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DE102013015613B4 - Elektrischer Antrieb - Google Patents

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DE102013015613B4
DE102013015613B4 DE102013015613.0A DE102013015613A DE102013015613B4 DE 102013015613 B4 DE102013015613 B4 DE 102013015613B4 DE 102013015613 A DE102013015613 A DE 102013015613A DE 102013015613 B4 DE102013015613 B4 DE 102013015613B4
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bearing
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Abstract

Elektrischer Antrieb (1), mit einem Elektromotor (2) zur Erzeugung einer Antriebskraft, wobei der Elektromotor (2) ein Motorgehäuse (6), einen in dem Motorgehäuse (6) angeordneten Rotor (4), sowie eine den Rotor (4) tragende Motorwelle (8) aufweist, mit einem Getriebe (3) zur Übertragung der Antriebskraft, wobei das Getriebe (3) mindestens zwei kraftübertragungstechnisch gekoppelte Übertragungselemente (14,16) aufweist, und mit einem Antriebsgehäuse (12) zur Aufnahme des Elektromotors (2) und des Getriebes (3),- wobei die Motorwelle (8) mittels mindestens eines ersten Radiallagers (20), eines zweiten Radiallagers (22) sowie eines dritten Radiallagers (24) gelagert und quer zu ihrer Rotationsachse (10) verspannt ist,- wobei das erste Radiallager (20) zur endseitigen Lagerung der Motorwelle (8) an dem Motorgehäuse (6) angeordnet ist, wobei das dritte Radiallager (24) zur getriebeseitigen Lagerung der Motorwelle (8) an dem Antriebsgehäuse (12) angeordnet ist, und wobei das zweite Radiallager (22) zwischen dem ersten Radiallager (20) und dem dritten Radiallager (24) angeordnet ist, und- wobei das zweite Radiallager (22) radial versetzt zu der Rotationsachse (10) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Antrieb, der einen Elektromotor sowie ein mit diesem gekoppeltes Getriebe aufweist.
  • Herkömmliche Elektromotoren weisen eine Motorwelle auf, die den Rotor trägt und im Betrieb um ihre Längsachse rotiert. Bei einem elektrischen Antrieb ist herkömmlicherweise die Motorwelle zur Übertragung ihrer Bewegung auf ein anzutreibendes Bauteil und zur Übersetzung der Antriebskraft des Elektromotors abtriebsseitig mit einem Getriebe gekoppelt. Teilweise umfassen solche Getriebe ein Schraubwälz- oder Schneckengetriebe. Wie aus DE 199 44 133 A1 als nächstliegendem Stand der Technik bekannt ist, wird die Motorwelle teilweise radial zu einem von der Motorwelle getriebenen Getrieberad (Schneckenrad) verstellt, um ein Spiel zwischen der Schnecke und dem Schneckenrad zu verringern. Um außerdem eine möglichst leichtgängige Rotation der Motorwelle zu ermöglichen, ist diese regelmäßig mittels mindestens zweier Radiallager entlang ihrer Längsachse gelagert. In DE 199 44 133 A1 ist dabei eine elektrische Hilfskraftlenkung beschrieben, die einen elektrischen Antriebsmotor und ein Schneckengetriebe aufweist. Eine Antriebswelle des Antriebsmotors ist als zweiteilige Welle ausgebildet, nämlich durch ein als Hohlwelle gebildetes äußeres Wellenteil, das den Rotor des Antriebsmotors trägt und ein die Schnecke tragendes inneres Wellenteil, das in das äußere Wellenteil eingeschoben und an dem von der Einschuböffnung entfernten Ende mit dem äußeren Wellenteil verbunden ist. Das äußere Wellenteil ist dabei jeweils endseitig mittels eines Lagers gelagert. Das innere Wellenteil ist aufgrund seiner Verbindung mit dem äußeren Wellenteil endseitig zumindest mittelbar über dieses mittels des entsprechenden Lagers und an seinem anderen, getriebeseitigen Längsende mittels eines zusätzlichen Lagers gelagert.
  • Bei den vorgenannten Radiallagern handelt es sich beispielsweise - wie auch aus DE 199 44 133 A1 bekannt - um Wälzlager. Insbesondere bei Elektromotoren und Antrieben mit besonders kleinen Abmessungen werden als Radiallager allerdings auch Gleitlager eingesetzt. Diese sind regelmäßig kostengünstiger und leichter als Wälzlager. Ein Gleitlager ist herkömmlicherweise als Hülse ausgeführt, die aus einem Material mit gegenüber der Motorwelle besonders geringem Reibbeiwert gebildet ist. Um beispielsweise die Montage des Gleitlagers auf der Motorwelle zu vereinfachen, ein Verkanten bei mehreren über die Längsachse verteilten Gleitlagern zu verhindern und unterschiedliche Wärmeausdehnungen des Gleitlagers und der Motorwelle auszugleichen, sind die Gleitlager meist mit einem geringfügigen Lagerspiel gegenüber der Motorwelle (d.h. mit einem geringfügig größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der Motorwelle) ausgeführt. Aufgrund dieses Lagerspiels kann es insbesondere im Fall von Schwingungen des Rotors, die beispielsweise durch Unwuchten oder eine Veränderung der Drehzahl hervorgerufen werden, zu Geräuschen (z. B. „Klappem“) kommen.
  • Aus DE 10 2007 057 706 A1 ist ein elektrischer Antriebsmotor bekannt, der eine in einem Kalottenlager drehbar gelagerte Rotorwelle aufweist, wobei das Kalottenlager eine Lagerbuchse und eine Lageraufnahme umfasst. Die Lageraufnahme weist mindestens drei axiale Spannfinger auf, zwischen denen die Lageraufnahme aufgenommen ist. Am Außenmantel der Lageraufnahme sind den Spannfingern zugeordnete Kontaktsektoren vorgesehen, die an der Innenseite der Spannfinger anliegen. Des Weiteren ist an der Lagerbuchse zwischen den Kontaktsektoren mindestens ein radial nach außen überstehender Verdrehsicherungsvorsprung angeordnet.
  • In DE 10 2010 003 727 A1 ist ebenfalls eine Einstellung eines Lagerspiels eines durch ein Schneckengetriebe gebildeten Lenkgetriebes beschrieben. Die Schnecke ist dabei freiendseitig durch ein federvorgespanntes Lager gelagert.
  • In DE 102 23 529 A1 ist eine elektronische Steuereinheit beschrieben, die in einem Aufnahmeabschnitt einer elektronischen Steuereinheit eines Getriebegehäuses eines Motors aufgenommen ist. Eine Stützplatte ist mittels einer Presspassung in einige Plattenaufnahmelöcher gepasst, die an einem offenen Ende des Getriebegehäuses jeweils gegenüberliegende Wände des Getriebegehäuses in jener Richtung durchdringen, die senkrecht zu einer axialen Richtung des Motors ist. Ein Jochgehäuse einer Motoreinheit ist an der Stützplatte mit Schrauben gesichert. Während ein Bürstenhalter zwischen einem Flansch des Jochgehäuses und der Stützplatte eingeklemmt ist.
  • Aus DE 2 025 621 A ist bekannt, bei einem Elektrowerkzeug wie einer Bohrmaschine oder einem Elektrohammer die Biegung einer Motorwelle im Betrieb möglichst gering zu halten, indem drei miteinander fluchtende Lager herangezogen werden. Die Lastangriffsstelle an der Motorwelle liegt dabei zwischen dem mittleren und dem äußeren Lager.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen elektrischen Antrieb mit besonders geringer Geräuschentwicklung anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen elektrischen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
  • Der erfindungsgemäße elektrische Antrieb umfasst einen Elektromotor, der vorzugsweise zur Erzeugung einer Antriebskraft eingerichtet und vorgesehen ist und der ein Motorgehäuse, einen in dem Motorgehäuse angeordneten Rotor sowie eine den Rotor tragenden Motorwelle aufweist. Der elektrische Antrieb umfasst weiterhin ein Getriebe, das vorzugsweise zur Übertragung der Antriebskraft eingerichtet ist und das mindestens zwei miteinander kraftübertragungstechnisch gekoppelte Übertragungselemente aufweist. Des Weiteren umfasst der elektrische Antrieb ein Antriebsgehäuse zur Aufnahme des Elektromotors und des Getriebes. Erfindungsgemäß ist die Motorwelle hierbei mindestens mittels eines ersten Radiallagers und eines zweiten Radiallagers (um ihre Rotationsachse drehbar) gelagert und dabei quer zu ihrer Rotationsachse verspannt. Außerdem ist die Motorwelle zusätzlich zu dem ersten und dem zweiten Radiallager mittels eines dritten Radiallagers gelagert.
  • Die Motorwelle ist hierbei durch eine radial zu der Rotationsachse versetzte Anordnung des zweiten Radiallagers verspannt. Das heißt, dass das zweite Radiallager mit seiner Lagerachse um einen vorgegebenen Abstand parallel zu der Rotationsachse der Motorwelle, insbesondere zu den Lagerachsen des oder der anderen Radiallager, versetzt ist. Dadurch wird erreicht, dass die Motorwelle über nahezu ihre gesamte Länge eine Biegung mit näherungsweise homogenem Verlauf aufweist und insbesondere an beiden Enden jeweils in die gleiche Richtung an die jeweilige Innenwand des ersten bzw. zweiten Radiallagers angedrückt wird. Diese parallel versetzte Anordnung wird auch als „koaxial“ bezeichnet.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass alle drei Radiallager koaxial zueinander angeordnet sind, also dass die Lagerachse des zweiten Radiallagers und die Lagerachse des dritten Radiallagers um jeweils einen unterschiedlichen Abstand zu der Lagerachse des ersten Radiallagers angeordnet sind. In besonders bevorzugter Ausführung sind aber die Lagerachsen von zwei der drei Radiallager fluchtend zueinander angeordnet (also auf der gleichen Achse) und lediglich das zweite Radiallager koaxial zu den beiden anderen angeordnet. Durch die Lagerung der Motorwelle mittels dreier Radiallager wird eine besonders stabile Verspannung erreicht, wobei die Biegung der Motorwelle im Betrieb des Elektromotors vorzugsweise stets in derselben Ebene liegt (und sich nicht ähnlich einem Springseil um die Rotationsachse bewegt). Mit anderen Worten ist die Motorwelle in Bezug auf den elektrischen Antrieb stets in die gleiche Richtung gebogen.
  • Das erste Radiallager ist dabei zur endseitigen Lagerung der Motorwelle an dem Motorgehäuse sowie das dritte Radiallager zur getriebeseitigen Lagerung der Motorwelle insbesondere an dem Antriebsgehäuse angeordnet. Das dritte Radiallager lagert die Motorwelle dabei vorzugsweise an ihrem getriebeseitigen Ende. Das zweite Radiallager ist hierbei zwischen dem ersten Radiallager und dem dritten Radiallager angeordnet.
  • Unter „verspannt“ wird hier und im Folgenden verstanden, dass die Motorwelle zumindest geringfügig elastisch verformt ist. Dadurch wird erreicht, dass die Motorwelle unter Wirkung der (dieser Verformung entgegenwirkenden) Rückstellkraft trotz eines gegebenenfalls vorhandenen Lagerspiels stets in einem Kontaktbereich der Innenwand des jeweiligen Radiallagers an die Innenwand angedrückt wird, d.h. an der Innenwand anliegt. Die Motorwelle ist also mit Vorspannung in den Radiallagern montiert. Dadurch wird effektiv verhindert, dass die Motorwelle bei vorhandenem Lagerspiel im Betrieb (d.h. bei rotierender Motorwelle) ungehindert quer zur Rotationsachse zwischen verschiedenen über den Innenumfang des jeweiligen Radiallagers verteilten Berührungsstellen wechseln, d.h. hin und her „schlagen“ kann. Aus einer solchen Bewegung der Motorwelle resultierende Geräusche werden durch die Verspannung der Motorwelle effektiv unterbunden oder zumindest verringert. Um die elastische Verformung auf die Motorwelle aufzuprägen, ist beispielsweise wenigstens eines der Radiallager mit seiner Lagerachse quer oder schräg versetzt zu der Lagerachse des anderen Radiallagers und/oder zu der Rotationsachse der Motorwelle angeordnet.
  • Durch die Verspannung der Motorwelle wird ferner erreicht, dass die Motorwelle durch eine Querbewegung (insbesondere eine Schwingung) des Rotors (z.B. aufgrund einer Unwucht) im Vergleich zu einer unverspannten Motorwelle weniger stark gebogen werden kann. Somit kann durch die Verspannung auch die Schwingungsamplitude des Rotors verringert werden. Außerdem können die Schwingungen des Rotors durch eine aufgrund der Verspannung erhöhte Lagerreibung der Motorwelle in den Radiallagern zusätzlich gedämpft werden.
  • Besonders vorteilhaft ist diese Verspannung der Motorwelle für den Fall, dass es sich bei den Radiallagern jeweils um ein Gleitlager handelt. Diese Gleitlager weisen erkanntermaßen regelmäßig ein zumindest geringfügiges radiales Lagerspiel auf. Aber auch bei als Radiallager eingesetzten Wälzlagern (z.B. Kugellagern), insbesondere bei Wälzlagern, deren Lagerspiel nicht einstellbar ist, führt die Verspannung der Motorwelle zu einer Reduzierung der Geräuschentwicklung.
  • Bei dem elektrischen Antrieb handelt es sich vorzugsweise um einen Antrieb für ein Fahrzeugteil, beispielsweise für einen elektrischen Fensterheber, für ein automatisches Schiebedach, oder dergleichen. Bei einem solchen Antrieb kommen häufig Gleitlager zur Lagerung der Motorwelle zum Einsatz.
  • Bei dem Antriebsgehäuse handelt es sich beispielsweise um das das Getriebe halternde Getriebegehäuse, an dem der Elektromotor mit seinem Motorgehäuse fixiert (angeflanscht) ist. Im Rahmen der Erfindung kann das Motorgehäuse aber auch als ein integraler Bestandteil des Antriebsgehäuses ausgebildet sein.
  • Bei den Übertragungselementen des Getriebes kann es sich im Rahmen der Erfindung beispielsweise um zwei Reibräder handeln. Vorzugsweise handelt es sich aber um zwei Zahnräder, wobei im Rahmen der vorliegenden Anmeldung unter dem Begriff Zahnrad allgemein ein Zähne (zur zumindest teilweise formschlüssigen Kraftübertragung) tragendes Bauteil verstanden wird, wie z.B. ein Stirnzahnrad, eine Schnecke oder ein Schraubrad eines Schraubwälz-Getriebes.
  • Um eine axiale Bewegung insbesondere des zweiten Radiallagers zu verhindern, ist in zweckmäßiger Ausführung das zweite Radiallager an seinem Lagersitz axial gesichert. Die Biegung der Motorwelle führt nämlich regelmäßig dazu, dass auf jedes der Radiallager eine in Axialrichtung gerichtete Kraftkomponente wirkt, die wiederum zu einer axialen Verschiebung insbesondere des zweiten Radiallagers führen kann. Das erste und das dritte Radiallager sind zweckmäßigerweise ebenfalls axial gesichert.
  • In zweckmäßiger Ausführung ist das zweite Radiallager an einer Stirnplatte angeordnet, die das Motorgehäuse zu dem Getriebe hin abschließt. Insbesondere für den Fall, dass es sich bei dem Elektromotor um einen Gleichstrommotor handelt, ist die Stirnplatte dazu eingerichtet und vorgesehen, (Kohle)-Bürsten zu tragen, die im Betrieb des Elektromotors den Motorstrom auf die Lamellen eines mit der Motorwelle gekoppelten Kommutators übertragen. In diesem Fall wird die Stirnplatte auch als „Bürstenträger“ bezeichnet. Dadurch, dass insbesondere das erste und das zweite Radiallager an dem Elektromotor angeordnet sind, bildet der Elektromotor eine Vormontageeinheit mit bereits vergleichsweise stabil gelagerter Motorwelle. Dies ist zur Montage des Elektromotors an dem Antriebsgehäuse besonders vorteilhaft.
  • Grundsätzlich ist es im Rahmen der Erfindung dabei möglich, dass das zweite Radiallager bündig in die Stirnplatte eingebettet ist. In vorteilhafter Ausführung weist die Stirnplatte aber einen näherungsweise rohrartigen, in Richtung zu dem Getriebe von der Stirnplatte abragenden Fortsatz auf, der die Motorwelle umgibt und an dem freiendseitig der Lagersitz für das zweite Radiallager ausgeformt ist. Über die Länge dieses Fortsatzes kann somit der Lagerabstand zwischen dem ersten und dem zweiten Radiallager vorgegeben werden. Des Weiteren kann das zweite Radiallager mit möglichst geringem Abstand zu dem auf der Motorwelle angeordneten Übertragungselement (Zahnrad) angeordnet werden. Durch einen solchen geringen Abstand zwischen dem Übertragungselement und dem zweiten Radiallager wird eine besonders steife Getriebeanordnung ermöglicht, so dass eine im Betrieb auftretende Schwingung des Getriebes die Motorwelle nur geringfügig quer zur Rotationsachse auslenken kann, wodurch wiederum Geräusche vermindert werden.
  • In zweckmäßiger Ausführung ist der Lagersitz für das zweite Radiallager zumindest teilweise durch zwei von dem Fortsatz in Achsrichtung abragende Klemmlaschen gebildet, die sich insbesondere über die Rotationsachse hinweg gegenüberliegen. Diese Klemmlaschen sind vorzugsweise zur axialen Fixierung des zweiten Radiallagers (insbesondere in Richtung auf das Getriebe) vorgesehen. Beispielsweise greifen die Klemmlaschen dazu das zweite Radiallager zumindest teilweise von zwei radial gegenüber liegenden Seiten. Unter „zumindest teilweise“ wird dabei verstanden, dass die Klemmlaschen nicht über die gesamte Länge des Lagersitzes ausgebildet sind und dass sie somit das zweite Radiallager nicht über dessen gesamte Lagerlänge greifen. Im Rahmen der Erfindung ist es dabei denkbar, dass die Klemmlaschen nach Art von Schnapphaken besonders elastisch ausgebildet sind, wobei das zweite Radiallager bei der Montage zwischen die Klemmlaschen „eingeclipst“ und dabei unter Wirkung einer Rückstellkraft der Klemmlaschen geklemmt und/oder formschlüssig gehaltert wird. Vorzugsweise weist der Fortsatz innenseitig zusätzlich einen Anschlag für das zweite Radiallager auf, der eine Bewegung des zweiten Radiallagers in Richtung auf den Elektromotor unterbindet.
  • In einer optionalen oder alternativen Ausführung ist der Fortsatz der Stirnplatte freiendseitig derart mit einer Presspassung in das Antriebsgehäuse eingesetzt, dass der Innendurchmesser des Lagersitzes zumindest teilweise verjüngt ist. Durch diese Verjüngung ist das zweite Radiallager vorteilhafterweise axial fixiert. Im Rahmen der Erfindung ist es dabei denkbar, dass der Lagersitz das zweite Radiallager durch eine radial auf die Mantelfläche des zweiten Radiallagers wirkende Klemmung fixiert. Insbesondere für die durch die Presspassung hervorgerufene Verjüngung des Innendurchmessers ist die Ausführung des Lagersitzes mit den gegenüberliegenden Klemmlaschen besonders vorteilhaft. Diese sind nämlich erkanntermaßen gegenüber einem ringförmig geschlossenen Profil de Fortsatzes flexibler, so dass die Montage vereinfacht wird.
  • Um eine radial auf das zweite Radiallager wirkende Klemmkraft möglichst zu vermeiden, ist der Lagersitz in bevorzugter Ausführung in Axialrichtung länger als das dritte Radiallager ausgestaltet. Mit anderen Worten steht der den Lagersitz bildende Bereich des Fortsatzes, insbesondere die beiden Klemmlaschen axial über das zweite Radiallager hinaus. Insbesondere ist dabei das Antriebsgehäuse derart gestaltet, dass die Presspassung zwischen dem Antriebsgehäuse und dem Fortsatz lediglich in einem dem zweiten Radiallager vorgelagerten Bereich des Lagersitzes ausgebildet ist. Vorzugsweise sind die Innenabmaße des Antriebsgehäuses nur in einem dem vorgelagerten Bereich des Lagersitzes entsprechenden Abschnitt verringert. Dadurch wird erreicht, dass der Innendurchmesser des Lagersitzes nahezu nur in diesem dem zweiten Radiallager vorgelagerten Bereich verjüngt ist. Somit wird keine oder lediglich eine geringfügige radiale Klemmkraft auf das zweite Radiallager ausgeübt. Das zweite Radiallager ist vielmehr in axialer Richtung gegen den Bereich mit dem verjüngten Innendurchmesser angeschlagen und somit durch Formschluss axial fixiert.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
    • 1 in aufgeschnittener Ansicht einen elektrischen Antrieb mit einem Elektromotor sowie mit einem Getriebe, wobei der Elektromotor und das Getriebe über eine Motorwelle miteinander gekoppelt sind,
    • 2 in schematischer Darstellung die Lagerung der Motorwelle mittels dreier Radiallager,
    • 3 in schematischer Vergrößerung eine Stirnplatte des Elektromotors mit einem Lagersitz für das mittlere der drei Radiallager, und
    • 4 in vergrößerter Darstellung IV gemäß 1 den Lagersitz des mittleren Radiallagers.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist in einer Schnittdarstellung ein elektrischer Antrieb 1 dargestellt. Der elektrische Antrieb 1 umfasst einen Elektromotor 2 sowie ein Getriebe 3. Der Elektromotor 2 umfasst einen Rotor 4, der innerhalb eines Motorgehäuses 6 drehbar gelagert ist. Ferner weist der Elektromotor 2 eine Motorwelle 8 auf, die den Rotor 4 trägt und die im Betrieb des Elektromotors um eine Rotationsachse 10 rotiert.
  • Der elektrische Antrieb 1 umfasst des Weiteren ein Antriebsgehäuse 12. In dem Antriebsgehäuse 12 ist das Getriebe 3 angeordnet, das durch zwei Zahnräder, konkret eine auf der Motorwelle 8 angeordnete Schnecke 14 sowie ein mit diesem kämmendes Schneckenrad 16, gebildet ist. Der Elektromotor 2 ist mit seinem Motorgehäuse 6 an das Antriebsgehäuse 12 angeflanscht. Des Weiteren weist das Antriebsgehäuse 12 einen Elektronikschacht 18 auf, in dem eine nicht näher dargestellte elektronische Steuereinheit für den Elektromotor 2 angeordnet ist.
  • Die Motorwelle 8 ist entlang ihrer Rotationsachse 10 mittels eines ersten Radiallagers 20, eines zweiten Radiallagers 22 sowie mittels eines dritten Radiallagers 24 gelagert. Das erste Radiallager 20 ist dabei an dem Motorgehäuse 6 angeordnet, während das dritte Radiallager 24 an dem Antriebsgehäuse 12 angeordnet ist. Das erste und das dritte Radiallager 20 bzw. 24 bilden dabei jeweils ein endständiges Lager für die Motorwelle 8. Mit anderen Worten sind die beiden Radiallager 20 bzw. 24 an jeweils einem Ende der Motorwelle 8 angeordnet. Das zweite Radiallager 22 ist somit zwischen den Radiallagern 20 bzw. 24 angeordnet. Das zweite Radiallager 22 ist dabei an einem rohrartigen Fortsatz 26 gehaltert, der wiederum an einer das Motorgehäuse 6 getriebeseitig abschließenden Stirnplatte 28 (siehe 3) angeformt ist.
  • Bei den Radiallagern 20, 22 und 24 handelt es sich jeweils um ein Gleitlager. Das erste Radiallager 20 ist hierbei als sogenanntes Kalottenlager ausgeführt. Das heißt, dass die Mantelfläche des ersten Radiallagers 20 konvex (oder „ballig“) zur Außenseite hin gewölbt ist. Wird ein solches Kalottenlager in einen korrespondierend ausgeformten Lagersitz eingesetzt, kann das Kalottenlager aufgrund seiner balligen Außenkontur vergleichbar zu einem Kugelgelenk verschwenkt werden. Dadurch kann ein Winkelversatz der Rotationsachse 10 ausgeglichen werden.
  • Gleitlager werden regelmäßig mit einem Lagerspiel, d. h. mit einem geringfügig größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der zugehörigen Welle, ausgeführt und montiert. Dadurch kann es im Betrieb, d. h. bei rotierender Welle, zu Geräuschen kommen, da die Welle aufgrund des Lagerspiels quer zu ihrer Längsachse geringfügig beweglich ist. Um eine solche Geräuschentwicklung zu vermeiden, ist die Motorwelle 8, wie in 2 schematisch dargestellt, quer zu ihrer Rotationsachse 10 verspannt. Dazu ist das zweite Radiallager 22 mit seiner Lagerachse 30 radial zu der Rotationsachse 10 versetzt angeordnet. Die Rotationsachse 10 verläuft deckungsgleich zu den jeweiligen Lagerachsen des ersten und des dritte Radiallagers 20 bzw. 24. Dadurch wird die Motorwelle 8 - wie in 2 exemplarisch überhöht dargestellt - elastisch gebogen. Durch diese Biegung der Motorwelle 8 wird erreicht, dass die Motorwelle 8 an die Innenwand des jeweiligen Radiallagers 20, 22 und 24 mit jeweils einer aus der Biegung resultierenden Lagerkraft FL1 , FL3 , bzw. FL3 in eine Richtung quer zur Rotationsachse 10 angedrückt wird. Ferner wird dadurch erreicht, dass die Motorwelle 8 in dem jeweiligen Radiallager 20, 22 bzw. 24 ohne Spiel in der Richtung der jeweiligen Lagerkraft FL1 , FL3 , bzw. FL3 anliegt, so dass ein Schlagen (d.h. eine Querbewegung) der Motorwelle 8 innerhalb des jeweiligen Radiallagers 20, 22 bzw. 24 effektiv unterbunden ist.
  • In 3 ist die Stirnplatte 28 näher dargestellt. An dem von dem Motorgehäuse 6 abgewandten Freiende 40 des Fortsatzes 26 ist dabei ein Lagersitz 42 zur Aufnahme des zweiten Radiallagers 22 angeordnet. Wie aus 1 und 4 zu entnehmen ist, ist der Fortsatz 26 derart in eine korrespondierende Bohrung in dem Antriebsgehäuse 12 eingesetzt, dass der Fortsatz 26 an seinem Freiende 40 in dem Antriebsgehäuse 12 mit einer Presspassung einliegt. Mit anderen Worten ist. der Innendurchmesser der Bohrung im Antriebsgehäuse 12 kleiner als der Außendurchmesser des Fortsatzes 26. Dabei wird der Innendurchmesser des Fortsatzes 26 verringert. Dadurch ist das zweite Radiallager 22 gegen eine axiale Verschiebung gesichert.
  • Um die Verringerung des Innendurchmessers durch die Presspassung zu vereinfachen, weist der Fortsatz 26 im Bereich des Lagersitzes 42 zwei als Klemmlaschen 44 bezeichnete Vorsprünge auf. Diese Vorsprünge 44 liegen sich diametral über die Rotationsachse 10 gegenüber. Außerdem stehen, wie aus 4 zu entnehmen ist, die Klemmlaschen 44 in axialer Richtung über das zweite Radiallager 22 über. Durch die Presspassung zwischen dem Antriebsgehäuse 12 und dem Fortsatz 26 bzw. den Klemmlaschen 44 wird dabei der Lagersitz 42 lediglich in einem dem zweiten Radiallager 22 vorgelagerten Bereich 46 in seinem Innendurchmesser verjüngt. Somit wirkt nahezu keine radial gerichtete Klemmkraft auf das zweite Radiallager 22. Der vorgelagerte Bereich 46 bildet also im eingepressten Zustand innenseitig einen axialen, getriebeseitigen Anschlag für das zweite Radiallager 22. In Richtung zu dem Rotor 4 weist der Fortsatz 26 innenseitig einen Absatz 48 auf, der als motorseitiger Anschlag für das zweite Radiallager 22 vorgesehen ist. Im in das Antriebsgehäuse 12 eingepressten Zustand ist das zweite Radiallager 22 also formschlüssig einerseits gegen den Absatz 48 und andererseits gegen den verjüngten Bereich 46 der Klemmlaschen 44 fixiert.

Claims (7)

  1. Elektrischer Antrieb (1), mit einem Elektromotor (2) zur Erzeugung einer Antriebskraft, wobei der Elektromotor (2) ein Motorgehäuse (6), einen in dem Motorgehäuse (6) angeordneten Rotor (4), sowie eine den Rotor (4) tragende Motorwelle (8) aufweist, mit einem Getriebe (3) zur Übertragung der Antriebskraft, wobei das Getriebe (3) mindestens zwei kraftübertragungstechnisch gekoppelte Übertragungselemente (14,16) aufweist, und mit einem Antriebsgehäuse (12) zur Aufnahme des Elektromotors (2) und des Getriebes (3), - wobei die Motorwelle (8) mittels mindestens eines ersten Radiallagers (20), eines zweiten Radiallagers (22) sowie eines dritten Radiallagers (24) gelagert und quer zu ihrer Rotationsachse (10) verspannt ist, - wobei das erste Radiallager (20) zur endseitigen Lagerung der Motorwelle (8) an dem Motorgehäuse (6) angeordnet ist, wobei das dritte Radiallager (24) zur getriebeseitigen Lagerung der Motorwelle (8) an dem Antriebsgehäuse (12) angeordnet ist, und wobei das zweite Radiallager (22) zwischen dem ersten Radiallager (20) und dem dritten Radiallager (24) angeordnet ist, und - wobei das zweite Radiallager (22) radial versetzt zu der Rotationsachse (10) angeordnet ist.
  2. Elektrischer Antrieb (1) nach Anspruch 1, wobei das zweite Radiallager (22) an seinem Lagersitz (42) gegen eine axiale Bewegung gesichert ist.
  3. Elektrischer Antrieb (1) nach Anspruch 1, wobei das zweite Radiallager (22) an einer Stirnplatte (28) angeordnet ist, die das Motorgehäuse (6) zu dem Getriebe (3) hin abschließt.
  4. Elektrischer Antrieb (1) nach Anspruch 3, wobei die Stirnplatte (28) einen rohrartigen, in Richtung zu dem Getriebe (3) abragenden Fortsatz (26) aufweist, der die Motorwelle (8) umgibt und an dem freiendseitig der Lagersitz (42) für das zweite Radiallager (22) ausgeformt ist.
  5. Elektrischer Antrieb (1) nach Anspruch 4, wobei der Lagersitz (42) für das zweite Radiallager (22) zumindest teilweise durch zwei von dem Fortsatz (26) in Achsrichtung abragende und sich über die Rotationsachse (10) gegenüberliegende Klemmlaschen (44) gebildet ist.
  6. Elektrischer Antrieb (1) nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Fortsatz (26) freiendseitig derart mit einer Presspassung in das Antriebsgehäuse (12) eigesetzt ist, dass der Innendurchmesser des Lagersitzes (42) zumindest teilweise verjüngt ist.
  7. Elektrischer Antrieb (1) nach Anspruch 6, wobei der Lagersitz (42) axial länger als das zweite Radiallager (22) ausgestaltet ist, und wobei der Innendurchmesser des Lagersitzes (42) in einem dem zweiten Radiallager (22) vorgelagerten Bereich (46) verjüngt ist.
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