專利名稱：軸承上支撐軸的方法和軸承裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在軸承上支撐軸的方法，例如用于車輛的電動輔助驅動
裝置齒輪的輸出軸，比如除了根據權利要求14通稱的軸承裝置之外的，根
據權利要求1通稱的電動風擋雨刷驅動裝置。
背景技術：
已知一種用于車輛的電動輔助驅動裝置的輸出軸的軸承裝置，即用于風
擋雨刷驅動裝置的渦輪輸出軸。(DE4419769A1 )。為了將輸出軸的軸線或者 設置在輸出軸上的渦輪與另 一個齒輪部件的軸線對準，即與渦輪的蝸桿對 準，軸承裝置基本由偏心襯套形成，該偏心襯套具有軸承鉆孔以便支撐輸出
軸并且通過壓入配合固定在軸承外罩或者軸承外罩單元的安裝孔中。對準通 過在外罩單元的安裝孔中旋轉偏心襯套完成。為了確保生產過程中偏心襯套
在外罩單元的安裝孔中的預定終止位置，偏心襯套在一端具有突出法蘭，該 法蘭與外罩單元的內表面相對。只要由于偏心襯套上的附加法蘭，已知軸承 裝置相對就要精加工。另一個缺點是，輸出軸或者設置在該軸上的渦輪與其 它與渦輪結合動作的齒輪部件(蝸桿)的對準僅僅在偏心襯套已經完全插入 外罩單元的安裝孔中時才可能實現，即需要一個相當大的轉動力矩以在對準 過程中旋轉偏心襯套。
也已知一種用于電動風擋雨刷驅動裝置的渦輪的輸出軸的軸承上對準 支撐的方法(WO 94/05533 )，其中(方法)，在對準軸后，形成在后者和軸 承體之間的環形間隙被注入塑料材料，該塑料材料一旦變硬將形成用于軸的 支撐襯套。
此外，也已知用于車輛的電動輔助驅動裝置的渦輪的輸出軸的軸承裝置 (DE2241221A1 )，其中偏心襯套輪流用作軸的支撐襯套，該軸做為可旋轉 部件設置在外罩單元的安裝孔中以用于輸出軸和設置在后者上的渦輪的對 準并且該軸在對準后用帽狀鎖合元件固定以防止另外的旋轉。這個設計也需 要精加工。
發明內容
本發明的目的是公開一種在用于電動輔助驅動裝置的齒輪軸的軸承上 獲得支撐的方法，特別是用于支撐這樣的齒輪的輸出軸，該方法可靠地利用 廉價的部件可以實現并提供軸的簡單對準。為了完成這個任務，開發了一種 根據權利要求1的方法。權利要求14的主題就是一個軸承裝置。
本發明的其它改進是從屬權利要求的主體。本發明將基于多個不同實施 例的示例進4亍更詳細的說明。
圖1示出了電動輔助驅動裝置的齒輪外罩的外罩單元的透視圖，該圖的 形式為風擋雨刷驅動裝置與支撐在外罩單元中并在該設計的軸承外罩中的
輸出軸一起；
圖2示出了用于輸出軸的軸承裝置的區域中通過齒輪外罩的部分截面的 放大視圖3和4示出了用于支撐輸出軸的軸承和偏心襯套的側視圖和頂視圖； 圖5和6示出了在輸出軸與偏心軸承承窩對準過程中并在外罩單元中軸
承承窩的最終裝配后與圖2類似的視圖7和8分別示出了圖5和6的軸承裝置的偏心襯套的透視圖和不同的
視圖9示出了與圖2類似的另一個可能實施例的視圖10和11示出了圖9中軸承裝置的偏心襯套的透視圖和不同的視圖。
具體實施例方式
在圖中，1是用于車輛的電動輔助驅動裝置的渦輪齒輪的齒輪外罩的外 罩單元，即例如用注射成型金屬制造的風擋雨刷驅動裝置。在外罩單元l中 或者在成型的中空銷釘狀軸承外罩或者在圖1中突出到外罩單元1的上部外 側的部件2中是輸出軸3，該輸出軸由軸承裝置4可旋轉地支撐并且確實以 這樣的方式輸出軸3以部分3.1從齒輪外罩突出并且實際上用于與雨刷單元 的其它功能性元件的驅動連接件。輸出軸的另一端3.2在齒輪外罩內側支撐 齒輪或者渦輪5。
軸承裝置4由軸承和偏心軸窩或襯套9形成，其在遠離齒輪5的端部上 在其圓柱外部或者圓周表面上設置有三個平面部分和工具咬合表面7，它們 的位置被定向成平行于襯套軸線(圓柱外表面的軸線)并被設置成圍繞該軸 線互相相對偏移90°。偏心襯套6設置有用于軸的軸承鉆孔8，該鉆孔的軸 線雖然平行于襯套軸線取向，但是仍相對于后者稍微偏心設置。
在組裝狀態下，偏心襯套6通過壓入配合保持在適配的，即外罩部分2 的圓柱形鉆孔或者安裝孔(receiving opening ) 9中。支撐襯套6的外表面和
出軸3的共同S走壽爭。
如可以另外從圖2中看出，處于安裝狀態下的偏心襯套在其整個長度上 由安裝孔9所占據并確實以這樣一種方式將其端部面對法蘭或者凹座10上 的齒輪5，所述法蘭或者凹座10設計為使得端部上的安裝孔9面對齒輪5 并因此齒輪外罩的內側具有直徑減小的部分，然而該部分仍大于輸出軸3的 外徑。
由適合的彈性材料例如適合的彈性橡膠材料制成的密封蓋11應用于部 分2的自由端，其外蓋輪ll.l重疊部分2的自由端，并且以內緣11.2和兩 個環形密封唇抵靠輸出軸3的外表面并因此在向外的方向上密封軸承裝置 4,兩個環形密封唇在輸出軸3的軸線方向偏置。
以這樣一種方式進行安裝，即開始時僅〗又以一部分長度，例如偏心襯套 6的整個長度的大約一半或者大約三分之二插入安裝孔9中，并使得輸出軸 3已經安裝在該偏心襯套6中，通過繞其軸線旋轉的偏心襯套6齒輪5安裝 在該軸上，執行輸出軸3的軸線以及因此齒輪5關于另外一個軸的軸線，例
使得在齒輪5和蝸桿或者另一個齒輪部件之間獲得所希望的嚙合。接著，用 合適的工具將偏心襯套6壓入安裝孔9中直到其底面在圖2中與凸緣10抵 靠并通過壓入配合保持在安裝孔9中。密封蓋11應用于隨后的工作狀態中。 軸承裝置4允許簡單而快速的對準輸出軸3的軸線并確實具有廉價而極 其緊湊的結構。特別的，偏心襯套6是簡單的并且是廉價的，其制造成不帶 法蘭。然而，偏心襯套6的確定的軸線位置在壓入安裝孔9中后由于凸緣10 而得到保證。
作為對上述實施例的一個偏離，也可以在其外側表面7上設計具有稍微
截頭圓錐形狀的偏心襯套8并確實以這樣的方式使得其外徑最終具有稍微增
加的工具咬合表面，從而使得在安裝孔9中的壓入或推入配合并由壓入配合 保持之后，僅以部分長度在輸出軸3的軸線的對準過程中插入安裝孔9中的 偏心襯套6可以特別容易旋轉。
圖5-8示出了作為另一種可能實施例的軸承裝置4a,其不同于軸承裝 置4，不同之處在于與偏心襯套6不同的襯套12或軸承或者偏心軸窩以及適 用于部件2中的偏心襯套12的鉆孔或安裝孔13。
輪流形成用于輸出軸3的軸承鉆孔8的偏心襯套12基本由三個部分構 成，所述三個部分在襯套軸線方向互相跟隨并且在相同軸線上互相設置，并 且實際上部段12.1具有更大的圓柱外徑，該部分形成了圖5和6中的偏心襯 套12的外側上端，而部段12.2具有減小的圓柱外徑，該部分形成了圖5和 6中的偏心襯套12的內側下端，以及部段12.3,該部分形成了部段12.1和 12.2之間的過渡并且該部段12.3增加了從部段12.2到部段12.1的偏心襯套 的外徑。軸承鉆孔8的軸線反過來平行于襯套軸線，但是徑向相對于后者稍 微偏移。在部段12.1，偏心襯套12具有三個平面工具咬合表面14，該三個 咬合表面輪流位于平行于偏心襯套12軸線的平面中并設置為在偏心襯套12 的圓周上互相偏離90°。還有如圖7和8所示，各工具咬合表面14也延伸到 部分12.3中并且在本實施例中以這樣一種方式設計成使得它們分別位于距 離襯套軸線一定間隔的位置處，該位置與部段12.2的外部直徑的一半相等。
安裝孔13適合于偏心襯套12的外徑，即在該安裝孔13的軸線方向上 具有三個互相鄰接的部分，即具有較大直徑的上部外側圓柱部段13.1,圖5 和6中的具有較小直徑的下部圓柱部段13.2以及截頭圓錐部分13.3，其在部 段13.1和13.2之間形成過渡。
工具咬合表面14分別終止于距部段12.1的自由端的一定距離處以便在 所述自由端，部段12.1的外表面形成不被工具咬合表面斷開的圓柱環形邊緣 區域15。另外，工具咬合表面設計為使得橋16在圓周方向上各自保持在兩 個連續工具咬合表面14之間。
在安裝過程中，偏心襯套12以部分長度插入且在示出的實施例中大約 以其整個長度的三分之二插入安裝孔13中，因此偏心村套12在安裝孔13 中精確對準而輸出軸3被容納在偏心襯套12中或軸承鉆孔8中。在這種情 況下容納偏心襯套12，其中部段12.1的部分長度在部段13.1中而部段12.2 的部分長度在安裝孔13的部段13.2中。部段12.1從部段13.1突出到使得工 具咬合表面可以接近某一工具的程度。通過旋轉偏心襯套12,輸出軸3以及 因此齒輪相對于另一個齒輪部件對準。 一旦對準成功實現，偏心襯套12利 用適當的擠壓工具被軸向壓入安裝孔13中，因此其通過壓入配合而被保持。
在將偏心襯套12壓入安裝孔13后，圍繞輸出軸3的密封環18插入槽 形延伸部17中，該延伸部在部段12.1的端部具有軸承鉆孔8并開口到該端 部且徑向向內，而且所述密封環隨后由應用到輸出軸3上的墊圈19和軸向 固定該墊圈的固定環20 (比如檔圈)固定。
圖9 _ 11示出了作為另一個可能實施例的軸承裝置4b,其基本與軸承裝 置4a不同，不同之處在于代替偏心襯套12，利用一個也具有用于輸出軸3 的軸承鉆孔8的軸承和偏心軸窩或襯套21，但是該軸承和偏心軸窩或襯套 21設計為在其外表面上的整個長度上為圓柱，即具有三個整合的平面工具咬 合表面22,所述咬合表面的平面平行于偏心襯套21的襯套軸線并圍繞襯套 軸線設置為互相偏離90。。
如圖10和11所示，工具咬合表面22在這個實施例中分別延伸到偏心 襯套21的內端部，但是終止于離開外端的一定距離處，因此與周向區域23 對應的周向區域15導致偏心襯套的外表面23整體上制成圓柱形。在圓周方 向連續的兩個工具咬合表面之間另外形成有與橋24對應的橋16。在位于周 向區域23的端部，軸承鉆孔8也具有用于密封環18的延伸部17。
與安裝孔13或者安裝孔25對應的鉆孔在軸承裝置4b中設計為圓柱形。 為了輸出軸3的軸線對準，偏心襯套21再次僅以其部分長度插入安裝孔25 中。通過利用咬合在工具咬合表面22上的工具旋轉偏心襯套21完成對準。 在對準并將偏心襯套21壓入安裝孔25之后，插入密封環18的伸出部分17 并且后者用墊圈19和固定環20固定。
由于周向區域15和23，安裝孔13和25在將各個偏心襯套12和21壓 入后已經在外罩單元1的外側被密封。
上述本發明基于實施例的示例描述。應當理解，在不背離本發明的基本 概念的情況下，除了所述變化外也可以有很多變化。
附圖標記
1外罩單元
2外罩部分 3輸出軸
3.1、 3.2輸出軸端部
4、 4a、 4b軸承裝置 5齒輪
6軸7fc和偏心^)"套 7工具咬合表面
8軸7 、鉆孔
9外罩部分2中的鉆孔或安裝孔
10凸緣
11密封蓋
11.1外邊緣
11.2內邊緣
12軸7 義和偏心^3"套
12.1、 12.2圓柱形部段
12.3截頭圓錐部段
13外罩部分2中的鉆孔或安裝孔
13.1、 13.2、 13.3開口部分
14工具咬合表面
15周向區域
16橋
17軸承鉆孔的延伸部分 18密封環 19墊圈
20固定環或保持環 21偏心襯套 22工具咬合表面 23周向區域 24橋
25鉆孔或安裝孔
權利要求
1.一種用于支撐軸(3)，例如支撐用于車輛的電動輔助驅動裝置的齒輪的輸出軸的方法，比如軸承外罩(2)中利用形成軸(3)的支撐襯套的偏心襯套(6、12、21)的電動風擋雨刷驅動裝置，利用圍繞偏心襯套軸線旋轉插入軸承外罩(2)的安裝孔(9、13、25)中的所述偏心襯套(6、12、21)，隨后軸(3)相對于至少另外一個齒輪部件對準，偏心襯套通過壓入軸承外罩(2)的安裝孔(9、13、25)而被固定，其特征在于，利用僅僅將偏心襯套(6、12、21)的一部分長度從齒輪外罩外側插入軸承外罩(2)的安裝孔(9、13、25)以及利用將軸(3)安裝在偏心襯套(6、12、21)中來進行軸(3)的對準，偏心襯套(6、12、21)隨后被壓入安裝孔(9、13、25)中用于壓入配合。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，偏心襯套(6、 12、 21) 的對準和旋轉利用配合在工具咬合表面(7、 14、 22)上的工具完成，所述 工具咬合表面設置在從安裝孔(9、 13、 25)凸出的偏心襯套(6、 12、 21) 的部分長度上。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，偏心襯套(6、 12、 21)被壓入外罩單元的安裝孔(9、 13、 25)中，使得其在該安裝孔(9、 13、 25)中的整個長度上被占據。
4. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，將偏心襯套(6、 12、 21)壓入安裝孔(9、 13、 25)中是由形成在該安裝孔(9、 13、 25)中 的止擋(10)所限制的。
5. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在將偏心襯套(6) 壓入后，例如圍繞軸(3)的帽狀的密封件(11)被應用到凸出在齒輪外罩 外側的軸(3)的端部(3.1 )。
6. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在將偏心襯套(12、 21)壓入形成在該偏心襯套(12、 21)的軸承鉆孔(8)中的環形間隙(17) 后，施加至少一個圍繞軸(3)并與該偏心襯套(12、 21 )抵靠的密封件(18)。
7. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，使用了其外側基本 為圓柱形的偏心襯套(6)，該偏心襯套在其端部區域中的圓周表面上有至少 兩個，例如三個工具咬合表面(7)并且該偏心襯套可以通過壓入圓柱形安裝孔(9)固定。
8. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，使用了在襯套軸線 方向上具有多個互相鄰接襯套部段(12.1、 12.2、 12.3)的偏心襯套(12)， 更精確的說具有外表面為圓柱形并且在偏心襯套(12)的一端直徑更大的第 一襯套部段(12.1 )，具有外表面為圓柱形并且在偏心襯套(12)的另一端相 對于第一襯套部段的外徑減小的第二襯套部段(12.2)，還具有形成第一和第 二襯套部段之間過渡的第三襯套部段(12.3)，并且外徑從第一襯套部段(12.1 )到第二襯套部段(12.2)減小，安裝孔(13 )適合于偏心襯套(12) 的形狀并且為了這個目的具有外孔部分(13.1 )，該外孔部分具有圓柱形內表 面并且直徑較大，還具有內孔部分(13.2)，該內孔部分具有圓柱形內表面并 且直徑較小，另外還具有第三孔部分(13.3)，該第三孔部分從第一孔部分到 第二孔部分直徑減小以連接這些孔部分。
9. 根據權利要求8所述的方法，其特征在于，為了對準軸(3),所述偏 心襯套(12)分別以第一部段(12.1 )的部分長度延伸進入第一孔部分(13.1 ) 以及以第二部段(12.2)的部分長度延伸進入第二孔部分(13.2)。
10. 根據上述任意一項權利要求中所述的方法，其特征在于，偏心襯套 (6、 12、 21)的使用，工具咬合表面(7、 14、 22)僅僅延伸在偏心襯套(6、12、 21 )的部分長度上。
11. 根據上述任意一項權利要求中所述的方法，其特征在于，偏心襯套 (6)的使用，工具咬合表面(7)延伸到偏心襯套(6)的第二端。
12. 根據上述任意一項權利要求中所述的方法，其特征在于，偏心襯套 (21)的使用，工具咬合表面(22)延伸到偏心襯套(21)的第一端。
13. 根據上述任意一項權利要求中所述的方法，其特征在于，偏心襯套 (12、 21)的使用，該偏心襯套在對準過程中在其從安裝孔突出的端部的外側區域上形成了連續圓柱形的周向區域(15、 23)。
14. —種用于軸(3)的軸承裝置，例如用在車輛的電動輔助驅動裝置的 齒輪上的輸出軸，比如電動風擋雨刷的驅動裝置，具有設計為偏心襯套(6、 12、 21)的支撐襯套，該偏心襯套用于軸(3)相對于至少另外一個齒輪部 件通過圍繞其偏心軸旋轉的對準并且通過在軸承罩(2)的安裝孔(9、 13、 25)中壓入和壓入配合而固定，其特征在于，偏心襯套(6、 12、 21)設計成不帶法蘭。
15. 根據權利要求14所述的軸承裝置，其特征在于，所述偏心襯套(6、12、 21)在其整個長度上被安裝在安裝孔(9、 13、 25)中。
16. 根據權利要求14或15所述的軸承裝置，其特征在于，在安裝孔(9、13、 25)中設計有限制偏心襯套(6、 12、 21)壓入的止擋(10)。
17. 根據上述任意一項權利要求所述的軸承裝置，其特征在于，在凸出 齒輪罩外側的軸(3)的一端(3.1 )施加有例如圍繞軸(3)的帽形密封件(11 )。
18. 根據上述任意一項權利要求所述的軸承裝置，其特征在于，在偏心 村套(12、 21)的支撐鉆孔(8)中形成有環形間隙(17)，至少施加有一個 圍繞軸(3)并與該偏心襯套(12、 21)抵靠的密封件(18)。
19. 根據上述任意一項權利要求所述的軸承裝置，其特征在于，其外表 面上的圓柱形偏心襯套(6)，該偏心襯套在其圓周表面的一個端部區域具有 至少兩個，例如三個工具咬合表面并通過壓入固定在圓柱形安裝孔(9)中。
20. 根據上述任意一項權利要求所述的軸承裝置，其特征在于，在襯套 軸線方向上包括具有多個鄰接的襯套部段(12.1 、 12.2、 12.3 )的偏心襯套(12 ), 更精確的說具有外表面為圓柱形并且在偏心村套(12)的一端直徑更大的第 一襯套部段(12.1 ),具有外表面為圓柱形并且在偏心襯套(12)的另一端相 對于第一襯套部段的外徑減小的第二襯套部段(12.2),還具有形成第一和第 二襯套部段之間過渡的第三襯套部段(12.3)，并且外徑從第一襯套部段(12.1 )到第二襯套部段(12.2)減小，安裝孔(13 )適合于偏心襯套(12) 的形狀并且為了這個目的具有外孔部分(13.1 ),該外孔部分具有圓柱形內表 面并且直徑較大，還具有內孔部分(13.2)，該內孔部分具有圓柱形內表面并 且直徑較小，還具有第三孔部分(13.3),該第三孔部分從第一孔部分到第二 孔部分直徑減小以連4妻這些孔部分。
21. 根據上述任意一項權利要求所述的軸承裝置，其特征在于，所述偏 心襯套(6、 12、 21)具有用于在其外表面上對準和旋轉的工具咬合表面(7、14、 22)。
22. 根據上述任意一項權利要求所述的軸承裝置，其特征在于，工具咬 合表面(7、 14、 22)分別僅僅在偏心村套(6、 12、 21)的部分長度上延伸。
23. 根據上述任意一項權利要求所述的軸承裝置，其特征在于，所述工 具咬合表面(7)延伸到偏心襯套(6)的第二端。
24. 根據上述任意一項權利要求所述的軸承裝置，其特征在于，所述工具咬合表面(22)延伸到偏心襯套(21)的第一端。
25. 根據上述任意一項權利要求所述的軸承裝置，其特征在于，偏心襯 套(12、 21 )在其一個外端的外表面上具有連續的圓柱形周向區域(15、 23 )。
26. 根據上述任意一項權利要求所述的軸承裝置，其特征在于，所述軸 承罩(2)是齒輪外罩單元(1)的一部分。
全文摘要
本發明涉及一種當在軸承外罩(2)中使用偏心襯套(6)時支撐用于車輛的電動輔助驅動裝置的傳動軸(3)的方法，例如電動雨刷。所述軸(3)通過將偏心襯套(6)繞其軸線旋轉插入軸承外罩(2)的安裝孔(9)中相對于另外一個傳動部件對準。所述偏心襯套(6)然后被壓入安裝孔(9)中從而以壓入配合將其固定。
文檔編號F16C23/10GK101208529SQ200680023092
公開日2008年6月25日 申請日期2006年4月20日 優先權日2005年4月27日
發明者沃納·哈特曼 申請人:法雷奧刮水器系統有限責任公司