用于调整轴向间隙的装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于调整轴向间隙的装置，尤其是调整在电机(10)的电枢轴(44)处的轴向间隙的装置。所述装置包括轴向间隙调整装置(202)，所述轴向间隙调整装置是可从壳体(28)的外侧(212)触及的。在所述电枢轴(44)的轴颈(64)处细牙螺母(206)被容纳在细牙螺纹区段(204)上。通过所述细牙螺母可调整所述电枢轴(44)相对于止挡(214)的轴向间隙。
【专利说明】用于调整轴向间隙的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于调整轴向间隙的装置，尤其是调整在电机的电枢轴处的轴向间隙的装置。
【背景技术】
[0002]文献US2，934，656涉及一种电机。在电机的换向器侧的端部处在轴的孔中容纳有被弹簧加载的球。该被弹簧加载的轴自身被多件式衬套包围，在该衬套处固定有封闭盖。
[0003]文献DE7333438涉及一种可在纵向上调整的轴向的轴支承结构。该轴支承结构尤其应用在功率更小的电动机的转子轴处。设置有磨平的轴端部，其中，在轴承盖的孔之内直接紧接着轴端部布置球和螺纹销。该螺纹销设有细牙螺纹。
[0004]文献DE3216448A1涉及一种用于内燃机的起动装置。该起动装置包括带有电枢的驱动轴以及换向器。电枢轴可旋转地支承在分别固定在起动马达壳体中的驱动轴承和换向器轴承中并且具有电枢纵向间隙调整装置。被纵向间隙调整件保持在电枢轴处的纵向间隙补偿件布置在电枢轴的一个端部处。纵向间隙补偿件贴靠在驱动轴的换向器侧的端侧处。
[0005]在从现有技术中已知的解决方案中，从由多个相关的彼此贴靠的构件产生的公差链中得到电机(例如用于起动内燃机的起动装置)的电枢纵向间隙。有效的电枢纵向间隙为在总和中被涉及的各单个公差。由于各单个相关的构件又具有公差，在最有利的情况下可能存在很小的有效的轴向间隙，在最不利的情况下该轴向间隙由于高的公差相加而相应地更大。基于根据现有技术解决方案的许多相关构件的数量，不能够实现或者仅仅以非常高的成本实现将在电机中的轴向纵间隙、例如电枢纵向间隙调整至限定的值。
【发明内容】
[0006]根据本发明提出，在电机的电枢轴上，在驱动轴的与起动小齿轮相对的端部上、也就是说在换向器侧的端部上，在电枢轴上设置细牙螺纹。拧到在电枢轴端部上的细牙螺纹区段上的细牙螺母以受控的方式被拧紧，其中，在拧紧过程期间进行力位移监控。进行该拧紧直至细牙螺母不再能够继续运动、也就是说“拧到止挡上”。在该细牙螺母“在止挡上”的状态中，轴向间隙为零。
[0007]紧接着，以限定的方式往回拧细牙螺母、即在相反的方向上进行细牙螺母的旋转运动，从而根据在与拧紧方向相反的方向上的旋转周数可调整到任意期望的明确限定的轴向间隙。所调整的轴向间隙与在细牙螺纹中的螺距相关，并且与细牙螺母的拧回角度相关，同样与细牙螺母与拧紧方向相反的完整旋转的周数相关。
[0008]为了使安装到电枢轴上的用于调整轴向间隙的细牙螺母的位置固定，可例如将其与电枢轴压制、焊接在一起或利用螺纹锁固剂(Schraubensicherungslack)粘接。以有利的方式，为了在调整明确限定的轴向间隙时反向固定电枢轴，电枢轴的端部设有一个轮廓。该轮廓优选地被引入电枢轴的内部中，并且例如可通过内六角形、内梅花形、一字槽或十字槽等形成。这分别与用于反向固定的反向固定工具的几何形状相关。【专利附图】
【附图说明】
[0009]以下根据附图详细描述本发明。
[0010]其中:
[0011]图1示出了设有永磁体的电机、尤其是起动装置的纵剖视图，
[0012]图2示出了根据图1的电机电枢轴的换向器侧端部的纵剖视图，
[0013]图3示出了换向器轴承盖的外侧的立体图，
[0014]图4示出了已安装的细牙螺母，以及
[0015]图5示出了用帽形元件覆盖的细牙螺母。
【具体实施方式】
[0016]根据本发明提出的用于调整轴向间隙的装置可应用在电机、例如用于内燃机的起动装置处。下面结合设有永磁体的起动装置描述根据本发明提出的用于调整轴向间隙的装置。根据本发明提出的用于调整轴向间隙的装置可同样好地应用在其它电机中或者也可应用在包括带有励磁线圈的极靴的起动装置中。
[0017]在另一关联中，根据本发明提出的解决方案可以应用在电枢纵向间隙待调整的电机上，其中，对于在其轴向间隙方面待调整的或待固定的轴，其端部必须是可从电机壳体的外侧触及的。
[0018]根据图1的起动装置10例如具有起动电动机13和预啮合致动器16，其例如构造成继电器或起动继电器。所述起动电动机13和电的预啮合致动器16固定在一个共同的驱动端轴承盖19上。所述起动电动机13用于当起动小齿轮22啮合到在图1中未示出的内燃机的齿环25中时，驱动起动小齿轮22。
[0019]起动电动机13具有作为壳体的极管28，所述极管在其内周上支承多个永磁体31。这些永磁体31又包围着电枢37,该电枢具有一个由薄片40构成的电枢铁心43和一个设置在多个槽46中的电枢绕组49。电枢铁心43例如压紧在电枢轴44上。此外，在电枢轴44的远离起动小齿轮22的端部上还安装了换向器52，所述换向器52尤其由多个单个的换向器薄片55构成。换向器薄片55通过已知的方法与电枢绕组49电连接，使得在通过碳刷58给换向器薄片55通电时产生电枢37在极管28中的旋转运动。设置在预啮合致动器16和起动电动机13之间的电流引线61在接通状态时为碳刷58供电。电枢轴44在换向器侧通过轴颈64支撑在滑动轴承67中，该滑动轴承67又位置固定地保持在换向器轴承盖70中。所述换向器盖70又借助于拉杆73固定在驱动端轴承盖19中，所述拉杆73分布在极管28的周边上(如螺钉，例如两个、三个或者四个)。在此，极管28支撑在驱动端轴承盖19上，而且换向器轴承盖70支撑在极管28上。
[0020]沿驱动方向看，在电枢37上连接太阳轮80，该太阳轮是旋转传动装置83、尤其地是行星齿轮机构的一部分。太阳轮80被多个行星齿轮86，通常是借助于滚动轴承89支撑在轴颈92上的多个行星齿轮86包围，在此通常为三个行星齿轮86。行星齿轮86在齿圈95中滚动，所述齿圈95通过中间支承件101于外侧支撑在极管28中。在朝输出侧的方向，行星架98与行星齿轮86相接，轴颈92容纳在所述行星架中。行星架98又支承在中间支承件101和设置在该中间支承件101中的滑动轴承104中。中间支承件101被设计为盆形，以便于在其中容纳行星架98以及行星齿轮86。此外，在盆形的中间支承件101中还设置了齿圈95,该齿圈最后通过盖107相对于电枢37封闭。电枢37在电枢轴44的远离换向器52的端部上具有另一个同样容纳在滑动轴承113中的轴颈110。所述滑动轴承113又容纳在行星架98的中央孔里。行星架98与输出轴116—体地连接。该输出轴116通过其远离中间支承件101的端部119支承在另一个轴承122中，该另一轴承固定在驱动端轴承盖19中。
[0021]输出轴116分为不同的区段:接在设置在中间支承件101的滑动轴承104中的区段后面的是带有斜齿125的区段，该区段是轴毂连接结构128的一部分。在这种情况下，该轴毂连接结构128使随着带动件131相对于轴旋转方向的向后旋转运动的轴向滑动成为可能。该带动件131是套筒状的突出部，该突出部和自由轮机构137的盆形外圈132是一体连接的。这个自由轮机构137 (定向止动器)此外还包括沿径向设置在外圈132内部的内圈140。在内圈140和外圈132的键槽之间设置了夹紧体138。夹紧体138与内圈140和外圈132共同作用，防止在外圈132和内圈140之间朝第二个方向的相对转动。换句话说，自由轮机构137能实现内圈140和外圈132之间只朝一个方向的相对运动。在本实施例中，所述内圈140被实施为与起动小齿轮22和该起动小齿轮的斜齿143 (外斜齿)是一体的。
[0022]此外，所述电的预啮合致动器16或者更具体地说起动继电器以及可线性运动的继电器衔铁168还有一项任务，即，通过拉动元件187使一个可转动地设置在驱动端轴承盖19中的杠杆190运动。通常被构造为叉形杠杆的该杠杆190通过两个这里没有示出的“尖齿”接合到两个盘片193和194之间，以由此使起动小齿轮22啮合到在图1中未示出的内燃机的齿环25中。在盘片193和194之间设有带动件197。啮合弹簧200在盘片193和194中一个和自由轮机构137的外圈132之间延伸。
[0023]下面讨论啮合机构。所述电的预啮合致动器16具有接线柱150，其为电触点并且在安装在车辆中的情况下连接在电的起动机电池(在图1中未示出)的正极上。该接线柱150穿过盖153。第二接线柱152是用于起动电动机13的联接端子,通过电流引线61 (粗绞合线)给该起动电动机供电。盖153封闭由钢制成的壳体156,该壳体借助于多个固定兀件159 (螺钉)固定在驱动端轴承盖19上。在电的预啮合致动器16中还设有用于对叉形杠杆190施加推力的推进装置174，并且由触点180、181和接触桥184组成的电的开关装置161布置在继电器盖153中。起动继电器16具有保持绕组162和牵引绕组165。两个绕组162、165在接通的状态下分别产生一个电磁场,该电磁场穿过构件:继电器壳体156、电磁衔铁168和衔铁辄铁171。
[0024]附图标记177表示开关栓或开关轴，其被容纳在衔铁轭铁171中。通过被容置在开关栓177或开关轴177周边处和衬套中的接触桥184使触点180或181接触。
[0025]从根据图2的图示中得到根据图1的电机的电枢轴的换向器侧的端部的纵剖视图。
[0026]图2示出，电枢轴44借助于滑动轴承67支承在换向器轴承盖70中。可从外部触及电枢轴44的轴颈64的端侧210。工具附件208从电枢轴44的轴颈64的端侧201开始延伸。工具附件208可构造成内六角形、内梅花形、一字槽或十字槽几何结构。当将在图2中以剖视图示出的细牙螺母206拧紧到细牙螺纹区段204上靠向在此环形构造的止挡214时，工具附件208用于反向固定电枢轴44。将细牙螺母206牢固地拧紧抵靠到止挡214上，使得轴向间隙调整为O。如还从根据图2的图示中得到的那样，被拧在细牙螺纹区段204上的细牙螺母206是可从外部、也就是说从换向器轴承盖70的外侧212自由触及的。
[0027]相应地，在图2中的轴承布置方案如下:在换向器52和细牙螺母206之间设有换向器轴承盖70和止挡214。在换向器52和止挡214之间形成有带有管形接头的换向器轴承盖70。在该接头中插入滑动轴承67。该滑动轴承67由此布置在换向器52和止挡214之间。止挡214由此位于管形接头和其端面和细牙螺母206之间。换向器52设有减小摩擦的止推片，其在此固定在换向器52上并且贴靠在换向器轴承盖70的内侧面上。
[0028]换向器52支承在电枢轴44上，以附图标记55表示换向器52的换向器薄片。利用附图标记58表示碳刷，其从外部通过未详细示出的弹簧元件抵靠到换向器52的换向器薄片55上。根据本发明提出的起动装置10的用于调整电枢轴44轴向间隙的调整装置202除了在轴颈64外侧上的细牙螺纹区段204之外，还包括所述细牙螺母206。
[0029]图3从换向器轴承盖的外侧示出了立体图。
[0030]如可从根据图3的立体图中得到的那样，电机10(在这种情况下为用于起动内燃机的起动装置)的壳体通过极管28形成。在该变型实施方案中，永磁体31位于极管28的内侧上。除了永磁体31也可设想，在用作壳体的极管28的内侧上布置极靴，所述极靴分别具有励磁绕组。
[0031]此外，图3示出，在此以剖面示出的电枢37位于电枢轴44上。通过极管28形成的起动装置10的壳体通过换向器轴承盖70封闭，轴颈64穿过该换向器轴承盖70向外伸出并且细牙螺母206被拧到轴颈64的细牙螺纹区段204上。
[0032]图4示出了用于调整电枢轴44纵向间隙的装置的已安装的细牙螺母。
[0033]如可从根据图4的立体图中得到的那样，细牙螺母206在其外周上具有在这种情况中以90°分度的方式布置的多个工具附件216。当将细牙螺母206拧在轴颈64的细牙螺纹区段204上时，拧紧工具伸入该工具附件216中。如果通过相应的接合到工具附件216中的工具旋拧细牙螺母206，则通过将相应的反向固定工具插入构造在轴颈64的端侧210处的工具附件208中实现轴颈64的反向固定。
[0034]图5示出了通过帽形的元件覆盖用于调整轴向间隙的装置。
[0035]如在图5中示出的那样，在根据本发明提出的调整装置202处调整了明确限定的轴向间隙之后，可将覆盖帽218例如拧在换向器轴承盖70的外侧212上。由此，一方面保护在轴颈64的端侧210上的工具附件208并且另一方面保护在细牙螺纹206的周边上的工具附件216不受污物和喷溅水的影响。
[0036]优选地，覆盖帽218制成由塑料材料制成的注塑件。代替在图5中以立体图示出的覆盖帽218的几何结构，当然也可设想其它几何结构；仅仅覆盖帽218用于保护用于调整电枢轴44轴向间隙的装置202的部件204和206。
[0037]通过以控制的方式将细牙螺母206 “拧到止挡上”，实现将轴向间隙调整为O。在这种情况下，细牙螺母206齐平地贴靠在尤其构造成止挡环的止挡214上。随后，通过相应构造的螺纹装配工具与位于细牙螺母206外周处的工具附件216接合，以明确限定的方式将细牙螺母206往回拧。通过与细牙螺母206的拧紧方向相反地在细牙螺纹区段204上往回拧，可设定任意期望的电枢轴44的轴向间隙、尤其是任意期望的电枢轴向间隙。在考虑当往回拧细牙螺母206时细牙螺母分别完整旋转的情况下，由细牙螺纹的螺距以及细牙螺母206的拧回角度得出可相应调整的轴向间隙。
[0038]优选地，在调整到明确限定的轴向间隙之后，将细牙螺母206固定于其在轴颈64的细牙螺纹区段204上的位置中。例如，可以通过压制、焊接或通过使用螺纹锁止轴承实现细牙螺母206的位置固定。如以上已经提及的那样，将反向固定工具放置到从轴颈64的端侧210开始延伸的工具附件208中。例如，工具附件208可根据被插入的反向固定工具的构造制成内六角形、内梅花形、一字槽或十字槽。
【权利要求】
1.一种用于调整轴向间隙的装置，尤其是调整在电机(10)的电枢轴(44)处的轴向间隙的装置，其包括轴向间隙调整装置(202)，所述轴向间隙调整装置(202)是能够从壳体(28)的外侧(212)触及的，其特征在于，在所述电枢轴(44)的轴颈(64)处细牙螺母(206)被容纳到细牙螺纹区段(204)上，所述细牙螺母(206)能够靠向止挡(214)进行调整以调整所述电枢轴(44)的轴向间隙。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述止挡(214)为环形并且支撑在换向器轴承盖(70)上。
3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述驱动轴(44)的端侧(210)上设有工具附件(208)。
4.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，所述工具附件(208)为内六角形、内梅花形、一字槽或十字槽。
5.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述细牙螺母(206)在所述电枢轴(44)的细牙螺纹区段(204)上位置固定。
6.按照权利要求5所述的装置，其特征在于，所述位置固定的方式为压制、材料连接或螺纹锁固剂连接。
7.一种用于通过根据上述权利要求中任一项所述的调整装置(202)调整在电枢轴(44)处的轴向间隙的方法，其具有以下方法步骤: a)以受控的方式将细牙螺母(206)拧紧靠向止挡(214)， b)拧紧所述细牙螺母(206)直至达到轴向间隙=O, c)以限定的方式往回拧所述细牙螺母(206)，直至调整到期望的轴向间隙，以及 d)使所述细牙螺母(206)在所述细牙螺纹区段(204)上位置固定在该细牙螺母被拧回的位置上。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，在方法步骤a)中，在以受控的方式将细牙螺母(206)拧紧靠向止挡(214)期间进行力位移监控。
【文档编号】H02K7/08GK103608597SQ201280025562
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2012年5月18日 优先权日:2011年5月31日
【发明者】R·希尔宁, P·哈拉斯 申请人:罗伯特·博世有限公司