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DE9203194U1 - Motor vehicle gear motor drive, in particular window lifter drive - Google Patents

Motor vehicle gear motor drive, in particular window lifter drive

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DE9203194U1
DE9203194U1 DE9203194U DE9203194U DE9203194U1 DE 9203194 U1 DE9203194 U1 DE 9203194U1 DE 9203194 U DE9203194 U DE 9203194U DE 9203194 U DE9203194 U DE 9203194U DE 9203194 U1 DE9203194 U1 DE 9203194U1
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Germany
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gear
motor
motor vehicle
worm
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DE9203194U
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German (de)
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Priority to US07/870,548 priority patent/US5414316A/en
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Description

92 6 3 1 1 8 DE92 6 3 1 1 8 EN

Siemens AktiengesellschaftSiemens AG

Kraftfahrzeug-Getriebemotorantrieb, insbesondere Fensterheberantrieb Motor vehicle gear motor drive, in particular window lifter drive

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftfahrzeug-Getriebemotorantrieb gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1; ein Fensterheberantrieb dieser Art ist durch die DE-U-89 03 714 bekannt. 10The invention relates to a motor vehicle geared motor drive according to the preamble of claim 1; a window lifter drive of this type is known from DE-U-89 03 714. 10

Im bekannten vorgenannten Fall ragt die Rotorwelle als fliegende Antriebs-Schneckenwelle in das Getriebegehäuse und kämmt dort mit einem Getrieberad eines Seilzug-Fensterhebers. Die Rotorwelle ist im Übergangsbereich zwischen dem Motorgehäuse und dem Getriebegehäuse in einer Kalotten-Lagerung in einem zur Befestigung am Motorgehäuse dienenden Flansch des Getriebegehäuses und durch ein weiteres Kalottenlager am getriebegehäuseabgewandten Ende des Elektromotors im Motorgehäuse gelagert. Zum Schutz gegen ansonsten in das Motorgehäuse eindringende Feuchtigkeit ist jeweils eine Dichtung zwischen dem Getriebegehäuse und dem dieses verschließenden Getriebegehäusedeckel sowie den eingeführten Seilzügen und ihren getriebegehäuseseitigen Seilführungen als auch zwischen den bei der gegenseitigen Montage von Motorgehäuse und Getriebegehäuse voreinander zur Anlage kommenden Stirnseiten dieser Bauteile derart vorgesehen, daß die komplette Einheit des Fensterheberantriebes wasserdicht ausgeführt ist. Zur Schmierung von Lager- und Getriebeteilen sind bei Fensterantrieben üblicherweise nichtflüssige Dauerschmierstoffe bei der Erstmontage den Lager- bzw. Getriebeteilen gesondert beigegeben.In the known case mentioned above, the rotor shaft protrudes into the gearbox housing as a flying drive worm shaft and meshes there with a gear wheel of a cable-operated window lifter. The rotor shaft is mounted in the transition area between the motor housing and the gearbox housing in a spherical bearing in a flange of the gearbox housing that serves to attach it to the motor housing and by another spherical bearing at the end of the electric motor facing away from the gearbox housing in the motor housing. To protect against moisture that would otherwise penetrate into the motor housing, a seal is provided between the gearbox housing and the gearbox housing cover that closes it, as well as the inserted cables and their cable guides on the gearbox housing side, as well as between the front sides of these components that come into contact with each other when the motor housing and gearbox housing are assembled in such a way that the entire unit of the window lifter drive is designed to be watertight. To lubricate bearing and gear parts, non-liquid permanent lubricants are usually added separately to the bearing and gear parts of window drives during initial assembly.

92 G 3 1 1 3DE92 G 3 1 1 3EN

Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll ein auch für lange Betriebsstandzeiten wartungsfreier, die Sicherheitsanforderungen erfüllender und trotzaem mit geringerem konstruktivem montagetechnischen Aufwand erstellbarer Getriebemotorantrieb, insbesondere zum Einsatz als Fensterheber- bzw. Schiebedachantrieb in einem Kraftfahrzeug, geschaffen werden; die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einem Getriebemotorantrieb der eingangs genannten Art durch die Lehre des Anspruchs 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.According to the object of the present invention, a gear motor drive is to be created which is maintenance-free even for long periods of downtime, meets the safety requirements and can nevertheless be produced with less structural and assembly effort, in particular for use as a window lifter or sunroof drive in a motor vehicle; this object is achieved with a gear motor drive of the type mentioned at the beginning by the teaching of claim 1; advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Bei dem erfindungsgemäßen Getriebemotorantrieb kann auf eine gesonderte äußere Dauerschmierstoffbeigabe verzichtet und eine solche Reibzahl auch bei längerem Betriebseinsatz gewährleistet werden, daß ein ungewollter Betrieb in Gegenrichtung zum Motorbetrieb und somit z.B. ein ungewolltes Aufdrücken einer Kraftfahrzeug-Fensterscheibe allein durch die Selbsthemmungseigenschaft des Getriebes verhindert werden kann. In vorteilhafter Weise ist bei einem üblichen Fensterheberantrieb je nach der jeweiligen Steigungsauslegung der Schneckenwelle und dem im Sinne einer gewünschten Selbsthemmungseigenschaft vorgegebenen Reibwert zwischen Schneckenrad und Schneckenwelle ein Anteil des gleitmodifizierten Kunststoffs zwischen 20 % und 50 % vorgesehen. Nach einer spezifischen Ausgestaltung der Erfindung ist bei einer aus gehärtetem Stahl gefertigten Schneckenwelle ein Schneckenrad aus einem handelsüblichen POM-Kunststoff, wie z.B. Delrin 100 oder Delrin 500 der Fa. Du Pont, mit einem gleitmodifizierten POM-Kunststoff, wie z.B. Delrin 100 CL bzw. Delrin 500 CL der Fa. Du Pont, verschnitten. Zu POM-Kunststoffen zählen üblicherweise Polyoximethylen bzw. Polyacetal.With the gear motor drive according to the invention, a separate external permanent lubricant addition can be dispensed with and such a coefficient of friction can be guaranteed even during long-term use that unwanted operation in the opposite direction to the motor operation and thus, for example, unwanted pushing open of a vehicle window pane can be prevented solely by the self-locking property of the gear. In a conventional window lifter drive, a proportion of the slip-modified plastic of between 20% and 50% is advantageously provided, depending on the respective pitch design of the worm shaft and the coefficient of friction specified in terms of a desired self-locking property between the worm gear and the worm shaft. According to a specific embodiment of the invention, in a worm shaft made of hardened steel, a worm wheel made of a commercially available POM plastic, such as Delrin 100 or Delrin 500 from Du Pont, is blended with a slip-modified POM plastic, such as Delrin 100 CL or Delrin 500 CL from Du Pont. POM plastics usually include polyoxymethylene or polyacetal.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist unter Verzicht auf ein bei der Montage des Getriebes von außen beizugebendes 35In a further embodiment of the invention, without the need for an externally added part during assembly of the gearbox, 35

92 G 3 1 1 8DE92 G 3 1 1 8EN

Schmierfett auch auf eine gesonderte Abdichtung des Getriebegehäuseteils nach außen verzichtet, so daß z.B. über die Seilführungen, in denen die Seilzüge eines Seilzugfensterhebers zu einer axial dem Schneckenrad vorgelagerten und von diesem mitgenommenen Seilscheibe in den Getriebegehäuseteil geführt sind, Feuchtigkeit in den Getriebegehäuseteil eindringen kann. Neben einer sonst üblichen Abdichtung zwischen den Seilzügen und den diese umgebenden Seilführungen kann auch auf eine ansonsten notwendige Abdichtung zwischen einem topfförmigen und einem dieses nach seiner Bestückung abschließenden Getriebegehäusedeckel bzw. zwischen einem u.U. gegebenen gesonderten Seilscheibengehäuseteil und dem Getriebegehäuseteil verzichtet werden.Lubricating grease also means that a separate seal of the gearbox housing part to the outside is dispensed with, so that, for example, moisture can penetrate into the gearbox housing part via the cable guides in which the cables of a cable-operated window lifter are guided to a cable pulley that is axially positioned in front of the worm gear and is carried by it into the gearbox housing part. In addition to the usual seal between the cables and the cable guides surrounding them, the otherwise necessary seal between a pot-shaped gearbox housing cover and a cover that closes off this after it has been fitted, or between a separate cable pulley housing part and the gearbox housing part, can also be dispensed with.

Um in jedem Fall ein Weitereindringen von Feuchtigkeit aus dem Getriebegehäuseteil in den Motorgehäuseteil über ein die Rotorwelle bzw. die Schneckenwelle lagerndes Kalottenlager im Bereich des Übergangs zwischen dem Motorgehäuseteil und dem Getriebegehäuseteil zu verhindern, ist in fertigungs- und montagetechnisch einfacher Weise eine getriebegehäuseteilseitig vor der Kalotte in ihrer Kalottenaufnahme mitgehalterte und durch die Kalotte dichtend gegen die Kalottenaufnahme bzw. die Rotorwelle angedrückte einstückige Doppellippendichtung mit zumindest zwei in axialem Abstand hintereinander dichtend auf der Rotorwelle aufliegenden Dichtlippen und einem zwischenliegenden Schmierstoff-Depot vorgesehen.In order to prevent any further penetration of moisture from the gearbox housing part into the motor housing part via a spherical bearing supporting the rotor shaft or the worm shaft in the area of the transition between the motor housing part and the gearbox housing part, a one-piece double lip seal is provided in a manner that is simple in terms of production and assembly technology. The seal is held in front of the spherical bearing in its spherical bearing seat on the gearbox housing part side and pressed against the spherical bearing seat or the rotor shaft by the spherical bearing, with at least two sealing lips resting one behind the other at an axial distance from one another on the rotor shaft and a lubricant reservoir in between.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigenThe invention and further advantageous embodiments of the invention are explained in more detail below using a schematically illustrated embodiment in the drawing;

92 G 3 1 1 8 DE92 G 3 1 1 8 EN

FIG 1 in einem axialen Teilschnitt-Längsbild den grundsätzlichen Aufbau eines Seil-Fensterheberantriebes, FIG 2 in einem vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1 eine in der Kalottenlagerung aufgenommene Doppellippen-Dichtung,FIG 1 shows the basic structure of a cable window lifter drive in an axial partial section, FIG 2 shows a double-lip seal accommodated in the spherical bearing in an enlarged section of Figure 1,

Figur 1 zeigt in einem axialen Teilschnitt-Längsbild den Prinzipaufbau eines elektromotorischen Kraftfahrzeug-Seilfensterantriebes mit einem Motorgehäuseteil 1 und einem daran unter Zwischenlage einer hier nicht sichtbaren Dichtung angeflanschten Getriebegehäuseteil 3. Im Innenraum des topfförmigen Motorgehäuseteils 1 sind an dessen Umfangsfläche teilschalenförmige Dauermagnetschalen 11 bzw.12 für die elektrische Erregung gehaltert; axial vor den Dauermagnetschalen 11;12 ist getriebegehäuseteilseitig ein Bürstensystem 13 des hier vorgesehenen Kommutatormotors angeordnet. Die ein bewickeltes Rotorpaket 21 sowie einen Kommutator 22 aufnehmene Rotorwelle 2 ist in einem ersten Kalottenlager 4 in dem zur Befestigung des Motorgehäuseteils an den Getriebegehäuseteil 3 angeformten Befestigungsflansch und in einem zweiten Kalottenlager 5 in dem getriebegehäuseteilabgewandten Topfboden des Motorgehäuses 1 gelagert, ragt als fliegende Welle mit einer Schneckenwelle 23 in den Getriebegehäuseteil 3 und kämmt dort mit einem Getrieberad 31. Das Kalottenlager 4 ist durch eine Klemmbrille 41 in die kugelschalenförmige Kalottenlagerung 32 des Befestigungsflansches des Getriebegehäuseteils 3 und das Kalottenlager 5 ist durch eine Klemmbrille 51 in eine topfförmige Aufnahme des Topfbodens des Motorgehäuseteils 1 gedruckt.Figure 1 shows, in an axial partial section longitudinal view, the basic structure of an electromotive motor vehicle cable window drive with a motor housing part 1 and a gear housing part 3 flanged to it with the interposition of a seal (not visible here). In the interior of the pot-shaped motor housing part 1, partial shell-shaped permanent magnet shells 11 and 12 for electrical excitation are held on its peripheral surface; a brush system 13 of the commutator motor provided here is arranged axially in front of the permanent magnet shells 11; 12 on the gear housing part side. The rotor shaft 2, which accommodates a wound rotor package 21 and a commutator 22, is mounted in a first spherical bearing 4 in the fastening flange formed for fastening the motor housing part to the gear housing part 3 and in a second spherical bearing 5 in the pot bottom of the motor housing 1 facing away from the gear housing part, protrudes as a flying shaft with a worm shaft 23 into the gear housing part 3 and meshes there with a gear wheel 31. The spherical bearing 4 is pressed by a clamping bracket 41 into the spherical shell-shaped spherical bearing 32 of the fastening flange of the gear housing part 3 and the spherical bearing 5 is pressed by a clamping bracket 51 into a pot-shaped receptacle of the pot bottom of the motor housing part 1.

wie insbesondere aus der Detail-Ausschnittvergrößerung gemäß Figur 2 ersichtlich, ist in der Kalottenhalterung 32 nach einer Ausgestaltung der Erfindung eine Doppellippen-DichtungAs can be seen in particular from the detailed detail enlargement according to Figure 2, in the dome holder 32 according to an embodiment of the invention a double lip seal

92 G 3 1 &iacgr; 8 DE92 G 3 1 Î 8 DE

6 derart aufgenommen, daß sie durch den Andruck der Kalotte mit einer getriebegehäuseteilseitigen Aufnahme 64 formschlüssig gehaltert und mit ihrer ersten Dichtlippe 71 bzw. ihrer zweiten Dichtlippe 62 einerseits durch einen axialen Druck der Kalotte 4, z.B. durch die Klemmbrille 41 bzw. einen Axialzug auf die Rotorwelle 2 bzw. durch einen Überdruck im Getriebegehäuseteil 3 bzw. Unterdruck im Motorgehäuseteil 1 dichtend auf die Oberfläche der Rotorwelle 2 aufgedrückt wird. Die Dichtlippen 61 bzw.62 sind derart in axialem Abstand angeordnet und als Teile der Wellendichtung 6 geformt, daß zwischen ihnen ein Schmierstoff-Depot 63 entsteht, das ein Schmiermittel zur Dauerschmierung der Wellenlagerung bzw. der Dichtlippen 616 is received in such a way that it is held in a form-fitting manner by the pressure of the cap with a receptacle 64 on the gearbox housing part side and is pressed with its first sealing lip 71 or its second sealing lip 62 on the one hand by an axial pressure of the cap 4, e.g. by the clamping bracket 41 or an axial pull on the rotor shaft 2 or by an overpressure in the gearbox housing part 3 or a negative pressure in the motor housing part 1 onto the surface of the rotor shaft 2. The sealing lips 61 and 62 are arranged at an axial distance and shaped as parts of the shaft seal 6 in such a way that a lubricant depot 63 is created between them, which contains a lubricant for the permanent lubrication of the shaft bearing or the sealing lips 61

bzw. 62 aufnehmen kann.
15or 62.
15

Durch die erfindungsgemäße Wellendichtung können sowohl die elektrischen Bauteile im Motorgehäuseteil als auch sämtliche Lager der Rotorwelle feuchtigkeitsdicht nach außen abgeschlossen werden, so daß auf eine komplette Abdichtung der gesamten Motor-Getriebe-Einheit mit mehreren, an verschiedenen Stellen am Getriebegehäuseteil anzubringenden Dichtungen vorteilhafterweise verzichtet werden kann; dementsprechend ist z.B. gemäß FIG 1 auf eine Abdichtung des eingehenden bzw. abgehenden Seizuges 7 bzw. 8 relativ zu ihrer jeweiligen Seilführung 32 bzw.33 am Getriebegehäuseteil 3 verzichtet.The shaft seal according to the invention allows both the electrical components in the motor housing part and all bearings of the rotor shaft to be sealed against moisture from the outside, so that a complete sealing of the entire motor-gear unit with several seals to be attached at different points on the gear housing part can advantageously be dispensed with; accordingly, for example, according to FIG. 1, a sealing of the incoming and outgoing cable 7 and 8 relative to their respective cable guide 32 and 33 on the gear housing part 3 is dispensed with.

Um trotz des Verzichtes auf eine äußere Abdichtung des Getriebegehäuseteils 3 einen zu hohen Getriebeverschleiß vermeiden zu können, ist erfindungsgemäß unter Verzicht auf eine äußere Beigabe von, u.U. durch eindringende Feuchtigkeit auswaschbarem Schmierfett, bei einer üblicherweise ausIn order to avoid excessive gear wear despite the absence of an external seal on the gear housing part 3, the invention provides for the absence of an external addition of lubricating grease, which may be washed out by moisture penetrating it, in a seal usually made of

92 G 3 11 8 DE92 G 3 11 8 EN

Stahl bestehenden Rotorwelle 2 ein Schneckenrad 31 aus POM-Kunststoff mit einer Beigabe von gleitmodifiziertem POM-Kunststoff vorgesehen; bei einem Beimischungsverhältnis von 20%-50% kann je nach dem jeweiligen Steigungsverhältnis der Schneckenwelle 23 ein Reibwert von dem Schneckenrad 31 gegenüber der Schneckenwelle 23 erreicht werden, der auch bei langen Betriebsstandzeiten eine sichere Selbsthemmung im Sinne eine unerwünschten Offnungsbewegung, z.B. des Fensters eines Kraftfahrzeuges , mit einer Bewegung des Schneckenrades 31 entgegen seiner motorseitigen Antriebsrichtung gewährleistet. A worm gear 31 made of POM plastic with an addition of slip-modified POM plastic is provided on the rotor shaft 2 made of steel; with an admixture ratio of 20%-50%, depending on the respective pitch ratio of the worm shaft 23, a friction value of the worm gear 31 can be achieved against the worm shaft 23, which ensures reliable self-locking even during long periods of downtime in the sense of an undesirable opening movement, e.g. of the window of a motor vehicle, with a movement of the worm gear 31 against its motor-side drive direction.

Die erfindungsgemäße Ausführung des Schneckenrades 31 als einziges Mittel zur Selbsthemmung in einem hier angesprochenen Anwendungsfall kann auch im Rahmen der Erfindung Anwendung finden, unabhängig vom Vorhandensein spezieller Abdichtungen des Getriebegehäuseteils.The inventive design of the worm wheel 31 as the only means for self-locking in an application discussed here can also be used within the scope of the invention, regardless of the presence of special seals on the gear housing part.

Claims (7)

92 G 3 1 1 8 DE Schutzansprüche92 G 3 1 1 8 DE Protection claims 1. Kraftfahrzeug-Getriebemotorantrieb, insbesondere Fensterheberantrieb, mit einem Schneckengetriebe, bestehend aus einer Schneckenwelle (23) auf einer in einen Getriebegehäuseteil (3) aus einem angeflanschten Motorgehäuseteil (1) eines Elektromotors verlängerten Rotorwelle (2) und einem damit kämmenden, in dem Getriebegehäuseteil (3) gelagerten Schneckenrad (31), gekennzeichnet durch ein mit einer Stahl-Schneckenwelle (23) kämmenden Schneckenrad (31) aus POM-Kunststoff mit einem beigemischten gleitmodifizierten POM-Kunststoff.1. Motor vehicle geared motor drive, in particular window lifter drive, with a worm gear, consisting of a worm shaft (23) on a rotor shaft (2) extended into a gear housing part (3) from a flanged motor housing part (1) of an electric motor and a worm wheel (31) meshing therewith and mounted in the gear housing part (3), characterized by a worm wheel (31) made of POM plastic with a sliding-modified POM plastic mixed in, meshing with a steel worm shaft (23). 2. Kraftfahrzeug-Getriebemotorantrieb nach Anspruch 1,2. Motor vehicle gear motor drive according to claim 1, gekennzeichnet durch einen von einer äußeren Fettmittelbeigabe freien selbstschmierenden Getriebeantrieb zwischen der Schneckenwelle (23) und dem Schneckenrad (31).characterized by a self-lubricating gear drive, free from the addition of external grease, between the worm shaft (23) and the worm wheel (31). 3. Kraftfahrzeug-Getriebemotorantrieb nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Beimischung des gleitmodifizierten POM-Kunststoffs im Sinne eines selbsthemmenden Reibwerts zwischen dem Schneckenrad (31) und der Schneckenwelle (23).3. Motor vehicle gear motor drive according to claim 2, characterized by an admixture of the slip-modified POM plastic in the sense of a self-locking friction coefficient between the worm wheel (31) and the worm shaft (23). 4. Kraftfahrzeug-Getriebemotorantrieb nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Beimischung des gleitmodifizierten POM-Kunststoffs mit einem Anteil zwischen ca. 20 %-50 % in Abhängigkeit von der Steigungsauslegung der Schneckenwelle (23) bzw. dem gewünschten selbsthemmenden Reibwert.4. Motor vehicle gear motor drive according to claim 3, characterized by an admixture of the slip-modified POM plastic with a proportion between approximately 20%-50% depending on the pitch design of the worm shaft (23) or the desired self-locking friction coefficient. 32 G 3 1 1 8OE32 G 3 1 1 8 OE 5. Kraftfahrzeug-Getriebemotorantrieb nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Schneckenrad5. Motor vehicle gear motor drive according to claim 6, characterized by a worm wheel (31) aus Delrin 100 oder Delrin 500 mit einer Beimischung von gleitmodifiziertem Delrin 100 CL oder Delrin 500 CL.(31) made of Delrin 100 or Delrin 500 with an admixture of slip-modified Delrin 100 CL or Delrin 500 CL. 6. Kraftfahrzeug-Getriebemotorantrieb nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch einen nach außen feuchtigkeitsdichtungslosen Getriebegehäuseteil (3).6. Motor vehicle gear motor drive according to one of claims 1-5, characterized by a gear housing part (3) which is not sealed against moisture on the outside. 7. Kraftfahrzeug-Getriebemotorantrieb mit einer Kalottenlagerung der Schneckenwelle (23) im Verbindungsbereich zwischen dem Getriebegehäuseteil (3) und dem Motorgehäuseteil (1) nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet durch eine getriebegehäuseteilseitig vor der Kalotte (4) in der Kalottenaufnahme (32) mitgehalterten und durch die Kalotte (4) dichtend gegen die Kalottenaufnahme7. Motor vehicle gear motor drive with a spherical bearing of the worm shaft (23) in the connection area between the gear housing part (3) and the motor housing part (1) according to one of claims 1-6, characterized by a bearing which is held in the spherical seat (32) in front of the spherical seat (4) on the gear housing part side and sealed by the spherical seat (4) against the spherical seat (32) bzw. die Rotorwelle (2) angedrückten einstückigen Doppellippen-Dichtung (6) mit zumindest zwei axial in Abstand hintereinander dichtend auf der Rotorwelle (2) aufliegenden Dichtlippen (61 bzw.62) und einem zwischenliegenden Schmierstoff-Depot (63).(32) or the rotor shaft (2) pressed onto a one-piece double-lip seal (6) with at least two sealing lips (61 or 62) resting axially one behind the other on the rotor shaft (2) and a lubricant reservoir (63) located therebetween.
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