(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの回転子軸またはロータ軸のための滑り軸受けであって、軸受けシールド（２５）が設けられており、該軸受けシールド（２５）に焼結金属から成る軸受けブシュ（２４）が同軸的に収容されており、該軸受けブシュが、軸受けシールド（２５）に形成された支持ショルダ（２６３）に軸方向に支持されるための環状カラー（２４１）を有しており、環状カラー（２４１）に並んで、軸（１６）に当接板（３２）が装着されている形式のものにおいて、
当接板（３２）と軸受けブシュ（２４）との間に、環状カラー（２４１）を摩擦力結合的に支持ショルダ（２６３）に当て付ける緊定部材（２７）が挿入されており、該緊定部材が、軸（１６）に対する環状ギャップ（２９）を残した状態で軸受けシールド（２５）に固定的に緊定されていることを特徴とする、軸のための滑り軸受け。
【請求項２】
環状ギャップ（２９）の幅が、発生する製造誤差に留意しながら前記軸（１６）と前記緊定部材（２７）とが丁度互いに接触しない程度に小さく形成されている、請求項１記載の滑り軸受け。
【請求項３】
軸受けブシュ（２４）が、軸受けシールド（２５）内に加工成形された段付き孔（２６）内に挿入されており、環状カラー（２４１）を収容する、孔直径がより大きい方の孔区分（２６１）の軸方向の深さが、環状カラー（２４１）の軸方向の高さよりも小さく形成されている、請求項１または２記載の滑り軸受け。
【請求項４】
緊定部材（２７）が軸受けシールド（２５）に、該軸受けシールド（２５）の端面に一体に圧刻されたリベット突起（３１）によって不動に緊定されており、該リベット突起が、緊定部材（２７）に形成された差通し孔（３０）を貫通して突出している、請求項１から３までのいずれか１項記載の滑り軸受け。
【請求項５】
緊定部材（２７）によって軸受けブシュ（２４）に付与されたプレロード力が、軸（１６）の振動負荷に基づき発生する軸方向力よりも大きい、請求項１から４までのいずれか１項記載の滑り軸受け。
【請求項６】
軸受けを固定軸受け（２２）として構成するために、当接板（３２）が軸（１６）に軸方向移動不能に位置固定されており、軸受けブシュ（２４）の、環状カラー（２４１）とは反対側の端面には、ストッパ（３３）が軸（１６）に軸方向移動不能に配置されており、ストッパ（３３）と軸受けブシュ（２４）の端面との間には、第２の当接板（３４）が挿入されており、両当接板（３２，３４）とストッパ（３３）とが、固定軸受け（２２）における軸方向遊びが約０．１ｍｍであるように配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の滑り軸受け。
【請求項７】
第１の当接板（３２）がプレス結合または溶接により軸（１６）に結合されている、請求項６記載の滑り軸受け。
【請求項８】
ストッパが、駆動ピニオンの端面によって形成されており、プレス結合または溶接によって回動不能に軸（１６）に装着されている、請求項６または７記載の滑り軸受け。
【請求項９】
前記第１の当接板（３２）の方向からの軸方向力が直接的に緊定部材（２７）によって吸収され、環状カラー（２４１）を介して軸受シールド（２５）内に導入される、請求項１から８までのいずれか１項記載の滑り軸受け。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータの回転子軸またはロータ軸のような軸のための滑り軸受けであって、軸受けシールドが設けられており、該軸受けシールドに焼結金属から成る軸受けブシュが同軸的に収容されており、該軸受けブシュが、軸受けシールドに形成された支持ショルダに軸方向に支持されるための環状カラーを有しており、環状カラーに並んで、軸に当接板が装着されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動モータにおける回転子軸またはロータ軸は、モータケーシング内の固定的・可動軸受けの原理に基づいた２位置式の支承装置により支承されている。この場合有利には、焼結金属（焼結鉄または焼結青銅）から成る滑り軸受けが使用される。このような滑り軸受けは、滑り軸受けに設けられた細かい多数の孔がオイルによって含浸されることにより良好な滑り作用を有している。
【０００３】
この種の公知の滑り軸受け（「コンストルクツィオーンスエレメンテ  デア  ファインメヒャーニク(Konstruktionselemente der Feinmechanik)  ヴェルナー・クラウゼ(Werner Krause)著、出版社Carl Hanser Verlag、ミュンヒェン、ウィーン在、１９８９年、第３６２頁）の場合、焼結金属から成る軸受けブシュにおいて直接的に軸方向の当接が行なわれる。しかしながら、焼結金属から成る軸受けブシュが衝撃に対して僅かな強度しか有していないので、振動負荷時には十分な強度は存在せず、軸受けブシュは比較的急速に摩耗される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、軸受けブシュの対応寿命を長くすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、当接板と軸受けブシュとの間に、環状カラーを摩擦力結合的に支持ショルダに当て付ける緊定部材(Spannbrille)が挿入されており、該緊定部材が、軸に対する環状ギャップを残した状態で軸受けシールドに固定的に緊定されているようにした。
【０００６】
【発明の効果】
本発明による滑り軸受けは、軸受けブシュを軸受けシールドに、この軸受けシールドに固定された緊定部材によって構造的に位置固定したことにより、軸方向の当接が軸受けブシュにおいてはもはや直接的には行なわれず、緊定部材において行なわれる。これにより、比較的軟質の焼結金属の入り込みつまり摩耗が回避される。同時に緊定部材によって、一種のラビリンスシールが提供される。このラビリンスシールは、電動モータがコンミテータモータまたはコレクタモータとして形成されている場合に、ブラシの摩滅により生じるカーボンダストが滑り軸受け内に侵入することを阻止し、ひいては滑り軸受けの早期の故障を阻止する。緊定部材は、当接板によって付与された軸方向力を直接的に吸収し、この軸方向力を軸受けブシュの環状カラーを介して軸受けシールド内に、かつ直接的に軸受けシールド内に導入する。この場合環状カラーを介して案内される力成分は緊定部材の固有剛性に関連する。
【０００７】
固定軸受けとして滑り軸受けを請求項６に記載のように構成すると、ストッパの方向から発生した軸方向力は軸受けブシュを介して緊定板にさらに案内され、緊定板を介して軸受けシールド内に導入される。環状カラーを介しては、このような軸方向力のうちの僅かな成分しか案内されないので、軸受けブシュの円筒部分と環状カラーとの間の移行部に、この場所に発生する切欠き効果に基づき存在する、軸受けブシュの潜在的な脆弱個所は僅かしか負荷されることはない。
【０００８】
別の請求項に記載された特徴により、請求項１に記載した滑り軸受けの有利な別な構成が可能になる。
【０００９】
本発明の有利な構成によれば、軸と緊定部材の内縁部との間に存在する環状ギャップの幅ができる限り小さく寸法設定されている、すなわち、発生する製造誤差に留意しながら軸と緊定部材とが丁度互いに接触しない程度に小さく寸法設定されている。このような構造上の構成により、緊定部材の固有剛性は殆ど影響を受けないままであり、軸受けブシュの環状カラーを介して軸受けシールドに迂回されなければならない、緊定部材に作用する軸方向力の成分は、比較的小さいままである。
【００１０】
本発明の有利な構成によれば、軸受けブシュが、軸受けシールドに加工成形された段付き孔内に挿入されている。この場合、より大きな孔直径を有する、環状カラーを収容する孔区分の軸方向の深さは、環状カラーの軸方向の高さよりも若干小さい。これにより、軸受けシールドに緊定部材を位置固定すると、軸受けブシュに作用するプレロード力が生じる。このプレロード力は、軸受けシールド内に軸受けブシュを確実に軸方向で位置固定することを保証する。
【００１１】
装備済みの軸を滑り軸受け内に軸方向に固定的に装着することは、本発明の有利な構成によれば、一方では当接板が軸に回動不能に位置固定されており、他方では軸受けブシュの、当接板とは反対側に、ストッパが軸に軸方向移動不能に配置されており、このストッパに、軸受けブシュが第２の当接板を介して支持されていることにより実現される。当接板およびストッパは、固定軸受け内の軸方向の遊びが極めて小さい、有利には約０．１ｍｍであるように配置されている。このような軸方向遊びによって、一方では滑り軸受けにおける許容できないほどの高い軸方向摩擦力が回避され、他方では振動負荷に基づき極めて高い軸方向力が生ぜしめられ、この軸方向力は軸受けブシュを介して直接的に緊定部材に伝達され、従って軸受けブシュの環状カラーに許容できないほどの高い負荷がもたらされることはない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図面に示した実施の形態について説明する。
【００１３】
図１に部分的に縦断面で示した電動モータは、コンミテータモータとして形成されており、ケーシング１０を有している。このケーシングにはステータ１１が収容されており、このステータ１１内で回転するロータ１２が支承されている。ステータ１１が永久磁石として形成された励磁極１３を支持しているのに対し、ロータ１２は回転子巻線１４を受容している。この回転子巻線は薄板パッケージの溝内に嵌め込まれており、この回転子巻線のコイル端部は、コレクタまたはコンミテータ１５の整流子片１５１に結合されている。コレクタ１５からの電流取り出しは公知の形式で、ばねプレロードをかけられたカーボンブラシ１９によって行なわれる。これらのカーボンブラシは半径方向で、ケーシング１０内に固定的に緊定されたブラシホルダ２０内に収容されている。
【００１４】
ロータ軸１６は、固定・可動軸受けの原理に基づく２位置式の支承装置によって、ケーシング１０内に支承されている。図１においては、ロータ軸１６の左側の軸受けが可動軸受け２１であり、右側の軸受けが固定軸受け２２である。両軸受け２１，２２は、滑り軸受けとして、ケーシング内に位置固定された、焼結金属から成る軸受けブシュ２３；２４を有するように形成されている。この場合可動軸受け２１は円筒軸受けであり、固定軸受け２２はカラー軸受けである。
【００１５】
固定軸受け２２は軸受けシールド２５内に収容されている。この軸受けシールドはケーシング１０内に固定的に緊定されている。この軸受けシールド２５は、同軸的な段付き孔２６を有している。この段付き孔内に、環状カラー２４１を備えた軸受けブシュ２４が収容されている。段付き孔２６と軸受けブシュ２４とは、段付き孔の、環状カラー２４１を収容する、直径の大きい方の孔区分２６１の軸方向の深さが、環状カラー２４１の軸方向の高さよりも僅かに小さいように互いに調和されている（第５図）。これにより軸受けブシュ２４は、環状カラー２４１に隣り合う端面で、僅かに軸受けシールド２５を超えて突出している。軸受けシールド２５のこのような側には、緊定部材２７が固定されている。この緊定部材は、軸受けブシュ２４の環状カラー２４１に圧着されており、ひいては軸受けブシュ２４を軸受けシールド２５の段付き孔２６内に軸方向移動不能に位置固定している。
【００１６】
高い固有剛性を有する緊定部材２７は図３に示した側面図および図４に示した断面図から明らかである。緊定部材２７は、ロータ軸１６に対して同軸的な真ん中の孔２８を有している。この孔の直径は、ロータ軸１６と孔縁部との間にできる限り小さな環状ギャップ２９が残され、この環状ギャップ２９が丁度、発生する製造誤差に留意しつつロータ軸１６と緊定部材２７とがいかなる個所でも接触しない大きさであるように選択されている（図１）。この緊定部材２７は軸受けブシュ２４の環状カラー２４１を完全に覆っており、この環状カラーをさらに超えて張り出している。この張出領域においては、緊定部材２７は複数の、この実施例では全部で４つの差通し孔３０を有している。緊定部材２７はこれらの差通し孔で、リベット突起３１に被せ嵌められている。これらのリベット突起は軸受けシールド２５の端面に一体に圧刻されている。リベット突起３１をセンタリングしてリベット打ちすることにより、緊定部材２７は軸受けシールド２５に固定される。この場合、緊定部材は軸受けブシュ２４が軸受けシールド２５の端面を寸法ａだけ超えて突出している（図５）ことにより、軸受けブシュ２４に対する軸方向の圧着力を生ぜしめる。この圧着力は軸受けブシュ２４の環状カラー２４１を、両孔区分２６１，２６２の間の段付き孔２６のショルダ２６３に不動に緊定する。この緊定部材２７のプレロード力（予荷重力）はロータ軸１６に対する振動負荷によって発生する軸方向力よりも大きく寸法設定されている。
【００１７】
固定軸受け２２を形成するために、軸受けシールド２５の一方の側に当接板３２が配置されていて、軸受けシールド２５の他方の側には、ストッパが配置されている。この当接板３２およびストッパは両方とも軸方向移動不能かつ回動不能にロータ軸１６に結合されている。ストッパは、平歯車３３の形の駆動ピニオンによって形成されている。平歯車３３と軸受けブシュ２４との間には、さらに第２の当接板３４が装着されている。この当接板はロータ軸１６にルーズに装着されているか、または、このロータ軸に回動不能に結合されていてよい。平歯車３３の当接ショルダが軸受けブシュ２４の外径よりも大きく形成されている場合には、、第２の当接板３４は省かれてよい。この固定軸受け２２の組付時には、先ず当接板３２がロータ軸１６に例えばプレス結合または溶接によって結合され、次いで、軸受けブシュ２４と緊定部材２７と一緒に前組付された軸受けシールド２４が被せ嵌められ、次いで平歯車３３がやはりプレス結合または溶接によって、ロータ軸１６に位置固定される。この場合、固定軸受け２２においては最大０．１ｍｍの軸方向の遊びが存在するように、つまり、ロータ軸１６が軸受けシールド２５に対して０．１ｍｍだけ軸方向に移動できるように、平歯車３３が組み付けられる。このような軸方向の遊びは、許容できないほど高い軸方向の摩擦を回避するために必要である。
【００１８】
このような軸方向の遊びは振動負荷に基づいて、遊びの大きさに関連する軸方向力を生ぜしめる。軸受けブシュ２４の環状カラー２４１によっては損傷を受けることなしには吸収され得ないような大きさのこのような軸方向力が、緊定部材２７によって受け止められる。軸方向の当接が、当接板３２と緊定部材２７との間で行なわれる。当接板３２の方向からの軸方向力は直接的に緊定部材２７によって吸収され、環状カラー２４１を介して軸受けシールド２５内に導入される。当接板３２の外径に基づき、軸方向力のより小さな成分しか環状カラー２４１に迂回させられずに済む。このような成分がどの程度高いかは、緊定部材２７の固有剛性に関連する。この剛性は比較的高く設定される。平歯車３３の方向から発生した軸方向力は軸受けブシュ２４を介して直接的に緊定部材２７にさらに導かれ、この緊定部材２７を介して軸受けシールド２５内に導入される。緊定部材２７の孔２８が小さいことによって、力が変向せずに一貫して導びかれ、ひいては、環状カラー２４１から軸受けブシュ２４の円筒形部分への移行部における迂回エッジに基づいた切欠き効果が殆ど目立たなくなることが保証される。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンミテータモータとして形成された電動モータの部分的な縦断面図である。
【図２】電動モータの軸受けシールドを図１の矢印ＩＩで見た状態で示す図である。
【図３】電動モータの軸受けシールドを図１の矢印ＩＩＩで見た状態で示す図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図４の符号ｖで示す部分を拡大して示す図である。
【符号の説明】
１０  ケーシング、  １１  ステータ、  １２  ロータ、  １３  励磁極、  １４  回転子巻線、  １５  コンミテータ、  １６  ロータ軸、  １９  カーボンブラシ、  ２０  ブラシホルダ、  ２１，２２  軸受け、  ２３，２４  軸受けブシュ、  ２５  軸受けシールド、  ２６  段付き孔、  ２７  緊定部材、  ２８  孔、  ２９  環状ギャップ、  ３０  差通し孔、  ３１  リベット突起、３２，３４  当接板、  ３３  平歯車（ストッパ）、  １５１  整流子片、  ２４１  環状カラー、  ２６１，２６２  孔区分、  ２６３  ショルダ
【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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