DE7916118U1

DE7916118U1 - Electric machine

Info

Publication number: DE7916118U1
Application number: DE7916118U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Publication date: 1979-09-06

Description

23.^.1979 Chr/Sm23 ^. 1979 Chr / Sm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 Electric machine

,·. , ·. Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht.aus von einer Nachschmiereinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bekannte Nachschmiereinrichtungen weisen einen Vorratsbehälter auf, der unter einem konstanten Druck - beispielsweise durch eine Druckfeder ausgeübt - "steht. Diese Lösung hat aber den Nachteil, daß das Schmiermittel ständig und unabhängig von den Betriebswerten der elektrischen Maschine dem Lager zugeführt wird, also beispielsweise unabhängig von der Drehzahl und der Maschinentemperatur und auch nicht direkt abhängig von dem Betriebszeitpunkt.The invention is based on a relubrication device according to the genre of the main claim. Known relubrication devices have a reservoir, which is below constant pressure - exerted for example by a compression spring - ". However, this solution has the disadvantage that the lubricant is constantly and independently of the operating values of the electrical machine in the bearing is supplied, so for example independently of the speed and the machine temperature and not directly depending on the time of operation.

Bei allen Lagern - beispielsweise Kugellagern, Nadellagern, Gleitlagern - wird zwischen der Lebensdauer und der Gebrauchsdauer des Lagers unterschieden. Die Lebensdauer ist im allgemeinen abhängig von der Materialermüdung und kann bei einer richtigen Dimensionierung des Lagers in Übereinstimmung mit der Lebensdauer der elektrischen Maschine gebracht werden. Die Gebrauchsdauer dagegen ist weitgehend davon abhängig, ob das Lager stets richtig geschmiert wird. Um den richtigen Schmierzustand über die Lebensdauer des Lagers aufrechtzuerhalten, sind im allgemeinen die genannten aufwendigen Nachschmiereinrichtungen erforderlich. Wenn aus Kostengründen und/oderFor all bearings - for example ball bearings, needle bearings, plain bearings - a distinction is made between the service life and the service life of the bearing. The service life is generally dependent on the material fatigue and, if the bearing is correctly dimensioned, can be brought into conformity with the service life of the electrical machine. The service life, on the other hand, is largely dependent on whether the bearing is always properly lubricated. In order to maintain the correct state of lubrication over the life of the bearing, the complex relubrication devices mentioned are generally required. If for cost reasons and / or

/2 i/ 2 i

- 2 - R. 5^72- 2 - R. 5 ^ 72

Chr/SmChr / Sm

Platzgründen auf eine Nachschmierung des Lagers verzichtet werden muß, bestimmt die erste einmalige Schmierung des Lagers die Gebrauchsdauer des Lagers und damit die Lebensdauer der Maschine.For reasons of space, relubrication of the bearing has to be dispensed with is determined by the first one-time lubrication of the Bearing the service life of the bearing and thus the service life of the machine.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Nachschmiereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber den bekannten Einrichtungen den Vorteil, platzsparend ausgebildet zu sein, außerdem kann sie kostengünstig hergestellt werden. Sie ist im wesentlichen bei allen bekannten Lagern anwendbar. Die Nachschmierung erfolgt automatisch in Abhängigkeit von bestimmten vorgebbaren Betriebswerten. Die Maschinenlager werden über ihre gesamte Lebensdauer und zum richtigen Zeitpunkt mit genügend Schmiermittel versorgt. Insbesondere bei einer Anwendung in Drehstromgeneratoren für Kraftfahrzeuge läßt sich der Ausfall von Generatoren infolge von Lagerschäden mit der erfindungsgemäßen Einrichtung erheblich verringern und damit ihre Zuverlässigkeit erhöhen.The relubrication device according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the advantage over the known devices that it saves space to be designed, in addition, it can be manufactured inexpensively. It is essentially known to all Storage applicable. The relubrication takes place automatically as a function of certain specifiable ones Operating values. The machine bearings will be sufficient over their entire service life and at the right time Lubricant supplies. Especially when used in three-phase generators for motor vehicles the failure of generators as a result of bearing damage is considerably reduced with the device according to the invention and thus increase their reliability.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Jede der einzelnen Ausführungsformen der Erfindung hat ihre besonderen Vorteile in Bezug auf den Platzbedarf, die optimale Anpassung an die jeweilige Maschine und auf ihre Herstellungskosten.The measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of the The facility specified in the main claim is possible. Each of the individual embodiments of the invention has its own particular features Advantages in terms of space requirements, optimal adaptation to the respective machine and yours Manufacturing costs.

- 3 - ' R.5^72- 3 - 'R.5 ^ 72

Chr/SmChr / Sm

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Fig. 1 bis 6 zeigen sechs Ausführungsbeispiele, die an einem Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge verwirklicht sind. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail in the following description explained. FIGS. 1 to 6 show six exemplary embodiments which are applied to a three-phase generator for motor vehicles are realized. The same components are provided with the same reference symbols.

Description of the exemplary embodiments

Nach einer längeren Gebrauchsdauer wird das Schmiermittel, vorzugsweise Fett, das bei der Montage in die Lager eingebracht werden ist, verbraucht. Wenn das Fett verbraucht ist, laufen durch die erhöhte Reibungsverluste die Wellenlager heiß. Dieser Umstand wird dazu ausgenützt, die erfindungsgemäße Nachschmiereinrichtung in Gang zu setzen. Das Prinzip der Erfindung ist, das bei der erwähnten Temperaturerhöhung das zusätzliche Schmiermittel flüssig wird und in die Lagerlaufbahn fließt.After a longer period of use, the lubricant, preferably grease, is introduced into the bearings during assembly is consumed. When the grease is used up, the shaft bearings run due to the increased frictional losses hot. This fact is used to set the relubrication device according to the invention in motion. The principle of the invention is that when the temperature increase mentioned, the additional lubricant is liquid and flows into the bearing raceway.

In Fig. 1 ist eine Lagernabe 11 zu sehen, in die ein Rollenlager 12 mit einem Innenring 13 und einem Außenring 14 eingesetzt ist. Das Lager 12 dient zum Lagern einer Maschinenwelle 15. In der Lagernabe 11 ist im Bereich der Kugellaufbahn des Lagers 12 eine Ausnehmung Ιβ vorgesehen, die als Vorratsbehälter für zusätzliches Schmiermittel 17 dient. Die Ausnehmung l6 kann die -Form einer Bohrung oder mehrerer Bohrungen haben, sie kann aber auch eine konzentrisch zur Welle 15 verlaufende Nut sein.In Fig. 1, a bearing hub 11 can be seen in which a roller bearing 12 with an inner ring 13 and an outer ring 14 is inserted. The bearing 12 is used to support a machine shaft 15. In the bearing hub 11 is in the area the ball track of the bearing 12 has a recess Ιβ provided as a storage container for additional Lubricant 17 is used. The recess l6 can have the shape of a hole or several holes, but it can also be a concentric to the shaft 15 groove.

Das Schmiermittel 17 ist zunächst fest oder pastenförmig. Wenn das Lager 12 heiß läuft, überträgt sich die WärmeThe lubricant 17 is initially solid or pasty. When the bearing 12 overheats, the heat transfers

..M..M

- 4 - R. 5^72- 4 - R. 5 ^ 72

Chr/SmChr / Sm

vom Außenring l4 auf die Lagernabe 11 und damit auch auf die Ausnehmung 16. Das Schmiermittel 17 wird bei der Temperaturüberhöhung flüssig und läuft in die Kugellaufbahn des Lagers 12.from the outer ring l4 on the bearing hub 11 and thus also on the recess 16. The lubricant 17 becomes liquid when the temperature increases and runs into the ball track of the camp 12.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Ausnehmung 16 auf der Innenseite der Lagernabe 11 in der Gegend des radialen Umfangs des Außenringes lh angebracht. Auch hier kann die Ausnehmung 16 eine Einzelbohrung oder mehrere Einzelbohrungen oder eine radiale Nut sein. Der Außenring 14 weist eine radiale Durchführung 18 auf, die eine Verbindung zwischen der Ausnehmung 16 und der Kugellaufbahn des Lagers 12 herstellt. Zweckmäßigerweise ist das Lager 12 mit Deckscheiben 19 versehen.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the recess 16 is made on the inside of the bearing hub 11 in the area of the radial circumference of the outer ring 1h . Here, too, the recess 16 can be a single bore or a plurality of individual bores or a radial groove. The outer ring 14 has a radial passage 18 which creates a connection between the recess 16 and the ball raceway of the bearing 12. The bearing 12 is expediently provided with cover disks 19.

Läuft das Lager heiß, dann wird das vorher feste Schmiermittel l6 in der als Vorratsbehälter dienenden Ausnehmung l6 flüssig und läuft durch die Durchführung 18 in die Kugellaufbahn des Lagers 12.If the bearing runs hot, the previously solid lubricant will be l6 in the recess serving as a storage container 16 is liquid and runs through the passage 18 into the ball track of the bearing 12.

In einer Variante des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 kann die Durchführung 18 als radiale Nut ausgebildet sein. Die zugehörige Deckscheibe 19 entfällt dann. Die Wirkungsweise ist die gleiche: Bei einer starken Erwärmung läuft das flüssige Schmiermittel 17 durch die radiale Nut in die Kugellaufbahn des Lagers 12.In a variant of the exemplary embodiment according to FIG the passage 18 can be designed as a radial groove. The associated cover plate 19 is then omitted. the The mode of operation is the same: When the temperature is very high, the liquid lubricant 17 runs through the radial groove in the ball race of the bearing 12.

Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zeigt Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die als Vorratsbehälter dienende Ausnehmung 16 eine radiale Bohrung in der Lagernabe 11 ist. Zweckmäßiger sind konzentrisch zur Maschinenwelle 15 mehrere dieser Bohrungen 16 vorgesehen. Die Bohrungen sind durch eine ringförmige Deckscheibe 21 abgedeckt. Die Deckscheibe 21 liegt konzentrisIn contrast to the embodiment according to FIG. 2, FIG. 3 shows an embodiment in which the storage container The recess 16 serving is a radial bore in the bearing hub 11. More useful are concentric Several of these bores 16 are provided for the machine shaft 15. The holes are through an annular cover plate 21 covered. The cover plate 21 is concentric

- 5 - R. 5UT2- 5 - R. 5UT2

Chr/SmChr / Sm

zur Welle 15 flach an "der Lagernabe 11 an. In der Deckscheibe 21 sind radial verlaufende Nuten 22 vorgesehen,
die eine Verbindung zwischen den als Vorratsbehälter
dienenden Bohrungen 16 und der Kugellaufbahn des Lagers 12
herstellen.to the shaft 15 flat on "the bearing hub 11. Radially extending grooves 22 are provided in the cover disk 21,
the one connection between the as a storage container
serving bores 16 and the ball track of the bearing 12
produce.

Bei einer Temperaturüberhöhung wird das zunächst festeIn the event of a temperature increase, this is initially fixed

Schmiermittel 16 flüssig und fließt durch die Nut 22*Lubricant 16 is liquid and flows through the groove 22 *

zum Lager 12. Ito camp 12. I.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, das demIn Fig. 4 an embodiment is shown that the

Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ähnlich ist. In der §The embodiment of FIG. 3 is similar. In the §

als Vorratsbehälter dienenden Bohrung 16 ist beim Aus- Ihole 16 serving as a reservoir is in the case of I

führungsbeispiel nach Fig. 4 ein flüssiges Schmiermittel, $ beispielsweise Öl, untergebracht. Die Bohrung 16 istManagement example according to FIG. 4, a liquid lubricant, $ for example oil, housed. The bore 16 is

durch einen Stopfen 23, beispielsweise ein Sintermetall- |by a plug 23, for example a sintered metal |

plättchen, verschlossen. i|plate, closed. i |

Bei einer Temperaturüberhöhung durch ein heißlaufendes $In the event of a temperature increase due to an overheating $

Lager 12 sickert das Öl I7 durch das Sintermetallplätt- |Bearing 12, the oil I7 seeps through the sintered metal plate |

chen 23 und fließt dann durch die Nut 22 zur Kugellauf- & bahn des Lagers 12.chen 23 and then flows through the groove 22 to the barrel & track of the camp 12.

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig'. 3 und Fig. 4 '■'In the embodiments according to FIG. 3 and 4 '■'

kann die Bohrung 16 mit einem Deckel aus elastischem &can the bore 16 with a cover made of elastic &

Material versehen sein. Der Deckel hat dann etwa die IBe provided with material. The lid then has about the I.

Gestalt des Sintermetallplättchens 23 in Fig. 4. Der rShape of the sintered metal plate 23 in Fig. 4. The r

Deckel aus elastischem Material dient zum Druckausgleich ΐLid made of elastic material is used to equalize pressure ΐ

während des ordnungsgemäßen Betriebs des Generators. 'during the correct operation of the generator. '

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist die als
Vorratsbehälter dienende Bohrung l6 zentrisch in der
Maschinenwelle 15 angeordnet. Auch bei dieser Lösung kannIn the embodiment of FIG. 5 is as
Reservoir serving hole l6 centrally in the
Machine shaft 15 arranged. This solution can also

- 6 - R.5U72- 6 - R.5U72

Chr/SmChr / Sm

entweder festes Schmiermittel 17 oder flüssiges Schmiermittel in Verbindung mit einem porösen Deckel 23 oder auch festes oder flüssiges Schmiermittel in Verbindung mit einem elastischen Deckel untergebracht sein.either solid lubricant 17 or liquid lubricant in conjunction with a porous cover 23 or solid or liquid lubricant can also be accommodated in conjunction with an elastic cover.

Läuft das Lager 12 heiß, wird die Wärme über den Innenring 13 auf die Welle 50 übertragen und der Nachschmiervorgang wird - wie schon geschildert - ausgelöst.If the bearing 12 runs hot, the heat is transferred via the inner ring 13 transferred to the shaft 50 and the relubrication process is - as already described - triggered.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem auf der Welle 15 eine Schleuderscheibe 24 aufgesetzt ist. Die Schleuderscheibe hat einen wannenförmigen Querschnitt. Das wannenförmige Innere der Schleuderscheibe 24 dient als Vorratsbehälter für das feste Schmiermittel 17.Fig. 6 shows an embodiment in which on the Shaft 15 a centrifugal disk 24 is attached. the Slinger has a trough-shaped cross-section. The trough-shaped interior of the centrifugal disk 24 is used as a reservoir for the solid lubricant 17.

Wenn das Lager 12 heißläuft., wird das Schmiermittel 17 flüssig und beim Rotieren der Welle 15 durch die Fliehkraft in die Kugellaufbahn des Lagers 12 geschleudert.When the bearing 12 overheats, the lubricant 17 liquid and when rotating the shaft 15 by centrifugal force thrown into the ball track of the bearing 12.

R. 51*72
23.4.1979 Chr/SmR. 51 * 72
April 23, 1979 Chr / Sm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart

Elektrische Maschine. ZusammenfassungElectric machine. summary

Es wird eine Nachschmiereinrichtung vorgeschlagen, die zum automatischen Nachschmieren von Wälzlagern in elektrischen Maschinen dient. Die Nachschmiereinrichtung _r . umfaßt einen Vorratsbehälter mit einem festen Schmiermittel, das bei einer Temperaturüberhöhung im Lager flüssig wird und in die Lagerlaufbahn eintritt.A relubrication device is proposed which is used for the automatic relubrication of roller bearings in electrical machines. The relubrication device _r . comprises a reservoir with a solid lubricant which becomes liquid when the temperature in the bearing increases and enters the bearing raceway.

Claims

• t · ♦ · ·

R. 5 ^ 72.
May 29, 1979 Chr / Sm

ROBERT BOSCH GMBH.' 7000 Stuttgart 1

j | Expectations

Ι ¹ Electrical machine with a relubrication device for the shaft

bearings, in particular three-phase alternators for motor vehicles,

% indicates that a reservoir for the additional lubricant is provided

;; see is.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the storage container (16) is arranged in a recess of the bearing hub (11).,

3. Machine according to claim 1, characterized in that the storage container (16) is arranged in a recess in the shaft (15).

1+. Machine according to claim 1 or 2, characterized in that the storage container (16) is an annular groove which is arranged concentrically to the shaft (15) in the area between the inner ring (13) and the outer ring (lh) of the bearing (12).

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Chr / Sm

5. Machine according to claim 2 or 3, characterized in that the outer ring ("\ k) of the bearing (12) is provided with at least one passage (18) and the recess (16) has a connection with the passage (18).

6. Machine according to claim U, characterized in that the passage (18) is a radial groove.

7. Machine according to one of Claims 1 to 3, 5 or 6, characterized in that that the reservoir (16) is a radial bore.

8. Machine according to one of claims 1 to 3, 5 or 6, characterized in that that the reservoir (16) is an axial bore.

9. Machine according to claim 7 or 8, characterized in that the storage container (16) comprises a plurality of sub-containers (16).

10. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that that a bearing cover plate (21) is provided, the at least one as a transport connection between the storage container (16) and deir warehouse (12) serving well (22) contains.

11. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that that the storage container (16) is closed with a porous cover (23).

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12. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that net that the reservoir (16) in addition to the lubricant (17) still another comprises elastic cover (23) for pressure compensation.

13. Machine according to claim 1, characterized in that the storage container (16) is formed by a cavity of a centrifugal disk (21+) placed on the shaft (15).