DE1563027C3

DE1563027C3 - Bearing holder for an electric motor that can be assembled using a high-speed process

Info

Publication number: DE1563027C3
Application number: DE19661563027
Authority: DE
Inventors: Fritz; Helling Fritz; 8700 Würzburg; Adam Peter 8703 Gerbrunn Anders
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-11-15
Filing date: 1966-11-15
Publication date: 1976-07-08

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerhalterung für einen nach einem Hochgeschwindigkeitsverfahren, insbesondere dem Magneformverfahren, montierbaren Elektromotor, dessen Wellenlager in einem Lagerschild bzw. Lagerbügel gehalten ist.The invention relates to a bearing holder for a high-speed process, in particular the magneform process, mountable electric motor, the shaft bearing of which is in a bearing plate or bearing bracket is held.

Eine solche Lagerhalterung ist in der Zeitschrift »Werkstatt und Betrieb«, 1963, Heft 12, S. 893 bis 899, insbesondere Bild 21, beschrieben. Hierbei werden zur Montage eines Elektromotors alle Einzelteile, wie Anker, Gehäuse und Lagerplatten, lose zusammengesteckt und anschließend in richtiger Lage zueinander durch einen Blechmantel gehalten, der durch magnetische Kräfte nach innen gepreßt wird; dazu ist die Lagerplatte als genau vorbearbeitetes Einzelteil vor der Montage mit einer maßhaltigen Lagerschale und einem äußeren Zentrierrand zu versehen.Such a bearing holder is in the magazine "Werkstatt und Betrieb", 1963, issue 12, pp. 893 to 899, especially Fig. 21. To assemble an electric motor, all individual parts, such as armature, Housing and bearing plates, plugged together loosely and then in the correct position to each other a sheet metal jacket held, which is pressed inward by magnetic forces; this is the bearing plate as a precisely prepared individual part before assembly with a dimensionally accurate bearing shell and an outer one To provide centering edge.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei dem Zusammenfügen nur grob vorbearbeiteter Einzelteile oder Baugruppen eines Elektromotors mit Hilfe eines Hochgeschwindigkeitsverfahrens gleichzeitig auch eine sichere und fluchtende Lagerhalterung ohne besondere Bearbeitung und Auslegung der dazu vorgesehenen Bauteile mitformen zu können.The object of the present invention is, when assembling only roughly pre-machined individual parts or assemblies of an electric motor with the help of a high-speed process at the same time one Safe and aligned bearing mounting without special processing and design of the intended To be able to help shape components.

Das ist bei einer Lagerhalterung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch möglich, daß jeweils zwischen Wcllenlager und zugehörigem Lagerschild ein hülsenförmiges Zwischenelement vorgesehen ist. das in einem ersten Teil durch eine Hochgeschwindigkeits-Umformung mit dem zugehörigen Lagerschild fest verbunden und in dessen zweitem, nicht hochgeschwindigkeitsverformten Teil das entsprechende Wcllenlager gehalten ist.In the case of a bearing bracket, this is the one mentioned at the beginning Type according to the invention possible in that each between roller bearing and associated bearing plate a sleeve-shaped intermediate element is provided. in a first part through high-speed forming firmly connected to the associated end shield and in its second, not high-speed deformed Part of the corresponding warehouse is held.

Dadurch wird die Vcrfoniuingsenergie nicht auf das Lager selbst, sondern auf das hülsenl'örmige Zwischenelement konzentriert, so daß einerseits durch mehr oder weniger starke Verformungen des Zwischenelementes die sich ungünstigcnfalls aufsummierenden ¹S Toleranzen der Toleranzkette der einzelnen zusammenzusetzenden, nur grob vorbearbeiteten Bauteile des Elektromotors aufgefangen werden können und andererseits eine zusätzliche mechanische Beanspruchung der Lager selbst vermieden wird.
In vorteilhafter Weise ist zur festen Verbindung zwischen den Lagerschilden und den hülsenförmigen Zwischenelementen vorgesehen, daß an den Lagerschilden zumindest im Bereich ihrer festen Verbindung mit den hülsenförmigen Zwischenelementen hohlzylinderförmi- ²S ge Ansätze angeformt sind und die hülsenförmigen Zwischenelemente an den hohlzylindrischen Ansätzen entweder von außen oder von innen befestigt sind; vorzugsweise sind dabei die hohlzyiindrischen Ansätze mit vorzugsweise ringförmigen Erhebungen und/oder Ein-Senkungen versehen.As a result, the refining energy is not concentrated on the bearing itself, but on the sleeve-shaped intermediate element, so that on the one hand the more or less severe deformation of the intermediate element absorbs the unfavorably cumulative ¹ S tolerances of the tolerance chain of the individual, only roughly pre-machined components of the electric motor and on the other hand, an additional mechanical stress on the bearing itself is avoided.
In an advantageous manner is provided for the firm connection between the bearing plates and the sleeve-shaped intermediate elements, that at the end shields, at least in the region of its fixed connection to the sleeve-shaped intermediate elements hohlzylinderförmi- ² S ge approaches are formed and the sleeve-shaped intermediate elements to the hollow cylindrical approaches either from the outside or are attached from the inside; The hollow cylindrical extensions are preferably provided with preferably ring-shaped elevations and / or depressions.

Es ist bei Elektromotoren bekannt, zwischen Lagerschild und Lager hülsenförmige Zwischenclemente vorzusehen (DT-PS 8 57 230, FR-PS 7 20 865. DT-AS 12 07 998), die jedoch jeweils einem anderen Zweck dienen, da sie nicht bei der Montage in erfindungsgemäßem Sinn verformt werden bzw. axial nicht über das aufzunehmende Lager hinausreichen bzw. der Lagerschild im Bereich des Lagers selbst an das hülsenförmige Zwischenelement eingreift. Durch die DT-PS 8 57 230 bzw. die FR-PS 7 20 865 ist es auch bekannt, Lagerschilde im Bereich der hülsenförmigen Zwischenelemente mit hohlzylinderförmigen Ansätzen zu versehen; insoweit wird für die Gegenstände der entsprechenden Unteransprüche kein selbständiger Schutz begehrt. It is known in electric motors to provide sleeve-shaped intermediate elements between the end shield and the bearing (DT-PS 8 57 230, FR-PS 7 20 865. DT-AS 12 07 998), each of which has a different purpose serve, since they are not deformed during assembly in the sense of the invention or axially not over the Reach out to be accommodated bearing or the end shield in the area of the bearing itself to the sleeve-shaped Intermediate element engages. Through the DT-PS 8 57 230 and the FR-PS 7 20 865 it is also known To provide bearing shields with hollow cylindrical extensions in the area of the sleeve-shaped intermediate elements; in this respect, no independent protection is sought for the objects of the corresponding subclaims.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, zur Verbindung zwischen den Lagerschilden und den hülsenförmigen Zwischenelementen deren Enden um die hohlzylinderförmigen Ansätze herumzubördeln; eine weitere vorteilhafte Verbindungsart ist dadurch gekennzeichnet, daß die hülsenförmigen Zwischenelemente in ihrem ersten Teil mit radial verlaufenden Lappen versehen sind, die durch die Hochgeschwindigkeits-Umformung in Öffnungen des Lager-Schildes eingebördelt sind. Eine Verbindung zwischen den Lagerschilden und den hülsenförmigen Zwischenelementen ist dadurch in einfachster Weise durch unmittelbare Umformung möglich, daß die hülsenförmigen Zwischenelemente aus elektrisch leitendem Material bestehen.According to another embodiment of the invention, it is provided for the connection between the end shields and crimping the ends of the sleeve-shaped intermediate elements around the hollow cylindrical projections; Another advantageous type of connection is characterized in that the sleeve-shaped intermediate elements are provided in their first part with radially extending tabs, which are due to the high-speed forming are crimped into openings in the bearing shield. A connection between the end shields and the sleeve-shaped intermediate elements is thereby possible in the simplest way by direct deformation that the sleeve-shaped Intermediate elements consist of electrically conductive material.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigtThe invention is described below with reference to exemplary embodiments shown schematically in the drawing explained in more detail. In it shows

F i g. 1 einen Längsschnit durch einen Einphasen-F i g. 1 a longitudinal section through a single-phase

Kurzschlußläufermotor,Squirrel cage motor,

F i g. 2 bis 4 jeweils in einem Detailausschnitt aus F i g. 1 verschiedene Ausführungen der Verbindung zwischen Lagerschild und hülsenförmigem Zwischen-F i g. 2 to 4 each in a detail from FIG. 1 different versions of the connection between the end shield and the sleeve-shaped intermediate

element.element.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Einphasen-Kurzschlußläufermotor, wie er beispielsweise als Antriebsmotor einer Waschmaschine Verwendung finden kann. Die Motorwelle 1 ist von den beiden Lagern 2 und 3 getragen, welche in hülsenförmigen Zwischenelementen 4 und 5 eingedrückt sind. Diese hülsenförmigen Zwischenelemente 4 und 5 können aus Aluminium bestehen und durch Ziehen hergestellt sein. Sie sind in je einem hohlzylinderförmigen Ansatz 6 bzw. 7 der Lagerschilde 8 und 9 mit Hilfe des Umformverfahrens, insbesondere des Magneformverfahrens, befestigt. Das Zwischenelement 5 ist vor und das Zwischenelement 4 nach der Verformung dargestellt. Damit sich ein fester Sitz ergibt, kann der innere Teil der Zwischenelemente 4,5 mit einer ringförmigen Erhebung 10 versehen sein.F i g. 1 shows a longitudinal section through a single-phase squirrel cage motor, as it can be used, for example, as a drive motor for a washing machine. The motor shaft 1 is from the two bearings 2 and 3, which are pressed into sleeve-shaped intermediate elements 4 and 5. This sleeve-shaped Intermediate elements 4 and 5 can consist of aluminum and be produced by drawing. They are in a hollow cylindrical extension 6 or 7 of the end shields 8 and 9 with the help of the forming process, in particular the magnetic forming process attached. The intermediate element 5 is in front and the intermediate element 4 shown after deformation. The inner part of the intermediate elements 4.5 be provided with an annular elevation 10.

Die Lagerschilde 8 und 9 können aus Druckguß gefertigt sein, um insbesondere komplizierte Formen wie im Fall des linken Lagerschildes 8, an dem eine Schwinge 11 angeformt ist, zu ermöglichen. Die beiden Lagerschilde 8 und 9 werden ohne Nachbearbeitung mit Hilfe von Schrauben 12 am Ständerblechpaket befestigt, nachdem die Welle 1 mit dem Blechpaket 13 in die Ständerbohrung eingeführt worden ist. Mit Hilfe von Luftspaltlehren, z.B. Luftspaltnadeln, wird das Läuferblechpaket 17 genau zur Ständerbohrung zentriert. Danach werden die Lager 2 und 3 mit ihren hülsenförmigen Zwischenelementen 4 und 5 aufgeschoben. Sämtliche Teile sind ohne Nachbearbeitung hergestellt, so daß die auftretenden Toleranzen sich zwischen Lagerschild 8, 9 bzw. hohlzylinderförmigem Ansatz 6, 7 und zugehörigem hülsenförmigen Zwischenelement 4, 5 auswirken. Der äußere Durchmesser der hülsenförmigen Zwischenelemente 4 und 5 bzw. der Innendurchmesser der hohlzylinderförmigen Ansätze 6 und 7 sind so bemessen, daß die größtmöglich auftretenden Toleranzen ausgeglichen werden können. Nach dem beschriebenen Zusammenbau werden in das Innere der Zwischenelemente 4 und 5 die Feldkonzentratoren einer Magneformmaschine eingeführt. Durch Entladung eines Kondensators werden in den Zwischenelementen 4 und 5 Ströme induziert, die — wie dies beispielsweise das Zwischenelement 4 zeigt — aufgeweitet werden. Dadurch entsteht eine feste Verbindung zwischen den Zwischenelementen 4, 5 und den Lagerschilden 8, 9. Dadurch sind sämtliche Teile zueinander justiert. Durch Luftführungsöffnungen 14 und 15 können die Luftspaltnadeln eingeführt und entfernt werden. The end shields 8 and 9 can be made of die-cast, in particular to have complicated shapes in the case of the left end shield 8, on which a rocker 11 is integrally formed, to enable. The two end shields 8 and 9 are fastened to the stator core with screws 12 without reworking, after the shaft 1 with the laminated core 13 has been inserted into the stator bore. With the help of With air gap gauges, e.g. air gap needles, the laminated core 17 is centered exactly to the stator bore. After that the bearings 2 and 3 with their sleeve-shaped intermediate elements 4 and 5 are pushed on. All Parts are manufactured without post-processing, so that the tolerances that occur are between the end shield 8, 9 or hollow cylindrical extension 6, 7 and associated sleeve-shaped intermediate element 4, 5 impact. The outer diameter of the sleeve-shaped intermediate elements 4 and 5 or the inner diameter the hollow cylindrical projections 6 and 7 are dimensioned so that the greatest possible tolerances can be compensated. After the assembly described, the inside of the Intermediate elements 4 and 5 introduced the field concentrators of a magnet forming machine. By discharge of a capacitor, currents are induced in the intermediate elements 4 and 5, which - like this for example the intermediate element 4 shows - be expanded. This creates a solid connection between the intermediate elements 4, 5 and the end shields 8, 9. As a result, all parts are relative to one another adjusted. The air gap needles can be inserted and removed through air guide openings 14 and 15.

F i g. 2 zeigt eine andere Ausführungsform, wobei gleichwirkende Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind. Das Lager 3 ist wie zuvor in einem hülsenförmigen Zwischenelement 5 befestigt, das nicht innerhalb des hohlzylinderförmigen Ansatzes 7, sondern außerhalb desselben befestigt ist. Der hohlzylinderförmige Ansatz 7 kann zu diesem Zweck wiederum eine ringförmige Erhebung 10 aufweisen. Der Lagerschild 9 ist ebenfalls ein Druckgußteil, der auf dem Blechpaket 13 in üblicher Weise befestigt ist. Der Feldkonzentrator der Magneformmaschine wird nun so angeordnet, daß das Zwischenelement 5 durch Stauchung fest an den hohlzylinderförmigen Ansatz 7 des Lagerschildes 9 zur Anlage kommt.F i g. 2 shows another embodiment, parts having the same effect being given the same reference numerals are. The bearing 3 is fastened as before in a sleeve-shaped intermediate element 5, which is not inside of the hollow cylindrical extension 7, but is attached outside of the same. The hollow cylindrical one For this purpose, attachment 7 can again have an annular elevation 10. The end shield 9 is also a die-cast part which is attached to the laminated core 13 in the usual way. The field concentrator the Magneformmaschine is now arranged so that the intermediate element 5 by upsetting firmly to the hollow cylindrical extension 7 of the end shield 9 comes to rest.

F i g. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei das hülsenförmige Zwischenelement 5 radial verlaufende Lappen 20 trägt, die mit Hilfe des Umformverfahrens in Öffnungen 16 des Lagerschildes 9 umgebördelt sind. Im unteren Teil der F i g. 3 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, wobei an dem Zwischenelement 5 Augen 18 angeformt sind, die mit Hilfe des Magneformverfahrens in Öffnungen 16 des Lagerschildes 9 befestigt sind.F i g. 3 shows a further embodiment, the sleeve-shaped intermediate element 5 extending radially Carrying flaps 20, which are flanged into openings 16 of the bearing plate 9 with the aid of the forming process are. In the lower part of FIG. 3 is another embodiment shown, wherein on the intermediate element 5 eyes 18 are formed, which with the help of the Magneformververfahren are fastened in openings 16 of the end shield 9.

F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine sehr kurze Bauweise erzielt wird. Gleiche Teile sind wieder mit gleichen Bezugsziffern versehen. Das hülsenförmige Zwischenelement 5 ist radial aufgeweitet und mit seinen Enden 19 über die hohlzylinderförmigen Ansätze 7 mit Hilfe des Magneformverfahrens gebördelt. Diese Ausführungsform kann insbesondere bei größeren Motoren sehr'vorteilhaft sein.F i g. 4 shows an embodiment in which a very short construction is achieved. Same parts are again provided with the same reference numbers. The sleeve-shaped intermediate element 5 is expanded radially and with its ends 19 are crimped over the hollow cylindrical projections 7 with the aid of the magnetic forming process. This embodiment can be very advantageous in particular in the case of larger engines.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Bearing holder for one by a high speed process, in particular the Magneformverfahren, mountable electric motor, whose Shaft bearing is held in a bearing plate or bearing bracket. characterized, that each between shaft bearings (2,3) and associated End shield (8, 9) a sleeve-shaped intermediate element (4, 5) is provided. that in a first Part by high speed kit conversion with the associated bearing plate (8, 9) firmly connected and in its second, not high-speed deformed Part of the corresponding shaft bearing (2,3) is held.

2. Bearing holder according to claim I. characterized in that that on the end shields (8, 9) at least in the area of their fixed connection with the sleeve-shaped intermediate elements (4, 5) hollow cylindrical extensions (6, 7) are integrally formed.

3. Bearing holder according to claim 2, characterized in that the sleeve-shaped intermediate elements (4, 5) attached to the hollow cylindrical extensions (6, 7) either from the outside or from the inside are.

4. Bearing holder according to claim 2 or 3, characterized in that the hollow cylindrical Approaches (6, 7) are provided with preferably annular elevations (10) and / or depressions are.

5. Bearing holder according to claim 1, characterized in that the ends (19) of the sleeve-shaped Intermediate elements (4, 5) are crimped around the hollow cylindrical extensions (6, 7).

6. Bearing holder according to claim 1, characterized in that the sleeve-shaped intermediate elements (4, 5) are provided in their first part with radially extending tabs (20) through the High-speed forming in openings (16) of the end shield (8,9) are crimped.