用于調整軸向間隙的裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于調整軸向間隙的裝置，尤其是調整在電機(10)的電樞軸(44)處的軸向間隙的裝置。所述裝置包括軸向間隙調整裝置(202)，所述軸向間隙調整裝置是可從殼體(28)的外側(212)觸及的。在所述電樞軸(44)的軸頸(64)處細牙螺母(206)被容納在細牙螺紋區段(204)上。通過所述細牙螺母可調整所述電樞軸(44)相對于止擋(214)的軸向間隙。
【專利說明】用于調整軸向間隙的裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于調整軸向間隙的裝置，尤其是調整在電機的電樞軸處的軸向間隙的裝置。
【背景技術】
[0002]文獻US2，934，656涉及一種電機。在電機的換向器側的端部處在軸的孔中容納有被彈簧加載的球。該被彈簧加載的軸自身被多件式襯套包圍，在該襯套處固定有封閉蓋。
[0003]文獻DE7333438涉及一種可在縱向上調整的軸向的軸支承結構。該軸支承結構尤其應用在功率更小的電動機的轉子軸處。設置有磨平的軸端部，其中，在軸承蓋的孔之內直接緊接著軸端部布置球和螺紋銷。該螺紋銷設有細牙螺紋。
[0004]文獻DE3216448A1涉及一種用于內燃機的起動裝置。該起動裝置包括帶有電樞的驅動軸以及換向器。電樞軸可旋轉地支承在分別固定在起動馬達殼體中的驅動軸承和換向器軸承中并且具有電樞縱向間隙調整裝置。被縱向間隙調整件保持在電樞軸處的縱向間隙補償件布置在電樞軸的一個端部處。縱向間隙補償件貼靠在驅動軸的換向器側的端側處。
[0005]在從現有技術中已知的解決方案中，從由多個相關的彼此貼靠的構件產生的公差鏈中得到電機(例如用于起動內燃機的起動裝置)的電樞縱向間隙。有效的電樞縱向間隙為在總和中被涉及的各單個公差。由于各單個相關的構件又具有公差，在最有利的情況下可能存在很小的有效的軸向間隙，在最不利的情況下該軸向間隙由于高的公差相加而相應地更大。基于根據現有技術解決方案的許多相關構件的數量，不能夠實現或者僅僅以非常高的成本實現將在電機中的軸向縱間隙、例如電樞縱向間隙調整至限定的值。
【發明內容】
[0006]根據本發明提出，在電機的電樞軸上，在驅動軸的與起動小齒輪相對的端部上、也就是說在換向器側的端部上，在電樞軸上設置細牙螺紋。擰到在電樞軸端部上的細牙螺紋區段上的細牙螺母以受控的方式被擰緊，其中，在擰緊過程期間進行力位移監控。進行該擰緊直至細牙螺母不再能夠繼續運動、也就是說“擰到止擋上”。在該細牙螺母“在止擋上”的狀態中，軸向間隙為零。
[0007]緊接著，以限定的方式往回擰細牙螺母、即在相反的方向上進行細牙螺母的旋轉運動，從而根據在與擰緊方向相反的方向上的旋轉周數可調整到任意期望的明確限定的軸向間隙。所調整的軸向間隙與在細牙螺紋中的螺距相關，并且與細牙螺母的擰回角度相關，同樣與細牙螺母與擰緊方向相反的完整旋轉的周數相關。
[0008]為了使安裝到電樞軸上的用于調整軸向間隙的細牙螺母的位置固定，可例如將其與電樞軸壓制、焊接在一起或利用螺紋鎖固劑(Schraubensicherungslack)粘接。以有利的方式，為了在調整明確限定的軸向間隙時反向固定電樞軸，電樞軸的端部設有一個輪廓。該輪廓優選地被引入電樞軸的內部中，并且例如可通過內六角形、內梅花形、一字槽或十字槽等形成。這分別與用于反向固定的反向固定工具的幾何形狀相關。【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]以下根據附圖詳細描述本發明。
[0010]其中:
[0011]圖1示出了設有永磁體的電機、尤其是起動裝置的縱剖視圖，
[0012]圖2示出了根據圖1的電機電樞軸的換向器側端部的縱剖視圖，
[0013]圖3示出了換向器軸承蓋的外側的立體圖，
[0014]圖4示出了已安裝的細牙螺母，以及
[0015]圖5示出了用帽形元件覆蓋的細牙螺母。
【具體實施方式】
[0016]根據本發明提出的用于調整軸向間隙的裝置可應用在電機、例如用于內燃機的起動裝置處。下面結合設有永磁體的起動裝置描述根據本發明提出的用于調整軸向間隙的裝置。根據本發明提出的用于調整軸向間隙的裝置可同樣好地應用在其它電機中或者也可應用在包括帶有勵磁線圈的極靴的起動裝置中。
[0017]在另一關聯中，根據本發明提出的解決方案可以應用在電樞縱向間隙待調整的電機上，其中，對于在其軸向間隙方面待調整的或待固定的軸，其端部必須是可從電機殼體的外側觸及的。
[0018]根據圖1的起動裝置10例如具有起動電動機13和預嚙合致動器16，其例如構造成繼電器或起動繼電器。所述起動電動機13和電的預嚙合致動器16固定在一個共同的驅動端軸承蓋19上。所述起動電動機13用于當起動小齒輪22嚙合到在圖1中未示出的內燃機的齒環25中時，驅動起動小齒輪22。
[0019]起動電動機13具有作為殼體的極管28，所述極管在其內周上支承多個永磁體31。這些永磁體31又包圍著電樞37,該電樞具有一個由薄片40構成的電樞鐵心43和一個設置在多個槽46中的電樞繞組49。電樞鐵心43例如壓緊在電樞軸44上。此外，在電樞軸44的遠離起動小齒輪22的端部上還安裝了換向器52，所述換向器52尤其由多個單個的換向器薄片55構成。換向器薄片55通過已知的方法與電樞繞組49電連接，使得在通過碳刷58給換向器薄片55通電時產生電樞37在極管28中的旋轉運動。設置在預嚙合致動器16和起動電動機13之間的電流引線61在接通狀態時為碳刷58供電。電樞軸44在換向器側通過軸頸64支撐在滑動軸承67中，該滑動軸承67又位置固定地保持在換向器軸承蓋70中。所述換向器蓋70又借助于拉桿73固定在驅動端軸承蓋19中，所述拉桿73分布在極管28的周邊上(如螺釘，例如兩個、三個或者四個)。在此，極管28支撐在驅動端軸承蓋19上，而且換向器軸承蓋70支撐在極管28上。
[0020]沿驅動方向看，在電樞37上連接太陽輪80，該太陽輪是旋轉傳動裝置83、尤其地是行星齒輪機構的一部分。太陽輪80被多個行星齒輪86，通常是借助于滾動軸承89支撐在軸頸92上的多個行星齒輪86包圍，在此通常為三個行星齒輪86。行星齒輪86在齒圈95中滾動，所述齒圈95通過中間支承件101于外側支撐在極管28中。在朝輸出側的方向，行星架98與行星齒輪86相接，軸頸92容納在所述行星架中。行星架98又支承在中間支承件101和設置在該中間支承件101中的滑動軸承104中。中間支承件101被設計為盆形，以便于在其中容納行星架98以及行星齒輪86。此外，在盆形的中間支承件101中還設置了齒圈95,該齒圈最后通過蓋107相對于電樞37封閉。電樞37在電樞軸44的遠離換向器52的端部上具有另一個同樣容納在滑動軸承113中的軸頸110。所述滑動軸承113又容納在行星架98的中央孔里。行星架98與輸出軸116—體地連接。該輸出軸116通過其遠離中間支承件101的端部119支承在另一個軸承122中，該另一軸承固定在驅動端軸承蓋19中。
[0021]輸出軸116分為不同的區段:接在設置在中間支承件101的滑動軸承104中的區段后面的是帶有斜齒125的區段，該區段是軸轂連接結構128的一部分。在這種情況下，該軸轂連接結構128使隨著帶動件131相對于軸旋轉方向的向后旋轉運動的軸向滑動成為可能。該帶動件131是套筒狀的突出部，該突出部和自由輪機構137的盆形外圈132是一體連接的。這個自由輪機構137 (定向止動器)此外還包括沿徑向設置在外圈132內部的內圈140。在內圈140和外圈132的鍵槽之間設置了夾緊體138。夾緊體138與內圈140和外圈132共同作用，防止在外圈132和內圈140之間朝第二個方向的相對轉動。換句話說，自由輪機構137能實現內圈140和外圈132之間只朝一個方向的相對運動。在本實施例中，所述內圈140被實施為與起動小齒輪22和該起動小齒輪的斜齒143 (外斜齒)是一體的。
[0022]此外，所述電的預嚙合致動器16或者更具體地說起動繼電器以及可線性運動的繼電器銜鐵168還有一項任務，即，通過拉動元件187使一個可轉動地設置在驅動端軸承蓋19中的杠桿190運動。通常被構造為叉形杠桿的該杠桿190通過兩個這里沒有示出的“尖齒”接合到兩個盤片193和194之間，以由此使起動小齒輪22嚙合到在圖1中未示出的內燃機的齒環25中。在盤片193和194之間設有帶動件197。嚙合彈簧200在盤片193和194中一個和自由輪機構137的外圈132之間延伸。
[0023]下面討論嚙合機構。所述電的預嚙合致動器16具有接線柱150，其為電觸點并且在安裝在車輛中的情況下連接在電的起動機電池(在圖1中未示出)的正極上。該接線柱150穿過蓋153。第二接線柱152是用于起動電動機13的聯接端子,通過電流引線61 (粗絞合線)給該起動電動機供電。蓋153封閉由鋼制成的殼體156,該殼體借助于多個固定兀件159 (螺釘)固定在驅動端軸承蓋19上。在電的預嚙合致動器16中還設有用于對叉形杠桿190施加推力的推進裝置174，并且由觸點180、181和接觸橋184組成的電的開關裝置161布置在繼電器蓋153中。起動繼電器16具有保持繞組162和牽引繞組165。兩個繞組162、165在接通的狀態下分別產生一個電磁場,該電磁場穿過構件:繼電器殼體156、電磁銜鐵168和銜鐵輒鐵171。
[0024]附圖標記177表示開關栓或開關軸，其被容納在銜鐵軛鐵171中。通過被容置在開關栓177或開關軸177周邊處和襯套中的接觸橋184使觸點180或181接觸。
[0025]從根據圖2的圖示中得到根據圖1的電機的電樞軸的換向器側的端部的縱剖視圖。
[0026]圖2示出，電樞軸44借助于滑動軸承67支承在換向器軸承蓋70中。可從外部觸及電樞軸44的軸頸64的端側210。工具附件208從電樞軸44的軸頸64的端側201開始延伸。工具附件208可構造成內六角形、內梅花形、一字槽或十字槽幾何結構。當將在圖2中以剖視圖示出的細牙螺母206擰緊到細牙螺紋區段204上靠向在此環形構造的止擋214時，工具附件208用于反向固定電樞軸44。將細牙螺母206牢固地擰緊抵靠到止擋214上，使得軸向間隙調整為O。如還從根據圖2的圖示中得到的那樣，被擰在細牙螺紋區段204上的細牙螺母206是可從外部、也就是說從換向器軸承蓋70的外側212自由觸及的。
[0027]相應地，在圖2中的軸承布置方案如下:在換向器52和細牙螺母206之間設有換向器軸承蓋70和止擋214。在換向器52和止擋214之間形成有帶有管形接頭的換向器軸承蓋70。在該接頭中插入滑動軸承67。該滑動軸承67由此布置在換向器52和止擋214之間。止擋214由此位于管形接頭和其端面和細牙螺母206之間。換向器52設有減小摩擦的止推片，其在此固定在換向器52上并且貼靠在換向器軸承蓋70的內側面上。
[0028]換向器52支承在電樞軸44上，以附圖標記55表示換向器52的換向器薄片。利用附圖標記58表示碳刷，其從外部通過未詳細示出的彈簧元件抵靠到換向器52的換向器薄片55上。根據本發明提出的起動裝置10的用于調整電樞軸44軸向間隙的調整裝置202除了在軸頸64外側上的細牙螺紋區段204之外，還包括所述細牙螺母206。
[0029]圖3從換向器軸承蓋的外側示出了立體圖。
[0030]如可從根據圖3的立體圖中得到的那樣，電機10(在這種情況下為用于起動內燃機的起動裝置)的殼體通過極管28形成。在該變型實施方案中，永磁體31位于極管28的內側上。除了永磁體31也可設想，在用作殼體的極管28的內側上布置極靴，所述極靴分別具有勵磁繞組。
[0031]此外，圖3示出，在此以剖面示出的電樞37位于電樞軸44上。通過極管28形成的起動裝置10的殼體通過換向器軸承蓋70封閉，軸頸64穿過該換向器軸承蓋70向外伸出并且細牙螺母206被擰到軸頸64的細牙螺紋區段204上。
[0032]圖4示出了用于調整電樞軸44縱向間隙的裝置的已安裝的細牙螺母。
[0033]如可從根據圖4的立體圖中得到的那樣，細牙螺母206在其外周上具有在這種情況中以90°分度的方式布置的多個工具附件216。當將細牙螺母206擰在軸頸64的細牙螺紋區段204上時，擰緊工具伸入該工具附件216中。如果通過相應的接合到工具附件216中的工具旋擰細牙螺母206，則通過將相應的反向固定工具插入構造在軸頸64的端側210處的工具附件208中實現軸頸64的反向固定。
[0034]圖5示出了通過帽形的元件覆蓋用于調整軸向間隙的裝置。
[0035]如在圖5中示出的那樣，在根據本發明提出的調整裝置202處調整了明確限定的軸向間隙之后，可將覆蓋帽218例如擰在換向器軸承蓋70的外側212上。由此，一方面保護在軸頸64的端側210上的工具附件208并且另一方面保護在細牙螺紋206的周邊上的工具附件216不受污物和噴濺水的影響。
[0036]優選地，覆蓋帽218制成由塑料材料制成的注塑件。代替在圖5中以立體圖示出的覆蓋帽218的幾何結構，當然也可設想其它幾何結構；僅僅覆蓋帽218用于保護用于調整電樞軸44軸向間隙的裝置202的部件204和206。
[0037]通過以控制的方式將細牙螺母206 “擰到止擋上”，實現將軸向間隙調整為O。在這種情況下，細牙螺母206齊平地貼靠在尤其構造成止擋環的止擋214上。隨后，通過相應構造的螺紋裝配工具與位于細牙螺母206外周處的工具附件216接合，以明確限定的方式將細牙螺母206往回擰。通過與細牙螺母206的擰緊方向相反地在細牙螺紋區段204上往回擰，可設定任意期望的電樞軸44的軸向間隙、尤其是任意期望的電樞軸向間隙。在考慮當往回擰細牙螺母206時細牙螺母分別完整旋轉的情況下，由細牙螺紋的螺距以及細牙螺母206的擰回角度得出可相應調整的軸向間隙。
[0038]優選地，在調整到明確限定的軸向間隙之后，將細牙螺母206固定于其在軸頸64的細牙螺紋區段204上的位置中。例如，可以通過壓制、焊接或通過使用螺紋鎖止軸承實現細牙螺母206的位置固定。如以上已經提及的那樣，將反向固定工具放置到從軸頸64的端側210開始延伸的工具附件208中。例如，工具附件208可根據被插入的反向固定工具的構造制成內六角形、內梅花形、一字槽或十字槽。
【權利要求】
1.一種用于調整軸向間隙的裝置，尤其是調整在電機(10)的電樞軸(44)處的軸向間隙的裝置，其包括軸向間隙調整裝置(202)，所述軸向間隙調整裝置(202)是能夠從殼體(28)的外側(212)觸及的，其特征在于，在所述電樞軸(44)的軸頸(64)處細牙螺母(206)被容納到細牙螺紋區段(204)上，所述細牙螺母(206)能夠靠向止擋(214)進行調整以調整所述電樞軸(44)的軸向間隙。
2.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述止擋(214)為環形并且支撐在換向器軸承蓋(70)上。
3.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述驅動軸(44)的端側(210)上設有工具附件(208)。
4.按照權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述工具附件(208)為內六角形、內梅花形、一字槽或十字槽。
5.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述細牙螺母(206)在所述電樞軸(44)的細牙螺紋區段(204)上位置固定。
6.按照權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述位置固定的方式為壓制、材料連接或螺紋鎖固劑連接。
7.一種用于通過根據上述權利要求中任一項所述的調整裝置(202)調整在電樞軸(44)處的軸向間隙的方法，其具有以下方法步驟: a)以受控的方式將細牙螺母(206)擰緊靠向止擋(214)， b)擰緊所述細牙螺母(206)直至達到軸向間隙=O, c)以限定的方式往回擰所述細牙螺母(206)，直至調整到期望的軸向間隙，以及 d)使所述細牙螺母(206)在所述細牙螺紋區段(204)上位置固定在該細牙螺母被擰回的位置上。
8.按照權利要求7所述的方法，其特征在于，在方法步驟a)中，在以受控的方式將細牙螺母(206)擰緊靠向止擋(214)期間進行力位移監控。
【文檔編號】H02K7/08GK103608597SQ201280025562
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2012年5月18日 優先權日:2011年5月31日
【發明者】R·希爾寧, P·哈拉斯 申請人:羅伯特·博世有限公司