DE2340303A1

DE2340303A1 - Lageranordnung fuer elektromotoren

Info

Publication number: DE2340303A1
Application number: DE19732340303
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Ing Wanner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-08-09
Filing date: 1973-08-09
Publication date: 1975-02-20
Also published as: BR7406515D0; FR2240560A1

Description

3.7.1973 Vo/Gü

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ECBEHT BCSCH GHBH, STUTTGART

Lageranordnung für Elektromotoren

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für Elektromotoren mit in im wesentlichen zylindrischen Bohrungen von insbesondere aus Kunststoff bestehenden Gehäuseteilen aufgenommenen Lagern, vorzugsweise Wälzlagern.

Beim Einbau von Läufern bsw. Ankern in Elektromotoren entstehen in den Lagern durch Fluchtungsfehler im Gehäuse, in Lagerdeckeln und der Welle hohe Kantenpressungen, die sehr häufig zum vorzeitigen Ausfall der Lager führen. Diese Fluchtungsfehler müssen deshalb klein gehalten v/erden, was zu einer teuren Fertigung führt. Um diese Schwierigkeiten zu umgehen und mit großen Lagerpassungen arbeiten zu können, hat man bei einer bekannten Handwerkzeugmaschine die Lager mit elastischen Hülsen, z.B. aus Gummi versehen, welche dann in die lageraufnehmenden Bohrungen von Gehäuseteilen angeordnet worden sind.

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Durch Reibschluß wurde ein Drehen der Hülse in der Aufnahmebohrung bzw. des Lageraußenringes in der Hülse verhindert. Dazu muß die Gummihülse mit Vorspannung auf dem Lager sitzen. Wird nun das Lager mit der Gummihülse direkt in das Kunststoffgehäuse der Handwerkzeugmaschine eingespritzt, so geht die Vorspannung bei Erwärmung durch die verschiedenen Wärmedehnungen von Stahl und Kunststoff verloren und das Lager dreht sich in der Gummihülse, oder das Lager dreht sich mit der Gummihülse im Gehäuse und fällt so vorzeitig aus.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine wirtschaftlich herzustellende Lageranordnung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die auch noch nach langer Betriebszeit eine sichere Lagerung gewährleistet.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Lager mit einem Zwischenring versehen ist, welcher an seiner Außenfläche insbesondere radiale Vorsprünge aufweist, die formschlüssig in entsprechende Ausnehmungen der das Lager aufnehmenden Bohrung eingreifen.

Das hat den Vorteil, daß die Vorspannung wesentlich kleiner gehalten werden kann als bei der bekannten Anordnung, wodurch sich das Lager in axialer Richtung sehr viel leichter einstellen kann.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, daß der Zwischenring aus einem gummielastischen Werkstoff, insbesondere Kunststoff besteht. Sehr zweckmäßig ist auch, wenn der als gesondertes Formteil ausgeführte Zwischenring an der Innenfläche seiner zylindrischen Bohrung Vorsprünge aufweist, die in entsprechende Ausnehmungen der äußeren Mantelfläche des Lagers formschlüssig eingreifen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des-Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in

Fig. 1 einen teilweise aufgeschnittenen Winkelschleifer, Fig. 2 einen Querschnitt längs II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt längs I-I der Fig. 2 (Einzelheit der Fig. 1),
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Lagers

gemäß Fig. 2 und in
Fig. 5 einen Schnitt längs V-V der Fig. 4.

Der in Fig. 1 dargestellte Winkelschleifer hat in einem mittleren Gehäuseteil 1 einen Elektromotor. Das mittlere Gehäuseteil 1 ist aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt. In einem vorderen, im wesentlichen nur als Ansicht dargestellten Gehäuseteil 2, das aus Aluminium besteht, ist ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Winkelgetriebe angeordnet. Seitlich ragt aus dem vorderen Gehäuseteil 2 eine Schleifspindel 3 hervor, die zur Aufnahme einer nicht dargestellten Schleifscheibe dient. Am hinteren, der Schleifspindel 3 abgewandten Ende schließt sich an das'mittlere Gehäuseteil 1 ein Griffteil 4 mit einem nicht dargestellten Anschlußkabel an. Über einen am Griffteil 4 angeordneten Betätigungshebel 5 wird ein im Griffteil befindlicher Schalter betätigt, mit dem die Stromzuleitung zum Elektromotor geschaltet wird.

Im mittleren Gehäuseteil 1 des Winkelschleifers ist der elektrische Antriebsmotor der Handwerkzeugmaschine untergebracht. Dieser besteht aus einem an der Wandung des mittleren Gehäuseteils 1 mittels Schrauben befestigten Ständer 6 mit am seinem inneren Umfang angeordneten Erregerwicklungen 7 und einem im Ständer 6 drehbar artgeordneten Anker 8. Der Anker 8 hat eine Ankerwelle 9* die in zwei Kugellagern 10, 11 gelagert ist. Die Kugellager 10, 11 (Fig. 2 und 3) tragen auf ihrem Außenring 10', 11' (Fig. 2 und 3) je einen Zwischenring 12, 13> der aus einem gummielastischen Kunststoff besteht. Jeder Zwischenring 12, 13 weist an seiner äußeren Maritelfläche radiale Vorsprünge '

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14 auf, die formschlüssig in entsprechende Ausnehmungen 15 einer das Kugellager 10, 11 aufnehmenden Bohrung 16, 17 eingreifen. Dabei ist die Bohrung 16 in einer aus Aluminium bestehenden Gehäusewand des vorderen Gehäuseteils 2 und die Bohrung 17 in einer aus Kunststoff bestehenden Gehäusewand des mittleren Gehäuseteils 1 .angeordnet. An der Innenfläche seiner zylindrischen Bohrung v/eist jeder Zvrischenring 12, 13 YorSprünge 18 auf, die in entsprechende Ausnehmungen 19 der äußeren Mantelfläche jedes Kugellagers 10, 11 formschlüssig eingreifen. Die Ausnehmungen 15, 19 sind dabei als achsparallel verlaufende, sich über die ganze Länge des Kugellagers 10, 11 bzw. der Bohrung 16, 17 erstreckende Nuten ausgebildet. Diese Nuten haben dabei einen prismatischen Querschnitt; die die Ausnehmungen 19 bildenden Nuten haben dabei auch noch parallele Seitenflächen. Da das Kugellager 11 als Festlager ausgebildet ist, weist der Zwischenring 15 axial wirkende Sicherungsbunde 20, 21, 22 auf, die das Kugel- · lager 11 in ihrer axialen Lage justieren. Die bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel als gesondertes Formteil ausgeführten Zwischenringe 12, 13 sind mit geringer Vorspannung auf die Außenringe 10', 11' der Kugellager 10, 11 aufgeschoben und sodann .'in die entsprechende Aufnahmebohrungen 16, 17 eingesetzt worden. Die Kugellager 10, 11 können sich auf diese Weise in axialer Richtung leicht einstellen. Fluchtungsfehler der Bohrungen 16, 17 zueinander gleichen sich dadurch leicht aus, daß die elastischen Zwischenringe 12, 13 verformt werden. Die Formstabilität der Zwischenringe 12, 13 ist dabei aber dennoch so groß, daß der Anker 8 sicher in seiner Position gehalten wird. (Das Kugellager 10 entspricht in seiner bildlichen Darstellung dem in den Fig. 2 und 3 abgebildeten Kugellager 11).

Nahe dem vorderen Kugellager 10 trägt die Ankerwelle 9 ein Lüfterrad 23, an das sich in axialer Richtung ein im wesentlichen aus Blechlamellen aufgebautes Ankerpaket 24 mit zugehörigen Wicklungen anschließt. Auf der dem Griffteil 4 zugewandten Seite des Ankerpakets 24 ist auf der Ankerwelle 9 ein Kollektor 25 angeordnet, auf dessen Außenseite in Bürstenhaltern 26 angeordnete Kohlebürsten 27 schleifen.

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In den Fig. 4- und 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Zwischenrings 33 dargestellt, der ein Gleitlager 31 aufnimmt. Die an der äußeren Mantelfläche und an der Innenfläche seiner zylindrischen Bohrung angeordneten Vorsprünge 3^₅ 38 und die entsprechenden Ausnehmungen weisen hier einen halbkreisförmigen Querschnitt auf. Im übrigen entspricht der Zwischenring 33 in seiner Funktion vollkommen dem ersten Ausführungsbeispiel.

Bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Zwischenringe 12, 13, 33 jeweils als gesondertes Formteil ausgeführt. Es ist aber auch in anderen Anwendungsfällen möglich, den Zwischenring auf die insbesondere glatte, äußere Mantelfläche eines handelsüblichen Kugellagers aufzuspritzen oder aufzuvulkanisieren. In diesem Fall hätte der Zwischenring dann natürlich nur an seiner äußeren Mantelfläche radiale-Vorsprünge, die dann formschlüssig in die entsprechenden Ausnehmungen der das Lager aufnehmenden Bohrung eingreifen.

Natürlich ist die Anwendung der Erfindung nicht auf den beschriebenen Anwendungsfall bei einem Elektromotor einer Handwerkzeugmaschine beschränkt. Sie läßt sich ebenso vorteilhaft etwa auch bei Elektromotoren in kleinen stationären Werkzeugmaschinen verwenden, bei denen die Betriebsbedingungen in etwa denjenigen der beschriebenen Handwerkzeugmaschine entsprechen.

Der erfindungsgemäße Zwischenring kann natürlich auch mit axialen Vorsprüngen versehen werden, die in entsprechende Ausnehmungen axialer Begrenzungswände, z.B. im Boden einer das Lager aufnehmenden Sackbohrung eingreifen. So kann auch der axial wirkende Sicherungsbund 20, 21, 22 axiale Vorsprünge aufweisen.

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Claims

- 6 - R. 1 5 8 1 Ansprüche

1.) Lageranordnung für Elektromotoren mit in im wesentlichen zylindrischen Bohrungen von insbesondere, aus Kunststoff bestehenden Gehäuseteilen aufgenommenen Lagern, vorzugsweise Wälzlagern, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (10, 11, 31) mit einem Zwischenring (12, 13, 33) versehen ist, welcher an seiner Außenfläche insbesondere radiale Vorsprünge (14, 34) aufweist, die formschlüssig in entsprechende Ausnehmungen (I5) der das Lager (10, 11, 31) aufnehmenden Bohrung (16, 17) eingreifen.

2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Vorsprünge (14, 34-) an der äußeren Mantelfläche des Zwischenrings (12, 13» 33) angeordnet sind.

3. Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (12, 13, 33) aus einem gummielastischen Werkstoff, insbesondere Kunststoff, besteht.

4. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (12, 13, 33) auf die insbesondere glatte, äußere Mantelfläche des Lagers (10, 11, 31) angeformt, vorzugsweise aufgespritzt oder aufvulkanisiert ist.

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5. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 "bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der als gesondertes Formteil ausgeführte Zwischenring (12, 13» 33) an der Innenfläche seiner zylindrischen Bohrung VorSprünge (18, 38) aufweist, die in entsprechende Ausnehmungen (19) der Ausnehmungen (19) der äußeren Mantelfläche des Lagers (10, 11, 31) formschlüssig eingreifen.

6. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15» 19» 35) als achsparallel verlaufende, sich über die ganze Länge des Lagers (10, 11, 31) bzw. der Bohrung (16, 17) erstreckende Nuten ausgebildet sind.

7. Lageranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (35) einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen.

8. Lageranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (15» 19) einen prismatischen Querschnitt mit insbesondere parallelen Seitenflächen aufweisen.

9. Lageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (12, 13» 33) mindestens

. einen axial wirkenden Sicherungsbund (20, 21, 22) aufweist.

10. Lageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (12, 13» 33) axiale Vorsprünge, insbesondere am Sicherungsbund (20, 21, 22) aufweist.

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