DE2340898A1

DE2340898A1 - Stirndeckel fuer das gehaeuse einer dynamomaschine

Info

Publication number: DE2340898A1
Application number: DE19732340898
Authority: DE
Inventors: Theodore George Apostoleris
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1972-11-15
Filing date: 1973-08-13
Publication date: 1974-05-16
Also published as: AU5865473A; NL162259B; CA989459A; JPS4980507A; NL162259C; GB1420032A; NL7315599A; JPS5311042B2; FR2206614A1; BR7305223D0; DE2340898C2; FR2206614B1; US3794869A

Description

PATENTANWALT DIPL. ING HANS- PETER GAUGER

ΛΑ. DIPL. INC. HANS-PETER CAUCER ■ 8 MÖNCHEN 81 · EFFNERSTR. 43 Q MÜNCHEN 81

EFFNERSTRASSE 43 TELEFO N 0811 / 980 762

TELEGRAMMADRESSE: GAUPAT MÜNCHEN

IHR ZEICHEN: MEIN ZEICHEN: GFK-2645 DATUM:

YOUR REF.· MY REF.: DATE:

Anwaltsakte: GFK-2645

IORD-WERKE AKTIENGESELLSCHAFT, 5 KÖLN-DEUTZ, OTTOPLATZ

Stirndeckel für das Gehäuse einer Dynamomaschine.

Die Erfindung betrifft einen Stirndeckel für das vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Gehäuse einer Dynamomaschine, deren Läufer ein in einer Axialbohrung des noch mit Durchbrechungen versehenen Deckels abgestütztes Wellenlager aufweist.

Each einem älteren Vorschlag (Patentanmeldung P 23 02 947.2) ist ein Deckel der vorgenannten Art zum stirnseitigen Verschluß des dabei im wesentlichen topfförmig ausgebildeten Kunststoffgehäuses vorgesehen, durch welches die Dauermagneten und die ferromagnetischen Polschuhe gehalten sind und in dessen Hohlraum der gegen die Dauermagneten durch eine Kunststoffschicht getrennte Läufer oder Anker angeordnet ist. Im Gegensatz zu dem als Formteil ausgebildeten Gehäuse

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POM SCHIfIKKONTO MÜNCHEN NR. 2 2 70 9S · STÄDTISCHE SPARKASSE MÜNCHEN NR. 29-11 66 21

ist der Deckel ein vergleichsweise dünnwandiger Stanz- und Formteil aus Metall, an dessen einer Stirnfläche eine besondere Halteeinrichtung für die mit dem Kommutator der Dynamomaschine in Berührung gehaltenen Bürsten befestigt ist· Die !Formgebung dieser Halte einrichtung und diejenige des Deckels sind so aufeinander abgestimmt, daß für einen Käfig des dazwischen angeordneten Wellenlagers ein ausreichender Halt geschaffen ist. Im übrigen ist für diesen Deckel eine Schraubverbindung mit dem Gehäuse vorgesehen, und seine Durchbrechungen sind so angeordnet, daß ein durch den Hohlraum des Gehäuses hindurchgeführter Luftstrom zu Kühlungszwecken des Läufers ausgenutzt werden kann. Bei dem bekannten Deckel dienen folglich die Durchbrechungen ausschließlich als Belüftungsöffnungen insbesondere für den in Deckelnähe angeordneten Kommutator.

Bei der praktischen Erprobung der Dynamomaschine nach diesem älteren Vorschlag hat sich diese aus bekannten Elementen zusammengesetzte Konstruktion des Stirndeckels insbesondere dann als nachteilig erwiesen, wenn die Dynamomaschine stehend mit einer vertikalen oder im wesentlichen vertikalen Ausrichtung des Läufers oder Ankers angeordnet wurde· Es zeigte sich nämlich dabei, daß die Abstützung des deckeise it igen Wellenlagers schon nach relativ kurzer Zeit aufgrund des auf ihr lastenden vollen Gewichts des Läufers oder Ankers außer Zentrierung kam, so daß eine Schrägstellung des Läufers erfolgte und die Maschine bald ausfiel. Weiterhin zeigte sich, daß die separaten Montagezeiten für den Stirndeckel wesentlich höher lagen als die durch die Fertigung des Gehäuses als ein Formteil aus Kunststoff ermöglichten kürzeren Montage zeiten des übrigen Maschinenteils, wodurch sich Schwierigkeiten für die Fließbandfertigung ergaben. Der bekannte Stirndeckel ist außerdem sehr materialaufwendig und in der Herstellung seiner einzelnen Bauelemente sehr teuer, wobei in diesen Paktor auch noch das Vorsehen besonderer Gewindelöcher in dem Gehäuse für die Anschraubbarke it des Deckels eingeht.

Es bestand folglich die Aufgabe, nach einer billiger herstellbaren und in kürzeren Zeiten montierbaren Konstruktion eines

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Stirndeokels der eingangs genannten Art zu suchen, und zwar unter "besonderer Berücksichtigung der spezifisclaen Verhältnisse hei einer stehenden Anordnung der Dynamomaschine. Datei sollte gleichzeitig nach einer wartungsfreudigen Konstruktion gesucht werden.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Deckel ein »indestena in der Umgehung seiner Axialbohrung vergleichsweise massiver Formteil aus Kunststoff ist und daß die in gleichem gegenseitigen Abstand entlang einer zu der Axialbohrung koaxial verlaufenden Kreislinie angeordneten, dabei im wesentlichen achsparallel verlaufenden Durchbrechungen an ihren einen, durch eine radiale Wand begrenzten Enden Verbindung haben mit der Axialbohrung, in welche ein käfigartiger Haltering für das Wellenlager des Läufers eingesetzt ist, der mit den radialen Endwänden der folglich kanalartigen Durchbrechungen in Berührung gehaltene, elastisch-federnde Abstützfinger aufweist.

Es wird daait ein Stirndeckel bereitgestellt, der auch bei einer stehenden Anordnung der Dynamomaschhe eine optimale Abstützung des Läufers ergibt, so daß die diesbezügliche₍früher festgestellte Ausfallmöglichkeit nicht mehr existent ist. Dieser Umstand ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß der käfigartige Haltering für das Wellenlager über seine Abstützfinger äußerst fest an dem aassiven Deckelteil gehalten wird, so daß dieser unmittelbar das volle Gewicht des Läufers auffangen kann. Die besondere Ausbildung der Durchbrechungen erlaubt im übrigen eine Beibehaltung ihrer Funktion als Belüftungsöffnungen insbesondere für den in Deckelnähe angeordneten Kommutator und jetzt zusätzlich auch für das Wellenlager·

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung, die hauptsächlich eine vereinfachte Hontageweise ergeben, sind in den darauf bezogenen Ansprüchen erfaßt.

Eine augenblicklich bevorzugte Ausführungsform ist in der Zeichnung schematisoh dargestellt und wird nachfolgend näher beschrie-

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ben. Es zeigtι

Fig. 1 In auseinandergebogener Perspektivdarstellung die eine Stirnseite des Maschinengehäuses, den zugeordneten Stirndeckel und eine Federklammer für dessen Befestigung an dem Gehäuse,

!ig. 2 in etwas größerem Maßstab einen Querschnitt duroh den Stirndeckel nach der Linie 2-2 in Mg. 3 unter gleichzeitiger Darstellung der in Deckelnähe angeordneten Teile des Läufers der Dynamomaschine,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die läuferseitige Stirnfläche des Stirndeckels und

Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht des Stirndeckels gem. Fig. 3.

Das als ein im wesentlichen topfförmiger Formteil aus Kunststoff ausgebildete Gehäuse 10 der Dynamomaschine hat an seinem einen Ende einen Befestigungsflanseh 12 und nimmt in seinem Hohlraum den in seiner Gesamtheit ait 14 bezeichneten Läufer oder Anker auf. Dieser Läufer 14 ist an seinem dem offenen und durch einen Stirndeokel 16 verschließbaren Ende 18 des Gehäuses 10 abgewandten Ende in einem duroh dessen Boden abgestützten Lager gelagert, während sein weiteres Wellenlager duroh den Stirndeckel 16 in einer noch näher zu beschreibenden Weise abgestützt ist. An dem mittels einer Federklammer 20 an dem Gehäuse 10 zu befestigenden Stirndeckel 16 sind randseitige Vorspränge 22 ausgebildet, die in Aussparungen 24 des zylindrischen Hauptkörpers des Gehäuses 10 einpassen. Die Yorsprünge 22 und Aussparungen 24 zentrieren folglich den Deckel 16 bezüglich der Gehäuseachae, wenn der Dekkel durch die PeäerklaBuaar 20 am Gehäuse befestigt ist.

Der Deckel 16 "hat eine durahgefcöxiae Axi&lbohrung 46, die sioh vom einen sum anderen Sude iiirter Bildung, einzelner Stufen erweitert. Die Axialbohrung 46 ist you einsus "vergleichsweise massiven Hülsenteil das Deckels "umgebe _? ier sich ati seinem einen Ende zu einem RinsfXaneoh erweitert· JUi* lisc'sel 1st eir. sue Kunststoff boate-

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bender Formteil, wobei als Kunststoff dasselbe Material verwendet werden kann, das auob für das Gehäuse 10 verwendet wird· In die Axialbohrung 46 eingesetzt ist ein käfigartiger Haltering 26 für das Lager 56 der Welle 53 des Läufers 14, mit dessen Kommutator 54 zwei Bürsten 52 in Berührung gebalten sind. Jede der beiden Bürsten 52 bat eine KulissenfÜbrung 50, die jeweils aus zwei L-förmigen Anformungen 48 an die innere Stirnwand des DeIckels gebildet sind· Biese unter Bildung eines Spaltes sswisoben

ihren kurzen Schenkeln jeweils auf Abstand zueinander angeordneten Anformungen 48 sind an ihren radial äußeren Enden durch eine Querwand miteinander verbunden, an der eich eine jeweilige Feder zum Vorspannen der jeweiligen Bürste 52 gegen den Kommutator 54 abstützt· Zu den Bürsten sind im übrigen Stromkabel 70 geführt, die durch paarweise angeordnete, L-förmige Klemmfinger 66 und 68 an der inneren Stirnwand des Deckel· festgeklemmt sind. Auch diese Klemmfinger 66, 68 sind mit dem Deckel einstückige Elemente desselben.

Die Federklammer 20 hat zwei Haltefinger 52 und 34> die sich bezüglich eines mittleren Zentrierloches 44 radial erstrecken· Die Enden der Hai te finger 32, 34 haben jeweils eine Abwickelung 36 bzw. 38, über welche die Federklammer 20 in Aussparungen 40, 42 an dem Gehäuse 10 einrastbar ist· Das Zentrierlooh. 44 der Federklammer 20 ist so bemessen, daß die Federklammer zum Befestigen des Deckels 16 an dem Gehäuse 10 auf einen Zentrierflansch 30 aufgeschoben werden kann, der an die äußere Stirnwand des Deckels angeformt ist.

Der Deckel 16 hat noch mehrere, umsein« Axialbohrung 46 herum angeordnete kanalartige Durchbrechungen 62, die so ausgebildet und angeordnet sind, daß si· mit ihren einen Enden Verbindung haben mit der Axialbohrung 46, In dies· Verbindungsenden der Durchbrechungen 62 ait der Axialbohrung 46 können fast alle Federfinger 28 des käfigartigen Halteringes 26 für das Wellenlager 56 eingeschnappt werden, wobei sie dann eine Abstützung erfahren, durch ein· jeweils radial ausgerichtete Endwand 64 der Durchbrechungen 62, Wird die Dynamomaschine stehend angeordnet, dann

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erfahren die Pederfinger 28 eine unmittelbare AbStützung ureb diese radialen Endwände 64 der Durchbrechungen 62, wodurch das hauptsächlich durch den Haltering 26 aufgefangene Gesamtgewicht des Läufers eine wirksame Verteilung erfährt auf den Deckel 16, der durch die Federklammer 20 an dem Gehäuse 10 befestigt ist« Eine optimale Abstützwirkung des Halteringes 26 über seine Federfinger 28 an den Deckel 15 ist dann zu erwarten, wenn die Durchbrechungen einen gekrümmten Querschnitt haben, der einer zu der Axialbohrung 46 koaxialen Kreislinie folgt und dessen jeweilige Bogenlänge größer ist als die unter sich gleichen Bogenlagen der einzelnen Federfinger 26* Die Durchbrechung·!», βϊ können stattdessen aber auoh andere Querschnitte haben, so beispielsweise im wesentlichen rechteckige Querschnitte, die entlang τοπ Sehnen eines Kreises gelegt sind, dessen Durchmesser etwa dem Durchmesser des Halteringes 26 besitzt« Man 1st also bezüglich der Durchbrechungen 62 insbesondere dann nicht an eine best hz&v* Quersohnittsform gebunden, wenn man die Finger 28 des Halteringt 26 genügend elastisch-federnd ausbildet, wobei natürlicheren Längen auch einen gewissen Einfluß haben auf die ursächlich auf die Berührung mit den radialen Wänden 64 zurückzuführende Abstütss» wirkung· In der Umgebung der den Wänden 64 abgewandten Enden 3tr Durchbrechungen 62 ist an dem Deckel 16 im übrigen noch eine Die tungslippe 60 ausgeformt, se daß auch hier kein besonderer Bai>: verwendet werden muß, vw ein. Einfließen des Schmierölea fttr ?' Wellenlager 56 in den Hohlraum des Gehäuses zu verhindern,

Wenngleich angenommen werden kann,, daß aus der vor stehenden Beschreibung die Hontageweise der Dynamomaschine abgeleitet werden kann, soll darauf abschließend noch kurz eingegangen werden. Da sich die Axialbohrung 46 des Deckels 16 vom inneren zum äußeren Ende erweitert, muß das Lager 56 mit seinem Haltering 26 über das äußere Ende in die Axialbohrung 46 eingeschoben werden. Bei diesem Einschieben schnappen die Federfinger 28 des Halteringes 26 in die einen Enden der Durchbrechungen 62 ein, so daß das Lager 56 dann bereits einen so festen Halt an dem Deckel 16 besitzt, daß anschließend der Läufer 14 mit esäner Welle 56 über das inner«? End· der Axialbohrung 46 in dt,» Läge ^! ' r·■..:· ja »te o'-ct werden kaixr

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Die Bürsten 52 mit ihren Federn können erst jetzt oder bereite 7OT diesem Steokvorgang des Läufers 14 in die Kulissenführungen 50 eingefügt werden, und sobald die Stromkabel 70 in den Klemm« fingern 66, 68 festgeklemmt sind kann das vormontierte Gehäuse über den Läufer 14- bis zum Anschlag an den Deckel 16 vorgeschoben werden. Es ist dann abschließend nur noch erforderlich, die !federklammer 20 auf den Zentrierflansch 30 des Deckels aufzustecken und ihre Haitefinger 32, 34 in die Aussparungen 40, 42 des Gehäuses 10 einzurasten.

Ss ist damit für den Deckel 16 erkennbar eine Konstruktion vorgelegt, die sowohl billig zu fertigen als auch einfach zu montieren ist. Weil der käfigartige Haltering 26 mit »einen Federfingera 28 in die kanalartigen Durchbrechungen 62 eingefedert ist, wird dadurch für das Wellenlager 56 eine so starke Abstützwirkung erreicht, daß selbst bei einer stehenden Anordnung der Dynamomaschine keine Unregelmäßigkeiten im Betrieb des Läufers auftreten können. Weil der Deckel als ein Formteil aus Kunststoff ausgebildet ist, können solche, den 2uaajnmenbau erleichternde und die Herstellung verbilligende Hilfsteile, wie die Kwliasenführungen 50 für die Bürsten 52, die Kleiomfinger 66, 68 und die Dichtungslippe 60, als mit dem Deckel einstückige Bauteil® der Dynamomaschine ausgebildet werden, wodurch dis gesamten Herstellungskosten der Dynamomaschine weiter gesenkt werden können. Es erscheint dabei grundsätzlich möglich, wenigstens die vorbeschriebene Befestigung des Deckels an dem Gehäuse der Dynamomaschine zu automatisieren, so daß auch die Arbeitskosten erheblich gesenkt werden können.

Claims

Ansprüche

Stirndeokel für das vorzugsweise aus Kunststoff bestehende (Je hau se einer Dynamomaschine, deren Läufer ein in einer Axialbohrung des noch mit Durchbrechungen versehenen Deckels abgestütztes Wellenlager aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (16) ein mindestens in der Umgebung seiner Axialbohrung (46) vergleichsweise massiver lOrmteil aus Kunststoff ist und daß die in gleichem gegenseitigen Abstand entlang einer zu der Axialbohrung koaxial verlaufenden Kreislinie angeordneten, dabei im wesentlichen achsparallel verlaufenden Durchbrechungen (62) an ihren einen, durch eine radiale Wand (64) begrenzten iVxden Verbindung haben mit der Axialbohrung, in welche ein käfigartiger Haltering (26) für das Wellenlager (56) des Läufers (14) eingesetzt ist, der mit den radialen Endwänden der folglich kanalartigen Durchbrechungen in Berührung gehaltene, elastisch-federnde Abstützfinger (28) aufweist,
2. Stirndeckel nach Anfrorueh 1, dadurch gekennzeichn e t , daß die Durchbrechungen (62) einen der Kreislinie folgenden, gekrümmten Querschnitt haben, dessen Bogenlänge größer ist als die -unter sich gleichen Bogenlängen der Abstützfinger (28) des käfigartigen Halteringes (26) für das Wellenlager (56) des Läufers (14).
3. Stirndeckel naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß an die innere Stirnwand des Deckels (16) Kulissenführungen (48, 50) für die Bürsten (52) des in Beokelnähe angeordneten Kommutators (54) der Dynamomaschine angeformt sind.
4. Stirndeckel nacii einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch g e kennzeichnet} daß mi die innere Stirnwand des Beckeis {16} wenigsten« sin Paar .-förmiger Klömmfinger (66, 68) für die zu den Bürgen (52) Iss Kommutators (54) geführten Stromjca'oel (70) an^9formt »ind.

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5. Stirndeokel nach eines! der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß an die innere Stirnwand des Deckels (16) randeeitige Zentrierungsvorsprünge (22) angeformt sind, die in angepaßte Aussparungen (24) des Gehäuses (10, 12) einpassen.
6. Stirndekel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß an die äußere Stirnwand des Deckels (16) Haltemittel (50) für eine Federklammer (20) angeformt sind, mittels welcher der Deckel an dem Gehäuse (10, 12) festklammerbar ist.
7· Stirndeokel naoh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel durch einen an die Außenwand des Deckels (16) angeformten, die Axialbohrung (46) umgebenden Zentrierflansoh (30) gebildet sind, auf den die federklammer (20) über ein mittleres Zentrierloch (44) aufsteckbar ist, radial zu welches wenigstens zwei Haltefinger (32, 34) angeordnet sind, über welche die Federklammer in Aussparungen (40, 42) des Gehäuses (10, 12) einrastbar ist,
8. Stirndeokel naoh einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet _r daS die Axialbohrung (46) des Deckels (16) an dessen innerer Stirnwand eine kleinste, durch eine angeformte Diohtungslippe (60) begrenzte öffnungsweite aufweist.
9. Stirndeokel naoh einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Axialbohrung (46) des Deckels (16) Ansohlagsohultern für den käfigartigen Haltering (26, 28) ausgeformt sind.

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