WO2014064188A1 - Device for supporting a shaft - Google Patents

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WO2014064188A1
WO2014064188A1 PCT/EP2013/072259 EP2013072259W WO2014064188A1 WO 2014064188 A1 WO2014064188 A1 WO 2014064188A1 EP 2013072259 W EP2013072259 W EP 2013072259W WO 2014064188 A1 WO2014064188 A1 WO 2014064188A1
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WO
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bearing
housing
shaft
contact points
bearing seat
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PCT/EP2013/072259
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Dieter Schuler
Dirk DEICHMANN
Horst Roellecke
Zoltan SZENTIRMAI
Wolfgang Winkler
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Robert Bosch Gmbh
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/02Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of sliding-contact bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/067Fixing them in a housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C2226/10Force connections, e.g. clamping
    • F16C2226/12Force connections, e.g. clamping by press-fit, e.g. plug-in
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    • F16C2226/00Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/50Positive connections
    • F16C2226/52Positive connections with plastic deformation, e.g. caulking or staking
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C2380/00Electrical apparatus
    • F16C2380/26Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators

Definitions

  • the invention relates to a method for supporting a shaft, with a shaft receiving bearing, which is accommodated in a bearing seat of a housing or housing part, according to the preamble of the independent claim.
  • Electric motors consist of fixed (pole housing with magnets, brush holder) and rotating (armature) components and assemblies.
  • the required storage is often done by dome sintered bearings, which are soaked in oil. These are held by so-called elastic retaining springs in correspondingly shaped recesses in brackets or bearing caps, which are usually deep drawn from steel.
  • the molded bearing seat represents the bearing seat and requires this. a high degree of shape and position tolerances. Deviations lead to the installation of the bearing to non-ideal component axes of symmetry, especially in engine assembly.
  • Deviations from the cylindrical shape of the housing seat can also be transferred to the pressed-in bearing.
  • deviations from the concentricity of the housing seat from the ideal dimension, ie displacements between the center of the bore and the component axis of symmetry, can be maintained after assembly. The same applies to the parallelism error of
  • Cup bearings provide some alignment of the bearing axis of symmetry with the shaft axis of symmetry over the limited ability to align in the bearing seat. A measure of this is the so-called Lagerkippmoment.
  • the Lagererkippmoment represents one of the key features to achieve aligned bearing shaft symmetry axes. However, it must not be too small, as this could affect the storage behavior during operation (spinning) and thus noise. Similarly, a too large overturning moment makes it difficult to align the calotte.
  • the Lagerkippmoment is therefore generally defined with a nominal value and a tolerance value. Stamped or deep-drawn bearing caps make it possible to date no symmetric Lagerkippmomente especially if the outer contour of the motor housing or bearing cap strongly asymmetric design features in terms of length / width ratio.
  • a bearing for supporting a shaft is known in which a bearing component is received in a bearing seat of a housing.
  • the outer contour of the bearing component and the inner contour of the bearing seat have different geometries, so seen in the circumferential direction, the facing contact surfaces of bearing component and bearing seat only partially flat, line or punctiform lie together.
  • This object is achieved by a device for supporting a shaft, with a shaft receiving bearing, which is accommodated in a bearing seat of a housing or housing part.
  • the Lagererkippmoment the bearing is relative to the bearing seat via lever arms of the shaft targeted in at least one
  • Outer contour of the bearing a punctual interference fit is provided by means of which the bearing rests against at least three contact points on the bearing seat. This results in an advantageous manner that only the raised areas of the bearing seat represent the investment / support zones for the camp, so that the Lagererkippmoment depends on the tangential orientation of the contact zones. Taking into account the distortion zones of the material (with influence on the shape and position tolerances of the bearing seat), in particular in the case of asymmetrical outer contours of the housing or housing part, the bearing tilting moment can be influenced in a targeted manner by orientation of the bearing points. This is particularly advantageous with regard to downstream assembly processes
  • the contact points depending on the desired spatial direction are oriented where the slightest material distortion on the bearing seat of the housing or housing part and thus the highest precision of the bearing seat with respect. Form u. Position tolerances is achieved. It is advantageous in this
  • the contact points are arranged distributed in each case 120 ° or not equidistant over the Au .kontur of the camp.
  • the contact points can be arranged axially symmetrically or asymmetrically relative to the desired spatial direction are.
  • the invention is used in a particularly advantageous manner in an electric motor, wherein the shaft is a motor shaft of the electric motor and the housing or the housing part is a motor housing or a bearing cap of the electric motor and wherein the bearing is a sintered or solid plain bearing.
  • FIGS 1 to 5 wherein like reference numerals in the figures indicate the same components with the same operation.
  • FIG. 1 shows a section through the device according to the invention for defining the Lagererkippmoments
  • FIG. 2 shows a first embodiment of the device according to the invention in a perspective view
  • FIG. 4 shows a second embodiment of the device according to the invention in a perspective view
  • 5 shows the second embodiment of the device according to the invention in a schematic representation
  • FIG. 6 shows a third embodiment of the device according to the invention in a schematic representation.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the invention
  • a shaft 12 of an electric motor not shown in detail is mounted in a bearing 14, which may be formed as a solid or sintered bearing.
  • the bearing 14 is by means of a press fit to a bearing seat 16 of a housing or housing part 18 of the electric motor.
  • material distortions with certain preferred directions can generally occur, which in turn influence the shape and position tolerances of the bearing seat 16.
  • a bearing tilting moment M of the bearing relative to the bearing seat 16 can be selectively influenced taking into account the component distortion.
  • Ncm to M F x L.
  • the electric motor is mentioned only as an example and the invention also for other applications with appropriate storage of a bearing 14 for a shaft 12 in a bearing seat 16 is suitable.
  • FIGS. 2 and 3 show a first embodiment of the invention
  • bearing 14 can be derived via corresponding lever arms of the shaft 16 simplified and selected for two
  • the x and y Axial directions represent symmetry axes of the housing part 18, in which the bearing seat 16 is located.
  • the bearing tilting moment can be specifically influenced in a spatial direction with respect to the completely spherical installation, which can prove advantageous with regard to material distortion zones of the housing or housing part 18.
  • FIGS. 4 and 5 for a second exemplary embodiment of the device 10 according to the invention.
  • the three contact points ⁇ ', B', C are now rotated by -90 ° with respect to the x and y coordinates.
  • the bearing tilting mount can specifically influence the y-direction of the space in order to compensate the material distortion zones.
  • the influence parameter of the division ⁇ of the points A 'to B' can be used in particular for the further reduction of M y tA2 . If ⁇ ⁇ 120 ° selected, M y tA2 can be further reduced compared to M y tA2 (a ', b'), since the acting lever arms a 'and b' continue to shrink.
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of the invention
  • Housing part 18 is limited. Thus, as a housing or housing part 18 also differently shaped bearing caps, Poltöpfe or the like can be used. Of course, the invention is also applicable in connection with generators or other appropriately held shaft bearings.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)

Abstract

The invention relates to a device (10) for supporting a shaft (12), having a bearing (14) receiving the shaft (12), the bearing itself being received in a bearing mount (16) in a housing or housing part (18). The device (10) is characterized in that a bearing tilting moment (M) of the bearing (14) relative to the bearing mount (16) can be influenced in a targeted manner via lever arms (a, b, c; a', b', c') on the shaft (12) in at least one spatial direction (x, y), wherein a point-wise press-fit is provided between the bearing mount (16) and an outer contour of the bearing (14), by means of which the bearing (14) contacts the bearing seat (16) at least at three contact points (20; A, B, C; A', B', C').

Description

Vorrichtung zur Lagerung einer Welle  Device for supporting a shaft
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lagerung einer Welle, mit einem die Welle aufnehmenden Lager, das in einem Lagersitz eines Gehäuses oder Gehäuseteils aufgenommen ist, nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs. The invention relates to a method for supporting a shaft, with a shaft receiving bearing, which is accommodated in a bearing seat of a housing or housing part, according to the preamble of the independent claim.
Stand der Technik State of the art
Elektromotoren bestehen aus feststehenden (Polgehäuse mit Magneten, Bürstenhalter) und drehenden (Anker) Bauteilen und Baugruppen. Die erforderliche Lagerung geschieht oft durch Kalotten-Sinterlager, die mit Öl getränkt sind. Diese werden durch so genannte elastische Haltefedern in entsprechend geformten Ausnehmungen in Bügeln oder Lagerdeckeln, die üblicherweise aus Stahl tiefgezogen werden, gehalten. Der geformte Lagersitz stellt die Lageraufnahme dar und erfordert diesbzgl. ein hohes Maß an Form- und Lagetoleranzen. Abweichungen führen beim Einbau des Lagers zu nicht idealen Bauteil-Symmetrieachsen insbesondere beim Motorzusammenbau. Electric motors consist of fixed (pole housing with magnets, brush holder) and rotating (armature) components and assemblies. The required storage is often done by dome sintered bearings, which are soaked in oil. These are held by so-called elastic retaining springs in correspondingly shaped recesses in brackets or bearing caps, which are usually deep drawn from steel. The molded bearing seat represents the bearing seat and requires this. a high degree of shape and position tolerances. Deviations lead to the installation of the bearing to non-ideal component axes of symmetry, especially in engine assembly.
Aus der DE 196 52 929 A1 sind Wälzlager zur Aufnahme einer Ankerwelle eines Elektromotors in einem Getriebegehäuse bekannt, das sich an ein Motorgehäuse des Elektromotors anschließt. Üblicherweise wird der erforderliche Festsitz der Wälzlager über einen Kraftschluss mittels Presspassung im Gehäuse hergestellt, was durch Einpressen mit einem Übermaß realisiert wird. Während des Einpressens folgt das Lager der vorgegebenen Kontur, wodurch zum Einen From DE 196 52 929 A1 rolling bearings for receiving an armature shaft of an electric motor in a transmission housing are known, which adjoins a motor housing of the electric motor. Usually, the required tight fit of the rolling bearing is produced via a frictional connection by means of a press fit in the housing, which is realized by pressing with an oversize. During the pressing in, the bearing follows the given contour, resulting in one
Abweichungen von der Zylinderform des Gehäusesitzes auch auf das einge- presste Lager übertragen werden können. Zum Anderen können Abweichungen von der Konzentrizität des Gehäusesitzes vom Idealmaß, also Verschiebungen zwischen dem Zentrum der Bohrung und der Bauteil-Symmetrieachse, nach der Montage beibehalten werden. Gleiches gilt für den Parallelitätsfehler der Deviations from the cylindrical shape of the housing seat can also be transferred to the pressed-in bearing. On the other hand, deviations from the concentricity of the housing seat from the ideal dimension, ie displacements between the center of the bore and the component axis of symmetry, can be maintained after assembly. The same applies to the parallelism error of
Bohrungsachse bezogen auf die Bauteil-Symmetrieachse. Da sich eine ideale Bauteil-Symmetrieachse aufgrund der üblichen Bore axis based on the component axis of symmetry. Since an ideal component axis of symmetry due to the usual
Fertigungstoleranzen aufgrund aufwändiger Fertigungsverfahren der Bauteile nicht kostengünstig realisieren lässt, werden im allgemeinen für die Lagerdeckel formgebende Fertigungsverfahren wie Stanzen, Tiefziehen, etc. und als Lager gesinterte Kalottenlager eingesetzt. Kalottenlager ermöglichen in gewissem Maße die Ausrichtung der Lager-Symmetrieachse zur Wellen-Symmetrieachse über die eingeschränkte Möglichkeit sich im Lagersitz auszurichten. Ein Maß dafür ist das sogenannte Lagerkippmoment. Manufacturing tolerances due to complex manufacturing processes of components can not be realized inexpensively, are generally used for the bearing caps forming manufacturing processes such as stamping, deep drawing, etc. and used as a bearing sintered spherical bearings. Cup bearings provide some alignment of the bearing axis of symmetry with the shaft axis of symmetry over the limited ability to align in the bearing seat. A measure of this is the so-called Lagerkippmoment.
Das Lagerkippmoment stellt eines der entscheidenden Merkmale zur Erreichung fluchtender Lager-Wellen-Symmetrieachsen dar. Es darf allerdings nicht zu klein sein, da dies Einfluss auf das Lagerungsverhalten im Betrieb (Durchdrehen) und damit Geräusch zur Folge haben könnte. Ebenso erschwert ein zu großes Kippmoment das Ausrichten der Kalotte. Das Lagerkippmoment wird deshalb im allgemeinen mit einem Nominalwert und einem Toleranzwert definiert. Gestanzte bzw. tiefgezogene Lagerdeckel ermöglichen bis dato keine symmetrischen Lagerkippmomente insbesondere wenn die Aussenkontur des Motorgehäuses bzw. Lagerdeckels stark unsymmetrische Design-Merkmale bzgl. Längen- /Breitenverhältnis aufweist. The Lagererkippmoment represents one of the key features to achieve aligned bearing shaft symmetry axes. However, it must not be too small, as this could affect the storage behavior during operation (spinning) and thus noise. Similarly, a too large overturning moment makes it difficult to align the calotte. The Lagerkippmoment is therefore generally defined with a nominal value and a tolerance value. Stamped or deep-drawn bearing caps make it possible to date no symmetric Lagerkippmomente especially if the outer contour of the motor housing or bearing cap strongly asymmetric design features in terms of length / width ratio.
Aus der DE 10 2009 003 230 A1 ist ein Lager zur Lagerung einer Welle bekannt, bei dem ein Lager-Bauteil in einem Lagersitz eines Gehäuses aufgenommen ist. Zur vereinfachten Herstellbarkeit, zur Reduzierung von Schwingungen und zur Erhöhung der Präzision des Lagers weisen die Außenkontur des Lager-Bauteils und die Innenkontur des Lagersitzes voneinander abweichende Geometrien auf, so dass in Umfangsrichtung gesehen die einander zugewandten Kontaktflächen von Lager-Bauteil und Lagersitz nur zum Teil flächig, linien- oder punktförmig aneinander liegen. From DE 10 2009 003 230 A1 discloses a bearing for supporting a shaft is known in which a bearing component is received in a bearing seat of a housing. For ease of manufacture, to reduce vibrations and to increase the precision of the bearing, the outer contour of the bearing component and the inner contour of the bearing seat have different geometries, so seen in the circumferential direction, the facing contact surfaces of bearing component and bearing seat only partially flat, line or punctiform lie together.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der sich das Lagerkippmoment eines in einem Lagersitz gehaltenen Lagers hinsichtlich bestimmter Vorzugsrichtungen zur Reduzierung von Materialverzügen definieren bzw. auf 360° umlaufend gleichmäßig groß realisieren lässt. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Lagerung einer Welle, mit einem die Welle aufnehmenden Lager, das in einem Lagersitz eines Gehäuses oder Gehäuseteils aufgenommen ist. Erfindungsgemäß ist das Lagerkippmoment des Lagers relativ zum Lagersitz über Hebelarme der Welle gezielt in mindestens eine It is the object of the invention to provide a device with which the bearing tilting moment of a bearing held in a bearing seat is defined with respect to certain preferred directions for reducing material distortions or to 360 ° circumferentially evenly large realize. This object is achieved by a device for supporting a shaft, with a shaft receiving bearing, which is accommodated in a bearing seat of a housing or housing part. According to the invention the Lagererkippmoment the bearing is relative to the bearing seat via lever arms of the shaft targeted in at least one
Raumrichtung beeinflussbar, wobei zwischen dem Lagersitz und einer Spatial direction influenced, being between the bearing seat and a
Außenkontur des Lagers eine punktuelle Presspassung vorgesehen ist, mittels der das Lager an mindestens drei Anlagepunkten am Lagersitz anliegt. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass lediglich die erhabenen Bereiche des Lagersitzes die Anlage-/Auflagezonen für das Lager darstellen, so dass das Lagerkippmoment abhängt von der tangentialen Orientierung der Anlaggezonen. Unter Berücksichtung der Verzugszonen des Materials (mit Einfluss auf die Form- und Lagetoleranzen des Lagersitzes) insbesondere bei unsymmetrischen Außenkonturen des Gehäuses bzw. Gehäuseteils lässt sich durch Orientierung der Anlagepunkte das Lagerkippmoment gezielt beeinflussen. Dies ist insbesondere vorteilhaft hinsichtlich nachgeschalteter Montageprozesse Outer contour of the bearing a punctual interference fit is provided by means of which the bearing rests against at least three contact points on the bearing seat. This results in an advantageous manner that only the raised areas of the bearing seat represent the investment / support zones for the camp, so that the Lagererkippmoment depends on the tangential orientation of the contact zones. Taking into account the distortion zones of the material (with influence on the shape and position tolerances of the bearing seat), in particular in the case of asymmetrical outer contours of the housing or housing part, the bearing tilting moment can be influenced in a targeted manner by orientation of the bearing points. This is particularly advantageous with regard to downstream assembly processes
(Verstemmen eines Lagerdeckels auf dem Polgehäuse eines Elektromotors, Axialkraftbeaufschlagung auf den Lagerdeckel zur plastischen Deformation) mit dadurch bedingter Konturbeeinflussung des Lagersitzes und Einfluss auf das Lagerkippmonent (unsymmetrische Charakteristik). (Caulking a bearing cap on the pole housing of an electric motor, Axialkraftbeaufschlagung on the bearing cap for plastic deformation) with consequent contour influencing the bearing seat and influence on the Lagererkippmonent (asymmetrical characteristic).
Weiterhin werden die Anlagepunkte in Abhängigkeit von der gewünschten Raumrichtung dort orientiert, wo der geringste Materialverzug am Lagersitz des Gehäuses oder Gehäuseteils und somit die höchste Präzision des Lagersitzes bzgl. Form- u. Lagetoleranzen erreicht wird. Vorteilhaft ist in diesem Furthermore, the contact points depending on the desired spatial direction are oriented where the slightest material distortion on the bearing seat of the housing or housing part and thus the highest precision of the bearing seat with respect. Form u. Position tolerances is achieved. It is advantageous in this
Zusammenhang, wenn die Anlagepunkte sphärisch oder spitz ausgestaltet sind, um ein Verkippen des Lagers gezielt zu ermöglichen. Connection, if the contact points are spherical or pointed designed to allow targeted tilting of the bearing.
In Abhängigkeit vom Lagersitz und von der Außenkontur des Gehäuses bzw. Gehäuseteils kann es vorteilhaft sein, wenn die Anlagepunkte um jeweils 120° oder nicht äquidistant über der Au ßenkontur des Lagers verteilt angeordnet sind. Je nach Materialverzug können die die Anlagepunkte dabei relativ zur gewünschten Raumreichtung achssymmetrisch oder unsymmetrisch angeordnet sind. Depending on the bearing seat and the outer contour of the housing or housing part, it may be advantageous if the contact points are arranged distributed in each case 120 ° or not equidistant over the Au ßenkontur of the camp. Depending on the material delay, the contact points can be arranged axially symmetrically or asymmetrically relative to the desired spatial direction are.
Die Erfindung kommt in besonders vorteilhafter Weise bei einem Elektromotor zum Einsatz, wobei die Welle eine Motorwelle des Elektromotors und das Gehäuse oder das Gehäuseteil ein Motorgehäuse bzw. ein Lagerdeckel des Elektromotors ist und wobei das Lager ein gesintertes oder massives Gleitlager ist. The invention is used in a particularly advantageous manner in an electric motor, wherein the shaft is a motor shaft of the electric motor and the housing or the housing part is a motor housing or a bearing cap of the electric motor and wherein the bearing is a sintered or solid plain bearing.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale sowie aus der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung. Further advantages of the invention will become apparent from the features specified in the dependent claims and from the drawings and the description below.
Ausführungsbeispiele embodiments
Zeichnung drawing
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren 1 bis 5 beispielhaft erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen in den Figuren auf gleiche Bestandteile mit einer gleichen Funktionsweise hindeuten. The invention is explained below by way of example with reference to FIGS 1 to 5, wherein like reference numerals in the figures indicate the same components with the same operation.
Es zeigen Show it
Fig. 1 : einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Definition des Lagerkippmoments, 1 shows a section through the device according to the invention for defining the Lagererkippmoments,
Fig. 2: ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht, 2 shows a first embodiment of the device according to the invention in a perspective view,
Fig. 3: das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung, 3: the first embodiment of the device according to the invention in a schematic representation,
Fig. 4: ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht, Fig. 5: das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung und 4 shows a second embodiment of the device according to the invention in a perspective view, 5 shows the second embodiment of the device according to the invention in a schematic representation and
Fig. 6: ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtun in einer schematischen Darstellung. 6 shows a third embodiment of the device according to the invention in a schematic representation.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Description of the embodiments
Figur 1 zeigt eine erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the invention
Vorrichtung 10. Eine Welle 12 eines nicht näher gezeigten Elektromotors ist in einem Lager 14, das als massives oder gesintertes Lager ausgebildet sein kann, gelagert. Das Lager 14 liegt mittels einer Presspassung an einem Lagersitz 16 eines Gehäuses oder Gehäuseteils 18 des Elektromotors an. Abhängig von der Außenkontur des Gehäuses oder Gehäuseteils 18 und in Zusammenhang mit dem gewählten Fertigungsverfahren kann es im allgemeinen zu Materialverzügen mit gewissen Vorzugsrichtungen kommen, die wiederum Einfluss auf die Formund Lagetoleranzen des Lagersitzes 16 haben. Durch Ausgestaltung des Lagersitzes 16 in Form einer punktuellen Berührung zur Au ßenkontur des Lagers 14 und entsprechender tangetialer Ausrichtung der Anlagepunkte 20 lässt sich unter Berücksichtung des Bauteilverzugs ein Lagerkippmonent M des Lagers relativ zum Lagersitz 16 gezielt beeinflussen. In Abhängigkeit von der Länge L der Welle 16 und der aufgewendeten Kraft F in eine definierte Raumrichtung ergibt sich das Lagerkippmoment in Ncm zu M = F x L. Es sei erwähnt, dass der Elektromotor nur exemplarisch genannt ist und sich die Erfindung auch für andere Einsatzfälle mit entsprechender Lagerung eines Lager 14 für eine Welle 12 in einem Lagersitz 16 eignet. Device 10. A shaft 12 of an electric motor not shown in detail is mounted in a bearing 14, which may be formed as a solid or sintered bearing. The bearing 14 is by means of a press fit to a bearing seat 16 of a housing or housing part 18 of the electric motor. Depending on the outer contour of the housing or housing part 18 and in connection with the selected manufacturing process, material distortions with certain preferred directions can generally occur, which in turn influence the shape and position tolerances of the bearing seat 16. By design of the bearing seat 16 in the form of a punctual contact with the outer contour of the bearing 14 and corresponding tangential alignment of the contact points 20, a bearing tilting moment M of the bearing relative to the bearing seat 16 can be selectively influenced taking into account the component distortion. Depending on the length L of the shaft 16 and the applied force F in a defined spatial direction, the Lagererkippmoment results in Ncm to M = F x L. It should be noted that the electric motor is mentioned only as an example and the invention also for other applications with appropriate storage of a bearing 14 for a shaft 12 in a bearing seat 16 is suitable.
Die Figuren 2 und 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der FIGS. 2 and 3 show a first embodiment of the invention
erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in einer perspektivischen und einer schematischen Ansicht. Das Lagerkippmoment M des hier aus Device 10 according to the invention in a perspective and a schematic view. The Lagererkippmoment M of here
Übersichtsgründen nicht gezeigten Lagers 14 lässt sich über entsprechende Hebelarme der Welle 16 vereinfacht ableiten und für zwei ausgewählte Overview not shown bearing 14 can be derived via corresponding lever arms of the shaft 16 simplified and selected for two
Raumrichtungen über eine x- und eine y-Koordinate darstellen. Die x- und y- Achsrichtungen stellen Symmetrieachsen des Gehäuseteils 18 dar, in dem sich der Lagersitz 16 befindet. Represent spatial directions over an x and a y coordinate. The x and y Axial directions represent symmetry axes of the housing part 18, in which the bearing seat 16 is located.
Die wirkenden Hebelarme a, b, c bezüglich der Anlagepunkte 20 in y-Richtung ergeben das Lagerkippmoment My, das in Abhängigkeit von der tangentialen Ausrichtung tA1 als MytA bezeichnet wird. Bei einer Aufteilung der Anlagepunkte 20 über den Umfang der Au ßenkontur des Lagers 14 als Anlagepunkte A, B, C von α = 120° zueinander ergibt sich My tA in Abhänggigkeit von den Hebelarmen a, b, c zu MytA1 (a,b,c). The acting lever arms a, b, c with respect to the contact points 20 in the y-direction result in the Lagererkippmoment M y , which is referred to as M ytA function of the tangential orientation tA1. If the contact points 20 are distributed over the circumference of the outer contour of the bearing 14 as contact points A, B, C of α = 120 °, M y tA results in M ytA1 (a, b , c).
Da a, b = klein und c > a, b, ergibt sich im Vergleich zu einer vollständigen, sphärischen Anlage mit umlaufend am Umfang mit Radius c wirkender Since a, b = small and c> a, b, this results in a comparison with a complete, spherical system with circumferentially circumferentially radius c acting
Anlagezone des Lagers 14 folgender Zusammenhang: Investment zone of the bearing 14 following relationship:
MytAi (a,b,c) < M(vollständig sphärische Anlage). M ytA i (a, b, c) <M (fully spherical unit).
Somit läßt sich, wie oben beispielhaft für die gewählte tangentiale Ausrichtung tA1 aufgezeigt, das Lagerkippmonent gegenüber der vollständig sphärischen Anlage gezielt in eine Raumrichtung beeinflussen, was sich im Hinblick auf Materialverzugszonen des Gehäuses oder Gehäuseteils 18 als vorteilhaft erweisen kann. Thus, as shown above by way of example for the selected tangential orientation tA1, the bearing tilting moment can be specifically influenced in a spatial direction with respect to the completely spherical installation, which can prove advantageous with regard to material distortion zones of the housing or housing part 18.
Bei einem Gehäuse oder Gehäuseteil 18 mit unsymmetrischer Außenkontur ergibt sich weiterhin eine vorteilhafte Position der Anlagepunkte 20, indem diese gemäß der tangentialen Ausrichtung tA2 angeordnet werden. Dies wird in den Figuren 4 und 5 für ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 veranschaulicht. Gegenüber den Figuren 2 und 3 sind nun die drei Anlagepunkte Α', B', C mit Bezug auf die x- und y-Koordinate um -90° verdreht angeordnet. In the case of a housing or housing part 18 with an asymmetrical outer contour, an advantageous position of the contact points 20 is furthermore obtained by arranging them in accordance with the tangential orientation tA2. This is illustrated in FIGS. 4 and 5 for a second exemplary embodiment of the device 10 according to the invention. In contrast to FIGS. 2 and 3, the three contact points Α ', B', C are now rotated by -90 ° with respect to the x and y coordinates.
Bei einer umlaufenden Aufteilung der Anlagepunkte Α', B', C zueinander von = 120° ergibt sich My tA2 in Abhänggigkeit von den Hebelarmen a', b' zu My tA2(a',b'). Da bei einem Lagerkippmoment in y-Richtung a' = a, b' = b und c = 0, ergibt sich im Vergleich zur tangentialen Ausrichtung tA1 folgender Zusammenhang: My tA2(a',b') < My tAi(a,b,c). In a circumferential distribution of the bearing points Α ', B', C to each other of = 120 ° results M y tA2 depending on the lever arms a ', b' to M y tA2 (a ', b'). Since, at a bearing tilting moment in the y-direction, a '= a, b' = b and c = 0, the following relationship arises in comparison with the tangential orientation tA1: M yt A2 (a ', b') <M y tA i (a, b, c).
Somit lässt sich, wie oben beispielhaft für die gewählte tangentiale Ausrichtung tA2 aufgezeigt, das Lagerkippmonent gezielt in y-Raumrichtung zum Ausgleich der Materialverzugszonen beinflussen. Zusätzlich kann der Einflussparameter der Aufteilung α der Punkte A' zu B' insbesondere zur weiteren Reduzierung von My tA2 henangezogen werden. Wird α < 120° gewählt, lässt sich My tA2 gegenüber My tA2(a',b') weiter reduzieren, da sich die wirkenden Hebelarme a' und b' weiter verkleinern. Thus, as shown above by way of example for the selected tangential orientation tA2, the bearing tilting mount can specifically influence the y-direction of the space in order to compensate the material distortion zones. In addition, the influence parameter of the division α of the points A 'to B' can be used in particular for the further reduction of M y tA2 . If α <120 ° selected, M y tA2 can be further reduced compared to M y tA2 (a ', b'), since the acting lever arms a 'and b' continue to shrink.
Oben beschriebenes Prinzip wurde beispielhaft an der Y-Achse eines The above-described principle has been exemplified on the Y-axis of a
unsymmetrischen Gehäuses oder Gehäuseteils 18 beschrieben. Dieses Prinzip lässt sich aber auf jede gewünschte Raumrichtung anwenden. Vorteilhaft wird man es dann anwenden, wenn bekannt ist, wo sich die Verzugszonen des Gehäuses oder Gehäuseteils 18 befinden, um unsymmetrische asymmetrical housing or housing part 18 described. However, this principle can be applied to any desired spatial direction. Advantageously, it will then apply when it is known where the delay zones of the housing or housing part 18 are to unbalanced
Lagerkippmomente auszugleichen. Compensate for bearing tilting moments.
In Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of the invention
Vorrichtung 10 gezeigt, in dem die Anlagepunkte 20 spitz statt sphärisch ausgebildet sind. Die Zusammenhänge zwischen den Hebelarmen und den Lagerkippmomenten sind gegenüber Figur 3 unverändert. Jedoch ergeben sich aufgrund der anderen Ausgestaltung der Anlagepunkte unterschiedliche Device 10 shown in which the contact points 20 are formed pointed instead of spherical. The relationships between the lever arms and the Lagererkippmomenten are unchanged from Figure 3. However, due to the different configuration of the contact points, different results
Reibkoeffizienten. Generell sind daher beliebige Abmessungen (Länge, Breite, Höhe) und Formen (sphärisch, konisch, spitz etc.) der Anlagepunkte 20 denkbar. Coefficient of friction. In general, therefore, any dimensions (length, width, height) and shapes (spherical, conical, pointed, etc.) of the contact points 20 are conceivable.
Es sei abschließend noch darauf hingewiesen, dass die gezeigten Finally, it should be noted that the shown
Ausführungsbeispiele weder auf die Figuren 1 bis 6 noch auf eine Anwendung in einem Elektromotor sowie die gezeigte Ausgestaltung des Gehäuses bzw. Embodiments neither on the figures 1 to 6 nor on an application in an electric motor and the embodiment of the housing or
Gehäuseteils 18 beschränkt ist. So können als Gehäuse bzw. Gehäuseteil 18 auch anders geformte Lagerdeckel, Poltöpfe oder dergleichen zum Einsatz kommen. Selbstverständlich ist die Erfindung auch im Zusammenhang mit Generatoren oder anderen entsprechend gehaltenene Wellenlagern anwendbar. Housing part 18 is limited. Thus, as a housing or housing part 18 also differently shaped bearing caps, Poltöpfe or the like can be used. Of course, the invention is also applicable in connection with generators or other appropriately held shaft bearings.

Claims

1 . Vorrichtung (10) zur Lagerung einer Welle (12), mit einem die Welle (12) aufnehmenden Lager (14), das in einem Lagersitz (16) eines Gehäuses oder Gehäuseteils (18) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagerkippmoment (M) des Lagers (14) relativ zum Lagersitz (16) über Hebelarme (a, b, c; a', b', c') der Welle (12) gezielt in mindestens eine Raumrichtung (x, y) beeinflussbar ist, wobei zwischen dem Lagersitz (16) und einer Au ßenkontur des Lagers (14) eine punktuelle Presspassung vorgesehen ist, mittels der das Lager (14) an mindestens drei 1 . Device (10) for supporting a shaft (12), having a shaft (12) receiving bearing (14) which is accommodated in a bearing seat (16) of a housing or housing part (18), characterized in that a Lagererkippmoment (M ) of the bearing (14) relative to the bearing seat (16) via lever arms (a, b, c; a ', b', c ') of the shaft (12) is selectively influenced in at least one spatial direction (x, y), wherein between the bearing seat (16) and an Au ßenkontur the bearing (14) a punctual interference fit is provided by means of which the bearing (14) at least three
Anlagepunkten (20; A, B, C; Α', B', C) am Lagersitz (16) anliegt.  Abutment points (20; A, B, C; Α ', B', C) bears against the bearing seat (16).
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagepunkte (20; A, B, C; Α', B', C) sphärisch oder spitz ausgestaltet sind. 2. Device (10) according to claim 1, characterized in that the contact points (20; A, B, C; Α ', B', C) are configured spherical or pointed.
3. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagepunkte (20; A, B, C; Α', B', C) derart über die Außenkontor des Lagers (14) verteilt angeordnet sind, dass ein Materialverzug des Gehäuses oder Gehäuseteils (18) in Abhängigkeit von der gewünschten Raumrichtung (x, y) minimal ist. 3. Device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the contact points (20; A, B, C; Α ', B', C) are distributed over the Außenkontor of the bearing (14) arranged such that a Material distortion of the housing or housing part (18) in dependence on the desired spatial direction (x, y) is minimal.
4. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagepunkte (20; A, B, C; Α', B', C) um jeweils 120 ° über der Außenkontur des Lagers (14) verteilt angeordnet sind. 4. Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the contact points (20; A, B, C; Α ', B', C) are arranged distributed in each case by 120 ° over the outer contour of the bearing (14) ,
5. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagepunkte (20; A, B, C; Α', B', C) nicht äquidistant über der Außenkontur des Lagers (14) verteilt angeordnet sind. 5. Device (10) according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the contact points (20; A, B, C; Α ', B', C) are not distributed equidistant over the outer contour of the bearing (14) are.
6. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagepunkte (20; A, B, C; Α', B', C) relativ zur gewünschten Raumreichtung (x, y) achssymmetrisch angeordnet sind. 6. Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the contact points (20; A, B, C; Α ', B', C) relative to desired spatial direction (x, y) are arranged axisymmetric.
7. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagepunkte (20; A, B, C; Α', B', C) relativ zur gewünschten Raumrichtung (x, y) unsymmetrisch angeordnet sind. 7. Device (10) according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the contact points (20; A, B, C; Α ', B', C) are arranged asymmetrically relative to the desired spatial direction (x, y) ,
8. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (14) ein gesintertes oder massives Gleitlager ist. 8. Device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the bearing (14) is a sintered or solid sliding bearing.
9. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (12) eine Motorwelle eines Elektromotors ist und dass das Gehäuse oder das Gehäuseteil (18) ein Motorgehäuse bzw. ein Lagerdeckel des Elektromotors ist. 9. Device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the shaft (12) is a motor shaft of an electric motor and that the housing or the housing part (18) is a motor housing or a bearing cap of the electric motor.
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