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WO2002019501A1 - Aufnahme für axiale und radiale lagerung - Google Patents

Aufnahme für axiale und radiale lagerung Download PDF

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WO2002019501A1
WO2002019501A1 PCT/DE2001/003264 DE0103264W WO0219501A1 WO 2002019501 A1 WO2002019501 A1 WO 2002019501A1 DE 0103264 W DE0103264 W DE 0103264W WO 0219501 A1 WO0219501 A1 WO 0219501A1
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WO
WIPO (PCT)
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bearing
housing
axial
rotor shaft
spherical
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/DE2001/003264
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerald Trumpp
Tobias Lang
Marco Krauth
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
Publication of WO2002019501A1 publication Critical patent/WO2002019501A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C23/02—Sliding-contact bearings
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K5/1672—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
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    • F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/081—Structural association with bearings specially adapted for worm gear drives

Definitions

  • the invention is based on a bearing recording according to the preamble of claim 1.
  • a bearing holder for a spherical bearing which comprises the spherical bearing without further aids.
  • the bearing holder is in one piece with an outer housing of an electrical machine.
  • the housing is made of plastic.
  • An outer housing made of metal with such an integrated bearing holder is difficult to manufacture.
  • a bearing plate that contains the bearing holder is often required as a magnetic yoke element and must therefore be made of metal.
  • EP 703 655 AI shows a bearing holder for a spherical bearing, which comprises the spherical bearing, the bearing holder in a further component of an electrical Motors is plugged in.
  • the bearing mount also has no axial run-up.
  • the FR 78 22850 AI shows a spherical bearing that is held in a bearing seat by a locking ring. This increases the number of parts to be assembled.
  • DE 195 13 970 AI shows a plain bearing, which encloses a free end of a rotor shaft, and on which a spring is integrated, which reduces the axial play of the rotor shaft.
  • the plain bearing is not held in its axial position by a bearing seat.
  • the bearing holder according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage over the fact that a bearing holder can be integrated into a housing in a simple manner.
  • the bearing receptacle has an elastic spring element which serves to set an axial play of the rotor shaft.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a bearing receptacle designed according to the invention
  • FIGS. 2a, b show a second exemplary embodiment of a bearing receptacle designed as such and in the installed state.
  • Figure 1 shows a bearing holder 1 according to the invention, in which a spherical bearing 5 is arranged.
  • the bearing holder 1 is for example made of plastic, but it can also be made of metal or
  • a rotor shaft 6 is supported in the spherical bearing 5.
  • the bearing holder 1 engages around the spherical bearing 5 so that the spherical bearing 5 is held in the bearing holder 1 in a form-fitting manner.
  • Spherical bearing 5 is integral with the bearing holder 1, e.g. made in one piece in a plastic injection molding process.
  • the bearing holder 1 has an axial run-up 8, against which a free end of the rotor shaft 6 bears.
  • Housing 9 must fit.
  • the axial run-up 8 is carried out integrally with the bearing seat 1.
  • the housing 9 is, for example, the housing of an electrical machine, which includes a stator 11 and has a rotor 13 with a central axis 14.
  • the housing 9 is made of metal, for example, and serves as a magnetic yoke element for the stator 11.
  • the bearing receptacle 1 has two sliding surfaces 18 which run towards one another at an obtuse angle, on which the spherical bearing 5 is supported on its circumference and can thus be pivoted with respect to the central axis 14.
  • the invention is not limited to spherical bearing 5, but also for other plain bearings with an integrated bearing holder and axial run-up.
  • Figure 2a shows a bearing holder 1 according to the invention, with an elastic spring element 15 which is arranged on the bearing holder 1, facing away from the spherical bearing 5.
  • the elastic spring element 15 can be in one piece with the bearing receptacle 1 or also in two parts if the elastic spring element 15 is made of a different material, e.g. Rubber is made.
  • the elastic spring element 15 can also be designed in the form of a spiral spring or leaf spring.
  • the bearing holder 1 has at least one projection 7, which in this exemplary embodiment is designed as a clip hook and comprises the spherical bearing 5.
  • the bearing holder 1 according to FIG. 2a is again inserted into the holder 10 of the housing 9, as shown in FIG. 2b.
  • a free end 17 of the elastic spring element 15 abuts a housing base 20 of the housing 9 in the receptacle 10 and thus exerts a spring force in the axial direction, ie parallel to the central axis 14, against the free one End of the rotor shaft 6.
  • the axial play of the rotor shaft 6 is thereby reduced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

Eine Lageraufnahme für ein Kalottenlager nach dem Stand der Technik, die eine integrierte Lagerhalterung und einen integrierten Axialanlauf für eine Rotorwelle aufweist, ist nicht in ein Gehäuse einsteckbar. Eine erfindungsgemässe Lageraufnahme (1) ist in ein Gehäuse einsteckbar, so dass dieses Gehäuse (9) auch aus Metall gebildet sein kann und so ein magnetisches Rückschlusselement für eine elektrische Maschine bildet.

Description

AUFNAHME FÜR AXIALE UND RADIALE LAGERUNG
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Lageraufnahme nach der Gattung des Anspruchs 1.
Aus der US-PS 5,661,357 ist schon eine Lageraufnahme für ein Kalottenlager bekannt, die das Kalottenlager ohne weitere Hilfsmittel umfasst. Die Lageraufnahme ist mit einem Aussengehäuse einer elektrischen Maschine einteilig. Das Gehäuse ist aus Kunststoff. Ein Aussengehäuse aus Metall mit einer solchen integrierten Lageraufnahme ist schwierig herzustellen. Oft wird ein Lagerschild, das die Lageraufnahme enthält, als magnetisches Rückschlusselement benötigt und muss deshalb aus Metall sein.
Die DE 198 39 640 AI zeigt eine Lageraufnahme für ein Kalottenlager, die das Lager so umfasst, dass keine weiteren Befestigungs- oder Halteelemente benötigt werden. Die Lageraufnahme hat jedoch kein Axialanlauf.
Die EP 703 655 AI zeigt eine Lageraufnahme für ein Kalottenlager, die das Kalottenlager umfasst, wobei die Lageraufnahme in einem weiteren Bauteil eines elektrischen Motors eingesteckt ist. Die Lageraufnahme hat ebenfalls kein Axialanlauf.
Die FR 78 22850 AI zeigt ein Kalottenlager, das durch ein Sicherungsring in einer Lageraufnahme gehalten wird. Dies erhöht die Anzahl der zu montierenden Teile.
Die DE 195 08 306 AI bzw. US-PS 5,886,437 zeigt, wie eine Feder benutzt wird um das axiale Spiel einer Rotorwelle zu reduzieren.
Die DE 195 13 970 AI zeigt ein Gleitlager, das ein freies Ende einer Rotorwelle umschließt, und an dem eine Feder integriert ist, die das axiale Spiel der Rotorwelle reduziert. Das Gleitlager wird aber nicht von einer Lageraufnahme in seiner axialen Position gehalten.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Lageraufnahme mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat dem gegenüber den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise eine Lageraufnahme in ein Gehäuse integrierbar ist.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 genannten Lageraufnahme möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Lageraufnahme ein elastisches Federelement aufweist, das zum Einstellen eines axialen Spiels der Rotorwelle dient. Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäss ausgebildeten Lageraufnahme,
Figur 2a, b ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäss ausgebildeten Lageraufnahme als solche und im eingebauten Zustand.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemässe Lageraufnahme 1, in der ein Kalottenlager 5 angeordnet ist. Die Lageraufnahme 1 ist bspw. aus Kunststoff, sie kann aber auch aus Metall oder
Keramik sein. Eine Rotorwelle 6 wird in dem Kalottenlager 5 gelagert.
Die Lageraufnahme 1 umgreift das Kalottenlager 5 so, dass das Kalottenlager 5 formschlüssig in der Lageraufnahme 1 gehalten ist. Diese Kalottenlagerhalterung 7 des
Kalottenlagers 5 ist integral mit der Lageraufnahme 1 ausgeführt, z.B. einteilig in einem Kunststoffspritzvorgang hergestellt.
Weiterhin hat die Lageraufnahme 1 ein Axialanlauf 8, an der ein freies Ende der Rotorwelle 6 anliegt. Die Lageraufnahme
1 ist in einer Aufnahme 10 eines Gehäuses 9 eingepresst, wobei der Axialanlauf 8 nicht notwendigerweise an dem
Gehäuse 9 anliegen muss. Der Axialanlauf 8 ist integral mit der Lageraufnahme 1 ausgeführt.
Das Gehäuse 9 ist beispielsweise das Gehäuse einer elektrischen Maschine, die unter anderem einen Stator 11 und einen Rotor 13 mit einer Mittelachse 14 aufweist. Das Gehäuse 9 ist beispielsweise aus Metall und dient als magnetisches Rückschlusselement für den Stator 11.
Die Lageraufnahme 1 weist zwei unter einem stumpfen Winkel aufeinanderzulaufende Gleitflächen 18 auf, an denen sich das Kalottenlager 5 an seinem Umfang abgestützt und so gegenüber der Mittelachse 14 schwenkbar ist. An einer dem Axialanlauf 8 abgewandten Stirnfläche 19 des Kalottenlagers 5 greift mindestens ein Vorsprung 7, der beispielsweise federnd ausgebildet ist, zur axialen Sicherung und Halterung des Kalottenlagers 5 in der Lageraufnahme 1 an.
Die Erfindung ist aber nicht beschränkt ' auf Kalottenlager 5, sondern auch für andere Gleitlager mit integrierter Lagerhalterung und Axialanlauf.
Figur 2a zeigt eine erfindungsgemäße Lageraufnahme 1, mit einem elastischen Federelement 15, das an der Lageraufnahme 1, dem Kalottenlagers 5 abgewandt, angeordnet ist. Das elastische Federelement 15 kann mit der Lageraufnahme 1 einteilig oder auch zweiteilig sein, wenn das elastische Federelement 15 aus einem anderen Material, wie z.B. Gummi besteht. Das elastische Federelement 15 kann auch in Form einer Spiralfeder oder Blattfeder ausgebildet sein. Die Lageraufnahme 1 hat zumindest einen Vorsprung 7, der in diesem Ausführungsbeispiele als Clipshaken ausgeführt ist und das Kalottenlager 5 umfasst.
Die Lageraufnahme 1 gemäß Figur 2a wird wiederum in die Aufnahme 10 des Gehäuses 9 eingeführt, wie es in Figur 2b gezeigt ist. Dabei stößt ein freies Ende 17 des elastischen Federelements 15 an einen Gehäuseboden 20 des Gehäuses 9 in der Aufnahme 10 an und übt so eine Federkraft in axialer Richtung, d.h. parallel zur Mittelachse 14, gegen das freie Ende der Rotorwelle 6 aus . Dadurch wird das axiale Spiel der Rotorwelle 6 reduziert.

Claims

Ansprüche
1. Lageraufnähme für ein Kalottenlager für eine in einem Gehäuse angeordnete Rotorwelle, mit einer integrierten Kalottenlagerhalterung, mit einem integrierten Axialanlauf für die Rotorwelle,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lageraufnahme (1) in das Gehäuse (9) einführbar ist.
2. Lageraufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
an der Lageraufnahme (1) mindestens ein Vorsprung (7) vorgesehen ist, der das Kalottenlager (5) axial in der Lageraufnahme (1) sichert
3. Lageraufnähme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
dem mindestens einem Vorsprung (7) abgewandt der Axialanlauf (8) an der Lageraufnahme (1) ausgebildet ist
Lageraufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
an der Lageraufnahme (1) ein elastisches Federelement (15) angeordnet ist, das am Axialanlauf (8) angeordnet ist und zum Einstellen eines axialen Spiels der Rotorwelle (6) dient.
5. Lageraufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse (9) ein Gehäuse (9) einer elektrischen Maschine ist.
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DE10042405.8 2000-08-30

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