DE19933037A1

DE19933037A1 - Wellen-Ankerlamellen-Fixierung sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen

Info

Publication number: DE19933037A1
Application number: DE1999133037
Authority: DE
Inventors: Klaus Hoerth; Ingo Drewe
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 1999-07-15
Publication date: 2001-02-01
Also published as: WO2001006616A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wellen-Ankerlamellen-Fixierung zur Fixierung von Ankerlamellen bzw. eines Ankerlamellenpakets (12) auf einer Welle (10). Es wird vorgeschlagen, daß die die Welle (10) umgreifende Ankerlamelle (12) mindestens eine Axialfläche (20) aufweist, an der eine aus der Welle (10) durch plastische Verformung erzeugte Erhebung (24, 30) anliegt und ein axiales Verschieben und rotatorisches Verdrehen verhindert.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Wellen-Ankerlamellen-Fixierung sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen nach den Gattungen der unabhängigen Ansprüche 1 bzw. 6. Bei einer bekannten Wellen-Ankerlamellen-Fixierung wird, um axiale Verrückungen und rotatorische Verdrehungen zu vermeiden, eine Ankerlamelle bzw. ein Ankerlamellenpaket eines elektrischen Antriebsmotors z. B. an einem Axialanschlag abgestützt. Der Axialanschlag kann als Wellenabsatz ausgebildet sein, was aber eine Welle mit einem vergrößerten Durchmesser bezogen auf den Ankerlamelleninnendurchmesser erfordert. Es sind auch Sicherungsringe zur Axialabstützung bekannt, die in einem Einstich in der Welle gehalten sind. Die axiale Sicherung auf der anderen Seite und die radiale Fixierung erfolgt z. B. durch Keile oder Paßfedern. Das Ankerlamellenpaket kann auch auf beiden Seiten durch Keile oder Paßfedern fixiert sein. Weiterhin sind Verfahren bekannt bei denen das Ankerlamellenpaket plastisch verformt wird, z. B. durch Ringverstemmung, oder verschiedene Klebe, Löt- und Schweißtechniken sowie Kombinationen dieser Verfahren werden verwendet. Stand der Technik ist es auch das Ankerlamellenpaket mittels Preßverbindung auf die glatte oder gerändelte Welle aufzupressen. Diese Arten der Sicherung sind teuer und aufwendig in der Montage.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Wellen-Ankerlamellen-Fixierung zum Fixieren von Ankerlamellen bzw. Ankerlamellenpaketen mit den Merkmalen des Anspruch 1 bzw. 6 hat den Vorteil, daß nach dem Aufschieben des Ankerlamellenpaketes in einem einzigen Schritt eine form- und kraftschlüssige Fixierung aufgebracht werden kann. Es ist dabei nicht notwendig, daß die Welle an bestimmten in dem von dem Ankerlamellenpaket überdeckten Bereich ein Übermaß aufweisen muß. Die durch die plastische Verformung erzeugte Erhebung kann so ausgeführt sein, daß sie zum einen eine axiale Flächenkomponente aufweist, die sich an einer axialen Fläche der Ankerlamelle anlegt. Zum anderen bewirkt der Verformungseingriff einen geringen Innendurchmesserzuwachs im Bereich unter der Ankerlamelle bzw. des Ankerlamellenpakets, so daß der Festsitz auch in Umfangsrichtung gewährleistet wird. Der sonst notwendige Preßsitz des Ankerlamellenpakets auf der Welle wird auf diese Weise gleichzeitig mit der axialen Sicherung erzeugt. Die sonst üblichen Vorbereitungen wie Aufrauhen der Welle im Bereich des Ankerlamellensitzes können entfallen. Da sich die Erhebung aus dem Material der Welle heraus direkt an die Außenseiten der Ankerlamelle anlegt, ist eine spiellose Befestigung und Sicherung erreicht, ohne daß hierfür enge Toleranzen beachtet werden müssen.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der Wellen-Ankerlamellen- Fixierung nach dem Anspruch 1 bzw. 6 möglich. Um die Beanspruchung der Ankerlamelle bzw. des Ankerlamellenpaketes gering zu halten, kann es von Vorteil sein, wenn sich die Erhebung nur über einen Teil des Umfanges der Welle erstreckt. Bei erheblichem Axialdruck auf die Ankerlamelle bzw. Ankerlamellen wird die Erhebung bevorzugt über den gesamten Umfang der Welle geführt.

Ist die Erhebung durch Rollen erzeugt, legt sie sich formtreu an die Axialfläche der Ankerlamelle an. Außerdem ist durch die beim Rollen verwendete abgerundete Formgebung der in solchen verjüngten Bereichen verstärkt auftretenden Kerbwirkungen optimal entgegengewirkt.

Ein sehr kostengünstiges Erzeugen der Erhebung wird durch Verstemmen erreicht, wobei das Verstemmwerkzeug im Bereich vor der Axialfläche in die Wellenoberfläche eingedrückt und axial auf die Stirnfläche der Lamelle hinzu bewegt wird. Dadurch werden Erhebungen aufgeworfen, die sich in sehr kurzen Taktzeiten realisieren lassen. Dieses Verfahren eignet sich deshalb besonders für Massenartikel.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Wellen-Ankerlamellen-Fixierung mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 6 ist eine sehr kostengünstige und montagefreundliche Herstellung möglich.

Zeichnung

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Wellen-Ankerlamellen-Fixierung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Ankerlamellenpaket auf einer Welle, Fig. 2 ein erstes und Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel jeweils im Schnitt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist ein Ankerlamellenpaket 12 auf einer Welle 10 in Gesamtübersicht dargestellt. Der umrandete Bereich ist in den Fig. 2 und 3 größer dargestellt.

In der Fig. 2 ist die Welle 10 dargestellt, die ein Ankerlamellenpaket 12 trägt. Im Bereich einer Axialfläche 20 der Ankerlamelle 12 ist aus einer Wellenoberfläche 22 eine Erhebung 24 ausgeformt. Auf der der Axialfläche 20 gegenüberliegenden Seite der Erhebung 24 ist in die Wellenoberfläche 22 eine Vertiefung 26 eingebracht. Die Erhebung 24, die durch plastische Verformung der Wellenoberfläche 22 erzeugt wurde, liegt direkt an der Axialfläche 20 an.

Die Erhebung 24 weist die Form eines Ringwulstes auf, der mittels eines Rollwerkzeugs 28 durch Ausdrücken des Materials aus der Welle 10 erzeugt wird. Dabei entsteht die Vertiefung 26. Die Erhebung 24 erstreckt sich über den gesamten Umfang der Welle und ermöglicht so eine gleichmäßige Abstützung auch unter erhöhter Belastung.

Das Rollwerkzeug 28 wird im Ausführungsbeispiel unter einem Winkel α gegen die Axialfläche 20 und in einem Abstand a, der der Dicke der Erhebung entspricht, geführt. Für ein optimales Erzeugen der Erhebung hat sich ein Winkel α im Bereich von 0° bis 45°, insbesondere von 15° erwiesen. Es ist jedoch auch möglich, nach dem radialen Eindrücken und Rollieren das Werkzeug in Richtung der Axialfläche 20 zu drücken, so daß sich der erzeugte Bund an dieser Axialfläche 20 spaltlos anlegt. Der Abstand a liegt vorteilhaft im Bereich von 0,5 mm bis 1,5 mm, insbesondere bei 1 mm.

In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem gleiche Teile mit den gleichen Bezugszahlen des ersten Ausführungsbeispiels versehen sind. Im Bereich der Axialfläche 20 ist dort eine Erhebung 30 über die Wellenoberfläche 22 ausgeformt. Auf der der Axialfläche 20 gegenüberliegenden Seite der Erhebung 30 ist in die Wellenoberfläche 22 eine Vertiefung 32 eingebracht. Die Erhebung 30 ist dabei durch Eindrücken eines Verstemmwerkzeugs 34 in die Wellenoberfläche 22 unter Erzeugung der Vertiefung 32 ausgehoben. Die Erhebung 30 legt sich bei diesem Vorgang kraft- und formschlüssig an die Axialfläche 20 an.

Die Fixierung kann durch eine oder mehrere Erhebungen 30 erfolgen, die mit bspw. gleichem Abstand zueinander in Umfangsrichtung liegen und punktförmig oder partiell ausgebildet sind.

Durch die plastische Verformung der Welle 10 im Bereich neben der Ankerlamelle 12 wird bei beiden Ausführungsbeispielen auch das Material der Welle 10 innerhalb des Ankerlamelleninnendurchmessers D zumindest im Bereich der Axialfläche 20 aufgeweitet. Dadurch wird in diesem Bereich ein zusätzlicher Preßsitz erreicht, der einem Verdrehen des Ankerlamellenpakets 12 auf der Welle 10 entgegenwirkt.

Bei einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung einer Wellen-Ankerlamellen-Fixierung mit einer Sicherung wird auf die Welle 10 die Ankerlamelle 12 bzw. das Ankerlamellenpaket 12 aufgesteckt und im zu befestigenden Bereich fixiert. Danach wird mit einem Rollwerkzeug 28 oder einem Verstemmwerkzeug 34 die Erhebung 24 bzw. 30 so ausgeformt, daß sich das Material unter plastischer Verformung als Erhebung an der Axialfläche 20 der Ankerlamelle 12 anlegt.

Es ist nicht notwendig, daß sich die durch Rollen hergestellte Erhebung 24 über den gesamten Umfang der Welle 12 erstreckt. Andererseits kann auch mit dem Verstemmwerkzeug 34 unter entsprechender Ausbildung desselben ein kompletter Ringwulst erzeugt werden.

Claims

1. Wellen-Ankerlamellen-Fixierung zum Fixieren von Ankerlamellen auf einer Welle, dadurch gekennzeichnet, daß eine eine Welle (10) umgreifende Ankerlamelle (12) oder ein Ankerlamellenpaket (12) mindestens eine Axialfläche (20) aufweist, an der eine aus der Welle (10) durch plastische Verformung erzeugte Erhebung (24, 30) anliegt und ein axiales Verschieben und rotatorisches Verdrehen verhindert.

2. Wellen-Ankerlamellen-Fixierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Erhebung (24, 30) über einen Teil des Umfangs der Welle (10) erstreckt.

3. Wellen-Ankerlamellen-Fixierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Erhebung (24, 30) über den gesamten Umfang der Welle (10) erstreckt.

4. Wellen-Ankerlamellen-Fixierung einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (24) durch Rollen einer Ringnut (26) unmittelbar vor der Erhebung (24) erzeugt ist.

5. Wellen-Ankerlamellen-Fixierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (30) durch Verstemmen erzeugt ist.

6. Verfahren zum Herstellen einer Wellen-Ankerlamellen- Fixierung zum Fixieren von Ankerlamellen auf einer Welle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufstecken der Ankerlamelle (12) oder des Ankerlamellenpakets (12) auf die Welle (10) eine Erhebung (24, 30) durch eine plastische Verformung der Wellenoberfläche (22) so erzeugt wird, daß sich die Erhebung (24, 30) an einer Axialfläche (20) der Ankerlamelle (12) anlegt und axiales Verschieben und rotatorisches Verdrehen verhindert.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (24) durch Rollen einer Ringnut (26) unmittelbar vor der Erhebung (24) aufgebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rollwerkzeug (28) unter einem Winkel (α) von 0° bis 45°, insbesondere von 15° zur Senkrechten der Welle (10) geführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (30) durch Verstemmen aufgebracht wird.