DE3534381C2

DE3534381C2 -

Info

Publication number: DE3534381C2
Application number: DE3534381A
Authority: DE
Inventors: Ronald Ing.(Grad.) 8703 Ochsenfurt De Gleixner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Temic Automotive Electric Motors GmbH
Priority date: 1985-09-26
Filing date: 1985-09-26
Publication date: 1989-11-09
Also published as: DE3534381A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Ein stellung des Axialspiels zwischen dem Rotor und dem Sta tor eines Elektromotors und ein Verfahren zur Einstellung des Axialspiels; derartige Maßnahmen sind in unterschied licher Ausführung z.B. durch die EP-PS 0 065 585 und die Europäische Patentanmeldung 0 133 527 bekannt.

Im Fall der EP-PS 0 065 585 dient zur Einstellung des Axialspiels eine auf die Rotorwelle aufgedrückte Distanz buchse, die an ihrem dem Lager zugewandten Ende mit einem Anlaufbund versehen ist und mit ihrem anderen Ende in eine konzentrische Ausnehmung einer an der Stirnseite des Rotor-Blechpaketes anliegenden Isolierendscheibe mit einer dem jeweiligen Axialspiel entsprechenden axialen Eintauchtiefe einpreßbar ist.

Im Fall der Europäischen Patentanmeldung 0 133 527 wird zur Begrenzung des Axialspiels einer gleitgelagerten Welle aufgrund eines Vergleichs zwischen Ist-Axialspiel und Soll-Axialspiel in definiertem Abstand zur Stirnseite eines Wellenendes als fixierbares Anlaufteil eine Scheibe mit einer dem berechneten Axialspiel entsprechenden Scheibendicke in eine statorgehäusefeste Tasche einge steckt.

Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll eine besonders einfache, durch Handhabungsautomaten mögliche Einstel lung des Axialspiels geschaffen werden; die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einer Anordnung der eingangs genann ten Art erfindungsgemäß durch die Lehre des Anspruchs 1; die Unteransprüche kennzeichnen jeweils vorteilhafte Aus gestaltungen der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt die Einstellung des Axialspiels ohne jegliche zusätzliche Bauteile so wie Meßwertstationen zum Vergleich von jeweils gegebenem Ist- bzw. Soll-Axialspiel und in einer zum Einsatz von Manipulatoren besonders vorteilhaften, nur axialen Hand habungsrichtung, in der auch die übrigen beim Zusammen bau des Motors gegenseitig zu verbindenden Bauteile zu geführt werden; in der Regel können listenmäßige Zylin derlager verwendet werden, da diese üblicherweise bereits eine äußere, axial gerichtete, zur Einstellverschiebung innerhalb einer korrespondierenden Lagerhülse geeignete Gleitfläche aufweisen. Wird in vorteilhafter Weise ein Zylinderlager aus Kunststoff benutzt, so kann gleich zeitig auf eine gesonderte, ansonsten notwendige Anlauf scheibe verzichtet werden.

Zur gewährleisteten Einhaltung des einmal eingestellten Axialspiels bei betriebsmäßiger axialer Druckbelastung auf die Rotorwelle genügt in der Regel der Preßdruck der Lagerhülse auf das eingedrückte Zylinderlager; zur Siche rung dieses eingestellten Axialspiels bei Motoren mit extremer, insbesondere stoßartiger Axialbelastung der Rotorwelle ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung ein zusätzliches Verkleben des Zylinderlagers mit der Lagerschildhülse nach der Einstellung des Axialspiels vorgesehen. Insbesondere bei Verwendung eines Kunststoff- Zylinderlagers bzw. einer Kunststoff-Lagerhülse wird zweckmäßigerweise ein Anschmelzen und/oder Verschweißen zwischen dem Zylinderlager und der Lagerschildhülse zur zusätzlichen Fixierung der Einstellage des Zylinderla gers vorgesehen. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zur zusätzlichen Sicherung der Einstell lage des Zylinderlagers eine Verformung der Lagerschild hülse, insbesondere in Form von Schaberippen an ihrer Gleitfläche zum Zylinderlager vorgesehen.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand eines schema tisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeich nung näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch einen dauer magneterregten Kleinmotor in einem ersten Vor montagezustand mit auf dem rechten Ende der Rotorwelle aufgeschobenem Zylinderlager vor der Einstellung des Axialspiels;

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 mit zusätzlich am rech ten Motorende montiertem Lagerschild vor der Ein stellung des Axialspiels;

Fig. 3 die Anordnung gemäß Fig. 2 nach der Einstellung des Axialspiels durch axiales Verschieben des rechten Zylinderlagers.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen Dauermagnet-Kommutator motor. An der Innenumfangsfläche des Statorgehäuses 7 sind das Magnetfeld erzeugende Dauermagnetschalen 8, 9 angeordnet. Beim fertigmontierten Motor sind gemäß Fig. 2, 3 an beiden stirnseitigen Enden des Statorgehäuses 7 je ein Lagerbügel 5 bzw. 6 befestigt. Der linke Lager bügel 6 nimmt dabei in einer Lageraufnahme 61 ein üb liches Kalottenlager 4 auf; im rechten Lagerbügel 5 ist in einer angeformten Lagerhülse 51 ein Zylinderlager 3 eingedrückt. In den Lagern 3, 4 ist eine Rotorwelle 2 mit einem bewickelten Rotor-Blechpaket 1 und einem Kommuta tor 14 drehbar gelagert. Bürstenhalter 12, 13 sind in hier nicht näher dargestellter Weise in einer statorgehäuse festen Bürstenbrücke schwenkbar gelagert und mit einer äußeren Anschlußleitung verbunden.

Fig. 1 zeigt den Dauermagnet-Kommutatormotor in einem Vormontagezustand unmittelbar vor der Einstellung des Axialspiels; dazu ist auf der bereits im linken Lager bügel 6 gelagerten Rotorwelle 2 von ihrem rechten noch freien Ende her das Zylinderlager 3 soweit aufgeschoben, bis es mit seinem Anlaufbund 31 gegen die rechte Stirn seite des Kommutators 14 anliegt. Gemäß Fig. 2 ist dann der rechte Lagerbügel 5 an das Statorgehäuse 7 anmon tiert und dabei die Lagerhülse 51 des rechten Lager bügels 5 im Preßsitz auf die Außengleitfläche des Zylin derlagers 3 aufgeschoben.

Zur Einstellung des Axialspiels wird nun gemäß Fig. 3 durch axialen Zusatzdruck auf das linke Ende der Rotor welle 2 unter Überwindung des betriebsmäßigen Preßsitz- Druckes zwischen der Lagerhülse 51 und dem Zylinderlager 3 der gesamte Rotor um das vorgesehene Axialspiel a nach rechts gedrückt, wobei das Zylinderlager 3 um eben dieses Axialspielmaß a axial weiter in die Lagerhülse 51 einge drückt wird. In Fig. 3 ist der Rotor nach diesem Ein drücken des Zylinderlagers 3 in die Lagerhülse 51 wieder in seiner Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 darge stellt, so daß zwischen der rechten Stirnseite des Kommu tators 14 und der linken Stirnseite des Anlaufbundes 31 des Zylinderlagers 3 das Axialspiel a gewährleistet ist.

Die vorbeschriebene erfindungsgemäße Einstellung des Axialspiels ist also dadurch gekennzeichnet, daß ausge hend von einer zunächst axialspielfreien gegenseitigen Montage von Stator und Rotor durch axiales Verschieben des Rotors das Zylinderlager 3 über eine fest mit der Rotorwelle 2 verbundene Abstützung, im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 dem Kommutator 14, um das Maß des Axialspiels a in die Lagerschildhülse 51 weiter hineingeschoben wird.

Eine weitere vorteilhafte Einstellung des Axialspiels mit der erfindungsgemäßen Anordnung zur Einstellung des Axialspiels ist dadurch möglich, daß ausgehend von einer axialspielentsprechenden oder axialspielgrößeren gegen seitigen Montage von Stator und Rotor der Rotor aus einer zu dem Zylinderlager 3 gegenüberliegenden Lager 4 axialspielfreien Anordnung um das Axialspielmaß a in Richtung des Zylinderlagers 3 verschoben wird und dann das Zylinderlager 3 bis zur spielfreien Anlage gegen ein mit der Rotorwelle 2 fest verbundenes benachbartes Anlauflaufteil, im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 dem Kommutator 14, in seiner Lagerschild hülse 51 axial vorgeschoben wird.

Im allgemeinen wird bei Montage des erfindungsgemäß auf gebauten Motors von einer senkrechten Montagerichtung ausgegangen, so daß sich z.B. die im letztgenannten Fall erläuterte axialspielfreie Anordnung des Rotors an dem dem Zylinderlager 3 gegenüberliegenden Lager 4 selbsttätig ergibt, da sich die senkrechte Montage von dem als untere Auflage dienenden Lagerbügel 6 ausgehend in axialer Richtung aufbaut.

Es ist ersichtlich, daß bei der zuvor beschriebenen Ein stellung mit der erfindungsgemäßen Anordnung sich ein in jeweiligem Einzelfall notwendiges Vermessen von Istspiel aufgrund der jeweils gegebenen Toleranzmaße und Ver gleichen mit dem gewünschten Sollspiel erübrigt, da in jedem Fall der Rotor und damit das Zylinderlager 3 von der in Fig. 2 ausgestellten Ausgangslage nur um das kon stante Axialspiel a in die Zylinderbuchse 51 weiter hineingedrückt werden braucht.

Claims

1. Anordnung zur Einstellung des Axialspiels zwischen dem Rotor und dem Stator eines Elektromotors, dadurch gekennzeich net, daß ein betriebsmäßiges Festlager für die Rotorwelle (2) als Zylinderlager (3) ausgebildet und zur Einstellung des Axialspiels relativ zu seiner statorseitigen Lageraufnahme (Lagerschildhülse 51) durch einen über der betriebsmäßigen Axialbelastung liegenden Druck axial verschiebbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß als Lageraufnahme eine zum Zylinderlager (3) konzen trische Lagerschildhülse (51) vorgesehen ist, in der das Zylinderlager (3) im Preßsitz gehalten ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Lagerschildhülse (51) an ihrer Gleitfläche zum Zylinderlager (3) mit Schaberippen versehen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einstellage des Zylinderlagers (3) durch Verkleben mit der Lagerschildhülse (51) fixiert ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einstellage des Zylinderlagers (3) durch Verschweißen mit der Lagerschildhülse (51) fixiert ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Anwendung des Ultraschallschweißens.

7. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Anwendung des Laserstrahlschweißens.

8. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Einstellage des Zylinderlagers (3) zusätzlich durch Verformung der Lagerschildhülse (51) fixiert ist.

9. Verfahren zur Einstellung des Axialspiels mit einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß ausgehend von einer zunächst axialspielfreien gegenseitigen Montage von Stator und Rotor durch axiales Verschieben des Rotors das Zylinderlager (3) über eine fest mit der Rotorwelle (2) verbundene Abstützung (Kommutator 14) um das Maß des Axialspiels (a) in die Lagerschildhülse (51) weiter hineingeschoben wird.

10. Verfahren zur Einstellung des Axialspiels mit einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß ausgehend von einer axialspielentsprechenden oder axialspielgrößeren gegenseitigen Montage von Stator und Rotor der Rotor aus einer zu dem Zylinderlager (3) gegenüberliegenden Lager (4) axialspielfreien Anordnung um das Axialspielmaß (a) in Richtung des Zylinderlagers (3) verschoben wird und dann das Zylinderlager (3) bis zur spielfreien Anlage gegen ein mit der Rotorwelle (2) fest ver bundenes benachbartes Anlaufteil (Kommutator 14) in seiner Lagerschild hülse (51) axial vorgeschoben wird.