DE10004703A1

DE10004703A1 - Bow spring

Info

Publication number: DE10004703A1
Application number: DE10004703A
Authority: DE
Inventors: Samir Mahfoudh
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-02-03
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2001-08-23
Also published as: WO2001057992A1

Abstract

The invention relates to a bow spring for fixing at least one component that is accommodated in a housing of an electromotor. According to the prior art, a bow spring of this type has one bending area which is subjected to considerable mechanical loads. An inventive bow spring (1) has a second bending area so that the mechanical stresses are distributed over two bending areas.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Bügelfeder zur Befestigung von zumindest einem in einem Gehäuse eines Elektromotors untergebrachten Bauteil nach der Gattung des Anspruchs 1.The invention is based on a bow spring for attachment of at least one in a housing of an electric motor housed component according to the preamble of claim 1.

Aus der US-PS 5,391,063 ist eine Bügelfeder bekannt, die U- förmig ist und zwei Magneten in einem Motorgehäuse eines Elektromotors befestigt. Die Bügelfeder hat jedoch nur eine Biegezone. Ein hoher mechanischer Beanspruchungsgrad der Bügelfeder in der Biegezone führt zu einer erheblichen mechanischen Spannungskonzentration und zum schnellen Bruch der Feder.A bow spring is known from US Pat. No. 5,391,063. is shaped and two magnets in a motor housing one Electric motor attached. However, the bow spring has only one Bending zone. A high degree of mechanical stress Bow spring in the bending zone leads to a considerable mechanical stress concentration and for quick breakage the feather.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Bügelfeder hat demgegenüber den Vorteil, daß auf einfache Art und Weise die mechanische Beanspruchung der Bügelfeder stark reduziert wird. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 genannten Bügelfeder möglich. In contrast, the bow spring according to the invention has the The advantage that the mechanical Stress on the bow spring is greatly reduced. By those listed in the dependent claims Measures are advantageous training and Improvements of the bow spring mentioned in claim 1 possible.

Es ist vorteilhaft, die Bügelfeder S-förmig auszugestalten, da dadurch die mechanische Spannungsverteilung auf zwei Biegezonen verteilt wird.It is advantageous to make the bow spring S-shaped, because this results in the mechanical stress distribution over two Bending zones is distributed.

Eine weitere vorteilhafte geometrische Ausbildung der Bügelfeder ist eine spiralförmige Form.Another advantageous geometric design of the Bow spring is a spiral shape.

Es ist vorteilhaft, daß die Bügelfeder zumindest einen geradlinigen Schenkel hat, da dadurch die Federkraft der Bügelfeder optimal an die Bauteile angreift.It is advantageous that the bow spring at least one has straight legs, as this gives the spring force of the Bow spring optimally attacks the components.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are in the drawing shown in simplified form and in the following Description explained in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Bügelfeder in Spiralorm im unverformten (Fig. 1a) und verformten Zustand (Fig. 1b), Fig. 1 is a bow spring according to the invention in Spiralorm in the undeformed (Fig. 1a) and deformed state (Fig. 1b),

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Bügelfeder in S-Form im unverformten (Fig. 2a) und im verformten (Fig. 2b) Zustand, Fig. 2 is a bow spring according to the invention in S-shape in the undeformed (Fig. 2a) and in the deformed (Fig. 2b) state,

Fig. 3a und 3b verschiedene Sichtweisen der erfindungsgemäßen Bügelfeder im eingebauten Zustand in einem Gehäuse zwischen zwei Magneten. Fig. 3a and 3b, different views of the hoop spring according to the invention when installed in a housing between two magnets.

Description of the embodiments

Fig. 1a zeigt eine spiralförmige Bügelfeder 1 im unverformten Zustand. Fig. 1a shows a spiral bow spring 1 in the undeformed state.

Die Bügelfeder 1 hat einen ersten U-Boden 5 und einen zweiten U-Boden 8. An den ersten U-Boden 5 schließt sich in einer Richtung ein erster Schenkel 13 und in der anderen Richtung ein zweiter Schenkel 17 an. An den zweiten U-Boden 8 schließt sich auf der einen Seite der zweite Schenkel 17 und auf der anderen Seite ein dritter Schenkel 22 an. Der zweite Schenkel 17 bildet einen gemeinsamen Schenkel für eine erste U-Form 26 und eine zweite U-Form 29. Die erste U- Form 26 wird durch den ersten U-Boden 5 und die Schenkel 13, 17 gebildet. Die zweite U-Form 29 wird durch den zweiten U- Boden 8 und die Schenkel 17, 22 gebildet.The bow spring 1 has a first U-bottom 5 and a second U-bottom 8 . A first leg 13 is connected to the first U-floor 5 in one direction and a second leg 17 in the other direction. To the second U-bottom 8 of the second leg 17 and on the other hand, a third leg 22 adjoins on one side. The second leg 17 forms a common leg for a first U-shape 26 and a second U-shape 29 . The first U-shape 26 is formed by the first U-bottom 5 and the legs 13 , 17 . The second U-shape 29 is formed by the second U-bottom 8 and the legs 17 , 22 .

Der erste Schenkel 13 und der zweite Schenkel 17 sind beispielsweise geradlinig ausgebildet.The first leg 13 and the second leg 17 are, for example, straight.

Der dritte Schenkel 22 hat beispielsweise eine halbrunde Form, kann aber auch geradlinig sein.The third leg 22 has, for example, a semicircular shape, but can also be straight.

Fig. 1b zeigt die Bügelfeder 1 im verformten Zustand. Der erste Schenkel 13 und der zweite Schenkel 17 verlaufen hier beispielsweise parallel zueinander. Eine Federkraft 33, hier gekennzeichnet durch zwei Pfeile, muß aufgebracht werden, um die Bügelfeder 1 aus dem unverformten Zustand, gezeigt in Fig. 1a, in den verformten Zustand, gezeigt in Fig. 1b, zu bringen. Dadurch treten insbesondere im U-Bodenbereich 5, 8, die Biegezonen bilden, der Bügelfeder 1 Spannungen auf. Die Federkraft 33 verteilt sich auf die beiden U-Formen 22, 29, und 5, so daß eine Spannungsreduzierung gegenüber einer Bügelfeder nach dem Stand der Technik erfolgt. Auf den innenliegenden Flächen der U-Böden 5, 8 treten Druckspannungen auf und auf den außenliegenden Flächen der U-Böden 5, 8 treten Zugspannungen auf. FIG. 1b shows the fastening spring 1 in the deformed state. The first leg 13 and the second leg 17 run here, for example, parallel to each other. A spring force 33 , here indicated by two arrows, has to be applied in order to bring the bow spring 1 from the undeformed state, shown in FIG. 1a, into the deformed state, shown in FIG. 1b. As a result, stresses occur in the bow spring 1 in particular in the U-bottom region 5 , 8 , which form bending zones. The spring force 33 is distributed over the two U-shapes 22 , 29 and 5, so that a tension reduction compared to a bow spring takes place according to the prior art. Compression stresses occur on the inner surfaces of the U-plates 5 , 8 and tensile stresses occur on the outer surfaces of the U-plates 5 , 8 .

Eine Federwirkung der zweiten U-Form 29 tritt nur ein, wenn der dritte Schenkel 22 an einer Fläche angreifen kann. In diesem Beispiel ist dies eine innenliegende Fläche des Schenkels 13.A spring effect of the second U-shape 29 occurs only when the third leg 22 can engage a surface. In this example, this is an inner surface of the leg 13 .

Fig. 2a zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Bügelfeder 1 in S-Form. Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden die gleichen Bezugszeichen wie in den bisherigen Figuren verwendet. Fig. 2a shows another embodiment of the bow spring 1 in an S-shape. For the same or equivalent parts, the same reference numerals are used as in the previous figures.

Im Gegensatz zur Fig. 1a sind hier der erste Schenkel 13 und der dritte Schenkel 22 beispielsweise geradlinig ausgebildet. Der zweite Schenkel 17 bildet wieder den gemeinsamen Schenkel für die erste U-Form 26 und die zweite U-Form 29.In contrast to FIG. 1a, the first leg 13 and the third leg 22 are formed, for example, in a straight line. The second leg 17 again forms the common leg for the first U-shape 26 and the second U-shape 29 .

Fig. 2b zeigt die Bügelfeder 1 aus Fig. 2a im verformten Zustand. Der erste Schenkel 13 und der dritte Schenkel 22 verlaufen hier beispielsweise parallel zueinander. Die Federkraft 33 verteilt sich auch hier auf die beiden U- Formen 26, 29, so daß eine Spannungsreduzierung gegenüber einer Bügelfeder nach dem Stand der Technik erfolgt. Auf den innenliegenden Flächen der U-Böden 5, 8 treten Druckspannungen auf und auf den außenliegenden Flächen der U-Böden 5, 8 treten Zugspannungen auf. FIG. 2b shows the bow spring 1 from FIG. 2a in the deformed state. The first leg 13 and the third leg 22 run here, for example, parallel to one another. The spring force 33 is also distributed here over the two U-shapes 26 , 29 , so that a tension reduction compared to a bow spring takes place according to the prior art. Compression stresses occur on the inner surfaces of the U-plates 5 , 8 and tensile stresses occur on the outer surfaces of the U-plates 5 , 8 .

Im Gegensatz zur Ausbildung der Bügelfeder 1 mit dem Schenkel 22 nach Fig. 1b muß der Schenkel 17 (Fig. 2b) nicht an eine Fläche angreifen, um eine Federwirkung für die zweite U-Form 29 zu erzielen.In contrast to the formation of the bow spring 1 with the leg 22 according to FIG. 1b, the leg 17 ( FIG. 2b) does not have to engage a surface in order to achieve a spring effect for the second U-shape 29 .

Fig. 3a zeigt einen radialen Querschnitt durch ein Gehäuse 38 mit zwei Bügelfedern 1. Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden die gleichen Bezugszeichen wie in den bisherigen Figuren verwendet. Fig. 3a shows a radial cross section through a housing 38 with two brackets springs 1. For the same or equivalent parts, the same reference numerals are used as in the previous figures.

Jede Bügelfeder 1 ist in dem Gehäuse 38 eines Elektromotors eingebaut und befestigt dort ein erstes Bauteil 43 und ein zweites Bauteil 44 an dem Gehäuse 38 durch Verspannung. In diesem Ausführungsbeispiel sind es Magneten 43, 44 im Gehäuse 38 eines Stators. Als zu befestigende Bauteile in einem Gehäuse 38 eines Elektromotors kommen z. B. auch magnetische Rückschlußelemente in Frage.Each bow spring 1 is installed in the housing 38 of an electric motor and fastens a first component 43 and a second component 44 there to the housing 38 by tensioning. In this exemplary embodiment, there are magnets 43 , 44 in the housing 38 of a stator. As components to be fastened in a housing 38 of an electric motor, for. B. also magnetic yoke elements in question.

Das Gehäuse 38 hat senkrecht zur Zeichenebene eine Mittellinie 39. Die Magneten 43, 44 sind bspw. der inneren Form des Gehäuses 38 angepaßt und liegen innerhalb des Gehäuses 38 zumindest teilweise unmittelbar an einer Innenwand 41 des Gehäuses 38 an. Jeweils eine Bügelfeder 1 befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel zwischen den Magneten 43, 44. Die Magneten 43, 44 haben senkrecht zur Zeichenebene und parallel zu einer radialen Richtung Endflächen 47. Die Bügelfeder 1 greift an Endflächen 47 der Magneten 43, 44 an. Ein Magnet 43, 44 wird durch die Federkraft zweier Bügelfedern 1 an das Gehäuse 38 fest angedrückt.The housing 38 has a center line 39 perpendicular to the plane of the drawing. The magnets 43 , 44 are, for example, adapted to the inner shape of the housing 38 and lie at least partially directly against an inner wall 41 of the housing 38 within the housing 38 . In this exemplary embodiment, a bow spring 1 is located between the magnets 43 , 44 . The magnets 43 , 44 have end faces 47 perpendicular to the plane of the drawing and parallel to a radial direction. The bow spring 1 engages end faces 47 of the magnets 43 , 44 . A magnet 43 , 44 is pressed firmly against the housing 38 by the spring force of two bow springs 1 .

Statt der zweiten Bügelfeder 1 kann bspw. auch ein Vorsprung aus der Innenwand 41 vorhanden sein, an dem die Endflächen 47 der zwei Magneten 43, 44 anliegen. Zur Befestigung der Magneten 43, 44 in dem Gehäuse 38 reicht dann eine Bügelfeder 1 aus, die sich zwischen den beiden anderen Endflächen 47 der Magneten 43, 44 befindet.Instead of the second bow spring 1 , for example, there can also be a projection from the inner wall 41 against which the end faces 47 of the two magnets 43 , 44 rest. A bow spring 1 , which is located between the two other end faces 47 of the magnets 43 , 44, is then sufficient for fastening the magnets 43 , 44 in the housing 38 .

Wenn nur ein Bauteil in einem Gehäuse 38 zu befestigen ist, muß für die Bügelfeder 1 ein zweiter Vorsprung aus der Innenwand 41 vorhanden sein, an dem sie sich abstützen kann.If only one component is to be fastened in a housing 38 , there must be a second projection for the bow spring 1 from the inner wall 41 , against which it can be supported.

Fig. 3b zeigt Fig. 3a in einem axialen Querschnitt. Es ist zu erkennen, wie die bspw. spiralförmige Bügelfeder 1 (Fig. 1a, b) mit ihrem ersten Schenkel 13 und ihrem zweiten Schenkel 17 an den Endflächen 47 der Magneten 43, 44 angreift. Für eine optimale Kraftübertragung ist es sinnvoll, daß die Schenkel 13, 17 plan auf den Endflächen 47 aufliegen. Die Länge der Bügelfeder 1 entlang der Mittellinie 39 muß sich nicht über die gesamte axiale Länge der Magneten 43, 44 erstrecken. Fig. 3b shows Fig. 3a in an axial cross section. It can be seen how the spiral bow spring 1 (FIGS . 1a, b) engages with its first leg 13 and its second leg 17 on the end faces 47 of the magnets 43 , 44 . For optimal power transmission, it makes sense for the legs 13 , 17 to lie flat on the end faces 47 . The length of the bow spring 1 along the center line 39 does not have to extend over the entire axial length of the magnets 43 , 44 .

Claims

1. bow spring ( 1 ) for fastening at least two components ( 43 , 44 ) accommodated in a housing ( 38 ) of an electric motor, in particular of magnets, with a first U-shaped section ( 26 ) which has a first leg ( 13 ) , has a second leg ( 17 ) and a U-bottom ( 5 ), characterized in that the bow spring ( 1 ) has a second U-shaped section ( 29 ).

2. bow spring ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the bow spring ( 1 ) is S-shaped.

3. bow spring ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the bow spring ( 1 ) is spiral.

4. bow spring ( 1 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the bow spring ( 1 ) has at least one rectilinear leg ( 13 , 17 , 22 ).