專利名稱：軸承裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種如權利要求1前序部分所述的軸承裝置。
技術背景在本發明的意義上，用于車輛功能元件的輔助電動驅動器尤其是指風檔刮 水器或者風檔刮水器設備的驅動器，但也指用于開啟和關閉車窗、滑動車頂或 者折疊或者打開車輛鏡子等的驅動器。尤其是在風檔刮水器的電動驅動器的情況下，已知的是(DE 10117573 ), 為電機的電機軸或者轉子軸提供多處支承，即在電機和齒輪箱體內分別提供第 一或者主軸承，并且為背對電機的軸端提供形成附加支承的軸承裝置。對于此 種軸承裝置，齒輪箱體具有朝向齒輪箱外側開口的腔室，所述軸端從齒輪箱體 的內部空間穿過開口到達此腔室，在該腔室內為支承軸端而設有封閉了腔室開 口側的軸承套筒，在應用硬化或者固化的固定或者填充物將軸承套筒安裝在軸 端上之后，將所述軸承套筒固定在腔室內。可供使用的合適固定或者填充物的特性是，在硬化或固化時，具有相當大 的收縮，這會導致齒輪箱體在軸承區域的密封缺陷。發明內容本發明所要解決的技術問題在于，提出一種性能改進的軸承裝置，尤其是 在齒輪箱體的密封方面的改進。為了實現本發明所要解決的技術問題，構造了根據權利要求1所述的軸承 裝置。在本發明中，利用了固定或者填充材料在硬化或者固化過程中產生的收 縮，從而使由上述材料形成的固定和填充體特別牢固和緊密地與齒輪箱體相連， 也就是通過在腔室中如下地提供至少一個固定和密封表面即，使圍繞該表面 的固定和填充體在收縮時牢固和持久彈性地抵靠于該表面上。在本發明的 一個實施例中，采用兩端開口的套管狀的套筒作為軸承套筒， 使得在腔室中引入固定和填充物時，該固定和填充物也部分地進入軸承套筒內 直至該處的軸端上，從而在該固定和填充物固化時使填充體的伸入軸7fC套筒內 的部分構成對該軸的軸向支7 義。本發明的擴展是從屬權利要求的主題。
以下結合附圖根據實施例對于本發明進行更詳細的說明。在附圖中
圖1示出了根據本發明的在構成了附加支承的軸承裝置區域內的輔助電動 驅動器的齒輪箱體的局部剖面的簡化視圖；圖2示出了圖1中的^L圖，不過是在引入固定和填充物之前； 圖2A顯示了圖2的放大剖視圖；圖3和圖4分別類似于圖l地示出了軸承裝置的其它可能的實施例；圖4A示出了圖4的放大剖視圖，但是沒有填充體；圖5類似于圖l地示出了軸承裝置的其它可能的實施例；圖6至圖9示出了本發明的應用了止動盤的其它實施例。
具體實施方式
在圖1至圖3中，齒輪箱體是輔助電機的齒輪箱體，例如風檔刮水器驅動 器的齒輪箱體。電機軸或者轉子軸4的一部分長度容納在由蓋2封閉的齒輪箱 體4的內部腔室3內。在圖1至圖3中未示出的用法蘭連接至齒輪箱體1的電 機殼體的內部以及齒輪箱體1中(例如在與電機殼體相連接的區域內)，軸4 由未示出的兩個主軸承(例如球軸承)支承，使得在將電機安裝在齒輪箱體1 上后，已經通過兩個主軸承實現了轉子軸4與其軸線WA的必要對準。在內部 腔室3中，轉子軸4具有與未示出的蝸輪相互作用的蝸桿4.1，所述蝸輪位于同 樣未示出的支承于齒輪箱體1內的齒輪的輸出軸上。圖1所示的轉子軸4的背對電機的自由軸端4.2支承在形成附加支承軸承 的軸承裝置5內。為此，軸端4.2穿過其截面略大于軸端4.2的外截面的殼體開 口或者通孔6而伸入容積相對較大的構成于齒輪箱體1內且朝向齒輪箱體外表 面開口的腔室7,在該齒輪箱體內，兩端開口且由適合于軸承套筒的材料(例如金屬)制成的套管狀軸承套筒8設置于軸端4.2上。腔室7完全由合適的、 硬化的固定或者填充物(例如合適的熱塑性塑料)填滿。這些填充物在硬化或 者固化后形成嵌入物或者固定或者填充體9，借助所述嵌入物或者固定或者填 充體9不僅將設置于軸端4.2上的軸承套筒8固定至齒輪箱體1，而且也使齒輪 箱體1由在軸承裝置5的區域內的完全水密密封封閉。在圖1和圖2中示出的實施例中，腔室7以如下方式形成首先在軸線 WA的方向上構造連接在通孔6上的同心圍繞軸線WA的圓筒形或者大致圓筒 形的部分7.1，然后在后者上同樣地連接圓筒形或者大致為圓筒形的部分7.2以 及錐形展寬部分7.3,其中，展寬部分7.3構成腔室7在齒輪箱體1的外表面上 的開口。部分7.1的直徑大于通孔6的直徑，并且也大于軸承套筒8的外徑。 此外，部分7.1的軸向長度大于軸承套筒8的軸向長度。部分7.2的直徑大于部 分7.1的直徑，但同樣部分7.3的軸向長度遠小于部分7.1的軸向長度。在部分7.1與7.2之間形成過渡部分的臺階或者環形區域內，加工出同心 圍繞軸線WA并且沿軸向朝向部分7.2開口的環形槽10,所述環形槽以其靠近 軸線WA的一側形成固定和密封面10.1 (圖2A)，在下文中還將對此做更詳細 的描述。此外，通到腔室7的部分7.1內的通道11設置于齒輪箱體1上，該通 道的縱向延伸位于軸線WA的徑向，并且該通道在齒輪箱體1的由蓋2封閉的 一側開口 。在安裝該驅動器的過程中，首先將預裝有轉子軸4的電機連接至齒輪箱體 l,使得轉子軸4通過其軸線WA以必要的方式對準的兩個主軸承設置在齒輪箱 體1內。將軸端4.2穿過通孔6,隨后從腔室7的開口側安裝軸承套筒8,這由 于部分7.1的比軸承套筒8外徑更大的直徑以及通過腔室7在齒輪箱體1的外 側的較大開口截面而能夠容易地實現。這樣地安裝軸承套筒8,使得該軸承套 筒以其朝向通孔6的端面密封地抵靠在構成在通孔6與腔室7之間的過渡部分 上的環形法蘭盤12,使得通孔6相對于腔室7的內部密封。由此，獲得了圖2 所示的安裝狀態。隨后，腔室7、環形槽10和通道11由構成填充體9的填料完全填滿，更 確切的說，例如通過使用合適的注模工具進行填充。由于在硬化或者固化過程 中發生收縮，填料本身在腔室7的內表面上特別牢固和緊密地沉積在環形槽10 的靠近軸線WA的內表面上，使得腔室7的內表面與填充體9之間的過渡部分在腔室7的開口側與通孔6之間密封地、尤其是不透水地封閉。由圖2A可知， 環形槽IO的靠近軸線WA的內表面大體上構成固定或密封面10.1。利用通道11和容納在該通道內的部分硬化填料，填充體9與嵌入該填充 體內的軸承套筒8抗扭地保持在齒輪箱體1內。此外，由于實施例中的軸承套 筒8兩端開口，因而填料能夠穿過開口端并抵達軸端4.2的懸空設置在軸承套 筒8內的表面，使得轉子軸4在填料硬化后也能夠在軸承套筒內獲得軸向支承。圖3表示了一個實施例，其與圖1和2中的實施例的不同之處僅在于，腔 室7在其內表面上成型，更準確而言，在該實施例中是在部分7.1的內表面上 成型，例如設有螺紋部分13,以便在填充體9上實現附加的固定。圖4示出了輔助電動驅動器的齒輪箱體la的簡化視圖，該齒輪箱體具有蓋 2a和用于轉子軸4的軸端4.2的軸承裝置5a。在此實施例中，軸端4.2還穿過 通孔6進入形成于殼體部分14上的對應腔室15并在該處支承在軸承套筒8內， 所述軸承套筒本身由完全填滿腔室15的填充體9a固定。在此實施例中這樣地 設計開口于殼體外側的腔室15,使得該腔室在軸線WA的方向上跟在通孔6之 后，首先是略呈截錐體形的朝向腔室15的開口端增大的部分15.1，隨后接著限 制展寬并構成腔室15的開口的部分15.2。該部分15.1的內徑依次大于兩端開 口的軸承套筒8的外徑，并且也顯著大于通孔6的直徑。在構成在通孔與部分 15.1之間的過渡部分形成的環形區域16,環形地圍繞軸線WA并設在垂直于該 軸線的平面上的環形面16^L引入到同心地環繞軸線WA并朝向腔室15開口的 凹槽17內，確切地說如下即使軸承套筒8在端面側密封地靠在環形面16上 時，環形槽17仍朝向腔室15開口 (圖4A)。在此實施例中，再次設有通到腔 室15內的通道18。在將未在圖中示出的具有轉子軸4的電機安裝在齒輪箱體la上之后，軸 承套筒8安裝在穿過通孔6進入腔室15內的軸端4.2上，確切地說如下該軸 承套筒的端面側靠在環形面16上并密封通往腔室15的通孔6。隨后，用形成 填充體9a的填料(例如熱塑性填料)填充腔室15的內部空間，包括凹槽17 和通道18在內。在填料硬化后，在凹槽17內側的環形側面的區域內能夠在填充體9a與齒 輪箱體la之間獲得堅固的并起密封作用的過渡，確切地說如下通過構成填充 體9a的材料的收縮獲得上述堅固且起密封作用的過渡。在此，凹槽17內側的環形側面構成了在圖4A中更好地示出的固定或密封面17.1。通過填充體9容 納在通道18中的部分，填充體附加地抗扭地固定在腔室15內。此外，填充體 9a還在軸承套筒8內構成對軸端4.2的軸向支承，確切地說是通過在那里滲入 的填充物構成對軸端4.2的軸向支承。圖5示出了另一種實施形式，其與圖4中的實施例的不同之處基本上僅在 于，腔室15的內表面在部分15.1的部分區域內成型或設有螺紋部分19,以便 由此實現對填充體9a的附加固定。圖6至圖9所示實施例基本上對應于圖3所示實施例及有關的說明部分， 還在更廣的范圍內也對應于圖1、圖2和圖2A所示實施例以及有關的描述。因 而，也為圖6至圖9中相同的或等價的部件和細節使用相同的附圖標記。為了 避免重復，對于此實施例的描述主要涉及與其它實施例之間的差異。在圖6至圖9中的實施例的基本差異在于，在此，在軸承套筒8內，在軸 端4.2的端面側4.3與突伸到軸承套筒8內的填充體9的部分9.1之間設有止動 盤20。止動盤20—般由金屬制成，其中，優選的是鋼。在具有特定要求的情 況下，止動盤也可以由陶瓷制成。在軸承裝置5內，該止動盤20無間隙地抵靠 在軸端4.2的端面側4.3并且本身由填充體9的伸入軸承套筒8內的部分9.1支 承。通過注入填充體9，除了可靠地固定軸承套筒8以及形成軸承裝置5的防 水密封之外，此種措施還能夠使得轉子軸在軸向上被無間隙地保持以及另 一方 面使得在此軸向支承上的轉子軸4低摩擦地運轉。如果軸端4.2的端側面4.3 和/或止動盤20被設計為相互點狀地抵靠，那么在轉子軸4轉動時，在端側面 4.3與止動盤20之間發生的摩擦能夠進一步地減小。此外，軸端9.1的端側面 4.3優選形成為凸形的，其中，首先是具有球狀或者球截體形狀的設計。可選擇 性的或者另外，止動盤20可以具有朝向端側面4.3凸的形狀。在圖7中示出了軸承套筒8的預先安裝狀態。止動盤20被壓入軸承套筒8 背對軸端4.2的端側面4.3的端部，使得該止動盤在軸承套筒8的內側張緊。軸 承套筒8被進一步沿軸向推向軸端4.2,直到如圖8和圖9所示出的那樣以其端 側面的內部靠在圍繞通孔6的環形面12上。止動盤20被一個克服軸承套筒8 內止動盤張力的力F沿軸向向內推壓，直至靠在軸端4.2的端側面4.3上。止動 盤20此刻用來推壓端側面的力K也消除了轉子軸的軸向間隙。在此階段，填 料以在另一個實施例中已描述過的方式注入腔室7中，使得在填料固化后，已經描述過且在圖6中示出的填充體9具有伸入軸承套筒8內的部分9.1。特別值得注意的是以下事實，在同 一軸承裝置中可以設置數個固定面和密 封面，在上述固定面和密封面上，填充材料通過固化或者硬化密封地收縮。尤 其是根據圖1、圖2和圖2A中示出的實施例的固定或密封面以及根據圖4和圖 4A中示出的實施例的固定或密封面能夠在同 一軸承位置上實現。基于實施例對于本發明進行了說明。應當認識到在不脫離本發明的構思 的情況下，可以進行多種的修改和變化。因此，在上文中假定固定物或者填充物為熱塑性塑料。原則上也可以使用 其它種類的材料，例如非熱塑性塑料或者低熔點金屬合金。附圖標記列表1、 la齒輪箱體2、 2a3齒輪箱體內部空間4轉子軸4.1轉子軸上的蝸桿4.2壽由^4.3端面5、 5a軸承裝置6通孑L7腔室7.1、 7.2、 7.3腔室7的部分8軸承套筒9、 9a填充體9.1部分10環形槽10.1固定或密封面11通道12環形區域或凸緣13螺紋部分14殼體la部分15腔室15.1、 15.2腔室部分16環形區域或凸緣17環形槽17.1固定或密封面18通道19螺紋部分20止動盤F力WA轉子軸線
權利要求
1.一種用于車輛輔助電動驅動器的軸(4)、尤其是轉子軸的軸承裝置，其中，所述軸(4)具有軸端(4.2)，該軸端穿過殼體開口或者通孔(6)進入形成于齒輪箱體(1，1a)上的腔室(7，15)，并在該齒輪箱體內支承在軸承套筒(8)內，所述軸承套筒(8)的端側抵靠在圍繞所述通孔(6)的表面，并且其中，所述軸承套筒(8)通過由硬化后的填料制成的向外密封所述腔室(7，15)的固定或者填充體(9，9a)固定于所述腔室(7，15)內，其特征在于，所述腔室(7，15)設有至少一個圍繞所述軸(4)的軸線(WA)的固定或密封面(10.1，17.1)，所述填充體(9，9a)由于填料在硬化過程中的收縮而受壓抵靠在所述固定或密封面(10.1，17.1)上。
2. 根據權利要求1所述的軸承裝置，其特征在于，所述固定或密封面(10.1, 17.1)是背對所述軸(4)的軸線(WA)的表面。
3. 根據權利要求1或者2所述的軸承布置，其特征在于，所述至少一個固 定和密封面(10.1, 17.1)被設置于所述填充體(9， 9a)與所述腔室(7, 15) 的內表面之間的過渡部分上，更準確的說，是設置于所述腔室(7， 15)的開口 側與所述通孔(6)之間的過渡部分中。
4. 根據上述權利要求中任一項所述的軸承裝置，其特征在于，所述固定和 密封面(10.1， 17.1)同心地的或者近似/大致同心地圍繞著所述軸線(WA)。
5. 根據上述權利要求其中之一的軸承裝置，其特征在于，所述腔室(7, 15)具有至少兩個直徑不同且在所述軸線(WA)的方向上彼此鄰接的部分(7.1, 7.2， 7.3; 15.1， 15.2)。
6. 根據上述權利要求中任一項所述的軸承裝置，其特征在于，所述固定或 者封閉面(10.1, 17.1)由圍繞所述軸線(WA)的凹槽(10， 17)的徑向內側 表面形成。
7. 根據權利要求6所述的軸承裝置，其特征在于，形成所述固定或密封面 (10,1)的所述凹槽(10);故設在所述腔室(7)的兩部分(7.1, 7.2)之間的過渡部分上。
8. 根據上述權利要求中任一項所述的軸承裝置，其特征在于，形成所述固 定或密封面(17.1 )的凹槽(17)被設在圍繞所述通孔(6)的表面(16)上。
9. 根據上述權利要求中任一項所述的軸承裝置,其特征在于，所述的腔室(7， 15)至少在其一部分內表面上被成型加工，尤其是設有至少一個螺紋部分 (13, 19)。
10. 根據上述權利要求中任一項所述的軸承裝置，其特征在于，設有從側 面通入所述腔室(7， 15)內并同時由形成所述填充體(9， 9a)的填料填充的 至少一個通道(11, 18)。
11. 根據權利要求10所迷的軸承裝置，其特征在于，所迷至少一個通道 (11， 18)相對于所述軸線(WA)徑向地或者近似徑向地通入所述腔室(7,15)內。
12. 根據權利要求10或者11所述的軸承裝置，其特征在于，所述通道(11 ) 開口朝向所述齒輪箱體(1)的由蓋(2)封閉的一側。
13. 根據上述權利要求中任一項所述的軸承裝置，其特征在于，所述腔室 (7， 15)具有朝向開口側逐漸增大的截面。
14. 根據權利要求13所述的軸承裝置，其特征在于，所述腔室(7, 15) 朝向或者在其開口側呈漏斗狀或者截錐狀展寬。
15. 根據上述權利要求中任一項所述的軸承裝置，其特征在于，所述腔室 (7, 15 )由至少一個同心地圍繞所述軸線(WA)的柱狀或者截錐體狀部分(7.1,7.2, 7.3; 15.1, 15.2)構成。
16. 根據上述權利要求中任一項所述軸承裝置，其特征在于，所述軸承套 筒(8)被設計為兩端開口的套筒，并且所迷填充體(9, 9a)的一部分伸入所 述軸承套筒(8)的背對所述開口 (6)的端部，并在那里形成對所述軸(4)的 軸向支承。
17. 根據權利要求16所述的軸承裝置，在所述軸承套筒(8)內將止動盤 (20)設在所述軸端(4.2)的端側面與所述填充體(9, 9a)的伸入所述軸承套筒(8)內的部分(9.1)之間。
18. 根據權利要求17所述的軸承裝置，其特征在于，由所迷填充體(9, 9a)的伸入所述軸承套筒(8)內的部分支承的所述止動盤(20)無間隙地抵靠 在所述軸端(4.2)的端側面(4.3)上。
19. 根據權利要求17或18所述的軸承裝置，其特征在于，所述軸端(4.2) 和/或所述止動盤(20)的位于所述軸承套筒(8)內的端側面(4.3)被設計為 相亙以點狀抵靠在所述止動盤(20)上。
20. 根據權利要求19所述的軸承裝置，其特征在于，所述軸端(4.2)的 端側面(4.3)是凸的，優選呈球狀或者截球體狀。
21. 根據權利要求17所述的軸承裝置，其特征在于，所述止動盤(20)在 預安裝步驟中這樣地張緊保持在所述軸承套筒(8)的內側，使得在所述軸承裝 置安裝的過程中，或者通過所述軸承裝置安裝，所述止動盤(20)能夠為消除 所述所述轉子軸(4)的軸向間隙而在軸向上移動。
22. 根據權利要求17-21中任一項所述的軸承裝置，所述止動盤(20)由 金屬或者陶瓷制成。
23. 根據權利要求1-15中任一項所述的軸承裝置，其特征在于，所述軸承 套筒(8)被設計為一側開口的套筒。
24. 根據上述權利要求中任一項所述的軸承裝置，其特征在于，形成所述 填充體(9， 9a)的所述填料是塑料，尤其是熱塑性塑料。
25. 根據上述權利要求中任一項所述的軸承裝置，其特征在于，形成所述 填充體(9， 9a)的所述填料是低熔點金屬合金。
全文摘要
本發明涉及一種用于車輛輔助電動驅動器的轉子軸的軸承裝置，其中所述軸的一個軸端穿過一個通孔進入形成于齒輪箱體上的腔室，并在該處支承于軸承套筒(8)上。所述腔室中設有由硬化填料制成的固定或者填充體，該固定或者填充體固定所述軸承套筒并相對于外界密封所述腔室。
文檔編號H02K5/167GK101218732SQ200680023889
公開日2008年7月9日 申請日期2006年6月29日 優先權日2005年6月29日
發明者克里斯托夫·休伯杰, 沃納·哈特曼, 西格弗里德·斯蒂芬尼, 馬丁·韋爾霍伊澤 申請人:法雷奧系統公司