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Elektrischer Kleinmotor, insbesondere für Scheibenwischeranlagen in
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Kraftfahrzeugen Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Kleinmotor,
der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.
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Bei einem derartigen Kleinmotor, wie einer zum Beispiel aus der DEOS
30 01 344 bekannt ist, sind das Motor- und das Getriebegehäuse mit Hilfe der Schieber
und der Schrauben aneinander befestigt.
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Ublicherweise werden zwei Schieber verwendet, deren Längsrichtung
mit der Achsrichtung des Getriebetopfes übereinstimmt. Dementsprechend ist auch
die Längsrichtung der für die Schieber am Lagerschild vorgesehenen Aufnahmen gleich
der Achsrichtung des Getriebetopfes. Durch eine derartige Zuordnung der Vorzugsrichtungen
der verschiedenen Teile kann das Getriebegehäuse mit relativ einfachen Werkzeugen
hergestellt werden.
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Die Schieber der bekannten elektrischen Kleinmotoren sind außerdem
so angeordnet, daß eine mittlere Gerade in ihrer Längsrichtung in radialer Richtung
des Motorgehäuses beziehungsweise des Lagerschildes verläuft.
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Die Schieber liegen sich also mit ihren vorderen Stirnseiten direkt
gegenüber und befinden sich jeweils symmetrisch auf beiden Seiten derselben in Längsrichtung
des Motorgehäuses und durch dessen Mittelachse verlaufenden Ebene.
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Die beschriebene Konstruktion führte sehr oft zu Schwierigkeiten,
wenn das Motorgehäuse und das Getriebegehäuse aneinander montiert werden.
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Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn am Getriebetopf von der
Unterseite des Bodens des Topfes hochstehende Befestigungsaugen angeformt und so
verteilt sind, daß zumindest ein Auge Raum senkrecht über der Befestigungsschraube
beansprucht. Die Schraube kann dann nicht mit einem in ihrer Längsrichtung gehaltenen
Schraubendreher eingeschraubt werden. Der Schraubendreher muß vielmehr schräg angesetzt
werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Kleinmotor, der die
Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist, so weiterzuentwickeln, daß
das Motorgehäuse und das Getriebegehäuse auf einfache Weise aneinander befestigt
werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens
ein Schieber und seine Aufnahme seitlich versetzt am Lagerschild angeordnet ist,
so daß eine mittlere Gerade in Längsrichtung des Schiebers und die Mittelachse des
Motorgehäuses windschief zueinander sind. Bei einem erfindugsgemäßen elektrischen
Kleinmotor wird also davon abgegangen, jeden Schieber so anzuordnen, daß seine mittlere
Gerade durch die Mittelachse des Motorgehäuses geht und in einer radialen Richtung
verläuft. Andererseits wird jedoch beibehalten, daß die Längsrichtung eines seitlich
versetzten Schiebers mit der Achsrichtung des Getriebetopfes übereinstimmt. Auf
diese Weise ist es möglich, die Lage der Schieber bezüglich des Getriebetopfes so
zu wählen, daß Ansätze am Getriebetopf, insbesondere die Befestigungsaugen, deren
Lage im übrigen von außen weitgehend vorgegeben ist, bei der Montage nicht stören
und trotzdem die für die Fertigung günstigen Richtungen beibehalten werden können.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfipdung können des Unteransprüchen
entnommen werden. Ublicherweise werden zur Befestigung von Motor- und Getriebegehäuse
aneinander mindestens zwei Schieber und Schrauben verwendet. Besonders günstig ist
es dann, wenn zwei Schieber um 180 Grad versetzt und gleich ausgebildet sind. Wenn
der Lagerschild ein Kugellager aufnimmt, und dieses Kugellager durch die Schieber
am Lagerschild gesichert werden soll, so ist es vorteilhaft, zum Halten des Kugellagers
den der Mittelachse nahen Bereich des Schiebers zu benutzen. Außerhalb dieses Bereichs
kann der Schieber mit einem Anschlag am Lagerschild zusammenwirken, so daß seine
Position genau festgelegt ist. Durch eine stufenartige Ausbildung gemäß Anspruch
4 kann am Lagerschild Platz für andere Bauteile gewonnen werden.
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Die zweckmäßigen Weiterbildungen eines erfindungsgemäßen elektrischen
Kleinmotors nach den Ansprüchen 5 bis 7 dienen vor allem dazu, die Montage von Motor-
und Getriebegehäuse zu erleichtern, indem jedem Schieber am Lagerschild eine gewisse
Führung gegeben wird. Außerdem wird durch diese Weiterbildungen weitgehend verhindert,
daß eine Schieber bei der Montage in das Motorgehäuse fällt. Eine einstückige Anformung
der Auflage an den Lagerschild bedingt auf jeden Fall, daß die Aufnahmen für die
Schieber in eine Richtung senkrecht zur Mittelachse entformt werden rnüssen. In
diesem Fall ist die erFin(lungsgelna0te Anordnurly der Schieber von besonders großem
Vorteil.
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Vorteilhafterweise schließen gemäß Anspruch 8 die Außenfläche eines
Schiebers und eine mittlere Gerade in seiner Längsrichtung einen Winkel ungleich
90 Grad ein, wenn man die Anordnung in Richtung der Mittelachse des Lagerschilds
betrachtet. Mit Außenfläche ist dabei die Fläche am Schieber gemeint, die von außen
sichtbar ist, wenn man die zusammengebaute Einheit aus Motor- und Getriebegehäuse
senkrecht zur Längsrichtung des Motorgehäuses betrachtet. Die erwähnte Weiterbildung
ermöglicht es, den Schieber nur wenig bzw. überhaupt nicht über das Motorgehäuse
vorstehen zu lassen.
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Die Ansprüche 12 und 13 zeigen auf, wie der Schieber auch dann, wenn
er ein Winkelstück mit zwei Schenkeln ist, so ausgebildet werden kann, daß er möglichst
wenig über das Motorgehäuse vorsteht.
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Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Kleinmotors
ist in der Zeichnung dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnung soll die Erfindung
nun näher erläutert werden.
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Es zeigen Figur 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen elektrischen
Kleinmotors in Achsrichtung des Getriebetopfes, Figur 2 eine Ansicht allein des
Getriebegehäuses des Motors in Richtung des Pfeiles A aus Figur 1 und Figur 3 eine
Ansicht des Motors aus Figur 1 in Richtung des Pfeiles B.
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In den Figuren sind nur die für das Verständnis der Erfindung nötigen
Teile eingezeichnet. So fehlen zum Beispiel die sich innerhalb des Motorgehäuses
befindlichen Permanentmagnete sowie der ebenfalls darin untergebrachte Anker des
Elektromotors. Der Motor weist neben dem Motorgehäuse 10 ein Getriebegehäuse 11
auf, in dem ein in den Figuren nicht sichtbares Untersetzungsgetriebe mit einem
auf dem in das Getriebegehäuse 11 ragenden Teil einer Ankerwelle ausgebildeten Schneckengewinde
und einem Schneckenrad untergebracht sind. Durch dieses Getriebe wird die Drehzahl
der Ankerwelle auf einen für den
Betrieb einer Scheibenwischanlage
geeigneten Drehzahl einer Abtriebswelle 12 reduziert.
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Das Motorgehäuse 10 besitzt eine zylindrische, topfartige Form und
ist aus einem Stahlblech gerollt. Das Getriebegehäuse 11 weist eine ebenfalls topfartige
Aufnahme, nämlich den Getriebetopf 13 für das Schneckenrad, dessen offene Seite
durch eine Deckel 14 verschlossen ist, einen tangential am Getriebetopf 13 liegenden,
zu diesem hin offenen und in Längsrichtung des Motorgehäuses 10 verlaufenden Kanal
15, in dem sich die Schnecke befindet, und einen Lagerschild 16 auf, dessen Außendurchmesser
mit dem Außendurchmesser des Motorgehäuses 10 übereinstimmt und der dieses Gehäuse
stirnseitig verschließt. An den Boden des Getriebetopfes sind drei Befestigungsaugen
17 angeformt, die alle von der Achse 18 des Getriebetopfes 13 denselben Abstand
haben und über den Umfang des Getriebetopfes 13 gleichmäßig verteilt sind. Die drei
Befestigungsaugen 17 sind so angeordnet, daß sich eines von ihnen unmittelbar am
Kanal 15 befindet.
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Am Lagerschild 16 ist zentrisch ein Durchgang 22 für die Ankerwelle
geschaffen Konzentrisch dazu ist, dem Motorgehäuse 10 zugewandt, eine zylindrische
Aufnahme gebildet, in die ein Kugellager 23 mit einem Innen- und einem Außenring
eingesetzt ist.
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Das Motorgehäuse 10 besitzt zwei zum oberen Rand 30 hin offene Ausnehmungen
31, die an diametralen Stellen des Gehäuses 10 ausgebildet sind. Wie besonders deutlich
in Figur 1 zu erkennen, sind die Ausnehmungen 31 bezüglich einer strichpunktiert
eingezeichneten Ebene 32, die durch die Längsrichtung des Motorgehäuses 10 sowie
durch die Richtung der Achse 18 aufgespannt wird und durch die in Figur 2 mit 33
bezeichnete Mittelachse des Motorgehäuses 10 beziehungsweise des Lagerschildes 16
hindurchgeht, seitlich versetzt. Die Ausnehmungen 31 haben die Form eines Rechtecks,
in das von zwei seitlichen Rändern her die ebenfalls rechteckigen Vorsprünge 34
des Gehäuses 10 hineinragen.
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Wegen dieser Geometrie verlaufen die beiden unteren Begrenzungsflächen
35 der beiden Vorsprünge 34 parallel zur Ebene des Lagerschildes 16 und senkrecht
zur Längsrichtung des Motorgehäuses 10. Oberhalb der Ausnehmungen 31 ist auf einer
Breite, die der Breite dieser Ausnehmungen 31 entspricht, der Rand 36 des Lagerschildes
16 ausgespart.
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Die Ausnehmungen 31 dienen zusammen mit zwei Schiebern 40 zur Befestigung
des Lagerschildes 16 am Motorgehäuse 10. Die Schieber 40 sind als Flachstück mit
zwei Schenkeln 41 und 42, deren Längsrichtungen sich schneiden, ausgestanzt und
zu einem Winkelstück gebogen, bei dem die beiden Schenkel 41 und 42 senkrecht aufeinander
stehen. Der Schenkel 41 bildet den äußeren, der Schenkel 42 den inneren Schenkel
Die Biegekante zwischen den beiden Schenkeln 41 und 42 verläuft schräg zur Längsrichtung
des inneren und senkrecht zur Längsrichtung des äußeren Schenkels. Die Form des
Schenkels 41 ist weitgehend komplementär zur Form der Ausnehmungen 31. Seine Breite
stimmt mit der Breite der Ausnehmungen 31 überein. Zwei Aussparungen 43 nehmen die
Vorsprünge 34 auf. Die Abmessungen der Ausnehmungen 31, der Aussparungen 44 im Lagerschild
16 und der Schieber 40 sind in Längsrichtung des Motorgehäuses 10 derart, daß ein
axiales Spiel vorhanden ist. Damit soll sichergestellt werden, daß auf jeden Fall
der äußere Schenkel 41 an den Vorsprüngen 34 und der innere Schenkel 42 am Außenring
des Kugellagers 23 anliegt. Die inneren Schenkel 42 der Schieber 40 sichern somit
das Kugellager 23 in seiner Lage.
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Wegen der Lage der Biegekante zwischen dem äußeren Schenkel 41 und
dem inneren Schenkel 42 der Schieber 40 ist der innere Schenkel jeweils etwas schmäler
als der äußere Schenkel. Der Winkel zwischen der Längsrichtung des inneren Schenkels
42 und dem äußeren Schenkel 41 in eine Ebene parallel zum inneren Schenkel 42 ist
so gewählt, daß sich trotzdem, daß die Ausnehmungen 31 im Motorgehäuse 10 und die
Aussparungen 44 im Lagerschild 16 bezüglich der Ebene 32 seitlich versetzt sind,
die äußeren Schenkel 41 weitgehend in den Ausnehmungen 31 befinden können und die
inneren Schenkel 42 mit ihrer Längsrichtung in Richtung der Achse 18 des Getriebetopfes
13 erstrecken. Eine mittlere Gerade in Längsrichtung eines Schenkels 42 führt also
an der Mittelachse 33 des Lagerschildes 16 vorbei. Die Figur 2 zeigt deutlich die
seitlich versetzte Anordnung der inneren Schenkel 42 und die gute Anpassung der
Außenfläche der Schenkel 41 an die Umfangsfläche des Lagerschildes 16. Die beste
Anpassung der Außenfläche eines Schiebers 40 an die Außenfläche des Lagerschildes
16 bzw. des Motorgehäuses 10 ist möglich, wenn der Kosinus des genannten Winkels
der Quotient aus dem Abstand der mittleren Geraden von der Mittelachse 33 und dem
Halbmesser des Lagerschildes 16 ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist
die Außenfläche eben. Es ist jedoch auch denkbar, die Außenfläche so zu krümmen,
wie das Motorgehäuse 10. Dies wird vor allem dann leicht möglicn sein, wenn als
Schieber einfache ebene Plättchen verwendet werden, deren hintere Stirnseite gekrümmt
ausgestanzt werden könnte.
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Jeder Schieber 40 ist mit seinem inneren Schenkel 42, dessen Form
aus Figur 2 deutlich wird, seitlich durch Wände 50 des Lagerschildes 16 geführt,
die in Längsrichtung der Schenkel 42 verlaufen. Gegen sein freies Ende hin ist jeder
Schenkel 42 an seiner der Mittelachse 33 entfernten Längskante stufenartig abgesetzt,
während die andere Längskante geradlinig bis zum vorderen Ende reicht. Die Stufe
51 stößt bei der Montage gegen ein von der einen Führungswand 50 vorspringenden
Anschlag 52. Dadurch wird der Weg der Schieber 40 nach innen begrenzt Mit dem längeren
neben der Stufe 51 liegenden Bereich 53 hintergreifen die Schieber 40 das Kugellager
23.
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Unterhalb des inneren Schenkels 42 jedes Schiebers 40 verläuft als
Auflage ein Steg 54 von der einen Wand 50 zur anderen Wand 50. Der Steg beginnt
nahe am Rande des Lagerschilds 16 und erstreckt sich eine gewisse Strecke in Längsrichtung
der durch die Führungswände 50 im Lagerschild geformten Aufnahmen 55 für die Schenkel
42 der Schieber 40.
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In den inneren Schenkel 42 jedes Schiebers 40 ist eine Bohrung 56
mit einem Innengewinde eingebracht. Die Bohrung 56 fluchtet mit einer Öffnung im
Lagerschild 16. Durch diese Öffnung greift eine Schraube 57, die über einen Sprengring
58 am Lagerschild 16 anliegt und in den Schenkel 42 eingeschraubt ist, hindurch.
Die Schieber 40 dienen also als Muttern für die Schrauben 57. Wegen der Schrauben
57 sind außerdem die Stege 54 ausgespart.
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Bei der Montage werden die Schieber 40 auf die Stege 54 gelegt und
dann bis zum Anschlag in das Motorgehäuse 10 bewegt. Die Stege 54 verhindern, daß
dabei die Schieber in das Motorgehäuse 10 fallen können. Dann werden die Schrauben
57 durch die entsprechenden Öffnungen im Lagerschild 16 gesteckt und in die Bohrungen
56 des Schiebers 40 eingeschraubt. Dieses Einschrauben ist nun bei einem erfindungsgemäßen
elektrischen Kleinmotor besonders einfach. Wie insbesondere die Figuren 1 und 3
zeigen, kann nun nämlich ein Werkzeug in Längsrichtung des
Motorgehäuses
10 auf jede Schraube 57 aufgesetzt werden. Keines der Befestigungsaugen stört dabei.
Der Vorgang läßt sich nun auch leicht automatisieren. Dieser Vorteil wird erreicht,
ohne daß irgendwelche anderen Nachteile auftreten. Denn die spezielle erfindungsgemäße
Anordnung der Schieber ermöglicht weiterhin eine Entformung der Aufnahmen 55 im
Lagerschild 16 in Achsrichtung des Getriebetopfes 13.
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Wem man die Schrauben 57 festzieht, beaufschlagen die äußeren Schenkel
41 der Schieber 40 die Vorsprünge 34 in den Ausnehmungen 31 und ziehen das Motorgehäuse
10 an den Lagerschild heran. Damit sind auf einfache Weise das Getriebegehäuse 11
und das Motorgehäuse 10 aneinander befestigt.
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