ITRM970464A1

ITRM970464A1 - Struttura di supporto dell'albero dell'indotto per l'impiego in un motore elettrico

Info

Publication number: ITRM970464A1
Application number: IT97RM000464A
Authority: IT
Inventors: Masato Iwata
Original assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1996-08-08
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 1999-01-25
Also published as: JPH1056753A; CA2211488A1; IT1294212B1; US5977673A; DE19733884A1

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: STRUTTURA DI SUPPORTO DELL’ALBERO DELL'INDOTTO PER L'IMPIEGO IN UN MOTORE ELETTRICO

La presente invenzione .concerne un motore elettrico dell'impianto elettronico a bordo di un veicolo e, più particolarmente, una struttura di supporto dell'albero dell'indotto da usare con questo motore.

Quando un albero dell'indotto è montato in maniera da poter ruotare mediante cuscinetti su una forcella o su una staffa in questo tipo di motore, devono essere limitati gli spostamenti assiali e radiali dei cuscinetti. Particolarmente in un motore per l'azionamento di uno stantuffo usato in un dispositivo frenante antiblocco, in cui un carico radiale può agire sul suo albero dell'indotto, si deve fare attenzione a limitare il movimento radiale dei cuscinetti. Come descritto nel Brevetto Giapponese non Esaminato Pubblicazione N. 7-184344, sono previste scanalature in cui sono installati l'anello esterno dei cuscinetti e l'alloggiamento dei cuscinetti, e nelle scanalature è applicata resina per limitare i movimenti assiali e radiali dei cuscinetti. In questo metodo, tuttavia, la resina deve avere una durata sufficiente. Per un lungo periodo di servizio, la resina invecchia, allentando così l'impegno dei cuscinetti. È inoltre richiesta una fase di fabbricazione addizionale per inserire resina nelle scanalature, abbassando l'efficienza di produzione.

L'inventore di questa invenzione ha arguito che il problema degli spostamenti assiali e radiali di un albero dell'indotto viene risolto montando a pressione l'albero dell'indotto nell'anello interno dei cuscinetti, mentre l'anello esterno dei cuscinetti è montato a pressione nella forcella e nella staffa .

Come rappresentato nella FIG. 10, alcuni motori impiegano una forcella cilindrica 2, aperta ad una estremità e chiusa all'altra estremità, e bulloni di fissaggio 16 sono avvitati dal lato dell'estremità chiusa 2a della forcella per assicurare la forcella 2 ad una staffa 3. L'anello esterno 9b del cuscinetto 9 è montato a pressione nella forcella 2, mentre un albero 4 dell'indotto è montato a pressione nell'anello interno 9a del cuscinetto 9. Questa configurazione soffre del seguente problema.

Quando l'anello esterno 9b del cuscinetto 9 è montato a pressione in un alloggiamento di supporto 2b formato all'estremità chiusa 2a della forcella 2, una sollecitazione di livello maggiore a quello ammissibile può essere radialmente applicata al cuscinetto 9. Poiché il cuscinetto 9 è un cuscinetto a sfere, esso può danneggiarsi sotto tale sollecitazione radiale e può dare origine a malfunzionamenti. Per questa ragione, è necessario che il carico di accoppiamento a pressione, PI, sull'anello esterno 9b sia minore del carico radiale ammissibile, PR (pertanto, PI < PR). Poiché le dimensioni dell 1alloggiamento 2b del cuscinetto variano entro una tolleranza nominale, il carico di accoppiamento a pressione PI dell'anello esterno 9b è differente da prodotto a prodotto entro un campo di variabilità inferiore al carico radiale ammissibile PR. Quando l'anello esterno 9b è accoppiato a pressione, esso viene a battuta contro l'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento 2b del cuscinetto (vedi FIG. 12).

Successivamente, l'albero 4 dell'indotto viene montato a pressione nell'anello interno 9a del cuscinetto 9, già montato a pressione nell'alloggiamento 2b del cuscinetto, facendo uso di un attrezzo di montaggio E che può essere inserito dall'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento del cuscinetto, come rappresentato nella FIG. 11. Se il carico di accoppiamento a pressione P2 dell'anello interno 9a è maggiore del carico assiale ammissibile PA del cuscinetto 9, un carico superiore al carico assiale ammissibile PA agisce sul cuscinetto 9, quando l'estremità aperta della forcella 2 viene a battuta contro la staffa 3, e pertanto il cuscinetto 9 può risultarne danneggiato. Il carico di accoppiamento a pressione P2 dell'anello interno 9a deve essere fissato ad un valore più basso del carico assiale ammissibile PA (P2 < PA).

Dalla precedente discussione si vede che l'insieme degli anelli, interno ed esterno, 9a, 9b del cuscinetto 9, della forcella 2 e dell'albero 4 dell'indotto nel loro stato assemblato soffrono variazioni nei rapporti tra i parametri di progetto, come segue.

a) Carico di accoppiamento a pressione dell'anello interno < carico di accoppiamento a pressione dell'anello esterno < carico di pressione costante della pressa < carico assiale ammissibile (P2 < PI < PP < PA)

b) Carico di accoppiamento a pressione dell'anello esterno < carico di accoppiamento a pressione dell'anello interno < carico di pressione costante della pressa < carico assiale ammissibile (PI < P2 < PP < PA)

c) Carico di accoppiamento a pressione dell'anello interno < carico di pressione costante della pressa < carico di accoppiamento a pressione dell'anello esterno < carico assiale ammissibile (P2.< PP < PI < PA)

d) Carico di accoppiamento a pressione dell'anello interno < carico di pressione costante della pressa < carico assiale ammissibile < carico di accoppiamento a pressione dell'anello esterno (P2 < PP < PA < PI)

Il carico di pressione costante PP di una pressa o dell'attrezzo di montaggio comporta un carico limite implicato nell'accoppiamento a pressione dell'anello interno 9a del cuscinetto 9 e viene fissato in modo da essere superiore al carico di accoppiamento a pressione P2 dell'anello interno 9a ma inferiore al carico assiale ammissibile PA del cuscinetto (pertanto, P2 < PP < PA).

In a) e b) dei casi precedenti a)-d), il carico di accoppiamento a pressione PI dell'anello esterno 9b è inferiore al carico di pressione costante PP della pressa (PI < PP). Pertanto, l'anello interno 9a è montato a pressione attorno all'albero 4 dell'indotto. Quando l'anello interno 9a viene ulteriormente sottoposto a pressione, anche dopo che l'estremità aperta della forcella 2 viene a battuta contro la staffa 3, l'anello esterno 9b si muove insieme con l’anello interno 9a verso l'estremità aperta della forcella, perché il carico di accoppiamento a pressione PI dell1anello esterno 9b è inferiore al carico di pressione costante PP. Questo movimento viene arrestato mediante una parte a gradino 4b formata sull'albero 4 dell'indotto, quando l'anello interno 9à viene a contatto con questa, e pertanto la pressione sull'anello interno 9a da parte dell’attrezzo di montaggio E si interrompe quando viene raggiunto il carico di pressione costante PP della pressa. Viene lasciato un intervallo S fra l'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento 2 del cuscinetto e l'anello esterno 9b, perché il cuscinetto 9 viene spostato verso l'estremità aperta della forcella 2 (vedi FIG . 13(X)).

Quando i bulloni di fissaggio 16 vengono serrati mediante una coppia sotto controllo costante per assicurare la forcella alla staffa 3, la forcella 2 si deforma in modo da accorciare la propria lunghezza assiale. L'entità della deformazione D può essere maggiore dell'intervallo S {D > S). Se è così, l'anello esterno 9b del cuscinetto 9 viene sollecitato verso l'estremità aperta della forcella dall'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento del cuscinetto, sebbene l'anello interno 9a sia già a contatto con la parte a gradino 4b e non sia in grado di muoversi. Un carico superiore al carico assiale ammissibile PA può agire tra l'anello interno 9a e l'anello esterno 9b, eventualmente rompendo il cuscinetto 9 (vedi FIG. 13(Y)).

Nei casi c) e d), il carico di accoppiamento a pressione PI dell'anello esterno 9b è superiore al carico di pressione costante PP della pressa (Pi > PP) . Nel montaggio a pressione dell'anello interno 9a attorno all'albero dell'indotto, l'anello interno 9a può essere ulteriormente sottoposto a pressione dopo che l'estremità aperta della forcella 2 viene a battuta contro la staffa 3. Poiché il carico di accoppiamento a pressione Pi dell'anello esterno 9b è superiore al carico di pressione costante PP della pressa, l'anello esterno 9b rimane fermo e quindi né l'anello interno 9a né l'anello esterno 9b si muovono. Quando viene raggiunto il carico di pressione costante PP, la pressione esercitata sull'anello interno 9a dall'attrezzo di montaggio E viene interrotta. Viene lasciato l'intervallo S tra l'anello interno 9a e la parte a gradino 4b dell'albero 4 dell'indotto (vedi FIG. 14(X)).

Quando i bulloni di fissaggio 16 vengono serrati mediante una coppia sotto controllo costante per assicurare la forcella alla staffa 3, la forcella 2 si deforma in modo da accorciare la propria lunghezza assiale. L'anello esterno 9b del cuscinetto 9 viene sollecitato verso l'estremità aperta della forcella dall'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento del cuscinetto e pertanto sia l'anello interno 9a sia l'anello esterno 9b vengono messi in movimento verso l'estremità aperta della forcella. Se la deformazione della forcella 2 è maggiore dell'intervallo S (D > S), l'anello esterno 9b viene sollecitato dall'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento del cuscinetto verso l'estremità aperta della forcella, anche dopo che l'anello interno 9a viene a contatto e viene quindi fermato dalla parte a gradino 4b dell'albero 4 dell'indotto. Di conseguenza, un carico superiore al carico assiale ammissibile PA può agire tra l'anello interno 9a e l'anello esterno 9b, eventualmente rompendo il cuscinetto 9 (vedi FIG. 14(Y)).

In uno qualsiasi dei casi da a) a d) c'è la possibilità che un carico superiore al carico assiale ammissibile PA dei cuscinetti agisca quando i bulloni di fissaggio vengono serrati. Per risolvere questo problema, dopo che l'anello esterno è montato a pressione nell'alloggiamento del cuscinetto, il lato dell'anello esterno del cuscinetto rivolto verso l'estremità aperta della forcella è assicurato alla forcella, per esempio, mediante cianfrinatura, con l'anello esterno a battuta contro l'estremità chiusa dell'alloggiamento del cuscinetto, in maniera che l’anello esterno non si muova durante il montaggio a pressione dell'anello interno attorno all'albero dell'indotto. Con questo metodo, tuttavia, è richiesta una fase di fabbricazione addizionale relativa alla cianfrinatura, abbassando così l'efficienza di produzione.

Di conseguenza, è un oggetto della presente invenzione risolvere il precedente problema.

La struttura di supporto dell'albero dell'indotto per l'impiego in un motore elettrico, che comprende una forcella cilindrica aperta ad una estremità, una staffa montata all'estremità aperta della forcella e bulloni di fissaggio, che sono avvitati e serrati sull'estremità chiusa della forcella per assicurare la forcella alla staffa, comprende cuscinetti, un alloggiamento di un cuscinetto che è formato all'estremità chiusa della forcella, ed un albero dell’indotto che è supportato ad una estremità in modo da poter ruotare in un cuscinetto montato nell'alloggiamento del cuscinetto, un anello esterno del cuscinetto essendo montato a pressione nell'alloggiamento del cuscinetto ed un anello interno del cuscinetto essendo montato a pressione attorno all'albero dell'indotto, l'albero dell'indotto presentando ad una estremità un anello interno che accoglie la parte che limita lo spostamento dell'anello interno verso l’estremità aperta della forcella, mentre l'alloggiamento del cuscinetto presenta un anello esterno che accoglie la parte che limita lo spostamento dell'anello esterno nella direzione opposta alla direzione rivolta verso l'estremità aperta della forcella, ed un intervallo scelto tra l'intervallo dell'anello interno fra la parte che accoglie l'anello interno ed il cuscinetto opposto alla parte che accoglie l'anello interno, l'intervallo dell'anello esterno fra la parte che accoglie l'anello esterno ed il cuscinetto opposto alla parte che accoglie l'anello esterno, e la somma dell'intervallo dell'anello interno e dell'intervallo dell'anello esterno, in uno stato precedente al serraggio dei bulloni di fissaggio per assicurare la forcella alla staffa, essendo fissato in modo da risultare maggiore della deformazione assiale della forcella che deriva dal serraggio dei bulloni di fissaggio.

La struttura di supporto dell'albero dell'indotto per l'impiego in un motore elettrico, che comprende una forcella cilindrica aperta ad una estremità, una staffa montata all'estremità aperta della forcella e bulloni di serraggio, che sono avvitati e serrati sull'estremità chiusa della forcella per assicurare la forcella alla staffa, comprende cuscinetti, un alloggiamento di un cuscinetto che è formato all'estremità chiusa della forcella, ed un albero dell'indotto che è supportato ad una estremità in modo da poter ruotare in un cuscinetto montato nell'alloggiamento del cuscinetto, un anello esterno del cuscinetto essendo montato a pressione nell'alloggiamento del cuscinetto ed un anello interno del cuscinetto essendo montato a pressione attorno all'albero dell'indotto, l'albero dell'indotto presentando ad una estremità un anello interno che accoglie la parte che limita lo spostamento dell'anello interno verso l'estremità aperta della forcella, mentre l'alloggiamento del cuscinetto presenta un anello esterno che accoglie la parte che limita lo spostamento dell'anello esterno nella direzione opposta alla direzione rivolta verso l'estremità aperta della forcella, ed in cui viene lasciato almeno un intervallo o fra la parte che accoglie l'anello interno ed il cuscinetto opposto alla parte che accoglie l'anello interno o tra la parte che accoglie l'anello esterno ed il cuscinetto opposto alla parte che accoglie l'anello esterno, quando i bulloni di fissaggio sono serrati per assicurare la forcella alla staffa.

La FIG. 1 è una vista in sezione di un motore elettrico della presente invenzione;

la FIG. 2 è una vista in esploso del motore elettrico;

la FIG. 3 illustra la procedura di assemblaggio del motore elettrico;

la FIG. 4 illustra la procedura di assemblaggio del motore elettrico;

la FIG. 5 illustra la procedura di assemblaggio del motore elettrico;

la FIG. 6 è una vista ingrandita che rappresenta una sezione del primo cuscinetto con l'anello esterno montato a pressione;

le FIGG. 7(X) e 7(Y), corrispondenti ai casi a) e b), sono una vista ingrandita della sezione del primo cuscinetto con l'anello interno montato a pressione e rispettivamente una vista ingrandita della sezione del primo cuscinetto con i bulloni di fissaggio serratale FIGG. 8(X) e 8(Y), corrispondenti ai casi c) e d), sono una vista ingrandita della sezione del primo cuscinetto con l'anello interno montato a pressione e rispettivamente una vista ingrandita della sezione del primo,cuscinetto con i bulloni di fissaggio serrati;

le FIGG. 9(X) e 9(Y), corrispondenti al caso f), sono una vista ingrandita della sezione del primo cuscinetto con l'anello interno montato a pressione e rispettivamente una vista ingrandita della sezione del primo cuscinetto con i bulloni di fissaggio serrati;

la FIG. 10 è una vista in sezione di un motore elettrico che illustra il problema dell'arte precedente;

la FIG. 11 è un diagramma della procedura di assemblaggio del motore che illustra il problema dell'arte precedente;

la FIG- 12 è una vista ingrandita dell'arte precedente che rappresenta il cuscinetto con il suo anello esterno montato a pressione,-le FIGG. 13(X) e 13(Y), corrispondenti ai casi a) e b) dell'arte precedente, sono una vista ingrandita di un cuscinetto con il suo anello interno montato a pressione e rispettivamente una vista ingrandita di un cuscinetto con i suoi bulloni di fissaggio serrati; e

le FIGG. 14(X) e 14(Y), corrispondenti ai casi c) e d) dell'arte precedente, sono una vista ingrandita di un cuscinetto con il suo anello interno montato a pressione e rispettivamente una vista ingrandita del cuscinetto con i suoi bulloni di fissaggio serrati.

Facendo riferimento ai disegni, verranno adesso discusse le forme di realizzazione pratica della presente invenzione.

Un motore elettrico 1 per un dispositivo frenante antiblocco è rappresentato nella Fig. 1. Il motore elettrico 1 comprende un albero 4 dell'indotto montato in maniera da poter ruotare su una forcella 2 ad una estremità e su una staffa 3 della pompa all'altra estremità, come verrà descritto in seguito, un nucleo 5 dell'indotto ed un commutatore 6, entrambi i quali sono collegati in maniera integrale con l'albero 4 dell'indotto, spazzole 7 tenute -in contatto con il commutatore 6, e magneti permanenti 8 montati rigidamente sulla circonferenza interna della forcella 2. Il motore elettrico 1 ha una struttura di base pressoché uguale a quella dell'arte precedente.

La forcella 2 ha una forma cilindrica con una estremità chiusa su un lato, in cui è formato un alloggiamento 2b del cuscinetto. L'alloggiamento 2b del cuscinetto supporta in maniera da poter ruotare una estremità dell'albero 4 dell'indotto mediante il primo cuscinetto 9. Un anello interno 9a del primo cuscinetto 9 è montato a pressione attorno alla parte di supporto 4a di piccolo diametro formata ad una estremità dell'albero 4 dell'indotto, mentre un anello esterno 9a del primo cuscinetto 9 è montato a pressione nella parte circolare interna dell'alloggiamento 2b del cuscinetto. La procedura di montaggio a pressione del cuscinetto 9 verrà descritta in seguito.

L'albero 4 dell'indotto ha una parte a gradino 4b (corrispondente alla parte che accoglie l'anello interno nella presente invenzione) tra la sua parte di supporto 4a di piccolo diametro e la sua parte di grande diametro dal lato di supporto del motore (dal lato dell'estremità aperta della forcella). La parte a gradino 4b limita lo spostamento assiale dell'anello interno 9a del primo cuscinetto verso l'estremità aperta della forcella. Lo spostamento dell'anello interno 9a del primo cuscinetto verso la direzione opposta, cioè in allontanamento dall'estremità aperta della forcella, è limitato dall'estremità chiusa 2c dell’alloggiamento 2b del cuscinetto (corrispondente alla parte che accoglie l'anello esterno nella presente invenzione). L'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento del cuscinetto è dotata di un foro 2d di inserzione dell'attrezzo di montaggio.

Si assuma adesso che SB rappresenti o l'intervallo dell'anello interno fra la parte a gradino 4b dell'albero dell'indotto ed l'anello interno 9a del primo cuscinetto opposto alla parte a gradino 4b, o l'intervallo dell'anello esterno fra l'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento del cuscinetto e l’anello esterno 9b del primo cuscinetto opposto all'estremità chiusa 2c, o la somma dell'intervallo dell'anello interno e dell'intervallo dell'anello esterno, prima del serraggio dei bulloni di fissaggio 16 per assicurare la forcella 2 alla staffa 3 della pompa, e successivamente l'intervallo SB viene fissato in modo da essere maggiore della distorsione assiale D della forcella 2 risultante dal serraggio dei bulloni di fissaggio 16 (quindi SB > D) . Inoltre, con i bulloni di fissaggio 16 serrati, sotto forma di intervallo SA viene lasciato o l'intervallo dell'anello interno o l'intervallo dell'anello esterno.

La staffa 3 della pompa è montata rigidamente all'estremità aperta della forcella 2. La staffa 3 della pompa ha una parte cilindrica cava 3a allineata linearmente con l'asse a dell'albero 4 dell'indotto e l'altra estremità dell'albero 4 dell'indotto si proietta nella parte cilindrica cava 3a. L'altra estremità dell'albero 4 dell'indotto è montata in maniera da poter ruotare su un secondo cuscinetto 11 nella parte cilindrica cava 3a. La procedura di assemblaggio del secondo cuscinetto 11 e dell'albero 4 dell'indotto nella parte cilindrica cava 3a verrà discussa in seguito.

La staffa 3 della pompa contiene una varietà di componenti che costituiscono una pompa a stantuffo per l'impiego nel dispositivo frenante antiblocco, comprendente un'asta di collegamento, uno stantuffo, un cilindro (tutti questi non rappresentati).

Un albero di uscita 4c di piccolo diametro, il cui asse β è sfalsato rispetto all'asse oc dell'albero 4 dell'indotto, è montato all'altra estremità dell'albero 4 dell'indotto che si proietta nella parte cilindrica cava 3a oltre la posizione del secondo cuscinetto 11. La base dell'asta di collegamento è connessa .all'albero di uscita sfalsato 4c tramite un terzo cuscinetto 12. Uno stantuffo è montato all'estremità dell'asta di collegamento e, durante la rotazione dell'albero 4 dell'indotto, lo stantuffo esegue nel cilindro un moto reciproco radiale rispetto all'albero dell'indotto, alimentando così olio ai freni.

I bulloni di fissaggio 16 sono inseriti dall'estremità chiusa 2a della forcella 2 e quindi avvitati nei fori filettati 3d ricavati nella staffa 3 della pompa. I bulloni di fissaggio 16 assicurano la forcella 2 e la staffa 3 della pompa come un corpo unico.

Facendo riferimento alle FIGG. da 3 a 5, viene ora discussa la procedura di assemblaggio del motore elettrico 1. L’anello esterno llb del secondo cuscinetto 11 viene innanzitutto montato a pressione in un alloggiamento a bicchiere 3b per cuscinetto formato nella parte cilindrica cava 3a della staffa 3 della pompa vicino alla sua estremità di accoppiamento con la forcella 2. Una unità di base 13, che incorpora spazzole 7, viene successivamente montata all'estremità di accoppiamento della staffa 3 della pompa con la forcella 2. Attrezzi di montaggio A, B e C vengono utilizzati per il montaggio a pressione, nell'anello interno Ila del secondo cuscinetto 11, dell'altra estremità dell'albero 4 del gruppo dell'indotto 14, in cui sono assemblati il nucleo 5 dell'indotto, il commutatore 6 e simili (vedi FIG. 3}. L'attrezzo di montaggio A è inserito sulla staffa 3 della pompa dal lato opposto al lato di montaggio della forcella e fa da supporto all'anello interno Ila del secondo cuscinetto 11. L'attrezzo di montaggio B preme su una prima estremità dell'albero 4 dell'indotto. L'attrezzo di montaggio C guida ed inserisce l'altra estremità dell'albero 4 dell'indotto nell’anello interno Ila del secondo cuscinetto.

L'anello esterno 9b del primo cuscinetto 9 è montato a pressione nell'alloggiamento 2b del cuscinetto di una unità a forcella 15, in cui magneti permanenti 8 sono montati sulla circonferenza interna della forcella 2, in modo che una estremità dell'anello esterno 9b opposta al lato dell'estremità aperta della forcella venga a battuta contro l'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento del cuscinetto.

Il carico di accoppiamento a pressione PI dell'anello esterno 9b viene fissato in modo da essere minore del carico radiale ammissibile PR del primo cuscinetto 9 (PI < PR). Poiché le dimensioni dell'alloggiamento 2b del cuscinetto variano entro un campo di tolleranze, il carico effettivo di accoppiamento a pressione PI dell'anello esterno 9b è differente da prodotto a prodotto entro un campo di variabilità inferiore al carico radiale ammissibile PR del primo cuscinetto 9.

Inoltre, l'anello interno 9a del primo cuscinetto 9, il cui anello esterno 9b è già montato nell'unità a forcella 15, viene montato a pressione attorno alla porzione di supporto 4a ad una estremità dell'albero 4 del gruppo 14 dell'indotto, che è assicurato alla staffa 3 della pompa, utilizzando attrezzi di montaggio D ed E (vedi FIG. 4). L'attrezzo di montaggio D fa da supporto all'altra estremità dell'albero 4 dell'indotto ed alla staffa 3 della pompa. L'attrezzo di montaggio E viene inserito attraverso il foro 2d di inserzione dell'attrezzo di montaggio nella forcella 2 per spingere l'anello interno 9a del primo cuscinetto.

Il carico di accoppiamento a pressione P2 dell'anello interno 9a viene fissato in modo da essere minore del carico assiale ammissibile PA del primo cuscinetto 9 (P2 < PA). Se viene continuamente .esercitata pressione sull'anello interno 9a, la superficie terminale aperta della forcella 2 verrà a battuta contro la superficie di fondo di un alloggiamento circolare a bicchiere 3c formato nella staffa 3 della pompa dal suo lato di accoppiamento con la forcella. L'azione di pressione viene protratta fino a raggiungere il carico di pressione costante PP della pressa, specificamente l'attrezzo di montaggio E. Il carico di pressione costante PP viene fissato in maniera da essere minore del carico assiale ammissibile PA del primo cuscinetto 9 ma maggiore del carico di accoppiamento a pressione P2 dell'anello interno 9a del primo cuscinetto (pertanto, P2 < PP < PA).

L'estremità aperta della forcella 2 si impegna con 1falloggiamento a bicchiere 3c formato nella staffa 3 della pompa sotto forma di un giunto a bicchiere. Anche se non c'è sfasamento tra l'asse del primo cuscinetto 9 montato a pressione nella forcella 2 e quello del secondo cuscinetto 11 montato a pressione nella staffa 3 della pompa, lo sfasamento tra gli assi- può essere assorbito dal giunto a bicchiere.

Il terzo cuscinetto 12 è montato a pressione attorno all'albero di uscita sfalsato 4c montato sull'unità a forcella 15, utilizzando gli attrezzi di montaggio F, G e H (vedi FIG. 5). L'attrezzo di montaggio F fa da supporto ad una estremità dell'albero 4 dell'indotto, l'attrezzo di montaggio G spinge il terzo cuscinetto 12 e l'attrezzo di montaggio H guida ed inserisce l'anello interno 12a del terzo cuscinetto 12 attorno all'albero di uscita sfalsato 4c.

Con il terzo cuscinetto 12 montato a pressione, i bulloni di fissaggio 16 sono inseriti dall'estremità chiusa 2a della forcella 2 ed avvitati nei fori filettati 3d ricavati nella staffa 3 della pompa per assicurare la forcella 2 alla staffa 3 della pompa.

Nella FIG. 1 sono inoltre rappresentati un dispositivo di accoppiamento 17, che è elettricamente collegato ad un alimentatore esterno che alimenta potenza alle spazzole 7, uno strato di copertura di resina a prova d'acqua che copre l'intera forcella 2 per riparare dall'acqua il motore elettrico 1, ed un elemento di chiusura a tenuta 19 per sigillare il lato della parte cilindrica cava 3a opposto al suo lato di accoppiamento con la forcella.

Nello stadio anteriore al serraggio dei bulloni di fissaggio 16 per assicurare la forcella 2 alla staffa 3 della pompa, il carico di accoppiamento a pressione PI dell'anello esterno 9b, il carico di accoppiamento a pressione P2 dell'anello interno 9a del primo cuscinetto 9, il carico,assiale ammissibile PA del primo cuscinetto 9 ed il carico di pressione costante PP della pressa durante l'applicazione della pressione sull'anello interno 9a sono differentemente correlati da prodotto a prodotto nella maniera seguente.

c) Carico di accoppiamento a pressione dell'anello interno < carico di pressione costante della pressa < carico di accoppiamento a pressione dell'anello esterno < carico assiale ammissibile (P2 < PP < PI < PA)

In a) e b) dei casi precedenti a)-d), il carico di accoppiamento a pressione PI dell'anello esterno 9b è inferiore al carico di pressione costante PP della pressa (PI < PP). Pertanto, l'anello interno 9a è montato a pressione attorno all'albero 4 dell'indotto. Quando l'anello interno 9a viene ulteriormente sottoposto a pressione, anche dopo che l'estremità aperta della forcella 2 viene a battuta contro la superficie di fondo dell'alloggiamento a bicchiere 3c formato nella staffa 3 della pompa, l'anello esterno 9b si muove insieme con l'anello interno 9a verso l'estremità aperta della forcella, perché il carico di accoppiamento a pressione PI dell'anello esterno 9b è inferiore al carico di pressione costante PP. Questo movimento viene arrestato mediante una parte a gradino 4b formata sull'albero 4 dell'indotto, quando l'anello interno 9a .viene a contatto con questa, e pertanto la pressione sull'anello interno 9a si interrompe quando viene raggiunto il carico di pressione costante PP della pressa. Viene lasciato un intervallo SB fra l'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento 2 del cuscinetto e l'anello esterno 9b (vedi FIG. 7(X)). Come già descritto, l'intervallo SB è fissato in modo da essere maggiore della distorsione assiale D della forcella 2 risultante dal serraggio dei bulloni di fissaggio 16 (pertanto, SB > D).

Quando i bulloni di fissaggio 16 vengono serrati mediante una coppia sotto controllo costante per assicurare la forcella alla staffa 3, la forcella 2 si deforma in modo da accorciare la propria lunghezza assiale. Poiché l'intervallo SB fra l'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento del cuscinetto e l'anello esterno 9b è maggiore della deformazione D della forcella 2 (SB > D), l'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento del cuscinetto non preme contro l'anello esterno 9b verso l'estremità aperta della forcella, anche se la forcella 2 si deforma in modo da accorciarsi, e la forza di serraggio dei bulloni di fissaggio 16 non viene esercitata sotto forma di carico assiale. Con i bulloni di fissaggio 16 serrati, un intervallo SA (SA = SB - D) ottenuto sottraendo la deformazione D dall1intervallo SB prima del serraggio, viene lasciato fra l'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento del cuscinetto e l'anello esterno 9b (vedi FIG. 7(Y)).

Nei casi c) e d), il carico di accoppiamento a pressione PI dell'anello esterno è superiore al carico di pressione costante PP della pressa (PI > PP). Nel montaggio a pressione dell'anello interno 9a attorno all'albero 4 dell'indotto, l'anello interno 9a può essere ulteriormente sottoposto a pressione dopo che l'estremità aperta della forcella 2 viene a battuta contro la superficie di fondo dell'alloggiamento a bicchiere 3c formato nella staffa 3 della pompa. Poiché il carico di accoppiamento a pressione PI dell'anello esterno 9b è superiore al carico di pressione costante PP della pressa, l'anello esterno 9b rimane fermo e quindi né l'anello interno 9a né l'anello esterno 9b si muovono. Quando viene raggiunto il carico di pressione costante PP, la pressione esercitata sull'anello interno 9a viene interrotta. Viene lasciato l'intervallo SB tra l'anello interno 9a e la parte a gradino 4b dell'albero 4 dell'indotto (vedi FIG. 8(X)). Come già descritto, l'intervallo SB è fissato in modo da essere maggiore della distorsione assiale D della forcella 2 risultante dal serraggio dei bulloni di fissaggio 16 (pertanto SB > D).

Quando la forcella 2 si deforma in modo da accorciare la propria lunghezza assiale, essendo serrati i bulloni di fissaggio 16, l'anello esterno 9b del cuscinetto 9 viene sollecitato verso l'estremità aperta della forcella dall'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento del cuscinetto e pertanto sia l'anello interno 9a sia l'anello esterno 9b vengono messi in movimento verso l'estremità aperta della forcella. Come già descritto, l'intervallo SB fra l'anello interno 9a e la parte a gradino 4b dell'albero dell'indotto è maggiore della deformazione D della forcella 2 (SB > D) e lo spostamento del primo cuscinetto 9 verso il lato dèli'estremità aperta della forcella contemporaneamente alla deformazione della forcella 2 termina prima che l'anello interno 9a tocchi la parte a gradino 4b.

La forza di serraggio dei bulloni di fissaggio 16 non viene a costituire un carico in eccesso rispetto al carico assiale ammissibile PA. Con i bulloni di fissaggio 16 serrati, tra l'anello interno Sa e la parte a gradino 4b dell'albero dell'indotto viene lasciato un intervallo SA {SA = SB - D) ottenuto sottraendo la deformazione D dall'intervallo SB prima del serraggio (vedi FIG. 8(Y)).

Oltre ai casi da a) a d) c'è un caso in cui il carico di accoppiamento a pressione PI dell'anello esterno 9b è approssimativamente uguale al carico di pressione costante PP (PI = PP). Nel montaggio a pressione dell'anello interno 9a attorno alla porzione di supporto 4a dell'albero 4 dell'indotto, quando l'anello interno 9a viene sottoposto ad ulteriore pressione, dopo che la superficie dell'estremità aperta della forcella 2 viene a battuta contro la superficie di fondo dell'alloggiamento a bicchiere 3c formata nella staffa 3 della pompa, sono contemplati i seguenti tre casi, perché il carico di accoppiamento a pressione PI dell'anello esterno 9b è approssimativamente uguale al carico di pressione costante PP.

e) Entrambi gli anelli, interno ed esterno, 9a, 9b vengono spostati verso l'estremità aperta della forcella finché l'anello interno 9a viene a battuta contro la parte a gradino 4b dell’albero 4 dell'indotto.

f) Sebbene entrambi gli anelli, interno ed esterno, 9a, 9b vengano spostati verso l'estremità aperta della forcella, essi si fermano prima che 1'anello interno 9a venga a battuta contro la parte a gradino 4b dell'albero 4 dell'indotto.

g) L'anello esterno 9b non viene spostato e quindi non viene spostato nemmeno l'anello interno 9a.

Il caso e) è equivalente ai casi a) e b), mentre il caso g) è equivalente ai casi c) e d). Verrà adesso discusso il caso f). Con l'anello interno 9a accoppiato a pressione, il primo cuscinetto 9 non tocca né l'estremità chiusa dell'alloggiamento 2c del cuscinetto né la parte a gradino 4b dell'albero dell'indotto, più specificamente viene lasciato un intervallo SaB dell'anello esterno fra l'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento del cuscinetto e l'anello esterno 9b, mentre un intervallo SiB dell'anello interno viene lasciato fra l'anello interno 9a e la parte a gradino 4b dell'albero dell'indotto (vedi FIG. 9(X)). La somma SB (SB = SaB SiB) di questi intervalli è fissata in modo da essere maggiore della deformazione D della forcella 2 dopo il serraggio dei bulloni di fissaggio (SB > D).

Quando la forcella 2 si deforma in modo da accorciare la propria lunghezza assiale, essendo serrati i bulloni di fissaggio 16, l'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento del cuscinetto non esercita pressione sull'anello esterno 9b verso l'estremità aperta della forcella finché la deformazione D è uguale o minore all'intervallo dell'anello esterno SaB (D < SaB). La forza di serraggio dei bulloni di fissaggio 16 non viene esercitata sotto forma di carico assiale sul primo cuscinetto 9. Quando la deformazione D è maggiore dell'intervallo dell'anello esterno SaB (D > SaB), l'anello esterno 9b insieme con l'anello interno 9a viene spostato verso l'estremità aperta della forcella contemporaneamente alla deformazione della forcella 2. Come già descritto, l'intervallo SB, somma dell'intervallo SaB dell'anello esterno e dell'intervallo SiB dell'anello interno, viene fissato in maniera da essere maggiore della deformazione D della forcella 2 {SB > D). Lo spostamento del primo cuscinetto 9 contemporaneamente alla deformazione della forcella 2 termina prima che l'anello interno 9a tocchi la parte a gradino 4b dell'albero dell'indotto- Pertanto, la forza di serraggio dei bulloni di fissaggio 16 non viene applicata come carico in eccesso al carico assiale ammissibile PA. Nel caso f), essendo serrati i bulloni di fissaggio, un intervallo SA (SA = SB - D), ottenuto sottraendo la deformazione D dall'intervallo ‘SB prima del serraggio, viene almeno lasciato o fra l'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento del cuscinetto e l'anello esterno 9b o fra l'anello interno 9a e la parte a gradino 4b dell'albero dell'indotto (vedi FIG.

9 (Y)}.

Nella precedente configurazione, il primo ed il secondo cuscinetto 9, 11 fanno da supporto rotante all'albero 4 dell'indotto ed i loro anelli interni 9a, Ila sono rispettivamente montati a pressione attorno all'albero 4 dell'indotto ed i loro anelli esterni 9b, llb sono montati a pressione rispettivamente nell'alloggiamento 2b del cuscinetto della forcella e nella parte cilindrica cava 3a della staffa della pompa. Anche se l'albero 4 dell'indotto è sottoposto ad un carico radiale sotto il movimento reciproco dello stantuffo azionato dal motore, i cuscinetti 9 e 11 non sono soggetti a movimenti assiali e radiali. La precedente configurazione tiene sotto controllo il rumore e contribuisce ad aumentare il rendimento della pompa. Nel caso in cui la forcella 2 si deforma in modo da accorciare la propria lunghezza assiale, quando i bulloni di fissaggio 16 vengono serrati per assicurare la forcella 2 alla staffa 3 della pompa, l'intervallo SB dell'anello esterno fra l'estremità chiusa 2c dell'alloggiamento del cuscinetto e l'anello esterno 9b del primo cuscinetto oppure l'intervallo SB dell'anello interno fra la parte a gradino 4b dell'albero 4 dell'indotto oppure l'intervallo somma SB ottenuto sommando i due intervalli dell'anello interno ed esterno, prima del serraggio dei bulloni di fissaggio 16, viene fissato in maniera da essere maggiore della deformazione assiale D della forcella 2 (SB > D). La forza di serraggio dei bulloni di fissaggio 16 non viene esercitata sul primo cuscinetto 9 sotto forma di carico in eccesso rispetto al carico assiale ammissibile PA.

Viene eliminata la fase di fabbricazione addizionale, cioè una cianfrinatura per fissare la forcella, che sarebbe necessaria se vi fosse la possibilità che un carico in eccesso rispetto al carico assiale ammissibile PA agisse sul primo cuscinetto 9, essendo serrati i bulloni di fissaggio. La pura operazione di accoppiamento a pressione del primo e del secondo cuscinetto 9, 11 li assembla in maniera da impedire che i cuscinetti 9, 11 vengano spostati assialmente e radialmente, riducendo così le fasi di fabbricazione e migliorando l'efficienza di produzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Struttura di supporto dell'albero dell'indotto per l'impiego in un motore elettrico, che comprende una forcella cilindrica aperta ad una estremità, una staffa montata all'estremità aperta,,, della forcella e bulloni di fissaggio, che sono avvitati e serrati sull'estremità chiusa della forcella per assicurare la forcella alla staffa, comprendente cuscinetti, un alloggiamento di un cuscinetto che è formato all'estremità chiusa della forcella, ed un albero dell'indotto che è supportato ad una estremità in modo da poter ruotare in un cuscinetto montato nell'alloggiamento del cuscinetto, un anello esterno del cuscinetto essendo montato a pressione nell'alloggiamento del cuscinetto ed un anello interno del cuscinetto essendo montato a pressione attorno all'albero dell'indotto, l'albero dell 'indotto presentando ad una estremità un anello interno che accoglie la parte che limita lo spostamento dell'anello interno verso l'estremità aperta della forcella, mentre l'alloggiamento del cuscinetto presenta un anello esterno che accoglie la parte che limita lo spostamento dell'anello esterno nella direzione opposta alla direzione rivolta verso l'estremità aperta della forcella, ed un intervallo scelto tra l'intervallo dell'anello interno fra la parte che accoglie l'anello interno ed il cuscinetto opposto alla parte che accoglie l'anello interno, l'intervallo dell'anello esterno fra la parte che accoglie l’anello esterno ed il cuscinetto opposto alla parte che accoglie l'anello esterno, e la somma dell'intervallo dell'anello interno e dell'intervallo dell'anello esterno, in uno stato precedente al serraggio dei bulloni di fissaggio per assicurare la forcella alla staffa, essendo fissato in modo da risultare maggiore della deformazione assiale della forcella che deriva dal serraggio dei bulloni di fissaggio.
2. Struttura di supporto dell'albero dell'indotto per l'impiego in un motore elettrico, che comprende una forcella cilindrica aperta ad una estremità, una staffa montata all'estremità aperta della forcella e bulloni di fissaggio, che sono avvitati e serrati sull'estremità chiusa della forcella per assicurare la forcella alla staffa, comprendente cuscinetti, un alloggiamento di un cuscinetto che è formato all'estremità chiusa della forcella, ed un albero dell'indotto che è supportato ad una estremità in modo da poter ruotare in un cuscinetto montato nell'alloggiamento del cuscinetto, un anello esterno del cuscinetto essendo montato a pressione nell'alloggiamento del cuscinetto ed un anello interno del cuscinetto essendo montato a pressione attorno all'albero dell'indotto, l'albero dell'indotto presentando ad una estremità un anello interno che accoglie la parte che limita lo spostamento dell'anello interno verso l'estremità aperta della forcella, mentre l'alloggiamento del cuscinetto presenta un anello esterno che accoglie la parte che limita lo spostamento dell’anello esterno nella direzione opposta alla direzione rivolta verso l'estremità aperta della forcella, ed in cui viene almeno lasciato un intervallo o fra la parte che accoglie l'anello interno ed il cuscinetto opposto alla parte che accoglie l'anello interno o fra la parte che accoglie l'anello esterno ed il cuscinetto opposto alla parte che accoglie l'anello esterno, quando i bulloni di fissaggio sono serrati per assicurare la forcella alla staffa.