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DE102008001041A1 - Shaft device i.e. transmission such as worm gear- transmission, for use in automobile, has magnet arranged such that entire force caused by magnet has portion that acts radial to shaft, where portion increases friction force in bearing - Google Patents

Shaft device i.e. transmission such as worm gear- transmission, for use in automobile, has magnet arranged such that entire force caused by magnet has portion that acts radial to shaft, where portion increases friction force in bearing Download PDF

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DE102008001041A1
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
magnet
magnets
poles
wave device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102008001041A
Other languages
German (de)
Inventor
Markus Riedinger
Fabian Louvel
Andrew Pierson
Daniel Ihle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102008001041A priority Critical patent/DE102008001041A1/en
Publication of DE102008001041A1 publication Critical patent/DE102008001041A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C39/00Relieving load on bearings
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    • F16C39/063Permanent magnets
    • HELECTRICITY
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Abstract

The device (10) has a shaft (20) rotatably supported around an axis of the shaft in a bearing (22), and a magnet (30) movable in a limited area opposite to the bearing. The magnet is arranged in such a manner that the entire force caused by the magnet has a portion that acts radial to the shaft, where the portion increases the friction force in the bearing. A set of magnets are fastened at the shaft and movable in a limited area opposite to the shaft. The magnets are formed as ring or permanent magnets.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Welleneinrichtung, beispielsweise ein Getriebe, die einen Elektromotor oder einen anderen Motor umfasst oder zur Kopplung mit einem Motor ausgebildet ist.The The present invention relates to a wave device, for example a transmission that includes an electric motor or another engine or is designed for coupling to a motor.

Stand der TechnikState of the art

Elektromotoren, Ultraschallmotoren und andere Motoren werden in vielfältiger Weise zur Betätigung, Bewegung oder Einstellung mechanischer Einrichtungen eingesetzt. Um bei hohem oder zumindest ausreichendem Wirkungsgrad, niedrigen Herstellungskosten, möglichst geringen Abmessungen und möglichst großer mechanischer Robustheit die erforderliche Kraft bzw. das erforderliche Drehmoment, den notwendigen Stellweg und die gewünschten Stellzeiten zu realisieren, werden oft ein verhältnismäßig schnell laufender Motor und ein Untersetzungsgetriebe kombiniert. Anwendungsbeispiele in der Automobilindustrie sind Fensterheber, Sitzverstellung und die Verstellung von Lenksäulen, Rückspiegeln, etc.Electric motors, Ultrasonic motors and other engines are becoming more diverse Way to operate, move or adjust mechanical Facilities used. To be high or at least sufficient Efficiency, low production costs, the lowest possible Dimensions and as large as possible mechanical Robustness the required force or torque, the necessary travel and the desired positioning times Realizing it often becomes a relative one fast running engine and a reduction gearbox combined. Application examples in the automotive industry are windows, Seat adjustment and the adjustment of steering columns, rear-view mirrors, Etc.

Bei vielen Anwendungen soll auch ohne eine Leistungsversorgung des Motors sichergestellt sein, dass eine Kraft bzw. ein Drehmoment am Abtrieb des Getriebes keine Verstellung bzw. Bewegung bewirkt. Eine steuerbare Bremsung oder Verriegelung ruft in der Regel zusätzlichen Aufwand für Herstellung, Wartung und Steuerung sowie ein erhöhtes Ausfallrisiko hervor. Aus diesem Grund sind Schneckengetriebe und andere selbsthemmende Getriebe weit verbreitet.at Many applications should also without a power supply to the motor Ensure that a force or torque on the output the transmission causes no adjustment or movement. A controllable Braking or locking usually gets extra Cost of manufacture, maintenance and control and a increased risk of failure. For this reason, worm gears and other self-locking gear widely used.

Die DE 103 45 867 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Verklemmen zweier drehbar gegeneinander gelagerter Teile, bei der mittels eines axialen Magnetfeldes ein Bauteil aus einem magnetostriktiven Werkstoff verformt wird, um Reibschluss zwischen zwei Oberflächen herzustellen.The DE 103 45 867 A1 describes a device for clamping two rotatably mutually supported parts, in which by means of an axial magnetic field, a component of a magnetostrictive material is deformed to produce frictional engagement between two surfaces.

Die in DE 103 24 966 A1 beschreibt ein Getrieberad für ein Getriebe eines Elektromotorischen Antriebs, bei dem zur Erhöhung einer Selbsthemmung des Getriebes eine Verzahnung an einer Position aus einem Material mit erhöhter Haft- und/oder Gleitreibung gebildet ist.In the DE 103 24 966 A1 describes a gear for a transmission of an electric motor drive, in which a toothing is formed at a position of a material with increased static and / or sliding friction to increase a self-locking of the transmission.

Die EP 1 369 319 A2 beschreibt einen Stellmotor für Kraftfahrzeug-Funktionsteile mit einem eine Selbsthemmung aufweisenden Getriebe. Eine Zwischenscheibe des Getriebes weist ein Material mit einem nichtlinearen Reibungskoeffizienten auf.The EP 1 369 319 A2 describes a servomotor for motor vehicle functional parts with a self-locking transmission. An intermediate disc of the transmission has a material with a non-linear coefficient of friction.

Die in DE 101 25 836 A1 beschreibt einen Gleichstrommotor mit Permanentmagneten und einem scheibenförmigen Drehsicherungselement im Magnetfeld der Permanentmagneten des Motors.In the DE 101 25 836 A1 describes a DC motor with permanent magnets and a disc-shaped anti-rotation element in the magnetic field of the permanent magnet of the motor.

Nachteile der genannten herkömmlichen Vorrichtungen bestehen unter anderem in einem erhöhten konstruktiven Aufwand und einer schlechten Anpassbarkeit an die Erfordernisse einer konkreten Anwendung.disadvantage said conventional devices are under other in an increased design effort and a poor adaptability to the requirements of a specific application.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Welleneinrichtung, beispielsweise ein Getriebe, zu schaffen, die eine ungewollte Verstellung erschwert.A Object of the present invention is an improved Shaft device, such as a gearbox, to create the an unwanted adjustment difficult.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird durch Welleneinrichtungen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.These Task is by wave devices according to the solved independent claims.

Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.further developments are indicated in the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Idee, in der Nähe einer Welle einen oder mehrere Magneten so anzuordnen, dass durch Wechselwirkung des oder der Magneten mit der Welle die Welle in zumindest einer Winkelposition gehalten wird, beispielsweise indem eine Reibung zwischen der Welle und einem Lager erhöht wird. Wenn die Welle gleichzeitig die Welle eines Elektromotors ist, ist der Magnet oder sind die Magneten nicht die Statormagneten des Elektromotors, sondern als separate Magneten ausgebildet.The The present invention is based on the idea, in the vicinity a wave one or more magnets to be arranged so that by Interaction of the magnet or magnets with the shaft in the shaft is held at least one angular position, for example by a friction between the shaft and a bearing increases becomes. If the shaft at the same time the shaft of an electric motor is the magnet or are the magnets not the stator magnets of the magnet Electric motor, but designed as a separate magnet.

Ein Vorteil, der zumindest einem Teil der Ausführungsbeispiele gemein ist, besteht darin, dass eine Hemmwirkung, die eine unbeabsichtigte Drehung der Welle unterbindet oder erschwert, unabhängig von einem die Welle antreibenden Motor ausgebildet werden kann. Die vorliegende Erfindung kann deshalb auch verwendet werden, wenn an der Welle beispielsweise kein Elektromotor oder kein Elektromotor mit einem als Permanentmagnet ausgebildeten Statormagneten vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung ist damit beispielsweise auch mit einem Drehstrom- oder Ultraschallmotor oder in einer Konfiguration, bei der die Welle nicht gleichzeitig Welle eines Antriebsmotors ist, verwendbar.One Advantage of at least part of the embodiments is common, is that an inhibitory effect, which is an unintentional Rotation of the shaft prevents or impedes, independently can be formed by a motor driving the shaft. The present invention can therefore also be used when on the shaft, for example, no electric motor or no electric motor provided with a stator magnet designed as a permanent magnet is. The present invention is thus also, for example, with a three-phase or ultrasonic motor or in a configuration, when the shaft is not at the same time shaft of a drive motor is, usable.

Die Welle kann beispielsweise ein Teil eines Schneckenrad-Getriebes oder eines anderen Getriebes sein. Eine durch den oder die Magneten hervorgerufene Hemmung einer Drehung der Welle kann beispielsweise in Zusammenwirken mit einer durch Reibungskräfte in einem Schneckenrad-Getriebe hervorgerufenen Selbsthemmung des Getriebes besonders vorteilhaft zusammenwirken, um gleichzeitig eine ausreichende Hemmwirkung und einen gegenüber herkömmlichen An triebseinrichtungen mit selbsthemmendem Getriebe verbesserten Wirkungsgrad zu erzielen.For example, the shaft may be part of a worm gear or other gearbox. An induced by the magnet or the inhibition of rotation of the shaft, for example, in cooperation with a caused by frictional forces in a worm gear self-locking of the transmission cooperate particularly advantageous at the same time a sufficient inhibitory effect and compared to conventional operating devices with self-locking gear improved efficiency to achieve.

Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Welleneinrichtung ein Lager, eine in dem Lager um ihre Achse drehbar gelagerte Welle und einen oder mehrere erste Magneten, die so angeordnet sind, dass sie gegenüber dem Lager nicht oder zumindest hinsichtlich einer Rotation um die Achse der Welle nur in einem beschränkten Bereich bewegbar sind. Der oder die ersten Magneten sind so angeordnet, dass eine durch den einen oder die mehreren ersten Magneten hervorgerufene Gesamtkraft auf die Welle einen radial zur Welle wirkenden Anteil hat, der eine Reibungskraft in dem Lager vergrößert.at An embodiment comprises a shaft device a bearing, a shaft rotatably mounted in the bearing about its axis and one or more first magnets arranged so that they do not face the camp or at least in terms of a rotation about the axis of the shaft only in a limited Area are movable. The one or more magnets are arranged so that one caused by the one or more first magnets Total force on the shaft a radially acting to the shaft portion has, which increases a frictional force in the bearing.

Die Welle weist beispielsweise ein magnetisierbares oder magnetisiertes Material auf. Alternativ oder zusätzlich können einer oder mehrere zweite Magnete so an der Welle befestigt sein, dass sie gegenüber dieser nicht oder höchstens innerhalb eines beschränkten Winkelbereichs bewegbar sind. Die Pole des oder der ersten Magneten und des oder der zweiten Magneten sind dabei vorteilhaft so angeordnet, dass in einer oder mehreren Winkelpositionen der Welle an einer ersten Seite der Welle jeweils einander anziehende Pole der ersten und zweiten Magneten und an einer zweiten, insbesondere gegenüberliegenden, Seite der Welle jeweils einander abstoßende Pole der ersten und zweiten Magneten einander gegenüberliegen. Anziehende Wechselwirkungen zwischen einem oder mehreren Polen des oder der ersten Magneten und einem oder mehreren Polen des oder der zweiten Magneten auf der ersten Seite und abstoßende Wechselwirkungen zwischen einem oder mehreren Polen des oder der ersten Magneten und einem oder mehreren Polen des oder der zweiten Magneten an der zweiten Seite addieren sich zu einer Gesamtkraft mit einem radial zur Welle wirkenden Anteil. Dieser radiale Anteil erhöht die Wirkung zwischen einander gegenüberliegenden Lagerflächen des Lagers und der darin gelagerten Welle. Diese Wirkung kann vergrößert werden, indem der oder die ersten Magneten möglichst nahe dem Lager angeordnet sind.The Wave has, for example, a magnetizable or magnetized Material on. Alternatively or additionally one or more second magnets so attached to the shaft, that they are not or at the most are movable within a limited angular range. The poles of the first magnet (s) and the second magnet (s) are advantageously arranged so that in one or more Angular positions of the shaft on a first side of the shaft respectively attracting poles of the first and second magnets and on a second, in particular opposite, side of Wave each repulsive poles of the first and second Magnets face each other. Attractive interactions between one or more poles of the first magnet or magnets and one or more poles of the second magnet (s) the first page and repulsive interactions between one or more poles of the first magnet (s) and one or more magnets a plurality of poles of the second magnet or magnets on the second side add up to a total force with a radially acting to the shaft Proportion of. This radial portion increases the effect between opposite bearing surfaces of the bearing and the wave stored in it. This effect can be increased Be as close as possible by the one or more magnets the bearing are arranged.

Bei einer Variante ist ein Schmiermittelfilm zwischen einander gegenüberliegenden Lagerflächen des Lagers und der darin gelagerten Welle angeordnet. Wenn die Welle ruht, verdrängt der radiale Anteil der Gesamtkraft den Schmiermittelfilm lokal soweit (teilweise oder vollständig), dass die Reibung in dem Lager erhöht wird. Wenn die Welle rotiert, werden der Schmiermittelfilm wieder in seiner nominellen Dicke hergestellt und die Reibung im Lager entsprechend reduziert.at a variant is a lubricant film between each other Bearing surfaces of the bearing and the shaft mounted therein arranged. When the shaft rests, displaces the radial portion the total force the lubricant film locally as far (partially or complete) that increases the friction in the bearing becomes. When the shaft rotates, the lubricant film becomes again manufactured in its nominal thickness and the friction in the bearing accordingly reduced.

Ein anderes Ausführungsbeispiel einer Welleneinrichtung umfasst einen Antriebsmotor, ein Lager, einen oder mehrere erste Magneten, eine in dem Lager um ihre Achse drehbar gelagerte Welle und einen oder mehrere von dem Antriebsmotor separate zweite Magneten. Der oder die ersten Magneten sind so angeordnet, dass sie gegenüber dem Lager nicht oder höchstens innerhalb eines beschränkten Bereichs bewegbar sind. Der oder die zweiten Magneten sind so an der Welle angeordnet, dass sie gegenüber der Welle nicht oder höchstens innerhalb eines beschränkten Bereichs bewegbar sind. Pole der ersten und zweiten Magneten sind so angeordnet, dass in zumindest einer Winkelposition der Welle jeweils einander gegenüberliegende Pole der ersten und zweiten Magneten einander anziehen. Der Antriebsmotor ist beispielsweise ein Elektromotor, wobei die Welle gleichzeitig Welle des Elektromotors sein kann.One another embodiment of a shaft device comprises a drive motor, a bearing, one or more first magnets, a rotatably mounted in the bearing about its axis shaft and a or a plurality of separate from the drive motor second magnet. Of the or the first magnets are arranged facing each other the warehouse or at most within a limited Area are movable. The second magnet (s) are on the shaft arranged that they are not facing the shaft or at most within a limited range are movable. Poles of the first and second magnets are arranged that in at least one angular position of the shaft each other opposite poles of the first and second magnets put on each other. The drive motor is for example an electric motor, wherein the shaft can be the shaft of the electric motor at the same time.

Durch die von dem Antriebsmotor separate Ausbildung der ersten und zweiten Magneten kann ein Standard-Antriebsmotor unmodifiziert verwendet werden. Gleichzeitig können die Hemm- bzw. Haltewirkung der ersten und zweiten Magneten in der zumindest einen Winkelposition hinsichtlich der Winkelposition oder der Winkelpositionen, der Anzahl der Winkelpositionen, in denen die Hemm- bzw. Haltewirkung auftritt, und hinsichtlich des Betrags der Hemm- bzw. Haltewirkung unabhängig von dem verwendeten Antriebsmotor ohne weiteres für beliebige Anwendungen optimiert werden.By the separate from the drive motor training of the first and second Magnets, a standard drive motor can be used unmodified. At the same time, the inhibiting or holding effect of the first and second magnets in the at least one angular position with respect to the angular position or positions, the number of angular positions, in which the inhibiting or holding effect occurs, and in terms the amount of inhibitory or holding effect regardless of the drive motor used readily for any Applications are optimized.

Besonders vorteilhaft kann eine Anordnung der Pole der ersten und zweiten Magneten derart sein, dass ein aus der Wechselwirkung einander gegenüberliegender Pole resultierendes Drehmoment bei einer Winkelposition maximal ist, bei der auch ein Rastmoment des Antriebsmotors maximal ist. Das Rastmoment des Antriebsmotors ist das durch die Wechselwirkung zwischen Stator und Rotor des Antriebsmotors ohne Leistungsversorgung auftretende winkelabhängige Drehmoment.Especially Advantageously, an arrangement of the poles of the first and second Be magnet such that one of the interaction of opposing poles resulting torque is at a maximum angular position, in which a cogging torque of the drive motor is maximum. The cogging torque of the drive motor is due to the interaction between the stator and rotor of the drive motor without power supply occurring angle-dependent Torque.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Welleneinrichtung umfasst ein Lager, einen oder mehrere erste Magneten, eine in dem Lager um ihre Achse drehbar gelagerte Welle, die mit einem Antriebsmotor koppelbar, jedoch nicht gleichzeitig die Welle eines Antriebsmotors ist, und einen oder mehrere zweite Magneten. Der eine oder die mehreren ersten Magneten sind gegenüber dem Lager nicht oder höchstens innerhalb eines beschränkten Bereichs bewegbar. Der eine oder die mehreren zweiten Magneten sind gegenüber der Welle nicht oder höchstens innerhalb eines beschränkten Bereichs bewegbar. Die Pole der ersten und zweiten Magneten sind so angeordnet, dass in zumindest einer Winkelposition der Welle jeweils einander gegenüberliegende Pole der ersten und zweiten Magneten einander anziehen.One Another embodiment of a shaft device comprises a bearing, one or more first magnets, one in the bearing about its axis rotatably mounted shaft which can be coupled to a drive motor, but not at the same time is the shaft of a drive motor, and one or more second magnets. The one or more first Magnets are not or at most opposite the bearing movable within a restricted range. The one or the plurality of second magnets are opposite the shaft not or at most within a limited Area movable. The poles of the first and second magnets are arranged so that in at least one angular position of the shaft respectively opposite poles of the first and tighten the second magnet.

Bei den beiden letztgenannten Ausführungsbeispielen sind die ersten und zweiten Magneten bzw. deren Pole beispielsweise so angeordnet, dass eine durch alle erste und zweite Magneten ausgeübte Gesamtkraft auf die Welle in allen Winkelpositionen im Wesentlichen Null ist oder zumindest einen im Wesentlichen verschwindenden radialen Anteil aufweist. Bei allen Ausführungsbeispielen können die ersten und zweiten Magneten jeweils als Ringmagnet und/oder als Permanentmagnet ausgebildet sein.In the two last-mentioned embodiments, the first and second magnets or their poles are arranged, for example, so that one exerted by all the first and second magnets Total force on the shaft in all angular positions is substantially zero or at least has a substantially vanishing radial component. In all embodiments, the first and second magnets may each be formed as a ring magnet and / or as a permanent magnet.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:following Be embodiments of the invention with reference to the accompanying Figures explained in more detail. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Welleneinrichtung; 1 a schematic representation of a shaft device;

2 eine schematische Darstellung eines Teils der in 1 dargestellten Welleneinrichtung; 2 a schematic representation of a part of in 1 Shaft device shown;

3 eine schematische Darstellung einer weiteren Welleneinrichtung; und 3 a schematic representation of another wave device; and

4 eine schematische Darstellung eines Teils einer weiteren Welleneinrichtung. 4 a schematic representation of part of a further shaft device.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Welleneinrichtung 10 mit einem Rotor 12 mit Ankerwicklungen und einem Kommutator 14 auf einer Welle 20. Der Rotor 12 und der Kommutator 14 sind Teile eines Elektromotors, dessen weitere Bestandteile in 1 nicht dargestellt sind. Die Welle 20 ist um ihre Achse drehbar in einem ersten Lager 22 und einem zweiten Lager 24 gelagert. Die Lager 22, 24 weisen in diesem Beispiel je einen Schmiermittelfilm 26 zwischen jeweils einander gegenüberliegenden Lagerflächen der Welle 20 und der Lager 22, 24 auf. An der Welle 20 ist ein Schneckenrad 28 angeordnet, das mit einem in 1 nicht dargestellten weiteren Zahnrad ein Schneckenrad-Getriebe bilden kann. In der Nähe des ersten Lagers 22 ist ein erster Magnet 30 so angeordnet, dass sein Magnetfeld bis zur Welle 20 reicht. Der erste Magnet 30 weist einen der Welle 20 zugewandten Pol 32 auf, der in 1 mit einem „S” gekennzeichnet ist. An einer von der Welle 20 abgewandten Seite weist der erste Magnet 30 einen weiteren Pol auf, der in 1 mit einem „N” gekennzeichnet ist. 1 shows a schematic representation of a wave device 10 with a rotor 12 with armature windings and a commutator 14 on a wave 20 , The rotor 12 and the commutator 14 are parts of an electric motor whose other components are in 1 are not shown. The wave 20 is rotatable about its axis in a first bearing 22 and a second camp 24 stored. Camps 22 . 24 each have a lubricant film in this example 26 between each opposite bearing surfaces of the shaft 20 and the camp 22 . 24 on. At the wave 20 is a worm wheel 28 arranged with an in 1 not shown further gear can form a worm gear. Near the first camp 22 is a first magnet 30 arranged so that its magnetic field up to the shaft 20 enough. The first magnet 30 points one of the shaft 20 facing pole 32 on that in 1 marked with an "S". At one of the wave 20 opposite side has the first magnet 30 another pole on, in 1 marked with an "N".

Als Pole eines Magneten werden in der Regel Bereiche der Oberfläche des Magneten bezeichnet, in denen die magnetische Flussdichte ein globales oder zumindest ein lokales Maximum aufweist. Wenn das Magnetfeld durch Feldlinien dargestellt wird, sind die Pole eines Magneten die Bereiche an der Oberfläche des Magneten mit einer hohen Dichte der Feldlinien. In der Regel wird zwischen Nord- und Südpolen unterschieden, die durch ein „N” bzw. „S” gekennzeichnet sind. Da im vorliegenden Fall ein Pol 32 des ersten Magneten 30 der Welle 20 zugewandt ist, ist die magnetische Flussdichte am Ort der Welle 20 größer als bei einer alternativen Konfiguration, bei der keiner der beiden Pole des Magneten 30 der Welle 20 zugewandt ist.As poles of a magnet areas of the surface of the magnet are usually referred to, in which the magnetic flux density has a global or at least a local maximum. When the magnetic field is represented by field lines, the poles of a magnet are the areas on the surface of the magnet with a high density of field lines. As a rule, a distinction is made between north and south poles, which are identified by an "N" or "S". Since in this case a pole 32 of the first magnet 30 the wave 20 is facing, the magnetic flux density at the location of the shaft 20 larger than in an alternative configuration, where neither of the two poles of the magnet 30 the wave 20 is facing.

Die Welle 20 weist ein magnetisierbares bzw. paramagnetisches Material auf, beispielsweise einen magnetisierbaren Stahl. Im Magnetfeld des ersten Magneten 30 wird das magnetisierbare Material der Welle 20 magnetisiert und von dem ersten Magneten 30 angezogen. Es resultiert eine Kraft auf die Welle 20, die im Wesentlichen radial bzw. senkrecht zur Achse der Welle 20 gerichtet ist. Diese Kraft erhöht an der dem ersten Magneten 30 zugewandten Seite des ersten Lagers 22 die Flächennormalkraft und damit auch die Reibungskraft zwischen einander gegenüberliegenden und nur durch den Schmiermittelfilm 26 getrennten Lagerflächen der Welle 20 und des Lagers 22.The wave 20 has a magnetizable or paramagnetic material, for example a magnetizable steel. In the magnetic field of the first magnet 30 becomes the magnetizable material of the shaft 20 magnetized and from the first magnet 30 dressed. This results in a force on the shaft 20 which are substantially radial or perpendicular to the axis of the shaft 20 is directed. This force increases at the first magnet 30 facing side of the first bearing 22 the surface normal force and thus also the frictional force between each other and only through the lubricant film 26 separate bearing surfaces of the shaft 20 and the camp 22 ,

Diese erhöhte Reibungskraft im ersten Lager 22 reduziert oder verhindert – besonders in Zusammenwirkung mit einem selbsthemmenden Getriebe, wie es durch das Schneckenrad 28 angedeutet ist – im unbestromten Fall bzw. ohne Leistungsversorgung für den durch den Rotor 12 und den Kommutator 14 angedeuteten Elektromotor die Wahrscheinlichkeit, dass ein über das Schneckenrad 28 auf die Welle 20 einwirkendes Drehmoment eine Rotation der Welle 20 zur Folge hat.This increased frictional force in the first bearing 22 reduced or prevented - especially in conjunction with a self-locking gear, as by the worm wheel 28 is indicated - in the de-energized case or without power supply for by the rotor 12 and the commutator 14 indicated electric motor the likelihood that one over the worm wheel 28 on the wave 20 acting torque is a rotation of the shaft 20 entails.

Wenn die Welle 20, angetrieben durch den Elektromotor, der durch den Rotor 12 den Kommutator 14 angedeutet ist, rotiert, können die Flächennormalkraft und die Reibungskraft im Lager 22 gegenüber dem Fall der ruhenden Welle 20 durch verschiedene Effekte reduziert werden. Dazu kann neben der Massenträgheit der Welle 20 beitragen, dass das Material der Welle 20 nicht beliebig schnell magnetisierbar bzw. ummagnetisierbar ist. Mit steigender Rotationsfrequenz sinken deshalb die effektive Magnetisierung der Welle 20 und die Anziehungskraft zwischen dem ersten Magneten 30 und der Welle 20. Einen weiteren Beitrag kann der Schmiermittelfilm 26 leisten. Wenn die Welle 20 ruht, kann der Schmiermittelfilm 26 durch die radiale Kraft bzw. Flächennormalkraft zwischen den einander gegenüberliegenden Lagerflächen lokal teilweise oder vollständig verdrängt werden, wodurch die reibungsmindernde Wirkung des Schmiermittels reduziert wird und die Reibung steigt. Wenn die Welle 20 im Lager 22 rotiert, wird der Schmiermittelfilm aufgrund seiner Viskosität wieder zumindest näherungsweise in seiner nominellen Dicke hergestellt, und die Reibung nimmt ab.When the wave 20 , driven by the electric motor passing through the rotor 12 the commutator 14 is indicated, rotated, the surface normal force and the frictional force in the bearing 22 opposite the case of the resting wave 20 be reduced by various effects. In addition to the mass inertia of the shaft 20 Contribute that material to the shaft 20 can not be magnetized or re-magnetized arbitrarily fast. Therefore, as the rotational frequency increases, the effective magnetization of the shaft decreases 20 and the attraction between the first magnet 30 and the wave 20 , Another contribution is the lubricant film 26 Afford. When the wave 20 rests, the lubricant film can 26 locally partially or completely displaced by the radial force or surface normal force between the opposite bearing surfaces, whereby the friction-reducing effect of the lubricant is reduced and the friction increases. When the wave 20 in stock 22 rotates, the lubricant film is made at least approximately in its nominal thickness again due to its viscosity, and the friction decreases.

Die beschriebenen Effekte haben zur Folge, dass die Reibung bzw. der Drehwiderstand von der Rotationsfrequenz der Welle 20 abhängig und bei einem Stillstand der Welle 20 deutlich höher ist als bei einer schnellen Rotation der Welle 20. Damit wird einerseits ein hoher mechanischer Wirkungsgrad erzielt, wenn die Welle 20 angetrieben bzw. der durch den Rotor 12 und den Kommutator 14 angetriebene Elektromotor mit elektrischer Leistung versorgt wird. Andererseits wird ein hoher Drehwiderstand der Welle 20 bzw. eine große Hemmwirkung erzielt, wenn die Welle 20 nicht angetrieben bzw. der durch den Rotor 12 und den Kommutator 14 angedeutete Elektromotor nicht mit elektrischer Leistung versorgt wird.The effects described have the consequence that the friction or the rotational resistance of the rotational frequency of the shaft 20 dependent and at a standstill of the shaft 20 is significantly higher than at a fast rotation of the shaft 20 , Thus, on the one hand, a high mechanical efficiency is achieved when the shaft 20 driven or by the rotor 12 and the commutator 14 driven electric motor is supplied with electrical power. On the other hand, a high rotational resistance of the shaft 20 or a large inhibitory effect achieved when the shaft 20 not driven or by the rotor 12 and the commutator 14 indicated electric motor is not supplied with electrical power.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils der oben anhand der 1 dargestellten Welleneinrichtung bzw. einen vergrößerten Ausschnitt aus 1. Zusätzlich zu den oben anhand der 1 dargestellten Merkmalen sind in 2 der in Richtung parallel zur Achse der Welle 20 gemessene axiale Abstand X zwischen einander in axialer Richtung gegenüberliegenden Seitenflächen des ersten Lagers 22 und des ersten Magneten 30 sowie der in Richtung senkrecht zur Achse der Welle 20 gemessene radiale Abstand Y zwischen der Mantelfläche der Welle 20 und dem der Welle 20 zugewandten Pol 32 des ersten Magneten 30 dargestellt. 2 shows a schematic representation of part of the above based on the 1 illustrated shaft device or an enlarged section 1 , In addition to the above based on the 1 shown features are in 2 in the direction parallel to the axis of the shaft 20 measured axial distance X between each other in the axial direction opposite side surfaces of the first bearing 22 and the first magnet 30 as well as in the direction perpendicular to the axis of the shaft 20 measured radial distance Y between the lateral surface of the shaft 20 and that of the wave 20 facing pole 32 of the first magnet 30 shown.

Da der erste Magnet 30 zwischen dem ersten Lager 22 und dem zweiten Lager 24 angeordnet ist, wird der radiale Anteil der vom ersten Magneten 30 auf die Welle 20 ausgeübten Kraft auf die beiden Lager 22, 24 aufgeteilt. Je näher der erste Magnet 30 am ersten Lager 22 angeordnet ist, bzw. je geringer der axiale Abstand X zwischen dem ersten Lager 22 und dem ersten Magneten 30 ist, desto größer sind die im ersten Lager 22 erzeugte Flächennormalkraft und die daraus resultierende Reibung. Je geringer der radiale Abstand Y zwischen der Welle 20 und dem ersten Magneten 30 ist, desto größer sind die von dem ersten Magneten 30 am Ort der Welle 20 erzeugte magnetische Flussdichte, die dadurch hervorgerufene Magnetisierung der Welle 20 und die resultierende Anziehungskraft zwischen dem ersten Magneten 30 und der Welle 20. Aus diesen Gründen ist eine Anordnung des ersten Magneten mit möglichst geringem axialen Abstand X vom ersten Lager 22 und vor allem mit möglichst geringem radialen Abstand Y von der Welle 20 vorteilhaft.Because the first magnet 30 between the first camp 22 and the second camp 24 is arranged, the radial portion of the first magnet 30 on the wave 20 applied force on the two bearings 22 . 24 divided up. The closer the first magnet 30 at the first camp 22 is arranged, or the smaller the axial distance X between the first bearing 22 and the first magnet 30 is, the larger are those in the first camp 22 generated surface normal force and the resulting friction. The smaller the radial distance Y between the shaft 20 and the first magnet 30 is, the larger are those of the first magnet 30 at the place of the wave 20 generated magnetic flux density, the resulting magnetization of the wave 20 and the resulting attractive force between the first magnet 30 and the wave 20 , For these reasons, an arrangement of the first magnet with the smallest possible axial distance X from the first bearing 22 and especially with the least possible radial distance Y from the shaft 20 advantageous.

Anstelle eines magnetisierbaren bzw. paramagnetischen Materials kann die Welle 20 ein permanentmagnetisches Material bzw. ein ferroelektrisches Material mit hoher Koerzitivkraft aufweisen. Die Magnetisierung der Welle 20 wird dann, anders als oben anhand der 1 und 2 dargestellt, nicht oder nur noch teilweise durch das Magnetfeld des ersten Magneten 30 beeinflusst. In diesem Fall sind der radiale Anteil der von dem ersten Magneten 30 auf die Welle 20 ausgeübten Kraft und damit die Flächennormalkraft im Lager 22 und die dort auftretende Reibung von der Winkelposition der Welle 20 abhängig. Wenn die Welle 20 mit einer Rotationsfrequenz rotiert, oszillieren der radiale Anteil der durch den ersten Magneten 30 auf die Welle 20 ausgeübten Kraft, die Flächennormalkraft und die Reibung im ersten Lager 22 mit der Rotationsfrequenz. Eine Folge ist, dass die Reibung in einer bestimmten Winkelposition maximal ist. Eine weitere mögliche Folge ist, dass die Welle 20 bevorzugt in der Nähe dieser Winkelposition stehenbleibt. Die oszillierende Flächennormalkraft kann die Ausbildung eines Schmiermittelfilms und damit eine Herabsetzung der Reibung bei rotierender Welle 20 begünstigen.Instead of a magnetizable or paramagnetic material, the shaft 20 a permanent magnetic material or a ferroelectric material having high coercive force. The magnetization of the wave 20 will then, unlike above based on the 1 and 2 represented, not or only partially by the magnetic field of the first magnet 30 affected. In this case, the radial portion of the first magnet 30 on the wave 20 applied force and thus the surface normal force in the camp 22 and the friction occurring there from the angular position of the shaft 20 dependent. When the wave 20 rotated at a rotational frequency, the radial portion of the oscillate through the first magnet 30 on the wave 20 applied force, the surface normal force and the friction in the first bearing 22 with the rotation frequency. One consequence is that the friction is maximal in a certain angular position. Another possible consequence is that the wave 20 preferably stops in the vicinity of this angular position. The oscillating surface normal force can be the formation of a lubricant film and thus a reduction of the friction with a rotating shaft 20 favor.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Welleneinrichtung 10, die sich von der oben anhand der 1 und 2 dargestellten Welleneinrichtung und deren beschriebenen Varianten dadurch unterscheidet, dass zwei erste Magneten 30 und ein zweiter Magnet 40 vorgesehen sind. Die beiden ersten Magneten 30 liegen bezogen auf die Welle 20 bzw. deren Achse einander gegenüber. Anders ausgedrückt liegen die beiden ersten Magneten 30 mit der Achse der Welle 20 näherungsweise in einer Ebene, wobei die Welle 20 zwischen den beiden ersten Magneten 30 angeordnet ist. Der zweite Manget 40 ist als Ringmagnet ausgebildet, der die Welle 20 zwischen dem ersten Lager 22 und dem Schneckenrad 28 ringförmig umschließt und starr bzw. unbewegbar mit der Welle 20 verbunden ist. 3 shows a schematic representation of a wave device 10 that differ from the above based on the 1 and 2 illustrated shaft device and the variants described differs in that two first magnets 30 and a second magnet 40 are provided. The first two magnets 30 are related to the wave 20 or their axis opposite each other. In other words, the first two magnets are located 30 with the axis of the shaft 20 approximately in one plane, with the shaft 20 between the first two magnets 30 is arranged. The second manget 40 is designed as a ring magnet, which is the shaft 20 between the first camp 22 and the worm wheel 28 annularly encloses and rigid or immovable with the shaft 20 connected is.

In der in 3 dargestellten Winkelposition der Welle 20 und des zweiten Magneten 40 liegen auf der in 3 oben dargestellten Seite zwei einander anziehende Pole 32, 42 des ersten Magneten 30 und des zweiten Magneten 40 einander gegenüber, während auf der gegenüberliegenden, in 3 unten dargestellten Seite zwei einander abstoßende Pole 34, 44 des ersten Magneten 30 und des zweiten Magneten 40 einander gegenüberliegen. Die abstoßende Kraft zwischen den einander abstoßenden gleichnamigen Polen 34, 44 wirkt auf die Welle 20 in der gleichen Richtung wie die anziehende Kraft zwischen den ungleichnamigen einander anziehenden Polen 32, 42. Die oben anhand der 1 und 2 dargestellten Wirkungen und die Reibung im ersten Lager 22 werden dadurch verstärkt.In the in 3 illustrated angular position of the shaft 20 and the second magnet 40 lie on the in 3 above shown two attracting poles 32 . 42 of the first magnet 30 and the second magnet 40 opposite each other while on the opposite, in 3 bottom side shown two mutually repulsive poles 34 . 44 of the first magnet 30 and the second magnet 40 opposite each other. The repulsive force between the repulsive poles of the same name 34 . 44 acts on the wave 20 in the same direction as the attractive force between the dissimilar poles attracting one another 32 . 42 , The above based on the 1 and 2 shown effects and friction in the first camp 22 are reinforced by it.

Abweichend von der obigen Darstellung anhand der 3 kann eine größere Anzahl von ersten Magneten 30 vorgesehen sein. Ferner kann anstelle von zwei oder mehr ersten Magneten 30 ein ringförmiger oder näherungsweise ringförmiger oder in Form eines Teils eines Rings ausgebildeter erster Magnet vorgesehen sein. Ferner können abweichend von der obigen Darstellung anhand der 3 anstelle eines ringförmigen zweiten Magneten 40 mehrere einzelne zweite Magnete 40 an der Welle 20 angeordnet und mit dieser starr bzw. unbewegbar verbunden sein.Notwithstanding the above illustration with reference to 3 can have a larger number of first magnets 30 be provided. Further, instead of two or more first magnets 30 an annular or approximately annular or in the form of a part of a ring formed first magnet may be provided. Furthermore, notwithstanding the above representation based on the 3 instead of an annular second magnet 40 several individual second magnets 40 on the shaft 20 be arranged and connected to this rigid or immovable.

Bei jeder der Varianten der oben anhand der 3 dargestellten Welleneinrichtung ist es vorteilhaft, wenn die Anzahl der der Welle 20 zugeordneten Pole 32, 34 des oder der ersten Magneten 30 der Anzahl der den ersten Magneten 30 zugewandten Pole 42, 44 des oder der zweiten Magneten 40 entspricht. Ferner ist es vorteilhaft, wenn es zumindest eine Winkelposition der Welle 20 gibt, bei der jedem der Welle 20 zugewandten Pol 32, 34 des oder der ersten Magneten 30 ein Pol 42, 44 des oder der zweiten Magneten 40 gegenüberliegt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Pole 32, 34, 42, 44 so angeordnet sind, dass an einer Seite der Welle 20, insbesondere innerhalb eines Winkelbereichs von etwa 180 Grad, einander anziehende Pole einander gegenüberliegen, während an der gegenüberliegenden Seite, insbesondere innerhalb des verbleibenden Winkelbereichs, einander abstoßende Pole einander gegenüberliegen.In each of the variants of the above based on the 3 Shaft device shown, it is advantageous if the number of the shaft 20 associated poles 32 . 34 of the first magnet (s) 30 the number of the first magnet 30 facing poles 42 . 44 of the second magnet or magnets 40 equivalent. Furthermore, it is advantageous if there is at least one angular position of the shaft 20 there, at each of the wave 20 facing pole 32 . 34 of the first magnet (s) 30 a pole 42 . 44 of the second magnet or magnets 40 opposite. It is particularly advantageous if the poles 32 . 34 . 42 . 44 are arranged so that on one side of the shaft 20 , in particular within an angular range of about 180 degrees, mutually attracting poles face each other, while on the opposite side, in particular within the remaining angular range, repulsive poles face each other.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer weiteren Welleneinrichtung, die beispielsweise wie die oben anhand der 1 bis 3 dargestellten Welleneinrichtungen eine Welle 20 aufweist, die in einem oder mehreren Lagern um ihre Achsen drehbar gelagert ist. Die Darstellung in 4 zeigt dabei einen Schnitt entlang einer Ebene, die senkrecht zur Achse der Welle 20 steht. Ähnlich wie bei der oben anhand der 3 dargestellten Welleneinrichtung ist an der Welle 20 ein ringförmiger zweiter Magnet 40 angeordnet, der mit der Welle 20 starr bzw. unbewegbar verbunden ist. Konzentrisch zu der Welle 20 und dem zweiten Magneten 40 ist ein ringförmiger erster Magnet 30 angeordnet. Der erste Magnet 30 und der zweite Manget 40 weisen einander gegenüberliegende Pole 32, 34, 42, 44 auf. Die Pole 32, 34, 42, 44 der ersten und zweiten Magneten 30, 40 sind so angeordnet, dass zumindest in der in 4 dargestellten Winkelposition der Welle 20 jedem Pol 32, 34 des ersten Magneten 30 ein ungleichnamiger und damit anziehender Pol 42, 44 des zweiten Magneten 40 gegenüberliegt. Dazu weisen der erste Magnet 30 und der zweite Magnet 40 insbesondere jeweils eine gleiche Anzahl von Polen und vorzugsweise jeweils eine gerade Anzahl von Polen auf. Ferner kann es vorteilhaft sein, wie in 4 dargestellt, die Pole 32, 34, 42, 44 so anzuordnen, dass die in umfänglicher Richtung gemessenen Abstände bzw. die Winkelabstände der Pole 32, 34 des ersten Magneten 30 untereinander gleich sind und die in umfänglicher Richtung gemessenen Abstände bzw. Winkelabstände der Pole 42, 44 des zweiten Magneten 40 untereinander gleich sind. 4 shows a schematic representation of a part of a further wave device, for example, as the above with reference to 1 to 3 Shaft means shown a shaft 20 has, which is rotatably mounted in one or more bearings about their axes. The representation in 4 shows a section along a plane perpendicular to the axis of the shaft 20 stands. Similar to the above based on the 3 Shaft means shown is on the shaft 20 an annular second magnet 40 arranged with the shaft 20 rigidly or immovably connected. Concentric to the wave 20 and the second magnet 40 is a ring-shaped first magnet 30 arranged. The first magnet 30 and the second manget 40 have opposite poles 32 . 34 . 42 . 44 on. The poles 32 . 34 . 42 . 44 the first and second magnets 30 . 40 are arranged so that at least in the in 4 illustrated angular position of the shaft 20 every pole 32 . 34 of the first magnet 30 an unlike and attractive pole 42 . 44 of the second magnet 40 opposite. For this purpose, the first magnet 30 and the second magnet 40 in particular in each case an equal number of poles and preferably in each case an even number of poles. Furthermore, it may be advantageous, as in 4 represented, the poles 32 . 34 . 42 . 44 to arrange so that the distances measured in the circumferential direction and the angular distances of the poles 32 . 34 of the first magnet 30 are equal to each other and measured in the circumferential direction distances or angular distances of the poles 42 . 44 of the second magnet 40 are equal to each other.

Wenn die Pole 32, 34 des ersten Magneten 30 untereinander im Wesentlichen gleiche Stärken und die Pole 42, 44 des zweiten Magneten 40 untereinander im Wesentlichen gleiche Stärken aufweisen und die Winkelabstände zwischen den Polen gleich sind, heben die radialen Anteile der zwischen den einander gegenüberliegenden Polen wirkenden Kräfte bei allen Winkelpositionen der Welle 20 einander im Wesentlichen auf. Anders als bei den oben anhand der 1 bis 3 dargestellten Welleneinrichtungen haben die ersten und zweiten Magneten 30, 40 somit in keiner Winkelposition der Welle 20 eine erhöhte Flächennormalkraft und eine erhöhte Reibung in einem Lager zur Folge. Stattdessen hat eine Anordnung der Pole, wie sie anhand der 4 beschrieben wurde, ein auf die Welle 20 wirkendes Drehmoment zur Folge, dessen Betrag und Richtung als Funktion der Winkelposition der Welle 20 oszillieren. Die Welle 20 rastet deshalb, ähnlich wie die Welle eines Elektromotors mit Permanentmagneten, in bestimmten Winkelpositionen ein. Wenn die in 4 dargestellte Welle mit einem Elektromotor verbunden ist, können die Winkelpositionen so gewählt werden, dass die Rastwirkung des Elektromotors und die Rastwirkung der anhand der 4 dargestellten Anordnung der Pole 32, 34, 42, 44 sich addieren. Umgekehrt ist eine Anordnung von Polen 32, 34, 42, 44, wie sie anhand der 4 dargestellt wurde, bei einer entsprechenden Wahl der Winkel auch geeignet, die Rastwirkung eines Elektromotors zu neutralisieren.When the poles 32 . 34 of the first magnet 30 with each other substantially the same strengths and the poles 42 . 44 of the second magnet 40 have substantially equal thicknesses to each other and the angular distances between the poles are equal, lift the radial portions of the forces acting between the opposing poles forces at all angular positions of the shaft 20 essentially on each other. Unlike the above based on the 1 to 3 Shaft means shown have the first and second magnets 30 . 40 thus in no angular position of the shaft 20 an increased surface normal force and increased friction in a bearing result. Instead, an arrangement of poles, as based on the 4 was described, one on the shaft 20 acting torque, its magnitude and direction as a function of the angular position of the shaft 20 oscillate. The wave 20 Therefore, similar to the shaft of an electric motor with permanent magnets, it engages in certain angular positions. When the in 4 Shaft is connected to an electric motor, the angular positions can be chosen so that the locking action of the electric motor and the locking action of the basis of 4 illustrated arrangement of the poles 32 . 34 . 42 . 44 add up. Conversely, an arrangement of poles 32 . 34 . 42 . 44 as they are based on the 4 has been shown, with a suitable choice of the angle also suitable to neutralize the locking action of an electric motor.

Abweichend von der oben anhand der 4 dargestellten Anordnung können anstelle eines ringförmigen ersten Magneten 30 mehrere separate erste Magnete 30 und/oder anstelle eines ringförmigen zweiten Magneten 40 mehrere separate zweite Magnete 40 vorgesehen sein.Notwithstanding the above based on the 4 illustrated arrangement may instead of an annular first magnet 30 several separate first magnets 30 and / or instead of an annular second magnet 40 several separate second magnets 40 be provided.

Die Wellen 20 der oben anhand er 1 bis 4 dargestellten Welleneinrichtungen können wie in den 1 bis 3 dargestellt gleichzeitig die Welle eines E lektromotors oder eines anderen Antriebsmotors sein. Alternativ kann die Welle 20 ausgebildet sein, um mit einem Antriebsmotor gekoppelt zu werden. In beiden Fällen sind jedoch die ersten und zweiten Magneten 30, 40 nicht Bestandteile des Elektromotors, sondern separat von diesem ausgebildet. Die Welle 20 kann jeweils wie bereits anhand der 1 bis 3 dargestellt, mit einem Schneckenrad gekoppelt sein. Die Welle 20 ist in diesem Fall beispielsweise eine Antriebswelle eines Schneckenrad-Getriebes, welches ferner ein mit einer Abtriebswelle gekoppeltes Zahnrad umfasst, das mit dem Schneckenrad 28 in Eingriff ist. Die oben dargestellten Welleneinrichtungen können auf diese Weise Getriebe für Fensterheber, Sitz- oder Spiegelverstellungen oder andere Anwendungen an Automobilen oder außerhalb der Automobiltechnologie sein. Als Material für ein Gehäuse eines solchen Getriebes kommen neben Kunststoff, Aluminium oder anderen Nichteisen-Metallen auch andere nicht-magnetisierbare Metalle oder Nichtmetalle in Betracht. Wenn das Gehäuse selbst magnetisierbar oder sogar permanentmagnetisch ist, können der oder die ersten Magneten 30 mit dem Gehäuse integral ausgebildet werden.The waves 20 the above based on him 1 to 4 Shaft means shown can, as in the 1 to 3 at the same time be the shaft of a E lektromotors or another drive motor. Alternatively, the wave 20 be configured to be coupled to a drive motor. In both cases, however, the first and second magnets are 30 . 40 not components of the electric motor, but separately formed from this. The wave 20 can each as already based on the 1 to 3 shown coupled to a worm wheel. The wave 20 is in this case, for example, a drive shaft of a worm gear, which further comprises a coupled to an output shaft gear, which is connected to the worm wheel 28 is engaged. The shaft devices illustrated above may in this way be transmissions for window regulators, seat or mirror adjustments or other applications on automobiles or outside of automotive technology. As a material for a housing of such a gear come next to plastic, aluminum or other non-ferrous metals, other non-magnetizable metals or non-metals into consideration. If the housing itself is magnetizable or even permanent magnetic, the one or more magnets may be 30 be integrally formed with the housing.

Anstelle der oben anhand der 3 und 4 dargestellten Anordnung der zweiten Magneten 40 unmittelbar an der Welle 20 können der oder die zweiten Magneten auch mittelbar mit der Welle 20 verbunden sein. Beispielsweise können die zweiten Magneten 40 mit einer Scheibe verbunden sein, die mit der Welle 20 verbunden ist.Instead of the above based on the 3 and 4 illustrated arrangement of the second magnet 40 directly on the shaft 20 The second magnet (s) may also be indirectly connected to the shaft 20 be connected. For example, the second magnets 40 be connected to a disk that is connected to the shaft 20 connected is.

Bei allen oben anhand der 1 bis 4 dargestellten Fällen können die ersten Magneten 30 gegenüber dem Lager 22 feststehend angeordnet und die zweiten Magneten 40 gegenüber der Welle 20 feststehend angeordnet sein. Alternativ sind die ersten Magneten 30 gegenüber dem Lager 22 in einem beschränkten Bereich bewegbar, insbesondere innerhalb eines beschränkten Winkelbereichs. Beispielsweise können die ersten Magneten 30 über Federn oder andere elastische Elemente mit dem Lager 22 oder einer anderen unbewegbaren bzw. feststehenden Einrichtung verbunden sein. Ferner können alternativ oder zusätzlich die zweiten Magneten 40 gegenüber der Welle 20 in einem beschränkten Bereich, insbesondere innerhalb eines beschränkten Winkelbereichs, bewegbar sein. Beispielsweise können die zweiten Magneten 40 über Federn oder andere elastische Elemente mit der Well 20 verbunden sein.At all above based on the 1 to 4 illustrated cases, the first magnet 30 opposite the camp 22 fixedly arranged and the second magnets 40 opposite the wave 20 be arranged stationary. Alternatively, the first magnets 30 opposite the camp 22 movable in a limited range, in particular within a limited angular range. For example, the first magnets 30 about springs or other elastic elements with the bearing 22 or another immovable or fixed device. Furthermore, alternatively or additionally, the second magnets 40 opposite the wave 20 be movable in a restricted area, in particular within a limited angular range. For example, the second magnets 40 via springs or other elastic elements with the well 20 be connected.

Anstelle der oben dargestellten Anordnungen, bei denen sich gegenüberliegende Pole immer in radialer Richtung gegenüberliegen, ist auch eine Anordnung möglich, bei der einander gegenüberliegende Pole sich in axialer Richtung oder in einer Richtung, die sowohl einen axialen als auch einen radialen Anteil hat, gegenüberliegen. Ein Vorteil einer solchen Anordnung kann sein, dass der Raumbedarf in radialer Richtung verringert wird. Ein weiterer Vorteil kann darin bestehen, dass der oder die ersten Magneten 30 und der oder die zweiten Magneten 40 baugleich sein können.Instead of the arrangements shown above, in which opposite poles always face each other in the radial direction, an arrangement is possible in which opposite poles face each other in the axial direction or in a direction which has both an axial and a radial portion. An advantage of such an arrangement may be that the space requirement in the radial direction is reduced. Another advantage may be that the one or more magnets 30 and the second magnet or magnets 40 can be identical.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - DE 10324966 A1 [0005] - DE 10324966 A1 [0005]
  • - EP 1369319 A2 [0006] - EP 1369319 A2 [0006]
  • - DE 10125836 A1 [0007] - DE 10125836 A1 [0007]

Claims (13)

Welleneinrichtung (10) mit: – einem Lager (22); – einer in dem Lager (22) um ihre Achse drehbar gelagerten Welle (20); – einem oder mehreren gegenüber dem Lager (22) höchstens in einem beschränkten Bereich bewegbaren ersten Magneten (30), wobei der oder die ersten Magneten (30) so angeordnet sind, dass eine durch den einen oder die mehreren ersten Magneten (30) hervorgerufene Gesamtkraft auf die Welle (20) einen radial zur Welle (20) wirkenden Anteil hat, der eine Reibungskraft in dem Lager (22) vergrößert.Wave device ( 10 ) with: - a warehouse ( 22 ); - one in the warehouse ( 22 ) shaft rotatably mounted about its axis ( 20 ); - one or more opposite the warehouse ( 22 ) at most in a limited range movable first magnet ( 30 ), wherein the one or more magnets ( 30 ) are arranged so that one through the one or more first magnets ( 30 ) caused total force on the shaft ( 20 ) one radially to the shaft ( 20 ) that has a frictional force in the bearing ( 22 ). Welleneinrichtung (10) nach dem vorangehenden Anspruch, bei der die Welle (20) ein magnetisierbares Material oder ein magnetisiertes Material aufweist.Wave device ( 10 ) according to the preceding claim, in which the shaft ( 20 ) comprises a magnetizable material or a magnetized material. Welleneinrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner mit einem oder mehreren zweiten Magneten (40), die an der Welle (20) befestigt und gegenüber der Welle (20) höchstens in einem beschränkten Winkelbereich bewegbar sind.Wave device ( 10 ) according to one of the preceding claims, further comprising one or more second magnets ( 40 ) on the shaft ( 20 ) and opposite the shaft ( 20 ) are movable at most in a limited angular range. Welleneinrichtung (10) nach dem vorangehenden Anspruch, bei der Pole (32, 34, 42, 44) der Magneten (30, 40) so angeordnet sind, dass in zumindest einer Winkelposition der Welle (20) an einer Seite der Welle (20) einander anziehende Pole (32, 42) der ersten und zweiten Magneten (30, 40) einander gegenüberliegen und an einer anderen Seite einander abstoßende Pole (34, 44) der ersten und zweiten Magneten (30, 40) einander gegenüberliegen.Wave device ( 10 ) according to the preceding claim, in which poles ( 32 . 34 . 42 . 44 ) of magnets ( 30 . 40 ) are arranged so that in at least one angular position of the shaft ( 20 ) on one side of the shaft ( 20 ) attracting poles ( 32 . 42 ) of the first and second magnets ( 30 . 40 ) are opposite each other and on another side repelling poles ( 34 . 44 ) of the first and second magnets ( 30 . 40 ) face each other. Welleneinrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Lager (22) einen Schmiermittelfilm (26) aufweist, der durch den radialen Anteil der Gesamtkraft zumindest bei ruhender Welle (20) so weit verdrängt wird, dass die Reibung in dem Lager (22) erhöht wird.Wave device ( 10 ) according to one of the preceding claims, in which the bearing ( 22 ) a lubricant film ( 26 ), characterized by the radial portion of the total force at least when the shaft ( 20 ) is displaced so far that the friction in the bearing ( 22 ) is increased. Welleneinrichtung (10) mit: – einem Antriebsmotor (12, 14); – einem Lager (22); – einem oder mehreren gegenüber dem Lager (22) höchstens in einem beschränkten Bereich bewegbaren und von dem Motor (12, 14) separaten ersten Magneten (30), – einer in dem Lager (22) um ihre Achse drehbar gelagerten Welle (20); – einem oder mehreren gegenüber der Welle (20) höchstens in einem beschränkten Bereich bewegbaren und von dem Antriebsmotor (12, 14) separaten zweiten Magneten (40), wobei Pole (32, 34, 42, 44) der ersten und zweiten Magneten (30, 40) so angeordnet sind, dass in zumindest einer Winkelposition der Welle (20) jeweils einander gegenüberliegende Pole (32, 34, 42, 44) der ersten und zweiten Magneten (30, 40) einander anziehen.Wave device ( 10 ) with: - a drive motor ( 12 . 14 ); - a warehouse ( 22 ); - one or more opposite the warehouse ( 22 ) movable within a limited range at the most and by the engine ( 12 . 14 ) separate first magnet ( 30 ), - one in the warehouse ( 22 ) shaft rotatably mounted about its axis ( 20 ); - one or more opposite the shaft ( 20 ) at most in a limited range and by the drive motor ( 12 . 14 ) separate second magnet ( 40 ), where poles ( 32 . 34 . 42 . 44 ) of the first and second magnets ( 30 . 40 ) are arranged so that in at least one angular position of the shaft ( 20 ) each opposite poles ( 32 . 34 . 42 . 44 ) of the first and second magnets ( 30 . 40 ) attract each other. Welleneinrichtung (10) nach dem vorangehenden Anspruch, bei der der Antriebsmotor (12, 14) ein Elektromotor ist; und die Pole (32, 34, 42, 44) so angeordnet sind, dass ein aus der Wechselwirkung einander gegenüberliegender Pole (32, 34, 42, 44) resultierendes Drehmoment bei einer Winkelposition maximal ist, bei der auch ein Rastmoment des Antriebsmotors (12, 14) maximal ist.Wave device ( 10 ) according to the preceding claim, wherein the drive motor ( 12 . 14 ) is an electric motor; and the poles ( 32 . 34 . 42 . 44 ) are arranged so that one of the interaction of opposing poles ( 32 . 34 . 42 . 44 ) resulting torque at an angular position is maximum at which a cogging torque of the drive motor ( 12 . 14 ) is maximum. Welleneinrichtung (10) mit: – einem Lager (22); – einem oder mehreren gegenüber dem Lager (22) höchstens in einem beschränkten Bereich bewegbaren ersten Magneten (30), – einer in dem Lager (22) um ihre Achse drehbar gelagerten Welle (20), die mit einem Antriebsmotor (12, 14) koppelbar ist; – einem oder mehreren gegenüber der Welle (20) höchstens in einem beschränkten Bereich bewegbaren zweiten Magneten (40), wobei Pole (32, 34, 42, 44) der ersten und zweiten Magneten (30, 40) so angeordnet sind, dass in zumindest einer Winkelposition der Welle (20) jeweils einander gegenüberliegende Pole (32, 34, 42, 44) der ersten und zweiten Magneten (30, 40) einander anziehen.Wave device ( 10 ) with: - a warehouse ( 22 ); - one or more opposite the warehouse ( 22 ) at most in a limited range movable first magnet ( 30 ), - one in the warehouse ( 22 ) shaft rotatably mounted about its axis ( 20 ), which are powered by a drive motor ( 12 . 14 ) can be coupled; - one or more opposite the shaft ( 20 ) at most in a limited range movable second magnet ( 40 ), where poles ( 32 . 34 . 42 . 44 ) of the first and second magnets ( 30 . 40 ) are arranged so that in at least one angular position of the shaft ( 20 ) each opposite poles ( 32 . 34 . 42 . 44 ) of the first and second magnets ( 30 . 40 ) attract each other. Welleneinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei der eine radiale Komponente einer von allen Magneten (30, 40) ausgeübten Gesamtkraft auf die Welle (20) in allen Winkelpositionen im Wesentlichen null ist.Wave device ( 10 ) according to one of claims 6 to 8, in which a radial component of one of all the magnets ( 30 . 40 ) applied total force on the shaft ( 20 ) is substantially zero in all angular positions. Welleneinrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher zumindest entweder der erste Magnet (30) oder der zweite Magnet (40) ein Ringmagnet ist.Wave device ( 10 ) according to one of the preceding claims, in which at least one of the first magnets ( 30 ) or the second magnet ( 40 ) is a ring magnet. Welleneinrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher zumindest entweder der erste Magnet (30) oder der zweite Magnet (40) ein Permanentmagnet ist.Wave device ( 10 ) according to one of the preceding claims, in which at least one of the first magnets ( 30 ) or the second magnet ( 40 ) is a permanent magnet. Welleneinrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Welleneinrichtung (10) ein Getriebe ist oder umfasst.Wave device ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the wave device ( 10 ) is or includes a transmission. Welleneinrichtung (10) nach dem vorangehenden Anspruch, ferner mit einem Schneckenrad (28) auf der Welle (20).Wave device ( 10 ) according to the preceding claim, further comprising a worm wheel ( 28 ) on the shaft ( 20 ).
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