DE9303966U1

DE9303966U1 - Elektrische Maschine, vorzugsweise Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge

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Publication number: DE9303966U1
Application number: DE9303966U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-07-03
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1993-11-04
Anticipated expiration: 2003-03-18

Description

R. 25332-1
5.3.1993 Ws/Kei

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 30

Elektrische Maschine, vorzugsweise Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Maschine, vorzugsweise eines Drehstromgenerators für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Bei einer derartigen, nach Figur 1 des DE-GM 89 152 12 bekannten elektrischen Maschine ist das antriebsseitige Kugellager mit seinem auf der Maschinenwelle sitzenden Innenring zwischen einer Ringschulter der Maschinenwelle und einem Distanzring eingespannt, gegen den die Riemenscheibe am Ende der Maschinenwelle festgespannt wird. Der Distanzring bildet dabei an seinem Außenumfang einen Ringspalt mit dem am Lagerflansch befestigten, das Kugellager nach vorn abdeckenden Druckring, um den mit Fett gefüllten Kugellagerinnenraum vor Spritzwasser zu schützen. Dabei bildet der hintere Bereich der sogenannten Poly-V-Riemenscheibe der Maschine eine Art Schleuderscheibe zum Abschleudern von Spritzwasser, da das zwischen Druckring und Riemenscheibe eindringende Wasser bei Betrieb der Maschine von der Rückseite der rotierenden Riemenscheibe nach außen abgeschleudert wird. Nach Figur 2 dieser Druckschrift ist der Druckring des Kugellagers durch eine Ringschulter am Gehäuseflansch ersetzt und die Riemenscheibe 'ist aus einem Blechteil geformt, wobei auch dort das zwischen

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Gehäuseflansch und Riemenscheibe zur Lagerbohrung vordringende Wasser durch die rückseitige Fläche der Riemenscheibe radial nach außen abgeschleudert werden soll.

Diese Lösungen sind jedoch beim Einsatz der elektrischen Maschine im Kraftfahrzeug nicht voll befriedigend, da sie insbesondere bei Motorwäschen starkem Spritz- oder gar Schwallwasser ausgesetzt sind, so daß Wasser bei stillstehendem Motor durch den Ringspalt zwischen Lagerbohrung und Distanzring in das Kugellager eindringen, aber aus dem das Kugellager abdeckenden Druckring bzw. Gehäusekragen nicht mehr ablaufen kann.

Mit der Erfindung wird angestrebt, auf möglichst kostengünstige Weise den Spritzwasserschutz des antriebsseitigen Lagers von elektrischen Maschinen zu verbessern.

Vorteile der Erfindung

Mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs wird erreicht, daß das zwischen Lagerflansch der Maschine und Riemenscheibe eindringende Wasser auf einen Ringkragen am Lagerflansch bzw. am das Lager tragende Gehäuseteil der elektrischen Maschine läuft, wobei dieser Ringkragen als Abtropfkante mit geringem Abstand zur Riemenscheibe die Lagerbohrung konzentrisch umgibt. Von dort tropft folglich der größte Teil des Wassers vom unteren Bereich des Ringkragens ab und der Rest gelangt in den zwischen Schleuderscheibe und Ringkragen gebildeten Ringspalt, von wo er durch die rotierende Riemenscheibe nach außen abgeschleudert wird.Die Ringschulter an der Lagerbohrung ist so gewählt, daß sie nur den Außenring des Kugellagers abdeckt, für ihn somit einen axialen Anschlag bildet und den sich drehenden Bereich des Lagers freiläßt. Damit kann auch bei Motorstillstand das zum Kugellager vordringende Wasser von Waschanlagen oder bei einer Motorwäsche sofort wieder nach unten über den Ringkragen ablaufen.

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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale. So wird der Weg des Wassers zum Kugellager verlängert bzw. erschwert, wenn hinter der Schleuderscheibe in Achsrichtung mindestens zwei Ringschultern mit unterschiedlichem Durchmesser in den vorderen Bereich der Lagerbohrung hineinragen, wobei mindestens die größere Ringschulter mit der Lagerbohrung einen kleinen Ringspalt bildet. Ein labyrinthartiger Ringspalt zwischen Ringschulter und Lagerbohrungsbereich läßt sich dadurch erzielen, daß hinter der Schleuderscheibe zunächst die Ringschulter mit dem größeren Durchmesser und dann die Ringschulter mit dem kleineren Durchmesser folgt und daß beide Ringschultern in einen entsprechend gestuften Lagerbohrungsbereich eingreifen. Der möglichst geringe axiale Abstand zwischen Schleuderscheibe und Ringkragen wird auf einfache Weise dadurch eingestellt, daß eine weitere Ringschulter mit noch kleinerem Durchmesser stirnseitig am Innenring des Kugellagers anliegt.

Eine besonders vorteilhafte Lösung besteht darin, daß hinter der Schleuderscheibe zunächst die Ringschulter mit dem kleineren Durchmesser und dann die Ringschulter mit dem größeren Durchmesser folgt, wobei die unmittelbar hinter der Schleuderscheibe liegende Ringschulter eine Ablaufrinne für das hinter die Schleuderscheibe gelangende Wasser bildet.

Eine weitere vorteilhafte Lösung für den Schutz des Lagers gegen Spritz- und Schwallwasser besteht darin, daß der äußere, über den Ringkragen des Lagerflansches hinausragende Randbereich der Scheuderscheibe zum Lagerflansch hin gewölbt ist, so daß er dicht über dem Ringkragen liegt und dicht vor der Wandung des Lagerflansches endet.

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Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 den antriebsseitigen Teil eines Drehstromgenerators für Kraftfahrzeuge im Querschnitt mit einer die Lagerbohrung einfassenden Abtropfkante und labyrinthartigem Luftspalt zwischen Lagerbohrung und Riemenscheibe, Figur 2 den antriebsseitigen Teil des Drehstromgenerators im Querschnitt mit einer Ablaufrinne an der Riemenscheibe, die unterhalb der Abtropfkante an der Lagerbohrung unmittelbar hinter der Schleuderscheibe angeordnet ist und Figur 3 zeigt eine Lösung mit einem über den Ringkragen der Lagerbohrung gewölbten Randabschnitt der Schleuderscheibe.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Figur 1 ist die obere Hälfte eines Drehstromgenerators für Kraftfahrzeuge mit seinem antriebsseitigen als Lagerflansch ausgebildeten Gehäuseteil 10 im Ausbruch dargestellt. Dort ist ein antriebsseitiges Kugellager 11 mit seinem Außenring in einer Lagerbohrung 12 des Gehäuseteils 10 aufgenommen, die vorn durch eine Ringschulter 13 und hinten durch einen Druckring 14 zum Teil abgedeckt ist. Der Innenring des Kugellagers 11 sitzt auf einer Maschinenwelle 15 des eigengelagerten Rotors der Maschine, wobei er zwischen einer Ringschulter 16 der Welle 15 und einer Poly-V-Riemenscheibe 17 eingespannt ist, die am Ende der Welle 15 durch eine Mutter 18 festgeschraubt ist. Zum Schutz des Kugellagers 11 gegen Spritzwasser ist an dem hinteren Ende der Riemenscheibe 17 eine Schleuderscheibe 19 angeformt, welche die Lagerbohrung 12 mit samt der Ringschulter 13 stirnseitig abdeckt. Ferner ist zum besseren Schutz des Kugellagers 11 gegen Eindringen von Wasser im Lagerbereich die Ringschulter 13 des Gehäuseteils 10 der Maschine mit einem axial nach außen gerichteten Ringkragen 20 versehen, der in

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Achsrichtung bis dicht vor die Schleuderscheibe 19 reicht. Dieser am Gehäuseteil 10 angeformte Ringkragen dient als Abtropfkante für das zwischen Gehäuseteil 10 und Riemenscheibe 17 eindringende Spritzwasser. Um stirnseitig schräg auftreffendes Spritzwasser von der Lagerstelle fernzuhalten, ist die Schleuderscheibe 19 mit einem größeren Außendurchmesser versehen als der Ringkragen 20 am Gehäuseteil 10.

In Achsrichtung der Maschine gesehen sind hinter der Schleuderscheibe

19 zwei Ringschultern 21, 22 mit unterschiedlichen Durchmessern an der Riemenscheibe 17 angeformt, die mit dem vorderen Teil 12a der Lagerbohrung 12 einen kleinen Ringspalt 23 bilden. Dabei ist hinter der Schleuderscheibe 19 zunächst die Ringschulter 21 mit dem größeren Durchmesser und dann die Ringschulter 22 mit dem kleineren Durchmesser angeformt. Die beiden Ringschultern 21 und 22 greifen dabei in einen entsprechend gestuften vorderen Bereich 12a der Lagebohrung 12 ein, so daß sich ein labyrinthartiger Ringspalt 23 zwischen Lagerbohrungsbereich 12a und Ringschultern 21, 22 ergibt. Um den axialen Spalt zwischen der Ringschulter 13 des Gehäuseteils 10 und der rotierenden Schleuderscheibe 19 möglichst genau einstellen zu können, ist eine weitere Ringschulter 24 mit noch kleinerem Durchmesser am hinteren Ende der Riemenscheibe 17 angeformt, die stirnseitig am Innenring des Kugellagers 11 anliegt. Dadurch ist mit dem Einsetzen des Kugellagers 11 in die Lagerbohrung 12 der Maschine der axiale Abstand der Schleuderscheibe 19 von dem die Lagerbohrung konzentrisch umgebenen Ringkragen

20 fest vorgegeben. Er kann so klein gewählt werden, wie es die Fertigungstoleranzen im Lagerbereich der Maschine bzw. an der Riemenscheibe 17 ermöglichen. Sollte dennoch Wasser über den Ringspalt 23 in den Raum 26 vor dem Lager 11 eindringen, so kann es dort sofort wieder nach unten abfließen.

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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Figur 2 sind aus Figur 1 gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Dort ist im Gegensatz zu Figur 1 der vordere Bereich 12a der Lagerbohrung 12 in Hohe des Ringkragens 20 nicht abgestuft. Außerdem ist dort hinter der Schleuderscheibe 19 der Riemenscheibe 17 zunächst die Ringschulter 22 mit dem kleineren Durchmesser und dann die Ringschulter 21 mit dem größeren Durchmesser angeformt. Dadurch bildet die unmittelbar hinter der Schleuderscheibe 19 liegende Ringschulter 22 eine Ablaufrinne 25 für das hinter die Schleuderscheibe 19 gelangende Wasser. Die hinter der Ablaufrinne 25 angeformte größere Ringschulter 21 bildet dabei mit dem sie umgebenden Lagerbohrungsbereich 12a einen kleinen Ringspalt Sobald beim Betrieb der Maschine Wasser in den axialen Spalt zwischen der Schleuderscheibe 19 und dem Ringkragen 20 eindringt, fließt dieses in die Ablaufrinne 25 und wird von dort durch die Schleuderscheibe 19 nach außen abgeschleudert. Auch bei stillstehender Maschine kann beispielsweise bei einer Motorwäsche oder in Kraftfahrzeug-Waschanlagen Wasser zum Lagerbereich der Maschine gelangen, wobei auch dann dieses Wasser zunächst über die Abtropfkante des Ringkragens 20 in die darunter angeordnete Ablaufrinne 25 der Riemenscheibe 17 gelangt und von dort nach unten abtropft, so daß es nicht über den Ringspalt 23 zum Lager 11 vordringen kann.

Dabei ist es für den Zusammenbau der elektrischen Maschine vorteilhaft, wenn die Schleuderscheibe 19 mit den dahinterliegenden Ringschultern 21, 22, 24 und der Riemenscheibe 17 einteilig hergestellt ist. Die erfindungsgemäße Lösung läßt sich aber auch dann realisieren, wenn die Ringschultern 21, 22 und 23 hinter der Schleuderscheibe 19 jeweils einzeln oder gemeinsam als zusätzliche Teile gefertigt und gegebenenfalls in wahlweiser Folge zwischen Kugellager 11 und Riemenscheibe 17 festgespannt werden.

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Für das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Figur 3 sind ebenfalls für gleiche Teile aus Figur 1 gleiche Bezugszahlen verwendet worden. Dort wird ein verbesserter Spritz- und Schwallwasserschutz für das Kugellager 11 der elektrischen Maschine dadurch erzielt, daß der äußere Randbereich 19a der Schleuderscheibe 19, der über den Ringkragen 20 des als Lagerflansch ausgebildeten Gehäuseteils 10 hinausragt, zum Gehäuseteil hin gewölbt ist, so daß er bis dicht über den Ringkragen und bis dicht vor die Wandung des Gehäuseteils 10 reicht. Der dadurch zwischen Schleuderscheibe 19 und Ringkragen 20 gebildete Ringspalt 23 ist ebenfalls in seinem Querschnitt so gering, daß gegebenenfalls nur wenig Spritz- bzw. Schwallwasser vom oberen Bereich über den Ringspalt 23 in den Raum 26 vor dem Lager 11 eindringen kann. Dieses Wasser fließt dann sofort wieder nach unten durch den Ringspalt 23 ab.

Um den Ablauf des möglicherweise in den Raum 26 eingedrungenen Wassers zu erleichtern, sind außerdem in dem gewölbten Randbereich 19a der Schleuderscheibe 19 vier am Umfang gleichmäßig verteilte Schlitze 27 vorgesehen, die vorteilhafterweise radial in den gewölbten Randbereich 19a der Schleuderscheibe 19 eingestanzt bzw. eingesägt wurden.

Claims

R. 25332-1 5.3.1993 Ws/Kei ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 30 Ansprüche

1. Elektrische Maschine, vorzugsweise Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge mit einem eigengelagerten Rotor und einer Riemenscheibe, die auf dem antriebsseitigen Ende der Maschinenwelle befestigt ist und mit einer an ihr angeformten, vor dem antriebsseitigen Kugellager angeordneten, die Lagerbohrung eines Maschinengehäuseteils überdeckenden Schleuderscheibe zum Abschleudern von Spritzwasser versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Lagerbereich des Maschinengehäuseteils (10) an der Lagerbohrung (12) konzentrisch angeformter, axial nach außen gerichteter Ringkragen (20) in Achsrichtung bis dicht vor die Schleuderscheibe (19) reicht, wobei die Schleuderscheibe (19) einen größeren Außendurchmesser aufweist als der als Spritzwasser-Abtropfkante dienende Ringkragen (20).

2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß axial hinter der Schleuderscheibe (19) mindestens zwei mit der Schleuderscheibe verbundene Ringschultern (21, 22) mit unterschiedlichem Durchmesser in den vorderen Bereich (12a) der Lagerbohrung (12) hineinragen, wobei mindestens die größere Ringschulter (21) mit dem sie umgebenden Bereich (12a) der Lagerbohrung (12) einen kleinen Ringspalt (23) bildet.

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3. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Ringschulter (24) mit noch kleinerem Durchmesser hinter den beiden vorgenannten Ringschultern (21, 22) angeordnet ist und stirnseitig am Innenring des Kugellagers (11) anliegt.

4. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Schleuderscheibe (19) zunächst die Ringschulter (21) mit dem größeren Durchmesser und dann die Ringschulter (22) mit dem kleineren Durchmesser folgt, daß beide Ringschultern in einen entsprechend gestuften Bereich (12a) der Lagerbohrung (12) eingreifen, so daß sich ein labyrinthartiger Ringspalt (23) zwischen dem Lagerbohrungsbereich (12a) und den Ringschultern (21, 22) ergibt.

5. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Schleuderscheibe (19) zunächst die Ringschulter (22) mit dem kleineren Durchmesser und dann die Ringschulter (21) mit dem größeren Durchmesser folgt, wobei die unmittelbar hinter der Schleuderscheibe (19) unterhalb der Abtropfkante liegende kleinere Ringschulter (22) eine Ablaufrinne (25) für hinter die Schleuderscheibe (19) gelangendes Wasser bildet.

6. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderscheibe (19) mit den dahinterliegenden Ringschultern (21, 22, 24) und der Riemenscheibe (17) einteilig hergestellt ist.

7. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere, über den Ringkragen (20) des Maschinengehäuseteils (10) hinausragende Randbereich (19a) der Schleuderscheibe (19) bis dicht über den Ringkragen (20) zum Maschinengehäuseteil (10) hin gewölbt ist.

8. Elektrische Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gewölbte Randbereich (19a) der Schleuderscheibe (19) mit mehreren über den Umfang verteilt angeordneten radial ausgearbeiteten Schlitzen (27) versehen ist.