstandet sind.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (22) auf dem Rand (18) des Lagers angeordnet sind.

3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (22) elastisch in radialer Richtung nachgeben können, wenn der Ring (16) in den Sitz eingeführt wird.

4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (22) eine Fläche mit abgerundetem Profil auf einer dem Boden (19) entgegengesetzten Seite des Vorsprungs aufweisen.

5. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (17) sich über eine Innenseite des Schildes (4) hinaus erstreckt.

6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schild (4) aus Kunststoff ist und die Vorsprünge (22) beim Gießvorgang entstehen.

7. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um einen Ventilatormotor eines Kraftfahrzeugs handelt.

8. Herstellungsverfahren eines Motors nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren aufeinanderfolgende Schritte umfasst, die bestehen im:

- Herstellen des Schildes (4) mit den Vorsprüngen (22) herzu stellen, und

- Einsetzen des Ringes (16) in den Sitz.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schild (4) aus Kunststoff ist und die Vorsprünge (22) beim Gießvorgang entstehen.

10. Schild (4) für das Gehäuse eines Gleichstrommotors, das ein Lager (17) aufweist, das sich über eine Innenseite des Schildes (4) hinaus erstreckt, wobei das Lager (17) eine Innenfläche (20) mit durchgehender zylindrischer Form aufweist, die einen Sitz zur Aufnahme eines Rings (16) begrenzt, wobei das Lager (17) einen sich in einer Hauptebene des Schildes (4) befindenden Boden (19) und einen dem Boden entgegengesetzten Rand (18) aufweist, und wobei das Lager mehrere unterbrochene Vorsprünge (22) aufweist, die an den Rand des Lagers angrenzen und sich über die Innenseite des Lagers (17) hinaus radial in Richtung einer Achse (12) des Sitzes erstrecken, wobei sich die Vorsprünge in einer gleichen senkrecht zur Achse (12) verlaufenden Ebene erstrecken und voneinander beabstandet sind.