(57)【要約】本発明は電気機械１、特に電気モータであって、ケーシング２と該ケーシング２を閉鎖するカバー３，４を有し、該カバー３，４にロータ５を回転可能に支承する軸受７，８が配置されている形式のものに関する。本発明によれば軸受７，８の少なくともそれぞれ１つの軸受シェル７．１，７．２，８．１，８．２を軸方向に作用する押圧力で負荷するばねエレメント７．３，８．３が設けられており、それぞれ１つのばねエレメント７．３，８．３により負荷された軸受シェル７．１，７．２，８．１，８．２の固定部が滑り座として構成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的な機械、特に電気モータであって、ケーシング（２）と該ケーシング（２）を閉鎖するカバー（３，４）とを有し、該カバー（３，４）にロータ（５）を回転可能に支承するための軸受（７，８）が配置されている形式のものにおいて、軸受（７，８）の少なくとも１つの軸受シェル（７．１，７．２，８．１，８．２）をそれぞれ軸方向に作用する押圧力で負荷するばねエレメント（７．３，８．３）が設けられており、それぞれ１つのばねエレメント（７．３，８．３）により負荷された軸受シェル（７．１，７．２，８．１，８．２）が滑り座として構成されていることを特徴とする、電気機械。
【請求項２】
前記軸受（７，８）が球軸受である、請求項１記載の電気機械。
【請求項３】
Ａ軸受（８）とＢ軸受（７）との内側の軸受シェル（７．２，８．１）がロータ（５）の軸に座着され、Ａ軸受（８）とＢ軸受（７）の外側の軸受シェル（７．１，８．２）が滑り座で前記カバー（３，４）に固定されており、前記カバー（３，４）と外側の軸受シェル（７．１，８．２）との間にそれぞれ１つのばねエレメント（７．３，８．３）が設けられ、該ばねエレメント（７．３，８．３）が外側の軸受シェル（７．１，８．２）を押圧力で軸方向に負荷している、請求項１の又は２記載の電気機械。
【請求項４】
Ａ軸受（８）とＢ軸受（７）との外側の軸受シェル（７．１，８．２）が前記カバー（３，４）に固定され、Ａ軸受（８）とＢ軸受（７）の内側の軸受シェル（７．２，８．１）が滑り座でロータ（５）の軸に支承され、Ａ軸受（８）とＢ軸受（７）の内側の軸受シェル（８．１，７．２）がばねエレメント（７．３，８．３）によって押圧力で軸方向に負荷されている、請求項１又は２記載の電気機械。
【請求項５】
それぞれ１つのばねエレメント（７．３，８．３）が内側の軸受シェル（７．２，８．１）とロータ（５）の軸に配置された段との間に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の電気機械。
【請求項６】
Ｂ軸受（７）の外側の軸受シェル（７．１，８．２）が前記カバー（３）に固定され、Ｂ−軸受（７）の内側の軸受シェル（７．２，８．１）が滑り座でロータ（５）の軸の上に支承され、内側の軸受シェル（７．２，８．１）がばねエレメント（７．３，８．３）により押圧力で軸方向に負荷されており、Ａ軸受（８）の内側の軸受シェル（８．１）がロータ（５）の軸に支承され、Ａ軸受（８）の外側の軸受シェル（８．２）が滑り座で前記カバー（４）に配置されており、該外側の軸受シェル（８．２）がばねエレメント（８．３）により押圧力で軸方向に負荷される、請求項１又は２記載の電気機械。
【請求項７】
ロータ（５）が軸受（７，８）の間の中間位置で安定するようにばねエレメント（７．３，８．３）のばね力が反対に向けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載の電気機械。
【請求項８】
ばねエレメント（７．３，８．３）の戻し力（Ｆ）がＳ＝１５０＊０．０１ｃｍの間隔で２５００と４０００ニュートンの間、有利には３２００Ｎである、請求項１から７までのいずれか１項記載の電気機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の上位概念として記載した電気機械、特に電気モータに関する。
【０００２】
公知技術
通常、電気機械の回転可能に支承された部分、例えば電気モータのロータは球軸受に支承される。ロータの回転方向の逆転は前記の如き軸受において、有害でかつ快適性を損う騒音の発生を伴う。有害な騒音は、球軸受の球がロータの回転方向の変化に際して移動を開始し、球軸受の軸受シェルの他方の転動肩に衝突することによって発生する。騒音の発生は、ロータの回転方向の逆転に際しロータ振動が発生し、このロータ振動が電気機械のケーシングに伝達されることで増強される。
【０００３】
発明の開示
本発明は回転可能に支承された機械エレメント、例えば電気機械のロータのほぼ遊びのない支承を可能にする。軸方向でほとんど遊びが存在しないために回転方向及び軸方向力が逆転した場合ですら、有害な騒音を発生させる原因となるロータ振動は発生しない。軸受に関してロータがほぼ一定に方向付けされる結果、ロータに作用する軸方向力の方向が急激に逆転した場合でも軸受の球が移動しかつこれが軸受シェルの転動路肩に衝突することは効果的に阻止される。これにより有害な騒音発生は回避される。さらに本発明はモータの良好な緊急運転特性を可能にする。何故ならば軸受シェルはモータのケーシングに滑り座でプレス嵌めされているからである。軸受が回転を許さなくなった場合にも軸受はケーシング内でまだ滑り運転することができる。本発明によって構成された軸受構造によって２つの軸受に対する負荷のきわめて均等な分配が達成される。これによって均等な摩擦、ひいては長い寿命が得られる。軸受のコンポーネントは簡単に製造でき、製造費用は著しく低下させられる。さらにモータは簡単な形式で、破壊することなく分解し、例えば摩耗した部分の修理を行なうことができる。
【０００４】
実施例の説明
図１には電気機械１、特に電気モータが縦断面図で示されている。２つのカバー３，４によって閉鎖されたケーシング２はステータ６とロータ５とを取り囲んでいる。ロータ５は２つの軸受、Ｂ軸受７とＡ軸受８に支承されている。これらの軸受は特に球軸受として構成されている。ケーシング２から外へ導出されたロータ５の軸の端部片はウォーム５．１として構成され、歯車５．２と噛合っている。
【０００５】
本発明によって構成された軸受構造の詳細は図２と図３に示されている。この場合、図２は本発明による第１実施例における軸受７，８に支承されたロータ５を示している。カバー３に配置されたＢ軸受７は内側の軸受シェル７．２と外側の軸受シェル７．１とから成っている。内側の軸受シェル７．２はロータ５の軸に支承されている。外側の軸受シェル７．１は滑り座でカバー３にプレス嵌めされている。外側の軸受シェル７．１とカバー３との間にはばねエレメント７．３が配置されている。このばねエレメント７．３は一方ではカバー３に支えられ、他方では外側の軸受シェル７．１に支えられている。ばねエレメント７．３は軸方向で内方へ向いた力を外側の軸シェル７．１に作用させる。１／１００ｍｍで示した変位Ｓの関数としての、ニュートンで示したばねエレメント７．３の戻し力Ｆは図５の線図で示されている。この線図は、もっとも強い戻し力はロータ５が軸方向で左へ変位した場合に有効であることを示している。したがってロータ５が軸方向で左へ変位することに対してはこれに抗する力が作用し、ロータ５は軸方向で左へセンタリングされる。ロータ５の右側ではＡ軸受８がカバー４に配置されている。Ａ軸受８は下側の軸受シェル８．１と上側の軸受シェル８．２とを有している。下側の軸受シェル８．１は同様にロータ５の軸に支承されている。軸受８の上側の軸受シェル８．２はカバー４に滑り座で支承されている。カバー４と外側の軸受シェル８．２との間にばねエレメント８．３が配置されている。このばねエレメント８．３は一方ではカバー４に支えられかつ他方では外側の軸受シェル８．２に支えられている。ばねエレメント８．３はロータ５を軸方向で左へ押圧する。図４の線図ではばねエレメント８．３の戻し力Ｆはニュートンで１／１００ｍｍで表わした変位の関数として示されている。図４の線図から判るように、戻し力はロータ５が右へ移動すればするほど強く上昇する。この配置の作用形式は以下の通り要約することができる。ロータ５が左へ変位すると、ばねエレメント７．３の戻し力Ｆは強く上昇し、ロータ５を右へ強制的に戻す。右へのロータ５の強すぎる変位は同様にばねエレメント８．３の戻し力Ｆによって補償される。この結果、全体としてロータ５には、両方の軸受７と８との間でできるだけ安定した平衡状態が与えられる。さらに特に走行方向の交代に際して発生するロータの軸方向の振動により、球軸受７，８の球７．４，８．４は規定されて、軸受シェルに形成された球の転動軌道の肩に接触させられる。これによってロータの回転方向が交代した場合に球７．４，８．４が移動し、ひいてはこれに伴って発生する騒音が回避される。
【０００６】
外側の軸受シェル７．１，８．２の滑り座として構成された固定によって、有利な緊急運転特性が得られる。すなわち、一方の球軸受７，８又は両方の球軸受７．８が回転しなくなると、滑り座の配置に基づき依然として外側の軸受シェル７．１，８．２はロータ５と一緒にカバー３，４におけるその滑り座装置にて回転する。さらに滑り座装置によって、例えば摩耗したコンポーネントの修理を実施するために電気的な機械を破壊することなしに分解することが容易に可能になる。
【０００７】
本発明の別の実施例は図３に示されている。先きに図２と関連して示した実施例との相違は、ここでは内側の軸受シェル７．２と８．１とがばねエレメント７．３，８．３で負荷されていることである。さらにロータ５の軸の上における内側の軸受シェル７．２の座は滑り座として構成され、この滑り座は緊急時に、軸受７，８が回転しない場合に緊急運転を可能にする。ばねエレメント７．３，８．３はロータ５の段部に支えられる。この構成はきわめて明瞭であるので、詳しい説明は省略する。この実施例でも第１実施例と関連して記述した利点が達成される。
【０００８】
本発の別の実施例は図６に示されている。先きの実施例の構成的な解決策は有利な形式で互いに組合わすこともできることが示されている。したがってこの場合にはＢ軸受では内側の軸受シェル７．２がばねエレメント７．３で負荷されているのに対し、Ａ軸受では外側の軸受シェル８．２がばねエレメントで負荷されている。もちろん、逆の組合せも可能である。
【０００９】
図７には本発明の容易化された実施例が示されている。この実施例ではロータ５の一方の軸受側、しかもＢ軸受７においてのみばねエレメント７．３が設けられており、外側の軸受シェル７．１を押圧力で負荷している。
【００１０】
図８による同様に簡易化された別の実施例では同様に一方の軸受側だけに、つまりこの場合にはＡ軸受８にだけばねエレメント８．３が設けられている。このばねエレメント８．３は内側の軸受シェル８．２を押圧力で負荷している。
【００１１】
本発明の解決策は電気的な機械、特に電気モータと関連して記述してあるが、本発明による解決策は軸方向の遊び、ひいては発生する軸方向の振動を抑制しようとするあらゆる軸受構造にて適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】電気機械、特に電気モータの縦断面図。
【図２】本発明の第１実施例における軸受に支承されたロータの概略図。
【図３】本発明の第２実施例における軸受に支承されたロータの概略図。
【図４】変位の関数としてＡ軸受のばねエレメントのばね力を示した線図。
【図５】変位の関数としてＢ軸受のばねエレメントのばね力を示した線図
【図６】本発明の別の実施例を示した図。
【図７】本発明の簡易化された実施例を示した図。
【図８】本発明の別の簡易化された実施例を示した図。
【符号の説明】
【００１３】
１  電気機械
２  ケーシング
３  カバー
４  カバー
５  ロータ
５．１  ウォーム
５．２  歯車
６  ステータ
７  Ｂ軸受
７．１  外側の軸受シェル
７．２  内側の軸受シェル
７．３  ばねエレメント
７．４  球
８  Ａ軸受
８．１  内側の軸受シェル
８．２  外側の軸受シェル
８．３  ばねエレメント
８．４  球
Ｆ  戻し力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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