WO2004036718A1 - Electric motor comprising a fastening element for the shaft bearing, and tool for mounting this fastening element - Google Patents

Electric motor comprising a fastening element for the shaft bearing, and tool for mounting this fastening element Download PDF

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WO2004036718A1
WO2004036718A1 PCT/EP2003/011009 EP0311009W WO2004036718A1 WO 2004036718 A1 WO2004036718 A1 WO 2004036718A1 EP 0311009 W EP0311009 W EP 0311009W WO 2004036718 A1 WO2004036718 A1 WO 2004036718A1
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WO
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bearing
housing
electric motor
clamping
ring
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PCT/EP2003/011009
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Akram Ben Helal
Harald Schmidt
Ronald Frey
Werner Baeskow
Original Assignee
Valeo Motoren Und Aktuatoren Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/167—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings
    • H02K5/1672—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor

Definitions

  • the invention relates to an electric motor with a motor shaft and a pot-like housing, in which the motor shaft is fixed to the housing base via a bearing.
  • the invention also relates to a tool for mounting such an electric motor.
  • Such electric motors have a housing in the form of a housing pot, which has a cylindrical basic shape and is provided on one side with a mounting opening for inserting the motor shaft and further motor components.
  • the housing base of this pot-like motor housing is regularly provided with means to fix a bearing for the motor shaft there.
  • FIG. 1 Such a structure, known from the prior art, of a housing with a shaft bearing is shown in FIG. 1.
  • the housing 1 of the electric motor is provided on its housing base 2 opposite to the mounting opening with a bearing 2.
  • the housing base 2 is formed on the outside, so that a bearing seat 4 for a plain bearing 3 is formed.
  • a retaining ring 7 is fastened after inserting the bearing 3 into the bearing seat 4 by caulking between the bearing 3 and the wall of the housing 1.
  • the bearing 3 is held centered with respect to a central axis M of the electric motor.
  • the motor shaft and the other components can then be inserted into the housing 1 and the latter can be closed.
  • a disadvantage of this known type of fixing the bearing 3 to the housing base 2 is, on the one hand, that the bearing is firmly and non-detachably connected to the housing by caulking or non-positively jamming the retaining ring 7 between the bearing 3 and the wall of the housing 1.
  • the operation of caulking the retaining ring 7 is also complex.
  • Another disadvantage is that the bearing seat 4 increases the overall depth of the motor and thus the required installation space by shaping the housing base 2 to the outside.
  • the invention has for its object to provide an electric motor with fasteners for the motor shaft bearing and a tool for assembling an electric motor, which are simpler in terms of assembly and enable releasable fixation of a shaft bearing.
  • the overall depth of such motors is to be reduced.
  • the electric motor according to the invention according to claim 1 has a pot-like housing, in which the motor shaft is rotatably fixed via a bearing on the housing base, the bearing being centered with respect to a central axis of the housing and fastened to the inside thereof by means of a bearing seat and a fastening element.
  • the fastening element is a clamping ring which can be releasably clamped to the housing base for centering and fixing the bearing via an annular clamping section centered with respect to the central axis.
  • the clamping section can be provided as a separate prong ring or the like or can be formed in one piece with the clamping ring.
  • the attachment according to the invention by means of a clamping ring and an annular, centered clamping section also ensures that the bearing is mounted centered with respect to the motor housing or the electric motor, regardless of the angle of rotation and without further design measures.
  • the provision of a clamping section on the inside of the housing base also has the advantage that the required overall length of the motor is reduced, since the motor base does not have to be shaped outwards to form lateral holding areas for caulking the clamping ring in a receptacle shaped in this way after insertion of the camp, as was previously required.
  • the bearing seat is formed by deforming the housing base inwards.
  • the bearing seat is simply formed by an annular shape of the housing base towards the inside in accordance with the outer dimensions of the respective bearing.
  • the bearing itself and the fastening element in the form of a clamping ring only protrude inward into the housing, so that the axial length of the housing and thus the motor as a whole is reduced.
  • the clamping ring has S-shaped sections when viewed in cross section. This shape of the clamping ring facilitates compression for insertion into or clamping behind the corresponding ring-shaped clamping sections on the housing base.
  • the S-shape also provides contact surfaces on which the clamping ring over appropriate tool or a pair of pliers can be gripped and pressed together.
  • the clamping ring can have radial interruptions.
  • the clamping ring has a plurality of protruding clamping fingers on its outer circumference. This ensures that the mounting of the bearing in the housing is centered with respect to its central axis.
  • the protruding clamping fingers facilitate the assembly of the clamping ring, since its peripheral clamping area can be deformed more easily.
  • the projecting clamping fingers also offer an additional spring action when they are clamped behind the clamping section, as a result of which the mounting and centering of the bearing are pretensioned.
  • the clamping ring has an essentially plate-like shape with a bulged central section and a flat circumferential region to form lateral engagement surfaces for compression for assembly and disassembly in the housing of the motor.
  • a “plate-like” shape is understood to mean a bulge in the central region of the ring, so that a shaping or deformation of the ring is formed between the outer, essentially flat peripheral section and the inner fastening recess for the bearing.
  • the depth of this shape preferably corresponds essentially to the width of the bearing, so that the latter is arranged as close as possible to the bottom of the pot of the housing.
  • the annular clamping section is an undercut that is circumferential and continuous.
  • This has the advantage that, in the case of a clamping ring with protruding fingers or sections on the outer circumference, assembly is independent of the angle of rotation with respect to the Housing can be carried out easily.
  • the protruding clamping fingers can be clamped behind the ring-shaped undercut on the housing base in any rotational position.
  • the undercut on the housing base has interruptions, that is to say only undercuts are formed in sections in the housing base. This has the advantage that the production of the undercut is simplified.
  • the clamping section is an annular undercut, which is formed by a deformation of the housing base itself. Compared to fastening a separate element, this has the advantage that fewer parts are required to manufacture the motor and the undercut for fastening the clamping ring according to the invention can be produced by a simple shaping operation.
  • the tool for mounting a clamping element for fixing a bearing in a pot housing of an electric motor with the features according to claim 9 is characterized in that it has ring-shaped grippers that are adapted to grip and compress the clamping element on the outer circumference.
  • the assembly and possibly also the disassembly of the bearing can be done by simply compressing the ring on the outer circumference and then inserting and . Clamp by loosening.
  • a complex processing, such as caulking the known retaining rings in the housing, is therefore not necessary to fix the bearing.
  • the tool is advantageously provided with a pliers mechanism which can be operated manually or by an automatic assembly machine.
  • Figure 1 is a sectional side view of a
  • Figure 2 is a sectional side view of a
  • 3a and 3b show a side view and a top view of a
  • Embodiment of a one-piece clamping ring for fastening a bearing in the housing of the electric motor according to an embodiment of the invention.
  • a housing 1 of an electric motor according to the prior art is shown in a side sectional view.
  • the housing 1 has a pot-like basic shape with a housing base 2 and an opposite opening, which is closed by means of (not shown) closure means after insertion of the motor shaft and other components.
  • a bearing 3 is provided on the housing base 2, in this exemplary embodiment a plain bearing, which in the assembled state serves to support a motor shaft.
  • the bearing 3 is received in a bearing seat 4 provided in the base 2 of the housing 1 and centered and fixed via a retaining ring 7.
  • the retaining ring 7 is fastened by caulking between the bearing 3 and lateral wall sections of the housing base 2, so that the bearing 3 is securely fixed. This type of fastening known from the prior art is not solvable.
  • the bearing seat 4 is formed by shaping or bulging the housing base 2 to the outside, as a result of which a projecting, outer section with a length X projects from the underside of the housing base 2.
  • the shape of the bearing seat 4 here has two stages, so that on the one hand a fixed fixing of the bearing 3 and on the other hand a lateral caulking of the retaining ring 7 is made possible. This results in an overall length of the housing pot 1 corresponding to A.
  • the housing pot 1 of the electric motor has a bearing seat 4 on the housing base 2, which is formed by bulges of the housing base 2 towards the inside. Furthermore, undercuts 8 are provided on the housing base 2 for clamping a clamping ring 6 according to the invention.
  • the clamping ring 6 has such a shape that it can be inserted into the position shown in FIG. 2 by pressing together on its outer circumference and then released again.
  • the clamping ring 6 has an S-shaped cross-section with a central holding opening on the inner circumference for the bearing 3 and clamping sections on the outer circumference for insertion and clamping holding behind the undercut 8 on the housing base 2.
  • the bearing 3 which in the present example is a plain bearing, can be inserted and clamped in a simple manner centered with respect to the central axis M of the housing 1.
  • the attachment is therefore releasable.
  • the total length B of the housing 1 is not increased by the provision of the bearing seat 4 and the fastening element 5 and is therefore reduced by the amount x compared to the length A according to the prior art (see FIG. 1). This reduces the overall length of the electric motor.
  • FIGS. 3a and 3b show the clamping ring 6 according to the exemplary embodiment from FIG. 2 in a side view and shown a top view.
  • the clamping ring 6 of this exemplary embodiment of the invention has on its outer circumference a plurality of projecting clamping fingers 9 which can be clamped in the annular undercut 8 shown in FIG. 2.
  • the clamping fingers 9 have a curvature, whereby a slight spring effect can be achieved.
  • the middle section of the clamping ring 6 has a bulbous, curved shape, so that lateral engagement surfaces 10 are formed, on which a clamping tool (not shown) can grip the clamping ring 6.
  • the ring can then be compressed in order to be clamped with its clamping fingers 9 on the outer circumference, independent of the angle of rotation, in the interior of the housing behind the undercut 8.
  • the clamping ring 6 has an opening with radially inwardly projecting holding sections 11 which, in the installed state, abut the outer circumference of the bearing 3 and likewise, by a certain spring action, the bearing 3 on its seat 4 in a centered position with respect to the central axis M of Hold housing.
  • the shape of the clamping ring is therefore matched to the shape of the corresponding bearing 3 and the undercut 8.
  • the invention is of course not limited to the form shown in FIGS. 3a and 3b and encompasses any configuration falling within the scope of claim 1.
  • the material of the clamping ring 6 is preferably metal and in particular spring steel.
  • the clamping ring is inserted and removed according to the invention using an adapted special tool, by means of which the clamping ring 6 can be pressed together on the outer circumference and which has a shape so that it can be inserted into the housing pot 1 of the electric motor.
  • FIG. 4a to 4c show further design variants of a clamping ring in the installed state in respective partial side views.
  • the clamping ring 6 is one one-piece clamping glasses formed with straight-shaped clamping fingers 9. After inserting the bearing 3 and the clamping glasses 6, the projecting clamping section 8 on the housing base 2 can be deformed or caulked. This creates a kind of undercut and the clamping glasses 6 are secured against loosening.
  • FIG. 4b shows a variant in this regard, in which a pair of clamping glasses 6 is combined with a toothed ring 12.
  • the latter has curved, finger-like, radial peripheral sections which can be inserted into the clamping section 8 with clamping.
  • the clamping section 8 can thus be provided straight (without an undercut) and can be formed by simply pressing or pressing the material of the housing base 2.
  • the clamping ring 6 is formed in one piece with a prong ring 12 which has S-shaped curved clamping fingers 9 on the circumference, which can be used as a clamping section in a simple projection on the housing base 2.
  • the number of parts required is reduced, and likewise a complex machining of the housing base 2 to produce an undercut.
  • a Housing length according to the state of the art x additional length of bearing seat / mounting

Abstract

The invention relates to an electric motor comprising a motor shaft and a pot-like housing (1), inside of which the motor shaft can be rotationally fixed via a bearing (3) on the housing bottom (2), and the bearing is fastened with regard to a central axis by means of a bearing seat (4) and of a fastening element (5). Said fastening element (5) comprises a clamping ring (6) that can be removeably clamped via an annular clamping section (8), which is centered with regard to the central axis, on the housing bottom in order to fix and center the bearing (3).

Description

ELEKTROMOTOR MIT BEFESTIGUNGSELEMENT FÜR DAS WELLENLAGER SOWIE WERKZEUG ZUR MONTAGE DIESES BEFESTIGUNGSELEMENTSELECTRIC MOTOR WITH FASTENING ELEMENT FOR THE SHAFT BEARING AND TOOL FOR MOUNTING THIS FASTENING ELEMENT
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einer Motorwelle und einem topfartigen Gehäuse, in welchem die Motorwelle über ein Lager am Gehäuseboden fixiert ist. Die Erfindung betrifft ebenso ein Werkzeug zur Montage eines derartigen Elektromotors.The invention relates to an electric motor with a motor shaft and a pot-like housing, in which the motor shaft is fixed to the housing base via a bearing. The invention also relates to a tool for mounting such an electric motor.
Derartige Elektromotoren weisen ein Gehäuse in Form eines Gehäusetopfes auf, welcher eine zylindrische Grundform aufweist und auf einer Seite mit einer Montageöffnung zum Einführen der Motorwelle und weiterer Motor-Bauelemente versehen ist. Der Gehäuseboden dieses topfartigen Motorgehäuses ist hierbei regelmäßig mit Mitteln versehen, um ein Lager für die Motorwelle dort zu fixieren. Ein derartiger, aus dem Stand der Technik bekannter Aufbau eines Gehäuses mit Wellenlagerung ist in Figur 1 dargestellt. Das Gehäuse 1 des Elektromotors ist an seinem Gehäuseboden 2 gegenüberliegend zu der Montageöffnung mit einem Lager 2 versehen. Hierzu ist der Gehäuseboden 2 nach außen hin ausgeformt, so dass ein Lagersitz 4 für ein Gleitlager 3 gebildet wird. Bei der Montage des Motors wird ein Haltering 7 nach Einsetzen des Lagers 3 in den Lagersitz 4 durch Verstemmen zwischen dem Lager 3 und der Wand des Gehäuses 1 befestigt. Hierdurch wird das Lager 3 zentriert in bezug auf eine Mittelachse M des Elektromotors gehalten. Anschließend können die Motorwelle und die anderen Bauteile in das Gehäuse 1 eingeführt und Letzteres verschlossen werden. Nachteilig bei dieser bekannten Art einer Fixierung des Lagers 3 am Gehäuseboden 2 ist zum einen, dass durch ein Verstemmen bzw. ein kraftschlüssiges Verklemmen des Halterings 7 zwischen dem Lager 3 und der Wand des Gehäuses 1 das Lager fest und unlösbar mit dem Gehäuse verbunden ist. Der Arbeitsgang eines Verstemmens des Halterings 7 ist außerdem aufwändig. Weiterhin ist hierbei nachteilig, dass der Lagersitz 4 durch Ausformung des Gehäusebodens 2 nach außen die Gesamtbautiefe des Motors und damit den erforderlichen Einbauplatzbedarf vergrößert.Such electric motors have a housing in the form of a housing pot, which has a cylindrical basic shape and is provided on one side with a mounting opening for inserting the motor shaft and further motor components. The housing base of this pot-like motor housing is regularly provided with means to fix a bearing for the motor shaft there. Such a structure, known from the prior art, of a housing with a shaft bearing is shown in FIG. 1. The housing 1 of the electric motor is provided on its housing base 2 opposite to the mounting opening with a bearing 2. For this purpose, the housing base 2 is formed on the outside, so that a bearing seat 4 for a plain bearing 3 is formed. When mounting the motor, a retaining ring 7 is fastened after inserting the bearing 3 into the bearing seat 4 by caulking between the bearing 3 and the wall of the housing 1. As a result, the bearing 3 is held centered with respect to a central axis M of the electric motor. The motor shaft and the other components can then be inserted into the housing 1 and the latter can be closed. A disadvantage of this known type of fixing the bearing 3 to the housing base 2 is, on the one hand, that the bearing is firmly and non-detachably connected to the housing by caulking or non-positively jamming the retaining ring 7 between the bearing 3 and the wall of the housing 1. The operation of caulking the retaining ring 7 is also complex. Another disadvantage is that the bearing seat 4 increases the overall depth of the motor and thus the required installation space by shaping the housing base 2 to the outside.
Die Erfindung hat demgegenüber zur Aufgabe, einen Elektromotor mit Befestigungsmitteln für das Motorwellenlager sowie ein Werkzeug zur Montage eines Elektromotors bereitzustellen, welche hinsichtlich der Montage einfacher ausgebildet sind und eine lösbare Fixierung eines Wellenlagers ermöglichen. Zudem soll die Bautiefe derartiger Motoren reduziert werden.In contrast, the invention has for its object to provide an electric motor with fasteners for the motor shaft bearing and a tool for assembling an electric motor, which are simpler in terms of assembly and enable releasable fixation of a shaft bearing. In addition, the overall depth of such motors is to be reduced.
Diese Aufgabe wird mit einem Elektromotor mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie mit einem erfindungsgemäßen Werkzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Gestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.This object is achieved with an electric motor with the features according to claim 1 and with a tool according to the invention with the features according to claim 9. Advantageous further developments and designs of the invention are the subject of the respective dependent claims.
Der erfindungsgemäße Elektromotor gemäß Anspruch 1 weist ein topfartiges Gehäuse auf, in welchem die Motorwelle über ein Lager am Gehäuseboden drehbar fixiert wird, wobei das Lager bezüglich einer Mittelachse des Gehäuses zentriert und an dessen Innenseite mittels eines Lagersitzes und eines Befestigungselements befestigt ist . Dabei ist das Befestigungselement ein Klemmring, der über einen ringförmigen und bezüglich der Mittelachse zentrierten Klemmabschnitt lösbar am Gehäuseboden zur Zentrierung und Fixierung des Lagers verklemmbar ist . Der Klemmabschnitt kann als separater Zackenring o.a. vorgesehen sein oder einstückig mit dem Klemmring ausgebildet sein. Hierdurch kann durch einfaches Einsetzen des Klemmrings bzw. eines Klemmabschnitts das Lager sicher im Innern des Gehäuses befestigt werden, bei gleichzeitiger Lösbarkeit der Verbindung. Die erfindungsgemäße Befestigung mittels eines Klemmrings und eines ringförmigen, zentrierten Klemmabschnitts stellt zugleich sicher, dass das Lager bezüglich des Motorgehäuses bzw. des Elektromotors zentriert montiert ist, unabhängig von dem Verdrehwinkel und ohne weitere konstruktive Vorkehrungen. Das Vorsehen eines Klemmabschnitts an der Innenseite des Gehäusebodens weist zudem den Vorteil auf, dass die erforderliche Baulänge des Motors reduziert wird, da der Motorboden nicht nach außen ausgeformt werden muss zur Bildung seitlicher Haltebereiche für das Verstemmen des Klemmrings in einer so geformten Aufnahme nach dem Einsetzen des Lagers, wie es bisher erforderlich war.The electric motor according to the invention according to claim 1 has a pot-like housing, in which the motor shaft is rotatably fixed via a bearing on the housing base, the bearing being centered with respect to a central axis of the housing and fastened to the inside thereof by means of a bearing seat and a fastening element. The fastening element is a clamping ring which can be releasably clamped to the housing base for centering and fixing the bearing via an annular clamping section centered with respect to the central axis. The clamping section can be provided as a separate prong ring or the like or can be formed in one piece with the clamping ring. This can be done by simply inserting the clamping ring or one Clamping section the bearing can be securely fastened inside the housing, while releasing the connection. The attachment according to the invention by means of a clamping ring and an annular, centered clamping section also ensures that the bearing is mounted centered with respect to the motor housing or the electric motor, regardless of the angle of rotation and without further design measures. The provision of a clamping section on the inside of the housing base also has the advantage that the required overall length of the motor is reduced, since the motor base does not have to be shaped outwards to form lateral holding areas for caulking the clamping ring in a receptacle shaped in this way after insertion of the camp, as was previously required.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Lagersitz durch eine Verformung des Gehäusebodens nach innen gebildet. Hierdurch wird die erforderliche Baulänge des Motors reduziert, da der Gehäuseboden des Motors keine nach außen vorragenden Abschnitte aufweist, wie es gemäß den im Stand der Technik bekannten Lagerbefestigungen für Elektromotoren (siehe Figur 1) erforderlich war. Der Lagersitz wird so einfach durch eine ringförmige Ausformung des Gehäusebodens nach innen gebildet entsprechend den Außenabmessungen des jeweiligen Lagers. Das Lager selbst und das Befestigungselement in Form eines Klemmringes ragen erfindungsgemäß lediglich nach innen in das Gehäuse hinein, so dass die axiale Länge des Gehäuses und damit des Motors insgesamt reduziert ist .According to an advantageous embodiment of the invention, the bearing seat is formed by deforming the housing base inwards. As a result, the required overall length of the motor is reduced, since the housing base of the motor has no outwardly projecting sections, as was required in accordance with the bearing mountings for electric motors known in the prior art (see FIG. 1). The bearing seat is simply formed by an annular shape of the housing base towards the inside in accordance with the outer dimensions of the respective bearing. According to the invention, the bearing itself and the fastening element in the form of a clamping ring only protrude inward into the housing, so that the axial length of the housing and thus the motor as a whole is reduced.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Klemmring im Querschnitt gesehen S- förmige Abschnitte auf. Diese Form des Klemmrings erleichtert ein Zusammendrücken für das Einsetzen in bzw. das Klemmen hinter den oder die entsprechenden ringförmigen Klemmabschnitte am Gehäuseboden. Die S-Form stellt zudem Angriffsflächen bereit, an welchen der Klemmring über ein entsprechendes Werkzeug bzw. eine Klemmzange ergriffen und zusammengedrückt werden kann. Alternativ kann der Klemmring radiale Unterbrechungen aufweisen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the clamping ring has S-shaped sections when viewed in cross section. This shape of the clamping ring facilitates compression for insertion into or clamping behind the corresponding ring-shaped clamping sections on the housing base. The S-shape also provides contact surfaces on which the clamping ring over appropriate tool or a pair of pliers can be gripped and pressed together. Alternatively, the clamping ring can have radial interruptions.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Klemmring an seinem Außenumfang eine Mehrzahl von vorragenden Klemmfingern auf. Dies stellt sicher, dass die Befestigung des Lagers im Gehäuse zentriert ist bezüglich der Mittelachse desselben. Zudem erleichtern die vorragenden Klemmfinger die Montage des Klemmrings, da sein peripherer Klemmbereich leichter deformiert werden kann. Im verklemmten Zustand bieten die vorragenden Klemmfinger zudem eine zusätzliche Federwirkung, wenn sie hinter dem Klemmabschnitt eingeklemmt sind, wodurch die Befestigung und Zentrierung des Lagers unter einer Vorspannung steht .According to a further advantageous embodiment of the invention, the clamping ring has a plurality of protruding clamping fingers on its outer circumference. This ensures that the mounting of the bearing in the housing is centered with respect to its central axis. In addition, the protruding clamping fingers facilitate the assembly of the clamping ring, since its peripheral clamping area can be deformed more easily. In the clamped state, the projecting clamping fingers also offer an additional spring action when they are clamped behind the clamping section, as a result of which the mounting and centering of the bearing are pretensioned.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Klemmring eine im Wesentlichen tellerartige Form mit einem ausgewölbten zentralen Abschnitt und einem flachen Umfangsbereich auf zur Bildung von seitlichen Angriffsflächen zum Zusammendrücken für eine Montage und Demontage im Gehäuse des Motors. Unter "tellerartiger" Form wird vorliegend eine Ausbauchung des Mittelbereichs des Ringes verstanden, so dass zwischen dem äußeren, im wesentlichen flachen Umfangsabschnitt und der inneren Befestigungsausnehmung für das Lager eine Ausformung bzw. Verformung des Ringes gebildet ist. Die Tiefe dieser Ausformung entspricht vorzugsweise im wesentlichen der Breite des Lagers, so dass Letzteres möglichst nah am Topfboden des Gehäuses angeordnet ist.According to a further advantageous embodiment of the invention, the clamping ring has an essentially plate-like shape with a bulged central section and a flat circumferential region to form lateral engagement surfaces for compression for assembly and disassembly in the housing of the motor. In the present case, a “plate-like” shape is understood to mean a bulge in the central region of the ring, so that a shaping or deformation of the ring is formed between the outer, essentially flat peripheral section and the inner fastening recess for the bearing. The depth of this shape preferably corresponds essentially to the width of the bearing, so that the latter is arranged as close as possible to the bottom of the pot of the housing.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der ringförmige Klemmabschnitt ein Hinterschnitt, der umlaufend und durchgehend ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Klemmring mit vorragenden Fingern oder Abschnitten am Außenumfang eine Montage unabhängig von dem Verdrehwinkel in bezug auf das Gehäuse einfach ausgeführt werden kann. Die vorragenden Klemmfinger können in jeder Verdrehstellung hinter dem ringförmigen Hinterschnitt am Gehäuseboden verklemmt werden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform hierzu weist der Hinterschnitt am Gehäuseboden Unterbrechungen auf, das heißt lediglich abschnittweise sind Hinterschnitte in dem Gehäuseboden ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Herstellung des Hinterschnitts vereinfacht ist.According to a further advantageous embodiment of the invention, the annular clamping section is an undercut that is circumferential and continuous. This has the advantage that, in the case of a clamping ring with protruding fingers or sections on the outer circumference, assembly is independent of the angle of rotation with respect to the Housing can be carried out easily. The protruding clamping fingers can be clamped behind the ring-shaped undercut on the housing base in any rotational position. According to an alternative embodiment, the undercut on the housing base has interruptions, that is to say only undercuts are formed in sections in the housing base. This has the advantage that the production of the undercut is simplified.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Klemmabschnitt ein ringförmiger Hinterschnitt, der durch eine Verformung des Gehäusebodens selbst gebildet ist. Gegenüber einer Befestigung eines separaten Elementes hat dies den Vorteil, dass weniger Teile zur Herstellung des Motors erforderlich sind und durch einen einfachen Formgebungs-Arbeitsgang der Hinterschnitt zur Befestigung des erfindungsgemäßen Klemmrings herstellbar ist .According to a further advantageous embodiment of the invention, the clamping section is an annular undercut, which is formed by a deformation of the housing base itself. Compared to fastening a separate element, this has the advantage that fewer parts are required to manufacture the motor and the undercut for fastening the clamping ring according to the invention can be produced by a simple shaping operation.
Das Werkzeug zur Montage eines Klemmelementes für die Fixierung eines Lagers in einem Topfgehäuse eines Elektromotors mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9 ist dadurch gekennzeichnet, dass es ringförmig angeordnete Greifer aufweist, die angepass-t sind, das Klemmelement am Außenumfang zu greifen und zusammenzudrücken. Die Montage und gegebenenfalls auch die Demontage des Lagers kann so durch einfaches Zusammendrücken des Ringes am Außenumfang und anschließendes Einsetzen und. Verklemmen durch Lösen erfolgen. Eine aufwändige Bearbeitung, wie das Verstemmen der vorbekannten Halteringe im Gehäuse, ist somit zur Fixierung des Lagers nicht erforderlich. Das Werkzeug ist hierfür vorteilhafterweise mit einem Zangenmechanismus versehen, welcher manuell oder durch einen Montageautomaten betätigbar ist.The tool for mounting a clamping element for fixing a bearing in a pot housing of an electric motor with the features according to claim 9 is characterized in that it has ring-shaped grippers that are adapted to grip and compress the clamping element on the outer circumference. The assembly and possibly also the disassembly of the bearing can be done by simply compressing the ring on the outer circumference and then inserting and . Clamp by loosening. A complex processing, such as caulking the known retaining rings in the housing, is therefore not necessary to fix the bearing. For this purpose, the tool is advantageously provided with a pliers mechanism which can be operated manually or by an automatic assembly machine.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, in welcher die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist.Further advantages, advantageous refinements and details of the invention can be found in the following description, in which the invention is based on of the embodiment shown in the drawing is described and explained.
In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:
Figur 1 eine geschnittene Seitenansicht einesFigure 1 is a sectional side view of a
Motorgehäuses für einen Elektromotor gemäß dem Stand der Technik;Motor housing for an electric motor according to the prior art;
Figur 2 eine geschnittene Seitenansicht einesFigure 2 is a sectional side view of a
Motorgehäuses für einen Elektromotor eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung;Motor housing for an electric motor of a first embodiment according to the invention;
Figur 3a und 3b eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines3a and 3b show a side view and a top view of a
Ausführungsbeispiels eines einstückigen Klemmrings zur Befestigung eines Lagers im Gehäuse des Elektromotors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; undEmbodiment of a one-piece clamping ring for fastening a bearing in the housing of the electric motor according to an embodiment of the invention; and
Figuren 4a bis 4cFigures 4a to 4c
Ausführungsvarianten einer Verklemmung und Ausbildung des Klemmrings gemäß der Erfindung.Variants of a jamming and formation of the clamping ring according to the invention.
In Figur 1 ist ein Gehäuse 1 eines Elektromotors gemäß dem Stand der Technik in e-iner Seitenschnittansicht dargestellt . Das Gehäuse 1 weist eine topfartige Grundform auf mit einem Gehäuseboden 2 und einer gegenüberliegenden Öffnung, die über (nicht dargestellte) Verschlussmittel nach Einsetzen der -Motorwelle und weiterer Bauelemente verschlossen wird. Am Gehäuseboden 2 ist ein Lager 3 vorgesehen, in diesem Ausführungsbeispiel ein Gleitlager, welches im zusammengebauten Zustand zur Lagerung einer Motorwelle dient. Das Lager 3 wird in einem in dem Boden 2 des Gehäuses 1 vorgesehenen Lagersitz 4 aufgenommen und über einen Haltering 7 zentriert und fixiert . Der Haltering 7 wird dabei durch Verstemmen zwischen dem Lager 3 und seitlichen Wandabschnitten des Gehäusebodens 2 befestigt, so dass eine sichere Fixierung des Lagers 3 gegeben ist . Diese nach dem Stand der Technik bekannte Art der Befestigung ist nicht lösbar. Der Lagersitz 4 wird durch Ausformung bzw. Ausbuchtung des Gehäusebodens 2 nach außen gebildet, wodurch ein vorragender, äußerer Abschnitt mit einer Länge X von der Unterseite des Gehäusebodens 2 hervorragt. Die Form des Lagersitzes 4 weist hier zwei Stufen auf, so dass einerseits eine lagefixierte Befestigung des Lagers 3 und andererseits ein seitliches Verstemmen des Halterings 7 ermöglicht wird. Hierdurch ergibt sich eine Gesamtlänge des Gehäusetopfes 1 entsprechend A.In Figure 1, a housing 1 of an electric motor according to the prior art is shown in a side sectional view. The housing 1 has a pot-like basic shape with a housing base 2 and an opposite opening, which is closed by means of (not shown) closure means after insertion of the motor shaft and other components. A bearing 3 is provided on the housing base 2, in this exemplary embodiment a plain bearing, which in the assembled state serves to support a motor shaft. The bearing 3 is received in a bearing seat 4 provided in the base 2 of the housing 1 and centered and fixed via a retaining ring 7. The retaining ring 7 is fastened by caulking between the bearing 3 and lateral wall sections of the housing base 2, so that the bearing 3 is securely fixed. This type of fastening known from the prior art is not solvable. The bearing seat 4 is formed by shaping or bulging the housing base 2 to the outside, as a result of which a projecting, outer section with a length X projects from the underside of the housing base 2. The shape of the bearing seat 4 here has two stages, so that on the one hand a fixed fixing of the bearing 3 and on the other hand a lateral caulking of the retaining ring 7 is made possible. This results in an overall length of the housing pot 1 corresponding to A.
In der Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektromotors im Detail in einer Seitenansicht dargestellt. Der Gehäusetopf 1 des Elektromotors weist erfindungsgemäß am Gehäuseboden 2 einen Lagersitz 4 auf, der durch Auswölbungen des Gehäusebodens 2 nach innen gebildet ist. Des Weiteren sind am Gehäuseboden 2 Hinterschnitte 8 vorgesehen, zur Verklemmung eines erfindungsgemäßen Klemmrings 6. Der Klemmring 6 weist eine derartige Form auf, dass er durch Zusammendrücken an seinem äußeren Umfang in die in Figur 2 dargestellte Position eingesetzt und anschließend wieder gelöst werden kann. Der Klemmring 6 weist hierzu eine im Querschnitt S-förmige Form auf mit einer mittigen Halteöffnung am inneren Umfang für das Lager 3 und Klemmabschnitten am äußeren Umfang zum Einführen und klemmenden Halten hinter dem Hinterschnitt 8 am Gehäuseboden 2. Auf diese Weise kann das Lager 3, welches im vorliegenden Beispiel ein Gleitlager ist, zentriert bezüglich der Mittelachse M des Gehäuses 1 auf einfache Weise eingesetzt und verklemmt werden. Die Befestigung ist somit lösbar. Die Gesamtlänge B des Gehäuses 1 wird durch das Vorsehen des Lagersitzes 4 und des Befestigungselementes 5 nicht vergrößert und ist daher gegenüber der Länge A gemäß dem Stand der Technik (siehe Fig. 1) um den Betrag x reduziert. Dies reduziert die Gesamtbaulänge des Elektromotors .2 shows an embodiment of an electric motor according to the invention in detail in a side view. According to the invention, the housing pot 1 of the electric motor has a bearing seat 4 on the housing base 2, which is formed by bulges of the housing base 2 towards the inside. Furthermore, undercuts 8 are provided on the housing base 2 for clamping a clamping ring 6 according to the invention. The clamping ring 6 has such a shape that it can be inserted into the position shown in FIG. 2 by pressing together on its outer circumference and then released again. For this purpose, the clamping ring 6 has an S-shaped cross-section with a central holding opening on the inner circumference for the bearing 3 and clamping sections on the outer circumference for insertion and clamping holding behind the undercut 8 on the housing base 2. In this way, the bearing 3, which in the present example is a plain bearing, can be inserted and clamped in a simple manner centered with respect to the central axis M of the housing 1. The attachment is therefore releasable. The total length B of the housing 1 is not increased by the provision of the bearing seat 4 and the fastening element 5 and is therefore reduced by the amount x compared to the length A according to the prior art (see FIG. 1). This reduces the overall length of the electric motor.
In den Figuren 3a und 3b ist der Klemmring 6 gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Figur 2 in einer Seitenansicht und einer Draufsicht dargestellt. Der Klemmring 6 dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung weist an seinem äußeren Umfang eine Mehrzahl von vorragenden Klemmfingern 9 auf, welche in den, in Figur 2 dargestellten, ringförmigen Hinterschnitt 8 klemmbar sind. Die Klemmfinger 9 weisen eine Krümmung auf, wodurch eine leichte Federwirkung erzielbar ist. Der mittlere Abschnitt des Klemmrings 6 weist eine bauchige, ausgewölbte Form auf, so dass seitliche Angriffsflächen 10 gebildet werden, an welchen ein Klemmwerkzeug (nicht dargestellt) den Klemmring 6 ergreifen kann. Mittels dieses Werkzeugs kann der Ring sodann zusammengedrückt werden, um mit seinen Klemmfingern 9 am äußeren Umfang verdrehwinkelunabhängig im Innern des Gehäuses hinter dem Hinterschnitt 8 verklemmt zu werden. In der Mitte weist der Klemmring 6 eine Öffnung mit radial nach innen ragenden Halteabschnitten 11 auf, welche in eingebautem Zustand am Außenumfang des Lagers 3 anliegen und ebenfalls durch eine gewisse Federwirkung das Lager 3 auf seinen Sitz 4 in einer zentrierten Position bezüglich der Mittelachse M des Gehäuses halten. Die Form des Klemmrings ist demnach auf die Form des entsprechenden Lagers 3 und des Hinterschnitts 8 abgestimmt.FIGS. 3a and 3b show the clamping ring 6 according to the exemplary embodiment from FIG. 2 in a side view and shown a top view. The clamping ring 6 of this exemplary embodiment of the invention has on its outer circumference a plurality of projecting clamping fingers 9 which can be clamped in the annular undercut 8 shown in FIG. 2. The clamping fingers 9 have a curvature, whereby a slight spring effect can be achieved. The middle section of the clamping ring 6 has a bulbous, curved shape, so that lateral engagement surfaces 10 are formed, on which a clamping tool (not shown) can grip the clamping ring 6. By means of this tool, the ring can then be compressed in order to be clamped with its clamping fingers 9 on the outer circumference, independent of the angle of rotation, in the interior of the housing behind the undercut 8. In the middle, the clamping ring 6 has an opening with radially inwardly projecting holding sections 11 which, in the installed state, abut the outer circumference of the bearing 3 and likewise, by a certain spring action, the bearing 3 on its seat 4 in a centered position with respect to the central axis M of Hold housing. The shape of the clamping ring is therefore matched to the shape of the corresponding bearing 3 and the undercut 8.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die in den Figuren 3a und 3b dargestellte Form beschränkt und umfasst jede, in die Reichweite des Anspruchs 1 fallende Gestaltung. Das Material des Klemmrings 6 ist vorzugsweise Metall und insbesondere Federstahl. Das Einsetzen und Herausnehmen des Klemmrings erfolgt erfindungsgemäß über ein angepasstes Spezialwerkzeug, mittels welchem der Klemmring 6 am Außenumfang zusammengedrückt werden kann, und welches eine Form aufweist, so dass es in den Gehäusetopf 1 des Elektromotors eingeführt werden kann.The invention is of course not limited to the form shown in FIGS. 3a and 3b and encompasses any configuration falling within the scope of claim 1. The material of the clamping ring 6 is preferably metal and in particular spring steel. The clamping ring is inserted and removed according to the invention using an adapted special tool, by means of which the clamping ring 6 can be pressed together on the outer circumference and which has a shape so that it can be inserted into the housing pot 1 of the electric motor.
In den Fig. 4a bis 4c sind weitere Ausführungsvarianten eines Klemmrings in eingebautem Zustand in jeweiligen teilweisen Seitenansichten dargestellt. Bei der Ausführungsvariante der Fig. 4a ist der Klemmring 6 als eine einstückige Klemmbrille ausgebildet mit gerade geformten Klemmfingern 9. Nach einem Einsetzen des Lagers 3 und der Klemmbrille 6 kann der vorstehende Klemmabschnitt 8 am Gehäuseboden 2 verformt bzw. verstemmt werden. Hierdurch wird eine Art Hinterschnitt gebildet und die Klemmbrille 6 ist gegen ein Lösen gesichert.4a to 4c show further design variants of a clamping ring in the installed state in respective partial side views. In the embodiment of FIG. 4a, the clamping ring 6 is one one-piece clamping glasses formed with straight-shaped clamping fingers 9. After inserting the bearing 3 and the clamping glasses 6, the projecting clamping section 8 on the housing base 2 can be deformed or caulked. This creates a kind of undercut and the clamping glasses 6 are secured against loosening.
Fig. 4b gibt eine diesbezügliche Variante wieder, in welcher eine Klemmbrille 6 mit einem Zackenring 12 kombiniert wird. Letzterer weist gekrümmte, fingerartige, radiale Umfangsabschnitte auf, die unter Klemmung in den Klemmabschnitt 8 eingesetzt werden können. Der Klemmabschnitt 8 kann also gerade (ohne Hinterschnitt) vorgesehen sein und durch einfaches Durchdrücken bzw. - pressen von Material des Gehäusebodens 2 gebildet werden.4b shows a variant in this regard, in which a pair of clamping glasses 6 is combined with a toothed ring 12. The latter has curved, finger-like, radial peripheral sections which can be inserted into the clamping section 8 with clamping. The clamping section 8 can thus be provided straight (without an undercut) and can be formed by simply pressing or pressing the material of the housing base 2.
In Fig. 4c ist eine weitere Variante der Erfindung wiedergegeben. Im Unterschied zu den vorigen Varianten ist hier der Klemmring 6 einstückig mit einem Zackenring 12 ausgebildet, der S-förmig gebogene Klemmfinger 9 am Umfang aufweist, die in einen einfachen Vorsprung am Gehäuseboden 2 als Klemmabschnitt einsetzbar sind. Die Anzahl der erforderlichen Teile ist reduziert und eine aufwändige Bearbeitung des Gehäusebodens 2 zum Herstellen eines Hinterschnitts ebenso.4c shows a further variant of the invention. In contrast to the previous variants, the clamping ring 6 is formed in one piece with a prong ring 12 which has S-shaped curved clamping fingers 9 on the circumference, which can be used as a clamping section in a simple projection on the housing base 2. The number of parts required is reduced, and likewise a complex machining of the housing base 2 to produce an undercut.
Sämtliche in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. BezugszeichenlisteAll of the features shown in the description, the following claims and the drawing can be essential to the invention both individually and in any combination with one another. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Gehäuse1 housing
2 Gehäuseboden2 case back
3 Lager (Gleitlager)3 bearings (plain bearings)
4 Lagersitz4 bearing seat
5 Befestigungselement5 fastener
6 Klemmring6 clamping ring
7 Haltering (Stand der Technik)7 retaining ring (state of the art)
8 Klemmabschnitt bzw. Hinterschnitt8 clamping section or undercut
9 Klemmfinger9 clamping fingers
10 Angriffsfläche Klemmwerkzeug10 Attack surface clamping tool
11 Halteabschnitt11 holding section
12 Zackenring12 point ring
M Mittelachse Gehäuse ElektromotorM center axis housing electric motor
A Gehäuselänge gemäß Stand der Technik x Zusatzlänge Lagersitz/-befestigungA Housing length according to the state of the art x additional length of bearing seat / mounting
B Reduzierte Gehäuselänge gemäß der Erfindung B Reduced housing length according to the invention

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektromotor mit einer Motorwelle und mit einem topfartigen Gehäuse (1) , in welchem die Motorwelle über ein Lager (3) am Gehäuseboden (2) drehbar fixiert ist, wobei das Lager (3) bezüglich einer Mittelachse des Gehäuses (1) zentriert an dessen Innenseite mittels eines Lagersitzes (4) und eines Befestigungselements (5) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das1. Electric motor with a motor shaft and with a pot-like housing (1), in which the motor shaft is rotatably fixed on the housing base (2) via a bearing (3), the bearing (3) being centered on a central axis of the housing (1) the inside of which is fastened by means of a bearing seat (4) and a fastening element (5), characterized in that the
Befestigungselement (5) einen Klemmring (6) aufweist, der über einen ringförmigen und bezüglich der Mittelachse zentrierten Klemmabschnitt (8) lösbar am Gehäuseboden (2) zur Zentrierung und Fixierung des Lagers (3) verklemmbar ist.Fastening element (5) has a clamping ring (6) which can be releasably clamped to the housing base (2) via an annular clamping section (8) centered with respect to the central axis for centering and fixing the bearing (3).
2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagersitz (4) durch eine Verformung des Gehäusebodens (2) nach innen gebildet ist.2. Electric motor according to claim 1, characterized in that the bearing seat (4) is formed by a deformation of the housing base (2) inwards.
3. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (6) im Querschnitt gesehen S-förmige Abschnitte aufweist.3. Electric motor according to claim 1 or 2, characterized in that the clamping ring (6) seen in cross section has S-shaped sections.
4. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (6) am Außenumfang eine Mehrzahl von vorragenden Klemmfingern4. Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping ring (6) has a plurality of projecting clamping fingers on the outer circumference
(9) aufweist.(9).
5. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (6) eine im wesentlichen tellerartige Form mit einem ausgewölbten, zentralen Abschnitt und einem flachen Umfangsbereich aufweist zur Bildung von seitlichen Angriffsflächen5. Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping ring (6) has a substantially plate-like shape with a bulged, central section and a flat peripheral region to form lateral engagement surfaces
(10) zum Zusammendrücken für eine Montage und Demontage im Gehäuse (1) des Motors.(10) for compression for assembly and disassembly in the housing (1) of the motor.
6. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Klemmabschnitt (8) ein Hinterschnitt ist, der umlaufend und durchgehend ausgebildet ist. 6. Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that the annular clamping section (8) is an undercut which is circumferential and continuous.
7. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Klemmabschnitt (8) ein Hinterschnitt ist, der mit Unterbrechungen ausgebildet ist.7. Electric motor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the annular clamping section (8) is an undercut which is formed with interruptions.
8. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Klemmabschnitt (8) ein Hinterschnitt ist, der durch eine Verformung des Gehäusebodens (2) gebildet ist.8. Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that the annular clamping section (8) is an undercut, which is formed by a deformation of the housing base (2).
9. Werkzeug zur Montage eines Klemmelementes (6) für die Fixierung eines Lagers (3) in einem Topfgehäuse (1) eines Elektromotors, wobei das Klemmelement (6) zur lösbaren Befestigung durch einen ringförmigen Klemmabschnitt (8) , insbesondere einen Hinterschnitt, verklemmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass es ringförmig angeordnete Greifer aufweist, die angepasst sind, das Klemmelement (6) am Außenumfang zu greifen und zusammenzudrücken.9. Tool for mounting a clamping element (6) for fixing a bearing (3) in a pot housing (1) of an electric motor, the clamping element (6) being clamped for releasable fastening by an annular clamping section (8), in particular an undercut , characterized in that it has ring-shaped grippers which are adapted to grip and compress the clamping element (6) on the outer circumference.
10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Betätigen der Greifer ein Zangenmechanismus vorgesehen ist . 10. Tool according to claim 9, characterized in that a pliers mechanism is provided for actuating the gripper.
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