專利名稱：電機、特別是起動裝置以及制造電機的端軸承裝置的方法
技術領域：
本發明涉及一種電機、特別是起動裝置以及用于制造電機的端軸承裝置的方法。
背景技術：
由德國公開文獻DE3216448A1已知一種起動裝置形式的電機。在這種起動裝置中公開了一種裝置，通過所述裝置可以利用調整螺栓使電驅動裝置轉子的所謂的軸向間隙調整到所期望的程度。在這個解決方案中的缺陷是，端軸承裝置在此沿軸向相對很長。

發明內容
因此本發明的目的是，實現一種軸向結構較短的端軸承裝置。為此按照第一獨立權利要求的特征規定，設置在軸承蓋中的、在此支承轉子軸的端軸承裝置利用螺栓元件通過旋入螺紋被保持在軸承蓋的接收螺紋中，同時螺栓元件不僅產生徑向的支承力而且還產生軸向的支承力。由此能夠減小軸向的結構長度。其它優點由隨后的從屬權利要求給出。為了使螺栓元件可以盡可能最佳地作為端軸承裝置被使用，在這個螺栓元件中加工出孔或圓柱形的空腔，其最好被實施為盲孔。本來的配合通過插入圓柱形空腔中的襯套產生，該襯套通常由軸承金屬制成。為了使襯套可以通過其指向轉子的端側承受軸向力而規定，所述襯套超出螺栓元件的外輪廓伸出。為了限定襯套在螺栓元件中的準確軸向位置，所述圓柱形空腔具有用于襯套的止擋。為了不必對圓柱形空腔的整個底面進行加工，圓柱形空腔的底部具有在軸向上不同定位的底部區段。此外，所述螺栓元件具有外輪廓(具有基本圓柱形的外圓周)，所述螺栓元件具有兩個在旋轉軸向上的端部。在指向轉子的端部上設置不帶螺紋的外側區段，以及在背離轉子的端部上設置具有螺紋的外側區段。其優點是，在將螺栓元件導入到軸承蓋的開孔中時，螺栓元件首先無需扭轉地被插入。由此更容易地將轉子軸的軸頸導入到螺栓元件或襯套中。只有當軸頸被可靠導入時，才能將螺栓元件旋入到軸承蓋中。通過使所述螺栓元件在背離轉子的端部上具有凸起的外輪廓，例如在螺栓元件的底部是凹形的且其和螺栓傳動部都通過鍛造或沖擠制造的情況下，在螺栓元件的底部實現有利的在材料技術上的機械的夾緊狀態。上述的螺栓元件的螺栓傳動部具有的內輪廓優選使得與具有外輪廓的螺栓傳動部相比得到明顯更長的軸向嚙合可能性。按照另一從屬權利要求規定，所述軸承蓋具有背離轉子的外輪廓，并且所述軸承蓋與螺栓元件的最外側的軸向的端部要么是軸向平齊的，或者所述軸承蓋的最外側軸向端部突出于螺栓元件的最外側的軸向的端部。其優點是，更好地保護螺栓元件免受外界影響并由此減小由于碰撞產生的自身位移。由此良好地避免由于外界影響產生的螺栓元件的自身松動。所述螺栓元件要防扭轉。為此規定，所述螺栓元件借助于形狀配合連接或借助于傳力連接或材料配合連接防扭轉。在此為了實現形狀配合，例如可以通過使用附加的機械元件、例如實現了在軸承蓋與螺栓元件之間的固定的開口銷或保險絲。在螺栓元件上例如也可以在軸向向后突出地成形有銷，其具有橫孔，例如容納保險絲并由此實現固定。例如也可以通過對螺栓連接部進行填密形成形狀配合連接。這可以例如由此實現，即在螺栓元件上或者在軸承蓋上借助于沖子實現靠近螺紋的材料變形并由此在螺紋上產生殘余的塑性變形，該塑性變形產生形狀配合連接。此外軸承蓋以及螺栓元件可以在螺紋配對結構中具有自緊的或自鎖的螺紋，由此例如通過傳力連接實現固定。材料配合連接例如可以通過粘附材料(粘接劑)實現。這種粘接劑最好是知名制造商的能夠實現在螺紋中的材料配合連接的微封裝的粘接劑。此外，也能夠通過焊接點實現固定，焊接點位于螺紋的接合部(材料配合連接)。通過獨立的方法權利要求能夠實現端軸承裝置在軸承蓋中特別緊湊的結構，此外由此能夠在螺栓元件中在盡可能大的軸向長度上承受徑向支承力。由此符合期待地使在軸承中、優選滑動軸承中的面壓力更大，因此使潛在的磨損更緩慢地進行。耐用性得以提高。為了實現盡可能微小的軸向間隙，首先將螺栓元件旋入到軸承蓋的接收螺紋中，旋入的程度使得在轉子軸與螺栓元件之間沒有間隙，以及接著使螺栓元件與旋入方向反向地運動。通過這個組合的運動可以調整非常窄小的軸向間隙。這可對于電刷磨損產生影響，因此通過這個措施電刷磨損以極小的程度削落。為了調整這個微小的軸向間隙規定，使螺栓元件與旋入方向反向地在45至240之間的角度運動。在此考慮到使用具有六角特性(內六角，內細齒)的螺栓傳動部是有利的。通過所提出的螺栓元件與旋入方向反向的運動產生在0.1至0. 5_之間的間隙。這個間隙對于電刷磨損是最佳的。


下面示例地借助附圖詳細解釋本發明。附圖中圖1示出了起動裝置形式的電機的縱向剖視圖，圖2示出了具有襯套的螺栓元件的第一實施方式，圖3示出了具有襯套的螺栓元件的第二實施方式，圖4示出了用于制造端軸承裝置的方法示意圖。
具體實施例方式圖1以縱向剖視圖示出了起動裝置形式的電機10。這個起動裝置具有起動電動機13和預嚙合致動器16 (例如繼電器或起動機繼電器)。起動電動機13和電的預嚙合致動器16固定在同一個驅動軸承蓋19上。起動電動機13在功能上用于當起動小齒輪嚙合到在這里未示出的內燃機的齒圈25中時，驅動起動小齒輪22。起動電動機13具有殼體26，所述外殼具有極管28，所述極管在其內圓周上支撐著極31。由此形成定子29。極31又包圍轉子37(電樞)，所述轉子具有由薄片構成的電樞組43和設置在槽中的電樞繞組。在驅動軸44的背離起動小齒輪22的端部上還設有換向器52。換向器52或其換向器片55在運行中通過碳刷58供電。
在旋轉軸63方向上，在轉子37的兩側分別具有一個端軸承裝置66和69。在此在起動小齒輪22與電樞組43之間的端軸承裝置66如下構成在極管28中裝入軸承法蘭68，該軸承法蘭在這種情況下是行星齒輪傳動機構70的齒圈件。軸承法蘭68具有支撐基本上為圓柱形的軸承襯套75中央容納部72，它。容納部72具有邊緣部78，它防止軸承襯套75朝起動小齒輪22的方向上移動。在軸承襯套75里支撐著驅動軸44。為此利用一專用的、特別光滑的軸承區段81。端軸承裝置66適用于，不僅產生軸向的而且產生徑向的作用在被支承部件上的支承力。在轉子37的另一例上，即，在轉子的背離起動小齒輪22的一側上設有另一端軸承裝置69。該端軸承裝置69在此構造成，使例如與驅動軸44 一體構成的軸頸85支承在襯套88中。襯套88又被容納在盆形的螺栓元件91中。螺栓元件91固定在封閉殼體26的軸承蓋60中。螺栓元件91在其外周上具有旋入螺紋94 ;軸承蓋60具有在其內周上配有接收螺紋100的圓柱形內輪廓97。在圖2中放大地并且以剖視圖示出了按照圖1的端軸承裝置69?？汕宄乜吹剑寗虞S44以其軸頸85容納在襯套88中。在此襯套88承受驅動軸44和轉子37其它部分的重力分量并由此產生徑向支承力Fr。通過使轉子37以非常小的間隙支承在兩個端軸承裝置66與69之間，產生定位，其中每個所謂的端軸承裝置66和69還根據狀況產生軸向支承力Fa。在按照圖2的實施例中軸向支承力Fa通過在這里未詳細示出的襯套88的端面傳遞到驅動軸44和其端面103上(襯套定位在端面上)。因此公開了電機10，尤其被構造為起動裝置，具有定子29和沿徑向設置在定子29內部的具有驅動軸44的轉子37，在轉子37的各軸向端部上分別具有端軸承裝置66和69，其中每個端軸承裝置66和69適用于，不僅在徑向而且在轉動軸向上產生支承力Fa和Fp其中端軸承裝置69在軸承蓋60中，并且在此支撐驅動軸44，其中螺栓元件91借助于旋入螺紋94保持在軸承蓋60的容納螺紋100中。螺栓元件91不僅產生徑向的支承力F,而且產生軸向的支承力Fa。通過使襯套88支撐在螺栓元件91中并由此傳遞所謂的支承力，使得通過襯套88傳遞的支承力Fa和Fr最終由螺栓元件91產生。在此軸向支承力Fa例如在襯套88的壓配合時通過其圓柱形空腔106 (例如孔)傳遞到螺栓元件91上。如果襯套通過其后面的、即指向螺栓元件91的端面沿軸向貼靠在螺栓元件91上，則至少一部分軸向的支承力Fa也通過端面被傳遞到螺栓元件91上并由此通過螺栓元件91產生軸向的支承力Fa(作用力=反作用力)。上述的在螺栓元件91中的圓柱形空腔106如圖2所示優選地被實施為盲孔。襯套88位于這個圓柱形空腔106中。如同在圖2中看到的那樣，襯套88以超出段109突出于螺栓元件91的外輪廓112。它用于確保軸向的支承力Fa經由襯套88傳遞到螺栓元件91上(更小的作用半徑)。螺栓元件91的空腔106具有已描述過的止擋115，襯套88抵靠在所述止擋上。盲孔或空腔106的部分底部116是在軸向不同定位的底部區段118。在此這個底部區段118相對于止擋115沿軸向回縮，使這個底部段118相對于止擋115進一步遠離止擋面或者說接觸面103。螺栓元件91的已描述的外輪廓112具有兩個轉動軸向的端部120和121。朝向轉子37的端部121具有沒有螺紋(光滑圓柱形)的外側區段125，并且背離轉子37的端部120具有帶螺紋94的外側區段127。螺栓元件91在背離轉子37的端部120上具有凸起的外輪廓130。在凸起的外輪廓130或者在底部116的材料中模壓有具有內輪廓134的螺栓傳動部133(用于傳遞轉矩的工具的作用輪廓或嵌接輪廓)。螺栓傳動部在這里例如被構造為內細齒，有時也稱為內六圓(Innensechsrund)。替代地,這個螺栓傳動133也可以被實施為由內六角或其它傳動結構。如同結合圖1看到的那樣，可以規定，軸承蓋60具有遠離轉子37的外輪廓140，并且軸承蓋60和螺栓元件91的外側的軸向端部143要么在軸向齊平，要么軸承蓋60的最外側的軸向端部143突出于螺栓元件91的端部120，從而使軸承蓋60的最外側的軸向端部143比螺栓元件91的端部120更遠離起動小齒輪22。在圖2中示出，在螺栓元件91或其具有旋入螺紋94的區段127上涂覆已提及的粘接劑150。如果螺栓元件91連同涂覆的粘接劑150被旋入到軸承蓋60的接收螺紋100中，則這實現材料配合連接的固定。在圖3中以根據圖2的實施例的變化示出襯套88，所述襯套具有在驅動軸44的接觸面103上的凸緣155。在此通過凸緣155在接觸面與螺栓元件91的端部121之間實現形成軸向支承力Fa。在圖4中示出了用于制造端軸承裝置69的方法。首先準備好定子29，并且將轉子37連同其驅動軸44設置在定子的徑向內部，其中端軸承裝置66，69在此布置在轉子的各個軸向端部上。在此每個端軸承裝置66，69同時產生軸向和徑向的支承力匕，Fa0端軸承裝置69在軸承蓋60中起作用；驅動軸44被支承。螺栓元件91為此借助于具有螺距的旋入螺紋94被旋入到軸承蓋60的內螺紋100中。螺栓元件91不僅產生徑向支承力F,，而且產生軸向支承力Fa(Sl)。為此首先將螺栓元件91旋入到軸承蓋60的內螺紋100中，旋入的程度使得在轉子軸或驅動軸44與螺栓元件91或襯套88之間沒有間隙(S2)。接著使螺栓元件91與旋入方向反向地運動(S3，產生間隙)。此外旋入方向是在轉動軸向的方向上的，也就是說從取向上這樣定義，使旋入方向從換向器52朝向小齒輪22定向。在與旋入方向相反地旋入螺栓元件91以后以機械的方式實現螺栓元件91的防止扭轉固定。這在按照圖2和圖3的示例中通過粘接劑150的自身固化實現，S4。在與旋入方向相反地旋轉螺栓元件91時，螺栓元件91優選以45至240的角度旋回。由此在轉子軸與螺栓元件之間調整允許的間隙。只要驅動軸44完全在小齒輪22的方向上移動，這個間隙在最終狀態下會在襯套88與接觸面103之間產生小間距。通過螺栓元件91的這種旋回調整間隙，使這個間隙在0.1至0. 5mm之間。
權利要求
1.一種電機(10)、特別是起動裝置，具有定子(29)和設置在定子(29)的徑向內部的、 具有驅動軸(44)的轉子(37)，在轉子(37)的旋轉軸向的各側上分別設有端軸承裝置(66， 69)，其中每個端軸承裝置￠6,69)能夠不僅在徑向上而且在旋轉軸向上產生支承力(Fa， FJ，其中端軸承裝置出6，69)在軸承蓋￠0)中，并且在那里驅動軸(44)被支撐，其中螺栓元件(91)借助于在軸承蓋￠0)的接收螺紋(100)中的旋入螺紋(94)被保持在軸承蓋中，其特征在于，所述螺栓元件(91)不僅產生徑向的支承力(F》而且還產生軸向的支承力 (Fa)。
2.如權利要求1所述的電機，其特征在于，在螺栓元件(91)中形成優選為盲孔的空腔 (106)，并且在空腔(106)中設置有襯套(88)。
3.如權利要求2所述的電機，其特征在于，所述襯套(88)超出螺栓元件(91)的外輪廓 (112)伸出。
4.如權利要求2或3所述的電機，其特征在于，所述空腔(106)具有用于襯套(88)的止擋(115)以及優選地在軸向上不同定位的底部區段(118)。
5.如上述權利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述螺栓元件(91)具有外輪廓 (112)，所述外輪廓具有兩個在旋轉軸向上的端部(120，121)，其中在指向轉子(37)的端部 (121)上設有不帶螺紋的外側區段(125)并且在背離轉子(37)的端部(120)上設有具有旋入螺紋(94)的外側區段(127)。
6.如上述權利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述螺栓元件(91)在背離轉子 (37)的端部(120)上具有凸起的外輪廓(130)。
7.如上述權利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述螺栓元件(91)具有帶內輪廓(134)的螺栓傳動部(133)。
8.如上述權利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述軸承蓋(60)具有背離轉子 (37)的外輪廓(140)，并且所述軸承蓋￠0)和螺栓元件(91)的最外部的軸向的端部(143) 要么是在軸向齊平的，要么所述軸承蓋(60)的最外部的軸向端部(143)突出于螺栓元件 (91)的最外部的軸向端部。
9.如上述權利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述螺栓元件(91)借助于形狀配合連接、傳力連接或材料配合連接防扭轉地固定在軸承蓋出0)中。
10.如權利要求9所述的電機，其特征在于，所述螺栓元件(91)借助于粘接劑(150)、 優選的是微封裝的粘接劑材料配合連接地固定在軸承蓋出0)中。
11.一種用于制造電機(10)的、特別是起動裝置的端軸承裝置的方法，其中提供定子(29)，以及將具有轉子軸(44)的轉子(37)設置在定子(29)的徑向內部，由此分別在轉子(37)的各旋轉軸向側上裝有端軸承裝置出6，69)，其中每個端軸承裝置(66，69)不僅在徑向而且在旋轉軸向上產生支承力(Fa，FJ，其中端軸承裝置￠9)在軸承蓋￠0)中起作用， 并且在那里支承著轉子軸(44)，其中螺栓元件(91)借助于具有螺距的旋入螺紋(94)被旋入到軸承蓋￠0)的接收螺紋(100)中，其特征在于，所述螺栓元件(91)不僅產生徑向的支承力(Fr)，還產生軸向的支承力(Fa)。
12.如權利要求11所述的方法，其特征在于，為此首先將螺栓元件(91)旋入到軸承蓋 (60)的接收螺紋(94)中，旋入的程度使得在轉子軸(44)與螺栓元件(91)之間沒有間隙， 以及接著使螺栓元件(91)與旋入方向反向地運動。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，在此調整轉子軸(44)與螺栓元件(91)之間的間隙，其中使螺栓元件(91)以與旋入方向反向地在45至240之間的角度運動。
14.如權利要求12或13所述的方法，其特征在于，通過使螺栓元件(91)與旋入方向反向地運動調整轉子軸(44)與螺栓元件(91)之間的間隙，其中這個間隙在O.1至O. 5_之間。
15.如權利要求11至14中任一項所述的方法，其特征在于，所述螺栓元件(91)被防扭轉地機械固定。
全文摘要
本發明涉及電機、特別是起動裝置以及制造電機的端軸承裝置的方法，其中具體地提出一種電機(10)、特別是起動裝置，具有定子(29)和設置在定子(29)的徑向內部的、具有驅動軸(44)的轉子(37)，在轉子(37)的旋轉軸向的各側上分別設有端軸承裝置(66，69)，其中每個端軸承裝置(66，69)適于不僅在徑向上而且在旋轉軸向上產生支承力(Fa，Fr)，其中端軸承裝置(66，69)在軸承蓋(60)中，并且在那里驅動軸(44)被支撐，其中螺栓元件(91)借助于在軸承蓋(60)的接收螺紋(100)中的旋入螺紋(94)被保持在軸承蓋中，其特征在于，所述螺栓元件(91)不僅產生徑向的支承力(Fr)而且產生軸向的支承力(Fa)。此外本發明還涉及一種用于制造在電機中的相應的端軸承裝置(69)的方法。
文檔編號H02K5/16GK103023189SQ201210362019
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月20日 優先權日2011年9月23日
發明者K·桑托斯, J·庫格勒 申請人:羅伯特·博世有限公司