CN104185743A - 用于支承电机的滚动轴承的装置，电机 - Google Patents

用于支承电机的滚动轴承的装置，电机 Download PDF

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Abstract

一种用于支承电机(1)的滚动轴承(9)的装置，尤其是盖子(7)或轴承盖，具有，轴承承座(11)，该轴承承座为了径向支承电机(1)的滚动轴承(9)具有周壁(12)和为了轴向支承滚动轴承(9)具有至少一个第一轴向止挡(17)，其特征在于，周壁(12)至少部分地由多个轴向延伸的可弯曲的锁止钩(13)形成，这些锁止钩一端与第一轴向止挡(17)连接和另一端各具有一个向内指向的锁止鼻(14)，该锁止鼻形成用于滚动轴承(9)的第二轴向止挡(16)。本发明此外涉及一种电机。

Description

用于支承电机的滚动轴承的装置,电机
本发明涉及一种用于支承电机的滚动轴承的装置，尤其是盖子或轴承盖，具有轴承承座，该轴承承座为了径向支承电机的滚动轴承具有周壁和为了轴向支承滚动轴承具有至少一个第一轴向止挡。
本发明此外涉及一种尤其用于机动车的电机，具有外壳，在该外壳中可转动支承地布置转子，其中，外壳的至少一个端面可以通过一个分开的装置，尤其是盖子或轴承盖，封闭，和其中，安装转子的转子轴至少借助于一个滚动轴承被保持在该装置中，其中，该装置具有用于容纳滚动轴承的轴承承座，该轴承承座具有径向支承滚动轴承的周壁和具有用于滚动轴承的第一轴向止挡。
现有技术
电机一般具有可转动地支承的转子和必要时固定的定子。转子本身此时包括至少一个转子轴，在转子轴上通常固定带永久磁铁的叠片组。由于装配原因，常常这样构造转子轴的支承，即转子轴不仅被支承在外壳中而且被支承在封闭该外壳的盖子和/或轴承盖中，其中，常常为了低摩擦地支承而使用滚动轴承，其内环压紧在转子轴上并且其外环保持在外壳中或保持在盖子中。
有利地，在此一个支承是固定轴承而另一个是浮动轴承，以避免对转子轴的超定的支承。对于浮动轴承与盖子相配置的情况，并且在此只有滚动轴承的外环要被轴向固定，滚动轴承可以在许多情况下不直接地组合到盖子中。这通常受装配顺序限定，其中，滚动轴承必须预先安装在一个单独的部件中，该部件然后与滚动轴承一起安装到转子轴上。在此之后才能够固定盖子。对于滚动轴承已经预先安装在转子轴上并且此外必须轴向固定滚动轴承的情况，该装配更加困难，因为内环应借助于压配合抗扭转地与轴连接并且外环经由间隙配合被支承。
本发明的公开
按照本发明的、具有权利要求1的特征的装置具有优点，即，即使滚动轴承已经被预先安装在转子轴上，在盖子或装置上的固定也能够简单并且快速地实现。为此，按照本发明规定，周壁至少部分地由多个轴向延伸的可弯曲的锁止钩形成，这些锁止钩一端与第一轴向止挡连接和另一端各具有一个向内指向的锁止鼻，该锁止鼻形成用于滚动轴承的第二轴向止挡由此规定，在周向上看，周壁不是构造成连续的周壁，而是至少部分地由可弯曲的（柔性的）锁止钩形成，它们在滚动轴承的意义上沿着轴向延伸。由于锁止钩一端与第一轴向止挡连接，锁止钩的另一端是自由的（自支承的），因此在相应的锁止钩弯曲下可以被移位。尤其这样地构造锁止钩，即在锁止钩的弹性变形下，具有锁止鼻的端部可径向向外弯曲。如果现在将具有轴承承座的装置推移到已预先装配到转子轴上的滚动轴承上，那么锁止钩的具有锁止鼻的端部被径向向外挤出并且滚动轴承可以被插入到轴承承座中。一旦滚动轴承被完全容纳在轴承承座中，即锁止鼻被推移超过滚动轴承，那么锁止钩由于其弹性而将锁止鼻又径向地向内挤到其初始位置上，从而锁止鼻从后面勾住滚动轴承并且由此形成用于滚动轴承的第二轴向止挡。合适地，在第一轴向止挡和第二轴向止挡之间的轴向间距相应于滚动轴承的纵向延伸长度这样地选择，即滚动轴承可以完全地布置在轴向止挡之间。在第一和第二轴向止挡之间的间距最好这样地选择，即在滚动轴承和轴向止挡之间形成间隙配合，以形成浮动轴承（浮动支承）。通过将具有在一端可径向撑开的轴承承座的装置轴向地推移到滚动轴承上，按照本发明的装置由此以简单的方式和方法提供一种滚动轴承的快速装配。
按照本发明的一个有利的扩展方案规定，锁止钩与第一轴向止挡一体地构造。锁止钩的抗弯刚度因此由用于第一轴向止挡和锁止钩所选择的材料已经由锁止钩的几何形状得到。特别优选地，锁止钩和第一轴向止挡与盖子或轴承盖一体地构造，由此提供一种容易操作的部件，其减少了装配时间。
按照本发明的一个优选的扩展方案规定，周壁具有多个基本上刚硬地构造成的周壁区段，它们尤其是沿着轴向在相邻的锁止钩之间延伸，一端与第一轴向止挡连接和另一端无锁止鼻地构造。刚硬的周壁区段提高了轴承承座的用于径向支承可施加的力，而锁止钩主要保证在轴承承座中对滚动轴承的轴向支承。就此而言基本上实现功能分离，因此不仅可以借助于刚硬的周壁区段将大的径向力传递到轴承承座上而且借助于可弯曲的锁止钩保证对滚动轴承的轴向保险（轴向固定）。
特别优选地，锁止鼻在与第二轴向止挡相对置的一侧上各具有一个插入斜面。在将装置，或者轴承承座推到滚动轴承上时，该插入斜面用于使锁止钩的自由端被自动地向外挤压，这简化了装配过程。
锁止钩最好由塑料制造。由此可以依据塑料的成分以简单的方式方法调整锁止钩的抗弯刚度，和尤其可以在此处通过与第一轴向止挡和盖子或轴承盖一体的构造来简单地实现。
按照本发明的一个替代的实施方式规定，锁止钩由金属板制造。由此可以将特别大的力传递到轴承承座上。
按照本发明的一个有利的扩展方案规定，第一和/或第二轴向止挡在端面上具有至少一个可弹性变形的预张紧元件。预张紧元件用于将容纳在轴承承座中的滚动轴承沿轴向预张紧。可弹性变形的预张紧元件运行滚动轴承在轴承承座中移位，从而由此保证滚动轴承在盖子或轴承盖中的间隙配合。
特别优选地，预张紧元件构造成突出的按压肋条或弹簧环，尤其是波形弹簧。按压肋条优选在第一轴向止挡处构成并且就此在轴向上突出。合适地，按压肋条与第一轴向止挡一体地构造。通过它们的可弹性变形性，按压肋条允许将滚动轴承完全地插入轴承承座中并且接着挤压向第二轴向止挡。按压肋条，或可变形的预张紧元件，在装配时首先被变形到这样的程度，即锁止鼻可以又径向地向内运动到其初始位置上，以便从下方(后面)啮合滚动轴承。合适地，多个按压肋条在圆周上（周向上）分布地、尤其是均匀地在圆周上分布地构造在第一轴向止挡处。对此备选地，一个附加的弹簧环，例如构造成已经提及的波形弹簧，被布置在第一轴向止挡处，该弹簧环在装配滚动轴承时，与按压肋条一样，也被弹性地变形，由此锁止鼻向后回到其径向的初始位置。
按照本发明的具有权利要求9的特征的电机具有优点，即电机可以快速并且简单地安装，而为此不增加制造成本。该电机的特征在于，装置如上面描述的那样进行构造。
以下借助于附图详细说明本发明。图中所示：
图1是电机的简化视图，
图2是电机的轴承承座的透视图，
图3是轴承承座的简化纵剖视图，
图4是轴承承座的俯视图和
图5A和B是电机的装配过程图。
图1显示了电机1的简化视图，电机具有外壳2，在其中位置固定地布置定子3和可转动地布置转子4。定子3为此与外壳2的外壳壁连接，而转子4由可转动地支承在外壳中的转子轴5形成，转子轴上装有叠片组6以及没有详细示出的永久磁铁。为了容纳定子3和转子4，外壳2基本上杯形地构造并且在端面处通过盖子7封闭。盖子7因此从端面上关于转子轴5的纵轴线布置在外壳2上。转子轴5借助于两个滚动轴承8和9低摩擦地支承在外壳中。第一轴承8在此直接地布置在外壳2的轴承承座10中。第二滚动轴承9被保持在由盖子7形成的轴承承座11中。轴承承座11具有在径向上围住滚动轴承9的周壁12，该周壁基本上无间隙地容纳滚动轴承9。为了将滚动轴承9沿轴向固定在轴承承座11中，轴承承座11具有第一轴向止挡17，滚动轴承9的外环在插入轴承承座11中时被挤压到该轴向止挡上。为了将滚动轴承9也在相反的方向上沿轴向固定，通常在轴承承座11中设置保险环（锁定环）或类似件，由此滚动轴承9固定地位于保险环和第一轴向止挡17之间。
图2在细节图中以透视图示出盖子7的轴承承座11。周壁12在此情况下一部分由轴向延伸的锁止钩13形成，该锁止钩在一端上与盖子7一体地构造成并且在另一端上各具有一个向内指向的锁止鼻14。锁止鼻14在此在与盖子7背离的一侧上具有插入斜面15，其功能在后面详细讨论。通过可弯曲的设计结构，锁止钩13可以在其自由端处径向地向外位移或弯曲。锁止鼻14与盖子7面对的一侧此时形成用于滚动轴承9的第二轴向止挡16。
图3在简化的纵剖视图中显示了轴承承座11。在第一轴向止挡17和第二轴向止挡16之间的间距a基本上对应于滚动轴承9的纵向延伸长度，以便具有间隙地（以间隙限制地）容纳滚动轴承。
图4在俯视图中显示了轴承承座11。可以看见，锁止钩13均匀分布地布置在轴承承座11的周面上以形成周壁12。其中，锁止钩13在周向上看相互相间隔地布置。在每两个相邻的锁止钩13之间，此时设置一个刚硬的周壁区段18，它通过加强筋19，如也可以由图2中看见的，被径向地向外支撑在一个弯曲部上。锁止钩13的内侧以及周壁区段18相互形成一个用于滚动轴承9的圆柱体形的容纳部。锁止钩13的锁止鼻14径向向内突出超过周壁12的内径。
同样如从图3和4中可以看见的，第二轴向止挡17附加地具有多个布置在一个端面上的并且在周面（周向）上均匀分布的按压肋条20，它们形成可弹性变形的预张紧元件21。以下借助于图5A和5B详细说明装置的作用方式。
图5A和5B按照步骤地显示了滚动轴承9在轴承承座11中的装配。如从图5A中可以看见的，具有轴承承座11的盖子7被轴向地推移到滚动轴承9上，如通过箭头22表示的。锁止鼻14的插入斜面15负责在推移到滚动轴承9上期间使锁止钩13在其自由的、具有对应的锁止鼻14的端部径向地向外挤压，如通过虚线和箭头23表示的。盖子7被如此远地推移到滚动轴承9上，直到滚动轴承碰到第一轴向止挡17的预张紧元件21上。盖子7被继续推移，由此使预张紧元件21弹性变形，直到锁止鼻14被移动超过滚动轴承9并且在其之后由于锁止钩13的弹性又被径向地向内移动到其初始位置上，从而它们从后面勾住滚动轴承9，如通过箭头24表示的。接下来可以减小推移力。预张紧元件21现在将滚动轴承9挤向轴向止挡16，由此将滚动轴承9的外环沿轴向预张紧在轴向止挡16和17之间地牢靠地保持在轴承承座11中。
锁止钩13由此用于将滚动轴承9轴向固定在轴承承座11中。通过轴承承座11的描述的设计结构，当具有轴承承座11的盖子被推移到滚动轴承9上时，锁止钩可以以简单的方式方法被向外移动。为了在运行中也能够承受大的径向力，设置上面描述的刚硬的周壁区段18，它们在将滚动轴承9插入轴承承座11中时不必径向地向外弯转，因为它们没有配置相应的锁止鼻。就此而言实现功能的分离。锁止钩13用于轴向的、尤其是具有间隙的固定，而周壁区段18保证滚动轴承9在轴承承座11中的可靠的径向固定。
虽然在本实施例中，锁止钩13与锁止鼻16和盖子7一体地构造成并且由塑料制造，但是也可以设想由金属板材构造锁止钩13。同样可以设想，代替按压肋条20，而在滚动轴承9和轴向止挡17之间设置弹簧环，尤其是波形弹簧。
描述的装置以简单的并且低成本的方式方法实现将定子3和转子4预装配在外壳2中并且通过将具有轴承承座11的盖子7推移到滚动轴承9上而将滚动轴承可靠地装配在轴承承座11中，而不需要附加的装配步骤。该有利的轴承承座11尤其适用于应该将滚动轴承9的外环通过间隙配合支承在盖子7上的情况，如在上面的实施例中描述的。

Claims (10)

1. 一种用于支承电机(1)的滚动轴承(9)的装置，尤其是盖子(7)或轴承盖，具有，轴承承座(11)，该轴承承座为了径向支承电机(1)的滚动轴承(9)具有周壁(12)和为了轴向支承滚动轴承(9)具有至少一个第一轴向止挡(17)，其特征在于，周壁(12)至少部分地由多个轴向延伸的可弯曲的锁止钩(13)形成，这些锁止钩一端与第一轴向止挡(17)连接和另一端各具有一个向内指向的锁止鼻(14)，该锁止鼻形成用于滚动轴承(9)的第二轴向止挡(16)。
2. 根据权利要求(1)所述的装置，其特征在于，锁止钩(13)与第一轴向止挡(17)一体地构造。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，锁止鼻(14)与锁止钩(13)一体地构造。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，周壁(12)具有多个基本上刚硬地构造的周壁区段(18)，它们沿轴向在相邻的锁止钩(13)之间延伸并且一端与第一轴向止挡(17)连接和另一端以无锁止鼻的方式进行构造。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，锁止鼻(14)在与第二轴向止挡(16)相对的一侧各具有一个插入斜面(15)。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，锁止钩(13)由塑料制造。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，锁止钩(13)由金属板制造。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，第一和/或第二轴向止挡(16，17)在端面侧处具有至少一个可弹性变形的预张紧元件(21)。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，预张紧元件(21)构造成轴向突出的按压肋条(20)或弹簧环，尤其是波形弹簧。
10. 一种尤其用于机动车的电机，具有外壳(2)，在该外壳中可转动支承地布置转子(4)，其中，外壳(2)的至少一个端面可以通过一个分开的装置，尤其是盖子(7)或轴承盖，封闭，和其中，转子(4)的转子轴(5)至少借助于一个滚动轴承(8，9)被保持在该装置处，其中，该装置具有用于容纳滚动轴承(9)的轴承承座(11)，该轴承承座具有径向支承该滚动轴承(9)的周壁(12)和具有用于该滚动轴承(9)的第一轴向止挡(17)，其特征在于，该装置根据前述权利要求中的一项或多项进行构造。
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