DE102020200223A1 - Receiving element, method for producing a receiving element and electrical machine with a receiving element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Aufnahmeelement (10) zur zumindest mittelbaren Lagerung einer Welle (14) einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Elektromotors (5), bestehend aus einem durch einen spanlosen Umformprozeß geformten Blechbauteil, das einen radial um eine Längsachse (16) umlaufenden ersten Wandabschnitt (34) aufweist, der dazu ausgebildet ist, ein Lagerelement (32) an dessen Außenumfang aufzunehmen, wobei der erste Wandabschnitt (34) über einen Radius (38) unmittelbar in einen senkrecht zur Längsachse (16) radial außerhalb des ersten Wandabschnitt (34) verlaufenden, ringförmigen zweiten Wandabschnitt (40) übergeht, und mit wenigstens einem, vorzugsweise mehreren Axialanschlägen (46) zur axialen Anlage des Lagerelements (32) in Richtung der Längsachse (16).The invention relates to a receiving element (10) for at least indirect mounting of a shaft (14) of an electrical machine, in particular an electric motor (5), consisting of a sheet metal component formed by a non-cutting forming process, which has a first wall section extending radially around a longitudinal axis (16) (34) which is designed to receive a bearing element (32) on its outer circumference, wherein the first wall section (34) over a radius (38) directly into a perpendicular to the longitudinal axis (16) radially outside the first wall section (34) extending, annular second wall section (40), and with at least one, preferably several axial stops (46) for the axial contact of the bearing element (32) in the direction of the longitudinal axis (16).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Aufnahmeelement zur Aufnahme eines Lagerelements für eine Welle, ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Aufnahmeelements sowie eine elektrische Maschine, die wenigstens ein erfindungsgemäßes Aufnahmeelement aufweist.The invention relates to a receiving element for receiving a bearing element for a shaft, a method for producing such a receiving element and an electrical machine which has at least one receiving element according to the invention.
Stand der TechnikState of the art
Aufnahmeelemente zur Aufnahme eines Lagerelements für eine Welle sind aus dem Stand der Technik in vielfältiger Art und Weise bekannt. Insbesondere dient ein derartiges Aufnahmeelement der Aufnahme eines Kugellagers oder eines ähnlichen Lagerelements, das wiederum der drehbaren Lagerung der Welle einer elektrischen Maschine dient. Mit Blick auf eine Minimierung der Baugröße eines derartigen Aufnahmeelements werden anhand der
- In der
1 ist ein Teil einesAufnahmeelements 100 dargestellt, das aus Blech besteht und in einem spanlosen Herstellverfahren, insbesondere Fließpressen oder ähnlichem, hergestellt ist. DasAufnahmeelement 100 weist einenersten Wandabschnitt 101 auf, der parallel zu einerLängsachse 102 verläuft. Dererste Wandabschnitt 101 dient der radialen Aufnahme beziehungsweise dem radialen Umfassen eines in der1 nicht dargestellten Lagerelements für die Welle der elektrischen Maschine. Dererste Wandabschnitt 101 geht über einen Radius103 in einenzweiten Wandabschnitt 104 über, der senkrecht zurLängsachse 102 verläuft und einen Axialanschlag für das Lagerelement bildet. Auf der dem Radius103 abgewandten Seite desersten Wandabschnitts 102 geht dererste Wandabschnitt 101 über einenweiteren Radius 105 in einen parallel zumersten Wandabschnitt 101 verlaufendendritten Wandabschnitt 106 über, welcher wiederum über einenRadius 107 in einen parallel und in der gleichen Ebene wie derzweite Wandabschnitt 104 verlaufendenvierten Wandabschnitt 108 übergeht. Dervierte Wandabschnitt 108 geht über einen Radius in einen fünften, radial um dieLängsachse 102 umlaufenden Wandabschnitt 109 über, der zur Fixierung desAufnahmeelements 100 in einem Motorgehäuse o.ä. über einen Einpressvorgang dient. Das soweitbeschriebene Aufnahmeelement 100 weist eine relativ geringe axiale Bauhöhe in Richtung derLängsachse 102 betrachtet im Bereich der Aufnahme des Lagerelements auf, da derzweite Wandabschnitt 104 in der Ebene desvierten Wandabschnitts 108 verläuft. Jedoch ist die radiale Baugröße desAufnahmeelements 100 durch die beiden parallel zueinanderangeordneten Wandabschnitte 101 und106 relativ groß.
- In the
1 is part of a receivingelement 100 shown, which consists of sheet metal and is made in a non-cutting manufacturing process, in particular extrusion or the like. Thereceiving element 100 has afirst wall section 101 on, which is parallel to alongitudinal axis 102 runs. Thefirst wall section 101 is used for the radial recording or the radial encompassing one in the1 bearing element, not shown, for the shaft of the electrical machine. Thefirst wall section 101 goes over aradius 103 in asecond wall section 104 about, which is perpendicular to thelongitudinal axis 102 runs and forms an axial stop for the bearing element. On the theradius 103 facing away from thefirst wall section 102 goes thefirst wall section 101 over awider radius 105 into one parallel to thefirst wall section 101 extendingthird wall section 106 over, which in turn over aradius 107 in a parallel and in the same plane as thesecond wall section 104 extendingfourth wall section 108 transforms. Thefourth wall section 108 goes over one radius into a fifth, radially around thelongitudinal axis 102 circumferential wall section 109 about that for fixing the receivingelement 100 is used in a motor housing or the like via a press-fit process. The receiving element described so far100 has a relatively low overall axial height in the direction of thelongitudinal axis 102 viewed in the area of the receptacle of the bearing element, since thesecond wall section 104 in the plane of thefourth wall section 108 runs. However, the radial size of the receiving element is100 through the two wall sections arranged parallel to one another101 and106 relatively large.
In der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das Aufnahmeelement zur Aufnahme eines Lagerelements für eine Welle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass es sowohl in radialer als auch in axialer Richtung betrachtet eine besonders kompakte Bauform aufweist und somit insbesondere die Baugröße eines Gehäuses einer elektrischen Maschine wie eines Elektromotors besonders kompakt gestalten lässt. Hierzu ist es vorgesehen, dass wenigstens ein, vorzugsweise mehrere Axialanschläge zur axialen Anlage des Lagerelements in Richtung der Längsachse des Aufnahmeelements vorgesehen sind, wobei der wenigstens eine Axialanschlag in der Ebene des zweiten Wandabschnitts angeordnet ist und in Richtung der Längsachse auf der dem ersten Wandabschnitt zugewandten Seite axial außerhalb des ersten Wandabschnitts verläuft.The receiving element for receiving a bearing element for a shaft with the features of claim 1 has the advantage that it has a particularly compact design viewed both in the radial and in the axial direction and thus in particular the size of a housing of an electrical machine such as an electric motor is particularly compact can be designed. For this purpose, it is provided that at least one, preferably several axial stops are provided for the axial contact of the bearing element in the direction of the longitudinal axis of the receiving element, the at least one axial stop being arranged in the plane of the second wall section and in the direction of the longitudinal axis on the one facing the first wall section Side extends axially outside of the first wall section.
Der Erfindung liegt somit die Idee zugrunde, den Umform- beziehungsweise Fertigungsprozess des in der
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Aufnahmeelements sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous further developments of the receiving element according to the invention are listed in the subclaims.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass mehrere Axialanschläge für das Lagerelement vorhanden sind, die in gleichförmigen Winkelabständen um die Längsachse angeordnet sind, und die jeweils eine identische Geometrie aufweisen. Dadurch wird eine besonders sichere Anlage des Lagerelements in axialer Richtung in dem Aufnahmeelement ermöglicht. Darüber hinaus wird dadurch eine rotationssymmetrische Ausbildung des Aufnahmeelements bewirkt, dass ggf. sowohl der Fertigungsprozess, als auch der Montageprozess vereinfacht wird.In particular, it is provided that there are several axial stops for the bearing element, which are arranged at uniform angular intervals around the longitudinal axis and which each have an identical geometry. This enables the bearing element to rest particularly securely in the axial direction in the receiving element. In addition, this results in a rotationally symmetrical design of the receiving element that, if necessary, both the manufacturing process and the assembly process are simplified.
Auch kann es vorgesehen sein, dass das Aufnahmeelement als Lagerschild zur Aufnahme in einem Gehäuse einer elektrischen Maschine ausgebildet ist. Damit geht die Baugröße des Aufnahmeelements unmittelbar in die Baugröße des Gehäuses der elektrischen Maschine ein, wobei die Baugröße des Gehäuses durch die erfindungsgemäß ausgestaltete Ausbildung minimiert wird.It can also be provided that the receiving element is designed as a bearing plate for receiving in a housing of an electrical machine. The structural size of the receiving element is thus incorporated directly into the structural size of the housing of the electrical machine, the structural size of the housing being minimized by the design configured according to the invention.
Um das zur Ausbildung der Axialanschläge benötigte Material zur Verfügung zu stellen, weist das Aufnahmeelement im Bereich des zweiten Wandabschnitts in Höhe des Radius nahe dem ersten Wandabschnitt eine radial umlaufende Vertiefung auf. Diese Vertiefung erfolgt bei der Fertigung des Aufnahmeelements durch axiale Verdrängung von Material in einem Zwischenschritt.In order to provide the material required to form the axial stops, the receiving element has a radially encircling depression in the area of the second wall section at the level of the radius near the first wall section. This recess takes place during the production of the receiving element by axially displacing material in an intermediate step.
Auch kann es vorgesehen sein, dass die Ebene des wenigstens einen Axialanschlags die Ebene des zweiten Wandabschnitts auf der dem ersten Wandabschnitt abgewandten Seite in Richtung der Längsachse betrachtet axial nicht überragt. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass beim Ausbilden des bzw. der Axialanschläge Material aus einem zunächst den zweiten Wandabschnitt in Richtung der Längsachse axial überragenden Zwischenabschnitt in Richtung des ersten Wandabschnitts rückverformt wird, wobei gleichzeitig die Ausbildung der Axialanschläge erfolgt.It can also be provided that the plane of the at least one axial stop does not protrude axially beyond the plane of the second wall section on the side facing away from the first wall section, viewed in the direction of the longitudinal axis. This is achieved in particular in that when the axial stop or stops are formed, material from an intermediate section that initially protrudes axially beyond the second wall section in the direction of the longitudinal axis is re-deformed in the direction of the first wall section, the axial stops being formed at the same time.
Weiterhin umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Aufnahmeelements, wobei das Verfahren zumindest folgende Schritte umfasst:
- Zunächst erfolgt das Ausbilden der beiden Wandabschnitte des Aufnahmeelements durch einen ersten spanlosen Umformschritt unter Ausbildung eines die beiden Wandabschnitte miteinander verbindenden, radial um die Längsachse umlaufenden Zwischenabschnitts, wobei der Zwischenabschnitt den zweiten Wandabschnitt in Richtung der Längsachse betrachtet auf der dem ersten Wandabschnitt abgewandten Seite axial überragt. Anschließend erfolgt das Durchführen eines zweiten spannlosen Umformschritts, bei dem Material des Zwischenabschnitts axial bis in die Ebene des zweiten Wandabschnitts unter gleichzeitiger Ausbildung des wenigstens einen Axialanschlages verdrängt wird.
- First, the two wall sections of the receiving element are formed by a first non-cutting forming step with the formation of an intermediate section that connects the two wall sections and runs radially around the longitudinal axis, the intermediate section axially protruding beyond the second wall section, viewed in the direction of the longitudinal axis, on the side facing away from the first wall section . A second tension-free forming step is then carried out, in which the material of the intermediate section is displaced axially into the plane of the second wall section with the simultaneous formation of the at least one axial stop.
Zuletzt umfasst die Erfindung auch eine elektrische Maschine, umfassend einen Elektromotor, der eine Welle aufweist, die mittels eines erfindungsgemäßen Aufnahmeelements gelagert ist.Finally, the invention also includes an electric machine, comprising an electric motor, which has a shaft which is supported by means of a receiving element according to the invention.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of preferred embodiments of the invention and with reference to the drawings.
FigurenlisteFigure list
-
1 und2 zeigen jeweils in einem perspektivischen Teillängsschnitt unterschiedlich ausgebildete Aufnahmeelemente gemäß dem Stand der Technik,1 and2 each show in a perspective partial longitudinal section differently designed receiving elements according to the prior art, -
3 eine vereinfachte Darstellung eines Aggregats mit einem Elektromotor unter Verwendung eines erfindungsgemäß ausgestalteten Aufnahmeelements,3 a simplified representation of a unit with an electric motor using a receiving element designed according to the invention, -
4 in einem perspektivischen Teillängsschnitt ein erfindungsgemäßes Aufnahmeelement in einem Zwischenfertigungsschritt,4th in a perspective partial longitudinal section a receiving element according to the invention in an intermediate production step, -
5 einen perspektivischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Aufnahmeelement in fertig ausgebildetem Zustand und5 a perspective longitudinal section through a receiving element according to the invention in the fully formed state and -
6 eine Unteransicht auf das Aufnahmeelement gemäß5 .6th a bottom view of the receiving element according to5 .
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Gleiche Elemente beziehungsweise Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same elements or elements with the same function are provided with the same reference numbers in the figures.
In der
Das Motorgehäuse
Das Aufnahmeelement
Zur Ausbildung einer axialen Anlage des zweiten Lagerelements
Das Ausbilden der Axialanschläge
Das soweit beschriebene Aufnahmeelement
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102020200223.1A DE102020200223A1 (en) | 2020-01-09 | 2020-01-09 | Receiving element, method for producing a receiving element and electrical machine with a receiving element |
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DE102020200223.1A DE102020200223A1 (en) | 2020-01-09 | 2020-01-09 | Receiving element, method for producing a receiving element and electrical machine with a receiving element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102020200223A1 true DE102020200223A1 (en) | 2021-07-15 |
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ID=76542644
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DE102020200223.1A Pending DE102020200223A1 (en) | 2020-01-09 | 2020-01-09 | Receiving element, method for producing a receiving element and electrical machine with a receiving element |
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DE (1) | DE102020200223A1 (en) |
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Legal Events
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