CN104578541B - 电机和用于调整轴向轴承间隙的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电机和用于调整在电机的为了支承转子轴(5)而在转子(1)两侧设置的两个轴承(6、10)之间的轴向轴承间隙(LS)的方法，其中，所述转子轴(5)至少在一个轴承(6)内可轴向移动地被支承。轴向轴承间隙在一个其轴向位置可移动的第一轴承(6)处通过以环形肩(7)贴靠在轴承(6)上的转子轴(5)的轴向偏移进行调整，其中，通过该偏移运动，可移动的第一轴承(6)相对于一个无轴向轴承间隙的基本位置移动到一个具有预先规定的轴向轴承间隙(LS)的最终位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于调整电机转子的轴向轴承间隙的方法以及一种具有权利要求5特征的用于执行所述方法的电机。
背景技术
为了起动设置在车辆中的内燃机而使用电机，其也称为起动机或者起动电动机。这种电机具有转子，转子的转子轴在两侧受到支承。该转子具有由带有铁芯的线圈构成的电枢并且为了供给电流而具有分段的换向器，该换向器上设置有用于供电的滑动触点。
为了在电机运行时保持噪声和磨损尽可能地小，需要在轴向上尽可能间隙小地支承转子。为实现这一点，可以借助薄的调整垫片个别地调整轴向间隙，为此必须测量轴承间隙，然后选择相应的调整垫片并且装入。借助个别提供的调整垫片调整轴向间隙非常耗时。
从DE 10 2011 083 914 A1中获知一种电机，其为调整轴向间隙而具有在轴向上可变的轴向锁定装置。通过改变该轴向锁定装置能够减小轴向的轴承间隙。该轴向锁定装置具有特别构造的用于调整轴向轴承间隙的垫片。
发明内容
根据本发明的具有权利要求1特征的、用于调整在电机转子处的轴向轴承间隙的方法具有以下优点：为了调整轴向轴承间隙不需要任何额外的调整垫片或者其他的间隔元件。该轴向轴承间隙通过在将转子轴放入可轴向移动的轴承中时的预先规定的偏移运动进行调整。在此，该可移动的轴承相对于一个无间隙的基本位置移动到最终位置，其中，希望的轴承间隙通过偏移运动的长度进行调整。
可轴向移动的轴承优选地以压配合或者其他方式通过相应的保持力固定，它能够克服该保持力轴向移动。在移动过程后，可移动的轴承以足够大的保持力被保持在这个位置上，其中在该可移动的轴承处不需要任何额外的固定措施。然而对于特殊的应用情况或者为了达到特别高的负载能力，该可移动的轴承也可以额外借助固定元件固定在其位置上。
特别有利的是，在将转子放入电机内时直接调整轴向轴承间隙。借助一个作用于与可移动的轴承相对的第二轴承上的装配工具，克服弹簧力使第二轴承在朝向可移动的轴承的方向上偏移，其中偏移路程确定了两个轴承之间的轴向轴承间隙。之后第二轴承再次回复到它的基本位置，由此产生这两个轴承之间的希望的轴向轴承间隙。对轴承间隙的调整可以直接在将转子放入电机内时在不使用额外的垫片或者其他这种间隔元件的情况下进行。也不需要在两个轴承的区域内或者在转子轴处测量尺寸公差。
用于调整轴向轴承间隙的偏移过程优选地借助一个设置在装配工具上的预先规定的止挡被限制。由此能够以控制力的方式进行转子的放入以及在此时进行的可移动的轴承执行的移动，这相对于控制路程方式的装配能够显著简单地执行。
根据本发明的具有权利要求5特征的电机相对于现有技术具有以下优点：通过使用轴向弹性的轴承支座能够实现转子在电机内的轴向移动。由此能够在轴向弹性的轴承支座上如此执行升程运动或者偏移运动，使得在此情况下可移动的第一轴承能够从基本位置移动到最终位置，并且由此调整在第一轴承和支承在轴向的轴承支座内的第二轴承之间的希望的轴承间隙。具有轴向弹性的轴承支座的电机因此使得能够非常简单地调整在设置于转子两侧的、转子轴可转动地支承在其内的轴承之间的希望的轴承间隙。
轴向弹性的轴承支座优选地实施为具有可在轴向上弹簧弹性地移动的轴承窝的轴承盖。这样的轴承盖能够以简单的方式制造为成型的板材件，其中，所述轴承窝可实施为一个构造于轴承盖中心的轴套。
轴承支座优选地制造为旋转对称的薄板盖，它在横截面上具有成波浪形的轮廓。通过该成波浪形的轮廓在轴承支座的轴承窝处产生一种弹性的轴向移动性，由此保证，在轴承支座轴向偏移的情况下不会发生不可逆的变形。
优选地，转子的可轴向移动的第一轴承可轴向移动地被压入设置在电机壳体上的轴承孔内。轴承孔和轴承之间的压配合由此一方面为电机的运行产生轴承的一种可靠的固定，另一方面由此产生一种可能性：在使用相应高的轴向力的情况下能够使在压配合中的该轴承从一个基本位置移动到一个最终位置，以调整轴向的轴承间隙。
此外，为执行本发明的方法提供一种装配工具，它具有挡肩，该挡肩用于在调整轴承间隙时限制轴向运动。该挡肩相对于装配工具的支撑面的定位使得在装配转子时和在调整轴向轴承间隙时装配工具的该止挡在可移动的轴承的最终位置处与轴承支座或者电机壳体相贴靠。在此，装配工具以控制力的方式在转子轴的轴向方向上运动，其中，利用该装配工具不仅调整轴承间隙，而且还将轴承支座以形状配合的方式卡锁固定在壳体上或者以其他方式固定在壳体上。
附图说明
根据在附图中示出的一个实施例详细说明本发明。
附图中：
图1示出了具有一个要装配的转子的电机的剖视图，
图2示出了图1的电机，在该电机中一个端侧的轴承支座位于基本位置，
图3示出了图1和图2的电机，在该电机中一个端侧的轴承支座在轴向上弹性地偏移，
图4示出了上述图中的电机的完成装配的转子，在该电机中所述端侧的轴承支座又位于基本位置。
具体实施方式
图1中以横截面图极为简化地示出了一个电机，在该电机中借助装配工具2把转子1放入电机的壳体3内。转子1和装配工具2位于第一装配步骤，在该第一装配步骤中转子1以转子轴5的下端4放入可移动的第一轴承6内。转子轴5以环形肩7贴靠在可移动的第一轴承6上。第二轴承10位于转子1的具有电枢8和换向器9的另一侧上，该第二轴承10被放入轴向弹性的轴承支座11内。第二轴承10同样贴靠在转子轴5的挡肩12上。
轴承支座11构造为旋转对称的薄板盖并且具有一个横截面上近似成波浪形的轮廓，其赋予轴承支座11所需要的轴向弹性。
在轴承支座11上，以支撑面13贴靠于构造在轴承支座11上的用于第二轴承10的轴承窝14上。装配工具2在朝向轴承支座11的端侧的外边缘上具有挡肩15，该挡肩限制装配工具2在箭头方向16上的轴向偏移。
可轴向移动的第一轴承6构造为轴套并且被压入设置在壳体3的基板17上的轴承孔18内。第一轴承6和轴承孔18之间的压配合构造为，使得借助装配工具2能够使第一轴承6在箭头方向16上移动，当为此一个相应轴向作用的力从装配工具2通过轴承支座11和第二轴承10传递到转子轴5上时。
现在，图2示出了装配工具2已经在一个稍微下沉的位置，在该位置轴承支座11贴靠在电机的壳体3上。可移动的第一轴承6轴向地向下移动到一个基本位置。在第一轴承6和第二轴承10之间不存在任何轴向的轴承间隙，因为第二轴承10贴靠在环形肩12上并且第一轴承6贴靠在转子轴5的环形肩7上。
在图2所示的方法步骤中装配工具2的挡肩15尚未贴靠在轴承支座11上。在挡肩15和轴承支座11的朝向上方的边缘区域之间的轴向间距等于通过下面的方法步骤建立的轴向轴承间隙。
现在，图3示出了下一装配步骤，在该装配步骤中装配工具2轴向地在箭头方向16上移动，直到挡肩15与轴承支座11相贴靠。挡肩15由此在箭头16的方向上限制装配工具2的轴向移动性。
特别地在图3中可以看出，这里构造为轴承盖的轴承支座11弹簧弹性地在按照箭头16的轴向上相对于其图2的基本位置偏移。在此可移动的第一轴承6同时从图2的基本位置轴向地向下移动到其最终位置。
现在，在图4中示出了可弹性地轴向偏移的轴承支座11在移除装配工具2后又如何重新占据其基本位置。通过轴承支座11回复到在图4中所示的基本位置，产生第二轴承10的升高，从而产生一个轴向轴承间隙LS，如其在图4中所示。
还要提到的是，轴承支座11在放在壳体3上的情况下，如其在图3中所示，可以被卡在壳体3上或者可以以其他方式与壳体3连接。但是还存在这样的可能性：轴承支座11在升起装配工具2之后使用未在这里示出的额外的固定元件与电机的壳体3连接。
图4中示出了环形地包围电枢8的定子19，该定子在图1至图3中为了清楚明了而未示出。此外要注意的是，为了更好地表示本发明的方法设置了一个极大的轴向轴承间隙LS。实际上轴承间隙LS可以为0.1mm或者还要更小。
Claims (10)
1.用于调整在电机的为了支承转子轴(5)而在转子(1)两侧设置的两个轴承(6、10)之间的轴向轴承间隙(LS)的方法，其中，所述转子轴(5)至少在一个轴承(6)内可轴向移动地被支承，其特征在于，将第二轴承(10)放入能弹性地轴向偏移的轴承支座(11)内，所述轴向轴承间隙在一个其轴向位置可移动的第一轴承(6)处通过具有放入的第二轴承(10)的轴承支座(11)以及以环形肩(7)贴靠在该第一轴承(6)上的转子轴(5)的轴向偏移进行调整，其中，通过该偏移运动，所述可移动的第一轴承(6)相对于一个无轴向轴承间隙的基本位置移动到一个具有预先规定的轴向轴承间隙(LS)的最终位置，之后所述轴承支座(11)再次回复到它的基本位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可移动的第一轴承(6)能够克服保持力在轴向上移动。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，在第一方法步骤中所述转子(1)以在该转子(1)的一侧凸出的转子轴(5)放入所述可移动的第一轴承(6)内，直到贴靠在转子轴(5)的环形肩(7)上，然后将可弹性地轴向偏移的轴承支座(11)在所述电机的壳体(3)上引到一个用以贴靠的基本位置上，该轴承支座(11)容纳位于转子(1)的相对侧上的第二轴承(10)，在下一装配步骤中通过装配工具(2)使轴承支座(11)克服弹簧力与位于该轴承支座内的第二轴承(10)和转子轴(5)一起轴向地朝向第一轴承(6)的方向并且连同第一轴承(6)一起偏移一个相当于所希望的轴承间隙(LS)的偏移路程，然后撤回装配工具(2)并且在此时轴承支座(11)连同位于其内的第二轴承(10)一起轴向地弹回到其基本位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述偏移路程由在装配工具(2)上设置的止挡限制。
5.电机，具有转子(1)，所述转子(1)在其在该转子(1)两侧伸出的转子轴(5)上分别浮动地支承在一个轴承(6、10)内，其中，第一轴承(6)可克服保持力轴向移动地设置在电机的壳体(3)中，通过该第一轴承(6)能够执行根据上述权利要求中任一项所述的方法之一，其特征在于，与所述第一轴承(6)对置的第二轴承(10)设置于在轴向上能够弹簧弹性地偏移的轴承支座(11)中。
6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述轴承支座(11)是具有用于第二轴承(10)的在轴向上能够弹簧弹性地移动的轴承窝(14)的轴承盖。
7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述轴承窝(14)为轴套。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的电机，其特征在于，所述轴承支座(11)是旋转对称的薄板盖，该薄板盖具有在横截面上具有至少一个波的成波浪形的轮廓。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的电机，其特征在于，所述第一轴承(6)在轴向上可移动地被压入设置在电机的壳体(3)上的轴承孔(18)内。
10.装配工具，其形式为压板，用于执行根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述装配工具(2)上构造有一个能够贴靠在第二轴承(10)上的支撑面(13)，并且在该装配工具(2)上构造有一个挡肩(15)，该挡肩限制所述装配工具(2)在朝向壳体(3)的方向上的最大轴向运动。
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