DE3534381A1 - Arrangement for adjusting the axial play between the rotor and the stator of a motor, and a method for adjusting the axial play - Google Patents

Arrangement for adjusting the axial play between the rotor and the stator of a motor, and a method for adjusting the axial play

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Abstract

For simple adjustment (setting), which is suitable to be carried out by automatic machines, of the axial play between the rotor and the stator of a miniature (small) electric motor, it is provided that at least one bearing, which is fixed in operation, for the rotor shaft (2) is constructed as a cylindrical bearing (3) and is axially displaceable relative to its bearing holder in order to adjust the axial play by applying pressure which is greater than the axial load during operation. A bearing plate sleeve (51) is provided as the bearing holder, in which the cylindrical bearing (3) is held in a push fit. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Ein­ stellung des Axialspiels zwischen dem Rotor und dem Sta­ tor eines Motors und ein Verfahren zur Einstellung des Axialspiels; derartige Maßnahmen sind in unterschied­ licher Ausführung z.B. durch die EP-PS 0 065 585 und die Europäische Patentanmeldung 0 133 527 bekannt.The invention relates to an arrangement for a position of the axial play between the rotor and the sta Tor of an engine and a method for adjusting the Axial play; such measures are different execution e.g. by EP-PS 0 065 585 and European patent application 0 133 527 is known.

Im Fall der EP-PS 0 065 585 dient zur Einstellung des Axialspiels eine auf die Rotorwelle aufgedrückte Distanz­ buchse, die an ihrem dem Lager zugewandten Ende mit einem Anlaufbund versehen ist und mit ihrem anderen Ende in eine konzentrische Ausnehmung einer an der Stirnseite des Rotor-Blechpaketes anliegenden Isolierendscheibe mit einer dem jeweiligen Axialspiel entsprechenden axialen Eintauchtiefe einpreßbar ist.In the case of EP-PS 0 065 585 is used to set the Axial play a distance pressed onto the rotor shaft bushing at its end facing the bearing with a Collar is provided and with its other end in a concentric recess on the front of the Laminated rotor laminator with adjacent insulating washer an axial corresponding to the respective axial play Immersion depth can be pressed.

Im Fall der Europäischen Patentanmeldung 0 133 527 wird zur Begrenzung des Axialspiels einer gleitgelagerten Welle aufgrund eines Vergleichs zwischen Ist-Axialspiel und Soll-Axialspiel in definiertem Abstand zur Stirnseite eines Wellenendes als fixierbares Anlaufteil eine Scheibe mit einer dem berechneten Axialspiel entsprechenden Scheibendicke in eine statorgehäusefeste Tasche einge­ steckt. In the case of European patent application 0 133 527 to limit the axial play of a plain bearing Shaft due to a comparison between the actual axial play and nominal axial play at a defined distance from the end face of a shaft end as a fixable thrust part a disc with one corresponding to the calculated axial play Disc thickness inserted into a pocket fixed to the stator housing plugged.  

Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll eine besonders einfache, durch Handhabungsautomaten mögliche Einstel­ lung des Axialspiels geschaffen werden;die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einer Anordnung der eingangs genann­ ten Art erfindungsgemäß durch die Lehre des Anspruchs 1; die Unteransprüche kennzeichnen jeweils vorteilhafte Aus­ gestaltungen der Erfindung.According to the object of the present invention, a particular simple adjustment possible through automatic handling machines Axial play are created; the solution to this Task succeeds with an arrangement of the aforementioned ten kind according to the invention by the teaching of claim 1; the dependent claims each characterize advantageous Aus configurations of the invention.

Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt die Einstellung des Axialspiels ohne jegliche zusätzliche Bauteile so­ wie Meßwertstationen zum Vergleich von jeweils gegebenem Ist- bzw. Soll-Axialspiel und in einer zum Einsatz von Manipulatoren besonders vorteilhaften nur axialen Hand­ habungsrichtung, in der auch die übrigen beim Zusammen­ bau des Motors gegenseitig zu verbindenden Bauteile zu­ geführt werden; in der Regel können listenmäßige Zylin­ derlager verwendet werden, da diese üblicherweise bereits eine äußere, axial gerichtete, zur Einstellverschiebung innerhalb einer korrespondierenden Lagerhülse geeignete Gleitfläche aufweisen. Wird in vorteilhafter Weise ein Zylinderlager aus Kunststoff benutzt, so kann gleich­ zeitig auf eine gesonderte, ansonsten notwendige Anlauf­ scheibe verzichtet werden.The arrangement according to the invention allows adjustment the axial play without any additional components like measuring stations for comparing each given Actual or target axial play and in one for the use of Manipulators particularly advantageous only axial hand direction, in which the rest of the together construction of the engine to be mutually connected components be led; usually can list Zylin derlager be used, as these are usually already an outer, axially directed, for adjustment displacement suitable within a corresponding bearing sleeve Have sliding surface. Will be an advantageous Cylinder bearings made of plastic can be used immediately in time for a separate, otherwise necessary start-up disc to be dispensed with.

Zur gewährleisteten Einhaltung des einmal eingestellten Axialspiels bei betriebsmäßiger axialer Druckbelastung auf die Rotorwelle genügt in der Regel der Preßdruck der Lagerhülse auf das eingedrückte Zylinderlager; zur Siche­ rung dieses eingestellten Axialspiels bei Motoren mit extremer, insbesondere stoßartiger Axialbelastung der Rotorwelle ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung ein zusätzliches Verkleben des Zylinderlagers mit der Lagerschildhülse nach der Einstellung des Axialspiels vorgesehen. Insbesondere bei Verwendung eines Kunststoff- Zylinderlagers bzw. einer Kunststoff-Lagerhülse wird zweckmäßigerweise ein Anschmelzen und/oder Verschweißen zwischen dem Zylinderlager und der Lagerschildhülse zur zusätzlichen Fixierung der Einstellage des Zylinderla­ gers vorgesehen. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zur zusätzlichen Sicherung der Einstell­ lage des Zylinderlagers eine Verformung der Lagerschild­ hülse, insbesondere in Form von Schaberippen an ihrer Gleitfläche zum Zylinderlager vorgesehen.To ensure compliance with the once set Axial play with operational axial pressure load on the rotor shaft, the pressing pressure is usually sufficient Bearing sleeve on the pressed cylinder bearing; for security tion of this set axial play for motors with extreme, especially shock-like axial loading of the Rotor shaft is according to an embodiment of the invention an additional gluing of the cylinder bearing with the End shield sleeve after the adjustment of the axial play intended. Especially when using a plastic Cylinder bearing or a plastic bearing sleeve  expediently melting and / or welding between the cylinder bearing and the end shield sleeve additional fixation of the cylinder position gers provided. According to a further embodiment of the Invention is for additional securing of the settings position of the cylinder bearing a deformation of the end shield sleeve, especially in the form of scraper ribs on her Sliding surface provided for the cylinder bearing.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand eines schema­ tisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeich­ nung näher erläutert; darin zeigen:The invention and further advantageous refinements the invention are based on a schematic table shown embodiment in the drawing explained in more detail; show in it:

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch einen dauer­ magneterregten Kleinmotor in einem ersten Vor­ montagezustand mit auf dem rechten Ende der Rotorwelle aufgeschobenem Zylinderlager vor der Einstellung des Axialspiels; Fig. 1 is an axial longitudinal section through a permanent magnet-excited small motor in a first preassembly condition with deferred on the right end of the rotor shaft bearing cylinder before the adjustment of the axial play;

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 mit zusätzlich am rech­ ten Motorende montiertem Lagerschild vor der Ein­ stellung des Axialspiels; Fig. 2 shows the arrangement of Figure 1 with additionally mounted on the right th motor end bearing plate before the setting of the axial play.

Fig. 3 die Anordnung gemäß Fig. 2 nach der Einstellung des Axialspiels durch axiales Verschieben des rechten Zylinderlagers. Fig. 3 shows the arrangement of FIG. 2 after the adjustment of the axial play by axially shifting the right cylinder bearing.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen Dauermagnet-Kommutator­ motor. An der Innenumfangsfläche des Statorgehäuses 7 sind das Magnetfeld erzeugende Dauermagnetschalen 8, 9 angeordnet. Beim fertigmontierten Motor sind gemäß Fig. 2, 3 an beiden stirnseitigen Enden des Statorgehäuses 7 je ein Lagerbügel 5 bzw.6 befestigt. Der linke Lager­ bügel 6 nimmt dabei in einer Lageraufnahme 61 ein üb­ liches Kalottenlager 4 auf; im rechten Lagerbügel 5 ist in einer angeformten Lagerhülse 51 ein Zylinderlager 3 eingedrückt. In den Lagern 5, 6 ist eine Rotorwelle 2 mit einem bewickelten Rotor-Blechpaket 1 und einem Kommuta­ tor 14 drehbar gelagert. Bürstenhalter 12, 13 sind in hier nicht näher dargestellter Weise in einer statorgehäuse­ festen Bürstenbrücke schwenkbar gelagert und mit einer äußeren Anschlußleitung verbunden. Figs. 1 to 3 show a permanent-magnet commutator motor. Permanent magnetic shells 8 , 9 which generate the magnetic field are arranged on the inner circumferential surface of the stator housing 7 . When fully assembled motor in accordance with Fig. 2, attached to two ends of the stator housing 7 a respective bearing bracket 5 and 6 3. The left bearing bracket 6 takes in a bearing receptacle 61 a usual spherical bearing 4 ; A cylinder bearing 3 is pressed into a molded bearing sleeve 51 in the right bearing bracket 5 . In the bearings 5 , 6 , a rotor shaft 2 is rotatably supported with a wound rotor laminated core 1 and a commutator 14 . Brush holders 12 , 13 are pivotally mounted in a stator housing fixed brush bridge in a manner not shown here and connected to an outer connecting line.

Fig. 1 zeigt den Dauermagnet-Kommutatormotor in einem Vormontagezustand unmittelbar vor der Einstellung des Axialspiels; dazu ist auf der bereits im linken Lager­ bügel 6 gelagerten Rotorwelle 2 von ihrem rechten noch freien Ende her das Zylinderlager 3 soweit aufgeschoben, bis es mit seinem Anlaufbund 31 gegen die rechte Stirn­ seite des Kommutators 14 anliegt. Gemäß Fig. 2 ist dann der rechte Lagerbügel 51 an das Statorgehäuse 7 anmon­ tiert und dabei die Lagerhülse 51 des rechten Lager­ bügels 5 im Preßsitz auf die Außengleitfläche des Zylin­ derlagers 3 aufgeschoben. Fig. 1 shows the permanent magnet commutator motor in a pre-assembly state immediately before the adjustment of the axial play; For this purpose, the cylindrical bearing 3 as far as slid onto the already in the left bearing bracket 6 mounted rotor shaft 2 by their right hand or the free end until it with its stop collar 31 against the right end side of the commutator 14 is applied. Referring to FIG. 2, the right bearing bracket is then advantage Anmon 51 to the stator housing 7 and thereby the bearing sleeve 51 of the right bearing bracket 5 is pushed in a press fit on the Außengleitfläche of Zylin derlagers. 3

Zur Einstellung des Axialspiels wird nun gemäß Fig. 3 durch axialen Zusatzdruck auf das linke Ende der Rotor­ welle 2 unter Überwindung des betriebsmäßigen Preßsitz- Druckes zwischen der Lagerhülse 51 und dem Zylinderlager 3 der gesamte Rotor um das vorgesehene Axialspiel a nach rechts gedrückt, wobei das Zylinderlager 3 um eben dieses Axialspielmaß a axial weiter in die Lagerhülse 51 einge­ drückt wird. In Fig. 3 ist der Rotor nach diesem Ein­ drücken des Zylinderlagers 3 in die Lagerhülse 51 wieder in seiner Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 bzw.Fig. 2 darge­ stellt, so daß zwischen der rechten Stirnseite des Kommu­ tators 14 und der linken Stirnseite des Anlaufbundes 31 des Zylinderlagers 3 das Axialspiel a gewährleistet ist. To adjust the axial play is now as shown in FIG. 3 by additional axial pressure on the left end of the rotor shaft 2 while overcoming the operational press fit pressure between the bearing sleeve 51 and the cylinder bearing 3, the entire rotor by the intended axial play a to the right, which Cylinder bearing 3 is pressed axially further into the bearing sleeve 51 by precisely this axial clearance dimension a . In Fig. 3 the rotor after this A press the cylinder bearing 3 in the bearing sleeve 51 again in its initial position shown in FIG. 1 and Fig. 2 Darge, so that between the right end of the commu tator 14 and the left end of the collar 31 of the cylinder bearing 3, the axial play a is guaranteed.

Die vorbeschriebene erfindungsgemäße Einstellung des Axialspiels ist also dadurch gekennzeichnet, daß ausge­ hend von einer zunächst axialspielfreien gegenseitigen Montage von Stator und Rotor durch axiales Verschieben des Rotors das Zylinderlager 3 über eine fest mit der Rotorwelle 2 verbundene Abstützung, im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 dem Kommutator 14, um das Maß des Axialspiels a in die Lagerschildhülse 51 weiter hineingeschoben wird.The above-described setting of the axial play according to the invention is thus characterized in that starting from an initially axial play-free mutual assembly of the stator and rotor by axially displacing the rotor, the cylinder bearing 3 via a support firmly connected to the rotor shaft 2 , in the present exemplary embodiment according to FIG. 2 Commutator 14 to the extent of the axial play a is pushed further into the shield sleeve 51 .

Eine weitere vorteilhafte Einstellung des Axialspiels mit der erfindungsgemäßen Anordnung zur Einstellung des Axialspiels ist dadurch möglich, daß ausgehend von einer axialspielentsprechenden oder axialspielgrößeren gegen­ seitigen Montage von Stator und Rotor der Rotor aus einer zu dem Zylinderlager 3 gegenüberliegenden Lager 4 axialspielfreien Anordnung um das Axialspielmaß a in Richtung des Zylinderlagers 3 verschoben wird und dann das Zylinderlager 3 bis zur spielfreien Anlage gegen ein mit der Rotorwelle 2 fest verbundenes benachbartes Anlauflaufteil, im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 dem Kommutator 14, in seiner Lagerschild­ hülse 51 axial vorgeschoben wird.A further advantageous adjusting the axial play with the inventive arrangement for adjusting the axial play is possible, that starting from a axialspielentsprechenden or axialspielgrößeren mutual assembly of stator and rotor, the rotor axial play from an opposite to the cylindrical bearing 3 bearing 4 assembly to the Axialspielmaß a in Direction of the cylinder bearing 3 is shifted and then the cylinder bearing 3 until backlash-free against a fixed to the rotor shaft 2 adjacent startup part, in the present embodiment shown in FIG. 3, the commutator 14 , sleeve 51 is axially advanced in its end shield.

Im allgemeinen wird bei Montage des erfindungsgemäß auf­ gebauten Motors von einer senkrechten Montagerichtung ausgegangen, so daß sich z.B. die im letztgenannten Fall erläuterte axialspielfreie Anordnung des Rotors an dem der Zylinderlager 3 gegenüberliegenden Lager 4 selbstätig ergibt, da sich die senkrechte Montage von dem als untere Auflage dienenden Lagerbügel 6 ausgehend in axialer Richtung aufbaut. In general, when assembling the motor according to the invention, a vertical assembly direction is assumed, so that, for example, the axial play-free arrangement of the rotor on the bearing 4 opposite the cylinder bearing 3 , as explained in the latter case, results automatically, since the vertical assembly results from the lower support serving bracket 6 builds starting in the axial direction.

Es ist ersichtlich, daß bei der zuvor beschriebenen Ein­ stellung mit der erfindungsgemäßen Anordnung sich ein in jeweiligem Einzelfall notwendiges Vermessen von Istspiel aufgrund der jeweils gegebenen Toleranzmaße und Ver­ gleichen mit dem gewünschten Sollspiel erübrigt, da in jedem Fall der Rotor und damit das Zylinderlager 3 von der in Fig. 2 ausgestellten Ausgangslage nur um das kon­ stante Axialspiel a in die Zylinderbuchse 51 weiter hineingedrückt werden braucht.It can be seen that in the above-described position with the arrangement according to the invention, a measurement of the actual play that is necessary in each individual case is unnecessary due to the given tolerance dimensions and comparing with the desired play, since in each case the rotor and thus the cylinder bearing 3 of The starting position shown in FIG. 2 only needs to be pressed further by the constant axial play a into the cylinder sleeve 51 .

Claims (10)

1. Anordnung zur Einstellung des Axialspiels zwischen dem Rotor und dem Stator eines Motors, dadurch gekennzeich­ net, daß ein betriebsmäßiges Festlager für die Rotorwelle (2) als Zylinderlager (3) ausgebildet und zur Einstellung des Axialspiels relativ zu seiner statorseitigen Lageraufnahme (Lagerschildhülse 51) durch einen über der betriebsmäßigen Axialbelastung liegenden Druck axial verschiebbar ist.1. Arrangement for adjusting the axial play between the rotor and the stator of a motor, characterized in that an operational fixed bearing for the rotor shaft ( 2 ) is designed as a cylindrical bearing ( 3 ) and for adjusting the axial play relative to its stator-side bearing receptacle (end shield sleeve 51 ) is axially displaceable by a pressure above the operational axial load. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als Lageraufnahme eine zum Zylinderlager (3) konzen­ trische Lagerschildhülse (51) vorgesehen ist, in der das Zylinderlager (3) im Preßsitz gehalten ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that as a bearing receptacle to the cylinder bearing ( 3 ) con centric bearing sleeve ( 51 ) is provided, in which the cylinder bearing ( 3 ) is held in an interference fit. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lagerschildhülse (51) an ihrer Gleitfläche zum Zylinderlager (3) mit Schaberippen versehen ist.3. Arrangement according to claim 1 and / or 2, characterized in that the bearing plate sleeve ( 51 ) is provided on its sliding surface to the cylinder bearing ( 3 ) with scraper ribs. 4. Anordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einstellage des Zylinderlagers (3) durch Verkleben mit der Lagerschildhülse (51) fixiert ist.4. Arrangement according to claim 1 and / or 2, characterized in that the setting position of the cylinder bearing ( 3 ) is fixed by gluing to the end shield sleeve ( 51 ). 5. Anordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einstellage des Zylinderlagers (3) durch Verschweißen mit der Lagerschildhülse (51) fixiert ist.5. Arrangement according to claim 1 and / or 2, characterized in that the setting position of the cylinder bearing ( 3 ) is fixed by welding to the end shield sleeve ( 51 ). 6. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Anwendung des Ultraschallschweißens.6. Arrangement according to claim 5, characterized by the application of ultrasonic welding. 7. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Anwendung des Laserstrahlschweißens.7. Arrangement according to claim 5, characterized by the application of laser beam welding. 8. Anordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einstellage des Zylinderlagers (3) zusätzlich durch Verformung der Lagerschildhülse (51) fixiert ist. 8. Arrangement according to claim 1 and / or 2, characterized in that the setting position of the cylinder bearing ( 3 ) is additionally fixed by deformation of the end shield sleeve ( 51 ). 9. Verfahren zur Einstellung des Axialspiels mit einer Anordnung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ausgehend von einer zunächst axialspielfreien gegenseitigen Montage von Stator und Rotor durch axiales Verschieben des Rotors das Zylinderlager (3) über eine fest mit der Rotorwelle (2) verbundene Abstützung (Kommutator 14) um das Maß des Axialspiels (a) in die Lagerschildhülse (51) weiter hineingeschoben wird.9. The method for adjusting the axial play with an arrangement according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that starting from an initially axial play-free mutual assembly of the stator and rotor by axially moving the rotor, the cylinder bearing ( 3 ) via a fixed with the Rotor shaft ( 2 ) connected support (commutator 14 ) by the amount of axial play (a ) is pushed further into the end shield sleeve ( 51 ). 10. Verfahren zur Einstellung des Axialspiels mit einer Anordnung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ausgehend von einer axialspielentsprechenden oder axialspielgrößeren gegenseitigen Montage von Stator und Rotor der Rotor aus einer zu dem Zylinderlager (3) gegenüberliegenden Lager (4) axialspielfreien Anordnung um das Axialspielmaß (a) in Richtung des Zylinderlagers (3) verschoben wird und dann das Zylinderlager (3) bis zur spielfreien Anlage gegen ein mit der Rotorwelle (2) fest ver­ bundenes benachbartes Anlaufteil (Kommutator 14) in seiner Lagerschild­ hülse (51) axial vorgeschoben wird.10. A method for adjusting the axial play with an arrangement according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that starting from an axial play corresponding or larger axial play mutual assembly of the stator and rotor of the rotor from a to the cylinder bearing ( 3 ) opposite bearing ( 4th ) Axial play-free arrangement by the axial play dimension (a) is shifted in the direction of the cylinder bearing ( 3 ) and then the cylinder bearing ( 3 ) up to the backlash-free system against an adjacent start part (commutator 14 ) with the rotor shaft ( 2 ) in its end shield sleeve ( 51 ) is advanced axially.
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